JPH09119202A - High-rigidity solar cell module - Google Patents
High-rigidity solar cell moduleInfo
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、家屋の屋根やビル
の外壁として好適な太陽電池モジュールに関し、太陽電
池モジュールの剛性の向上を目的とし、さらに非晶質シ
リコン系太陽電池の信頼性向上に適した高剛性太陽電池
モジュールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module suitable as a roof of a house or an outer wall of a building, for the purpose of improving the rigidity of the solar cell module, and further for improving the reliability of an amorphous silicon solar cell. The present invention relates to a suitable high-rigidity solar cell module.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、地球環境問題に対する取り組みの
一環として、ビルや一般家屋などの建築物に設置される
太陽光発電システムが種々提案され実用化されている。
通常、このような太陽光発電システムは、ビルの屋上や
家屋の屋根上に複数の太陽電池モジュールを設置するこ
とで構成されている。2. Description of the Related Art In recent years, various solar power generation systems to be installed in buildings such as buildings and ordinary houses have been proposed and put into practical use as part of efforts to address global environmental problems.
Usually, such a solar power generation system is configured by installing a plurality of solar cell modules on the roof of a building or the roof of a house.
【0003】この太陽電池モジュールは、通常透光基板
上に太陽電池素子として非晶質シリコン系半導体層を堆
積したものや、透光基板上に結晶系のシリコン半導体板
を封入した太陽電池パネルと、この太陽電池パネルを保
持する枠体とを備え、例えば家屋の屋根上に設置する場
合には、家屋の母屋上に設けられた、垂木、野地板、屋
根瓦からなる屋根の、所望の屋根瓦を取り除き、その部
分の野地板に取付具を立設固定し、取付具の上端に枠体
を固定して、屋根瓦上に一定の間隔をあけて浮かした状
態に設置される。This solar cell module is generally a solar cell panel in which an amorphous silicon semiconductor layer is deposited as a solar cell element on a transparent substrate, or a solar cell panel in which a crystalline silicon semiconductor plate is enclosed on the transparent substrate. , A frame that holds this solar cell panel, and, for example, when installing on the roof of a house, a desired roof of the roof made of rafters, field boards, roof tiles provided on the roof of the house The roof tile is removed, the fixture is erected and fixed to the field plate of the part, the frame is fixed to the upper end of the fixture, and the roof tile is installed at a certain interval and floated.
【0004】ところで、非晶質シリコン系半導体からな
る太陽電池素子は、基本的に、結晶系のシリコン半導体
からなる太陽電池素子よりも発電効率が低く、しかも、
比較的短期間(2〜3カ月)光を照射することで、発電
出力が初期状態の発電出力の約80%まで低下し、その
後は低下後の水準に維持されるという現象(ステブラー
ロンスキー効果)が見られ、結晶系のシリコン半導体か
らなる太陽電池素子と同等の出力を得るためには、大き
な受光面積が必要となる。それ故、非晶質シリコン系半
導体からなる太陽電池素子は、結晶系のシリコン半導体
からなる太陽電池素子よりも安価でかつ外観も優れてい
るが、その普及が大幅に遅れている。但し、この発電出
力の低下現象(以下、単に光劣化と称す)は、太陽電池
素子を80℃〜90℃以上の高温に加熱することで防止
できるとともに、一旦劣化した場合でも回復することが
知られている。そして、この光劣化を軽減させることが
できれば、低価格でかつ意匠性に優れるという点で、非
晶質シリコン太陽電池の優位性が出てくる。By the way, a solar cell element made of an amorphous silicon semiconductor basically has lower power generation efficiency than a solar cell element made of a crystalline silicon semiconductor, and
By irradiating light for a relatively short period of time (2 to 3 months), the power generation output drops to about 80% of the initial power generation output, after which it is maintained at the level after the drop (Stebler Ronski In order to obtain the same effect, and to obtain an output equivalent to that of a solar cell element made of a crystalline silicon semiconductor, a large light receiving area is required. Therefore, a solar cell element made of an amorphous silicon semiconductor is cheaper and has a better appearance than a solar cell element made of a crystalline silicon semiconductor, but its spread has been significantly delayed. However, it is known that this decrease in power generation output (hereinafter, simply referred to as photodegradation) can be prevented by heating the solar cell element to a high temperature of 80 ° C. to 90 ° C. or higher, and that even if the solar cell element once deteriorates, it is recovered. Has been. If this photo-deterioration can be reduced, the amorphous silicon solar cell will be superior in that it is low in price and excellent in design.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の太陽
光発電システムは、次のような2つの問題点を内包する
ものであった。 (1) 太陽電池モジュールと屋根瓦との間に隙間が形
成され、太陽電池モジュールに対して下側から突き上げ
る風の力が作用するので、強風時においても、太陽電池
モジュールが吹き飛ばされないようにするためには、太
陽電池モジュールの取付強度を十分に高める必要があ
り、取付構造が複雑化したり大型化するという問題があ
る。この問題を解決するため、太陽電池モジュールの下
方の屋根瓦を除去して、太陽電池モジュールを野地板に
密着させること、あるいは野地板内に太陽電池モジュー
ルを埋め込み施工することも考えられるが、前者では太
陽電池モジュールと野地板間への雨水の浸入に対して十
分な防水施工が困難であるため、雨漏りや野地板の腐食
という点で懸念があり、また後者の場合も、同様に雨水
の浸入の問題がある。さらに両者に共通の問題として、
下側から突き上げる風の力は受けないものの、屋根上に
設置された太陽電池モジュールの表面を風が吹き抜ける
時、太陽電池パネルを引き剥がそうとする方向に働く負
圧による太陽電池パネルの剥落が懸念されるという点が
挙げられる。The conventional solar power generation system as described above has the following two problems. (1) A gap is formed between the solar cell module and the roof tile, and the force of wind that pushes up the solar cell module from below acts on the solar cell module, so that the solar cell module is not blown off even in strong winds. Therefore, it is necessary to sufficiently increase the mounting strength of the solar cell module, which causes a problem that the mounting structure becomes complicated or becomes large. In order to solve this problem, it is possible to remove the roof tile below the solar cell module and bring the solar cell module into close contact with the base plate, or to embed the solar cell module in the base plate. However, it is difficult to waterproof the rainwater between the solar cell module and the base plate, so there is concern about leakage and corrosion of the base plate. I have a problem. Furthermore, as a problem common to both,
Although it does not receive the force of the wind that pushes up from below, when the wind blows through the surface of the solar cell module installed on the roof, the solar cell panel will peel off due to the negative pressure that tends to pull it off. There is a point of concern.
【0006】(2) 前記太陽電池モジュールの取付構
造では、前述のように太陽電池パネルと屋根瓦との間に
隙間が形成されているので、太陽光線により太陽電池素
子の温度はかなり高くなるものの、太陽電池パネルの上
下両面からの放熱で、太陽電池素子を80℃〜90℃以
上の高温にすることが困難であり、非晶質シリコン太陽
電池の、光劣化による発電効率の大幅な低下は避けられ
ない。(2) In the mounting structure of the solar cell module, since the gap is formed between the solar cell panel and the roof tile as described above, the temperature of the solar cell element is considerably raised by the sunlight. However, it is difficult to heat the solar cell element to a high temperature of 80 ° C. to 90 ° C. or more by heat radiation from the upper and lower surfaces of the solar cell panel, and the amorphous silicon solar cell is not significantly deteriorated in power generation efficiency due to light deterioration. Inevitable.
【0007】(3) また、非晶質シリコン系半導体に
よる太陽電池モジュールは、ガラス基板の上に非晶質シ
リコン半導体層や電極層を積層したものであり、防火性
能にも問題がある。従って、従来構造の太陽電池モジュ
ールを屋根上に設置しようとすれば、建築基準法に準じ
て太陽電池モジュールの下側に防火性を有するボードを
敷設するなどの防火対策を十分に講じる必要があり、施
工コストも高くつく。(3) Further, a solar cell module made of an amorphous silicon semiconductor has a problem in fireproof performance because it is formed by laminating an amorphous silicon semiconductor layer and an electrode layer on a glass substrate. Therefore, if a solar cell module with a conventional structure is to be installed on the roof, it is necessary to take sufficient fire prevention measures such as laying a fireproof board under the solar cell module in accordance with the Building Standards Law. The construction cost is high.
【0008】そして本発明の目的は、風圧やその他外力
に抗し得るよう、太陽電池モジュールの剛性を向上させ
るとともに、非晶質シリコン系太陽電池の信頼性向上に
適した高剛性太陽電池モジュールを提供するところにあ
る。The object of the present invention is to provide a high-rigidity solar cell module suitable for improving the rigidity of the solar cell module so as to withstand wind pressure and other external forces and for improving the reliability of the amorphous silicon solar cell. It is in the place of providing.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る高剛性太
陽電池モジュールは、単または複数枚の太陽電池パネル
と、その背面側に設けられた少なくとも断熱材と平板状
の板材が、接着層を介して一体化されたことを特徴とす
るものである。ここで、請求項2のように、接着層が、
接着性を有する断熱材であることが好ましい実施例であ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-rigidity solar cell module in which a single or a plurality of solar cell panels, and at least a heat insulating material and a flat plate material provided on the back side thereof are bonded to each other by an adhesive layer. It is characterized by being integrated through. Here, as in claim 2, the adhesive layer is
A preferred embodiment is an insulating heat insulating material.
【0010】請求項3に係る高剛性太陽電池モジュール
は、単または複数枚の太陽電池パネルと、その背面側に
設けられた少なくとも略波板状の板材が、板材の凹部に
充填された接着性を有する断熱材によって一体化された
ことを特徴としている。A high-rigidity solar cell module according to a third aspect of the present invention is one or a plurality of solar cell panels, and at least a substantially corrugated plate material provided on the back side of the solar cell panel, which is filled in a recess of the plate material. It is characterized by being integrated by a heat insulating material having.
【0011】請求項4に係る高剛性太陽電池モジュール
は、単または複数枚の太陽電池パネルと、その背面側に
設けられた平板状の板材が、接着性を有する断熱材によ
って一体化されたことを特徴とするものである。In the high-rigidity solar cell module according to claim 4, a single or a plurality of solar cell panels and a flat plate material provided on the back surface side thereof are integrated by an insulating heat insulating material. It is characterized by.
【0012】ここで請求項5のように、板材として金属
板が用いられることが、好ましい実施例である。It is a preferred embodiment that a metal plate is used as the plate material.
【0013】本発明における接着層とは、太陽電池パネ
ル、断熱材、板材のそれぞれに対して接着性を有するも
のを広く指し、具体的には一般的な接着剤、粘着シー
ト、両面テープ、ウレタンフォーム等の合成樹脂などが
挙げられる。また本発明は、太陽電池パネルに対して断
熱材や板材を接着し、実効的に太陽電池モジュールの厚
みを大きくすることで、太陽電池モジュールの剛性を上
げるものである。すなわち、例えば太陽電池パネルと断
熱材と板材とを単に積層しただけの太陽電池モジュール
では、捩じり方向に力を加えた時に、太陽電池パネルと
断熱材あるいは断熱材と板材との間に隙間が生じるた
め、剛性はそれほど向上しない。一方、本発明のよう
に、太陽電池パネルと断熱材と板材とがそれぞれ接着剤
等による接着層によって強固に接着されて一体化されて
いると、捩じり方向に力を加えても太陽電池パネルと断
熱材あるいは断熱材と板材との間に隙間が生じないた
め、実効的に厚みが増大したことになって、剛性が向上
することになる。また板材としては、少なくとも断熱材
よりも剛性の高いものがより好ましい。The term "adhesive layer" as used in the present invention broadly refers to one having adhesiveness to each of a solar cell panel, a heat insulating material and a plate material, and specifically, general adhesives, pressure sensitive adhesive sheets, double-sided tapes, urethanes. Examples include synthetic resins such as foam. The present invention also increases the rigidity of the solar cell module by adhering a heat insulating material or a plate material to the solar cell panel and effectively increasing the thickness of the solar cell module. That is, for example, in a solar cell module in which a solar cell panel, a heat insulating material, and a plate material are simply laminated, when a force is applied in the twisting direction, a gap is generated between the solar cell panel and the heat insulating material or the heat insulating material and the plate material. Therefore, the rigidity is not so improved. On the other hand, as in the present invention, when the solar cell panel, the heat insulating material, and the plate material are firmly adhered and integrated by an adhesive layer made of an adhesive or the like, the solar cell can be applied even if a force is applied in the twisting direction. Since there is no gap between the panel and the heat insulating material or between the heat insulating material and the plate material, the thickness is effectively increased, and the rigidity is improved. Further, as the plate material, one having higher rigidity than at least the heat insulating material is more preferable.
