JP6678341B2

JP6678341B2 - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP6678341B2
Application number: JP2015234444A
Authority: JP
Inventors: 夢彦服部; 辻　雅司; 雅司辻; 鎮山下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: JP2017103884A

Description

本開示は、太陽電池モジュール用ジョイント及び太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されるモジュールフレームと、モジュールフレームを構成する複数のフレームを接続するジョイントとを備える（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されるように、太陽電池モジュールは平面視略矩形形状を呈するものが一般的であるが、第１及び第２の辺が鈍角に交わる平面視多角形状（例えば、平面視略五角形状）の太陽電池モジュールも知られている。

特開２０１１−１１４２５５号公報

ところで、モジュールフレームを構成する複数のフレームは、一般的に隣り合うフレームの各端面を突き合わせ、各外周側面の縁部を一致させた状態でジョイントを用いて接続される。しかし、平面視五角形状等の太陽電池モジュールでは、例えば隣り合うフレームの各外周側面の縁部を一致させ各外周側面が揃った状態で各フレームを接続できず、モジュールの見栄えが悪くなる場合がある。本開示の目的は、例えば平面視略五角形状の太陽電池パネルを備えた太陽電池モジュールに用いられるジョイントであって、モジュールの外観が良好となるフレームの接続形態を実現可能なジョイントを提供することである。

本開示の一態様である太陽電池モジュール用ジョイントは、第１及び第２の辺が鈍角に交わる平面視多角形状の太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されるモジュールフレームとを備え、モジュールフレームは、それぞれ第１及び第２の辺に沿って設置され、中空構造を有する第１及び第２フレームを含み、第２フレームの端面のカット角が当該端面に突き合わされる第１フレームの端面のカット角よりも小さい太陽電池モジュールに用いられるジョイントであって、第１フレーム内に挿し込まれる第１挿嵌部と、第１挿嵌部の一端から当該挿嵌部の長手方向に対して斜めに延び、第２フレーム内に挿し込まれる第２挿嵌部とを備え、第２挿嵌部には、太陽電池パネル側に向く内面側に第１フレームの端部が挿入される凹部が形成されている。

本開示の一態様である太陽電池モジュールは、第１及び第２の辺が鈍角に交わる平面視多角形状の太陽電池パネルと、当該パネルの端縁部に設置されるモジュールフレームと、上記太陽電池モジュール用ジョイントとを備え、モジュールフレームは、それぞれ第１及び前記第２の辺に沿って設置され、中空構造を有する第１及び第２フレームを含み、第２フレームの端面のカット角が当該端面に突き合わされる第１フレームの端面のカット角よりも小さく、太陽電池モジュール用ジョイントは、第１フレームと第２フレームとを接続する。

本開示の一態様である太陽電池モジュール用ジョイントによれば、第１及び第２の辺が鈍角に交わる平面視多角形状の太陽電池パネルを備えた太陽電池モジュールにおいて、外観が良好なフレームの接続形態を得ることができる。

実施形態の一例である太陽電池モジュールの平面図である。図１中のＡＡ線断面図である。図１中のＢ部拡大図である。図１中のＢ部を第１フレーム側から見た斜視図である（太陽電池パネルの図示省略）。実施形態の一例である太陽電池モジュール用ジョイントの斜視図である。実施形態の一例である太陽電池モジュール用ジョイントの平面図であって、ジョイントの一部を第１及び第２フレームに挿し込んだ状態を示す図である。参考例の太陽電池モジュール用ジョイントを用いた場合のモジュールフレームの接続形態を示す図である。

