(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で止水性を得る、太陽電池モジュールの端面封止部材を提供する。【解決手段】太陽電池セル４３と該太陽電池セル４３を封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層４２ａ及び裏面側封止層４２ｂとを備えた太陽電池モジュール本体４の、外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体４の端部４５の全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、複層構造をしており、例えば、外層部材１１ｘと内層部材１１ｙとで形成された２層構造であると共に、該内層部材１１ｙは熱硬化性樹脂で形成して、太陽電池モジュールの端面封止部材１１を構成する。【選択図】図３
2005347395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造のフレーム付太陽電池モジュール、又は、前記太陽電池モジュール本体が枠体を使用しないフレームレス太陽電池モジュールの端面封止部材であって、
前記太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状であり、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて前記太陽電池モジュール本体の端部を封止していると共に、前記端面封止部材が複層構造であることを特徴とする太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項２】
前記端面封止部材は、前記太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、前記太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、前記太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片とからなる断面略コ字状に形成されている請求項１記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項３】
前記太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されており、
前記端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された２層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている請求項１又は２記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項４】
前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性シリコン系樹脂で形成されている請求項３記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項５】
前記端面封止部材の内層部材は、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）で形成されている請求項３記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項６】
前記端面封止部材の外層部材は、耐熱性ゴム系材料、又は、透明耐熱性ゴム系材料で形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項７】
前記端面封止部材の外層部材は、熱収縮性樹脂、又は、透明熱収縮性樹脂で形成されている請求項３〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
【請求項８】
少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材で封止された前記太陽電池モジュール本体の端部がはめ込まれた枠体と、で構成されており、
前記端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、
前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とするフレーム付太陽電池モジュール。
【請求項９】
少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、で構成されており、
前記端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、
前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、ＥＶＡでなる受光面側封止層、太陽電池セル、ＥＶＡでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造である請求項８記載のフレーム付太陽電池モジュール、又は、請求項９記載のフレームレス太陽電池モジュール。
【請求項１１】
表面側である受光面ガラス上に、ＥＶＡでなる受光面側封止層、太陽電池セル、ＥＶＡでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されるスーパーストレート型構造である前記太陽電池モジュール本体と、
外層部材とＥＶＡでなる内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で、前記太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、
該端面封止部材が嵌め込まれた前記太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれる枠体と、で構成されるフレーム付太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池モジュール本体の一体化ラミネート加工及び前記太陽電池モジュール本体の端部の封止に必要なＥＶＡの架橋を行なう熱処理を、前記端面封止部材が前記太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で同時に行なった後、該端面封止部材が嵌め込まれた前記太陽電池モジュール本体の端部に前記枠体を嵌め込むことを特徴とするフレーム付太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅建物の屋根部分等に設置される太陽電池モジュールの端面封止部材に係り、特に、太陽電池モジュール本体とそれを支持する枠体との間の止水性能を確保するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、一般的に、太陽電池モジュール本体と枠体とにより構成されている。図７（ａ）は、このような太陽電池モジュールの例である従来例１の太陽電池モジュール３１の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＢ矢視図、図７（ｃ）は図７（ａ）におけるＣ矢視図である。
