JP6224423B2

JP6224423B2 - 太陽電池アレイ

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Publication number: JP6224423B2
Application number: JP2013235338A
Authority: JP
Inventors: 山下　満雄; 満雄山下
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-11-13
Also published as: JP2015094175A

Description

本発明は、太陽電池アレイに関する。

近年の環境保護の機運の高まりに伴い、環境負荷の少ない太陽光発電が注目されている。太陽光発電は、太陽光を光電変換する太陽電池モジュールを架台に取り付けた太陽電池アレイを用いる。

太陽電池アレイは、光電変換に加えて、さらなる付加価値を有することが求められている。そこで、雨水を貯水して太陽電池モジュールの受光面を清掃することができる太陽電池アレイが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１９０９５３号公報

特許文献１で開示されている構造は、太陽電池アレイを設置した建物に設けられた雨樋を利用している。このため、例えば、メガソーラーの場合のように地面上に太陽電池アレイを設置する場合は、太陽電池アレイの下端に樋を設ける必要がある。しかしながら、樋を新たに設けることは部材数の増加となるため、使用材料の増加、組立工数の増加につながる。

また、建物の軒に設けられた樋のように、太陽電池アレイの下端から流れ落ちる水のみを回収する構造は、太陽電池アレイの側方から流れ落ちる水を回収できないことから、集水量が少なくなる。

本発明の目的の１つは、部材数を増やすことなく集水量を多くした太陽電池アレイを提供することである。

本発明の実施形態に係る太陽電池アレイは、第１面および該第１面の裏面に相当する第２面を有し、第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する行列状に配された複数の太陽電池モジュールと、設置面上に設けられており、前記第２面側から前記複数の太陽電池モジュールを支持する架台と、を備えている。本実施形態において、前記複数の太陽電池モジュールは、前記第１辺と前記第２辺との間に位置する第１角部と、前記第２辺と前記第３辺との間に位置する第２角部と、前記第３辺と前記第４辺との間に位置する第３角部と、前記第４辺と前記第１辺との間に位置する第４角部とを有し、前記設置面から前記第１角部までの距離をＡ１、前記設置面から前記第２角部までの距離をＡ２、前記設置面から前記第３角部までの距離をＡ３、前記設置面から前記第４角部までの距離をＡ４としたときに、Ａ１＜（Ａ２、Ａ４）＜Ａ３を満たすように配置されている。また、本実施形態では、前記架台は、前記第１角部側に位置する第１端部および前記第４角部側に位置する第２端部を有する、前記第１辺側で前記太陽電池モジュールを支持する支持部材を具備し、該支持部材は、前記第１辺に隣接する前記太陽電池モジュールの前記第１面よりも前記設置面側に位置し、前記設置面と反対側に開口するとともに、前記第１端部の端面に開口する第１溝部を有する。

本実施形態に係る太陽電池アレイによれば、上記構成によって、太陽電池アレイの側方から流れ落ちる雨水を支持部材で効率よく集めることができる。これにより、部材数を増やすことなく、集水の効率を高めることができる。

（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイに用いる太陽電池モジュールの一例を示す図であり、図２（ａ）は太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線で切断した場合の断面図である。図３は本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイの一部を示す図であり、図３（ａ）は図１のＢ−Ｂ’線で切断した場合の端面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）をＣ−Ｃ’線で切断した場合の端面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）をＤ−Ｄ’線で切断した場合の端面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイの部分を示す図面であり、図４（ａ）は図３（ｂ）のＥ部を拡大して示す端面図であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）のＦ部を拡大して示す端面図である。図５は本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイの部分を示す図面であり、図３のＧ部を拡大して示す側面図である。図６は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池アレイを示す図面であり、図４（ａ）に相当する端面図である。図７は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池アレイを示す図面であり、図７（ａ）は図４（ａ）に相当する端面図であり、図７（ｂ）は水と砂を分離して砂を排出する様子を示す模式図である。図８は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池アレイを示す図面であり、図３（ｂ）に相当する端面図である。図９は本発明の他の実施形態に係る太陽電池アレイを示す図面であり、図９（ａ）は図８のＨ部を拡大して示す端面図であり、図９（ｂ）は図８のＩ部を拡大して示す端面図である。

