特許 6552893 ハイブリッド太陽電池モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6552893

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】ハイブリッド太陽電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H02S 40/44 20140101AFI20190722BHJP

【ＦＩ】

   H02S40/44

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-136033(P2015-136033)

(22)【出願日】2015年7月7日

(65)【公開番号】特開2017-22793(P2017-22793A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2018年4月10日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６〜２８年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「太陽光発電多用途化実証プロジェクト／太陽光発電高付加価値化技術開発事業／太陽熱・光ハイブリット太陽電池モジュールの開発」共同研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】709002303

【氏名又は名称】日清紡メカトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180264

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 貴大

(72)【発明者】

【氏名】仲濱 秀斉

(72)【発明者】

【氏名】飯田 浩貴

(72)【発明者】

【氏名】高木 靖史

【審査官】 山本 元彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２９６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０８６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０１５７０５０７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国実用新案第２０２０６４５４２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２２０８４７６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第１８７３８４３（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 特開２０１１−１１９３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１３３００３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３１／０２−３１／０７８、３１／１８−３１／２０

Ｈ０２Ｓ １０／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

太陽光の受光面側に設けられ、受光面側から順に表面ガラスと、太陽電池セルを内包する封止材と、セル割れ防止シートと、を積層した太陽光パネルと、液体が通過する樹脂製パイプと、ゴム素材と、裏面側に設けられる裏面ガラスと、前記セル割れ防止シートと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シートと、を一体的に結合してなり、
前記樹脂製パイプは、前記セル割れ防止シートと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シート及び前記裏面ガラスに接触しつつ、スパイラル状に配置されて前記ゴム素材によって包囲され、
太陽光を利用した発電と、太陽熱を利用して前記樹脂製パイプ内を通過する液体の温度上昇とを同時に実現することを特徴とするハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項2】

太陽光の受光面側に設けられ、受光面側から順に表面ガラスと、太陽電池セルを内包する封止材と、セル割れ防止シートと、を積層した太陽光パネルと、液体が通過する樹脂製パイプと、ゴム素材と、裏面側に設けられる裏面ガラスと、前記セル割れ防止シートと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シートと、前記裏面ガラスと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シートと、を一体的に結合してなり、
前記樹脂製パイプは、前記セル割れ防止シートと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シート及び前記裏面ガラスと前記ゴム素材との間に積層配置した高熱伝導性シートに接触しつつ、スパイラル状に配置されて前記ゴム素材によって包囲され、
太陽光を利用した発電と、太陽熱を利用して前記樹脂製パイプ内を通過する液体の温度上昇とを同時に実現することを特徴とするハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項3】

前記樹脂製パイプが、架橋ポリエチレン樹脂或いはポリブテン樹脂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項4】

前記樹脂製パイプ内の耐水圧性能が、０．２ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項5】

前記ハイブリッド太陽電池モジュール１枚に対し、太陽電池セルの合計面積（Ａ）と前記樹脂製パイプの占有面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が７５／２５〜４０／６０であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項6】

前記封止材は、オレフィン系封止材又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項7】

前記セル割れ防止シートは、太陽電池用バックシートとオレフィン系ゴム組成物とを一体化したものであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項8】

前記オレフィン系ゴム組成物のシート厚みが２５０μｍ以上で８００μｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【請求項9】

前記樹脂製パイプは前記ハイブリッド太陽電池モジュールから露出部分を有し、前記露出部分同士を接続し前記ハイブリッド太陽電池モジュールの液体の通過する流路を接続し、さらに前記樹脂製パイプの接続部を前記ハイブリッド太陽電池モジュールを設置した下方に収納することができることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のハイブリッド太陽電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽光を利用した発電と太陽熱を利用した温水供給を同時に実現するハイブリッド太陽電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電は、自然エネルギーを活用する有効な発電システムとして広く浸透している。しかし、太陽光発電を実施するためには、広い受光面を必要とするため、その広い面積をさらに有効活用するために、太陽光発電に付加価値を設けることが検討されている。そのような付加価値の一つとして、太陽光発電システムに、温水供給システムを付加することが提案されている（特許文献１及び２参照）。

