JP4027579B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の両面受光型太陽電池モジュールは、図４（ａ）の一部平面図及び図４（ｂ）の正面図に示すように、フレーム短辺部材３とフレーム長辺部材２をフレーム固定用ネジ７によってネジ止めで固定することによって形成されており、フレーム長辺部材２は、図４（ｃ）のＡ−Ａ′断面図に示すように、モジュール本体把持部４の裏面側にネジ止め固定部５及び他構造材との固定用延長部６を配した形状となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の両面受光型太陽電池モジュールでは、裏面照射光の一部がネジ止め固定部５及び他構造材との固定用延長部６に遮られ、その結果、裏面照射光の一部が両面受光型太陽電池セル９の裏面に達しないので、これに起因するモジュール発電量の低下が避けられないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による両面受光型太陽電池モジュールにおいては、フレーム部材におけるネジ止め固定部、または他構造材との固定用延長部、あるいはその両者が、両面受光型太陽電池セルの裏面への裏面照射光の入射をほとんど遮らないような位置に形成される。より具体的には、フレーム部材が次のいずれかの構成を有する。
（１）モジュール本体を把持する把持部の外周側にネジ止め固定部が位置する。
（２）モジュール本体を把持する把持部の外周側に他構造材との固定用延長部が位置する。
（３）太陽電池セルの受光面の投影部の外側に他構造材との固定用延長部が位置する。
【０００５】
本発明によれば、フレーム部材におけるネジ止め固定部、または他構造材との固定用延長部が、両面受光型太陽電池セルの裏面への裏面照射光の入射をほとんど遮らないので、両面受光型太陽電池モジュールの発電量が向上する。
【０００６】
なお、本発明は、単結晶半導体製，多結晶半導体製，アモルファス半導体製など、各種の両面受光型太陽電池セルを備える太陽電池モジュールに適用できる。また、本発明は、垂直設置，傾斜設置など、各種の設置形態の両面受光型太陽電池モジュールを適用できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【０００８】
図１を用いて第１の実施例を説明する。
【０００９】
図１（ａ）は本発明の一実施例である太陽電池モジュールの一部平面図を、図１（ｂ）は正面図を、図１（ｃ）はＡ−Ａ′断面図を示す。本太陽電池モジュールは、フレーム短辺部材３とフレーム長辺部材２をフレーム固定用ネジ７によってネジ止めで固定することによって形成されている。フレーム長辺部材２は、モジュール本体１を把持するモジュール本体把持部４の外周側にフレーム固定用ネジ穴８を有するネジ止め固定部５を配した形状となっている。このため、ネジ止め固定部５は、両面受光型太陽電池セル９の裏面への裏面照射光の入射をほとんど遮らない。さらに、フレーム長辺部材２においては、モジュール本体把持部４及びネジ止め固定部５の外周側に、他構造材との固定用延長部６が設けられている。従って、固定用延長部６は、モジュール本体における複数の両面受光型太陽電池セル９の受光面をこの受光面に対して垂直に投影した領域（投影部Ｐ）の外側に位置する。このため、固定用延長部６は、両面受光型太陽電池セル９の裏面への裏面照射光の入射をほとんど遮らない。ネジ止め固定部５および固定用延長部６が裏面照射光をほとんど遮らないので、両面受光型太陽電池モジュールの発電量が向上する。
【００１０】
モジュール本体把持部４はネジ止め固定部５のモジュール本体側の側面に設けられる。また、固定用延長部６は、ネジ止め固定部５のモジュール本体側の側面とは反対側の側面に設けられる。そして、モジュール本体把持部４および固定用延長部６は、それぞれの側面から、モジュールの受光面と平行な平面方向に突き出ている。このため、フレームのトータル厚みを薄くすることができる。従って、フレームも含めた両面受光型太陽電池モジュール全体のサイズを低減することができる。
【００１１】
モジュール本体１は、モジュール表面平板ガラス１１とモジュール裏面樹脂１２との間に複数個の両面受光型太陽電池セル９を配しモジュール封止接着用合成樹脂１３を用いて接着したものに、その外周部にモジュール本体外周防滴用合成樹脂１４を接着させた構造となっている。また、複数個の両面受光型太陽電池セル９は、セル接続電線１０によって電気的に接続されている。
【００１２】
モジュール裏面樹脂１２およびモジュール封止接着用合成樹脂１３は光透過性および電気絶縁性を有する。また、モジュール本体外周防滴用合成樹脂１４は電気絶縁性を有する。また、フレーム短辺部材３とフレーム長辺部材２の材質はアルミニウムである。
