(57)【要約】  【課題】簡便な構造により、荷役時や輸送時、保管時の太陽電池モジュールの劣化を抑制する太陽電池モジュールの支持体を提供する。  【解決方法】太陽電池素子３を覆う受光面２ａと該受光面２ａの外周部に配された枠体７とを有する太陽電池モジュール１を支持する太陽電池モジュール支持体９であって、太陽電池モジュール１の受光面２ａと対向する主面を有する基体部１０と、少なくとも一部が太陽電池モジュール１と基体部１０との間に配置された支持部１１と、を備え、支持部１１は、太陽電池モジュール１の受光面２ａと基体部１０の主面との間に空隙部１２を介して太陽電池モジュール１の枠体７を支持する。【選択図】  図２
2010109090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池素子を覆う受光面を有する透光部材と該受光面の外周部に配された枠体とを有する太陽電池モジュールを支持する太陽電池モジュール支持体であって、
前記太陽電池モジュールの受光面と対向する主面を有する基体部と、
少なくとも一部が前記太陽電池モジュールと前記基体部との間に配置された支持部と、を備え、
前記支持部は、前記太陽電池モジュールの受光面と前記基体部の主面との間に空隙部を介して前記太陽電池モジュールの枠体を支持することを特徴とする太陽電池モジュール支持体。
【請求項２】
前記支持部は、前記太陽電池モジュールの枠体に沿った線形部を有することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール支持体。
【請求項３】
前記支持部は、前記太陽電池モジュールの枠体を全周に亘って支持することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール支持体。
【請求項４】
前記空隙部は、前記太陽電池素子の直下に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール支持体。
【請求項５】
前記支持部は、前記基体部と接する第１層と、該第１層上に配置され、かつ前記太陽電池モジュールの枠体と接する第２層と、有し、
前記第２層は、前記第１層に比し、弾性率が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール支持体。
【請求項６】
前記支持部は、前記基体部の外周側から主面の中央部に向けて下方に傾斜していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の太陽電池モジュール支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの輸送等に用いる太陽電池モジュール支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保護の気運の高まりに伴い、環境負荷の少ない高効率の太陽光発電システムの導入量の拡大が求められている。
【０００３】
さらに環境負荷を軽減するために、このような状況下では、主な構成部品である太陽電池モジュールの高効率化や使用材料を低減する技術とともに、太陽電池モジュールを輸送
する際に生じる劣化を低減する技術が必要とされている。
【０００４】
従来の輸送方法の１つとしては、太陽電池モジュールを梱包で覆いパレットの上に複数積み重ねるものであった。ところが、最下層の太陽電池モジュールは、輸送振動による動的荷重が加わりやすく、特に太陽電池モジュールの受光面に上記動的荷重が加わると、発電効率の劣化に影響を与えやすかった。具体的には、輸送振動によって上記受光面がパレットと衝突することにより、太陽電池素子に悪影響を与えやすかった。また、他の搬送方法としては、積重した個々の太陽電池モジュールの角部を成形品部材で支持する輸送方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−３２９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された輸送方法では、個々の太陽電池モジュールの角部を成形品部材で支持しているため、流通経路の末端まで成形品部材を回収する仕組みを整備しなければ、複数回使用可能な樹脂成形品を破棄せざるを得ず、環境負荷が大きくなる場合があった。また、特許文献１に開示された輸送方法では、個々の太陽電池モジュールに成形品部材を取り付ける必要があるため、作業が煩雑になっていた。