(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの機械的耐久性を向上する。【解決手段】太陽電池モジュール１は、保護部材１０と、フレーム２０と、太陽電池４０と、封止材５０とを備える。フレーム２０は、保護部材１０を包囲している。太陽電池４０は、保護部材１０の上に配されている。封止材５０は、保護部材１０の上に太陽電池４０を覆うように設けられている。封止材５０の端縁部５０ａが、当該端縁部５０ａの内側部分５０ｂよりも厚い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護部材と、
前記保護部材を包囲するフレームと、
前記保護部材の上に配された太陽電池と、
前記保護部材の上に前記太陽電池を覆うように設けられた封止材と、
を備え、
前記封止材の端縁部が、当該端縁部の内側部分よりも厚い、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記封止材の端縁部が前記フレームと接触している、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記フレームは、前記保護部材が挿入された溝を有し、
前記保護部材、前記太陽電池及び前記封止材を有するモジュール本体のうち、前記太陽電池及び前記封止材を除いた前記保護部材が前記溝内に挿入されており、
前記保護部材と前記フレームとの間に充填された止水材をさらに備える、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記止水材は、前記溝内から前記フレームの内側面上にまで至っており、
前記封止材の端縁部が前記止水材と接触している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記保護部材と前記太陽電池とが直接接触している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
保護部材を包囲するフレームと前記保護部材とを止水材により固定した後に、前記保護部材の上に樹脂を含むペーストを塗布することにより前記保護部材の上に前記太陽電池を覆うように封止材を形成する塗布工程を備え、
前記塗布工程において、前記フレーム及び前記止水材の少なくとも一方に接触するようにペーストを塗布する、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記塗布工程において、前記ペーストの塗布膜の前記フレーム及び前記止水材の少なくとも一方に接触している接触部が、当該接触部の内側よりも厚くなるようにペーストを塗布する、請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記塗布工程において、前記保護部材の上に前記ペーストを塗布した後に、前記ペーストの上に前記太陽電池を配し、前記太陽電池を前記保護部材側に押圧し、その後、前記太陽電池の上にペーストを再度塗布する、請求項６または７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記ペーストの再度の塗布をスプレー法により行う、請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記塗布工程において、前記保護部材の上に配した太陽電池の上から前記ペーストを塗布する、請求項６または７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記太陽電池に配線材を予め接続しておき、
前記ペーストを塗布した後に、前記配線材が外部に引き出されるように、前記ペーストの上に別の保護部材を配し、圧着させる工程をさらに備え、
前記圧着工程において、前記配線材が引き出された部分を加圧しない、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱可塑性樹脂を主成分とするペーストを塗布することにより封止材を形成することが記載されている。また、封止材を形成した後に、フレームにはめ込むことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４８７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池と封止材とを有するモジュール本体とフレームとを強固に固定し、太陽電池モジュールの機械的耐久性を向上したいという要望がある。
【０００５】
本発明の主な目的は、太陽電池モジュールの機械的耐久性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールは、保護部材と、フレームと、太陽電池と、封止材とを備える。フレームは、保護部材を包囲している。太陽電池は、保護部材の上に配されている。封止材は、保護部材の上に太陽電池を覆うように設けられている。封止材の端縁部が、当該端縁部の内側部分よりも厚い。
【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、塗布工程を備える。塗布工程では、保護部材を包囲するフレームと保護部材とを止水材により固定した後に、保護部材の上に樹脂を含むペーストを塗布することにより保護部材の上に太陽電池を覆うように封止材を形成する。塗布工程において、フレーム及び止水材の少なくとも一方に接触するようにペーストを塗布する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池モジュールの機械的耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的平面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】第１の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的平面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。
