JPS63143879A - 太陽電池装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、太陽光発電用途の太陽電池装置に関する６ 〔従来の技術〕 一般に太陽電池装置は、第３図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、支持架台８に太陽電池モジュール９を固定してなり
、太陽電池モジュール９は太陽電池素子１を複数個直列
あるいは並列に接続し、光透過性の高いカバーガラス２
と、透湿性の低い合成フィルムを材料とする裏面材料４
の間に熱可塑性樹脂の充填材料３を用い、封入された構
造のものを、充填材料への吸水を防止するためゴム弾性
体のシール材５とシリコンシーラー等の接着剤６を介し
て金属フレーム７により周辺を固定して製作される。こ
の構造では、ゴム弾性体や接着剤。

金属フレームを用いて端部シールがなされている。

尚、この種のものは、特開昭５８−５４６７９号公報に
示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、Ａｎを用いても金属フレームの重量は
太陽電池モジュール９の約３割を占め、軽量化の点につ
いて配慮がなされておらず、また、架台設置時に側面が
金属フレームで四方が覆われているため、通風性が悪く
、放熱性の面での配慮がされてなく、重く、太陽電池素
子１の温度上昇により出力面で不利である等の問題があ
った。

本発明の目的は、機械的強度が高く、耐候性で放熱性が
良くて高出力が得られ、軽量な太陽電池装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、Ａ１等金属フレーム及びゴム弾性体の接着
材を排し、吸水率の小さく耐候性の良好なエポキシ樹脂
に適量の顔料、カーボン粉、ガラス短繊維等を混合した
レジン等を用いて周辺をシールし、かつ風速６０ｍ／ｓ
相当の荷重に耐えられる機械的強度をもたせるための支
持体を定められた位置に取付けることにより達成される
。

〔作用〕

本発明では、重量化の原因となっていた金属フレームの
代りに、耐候性合成樹脂で太陽電池モジュールの端部全
周を封止している。耐候性合成樹脂は、エポキシ樹脂に
炭酸カルシウム等の顔料およびカーボンの粉の少なくと
も一種が岐加されて黄変や材料強度低下防止、耐候性向
上が為され、また、１〜３ｍ程度のガラス短繊維が添加
されてクラック発生が防止される。太陽電池モジュール
は耐候性合成樹脂により封止されるだけであるから、長
尺物となってたわむと、ガラス、合成フィルム、その間
の合成樹脂の界面がたわみのくり返しで、剥離するおそ
れがある１本発明では、たわみが最小となる位置で太陽
電池モジュールが支持架台に固定される。それによって
、軽量化、高機械的強度、高耐候性、高放熱性で高出力
が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例として示した第１図を用い
て説明する。

第１図（ａ）（ｂ）において、第３図に示したものと同
一物、相当物には同一符号を付けている。

太陽電池モジュール１９は支持体１７により支持架台８
に固定されている。太陽電池モジュール１９は、金属フ
レームを用いず、耐候性合成樹脂、即ち、シール材１５
により端部全周が封止されている。

シール材１５としては、第１表に示すアミン系樹脂を硬
化材としたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主成分と
する前述の顔料やカーボン粉、ガラス短繊維の混合組成
比で、モジュールの端部にシール材１５として塗布し耐
候性試験を行った。

耐候性試験は、温湿度サイクル試験（−２０℃〜８０”
Ｃ，５０サイクル）、高温放置（８０℃。

５００ｈ）、高温高湿試験（８０℃、９５％ＲＨ。

５００ｈ）、サンシャインカーボンアーク試験（１２０
分中１ｓ分散水、５００ｈ）、および電気特性試験（耐
電圧ＡＣ，２０００Ｖ１分リーク電流１ｎｍＡ以下、絶
縁抵抗、ｌ　ＯＯＯＶメーガ。

５００ＭΩ以上）の試験項目によって行った。

エポキシ樹脂のみでシールを行ったものは、黄変や材料
強度の低下、クラックの発生が見られた。

次にこれらの対策として、顔料の配合量を変えたものの
試験結果を第１表、Ｎｌ１２〜＆５に示す、これより顔
料の最適量としては、３０〜５０重量部が得られた。し
かし、この組成では黄変の発生があり、この対策として
、顔料３０〜５０重量部のものについて、カーボンの配
合量を変えたものの試験結果を第１表＆６〜Ｎへ８に示
す、この結果より電気特性も良好なカーボンの最適量と
して１〜３重量部が得られた。