以下、本発明に係る太陽電池アレイの実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は適宜変更し得る。

＜太陽電池アレイ＞
太陽電池アレイ１は、水平面である設置面Ｐ上に設けられた架台３と、架台３に下方から支持された太陽電池モジュール２を備える。

架台３は、例えば図１に示すように、設置面Ｐに設置された基礎２１と、基礎２１上に立設された柱部材２２と、この柱部材２２の上部に支持される支持部材２３と、支持部材２３上に渡設された保持部材２４を備えている。

基礎２１は、長方形の４つの角部に相当する配置となるように、設置面Ｐ上に配置される。図１（ａ）において、右下に配置された基礎２１から時計回りに順に第１基礎２１ａ、第２基礎２１ｂ、第３基礎２１ｃ（図１（ａ）では図示なし）、第４基礎２１ｄとする。第１柱部材２２ａは、第１基礎２１ａ上に立設される。また、第２柱部材２２ｂは、第２基礎２１ｂ上に立設される。また、第３柱部材２２ｃは、第３基礎２１ｃ上に立設される。また、第４柱部材２２ｄは、第４基礎２１ｄ上に立設される。

支持部材２３は、第１柱部材２２ａと第４柱部材２２ｄとの上に設置面Ｐに対して傾斜させて固定されている。また、支持部材２３は、第２柱部材２２ｂと第３柱部材２２ｃとの上に設置面Ｐに対して傾斜させて固定されている。なお、以下の説明では、第１柱部材２２ａと第４柱部材２２ｄとに渡って設けられた支持部材２３を第１支持部材２３１とする。また、第２柱部材２２ｂと第３柱部材２２ｃとに渡って設けられた支持部材２３を第２支持部材２３２とする。

第１支持部材２３１は、第１柱部材２２ａに支持された側が傾斜の下方となる。また、第２支持部材２３２は、第２柱部材２２ｂに支持された側が傾斜の下方となる。また、柱部材２２の長さを調整することにより、設置面Ｐに対する第１支持部材２３１と第２支持部材２３２の傾斜角度が等しくなるように設定できる。このとき、第１支持部材２３１と第２支持部材２３２とは略平行に配置される。

また、第１支持部材２３１と第２支持部材２３２との上には、複数の保持部材２４が渡設されている。このとき、保持部材２４の長手方向は、第１支持部材２３１および第２支持部材２３２の長手方向と直交している。保持部材２４は、第１支持部材２３１に支持された側を下方とするように設置面Ｐに対して傾斜して配置される。

以下の説明では、保持部材２４の長手方向に沿う方向をｘ軸方向、第１支持部材２３１および第２支持部材の長手方向に沿う方向をｙ軸方向、ｘ軸方向とｙ軸方向に直交する方向をｚ軸方向とする。また、ｘ軸方向と設置面Ｐのなす角度を第１傾斜角度θｘ、ｙ軸方向と設置面Ｐのなす角度を第２傾斜角度θｙとする。このとき、第１傾斜角度θｘは、第２傾斜角度θｙよりも小さくなっている。

また、保持部材２４は、下方に配置されたものから順に第１保持部材２４１、第２保持部材２４２、第３保持部材２４３、第４保持部材２４４とする。保持部材２４は、後述の太陽電池モジュール２のｙ軸方向で対向する二辺を支持するように配置される。また、保持部材２４は、太陽電池モジュール２のｙ軸方向の幅と略同じ間隔で並設されている。

さらに、太陽電池アレイ１は、架台３の隣り合う保持部材２４間に行列状に配置される１以上の太陽電池モジュール２を備えている。

以下の説明において、架台３上に行列状に設置された複数の太陽電池モジュール２を総称して太陽電池モジュール集合体４とする。また、太陽電池モジュール集合体４のｘ軸方向の下方側の辺を第１辺４ａ、太陽電池モジュール集合体４のｙ軸方向の下方側の辺を第２辺４ｂとする。また、太陽電池モジュール集合体４のｘ軸方向の上方側の辺を第３辺４ｃ、太陽電池モジュール集合体４のｙ軸方向の上方側の辺を第４辺４ｄとする。また、第１辺４ａと第２辺４ｂとの間に位置する部位を第１角部４ｅ、第２辺４ｂと第３辺４ｃとの間に位置する部位を第２角部４ｆとする。また、第３辺４ｃと第４辺４ｄとの間に位置する部位を第３角部４ｇ、第４辺４ｄと第１辺４ａとの間に位置する部位を第４角部と４ｈとする。なお、第１辺４ａおよび第３辺４ｃは、ｙ軸方向と略平行である。また、第２辺４ｂおよび第４辺４ｄは、ｘ軸方向と略平行である。