【0003】

図６は、特許文献１に示された従来のソーラーシステムの取付断面図である。ここで、特許文献１に記載のソーラーシステムは、屋根Ｒ等の上に並べられた太陽光パネル１００の中から一部のパネルを選択し、その下側のみに集熱管１２０や断熱材１３０を有するソーラー温水パネル１１０を設置するもので、ソーラー温水パネル１１０を最適な位置にレイアウトすることができるという効果を奏している。しかし、太陽光パネル１００とソーラー温水パネル１１０は別々に製造されるため、既存の太陽光パネル１００のフレーム１５０をそのまま用いることができない。つまり、ソーラー温水パネル１１０の台座１６０を別途設けることになるため、パネルの設置作業が煩雑である。

【0004】

図７は、特許文献２に示された一体形成される太陽光熱電温水パネルの組立図である。特許文献２に記載の太陽光熱発電温水パネルでは、太陽光パネル１００と集熱管１２０及び断熱材１３０を一体の構造としているため、従来のフレームに二つの機能を有するパネルを設置することができるという効果を奏している。

【0005】

しかし、特許文献２ではほとんど検討されていないが、集熱管１２０には相当の耐水圧性能や長期間の耐久性が要求され、また、蓄熱性やパネル全体の強度などを十分に検討しなければ、一年中を通して、十分な温水を供給することは難しい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−２７０９号公報

【特許文献2】特開２０００−２４１０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このような実情に鑑み、本発明では、太陽光パネルと液体が通過する樹脂製パイプとを一体的に結合し、軽量かつ安価で、さらに長期間の使用に耐えられ、また、一年中を通して温水を高効率で供給することができるハイブリッド太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための第１発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、以下の特徴を有する。
太陽光の受光面側に設けられる太陽光パネルと、液体が通過する樹脂製パイプと、ゴム素材と、裏面側に設けられる裏面ガラスと、を一体的に結合してなり、
前記樹脂製パイプは前記太陽光パネルの裏面及び前記裏面ガラスに接触しつつ、スパイラル状に配置されて前記ゴム素材によって包囲され、
太陽光を利用した発電と、太陽熱を利用して前記樹脂製パイプ内を通過する液体の温度上昇とを同時に実現する。

【0009】

第１発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの下部にゴム素材層を設け、その内部に樹脂製パイプが設けられたものであり、その樹脂製パイプに水等の液体を流通させ、太陽光により発電するとともに、太陽熱により温水等を製造する。温水等は樹脂製パイプを流通するので、従来の金属パイプを使用した場合に比べ腐食することがまったく無い。また従来の太陽電池パネルに樹脂製パイプを接着したものに比べ、樹脂製パイプがゴム素材層で覆われていて集熱性・熱伝導性・保温性に優れており、効率よく太陽熱により温水を製造することができる。

【0010】

更にゴム素材層内に樹脂製パイプがスパイラル状に配置されているので樹脂製パイプが太陽電池パネルと接触している部分の長さが長くなり、太陽電池パネルからの受熱量が格段に増加する。従って樹脂製パイプ内を流れる液体の温度を格段に短時間で昇温することができる。

【0011】

第２発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記太陽光パネルは、表面ガラスと、太陽電池セルを内包する封止材と、セル割れ防止シートとを積層したものである。

【0012】

第２発明によれば、太陽電池パネルとゴム素材層の間にセル割れ防止シートが挿入されている。従って第２発明のハイブリッド太陽電池モジュールを製造する際に真空加圧によるラミネ−ト加工により製造するが、その際に太陽電池パネルのセル割れを防止することができる。シートがクッション性を有しており衝撃力やプレス力が付加されても太陽電池パネルの太陽電池セルの割れを防止することができる。

【0013】

このセル割れ防止シートは、出願人が平成２６年２月２５日に特願２０１４−３４５８０として出願したものであり、概略以下の構成である。太陽電池モジュール内の太陽電池セルの割れを防止するためにセル割れ防止シートを、太陽電池用バックシートとオレフィンゴム組成物が一体となったセル割れ防止シートとし、３００μｍ以上の厚みでゴム組成物を前記バックシート上に一体にシート化し、前記ゴム組成物は、オレフィンゴム（Ａ）１００重量部に対して、オレフィン系樹脂（Ｂ）が１０から３０重量部配合し、加熱成形後のゴム組成物のゴム硬度（ＪＩＳＡ）が４５から７０で、ゴム伸びが１００％以上５００％以下とした。このセル割れ防止シートは、太陽電池モジュールを降雪地にて設置する場合に、太陽電池モジュールの上に堆積した雪の荷重により太陽電池モジュール内のセル割れを防止する目的で研究開発されたものである。発明者らは、本願のハイブリッド太陽電池を実現するために、このセル割れ防止シートが有効に作用することを見出し、ハイブリッド太陽電池の構成要件として付加した。このセル割れ防止シートをハイブリッド太陽電池モジュールに使用することにより、ハイブリッド太陽電池モジュールの使用中に外的要因により衝撃力が加えられても太陽電池セルが割れることながなく発電機能を維持しながら温水等の製造をすることができる。