【0014】また、このような本発明の太陽電池モジュ
ールは、家屋の屋根上に設置することが主たる応用例で
あり、具体的には、以下の構造との組み合わせによる屋
根パネルとすることも好ましい実施例である。すなわ
ち、本発明の太陽電池モジュールを方形状の枠体に内装
し、かつ板材に金属を用いる場合には、この枠体との組
み合わせにおいて、金属板の外周部に枠体の上面を略全
域を覆う鍔部を形成したり、太陽電池モジュールを下側
からサポートする補強部材を枠体内部に横断状に設けた
り、補強部材が枠体内を閉塞する板状部材とする具体例
が例示できる。The solar cell module of the present invention as described above is mainly applied to be installed on the roof of a house. Specifically, it is also preferable to use a roof panel in combination with the following structure. This is an example. That is, when the solar cell module of the present invention is housed in a rectangular frame body and a metal is used for the plate material, in combination with this frame body, the upper surface of the frame body is almost entirely covered in the outer peripheral portion of the metal plate. Specific examples include forming a brim portion for covering, providing a reinforcing member for supporting the solar cell module from the lower side in a transverse shape inside the frame, and forming the reinforcing member as a plate-like member closing the inside of the frame.
【0015】さらに、本発明の太陽電池モジュールを用
いた屋根パネルを、野地板内に埋め込み施工する場合、
隣接する屋根パネル同士間の防水性が懸念されるが、こ
の場合には、太陽電池パネルと、その背面側に設けられ
た断熱材と剛性を有する平板状の板材を接着層を介して
一体化するに当たって、例えば太陽電池パネルの背面に
枠体の外側面まで外縁部が延びうる大きさの防水シート
を介装し、これらを一体化して太陽電池モジュールとす
ればよい。また、太陽電池パネルと、その背面側に設け
られた剛性を有する略波板状の板材を、板材の凹部に充
填された接着性を有する断熱材によって一体化するに当
たっても、例えば太陽電池パネルの背面に同様の防水シ
ートを介装し、これらを一体化して太陽電池モジュール
とすればよい。Further, when the roof panel using the solar cell module of the present invention is embedded in the base plate,
There is concern about waterproofness between adjacent roof panels, but in this case, the solar cell panel and the heat insulating material provided on the back side of the solar cell panel and the rigid flat plate material are integrated via an adhesive layer. In doing so, for example, a waterproof sheet having a size that allows the outer edge portion to extend to the outer surface of the frame body is provided on the back surface of the solar cell panel, and these are integrated to form a solar cell module. Further, even when the solar cell panel and the substantially corrugated plate material having rigidity provided on the back side thereof are integrated by the heat insulating material having adhesiveness filled in the concave portion of the plate material, for example, the solar cell panel A similar waterproof sheet may be provided on the back surface and these may be integrated to form a solar cell module.
【0016】そして、上記手段によって構成された本発
明の太陽電池モジュールの機能と作用は、以下のように
なる。請求項1に係る高剛性太陽電池モジュールにおい
ては、単または複数枚の太陽電池パネルと、その背面側
に設けられた少なくとも断熱材と平板状の板材が、接着
層を介して一体化されているので、板材によってあるい
は実効的な厚さが増大することにより、太陽電池モジュ
ールとしての強度、剛性の向上が可能となる。また太陽
電池パネルの背面側には、断熱材が設けてあるので、太
陽電池パネルの背面側からの放熱が防止され、太陽電池
パネルの温度上昇が促進される。さらに、本発明の太陽
電池モジュールを、野地板内に埋め込み設置した場合に
は、断熱材により建築物内への熱の伝達が防止されると
ともに、建築物からの排熱が防止されるので、室内温度
の変動が抑制される。The function and action of the solar cell module of the present invention constituted by the above means are as follows. In the high-rigidity solar cell module according to claim 1, a single or a plurality of solar cell panels, and at least a heat insulating material and a flat plate material provided on the back side thereof are integrated via an adhesive layer. Therefore, the strength or rigidity of the solar cell module can be improved by increasing the plate thickness or the effective thickness. Further, since a heat insulating material is provided on the back surface side of the solar cell panel, heat dissipation from the back surface side of the solar cell panel is prevented, and the temperature rise of the solar cell panel is promoted. Furthermore, when the solar cell module of the present invention is embedded and installed in the base plate, heat transfer to the inside of the building is prevented by the heat insulating material, and heat exhausted from the building is prevented, Fluctuations in room temperature are suppressed.
【0017】請求項2に係る高剛性太陽電池モジュール
においては、接着層が接着性を有する断熱材であるの
で、断熱材と同じ材質のものを用いることで、上記請求
項1における機能、作用に加えて、製造上の手間とコス
トの削減が図れ、断熱材との間が異種材料同士の接着と
ならず、一層の接着力の向上作用が見込める。In the high-rigidity solar cell module according to claim 2, since the adhesive layer is a heat insulating material having adhesiveness, the same material as the heat insulating material is used to obtain the function and action in the above-mentioned claim 1. In addition, manufacturing labor and cost can be reduced, and dissimilar materials will not be bonded to the heat insulating material, and further improvement of the adhesive force can be expected.
【0018】請求項3に係る高剛性太陽電池モジュール
においては、単または複数枚の太陽電池パネルと、その
背面側に設けられた少なくとも略波板状の板材が、板材
の凹部に充填された接着性を有する断熱材によって一体
化されており、略波板形状によって一層の剛性向上が見
込める。In the high-rigidity solar cell module according to the third aspect, a single or plural solar cell panels and at least a substantially corrugated plate material provided on the back side thereof are filled in the recesses of the plate material. It is integrated with a heat-insulating material that has the property, and it is expected that the rigidity will be further improved due to the substantially corrugated plate shape.
【0019】請求項4に係る高剛性太陽電池モジュール
においては、単または複数枚の太陽電池パネルと、その
背面側に設けられた平板状の板材が、接着性を有する断
熱材によって一体化されており、断熱材が接着層を兼ね
ていることから、断熱材を太陽電池の設置現場で充填す
ることができ、製造コストおよび工数の削減、および工
事日程に対するフレキシビリティの確保が見込める。In the high-rigidity solar cell module according to the fourth aspect, a single or a plurality of solar cell panels and a flat plate member provided on the back side thereof are integrated by an insulating heat insulating material. Since the heat insulating material also serves as the adhesive layer, the heat insulating material can be filled at the installation site of the solar cell, which can be expected to reduce manufacturing costs and man-hours, and ensure flexibility for the construction schedule.
【0020】請求項5に係る高剛性太陽電池モジュール
では、前述のような太陽電池モジュールを方形状の枠体
に内装した屋根パネルを構成するに当たり、金属板を折
曲加工してその外周部に枠体の上面を略全域を覆う鍔部
を形成し、かつこの金属板の鍔部を枠体に直接固定する
ことができるので、屋根パネル全体としての剛性向上に
もなる。また、優れた防火性能を得ることもできる。In the high-rigidity solar cell module according to claim 5, in constructing a roof panel in which the above-mentioned solar cell module is installed in a rectangular frame body, a metal plate is bent to form an outer peripheral portion thereof. Since the brim portion that covers substantially the entire area of the upper surface of the frame body can be formed and the brim portion of the metal plate can be directly fixed to the frame body, the rigidity of the entire roof panel can be improved. Also, excellent fireproof performance can be obtained.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1には、請求項1に係る高剛性太陽電池モ
ジュール1の断面構造を示している。図例は、太陽電池
パネル2と、その背面側に設けられた断熱材3と平板状
の板材としての金属板4が、接着層Bを介して一体化さ
れた、高剛性太陽電池モジュール1であり、太陽電池パ
ネル2と接着層Bと断熱材3と接着層Bと金属板4と
を、この順に積層して一体化したものである。本図の構
造においては、太陽電池モジュール1の剛性が向上する
とともに、断熱材3の下側、すなわち家屋の屋根に設置
した場合の室内側に金属板4が設けられており、室内で
発火した火事が、近隣へ延焼することを防止するのに特
に適している。また請求項1に係る別の実施形態として
は、図2に示すような、太陽電池パネル2と接着層Bと
金属板4と接着層Bと断熱材3と接着層Bと金属板4と
を、この順に積層して一体化したものが例示できる。こ
の場合は、断熱材3の上下両側に金属板4が設けられて
いることから、上記近隣への延焼防止に加えて、近隣家
屋からの発火による類焼も併せて防止するのに特に適し
ていることがわかる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a high-rigidity solar cell module 1 according to claim 1. The illustrated example shows a high-rigidity solar cell module 1 in which a solar cell panel 2, a heat insulating material 3 provided on the back side thereof, and a metal plate 4 as a flat plate material are integrated via an adhesive layer B. The solar cell panel 2, the adhesive layer B, the heat insulating material 3, the adhesive layer B, and the metal plate 4 are laminated in this order and integrated. In the structure of this figure, the rigidity of the solar cell module 1 is improved, and the metal plate 4 is provided below the heat insulating material 3, that is, on the indoor side when installed on the roof of the house, and ignites indoors. It is particularly suitable for preventing fires from spreading to nearby areas. Further, as another embodiment according to claim 1, as shown in FIG. 2, a solar cell panel 2, an adhesive layer B, a metal plate 4, an adhesive layer B, a heat insulating material 3, an adhesive layer B and a metal plate 4 are provided. One that can be illustrated by laminating in this order and integrating. In this case, since the metal plates 4 are provided on the upper and lower sides of the heat insulating material 3, it is particularly suitable for preventing the spread of fire to the neighborhood as well as the fire caused by ignition from the neighboring house. I understand.
【0022】さらに、請求項2に係る高剛性太陽電池モ
ジュール1の断面構造は、図3のように、太陽電池パネ
ル2と接着性を有する断熱材よりなる接着層Bと断熱材
3と接着性を有する断熱材よりなる接着層Bと金属板4
とを、この順に積層して一体化したものが例示できる。Further, the cross-sectional structure of the high-rigidity solar cell module 1 according to claim 2 is, as shown in FIG. 3, an adhesive layer B made of a heat insulating material having an adhesive property with the solar cell panel 2 and an adhesive property with the heat insulating material 3. Adhesive layer B made of heat insulating material and metal plate 4
An example is one in which and are laminated in this order and integrated.
【0023】続く図4には、請求項3に係る高剛性太陽
電池モジュール1の断面構造を示している。図例は、太
陽電池パネル2と、その背面側に設けられた略波板状の
板材としての金属板4が、板材(金属板4)の凹部4a
に充填された接着性を有する断熱材3によって一体化さ
れたことを特徴とする、高剛性太陽電池モジュール1で
ある。このように金属板4を略波板状にすると、平板の
場合に比べてより一層剛性が向上する。また、本例で使
用しうる好適な断熱材3としては、太陽電池パネル2と
金属板4とを当接または接着後に、凹部4aに注入でき
るものがよい。具体的には、ウレタンフォーム等が例示
できる。なお本図例では、略波板状の金属板4として、
図示するような、平坦な頂部4bを有するものを使用
し、この頂部と太陽電池パネル2の背面が当接され、か
つ太陽電池モジュール1の背面2aも平坦に仕上げられ
ている。Next, FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the high-rigidity solar cell module 1 according to claim 3. In the illustrated example, the solar cell panel 2 and the metal plate 4 as a substantially corrugated plate material provided on the back side of the solar cell panel 2 are recessed portions 4a
The high-rigidity solar cell module 1 is characterized in that it is integrated by the heat insulating material 3 having adhesiveness filled in the. When the metal plate 4 is formed into a substantially corrugated plate in this manner, the rigidity is further improved as compared with the case of a flat plate. Further, as a suitable heat insulating material 3 that can be used in this example, one that can be injected into the concave portion 4a after the solar cell panel 2 and the metal plate 4 are brought into contact with or bonded to each other is preferable. Specifically, urethane foam and the like can be exemplified. In the example of this figure, as the substantially corrugated metal plate 4,
As shown, a flat top portion 4b is used, the top portion and the back surface of the solar cell panel 2 are in contact with each other, and the back surface 2a of the solar cell module 1 is also finished flat.
