JP2023531622A - 線路損失の低い光起電力アレイ構造体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、光起電力アレイユニットとしての光起電力モジュールを多数含む線路損失の低い光起電力アレイ構造体を開示し、各光起電力モジュールは、１つの光起電力ストリング、または水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングを含み、光起電力モジュールは、長辺と短辺を含み、その長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスが設けられ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスは、光起電力モジュールの長辺の同一側に位置し、各ジャンクションボックス同士は、バスバーを介して電気的に接続され、かつ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび／または第２の端辺ジャンクションボックスはそれぞれ、その隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルコネクタを介して電気的に接続され、本発明は、光起電力アレイ構造体内のＤＣケーブルの線路長を大幅に短縮し、光起電力アレイ構造体内の線路損失を低減させることができる。【選択図】図１
Description
本願は、２０２０年０７月０４日に中国国家知識産権局特許庁に出願された「線路損失の低い光起電力アレイ構造体」と題する中国特許出願第２０２０１０６３５０６７８号、および「積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュール」と題する中国特許出願第２０２０２１２８５３７４Ｘ号の優先権を主張し、これらの内容全体は参照により本願に組み込まれる。
本発明は、光起電力の技術分野に属し、具体的には線路損失の低い光起電力アレイ構造体に関する。
光起電力アレイは、通常、高電圧・高出力の発電要求に応えるため、ケーブルコネクタを介して複数の光起電力モジュールを直列および／または並列に接続し、最終的にＤＣケーブルを介して電流をインバータに収束させる太陽光発電製品であり、光起電力モジュールは、一般に、導電性のグリッド線を介して多数のセルを直列および／または並列に接続した光起電力アレイユニットである。
本出願人は、従来技術において、光起電力アレイユニットとしての光起電力モジュールの内部の電流損失を低減するために、光起電力モジュールの内部電流および内部損失を低減できるハーフシートまたは積層シートなどの技術を使用するような多くの技術的解決手段が開示されていることを発見した。本出願人は、特許を検索した結果、光起電力モジュールを電気的に接続した光起電力アレイの損失の低減に関する技術的解決手段が見つけられないが、光起電力アレイは電流収束を達成するために多数の光起電力モジュールをケーブルで接続する必要があり、具体的には、従来の光起電力アレイでは、通常、光起電力モジュールの短辺方向（背面、場合によって受光前面であってもよい）にジャンクションボックスが設置され、ＤＣケーブルを介して各ジャンクションボックスが電気的に接続されるということを発見し、この構造は、多くのＤＣケーブルが消費されるだけではなく、光起電力アレイの線路損失を高くすることにも繋がっている。
このため、本願の発明者は、光起電力の分野における長年の研究開発経験と理論的知見に基づき、上記技術的課題を解決するための体系的な解決手段を求めることとした。本出願人は、線路損失を低減する考えに基づき、さらに独自のカラー鋼板タイルと独自の光起電力取付システムの解決手段を提案し、それらの技術的効果をより明確に説明するために、特許を一括して集中的に出願した。
これに鑑み、本発明の目的は、光起電力アレイ構造体におけるＤＣケーブルの線路長を大幅に短縮し、光起電力アレイ構造体内の線路損失を低減することができる線路損失の低い光起電力アレイ構造体を提供することである。
本発明で採用される技術的解決手段は以下のとおりである。
光起電力アレイユニットとしての光起電力モジュールを多数含む線路損失の低い光起電力アレイ構造体であり、各光起電力モジュールは１つの光起電力ストリング、または水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングを含み、前記光起電力モジュールは、長辺と短辺を含み、その長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスが設けられ、前記第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスは、前記光起電力モジュールの長辺の同一側に位置し、各ジャンクションボックス同士は、バスバーを介して電気的に接続され、かつ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび／または第２の端辺ジャンクションボックスはそれぞれ、その隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルコネクタを介して電気的に接続される。
好ましくは、前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間隔は、２００ｍｍ以上である。
好ましくは、前記光起電力モジュールは、前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間に位置する少なくとも１つの中間ジャンクションボックスを含み、各ジャンクションボックスは前記長辺の同一側に位置し、少なくとも１つのジャンクションボックスに少なくとも１つのダイオードが設けられ、当該ダイオードは、バイパス保護のため、その対応する光起電力ストリングの正負極間に逆並列に接続される。
好ましくは、前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間隔は、５００～２０００ｍｍである。
好ましくは、前記線路損失の低い光起電力アレイ構造体は、少なくとも２つのＡ型光起電力モジュールを直列に接続してなるＡ型光起電力モジュール列と、少なくとも２つのＢ型光起電力モジュールを直列に接続してなるＢ型光起電力モジュール列とを含み、前記Ａ型光起電力モジュール列と前記Ｂ型光起電力モジュール列は直列に接続され、かつ交互に平行に配列する構造を用いて取付基面に配置され、前記Ａ型光起電力モジュール列は、一端に位置するＡ型正極出力端と、他端に位置するＡ型負極出力端とを含み、前記Ｂ型光起電力モジュール列は、一端に位置するＢ型正極出力端と、他端に位置するＢ型負極出力端とを含み、前記Ａ型正極出力端と前記Ｂ型負極出力端が同一端に位置すると共に、前記Ａ型負極出力端と前記Ｂ型正極出力端が同一端に位置し、前記Ａ型負極出力端は、その隣接するＢ型光起電力モジュール列のＢ型正極出力端とケーブルコネクタを介して電気的に接続される。
好ましくは、各光起電力モジュールは、少なくとも２つの光起電力ストリングを含み、各光起電力ストリングは、直列に接続された、または積層して直列に接続された少なくとも２つのセルを含み、前記セルは完全なものセルまたはスライスしたものを用い、前記セルは結晶シリコンウエハであり、前記セル全体の片辺の長さは１００～２６０ｍｍである。
好ましくは、前記光起電力モジュールの封止層は、可撓性複合膜層および／またはガラス層を含む。
好ましくは、各ジャンクションボックスにはそれぞれダイオードが設けられると共に、前記長辺方向には、水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングが分布しており、水平または垂直に配列分布する少なくとも２つの光起電力ストリングの正負極間に１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、かつ各ダイオードの間は直列に接続されて、その対応する光起電力ストリングをバイパス保護するために用いられる。
好ましくは、前記長辺には、並列に分布しかつ直列および／または並列に接続された６ｎ個の光起電力ストリングが分布しており、並列に分布した２ｎ個ごとの光起電力ストリングの正負極間に、１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、ｎは１以上の正整数である。好ましくは、前記長辺には、水平に並列接続されかつ６ｎ個のセルを含む少なくとも２つの光起電力ストリングが分布しており、各行において、２ｎまたは３ｎまたは６ｎごとのセルの正負極間には、１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、ｎは１以上の正整数である。
光起電力ストリングを長辺方向に分布させることにより、光起電力モジュールは適切な電圧を容易に出力することができるとともに、本発明における長辺方向の同一側の両端に端辺ジャンクションボックスをそれぞれ設置することにも寄与し、よって、ジャンクションボックス間の電気接続ケーブルの使用量を大幅に削減することができる。
