(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを被設置体に取り付ける設置部（シール材）の製造歩留まりを高めて、製造コストを下げ、これによって低コストならびに高信頼性かつ高品質な太陽電池モジュール取付構造体を提供する。【解決手段】本発明の太陽電池モジュール取付構造体は、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを被設置体に取り付ける設置部とから成り、そして、前記設置部は太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれに配する複数のシール材３５，３６，３７から成る。【選択図】図３
2004353268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを被設置体に取り付けるための設置部とから成る太陽電池モジュール取付構造体において、前記設置部は太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれに配する複数の棒状体から成ることを特徴とする太陽電池モジュール取付構造体。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールの各辺部にそれぞれモジュール枠を設けるとともに、これらモジュール枠に対応して、それぞれに棒状体を配し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取付構造体。
【請求項３】
前記被設置体の傾斜面に太陽電池モジュールを配設するとともに、前記設置部はこの傾斜面にそって流れ落ちる水が滞留しないようにすべく、太陽電池モジュールの辺部の一部に対し棒状体を配しないように成した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取付構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールを金属屋根等に取り付ける太陽電池モジュール取付構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池素子は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多いが、このような太陽電池素子によれば、物理的衝撃に弱く、また、野外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。
【０００３】
また、太陽電池素子を１枚のパネルにして発生させた場合、電気出力が小さいので、実際には複数の太陽電池パネルを直並列に接続し、これによって実用的な電気出力が取り出せるようにしていた。
【０００４】
すなわち、複数の太陽電池素子を接続し、これら複数の太陽電池パネルを透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする充填材にて封入し、これによって太陽電池モジュールを作製し、さらにかかる太陽電池モジュールを一般住宅の屋根などの上に設置している。
【０００５】
太陽電池モジュールを金属屋根に簡単に設置する方法として、太陽電池モジュールを金属屋根材上に配置し、これを住宅等の野地板上に設置する方法がある。ところが、通常、太陽電池モジュールの下面には突出した端子ボックスがあり、そのために太陽電池モジュールを金属屋根材上に配置するには、金属屋根材の端子ボックスの当たる部分を切り取り、端子ボックスをこの切り取った貫通穴部に落とし込むようにしていた。これにより、太陽電池モジュールが金属屋根から浮き上がらず、密着して配置され、その結果、良好な外観が得られていた。
【０００６】
しかしながら、上述の端子ボックスを落とし込む構造であることで、そのために切り取った金属屋根の貫通穴部から雨水が漏れるという課題あった（特許文献１参照）
このような漏水という課題に対し、その対策として特許文献１に提示した技術があるが、その他、太陽電池モジュールと金属屋根の間に、設置部としてシール材を配置し、両面テープを用いて固定する技術も公知である。
【０００７】
図４は太陽電池モジュールにシール材を貼り付けた状態を示す。
【０００８】
同図において、１は太陽電池モジュール、２はモジュール枠、３はシール材、４は端子ボックスであり、５の矢印は雨水が流れる方向を示す。
【０００９】
シール材３は太陽電池モジュール１の４辺に設けられたモジュール枠２において、雨水の流れる下流側を除いた３辺のモジュール枠に対しコの字状に貼り付けられる。
【００１０】
図５はシール材を貼り付けた太陽電池モジュールを、金属屋根に設置した状態を示す。
【００１１】
同図において、１１は金属屋根、１２は太陽電池モジュール、１３はシール材、１４は端子ボックスを示す。
【００１２】
かくして上記構成の太陽電池モジュール取付構造体においては、端子ボックス１４が金属屋根に設けられた貫通穴部分に落とし込まれ、太陽電池モジュール１２と金属屋根との間にはシール材を配置したことで、前述のごとく、切り取った金属屋根の貫通穴部から雨水が漏れるという課題が解消された。
【００１３】
なお、シール材３は太陽電池モジュール１の４辺に設けられたモジュール枠２において、雨水の流れる下流側を除いた３辺のモジュール枠に対しコの字状に貼り付けた構成であることから、雨水が滞留しないようにしている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１１４５７８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来の太陽電池モジュール取付構造体によれば、切り取った金属屋根の貫通穴部から雨水が漏れることを防いだり、さらには図４と図５に示すごとく前述した太陽電池モジュール取付構造体においては、雨水が滞留しないようなコの字状の形状にしていた。
【００１６】
しかしながら、あらかじめコの字状のシール材３にしたことで、大きな形状に規定され、そのために製造歩留まりが小さくなり、その結果、製造コストが大きくなっていた。
【００１７】
すなわち、シール材３は、たとえばＥＰＤＭとブチルゴムの混和物の発泡体やシリコンゴムの発泡体もしくは発泡ウレタン樹脂などからなるシートをトムソン型で所定形状に打ち抜くことで作製するが、コの字形状に規定することで、一枚のシートから得られる取数が制約を受けていた。