本開示の一態様である太陽電池モジュール用ジョイントは、隣り合うフレームの各端面を突き合わせ、各外周側面の縁部を一致させた状態で各フレームを接続し、モジュールの外観が良好となるフレームの接続形態を実現する。詳しくは後述するが、上記第１及び第２フレームでは、例えば部材の共通化、排水性等の観点から、各フレームの幅が略同一で、第２フレームの端面のカット角が当該端面に突き合わされる第１フレームの端面のカット角よりも小さくなっている。この場合、カット角が小さな第２フレームの端面の面積が、カット角が大きな第１フレームの端面の面積よりも大きくなる。即ち、互いに突き合わされる第１及び第２フレームの各端面は完全に一致しない。そして、当該第１フレームと第２フレームの接続に一般的なジョイントを用いると、例えば第２フレームの端部がモジュールの外側に飛び出し、各外周側面が揃った状態で各フレームを接続することができない。このため、モジュールの見栄えが悪くなり、また安全性の面からも好ましくない。本開示の一態様である太陽電池モジュール用ジョイントによれば、第２フレームの端部が外側に飛び出すことなく、第１及び第２フレームの各外周側面が揃った接続形態が得られる。

以下、実施形態の一例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図面はいずれも模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。なお、以下で説明する複数の実施形態を適宜組み合わせることは当初から想定されている。

本明細書では、モジュールフレームの上下方向とは太陽電池パネルの厚み方向に沿った方向を意味し（太陽電池パネルの受光面側が上）、モジュールフレームの太陽電池パネル側を内側、太陽電池パネルと反対側を外側とする。ジョイントについても、モジュールフレームの上下方向に対応する方向を上下方向とし、太陽電池パネル側を内側、太陽電池パネルと反対側を外側とする。また、平面視とは特に断らない限り、太陽電池パネルの受光面に垂直な方向から当該パネル等を見た様子を意味する。ここで、太陽電池パネルの受光面とは太陽光が主に入射する面であり、パネルに入射する太陽光の５０％超過〜１００％が受光面から入射する。また、本明細書において「略＊＊」との記載は、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められる場合を含む意図である。

図１は、実施形態の一例である太陽電池モジュール１０を示す平面図である。図２は図１中のＡＡ線断面図、図３は図１中のＢ部拡大図である。図１〜図３に示すように、太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１１と、当該パネルの端縁部に設置されるモジュールフレーム１３と、モジュールフレーム１３を構成する斜辺フレーム１３ａ及びフレーム１３ｂを接続するジョイント３０とを備える。詳しくは後述するが、ジョイント３０は斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｃとの接続にも使用できる。

図１に示すように、太陽電池パネル１１は、斜辺１１ａ（第１の辺）及び辺１１ｂ（第２の辺）が鈍角に交わる平面視多角形状のパネルである。本実施形態では、太陽電池パネル１１が平面視略五角形状を呈し、複数の太陽電池セル１２がガラス基板等の２枚の保護部材及び封止材として機能する２枚の樹脂シートで挟持された構造を有する。モジュールフレーム１３は、それぞれ斜辺１１ａ及び辺１１ｂに沿って設置され、中空構造を有する斜辺フレーム１３ａ（第１フレーム）及びフレーム１３ｂ（第２フレーム）を含む。モジュールフレーム１３は、太陽電池パネル１１の端縁部を保護し、例えば太陽電池モジュール１０の屋根への固定に利用される部材である。

太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１１の形状に対応して平面視略五角形状を有する。太陽電池モジュール１０は、例えば平面視略矩形形状の一般的なモジュールと共に寄棟屋根、方形屋根等に取り付けられ、太陽光発電装置を構成する。太陽電池装置は、屋根の桁方向に沿った太陽電池モジュールの列を備え、その列の両端に太陽電池モジュール１０がそれぞれ設けられる。太陽電池モジュール１０を含む太陽光発電装置は、平面視略矩形形状の太陽電池モジュールのみを用いた場合にはモジュールを設置できない屋根の桁方向の端部近傍のスペースを有効活用できる。太陽電池モジュール１０は、例えば上記列の両端でそれぞれ向きを変えて屋根に取り付けられる。

