(57)【要約】  従来の太陽電池モジュールを架台へ取り付ける方法では、架台を作成した後で１枚づつ太陽電池モジュールをボルトなどで固定していたので、設置に手間がかかった。本発明の太陽電池モジュールは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置した太陽電池パネルに、さらに、構造用部材を配置して一体化してなる太陽電池モジュールであって、前記構造用部材が、少なくとも１つの他の前記太陽電池モジュールの前記構造部材と一体的に接続可能な構造を有することを特徴とする太陽電池モジュールなので、架台となる構造部材をあらかじめ太陽電池パネルと一体に組み立ててあり、現場で隣接するモジュールの構造部材同士を連結ジョイントする事により、太陽電池アレイを構成する事が出来る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置した太陽電池パネルに、さらに、構造用部材を配置して一体化してなる太陽電池モジュールであって、該構造用部材が、少なくとも１つの他の該太陽電池モジュールの該構造部材と一体的に接続可能な構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記構造部材が、２つ以上の他の前記太陽電池モジュールの前記構造部材と一体的に接続可能な構造を有す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】
前記構造部材が、前記太陽電池パネルの裏面材側に配置されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
２枚以上の前記太陽電池パネルが前記構造部材上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
複数の請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールが、前記一体的に接続可能な構造により、一体的に接続されてなる太陽電池設置面であって、前記構造部材を配置してなる前記太陽電池モジュールのみから構成されていることを特徴とする太陽電池設置面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物等に取り付ける太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池モジュールは、複数の太陽電池素子を電気的に直列及び／または並列に接続したものを、透光性基板と裏面材との間に、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充填材に封入し、さらに、これらににアルミ枠等を取り付けることで製造されている。【０００３】
このような太陽電池モジュールは、そのアルミ枠をボルトナット等で架台に取り付けることとで設置される。【０００４】
一方、近年建材一体型太陽電池モジュールが開発され、太陽電池モジュール個別にはアルミ枠を設けず、建造物等の固定物に直接ゴムなどの取付け部材を使用して挟持すること等により、一体的に取り付ける方法も開発されている。【０００５】
例えば、特開２００４−３２４２３３号公報に開示されている太陽電池モジュールの取り付け方法によれば、あらかじめ架台に固定板を取付け、この固定板に接着材を塗布して、この接着材により太陽電池モジュールの裏面を固定板に接着することにより、太陽電池モジュールを裏面で支えるようにして架台に直接取り付けている。
【特許文献１】特開２００４−３２４２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来の太陽電池モジュールを架台等に固定するには、あらかじめ太陽電池用の架台を設置しておき、ボルトナットでアルミフレームを固定したり、特別な挟持部材を使用して設置したりする必要があった。このため、その取り付け作業には、手間が掛かるという問題があつた。【０００７】
また、あらかじめ架台に固定板を取付けておき接着材を用いて、そこに太陽電池モジュールの裏面側を接着する方法では、接着材が硬化するまでの間、太陽電池モジュールと固定板との接着位置関係を保持しておく必要があるなど、設置工事に手間がかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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あらかじめ構造用部材と一体化しておき、施工方法を容易にして設置コストを削減出来る太陽電池モジュールを提供することにある。【０００９】
