JP2006278739A - 太陽光発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの冷却及び傾斜角維持を可能とし、かつ輸送時にはコンパクトに収納可能な太陽光発電装置を提供する。
【解決手段】本発明の太陽光発電装置は、太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールを下方から支持し且つ内部に流体を有する変形可能な容器と、前記太陽電池モジュールを傾斜角固定する固定手段とを有して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールの冷却及び傾斜角の固定を行うことができる太陽光発電装置に関するものである。

従来、太陽電池を利用した太陽光発電装置としては、住宅の屋根などに設置し、家屋の商用負荷に電力を供給したり、さらには電力会社の商用電力系統に逆潮流（売電）することもできる住宅用太陽光発電装置が実用化されている。その他、地面に基礎などを設けて架台を組んで太陽電池を設置する架台式太陽光発電装置も実用化されている。

このような産業用・家電用の太陽光発電装置によれば、複数枚の太陽電池素子を直列や並列に接続し、これらをガラス材や合成樹脂材などから成る透光性基板とともに一体的に構成し、太陽電池モジュールとして使用する。

この太陽電池モジュールの製造には、ラミネート工法と呼ばれる製造技術が用いられている。これは、図１１に示す太陽電池モジュール２０のように、複数枚の太陽電池素子２３を直列や並列に接続し、これらをガラス材や樹脂材などの透光性基板２４に一体的に構成して太陽電池モジュールとし、太陽電池素子２３を、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂２５などの合成樹脂シートでもって挟んだ状態で、透光性基板２４上に配置し、その裏面である非受光面にはテフロン（登録商標）フィルムやＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＰＥＴ（ポレエチレンテレフタレ−ト）などの耐候性フィルム２８が貼着されたものであり、そのまま加熱・加圧して一体的に成形する工程である。そして、輸送や固定において外周端部の破損保護やたわみ防止のために枠体２６で外周を囲って強度を向上させるというものである。そして、このような製造方法により作製した太陽電池モジュール２０を、一枚のモジュールでもって家庭用の商用負荷の消費電力を補うのに十分な電力量を得ることができないので、屋根上や架台上で複数枚のモジュールを直列・並列に接続し、太陽電池アレイを構成することによって総発電電力量を確保し、商用負荷に電力供給したり、余剰電力を電力会社の商用電力系統に売電したりしている。

次に、複数枚のモジュールを直列・並列に接続して成る太陽電池アレイを架台上に設けた従来の太陽光発電装置を図でもって説明する。図９〜図１０は、この太陽光発電装置であって、図９は正面図、図１０は側面図である。

図９および図１０に示すように、太陽電池アレイ２２は地面２１の上に基礎１９を設置し、基礎１９に鉄やステンレス、アルミニウムなどの金属で構成した架台１８（１８ａ、１８ｂ）に固定し、図１０に示すように架台１８ｃ上に太陽電池モジュール２０（２０ａ〜２０ｃ）を配して成る。そして、架台１８（１８ａ、１８ｂ）を用いて太陽電池アレイ２２の傾斜角を変えることで、設置地域の日照条件に応じて傾斜角を変更したり、積雪等の環境条件に対応して所要どおりの傾斜角が得られ、その結果、太陽電池の発電効率が向上する。しかも、積雪による加重で太陽電池アレイが破損することがなくなるという利点もある。

このような架台方式は主に、太陽電池アレイを地上に配設したり、ビルの屋上や平板式屋根と呼ばれる平坦な屋上・屋根上に配設する場合に用いられる。

なお、太陽電池アレイに照射される太陽光の入射角度については、受光面に対して直角にすることで、もっとも高い効率になるが、このような設定の下、日本においては、太陽電池アレイの受光面の傾斜角を水平面に対し３０〜４５度にしている。そして、北に向かうほど、もしくは積雪が多い地域になるほどに、その角度を大きくしている。このため傾斜角度を決定する架台１８（１８ａ、１８ｂ）の長さを数種類用意して、設置場所の傾斜角に合わせて適した長さの架台を出荷するようにするのが一般的である。