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は簡便な構成を有する太陽電池モジュール支持体を用いることで、輸送時、荷役時、または保管時等に生じる太陽電池モジュールの劣化を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、太陽電池素子を覆う受光面を有する透光部材と該受光面の外周部に配された枠体とを有する太陽電池モジュールを支持する太陽電池モジュール支持体であって、前記太陽電池モジュールの受光面と対向する主面を有する基体部と、少なくとも一部が前記太陽電池モジュールと前記基体部との間に配置された支持部と、を備え、前記支持部は、前記太陽電池モジュールの受光面と前記基体部の主面との間に空隙部を介して前記太陽電池モジュールの枠体を支持するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の太陽電池モジュール支持体によれば、環境負荷の少ない簡便な構造の太陽電池モジュール支持体を用いることで、輸送時の振動や衝撃が太陽電池モジュールの受光面に直に伝達しにくくし、太陽電池素子に対する振動や衝撃の影響を緩和することができる。その結果、本発明では、上記振動や衝撃による太陽電池モジュールの劣化に伴う発電効率の低下を低減し、太陽電池モジュールの発電効率を高く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の太陽電池モジュール支持体に係る実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、まず、本発明の太陽電池モジュール支持体で支持される太陽電池モジュールの一例について説明する。
【００１０】
（太陽電池モジュール）
太陽電池モジュール１としては、例えば、スーパーストレート構造、ガラスパッケージ構造又はサブストレート構造などの種々ものが利用可能であるが、以下においては、特に生産量の多い単結晶シリコン太陽電池、および多結晶シリコン太陽電池に適用可能で使用材料の少ないスーパーストレート構造を例にとって説明する。
【００１１】
図１は、スーパーストレート構造の太陽電池モジュールの一例を示すものであり、図１（ａ）は、太陽電池モジュールの一例を非受光面側から見た平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の太陽電池モジュールに示すＡ−Ａ’線における概略断面図を、非受光面側を上にして示したものである。
【００１２】
太陽電池モジュール１は、光電変換を行う複数枚の太陽電池素子３を電気的に接続した集合体である。太陽電池素子３は、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、薄膜太陽電池、ＣＩＧＳ太陽電池、ＣｄＴｅ太陽電池など様々である。これらの中でも、単結晶シリコン太陽電池および多結晶シリコン太陽電池は、１５ｃｍ角程度の太陽電池素子３をインナーリード４と呼ばれる配線材を用いて電気的に接続して太陽電池モジュール１とすることが一般的である。
【００１３】
太陽電池モジュール１は、受光面２ａを有するとともにモジュール基板を兼ねる透光性基板２（透光部材）と、透明な熱硬化性樹脂よりなる充填材５、充填材５に周囲を保護されるとともに、インナーリード４でもって半田等で電気的に互いに接続された太陽電池素子３、太陽電池素子３の裏面を保護する裏面シート６、太陽電池モジュール１を保持するとともに、透光性基板２の外周部に配された枠体７、太陽電池モジュール１の非受光面側に設けられ発電を外部に出力する端子ボックス８などから構成されている。なお、太陽電池モジュール１では、図１（ｂ）に示すように透光性基板２に最初に太陽光が入射される面を受光面２ａとし、裏面シートの充填材５と接触していない側の面を非受光面とする。また、透光性基板２は、太陽電池素子３を覆うように配されており、言い換えれば、受光面２ａで太陽電池素子３を覆っている。なお、本実施形態では、透光性基板２を有する太陽電池モジュール１を例に挙げているが、本発明の太陽電池モジュール支持体は、このような透光性基板２を有していない太陽電池モジュールであっても適用可能である。例えば、ガラス等で構成された透光性基板ではなく、透光性を有する樹脂等の透光部材を備えた太陽電池モジュールの支持体としても利用できる。
【００１４】
（太陽電池モジュール支持体）
本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体９は、基体部１０と、基体部１０の主面である載置面１０ａ上に設けられた支持部１１を有している。以下で本発明の太陽電池モジュール支持体９の実施形態について、図２および図３を用いて説明する。
【００１５】
図２（ａ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール支持体９に太陽電池モジュール１を積重する様子を示す分解斜視図、図２（ｂ）は太陽電池モジュール１を積重した後の様子を示す斜視図である。また、図３は、太陽電池モジュール支持体およびその上に積重した太陽電池モジュールを示す断面図である。
