JP3792867B2 - 太陽電池モジュール、太陽電池アレイ及び太陽光発電装置の施工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュール、さらには、その製法、それらが複数枚接続された太陽電池アレイまたは建材または太陽電池付き屋根または太陽光発電装置および保守点検方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池モジュールを使用するに際しては、温度や湿度あるいは衝撃等の外部環境からの影響に対する耐久性が必要である。そのため一般的な太陽電池モジュールは太陽電池素子を充填材により封止し、表面側に保護材として耐候性フィルムやガラスを設け、周囲や裏面に補強材、すなわち外郭部材を取り付ける構造がとられている。そのほとんどは金属製である。
【０００３】
従来より、電気安全性の観点から、人が太陽電池モジュールの外郭導体部材に触れることがあった際に、万が一にも感電することがないように、太陽電池モジュールの外郭導体部材を電気的に接地する処置がとられている。
【０００４】
図２のような従来の架台設置型太陽光発電装置においては、金属製フレーム２０７あるいは架台２０２の一部に単心の絶縁電線２０９を接続２１０より導出することで装置の接地を行う。フレーム２０７に保持される太陽電池モジュールは例えば図に示すように、ガラス板２０５に太陽電池素子２０３が樹脂２０４で封止され、裏面フィルム２０６で被覆される構成がある。
【０００５】
また、図３のような屋根建材一体型タイプの太陽光発電装置では、特願平９−０２２６１３で提案されているように、太陽電池モジュールの外郭導体部３０１を吊り子３０２・ビス３０３などを介して電気的に金属垂木３０５に接続し、さらに金属垂木を接地する処置がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような架台設置型太陽電池装置の接地方法の場合、太陽電池モジュールを電気的に確実に架台に設置しなければならず、接地線を配電線とは別にあらかじめ準備しておかなければならない、あるいは太陽電池モジュールの接地部がむき出しのため、風雨などにさらされて、抵抗増加を引き起こす、などの問題があった。また、屋根材一体型太陽電池においては、上記問題に加えて、一般的に使用される屋根材の部品とは異なる部材、あるいは特別に加工した接地のための部材を準備する必要があり、屋根材一体型太陽電池を施工する際の作業性を低下させる要因となっていた。また接地部の保守点検時の測定が難しいなどの問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題を解決する手段は、太陽電池素子と導電性外郭部を有する複数の太陽電池モジュールを電線により電気的に接続して成る太陽電池アレイにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されることを特徴とする太陽電池アレイである。
【０００８】
また他の手段としては、太陽電池素子と導電性外郭部と前記太陽電池素子の電力を導出するための電線とを具備する太陽電池モジュールにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の太陽電池アレイの一例で、１０１は太陽電池モジュールであり、その外郭部に電気導体部である裏面補強材を有している。そして、複数の心線を有する電線１０３のうち１本の心線が該太陽電池モジュールの端子箱１０４中の電気接続部に接続され、該電線中のうち１本の心線が該裏面補強材上の接地部１０８に例えばボルト・ナット１０９により固定接続される。上記太陽電池モジュール１０１を上記電線１０３によりお互いに接続することにより太陽電池アレイを構成する。また、上記太陽電池モジュールは建材として使用でき、複数枚接続することにより、太陽電池アレイ、太陽電池付き屋根を構成でき、出力を制御するインバータあるいは接続箱を設置して太陽光発電装置を構成する。このような構成とすることにより、太陽電池モジュールを接地するための特別な部材が不要となるため、太陽電池モジュールの接地を含む設置作業の作業性がおおいに向上する。特に太陽電池の電力線と接地線が同一のコネクタに接続されることがより好ましい。
【００１０】
接地のための心線が接続される部位は、前記太陽電池モジュール１０１の外郭部に限らず、前記太陽電池モジュール外郭部と電気的に接続された太陽電池アレイの一部、太陽電池モジュール（屋根材）の支持部材の一部、あるいはこれらの下に敷設される鋼帯および導電性下葺材上であってもよい。
【００１１】
また、外郭部に電気導体部である裏面補強材を有する太陽電池モジュールにおいては、接地部と太陽電池モジュールの電力を外部に導出するための電気接続部とを隣接して設け、これら接地部と電気接続部を裏面補強材上に貼着された同一部材の内部に収容するようにしてもよい。この部材は通常端子箱と呼ばれる。
【００１２】
また、前記端子箱は通電極と接地極を具備したコネクタ部を有していてもよい。前記通電極と接地極は該端子箱内部でそれぞれ電気接続部と接地部に接続される。さらには、前記貼着された部材から先端にコネクタを具備する電線が引き出されることが好ましく、前記電線は端子箱内部でそれぞれ電気接続部と接地部に接続され、電気接続部は該コネクタの通電極に接地部は該コネクタの接地極に電気的に接続される。そして、前記コネクタの該接地極が該通電極よりも先に隣接する太陽電池モジュールに具備されたコネクタと接続されることが好ましい。
【００１３】
この太陽電池モジュールを複数の心線を有する電線あるいはコネクタにより複数枚接続することにより、太陽電池アレイ、太陽電池付き屋根を構成することができる。また、前記接地部は外郭部をねじ切るか穴開けにより形成する、または外郭部上にレーザー溶接、抵抗溶接あるいは導電性接着剤による接着により形成することが出来る。さらに、前記接地部が雄ねじ部あるいは雌ねじ部を有することが好ましく、貼着された部材が端子箱の場合には内部が充填剤により充填されることが好ましい。
【００１４】
図５は本発明の太陽電池モジュールを複数枚接続した太陽電池アレイの保守点検方法の一例である。接地極と通電極を備えたコネクタ５０１を端部に有するケーブル５０６により、太陽電池モジュール５０２が複数枚接続され太陽電池アレイ５０３が形成されている。太陽電池アレイ５０３の電力線及び接地線はケーブル５０６によって接続箱５０５に導かれる。接続箱５０５の内部において、太陽電池の電力線は電力端子５０７に接続され、更に不図示のインバータなどに接続される。又、接地線は接地端子５０４に接続され、接地される。接地線の保守点検を行うには、接地端子５０４に接続されている接地線を外し、接地すべき２端子間の抵抗を測定することにより、太陽電池アレイ５０３の接地抵抗を容易に測定することが出来る。
