(57)【要約】梱包作業や開梱作業、搬送時において太陽電池素子の割れや欠けの発生を低減し、簡易に梱包できる太陽電池素子の梱包構造を提供することを目的とする。梱包体は、太陽電池素子と梱包材（１）とからなり、前記梱包材は、第１の梱包材（１ａ）と、第２の梱包材（１ｂ）とを備え、前記第１の梱包材は、前記太陽電池素子の一方の主面側に位置する第１の固定部材（２ａ）と、前記第１の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第１の柱状体（３ａ）とを備え、前記第２の梱包材は、前記太陽電池素子の他方の主面側に位置する第２の固定部材（２ｂ）と、前記第２の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第２の柱状体（３ｂ）とを備え、前記第１の梱包材と前記第２の梱包材との間に、前記太陽電池素子が配置され、そして前記太陽電池素子の外周に沿って、前記第１の柱状体と前記第２の柱状体とが互いに隣り合って配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池素子と梱包材とからなる太陽電池素子の梱包体であって、
前記梱包材は、第１の梱包材と、第２の梱包材とを備え、
前記第１の梱包材は、前記太陽電池素子の一方の主面側に位置する第１の固定部材と、前記第１の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第１の柱状体とを備え、
前記第２の梱包材は、前記太陽電池素子の他方の主面側に位置する第２の固定部材と、前記第２の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第２の柱状体とを備え、
前記第１の梱包材と前記第２の梱包材との間に、前記太陽電池素子が配置され、そして
前記太陽電池素子の外周に沿って、前記第１の柱状体と前記第２の柱状体とが互いに隣り合って配置される、太陽電池素子の梱包体。
【請求項２】
前記第１の柱状体は、前記第１の固定部材の側部外方に傾斜可能であり、前記第２の柱状体は、前記第２の固定部材の側部外方に傾斜可能である、請求項１に記載の太陽電池素子の梱包体。
【請求項３】
前記第１の柱状体と、前記第２の柱状体とが互いに摺動する、請求項１または２に記載の太陽電池素子の梱包体。
【請求項４】
前記第１の柱状体は、その一端が前記第１の固定部材により支持され、前記第２の柱状体は、その一端が前記第２の固定部材により支持される、請求項１から３のいずれかの項に記載の太陽電池素子の梱包体。
【請求項５】
前記柱状体が、弾性体である、請求項１から４のいずれかの項に記載の太陽電池素子の梱包体。
【請求項６】
前記柱状体が、前記太陽電池素子の角部を露出するように設けられる、請求項１から５のいずれかの項に記載の太陽電池素子の梱包体。
【請求項７】
太陽電池素子を準備する工程と、
第１の固定部材と、前記第１の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第１の柱状体とからなる第１の梱包材を準備する工程と、
第２の固定部材と、前記第２の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第２の柱状体とからなる第２の梱包材を準備する工程と、
前記第１の梱包材と前記第２の梱包材との間に前記太陽電池素子を配置して梱包する工程であって、前記太陽電池素子の外周に沿って、前記第１の柱状体と前記第２の柱状体とが互いに隣り合うように配置して梱包する、工程と、
を包含する、太陽電池素子の梱包方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の梱包体および梱包方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光を電力に変換する太陽電池モジュールが、様々なところで利用されている。このような太陽電池モジュールは、複数の太陽電池素子を配線により接続してなる。【０００３】
太陽電池素子と太陽電池モジュールはそれぞれ、別の場所で製造される場合がある。そのような場合、太陽電池素子を梱包し、太陽電池モジュールの製造場所まで輸送する必要がある。【０００４】
