(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光起電力素子と、該光起電力素子を補強するための補強板と、該補強板に該光起電力素子を封止する被覆材とを有した太陽電池モジュールにおいて、
前記補強板は光起電力素子取付面の光起電力素子端部から該補強板の端部に至る領域で折り曲げ加工部を有し、該光起電力素子端部から該補強板端部へ向かって、少なくとも一つの前記折り曲げ加工部を過ぎるまでの部分が前記被覆材によって被覆され、かつ補強板端部が被覆されていない前記領域を少なくとも一つ有し、
前記被覆材は、当該太陽電池モジュールの最表面に配置される樹脂フィルムと、前記光起電力素子を封止して前記補強板に接着する機能を有し、かつ弾性を有する透光性樹脂とを有し、
前記弾性を有する透光性樹脂は、前記樹脂フィルムの端部より外側まで設けられ、かつ、前記領域であって該被覆材の端部において該透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着していることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記被覆材の端部が、当該太陽電池モジュールを固定する固定部材または当該太陽電池モジュールに隣接設置される太陽電池モジュールによって覆われる位置に存在するように配置された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。
【請求項３】
前記補強板が前記被覆材により被覆されていない部分において曲げられることにより、該補強板の端部が折り返されてい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。
【請求項４】
前記補強板の折り返された部分が、前記被覆材の端部を覆っていることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記透光性樹脂は、熱可塑性の樹脂を用いた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。
【請求項６】
前記光起電力素子の配置された領域部より外側の領域部の被覆材の厚みが、前記光起電力素子の配置された領域部の被覆材の厚みに比べて薄い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。
【請求項７】
前記補強板が金属製板であ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。
【請求項８】
前記光起電力素子が可撓性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。
【請求項９】
前記太陽電池モジュールが建材一体型であ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。
【請求項１０】
請求項１に記載の太陽電池モジュールを、前記折り曲げ加工部を用いて、架台もしくは野地板上に固定部材で固定し、かつ隣り合う太陽電池モジュール同士を固定することを特徴とする太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールを固定する際に、前記被覆材の端部が前記太陽電池モジュールもしくは前記固定部材により覆われることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１２】
前記太陽電池モジュールが建材一体型であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに接続された電力変換装置とを有することを特徴とする発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールに関し、詳しくは、補強板を折り曲げ加工された太陽電池モジュール、およびその施工方法ならびにその太陽電池モジュールを用いた発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、 太陽電池は、 クリーンで非枯渇性のエネルギー供給源として汎用されており、 また、 それ自体の開発研究も多種多様に行われている。更に、地上および屋根上等への設置にうまく適合する太陽電池モジュールの開発も盛んに行われている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールは、 多様な用途に使われ始め、 それに伴って各種の要望がある。
そうした要望の一つに、 太陽電池モジュールの裏面側に裏面補強板を用いた太陽電池モジュールがある。この裏面補強板に、 曲げ加工、 穴あけ加工などの加工を施し、 その加工部を利用して太陽電池モジュールの取り付けを行う。
【０００４】
その一例として、 裏面補強板として金属製補強板を用い、 この裏面補強板に曲げ加工を施して、 従来よりも金属製屋根材の施工方法に適合することのできる太陽電池モジュールがある。
【０００５】
このような太陽電池モジュールの例としては、 特開平５−１２１７７３号公報に示す技術が知られている。この太陽電池モジュールでは、 受光面裏面側に金属補強板を有し、 この補強板中央部に光起電力素子を配置し、被覆材である透光性樹脂により光起電力素子を封止し、 その外側の被覆されていない金属補強板（つまり曲げ加工した部分が被覆されていない金属補強板）を曲げ加工して、 その加工部を太陽電池モジュールの設置固定のために利用しているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、 このような太陽電池モジュールにおいては、 被覆材が剥がれ易いという問題があった。その場合、被覆材がその端部から剥がれ始め、 それが徐々に進行して光起電力素子を直接封止している部分にまで及ぶことがある。もしそうなれば、 光起電力素子が補強板より剥がれてしまうこともあり、 それにより大きな損傷を受け、 電気性能が著しく低下することがある。また、 光起電力素子が補強板より剥がれてしまうところまで進行しなくとも、 被覆材が剥がれた部分から水分が侵入し、光起電力素子にまで容易に達するようになり、 これを原因として電気性能が著しく低下することもある。よって、 以上述べたように被覆材が剥がれることは大きな問題である。
しかしながら、 被覆材が剥がれにくく、 光起電力素子が損傷を受けにくい太陽電池モジュールは開発されていないのが現状である。
【０００７】
本発明は、上述の従来例における問題点に鑑みてなされたもので、太陽電池モジュールの光起電力素子を覆う被覆材がその端部から剥がれない太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するものである。
まず、 補強板の端部の被覆材が剥がれたり損傷しないように、 補強板の端部に被覆材を設けないことが重要であるが、 上記従来例のようにこれだけでは不十分である。被覆材が剥がれだした場合には、 その剥がれは徐々に進行して光起電力素子にまで達する場合がある。
【０００９】
そこで、 より剥がれ始め難くすることと、 剥がれ始めた被覆材の進行を抑える工夫が必要であることに気付き、 以下の手段を用いることにより、 その効果をあげ上記課題を解決するものである。
【００１０】
