JPS621280A - 太陽電池モジユ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は単一のもしくは複数個の太陽電池素子を透光性
を有する支持板と絶縁性の素子保護層とにより挾持する
如くにしてなる太陽電池モジュール本体をその周囲に設
、けられる枠体によシ保持し、かつ外部電気回路に対す
る接続用端子装置を設けて構成される太陽電池モジュー
ルに関する０この種の太陽電池モジュールにおいてはそ
の使用目的に適応し得る簡素かつ強固な構成を有しかつ
屋外に設置するのに便宜であるとともＫできる限シ低廉
であることが望まれる＠ 〔従来技術とその問題点〕 この種の太陽電池モジュールとしては従来第７図ないし
第９図に示す如く太陽電池素子２２が透光性を有し機械
的強度に優れた素子支持板２３と絶縁性合成樹脂からな
る素子保護層２４とによル挾持される如くにしてなる長
方形の太陽電池モジュール本体２５の周囲に、合目的的
な形状寸法を有する例えばアルミニウムの如き金属から
なる一対の短辺側枠体２６と一対の長辺側枠体２７とに
より保持して構成された太陽電池モジュール２１が良く
知られている。その場合第１Ｏ図に示す如く前記モジュ
ール本体２５の内部の太陽電池素子２２から前記モジュ
ール本体２５の裏側表面に設けられる端子箱２９に至る
引出用リード線２８を前記モジュール本体２５の内部に
配置するため、前記太陽電池素子２２Ｏうちの特定の素
子に接続された前記引出用リード線２８を前記太陽電池
素子２２の裏面に沿ってかつ尚該引出用リード線２８と
前記太陽電池素子２２との間に第１の絶縁性素子保朦層
２４ｃを挾んで、前記太陽電池モジュール本体２５の裏
面の前記端子箱２９が設けられる個所まで案内する＠そ
の上前記引出用リード線２８の外側に第２の素子保護層
２４ａと防湿層２４ｂとを形成し、かつ当該保護層２４
ａと防湿層２４ｂとを貫通する引出用リード線引出穴３
２を設け、該引出穴３２を通して前記引出用リード線２
８をモジュール本体２５の外部に引出す。その後前記素
子保護層２４ａ並びに防湿層２４ｂに加熱圧着による封
止処理を行ない、かつ前記引出リード線２８と前記引出
穴３２との間隙を適宜の防湿性つめ物によシ充てんした
上、前記端子箱２９を適宜の接着剤３１ｅにより前記モ
ジュール本体の防湿層２４ｂの外側に接着固定し、前記
端子箱２９の内部で前記引出用リード線２８と外部電気
回路との接続を行なう如くにしている。

更に前記太陽電池モジュールの運転中に直並列に接続さ
れた複数個の前記太陽電池素子２２に対する太陽光照射
の不均等が原因で前記太陽電池素子相互間に働らくダイ
オード特性の逆バイアス作用による前記太陽電池素子の
損傷を防止するためにバイパスダイオード３０を前記太
陽電池素子に並列に接続する必要が生じた場合には、当
該バイパスダイオード３０を前記端子箱２９内に配置し
なければならない。

また前記モジュール本体２５の周囲を保持する一対の短
辺側枠体２６と一対の長辺側枠体２７とはその合目的的
形状を得るために主としてアルにラム材を押出し加工に
よシ処理し、更にその表面の耐食性を向上させるためア
ルマイト処理を加え、その上に更にアクリル樹脂塗装を
施すという手数をかけている。その上前記モジュール本
体２５に装着する際には前記長辺側枠体２７は所定寸法
に切断するだけで足シるが、前記短辺側枠体２６は所定
の寸法に切断した後、更に前記長辺側枠体２７と組合わ
せて枠組を作るため前記枠体２６の前記モジュール本体
２５を挾持するコの字形の部分をフライス盤で切削加工
しかつ前記長辺側枠体２７と締め合すためのねじ３６用
の穴をドリルで穴明は加工する手間が必要である。

