(57)【要約】  【課題】  従来の一般的な太陽電池モジュールにおいては、透光性基板にガラスが使用されるので、重量が重くなる。  【解決手段】  太陽電池パネルの受光面側に透光性基板を配設し、前記太陽電池パネルの裏面側に太陽電池素子が配置されない位置に補強用リブを有する枠体を配設して成る太陽電池モジュールであって、前記透光性基板の前記太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に複数の補強用凸部を設け、前記太陽電池パネルの前記補強用凸部と対向する位置に前記補強用凸部を挿入できる大きさを有する貫通穴を前記太陽電池パネルに設けるとともに、前記補強用凸部を前記貫通穴に挿入し、前記補強用リブに当接させたことを特徴とする。  【選択図】  図１
2005183840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面側フィルムと裏面側フィルムとの間に太陽電池素子を配設して一体化した太陽電池パネルの受光面側に透光性基板を配設し、前記太陽電池パネルの裏面側に太陽電池素子が配置されない位置に補強用リブを有する枠体を配設して成る太陽電池モジュールであって、前記透光性基板の前記太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に複数の補強用凸部を設け、前記太陽電池パネルの前記補強用凸部と対向する位置に前記補強用凸部を挿入できる大きさを有する貫通穴を前記太陽電池パネルに設けるとともに、前記補強用凸部を前記貫通穴に挿入し、前記補強用リブに当接させたことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記補強用リブは太陽電池パネルの裏面全体を覆うように前記枠体の全体に渡って形成された板状のものであ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】
前記補強用リブに前記凸部と対向する部位にこの凸部を受け入れるための凹部を設け、前記凸部をこの凹部に挿入し、この凹部の底面に当接させ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。
【請求項４】
前記透光性基板が合成樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記合成樹脂がアクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネイト（ＰＳ）のいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記枠体又はこの枠体に設けた補強用リブ上に外部回路接続用端子箱を一体にして設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか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し、特にその軽量化やコストダウンを図った太陽電池モジュールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合に、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため複数の太陽電池素子を直列または並列に接続して透光性基板と裏面シートの間に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封止材で封止して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。
【０００３】
図１１は従来の太陽電池モジュールの太陽電池パネルの構造の一例を示したものである。
【０００４】
図１１において、１は透光性基板、２は受光面側充填材、３は太陽電池素子、４は裏面側充填材、５は裏面シート、６は接続用配線、７は出力配線を示す。
【０００５】
透光性基板１としては、ガラスなどからなる基板が用いられる。ガラス板ついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。
【０００６】
受光面側充填材２、裏面側充填材４は、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とする熱可塑性の合成樹脂材が好適に用いられる。
【０００７】
太陽電池素子３は、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などからなる。
【０００８】
裏面シート５は水分を透過しないようにアルミなどの金属箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカなどの無機酸化物を蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。