太陽電池素子の輸送において、太陽電池素子にワレやカケが生じることがある。特に、太陽電池素子が矩形の場合、振動や衝撃により、太陽電池素子の角部に欠けや割れが生じやすい。
【特許文献１】特開２００６−２７８９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、梱包作業や開梱作業、輸送において太陽電池素子の割れや欠けの発生を低減し、太陽電池素子を簡易に梱包できる梱包材および梱包方法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】
本発明の太陽電池素子の梱包体は、太陽電池素子と梱包材とからなり、前記梱包材は、第１の梱包材と、第２の梱包材とを備え、前記第１の梱包材は、前記太陽電池素子の一方の主面側に位置する第１の固定部材と、前記第１の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第１の柱状体とを備え、前記第２の梱包材は、前記太陽電池素子の他方の主面側に位置する第２の固定部材と、前記第２の固定部材の側部に各々離間して立設される複数の第２の柱状体とを備え、前記第１の梱包材と前記第２の梱包材との間に、前記太陽電池素子が配置され、そして前記太陽電池素子の外周に沿って、前記第１の柱状体と前記第２の柱状体とが互いに隣り合って配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の太陽電池素子の梱包体および梱包方法は、複数の柱状体が、太陽電池素子の側面に位置することにより、輸送工程において太陽電池素子が梱包材と衝突した際に生じる応力を低減できる。すなわち、太陽電池素子に生じた応力は、太陽電池素子の側面に配置される複数の柱状体がそれぞれ撓む（傾斜する）ことによって低減される。従って、太陽電池素子に生じるワレやカケを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の太陽電池素子の梱包材および梱包方法の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【０００９】
≪第１の実施の形態≫
＜梱包材の構造＞
本発明の第１の実施の形態について図１〜５を用いて説明する。【００１０】
本実施の形態に用いられる梱包材１は、複数の柱状体３を有しており、太陽電池素子の側面を覆う。ここで、「覆う」とは、太陽電池素子の側面の全面を覆う場合と、太陽電池素子の側面を部分的に覆う場合とを含む。すなわち太陽電池素子の側面に複数の柱状体３が配置される。【００１１】
本実施の形態において、梱包材１は第１の梱包材１ｂと第２の梱包材１ａとを含む。第１の梱包材１ｂは、太陽電池素子の一方の主面（例えば、受光面）側に位置する第１の固定部材２ｂと、第１の固定部材２ｂの側部に各々離間して立設される複数の第１の柱状体３ｂとを備える。第２の梱包材１ａは、太陽電池素子の他方の主面（例えば、非受光面）側に位置する第２の固定部材２ａと、第２の固定部材２ａの側部に各々離間して立設される複数の第２の柱状体３ａとを含む。【００１２】
梱包材１の材料としては、例えば、発泡ポリエチレンや発泡ポリプロピレンなどの発泡プラスチックなどの弾性体が挙げられる。プラスチックを加熱して成形した中空成形容器やシート成形容器、射出成形容器を梱包材として用いてもよい。特に発泡プラスチックは、入手しやすく加工が容易であるとともに、緩衝材として優れている。固定部材（２ａ、２ｂ）と柱状体（３ａ、３ｂ）とは、それぞれ一体に成形してもよいし、接合材などにより貼り合わせてもよい。【００１３】
本実施の形態に用いられる太陽電池素子は、例えば、図５に示すように、厚み０．２〜０．３ｍｍ程度、大きさ１５０〜１６０ｍｍ角程度の単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板などのシリコン基板６からなる。シリコン基板６は、ボロンなどのＰ型不純物を多く含むＰ層と、リンなどのＮ型不純物を多く含むＮ層とから構成されるＰＮ接合を有する。シリコン基板６の表面には、スクリーンプリント法などの方法を用いて銀ペースト等から得られる電極７が形成されている。電極７の表面には、電極７の保護と太陽電池素子同士を結線する接続導体を取り付けやすくするために、そのほぼ全面にわたりハンダがコーティングされていても良い。太陽電池素子の角部は、面取りを行ってもよい。【００１４】