また、太陽電池モジュール集合体４は、主として光が入射される表面に相当する第１面４ｉと、第１面４ｉに対して裏側に位置する第２面４ｊを有する。太陽電池モジュール集合体４は、第２面４ｊの側から架台３によって太陽電池モジュール２が支持されている。

ここで、太陽電池アレイ１において、設置面Ｐから第１角部４ｅまでの距離をＡ１、設
置面Ｐから第２角部４ｆまでの距離をＡ２、設置面Ｐから第３角部４ｇまでの距離をＡ３、設置面Ｐから第４角部４ｈまでの距離をＡ４とする。このとき、太陽電池アレイ１の太陽電池モジュール集合体４は、Ａ１＜（Ａ２、Ａ４）＜Ａ３を満たすように設置される。

次に、太陽電池アレイ１を構成する部材について詳細に説明する。

＜太陽電池モジュール＞
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール２は、複数の太陽電池素子１２を互いに電気的に接続してなる集合体を備えている。太陽電池モジュール２は、例えば、太陽電池素子１２を配設した基板側から光が入射されるスーパーストレート構造、太陽電池素子１２がガラス基板で囲まれたダブルガラス構造または上記基板の反対側から光が入射されるサブストレート構造など様々な構造を選択できる。とりわけ、図２に示されたスーパーストレート構造であれば、結晶シリコンを用いた太陽電池に適用しやすい。本実施形態では、スーパーストレート構造の太陽電池モジュール２の一例について説明する。

図２に示すように、太陽電池モジュール２は、透光性基板１１と、この透光性基板１１に対して所定位置に配置された複数の太陽電池素子１２と、これら太陽電池素子１２の周囲を保護する充填材１３と、裏面保護部材１４とが積層されて構成された太陽電池パネル１５を有している。ここで、太陽電池パネル１５は、主として光が入射される表面に相当する受光面１５ａと、この受光面１５ａに対して裏側に位置する裏面１５ｂとを有している。

透光性基板１１は、太陽電池素子１２等を受光面１５ａ側から保護する機能を有している。このような透光性基板１１としては、例えば、強化ガラスまたは白板ガラス等を用いることができる。

太陽電池素子１２は、入射された光を電気に変換する機能を有している。このような太陽電池素子１２は、例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなる半導体基板と、この半導体基板の表面（上面）および裏面（下面）に設けられた電極とを有している。このような太陽電池素子１２は、例えば、平面視で四角形状をしている。このとき、太陽電池素子１２の一辺の大きさは、例えば、１００〜２００ｍｍである。このような太陽電池素子１２では、例えば、隣接する太陽電池素子１２のうち、一方の太陽電池素子１２の表面に位置する電極と、他方の太陽電池素子１２の裏面に位置する電極とが配線材（インナーリード）で電気的に接続されている。これにより、複数の太陽電池素子１２が直列接続されるように配列される。このような配線材としては、例えば、半田が被覆された銅箔などを用いることができる。

なお、太陽電池素子１２の種類は、特に制限されない。例えば、太陽電池素子における光電変換部分がアモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ等のカルコパイライト系またはＣｄＴｅ系などの材料から成る薄膜型の太陽電池素子が採用されてもよい。上述した薄膜型の太陽電池素子は、例えば、ガラス基板上に、アモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ系またはＣｄＴｅ系などからなる光電変換層および透明電極などを適宜積層させたものが利用できる。このような薄膜型の太陽電池素子は、ガラス基板上で光電変換層および透明電極にパターニングを施して集積化することによって得られる。そのため、薄膜型の太陽電池素子では、複数の光電変換層どうしを接続する配線材を不要にできる。さらに、太陽電池素子１２は、単結晶または多結晶シリコン基板上にアモルファスシリコンの薄膜を形成したタイプであってもよい。

太陽電池素子１２の両主面側に設けられる充填材１３は、太陽電池素子１２を封止する機能を有している。このような充填材１３としては、例えば、エチレンビニルアセチレー
トの共重合体などの熱硬化性樹脂を用いることができる。

