(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを設置部に取り付ける場合に、前記太陽電池モジュールと前記設置部の間に配置される取付構造体において、この取付構造体は、太陽電池モジュールの辺毎に貼り付けている。このためシール材同士が接する部分の位置合わせに時間がかかっていた。【解決手段】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な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、それぞれに配する棒状体からなるとともに、隣接する棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けた。【選択図】図２
2005005390.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設置部とからな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、それぞれに配する棒状体からなるとともに、隣接する棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けた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】
矩形状の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な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、それぞれに配する棒状体からなるとともに、隣接する棒状体同士を略直交に突き合わせるべく、棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けた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３】
前記嵌合構造は、略垂直に交わる二面を有する段差部を備えることを特徴とする請求項１ないし２記載の太陽電池モジュール取付構造体。
【請求項４】
前記太陽電池モジュールの各辺部にモジュール枠を設けるとともに、このモジュール枠の各辺に対応して、棒状体を配したことを特徴とする請求項１ないし３に記載の太陽電池モジュール取付構造体。
【請求項５】
前記棒状体は防水性を有するシール材であることを特徴とする請求項１ないし４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など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】
一般的に、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されることが多い。また、野外に太陽電池を設置して用いることも多いため、物理的衝撃や風雨などから太陽電池素子を保護する必要がある。さらに、１個の太陽電池素子では、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。
【０００３】
そこで、複数の太陽電池素子を接続した太陽電池ストリング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中に封入し、これによって太陽電池モジュールを作製し、さらにこのような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。
【０００４】
通常、太陽電池モジュールを一般住宅の屋根などの上に設置する場合、屋根上に鉄製のアングルなどで架台を組み、この架台に太陽電池モジュールを据え付けている。しかし、架台を用いる場合、太陽電池モジュール設置のためのコストや工数が上昇するという問題がある。
【０００５】
そこで、金属屋根などのように、凹凸の小さい被設置体に対しては、太陽電池モジュールを屋根材上に直接配置し、これを住宅などの野地板上に設置する方法が工夫されている。しかし、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るため、太陽電池モジュールを金属屋根材上に配置する際に障害となる。
【０００６】
そこで、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。
【０００７】
しかしながら、上述の端子ボックスを落とし込む構造を用いた場合、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あった。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には、金属屋根自体に端子ボックス収納するための凹部を設けたり、金属屋根とは別体の端子ボックスを収納するための凹部を設けて上記の貫通穴部を塞いだり、さらに上記の貫通穴部の周縁部にＯリングや防水シールを配置し貫通穴部から雨水が漏れることを防ぐ技術が開示されている。
【０００８】
しかし、上述の金属屋根自体に端子ボックスを収納するための凹部を設ける方法では、既存の金属屋根には適用できなかったり、特別な形状の金属屋根材やベース材を必要となりコスト高を招くという問題がある。
【０００９】
また、金属屋根とは別体の端子ボックスを収納するための凹部を設けたもので上記の貫通穴部を塞ぐ方法では、端子ボックスを収納するための凹部を設置するための部材が別途必要になりコストが高いものになってしまうという問題がある。さらに上記の貫通穴部の周縁部にＯリングや防水シールを配置する方法では、太陽電池モジュールの外周部が貫通穴部の周縁部に配置されたＯリングや防水シールの厚みのため浮き上がり、不安定になってしまう。このためこの浮き上がり部分にスペーサーを別途配置する必要があり、コストが高いものになってしまうという問題がある。