本実施の形態は、図２に示すように、複数の太陽電池素子を積層してなる太陽電池素子の集合体５を梱包材１で梱包する。梱包材１は、図２、３に示すように太陽電池素子の集合体５の複数の側面５ａ、太陽電池素子の集合体５の一方の主面側の面５ｂ、太陽電池素子の集合体５の他方の主面（裏面）側の面５ｃの外側に配置される。図３において、太陽電池素子の集合体５の複数の側面５ａのうち、太陽電池素子の取出しが行われる側面５ａ（容器８に収容された際、上方となる側面５ａ）は、梱包材１に覆われていない。【００１５】
図２および図３に示すように、太陽電池素子の集合体５の側面５ａ側には、第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとが配置されている。太陽電池素子の集合体５の一方の主面側の面５ｂには、第１の固定部材２ａが配置されており、他方の主面側の面５ｃには、第２の固定部材２ｂが配置されている。このように、複数の太陽電池素子の集合体５は、第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとから構成される面、第１の固定部材２ａ、第２の固定部材２ｂなどの面で圧力が加えられるため、梱包時や輸送時に太陽電池素子に応力が集中して負荷を与えにくい。【００１６】
本実施の形態において、図２に示すように複数の第１の柱状体３ａ同士の間隔ｘは、複数の第２の柱状体３ｂの幅ｙ以下であることが好ましい。このような構成により梱包材１により太陽電池素子を強固に梱包することができる。【００１７】
図３において、太陽電池素子の角部は露出しており、第１の柱状体３ａおよび第２の柱状体３ｂに覆われていない。このため、最も破損が生じやすい太陽電池素子の角部への負荷が低減される。【００１８】
図３に示す太陽電池素子を梱包した梱包体９は、熱収縮性のフィルムによりシュリンク包装されている（不図示）。シュリンク包装により、ゴミ等の異物の混入を低減できる。また、熱収縮性フィルムが熱収縮することによって、第１の梱包材１ａと第２の梱包材１ｂが押圧され、太陽電池素子を固定できる。前記包装は、特にシュリンク包装に限られるものではなく、梱包材１を押圧して固定するものであればよい。例えばストレッチ包装や折り畳み包装であってもよく、紐等による結束および袋詰めの組み合わせなどであってもよい。ここで、「折り畳み包装」とは、上包み包装の一種であり、単数または複数個の物品を柔軟な包装材料で覆い、その端部を折り畳んで止める包装をいう。【００１９】
シュリンク包装やストレッチ包装などのように梱包体９全体を覆うフィルム状の部材で押圧しつつ梱包材１を包装する場合は、柱状体（３ａ、３ｂ）の端面が固定部材（２ａ、２ｂ）の外装面より突出していると、押圧する力が固定部材（２ａ、２ｂ）に加わりにくい。そこで、第１の柱状体３ａの端面（図３に示す第１の柱状体３ａの上面）は、第２の固定部材２ｂの表面（図３に示す第２の固定部材２ｂの上面）と同じ高さか、第１の柱状体３ａの端面が第２の固定部材２ｂの表面より低く配置される。図３において、第１の柱状体３ａの端面は、第２の固定部材２ｂの表面より厚みｚだけ低く配置される。同様に、第２の柱状体３ｂの端面（図３に示す第１の柱状体３ａの下面）は、第１の固定部材２ａの表面（図３に示す第１の固定部材２ａの下面）と同じ高さか、少なくとも高い位置にあることが好ましい。また、本実施の形態において第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとは同一の形状を有しており、互いに並行となるように配置される。このような構造とすることで、フィルム状の部材による包装時の押圧力により、第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとが嵌合しつつスライドし、太陽電池素子の一方の主面側の面５ｂ、他方の主面側の面５ｃは第１の固定部材２ａおよび第２の固定部材２ｂによりそれぞれ覆われる。本実施の形態において第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとは、互いに嵌合されており、接合されずに太陽電池素子の集合体５を固定する。【００２０】
