CN104081533A - 太阳能电池单元和太阳能电池组件 - Google Patents

Abstract

具备利用太阳光来进行发电的太阳能电池以及与太阳能电池并联连接的旁路二极管的太阳能电池单元具备：反应元件，其与太阳能电池和旁路二极管并联连接，通过电流流过而进行反应；以及切断元件，其与太阳能电池串联连接。反应元件构成为在太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应。切断元件根据反应元件的反应来切断太阳能电池的电流。

Description

太阳能电池单元和太阳能电池组件

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池单元和太阳能电池组件。

背景技术

一般，在利用太阳光进行发电的太阳能电池单元中，有时例如由于特性的偏差、日照强度的变动等的影响而太阳能电池被施加反向电压，当该反向电压变高时，太阳能电池有可能发热，甚至破损。因此，作为以往的太阳能电池单元，已知将旁路二极管(bypass diode)与太阳能电池并联连接来抑制太阳能电池被施加过度的反向电压的太阳能电池单元。

在这样的太阳能电池单元中，例如下述专利文献1所记载的那样，开发出了检测旁路二极管的开路模式(open mode，也称为开放模式)故障的技术。在专利文献1所记载的检查装置中，由遮蔽板对太阳能电池进行遮光，并且由与该遮蔽板形成为一体的感热纸检测太阳能电池中的遮光部分的温度。然后，在太阳能电池的遮蔽部分检测出热斑热(异常发热)的发生的情况下，判定为电流没有流过旁路二极管，由此判定为旁路二极管发生了开路模式故障。

专利文献1：日本特开2001-024204号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述技术中，如上所述那样，为了检测旁路二极管的开路模式故障而需要对太阳能电池进行遮光，但是太阳能电池单元通常被设置在房顶等高处，因此存在如下问题：该作业实际变得繁杂，从安全性和费用的观点来看不适于日常检查。

另外，在上述技术中，由于下面的原因而有可能难以判定旁路二极管是否发生了故障。即，即使在旁路二极管没有发生开路模式故障的情况下，有时在对太阳能电池进行了遮光时太阳能电池也被施加某种程度的反向电压，从而检测出太阳能电池的发热。该发热的程度依赖于当时的日照强度、遮光状态、太阳能电池的电流密度、太阳能电池的散热状态、太阳能电池的分流电阻成分等，因此无法一概地预测。因而，将正常范围的发热与由于旁路二极管的故障引起的发热进行区分是非常困难的，有可能无法高精度地检测旁路二极管的开路模式故障。

并且，在旁路二极管的开路模式故障时，为了防止太阳能电池的发热和破损而要求迅速应对。但是，根据上述技术，担心无法高精度地检测故障而应对延迟，另一方面有可能将正常发挥功能的旁路二极管也判定为故障来处理，导致不必要地降低或阻碍太阳能电池的发电能力。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其课题在于提供一种能够确保发电能力并能够容易地提高可靠性的太阳能电池单元和太阳能电池组件。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的一个方面所涉及的太阳能电池单元具备利用太阳光进行发电的太阳能电池以及与太阳能电池并联连接的旁路二极管，该太阳能电池单元具备：反应元件，其与太阳能电池和旁路二极管并联连接，通过电流流过而进行反应；以及切断元件，其与太阳能电池串联连接，其中，反应元件构成为在太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应，切断元件根据反应元件的反应来切断太阳能电池的电流。此外，“太阳能电池被施加反向电压”是指，相对于太阳能电池的负极，正极的电位低的状态(以下相同)。

在该太阳能电池单元中，在正常时，能够通过旁路二极管避免太阳能电池被施加高的反向电压。另外，即使太阳能电池的一部分被透射阴影等也不会立即切断太阳能电池的电流，不仅如此，还通过旁路二极管实现能够由太阳能电池的其它部分发电的效果，因此能够抑制发电能力的下降。

并且，在旁路二极管发生了开路模式故障时，即使太阳能电池被施加了反向电压，电流流过并联连接的反应元件，根据其反应来通过切断元件切断太阳能电池的电流，从而也能够防止太阳能电池的发热、破损。即，不需要另外进行特殊的作业，而自动地实施针对旁路二极管的开路模式故障的应对，从而抑制所述开路模式故障以上的损伤。因而，能够确保发电能力，并能够容易地提高可靠性。