【0024】また図5には、請求項4に係る高剛性太陽
電池モジュール1の断面構造を示している。図例は、太
陽電池パネル2と、その背面側に設けられた平板状の板
材としての金属板4が、接着性を有する断熱材3によっ
て一体化されたことを特徴とする、高剛性太陽電池モジ
ュール1である。この構造では、太陽電池パネル2と金
属板4が断熱材3によって接着された構造であり、組み
立てが簡単でかつ施工現場での組み立てが可能であるた
め、工事日程上のフレキシビリティが大きくなるという
利点がある。このように請求項4に係る高剛性太陽電池
モジュール1においては、断熱材3がそのまま接着層と
して機能している。Further, FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the high-rigidity solar cell module 1 according to claim 4. The illustrated example is a high-rigidity solar cell in which a solar cell panel 2 and a metal plate 4 as a flat plate material provided on the back side thereof are integrated by a heat insulating material 3 having adhesiveness. Module 1. In this structure, the solar cell panel 2 and the metal plate 4 are adhered by the heat insulating material 3, which is easy to assemble and can be assembled at the construction site, so that flexibility in the construction schedule is increased. There are advantages. Thus, in the high-rigidity solar cell module 1 according to claim 4, the heat insulating material 3 functions as it is as an adhesive layer.
【0025】太陽電池パネル2は、図6に示すように、
基本的には、透光基板10と、透光基板10の下面に形
成した非晶質シリコン太陽電池素子層11と、この太陽
電池素子層11の下側に設けられた充填材12と、充填
材12の下側に設けられたバックシート13とを備えて
いる。透光基板10としては強化ガラスや貼り合わせガ
ラス、またはその他一般的な透光基板が用いられ、ガラ
ス成分が溶出しないよう、必要に応じて酸化ケイ素など
を被着したものを用いても良い。また、本発明では太陽
電池パネル2の背面に接着層Bが存在しているので、透
光基板10が割れたとしてもその破片が飛散することが
ないため、透光基板10として、窓ガラスとして使用さ
れている安価な鉛ガラスや、他の安価なアルカリガラス
等が使用できる。この場合、本来ならば非晶質シリコン
太陽電池素子層11へのアルカリ成分の拡散等が懸念さ
れるが、前述のように表面に酸化ケイ素などを被着した
ものを用いれば問題はない。非晶質シリコン太陽電池素
子層11は、透光基板10上に透明導電膜、p−i−n
またはn−i−pの非晶質シリコン層、金属電極層を順
次堆積した積層体からなり、その下面側に設けたEV
A、PVB、ポリイソブチレン系樹脂、エポキシ樹脂塗
布層等の充填材12によって保護されている。ここで、
充填材としてエポキシ樹脂塗布層等の比較的硬質の材料
を用いる場合は、その表面が柔らかくないので、バック
シート13は省略することもできる。The solar cell panel 2 is, as shown in FIG.
Basically, a transparent substrate 10, an amorphous silicon solar cell element layer 11 formed on the lower surface of the transparent substrate 10, a filler 12 provided below the solar cell element layer 11, and a filling material. And a back sheet 13 provided below the material 12. As the translucent substrate 10, tempered glass, laminated glass, or other general translucent substrate is used, and a substrate to which silicon oxide or the like is adhered may be used as necessary so that the glass component is not eluted. Further, in the present invention, since the adhesive layer B is present on the back surface of the solar cell panel 2, even if the transparent substrate 10 is broken, fragments thereof do not scatter. Therefore, as the transparent substrate 10, as a window glass. Inexpensive lead glass used or other inexpensive alkali glass can be used. In this case, originally, there is a concern about diffusion of an alkaline component into the amorphous silicon solar cell element layer 11, but as described above, there is no problem if the surface coated with silicon oxide or the like is used. The amorphous silicon solar cell element layer 11 includes a transparent conductive film, a p-i-n film, and a transparent conductive film on the transparent substrate 10.
Alternatively, an EV provided on the lower surface side of the laminated body in which an amorphous silicon layer of n-ip and a metal electrode layer are sequentially deposited.
It is protected by a filler 12 such as A, PVB, polyisobutylene resin, and epoxy resin coating layer. here,
When a relatively hard material such as an epoxy resin coating layer is used as the filler, the back sheet 13 may be omitted because the surface is not soft.
【0026】バックシート13は、通常アルミニウム箔
をサンドしたテドラー等で構成されているが、接着剤と
のなじみが悪いため、前述のように充填材にエポキシ樹
脂塗布層を用いてバックシート13を省略してもよい
し、さらには、接着層Bを充填材12の代わりとして機
能させ、充填材12とバックシート13を共に省略して
もよい。ここで透明導電膜としては、酸化錫や酸化イン
ジウム錫或いは酸化亜鉛が用いられ、非晶質シリコン層
としては、アモルファスシリコンカーバイトとアモルフ
ァスシリコンによるヘテロ接合構造が採用され、必要に
応じて透明導電膜側や金属電極層側のp層やn層を微結
晶化させることが、直列抵抗低減において効果的であ
る。The back sheet 13 is usually composed of a Tedler or the like in which aluminum foil is sanded. However, since it is poorly compatible with the adhesive, the back sheet 13 is formed by using the epoxy resin coating layer as the filler as described above. It may be omitted, or further, the adhesive layer B may be made to function as a substitute for the filler 12, and both the filler 12 and the back sheet 13 may be omitted. Here, tin oxide, indium tin oxide, or zinc oxide is used as the transparent conductive film, and a heterojunction structure of amorphous silicon carbide and amorphous silicon is adopted as the amorphous silicon layer. Microcrystallizing the p-layer or the n-layer on the film side or the metal electrode layer side is effective in reducing the series resistance.
【0027】また金属電極層としては、クロム、アルミ
ニウム、銀などの一般的な金属材料を、単層や複層構造
として用いる。そして特に素子温度が高温になることか
ら、非晶質シリコン層との間で金属成分の拡散を防止す
るため、非晶質シリコン層と金属電極層との間に、前述
の透明導電膜やシリサイド層などによる金属拡散防止層
を介在させたり、この金属拡散防止層を介在させずに、
金属電極層としてクロムやモリブデンなどのシリサイド
形成金属を用いたり、これらシリサイド形成金属と他の
金属との積層構造とすることが効果的である。また、入
射光の閉じ込め効果の点からは、高反射率の銀を用いる
と特に効果が高い。さらに、充填材12としてEVA、
PVBなどを用いる場合は、真空ラミネート法によって
封入し、ポリイソブチレン系樹脂の場合は、これを加熱
流動化して塗布し、エポキシ樹脂塗布層の場合は、塗布
後に加熱硬化すればよい。For the metal electrode layer, a general metal material such as chromium, aluminum or silver is used as a single layer or multi-layer structure. In particular, since the element temperature becomes high, in order to prevent the diffusion of metal components between the amorphous silicon layer and the amorphous silicon layer, the transparent conductive film or the silicide film described above is formed between the amorphous silicon layer and the metal electrode layer. Without interposing a metal diffusion preventing layer such as a layer, or without interposing this metal diffusion preventing layer,
It is effective to use a silicide forming metal such as chromium or molybdenum as the metal electrode layer, or to have a laminated structure of these silicide forming metals and other metals. Further, in terms of the effect of confining incident light, the use of silver having a high reflectance is particularly effective. Furthermore, EVA as the filling material 12,
When PVB or the like is used, it is sealed by a vacuum laminating method, in the case of a polyisobutylene-based resin, it is heated and fluidized and applied, and in the case of an epoxy resin coating layer, it may be heated and cured after coating.
【0028】断熱材3を構成する素材としては、断熱
性、保温性、蓄熱性に優れた、例えばポリスチレンフォ
ーム、ポリエチレンフォーム、硬質ポリウレタンフォー
ム、軟質ポリウレタンフォーム、硬質塩化ビニルフォー
ム、ユリアフォーム、フェノールフォーム、ラバーフォ
ーム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、
パーライト、バーミキュライト、泡ガラスなどの発泡質
・多孔質材料や、アスベスト、ロックウール、グラスウ
ール、セラミックファイバー、動植物繊維、軟質繊維
材、炭素質繊維、チタン酸カリウム繊維などの繊維材料
や、ケイ酸カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、けい
そう土、けいそう土質断熱れんが、耐火断熱れんが、キ
ャスタブル耐火断熱材、コルク、炭素粉末などの粒・粉
状材料の加工品や、アルミニウム箔などからなる多層箔
材料や、硬質フォームラバー、発泡クロロプレンゴムな
どの発泡ゴム材料や、軽量気泡コンクリートや、発泡ア
ルミニウムなどを用いることが可能である。また請求項
2や請求項4に使用可能な接着性を有する断熱材として
は、このうちポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォ
ーム、硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフ
ォーム等が好ましい。As a material constituting the heat insulating material 3, for example, polystyrene foam, polyethylene foam, rigid polyurethane foam, flexible polyurethane foam, rigid vinyl chloride foam, urea foam, phenol foam, which are excellent in heat insulating property, heat retaining property and heat storage property, are used. , Rubber foam, polypropylene, polyethylene terephthalate,
Foam and porous materials such as perlite, vermiculite and foam glass, asbestos, rock wool, glass wool, ceramic fibers, animal and vegetable fibers, soft fiber materials, carbonaceous fibers, potassium titanate fibers and other calcium materials, and calcium silicate. , Basic magnesium carbonate, diatomaceous earth, diatomaceous earth insulation bricks, fireproof insulation bricks, castable fireproof insulation materials, cork, processed products of granular materials such as carbon powder, and multi-layer foil materials such as aluminum foil It is possible to use foam rubber materials such as hard foam rubber and foam chloroprene rubber, lightweight cellular concrete, and foam aluminum. As the heat insulating material having adhesiveness which can be used in claims 2 and 4, polystyrene foam, polyethylene foam, rigid polyurethane foam, flexible polyurethane foam and the like are preferable.
【0029】金属板4としては、鉄板、ステンレス鋼
板、銅板、アルミニウム合金板、ホウロウ鋼板、亜鉛鉄
板、チタン合金板などの金属板単独、或いは、これらの
金属板に防錆処理を施したもの、或いは、金属板と無機
質断熱板や無機質高充填フォームプラスチック板との積
層板などを採用することが可能である。また、金属板4
以外の板材としてはガラスなども挙げられるが、防火性
能の向上という観点からは、金属とともにケイ酸カルシ
ウム、塩基性炭酸マグネシウム、けいそう土、けいそう
土質断熱れんが、耐火断熱れんが、キャスタブル耐火断
熱材、軽量気泡コンクリート等の、窯業系不燃材の使用
が好ましい。また、後述する略波板状の板材としては、
上記金属板4が好ましい。さらに、少なくとも組み合わ
される断熱材よりも剛性の高いものが望ましい。As the metal plate 4, a metal plate such as an iron plate, a stainless steel plate, a copper plate, an aluminum alloy plate, an enameled steel plate, a zinc iron plate or a titanium alloy plate is used alone, or a metal plate subjected to anticorrosion treatment, Alternatively, it is possible to employ a laminated plate of a metal plate and an inorganic heat insulating plate or an inorganic highly filled foam plastic plate. Also, the metal plate 4
Other plate materials include glass, but from the perspective of improving fire protection performance, calcium silicate, basic magnesium carbonate, diatomaceous earth, diatomaceous earth insulation brick, fireproof insulation brick, castable refractory insulation material together with metal. It is preferable to use ceramic non-combustible materials such as lightweight aerated concrete. Further, as the substantially corrugated plate material described later,
The metal plate 4 is preferable. Further, it is desirable that the material has a higher rigidity than at least the heat insulating material to be combined.
