JP2001177139A - 太陽電池モジュール、端子ボックス、太陽電池取付方法、ならびに太陽電池を取り付けた構造物及び膜構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、構造物に太陽電池を取りつける際に
上述のような複雑な配線ケーブルやそれらの煩雑な電設
作業を必要とせず、経年後の交換作業も容易且つ確実で
あり、さらには膜材に対しても取り付けが容易で膜構造
物の美観や軽やかさを損なうことのない、太陽電池モジ
ュール、端子ボックス、および太陽電池取付方法を提供
すること、及び太陽電池を取り付けた構造物および膜構
造物を提供することを課題とする。 【解決手段】基板上に、太陽電池セルと、前記太陽電池
セルにて発生した電流を外部へ出力するための電極端子
と、前記太陽電池セルと前記電極端子とを導通する電力
線とが設けられ、前記電極端子が前記基板の縁部に配さ
れていることを特徴とする太陽電池モジュールにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として建物の屋
根や壁面等を構成する構造物や、これらを膜材にて構成
したいわゆる膜構造物に対し太陽電池を容易に取り付け
るための、太陽電池モジュール、端子ボックス、太陽電
池取付方法に関し、さらに、これら太陽電池モジュール
及び端子ボックスを取り付けた構造物および膜構造物に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
太陽電池は、屋根や壁面などの構造物上に、金属性の堅
固なフレームなどを介して固定されており、このような
取付方法では膜材を張設して屋根等を構成したいわゆる
膜構造物の膜面には、取り付けが困難であった。そこ
で、本発明者らは、膜構造物に対する太陽電池の取り付
け手段として、図９に示すように、太陽電池モジュール
１全体を熱可塑性フィルムで被覆し、該熱可塑性フィル
ムの周縁３２を膜構造物の膜材に溶着させ、太陽電池で
発生した電気を、膜構造物を挿通させて裏面側に配設し
た配線ケーブルによって出力し、かかる配線ケーブル同
士を接続することによって所期の電力を得るような、太
陽電池取付構造を開発するに至った（特開平１１−４６
００７号公報）。

【０００３】これによって、太陽電池を膜構造物上へ設
置することは可能となったが、さらに、以下の改善すべ
き点を有していた。すなわち、前記太陽電池取り付け手
段においては、配線ケーブル３３やこれらをつなぐ集電
盤を、膜構造物の膜材１２の裏側に配設しなければなら
ず、さらにこのような配線をするためには、膜材１２に
貫通孔を穿設したり、ケーブル用ガイド３１及び補強部
３０などを設ける必要がある。よって、軽やかさをその
最も特長とするはずの膜構造物を、重厚且つ複雑なもの
にしてしまう虞があり、さらに下方から膜を見た際に、
膜構造物の美観を損なうものでもあった。

【０００４】また、施工の点では、膜材１２表面から太
陽電池を取りつけた後に、膜材１２の裏面から配線ケー
ブル３３や端子ボックスなどを接続及び固定し、さらに
適宜補強部３０やガイド部３１を設けなければならず、
このような電設作業は非常に煩雑であり、人件費がかさ
むという問題があった。

【０００５】さらに、経年後に太陽電池セルが不良とな
り、太陽電池セルを取り替える必要が生じた場合に、上
述のような取付方法では、溶着部３２を取り外し、交換
したものを再溶着し、且つ膜材１２の裏側の電設作業も
やり直さねばならず、非常に煩雑なものであった。

【０００６】そこで、本発明は、構造物に太陽電池を取
りつける際に上述のような複雑な配線ケーブルやそれら
の煩雑な電設作業を必要とせず、経年後の交換作業も容
易且つ確実であり、さらには膜材に対しても取り付けが
容易で膜構造物の美観や軽やかさを損なうことのない、
太陽電池モジュール、端子ボックス、および太陽電池取
付方法を提供することを課題とする。さらに、本発明
は、太陽電池を取り付けた構造物および膜構造物を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたもので、その解決するため
の手段は、基板上に、太陽電池セルと、前記太陽電池セ
ルにて発生した電流を外部へ出力するための電極端子
と、前記太陽電池セルと前記電極端子とを導通する電力
線とが設けられ、前記電極端子が前記基板の縁部に配さ
れていることを特徴とする太陽電池モジュールにある。