このような本発明の太陽電池モジュールは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置した太陽電池パネルに、さらに、構造用部材を配置して一体化してなる太陽電池モジュールであって、前記構造用部材が、少なくとも１つの他の前記太陽電池モジュールの前記構造部材と一体的に接続可能な構造を有することを特徴とする太陽電池モジュールであり、予め一体的に接続可能な構造を有する構造部材が太陽電池モジュールに一体的に配置されているので、太陽電池設置面が大面積であっても、容易に運搬できる太陽電池モジュールを、容易に高強度で施工可能であり、また、太陽電池モジュールを設置するための架台を最小限、場合によっては不要にできるので、設置コストを削減できる。また、従来の太陽電池モジュールにおけるアルミ枠の取り付けも不用となる。【００１０】
前記構造部材が、２つ以上の他の前記太陽電池モジュールの前記構造部材と一体的に接続可能な構造を有する場合、例えば前記構造部材が２個の前記接続可能な構造を有する場合には線状に前記太陽電池モジュールを繰り返し設置することができ、また、前記構造部材が４個の前記接続可能な構造を有する場合には面状に前記太陽電池モジュールを繰り返し設置することができる。【００１１】
前記構造部材は、前記太陽電池パネルの裏面材側に配置されていることが、前記太陽電池パネルへの太陽光照射を遮らないという点から好ましい。【００１２】
２枚以上の前記太陽電池パネルが前記構造部材上に配置されている太陽電池モジュールとすることが、太陽電池パネルの大きさによらず太陽電池モジュールの大きさを運搬や施工に適した大きさに適宜設定可能となるという点から好ましい。【００１３】
複数の本発明の太陽電池モジュールが、前記一体的に接続可能な構造により、一体的に接続されてなる太陽電池設置面であって、前記構造部材を配置してなる前記太陽電池モジュールのみから構成されている太陽電池設置面は強度、及び美観の点から優れた太陽電池設置面となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池モジュールによれば、従来のようなアルミ枠の取り付けも不用となり、あらかじめ一体化した構造用部材によって架台に容易に設置することが出来、また隣接する太陽電池モジュールの構造部材同士を連結或いは接続して固定する事が出来るので、軽量化とともに設置工事の工数を低減してコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュール実施例の裏面から見た斜視図である。
【図２】本発明に係る別の太陽電池モジュール実施例の裏面から見た斜視図である。
【図３】本発明に係るさらに別の太陽電池モジュール実施例の裏面から見た斜視図である。
【図４】本発明に係るさらに別の太陽電池モジュール取付方法に関する太陽電池モジュール図である。
【図５】本発明に係るさらに別の太陽電池モジュールのガードレールへの取付方法に関する図である。
【図６】本発明に係るさらに別の太陽電池モジュールの架台への取付方法に関する図である。
【図７】本発明に係るさらに別の太陽電池モジュール取付方法に関する太陽電池モジュール図である。
【符号の説明】
【００１６】
１１  太陽電池パネル
２１  構造部材Ａ
２２  構造部材Ａのジョイント部
３１  構造部材Ｂ
３２  構造部材Ｂの連結部
４１  端子ボックス
２３  構造部材Ｃ
２４  構造部材Ｃのジョイント部
５０  固定板
５１  パネル接着部
５２  ボルト取付部
５３  ガードレール
５４  架台
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の太陽電池モジュールは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置した太陽電池パネルに、さらに、構造用部材を配置して一体化してなる太陽電池モジュールであって、前記構造用部材が、少なくとも１つの他の前記太陽電池モジュールの前記構造部材と一体的に接続可能な構造を有することを特徴とする太陽電池モジュールなので、架台となる構造部材をあらかじめ太陽電池パネルと一体に組み立ててあり、現場で隣接するモジュールの構造部材同士を連結ジョイントする事により、太陽電池アレイを構成する事が出来る。【００１８】
まず、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと構造用部材とから構成される。【００１９】
太陽電池パネルは、太陽電池素子が透光性基板と裏面材との間に配置されてなり、透光性基板側から太陽電池素子に入射した太陽光により発生した電力を外部に取り出すための構造を有する。【００２０】
