太阳能电池组件和太阳能电池组件的制造方法

摘要

太阳能电池组件(10)由太阳能电池板(11)和框架构造体(12)构成。框架构造体(12)包括：配置在太阳能电池板(11)的周缘部的具有中空部的截面形状的多个框架件(22)、(23)；设置在中空部的角部件(25)；设置在中空部的用于保持角部件(25)的保持部；和将框架件(22)、(23)加压而形成的多个铆接部。

权利要求

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括: 太阳能电池板； 配置在所述太阳能电池板的周缘部的、具有中空部的截面形状的多个框架件； 设置在所述中空部的角部件； 设置在所述中空部的、用于保持所述角部件的保持部;和 对所述框架件加压而形成的多个铆接部， 所述角部件是具有在彼此正交的方向上延伸的一侧腿部和另一侧腿部的L字形状部件，在所述一侧腿部的位于L字形的内侧的面设置有多个爪，在所述另一侧腿部的位于L字形的内侧的面设置有多个爪，所述多个铆接部设置在所述框架件的作为沿着所述太阳能电池板的周缘部的壁面的内侧壁部，设置有所述铆接部的所述框架件的所述内侧壁部的至少一部分与所述角部件重叠。

2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于: 所述多个铆接部在与所述角部件重叠的所述框架件的内壁侧部设置有凹陷。

3.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于: 所述多个铆接部设置在所述框架件与所述保持部和所述角部件重叠的所述框架件的内壁侧部。

4.如权利要求1〜3中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于: 所述角部件比由所述保持部包围的插入部小。

5.一种太阳能电池组件的制造方法，其特征在于: 准备具有中空部的截面形状的多个框架件，将L字形的角部件分别插入配置在2个所述框架件的所述中空部， 所述角部件是具有在彼此正交的方向上延伸的一侧腿部和另一侧腿部的L字形状部件，在所述一侧腿部的位于L字形的内侧的面设置有多个爪，在所述另一侧腿部的位于L字形的内侧的面设置有多个爪， 对与所述角部件重叠的2个所述框架件的内侧壁部同时加压，在2个所述框架件分别形成铆接部，其中，所述框架件的内侧壁部为沿着太阳能电池板的周缘部的壁面， 使2个所述框架件一体化而形成角部，利用多个所述框架件形成太阳能电池板的框体。

说明书

太阳能电池组件和太阳能电池组件的制造方法

技术领域

[0001]本发明涉及太阳能电池组件及其制造方法。

背景技术

[0002]太阳能电池组件结构如下:将多个太阳能电池使用多个布线件相互串联连接，利用密封件分别夹着受光面侧和背面侧，在其外侧的受光面侧和背面侧分别配置保护部件，使用多个框架件将端部固定为框状。

[0003]在这样的太阳能电池组件中，框架构造体能够采用如下方法:在各框架件的角(corner)部，通过将角零件(corner piece)等固定部件压入安装部，将框架件彼此接合固定(例如参照专利文献I)。

[0004]现有技术文献

[0005]专利文献

[0006] 专利文献I:日本特开2007-95819号公报

发明内容

[0007]发明想要解决的技术问题

[0008]在专利文献I的太阳能电池组件中，采用将角零件压入框架件将框架件间固定的方法，因此，需要高精度地在规定的位置配置框架件。另外，在能够修正框架件间的连接不良的情况下，存在角零件从框架件脱落等不能够采用具有足够的强度的框架构造体的情况。

[0009]本发明提供一种鉴于上述技术问题而作出的太阳能电池组件及其制造方法。

[0010]用于解决技术问题的技术方案

[0011]本发明所涉及的太阳能电池组件包括:太阳能电池板;配置在太阳能电池板的周缘部的、具有中空部的截面形状的多个框架件;设置在中空部的角部件;设置在中空部的、用于保持角部件的保持部;和对框架件加压而形成的多个铆接部。

[0012]本发明所涉及的太阳能电池组件的制造方法中，准备具有中空部的截面形状的多个框架件，将L字形的角部件分别插入配置在2个框架件的中空部，对与角部件重叠的2个框架件的内侧壁部同时加压，在2个框架件分别形成铆接部，使2个框架件一体化而形成角部，利用多个框架件形成太阳能电池板的框体。

[0013]发明效果

[0014]根据上述构成，使用配置在框架件的截面形状的中空部的角部件，对框架件和角部件加压进行固定，所以不需要高精度地就能够配置框架件和角部件，将多个框架件相互牢固地固定，能够支承太阳能电池板的周缘部。

