(57)【要約】【課題】  この発明は、フレームに嵌め込んだ太陽電池パネルの界面のシール材による止水性を向上させ、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】  太陽電池パネル１０の周縁部にフレーム２０を取り付けた太陽電池モジュールであって、フレーム２０は、太陽電池パネル１０の周縁部を、シール材４０を介して嵌め込む嵌合部２２を有し、嵌合部２２は、太陽電池パネル１０の周縁部が挿入される開口部２２ａと、太陽電池パネルの表面と対向する上面部２３と、太陽電池パネル１０の裏面と対向する下面部２４と、下面部２４から立ち上がり上面部２３と連なる立壁部２５を備え、立壁部２５の太陽電池パネル１０の表面部材１２が位置する箇所にシール材４０を保持するための溝部２７ｃが形成されている。【選択図】    図４
2011155217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面部材と裏面部材の間に封止材によって複数の太陽電池が封止された太陽電池パネルの周縁部に、フレームを取り付けた太陽電池モジュールであって、
前記フレームは、前記太陽電池パネルの周縁部を、シール材を介して嵌め込む嵌合部分を有し、前記嵌合部分は、前記太陽電池パネルの周縁部が挿入される開口部と、前記太陽電池パネルの表面と対向する上面部と、前記太陽電池パネルの裏面と対向する下面部と、下面部から立ち上がり前記上面部と連なる立壁部を備え、前記立壁部の前記太陽電池パネルの表面部材が位置する箇所にシール材を保持するための溝部が形成さ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】
前記溝部は、前記太陽電池パネルが嵌合部分に挟み込まれた際に、前記表面部材の断面方向の表面から裏面の間に位置する箇所に設けら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３】
前記立壁部の下面部側と前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記下面部の先端部は、面取り形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項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】
この発明は、太陽電池モジュールに関し、特に、フレームを備える太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を光電変換し電力を取り出す太陽電池モジュールが広く利用されている。太陽電池モジュールは、積雪荷重、風圧等の様々な環境負荷に耐えるために、太陽電池を含む太陽電池パネルの周縁部にアルミニウム材等の金属で形成されたフレームが取り付けられる。
【０００３】
このような太陽電池モジュールでは、表面部材だけでなくフレームによっても強度が確保されるため、太陽電池モジュールを大型化した際にも表面部材を厚くする必要がなく、重量増加を抑えることができ、取り扱いが容易になる。さらに、表面部材の厚みを薄くすることにより透過する光量を多くして発電効率を向上させることができるという利点がある。
【０００４】
上記した太陽電池モジュールは、太陽電池パネルとフレームとの間にシール材を介在させて、太陽電池パネルをフレームに嵌め込んで固定されている。これらシール材には、種々の形状、材質のものがあり、その取り付け方法には種々の提案がされている。
【０００５】
特開２０００−２４３９９８号公報（特許文献１）には、シリコーン樹脂等の半固形シール材をフレームの挟持部に充填し、これに太陽電池パネルを嵌め込むことにより、半固形シール材をフレームとパネル間に拡散充満させることが開示されている。
【０００６】
この種の従来の太陽電池モジュールの要部断面図を図５及び図６に示す。図５に示すように、表面（受光面）側の透光性基板５２と、裏面側の金属箔を絶縁フィルムで挟着した耐候性フィルム５３とを用いて、太陽電池５１をその間に挟み、内部の隙間に透明樹脂５４を充填して太陽電池パネル５０が構成される。そして、フレーム６０の嵌合部６２にシール材５５を塗布した後、太陽電池パネル５０を嵌合部６２に嵌め込む。
【０００７】
そして、太陽電池パネル５０の周縁部に、シール材５５を介して４つのアルミニウムフレーム６０を嵌め込むことで、太陽電池モジュール６１とする構造が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２４３９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この構造においては、シール材５５に流動性のシリコーン樹脂又はウレタン樹脂を使用した場合、図５の下方向（図中矢印で示す方向）に、シール材５２が偏ってしまうことがある。太陽電池パネル５０をフレーム６０に嵌め込んで組み立てを完了したとき、シール材５５が偏って固定されると、透光性基板５２と透明樹脂５４との間の界面が露出し、図６に示すように、嵌合部６２と透光性基板５２との間に染み込んだ水が透光性基板５２と透明樹脂５４との間或いは透明樹脂の側面から太陽電池パネル５０の内部に染み込み、耐久性等に悪影響を及ぼすことになる。
