JP3909765B2 - 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電システムに使用する太陽電池モジュールに関し、更に詳しくは、エミッション問題を低減し、太陽電池モジュールが電磁波の受信アンテナとして作用することで、パワーコンディショナへのイミュニティ耐性を向上することができる太陽電池モジュール発電セル間の配線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使われている太陽光発電システムは、太陽電池ブロック１９により発電された直流電力を電子・電気機器等で使用できるように、パワーコンディショナ２０を使って直流から交流に変換するよう構成されている（図９参照）。
【０００３】
一般の個人住宅では、この太陽光発電システムを利用することでパワーコンディショナ２０により変換された交流電力を、屋内負荷２１である家電製品、例えばテレビ、照明等の駆動に使用することができる。
一方、余剰電力は、分電盤２２と引込み線２３を介して、逆に電力会社に送電されるが、このとき、売電メータ２４には、その売却された電力が積算される。
もっとも、不足した場合は、電力会社から引込み線２３と分電盤２２を介して購入され、買電メータ２５に積算される。
【０００４】
このような太陽光発電システムは、発電時に窒素酸化物等の有害物資を発生しないクリーンなエネルギーシステムであることから、将来において更なる普及が望まれている。
因みに、二酸化炭素の削減効果により、現在、課題となっている地球温暖化の防止に少しでも寄与できるものと期待されている。
【０００５】
ところが、このような太陽光発電システムは、設置コストが高い等の理由によってその普及が遅れているのが現状である。
太陽光発電システムとしては、図１０に示すように、まず発電セルの集合体である太陽電池モジュール１を複数整列させて電池アレイ９とし、更にその電池アレイ９を複数個設けることで太陽電池ブロック２６を形成している。
そして、太陽電池ブロック２６をパワーコンディショナ２０と接続して全体の太陽光発電システムを構成している。
このような太陽光発電システムの太陽電池モジュール１においては、現場での個々に接続する作業には、多くの組み立て工数を要するためにコスト高となっている。
【０００６】
すなわち、従来の太陽光発電システムでは、各電池アレイ９から接続ボックス２７までの間を、電源ケーブル２８、２９で電池アレイ９毎に配線する必要がある。
更には、多数の電源ケーブル２８、２９が接続ボックス２７に集中するために配線の取り回しが非常に困難になっている。
また、通常は、このように接続された電池アレイ９が複数配列して接続されていることから、電源ケーブル２８、２９は、網の目のように配線されることになる。
【０００７】
そこで、太陽光発電システムの配線接続方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュール１とパワーコンディショナ２０とを所定間隔で接続コネクタを設けた幹線ケーブルを介して接続する方法を採用することで配線の取り回しを容易したものである。
しかし、このような設置コストの削減だけでは、太陽光発電システム全体としてのコスト削減効果が得られないために、量産効果が期待できるパワーコンディショナ２０も含めたシステム全体としてのコスト削減効果を向上させる必要がある。
【０００８】
一方、最近では、携帯電話や医療機器等で電磁妨害波（エミッション）の問題が多方面で真剣に検討されている。
エミッションとは、他の電子・電気機器への悪影響を与える電磁波のことであり、このエミッションを低減させることが強く求められている。
そのため、これらの問題に対しては、ＥＭＣ（電磁両立性）に関する規格があり、新たに太陽光発電システムに対してもその適用が検討されている。
【０００９】
ところで、現在太陽光発電システムの動作電圧は、２００Ｖ前後であることから、1 個あたり１Ｖ程度の発電能力のある発電セル３では、それらを直列接続して、例えば２５Ｖ〜３５Ｖから程度の単位の太陽電池モジュール１を構成している。
【００１０】
太陽電池アレイ９を構成する太陽電池モジュール１は、例えば図７（Ａ）の上面図に示すようになっており、円盤状の発電セル３では、上面がプラス電極で下面がマイナス電極に構成されている。
ちなみに、発電セル３には、例えば単結晶シリコンやアモルファスシリコンを組み込んで作られている。
【００１１】
前者の単結晶シリコンで作られる発電セル３は、原料のケイ石に不純物を添加した単結晶シリコンインゴットをスライシングし、単結晶シリコンウエハにＰＮ接合部と反射防止膜を同時に作るために単結晶シリコンウエハの片面に不純物拡散源を塗布し高温で熱処理されたシリコンウエハが、先ず作られる。
そして不純物拡散源を塗布された面上に形成されたＮ型半導体部と反対側面に形成されたＰ型半導体部に電極を接合することで完成する。
【００１２】
後者のアモルファスシリコンで作られる発電セル３は、ガラスやステンレス等の基板上にモノシラン（ＳｉＨ４）ガスと微量のフォスフィン（ＰＨ３）ガスを反応室に加えてプラズマ放電をすることによりN 型のアモルファスシリコン膜が基板上に形成される。
そしてジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスを加えるとＰ型のアモルファス膜が、前記の膜上に堆積する。
【００１３】
このように製造されたＰｉＮ構造上のＰ型アモルファス膜層側に透明電極層を設けることで、アモルファスシリコンの発電セル３が、完成する。
以上述べたように、発電セル３は、通常、相対する上下面に対極する電極が形成されることになる。
因みに、アモルファスシリコンによるステンレス基板の２層構造発電セルの電極間は、ステンレス基板を含めても約２１０μｍ程度である。
【００１４】
さて、このような構造の発電セル３を複数備えた太陽電池モジュール１は、例えば図７（Ｂ）の側面図に示すように、Ｎo １２の前段にある発電セルＮo １１のマイナス電極３０（下面に配設されている）を、Ｎo １２のプラス電極３１に接続し、後段の発電セルＮo １３のプラス電極３２（上面に配設されている）にＮo １２のマイナス電極３３を接続し、以下、これを順次繰り返すことで全体として直列接続を形成している。
【００１５】
したがって、太陽電池モジュール１は、発電セル３が導電体であることから図８（Ａ）に示すようなループ状配線３４と等価になる。
そして、太陽電池アレイ９は、この太陽電池モジュール１をさらに直列接続することで２００Ｖ程度の発電力を得ている。
【００１６】
つまり、太陽電池アレイ９は、図８（Ｂ）に示すような配線と等価である構造を有することになる。
このような構造を持つ太陽光発電システムにおいては、パワーコンディショナ２０の変換回路等（直流から交流への）から発生するエミッションが、電源ケーブル２８，２９を介して太陽電池モジュール１の集合体である太陽電池アレイ９から放射される欠点がある。
【００１７】