【００１５】
（太陽電池モジュール）
本発明で用いる太陽電池モジュールに特に限定はないが、太陽電池素子として、シリコン半導体としては単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などが使用でき、化合物半導体としては、ＩＩＩ−Ｖ族化合物太陽電池、ＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池などが使用できる。
【００１６】
本発明に使用される太陽電池モジュールは、アモルファスシリコン太陽電池を使用した太陽電池モジュールが好ましい。特に太陽電池モジュールの表面保護材に耐候性フィルムを用い、かつ、裏面補強材に金属屋根に使用されるような金属鋼板を用いることにより、建材或いは屋根材一体型の太陽電池モジュールとする事が出来る。このような太陽電池モジュールは例えば、折版形状、瓦棒形状、横葺き形状に成形することができる。アモルファスシリコン太陽電池は、フィルム基板や導電性基板上に薄膜で形成することができるため、太陽電池自体を軽量にすることが可能である。特に、導電性基板を基板に用いたアモルファスシリコン太陽電池は、構造的な強度が強く、しかも、可曲性を有するため、形状自由度が高く、いろいろな屋根形状や壁形状に対応することができる。
【００１７】
また、ガラスを表面に使用した太陽電池モジュールでは、補強材としてアルミフレームを用い、モジュール自体を屋根などの構造物の上に設置する際に、太陽電池モジュールと構造物の間に、架台などの導電性の支持部材を用いる。
【００１８】
（電線）
本発明で用いられる電線は太陽電池の電力を導出するための心線と、太陽電池モジュールを接地するための心線の少なくとも2つの心線を有する。構造としては図６（a）に示すようなケーブル構造のほか、平形電線（図６（b））やリボン電線（図６（c））も使用できる。使用環境に応じて要求される耐熱性・耐寒性・機械的強度・電気絶縁性・耐水性・耐油性・耐摩耗性・耐酸性・耐アルカリ性を満足する電線が使用される。
【００１９】
具体的には、ＪＩＳ Ｃ３６０５規格の６００Ｖポリエチレンケーブル（ＥＶ、ＥＥ、ＣＶ、ＣＥ）、ＪＩＳ Ｃ３６２１規格の６００ＶＥＰゴム絶縁ケーブル（ＰＮ・ＰＶ）、ＪＩＳ Ｃ３３４２規格の６００Ｖビニル絶縁ビニルシース（平形）ケーブル（ＶＶＲ、ＶＶＦ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の１種、２種、３種または４種ゴム絶縁ゴムキャブタイヤケーブル（１ＣＴ、２ＣＴ、３ＣＴ、４ＣＴ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の２種、３種または４種ゴム絶縁クロロプレンキャブタイヤケーブル（２ＲＮＣＴ、３ＲＮＣＴ、４ＲＮＣＴ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の２種、３種または４種ＥＰゴム絶縁クロロプレンキャブタイヤケーブル（２ＰＮＣＴ、３ＰＮＣＴ、４ＰＮＣＴ）あるいはＪＩＳ Ｃ３３１２規格のビニル絶縁ビニルキャブタイヤケーブルなどを使用することができる。
【００２０】
（端子箱）
端子箱は、耐熱性、耐湿性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、機械的強度に優れたものが要求される。また、好ましくは接着剤との接着性が良い材質が良い。上記の要素を考慮にいれると材料としてはプラスチックがより好ましく、難燃性などを考えると、難燃性プラスチックやセラミックスなどが好ましい。例えば、プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性PPO（PPE）、ポリエステル、ポリアリレート、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどの樹脂、エンジニアリング・プラスチック等がある。また、ABS樹脂、PP、PVCなどの熱可塑性プラスチックも使うことができる。また、耐紫外線性向上の為に、顔料としてカーボンブラックを用いる、あるいは紫外線を吸収する樹脂塗料を表面に塗布することが好ましい。
【００２１】
（コネクタ）
コネクタは材料に特に限定はないが、端子箱同様、耐熱性、耐湿性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、機械的強度に優れたものが要求される。例えば、材料としては塩化ビニル、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂，クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコン樹脂、フッ素樹脂、変性ＰＰＯ、変性ＰＰＥ、ナイロン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、エチレンプロピレンゴムとポリプロピレンの共重合体などを用いることができる。
【００２２】
（太陽電池モジュールの外郭部）
本発明の太陽電池モジュールの外郭部に特に限定はないが、太陽電池モジュールの補強材として機能し、機械的強度を増し、温度変化による歪、ソリを防止するためにフレームや裏面補強材などが用いられる。
【００２３】
材質としては、フレームや裏面補強材共に例えばアルミニウム、ステンレス等の他に亜鉛メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板などのメッキ鋼板、チタン、ステンレス鋼板、カ−ボンファイバ−、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、セラミック、ガラス、テドラ/Al/テドラあるいはポリカーボネート等を使用できるがこれらに限られたものではない。上記のものは必要に応じて、その表面がポリエステル樹脂、アクリル樹脂等で樹脂コーティングしてあることが好ましい。
【００２４】
金属屋根材（金属製板）一体型太陽電池モジュールでは、接着された樹脂や最表面被覆材といっしょにこの金属製板、すなわち外殻部材を折り曲げ加工することにより太陽電池モジュールを一般の金属屋根材と同様に扱うことができる。
