JP6520715B2 - 太陽電池システム - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池システム及び太陽電池モジュールに関する。
両面受光型の太陽電池モジュールが知られている（特許文献１）。このような両面受光型の太陽電池モジュールを用いた太陽電池システムでは、一方端を上方に、他方端を下方に配置して、水平面に対して太陽電池モジュールを傾斜して設置する場合がある。
特開２００７−８１０３４号公報
上記の太陽電池システムでは、太陽電池モジュールの裏面側にも、より多くの光を入射させることが重要である。
本発明の目的は、受光面側から太陽電池モジュールを透過した光を、太陽電池モジュールの裏面側により多く再入射させることができる太陽電池システム及び太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明の太陽電池システムは、両面受光型の太陽電池モジュールの一方端を主として光が入射する上方に、他方端を下方に配置することにより、前記太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置する太陽電池システムであって、前記太陽電池モジュールが、複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されている。
本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されており、前記一方端と前記他方端とを結ぶ方向が、前記太陽電池配列領域における太陽電池ストリング内の前記太陽電池の配列方向と略垂直な方向である。
本発明によれば、受光面側から太陽電池モジュールを透過した光を、太陽電池モジュールの裏面側により多く再入射させることができる。
図１は、第１の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。 図２は、第１の実施形態の太陽電池システムに用いられる太陽電池モジュールを示す平面図である。 図３は、第２の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。図１に示すように、本実施形態の太陽電池システム１は、両面受光型の太陽電池モジュール１０の一方端１１を主として光が入射する上方に、他方端１２を下方に配置することにより、太陽電池モジュール１０を水平な設置面２に対して傾斜して設置されている。具体的には、水平面に対してなす角が１０°〜４５°程度となるようにして太陽電池モジュール１０が設置される。また、太陽電池モジュール１０の他方端１２は、設置面２からの高さが３０〜１５０ｃｍ程度の高さとなるように設置されている。なお、太陽電池モジュール１０は、図示省略する支持部材によって、一方端１１及び他方端１２をそれぞれ支持することにより設置面２上に設置されている。
図２は、第１の実施形態の太陽電池システムに用いられる太陽電池モジュールを示す平面図である。図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池２１を配列した太陽電池配列領域Ｓを有する太陽電池パネル２０と、太陽電池パネル２０の外側を囲むフレーム１３、１４、１５、及び１６とを備えている。図１に示すように、フレーム１３が一方端１１に位置し、フレーム１４が他方端１２に位置する。ｘ方向に配列した太陽電池２１は、隣接する太陽電池２１間を配線材（図示省略）で電気的に接続することにより、太陽電池ストリング２２が形成されている。ｙ方向に配列した太陽電池ストリング２２は、渡り配線（図示省略）で互いに電気的に接続されている。
フレーム１５と太陽電池配列領域Ｓとの間には、端子ボックス１７が設けられている。なお、端子ボックス１７は、太陽電池モジュール１０の他方端１２、つまり下方側のフレーム１４以外のフレームと太陽電池配列領域Ｓとの間に設ければよい。太陽電池ストリング２２からの出力配線（図示省略）は、端子ボックス１７において、外部接続用ケーブル（図示省略）に接続される。
本実施形態において、太陽電池モジュール１０の一方端１１と他方端１２とを結ぶ方向（ｙ方向）は、太陽電池配列領域Ｓにおける太陽電池ストリング２２内の太陽電池２１の配列方向（ｘ方向）と略垂直な方向である。
図１に示すように、太陽電池パネル２０は、受光面側透明保護部材２３と、裏面側透明保護部材２４とを備えている。太陽電池２１は、受光面側透明保護部材２３と、裏面側透明保護部材２４との間に配置されており、充填材層２５により封止されている。受光面側透明保護部材２３としては、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板などの透明基材が用いられる。裏面側透明保護部材２４としては、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板、透明樹脂シート、透明樹脂フィルムなどが用いられる。充填材層２５は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂などから構成することができる。
図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１０の他方端１２におけるフレーム１４と太陽電池配列領域Ｓとの間の第１の間隔Ｄ１は、太陽電池モジュール１０の一方端１１におけるフレーム１３と太陽電池配列領域Ｓとの間の第２の間隔Ｄ２よりも広くなるように太陽電池配列領域Ｓが形成されている。第１の間隔Ｄ１は、第２の間隔Ｄ２の３倍以上であることが好ましく、さらには７倍以上であることが好ましい。また、第１の間隔Ｄ１は、太陽電池２１の１辺の長さよりも短いことが好ましい。第２の間隔Ｄ２は、太陽電池２１の１辺の長さの８分の１〜１６分の１程度であることが好ましい。