ところで、太陽電池モジュールに太陽光が照射されると、太陽熱によって太陽電池モジュールが加熱され、温度が上昇するが、太陽電池は温度が高くなるほどに発電効率が低下し、逆に温度を低くすると発電効率が向上するという特性がある。そこで、太陽電池モジュールに対し、冷却手段を設ける技術が数多く提案されている。

例えば、太陽電池モジュール（アレイ）の裏面に通風流路を設けることで、自然空冷する構成が提案されている。一例として、屋根の傾斜面に沿って太陽電池モジュール（アレイ）を配する住宅用太陽光発電装置において、太陽電池モジュール（アレイ）裏面に空間を設けた構成がある。その点では、上述した架台方式の太陽電池アレイでは、その裏面の空間を広くとれるという点で有利である。

しかしながら、かかる架台式の太陽光発電装置によれば、屋根と密着した構造である住宅用太陽光発電装置に比べ、周囲の風圧の影響を受けやすく、そのために太陽電池アレイ２２を大型化することに伴って、基礎１９の重量を増加させ、これによって風圧に対抗させたり、地面深くに基礎を打ち込むなどの構造にしなければならない。さらに基礎の重量増加は基礎自体の輸送・移動を困難な作業となし、基礎を深く打ち込むには掘り下げの手間や、設置面の土壌条件に対応させねばならないなど、施工作業を複雑化させるといった問題もある。

よって、近年、このような架台式の太陽光発電装置に代えて、一枚の太陽電池モジュールをコンクリート製の置き基礎上に設置するという構造にして、風の影響を受けにくくするとともに、設置の際の基礎工事を簡略化する技術が提案されている。

一方、上述したごとく、屋根上や架台上で複数枚の太陽電池モジュールを直列・並列に接続して太陽電池アレイとして構成した太陽光発電装置に対し、さらに冷却機構を設けたシステムも提案されている。

例えば、屋根上に配置した太陽光発電装置のように、太陽電池に対し冷却をおこなうことが難しい構造においては、その太陽電池モジュールの背面に冷媒タンクを配し、これによって水冷とする技術が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１によれば、屋根に照射する太陽光のエネルギーを利用して水を沸かす温水システム外囲体であって、太陽光温水器システムを屋根に設置し、太陽熱を利用し、温湯あるいは熱湯となった温水を、建物内に取り込み、お風呂などに利用することが記載されている。さらに太陽電池モジュールパネルを取り付けることは、必須要件ではないと明記しながらも、このパネルを水タンクと隣接することで、太陽電池モジュールの熱を放散し冷却することで、太陽電池モジュールの発電効率を高めることも記載されている。

また、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）により造られた容器状の流体収納部を基礎部と成し、この流体収納部に水道水や砂などを注入し、これを太陽電池モジュールの架台とし、設置の容易さを向上させるとともに可搬性にも優れた技術が提案されている（特許文献２、特に図８参照）。

また、特許文献２では可搬性は良いが輸送性の点では容器がかさばる。そこで液体による冷却効果はないが太陽電池アレイを折りたためるようにして輸送時の体積を少なくする技術が提案されている（特許文献３参照）。
特開２００３−１３８６９７号公報 特開２００３−６９０６２号公報 特開２００３−３１８４３０号公報

前述したように、太陽電池モジュールを基礎の製作等の大掛かりな施工作業をせずに設置面に固定する技術や、恒久的な設置でない発電設備の移設に関する技術、太陽電池モジュールを冷却して発電効率を大きくする技術が提案されているが、そのための手段を付設した場合、そのいずれかの要求に応えられなくなるという問題点があり、市場のニーズを十分に満たすことができなかった。

例えば、前述した特許文献１によれば、太陽光温水器システムを屋根に設置し、太陽熱を利用し、温湯あるいは熱湯にまで加熱された温水を利用する技術であり、そして、そのような温水を取り出す技術である。

しかしながら、この特許文献１によれば、太陽電池モジュールを水タンクと隣接することで、太陽電池モジュールの熱を放散し冷却することが記載されているが、この太陽光温水器システムによれば、水タンクには温水を入れることが目的であって、太陽熱を利用して、温湯あるいは熱湯に生成し、それを取り出して利用するという技術である。

