(57)【要約】  キャリヤ（２）上に配置されている少なくとも１つの太陽電池（３）を含むモジュール（１）であって、被覆層（４）を有し、この被覆層（４）は、キャリヤの背面に具備されて互いに接触しているサイドラグ（５）とコーナーラグ（６）を有する。
2013530545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤ（２）上に配置されている少なくとも１つの太陽電池（３）、及び太陽電池（３）のキャリヤ（２）に面していない側に適用されている被覆層（４）を含むモジュール（１）であって、前記被覆層（４）が、サイドラグ（５）、コーナーラグ（６）、及び切り欠き（７）を示し、１つの前記切り欠き（７）が各々、前記サイドラグ（５）又は前記コーナーラグ（６）の側縁部（８）を形成しており、前記サイドラグ（５）及び前記コーナーラグ（６）は、対応する折り目線（９）によって分割されて、前記キャリヤ（２）の前記太陽電池（３）に面していない側に配置されており、かつ前記切り欠き（７）によって形成されている対応する前記サイドラグ（５）及び前記コーナーラグ（６）の側縁部が、互いに接触していることを特徴とする、モジュール（１）。
【請求項２】
前記コーナーラグ（６）の側縁部（８）が、特に前記サイドラグ（５）の全側縁部に沿って、隣接する前記サイドラグ（５）の対応する側縁部（８）と重複していることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール（１）。
【請求項３】
前記コーナーラグ（６）の折り目線（９）が、隣接する前記サイドラグ（５）の折り目線（９）と交差していること、特に対応する前記サイドラグ（５）及び前記コーナーラグ（６）の側縁部（８）の接点（１１）から測定して３〜１５ｍｍ離れたところにあるサイドラグの折り目線上の位置において、隣接する前記サイドラグ（５）の折り目線（９）と交差していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のモジュール（１）。
【請求項４】
前記折り目線（９）が、前記キャリヤ（２）から少なくとも２〜１０ｍｍの距離を示すことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のモジュール（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリヤ上に配置された太陽電池、及び請求項１の序文にかかる被覆層を含むモジュールから出発する。
【背景技術】
【０００２】
キャリヤ上に配置された太陽電池を伴うソーラーモジュールは、多くの場合、太陽電池を水分や汚れから保護するために、被覆層で被覆されている。
【０００３】
詳細には、機械的応力及び気候影響に起因して、被覆層は側面においてキャリヤから緩み、その時点で被覆層とキャリヤの間に水分が浸透し、太陽電池に損傷を与える可能性がある。
【０００４】
言及された応力は、詳細には、異なる熱線膨張係数に特に起因して、太陽電池とキャリヤが水平及び垂直に相対的に移動することによってひき起こされる。このような応力は、特に、強い日照による加熱の間に、太陽電池自体による熱生成を理由として、低い屋外温度において発生する。
【０００５】
さらに、被覆層とキャリヤとの間の化学的及び／又は物理的結合が、気候及びＵＶ放射線などの外部の影響に曝露されているという事実は、特に、被覆層が典型的にＵＶに対し透過性を有することの結果として、結合がこれらの効果による損傷を経時的に受けるという結果をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、キャリヤに対して適用される被覆層の緩みを最小限におさえることによって最初に言及したタイプのモジュールを改善し、その結果として、水分の浸透を最小限にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴により、本発明にしたがって達成される。
【０００８】
したがって、本発明の核心は、キャリヤ上に配置されている少なくとも１つの太陽電池、及び太陽電池のキャリヤに面していない側に適用されている被覆層を含むモジュールにおいて、被覆層が、サイドラグ、コーナーラグ及び切り欠きを示すという事実にある。この設計では、１つの切り欠きが、サイドラグの１つの側縁部又はコーナーラグの１つの側縁部を形成する。サイドラグとコーナーラグは、対応する折り目線によって分離され、かつキャリヤの太陽電池に面していない側に配置されている。ここでは、切り欠きによって形成される対応するサイドラグとコーナーラグの側縁部は、互いに接触している。被覆層のサイドラグと被覆層のコーナーラグは、被覆層の一部である。したがって、これらは同じ材料で作られ、また例えば、切り欠きを形成するため材料を除去するか又は切り取ることにより被覆層を製造するときに作製される。
【０００９】
サイドラグ及びコーナーラグによって、被覆層とキャリアとの間に浸透する湿分の太陽電池への拡散経路が有意に長くなるという点で、このことは有利である。