平面視略五角形状の太陽電池パネル１１は、例えば斜辺１１ａと鈍角に交わる辺１１ｃ（第３の辺）をさらに含み、斜辺１１ａと辺１１ｂ，１１ｃとがなす角度がいずれも約１３５°である。また、太陽電池パネル１１は、辺１１ｂに略直交する辺１１ｄ（第４の辺）と、辺１１ｃ，１１ｄに略直交する辺１１ｅ（第５の辺）とを有する。本実施形態では、辺１１ｂと辺１１ｃ、及び辺１１ｄと辺１１ｅは互いに略同一の長さを有し、斜辺１１ａが辺１１ｄ，１１ｅに対して約４５°の角度で傾斜している。この場合、上記太陽電池装置の列の両端に配置される太陽電池モジュール１０の太陽電池パネル１１に、同じガラス基板、樹脂シート等を使用することができ、部材の共通化による管理負担の軽減等を図ることができる。

図１に示す例では、太陽電池パネル１１を構成する複数の太陽電池セル１２の配置が、平面視において太陽電池パネル１１の辺１１ｄと辺１１ｅとの交点を通り斜辺１１ａに垂直に引かれる仮想線に対して左右対称である。また、太陽電池パネル１１の平面視形状も当該仮想線に対して左右対称である。この場合、９０°回転させることで上記太陽電池装置の列の両端に配置される太陽電池モジュール１０に同じ太陽電池パネル１１を使用することが可能であり、太陽光発電装置における部材のさらなる共通化を図ることができる。なお、太陽電池パネル１１は、太陽電池セル１２同士を接続する配線材（図示せず）等を含むパネル全体の平面視形状が当該仮想線に対して左右対称であってもよい。

モジュールフレーム１３は、上述の通り太陽電池パネル１１の斜辺１１ａ及び辺１１ｂに沿ってそれぞれ設置される斜辺フレーム１３ａ及びフレーム１３ｂを含む。さらに、モジュールフレーム１３は、辺１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに沿ってそれぞれ設置されるフレーム１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ（第３、第４、及び第５フレーム）を含む。各フレームは、例えばアルミニウム等の金属材料を押出成形して得られる長尺状の部材であって、いずれも中空構造を有する。各フレームは、長手方向両端に形成された端面同士を突き合わせた状態で太陽電池パネル１１の端縁部に設置される。隣り合うフレームの端面同士は互いに接触していることが好ましく、各フレームは、例えば当該端面同士が一致する角度で押出成形品を幅方向に切断して作製される。

斜辺フレーム１３ａは、各端面１５ａがフレーム１３ｂの端面１５ｂとフレーム１３ｃの端面とにそれぞれ接触した状態で、ジョイント３０（図３参照）を用いてフレーム１３ｃ，１３ｄと接続されている。フレーム１３ｄは、フレーム１３ｂ，１３ｅと略直交し、フレーム１３ｃと略平行に配置されている。また、フレーム１３ｅは、フレーム１３ｃ，１３ｄと略直交し、フレーム１３ｂと略平行に配置されている。斜辺フレーム１３ａ以外のフレーム同士の接続には、略Ｌ字状の一般的なジョイント（図示せず）を使用できる。

本実施形態では、フレーム１３ｄ，１３ｅの長手方向両端部に雨水等を流すための切り欠き１４が設けられている。切り欠き１４は、例えば太陽電池パネル１１の受光面の端縁部を覆う第１鉤部を切除して形成される。切り欠き１４は、最も軒側に位置するフレーム１３ｅのみに設けられてもよいが、フレーム１３ｄ，１３ｅの共通化を図るべく、フレーム１３ｄ，１３ｅに設けられることが好適である。また、フレーム１３ｄ，１３ｅの下部には水抜き孔（図示せず）が形成されていることが好ましい。