好ましくは、前記光起電力モジュールは、光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を採用する。
本願は、以下のような技術的効果を有する。
１、本願では、光起電力モジュールの長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面の同一側において、端辺ジャンクションボックスが設置され、光起電力モジュールの周知のバスバーを介して端辺ジャンクションボックス同士が電気的に接続されることが創造的に提案され、端辺ジャンクションボックスをケーブルコネクタによって他の光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスに電気的に接続することだけで、ジャンクションボックス間の電気接続ケーブルの使用量を大幅に削減することができ、複数の光起電力モジュールを直列・並列に接続して光起電力アレイ構造体を形成した場合、光起電力アレイ構造体におけるＤＣケーブルの線路長を大幅に短縮し、光起電力アレイ構造体内の線路損失を低減することができ、本発明では、端辺ジャンクションボックスの間に１つ又は複数の中間ジャンクションボックスが設置されることがさらに好ましく提案され、中間ジャンクションボックスは、光起電力ストリングのバイパス保護構造として使用することができると共に、第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間隔が大きい（例えば、間隔範囲が５００～２０００ｍｍ以上）光起電力モジュール構造をさらに満たすことができ、それによって、本発明はより優れた汎用性と普遍性を有する。
２、本願では、上記の１で提案した線路損失低減技術を積層型光起電力モジュールに適用することが特に好ましく、積層型光起電力モジュール製品に常に存在するジャンクションボックス間の長いＤＣケーブルの線路長と高い線路損失という欠点が非常によく解決され、また、本発明では、可撓性複合膜層を使用して積層型光起電力モジュール製品を封止することがさらに提案され、よって、積層型光起電力モジュールの封止重量が効果的に低減されるとともに、曲面設置効果が実現され、積層型光起電力モジュール製品の規模的な普及応用が強力に促進される。
３、本願では、好適な光起電力モジュール取付用カラー鋼板タイル構造が提案され、具体的には、係合構造によってカラー鋼板タイル間の固定取付接続を実現すると共に、直接光起電力モジュールの側面を遮断保護するための滑り止めカバーが係合辺に設置され、実際に応用する場合、光起電力モジュールの受光面の一側にあるジャンクションボックスを直接遮断保護することにより、ジャンクションボックスの耐用年数を確保することができる。
４、本願では、好適な光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品が提案され、まず、両側にそれぞれ係合辺が設けられたカラー鋼板タイル基板を設置し、次に光起電力モジュールを係合辺間の制限スロット内に設置することにより、光起電力モジュールの迅速な位置決め・取り付けに寄与し、さらに、実際の応用時に、本願で提案した光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品は直接工場内で取付工程を完成することができ、その後の光起電力取付システムの応用時の作業量が大幅に節約される。
５、本願では、好適な光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品が創造的に提案され、具体的には、それぞれ係合辺が設けられた第１のカラー鋼板タイルおよび第２のカラー鋼板タイルが提案されており、第１のカラー鋼板タイルと第２のカラー鋼板タイルは、光起電力モジュールを固定して取り付けるための制限中空溝が形成されるように対向して設置され、実際の応用と取付では、光起電力モジュールの背面は、従来のカラー鋼板タイルの代わりに、取付基面に直接接触し、よって、カラー鋼板タイルの材料使用量が明らかに節約され、製造コストが効果的に削減され、かつ光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品全体の取付重量が大幅に削減され、また、様々なシリーズの仕様の光起電力モジュールと組み合わせて応用・設置することができ、光起電力モジュールの短辺サイズによって限制されず、汎用性が優れ、また、本願で提案した中空型光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品は、その後の取付や保守が非常に容易であり、取付特徴の異なる取付環境に広く応用することができ、例えば、廃棄型カラー鋼板タイル建物の屋根への直接取付や応用に適し、取付強度が確保されると共に、取付工程も大幅に簡略化される。
６、本願では、Ａ型光起電力モジュール列、Ｂ型光起電力モジュール列を直列に接続してなり、かつ交互に平行に配列する構造を用いる光起電力取付システムが創造的に提案され、Ｂ型光起電力モジュール列の負極出力端は、Ａ型光起電力モジュール列の正極出力端と同一端に位置し、Ｂ型光起電力モジュール列の正極出力端は、Ａ型光起電力モジュール列の負極出力端と同一端に位置し、この特定の構造により、Ａ型光起電力モジュール列の負極出力端とＢ型光起電力モジュール列の正極出力端との間のＤＣケーブルの線路長がある程度短縮されることを確保し、ＤＣケーブルの線路が長い配線構造を効果的に回避し、光起電力取付システムの線路損失を大幅に低減する。
７、上記の６に基づき、本願では、さらに、Ａ型光起電力モジュール列の負極出力端とＢ型光起電力モジュール列の正極出力端との間の電気接続については、穿孔配線構造を採用し、下部コーニスを引き回す構造に依存することなくなり、よって、ＤＣケーブルの線路長が大幅に短縮され、線路損失がさらに削減され、かつ穿孔配線構造は簡単で実施しやすい。
８、本願では、Ａ型光起電力モジュールと、１８０度で平面回転した後のＡ型光起電力モジュール（Ｂ型光起電力モジュールとして）を直列に接続してなり、かつ交互に平行に配列する構造を用いる線路損失の低い光起電力取付システムがさらに好ましく提案され、これにより、特別に２種類の光起電力モジュールを設置する必要がないため、光起電力モジュールの生産工程が簡略化され、量産時の管理も容易になり、本願では、システムを設置する時に、Ａ型光起電力モジュールを交互に１８０度で平面回転させるだけでよく、この特定の構造により、１組に２行のドッキングボックスの構造が形成され、よって、Ａ型光起電力モジュール列の負極出力端とＢ型光起電力モジュール列の正極出力端との間のＤＣケーブルの線路長を最大程度で短縮することが確保され、線路損失が最小限に抑えられ、優れた線路管理レベルが達成される。
本発明の実施例は、光起電力アレイユニットとしての光起電力モジュールを多数含む線路損失の低い光起電力アレイ構造体を開示し、該光起電力モジュールは１つの光起電力ストリング、または水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングを含み、光起電力モジュールは、長辺と短辺を含み、その長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスが設けられ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスは、光起電力モジュールの長辺の同一側に位置し、各ジャンクションボックス同士は、バスバーを介して電気的に接続され、かつ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび／または第２の端辺ジャンクションボックスはそれぞれ、その隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルコネクタを介して電気的に接続される。
当業者が本発明の技術的解決手段を容易に理解できるように、以下は本発明の実施例における図面と併せて、本発明の実施例における技術的解決手段を明確かつ完全に説明し、当然ながら、記述した実施例は、本発明の実施例の一部に過ぎず、その全てではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的労力を要することなく得られた他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に含まれるものとする。