【００１０】
この発明は、フレームに嵌め込んだ太陽電池パネルの界面のシール材による止水性を向上させ、信頼性が向上した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】
【００１１】
この発明の太陽電池モジュールは、表面部材と裏面部材の間に封止材によって複数の太陽電池が封止された太陽電池パネルの周縁部に、フレームを取り付けた太陽電池モジュールであって、前記フレームは、前記太陽電池パネルの周縁部を、シール材を介して嵌め込む嵌合部分を有し、前記嵌合部分は、前記太陽電池パネルの周縁部が挿入される開口部と、前記太陽電池パネルの表面と対向する上面部と、前記太陽電池パネルの裏面と対向する下面部と、下面部から立ち上がり前記上面部と連なる立壁部を備え、前記立壁部の前記太陽電池パネルの表面部材が位置する箇所にシール材を保持するための溝部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記溝部は、前記太陽電池パネルが嵌合部分に挟み込まれた際に、前記表面部材の断面方向の表面から裏面の間に位置する箇所に設ければよい。
【００１３】
また、前記立壁部の下面部側と前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部を備えるように構成することができる。
【００１４】
また、前記下面部の先端部は、面取り形状に形成するように構成できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、フレームの嵌合部分の立壁部の太陽電池パネルの表面部材が位置する箇所に、シール材を保持するための溝部を設けることで、シール材が嵌合部分の下面部方向へ偏ることが抑制され、太陽電池パネルの表面部材と封止材との界面が露出することなく、確実にシール材で被覆することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態の太陽電池モジュールを示す平面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に用いられるフレームを示す断面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールの要部を示し、図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１８】
図１ないし図４に従いこの発明の実施形態につき説明する。図１は、この発明の実施形態の太陽電池モジュールを示す平面図、図２は、この発明の実施形態に用いられるフレームを示す断面図、図３は、この発明の実施形態の太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図、図４は、図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【００１９】
この発明の太陽電池モジュール１は、内部に複数の太陽電池１１…を備えた太陽電池パネル１０の周縁部にフレーム２０が取り付けられている。太陽電池１１は、例えば、厚みが０．１５ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、１辺が１００ｍｍ程度の略正方形を有するが、これに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。
【００２０】
この太陽電池１１内には、例えば、ｎ型領域とｐ型領域が形成され、ｎ型領域とｐ型領域との界面部分でキャリア分離用の電界を形成するための接合部が形成されている。例えば、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池などが用いられる。
【００２１】
この複数の太陽電池１１の各々は互いに隣接する他の太陽電池１１と扁平形状の銅箔などで構成された配線材１０２によって電気的に接続されている。即ち、配線材の一方端側が所定の太陽電池１１の上面側の電極に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池１１に隣接する別の太陽電池１１の下面側の電極に接続される。これら太陽電池１１…は、配線材１０２で直列に接続されて１つのストリングス１１０を形成し、ストリングス１１０、１１０間が渡り配線で接続され、太陽電池モジュール１から所定の出力、例えば、２００Ｗの出力が発生するように構成されている。
【００２２】
図３、図４に示すように、複数の太陽電池１１が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材（図示せず）により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材１２と、裏面側の金属箔を絶縁性フィルムで挟着した裏面部材としての耐候性フィルム１３との間に挟まれ、内部の隙間は耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材１４により封止され、太陽電池パネル１０が形成されている。