【００１８】
また、コの字状のシール材３に欠陥があり、良品と認められないような場合には、その全体が使用できなくなり、これにより、商品価値が低下するか、もしくは無くなるという課題もある。
【００１９】
また、このようなシール材を用いた太陽電池モジュール取付構造体を使用することで、そのシール材の一部に劣化が生じた場合には、その全体を取り換える必要があり、その分、高コストを招いていた。
【００２０】
したがって本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は太陽電池モジュールを被設置体に取り付ける設置部（シール材）の製造歩留まりを高めて、製造コストを下げ、これによって低コストならびに高信頼性かつ高品質な太陽電池モジュール取付構造体を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池モジュール取付構造体は、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを被設置体に取り付ける設置部とから成り、そして、前記設置部は太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれに配する複数の棒状体から成ることを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の太陽電池モジュール取付構造体は、前記太陽電池モジュールの各辺部にそれぞれモジュール枠を設けるとともに、これらモジュール枠に対応して、それぞれに棒状体を配したことを特徴とする。
【００２３】
本発明のさらに他の太陽電池モジュール取付構造体は、前記被設置体の傾斜面に太陽電池モジュールを配設するとともに、前記設置部はこの傾斜面にそって流れ落ちる水が滞留しないようにすべく、太陽電池モジュールの辺部の一部に対し棒状体を配しないように成したことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明に係る太陽電池モジュールのパネル部の構造の一例を示すものである。
【００２６】
図１において、２１は透光性基板、２５は裏面材であり、これら双方の間に、裏面側充填材２４、太陽電池素子２３および受光面側充填材２２とを順次配置した構成である。
【００２７】
２６は各太陽電池素子２３を接続する接続タブ、２７は出力配線、２８は端子ボックスである。
【００２８】
透光性基板２１は、厚さ３〜５ｍｍ程度の白板強化ガラス等が多く使用される。
【００２９】
受光面側充填材２２および裏面側充填材２４は、両者ともエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）のほかポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とするものが多く用いられる。
【００３０】
太陽電池素子２３は、厚み０．３ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などから成り、概略の大きさは、例えば多結晶シリコン太陽電池において、およそ１５０ｍｍ角である。
【００３１】
裏面材２５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートなどが用いられる。
【００３２】
接続タブ２６は太陽電池素子同士を電気的に接続するもので、通常、厚さ０．１ミリ程度、幅２ｍｍ程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、太陽電池素子２３の電極上にハンダ付けして用いる。
【００３３】
出力配線２７は、太陽電池素子からの電気出力を端子ボックスのターミナルに伝えるもので、通常、厚さ０．１ミリ程度、幅６ｍｍの銅箔にその全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断して用いる。
【００３４】
つぎに図２にて本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す。
【００３５】
同図において、３０は上述の矩形状のパネルであり、このパネル３０に対し、２個の長辺部と２個の短辺部に対応して、それぞれモジュール枠を設ける。
【００３６】
同図に示す太陽電池モジュールによれば、２個の長辺部に設けたモジュール枠３１、３２、もしくは２個の短辺部に設けたモジュール枠３１、３２を示す。
【００３７】
このようなモジュール枠３１、３２は通常、アルミニウムの押し出し成形で造られることが多く、その表面にはアルマイト塗装などが施される。
【００３８】
そして、このモジュール枠３１、３２は、パネル３０の外周各辺に嵌め込み、各コーナー部をビス等により固定される。
【００３９】
かかるモジュール枠３１、３２によれば、太陽電池モジュールとして機械的強度や耐候性能を得るために、あるいは太陽電池モジュールを設置する場合に好適である。
【００４０】
次に上記構成の太陽電池モジュールを前記被設置体である屋根に取り付ける場合において、それに用いる設置部を説明する。
【００４１】
図３は、前記設置部であるシール材の一例を示す斜視図である。
【００４２】
同図において、３５は太陽電池モジュールの短辺側モジュール枠用のシール材、３６、３７は長辺側モジュール枠用のシール材を示し、いずれも太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれに配する複数の棒状体から成る。
【００４３】
各シール材３５、３６、３７の材質は、長期的な耐候性や金属屋根のたわみや変形への追従性を考え、ＥＰＤＭ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｄｉｅｎｅ−ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）  とブチルゴムの混和物の発泡体やシリコンゴムの発泡体や発泡ウレタン樹脂などが用いられる。たとえば、このようなシール材の材料として日東電工株式会社製シールセーバーＳＡ−２１２などがある。
【００４４】
また、シール材３５、３６、３７の厚さは３〜１０ｍｍ程度であり、その材料シートをトムソン型で所定形状に打ち抜くことで作製される。
