(57)【要約】【課題】  風による太陽電池モジュール１０００の損傷を緩和または防止する。【解決手段】  本発明においては、可撓性を有するシート状の太陽電池モジュール１０００が提供される。太陽電池モジュールの受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間の内部には、可撓性を有する太陽電池セル１００が配置されている。太陽電池モジュールには、受光面の側と背面の側とをつなぐように太陽電池モジュールそれ自体を貫通している取付孔３０の集合が形成される。取付孔の集合は、非固定領域２００を囲むように配置されている。太陽電池モジュールは、非固定領域の範囲に形成されている通風孔４０を備えており、非固定領域２００が受ける風の少なくとも一部が通風孔を通るため、風による力が弱まり、太陽電池モジュールの損傷が緩和または防止される。【選択図】図１
2014022531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールであって、
受光面と、
該受光面の逆の背面と、
該受光面と該背面との間の内部に配置された可撓性を有する太陽電池セルと、
前記太陽電池モジュールを設置するための、該受光面の側と該背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通している取付孔の集合であって、前記太陽電池モジュールのシート状の範囲の少なくとも一部をなし他の物体に固定されない領域である非固定領域を囲むように配置された取付孔の集合と、
該非固定領域の範囲に形成されており、前記受光面の側と前記背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通する通風孔と
を備えてなり、
前記取付孔の集合を利用した設置後に、前記非固定領域が受ける風の少なくとも一部が前記通風孔を通して前記受光面および前記背面のいずれか一方から他方に逃がれるようになっている
太陽電池モジュール。
【請求項２】
可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールであって、
受光面と、
該受光面の逆の背面と、
該受光面と該背面との間の内部に配置された可撓性を有する太陽電池セルと、
前記太陽電池モジュールを設置するためにフレーム部材に対し取り付けられるようになっている取付部であって、前記太陽電池モジュールのシート状の範囲の少なくとも一部をなし他の物体に固定されない領域である非固定領域を囲むように配置された取付部と、
該非固定領域の範囲に形成されており、前記受光面の側と前記背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通する通風孔と
を備えてなり、
前記フレーム部材に対して前記取付部を取り付けることによる設置後に、前記非固定領域が受ける風の少なくとも一部が前記通風孔を通して前記受光面および前記背面のいずれか一方から他方に逃がれるようになっている
太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記非固定領域が前記太陽電池セルを含んでおり、
前記通風孔が、前記非固定領域の範囲の、前記太陽電池セル以外の位置に形成されている
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記通風孔を画定する前記太陽電池モジュールの開口周縁を囲むように防水性部材が配置されている
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記取付孔の集合と前記太陽電池セルとの間に、防水性部材が配置されている
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
可撓性を有する複数の太陽電池セルが、それぞれの少なくとも一部を前記非固定領域に配置して前記受光面と前記背面との間の内部に備わっており、
前記通風孔が、太陽電池セルが配置されない領域のうち前記複数の太陽電池セルのいずれか二つの間となる領域に形成されている
請求項１または請求項２に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】
本発明は可撓性太陽電池モジュールに関する。さらに詳細には本発明は、取付孔またはフレーム部材を利用して設置される可撓性太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールを利用した太陽光発電が普及している。太陽電池モジュールの典型的なものの一つが、例えばシリコン単結晶や多結晶などの半導体結晶の太陽電池セルを含み、ガラス板と一体化して補強される剛体太陽電池モジュールである。典型的な設置手法では、剛体太陽電池モジュールは、ガラスの重量に耐えるためのフレームや架台などの設置部材とともに、構造物の一部である金属板、樹脂シート、タイル、木板、コンクリートなどの支持体に固定することにより設置される。