另外，也可以构成为，反应元件是通过电流流过而发热的发热元件，切断元件是与发热元件热接触地配置的温度熔断器。在这种情况下，在旁路二极管发生开路模式故障而太阳能电池被施加了反向电压时，通过由于电流流过而发热的发热元件的热来使温度熔断器进行动作，从而能够安全地切断太阳能电池的电流。

另外，也可以构成为，切断元件是开闭器，反应元件通过电流流过而将开闭器设为断开状态。在这种情况下，在旁路二极管发生开路模式故障而太阳能电池被施加了反向电压时，通过反应元件将开闭器设为断开状态，从而能够安全地切断太阳能电池的电流。

另外，存在如下情况：反应元件由具有与旁路二极管的IV曲线特性相比在更大的压降值时流过正向电流的IV曲线特性的二极管构成。

另外，本发明的一个方面所涉及的太阳能电池组件是将多个太阳能电池单元串联连接来构成的，该太阳能电池单元具备利用太阳光进行发电的太阳能电池以及与太阳能电池并联连接的旁路二极管，该太阳能电池组件具备：多个反应元件，该多个反应元件在多个太阳能电池单元的各个太阳能电池单元中与太阳能电池和旁路二极管并联连接，通过电流流过而进行反应；以及切断元件，其与多个太阳能电池单元串联连接，其中，在多个太阳能电池单元的各个太阳能电池单元中，反应元件构成为在太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应，切断元件根据多个反应元件中的至少一个反应元件的反应来切断多个太阳能电池单元的电流。

在该太阳能电池组件中也起到与上述太阳能电池单元同样的作用效果。即，在通常时，能够避免太阳能电池被施加高的反向电压，并且能够抑制发电能力的下降。并且，即使在多个太阳能电池单元的至少一个太阳能电池单元中旁路二极管发生开路模式故障而太阳能电池被施加了反向电压，也能够通过使反应元件进行反应来通过切断元件安全地切断多个太阳能电池单元的电流。因而，能够确保发电能力，并能够容易地提高可靠性。

另外，也可以构成为，多个反应元件是通过电流流过而发热的发热元件，切断元件是与多个发热元件热接触地配置的温度熔断器。在这种情况下，在旁路二极管发生开路模式故障而太阳能电池被施加了反向电压时，通过由于电流流过而发热的发热元件的热来使温度熔断器进行动作，从而能够安全地切断多个太阳能电池单元的电流。

另外，也可以构成为，切断元件是开闭器，多个反应元件通过电流流过而将开闭器设为断开状态。在这种情况下，在旁路二极管发生开路模式故障而太阳能电池被施加了反向电压时，通过反应元件将开闭器设为断开状态，从而能够安全地切断多个太阳能电池单元的电流。

另外，在太阳能电池组件中也存在如下情况：反应元件由具有与旁路二极管的IV曲线特性相比在更大的压降值时流过正向电流的IV曲线特性的二极管构成。

发明的效果

根据本发明，能够确保发电能力并能够容易地提高可靠性。

附图说明

图1是表示第一实施方式所涉及的太阳能电池组件的结构图。

图2是图1的太阳能电池组件的概要电路图。

图3是表示图1的太阳能电池组件的元件复合体的立体图。

图4是表示图1的太阳能电池组件的太阳能电池单元的IV曲线特性的曲线图。

图5是用于说明旁路二极管的图。

图6是表示第二实施方式所涉及的太阳能电池组件的结构图。

图7是图6的太阳能电池组件的概要电路图。

图8是表示第三实施方式所涉及的太阳能电池组件的概要电路图。

图9是表示第四实施方式所涉及的太阳能电池组件的概要电路图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明优选的实施方式。此外，在下面的说明中，对相同或相当的要素附加相同的标记，并省略重复说明。

[第一实施方式]

说明第一实施方式。图1是表示第一实施方式所涉及的太阳能电池组件的结构图，图2是图1的太阳能电池组件的概要电路图，图3是表示元件复合体的立体图。如图1、2所示，本实施方式的太阳能电池组件100例如在房顶等高处以相互串联连接的方式设置有多个，构成具有200V以上的输出电压的系统协作型的太阳光发电系统。该太阳能电池组件100具备相互串联连接的多个(在此为三个)太阳能电池单元10。