このように発生したエミッション（例えば放射電界強度）は、ＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）の規格を超過する恐れがある。
このような太陽光発電システムに対しては、エミッション対策として、パワーコンディショナ側に新たな電子回路を組み込む方法もあるが、システム全体が複雑となり、またコスト的に高くなるため、その対策が急がれていた。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−１２４６９４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明の目的は、パワーコンディショナに起因するエミッション（例えば放射電界強度）を、極力低減できる太陽電池モジュールを提供することであり、またそれを備えた太陽光発電システムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、太陽電池モジュールを構成する複数の発電セル間の配線において順方向の配線と逆方向の配線の両配線間距離を極力少なくなるように配置することで、従来の問題点を解決できることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させたものである。
【００２２】
即ち、本発明は、（１）、複数の発電セルを直列接続してなる太陽電池モジュールにおいて、プラス電極端子を前記複数の発電セルの始端発電セルのプラス電極に接続配線し、該始端発電セルのマイナス電極を一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、この接続形態を繰り返して、終端発電セルのプラス電極に順方向に直列接続し、該終端発電セルのマイナス電極から一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、最終的に前記始端発電セルに隣接する最終発電セルのプラス電極まで、逆方向に直列接続して全発電セルを直列接続し、前記最終発電セルのマイナス電極をマイナス電極端子に接続配線した太陽電池モジュールであって、前記プラス電極端子から前記終端発電セルのプラス電極まで接続された順方向配線と、該終端発電セルのマイナス電極から前記マイナス電極端子まで接続された逆方向配線とを近接配置し、エミッションの発生を防止した太陽電池モジュールに存する。
【００２３】
そしてまた、（２）、前記発電セル間を接続する配線が交差配置されている上記（１）記載の太陽電池モジュールに存する。
【００２５】
そしてまた、（３）、 前記（１）記載の太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールによって発電された直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナを備える太陽光発電システムに存する。
【００２６】
本発明は、この目的に沿ったものであれば、上記１〜３を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールによって発電された直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナを備える太陽光発電システムに使用されるものである。
更にいうなら、本発明は、少なくとも複数の発電セルが直列接続してなる回路網の配線において、順方向の配線と逆方向の配線の両方線間距離を近接するように（換言すると、極力少なくなるように）配置して、放射エミッション発生量の低減させているものである。
【００２８】
〔第１の実施の形態〕
図１は、この実施の形態における太陽電池モジュール１の配線構造を示す模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図を示す。
各発電セルのマイナス電極とプラス電極とを結ぶ線は、平面図で見て、一直線となるように配置されている。
なお、側面では、上下面にマイナス電極とプラス電極とが配設されているものである。
【００２９】
この複数の発電セルを備えた太陽電池モジュール１のプラス電極端子２（上面にある）は、図１（Ｂ）の側面図に示すように、Ｎｏ４１の発電セル３（以下「Ｎｏ４１セル」というように示す）のプラス電極４に接続される。
また、Ｎｏ４１セルのマイナス電極５は、後段にあるＮｏ４２セルのプラス電極６に接続され、以下、Ｎｏ１１セルまで順次繰り返すことにより順方向の直列接続が構成されている。
すなわち、順方向の配線は、プラス電極端子２からＮｏ４１セル＋Ｎｏ４２セル＋・・＋Ｎｏ４６セル＋Ｎｏ３６セル＋・・＋Ｎｏ３１セル＋Ｎｏ２１セル＋・・＋Ｎｏ２６セル＋Ｎｏ１６セル＋・・＋Ｎｏ１１セルの経路で接続されている。
【００３０】
Ｎｏ１１の発電セル３までの順方向の配線は、折返し点ＲＰで折返すことで逆方向の配線へと続いている。
この逆方向の配線は、順方向の配線と同じ経路をたどって（すなわちＮｏ４１セル〜Ｎｏ１１セルの下方を通り）帰線経路として形成され、最後にマイナス電極端子７へ接続される。
【００３１】
この太陽電池モジュール１の配線経路は、図２（Ａ）の模式図に示すように、プラス電極端子２からマイナス電極端子７へ略閉ループとなっている。
そして、順方向の配線と逆方向の配線の両方線間距離を接近するように、すなわち両方線間距離を極力少なくするように配置されている。
なお、図中の矢印は、電流の流れる方向を示している。
【００３２】
さて、以上のような従来の配線的特徴を有する太陽電池モジュール１を使って、放射する妨害波（放射エミッション）を測定した結果を図３に示す。
以下、その測定方法を述べる。
図４には、太陽電池モジュール１からの放射エミッションを測定する系を図示するが、この系の測定方法について説明する。
【００３３】
放射エミッションの測定は、通常、電波無響室３５等の外来電磁波の遮断された状態や被測定物から発した電磁波が反響しない理想的な環境で行う。
太陽電池モジュール１は、この電波無響室３５に受光面を遮光状態（光を受光しないことによる無発電状態）にして設置する。
太陽電池モジュール１から放射される放射エミッションは、広帯域アンテナであるバイコニカルアンテナ３６で測定する。
【００３４】
なお、このバイコニカルアンテナは、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯域（超短波帯）で使用され、３０ＭＨｚ以下の周波数帯域では、ループアンテナが使用される。
図４に示すネットワークアナライザ３７は、高周波回路、デバイスの高周波特性( インピーダンスなど) を測る計測器であり、回路や素子に高周波を入力し、回路からの反射、通過を測って回路や素子の高周波特性を測るものである。
【００３５】
ここでは、ネットワークアナライザ３７内部にある信号源から周波数掃引（例えば、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）されて発する高周波をパワーコンディショナ２０が発するエミッションとみなして太陽電池モジュール１に印加する。