【００２５】
（電気接続部・接地部）
本発明の電気接続部は、太陽電池の電力を取出すための部位の総称で、例えば太陽電池モジュールの端子箱内部に設けられるねじ止め端子台、半田つけ部、差込コネクタ部などを指す。また、電気接続部は該端子箱より取出された電線、電線つきコネクタ、あるいは端子箱上に設けられたコネクタ部の極も含む。
【００２６】
また、接地部は太陽電池モジュールを接地するための部位の総称で、太陽電池モジュール外郭部、太陽電池支持部材、鋼帯などに設けられる。例えば、該外郭部あるいは支持部材、鋼帯貫通穴上にあらかじめ貫通穴、雄ねじ、雌ねじ、溶接、導電性接着剤での接着などにより、太陽電池モジュールとの電気的導通を設ける。或いは、ドリルビスなどにより他の固定部材などを太陽電池モジュールに取り付けるときに接地部を設けることができる。また、接地部は端子箱の内部に設けられることがより好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
図1はアモルファスシリコン太陽電池素子を直列接続し、裏面にガルバリウム鋼板を設けて耐候性樹脂で封止した太陽電池モジュールを、瓦棒屋根状に折り曲げ加工し、下地材上に空間を介して複数枚接続した太陽電池アレイの例である。
【００２９】
まず、瓦棒屋根形状の屋根材一体型太陽電池モジュール１０１とそれに隣接する太陽電池モジュール１０２とを２心ＣＶケーブル１０３により接続する。具体的には、太陽電池モジュール１０１のプラス極に取り付けられた端子箱１０４より取出されたコネクタ１０５に前記ＣＶケーブル１０３中の心線１０６の先端に付属するコネクタを接続する。更に、残る一端を隣接する太陽電池モジュール１０２のマイナス極に取り付けられた端子箱１１０より取出されたコネクタ１１１に接続する。
【００３０】
又、前記ＣＶケーブル１０３中のもう一方の心線１０７を太陽電池モジュール１０１の鋼板に開けられた貫通穴１０８に十字穴付きなべこねじ、六角ナット、ばね座金、平座金からなる固定部材１０９を使って電気的に固定する。さらに隣接する太陽電池モジュール１０２の立ち上がり部に設けられた貫通穴１１２に同様の部材を使って電気的に固定する。太陽電池モジュール101、102は金属垂木114に吊子などの固定手段により固定される。
【００３１】
この作業を繰り返すことにより、太陽電池モジュールを複数枚接続し、太陽電池アレイを構成する。太陽電池モジュールを接地するには心線107に接続した接地線により行うことが出来る。又、接地経路に金属垂木114を用いてもよい。本実施例によると、太陽電池モジュール同士の電気的接続を行うとほぼ同時に簡易に接地部の接続を行うことができるので作業性が向上し、また従来の屋根固定部材を用いた接地構造に比べて信頼性が向上する。
【００３２】
（実施例２）
図7は、実施例１のアモルファスシリコン太陽電池を使用した太陽電池モジュールに代えて、表面にガラス、裏面にアルミニウム箔をサンドイッチした耐湿性フッ素樹脂（「テドラー（デュポン社製）／アルミ箔／テドラー」）を用い、ＥＶＡにより結晶系太陽電池を封止し、４辺に補強材としてアルミフレーム７０１を接着剤により接着固定した結晶系太陽電池モジュール７０２を使用した太陽電池アレイである。２心ＣＶケーブル７０３中のひとつの心線を太陽電池モジュール７０２に取り付けられた端子箱中の電気とりだし部に接続し、もう一つの心線７０４をアルミフレーム７０１に開けられた貫通穴７０５に十字穴付きなべこねじ、六角ナット、ばね座金、平座金からなる固定部材７０６を使って電気的に固定する。
【００３３】
さらに、隣接する太陽電池モジュールの端子箱中の電気取り出し部電線の一端を太陽電池モジュール７０２に取り付けられた端子箱７１１の内部の電気取出し部とアルミフレーム７０１に設けられた貫通穴７０９に、ケーブル７０３を前述と同様に電気的に固定する。この作業を繰り返すことにより、太陽電池モジュールを複数枚接続し、太陽電池アレイを構成する。太陽電池モジュールを接地するには接地用の心線に接続した接地線により行うことが出来る。又、接地経路にアルミフレーム701を用いてもよい。本実施例によると、太陽電池モジュール同士の電気的接続を行うとほぼ同時に簡易に接地部の接続を行うことができるので作業性が向上し、また従来の屋根固定部材を用いた接地構造に比べて信頼性が向上する。
【００３４】
（実施例３）
図4は、アモルファスシリコン太陽電池を使用した横葺き太陽電池モジュールを野地板上の金属製の支持部材上に吊り子により機械的、電気的に接続する。同様に複数枚接続して、太陽電池付き屋根アレイを構成し、そのアレイを電線により住宅内の接続箱に接続し、インバータを介して系統に連携した太陽電池発電装置である。太陽電池アレイ４０１を構成している太陽電池モジュールのうち最も端に設置されている太陽電池モジュール４０２はプラス極に取り付けられた端子箱４０３より取出された単心ＣＶケーブル４０４の先端に取り付けられた塩化ビニル樹脂製のコネクタ４０５を具備している。
【００３５】
そして、該コネクタと嵌合されるコネクタ４０６が取り付けられている心線４０７と先端に圧着端子４０８が取り付けられてる心線４０９を備えている２心ＣＶケーブル４１０を各々接続し、該２心ＣＶケーブルの他方の端は住宅内にひきこみ、接続箱４１１内部で電気接続部４１２と接地端子部４１３に接続する。また、そのようにして、数個の太陽電池アレイを接続を集電し、その電力をインバータ４１４を介して系統に連系する。
【００３６】
本実施例によると、太陽電池アレイの電力を接続箱に接続する電線を使用し、同時にアース接続を行えるため、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。
【００３７】
（実施例４）
図8（a）は、アモルファスシリコン太陽電池を使用した横葺き太陽電池モジュールを野地板上の支持部材に吊り子により機械的に接続し、電気的にも複数枚接続して、太陽電池付き屋根アレイを複数個構成し、住宅内の接続箱に接続し、インバータを介して系統に連携した太陽電池発電装置である。図8（b）は端子箱802近傍の断面図である。太陽電池モジュール８０１は太陽電池素子810が充填材811で封止され、表面に表面フィルム812を設け、裏面には補強板兼用の導電性外郭部804を有している。太陽電池素子810の出力端子813に相当する部分の導電性外郭部804及び充填材811は欠いてあり、出力端子813と端子箱802の内部に設けられた電気接続部803とが電気的に接続できるようになっている。更に端子箱８０２の内部には導電性外郭部８０４に接続されている接地部８０５をも有している。