【００２３】
図３に示すように、フレーム２０に嵌め込まれる太陽電池パネル１０の周縁部には、太陽電池１１は配設されていない。このため、裏面側の耐光性フィルム１３は、太陽電池１１が存在しない分、表面側の表面部材１２に近づいて取り付けられることになる。すなわち、フレーム２０に嵌め込まれる太陽電池パネル１０の周縁部の断面高さは、太陽電池１１が存在する部分の断面高さより小さく形成される。
【００２４】
上記太陽電池パネル１０は、周縁部にシール材４０を用いてアルミニウム等の金属からなるフレーム２０に嵌め込まれる。このフレーム２０は、アルミニウム、ステンレス又は鋼板ロールフォーミング材等で形成されている。必要に応じて端子ボックス（図示せず）が、例えば裏面側の耐候性フィルム１３の表面に設けられる。
【００２５】
図２ないし図４に示すように、フレーム２０の一例は、中空構造の本体部２１、本体部２１の上部に位置し、太陽電池パネル１０の周縁部をシール材を介して嵌め込む断面コ字状の嵌合部２２を有する。
【００２６】
嵌合部２２は、太陽電池パネル１０の周縁部が挿入される開口部２２ａと、太陽電池パネル１０の表面部材１２と対向する上面部２３と、太陽電池パネル１０の裏面の耐候フィルム１３側と対向する下面部２４と、下面部２４から立ち上がり上面部２３と連なる立壁部２５を備える。そして、立壁部２５の太陽電池パネル１０の表面部材１２が位置する箇所にシール材を保持するための溝部２７ｃが形成されている。
【００２７】
この溝部２７ｃは、図４に示すように、太陽電池パネル１０が嵌合部２２に挟み込まれた際に、表面部材１２の断面方向の表面から裏面の間に位置する箇所に設けられている。すなわち、表面部材１２の上面部２３と対向する表面と封止材１４と対向する裏面との間に位置する立壁部２５に溝部２７ｃが形成される。このように、溝部２７ｃを形成することでシール材４０は保持され、太陽電池パネル１０を嵌合部２２に嵌め込んだ際に、シール材４０が下面部２４方向に偏ることが抑制され、太陽電池パネル１０の表面部材１２と封止材１４との界面が露出することなく、確実にシール材４０で被覆することができる。
【００２８】
また、嵌合部２２の下面部２４の先端部は、面取り形状に形成されている。太陽電池パネル１０の周縁部を嵌合部２２に嵌め込む際に、太陽電池パネル１０の裏面側の耐候フィルム１３が開口部２２ａの下面部２４の先端部に誤って触れた場合にも、先端部が面取り形状に形成することで、耐候フィルム１３に傷がつくことを防止している。
【００２９】
さらに、嵌合部２２の立壁部２５の下面部２４側と下面部２４には、シール材を溜めるための凹部２７ｂ、２７ａがそれぞれ設けられている。これにより、フレーム２０を太陽電池パネル１０へ取り付けたときに、フレーム２０と太陽電池パネル１０の周縁部との間に十分な量のシール材４０を確保できるので、止水性を向上させ、信頼性を向上させることができる。
【００３０】
次に、上記構成のフレーム２０を太陽電池パネル１０への取り付ける方法につき説明する。太陽電池パネル１０をフレーム２０に取り付けるには、ディスペンサを用いて流動性のシリコーン樹脂又はウレタン樹脂からなるシール材４０を溝部２７ｃを中心として塗布する。そして、太陽電池パネル１０の周縁部を開口部２２ａから嵌め込み嵌合部２２内にシール材４０を介して固定する。溝部２７ｃを形成することでシール材４０は保持され、太陽電池パネル１０を嵌合部２２に嵌め込んだ際に、シール材４０が下面部２４方向に偏ることが抑制され、太陽電池パネル１０の表面部材１２と封止材１４との界面が露出することなく、確実にシール材４０で被覆することができる。この結果、界面での止水性が向上し、信頼性を向上させることができる。
【００３１】
なお、この作業の際に、誤って太陽電池パネル１０の耐候フィルム１３が擦れたとしても下面部２４の先端部は面取り形状に形成されているので、耐候フィルム１３に傷がつくことが防止できる。
【００３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、この発明は、薄膜太陽電池を用いた薄膜太陽電池モジュールにも適用することができる。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３３】
１  太陽電池モジュール
１０  太陽電池パネル
１１  太陽電池
１２  表面部材
１３  耐光性フィルム
２０  フレーム
２１  本体部
２２  嵌合部
２２ａ開口部
２３  上面部
２４  下面部
２５  立壁部
２６  リブ部
２７ａ、２７ｂ  凹部
２７ｃ  溝部
【図１】
2011155217.tif 000003
【図２】
2011155217.tif 000004
【図３】
2011155217.tif 000005
【図４】
2011155217.tif 000006
【図５】
2011155217.tif 000007
【図６】
2011155217.tif 000008