(57)【要約】【課題】  船舶、洋上、沿岸部など水に濡れ易い環境でも、水や塩分による腐食を防止し、耐久性が良く、浸水により発電素子の電気的出力の低下を防止する。【解決手段】  耐水性を有する太陽電池モジュールであって、裏面フィルム１１２と、ＣＩＳ系太陽電池基板１１１と、表面ガラス１１４とを積層してなる太陽電池サブモジュール１１０と、この太陽電池サブモジュール１１０を取付面に固定するためのフレーム１２０から構成されており、太陽電池サブモジュール１１０の端部からＣＩＳ系太陽電池基板１１１までの間にエッジスペースＳを設けた。【選択図】  図１
2008235777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐水性を有する太陽電池モジュールであって、
裏面材と、太陽電池基板と、表面ガラスとを積層してなる太陽電池サブモジュールと、
この太陽電池モジュールを取付面に固定するためのフレームから構成されており、
上記太陽電池サブモジュールの端部から上記ＣＩＳ系太陽電池基板までの間にエッジスペースを設けた、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
上記太陽電池サブモジュールの端面と、上記フレームのとの間には、封止材により封止固定されている、
請求項1記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
上記積層材として、上記太陽電池サブモジュールの受光面には肉厚の表面ガラスが設けられている、
請求項1又は２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
上記表面ガラスの表面は、凹凸面が形成されることで防眩処理が施されている、
請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
上記ＣＩＳ系太陽電池基板の裏面には、ＣＩＳ系太陽電池基板から引き出された出力ケーブルの端子部を保護する端子箱が設けられ、
上記端子箱内には、上記端子部を被覆するように樹脂が充填されている、
請求項１〜４のいずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
上記太陽電池モジュールは、平行に配置された少なくとも２本の縦材に掛け渡されて設置されており、
上記フレームの裏面側には、上記縦材と平行に形成された折返部が形成されている、
請求項１〜５のいずれかの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】
本発明は、太陽電池モジュールに関する技術であって、特に、防水処理を施し、船上等でも使用可能なＣＩＳ系太陽電池モジュールである。
【背景技術】
【０００２】
従来からＣＩＳ系太陽電池モジュールが様々の場所で使用されている。その一例として、耐熱衝撃性、良熱伝導性及び良表面加工性を有する太陽電池として、カーボン板及びその少なくとも一方の面に設けられた電気絶縁膜を有する太陽電池用基板とするものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１２０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の太陽電池モジュールを船舶、洋上、沿岸部などに設置して使用する場合、以下の問題点があった。
（１）太陽電池サブモジュールは、太陽電池基板を裏面フィルム、充填材、表面ガラス等で積層して保護するが、その端部から水分が浸入し、太陽電池基板まで水分が浸入してしまうと、電気的出力特性が低下してしまうという問題があった。
（２）太陽電池モジュールの構造のうち、水がたまりやすい中空部が存在すると、その部分に海水などがたまり、塩分による腐食が発生してしまうという問題があった。
（３）太陽電池モジュールを船上に取り付けた場合、船体の揺れによりねじれが発生し、その応力で太陽電池モジュールが損傷する恐れがあった。とりわけ、強風、波浪、潮流の影響で船体が歪み、その影響が大きくなるという問題があった。
（４）太陽電池モジュールを船上に取り付けた場合、太陽電池モジュールの表面ガラスが太陽光を反射し、その反射光が航空機等の運行に支障を来たすおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、船舶、洋上、沿岸部など水に濡れ易い環境でも、水や塩分による腐食を防止し、耐久性が良く、浸水により発電素子の電気的出力の低下を防止できる、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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールは、耐水性を有する太陽電池モジュールであって、裏面フィルムと、太陽電池基板と、表面ガラスとを積層してなる太陽電池サブモジュールと、この太陽電池モジュールを取付面に固定するためのフレームから構成されており、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記ＣＩＳ系太陽電池基板までの間にエッジスペースを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記エッジスペースは、上記太陽電池サブモジュールを挟持するフレームの取付部の挟持部の長さよりも、エッジスペースの幅が大きく形成されていてもよい。
【０００８】
また、上記太陽電池サブモジュールの端面と、上記フレームのとの間には、封止材により封止固定されていてもよい。