【図５】第１の実施形態において製造された太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図６】図５のＶＩ部分の略図的断面図である。
【図７】第２の実施形態において製造された太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図８】第３の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的断面図である。
【図９】第３の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的断面図である。
【図１０】第４の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を説明するための略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
（第１の実施形態）
まず、図１〜図４を参照しながら、図５に示される太陽電池モジュール１を製造する方法について説明する。
【００１３】
まず、保護部材１０と、フレーム２０とを用意する。保護部材１０は、例えば、ガラス板、樹脂板、セラミック板等により構成することができる。
【００１４】
フレーム２０は、例えば、鉄やアルミニウムなどの少なくとも一種の金属またはウレタン樹脂等の樹脂材料により構成することができる。フレーム２０は、額縁状に設けられている。フレーム２０は、第１及び第２の長辺側フレーム片２１，２２と、第１及び第２の短辺側フレーム片２３，２４とを有する。長辺側フレーム片２１，２２は、保護部材１０の長辺の外側に配される。短辺側フレーム片２３，２４は、保護部材１０の短辺の外側に配される。
【００１５】
図２に示されるように、各フレーム片２１〜２４は、保護部材１０が挿入される溝２５を有する。
【００１６】
次に、保護部材１０にフレーム２０を固定する。具体的には、保護部材１０の一方の長辺の外側に第１の長辺側フレーム片２１を配し、他方の長辺の外側に第２の長辺側フレーム片２２を配する。保護部材１０の一方の短辺の外側に第１の短辺側フレーム片２３を配し、他方の短辺の外側に第２の短辺側フレーム片２４を配する。このようにすることにより、保護部材１０が実質的に全周にわたってフレーム２０により包囲される。
【００１７】
なお、本発明においてフレームの形状は特に限定されない。図２に示されたフレーム２０の形状は単なる例示である。
【００１８】
保護部材１０とフレーム２０とは、シリコーン樹脂等により構成された止水材３０により固定する。具体的には、保護部材１０を挿入する前に、溝２５内に止水材３０を構成するための樹脂を配した状態で保護部材１０を溝２５内に挿入し、樹脂を硬化させることにより、止水材３０によって保護部材１０とフレーム２０とを固定することができる。止水材３０は、溝２５内からフレーム２０の内側面２０ａの上にまで至っていることが好ましい。そうすることにより、保護部材１０とフレーム２０との固定強度を高めることができる。
【００１９】
次に、図３及び図４に示されるように、保護部材１０の上に、太陽電池４０を配する。具体的には、図示しない配線材により電気的に接続された複数の太陽電池４０を保護部材１０の直上に配する。
【００２０】
次に、太陽電池４０の上を含め、保護部材１０の上に、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの樹脂を含むペーストを塗布し、硬化させる（塗布工程）。これにより、図５に示されるように、保護部材１０の上に配されており、太陽電池４０を覆う封止材５０を形成し、太陽電池モジュール１を完成させることができる。
【００２１】
上記塗布工程においては、フレーム２０及び止水材３０の少なくとも一方に接触するように、保護部材１０の端縁部の上にまでペーストを塗布する。このため、ペーストがフレーム２０及び止水材３０の少なくとも一方に沿って濡れ上がる。その結果、形成される封止材５０の端縁部５０ａが、端縁部５０ａの内側部分５０ｂよりも厚くなる。このため、封止材５０によっても、保護部材１０とフレーム２０との固定強度が向上されている。よって、優れた機械的耐久性を有する太陽電池モジュール１を実現することができる。
【００２２】
例えば特許文献１に記載のように保護部材をフレームに固定する前に封止材を形成することも考えられる。その場合は、保護部材とフレームとは止水材のみによって固定される。一方、本実施形態のように、保護部材１０とフレーム２０とを固定した後に封止材５０を形成すると、保護部材１０とフレーム２０との固定強度は封止材５０によっても向上する。さらに、封止材５０の端縁部５０ａが厚く形成されるため、封止材５０による保護部材１０とフレーム２０との固着強度の向上効果が高い。従って、優れた機械的耐久性を有する太陽電池モジュール１を得ることができる。
【００２３】
フレーム２０と保護部材１０との固定強度をより向上する観点からは、塗布するペーストとしては、止水材３０とフレーム２０との少なくとも一方の表面に対するペーストの濡れ性が高いことが好ましい。よって、ペーストの塗布前に、止水材３０とフレーム２０との少なくとも一方の表面に、ペーストの濡れ性を高める処理を行ってもよい。また、シリコーン樹脂を含む止水材３０を用いると共に、ペーストに含まれる熱可塑性樹脂として、シリコーン樹脂を選択してもよい。
