JP2012195540A - 太陽電池モジュールの固定部材およびそれを用いた太陽電池モジュールの固定機構 - Google Patents

太陽電池モジュールの固定部材およびそれを用いた太陽電池モジュールの固定機構 Download PDF

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Abstract

【課題】モジュールから電力を取り出すための配線作業を不要にできるとともに、信頼性を確保しながらモジュールを強く固定することができる太陽電池モジュールの固定部材と、それを用いた太陽電池モジュールの固定機構とを提供する。
【解決手段】固定部材2は、一対の平板部21・22と、押圧部23と、電力取出接続部24とを有している。平板部21・22は、間隙を介して対向するように連結される。押圧部23は、平板部21の貫通孔21aに少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、間隙に差し込まれたモジュール1の押圧およびその解除を行う。電力取出接続部24は、間隙に差し込まれたモジュール1の電極19と貫通孔21aの延長上で接触するように設けられてモジュール1から電力を取り出す。
【選択図】図4

Description

本発明は、太陽電池モジュール(PV(Photovoltaic))の固定部材と、その固定部材を用いた太陽電池モジュールの固定機構とに関するものである。
近年、環境問題への意識の高まりが世界的な広がりを見せている。このような中でも、二酸化炭素排出に伴う地球温暖化現象に対する危機感は深刻であり、クリーンエネルギーへの期待は益々高まってきている。中でも、太陽電池は、その資源(太陽光)が無限であること、無公害であることから、期待を持たれている。
太陽電池をモジュール化した太陽電池モジュールは、一般に、建物の屋根、壁面等の設置面に、架台等の固定部材を介して取り付けられるが、このときの取付方法の一例が特許文献1および2に開示されている。特許文献1では、野地板上の架台に、隣り合う太陽電池モジュールの側部を乗せた後、モジュール間カバーで両モジュールの側部を上から押さえている。そして、モジュール間カバーを貫通するボルトを、架台側の板ナットに螺合させて締め付けることにより、両モジュールを架台に固定するとともに、両モジュールを強固に連結している。また、特許文献2では、基台に固定板を取り付けた後、基台と固定板との間隙にモジュールを挟み込み、固定板に開けた孔にボルトを螺合させてモジュールを押圧して固定するようにしている。
また、特許文献3では、断面コの字型(横U字型)のコネクタ本体の内面にばね性の導電性端子片を設け、太陽電池モジュールの周縁部近傍で露出した電極端子面に、上記の端子片が圧接されるようにコネクタ本体を太陽電池モジュールの周縁部に嵌め込むことで、両者の電気的な接続を確保するようにしている。この構成では、嵌め込みというワンタッチで電気的な接続作業を行うことができ、接続作業が極めて簡単である。
さらに、特許文献4では、差し込み穴のある断面コの字型(横U字型)のフレームをモジュールに嵌め、フレームの差し込み穴を通して、導電性の留め具を、モジュールに穴をあけながら差し込むことにより、モジュールの固定および電気的な接続を行うようにしている。
特開2001−98727号公報(請求項1、段落〔0022〕等参照) 特開2009−130183号公報(請求項1、段落〔0032〕〜〔0034〕等参照) 特開平7−263738号公報(請求項1、段落〔0006〕〜〔0008〕、図1等参照) 特開平7−86627号公報(段落〔0007〕、図5、図6等参照)
ところが、特許文献1の取付方法では、モジュール間カバーを架台から完全に分離した状態で太陽電池モジュールを架台に乗せ、その後、モジュール間カバーを乗せて太陽電池モジュールを固定するため、モジュール間カバーを乗せる際には、少なくとも架台に対するモジュール間カバーの位置合わせ(取付位置の調整)が必ず必要となる。その結果、太陽電池モジュールの固定作業が煩雑になる。
また、特許文献2の固定方法では、モジュールが差し込まれる間隙を形成する基台と固定板とが固定されているため、両者の位置合わせは不要である。しかし、間隙に差し込まれたモジュールから電力を取り出す方法については全く言及されておらず、モジュールの固定とは別に、モジュールから電力を取り出すための配線作業が必要となり、モジュールの設置作業としてかなりの時間と手間を要してしまう。
また、特許文献3においても、断面横U字型のコネクタでモジュールを挟み込むため、モジュールに対して上下に位置するコネクタの各平板の位置関係は常に一定であり、各平板の位置合わせは不要である。しかし、コネクタ本体の内面から、ばね性の導電性端子片を突出させた状態で、太陽電池モジュールに対するコネクタ本体の着脱を行うため、着脱を何度も行うと、モジュールが傷つくおそれがある。さらに、モジュールの固定は、導電性端子片の弾性のみによって行われるため、固定が不十分である。
また、特許文献4の固定方法では、モジュールに穴をあけて固定するため、穴あけの際にモジュールが破れたり、破損する場合があり、モジュールの信頼性を著しく損なう。また、着脱を繰り返すと、モジュールへのダメージも一層大きくなる。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、太陽電池モジュールが差し込まれる間隙を形成する2部材の位置合わせや、モジュールから電力を取り出すための配線作業を不要にできるとともに、信頼性を確保しながらモジュールを強く固定することができる太陽電池モジュールの固定部材と、それを用いた太陽電池モジュールの固定機構とを提供することにある。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材は、太陽電池モジュールの固定部材であって、間隙を介して対向するように連結される一対の平板部と、一方の平板部に設けられる貫通孔に少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、前記間隙に差し込まれた前記モジュールの押圧およびその解除を行う押圧部と、前記間隙に差し込まれた前記モジュールから電力を取り出すための電力取出接続部とを備え、前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように設けられていることを特徴としている。
上記の構成によれば、間隙を介して対向する一対の平板部は、連結されているので、上記の間隙にモジュールを差し込んで固定する際に、一対の平板部の相対的な位置合わせは全く不要である。これにより、位置合わせによる固定作業の煩雑化を回避することができる。
また、押圧部によるモジュールの押圧およびその解除により、固定部材に対するモジュールの着脱を行うことができるので、モジュールをばね片によって常に弾性保持したり、モジュールに穴をあけて固定する従来のように、着脱を行うごとにモジュールを損傷させることはない。しかも、押圧部が貫通孔の貫通方向に移動することにより、押圧部はモジュールと対向する面でモジュールを押圧することが可能となり、これによってモジュールを強く固定することができる。したがって、信頼性を確保したままモジュールを強く固定することができる。
さらに、電力取出接続部は、一方の平板部の貫通孔の延長上でモジュールの電極と接触するように設けられているので、押圧部が貫通孔内を移動してモジュールを押圧するのと同時に、モジュールの電極と確実に電気的に接続されて、モジュールから電力を取り出すことが可能となる。これにより、モジュールの固定とは別に、モジュールから電力を取り出すための配線作業を不要とすることができ、固定作業および配線作業を含めたモジュールの設置作業が容易となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記電力取出接続部は、前記一方の平板部の貫通孔の直下を含んで露出するように、他方の平板部に設けられていてもよい。
モジュールの電極が他方の平板部側となるようにモジュールを間隙に差し込み、押圧部によってモジュールを押圧したときに、その押圧と同時に、モジュールの電極を電力取出接続部の露出部(電極部)と電気的に接続することができる。これにより、モジュールの固定と同時に、モジュールから電力を確実に取り出すことが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向の下流側の端部でのみ連結されていてもよい。
この構成では、固定部材は、断面が略コの字型(断面略横U字型)で形成されることになる。この場合、モジュールを一対の平板部の間隙に差し込んでいったときに、モジュールが一対の平板部の連結部分に当たると、モジュールはそれ以上奥には進まないので、差し込み方向におけるモジュールの固定位置を一定にすることができる。つまり、モジュールの差し込み方向の位置決めが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向に垂直な幅方向の両端でのみ連結されていてもよい。
この構成では、固定部材は、断面が略ロの字型(断面略四角形の枠状)で形成されることになる。この場合、一対の平板部の間隙に対して、互いに正反対の2方向のどちらからでもモジュールを差し込むことができる。また、1つの固定部材に対して、複数(例えば2つ)のモジュールを正反対の方向から差し込んでこれらを同時に固定することも可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記貫通孔および前記押圧部は、前記モジュールの差し込み方向に沿って複数設けられており、前記電力取出接続部は、前記各貫通孔の直下を含んで露出するように設けられているとともに、異なるモジュールが前記一対の平板部の間隙に互いに反対方向から差し込まれ、前記各押圧部によって前記各モジュールが押圧されたときに、前記各モジュールの電極同士を電気的に接続するように設けられていてもよい。
この構成では、1つの固定部材に対して、複数(例えば2つ)のモジュールを同時に固定することができ、しかも、複数のモジュールを電力取出接続部によって直列または並列に接続して、電力を取り出すことができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記モジュールと面で接触する面接触部を有していてもよい。
押圧部は、面接触部でモジュールと接触し、モジュールを面で押圧するので、モジュールを強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、前記面接触部品は、前記外力付与部と一体形成されていてもよい。
外力付与部によってモジュール押圧方向の外力を面接触部品に付与したときに、面接触部品の面接触部は、モジュールを面で押圧する。これにより、モジュールを強く固定することができる。また、面接触部品と外力付与部とは一体形成されているので、外力付与部の押圧方向の外力を、面接触部品に確実に伝達してモジュールを押圧することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記面接触部の面積は、前記外力付与部の断面積よりも大きいことが望ましい。
この場合、外力付与部単独でモジュールを押圧する場合に比べて、モジュールとの接触面積が増大するので、モジュールをより強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、前記面接触部品は、前記外力付与部と別体で構成されていてもよい。