ネットワークアナライザ３７は、電波無響室３５の外に設置し、その出力はバラン３８を介して太陽電池モジュール１に印加される。
なお、バラン３８は、それ自体からの放射電磁波の影響をさけるために電波無響室３５の床下に設置する。
【００３６】
太陽電池モジュール１は、パワーコンディショナ２０との接続配線に平衡ケーブル等の２本の電源ケーブルで接続されている。
そのため、ネットワークアナライザ３７からのＢＮＣ出力である不平衡線路をバラン３８は、平衡ケーブル等の平衡線路３９に変換している。
【００３７】
以上の測定系により、太陽電池モジュール１からの放射エミッションは、バイコニカルアンテナ３６で検出され、電界レベルは、ネットワークアナライザ３７で測定される。
【００３８】
さて、図３に示す放射エミッションの測定グラフは、以上の測定系で太陽電池モジュール１の入力端子にネットワークアナライザ３７から０. ７Ｖの周波数掃引信号を印加することにより測定した結果である。
なお、参考までに、従来と本発明の太陽電池モジュールの測定結果を比較して図示する。
【００３９】
従来の太陽電池モジュールでは、１００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯で７８〜８７d ＢμＶ／ｍ程度の放射電界強度が測定されている。
しかし、それに較べて本発明の太陽電池モジュールでは、全体的に放射電界強度が低下しており、１７ｄＢから２２ｄＢ程度の改善効果が見られる。
すなわち、従来の太陽電池モジュール１が発生する磁界は、図８（Ａ）に示すように電流Ｉ１，Ｉ３と電流Ｉ２，Ｉ４が交互に逆方向へと流れることから、かなりの部分が相互に打ち消し合うものとなっている。
【００４０】
しかし、測定点では、交互に逆方向へ流れる電流の配置距離が離れている分だけ逆方向の相互磁界による相殺作用が完全にされない。
また、実際の設置環境では、図８（Ｂ）に示すように太陽電池モジュール１がアレイ状に配置された電池アレイ９を構成していることから、更に放射エミッシ
ョンは、強くなる。
【００４１】
参考のため、この相殺作用については、二本の導体線間を逆方向に流れる電流によって発生する磁界の作用をモデル化して説明する。
図５（Ａ）の斜視図に示すように平行に配置した二本の導体線１０と１１間に相互の磁界が影響しない場合には、アンペアの法則より式１の磁界が発生する。
なお、図５（Ａ）の導体線上の矢印は、電流の流れる方向を示しており、磁力線の近くの矢印は、磁力線の方向を示している。
磁界 × １周の長さ ＝ その面を通過する電流 … 式１
【００４２】
さて、磁界Ｈは、電流（Ｉ）と１周の長さ（２πｒ）から、式２のように求まる。
Ｈ ＝ Ｉ ／ ２πｒ …… 式２
この磁界Ｈは、導体線に流れる電流Ｉに比例し距離ｒに反比例する。
【００４３】
しかし、二本の導体線間に発生する磁界Ｈは、図５（Ｂ）に示すように導体線１０によって発生する磁界Ｈ１と導体線１１によって発生する磁界Ｈ２とで形成する平行四辺形の対角線上の合成磁界である。
ここで、磁界Ｈ１は、図５（Ｂ）の紙面からこちら側に向かって流れる電流によって発生する右ネジ方向の磁界であり、一方、磁界Ｈ２は、紙面方向に向かって流れる電流によって発生する磁界である。
【００４４】
したがって、二本の導体線間に発生する磁界Ｈは、図５（Ｃ）の上面図に図示す合成磁界が、従来の太陽電モジュール上に発生することになる。
ところが、本発明の太陽電池モジュールでは、図１（Ａ）に図示する配線経路を有することから、エミッションの発生を防止する相殺作用が働く。
【００４５】
そこで、この相殺作用が、どのように働くかをエミッションの発生量を電圧Ｖと電流Ｉの積である電力と置き換えて説明する。
図６（Ａ）は、二本の導体線間に働く磁力線１２と電気力線１３をモデル化した上面図であり、電気力線１３は、磁力線１２に対して直角方向に働く。
【００４６】
ところで、電界とは、電気力線１３の面積密度をいい、また磁界とは、磁力線１２の面積密度をいう。
一方、図６（Ｂ）は、エミッションの発生量と相対関係にある電力が二本の導体線間をどのように伝達するかの説明を容易にするために導体線を板状に変形した導体板１４、１５を用いてモデル化した上面図である。
【００４７】
なお、導体板１４には、紙面に向かって電流が流れており、導体板１５には、導体板１４とは逆方向の電流が流れている。
さて、電界Ｅは、導体板の間隔ｄ（メートル単位）における電圧Ｖの勾配であることから
電界Ｅ × 導体板の間隔ｄ ＝ 電圧Ｖ …… 式３
となる。
【００４８】
したがって、電界Ｅは、式３より
電界Ｅ ＝ 電圧Ｖ ／ 導体板の間隔ｄ …… 式４
となる。
一方、磁界Ｈは、式１のアンペアの法則を適用すると、１周の長さは、導体板の幅ｗに該当する。
【００４９】
なお、磁界は、導体板間の外側では非常に弱くなるために無視することができる。
したがって、磁界Ｈは、式５のように導き出される。
磁界Ｈ ＝ 電流Ｉ ／ 導体板の幅ｗ …… 式５
【００５０】
ここで、電力は、電圧Ｖと電流Ｉの積であることから、式４と式５を代入すると式６のようになる。
ＶＩ ＝ ＥＨ×ｗｄ …… 式６
つまり、導体板の幅ｗと導体板の間隔ｄとの積であるｗｄは、導体板間の面積であることから、電界Ｅと磁界Ｈの積であるＥＨは、単位面積あたりの伝送電力となる。
【００５１】
ちなみに、この二本の導体間に沿って伝わる電界と磁界のガイドされた波が、電磁波である。
したがって、本発明の太陽電池モジュールは、ｗｄが最小になるように配線された配線経路により相殺作用が働く配線の配置をしている。
すなわち、この配線の配置とは、複数の発電セルを直列状に接続配線してなるプラス電極端部とマイナス電極端部の両端部を合せて形成される略閉ループの内側面積が極力少なくなる配置である。
【００５２】
〔第２の実施の形態〕
発電セルのマイナス電極とプラス電極との位置は、平面図で見て、一直線上にない状態（傾斜した状態）に配置されている。
この複数の発電セルを備えてなる太陽電池モジュール１において、プラス電極端子２は、発電セル３であるＮｏ４１セルのプラス電極４に接続されている。
また、Ｎｏ４１セルのマイナス電極５は、一つ飛ばしたＮｏ４３セルのプラス電極に接続され、以下、Ｎｏ１１セルに至るまで順次繰り返すことにより、順方向の直列接続が構成されている。
【００５３】
すなわち、順方向の配線は、プラス電極端子２からＮｏ４１セル＋Ｎｏ４３セル＋Ｎｏ４５セル＋Ｎｏ３６セル＋Ｎｏ３４＋Ｎｏ３２セル＋Ｎｏ２１セル＋Ｎｏ２３＋Ｎｏ２５セル＋Ｎｏ１６セル＋Ｎｏ１４セル＋Ｎｏ１２セルの経路で接続されている。
【００５４】
またこの順方向の配線は、Ｎｏ１１セルを折り返しの発電セルとして逆方向の配線へと続いている。
逆方向の配線においては、Ｎｏ１１セルのマイナス電極は、１つ飛ばした（すなわちＮｏ１２セルを飛ばした）Ｎｏ１３のプラス電極に接続され、Ｎｏ１３のマイナス電極は、１つ飛ばした（すなわちＮｏ１４セルを飛ばした）Ｎｏ１５セルのプラス電極に接続され、以下、Ｎｏ４２セルに至るまで順次繰り返すことにより、逆方向の直列接続が構成されている。