【００３８】
２心ＣＶケーブル８０６の各々の心線は該電気接続部８０３と該導電性外郭部８０４に接続され、該ケーブルの一端は隣接する太陽電池モジュール８０７に同様に接続され、これを繰り返すことにより太陽電池付き屋根アレイを形成する。さらに、実施例３と同様に太陽電池アレイごとに接続箱内部で接続される。本実施例によると、太陽電池アレイの電力を接続箱に接続する電線を使用し、同時にアース接続を行えるため、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。
【００３９】
（実施例５）
図９は端子箱内部以外の構成が実施例２と同様である結晶系太陽電池モジュールを使用して、太陽電池アレイを構成した太陽光発電装置である。太陽電池モジュール９０１は太陽電池素子９１０が充填材９１１で封止され、表面にガラス９１２を設け、裏面には裏面フィルム９０４を有している。太陽電池素子９１０の出力端子９１３に相当する部分の裏面フィルム９０４及び充填材９１１は欠いてあり、出力端子９１３と端子箱９０２の内部に設けられた電気接続部９０３とが電気的に接続できるようになっている。更に端子箱９０２の内部にはフレーム９１４に接続されている接地部９０４をも有している。ここで、接地部は２心ＣＶケーブル９０５の各々の心線は電気接続部９０３と接地部９０４に接続され、ケーブル９０５の一端には該電気接続部９０３と該接地部９０４と電気的に接続されている通電極９０６と接地極９０７を有する塩化ビニル樹脂性のコネクタ９０８が取り付けられている。
【００４０】
該コネクタ同士を嵌合することにより隣接する太陽電池モジュールと接続され、これを繰り返すことにより太陽電池付き屋根アレイを形成する。そこで、コネクタ９０８においては、該接地極９０７が該通電極９０６より先に接続されるようタブの先端長さが比較的長くなっている。さらに、実施例３と同様に太陽電池アレイごとに接続箱内部で接続される。
【００４１】
本実施例によると、太陽電池モジュール同士の通電部を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。
【００４２】
さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易に行える。
【００４３】
（実施例６）
図１０は、実施例４において太陽電池モジュール裏面に取り付けられた端子箱１００１がコネクタ構造を有している場合の例である。この例によると太陽電池モジュール１００２、１００３同士は両端にコネクタ１００４が接続されている両端子ケーブル１００５により接続がおこなわれ、複数枚接続されることによって、太陽電池アレイを構成する。この例においても、太陽電池モジュール同士の通電部を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易に行える。
【００４４】
【発明の効果】
多数の心線を有する電線により太陽光発電装置を構成することができ、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。また、太陽電池モジュールの同一部材内部に電気接続部と接地部を設けることにより、太陽電池モジュール同士を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極の接地部間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の太陽電池アレイの概略図である。
【図２】従来例の太陽電池アレイの概略図である。
【図３】従来例の太陽電池アレイの概略図である。
【図４】本発明の実施例３の太陽光発電装置の概略図である。
【図５】本発明の実施例３の太陽光発電装置の保守点検方法の概略図である。
【図６】本発明で用いる電線の例である。
【図７】本発明の実施例２の太陽電池アレイの概略図である。
【図８】本発明の実施例４の太陽光発電装置の概略図である。
【図９】本発明の実施例５の太陽光発電装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施例６の太陽光発電装置の概略図である。
【符号の説明】
１０１、１０２ 瓦棒タイプの太陽電池モジュール
１０３ ＣＶケーブル
１０４、１１０ 端子箱
１０５、１１１ コネクタ
１０６、１０７ 心線
１０８、１１２ 接地部
１０９、１１３ ボルト・ナット
１１１ 電気取出し部
１１４ 金属垂木
１１５ 心木カバー
４０１ 太陽電池アレイ
４０２ 太陽電池モジュール
４０３ 端子箱
４０４ 単心ＣＶケーブル
４０５、４０６ コネクタ
４０７、４０９ 心線
４０８ 圧着端子
４１０ ２心ＣＶケーブル
４１１ 接続箱
４１２ 電気接続部
４１３ 接地端子部
４１４ インバータ
５０１ コネクタ
５０２ 太陽電池モジュール
５０３ 太陽電池アレイ
５０４ 接地端子部
５０５ 接続箱
５０６ ２心ＣＶケーブル
６０１ 絶縁体
６０２ 導体
６０３ シース
７０１ アルミフレーム
７０２ 太陽電池モジュール
７０３ ２心ＣＶケーブル
７０４ 心線
７０５、７０９ 貫通穴
７０６、７１０ 六角ボルト、六角ナット、ばね座金
７０７ 端子箱
８０１ 太陽電池モジュール
８０２ 端子箱
８０３ 電気接続部
８０４ 裏面補強材
８０５ 接地部
８０６ ２心ＣＶケーブル
８０７ 太陽電池モジュール
９０１ 結晶系太陽電池モジュール
９０２ 端子箱
９０３ 電気接続部
９０４ 接地部
９０５ ２心ＣＶケーブル
９０６ 通電極
９０７ 接地極
９０８ コネクタ
１００１ 端子箱
１００２、１００３ 太陽電池モジュール
１００４ コネクタ
１００５ ２心ＣＶケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュール、さらには、その製法、それらが複数枚接続された太陽電池アレイまたは建材または太陽電池付き屋根または太陽光発電装置および保守点検方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池モジュールを使用するに際しては、温度や湿度あるいは衝撃等の外部環境からの影響に対する耐久性が必要である。そのため一般的な太陽電池モジュールは太陽電池素子を充填材により封止し、表面側に保護材として耐候性フィルムやガラスを設け、周囲や裏面に補強材、すなわち外郭部材を取り付ける構造がとられている。そのほとんどは金属製である。