実施例１：図１と図１３を参照し、線路損失の低い光起電力アレイ構造体は、光起電力アレイユニットとしての光起電力モジュール１０ａを多数含んでおり、好ましくは、本実施形態において、光起電力モジュール１０ａは、長辺１１ａおよび短辺１２ａを含み、長辺１１ａには、水平に配列分布し、かつ並列に接続された２つの光起電力ストリング１３ａが分布しており、各光起電力ストリング１３ａは１２（６ｎ、ｎ＝２）個の直列接続されたセル１４ａを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１４ａは１／２スライスの結晶シリコンウエハを用い、本実施例では、２系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ａと略称され、セル１４ａ全体の片辺の長さは１００～２６０ｍｍであり、より好ましくは、１２０～２２０ｍｍであってもよく、例えば、セル１４ａ全体の片辺の長さの仕様は１５６ｍｍ、１５８ｍｍ、１６６ｍｍまたは２１０ｍｍであってもよく、具体的な仕様は、セル全体の仕様だけでなく、光起電力モジュール１０ａの出力電圧や設置要件に応じて選択することができ、これらは、いずれも本願に記載された内容に基づいて当業者が行い得る通常の技術的手段である。
光起電力モジュール１０ａは、その長辺１１ａの中心線の両端に沿った受光面において、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックス１５ａおよび第２の端辺ジャンクションボックス１６ａが設けられ、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａおよび第２の端辺ジャンクションボックス１６ａは、光起電力モジュールの長辺１１ａの同一側に位置し、各ジャンクションボックス１５ａ、１６ａ同士は、バスバー（図示せず）を介して電気的に接続され、かつ、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａおよび第２の端辺ジャンクションボックス１６ａはそれぞれ、その隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルコネクタ２１を介して電気的に接続され、他の実施形態において、そのうちの１つの端辺ジャンクションボックスは、ケーブルコネクタを介してコンバイナボックスに合流してもよく、これらは、当業者の公知常識であり、本実施例では特に限定されるものではなく、好ましくは、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａと第２の端辺ジャンクションボックス１６ａとの間隔を２００ｍｍ以上にすることにより、ＤＣケーブルの使用量を効果的に削減することができる。
本実施形態において、光起電力モジュール１０ａの製造時、光起電力ストリング１３ａと、受光面およびバックライト面に位置する封止層（すなわち、それぞれ前面封止層および背面封止層）を周知のラミネートプロセスまたはその他の周知の製造プロセスによって一体として封止し、前面封止層および背面封止層は、従来技術の対応する封止層材料を用いることができ、好ましくは、本実施形態において、前面封止層および／または背面封止層は、可撓性複合膜層を含んでもよく、ガラス層を用いてもよく、二重ガラス封止構造を用いてもよく、前面および背面封止層に対してなされたいかなる置換は、いずれも本願が適用可能な実施範囲に属し、本実施例と同様または類似の技術的効果を得ることができ、本実施例では何ら限定されるものではない。
本実施形態において、光起電力モジュール１０ａは、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａと第２の端辺ジャンクションボックス１６ａとの間に位置する中間ジャンクションボックス１７ａをさらに含み、各ジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａは、長辺１１ａの同一側に位置し、好ましくは、本実施形態において、図１５または図１６に示すように、中間ジャンクションボックス１７ａにダイオード２２が設けられ、当該ダイオード２２は、２行の光起電力ストリング１３ａ（各行の光起電力ストリングは直列接続された１２個のセルを含む）と対応し、各行の光起電力ストリング１３ａの正負極の間には、バイパス保護のために、ダイオード２２が逆並列に接続される。
第１の端辺ジャンクションボックス１５ａと第２の端辺ジャンクションボックス１６ａとの間隔は５００～２０００ｍｍ、またはそれ以上の範囲であり、具体的には、本実施形態において、長辺１１ａは９００～１１００ｍｍであり、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａと第２の端辺ジャンクションボックス１６ａとの間隔は８００～８５０ｍｍであり、ＤＣケーブルの使用量を大幅に削減することができる。
本実施例１において、光起電力モジュール１０ａは、その後、実際に取り付ける場合、実施例１０または実施例１１における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を直接使用することができ、本実施例１のその後の設置において、実施例１２の技術的解決手段を直接利用して線路損失の低い光起電力アレイ構造体を得ることができ、実施の時、図１５および図１６に示すＡ型光起電力モジュール１ａ’とＢ型光起電力モジュール１ｂ’を予め工場で製造し、Ｂ型光起電力モジュール１ｂ’の正、負極出力端方向はＡ型光起電力モジュール１ａ’の正、負極出力端方向と反対であり、具体的な実施過程は直接実施例１２を使用することができる。
実施例２：本実施例２では、図２に示す光起電力モジュール１０ｂを参照し、長辺１１ｂには、水平に配列分布しかつ並列に接続された３つの光起電力ストリング１２ｂが分布しており、各光起電力ストリング１２ｂは３６（６ｎ、ｎ＝６）個の直列接続されたセル１３ｂを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１３ｂは１／３スライスの結晶シリコンウエハを用い、本実施例では、３系列の１／３スライス式光起電力モジュール１０ｂと略称され、光起電力モジュール１０ｂは、その長辺１１ｂの中心線の両端に沿った受光面に、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックス１４ｂおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｂが設けられ、第１の端辺ジャンクションボックス１４ｂおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｂは、長辺１１ｂの同一側に位置し、各ジャンクションボックス１４ｂ、１５ｂ同士は、バスバー１６ｂを介して電気的に接続され、本実施例２では中間ジャンクションボックスが設けられず、第１の端辺ジャンクションボックス１４ｂおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｂには、それぞれダイオード（公知構造、図示せず）が設けられ、当該ダイオードは、３行の光起電力ストリング１２ｂのうちの１８（３ｎ、ｎ＝６）個の直列接続されたセル１３ｂと対応し、各行の１８個の直列接続されたセル１３ｂの正負極間には、バイパス保護のために、ダイオードが逆並列に接続される。それ以外、本実施例２のその他の技術的解決手段は実施例１と同様である。
実施例３：本実施例３では、図３に示す光起電力モジュール１０ｃを参照し、長辺１１ｃには、並列に分布しかつ直列接続された１２（６ｎ、ｎ＝２）個の光起電力ストリング１２ｃが分布しており、各光起電力ストリング１２ｃは、４つの直列接続されたセル１３ｃを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１３ｃは完全な結晶シリコンウエハを用い、本実施例では４系列の完全セル式光起電力モジュール１０ｃと略称され、光起電力モジュール１０ｃは、その長辺１１ｃの中心線の両端に沿った受光面に、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックス１４ｃおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｃが設けられ、第１の端辺ジャンクションボックス１４ｃおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｃは、長辺１１ｃの同一側に位置し、各ジャンクションボックス１４ｃ、１５ｃ同士は、バスバー（図示せず）を介して電気的に接続され、本実施例３では中間ジャンクションボックスが設けられず、第１の端辺ジャンクションボックス１４ｃおよび第２の端辺ジャンクションボックス１５ｃには、それぞれ１つのダイオード（公知構造、図示せず）が設けられ、各ダイオードは、６（３ｎ、ｎ＝２）個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｃと対応し、６個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｃの正負極間には、バイパス保護のために、ダイオードが逆並列に接続され、他の実施形態において、光起電力モジュールのバイパス保護構造の必要に応じて、複数の中間ジャンクションボックスを設けることができ、本願では一意に限定されない。それ以外、本実施例３のその他の技術的解決手段は実施例１と同様である。