【００１０】
さらなる改善は、対応するサイドラグとコーナーラグの側縁部が互いに接触状態にあり、浸透する湿分からさらに保護されるようになっているという点にある。
【００１１】
キャリヤの太陽電池に面していない側にサイドラグ及びコーナーラグが配置されていることによって、結合は、気候、紫外線、及び特に直接的降雨などの外部の影響から保護される。
【００１２】
コーナーラグの側縁部が、特にサイドラグの全側縁部に沿って、隣接するサイドラグの対応する側縁部と重複していることが、きわめて好適である。これにより、重複部域において、浸透する液体が太陽電池まで達する拡散経路がさらに延長されることになる。
【００１３】
さらに、コーナーラグの折り目線が、対応するサイドラグ及びコーナーラグの側縁部の接点から３〜１５ｍｍ離れたところにあるサイドラグの折り目線の場所において特に、隣接するサイドラグの折り目線と交差していることが有利である。これによれば、折り目線の切断部域において、浸透する液体が太陽電池まで達する拡散経路がさらに延長される。
【００１４】
本発明のさらなる有利な実施形態は、従属請求項によりもたらされる。
【００１５】
以下では、本発明の実施形態を図面を用いて詳細な形で明らかにする。さまざまな図において、同一要素は、同じ参照番号で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】先行技術のモジュールの断面図である。
【図２】本発明にかかるモジュールの断面図である。
【図３】本発明にかかるモジュールの断面図である。
【図４ａ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図４ｂ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図４ｃ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図５ａ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図５ｂ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図５ｃ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図６ａ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図６ｂ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図７ａ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【図７ｂ】キャリヤに対してサイドラグ及びコーナーラグを適用する前後の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図である。
【００１７】
本発明を直ちに理解するために本質的な要素のみが示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、先行技術のモジュールの断面図を示しており、ここでは太陽電池３上に適用され、かつキャリヤ２と結合されている被覆層４を示している。
【００１９】
図２は、本発明にかかるモジュール１の断面図を示しており、ここでは、キャリヤ２の太陽電池３に面していない側において、サイドラグ５上に被覆層４が配置されている。図３は、図２の一変形形態を示しており、ここでは、被覆層が横方向で自らの上に折り畳まれている。これにより、キャリヤ及び太陽電池を被覆層で比較的容易に封止することが可能になる。
【００２０】
図２及び３は、図１と比較して、液体１０を浸透させるための実質的に比較的長い拡散経路を示す。本発明にかかる図においては、太陽電池３に到達するために、浸透する液体は、一方ではサイドラグ５とキャリヤ２との間の接触を克服し、かつ他方ではキャリヤの太陽電池に面する側と被覆層４との間の接触を克服しなければならない。
【００２１】
図４ａは、サイドラグ及びコーナーラグをキャリヤに適用する前の、本発明にかかるモジュール内の、太陽電池に面していない側のキャリヤの上面図を示す。図４ｂにおいては、コーナーラグ６はすでに折り目線９で折り畳まれており、キャリヤ２上に位置設定されている。図４ｃは、対応する折り目線上でサイドラグを折り畳んだ後のモジュールを示している。切り欠き７によって形成されたサイドラグ５及びコーナーラグ６の側縁部８は、図４ｃにおいて、キャリヤ上で互いに隣接して同一平面上に存在し、それによって互いに接触状態にある。こうして、これらは、キャリヤの太陽電池に面していない側と被覆層との間の側縁部の領域において、水分の浸透から保護される。
【００２２】