したがって、太陽電池モジュールを水タンクと隣接することで、そのパネルの熱を放散し冷却することが記載されているが、実際には温湯あるいは熱湯に生成する構造であることから、充分なる冷却効果が得られず、時として加熱に転じる場合も有り得ることから、所望どおりに発電効率を高めることができない。

さらにはこのような機器自身は設置面への固定機能を有さず、また、機器内部に温水が残り少ない状態では特に不安定となるので、従来どおりベース架台や基礎が必要である。

一方、前述した特許文献２によれば、容器状の流体収納部に水を満タンに充填することで、最大風荷重に対して十分に耐えられる安定性を備えた基礎部と成しているが、同文献においては、太陽電池モジュールに対する冷却については、いっさい記載されていないのである。しかも機器内部の液体を抜くことにより可搬性には優れるものの、他の場所への移設などの輸送を考えたとき、容器状の流体収納部自体の体積は変化していないので、輸送性に優れるとは云いがたい。

また、特許文献３では太陽電池アレイをモジュールごとに折りたためるようにして可搬性や輸送性を高めているが、アンカーもしくは基礎は必要であり、ポール等への吊り下げによる通気性の良さによる空気冷却以上の発電効率向上は望めない。

したがって、本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めた結果、内部に流体を密閉した容器を用いて設置面への固定手段と成し、この容器の外面に太陽電池モジュールを接触させることで夜間に自然冷却した流体を昼間において太陽電池モジュールの冷却をするように成したことで、昼夜にわたって冷却サイクルが得られ、これにより、簡単な構造でもって設置面への固定、太陽電池モジュールの冷却が達成され、その結果、高発電効率、低コストを図ることができることを見出した。

また、流体を密閉する容器を変形可能なものとすることにより、前述した太陽電池モジュールと容器との密着性を向上させる発電効果と、太陽電池モジュールを傾斜状態で保持する架台効果と、太陽光発電装置をコンパクトに収納して可搬性・輸送性を良くする搬送効果を同時に成し得た。

本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は太陽電池モジュールの冷却及び傾斜角維持を可能とし、かつ輸送時にはコンパクトに収納可能な太陽光発電装置を提供することにある。

本発明の太陽光発電装置は、太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールを下方から支持し且つ内部に流体を有する変形可能な容器と、前記太陽電池モジュールの傾斜角を固定する固定手段とを有して構成される。

ここで、前記容器は、設置用基台を含んでなることを特徴とする。

本発明の太陽光発電装置によれば、太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールを下方から支持し且つ内部に流体を有する変形可能な容器と、前記太陽電池モジュールの傾斜角を固定する固定手段と、を有して構成されることから、固定手段によって傾斜角が一定以上の角度以上に傾斜しないように固定され、且つ、容器内の流体が太陽電池モジュールを下方から押圧するため、傾斜角の固定及び効果的な冷却を可能となる。即ち、容器が太陽電池モジュールへ強く押圧することにより相互の接触面積が向上するようになり、冷却効果を飛躍的に向上させることができる。

また、容器は、流体を有しない場合に小さく変形させれば、容易な運搬が可能となり、例えば現場で流体を注入し密閉する施工方法を採用することができる。

さらに、容器が設置用基台を含んでなるようにすれば、部品点数の増大を抑制し簡素な構成とすることが可能となる。

以下、本発明の太陽光発電装置に用いる部品の構成を、図１〜図２に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の太陽光発電装置の主要部を示す斜視図であり、図２は分解斜視図である。

図１に示すように、太陽光発電装置は、変形可能な容器１と、枠材付き太陽電池モジュール２０と、前記太陽電池モジュールを傾斜角固定する固定手段とから成る。

ここで、固定手段とは、太陽電池モジュールの傾斜角が上方に大きくならないように固定（変動しないように）するものを意味し、本実施形態において傾斜支持部４が該当する。

また、ベース架台３を、太陽電池モジュール２０を固定する傾斜支持部４と、傾斜支持部４を設置面に対して一定の角度で固定されるようにする設置用基台５とで構成する。

容器１の内部には流体が注入・排出可能であり、容器１の形状は流体が完全に注入された状態では図のように傾斜角を有した架台となり、流体が完全に排出された状態では傾斜角が小さくなるよう変形する。