【０００３】
従来より、電気安全性の観点から、人が太陽電池モジュールの外郭導体部材に触れることがあった際に、万が一にも感電することがないように、太陽電池モジュールの外郭導体部材を電気的に接地する処置がとられている。
【０００４】
図２のような従来の架台設置型太陽光発電装置においては、金属製フレーム２０７あるいは架台２０２の一部に単心の絶縁電線２０９を接続２１０より導出することで装置の接地を行う。フレーム２０７に保持される太陽電池モジュールは例えば図に示すように、ガラス板２０５に太陽電池素子２０３が樹脂２０４で封止され、裏面フィルム２０６で被覆される構成がある。
【０００５】
また、図３のような屋根建材一体型タイプの太陽光発電装置では、特願平９−０２２６１３で提案されているように、太陽電池モジュールの外郭導体部３０１を吊り子３０２・ビス３０３などを介して電気的に金属垂木３０５に接続し、さらに金属垂木を接地する処置がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような架台設置型太陽電池装置の接地方法の場合、太陽電池モジュールを電気的に確実に架台に設置しなければならず、接地線を配電線とは別にあらかじめ準備しておかなければならない、あるいは太陽電池モジュールの接地部がむき出しのため、風雨などにさらされて、抵抗増加を引き起こす、などの問題があった。また、屋根材一体型太陽電池においては、上記問題に加えて、一般的に使用される屋根材の部品とは異なる部材、あるいは特別に加工した接地のための部材を準備する必要があり、屋根材一体型太陽電池を施工する際の作業性を低下させる要因となっていた。また接地部の保守点検時の測定が難しいなどの問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題を解決する手段は、太陽電池素子と導電性外郭部を有する複数の太陽電池モジュールを電線により電気的に接続して成る太陽電池アレイにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されることを特徴とする太陽電池アレイである。
【０００８】
また他の手段としては、太陽電池素子と導電性外郭部と前記太陽電池素子の電力を導出するための電線とを具備する太陽電池モジュールにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の太陽電池アレイの一例で、１０１は太陽電池モジュールであり、その外郭部に電気導体部である裏面補強材を有している。そして、複数の心線を有する電線１０３のうち１本の心線が該太陽電池モジュールの端子箱１０４中の電気接続部に接続され、該電線中のうち１本の心線が該裏面補強材上の接地部１０８に例えばボルト・ナット１０９により固定接続される。上記太陽電池モジュール１０１を上記電線１０３によりお互いに接続することにより太陽電池アレイを構成する。また、上記太陽電池モジュールは建材として使用でき、複数枚接続することにより、太陽電池アレイ、太陽電池付き屋根を構成でき、出力を制御するインバータあるいは接続箱を設置して太陽光発電装置を構成する。このような構成とすることにより、太陽電池モジュールを接地するための特別な部材が不要となるため、太陽電池モジュールの接地を含む設置作業の作業性がおおいに向上する。特に太陽電池の電力線と接地線が同一のコネクタに接続されることがより好ましい。
【００１０】
接地のための心線が接続される部位は、前記太陽電池モジュール１０１の外郭部に限らず、前記太陽電池モジュール外郭部と電気的に接続された太陽電池アレイの一部、太陽電池モジュール（屋根材）の支持部材の一部、あるいはこれらの下に敷設される鋼帯および導電性下葺材上であってもよい。
【００１１】
また、外郭部に電気導体部である裏面補強材を有する太陽電池モジュールにおいては、接地部と太陽電池モジュールの電力を外部に導出するための電気接続部とを隣接して設け、これら接地部と電気接続部を裏面補強材上に貼着された同一部材の内部に収容するようにしてもよい。この部材は通常端子箱と呼ばれる。
【００１２】
また、前記端子箱は通電極と接地極を具備したコネクタ部を有していてもよい。前記通電極と接地極は該端子箱内部でそれぞれ電気接続部と接地部に接続される。さらには、前記貼着された部材から先端にコネクタを具備する電線が引き出されることが好ましく、前記電線は端子箱内部でそれぞれ電気接続部と接地部に接続され、電気接続部は該コネクタの通電極に接地部は該コネクタの接地極に電気的に接続される。そして、前記コネクタの該接地極が該通電極よりも先に隣接する太陽電池モジュールに具備されたコネクタと接続されることが好ましい。
【００１３】
この太陽電池モジュールを複数の心線を有する電線あるいはコネクタにより複数枚接続することにより、太陽電池アレイ、太陽電池付き屋根を構成することができる。また、前記接地部は外郭部をねじ切るか穴開けにより形成する、または外郭部上にレーザー溶接、抵抗溶接あるいは導電性接着剤による接着により形成することが出来る。さらに、前記接地部が雄ねじ部あるいは雌ねじ部を有することが好ましく、貼着された部材が端子箱の場合には内部が充填剤により充填されることが好ましい。
【００１４】
図５は本発明の太陽電池モジュールを複数枚接続した太陽電池アレイの保守点検方法の一例である。接地極と通電極を備えたコネクタ５０１を端部に有するケーブル５０６により、太陽電池モジュール５０２が複数枚接続され太陽電池アレイ５０３が形成されている。太陽電池アレイ５０３の電力線及び接地線はケーブル５０６によって接続箱５０５に導かれる。接続箱５０５の内部において、太陽電池の電力線は電力端子５０７に接続され、更に不図示のインバータなどに接続される。又、接地線は接地端子５０４に接続され、接地される。接地線の保守点検を行うには、接地端子５０４に接続されている接地線を外し、接地すべき２端子間の抵抗を測定することにより、太陽電池アレイ５０３の接地抵抗を容易に測定することが出来る。
【００１５】
（太陽電池モジュール）
本発明で用いる太陽電池モジュールに特に限定はないが、太陽電池素子として、シリコン半導体としては単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池などが使用でき、化合物半導体としては、ＩＩＩ−Ｖ族化合物太陽電池、ＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物太陽電池などが使用できる。