図５ａ及び５ｂは、好ましい実施形態を示す。図５ａは、サイドラグとコーナーラグをキャリヤに適用する前の、本発明にかかるモジュール内の、キャリヤの太陽電池に面していない側の上面図を示している。図５ｂは、対応する折り目線にわたってサイドラグとコーナーラグを折り畳んだ後のモジュールを示している。さらに、コーナーラグの側縁部が、特にサイドラグの全側縁部に沿って、隣接するサイドラグの対応する側縁部と重複していることが明白である。これにより、重複部域において、液体が太陽電池まで浸透する拡散経路がさらに延長されている。当然のことながら、上述の理由から、サイドラグの側縁部が、特にコーナーラグの全側縁部に沿って、隣接するコーナーラグの対応する側縁部と重複していることも有利である。
【００２３】
図６ａ及び６ｂは、さらなる実施形態を示している。図６ａは同様に、キャリヤ２に対する適用の前の、サイドラグ５及びコーナーラグ６を示している。切り欠き７は、サイドラグ及びコーナーラグの折り目線９に至る実際の切り込みを伴っている。ここでは、被覆層から材料を除去することなく切り欠きを形成しており、それによって隣接するサイドラグ及びコーナーラグの側縁部８が形成されている。しかしながら、好ましくは、２つの隣接する側縁部８を境界として隣接する側縁部の折り目線から測定したときに、切り欠きは５〜４５°の角度を示す。図６ｂは、第１のサイドラグ上に第２のサイドラグを折り畳み、そしてその上にコーナーラグを折り畳んだ後のモジュールを示している。また、対応する側縁部は、特にサイドラグの全側縁部に沿って、コーナーラグにより重複されている。これによって、図５ｃですでに言及された利点が導かれる。
【００２４】
本発明のさらなる好ましい実施形態が、図７ａ及び７ｂに表わされている。図７ａは、折り目線９３に沿ってサイドラグを折り畳んだ後の図５ａに対応している。破線折り目線９１は、図５ｂ中で使用されているコーナーラグ６の折り目線の位置を示しており、一方でコーナーラグの折り目線９２は、隣接するサイドラグの折り目線９３と交差している。好ましくは、コーナーラグの折り目線は、対応するサイドラグ５及びコーナーラグ６の側縁部８の接点から測定して３〜１５ｍｍ離れた場所で、サイドラグの折り目線と交差している。したがって、好ましくは距離１２は、前述のとおり３〜１５ｍｍとなる。
【００２５】
図７ｂにおいて、図５ｃに示されているコーナーラグの位置は、点線で示されている。切り欠き７が折り目線９と交わるか又は対応するサイドラグ及びコーナーラグの側縁部が収束する接点１１は、浸透する液体の影響を受けやすい。折り目線９１を折り目線９２に向かって移動させることによって示されるように、キャリヤの中心点の方向にコーナーラグの折り目線を移動させることによって、太陽電池に向かう浸透液体の拡散経路はさらに延長される。
【００２６】
さらに、折り目線９がキャリヤ２から少なくとも２〜１０ｍｍの距離を示すことが有利であり得る。これは、生産技術に関して有利である。
【００２７】
被覆層４及びキャリヤ２、特にサイドラグ５及びコーナーラグ６、並びにキャリヤ２の太陽電池に面していない側は、一緒に直接接合させることができる。「直接接合」という表現は、２つの材料の間にさらなる層又は物質が全く存在しないこと、及び２つの材料が、互いに直接に連結されていること、好ましくは互いに接着されていることを意味する。
【００２８】
したがって、特に、生産において、熱、圧力、物理的吸収、又は他の任意の物理的力の作用によって、直接的結合を達成できるという結果になり得る。このことは、特に、接着剤を用いた化学的結合が不要であるという利点があり、これにはモジュール１の生産コストに有利な効果がある。
【００２９】
しかしながら、被覆層４及びキャリヤ、特にサイドラグ５及びコーナーラグ６、並びにキャリヤ２の太陽電池３に面していない側を接着剤層を用いて接合する可能性も存在する。このような接着剤層で使用される接着剤は、例えば、コンタクト接着剤及び／又はホットメルト接着剤であり得る。これにより、優れた結合が確保され、水分の浸透に対する追加の保護が保証される。
【００３０】
コンタクト接着剤及びホットメルト接着剤は一般に、当業者には公知であり、ＣＤ  Ｒｏｅｍｐｐ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｌｅｘｉｋｏｎ  ［Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］（１９９５）、Ｇｅｏｒｇ  Ｔｈｉｅｍｅ  Ｖｅｒｌａｇ：Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ、Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０．に記述されている。
【００３１】
好ましくは、このような接着剤は、エチレン／酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、オレフィン系架橋性熱可塑性エラストマー、アクリレート化合物、ポリウレタンポリマー及びシラン終端ポリマーからなる群から選択される接着剤を含む。
【００３２】
好ましいアクリレート化合物は、アクリルモノマー系アクリレート化合物、特にアクリル酸及びメタクリル酸エステルをベースとするアクリルモノマー系アクリレート化合物である。
【００３３】