多个太阳能电池单元10分别构成为包括太阳能电池簇(太阳能电池)20、旁路二极管30以及元件复合体40。太阳能电池簇20包括相互串联连接的多个太阳能电池单体21，利用太阳光进行发电。多个太阳能电池单体21在以矩阵状并列的状态下固定在铝制框架上，并且其受光面侧被强化玻璃所覆盖。这些多个太阳能电池单体21与在接线盒22内并列设置成一列的多个端子23接线。作为太阳能电池单体21，例如使用输出电压为0.5V的结晶系太阳能电池单体。

旁路二极管30与太阳能电池簇20并联连接。作为旁路二极管30，为了使正向电压小且缩短反向恢复时间，例如使用了肖特基势垒二极管。该旁路二极管30被设置成在太阳能电池簇20被施加了反向电压时电流流过该旁路二极管30，其正向被设为与太阳能电池簇20内的太阳能电池单体21的等效寄生二极管的正向相反的方向。

具体地说，旁路二极管30的阴极侧在将太阳能电池簇20串联连接的电路50上与太阳能电池簇20的正极侧连接。另外，旁路二极管30的阳极侧在电路50上与太阳能电池簇20的负极侧连接。该旁路二极管30配置在接线盒22内，与每隔一个地排列的一对端子23接线。

元件复合体40被设为由作为反应元件的发热用二极管(发热元件)41和作为切断元件的温度熔断器42构成的复合体，其中，该发热用二极管(发热元件)41与太阳能电池簇20及旁路二极管30并联连接，该温度熔断器42与太阳能电池簇20及旁路二极管30串联连接。该元件复合体40配置在接线盒22内，发热用二极管41与邻接地排列的三个端子23中的位于一方侧和中央的一对端子23接线，并且温度熔断器42与位于另一方侧和中央的一对端子23接线。

发热用二极管41被设置成在太阳能电池簇20被施加了反向电压时电流流过该发热用二极管41，其正向被设为与太阳能电池簇20中的太阳能电池单体21的等效寄生二极管的正向相反的方向。特别是，该发热用二极管41构成为在太阳能电池簇20被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管30时电流流过该发热用二极管41而该发热用二极管41进行反应(发热)。在此，例如以下那样设定发热用二极管41的IV曲线(电流电压曲线)特性，由此在电流不流过旁路二极管30的状态下太阳能电池簇20被施加了反向电压时，使发热用二极管41通电。

图4的(a)是分别表示太阳能电池单元中的各要素的IV曲线特性的曲线图，图4的(b)是合成表示太阳能电池单元中的各要素的IV曲线特性的曲线图。如图4的(a)、(b)所示，在旁路二极管30正常发挥功能的情况下(在电流流过旁路二极管30的情况下)，太阳能电池单元10中的电压值为正常电压范围H内的值，其下限为最大电流值流过旁路二极管30时的压降值Vb。换言之，在最大电流值流过旁路二极管30时，在太阳能电池单元10中产生最大的压降。

另一方面，在产生比该压降值Vb大的压降时，能够判断为旁路二极管30发生开路模式故障(在不通电的状态下故障)而电流不流过旁路二极管30。因此，在本实施方式中，以该压降值Vb为基准，采用具有在比该压降值Vb大的压降值时流过电流的IV曲线特性的元件作为发热用二极管41。换言之，发热用二极管41由具有与旁路二极管30的IV曲线特性相比在更大的压降值时流过正向电流的IV曲线特性的二极管构成。由此，在太阳能电池簇20被施加反向电压且电流不流过旁路二极管30时，电流流过发热用二极管41。

该发热用二极管41的阴极侧在电路50上连接在太阳能电池簇20的正极侧与旁路二极管30的连接位置O1之间。发热用二极管41的阳极侧在电路50上连接在太阳能电池簇20的负极侧与旁路二极管30的连接位置O2之间。作为发热用二极管41，例如使用了PN二极管。

温度熔断器42根据发热用二极管41的发热来切断与太阳能电池簇20的连接，切断太阳能电池簇20的电流(电荷的流动)。该温度熔断器42在电路50上连接在旁路二极管30的连接位置O1与发热用二极管41的连接位置O3之间。

这些发热用二极管41和温度熔断器42配置成相互热接触。具体地说，如图3所示，多个(在此为三个)发热用二极管41接触温度熔断器42，发热用二极管41的热能够直接传到温度熔断器42。更具体地说，发热用二极管41和温度熔断器42都呈圆柱状外形，在其轴向两端部设置有配线。而且，相互同轴，且多个发热用二极管41的外周面抵接温度熔断器42的外周面，它们被一体化。

