JP2003193644A - 太陽電池モジュール及びそれを用いた太陽電池アレイ - Google Patents

太陽電池モジュール及びそれを用いた太陽電池アレイ

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JP2003193644A JP2001394120A JP2001394120A JP2003193644A JP 2003193644 A JP2003193644 A JP 2003193644A JP 2001394120 A JP2001394120 A JP 2001394120A JP 2001394120 A JP2001394120 A JP 2001394120A JP 2003193644 A JP2003193644 A JP 2003193644A
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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が容易で、鋭角突出部がなく、発電面積
比が自在に選択でき、ダミーモジュールを特に必要とせ
ずに設置外観にも優れた住宅用の太陽電池モジュール及
びそれを用いた太陽電池アレイを提供すること。 【解決手段】 平面形状が主に第1辺L1、第2辺L
2、第3辺L3、第4辺L4、及び第5辺L5が順次連
なった略五角形状に形成された太陽電池モジュールであ
って、第1辺L1と前記第2辺L2との成す角度が略直
角であるとともに、第2辺L2と第3辺L3との成す角
度、及び第5辺L5と第1辺L1との成す角度が110
°〜160°で、且つ第3辺L3と第5辺L5とが互い
に略平行であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を住宅等
の屋根に取り付けることができ、発電を行わせる住宅用
太陽光発電システムなどにおいて使用される太陽電池モ
ジュール及びそれを用いた太陽電池アレイに関する。
【0002】
【従来の技術】建物に配設される太陽電池モジュールの
一例について説明する。図5に示すように、太陽電池モ
ジュールは、多数の相互に接続された太陽電池セル3を
耐候性に優れたアクリル系やシリコーン系の樹脂、EV
A(エチレン・ビニル・アセテート)等から成る封入材
4で封止されており、その受光面側には透光性のガラス
基板や樹脂基板で構成されるフロントカバー1が、また
裏面側には耐候性に優れたフィルムやガラス等で構成さ
れた裏面カバー2がそれぞれ配設されて構成されてい
る。また、図示のように太陽電池モジュールの四方周縁
部には枠5が設けられている。この枠5は、アルミニウ
ムなどの金属、樹脂、もしくはゴム等の建材固定方法に
合わせた形状・材質のものが使用されるが、特にこれが
ない構造も知られている。
【0003】また、このように構成された太陽電池モジ
ュールは、図6に示すように、住宅の屋根などに取り付
けられる。住宅の屋根形状には切妻屋根や寄棟屋根など
いくつもの種類があるが、例えば図6(a)に示す切妻
屋根に対して、矩形型の太陽電池モジュールは配設に適
しているが、図6(b)に示すような寄棟屋根には、矩
形型の太陽電池モジュールは配設に適さない。つまり、
太陽電池モジュールを設置できない部分が多く生じるだ
けでなく、屋根と太陽電池モジュールの外観が一致せ
ず、美観を損ねるといった問題が生じる。
【0004】そこで、図7,図8の(a)〜(b)に示
すように、三角形、台形、5角形等の平面異形状の太陽
電池モジュールを、一般の矩形型の太陽電池モジュール
と組合せて屋根と似た外観にするとともに、少しでも多
くの太陽電池を屋根に配置できるようにした方法がとら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た太陽電池モジュールは、例えば図7(a)に示すよう
に三角形とした場合、主パネルである矩形型の太陽電池
モジュールの辺に合わせた大きさにしようとすると、太
陽電池の発電面積比が主パネルに対し1:1、または
1:0.5にできないといった問題が生じる。
【0006】太陽電池モジュールは何枚かを直列に接続
して太陽電池アレイを構成し、この太陽電池アレイが何
系統かに並列に接続されてパワーコンディショナーに電