「ポリウレタンポリマー」という用語には、いわゆるジイソシアネート付加重合法にしたがって製造される全てのポリマーが含まれる。これには、ウレタン基をほぼ又は全く含まないポリマーも含まれる。ポリウレタンポリマーの例としては、ポリエーテルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリレジン、ポリレジン、ポリエステルポリレジン、ポリイソシアヌレート及びポリカルボジイミドがある。
【００３４】
接着剤として特に好ましいのは、エチレン／酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）である。
【００３５】
特にグルーが太陽電池３に対して被覆層４も結合する場合、さらに好ましいのは、高いＵＶ安定性及び現行の太陽電池のスペクトル範囲内で高い透過率によって他と区別される接着剤である。
【００３６】
典型的に、被覆層４は、現行の太陽電池のスペクトル範囲内での高い透過率によって他と区別されるプラスチック製の層を含む。
【００３７】
好ましくは、３００〜１３００ｎｍのスペクトル内で０．１ｍｍの被覆層厚みについて測定した場合の被覆層材料の透過率の大きさは、８５％超、特に９０％超、特に好ましくは９３％超である。
【００３８】
被覆層として好適な材料は、フルオロポリマー、例えばＤｕＰｏｎｔ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎなどがＴｅｆｚｅｌ（商標）という商標名で販売しているもの等のエチレンとテトラフルオロエチレンのコポリマー、又はＤｕＰｏｎｔ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＴｅｄｌａｒ（商標）の商標名で販売されているポリフッ化ビニリデンである。
【００３９】
このような被覆層は、それが太陽電池を、損傷及び土壌、並びに液体の浸透から保護できるという点において有利である。
【００４０】
被覆層は典型的に、０．０１〜０．１ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．０５ｍｍの厚みを有する。
【００４１】
本明細書中の「太陽電池」という用語は、個別の太陽電池ユニット、並びに電気的及び／又は機械的に連結された複数の太陽電池ユニットの両方を表わすものと理解される。このような太陽電池ユニットは例えば、クリーンベンチャー２１（日本）；富士電機（日本）；Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｏｌａｒ  Ｏｖｏｎｉｃ  ＬＬＣ（米国）；Ｈｅｌｉａｎｔｈｏｓ  ＢＶ（オランダ）；ＶＨＦ−Ｆｌｅｘｃｅｌｌ（スイス）；及びＡｓｃｅｎｔ  Ｓｏｌａｒ（米国）から市販されている。
【００４２】
本明細書中の「太陽電池ユニット」という用語は、ＣＤ  Ｒｏｅｍｐｐ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｌｅｘｉｋｏｎ（１９９５）、Ｇｅｏｒｇ  Ｔｈｉｅｍｅ  Ｖｅｒｌａｇ：Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ、Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０．に記載されているように、太陽光が直接電気エネルギーに転換されるＰＮ接合を含む半導体構成要素であるものとして理解される。
【００４３】
言及されたキャリヤには典型的に、プラスチック又は金属製、好ましくは耐食鋼又はアルミニウム合金製の可撓性キャリヤを含む。
【００４４】
当然のことながら、本発明は、描写され記述された実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１    モジュール
２    キャリヤ
３    太陽電池
４    被覆層
５    サイドラグ
６    コーナーラグ
７    切り欠き
８    側縁部
９    折り目線
１０    浸透する湿分
１１    側縁部の接点
１２    距離
【図１）】
2013530545.tif 000003
【図２）】
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【図３）】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図４ｃ）】
2013530545.tif 000008
【図５ａ）】
2013530545.tif 000009
【図５ｂ）】
2013530545.tif 000010
【図６ａ）】
2013530545.tif 000011
【図６ｂ）】
2013530545.tif 000012
【図７ａ）】
2013530545.tif 000013
【図７ｂ）】
2013530545.tif 000014
【国際調査報告】
2013530545.tif 000015
2013530545.tif 000016
2013530545.tif 000017
2013530545.tif 000018