JP6905936B2 - 太陽電池モジュールの敷設構造、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの設置方法 - Google Patents

太陽電池モジュールの敷設構造、太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの設置方法 Download PDF

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Description

本発明は、ベランダや建物等の壁面に太陽電池モジュールを敷設する太陽電池モジュールの敷設構造に関する。また、太陽電池モジュールの敷設構造に採用可能な太陽電池モジュールに関する。さらに前記壁面に設置する際の太陽電池モジュールの設置方法に関する。
従来から一般家屋への太陽電池モジュールの設置は、日射量が多く受光しやすいという点から、高出力のモジュールを屋根に設置することが主流である。
しかしながら、屋根への太陽電池モジュールの設置面積は、非常に限られているので、近年では、新たな太陽電池モジュールの設置場所が模索されている。そこで、太陽電池モジュールの設置場所の一案としてベランダや壁等などの壁面に太陽電池モジュールを設置することが提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の外装材設置構造では、複数のソーラーパネルを壁面に対して平行となるように取り付け、これらソーラーパネルを外装材として使用している。
特開2010−90701号公報
特許文献1に記載の外装材設置構造は、ソーラーパネルの裏面に端子ボックス及び接続配線が設けられており、複数のソーラーパネルの受光面が1つの略平面となるように設置されている。そのため、ソーラーパネルの裏面側にメンテナンス作業を行うための作業スペースを設ける必要がある。
しかしながら、作業スペースを裏面側に設けると、壁面に対して離反することとなり、設置部分とその他の部分との間で段差が生まれてしまう。すなわち、ソーラーパネルが壁面から浮き上がった状態でランナー等の固定金具に固定されることとなり、設置部分とそれ以外の部分との間で一体感がなく、壁面全体として意匠性が大きく損なわれるおそれがある。
また、特許文献1に記載の外装材設置構造において、作業スペースを設けずに直接壁面にソーラーパネルを設置した場合には、ソーラーパネルの設置部分とその他の部分との間の段差が小さくなり、設置部分以外の部分との一体感が生むことができる。しかしながら、メンテナンス作業を行う際には、壁面からソーラーパネルを取り外して作業スペースを確保する必要があり、メンテナンス作業が煩わしくなるという問題がある。
ところで、特許文献1に記載の外装材設置構造において、壁面との一体感を持たせる方策として、壁面全面をソーラーパネルで覆う方策がある。しかしながら、設置する壁面は常に同じ大きさではない。そのため、所望の設置範囲(壁面全体)に合わせて設置するには、その設置範囲に合わせた大きさのソーラーパネルを敷き詰める必要がある。
逆にいうと、特許文献1に記載の外装材設置構造は、1つの規格で定まった大きさのソーラーパネルを用いて壁面に設置できる範囲は、一義的に決まっている。そのため、様々な設置範囲に合わせてソーラーパネルを設置することができない問題がある。
仮に設置するソーラーパネルの規格が設置範囲に合わないと、ソーラーパネルの大きさがその設置範囲にぴったりと収まらずに、余分な隙間が形成されるおそれがある。すなわち、当該隙間部分の周囲では、設置部分とその他の部分との間で段差が形成され、壁面全体として意匠性が大きく損なわれるおそれがある。
そこで、本発明は、端子ボックスを備え、端子ボックスの存在によって意匠性が損なわれず、かつ、端子ボックスのメンテナンスが容易な太陽電池モジュールの敷設構造及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。また、所望の範囲に合わせて太陽電池モジュールを敷設可能な太陽電池モジュールの設置方法を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面に複数の太陽電池モジュールが敷設され、隣接する2つの太陽電池モジュールが重なり部分をもつ太陽電池モジュールの敷設構造であって、前記太陽電池モジュールは、端子ボックスを有し、前記端子ボックスの大部分は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールの間の隙間であって、かつ、前記重なり部分に配されており、下記の(1)又は(2)の条件を満たす太陽電池モジュールの敷設構造である。
(1)前記端子ボックスの一部が前記隙間から外部に露出している。
(2)前記隙間の一部を他の部材が塞いでおり、当該他の部材は、前記隙間から着脱可能であって、前記隙間から取り外したときに、前記端子ボックスの一部が前記隙間から外部に露出する。
ここでいう「重なり部分」とは、隣接する太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールを正面視したときに、隣接する太陽電池モジュール同士が重なる部分を表す。
ここでいう「大部分」とは、基準物全体の80パーセント以上の範囲をいう。すなわち、「端子ボックスの大部分」とは、端子ボックス全体の80パーセント以上の部分をいう。
ここでいう「実質的に鉛直方向」とは、鉛直方向(水平面に対して90度となる方向)だけではなく、鉛直方向に対して若干傾斜した方向も含む。具体的には、「実質的に鉛直方向」には、鉛直方向に対して±5度以内の範囲の傾斜を許容する。
本様相によれば、端子ボックスは、隣接する太陽電池モジュールの間の隙間であって重なり部分に配されている。すなわち、隣接する太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールの端部又はその近傍に端子ボックスが配されている。そのため、端子ボックスは、重なり方向(太陽電池モジュールが重畳する方向)において他方の太陽電池モジュールの存在によって外部から覆い隠されるので、壁面を正面視したときに、端子ボックスが見えにくく、太陽電池モジュールのみが設置されているように見える。それ故に、意匠性が高い。
本様相によれば、隣接する太陽電池モジュールの間の隙間から端子ボックスの一部が露出しているか、他の部材を取り外すことで隣接する太陽電池モジュールの間の隙間から端子ボックスの一部が露出可能となっている。そのため、端子ボックスのメンテナンス作業を一方の太陽電池モジュールの受光面の広がり方向(受光面に対する直交方向に対して交差する方向)から行うことができる。すなわち、太陽電池モジュールを敷設した状態で、端子ボックスを取り外さなくてもメンテナンス作業等を行うことが可能である。
本様相によれば、端子ボックスのメンテナンス作業を一方の太陽電池モジュールの受光面の広がり方向から行うことができるので、裏面側のメンテナンススペースも省略でき、壁面と太陽電池モジュールの距離を近接させることができる。そのため、太陽電池モジュールと壁面との間で生じる段差を少なくすることができ、意匠性の高い太陽電池モジュールの敷設構造となる。
上記の発明において、前記端子ボックスの一部は、前記2つの太陽電池モジュールの並び方向において外部に露出していることが好ましい。
