专利名称：太阳能电池模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池模块，尤其涉及具有框架的太阳能电池模块。
背景技术：
近年来，对太阳光进行光电转换以产生电力的太阳能电池模块被广泛利用。为了 太阳能电池模块能耐各种环境负荷(积雪负荷、风压力等)，在包括太阳能电池元件的太阳 能电池面板的周缘部安装框架。为了在不增加重量的情况下提高框架的强度，在框架上设置内部为空洞的中空部 件，但在这种情况下，中空部件内容易侵入并积存雨水等水分。因此，若在中空部件内发生 结冰等，可能导致中空部件变形、太阳能电池模块1损坏。对此，在日本特开2003-282919 号公报中公开了在中空部件设置排水用孔的技术。然而，虽然排水用孔越多排水性能越好，但是若增加孔的数量将可能减弱框架的 强度。因此，需要一种在不降低强度的情况下可提高框架的排水性能的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制框架强度降低并且高效地排出侵入到中空部件 的水分的技术。本发明的一个实施方式的太阳能电池模块包括太阳能电池面板、沿着该太阳能电 池面板的第一端部安装的长条状的第一框架、沿着所述太阳能电池面板的第二端部安装的 第二框架。所述第一框架包括支承所述太阳能电池面板的背面的长条状的、在内部具有第 一空间和与该第一空间连通的第一连通孔的第一中空部件。所述第二框架包括支承所述太 阳能电池面板的背面的长条状的、在内部具有第二空间的第二中空部件。所述第一中空部 件的所述第一连通孔具有与所述第二中空部件的所述第二空间连通的第一开口区域和与 外部空间连通的第二开口区域。所述太阳能电池模块，通过上述的结构，能够通过第一框架的第一连通孔排出侵 入到第一框架的第一中空部件以及第二框架的第二中空部件的水分。因此，通过减少排出 用的孔的数量能够抑制框架强度的下降，并且还能够高效地进行排水。
图1是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块的图。图1(a)是表示从受 光面观察到的太阳能电池模块的状态的俯视图；图1(b)沿图1(a)的A-A’线的剖视图。图2是表示第一框架以及第二框架的连结部分的图。图2(a)是表示分解后的状 态的立体图；图2(b)是表示连结后的状态的立体图。图3是沿图1的B-B’线的剖视图。图4是表示从背面观察到的第二实施方式的第一框架以及第二框架的状态的立 体图。
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图5是表示第三实施方式的第一框架以及第二框架的连结部分的图。图5(a)是 表示分解后的状态的立体图；图5(b)是表示连结后的状态的立体图。图6是表示第四实施方式的第一框架以及第二框架的连结部分的立体图。图7是表示第五实施方式的第一框架以及第二框架的连结部分的图。图7(a)是 表示分解后的状态的立体图；图7(b)是表示连结后的状态的立体图。
具体实施例方式以下，参照附图详细地说明本发明的多个实施方式。〔第一实施方式〕(太阳能电池模块)图1 (a)所示的太阳能电池模块1包括太阳能电池面板2、保护太阳能面板2的第 一框架3以及第二框架4。第一框架3沿着太阳能电池面板2的一对第一边(第一端部) 设置，第二框架4沿着太阳能电池面板2的一对第二边(第二端部)设置。第一框架3和 第二框架4在各自的长度方向的终端部相互连结，利用第一框架3和第二框架4交替连结 构成的框架，来保护太阳能电池平板2。在设置用的基架(未图示)等上安装并利用这样的 太阳能电池模块1。需要说明的是，在图1至图7中，为了方便起见，将太阳能电池模块1中的第一框 架3的长度方向定义为X轴方向、将第二框架4的长度方向定义为Y轴方向、将垂直这二者 所限定的XY平面的方向定义为Z轴方向。(太阳能电池平板)如图1(a)所示，太阳能电池面板2在俯视下大致为矩形。如图1(b)所示，太阳能 电池模块2包括透光性基板21、背面保护材料23、配置在透光性基板21和背面保护材料23 之间的多个太阳能电池元件24、将太阳能元件24电连接的内部引线25、将太阳能电池元件 24覆盖的填充材料22，并具有将它们层叠的覆板(super straight)结构。在背面保护材 料23上安装有端子盒26。利用基于太阳能电池元件24的光电转换所得到的电力通过端子 盒26向外部输出。透光性基板21是使光射入太阳能电池元件24的透光率高的基板，例如适宜采用 白板玻璃、强化玻璃、红外线反射玻璃等玻璃基板、聚碳酸脂树脂等合成树脂基板。在采用 玻璃基板的情况下，透光性基板21的厚度优选为3mm 5mm左右；在采用合成树脂基板的 情况下，透光性基板21的厚度优选为5mm左右。填充材料22以如下方式制成，即，将在热固化性树脂、热塑性树脂中含有交联剂 并具有热固化特性的树脂等通过挤压机等成型为薄片状并切断为规定长度。背面保护材料23具有保护填充材料22的作用。背面保护材料23适宜采用聚氟 乙烯(PVF)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或者将它们层叠的