外力付与部によってモジュール押圧方向の外力を面接触部品に付与したときに、面接触部品の面接触部は、モジュールを面で押圧する。これにより、モジュールを強く固定することができる。また、面接触部品と外力付与部とは別体で構成されているので、これらを別々に固定部材にセットすることが可能となり、これらのセットが容易となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一方の平板部には、前記面接触部品が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向における前記面接触部品の位置決めを行うための凹部が、前記貫通孔と連続して形成されていてもよい。
面接触部品と外力付与部とが別体で構成される場合でも、面接触部品が凹部に入り込むことにより、面接触部品のモジュール差し込み方向の位置ずれを防止することができる。また、凹部と貫通孔とは連続しているので、貫通孔内を移動する外力付与部が、凹部内の面接触部品を確実に押圧することができ、その面接触部品によってモジュールを確実に押圧することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記面接触部品における前記外力付与部との接触側の面には、前記外力付与部の先端が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向およびこれに垂直な方向における前記面接触部品の位置決めを行うための窪み部が形成されていてもよい。
この場合、外力付与部の先端が面接触部品の窪み部に入り込むことにより、モジュール差し込み方向およびこれに垂直な方向の両方向において、面接触部品の位置ずれを防止することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記面接触部品は、前記外力付与部が前記モジュールの押圧方向に移動するにつれて、前記モジュールとの接触面積が増大するように変形する変形部で構成されており、前記変形部は、前記電力取出接続部を兼ねていてもよい。
面接触部品が上記の変形部で構成されることにより、変形部とモジュールとの接触面積の増大によって、モジュールを強く固定することができる。また、変形部が電力取出接続部を兼ねることにより、固定部材の構成を簡素化することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの厚さ方向に対応する前記間隙の開口長さが、前記モジュールの差し込み方向上流側に向かうにつれて広がる形状の切り欠き部が形成されていてもよい。
切り欠き部により、差し込み方向上流側に向かって間隙の開口長さ(モジュール厚さ方向の高さ)が広がるので、上記の間隙が狭くても、あるいは、固定対象がフレキシブルなモジュールであっても、そのモジュールを差し込むことが容易となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部によって前記モジュールを押圧した状態を維持するロック機構をさらに備えていてもよい。
この場合、ロック機構により、モジュールを固定部材に固定した状態を維持することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記モジュールとの接触側に弾性体を有していてもよい。
この構成では、押圧部によるモジュールの押圧時に、弾性体の弾性力および弾性体の弾性変形によるモジュールとの接触面積の増大により、モジュールを強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極を弾性力により押圧して電力を取り出す導電性弾性部材を有していてもよい。
この構成では、導電性弾性部材をその弾性力によりモジュールの電極に押し付けてモジュールの電力を確実に取り出すことができるとともに、モジュールを強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向と垂直な幅方向に延びて形成されていてもよい。
例えば、固定対象がフレキシブルなモジュールの場合、モジュールの幅方向に沿った断面内で、モジュールに撓み(カール)が発生しやすい。一対の平板部が幅方向に延びて形成されていることにより、各平板部でモジュールを挟み込んでカールを抑えながらモジュールを固定することが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に延びて形成されていてもよい。
この場合、押圧部におけるモジュールとの接触面積が幅方向に広がるので、押圧部はモジュールを広い面積で押圧することができ、これによって、モジュールをより強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に3か所以上形成されており、前記電力取出接続部は、2か所の前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように設けられていてもよい。
2か所の貫通孔に対応する押圧部によってモジュールを押圧するのと同時に、2か所の電力取出接続部をモジュールの正側および負側の各電極と電気的に接続して、電力を取り出すことができる。また、残りの押圧部は、モジュールを押圧して固定する専用の押圧部として利用することができ、モジュールをより強く固定することが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの差し込み方向に延びる溝部が形成されており、前記溝部の幅は、前記モジュールの厚さに対応していてもよい。
モジュールを差し込み方向に沿った線で例えば90度に折り曲げたとき、90度に折り曲がった部分(折曲部)を溝部に挿入しながら、残りの折り曲がっていない部分(非折曲部)を間隙に差し込むことができる。折曲部が溝部に入り込むことにより、モジュールの幅方向のずれがなくなり、上記方向の位置決めを容易に行うことが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記一対の平板部の少なくとも一部は、透明であってもよい。
この場合、モジュールを一対の平板部の間隙に差し込むときに、モジュールの位置合わせを平板部の透明部分を介して目視で行うことが可能となり、位置合わせが容易となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記モジュールに設けられた凹部または凸部と噛み合うことによって前記モジュールの位置決めを行う位置決め部を有していてもよい。
モジュールを間隙に差し込んで押圧部で押圧したときに、押圧部の位置決め部がモジュールの凹部または凸部と噛み合うので、モジュールの位置ずれを低減しながら、モジュールを強く固定することができる。
本発明の太陽電池モジュールの固定部材において、前記押圧部は、前記電力取出接続部の一部を兼ねており、前記電力取出接続部は、前記間隙に差し込まれた前記モジュールを前記押圧部が押圧するのと同時に、前記モジュールの電極と電気的に接続される前記押圧部を介して、前記モジュールから電力を取り出してもよい。
モジュールの電極が一方の平板部側(押圧部側)となるようにモジュールを間隙に差し込み、押圧部によってモジュールを押圧したときに、その押圧と同時に、押圧部とモジュールの電極とが電気的に接続される。これにより、電力取出接続部は、モジュールの固定と同時に、押圧部を介してモジュールから電力を取り出すことが可能となる。
本発明の太陽電池モジュールの固定機構は、上述した本発明の固定部材と、前記固定部材の一対の平板部の間隙に差し込まれて固定される太陽電池モジュールとからなっていてもよい。
この場合、モジュールを傷つけることなく、着脱自在に強く固定することができ、固定作業および配線作業を含めたモジュールの設置作業が容易な固定機構を実現することができる。
本発明によれば、一対の平板部は連結されているので、一対の平板部の位置合わせは不要であり、位置合わせによる固定作業の煩雑化を回避することができる。また、押圧部によるモジュールの押圧およびその解除により、モジュールを傷つけることなく(信頼性を確保したまま)、モジュールを強く固定することができる。さらに、電力取出接続部は、貫通孔の延長上でモジュールの電極と接触するように設けられているので、押圧部の押圧によるモジュールの固定と同時に、モジュールから電力を取り出すことが可能となる。これにより、モジュールの固定とは別に、モジュールから電力を取り出すための配線作業を不要とすることができ、モジュールの設置作業を容易に行うことができる。
本発明の実施の一形態の固定機構に適用される太陽電池モジュールの平面図およびその平面図におけるA−A’線矢視断面図である。 (a)〜(c)は、上記モジュールの電極の位置のバリエーションを示す平面図である。 (a)〜(c)は、上記モジュールの電極の位置のさらなるバリエーションを示す断面図である。 (a)は、実施例1の固定機構の平面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 上記固定機構の固定部材にモジュールを固定する手順を示す断面図である。 上記固定部材の他の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、上記固定部材のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、上記固定機構Mにおける固定部材の配置例を示す平面図である。 上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す平面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)は、実施例2の固定機構の斜視図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、上記固定機構の平面図である。 (a)は、上記固定機構の他の構成を示す斜視図であり、(b)は、上記固定機構で固定されるモジュールの斜視図であり、(c)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図である。 (a)は、実施例3の固定機構の斜視図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図である。 (a)は、実施例4の固定機構の断面図であり、(b)および(c)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 (a)は、実施例5の固定機構の断面図であり、(b)および(c)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 実施例6の固定機構の断面図である。 上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、実施例7の固定機構の断面図である。 電極が下向きとなるようにモジュールを差し込んだときの固定機構の断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、実施例8の固定機構の断面図である。 (a)〜(c)は、実施例9の固定機構の断面図である。 上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図であり、(b)は、上記固定機構のロック機構の係止部の開口部の形状を示す平面図であり、(c)は、上記ロック機構の蓋部の構成を示す斜視図であり、(d)は、上記蓋部によるロック前の状態を示す平面図であり、(e)は、上記蓋部によるロック後の状態を示す平面図である。 (a)および(b)は、実施例10の固定機構の断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、実施例11の固定機構の断面図である。 (a)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図であり、(b)および(c)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)は、実施例12の固定機構の断面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 モジュールの幅方向に短い固定部材でモジュールを固定した固定機構の断面図である。 (a)および(b)は、実施例12の固定機構の他の構成を示す断面図である。 (a)は、実施例13の固定機構の断面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)は、実施例14の固定機構の断面図であり、(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)は、上記固定機構の他の構成を示す断面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)は、実施例15の固定機構の断面図であり、(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)および(b)は、実施例16の固定機構の断面図である。 (a)は、上記固定機構の他の構成を示す平面図であり、(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 (a)および(b)は、上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。 上記固定機構のさらに他の構成を示す断面図である。