【０００３】
一方、別の典型的な太陽電池モジュールが、アモルファスシリコンや有機材料の薄膜を発電層として有する太陽電池セルをポリマーフィルムなどにより封止しフレキシブル性を有する可撓性太陽電池モジュールである。可撓性太陽電池モジュールは、ガラスなどの質量が大きく割れやすい部材を利用しないため、典型的な設置手法において、架台やフレームは、不要であるかまたは簡易なものとすることができる。この典型的な設置手法のうちには、例えば、接着剤や粘着剤を利用し、構造物の外壁や屋根へ可撓性太陽電池モジュールを直接および間接的に固定することにより設置する手法も含まれている。可撓性太陽電池モジュールは、それ自体の軽量さと設置部材の簡便さの点から、一般に設置の自由度が大きい太陽電池モジュールといえる。
【０００４】
特に可撓性太陽電池モジュールは、ロール・ツー・ロール法やステッピングロール法といった効率のよい製法の点からも、大面積の太陽電池モジュールの典型例となるものと期待されている。なかでも、蒸着や印刷、熱転写などにより光電変換層や電極、封止層などを形成すれば、大面積化が容易となるばかりか、製造コストの大幅な低減も見込むことができる。
【０００５】
可撓性太陽電池モジュールの典型的な設置法の一つが、例えば、下記の特許文献１（特開平６−８５３０６号公報）に開示されるように、太陽電池を両面テープにて金属屋根に対し接着するものである。同開示では、両面テープの配置は、水分や湿度が浸入しないような配置とされる。また、特許文献２（特開２００５−２１３９２６号公報）では、耐水性を有する両面テープ又は接着剤で太陽電池を固定し、外装材に水抜き細工を施すことが開示されている。可撓性太陽電池モジュールの設置手法として接着剤や粘着材を利用することは可撓性太陽電池モジュールの軽量性を活かした設置手法の実例といえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−８５３０６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１３９２６号公報
【特許文献３】特開２０００−２０８８０３号公報、例えば要約、図２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２に開示されるものは、太陽電池モジュール自体の設置のために接着または粘着を利用するものであり、使用される状況によってはかならずしも簡易な設置手法とは言えない。例えば、構造物等に接着または粘着された可撓性太陽電池モジュールは、その構造物から破壊せずに取り外すことが困難なことが多い。そこで、本願の発明者らは、可撓性太陽電池モジュールの軽量性をさらに活かした簡易な設置方法として、取付孔を利用する手法と、簡易なフレームを利用する手法に着目した。これらの手法に本願の発明者らが注目した理由の一つは、広い敷地に可撓性太陽電池モジュールを設置するメガソーラーなどにおいて高価な接着剤や粘着剤を極力必要とせず、設置費用が安くなるためである。それに加え、太陽電池モジュールを構造物へ設置したり再度脱離させたりする作業が容易となって、設置場所の変更が容易であるという利点がある。可撓性太陽電池モジュールの設置の自由度を活かすことができれば、剛体太陽電池モジュールの設置が困難な様々な設置面を太陽光発電にも利用することが可能となる。また、その自由度のために、一時的な設置の際や、緊急用電源としての利用する際の可撓性太陽電池モジュールの有用性を一層高めることが可能となる。
【０００８】
ここで、取付孔を利用する手法では、典型的には、可撓性太陽電池モジュールを貫通する取付孔を設け、その取付孔の開口部を補強するハトメ加工などが利用される。ハトメ加工された取付孔（「ハトメ孔」））は、他の何らかの構造物やより簡易な部材（杭など）に対し可撓性太陽電池モジュールを例えば紐や金属ワイアーにより少なくとも一時的に固定するために用いられる。また、ハトメ孔等の取付孔にボルトなどの何らかのファスナーを通し固定する設置法が採用され、構造物に取り付けられることもある。
【０００９】
その一方、フレームを利用する手法では、可撓性太陽電池モジュールの例えば周縁部などが取付部とされ、その取付部をフレーム部材に取り付けることにより、可撓性太陽電池モジュールが設置される。なお、その取付部は、フレーム部材に対し、つかみ部により把持されたり、接着されたり、取付用爪に係合されたりして固定される。さらには、取付部には取付孔を設けてフレーム部材に固定されることもある。