更に一般に太陽電池素子の出力はその温度が上昇するに
伴なって低下することが知られている。

したがって太陽電池上ジュール２１が所定の電力を出力
するためには前記太陽電池素子２２の予期される以上の
温度上昇は極力抑制することに努める必要がある。しか
るに第７図ないし第９図に示す太陽電池モジュール２１
においては、前記モジュール本体２５が前記短辺側枠体
２６並びに長辺側枠体２７によシ完全に囲まれているか
ら、前記太陽電池モジュール２１を例えば屋根材を兼ね
て屋根上に配置する如き場合には、そのまま屋根の野地
板に直接配置するのでは前記モジュール本体２５の裏面
側からの冷却のための通風を行たりことができない。し
たがって止むを得ず第１１図に示す如く野地板３７の上
に連結材３５を配置し、更にその上に支持枠３６を固定
し、該支持枠を利用して前記太陽電池モジュール２１を
配列する如くにして前記野地板３７と前記太陽電池モジ
ュール２１のモジュール本体２５の裏面との間に通風用
空間を形成させ、その上で通常屋根裏の除湿のための換
気の一部３９を野地板３７に設けた通気穴３８を介して
前記モジュール本体２５の裏面に導き、当該モジュール
本体２５を冷却させた後前記モジュール２１の短辺側枠
体２６の下面と野地板３７との間隙をくぐらせて次のモ
ジュール２１のモジュール本体２５の裏面に流通させる
如くにせざるを得ない。

更に前記太陽電池モジュール２１を前記支持枠３６に固
定する場合の如く一般に所定の支持体に固定する如き場
合には、通常前記モジュール２１に作用する外力を前記
一対の長辺側枠体２７によに際して取付用ボルトを前記
支持体を介してその裏側から螺合し得る如く予じめ前記
ポル）Ｋ適合するナツトを前記取付足２７＆の表側にか
しめ止めしておくが、あるいは２個の前記長辺側枠体２
７の取付足２７＆の固定用穴３４の間隔に等しい間隔で
ねじ穴を有する角材を前記一対の短辺側枠２６の内側に
沿って装着するかする必要がある。

以上に説明した如く第７図ないし第９図に示す従来の構
成の太陽電池上ジュール２１においては、前記モジュー
ル本体２５の内部の太陽電池素子２２を外部電気回路に
接続する引出用リード線２８が前記モジュール本体２５
の裏側に導びかれるためには２重の保護層２４ｅ　、　
２４ａを必要とし、更に当該引出用リード線２８を前記
モジュール本体２５の外部に引出すために折角節した前
記保護層２４ａとその外側に設ける防湿層２４ｂとを貫
通する引出用穴３２をうがち、前記引出用リード線２８
を引出した後当該引出用リード線２８と前記引出用穴３
２との隙間を絶縁性つめ物で埋めることを要し、その上
で前記保護層２４ａ防湿層２４ｂに加熱圧着による封止
処理を行なった後、前記七ジュール本体２５の外表面の
適所に接着固定される前記端子箱２９の内部で前記引出
用リード線２８と外部電気回路との接続を行なうととも
に、必要がある場合には前記太陽電池素子２２をそのダ
イオード特性にもとづく逆バイアス作用から保護するた
めの前記バイパスダイオード３０の接続を行なうなどの
煩雑で手間を要する作業が継続する。

更に前記太陽電池モジュール２１を適宜の支持体に固定
する場合には前記長辺側枠体２７に固定用ボルトが螺合
するナツトをかしめ止めするかあるいは前記短辺側枠体
の内側に前記ボルトが螺入するねじ穴を有する長大な千
角棒を配置するかしなければならないなどの不便が伴な
う上に、前記モジュール２１を例えば屋根材としての役
目を兼ねさせて屋根上に配置する場合には第１１図に示
す如く、前記モジュール２１をその裏面側から有効に冷
却するための冷却風の通路を確保するため連結材３５．
支持枠３６などを用意する必要があるなど、これを要す
るに前記太陽電池モジュール２１の製作から使用のため
の配置に至るまでの諸工程において、多数の構成部品と
手数のか＼る作業が必要であ〕、太陽電池モジュールの
合理化とコストの低減に対する著しい阻害要因が存在す
るという欠点を免れない。