図２に示すように、斜辺フレーム１３ａは、本体部２０ａと、本体部２０ａの上面に設けられ、太陽電池パネル１１の端縁部を保持する第１鉤部２１ａとを有する。図２では斜辺フレーム１３ａを図示するが、本実施形態では、他のフレームも斜辺フレーム１３ａと同じ断面形状を有し、各フレームの幅及び上下方向長さは互いに略同一である。第１鉤部２１ａは、例えば本体部２０ａの外側から上方に真っ直ぐ延び、途中でモジュールの内側に折れ曲がって略Ｌ字状に形成される。本体部２０ａの上面と第１鉤部２１ａとの間には、太陽電池パネル１１の端縁部を挿入可能な内溝２２ａが形成されている。即ち、第１鉤部２１ａは、本体部２０ａとの間に太陽電池パネル１１の端縁部を挿入可能な隙間をあけて本体部２０ａ上に立設している。

斜辺フレーム１３ａは、例えば本体部２０ａの内側から下方に真っ直ぐ延び、途中でモジュールの外側に折れ曲がって略Ｌ字状に形成された第２鉤部２３ａを有する。そして、本体部２０ａの下面と第２鉤部２３ａとの間には外溝２４ａが形成されている。外溝２４ａには、例えば太陽電池モジュール１０を屋根に固定するための固定金具が挿し込まれる。図２に示す例では、斜辺フレーム１３ａの下端に第２鉤部２３ａと反対側（モジュールの内側）に延びた内鍔部２５ａが設けられている。内鍔部２５ａは、例えば外溝２４ａと同様に太陽電池モジュール１０の屋根への固定に利用される。

本体部２０ａは、例えば軽量化、材料コスト削減、剛性向上等の観点から、中空の略四角柱形状を有することが好適である。中空構造を有する本体部２０ａには、その内部空間にジョイント３０の第１挿嵌部３１（図３参照）が挿し込まれる。図２に例示する形態では、本体部２０ａの内面にリブ２７ａが設けられている。

リブ２７ａは、本体部２０ａの幅方向両側から張り出し、本体部２０ａの上下方向中央部よりも上方に位置する。本実施形態では、ジョイント３０の第１挿嵌部３１が、本体部２０ａの内部空間のうちリブ２７ａよりも下方に位置する空間である収容部２６ａに挿し込まれる。リブ２７ａは、例えば第１挿嵌部３１の上面を押えて第１挿嵌部３１の上下方向に対する移動を拘束する。また、本体部２０ａの内底部には窪み部２８ａが形成されている。本体部２０ａの内部空間には雨水等が浸入することがあるが、この場合、ジョイント３０が本体部２０ａに挿し込まれた状態においても窪み部２８ａによって雨水等を容易に排出できる。

図３に示すように、斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｂとの接続にはジョイント３０が用いられる。ジョイント３０は、第１挿嵌部３１と、第２挿嵌部３２とを備え、第２挿嵌部３２には斜辺フレーム１３ａの端部が挿入される凹部３３が形成されている。太陽電池モジュール１０では、斜辺フレーム１３ａ内に第１挿嵌部３１が、フレーム１３ｂ内に第２挿嵌部３２がそれぞれ挿し込まれることで、両フレームが互いに固定される。ジョイント３０は、例えば両フレームに圧入されていてもよく、又はビス止めされていてもよい。

ジョイント３０により接続される斜辺フレーム１３ａ及びフレーム１３ｂの各端面のカット角θ_13a，θ_13bは、部材の共通化、排水性等の観点から、互いに異なることが好適である。本実施形態では、フレーム１３ｂの端面１５ｂのカット角θ_13bが、当該端面に突き合わされる斜辺フレーム１３ａの端面１５ａのカット角θ_13aよりも小さくなっている。ここで、カット角θ_13aとは、斜辺フレーム１３ａの外周側面１６ａと端面１５ａとがなす角度を意味する。同様に、カット角θ_13bとは、フレーム１３ｂの外周側面１６ｂと端面１５ｂとがなす角度を意味する。外周側面とは、モジュールフレーム１３の外周に沿った各フレームの側面（上下方向に沿った面）である。