【００１０】
その他、太陽電池モジュールの外周部と金属屋根の間に、設置部として粘着力を有するシール材を介在させて配置する技術についても知られている。
【００１１】
図８は、太陽電池モジュールのモジュール枠にシール材を貼り付けた図である。図８（ａ）は、太陽電池モジュールの背面図、図８（ｂ）は屋根に設置したときの側面図である。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、６は金属屋根を示す。
【００１２】
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４が金属屋根６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１と金属屋根６との間にはシール材３を介在させて配置した構造となっている。
【００１３】
シール材３とモジュール枠２、およびシール材３と金属屋根６とは、例えば両面テープによって、強固に密着して貼り付けられ、傾斜を有する金属屋根６上に太陽電池モジュール１が固定される。
【００１４】
さらに、シール材３の材料として、防水性を有する、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム；Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−Ｄｉｅｎｅ−Ｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）を用いることによって、太陽電池モジュール１と金属屋根６の間を完全に封止し、太陽電池モジュール１と金属屋根６の間隙から雨水が浸透することがなくなるので、前述のように、切り取った金属屋根の貫通穴部から雨水が漏れることがない。
【００１５】
さらに、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略コ字状に貼り付けた構成とすることにより、上下方向に並んだ太陽電池モジュール間隙に入り込んだ雨水も速やかに流出し、滞留しにくくなるという効果も得られる。
【００１６】
【特許文献１】
特開２０００−１１４５７８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の太陽電池モジュール取付構造体では、太陽電池モジュール設置部から雨水が浸入することを防止し、上下方向に並んだ太陽電池モジュール間隙に入り込んだ雨水も速やかに流出させるために、図８（ａ）に示すように、雨水が滞留しないようにシール材を略コ字状の形状にしていた。
【００１８】
通常、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などで所定形状に打ち抜いて作製する。しかしながら、上述のように略コ字状に規定した場合、一枚のシートを有効利用することができず、得られる取数が少なくなる。そのため、部材費が上昇する原因となっていた。
【００１９】
また、略コ字状のシール材３の一部にでも欠陥がある場合には、全体が使用できなくなり、商品価値が失われるという課題もある。さらに、シール材３の一部に劣化が生じた場合には、全体を取り換える必要があった。
【００２０】
以上のような理由から、略コ字状のシール材３を用いた場合、歩留まりが下がり、製造コストが上昇するという問題を避けることができなかった。
【００２１】
これに関して、本発明者は、太陽電池モジュールの各辺ごとにシール材を分割して設けるという着想を得て、種々検討を行ったところ、上述の問題を解決することができる構成を見いだすに至り、特願２００３−１５１６９５号として出願を行った。
【００２２】
しかしながら、シール材を分割しただけでは、シール材同士の接続部から屋根の上方から流れてくる水が浸透し、目的を損なう恐れがある。これについては、各々のシール材の接続を相互に隙間が生じないように慎重に時間をかけて行うことによって、実用上問題ないことがわかったが、接続にかかる時間をさらに短縮し、生産性を高めるという課題が残されている。
【００２３】
そこで、本発明者は、各シール材同士の接続部の構造についてさらに深く検討を行いつつ、実験を繰り返したところ、シール材同士を極めて簡単に位置合わせを行うことができ、同時に接続部からの水の浸透を押さえることができる構造を考案するに至った。
【００２４】
以上に基づき、本発明の目的は、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。さらに、シール材同士の接続部に隙間ができないように、シール材を正確に、かつ簡単に位置合わせすることができる太陽電池モジュール取付構造体を提供することにある。
【００２５】
【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な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、それぞれに配する棒状体からなるとともに、隣接する棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けたことを特徴とする。
【００２６】
このように、設置部を構成するシール材を棒状体の形状で製造したことから、略コ字状などの一体形状で製造する場合と比べて、材料のロスを少なくし、製造コストを下げることができる。さらに、シール材同士の接続部に嵌合構造を設けたため、接続部に隙間ができないように、シール材を簡単に位置合わせすることが可能となり、作業の生産性が向上する。
【００２７】