図２に示すように、太陽光発電装置Ｓは太陽電池モジュール２０の枠部をベース架台３の傾斜支持部４にねじやボルトや接着材によって固定し、ベース架台３を設置面（例えば地面２１や屋根上）に配した後、容器１をベース架台３の設置用基台５の上に載置する。その後、容器１に流体を注入すると重量が増し、設置用基台５には重力方向に荷重が加わるので、ベース架台３は設置面（地面２１）に強固に固定される。

上述した設置の様子を傾斜支持部に蝶番を用いた実施の形態を例に取り、図３を用いて詳細に説明する。

図３（ａ）に示すように、最初、ベース架台３の設置用基台５と太陽電池モジュール２０は蝶番である傾斜支持部４を支点として略平行に折りたたまれている。次に図３（ｂ）に示すように太陽電池モジュール２０を持ち上げ、設置用基台５との間に空の状態の容器１を挿入する。容器１を挿入した状態で太陽電池モジュール２０を離すと図３（ｃ）のように傾斜角は浅くなるが、容器１の注入口２から流体を注入していくにつれて容器の形状が変化し、それに連れて太陽電池モジュール２０が持ち上げられ、傾斜角が大きくなっていく。そして流体が容器１内に十分注入されると、図３（ｄ）に示すように容器１は傾斜角を有した架台と成り、太陽電池モジュール２０を所定の角度で保持するようになる。この状態で引っ掛け部材９を用いて太陽電池モジュール２０と設置用基台５を連結すれば、前記太陽電池モジュールの傾斜角が上方に大きくならないように固定（変動しないように）される。

同時に容器１内に注入された流体によって容器１の自重が増加し、その重量によって設置用基台５が設置面に押さえつけられるので、ベース架台３は設置面に強固に固定され、結果として太陽光発電装置Ｓが風荷重等によって引っくり返されることはない。

なお、特に図示しないが、このように傾斜支持部４を太陽電池モジュール２０の設置用基台５の水平面に対する傾斜角度を一定量（例えば０°〜９０度）変化させることが出来るようにすれば、容器内の液体の量と引っ掛け部材の長さを変化させることでさまざまな傾斜角度を選択可能な太陽光発電装置とすることができる。

このとき、引っ掛け部材９の長さを、その配置位置における液体を注入完了した容器の高さよりも短くすれば、太陽電池モジュール２０の自重による押圧荷重以上の荷重を加えて容器１を変形させてその状態で固定することとなり、容器１が弾性部材として太陽電池モジュール２０と設置用基台５を傾斜支持部４を支点として押し返そうとする力が常時働くので装置全体の一体感が増し、容器の脱落等が起こり難くできると共に、押圧荷重が増加することにより太陽電池モジュール２０と容器１との接触面積がさらに増加することになり、後述する冷却効果により発電効率の向上に寄与する。また、引っ掛け部材９を伸縮性のあるゴムなどの材質とすれば同様の効果を得るとともに容器１の材質を少し硬質のものにして容器強度を強めることへの対応が容易となる。

さらに、太陽電池モジュール２０の裏面が容器１に接触することで支持されることにより、容器１の構成材から成る部材を介して流体による太陽電池モジュール２０の冷却が行われるようになり、太陽電池モジュール２０の発電効率が向上する。

前記容器１の構成材としては、例えば合成樹脂材である塩化ビニール、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ＡＢＳ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＦＲＰ（強化プラスチック）ポリカーボネート、ＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などが好適である。またこれらに、金属材であるアルミニウム、銅、鉛、鉄などを表面に塗布もしくは蒸着したものも熱伝導性能を向上させる。

また、変形可能とする方法としては、材質の変形性能をそのまま用いることとしてもよいが、変形に必要な部分である面や線を部分的に板厚を薄くするなどして、変形が容易なようにしてもよい。この場合、面であれば例えば太陽電池モジュールとの接触面（容器上面）だけを薄くすれば、容器内に流体が充填されると最も変形しやすい接触面が他よりも先に変形し、太陽電池モジュールの裏面と接触するので、熱伝導のための接触が良好に行われる。また、変形に必要な線だけを薄くするようにすれば、例えば蛇腹構造のように屈曲部である線部分が変形しやすく、先と同様に容器内に流体が充填されると内圧によって容易に変形するが、それ以外の部分は十分な強度を有していてもよく、飛び石等のような外力に対する抵抗力を向上させることが出来る。