【0030】また図7に示す高剛性太陽電池モジュール
1のように、図1および図3で示した断面構造のものを
対象とし、金属板4の外周部に断熱材3の側面に沿って
太陽電池パネル2側へ延びる縦壁部5Aを形成してもよ
い。この場合には、捩じれや曲げに対する太陽電池モジ
ュール1の強度、剛性を一層向上させることが可能とな
る。Further, the high-rigidity solar cell module 1 shown in FIG. 7 has a cross-sectional structure shown in FIG. 1 and FIG. You may form the vertical wall part 5A extended to the battery panel 2 side. In this case, the strength and rigidity of the solar cell module 1 against twisting and bending can be further improved.
【0031】また、図8に示す高剛性太陽電池モジュー
ル1のように、図2で示した断面構造のものを対象とし
て、同図(a)に示すように、太陽電池パネル2側の金
属板4を背面側に折曲して縦壁部5Bを設けてより一層
の捩じり方向の剛性を高めたり、同図(b)に示すよう
に、背面側の金属板4を折曲して縦壁部5Aを設け、同
様に捩じり方向の剛性を高めたりすることもできる。For the high-rigidity solar cell module 1 shown in FIG. 8, which has a sectional structure shown in FIG. 2, a metal plate on the side of the solar cell panel 2 as shown in FIG. 4 is bent to the back side to provide a vertical wall portion 5B to further increase the rigidity in the twisting direction, or as shown in FIG. 6B, the metal plate 4 on the back side is bent. By providing the vertical wall portion 5A, the rigidity in the twisting direction can be similarly enhanced.
【0032】[0032]
【実施例】本発明の主な適用例は、本発明の太陽電池モ
ジュール1に枠体を取り付けた、発電機能を有する屋根
パネルとして、家屋の屋根に設置することを対象として
ものであるので、以下、本発明の高剛性太陽電池モジュ
ール1に枠体を取り付けて屋根パネルとし、これを家屋
の屋根に適用した場合の実施例について、詳細に説明す
る。また以下の実施例では、すでに図1および図3に示
したような、一枚の金属板4を用いた太陽電池モジュー
ル1の例を取り上げて説明するが、他の構造の太陽電池
モジュール1が使用可能であることは勿論、本発明は以
下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下
の実施例では、軒下側を前側、棟側を後側と定義して説
明する。また前記各図で示した接着層Bについては、屋
根パネル全体としてみれば極めて薄い層であるので、以
下の説明ではこの接着層Bの表記は省略し、太陽電池モ
ジュール1、または太陽電池パネル2、断熱材3、板材
(金属板)4等の太陽電池モジュール1の構成要素のみ
に符号を記している。図9、図10に示すように、家屋
20の上部には左右方向向きの複数の母屋21が一定間
隔あけて複数並設され、母屋21上には左右に複数連設
された屋根パネル23が前後に3列配置され、屋根22
はこれら複数の屋根パネル23で構成されている。つま
り、この家屋20においては、垂木、野地板、屋根瓦は
省略されており、複数の屋根パネル23が垂木、野地
板、屋根瓦として機能することになる。なお、符号24
は天窓である。屋根22は、屋根22の左サイドを構成
する屋根パネル23Aと、屋根22の右サイドを構成す
る屋根パネル23Bと、屋根22の屋根パネル23A、
23B間を構成する屋根パネル23Cの3種類の屋根パ
ネル23で構成されている。EXAMPLES A main application example of the present invention is intended to be installed on a roof of a house as a roof panel having a power generation function in which a frame is attached to the solar cell module 1 of the present invention. Hereinafter, an example in which a frame body is attached to the high-rigidity solar cell module 1 of the present invention to form a roof panel and the roof panel is applied to a roof of a house will be described in detail. Further, in the following examples, an example of the solar cell module 1 using one metal plate 4 as already shown in FIGS. 1 and 3 will be described, but a solar cell module 1 having another structure will be described. Needless to say, the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, the eaves side is defined as the front side and the ridge side is defined as the rear side. Further, the adhesive layer B shown in each of the above figures is an extremely thin layer when viewed from the roof panel as a whole, and hence the description of the adhesive layer B is omitted in the following description, and the solar cell module 1 or the solar cell panel 2 is omitted. , Only the components of the solar cell module 1 such as the heat insulating material 3 and the plate material (metal plate) 4 are denoted by reference numerals. As shown in FIGS. 9 and 10, a plurality of purlins 21 oriented in the left-right direction are arranged side by side at a fixed interval on the upper part of the house 20, and a plurality of roof panels 23 are arranged on the purlin 21 side by side. 3 rows are arranged in the front and back, and the roof 22
Is composed of a plurality of roof panels 23. That is, in this house 20, the rafters, field boards, and roof tiles are omitted, and the plurality of roof panels 23 function as rafters, field boards, and roof tiles. Note that reference numeral 24
Is a skylight. The roof 22 includes a roof panel 23A that constitutes the left side of the roof 22, a roof panel 23B that constitutes the right side of the roof 22, a roof panel 23A of the roof 22,
It is composed of three types of roof panels 23, that is, a roof panel 23C that configures the space between 23B.
【0033】先ず、屋根パネル23Cの構成について、
図11〜図18を参照しながら説明する。1対のサイド
フレーム30と、両サイドフレーム30の前端部及び後
端部を連結する1対の連結フレーム31とからなる略長
方形枠状の木製枠体32が設けられ、木製枠体32は母
屋21に対して図示外の釘やボルトで固定され、横方向
に連設される屋根パネル23Cの木製枠体32同士も図
示外の釘やボルトなどで固定されている。First, regarding the structure of the roof panel 23C,
This will be described with reference to FIGS. 11 to 18. A substantially rectangular frame-shaped wooden frame body 32 including a pair of side frames 30 and a pair of connecting frames 31 connecting front and rear ends of both side frames 30 is provided. The wooden frame body 32 is a purlin. 21 are fixed with nails or bolts (not shown), and the wooden frame bodies 32 of the roof panels 23C continuously provided in the lateral direction are also fixed with nails or bolts (not shown).
【0034】木製枠体32の下半部内には左右方向向き
の棒状の補強部材33が所定間隔おきに設けられ、補強
部材33の両端部は左右のサイドフレーム30に固定さ
れ、補強部材33上には弾力性を有するクッション材3
4が設けられている。但し、このクッション材34は省
略してもよい。クッション材34上には、本発明の高剛
性太陽電池モジュール1が設けられており、金属板4の
外周部には木製枠体32の内壁に沿って上方へ延びる縦
壁部5Aが形成され、縦壁部5Aの上端部には木製枠体
32の上面側へ延びる鍔部6が形成されている。In the lower half of the wooden frame 32, bar-shaped reinforcing members 33 oriented in the left-right direction are provided at predetermined intervals, and both ends of the reinforcing members 33 are fixed to the left and right side frames 30. The elastic cushioning material 3
4 are provided. However, the cushion material 34 may be omitted. The high-rigidity solar cell module 1 of the present invention is provided on the cushion material 34, and a vertical wall portion 5A extending upward along the inner wall of the wooden frame body 32 is formed on the outer peripheral portion of the metal plate 4. A flange portion 6 extending to the upper surface side of the wooden frame 32 is formed at the upper end portion of the vertical wall portion 5A.
【0035】ここで、屋根パネル23内における太陽電
池モジュール1の位置関係について説明すると、金属板
4の内側、すなわち太陽電池パネル2側には平板状の断
熱材3が金属板4の全面にわたって接着層によって接着
されて設けられ、断熱材3の上面は木製枠体32の上面
よりもやや高く配置されている。但し、木製枠体32の
中段部に略L字状の金具を固定するなどして、金属板4
及び断熱材3を支持してもよい。また、補強部材33
は、木製枠体32内側を閉塞する板状部材で構成しても
よいし、さらに、木製枠体32及び補強部材33は、角
材や合板等で構成することが可能である。Here, the positional relationship of the solar cell module 1 in the roof panel 23 will be described. The flat plate-shaped heat insulating material 3 is bonded to the entire surface of the metal plate 4 inside the metal plate 4, that is, on the side of the solar cell panel 2. The heat insulating material 3 is provided by being adhered by layers, and the upper surface of the heat insulating material 3 is arranged slightly higher than the upper surface of the wooden frame 32. However, the metal plate 4 is fixed to the middle part of the wooden frame 32 by fixing a substantially L-shaped metal fitting.
Also, the heat insulating material 3 may be supported. In addition, the reinforcing member 33
May be configured by a plate-shaped member that closes the inside of the wooden frame body 32, and further, the wooden frame body 32 and the reinforcing member 33 may be configured by square wood, plywood, or the like.
【0036】木製枠体32及び断熱材3の前端近傍部及
び後端近傍部には段差部32aが形成され、この段差部
32a上には屋根下地パネル35が夫々固定され、屋根
下地パネル35の上端部は段差部32a以外の木製枠体
32の部分と略同高に設定されている。A stepped portion 32a is formed near the front end and the rear end of the wooden frame 32 and the heat insulating material 3, and a roof base panel 35 is fixed on the stepped portion 32a. The upper end portion is set to have substantially the same height as the portion of the wooden frame 32 other than the step portion 32a.
【0037】ここで、太陽電池パネル2の背面には、接
着層を介して太陽電池パネル2の外側へ延びる防水シー
ト36が接着され、さらにこの防水シート36と断熱材
3が接着層によって接着されている。従って、太陽電池
パネル2と防水シート36と断熱材3と金属板4とがこ
の順に接着層を介して互いに接着されて一体化され、高
剛性太陽電池モジュール1を構成している。そして、防
水シート36は前後の屋根下地パネル35の上面全域に
までわたって延びており、防水シート36の外縁部は、
木製枠体32の上面及び外側面に沿って延設されて木製
枠体32に貼着され、この防水シート36によって、木
製枠体32内への雨水などの浸入が防止される。なお、
防水シート36の素材としては、特殊ゴム化アスファル
トコンパウンドやポリイソブチレンなどが挙げられる。
また防水シート36に粘着性のあるものを用いると、こ
の防水シート36が接着層として機能する。Here, a waterproof sheet 36 extending to the outside of the solar cell panel 2 is adhered to the back surface of the solar cell panel 2 through an adhesive layer, and the waterproof sheet 36 and the heat insulating material 3 are adhered by an adhesive layer. ing. Therefore, the solar cell panel 2, the waterproof sheet 36, the heat insulating material 3, and the metal plate 4 are adhered to each other in this order via the adhesive layer and integrated to form the high-rigidity solar cell module 1. The waterproof sheet 36 extends over the entire upper surface of the front and rear roof underlayer panels 35, and the outer edge portion of the waterproof sheet 36 is
The waterproof sheet 36 extends along the upper surface and the outer surface of the wooden frame 32 and is attached to the wooden frame 32. The waterproof sheet 36 prevents rainwater and the like from entering the wooden frame 32. In addition,
Examples of the material of the waterproof sheet 36 include special rubberized asphalt compound and polyisobutylene.
Further, when the waterproof sheet 36 having adhesiveness is used, the waterproof sheet 36 functions as an adhesive layer.
【0038】太陽電池モジュール1の受光面側には、複
数の太陽電池パネル2が僅かな隙間をあけて前後に連設
され、隣接する太陽電池パネル2間の隙間にはシール材
37が充填されている。また連設される複数の太陽電池
パネル2にわたって、太陽電池パネル2の上面を覆う透
明なカバー部材を設けてもよい。On the light-receiving surface side of the solar cell module 1, a plurality of solar cell panels 2 are connected in front and rear with a slight gap, and a sealing material 37 is filled in the gap between the adjacent solar cell panels 2. ing. A transparent cover member that covers the upper surface of the solar cell panels 2 may be provided over the plurality of solar cell panels 2 that are arranged in series.
【0039】複数の太陽電池パネル2を連設した太陽電
池モジュール1を、木製枠体32に固定保持するため、
屋根パネル23Cは、1群の太陽電池パネル2の前縁部
及び後縁部を保持する前部保持手段40及び後部保持手
段41と、太陽電池パネル2の側縁部を保持する左右1
対の側部保持手段42を備えている。In order to fix and hold the solar cell module 1 in which a plurality of solar cell panels 2 are arranged in series on the wooden frame 32,
The roof panel 23C includes a front holding means 40 and a rear holding means 41 that hold the front edge and the rear edge of the group of solar cell panels 2, and the left and right sides 1 that hold the side edge of the solar cell panel 2.