【0014】

第３発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明または第２発明において以下の特徴を有する。
前記太陽光パネルのセル割れ防止シートと前記ゴム素材の間に高熱伝導性シートを積層配置したことを特徴とする。

【0015】

第３発明のハイブリッド太陽電池モジュールを用いれば、太陽電池パネルのセル割れ防止シートとゴム層の間に高熱伝導シートを積層配置しているので、太陽電池パネルの受熱は速やかに樹脂製パイプに伝達される。これにより樹脂製パイプ内の液体の温度を迅速に温度上昇させることができ、温水の製造効率を格段に向上させることができる。高熱伝導シートとしてはカーボンナノチューブを使用した高熱伝導性シートを採用することができる。また接着性を有する高熱伝導性シートを裏面ガラスとゴム層に内包した樹脂パイプとの間に設けた構成とすることが望ましい。

【0016】

第４発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明から第３発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記樹脂製パイプが、架橋ポリエチレン樹脂或いはポリブテン樹脂からなる。

【0017】

第４発明によれば、温水等が流通する樹脂製パイプを架橋ポリエチレン樹脂或いはポリブテン樹脂で構成しているので、耐圧性に優れ樹脂製パイプの破損・破裂等による温水等の漏れが発生する事のないハイブリッド太陽電池モジュールを実現することができる。

【0018】

第５発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明から第４発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記樹脂製パイプ内の耐水圧性能が、０．２ＭＰａ以上である。

【0019】

第５発明によれば、第４発明と同様の効果が発現する。

【0020】

第６発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明から第５発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記ハイブリッド太陽電池モジュール１枚に対し、太陽電池セルの合計面積（Ａ）と前記樹脂製パイプの占有面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が７５／２５〜４０／６０である。

【0021】

第６発明によれば、太陽電池モジュール1枚に対する、太陽電池セルの合計面積（Ａ）と前記樹脂製パイプの占有面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が７５／２５〜４０／６０としている。比（Ｂ／Ａ）が７５／２５を上回るとガラスとガラスに挟まれた樹脂管を挟み、接着しているゴム素材の接着面積が低下し、ガラスとの全接着強度低下により、太陽電池モジュールが破損する虞がある。他方比（Ｂ／Ａ）が４０／６０を下回ると集熱性能が低下し、目的の温水が得られないこと、モジュールの重量が重くなり、設置作業性が著しく低下するため好ましくない。

【0022】

第７発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第２発明から第６発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記封止材は、オレフィン系封止材又はエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる。

【0023】

第７発明によれば、封止材としてエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を封止材とし
て使用することができる。この場合、封止材は公知の封止材であり入手が容易である。ま
たオレフィン系封止材は、出願人が２０１４年２月２５日において特願２０１４−３４４
０５として出願したものである。このオレフィン系封止材を使用することにより、封止材
としてＥＶＡを使用した場合に比べて太陽電池パネルの発電中に酢酸の発生が非常に少な
く、太陽電池パネル内の電極が腐食することがない。更にこのオレフィン系封止材と太陽
電池パネルの表面側ガラスとの間にＥＶＡ封止材を設ける構成とすることも可能である。

【0024】

第８発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第２発明から第７発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記セル割れ防止シートは、太陽電池用バックシートとオレフィン系ゴム組成物とを一体化したものである。

【0025】

第８発明によれば、太陽電池パネルに使用するバックシートにオレフィンゴム組成物を
一体化したセル割れ防止シートを使用している。このオレフィン系ゴム組成物は、本願の第２発明において使用しているものと同一のものである。このオレフィン系ゴム組成物をセル割れ防止シートとして使用することにより、第２発明と同様の効果が発現する。