结构等。在太阳能电池元件24上能够采用各种结构。作为这种太阳能电池元件24，例如可 以例举出单结晶硅、多结晶硅等结晶系太阳能电池元件、非晶硅太阳能电池元件、Si薄膜太 阳能电池元件、CIS系太阳能电池元件、CIGS系太阳能电池元件或者染料敏化太阳能电池 元件等。
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在使用单结晶硅或者多结晶硅基板制作太阳能电池元件24的情况下，在该硅基 板上形成有使大量含有硼等P型杂物的P层以及大量含有磷等N型杂物的N层接合的PN 接合部。另外，通过用银膏进行丝网印刷等在硅基板的表面或者背面形成电极。需要说明 的是，为了例如便于安装内部引线25并抑制其劣化，也可以在电极的表面涂覆焊锡。内部引线25连接一个太阳能电池元件24和与其相邻的另一太阳能电池元件24。 对于内部引线25，适宜例如在厚度为0. Imm 0. 5mm的铜箔等的配线材料的表面通过镀敷、 浸渍而形成厚度为20 70 μ m左右的焊锡涂层的结构。(框架)图2(a)所示的第一框架3以及第二框架4例如由铝、铁、不锈钢或者树脂等形成， 例如通过挤压成型等方式制成。需要说明的是，在图2以及后面的各个附图中，省略了对太 阳能电池面板2的图示。第一框架3设置有相对于沿着Z轴的垂直部位31嵌入太阳能电池面板2的侧端 部的槽状的嵌合部33和在内部具有第一空间36的第一中空部件35。嵌合部33以及第一 中空部件35沿着第一框架3的长度方向延伸。第一中空部件35由沿着Z轴方向的外侧部位351、大致垂直连接该外侧部位351 的顶板部位353、与该顶板部位353大致垂直连接并与外侧部位351平行的内侧部位355、 大致垂直连接外侧部位351以及内侧部位355的底侧部位357构成。外侧部位351构成垂直部位31的一部分。另外，顶板部位353既是第一中空部件 35的一部分，也是嵌合部33的一部分。通过对内侧部位355的终端部进行切开，在第一中 空部件35形成有作为第一连通孔的第一排水口 37。第二框架4设置有在沿着Z轴的垂直部位41嵌入太阳能电池面板2的侧端部的槽 状的嵌合部43和在内部具有第二空间46的第二中空部件45、板状的底部47。嵌合部43、 第二中空部件45以及底部47沿着第二框架4的长度方向延伸。在将太阳能电池模块1固 定在基架上时，通过螺栓等固定部件将底部47安装到基架上。第二中空部件45由沿着Z轴方向的外侧部位451、大致垂直连接该外侧部位451 的顶板部位453、与该顶板部位453大致垂直连接并相对于外侧部位451倾斜的内侧部位 455、大致垂直连接外侧部位451以及内侧部位455的底侧部位457构成。外侧部件451构 成所述垂直部位41的一部分。另外，顶板部位453既是第二中空部件45的一部分，也是嵌 合部43的一部分。在第二中空部件45的长度方向的终端部形成有连通第二中空部件45 的内部空间(第二空间46)和外部的开口部49。而且，与第一中空部件35的终端部的形状匹配地切开第二中空部件45的终端部。 如图2 (b)所示，在第一框架3和第二框架4被连结时，第一中空部件35的终端面抵止于垂 直部位41。在此状态下，将螺栓51穿过设在垂直部位41的插入孔53，并进一步拧入设在外侧 部位351以及顶板部位353的连接部的螺栓孔55中。另外，将螺栓61穿过设在垂直部位 41的插入孔63，并拧入设在内侧部位355以及底侧部位357的连接部的螺栓孔65中。通 过这种连结机构，第一框架3和第二框架4相互连结。但是，连接机构不限于使用螺栓的机 构。如图3所示，在第一框架3和第二框架4连结的状态下(连结状态)，第一排水口37具有与开口部49的一部分重合的重合部分371 (第一开口区域)，通过该重合部分371将 第一空间36与第二空间46连通地连接。而且，以重合部分371与开口部49的下端部(-Z 侧的底部)重叠的方式设定第一排水口 37的开口位置。另外，第一排水口 37具有从外部 露出的露出部分372 (第二开口区域)，通过该露出部分372将第一空间36与外部空间连