図４は複数の梱包体９が容器８に収容される様子を示す斜視図である。図４おいて、複数の梱包体９は、容器８によって、さらに梱包される。容器８としては、例えばポリプロピレン発泡体やスポンジ等の緩衝材で内側が囲まれたコンテナやダンボール等を用いることができる。【００２１】
図４において、梱包体９は、複数の太陽電池素子が積み重ならない方向（側面５ａが下方側）となるように容器８に収容される。このような収容形態とすることで、太陽電池素子の自重が他の太陽電池素子に負荷を与えることを低減できる。【００２２】
本実施の形態の梱包体９は、例えば自動車、航空機、船舶などにより輸送される。例えば、自動車による輸送中には、路面の凹凸による垂直方向や水平方向の振動や衝撃、片輪のみが凹凸を通過した際やカーブ中に生じるモーメント、発車時や停車時の衝撃や慣性力などが複合された外力が梱包体９に加わる。【００２３】
仮に、梱包体９に水平方向や垂直方向の振動や衝撃が加わる場合、柱状体３は、柱状体３ａと柱状体３ｂとから形成される不連続体であるためズレが生じる。このようなズレにより、太陽電池素子に加わる応力を緩和することができる。また、太陽電池素子の側面５ａと当接した位置の柱状体３が凹むことにより、振動や衝撃による応力を吸収することができる。また、本実施の形態において第１の柱状体３ａは、柱状体３ａ同士が離間して第１の固定部材２ａに立設されており、第２の固定部材２ｂには固定されていない。第２の柱状体３ｂも同様に、柱状体３ｂ同士が離間して第２の固定部材２ｂに立設されており、第１の固定部材２ａには固定されていない。すなわち各柱状体は、その一端のみが、固定部材により支持されている。このような構造により、第１の柱状体３ａ、第２の柱状体３ｂはそれぞれ撓み（傾斜し）、振動や衝撃を吸収することができる。さらに、第１の柱状体３ａおよび第２の柱状体３ｂは傾斜する際に互いに摺動することが好ましい。【００２４】
また、第１の固定部材２ａおよび第２の固定部材２ｂにより、太陽電池素子の集合体５を挟持していることから、これらの間に摩擦力が働き、振動や衝撃を吸収することができる。【００２５】
次に本実施の形態の梱包材１がモーメント方向の振動や衝撃を緩和する仕組みについて図６を用いて説明する。【００２６】
本実施形態の太陽電池素子にモーメントが加わる場合、図６（ｂ）に示すように、太陽電池素子に回転する力が生じ、図６中のＡ、Ｂ、Ｃの３点で柱状体３に力が加わる。このような太陽電池素子の周動に対して、柱状体３は柱状体３ａと柱状体３ｂとからなる不連続体であるためズレが生じる。また、柱状体３は、太陽電池素子との接触部が凹み、力を吸収する。このような凹みとズレの２つの働きによりモーメントを吸収することができる。【００２７】
＜梱包方法＞
本発明の太陽電池素子の梱包方法は、第１の梱包材１ａと第２の梱包材１ｂとの間に太陽電池素子を配置する工程と、第１の梱包材１ａの複数の第１柱状体３ａ間に、第２の梱包材１ｂの複数の第２の柱状体３ｂを差し込む工程とを含む。【００２８】
まず、複数の太陽電池素子を重ね合わせ、太陽電池素子の集合体５を形成する。図２、３において太陽電池素子の集合体５は直方体である。複数の太陽電池素子を重ね合わせる際、太陽電池素子の表裏や電極の方向は統一したほうがよい。太陽電池素子はシリコン基板６と電極７の熱膨張率の違いにより一定方向に反ることが多く、反りの方向が異なる重ね合わせをすると破損が生じやすいためである。【００２９】
さらに複数の太陽電池素子の集合体５を、ホコリなどから保護する目的で薄葉紙やパラフィン紙、セロハンなどで内装してもよい。内装する場合は、太陽電池素子がホコリなどから保護されているため、シュリンク包装の代わりに例えば紐やゴムなどを用いて結束してもよい。【００３０】
次いで、例えば、図２に示すように太陽電池素子の集合体５を第１の梱包材１ｂの固定部材２ａに接するように配置する。【００３１】
固定部材２ａにおいて、柱状体３ａが設けられていない一辺を設けることで、太陽電池素子を側面から挿入することができ作業がしやすい。固定部材２の四つの側面全てに柱状体３を設ける場合、さらに太陽電池素子４が保護される。【００３２】
また、太陽電池素子は薄く割れやすいため、柱状体３ａを広げて載置を行うと、太陽電池素子と柱状体３の干渉を低減することができ、より破損がより生じにくい。【００３３】