好ましい様相は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールは、前記壁面に対して傾斜しており、前記壁面を正面視したときに重なっていることである。
本様相によれば、隣接する太陽電池モジュールは壁面に対して傾斜しており、壁面に対して垂直方向に重なっているので、従来に比べて、太陽光等の光を受けやすく、発電効率を向上できるとともに、敷設面積を小さくすることもできる。
より好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、対向する上辺及び下辺を有しており、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池のモジュールの下辺に沿った領域が他方の太陽電池モジュールの上辺に沿った領域と重なっていることである。
本様相によれば、隣接する太陽電池モジュールが上下方向に重なっており、辺に沿って重なっているため、局所的に太陽電池モジュールの受光部分が狭くならず、局所的なホットスポットの発生等の不具合が発生しにくい。
好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な発電可能領域を有し、前記隣接する2つの太陽電池モジュールの重なり部分は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、前記壁面側で重なる太陽電池モジュールの発電可能領域と重なっていることである。
本様相によれば、壁面側の太陽電池モジュールの発電可能領域に入射側の太陽電池モジュールを重ねて配置しているため、太陽電池モジュールを敷設する際に各太陽電池モジュールの位置合わせが容易である。
ところで、本様相によれば、隣接する2つの太陽電池モジュールの重なり部分は、壁面を基準として壁面側の太陽電池モジュールの発電可能領域と重なっている。すなわち、太陽電池モジュールの受光面に対して交差する方向に光が入ってきたときに、入射側の太陽電池モジュールの影が壁面側の太陽電池モジュールの発電可能領域に重なりやすくなっている。そのため、通常の太陽電池モジュールを用いた場合、重なり部分において発電しにくくなり、ホットスポットが発生しやすくなってしまう懸念がある。
そこで、より好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、前記発電可能領域に1又は複数の太陽電池セルが電気的に直列接続された太陽電池セル群を複数備えており、前記壁面側の太陽電池モジュールにおいて、前記重なり部分に位置する太陽電池セル群は、それ以外の太陽電池セル群と電気的に並列接続されていることである。
本様相によれば、壁面側の太陽電池モジュールにおいて、重なり部分に位置する太陽電池セル群は、それ以外の太陽電池セル群と電気的に並列接続されている。すなわち、壁面側の太陽電池モジュールは、重なり部分を迂回した回路を形成されており、遮光側の太陽電池モジュールの影による出力低下やホットスポットの発生を防止できる。また、壁面側の太陽電池モジュールにおいて、重なり部分にある太陽電池セルが短絡しても、それ以外の太陽電池セル群で閉回路を形成できるので、壁面側の太陽電池モジュール全体が短絡することを防止できる。
より好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、前記発電可能領域に複数の太陽電池セルが電気的に直列接続された太陽電池セル群を備えており、前記太陽電池セルは、2つの電極層と、前記2つの電極層の間に光電変換部が介在したものであり、一の太陽電池セルの電極層は、他の太陽電池セルの電極層と直接接することによって、前記他の太陽電池セルと電気的に直列接続されていることである。
本様相によれば、電極層を介して電気的に直列接続されているため、新たに配線等を接続する必要がなく、作業性が向上するとともに材料コストも低減できる。
より好ましい様相は、前記太陽電池セルは、2つの電極層と、前記2つの電極層の間に光電変換部が介在したものであり、前記重なり部分に位置する太陽電池セル群は、それ以外の太陽電池セル群と共通の電極層を介して電気的に並列接続されていることである。
本様相によれば、共通の電極層を介して電気的に並列接続されているため、新たに配線等を接続する必要がなく、作業性が向上するとともに材料コストも低減できる。
好ましい様相は、前記太陽電池モジュールを前記壁面に対して固定する固定部材を有し、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールの端部は、前記固定部材によって固定された自由端であり、当該自由端と前記壁面の間に他方の太陽電池モジュールの一部が進入して前記重なり部分を形成していることである。
本様相によれば、固定部材によって太陽電池モジュールが固定され、太陽電池モジュールの端部は自由端となっており、一方の太陽電池モジュールの端部と壁面との間の隙間に他方の太陽電池モジュールの少なくとも端部が挿入されている。そのため、隣接する太陽電池モジュール間で重なり部分を形成しやすい。
好ましい様相は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールは、前記壁面に対して傾斜しており、前記端子ボックスは、筐体と、ケーブル部材を有し、前記筐体は、内部空間と外部を連通する開口と、前記開口を開閉可能な開閉部材を有し、前記開口は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールの傾斜方向を向いており、前記ケーブル部材の一部は、前記筐体の内部空間に収納されており、前記開口を開放した状態において前記開口から外部に露出することである。
本様相によれば、ケーブル部材の断線等や太陽電池パネルの短絡等を確認することが容易である。
上記した様相において、隣接する2つの太陽電池モジュールは、実質的に平行となるように壁面に対して傾斜していることが好ましい。
ここでいう「実質的に平行」とは、完全に平行である状態(例えば、壁面に対する傾斜角が同一)だけではなく、完全に平行である状態から若干傾いた状態(例えば、壁面に対する傾斜角の差が3度以内)も含む。
好ましい様相は、前記太陽電池モジュールは、下辺を有するものであって、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な発電可能領域を有し、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、前記壁面側で重なる太陽電池モジュールは、前記発電可能領域が前記重なり部分を避けるように前記下辺側に偏って配されていることである。
本様相によれば、壁面側の太陽電池モジュールの発電可能領域が重なり部分を避けるように偏って配されているため、ホットスポットが生じにくく、安全性と信頼性が高い。
本発明の一つの様相は、実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面に対して、他の太陽電池モジュールと重なり部分をもって傾斜して敷設される太陽電池モジュールであって、受光面と、端子ボックスを有し、前記端子ボックスの大部分は、前記他の太陽電池モジュールとの間の隙間であって、かつ、前記重なり部分に配されるものであり、前記端子ボックスは、筐体と、ケーブル部材を有し、前記筐体は、内部空間と外部を連通する開口と、前記開口を開閉可能な開閉部材を有し、前記開口は、前記受光面に対する直交方向に対して交差する方向を向いており、前記ケーブル部材の一部は、前記筐体の内部空間に収納されており、前記開口を開放した状態において前記開口から外部に露出する太陽電池モジュールである。