さらに、クラック発生については、太陽電池が長期問屋
外で暴露されて使用されるため、その改良を行った。ガ
ラス短繊維の配合量を変えたものの試験結果を第１表＆
９〜Ｎ１１１３に示す。この結果、いずれの配合量もク
ラックの発生防止には良好であるが、３０重量部のもの
では流動性が悪く塗布作業がむずかしかった。

以上の結果は、その他のエポキシ樹脂や顔料。

カーボン、ガラス短繊維でも同等の結果が得られた。

これより、太陽電池モジュー゛ルの端部シール材料とし
て、エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂当量１９０〜２００
のビスフェノールＡ型エポキシ樹ゝ脂１００重量部、３
．９−（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テ
トロキサスピロｒ５．５Ｊウンデンセン、ブチルグリシ
ジエルエテル硬化材４０〜７０重量部、炭酸カルシウム
１０〜５０重量部、カーボンブラック０．５〜２．０重
量部、ガラス短繊維５〜２０重量部からなる組成物を、
大官電池モジュール１９の端部シール材料１５として使
用した。また、架台固定用の長方形の支持体１７として
ＡＢＳ樹脂にボルトネジ穴を設けたものを２ヶ用い、風
速６０ｍ／ｓ相当の荷重が加わった場合の太陽電池モジ
ュール１９に発生するたわみを計算し、モジュール全長
を１２２０ａｎとしたときのたわみが最小となる位置と
して、支持体の位置が太陽電池モジュール１９中央から
３５０■すなわち２ケの支持体間の距離が７００ｍｍと
なる位置にポリウレタン系の接着材により取り付けた。

実際に耐風圧試験を実施し、外観、特性とも問題のない
ことを確認した。

更にたわみが最小となる範囲について求めてみたところ
、支持体１７を太陽電池モジュール１９の中央から長手
方向に測って４９〜６６％の範囲に設けておくなら、ガ
ラス２９合成樹脂３９合成フィルム４がたわみのくり返
りにより剥離しないことが分った。

本発明の第２の実施例を第２図を用いて説明する。太陽
電池モジュール１９は第１の実施例と回磁であるが、架
台固定用の支持体１８をブロック状としたＡＢＳ樹脂等
にボルトネジ穴を設け、長手方向の取付は位置は第１の
実施例と同様の位置とし、さらに太陽電池モジュール１
９真面の中央部にもブロックを取付け、かつ重量が第１
の実施例よりも軽量化されるような構造としたものであ
る。

第１．第２の実施の支持体１７．１８として、ＡＢＳ樹
脂を用いたが、これに代るものとして、Ａｎ角パイプや
Ｉ形ＡＱ材を用いても軽量化できる。

本実施例によれば、太陽電池モジュールの周辺を固定し
ているＡｆｌフレームを排し、エポキシ樹脂を主成分と
するレジンにより端面をシールし、裏面の選ばれた位置
に機械的強度を保つための支持体を取付けた構造とする
ことにより、重量を約′２０〜２８％低減でき、放熱性
の点でも効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高価でかつ重い金属フレームを使用す
ることなく、従来のものに比べ２０〜２８％重量が低減
でき、また、通風性が良くなるので、温度上昇による特
性低下が起きにくく、機械的強度大、耐候性向上の点で
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明装置の一実施例を示し、（
ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の１−１切断線に沿った
斜視図、第２′ｙ！Ｉは本発明装置の第二の実施例を示
す斜視図、第３図（ａ）（ｂ）は従来装置を示し、（ａ
）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の■−■切断線に沿った断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直列あるいは並列接続した複数個の太陽電池素子を
   高光透過性ガラスと低透湿性合成フィルムの間に配置し
   、ガラスと合成フィルムの間を透明性合成樹脂で充填し
   た太陽電池モジュールを支持架台に固定した太陽電池装
   置において、太陽電池モジュールの端部全周を耐候性合
   成樹脂で封止し、太陽電池モジュールをその合成フィル
   ム側で太陽電池モジュールの中央から長手方向に沿つて
   測つて太陽電池モジュールの長手方向長の４９〜６６％
   の範囲において支持架台に固定していることを特徴とす
   る太陽電池装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、透明性合成樹脂は
   熱可塑性のポリビニールブチラールあるいはエチレン酢
   酸ビニール共重合体よりなるものであり、耐候性合成樹
   脂は室温硬化性エポキシ樹脂よりなるものであることを
   特徴とする太陽電池装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、太陽電池モジュー
   ルは中央においても支持架台に固定していることを特徴
   とする太陽電池装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、耐候性合成樹脂は
   ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化材とか
   らなり、炭酸カルシウムおよびカーボンの粉の少なくと
   も一種、およびガラス短繊維が添加されたものであるこ
   とを特徴とする太陽電池装置。