專利名稱：太陽能電池模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池模塊，尤其涉及具有框架的太陽能電池模塊。
背景技術：
近年來，對太陽光進行光電轉換以產生電力的太陽能電池模塊被廣泛利用。為了太陽能電池模塊能耐各種環(huán)境負荷(積雪負荷、風壓力等)，在包括太陽能電池元件的太陽能電池面板的周緣部安裝框架。 為了在不增加重量的情況下提高框架的強度，在框架上設置內部為空洞的中空部件，但在這種情況下，中空部件內容易侵入并積存雨水等水分。因此，若在中空部件內發(fā)生結冰等，可能導致中空部件變形、太陽能電池模塊I損壞。對此，在日本特開2003-282919號公報中公開了在中空部件設置排水用孔的技術。然而，雖然排水用孔越多排水性能越好，但是若增加孔的數(shù)量將可能減弱框架的強度。因此，需要一種在不降低強度的情況下可提高框架的排水性能的技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種抑制框架強度降低并且高效地排出侵入到中空部件的水分的技術。本發(fā)明的一個實施方式的太陽能電池模塊包括太陽能電池面板、沿著該太陽能電池面板的第一端部安裝的長條狀的第一框架、沿著所述太陽能電池面板的第二端部安裝的第二框架。所述第一框架包括支承所述太陽能電池面板的背面的長條狀的、在內部具有第一空間和與該第一空間連通的第一連通孔的第一中空部件。所述第二框架包括支承所述太陽能電池面板的背面的長條狀的、在內部具有第二空間的第二中空部件。所述第一中空部件的所述第一連通孔具有與所述第二中空部件的所述第二空間連通的第一開口區(qū)域和與外部空間連通的第二開口區(qū)域。所述太陽能電池模塊，通過上述的結構，能夠通過第一框架的第一連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，通過減少排出用的孔的數(shù)量能夠抑制框架強度的下降，并且還能夠高效地進行排水。


圖I是表示本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池模塊的圖。圖1(a)是表示從受光面觀察到的太陽能電池模塊的狀態(tài)的俯視圖；圖1(b)沿圖1(a)的A-A’線的剖視圖。圖2是表示第一框架以及第二框架的連結部分的圖。圖2(a)是表示分解后的狀態(tài)的立體圖；圖2(b)是表示連結后的狀態(tài)的立體圖。
圖3是沿圖I的B-B’線的剖視圖。圖4是表示從背面觀察到的第二實施方式的第一框架以及第二框架的狀態(tài)的立體圖。圖5是表示第三實施方式的第一框架以及第二框架的連結部分的圖。圖5(a)是表示分解后的狀態(tài)的立體圖；圖5(13)是表示連結后的狀態(tài)的立體圖。圖6是表示第四實施方式的第一框架以及第二框架的連結部分的立體圖。圖7是表示第五實施方式的第一框架以及第二框架的連結部分的圖。圖7(a)是表示分解后的狀態(tài)的立體圖；圖7(13)是表示連結后的狀態(tài)的立體圖。
具體實施方式

以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的多個實施方式?！驳谝粚嵤┓绞健?太陽能電池模塊)圖I (a)所示的太陽能電池模塊I包括太陽能電池面板2、保護太陽能面板2的第一框架3以及第二框架4。第一框架3沿著太陽能電池面板2的一對第一邊(第一端部)設置，第二框架4沿著太陽能電池面板2的一對第二邊(第二端部)設置。第一框架3和第二框架4在各自的長度方向的終端部相互連結，利用第一框架3和第二框架4交替連結構成的框架，來保護太陽能電池平板2。在設置用的基架(未圖示)等上安裝并利用這樣的太陽能電池模塊I。需要說明的是，在圖I至圖7中，為了方便起見，將太陽能電池模塊I中的第一框架3的長度方向定義為X軸方向、將第二框架4的長度方向定義為Y軸方向、將垂直這二者所限定的XY平面的方向定義為Z軸方向。(太陽能電池平板)如圖I (a)所示，太陽能電池面板2在俯視下大致為矩形。如圖I (b)所示，太陽能電池模塊2包括透光性基板21、背面保護材料23、配置在透光性基板21和背面保護材料23之間的多個太陽能電池元件24、將太陽能元件24電連接的內部引線25、將太陽能電池元件24覆蓋的填充材料22，并具有將它們層疊的覆板(super straight)結構。在背面保護材料23上安裝有端子盒26。利用基于太陽能電池元件24的光電轉換所得到的電力通過端子盒26向外部輸出。