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
〔モジュールの構成〕
まず、本実施形態の固定機構に適用される太陽電池モジュール(以下、単にモジュールと称する)について説明する。図1は、モジュール1の平面図と、その平面図におけるA−A’線矢視断面図とを併せて示したものである。なお、上記の平面図では、便宜上、後述する保護層15およびラミネート層16の図示を省略している。
モジュール1は、基板11上に、透明電極12と、発電層13と、対向電極14とを順に形成してこれらを保護層15で覆い、さらに全体をラミネート層16で封止することによって構成されており、その厚さは例えば1〜2mmとなっている。太陽電池の製造方法の詳細については、例えば特開2010−109207号公報(アモルファスシリコン方式)、特開2009−146625号公報(色素増感方式)、特開2010−177497号公報(有機薄膜方式)にて公知であるため、その説明を省略する。
本実施形態では、透明電極12および対向電極14は、例えばITO(Indium Tin Oxide)の薄膜で形成されており、発電層13は、例えばアモルファスシリコンを用いて形成されている。また、基板11、保護層15およびラミネート層16は、例えばポリイミド樹脂、EVA樹脂(Ethylene-Vinyl Acetate )、ETFE樹脂(Ethylene tetrafluoroethylene)でそれぞれ形成されている。なお、各構成部材は、上記の材料に限定されるわけではない。また、保護層15およびラミネート層16については、これらのうちの少なくとも一方が設けられればよい。上記のように、樹脂からなる基板11上に各層を薄膜で形成し、全体を樹脂で覆うことにより、モジュール1は、全体としてフレキシブルに構成されている。
1組の透明電極12、発電層13および対向電極14によって、太陽電池セルが構成されている。そして、隣り合う太陽電池セルが直列に接続される、つまり、隣り合う一方の太陽電池セルの透明電極12と他方の太陽電池セルの対向電極14とが電気的に接続されることにより、サブユニットが形成されている。さらに、複数のサブユニットは相互に直列または並列に接続されている。
また、モジュール1には、電力取り出し用の電極19a・19bが2か所に形成されている。電極19a・19bは、正側または負側の電極にそれぞれ対応しており、例えば導電テープによって形成されている。モジュール内で直列接続された各太陽電池セルのうち、接続方向(直列接続された列方向)の一端に位置するセルの透明電極12上には、電極層17、配線層18および一方の電極19aがこの順で形成されている。また、上記接続方向の他端に位置するセルの透明電極12上には、電極層17が形成されており、他方の電極19bは、上記電極層17から引き出される配線層18上に形成されている。これらの電極層17および配線層18も、基板11上で上記の保護層15およびラミネート層16によって覆われている。
上記のように、複数の太陽電池セルをつなぎ合わせてモジュール化することにより、各太陽電池セルにて得られる出力(電力)を足し合わせて、モジュール全体として大きな出力を得ることができる。
なお、太陽電池としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、CIS(CuInS)、CIGS(Cu(In,Ga)Se)、CdTeなどを用いるものや、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などがあるが、アモルファスシリコンや化合物系(例えばCIS)などの薄膜系の太陽電池では、太陽電池セル製造時に、直列接続されたサブユニットまでをパターニング等によって同時に製造することができる。モジュール封止の手法としては、例えば接着樹脂を介して保護用の防湿フィルムを基板11の両面からラミネートする方法などがある。
なお、基板11は、上記したようなポリイミド等のプラスチック(プラスチックフィルム)で構成されてもよいし、薄膜金属(金属フィルム)で構成されてもよい。これらのフレキシブルな基板を用いた場合、例えば長尺状のフィルムにロール・ツー・ロール方式で太陽電池サブユニットを形成し、それを任意の場所でカットして相互に直列または並列接続して封止することによって、モジュール化することができる。
なお、上記したフレキシブルな基板のほかに、通常のガラス基板、巻取りが可能な薄型ガラス基板、セラミックス基板などを用いてモジュール1を構成してもよい。
ところで、図2(a)(b)(c)は、モジュール1の電極19a・19bの位置のバリエーションを示す平面図である。電極19a・19bは、図2(a)に示すように、モジュール1の幅方向の中央位置に形成されてもよいし、図2(b)に示すように、幅方向の両端部に分かれて形成されてもよいし、図2(c)に示すように、モジュール1の長さ方向(幅方向と垂直な方向)の両端部に分かれて形成されてもよい。
また、図3(a)(b)(c)は、電極19a・19bの位置のさらなるバリエーションを示す断面図である。電極19a・19bは、図3(a)に示すように、両方ともモジュール1の表面側(基板11の発電層13側)に形成されていてもよいし、図3(b)に示すように、両方ともモジュール1の裏面側(基板11の発電層13とは反対側)に形成されていてもよいし、図3(c)に示すように、一方がモジュール1の表面側で、他方がモジュール1の裏面側に形成されていてもよい。なお、電極を基板裏面へ配線する方法については、例えば特開平5−145103号公報、特開平6−29564号公報にて公知である。
〔固定機構の詳細〕
次に、上記構成のモジュール1の固定機構Mについて、実施例1〜16として説明する。なお、以下では、電極19a・19bの表面が傷つくのを防ぐ意味で、電極19a・19bが表面から突出しないようにラミネートしたモジュール1を用いた例について説明するが、図3(a)(b)(c)のように電極19a・19bが表面から突出したモジュール1を用いた場合でも、勿論、以下の実施例の構成を適用することができる。
(実施例1)
図4(a)は、実施例1の固定機構Mの平面図であり、図4(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図4(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。固定機構Mは、上述した構成のモジュール1と、そのモジュール1を挟み込んで固定する固定部材2とで構成される。固定部材2は、建物の屋根や壁面等の設置面に設置されて、モジュール1を保持、固定するものであり、一対の平板部21・22と、押圧部23と、電力取出接続部24とを有している。
平板部21・22は、間隙S(図5(a)参照)を介して対向するように連結部25を介して連結されている。間隙Sは、モジュール1の厚さと同等の開口長さ(高さ)を有しており、モジュール1が差し込まれるスリットを構成している。間隙Sがモジュール1の厚さと同等の開口長さを有していれば、モジュール1を間隙Sに差し込むだけでもある程度の固定の効果は得られ、押圧部23による固定(本固定)の前に仮固定を行うことができる。なお、間隙Sはモジュール1の厚さよりも大きな開口長さとなっていてもよい。この場合、モジュール1の固定は、押圧部23による固定のみとなる。
本実施例では、一対の平板部21・22は、モジュール1の差し込み方向の下流側の端部でのみ、連結部25によって連結されている。この結果、固定部材2は、図4(b)に示すように、全体として断面略コの字型(断面略横U字型)の形状となっている。また、平板部21・22および連結部25は、モジュール1の幅方向に対応する方向、すなわち、モジュール1の差し込み方向に垂直な方向(以下、単に幅方向とも称する)に長尺状に形成されている。本実施例では、平板部21・22および連結部25は一体形成されているが、それぞれの部材を接着剤等で連結して構成されていてもよい。
また、一方の平板部21には、貫通孔21aが設けられており、この貫通孔21aに押圧部23の少なくとも一部(例えばねじ部分)が挿入される。貫通孔21aの貫通方向は、間隙Sに差し込まれるモジュール1の面に対して略垂直方向となっている。本実施例では、上記の貫通孔21aが、モジュール1の電極19a・19bの位置に対応して、モジュール1の幅方向の2か所に設けられている。貫通孔21aの内面には、ねじ溝が切られており、押圧部23のねじ部分と螺合するようになっている。なお、貫通孔21aの直径は、例えば1mm〜100mm程度であるが、特に限定されるものではない。
押圧部23は、平板部21の貫通孔21aに少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、間隙Sに差し込まれたモジュール1の押圧およびその解除を行うものであり、モジュール1を押圧する力を伝達する力伝達部を構成している。本実施例では、押圧部23は、貫通孔21aに螺合するねじで構成されており、2つの貫通孔21aに対応して2つ設けられている。押圧部23は、モジュール1と面で接触する面接触部としての押圧面23aを有しており、この押圧面23aによってモジュール1を押圧することが可能である。
電力取出接続部24は、間隙Sに差し込まれたモジュール1から電力を取り出すための電極および配線で構成されている。この電力取出し接続部24は、平板部21の貫通孔21aの延長上でモジュール1の電極19と接触するように設けられている。本実施例では、電力取出し接続部24は、一方の平板部21の貫通孔21aの直下を含んで露出するように、他方の平板部22に設けられている。
電力取出接続部24も、モジュール1の電極19a・19bの位置に対応して2か所に設けられており、それぞれ外部配線26と接続されている。外部配線26は、例えばリード線で構成されており、例えば外部端子ボックスや隣接するモジュール1などに接続されている。なお、正側の電極19aに対応する電力取出接続部24および外部配線26を、電力取出接続部24aおよび外部配線26aとし、負側の電極19bに対応する電力取出接続部24および外部配線26を、電力取出接続部24bおよび外部配線26bとする。
