(57)【要約】【課題】耐湿性の向上と低コスト化とを実現した太陽電池モジュール用フレーム及び太陽電池モジュールを得ること。【解決手段】太陽電池パネル２の周囲に取り付けられる太陽電池モジュール用フレームであって、太陽電池パネル２の各辺に対応する短辺フレーム１ａ，１ｃ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄが連なったフレーム１を備え、フレーム１は、短辺フレーム１ａと長辺フレーム１ｂとの境界、長辺フレーム１ｂと短辺フレーム１ｃとの境界及び短辺フレーム１ｃと長辺フレーム１ｄとの境界に、折り曲げのために切り欠かれた切り欠き２３を有し、短辺フレーム１ａ，１ｃ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄの各々は、フレーム１を太陽電池パネル２に巻き付けるようにして太陽電池パネル２の対応する各辺に取り付けられるとともに、フレームの締結箇所で短辺フレーム１ａ，１ｅが重なり、辺で接する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルの周囲に取り付けられる太陽電池モジュール用フレームであって、
前記太陽電池パネルの各辺に対応する複数の部分フレームが連なったフレーム本体を備え、
前記フレーム本体は、前記部分フレーム同士の境界に、折り曲げのために切り欠かれた切除部を有し、
前記複数の部分フレームの各々は、前記フレーム本体を前記太陽電池パネルに巻き付けるようにして、前記太陽電池パネルの対応する各辺に取り付けられるとともに、フレームの締結箇所で前記部分フレーム同士が重なり、辺で接することを特徴とする太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項２】
前記切除部が、前記太陽電池パネルの頂点角度以上の角度の切り欠きによって形成された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用フレーム。
【請求項３】
前記フレーム本体は、側板と、該側板の一方の側端から延在する受光面側保持板と、前記側板の他方の側端から延在する非受光面側保持板とを有した略コ字状断面であり、
前記切除部は、前記受光面側保持板及び前記非受光面側保持板を切り欠いて形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項４】
前記切除部が前記側板に達して、該側板に溝を形成していることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項５】
前記太陽電池パネルと、
請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用フレームと、
前記太陽電池モジュール用フレームの両端の前記部分フレーム同士を締結する締結部品とを備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結晶系太陽電池パネルの各辺に取り付けるフレーム及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池モジュールは、太陽光を太陽電池セルへ照射させて発電させるために、発電効率を考慮して屋外へ設置される。そのため太陽電池モジュールは風雪等の色々な外力に晒されるため、十分な剛性を確保しておく必要がある。
【０００３】
結晶系太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セルを封止樹脂で挟み込み、その封止樹脂をカバーガラスとバックシートとで挟み込んで太陽電池封止体（太陽電池パネル）を形成し、十分な剛性を確保する手段として、太陽電池封止体の各辺にアルミ等を材料とするフレームを取り付ける方法が一般的である。
【０００４】
結晶系太陽電池モジュールは、太陽電池セルを劣化させる湿気等の侵入を、上面ではカバーガラス、下面ではバックシート、各端面ではフレームによって防止している。
【０００５】
しかし、例えば矩形の結晶系太陽電池モジュールであれば、各辺に１本のフレームを取り付けるため、各々４本のフレーム間、合計４箇所に隙間が生じるが、これらの隙間は湿気等の侵入経路となる恐れがある。そのため、結晶系太陽電池モジュールの耐湿性を向上させるためには、上記隙間を塞ぐ必要がある。
【０００６】
また、例えば矩形の結晶系太陽電池モジュールでは、各辺に１本のフレームを取り付けるため各々４本のフレームが必要となり、隣同士のフレームをネジ止め等で締結しなければならないため、４箇所の締結部分が必要となる。
【０００７】
太陽電池モジュールに限らず、より安価な製品を消費者に提供していくためにはコストを削減して行かなければならないが、部品点数を減らすことでもコスト低減を図ることはできる。太陽電池モジュールの場合は、上記に示すフレーム間の４箇所の締結部分を減らすことができれば、締結に必要な部品を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
【０００８】
特許文献１には、太陽電池モジュールにおけるフレームの接続に関する技術が開示されている。特許文献１には、フレームの角部の二つの隣り合うフレームバーの間にＬ型ジョイントを挿入し、Ｌ型ジョイントの露出した部分を保護スリーブで覆うことが開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、フレームを折り曲げて四辺を覆う構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実用新案登録第３１６３２８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６５７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の技術であっても、保護スリーブとフレームバーには隙間が生じ湿気等の侵入経路となり、耐湿性が劣化する。また、隣同士のフレームバーをＬ型ジョイント及び保護スリーブで締結しなければならないため、矩形型の太陽電池モジュールでは、最低でも４箇所締結する必要があった。