图5的(a)是用于说明旁路二极管的结构图，图5的(b)是用于说明旁路二极管的表示太阳能电池簇的IV曲线特性的曲线图。在图5的(b)中，L3表示高日照太阳能电池单体21a的IV曲线特性，L4表示低日照太阳能电池单体21b的IV曲线特性。在太阳能电池单元10中，多个太阳能电池单体21串联连接成太阳能电池簇20，因此存在由于这些太阳能电池单体21间的特性偏差、日照强度的差异等而在一部分太阳能电池单体21中产生反向电压的情况。

如图5的(a)所例示的那样，在日照量良好的高日照太阳能电池单体21a和日照量下降的低日照太阳能电池单体21b短路的情况下，合计电压为0，因此如图5的(b)所示，各自的施加电压为动作点P1、P2。因此，虽然在高日照太阳能电池单体21a中进行了发电，但是在低日照太阳能电池单体21b中消耗与该发电相同的电力，可知被施加反向电压。

因此，如下式(1)所示那样，通过将旁路二极管30与太阳能电池簇20并联连接，抑制太阳能电池簇20的电压损失Vloss，由此能够避免低日照太阳能电池单体21b的电压损失Vcell大幅超过电压增益(日语：電圧ゲイン)Vg。

Vcell＝Vloss+vg…(1)

Vcell：低日照太阳能电池单体21b的电压损失

Vloss：太阳能电池簇20的电压损失

Vg：太阳能电池簇20的电压增益

其结果，在太阳能电池单元10中，通过旁路二极管30的作用来抑制太阳能电池单体21的反向电压超过太阳能电池簇20的电压，能够确保高安全性。并且，当设置了旁路二极管30时，即使在太阳能电池簇20中存在低日照太阳能电池单体21b的情况下，也能够使来自该太阳能电池簇20以外的其它太阳能电池簇20的大的电流通过，因此能够维持该其它太阳能电池簇20的发电量。因此，还能够减轻作为系统整体的发电量下降。

在此，在由于某些原因而旁路二极管30发生了开路模式故障时，如上所述那样特定的太阳能电池单体21被施加大的反向电压而有可能产生发热、组件破损，因此优选的是切断太阳能电池单元10或太阳能电池组件100以不使电流流过。另一方面，在旁路二极管30正常时，优选的是为了确保发电能力而防止太阳能电池单元10或太阳能电池组件100的错误切断，使旁路二极管30可靠地发挥功能。

关于这一点，在本实施方式的太阳能电池单元10中，如图4的(b)所示那样，在旁路二极管30正常时，即使太阳能电池簇20被施加了反向电压，也由于旁路二极管30占支配地位而具有正常电压范围H的IV曲线特性L1，因此旁路二极管30发挥功能而电流不流过发热用二极管41。因此，发热用二极管41不发热而温度熔断器42不进行动作，从而太阳能电池单元10不被切断。

另一方面，在旁路二极管30的开路模式故障时，太阳能电池单元10的IV曲线转变为发热用二极管41占支配地位的IV曲线特性L2。然后，当太阳能电池簇20被施加反向电压并产生比压降值Vb大的压降时，电流流过发热用二极管41而该发热用二极管41发热，由于该热而温度熔断器42断开，其结果，该太阳能电池单元10的电流被安全地切断。

因而，根据本实施方式，在正常时，能够避免太阳能电池簇20、进一步说太阳能电池单体21被施加高的反向电压，并且即使一个太阳能电池单体21被透射阴影等也不会立即切断太阳能电池单元10的电流，能够有效地利用其它太阳能电池簇20的发电，从而能够抑制发电能力的下降。

除此之外，能够仅在旁路二极管30发生了开路模式故障时使发热用二极管41进行动作，从而能够可靠、廉价且容易地切断太阳能电池单元10的电流。其结果，能够确保发电能力并容易地提高可靠性。

另外，在本实施方式中，如上所述那样通过温度熔断器42利用发热用二极管41的发热来安全地切断太阳能电池单元10的电流。通过将具有比旁路二极管30的正向电压高的正向电压的二极管用作发热用二极管41并与温度熔断器42组合，即使不使用特殊的控制电路、开关，也能够仅在需要时可靠地切断电流。