〔発明の目的〕

本発明は従来の太陽電池モジュールの構成が有する前記
の如き欠点に鑑み、構成がよシ簡素で構成部品の数が少
い、その製作から使用のための配置に至るまでの諸作業
が容易になシしたがって製造コストを含む諸経費の低減
を実現し得る太陽電池モジュールを提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記のモジュー
ルにおいて、前記太陽電池素子とその内部に少くとも前
記太陽電池素子を前記外部電気回路に接続するための引
出用リード線を内蔵する前記接続用端子装置の一部とを
前記支持板と前記素子保護層とにより挾持する如＜Ｋし
てなる長方形の前記太陽電池モジュール本体の周囲を、
その取付部の裏面の長さ方向に前記太陽電池モジュール
本体を適宜の支持体に固定するための固定用ねじが保合
するのに適した連結した溝状保合部を有する一対の前記
長方形の長辺側の前記枠体と、前記太陽電池モジュール
本体の裏面を冷却するための空気が流通し得る適宜の通
気穴を有する一対の前記長方形の短辺側の前記枠体特に
電気的絶縁性を有するグラスチック製の一対の短辺側の
前記枠体とにより保持する如くにすることにより、前記
太陽電池モジュールを一対の前記長辺側枠体の取付足に
設けた前記連続した溝状係合部と該係合部に係合するね
じとにより支持体の支持枠の裏側から任意の間隔の任意
の個所で固定し、前記引出用リード線を前記接続用端子
装置から直接外部電気回路に接続し得るとともに、必要
に応じて前記一対の短辺側枠体に設けた通気穴により前
記モジュール本体をその裏面側から冷却する空気を自由
に導ひき得る如くにするものである。

〔発明の実施例〕

次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
な説明する・ 本発明に関わる太陽電池モジュールにおいても第１図な
いし第３図に示す如く太陽電池素子２が透光性を有し機
械的強度を備えた素子支持板３と絶縁性合成樹脂からな
る素子保護層４とにより挾持される如くにしてなる長方
形の太陽電池モジュール本体５の周囲を、合目的的な形
状寸法を有する一対の短辺側枠体６と一対の長辺側枠体
７とにより保持して太陽電池上ジュールｌを構成するこ
とは従来の太陽電池モジュールの場合と同様である。そ
の際本発明に関わる太陽電池モジュールｌにおいては前
記一対の短辺側枠体６が前記モジュール１を適宜の支持
体（図示せず）などの支持枠に固定する際にモジュール
ｌに要求される強度を前記一対の長辺側枠体７に依存す
ることにし、それ自体は強度を要求されない電気的に絶
縁性を有するプラスチックからなり、かつ第１図、第２
図あるいは第４図により明らかな如く枠体６の長さ方向
に複数個の適宜の形状寸法を有する通気穴１２を備えて
いる。かく一対の短辺側枠体６に通気穴１２を設けるこ
とにより、第６図に示す如く前記モジュールｌを屋根材
を兼ねる如くに屋根上に設置する場合、野地板１７を支
持体として直接これに設置しても、前記モジニール本体
５を裏面から冷却する空気として前記野地板１７に設け
た通風穴１８を介して通常の屋根裏除湿用の風の一部１
９を利用することが容易になり、前記風１９が前記一対
の短辺側枠体６の通気穴１２を通して自由に吹き抜ける
ことができるから、複数個の前記モジュール１を並置す
る場合にも連続して著しく効果的な冷却を行なうことが
できる・その結果従来の太陽電池モジュールの場合の如
く野地板以外に連結材や支持枠を設ける（第１１図）必
要がなくなる利点が得られる。更に前記一対の短辺側枠
体６をプラスチック製とすることにより射出成形法を利
用して所定の通風穴１２を備えかつ前記一対の長辺側枠
体７との結合部が成形された前記枠体６を一気に製造す
ることができるから、従来のアルミニウム材からなる短
辺側枠体の場合の如く穴明けあるいは切削などの機械加
工を必要とせず、前記太陽電池モジュール製造の際の工
数低減に極めて有利である。