一方、容器１の内部に密閉する流体については、無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体があり、太陽電池モジュールからの熱を良好に拡散できるものであれば適用できる。例えば、水、塩水、土、泥、砂、油、不凍液、グリコールなどが挙げられるが、その他、水と高吸収性ポリマーとの組合せ、例えば、アイスノン（商品名：白元株式会社製）がある。さらに、スライム、パラベン配合を配合したもの、例えば、熱さまシート（商品名：小林製薬株式会社製）がある。他に、熱可塑性ポリウレタン樹脂、オイルの流動点降下剤（鉱油系潤滑油に添加し、低温でロウ分が網目構造に結晶化し、間隙に油を含んで流動性を失うことを妨げ、流動点を低下させる添加剤）がある。この流動点降下剤については、例えば、ポリアルキルメタクリレート、アルキル化芳香族化合物、フマレート−酢ビ共重合体、もしくはエチレン−酢ビ共重合体を単独で、または組み合わせて使用する。例えば、ジェル（商品として、クールビロー：モリブン株式会社製がある）などがある。

以上のような無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体を、それぞれ単独で、もしくは組み合わせて流体として使用すればよい。

上述した容器１に注入する冷却用の流体の性質を変更することによって、さまざまな特性を得ることができ、より発電効率を高めた太陽光発電装置とすることも可能である。例えば、流体を不凍液（エチレングリコール、メタノール）などのような、より凍結しにくいものを用いた場合には、外気温が氷点下に低下しても凍ることなく、さらに低温の熱量を取り込むことができ、これにより、冬場などに氷点下以下の外気温によって夜間にて自然冷却した流体を用いて、より発電効率の良い太陽光発電装置となる。

次に、夜間において流体を自然冷却させ、ついで、この流体でもって、昼間において太陽電池モジュール２０に対し、容器１の構成材から成る部材を通して冷却することができ、これにより、太陽電池モジュール２０の発電時の昼間において、太陽電池モジュール２０を冷却させ、その結果、発電効率を向上させ、総発電電力量を増加させることについて詳細に説明する。

以下に、本発明者が水による太陽光発電装置背面の冷却において実験した例を述べる。

本例にあるような太陽光発電装置Ｓは太陽光を電気に変換し、負荷への電力供給や電力会社への商用電力系統（売電・買電）などを行う太陽光発電装置の発電部として使用されるのであるが、太陽電池は温度が上昇すると発電効率が低下する特性があり、そのために夏場の昼間などのように日射強度が高く、発電が見込める時間帯ほど太陽光によって太陽電池の温度が上昇し発電効率が下がっていた。

このような事態を図１２により説明する。また、図１３にて発電電力の変化を示す。

これらの図は一般の太陽電池モジュールを傾斜角３５度で設置した場合の太陽電池素子温度の変化を時間軸に沿って表した実験データである。

これら各図の横軸は一日の時間単位であり、深夜０時から昼間を経て２１時までを示す。図１２の縦軸は太陽電池素子温度を示し、図１３の縦軸は発電電力を示す。

実線は本発明の太陽光発電装置（流体として水を使用）における経時変化を示し、破線は本例において、太陽電池モジュール２０から容器１を取り外した場合の経時変化を示す。そして、双方の温度差も示す。

これらの図から明らかなとおり、１０：００〜１５：００の昼間においては、太陽の日射強度が高いが、従来によれば、太陽電池の温度は５０度を超えており、最も発電効率は低いことがわかる。

これに対し、本発明の太陽光発電装置にしたことで、容器１内に密閉された流体が夜間に十分冷やされた後、その熱と流体の熱容量、さらには流体の対流による放熱によって、表１に示すごとく、冷却されたモジュール温度のように昼間の太陽電池を最大で１０度以上も冷却し、発電効率を向上させたことがわかる。

