JP5480318B2

JP5480318B2 - 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム

Info

Publication number: JP5480318B2
Application number: JP2012054955A
Authority: JP
Inventors: 輝雄早津
Original assignee: 輝雄早津
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-03-12
Also published as: JP2013191633A

Description

本発明は、太陽電池モジュール及び太陽光発電システムに関するものである。

近年、石油や石炭などの化石燃料の代替えエネルギーとして太陽光が注目されており、例えば特開２００６−３１７１２８号のような太陽光を電気に変換する太陽電池モジュール（以下、従来例）が種々提案されている。

この従来例は、太陽光を電気に変換する太陽電池（セル）を多数並設した方形板状のパネル構造体であり、太陽光を受光する受光部の表面積（太陽電池の面積）を広くすればするほど多くの電気が得られることになる。

特開２００６−３１７１２８号公報

しかしながら、従来例は、その構造上、設置スペースの制限により大型化にも限界があり、要求する発電量が得られない場合がある。

本発明者は、前述した太陽電池モジュールについて更なる研究・開発を進め、その結果、極めて商品価値の高い画期的な太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

受光部３で受光した太陽光を電気に変換する太陽電池モジュールであって、前記太陽発電モジュール２は、垂直板状部２Ａと、この垂直板状部２Ａに連設される平面視Ｄ形状の凹湾曲板状部２Ｂとから成り、前記垂直板状部２Ａと前記凹湾曲板状部２Ｂとで上部開口部を有する容状体が構成され、また、前記垂直板状部２Ａと前記凹湾曲板状部２Ｂ夫々の内外面が前記受光部３に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部２Ａ及び前記凹湾曲板状部２Ｂ夫々に太陽電池１が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール２は、前記垂直板状部２Ａの内面と前記凹湾曲板状部２Ｂの内面との間に架設板部４が設けられ、この架設板部４の表裏面及び上端面が前記受光部３に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項３記載の太陽電池モジュールにおいて、前記架設板部４は、表面，裏面及び上端面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール２は、前記垂直板状部２Ａの内面と前記凹湾曲板状部２Ｂの内面との間に架設板部４が設けられ、この架設板部４の表裏面は光反射部７に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部２Ａは、内外面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部２Ａの上端面は前記受光部３に設定され、この上端面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１〜７いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール２の内面最下位置に排水孔２ａが設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールに係るものである。

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の太陽電池モジュールを備えることを特徴とする太陽光発電システムに係るものである。

本発明は上述のように構成したから、前述した従来例に比し、例えば巾の狭い設置スペースに対応してコンパクトな構造としても、広い表面積が確保でき、多くの太陽光が得られることになるなど、極めて商品価値の高い画期的な太陽電池モジュール及び太陽光発電システムとなる。

実施例１を示す斜視図である。実施例１の要部を示す平面図である。実施例１の要部を説明する断面図である。実施例１に係る太陽光発電システムの説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例１の使用状態説明図である。実施例２を示す斜視図である。実施例２の使用状態説明図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

太陽光が照射されると、この太陽光は垂直板状部２Ａと凹湾曲板状部２Ｂ夫々の内外面である受光部３で受光され、この各受光部３で受光された太陽光は電気に変換される。

この本発明に係る太陽電池モジュール２は、前述した方形板状のパネル構造体である従来例と異なり、左右方向（水平方向）だけでなく上下方向にも面積を得る構造、即ち、垂直板状部２Ａと凹湾曲板状部２Ｂ夫々の内外面に設けられた受光部３で太陽光を受光して発電が行われる構造であるから、従来例に比して多くの電気を得ることができる。

つまり、本発明は、前述した従来例に比し、例えば巾の狭い設置スペースに対応してコンパクトな構造としても、広い表面積が確保され、多くの太陽光を得ることが可能となる。

本発明の具体的な実施例１について図１〜８に基づいて説明する。

本実施例は、受光部３で受光した太陽光を電気に変換する太陽電池１を備えた太陽電池モジュール２であって、この太陽電池モジュール２を複数備えた太陽光発電システムＳを設けている。

具体的には、この太陽光発電システムＳは、図４に図示したように太陽電池モジュール２を複数並設してなるアレイ11と、このアレイ11（各太陽電池モジュール２）で発電した直流電力を一つにまとめる接続部12（通称：接続箱）と、この接続部12で一つにまとめられた直流電力を交流電力に電力変換するインバータ13（パワーコンディショナー）と、このインバータ13で電力変換された交流電力を各回路15Ａ，15Ｂへ分配する分電盤14とを備えている。

尚、太陽光発電システムＳは前述した構造に限らず、本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。

太陽電池モジュール２は、図１に図示したように垂直板状部２Ａと、この垂直板状部２Ａに連設される平面視Ｄ形状の凹湾曲板状部２Ｂとから成り、この垂直板状部２Ａと凹局板状部２Ｂとで平面視Ｄ形状の上部開口部を有する容状体が構成され、この太陽電池モジュール２の垂直板状部２Ａと凹湾曲板状部２Ｂ夫々には太陽電池１が設けられ、この垂直板状部２Ａと凹湾曲板状部２Ｂ夫々の内外面が受光部３に設定されている。この垂直板状部２Ａ及び凹湾曲板状部２Ｂの高さや巾は適宜設定される。

具体的には、図１，２に図示したように適宜な素材（例えば金属や合成樹脂やＦＲＰなど）により長方形状の垂直板５ａと凹湾曲板５ｂとからなる容状基体を形成し、この容状基体の垂直板５ａ及び凹湾曲板５ｂの内外面に太陽電池１を多数配設（面方向に並設）するとともに、この隣接する太陽電池１同士を接続した構造である。