ο如图2(b)的虚线所示，侵入到第一中空部件35的水分，通过第一排水口 37的露 出部分372向外部排出。另外，侵入到第二中空部件45的水分通过第一排出口 37的重合 部分371以及露出部分372排出。即，能够在不在第二框架设置排水口的情况下，将侵入到 第二中空部件45并积存在底部的水分等通过第一排水口 37排出。另外，如本实施方式那样，若使与第一框架3的长度方向正交的截面中的第一空 间36的截面面积大于与第二框架4的长度方向正交的截面中的第二空间46的截面面积， 由于与第二框架4相比第一框架3的强度有所提高，所以能够减弱因设置第一排水口 37而 导致强度的过分降低。需要说明的是，在连结状态下，由于内侧部位355的终端部抵接于第二框架4，所 以应力容易在该终端部集中。因此，通过按照所描曲线那样进行切开以形成第一排水口 37， 能够在曲线状的边缘部上分散应力。由此，能够降低第一框架3变形的情况。如上所述，通过第一排水口 37将第一中空部件35、第二中空部件45以及外部空间 彼此连通，而能够将侵入到第一中空部件35、第二中空部件45的水分从第一排水口 37排 出。因此，与在第一框架3和第二框架4上分别设置排水口的情况下相比，能够减少加工工 序数。另外，由于减少了排水口的数量，所以能够在不降低框架的强度的情况下提高排水性 能。〔第二实施方式〕以下，使用图4说明第二实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，对于具有与 第一实施方式相同的功能的要素赋予相同的符号，并省略对其说明。另外，在以下的各个实 施方式中也采用同样做法。图4所示的太阳能电池模块Ia包括在第一中空部件35a上还设有作为第二连通 孔的第二排水口 39的第一框架3a，来替代第一实施方式的第一框架3。第二排水口 39设 置在成为第一中空部件35a的底部的底侧部位357a的长度方向的终端部附近。第一空间 36a通过第二排水口 39也与外部空间连通。而且，第一排水口 37设置在成为第一中空部件 35a的侧面部的内侧部位355a。如图4中虚线所示，在本实施方式中，通过设置第二排水口 39，能够高效地排出积 存在第一中空部件35a的底部的水分。另外，即使在第一排水口 37的露出部分37被尘土、 青苔等堵塞的情况下，也能够从第二排水口 39排水。〔第三实施方式〕在图5(a)所示的第一框架3b中，在从第一中空部件35b的内侧部位355b的终端 部离开的位置设有大致为圆形的第一排水口 37b。第二框架4a的第二中空部件45a的内部 成为截面大致为矩形的第二空间46a。另外，在第二中空部件45b的终端部形成有使第二空 间46a与外部连通的开口部49a。如图5 (b)所示，在第一框架3b和第二框架4a连结的状态下，第一排水口 37b具有
6与开口部49a重合的重合部分371b (第一开口区域)，通过该重合部分371b将第一空间36b 与第二空间46a连通地连接。另外，第一排水口 37b具有在外部露出的露出部分372b(第 二开口区域)，通过该露出部分372b将第一空间36b与外部空间连通。另外，以重合部分 371b与开口部49a的下端部重叠的方式，设定第一排水口 37b的开口位置。由此，能够高效 地排出积存在第二中空部件45a的底部的水分。通过使第一排水口 37b的设置位置从第一中空部件35b的终端部离开，而不加工 终端部即可完工，所以能够抑制终端部的强度的下降。由此，也能够减少应力最容易发生作 用的终端部变形的情况。〔第四实施方式〕在如图6所示的第一框架3c中，在从第一中空部件35c的内侧部位355c的终端部 离开的位置设有大致为圆形的第一排水口 37c。另外，在第一中空部件35c的底侧部位357c 的终端部设有第二排水口 39c。另外，在第二框架4b设有截面大致为矩形的第二中空部件 45b。在第二中空部件45b的终端部形成有使第二空间46b连通外部空间的开口部49b。在第一框架3c和第二框架4b连结的状态下，第一排水口 37c具有与开口部49b 重合的重合部分371c (第一开口区域)，通过该重合部分371c将第一空间36c与第二空间 46b连通地连接。另外，第一排水口 37c具有在外部露出的露出部分372c (第二开口区域)， 通过该露出部分372c将第一空间36c与外部空间连通。