実施例４：本実施例４では、図１８および図１９と併せて図４に示す光起電力モジュール１０ｄを参照し、長辺１１ｄには、並列に分布しかつ直列に接続された１２（６ｎ、ｎ＝２）個の光起電力ストリング１２ｄが分布しており、各光起電力ストリング１２ｄは、１０個の直列接続されたセル１３ｄを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１３ｄは１／２スライス式の結晶シリコンウエハを用い、本実施例では５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄと略称され、本実施形態において、各ジャンクションボックス１４ｄ、１５ｄ、１６ｄにはそれぞれダイオード２２が設けられ、各ダイオード２２は、４（２ｎ、ｎ＝２）個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｄと対応し、４個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｄの正負極間には、ダイオード２２が逆並列に接続され、かつ各ダイオード２２同士は直列接続されて、その対応する光起電力ストリング１２ｄをバイパス保護するために用いられる。それ以外、本実施例４のその他の技術的解決手段は実施例１と同様である。
実施例５：本実施例５では、図５に示す光起電力モジュール１０ｅを参照し、長辺１１ｅには、並列に分布しかつ直列に接続された１２（６ｎ、ｎ＝２）個の光起電力ストリング１２ｅが分布しており、各光起電力ストリング１２ｅは、６個の直列接続されたセル１３ｅを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１３ｅは完全セル式の結晶シリコンウエハを用い、本実施例では６系列の完全セル式光起電力モジュール１０ｅと略称され、本実施形態において、各ジャンクションボックス１４ｅ、１５ｅ、１６ｅには、それぞれダイオード（公知構造、図示せず）が設けられ、各ダイオードは、４（２ｎ、ｎ＝２）個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｅと対応し、４個ごとの並列に分布した光起電力ストリング１２ｅの正負極間には、バイパス保護のために、ダイオードが逆並列に接続される。それ以外、本実施例５のその他の技術的解決手段は実施例１と同様である。
実施例６：積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュール１０ｆは、一体にラミネートして封止された前面封止層、積層型結晶シリコン光起電力ストリングおよび背面封止層を含み、前面封止層および背面封止層は可撓性複合膜層を含み、かつ可撓性複合膜層の重量は２ｋｇ／ｃｍ２以下であり、好ましくは、本実施形態において、可撓性複合膜層は、熱硬化性粉末塗料複合繊維布を用い、具体的に好ましくは、本実施形態において、熱硬化性粉末塗料としては、アクリル酸熱硬化性粉末塗料またはポリエステル熱硬化性粉末塗料を用い、前面封止層と積層型結晶シリコン光起電力ストリングとの間に封止剤膜層が設けられ、本願の実施例では、可撓性複合膜層の具体的に好ましい材料に関する解決手段は、２０１６１０６８５５３６．０、２０１６１０６８５２４０．９に記載された技術的解決手段を直接参照してもよく、優れた軽量柔軟な効果を有し、本実施例に係る前面は、実施例１における受光面であり、背面は実施例１におけるバックライト面である。
以下のことを除いて、本実施例６のジャンクションボックスに関するその他の技術的解決手段は実施例４と同様である。つまり、本実施例６では、図６を参照し、長辺１１ｆには、水平に配列分布しかつ並列に接続された５個の積層型結晶シリコン光起電力ストリング１２ｆが分布しており、各積層型結晶シリコン光起電力ストリング１２ｆは、６０個の積層して直列接続されたセル１３ｆを含み、好ましくは、本実施形態において、セル１３ｆは１／５スライスしたものを用いる。
本実施形態において、各ジャンクションボックス（図示せず）は長辺１１ｆの同一側に位置し、かつ各ジャンクションボックスにそれぞれダイオード２２が設けられ、各ダイオード２２は、５行の光起電力ストリングにおける２０（２ｎ、ｎ＝１０）個の直列接続されたセル１３ｆと対応し、各行の２０個の直列接続されたセル１３ｆの正負極間には、バイパス保護のために、ダイオード２２が逆並列に接続され、本実施例の他の実施形態では、積層型結晶シリコン光起電力ストリング１２ｆで使用されるセルは、さらに実際の必要に応じて１／２スライスまたは１／３スライスまたは１／４スライスまたは１／６スライスしたものを用いてもよく、これらは、いずれも本実施例と同等の実施例であり、本願では詳細な説明を省略する。
実施例１と同様に、本実施例６における積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュール１０ｆは、その後、実際に取り付ける場合、実施例１０または実施例１１と併せて応用し、その使用された光起電力モジュール１０ａを交換して光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を得ることができ、さらに、実施例１２の技術的解決手段を直接使用して線路損失の低い光起電力アレイ構造体を得ることもでき、実施の時、図１５および図１６に示すように、Ａ型積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュールおよびＢ型積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュールを予め工場で製造し、Ｂ型積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュールの正、負極出力端方向は、Ａ型光起電力モジュールの正、負極出力端方向と反対であり、これらは全て、本実施例１２に基づいて当業者が行い得る通常の技術的手段であるため、説明の長さを省略するために、本実施例では重複して説明しない。
実施例７：実施例７では、図７に示す光起電力モジュール１０ｇを参照し、光起電力モジュール１０ｇは、長辺１１ｇ、短辺１２ｇ、および第１の端辺ジャンクションボックス１５ｇと第２の端辺ジャンクションボックス１６ｇとの間に位置する中間ジャンクションボックス１７ｇを含み、その長辺１１ｇの中心線の両端に沿ったバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックス１５ｇおよび第２の端辺ジャンクションボックス１６ｇが設けられ、各ジャンクションボックス１５ｇ、１６ｇ、１７ｇは、長辺１１ｇの同一側に位置する。それ以外、本実施例７のその他の技術的解決手段は実施例１と同様である。
本実施例１～７では、光起電力モジュールの長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面の同一側に端辺ジャンクションボックスを設置し、光起電力モジュールの周知のバスバーを介して端辺ジャンクションボックス同士を電気的に接続することが創造的に提案され、端辺ジャンクションボックスをケーブルコネクタによって他の光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスに電気的に接続することだけで、ジャンクションボックス間の電気接続ケーブルの使用量を大幅に削減することができ、複数の光起電力モジュールを直列・並列に接続して光起電力アレイ構造体を形成した場合、光起電力アレイ構造体におけるＤＣケーブルの線路長を大幅に短縮し、光起電力アレイ構造体内の線路損失を低減することができ、本実施例１、実施例４～７では、端辺ジャンクションボックスの間に１つ又は複数の中間ジャンクションボックスが設置されることがさらに好ましく提案され、中間ジャンクションボックスは、光起電力ストリングのバイパス保護構造として使用することができると共に、第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺接続との間隔が大きい光起電力モジュール構造をさらに満たすことができ、それによって、本願は実施時により優れた汎用性と普遍性を有する。
実施例８：図８および図１１を参照し、光起電力モジュール取付用カラー鋼板タイル２０ａであって、好ましくは、本実施形態において、カラー鋼板タイル２０ａは、一体プレス成形または一体ダイカスト成形または一体押出成形を採用し、材質としては、鋼やアルミニウムまたは他の適当な金属合金（アルミニウムマグネシウムマンガン合金板など）またはプラスチックを使用することができ、より好ましくは鋼とアルミニウム合金であり、一体構造を採用すれば、取り付け強度を確保するとともに、設置工程を簡素化することができ、なお、説明すべきことは、本願に係るカラー鋼板タイルという用語は、光起電力モジュール設置の分野での通用語であり、それ自体は材料を具体的に限定するものではない点である。
好ましくは、本実施形態において、カラー鋼板タイル２０ａはカラー鋼板タイル基板２０ａ’を含み、カラー鋼板タイル基板２０ａ’の一側に保護用係合辺２１ａが設けられ、他側に係合辺２２ａが設けられ、保護用係合辺２１ａは、内側にある係合部２４ａ、および外側にある保護カバー２５ａを含む。