透光性基板21是使光射入太陽能電池元件24的透光率高的基板，例如適宜采用白板玻璃、強化玻璃、紅外線反射玻璃等玻璃基板、聚碳酸脂樹脂等合成樹脂基板。在采用玻璃基板的情況下，透光性基板21的厚度優(yōu)選為3mm 5mm左右；在采用合成樹脂基板的情況下，透光性基板21的厚度優(yōu)選為5_左右。填充材料22以如下方式制成，即，將在熱固化性樹脂、熱塑性樹脂中含有交聯(lián)劑并具有熱固化特性的樹脂等通過擠壓機等成型為薄片狀并切斷為規(guī)定長度。背面保護材料23具有保護填充材料22的作用。背面保護材料23適宜采用聚氟乙烯(PVF)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、或者將它們層疊的
結構等。在太陽能電池元件24上能夠采用各種結構。作為這種太陽能電池元件24，例如可以例舉出單結晶硅、多結晶硅等結晶系太陽能電池元件、非晶硅太陽能電池元件、Si薄膜太陽能電池元件、CIS系太陽能電池元件、CIGS系太陽能電池元件或者染料敏化太陽能電池元件等。在使用單結晶硅或者多結晶硅基板制作太陽能電池元件24的情況下，在該硅基板上形成有使大量含有硼等P型雜物的P層以及大量含有磷等N型雜物的N層接合的PN接合部。另外，通過用銀膏進行絲網(wǎng)印刷等在硅基板的表面或者背面形成電極。需要說明的是，為了例如便于安裝內部引線25并抑制其劣化，也可以在電極的表面涂覆焊錫。內部引線25連接一個太陽能電池元件24和與其相鄰的另一太陽能電池元件24。對于內部引線25,適宜例如在厚度為O. Imm O. 5mm的銅箔等的配線材料的表面通過鍍敷、浸潰而形成厚度為20 70 μ m左右的焊錫涂層的結構。(框架)圖2(a)所示的第一框架3以及第二框架4例如由鋁、鐵、不銹鋼或者樹脂等形成，例如通過擠壓成型等方式制成。需要說明的是，在圖2以及后面的各個附圖中，省略了對太陽能電池面板2的圖示。第一框架3設置有相對于沿著Z軸的垂直部位31嵌入太陽能電池面板2的側端部的槽狀的嵌合部33和在內部具有第一空間36的第一中空部件35。嵌合部33以及第一中空部件35沿著第一框架3的長度方向延伸。第一中空部件35由沿著Z軸方向的外側部位351、大致垂直連接該外側部位351的頂板部位353、與該頂板部位353大致垂直連接并與外側部位351平行的內側部位355、大致垂直連接外側部位351以及內側部位355的底側部位357構成。外側部位351構成垂直部位31的一部分。另外，頂板部位353既是第一中空部件35的一部分，也是嵌合部33的一部分。通過對內側部位355的終端部進行切開，在第一中空部件35形成有作為第一連通孔的第一排水口 37。第二框架4設置有在沿著Z軸的垂直部位41嵌入太陽能電池面板2的側端部的槽狀的嵌合部43和在內部具有第二空間46的第二中空部件45、板狀的底部47。嵌合部43、第二中空部件45以及底部47沿著第二框架4的長度方向延伸。在將太陽能電池模塊I固定在基架上時，通過螺栓等固定部件將底部47安裝到基架上。第二中空部件45由沿著Z軸方向的外側部位451、大致垂直連接該外側部位451的頂板部位453、與該頂板部位453大致垂直連接并相對于外側部位451傾斜的內側部位455、大致垂直連接外側部位451以及內側部位455的底側部位457構成。外側部件451構成所述垂直部位41的一部分。另外，頂板部位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的長度方向的終端部形成有連通第二中空部件45的內部空間(第二空間46)和外部的開口部49。而且，與第一中空部件35的終端部的形狀匹配地切開第二中空部件45的終端部。如圖2 (b)所示，在第一框架3和第二框架4被連結時，第一中空部件35的終端面抵止于垂直部位41。在此狀態(tài)下，將螺栓51穿過設在垂直部位41的插入孔53，并進一步擰入設在外側部位351以及頂板部位353的連接部的螺栓孔55中。另外，將螺栓61穿過設在垂直部位41的插入孔63，并擰入設在內側部位355以及底側部位357的連接部的螺栓孔65中。通過這種連結機構，第一框架3和第二框架4相互連結。但是，連接機構不限于使用螺栓的機構。如圖3所示，在第一框架3和第二框架4連結的狀態(tài)下(連結狀態(tài))，第一排水口37具有與開口部49的一部分重合的重合部分371 (第一開口區(qū)域)，通過該重合部分371將第一空間36與第二空間46連通地連接。而且，以重合部分371與開口部49的下端部(-Z側的底部)重疊的方式設定第一排水口 37的開口位置。另外，第一排水口 37具有從外部露出的露出部分372 (第二開口區(qū)域)，通過該露出部分372將第一空間36與外部空間連通。