【００１０】
ところが、本願の発明者らは、これらのハトメ孔やフレーム部材を利用する設置手法には、実用上の観点から改良の余地が残されていることに気づいた。それは、特に大面積化されるにつれて風の影響が顕著となる点に関連している。この点を取付孔を利用する例により説明する。図７は、従来の可撓性太陽電池モジュールの模式平面図である。太陽電池モジュール７００は、その取付孔７３を通したワイアー等を支持体（図示しない）に取り付けることによって設置される。取付孔７３の集合が囲む領域７２には、主として太陽電池セル７１が配置されており、発電出力は端子７５から出力される。取付孔７３のような取付孔を利用する可撓性太陽電池モジュールの設置手法では、例えば領域７２は、光を受ける受光面７００Ａばかりか逆の背面７００Ｂの側においても他の部材に対して固定されない領域である。この領域７２は、取付孔７３を利用して設置された後には、風を受ける面となってしまう。そしてその風に起因して、可撓性太陽電池モジュールの特に取付孔７３の周囲には、主に引っ張り力となる力が作用する。太陽電池モジュール７００が、例えば１０ｍやそれ以上といった長尺に作製され大面積化されるほど、取付孔７３や取付部近傍の太陽電池モジュールの部分に作用する風による力が増大し、可撓性太陽電池モジュールの損傷につながりかねない。ハトメ加工によって取付孔７３の周縁を補強しても、風速が高まれば同様の事情となる。さらに、仮に取付孔７３の数を増加させると風による力を分散させることも可能であるが、過度に増加させると取付孔７３同士の間隔が狭まり、太陽電池モジュール７００がかえって損傷しかねない。この事情は、フレーム部材（図示しない）を採用する場合においても類似している。領域７２を囲む取付部をフレーム部材に何らかの手法により固定しても、風による力が作用すると太陽電池モジュールに損傷が生じかねない。
【００１１】
ちなみに、例えば、特許文献３（特開２０００−２０８８０３号公報）には、通風口をフレームに設けることにより太陽電池モジュールに作用する風圧を低減する手法が開示されている。この開示は、比較的大がかりなフレームを利用する場合に太陽電池モジュールとは別の部材であるフレームの構造を工夫することにより、太陽電池モジュールに対する風の影響を軽減する思想を開示している。しかし、可撓性太陽電池モジュールをより簡易に設置する目的では、このような工夫を採用することはできない。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、取付孔やフレーム部材を利用して設置される可撓性太陽電池モジュールの実用性を高めることに貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を吟味した結果、本願の発明者らは、取付孔やフレーム部材を利用した取付手法において、風を適切に逃すことができれば、太陽電池モジュールの損傷を緩和したり防止しうることに着目した。そして、太陽電池モジュールのうち、取付孔の集合により囲まれ、受光面も背面も他の物体に固定されない領域７２（図７）のような部分（本出願において、「非固定領域」と呼ぶ）に風の作用を緩和するための構造上の工夫を施すこととした。
【００１４】
すなわち、本発明のある態様においては、可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールであって、受光面と、該受光面の逆の背面と、該受光面と該背面との間の内部に配置された可撓性を有する太陽電池セルと、前記太陽電池モジュールを設置するための、該受光面の側と該背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通している取付孔の集合であって、前記太陽電池モジュールのシート状の範囲の少なくとも一部をなし他の物体に固定されない領域である非固定領域を囲むように配置された取付孔の集合と、該非固定領域の範囲に形成されており、前記受光面の側と前記背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通する通風孔とを備えてなり、前記取付孔の集合を利用した設置後に、前記非固定領域が受ける風の少なくとも一部が前記通風孔を通して前記受光面および前記背面のいずれか一方から他方に逃がれるようになっておいる太陽電池モジュールが提供される。
【００１５】
また、取付部をフレーム部材に取り付ける手法においても、同様の技術思想を適用することにより、太陽電池モジュールの損傷を緩和しまたは防止することが可能である。