また、容器内の流体に蓄積された熱量によって夕刻から夜間に渡っては太陽電池の温度が下がらないといった逆転現象が生じるが、夕刻の発電量は昼間の発電量に較べて少なく、同程度の温度上昇の影響であれば、発電量が小さい方が発電効率の低下による影響が少なく、その結果、総発電量は増加する。

また、夜間は発電しないので発電への影響がなく、しかも、一日に渡っての温度変化が少なくなることで、太陽電池素子とＥＶＡ（封止材）、太陽電池素子の電極部分などのような異種物質間の熱膨張・収縮による物理的ストレスが緩和されるといった利点もある。

さらにまた、本発明によれば、上述したような太陽光発電装置Ｓにおいては、例えば図３（ｄ）のように傾斜角度を設けているために風による圧力の影響を受けにくく、比較的影響を受ける側の設置用基台５と太陽電池モジュール２０との開口部には容器１が隙間無く入り込むことによって風が入りにくく、容器１の自重増加による風荷重への抵抗力以外にも太陽電池モジュールの非受光面（容器１の取り付けられる側）からの風圧によって太陽電池アレイ１２がひっくり返される危険性を少なくするといった働きもある。

かくして本発明の太陽光発電装置によれば、上記のごとき、夜間と昼間との温度差、そして、その温度変化を利用したヒートサイクルを用いることで、別途、冷却構造を付設することもなくなり、その結果、低コストな太陽光発電装置でもって発電効率を向上させ、総発電電力量を増加させる。

以下に本発明に係る太陽光発電装置の他の実施例を図をもとに説明する。

図４（ａ）に示すように、ベース架台３ｂの傾斜支持部４の配置位置を設置用基台５の内方向にする。これにより、図４（ｂ）の図中矢印のように風が吹きつけ場合、例えば図３（ｄ）のように傾斜支持部４が設置用基台５の端部にあるときには設置用基台５の端部に太陽電池モジュール２０を持ち上げようとする風の力が集中するので端部を支点にひっくり返されることになるが、太陽光発電装置Ｓ２では傾斜支持部４を設置用基台５の中央寄りに持ってきたことによって傾斜支持部４を支点にして太陽光発電装置Ｓ２を回転させようとする力は長さＡの部分を押さえつけることになり、太陽光発電装置Ｓ２全体の重心位置が後方に移動していることと相まって、容易にひっくり返らないようになる。

また、図５（ｂ）に示すように、ベース架台３ｃの設置用基台５上に凸部を設け、前記凸部に溝部１０を設けたものを傾斜支持部４ａとして、傾斜支持部と太陽電池モジュールを容易に挿入・分離が可能なものとしてもよい。この場合、図６のように傾斜支持部４ａの溝部１０に嵌め込まれた太陽電池モジュール２０は、容器１に流体を注入していくことによって図中矢印のように上方に押し上げられ、一定の角度に達すると溝部１０内部の上面と底面に引っかかってそれ以上傾斜角度を大きくすることが出来なくなる。この状態によって太陽電池モジュール２０は傾斜状態で強固に固定され、しかも容器１に常に押圧されているので密着性が良く、冷却が良好に行われる。これにより発電効率の向上と、容器１への少量の流体の増減だけで太陽電池モジュールを容易に着脱可能とし、特別な固定部材を必要とせず部品点数の削減ができる。

さらに、上述の構造に加えて図５（ａ）のように、傾斜支持部４ａの溝部１０の両端を貫通させないものとすれば、太陽電池モジュール２０の横方向へのズレを防止することができ、脱落防止構造とできる。

また、図７（ａ）に示すように、太陽電池モジュール２０の枠部に突起部１２を設け、ベース架台３ｄの設置用基台５上に凸部を設けたものを傾斜支持部４ａとし、前記凸部に溝部１０を設けるとともに、前記溝部１０に系止部１１を設けて、太陽電池モジュール２０を溝部１０に挿入し、容器１に流体を注入して太陽電池モジュール２０を押し上げさせることによって、図７（ｂ）のように太陽電池モジュール２０の突出部１２が溝部１０の系止部１１に引っかかって停止し、強固に固定される。さらに太陽電池モジュール２０を溝部１０から容易に引き抜くことができないので、脱落防止に貢献する。