また、本発明のとからな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、それぞれに配する棒状体からなるとともに、隣接する棒状体同士を略直交に突き合わせるべく、棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けたことを特徴とする。
【００２８】
矩形状は太陽電池モジュールの造り易さや発電効率の面から最も一般的な太陽電池モジュールの形状であるが、住宅用の太陽光発電に用いられるような大型の太陽電池モジュールでは、特にその長辺の長さが大きくなる。このため上記棒状体設置部の位置合わせが難しくなるが、棒状体設置部の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造にしたことから、シール材同士の接続部に隙間ができないように、シール材を正確に、かつ簡単に位置合わせすることが可能となった。
【００２９】
さらに、本発明の太陽電池モジュール取付構造体は、前記棒状体の端部に設けた嵌合構造が、略垂直に交わる二面を有する段差部を備えているので、棒状体の形状を有するシール材同士を接合する時に、シール材の接続部に隙間ができないように、突き合わせた状態で力を加えても、接合部が滑って位置がずれたり、接合部に力がかかっても隙間を生じたりすることがなくなるので、シール材同士を最適な位置に素早く位置決めすることができ、接続部から水が漏れることもなくなる。
【００３０】
さらに、本発明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モジュール枠を設けるとともに、このモジュール枠の各辺に対応して、棒状体を配したので、太陽電池モジュールの外周部が浮き上がらないように確実に固定することができる。そのため、スペーサーなどを別途用意する必要がない。また、モジュール枠に棒状体のシール材を取り付けるための凹部を設けることによって、位置合わせをしやすくすることが可能となる。
【００３１】
そして、本発明の太陽電池モジュール取付構造体は、設置部を構成する棒状体を防水機能を有するシール材とすることにより、太陽電池モジュールの設置部から雨水が浸入することがなくなるので、例えば、金属屋根材に太陽電池モジュールの背面部の端子ボックスを落とし込んで収容するための貫通穴部を設けていたとしても、雨水が入り込むことがない。
【００３２】
なお、本発明において、嵌合構造とは、相互の部材を合わせたときに、構造同士が合致するように、相手側の接続構造に対応して設けられた接続構造を指し、相互に複数の面同士（平面・曲面を問わない）が接しているものを指す。そして、その範囲は、嵌合する相手の部材が当接しうる領域全てを指すものとする。
【００３３】
【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。
【００３４】
図１に本発明にかかる太陽電池モジュールの構造の一例を示す。図１（ａ）は、太陽電池モジュールのパネル部の構造図であり、図１（ｂ）は、太陽電池モジュールのパネル部にモジュール枠を取り付けた構造図である。
【００３５】
図１（ａ）において、透光性基板２１と背面材２５との間に、受光面側充填材２２、太陽電池素子２３、裏面側充填材２４が順次積層配置されている。また、同時に太陽電池素子２３を接続する接続タブ２６、出力配線２７、端子ボックス２８も所定の位置に配置されている。
【００３６】
透光性基板２１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などが用いられる。ガラスに白板ガラス、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多く使用される。ポリカーボネート樹脂の場合、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。
【００３７】
受光面側充填材２２および裏面側充填材２４としては、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、酢酸ビニル含有量２０〜４０％の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、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。これらは減圧下でのラミネート工程において、熱架橋融着して他の部材と一体化する。
【００３８】
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なる。基板内部にはＰＮ接合が形成されるとともに、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。大きさは、例えば多結晶シリコン太陽電池でおよそ１５０ｍｍ角程度のものが多い。
【００３９】
接続タブ２６は、例えば、直列接続する場合には隣接する太陽電池素子２３同士の受光面側の電極と裏面側の電極とを交互に電気的に接続する。通常、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ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の電極にハンダ付けして用いる。
【００４０】
背面材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やアルミナまたはシリカ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。
【００４１】
出力配線２７は、太陽電池素子２３からの電気出力を端子ボックス２８のターミナルに伝えるもので、通常厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ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、太陽電池素子２３の電極にハンダ付けされている。