次に、固定部材2にモジュール1を固定する手順について説明する。まず、図5(a)に示すように、平板部21の貫通孔21aに押圧部23としてのねじを螺合させ、ある程度ねじ込む。これにより、押圧部23は、貫通孔21aの貫通方向における間隙S側に移動する。
続いて、図5(b)に示すように、間隙Sにモジュール1を差し込んで仮固定する。このとき、電極19が平板部22側を向くように、モジュール1を間隙Sに差し込む。そして、この状態で押圧部23をモジュール1側にさらにねじ込み、間隙S側に移動させる。その結果、図5(c)に示すように、押圧部23がモジュール1と対向する押圧面23aでモジュール1を押圧し、これによって、モジュール1が固定部材2に固定される。
ここで、電力取出接続部24は、貫通孔21aの直下で露出しているので、間隙Sに差し込まれたモジュール1を押圧部23が押圧するのと同時に、モジュール1の電極19と電気的に接続される。これにより、モジュール1で発生した電力を、電力取出接続部24および外部配線26を介して外部に取り出すことが可能となる。
なお、モジュール1の固定を解除する場合は、押圧部23を逆方向に回してモジュール1とは反対側に退避させてモジュール1の押圧を解除すればよい。これにより、モジュール1の固定を解除することができ、モジュール1を固定部材2から取り外すことが可能となる。
以上のように、モジュール1が差し込まれる間隙Sを形成する一対の平板部21・22は、連結部25によって連結されているので、モジュール1の固定の際に平板部21・22の相対的な位置合わせは全く不要となり、位置合わせによる固定作業の煩雑化を回避することができる。
また、押圧部23によるモジュール1の押圧およびその解除によって、固定部材2に対するモジュール1の着脱を行うので、モジュール1を損傷させることなく着脱を行うごとができる。しかも、押圧部23の少なくとも一部が貫通孔21aに位置して、押圧部23が貫通方向に移動することにより、上記のように、押圧部23はモジュール1と対向する押圧面23aでモジュール1を押圧することが可能となる。このように、押圧部23は面(押圧面23a)でモジュール1を押圧することができるので、モジュール1を強く固定することができる。よって、信頼性を確保したままモジュール1を強く固定することができる。
さらに、電力取出接続部24は、貫通孔21aの延長上でモジュール1の電極19と接触するように設けられているので、押圧部23が貫通孔21aに沿って移動し、モジュール1を押圧するのと同時に、モジュール1の電極19と確実に電気的に接続されることになり、モジュール1の固定と同時に、モジュール1から電力を取り出すことが可能となる。したがって、モジュール1の固定作業とは別途の配線作業を不要にすることができ、固定作業および配線作業を含めたモジュール1の設置作業を容易にすることができる。
特に、電力取出接続部24は、平板部21の貫通孔21aの直下を含んで露出するように、平板部22に設けられているので、上記のように電極19が平板部22側となるようにモジュール1を間隙Sに差し込み、貫通孔21a内を移動する押圧部23によってモジュール1を押圧したときに、その押圧と同時に、電力取出接続部24の露出部が電極19と電気的に接続される。これにより、モジュール1の固定と同時に、モジュール1から電力を確実に取り出すことができる。
また、本実施例では、固定部材2は、断面が略コの字型で形成されているので、モジュール1を間隙Sに差し込んでいったときに、モジュール1が連結部25に当たると、モジュール1はそれ以上奥には進まない。つまり、連結部25が差し込み方向の位置決め部材として働き、差し込み方向におけるモジュール1の固定位置を一定にすることができる。
また、押圧部23は、モジュール1を押圧する面積を持つ押圧面23aを有しているので、この押圧面23aでモジュール1を押圧して、モジュール1を強く固定することができる。
ところで、図6は、固定部材2の他の構成を示す断面図である。同図に示すように、固定部材2の平板部21に設けられる貫通孔21aは、第1貫通孔21aと、それよりも小径の第2貫通孔21aとを連結して構成されていてもよい。押圧部23が、外周面がねじ形状のねじ部23bと、ねじ部23bよりも大径の頭部23cとで構成されている場合、第2貫通孔21aは、押圧部23のねじ部23bと螺合し、第1貫通孔21aは、押圧部23の頭部23cを受け入れる(頭部23cが入り込む)。したがって、押圧部23は、モジュール1の押圧時にその全体が貫通孔21aに入り込むことになり、平板部21の外面から突出する部分がなくなる。
また、図7(a)〜図7(c)は、固定部材2のさらに他の構成を示す断面図である。本実施例では、押圧部23をねじで構成した例について説明したが、これに限定されるわけではなく、図7(a)に示すように、円柱型のピンで構成してもよいし、図7(b)に示すように、逆テーパー形状で構成してもよい。また、図7(c)に示すように、押圧部23としてのねじは、頭部が角ばった形状であってもよい。
また、図8(a)〜図8(c)は、固定機構Mにおける固定部材2の配置例を示す平面図である。固定部材2(平板部21・22)の幅や数、固定部材2によるモジュール1の固定位置は、特に限定されるものではない。例えば、図8(a)に示すように、固定部材2は、モジュール1の差し込み方向の一端側に1つのみ設けられて、モジュール1を固定してもよいし、図8(b)(c)に示すように、差し込み方向の両端にそれぞれ設けられて、それぞれの固定部材2でモジュール1を固定してもよい。
このとき、1つの固定部材2が有する貫通孔21a、押圧部23および電力取出接続部24の数は、図8(b)に示すように1個であってもよいし、図8(c)に示すように複数であってもよい。いずれの場合でも、複数の固定部材2を用い、各固定部材2のそれぞれの貫通孔21a、押圧部23および電力取出接続部24を、モジュール1の正負の電極19a・19bのそれぞれに対応させることで、モジュール1から電力を取り出すことが可能となる。また、貫通孔21a、押圧部23および電力取出接続部24の位置は、固定部材2におけるモジュール1の幅方向の端部であってもよいし、中央部であってもよい。
また、図9は、固定機構Mの他の構成を示す断面図であり、図10は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。固定部材2において、電力取出接続部24にて取り出した電力の外部への引き出し位置は、特に限定されるものではない。例えば図9に示すように、電力取出接続部24を、電極19の下方で方向を折り曲げて固定部材2の背面(モジュール1が差し込む側とは反対側の面)に引き出し、その背面から外部配線26を介してモジュール1の電力を取り出してもよい。また、図10に示すように、電力取出接続部24を、固定部材2の底面(平板部22の間隙Sとは反対側の面)に引き出し、その底面から外部配線26を介してモジュール1の電力を取り出してもよい。
また、図11(a)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す平面図であり、図11(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図11(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。このように、電力取出接続部24を、固定部材2の側面(モジュール1の幅方向の両端の面)に引き出し、その側面から外部配線26を介してモジュール1の電力を取り出してもよい。
なお、押圧部23によるモジュール1の押圧時に、モジュール1の電極19と十分な導通が得られるのであれば、貫通孔21aの直下における、電力取出接続部24における電極19との接触部の大きさや位置は特に限定されるものではない。
(実施例2)
図12(a)は、実施例2の固定機構Mの斜視図であり、図12(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図12(c)は、上記固定機構Mの平面図である。本実施例では、固定機構Mの固定部材2の一対の平板部21・22は、モジュール1の差し込み方向に垂直な幅方向の両端でのみ、連結部27によって連結されている。この結果、固定部材2は、全体として断面が略ロの字型(断面略四角形の枠状)で形成されていることになる。本実施例では、平板部21・22および連結部27は一体形成されているが、それぞれの部材を接着剤等で連結して構成されていてもよい。
なお、固定部材2が断面略ロの字型であるため、電力取出接続部24は、固定部材2の側面(連結部27の外表面)に引き出され、外部配線26と接続されている。
本実施例のように、固定部材2が断面略ロの字型である場合、モジュール1の差し込み口が2つ形成されるため、一対の平板部21・22の間隙Sに対して、互いに正反対の2方向のどちらからでも(図面では左右のどちらの方向からでも)モジュール1を差し込むことができる。
また、図13(a)は、固定機構Mの他の構成を示す斜視図であり、図13(b)は、上記固定機構Mで固定されるモジュール1の斜視図であり、図13(c)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図である。このように、固定部材2が断面ロの字型の場合、2つのモジュール1を互いに正反対の方向から固定部材2に差し込んで、これらを同時に固定することもできる。
このとき、図13(b)に示すように、各モジュール1の電極19(19a・19b)を導電性テープで構成し、かつ、ラミネート部分から引き出すように構成し、互いの電極19(導電性テープ)が電力取出接続部24上で重なるように2つのモジュール1を固定部材2に差し込んで、電極19の重なり部分を押圧部23で押圧すれば、2つのモジュール1を同時に固定できるとともに、2つのモジュールの電極19同士を電気的に接続することができる。
したがって、例えば、一方のモジュール1の電極19a・19bと、他方のモジュール1の電極19b・19aとをそれぞれ重ねて電気的に接続することにより、各モジュール1の直列接続を実現することができる。逆に、一方のモジュール1の電極19a・19bと、他方のモジュール1の電極19a・19bとをそれぞれ重ねて電気的に接続することにより、各モジュール1の並列接続を実現することができる。
(実施例3)
図14(a)は、実施例3の固定機構Mの斜視図であり、図14(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図である。本実施例では、実施例2の構成、すなわち、固定部材2が断面ロの字型の構成において、貫通孔21aおよび押圧部23が、平板部21の幅方向両側で、モジュール1の差し込み方向に沿って2つずつ設けられており、計4つ設けられている。そして、電力取出接続部24は、各貫通孔21aの直下を含んで露出するように、平板部22に設けられている。
しかも、電力取出接続部24は、異なるモジュール1が一対の平板部21・22の間隙Sに互いに反対方向から差し込まれ、各押圧部23によって各モジュール1が押圧されたときに、各モジュール1の電極19同士を電気的に接続するように設けられている。これにより、例えば、一方のモジュール1の電極19a・19bは、別々の電力取出接続部24により、他方のモジュール1の電極19b・19aとそれぞれ電気的に接続される。
このように、貫通孔21aおよび押圧部23が、モジュール1の差し込み方向に沿って複数設けられているので、異なるモジュール1が固定部材2に差し込まれたときでも、各モジュール1を対応する押圧部23で押圧して固定することができる。つまり、複数のモジュール1を1つの固定部材2で同時に固定することができる。
