JP2001313406A - 電線支持・方向決定部材、太陽電池モジュール、太陽電池アレイ、太陽光発電装置および太陽電池モジュールの設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極性が反対である太陽電池モジュールを用い
る必要なしに、効率的に太陽電池モジュールの設置を行
うことができるようにする。 【解決手段】 モジュール３０１の長手方向のほぼ中心
に電線支持・方向決定部材１０１を取り付け、太陽電池
モジュールからの各出力リード線３０３ａ、３０３ｂ
を、太陽電池モジュールの所望の端部から取り出すこと
ができるように電線支持・方向決定部材により支持ある
いは固定し、太陽電池モジュールの前記所望の端部から
各出力リード線を取り出し、隣接する他の同様の太陽電
池モジュールの出力リード線に接続するようにする。電
線支持・方向決定部材は、出力リード線を間に支持して
その導出方向の決定を行うための４つの突部を備え、突
部のうち少なくとも２つが、出力リード線を曲げて支持
し得るようにする湾曲部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本体に取着され、
該本体より導出された電線を支持し、方向を決定する部
材であって、台部と、該台部上に形成された４つの突部
を有し、そのうち少なくとも２つの突部の一部が湾曲部
を有し、あるいはさらに該突部の側壁の少なくとも一部
に突起部を有する電線支持・方向決定部材、それを取着
した太陽電池モジュール、太陽電池アレイおよび太陽光
発電装置、ならびに前記電線支持・方向決定部材を有す
る太陽電池モジュールの設置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エコロジーに対する人々の意識が
高まり、クリーンなエネルギーである太陽電池に対する
期待がますます大きくなってきている。

【０００３】太陽電池モジュールの出力端子としては、
ねじどめ方式、リード線方式、ソケット方式などがあ
り、いずれの場合も絶縁のために太陽電池素子と出力リ
ード線の電気的接続部を内部に有する防水構造をもつ端
子箱を設けることが多い。端子箱には正極と負極を同一
端子箱内に有するタイプと、正極と負極が独立している
タイプがあり、必要に応じてダイオードなどが接続され
ている。

【０００４】特に、最近は太陽電池素子を建材と一体化
した建材一体型モジュールが注目され、「建材屋根一体
型太陽電池モジュール」、「建材壁一体型太陽電池モジ
ュール」などの開発および施工が盛んに行われてきてお
り、住宅の屋根の上や、建築物の屋上や壁などに、従来
の屋根の代りあるいは従来型の屋根と組み合わせて設置
される例も年々増加してきている。それらは、通常の建
材との互換性をもたせるために、あるいは美観上の観点
から、厚みを薄くすることが望まれている。

【０００５】建材一体型モジュールを屋根上に設置する
方法としては、次のような方法がある。例えば、特開平
７−３０２９２４号公報に開示された方法では、図４に
示すように、下地材４０２上に横葺き屋根状太陽電池モ
ジュール４０１を複数枚敷設し、下地材４０２と横葺き
屋根状太陽電池モジュール４０１との間の空間部４０３
に、隣接する横葺き屋根状太陽電池モジュール４０４を
電気的に接続するための配線材４０５を通して接続を行
い、横葺き屋根ユニットを構成している。

【０００６】この方法において、横葺き屋根状太陽電池
モジュール４０１に隣接する横葺き屋根状太陽電池モジ
ュール４０４を設置する場合には、太陽電池モジュール
４０１の端子箱から導出されたコネクタ付き出力リード
線４０８を太陽電池モジュール４０１の端面４０９より
外側に引き出しておいて、隣接する横葺き屋根状太陽電
池モジュール４０４の端子箱から導出されたコネクタ付
き出力リード線４０７と接続し、その接続部あるいは電
線を、すでに設置されている太陽電池モジュール４０１
および隣接する太陽電池モジュール４０４と下地材４０
２との間の空間に押し込みながら、隣接する太陽電池モ
ジュール４０４の軒側係合部４１２を、軒側に隣接する
横葺き屋根状太陽電池モジュール４０６の棟側係合部４
１０と係合させて仮固定する。さらに、太陽電池モジュ
ール４０４の棟側係合部４１１を吊り子により固定し
て、太陽電池モジュール４０４を設置する。この場合、
屋根としての防水を確保するために、太陽電池モジュー
ル間の母屋方向の継ぎ目に、継ぎ手用水切り板４１３を
用いている。これらの作業を繰り返すことによって、太
陽電池モジュールを所定の枚数接続し、延長線によって
インバータや接続箱に接続することにより、所望の電力
を得ることができる。

【０００７】また、特開平７−２１１９３２号公報で
は、木材、モルタル、セメントなどの下地材上にスペー
サ部材を介して瓦棒屋根状太陽電池モジュールを設置す
ることが開示されている。この例では、隣接する瓦棒屋
根状太陽電池モジュール同士の電気接続は、太陽電池モ
ジュールと下地材との間の空間において、コネクタ付き
電線によって行うようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、建材一体型太陽電池モジュール、特に
横葺き屋根状太陽電池モジュールを設置する場合には、
太陽電池モジュールに棟側および軒側の方向性があるた
め、図５に示すように、母屋方向に所定の枚数の太陽電
池モジュール５０１を設置し終え、一段棟側の太陽電池
モジュール５０２を設置する場合には、その一段軒側の
太陽電池モジュール５０１に対して正極と負極の極性が
反対の太陽電池モジュール５０２を用意する必要があ
る。したがって、屋根上などの狭い設置現場では、２種
類以上の太陽電池モジュールを同時に置いておく必要が
あるか、または、一段棟側を設置する度に極性が違う太
陽電池モジュールを地面から屋根上に持ち上げる必要が
あるなどのため、作業が煩雑である。また、太陽電池モ
ジュールとして極性別に２種類を製造し、管理する必要
があるため、手間がかかる。