【００１６】
本発明に使用される太陽電池モジュールは、アモルファスシリコン太陽電池を使用した太陽電池モジュールが好ましい。特に太陽電池モジュールの表面保護材に耐候性フィルムを用い、かつ、裏面補強材に金属屋根に使用されるような金属鋼板を用いることにより、建材或いは屋根材一体型の太陽電池モジュールとする事が出来る。このような太陽電池モジュールは例えば、折版形状、瓦棒形状、横葺き形状に成形することができる。アモルファスシリコン太陽電池は、フィルム基板や導電性基板上に薄膜で形成することができるため、太陽電池自体を軽量にすることが可能である。特に、導電性基板を基板に用いたアモルファスシリコン太陽電池は、構造的な強度が強く、しかも、可曲性を有するため、形状自由度が高く、いろいろな屋根形状や壁形状に対応することができる。
【００１７】
また、ガラスを表面に使用した太陽電池モジュールでは、補強材としてアルミフレームを用い、モジュール自体を屋根などの構造物の上に設置する際に、太陽電池モジュールと構造物の間に、架台などの導電性の支持部材を用いる。
【００１８】
（電線）
本発明で用いられる電線は太陽電池の電力を導出するための心線と、太陽電池モジュールを接地するための心線の少なくとも2つの心線を有する。構造としては図６（a）に示すようなケーブル構造のほか、平形電線（図６（b））やリボン電線（図６（c））も使用できる。使用環境に応じて要求される耐熱性・耐寒性・機械的強度・電気絶縁性・耐水性・耐油性・耐摩耗性・耐酸性・耐アルカリ性を満足する電線が使用される。
【００１９】
具体的には、ＪＩＳ Ｃ３６０５規格の６００Ｖポリエチレンケーブル（ＥＶ、ＥＥ、ＣＶ、ＣＥ）、ＪＩＳ Ｃ３６２１規格の６００ＶＥＰゴム絶縁ケーブル（ＰＮ・ＰＶ）、ＪＩＳ Ｃ３３４２規格の６００Ｖビニル絶縁ビニルシース（平形）ケーブル（ＶＶＲ、ＶＶＦ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の１種、２種、３種または４種ゴム絶縁ゴムキャブタイヤケーブル（１ＣＴ、２ＣＴ、３ＣＴ、４ＣＴ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の２種、３種または４種ゴム絶縁クロロプレンキャブタイヤケーブル（２ＲＮＣＴ、３ＲＮＣＴ、４ＲＮＣＴ）、ＪＩＳ Ｃ３３２７規格の２種、３種または４種ＥＰゴム絶縁クロロプレンキャブタイヤケーブル（２ＰＮＣＴ、３ＰＮＣＴ、４ＰＮＣＴ）あるいはＪＩＳ Ｃ３３１２規格のビニル絶縁ビニルキャブタイヤケーブルなどを使用することができる。
【００２０】
（端子箱）
端子箱は、耐熱性、耐湿性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、機械的強度に優れたものが要求される。また、好ましくは接着剤との接着性が良い材質が良い。上記の要素を考慮にいれると材料としてはプラスチックがより好ましく、難燃性などを考えると、難燃性プラスチックやセラミックスなどが好ましい。例えば、プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性PPO（PPE）、ポリエステル、ポリアリレート、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどの樹脂、エンジニアリング・プラスチック等がある。また、ABS樹脂、PP、PVCなどの熱可塑性プラスチックも使うことができる。また、耐紫外線性向上の為に、顔料としてカーボンブラックを用いる、あるいは紫外線を吸収する樹脂塗料を表面に塗布することが好ましい。
【００２１】
（コネクタ）
コネクタは材料に特に限定はないが、端子箱同様、耐熱性、耐湿性、耐水性、電気絶縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、機械的強度に優れたものが要求される。例えば、材料としては塩化ビニル、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ化ビニリデン樹脂，クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコン樹脂、フッ素樹脂、変性ＰＰＯ、変性ＰＰＥ、ナイロン、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、エチレンプロピレンゴムとポリプロピレンの共重合体などを用いることができる。
【００２２】
（太陽電池モジュールの外郭部）
本発明の太陽電池モジュールの外郭部に特に限定はないが、太陽電池モジュールの補強材として機能し、機械的強度を増し、温度変化による歪、ソリを防止するためにフレームや裏面補強材などが用いられる。
【００２３】
材質としては、フレームや裏面補強材共に例えばアルミニウム、ステンレス等の他に亜鉛メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板などのメッキ鋼板、チタン、ステンレス鋼板、カ−ボンファイバ−、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、セラミック、ガラス、テドラ/Al/テドラあるいはポリカーボネート等を使用できるがこれらに限られたものではない。上記のものは必要に応じて、その表面がポリエステル樹脂、アクリル樹脂等で樹脂コーティングしてあることが好ましい。
【００２４】
金属屋根材（金属製板）一体型太陽電池モジュールでは、接着された樹脂や最表面被覆材といっしょにこの金属製板、すなわち外殻部材を折り曲げ加工することにより太陽電池モジュールを一般の金属屋根材と同様に扱うことができる。
【００２５】
（電気接続部・接地部）
本発明の電気接続部は、太陽電池の電力を取出すための部位の総称で、例えば太陽電池モジュールの端子箱内部に設けられるねじ止め端子台、半田つけ部、差込コネクタ部などを指す。また、電気接続部は該端子箱より取出された電線、電線つきコネクタ、あるいは端子箱上に設けられたコネクタ部の極も含む。
【００２６】
また、接地部は太陽電池モジュールを接地するための部位の総称で、太陽電池モジュール外郭部、太陽電池支持部材、鋼帯などに設けられる。例えば、該外郭部あるいは支持部材、鋼帯貫通穴上にあらかじめ貫通穴、雄ねじ、雌ねじ、溶接、導電性接着剤での接着などにより、太陽電池モジュールとの電気的導通を設ける。或いは、ドリルビスなどにより他の固定部材などを太陽電池モジュールに取り付けるときに接地部を設けることができる。また、接地部は端子箱の内部に設けられることがより好ましい。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
