JP2001250973A - 太陽電池パネル - Google Patents

太陽電池パネル

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JP2001250973A
JP2001250973A JP2000061241A JP2000061241A JP2001250973A JP 2001250973 A JP2001250973 A JP 2001250973A JP 2000061241 A JP2000061241 A JP 2000061241A JP 2000061241 A JP2000061241 A JP 2000061241A JP 2001250973 A JP2001250973 A JP 2001250973A
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Hisao Haku
久雄 白玖
Hirosato Yagi
啓吏 八木
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 融雪用のヒータの配線処理を容易に行えて作
業性が良く、また、加熱の均一性も向上できる融雪機能
付きの太陽電池パネルを提供する。 【解決手段】 ガラス製の表面基板2と裏面金属板3と
の間に、複数の太陽電池セル4が配され、太陽電池セル
4と裏面金属板3との間に、融雪用のヒータ5が配置さ
れており、これらは封止材6(EVA樹脂)により一体
化されている。裏面金属板3の棟側は延在部31となっ
ており、この延在部31の肉厚部32に、ヒータ5に通
電するためのヒータ用配線7を挿通する配線孔9が形成
され、この延在部31上に、ヒータ5への通電用の端子
箱10が設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池パネルに
関し、特に、降雪地域の住宅に設置される融雪機能を有
する太陽電池パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、公的機関からの資金援助が導入さ
れるに従って、太陽発電システムの個人住宅への普及が
拡大している。このような状況にあって、太陽発電シス
テムは降雪地域の住宅にも当然設置される。しかしなが
ら、降雪地域に設置される太陽電池パネルでは、その受
光面に数cm程度の雪が付着して残存している場合、晴
天である日中にあっても発電電力が殆ど得られないとい
う問題がある。よって、降雪地域に設置される太陽電池
パネルには、有効な融雪機能を備えておく必要がある。
【0003】融雪機能を果たす従来の手法として、蓄電
池等の電源から直接太陽電池セルに電流を流して受光面
の雪を融かす方法が知られている(特公平5−7095
1号公報,特開昭62−254635号公報等)。この
ような融雪方法では,雪を融かすために通電している期
間は、全く発電を行えないという欠点があるため、融雪
用に専用の発熱体を備える構成が考案されている(特開
平11−131709号公報、以下単に従来例とい
う)。
【0004】粘土瓦では重ね部から水が入ってそれが凍
結して体積が増すことによって瓦が破損することを考慮
し、一般的に降雪地域の住宅の屋根材としては、軽量で
あるという利点がある金属板葺き構造が多く採用されて
いる。従来例では、この金属板葺き用の金属屋根材の表
面に太陽電池モジュールを固着させると共に、その裏面
にシート状の発熱体を固着して融雪機能を有する太陽電
池パネルが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図7は、この従来例に
よる太陽電池パネルの分解斜視図である。図7におい
て、61は金属屋根材であり、複数の太陽電池セル62
aを有する太陽電池モジュール62を金属屋根材61の
表面に固着し、シート状のヒータ63を金属屋根材61
の裏面に固着して、これらの金属屋根材61,太陽電池
モジュール62及びヒータ63を一体的に形成して太陽
電池パネルが構成されている。なお、図7における61
a,63aは、太陽電池モジュール62からの電力を外
部に取り出すための配線を通すべく金属屋根材61,ヒ
ータ63に設けられた逃げ穴である。
【0006】従来例による太陽電池パネルでは、このよ
うな構成を有しているので、ヒータ63の電気的配線処
理は、太陽電池パネルの裏面側から行わなければなら
ず、手間が多くかかって作業性が悪いという問題があ
る。また、逃げ穴63aを避けた態様でヒータ63の発
熱部材が設けられており、太陽電池パネル全体を均一に
加熱することが難しいという問題もある。
