(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの周辺部分での変形やそれに起因する剥離を防止する。【解決手段】表面板３と、背面支持板２と、多数の太陽電池セル４を封止しかつ前記表面板３と背面支持板２との間に配置された封止材層５とが積層された積層体６を有する太陽電池モジュールであって、積層体６の周辺部で、封止材層５をその厚さ方向に貫通して表面板３と背面支持板２とに端部が固着されて表面板３と背面支持板２とを連結したスペーサ部１２が、周辺部に沿って所定の間隔をあけて設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面板と、背面支持板と、多数の太陽電池セルを封止しかつ前記表面板と前記背面支持板との間に配置された封止材層とが積層された積層体を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記積層体の周辺部で、前記封止材層をその厚さ方向に貫通して前記表面板と前記背面支持板とを一体化させるように前記表面板と前記背面支持板とを連結するスペーサ部が、前記周辺部に沿って所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池セルを封止している封止材層の一方の面に表面板を設け、かつ他方の面に背面支持板を設けた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の太陽電池モジュールが特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された太陽電池モジュールは、太陽電池セルを封止している充填材材料を、太陽電池セルが存在していない周辺部で盛り上げて隆起部を形成することにより、充填材材料の剥離を抑制するように構成されている。また、特許文献２には、太陽電池モジュール製造時のセル封止工程におけるモジュール端面からの封止材料のはみ出しを防止するために表面板と背面支持板との間にはみ出し防止壁を設けることが記載されている。さらに、特許文献３には、封止樹脂層の外周部を取り巻くシール材を上下のガラス層の間に設けた太陽電池モジュールが記載されている。なお、特許文献４には、薄膜太陽電池素子が形成されたガラス基板と、封止材フィルムと、カバーガラスとを積層する際にその積層体の端部に潰れが生じる課題が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７２０１７４号公報
【特許文献２】特開２０１４−０１３８７５号公報
【特許文献３】特開２０１４−２１２３１３号公報
【特許文献４】特開２０１４−００３１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、周辺部（もしくは輪郭部）が隆起部によって盛り上がることが必須になるから、太陽電池モジュールの形状が特殊なものになり、太陽電池モジュールの見栄えが損なわれたり、形状の自由度が阻害されるなどの不都合が生じる可能性がある。なお、特許文献２や特許文献３に記載された構成では、封止材層の外周部を全周に亘って閉じている防止壁やシール材は、封止材のはみ出しを防ぐことができるとしても、外力あるいは熱応力に対する強度部材として機能することがないから、特許文献１に記載されている構成と同様の課題がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、外観を損なうことなく端部もしくは周縁部での変形や剥離を抑制することの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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決するために、この発明は、表面板と、背面支持板と、多数の太陽電池セルを封止しかつ前記表面板と背面支持板との間に配置された封止材層とが積層された積層体を有する太陽電池モジュールにおいて、前記積層体の周辺部で、前記封止材層をその厚さ方向に貫通して前記表面板と前記背面支持板とを一体化させるように前記表面板と前記背面支持板とを連結するスペーサ部が、前記周辺部に沿って所定の間隔をあけて設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、スペーサ部が設けられていることにより、背面支持板と表面板とを接近させる方向の応力による変形や、背面支持板と表面板とを離隔させる方向の応力による変形を防止することができ、それに伴って表面板あるいは背面支持板と封止材層との周縁部もしくは端部を起点とした剥離を防止もしくは抑制することができる。また、スペーサ部は、間隔をあけて配置されているので、封止材はそれらのスペーサ部の間を通って表面板や背面支持板の端部にまで充填されている状態になり、その結果、周縁部もしくは端部を起点とした剥離を防止もしくは抑制することができる。さらに、この発明では、表面側あるいは背面側に突出する部分が特には生じないので、外観を損なうことがなく、さらには軽量化が特には阻害されない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施例の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】そのスペーサ部の配列の状態を示すための図であって、背面支持板の下面から見た部分図である。