【００５５】
すなわち、逆方向の配線は、Ｎｏ１１セルを折り返しの発電セルとしてＮｏ１３セル＋Ｎｏ１５セル＋Ｎｏ２６セル＋Ｎｏ２４セル＋Ｎｏ２２＋Ｎｏ３１セル＋Ｎｏ３３セル＋Ｎｏ３５＋Ｎｏ４６セル＋Ｎｏ４４セル＋Ｎｏ４２セル、そしてマイナス電極端子７と接続されている。
【００５６】
このように、配線は、平面図で見て交差し、且つ側面図で見ても交差状態となっている。
【００５７】
図２の模式図は、本発明の太陽電池モジュールの配線経路を示すものである。
この直列接続は、図２（Ｂ）の配線経路に模式的に示すように、発電セル含めて撚り線の如く順方向の配線と同じ経路で逆方向の配線が配置されているようになる。
換言すると、順方向の配線と逆方向の配線とが発電セルを一つずつ飛び越えて捩れるように配置して接続されている。
【００５８】
このことにより、第１の実施形態では、導体線が有する断面積のためにｗｄを物理的に零とすることができない制限があったが、この実施の形態ではエミッションの発生量は、撚り線のように配線されて形成されたコイル状電流経路により、更に低減することとなる。
【００５９】
つまり、コイル状電流経路では、この電流経路上を流れる電流によって発生する磁界が、コイル状電流経路自身と鎖交し、磁界が時間とともに変化することによりコイル状電流経路自身の両端部に逆起電力が発生する。
このことにより、本発明の太陽電池モジュールは、パワーコンディショナから発生するエミッションを逆起電力により相殺すると共に第１の実施形態における相殺作用との相乗効果によってエミッションの発生を防止している。
【００６０】
以上、本発明を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、その目的に則したものであれば種々の変形が可能である。
例えば、第１の実施形態において、帰線経路部の接続配線が発電セルを下から抱え込むようなコ字型の板状導体であってもよい。
【００６１】
また、第２の実施の形態における発電セルの飛び越え数は、一つに限らず複数個飛び越えることも可能である。
また、第２の実施の形態では、発電セルのマイナス電極とプラス電極との位置は、平面図で見て、傾斜した状態に配置されているが、一直線上にある場合も当然採用可能である。
この場合は、発電セルを一つずつ飛び越えて側面でみて交差するように接続した状態となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の太陽電池モジュールは、複数の発電セルを直列接続する配線の配置および発電セルを飛び越えて交差する配置による相殺作用によりエミッションの発生を防止させるものである。
したがって、本発明の太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムでは、パワーコンディショナに起因するエミッションを極力抑えることができる。
また、従来の太陽電池モジュールから放射されるエミッションの周波数帯は、VHFの放送局が使用している電波が超短波帯であることから太陽電池モジュールが逆に受信アンテナとして作用することで、パワーコンディショナへの悪影響を与えるイミュニティ問題もあった。
【００６３】
しかし、本発明の太陽電池モジュールでは、相殺作用が働くことでパワーコンディショナへの悪影響を与えるイミュニティ問題も軽減される。
さらに、単なる配線の配置方法によるＥＭＣ対策であることから、経済的負担も軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施形態である太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図２】 図２の模式図は、本発明の太陽電池モジュールの配線経路を示すものである。
図２（Ａ）は、第１の実施の形態であり、図２（Ｂ）は、第２の実施の形態である。
【図３】 図３のグラフ図は、太陽電池モジュールが発生する放射エミッションの発生量を示す折れ線グラフであり。
比較のために従来の太陽電池モジュールは、従来結果と表記し本発明の太陽電池モジュールは本発明結果と表記してある。
【図４】 図４は、放射エミッションの測定系を示す図である。
【図５】 図５は、二本の導体線間に発生する磁界の作用をモデル化し図示したものである。
図５（Ａ）は、斜視図により相互磁界の影響の無い状態を示したものであり、 また図５（Ｂ）は、導体線１と２により発生する合成磁界の求め方を示した図である。
図５（Ｃ）は、二本の導体線間に発生する合成磁界を示した上面図である。
【図６】 図６の模式図は、二本の導体線間に働く磁力線と電気力線をモデル化した図である。
図６（Ａ）は、上面図であり、図６（Ｂ）は、導体板を用いてモデル化した上面図である。
【図７】 図７の模式図は、従来の太陽電池モジュールの配線構造を示すものである。
【図８】 図８の模式図は、従来の太陽電池モジュールの配線経路を（Ａ）に示し、（Ｂ）には、太陽電池モジュールがアレイ状に配置された場合の配線経路を示すもの
である。
【図９】 図９は、一般の個人住宅に太陽光発電システムを適用した図である。
【図１０】 図１０は、従来の太陽光発電システムの概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…太陽電池モジュール
２…プラス電極端子
３…発電セル
４…Ｎｏ４１のプラス電極
５…Ｎｏ４１のマイナス電極
６…Ｎｏ４２のプラス電極
７…マイナス電極端子
８…接続配線
９…電池アレイ
１０，１１…導体線
１２…磁力線
１３…電気力線
１４，１５…導体板
１９、２６…太陽電池ブロック
２０…パワーコンディショナ
２１…屋内負荷
２２…分電盤
２３…引込み線
２４…売電メータ
２５…買電メータ
２７…接続ボックス
２８，２９…電源ケーブル
３０…No１１のマイナス電極
３２…No1 ３のプラス電極
３３…No1 ２のマイナス電極
３４…ループ状配線
３５…電波無響室
３６…バイコニカルアンテナ
３７…ネットワークアナライザ
３８…バラン
３９…平衡線路
ｄ…導体板の間隔
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３、Ｉ４…電流
ＲＰ…折返し点
ｗ…導体板の幅
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電システムに使用する太陽電池モジュールに関し、更に詳しくは、エミッション問題を低減し、太陽電池モジュールが電磁波の受信アンテナとして作用することで、パワーコンディショナへのイミュニティ耐性を向上することができる太陽電池モジュール発電セル間の配線に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使われている太陽光発電システムは、太陽電池ブロック１９により発電された直流電力を電子・電気機器等で使用できるように、パワーコンディショナ２０を使って直流から交流に変換するよう構成されている（図９参照）。
【０００３】