【0007】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、融雪用の発熱体の配線処理を容易に行えて作業
性が良く、また、加熱の均一性も向上することができる
融雪機能付きの太陽電池パネルを提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る太陽電池
パネルは、透光性の表面部材と裏面部材との間に複数の
太陽電池セルが封止されており、通電により発熱する発
熱体を備える太陽電池パネルにおいて、前記裏面部材の
一端側が外方に延在する延在部となっており、前記発熱
体への通電用の配線を前記延在部に設けてあることを特
徴とする。
【0009】第1発明の太陽電池パネルにあっては、裏
面部材の外方に延びた延在部に、発熱体のための通電用
の配線を設けている。よって、開放されている太陽電池
パネルの表面側から発熱体の配線処理を行うことがで
き、極めて容易にその配線処理を行えて作業性が向上す
る。また、従来例のような逃げ穴を設けておく必要がな
いので、発熱体を全面に設置することができ、全体を均
一に容易に加熱でき、低コスト化を図れる。
【0010】第2発明に係る太陽電池パネルは、第1発
明において、前記通電用の配線の端子と、前記複数の太
陽電池セルから電力を取り出す電力取出用の配線の端子
とを共有する端子箱を前記延在部に設けてあることを特
徴とする。
【0011】第2発明の太陽電池パネルにあっては、発
熱体の配線の端子と、発生電力取出用の配線の端子と
を、延在部に設けた共通の端子箱に収納している。よっ
て、端子箱に要する費用を低減でき、更なる低コスト化
を図れる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。図1は、降雪地
域の住宅の屋根に載置される本発明の融雪機能付きの太
陽電池パネル1の平面図、図2は、図1のA−A′線に
おける断面図である。
【0013】本発明の太陽電池パネル1では、ガラス製
の表面基板2と、着色亜鉛鉄板,ステンレス板等からな
る裏面金属板3との間に、半田,銅箔等の接続リードに
よって互いに直列または並列に電気的接続された、結晶
シリコン,非晶質シリコン等からなる複数の太陽電池セ
ル4が配されている。また、これらの太陽電池セル4と
裏面金属板3との間に、発熱体としてのシート状のヒー
タ5が配置されている。ヒータ5としては、線状金属発
熱体,板状セラミックス系発熱体,ペルチェ素子等の一
般的な発熱体を利用できる。
【0014】表面基板2と太陽電池セル4との間、太陽
電池セル4とヒータ5との間、及び、ヒータ5と裏面金
属板3との間に、夫々エチレンビニールアセテート(E
VA)樹脂からなる封止材6が介在されており、この封
止材6の接着力によって、これらが一体化されている。
このような接着方法を用いることにより、ヒータ5を一
体化するために特別な処理を要せず、コストを低減でき
る。
【0015】なお、非晶質シリコン太陽電池にあって、
表面基板2に直接非晶質シリコンを膜付けした所謂基板
一体型構造の場合には、表面基板2と太陽電池セル4と
の間のEVA樹脂は不要である。
【0016】ヒータ5の発熱能力Q(W/m2 )は、下
記(1)式から決定される。 Q={0.01pSC(Tm−TO)+64S}/0.86Y …(1) ここで、pは雪の密度(kg/m3 )、Sは降雪量(c
m毎時)、Cは雪の比熱(0.5kcal/kg℃)、
Yは熱効率、Tmは融雪温度(℃)、TOは外気温度
(℃)である。一例として、北陸地方の代表的な豪雪地
帯の値であるS=3,TO=0.5を用い、Y=0.
8,Tm=1と仮定した場合、Q=280となる。従っ
て、ヒータ5の発熱容量としては、300W/m2 を標
準とし、北海道のような更なる寒冷地域についてはその
数値を調整すれば良い。
【0017】本発明の太陽電池パネル1の裏面金属板3
の棟側(図1の上側,図2の右側)の一端は外方に延び
る延在部31となっている。また、延在部31の軒側の
一部は他の部分より厚い肉厚部32になっている。この
肉厚部32には、ヒータ5へ通電するためのヒータ用配
線7及び太陽電池セル4からの発生電力を取り出すため
の太陽電池用配線8が挿通される配線孔9が形成されて
いる。また、延在部31の棟側には端子箱10が載置さ
れている。
【0018】図3は、端子箱10内の端子構成を示す模
式図である。前記ヒータ用配線7が配線孔9を通って端
子箱10内のヒータ用端子11に半田付けにて接続され
ている。電力供給用のケーブル12が、このヒータ用端
子11に半田付け(またはネジ止め)にて接続されて、
外部に導出される。また、前記太陽電池用配線8が配線
孔9を通って端子箱10内の太陽電池用端子13に半田
付けにて接続されている。電力取り出し用のケーブル1
