(57)【要約】【課題】本発明は、気泡や空気溜まりの少ない太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池セル４が封止部３内に封入され、この封止部３には、入射光を前記太陽電池セル４に向けて反射させる反射板５が固着されてなる太陽電池モジュール１であって、断面が山形又は波形をなす反射板５の頂部５ａには、貫通孔６が設けられている。集光型太陽電池モジュール１の反射板５の頂部（稜線）５ａは、太陽光の反射効率に影響を与え難い部分であり、この頂部５ａに貫通孔６を設けることで、集光効率を下げることなく、気泡や空気溜まりを太陽電池モジュール１から確実に抜くことができる。さらに、成形時の加熱によって封止材３Ａからガスが発生するので、この貫通孔６は特に効果的である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルが封止部内に封入され、この封止部には、入射光を前記太陽電池セルに向けて反射させる反射板が固着されてなる太陽電池モジュールであって、
断面が山形又は波形をなす前記反射板の頂部には、貫通孔が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
複数の前記貫通孔は、前記頂部の延在方向において、等間隔で形成されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
円形の前記貫通孔は、直径が１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射板を備えた集光型の太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開平１１−３０７７９１号公報がある。この公報に記載された太陽電池モジュールは、ＥＶＡ層（封止部）内で離間して配置された複数枚の両面光入射型の太陽電池セルを備えている。入射光の多いモジュールの表面側には、ガラス板が設けられ、入射光の少ないモジュールの裏面側には、凹凸形状のＥＶＡ製の透光シート（反射板）が設けられている。モジュールの表面側及び裏面側からガラス板及び透光シートを介して入射された入射光は、太陽電池セルの表面側及び裏面側に直接入射される。さらに、隣り合う太陽電池セル間を通り抜けて透光シートに達した光は、透光シートで散乱され、この散乱光の一部は、太陽電池セル内にその裏面側から入射される。一方、散乱光の一部は、ＥＶＡ層とガラス板との界面で反射された後に、太陽電池セル内にその表面側から入射される。このような構成の太陽電池モジュールは、隣り合う太陽電池セル間に入射した光を有効に利用でき、発電効率の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０７７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の太陽電池モジュールにあっては、各部材を積層させて、プレスによって成形する際、気泡や空気溜まりが内部に残存し易く、特に波状をなす透光シート（反射板）の頂部に気泡が残存し易く、これによって製品の出力低下が発生するといった問題点があった。特に、凹凸形状の透光シート（反射板）を採用した場合、封止部の厚みが厚くなり、面プレスのみでは気泡や空気溜まりを完全に抜き難い。気泡や空気溜まりを完全に取り除くためには、プレス圧を上げる方法も考えられるが、この場合、太陽電池セルの割れや位置ズレが起こり易い。また、真空雰囲気内でプレス成形する際、一般的なラミネート機は、数十Ｐａまでの真空引きを可能にし、これ以上真空度を高くするためには、高性能な真空ポンプを必要とし、コストアップを招来すると同時に真空引きの所用時間が長くなり、生産効率を低下させてしまう。さらに、気泡や空気溜まりがあると、封止材の劣化や封止材と反射板との剥離が発生し易く、長期信頼性の確保が難しくなる。
【０００５】
本発明は、気泡や空気溜まりの少ない太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽電池セルが封止部内に封入され、この封止部には、入射光を太陽電池セルに向けて反射させる反射板が固着されてなる太陽電池モジュールであって、
断面が山形又は波形をなす反射板の頂部には、貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
太陽電池モジュールを成形するにあたって、封止部と反射板との間、特に断面山形や波形をなす反射板の頂部に気泡や空気溜まりが発生し易いが、本発明に係る太陽電池モジュールは、断面が山形又は波形をなす反射板の頂部に貫通孔が設けられているので、一番空気が溜まり易い頂部に設けられた貫通孔から空気を外部に確実に排出することができる。更に、反射板の頂部は、太陽光の反射効率に影響を与え難い部分であり、この頂部に貫通孔を設けることで、集光効率を下げることなく、気泡や空気溜まりを太陽電池モジュールから確実に抜くことができる。また、成形時の加熱によって封止材からガスが発生する場合には、この貫通孔は特に効果を発揮する。
【０００８】
また、複数の貫通孔は、頂部の延在方向において、等間隔で形成されていると好適である。
貫通孔が不規則に配置されていると、モジュール成形時に、気泡抜けが局所的になってしまって、気泡が抜けた部分に封止材が局所的に流れ込もうとして、封止材の流動が大きくなる。その結果、太陽電池セルは、貫通孔が密集している方へ引っ張られように封止材内を流動することになるので、可能な限り太陽電池セルを均等に配置させるためには、複数の貫通孔を、頂部の延在方向において、等間隔に形成されることが最適である。このような構成によって、太陽電池セルの配置精度を高めることができる。
【０００９】
また、円形の貫通孔は、直径が１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であると好適である。
貫通孔が大き過ぎると、貫通孔から封止材が流れ出てしまって、封止材の除去作業を必要とし、貫通孔が小さ過ぎると、貫通孔から空気や気泡が抜け難いので、封止材として一般的に利用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を考慮すると、円形の貫通孔は、直径が１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であることが好ましい。さらに、熱収縮に起因した応力集中を考慮して円形の貫通孔が好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気泡や空気溜まりの少ない太陽電池モジュールを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールの断面図である。