本様相によれば、壁面を正面視したときに、端子ボックスが見えにくく、意匠性が高い。
本様相によれば、太陽電池モジュールを敷設した状態で、端子ボックスを取り外さなくてもメンテナンス作業等を行うことが可能である。
好ましい様相は、前記開口は、前記傾斜方向を向いていることである。
本様相によれば、ケーブル部材の断線等や太陽電池パネルの短絡等を確認することが容易である。
本発明の一つの様相は、実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面の所定の範囲に複数の太陽電池モジュールを設置し、隣接する太陽電池モジュールの間で重なり部分をもって並設する太陽電池モジュールの設置方法であって、前記壁面の所定の範囲の幅又は高さから前記重なり部分の幅を調整して、前記所定の範囲全域に太陽電池モジュールを設置する太陽電池モジュールの設置方法である。
本様相によれば、重なり部分の幅を調整することによって、所定の範囲内に収まるように太陽電池モジュールを敷き詰めることができるので、たとえ規格化された1種類のパネルを用いたとしても、様々な壁面にあった寸法で太陽電池モジュールを設置することが可能である。例えば、壁面全面に太陽電池モジュールを設置したい場合であっても、幅方向又は高さ方向において、実質的に隙間なく太陽電池モジュールを設置することが可能である。
好ましい様相は、隣接する太陽電池モジュールの間で重なり部分をもって実質的に鉛直方向に並設する太陽電池モジュールの設置方法であって、前記壁面の所定の範囲の高さから前記重なり部分の幅を調整して、前記所定の範囲全域に太陽電池モジュールを設置することである。
本様相によれば、所定の範囲内に収まるように太陽電池モジュールを敷き詰めることができる。
本発明の太陽電池モジュールの敷設構造及び太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールによって、端子ボックスが隠され、端子ボックスの存在によって意匠性が低下しない。また、太陽電池モジュールを設置した状態のまま、端子ボックスのメンテナンスを行うことができる。
本発明の太陽電池モジュールの設置方法によれば、所望の範囲に合わせて太陽電池モジュールを敷設可能である。
本発明の第1実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の設置状況を模式的に示した斜視図である。 図1の太陽電池モジュールの敷設構造の斜視図である。 図2の太陽電池モジュールの敷設構造の分解斜視図である。 図2の太陽電池モジュールの敷設構造の断面図である。 図2の太陽電池モジュールの敷設構造の要部の断面斜視図である。 図3の太陽電池モジュールの斜視図である。 図6の太陽電池モジュールを別の方向からみた斜視図である。 図6の太陽電池モジュールの平面図である。 図8の太陽電池パネルの説明図であり、(a)は図8のA−A断面図であり、(b)は図8のB−B断面図である。 図6の太陽電池モジュールの電気回路図である。 図6の太陽電池モジュールの要部の分解斜視図である。 図6の太陽電池モジュールの断面図である。 図3のレール部材の斜視図である。 図1の太陽電池モジュールの敷設構造の施工工程の斜視図であり、(a)は設置エリアを表す図であり、(b)は(a)の設置エリアにレール部材を敷いた図であり、(c)は(b)のレール部材に太陽電池モジュールを敷き詰める際の図である。 太陽電池モジュール間の重なり幅を調整する際の説明図であり、(a)は重なり幅を小さくする場合の断面図であり、(b)は重なり幅を大きくする場合の断面図である。 本発明の第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の断面図である。 図16の太陽電池モジュールの斜視図である。 本発明の第3実施形態の太陽電池モジュールの平面図である。 図18の太陽電池モジュールのC−C断面図である。 図19の太陽電池モジュールの電気回路図である。 本発明の他の実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の斜視図である。 本発明の他の実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の断面図である。 本発明の他の実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の斜視図である。 本発明の他の実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の断面図である。 本発明の他の実施形態の太陽電池パネルの断面図であり、(a)〜(c)は各実施形態を表す。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の第1実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造1(以下、単に敷設構造1ともいう)は、図1に示されるように、ビルの壁面などの地面に対して鉛直方向に立ち上がった壁面100に対して複数の太陽電池モジュール2を敷設するものである。
敷設構造1は、図2,図3から読み取れるように、複数の太陽電池モジュール2と、一対のレール部材3,4(固定部材)から構成される複数のレール群9を備えている。
太陽電池モジュール2は、図6に示されるように、主要構成部材として、太陽電池パネル5と、接続部材6,7と、端子ボックス8を備えている。
太陽電池パネル5は、面状に広がりをもった板状のパネルであり、多角形状をしたパネルである。本実施形態の太陽電池パネル5は、四角形状のパネルであり、縦方向Yに対向する横辺10,11と、これら横辺10,11を繋ぎ横方向Xに対向する縦辺12,13を備えている。横辺10,11は、横方向Xに延びる辺であり、縦辺12,13は、縦方向Yに延びる辺である。
太陽電池パネル5は、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な発電可能領域15を備えている。
発電可能領域15は、受光面14を構成する領域であって、太陽電池パネル5の大部分を占める領域である。本実施形態の発電可能領域15は、四角形状の領域であって、受光面14側の面を正面視したときに太陽電池パネル5の全面積の70%以上占めている。
太陽電池パネル5の発電可能領域15は、図8,図9から読み取れるように、複数の太陽電池セル20が接続された太陽電池ストリング16,17,18,19(太陽電池セル群)を備えている。
太陽電池パネル5の発電可能領域15近傍の内部構造に注目すると、太陽電池パネル5は、図9に示されるように、2枚のガラス基板26,27の間に光電変換素子25が介在されており、さらにガラス基板26,27の間の隙間に封止材28が充填されている。
本実施形態の太陽電池パネル5は、ガラス基板26上に光電変換素子25が積層された薄膜太陽電池パネルである。すなわち、一方のガラス基板26は、光電変換素子25を支持する支持基板であって、封止基板でもあり、他方のガラス基板27は、ガラス基板26とともに光電変換素子25を封止する封止基板である。
光電変換素子25は、2つの電極層30,32の間に光電変換層31が介在したものである。