【０００９】
接続用配線６、出力配線７は、所定寸法に切断された銅箔の全面をハンダコートしたものが用いられている。
【００１０】
これらの透光性基板１、受光面側充填材２、接続用配線６と出力配線７を接続した太陽電池素子３、裏面側充填材４、裏面シート５を重畳し、ラミネート装置にセットして、いったん減圧してから加熱加圧を行うことで、互いに融着して一体化し、太陽電池パネルが完成する。（特許文献１の従来技術参照）
さらにこの太陽電池パネルにモジュール枠（不図示）をその外周部に取り付けネジ止めすると共にその裏面に端子箱（不図示）を取り付け太陽電池モジュールが完成する。
【００１１】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【特許文献１】特開平１０−２１４９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のような構造の太陽電池モジュールにおいては、透光性基板にガラスが使用されるため重量が重くなり、この様な太陽電池モジュールを設置するとき、強固な架台が必要となりコストが上昇し、また設置期間が長期となる。更に重いため、キャンプ等で簡易的に太陽電池モジュールを設置する時などにおいても、その持ち運びに問題があった。
【００１３】
また透光性基板にガラスを使用しているため、太陽電池モジュールのコストの上昇となる。
【００１４】
本発明の目的は、軽量で持ち運び可能で且つ安価な太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールは、受光面側フィルムと裏面側フィルムとの間に太陽電池素子を配設して一体化した太陽電池パネルの受光面側に透光性基板を配設し、前記太陽電池パネルの裏面側に太陽電池素子が配置されない位置に補強用リブを有する枠体を配設して成る太陽電池モジュールであって、前記透光性基板の前記太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に複数の補強用凸部を設け、前記太陽電池パネルの前記補強用凸部と対向する位置に前記補強用凸部を挿入できる大きさを有する貫通穴を前記太陽電池パネルに設けるとともに、前記補強用凸部を前記貫通穴に挿入し、前記補強用リブに当接させたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の太陽電池モジュールは、前記補強用リブは太陽電池パネルの裏面全体を覆うように前記枠体の全体に渡って形成された板状のものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の他の太陽電池モジュールは、前記補強用リブに前記凸部と対向する部位にこの凸部を受け入れるための凹部を設け、前記凸部をこの凹部に挿入し、この凹部の底面に当接させたことを特徴とする。
【００１８】
また、前記透光性基板が合成樹脂であることが望ましい。
【００１９】
さらに前記合成樹脂がＡＥＳ、ＡＢＳ、ポリカーボネイトであることが望ましい。
【００２０】
さらに前記枠体又はこの枠体に設けた補強用リブ上に外部回路接続用端子箱を一体にして設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の太陽電池モジュールによれば、受光面側フィルムと裏面側フィルムとの間に太陽電池素子を配設して一体化した太陽電池パネルの受光面側に透光性基板を配設し、前記太陽電池パネルの裏面側に太陽電池素子が配置されない位置に補強用リブを有する枠体を配設して成る太陽電池モジュールであって、前記透光性基板の前記太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に複数の補強用凸部を設け、前記太陽電池パネルの前記補強用凸部と対向する位置に前記補強用凸部を挿入できる大きさを有する貫通穴を前記太陽電池パネルに設けるとともに、前記補強用凸部を前記貫通穴に挿入し、前記補強用リブに当接させたことにより、太陽電池モジュール表面にかかる風圧又は、積雪による荷重が封止材の中の太陽電池素子に直接かから無いようになり、太陽電池モジュールの長期間の使用にも太陽電池素子が破損することなく、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することが可能となった。
【００２２】
また、本発明の他の太陽電池モジュールによれば、前記補強用リブを太陽電池パネルの裏面全体を覆うように前記枠体の全体に渡って形成された板状のものにしたことにより、枠体の製造がより容易になるだけでなく、太陽電池モジュールの強度をより高めることができる。
【００２３】
また、本発明の他の太陽電池モジュールによれば、前記補強用リブに前記凸部と対向する部位にこの凸部を受け入れるための凹部を設け、前記凸部をこの凹部に挿入し、この凹部の底面に当接させたことにより、太陽電池モジュールが端面方向の強度をさらに高めることができ、より高い信頼性の太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２４】