【０００３】
従来例１の太陽電池モジュール３１は、太陽電池モジュール本体４と枠体５とで構成されている。太陽電池モジュール本体４は、図８にその端部４５を一部拡大して示すように、表面側である受光面ガラス４１上（図面では下側となっている）に、エチレンビニルアセテート（以下、ＥＶＡと称する）でなる受光面側封止層４２ａ、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル４３、ＥＶＡでなる裏面側封止層４２ｂ、裏面側封止耐候性フィルム４４が、この順に積層されて、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造をしている。このように、太陽電池モジュール本体４は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。尚、上記太陽電池セル４１は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。
【０００４】
枠体５は、図７及び図９（図７におけるIII部分の分解斜視図）に示すように、上記の太陽電池モジュール本体４の四辺を保持するものであって、上側フレーム材５１、下側フレーム材５２、左右一対の側端フレーム材５３，５４を備えており、これらフレーム材５１，５２，５３，５４が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。但し、図９は、下側フレーム材５２と右側の側端フレーム材５４との組み付け部分（図７におけるIII部分）を示している。
【０００５】
各フレーム材５１，５２，５３，５４は、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。上側フレーム材５１は、太陽電池モジュール本体４における住宅棟側に位置する端縁を保持している。下側フレーム材５２は、太陽電池モジュール本体４における住宅軒側に位置する端縁を保持している。各側端フレーム材５３，５４は、太陽電池モジュール本体４の左右両側縁をそれぞれ保持すると共に、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の両端縁同士を連結している。
【０００６】
次に、これら各フレーム材５１，５２，５３，５４の基本構成について詳細に説明する。基本構成は、各フレーム材５１，５２，５３，５４に共通であるため、ここでは図１０を用いて側端フレーム材５４の断面形状について説明する。但し、以下の断面形状の説明では、図１０における左方向を太陽電池モジュール３１の外縁を構成する外側とし、図中右方向を太陽電池モジュール本体４を支持する側、つまり内側であるとして説明する。
【０００７】
図１０に示すように、側端フレーム材５４は、矩形の閉断面を有するフレーム本体５４ａを備えていると共に、このフレーム本体５４ａの上面の外側端（図中左端）から上方に延びた後、内側（図中右側）へ折り曲げられて成る延長屈曲片５４ｂが設けられている。これにより、フレーム本体５４ａの上面５４ｃと延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄとの間で太陽電池モジュール本体４の外周端部が嵌り込む溝部５４ｅが形成されている。また、フレーム本体５４ａの上面５４ｃの内側端（図中右側端）には、太陽電池モジュール本体４の下面が当接するフランジ５４ｆが突設されている。尚、この溝部５４ｅの幅寸法（図１０中の上下方向寸法）は、太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法（図８中の上下方向寸法）よりも僅かに大きく設定されている。
【０００８】
又、フレーム本体５４ａの外側（図中左側）の側面には、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられて成る延長片５４ｇが突設されている。尚、図９中の符号５２ｈは、下側フレーム材５２に設けられたビスホールを有するビス止め部であり、符号５４ｈは、このビス止め部５２ｈに対向して側縁フレーム材５４に設けられたビス孔である。
【０００９】
ところで、このような構成の太陽電池モジュール３１は、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間の止水性能を十分に確保し、この両者間の隙間から雨水等が浸入しないようにしておく必要があるため、従来から種々の止水方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
図１１は、上記の従来例１の太陽電池モジュール３１に用いられている、特許文献１に記載された従来の止水構造の一例を示している。この止水構造では、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間に、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間を止水する、テープ状の止水部材６１を介挿させている。即ち、止水部材６１は、側端フレーム材５４の溝部５４ｅの開放部分を覆うように配置されている。この止水部材６１は、ＥＰＤＭ等の発泡材により形成された薄板状の部材であって、側端フレーム材５４の延長片５４ｂの水平部分５４ｄからフランジ５４ｆに跨って設けられている。また、この止水部材６１は、このフランジ５４ｆの先端部分に接着されている（図１１（ａ）におけるＩ部分）。つまり、止水部材６１は、延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄに対しては単に接触しているのみであって（図１１（ａ）におけるII部分）、この端部は自由端となっている。さらに、この止水部材６１の厚さ寸法は、側端フレーム材５４の溝部５４ｅの幅寸法（図１０中の上下方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法（図８中の上下方向寸法）を減じた値を１／２した寸法よりも僅かに大きく設定されている。この止水部材６１は、例えばブチレンゴムによって形成されている。