ここで透光性基板は、太陽電池素子へ太陽光を透過させる機能だけでなく、太陽電池素子を外部から物理的または化学的に保護する機能を果たしている。また、裏面材も外部から保護する機能を果たしている。従って、特に外部から太陽電池素子への水分の親友を防止する観点から、充填剤を用いて太陽電池素子は透光性基板と裏面材との間に封入されることが一般的である。【００２１】
ところで、例えば、ガラス板を用いた透光性基板自体が太陽電池素子を形成するための基板として用いられる所謂スーパーストレート型の太陽電池パネル、例えば薄膜シリコン太陽電池パネル、においては、裏面材の前記保護機能のみを考慮すれば足りることが多く、本発明の太陽電池モジュールに用いる太陽電池パネルとして特に有効である。このような薄膜太陽電池パネルの透光性基板としては、一般に、厚さ３〜６ｍｍの、５０ｃｍ角以上のサイズのガラス板が多く使用される。【００２２】
本発明の太陽電池モジュールは、このような太陽電池パネルにさらに一体的に構造用部材が配置されてなり、この構造用部材は隣接する太陽電池モジュールの同様な構造部材と一体的に接続可能な構造を有することを特徴としている。この構造部材が、２つ以上の他の太陽電池モジュールの構造部材と一体的に接続可能な構造を有する場合、例えば構造部材が２個の接続可能な構造を有する場合には線状に前記太陽電池モジュールを繰り返し設置することができ、また、構造部材が４個の接続可能な構造を有する場合には面状に太陽電池モジュールを繰り返し設置することができる。辺に設置する場合には３個、角に設置する場合には２個、そして線の端に設置する場合には１個の接続可能な構造を有する太陽電池モジュールが適していることはいうまでもない。【００２３】
例えば、本発明の他の実施形態の太陽電池モジュールの取り付け方法によれば、あらかじめ太陽電池パネルの裏面に固定板５０を接着材で接着して、例えば道路のガードレール５３に直接この固定板５０をボルト等で固定することにより、太陽電池パネルをガードレール５３に、簡便に、信頼性高く、特に太陽電池パネル用フレーム等を用いることなく設置可能である。この例を図４、図５に示す。この時、図４の固定板５０のようにパネル接着部５１とボルト取付部５２との間に屈曲部位を設けてクッション性を持たせると信頼性の点で好ましい。【００２４】
さらに本発明の別の他の実施形態の太陽電池モジュールの取り付け方法によれば、あらかじめ太陽電池パネル以外の取付構造として架台５４を設置して、一方太陽電池パネルの裏面に固定板５０を接着材で接着して、前記架台５４に直接この固定板５０をボルト等で固定することにより、太陽電池パネルを架台５４に、簡便に、信頼性高く、特に太陽電池パネル用フレーム等を用いることなく設置可能である。この例を図６に示す。この時、図７の固定板５０のようにボルト取付部５２をパネル接着部５１に対して垂直に立ち上げておくと、太陽電池パネルを架台５４に垂直に置くだけで仮固定可能なので、取付し易く、メンテナンスし易く好ましい。さらに、このようにボルト取付部５２とパネル接着部５１とが直角である場合には、架台５４の太陽電池パネルの設置面に両者の間に両者間の当たりを和らげるためのクッション材を挟むことが好ましい。なお、このような固定板５０のボルト取付部５２とパネル接着部５１とは別々の部材を熱可塑性樹脂で繋げて一体化したものでも良い。特に、ボルト取付部５２をインサート成型でパネル接着部５１に取り付ける方法で製作された固定部とすることが、前記クッション性を簡単に持たせることが可能なので好ましい。【００２５】
また、このような構造部材は、太陽電池パネルの裏面材側に配置されていることが、太陽電池パネルへの太陽光照射を遮らないという点から好ましい。【００２６】
さらに、２枚以上の太陽電池パネルが構造部材上に配置されている太陽電池モジュールとすることが、太陽電池パネルの大きさによらず太陽電池モジュールの大きさを運搬や施工に適した大きさに適宜設定可能となるという点から好ましい。【００２７】
このような本発明の太陽電池モジュールのみから構成されている太陽電池設置面は強度、及び美観の点から優れた太陽電池設置面となる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。【００２９】
（実施例１）
図１は、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。【００３０】
同図において、１１は太陽電池パネル、２１は構造部材Ａ、２２は構造部材Ａのジョイント部、４１は端子ボックスである
太陽電池パネル１１は、透光性基板と太陽電池素子、充填材、裏面材から成る。【００３１】