さらに、斜辺フレーム１３ａの端面１５ａに突き合わされるフレーム１３ｃの端面のカット角θ_13c（図示せず）とフレーム１３ｂの端面１５ｂのカット角θ_13bとが略同一であることが好ましい。そして、斜辺フレーム１３ａの２つの端面１５ａのカット角θ_13aは略同一となる。具体的には、カット角θ_13aが約９０°であり、カット角θ_13b及びその他のフレームの各端面のカット角が約４５°であることが好ましい。この場合、斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｂ、及び斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｃの接続に同じジョイント３０を使用できる。また、他のフレームの接続にも同じＬ字状のジョイントを使用できる。

本実施形態では、フレーム１３ｂ，１３ｃの長さが互いに略同一であり、フレーム１３ｄ，１３ｅの長さが互いに略同一である。また、上述の通りモジュールフレーム１３を構成する各フレームは同じ断面形状を有し、各フレームの幅及び上下方向長さは互いに略同一である。この場合、フレーム１３ｂ，１３ｃを共通化でき、またフレーム１３ｄ，１３ｅを共通化できる。なお、斜辺フレーム１３ａの長さは、モジュールフレーム１３を構成する各フレームの中で最も長いことが好適である。各フレームの長さは、一般的に太陽電池パネル１１の対応する各辺の長さと略同一である。

図４に示すように、カット角θ_13a，θ_13bを異なる角度とした場合は、角度が小さな端面１５ｂの面積が角度が大きな端面１５ａの面積よりも大きくなる。そして、端面１５ｂの一部が端面１５ａと対向しない状態となる。つまり、斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｂの幅が同じであれば、カット角θ_13a，θ_13bを異なる角度にすると、端面１５ａ，１５ｂは完全に一致せず、フレーム１３ｂの端部が外側又は内側に飛び出した状態となる。詳しくは後述するが、ジョイント３０によれば、フレーム１３ｂの端部がモジュールの外側に飛び出さず内側に張り出した状態で斜辺フレーム１３ａとフレーム１３ｂとを接続することができる。なお、フレーム１３ｂは斜辺フレーム１３ａと同様に、本体部２０ｂ、第１鉤部２１ｂ、内溝２２ｂ、内鍔部２５ｂ等を有する。

図４に示す例では、端面１５ｂのモジュールの内側に張り出した部分から本体部２０ｂの内部空間が露出している。フレーム１３ｂの内部空間には雨水等が浸入することがあり、雨水等が浸入した場合にはこれを素早く排出させることが好ましい。カット角θ_13bをカットθ_13aよりも小さくしてフレーム１３ｂの内部空間を露出させることで、当該内部空間内に浸入した雨水等を排出し易くなり、雨水等がフレーム１３ｂ内に長時間溜まることを抑制できる。

本実施形態では、フレーム１３ｃの端面の一部も、斜辺フレーム１３ａの端面１５ａと対向する位置からモジュールの内側に張り出している。この場合、露出したフレーム１３ｃの内部空間から雨水等がかえってフレーム１３ｃ内に浸入し易くなることが想定されるが、フレーム１３ｃは屋根の棟軒方向に沿って配置されるため、浸入した雨水等は他方の端面から容易に排出される。他方の端面から排出された雨水等は、例えばフレーム１３ｅに形成された水抜き孔を通って太陽電池モジュール１０から排出される。

以下、図５及び図６をさらに参照しながら、ジョイント３０について詳説する。図５はジョイント３０の斜視図、図６はジョイント３０の平面図である。図６では、ジョイント３０の第１挿嵌部３１の一部を斜辺フレーム１３ａに、第２挿嵌部３２の一部をフレーム１３ｂにそれぞれ挿し込んだ状態を示している。