この面方向に並設される各太陽電池１の表面に保護ガラス６が積層されて受光部３が構成されている。

また、垂直板状部２Ａ（垂直板５ａ）は、内外面及び上端面が膨出するように設けられており、この垂直板状部２Ａの上端面も受光部３に設定されている。

従って、この構成により平坦面である場合に比して広い表面積が確保される。

また、太陽電池モジュール２の内面最下位置である周縁複数個所（二箇所）に排水孔２ａが設けられている。

また、太陽電池モジュール２は、垂直板状部２Ａ（垂直板５ａ）の内面と凹湾曲板状部２Ｂ（凹湾曲板５ｂ）の内面との間に架設板部４（架設板５ｃ）が設けられ、この架設板部４（架設板５ｃ）の表裏面及び上端面は受光部３に設定されている。

また、架設板部４は、表面，裏面及び上端面が膨出するように設けられている。

尚、太陽電池モジュール２は、容状基体を介さなくても太陽電池１同士を有底筒状となるように接続して形成する構成としても良い。

太陽電池１（セル）としては、多結晶シリコン太陽電池、単結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコンなどの薄幕太陽電池素子が採用され、各太陽電池１は受光部３で受光した太陽光を電気に変換するように構成されている。

また、太陽電池１は、湾曲面に応じて可撓性のあるもの、硬質の平板状のものや湾曲状のものなど適宜採用するものである。

尚、本実施例では太陽電池モジュール２の垂直板状部２Ａ，凹湾曲板状部２Ｂ及び架設板部４夫々に多数の太陽電池１を配設して受光部３を構成しているが、一つの太陽電池１で受光部３を構成しても良い。

以上の構成から成る太陽電池モジュール２を実際に使用する場合には、直接地上（舗装面など）に設置しても良いし、支柱や台などの上に設置しても良い。

また、図５に図示したように垂直板状部２Ａの外面を太陽Ｔの軌道に正対させる向き（所謂南向き）で配置すると良い。

本実施例は上述のように構成したから、太陽光が照射されると、この太陽光は垂直板状部２Ａ及び凹湾曲板状部２Ｂ夫々の内外面である受光部３と、架設板部４の表裏面である受光部３とで受光され、この各受光部３で受光された太陽光は電気に変換される（図６〜８参照）。

よって、本実施例によれば、前述した従来例に比し、例えば巾の狭い設置スペースに対応してコンパクトな構造としても、広い表面積が確保でき、多くの太陽光（即ち、電気）が効率良く得られることになる。

また、本実施例は、太陽電池モジュール２の垂直板状部２Ａと凹湾曲板状部２Ｂの内外面，架設板部４の表裏面，垂直板状部２Ａの上端面及び架設板部４の上端面は、膨出するように設けられているから、各面が単なる平坦状であった場合に比べて受光部３の表面積がより広くなるから、この点においても多くの太陽光（電気）が得られることになり、更に、この太陽電池モジュール２は容状体であるから、太陽の照射角度の変化に対応して可及的に広い表面積が得られることになる。

つまり、本実施例は、太陽電池モジュール２を構成する全ての面が湾曲面に設定されている為、狭いスペースであっても広い表面積を得て極めて効率良く発電することができる。

また、本実施例は、太陽電池モジュール２は周壁に囲まれた容状であるから、従来例のような方形平板状のものに比して照射された太陽光の周囲への飛散が少なく、その内部は良好に集光されて明るい状態となり、良好な発電効果が得られることになり、更に、その内部は外気に比べて暖気となるから降雪があっても融雪効果が発揮されることになる。

また、本実施例は、太陽電池モジュール２の垂直板状部２Ａは垂直方向に立設する面であるから、例えば降雪や降雨が太陽電池モジュール２へ付着してとどまることが可及的に防止される。

本発明の具体的な実施例２について図９，10に基づいて説明する。

本実施例に係る太陽電池モジュール２は、垂直板状部２Ａの内面と凹湾曲板状部２Ｂの内面との間に架設板部４が設けられ、この架設板部４の表裏面は光反射部７に設定されているタイプである。

この架設板部４で反射された太陽光は、垂直板状部２Ａの内面や凹湾曲板状部２Ｂの内面に効率良く照射されて良好な発電効果が得られることになる。

また、反射部７による反射により、太陽電池モジュール２内の温度は外気より上がり、よって、良好な融雪効果が得られることになる。

その余は実施例１と同様のものである。

尚、本発明は、実施例１，２に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１太陽電池
２太陽電池モジュール
２ａ排水孔
２Ａ垂直板状部
２Ｂ凹湾曲板状部
３受光部
４架設板部
７光反射部

Claims

受光部で受光した太陽光を電気に変換する太陽電池モジュールであって、前記太陽発電モジュールは、垂直板状部と、この垂直板状部に連設される平面視Ｄ形状の凹湾曲板状部とから成り、前記垂直板状部と前記凹湾曲板状部とで上部開口部を有する容状体が構成され、また、前記垂直板状部と前記凹湾曲板状部夫々の内外面が前記受光部に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部及び前記凹湾曲板状部夫々に太陽電池が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１，２いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールは、前記垂直板状部の内面と前記凹湾曲板状部の内面との間に架設板部が設けられ、この架設板部の表裏面及び上端面が前記受光部に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項３記載の太陽電池モジュールにおいて、前記架設板部は、表面，裏面及び上端面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールは、前記垂直板状部の内面と前記凹湾曲板状部の内面との間に架設板部が設けられ、この架設板部の表裏面は光反射部に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１〜５いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部は、内外面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１〜６いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記垂直板状部の上端面は前記受光部に設定され、この上端面が膨出するように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１〜７いずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールの内面最下位置に排水孔が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１〜８いずれか１項に記載の太陽電池モジュールを備えることを特徴とする太陽光発電システム。