【００１６】
基体部１０は、図２（ａ）に示すように、太陽電池モジュール１を荷役、輸送、保管するために、太陽電池モジュール１を積重して載置する載置面１０ａと、フォークリフトのフォークなどの差込口１０ｂと、を有する、繰り返し利用可能な荷役台である。基体部１０は、その材質に例えば、樹脂や木材、金属などを用いることができる。なお、図２（ａ）は、基体部１０の一例として平パレットを用いたものを示しているが、本発明では平パレット以外にボックスパレットやポストパレットへ適用可能である。
【００１７】
支持部１１は、太陽電池モジュール１の四辺の枠体７を支持可能な位置に配置される。そして、本実施の形態に係る太陽電池モジュール支持体９は、図３に示すように、支持部１１が、基体部１０の主面となる載置面１０ａ上で枠体７を支持可能に配置されるとともに、載置面１０ａと太陽電池モジュール１の受光面の間に空隙部１２が形成されている。
【００１８】
空隙部１２は、太陽電池素子３の直下の位置に形成されることが好ましい。太陽電池モジュール１において、振動や衝撃、集中荷重による負荷の影響を受けやすい部位は、太陽電池素子３や太陽電池素子３と配線材の接続部の半田である。そのため、太陽電池素子３の直下に空隙部１２を設けた形態では、振動が太陽電池素子３の直下の透光性基板２に伝わりにくくなり、それらの負荷を低減することができる。
【００１９】
支持部１１の形状は、上述したように、太陽電池モジュール１の受光面２ａと載置面１０ａ（基体部１０の主面）との間に少なくとも一部が配されており、枠体７を支持できるものであれば、特に限定されない。とりわけ、支持部１１は、例えば、図２（ａ）に示すように太陽電池モジュール１の枠体７に沿って支持可能な線形部を有しているほうが好ましい。このような支持部１１は、枠体７を該枠体７が延びている方向に沿って線状に支持することができるため、枠体７に加わる荷重を分散し、枠体７の断面が塑性変形するなどの破損を低減することができる。さらに、支持部１１は、太陽電池モジュール１の枠体７を全周に亘って支持してもよい。このような形態によれば、例えば、相対する２辺のみを支持する形態と比較して、枠体７に加わる曲げ荷重をより分散することができるため、枠体７の変形をより効率良く低減することができる。
【００２０】
支持部１１の材質は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、スチロール樹脂、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、塩化ビニル樹脂などの樹脂や松、ぶな、かば、なら、ラワン、アピトンなどの木材、段ボールなどの紙、耐食性アルミニウム合金などの軽金属を用いることができる。特に、支持部１１の材質に発泡樹脂やウレタンなどの緩衝材を用いれば、輸送振動をより吸収することができる。また支持部１１に硬質の樹脂や木材、耐食性軽金属を用いる場合、支持部１１の表面を発泡シートや段ボールなどの緩衝材で覆い、太陽電池モジュールやその梱包を養生することが好ましい。
【００２１】
上記のように太陽電池モジュール１の受光面と基体部１０の載置面１０ａの間に空隙部１２が形成されることで、以下の効果を奏する。太陽電池モジュール支持体９の上に積重された太陽電池モジュール１は車輌や船舶、航空機などの輸送手段で需要先に運ばれる。このとき、これらの輸送手段から太陽電池モジュール支持体９へ輸送振動が伝達される。しかし、太陽電池モジュール１の受光面２ａと載置面１０ａの間には空隙部１２が設けられているため、直接に輸送振動が太陽電池モジュール１中の太陽電池素子３や接続部に伝わりにくい。仮に、上記振動が伝わったとしても、枠体７と充填材５を介して伝達されるため、振動が減衰する。さらに輸送振動により透光性基板２と載置面１０ａに振幅を持った振動が生じるが、空隙部１２が設けられ離間しているため、透光性基板２と載置面１０ａが衝突して衝撃が生じる可能性を小さくすることができる。さらに、図４に示すように太陽電池モジュール１を積重した太陽電池モジュール支持体９をフォークリフトのフォーク１４で持ち上げ、基体部１０に撓みが生じた場合であっても、空隙部１２が設けられているため基体部１０が太陽電池モジュール１の受光面２ａに接触して集中荷重を加わることを低減できる。以上のように、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュール支持体９は、輸送、荷役時の振動、衝撃、集中荷重から太陽電池モジュール１を保護し、太陽電池素子や接続部の半田に生じるクラックを低減することにより、発電効率の劣化を低減することができる。
【００２２】
（太陽電池モジュールの梱包）