此外，在本实施方式中，如上所述那样切断温度熔断器42来切断太阳能电池单元10的电流，但是例如也可以以仅将旁路二极管30发生了开路模式故障的特定的太阳能电池单元10从电路50解列的方式切断该特定的太阳能电池单元10的电流。在这种情况下，能够由特定的太阳能电池单元10以外的太阳能电池单元10适当地继续进行发电。

另外，在本实施方式中，以在旁路二极管30发生了开路模式故障时利用温度熔断器42切断电路50的一部分的结构为例进行了说明，但是也可以设为切断多个部分的结构。在这种情况下，能够更可靠地切断太阳能电池单元10的电流。另外，在本实施方式中，以包括太阳能电池簇20的太阳能电池单元10为例进行了说明，但是太阳能电池单元10也可以由一个太阳能电池单体21构成。

[第二实施方式]

接着，说明第二实施方式。此外，在本实施方式的说明中，主要说明与上述第一实施方式不同之处。

图6是表示第二实施方式所涉及的太阳能电池组件的结构图，图7是图6的太阳能电池组件的概要电路图。如图6和图7所示，本实施方式的太阳能电池组件200与上述太阳能电池组件100(参照图1和图2)不同之处在于，变更了旁路二极管30和元件复合体40的电路结构。即，在图1和图2所示的太阳能电池组件100中，旁路二极管30与串联连接的太阳能电池簇20和温度熔断器42并联连接，与此相对，在第二实施方式的太阳能电池组件200中，如图6和图7所示，旁路二极管30与太阳能电池簇20并联连接。

更具体地说，旁路二极管30如图6所示那样配置在接线盒22内，与邻接的一对端子23接线。如图7所示，元件复合体40的发热用二极管41的阴极侧连接在包括旁路二极管30且与太阳能电池簇20并联的旁路电路51上。元件复合体40的温度熔断器42在电路50上连接在相对于旁路二极管30的连接位置O1而言与太阳能电池簇20侧相反的一侧。

在这样的本实施方式中也起到确保发电能力并容易地提高可靠性这样的上述效果。即，能够避免太阳能电池单体21被施加高的反向电压，并且能够抑制发电能力的下降。并且，在旁路二极管30发生开路模式故障而太阳能电池簇20被施加了反向电压时，能够安全地切断太阳能电池单元10的电流。

并且，本实施方式的温度熔断器42在电路50上连接在相对于旁路二极管30和发热用二极管41的连接位置O1而言与太阳能电池簇20侧相反的一侧。因此，在旁路二极管30的开路模式故障时，温度熔断器42熔断，从而能够更可靠地切断电流。

[第三实施方式]

接着，说明第三实施方式。此外，在本实施方式的说明中，主要说明与上述第二实施方式不同之处。

图8是表示第三实施方式所涉及的太阳能电池组件的概要电路图。如图8所示，本实施方式的太阳能电池组件300与上述太阳能电池组件200(参照图7)不同之处在于，代替针对多个太阳能电池单元10中的每个太阳能电池单元10设置的多个温度熔断器42而具备多个太阳能电池单元10共用的温度熔断器342。

温度熔断器342与多个太阳能电池簇20和多个旁路二极管30串联连接。该温度熔断器342根据多个发热用二极管41中的至少一个发热用二极管41的发热来切断与多个太阳能电池单元10的连接，切断多个太阳能电池单元10的电流。温度熔断器42在电路50上仅设置有一个，连接在相对于一个太阳能电池单元10中的旁路二极管30的连接位置O1而言与太阳能电池簇20侧相反的一侧。

多个太阳能电池单元10的各发热用二极管41接触该温度熔断器342，这些发热用二极管41的热能够直接传到温度熔断器42。具体地说，温度熔断器342呈圆柱状外形，在其轴向两端部设置有配线。而且，温度熔断器342和各发热用二极管41相互同轴，多个太阳能电池单元10中的各发热用二极管41的外周面抵接温度熔断器342的外周面，它们被一体化。

在本实施方式的太阳能电池组件300中，当在至少一个太阳能电池单元10中旁路二极管30发生开路模式故障而太阳能电池簇20被施加反向电压并产生比压降值Vb大的压降时，电流流过发热用二极管41而发热用二极管41发热。由此，温度熔断器342被切断，其结果，多个太阳能电池单元10、进一步说太阳能电池组件300整体的电流被安全地切断。