図５及び図６に示すように、ジョイント３０は、途中で折れ曲がった略Ｖ字状の部材である。ジョイント３０は、上述の通り第１挿嵌部３１と、第２挿嵌部３２とを備え、第２挿嵌部３２が第１挿嵌部３１の一端から当該挿嵌部の長手方向に対して斜めに延びている。本明細書において、第１挿嵌部３１及び第２挿嵌部３２は仮想線Ａ１によって区切られるものとする。ここで、仮想線Ａ１は、ジョイント３０の折れ曲がり部の外側に位置する角部３４から仮想線Ａ２と仮想線Ａ３の交点を通り内側に向かって引かれる仮想線である。また、仮想線Ａ２は第１挿嵌部３１の長手方向に沿って当該挿嵌部の幅方向中央部に引かれる仮想線であり、仮想線Ａ３は第２挿嵌部３２の長手方向に沿って当該挿嵌部の幅方向中央部に引かれる仮想線である。

ジョイント３０は、太陽電池パネル１１の斜辺１１ａと辺１１ｂとがなす角度と略同じ角度で折れ曲がっていることが好ましい。本実施形態では、仮想線Ａ２と仮想線Ａ３とが内側になす角度θ₃₀が、太陽電池パネル１１の斜辺１１ａと辺１１ｂとがなす角度と略同一であり、いずれも約１３５°である。また、角度θ₃₀はカット角θ_13a，θ_13bを足した角度と略同一である。

第１挿嵌部３１及び第２挿嵌部３２の長さは、互いに異なっていてもよいが、好ましくは互いに略同一である。即ち、ジョイント３０は長手方向中央部で折れ曲がり、長手方向中央部に角部３４が形成されることが好ましい。ジョイント３０の長手方向両端部（以下、「先端部」という場合がある）は、例えば先端に近づくほど次第に幅が小さくなって尖った形状を有し、平面視略三角形状を呈する。この場合、斜辺フレーム１３ａ及びフレーム１３ｂへのジョイント３０の挿し込みが容易になる。

ジョイント３０の幅Ｗ₃₀は、例えばジョイント３０の先端部及び第２挿嵌部３２の凹部３３を除き略同一である。幅Ｗ₃₀は、本体部２０ａ，２０ｂの収容部２６ａ，２６ｂの幅Ｗ₂₀（図２参照）と略同一又は幅Ｗ₂₀よりもやや小さいことが好ましい。ジョイント３０の上下方向長さＬ₃₀は、例えば全長に亘って略同一である。上下方向長さＬ₃₀は、収容部２６ａ，２６ｂの上下方向長さＬ₂₀と略同一又は上下方向長さＬ₂₀よりもやや短いことが好ましい。上下方向長さＬ₂₀とは、本体部２０ａ，２０ｂの内底部の上端からリブ２７の下端までの長さである。

第２挿嵌部３２には、太陽電池パネル１１側に向く内面Ｓ₃₂側に斜辺フレーム１３ａの端部が挿入される凹部３３が形成されている。凹部３３は、第２挿嵌部３２の内面Ｓ₃₂側において、第１挿嵌部３１側の端部（以下、「根元部」という場合がある）に形成されており、第２挿嵌部３２と斜辺フレーム１３ａとの干渉を避ける役割を果たす。第２挿嵌部３２の根元部に凹部３３を設けることで、斜辺フレーム１３ａ内にジョイント３０をより深く挿し込むことができる。これにより、フレーム１３ｂの端部が外側に飛び出さない状態で各フレームを接続することが可能となる。換言すると、凹部３３は、外周側面１６ａ，１６ｂが揃う各フレームの接続形態が得られる位置まで、ジョイント３０の挿し込みを可能とする。

凹部３３は、第２挿嵌部３２の内面Ｓ₃₂が窪んだ部分であって、第２挿嵌部３２の上下方向に略同一の深さで形成されることが好ましい。凹部３３は、例えばジョイント３０を構成する金属材料を切削加工して形成される。この場合、凹部３３は第２挿嵌部３２の根元部に形成された切り欠きといえる。図６に示す例では、最深部３３ｐが第２挿嵌部３２の長手方向に沿って略平坦な平面視略台形形状の凹部３３が形成されている。