【図３】そのスペーサ部と背面支持板とを固着する構造の一例を示す部分断面図である。
【図４】スペーサ部と背面支持板とを固着する構造の他の例を示す部分断面図である。
【図５】この発明の他の実施例の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】この発明の更に他の実施例の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】この発明のまた更に他の実施例の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る太陽電池モジュールの一実施例について説明する。図１に示される太陽電池モジュール１は、その全体を強固に支持できる剛性を有する背面支持板２と、太陽電池モジュール１の最上部に位置する表面板３と、これら背面支持板２と表面板３との間で、所定のパターンで配列された多数の太陽電池セル４を封止する封止材層５とからなる積層体６とを有している。
【００１０】
背面支持板２は、剛性材料、例えば、ＣＦＲＰ（カーボン繊維強化プラスチック）、アルミ合金、ＰＣ（ポリカーボネイト）から構成されている。表面板３は、長期にわたる耐候性および光透過性を維持できるような材料、例えばＰＣ（ポリカーボネイト）、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチテレンテレフタレート）から構成されている。更に、太陽電池セル４は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＣＩＧＳ，IIIV族化合物などから構成され、１つのモジュールから所定の定格出力が得られように互いに接続されており、図示されていない引き出し線を介して太陽電池モジュール１から電力が出力されるようになっている。これら、太陽電池セル４を封止する封止材層５は、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、アイオノマー樹脂等の透明材料から構成されている。この積層体６の基本的な構造は、従来知られている太陽電池モジュールとほぼ同様である。
【００１１】
図１に示されるように、表面板３の端部（周縁部）には、端面を保護するフレーム部７が設けられている。このフレーム部７は、表面板３から外側に水平方向に延びる水平延長部８と、その後下方に屈曲する屈曲部９と、背面支持板２の端部（周縁部）から離間した状態で少なくとも背面支持板２の高さまで垂直方向に延びる垂直延長部１０とを有する構造部１１と、表面板３の外周縁部に沿った複数の離間した位置にて、構造部１１の水平延長部８から背面支持板２まで延びかつ背面支持板２に固定されたスペーサ部１２とから構成されている。
【００１２】
図１に示される実施例では、前記水平延長部８は、表面板３の端部に設けられた段部１３上に配置され、適当な接着剤により表面板３に接合されている。この水平延長部８の上部表面１４と段部１３が設けられていない表面板３の上部表面１５とは、ほぼ面一となっている。
【００１３】
この水平延長部８の端部から下方向に屈曲する屈曲部９は、所定の曲率で湾曲しているが、直角に曲がってもよい。更にこの屈曲部９から下方に延びる垂直延長部１０の端縁部は、背面支持板２の下部表面１６と同じ高さに一致している。図示する例では、次第に肉厚となっているが、一定の肉厚でもよい。
【００１４】
更に、図１に示されるように水平延長部８の下部表面から一体的にスペーサ部１２が延び、背面支持板２の上部表面１７まで垂直方向に延びている。このスペーサ部１２は、図２に模式的に示すように、太陽電池モジュール１の周縁部に沿って互いに間隔をあけて多数が配置されている。このスペーサ部１２は、ピンもしくは軸状の部分であって、その水平横断面は円形でもよいし矩形でもよい。また、スペーサ部１２の下端部は、図３に示されるように端部から更に突出した突起１８を背面支持板２に設けられた貫通孔１９に貫通させ、カシメ加工により固定してもよい。このような構造であれば、スペーサ部１２あるいはこれと一体の構造部１１と背面支持板２との相互の位置決めが容易になる。また、溶融圧着加工でスペーサ部１２を背面支持板２に固定してもよい。さらに、図４に示されるように、下方からビス２０等により、背面支持板２に固定してもよい。
【００１５】