すなわち本発明の太陽電池モジュールは、光起電力素子と、該光起電力素子を補強するための補強板と、該補強板に該光起電力素子を封止する被覆材とを有し、前記補強板は光起電力素子取付面の光起電力素子端部から該補強板の端部に至る領域で折り曲げ加工部を有し、該光起電力素子端部から該補強板端部へ向かって、少なくとも一つの前記折り曲げ加工部を過ぎるまでの部分が前記被覆材によって被覆され、かつ補強板端部が被覆されていない前記領域を少なくとも一つ有し、前記被覆材は、当該太陽電池モジュールの最表面に配置される樹脂フィルムと、前記光起電力素子を封止して前記補強板に接着する機能を有し、かつ弾性を有する透光性樹脂とを有し、前記弾性を有する透光性樹脂は、前記樹脂フィルムの端部より外側まで設けられ、かつ、前記領域であって該被覆材の端部において該透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着していることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明の太陽電池モジュールにおいては、被覆材の端部から被覆材が剥がれる可能性は極めて少なくなる。
また、もし剥がれ始めた場合にもその剥がれの進行が、光起電力素子の配置位置まで進行し難いものとなる。
よって、被覆材の剥がれを起因とする電気性能の低下が極めて発生し難い、品質信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の態様】
本発明の太陽電池モジュールの態様によれば、光起電力素子、補強板、補強板に光起電力素子を封止する被覆材を有し、補強板の端部が被覆材により被覆されていないこと、および補強板は折り曲げ加工されており、かつ光起電力素子端部から外側へ向かって、少なくとも一つの折り曲げ加工部を過ぎるまでの部分が被覆材によって被覆されていること、の条件を満たす側部を少なくとも一つ有することにより、次の作用を得る。
【００１５】
まず、補強板の端部が被覆材により被覆されていないことにより、太陽電池モジュールの端部に機械的な負荷を受けた場合においても、 補強板の端部のみが機械的な負荷を受けて被覆材の端部は機械的な負荷を受けないので、 このような機械的な負荷によって被覆材が剥がれ始める可能性が減少する。
【００１６】
次に、補強板が折り曲げ加工され、光起電力素子端部から外側へ向かって、少なくとも一つの折り曲げ加工部を過ぎるまでの部分に被覆材があることにより、光起電力素子を配置し、補強板の大部分の面積を占有する平板部と、被覆材の端部が存在する部分が同一平面内に存在しないことになる。これにより、大面積を有する平板部が熱による膨張収縮を繰り返したとしても、その膨張収縮の影響を被覆材の端部が受け難くなる。簡単に説明すると次のような内容である。補強板と被覆材では熱膨張係数が異なるので、延びようとするもしくは縮もうとする時の、端部での変位量が補強板と被覆材では異なる。このとき、この補強板と被覆材の両者が同一平面に存在して、この平面が、小さな面積（小さな長さ）では異なる変位量は小さいが、大きな面積（大きな長さ）では、その異なる変位量は大きくなる。この変位量の違いにより、補強板と被覆材の界面に剥がれようとする大きな応力が加わる。よって、上記構造であることにより、この熱による膨張収縮によって被覆材が剥がれ始める可能性が減少する。
【００１７】
さらに、もし被覆材が端部から剥がれ始め、進行したとしても、折り曲げ加工部がその進行の障害となって、そこで食い止めてくれる可能性が大きい。それは、被覆材が剥がれる応力を受け続けて剥がれるのであるが、この折り曲げ部まで進行したときには、応力が一旦開放されるためである。剥がれる応力が開放され、一度進行が止まってしまうと、もう一度剥がれ始めるには大きな応力が必要になる。
【００１８】
以上述べた作用の相乗により、被覆材の剥がれが光起電力素子部分に達する可能性が低く、品質信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００１９】
本発明の太陽電池モジュールの態様によれば、光起電力素子、補強板を有し、被覆材により該補強板に該光起電力素子を封止し、該補強板の端部が該被覆材により被覆されていないこと、該被覆材の端部において該被覆材の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して接着していること、の条件を満たす側部を少なくとも一つ有することにより、以下の作用を得る。
【００２０】
まず、補強板の端部が被覆材により被覆されていないので、上記説明してきたように、太陽電池モジュールの端部に機械的な負荷を受けた場合においても、補強板の端部のみが機械的な負荷を受けて被覆材の端部は機械的な負荷を受けないので、このような機械的な負荷によって被覆材が剥がれ始める可能性が減少する。その上、被覆材の端部において被覆材の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して接着していることにより、引っ掛かりがなく、剥がそうとする力が加わりにくい。
【００２１】
上記作用は、光起電力素子を配置する受光面の面積が小さく、被覆材の端部において熱による膨張収縮の変位量の小さい太陽電池モジュールにおいて効果的である。
【００２２】
上記太陽電池モジュールの態様においては、被覆材の端部が、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材によって覆われる位置に存在するように配置することが好ましい。これにより、被覆材は、その端部から剥がれ始め難くなる。設置施工された状態では、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材によって、被覆材の端部が覆われているので、剥がれ始める原因となる機械的負荷を受けることはない。その上、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材が被覆材を圧接するように設置施工される場合には、もし被覆材の端部と補強板の接着力が無くなり剥がれようとし始めたとしても、被覆材は補強板に押し付けられているので、それ以上剥がれが進行し難いものとなる。
【００２３】
上記の態様においては、また、補強板の端部が被覆材により被覆されていない部分において、折り返して曲げられていることが好ましい。これにより、補強板の端部切断面を太陽電池モジュールの内側にすることができる。例えば補強板が金属板である場合など、もし端部切断面に加工時のバリがあっても、そのバリは太陽電池モジュールの端部に存在するのではなく、内側に隠されることになる。よって、例えば補強板の端部を手で触った時にバリで怪我をすることを防止できる、隣接して設置固定する隣の太陽電池モジュールの被覆材を損傷させない、などの利点がある。
【００２４】
その上、その折り返し部分には被覆材がないので、折り返し部分を成形する時に成形機により被覆材が損傷を受けることがない。さらに、折り返し部分の曲げ頂部は厳しい曲げ加工となり、補強板には大きな応力が加わるが、その部分には被覆材は無いので、この応力が加わることもない。よって、被覆材が剥がれ始める要因となるものは排除される。
【００２５】
上記の態様においては、また、折り返して曲げられた補強板が、被覆材の端部を覆っていることが好ましい。これにより、より被覆材が剥がれ始めるのを防止することができる。
被覆材の端部を補強板が覆っていることにより、その端部に加わる剥がそうとする機械的負荷はなくなる。
【００２６】
また、補強板が被覆材の端部を単に覆っているだけでなく、被覆材を圧接するような形状に折り曲げられている場合には、被覆材の剥がれを機械的に押さえるという作用もある。
【００２７】
上記の態様においては、また、被覆材は、最表面に樹脂フィルムと、光起電力素子を封止して補強板に接着する機能を有し、かつ弾性を有する透光性樹脂とを、有することが好ましい。これにより、弾性を有した柔らかい被覆材を得ることができ、機械的な損傷を受けにくく、熱による膨張収縮を吸収することのできる被覆材となる。よって、被覆材は剥がれにくくなる。