一方前記一対の長辺側枠体７は第３図に示す如く太陽電
池上ジュールｌの構造上の強度と使用個所における保安
上の強度とを保証する形状寸法を備えた通常アルミニウ
ム材の押出し加工による中空枠体からなシ、表面の耐食
性を向上させるためにアルミイト処理を行なった上に更
にアクリル樹脂塗装を施すことは従来の長辺側枠体（第
９図）の場合とほぼ同様であるが、本発明に関わる太陽
電池上ジュールＩにおいては、当該長辺側枠体７の支持
体に対する取付面７ａに枠体７の長さ方向に連続する溝
状保合部１４が形成されておシ、使用個所において前記
太陽電池モジュール１を支持体などの支持枠に固定する
如き場合、例えばセルフタップねじを利用して前記支持
枠の裏側から前記溝状係合部１４に係合させることによ
り、簡単にしかも任意の間隔で任意の複数の個所で相互
を確実に結合することができるから前記太陽電池モジュ
ール１の屋外設置が著しく容易かつ゛便宜になる上に、
前記長辺側枠体７、したがって太陽電池モジュールｌ自
体に対する固定のための応力集中を緩和できるから、太
陽電池モジュール１並びにそれが設置される支持体の軽
量化と低廉化を計シ得る利点が生じる。

更に本発明に関わる太陽電池モジュールＩＩＣおいては
、第５図に示す如くモジュール本体５内部の太陽電池素
子２と外部電気回路とを接続する引出用リード線８並び
に必要に応じて前記太陽電池素子２相互間に働らく逆バ
イアス作用にもとづく損傷から当該素子２を保護するた
めのバイパスダイオード１０を内蔵する接続用端子箱９
を前記素子支持板３の一端に適宜の接着剤１３（この場
合特に紫外線硬化形接着剤を使用することは接着時間を
短縮する意味で有利である）により接着固定し、かつそ
の外表面の一部を前記太陽電池素子２と共に前記絶縁性
合成樹脂からなる素子保護層４ａとその外側に設ける防
湿層４ｂとによって完全に被蝋することにより、従来の
太陽電池モジニールの場合の如く前記引出用リード線を
前記太陽電池素子の裏側に沿ってかつ当該リード線と前
記太陽電池素子との間に別の絶縁性保護層を挾んで前記
端子箱の所在個所まで案内しく第１０図）、かつ前記引
出用リード線を前記モジュール本体の外部に引出すため
折角設けた素子保護層並びに防湿層に引出用穴をうがつ
必要がなくなるから太陽電池モジュールの構成が簡単に
なるとともにその安全性が向上するという利点も生じる
。