如圖2(b)的虛線所示，侵入到第一中空部件35的水分，通過第一排水口 37的露出部分372向外部排出。另外，侵入到第二中空部件45的水分通過第一排出口 37的重合部分371以及露出部分372排出。即，能夠在不在第二框架設置排水口的情況下，將侵入到第二中空部件45并積存在底部的水分等通過第一排水口 37排出。另外，如本實施方式那樣，若使與第一框架3的長度方向正交的截面中的第一空 間36的截面面積大于與第二框架4的長度方向正交的截面中的第二空間46的截面面積，由于與第二框架4相比第一框架3的強度有所提高，所以能夠減弱因設置第一排水口 37而導致強度的過分降低。需要說明的是，在連結狀態(tài)下，由于內側部位355的終端部抵接于第二框架4，所以應力容易在該終端部集中。因此，通過按照所描曲線那樣進行切開以形成第一排水口 37，能夠在曲線狀的邊緣部上分散應力。由此，能夠降低第一框架3變形的情況。如上所述，通過第一排水口 37將第一中空部件35、第二中空部件45以及外部空間彼此連通，而能夠將侵入到第一中空部件35、第二中空部件45的水分從第一排水口 37排出。因此，與在第一框架3和第二框架4上分別設置排水口的情況下相比，能夠減少加工工序數(shù)。另外，由于減少了排水口的數(shù)量，所以能夠在不降低框架的強度的情況下提高排水性倉泛?！驳诙嵤┓绞健骋韵?，使用圖4說明第二實施方式。需要說明的是，在以下的說明中，對于具有與第一實施方式相同的功能的要素賦予相同的符號，并省略對其說明。另外，在以下的各個實施方式中也采用同樣做法。圖4所示的太陽能電池模塊Ia包括在第一中空部件35a上還設有作為第二連通孔的第二排水口 39的第一框架3a，來替代第一實施方式的第一框架3。第二排水口 39設置在成為第一中空部件35a的底部的底側部位357a的長度方向的終端部附近。第一空間36a通過第二排水口 39也與外部空間連通。而且，第一排水口 37設置在成為第一中空部件35a的側面部的內側部位355a。如圖4中虛線所示，在本實施方式中，通過設置第二排水口 39，能夠高效地排出積存在第一中空部件35a的底部的水分。另外，即使在第一排水口 37的露出部分37被塵土、青苔等堵塞的情況下，也能夠從第二排水口 39排水?！驳谌龑嵤┓绞健吃趫D5(a)所示的第一框架3b中，在從第一中空部件35b的內側部位355b的終端部離開的位置設有大致為圓形的第一排水口 37b。第二框架4a的第二中空部件45a的內部成為截面大致為矩形的第二空間46a。另外，在第二中空部件45b的終端部形成有使第二空間46a與外部連通的開口部49a。如圖5 (b)所示，在第一框架3b和第二框架4a連結的狀態(tài)下，第一排水口 37b具有與開口部49a重合的重合部分371b (第一開口區(qū)域)，通過該重合部分371b將第一空間36b與第二空間46a連通地連接。另外，第一排水口 37b具有在外部露出的露出部分372b (第二開口區(qū)域)，通過該露出部分372b將第一空間36b與外部空間連通。另外，以重合部分371b與開口部49a的下端部重疊的方式，設定第一排水口 37b的開口位置。由此，能夠高效地排出積存在第二中空部件45a的底部的水分。通過使第一排水口 37b的設置位置從第一中空部件35b的終端部離開，而不加工終端部即可完工，所以能夠抑制終端部的強度的下降。由此，也能夠減少應力最容易發(fā)生作用的終端部變形的情況?！驳谒膶嵤┓绞健吃谌鐖D6所示的第一框架3c中，在從第一中空部件35c的內側部位355c的終端部離開的位置設有大致為圓形的第一排水口 37c。另外，在第一中空部件35c的底側部位357c的終端部設有第二排水口 39c。另外，在第二框架4b設有截面大致為矩形的第二中空部件45b。在第二中空部件45b的終端部形成有使第二空間46b連通外部空間的開口部49b。在第一框架3c和第二框架4b連結的狀態(tài)下，第一排水口 37c具有與開口部49b重合的重合部分371c (第一開口區(qū)域)，通過該重合部分371c將第一空間36c與第二空間46b連通地連接。另外，第一排水口 37c具有在外部露出的露出部分372c (第二開口區(qū)域)，通過該露出部分372c將第一空間36c與外部空間連通。而且，以第一排水口 37c的重合部分371c在比開口部49b的下端部更靠上方的位置重疊的方式設定第一排水口 37c的開口位置。通過在這樣的位置設置第一排水口 37c，能夠減少第一排水口 37c和第二排水口 39c同時被土垢等堵塞的情況?！