図1はアモルファスシリコン太陽電池素子を直列接続し、裏面にガルバリウム鋼板を設けて耐候性樹脂で封止した太陽電池モジュールを、瓦棒屋根状に折り曲げ加工し、下地材上に空間を介して複数枚接続した太陽電池アレイの例である。
【００２９】
まず、瓦棒屋根形状の屋根材一体型太陽電池モジュール１０１とそれに隣接する太陽電池モジュール１０２とを２心ＣＶケーブル１０３により接続する。具体的には、太陽電池モジュール１０１のプラス極に取り付けられた端子箱１０４より取出されたコネクタ１０５に前記ＣＶケーブル１０３中の心線１０６の先端に付属するコネクタを接続する。更に、残る一端を隣接する太陽電池モジュール１０２のマイナス極に取り付けられた端子箱１１０より取出されたコネクタ１１１に接続する。
【００３０】
又、前記ＣＶケーブル１０３中のもう一方の心線１０７を太陽電池モジュール１０１の鋼板に開けられた貫通穴１０８に十字穴付きなべこねじ、六角ナット、ばね座金、平座金からなる固定部材１０９を使って電気的に固定する。さらに隣接する太陽電池モジュール１０２の立ち上がり部に設けられた貫通穴１１２に同様の部材を使って電気的に固定する。太陽電池モジュール101、102は金属垂木114に吊子などの固定手段により固定される。
【００３１】
この作業を繰り返すことにより、太陽電池モジュールを複数枚接続し、太陽電池アレイを構成する。太陽電池モジュールを接地するには心線107に接続した接地線により行うことが出来る。又、接地経路に金属垂木114を用いてもよい。本実施例によると、太陽電池モジュール同士の電気的接続を行うとほぼ同時に簡易に接地部の接続を行うことができるので作業性が向上し、また従来の屋根固定部材を用いた接地構造に比べて信頼性が向上する。
【００３２】
（実施例２）
図7は、実施例１のアモルファスシリコン太陽電池を使用した太陽電池モジュールに代えて、表面にガラス、裏面にアルミニウム箔をサンドイッチした耐湿性フッ素樹脂（「テドラー（デュポン社製）／アルミ箔／テドラー」）を用い、ＥＶＡにより結晶系太陽電池を封止し、４辺に補強材としてアルミフレーム７０１を接着剤により接着固定した結晶系太陽電池モジュール７０２を使用した太陽電池アレイである。２心ＣＶケーブル７０３中のひとつの心線を太陽電池モジュール７０２に取り付けられた端子箱中の電気とりだし部に接続し、もう一つの心線７０４をアルミフレーム７０１に開けられた貫通穴７０５に十字穴付きなべこねじ、六角ナット、ばね座金、平座金からなる固定部材７０６を使って電気的に固定する。
【００３３】
さらに、隣接する太陽電池モジュールの端子箱中の電気取り出し部電線の一端を太陽電池モジュール７０２に取り付けられた端子箱７１１の内部の電気取出し部とアルミフレーム７０１に設けられた貫通穴７０９に、ケーブル７０３を前述と同様に電気的に固定する。この作業を繰り返すことにより、太陽電池モジュールを複数枚接続し、太陽電池アレイを構成する。太陽電池モジュールを接地するには接地用の心線に接続した接地線により行うことが出来る。又、接地経路にアルミフレーム701を用いてもよい。本実施例によると、太陽電池モジュール同士の電気的接続を行うとほぼ同時に簡易に接地部の接続を行うことができるので作業性が向上し、また従来の屋根固定部材を用いた接地構造に比べて信頼性が向上する。
【００３４】
（実施例３）
図4は、アモルファスシリコン太陽電池を使用した横葺き太陽電池モジュールを野地板上の金属製の支持部材上に吊り子により機械的、電気的に接続する。同様に複数枚接続して、太陽電池付き屋根アレイを構成し、そのアレイを電線により住宅内の接続箱に接続し、インバータを介して系統に連携した太陽電池発電装置である。太陽電池アレイ４０１を構成している太陽電池モジュールのうち最も端に設置されている太陽電池モジュール４０２はプラス極に取り付けられた端子箱４０３より取出された単心ＣＶケーブル４０４の先端に取り付けられた塩化ビニル樹脂製のコネクタ４０５を具備している。
【００３５】
そして、該コネクタと嵌合されるコネクタ４０６が取り付けられている心線４０７と先端に圧着端子４０８が取り付けられてる心線４０９を備えている２心ＣＶケーブル４１０を各々接続し、該２心ＣＶケーブルの他方の端は住宅内にひきこみ、接続箱４１１内部で電気接続部４１２と接地端子部４１３に接続する。また、そのようにして、数個の太陽電池アレイを接続を集電し、その電力をインバータ４１４を介して系統に連系する。
【００３６】
本実施例によると、太陽電池アレイの電力を接続箱に接続する電線を使用し、同時にアース接続を行えるため、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。
【００３７】
（実施例４）
図8（a）は、アモルファスシリコン太陽電池を使用した横葺き太陽電池モジュールを野地板上の支持部材に吊り子により機械的に接続し、電気的にも複数枚接続して、太陽電池付き屋根アレイを複数個構成し、住宅内の接続箱に接続し、インバータを介して系統に連携した太陽電池発電装置である。図8（b）は端子箱802近傍の断面図である。太陽電池モジュール８０１は太陽電池素子810が充填材811で封止され、表面に表面フィルム812を設け、裏面には補強板兼用の導電性外郭部804を有している。太陽電池素子810の出力端子813に相当する部分の導電性外郭部804及び充填材811は欠いてあり、出力端子813と端子箱802の内部に設けられた電気接続部803とが電気的に接続できるようになっている。更に端子箱８０２の内部には導電性外郭部８０４に接続されている接地部８０５をも有している。
【００３８】
２心ＣＶケーブル８０６の各々の心線は該電気接続部８０３と該導電性外郭部８０４に接続され、該ケーブルの一端は隣接する太陽電池モジュール８０７に同様に接続され、これを繰り返すことにより太陽電池付き屋根アレイを形成する。さらに、実施例３と同様に太陽電池アレイごとに接続箱内部で接続される。本実施例によると、太陽電池アレイの電力を接続箱に接続する電線を使用し、同時にアース接続を行えるため、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。
【００３９】
（実施例５）