【０００９】さらに、図６に示すように、１種類の太陽
電池モジュール６０１を設置していく場合は、極性が反
対になる段の太陽電池モジュール毎に延長線６０２を用
意する必要がある。このため、コネクタ接続部６０３が
増えるとともに接続が煩雑になって、作業性が悪くな
り、コストもコネクタ分だけ上昇することになる。さら
に、コネクタ接続部の抵抗の分だけ電圧降下が起こり、
効率が悪くなるという問題がある。

【００１０】また、瓦棒屋根状太陽電池モジュールの場
合は、防水および気密の目的のために高分子弾性材、水
切り板などが軒先側に取付けられていることがある。そ
の場合、太陽電池モジュールに方向性が生じるため、母
屋方向に隣接する太陽電池モジュールと、正極と負極の
極性が反対の太陽電池モジュールを用意する必要があ
る。

【００１１】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑み、極性が反対である太陽電池モジュールを用いる必
要なく、効率的に太陽電池モジュールの設置を行うこと
ができるようにすることを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の第１の電線支持・方向決定部材は、電線が
導出される装置に取り付けられ、前記電線を支持してそ
の導出方向を決定する部材であって、台部と、この台部
の上に、前記電線を間に支持して前記導出方向の決定を
行うための４つの突部とを備え、前記突部のうち少なく
とも２つが、前記電線を曲げて支持し得るようにする湾
曲部を有することを特徴とする。

【００１３】第２の電線支持・方向決定部材は、第１の
電線支持・方向決定部材において、前記突部の側壁の一
部に、前記電線を前記突部間において保持しておくため
の突起部を有することを特徴とする。

【００１４】第３の電線支持・方向決定部材は、第１ま
たは第２の電線支持・方向決定部材において、前記４つ
の突部は一軸を囲むように配置され、各隣接する突部間
で第１〜第４の４つの溝部を形成しており、前記第１お
よび第３溝部ならびに第２および第４溝部はそれぞれほ
ぼ一直線上に位置しており、ある場合には、前記装置か
ら導出される２本の電線のうち一方を前記第１および第
３溝部を通過させるとともに他方を前記第２および第４
溝部を通過させることによって前記２本の電線を前記一
軸上で交差するように支持し、また他の場合には、前記
２本の電線のうち一方を前記第１および第２溝部を通過
させるとともに他方を前記第３および第４溝部を通過さ
せることによって各電線をＶ字またはＵ字状に曲げて支
持するものであることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の第１の太陽電池モジュール
は、太陽電池素子と、この太陽電池素子に接続された出
力リード線と、前記太陽電池素子と出力リード線との正
極側および負極側の接続部分にそれぞれ独立して配置さ
れた２つの端子箱と、各出力リード線の先端に取り付け
られたコネクタと、モジュールの裏面を補強している裏
面補強材とを備え、各出力リード線はそれが引き出され
ている前記端子箱とは反対側に位置するモジュール端部
から取り出されることが可能な長さを有し、かつ前記裏
面補強材上には、前記出力リード線を支持してそれらの
導出方向を決定するための、前記第１〜第３のいずれか
の電線支持・方向決定部材が取り付けられていることを
特徴とする。

【００１６】第２の太陽電池モジュールは、第１の太陽
電池モジュールにおいて、前記電線支持・方向決定部材
の４つの突部により４つの溝部が形成されており、各出
力リード線は少なくとも１つの前記溝部に挿通されてい
ることを特徴とする。

【００１７】第３の太陽電池モジュールは、第１または
第２の太陽電池モジュールにおいて、前記電線支持・方
向決定部材は、モジュールの長手方向の中心線上に取り
付けられていることを特徴とする。

【００１８】第４の太陽電池モジュールは、第１〜第３
の太陽電池モジュールにおいて、前記電線支持・方向決
定部材は接着剤もしくは粘着材またはそれら双方により
取り付けられていることを特徴とする。

【００１９】第５の太陽電池モジュールは、第１〜第４
の太陽電池モジュールにおいて、建材一体型であること
を特徴とする。

【００２０】また、本発明の太陽電池アレイは、第１〜
第５のいずれかの太陽電池モジュールを複数枚敷設して
構成したことを特徴とする。

【００２１】また、本発明の太陽光発電装置は、本発明
の太陽電池アレイを、その出力を制御するインバータま
たは接続箱に接続して構成したことを特徴とする。

【００２２】また、本発明の太陽光発電装置は、本発明
の太陽電池アレイを、インバータを介して系統に連系し
て構成したことを特徴とする。

【００２３】また、本発明の第１の太陽電池モジュール
の設置方法は、モジュールの長手方向のほぼ中心に第１
〜第３のいずれかの電線支持・方向決定部材が取り付け
られている太陽電池モジュールの設置方法であって、前
記太陽電池モジュールからの各出力リード線を、前記太
陽電池モジュールの所望の端部から取り出すことができ
るように前記電線支持・方向決定部材により支持あるい
は固定する工程と、前記太陽電池モジュールの前記所望
の端部から各出力リード線を取り出し、隣接する他の同
様の太陽電池モジュールの出力リード線に接続する工程
とを具備することを特徴とする。

【００２４】第２の太陽電池モジュールの設置方法は、
第１の太陽電池モジュールの設置方法において、前記太
陽電池モジュールは、太陽電池素子と、この太陽電池素
子に接続された前記出力リード線と、前記太陽電池素子
と出力リード線との正極側および負極側の接続部分にそ
れぞれ独立して配置された２つの端子箱と、各出力リー
ド線の先端に取り付けられたコネクタとを有することを
特徴とする。