【0026】

第９発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第８発明において以下の特徴を有する。
前記オレフィン系ゴム組成物のシート厚みが２５０μｍ以上で８００μｍ以下である。

【0027】

第９発明によれば、太陽電池パネルとゴム素材層との間に設けられたオレフィン系ゴム組成物の厚みが２５０μｍ以上で８００μｍ以下であり、ハイブリッド太陽電池モジュールを製造する際のラミネート加工におけるプレス力により太陽電池パネル内の太陽電池セルが割れることは無い。
このオレフィン系ゴム組成物の厚みが２５０μｍ未満においては、ハイブリッド太陽電池モジュールを製造する際のラミネート加工時のプレス力により太陽電池セルが割れてしまう虞がある。また、このオレフィン系ゴム組成物の厚みが８００μｍを超えると結晶系セル表面にゴム組成物が回り込み、発電の阻害となることがあるため、好ましくない。

【0028】

第１０発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、第１発明から第９発明のいずれかにおいて以下の特徴を有する。
前記樹脂製パイプは前記ハイブリッド太陽電池モジュールから露出部分を有し、前記露出部分同士を接続し前記ハイブリッド太陽電池モジュールの液体の通過する流路を接続し、さらに前記樹脂製パイプの接続部を前記ハイブリッド太陽電池モジュールを設置した下方に収納することができる。

【0029】

第１０発明によれば、樹脂製パイプが太陽電池パネルから露出した部分があり、その露出部分同士を従来の手段で容易に接続することができる。またその露出部分の接続部を太陽電池モジュールの下方に収納することができる。従って本発明の太陽電池モジュールであれば複数枚の太陽電池モジュールを設置する場合に隙間なく敷き詰めて設置することが可能になる。よって省スペース化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの斜視図である。

【図2】本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの断面図である。

【図3】本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの樹脂製パイプの配置の説明図である。

【図4】本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの接続方法の説明図である。

【図5】本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの太陽電池セルの配設状態の説明図である。

【図6】従来のソーラーシステムの取付断面図である。

【図7】従来の一体形成される太陽光熱電温水パネルの組立図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。

【0032】

図１は、本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの斜視図であり、図２は本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの断面図である。また図３は本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの直線ＭＮを含む太陽電池モジュール１０に平行な平面の平面図であり、本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの樹脂製パイプの配置の説明図である。このハイブリッド太陽電池モジュール１０は、発電素子である太陽電池セル２１を備えた太陽光パネル２０と、その太陽光パネル２０の裏側に樹脂製パイプ３１を有しており、これらをゴム素材５０によって接着して一体的に結合したものである。そして、この樹脂製パイプ３１に水や不凍液などの液体を流し込み、太陽光パネル２０が取り込んだ太陽熱を利用して、樹脂製パイプ内部３０に流し込まれた液体の温度を上昇させることを目的とするものである。液体の種類としては、シリコーンチューブやフッ素チューブに置き換えれば、油等も考えられるが、通常は、水の場合には、温水を供給することになるので、浴場施設のような温水を大量に必要とする施設だけで利用するのではなく、一般家庭でも利用することができる。不凍液を使用する場合は、熱交換機にて、上水道系の水を温水とする。希望の温度に満たない場合は、ボイラーで追い炊きするシステムで、快適に、経済的に温水を製造できる。また本発明のハイブリッド太陽電池モジュールが受けた受熱が迅速に樹脂製パイプ３１に伝わるので、発電部分である太陽電池セル２１の温度上昇が抑制され、ハイブリッド太陽電池の発電効率が向上するという効果も発現する。