力を送電する仕組みであるので、例えば図7(a)の三
角形の太陽電池モジュールの発電面積比が主パネルに対
し1:0.38の面積比しか確保できないとすると、各
アレイの発電電圧を均一にしようとした場合、三角形の
太陽電池モジュールを各アレイに等枚数ずつ振り分ける
必要がある。その結果、結線方法に制限が生じるなどす
ることにより作業が複雑化したり、現場作業の管理が煩
雑となる。これは台形でも5角形の太陽電池モジュール
でも同様であるが、台形や5角形では主パネルである太
陽電池モジュールと接する辺の長さが、必ずしも同じで
なくてもよいので、図7(b)や図8(a),(b)に
示すように、発電面積比を1:1や1:0.5とするこ
とが可能である。
【0007】発電面積比が1:1であれば主パネルと同
様に結線が可能であり、発電面積比が1:0.5であれ
ば各アレイに等枚数ずつ振り分けるか、もしくは2枚1
組で結線し、それを1パネルとして主パネルと接続する
方法が可能となる。
【0008】しかしながら、台形の太陽電池モジュール
は、図7(b)、図8(a)に示すように、縦に台形の
太陽電池モジュールを配置すると、屋根の頂部に鋭角の
突出部が形成されるため、屋根との一体感が薄れ外観を
損なうことになる。また、屋根上で何か作業をするとき
に鋭角部が存在すれば危険である。また、このようにし
て形成された空隙部を埋める場合、別途ダミーパネルを
製作しなければならない。
【0009】一方、横に台形の太陽電池モジュールを配
置すると、屋根の頂部に鋭角の突出部は生じないが、図
8(a)に示すように、軒側に鋭角部は存在する。太陽
電池モジュールを製作する場合、太陽電池モジュールの
枠における接合部が鋭角であると、わずかな角度のズレ
で隙間や開口が生じてしまう。これは他の鈍角部よりも
接合部分が広いためで、その分、枠の鋭角部の製作精度
を他よりも厳しくする必要がある。また、主パネルの左
右で形状が異なるので左右2種類の太陽電池モジュール
を用意しなくてはならない。
【0010】一方、三角形の鋭角部分をカットし5角形
とした場合、図8(b)に示すように、5角形モジュー
ル間に三角形のデッドスペースができてしまい、そのま
まにすると欠損部分のように見え、屋根との一体感が薄
れるため外観を損なうことになる。また、この空隙を埋
める場合、別途ダミーパネルを作製する必要がある。
【0011】そこで本発明は、上述の諸問題に鑑み案出
されたものであって、製作が容易で、鋭角突出部が形成
されず、発電面積比が自在に選択でき、ダミーモジュー
ルも不要とした設置外観にも優れた住宅用の太陽電池モ
ジュール及びそれを用いた太陽電池アレイを提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の太陽電池モジュールは、平面形状が主に第
1辺、第2辺、第3辺、第4辺、及び第5辺が順次連な
った略五角形状に形成された太陽電池モジュールであっ
て、前記第1辺と前記第2辺との成す角度が略直角であ
るとともに、前記第2辺と前記第3辺との成す角度、及
び前記第5辺と前記第1辺との成す角度が110°〜1
60°で、且つ前記第3辺と前記第5辺とが互いに略平
行であることを特徴とする。
【0013】また、本発明の太陽電池アレイは、上記太
陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに対し鏡象
の関係にある太陽電池モジュールとを、互いの第1辺ど
うしまたは第2辺どうしが隣接または対面するように配
設して成る太陽電池モジュール群を備えていることを特
徴とする。
【0014】また、上記太陽電池モジュールと、該太陽
電池モジュールに対し鏡象の関係にある太陽電池モジュ
ールとを、互いの第1辺どうしの間または第2辺どうし
の間に、矩形状の太陽電池モジュールが介在するように
配設して成る太陽電池モジュール群を備えていることを
特徴とする。
【0015】また、上記太陽電池モジュールの2つを、
一方の太陽電池モジュールの第3辺に他方の太陽電池モ
ジュールの第5辺が隣接するように配設した太陽電池モ
ジュール群を備えていることを特徴とする。
【0016】さらに、上記太陽電池モジュール群が屋根
の角部に配置させたことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る太陽電池モ