設置使用の時、実施例１～７のいずれかに記載の光起電力モジュール（図１１の光起電力モジュール１０ｄ）は、保護用係合辺２１ａと係合辺２２ａとの間に形成された制限スロット２３ａに固定的に取り付けることができ、保護用係合辺２１ａの係合部２４ａは、その隣接するカラー鋼板タイル２０ａの係合辺２２ａに係合され、係合辺２２ａは、その隣接するカラー鋼板タイル２０ａの係合部２４ａに係合され、同時に、保護カバー２５ａは、遮断保護のために、その対応する光起電力モジュール側の上方に位置する。
具体的に好ましくは、本実施形態において、係合部２４ａは屈曲して盛り上げた形状であるため、係合強度を確保するとともに、係合を容易にし、係合部２４ａの高さは１０～５０ｍｍであり、保護カバー２５ａは、係合部２４ａに固定的に接続され、かつ屈曲接続したカバー保護板２６ａとサイド保護板２７ａを含み、好ましくは、本実施形態において、カバー保護板２６ａの高さは係合部２４ａの高さよりも小さく、このような高さの設計により、係合を容易にすると共に、カバー保護板２６ａの高さをより低くして、より高い遮断効果を実現することができ、カバー保護板２６ａは光起電力モジュールと平行に設置され、サイド保護板２７ａは、その対応する光起電力モジュール１０ｄの他側に沿って傾斜することで、光起電力モジュール１０ｄの一側に対する遮断保護面積が増加し、その下に位置する光起電力モジュール１０ｄの側辺への遮断保護効果を向上させることができる。
本実施例８のその後のさらなる実際の応用において、保護カバー２５ａを実施例１～７のいずれかにおける光起電力モジュールの一側の各ジャンクションボックスの上方に設置して、実施例１～７における光起電力モジュールの各ジャンクションボックスを直接遮断保護してもよく、これにより、各ジャンクションボックスへの効果的な遮断保護が実現され、各ジャンクションボックスの耐用年数が確保される。
実施例９：本実施例９では、図９と、図１２に示す光起電力モジュール取付用カラー鋼板タイルを参照し、カラー鋼板タイルは、第１のカラー鋼板タイル２０ｂおよび第２のカラー鋼板タイル２０ｃを含み、第１のカラー鋼板タイル２０ｂの一側には保護用係合辺２１ｂ（すなわち、第２の係合辺）が設けられ、第２のカラー鋼板タイル２０ｃの一側には第１の係合辺２１ｃが設けられ、第１のカラー鋼板タイル２０ｂの保護用係合辺２１ｂは、その隣接する第２のカラー鋼板タイル２０ｃの第１の係合辺２１ｃに係合され、かつその対向する第２のカラー鋼板タイル２０ｃと対応して組み合わせて、光起電力モジュール（図１２の光起電力モジュール１０ｄ）を固定して設置するための制限中空溝２０ｄを形成し、保護用係合辺２１ｂは、内側にある係合部２２ｂ、および外側にある保護カバー２３ｂを含み、係合部２２ｂは、その隣接する第２のカラー鋼板タイル２０ｃの第１の係合辺２１ｃに係合され、同時に、保護カバー２３ｂは、遮断保護のために、その対応する光起電力モジュール１０ｄの一側の上方に位置する。それ以外、本実施例９のその他の技術的解決手段は実施例８と同様である。
本実施例９では、具体的に応用する際に、同様に、保護カバー２３ｂを実施例１～７のいずれかにおける光起電力モジュール側の各ジャンクションボックスの上方に設置して、光起電力モジュールの各ジャンクションボックスを直接遮断保護してもよく、これにより、各ジャンクションボックスへの効果的な遮断保護が実現され、各ジャンクションボックスの耐用年数が確保される。また、本実施例における制限中空溝２０ｄの構造設計により、光起電力モジュールの背面は、従来のカラー鋼板タイルの代わりに、取付基面に直接接触し、よって、カラー鋼板タイルの材料使用量が明らかに節約され、製造コストが効果的に削減されると共に、カラー鋼板タイルの取付重量が大幅に削減され、また、様々なシリーズの仕様の光起電力モジュールと組み合わせて応用・設置することができ、光起電力モジュールの短辺サイズによって限制されず、汎用性が優れている。
実施例１０：図８および図４を併せて参照し、図１０および図１１に示す光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ａは、実施例８におけるカラー鋼板タイル２０ａ、および実施例４における光起電力モジュール１０ｄを含み、カラー鋼板タイル２０ａはカラー鋼板タイル基板２０ａ’を含み、カラー鋼板タイル基板２０ａ’の両側には、それぞれ第１の係合辺２２ａおよび第２の係合辺が設けられ、光起電力モジュール１０ｄは、第１の係合辺２２ａと第２の係合辺との間に形成された制限スロット２３ａに固定的に取り付けられ、第２の係合辺は、その隣接するカラー鋼板タイル２０ａの第１の係合辺２２ａに係合され、第１の係合辺２２ａは、その隣接するカラー鋼板タイル２０ａの第２の係合辺に係合され、第２の係合辺は保護用係合辺２１ａを用い、保護用係合辺２１ａは、内側にある係合部２４ａ、および外側にある保護カバー２５ａを含み、保護カバー２５ａは係合部２４ａに固定的に接続され、かつ屈曲接続したカバー保護板２６ａおよびサイド保護板２７ａを含む。
好ましくは、本実施形態において、光起電力モジュール１０ｄは、中間に位置する結晶シリコン系ストリング層と、結晶シリコン系ストリング層をそれぞれ封止するための前面封止層および背面封止層を含み、背面封止層はカラー鋼板タイル基板２０ａ’に貼り合わせられ、背面封止層はテープまたは接着剤または熱可塑性接着フィルムによってカラー鋼板タイル基板２０ａ’に直接貼り合わせられ、具体的に好ましくは、本実施形態において、前面封止層および背面封止層の両方とも可撓性複合膜層を含み、かつ当該可撓性複合膜層の重量は２ｋｇ／ｃｍ２以下であり、可撓性複合膜層の具体的に好ましい材料に関する解決手段は、２０１６１０６８５５３６．０、２０１６１０６８５２４０．９に記載された技術的解決手段を直接参照してもよく、優れた軽量柔軟な効果を有する。
本実施形態において、保護カバー２５ａは、各ジャンクションボックス１４ａ、１５ｄ、１６ｄを遮断保護するために、その対応する光起電力モジュール１０ｄの一側の上方に位置し、カバー保護板２６ａは主に上方の遮断に使用され、サイド保護板２７ａは主に外側の遮断に使用され、内側にある係合部２４ａも保護構造として機能し、この構造により、光起電力モジュール１０ｄの受光面の一側にあるジャンクションボックス１４ａ、１５ｄ、１６ｄへの優れた保護効果が同時に実現される。
本実施例では、両側にそれぞれ係合辺２１ａ、２２ａが設けられたカラー鋼板タイル基板２０ａ’を設置し、次に光起電力モジュール１０ｄを係合辺２１ａ、２２ａ間の制限スロット２３ａ内に設置することにより、光起電力モジュール１０ｄの迅速な位置決め・取り付けに寄与し、さらに、実際の応用時に、本実施例で提案した光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ａは直接工場内で取付工程を完成することができ、その後の光起電力取付システムの応用時の作業量が大幅に節約される。
当業者は、カラー鋼板タイル２０ａを、必要に応じて他の構造や形状の光起電力モジュール（例えば、実施例１～３および実施例５～７における光起電力モジュール）と統合して取り付けることにより、他の光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を得ることができ、これらはいずれも本実施例と同等の代替品である。
実施例１１：図９および図４を併せて参照し、図１０および図１２に示す光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂは、実施例９におけるカラー鋼板タイル、および実施例４における光起電力モジュール１０ｄを含み、カラー鋼板タイルは第１のカラー鋼板タイル２０ｂおよび第２のカラー鋼板タイル２０ｃを含み、第１のカラー鋼板タイル２０ｂの一側には保護用係合辺２１ｂ（すなわち、第２の係合辺）が設けられ、保護用係合辺２１ｂは、内側にある係合部２２ｂ、および外側にある保護カバー２３ｂを含み、第２のカラー鋼板タイルの一側には第１の係合辺２１ｃが設けられ、第１のカラー鋼板タイル２０ｂの係合部２２ｂは、その隣接する第２のカラー鋼板タイル２０ｃの第１の係合辺２１ｃに係合され、かつその対向する第２のカラー鋼板タイル２０ｃと対応して組み合わせて、１つ又は複数の光起電力モジュール１０ｄを固定して設置するための制限中空溝２０ｄを形成し、光起電力モジュール１０ｄは、当該制限中空溝２０ｄ内に固定的に設置され、なお、説明すべきことは、その後の光起電力取付システムの一括した係合設置を容易にするために、光起電力モジュール１０ｄの一端には、それと係合する光起電力モジュール１０ｄを配置するための空白実装領域が設けられ、本実施例で提案した制限中空溝２０ｄの構造設計により、通常、実際に応用する場合、接着剤により空白実装領域としてのカバープレート２０ｅを制限中空溝２０ｄの一端に貼り合わせることができる点である（図１０を参照）。