【００１６】
すなわち、本発明のある態様においては、可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールであって、受光面と、該受光面の逆の背面と、該受光面と該背面との間の内部に配置された可撓性を有する太陽電池セルと、前記太陽電池モジュールを設置するためにフレーム部材に対し取り付けられるようになっている取付部であって、前記太陽電池モジュールのシート状の範囲の少なくとも一部をなし他の物体に固定されない領域である非固定領域を囲むように配置された取付部と、該非固定領域の範囲に形成されており、前記受光面の側と前記背面の側とをつなぐように前記太陽電池モジュールを貫通する通風孔とを備えてなり、前記フレーム部材に対して前記取付部を取り付けることによる設置後に、前記非固定領域が受ける風の少なくとも一部が前記通風孔を通して前記受光面および前記背面のいずれか一方から他方に逃がれるようになっている太陽電池モジュールが提供される。
【００１７】
上記各態様において、非固定領域とは、太陽電池モジュールのシート状の範囲の少なくとも一部をなし、他の物体に固定されていない領域である。この非固定領域は、他の物体に固定されていないものの、取付孔の集合や取付部により囲まれている。このため、非固定領域が風を受けると、非固定領域となっている太陽電池モジュールのシートの各部には、帆船の帆のように膜面内の張力が働く。なお、この非固定領域は、太陽電池モジュールが設置され風を受けない状態においては、張力が作用してたるみのない状態であることも、また、全く張力が作用せずたるみを持っていることもある。
【００１８】
本発明の上記いずれかの実施形態の太陽電池モジュールにおいては、その非固定領域に、受光面と背面との一方の側から他方の側に風が逃れるため、太陽電池モジュールに働く風による力自体が低減される。その結果、例えば太陽電池モジュールの損傷が緩和されまたは防止される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のいずれかの態様の本発明の可撓性太陽電池モジュールは、通気孔を設けることにより、大面積化されても風に起因する損傷を緩和または防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールの模式平面図である。
【図２】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図３】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールの概略断面である。
【図４】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールの模式平面図である。
【図５】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールが設置されている様子を拡大して示す概略断面図である。
【図６】本発明のある実施形態における可撓性太陽電池モジュールの模式平面図である。
【図７】従来の可撓性太陽電池モジュールの可撓性太陽電池モジュールの模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施形態を図面に基づいて説明する。当該説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。
【００２２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態の太陽電池モジュール１０００を説明する。図１は、本実施形態における太陽電池モジュール１０００の模式平面図である。また、図２および３は、本実施形態における太陽電池モジュール１０００の概略断面図である。
【００２３】
図１〜３に示すとおり、太陽電池モジュール１０００は、可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールである。太陽電池モジュール１０００の形状やサイズは、製造効率、運搬のし易さ、重量等を考えて決定される。例えば、太陽電池モジュール１０００の長手方向の長さは１ｍ〜３０ｍ、幅は０．５ｍ〜１ｍといった程度の長尺の帯状にされる。ここで、図２に示す断面図（Ａ−Ａ’）のように、太陽電池モジュール１０００は、受光面１０００Ａと、該受光面１０００Ａの逆の背面１０００Ｂとを有している。さらに、受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間の太陽電池モジュール１０００の内部には、可撓性を有する太陽電池セル１００が配置される。太陽電池モジュール１０００は、エチレン‐四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の、熱や磨耗に強い保護シート１５０、１６０を太陽電池セル１００の両側の最外層に配置し、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）樹脂等の封止材シート１３０、１４０の熱ラミネート処理により封止されている。