【０００８】電極端子とは、他の導電体へ電流を導通さ
せるために設けた導電体において、被覆されていない接
触可能部位をいう。また、基板上に電極端子や電力線な
どが設けられる状態とは、電極端子などが基板面に直接
固定されて設けられた状態の他、基板から僅かに離れて
いる状態を含むものであり、電極端子を例にとれば、基
板面に端子が直接固定されず、電力線に繋止されて基板
から僅かに離れるように設けられた状態などが挙げられ
る。

【０００９】上記太陽電池モジュールによれば、該太陽
電池モジュールを配列させる際に、電極端子の配された
基板の縁部同士を隣接して並べることによって、電極端
子が近接することとなるため、かかる電極端子間に短い
配線で接続することが可能となる。

【００１０】さらに、本発明の手段は、前記基板の形状
が、前記太陽電池モジュールを複数配列させた際に、隣
接する太陽電池モジュールと平面形状が適合し合うよう
に形成されている前記太陽電池モジュールにある。隣接
する基板辺が適合し合う形状であれば、太陽電池モジュ
ール同士を近接させて配列させることができ、配線距離
も短いものとなる。

【００１１】さらに、本発明の手段は、前記電極端子が
プラス側、マイナス側にそれぞれ複数存在し、同極の電
極端子が、それぞれ隣接する複数の太陽電池モジュール
の電極端子と近接するように配されている請求項２記載
の太陽電池モジュールにある。同電極が複数の太陽電池
モジュールと近接されていれば、接続方法を多様に選択
することが可能となる。

【００１２】さらに、本発明の手段は、前記基板の形状
が、太陽電池モジュールを直線的に配列可能に形成さ
れ、前記同極の電極端子が、直線方向に対向して配され
ている前記太陽電池モジュールにある。直線的に配列可
能とは、例えば太陽電池モジュールの重心が略一直線と
なるように配列することをいう。同極の電極端子が該直
線方向に対向していれば、太陽電池モジュールを配列し
た際に、隣接する複数の太陽電池モジュールの同電極同
士を最も近接させることができ、電池の並列接続が容易
となる。

【００１３】さらに、本発明の手段は、前記基板の形状
が、三角形、平行四辺形、台形、正六角形から選ばれる
一の形状に形成され、前記同極の電極端子が略対向する
基板辺に配された前記太陽電池モジュールにある。略対
向する基板辺とは、対向する平行な基板辺の他に、三角
形における二辺および台形における平行でない二辺を含
むものである。基板が前記の形状であれば、被設置面上
に無駄なスペースを生じることなく、太陽電池モジュー
ルを直線的に配列させることができ、さらに、略対向す
る基板辺に電極端子が配されていれば、直線的に配列す
る際に電極端子間の接続距離を短くすることができる。

【００１４】さらに、本発明の手段は、前記基板の形状
が、平行四辺形又は正六角形に形成され、前記同極の電
極端子が対向する基板辺の角部に配されている前記太陽
電池モジュールにある。かかる位置に電極端子が配され
ていれば、太陽電池モジュールの角部同士を近接させて
配置することにより、電極端子を３又は４個の他の電極
端子と近接させることができ、電極端子間の接続を短く
しつつ接続方向の選択肢が増やすことができ、接続の多
様化を図ることができる。

【００１５】さらに、本発明の手段は、前記基板に太陽
電池モジュールを被設置面に固定するための支持部が設
けられており、前記電極端子が前記支持部と同位置に設
けられ、該支持部から電流を出力させることができる前
記太陽電池モジュールにある。基板の支持部に電極端子
が設けられていれば、固定具などによって支持部を被設
置面に固定する際に、配線ケーブルや後述の端子ボック
スの端子板を介在させ、同位置に設けた電極端子に該配
線ケーブルや端子板等を当接させつつ固定することによ
り、該支持部から電流を出力させることができるため、
据付作業と配線作業とを兼用して同時に行うことができ
る。

【００１６】また、本発明の手段は、複数の太陽電池モ
ジュールを接続するための接続具であって、絶縁部材か
らなるケース体に、端子板が複数設けられ、前記複数の
端子板を導通させるための導線が前記ケース体に配設さ
れ、前記導線を選択的に遮断することによって、任意の
端子板間を絶縁することが可能であることを特徴とする
端子ボックスにある。端子ボックスは、太陽電池モジュ
ールの電極端子間の導通を図るものであり、端子板や導
線は前記ケース体によって外部と絶縁されたものであ
る。よって、ここでいう絶縁部材からなるケース体と
は、絶縁部材のみによって形成されたものの他、前記目
的を妨げない範囲内で他の部分に導電体を具備したもの
などを含むものである。かかる端子ボックスを複数の太
陽電池モジュールに渡って固定することにより、該太陽
電池モジュールの電極端子と該端子ボックスの端子板と
が接触し導通され、また必要に応じて導線を選択的に遮
断することにより、所定の電極端子間を絶縁することが
できる。従って、配線ケーブルを用いることなくこれら
太陽電池モジュール同士を目的に合わせて接続すること
ができる。また、本発明の手段は、前記複数の端子板を
導通させるための導線中に、バイパスダイオードが設け
られている端子ボックスにある。