【００２８】
この場合、前記透光性樹脂は、熱可塑性の樹脂を用いることができる。これにより、後述する太陽電池モジュールの製造方法を用いることができ、便利である。それは、太陽電池モジュールを作製するための材料を真空状態で密着させた上で、加熱炉内で溶融接着させるものである。その基本的な原理は従来より実施され技術的に確立されたものである。この基本的な原理から外れることなく、製造できるので、製造工程での問題点がなく、その信頼性が高い。
また、太陽電池モジュールが高温下にあるときに、前記透光性樹脂が高温のために柔らかくなり、熱による膨張を吸収することができる。この利点は上記したとおりであり、剥がれ始める原因を少しでも減少させることができる。
【００２９】
前記弾性を有する透光性樹脂は、樹脂フィルムの端部より外側に設けられ、かつ、透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着していることが好ましい。これにより、被覆材は剥がれ始め難くなるという作用がある。
まず、最表面にある樹脂フィルムの端部が透光性樹脂の端部内側に存在して、透光性樹脂に接着していることにより、樹脂フィルムの端部のみに、剥がそうとする機械的な負荷が加わることはない。よって、樹脂フィルムの端部は、弾性を有する柔らかい透光性樹脂の上に接着されているので、樹脂フィルムだけが透光性樹脂から剥がれようとする可能性は非常に小さい。
さらに、透光性樹脂の端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着していることにより、この端部に機械的な負荷が加わろうとしても、断面が斜面状であることにより引っ掛かりがなく、剥がそうとする力が加わわりにくいという利点もある。
【００３０】
上記においては、前記光起電力素子の配置される外側の領域部の被覆材の厚みが、前記光起電力素子の配置される領域部の被覆材の厚みに比べて薄いことが好ましい。これにより、被覆材の使用量を減らすことができ、太陽電池モジュールを軽くすることができる。材料にかかるコストを減らすことができるという利点がある。
さらに、補強板の折り曲げ加工を実施するにおいて、被覆材に加わる曲げ応力を小さくすることができる。折り曲げ加工時には、補強板と被覆材を合わせた厚み方向の真ん中が、応力を受けない折り曲げの中立面となる。このとき、中立面からの距離が大きい（厚みが大きい）とより大きな応力を受けてしまう。応力が大きいと曲げ加工時に被覆材が損傷してしまう。また、残留応力が発生するので経時変化により被覆材に損傷が発生する、などの不都合があるので、被覆材の厚みは薄い方が良い。ところが、光起電力素子を保護する役目から、光起電力素子を配置する領域部の被覆材の厚みはあまり薄くすることはできない。よって、光起電力素子の配置される外側の領域部の被覆材の厚みが、光起電力素子の配置される領域部の被覆材の厚みに比べて薄いという構成にする利点が大いにある。
【００３１】
上記においては、また、補強板が金属製板であることが好ましい。これにより、折り曲げ加工による太陽電池モジュールの成形が容易である。金属製板は塑性加工するに最も適した材料の一つであり、その塑性加工技術は従来より研究され、確立した技術である。そのため、従来より数多くある金属製板の成形機を、そのまま使用することができ非常に有用である。
また、金属製板は十分な機械強度を有しているので、太陽電池モジュールに折り曲げ加工をして立体的に成形することにより、太陽電池モジュール単体でも十分な構造強度を有することができる。
さらに、金属製板は可撓性を有しているので、場合によっては、湾曲させて設置固定することもでき、多様な設置形態に対応することができる。
【００３２】
上記においては、さらに、光起電力素子が可撓性を有した光起電力素子であることが好ましい。これにより、太陽電池モジュールに折り曲げを実施するなどの成形時に、湾曲させるような応力が加わったとしても、光起電力素子が割れることがない。よって、多様な成形方法を実施することができ、多様な成形形態に対応することができる。
また、太陽電池モジュールの設置固定後に、風圧力を受ける、人が上に乗る、などにより、湾曲させる応力が働いたとしても、光起電力素子が割れることがない。
【００３３】
上記においては、太陽電池モジュールが建材一体型であることが好ましい。これにより、建材としての役割と太陽電池としての役割を同時に果たすことができる。
これを、建物の屋根材や壁材などの建材として使用することにより、太陽電池モジュールを設置するための設置スペースや固定のための部材をあらためて用意しなくとも、本来絶対に必要である屋根材や壁材を設置するための設置スペースおよび固定の為の部材をそのまま兼用することができる。
【００３４】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法の態様では、光起電力素子および補強板を有し、被覆材により該補強板に該光起電力素子を封止する工程の後、成形機により加工する工程を有し、該成形機により該披覆材に損傷を与えない場所にのみ、該被覆材を設け、前記補強板の光起電力素子取付面の光起電力素子端部から該補強板の端部に至る領域であって、前記補強板の端部が前記被覆材により被覆されていない領域を少なくとも一つ有し、前記被覆材は、当該太陽電池モジュールの最表面に配置される樹脂フィルムと、前記光起電力素子を封止して前記補強板に接着する機能を有し、かつ弾性を有する透光性樹脂とを有し、前記弾性を有する透光性樹脂は、前記樹脂フィルムの端部より外側まで設けられ、かつ、該透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着させたことを特徴とする。このように光起電力素子および補強板を有し、被覆材により該補強板に該光起電力素子を封止する工程の後、成形機により加工する工程を有し、該成形機により該披覆材に損傷を与えない場所にのみ、該被覆材を設けたことにより、被覆材が剥がれ始める原因となる被覆材の損傷を抑えることができる。被覆材を切ってしまったり、剥がしてしまうなど被覆材に損傷を与えると、その部分を始まりとして被覆材が剥がれ始めやすいためである。
【００３５】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、成形機がロール成形機であり、ロール成形機のローラー材により被覆材に損傷を与えない場所にのみ被覆材を設けることが好ましい。これにより、被覆材の損傷を防止するという点においてはより効果的である。
【００３６】
ロール成形機は、ローラーにより被加工物を挟持搬送しながら曲げ加工を実施するというものであり、被加工物はローラーにより圧力を受けながら擦られるので、そこに被覆材が存在していると損傷を受ける可能性が高い。他の成形機、例えば「プレスブレーキ」と呼ばれる上下する金型対の間に被加工物を入れて折り曲げる機械などでは、搬送されることがないので圧力を受けながら擦られるということがない。しかしこのような折り曲げ加工機では、被加工物を搬送しながら加工しないので、加工機の大きさに合う被加工物しか加工できない事情がある。ところで昨今では、設置時の作業コストを下げるために太陽電池の大型化が進められており、こういう理由から無限の大きさの曲げ加工に対応できるロール成形機が非常に有用である。このように、太陽電池モジュールの成形には非常に有用であるが、被覆材に損傷を与える可能性が高いロール成形機に対して、あるいはプレスブレーキを用いた折り曲げ加工機に対しても、本発明では、光起電力素子を封止する工程時に、その損傷を受ける部分には初めから被覆材を設けないように実施しているので、被覆材に損傷を与える心配がない。
【００３７】
