JP3801385B2

JP3801385B2 - 太陽電池パネル構造体

Info

Publication number: JP3801385B2
Application number: JP15505799A
Authority: JP
Inventors: 一晃大嶋; 芳一縄田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: JP2000349315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）を使用した太陽電池モジュールを簡易にパネル化した太陽電池パネル構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）型太陽電池は、標準青板ガラス基板上にＳｎＯからなる透明電極、ｐ／ｉ／ｎ（又はｎ／ｉ／ｐ）型のアモルファスシリコンからなる発電膜及びＡｌからなる裏面電極を順次積層した構成となっている。
【０００３】
従来、こうしたａ−Ｓｉ型太陽電池を備えた太陽電池パネル構造体としては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すものが知られている。ここで、図４（Ａ）は同構造体の裏面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。
【０００４】
図中の符番１は、例えば４０ｃｍ角、厚さ１．１ｍｍの青板ガラス基板にアモルファスシリコンからなる発電膜、裏面電極を順次形成してなる太陽電池モジュールを示す。この太陽電池モジュール１は４枚並べられ、９０ｃｍ角、厚み４ｍｍの強化ガラス板２にエチレン−酢酸ビニル共重合体等からなる透明樹脂層３で接着して受光表面を強化している。強化ガラス板２の裏面側には、接着用の透明樹脂層４、５及び防水シート６が形成されている。前記強化ガラス板２を含むパネルの端部は、環状のゴム枠７によって固定される。
【０００５】
こうした構成の太陽電池パネル構造体において、４枚の太陽電池モジュール１は、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように強化ガラス板２の裏面側から前記裏面電極の一部が銅箔テープ（銅箔電極）８との接触部で銀ペースト８１により接着され、互いに電気的に接続されている。なお、図５（Ａ）は太陽電池パネル構造体の裏面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の要部Ｐの部分拡大図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。
【０００６】
また、かかる太陽電池パネル構造体は、図６に示すように、太陽電池モジュール１の銅箔テープ８にリード線（＋極）１０、リード線（−極）１１を接続し、これらリード線１０、１１をカシメ部材１２によりかしめた状態で裏面側を封止剤１３により封止した後、使用される。なお、付番１４は、強化ガラス板２の裏面側に設けられたリード線取り出し用の環状の樹脂パイプを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の太陽電池パネル構造体によれば、以下に述べる問題点を有していた。
（１）従来のような厚い強化ガラスはコスト高となる。
（２）強化ガラス板２の裏面側には、接着用の透明樹脂層４、５が使用されているため、水分による劣化する。
（３）強化ガラス板２を含むパネルの端部は、環状のゴム枠７によって固定されるため、余分な施工時間がかかる。
このように、従来の太陽電池パネル構造体によれば、水分に劣化が生じるとともに、強化ガラスの使用やパネルの組み立ての点からコスト高になる。
【０００８】
本発明は、こうした事情を考慮してなされたもので、安価な基板を二枚重ね合わせて強化させるとともに、周囲を防水接着用樹脂でシールした構成とすることにより、水分による劣化を防止できるとともに、コスト低減を図ることができる太陽電池パネル構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、裏面用ガラス基板と、矩形状の透明ガラス基板上に透明電極、発電膜、及び裏面電極が順次形成された複数の太陽電池モジュールと、を具備し、その裏面用ガラス基板の少なくとも一辺は、その透明ガラス基板の一辺の複数倍の大きさであり、その複数の太陽電池モジュールは、その裏面用基板上に接着剤を介してその裏面電極側がその裏面用ガラス基板側になるように接着され、その複数の太陽電池モジュールの周囲は、防水性を有する防水用接着剤で塞がれ、その複数の太陽電池モジュール間の隙間は防水性を有する防水用接着剤で塞がれており、その裏面用ガラス基板側から、電極端子が取り出されることを特徴とする太陽電池パネル構造体である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において、太陽電池パネル構造体を例えば２モジュール分組み合わせ、モジュール間の隙間を防水用接着材で塞ぐことにより長方形状のパネルを構成することができる。
【００１１】
本発明において、透明基板及び裏面用基板としては、例えば青板ガラス基板が挙げられるが、これに限定されない。特に、裏面側に配置される裏面用基板としては、強度と平滑性が維持できるならばステンレス板、プラスチック板などでもよい。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