しかも、各押圧部23を押圧したときに、上記のように、電力取出接続部24によって各モジュール1を直列に接続することができるので、大きな電力を取り出すことができる。
なお、一方のモジュール1の電極19a・19bの形成位置を逆にして、2つのモジュール1を固定部材2に差し込めば、一方のモジュール1の電極19a・19bは、別々の電力取出接続部24により、他方のモジュール1の電極19a・19bとそれぞれ電気的に接続されることになり、複数のモジュール1の並列接続も可能となる。
なお、貫通孔21aおよび押圧部23は、モジュール1の差し込み方向に3つ以上設けられてもよい。そして、少なくとも1つのモジュール1は、モジュール1の差し込み方向に並ぶ2つ以上の押圧部23によって押圧されてもよい。
(実施例4)
図15(a)は、実施例4の固定機構Mの断面図である。上述した固定部材2の押圧部23は、面接触部品28と、外力付与部29とが一体形成されて構成されていてもよい。面接触部品28は、モジュール1と面で接触する面接触部28aを有しており、例えば薄い円柱で構成されている。面接触部28aの面積は、外力付与部29の断面積よりも大きい。
一方、外力付与部29は、モジュール1を押圧する方向に貫通孔21a内を移動することにより、上記押圧方向の外力を面接触部品28に付与するものであり、例えば面接触部品28よりも厚い円柱で構成されている。面接触部品28と外力付与部29とは一体形成されて押圧部23が構成されているため、押圧部23は予め固定部材2側にセットされている。
本実施例の構成によれば、外力付与部29によってモジュール1を押圧する方向の外力を面接触部品28に付与し、モジュール1を押圧するときに、面接触部品28の面接触部28aがモジュール1を面で押圧する。これにより、モジュール1を強く固定することができる。また、面接触部品28と外力付与部29とは一体形成されているので、外力付与部29の押圧方向の外力を面接触部品28に確実に伝達して、モジュール1を押圧することができる。
また、面接触部品28の面接触部28aの面積は、外力付与部29の断面積よりも大きいので、外力付与部29が単独でモジュール1を押圧する場合に比べて、モジュール1との接触面積が増大し、モジュール1をより強く固定することができる。
ところで、図15(b)(c)は、固定機構Mの他の構成を示す断面図である。これらのように、押圧部23の面接触部品28の形状は、上記の円柱形に限定されるわけではなく、外力付与部29からモジュール1側に向かって幅が広くなるテーパー形状であってもよい。
(実施例5)
図16(a)は、実施例5の固定機構Mの断面図である。本実施例では、固定部材2において、押圧部23が、互いに別体の面接触部品28と外力付与部29とで構成されている点以外は、実施例4と同じである。つまり、面接触部品28と外力付与部29とは分離可能である。なお、本実施例では、外力付与部29をボルトで構成している。
このように、面接触部品28と外力付与部29とが別体で構成される場合、例えば、外力付与部29としてのボルトを平板部21にセットしておき、面接触部品28をモジュール1上に載置して、モジュール1とともに間隙Sに差し込むようにすることができる。このように、面接触部品28と外力付与部29とを別々に固定部材2にセットすることが可能となり、これらのセットが容易となる。
また、面接触部品28と外力付与部29とを一体成形する必要がなくなるので、既存の部品を利用して(例えば既存のボルトを外力付与部29として利用して)押圧部23を構成することも可能となり、これらの部品を組み合わせて押圧部23を容易に実現することが可能となる。
図16(b)(c)は、固定機構Mの他の構成を断面図である。実施例4と同様に、押圧部23の面接触部品28の形状は、外力付与部29からモジュール1側に向かって幅が広くなるテーパー形状であってもよい。
(実施例6)
図17は、実施例6の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例5の図16(a)の構成、つまり、押圧部23が互いに別体の面接触部品28と外力付与部29とからなる構成において、固定部材2の平板部21に凹部30を形成している。凹部30は、押圧部23の面接触部品28が入り込むことによって、モジュール1の差し込み方向における面接触部品28の位置決めを行うものであり、貫通孔21aと連続して形成されている。
面接触部品28と外力付与部29とが別体で構成される場合でも、面接触部品28が凹部30に入り込むことにより、面接触部品28のモジュール1の差し込み方向の位置ずれを防止することができる。また、凹部30と貫通孔21aとは連続しているので、貫通孔21a内を移動する外力付与部29が、凹部30内の面接触部品28を確実に押圧することができ、その面接触部品28によってモジュール1を確実に押圧することができる。
なお、図17の例では、面接触部品28の一部を凹部30内に位置させるために、面接触部品28は予め平板部21側にセットしておく必要がある。このため、面接触部品28は、図示しない支持部材によって凹部30内で支持されるか、上記の支持部材がなくても、面接触部品28から間隙Sを介して固定部材2の外部に延びる切片を設けておく必要がある。後者の場合、切片を持って面接触部品28を上方に引き上げることにより、面接触部品29の一部を凹部30内に位置させながら、モジュール1を間隙Sに差し込むことができる。
ところで、図18は、固定機構Mの他の構成を示す断面図である。同図に示すように、面接触部品28における外力付与部29との接触側の面に、窪み部28bを形成してもよい。窪み部28bは、外力付与部29の先端が入り込むことによって、モジュール1の差し込み方向、およびこれに垂直なモジュール幅方向における面接触部品28の位置決めを行うものである。なお、ここでは、面接触部品28を確実に位置決めできるように、外力付与部29の先端に丸みを持たせて、窪み部28bに入り込みやすくしている。
この構成では、外力付与部29の先端が面接触部品28の窪み部28bに入り込むことにより、窪み部28bが滑り止めとして機能し、面接触部品28の位置ずれを、モジュール1の差し込み方向および幅方向の両方向において防止することができる。
なお、面接触部品28に窪み部28bを設ける場合、上記のようにモジュール1の差し込み方向の位置決めもできるので、平板部21における上述した凹部30の形成を省略することもできる。
(実施例7)
図19(a)(b)は、実施例7の固定機構Mの断面図であって、押圧部23によるモジュール1の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、押圧部23の面接触部品28が、外力付与部29がモジュール1の押圧方向に移動するにつれて、モジュール1との接触面積が増大するように変形する変形部31で構成されている。変形部31は、導電性材料(例えば金属)で形成されており、電力取出接続部24を兼ねている。
変形部31は、1つの平板を折り曲げてなる断面略コの字型(断面横U字型)の板ばねで構成されており、モジュール1を両面から挟み込むように弾性変形することが可能である。また、変形部31は、外力付与部29による押圧前の状態では、モジュール1の差し込み方向上流側に向かって開口長さ(開口高さ)が徐々に広がる形状となっている。
図19(a)に示すように、変形部31の開口部にモジュール1を挿入した後、外力付与部29がモジュール1の押圧方向に移動すると、外力付与部29は変形部31と接触する。そして、さらに外力付与部29が押圧方向に移動すると、変形部31はモジュール1との接触面積が徐々に増大するように変形し、図19(b)に示すように、モジュール1を挟み込むと同時に、モジュール1の電極19と電気的に接続される。
このように、面接触部品28としての変形部31は、外力付与部29の押圧により、モジュール1との接触面積が増大するように変形するので、最終的には大きな接触面積でモジュール1を挟み込んで、モジュール1を強く固定することができる。また、変形部31が電力取出接続部24を兼ねており、変形部31がモジュール1を挟み込むと同時に、モジュール1の電極19と電気的に接続されるので、モジュール1の固定と同時に、モジュール1から電力を取り出すことができる。さらに、変形部31とモジュール1(特に電極19)との接触面積の増大により、これらの電気的な接続を低抵抗で行うことができる。
なお、図19(a)(b)では、モジュール1を電極19が上向き(平板部21側)となるように固定部材2に差し込んでいるが、図20に示すように、電極19が下向き(平板部22側)となるように固定部材2に差し込んでも、外力付与部29の押圧に伴う変形部31とモジュール1との接触面積の増大により、モジュール1を強く固定することができる。
また、本実施例では、面接触部品28としての変形部31を全て導電性材料で形成した例について説明したが、変形部31の一部が導電性材料で形成されていてもよい。例えば、図21(a)(b)は、固定機構Mの他の構成を示す断面図である。このように、変形部31は、一部が導電性材料からなる導電部31aであり、残りが非導電性材料からなる非導電部31bで構成されていてもよい。ただし、この場合は、電極19が非導電部31bと対向しないように、モジュール1を差し込む必要がある。
つまり、図21(a)に示すように、モジュール1を差し込んだときに、非導電部31bがモジュール1の上方に位置する場合は、電極19が下向きとなるようにモジュール1を差し込み、電極19と変形部31の導電部31aとを導通させる必要がある。逆に、図21(b)に示すように、モジュール1を差し込んだときに、非導電部31bがモジュール1の下方に位置する場合は、電極19が上向きとなるようにモジュール1を差し込み、電極19と変形部31の導電部31aとを導通させる必要がある。
また、図22(a)〜図22(c)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。これらに示すように、面接触部品28としての変形部31は、弾性を有する楔形で構成されていてもよい。つまり、変形部31は、2つの平板部31c・31dが鋭角をなすように、それぞれの一端側でのみ連結されて構成されていてもよい。
この構成では、図22(a)に示すように、変形部31は、平板部31cが間隙S内に斜めに突出するように配置される。この状態から、図22(b)に示すように、外力付与部29と変形部31との間にモジュール1を差し込み、外力付与部29がモジュール1の押圧方向に移動すると、その移動に伴い、平板部31cは平板部31dとのなす角が小さくなるように変形し、その一方で、モジュール1との接触面積が増大する。そして、最後は、図22(c)に示すように、平板部31cが平板部31d上に重なった状態でモジュール1が固定される。
したがって、変形部31を楔形で構成した場合でも、外力付与部29の押圧に伴って、変形部31とモジュール1との接触面積が増大するため、モジュール1を強く固定することができる。
(実施例8)
図23(a)〜図23(c)は、実施例8の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2の平板部21に切り欠き部32が形成されている。切り欠き部32は、モジュール1の厚さ方向に対応する間隙Sの開口長さ(高さ)が、モジュール1の差し込み方向上流側に向かうにつれて広がるテーパー形状の面で構成されている。なお、切り欠き部32は、平板部22に設けられもよいし、平板部21・22の両方に設けられてもよい。また、切り欠き部32を構成するテーパー形状の面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。