裏面保護部材１４は、太陽電池素子１２等を裏面１５ｂ側から保護する機能を有している。このような裏面保護部材１４は、太陽電池パネル１５の裏面１５ｂ側に位置する充填材１３と接着している。裏面保護部材１４としては、例えば、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、またはこれらを適宜選択して積層したものを用いることができる。

図２に示すように、太陽電池モジュール２の太陽電池パネル１５の周縁部には、フレーム部材１６が設けられている。フレーム部材１６は、太陽電池パネル１５を保持する機能を有する。フレーム部材１６は、太陽電池パネル１５の外周を補強する長尺状の部材である。フレーム部材１６は、嵌合部１６ａ、フレーム上面１６ｂ、フレーム底面１６ｃおよびフレーム側面１６ｄを有している。嵌合部１６ａは、太陽電池パネル１５と嵌合する部分である。フレーム上面１６ｂは、太陽光を受光する側に位置する面である。フレーム底面１６ｃは、フレーム上面１６ｂの裏面側に位置する面である。フレーム側面１６ｄは、フレーム上面１６ｂおよびフレーム底面１６ｃを接続しており、外側に面している。

さらに、保持部材２４に対応するフレーム部材１６は、フレーム側面１６ｄに第１凸部１６ｅが設けられている。この第１凸部１６ｅは、図２に示すように、フレーム部材１６の高さ方向の中間部位から、太陽電池パネル１５の主面に略平行な方向に突出するように設けられている。そして、この第１凸部１６ｅは、後述する保持部材２４の第１嵌合部２４ｆと係合することができる。

このようなフレーム部材１６は、例えばアルミニウムを押し出し成形すること等によって製造することができる。

＜基礎＞
基礎２１は、太陽電池アレイ１の土台としての機能を有している。このような基礎２１としては、例えば、長尺のコンクリートを土中に埋め込んだ布基礎を用いることができる。このとき、地盤が軟弱である場合は、布基礎の底部の幅を広げて接地圧を低減させてもよい。このような布基礎であれば、布基礎の底部の比較的広い面積で地盤に支持される。これにより、基礎２１の不同沈下に伴う太陽電池アレイ１の歪みを低減できる。その結果、太陽電池モジュール２の破損等が低減される。

基礎２１としては、例えば、ステンレスの摩擦杭の一種であるスクリュー杭を用いてもよい。スクリュー杭は、円形断面の杭体の外周に螺旋状の翼部が設けられている。これにより、スクリュー杭は、周面摩擦および引抜抵抗が向上している。このような摩擦杭を基礎２１に用いることによって、太陽電池アレイ１に吹き上げ方向の風圧力が加わった時の引抜抵抗が高まる。これにより、太陽電池アレイ１の強度が高まる。

＜柱部材＞
柱部材２２は、長手方向が設置面Ｐに対して垂直になるようにそれぞれの基礎２１の上に配置されている。図１（ｂ）に示すように、第１柱部材２２ａは第１支持部材２３１の下方側を支持し、第４柱部材２２ｄは第１支持部材２３１の上方側を支持する。また、第２柱部材２２ｂは第２支持部材２３２の下方側を支持し、第３柱部材２２ｃは第２支持部材２３２の上方側を支持する。

柱部材２２は、例えば、大文字のＩ型もしくはＨ型に類似した断面形状を有している。このような柱部材２２は、例えば、アルミニウム合金の押し出し成型によって形成することができる。

＜第１支持部材＞
第１支持部材２３１は、第１柱部材２２ａおよび第４柱部材２２ｄの上に配置される長尺の部材である。また、第１支持部材２３１は、設置面Ｐに対して傾斜するように架設される。また、第１支持部材２３１上と該第１支持部材２３１に並設された第２支持部材２３２との間に、保持部材２４が渡設されている。図４（ａ）に示すように、第１支持部材２３１は、断面形状が略角パイプ状の上部に略Ｕ字型の第１溝部２３１ａと、保持部材２４の載置される第１載置部２３１ｂとを有する。また、第１支持部材２３１は、第１角部４ｅ側に位置する第１端部２３１ｄと、第４角部４ｈ側に位置する第２端部２３１ｅとを有する。