さらに、太陽電池モジュールの透光性基板を合成樹脂にしたことにより、太陽電池モジュールの軽量化が図れ、太陽電池モジュールの持ち運びの利便性が向上する他、太陽電池モジュールを設置する架台の強度が軽減でき、架台のコストダウンや工期の短縮が可能となる。
【００２５】
さらに透光性基板としての合成樹脂をＡＥＳ、ＡＢＳ、ポリカーボネイトとしたことにより、透光性基板の光透過率を良好なものにすることができ、透光性基板による光の吸収が少なくなり、太陽電池素子に届く光の量が増加して、太陽電池素子の発電量が増加し太陽電池モジュールの発電効率の向上が可能となる。
【００２６】
前記枠体又はこの枠体に設けた補強用リブ上に外部回路接続用端子箱を一体にして設けたことにより、端子箱を接着材等を用いて太陽電池パネル部に取り付けることが不要となり、組み立て作業の短縮やコストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明にかかる太陽電池モジュールの構造を示す。
【００２９】
図１において、１１は透光性基板、１２は透光性基板の太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に設けられた複数の凸部、１３は受光面側フィルムと裏面側フィルムとの間に太陽電池素子を配設して一体化した太陽電池パネル、１４は太陽電池パネル１３に設けられた太陽電池パネル１３の補強用凸部１２と対向する位置にこの補強用凸部１２を挿入できる大きさを有する貫通穴、１５は枠体、１６は補強用リブを示す。
【００３０】
透光性基板１１は、光透過率の高い平板状のものに複数の凸部１２が設けられているものである。これらの凸部１２は、略円柱又は略角柱状など、略柱状のもので、その大きさは太陽電池モジュールに必要な強度により決定すればよいが、一例としては直径２〜５ｍｍ程度の円柱状又は一辺を２〜６ｍｍ程度の正三角形柱や正四角柱である。またこれらの凸部１２は、太陽電池素子の寸法と間隔に合わせて配置される。例えば１５０ｍｍ角の太陽電池素子を使用した場合において、凸部１２の間の間隔は１２５ｍｍ〜１６０ｍｍ、高さは５〜１０ｍｍである。
【００３１】
また透光性基板１１としては、ガラスに凸部を接着材で付けたものや合成樹脂を射出成形で平板と凸部を一体で作成したものなどがある。そのコストや出来上がった太陽電池モジュールの軽量化などのため、透光性基板１は合成樹脂であることが望ましい。
【００３２】
さらに使用する合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネイト（ＰＳ）などがあるが、光透過率や耐候性、耐衝撃性、耐水性などの点で、アクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネイト（ＰＳ）が最適である。これらの材質で透光性基板１１を作製した場合、その厚さは強度、光透過率を考慮し１ｍｍ〜８ｍｍ程度が最適である。
【００３３】
図３（ａ）は、本発明に係る太陽電池素子をフィルムなどの封止材で封止した太陽電池パネルの構造の例を示したもの、図３（ｂ）は、本発明に係る太陽電池パネルの構造の別の例を示したものである。
【００３４】
図３（ａ）において、２５は受光面側フィルム、２６は受光面側充填材、２７は太陽電池素子、２８は裏面側充填材、２９は裏面側フィルム、３０は接続用配線、３１は出力配線を示す。
【００３５】
受光面側フィルム２５は、透光性が高いテドラフィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが用いられ、その厚みは０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００３６】
受光面側充填材２６は、透光性、耐熱性、電気絶縁性を有する素材が好適に用いられ、たとえば酢酸ビニル含有量が２０〜３０％であるエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とする熱可塑性の合成樹脂材が好適に用いられる。またこれには、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。上記のＥＶＡなどは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させることがあるが、本発明に係る受光面側充填材２６においては、着色させると太陽電池素子２７に入射する光量が減少し発電効率が低下するため透明とする。
【００３７】
太陽電池素子２７は、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などからなる。太陽電池素子２７の内部にはＰＮ接合が形成され、その受光面と裏面には電極が設けられ、さらに受光面には反射防止膜を設けて構成される。かかる太陽電池素子２７の大きさは、多結晶シリコン太陽電池でおよそ１００〜１５０ｍｍ角程度のものが多い。