ジュールの実施形態について模式的に図示した図面に基
づいて詳細に説明する。
【0018】図1に示すように、太陽電池モジュール
は、その平面外形は主に第1辺L1、第2辺L2、第3
辺L3、第4辺L4、及び第5辺L5が順次連なって構
成された略五角形状を成し、第1辺L1と第2辺L2と
の成す角度が略直角であり、かつ第2辺L2と第3辺L
3との成す角度、及び第5辺L5と第1辺l1との成す
角度が110°〜160°であり、第3辺L3と第5辺
L5とが互いに略平行を成している。
【0019】ここで、第2辺L2と第3辺L3との成す
角度、及び第5辺L5と第1辺L1の成す角度が略13
5°であれば、第3辺L3と第4辺L4との成す角度、
及び第4辺L4と第5辺L5の成す角度が略直角とな
り、太陽電池モジュールの作製が容易となるので都合が
よい。
【0020】また、第3辺L3と第4辺L4との成す角
度、及び第4辺L4と第5辺L5の成す角度が略直角で
あれば、第1辺L1と第2辺L2の長さが異なっていて
も、隣り合う太陽電池モジュールとの間に隙間が生じる
ことはなく、しかも寄せ棟の隅棟の角度と第5辺L5を
平行とした太陽電池モジュールの製作が可能とできるの
で、屋根への設置外観を最適なものにできる。
【0021】また、既に図5にて説明したように、太陽
電池モジュールは非単結晶または単結晶のシリコンや化
合物半導体等から成る太陽電池素子の複数を直列及び/
又は並列に接続されて構成され、その他の構成は例えば
図5に示す通りである。
【0022】また、図2に示すように、このように構成
された太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュール
に対し鏡象の関係にある太陽電池モジュールとを、互い
の第1辺どうしまたは第2辺どうしが隣接または対面す
るように配設した太陽電池モジュール群を備えた太陽電
池アレイを屋根等に配設させる。
【0023】また、例えば、図2(c)に示すように、
この太陽電池アレイは、太陽電池モジュールと、この太
陽電池モジュールに対し鏡象の関係にある太陽電池モジ
ュールとを、互いの第1辺どうしの間または第2辺どう
しの間に1以上の矩形状の太陽電池モジュールが介在す
るように配設して成る太陽電池モジュール群を備えるよ
うにしてもよい。
【0024】さらに、図2(a)(b)に示すように、
この太陽電池アレイは、太陽電池モジュールの2つを、
一方の太陽電池モジュールの第3辺に他方の太陽電池モ
ジュールの第5辺が隣接するように配設した太陽電池モ
ジュール群を備えたものとしてもよい。
【0025】そして、図2(a)(b)に示すように、
太陽電池モジュール群を屋根の角部に配置させてもよ
い。
【0026】かくして、本発明の太陽電池モジュール及
びそれを多数配設して成る太陽電池アレイによれば、太
陽電池モジュールの発電面積を、図3に示すように1:
1にしたり、図4に示すように1:0.5にすることが
容易となるので、結線が簡単となり、その作業も簡便に
行なえる。
【0027】また、屋根の頂部(棟側)や底部(軒側)
に鋭角部分が形成されないので、屋根面形状との一体感
にも優れ外観を損なうことがない。しかも、作業を安全
に行なうこともでき、空隙部を埋めるダミーパネルを製
作する必要がない。
【0028】
【発明の効果】本発明の太陽電池モジュール及び太陽電
池アレイによれば、太陽電池モジュールの外形状が主に
第1辺、第2辺、第3辺、第4辺、及び第5辺が順次連
なって構成された略五角形状を成し、第1辺と前記第2
辺との成す角度が略直角であるとともに、第2辺と前記
第3辺との成す角度、及び第5辺と前記第1辺との成す
角度が110°〜160°で、且つ第3辺と第5辺とが
互いに平行であるので、このような太陽電池モジュール
を補助パネルとして使用し、主パネルとして一般の矩形
状太陽電池モジュールを使用すれば、太陽電池モジュー
ルの製作が容易で、太陽電池アレイとした場合に鋭角突
出部が形成されず、発電面積比が自在に選択でき、ダミ
ーモジュールを不要とし、しかも寄せ棟の隅棟の角度に
平行な太陽電池モジュールの配設が可能な、設置外観に
も非常に優れた住宅用の太陽電池モジュール及びそれを
用いた太陽電池アレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽電池モジュールの外形を模式