【００４２】
本発明に用いる太陽電池モジュールのパネル部は、上述のように積層された各部材の積層体を接着一体化することによって作製する。すなわち、各部材の積層体をラミネータと呼ばれる減圧状態で加熱しながら加圧する装置にセットした後、太陽電池モジュールの内部の空気を除去するために５０〜１５０Ｐａ程度に減圧し、１００〜２００℃の温度で１５分〜１時間加熱しながら加圧する。これによって、受光面側充填材２２、裏面側充填材２４が軟化し架橋融着するため、各部材を接着し一体化し、太陽電池モジュールのパネル部を作製することができる。
【００４３】
さらに、上述の方法によって作製された太陽電池パネル３０の各辺部に対してモジュール枠を設ける。例えば、太陽電池パネルが矩形状の場合であれば、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ればよい。図１（ｂ）は矩形状の太陽電池パネルにモジュール枠を設けた時の側面図であり、同図中、３１、３２は、２個の長辺部に設けたモジュール枠を示す。
【００４４】
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処理などが施される。そして、このモジュール枠３１、３２を、太陽電池パネル３０の外周各辺に嵌め込み、各コーナー部をビスなどにより固定する。このようなモジュール枠３１、３２を設けることによって、機械的強度や耐候性能を付与し、さらに、太陽電池モジュールを設置する場合などに取り扱いやすくすることができる。
【００４５】
次に、図２を用いて、上記構成の矩形状の太陽電池モジュールを金属屋根に取り付ける場合に用いる設置部を説明する。図２（ａ）は、上記の設置部であるシール材の一例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、シール材端部の要部拡大図である。
【００４６】
同図において、３５は太陽電池パネル３０の周囲に設けた短辺部のモジュール枠３３用の短辺部シール材、３６、３７はそれぞれ長辺部のモジュール枠３１、３２用の長辺部シール材を示す。
【００４７】
同図に示すように、本発明においては、これらのシール材３５、３６、３７は複数の棒状体からなり、太陽電池モジュールの各辺部に対応して、それぞれ配されて設置部を構成し、取付構造体となっている。そして、図２（ｂ）に示すように、隣接する棒状体からなるシール材の端部同士を当接させて嵌め合わせることができる嵌合構造を有している。
【００４８】
図２で説明する矩形状の太陽電池モジュール用の設置部の場合は、棒状体のシール材同士を略直交に突き合わせて嵌め合わせる構造となっている。これについて、より詳細に説明する。
【００４９】
図２（ａ）において、３８は短辺部シール材３５に設けられた嵌合部、３９は長辺部シール材３６に設けられた嵌合部を示す。この各々のシール材３５、３６に設けられた嵌合部３８、３９を嵌め合わせるだけで短辺部シール材３５と長辺部シール材３６とを略直交に突き合わせた位置で、正しく位置合わせをして接合することができる。なお、もう一つの長辺部シール材３７と短辺部シール材３５との接合も全く同様にすればよい。
【００５０】
このようにして、太陽電池モジュールのモジュール枠に対して、シール材を極めて簡単に取り付けて、設置部として用いることができる。
【００５１】
また、図２（ｂ）に示すように、嵌合部３８、３９は、階段状の段差の形状として、互いに嵌合させることが望ましい。同図中、嵌合部３８は、それぞれ面３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３９ｄとからなり、嵌合部３９は、それぞれ面３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄとからなる。
【００５２】
この嵌合部３８と３９とを嵌め合わせれば、面３８ｂと面３９ａ、面３８ｃと面３９ｂ、面３８ｄと面３９ｃとが、それぞれ当接して嵌合する。なお、本発明においては、この段差部を有する嵌合構造において、段差部は少なくとも互いに略垂直に交わる二面を有している。例えば、面３９ａと面３９ｂ、面３９ｂと面３９ｃなどが該当する。そして、これらの略垂直に交わる二面、例えば面３８ｂと３８ｃが、嵌合する相手の嵌合構造の段差部の略垂直に交わる二面、図の場合では、面３９ａと面３９ｂと、それぞれ当接して嵌合する。
【００５３】
本発明の嵌合構造が奏する効果について図３を用いて詳細に説明する。図３（ａ）は、棒状体同士が接触して接合しているだけで嵌合構造を有しない本発明の範囲外の例、図３（ｂ）は、嵌合構造を有する本発明の一例、図３（ｃ）は、嵌合構造を有し、かつ略垂直に交わる二面を有する段差部が存在する、より好ましい本発明の例を示す。
【００５４】
図３（ａ）では、棒状体４１ａ、４１ｂが接合部４１で接触して接合されている。このように平面で接触しているだけで嵌合構造を有しない本発明の範囲外の場合は、棒状体４１ａと４１ｂとを位置合わせのために突き合わせるときに界面で滑ってしまい、正確に位置を合わせることができないという問題がある。
【００５５】
それに対して、本発明の範囲内である図３（ｂ）や図３（ｃ）では、棒状体同士を突き合わせて固定するための嵌合部４２、４３をそれぞれ有しているので、図３（ｂ）では、棒状体４２ａと４２ｂ、図３（ｃ）では、棒状体４３ａと４３ｂを、それぞれ位置合わせのために突き合わせたときに、嵌合部に規制されて棒状体相互の位置が定まるため、極めて簡単に、かつ正確に位置合わせをすることができる。
【００５６】