附图说明

[0015]图1是本发明的实施方式中的太阳能电池组件的构成图，(a)是平面图，(b)是(a)的B-B中的截面图，(c)是太阳能电池板的截面图。

[0016]图2是本发明的实施方式中的太阳能电池组件的框架构造体的构成图。

[0017]图3是表示本发明的实施方式中的太阳能电池组件的框架构造体的组成中，在一方的框架件的一方端插入角部件的一方端的步骤的图。

[0018]图4是表示继图3之后，将角部件的另一方端插入另一方的框架件的另一方端的步骤的图。

[0019]图5是表示继图4之后，在2个框架件相互对接的状态下、使用铆接治具、将2个框架件和角部件固定的步骤的图。

[0020]图6是表示本发明的实施方式中的太阳能电池组件的框架构造体的铆接部的图。[0021 ]图7是表示其它的铆接部的例的图。

[0022]图8是表不另外的柳接部的例的图。

[0023]图9是表示以框架件与保持部和角部件重叠的方式进行了铆接的例的图。

具体实施方式

[0024]以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下，在所有的附图中对相同或对应的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。

[0025]图1是太阳能电池组件10的构成图。图1(a)是平面图，(b)是(a)的B-B中的截面图。太阳能电池组件10包括:太阳能电池板11;和作为支承太阳能电池板11的周缘部的框体的框架构造体12。图1(c)是太阳能电池板11的截面的放大图。

[0026]太阳能电池板11具有将多个太阳能电池13通过布线件14、15相互连接而成的太阳能电池串16。太阳能电池板11通过将受光面侧保护部材19、受光面侧密封件17、太阳能电池串16、背面侧密封件18、背面侧保护部件20依次层叠而构成。

[0027]太阳能电池13具有通过接受太阳光等的光而生成空穴和电子的光生成载流子的光电转换部。光电转换部例如具有晶体硅(c-Si)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等半导体材料的衬底。光电转换部的构造为广义上的Pn结。例如能够使用η型单晶硅衬底和非晶硅的异质结。在该情况下，能够采用如下构造:在受光面侧的衬底上层叠由i型非晶硅层、掺杂有硼(B)等的P型非晶硅层和氧化铟(In203)的透光性导电氧化物构成的透明导电膜(TCO)，在衬底的背面侧层叠i型非晶硅层、掺杂有磷(P)等的η型非晶硅层和透明导电膜。

[0028]光电转换部只要具有将太阳光等的光转换为电的功能，那么，可以是除此以外的构造。例如，可以采用具备P型多晶硅衬底、形成在其受光面侧的η型扩散层、和形成在其背面侧的铝膜的构造。

[0029]布线件14、15是通过粘接剂与使用导电浆等形成在光电转换部上的连接用电极连接的导电性部件。布线件14、15能够使用由铜等导电性材料构成的薄板。替代薄板也能够使用绞线状的部件。作为导电性材料，除了铜之外，还能够使用银、铝、镍、锡、金、或者它们的I=I O
[°03°]作为粘接剂能够使用丙稀酸(aery I)类、柔软性高的聚氨酯(polyurethane)类或者环氧(epoxy)类等热固化性树脂粘接剂。粘接剂含有导电性颗粒。作为导电性颗粒能够使用镍、银、涂金的镍、镀锡的铜等。作为粘接剂也能使用绝缘性的树脂粘接剂。在该情况下，布线件14、15和连接用电极彼此相对的面部分地接触而取得电连接。

[0031]受光面侧密封件17和背面侧密封件18是用于将太阳能电池13固定在受光面侧保护部件19和背面侧保护部件20之间的部件。这些密封件17、18考虑耐热性、粘接性、柔软性、成形性、耐久性等来选定材质。密封件17、18分别使用具有尽可能高的透明性，不吸收或反射入射的光而使其透过的密封件。例如能够使用聚乙烯类的烯烃(olefin)树脂、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)等。除了EVA以外之外，还能够使用EEA、PVB、有机硅类树脂、聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、环氧类树脂等。

[0032]受光面侧保护部件19是能够从外部取入光的透明的板体、膜(film)。作为受光面侧保护部件19能够使用玻璃板、树脂板、树脂膜等具有透光性的部件。

[0033]背面侧保护部件20能够根据太阳能电池组件10的规格使用透明或者反射光的材料。在使用透明材料的情况下，作为背面侧保护部件20能够使用玻璃板、聚对苯二甲酸乙二酯(PET:polyethylene terephthalate)片(sheet)、将多种塑料片层叠而成的复合片等。另夕卜，在使用反射光的材料的情况下，作为背面侧保护部件20，除了着色为白色的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)片、将多种塑料片层叠而成的复合片之外，还能够使用将塑料片和金属箔层叠而成的构造。

[0034]太阳能电池组件的框架构造体12是组合多个框架件，将太阳能电池组件10的外形保持为框状的部件。以下，只要无特别说明，将太阳能电池组件的框架构造体12简称为框架构造体12。在太阳能电池组件的平面形状为矩形的情况下，使在一方向上延伸的框架件22为2个、在与一方向正交的方向上延伸的框架件23为2个，合计4个框架件设为矩形的框状，形成框架构造体12 ο在框架件22、23的上部设置有凹部21，其中嵌入有太阳能电池板11的周缘部，利用粘接材料等被固定而支承。