また、図８に示すように、傾斜支持部に複数の溝部を設け、太陽電池モジュールの傾斜角度を選択できるようにしても良い。具体的には、ベース架台３ｅの設置用基台５上に凸部を設けたものを傾斜支持部４ｃとし、前記凸部に傾斜角度の異なる複数の溝部１０（１０ａ、１０ｂ）を設けるとともに、前記溝部１０に、太陽電池モジュール２０を溝部１０ａ、１０ｂのいずれかに挿入し、容器１に流体を注入して太陽電池モジュール２０を押し上げさせ固定する。このとき太陽電池モジュール２０を挿入するのが溝部１０ａであれば傾斜角が大きくなり、溝部１０ｂであれば傾斜角が浅くなるので、例えば日本国内のように傾斜角３５°と４５°での設置を１種類のベース架台３ｅで賄うことが可能である。このようにすれば、ベース架台の構造を簡単にしても太陽電池モジュールの着脱が用意で、固定力に優れたものとすることができる。

また、特に図示しないが、上述した例におけるベース架台３を容器１の底面部であるとしても同様の効果が得られる。この場合、上述した傾斜支持部４が固定手段の主部として容器１の上面部（太陽電池モジュールと容器が接触する面）の下端に配置され、前記固定手段の補強部として前記主部から容器底面にかけて容器が変形しないよう強度を持たせる。強度を持たせる方法としては、例えば強度を必要とする部分の板厚を増やす、曲げに対する補強のリブを設けるなどが好適である。容器と固定手段が一体となることによって部品点数が削減でき、施工作業が簡素化される。

以上、本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めた結果、流体を密閉する容器を変形可能なものとすることにより、前述した太陽電池モジュールと容器との密着性を向上させる発電効果と、太陽電池モジュールを傾斜状態で保持する架台効果と、太陽光発電装置をコンパクトに収納して可搬性・輸送性を良くする搬送効果を同時に成し得た。

また、内部に流体を密閉した容器を用いて設置面への固定手段と成し、この容器の外面に太陽電池モジュールを良好に接触させることで夜間に自然冷却した流体を昼間において太陽電池モジュールの冷却をするように成したことで、昼夜にわたって冷却サイクルが得られ、これにより、簡単な構造でもって設置面への固定、太陽電池モジュールの冷却が達成され、その結果、高発電効率、低コストを図ることができることを見出した。

本発明に係る太陽光発電装置の構造を模式的に説明する斜視図である。 本発明に係る太陽光発電装置の構造を模式的に説明する分解斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明に係る太陽光発電装置を組立て設置する様子を説明する側面図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電装置の第一の実施形態を模式的に示す側面図である。 （ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電装置の第二の実施形態を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る他の太陽光発電装置の第二の実施形態の固定状態を説明する断面図である （ａ）、（ｂ）は本発明に係る他の太陽光発電装置の第三の実施形態を模式的に示す断面図である。 本発明に係る他の太陽光発電装置の第四の実施形態を模式的に示す断面図である。 従来の太陽光発電装置の正面図である。 従来の太陽光発電装置の側面図である。 従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。 太陽電池モジュールの一日の温度特性を示す線図である。 太陽電池モジュールの一日の発電電力特性を示す線図である。

符号の説明

１：容器
２：注入口
３、３ａ〜３ｅ：ベース架台
４、４ａ〜４ｃ：傾斜支持部
５：設置用基台
９：引っ掛け部材
１０：溝部
１１：系止部
１２：突起部
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：架台
１９：基礎
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：太陽電池モジュール
２１：地面
２２：太陽電池アレイ
２３：太陽電池素子
２４：透光性基板
２５：ＥＶＡ樹脂
２６：枠体
２８：耐候性フィルム
Ｓ、Ｓ２：太陽光発電装置

Claims (2)

1. 太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールを下方から支持し且つ内部に流体を有する変形可能な容器と、前記太陽電池モジュールの傾斜角を固定する固定手段と、を有して構成される太陽光発電装置。
2. 前記容器は、設置用基台を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電装置。

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