図23(a)の固定部材2にモジュール1を差し込む場合、図23(b)に示すように、モジュール1を切り欠き部32に接触させながら間隙S内に差し込む。モジュール1の差し込みが完了すると、図23(c)に示すように、押圧部23による押圧によってモジュール1が押圧され、固定される。
このように切り欠き部32を設けることにより、平板部21・22の間隙Sが狭くても(モジュール1の厚さとほぼ同じくらいであっても)、また、図23(b)に示すように、モジュール1がフレキシブルで撓みが発生するものであっても、そのモジュール1を切り欠き部32のテーパー面に沿って間隙Sに導き、差し込むことが可能となり、その差し込みが容易となる。
(実施例9)
図24(a)〜図24(c)は、実施例9の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2がさらにロック機構40を有している。ロック機構40は、押圧部23によってモジュール1を押圧した状態を維持する機構であり、蓋部41と、係止部42と、弾性体43とを有して構成されている。
蓋部41は、平板部21に回動可能に設けられており、鍔部41aを有している。係止部42は、モジュール1の差し込み方向にスライド可能であり、これによって、鍔部41aの係止およびその解除を行う。弾性体43は、押圧部23を弾性力によって押圧するものであり、蓋部41における押圧部23との接触面に設けられている。なお、弾性体43なしでロック機構40を構成することも可能である。
図24(a)に示すように、固定部材2にモジュール1を差し込むと、図24(b)に示すように、鍔部41aが係止部42に係止されるまで、蓋部41を回動させて閉じる。このとき、蓋部41に設けられた弾性体43により、押圧部23にはモジュール1を押圧する方向の外力が与えられ、この押圧部23によってモジュール1が押圧、固定される。
モジュール1の固定を解除する場合は、図24(c)に示すように、係止部42をスライドさせて鍔部41aの係止を解除する。これにより、蓋部41を開く方向に回動させて、押圧部23によるモジュール1の押圧を解除し、モジュール1を取り出すことが可能となる。
本実施例のように、固定部材2にロック機構40を設けることにより、モジュール1を固定部材2に固定した状態を維持することができる。特に、蓋部41に弾性体43を設けて押圧部23を押圧することにより、ロック時に押圧部23を強く押圧することができ、モジュール1を強く固定することができる。
また、押圧部23が図24(a)(b)(c)のように、円柱型のピンで構成される場合、ロック機構40(特に蓋部41)がなければ、押圧部23と貫通孔21aとの隙間から、異物(水分、塵埃)が入り込み、固定したモジュール1からの電力の取り出しに悪影響を与えるおそれが懸念される。この点、ロック機構40を設けることで、押圧部23と貫通孔21aとの隙間を塞ぐことができるので、防水、防塵効果を得ることができ、モジュール1からの電力の取り出しを良好に行うことができる。
ところで、図25は、固定機構Mの他の構成を示す断面図である。ロック機構40の弾性体43は、押圧部23を付勢する付勢部材(例えばばね)で構成されてもよい。また、図26は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。ロック機構40の蓋部41は、ロック状態(蓋部41の閉状態)において、平板部21に設けられた凹部21bに入り込んで、平板部21の外表面と面一となるように設けられてもよい。
図27(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、ロック機構40の蓋部41を閉める前後の状態をそれぞれ示している。図27(b)のロック状態において、平板部21の上面のほぼ全面に蓋部41が位置するように、蓋部41の回動支点を設けて蓋部41を回動させる構成としてもよい。
図28は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。ロック機構40の蓋部41は、平板部21上をスライドすることによって、押圧部23をモジュール1の押圧方向に移動させるスライド部材44で構成されてもよい。この構成では、スライド部材44のスライド方向と、押圧部23の移動方向とが直交するため、互いの接触部をテーパー形状にすることで、スライド部材44のスライドおよび押圧部23の移動をスムーズに行うことができる。
図29(a)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。また、図29(b)は、その固定機構Mのロック機構40の係止部42の開口部42aの形状を示す平面図であり、図29(c)は、ロック機構40の蓋部41の構成を示す斜視図である。さらに、図29(d)は、蓋部41によるロック前の状態を示す平面図であり、図29(e)は、蓋部41によるロック後の状態を示す平面図である。
蓋部41は、薄い板状の第1平板部45と、その第1平板部45上に形成されて、第1平板部45よりも短い第2平板部46とで構成されている。第1平板部45と第2平板部46の幅はほぼ同じである。係止部42の開口部42aは、円形の開口部の互いに対向する2か所が外側にさらに突出した形状で形成されている。
また、開口部42aにおいて、円形開口部の直径を長さR1(mm)とし、2か所の突出方向に沿った開口長さの最大値を長さR2(mm)とする。第1平板部45の長さは、係止部42の開口部42aの長さR1よりも長く、長さR2よりも短い。一方、第2平板部46の長さは、開口部42aの長さR1よりも短い。また、第2平板部46の端部は、開口部42aの円形部分に沿う形状となっている。
上記の構成において、蓋部41を閉めてロックする場合には、図29(d)に示すように、蓋部41の第1平板部45を、係止部42の開口部42aの長さR2方向に沿うように、開口部42aに嵌める。そして、蓋部41を若干押圧しながら、蓋部41を90度回転させる。これにより、図29(e)に示すように、第1平板部45の端部45aが係止部42の開口部42aの外側で係止部42に引っ掛かり、蓋部41がロックされることになる。この状態から、蓋部41のロックを解除する場合には、蓋部41をさらにどちらかの方向に90度回転させて、図29(d)の状態に戻せば、係止部42による端部45aの係止が解除されるので、蓋部41を開口部42aから抜き出して、ロックを解除することができる。
このように、蓋部41および係止部42の開口部42aを上記の形状で形成した場合でも、ロック機構40を確実に実現することができる。
(実施例10)
図30(a)(b)は、実施例10の固定機構Mの断面図である。本実施例では、実施例9の図26の構成において、押圧部23が導電性材料で構成されて、電力取出接続部24の一部を兼ねている。また、電力取出接続部24は、押圧部23を介してモジュール1から電力を取り出す配線47を有している。配線47は、押圧部23との接触側に楔形の折曲部47aを有しており、押圧部23の移動時に折曲部47aが変形して押圧部23との接触面積が増大するようになっている。
本実施例では、図30(a)に示すように、電極19が上向きとなるように、つまり、電極19が押圧部23側を向くように、蓋部41を開いた状態でモジュール1を間隙Sに差し込む。蓋部41によるロック前の状態、つまり、押圧部23がモジュール1を押圧していない状態では、折曲部47aが開いた状態となっており、折曲部47aと押圧部23との接触面積は最小(ゼロを含む)となっている。
この状態から、蓋部41を回動させて押圧部23をモジュール1側に移動させると、折曲部47aは閉じる方向に変形し、また、折曲部47aと押圧部23との接触面積は増大する。そして、図30(b)に示すように、ロックが完了した状態では、押圧部23がモジュール1を押圧しており、モジュール1の電極19と押圧部23とが電気的に接続される。したがって、電力取出接続部24は、モジュール1から押圧部23および配線47aを介して電力を取り出すことができる。
以上のように、押圧部23が電力取出接続部24の一部を兼ねることにより、モジュール1を押圧部23が押圧するのと同時に、その押圧部23を介してモジュール1から電力を取り出すことができる。つまり、本実施例の構成であっても、電力取出接続部24は、モジュール1の固定と同時に、モジュール1から電力を取り出すことができる。
なお、押圧部23が電力取出接続部24の一部を兼ねる場合、押圧部23がモジュール1の電極19と電気的に接触し、この押圧部23を介してモジュール1から電力を取り出すことができることから、本実施例の構成であっても、電力取出接続部24は、押圧部23が移動する貫通孔21aの延長上でモジュール1の電極19と接触するように設けられていると言うことができる。
図31(a)(b)は、固定機構Mの他の構成を示す断面図であって、図31(a)は、モジュール1の一方の電極19側(例えば電極19b側)の断面図であり、図31(b)は、モジュール1の他方の電極19側(例えば電極19a側)の断面図である。このように、固定部材2は、モジュール1の一方の電極19側では、図30(a)(b)の構成を採用し、他方の電極19側では、図26の構成を採用してもよい。つまり、固定部材2において、モジュール1から電力を取り出す構成(押圧部23および電力取出接続部24の構成の仕方)は、正側と負側とで異なっていてもよい。
(実施例11)
図32(a)(b)は、実施例11の固定機構Mの断面図であって、押圧部23によるモジュール1の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、実施例1の構成において、押圧部23が、モジュール1との接触側に弾性体48を有している。弾性体48は、弾性変形が可能な樹脂材料で構成されている。
押圧部23が弾性体48を有していることにより、押圧部23によるモジュール1の押圧時に、弾性体48が弾性力によってモジュール1を押圧するとともに、図32(b)に示すように、弾性体48が弾性変形することによって弾性体48とモジュール1との接触面積が増大するため、モジュール1を強く固定することができる。
図33(a)は、固定機構Mの他の構成を示す断面図である。弾性体48の大きさは特に限定されるわけではなく、押圧部23によるモジュール1の押圧時に、モジュール1と接触できる大きさであればよい。したがって、押圧部23による押圧時に、弾性体48が貫通孔21aよりも狭い範囲でのみ広がる場合でも、上記した本実施例の効果を得ることができる。
図33(b)(c)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、実施例6の変形例をそれぞれ示している。図33(b)のように、押圧部23の面接触部品28におけるモジュール1との接触側に弾性体48を設けるようにしてもよく、図33(c)のように、面接触部品28そのものを弾性体48で構成してもよい。
図34(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、実施例7の変形例をそれぞれ示している。押圧部23の面接触部品28が、モジュール1を挟み込む変形部31で構成される場合、変形部31の非導電部31bを弾性体48で構成してもよい。
図35(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、押圧部23によるモジュール1の押圧前後の状態をそれぞれ示している。上述した弾性体48を設ける本実施例の構成は、固定部材2にロック機構40を設ける実施例9の構成(例えば図25の構成)にも勿論適用することができる。
図36(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、実施例9のさらなる変形例をそれぞれ示している。図36(a)に示すように、実施例9の図24(a)の構成において、押圧部23におけるモジュール1との接触側に弾性体48を設けるようにしてもよいし、図36(b)に示すように、押圧部23そのものを弾性体48で構成するようにしてもよい。