本実施例１１の光起電力モジュール１０ｄの技術的解決手段は実施例１０と同様であり、光起電力モジュール１０ｄの設置重量は通常、６ｋｇ／ｍ２以下であり、光起電力モジュール１０ｄの背面封止層は制限中空溝２０ｄ内に貼り合わせられる。
本実施形態において、保護カバー２３ｂは、各ジャンクションボックス１４ａ、１５ｄ、１６ｄを遮断保護するために、その対応する光起電力モジュール１０ｄの一側の上方に位置し、保護カバー２３ｂのカバー保護板２４ｂは主に上方の遮断に使用され、保護カバー２３ｂのサイド保護板２５ｂは主に外側の遮断に使用され、内側にある係合部２２ｂも保護構造として機能し、この構造により、光起電力モジュール１０ｄの受光面の一側にあるジャンクションボックス１４ａ、１５ｄ、１６ｄへの優れた保護効果が同時に実現される。
本実施例１１では、保護用係合辺２１ｂが設けられた第１のカラー鋼板タイル２０ｂおよび第１の係合辺２１ｃが設けられた第２のカラー鋼板タイル２０ｃが創造的に提案され、第１のカラー鋼板タイル２０ｂと第２のカラー鋼板タイル２０ｃは、光起電力モジュールを固定して取り付けるための制限中空溝が形成されるように対向して設置され、実際の応用と取付では、光起電力モジュールの背面は、従来のカラー鋼板タイルの代わりに、取付基面に直接接触し、よって、カラー鋼板タイル２０ｂ、２０ｃの材料使用量が明らかに節約され、製造コストが効果的に削減され、かつ光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂ全体の取付重量が大幅に削減され、また、本実施例で提案した中空型光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂは、その後の取付や保守が非常に容易であり、取付特徴の異なる取付環境に広く応用することができ、例えば、廃棄型カラー鋼板タイル建物の屋根への直接取付や応用に適し、取付強度が確保されると共に、取付工程も大幅に簡略化される。
当業者は、カラー鋼板タイル２０ｂ、２０ｃを、必要に応じて他の構造や形状の光起電力モジュール（例えば、実施例１～３および実施例５～７における光起電力モジュール）と統合して取り付けることにより、他の光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を得ることができ、これらはいずれも本実施例と同等の代替品である。
本実施例１１はさらに、上記のような光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの取付方法をさらに提案し、以下のＳ１０）～Ｓ３０）の操作ステップを含む。
Ｓ１０）、光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂを取付基面に配置し、光起電力モジュール１０ｄの背面封止層を取付基面に直接接触させる。
Ｓ２０）、光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの第１のカラー鋼板タイル２０ｂを、その隣接する光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品の第２のカラー鋼板タイル２０ｃに係合し、かつ当該光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの第２のカラー鋼板タイル２０ｃを、その隣接する光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品の第１のカラー鋼板タイル２０ｂに係合し、具体的に好ましくは、各カラー鋼板タイル２０ｂ、２０ｃを締結具によって取付基面に取り付けてロックし、締結具はバックルを採用してもよい。
Ｓ３０）、複数の光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂをアレイ構造の形状で分布し、かつ各光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの間を直列および／または並列に接続し、具体的には、配線要件や取付ニーズに応じて設置することができ、本実施例では特に限定されない。
実施例１２：図１３および図１４を参照し、光起電力取付システムは、少なくとも２つのＡ型光起電力モジュール１ａ’を直列に接続してなるＡ型光起電力モジュール列１ａと、少なくとも２つのＢ型光起電力モジュール１ｂ’を直列に接続してなるＢ型光起電力モジュール列１ｂとを含み、Ａ型光起電力モジュール列１ａとＢ型光起電力モジュール列１ｂは、直列に接続され、かつ交互に平行に配列する構造を用いて取付基面に配置され、好ましくは、本実施形態において、取付基面は建物の屋根２を用い、建物の屋根２には、間隔をおいて多数の桁３が設置され、桁３上にはＡ型光起電力モジュール列１ａおよびＢ型光起電力モジュール列１ｂが固定的に設置され、具体的に好ましくは、図１５および図１６を参照し、本実施形態において、Ａ型光起電力モジュール１ａ’およびＢ型光起電力モジュール１ｂ’の構造は、いずれも実施例１の２系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ａを使用するが、電極出力構造において逆構造を呈するように配置され、これらはいずれも本願の技術内容および図示内容に基づいて当業者が行い得る通常の技術的手段であるため、本実施例では、光起電力モジュール１０ａの具体的な電極構造については具体的に説明しない。また、実際の設置において、２系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ａは、いずれも実施例１１における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの解決手段（他の実施形態において、実施例１０における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ａの解決手段を採用してもよい）を使用しているため、一括で便利かつ迅速に設置する効果を果たし、各光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品におけるカラー鋼板タイルは、締結ネジ（図示せず）によって桁３に固定的に取り付けられる。
Ａ型光起電力モジュール列１ａは、一端に位置するＡ型正極出力端２ａと、他端に位置するＡ型負極出力端３ａとを含み、Ｂ型光起電力モジュール列１ｂは、一端に位置するＢ型正極出力端２ｂと、他端に位置するＢ型負極出力端３ｂとを含み、Ａ型正極出力端２ａとＢ型負極出力端３ｂが同一端に位置すると共に、Ａ型負極出力端３ａとＢ型正極出力端２ｂが同一端に位置し、Ａ型負極出力端３ａは、その対応するＢ型光起電力モジュール列１ｂのＢ型正極出力端２ｂとケーブルコネクタ２１を介して電気的に接続され、Ａ型正極出力端２ａとＢ型負極出力端３ｂは、コンバイナボックスに直接合流してもよく、下部コーニス（公知構造）を介して直列接続して配線してもよく、説明されるように、本実施形態において、両端に位置するＡ型光起電力モジュール１ａ’またはＢ型光起電力モジュール１ｂ’は、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックス１５ａおよび第２の端辺ジャンクションボックス１６ａを含み、第１の端辺ジャンクションボックス１５ａの出力端および第２の端辺ジャンクションボックス１６ａの出力端は、それぞれその対応する光起電力モジュール列１ａ、１ｂの正極出力端２ａ、２ｂおよび負極出力端３ａ、３ｂとして機能し、これらは、いずれも本願に記載された技術内容に基づいて当業者が疑いなく知り得る技術内容であり、説明の長さを省略するために、本実施例では具体的に説明しない。
好ましくは、本実施形態において、Ａ型光起電力モジュール１ａ’のジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａおよびＢ型光起電力モジュール１ｂ’のジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａは、同一側（図１３に示す）に位置し、形状から見れば、間隔をあけて平行のように表され、実施例１５に示すような解決手段では、Ｂ型光起電力モジュールは、１８０度で平面回転した後のＡ型光起電力モジュールであってもよく、Ａ型光起電力モジュールのジャンクションボックスとＢ型光起電力モジュールのジャンクションボックスは異なる側に位置し、それによって、１組に２行のドッキングボックスの構造が実現される。
好ましくは、本実施形態において、Ａ型負極出力端３ａとＢ型正極出力端２ｂとの間のケーブルには、ケーブルと建物の屋根２とが接触しないように、軟質金属チューブ（図示せず）が嵌着され、建物の屋根２には、Ａ型正極出力端２ａとＢ型負極出力端３ｂを引き回すための棟梁橋桁４（橋桁カバープレートが設けられる）が含まれ、Ａ型正極出力端２ａとＢ型負極出力端３ｂは、棟梁橋桁４によってコンバイナボックス（図示せず）内に合流し、本実施形態において、Ａ型負極出力端３ａとその対応するＢ型光起電力モジュール列１ｂのＢ型正極出力端２ｂとの間の電気接続は、建物の屋根２の下部コーニス（公知構造）によって配線される。