【0033】

このハイブリッド太陽電池モジュール１０は、受光面側には太陽電池パネル２０の表面ガラス２２、裏面側に裏面ガラス５１を備えて、樹脂製パイプ３１はゴム素材層５０により内包した構成となっている。ゴム素材層５０としては、好ましくはオレフィン系ゴムを用いるのがよい。オレフィン系ゴムに接着機能を有する素材を含有させ、後述するラミネート加工において受ける熱により樹脂製パイプ３１とゴム素材５０を一体的に接着することができる。尚構造的には、樹脂製パイプ３１の頂点部分は太陽電池パネル２０のセル割れ防止シート（バックシート）２４の下に積層した高熱伝導性シート２５及び裏面側ガラス５１と接触している。樹脂パイプ３１が高熱伝導性シートと接触しているので、太陽電池パネル２０側からの太陽熱が高効率で樹脂パイプ３１内の水等に伝わる。またこのように表面側ガラス２２と裏面側ガラス５１で内包する構成にすることで、蓄熱効果を高め、さらにハイブリッド太陽電池モジュール１０全体の強度を高めることができる。なお、太陽光パネル２０の表面ガラス２２と太陽電池セル２１及びセル割れ防止シート２４の接着及び封止には封止材２３が用いられている。この封止材２３としては、ＥＶＡ（エチレン―酢酸ビニル共重合体）を用いるのがよい。またこの封止材としては、出願人が２０１４年２月２５日において特願２０１４−３４４０５として出願したオレフィン系封止材を使用することができる。またこの高熱伝導性シート２５は接着性を有するものとし、裏面ガラスとゴム素材層及びゴム素材層に内包した樹脂パイプとの間に設けた構成とすることが望ましい。

【0034】

従来、このような太陽熱を吸収する集熱管としては、銅製のものが用いられてきた。しかし、太陽光パネル２０と一体化する場合には、長期間の使用に耐えられなければならないことと、銅製の場合には放熱が早いため、特に温水を必要とする冬場には十分な蓄熱ができず、温水を供給するという効果を果たすことが難しくなる。そこで、本発明では、耐蝕性に優れ、かつ、放熱しにくいという特徴を持つ樹脂製パイプ３１を採用することとしている。樹脂製パイプ３１の素材としては、ポリエチレン、シリコーン、フッ素系、塩ビ等を用いることができるが、好ましくはエチレン系で、特に架橋ポリエチレンパイプ及びポリブテン樹脂パイプを用いるのが最適である。

【0035】

なお、樹脂製パイプ３１の耐水圧性能としては、２５℃で、０．２ＭＰａ以上が必要となる。これだけの耐水圧性能がなければ、ハイブリッド太陽電池モジュール１０は面外方向に膨らみ、ハイブリッド太陽電池モジュール１０を破壊する恐れがあるためである。

【0036】

また、図３に示すように、１枚のハイブリッド太陽電池モジュール１０に対し、樹脂製パイプ３１は、スパイラル状に配設されている。図３では、1本の樹脂パイプ３１をスパイラル状に配設しているが、２本または３本を並列にしてスパイラル状に配設する構成も可能である。このような形態で樹脂パイプ３１を配設することにより、太陽熱の樹脂パイプ３１への吸熱量を増やすことができ、高効率で温水を製造することができる。また図３では本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの面内に水等の流入口３２と流出口３３を設けている。これを太陽電池モジュールの樹脂パイプ３１の流入口と流出口の近傍にゴム層のない露出部を設けることにより裏面ガラス側にほぼ直角に樹脂パイプ３１を引き出し流入口３２と流出口３３とすることも可能である。

【0037】

１枚のハイブリッド太陽電池モジュール１０に対する、太陽電池セルの合計面積（Ａ）とスパイラル状に配設された前記樹脂製パイプの占有面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）が７５／２５〜４０／６０としている。太陽電池セル２１の合計面積（Ａ）は、図５に示すように太陽電池パネル内の太陽電池セル２１の1枚当りの面積（ａ）にセル枚数（Ｎ）を掛けたものであり、Ａ＝ａ×Ｎで算出すれば良い。また樹脂パイプの占有面積（Ｂ）は、樹脂パイプ３１の外径（ｄ）に樹脂パイプ３１の長さ（Ｌ）を掛けたものであり、Ｂ＝ｄ×Ｌで算出すれば良い。

【0038】

ゴム素材５０としては、前述のとおり、好ましくはオレフィン系ゴムを用いるのがよい。オレフィン系ゴムに接着機能を有する素材を含有させ、後述するラミネート加工において受ける熱により樹脂製パイプ３１とゴム素材５０を一体的に接着することができる。