【００２５】これら本発明の構成において、電線支持・
方向決定部材は、４つの突部によって２本の電線を交差
するように、または２本の電線をそれぞれ２つの突部の
湾曲部に沿って曲げて折り返すようにして支持する。す
なわち、この支持の方法によって、電線の導出方向の選
択がなし得る。したがって、太陽電池モジュールを設置
する場合、太陽電池モジュールとしては同一種類のもの
を用意し、設置に際しては電線支持・方向決定部材によ
って各出力リード線の引出し方向を適宜選択することに
より、太陽電池モジュールの各端部から引き出す出力リ
ード線の極性を状況に応じて反転させて設置が行われ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る電線支持・方向決定部材を示す概略図である。図２は
そのＸ−Ｙ断面図である。図１の電線支持・方向決定部
材１０１は長方形の台部１０２と、その上に設けられた
４つの突部１０３により構成されている。４つの突部１
０３はそれぞれ湾曲部１０４を有する。さらに、図２に
示すように、突部１０３の側壁の一部には突起部２０６
を有している。４つの突部１０３間の溝部１０５によっ
て、２本の電線を交差するように、または２本の電線を
それぞれ湾曲部１０４に沿って曲げて折り返すようにし
て支持することにより、電線の方向を決定できるように
なっている。突起部２０６は、支持される電線が外れな
いようにする役目を有する。

【００２７】図３は電線支持・方向部材１０１を取り付
けた太陽電池モジュール３０１の概略を示す斜視図であ
る。太陽電池モジュール３０１の正極および負極の各独
立した端子箱３０４からそれぞれ出力リード線３０３ａ
および３０３ｂが導出されている。出力リード線３０３
ａおよび３０３ｂには、それぞれ、接続のためのコネク
タ３０５が取りつけられている。出力リード線３０３ａ
および３０３ｂは、電線支持・方向決定部材１０１によ
り、図１０に示す方法で支持され、固定されるととも
に、取り出される方向が決定される。

【００２８】すなわち、電線支持・方向決定部材１０１
の４つの突部は一軸を囲むように配置され、各隣接する
突部間で第１〜第４の４つの溝部１０５ａ〜１０５ｄを
形成しており、溝部１０５ａおよび１０５ｃならびに溝
部１０５ｂおよび１０５ｄはそれぞれほぼ一直線上に位
置している。そして、ある場合には、図１０（ｂ）に示
すように、出力リード線３０３ａを溝部１０５ｄおよび
１０５ｂを通過させるとともに出力リード線３０３ｂを
溝部１０５ａおよび１０５ｃを通過させることによって
出力リード線３０３ａおよび３０３ｂを交差するように
支持する。また他の場合には、図１０（ａ）に示すよう
に、出力リード線３０３ａを溝部１０５ｄおよび１０５
ｃを通過させるとともに出力リード線３０３ｂを溝部１
０５ａおよび１０５ｂを通過させることによって出力リ
ード線３０３ａおよび３０３ｂをそれぞれＶ字またはＵ
字状に曲げて支持する。

【００２９】前述したように、従来技術によれば、棟段
数が一段変わる毎に、極性の方向が異なる２種類の太陽
電池モジュールを用意するか、あるいは延長線を使用す
る必要がある。これに対し、電線支持・方向決定部材１
０１を使用すれば、正極と負極で独立した端子箱３０４
からそれぞれ導出された出力リード線３０３ａおよび３
０３ｂを、容易に固定し、図１０（ａ）および（ｂ）の
ように、出力リード線３０３ａおよび３０３ｂを取り出
す端面を変えることにより、極性の方向が違う２種類の
太陽電池モジュールを形成することができる。

【００３０】次に、太陽電池モジュール、太陽電池モジ
ュールの裏面補強材、端子箱、出力リード線、コネク
タ、ならびに太陽電池モジュールの折り曲げ方法、下地
材、取り付け部材、および電線支持・方向決定部材につ
いて説明する。

【００３１】（太陽電池モジュール）独立した正極と負
極について別々の端子箱を有するものであること以外
は、太陽電池モジュールに特に限定はないが、その光起
電力素子としては、シリコン半導体を用いたものとし
て、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電
池、アモルファスシリコン太陽電池などが使用でき、化
合物半導体を用いたものとして、III−Ｖ族化合物太陽
電池、II−VI族化合物太陽電池、Ｉ−III−VI族化合物
太陽電池などが使用できる。

【００３２】太陽電池モジュールとして好ましいのはア
モルファスシリコン太陽電池を使用した太陽電池モジュ
ールであり、その表面保護材に耐候性透明フィルムを用
い、かつ裏面補強材に金属屋根に使用されるような金属
鋼板を用いたものである。この太陽電池モジュールは、
例えば、折版形状、瓦棒形状、または横葺き形状に成形
することができる。

【００３３】アモルファスシリコン太陽電池は、フィル
ム基板や導電性基板上に薄膜で形成することができるた
め、太陽電池自体を軽量にすることが可能であり、建材
として使用する際に有効である。特に、導電性基板を基
板に用いたアモルファスシリコン太陽電池は、構造的な
強度が強く、しかも可曲性を有するため、形状自由度が
高く、いろいろな屋根形状や壁形状に対応することがで
きる。

【００３４】使用できる太陽電池モジュールは正極と負
極が独立していて、別々の端子箱を有するものであり、
各端子箱からは電気的出力を取り出すための出力リード
線が導出されている。出力リード線の導出方向は、太陽
電池モジュールの折り曲げ加工における作業性のため
に、例えばローラ成型機の搬送方向に平行であることが
好ましいが、搬送用ローラ間に入る寸法に収まっていれ
ば、いずれの向きに導出することもできる。