【００１３】
本両面受光型太陽電池モジュールでは、ネジ止め固定部５及び他構造材との固定用延長部６によって遮られる裏面照射光の割合を極めて僅かとすることができる。その結果、裏面照射光のほとんどが両面受光型太陽電池セル９の裏面に達するので、図４に示す従来の両面受光型太陽電池モジュールに比べ、発電量の低下は極めて僅かなものになる。
【００１４】
図２は、図１の実施例の変形例を示す。
【００１５】
図２（ａ）の変形例においては、図１の実施例とは異なり、モジュール本体把持部４がネジ止め固定部５の上部に設けられている。しかし、他構造材との固定用延長部６は、図１の実施例と同様に、モジュール本体把持部４及びネジ止め固定部５の外周側に設けられている。すなわち、固定用延長部６は、ネジ止め固定部５におけるモジュール本体側とは反対側の側面から、この側面に対して垂直に突き出るように設けられている。従って、この固定用延長部６は、裏面照射光をほとんど遮らないので、両面受光型太陽電池モジュールの発電量が向上する。
【００１６】
図２（ｂ）の変形例においては、図１と同様に、ネジ止め固定部５がモジュール本体把持部４の外周側に設けられる。しかし、図１とは異なり、モジュール本体把持部４と、他構造材との固定用延長部６とが、ともに、ネジ止め固定部５におけるモジュール本体側の同じ側面に、この側面に対して垂直に突き出るように設けられている。他構造材との固定用延長部６は、モジュール本体における複数の両面受光型太陽電池セル９の受光面をこの受光面に対して垂直に投影した領域（投影部Ｐ）の外側に位置する。このため、固定用延長部６は、両面受光型太陽電池セル９の裏面への裏面照射光の入射をほとんど遮らないので、両面受光型太陽電池モジュールの発電量が向上する。
【００１７】
図３を用いて第２の実施例を説明する。
【００１８】
図３（ａ）は本発明の一実施例である太陽電池モジュールを用いて組み立てた太陽電池アレイの正面図を、図３（ｂ）はＢ−Ｂ′断面図を、図３（ｃ）はＡ−Ａ′断面図を示す。本図に示す太陽電池アレイは、垂直に設置される。すなわち、両面受光型太陽電池モジュールの表受光面及び裏受光面が地面に垂直になるように設置される。上記実施例１では他構造材との固定用延長部６がモジュール厚み方向の最もモジュール裏面側に１個配されているが、本実施例では、上側両面受光型太陽電池モジュール１８の他構造材との固定用延長部６が下側両面受光型太陽電池モジュール１９の上辺を覆う形状となっている。下側両面受光型太陽電池モジュール１９の上辺は、他構造材との固定用延長部を持たず、上側両面受光型太陽電池モジュール１８の他構造材との固定用延長部６によって覆われる。
【００１９】
本太陽電池アレイの組み立て順序を述べる。まずアレイ下側横枠１６と２個のアレイ縦枠１５とを組み立てておく。次に下側両面受光型太陽電池モジュール１９を該組み立て構造物中に挿入する。さらに次に上側両面受光型太陽電池モジュール１８を挿入する。最後にアレイ上側横枠１７を組み付ける。
【００２０】
図１の実施例では、ネジ止め固定部５のネジの位置がモジュール厚み方向（紙面の縦方向）に２個配されているが、これはモジュール長手方向（紙面の横方向）に配されていても良い。また、ネジの個数が１個であっても３個以上であっても良い。
【００２１】
また、図１の実施例では他構造材との固定用延長部６がモジュール厚み方向の最もモジュール裏面側に配されているが、これはモジュール厚み方向の他の位置に配されていても良い。さらに、上記実施例１では他構造材との固定用延長部６が１個配されているが、これは、２個あるいはそれ以上の個数が配されていてもかまわない。加えて、モジュール本体の構成として、表側透光性材料は平板ガラス，裏側透光性材料は光透過性および電気絶縁性を有する合成樹脂であるが、表側透光性材料，裏側透光性材料としてそれぞれ上記二者のいずれをも用いることができる。
【００２２】
図３の実施例では両面受光型太陽電池モジュールを垂直設置する場合に、上側両面受光型太陽電池モジュール１８の他構造材との固定用延長部６が下側両面受光型太陽電池モジュール１９の上辺を覆う形状とすることによって、太陽電池アレイの組み立て工数を低減することができる。また、上側両面受光型太陽電池モジュール１８と下側両面受光型太陽電池モジュール１９との間にこれらモジュールを固定する為の別のアレイ横枠を配する必要がなく、材料費の低減効果もある。
【００２３】