【００４５】
このようなトムソン型で所定形状に打ち抜く作製工程については、木製の板に金属製の刃を打ち込んだトムソン型をプレス機にセットし、材料シートを所定寸法送りながら、トムソン型を上下することにより打ち抜くことで作製される。
【００４６】
短辺側モジュール枠用のシール材３５の長さは、太陽電池モジュールの短辺側の寸法と同じか、もしくは５ｍｍ程度小さくするのがよく、その幅は短辺側モジュール枠の幅より５ｍｍ程度小さめに作られる。
【００４７】
すなわち、短辺側モジュール枠用のシール材３５の長さを太陽電池モジュールの短辺側の寸法と同じか、もしくは５ｍｍ程度小さくするのは、長辺側モジュール枠用のシール材３６、３７との接続部から雨水などが侵入しないようにするためである。また、その幅を短辺側モジュール枠の幅より５ｍｍ程度小さめに作るのは、シール材３５が短辺側モジュール枠より貼り付け時にモジュール枠外にはみ出したりすると、太陽電池モジュールを設置した後の仕上り外観を損ねるためである。
【００４８】
長辺側モジュール枠用のシール材３６、３７については、太陽電池モジュールの残りの長辺側の寸法とほぼ同じで、その幅は長辺側モジュール枠の幅より５ｍｍ程度小さくするとよい。
【００４９】
すなわち、長辺側モジュール枠用のシール材３６、３７については、太陽電池モジュールの残りの長辺側の寸法とほぼ同じにするのは、太陽電池モジュールの長辺側をできるだけシール材３６、３７で覆い、横方向から雨水などが侵入しないようにするためである。その幅を長辺側モジュール枠の幅より５ｍｍ程度小さくするのは、シール材３６、３７が長辺側モジュール枠より貼り付け時にモジュール枠外にはみ出したりすると、太陽電池モジュールを設置した後の仕上り外観を損ねるためである。
【００５０】
このようにシール材をコの字状の一体で作製するのではなく、各辺毎の棒状のものに作製することにより、材料シートの無駄がなくなりシール材のコストダウンが可能となる。
【００５１】
このようなシール材３５、３６、３７を両面テープや接着剤により太陽電池モジュールのモジュール枠の屋根に接する面に貼り付ける。
【００５２】
この両面テープに使用される粘着材や塗布される接着剤としては、合成樹脂系接着剤が多く用いられるが、特に太陽電池モジュールのシール材の接着用として要求される耐候性を考慮したときには、アクリル系接着剤とエポキシ系接着剤が好適である。
【００５３】
さらにシール材３５、３６、３７の屋根に接する面に両面テープや接着剤により、金属屋根に貼り付けることにより設置する。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。
【００５５】
また、太陽電池モジュールの各辺部に貼り付けるシール材は１本のものでなく、２本以上のものにすることも可能である。これにより、１本当たりのシール材の長さが短くなり、貼り付けのための位置合わせが行いやすくなると共に位置合わせ等の不良が発生した場合でも、その部分のみの交換で済むようになる。
【００５６】
さらにまた、太陽電池モジュールの外形が、長方形のものでその長辺の長さが短辺の整数倍になっているのもなどでは、２本以上のものを連続して貼り付けることにより用意するシール材を１種類にすることができ、シール材の量産によるコストダウンや貼り付け作業の簡略化が可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の太陽電池モジュール取付構造体によれば、太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールを被設置体に取り付けるための設置部とから成るが、この設置部は太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれに配する複数の棒状体から成ることで、各辺部毎に棒状体を作製すればよく、これにより、材料シートの無駄がなくなり、設置部（シール材）の製造歩留まりを高めて、製造コストを下げ、その結果、低コストならびに高信頼性かつ高品質な太陽電池モジュール取付構造体が提供できた。
【００５８】
しかも、本発明の太陽電池モジュール取付構造体によれば、太陽電池モジュールのモジュール枠へ両面テープによりシール材を貼り付けるときに、コの字状に一体で作製されたものでは位置決めが難しく、貼り付けに失敗することがあったが、これに対し本発明によれば、各辺部毎に棒状体を作製したことで、モジュール枠への貼り付けが容易となり、かかる失敗が著しく小さくなったり、もしくは無くすることができた。
【００５９】
また、本発明の太陽電池モジュール取付構造体によれば、設置現場などにおいて、モジュール枠へシール材を貼り付けた後の太陽電池モジュールで、シール材の一部分が傷ついたり、汚れたりした場合では、今までの一体で作製されたものではその全てを交換する必要があったが、これに対し本発明によれば、各辺部毎に棒状体を作製したことで、その部分のシール材のみを交換することで済むようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池パネルの構造を示す図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールの構造の一例を示す図である。
【図３】本発明に係るシール材の一例を示す斜視図である。
【図４】太陽電池モジュールにシール材を貼り付けた状態を示した図である。
【図５】シール材を貼り付けた太陽電池モジュールを、金属屋根に設置した状態を示した図である。
【符号の説明】
１；太陽電池モジュール
２；モジュール枠
３；シール材
４；端子ボックス
５；雨水が流れる方向
１１；金属屋根
１２；太陽電池モジュール
１３；シール材
１４；端子ボックス
２１；透光性基板
２２；受光面側充填材
２３；太陽電池素子
２４；裏面側充填材
２５；裏面材
２６；接続タブ
２７；出力配線
２８；端子ボックス
３０；パネル
３１、３２；モジュール枠
３５は短辺側モジュール枠用のシール材
３６、３７；長辺側モジュール枠用のシール材
【図１】
2004353268.tif 000003
【図２】
2004353268.tif 000004
【図３】
2004353268.tif 000005
【図４】
2004353268.tif 000006
【図５】
2004353268.tif 000007