【００１２】
また、上記特許文献２の技術であっても、折り曲げたフレームの締結箇所の角には隙間が生じ湿気等の侵入経路となり、耐湿性が劣化するという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐湿性の向上と低コスト化とを実現した太陽電池モジュール用フレーム及び太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池パネルの周囲に取り付けられる太陽電池モジュール用フレームであって、太陽電池パネルの各辺に対応する複数の部分フレームが連なったフレーム本体を備え、フレーム本体は、部分フレーム同士の境界に、折り曲げのために切り欠かれた切除部を有し、複数の部分フレームの各々は、フレーム本体を太陽電池パネルに巻き付けるようにして、太陽電池パネルの対応する各辺に取り付けられるとともに、フレームの締結箇所で部分フレーム同士が重なり、辺で接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フレーム同士の締結箇所を１箇所に削減できるため、締結部品数を低減でき低コスト化を図れるという効果を奏する。また、締結箇所を含めて太陽電池パネルの端面を完全に覆うことができるため、湿気の侵入を低減でき、耐湿性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール用フレームの構成を示す図である。
【図３】図３は、太陽電池モジュール用フレームの断面図である。
【図４】図４は、太陽電池モジュール用フレームの部分拡大図である。
【図５】図５は、太陽電池モジュール用フレームの取り付け手順を示す図である。
【図６】図６は、太陽電池モジュール用フレームの取り付け手順の別の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる太陽電池モジュール用フレームの実施の形態２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュール用フレーム及び太陽電池モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す図である。図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール用フレームの構成を示す図である。太陽電池モジュール５は、太陽電池パネル２の周囲にフレーム本体をなすフレーム１を装着して構成されている。フレーム１は、部分フレームをなす短辺フレーム１ａ、長辺フレーム１ｂ、短辺フレーム１ｃ、長辺フレーム１ｄ及び短辺フレーム１ｅを有する。短辺フレーム１ａ，１ｃは太陽電池パネル２の短辺と同じ長さであり、長辺フレーム１ｂは太陽電池パネル２の長辺と同じ長さである。一方、長辺フレーム１ｄは、後述する側板１３の厚さと同じ分だけ太陽電池パネル２の長辺の長さよりも長くなっている。また、短辺フレーム１ｅは、太陽電池パネル２の短辺よりも短い。よって、フレーム１の全長は、太陽電池パネル２の各辺の長さを足し合わせた長さに相当する長さよりも長い。
【００１９】
フレーム１は、太陽電池パネル２の各頂点に当たる箇所（短辺フレーム１ａ，１ｃ，１ｅ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄの各々の境界）を切り欠いて切除部を形成し、折り曲げやすくした構造となっている。切り欠いた部分は、折り曲げた際、隣り合うフレームとの間隔が小さくなる角度で加工されている。太陽電池パネル２が矩形型（頂点角度が９０°）であれば、短辺フレーム１ａ，１ｃ，１ｅ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄの各々を４５°ずつ切り欠くのが好ましいが、折り曲げを容易にするという目的を達成できるのであれば、どのような角度であっても構わない。例えば、短辺フレーム１ａ側の切り欠きを６０°、長辺フレーム１ｂ側の切り欠きを３０°としても良い。なお、短辺フレーム１ａ，１ｃ，１ｅ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄの干渉を防止するため、短辺フレーム１ａ，１ｃ，１ｅ側の切り欠きの角度と長辺フレーム１ｂ，１ｄ側の切り欠きの角度との合計は、太陽光パネル２の頂点角度以上となっている。
【００２０】
図３は、太陽電池モジュール用フレームの断面図である。フレーム１は、受光面側保持板１１と、非受光面側保持板１２と、側板１３とを有する。受光面側保持板１１と非受光面側保持板１２との間に太陽電池パネル２が挿入される。なお、短辺フレーム１ｅは、受光面側保持板１１及び非受光面側保持板１２が無く、側板１３のみで形成されている。
【００２１】
図４は、太陽電池モジュール用フレームの部分拡大図であり、図２のＡ部を拡大して示している。受光面側保持板１１及び非受光面側保持板１２には、第１の切り欠き面２１と第２の切り欠き面２２とが設けられることにより、隣接する部分フレーム（短辺フレーム１ａと長辺フレーム１ｂ）に跨るように切除部としての切り欠き２３が形成されている。第１の切り欠き面２１及び第２の切り欠き面２２は、側板１３の内側、太陽電池パネル２を挿入する側の面で交差して、フレーム１の最も薄い幅となる折り曲げ部２４を形成している。折り曲げ部２４の幅は、側板１３の厚さと等しい。なお、長辺フレーム１ｂと短辺フレーム１ｃとの間、短辺フレーム１ｃと長辺フレーム１ｄとの間の切り欠きも同様の構造となっている。