（実施例１）図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照する。ここで、図１（Ａ）は本発明の実施例１に係る太陽電池パネル構造体の裏面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う要部の断面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の要部の断面図を示す。
【００１３】
図中の付番２１は、４０ｃｍ角，板厚２ｍｍの青板ガラス基板（透明基板）を示す。この青板ガラス基板２１の主面には、ＳｎＯ2 からなる透明電極２２、ｐ型／ｉ型／ｎ型の順に非晶質シリコン層が積層された発電膜２３及びＩＴＯ層２４ａ，Ａｌ層２４ｂからなる裏面電極２４が順次形成され、太陽電池モジュール２５が構成されている。この太陽電池モジュール２５の裏面電極側には、モジュール中心部に接着シート２６を介するとともに、周辺部に防水用接着材２７を介して前記基板２１と同一寸法，同板厚の青板ガラス基板（裏面用基板）２８が接着されている。この青板ガラス基板２８は前記青板ガラス基板２１の裏面に張り付けられた後、加熱して固化される。
【００１４】
前記青板ガラス基板２８側からは、電極端子２９、３０が取り出されている。図１（Ｂ）の要部断面図において、青板ガラス基板２１に積層された太陽電池モジュール２５の裏面電極側の一部に銀ペースト２９ａを介して電極端子２９を接続することにより太陽電池モジュールから電気を取り出す。なお、電極端子３０の取り出し方も、電極端子２９の場合と同様である。
【００１５】
上記実施例１によれば、太陽電池モジュール２５を形成した安価な青板ガラス基板２１に、安価な別の青板ガラス基板２８を接着シート２６を介して接着して強度をもたせた構成となっているため、従来の厚肉強化ガラスを用いた太陽電池モジュール構造体と比べ、強度を維持したまま接着シートの枚数を減らし、さらにゴム枠の排除等から材料費がを減少できるので、コストを低減できる。また、青板ガラス基板２１、２８同士の接続個所（接着シート２６）の周囲を防水用接着材２７により囲んでいるため、青板ガラス基板２１、２８間から水分が進入するのを防止できる。更に、従来のようにゴム枠を使用する必要がないので、施工工程を少なくできる。更には、パネルの寸法が従来と比べ小さいため、単一のパネルを組み合わせて様々な大きさのパネル構造体を作製できるので、パネル寸法の自由度を従来と比べ大幅に増加させることができる。
【００１６】
（実施例２）図２を参照する。但し、図１と同部材は同付番を付して説明を省略する。実施例２は、太陽電池モジュール２５を形成した青板ガラス基板２１を所定の寸法に一部切り欠いて青板ガラス基板２１ａ，２１ｂとし、これらの青板ガラス基板２１ａ，２１ｂの裏面側に４０ｃｍ×９０ｃｍの青板ガラス基板３１を張り合わせ（２モジュール組み合わせ）て４０ｃｍ×９０ｃｍ寸法の太陽電池パネル構造体としたものである。なお、青板ガラス基板２１ａ，２１ｂ間の隙間は、防水接着材３２よりコーティングし、雨水の進入を防止している。なお、上記実施例２では、２つの太陽電池モジュールを組み合わせた場合であるが、これに限らない。また、平面形状が長方形の太陽電池パネル構造体３３は、図３に示すように簡易スレート屋根３４の一部に接着剤（図示せず）を介して貼り付けて利用することができる。
【００１７】
なお、上記実施例では、図示していないが、いずれの場合も裏面側の青板ガラス板の中央に電極取り出し用の穴を設けることが好ましい。この穴は、接着用樹脂の空気抜きとしても効果的である。また、上記実施例では、裏面用基板として青板ガラス基板を用いた場合について述べたが、これに限らず、ステンレス板、プラスチック板等強度と平滑性が維持できる材料を使用してもよい。
【００１８】
更に、上記実施例では、青板ガラス基板の形状、板厚あるいは各部材の材料等について具体的な数値を示したが、これは一例を開示したもので、これにより本特許の権利範囲が限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、安価なガラス板を二枚重ね合わせて強化させるとともに、周囲を防水接着用樹脂でシールした構成とすることにより、水分による劣化を防止できるとともに、コスト低減を図ることができる太陽電池パネル構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る太陽電池パネル構造体の説明図。
【図２】本発明の実施例２に係る太陽電池パネル構造体の説明図。
【図３】本発明の実施例２に係る太陽電池パネル構造体を貼り付けた簡易スレート屋根の説明図。
【図４】従来の太陽電池パネル構造体の説明図。
【図５】図４の太陽電池パネル構造体の裏面側における電極の取り出し状況を示す説明図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
２１、２８…青板ガラス基板、
２２…透明電極、
２３…発電膜、
２４…裏面電極、
２５…太陽電池モジュール、
２６…接着シート、
２７…防水用接着材、
３３、４１、４２、４３…太陽電池モジュール構造体。

Claims

矩形状の裏面用ガラス基板と、
矩形状の透明ガラス基板上に透明電極、発電膜、及び裏面電極が順次形成された複数の太陽電池モジュールと、
を具備し、
前記裏面用ガラス基板の少なくとも一辺は、前記透明ガラス基板の一辺の複数倍の大きさであり、
前記複数の太陽電池モジュールは、前記裏面用ガラス基板上に接着剤を介して前記裏面電極側が前記裏面用ガラス基板側になるように接着され、
前記複数の太陽電池モジュールの周囲は防水性を有する防水用接着剤で塞がれ、
前記複数の太陽電池モジュール間の隙間は防水性を有する防水用接着剤で塞がれており、
前記裏面用ガラス基板側から、電極端子が取り出される
太陽電池パネル構造体。