专利名称：太阳能电池模块以及增强太阳能电池模块的方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池模块以及增强太阳能电池模块的方法。
背景技术：
近来，广泛流传的是涉及环境的活动，且该活动中广泛使用太阳能电池。为了使用太阳能电池，需要将具有太阳能电池单元的太阳能电池模块固定在支持部件上。例如，在专利文献1和2的公开内容中，在保护太阳能电池单元的保护部件中形成穿孔，且有线穿过该穿孔来固定该太阳能电池模块。进一步地，在专利文献3的公开内容中，柔性太阳能电池模块的端部穿过圆环来弯折以使太阳能电池模块可被固定。进一步地，在专利文献4和5的公开内容中，由树脂层或柔性板来保护太阳能电池单元，增强部件附连至该树脂层或柔性板，然后在该增强部件和树脂层或柔性板中设置穿孔。进一步地，在专利文献6中还公开了通过柔性板保护太阳能电池单元和将增强部件附连至柔性板的结构。引用列表专利文献专利文献1 日本专利申请特开No. 2006-339684专利文献2 日本专利申请特开No. H06-13635专利文献3 日本专利申请特开No. 2006-339683专利文献4 日本专利申请特开No. 2006-74068专利文献5 日本专利申请特开No. 2002-141542专利文献6 日本专利申请特开No. 2005-136242发明的公开内容本发明要解决的问题在保护太阳能电池单元的保护部件是由柔性材料制成的情况下，当该保护部件设置有其中穿过线的穿孔时，由线等支持保护部件的力可在该保护部件中形成裂缝等。为了防止这个现象，如专利文献4和5中所公开的，穿孔可设置在其中增强部件和保护部件彼此重叠的部分处。然而，当采用其中在增强部件中形成穿孔的结构时，需要在增强部件和保护部件两者中都设置穿孔。为了确保保护部件的可靠性，合乎需要的是保护部件的穿孔在工厂中形成。为此， 当采用在增强部件和保护部件中均设置穿孔的结构时，如果考虑精度，合乎需要的是事先在工厂等中附连增强部件，且穿孔也在工厂中形成。然而，当采用此方法时，难以运载太阳能电池模块。基于这样的环境而做出本发明，且本发明的目的是提供不需要在增强部件中设置穿孔且可抑制在保护部件中形成裂缝等的太阳能电池模块，以及制造该太阳能电池模块的方法。用于解决问题的手段根据本发明的太阳能电池模块包括太阳能电池单元、保护部件、以及增强部件。该保护部件具有柔性且密封太阳能电池单元的整个部分。在该保护部件中设置穿孔。穿孔位于保护部件的边缘和太阳能电池单元之间。增强部件附连至保护部件，且增强部件的至少一部分位于穿孔和保护部件的边缘之间。进一步地，增强部件可被附连至保护部件上、或可以被保护部件密封的方式附连至保护部件。在很多情况下，可将力施加在穿孔的侧表面部分中，靠近保护部件边缘。为此，当保护部件裂缝从穿孔开始时，裂缝从穿孔侧表面部分出现，靠近保护膜的边缘。在这个方面，在本发明中，增强部件位于穿孔和保护部件的边缘之间。因此，有可能抑制保护部件中从穿孔开始的裂缝的出现。进一步地，由于穿孔没有与增强部件重叠，因此没有必要在增强部件中形成穿孔。根据本发明，提供了增强太阳能电池模块的以下方法。对应于增强对象的太阳能电池模块包括太阳能电池单元和保护部件。该保护部件具有柔性且密封住太阳能电池单元的整个部分。在该保护部件中设置穿孔。穿孔位于保护部件的边缘和太阳能电池模块之间。然后，增强部件设置在保护部件上，以使增强部件的至少一部分位于穿孔和保护部件的边缘之间。发明效果根据本发明，可不在增强部件中设置穿孔，且可防止裂缝等在保护元件中形成。附图简述上述目的、其他目的、特征和优势将从下面描述的实施例和相应附图中变得更加明显，在附图中
图1是根据第一实施例的太阳能电池模块的透视图。图2(a)是图1的沿线A_A’取得的剖视图，且图2 (b)是示出图2(a)的变体示例的剖视图。图3是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第一示例的透视图。图4是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第二示例的平面图。图5是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第三示例的平面图。图6是例示根据第二实施例的太阳能电池模块的配置的透视图。图7是例示根据第三实施例的太阳能电池模块的配置的平面图。图8是沿图7的线A-A，取得的剖面图。图9是示出图7的变体的平面图。图10是例示根据第四实施例的太阳能电池模块的配置的平面图。用于实现本发明的最佳模式在下文中，将参考附图描述本发明的各个实施例。进一步地，在所有附图中，将相同附图标记给予相同组件，且不会重复赘述。图1是根据第一实施例的太阳能电池模块的透视图。太阳能电池模块包括太阳能电池单元10、保护部件100、穿孔120、以及增强部件202和204。保护部件100密封太阳能电池单元10的整个部分且具有柔性。穿孔120设置在保护部件100中，且位于保护部件100的边缘和太阳能电池单元10之间。增强部件202和204附连至保护部件100，且增强部件的至少一部分位于穿孔120和保护部件100的边缘之间。在下文中，将对此作出详细描述。在本实施例中，由于使用柔性衬底制成太阳能电池单元10，因此太阳能电池单元具有柔性。进一步地，例如，通过将正面保护材料102 (图2中示出)和背面保护材料104 (图 2中示出)附连至密封树脂101 (图2中示出)上来形成保护部件100，且保护部件100密封住太阳能电池单元10。例如，使用真空层叠方法或辊层叠方法作为密封太阳能电池单元 10的方法。