第１溝部２３１ａは、雨水を集水する機能を有する。そのため、第１溝部２３１ａは、図３および図４に示すように、設置面Ｐと反対側に開口するように第１支持部材２３１に設けられている。また、第１溝部２３１ａは、第１端部２３１ｄの端面にも開口するように第１支持部材２３１に設けられている。これにより、太陽電池モジュール集合体４の第１面４ｉに降雨した雨水を、第１溝部２３１ａで集めてｙ軸方向（−ｙ方向）へ導き、第１端部２３１ｄの端面の開口を通じて、第１溝部２３１ａの第１端部２３１ｄの下方に配置された容器２８に注ぎ込んで集水することができる。

また、第１載置部２３１ｂは、並設される第２支持部材２３２に向かうに従って、鉛直方向の高さが大きくなるｘ軸方向に平行な傾斜部である。さらに、第１載置部２３１ｂは、図４（ａ）に示すように、締結部材２７の雄ねじの頭部に係合可能な第１凹部２３１ｂ１を有する。上記のように、第１載置部２３１ｂが傾斜していることによって、第１支持部材２３１上に保持部材２４を隙間なく当接させた後に、締結部材２７で強固に締結することができる。

このような第１支持部材２３１は、例えば、アルミニウム合金の押し出し成型によって形成することができる。

＜第２支持部材＞
第２支持部材２３２は、第２柱部材２２ｂと第３柱部材２２ｃとの上に、設置面Ｐに対して傾斜するように架設される部材である。図４（ｂ）に示すように、第２支持部材２３２は、上部に保持部材２４が載置される第２載置部２３２ａを有する。第２載置部２３２ａは、ｘ軸方向に略平行な傾斜面であり、並設される第１支持部材２３１に近づくにしたがって、鉛直方向の高さが小さくなる。また、第２載置部２３２ａは、締結部材の雄ねじの頭部に係合可能な第２凹部２３２ａ１を有する。上記のように、第２載置部２３２ａが傾斜していることによって、第２支持部材２３２上に保持部材２４を隙間なく当接させた後に、締結部材２７で強固に固定することができる。

このような第２支持部材２３２は、例えば、アルミニウム合金の押し出し成形によって形成することができる。

＜保持部材＞
保持部材２４は、図１、図５に示すように、第１支持部材２３１上および第２支持部材２３２上に配置される。このとき、保持部材２４は、第１支持部材２３１および第２支持部材と直交するように配置される。保持部材２４は、例えば、細長い形状を有する長尺体であればよい。保持部材２４の長手方向における寸法は、太陽電池モジュール２の寸法および材質に応じて適宜選択できるが、例えば、一枚から複数枚の太陽電池モジュール２のｘ軸方向における寸法としてもよい。本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、保持部材２４の長手方向における寸法は、太陽電池モジュール２のｘ軸方向における寸法
の２倍としている。

本実施形態において、保持部材２４は、閉断面を有する角パイプ部の上部に、＋ｙ方向および−ｙ方向に開口した２つの凹部を有する形状である。このため、保持部材２４は、支持部２４ａ、底部２４ｂ、鉤状部２４ｃ、上面端部２４ｄ、上部２４ｅ、第１嵌合部２４ｆおよび第２嵌合部２４ｇを有している。さらに、保持部材２４は、太陽電池モジュール２上に降った雨を集水するための第２溝部２４ｈを有している。

支持部２４ａは、太陽電池モジュール２のフレーム底面１６ｃを支持する面であり、ｘ軸方向に沿って延びている。保持部材２４は、太陽電池モジュール２のフレーム部材１６のフレーム底面１６ｃに当接する支持部２４ａを有している。ここで、支持部２４ａは、＋ｙ方向側に位置する部位を第１支持部２４ａ１、−ｙ方向側に位置する部位を第２支持部２４ａ２とする。また、第２溝部２４ｈは、太陽電池アレイ１を組み立てたときに、保持部材２４の第１嵌合部２４ｆにおける第１支持部２４ａ１の−ｙ方向側に、第１支持部２４ａ１と隣接するように設けられている。

また、保持部材２４の底部２４ｂは、第１支持部材２３１の第１載置部２３１ｂおよび第２支持部材２３２の第２載置部２３２ａと当接する部分であり、支持部２４ａの下方に位置している。

図５に示すように、鉤状部２４ｃは、底部２４ｂのｙ軸方向の両端において、＋ｚ方向に突出した部分である。この鉤状部２４ｃは、支持部材２３に対してボルトおよびナット等で締結するストッパー２５に連結可能である。