次に図２および図３に示すように、柱状体３ａと柱状体３ｂとを嵌めあわせ、固定部材３ａと固定部材３ｂとで太陽電池素子４が挟持されるように、梱包材１ａと梱包材１ｂを組み合わせる。このとき複数の第１の柱状体３ａ同士の間隔は、第２の柱状体３ｂの幅と同じか少なくとも小さく、柱状体３ａ間を柱状体３ｂが貫通する状態となる。第１の柱状体３ａと第２の柱状体３ｂとから面を構成して、第１の面に面で接触することで太陽電池素子に加わる振動や衝撃の応力を分散することができる。また、第１の固定部材２ａと第２の固定部材２ｂとの間隔は変更することができるため、太陽電池素子の枚数の増減に対応して梱包することができる。【００３４】
次に前記工程で梱包材１により挟持された太陽電池素子４を、梱包材１とともにシュリンク包装などで包装を行い、梱包体９とする。梱包体９は、例えば単体で輸送を行ってもよい。輸送に伴う振動や衝撃を緩衝する機能と、ホコリなどから保護する機能を備えているため、単体で輸送を行うことができる。また、本発明の梱包体は、荷役時などに取り出す際や、収納する際にも太陽電池素子を十分に保護することができる。【００３５】
また複数の梱包体９をダンボールやコンテナなどからなる容器８を用いて輸送してもよい。【００３６】
＜評価結果＞
本発明の梱包材１の性能を確認するために、従来技術による輸送の形態との比較試験を行った。【００３７】
従来技術による輸送の形態としては、熱収縮性フィルムでシュリンク包装した太陽電池素子の集合体を、箱方の梱包材の開口部に挿入した固定する梱包構造である。従来技術により梱包した太陽電池素子と、本発明により梱包した太陽電池素子を、同様に、ポリプロピレン発泡体やスポンジ等の緩衝材で内側が囲まれた容器８に納めて輸送を行った。これらを輸送後に開梱し、太陽電池素子の損傷した割合の比較を行った。輸送経路は、陸送と空輸、倉庫保管よりなり、それぞれの履歴時間は陸送約１３０時間、空輸約２５時間、倉庫保管約１５５時間とした。評価の結果は、従来の梱包材を用いた場合の太陽電池素子４の損傷枚数の割合が約２．２％に対して、本発明の梱包材を用いた場合の太陽電池素子４の損傷枚数の割合が約１．２％となり、約１％の改善が得られた。【００３８】
≪第２の実施の形態≫
第２の実施の形態について図７を用いて説明する。図７において、柱状体３０は第１の梱包材１０ａと第２の梱包材１０ｂのいずれか一方に設けられていてもよい。図７においては、柱状体３０は第１の梱包材１０ａに設けられている。第２の梱包材１０ｂには、柱状体３０が設けられておらず、柱状体３０が嵌合する凹部１１を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に用いられる太陽電池素子の梱包材の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す梱包材を用いて複数の太陽電池素子を梱包する際の分解斜視図である。
【図３】図１に示す梱包材を用いて太陽電池素子を梱包する様子を示す斜視図である。
【図４】図３に示す太陽電池素子の梱包体を容器に収容する様子を示す斜視図である。
【図５】太陽電池素子の一実施形態を示す図であり、（ａ）は太陽電池素子の概略断面図、（ｂ）は太陽電池素子の受光面側を示す平面図であり、（ｃ）は太陽電池素子の裏面側を示す平面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）本発明の太陽電池素子の梱包材がモーメントを吸収する仕組みを説明する概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の太陽電池素子の梱包体を示す斜視図である。
【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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【国際調査報告】
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2009096129.tif 000011
2009096129.tif 000012
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