[0035]图2是作为框架构造体12的局部的立体图，将安装在矩形的框状的框架构造体12的4个角部中的I个角部抽出表示的图。其它的3个角部仅仅改变了坐标轴的方向，具有同样的构造。所以，使用这一个角部，说明框架构造体12的框架件22、23的连接构造。

[0036]框架构造体12将2个框架件22、23通过对接部24对接而形成角部。更具体来讲，将L字状的角部件25的一方的腿部插入到框架件22的中空部50、将另一方的腿部插入到框架23的中空部50的中空进行配置，对框架件22、23的角部件25上加压使其变形，形成铆接部30和铆接部31进行固定。此外，以下，将对部件的一部分加压使其变形而将2以上的部件固定(的操作)称为“铆接”，在进行该铆接时进行加压，发生了变形的加压痕作为“铆接部”进行说明。铆接部30由四个部位的凹陷32、33、34、35构成，铆接部31也由四个部位的凹陷36、37、38、39构成。

[0037]此外，铆接部30、31为了在太阳能电池组件上安装有框架构造体12时无法从太阳能电池组件的受光面看到的部分，而形成在框架件22、23的内侧壁部56。框架件22、23的内侧壁部56、57是沿着太阳能电池板11的周缘部的壁面。

[0038]框架件22、23能够使用长条材料，该长条材料使用成形模具，通过拉拔成形等对铝合金等金属材料进行成形，使得成为具有中空部50的截面形状，对表面进行耐水性等的耐候性处理而得到。按照框架构造体12的矩形形状的大小且使用框架件22和框架件23构成框架构造体12时，以框架件22和框架件23的端面彼此接触的方式将长条材料斜向切断，形成框架件22和框架件23。

[0039]对接部24是以框架件22的长边方向(长度方向)和框架件23的长边方向正交的方式组合而成的部位。在对接部24中，框架件22的一方端相对于其长边方向以规定的角度斜向切断，框架件23的一方端相对于其长边方向以从90度减去规定的角度得到的角度斜向切断。当规定的角度为45度时，无论框架件22的一方端还是框架件23的另一方端均相对于长边方向以45度的角度斜向切断。

[0040] 框架件22、23具有:主体部40;与主体部40—起形成凹部21的固定部26。主体部40为了具有刚性并实现轻量化，在截面形状中具有中空部50。此外，能够在框架件22、23设置在固定时使用的凸缘部27。

[0041]保持部51是设置在主体部40的内壁的、在框架件22、23的长边方向上延伸的凸部。保持部51由插入部4个肋(rib)52、53、54、55构成，形成由这4个肋52、53、54、55包围而形成的插入部28。使角部件25的截面形状比该插入部28的大小小一圈，由此能够易于将角部件25插入到框架件22、23的插入部28，并且通过铆接易于将角部件25和框架件22、23固定。插入部28的大小虽然由角部件25的大小规定，但通过实现角部件25的轻量化，而变小。此外，能够利用保持部51提高框架件22、23的矩形的框形状的刚性，能够抑制伴随框架件22、23自身的轻量化而导致的刚性的降低。

[0042]角部件25是插入到2个框架件22、23的中空部50而进行配置的部件。角部件25为了在对接部24使2个框架件22、23的长边方向彼此成直角，而具有L字形状。该角部件25能够使用将由铝合金等的金属材料通过挤压成形等而成形为L字形状的长条材料切断为规定的厚度的部件。此外，角部件25的截面积能够设定得比插入部28的中空部50的截面积稍小。由此，能够更加良好地防止因毛刺等导致的2个框架件22、23的连接不良。毛刺是指在切断、压入等的工序中附着在加工件的边等的多余的材料。另外、角部件25的截面积设定为中空部50的截面积的75 %以下、优选设定为50 %以下。

[0043]使用图3至图5详细说明该框架构造体12的组装步骤。

[0044]首先，准备框架件22。框架件22的一方端在对接部24以45度斜向切断。接着，准备角部件25。

[0045]如图3所示，角部件25是具有在彼此正交的方向上延伸的一方侧腿部60和另一方侧腿部61的L字形状部件。在一方侧腿部60中作为L字形的内侧的面设置有多个爪62，同样，在另一方侧腿部61中作为L字形的内侧的面设置有多个爪63。通过设置这些爪62、63，在形成铆接部30、31时具有爪62、63，由此能够易于使框架件22、23变形，易于通过铆接牢固地固定。