これにより、上記説明したように、高い品質信頼性を有した太陽電池モジュールを得ることができる。
【００３８】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、補強板の端部が被覆材により被覆されていない側部を有することが好ましい。これにより以下の作用がある。
【００３９】
まず、補強板の端部が被覆材により被覆されていないことにより、成形機の部材に補強板の端部を接触させても、被覆材が剥がされる機械的負荷を受けることは無い。通常、成形機の多くが加工時の寸法を決めるのに、成形機のある部材に被加工物を突き当てる方法をとる。例えば、「プレスブレーキ」 と呼ばれる折り曲げ機は、折り曲げの位置を決めるために、突き当て用の部材に被加工物の端部を突き当てる。また、「ロール成形機」 ではローラー部に被加工物を投入する前に、ガイド部で被加工物の端部が擦られる。被加工物がローラー部に真っ直ぐに投入されるように、被加工物の端部がガイド部材によって位置規制される。このときに、その端部がガイド部材により擦られるものである。その上、ローラー部に入った段階でも、最初の段階のローラーは、被加工物の端部に接触することにより位置決めを行っている。以上の説明のように、太陽電池モジュールを成形機により加工成形する場合には、補強板の端部が成形機の部材により擦られるなどの機械的負荷を受けることが宿命である。しかし、本発明の太陽電池モジュールは、補強板の端部が被覆材により被覆されていないので、被覆材が剥がれるような機械的負荷は受けない。
【００４０】
さらに特に 「ロール成形機」 の場合には、上記説明したように補強板端部に被覆材が存在した場合には、ローラーにより被覆材が損傷すると同時に、損傷して剥がれた披覆材の一部がローラーに付着したり、巻き込まれたりすることがある。
【００４１】
そうなれば、この剥がれた被覆材の一部が 「ロール成形機」 を損傷させたり、ローラーと被覆材の間に介在してさらに被覆材の損傷を増大させたりなど、状況をさらに悪化させることがある。しかし、本発明の太陽電池モジュールは、補強板の端部が被覆材により被覆されていないので、このような状況も防止することができる。
【００４２】
その上、被覆材を切断する工程の必要がない。従来、被覆材が補強板の端部まで被覆された太陽電池モジュールを作製する場合には、補強板端部より大きくはみ出た被覆材を設けた後に、それを補強板端部に沿って切断していたためである。
【００４３】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、成形機による成形時に、被覆材によって被覆されている補強板を、被覆材と一緒に折り曲げ加工することが好ましい。これにより、製造工程が簡略化できる。太陽電池モジュールを被覆材により封止する工程までは、太陽電池モジュールが折り曲げられた立体物ではなく、平板状態であることによって、被覆材により封止するための製造装置が小型のもので良い、工程途中の太陽電池モジュールの保管が容易であるなどの利点がある。
【００４４】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、被覆材の端部が、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材によって覆われる位置に存在するように配置して、被覆材により光起電力素子を封止する工程を有することが好ましい。これにより、被覆材の端部から剥がれ始め難い太陽電池モジュールを得る。設置施工された状態では、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材によって、被覆材の端部が覆われているので、剥がれ始める原因となる機械的負荷を受けることはない。
【００４５】
その上、隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材が被覆材を圧接するように設置施工される場合には、もし被覆材の端部と補強板の接着力が無くなり剥がれようとし始めたとしても、被覆材は補強板に押し付けられているので、それ以上剥がれが進行し難いものとなる。
【００４６】
さらに、被覆材の端部が隣接設置される太陽電池モジュール、もしくは、太陽電池モジュールの固定部材によって覆われる位置に配置するという条件を守って封止すればよいので、被覆材の端部の位置寸法は寸法許容範囲を多く取れる場合が多く、精密な封止工程が必要なく、工程を簡略化できる。
【００４７】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、補強板の端部が被覆材により被覆されていない部分を、成形機により折り返す工程を有することが好ましい。これにより、容易に折り返し部分を成形することができる。折り返し部分が有用であるのは上記説明したとおりである。
【００４８】
このように、被覆材がない部分を成形機により折り返すことにより、この工程は、被覆材に損傷を与えないように十分な配慮をする必要がなく、非常に容易に実施できる。
【００４９】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様において、被覆材は、最表面に樹脂フィルムと、光起電力素子を封止して補強板に接着する機能を有し、かつ弾性を有する透光性樹脂とを、有することが好ましい。これにより、柔らかい被覆材を得ることができ、成形機の一部がこの被覆材に接触しても衝撃、応力を吸収することができ、容易に被覆材が損傷しないようにできる。成形機が全く被覆材に接触しないようにするのではなく、強い力で接触しないように工夫する程度であれば、その労力は軽度であり、用いることのできる成形機の種類範囲が大きくなるなど、メリットは大きい。
【００５０】
前記透光性樹脂としては、熱可塑性の樹脂のシート材を用いることができる。これにより、後述する太陽電池モジュールの製造方法を用いることができ、便利である。それは、太陽電池モジュールを作製するための材料を真空状態で密着させた上で、加熱炉内で溶融接着させるものである。その基本的な原理は従来より実施され技術的に確立されたものである。この基本的な原理から外れることなく、製造できるので、製造工程での問題点がなく、その信頼性が高い。
【００５１】
前記弾性を有する透光性樹脂は、樹脂フィルムの端部より外側に設けられ、かつ、該透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着させることが好ましい。これにより、樹脂フィルムの端部のみが成形機の一部に機械的に引っかかったりする可能性は非常に小さい。
【００５２】
また、透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を有して補強板に接着させるのは、製造工程上、非常に容易である。後述するような方法を採用することよって、被覆材、光起電力素子、補強板を一体的に封止するのであるが、このときに、特別な工夫をしなくとも、容易に厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状を形成することができる。
【００５３】
上記太陽電池モジュールの製造方法の態様においては、光起電力素子を封止する工程において、樹脂フィルムと透光性樹脂が一体的積層されたシート材を用いることにより、樹脂フィルムと透光性樹脂とが同一寸法形状のものを用意することが好ましい。そして、上記の弾性を有する透光性樹脂は、熱を受けて樹脂フィルムの端部よりも外側に広がり、かつ、該透光性樹脂端部の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる形状に容易に形成できる。その上、樹脂フィルムと透光性樹脂が一体的積層されたシート材であることにより、取り扱いが容易である。さらに、樹脂フィルムと透光性樹脂を同一寸法形状とすることによって、切断作業が容易である。
