(57)【要約】【課題】  この発明は、フレームの嵌合部分からのシール材のはみ出しを少なくするとともに、フレームの組み立て作業が容易で、裏面の耐候性フィルムの傷の発生を防ぐ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１０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、下面部２４の太陽電池パネル１０の周縁部が位置する近傍に太陽電池パネル１０側に突出したリブ部２６が設けられ、開口部２２ａの下面部２４の先端部とリブ部２６の開口部２２ａ側に臨む先端部が面取り形状に形成されている。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記下面部の前記太陽電池パネルの周縁部が位置する近傍に太陽電池パネル側に突出したリブ部が設けられ、前記開口部の下面部の先端部と前記リブ部の開口部側に臨む先端部が面取り形状に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】
前記リブ部と前記立壁部との間の前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部が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】
前記リブ部と前記開口部との間の前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記リブ部が前記リブ部と前記立壁部との間に前記シール材を溜めるだけの領域を作成する高さに設定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。
【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１１に示す。図１１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、この太陽電池パネル５０の周縁部に、シール材４０を介して４つのアルミニウムフレーム６０を嵌め込ん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】
【０００７】
【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】
【０００８】
この構造においては、シール材４０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１１に示すように、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、余りのシール材４０が嵌合部分６２よりはみ出して、この余りのシール材４０を取り除く作業が必要となる。
【０００９】
また、大面積の太陽電池モジュールの場合、太陽電池パネル端部の撓みや変形が大きくなる。この変形により、フレームに太陽電池パネルを嵌め込む際に、裏面側の耐候性フィルムがフレームの端部に擦れ、耐候性フィルムに傷などがつく虞があるので、フレームに太陽電池パネルを嵌め込む際には、撓みなどに注意して取り付ける必要があった。
【００１０】
この発明は、フレームの嵌合部分からのシール材のはみ出しを少なくするとともに、フレームの組み立て作業が容易で、裏面の耐候性フィルムの傷の発生を防ぐ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、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、前記下面部の前記太陽電池パネルの周縁部が位置する近傍に太陽電池パネル側に突出したリブ部が設けられ、前記開口部の下面部の先端部と前記リブ部の開口部側に臨む先端部が面取り形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、この発明は、前記リブ部と前記立壁部との間の前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部を設けることが好ましい。
【００１３】
また、前記リブ部と前記開口部との間の前記下面部に前記シール材を溜めるための凹部を設けることが好ましい。
【００１４】
また、前記リブ部が前記リブ部と前記立壁部との間に前記シール材を溜めるだけの領域を作成する高さに設定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、フレームの下面部の太陽電池パネルの周縁部が位置する近傍に太陽電池パネル側に突出したリブ部を設けることで、フレームの嵌合部分からのシール材のはみ出しが少なくなり、余りのシール材を取り除く作業を殆どなくすことができる。
【００１６】
また、開口部の下面部の先端部と前記リブ部の開口部側に臨む先端部が面取り形状に形成されているので、フレームの組み立て作業が容易で、裏面の耐候性フィルムの傷の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】この発明の第２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６】この発明の第２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７】この発明の第２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８】この発明の第３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９】この発明の第３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１０】この発明の第３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１１】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】
【００１８】
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。
【００１９】
図１ないし図４に従いこの発明の第１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、この発明の第１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、図４は、図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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耐侯性部材としての耐候性フィルム１３をその間に挟み、内部の隙間に耐候性、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、例えば裏面側の耐光性フィルム１３の表面に設けられる。
【００２６】
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。
【００２７】
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、下面部２４の太陽電池パネル１０の周縁部が位置する近傍には、太陽電池パネル１０側に突出したリブ部２６が設けられている。このリブ部２６の上面と嵌合部２２の上面部２３との間の距離は、前記太陽電池パネル１０の周縁部の断面高さに対応して断面高さより少し大きく形成され、太陽電池パネル１０の裏面側の耐候性フィルム１３がリブ部２６に擦れないように構成している。
【００２８】
また、前記嵌合部２２の開口部２２ａの高さは、ガラス等からなる表面部材１２の撓みなどにより太陽電池パネル１０が撓む量を予め考慮し、その撓み分広く開口部２２ａを形成している。開口部２２ａの下面部２４の先端部とリブ部２６の開口部２２ａ側に臨む先端部は、それぞれ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の先端部とリブ部２６の開口部２２ａ側の先端部に誤って触れた場合にも、これら先端部が面取り形状に形成されていることで、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のリブ部２６より立壁部側には、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。
【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を凹部２７ａ、２７ｂを中心として塗布される。そして、太陽電池パネル１０の周縁部を開口部２２ａから嵌め込み固定する。この作業の際、太陽電池パネル１０は、その重みなどで撓むが、開口部２２ａは、その撓み量を考慮した高さに形成されているので、太陽電池パネル１０の耐候フィルム１３が開口部２２ａの下面部２４に擦れることが抑制できる。そして、リブ部２６を越えて太陽電池パネル１０の周縁部が嵌合部２２内にシール材４０でシールされて固定される。
【００３１】
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及びリブ部２６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】
また、太陽電池パネル１０の周縁部をフレーム２０の嵌合部２２に嵌め込んだ際に、リブ部２６を乗り越えた余りのシール材４０は、リブ部２６と開口部２２ａとの間の下面部２４上に溜まり、嵌合部２２からはみ出ることが殆どなくなる。
【００３３】
次に、図５ないし図７に従いこの発明の第２の実施形態につき説明する。図５は、この発明の第２の実施形態に用いられるフレームを示す断面図、図６は、この発明の第２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７は、図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【００３４】
この第２の実施形態は、第１の実施形態よりも更に嵌合部２２から余りのシール材４０がはみ出ることを防止したものである。
【００３５】
図５に示すように、この第２の実施形態のフレーム２０は、リブ部２６と開口部２２ａとの間の下面部２４にシール材を溜めるための凹部２４ａが設けられている。
【００３６】
図６及び図７に示すように、太陽電池パネル１０の周縁部をフレーム２０の嵌合部２２に嵌め込み、太陽電池パネル１０の周縁部が嵌合部２２内にシール材４０でシールされて固定される。このとき、リブ部２６を乗り越えた余りのシール材４０は、凹部２４ａに溜まり、嵌合部２２からシール材４０がはみ出ることが防止できる。その他の効果は第１の実施形態と同様である。
【００３７】
次に、図８ないし図１０に従いこの発明の第３の実施形態につき説明する。図８は、この発明の第３の実施形態に用いられるフレームを示す断面図、図９は、この発明の第３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１０は、図１のＡ−Ａ線の概略断面図である。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、ここではその説明を割愛する。
【００３８】
この第３の実施形態は、余りのシール材４０がリブ部２６を越えてはみ出ることを防止したものである。このため、図８に示すように、リブ部２６がリブ部２６と立壁部２５との間にシール材４０を溜めるだけの領域を作成する高さに設定されている。このため、嵌合部２２の上面部２３と下面部２４との間の高さは、第１、第２の実施形態より高く設定され、リブ部２６も高く形成されている。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、太陽電池パネル１０の周縁部をフレーム２０の嵌合部２２に嵌め込み、太陽電池パネル１０の周縁部が嵌合部２２内にシール材４０でシールして固定される。このとき、余りのシール材４０は、リブ部２６を越えず、リブ部２６と立壁部２５との間に溜まる。この結果、嵌合部２２からシール材４０がはみ出ることが防止できる。その他の効果は第１の実施形態と同様である。
【００４０】
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モジュールにも適用できる。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】
【００４１】
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
【図１】
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【図２】
2011155218.tif 000004
【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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【図１１】
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