正面保护材料102是，例如，由乙烯-四氟乙烯共聚物、氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、丙烯酸树脂、涂覆三氟氯乙烯树脂的丙烯酸树脂、或者聚脂树脂制成的膜。密封树脂101是层叠膜，并且是例如树脂材料膜，诸如乙酸乙烯酯共聚物(下文中称为EVA)、环氧树脂、聚氨基甲酸酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、含氟树脂或聚异丁烯。进一步地，由于密封树脂101具有特定程度的粘性，湿气不能从穿孔120的侧表面侵入密封树脂 101。背面保护材料104是，例如，由铝箔片层叠单氟代乙烯基树脂、铝箔片层叠聚脂树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟乙烯树脂、三氟氯乙烯树脂、乙烯酸树脂、涂覆三氟氯乙烯树脂的丙烯酸树脂、或者聚脂树脂制成的膜。进一步地，例如可使用乙烯-四氟乙烯(ETFE)作为正面保护材料102，并且例如可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯萘甲醛(PEN)作为背面保护材料104。增强部件202和204由具有强度高于保护部件100的强度的材料制成，也就是，强抗剪切的材料。增强部件202和204由例如，诸如铝的金属、增强塑料或纤维加强塑料(FRP) 制成。增强部件202位于保护部件100的正面，且增强部件204位于保护部件100的背面。进一步地，在图1所示的示例中，提供了多个太阳能电池单元10。然后，保护部件 100的密封树脂密封住电线连同太阳能电池单元10，该电线将各个太阳能电池单元10彼此电连接。在本实施例中，太阳能电池单元10和保护部件100在平面图上均具有矩形形状。 沿保护部件100中的两条相对边的每条边以相等间隔设置多个穿孔120。进一步地，沿保护部件100的上述两条边设置增强部件202和204。为此，增强部件202和204位于多个穿孔 120的每一个与保护部件100的边缘之间。图2(a)是沿图1的线A_A’取得的剖面图。如上所述，通过将正面保护材料102和背面保护材料104附连至密封树脂101而形成保护部件100。增强部件202位于正面保护材料102上，且增强部件204位于背面保护材料104上。结构被配置成使增强部件202和增强部件204彼此面对且保护部件100设置在两者之间。进一步地，在平面图中增强部件 202和204的端部从保护部件100突出，且在突出部处彼此接触。增强部件202和204可在从保护部件100突出的部分处使用铆钉或螺丝固定至彼此，或可使用粘合剂彼此固定。进一步地，在使用粘合剂的情况下，合乎需要的是增强部件202粘合至正面保护材料102，且增强部件204粘合至甚至背面保护材料104。然而，如图2 (b)所示，增强部件202和204的端部可不从保护部件100突出。在图中示出的示例中，增强部件202和204的端部与保护部件100的端部齐平。
图3是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第一示例的透视图。在图中所示的示例中，通过使用诸如线或丝之类的线性固定部件302将太阳能电池模块连接至条状或管状支持部件300。固定部件302穿过穿孔102、然后连接至支持部件300。进一步地，甚至可在支持部件300中设置穿孔。在此情况下，固定部件302还穿过支持部件300的穿孔。图4是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第二示例的平面图。在图中示出的示例中，太阳能电池模块被固定至平面支持部件310。该支持部件310是例如屋顶或墙面，且设置有多个凸起部件312，例如，螺丝或销柱。在太阳能电池模块的附连区域周围、沿设置有穿孔120的太阳能电池模块的两侧位置处设置多个凸起部件312。然后，每一个凸起部件312耦连至诸如线或丝之类的线性固定部件314。固定部件 314穿过穿孔102且然后被连接至凸起部件312。图5是例示固定图1中示出的太阳能电池模块的方法的第三示例的平面图。在图中示出的示例中，太阳能电池模块通过使用螺丝322固定至框架320。具体地，框架320被设置在框架320与穿孔120重叠的位置处。然后，当螺丝322穿过穿孔120并拧入框架320 中时，太阳能电池模块被固定至框架320。接着，将描述本实施例的操作与效果。在采用如图3到5中所示的固定结构的情况下，当对太阳能电池模块施加力时，该力被转移到固定部件302和314、或者穿过穿孔120 边缘的螺丝322。此时，固定部件302和314、或者螺丝322邻接穿孔120边缘的靠近保护部件100边缘的部分。因此，当保护部件100从穿孔120开始破裂时，裂缝从穿孔120边缘的靠近保护部件100边缘的部分出现。同时，在本实施例中，增强部件202和204位于穿孔120和保护部件100的边缘之间。为此，有可能抑制保护部件100中裂缝的产生或发展。进一步地，由于穿孔120不与增强部件202和204重叠，因此没有必要在增强部件 202和204中形成穿孔。图6是例示根据第二实施例的太阳能电池模块的配置的透视图。除以下几点以外，根据本实施例的太阳能电池模块具有与根据第一实施例的太阳能电池模块一样的配置。首先，此太阳能电池模块不包括增强部件204。进一步地，增强部件202附连至保护部件100的正面保护材料102。即使在该实施例中，也可获得与第一实施例一样的效果。图7是例示根据第三实施例的太阳能电池模块的配置的平面图。