【００３５】（裏面補強材）太陽電池モジュールの裏面
補強材については特に限定はないが、機械的強度を増
し、温度変化による歪や反りを防止するためには、強化
ガラスやフレーム、金属鋼板などが用いられる。材質と
しては、例えばアルミニウム、ステンレス等の他に、亜
鉛メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板などのメッキ鋼板、チ
タン、ステンレス鋼板、カーボンファイバ、ＦＲＰ（ガ
ラス繊維強化プラスチック）、セラミック、ポリカーボ
ネート等を使用できるが、これらに限られたものではな
い。ガラス、テドラ／Ａｌ／テドラ等も使用することが
できる。裏面補強材の表面は、必要に応じて陽極酸化処
理あるいはポリエステル樹脂、アクリル樹脂等で樹脂コ
ーティングしてあることが好ましい。

【００３６】金属屋根材一体型太陽電池モジュールの場
合は、接着された樹脂や最表面被覆材といっしょに金属
鋼板、すなわち裏面補強材を折り曲げ加工することによ
って太陽電池モジュールを一般の金属屋根材と同じ形状
にすることにより、一般の金属屋根材と同様に扱うこと
ができる。

【００３７】（端子箱）端子箱としては、耐熱性、耐湿
性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、耐
衝撃性等に優れたものが好ましい。また、接着剤との接
着性が良い材質のものが好ましい。これらの要素を考慮
にいれると、端子箱を構成する材料としてはプラスチッ
クが好ましく、さらに難燃性などを考慮すると、難燃性
プラスチックやセラミックスなどが好ましい。例えばプ
ラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリアミド、
ポリアセタール、変性ＰＰＯ（ＰＰＥ）、ポリエステ
ル、ポリアリレート、不飽和ポリエステル、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ナ
イロンなどの樹脂や、エンジニアリング・プラスチック
等がある。また、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニルなどの熱可塑性プラスチックも使うことができ
る。また、耐紫外線性向上のためには、顔料としてカー
ボンブラックを用いるか、あるいは紫外線を吸収する樹
脂塗料を表面に塗布することが好ましい。

【００３８】（出力リード線）出力リード線は、ケーブ
ル構造のものが望ましいが、絶縁電線も使用できる。特
に可撓性の点では、優れたものが好ましい。また使用環
境に応じて、耐熱性、耐寒性、機械的強度、電気絶縁
性、耐水性、耐油性、耐摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性
等を満足する電線が使用できる。

【００３９】具体的には、ＪＩＳ Ｃ ３６０５規格の
６００Ｖポリエチレンケーブル（ＥＶ、ＥＥ、ＣＶ、Ｃ
Ｅ）、ＪＩＳ Ｃ ３６２１規格の６００ＶＥＰゴム絶
縁ケーブル（ＰＮ・ＰＶ）、ＪＩＳ Ｃ ３３４２規格
の６００Ｖビニル絶縁ビニルシース（平形）ケーブル
（ＶＶＲ、ＶＶＦ）、ＪＩＳ Ｃ ３３２７規格の１
種、２種、３種または４種ゴム絶縁ゴムキャブタイヤケ
ーブル（１ＣＴ、２ＣＴ、３ＣＴ、４ＣＴ）、ＪＩＳ
Ｃ ３３２７規格の２種、３種または４種ゴム絶縁クロ
ロプレンキャブタイヤケーブル（２ＲＮＣＴ、３ＲＮＣ
Ｔ、４ＲＮＣＴ）、ＪＩＳ Ｃ ３３２７規格の２種、
３種または４種ＥＰゴム絶縁クロロプレンキャブタイヤ
ケーブル（２ＰＮＣＴ、３ＰＮＣＴ、４ＰＮＣＴ）ある
いはＪＩＳＣ ３３１２規格のビニル絶縁ビニルキャブ
タイヤケーブルなどを使用することができる。

【００４０】（コネクタ）出力リード線に取り付けられ
るコネクタの材料や形状に特に限定はないが、耐熱性、
耐湿性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候
性、機械的強度、防水性等に優れたものが好ましい。例
えば、材料としては、塩化ビニル、ポリエチレン樹脂、
ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂，クロロプレン
ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコン樹脂、フッ素
樹脂、変性ＰＰＯ、変性ＰＰＥ、ナイロン、ポリカーボ
ネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ン、エチレンプロピレンゴムとポリプロピレンの共重合
体などを用いることができる。

【００４１】（太陽電池モジュールの折り曲げ方法）太
陽電池モジュールの曲げ方法としては特に限定は無く、
折り曲げ機、ローラーフォーマ、プレスなどが使用でき
る。ただし、太陽電池モジュールの表面がフッ素樹脂フ
ィルムのような耐候性フィルムであり、傷がつき易い場
合には、太陽電池モジュールを折り曲げる曲げ機の型と
しては、太陽電池モジュールの表面に傷が付きにくい材
質のものを使用するのが好ましい。例えば、ウレタン樹
脂のような軟質型の上に太陽電池モジュールの耐候性フ
ィルム面を置き、裏面補強材に刃をあてて力を加えるこ
とによって折り曲げることができる。また、耐候性フィ
ルム面に刃をあてる場合には、刃先が３Ｒ以上であるこ
とが好ましい。

【００４２】（下地材）建造物に屋根、壁などを設置す
るために設けられ、また、要求される性能を考慮する
と、下地材としては、施工時の人間の歩行に対して局部
的荷重に耐えることができ、耐水性、耐熱性、断熱性等
を有するものが好ましい。例えば木材、モルタル、セメ
ント、断熱材などが用いられる。

【００４３】また、多くの場合には防水、断熱などの目
的で、アスファルト系樹脂ルーフィング、塩化ビニル系
樹脂ルーフィング、ポリエステル系樹脂ルーフィング、
ポリスチレン系樹脂断熱材、ポリウレタン系樹脂断熱材
などの屋根下葺材や断熱材を合わせて施工することが多
い。