【００２４】
図１に示すように、太陽電池モジュール１０００には、例えば周縁部などの領域に、取付孔３０の集合が形成されている。取付孔３０の集合が配置される領域には、封止材１３０、１４０と、保護シート１５０、１６０が存在している。取付孔３０の集合は、太陽電池モジュール１０００を設置するためのものであり、各取付孔３０は、受光面１０００Ａの側と背面１０００Ｂの側とをつなぐように太陽電池モジュール１０００それ自体を貫通している。取付孔３０の集合は、太陽電池モジュール１０００のシート状の範囲の少なくとも一部において他の物体に固定されない非固定領域２００を囲むように配置されている。取付孔３０には、例えばリング状の補強部品によるハトメ加工が施されている場合もある。
【００２５】
太陽電池モジュール１０００は通風孔４０を備えている。通風孔４０は、非固定領域２００の範囲に形成されており、図３の断面図（Ｂ−Ｂ’）に示すように、受光面１０００Ａの側と背面１０００Ｂの側とをつなぐように太陽電池モジュール１０００を貫通している。そして、取付孔３０の集合を利用して設置された太陽電池モジュール１０００においては、非固定領域２００が受ける風の少なくとも一部が、通風孔４０を通し、受光面１０００Ａおよび背面１０００Ｂいずれか一方から他方に逃がれるようになっている。こうして、非固定領域２００に対して作用する風による力が、通風孔４０がない場合に比べて弱まり、太陽電池モジュール１０００の損傷が緩和または防止される。
【００２６】
具体的には、非固定領域２００は、太陽電池セル１００を含んでおり、通風孔４０は、非固定領域２００の範囲の、太陽電池セル１００以外の位置に形成されている。通風孔４０が太陽電池セル１００以外の位置に形成されていることにより、太陽電池セル１００が通風孔４０の開口部を通じて外界にさらされることがなく、高い耐候性を期待することができる。
【００２７】
図１〜３に示した太陽電池モジュール１０００の通風孔４０の数は２個としている。ただし、通風孔４０の数や大きさには特段限定はなく、種々の要因を考慮して設計される。通風孔４０の数や大きさは端的には、面積と耐風圧の設計、モジュール面積あたりの取り出せる電力などを勘案し決定される。なお、通風孔４０の数や大きさが増大すると、それとは引き替えに太陽電池セル１００の面積が減少する点も考慮される。
【００２８】
本実施形態の太陽電池モジュール１０００には、耐候性を高めるさらなる工夫が施されている。すなわち、太陽電池モジュール１０００には、外部からの水分浸入を防ぐような防水性部材６０が、封止材シート１３０、１４０によって挟まれる位置に配置されている。防水性部材６０は大別すると２種類に分けることができる。一つは、太陽電池モジュール１０００の開口周縁４２を囲むように配置される通風孔防水性部材６２である。もう一つは、取付孔３０の集合と太陽電池セル１００との間に配置される取付孔防水性部材６４である。防水性部材６０は、水分透過率の低い封止フィルム、防水テープなどが利用され、熱ラミネートの際に、太陽電池セル１００に並置して配置される。これらにより、封止材シート１３０と封止材シート１４０の接合面を通じて浸透する水分が、通風孔４０から（通風孔防水性部材６２）、または、取付孔３０から（取付孔防水性部材６４）太陽電池セル１００に到達しにくくなる。その結果、太陽電池モジュール１０００の耐候性が向上する。
【００２９】
特に、太陽電池モジュール１０００では、可撓性を有する複数の太陽電池セル１００が、それぞれの少なくとも一部を非固定領域２００に配置して受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間の内部に備わっている。そして通風孔４０は、太陽電池セルが配置されない領域のうち複数の太陽電池セル１００のいずれか二つの間となる領域に形成される。
【００３０】
以上のように、通風孔４０を設ける太陽電池モジュール１０００は、製造効率を高めて経済的側面で有利な大面積に作製された場合であっても、風による損傷が緩和され、または防止される。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態として、フレーム部材に取り付けられる取付部を有する太陽電池モジュール２０００について図４および図５を参照して説明する。第１実施形態と同様の要素には同様の符号を付しその説明を省略する。
