JP2013110266A

JP2013110266A - 太陽電池パネル用架台、太陽光発電装置および太陽光発電装置の設置構造

Info

Publication number: JP2013110266A
Application number: JP2011254000A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Inoue; 高策井上; Takeshi Kimura; 猛木村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-06-06

Abstract

【課題】高い発電効率を確保するための光反射機能の付与が容易であり、製品コストが抑制された太陽電池パネル用架台を提供すること。
【解決手段】太陽電池パネルＰが配設される傾斜部２と、この傾斜部２の後方側で起立して光反射する背面部３とを有する太陽電池パネル用架台１であって、少なくとも前記傾斜部２と前記背面部３とを樹脂によって一体成形する。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネル用架台、太陽光発電装置および太陽光発電装置の設置構造に関する。

地球環境を汚染しないクリーンなエネルギーとして太陽光発電装置が普及しつつある。一般に、太陽光発電装置は、水平面に対して平行または傾斜させて設置した架台上に、太陽光発電素子からなる太陽電池パネルを配設することで構成されている。

例えば、特許文献１には、太陽電池パネル（太陽光発電素子）の背面側に、隣り合う太陽電池パネル（太陽光発電素子）へ対向するよう配置された凹面鏡を備えた太陽光発電装置が提案されている。この太陽光発電装置は、光反射材としての凹面鏡によって、反射した太陽光が隣り合う太陽電池パネル（太陽光発電素子）へ入光するため、一日を通じて高い効率で発電することができる。

特開平７−４５８５４号公報

しかしながら、特許文献１の太陽光発電装置の場合、凹面鏡が架台とは別体とされており、架台への凹面鏡の取付が必ずしも容易ではないという問題がある。したがって、製造工程の複雑化に伴って、太陽光発電装置のコストを抑制することも難しい。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、高い発電効率を確保するための光反射機能の付与が容易であり、製品コストが抑制された太陽電池パネル用架台、および太陽光発電装置を提供することを課題としている。また、発電効率を高めるための太陽光発電装置の設置構造を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の太陽電池パネル用架台は、太陽電池パネルが配設される傾斜部と、この傾斜部の後方側で起立して光反射する背面部とを有する太陽電池パネル用架台であって、少なくとも前記傾斜部と前記背面部とが樹脂によって一体成形されていることを特徴としている。

この太陽電池パネル用架台においては、前記背面部は、光反射塗料が塗布されて形成されていることが好ましい。

この太陽電池パネル用架台においては、インサート成型によって、前記背面部は光反射部材を内包することが好ましい。

この太陽電池パネル用架台においては、前記背面部は、光反射材料を含む樹脂によって形成されていることが好ましい。

この太陽電池パネル用架台においては、前記傾斜部の左右両側で対向する側面部を有し、この側面部と前記傾斜部と前記背面部とが樹脂によって一体成形されており、前記背面部とともに前記側面部が光反射することがより好ましい。

本発明の太陽光発電装置は、前記のいずれかに記載の太陽電池パネル用架台の傾斜部に太陽電池パネルが配設されていることを特徴としている。

本発明の太陽光発電装置の設置構造は、前記太陽光発電装置が前後方向に複数連結して形成された列が、横方向に複数配置されており、太陽電池パネル用架台で光反射した太陽光が後方の太陽光発電装置の太陽電池パネルに入光することを特徴としている。

本発明の太陽電池パネル用架台および太陽光発電装置は、光反射機能の付与が容易であるため、製品コストを抑制することができる。また、本発明の太陽光発電装置の設置構造によれば、発電効率を高めることができる。

（Ａ）は、本発明の太陽電池パネル用架台の一実施形態を例示した斜視図である。（Ｂ）は、本発明の太陽光発電装置の一実施形態を例示した斜視図である。本発明の太陽光発電装置の設置構造の一実施形態を例示した斜視図である。本発明の太陽電池パネル用架台の別の実施形態を例示した斜視図である。図３に例示した太陽電池パネル用架台に太陽電池パネルを配設して形成した太陽光発電装置の設置構造を例示した斜視図である。図４に例示した太陽光発電装置の設置構造における光の反射経路を例示した横方向からの概要図である。