驳谖鍖嵤┓绞健吃趫D7(a)所述的第一框架3d中，橫跨內側部位355d和底側部357d地設有第一排水口 37d。如圖7(b)所示，在第一框架3d和第二框架4b連接的狀態(tài)下，第一排出口 37d具有在內側部位355d開口的部分和開口部49b重合的重合部分371d (第一開口區(qū)域)，通過該重合部分371d將第一空間36d和第二空間46d連通。另外，第一排水口 37d具有在底側部位357d開口的部分(第二開口區(qū)域)，通過該部分將第一空間36d和外部空間連通。通過這樣地設置第一排水口 37d，不但能夠用第一排水口 37d排出侵入到第一中空部件35d以及第二中空部件45b的內部的水分，而且還能夠高效地排出積存在第一中空部件35d的底部的水分。〔變形例〕本發(fā)明不限于上述的實施方式，也可在本發(fā)明的范圍內增加一些修正及變更。例如，在基架上設置太陽能電池模塊時，在太陽能電池面板的周圍安裝的各框架間，在形成容易加載負荷的部分和難以加載負荷的部分的情況下，通過采用設有第一排水口或第二排水口的框架作為難以加載負荷的一方的框架，能夠最低限度地抑制因設置排水口而導致框架強度的下降。另外，在太陽能電池模塊相對于地面等的水平面傾斜設置的情況下，第一排水口不一定要設在太陽能電池模塊的四角，其只要設在至少下側(水分流向的一側)即可。即，在這種太陽能電池模塊中，將設有成為第一連通孔的第一排水口的第一框架與水平面大致平行地配置，將第二框架沿著相對于水平面傾斜的傾斜面配置。根據(jù)這種配置，由于能夠減少排水口，所以能夠減少加工工序數(shù)量。另外，還能夠減少塵土等從不利于排水的排水口侵入而堵塞排水口的情況。
另外，在所述實施方式中，雖然對保護覆板結構的太陽能電池面板的框架進行了說明，但是本發(fā)明對保護襯底結構、夾層玻璃結構的太陽能電池面板的框架也有效。
權利要求
1.一種太陽能電池模塊，其中，具有 太陽能電池面板； 沿著所述太陽能電池面板的第一端部安裝的長條狀的第一框架； 沿著所述太陽能電池面板的第二端部安裝的長條狀的第二框架， 所述第一框架包括在內部具有第一空間和與該第一空間連通的第一連通孔的第一中空部件， 所述第二框架包括在內部具有第二空間的第二中空部件， 所述第二空間的開口部位于所述第二中空部件的長度方向上的一端部，并且與所述第一中空部件對置配置， 在從所述第二中空部件的另一端部沿著所述第二中空部件的長度方向觀察時，所述第一中空部件的所述第一連通孔具有與所述第二中空部件的所述第二空間對置的第一區(qū)域和與外部空間對置的第二區(qū)域。
2.如權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中， 所述第一連通孔離開所述第一中空部件的長度方向上的一端部而設置。
3.如權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中， 所述第一區(qū)域位于比所述第二中空部件的下端靠上方的位置。
4.如權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中， 所述第二框架還包括在所述第二中空部件的下方設置的板狀的底部。
5.如權利要求4所述的太陽能電池模塊，其中， 所述底部沿著所述第二框架的長度方向設置。
6.如權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中， 所述第二空間的開口部具有與所述第一中空部件抵接的抵接部和離開部。
7.如權利要求I所述的太陽能電池模塊，其中， 分別具有多個所述第一框架和所述第二框架，所述第一框架和所述第二框架交替連結。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在不降低框架強度的情況下提高框架的中空部件的排水性能的太陽能電池模塊。本發(fā)明的太陽能電池模塊包括第一框架(3)，其設有在內部具有第一空間(36)的第一中空部件(35)，且具有將第一空間(36)和外部空間連通的第一排水口37；第二框架(4)，其與第一框架(3)連結，且設有在內部具有第二空間(46)的第二中空部件(45)。在第二中空部件(45)的終端部形成有以與第一排水口(37)的一部分重疊的方式開口的開口部(49)。
文檔編號H01L31/048GK102945874SQ20121045351
公開日2013年2月27日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權日2008年3月26日
發(fā)明者平山鍛 申請人:京瓷株式會社