【００１１】
上記説明では、一方の側端フレーム材５４における止水部材６１の配設状態について説明したが、他方の側端フレーム材５３においても同様に止水部材６１が配設されており、さらに、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２においても同様にして止水部材６１が配設されている。
【００１２】
この止水部材６１は、各フレーム５１，５２，５３，５４に太陽電池モジュール本体４を嵌め込むときに、同時に嵌め込まれる。ここでは、側端フレーム５４に対して太陽電池モジュール本体４の側端部を嵌め込む際の動作を代表して説明する。即ち、側端フレーム材５４の溝部５４ｅに太陽電池モジュール本体４の側端部を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体４からの押圧力によって止水部材６１が変形する。
【００１３】
止水部材６１の変形は、図１１（ｂ）に示すように、止水部材６１の自由端側（図１１（ｂ）において上側に位置している部分）が太陽電池モジュール本体４によって溝部５４ｅの内部に押し込まれ、この溝部５４ｅの内面に沿って太陽電池モジュール本体４の外周部に巻き付くように変形する。このため、太陽電池モジュール本体４の外周部の表面側及び裏面側と溝部５４ｅの内面との間にはそれぞれ止水部材６１が存在することになる。この際、上述したように、止水部材６１の厚さ寸法は、溝部５４ｅの幅寸法（図１１（ｂ）中の上下方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法を減じた値の１／２よりも僅かに大きく設定されているため、この嵌め込み動作が完了した状態では、止水部材６１は溝部５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の外面（表面及び裏面）との間で圧縮された状態となる。
【００１４】
又、上記特許文献１とは異なる構造の止水方式も、すでに提案（以下、「提案技術」という。）されている。次に、この止水方式を用いた従来例２の太陽電池モジュール３２について説明する。従来例２の太陽電池モジュール３２は、従来例１の太陽電池モジュール３１で用いられている止水部材６１に代えて、図１２に示すような端面封止部材７１を用いている。従って、以下の従来例２の太陽電池モジュール３２の説明では、端面封止材７１以外の部分は、従来例１の太陽電池モジュール３１と同符号を用いている。
【００１５】
従来例２の太陽電池モジュール３２に使用されている端面封止部材７１は、太陽電池モジュール本体４の端部の外形に沿って形成された枠形状をしており、エラストマー樹脂により形成されている。図１３に示すように、従来例２の太陽電池モジュール３２は、この端面封止部材７１が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体４の端部４５に、枠体５を嵌め込んで形成されている。そのため、端面封止部材７１は、太陽電池モジュール本体４の表面側に当接する上側封止片７１ａと、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片７１ｂと、太陽電池モジュール本体４の端部４５に当接する横側封止片７１ｃとからなる断面略コ字状に形成されている。この端面封止部材７１を用い、太陽電池モジュール３２における太陽電池モジュール本体４の端面４５の封止を行っている。
【特許文献１】特開２００１−２３０４４０号公報（図６（ａ）、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記の各止水構造によれば、従来例１の太陽電池モジュール３１及び従来例２の太陽電池モジュール３２において、太陽電池モジュール本体４とそれを支持する枠体５との間の止水機能を確保することができる。
【００１７】
しかし、上記の従来例１の太陽電池モジュール３１における特許文献１の止水構造では、太陽電池モジュール本体４の外周端部を枠体５の溝部５４ｅに嵌め込むときに、同時にテープ状の止水部材６１を枠体５の溝部５４ｅ内に押し込みながら嵌め込んでいく構造であるため、止水部材６１の一方の縁部がフランジ５４ｆの先端部分に接着されているとはいうものの、押し込み圧によって止水部材６１がずれ、太陽電池モジュール本体４の周端部全体を均等の状態で封止することが難しいといった問題があった。また、ずれて枠体の溝部からはみ出した部分については、作業者がナイフ等で切除するという後工程が必要となるため、作業工程が増加するといった問題があった。
【００１８】
又、テープ状の止水部材６１を折り曲げながら枠体５の溝部５４ｅ内に押し込んでいくため、この押し込み作業も煩雑であり、手間と時間とがかかるといった問題もあった。
【００１９】
さらに、枠体５の角部分では、止水部材６１が無理な状態で折り曲げられるため、この部分については別の止水部材を用意しなければならず、特に角部分の止水性能を充分に確保することが難しいといった問題もあった。
【００２０】
一方、上記の従来例２の太陽電池モジュール３２における、図１２に示すような端面封止部材７１を用いた上記提案技術の止水構造においても、上記特許文献１の止水構造と同様の問題があった。即ち、太陽電池モジュール３２は、太陽電池モジュール本体４の端部４５に端面封止材７１を取り付けただけの状態で、この端部４５を枠体の溝部５４ｅに嵌め込む構造であるため、枠体の溝部５４ｅに端部４５を嵌め込む際に、押し込み圧によって端面封止材７１がずれて歪み、太陽電池モジュール本体４の周端部全体を均等な状態で封止することが難しいといった問題があった。又、ずれて枠体の溝部からはみ出した部分については、次工程において押し込む作業が必要となる為、作業工程が増加するといった問題があった。
【００２１】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で止水性（即ち、封止性）を得る太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュール並びにその太陽電池モジュール製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造のフレーム付太陽電池モジュール、又は、太陽電池モジュール本体が枠体を使用しないフレームレス太陽電池モジュールを前提としている。そして、本発明の太陽電池モジュールの端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて、太陽電池モジュール本体の端部を封止している。