【００３８】
接続用配線３０は太陽電池素子２７同士を電気的に接続するもので、通常、厚さ０．１ｍｍ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２７の電極上にハンダ付けして用いる。接続用配線３０は、例えば直列接続する場合には、隣接する太陽電池素子２７同士の受光面側の電極と裏面側の電極を交互に接続する。
【００３９】
出力配線３１は太陽電池素子２７により発電された電気出力を端子箱（不図示）に伝えるものであり、通常、厚さ０．１ｍｍ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、その一端は太陽電池素子２７にハンダ付けされ、他端は端子箱内のターミナルにハンダ付けされている。
【００４０】
裏面側充填材２８は、耐熱性、電気絶縁性を有する素材が好適に用いられ、たとえば酢酸ビニル含有量が２０〜３０％であるエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とする合成樹脂材により構成され、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。また、裏面側充填材２８に用いるＥＶＡ等は透明材でも良いが、その他太陽電池モジュールの周囲の設置環境に合わせて酸化チタンや顔料等を含有させ、これにより、白色等に着色させてもよい。
【００４１】
裏面側フィルム２９は水分を透過しないようにアルミなどの金属箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカなどの無機酸化物を蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。
【００４２】
またこの裏面側充填材２８、裏面側フィルム２９の所定の位置にはスリットが設けられ、このスリットから出力配線３１がラミネート前に予めピンセットなどを用いて裏面側フィルム２９の表面に引き出されている。
【００４３】
この太陽電池パネルの作製方法は、これらの受光面側フィルム２５、受光面側充填材２６、接続用配線３０や出力配線３１を接続した太陽電池素子２７、裏面側充填材２８、裏面側フィルム２９を重畳し、ラミネーターと呼ばれる装置にセットし、５０〜１５０Ｐａ程度の減圧下で１００から２００℃程度の温度で１５〜６０分間程度に加熱しながら加圧することにより一体化し太陽電池素子２７を封入して、太陽電池パネルを作製する。
【００４４】
図３（ｂ）において、３５は受光面側フィルム、３７は裏面側フィルム、２７、３０、３１は図３（ａ）と同じく２７は太陽電池素子、３０は接続用配線、３１は出力配線を示す。
【００４５】
受光面側フィルム３５は受光面側フィルム透過度の高い透光性が高いテドラフィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが用いられ、その厚みは０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００４６】
裏面側フィルム３７は水分を透過しないようにアルミなどの金属箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカなどの無機酸化物を蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。裏面側フィルム３７の所定の位置にはスリットが設けられ、このスリットから出力配線３１がピンセットなどを用いて裏面側フィルム３７の表面に引き出される。さらに受光面側フィルム３５及び（又は）裏面側フィルム３７の片面側には、接着材が全面に塗布されている。
【００４７】
この太陽電池パネルの作製方法は次の通りである。
【００４８】
まず受光面側フィルム３５上の所定の位置に、接続用配線３０や出力配線３１を接続した太陽電池素子２７を配置する。その後内側に接着材を塗布した裏面側フィルム３７をその上から被せ、軽く押圧することにより、接着材による封止を行う。
【００４９】
このような太陽電池パネルの構造にすることにより、構造が簡単になり、また太陽電池素子の封止は接着材の為、その廃棄時に分離が容易となる。
【００５０】
図４は本発明に係る太陽電池パネルの外観を示したものである。
【００５１】
図４において、符号は図１、図３と共通で１３は太陽電池パネル、１４は太陽電池パネルに設けられた太陽電池パネルの補強用凸部１２と対向する位置にこの補強用凸部１２を挿入できる大きさを有する貫通穴、２７は太陽電池素子、３０は接続配線、３１は出力配線を示す。
【００５２】
本発明に係る太陽電池パネル１３は、上述のように複数の太陽電池素子２７を接続配線３０で接続したものをフィルム状の封止材で封入したものに、さらにこれの上述の透光性基板１１の凸部１２に対応する箇所に貫通穴１４を設けたものである。