保持部材２４の第１嵌合部２４ｆおよび第２嵌合部２４ｇは、支持部２４ａの上側で＋ｙ方向および−ｙ方向にそれぞれ開口している。第１嵌合部２４ｆおよび第２嵌合部２４ｇは、例えば、凹状を成している。第１嵌合部２４ｆには、太陽電池モジュール２の軒側のフレーム部材１６の第１凸部１６ｅが挿入される。これにより、第１凸部１６ｅは、第１嵌合部２４ｆに係合される。このとき、第１嵌合部２４ｆにおけるｚ軸方向の間隔が、フレーム部材１６のフレーム底面１６ｃから第１凸部１６ｅの上面までのｚ方向の距離と略同じである。そして、第１嵌合部２４ｆの上面が、第１凸部１６ｅの上面と当接する位置にあることによって、第１凸部１６ｅを挿入して係合（または嵌合）することができる。なお、第１嵌合部２４ｆの上面および第１凸部１６ｅは、接触していなくてもよい。例えば、第１嵌合部２４ｆの上面および第１凸部１６ｅとの間に、若干のクリアランスを設けてもよい。これにより、第１凸部１６ｅを第１嵌合部２４ｆ内に挿入しやすくなる。

さらに、保持部材２４は、第１嵌合部２４ｆの内側に太陽電池モジュール２のフレーム側面１６ｄと当接する当接部２４ｘを有する。当接部２４ｘは、ｙ軸方向の長さが上面端部２４ｄとフレーム上面１６ｂが接するよりも先に、当接部２４ｘとフレーム側面１６ｄとが接するようにしている。これにより、上面端部２４ｄとフレーム上面１６ｂとの間に間隙部３０が形成されるようになる。また、当接部２４ｘは、ｘ軸方向において断続的に設けられている。すなわち、当接部２４ｘは、ｘ軸方向に沿って互いに隙間を空けて複数設けられている。そのため、本実施形態では、太陽電池パネル１５の受光面１５ａを流れてきた水は、隣り合う当接部２４ｘ間の隙間を経由して間隙部３０に流れることにことによって、第２溝部２４ｈに集めることができる。これにより、保持部材２４でも水を集めることができる。

また、保持部材２４は、図１に示すように、第１辺４ａ側に位置する第３端部２４ｉと、第３辺４ｃ側に位置する第４端部２４ｊとを有する。

第１保持部材２４１、第２保持部材２４２および第３保持部材２４３は、各太陽電池モジュール２の第１面４ｉよりも設置面Ｐ側の位置で、各太陽電池モジュール２の第２辺側（−ｙ方向側）を保持する。そして、第１保持部材２４１、第２保持部材２４２および第３保持部材２４３は、設置面Ｐと反対側に開口するとともに、第３端部２４ｉの端面で開口する第２溝部２４ｈを有している。また、第２溝部２４ｈの第３端部２４ｉの端面に開口する部位は、第１溝部２３１ａの上方に位置している。

これにより、本実施形態では、太陽電池モジュール集合体４の第１面４ｉ上の雨水を、それぞれ太陽電池モジュール２の−ｙ方向側に位置する保持部材２４の第２溝部２４ｈに集水できる。そして、集められた水は、各保持部材２４の第２溝部２４ｈの第３端部２４ｉから、第１溝部２３１ａに流れ込ませることができる。

第２嵌合部２４ｇには、太陽電池モジュール２の第１上方側のフレーム部材１６が挿入される。より詳細には、第２嵌合部２４ｇにおけるｚ軸方向の間隔が、フレーム部材１６のフレーム上面１６ｂからフレーム底面１６ｃまでの距離と略同じであることにより、太陽電池モジュール２のフレーム部材１６を、第２嵌合部２４ｇに挿入して係合（または嵌合）することができる。