【００２３】
そのため、上記の端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片とからなる断面略コ字状に形成されている。
【００２４】
又、上記の端面封止部材は複層構造としており、具体的には、例えば、端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された２層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている。同時に、太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されている。又、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性シリコン系樹脂で形成してもよく、或いは、ＥＶＡで形成してもよい。
【００２５】
上記の構成でなる太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて構成されたフレーム付太陽電池モジュール又はフレームレス太陽電池モジュールは、次のような利点を有する。
【００２６】
即ち、このフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層が熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体の端部を封止する２層構造の端面封止部材の内層部材も熱硬化性樹脂で形成されている。そのため、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層の熱処理と、太陽電池モジュール本体の端面封止部材の熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体の端部における止水性を向上することができる。
【００２７】
又、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とが完全に一体化しているので、端面封止部材で封止された太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込む際、端面封止部材がずれて歪むこともなく、端面封止部材が枠体の溝部からはみ出すこともない。従って、従来問題となっていた端面封止部材の枠体からのはみ出しを補修する必要がなく、フレーム付太陽電池モジュールの生産性を向上することができる。
【００２８】
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、この端面封止部材の外層部材を、耐熱性ゴム系材料で形成するのが好ましい。このようにすることにより、太陽電池モジュール本体の端部は、外層部材が耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材で覆われるので、フレーム付太陽電池モジュールの場合、太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体の端部と枠体との間で、耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材の外層部材が緩衝材として働き、太陽電池モジュール本体を枠体から外れにくくすることができる。
【００２９】
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、この端面封止部材の外層部材を、熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で熱処理される際、端面封止部材の外層部材が熱収縮性樹脂で形成されていることから、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部の形状に沿った形で収縮するので、端面封止部材と太陽電池モジュール本体の端部との密着性を、上述した場合よりもさらに向上することができる。
【００３０】
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、その外層部材は、透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、外層部材が透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成された端面封止部材で太陽電池モジュール本体の端部が覆われるので、フレームレス太陽電池モジュールの場合、このフレームレス太陽電池モジュールを屋外に設置した場合等に、色調を統一することができる。
【００３１】
又、上記の太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて、フレーム付太陽電池モジュール、或いは、フレームレス太陽電池モジュールを構成することができる。
【００３２】
即ち、フレーム付太陽電池モジュールとして、少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材で封止された太陽電池モジュール本体の端部がはめ込まれた枠体と、で構成されており、端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成して、フレーム付太陽電池モジュールを構成する。
【００３３】
或いは、フレームレス太陽電池モジュールとして、少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、で構成されており、端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成して、フレームレス太陽電池モジュールを構成する。
【００３４】
上記のフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、ＥＶＡでなる受光面側封止層、太陽電池セル、ＥＶＡでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造とするのが推奨される。
【００３５】
上記の構成でなるフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュールの端面封止部材を用いているので、この端面封止部材を用いた場合に発揮される上述した作用、効果を備えている。
【００３６】