【００５３】
さらに透光性基板１１の凸部１２の形状は円柱状の場合に、貫通穴１４の直径は、透光性基板１１と太陽電池パネル１３との位置合わせ精度や加工精度を考慮して、透光性基板１１の凸部１２の直径より０．５〜３ｍｍ程度大きくしておくのが望ましい。
【００５４】
透光性基板１１の凸部１２の形状は円柱状以外の形状の場合に、貫通穴１４の寸法は、透光性基板１１と太陽電池パネル１３との位置合わせ精度や加工精度を考慮して、透光性基板１１の凸部１２の寸法より０．５〜３ｍｍ程度大きくしておくのが望ましい。
【００５５】
この貫通穴１４は、打ち抜き型を作製して、打ち抜きで作製するのが工数が係らず、好適である。
【００５６】
次に本発明に係る枠体１５は、ＡＢＳやＡＥＳや発泡ノリル等で作製され、特にその強度や耐候性などが優れているため、ＡＥＳが最適である。また枠体１５は、削り出しや射出成形などで作製されが、コスト面から射出成形で作製するのが好適である。
【００５７】
本発明に係る枠体１５の短辺方向または長辺方向には、枠体１５の強度を補強するため、補強用リブ１６が設けられている。
【００５８】
図５はこの補強用リブ１６の一例の断面を示す図、図６は本発明に係る太陽電池モジュールの一例における上記補強用リブ部分の構造を示す断面図である。
【００５９】
図６において、符号は上述の図と同様に１１は透光性基板、１２は透光性基板の太陽電池素子と対向する面の太陽電池素子が配置されない部位に設けられた複数の凸部、１３は太陽電池パネル、１４は太陽電池パネルに設けられた太陽電池パネルの補強用凸部１２と対向する位置にこの補強用凸部１２を挿入できる大きさを有する貫通穴、１５は枠体、１６は枠体に設けられた補強用リブを示す。
【００６０】
本発明に係る太陽電池モジュールは、透光性基板１１の太陽電池素子と対向する面の太陽電池素子が配置されない部位に設けられた複数の凸部１２に、太陽電池パネル１３内部の太陽電池素子の受光面側が透光性基板側にくる方向で、太陽電池パネル１３に設けられた貫通穴１４を合わせるように嵌め合わせる。さらに枠体１５を、透光性基板１１に設けられた凸部１２が枠体１５の補強用リブ１６に当接する様にする。
【００６１】
この時透光性基板１１に設けられた凸部１２の先端部及び（又は）枠体１５の補強用リブ１６内部にエポキシ系等の接着材を塗布しておくと、両者が野外での長年の太陽電池モジュールの使用でもはずれることが無く望ましい。
【００６２】
このような構造の透光性基板１１と太陽電池パネル１３と枠体１５を組み上げた本発明に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の封入された太陽電池パネル１３が透光性基板１１と枠体１５に挟まれた状態となり、さらに透光性基板１１と枠体１５の間には、透光性基板１１に設けられている凸部１２がある。
【００６３】
このため、本発明に係る太陽電池モジュールの受光面に加わる風圧や積雪による圧力は、透光性基板１１から裏面の枠体１５に伝わることとなり、両者の間にある太陽電池パネル１３にそれらの圧力が加わることはなく、風圧や積雪による圧力により太陽電池パネル１３に封入されている太陽電池素子が破損することがない。
【００６４】
また軽量、安価な合成樹脂製の透光性基板を使用することができ、太陽電池モジュールの持ち運びの利便性が高まると共に太陽電池モジュールのコストダウンも可能となる。
【００６５】
また上述の図３（ｂ）に示したように、太陽電池パネルの作製においてラミネーターのような大型の装置を必要とせず、従来の太陽電池モジュール製造工程より工程の簡略化が図れ、これにおいてもコストダウンが可能となる。
【００６６】
さらにその廃棄時のリサイクルの分別においては、合成樹脂の使用が主体で或る為、分別が容易となる。
【００６７】
図７は、本発明に係る補強用リブの他の例の断面を示す図である。
【００６８】
図７において３８は補強用リブ１６の内部に設けられた凹部を示す。
【００６９】
この補強用リブ１６の内部に設けられた凹部３８は、太陽電池パネル１３の貫通穴１４を貫通した透光性基板１１の凸部１２の先端部が挿嵌できるように設けられている。
【００７０】
図８は、本発明に係る太陽電池モジュールの他の例における補強用リブ部分の構造を示す断面図である。
【００７１】
図８において、符号は上述の図と同様に１１は透光性基板、１２は透光性基板の太陽電池素子と対向する面の太陽電池素子が配置されない部位に設けられた複数の凸部、１３は太陽電池パネル、１４は太陽電池パネルに設けられた太陽電池パネルの補強用凸部１２と対向する位置にこの補強用凸部１２を挿入できる大きさを有する貫通穴、１５は枠体、１６は枠体に設けられた補強用リブを示す。
【００７２】
本発明に係る太陽電池モジュールは、透光性基板１１に設けられた複数の凸部１２に、太陽電池パネル１３内部の太陽電池素子の受光面側が透光性基板側にくる方向で、太陽電池パネル１３に設けられた貫通穴１４を合わせるように嵌め合わせる。さらに枠体１５を、透光性基板１１に設けられた凸部１２が枠体１５の補強用リブ１６内部の複数の凹部３８に合う様に挿嵌する。