一方の電極層30は、受光面14側に形成された電極層であり、透明導電層で形成された透明電極層である。電極層30としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)などの透明導電性酸化物が使用できる。
他方の電極層32は、裏面側(受光面14と反対側)に形成された裏面電極層であり、金属層で形成された金属電極層である。電極層32としては、例えば、アルミニウムなどの金属で形成したり、透明導電性酸化物層と金属層の多層構造で形成したりすることができる。
光電変換層31は、少なくともp型半導体層とn型半導体層を備えたものであって、PN接合又はPIN接合を備えたものである。
発電可能領域15の横方向Xに注目すると、太陽電池パネル5は、図9(a)に示されるように、第1電極層30を分離した第1電極層分離溝35と、光電変換層31を分離した電極接続溝36と、光電変換層31及び第2電極層32の双方を分離した素子分離溝37を備えている。
第1電極層分離溝35は、光電変換素子25を複数の太陽電池セル20に分離する溝である。第1電極層分離溝35は、ガラス基板26を底部としており、光電変換層31が充填されている。すなわち、第1電極層分離溝35内には、光電変換層31が進入しており、ガラス基板26と光電変換層31が直接接している。
電極接続溝36は、図9(a)に示されるように、隣接する太陽電池セル20a,20bの電極層31a,30b間を接続する溝である。電極接続溝36は、他の太陽電池セル20bの第1電極層30bを底部としており、第2電極層32aが充填されている。すなわち、電極接続溝36内には、第2電極層32aが進入しており、一方の太陽電池セル20aの第2電極層32aと他方の太陽電池セル20bの第1電極層30bとが直接接している。言い換えると、隣接する太陽電池セル20a,20bの第2電極層32aと第1電極層30bとは、電極接続溝36を介して電気的に接続されている。
素子分離溝37は、第1電極層分離溝35とともに、光電変換素子25を複数の太陽電池セル20に分離する溝である。素子分離溝37は、第1電極層30を底部としており、封止材28が充填されている。
横方向Xに隣接する太陽電池セル20a,20bは、一方の太陽電池セル20aの第2電極層32aが他方の太陽電池セル20bの第1電極層30bと電気的に接続されている。すなわち、横方向Xに隣接する太陽電池セル20a,20bは、電気的に直列接続されている。
発電可能領域15において、横方向Xに隣接する太陽電池セル20は、図8,図10から読み取れるように、それぞれ直列接続されて太陽電池ストリング16,17,18,19を形成している。
また発電可能領域15の縦方向Yに注目すると、太陽電池パネル5は、図9(b)に示されるように、光電変換層31及び第2電極層32の双方を分離した素子分離溝38を備えている。
素子分離溝38は、光電変換素子25を複数の太陽電池セル20に分離する溝である。素子分離溝38は、第1電極層30を底部とする溝であり、封止材28が充填されている。
縦方向Yの隣接する太陽電池セル20c,20dは、一方の太陽電池セル20cの第1電極層30cと他方の太陽電池セル20dの第1電極層30dが同一の電極層である。すなわち、縦方向Yに隣接する太陽電池セル20c,20dは、第1電極層30c,30dによって電気的に並列接続されている。
また、縦方向Yに隣接する太陽電池ストリング16,17,18,19は、図8,図10から読み取れるように、共通の電極層30を介して並列接続されている。
太陽電池パネル5は、図10,図11から読み取れるように、配線部材33,34を備えている。配線部材33,34は、上記した光電変換素子25の電極層30,32と電気的に接続された配線である。すなわち、一方の配線部材33は正極配線であり、他方の配線部材34は負極配線である。
接続部材6,7は、図4に示されるように、一対のレール部材3,4に対して太陽電池パネル5を接続する部材である。
接続部材6,7は、図12に示されるように、太陽電池パネル5に固定する固定部40,41と、レール部材3,4と係合する係合部42,43から構成されている。
固定部40,41は、断面形状が台形状の部位であり、パネル側壁部45と、壁側壁部46と、パネル側壁部45と壁側壁部46を接続する側壁部47,48を有している。
パネル側壁部45は、太陽電池パネル5を壁面100に対して所定の角度で傾斜させる壁部である。すなわち、パネル側壁部45は、壁面100に対して所定の角度で傾斜した傾斜面49を備えており、当該傾斜面49が太陽電池パネル5の背面と面接触することで太陽電池パネル5を壁面100に対して傾斜した姿勢で固定することが可能となっている。
本実施形態では、敷設構造1を組み立てたときのパネル側壁部45の壁面100に対する傾斜角度は、3度〜7度となっている。すなわち、敷設構造1を組み立てたときの壁面100に対する太陽電池パネル5の傾斜角度も3度〜7度となっている。
係合部42,43は、図4,図12から読み取れるように、レール部材3,4と係合する部位であり、本体部50と、本体部50と壁側壁部46を接続する接続部51を備えている。
接続部51,51の幅は、本体部50,50の幅よりも小さく、固定部40,41の幅よりも小さい。
端子ボックス8は、図11に示されるように、太陽電池パネル5の配線部材33,34と接続し、太陽電池パネル5で発生した電気を外部に取り出すものである。
端子ボックス8は、筐体部52と、蓋部53(開閉部材)と、取付部55,56と、ケーブル部材57,58を備えている。
筐体部52は、太陽電池パネル5の面方向(広がり方向)に開口した筐体であり、その内部に取付部55,56と、ケーブル部材57,58の一部を収納可能な収納空間61(内部空間)を有している。
筐体部52は、四角形状の底面部65と、底面部65の三辺から立設された側壁部66,67,68と、底面部65と対向する天面部69から構成されている。
収納空間61は、底面部65と側壁部66,67,68と天面部69によって形成された開口70を介して内外に連通している。
取付部55,56は、筐体部52の収納空間61内に設けられ、配線部材33,34を取り付ける部位である。
取付部55,56は、台座59と、ネジ60から構成されている。
台座59は、筐体部52の開口70に対向する側壁部67に設けられている。
ケーブル部材57,58は、台座59又はネジ60と接続され、台座59又はネジ60を介して、対応する配線部材33,34と電気的に接続されるケーブルである。
ケーブル部材57,58は、筐体部52の内外に亘って設けられており、その一部が筐体部52から張り出している。
またケーブル部材57,58のうち、一方のケーブル部材57の長さが他方のケーブル部材58の長さよりも長い。
蓋部53は、筐体部52の開口70を塞ぐ四角形状の蓋であり、一時締結要素によって筐体部52に対して着脱可能となっている。すなわち、蓋部53は、開口70を開閉可能となっている。
ここでいう「一時締結要素」とは、ねじやピン等の上位概念であり、所定の条件を満たすことによって、着脱可能な締結要素をいう。
レール部材3,4(固定部材)は、図13に示されるように、断面形状が略「C」字状の部材であり、所定の方向に直線状に延びた棒状部材である。
レール部材3,4は、壁面100に取り付けられる取付壁部75と、取付壁部75の両端部から立設した立壁部76,77と、立壁部76,77の立設方向端部から立設した係止壁部78,79を備えている。