凹部３３は、第２挿嵌部３２の内面Ｓ₃₂側において、角部３４から斜辺フレーム１３ａの端面１５ａのカット角θ_13aに対応する角度で内側に向かって引かれた仮想線Ａ４の位置よりも深く形成されることが好適である。つまり、最深部３３ｐは仮想線Ａ４の位置よりも第２挿嵌部３２の内面Ｓ₃₂から離れた深い位置に形成される。なお、平面視において仮想線Ａ４と第１挿嵌部の外面とがなす角度はカット角θ_13aと等しい。

凹部３３の深さは、上述のように仮想線Ａ４の位置よりも深く、且つ第２挿嵌部３２の幅の１／２以下であることが好ましい。凹部３３の深さが当該範囲内であれば、ジョイント３０の強度を確保しながら第２挿嵌部３２が斜辺フレーム１３ａの端部に干渉することを防止できる。ここで、凹部３３の深さとは、平面視において内面Ｓ₃₂の延長線から最深部３３ｐまでの第２挿嵌部３２の幅方向に沿った長さを意味する。

凹部３３は、各挿嵌部の境界位置（仮想線Ａ１）から、第２挿嵌部３２の長手方向に少なくとも斜辺フレーム１３ａの厚みＴ₂₀（図２参照）に相当する長さを超える長さで形成される。厚みＴ₂₀は、特に本体部２０ａの内壁部の厚みを意味する。第２挿嵌部３２の長手方向に沿った凹部３３の長さは、例えば厚みＴ₂₀の２倍〜２０倍であり、第２挿嵌部３２の長さの１／３以下であることが好ましい。

凹部３３の形状は特に限定されないが、凹部３３は第１挿嵌部３１の内面Ｓ₃₁に沿って最深部３３ｐまで段差なく連続的に形成されていることが好適である。即ち、凹部３３の壁面の一部は第１挿嵌部３１の内面Ｓ₃₁と同一平面を構成していることが好ましい。この場合、例えば各挿嵌部の境界位置から第２挿嵌部３２の幅方向に沿って凹部３３の壁面を形成した場合と比較して、角部３４と凹部３３の隅部との距離が長くなり、ジョイント３０の強度が向上する。

ここで、上記構成を備えたジョイント３０の作用効果について、図７に示す参考例のジョイント５０と比較しながら詳細に説明する。

図７に示すジョイント５０は、斜辺フレーム１３ａに挿し込まれる第１挿嵌部５１と、フレーム１３ｂに挿し込まれる第２挿嵌部５２とを備える点で、ジョイント３０と共通する。一方、ジョイント５０は、第２挿嵌部５２に凹部３３が形成されていない点で、ジョイント３０と異なる。図７に示すように、ジョイント５０を用いた場合は、その折れ曲がり部に形成された隅部５５で、第２挿嵌部５２が斜辺フレーム１３ａの端部に当たるため、斜辺フレーム１３ａ内にジョイント５０をそれ以上挿し込むことができない。

このような状態で、第２挿嵌部５２をフレーム１３ｂ内に挿し込み、端面１５ａ，１５ｂを突き合わせると、例えば各フレームの外周側面１６ａ，１６ｂの縁部は一致せず、外周側面１６ａ，１６ｂに段差が形成される。つまり、外周側面１６ａ，１６ｂが揃わずフレーム１３ｂの端部がモジュールの外側に飛び出した接続形態となる。かかる接続形態は、モジュールの見栄えを悪くし、また安全性の面からも好ましくない。なお、図７に示す接続形態では、ジョイント５０の角部５４が各フレームの境界に位置せず、フレーム１３ｂ内に深く入り込んでいる。