又、上記のフレーム付太陽電池モジュールは、次のような製造方法で製造されるのが好ましい。
【００３７】
即ち、表面側である受光面ガラス上に、ＥＶＡでなる受光面側封止層、太陽電池セル、ＥＶＡでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されるスーパーストレート型構造である太陽電池モジュール本体と、外層部材とＥＶＡでなる内層部材とで形成された２層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で、太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれる枠体と、で構成されるフレーム付太陽電池モジュールの製造方法であって、太陽電池モジュール本体の一体化ラミネート加工及び太陽電池モジュール本体の端部の封止に必要なＥＶＡの架橋を行なう熱処理を、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で同時に行なった後、該端面封止部材が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込むことを特徴としている。
【００３８】
このフレーム付太陽電池モジュールの製造方法により、上述した作用、効果を備えたフレーム付太陽電池モジュールを製造することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の太陽電池モジュールの端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて、太陽電池モジュール本体の端部を封止している。又、上記の端面封止部材は複層構造としており、具体的には、例えば、端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された２層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている。同時に、太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されている。
【００４０】
従って、上記の構成でなる太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて構成されたフレーム付太陽電池モジュール又はフレームレス太陽電池モジュールは、次のような利点を有する。即ち、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層が熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体の端部を封止する２層構造の端面封止部材の内層部材も熱硬化性樹脂で形成されているので、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層の熱処理と、太陽電池モジュール本体の端面封止部材の熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体の端部における止水性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ矢視図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣ矢視図である。この本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１は、前述した従来例２の太陽電池モジュール３２において、提案技術の止水構造に用いられている端面封止材７１に代えて、本発明の端面封止部材１１を用いたものである。従って、以下の本発明の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１において、端面封止材１１以外の部分は、従来例２の太陽電池モジュール３２と同じ、即ち、従来例１の太陽電池モジュール３１と同じであり、以下の本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１の説明では、端面封止材１１以外の部分は太陽電池モジュール３１と同符号を用いている。
【００４２】
本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、正方形状であり、太陽電池モジュール本体４と枠体５とにより構成されている。太陽電池モジュール本体４は、従来例１の太陽電池モジュール３１と同様、図８に示すように、表面側である受光面ガラス４１上（図面では下側となっている）に、熱硬化性樹脂であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）でなる受光面側封止層４２ａ、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル４３、ＥＶＡでなる裏面側封止層４２ｂ、裏面側封止耐候性フィルム４４がこの順に積層されて、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造である。このように、太陽電池モジュール本体４は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。尚、上記太陽電池セル４１は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。
【００４３】
枠体５は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記太陽電池モジュール本体４の四辺を保持するものであって、上側フレーム材５１、下側フレーム材５２、左右一対の側端フレーム材５３，５４を備えており、これらフレーム材５１，５２，５３，５４が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。
【００４４】
上述したように、本発明の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１において、端面封止材１１以外の部分は、従来例１の太陽電池モジュール３１と同じであるので、これらの部分の詳細説明は省略する。
【００４５】