A pair of side holding means 42 is provided.
【0040】側部保持手段42について説明すると、図
11、図14、図16に示しているように、1群の太陽
電池パネル2に対応させて左右のサイドフレーム30上
には金属板4の鍔部6と防水シート36とを挟んで側部
受金具45が固定され、太陽電池パネル2の側縁部は側
部受金具45の内半部上に載置されている。側部受金具
45の外半部には太陽電池パネル2の側縁部上へ延びる
アーム部46aを有する側部固定金具46が着脱可能に
取付けられ、アーム部46aと太陽電池パネル2の側縁
部間にはエチレンプロピレンゴム(EPDM)などから
なるシール材47が設けられ、太陽電池パネル2の側縁
部は側部受金具45と側部固定金具46間に水密状に挟
持されてサイドフレーム30に固定されている。太陽電
池パネル2と木製枠体32上の防水シート36間にはシ
ール材48が設けられ、側部受金具45の外側部には隣
接する屋根パネル23C間への雨水等の侵入を防止する
シール材49が装着されている。The side portion holding means 42 will be described. As shown in FIGS. 11, 14 and 16, the metal plate 4 is provided on the left and right side frames 30 corresponding to the group of solar cell panels 2. The side receiving bracket 45 is fixed with the flange 6 and the waterproof sheet 36 sandwiched therebetween, and the side edge portion of the solar cell panel 2 is placed on the inner half of the side receiving bracket 45. A side fixing metal fitting 46 having an arm portion 46a extending to a side edge portion of the solar cell panel 2 is detachably attached to an outer half portion of the side receiving metal fitting 45, and the arm portion 46a and the side edge of the solar cell panel 2 are attached. A sealing material 47 made of ethylene propylene rubber (EPDM) or the like is provided between the parts, and the side edge portion of the solar cell panel 2 is watertightly sandwiched between the side receiving bracket 45 and the side fixing bracket 46 to form a side frame. It is fixed at 30. A seal member 48 is provided between the solar cell panel 2 and the waterproof sheet 36 on the wooden frame 32, and a seal for preventing rainwater or the like from entering between the adjacent roof panels 23C on the outer side of the side receiving bracket 45. Material 49 is attached.
【0041】この側部保持手段42は、工場等において
予めサイドフレーム30に組付けられる。また、後述す
る屋根パネル23A、23Bの一側部にも、屋根パネル
23Cと同じ構成の側部保持手段42が設けられ、建設
現場では、屋根パネル23を母屋21上にセットした状
態で、隣接する側部保持手段42の側部固定金具46の
上面間にわたって連結プレート50をビス等で取付け
て、連結プレート50で隣接する側部固定金具46同士
を連結するとともに、連結プレート50にカバー部材5
1を嵌合固定して、隣接する屋根パネル23間への雨水
等の浸入を防止することになる。The side holding means 42 is assembled in advance to the side frame 30 in a factory or the like. Further, a side portion holding means 42 having the same configuration as the roof panel 23C is also provided on one side portion of the roof panels 23A and 23B described later, and at the construction site, the roof panel 23 is adjacent to the roof panel 23 in a state of being set on the purlin 21. The connecting plate 50 is attached with screws or the like between the upper surfaces of the side fixing members 46 of the side holding means 42 to connect the adjacent side fixing members 46 to each other by the connecting plate 50, and the connecting plate 50 covers the cover member 5.
1 is fitted and fixed to prevent rainwater and the like from entering between the adjacent roof panels 23.
【0042】前部保持手段40について説明すると、図
11、図13、図17に示しているように、前側の屋根
下地パネル35の後縁部上には前部受金具55が固定さ
れ、最も前側の太陽電池パネル2の前縁部は前部受金具
55の後半部上に載置されている。前部受金具55の前
半部には太陽電池パネル2の前縁部上へ延びるアーム部
56aを有する前部固定金具56が着脱可能に取付けら
れ、アーム部56aと太陽電池パネル2の前縁部間には
エチレンプロピレンゴム(EPDM)などからなるシー
ル材57が設けられ、最も前側の太陽電池パネル2の前
縁部は前部受金具55と前部固定金具56間に水密状に
挟持されて屋根下地パネル35に固定されている。前部
固定金具56には前方へ延びる延設部56bが形成さ
れ、延設部56bと屋根下地パネル35間に屋根材25
が装着されるように構成されている。Explaining the front part holding means 40, as shown in FIG. 11, FIG. 13 and FIG. The front edge of the solar cell panel 2 on the front side is placed on the rear half of the front receiving bracket 55. A front fixing bracket 56 having an arm portion 56a extending above the front edge portion of the solar cell panel 2 is detachably attached to the front half portion of the front receiving bracket 55, and the arm portion 56a and the front edge portion of the solar cell panel 2 are attached. A sealing material 57 made of ethylene propylene rubber (EPDM) or the like is provided between them, and the front edge portion of the solar cell panel 2 on the most front side is watertightly sandwiched between the front receiving bracket 55 and the front fixing bracket 56. It is fixed to the roof base panel 35. An extension portion 56b extending forward is formed on the front fixing bracket 56, and the roof member 25 is provided between the extension portion 56b and the roof base panel 35.
Is configured to be mounted.
【0043】前部受金具55は、工場等において予め前
側の屋根下地パネル35の後縁部上に組付けられる。ま
た、後述する屋根パネル23A、23Bの前部にも、屋
根パネル23Cと同じ構成の前部保持手段40が設けら
れ、建設現場では、屋根パネル23を母屋21上にセッ
トした状態で、隣接する2〜3枚の屋根パネル23にわ
たって前部固定金具56を組付けることになる。また、
延設部56bと屋根下地パネル35間に装着される屋根
材25においても前部固定金具56と同様、複数の屋根
パネル23にわたって設けられ、屋根材25と前部固定
金具56により隣接する屋根パネル23の前部間への雨
水等の浸入が防止されることになる。The front receiving bracket 55 is assembled in advance on the rear edge of the roof base panel 35 on the front side in a factory or the like. Further, front holding means 40 having the same configuration as the roof panel 23C is also provided in front of roof panels 23A and 23B, which will be described later, and at the construction site, the roof panels 23 are adjacent to each other with the roof panel 23 set on the purlin 21. The front fixing bracket 56 will be assembled over the two or three roof panels 23. Also,
Similarly to the front fixing bracket 56, the roof member 25 mounted between the extending portion 56b and the roof base panel 35 is provided over a plurality of roof panels 23, and the roof panel adjacent to the roof member 25 by the roof fixing member 56 is provided. It is possible to prevent rainwater and the like from entering between the front portions of 23.
【0044】後部保持手段41について説明すると、図
11、図13、図18に示しているように、後側の屋根
下地パネル35の前縁部上には後部受金具60が固定さ
れ、最も後側の太陽電池パネル2の後縁部は後部受金具
60の前半部上に載置されている。後部受金具60の後
半部には太陽電池パネル2の後縁部上へ延びるアーム部
61aを有する後部固定金具61が着脱可能に取付けら
れ、アーム部61aと太陽電池パネル2の後縁部間には
エチレンプロピレンゴム(EPDM)などからなるシー
ル材62が設けられ、最も後側の太陽電池パネル2の後
縁部は後部受金具60と後部固定金具61間に水密状に
挟持されて屋根下地パネル35に固定されている。The rear holding means 41 will be described. As shown in FIGS. 11, 13 and 18, a rear bracket 60 is fixed on the front edge of the rear roof underlayer panel 35, and the rearmost bracket is the rearmost. The rear edge of the side solar cell panel 2 is placed on the front half of the rear bracket 60. A rear fixing metal fitting 61 having an arm portion 61a extending above the rear edge portion of the solar cell panel 2 is detachably attached to the rear half of the rear receiving metal fitting 60, and is provided between the arm portion 61a and the rear edge portion of the solar cell panel 2. Is provided with a sealing material 62 made of ethylene propylene rubber (EPDM) or the like, and the rear edge of the rearmost solar cell panel 2 is watertightly sandwiched between a rear receiving bracket 60 and a rear fixing bracket 61 to form a roof base panel. It is fixed to 35.
【0045】この後部保持手段41は、工場等において
予め後側の屋根下地パネル35の前縁部上に組付けられ
ている。また、後述する屋根パネル23A、23Bの後
部にも、屋根パネル23Cと同じ構成の後部保持手段4
1が設けられており、建設現場では、屋根パネル23を
母屋21上にセットした状態で、隣接する2〜3枚の屋
根パネル23に亙る後部固定金具61に後部カバー部材
63を組付け、後部カバー部材63の延設部63a上に
屋根材25をセットすることになる。なお、延設部63
a上にセットされる屋根材25においても後部固定金具
61と同様、複数の屋根パネル23にわたって設けら
れ、屋根材25と後部固定金具61により隣接する屋根
パネル23の後部間への雨水等の侵入が防止されること
になる。This rear portion holding means 41 is assembled in advance on the front edge portion of the rear roof underlayer panel 35 in a factory or the like. Further, the rear holding means 4 having the same structure as the roof panel 23C is provided also at the rear portions of the roof panels 23A and 23B described later.
1 is provided, at the construction site, with the roof panel 23 set on the purlin 21, the rear cover member 63 is assembled to the rear fixing metal fittings 61 over the adjacent two or three roof panels 23, and the rear portion is attached. The roofing material 25 is set on the extended portion 63a of the cover member 63. The extended portion 63
Similarly to the rear fixing bracket 61, the roof member 25 set on a is provided over a plurality of roof panels 23, and rainwater or the like enters between the rear portions of the roof panels 23 adjacent to each other by the roof member 25 and the rear fixing bracket 61. Will be prevented.
【0046】屋根パネル23A、23Bは対称の構成
で、かつ基本的には屋根パネル23Cと同様に構成され
ているので、以下、右側の屋根パネル23Bについての
み簡単に説明する。図19に示すように、木製枠体32
を幅方向に大きくした木製枠体70が設けられ、木製枠
体70の左右方向の略中央部にサイドフレーム30と平
行にセンタフレーム71が設けられ、センターフレーム
71の前後両端部は連結フレーム31に連結され、サイ
ドフレーム30間には複数の補強部材33が連結フレー
ム31と平行に一定間隔おきに設けられている。Since the roof panels 23A and 23B have a symmetrical structure and basically the same structure as the roof panel 23C, only the right roof panel 23B will be briefly described below. As shown in FIG. 19, a wooden frame 32
Is provided in the width direction, a center frame 71 is provided substantially parallel to the side frame 30 at a substantially central portion in the left-right direction of the wooden frame 70, and the front and rear ends of the center frame 71 are connected to the connecting frame 31. A plurality of reinforcing members 33 are provided between the side frames 30 in parallel with the connecting frame 31 at regular intervals.
【0047】左右のサイドフレーム30間のセンターフ
レーム71と補強部材33上には、図11、図20、図
21に示しているように、屋根パネル23Cと同様に、
クッション材34上に、本発明の高剛性太陽電池モジュ
ール1が設けられている。この太陽電池モジュール1に
おいて、木製枠体70及び断熱材3の右半部及び上下両
端近傍部の上面には段落ちした段差部70aが形成さ
れ、段差部70aには屋根下地パネル72が設けられ、
屋根下地パネル72は釘や木螺子等を介して木製枠体7
0に固定されている。断熱材3の左半部上と屋根下地パ
ネル72上にわたっては、太陽電池パネル2の部分から
延びる防水シート36が貼着され、防水シート36の外
周部は木製枠体70の上面及び側面に沿って延びて木製
枠体70に貼着され、太陽電池パネル2は屋根下地パネ
ル72以外の部分において防水シート36上面に前後に
複数連設された状態となっている。On the center frame 71 and the reinforcing member 33 between the left and right side frames 30, as shown in FIGS. 11, 20, and 21, as with the roof panel 23C,
The high-rigidity solar cell module 1 of the present invention is provided on the cushion material 34. In this solar cell module 1, stepped step portions 70a are formed on the upper surfaces of the right half portion and upper and lower end portions of the wooden frame 70 and the heat insulating material 3, and a roof base panel 72 is provided on the step portion 70a. ,
The roof base panel 72 is a wooden frame 7 through nails or wood screws.