立壁部76,77は、取付壁部75の端部から同一方向に立ち上がった壁部である。
係止壁部78,79は、立壁部76,77の立ち上がり方向端部から互いに近接する方向に立ち上がった壁部である。
レール部材3,4は、取付壁部75、立壁部76,77、及び係止壁部78,79に囲まれた囲繞空間80を有している。別の観点からみると、レール部材3,4の係止壁部78,79は、囲繞空間80と外部を連通させる連通溝81を形成している。
連通溝81は、スリット状に延びた溝であって、係止壁部78,79の立ち上がり方向の先端面を側壁とする溝である。
続いて、第1実施形態の敷設構造1の各構成部材の位置関係について説明する。
まず、太陽電池モジュール2の各構成部位の位置関係について説明する。
太陽電池モジュール2の受光面14側の面には、図4,図5から読み取れるように、上辺10側に端子ボックス8が設けられており、下辺11側に発電可能領域15が設けられている。具体的には、端子ボックス8は、太陽電池モジュール2の受光面14側であって、上辺10側の端部近傍に設けられており、発電可能領域15は、端子ボックス8を避けるように、下辺11側に偏って設けられている。また端子ボックス8の開口70は、太陽電池パネル5の面方向(受光面14の広がり方向)であって、かつ、太陽電池パネル5の中央側を向いている。すなわち、端子ボックス8の開口70は、受光面14に対する直交方向に対して交差する方向を向いている。
接続部材6,7は、図4,図7に示されるように太陽電池パネル5の裏面に設けられている。接続部材6,7は、傾斜方向に所定の間隔を空けて並んでおり、互いに平行となっている。
具体的には、接続部材6,7は、傾斜方向において、太陽電池パネル5の端部から離れた位置、すなわち、中間部に設けられている。本実施形態では、接続部材6,7は、太陽電池パネル5の中央を挟んで配されており、太陽電池パネル5の中央から縦辺12,13の1/3の範囲に設けられている。また、接続部材6,7は、左右方向(傾斜方向に対して直交する方向であって上下方向に対しても直交する方向)全体に亘って設けられている。
続いて、各構成部材の位置関係について説明する。
敷設構造1は、図5に示されるように、垂直壁たる壁面100にレール部材3,4が固定されており、レール部材3,4に太陽電池モジュール2の接続部材6,7が固定されている。
具体的には、レール部材3,4は、図4に示されるように、壁面100に取付壁部75,75が締結要素(図示しない)によって取り付けられており、連通溝81が壁面100に対して直交する方向を向いている。
レール部材3,4の囲繞空間80,80内に太陽電池モジュール2の係合部42,43の一部が挿入されている。具体的には、レール部材3,4は、囲繞空間80,80内に係合部42,43の本体部50,50が配されており、連通溝81,81内に接続部51,51が位置している。
太陽電池モジュール2は、図4に示されるように、その中間部分がレール部材3,4によって支持されて、傾斜した姿勢で固定されている。また、太陽電池モジュール2の両端部は、自由端となっており、太陽電池モジュール2の下端部と壁面100の間に空間102が形成されている。
敷設構造1は、図5に示されるように上下方向に太陽電池モジュール2が並設されている。
上下方向に隣接する太陽電池モジュール2a,2bはいずれも壁面100に対して傾斜しており、太陽電池モジュール2a,2bは、互いに実質的に平行となっている。すなわち、上方側の太陽電池モジュール2aの壁面100に対する傾斜角度は、下方側の太陽電池モジュール2aの壁面100に対する傾斜角度とほぼ等しく、±3度以内の差となっている。
上下方向に隣接する太陽電池モジュール2a,2bのうち、下方側の太陽電池モジュール2bは、図4,図5から読み取れるように、その一部が上方側の太陽電池モジュール2aと壁面100の空間102に配されている。すなわち、壁面100を正面視したときに、上下方向に隣接した太陽電池モジュール2a,2bは、一部が壁面100に対して垂直方向に重なっており、重なり領域85を形成している。太陽電池モジュール2aの端部は、正面視したときに、太陽電池モジュール2bの発電可能領域15にかかっている。
下方側の太陽電池モジュール2bの端子ボックス8bは、上方側の太陽電池モジュール2aと下方側の太陽電池モジュール2bの間の隙間22であって、重なり部分たる重なり領域85に位置しており、さらに太陽電池モジュール2bの発電可能領域15の一部も重なり領域85に位置している。
すなわち、下方側の太陽電池モジュール2bの端子ボックス8bは、上方側の太陽電池モジュール2aによって隠されており、正面視したときに、視認不能となっている。また、太陽電池モジュール2bの発電可能領域15に位置する太陽電池ストリング16,17,18,19(図10参照)のうち、少なくとも一つの太陽電池ストリング16の一部又は全部が重なり領域85に位置している。なお、重なり領域85に位置する太陽電池ストリング16と、重なり領域85から外れて位置する太陽電池ストリング17,18,19は、電気的に並列接続されている。
太陽電池モジュール2bの端子ボックス8bは、図4の拡大図のように、太陽電池モジュール2bの傾斜方向下方側を向いている。
端子ボックス8bの蓋部53は、太陽電池モジュール2bの傾斜方向下方側に位置しており、太陽電池パネル5a,5bの間の隙間22から外部に露出している。すなわち、端子ボックス8bの蓋部53は、太陽電池モジュール2bの受光面14の広がり方向において、外部に露出している。
また、太陽電池モジュール2bの端子ボックス8bと、太陽電池モジュール2aとの間には、隙間が形成されている。
続いて、本発明の第1実施形態の敷設構造1の設置方法について説明する。
まず、図14(a)のように、壁面100に対して太陽電池モジュール2を設置する設置領域101を決定する。
続いて、図14(b)のように、設置領域101の高さに合わせて、レール部材3,4の間隔を調整して、レール部材3,4を敷設する。具体的には、設置領域101の高さに合わせて、敷設構造1を組み立てた際に形成される重なり領域85の幅Wが最適となるようにレール部材3,4の位置を調整する。例えば、重なり幅Wを小さくする場合には、図15(a)のように、レール群9,9間の間隔Dを広げる。また例えば、重なり幅Wを大きくする場合には、図15(b)のように、レール群9,9間の間隔Dを狭める。
このとき、レール群9を構成するレール部材3,4は、上下方向に並列されており、それぞれ平行となっている。また、レール群9は、上下方向に等間隔に配されている。
続いて、一対のレール部材3,4に、太陽電池モジュール2の接続部材6,7の係合部42,43を挿入し、太陽電池モジュール2を取り付ける。具体的には、図3,図14(c)から読み取れるように、レール部材3,4の連通溝81に沿って太陽電池モジュール2をスライドさせて、設置領域101に太陽電池モジュール2を敷設し、レール部材3,4と接続部材6,7を係合させる。
以上により、上下方向において、所定の設置領域101全域に太陽電池モジュール2を隙間なく敷き詰めることができる。
本実施形態の敷設構造1によれば、上下方向に隣接する太陽電池モジュール2,2間の重なり領域85の幅Wを調整することによって、太陽電池モジュール2の設置面積を調整できるので、限られた範囲に準じて太陽電池モジュール2を配置させることができる。