【００４４】（取り付け部材）太陽電池モジュールを構
造材、屋根野地板などに取り付けるための部材について
は特に限定はなく、ねじ、ボルト、ナット、釘、ステー
プル、タッピンねじ、ちょうボルト、ちょうナット、吊
り子などが使用できる。ただし、防錆性、耐候性などを
考慮すれば、適当な表面処理を施したものが好ましい。
表面処理の種類としては、銅、ニッケル、クロム、黒色
クロム、黒色ニッケル、錫合金、銅合金、金、金合金、
銀、ユニクロ、クロメート、亜鉛、カドミウム、無電解
ニッケル、工業用硬質クロム、錫などのメッキから選択
することができる。

【００４５】後述する図８の例において取付け部として
用いられている吊り子は曲げ加工されており、屋根材の
曲げ加工部と組み合わさることにより屋根材を機械的に
固定（保持）しているが、特に曲げ形状は問わない。違
う形状の例として、断面がＨ状の鋼材である屋根固定部
材上に、折り曲げ加工がなされていない屋根材を配置し
て、屋根固定部材と屋根材の重なり合った部分をビス打
ちすることにより固定するもの等が可能である。

【００４６】（電線支持・方向決定部材）電線支持・方
向決定部材は、端子箱から導出された出力リード線が太
陽電池モジュールのいずれの端面から取り出されるかを
決めるとともに、出力リード線が無理な曲率半径で曲げ
られることを防ぐ役割をする。電線支持・方向決定部材
に対しては、端子箱ほどの耐環境性、電気絶縁性、機械
的強度などは要求されないが、これらの特性が優れてい
るに超したことはない。また、接着剤あるいは粘着剤と
の接着性が良い材質のものが好ましい。

【００４７】これらの要素を考慮にいれると、電線支持
・方向決定部材を構成する材料としてはプラスチックが
好ましく、離燃性などを考えると、難燃性プラスチック
やセラミックスが好ましい。例えば、プラスチックとし
ては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセター
ル、変性ＰＰＯ（ＰＰＥ）、ポリエステル、ポリアリレ
ート、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどの樹
脂、エンジニアリング・プラスチック等がある。また、
ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの熱
可塑性プラスチックも使うことができる。また、耐紫外
線性向上のために、顔料としてカーボンブラックを用い
ることや、紫外線を吸収する樹脂塗料を表面に塗布する
ことが好ましい。

【００４８】電線支持・方向決定部材の形状は必要最低
限の構成要件以外は自由であり、その台部の形状として
は、長方形の他に、円形、楕円形、ひし形、四角形など
の任意の形状を用いることができる。また、溝部の大き
さ、突部の形状および高さならびに突起部の形状および
大きさは、電線の形状、外径などにより任意に決定する
ことができる。

【００４９】電線支持・方向決定部材の湾曲部の曲率半
径は、１５Ｄ／２（Ｄ：ケーブル外径（ｍｍ））より大
きいことが好ましい。これは、ゴムやプラスチックの電
線が極度に屈曲することにより電気的性能が低下するこ
とを防ぐための一般的に定められた値（単心、非分割導
体、遮蔽なしの場合）が８Ｄであり、出力リード線がそ
の値以下で屈曲されることを防ぐために決定される値で
ある。

【００５０】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００５１】（実施例１）図７は本発明の第１の実施例
に係る太陽電池モジュールの断面図である。図３はこの
太陽電池モジュールの概略を示す斜視図である。図８は
この太陽電池モジュールの設置例を示す。図７に示すよ
うに、この太陽電池モジュール３０１は、表面の耐候性
フィルム７０２としてＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオ
ロエチレン）を使用し、裏面補強材７０３としてポリエ
ステル樹脂コートされた鋼板を用いて作成されたもので
ある。

【００５２】太陽電池モジュール３０１を作成するに
は、まず、裏面補強材７０３、充填材７０４、太陽電池
素子７０６、充填材７０４および耐候性フィルム７０２
をこの順に積層する。そして、真空ラミネータを用い
て、１５０℃で充填材７０４を溶融させることにより、
太陽電池素子７０６を裏面補強材７０３および耐候性フ
ィルム７０２で樹脂封止する。このとき、裏面補強材７
０３としてはポリエステル樹脂コートされた鋼板（０．
４ｍｍ厚）、充填材７０４としてはＥＶＡ（エチレン−
酢酸ビニル共重合ポリマ−耐候性グレード）、耐候性フ
ィルム７０２としてはＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオ
ロエチレン）が使用される。ただし、ポリエステル樹脂
コートされた鋼板は長方形のものであり、その中心線上
には端子取り出しのためにφ１５ｍｍの穴があらかじめ
開けられている。この穴の位置は、太陽電池素子７０６
の電極取出し部７０８の位置に対応している。

【００５３】次に、電極取出し部７０８上の充填材７０
４部分を、カッタナイフ等でくりぬき、電極取出し部７
０８をむき出しにしてから、電極取り出し部７０８に、
あらかじめ一端の絶縁被覆を約５ｍｍ剥がしておいた内
部リード線を半田付けする。そしてその上から、所定量
の接着剤を塗布した端子箱３０４を押し付けて２４時間
乾燥させることにより端子箱３０４を取り付ける。

【００５４】次に、出力リード線として長さ１ｍのコネ
クタ付きＣＶケーブル３０３ａおよび３０３ｂを、端子
箱３０４内部で電気的に接続する。そして、裏面補強材
７０３の長手方向の中心位置に、電線支持・方向決定部
材１０１を取り付ける。さらに、太陽電池モジュールの
長辺の端部を折り曲げ機で折り曲げることにより、図３
に示すような軒側係合部３０６と棟側係合部３０７を形
成する。これにより横葺き屋根状太陽電池モジュール３
０１が完成する。

【００５５】次に、横葺き屋根状太陽電池モジュール３
０１を屋根上に設置する手順について説明する。今、図
８に示すように、下地材８０２上に横葺き屋根状太陽電
池モジュール３０１が複数枚既に敷設され、下地材８０
２と横葺き屋根状太陽電池モジュール３０１との間の空
間部８０３に、隣接する横葺き屋根状太陽電池モジュー
ル３０１を電気的に接続するための出力リード線３０３
ａおよび３０３ｂを通し、横葺き屋根ユニットが構成さ
れているとする。