【００１７】また、本発明の手段は、前記太陽電池モジ
ュールを被設置面に複数配置し、前記太陽電池モジュー
ルの電極端子に前記端子ボックスの端子板を当接させつ
つ、端子ボックスを太陽電池モジュールとともに被設置
面に固定し、前記端子ボックスにおいて不要な導線を絶
縁することによって前記太陽電池モジュールの電極端子
間に所定の接続を行うことを特徴とする太陽電池取付方
法にある。なお、端子ボックスの固定および導線の絶縁
については順序を規定するものではなく、予め固定前に
絶縁しても良い。

【００１８】さらに、本発明の手段は、前記太陽電池モ
ジュールと前記端子ボックスとを緩衝性部材を介在させ
て固定する前記太陽電池取付方法にある。

【００１９】また、本発明の手段は、前記太陽電池モジ
ュールが前記端子ボックスとともに固定され、且つ前記
複数の太陽電池モジュールにおける所定の電極端子同士
が前記端子ボックスの端子板および導線を介して接続さ
れ、又は絶縁されて固定されていることを特徴とする構
造物にある。

【００２０】また、本発明の手段は、張設された膜材
に、前記太陽電池モジュールが前記端子ボックスととも
に固定され、且つ前記複数の太陽電池モジュールにおけ
る所定の電極端子同士が前記端子ボックスの端子板およ
び導線を介して接続され、又は絶縁されて固定されてい
ることを特徴とする膜構造物にある。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の太陽電池モジュールは、
電流を発生させる太陽電池セルを複数配列した太陽電池
ユニットが基板上に設けられたもので、該太陽電池モジ
ュールを多数配列させることによって、より大きな電力
を得ようとするものである。また、本発明は、前記太陽
電池モジュールを配列するにあたり、端子ボックスを用
いて該太陽電池モジュールを構造物等の被設置面に固定
し、且つ接続する手段を示すものである。以下、本発明
にかかる太陽電池モジュール、端子ボックス、太陽電池
取付方法および該太陽電池モジュール等を取りつけた膜
構造物等の一実施形態について、図面に基づき説明す
る。

【００２２】まず、太陽電池モジュールの実施形態の一
例を図１に示す。かかる実施形態において、太陽電池モ
ジュール５は、アルミニウム又はステンレス等の金属製
の薄板からなる基板４上の略中央部に太陽電池ユニット
１が設けられ、太陽電池ユニット１にて発生させた電流
を外部へ出力するためのプラス側電極端子３ａ、マイナ
ス側電極端子３ｂ（以下、これらを電極端子３と総称す
ることもある）各々二個ずつが、該基板４の四隅に隣り
合うように配されて構成されている。また、太陽電池モ
ジュール５には、太陽電池ユニット１と電極端子３とを
導通させるべく、プラス側電力線２ａおよびマイナス側
電力線２ｂ（以下、電力線２と総称することもある）が
配設されている。また、基板４の四隅には、電極端子３
および基板４を貫通する固定具挿通孔６が設けられてい
る。

【００２３】前記太陽電池ユニット１は、一個又は複数
個の太陽電池セルが配列され、所定形状に構成されてい
るものであり、例えば、一辺約１２ｃｍの正方形薄板状
の太陽電池セルが、縦に３列、横に６列並べられ、縦約
４５ｃｍ、横約９０ｃｍの矩形状に構成されたものであ
る。前記基板４は、その上面に太陽電池ユニット１が載
置でき、且つその周囲に電力線２や電極端子３を配する
ためのスペースを有した大きさおよび形状に形成された
ものである。また、電力線２および電極端子３は、金属
性の箔、単線または撚り線などの導体である。さらに、
基板４表面には、前記ユニット１および電極端子３等を
覆うべく、熱可塑性樹脂フィルムなどからなる表面被覆
層１３が形成され、また、基板４裏面には同様に下面被
覆層１９が形成されている。