【００５４】
また、光起電力素子を、補強板、被覆材により補強板に封止する工程において、光起電力素子の配置される外側の領域部の被覆材の厚みが、光起電力素子の配置される領域部の被覆材の厚みに比べて薄くなるようにすることが好ましい。これにより、補強板の折り曲げ加工を実施するにおいて、被覆材に加わる曲げ応力を小さくすることができる。
【００５５】
曲げ加工時には、補強板と被覆材を合わせた厚み方向の真ん中が、応力を受けない折り曲げの中立面となる。このとき、中立面からの距離が大きい( 厚みが大きい) とより大きな応力を受けてしまう。応力が大きいと曲げ加工時に被覆材が損傷してしまう。また、残留応力が発生するので経時変化により被覆材に損傷が発生する、などの不都合があるので、被覆材の厚みは薄い方が良い。ところが、光起電力素子を保護する役目から、光起電力素子を配置する領域部の被覆材の厚みはあまり薄くすることはできない。よって、光起電力素子の配置される外側の領域部の被覆材の厚みが、光起電力素子の配置される領域部の被覆材の厚みに比べて薄いという構成にする利点が大いにある。
【００５６】
上記においては、また、補強板が金属製板であることが好ましい。これにより、折り曲げ加工による太陽電池モジュールの成形が容易である。金属製板は塑性加工するに最も適した材料の一つであり、その塑性加工技術は従来より研究され、確立した技術である。そのため、従来より数多くある金属製板の成形機を、そのまま使用することができ非常に有用である。
【００５７】
また、光起電力素子が可撓性を有した光起電力素子であることが好ましい。これにより、太陽電池モジュールに折り曲げを実施するなどの成形時に、湾曲させるような応力が加わったとしても、光起電力素子が割れることがない。よって、多様な成形方法を実施することができ、多様な成形形態に対応することができる。
【００５８】
さらに、太陽電池モジュールを建材一体型として製造することが好ましい。これにより、上記説明したように多くの利点がある。そして、製造において、建材を作製するために世の中に既に数多く捲在している成形機を使うことができ、成形機を容易に安く手に入れることができるなどの利点もある。
【００５９】
本発明の太陽電池モジュールの施工方法の実施態様では、上記の態様に係る太陽電池モジュールを、その折り曲げ加工部を用いて、架台もしくは野地板上に固定部材で固定し、かつ隣り合う太陽電池モジュールどうしを固定することを特徴とする。これにより、平板状である太陽電池モジュールを固定するより、容易でかつ強固に固定することができる。
【００６０】
上記太陽電池モジュールの施工方法の実施態様においては、太陽電池モジュールを固定する際に、被覆材の端部が太陽電池モジュールもしくは固定部材により覆われるようにすることが好ましい。これにより、太陽電池モジュールの作製時には被覆材の端部が覆われていない場合でも、設置施工後に被覆材の端部が覆われることにより、実使用状態において被覆材が剥がれ始める要因を小さくすることができる。
【００６１】
さらに、太陽電池モジュールが建材一体型であることが好ましい。これにより、従来よりの数多くの建材の施工方法が適用可能となる。そうなれば、建材の施工方法に熟練している多くの建築関係の職人が施工することができ、施工作業者を確保することが容易となる。
【００６２】
本発明の実施態様に係る発電装置は、上記の態様に係る太陽電池モジュールと、これに接続された電力変換装置とを有することを特徴とする。これにより、品質信頼性の高い発電装置を得ることができる。
【００６３】
以下、本発明の実施の一形態を図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る太陽電池モジュールが取付けられた状態を示す断面図である。
図２は、図１に示す断面とは垂直方向の断面の部分拡大図である。
図３は、図１の太陽電池モジュールを作製するための材料を重ね合わせたところを上から見た平面図である。
【００６４】
図１を参照に本実施形態に係る太陽電池モジュール１の構成を述べる。本実施形態の太陽電池モジュール１は、光起電力素子２を被覆材である透光性樹脂３および３０により封止および固定したものであり、受光面側の最表面には透光性の表面保護フィルム４を、裏面側には裏面補強板として金属製の補強板５を有しており、それらは、それぞれ互いに接着積層されているものである。なお、表面保護フィルム４も光起電力素子２を被覆するという点で被覆材である。
【００６５】
ここで、光起電力素子２は厚さ１２５μｍのステンレス基板上にアモルファスシリコン半導体層が形成されたアモルファスシリコン光起電力素子である。また被覆材である透光性樹脂３および３０は例えばＥＶＡ樹脂 (エチレン−酢酸ビニル共重体) であり、厚さ４５０μｍのシート状に形成されたものであり光起電力素子２の表裏に設けられる。表面保護フィルム４は厚さ５０μｍのフッ素樹脂フィルムであり、また、補強板５は厚さ０．４ｍｍのガルバリウム鋼板である。
【００６６】
次に、本実施形態の太陽電池モジュールの特徴を示す部分について説明する。６は透光性樹脂３の端部を示す。図からもわかるように、この透光性樹脂３の厚み断面は外側、言い換えれば補強板５の端部８へにいくにつれて薄くなる形状を有して補強板５に接着している。その上、表面保護フィルム４の端部７は、上記透光性樹脂３の厚み断面が外側にいくにつれて薄くなる部分に存在している。つまり表面保護フィルム４よりも透光性樹脂３の方が、補強板５の端部８の近くにまで及ぶ構成になっている。この構造は、後述する製造方法により容易に形成することができる。
【００６７】
また端部領域８１とは、補強板５の一部領域であり、被覆材３，４の端部より外側で且つ被覆材により被覆されていない領域である。この領域に不図示の取付け用穴を設けることでその穴において例えばボルト９により太陽電池モジュール１を架台１０に設置固定している。
【００６８】
光起電力素子の端部から外側に向かって第一の折り曲げ部１１および第二の折り曲げ部１２からなる段差を有し、各折り曲げ部には被覆材３および４が被覆されている。これら折り曲げ部においては、その部分の被覆材は光起電力素子が配置されてなる部分より薄く形成され、補強板５を曲げ加工する際に応力がかからないように工夫しているものである。具体的な一例として光起電力素子が配置されている部分における被覆材の厚さは、光起電力素子が配置されていない部分における被覆材の厚みよりもおよそ被覆材３０の厚さ分厚くする工夫をほどこす。
【００６９】
また、本太陽電池モジュール１の端子取り出し部には、端子取り出し箱１３とそこから導出されるケーブル１４が設けられているが、これらは光起電力素子１が出力する電気を回収するための手段である。
【００７０】
このように作製された本太陽電池モジュールにおいては、次のような利点がある。
まず、補強板５の端部領域８１に取付け用の穴を成形する際に、成形機が接触する範囲に被覆材３，４を設けていないので、被覆材が損傷を受けることはない。そのため損傷部を起点として被覆材が剥がれ始めることがない。また、補強板端部領域８１に力学的負荷、例えば機械的負荷を受けるようなことがあっても、その部分には被覆材がないので、この機械的負荷を受けることがない。その結果、剥がれ始める可能性が非常に小さくなった。
【００７１】
また、被覆材である表面保護フィルム４と透光性樹脂３の端部が上記述べた形状を有していることにより、機械的負荷を受けて剥がれ始める可能性が非常に小さくなった。その上、被覆材の端部のある平面Ａ（つまり段差によって低い方の面）と、大面積を有する光起電力素子２を配置している平面Ｂ（つまり段差によって高い方の面）との間には、二つの折り曲げ加工部１１，１２を介在させているので、太陽熱等の熱が平面Ｂに供給されても被覆材の端部は熱による膨張収縮の影響を受け難い。よって被覆材は、熱的あるいは機械的負荷によって生じる被覆材を剥がそうとする応力を受け難くなり、剥がれ始める可能性が非常に小さくなった。