而且，以第一排水口 37c的重合部 分371c在比开口部49b的下端部更靠上方的位置重叠的方式设定第一排水口 37c的开口 位置。通过在这样的位置设置第一排水口 37c，能够减少第一排水口 37c和第二排水口 39c 同时被土垢等堵塞的情况。〔第五实施方式〕在图7(a)所述的第一框架3d中，横跨内侧部位355d和底侧部357d地设有第一 排水口 37d。如图7(b)所示，在第一框架3d和第二框架4b连接的状态下，第一排出口 37d 具有在内侧部位355d开口的部分和开口部49b重合的重合部分371d (第一开口区域)，通 过该重合部分371d将第一空间36d和第二空间46d连通。另外，第一排水口 37d具有在底 侧部位357d开口的部分(第二开口区域)，通过该部分将第一空间36d和外部空间连通。通过这样地设置第一排水口 37d，不但能够用第一排水口 37d排出侵入到第一中 空部件35d以及第二中空部件45b的内部的水分，而且还能够高效地排出积存在第一中空 部件35d的底部的水分。〔变形例〕本发明不限于上述的实施方式，也可在本发明的范围内增加一些修正及变更。例如，在基架上设置太阳能电池模块时，在太阳能电池面板的周围安装的各框架 间，在形成容易加载负荷的部分和难以加载负荷的部分的情况下，通过采用设有第一排水 口或第二排水口的框架作为难以加载负荷的一方的框架，能够最低限度地抑制因设置排水 口而导致框架强度的下降。另外，在太阳能电池模块相对于地面等的水平面倾斜设置的情况下，第一排水口 不一定要设在太阳能电池模块的四角，其只要设在至少下侧(水分流向的一侧)即可。艮口， 在这种太阳能电池模块中，将设有成为第一连通孔的第一排水口的第一框架与水平面大致 平行地配置，将第二框架沿着相对于水平面倾斜的倾斜面配置。根据这种配置，由于能够减
7少排水口，所以能够减少加工工序数量。另外，还能够减少尘土等从不利于排水的排水口侵 入而堵塞排水口的情况。 另外，在所述实施方式中，虽然对保护覆板结构的太阳能电池面板的框架进行了 说明，但是本发明对保护衬底结构、夹层玻璃结构的太阳能电池面板的框架也有效。
权利要求
一种太阳能电池模块，其中，具有太阳能电池面板；沿着所述太阳能电池面板的第一端部安装的长条状的第一框架；沿着所述太阳能电池面板的第二端部安装的第二框架，所述第一框架包括在内部具有第一空间和与该第一空间连通的第一连通孔的第一中空部件，所述第二框架包括在内部具有第二空间的第二中空部件，所述第一中空部件的所述第一连通孔具有与所述第二中空部件的所述第二空间连通的第一开口区域；与外部空间连通的第二开口区域。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中， 所述第一中空部件具有侧面部和底部，在所述侧面部设有所述第一连通孔，在所述底部设有连通所述第一空间和外部空间的 第二连通孔。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中， 所述第一连通孔从所述侧面部跨设在所述底部上。
4.如权利要求1 3中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述太阳能电池模块分别具有多个所述第一框架和多个所述第二框架， 所述第一框架和所述第二框架交替连结构成。
5.如权利要求1 4中任一项所述的太阳能电池模块，其中， 所述太阳能电池面板在俯视下大致呈矩形。
6.如权利要求1 5中任一项所述的太阳能电池模块，其中，与所述第一框架的长度方向正交的截面中的所述第一空间的截面积比与所述第二框 架的长度方向正交的截面中的所述第二空间的截面积大。
7.如权利要求1 6中任一项所述的太阳能电池模块，其中， 所述第一框架相对于水平面大致平行配置，所述第二框架相对于水平面倾斜配置。
全文摘要
本发明提供一种在不降低框架强度的情况下提高框架的中空部件的排水性能的太阳能电池模块。本发明的太阳能电池模块包括第一框架(3)，其设有在内部具有第一空间(36)的第一中空部件(35)，且具有将第一空间(36)和外部空间连通的第一排水口37；第二框架(4)，其与第一框架(3)连结，且设有在内部具有第二空间(46)的第二中空部件(45)。在第二中空部件(45)的终端部形成有以与第一排水口(37)的一部分重叠的方式开口的开口部(49)。
文档编号H01L31/042GK101981706SQ20098011086
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者平山锻 申请人:京瓷株式会社