【００２４】なお、基板４は剛性を有する板状体からな
るものであれば、金属製の薄板に限定されることはな
く、基板重量を軽量化させたい場合にはＦＲＰ（繊維補
強プラスチック）製等の薄板等でもよく、さらに被設置
面として膜構造物の膜材等の柔軟な被設置面に設置する
場合には、樹脂製等の可撓性を有する部材、例えばシー
ト材などで形成することが好ましい。

【００２５】また、ここで使用する太陽電池セルについ
ても、特定のものに限定されず、結晶型、多結晶型、ア
モルファス型、又はこれらの複合型など、いかなる太陽
電池であってもよいが、上記と同様の理由により柔軟性
を必要とする場合には、アモルファスシリコン型の可撓
性の太陽電池を用いることが好ましい。

【００２６】また、電極端子３は、基板４の四隅に配置
されているが、特にこれに限定するものではなく、かか
る太陽電池モジュール５と他の太陽電池モジュール５と
を、端子ボックス１１によって接続することを考慮し、
縁部の適当な位置に設けるものとする。

【００２７】次に、端子ボックスについて説明する。端
子ボックスは、前記太陽電池モジュールを複数配列させ
る際に、かかる太陽電池モジュールとともに被設置面に
固定されることにより、太陽電池モジュール同士を適切
に接続するために、設けるものである。

【００２８】図２（ａ）（ｂ）に本発明にかかる端子ボ
ックスの実施形態の一例を示したように、かかる端子ボ
ックス１１は、絶縁部材によって所定形状（例えば矩形
状）に形成されたケース体７に、固定具挿通孔８が複数
設けられ、該固定具挿通孔８下部に端子板９が設けられ
たものである。固定具挿通孔８は、ケース体７を貫通し
て設けられており、かかる固定具挿通孔８に固定具を挿
通することによって、該端子ボックス１１を太陽電池モ
ジュール５とともに被設置面へ固定されるものである。
従って、該端子板９は、端子ボックス１１が太陽電池モ
ジュール５とともに固定される際に、前記固定具が挿通
され、電極端子３に圧接されるべく、金属板がワッシャ
ー状に形成されたものである。さらに、該端子板９は、
ケース体７に設けた他の端子板９と互いに導通可能なよ
うに複数の導線１０によって接続されている。

【００２９】該複数の導線１０は互いに接触することな
くケース体７中に配線されており、且つ図示しない切断
手段によって、任意に絶縁可能な構造としたものであ
る。切断手段とは、例えば、導線１０がケース体７中に
埋設され、且つその一部がケース体７に設けられた凹部
において、外部に露出した形状となっており、かかる導
線１０の露出部を鋏等で切断した後、凹部を樹脂等で埋
めることによって絶縁する手段、などが挙げられる。

【００３０】次に、太陽電池モジュール５を、構造物と
して膜構造物上へ設置する場合の太陽電池取付方法につ
いて説明する。図３は、太陽電池モジュール５を膜材１
２の所定位置に配列し、端子ボックス１１にて固定した
場合の一例を示す。太陽電池モジュール５は膜構造物の
膜材１２上の所定位置に桝目状に並設され、隣接する太
陽電池モジュール５の四隅が、端子ボックス１１を介し
て他の太陽電池モジュール５…と固定されるとともに、
膜材１２に固定される。即ち、各固定部位においては、
ボルト１４等の固定具が、ケース体７、端子板９、電極
端子３および基板４を挿通して、膜材１２に設けたナッ
ト１５と締結されることにより、固定される。

【００３１】かかる太陽電池モジュール５および端子ボ
ックス１１を固定する部位の構造について、図５、図６
に示すように、太陽電池モジュール５および端子ボック
ス１１は、膜構造物の膜材１２の裏面に設けたシール膜
１８による袋構造によって保持されたナット１５、およ
び端子ボックス１１と太陽電池モジュール５を挿通し、
該ナット１５に締結されるボルト１４等の固定具によっ
て膜材１２上に締着される。