【００５６】この状態において、これらの横葺き屋根状
太陽電池モジュール３０１のうち最後に施設したもの３
０１ｐの隣に横葺き屋根状太陽電池モジュール３０１ｑ
を設置する。すなわちまず、太陽電池モジュール３０１
ｐの出力取出し部に接続されたＣＶケーブル３０３ａ
を、太陽電池モジュール３０１ｐの右端面８０９ａから
外側に引き出しておいて、横葺き太陽電池付き屋根板３
０１ｑの出力取出し部に接続されたＣＶケーブル３０３
ｂに接続し、その接続部あるいはＣＶケーブル３０３ａ
および３０３ｂを、太陽電池モジュール３０１ｐおよび
３０１ｑと下地材８０２との間の空間に押し込みなが
ら、太陽電池モジュール３０１ｑの軒側係合部３０６
を、軒側に隣接する太陽電池モジュール３０１の棟側係
合部３０７と係合させ、太陽電池モジュール３０１ｑを
仮固定する。このとき、太陽電池モジュール３０１ｑの
ＣＶケーブル３０３ａおよび３０３ｂは、右端面８０９
ａからマイナス極コネクタを有するＣＶケーブル３０３
ａ、左端面８０９ｂからプラス極コネクタを有するＣＶ
ケーブル３０３ｂを引き出すことができるように、電線
支持・方向決定部材１０１によってあらかじめ支持され
ている。

【００５７】太陽電池モジュール３０１ｑの仮固定後、
さらに、太陽電池モジュール３０１ｑの棟側係合部３０
７を吊り子によって固定することにより、太陽電池モジ
ュール３０１ｑの設置が完了する。なお、この場合、屋
根としての防水を確保するために、太陽電池モジュール
間の母屋方向の継ぎ目部分に、継ぎ手用水切り板８１３
を用いている。

【００５８】次に、ＣＶケーブル３０３ａおよび３０３
ｂの支持および固定方法について説明する。各太陽電池
モジュール３０１において、ＣＶケーブル３０３ａおよ
び３０３ｂは電線支持・方向決定部材１０１の４つの突
部１０３により形成される４つの溝部１０５（１０５ａ
〜１０５ｄ）の各々に対して一度挿通され、図１０
（ａ）あるいは（ｂ）に示すように支持および固定され
る。図１０（ａ）の場合には、プラス側のＣＶケーブル
３０３ｂは、溝部１０５ａおよび１０５ｂに嵌挿され、
太陽電池モジュール３０１の端面から引き出される。ま
た、マイナス側のＣＶケーブル３０３ａは溝部１０５ｄ
および１０５ｃに嵌挿され、太陽電池モジュール３００
１の端面から引き出される。図１０（ｂ）では、プラス
側のＣＶケーブル３０３ｂは溝部１０５ａおよび１０５
ｃに嵌挿され、太陽電池モジュール３０１の端面から引
き出される。また、マイナス側のＣＶケーブル３０３ａ
は溝部１０５ｄおよび１０５ｂに嵌挿され、太陽電池モ
ジュール３０１の端面から引き出される。

【００５９】このように、容易に太陽電池モジュール３
０１の出力リード線３０３の取り出し方向を決めること
ができる。そして、この作業と上述の設置作業を繰り返
すことにより、太陽電池モジュール３０１を所定の枚数
分、母屋方向に接続していくことができる。

【００６０】その場合、太陽電池モジュール３０１の長
手方向の中心位置に電線支持・方向決定部材１０１が取
り付けられているため、太陽電池モジュール３０１の両
端辺から取り出される出力リード線３０３の長さをほぼ
一定とすることができ、同様の作業で接続を行っていく
ことができるため、効率良く作業が行われる。

【００６１】また、電線支持・方向決定部材１０１の太
陽電池モジュール３０１への取り付けは、接着剤と粘着
材の双方を用いて行っている。これにより、電線支持・
方向決定部材１０１を強固に固定し、かつ野地板と太陽
電池モジュール３０１間の狭い空間に収めることができ
る。この場合、粘着材により、突発的なリード線３０３
の引張りなどの衝撃力に耐えることができる。また、接
着剤により、低温、高温、高湿などの過酷な環境条件に
よって部材が剥がれ落ちるのを防ぐことができる。

【００６２】図８の状態よりさらに棟方向に太陽電池モ
ジュール３０１を設置していく場合には、さらに一段棟
側の太陽電池モジュール３０１の端子方向を、その一段
軒側の太陽電池モジュール３０１と逆にするため、右端
面８０９ａからＣＶケーブル３０３ｂのプラス極コネク
タを取り出し、左端面からＣＶケーブル３０３ａのマイ
ナス極コネクタを取り出すようにする。したがって、こ
のようにコネクタを取り出すことができるように、設置
する直前に各太陽電池モジュール３０１のＣＶケーブル
３０３ａおよび３０３ｂを電線支持・方向決定部材１０
１に固定しておく。このようにして、母屋方向に隣接す
る各太陽電池モジュール３０１を順次設置していく。

【００６３】このようにして太陽電池モジュール３０１
を所望の枚数設置した後、延長ケーブルによってインバ
ータや接続箱に接続することにより、所望の電力を得る
ことができる。

【００６４】本実施例によれば、コネクタ付きＣＶケー
ブル３０３ａおよび３０３ｂを容易に支持して固定し、
かつその取り出し方向を定めることができるため、屋根
上などの設置現場での作業の煩雑さを軽減することがで
きる。また、出力リード線３０３ａおよび３０３ｂの曲
げ半径を所望の値以上に制限することができるため、太
陽電池モジュール３０１の信頼性を向上させることがで
きる。また、太陽電池モジュール３０１として、極性方
向別に２種類のものを作製して管理する必要が無くな
り、製造コストおよび管理コストを低減させることがで
きる。