在这样的本实施方式中也起到确保发电能力并容易地提高可靠性这样的上述效果。即，能够避免太阳能电池单体21被施加高的反向电压，并且能够抑制发电能力的下降。并且，在旁路二极管30发生开路模式故障而太阳能电池簇20被施加了反向电压时，能够安全地切断多个太阳能电池单元10的电流。

并且，在本实施方式中，能够如上所述那样使一个温度熔断器342作为多个太阳能电池单元10共用的切断元件而发挥功能，从而能够削减部件件数以及实现低成本化。

[第四实施方式]

接着，说明第四实施方式。此外，在本实施方式的说明中，主要说明与上述第一实施方式不同之处。

图9是表示第四实施方式所涉及的太阳能电池组件的概要电路图。如图9所示，本实施方式的太阳能电池组件400与上述太阳能电池组件100(参照图2)不同之处在于，代替发热用二极管41而具备控制用二极管441a和电磁线圈441b作为反应元件，并且代替针对多个太阳能电池单元10中的每个太阳能电池单元10设置的多个温度熔断器42而具备多个太阳能电池单元10共用的电磁开闭器(开闭器)442作为切断元件。

控制用二极管441a用于控制电流的流动，与太阳能电池簇20和旁路二极管30并联连接。该控制用二极管441a其正向被设为与太阳能电池簇20的正向相反的方向。此处的控制用二极管441a构成为在太阳能电池簇20被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管30时电流流过该控制用二极管441a，例如具有与上述发热用二极管41相同的IV曲线特性。

该控制用二极管441a的阴极侧在电路50上连接在相对于旁路二极管30的连接位置O1而言与太阳能电池簇20侧相反的一侧，控制用二极管441a的阳极侧连接在旁路电路51上。

此外，作为旁路二极管30，如上所述那样使用正向电压小的肖特基势垒二极管的情形多，在这种情况下，作为控制用二极管441a，能够使用正向电压比旁路二极管30大的PN结二极管。另外，在将PN结二极管用作旁路二极管30的情况下，能够将多个PN结二极管串联连接来用作控制用二极管441a。通过它们，能够容易且适当地发挥控制用二极管441a的上述功能。

在包括该控制用二极管441a且与太阳能电池簇20和旁路二极管30并联的控制用电路52上串联连接有电磁线圈441b。电磁线圈441b通过流过电流而产生磁力，设置在控制用电路52上的控制用二极管441a的阴极侧。

电磁开闭器442与多个太阳能电池簇20和多个旁路二极管30串联连接。该电磁开闭器442在正常时(通常时)被设为闭合状态。另一方面，电磁开闭器442配置在多个电磁线圈441b所产生的磁场内，通过由多个电磁线圈441b中的至少一个电磁线圈441b产生的磁力而变为断开状态，切断与多个太阳能电池单元10的连接，切断多个太阳能电池单元10的电流。该电磁开闭器442在电路50上仅设置有一个，连接在相对于一个太阳能电池单元10中的控制用二极管441a的连接位置O4而言与太阳能电池簇20侧相反的一侧。

在本实施方式的太阳能电池组件400中，当在至少一个太阳能电池单元10中旁路二极管30发生开路模式故障而太阳能电池簇20被施加反向电压并产生比压降值Vb大的压降时，电流流过控制用二极管441a和电磁线圈441b而通过电磁线圈441b产生磁力。由此，电磁开闭器442变为断开，多个太阳能电池单元10、进一步说太阳能电池组件400整体的电流被安全地切断。

在这样的本实施方式中也起到确保发电能力并容易地提高可靠性这样的上述效果。即，能够避免太阳能电池单体21被施加高的反向电压，并且能够抑制发电能力的下降。并且，在旁路二极管30发生开路模式故障而太阳能电池簇20被施加了反向电压时，能够安全地切断多个太阳能电池单元10的电流。

另外，在本实施方式中，如上所述那样通过控制用二极管441a和电磁线圈441b来使电磁开闭器442进行动作，从而安全地切断多个太阳能电池单元10的电流。在这种情况下，通过将具有比旁路二极管30的正向电压高的正向电压的二极管用作控制用二极管441a，即使不使用特殊的控制电路、开关，也能够仅在需要时可靠地激励电磁线圈441b来切断电流。另外，在这种情况下，通过在更换发生了故障的旁路二极管30之后将电磁开闭器442设为闭合，能够恢复为正常的状态。