【００３２】太陽電池モジュール５と端子ボックス１１
との間には、緩衝性部材を挟持させることが好ましい。
緩衝性部材とは、弾力性を有する部材であればよく、例
えばスプリングなどでもよいが、同時に防水性や絶縁性
を得るためには、例えばネオプレンゴム、ハイパロンゴ
ムなどの防水性、絶縁性を具備する緩衝性部材が好まし
い。図中においては、太陽電池モジュール５と膜材１２
の間に挟持されたシーリングワッシャー２０や、太陽電
池モジュール５と端子ボックス１１との間に挟持された
樹脂性充填材１７などに例示されているものである。前
記樹脂製充填材１７を充填することにより、端子板９と
電極端子３とは、外部から絶縁された状態で圧接されて
いる。

【００３３】このような構造により、太陽電池モジュー
ル５が端子ボックスス１１とともに固定されることによ
り、他の太陽電池モジュール５とも接続され、又は必要
に応じて絶縁され、所期の電力を得ることができる。

【００３４】上記実施形態において、太陽電池モジュー
ル５と端子ボックス１１との間、およびボルト１４と端
子ボックス１１の間などに、Ｏリングガスケット等を挟
着すれば、さらに防水性を高めることができる。

【００３５】上記実施形態においては、ボルト、ナット
等の固定具を用いて膜構造物上に固定する場合について
説明したが、固定手段や固定対象物はこれに限定される
ものではなく、膜構造物および一般構造物を含めた全て
の構造物に、任意の手段によって取り付けが可能であ
る。膜構造物以外の一般構造物、例えばコンクリート構
造物、通常屋根材などへの固定方法としては、一般構造
物に設けた金属体に溶接されたスタッドボルトに、キャ
ップナットを締結して固定する方法など、一般的な手段
によることができる。即ち、固定方法は、太陽電池モジ
ュールと端子ボックスとを接続させた状態で、かかる構
造物上に固定する手段であればよい。

【００３６】次に、かかる太陽電池モジュールの接続方
法について説明する。太陽電池は、その特性のため、直
流電流が発生されるものであり、複数の太陽電池モジュ
ールを接続する場合には、その利用用途によって、該太
陽電池モジュールを並列もしくは直列に接続する必要が
ある。即ち、高電圧を必要とする際には直列に接続し、
高電流を必要とする際には並列に接続する必要がある。
従って、太陽電池モジュールを接続する際には、施工者
が直列又は並列を考慮した上で、その電極端子同士の接
続または絶縁を選択的に決定しなければならない。

【００３７】上記実施形態に示した太陽電池モジュール
では、基板が矩形に形成され、且つ電極端子が矩形の四
隅に配置されているため、そのプラス側電極とマイナス
側電極を逆転させるべく倒置させて配置することも可能
である。即ち、図４（ａ）に示したように、前記太陽電
池モジュールを同方向に向けて配列させれば、同電極同
士が隣接されるため、これら隣接するプラス側電極端子
３ａ同士およびマイナス側電極端子３ｂ同士を接続する
ことによって並列に接続とすることができる。また、図
４（ｂ）に示したように、前記太陽電池モジュールを一
つおきにプラス側電極とマイナス側電極が逆となるよう
倒置して配列させれば、逆の電極同士が隣接されるた
め、これら隣接するプラス側電極端子３ａとマイナス側
電極端子３ｂとを一つおきに接続することによって、直
列に接続することができる。

【００３８】このような接続を行う際にも、前記端子ボ
ックスを用いれば、端子板同士を導通させる導線が切断
可能に設けられているため、施工者が上記の状況に応じ
て必要な導線のみを残し、不要な導線を絶縁することに
よって、上述の接続を容易に行うことができる。

【００３９】このように、基板形状が上述のように矩形
状である場合や正方形状に形成された場合などのように
点対称形状であり、さらに電極が反対となるよう太陽電
池モジュールを倒置させた場合に、倒置前と電極位置が
同じで且つ逆電極が配されるように電極端子を設けた太
陽電池モジュールとすれば、図４（ａ）、（ｂ）に示し
たように、直列または並列のどちらにも接続することが
可能である。

【００４０】また、太陽電池モジュールの接続につい
て、電極が正しく接続されることを保証するために、基
板形状および電極端子に工夫を施すことができる。

【００４１】即ち、複数の太陽電池モジュールを配列
し、一つおきの太陽電池モジュールをその重心を中心と
して１８０度回転させ逆向きの電極方向に配列した場合
にのみ、一の基板辺の凹凸形状が、配列方向に相対する
他の基板辺の凹凸形状と適合し、且つ互いに異なる電極
の電極端子が接近し合う位置に、電極端子を設けた太陽
電池モジュールを作製してもよい。例えば、図７におい
て概念的に示したように、基板が台形状に形成され、且
つ上底と下底で異なる電極の電極端子がそれぞれ角部に
配されているものであれば、一つおきに電極方向を反転
させて配置する場合のみ直線的に配列可能となるため、
このような太陽電池モジュールを用いれば必然的に直列
接続となり、施工者が太陽電池モジュールの電極方向を
間違えて配置することがない。基板辺は、かかる効果を
有する形状であれば、直線的でなくとも、曲線を含むよ
うな任意の形状であってもよい。