的に説明する平面図である。
【図2】本発明に係る太陽電池アレイの外形を模式的に
説明する図であり、(a)は三角形状屋根面に太陽電池
アレイを設置した場合の様子を示す平面図であり、
(b)は台形状屋根面に太陽電池アレイを設置した場合
の様子を示す平面図であり、(c)は複数の太陽電池モ
ジュールの配置例を示した平面図である。
【図3】本発明に係る太陽電池アレイの外形を模式的に
説明する平面図である。
【図4】本発明に係る太陽電池アレイの外形を模式的に
説明する平面図である。
【図5】太陽電池モジュールの構成を模式的に説明する
断面図である。
【図6】(a)、(b)はそれぞれ従来における屋根に
設置する太陽電池アレイの一例を説明する斜視図であ
る。
【図7】(a)、(b)はそれぞれ従来における太陽電
池アレイの一例を説明する平面図である。
【図8】(a)、(b)はそれぞれ従来における太陽電
池アレイの一例を説明する平面図である。
【符号の説明】
1:フロントカバー 2:裏面カバー 3:太陽電池セル 4:封入材 5:枠 L1:第1辺 L2:第2辺 L3:第3辺 L4:第4辺 L5:第5辺

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面形状が主に第1辺、第2辺、第3
    辺、第4辺、及び第5辺が順次連なった略五角形状に形
    成された太陽電池モジュールであって、前記第1辺と前
    記第2辺との成す角度が略直角であるとともに、前記第
    2辺と前記第3辺との成す角度、及び前記第5辺と前記
    第1辺との成す角度が110°〜160°で、且つ前記
    第3辺と前記第5辺とが互いに略平行であることを特徴
    とする太陽電池モジュール。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の太陽電池モジュール
    と、該太陽電池モジュールに対し鏡象の関係にある太陽
    電池モジュールとを、互いの第1辺どうしまたは第2辺
    どうしが隣接または対面するように配設して成る太陽電
    池モジュール群を備えていることを特徴とする太陽電池
    アレイ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の太陽電池モジュール
    と、該太陽電池モジュールに対し鏡象の関係にある太陽
    電池モジュールとを、互いの第1辺どうしの間または第
    2辺どうしの間に、矩形状の太陽電池モジュールが介在
    するように配設して成る太陽電池モジュール群を備えて
    いることを特徴とする太陽電池アレイ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の太陽電池モジュールの
    2つを、一方の太陽電池モジュールの第3辺に他方の太
    陽電池モジュールの第5辺が隣接するように配設した太
    陽電池モジュール群を備えていることを特徴とする太陽
    電池アレイ。
  5. 【請求項5】 前記太陽電池モジュール群が屋根の角部
    に配置させたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれ
    かに記載の太陽電池アレイ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011086129A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Sharp Corp 配置設計装置および配置設計方法ならびにプログラムおよびこれを記録した記録媒体
JP2014080198A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 Sharp Corp 太陽電池モジュールの搬送方法および太陽電池モジュールの積載構造
JP2017099188A (ja) * 2015-11-26 2017-06-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置

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