【００３２】
図４は、本発明の第２実施形態の可撓性太陽電池モジュールである太陽電池モジュール２０００の模式平面図である。また、図５は太陽電池モジュール２０００が設置されている様子を拡大して示す概略断面図である。太陽電池モジュール２０００は、可撓性を有するシート状の太陽電池モジュールであり、受光面２０００Ａと、受光面２０００Ａの逆の背面２０００Ｂとを備えている。その受光面２０００Ａと背面２０００Ｂとの間の内部には、可撓性を有する太陽電池セル１００が配置されている。太陽電池モジュール２０００は、太陽電池モジュールを設置するためにフレーム部材８０に対し取り付けられるようになっている取付部３００も備えている。取付部３００は非固定領域２４０を囲むように配置されている。この非固定領域２４０は、太陽電池モジュール２０００のシート状の範囲の少なくとも一部をなしており、他の物体に固定されない領域である。さらに太陽電池モジュール２０００は通風孔４０を備えている。この通風孔４０は、非固定領域２４０の範囲に形成されており、受光面２０００Ａの側と背面２０００Ｂの側とをつなぐように太陽電池モジュール２０００を貫通している。
【００３３】
太陽電池モジュール２０００は、フレーム部材８０に対して取付部３００が取り付けられ、さらにそのフレーム部材８０を他の支持体９００（図５）に取り付けることにより設置される。太陽電池モジュール２０００は、設置後に、非固定領域２４０が受ける風の少なくとも一部が、通風孔４０を通して受光面２０００Ａおよび背面２０００Ｂのいずれか一方から他方に逃がれるようになっている。これにより、太陽電池モジュール２０００では、風による損傷が緩和または防止される。
【００３４】
より詳細には、フレーム部材８０は、例えば把持フレーム部材８２（図５（ａ））のように、取付部３００の両面を厚み方向に当接して把持するフレーム部材である場合がある。フレーム部材８０は、別の構成として、図５（ｂ）に示すように、粘着剤３２０により取付部３００が粘着される粘着フレーム部材８４とされることもある。ただし、フレーム部材８０の構成は把持フレーム部材８２、粘着フレーム部材８４等には限られない。例えばフレーム部材８０は、取付部３００に設けられた取付孔（図示しない）をファスナーにより固定するための固定部材とされる。フレーム部材８０は、典型的には任意の金属枠などであり、非固定領域２４０において受光面２０００Ａにも背面２０００Ｂにも接しないようにされている。これら以外のフレーム材質としては、軽量性と強度を考慮して、アルミニウム、カーボン、繊維強化樹脂(FRP)、などを採用することができる。
【００３５】
本実施形態の太陽電池モジュール２０００にも、太陽電池モジュール１０００と同様に、水分浸入を防ぐ防水性部材６０が配置されている。太陽電池モジュール２０００は、開口周縁４２を囲むように配置される通風孔防水性部材６２と、取付部３００と太陽電池セル１００との間に配置される取付孔防水性部材６４とを含んでいる。太陽電池モジュール２０００における防水性部材６０の作用も、太陽電池モジュール１０００の場合と同様である。
【００３６】
＜変形例＞
以上に述べた本発明の実施形態は種々変形することが可能である。
【００３７】
例えば通風孔４０の大きさ、形状、配置は、上述した構成には限定されない。例えば通風孔４０の平面形状は四角、楕円、円形、小判型等、限定されるものではない。通風孔４０の配置も、設置される状態において風力が及ぼす具体的な作用に応じて調整し変更することが可能である。また、その形状の種類も、単一種ではなくさまざまに組み合わせたものとすることができる。
【００３８】
図６は通風孔４０の数を増大させた可撓性太陽電池モジュールである太陽電池モジュール１２００の構造を示す模式平面図である。図６に示すように、通風孔４０の数を増大させることにより、発電量を減少させても風による力の影響を削減する、といった調整を行なうことが可能となる。ただし、仮に太陽電池モジュール１２００と太陽電池モジュール１０００（図１）と同一の外形とすると、太陽電池モジュール１２００のための太陽電池セル１０２の面積は限定されることとなる。
【００３９】
また、図１〜６に示した各太陽電池モジュールは長尺のものとしたが、本発明の実施形態の太陽電池モジュールは、他の形状のものを採用することができる。大面積化のために生産効率のよい任意の形状は、本発明の太陽電池モジュールとして採用しうる典型例である。
【００４０】
さらに、ハトメ孔などの取付孔３０の数、配置、形状は適宜調整される。取付孔３０の形状は円形でも楕円でもかまわない。