なお、前記フレーム部７は、表面板３と同一の材料から構成してもよく、あるいは表面板３よりも高い機械的強度および耐候性を望む場合には、別の材料、例えばゴム、ＰＣ（ポリカーボネイト）から構成してもよい。後者の場合において、フレーム部７が、太陽電池セル４への光の入射を阻害しない位置に配置されている場合、透明性を有していなくてもよい。また、図１では、この太陽電池モジュール１は、全体に平らな形状に示されているが、対向する側面に沿って湾曲していてもよいし、中央部が突出したレンズ形状でもよい。
【００１６】
上述した図１に示す太陽電池モジュール１では、フレーム部７が表面板３における外周縁部に形成されている段部１３に嵌め込まれて接合されてフレーム部７と表面板３とが一体化され、そのフレーム部７に形成されているスペーサ部１２が表面板３および封止材層５を貫通して背面支持板２に固着されている。すなわち、表面板３と背面支持板２とがスペーサ部１２によって一体化するように連結されている。したがって、太陽電池モジュール１の周辺部に掛かる押し潰す方向の荷重はスペーサ部１２によって受け持たれるから、周辺部が潰れるなどの変形が防止もしくは抑制される。また、同様に、表面板３と背面支持板２とを離隔させる方向の荷重をスペーサ部１２が支えるので、表面板３あるいは背面支持板２が封止材層５から剥がれるなどの変形が防止もしくは抑制される。さらに、フレーム部７を構成している構造部１１は、その剛性を高くしておくことができるので、いわゆる補強枠として機能し、その結果、これと一体となっている表面板３の曲げ剛性が高くなり、前記積層体６自体の変形が防止もしくは抑制されるだけでなく、周辺部の変形が防止もしくは抑制される。このような変形防止作用は、外力に対してだけでなく、熱応力に対しても生じるので、結局、積層体６の端部もしくは周縁部を起点とした表面板３もしくは背面支持板２と封止材層５との剥離や剥離の進行を防止もしくは抑制することができる。このような機能を生じさせるスペーサ部１２は、積層体６の内部に設けられていて外観をなすものではないから、太陽電池モジュール１の外観が損なわれることがなく、またその外形形状の自由度が損なわれることがない。
【００１７】
つぎに、上述した構成の一部を変更した他の例を、以下に説明する。図５には、図１に示された実施例において、フレーム部７の垂直延長部１０の下端面２１を背面支持板２の下部表面１６の高さより長さＬだけ長くした例が示されている。このようにすることにより、バックリングに対する抑止力が大きくなる。
【００１８】
図６に示す例は、表面板３の外周部分に、前述した構成のフレーム部７を一体成形した例である。表面板３は光を透過させつつ太陽電池セル４あるいは封止材層５を保護するためのものであるから、積層体６の外周部もしくは輪郭部の保護のためのフレーム部７を表面板３と同一材料で構成することが可能である。したがって、前述したスペーサ部１２は表面板３およびフレーム部７と一体になっている。
【００１９】
図７に示す例は、背面支持板２の周辺部に、スペーサ部１２を嵌め込む貫通孔１９を形成し、ここに挿入したスペーサ部１２の下端部をかしめてスペーサ部１２と背面支持板２とを固着した例である。このような構成であれば、前述した図３に示す構成と同様に、積層体６におけるフレーム部７の位置決めが容易になる。
【００２０】
これら図５ないし図７に示すいずれの構成であっても、表面板３と背面支持板２との周辺部分がスペーサ部１２によって連結されて一体化されているので、積層体６の周辺部分の変形やそれに起因する剥離もしくは剥離の進行を効果的に防止もしくは抑制することができる。また、フレーム部７が太陽電池モジュール１の全体およびその周辺部分の曲げ剛性を向上させることは、図１に示す例と同様である。
【００２１】
以上で、種々の実施例を参照して、この発明について説明したが、この発明は、図示し、説明した実施例だけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能であることは当然である。
【符号の説明】
【００２２】
１…太陽電池モジュール、  ２…背面支持板、  ３…表面板、  ４…太陽電池セル、  ５…封止材層、  ６…積層体、  ７…フレーム部、  ８…水平延長部、  ９…屈曲部、  １０…垂直延長部、  １１…構造部、  １２…スペーサ部、  １３…段部、  １４…上部表面、  １５…上部表面、  １６…下部表面、  １７…上部表面、  １８…突起、  １９…貫通孔、  ２０…ビス、  ２１…下端面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016152332.tif 000006
【図５】
2016152332.tif 000007
【図６】
2016152332.tif 000008
【図７】
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