図１（Ａ）は、本発明の太陽電池パネル用架台の一実施形態を例示した斜視図であり、図１（Ｂ）は、本発明の太陽光発電装置の一実施形態を例示した斜視図である。

太陽電池パネル用架台１は、傾斜部２と、背面部３と、側面部４と、底面部５とが樹脂によって一体成形されている。

太陽電池パネル用架台１の材料の樹脂は、例えば、公知の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂などを適宜使用することができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などのα−オレフィン系樹脂、ABS樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂などのアクリル系樹脂などを１種または２種以上使用することができる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを１種または２種以上使用することができる。また、このような樹脂には、充填材などの添加物を適宜配合することもできる。

底面部５は略水平な方形に形成されており、底面部５の後方端部（傾斜部２の後方側）では、背面部３が略垂直に起立している。背面部３には、水平方向に複数の開口部３１が連続して設けられており、この開口部３１を介して外部の空気を内部に取り込むことで、発熱した太陽電池パネルを冷却することができる。さらに、背面部３の外側の面は光反射する性質を有し、太陽光を反射することが可能とされている。

また、底面部５と背面部３の間のコーナー部には横方向に亘って切欠け部６が設けられている。

傾斜部２は、背面部３の上端部から底面部５の前方端部へ向かって斜め下方に傾斜する枠状に形成されており、太陽電池パネルＰが配設される。具体的には、傾斜部２は、前辺部２１と、背面部３の上端の後辺部２２と、この前辺部２１と後辺部２２の左右の端部同士を連結する２つの横辺部２３、２４とによって形成されている。２つの横辺部２３、２４は、後辺部２２側から前辺部２１側へ向かって斜め下方に傾斜しており、傾斜部２の内側には、前辺部２１と、後辺部２２と、２つの横辺部２３、２４とによって囲まれた空間が形成されている。

また、傾斜部２と底面部５の先端側には、前方へ突出する突出部７が形成されている。突出部７の形状は、底面部５と背面部３の間のコーナー部の切欠け部６の形状と対応しており、突出部７と切欠け部６とを嵌合させることで、前後に隣り合う２つの太陽電池パネル用架台１を安定に連結することができる。

また、傾斜部２の傾斜角度（底面部５と傾斜部２の間の角度）は、太陽光発電装置１１の設置場所や季節などを考慮して、発電効率が高まるように適宜設計することができる。目安としては、例えば、１０°〜４０°程度の範囲を好ましく例示することができる。

側面部４は、傾斜部２の左右両側において、底面部５から略垂直に起立し、その上端部が傾斜部２と、その後方端部が背面部３と接続している。

そして、傾斜部２に太陽電池パネルＰを配設し一体化することで、太陽光発電装置１１とすることができる。具体的には、例えば、傾斜部２に対応する形状の太陽電池パネルＰを、傾斜部２を形成する前辺部２１と、後辺部２２と、２つの横辺部２３、２４とに接着固定等することで太陽光発電装置１１とすることができる。また、例えば、傾斜部２に対応する形状の太陽電池パネルＰを、前辺部２１と、後辺部２２と、２つの横辺部２３、２４とによって囲まれた空間に嵌合させることで太陽光発電装置１１とすることができる。太陽光発電装置１１は、傾斜部２に配設された太陽電池パネルＰに太陽光が入光することによって、発電可能とされている。

太陽電池パネル用架台１に配設する太陽電池パネルＰは、設置環境やコストなどを考慮して、例えば、単結晶型、多結晶型、アモルファスシリコン型など公知の各種形態のものを適宜使用することができる。

光反射する背面部３を形成する方法としては、例えば、以下の１）〜３）の方法を例示することができる。なお、以下の１）〜３）の方法のうちの２つの方法を併用することもできるし、３つの方法すべてを併用することもできる。