なお、弾性体48を設ける構成は、他の実施例の構成にも勿論適用することができる。また、上述のように、弾性体48は、固定部材2の構成部材と一体化されてもよく、部材の全体が弾性体48であってもよいし、一部が弾性体48であってもよい。弾性体48の数は、特に限定されるわけではない。
図37(a)(b)(c)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であって、それぞれ、実施例6の図17の構成、本実施例の図33(b)の構成、実施例9の図24(a)の構成の変形例を示している。これらのように、電力取出接続部24は、貫通孔21aの延長上でモジュール1の電極19を弾性力により押圧して電力を取り出す導電性弾性部材49を有していてもよい。導電性弾性部材49としては、例えば金属製のばねを用いることもできるし、導電性の樹脂を用いることもできる。
この場合、押圧部23によるモジュール1の押圧時に、導電性弾性部材49が弾性力によってモジュール1の電極19を押圧するため、モジュール1を強く固定しながら、モジュール1から電力を確実に取り出すことができる。
(実施例12)
図38(a)は、実施例12の固定機構Mの断面図であり、図38(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図38(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、モジュール1の長さ方向(差し込み方向)の両端を2つの固定部材2で固定しているが、固定部材2の一対の平板部21・22が、モジュール1の差し込み方向と垂直な幅方向に延びて形成されている。
例えば、図39に示すように、一対の平板部21・22が、モジュール1の幅方向に短い場合、フレキシブルなモジュール1にカール(撓み)が生じると、そのモジュール1を平板部21・22の間隙Sに差し込んだ後もカールが残り、カールを抑える別の部材がさらに必要となる。
これに対して、本実施例のように、平板部21・22がモジュール幅方向に長尺状である場合、図38(c)のように、平板部21・22でモジュール1を挟み込んでカールを抑えながら、モジュール1を固定することが可能となる。
なお、本実施例では、図38(c)に示すように、平板部21・22は、モジュール1の幅方向の両端が開いているが(連結されていないが)、図40(a)に示すように、モジュール1の幅方向の両端が閉じていてもよい(連結されていてもよい)。また、図40(b)に示すように、平板部21・22は、モジュール1の幅方向に長尺状ではあるが、モジュール1の幅よりも短くてもよい。さらに、固定部材2は、断面コの字型であってもよいし、モジュール1の差し込み方向から見てロの字型であってもよい。
(実施例13)
図41(a)は、実施例13の固定機構Mの断面図であり、図41(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図41(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、実施例12の構成において、固定部材2の貫通孔21aおよび押圧部23は、モジュール1の幅方向に延びて形成されている。また、本実施例では、さらに実施例9で示したロック機構40を備えており、ロック機構40の蓋部41もモジュール1の幅方向に延びて形成されている。
貫通孔21aおよび押圧部23が、モジュール1の幅方向に長尺状であることにより、押圧部23におけるモジュール1との接触面の面積が上記幅方向に増大する。これにより、押圧部23が貫通孔21aの貫通方向に沿ってモジュール1を押圧するときに、広い領域(面積)でモジュール1を押圧することができ、モジュール1をより強く固定することができる。
(実施例14)
図42(a)は、実施例14の固定機構Mの断面図であり、図42(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。本実施例では、実施例12の構成において、貫通孔21aおよび押圧部23は、モジュール1の幅方向に3か所以上形成されている。そして、電力取出接続部24は、2か所の貫通孔21aの延長上でモジュール1の正負の各電極19a・19bと接触するように設けられている。
この構成では、2か所の貫通孔21aに対応する押圧部23によってモジュール1を押圧するのと同時に、2か所の電力取出接続部24をモジュール1の各電極19a・19bと電気的に接続して電力を取り出すことができる。また、残りの押圧部23は、モジュール1を押圧して固定する専用の押圧部として働き、この押圧部23の押圧によって、モジュール1をより強く固定することができる。
つまり、本実施例では、モジュール1を押圧する押圧部23のトータルの数が、モジュール1の電極の数(2個)よりも確実に増えるので、モジュール1の電極の数と同数の押圧部23でモジュール1を押圧する構成に比べて、モジュール1をより強く固定することができる。
ところで、貫通孔21aおよび押圧部23の数は、3個以上であれば特に限定されるわけではなく、これらの形成位置についても、モジュール1の幅方向のどの位置でもよい。例えば、図43(a)は、固定機構Mの他の構成を示す断面図であり、図43(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図43(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。このように、貫通孔21aおよび押圧部23を、モジュール1の幅方向に4つ形成し、電力取出接続部24を、中央の2つの貫通孔21aの延長上でモジュール1の正負の各電極19a・19bと接触するように設けるようにしてもよい。
また、図44(a)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図であり、図44(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図44(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。このように、本実施例の構成と、実施例9のロック機構40とを組み合わせてもよい。このとき、ロック機構40は、全ての押圧部23に共通して1つだけ設けられてもよいし、各押圧部23に対応して複数設けられてもよい。つまり、1つのロック機構40で全ての押圧部23を押圧するようにしてもよいし、各ロック機構40で各押圧部23を個別に押圧するようにしてもよい。
(実施例15)
図45(a)は、実施例15の固定機構Mの断面図であり、図45(b)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。なお、図45(a)では、便宜上、モジュール1および押圧部23の図示を省略している。本実施例では、実施例1の構成において、固定部材2の平板部22に溝部50を形成している。この溝部50は、モジュール1の差し込み方向に延びて形成される凹部であり、その幅は、モジュール1の厚さに対応している(モジュール1の厚さとほぼ同等である)。
本実施例において、モジュール1を平板部21・22の間隙Sに差し込むときは、モジュール1を差し込み方向に沿った線で90度に折り曲げて断面略L字型とし、その状態で間隙Sに差し込めばよい。つまり、モジュール1を90度に折り曲げたときに、その折り曲げ部分を折曲部1Aとし、残りの折り曲がっていない部分を非折曲部1Bとすると、折曲部1Aを溝部50に挿入しながら、非折曲部1Bを間隙Sに差し込めばよい。折曲部1Aが溝部50に入り込むことにより、モジュール1の幅方向の位置ずれ、つまり、溝部50に垂直な方向の位置ずれを抑えながら、モジュール1を差し込むことが可能となり、上記方向の位置決めを容易に行うことができる。
なお、モジュール1を折り曲げるときは、モジュール1を間隙Sに差し込んだときに、モジュール1の電極19と電力取出接続部24とが電気的に接続されるように、モジュール1を折り曲げる必要がある。そのため、モジュール1の適切な折り曲げ位置が一目でわかるように、上記の折り曲げ位置にライン状の(溝部50に沿った方向の)マーキングを施しておくことが望ましい。これにより、モジュール1を常に適切な位置で折り曲げて間隙Sに差し込み、モジュール1の固定と同時に電力を取り出すことが可能となる。
(実施例16)
図46(a)(b)は、実施例16の固定機構Mの断面図であって、押圧部23の押圧前後の状態をそれぞれ示している。本実施例では、実施例1の構成において、押圧部23が位置決め部51を有している。位置決め部51は、押圧部23による押圧時に、モジュール1に設けられた凹部1mと噛み合うことにより、モジュール1の位置決めを行うものであり、例えば押圧部23のモジュール1との接触側の先端部51aで構成されている。
モジュール1を間隙Sに差し込んだ図46(a)の状態から、押圧部23を移動させてモジュール1を押圧すると、図46(b)に示すように、押圧部23の位置決め部51(先端部51a)がモジュール1の凹部1mに入り込み、噛み合う。これにより、モジュール1の差し込み方向および幅方向の位置ずれを低減しながら、モジュール1を強く固定することができる。
上記の例では、モジュール1における電極19の真裏に凹部1mを形成し、この凹部1mに押圧部23の位置決め部51を嵌合させているが、凹部1mの形成位置はこれに限定されるわけではなく、また、凹部1mの数も特に限定されるわけではない。また、押圧部23に設けられる位置決め部51は、モジュール1の凹部1mの位置や数に対応して設けられればよい。
例えば、図47(a)は、固定機構Mの他の構成を示す平面図であり、図47(b)は、同図(a)におけるA−A’線矢視断面図であり、図47(c)は、同図(a)におけるB−B’線矢視断面図である。この固定機構Mは、実施例14の図43(a)の構成において、凹部1mを、モジュール1における電極19の形成側とは反対側であって、電極19の真裏からずれた位置に複数(例えば2か所)形成し、各凹部1mに押圧部23の位置決め部51をそれぞれ嵌合させるようにしている。つまり、モジュール1を固定する専用の押圧部23に位置決め部51(先端部51a)を設けて、各位置決め部51をモジュール1の凹部1mに嵌合させるようにしている。このような構成であっても、モジュール1を位置決めしながら強く固定することができる。
図48(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。なお、これらでは、便宜上、モジュール1の電極19および電力取出接続部24の図示を省略している。図48(a)に示すように、面接触部品28と外力付与部29とを一体化して押圧部23を構成した実施例4の図15(a)の構成において、面接触部品28のモジュール1との接触側に凸部51bを形成し、この凸部51bをモジュール1の凹部1mに嵌合させるようにしてもよい。また、図48(b)に示すように、実施例6の図18の構成において、面接触部品28のモジュール1との接触側に凸部51bを形成し、この凸部51bをモジュール1の凹部1mに嵌合させるようにしてもよい。これらの構成では、各凸部51bが、上述した位置決め部51としてそれぞれ機能することになる。
図49(a)(b)は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。なお、これらでは、便宜上、モジュール1の電極19および電力取出接続部24の図示を省略している。図49(a)に示すように、実施例9の図24(a)の構成において、押圧部23のモジュール1との接触側に凸部51cを形成し、この凸部51cをモジュール1の凹部1mに嵌合させるようにしてもよい。また、図49(b)に示すように、実施例11の図33(a)の構成において、弾性体48のモジュール1との接触側に凸部51dを形成し、この凸部51dをモジュール1の凹部1mに嵌合させるようにしてもよい。これらの構成では、凸部51c・51dが、上述した位置決め部51としてそれぞれ機能することになる。