このような保持部材２４は、例えば、アルミニウム合金の押し出し成型により形成することができる。

そして、本実施形態に係る太陽電池アレイ１によれば、太陽電池モジュール集合体４の第１角部４ｅ、第２角部４ｆ、第３角部４ｇ、第４角部４ｈから設置面Ｐまでの距離Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４が、Ａ１＜（Ａ２、Ａ４）＜Ａ３を満たすように各柱部材２２の長さが調整されている。換言すれば、Ａ１＜（Ａ２、Ａ４）＜Ａ３は、Ａ１＜Ａ２＜Ａ３且つＡ１＜Ａ４＜Ａ３である。なお、本実施形態では、Ａ１＜Ａ２＜Ａ４＜Ａ３の関係を満たしている。これにより、太陽電池アレイ１の太陽電池モジュール集合体４は、第４辺４ｄから第２辺４ｂに向かうｙ軸方向に傾斜するとともに、第３辺から第１辺に向かうｘ軸方向に傾斜している。そのため、本実施形態では、鉛直方向において、太陽電池モジュール集合体４の第１角部４ｅが他の角部よりも低い部位に位置している。これにより、太陽電池モジュール集合体４に第１面４ｉに降雨した水（雨水）は、第１支持部材２３１の第１溝部２３１ａに集めやすくなる。これにより、本実施形態では、太陽電池アレイ１上に降雨した雨水を効率よく集めることができる。

また、本実施形態では、太陽電池モジュール２の−ｙ方向側を支持する保持部材２４に設けられた第２溝部２４ｈに雨水を流した後に、＋ｘ方向に沿って流すことによって、第１支持部材２３１の第１溝部２３１ａで集水してもよい。

このように、本実施形態では、第１支持部材２３１に第１溝部２３１ａを設けて、保持部材２４に第２溝部２４ｈを設けることによって、架台３に太陽電池モジュール２の支持に加えて集水する機能を持たせることができる。これにより、本実施形態では、集水するために、雨樋等の新たな部材を追加しなくてもよい。その結果、部材数を低減することができる。以上より、本実施形態では、部材数を増やすことなく集水量を多くすることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る太陽電池アレイ１は、第１支持部材の構造が第１実施形態と相違する。本実施形態では、図６に示すように、第１支持部材２３１の第１溝部２３１ａの開口部にフィルター部材２３１ｃが設けられている。

フィルター部材２３１ｃは、例えば網状のステンレスや樹脂の部材を用いるとよい。フィルター部材２３１ｃでは、枯葉などのゴミを除去できる。これにより、第１溝部２３１ａがゴミで詰まりにくくできる。

さらに、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、フィルター部材２３１ｃを設置面Ｐに向かうように傾斜させて配置してもよい。このようなフィルター部材２３１ｃでは、まず、図７（ｂ）に示すように、支持部材２４（第３支持部材２４３）の第３端部２４ｉから排出された雨水２６に含まれる砂２９などがフィルター部材２３１ｃ上に堆積される。そして、砂２９が一定量以上堆積したときに、第１支持部材２３１のｘ軸方向の下方側からフィルター部材２３１ｃ上に堆積した砂２９を自動的に排出することができる。これにより、フィルター部材２３１ｃの掃除などのメンテナンスの頻度を少なくすることができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る太陽電池アレイ１は、図８および図９に示すように第１支持部材と第２支持部材の構造が第１実施形態および第２実施形態と相違する。本実施形態では、第１支持部材２３１および第２支持部材２３２のｘ軸方向の両側に保持部材２４および該保持部材２４に固定された太陽電池モジュール２とを有する。

第１支持部材２３１は、中央の上面に配置された第１溝部２３１ａと、第１溝部２３１ａの両側に略対称に配置された第１載置部２３１ｂとを有する。第１載置部２３１ｂは、第１溝部２３１ａから離れるに従って鉛直方向に高くなる傾斜面を有する。また、第２支持部材２３２は、短手方向の両側に略対称に配置された第２載置部２３２ａを有する。第２載置部２３２ａは、第２支持部材２３２の中央から離れるに従って鉛直方向に低くなる傾斜面を有する。

以上の構成により、本実施形態では、図８に示すように、太陽電池モジュール集合体４が山部と谷部とが交互に並んだ構造となる。これにより、本実施形態では、第１支持部材と第２支持部材が短手方向の両側で太陽電池モジュールを保持することができる。その結果、個々に太陽電池アレイ１を設置する形態に比べて、支部部材の数を低減することができる。

以上、本発明に係る実施形態を例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限り任意のものに適宜変更可能である。例えば太陽電池アレイ１を設置することができる設置面Ｐは、水平面に限られるものではなく凹凸や傾斜を有するものであってもよい。そのような設置面Ｐに太陽電池アレイを設置する場合、設置面Ｐの近傍に仮の水平面を設定することで容易に本願発明を実施することができる。