図３の実施例では上側両面受光型太陽電池モジュール１８が下側両面受光型太陽電池モジュール１９の上辺を覆う形状の他構造材との固定用延長部６を有しているが、上側両面受光型太陽電池モジュール１８が他構造材との固定用延長部を有しなくても良い。また、両面受光型太陽電池モジュールが垂直方向に２個配された太陽電池アレイを示したが、垂直方向に３個以上の両面受光型太陽電池モジュールを配することもできる。また、両面受光型太陽電池モジュールを水平方向に２個以上配することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、フレーム部による裏面照射光遮断に起因するモジュール発電量低下を避けることができる。又、モジュール本体把持部および固定用延長部は、それぞれの側面からモジュールの受光面と平行な平面方向に突き出ているので、フレームのトータル厚みを薄くでき、フレームも含めた両面受光型太陽電池モジュール全体のサイズを低減できる。又、上側両面受光型太陽電池モジュールと下側両面受光型太陽電池モジュールとの間にこれらのモジュールを固定する為の別のアレイ横枠を配する必要がなく、材料費の低減効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である両面受光型太陽電池モジュールの一部平面図および正面図および一部正面の断面図。
【図２】図１の実施例の変形例を示す。
【図３】本発明の第２の実施例である両面受光型太陽電池モジュールを用いて組み立てた太陽電池アレイの正面図および一部平面図の断面図および一部側面の断面図。
【図４】従来の両面受光型太陽電池モジュールの一部平面図および正面図および一部正面の断面図。
【符号の説明】
１…モジュール本体、２…フレーム長辺部材、３…フレーム短辺部材、４…モジュール本体把持部、５…ネジ止め固定部、６…太陽電池モジュールと他構造材との固定用延長部、７…フレーム固定用ネジ、８…フレーム固定用ネジ穴、９…両面受光型太陽電池セル、１０…セル接続電線、１１…モジュール表側平板ガラス、１２…モジュール裏側合成樹脂、１３…モジュール封止接着用合成樹脂、１４…モジュール本体外周防滴用合成樹脂、１５…アレイ縦枠、１６…アレイ下側横枠、１７…アレイ上側横枠、１８…上側両面受光型太陽電池モジュール、１９…下側両面受光型太陽電池モジュール。

Claims (5)

1. 両面受光型太陽電池モジュール本体をフレーム短辺部材とフレーム長辺部材とをネジ止めで固定することによって形成し、該両面受光型太陽電池モジュール本体をアレイ下側横枠と２個のアレイ縦枠で構成される組立構造物中に挿入して組み立てられる両面受光型太陽電池モジュールにおいて、前記長辺フレーム部材が両面太陽電池モジュール本体を把持するモジュール本体把持部と、該モジュール本体把持部の外周側に前記アレイ縦枠にネジ止めするためのフレーム固定用ネジ穴を有するネジ止め固定部と、該ネジ止め固定部の外周側に他構造材との固定用延長部が設けられるものであって、前記ネジ止め固定部，モジュール本体把持部及び固定用延長部がモジュール本体の受光面と平行な平面方向に突き出て形成されている両面受光型太陽電池モジュール。
2. 両面受光型太陽電池モジュール本体をフレーム短辺部材とフレーム長辺部材とをネジ止めで固定することによって形成し、該両面受光型太陽電池モジュール本体をアレイ下側横枠と２個のアレイ縦枠で構成される組立構造物中に挿入して組み立てられる両面受光型太陽電池モジュールにおいて、地面に垂直に配置され、前記長辺フレーム部材が両面太陽電池モジュール本体を把持するモジュール本体把持部と該モジュール本体把持部の外周側に前記アレイ縦枠にネジ止めするためのフレーム固定用ネジ穴を有するネジ止め固定部とを有する下側両面受光型太陽電池モジュールと、長辺フレーム部材が両面太陽電池モジュール本体を把持するモジュール本体把持部と該モジュール本体把持部の外周側に前記アレイ縦枠にネジ止めするためのフレーム固定用ネジ穴を有するネジ止め固定部と該ネジ止め固定部の外周側に他構造材との固定用延長部を有し、該固定用延長部が前記下側両面受光型太陽電池モジュールのネジ止め固定部を覆うように形成された上側両面受光型太陽電池モジュールで構成されている両面受光型太陽電池モジュール。
3. 前記モジュール本体が、モジュール表面平板ガラスとモジュール裏面樹脂との間に複数個の両面受光型太陽電池セルを配しモジュール封止接着用合成樹脂を用いて接着したものである請求項１又は２に記載の両面受光型太陽電池モジュール。
4. 前記フレーム短辺部材と前記フレーム長辺部材の材質がアルミニウムである請求項１から３のいずれかに記載の両面受光型太陽電池モジュール。
5. 前記両面受光型太陽電池モジュールを地面に垂直に配置した請求項１に記載の両面受光型太陽電池モジュール。

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