一般の個人住宅では、この太陽光発電システムを利用することでパワーコンディショナ２０により変換された交流電力を、屋内負荷２１である家電製品、例えばテレビ、照明等の駆動に使用することができる。
一方、余剰電力は、分電盤２２と引込み線２３を介して、逆に電力会社に送電されるが、このとき、売電メータ２４には、その売却された電力が積算される。
もっとも、不足した場合は、電力会社から引込み線２３と分電盤２２を介して購入され、買電メータ２５に積算される。
【０００４】
このような太陽光発電システムは、発電時に窒素酸化物等の有害物資を発生しないクリーンなエネルギーシステムであることから、将来において更なる普及が望まれている。
因みに、二酸化炭素の削減効果により、現在、課題となっている地球温暖化の防止に少しでも寄与できるものと期待されている。
【０００５】
ところが、このような太陽光発電システムは、設置コストが高い等の理由によってその普及が遅れているのが現状である。
太陽光発電システムとしては、図１０に示すように、まず発電セルの集合体である太陽電池モジュール１を複数整列させて電池アレイ９とし、更にその電池アレイ９を複数個設けることで太陽電池ブロック２６を形成している。
そして、太陽電池ブロック２６をパワーコンディショナ２０と接続して全体の太陽光発電システムを構成している。
このような太陽光発電システムの太陽電池モジュール１においては、現場での個々に接続する作業には、多くの組み立て工数を要するためにコスト高となっている。
【０００６】
すなわち、従来の太陽光発電システムでは、各電池アレイ９から接続ボックス２７までの間を、電源ケーブル２８、２９で電池アレイ９毎に配線する必要がある。
更には、多数の電源ケーブル２８、２９が接続ボックス２７に集中するために配線の取り回しが非常に困難になっている。
また、通常は、このように接続された電池アレイ９が複数配列して接続されていることから、電源ケーブル２８、２９は、網の目のように配線されることになる。
【０００７】
そこで、太陽光発電システムの配線接続方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュール１とパワーコンディショナ２０とを所定間隔で接続コネクタを設けた幹線ケーブルを介して接続する方法を採用することで配線の取り回しを容易したものである。
しかし、このような設置コストの削減だけでは、太陽光発電システム全体としてのコスト削減効果が得られないために、量産効果が期待できるパワーコンディショナ２０も含めたシステム全体としてのコスト削減効果を向上させる必要がある。
【０００８】
一方、最近では、携帯電話や医療機器等で電磁妨害波（エミッション）の問題が多方面で真剣に検討されている。
エミッションとは、他の電子・電気機器への悪影響を与える電磁波のことであり、このエミッションを低減させることが強く求められている。
そのため、これらの問題に対しては、ＥＭＣ（電磁両立性）に関する規格があり、新たに太陽光発電システムに対してもその適用が検討されている。
【０００９】
ところで、現在太陽光発電システムの動作電圧は、２００Ｖ前後であることから、1 個あたり１Ｖ程度の発電能力のある発電セル３では、それらを直列接続して、例えば２５Ｖ〜３５Ｖから程度の単位の太陽電池モジュール１を構成している。
【００１０】
太陽電池アレイ９を構成する太陽電池モジュール１は、例えば図７（Ａ）の上面図に示すようになっており、円盤状の発電セル３では、上面がプラス電極で下面がマイナス電極に構成されている。
ちなみに、発電セル３には、例えば単結晶シリコンやアモルファスシリコンを組み込んで作られている。
【００１１】
前者の単結晶シリコンで作られる発電セル３は、原料のケイ石に不純物を添加した単結晶シリコンインゴットをスライシングし、単結晶シリコンウエハにＰＮ接合部と反射防止膜を同時に作るために単結晶シリコンウエハの片面に不純物拡散源を塗布し高温で熱処理されたシリコンウエハが、先ず作られる。
そして不純物拡散源を塗布された面上に形成されたＮ型半導体部と反対側面に形成されたＰ型半導体部に電極を接合することで完成する。
【００１２】
後者のアモルファスシリコンで作られる発電セル３は、ガラスやステンレス等の基板上にモノシラン（ＳｉＨ４）ガスと微量のフォスフィン（ＰＨ３）ガスを反応室に加えてプラズマ放電をすることによりN 型のアモルファスシリコン膜が基板上に形成される。
そしてジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスを加えるとＰ型のアモルファス膜が、前記の膜上に堆積する。
【００１３】
このように製造されたＰｉＮ構造上のＰ型アモルファス膜層側に透明電極層を設けることで、アモルファスシリコンの発電セル３が、完成する。
以上述べたように、発電セル３は、通常、相対する上下面に対極する電極が形成されることになる。
因みに、アモルファスシリコンによるステンレス基板の２層構造発電セルの電極間は、ステンレス基板を含めても約２１０μｍ程度である。
【００１４】
さて、このような構造の発電セル３を複数備えた太陽電池モジュール１は、例えば図７（Ｂ）の側面図に示すように、Ｎo １２の前段にある発電セルＮo １１のマイナス電極３０（下面に配設されている）を、Ｎo １２のプラス電極３１に接続し、後段の発電セルＮo １３のプラス電極３２（上面に配設されている）にＮo １２のマイナス電極３３を接続し、以下、これを順次繰り返すことで全体として直列接続を形成している。
【００１５】
したがって、太陽電池モジュール１は、発電セル３が導電体であることから図８（Ａ）に示すようなループ状配線３４と等価になる。
そして、太陽電池アレイ９は、この太陽電池モジュール１をさらに直列接続することで２００Ｖ程度の発電力を得ている。
【００１６】
つまり、太陽電池アレイ９は、図８（Ｂ）に示すような配線と等価である構造を有することになる。
このような構造を持つ太陽光発電システムにおいては、パワーコンディショナ２０の変換回路等（直流から交流への）から発生するエミッションが、電源ケーブル２８，２９を介して太陽電池モジュール１の集合体である太陽電池アレイ９から放射される欠点がある。
【００１７】
このように発生したエミッション（例えば放射電界強度）は、ＣＩＳＰＲ（国際無線障害特別委員会）の規格を超過する恐れがある。
このような太陽光発電システムに対しては、エミッション対策として、パワーコンディショナ側に新たな電子回路を組み込む方法もあるが、システム全体が複雑となり、またコスト的に高くなるため、その対策が急がれていた。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−１２４６９４号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明の目的は、パワーコンディショナに起因するエミッション（例えば放射電界強度）を、極力低減できる太陽電池モジュールを提供することであり、またそれを備えた太陽光発電システムを提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、太陽電池モジュールを構成する複数の発電セル間の配線において順方向の配線と逆方向の配線の両配線間距離を極力少なくなるように配置することで、従来の問題点を解決できることを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成させたものである。