【００７２】
さらに、もし被覆材が端部から剥がれ始め、進行したとしても、折り曲げ加工部１１および１２がその進行の障害となって、進行を食い止めてくれる可能性が大きい。言い換えると、被覆材は剥がれる応力を受け続けることで剥がれ始めるのであるが、剥がれがこの折り曲げ部まで進行しても、応力が折り曲げ部にて一旦開放されるので平面Ｂ上の被覆材が剥されることを防ぐことができる。さらに剥がれる応力が折り曲げ部で開放され、被覆材の剥がれの進行が一度止まってしまうと、もう一度剥がれ始めるには大きな応力が必要になる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池モジュールは、被覆材が光起電力素子の配置部まで剥がれる可能性が極めて小さい。これにより、電気的信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。さらに、本実施形態の太陽電池モジュールは、少なくとも光起電力素子が載っている平面Ｂと、第１の折り曲げ加工部１１とが、同一の被覆材によって封止されているので見映えが良い。
【００７４】
次に、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法について述べる。
（光起電力素子および補強板を被覆材により封止する工程）
光起電力素子、補強板および被覆材は、例えば上記したとおりそれぞれ、厚さ１２５μｍのステンレス基板上にアモルファスシリコン半導体層を形成したアモルファスシリコン光起電力素子、厚さ０．４ｍｍのガルバリウム鋼板、ＥＶＡ樹脂 (エチレン−酢酸ビニル共重体) および厚さ５０μｍのフッ素樹脂フィルムである。
【００７５】
図３は、太陽電池モジュールを構成するこれら材料を重ね合わせたところを上から見た平面図である。
補強板５の上に光起電力素子２より外側に１ｃｍ大きい透光性樹脂３０を載せ、その上に光起電力素子２を載せる。その上に透光性樹脂３と樹脂フィルム４が一体的に積層されたシート材を載せる。このシート材は、透光性樹脂３と樹脂フィルム４が全く同一寸法で図に示す形状をしている。このような寸法形状の材料を重ねて熱を加えることにより、光起電力素子の配置される領域部の外側の被覆材の厚みが、光起電力素子の配置される領域部の被覆材の厚みに比べて薄くなる。言い換えると、図１からもわかるように、被覆材の厚みは、平面Ｂ内で、光起電力素子が載置される領域から補強板端部へ向うにつれて次第に小さくなり、第１の折れ曲がり部１１に至る前に略一定の薄い厚さになっている。
【００７６】
なお、補強板５の端部領域８１、つまり図３において斜線で示した領域に取付け用の穴（ボルト９を通すための穴）１５をあけるために例えば穴あけプレス機等の工具がこのシート材に接触してシート材に損傷を与えないように、シート材の寸法形状が決められている。
【００７７】
なお、穴あけプレス機等の工具により成形を行なう工程は、後述する折り曲げ工程のうちの最後の工程として行なう工程であるが、この工程は実際に設置する架台の寸法に合わせて太陽電池モジュールの端部領域８１に取付け用の穴をあけることができる。次に太陽電池モジュールを構成する部材同士を加熱圧着することにより、封止固定する工程を説明する。
【００７８】
図４は上記の太陽電池モジュールを作成するための治具の模式的斜視図であり、図５は治具の上に太陽電池モジュールを作製するための部材が載った様子の断面模式図であり、図４の線Ｉ−Ｉ’部分相当となる断面図である。図４に示すように治具１６は、アルミニウム製の板で作られており、その上面４０に太陽電池モジュールを構成する部材、具体的には、上記光起電力素子およびその被覆材となるべきもの等を載せて用いられる。そしてそのアルミニウム製の板には、治具としての機能を果たすために、光起電力素子および被覆材を載せる領域を囲むようにその外側に溝１７が設けられ、溝１７には耐熱性の樹脂により作製されたＯリング１８が置かれる。Ｏリング１８のすぐ内側には、例えば真空にするための吸気口１９が設けられ、それは管２０につながり、管２０はさらに不図示の真空ポンプにつながる。
【００７９】
また図５において１６は治具、１７は溝、１８はＯリング、１９は吸気口、２０は管、２１は離型フィルム、２２は例えばテフロンフィルム等の積層体、２３はシリコンラバーである。治具１６、溝１７、Ｏリング１８、吸気口１９、管２０は図４に図示されたものに相当する。シリコンラバー２３と離型フィルム２１は積層体２２を治具１６に載せる際に使用する物品である。
【００８０】
当該治具を使用しての太陽電池モジュールの作製は次のように行われる。まず、治具１６の上面４０に上記用意した部材を次のように積み重ねる。すなわち、最初に、離型用のテフロンフィルム２１を一番下に敷く。これは、被覆材であるＥＶＡ樹脂がはみ出して、治具にくっつかないようにするためである。次に、補強板として厚さ０．４ｍｍのガルバリウム鋼板を、その上に被覆材として厚さ４５０μｍのシートに形成したＥＶＡ樹脂を、さらにアモルファスシリコン光起電力素子をのせる。この上に、上記説明したＥＶＡ樹脂と厚さ５０μｍのフッ素樹脂フィルムを一体積層したシート材をのせる。このシート材の寸法形状は、シート材自体が例えば穴あけプレス機によって損傷を受けない所望の位置に配置されるよう決められたものである。このように各部材が積み重ねられ、その上に最後にシリコンラバー２３を載せる。シリコンラバー２３は、例えば吸気口１９に届く大きさである。これで、治具１６上への材料の積み重ねは終わる。
【００８１】
この状態で不図示の真空ポンプを動作させ、バルブ２４を開く。そうすると、シリコンラバー２３はＯリング１８と密着して、シリコンラバー２３とＯリング１８と治具１６のアルミニウム製の板との間で密封された空間が形成され、その中は真空状態あるいは減圧状態となる。これにより、金属製の補強板５、透光性樹脂３、光起電力素子２、透光性樹脂３および表面保護フィルム４は、シリコンラバー２３を介して、一様に大気圧により治具１６に押し付けられる。このような状態にある治具を、真空ポンプを動作させつづけ、真空状態を保持したまま加熱炉に投入する。加熱炉内の温度は、上記ＥＶＡ樹脂の融点あるいはガラス転移点、あるいは軟化点を超える温度に保持されている。加熱炉内で被覆材が融点を超えて柔らかくなり、かつ、十分な接着力を発揮するための化学的、あるいは物理的変化が完了する時間が経過した後、加熱炉より、上記真空状態に保持したままの治具を取り出す。そして室温まで冷却した後、真空ポンプの動作を停止し、シリコンラバー２３を取り除くことにより部材を真空状態より開放する。このようにして、被覆材によって封止された太陽電池モジュールができあがる。
【００８２】
本実施形態の太陽電池モジュールは、上記の説明よりわかるように、補強板上にある被覆材の厚みは、光起電力素子を配置している部分では約１ｍｍであるに対して、その外側の部分、例えば光起電力素子２と補強板５との間に設けられた透明性樹脂３０のない部分はその半分の約５００μｍの厚みに仕上がる。また、被覆材の端部においては図１および図２の断面図に示すように、透光性樹脂であるＥＶＡ樹脂は加熱され、あるいは加熱圧着されることで樹脂フィルムである表面保護フィルム４より外側に流れ出し、かつ、外側にいくにつれてその厚みが自然に薄くなる形態となる。そのため引っかかりがなく剥そうという力が加わりにくい。
【００８３】