【００４１】
加えて、太陽電池セルは、特にその形式は限定されない。例えばアモルファスシリコンや微結晶シリコン、アモルファスシリコンゲルマニウム、カルコパイライト系材料を利用した可撓性太陽電池セルは、本発明の各実施形態に採用する太陽電池セルの好適なものの一つである。これ以外にも、有機薄膜太陽電池セルも、可撓性を備えるばかりか大面積化された太陽電池セルとなることが期待されるため、本発明の各実施形態に好適に利用される。
【００４２】
［実施例］
次に、第１実施形態をより具体的に説明するため、実施例と比較例をさらに説明する。以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順、要素または部材の向きや具体的配置等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。必要に応じて既に説明した図面および要素を適宜参照して説明する。
【００４３】
（実施例１）
実施例１として、図１に示した太陽電池モジュール１０００を作製した。太陽電池モジュールは総厚０．８５ｍｍの可撓性タイプのものを使用した。より詳細には、太陽電池モジュール１０００は、フィルム基板上に作製された太陽電池セル１００をＥＴＦＥの最外層の保護シート１５０、１６０とともにＥＶＡの封止材シート１３０、１４０によりラミネートして作製した。太陽電池モジュール１０００の形状は、長手方向が２０ｍ、幅方向が１ｍの長尺とした。また、防水性部材６０は、後に通風孔４０形成する位置に合わせ、通風孔防水性部材６２を配置し、また、取付孔３０よりも内側に取付孔防水性部材６４を形成した。防水性部材６０は防水テープ（例えば、ｓａｅｓ  ｇｅｔｔｅｒｓ社（イタリア）製、品名：Ｂ−ｄｒｙ）を採用した。防水性部材６０は、熱ラミネートによる一体化処理の際、太陽電池セル１００は太陽電池モジュール１０００の非固定領域２００の範囲に通風孔防水性部材６２、取付孔防水性部材６４と同一の層に配置した。
【００４４】
各シートと一体化した後、非固定領域２００を囲む取付孔３０の集合として、ハトメ孔を、長手方向に延びる２辺それぞれに１２カ所、幅方向に延びる２辺それぞれに２カ所（合計２８カ所）形成した。この取付孔３０の集合が設けられる位置は、非固定領域２００を囲む外周部の位置であり、当該外周部には、保護シート１５０、１６０と封止材シート１３０、１４０のみが配置されている。この外周部は、太陽電池モジュール２０００の外周端部から太陽電池セル１００までの距離を確保することにより、水分の浸入を防止する役割と取付孔３０の形成領域となる役割を果たす。さらに、通風孔防水性部材６２、取付孔防水性部材６４の働きにより、太陽電池セル１００は、外界の水分の影響を一層受けにくくなっている。さらに、通風孔４０を形成した。通風孔４０は、コーナー部を丸めた略長方形とし、太陽電池モジュール１０００の幅方向および長手方向に、それぞれに０．５ｍおよび１ｍの開口とした。コーナー部を丸めたのは、応力集中を防止するためである。通風孔４０は、図１に示すように２カ所形成した。
【００４５】
本願の発明者らは、実施例１において通風孔４０の効果を見積もった。具体的には、太陽電池モジュール１０００の全面積（「モジュール面積」）２０ｍ２に風が作用するものとし、さらにそこに設けた通風孔４０の面積分だけ比例して風による力が減少する、との仮定を置いた。その場合、通風孔４０の総面積は１ｍ２であるため、風による力が５％分だけ減少することとなる。したがって、通風孔４０の効果により、取付孔３０に作用する張力が、通風孔４０が形成されていない構成の太陽電池モジュールとの比較において５％分だけが弱まるものと見積もった。
【００４６】
（実施例２）
次に、通風孔４０の数を変更した実施例２を作製した。実施例２の太陽電池モジュールは、図６の太陽電池モジュール１２００と同様の構造とした。図６に示す実施例２の太陽電池モジュール１２００は、実施例１の太陽電池モジュール１０００と通風孔４０の数のみが異なるものの、他の概略構成については太陽電池モジュール１０００と同様である。通風孔４０の形状は、太陽電池モジュール１２００の幅方向に０．７５ｍ、太陽電池モジュール１２００の長手方向に１．５ｍの略長方形とした。これを４カ所形成している。通風孔４０の総面積は４．５ｍ２であり太陽電池モジュール１２００の面積２０ｍ２の２２．５％となる。したがって、本願の発明者らは、太陽電池モジュール１２００には、通風孔４０が設けられていない太陽電池モジュールに作用する風による力が２２．５％分軽減され、取付孔３０にかかる力もその分だけ弱まると見積もった。
【００４７】
（実施例３）