根据本实施例的太阳能电池模块具有与根据第一实施例的太阳能电池模块一样的配置，除了替代增强部件 202和204它包括增强部件210之外。图8是沿图7的线A-A’取得的剖面图。如图中所示，增强部件210由保护部件 100的密封树脂101所密封。S卩，通过密封树脂101和太阳能电池单元10的层叠密封住了增强部件210。增强部件210可具有如图8 (a)中所示的板状，即矩形截面，或者是如图8 (b)中所示的棒状，即圆形或椭圆形截面。进一步地，增强部件210的截面可被形成为如图8(c)中所示的环形或矩形管状。进一步地，在任何情况下，合乎需要的是增强部件210的侧面位于靠近穿孔120的侧面处。进一步地，如图9中所示，可沿保护部件100的四条边的每条边设置增强部件210。 在此情况下，合乎需要的是增强部件210具有闭合的形状。即使在该实施例中，也可获得与第一实施例一样的效果。进一步地，由于增强部件 210被密封树脂101所密封，增强部件210和保护部件100之间的接触面积变得更大。相应地，由于通过穿孔120施加的力可被转移为在保护部件100中分散，可抑制增强部件210从保护部件100中脱离。图10是例示根据第四实施例的太阳能电池模块的配置的平面图。根据该实施例的太阳能电池模块具有与根据第三实施例的太阳能电池模块一样的配置，除了使用线220 替代增强部件210。线220沿保护部件100的四条边的每条边设置，且具有闭合形状。即使在该实施例中，也可获得与第三实施例一样的效果。尽管通过参看附图描述了本发明的实施例，这些仅仅是发明的示例，且可采用各种配置来替代上述配置。例如，在第一和第二实施例中，可在保护部件100的四个边缘的所有边缘设置增强部件202和204。对2010年3月8日提交的日本专利申请No. 2010-50453申明了优先权，其整体内容通过引用结合于此。
权利要求
1.一种太阳能电池模块，包括 太阳能电池单元；密封所述太阳能电池单元的整个部分且具有柔性的保护部件； 设置在所述保护部件中且位于所述保护部件的边缘和所述太阳能电池单元之间的穿孔；以及增强部件，所述增强部件附着在所述保护部件上，且所述增强部件的至少一部分位于所述穿孔和所述保护部件的所述边缘之间。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于， 通过使用柔性衬底来形成所述太阳能电池单元。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述增强部件由强度比所述保护部件的材料高的材料制成。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于， 设置有多个所述穿孔，且所述增强部件位于所述多个穿孔的每一个和所述保护部件的边缘之间。
5.如权利要求4所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述保护部件具有矩形形状，沿所述保护部件的两条相对边的每一条设置所述多个穿孔，以及沿所述保护部件的所述两条边的每一条设置所述增强部件。
6.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述增强部件沿所述保护部件的四条边的每一条设置，且具有闭合的形状。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述增强部件位于所述保护部件的一个表面上。
8.如权利要求7所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括第二增强部件，所述第二增强部件位于所述保护部件的另一个表面上并且面对所述增强部件。
9.如权利要求1至6中的任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述增强部件由所述保护部件密封。
10.如权利要求9所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述增强部件是条状的或管道状的部件。
11.如权利要求9所述的太阳能电池模块，其特征在于， 所述增强部件是线。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括 支持部件；以及固定部件，所述固定部件穿过所述穿孔并将所述保护部件固定到所述支持部件上。
13.一种增强太阳能电池模块的方法，所述太阳能电池模块包括太阳能电池单元、密封所述太阳能电池单元的整个部分且具有柔性的保护部件、以及设置在所述保护部件的边缘与位于所述保护部件中的所述太阳能电池单元之间的穿孔，其中增强部件设置在所述保护部件中，以使所述增强部件的至少一部分位于所述穿孔和所述保护部件的所述边缘之间。
全文摘要
太阳能电池模块包括太阳能电池单元(10)、保护部件(100)、穿孔(120)、以及增强部件(202、204)。保护部件(100)密封太阳能电池单元(10)的整个部分且具有柔性。穿孔(120)设置在所述保护部件(100)中，且位于保护部件(100)的边缘和太阳能电池单元(10)之间。增强部件(202、204)附连至保护部件(100)，且增强部件的至少一部分位于穿孔(120)和保护部件(100)的边缘之间。
文档编号H01L31/042GK102576768SQ20118000317
公开日2012年7月11日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年3月8日
发明者塚原祐二 申请人:富士电机株式会社