【００２４】
ところで、塗布により封止材を形成した場合は、封止材の厚みにムラが生じやすい。このため、特許文献１に記載のように、フレームへの固定前に封止材を形成した場合は、保護部材と封止材との総厚みがばらつきやすい。よって、溝と、保護部材及び封止材との間の隙間の大きさもばらつきやすい。このため、例えば、溝と、保護部材及び封止材との間の隙間が大きい部分においては固定強度が低くなる場合がある。一方、本実施形態では、保護部材１０、太陽電池４０及び封止材５０を有するモジュール本体２のうち、太陽電池４０及び封止材５０を除いた保護部材１０のみが溝２５に挿入される。よって、モジュール本体２の溝２５に挿入される部分の厚みのばらつきを小さくできる。よって、保護部材１０とフレーム２０との固定強度をさらに高めることができる。
【００２５】
本実施形態では、保護部材１０の直上に太陽電池４０を配した後に、封止材５０を形成するためのペーストを塗布する。このため、太陽電池４０の少なくとも一部と保護部材１０とが直接接触している。よって、太陽電池４０の保護部材１０側に位置する配線材の伸縮が、太陽電池４０と近似した熱膨張係数を有する保護部材１０によって規制される。よって、太陽電池モジュール１の温度が変化し、配線材が太陽電池４０に対して相対的に伸縮しにくくなる。従って、配線材が太陽電池４０から剥離したり、太陽電池４０が損傷したりすることを抑制することができる。
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００２７】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、封止材５０が止水材３０と接触しており、フレーム２０の内側面２０ａとは接触していない例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、図７に示されるように、封止材５０を形成するためのペーストを内側面２０ａにも接触するように塗布し、止水材３０及び内側面２０ａの両方に接触する封止材５０を設けてもよい。また、内側面２０ａに接触する一方、止水材３０に接触しない封止材５０を設けてもよい。
【００２８】
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、保護部材１０の上に太陽電池４０を配置した後に、封止材５０を形成する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
【００２９】
例えば、図８に示されるように、保護部材１０の上に、第１のペースト層６１を形成した後に、太陽電池４０を配し、その後、図９に示されるように、太陽電池４０を覆うように、第２のペースト層６２を形成してもよい。その後、第１及び第２のペースト層６１，６２を硬化させ、封止材５０を形成してもよい。
【００３０】
この場合は、第１のペースト層６１の上に太陽電池４０を配した後に、太陽電池４０を保護部材１０側に押圧した後に、ペーストを再度塗布し、第２のペースト層６２を形成することが好ましい。そうすることにより、太陽電池４０と第１のペースト層６１との間に気泡等が残存することを抑制することができる。気泡の残存をより効果的に抑制する観点からは、太陽電池４０の略中央を押圧することがより好ましい。再度塗布するペーストは、前回塗布したペーストと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３１】
なお、第２のペースト層６２は、スプレー法により形成することが好ましい。スプレー法であれば、太陽電池４０が配され、凹凸を有する表面上にも好適にペーストを好適に塗布することができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図１０に示されるように、第４の実施形態では、第２のペースト層６２の上に、樹脂シート等からなる別の保護部材７０を配し、保護部材１０、第１及び第２のペースト層６１，６２、太陽電池４０並びに保護部材７０を圧着ツール８０を用いて圧着する。
【００３３】
太陽電池４０に電気的に接続されており、別の保護部材７０の外側に引き出された配線材９０は、保護部材１０，７０に対して直立させておく。そして、配線材９０が設けられた部分の上には圧着ツール８０を配さず、当該部分を加圧しない。
【００３４】
例えば、配線材の引き出し部を別の保護部材の上に配し、配線材の引き出し部が設けられた部分も加圧することも考えられる。しかしながら、その場合は、配線材の引き出し部の厚み分、引き出し部が設けられた部分において、封止材が薄くなる。
【００３５】
それに対して、本実施形態では、配線材９０が設けられた部分の上には圧着ツール８０を配さず、当該部分を加圧しない。このため、封止材５０が部分的に薄くなることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…太陽電池モジュール
２…モジュール本体
１０…保護部材
２０…フレーム
２０ａ…内側面
２５…溝
３０…止水材
４０…太陽電池
５０…封止材
５０ａ…端縁部
５０ｂ…内側部分
７０…別の保護部材
８０…圧着ツール
９０…配線材
【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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