また、棒状体同士の接続部に隙間ができないように、接続に当たっては、突き合わせた状態で力を加える必要がある。これに対して、特に、図３（ｃ）のように、嵌合構造に略垂直に交わる二面を有する段差部が存在している場合は、矢印方向に力が加わって、ある面方向に棒状体同士の位置を変位しようとしたときに、その面に略垂直に交わった面が、相手部材の嵌合構造の段差部の二面（略直交している）のいずれかと当接して、変位が規制されるため、動かないように固定することが可能となる。したがって、接合部に力がかかっても、接続部に隙間を生じたりすることがなく、シール材同士の接続部から水が漏れることを確実に防止できるようになる。
【００５７】
なお、本発明においては、一方の部材の嵌合構造の段差部の略垂直に交わる二面に対して、相手部材の嵌合構造の段差部に備えられた二面が、同時に当接していることがより望ましい。上述の変位が最低限に規制され、より確実に固定することができるからである。
【００５８】
さらに、上述のように矩形状の太陽電池モジュールの場合、モジュール枠の各辺に配された棒状体同士が略直交に接合されるが、このような場合、図２や図３（ｃ）に示すように、嵌合構造が有する段差部は、少なくとも棒状体の軸方向に略垂直な面および略平行な面の二面を備えるようにすることが望ましい。互いに相手部材の嵌合構造の段差部の二面（略直交している）と当接して、動かないように固定する効果を最大限に高めることができるからである。
【００５９】
次に、上述で説明した棒状体からなるシール材を太陽電池モジュールに取り付ける方法について、図２を用いて説明する。
【００６０】
まず、短辺部シール材３５のモジュール枠に接する面に両面テープを貼り、モジュール枠の所定の位置に貼り付ける。次に長辺部シール材３６のモジュール枠に接する面に両面テープを貼る。この長辺部シール材３６の嵌合部３９を短辺部シール材３５の嵌合部３８に押しつけて嵌め合わせることによって位置合わせを行うとともに、モジュール枠に貼り付ける。さらに、もう一方の長辺部シール材３７も３６と同様にモジュール枠に貼り付ける。
【００６１】
このようにして、太陽電池モジュールのモジュール枠部に棒状体からなるシール材を取付部として配し、シール材同士を嵌合構造を介して端部同士を当接させて嵌め合わせることにより、本発明の太陽電池モジュール取付構造体を作製することができる。なお、嵌め合わせる際に接着剤や両面テープを用いても構わない。
【００６２】
この本発明の太陽電池モジュール取付構造体を被設置体である金属屋根に取り付ける方法は以下の通りである。
【００６３】
まず、金属屋根に太陽電池モジュールを設置したときに、太陽電池モジュールの端子ボックスが当たる位置の金属屋根部分を切り取る。これは上述のように、端子ボックスのために太陽電池モジュールが金属屋根より浮き上がることを避け、設置後に良好な外観を得るためである。
【００６４】
次に金属屋根上の異物、錆、汚れ、油分などを取り除く。これは太陽電池モジュールのモジュール枠部の棒状体からなるシール材と金属屋根の間の接着強度が低下しないためと、シール材と金属屋根接着面に間隙ができないようにするためである。
【００６５】
その後、太陽電池モジュールのモジュール枠部の棒状体からなるシール材の金属屋根に設置する面に両面テープや接着剤を塗布して、所定の位置に前記の太陽電池モジュールを設置していく。なお、既存の屋根で、屋根上の錆などのためにシール材と金属屋根の間で十分な接着強度が得られない場合には、さらにモジュール枠を金属屋根にビス止めを行うことが望ましい。
【００６６】
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、アクリル系接着剤か、もしくはエポキシ系接着剤が好適である。
【００６７】
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（エチレンプロピレンゴム；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の防水性を有する材料を用いることが望ましい。このようなシール材の材料として、例えば、日東電工（株）製のシールセーバーＳＡ−２１２などを用いることができる。
【００６８】
また、シール材３５、３６、３７の材質として、上述のＥＰＤＭなどの防水性を有するゴム系の材料を用いた場合、シール材同士を嵌合構造を介して端部同士を当接させて嵌め合わせるだけで、十分な気密性が得られるという利点もある。このため、シール材同士を突き合わせて嵌め合わせる際に、接着剤などで封止する必要がない。
【００６９】
また、シール材３５、３６、３７を本発明の棒状体の形状に加工するためには、上述の材料シートをトムソン型などによって略棒状体の所定形状に打ち抜けばよい。具体的には、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分、送りながら、トムソン型を上下することにより打ち抜いて作製される。この時、同時に上述の嵌合部もトムソン型の刃の配置を各々の嵌合部の形状に合わせることにより簡単、安価に形成することが可能である。
【００７０】
なお、シール材３５、３６、３７の厚さは３〜１０ｍｍとするのがよい。この範囲を超えるとコストが上がると共にシール材の強度が低下するという問題があり、小さいと貼り付けが難しくなったり、防水機能が低下するという問題があるからである。好ましくは、厚さを４〜６ｍｍである。
【００７１】
短辺側モジュール枠用の短辺部シール材３５の長さは、長辺側シール材３６、３７などと接合した状態で、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、その幅は短辺側のモジュール枠３３の幅より５ｍｍ程度小さめに作られる。
【００７２】