本実施形態の敷設構造1によれば、太陽電池モジュール2の傾斜方向に太陽電池ストリング16,17,18,19が並設されており、これらが電気的に並列接続されている。そのため、上方側の太陽電池モジュール2aの存在によって生じる影が発電可能領域15の一部にかかっても、ホットスポットが発生することを防止できる。
本実施形態の敷設構造1によれば、端子ボックス8の開口70が太陽電池モジュール2の傾斜方向を向いており、端子ボックス8が上下方向に隣接する太陽電池パネル5a,5bの間から露出している。そのため、端子ボックス8の蓋部53を取り外して、開口70を開放させることによって、開口70が外部に露出した状態となる。それ故に、太陽電池モジュール2をレール部材3,4から取り外さなくても、メンテナンス作業が可能である。
続いて、第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造は、第1実施形態の敷設構造1と太陽電池モジュールの構造が異なる。
第2実施形態の太陽電池モジュール120は、図17に示されるように、太陽電池パネル5の裏面側(受光面14側の面と反対側の面)に端子ボックス8が設けられている。
具体的には、太陽電池モジュール120の端子ボックス8は、図16に示されるように、太陽電池モジュール120の横辺11側に設けられている。本実施形態では、端子ボックス8は、太陽電池モジュール120の一方の端部に設けられている。
端子ボックス8の開口70は、太陽電池モジュール120の面方向であって、太陽電池パネル5の外側を向いている。
太陽電池モジュール120は、発電可能領域15がほぼ全面に形成されている。
第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造の各構成部材の位置関係について説明する。
第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造は、第1実施形態の敷設構造1と同様、上下方向に太陽電池モジュール120が並列されている。
上下方向に隣接する太陽電池モジュール120a,120bは、正面視したときに重なっており、図16のように重なり領域85を形成している。
端子ボックス8は、重なり領域85であって、太陽電池モジュール120a,120bの間に位置している。端子ボックス8は、太陽電池モジュール120aの下辺11側に設けられており、端子ボックス8の開口70は、太陽電池パネル5aの傾斜方向であって下方側を向いている。
第2実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造によれば、太陽電池モジュール120の裏面側に端子ボックス8を設けている。そのため、端子ボックス8によって発電可能領域15が遮られず、発電可能領域15を広範囲とすることができる。
続いて、第3実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造について説明する。なお、第1,2実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
第3実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造は、第1実施形態の敷設構造1と太陽電池パネルの構造が異なる。
第3実施形態の太陽電池パネル150は、結晶型の太陽電池パネルである。
太陽電池パネル150の発電可能領域15は、太陽電池パネル150の一方の横辺11側(端子ボックス8とは反対側の辺)に偏っている。
太陽電池パネル150の発電可能領域15は、図18に示されるように、複数の太陽電池セル151が配線部材152を介して接続された太陽電池ストリング153,154,155,156を備えている。
太陽電池ストリング153(154,155,156)は、図19に示されるように、2枚のガラス基板157,158の間に介在されており、ガラス基板157,158の間に封止材159が充填されている。
本実施形態の太陽電池セル151は、シリコン基板の両面にシリコン半導体層が積層した結晶シリコン型太陽電池パネルである。すなわち、太陽電池セル151は、シリコンを主成分とする光電変換部161の両面に電極層160,162が形成されたものである。
光電変換部161は、少なくともp型半導体層とn型半導体層を有し、PN接合又はPIN接合を備えている。
発電可能領域15の横方向Xに注目すると、太陽電池パネル150は、複数の太陽電池セル151が並設され、各太陽電池セル151が配線部材152を介して直列接続されて太陽電池ストリング153,154,155,156を形成している。
すなわち、横方向Xに隣接する太陽電池セル151a,151bは、図19に示されるように、一方の太陽電池セル151aの第2電極層162aが他方の太陽電池セル151bの第1電極層160bと電気的に接続されている。言い換えると、横方向Xに隣接する太陽電池セル151a,151bは、電気的に直列接続されている。
発電可能領域15の縦方向Yに注目すると、各太陽電池ストリング153,154,155,156の端部は、図18に示されるように、配線部材152を介して、配線部材33,34と接続されている。すなわち、縦方向Yに隣接する太陽電池ストリング153,154,155,156は、図20に示されるように、電気的に並列接続されている。
第3実施形態の太陽電池モジュールの敷設構造によれば、結晶型の太陽電池パネル150を実装しているため、薄膜型の太陽電池パネルを実装する場合に比べて発電効率が高い。
上記した実施形態では、隣接する太陽電池モジュール2a,2bのうち一方の太陽電池モジュール2aを他方の太陽電池モジュール2bの発電可能領域15に被せていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一方の太陽電池モジュール2aを他方の太陽電池モジュール2bの発電可能領域15に被せなくてもよい。
上記した実施形態では、上下方向に太陽電池モジュール2が直線状に整列して並んでいたが、本発明はこれに限定されるものではない。上下方向に隣接する太陽電池モジュールは左右方向にずれていてもよい。例えば、図21に示されるように、左右方向に隣接する太陽電池モジュール2,2間を跨るように下側又は上側の太陽電池モジュール2が配されていてもよい。
上記した実施形態では、レール部材3,4によって太陽電池モジュール2の中央を支持することで、太陽電池モジュール2の両端が自由端となるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池モジュール2の少なくとも片側端部が自由端となればよい。例えば、図22に示されるように、太陽電池モジュール2を片持ち状に支持してもよい。
上記した実施形態では、上下方向に隣接する太陽電池モジュール2,2間で重なり部分たる重なり領域85を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図23に示されるように、左右方向に隣接する太陽電池モジュール2,2間で重なり領域を形成してもよい。
この場合、設置領域101の幅から左右方向に隣接する太陽電池モジュール2,2間重なり領域の幅を調整し、レール部材3,4を敷設することが好ましい。