本実施例１２では、Ａ型光起電力モジュール列１ａ、Ｂ型光起電力モジュール列１ｂを直列に接続してなり、かつ交互に平行に配列する構造を用いる光起電力取付システムが創造的に提案され、Ｂ型光起電力モジュール列１ｂの負極出力端３ｂは、Ａ型光起電力モジュール列１ａの正極出力端２ａと同一端に位置し、Ｂ型光起電力モジュール列１ｂの正極出力端２ｂは、Ａ型光起電力モジュール列１ａの負極出力端３ａと同一端に位置し、この特定の構造により、Ａ型光起電力モジュール列１ａの負極出力端３ａとＢ型光起電力モジュール列１ｂの正極出力端２ｂとの間のＤＣケーブルの線路長がある程度短縮されることを確保し、ＤＣケーブルの線路長が長い配線構造を効果的に回避し、光起電力取付システムの線路損失を大幅に低減する。
実施例１３：図１７、図１８および図１９を参照し、本実施例１３では、Ａ型光起電力モジュール１ａ’およびＢ型光起電力モジュール１ｂ’の構造として、実施例４における５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄを使用するが、同様に、電極の出力構造に差異があり（図１８および図１９に示される）、また、実際の設置において、５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄは、実施例１０における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ａの解決手段（当然ながら、実施例１１における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ｂの解決手段を使用してもよい）を使用するため、一括で便利かつ迅速に設置する効果を果たし、Ａ型光起電力モジュール列１ａのＡ型負極出力端とその隣接するＢ型光起電力モジュール列１ｂのＢ型正極出力端２ｂとの間の電気接続は、建物の屋根２の下部コーニス５によって配線される。それ以外、本実施例１３のその他の技術的解決手段は実施例１２と同様である。
実施例１４：同様に図１７、図１８および図１９を参照し、本実施例１４における光起電力取付システムの技術的解決手段は実施例１３と同様であるが、以下の相違点を有する。つまり、図２０を参照し、本実施例１４は、光起電力取付システムの配線構造を提出し、使用される技術的解決手段には以下が含まれ、つまり、Ａ型負極出力端とＢ型正極出力端との間の電気接続は穿孔を介して配線され、好ましくは、本実施形態において、各光起電力モジュールには負極出力端孔および正極出力端孔が設けられ、Ａ型負極出力端とＢ型正極出力端との間のケーブルは負極出力端孔に通された後、正極出力端孔から外に出される。
実施例１３と同様に、本実施例１４におけるＡ型光起電力モジュール１ａ’およびＢ型光起電力モジュール１ｂ’は、いずれも実施例４における５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄを使用し、さらに好ましくは、本実施例では、実際の設置において、５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄは、実施例１０における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品３０ａを使用し、本実施形態において、Ａ型光起電力モジュール１ａ’のカラー鋼板タイル２０ａには負極出力端孔６ａが設けられ、Ｂ型光起電力モジュール１ｂ’のカラー鋼板タイル２０ａには正極出力端孔６ｂが設けられる。
具体的に好ましくは、本実施形態において、ケーブルには、建物の屋根２との接触を避けて、設置の安全性を確保するために、軟質金属チューブ（図示せず）が嵌着され、負極出力端孔６ａおよび正極出力端孔６ｂ内には軟質防水シール（図示せず）が嵌設され、具体的に好ましくは、軟質防水シールは市場から直接入手できるゴムを採用し、例えば、具体的にはＰＧシリーズの防水プラグを使用してもよい。
本実施例の他の実施形態において、５系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ｄは、実施例１１における光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を使用し、Ａ型光起電力モジュール１ａ’のカラー鋼板タイルには負極出力端孔が設けられ、Ｂ型光起電力モジュール１ｂ’のカラー鋼板タイルには正極出力端孔が設けられる。
本実施例１４では、実施例１３に基づき、Ａ型光起電力モジュール列１ａの負極出力端とＢ型光起電力モジュール列１ｂの正極出力端との間の電気接続については、穿孔配線構造を採用し、実施例１３における下部コーニスを引き回す構造に依存することなくなり、よって、ＤＣケーブルの線路長が大幅に短縮され、線路損失がさらに削減され、かつ穿孔配線構造は簡単で実施しやすい。
実施例１５：以下のことを除いて、本実施例１５の光起電力取付システムのその他の技術的解決手段は実施例１２と同様である。つまり、本実施例１５では、図２１に示す線路損失の低い光起電力取付システムは、少なくとも２つのＡ型光起電力モジュール１ｃ’を直列に接続してなるＡ型光起電力モジュール列１ｃと、少なくとも２つのＢ型光起電力モジュール１ｄ’を直列に接続してなるＢ型光起電力モジュール列１ｄとを含み、Ａ型光起電力モジュール列１ｃとＢ型光起電力モジュール列１ｄは、直列に接続され、かつ交互に平行に配列する構造を用いて取付基面に配置され、取付基面は、建物の屋根またはカーポートの屋根または地面を含み、具体的に好ましくは、本実施形態において、取付基面は同様に建物の屋根２’である。
さらに図２２および図２３を参照し、本実施形態において、Ａ型光起電力モジュール１ｃ’は同様に実施例１における２系列の１／２スライス式光起電力モジュール１０ａを使用し、Ｂ型光起電力モジュール１ｄ’は、１８０度で平面回転した後のＡ型光起電力モジュール１ｃ’であり、それによって、Ａ型光起電力モジュール１ｃ’のジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａとその隣接するＢ型光起電力モジュールのジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａが隣接して配置されて（すなわち、異なる側）、１組に２行のドッキングボックス７の構造を形成する。
好ましくは、本実施形態において、各光起電力モジュール１ｃ’、１ｄ’はそれぞれ、カラー鋼板タイル４０に取り付けられ、隣接する２つごとのカラー鋼板タイル４０は固定的に取り付けられて一体的に接続され、図２４および図２５を参照し、カラー鋼板タイル４０にはジャンクションボックスカバープレート５０ａが設けられ、ジャンクションボックスカバープレート５０ａは、遮断保護のために、１組に２行のドッキングボックス７の構造の上方に位置し、隣接する２つごとのカラー鋼板タイル４０の間はバックル取付座６０を介して一体的に固定して接続され、さらに好ましくは、本実施形態において、カラー鋼板タイル４０の両側には、それぞれ係合辺４１が設けられ、バックル取付座６０は、隣接する２つごとのカラー鋼板タイル４０の間に位置し、かつぞれぞれその両側のカラー鋼板タイル４０の係合辺４１に係合され、また、バックル取付座６０は、建物の屋根２’に固定して取り付けられる。
好ましくは、本実施形態において、カラー鋼板タイル４０の係合辺４１には配線溝４１ａが設けられ、Ａ型負極出力端３ａとＢ型正極出力端２ｂとの間の電気接続は配線溝４１ａ、ケーブルコネクタ２１を介して線路され、一側にあるＡ型光起電力モジュール１ｃ’のジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａまたはＢ型光起電力モジュールのジャンクションボックス１５ａ、１６ａ、１７ａの上方には、ジャンクションボックスエッジカバープレート５０ｂが設けられ、ジャンクションボックスエッジカバープレート５０ｂは、その対応するカラー鋼板タイル４０に取り付けられて、側面にある１組に２行のドッキングボックス７の構造を形成しないジャンクションボックスを個別に遮断保護する。
本実施例１５では、Ａ型光起電力モジュール１ｃ’と、１８０度で平面回転した後のＡ型光起電力モジュール１ｃ’（Ｂ型光起電力モジュール１ｄ’として）を直列に接続してなり、かつ交互に平行に配列する構造を用いる線路損失の低い光起電力取付システムが提案され、これにより、特別に２種類の光起電力モジュールを設置する必要がないため、光起電力モジュールの生産工程が簡略化され、量産時の管理も容易になり、本願では、システムを設置する時に、Ａ型光起電力モジュール１ｃ’を交互に１８０度で平面回転させるだけでよく、この特定の構造により、１組に２行のドッキングボックスの構造が形成され、よって、Ａ型光起電力モジュール列１ｃの負極出力端３ａとＢ型光起電力モジュール列１ｄの正極出力端２ｂとの間のＤＣケーブルの線路長を最大程度で短縮することが確保され、線路損失が最小限に抑えられ、優れた線路管理レベルが達成される。