【００７３】
この時透光性基板１１に設けられた凸部１２の先端部及び（又は）枠体１５の補強用リブ１６内部の凹部３８にエポキシ系等の接着材を塗布しておくと、両者が野外での長年の太陽電池モジュールの使用でもはずれることが無く望ましい。
【００７４】
補強用リブ１６に透光性基板１１に設けられた複数の凸部１２を受け入れるための複数の凹部３８を設け、凸部１２をこれらの凹部３８に挿入し、これらの凹部３８の底面に当接させたことにより、太陽電池モジュールが端面方向の強度をさらに高めることができ、より高い信頼性の太陽電池モジュールを提供することができる。
【００７５】
このような構造の透光性基板１１と太陽電池パネル１３と枠体１５を組み上げた本発明に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の封入された太陽電池パネル１３が透光性基板１１と枠体１５に挟まれた状態となり、さらに透光性基板１１と枠体１５の間には、透光性基板１１に設けられている凸部１２がある。
【００７６】
このため、本発明に係る太陽電池モジュールの受光面に加わる風圧や積雪による圧力は、透光性基板１１から裏面の枠体１５に伝わることとなり、両者の間にある太陽電池パネル１３にそれらの圧力が加わることはなく、風圧や積雪による圧力により太陽電池パネル１３に封入されている太陽電池素子が破損することがない。
【００７７】
また軽量、安価な合成樹脂製の透光性基板を使用することができ、太陽電池モジュールの持ち運びの利便性が高まると共に太陽電池モジュールのコストダウンも可能となる。
【００７８】
また上述の図３（ｂ）に示したように、太陽電池パネルにあえてラミネーターのような大型の装置を必要とせず、従来の太陽電池モジュール製造工程より工程の簡略化が図れ、これにおいてもコストダウンが可能となる。
【００７９】
さらにその廃棄時のリサイクルの分別においては、合成樹脂の使用が主体で或る為、分別が容易となる。
【００８０】
図２は本発明にかかる太陽電池モジュールの他の構造を示すものである。
【００８１】
図２において、１１は透光性基板、１２は透光性基板１１の太陽電池素子と対向する面の前記太陽電池素子が配置されない部位に複数の補強用凸部を設けた複数の凸部、１３は太陽電池パネル、１４は太陽電池パネルに設けられた太陽電池パネルの補強用凸部１２と対向する位置にこの補強用凸部１２を挿入できる大きさを有する貫通穴、１５は太陽電池パネルの裏面全体を覆うように板状に形成された補強用リブを有する枠体を示す。この板状に形成された補強用リブの部分の厚みは、太陽電池モジュールの大きさや設置環境の積雪量などを考慮して決定すればよいが、一例として３〜１２ｍｍ程度である。
【００８２】
透光性基板１１は、光透過率の高い平板状のものに複数の凸部１２が設けられているものである。これらの凸部１２は、略円柱又は略角柱状など、略柱状のもので、その大きさは太陽電池モジュールに必要な強度により決定すればよいが、一例としては直径２〜５ｍｍ程度の円柱状又は一辺を２〜６ｍｍ程度の正三角形柱や正四角柱である。またこれらの凸部１２は、太陽電池素子の寸法と間隔に合わせて配置される。例えば１５０ｍｍ角の太陽電池素子を使用した場合において、凸部１２の間の間隔は１２５ｍｍ〜１６０ｍｍ、高さは５〜１０ｍｍである。
【００８３】
また透光性基板１１としては、ガラスに凸部を接着材で付けたものや合成樹脂を射出成形で平板と凸部を一体で作成したものなどがある。そのコストや出来上がった太陽電池モジュールの軽量化などのため、透光性基板１は合成樹脂であることが望ましい。
【００８４】
さらに使用する合成樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネイト（ＰＳ）などがあるが、光透過率や耐候性、耐衝撃性、耐水性などの点で、アクリロニトリルエチレンスチレン（ＡＥＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネイト（ＰＳ）が最適である。これらの材質で透光性基板１１を作製した場合、その厚さは強度、透過率を考慮し１ｍｍ〜８ｍｍ程度が最適である。
【００８５】
補強用リブを太陽電池パネルの裏面全体を覆うように前記枠体の全体に渡って形成された板状のものにしたことにより、枠体１５の製造がより容易になるだけでなく、太陽電池モジュールの強度をより高めることができる。
【００８６】
図９は本発明に係る枠体の別の実施例を示したものである。
【００８７】
図９において４０は枠体、４１は補強用リブ、４２は端子箱を示す。
【００８８】
端子箱４２は、太陽電池素子からの電気出力を集積し、これを外部回路に接続するためのものである。
【００８９】