It is fixed to 0. The waterproof sheet 36 extending from the solar cell panel 2 is adhered to the left half of the heat insulating material 3 and the roof base panel 72, and the outer peripheral portion of the waterproof sheet 36 extends along the upper surface and side surfaces of the wooden frame 70. A plurality of solar cell panels 2 are extended on the upper surface of the waterproof sheet 36 in the front-rear direction and are continuously attached to the upper surface of the waterproof sheet 36 except the roof base panel 72.
【0048】太陽電池モジュール1内において複数並設
される太陽電池パネル2の左側縁と前縁部と後縁部と
は、前述の屋根パネル23Cと同じ構成の側部保持手段
42、前部保持手段40、後部保持手段41で木製枠体
70に夫々固定保持され、結果的に、太陽電池モジュー
ル1と木製枠体70との間が固定保持される。そして右
側縁は、次のような構成の側部保持手段75により保持
されることになる。The left side edge, the front edge and the rear edge of the plurality of solar cell panels 2 arranged side by side in the solar cell module 1 have a side holding means 42 and a front holding means having the same structure as the roof panel 23C. The means 40 and the rear holding means 41 respectively fix and hold the wooden frame body 70, and consequently, the solar cell module 1 and the wooden frame body 70 are fixedly held. The right side edge is held by the side holding means 75 having the following structure.
【0049】屋根下地パネル72の左端部上には防水シ
ート36を介して側部受金具76が設けられ、太陽電池
パネル2の右側縁部は側部受金具76の左半部上に載置
されている。側部受金具76の右半部には太陽電池パネ
ル2の右側縁部上へ延びるアーム部77aを有する側部
固定金具77が着脱可能に取付けられ、アーム部77a
と太陽電池パネル2の側縁部間にはエチレンプロピレン
ゴム(EPDM)などからなるシール材78が設けら
れ、太陽電池パネル2の右側縁部は側部受金具76と側
部固定金具77間に水密状に挟持されて屋根下地パネル
72に固定されている。A side bracket 76 is provided on the left end of the roof base panel 72 via the waterproof sheet 36, and the right edge of the solar cell panel 2 is placed on the left half of the side bracket 76. Has been done. A side fixing metal fitting 77 having an arm portion 77a extending to the right edge of the solar cell panel 2 is detachably attached to the right half portion of the side receiving metal fitting 76, and the arm portion 77a
A sealing material 78 made of ethylene propylene rubber (EPDM) or the like is provided between the side edge portion of the solar cell panel 2 and the side edge portion of the solar cell panel 2, and the right edge portion of the solar cell panel 2 is between the side receiving bracket 76 and the side fixing bracket 77. It is sandwiched in a watertight manner and fixed to the roof base panel 72.
【0050】この側部保持手段75は、工場等において
予め屋根下地パネル72の左縁部上に組付けられてい
る。また、建設現場では、屋根パネル23を母屋21上
にセットした状態で、側部固定金具77に側部カバー部
材79を組付け、側部カバー部材79の上下の延設部7
9a、79b間に屋根材25を装着することになる。The side holding means 75 is assembled in advance on the left edge of the roof base panel 72 in a factory or the like. Further, at the construction site, with the roof panel 23 set on the purlin 21, the side cover member 79 is assembled to the side fixing metal fitting 77, and the upper and lower extension portions 7 of the side cover member 79 are assembled.
The roofing material 25 will be installed between 9a and 79b.
【0051】なお、図11、図22に示すように、側部
受金具76、側部固定金具77、側部カバー部材79の
後端部は、後部カバー部材63の前端面で閉鎖され、ま
た前端部にはエンドキャップ80が装着されている。ま
た、後部カバー部材63の左右両端部にはエンドキャッ
プ81が装着され、雨水等の侵入が防止されている。さ
らに、前部受金具55と前部固定金具56の左右両端部
は側部カバー部材79の内側面で閉鎖され、雨水等の侵
入が防止されている。なお、図18、図21、図22に
示すように、延設部63a、79bの上面と屋根下地パ
ネル35、72上の防水シート36間には、防水テープ
82が貼着されており、カバー部材63、79と防水シ
ート36間への雨水等の浸入が防止される。Note that, as shown in FIGS. 11 and 22, the rear end portions of the side receiving fittings 76, the side fixing fittings 77, and the side cover members 79 are closed by the front end surface of the rear cover member 63. An end cap 80 is attached to the front end portion. Further, end caps 81 are attached to both left and right ends of the rear cover member 63 to prevent rainwater and the like from entering. Further, the left and right ends of the front receiving bracket 55 and the front fixing bracket 56 are closed by the inner surface of the side cover member 79 to prevent rainwater and the like from entering. Note that, as shown in FIGS. 18, 21, and 22, a waterproof tape 82 is attached between the upper surfaces of the extending portions 63a and 79b and the waterproof sheets 36 on the roof base panels 35 and 72 to cover the covers. Rainwater and the like are prevented from entering between the members 63 and 79 and the waterproof sheet 36.
【0052】太陽電池モジュール1における太陽電池パ
ネル2の下面の略中央部には、端子ボックス14が設け
られ、端子ボックス14に接続された出力線15は、接
着層と防水シート36と断熱材3と金属板4とを貫通し
て下側へ導出されている。一つの太陽電池モジュール1
によって得られる発電量は、屋根22全体の発電量の1
5%以下に設定され、一つの太陽電池モジュール1が故
障した場合でも、極端な発電量の低下が防止されるよう
に構成することも一考である。A terminal box 14 is provided on the lower surface of the solar cell panel 2 in the solar cell module 1 at a substantially central portion, and the output line 15 connected to the terminal box 14 includes an adhesive layer, a waterproof sheet 36, and a heat insulating material 3. And penetrates through the metal plate 4 and is led out to the lower side. One solar cell module 1
The amount of power generated by the
It is also a consideration to set it to 5% or less so that even if one solar cell module 1 fails, an extreme decrease in the amount of power generation can be prevented.
【0053】このように、本発明の高剛性太陽電池モジ
ュール1を屋根パネル23として応用すると、この屋根
パネル23が野地板を兼用するので、その屋根自体を発
電機能を有する屋根として見ることができる。そこで次
に、発電機能を有する屋根22の作用、効果について説
明する。屋根22全体を屋根パネル23で構成すること
になるが、屋根パネル23の木製枠体32、70が、複
数の母屋21にわたって設けられているので、サイドフ
レーム30が垂木として機能し、しかも補強部材33と
木製枠体32内に設けられている本発明の高剛性太陽電
池モジュール1により、木製枠体32、70の捩じりや
曲げに対する強度、剛性が高められ、補強部材33及び
金属板4が野地板として機能し、野地板及び垂木を省略
しつつ屋根22の強度を十分に確保することが可能とな
る。しかも、金属板4の外周部に縦壁部5及び鍔部6を
形成してあるので、捩じりや曲げに対する強度、剛性が
一層高められることになる。As described above, when the high-rigidity solar cell module 1 of the present invention is applied as the roof panel 23, since the roof panel 23 also serves as the base plate, the roof itself can be viewed as a roof having a power generation function. . Therefore, the operation and effect of the roof 22 having a power generation function will be described next. Although the entire roof 22 is configured by the roof panel 23, since the wooden frames 32 and 70 of the roof panel 23 are provided over the plurality of purlins 21, the side frame 30 functions as a rafter and a reinforcing member. 33 and the high-rigidity solar cell module 1 of the present invention provided in the wooden frame 32 enhances the strength and rigidity of the wooden frames 32 and 70 against twisting and bending, and the reinforcing member 33 and the metal plate 4 are provided. It functions as a base plate, and it becomes possible to sufficiently secure the strength of the roof 22 while omitting the base plate and rafters. Moreover, since the vertical wall portion 5 and the collar portion 6 are formed on the outer peripheral portion of the metal plate 4, the strength and rigidity against twisting and bending can be further enhanced.
【0054】また、並設された屋根パネル23の外周部
に太陽電池パネル2を設けないで屋根下地パネル35、
72を設けてあるので、建設現場で屋根下地パネル3
5、72の一部を切除するなどして容易に寸法調整でき
るとともに、家屋20の建築後には、この屋根下地パネ
ル35、72上に敷設された屋根材25が移動用の通路
となり、太陽電池パネル2の保守点検作業が容易に行え
る。Further, the roof base panel 35 without the solar cell panel 2 provided on the outer peripheral portion of the roof panels 23 arranged in parallel,
Since 72 is provided, the roof base panel 3 at the construction site
The dimensions can be easily adjusted by cutting off some of the parts 5, 72, and after the house 20 is constructed, the roof material 25 laid on the roof base panels 35, 72 serves as a passage for movement, and the solar cell Maintenance and inspection work of panel 2 can be performed easily.
【0055】また、太陽電池パネル2の下面側に、接着
層を介して密着させて設けた断熱材3により、前述した
ように、太陽電池パネル2の温度上昇が促進され、太陽
電池素子として非晶質シリコン系半導体を用いた場合に
は、光劣化による太陽電池パネル2の発電出力の低下を
効果的に防止できる。この効果は、断熱材3が接着層を
介して太陽電池パネル2の全面にわたって、均一に接着
して設けられることになるので、より確実なものとな
る。Further, as described above, the heat insulating material 3 provided on the lower surface side of the solar cell panel 2 in close contact with the adhesive layer promotes the temperature rise of the solar cell panel 2 and is not used as a solar cell element. When a crystalline silicon-based semiconductor is used, it is possible to effectively prevent a decrease in power generation output of the solar cell panel 2 due to photodegradation. This effect becomes more reliable because the heat insulating material 3 is provided uniformly over the entire surface of the solar cell panel 2 via the adhesive layer.
【0056】さらに、断熱材3により家屋20内への熱
の侵入が防止されるとともに、屋根22からの放熱が防
止され、太陽光線による室内温度の変動が抑制されるの
で、家屋20の居住性を向上することが可能となる。ま
た、金属板4により防火性能を向上させることができ
る。Further, the heat insulating material 3 prevents heat from entering the house 20 and also prevents heat radiation from the roof 22 and suppresses fluctuations in the indoor temperature due to sunlight, so that the habitability of the house 20 is reduced. It becomes possible to improve. Further, the metal plate 4 can improve the fireproof performance.
【0057】次に、高剛性太陽電池モジュール1(屋根
パネル23)の構成を部分的に変更した変形例について
説明する。なお、前記実施例と同一部材には同一符号を
付してその詳細な説明を省略する。 (1)図23に示す屋根パネル90のように、断熱材3
の背面側の金属板4を代えて、太陽電池パネル2の背面
側に一枚の金属板4Aを接着層を介して設け、この金属
板4Aの背面側に、同様に接着層を介して防水シート3
6を挟んで断熱材3を積層状に設けた状態で一体化して
もよい。また、この場合には、金属板4Aの外周部に太
陽電池パネル2の側面に沿って延びる縦壁部5Aを設け
ることも可能である。Next, a modification in which the structure of the high-rigidity solar cell module 1 (roof panel 23) is partially changed will be described. The same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. (1) A heat insulating material 3 such as the roof panel 90 shown in FIG.
Instead of the metal plate 4 on the back side, a single metal plate 4A is provided on the back side of the solar cell panel 2 via an adhesive layer, and the back side of this metal plate 4A is also waterproofed via an adhesive layer. Sheet 3
The heat insulating material 3 may be integrated with the heat insulating material 3 provided in a laminated manner with the heat insulating material 3 sandwiched therebetween. In this case, it is also possible to provide the vertical wall portion 5A extending along the side surface of the solar cell panel 2 on the outer peripheral portion of the metal plate 4A.