以上说明了优选的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，也可以在不变更各权利要求所记载的宗旨的范围内进行变形、或者应用于其它形式。

例如，构成太阳能电池簇20的太阳能电池单体21的数量不进行限定，可以为一个，也可以为多个。另外，构成太阳能电池组件100、200、300、400的太阳能电池单元10的数量同样不进行限定，可以为一个，也可以为多个。

在上述实施方式中，作为发热元件使用了发热用二极管41，但是，也可以代替该发热用二极管41而使用发热线圈、电阻器等其它元件。另外，也可以代替温度熔断器42、342而使用利用了调温器(thermostat)、热敏电阻(thermistor)的元件。并且，在上述第四实施方式中，通过电磁线圈441b的磁力来使电磁开闭器442断开和闭合，但是例如也可以利用压电元件的压电效应来使开闭器断开和闭合。

另外，上述实施方式的发热用二极管41和控制用二极管441b例如被设为具有规定的IV曲线特性(即，在太阳能电池簇20中产生了比最大电流值流过旁路二极管30时的压降Vb大的压降时流过电流的IV曲线特性)的元件。换言之，反应元件构成为在太阳能电池簇20中产生比电流流过旁路二极管30时的最大反向电压大的反向电压时电流流过该反应元件。但是，本发明的反应元件不限定于此，总之，反应元件只要构成为在太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应即可。

产业上的可利用性

根据本发明，能够确保发电能力并容易地提高可靠性。

附图标记说明

10：太阳能电池单元；20：太阳能电池簇(太阳能电池)；30：旁路二极管；41：发热用二极管(反应元件、发热元件)；42、342：温度熔断器(切断元件)；100、200、300、400：太阳能电池组件；441a：控制用二极管(反应元件)；441b：电磁线圈(反应元件)；442：电磁开闭器(切断元件、开闭器)。

Claims (8)

1.一种太阳能电池单元，具备利用太阳光进行发电的太阳能电池以及与上述太阳能电池并联连接的旁路二极管，该太阳能电池单元具备：

反应元件，其与上述太阳能电池和上述旁路二极管并联连接，通过电流流过而进行反应；以及

切断元件，其与上述太阳能电池串联连接，

其中，上述反应元件构成为在上述太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过上述旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应，

上述切断元件根据上述反应元件的反应来切断上述太阳能电池的电流。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，

上述反应元件是通过电流流过而发热的发热元件，

上述切断元件是与上述发热元件热接触地配置的温度熔断器。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，

上述切断元件是开闭器，

上述反应元件通过电流流过而将上述开闭器设为断开状态。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的太阳能电池单元，其特征在于，

上述反应元件由具有与上述旁路二极管的IV曲线特性相比在更大的压降值时流过正向电流的IV曲线特性的二极管构成。

5.一种太阳能电池组件，是将多个太阳能电池单元串联连接来构成的，该太阳能电池单元具备利用太阳光进行发电的太阳能电池以及与上述太阳能电池并联连接的旁路二极管，该太阳能电池组件具备：

多个反应元件，该多个反应元件在多个上述太阳能电池单元的各个上述太阳能电池单元中与上述太阳能电池和上述旁路二极管并联连接，通过电流流过而进行反应；以及

切断元件，其与多个上述太阳能电池单元串联连接，

其中，在多个上述太阳能电池单元的各个上述太阳能电池单元中，上述反应元件构成为在上述太阳能电池被施加了反向电压的情况下且电流不流过上述旁路二极管时电流流过该反应元件而该反应元件进行反应，

上述切断元件根据多个上述反应元件中的至少一个反应元件的反应来切断多个上述太阳能电池单元的电流。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池组件，其特征在于，

多个上述反应元件是通过电流流过而发热的发热元件，

上述切断元件是与多个上述发热元件热接触地配置的温度熔断器。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件，其特征在于，

上述切断元件是开闭器，

多个上述反应元件通过电流流过而将上述开闭器设为断开状态。

8.根据权利要求5～7中的任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

上述反应元件由具有与上述旁路二极管的IV曲线特性相比在更大的压降值时流过正向电流的IV曲线特性的二极管构成。