【００２２】
即ち、本発明は、（１）、複数の発電セルを直列接続してなる太陽電池モジュールにおいて、プラス電極端子を前記複数の発電セルの始端発電セルのプラス電極に接続配線し、該始端発電セルのマイナス電極を一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、この接続形態を繰り返して、終端発電セルのプラス電極に順方向に直列接続し、該終端発電セルのマイナス電極から一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、最終的に前記始端発電セルに隣接する最終発電セルのプラス電極まで、逆方向に直列接続して全発電セルを直列接続し、前記最終発電セルのマイナス電極をマイナス電極端子に接続配線した太陽電池モジュールであって、前記プラス電極端子から前記終端発電セルのプラス電極まで接続された順方向配線と、該終端発電セルのマイナス電極から前記マイナス電極端子まで接続された逆方向配線とを近接配置し、エミッションの発生を防止した太陽電池モジュールに存する。
【００２３】
そしてまた、（２）、前記発電セル間を接続する配線が交差配置されている上記（１）記載の太陽電池モジュールに存する。
【００２５】
そしてまた、（３）、 前記（１）記載の太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールによって発電された直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナを備える太陽光発電システムに存する。
【００２６】
本発明は、この目的に沿ったものであれば、上記１〜３を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールによって発電された直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナを備える太陽光発電システムに使用されるものである。
更にいうなら、本発明は、少なくとも複数の発電セルが直列接続してなる回路網の配線において、順方向の配線と逆方向の配線の両方線間距離を近接するように（換言すると、極力少なくなるように）配置して、放射エミッション発生量の低減させているものである。
【００２８】
〔第１の実施の形態〕
図１は、この実施の形態における太陽電池モジュール１の配線構造を示す模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図を示す。
各発電セルのマイナス電極とプラス電極とを結ぶ線は、平面図で見て、一直線となるように配置されている。
なお、側面では、上下面にマイナス電極とプラス電極とが配設されているものである。
【００２９】
この複数の発電セルを備えた太陽電池モジュール１のプラス電極端子２（上面にある）は、図１（Ｂ）の側面図に示すように、Ｎｏ４１の発電セル３（以下「Ｎｏ４１セル」というように示す）のプラス電極４に接続される。
また、Ｎｏ４１セルのマイナス電極５は、後段にあるＮｏ４２セルのプラス電極６に接続され、以下、Ｎｏ１１セルまで順次繰り返すことにより順方向の直列接続が構成されている。
すなわち、順方向の配線は、プラス電極端子２からＮｏ４１セル＋Ｎｏ４２セル＋・・＋Ｎｏ４６セル＋Ｎｏ３６セル＋・・＋Ｎｏ３１セル＋Ｎｏ２１セル＋・・＋Ｎｏ２６セル＋Ｎｏ１６セル＋・・＋Ｎｏ１１セルの経路で接続されている。
【００３０】
Ｎｏ１１の発電セル３までの順方向の配線は、折返し点ＲＰで折返すことで逆方向の配線へと続いている。
この逆方向の配線は、順方向の配線と同じ経路をたどって（すなわちＮｏ４１セル〜Ｎｏ１１セルの下方を通り）帰線経路として形成され、最後にマイナス電極端子７へ接続される。
【００３１】
この太陽電池モジュール１の配線経路は、図２（Ａ）の模式図に示すように、プラス電極端子２からマイナス電極端子７へ略閉ループとなっている。
そして、順方向の配線と逆方向の配線の両方線間距離を接近するように、すなわち両方線間距離を極力少なくするように配置されている。
なお、図中の矢印は、電流の流れる方向を示している。
【００３２】
さて、以上のような従来の配線的特徴を有する太陽電池モジュール１を使って、放射する妨害波（放射エミッション）を測定した結果を図３に示す。
以下、その測定方法を述べる。
図４には、太陽電池モジュール１からの放射エミッションを測定する系を図示するが、この系の測定方法について説明する。
【００３３】
放射エミッションの測定は、通常、電波無響室３５等の外来電磁波の遮断された状態や被測定物から発した電磁波が反響しない理想的な環境で行う。
太陽電池モジュール１は、この電波無響室３５に受光面を遮光状態（光を受光しないことによる無発電状態）にして設置する。
太陽電池モジュール１から放射される放射エミッションは、広帯域アンテナであるバイコニカルアンテナ３６で測定する。
【００３４】
なお、このバイコニカルアンテナは、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯域（超短波帯）で使用され、３０ＭＨｚ以下の周波数帯域では、ループアンテナが使用される。
図４に示すネットワークアナライザ３７は、高周波回路、デバイスの高周波特性( インピーダンスなど) を測る計測器であり、回路や素子に高周波を入力し、回路からの反射、通過を測って回路や素子の高周波特性を測るものである。
【００３５】
ここでは、ネットワークアナライザ３７内部にある信号源から周波数掃引（例えば、３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ）されて発する高周波をパワーコンディショナ２０が発するエミッションとみなして太陽電池モジュール１に印加する。
ネットワークアナライザ３７は、電波無響室３５の外に設置し、その出力はバラン３８を介して太陽電池モジュール１に印加される。
なお、バラン３８は、それ自体からの放射電磁波の影響をさけるために電波無響室３５の床下に設置する。
【００３６】
太陽電池モジュール１は、パワーコンディショナ２０との接続配線に平衡ケーブル等の２本の電源ケーブルで接続されている。
そのため、ネットワークアナライザ３７からのＢＮＣ出力である不平衡線路をバラン３８は、平衡ケーブル等の平衡線路３９に変換している。
【００３７】
以上の測定系により、太陽電池モジュール１からの放射エミッションは、バイコニカルアンテナ３６で検出され、電界レベルは、ネットワークアナライザ３７で測定される。
【００３８】
さて、図３に示す放射エミッションの測定グラフは、以上の測定系で太陽電池モジュール１の入力端子にネットワークアナライザ３７から０. ７Ｖの周波数掃引信号を印加することにより測定した結果である。