透光性基板は、厚さ３〜６ｍｍ程度のガラス板等が多く使用される。【００３２】
太陽電池素子は、厚さ０．３ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン、あるいは厚さ１ミクロン程度の薄膜シリコンが使用される。【００３３】
充填材は、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。【００３４】
裏面材は、水分を透過しないようにフッソ樹脂とアルミ箔とポリエステル樹脂を３層にラミネートしたものなどが多く用いられる。【００３５】
構造部材Ａ２１は、金属性の角パイプからなり太陽電池パネル１１をしっかりと固定出来るだけの剛性を持つものであり、ジョイント部２２により隣接する太陽電池モジュールの構造部材Ａと連結することが出来るようになっている。【００３６】
太陽電池パネル１１の裏面と構造部材２１は、シリコン樹脂などの接着材または両面粘着テープあるいはホットメルト接着材の単体または組合せにより、構造的に接合されている。【００３７】
構造部材Ａのジョイント部の結合方法についても、単なる差込式の勘合から、接着材を塗布しての勘合、あるいはボルトナットで締め付けて固定することも可能で、適宜選択される。【００３８】
（実施例２）
以下、本発明の別の実施形態を添付図面を用いて説明する。【００３９】
図２は、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。
同図において、１１は太陽電池パネル、３１は構造部材Ｂ、３２は構造部材Ｂの連結具、４１は端子ボックスである。【００４０】
太陽電池パネル１１は、透光性基板と太陽電池素子、充填材、裏面材から成り、実施例１と同様である。【００４１】
構造部材Ｂ３１は、金属性の成形板からなり太陽電池パネル１１をしっかりと固定出来るだけの剛性を持つものであり、連結具３２により隣接する太陽電池モジュールの構造部材Ｂと連結することが出来るようになっている。【００４２】
太陽電池パネル１１の裏面と構造部材３１は、シリコン樹脂などの接着材または両面粘着テープあるいはホットメルト接着材の単体または組合せにより、構造的に接合されている。【００４３】
構造部材Ｂのジョイント部の結合方法についても、ボルトナットで締め付けて固定するだけでなく、接着材を塗布しての差込勘合など適宜選択される。【００４４】
本実施例では、一つの構造部材に１枚の太陽電池パネルが組み込まれているが、一つの構造部材に複数の太陽電池パネルを搭載する事も可能である。【００４５】
図２に示す実施形態の太陽電池モジュールは、複数のこれらのモジュールにより太陽電池設置面を形成した場合、隣接する太陽電池モジュールに囲まれた太陽電池モジュールを、何らかの不具合等により取り外す必要が生じた場合でも、ボルトナット等の留め治具を外すことで、取り外す必要がある太陽電池モジュール（１枚でも複数でも）のみを単独で取り外すことができる点で図１に示す実施形態の太陽電池モジュールよりも有効である。特に、透光性基板側から前記留め治具を取り外せるようにしてある場合には、さらに、容易に太陽電池モジュールの取り外しができるので有効である。【００４６】
（実施例３）
以下、本発明のさらに別の実施形態を添付図面を用いて説明する。【００４７】
図３は、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。【００４８】
同図において、１１は太陽電池パネル、２３は構造部材Ｃ、２４は構造部材Ｃのジョイント部、４１は端子ボックスである。【００４９】
個々の部材の構成は実施例１と同様であるが、ここでは一つの構造部材に２枚の太陽電池パネルが組み込まれている。【００５０】
一つの構造部材に何枚の太陽電池パネルを組み込むかは、設置形態や用途によって適宜選択される。例えば、この例では２枚であるが、場合によれば４〜６枚の太陽電池パネルを組み込むことも可能である。
【図１】
2006121013.tif 000002
【図２】
2006121013.tif 000003
【図３】
2006121013.tif 000004
【図４】
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【図５】
2006121013.tif 000006
【図６】
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【図７】
2006121013.tif 000008
【国際調査報告】
2006121013.tif 000009
2006121013.tif 000010
2006121013.tif 000011
2006121013.tif 000012