【００６５】（実施例２）図９は本発明の第２の実施例
に係る太陽電池モジュールを用いた太陽電池アレイを設
置する様子を示す。この例では、瓦棒屋根状太陽電池モ
ジュール９０１を使用している。

【００６６】太陽電池モジュール９０１の設置に際して
は、同図に示すように、スペーサ９０２と芯木９０３で
構成した段差の上に太陽電池モジュール９０１を仮固定
し、太陽電池モジュール９０１の垂上部９０４を釘９０
５により固定する。そして、既に設置した太陽電池モジ
ュール９０１ｐに隣接する太陽電池モジュール９０１ｑ
を設置する場合には、太陽電池モジュール９０１ｐの出
力取出し部に接続されたコネクタ付き出力リード線９０
７ａを太陽電池モジュール９０１ｐの端面９０８から外
側に引き出しておき、これに対して、太陽電池モジュー
ル９０１ｑの出力取出し部から取り出されたコネクタ付
き出力リード線９０７ｂを接続し、その接続部あるいは
電線を、太陽電池モジュール９０１ｐおよび９０１ｑと
屋根下地材９１０との間に押し込みながら、太陽電池モ
ジュール９０１ｑを、スペーサ９０２と芯木９０３で構
成した段差の上に仮固定し、太陽電池モジュール９０１
ｑの垂上部９０４を釘により固定する。

【００６７】このとき、防水を確保するために、棟方向
に隣接する太陽電池モジュール９０１ｑを、太陽電池モ
ジュール９０１ｐの端部に対し、コーキング剤あるいは
高分子弾性材を介して一部重畳させる。また、コネクタ
付きＣＶケーブル３０３ａおよび３０３ｂは、太陽電池
モジュール９０１ｑの棟側からマイナス極コネクタ、軒
側からプラス極コネクタを引き出すことができるよう
に、電線支持・方向決定部材９１２によってあらかじめ
支持しておく。電線支持・方向決定部材９１２は図１の
電線支持・方向決定部材１０１と同様のものである。

【００６８】この作業を繰り返すことにより、太陽電池
モジュール９０１を所定の枚数分、棟方向に接続するこ
とができる。

【００６９】さらに母屋方向にも太陽電池モジュール９
０１を設置していく場合には、太陽電池モジュール９０
１の端子方向を一段前の太陽電池モジュール９０１と逆
にするために、棟側からプラス極コネクタ、軒側からマ
イナス極コネクタを取り出すようにする。すなわち、こ
の向きにコネクタ付きＣＶケーブル３０３ａおよび３０
３ｂを取り出すことができるように、太陽電池モジュー
ル９０１を設置する直前に、各コネクタ付きＣＶケーブ
ル３０３ａおよび３０３ｂを電線支持・方向決定部材９
１２に固定しておく。

【００７０】以上の作業を繰り返して、太陽電池モジュ
ール９０１の所定枚数の設置および接続を終了すると、
さらに延長ケーブルによってインバータや接続箱に接続
することにより、所望の電力を得ることができる。

【００７１】本実施例によれば、出力リード線９０７ａ
および９０７ｂを容易に支持および固定して、出力リー
ド線９０７ａおよび９０７ｂを取り出す向きを定めるこ
とができるため、屋根上などの設置現場での作業の煩雑
さを軽減することができる。また、出力リード線９０７
ａおよび９０７ｂの曲げ半径を所望の値以上に制限する
ことができるため、太陽電池モジュール９０１の信頼性
を向上させることができる。さらに、太陽電池モジュー
ル９０１として、極性方向別に２種類を作製して管理す
る必要を無くし、製造コストおよび管理コストを低減さ
せることができる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような効果が得られる。 （１）太陽電池モジュールを極性方向に応じて２種類用
意する手間を省くことができ、屋根上などの設置現場で
の作業の煩雑さを軽減することができる。

【００７３】（２）出力リード線を取り出す向きが定ま
るため、作業性を向上させることができる。

【００７４】（３）出力リード線の曲げ半径を所望の値
以上となるように制限することができるため、太陽電池
モジュールの信頼性を向上させることができる。

【００７５】（４）太陽電池モジュールを極性方向別に
２種類作製して管理する必要を無くし、製造および管理
の手間を軽減することができる。

【００７６】（５）太陽電池モジュールを極性方向別に
２種類を作製して管理する必要が無くなるため、製造お
よび管理コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る電線支持・方向決
定部材の概略を示す斜視図である。