これに対して従来は、補強板端部まで被覆材に覆われる構成の太陽電池モジュールを作製していた。具体的には、光起電力素子の上にのせる透光性樹脂と表面保護フィルムの一体積層シートの寸法形状を、補強板より大きく、言い換えれば補強板からはみ出るようにして上記と同様に光起電力素子を封止していた。そして、封止後にカッターナイフ等を用いて補強板端部に沿って補強板よりはみ出している被覆材を切り取っていた。
【００８４】
本実施形態においては、被覆材を切り落とす工程をなくすことができ、作業工程を減らすことが出来るだけでなく、作業者がカッターナイフで手を切る危険がないなど、多くの利点がある。
【００８５】
（折り曲げ工程）
次に、太陽電池モジュールに折り曲げ加工を施して成形する工程を説明する。図３に示す一点鎖線あるいは二点鎖線といった鎖線部は、折り曲げ線である。そして例えばプレスブレーキと呼ばれる金型等を鎖線部に沿わせて折り曲げる折り曲げ機等によりこの折り曲げ線に沿って太陽電池モジュールを折り曲げる。
【００８６】
図１に示す断面は、図３に示す一点鎖線ＡＡ’およびＢＢ’を山折りにして、二点鎖線ＣＣ’およびＤＤ’を谷折りにすることによって成形する。図２に示す残る二辺の折り曲げは、一点鎖線ＥＥ’およびＦＦ’を山折りにして、二点鎖線ＧＧ’およびＨＨ’を谷折りにする。ただこのときの谷折りは１８０度に言い換えれば反対側に折り返して、図２の部分拡大図に示すような構造にする。これにより、被覆材である透光性樹脂と表面保護フィルムの端部を補強板により覆うことができる。よって、端部は剥がそうとする外部からの機械的負荷から守られることとなり、剥がれる可能性がより小さくなる。
【００８７】
なお上記折り曲げ工程において、例えば折り曲げ機の曲げ金型を用いて折り曲げる場合は被覆材を圧接することもあるが、本実施形態に係る被覆材は柔らかいこと、あるいはロール成形機のような機械に擦られることがないこと、により被覆材を損傷させることなく問題なく太陽電池モジュールを成形できた。
【００８８】
このように成形できた太陽電池モジュールに対して、現場に設置済みの架台寸法に合わせて、最後に取付け用穴１５を「穴あけ用プレス機」にて穴あけを行った。このとき、「穴あけプレス機」は大きな衝撃力で被加工物である太陽電池モジュールの端部領域８１に接触する。そして、本実施形態の太陽電池モジュールにおいては、始めからその接触部、つまり端部領域８１には被覆材が設けられずに成形されているので、被覆材が損傷することは全くなかった。
【００８９】
本発明は、以上述べた実施形態に限られるものではない。各構成要素のその他の例について以下に説明する。
【００９０】
（光起電力素子）
本発明の太陽電池モジュールにおける光起電力素子については特に限定はない。例えば結晶シリコン光起電力素子、多結晶シリコン光起電力素子、アモルファスシリコン光起電力素子、銅インジウムセレナイド光起電力素子、化合物半導体光起電力素子等が挙げられる。好ましくは、可撓性を有する光起電力素子であり、特に好ましくは、ステンレス基板上に形成されたアモルファスシリコン光起電力素子である。
【００９１】
可撓性を有する光起電力素子を用いることにより、太陽電池モジュールに折り曲げを実施するなどの成形時に、湾曲させるような応力が加わったとしても、光起電力素子が割れることがない。よって、多様な成形方法を実施することができ、多様な成形形態に対応することができて好ましい。
また、太陽電池モジュールの設置固定後に、風圧力を受ける、人が上に乗る、などにより、湾曲させる応力が働いたとしても、光起電力素子が割れることがない。
【００９２】
（補強板）
本発明の太陽電池モジュールの補強板については、特に限定はない。
透光性を有するものであれば、光起電力素子の受光面側に設けても良いし、非受光面側に設けるのであれば、透光性を有しない性質のものでも良い。但し、金属製の板を受光面裏面側に用いるのが好ましい。金属製の板を用いると次のような利点がある。
【００９３】
金属製板は塑性加工するに最も適した材料の一つであり、その塑性加工技術は従来より研究され、確立した技術である。そのため、従来より数多くある金属製板の成形機を、そのまま使用することができ非常に有用である。
また、金属製板は十分な機械強度を有しているので、太陽電池モジュールに折り曲げ加工をして立体的に成形することにより、太陽電池モジュール単体でも十分な構造強度を有することができる。
【００９４】
さらに、金属製補強板は可撓性を有しているので、場合によっては、湾曲させて設置固定することもでき、多様な設置形態に対応することができる。
さらに、金属材料の中でも、耐候性、耐食性に優れたものが好ましく、例えば、亜鉛メッキ鋼板やそれらの上にさらにフッ素樹脂や塩化ビニルなどの耐候性物質を有した鋼板や、ステンレス鋼板等が挙げられる。
【００９５】
（被覆材）
本発明の太陽電池モジュールの被覆材は、光起電力素子を補強板に封止固定する機能と、光起電力素子を温度変化、湿度、衝撃などの過酷な外部環境から保護する機能を有すること以外は特に限定するものではない。但し、弾性を有した柔かい樹脂であれば、機械的負荷を受けて容易に損傷することがなく好ましい。よって、補強板に封止固定した後に補強板を折り曲げたりすることができる。
【００９６】
例えば具体的な材料としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ブチラール樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
【００９７】
また、補強板を受光面裏面側に設ける場合には、被覆材表面に透光性のフィルムを用いることにより、光起電力素子を湿度から守り、汚れが付着しにくくすることができるので好ましい。例えば材料としては、フッ素樹脂、アクリル樹脂などがある。なかでもフッ素樹脂は耐光性、耐汚染性に優れているため好ましい。具体的にはポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、あるいは、四フッ化エチレン−エチレン共重合体などがある。耐候性の観点ではポリフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的強度の両立と透明性では四フッ化エチレン−エチレン共重合体が優れている。上記述べた樹脂とともに用いる場合に、その接着性の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、ＵＶ照射、電子線照射、火炎処理等の処理を上記フィルム材の接着面に行うことが好ましい。
【００９８】
さらに、上記被覆材中に繊維材を含ませることにより、耐引っ掻き性を向上させることができ好ましい。具体的な繊維材としては、ガラス繊維不織布、ガラス繊維織布などが挙げられる。
【００９９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１００】
（実施例１）
本実施例の太陽電池モジュールは、屋根材一体型太陽電池モジュールである。以下、本実施例の太陽電池モジュールを図６および図７を参照しながら説明するが、特に説明しない部分については、上記の実施の形態における説明と同様である。
【０１０１】
図６は、本実施例の複数の太陽電池モジュールを勾配、つまり傾斜をもたせて設置施工した様子を示す断面図であり、図７は、本実施例の太陽電池モジュールの外観斜視図である。
図６および図７において、２６は屋根の野地板であり、その上に太陽電池モジュール２５を棟側の係合部２９において不図示の固定部材により固定する。この棟側の係合部２９に棟側に隣接設置する別の太陽電池モジュール２５’の軒側の係合部３０を係合する。この作業を軒側より始め、棟まで設置施工する。図７の２７および２８はコネクタであり、横方向に隣接する太陽電池モジュールと電気接続を行う。
【０１０２】