なお、参考までに、従来と本発明の太陽電池モジュールの測定結果を比較して図示する。
【００３９】
従来の太陽電池モジュールでは、１００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの周波数帯で７８〜８７d ＢμＶ／ｍ程度の放射電界強度が測定されている。
しかし、それに較べて本発明の太陽電池モジュールでは、全体的に放射電界強度が低下しており、１７ｄＢから２２ｄＢ程度の改善効果が見られる。
すなわち、従来の太陽電池モジュール１が発生する磁界は、図８（Ａ）に示すように電流Ｉ１，Ｉ３と電流Ｉ２，Ｉ４が交互に逆方向へと流れることから、かなりの部分が相互に打ち消し合うものとなっている。
【００４０】
しかし、測定点では、交互に逆方向へ流れる電流の配置距離が離れている分だけ逆方向の相互磁界による相殺作用が完全にされない。
また、実際の設置環境では、図８（Ｂ）に示すように太陽電池モジュール１がアレイ状に配置された電池アレイ９を構成していることから、更に放射エミッシ
ョンは、強くなる。
【００４１】
参考のため、この相殺作用については、二本の導体線間を逆方向に流れる電流によって発生する磁界の作用をモデル化して説明する。
図５（Ａ）の斜視図に示すように平行に配置した二本の導体線１０と１１間に相互の磁界が影響しない場合には、アンペアの法則より式１の磁界が発生する。
なお、図５（Ａ）の導体線上の矢印は、電流の流れる方向を示しており、磁力線の近くの矢印は、磁力線の方向を示している。
磁界 × １周の長さ ＝ その面を通過する電流 … 式１
【００４２】
さて、磁界Ｈは、電流（Ｉ）と１周の長さ（２πｒ）から、式２のように求まる。
Ｈ ＝ Ｉ ／ ２πｒ …… 式２
この磁界Ｈは、導体線に流れる電流Ｉに比例し距離ｒに反比例する。
【００４３】
しかし、二本の導体線間に発生する磁界Ｈは、図５（Ｂ）に示すように導体線１０によって発生する磁界Ｈ１と導体線１１によって発生する磁界Ｈ２とで形成する平行四辺形の対角線上の合成磁界である。
ここで、磁界Ｈ１は、図５（Ｂ）の紙面からこちら側に向かって流れる電流によって発生する右ネジ方向の磁界であり、一方、磁界Ｈ２は、紙面方向に向かって流れる電流によって発生する磁界である。
【００４４】
したがって、二本の導体線間に発生する磁界Ｈは、図５（Ｃ）の上面図に図示す合成磁界が、従来の太陽電モジュール上に発生することになる。
ところが、本発明の太陽電池モジュールでは、図１（Ａ）に図示する配線経路を有することから、エミッションの発生を防止する相殺作用が働く。
【００４５】
そこで、この相殺作用が、どのように働くかをエミッションの発生量を電圧Ｖと電流Ｉの積である電力と置き換えて説明する。
図６（Ａ）は、二本の導体線間に働く磁力線１２と電気力線１３をモデル化した上面図であり、電気力線１３は、磁力線１２に対して直角方向に働く。
【００４６】
ところで、電界とは、電気力線１３の面積密度をいい、また磁界とは、磁力線１２の面積密度をいう。
一方、図６（Ｂ）は、エミッションの発生量と相対関係にある電力が二本の導体線間をどのように伝達するかの説明を容易にするために導体線を板状に変形した導体板１４、１５を用いてモデル化した上面図である。
【００４７】
なお、導体板１４には、紙面に向かって電流が流れており、導体板１５には、導体板１４とは逆方向の電流が流れている。
さて、電界Ｅは、導体板の間隔ｄ（メートル単位）における電圧Ｖの勾配であることから
電界Ｅ × 導体板の間隔ｄ ＝ 電圧Ｖ …… 式３
となる。
【００４８】
したがって、電界Ｅは、式３より
電界Ｅ ＝ 電圧Ｖ ／ 導体板の間隔ｄ …… 式４
となる。
一方、磁界Ｈは、式１のアンペアの法則を適用すると、１周の長さは、導体板の幅ｗに該当する。
【００４９】
なお、磁界は、導体板間の外側では非常に弱くなるために無視することができる。
したがって、磁界Ｈは、式５のように導き出される。
磁界Ｈ ＝ 電流Ｉ ／ 導体板の幅ｗ …… 式５
【００５０】
ここで、電力は、電圧Ｖと電流Ｉの積であることから、式４と式５を代入すると式６のようになる。
ＶＩ ＝ ＥＨ×ｗｄ …… 式６
つまり、導体板の幅ｗと導体板の間隔ｄとの積であるｗｄは、導体板間の面積であることから、電界Ｅと磁界Ｈの積であるＥＨは、単位面積あたりの伝送電力となる。
【００５１】
ちなみに、この二本の導体間に沿って伝わる電界と磁界のガイドされた波が、電磁波である。
したがって、本発明の太陽電池モジュールは、ｗｄが最小になるように配線された配線経路により相殺作用が働く配線の配置をしている。
すなわち、この配線の配置とは、複数の発電セルを直列状に接続配線してなるプラス電極端部とマイナス電極端部の両端部を合せて形成される略閉ループの内側面積が極力少なくなる配置である。
【００５２】
〔第２の実施の形態〕
発電セルのマイナス電極とプラス電極との位置は、平面図で見て、一直線上にない状態（傾斜した状態）に配置されている。
この複数の発電セルを備えてなる太陽電池モジュール１において、プラス電極端子２は、発電セル３であるＮｏ４１セルのプラス電極４に接続されている。
また、Ｎｏ４１セルのマイナス電極５は、一つ飛ばしたＮｏ４３セルのプラス電極に接続され、以下、Ｎｏ１１セルに至るまで順次繰り返すことにより、順方向の直列接続が構成されている。
【００５３】
すなわち、順方向の配線は、プラス電極端子２からＮｏ４１セル＋Ｎｏ４３セル＋Ｎｏ４５セル＋Ｎｏ３６セル＋Ｎｏ３４＋Ｎｏ３２セル＋Ｎｏ２１セル＋Ｎｏ２３＋Ｎｏ２５セル＋Ｎｏ１６セル＋Ｎｏ１４セル＋Ｎｏ１２セルの経路で接続されている。
【００５４】
またこの順方向の配線は、Ｎｏ１１セルを折り返しの発電セルとして逆方向の配線へと続いている。
逆方向の配線においては、Ｎｏ１１セルのマイナス電極は、１つ飛ばした（すなわちＮｏ１２セルを飛ばした）Ｎｏ１３のプラス電極に接続され、Ｎｏ１３のマイナス電極は、１つ飛ばした（すなわちＮｏ１４セルを飛ばした）Ｎｏ１５セルのプラス電極に接続され、以下、Ｎｏ４２セルに至るまで順次繰り返すことにより、逆方向の直列接続が構成されている。
【００５５】
すなわち、逆方向の配線は、Ｎｏ１１セルを折り返しの発電セルとしてＮｏ１３セル＋Ｎｏ１５セル＋Ｎｏ２６セル＋Ｎｏ２４セル＋Ｎｏ２２＋Ｎｏ３１セル＋Ｎｏ３３セル＋Ｎｏ３５＋Ｎｏ４６セル＋Ｎｏ４４セル＋Ｎｏ４２セル、そしてマイナス電極端子７と接続されている。
【００５６】
このように、配線は、平面図で見て交差し、且つ側面図で見ても交差状態となっている。
【００５７】
図２の模式図は、本発明の太陽電池モジュールの配線経路を示すものである。
この直列接続は、図２（Ｂ）の配線経路に模式的に示すように、発電セル含めて撚り線の如く順方向の配線と同じ経路で逆方向の配線が配置されているようになる。
換言すると、順方向の配線と逆方向の配線とが発電セルを一つずつ飛び越えて捩れるように配置して接続されている。
【００５８】