4が、この太陽電池用端子13に半田付け(またはネジ
止め)にて接続されて、外部に導出される。
【0019】なお、配線孔9は、肉厚部32の任意の位
置に形成して良い。また、端子箱10も、延在部31上
であれば任意の位置に設置して良い。
【0020】本発明では以上のような配線構成にするこ
とにより、太陽電池パネル1の取付け時に、開放されて
いるパネルの上面側から配線処理を施すことができ、パ
ネルの下面にもぐりこんで配線処理を行う従来例と比較
して、極めて容易に配線処理を行え、大幅な省力化を図
ることができる。
【0021】また、このような配線構成にすることによ
り、従来例のような逃げ穴を設ける必要がなくなり、ヒ
ータ5を太陽電池セル4の設置領域全面に設けることが
でき、全体を均一に加熱することが容易となり、コスト
の削減が可能である。
【0022】更に、ヒータ5への通電用と太陽電池セル
4からの電力取り出し用とで共通の端子箱10を使用す
るようにしているため、端子箱10設置に要する費用を
低減することができる。
【0023】ところで、上述した例では、太陽電池セル
4と裏面金属板3との間に発熱体(ヒータ5)を設ける
ようにしたが、積雪面を加熱できるのであれば発熱体の
設置位置は任意であって良い。以下、発熱体の設置位置
を変えた本発明の他の構成例について説明する。なお、
配線部分の構成は何れも上述した例と同様である。
【0024】図4,図5は、本発明の他の構成例を示す
断面図である。図4に示す例では、表面基板2の光入射
側にヒータ5を設けてあり、図5に示す例では、表面基
板2と太陽電池セル4との間にヒータ5を設けている。
これらの場合には、太陽電池セル4への光入射を妨げる
ことなく光を透過できるように、網状の発熱体または金
属酸化物のような半透明に形成できるシート状発熱体を
使用する。
【0025】図6は、本発明の他の構成例を示す断面図
である。図6に示す例では、表面基板2内に、複数の発
熱部材5aを埋め込んでヒータ5を構成している。
【0026】なお,上述した実施の形態では、ヒータ5
に供給される電力として商用電力を用いる場合について
説明したが、ヒータ5に必要な電力の一部または全部に
太陽電池セル4の発電による電力を利用するようにして
も良い。
【0027】
【発明の効果】以上のように、第1発明の太陽電池パネ
ルでは、裏面部材の外方に延びた延在部に、融雪用の発
熱体のための通電用の配線を設けるようにしたので、開
放されている太陽電池パネルの表面側から発熱体の配線
処理を行うことができ、極めて容易にその配線処理を行
えて作業性を向上できる。また、従来例のような逃げ穴
を設けておく必要がないので、融雪用の発熱体を全面に
設置することができ、全体を均一に容易に加熱でき、低
コスト化を図ることができる。
【0028】更に、第2発明の太陽電池パネルでは、発
熱体の配線の端子と、電力取出用の配線の端子とを、延
在部に設けた共通の端子箱に収納するようにしたので、
端子箱設置に係わるコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の太陽電池パネルの平面図である。
【図2】図2は,図1のA−A′線における断面図であ
る。
【図3】本発明の太陽電池パネルにおける端子箱内の端
子構成を示す模式図である。
【図4】本発明の太陽電池パネルの他の構成例を示す断
面図である。
【図5】本発明の太陽電池パネルの他の構成例を示す断
面図である。
【図6】本発明の太陽電池パネルの他の構成例を示す断
面図である。
【図7】従来の太陽電池パネルの分解斜視図である。
【符号の説明】
1 太陽電池パネル 2 表面基板 3 裏面金属板 4 太陽電池セル 5 ヒータ 6 封止材 7 ヒータ用配線 8 太陽電池用配線 9 配線孔 10 端子箱 11 ヒータ用端子 12 太陽電池用端子 31 延在部 32 肉厚部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性の表面部材と裏面部材との間に複
    数の太陽電池セルが封止されており、通電により発熱す
    る発熱体を備える太陽電池パネルにおいて、前記裏面部
    材の一端側が外方に延在する延在部となっており、前記
    発熱体への通電用の配線を前記延在部に設けてあること
    を特徴とする太陽電池パネル。
  2. 【請求項2】 前記通電用の配線の端子と、前記複数の
    太陽電池セルから電力を取り出す電力取出用の配線の端
    子とを共有する端子箱を前記延在部に設けてある請求項
    1記載の太陽電池パネル。
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