本実施形態では、第１の間隔Ｄ１が第２の間隔Ｄ２より広くなるように形成されている。このため、図１に示す光Ａのように、主として光が入射する受光面側から入射し、第１の間隔Ｄ１を透過して設置面２で反射され、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射する光が多くなる。
本実施形態において、太陽電池モジュール１０は、フレーム１４から設置面２に向かって太陽電池パネル２０と略垂直な方向に延びる補強部１４ａと、フレーム１３から設置面２に向かって太陽電池パネル２０と略垂直な方向に延びる補強部１３ａとを備えている。補強部１４ａを備えているので、図１に示す光Ｂのように、第１の間隔Ｄ１を透過した光を、補強部１４ａで反射し、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させることができる。反射率を高くする観点から、補強部１４ａの表面は、銀色または白色であることが好ましい。
本実施形態において、フレーム１４と補強部１４ａ及びフレーム１３と補強部１３ａは、一体的に形成されている。なお、本実施形態では、フレーム１５及びフレーム１６にも、補強部が形成されている。フレーム１３〜１６及びそれらの補強部は、例えば、ステンレス及びアルミニウムなどの金属や、樹脂などから形成することができる。樹脂等から形成する場合、上述のように表面が銀色または白色となるように塗装等を施すことが好ましい。
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。本実施形態では、太陽電池モジュール１０が、補強部１４ａから太陽電池パネル２０と略平行な方向に太陽電池パネル２０の中央へ延びるフランジ部１４ｂと、補強部１３ａから太陽電池パネル２０と略平行な方向に太陽電池パネル２０の中央へ延びるフランジ部１３ｂとを備えている。補強部１４ａ及びフランジ部１４ｂは、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とすることができ、補強部１４ａ及びフランジ部１４ｂを用いて、支持部材で設置面２上に設置する構成としてもよい。その他の構成については、第１の実施形態と同様である。
本実施形態では、図３に示す光Ｃのように、第１の間隔Ｄ１を透過した光を、フランジ部１４ｂで反射し、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させることができる。反射率を高くする観点から、フランジ部１４ｂの表面は、銀色または白色であることが好ましい。
フランジ部１３ｂ及び１４ｂは、補強部１３ａ及び１４ａと一体的に形成してもよいし、別体のものを取り付けて形成してもよい。フランジ部１３ｂ及び１４ｂは、例えば、ステンレス及びアルミニウムなどの金属や、樹脂などから形成することができる。樹脂等から形成する場合、上述のように表面が銀色または白色となるように塗装等を施すことが好ましい。
以上のように、上記各実施形態では、第１の間隔Ｄ１を広くし、広くした第１の間隔Ｄ１を透過した光を、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させて、両面受光型の太陽電池モジュール１０の発電量を高めることができる。
なお、上記各実施形態では、太陽電池パネル２０の外側にフレーム１３、１４、１５、及び１６と取り付け、太陽電池モジュール１０を固定した後に、支持部材によって設置面２上に設置した構成としたが、これに限られない。例えば、太陽電池パネル２０を支持部材となるフレームによって設置面２上に設置する構成としてもよい。この他、本願発明と同一の範囲において、適宜変更可能である。
１…太陽電池システム
２…設置面
１０…太陽電池モジュール
１１…一方端
１２…他方端
１３〜１６…フレーム
１３ａ，１４ａ…補強部
１３ｂ，１４ｂ…フランジ部
１７…端子ボックス
２０…太陽電池パネル
２１…太陽電池
２２…太陽電池ストリング
２３…受光面側透明保護部材
２４…裏面側透明保護部材
２５…充填材層

Claims (4)

  1. 両面受光型の太陽電池モジュールの一方端を主として光が入射する上方に、他方端を下方に配置することにより、前記太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置する太陽電池システムであって、
    前記太陽電池モジュールが、
    複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、
    前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームと、
    前記フレームから設置面に向かって前記太陽電池パネルと略垂直な方向に延びる補強部とを備え、
    前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成され、
    太陽電池モジュールの水平面に対してなす角が１０〜４５度であり、
    前記第１の間隔は前記太陽電池の１辺の長さより短く、
    前記太陽電池配列領域は、前記第１の間隔を透過した入射光が前記補強部の反射面で反射して裏面側に再入射する位置に形成されている、
    太陽電池システム。
  2. 前記太陽電池モジュールが、前記補強部から前記太陽電池パネルと略平行な方向に前記太陽電池パネルの中央へ延びるフランジ部をさらに備え、
    前記太陽電池配列領域は、前記第１の間隔を透過した入射光が前記フランジ部の反射面で反射して裏面側に再入射する位置に形成されている
    請求項１に記載の太陽電池システム。
  3. 前記補強部または前記フランジ部の少なくとも一方の表面が、銀色または白色である、請求項２に記載の太陽電池システム。
  4. 前記一方端と前記他方端とを結ぶ方向が、前記太陽電池配列領域における太陽電池ストリング内の前記太陽電池の配列方向と略垂直な方向である、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池システム。
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