本発明に係る枠体４０は補強用リブ４１の一部に端子箱４２を一体化して作製したものである。すなわち本発明に係る枠体４０は、上述のようにＡＢＳやＡＥＳや発泡ノリル等で射出成形などで作製されているが、この時枠体４０か補強用リブ４１の一部に端子箱用の箱体を同時に射出成形などで作製する。本発明に係る端子箱４２の大きさは、その太陽電池モジュールの大きさにより最適に決定すればよいが一例として、一辺が５〜１５ｃｍ程度、厚みが１〜５ｃｍ程度のものである。
【００９０】
また、本発明に係る端子箱４２は、枠体４０の取り付け後のハンダ付け作業などを行いやすくするためやメンテナンスのため、上部などに開口部が設けられている。さらにこの開口部を覆うための別体の蓋部を用意し、この蓋部は端子箱内の配線などが終了後、端子箱４２に嵌め込みやネジ止めにより固定される。
【００９１】
図１０は本発明に係る端子箱の内部を示したものである。
【００９２】
図１０において、４１は補強用リブ（又は枠体）、４２は端子箱、４３はターミナル、４４は出力配線、４５は太陽電池パネルの裏面側フィルムに設けられたスリット、４６は固定ネジ、４７はバイパスダイオード、４８は圧着端子、４９はリード線を示す。
【００９３】
ターミナル４３は、銅板などで作成され、その表面全面にハンダコートが施されている。またターミナル４３の概略の寸法は、幅４〜１２ｍｍ程度、長さ３０〜７０ｍｍ程度、厚み０．５〜４ｍｍ程度である。ターミナル４３は、固定ネジ４６により端子箱に固定されている。
【００９４】
リード線４９は太陽電池からの出力を外部回路に接続するためのものであり、一端は端子箱４２に設けられた開口部を通して端子箱内部に挿入され、圧着端子４８が付けられて、ターミナル４３に固定されており、また他端には外部回路接続用のコネクター（不図示）等が付けられている。
【００９５】
バイパスダイオード４７は、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の一部が影になったときに、その太陽電池素子に逆バイアス電圧がかかり、太陽電池素子の温度が上がり破壊されるのを防ぐために設けられるものである。このバイパスダイオード４７は、ネジ止めやハンダ付けなどで各ターミナル４３に接続される。
【００９６】
このように各部材を端子箱内に取り付けた後、蓋を閉じ、太陽電池モジュールが完成する。
【００９７】
上述の様に枠体４０の補強用リブ４１に端子箱４２を一体にて作製したことにより、端子箱４２を接着材などを用いて太陽電池パネル裏面に取り付ける必要が無くなり、太陽電池モジュールの製造に係る工数の減少が図れ、そのコストダウンが可能となった。
【００９８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。また、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。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明にかかる太陽電池モジュールの構造を示すものである。
【図２】本発明にかかる太陽電池モジュールの他の構造を示すものである。
【図３】（ａ）本発明に係る太陽電池パネルの構造の例を示したものである。
【０１００】
（ｂ）本発明に係る太陽電池パネルの構造の別の例を示したものである。
【図４】本発明に係る太陽電池パネルの外観を示したものである。
【図５】本発明に係る補強用リブの一例の断面を示す図である。
【図６】本発明に係る太陽電池モジュールの一例における補強用リブ部分の構造を示す断面図である。
【図７】本発明に係る補強用リブの他の例の断面を示す図である。
【図８】本発明に係る太陽電池モジュールの他の例における補強用リブ部分の構造を示す断面図である。
【図９】本発明に係る枠体の実施例を示したものである。
【図１０】本発明に係る端子箱の内部を示したものである。
【図１１】従来の太陽電池パネルの構造の一例を示したものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１、１１：透光性基板
２、２６：受光面側充填材
３：太陽電池素子
４、２８：裏面側充填材
５：裏面シート
６、３０：接続用配線
７、３１、４４：出力配線
１２：透光性基板の太陽電池素子と対向する面に設けられた複数の凸部
１３：太陽電池パネル
１４：太陽電池パネルに設けられた貫通穴
１５、４０：枠体
１６、４１：補強用リブ
２５：受光面側フィルム
２７：太陽電池素子
２９：裏面側フィルム
３５：受光面側フィルム
３７：裏面側フィルム
３８：補強用リブの内部に設けられた凹部
４２：端子箱
４３：ターミナル
４５：裏面側フィルムに設けられたスリット
４６：固定ネジ
４７：バイパスダイオード
４８：圧着端子
４９：リード線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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