すなわち、短辺側のモジュール枠３３用の短辺部シール材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程度小さくする理由は、長辺側のモジュール枠３１、３２用の長辺部シール材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。
【００７３】
また、その幅を短辺側のモジュール枠３３の幅より５ｍｍ程度小さめに作る理由は、短辺部シール材３５が短辺側モジュール枠３３から、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。
【００７４】
また、長辺側のモジュール枠３１、３２用の長辺部シール材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３１、３２の幅より５ｍｍ程度小さくするとよい。
【００７５】
すなわち、長辺側のモジュール枠３１、３２用の長辺部シール材３６、３７を、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理由は、太陽電池モジュールの長辺側をできるだけ長辺部シール材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。
【００７６】
また、その幅を長辺側のモジュール枠３１、３２の幅より５ｍｍ程度小さくするのは、長辺部シール材３６、３７が長辺側のモジュール枠３１、３２から、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。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、上記の実施形態に自由に修正および変更を加えることができる。
【００７８】
例えば、シール材同士を嵌め合わせて、突き合わせる嵌合構造としては、図４（ａ）に示すように各々の棒状体５０ａ、５０ｂの端部に、直交する階段状の嵌合構造５０を備えたものとしてもよく、縦方向にも横方向にも正確な位置合わせができるという効果が得られる。
【００７９】
また、図４（ｂ）に示すように、棒状体５１ａの端面部に溝状の凹部を備え、棒状体５１ｂ側に、この凹部に嵌合しうる凸部を設けた嵌合構造５１としてもよく、突き合わせる時に大きな力をかけても滑りが発生しにくいという効果が得られる。
【００８０】
さらに、図４（ｃ）に示すように、棒状体５２ａの端面部に箱形の凸部を設け、棒状体５２ｂ側に、この凸部が嵌合しうる凹部を設けた嵌合構造５２としてもよく、滑りが発生しにくいので正確な位置合わせができるという効果が得られる。
【００８１】
また、嵌合構造としては、略直交した平面同士の組合せに限るものではなく、例えば、図５（ａ）に示すように、各々の棒状体５３ａ、５３ｂの端部に鋭角な面からなる山形を連ねた形状の嵌合構造を設けてもよく、突き合わせる時に大きな力をかけても滑りが発生しにくく、かつ、より正確な位置合わせが可能となるという効果が得られる。
【００８２】
さらに、嵌合構造としては、平面同士の組合せに限るものではなく、曲面が組み合わさっていても構わない。例えば、図５（ｂ）に示すように、棒状体５４ａの端面部の中央に円柱状の凸部を設け、棒状体５４ｂの側には、この円柱状の凸部が嵌合しうる凹部を設けた嵌合構造５４としてもよく、精密な位置合わせが簡単にできるという効果が得られる。
【００８３】
また、上述の発明の実施の形態の説明では、全て矩形状の太陽電池モジュールを用いて説明を行ったが、これに限るものではなく、多角形の太陽電池モジュールの場合も全く同様に、本発明の効果を奏しうる。
【００８４】
例として、図６に太陽電池モジュールが五角形の場合を示す。図６（ａ）は、太陽電池モジュールの五角形の各辺に配された棒状体からなる設置部５５を示す。同図中、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、五角形の各辺に配された棒状体を示す。また、図６（ｂ）は、棒状体の嵌合構造の拡大図である。棒状体５５ａと５５ｂは、互いに嵌合する構造を、その端部に備えている。
【００８５】
このように太陽電池モジュールが五角形であっても、各辺のなす角度に適合した嵌合構造を棒状体の端部に設けることによって、棒状体同士を所定の角度に合わせて容易に位置合わせし、隙間なく接合することが可能となるので、本発明の効果を奏することは明らかである。なお、五角形に限らず、三角形、台形などであっても、全く同様に本発明の効果を奏しうることは言うまでもない。
【００８６】
また、上述の説明では、太陽電池モジュールの各辺部にモジュール枠を設け、このモジュール枠の各辺に対応して、棒状体を配したが、これに限るものではなく、例えばモジュール枠を付けないタイプの太陽電池モジュールでも各外周部に棒状体を配置することで応用可能である。
【００８７】
さらに、太陽電池モジュールのモジュール枠には、棒状体のシール材を取り付けるための凹部やマーカーなどを設けてもよく、位置合わせをしやすくすることが可能となる。
【００８８】
また、図７に示すように、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本以上のものを組み合わせ、相互に本発明の嵌合構造によって接合することも可能である。図７（ａ）は、図２（ａ）における長辺部シール材３６の代わりに、２本のシール材５６、５７を嵌合構造５８、５９によって、組み合わせて接合した斜視図であり、図７（ｂ）は、この２本のシール材５６、５７同士を嵌め合わせる嵌合構造５８の拡大斜視図である。
【００８９】
このように、２本のシール材を組み合わせて利用することにより、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ともに位置合わせなど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。