【０００９】
また、上記積層材として、上記太陽電池サブモジュールの受光面には肉厚の表面ガラスが設けられていてもよい。
【００１０】
また、上記表面ガラスの表面は、凹凸面が形成されることで防眩処理が施されていてもよい。
【００１１】
また、上記ＣＩＳ系太陽電池基板の裏面には、ＣＩＳ系太陽電池基板から引き出された出力ケーブルの端子部を保護する端子箱が設けられ、上記端子箱内には、上記端子部を被覆するように樹脂が充填されていてもよい。
【００１２】
また、上記太陽電池モジュールは、平行に配置された少なくとも２本の縦材に掛け渡されて設置されており、上記フレームの裏面側には、上記縦材と平行に形成された折返部が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エッジスペースを設けたことで、太陽電池サブモジュールの端部から水分が浸入した場合であっても、その水分がＣＩＳ系太陽電池基板まで届くことを防止できる。
また、太陽電池サブモジュールのフレームとの取り付け端面を封止材により封止することで、海水等が端部に侵入することを防止できる。またフレームの取付部を封止材で封止することで、腐食しやすい中空部をなくすことができる。
また表面ガラスを肉厚にして機械的強度を高くすることで、取り付け部の揺れようによる応力により、太陽電池モジュールが損傷することを防止できる。
表面ガラスの表面に凹凸を形成することで、太陽光が乱反射され、反射光により上空の航空機などの運行に支障を来たすことを防止できる。
また、端子箱内を樹脂で充填することで、端子箱内に海水等が浸入することがなくなり、太陽電池基板が浸水することで出力特性が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の第一の実施形態について図を参照して説明する。
図１、図２に本発明にかかる太陽電池モジュールを船に取り付けた状態を示す。
図１において、船１０の甲板上の機関室の近傍には、太陽電池モジュール１が取り付けられている。
図１に示した例では、船の船員の出入口のところに、船員が出入りするのに邪魔にならないよう、所定の高さをもって太陽電池モジュール１が取り付けられている。そして、太陽電池モジュール１の集電ケーブルは、図示しない船内の電力系統に接続されており、例えば、船内の調理用、照明用の電源等として利用できるようになっている。
【００１５】
太陽電池モジュール１の取り付けは、図２に示すように、甲板上に垂直に立てられたＨ鋼等よりなる支柱２，２、この支柱２，２の上端部に掛け渡された横材３、横材３と船体の外壁面との間に平行に複数本配置された縦材４が配置されており、この縦材４上に太陽電池モジュール１が取り付けられている。
これにより、本例では、縦材４が、甲板に対して平行に配置されることにより、少なくとも２本の縦材４，４間に掛け渡されるようにして太陽電池モジュール１が配置されている。これにより、太陽電池モジュール１は、甲板上面と平行に取り付けられている。
なお、太陽電池モジュール１を家屋などの建物の屋根に取り付ける場合、太陽電池上に水が溜まらないようにするため、太陽電池モジュール１を屋根等の傾きに沿って傾斜させて取り付け水はけを良くしているが、ここでは、甲板に対して平行に取り付けられている。これは、船の揺れにより船体と一緒に太陽電池モジュール１が傾くため、傾斜をつけなくとも水はけを良くすることができる。また、太陽電池モジュール１を取り付ける場合も、傾斜面よりも取り付けが容易となり、作業効率が上がる。
【００１６】
太陽電池モジュール１は、太陽電池サブモジュール１１０と、この太陽電池サブモジュール１１０の取付面を構成する縦材上で保持固定するフレーム１２０から構成されている。
【００１７】
太陽電池サブモジュール１１０は、図３に示すように、ＣＩＳ系太陽電池基板１１１と、その裏面材としての裏面フィルム１１２と、充填材１１３と、受光面を覆う強化処理された表面ガラス１１４が積層されて構成されている。
裏面フィルム１１２は、テドラ、アルミ、テドラにより構成されている。
充填材１１３は、ＥＶＡ樹脂などにより構成することができる。
そして、この積層された太陽電池サブモジュール１１０の端面（即ち、フレーム１２０との取付部）と四角形のＣＩＳ系太陽電池基板１１１の４辺の端部との間には、図４（ａ）に示すように、太陽電池サブモジュール１１０が配置されないエッジッスペースＳがそれぞれ形成されている。このエッジスペースＳは、本例では、２０ｍｍ程度であり、これにより太陽電池サブモジュール１１０の端部から海水等が侵入しても、エッジスペースＳの距離が長いためＣＩＳ系太陽電池基板１１１まで届きにくい構造となっている。
【００１８】
また、表面ガラス１１４は、その表面に微小な凹凸が形成された防眩化処理が施されている。この凹凸面により、太陽光を乱反射するため、飛行機やヘリコプタなど太陽電池モジュール１１０を上空から見た場合であっても、太陽電池モジュール１が太陽光を反射して、運行に支障を来たすことを防止できる。
また、表面ガラス１１４上に防眩処理フィルムを貼ったり、また防眩コート材を塗ってもよい。
【００１９】
また、この表面ガラス１１４は、家屋等に使用されるいわゆる量産品の太陽電池サブモジュールの表面ガラスよりも肉厚となっている。
いわゆる量産品の太陽電池サブモジュールでは、表面ガラスの厚さは３．２ｍｍ程度であるが、この例では６ｍｍ程度となっており、肉厚になっている。
これにより、太陽電池サブモジュール１１０の機械的強度が増すこととなり、波や強風により船体が揺れて太陽電池サブモジュール１１０にねじれが発生した場合であっても、ＣＩＳ系太陽電池基板１１１を損傷することなく、長期耐久性を確保することができる。