【図３】本発明に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図４】図２に示された太陽電池モジュールの部分拡大図である。
【図５】本発明に係る太陽電池モジュールを製造するためのラミネート機を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る太陽電池モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図３に示すように、集光型太陽電池モジュール１は、自動車のルーフや家屋の屋根などに設置され、効率の良い太陽光発電を可能にしている。この太陽電池モジュール１は、太陽光の入射を可能にした透明板２を有する。この透明板２は、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などがあり、これらのうち強度、耐熱性、長期信頼性、コストの観点からソーダガラスが好ましい。
【００１４】
この透明板２に固着された封止部３内には、マトリックス状に配列された太陽電池セル４が封入され、この封止部３に利用される封止材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好ましい。
【００１５】
太陽電池セル４は、太陽光を両面で捕らえるタイプと片面で捕らえるタイプとがあり、この実施形態では、両面受光型の太陽電池セルが利用されている。セルの種類は、単結晶Ｓｉセル、多結晶Ｓｉセル、薄膜Ｓｉセル、III−Ｖ族セル、化合物系セル、有機セルなどがある。
【００１６】
封止部３の表面側に配置された透明板２に対面するように、封止部３の裏面側には、断面山形の反射板５が固着されている。この反射板５は、凹凸形状をなし、プレスによる形状付形性、長期信頼性、コストの観点から、金属板又はプラスチック板自体であっても、これら材質を基材にして、表面に銀又はアルミが反射膜として蒸着されたものであってもよい。
【００１７】
反射板５を利用することで、隣り合う太陽電池セル４間を通り抜けて反射板５に達した太陽光を、反射板５の反射面５ｂで反射させた後、太陽電池セル４の裏面側に入射させることができる（図４参照）。これによって、太陽電池セル４の表面側に入射した太陽光と太陽電池セル４の裏面側に入射した太陽光とによって、太陽電池セル４で高出力の電気を発生させることができる。
【００１８】
更に、反射板５の頂部すなわち稜線５ａ上には、円形の貫通孔６が稜線５ａに沿って等間隔に形成されている。例えば、１５ｍｍ間隔で、直径が１ｍｍ〜３ｍｍの貫通孔６が形成されている。さらに、貫通孔６の形状は、三角形、四角形、多角形、楕円の何れであってもよいが、熱収縮に起因した応力集中を考慮して円形の貫通孔６が好ましい。
【００１９】
次に、このような構成の集光型太陽電池モジュール１の製造方法について説明する。図５に示すように、ラミネート機１０の加熱板１１上に透明板２を載置させ、透明板２上に封止部３をなす封止材３Ａを載置させ、封止材３Ａ上に反射板５を載置させる。その後、真空雰囲気下でラミネート機１０内を１５０℃程度に昇温して封止材３Ａを溶かし、封止材３Ａを、透明板２及び反射板５に密着させるように固着させる。
【００２０】
このとき、残存空気や封止材３Ａから発生するガスを抜くために、ダイヤフラム１２によって反射板５を面プレスする。そして、一番空気が溜まり易い頂部（稜線）５ａに設けられた貫通孔６から空気が外部に確実に排出される。この場合、ダイヤフラム１２が頂部５ａに当たるので、貫通孔６はダイヤフラム１２によって塞がれてしまうことはない。
【００２１】
このようにして製造される集光型太陽電池モジュール１の反射板５の頂部（稜線）５ａは、太陽光の反射効率に影響を与え難い部分であり、この頂部５ａに貫通孔６を設けることで、集光効率を下げることなく、気泡や空気溜まりを太陽電池モジュール１から確実に抜くことができる。さらに、成形時の加熱によって封止材３Ａからガスが発生するので、この貫通孔６は特に効果的である。
【００２２】
また、貫通孔６が不規則に配置されていると、モジュール１の成形時に、気泡抜けが局所的になってしまって、気泡が抜けた部分に封止材３Ａが局所的に流れ込もうとして、封止材３Ａの流動が大きくなる。その結果、太陽電池セル４は、貫通孔６が密集している方へ引っ張られように封止材３Ａ内を流動することになる。
【００２３】
そこで、成形時において、封止材３Ａ内で太陽電池セル４を可能な限り均等に配置させるためには、複数の貫通孔６を、頂部（稜線）５ａの延在方向において、等間隔に形成されることが最適である。このような構成によって、太陽電池セル４の配置精度を高めることができる。
【００２４】
また、貫通孔６が大き過ぎると、貫通孔６から封止材３Ａが流れ出てしまって、封止材３Ａの除去作業を必要とし、貫通孔６が小さ過ぎると、貫通孔６から空気や気泡が抜け難いので、封止材３Ａとして一般的に利用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を考慮すると、円形の貫通孔６は、直径が１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００２５】
また、貫通孔６は、集光型太陽電池モジュール１の裏面側に位置することになるので、雨や埃が侵入し難く、自動車のルーフや家屋の屋根に太陽電池モジュール１を設置した際に、塞がれても何ら支障がない。
【００２６】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、本発明は、反射板５からの入光を可能にした太陽電池モジュールであっても適用可能である。また、封止部３の前面及び背面に透光可能な反射板を配置した太陽電池モジュールであってもよい。反射板５は、凹凸形状の断面波形であっても所期の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…太陽電池モジュール、２…透明板、３…封止部、３Ａ…封止材、４…太陽電池セル、５…反射板、５ａ…稜線（頂部）、６…貫通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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