【0058】この屋根パネル90では、屋根パネル23
と同様の作用、効果が得られるとともに、太陽電池パネ
ル2の背面に金属板4Aを密着させて設けてあるので、
防火性能において、特に飛火による火災の発生(類焼)
も効果的に防止することが可能となる。また、接着層の
存在による全面接着と金属板4Aの伝熱によって、太陽
電池パネル2の温度が一様になるので、光劣化による太
陽電池パネル2の局部的な発電出力の低下を防止するこ
とが可能となる。In this roof panel 90, the roof panel 23
Since the same operation and effect are obtained, and the metal plate 4A is provided in close contact with the back surface of the solar cell panel 2,
In terms of fireproof performance, especially fire caused by flying (fire)
Can be effectively prevented. Further, since the temperature of the solar cell panel 2 becomes uniform due to the entire surface adhesion due to the existence of the adhesive layer and the heat transfer of the metal plate 4A, it is possible to prevent a local decrease in the power generation output of the solar cell panel 2 due to the light deterioration. Is possible.
【0059】(2)図24に示す屋根パネル90Aのよ
うに、断熱材3を木製枠体32、70の上面よりも一段
低くなるよう配置し、かつ断熱材3上に金属板4Bを接
着層を介して設けるとともに、金属板4Bの外周部に木
製枠体32、70の内側面に沿って上方へ延びる縦壁部
5Aと縦壁部5Aの上端部から木製枠体32、70の上
面側へ延びる鍔部6Aとを形成し、金属板4Bの上面に
接着層を介して防水シート36を貼着して、防水シート
36の外周部を木製枠体32、70の側面に沿って延設
して木製枠体32、70に貼着し、金属板4Bの内側に
防水シート36を挟んで接着層を介して太陽電池パネル
2が位置する構造としてもよい。なお、符号91は、太
陽電池パネル2の損傷等を防止するためのカバーカラス
を表している。(2) Like the roof panel 90A shown in FIG. 24, the heat insulating material 3 is arranged so as to be one step lower than the upper surfaces of the wooden frames 32 and 70, and the metal plate 4B is provided on the heat insulating material 3 with an adhesive layer. And the vertical wall portion 5A extending upward along the inner side surface of the wooden frame bodies 32, 70 on the outer peripheral portion of the metal plate 4B and the upper end portion of the vertical wall portion 5A from the upper surface side of the wooden frame bodies 32, 70. And a flange portion 6A extending to the upper surface of the metal plate 4B, and the waterproof sheet 36 is attached to the upper surface of the metal plate 4B via an adhesive layer, and the outer peripheral portion of the waterproof sheet 36 is extended along the side surfaces of the wooden frames 32 and 70. Then, the solar cell panel 2 may be attached to the wooden frame bodies 32 and 70, and the solar cell panel 2 may be positioned inside the metal plate 4B with the waterproof sheet 36 interposed therebetween via the adhesive layer. Reference numeral 91 represents a cover crow for preventing damage to the solar cell panel 2 and the like.
【0060】(3)図25に示すように、断熱材3を第
1の断熱材3Aと第2の断熱材3Bの2層構造とし、第
1の断熱材3Aを太陽電池パネル2の下面に接着層を介
して接着するとともに、2つの断熱材3A,3B間に防
水シート36を介装させた状態で両者を接着層によって
接着し、2つの断熱材3A,3B間の幅方向の中央部に
前後方向へ延びる通路92を形成し、防水シート36の
上側において通路92内に太陽電池パネル2からの出力
線15を配置させ、木製枠体32の上端部或いは下端部
から出力線15を導出させてもよい。この構造は、防水
シート36に出力線15の挿通孔を形成する必要が無
く、防水性を一層向上できる。また、断熱材3Bと金属
板4とは、接着層によって接着される。このように本例
における高剛性太陽電池モジュール1は、太陽電池パネ
ル2と、2つの断熱材3A,3Bと、防水シート36
と、金属板4が、接着層を介して一体化されたものとな
っている。(3) As shown in FIG. 25, the heat insulating material 3 has a two-layer structure of a first heat insulating material 3A and a second heat insulating material 3B, and the first heat insulating material 3A is provided on the lower surface of the solar cell panel 2. The two heat insulating materials 3A and 3B are adhered to each other by an adhesive layer, and the two heat insulating materials 3A and 3B are adhered to each other by an adhesive layer while the waterproof sheet 36 is interposed between the two heat insulating materials 3A and 3B. Is formed with a passage 92 extending in the front-rear direction, the output line 15 from the solar cell panel 2 is arranged in the passage 92 above the waterproof sheet 36, and the output line 15 is led out from the upper end portion or the lower end portion of the wooden frame 32. You may let me. With this structure, it is not necessary to form an insertion hole for the output line 15 in the waterproof sheet 36, and the waterproof property can be further improved. Further, the heat insulating material 3B and the metal plate 4 are adhered by an adhesive layer. As described above, the high-rigidity solar cell module 1 in this example includes the solar cell panel 2, the two heat insulating materials 3A and 3B, and the waterproof sheet 36.
And the metal plate 4 is integrated via an adhesive layer.
【0061】なお、本実施例では、太陽電池モジュール
1に木製枠体32を取り付けた例を説明したが、アルミ
ニウム合金などの金属製の枠体やコンクリート製の枠体
を取り付けることも可能である。In this embodiment, the wooden frame 32 is attached to the solar cell module 1, but it is also possible to attach a metal frame such as an aluminum alloy or a concrete frame. .
【0062】[0062]
【発明の効果】請求項1に係る高剛性太陽電池モジュー
ルは、太陽電池パネルと、その背面側に設けられた断熱
材と剛性を有する平板状の板材が、それぞれ接着層を介
して一体化されている。よって、例えば捩じり方向の外
力が加わった場合でも、各界面が接着層で強固に接着さ
れているので隙間が形成されず、実効的には太陽電池パ
ネルと、断熱材と、剛性を有する平板状の板材とを積層
した厚さの一枚板として機能するため、太陽電池モジュ
ールとしての強度、剛性が大きく向上することになる。
従って、屋根上に設置した場合において、太陽電池モジ
ュール表面を風が吹き抜ける時に、太陽電池パネルを引
き剥がそうとする方向に働く負圧によって太陽電池パネ
ルが剥落する懸念が無くなり、また、屋根上への取り付
け施工時や運搬時に大きな外力が加わっても、変形等が
発生しない高品質なものとなる。さらに金属板等の板材
があること、また接着層を介して一体化されていること
から、雨水等の浸入に対して十分な防水性能が確保で
き、屋根上に野地板への埋め込み構造で設置したとして
も、十分な長期信頼性が確保できる。これは、板材や接
着層が、防水層として機能するためである。しかしなが
ら、実施例において説明したように、別途防水シートを
用いることで、より一層の防水性の向上が可能となる。
また接着層が太陽電池素子の保護層として機能するの
で、非晶質シリコン太陽電池パネルとして充填材やバッ
クシートが省略でき、コストダウンが図れる。また、太
陽電池パネルの背面側に断熱材が設けてあるので、太陽
電池パネルの背面側からの放熱が防止され、太陽電池パ
ネルの温度上昇が促進される。これより、太陽電池素子
を80℃〜90℃以上の高温に加熱することが可能とな
り、非晶質シリコン特有の光劣化現象が軽減できる結
果、出力特性においても、優れた長期信頼性が実現でき
る。そして、太陽電池パネルの背面全面と接着層が密着
していることから、太陽電池パネル内での温度分布も均
一になるので、太陽電池パネル内での劣化率のばらつき
も少なくなるという効果も得られる。According to the high-rigidity solar cell module of the first aspect, the solar cell panel, the heat insulating material provided on the back side of the solar cell panel, and the flat plate material having rigidity are integrated through the adhesive layers. ing. Therefore, for example, even when an external force in the twisting direction is applied, since each interface is firmly adhered by the adhesive layer, a gap is not formed, and the solar cell panel, the heat insulating material, and the rigidity are effectively provided. Since it functions as a single plate having a thickness in which flat plate members are laminated, the strength and rigidity of the solar cell module are greatly improved.
Therefore, when installed on the roof, when the wind blows through the surface of the solar cell module, there is no concern that the solar cell panel will peel off due to the negative pressure acting in the direction of peeling off the solar cell module. Even if a large external force is applied during installation and transportation, the product will not be deformed and will be of high quality. Furthermore, since there is a plate material such as a metal plate, and because it is integrated via an adhesive layer, it is possible to secure sufficient waterproof performance against intrusion of rainwater, etc., and it is installed on the roof with a structure embedded in the base plate. Even if it does, sufficient long-term reliability can be secured. This is because the plate material and the adhesive layer function as a waterproof layer. However, as described in the embodiments, by using a separate waterproof sheet, it is possible to further improve waterproofness.
Further, since the adhesive layer functions as a protective layer of the solar cell element, the filler and the back sheet can be omitted as the amorphous silicon solar cell panel, and the cost can be reduced. Further, since the heat insulating material is provided on the back surface side of the solar cell panel, heat dissipation from the back surface side of the solar cell panel is prevented, and the temperature rise of the solar cell panel is promoted. As a result, the solar cell element can be heated to a high temperature of 80 ° C. to 90 ° C. or higher, and the photodegradation phenomenon peculiar to amorphous silicon can be reduced. As a result, excellent long-term reliability in output characteristics can be realized. . Since the entire back surface of the solar cell panel and the adhesive layer are in close contact with each other, the temperature distribution in the solar cell panel is also uniform, and the effect of reducing the variation in the deterioration rate in the solar cell panel is also obtained. To be
【0063】請求項2に係る高剛性太陽電池モジュール
においては、接着層が接着性を有する断熱材であるの
で、断熱材と同じ材質のものを用いることで、接着層と
断熱材との間が異種材料同士の接着とならないため、上
記請求項1に係る効果に加え、より一層の接着力の向上
効果が得られる。従ってより剛性の高いものとなる。In the high-rigidity solar cell module according to claim 2, since the adhesive layer is a heat insulating material having adhesiveness, the same material as the heat insulating material is used, so that the space between the adhesive layer and the heat insulating material is Since different materials are not bonded to each other, the effect of further improving the adhesive force can be obtained in addition to the effect according to claim 1. Therefore, the rigidity becomes higher.
【0064】請求項3に係る高剛性太陽電池モジュール
においては、太陽電池パネルと、その背面側に設けられ
た剛性を有する略波板状の板材が、板材の凹部に充填さ
れた接着性を有する断熱材によって一体化されており、
上記効果に加えて、略波板形状によって一層の剛性向上
が可能となる。さらに、屋根上等の設置現場において
は、先ず略波板状の板材を屋根上の所定箇所に設置後、
その上に太陽電池パネルを置き、太陽電池パネルと板材
との間の隙間、すなわち板材の凹部に、断熱材としてウ
レタンフォーム等の接着性を有する合成樹脂を硬化前の
状態で注入できるので、設置現場において、本発明の太
陽電池モジュールを作製することができる。このこと
は、太陽電池モジュールの設置現場に完成品として運搬
する場合と比べて体積が小さくなるため運搬コストの低
減をもたらし、かつ新築家屋等、新たに屋根を施工する
場合には、工事日程のフレキシビリティが増大し、結果
的にトータルコストを大幅に低減できる。In the high-rigidity solar cell module according to the third aspect, the solar cell panel and the substantially corrugated plate material having rigidity provided on the back side of the solar cell panel have adhesiveness with which the recesses of the plate material are filled. It is integrated by the heat insulating material,
In addition to the above effects, the substantially corrugated plate shape can further improve the rigidity. In addition, at the installation site such as on the roof, first install a substantially corrugated plate material at a predetermined location on the roof,
Place the solar cell panel on it, and install a synthetic resin with adhesive properties such as urethane foam as a heat insulating material in the state before curing in the gap between the solar cell panel and the plate material, that is, the concave part of the plate material, so install The solar cell module of the present invention can be manufactured in the field. This reduces the transportation cost because the volume is smaller than when transported to the installation site of the solar cell module as a finished product, and when constructing a new roof such as a new house, the construction schedule Flexibility increases, resulting in a significant reduction in total cost.