【図２】 図１のＸ−Ｙ断面図である。

【図３】 図７の太陽電池モジュールの斜視図である。

【図４】 従来例に係る横葺き屋根状太陽電池モジュー
ルを敷設する様子を示す図である。

【図５】 従来例の問題点を示す図である。

【図６】 従来例の問題点を示す別の図である。

【図７】 本発明の第１の実施例に係る電線支持・方向
決定部材を取着した太陽電池モジュールの断面図であ
る。

【図８】 図７の太陽電池モジュールの設置例を示す図
である。

【図９】 本発明の第２の実施例に係る太陽電池モジュ
ールの設置例を示す図である。

【図１０】 図３の太陽電池モジュールにおいて出力リ
ード線の取出し方向を決定する様子を示す図である。

【符号の説明】

１０１：電線支持・方向決定部材、１０２：長方形の台
部、１０３：突部、１０４：湾曲部、１０５（１０５ａ
〜１０５ｄ）：溝部、２０６：突起部、３０１：太陽電
池モジュール、３０３：出力リード線、３０３ａ，３０
３ｂ：コネクタ付きＣＶケーブル、３０４：端子箱、３
０５：コネクタ、３０６：軒側係合部、３０７：棟側係
合部、４０１：横葺き屋根状太陽電池モジュール、４０
２：下地材、４０３：空間部、４０４：隣接する横葺き
屋根状太陽電池モジュール、４０５：配線材、４０６：
軒側に隣接する横葺き屋根状太陽電池モジュール、４０
７，４０８：コネクタ付き出力リード線、４０９：端
面、４１０：軒側に隣接する横葺き屋根状太陽電池モジ
ュールの棟側係合部、４１１：隣接する横葺き屋根状太
陽電池モジュールの棟側係合部、４１２：隣接する横葺
き屋根状太陽電池モジュールの軒側係合部、４１３：継
ぎ手用水切り板、５０１：太陽電池モジュール、５０
２：一段棟側の太陽電池モジュール、６０１：太陽電池
モジュール、６０２：延長線、６０３：コネクタ接続
部、７０２：耐候性フィルム、７０３：裏面補強材、７
０４：充填材、７０６：太陽電池素子、７０８：電極取
り出し部、８０２：下地材、８０３：空間部、８０９
ａ：右端面，８０９ｂ：左端面、８１３：継ぎ手用水切
り板、９０１，９０１ｐ，９０１ｑ：太陽電池モジュー
ル、９０２：スペーサー、９０３：芯木、９０４：垂上
部、９０５：釘、９０７ａ，９０７ｂ：コネクタ付き出
力リード線、９０８：端面、９１０：屋根下地材、９１
２：電線支持・方向決定部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 直規 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 BA03 JA02 JA08 JA09

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線が導出される装置に取り付けられ、
   前記電線を支持してその導出方向を決定する部材であっ
   て、台部と、この台部の上に、前記電線を間に支持して
   前記導出方向の決定を行うための４つの突部とを備え、
   前記突部のうち少なくとも２つが、前記電線を曲げて支
   持し得るようにする湾曲部を有することを特徴とする電
   線支持・方向決定部材。
2. 【請求項２】 前記突部の側壁の一部に、前記電線を前
   記突部間において保持しておくための突起部を有するこ
   とを特徴とする電線支持・方向決定部材。
3. 【請求項３】 前記４つの突部は一軸を囲むように配置
   され、各隣接する突部間で第１〜第４の４つの溝部を形
   成しており、前記第１および第３溝部ならびに第２およ
   び第４溝部はそれぞれほぼ一直線上に位置しており、あ
   る場合には、前記装置から導出される２本の電線のうち
   一方を前記第１および第３溝部を通過させるとともに他
   方を前記第２および第４溝部を通過させることによって
   前記２本の電線を前記一軸上で交差するように支持し、
   また他の場合には、前記２本の電線のうち一方を前記第
   １および第２溝部を通過させるとともに他方を前記第３
   および第４溝部を通過させることによって各電線をＶ字
   またはＵ字状に曲げて支持するものであることを特徴と
   する請求項１または２に記載の電線支持・方向決定部
   材。
4. 【請求項４】 太陽電池素子と、この太陽電池素子に接
   続された出力リード線と、前記太陽電池素子と出力リー
   ド線との正極側および負極側の接続部分にそれぞれ独立
   して配置された２つの端子箱と、各出力リード線の先端
   に取り付けられたコネクタと、モジュールの裏面を補強
   している裏面補強材とを備え、各出力リード線はそれが
   引き出されている前記端子箱とは反対側に位置するモジ
   ュール端部から取り出されることが可能な長さを有し、
   かつ前記裏面補強材上には、前記出力リード線を支持し
   てそれらの導出方向を決定するための、請求項１〜３の
   いずれかの電線支持・方向決定部材が取り付けられてい
   ることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 【請求項５】 前記電線支持・方向決定部材の４つの突
   部により４つの溝部が形成されており、各出力リード線
   は少なくとも１つの前記溝部に挿通されていることを特
   徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 【請求項６】 前記電線支持・方向決定部材は、モジュ
   ールの長手方向の中心線上に取り付けられていることを
   特徴とする請求項４または５に記載の太陽電池モジュー
   ル。
7. 【請求項７】 前記電線支持・方向決定部材は接着剤も
   しくは粘着材またはそれら双方により取り付けられてい
   ることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載
   の太陽電池モジュール。
8. 【請求項８】 建材一体型であることを特徴とする請求
   項４〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
9. 【請求項９】 請求項４〜８のいずれかの太陽電池モジ
   ュールを複数枚敷設して構成したことを特徴とする太陽
   電池アレイ。
10. 【請求項１０】 請求項９の太陽電池アレイを、その出
    力を制御するインバータまたは接続箱に接続して構成し
    たことを特徴とする太陽光発電装置。
11. 【請求項１１】 請求項９の太陽電池アレイを、インバ
    ータを介して系統に連系して構成したことを特徴とする
    太陽光発電装置。
12. 【請求項１２】 モジュールの長手方向のほぼ中心に請
    求項１〜３のいずれかの電線支持・方向決定部材が取り
    付けられている太陽電池モジュールの設置方法であっ
    て、前記太陽電池モジュールからの各出力リード線を、
    前記太陽電池モジュールの所望の端部から取り出すこと
    ができるように前記電線支持・方向決定部材により支持
    あるいは固定する工程と、前記太陽電池モジュールの前
    記所望の端部から各出力リード線を取り出し、隣接する
    他の同様の太陽電池モジュールの出力リード線に接続す
    る工程とを具備することを特徴とする太陽電池モジュー
    ルの設置方法。
13. 【請求項１３】 前記太陽電池モジュールは、太陽電池
    素子と、この太陽電池素子に接続された前記出力リード
    線と、前記太陽電池素子と出力リード線との正極側およ
    び負極側の接続部分にそれぞれ独立して配置された２つ
    の端子箱と、各出力リード線の先端に取り付けられたコ
    ネクタとを有することを特徴とする請求項１２に記載の
    太陽電池モジュールの設置方法。