さらに、フレーム部材に取り付ける図４および５の太陽電池モジュール２０００と同様の構造の実施例３を作製した。実施例３の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール２０００の概略構成については、取付部３００付近を除き実施例２の太陽電池モジュール１２００と同様である。つまり、通風孔４０の形状、数、総面積は実施例２と同様である。本実施例では、フレーム部材８０に取付部３００を取り付けて太陽電池モジュール２０００を設置する。実施例３においても、通風孔４０の効果を見積り、太陽電池モジュール２０００に作用する風による力が、通風孔４０を設けない場合に比べ２２．５％分軽減されると見積もった。
【００４８】
（比較例）
比較例の太陽電池モジュールとして、図７に示した従来の構造の太陽電池モジュール７００を作製した。太陽電池モジュール７００には通風孔４０（図１）のような通風孔形成されない。また、ハトメ加工した取付孔７３により構造物に対して取り付けて設置された。太陽電池モジュール７００は、通風孔４０が形成されていないこと以外は、実施例１と同じものを使用した。
【００４９】
具体的な数値として、実施例１〜３および比較例において太陽電池モジュールを設置した状況を想定し、風圧力を日本サッシ協会基準の数式で見積った。その結果を表１に結果を示す。
【表１】
2014022531.tif 000003
【００５０】
日本サッシ協会基準の数式は表２のようなものである（http://www.jsma.or.jp/Portals/0/images/sash/gijutu/07-0023.pdf、２０１２年３月１４日最終検索）。
【表２】
2014022531.tif 000004
なお、表中のｈの単位はｍで与える。
【００５１】
また、表２に対して、速度圧および風圧力を種々の高さに対して求めたものが表３である。表３の各欄は、地盤からの高さｈに対する速度圧ｑおよび風圧力（風上側、風下側）であり、表２の数式に従って計算した圧力値である。
【表３】
2014022531.tif 000005
【００５２】
つまり、表２に示したように、風圧力Ｐは、設置高さｈの関数である速度圧ｑと風速計数Ｃの積であり、風圧力Ｐは、地盤からの設置高さｈの関数で表３に示した値である。このため、目安となる太陽電池モジュールの想定の設置高さｈを２ｍとした。また、見積りとして利用する数値は、風上側の風圧力とした。表３においてその数値を示す欄には＊を付している。本願の発明者らは、表１における「モジュール面（通風窓考慮）が受ける風圧」（下から２行目）の各欄は、モジュールサイズが１ｍ２であると仮定した場合の風による力（単位：Ｎ）であることから、太陽電池モジュールに作用する力の目安となる値と考えている。
【００５３】
さらに、実施例１〜３および比較例の各太陽電池モジュールのサンプルを試験用敷地の屋外に設置し１２ヶ月間運用する長期暴露試験に供した。表１の最下行にはその結果も示している。当該長期暴露試験の結果、比較例は太陽電池モジュール７００の周縁部分の伸びや破断が認められた。これに対し、実施例１の太陽電池モジュール１０００の周縁部分には、伸びが認められたものの、破断には至らなかった。さらに、実施例２、３については長期においても太陽電池モジュール１２００や太陽電池モジュール２０００の伸びや破断は生じなかった。
【００５４】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態および実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は可撓性太陽電池モジュールからの電力を利用する任意の装置に利用される。
【符号の説明】
【００５６】
１０００、１２００、２０００  太陽電池モジュール
１０００Ａ、２０００Ａ        受光面
１０００Ｂ、２０００Ｂ        背面
１００、１０２                太陽電池セル
１５０、１６０                保護シート
１３０、１４０                封止材シート
２００、２４０                非固定領域
３０    取付孔
３００  取付部
３２０  粘着剤
４０    通風孔
４２    開口周縁
６０    防水性部材
６２    通風孔防水性部材
６４    取付孔防水性部材
８０    フレーム部材
８２    把持フレーム部材
８４    粘着フレーム部材
９００  支持体
【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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