【００２０】
また、太陽電池サブモジュール１１０の裏面側には、図３及び図４（ｂ）に示すように、太陽電池サブモジュール１１０からの出力を取り出すための出力端子が設けられている。そして、この出力端子には集電ケーブル１１５が接続されており、この出力端子と集電ケーブルの接続部を保護するために端子箱１１６が設けられている。この端子箱１１６は、本例では、中空の四角柱状に形成されており、この中空部にはシリコン樹脂１１７が充填されている。このシリコン樹脂１１７により、端子箱１１６内に海水等が浸入し、端子部の腐食を防止することができる。
【００２１】
フレーム１２０は、四角形の枠状に形成されており、その枠の中空部にＣＩＳ系太陽電池サブモジュール１１０を保持するための係合板部１２１ａ、１２１ｂが形成され、この係合板部１２１ａ、１２１ｂにより係合溝１２１が形成されている。この係合溝１２１にＣＩＳ系太陽電池サブモジュール１１０を取付け、係合溝１２１に封止材１１８を充填させることで、太陽電池サブモジュール１１０を密封して固定する。
また、封止材１１８により、太陽電池サブモジュール１１０の端部から水分が浸入し、腐食することを防止できるようになっている。また、封止材１１８により、係合溝１２１に海水がたまって腐食することを防止できる。
なお、エッジスペースＳの幅は、この係合板部１２１ａ、１２１ｂの幅よりも大きく形成されていている。
【００２２】
また、図４（ｂ）に示すように、フレーム１２０の裏面側には、短手の両側部に、中空部側に折り返した折返部１２２，１２２が形成されている。つまり、この折返部１２２は、太陽電池モジュール１を取り付ける縦材４と平行に取り付けられている。この折返部１２２、１２２が形成されることにより、船体１０が高波等により揺れ、縦材４が左右に歪んだとしても、折返部１２２により左右方向の応力に対して強度が増すことから、太陽電池モジュール１が左右に歪むことを防止できる。
【００２３】
上述の太陽電池モジュール１は、船上に取り付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、灯台や防波堤などの沿岸部や、河川などの水辺でも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールを船に取り付けた状態を示す斜視図。
【図２】本実施形態にかかる太陽電池モジュールの取り付け方法を示す斜視図。
【図３】本実施形態にかかる太陽電池モジュールのＡ−Ａ´断面図。
【図４】（ａ）本実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図。（ｂ）本実施形態にかかる太陽電池モジュールの裏面図。
【符号の説明】
【００２５】
１        太陽電池モジュール
１１０    太陽電池サブモジュール
１１１    ＣＩＳ太陽電池基板
１１２    裏面フィルム
１１３    充填材
１１４    表面ガラス
１１５    集電ケーブル
１１６    端子箱
１１７    シリコン樹脂
１１８    封止材
１２０    フレーム
１２１    係合溝
１２１ａ  係合板部
１２１ｂ  係合板部
１２２    折返部
２        支柱
３        横材
４        縦材
１０      船
Ｓ        エッジスペース
【図１】
2008235777.tif 000003
【図２】
2008235777.tif 000004
【図３】
2008235777.tif 000005
【図４】
2008235777.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月28日(2008.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に取り付けて使用されるＣＩＳ系太陽電池モジュールであって、
裏面材と、太陽電池基板と、表面ガラスとを積層してなる太陽電池サブモジュールと、
この太陽電池モジュールを取付面に固定するためのフレームと、を有し、
上記太陽電池サブモジュールの端部から上記太陽電池基板までの間にエッジスペースが設けられており、
上記船舶の甲板上には垂直に立てられた２本の支柱と、この２本の支柱の上端部に掛け渡された横材と、この横材と船体の壁面との間に平行に設けられた複数の縦材とが配置されており、当該縦材上に上記フレームが掛け渡されることで上記ＣＩＳ系太陽電池モジュールが上記船体に取り付けられており、上記フレームの裏面には、上記縦材と平行に形成された折り返し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】
上記太陽電池モジュールの端面と、上記フレームとの間には、封止材により封止固定されている、
請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
上記積層材としては、上記太陽電池サブモジュールの受光面には肉厚の表面ガラスが設けられている、
請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
上記表面ガラスの表面は、凹凸が形成されることで防眩処理が施されている、
請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
上記ＣＩＳ太陽電池基板の裏面には、ＣＩＳ系太陽電池基板から引き出された出力ケーブルの端子部を保護する端子箱が設けられ、
上記端子箱内には、上記端子部を被覆するように樹脂が充填されている、
請求項１〜４のいずれかの項に記載の太陽電池モジュール。