【0065】請求項4に係る高剛性太陽電池モジュール
では、断熱材が接着層を兼ねていることから、断熱材を
太陽電池の設置現場で充填することができ、上記効果に
加えて、製造コストおよび工数が一層削減できる。さら
に、工事日程に対するフレキシビリティが確保でき、工
事費を含めたトータルコストも削減できる。In the high-rigidity solar cell module according to claim 4, since the heat insulating material also serves as the adhesive layer, the heat insulating material can be filled at the installation site of the solar cell. And the number of steps can be further reduced. In addition, the flexibility for the construction schedule can be secured, and the total cost including the construction cost can be reduced.
【0066】また、請求項5に係る高剛性太陽電池モジ
ュールのように、板材として金属板等の不燃材を用いる
と、屋根材や壁面材として使用しても近隣への延焼や近
隣からの類焼が防止できるので、防火上も優れたものと
なる。When a non-combustible material such as a metal plate is used as the plate material as in the high-rigidity solar cell module according to claim 5, even if it is used as a roof material or a wall material, the fire spreads to the neighborhood or the fire from the neighborhood burns. Since it can be prevented, it is also excellent in fire prevention.
【0067】さらに、本発明の高剛性太陽電池モジュー
ルを方形状の枠体に内装して屋根パネルを構成する場合
には、板材との組み合わせにおいて、板材として金属板
を用い、その外周部に枠体の上面を略全域を覆う鍔部を
形成したり、太陽電池モジュールを下側からサポートす
る補強部材を枠体内部に横断状に設けたり、補強部材が
枠体内を閉塞する板状部材とする具体例が例示でき、こ
れらを組み合わせることによって、より一層大幅に剛性
や耐捩じり強度を向上させることができる。Further, when the high-rigidity solar cell module of the present invention is incorporated into a rectangular frame body to form a roof panel, a metal plate is used as a plate material in combination with the plate material, and a frame is provided around the outer periphery thereof. A brim portion that covers the entire upper surface of the body is formed, a reinforcing member that supports the solar cell module from below is provided in the frame body in a cross shape, and the reinforcing member is a plate-like member that closes the frame body. Specific examples can be given, and by combining these, the rigidity and the torsion resistance can be further improved.
【0068】そして、本発明の高剛性太陽電池モジュー
ルを用いた複数の屋根パネルを野地板内に埋め込み施工
する場合において、太陽電池パネルとその背面側に設け
られた断熱材と剛性を有する平板状の板材を接着層を介
して一体化するに当たり、太陽電池パネルの背面に枠体
の外側面まで外縁部が延びうる大きさの防水シートを介
装することにより、突き合わせた枠体間に防水シートを
介在させることができるので、防水性能が一段と向上す
る。また、太陽電池パネルとその背面側に設けられた剛
性を有する略波板状の板材を、板材の凹部に充填された
接着性を有する断熱材によって一体化するに当たって
も、太陽電池パネルの背面に同様の防水シートを介装
し、これらを一体化した太陽電池モジュールとすればよ
い。When a plurality of roof panels using the high-rigidity solar cell module of the present invention are embedded in the base plate, the solar cell panel and the heat insulating material provided on the back side thereof and a flat plate having rigidity When integrating the plate materials of (1) with an adhesive layer, a waterproof sheet having a size such that the outer edge portion can extend to the outer surface of the frame is provided on the back surface of the solar cell panel, and thus the waterproof sheet is provided between the butted frames. Can be interposed, the waterproof performance is further improved. In addition, even when the solar cell panel and the substantially corrugated plate material having rigidity provided on the back side thereof are integrated by the heat insulating material having adhesiveness filled in the concave portion of the plate material, The same waterproof sheet may be interposed and the solar cell module may be integrated.
【0069】このように、本発明の高剛性太陽電池モジ
ュールは、それ自体で高い剛性を有し、さらに屋根パネ
ルや壁面パネルを構成した場合でも、枠体との組み合わ
せによって更なる剛性の向上が可能となり、また光劣化
の低減や施工性の向上も実現できるので、従来の問題点
を一層し、風圧やその他外力に抗し得るような太陽電池
モジュールの剛性向上と、非晶質シリコン系太陽電池パ
ネルの信頼性向上と、防火性能の向上を全て満足させる
ことができる極めて優れたものである。As described above, the high-rigidity solar cell module of the present invention has a high rigidity by itself, and even when a roof panel or a wall panel is formed, the rigidity is further improved by combining it with a frame. It is also possible to reduce photo-deterioration and improve workability, further improving the conventional problems, improving the rigidity of the solar cell module that can withstand wind pressure and other external forces, and improving the amorphous silicon-based solar power. It is an extremely excellent product that can satisfy both the improvement of the reliability of the battery panel and the improvement of the fire protection performance.
【図1】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図2】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図3】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 3 is a sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図4】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 4 is a cross-sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図5】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 5 is a sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図6】太陽電池パネルの構造例を表す断面図FIG. 6 is a sectional view showing a structural example of a solar cell panel.
【図7】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図FIG. 7 is a cross-sectional view showing a structural example of a solar cell module of the present invention.
【図8】本発明の太陽電池モジュールの構造例を表す断
面図で、(a)は上側の金属板から下方向への縦壁部を
形成したもの、(b)は下側の金属板から上方向への縦
壁部を形成したもの8A and 8B are cross-sectional views showing a structural example of the solar cell module of the present invention, where FIG. 8A shows a vertical wall portion formed downward from the upper metal plate, and FIG. 8B shows a lower metal plate. Formed vertical wall part in the upward direction
【図9】家屋の屋根付近の断面図[Figure 9] Sectional view near the roof of a house
【図10】屋根の平面図[Figure 10] Plan view of the roof
【図11】屋根パネルの要部平面図FIG. 11 is a plan view of the main part of the roof panel.
【図12】(a)は木製枠体の平面図、(b)は木製枠
体の側面図12A is a plan view of the wooden frame, and FIG. 12B is a side view of the wooden frame.
【図13】図11のX−X線断面図13 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図14】図11のXI−XI線断面図14 is a sectional view taken along line XI-XI of FIG.
【図15】図11のXII-XII 線断面図FIG. 15 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
【図16】側部保持手段付近の断面図FIG. 16 is a sectional view of the vicinity of the side holding means.
【図17】前部保持手段付近の断面図FIG. 17 is a cross-sectional view near the front holding means.
【図18】後部保持手段付近の断面図FIG. 18 is a sectional view of the vicinity of the rear holding means.
【図19】(a)は屋根の右サイドに配置される木製枠
体の平面図、(b)は同側面図FIG. 19 (a) is a plan view of a wooden frame arranged on the right side of the roof, and FIG. 19 (b) is a side view of the same.
【図20】図11のXVII-XVI線断面図20 is a sectional view taken along line XVII-XVI of FIG.
【図21】屋根の右サイドに配置される屋根パネルの側
部保持手段付近の断面図FIG. 21 is a cross-sectional view of the roof panel disposed on the right side of the roof in the vicinity of the side holding means.
【図22】屋根パネルの右後側部付近の要部斜視図FIG. 22 is a perspective view of the main part near the right rear side of the roof panel.
【図23】別構成の屋根パネルの側部保持手段付近の断
面図FIG. 23 is a cross-sectional view of a roof panel of another structure in the vicinity of a side holding means.
【図24】別構成の屋根パネルの側部保持手段付近の断
面図FIG. 24 is a cross-sectional view of a roof panel of another structure in the vicinity of a side holding means.
【図25】別構成の屋根パネルの断面図FIG. 25 is a sectional view of a roof panel having another structure.
1 太陽電池モジュール 2 太陽電池
パネル 2a 太陽電池モジュール背面 4a 凹部 4b 頂部 B 接着層 3 断熱材 4 金属板 5 縦壁部 6 鍔部 10 透光基板 11 太陽電池
素子層 12 充填材 13 バックシ
ート 14 端子ボックス 15 出力線 1A 建築用外装パネル 5A 縦壁部 5B 縦壁部 20 家屋 21 母屋 22 屋根 23 屋根パネ
ル 23A 屋根パネル 23B 屋根パネ
ル 23C 屋根パネル 24 天窓 25 屋根材 30 サイドフレーム 31 連結フレ
ーム 32 木製枠体 32a 段差部 33 補強部材 34 クッショ
ン材 35 屋根下地パネル 36 防水シー
ト 37 シール材 40 前部保持手段 41 後部保持
手段 42 側部保持手段 45 側部受金具 46 側部固定
金具 46a アーム部 47 シール材 48 シール材 49 シール材 50 連結プレート 51 カバー部
材 55 前部受金具 56 前部固定
金具 56a アーム部 56b 延設部 57 シール材 60 後部受金具 61 後部固定
金具 61a アーム部 62 シール材 63 後部カバー部材 63a 延設部 70 木製枠体 70a 段差部 71 センタフレーム 72 屋根下地
パネル 75 側部保持手段 76 側部受金
具 77 側部固定金具 77a アーム部 78 シール材 79 側部カバ
ー部材 79a 延設部 79b 延設部 80 エンドキャップ 81 エンドキ
ャップ 82 防水テープ 90 屋根パネ
ル 4A 金属板 90A 屋根パネル 4B 金属板 91 カバーカラスDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Solar cell panel 2a Solar cell module back surface 4a Recess 4b Top part B Adhesive layer 3 Heat insulating material 4 Metal plate 5 Vertical wall part 6 Collar part 10 Light transmissive substrate 11 Solar cell element layer 12 Filler 13 Back sheet 14 Terminal Box 15 Output line 1A Architectural exterior panel 5A Vertical wall part 5B Vertical wall part 20 House 21 Purlin 22 Roof 23 Roof panel 23A Roof panel 23B Roof panel 23C Roof panel 24 Skylight 25 Roofing material 30 Side frame 31 Connecting frame 32 Wooden frame 32a Step portion 33 Reinforcing member 34 Cushion material 35 Roof base panel 36 Waterproof sheet 37 Sealing material 40 Front holding means 41 Rear holding means 42 Side holding means 45 Side receiving bracket 46 Side fixing bracket 46a Arm portion 47 Sealing material 48 Seal material 49 Seal material 50 Connecting plate 51 Cover member 55 Front receiving metal fitting 56 Front fixing metal fitting 56a Arm portion 56b Extended portion 57 Seal material 60 Rear receiving metal fitting 61 Rear fixing metal fitting 61a Arm portion 62 Sealing material 63 Rear cover member 63a Extended portion 70 Wooden frame Body 70a Step portion 71 Center frame 72 Roof base panel 75 Side holding means 76 Side receiving bracket 77 Side fixing metal fitting 77a Arm portion 78 Sealing material 79 Side cover member 79a Extended portion 79b Extended portion 80 End cap 81 End Cap 82 Waterproof tape 90 Roof panel 4A Metal plate 90A Roof panel 4B Metal plate 91 Cover crow
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/042 H01L 31/04 R ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 31/042 H01L 31/04 R
Claims (5)
背面側に設けられた少なくとも断熱材と平板状の板材
が、接着層を介して一体化されたことを特徴とする、高
剛性太陽電池モジュール。1. A high-rigidity solar characterized in that a single or a plurality of solar cell panels, at least a heat insulating material provided on the back side thereof, and a flat plate material are integrated through an adhesive layer. Battery module.
請求項1記載の高剛性太陽電池モジュール。2. The adhesive layer is a heat insulating material having adhesiveness,
The high-rigidity solar cell module according to claim 1.
背面側に設けられた少なくとも略波板状の板材が、板材
の凹部に充填された接着性を有する断熱材によって一体
化されたことを特徴とする、高剛性太陽電池モジュー
ル。3. A single or a plurality of solar cell panels and at least a substantially corrugated plate material provided on the back side thereof are integrated by an adhesive heat insulating material filled in a recess of the plate material. A high-rigidity solar cell module characterized by.
背面側に設けられた平板状の板材が、接着性を有する断
熱材によって一体化されたことを特徴とする、高剛性太
陽電池モジュール。4. A high-rigidity solar cell module characterized in that a single or a plurality of solar cell panels and a flat plate-like material provided on the back side thereof are integrated by a heat insulating material having an adhesive property. .
〜4のいずれか1校に記載の高剛性太陽電池モジュー
ル。5. A metal plate is used as the plate material.
The high-rigidity solar cell module according to any one of to 4.
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