太陽電池モジュール１は、図２（ａ）に示すように梱包をしないで、太陽電池モジュール支持体９上に積重する以外に、段ボールなどの梱包材１３で梱包したものを、太陽電池モジュール支持体９の上に積重してもよい。例えば、図５に示すように、２枚の太陽電池モジュール１のそれぞれの受光面２ａを下にして重ねあわせ、梱包材１３で覆い、バンド１６で固定するのが好ましい。図５（ａ）は梱包前の様子を示す分解斜視図であり、図５（ｂ）は梱包後の太陽電池モジュール１５の様子を示す斜視図である。このような梱包方法では、太陽電池モジュール１の受光面２ａを下にすることにより、図２（ａ）と同様に端子ボックス８に充填した樹脂が硬化するのを待つことなく、積重して保管することができる。その結果、このような梱包方法では、太陽電池モジュール１の製造工程で仕掛品の滞留を少なくし、製造効率を高めることができる。また、裏面シート６の側は枠体で囲まれており、非受光面側に空間を有するため、積重した太陽電池モジュール１の上に、さらに、太陽電池モジュール支持体９を置いて太陽電池モジュール１を重ねることで、積載効率が重要な船舶における輸送の際に輸送効率を高めることができる。また、他の梱包方法としては、例えば、図６に示すように、２枚の太陽電池モジュール１の裏面シート６を向かい合わせて、一組として梱包してもよい。図６（ａ）は梱包前の様子を示す分解斜視図であり、図６（ｂ）は梱包後の様子を示す斜視図である。裏面シート６より強度の高い透光性基板２が、外側となるように梱包することで、簡易な梱包とすることができるとともに、太陽電池モジュール１が輸送時に破損することを抑制することができる。なお、図２、図５、図６のいずれの場合も、積重時に一番下の太陽電池モジュール１の受光面２ａと載置面１０ａが相対する。
【００２３】
（評価結果）
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体について、ＪＩＳ  Ｚ０２３２の振動試験方法に基づいた条件で評価を行った。まず振動試験機の振動盤の上に太陽電池モジュール支持体９を配置し、さらにその上に太陽電池モジュール１を積重した。そして振動盤を加振して太陽電池モジュール支持体９および太陽電池モジュール１に振動を加え、加振後の太陽電池モジュール１を観察した。その結果、従来の太陽電池モジュール支持体で支持された太陽電池モジュールで見られた太陽電池素子のクラックが、本実施形態では生じていないことを確認することができた。
【００２４】
＜変形例＞
本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図７は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体を示す断面図である。本実施形態は、支持部１１が２層構造となっている点で上述した第一の実施形態と相違する。本実施形態では、支持部１１が、基体部１０と接する第１層１１ａと、第１層１１ａ上に配置され、かつ太陽電池モジュール１の枠体７と接する第２層１１ｂと、を有している。そして、支持部１１において、第２層１１ｂは、第１層１１ａに比し、弾性率が大きい。このように、本実施形態では、枠体７と接する第２層１１ｂの弾性率を大きくしたことにより、太陽電池モジュール支持体９に太陽電池モジュール１を積重したときに、枠体７が支持部１１にめりこむのを低減することができる。一方、弾性率の低い第１層１１ａは、基体部１０から太陽電池モジュール１に伝達される輸送振動を減衰させ、より効果的に輸送に伴う太陽電池モジュール１の劣化を小さくすることができる。
【００２６】
第１層１１ａの材質としては、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリスチレン、ポリウレタン、段ボールを積層したコアなどを用いることができる。また、第２層１１ｂの材質としては、例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、木材、耐食性アルミニウム合金などを用いることができる。また、支持部１１の弾性率は、支持部１１より試料を切り出して曲げ試験を行うことにより曲げ弾性率として測定することができる。
【００２７】
図８は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体を示す断面図である。本実施形態は、支持部１１の形状が、基体部１０の外周側から載置面１０ａの中央部に向けて下方に傾斜している点で第一の実施形態と相違する。本実施形態によれば、支持部１１を載置面１０ａの中央部に向かって下方に傾斜した形状とすることにより、太陽電池モジュール１の大きさが違う場合であっても枠体７の外周部で支持部１１が接触しやすくなるため、透光性基板２（受光面２ａ）と支持部１１とが接触しにくくなる。その結果、本実施形態によれば、太陽電池素子３や太陽電池素子３とインナーリード４に伝達される振動や衝撃、集中荷重をより低減することができる。さらに、本実施形態では、支持部１１を比較的軟質の材料で構成しても、枠体７が支持部１１にめり込んだとしても、透光性基板２と支持部１１を効率良く離間させることができるため、支持部１１の材質の選択性が高まる。