図９は端子箱内部以外の構成が実施例２と同様である結晶系太陽電池モジュールを使用して、太陽電池アレイを構成した太陽光発電装置である。太陽電池モジュール９０１は太陽電池素子９１０が充填材９１１で封止され、表面にガラス９１２を設け、裏面には裏面フィルム９０４を有している。太陽電池素子９１０の出力端子９１３に相当する部分の裏面フィルム９０４及び充填材９１１は欠いてあり、出力端子９１３と端子箱９０２の内部に設けられた電気接続部９０３とが電気的に接続できるようになっている。更に端子箱９０２の内部にはフレーム９１４に接続されている接地部９０４をも有している。ここで、接地部は２心ＣＶケーブル９０５の各々の心線は電気接続部９０３と接地部９０４に接続され、ケーブル９０５の一端には該電気接続部９０３と該接地部９０４と電気的に接続されている通電極９０６と接地極９０７を有する塩化ビニル樹脂性のコネクタ９０８が取り付けられている。
【００４０】
該コネクタ同士を嵌合することにより隣接する太陽電池モジュールと接続され、これを繰り返すことにより太陽電池付き屋根アレイを形成する。そこで、コネクタ９０８においては、該接地極９０７が該通電極９０６より先に接続されるようタブの先端長さが比較的長くなっている。さらに、実施例３と同様に太陽電池アレイごとに接続箱内部で接続される。
【００４１】
本実施例によると、太陽電池モジュール同士の通電部を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。
【００４２】
さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易に行える。
【００４３】
（実施例６）
図１０は、実施例４において太陽電池モジュール裏面に取り付けられた端子箱１００１がコネクタ構造を有している場合の例である。この例によると太陽電池モジュール１００２、１００３同士は両端にコネクタ１００４が接続されている両端子ケーブル１００５により接続がおこなわれ、複数枚接続されることによって、太陽電池アレイを構成する。この例においても、太陽電池モジュール同士の通電部を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易に行える。
【００４４】
【発明の効果】
多数の心線を有する電線により太陽光発電装置を構成することができ、別途に接地線を準備する必要がなく、作業が容易になるとともに接地線の耐久性が向上する。また、太陽電池モジュールの同一部材内部に電気接続部と接地部を設けることにより、太陽電池モジュール同士を接続するとほぼ同時に接地部の接続を行うことができ、作業性が向上する。また、接地部が端子箱内部にあるために耐久性が向上する。さらに、太陽電池アレイ完成時のチェックあるいは保守点検時においては、太陽電池アレイの両極の接地部間で抵抗を測定することにより太陽電池モジュールの接地抵抗のチェックが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の太陽電池アレイの概略図である。
【図２】従来例の太陽電池アレイの概略図である。
【図３】従来例の太陽電池アレイの概略図である。
【図４】本発明の実施例３の太陽光発電装置の概略図である。
【図５】本発明の実施例３の太陽光発電装置の保守点検方法の概略図である。
【図６】本発明で用いる電線の例である。
【図７】本発明の実施例２の太陽電池アレイの概略図である。
【図８】本発明の実施例４の太陽光発電装置の概略図である。
【図９】本発明の実施例５の太陽光発電装置の概略図である。
【図１０】本発明の実施例６の太陽光発電装置の概略図である。
【符号の説明】
１０１、１０２ 瓦棒タイプの太陽電池モジュール
１０３ ＣＶケーブル
１０４、１１０ 端子箱
１０５、１１１ コネクタ
１０６、１０７ 心線
１０８、１１２ 接地部
１０９、１１３ ボルト・ナット
１１１ 電気取出し部
１１４ 金属垂木
１１５ 心木カバー
４０１ 太陽電池アレイ
４０２ 太陽電池モジュール
４０３ 端子箱
４０４ 単心ＣＶケーブル
４０５、４０６ コネクタ
４０７、４０９ 心線
４０８ 圧着端子
４１０ ２心ＣＶケーブル
４１１ 接続箱
４１２ 電気接続部
４１３ 接地端子部
４１４ インバータ
５０１ コネクタ
５０２ 太陽電池モジュール
５０３ 太陽電池アレイ
５０４ 接地端子部
５０５ 接続箱
５０６ ２心ＣＶケーブル
６０１ 絶縁体
６０２ 導体
６０３ シース
７０１ アルミフレーム
７０２ 太陽電池モジュール
７０３ ２心ＣＶケーブル
７０４ 心線
７０５、７０９ 貫通穴
７０６、７１０ 六角ボルト、六角ナット、ばね座金
７０７ 端子箱
８０１ 太陽電池モジュール
８０２ 端子箱
８０３ 電気接続部
８０４ 裏面補強材
８０５ 接地部
８０６ ２心ＣＶケーブル
８０７ 太陽電池モジュール
９０１ 結晶系太陽電池モジュール
９０２ 端子箱
９０３ 電気接続部
９０４ 接地部
９０５ ２心ＣＶケーブル
９０６ 通電極
９０７ 接地極
９０８ コネクタ
１００１ 端子箱
１００２、１００３ 太陽電池モジュール
１００４ コネクタ
１００５ ２心ＣＶケーブル
Claims (3)
- 太陽電池素子と導電性外郭部を有する複数の太陽電池モジュールを電線により電気的に接続して成る太陽電池アレイにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されることを特徴とする太陽電池アレイ。
- 太陽電池素子と導電性外郭部を有する太陽電池モジュールを複数の心線を有する電線を介在して複数枚接続して太陽電池アレイを構成し、さらに該電線により接続箱あるいはインバータに接続されて成る太陽光発電装置の施工方法において、該心線のうち少なくとも１本を前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続し、且つ該心線のうち少なくとも１本を前記太陽電池モジュールの接地部に接続することを特徴とする太陽光発電装置の施工方法。
- 太陽電池素子と導電性外郭部と前記太陽電池素子の電力を導出するための電線とを具備する太陽電池モジュールにおいて、該電線が複数の心線を有し、該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池素子の電力を導出する電気接続部に接続され、且つ該心線のうち少なくとも１本が前記太陽電池モジュールの接地部に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
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