このことにより、第１の実施形態では、導体線が有する断面積のためにｗｄを物理的に零とすることができない制限があったが、この実施の形態ではエミッションの発生量は、撚り線のように配線されて形成されたコイル状電流経路により、更に低減することとなる。
【００５９】
つまり、コイル状電流経路では、この電流経路上を流れる電流によって発生する磁界が、コイル状電流経路自身と鎖交し、磁界が時間とともに変化することによりコイル状電流経路自身の両端部に逆起電力が発生する。
このことにより、本発明の太陽電池モジュールは、パワーコンディショナから発生するエミッションを逆起電力により相殺すると共に第１の実施形態における相殺作用との相乗効果によってエミッションの発生を防止している。
【００６０】
以上、本発明を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、その目的に則したものであれば種々の変形が可能である。
例えば、第１の実施形態において、帰線経路部の接続配線が発電セルを下から抱え込むようなコ字型の板状導体であってもよい。
【００６１】
また、第２の実施の形態における発電セルの飛び越え数は、一つに限らず複数個飛び越えることも可能である。
また、第２の実施の形態では、発電セルのマイナス電極とプラス電極との位置は、平面図で見て、傾斜した状態に配置されているが、一直線上にある場合も当然採用可能である。
この場合は、発電セルを一つずつ飛び越えて側面でみて交差するように接続した状態となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の太陽電池モジュールは、複数の発電セルを直列接続する配線の配置および発電セルを飛び越えて交差する配置による相殺作用によりエミッションの発生を防止させるものである。
したがって、本発明の太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムでは、パワーコンディショナに起因するエミッションを極力抑えることができる。
また、従来の太陽電池モジュールから放射されるエミッションの周波数帯は、VHFの放送局が使用している電波が超短波帯であることから太陽電池モジュールが逆に受信アンテナとして作用することで、パワーコンディショナへの悪影響を与えるイミュニティ問題もあった。
【００６３】
しかし、本発明の太陽電池モジュールでは、相殺作用が働くことでパワーコンディショナへの悪影響を与えるイミュニティ問題も軽減される。
さらに、単なる配線の配置方法によるＥＭＣ対策であることから、経済的負担も軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施形態である太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図２】 図２の模式図は、本発明の太陽電池モジュールの配線経路を示すものである。
図２（Ａ）は、第１の実施の形態であり、図２（Ｂ）は、第２の実施の形態である。
【図３】 図３のグラフ図は、太陽電池モジュールが発生する放射エミッションの発生量を示す折れ線グラフであり。
比較のために従来の太陽電池モジュールは、従来結果と表記し本発明の太陽電池モジュールは本発明結果と表記してある。
【図４】 図４は、放射エミッションの測定系を示す図である。
【図５】 図５は、二本の導体線間に発生する磁界の作用をモデル化し図示したものである。
図５（Ａ）は、斜視図により相互磁界の影響の無い状態を示したものであり、 また図５（Ｂ）は、導体線１と２により発生する合成磁界の求め方を示した図である。
図５（Ｃ）は、二本の導体線間に発生する合成磁界を示した上面図である。
【図６】 図６の模式図は、二本の導体線間に働く磁力線と電気力線をモデル化した図である。
図６（Ａ）は、上面図であり、図６（Ｂ）は、導体板を用いてモデル化した上面図である。
【図７】 図７の模式図は、従来の太陽電池モジュールの配線構造を示すものである。
【図８】 図８の模式図は、従来の太陽電池モジュールの配線経路を（Ａ）に示し、（Ｂ）には、太陽電池モジュールがアレイ状に配置された場合の配線経路を示すもの
である。
【図９】 図９は、一般の個人住宅に太陽光発電システムを適用した図である。
【図１０】 図１０は、従来の太陽光発電システムの概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…太陽電池モジュール
２…プラス電極端子
３…発電セル
４…Ｎｏ４１のプラス電極
５…Ｎｏ４１のマイナス電極
６…Ｎｏ４２のプラス電極
７…マイナス電極端子
８…接続配線
９…電池アレイ
１０，１１…導体線
１２…磁力線
１３…電気力線
１４，１５…導体板
１９、２６…太陽電池ブロック
２０…パワーコンディショナ
２１…屋内負荷
２２…分電盤
２３…引込み線
２４…売電メータ
２５…買電メータ
２７…接続ボックス
２８，２９…電源ケーブル
３０…No１１のマイナス電極
３２…No1 ３のプラス電極
３３…No1 ２のマイナス電極
３４…ループ状配線
３５…電波無響室
３６…バイコニカルアンテナ
３７…ネットワークアナライザ
３８…バラン
３９…平衡線路
ｄ…導体板の間隔
Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３、Ｉ４…電流
ＲＰ…折返し点
ｗ…導体板の幅
Claims (3)
- 複数の発電セルを直列接続してなる太陽電池モジュールにおいて、プラス電極端子を前記複数の発電セルの始端発電セルのプラス電極に接続配線し、該始端発電セルのマイナス電極を一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、この接続形態を繰り返して、終端発電セルのプラス電極に順方向に直列接続し、該終端発電セルのマイナス電極から一つ置きに隣接する発電セルのプラス電極に接続し、最終的に前記始端発電セルに隣接する最終発電セルのプラス電極まで、逆方向に直列接続して全発電セルを直列接続し、前記最終発電セルのマイナス電極をマイナス電極端子に接続配線した太陽電池モジュールであって、前記プラス電極端子から前記終端発電セルのプラス電極まで接続された順方向配線と、該終端発電セルのマイナス電極から前記マイナス電極端子まで接続された逆方向配線とを近接配置し、エミッションの発生を防止したことを特徴とする太陽電池モジュール。
- 前記発電セル間を接続する配線が交差配置されていることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池モジュール。
- 前記請求項１記載の太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールによって発電された直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナを備えることを特徴とする太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
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