[0046]当准备角部件25时，如图3所示，在框架件22的一方端的中空部50中插入角部件25的一方侧腿部60。角部件25的一方侧腿部60通过框架件22的中空部50的4个肋52、53、54、55配置于插入部28，在空心箭头的方向(框架件22的延伸方向)上插入。

[0047]接着，如图4所示，将在框架件22的中空部50中插入有一方侧腿部60的角部件25的另一方侧腿部61插入到框架件23。角部件25的另一方侧腿部61通过框架件23的另一方端的中空部50的4个肋52、53、54、55配置于插入部28，使框架件23在空心箭头的方向(另一方侧腿部61的延伸方向)上移动。

[0048]角部件25向框架件22、23的中空部50的插入进行至框架件22和框架件23接触为止。由此，框架件23沿角部件25的另一方侧腿部61移动至框架件22的对接部24的位置，在该处与框架件23的对接部24进行对接。

[0049]这样一来，角部件25配置成插入到2个框架件22、23的中空部50。在该状态下，如图5所示，使用铆接治具70对框架件22、23加压进行铆接。铆接治具70是平面形状具有凸部形状且具有规定的厚度的工具，在与框架件22、23相对的4个角部，分别在厚度方向的上方和下方每一个部位、合计在8个部位各设置有凸部。以这8个凸部与框架件22、23的内侧壁部56、57大致同时抵接的方式进行铆接治具70的定位，将框架件22、23的外侧壁部作为固定侧，在空心箭头的方向(从太阳能电池板的中心侧向角部去的方向)以规定的压力对铆接治具70加压，进行铆接。由此，通过一次的工序形成铆接部30、31。

[0050]图6是表示框架件22中的铆接部30的4处的凹陷32、33、34、35的细节的图。图6(a)是从框架件22的内侧壁部56—方看到的正面图、(b)是形成有凹陷32、33的部位的截面图。凹陷32、33、34、35不与肋54、55重叠，形成于与角部件25的一方侧腿部60重叠的框架件22的内侧壁部56。通过如上述方式设定凹陷32、33、34、35的位置，能够将因凹陷32、33、34、35的形成导致的框架件22的变形限制在大致肋54和肋55之间的区域的范围，能够抑制太阳能电池组件10的外观受到损坏。另外，在从太阳能电池板的中心侧向角部去的方向上进行加压，进行铆接，由此，形成的凹陷32、33、34、35能够形成具有相对于框架件22的被加压的面倾斜的侧壁的凹陷。由此，能够使角部件25难以脱落。

[0051]在上述中，采用了由四处凹陷构成铆接部30的结构，但是，根据框架构造体12的规格，可以增加或减少构成铆接部30的凹陷的数量。图7是表示铆接部30由纵I列地排列的2处的凹陷32、33构成的例的图，图8是表示铆接部30由相对于角部件25斜向配置的2个凹陷32、34构成的例的图。

[0052]在上述中，使铆接部30位于不与肋54、55重叠的位置，但是在优先考虑铆接强度的情况下，优选扩大凸部的纵向的配置间隔，使铆接部30位于与肋54、55重叠的位置。

[0053]图9是将框架件22中的铆接部30的凹陷72、73、74、75的位置设定在肋54、55和角部件25重叠的位置的例的图。图9(a)是从框架件22的内侧壁部56—方看到的正面图，(b)是形成有凹陷72、73的部位的截面图。

[0054]如图9(b)所示，肋54和肋55以夹着角部件25的方式发生变形。因此，对与肋54和角部件25、以及与肋55和角部件25重叠的部分加压而形成凹陷72、73、74、75，由此，与以不与肋54、55重叠而仅与角部件25的一方侧腿部60重叠的方式进行了铆接的情况相比，能够更加牢固地固定框架件22和角部件25。此外，在对仅与肋54、55重叠的框架件22的内侧壁部56加压而形成有铆接部的情况下，框架件22的变形增大，框架22容易出现褶皱。因此，从太阳能电池组件10的外观这方面出发，优选至少一部分将与角部件25重叠的框架件22的内侧壁部56加压而形成铆接部。

[0055]此外，在上述实施例中的框架件的截面形状、角部件的形状、铆接部的凹陷的个数等是用于说明的例示，其能够根据太阳能电池组件的框架构造体的规格适当变更。

[0056] 工业上的可利用性

[0057]本发明能够用于太阳能电池组件及其制造方法。

[0058] 附图标记说明

[0059] 1太阳能电池组件；11太阳能电池板；12框架构造体；13太阳能电池；14、15布线件；16太阳能电池串；17、18密封件；19、20保护部件;21凹部;22、23框架件;24对接部;25角部件;26 固定部;27 凸缘部;28 插入部;30、31 铆接部;32、33、34、35、36、37、38、39、72、73、74、75凹陷；50中空部;51保持部；52、53、54、55肋；56、57内侧壁部;60—方侧腿部;61另一方侧腿部;62、63爪;70铆接治具。