上記した実施形態では、端子ボックス8は、上方側の太陽電池パネル5と下方側の太陽電池パネル5の間の隙間22に配されて、隙間22から外部に露出していたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図24に示すように、上方側の太陽電池パネル5と下方側の太陽電池パネル5の間の隙間22の一部に隙間22に対して着脱可能な化粧部材180(他の部材)を設けて、隙間22の一部を塞いでもよい。こうすることによって、太陽電池パネル5の受光面14の広がり方向から見ても端子ボックス8が見えないのでより意匠性が高い。なお、メンテナンス等の際には、化粧部材180を隙間22から取り外すことによって、端子ボックス8が隙間22から外部に露出するので、設置状態のまま、メンテナンス作業が可能となる。
上記した実施形態では、設置場所の一例として、ビルの壁面100の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、家の壁面やベランダの壁面などに太陽電池モジュール2を敷設してもよい。
上記した第1実施形態では、素子分離溝38を第1電極層30が底部に残る深さとし、第1電極層30を用いて縦方向に隣接する太陽電池セル20,20間を電気的に接続したが、本発明はこれに限定されるものではない。素子分離溝38の設計は特に限定されない。
例えば、図25(a)のように、素子分離溝38をガラス基板26に至る深さにして、縦方向に隣接する太陽電池セル20,20間を電気的に絶縁してもよい。
また、例えば、図25(b)のように、素子分離溝38を形成しなくてもよい。
上記した第1実施形態では、太陽電池セル20をガラス基板26の端部まで至らせず、ガラス基板26の端部に太陽電池セル20が形成されない領域を形成していたが、本発明はこれに限定されるものではない。図25(c)のように、太陽電池セル20をガラス基板26の端部まで至らせて、ガラス基板26の端部近傍に太陽電池セル20を除去した絶縁溝200を形成してもよい。
上記した実施形態では、壁面100が鉛直方向に立ち上がった垂直壁である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。壁面100は実質的に鉛直方向に立ち上がっていればよく、鉛直方向に対して若干傾斜していてもよい。
1 太陽電池モジュールの敷設構造
2,120 太陽電池モジュール
2a 一方の太陽電池モジュール
2b 他方の太陽電池モジュール
3,4 レール部材(固定部材)
8 端子ボックス
10 上辺
11 下辺
15 発電可能領域
16〜19,153〜156 太陽電池ストリング(太陽電池セル群)
20 太陽電池セル
22 隙間
30,160 第1電極層(電極層)
31 光電変換層(光電変換部)
32,162 第2電極層(電極層)
52 筐体部(筐体)
53 蓋部(開閉部材)
57,58 ケーブル部材
61 収納空間(内部空間)
70 開口
85 重なり領域(重なり部分)
100 壁面
161 光電変換部
180 化粧部材(他の部材)

Claims (8)

  1. 実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面に複数の太陽電池モジュールが敷設され、隣接する2つの太陽電池モジュールが重なり部分をもつ太陽電池モジュールの敷設構造であって、
    前記太陽電池モジュールは、端子ボックスを有し、
    前記端子ボックスの大部分は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールの間の隙間であって、かつ、前記重なり部分に配されており、
    前記太陽電池モジュールを前記壁面に対して固定する固定部材を有し、
    前記隣接する2つの太陽電池モジュールは、中間部分が前記固定部材に支持されて、前記壁面に対して傾斜した傾斜姿勢で固定されており、
    前記隣接する2つの太陽電池モジュールの傾斜方向の両端部は、自由端となっており、
    前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールの自由端と前記壁面との間に、他方の太陽電池モジュールの自由端が進入して前記重なり部分を形成しており、
    下記の(1)又は(2)の条件を満たすことを特徴とする太陽電池モジュールの敷設構造。
    (1)前記端子ボックスの一部が前記隙間から外部に露出している。
    (2)前記隙間の一部を他の部材が塞いでおり、当該他の部材は、前記隙間から着脱可能であって、前記隙間から取り外したときに、前記端子ボックスの一部が前記隙間から外部に露出する。
  2. 前記隣接する2つの太陽電池モジュールは、上下方向に隣接し、前記壁面を正面視したときに重なっていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
  3. 前記太陽電池モジュールは、光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な発電可能領域を有し、
    前記隣接する2つの太陽電池モジュールの重なり部分は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、前記壁面側で重なる太陽電池モジュールの発電可能領域と重なっており、
    前記太陽電池モジュールは、前記発電可能領域に1又は複数の太陽電池セルが電気的に直列接続された太陽電池セル群を複数備えており、
    前記壁面側の太陽電池モジュールにおいて、前記重なり部分に位置する太陽電池セル群は、それ以外の太陽電池セル群と電気的に並列接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
  4. 記端子ボックスは、筐体と、ケーブル部材を有し、
    前記筐体は、内部空間と外部を連通する開口と、前記開口を開閉可能な開閉部材を有し、
    前記開口は、前記隣接する2つの太陽電池モジュールのうち、一方の太陽電池モジュールの傾斜方向を向いており、
    前記ケーブル部材の一部は、前記筐体の内部空間に収納されており、前記開口を開放した状態において前記開口から外部に露出することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の太陽電池モジュールの敷設構造。
  5. 実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面に対して、他の太陽電池モジュールと重なり部分をもって傾斜して敷設される太陽電池モジュールであって、
    受光面と、端子ボックスを有し、
    前記端子ボックスの大部分は、前記他の太陽電池モジュールとの間の隙間であって、かつ、前記重なり部分に配されるものであり、
    前記端子ボックスは、筐体と、ケーブル部材を有し、
    前記筐体は、内部空間と外部を連通する開口と、前記開口を開閉可能な開閉部材を有し、
    前記開口は、前記受光面に対する直交方向に対して交差する方向を向いており、
    前記ケーブル部材の一部は、前記筐体の内部空間に収納されており、前記開口を開放した状態において前記開口から外部に露出することを特徴とする太陽電池モジュール。
  6. 前記開口は、前記傾斜方向を向いていることを特徴とする請求項に記載の太陽電池モジュール。
  7. 実質的に鉛直方向に立ち上がった壁面の所定の範囲に固定部材を介して複数の太陽電池モジュールを設置し、隣接する太陽電池モジュールの間で重なり部分をもって並設する太陽電池モジュールの設置方法であって、