本発明の太陽電池モジュールの図６に示す係合部の断面曲線形状は、ロール成形機により成形したものである。軒側係合部３０の折り返し曲げ部３１もロール成形機により成形したものであり、このような複雑な形状の成形も容易に成形できるところがロール成形機の特徴である。この折り返し曲げ部３１は、通常の金属製屋根材でも用いられるもので、空間３５を積極的に形成することにより、毛細管現象で雨水が建物内部側に侵入するのを防止している。本実施例の太陽電池モジュール２５’においては、この折り返し曲げ部３１においては被覆材が補強板５を被覆していないが、もし、従来例におけるように被覆材が補強板の端部にまで被覆している場合には、ロール成形機のローラーによって被覆材が非常に強く擦られて損傷してしまう。それだけでなく、損傷して剥がれた被覆材の一部がローラーに巻き込まれ、ローラー成形機の運転に支障をきたすことも考えられる。しかしながら、本実施例の太陽電池モジュール２５’においては図６に示すように被覆材が折り曲げ部３１にまで達していないので、被覆材である樹脂フィルム４および透光性樹脂３に損傷を与えることなく問題なく成形できる。なお、その他の折り曲げ部３２，３３，３４においては、折り曲げ角度が９０度程度で、比較的大きな曲げＲで曲げているので加工条件が厳しくなく、被覆材に損傷を与えることはなかった。また、本実施例では、一つの太陽電池モジュールの端部領域が隣り合う他方の太陽電池モジュールによって覆われるので、見映えが良い。
【０１０３】
（実施例２）
本実施例の太陽電池モジュールは、屋根材一体型太陽電池モジュールであり、かつ、太陽電池モジュールの設置施工後には、太陽電池モジュールを固定する固定部材により被覆材の端部が覆われていることを特徴とする。
【０１０４】
以下、本実施例の太陽電池モジュールを図８および図９を参照しながら簡単に説明するが、特に説明しない部分については、実施の形態における説明と同様である。
【０１０５】
図８は、本実施例の太陽電池モジュールの外観斜視図であり、図９は、本実施例の２つの太陽電池モジュールを固定部材を介して屋根の野地板に取付ける様子をステップを追って示した断面図である。図８に示す太陽電池モジュールのうち長尺方向が屋根に載せた時の棟〜軒の方向に一致する。
【０１０６】
取付ける過程を図９を参照しながら説明する。野地板２６上に太陽電池モジュール３８を載せ、太陽電池モジュールに隣接する場所に固定部材３６を用いる。固定部材３６は折り返し部で二つの太陽電池モジュールを同時に押さえて、ドリルビス３７により野地板２６上に固定される（図９（ａ））。次に、固定部材３６と太陽電池モジュールの補強板５を一緒に折り曲げる（図９（ｂ））。そして最後にキャップ材３９をシーラント材で固定する（図９（ｃ））。このように設置施工することにより、本実施例の太陽電池モジュールの被覆材の端部は固定部材により覆われ、かつ圧接されることになる。これにより、被覆材の端部から剥がれ始める可能性は非常に少ない見映えのよい太陽電池モジュールを得ることができた。
【０１０７】
なお、本実施例においてもロール成形機を用いて成形したが、補強板端部に被覆材がないことにより被覆材が損傷して剥がれたり、ロール成形機の運転に支障をきたすことはなかった。
【０１０８】
（実施例３）
本実施例に係る太陽電池モジュールは、補強板の棟側の端部領域に設けられた折り曲げ部が被覆材によって覆われていないことを特徴とする。これに対し、実施例１のものでは補強板の棟側の端部領域の２つの折り曲げ部が被覆材によって覆われている。なお、その他の点については実施例１で説明した太陽電池モジュールと同じである。
【０１０９】
図１０は、傾斜を有する野地板２６に本実施例に係る複数の太陽電池モジュール１，１０００，２０００が隣接して載置された様子を表わした断面模式図である。本図右側が傾斜上方の棟側で、本図左側が傾斜下方の軒側である。
【０１１０】
この補強板５の軒側の端部領域は、図６に示す実施例１の太陽電池モジュールの端部領域と同様の構成であり、つまり少なくともこの補強板５の軒側の端部領域において補強板５の折り曲げ加工部１０１と光起電力素子２とが表面保護フィルム４と透光性樹脂３からなる被覆材によって被覆されている。
【０１１１】
また補強板５の一方の折り曲げ部、つまり補強板５の棟側の折り曲げ部１０２は、実施例１で説明した折り曲げ部と同様に光起電力素子２を保持する側の面が内側に来るように折り曲げ加工されたものである。
【０１１２】
そして被覆材を構成する表面保護フィルム４は、その端部が別の太陽電池モジュール２０００の折り曲げ部１０３によって直接押えつけられる位置に設けられるものの、折り曲げ部１０２には設けられていない。また被覆材を構成する透光性樹脂３も、表面保護フィルム４の端部位置から折り曲げ部１０２に向かうにつれて漸次薄くなり、折り曲げ部１０２には設けられていない。
【０１１３】
本実施例に係る太陽電池モジュールは、別の太陽電池モジュールの折り曲げ部１０３によって被覆材を押えつけることが出来るので、被覆材が剥れることを防ぐことができる。また折り曲げ部１０２には被覆材が設けられていないので折り曲げ加工時に折り曲げ部において被覆材が剥れるということがなく、折り曲げ加工が容易である。また折り曲げ後の被覆材が剥れる確率を著しく低下させることができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の太陽電池モジュールにおいては、被覆材の端部から被覆材が剥がれる可能性は極めて少なくなった。
また、もし剥がれ始めた場合にもその剥がれの進行が、光起電力素子の配置位置まで進行し難いものとなった。
よって、被覆材の剥がれを起因とする電気性能の低下が極めて発生し難い、品質信頼性の高い太陽電池モジュールを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。
【図２】  図１の太陽電池モジュールの図１に示す断面とは垂直方向の断面の模式的部分拡大図である。
【図３】  図１の太陽電池モジュールを作製する部材を重ね合わせたところを示す模式的平面図である。
【図４】  図１の太陽電池モジュールを作製するための治具を示す模式的斜視図である。
【図５】  図１の太陽電池モジュールを作製する工程を示す模式的断面図である。
【図６】  本発明の一実施例に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。
【図７】  図６の太陽電池モジュールの模式的外観斜視図である。
【図８】  本発明の他の実施例に係る太陽電池モジュールの模式的外観斜視図である。
【図９】  図８の太陽電池モジュールで屋根を葺く工程を示す模式的断面図である。
【図１０】  本発明のさらに他の実施例に係る太陽電池モジュールの模式的外観斜視図である。
【符号の説明】
１，２５，３８：太陽電池モジュール、２：光起電力素子、３：透光性樹脂、４：表面保護フィルム、５：金属製補強板、６：透光性樹脂の端部、７：表面保護フィルムの端部、８：被覆材によって被覆されない金属製補強板の端部、９：ボルト、１０，２６：野地板、１１，１２，３１〜３４：折り曲げ部、１３：端子取り出し箱、１４：ケーブル、１５：取付け用穴、１６：治具、１７：溝、１８：Ｏリング、１９：吸気口、２０：管、２１：離型フィルム、２２：積層体、２３：シリコンラバー、２４：バルブ、２７，２８：コネクタ、２９：棟側係合部、３０：軒側係合部、３５：空間、３６：固定部材、３７：ドリルビス、３９：キャップ材、４０：上面、８１：補強板端部領域。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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