【００２２】
太陽電池モジュール用フレームの取り付け方法について説明する。図５は、太陽電池モジュール用フレームの取り付け手順を示す図である。図５（ａ）に示すように、太陽電池パネル２の短辺側にフレームを配置し、短辺フレーム１ａに太陽電池パネル２を挿入する。
【００２３】
次に、図５（ｂ）に示すように、切り欠き２３を中心に太陽光パネル２に巻き付けるように長辺フレーム１ｂ、短辺フレーム１ｃ、長辺フレーム１ｄ及び短辺フレーム１ｅを折り曲げ、長辺フレーム１ｂに太陽電池パネル２を挿入する。この時、短辺フレーム１ａと長辺フレーム１ｂとがなす角度が、太陽電池パネル２の頂点角度となるようにフレーム１を折り曲げることが好ましい。
【００２４】
次に、図５（ｃ）に示すように、切り欠き２３を中心に太陽光パネル２に巻き付けるように短辺フレーム１ｃ、長辺フレーム１ｄ及び短辺フレーム１ｅを折り曲げ、短辺フレーム１ｃに太陽電池パネル２を挿入する。この時、長辺フレーム１ｂと短辺フレーム１ｃとがなす角度が、太陽電池パネル２の頂点角度となるようにフレーム１を折り曲げることが好ましい。
【００２５】
最後に、図５（ｄ）に示すように、切り欠き２３を中心に太陽光パネル２に巻き付けるように長辺フレーム１ｄ及び短辺フレーム１ｅを折り曲げ、長辺フレーム１ｄに太陽電池パネル２を挿入する。この時、短辺フレーム１ｃと長辺フレーム１ｄとがなす角度が、太陽電池パネル２の頂点角度となるようにフレーム１を折り曲げることが好ましい。さらに短辺フレーム１ｅを折り曲げて短辺フレーム１ｅを短辺フレーム１ａに重ね、その後、短辺フレーム１ａと短辺フレーム１ｅとを締結部品３で締結し、太陽電池パネル２へのフレーム１の取り付けが完了し、太陽電池モジュール５となる。
【００２６】
上記の説明では短辺フレーム１ａから取り付けを開始しているが、長辺フレーム１ｄから取り付けを開始しても良い。
【００２７】
図６は、太陽電池モジュール用フレームの取り付け手順の別の例を示す図である。フレーム１の太陽電池パネル２への取り付けは、端部に位置する短辺フレーム１ａや長辺フレーム１ｄから開始しなければならない訳ではなく、中間部に位置する長辺フレーム１ｂや短辺フレーム１ｃから取り付けを開始することもできる。中間部に位置する長辺フレーム１ｂや短辺フレーム１ｃから取り付けを開始することで、取り付け作業に必要となるスペースを小さくすることができる。
【００２８】
本実施の形態のように、太陽電池パネルの各辺の長さを足し合わせた長さよりも長く、太陽電池パネルの各頂点に当たる箇所を折り曲げやすく切り欠いた太陽電池モジュール用フレームを、太陽電池パネルの各辺に取り付けることで、太陽電池パネル端面と外気との接触を最小限に抑え、耐湿性を向上させ、太陽電池モジュールの長寿命化を実現できる。また、締結箇所が１箇所であるため、接続部品の部品点数を低減させ、コスト削減を図ることができる。
【００２９】
本実施の形態では、太陽電池パネル端面はフレームによって完全に覆われており、外気はフレームの重ね合わせ面を通って侵入する必要があるため、侵入経路が長くなって侵入抵抗が増加するため、外気の侵入を最小限に抑えることが可能となる。
【００３０】
なお、フレーム１の厚さが小さく、太陽電池パネル２の頂点角度まで容易に折り曲げられるならば、切り欠きが無くても構わない。例えば、受光面側保持板１１や非受光面側保持板１２の一方の幅が極端に小さく、フレーム１を曲げた際に短辺フレーム１ａ，１ｃ及び長辺フレーム１ｂ，１ｄの干渉が生じないのであれば、切り欠きが無い構造とすることもできる。
【００３１】
実施の形態２．
図７は、本発明にかかる太陽電池モジュール用フレームの実施の形態２の構成を示す図である。受光面側保持板１１及び非受光面側保持板１２には、第１の切り欠き面３１と第２の切り欠き面３２とが設けられ、切り欠き３３を形成している。第１の切り欠き面３１と第２の切り欠き面３２とは、側板１３の厚さの中間の位置で交差して、フレーム１の最も薄い幅となる折り曲げ部３４を形成している。すなわち、切り欠き３３が側板１３に達することにより、側板１３には溝３５が形成されている。折り曲げ部３４の幅（溝３５の部分での側板１３の厚さ）は、溝３５以外の部分での側板１３の厚さよりも薄い。
【００３２】
実施の形態２にかかる太陽電池モジュール用フレームは、側板１３が厚い構造のフレーム１であっても、折り曲げ部３４では折り曲げやすくなるため、太陽電池パネル２への取り付けが容易である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール用フレーム及び太陽電池モジュールは、太陽電池セルを劣化させる湿気等の侵入を防止できる点で有用であり、特に、屋外に設置する太陽電池モジュールへの適用に適している。
【符号の説明】
【００３４】
１  フレーム、１ａ，１ｃ，１ｅ  短辺フレーム、１ｂ，１ｄ  長辺フレーム、２  太陽電池パネル、３  締結部品、５  太陽電池モジュール、１１  受光面側保持板、１２  非受光面側保持板、１３  側板、２１，３１  第１の切り欠き面、２２，３２  第２の切り欠き面、２３，３３  切り欠き、２４，３４  折り曲げ部、３５  溝。
【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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