図50は、固定機構Mのさらに他の構成を示す断面図である。なお、同図では、便宜上、モジュール1の電極19および電力取出接続部24の図示を省略している。このように、実施例9の図24(a)の構成において、モジュール1に凸部1nを設ける一方、押圧部23のモジュール1との接触側に凹部51eを形成し、凸部1nを凹部51eに嵌合させてもよい。この場合は、凹部51eが上述した位置決め部51として機能することになる。
つまり、押圧部23の位置決め部51を凸部または凹部で形成し、モジュール1側の凹部または凸部と嵌合させる構成とすることにより、モジュール1の位置決めを行うことができる。
以上、各実施例で説明した固定部材2において、平板部21・22の少なくとも一部は透明であってもよい。例えば、平板部21・22の少なくとも一方において、モジュール1を挟み込んだときにモジュール1と対向する部分の少なくとも一部は、透明であってもよい。特に、平板部21の貫通孔21aの周辺部分は、透明であってもよい。このような構成は、例えば、平板部21・22を透明樹脂(例えばポリイミド)や透明なガラス基板で構成することによって実現することができる。
このように、平板部21・22の少なくとも一部が透明であると、モジュール1を間隙Sに差し込んで固定する際に、モジュール1と平板部21・22との位置合わせを、透明部分を介して目視で行うことができるため、その位置合わせが容易となる。
なお、以上の各実施例では、固定部材に固定されるモジュールとして、フレキシブルに構成された太陽電池モジュール(フレキシブルPV)を例として説明した。フレキシブルPVは、建物の屋根や壁面のみならず、曲面にも固定部材を介して設置することが可能であることから、設置の自由度が高く、さらに持ち運びも容易であるという利点がある。しかし、フレキシブルPV以外にも、ガラス基板等を用いて作製されたリジッドタイプの太陽電池モジュールも、上述した各実施例の固定機構に適用することは可能である。
なお、以上の各実施例で説明した構成を適宜組み合わせることによって固定機構や固定部材を構成し、モジュールを固定部材に固定することも勿論可能である。
本発明は、太陽電池モジュールを固定部材に固定する場合に利用可能である。
1 モジュール(太陽電池モジュール)
1m 凹部
1n 凸部
2 固定部材
19 電極
19a 電極
19b 電極
21 平板部
21a 貫通孔
22 平板部
23 押圧部
23a 押圧面(面接触部)
24 電力取出接続部
28 面接触部品
28a 窪み部
29 外力付与部
30 凹部
31 変形部
32 切り欠き部
40 ロック機構
48 弾性体
49 導電性弾性部材
50 溝部
51 位置決め部
51a 先端部(位置決め部)
51b 凸部(位置決め部)
51c 凸部(位置決め部)
51d 凸部(位置決め部)
51e 凹部(位置決め部)
M 固定機構
S 間隙

Claims (24)

  1. 太陽電池モジュールの固定部材であって、
    間隙を介して対向するように連結される一対の平板部と、
    一方の平板部に設けられる貫通孔に少なくとも一部が挿入された状態で貫通方向に移動することにより、前記間隙に差し込まれた前記モジュールの押圧およびその解除を行う押圧部と、
    前記間隙に差し込まれた前記モジュールから電力を取り出すための電力取出接続部とを備え、
    前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールの固定部材。
  2. 前記電力取出接続部は、前記一方の平板部の貫通孔の直下を含んで露出するように、他方の平板部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  3. 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向の下流側の端部でのみ連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  4. 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向に垂直な幅方向の両端でのみ連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  5. 前記貫通孔および前記押圧部は、前記モジュールの差し込み方向に沿って複数設けられており、
    前記電力取出接続部は、前記各貫通孔の直下を含んで露出するように設けられているとともに、異なるモジュールが前記一対の平板部の間隙に互いに反対方向から差し込まれ、前記各押圧部によって前記各モジュールが押圧されたときに、前記各モジュールの電極同士を電気的に接続するように設けら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の固定部材。
  6. 前記押圧部は、前記モジュールと面で接触する面接触部を有していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  7. 前記押圧部は、
    前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、
    前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、
    前記面接触部品は、前記外力付与部と一体形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  8. 前記面接触部の面積は、前記外力付与部の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  9. 前記押圧部は、
    前記モジュールと面で接触する面接触部を有する面接触部品と、
    前記モジュールを押圧する方向に前記貫通孔内を移動することにより、前記押圧方向の外力を前記面接触部品に付与する外力付与部とを有しており、
    前記面接触部品は、前記外力付与部と別体で構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  10. 前記一方の平板部には、前記面接触部品が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向における前記面接触部品の位置決めを行うための凹部が、前記貫通孔と連続して形成されていることを特徴とする請求項9に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  11. 前記面接触部品における前記外力付与部との接触側の面には、前記外力付与部の先端が入り込むことによって、前記モジュールの差し込み方向およびこれに垂直な方向における前記面接触部品の位置決めを行うための窪み部が形成されていることを特徴とする請求項9または10に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  12. 前記面接触部品は、前記外力付与部が前記モジュールの押圧方向に移動するにつれて、前記モジュールとの接触面積が増大するように変形する変形部で構成されており、
    前記変形部は、前記電力取出接続部を兼ねていることを特徴とする請求項9から11のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  13. 前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの厚さ方向に対応する前記間隙の開口長さが、前記モジュールの差し込み方向上流側に向かうにつれて広がる形状の切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  14. 前記押圧部によって前記モジュールを押圧した状態を維持するロック機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1から13のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  15. 前記押圧部は、前記モジュールとの接触側に弾性体を有していることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  16. 前記電力取出接続部は、前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極を弾性力により押圧して電力を取り出す導電性弾性部材を有していることを特徴とする請求項1から15のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  17. 前記一対の平板部は、前記モジュールの差し込み方向と垂直な幅方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項1から16のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  18. 前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項17に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  19. 前記貫通孔および前記押圧部は、前記幅方向に3か所以上形成されており、
    前記電力取出接続部は、2か所の前記貫通孔の延長上で前記モジュールの電極と接触するように設けられていることを特徴とする請求項17に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  20. 前記一対の平板部の少なくとも一方には、前記モジュールの差し込み方向に延びる溝部が形成されており、
    前記溝部の幅は、前記モジュールの厚さに対応していることを特徴とする請求項1から19のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  21. 前記一対の平板部の少なくとも一部は、透明であることを特徴とする請求項1から20のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  22. 前記押圧部は、前記モジュールに設けられた凹部または凸部と噛み合うことによって前記モジュールの位置決めを行う位置決め部を有していることを特徴とする請求項1から21のいずれかに記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  23. 前記押圧部は、前記電力取出接続部の一部を兼ねており、
    前記電力取出接続部は、前記間隙に差し込まれた前記モジュールを前記押圧部が押圧するのと同時に、前記モジュールの電極と電気的に接続される前記押圧部を介して、前記モジュールから電力を取り出すことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの固定部材。
  24. 請求項1から23のいずれかに記載の固定部材と、
    前記固定部材の一対の平板部の間隙に差し込まれて固定される太陽電池モジュールとからなることを特徴とする太陽電池モジュールの固定機構。
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