【００４２】また、複数の太陽電池モジュールを同じ電
極方向に配列した場合にのみ、一の基板辺の凹凸形状
が、配列方向に相対する他の基板辺の凹凸形状と適合
し、且つ互いに同じ電極の電極端子が接近し合う位置
に、電極端子を設けた太陽電池モジュールを作製しても
よい。例えば、図８において概念的に示したように、基
板の一辺側に凸部を設け、且つ該一辺と配列方向におい
て相対する他辺側に該凸部と適合する凹部を設け、さら
に、電極端子が前記相対する辺において近接する位置に
配されていれば、電極が同方向となるように配置した場
合のみ直線的に配列可能となるため、このような太陽電
池モジュールを用いれば必然的に並列接続となり、上記
と同様に施工者が電極を間違えて太陽電池モジュールを
配置することがない。

【００４３】さらに、上述のように基板の凹凸形状に工
夫を施す代わりとして、色彩による目印などの視覚によ
る電極方向識別手段を設けることによって、正しく接続
されるようにしてもよい。また、基板形状は上記のもの
に特定されず、デザイン等を考慮して、種々の多角形や
円形にすることも可能である。

【００４４】また、前記実施の形態では、太陽電池モジ
ュールの電極端子は基板面の上面側、即ち太陽電池セル
（太陽電池ユニット）と同一面側において、プラス側、
マイナス側にそれぞれ２箇所設けられていたが、本発明
はこれに限定するものではなく、上述したように太陽電
池モジュールの配置および接続に合わせ、適宜縁部の好
ましい位置に設けるものとする。従って、電極端子は、
太陽電池モジュールと端子ボックスとを上下逆に設置す
る場合には基板下面側、即ち太陽電池セルと反対面側に
設けることが好ましい。また、電極端子は基板面に直接
固定されるか、もしくは直接固定されず電力線に繋止さ
れて基板から僅かに離れるように設けられてもよく、即
ち、基板の所定位置において接続されるものであればよ
い。

【００４５】一方、端子ボックスに関しても、その形
状、端子板の個数、端子板間の導線などは特に限定する
ものではなく、太陽電池モジュールの形状、配列に応じ
て、種々の形態が可能となる。例えば図７に示したよう
に、ケース体が長方形状に形成されるとともに固定具挿
通孔が８箇所設けられ、且つ片側４箇所に設けた端子板
のうち、端子ボックスの長手方向に隣接する端子板同士
が接続されたものや、図８に示したように、ケース体が
略正方形状に形成されるとともに、固定具挿通孔および
端子板がケース体の四隅に設けられ、隣接する２箇所の
端子板同士が接続されたものなどが挙げられる。

【００４６】さらに、技術基準にはバイパスダイオード
の設置義務があり、これは通常太陽電池モジュールにと
り付けられるが、前記端子ボックス中に設けることも可
能である。例えば、図９に示したように、一の太陽電池
モジュールにおいて異なる電極の電極端子を隣接して設
け、かかる電極端子に接続される端子板間がバイパスダ
イオードを介して配線された端子ボックスなどが例示さ
れる。また、前記隣接して設けられる電極端子は、太陽
電池モジュールの対角にそれぞれ配されていることがよ
り好ましく、この場合には図１０（ａ）（ｂ）に示した
ように、端子ボックス内の配線を適宜変更することによ
り、図４（ａ）（ｂ）と同様に太陽電池モジュールの直
列又は並列の接続を選択することができる。

【００４７】また、前記実施形態では、端子ボックスを
太陽電池モジュールの上面側に設置する場合について説
明したが、基板の下面側に電極端子が設けられている太
陽電池モジュールを用いる際には、太陽電池モジュール
と構造物との間において、端子ボックスの端子板が上向
きとなるよう設ければよい。

【００４８】また、端子板同士を接続する導線について
は、絶縁の時期を規定するものではない。従って施工時
に絶縁してもよいが、予め接続方向が決められている場
合には前もって絶縁してもよく、さらに必要な導線のみ
を施した端子ボックスを作製してもよい。