１）光反射性塗料を背面部３に塗布することで、光反射する背面部３を形成することができる。

光反射性塗料は、例えば、道路標識やトンネル壁面などに利用し得る各種の公知の塗料を使用することができる。具体的には、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、ジルコニアなどの透明微粒子が分散した塗料などを例示することができる。太陽電池パネル用架台１は、背面部３を含む全体が樹脂で一体成形されているため、背面部３の表面に光反射性塗料がなじみやすく、光反射機能を容易に付与することができる。また、光反射性塗料の塗布量、塗膜厚さなどは適宜設計することができ、塗布する領域も、背面部３の一部または全体であってもよい。

２）インサート成型によって、光反射部材を背面部３に内包させることで、光反射する背面部３を形成することができる。

光反射部材は、例えば、アルミニウム、ステンレス鉄鋼、銀、銅などからなる板材、シート材などを例示することができ、コストと製造性からアルミニウム薄板、アルミニウム薄板、ステンレス薄板などを好ましく例示することができる。例えば、このような光反射部材を金型内に挿入し、光反射部材の周りに樹脂を注入することで光反射部材と樹脂とを一体化させ、太陽電池パネル用架台１の背面部３に光反射部材を内包させることができる。これによって、太陽電池パネル用架台１の背面部３に、光反射機能を容易に付与することができる。また、この場合、太陽電池パネル用架台１は、透明性樹脂によって一体成形されることが好ましく、これによって、内包された光反射部材へ太陽光が到達するため、確実に光反射機能を発揮させることができる。

３）光反射材料を含む樹脂によって背面部３を形成することで、光反射する背面部３を形成することができる。

光反射材料は、例えば、ガラス微粒子、アルミニウム微粒子、銀微粒子、銅微粒子などの金属微粒子などを例示することができる。例えば、このような光反射材料を樹脂と混合して成形することで、背面部３を含む太陽電池パネル用架台１全体に光反射機能を容易に付与することができる。

太陽電池パネル用架台１は、樹脂によって一体成形されているため、背面部３に光反射機能を容易かつ確実に寸法精度良く付与することができ、例えば、光反射のための別体を太陽電池パネル用架台１に取り付ける必要がない。このため、太陽電池パネル用架台１および太陽光発電装置１１は、製造工程が比較的単純であり、コストが抑制されている。

図２は、本発明の太陽光発電装置の設置構造の一実施形態を例示した斜視図である。図２は図１で例示した太陽光発電装置を複数配置したものであるため、図２においては図１で示した符号の一部を示し、その他の符号は省略している。

太陽光発電装置１１は、前後に隣接する一方の太陽電池パネル用架台１の切欠け部６と他方の太陽電池パネル用架台１の突出部７とを嵌合させることで、前後に太陽電池パネル用架台１が連結され、前後方向に連なる列Ｌ１〜Ｌ４が横方向に形成されている。この列Ｌ１〜Ｌ４は、互いに太陽電池パネル用架台１における側面部４が当接している。なお、太陽電池パネル用架台１に太陽光発電装置１１と電気接続する部分を設けるとともに、切欠け部６と突出部７にそれぞれ電気接続部を設けることが好ましい。これによって、切欠け部６と突出部７とを嵌合させて電気接続部同士を結合させることで、複数の太陽光発電装置１１の電気接続を容易に行うことができる。

太陽電池パネル用架台１は光反射する背面部３を有しているため、早朝や夕方のような太陽の方向が太陽電池パネルＰの正面方向とずれる場合には、図２に例示したように太陽光発電装置１１を配置することで、太陽電池パネル用架台１の背面部３に達した太陽光は、後方へと光反射する。これによって、図２の矢印に例示したように、直接連結した後方の太陽光発電装置１１の太陽電池パネルＰに入光するとともに、その横方向に並ぶ別の列の太陽電池パネルＰへも反射光を入光させることができる。このため、太陽光発電装置１１の発電効率を向上させることができる。

図３は、本発明の太陽電池パネル用架台の別の実施形態を例示した斜視図である。図１で示した形態と共通する部分には同一の符号を付し、以下では説明は省略する。

太陽電池パネル用架台１は、図３中の斜線に示したように、背面部３の外側の面ととともに左右の側面部４の外側の面が光反射するように形成されている。側面部４に光反射機能を付与する方法は、背面部３と同様に上記１）〜３）の方法を例示することができる。