本発明は上記の例示的な実施例の詳細に限定されるものではなく、本発明の精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形態で本発明を実施可能であることは、当業者にとって自明である。したがって、実施例は、いずれの観点からも例示的かつ非限定的なものであるとみなされるべきであり、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって限定されるため、特許請求の範囲の同等の要素の意味および範囲に入るすべての変形を本発明に包含することが意図される。特許請求の範囲に付された参照番号は、関連する当該特許請求の範囲を限定するものと見なしてはならない。
さらに、理解されるように、本明細書は実施形態に従って記載されているが、各実施形態が１つの別個の技術的解決手段のみを含むわけではなく、本明細書でのこのような記載方式は説明を明確化するためのものに過ぎず、当業者は本明細書を全体として捉えるべきであり、各実施例の技術的解決手段はまた、適当に組み合わせて、当業者が理解し得る他の実施形態を形成することができる。
Claims (15)
- １つの光起電力ストリング、または水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングを含む光起電力モジュールを光起電力アレイユニットとして多数含む線路損失の低い光起電力アレイ構造体であって、前記光起電力モジュールは、長辺と短辺を含み、その長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスが設けられ、
前記第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスは、前記光起電力モジュールの長辺の同一側に位置し、各ジャンクションボックス同士は、バスバーを介して電気的に接続され、
かつ、第１の端辺ジャンクションボックスおよび／または第２の端辺ジャンクションボックスはそれぞれ、その隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルコネクタを介して電気的に接続されることを特徴とする、線路損失の低い光起電力アレイ構造体。 - 前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間隔は、２００ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記光起電力モジュールは、前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間に位置する少なくとも１つの中間ジャンクションボックスを含み、各ジャンクションボックスは前記長辺の同一側に位置し、少なくとも１つのジャンクションボックスに少なくとも１つのダイオードが設けられ、当該ダイオードは、バイパス保護のため、その対応する光起電力ストリングの正負極間に逆並列に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記第１の端辺ジャンクションボックスと第２の端辺ジャンクションボックスとの間隔は、５００～２０００ｍｍであることを特徴とする、請求項３に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記線路損失の低い光起電力アレイ構造体は、少なくとも２つのＡ型光起電力モジュールを直列に接続してなるＡ型光起電力モジュール列と、少なくとも２つのＢ型光起電力モジュールを直列に接続してなるＢ型光起電力モジュール列とを含み、前記Ａ型光起電力モジュール列と前記Ｂ型光起電力モジュール列は直列に接続され、かつ交互に平行に配列する構造を用いて取付基面に配置され、
前記Ａ型光起電力モジュール列は、一端に位置するＡ型正極出力端と、他端に位置するＡ型負極出力端とを含み、前記Ｂ型光起電力モジュール列は、一端に位置するＢ型正極出力端と、他端に位置するＢ型負極出力端とを含み、前記Ａ型正極出力端と前記Ｂ型負極出力端が同一端に位置すると共に、前記Ａ型負極出力端と前記Ｂ型正極出力端が同一端に位置し、前記Ａ型負極出力端は、その隣接するＢ型光起電力モジュール列のＢ型正極出力端とケーブルコネクタを介して電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。 - 各光起電力モジュールは、少なくとも２つの光起電力ストリングを含み、各光起電力ストリングは、直列に接続された、または積層して直列に接続された少なくとも２つのセルを含み、前記セルは完全なものまたはスライスしたものを用い、前記セルは結晶シリコンウエハであり、前記セル全体の片辺の長さは１００～２６０ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２または３または４または５に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記光起電力モジュールの封止層は、可撓性複合膜層および／またはガラス層を含むことを特徴とする、請求項６に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 各ジャンクションボックスにはそれぞれダイオードが設けられると共に、前記長辺方向には、水平または垂直に配列分布し、かつ直列および／または並列に接続された複数の光起電力ストリングが分布しており、水平または垂直に配列分布する少なくとも２つの光起電力ストリングの正負極間に１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、かつ各ダイオードの間は直列に接続されて、その対応する光起電力ストリングをバイパス保護するために用いられることを特徴とする、請求項６に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記長辺には、並列に分布しかつ直列および／または並列に接続された６ｎ個の光起電力ストリングが分布しており、並列に分布した２ｎ個ごとの光起電力ストリングの正負極間に、１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、ｎは１以上の正整数であることを特徴とする、請求項８に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記長辺には、水平に並列接続されかつ６ｎ個のセルを含む少なくとも２つの光起電力ストリングが分布しており、各行において、２ｎまたは３ｎまたは６ｎごとのセルの正負極間には、１つの前記ダイオードが逆並列に接続され、ｎは１以上の正整数であることを特徴とする、請求項８に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記光起電力モジュールは、光起電力カラー鋼板タイル一体型組立品を採用することを特徴とする、請求項１に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記光起電力モジュールは、積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュールを採用し、一体にラミネートして封止された前面封止層、積層型結晶シリコン光起電力ストリングおよび背面封止層を含み、前記前面封止層および前記背面封止層の両方とも可撓性複合膜層を含み、かつ前記可撓性複合膜層の重量は２ｋｇ／ｃｍ２以下であり、また、前記積層型の軽量可撓性結晶シリコン光起電力モジュールは、長辺と短辺を有し、前記長辺の中心線の両端に沿った受光面またはバックライト面には、それぞれ第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスが設けられ、前記第１の端辺ジャンクションボックスおよび第２の端辺ジャンクションボックスは前記長辺の同一側に位置し、各ジャンクションボックス同士はバスバーを介して電気的に接続されると共に、第１の端辺ジャンクションボックスおよび／または第２の端辺ジャンクションボックスは、それぞれその隣接する光起電力モジュールの端辺ジャンクションボックスとケーブルを介して電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記可撓性複合膜層としては、熱硬化性粉末塗料複合繊維布を用いることを特徴とする、請求項１２に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記熱硬化性粉末塗料としては、アクリル酸熱硬化性粉末塗料またはポリエステル熱硬化性粉末塗料を用いることを特徴とする、請求項１３に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
- 前記前面封止層と前記積層型結晶シリコン光起電力ストリングとの間に封止剤膜層が設けられることを特徴とする、請求項１２に記載の線路損失の低い光起電力アレイ構造体。
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