本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１は、その太陽電池モジュール本体４の端部４５が端面封止部材１１で封止されている。図２は、この端面封止部材１１の斜視図、図３は、端面封止部材１１で封止された太陽電池モジュール本体４の端部４５の断面図である。端面封止部材１１は、太陽電池モジュール本体４の表面側に当接する上側封止片１１ａと、太陽電池モジュール本体４の裏面側に当接する下側封止片１１ｂと、太陽電池モジュール本体４の端面に当接する横側封止片１１ｃとからなる断面略コ字状に形成されている。又、この端面封止部材１１は、外層部材１１ｘと内層部材１１ｙとで形成された２層構造である。外層部材１１ｘは、耐熱性ゴム系材料を用いて内層部材１１ｙより数倍厚く形成されている。又、内層部材１１ｙは、熱硬化性樹脂であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）で形成されている。
【００４６】
フレーム付太陽電池モジュール１は、図３に示すように、上記の端面封止部材１１を、太陽電池モジュール本体４の端部４５の全周に渡って嵌め込むと共に、図４に示すように、端面封止部材１１が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体４の端部４５に、枠体５を嵌め込んで構成されている。
【００４７】
上記のフレーム付太陽電池モジュール１は次のようにして製造される。まず、図８に示すように、表面側である受光面ガラス４１上（図面では下側となっている）に、ＥＶＡでなる受光面側封止層４２ａ、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル４３、ＥＶＡでなる裏面側封止層４２ｂ、及び、裏面側封止耐候性フィルム４４をこの順に積層して、太陽電池モジュール本体４を形成する。この太陽電池モジュール本体４の端部４５の全周に渡って端面封止部材１１を嵌め込んだ状態で、この端面封止部材１１が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体４を熱処理する。この熱処理により、太陽電池セル４３を封止する受光面側封止層４２ａ及び裏面側封止層４２ｂのＥＶＡの架橋を行なう熱処理と、太陽電池モジュール本体４の端部４５を封止する端面封止部材１１のＥＶＡの架橋を行なう熱処理とを同時に行なう。この熱処理が終了すると、端部４５を端面封止部材１１で封止された太陽電池モジュール本体４を枠体５に装着する。この装着は、端面封止部材１１で封止された太陽電池モジュール本体４の端部４５を、枠体５に嵌め込むことにより行なわれる。
【００４８】
上記の構成のフレーム付太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュール本体４の太陽電池セル４３を封止する受光面側封止層４２ａ及び裏面側封止層４２ｂが熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体４の端部４５を封止する２層構造の端面封止部材１１の内層部材１１ｙも熱硬化性樹脂で形成されている。そのため、端面封止部材１１が太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体４の太陽電池セル４３を封止する受光面側封止層４２ａ及び裏面側封止層４２ｂの熱処理と、太陽電池モジュール本体４の端面封止部材１１の内層部材１１ｙの熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体４の端部４５と端面封止部材１１との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体４の端部４５と端面封止部材１１とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体４の端部４５における止水性を向上することができる。
【００４９】
又、太陽電池モジュール本体４の端部４５と端面封止部材１１とが完全に一体化しているので、端面封止部材１１で封止された太陽電池モジュール本体４の端部４５に枠体５を嵌め込む際、端面封止部材１１がずれて歪むこともなく、端面封止部材１１が枠体５の溝部５４ｅからはみ出すこともない。従って、従来問題となっていた端面封止部材の枠体からのはみ出しを補修する必要がなく、フレーム付太陽電池モジュール１の生産性を向上することができる。
【００５０】
又、太陽電池モジュール本体４の端部４５は、外層部材１１ｘが耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材１１で覆われるので、太陽電池モジュール本体４の端部４５に枠体５を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体４の端部４５と枠体５との間で、耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材１１の外層部材１１ｘが緩衝材として働くことから、太陽電池モジュール本体４を枠体５から外れにくくすることができる。
【００５１】
上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１では、太陽電池モジュール本体４の端面封止部材１１の内層部材１１ｙはＥＶＡを用いていて形成しているが、熱硬化性シリコン系樹脂で形成するようにしてもよい。又、太陽電池モジュール本体４の端面封止部材１１の外層部材１１ｘは耐熱性ゴム系材料を用いて形成しているが、熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このように外層部材１１ｘに熱収縮性樹を用いることにより、端面封止部材１１が太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込まれた状態で熱処理される際、端面封止部材１１が太陽電池モジュール本体４の端部４５の形状に沿った形で収縮するので、端面封止部材１１と太陽電池モジュール本体４の端部４５との密着性を、上述した実施の形態の場合よりもさらに向上することができる。
【００５２】
又、上記の実施の形態では、端面封止部材１１で端部４５を封止された太陽電池モジュール本体４を、枠体５に装着してフレーム付太陽電池モジュール１を構成しているが、太陽電池モジュール本体４を、枠体５に装着せずにそのまま、フレームレス太陽電池モジュールとして使用することができる。この場合は、端面封止部材１１の外層部材１１ｘを、透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、このフレームレス太陽電池モジュールを屋外に設置した場合等に、色調を統一することができる。又、この場合に、上述の熱硬化性樹脂に添加剤としてビンダードアミン等の紫外線防止剤を混入することにより、熱硬化性樹脂の紫外線に対する劣化を防止することができる。