    前記固定部材に前記太陽電池モジュールの中間部分を支持させて、前記太陽電池モジュールを傾斜姿勢で固定するものであり、
    前記固定部材によって傾斜方向における前記太陽電池モジュールの両端部が自由端となるように前記太陽電池モジュールを固定するものであり、
    一の太陽電池モジュールの自由端と前記壁面の間に、他の太陽電池モジュールの自由端を進入させて前記重なり部分が形成されるように固定部材に固定するものであり、
    前記壁面の所定の範囲の幅又は高さから前記固定部材の間隔を調整することで前記重なり部分の幅を調整して、前記所定の範囲全域に太陽電池モジュールを設置することを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
  8. 隣接する太陽電池モジュールの間で重なり部分をもって実質的に鉛直方向に並設する太陽電池モジュールの設置方法であって、
    前記壁面の所定の範囲の高さから前記固定部材の間隔を調整することで前記重なり部分の幅を調整して、前記所定の範囲全域に太陽電池モジュールを設置することを特徴とする請求項に記載の太陽電池モジュールの設置方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7058528B2 (ja) * 2018-03-19 2022-04-22 ソーラーフロンティア株式会社 太陽電池モジュールの取付構造
DE102019117665B4 (de) * 2019-07-01 2021-03-25 Sabine Kassner Bauelement mit photovoltaik
US11264939B2 (en) * 2019-12-04 2022-03-01 Alexander Keller Exterior siding material with integrated solar panel
EE01592U1 (et) * 2020-11-03 2023-02-15 ACM Metal OÜ Seinapaneeli kinnitusvahend
CN112609917B (zh) * 2020-12-18 2022-05-17 保定嘉盛光电科技股份有限公司 一种基于光伏墙砖的立面安装方式
WO2024073288A1 (en) * 2022-09-26 2024-04-04 GAF Energy LLC Photovoltaic modules integrated with building siding and fencing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3357808B2 (ja) * 1996-01-29 2002-12-16 三洋電機株式会社 太陽電池装置
US7635810B2 (en) * 1999-03-30 2009-12-22 Daniel Luch Substrate and collector grid structures for integrated photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays
DE60032292T2 (de) 1999-07-23 2007-07-12 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi Anordnung zur Erzeugung von elektrischer Energie aus Sonnenenergie
JP2001036125A (ja) * 1999-07-23 2001-02-09 Sanyo Electric Co Ltd 太陽光発電装置
JP2002190611A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Fuji Electric Co Ltd 複数個の太陽電池モジュールを備えた発電装置
JP2002373997A (ja) * 2001-04-10 2002-12-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール
JP2004027734A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Kyocera Corp 太陽電池モジュール及びそれを用いた太陽電池アレイ
US20040221886A1 (en) * 2003-02-26 2004-11-11 Kyocera Corporation Solar cell module and solar cell array using same
JP4358139B2 (ja) * 2005-03-22 2009-11-04 株式会社淀川製鋼所 横葺き屋根の施工方法
US8003446B2 (en) * 2007-03-22 2011-08-23 Microsemi Corporation Flexible diode package and method of manufacturing
US8000014B2 (en) * 2007-06-22 2011-08-16 The University Of British Columbia Adaptive sunlight redirector
WO2009047815A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 System S.P.A. A process for connecting photovoltaic cells in series, a photovoltaic cell connectable in series using the process, and a module obtained with the process
DE102009022125A1 (de) * 2009-05-20 2011-02-10 Energetica Holding Gmbh Isolierglasverbund mit schräg angeordneten Photovoltaik Zellen und Verfahren zur Herstellung und Anwendung
US9494343B2 (en) * 2009-07-07 2016-11-15 Rodney Harold Thomas Solar capture mounting systems and methods
JP5566706B2 (ja) * 2010-01-15 2014-08-06 菊川工業株式会社 外装材設置構造
JP2013026407A (ja) * 2011-07-20 2013-02-04 Sharp Corp 端子ボックスおよび太陽電池モジュール
US9947820B2 (en) * 2014-05-27 2018-04-17 Sunpower Corporation Shingled solar cell panel employing hidden taps
WO2014103889A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 京セラ株式会社 太陽電池モジュール
CN106663706B (zh) * 2015-08-18 2019-10-08 太阳能公司 太阳能面板

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