これに対し、ジョイント３０を用いた場合は、第２挿嵌部３２に形成された凹部３３により、角部３４を斜辺フレーム１３ａ及びフレーム１３ｂの境界に位置させた状態において、斜辺フレーム１３ａの端部が第２挿嵌部３２に接触することを防止できる。つまり、図３に示す通り、ジョイント３０を用いた場合は、ジョイント５０を用いた場合と比較して、ジョイントを斜辺フレーム１３ａ内に深く挿し込むことができる。そして、角部３４を各フレームの境界に位置させることができる。この状態で、第２挿嵌部５２をフレーム１３ｂ内に挿し込み、端面１５ａ，１５ｂを突き合わせると、第２フレームの端部が外側に飛び出すことなく、第１及び第２フレームの外周側面の縁部が一致して各外周側面が揃った接続形態が得られる。

１０太陽電池モジュール、１１太陽電池パネル、１１ａ斜辺、１１ｂ〜１１ｅ辺、１２太陽電池セル、１３モジュールフレーム、１３ａ斜辺フレーム、１３ｂ〜１３ｅフレーム、１４切り欠き、１５ａ，１５ｂ端面、１６ａ，１６ｂ外周側面、２０ａ，２０ｂ本体部、２１ａ，２１ｂ第１鉤部、２２ａ，２２ｂ内溝、２３ａ第２鉤部、２４ａ外溝、２５ａ，２５ｂ内鍔部、２６ａ，２６ｂ収容部、２７ａリブ、２８ａ窪み部、３０ジョイント、３１第１挿嵌部、３２第２挿嵌部、３３凹部、３３ｐ最深部、Ｓ₃₁，Ｓ₃₂ 内面、３４角部

Claims

第１及び第２の辺が鈍角に交わる平面視多角形状の太陽電池パネルと、
当該パネルの端縁部に設置されるモジュールフレームと、
ジョイントと、
を備え、
前記モジュールフレームは、それぞれ前記第１及び前記第２の辺に沿って設置され、中空構造を有する第１及び第２フレームを含み、前記第２フレームの端面と外周側面とがなす角度であるカット角が当該端面に突き合わされる前記第１フレームの端面と外周側面とがなす角度であるカット角より小さく、
前記ジョイントは、途中で折れ曲がり、
前記第１フレーム内に挿し込まれる第１挿嵌部と、
前記第１挿嵌部の一端から当該挿嵌部の長手方向に対して斜めに延び、前記第２フレーム内に挿し込まれると共に、前記太陽電池パネル側に向く内面側に前記第１フレームの端部が挿入される凹部が形成された第２挿嵌部と、
を含み、
前記第１挿嵌部と前記第２挿嵌部は、折れ曲がり部の外側に位置する角部から、前記第１挿嵌部の長手方向に沿って当該挿嵌部の幅方向中央部に引かれる仮想線Ａ２と前記第２挿嵌部の長手方向に沿って当該挿嵌部の幅方向中央部に引かれる仮想線Ａ３の交点を通り内側に向かって引かれる仮想線Ａ１によって区切られ、
前記第１フレーム及び前記第２フレームは、前記第１フレームの端部が前記ジョイントの前記凹部に挿入され、当該各フレームの外周側面の縁部が一致して各外周側面が揃った状態で配置されている、太陽電池モジュール。
前記凹部は、前記第２挿嵌部の内面の延長線から前記第２挿嵌部の幅方向に沿って、前記角部から前記第１フレームの端面の前記カット角に対応する角度で内側に向かって引かれた仮想線Ａ４の位置よりも前記延長線から離れる方向に深く形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記凹部は、前記第１挿嵌部の内面に沿って、前記延長線から前記第２挿嵌部の幅方向に沿った長さが最も長くなる最深部まで段差なく連続的に形成されている、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池パネルは、前記第１の辺と鈍角に交わる第３の辺を含み、前記第１の辺と前記第２及び前記第３の辺とがなす角度が約１３５°である平面視略五角形状を有し、
前記モジュールフレームは、前記第３の辺に沿って設置され、中空構造を有する第３フレームを含み、前記第１フレームの端面に突き合わされる前記第３フレームの端面と外周側面とがなす角度であるカット角と前記第２フレームの端面の前記カット角とが略同一である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。