【００９０】
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ものなどでは、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。
【００９１】
また、上述の例では金属屋根に取り付ける場合で説明したが、この材質に限るものではなく、太陽電池モジュールをシール材を介して直接貼り付けることができる程度に平坦なものであればよい。例えば、コンクリート製や石材製、木材製、合成樹脂製、硝子製、陶器製などであっても構わない。
【００９２】
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。さらに太陽電池モジュールの受光面側、裏面側とも透光性基板を用いた光透過型太陽電池モジュールなどでも応用可能である。
【００９３】
【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な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、それぞれに配する棒状体を設けたので、太陽電池モジュールを金属屋根などの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、材料のロスを少なくし、製造コストを下げることができるようになった。
【００９４】
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、略コ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ので、モジュール枠への貼り付けが容易となり、このような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。
【００９５】
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。
【００９６】
さらに、本発明の太陽電池モジュール取付構造体によれば、隣接する棒状体の端部同士を当接させて嵌め合わせる嵌合構造を設けたので、設置部を構成するシール材同士の接続部に隙間ができないように、シール材を正確に、かつ簡単に位置合わせすることが可能となり、雨水の漏洩を有効に防止することができるとともに、取付作業における生産性を向上させることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる太陽電池モジュールの構造の一例を示す図であり、（ａ）は、太陽電池モジュールのパネル部の構造図、（ｂ）は、太陽電池モジュールのパネル部にモジュール枠を取り付けた構造図である。
【図２】本発明にかかる太陽電池モジュールに備えた設置部を示す図であり、（ａ）は、設置部であるシール材の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、シール材端部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の嵌合構造が奏する効果を説明する模式図であり、（ａ）は、本発明の範囲外の例、（ｂ）は、本発明の一例、（ｃ）は、本発明のより好ましい例を示す。
【図４】本発明にかかる取付構造体の例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、嵌合構造の拡大斜視図である。
【図５】本発明にかかる取付構造体の例を示す図であり、（ａ）、（ｂ）は、嵌合構造の拡大斜視図である。
【図６】本発明において、太陽電池モジュールが五角形の場合を示す図であり、（ａ）は、五角形の太陽電池モジュールの各辺に配された棒状体からなる設置部の構造図であり、（ｂ）は、棒状体の嵌合構造の拡大斜視図である。
【図７】本発明にかかる太陽電池モジュールに備えた設置部の他の例を示す図であり、（ａ）は、設置部であるシール材を示す斜視図であり、（ｂ）は、シール材端部の拡大斜視図である。
【図８】従来の太陽電池モジュールの設置構造を示す図であり、（ａ）は、太陽電池モジュールの背面図、（ｂ）は屋根に設置したときの側面図である。
【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：雨水の流れる方向
６：金属屋根
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：背面材
２６：接続タブ
２７：出力配線
２８：端子ボックス
３０：太陽電池パネル
３１、３２：長辺側モジュール枠
３３、３４：短辺側モジュール枠
３５：短辺部シール材
３６、３７：長辺部シール材
３８：嵌合部、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ：面
３９：嵌合部、３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ：面
４１：接合部、４１ａ、４１ｂ：棒状体
４２：嵌合部、４２ａ、４２ｂ、棒状体
４３：嵌合部、４３ａ、４３ｂ、棒状体
５０：嵌合構造、５０ａ、５０ｂ、棒状体
５１：嵌合構造、５１ａ、５１ｂ、棒状体
５２：嵌合構造、５２ａ、５２ｂ、棒状体
５３：嵌合構造、５３ａ、５３ｂ、棒状体
５４：嵌合構造、５４ａ、５４ｂ、棒状体
５５：五角形状の設置部、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅ：棒状体
５６、５７：シール材
５８、５９：嵌合構造
【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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