【００４９】このように、上記太陽電池モジュールおよ
び端子ボックスによれば、これらをともに膜構造物上に
固定することにより、所定の接続が可能となるため構造
物上に別途配線ケーブルを施す必要がない。すなわち、
膜構造物に取りつけた際にも、膜材の裏側に配線ケーブ
ルやその補強及びガイド等を設ける必要がない。従っ
て、かかる太陽電池モジュールを取りつけた膜構造物
は、膜材の表側からも裏側からも美観に優れたものとな
る。

【００５０】また、取付作業と配線作業とを同時進行で
行うことができるため、太陽電池モジュールを設置した
後に、改めて配線工事を行うことが不要となり、施工の
点においても人件費を軽減することが可能となる。

【００５１】また、本発明にかかる端子ボックスを用い
れば、太陽電池モジュールの配置に応じて何種類もの端
子ボックスを準備する必要がなく、施工現場において適
宜通電または絶縁を選択し、太陽電池モジュール同士を
適切に接続することができる。さらに、バイパスダイオ
ードを備えた端子ボックスを使用すれば、太陽電池モジ
ュールにバイパスダイオードを設ける必要がなく、太陽
電池を有効に配置することができる。また、パイパスダ
イオードの交換にも至便となる。

【００５２】かかる端子ボックスにて前記太陽電池モジ
ュールを固定する際に、緩衝性部材を挟持させるように
接続すれば、太陽電池モジュールと端子ボックスとの間
に遊びを持たせることができ、膜構造物へ取りつけた際
にも、膜材に柔軟に追従することが可能な太陽電池とな
る。

【００５３】さらに、太陽電池モジュールの基板形状に
工夫を施すことによって、直列または並列として正しく
配列させることができ、施工時における配置を正確に行
わしめることも可能である。

【００５４】

【発明の効果】上述のように、本発明にかかる太陽電池
モジュールによれば、該太陽電池モジュールを複数配列
する際にも、電極端子が配された基板縁部同士を隣接さ
せるよう配列させれば、電極端子同士を近接させること
ができるため、かかる電極端子間に短い配線さえ施せ
ば、太陽電池モジュール同士を接続することが可能とな
る。

【００５５】さらに、電極端子が基板の支持部に設けら
れていれば、太陽電池モジュールを固定する際に配線ケ
ーブルや端子ボックスなどを介在させることにより、こ
れらを固定すると同時に電極端子を接続することができ
るため、取付作業と電設作業を同時に行うことができ、
人件費の節約にもなる。

【００５６】また、本発明にかかる端子ボックスを前記
太陽電池モジュールとともに固定すれば、該端子ボック
スは、太陽電池モジュールの配置に応じて適切に電流を
導くべく端子板同士を任意に通電又は絶縁することが可
能であるため、配線ケーブルが不要となり、特に膜構造
物においては膜材の表側からも裏側からも、美観に優れ
たものとなる。また、該端子ボックスにバイパスダイオ
ードが設けられていれば、バイパスダイオードの設置及
び交換が容易となる。

【００５７】また、緩衝性部材によって、太陽電池モジ
ュールと端子ボックスとの間に遊びを持たせることがで
き、膜構造物へ取りつけた際にも、膜材に柔軟に追従す
ることが可能な太陽電池となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽電池モジュールの一実施形態を示した平面
図。