１：太陽電池装置
２：太陽電池モジュール
３：架台
４：太陽電池モジュール集合体
４ａ：第１辺
４ｂ：第２辺
４ｃ：第３辺
４ｄ：第４辺
４ｅ：第１角部
４ｆ：第２角部
４ｇ：第３角部
４ｈ：第４角部
４ｉ：第１面
４ｊ：第２面
１１：透光性基板
１２：太陽電池素子
１３：充填材
１４：裏面保護部材
１５：太陽電池パネル
１５ａ：受光面
１５ｂ：裏面（非受光面）
１６：フレーム部材
１６ａ：嵌合部（第１フレーム係合部）
１６ｂ：フレーム上面
１６ｃ：フレーム底面
１６ｄ：フレーム側面
１６ｅ：第１凸部
２１：基礎
２１ａ：第１基礎
２１ｂ：第２基礎
２１ｃ：第３基礎
２１ｄ：第４基礎
２２：柱部材
２２ａ：第１柱部材
２２ｂ：第２柱部材
２２ｃ：第３柱部材
２２ｄ：第４柱部材
２３：支持部材
２３１：第１支持部材
２３１ａ：第１溝部
２３１ｂ：第１載置部
２３１ｂ１：第１凹部
２３１ｃ：フィルター部
２３１ｄ：第１端部
２３１ｅ：第２端部
２３２：第２支持部材
２３２ａ：第２載置部
２３２ａ１：第２凹部
２４：保持部材
２４１：第１保持部材
２４２：第２保持部材
２４３：第３保持部材
２４４：第４保持部材
２４ａ：支持部（ガイド部）
２４ａ１：第１支持部
２４ａ２：第２支持部
２４ｂ：底部
２４ｃ：鉤状部
２４ｄ：上面端部
２４ｅ：上部
２４ｆ：第１嵌合部
２４ｇ：第２嵌合部
２４ｈ：第２溝部
２４ｉ：第３端部
２４ｊ：第４端部
２４ｘ：当接部
２５：ストッパー
２６：雨水
２７：締結部材
２８：容器
２９：砂

Claims

第１面および該第１面の裏面に相当する第２面を有し、第１辺、第２辺、第３辺および第４辺を有する行列状に配された複数の太陽電池モジュールと、
設置面上に設けられており、前記第２面側から前記複数の太陽電池モジュールを支持する架台と、を備えた太陽電池アレイであって、
前記複数の太陽電池モジュールは、前記第１辺と前記第２辺との間に位置する第１角部と、前記第２辺と前記第３辺との間に位置する第２角部と、前記第３辺と前記第４辺との間に位置する第３角部と、前記第４辺と前記第１辺との間に位置する第４角部とを有し、前記設置面から前記第１角部までの距離をＡ１、前記設置面から前記第２角部までの距離をＡ２、前記設置面から前記第３角部までの距離をＡ３、前記設置面から前記第４角部までの距離をＡ４としたときに、Ａ１＜（Ａ２、Ａ４）＜Ａ３を満たすように配置されており、
前記架台は、前記第１角部側に位置する第１端部および前記第４角部側に位置する第２端部を有する、前記第１辺側で前記太陽電池モジュールを支持する支持部材を具備し、
該支持部材は、前記第１辺に隣接する前記太陽電池モジュールの前記第１面よりも前記設置面側に位置し、前記設置面と反対側に開口するとともに、前記第１端部の端面に開口する第１溝部を有する、太陽電池アレイ。
前記架台は、前記第１辺側に位置する第３端部および前記第３辺側に位置する第４端部を有する、前記第２辺側で前記太陽電池モジュールを支持する保持部材を備え、
前記保持部材は、前記第１辺に隣接する前記太陽電池モジュールの前記第１面よりも前記設置面側に位置し、前記設置面と反対側に開口するとともに、前記第３端部の端面に開口する第２溝部を有しており、
前記第２溝部の前記第３端部の端面に開口する部位は、前記第１溝部の上方に位置している、請求項１に記載の太陽電池アレイ。
前記支持部材の前記第１溝部を覆うフィルター部材をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の太陽電池アレイ。
前記フィルター部材は、前記保持部材の長手方向に対して前記設置面に向かって傾斜するように配置されている、請求項３に記載の太陽電池アレイ。