更に前記接続用端子箱９の固定される個所が前記素子支
持板３の一方の端部であるから太陽電池モジュールｌの
有効発電面積を侵すことがなく、したがってそのために
太陽電池モジュールｌ自体が大形になる虞れがなく、前
記引出用リード線８と外部電気回路との接続は極めて容
易である上に、前記バイパスダイオード１０を内蔵させ
た前記接続用端子箱９を前記ダイオード１０の性能の事
前検査を行なった後に前記素子支持板３に接着固定する
如くにすることができるから、太陽電池モジュールｌの
製造歩留シを向上させ得る利点もある。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如く、単一のもしくは複数個の
太陽電池素子を透光性を有する支持板と絶縁性の素子保
護層とにより挾持する如くにしてなる太陽電池モジュー
ル本体をその周囲に設けられる枠体くよシ保持し、かつ
外部電気回路に対する接続用端子装置を設けて構成され
る太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池素子とそ
の内部に少くとも前記太陽電池素子を前記外部電気回路
に接続するための引出用リード線を内蔵する前記接続用
端子装置の一部とを前記支持板と前記素子保護層とによ
ル挾持する如くにしてなる長方形の前記太陽電池モジュ
ール本体の周囲を、その取付足の裏面の長さ方向に前記
太陽電池モジュール本体を適宜の支持体に固定するため
の固定用ねじが係合するのに適した溝状保合部を有する
一対の前記長方形の長辺側の前記枠体と、前記太陽電池
モジュール本体の裏面を冷却するための空気が流通し得
る適宜の通気穴を有する一対の前記長方形の短辺側の前
記枠体、特に電気的絶縁性を有するプラスチック族の一
対の短辺側の前記枠体とにより保持する如くにすること
により、太陽電池モジュールの構成の簡単化、部品の簡
素化並びに製造工数の節減を計シ得るとともに、使用個
所における容、易で確実な設置を可能にしかつ設備費の
軽減を期すことができるから、太陽電池モジュールの信
頼度を損なうことなくコストの低減を実現し得る効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関わる太陽電池モジュールの外形斜視
概略図を、第２図、第３図はそれぞれ前記モジュールの
短辺側枠体Ｂ−Ｂ方向と長辺側枠体Ａ−Ａ方向との横断
面概略図を、第４図は前記短辺側枠体の正面概略図を、
第５図は前記モジュールの縦断面概略図を、第６図は前
記モジュールを屋根に配置した場合のモジュール裏面の
通風方法を示す概略図を、第７図は従来の太陽電池モジ
ュールの外形斜視概略図を、第８図、第９図はそれぞれ
前記モジュールの短辺側枠体Ｂ−Ｂ方向と長辺側枠体Ａ
−Ａ方向との横断面概略図を、第１０図は前記モジュー
ルの縦断面概略図を゛、第１１図は前記モジュールを屋
根に配置した場合のモジュール裏面の通風方法を示す概
略図を表わす。 １・・・・・・太陽電池モジュール、２・・曲太陽電池
素子、３・・・・・・素子支持板、Ｃ４ａ、４ｃ・・・
・・・素子保護層、４ｂ・・・・・・防湿層、５・・曲
太陽電池モジュール本体、６・・・・・・短辺側枠体、
７・・・・・・長辺側枠体、７ａ・・・・・・長辺側枠
体取付面、８・・・・・・引出用リード線、９・・・・
・・接続用端子箱、ｌＯ・・・・・・バイパスダイオー
ド、１２・・・・・・通風穴、１４・・・・・・溝状係
合部。 Ａ−Ａｍｆｆｉ　　　　　　　　　　　　　Ｂ−Ｂ断面
第３図　　　　　第２図 ｖＪ７図 Ａ−Ａ＃ｌｌ　　　　　　　　　Ｂ−ＢＭ＋第９図　　
　　第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）単一のもしくは複数個の太陽電池素子を透光性を有
   する支持板と絶縁性の素子保護層とにより挾持する如く
   にしてなる太陽電池モジュール本体をその周囲に設けら
   れる枠体により保持し、かつ外部電気回路に対する接続
   用端子装置を設けて構成される太陽電池モジュールにお
   いて前記太陽電池素子とその内部に少くとも前記太陽電
   池素子を前記外部電気回路に接続するための引出用リー
   ド線を内蔵する前記接続用端子装置の一部とを前記支持
   板と前記素子保護層とにより挾持する如くにしてなる長
   方形の前記太陽電池モジュール本体の周囲を、その取付
   足の裏面に長さ方向に前記太陽電池モジュール本体を適
   宜の支持体に固定するための固定用ねじが係合するのに
   適した溝状係合部を有する一対の前記長方形の長辺側の
   前記枠体と、前記太陽電池モジュール本体の裏面を冷却
   するための空気が流通し得る適宜の通気穴を有する一対
   の前記長方形の短辺側の前記枠体とにより保持する如く
   にしてなることを特徴とする太陽電池モジュール。 ２）特許請求の範囲第１項に記載のモジュールにおいて
   、前記接続用端子装置が前記引出用リード線とともに前
   記太陽電池素子を該素子間に働らく逆バイアス作用から
   保護するためのバイパスダイオードを内蔵してなること
   を特徴とする太陽電池モジュール。 ３）特許請求の範囲第１項もしくは第２項の何れかに記
   載のモジュールにおいて、前記一対の長方形の短辺側の
   枠体が電気的絶縁性を有するプラスチックからなること
   を特徴とする太陽電池モジュール。