【0039】

図４は、本発明のハイブリッド太陽電池モジュールを実際に設置した状態を示したものである。４枚の太陽電池モジュール１０（１）・１０（２）・１０（３）・１０（４）が設置される場合で説明する。流入口３２と流出口３３を上述のように裏面ガラス５１側にほぼ直角に引き出すことができる。これにより本発明の太陽電池モジュールを図４のように隙間なく敷き詰めることができる。太陽電池モジュール１０（１）の流入口３２（１）と太陽電池モジュール１０（２）の流出口３３（２）を接続用パイプ３４で接続する。以下同様に、太陽電池モジュール１０（２）と太陽電池モジュール１０（３）、太陽電池モジュール１０（３）と太陽電池モジュール１０（４）を接続用パイプ３４で接続する。接続用パイプ３４は、各太陽電池モジュールの流入口３２と流出口３３で、接続部３５を有する。以上、図４に示すように各太陽電池モジュールの流入口３２と流出口３３が接続される。従って接続部の配管は太陽電池モジュールの底部に配置されることになる。従来の公知技術により接続作業は可能となり、設置作業も容易である。また隙間なく太陽電池モジュールを設置することが可能であり省スペース化が可能である。

【0040】

以下に本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの製造方法について簡単に説明する。 本発明に係るハイブリッド太陽電池モジュール１０は、ラミネート装置により真空雰囲気において加圧プレスして製造される。太陽電池パネル２０の構成部材（表面ガラス２２・封止材２３・太陽電池セル２１・セル割れ防止シート２４）、高伝熱性シート２５、ゴム素材５０、樹脂製パイプ３１、高伝熱性シート２５、及び裏面ガラス５１を積層配置し、ラミネート装置の真空引工程及び加圧工程により製造される。従って、加圧工程において、樹脂製パイプ３１の占有面積が少なくなると潰れてしまう恐れがある。このため樹脂製パイプ３１は、所定の面積が必要である。

【実施例】

【0041】

［実施例１］
日清紡メカトロニクス株式会社製ＰＶＬ-１５３７を用いて、真空時間（８分）、ピン立て（８分）、プレス温度１６０℃、プレス時間３０分の成型条件で、素材（１）から素材（９）の順番でレイアップし、通常の当業者が行う太陽電池モジュール生産の手順で成型した。なお、樹脂管が潰れないように高さ２２ｍｍのアルミバーを四隅に置いて、プレスした。電極は、表面ガラスと裏面ガラスの間から取り出し、電極部は、素材（５）で挟んで、同時成型した。以上のように太陽電池モジュールを成型後、オーナンバ社製ジャンクションボックスとはんだ接合した。アルミフレームを取り付け、通常の製品と同様の外観の製品が得られた。
（１）表面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）
（２）三井化学社製EVA（エバフレックス）
（３）オレフィンゴム（３００μｍ）／ＣＯＣ樹脂フィルム（７５μｍ）：日清紡メカトロニクス株式会社製
（４）６インチ単結晶セルストリング ３６直
（５）ＥＰＤＭ（４５０μｍ）封止材／バックシート（リンテック社製）
日清紡メカトロニクス株式会社製
（６）高熱伝導シート１０００μｍ 熱伝導率０．５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
（７）イノアック社製７Ａ架橋ポリエチレン樹脂管（樹脂製パイプ）及びオレフィンゴムコンパウンド（ゴム素材層）
樹脂管は、７Ａ管３０ｍを２本官併せて６０ｍ円形状（スパイラル状）に巻いたものをレイアップした。
（８）高熱伝導シート１０００μｍ 熱伝導率０．５（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
（９）裏面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）

【0042】

［実施例２］
樹脂管は、５Ａ管４０ｍを２本官併せて８０ｍ円形状に巻いたものをレイアップした。これ以外は、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。

【0043】

［実施例３］
樹脂管は、１０Ａ管３０ｍを４０ｍ円形状に巻いたものをレイアップした。これ以外は、実施例１と同様に太陽電池モジュールを作製した。

【0044】

実施例１から実施例３の太陽電池モジュールを、通常の太陽電池モジュールの設置角度にて図４のように４枚接続して設置した。太陽電池モジュールを太陽光照射下において発電と温水製造の検証実験を行った。常温の水道水を流すことにより８０Ｌ／ｈの流量で４０℃以上の温水が得られることを確認した。

【符号の説明】

【0045】

１０ ハイブリッド太陽電池モジュール
２０ 太陽光パネル
２１ 太陽電池セル
２２ 表面ガラス
２３ 封止材
２４ セル割れ防止シート
２５ 高熱伝導性シート
３０ パイプ内部
３１ 樹脂製パイプ
３２ 流入口
３３ 流出口
３４ 接続用パイプ
３５ 接続部
５０ ゴム素材
５１ 裏面ガラス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】