【００２８】
図９は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体を示す断面図である。本実施形態は、支持部１１が枠体７に沿った線形状ではなく、互いに離間し、複数箇所で枠体７を支持している点で第一の実施形態と相違する。本実施形態によれば、支持部１１の互いに離間した部分で支持部１１の外側から内側に空気が循環しやすくなるため、太陽電池モジュール１の受光面２ａと基体部１０との間（空隙部１２）における湿気の滞留を低減することがない。その結果、本実施形態によれば、空隙部１２の湿気を低減することにより、高温の倉庫保管時や船舶での輸送時において、透光性基板２や基体部１０の湿気による劣化を低減することができる。なお、本実施形態では、支持部１１で枠体７を十分に支持できればよく、図９に示すように、枠体７の全ての辺を支える構造が好ましい。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。例えば、支持部１１は、基体部１０に固定されていてもよいし、基体部１０の載置面１０ａ上に載置してあるだけでもよい。また、支持部１１は、基体部１０と一体的に形成されていてもよい。また、図１０に示すように、支持部１１は、基体部１０の載置面１０ａ上ではなく、基体部１０の側面に固定されていてもよい。このような形態では、支持部１１と基体部１０の側面とを、例えば、接着やネジ等で接合してもよい。この実施形態では、第一の実施形態と異なり、支持部１１の全てが太陽電池もモジュールと基体部１０との間に位置していない。このような形態であっても、支持部１１が、太陽電池モジュール１の受光面２ａと基体部１０の主面との間に空隙部１２を介して太陽電池モジュール１の枠体７を支持できれば、第一の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】太陽電池モジュールを示す図であり、（ａ）は非受光面側から見た様子を示す平面図、（ｂ）は（ａ）をＡ−Ａ’断面から見た断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体およびその上に積重する太陽電池モジュールを示す図であり、（ａ）太陽電池モジュール支持体に太陽電池モジュールを積重する前の分解斜視図、（ｂ）は太陽電池モジュールを積重した後の太陽電池モジュール支持体の状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体およびその上に積重した太陽電池モジュールの断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュール支持体およびその上に積重した太陽電池モジュールをフォークリフトで運搬する様子を示す断面図である。
【図５】太陽電池モジュールの梱包の一例を示す図であり、（ａ）は梱包前の様子を示す斜視図であり、（ｂ）は梱包後の様子を示す斜視図である。
【図６】太陽電池モジュールの梱包の一例を示す図であり、（ａ）は梱包前の様子を示す斜視図であり、（ｂ）は梱包後の様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の別の実施形態を示すものであり、（ａ）は太陽電池モジュール支持体の組み立ての様子を示す斜視図、（ｂ）は太陽電池モジュール支持体の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：太陽電池モジュール
２：透光性基板
３：太陽電池素子
４：インナーリード
５：充填材
６：裏面シート
７：枠体
８：端子ボックス
９：太陽電池モジュール支持体
１０：基体部
１０ａ：載置面
１０ｂ：差込口
１１：支持部
１１ａ：第１層
１１ｂ：第２層
１２：空隙部
１３：梱包材
１４：フォーク
１５：梱包後の太陽電池モジュール
１６：バンド
【図１】
2010109090.tif 000003
【図２】
2010109090.tif 000004
【図３】
2010109090.tif 000005
【図４】
2010109090.tif 000006
【図５】
2010109090.tif 000007
【図６】
2010109090.tif 000008
【図７】
2010109090.tif 000009
【図８】
2010109090.tif 000010
【図９】
2010109090.tif 000011
【図１０】
2010109090.tif 000012