図４は、図３に例示した太陽電池パネル用架台に太陽電池パネルを配設して形成した太陽光発電装置の設置構造を例示した斜視図である。図４は、図３で例示した太陽電池パネル用架台に太陽電池パネルを配設した太陽光発電装置を複数配置したものであるため、図４においては、図３で示した符号の一部を示し、その他の符号は省略している。図５は、図４に例示した太陽光発電装置の設置構造における光の反射経路を例示した横方向からの概要図である。

太陽光発電装置１１は、前後に隣接する一方の太陽電池パネル用架台１の切欠け部６と他方の太陽電池パネル用架台１の突出部７とを嵌合させることで、前後に太陽電池パネル用架台１が連結され、前後方向に連なる列Ｌ５〜Ｌ７が横方向に形成されている。この太陽電池パネル用架台１の列Ｌ５〜Ｌ７は、隣接する横の列の太陽電池パネル用架台１の側面部４同士が対峙しているとともに、互いに間隔を空けて平行に配置されている。

太陽電池パネル用架台１は、背面部３とともに左右の側面部４が光反射するように形成されているため、例えば、図５の矢印に例示したように、太陽光は様々に反射して太陽電池パネルＰに入光し、発電効率を向上させることができる。

具体的には、例えば、図２で例示した形態と同様に、太陽電池パネル用架台１の背面部３に達した太陽光（図５中矢印Ａ）は、後方へと光反射し、反射光は、直接連結した後方の太陽光発電装置１１の太陽電池パネルＰへと入光する（図５中矢印Ａ１）。また、これとともに、太陽電池パネル用架台１の背面部３からの反射光は、その横方向に並ぶ別の列の太陽電池パネルＰへも入光する（図５中矢印Ａ２）。さらに、例えば、太陽電池パネル用架台１の側面部４に達した太陽光（図５中矢印Ｂ）は、後方へと光反射し、その横に隣接して並ぶ別の列の太陽電池パネルＰへ入光することができる（図５中矢印Ｂ１）。このため、太陽光発電装置１１の発電効率をさらに向上させることができる。

本発明の太陽電池パネル用架台、太陽光発電装置、太陽光発電装置の設置構造は、以上の形態に限定されず、様々な態様が可能である。例えば、太陽電池パネル用架台の側面部、底面部は必ずしも設ける必要はなく、傾斜部と背面部とが樹脂によって一体成形されていてもよい。また、太陽電池パネル用架台の背面部は平面状に形成するものに限定されず、曲面に形成することも可能である。太陽電池パネル用架台は、樹脂によって一体成形されているため、背面部を曲面に形成する場合でも、寸法精度良く、多量に形成することができる。

１太陽電池パネル用架台
２傾斜部
３背面部
４側面部
１１太陽光発電装置
Ｐ太陽電池パネル

Claims

太陽電池パネルが配設される傾斜部と、この傾斜部の後方側で起立して光反射する背面部とを有する太陽電池パネル用架台であって、少なくとも前記傾斜部と前記背面部とが樹脂によって一体成形されていることを特徴とする太陽電池パネル用架台。
前記背面部は、光反射塗料が塗布されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル用架台。
インサート成型によって、前記背面部は光反射部材を内包することを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池パネル用架台。
前記背面部は、光反射材料を含む樹脂によって形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池パネル用架台。
前記傾斜部の左右両側で対向する側面部を有し、この側面部と前記傾斜部と前記背面部とが樹脂によって一体成形されており、前記背面部とともに前記側面部が光反射することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池パネル用架台。
請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池パネル用架台の傾斜部に太陽電池パネルが配設されていることを特徴とする太陽光発電装置。
請求項６に記載の太陽光発電装置が前後方向に複数連結して形成された列が、横方向に複数配置されており、太陽電池パネル用架台で光反射した太陽光が後方の太陽光発電装置の太陽電池パネルに入光することを特徴とする太陽光発電装置の設置構造。