【００５３】
図５は、上述した実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１における、他の例の端面封止部材１２の斜視図、図６は、端面封止部材１２で封止された太陽電池モジュール本体４の端部４５の断面図である。
【００５４】
端面封止部材１２の形状は、上述した実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１と異なり、平面視が円形で、その断面形状が半円形であり、外層部材１２ｘと内層部材１２ｙとで形成された２層構造である。端面封止部材１２の外層部材１２ｘは熱収縮性樹脂を用いて、内層部材１２ｙより数倍厚く形成されており、内層部材１２ｙは熱硬化性樹脂であるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）で形成されている。この平面視が円形でその断面形状が半円形の端面封止部材１２は、柔軟性があるので、正方形状の太陽電池モジュール本体４の周囲に嵌め込むことができる。この端面封止部材１２が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体４を熱処理することにより、実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１におけるのと同様、太陽電池モジュール本体４の太陽電池セル４３を封止する受光面側封止層４２ａ及び裏面側封止層４２ｂの熱処理と、太陽電池モジュール本体４の端面封止部材１２の内層部材１２ｙの熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体４の端部４５と端面封止部材１２との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体４の端部４５と端面封止部材１２とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体４の端部４５における止水性を向上することができる。
【００５５】
又、外層部材１２ｘに熱収縮性樹脂を用いているので、端面封止部材１２が太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込まれた状態で熱処理されると、端面封止部材１２が太陽電池モジュール本体４の端部４５の形状に沿った形で収縮して、太陽電池モジュール本体４の端部４５を封止することができる。
【００５６】
上記の端面封止部材１２の作用、効果は、上記の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール１に用いられている端面封止部材１１の作用、効果と同じであるので、端面封止部材１２を用いたフレーム付太陽電池モジュールも、上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１と同様の作用、効果を有する。又、上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール１と同様、端面封止部材１２を用いて端部を封止した太陽電池モジュール本体を、枠体に装着せずにそのまま、フレームレス太陽電池モジュールとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュールの端面封止部材の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態における太陽電池モジュール本体の端面封止部材で封止された端部の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュールの端部の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュールの端面封止部材の他の例の斜視図である。
【図６】他の例の端面封止部材で封止されたフレーム付太陽電池モジュールの端部の断面図である。
【図７】（ａ）は従来例１の太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ矢視図である。
【図８】従来例１の太陽電池モジュール本体の端部の断面図である。
【図９】図７におけるIII 部分の分解斜視図である。
【図１０】従来例１の太陽電池モジュールの枠体の断面図である。
【図１１】（ａ）は従来例１の太陽電池モジュールの止水部材の配置状態を示す断面図、（ｂ）は止水部材の変形状態を示す断面図である。
【図１２】従来例２の太陽電池モジュール本体における端面封止部材で封止された端部の断面図である。
【図１３】従来例２の太陽電池モジュールの端部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  フレーム付太陽電池モジュール
４  太陽電池モジュール本体
５  枠体
１１  端面封止部材
１１ａ  上側封止片
１１ｂ  下側封止片
１１ｃ  横側封止片
１１ｘ  外層部材
１１ｙ  内層部材
１２  端面封止部材
１２ｘ  外層部材
１２ｙ  内層部材
３１  太陽電池モジュール
３２  太陽電池モジュール
４１  受光面ガラス
４２ａ  受光面側封止層
４２ｂ  裏面側封止層
４３  太陽電池セル
４４  裏面側封止耐候性フィルム
４５  端部
５１  上側フレーム材
５２  下側フレーム材
５２ｈ  ビス止め部
５３  左側端フレーム材
５４  右側端フレーム材
５４ａ  フレーム本体
５４ｂ  延長屈曲片
５４ｃ  上面
５４ｄ  水平部分
５４ｅ  溝部
５４ｆ  フランジ
５４ｇ  延長片ｇ
５４ｈ  ビス孔
６１  止水部材
７１  端面封止部材
７１ａ  上側封止片
７１ｂ  下側封止片
７１ｃ  横側封止片
【図１】
2005347395.tif 000003
【図２】
2005347395.tif 000004
【図３】
2005347395.tif 000005
【図４】
2005347395.tif 000006
【図５】
2005347395.tif 000007
【図６】
2005347395.tif 000008
【図７】
2005347395.tif 000009
【図８】
2005347395.tif 000010
【図９】
2005347395.tif 000011
【図１０】
2005347395.tif 000012
【図１１】
2005347395.tif 000013
【図１２】
2005347395.tif 000014
【図１３】
2005347395.tif 000015