【図２】（ａ）端子ボックスの一実施形態を示した平面
図。 （ｂ）（ａ）の側面図。

【図３】太陽電池モジュールおよび端子ボックスの配置
例を示した平面図。

【図４】（ａ）太陽電池モジュールを並列接続させた場
合の概念図。 （ｂ）太陽電池モジュールを直列接続させた場合の概念
図。

【図５】太陽電池モジュール取付部の断面を分解して示
した図。

【図６】太陽電池モジュール取付部の断面図。

【図７】直列接続された太陽電池モジュールの概念図。

【図８】並列接続された太陽電池モジュールの概念図。

【図９】バイパスダイオードを備えた端子ボックスにお
ける、バイパスダイオードの配設位置を示した概念図。

【図１０】（ａ）バイパスダイオードを端子ボックスに
設けた際の、太陽電池モジュールの並列接続を示す概念
図。 （ｂ）同じく直列接続を示す概念図。

【図１１】従来の太陽電池モジュール取付手段の一例を
示す斜視図。

【符号の説明】

１…太陽電池ユニット、２ａ…プラス側電力線、２ｂ…
マイナス側電力線、３ａ…プラス側電極端子、３ｂ…マ
イナス側電極端子、４…基板、５…太陽電池モジュー
ル、６…固定具挿通孔、７…ケース体、８…固定具挿通
孔、９…端子板、１０…導線、１１…端子ボックス、１
２…膜材、１３…表面被覆層、１４…ボルト、１５…ナ
ット、１６…シーリングワッシャー、１７…樹脂製充填
材、１８…シール膜、１９…下面被覆層、２０…シーリ
ングワッシャー、３０…補強部、３１…ケーブル用ガイ
ド、３２…溶着部、３３…配線用ケーブル、３４…バイ
パスダイオード

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、太陽電池セルと、前記太陽電
   池セルにて発生した電流を外部へ出力するための電極端
   子と、前記太陽電池セルと前記電極端子とを導通する電
   力線とが設けられ、前記電極端子が前記基板の縁部に配
   されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記基板の形状が、前記太陽電池モジュ
   ールを複数配列させた際に、隣接する太陽電池モジュー
   ルと平面形状が適合し合うように形成されている請求項
   １記載の太陽電池モジュール。
3. 【請求項３】 前記電極端子がプラス側、マイナス側に
   それぞれ複数存在し、同極の電極端子が、それぞれ隣接
   する複数の太陽電池モジュールの電極端子と近接するよ
   うに配されている請求項２記載の太陽電池モジュール。
4. 【請求項４】 前記基板の形状が、太陽電池モジュール
   を直線的に配列可能に形成され、前記同極の電極端子
   が、直線方向に対向して配されている請求項３記載の太
   陽電池モジュール。
5. 【請求項５】 前記基板の形状が、三角形、平行四辺
   形、台形、正六角形から選ばれる一の形状に形成され、
   前記同極の電極端子が略対向する基板辺に配された請求
   項１記載の太陽電池モジュール。
6. 【請求項６】 前記基板の形状が、平行四辺形又は正六
   角形に形成され、前記、前記同極の電極端子が対向する
   基板辺の角部に配されている請求項５記載の太陽電池モ
   ジュール。
7. 【請求項７】 前記基板に太陽電池モジュールを被設置
   面に固定するための支持部が設けられており、前記電極
   端子が前記支持部と同位置に設けられ、該支持部から電
   流を出力させることができる請求項１〜６のいずれかに
   記載の太陽電池モジュール。
8. 【請求項８】 複数の太陽電池モジュールを接続するた
   めの接続具であって、絶縁部材からなるケース体に、端
   子板が複数設けられ、前記複数の端子板を導通させるた
   めの導線が前記ケース体に配設され、前記導線を選択的
   に遮断することによって、任意の端子板間を絶縁するこ
   とが可能であることを特徴とする端子ボックス。
9. 【請求項９】 前記複数の端子板を導通させるための導
   線中に、バイパスダイオードが設けられている請求項８
   に記載の端子ボックス。
10. 【請求項１０】 請求項１〜７のいずれかに記載の太陽
    電池モジュールを被設置面に複数配置し、前記太陽電池
    モジュールの電極端子に請求項８に記載の端子ボックス
    の端子板を当接させつつ、端子ボックスを前記太陽電池
    モジュールとともに被設置面に固定し、前記端子ボック
    スにおいて不要な導線を絶縁することによって前記太陽
    電池モジュールの電極端子間に所定の接続を行うことを
    特徴とする太陽電池取付方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜７のいずれかに記載の太陽
    電池モジュールと請求項８に記載の端子ボックスとを緩
    衝性部材を介在させて固定する請求項９又は１０に記載
    の太陽電池取付方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜７のいずれかに記載の太陽
    電池モジュールが請求項８に記載の端子ボックスととも
    に固定され、且つ前記複数の太陽電池モジュールにおけ
    る所定の電極端子同士が前記端子ボックスの端子板およ
    び導線を介して接続され、又は絶縁されて固定されてい
    ることを特徴とする構造物。
13. 【請求項１３】 張設された膜材に、請求項１〜７のい
    ずれかに記載の太陽電池モジュールが請求項８に記載の
    端子ボックスとともに固定され、且つ前記複数の太陽電
    池モジュールにおける所定の電極端子同士が前記端子ボ
    ックスの端子板および導線を介して接続され、又は絶縁
    されて固定されていることを特徴とする膜構造物。