JPWO2014155910A1 - Solar cell system - Google Patents
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Abstract
太陽電池システムにおいて、太陽電池モジュール10は、第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有し、発電した電力を取り出すための端子ボックス40および当該端子ボックス40に接続されたケーブルを前記第1面側に備える。架台50は、太陽電池モジュール10を載置する架台50は、端子ボックス40と前記ケーブルとを収納する収納部54を有する。In the solar cell system, the solar cell module 10 has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and is connected to the terminal box 40 for taking out the generated power and the terminal box 40. A cable is provided on the first surface side. The gantry 50 includes a storage portion 54 that stores the terminal box 40 and the cable.
Description
本発明は、太陽電池システムに関する。 The present invention relates to a solar cell system.
一般に、太陽電池1枚当たりの出力は数W程度である。このため、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。この太陽電池モジュールの耐候性や耐衝撃性を高めるために、複数の太陽電池が保護部材の間に配設されて、エチレンビニルアセテート共重合体(EVA)などを主成分とする充填材で封止されている(特許文献1参照)。 Generally, the output per solar cell is about several watts. For this reason, when a solar cell is used as a power source for a house, a building, or the like, a solar cell module whose output is increased by connecting a plurality of solar cells is used. In order to improve the weather resistance and impact resistance of the solar cell module, a plurality of solar cells are arranged between protective members and sealed with a filler mainly composed of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA). (See Patent Document 1).
通常このような太陽電池モジュールは、取り付け架台と一体化されたフレームを用いて複数の太陽電池モジュールが固定され、太陽電池システムとして設置される。一般に太陽電池モジュールが発電した電力を取り出す端子ボックスおよびケーブル配線は、太陽電池モジュールのいずれか一面側に設けられるため、それらが取り付けられた面は見栄えが悪くなりうる。 Usually, such a solar cell module is installed as a solar cell system by fixing a plurality of solar cell modules using a frame integrated with a mounting base. In general, since the terminal box and the cable wiring for taking out the electric power generated by the solar cell module are provided on any one side of the solar cell module, the surface on which they are attached may be unsightly.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、両面発電型太陽電池モジュールの電力出力部を簡便に遮蔽する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which shields easily the electric power output part of a double-sided power generation type solar cell module.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池システムは、第1面と第1面とは反対側の第2面とを有し、発電した電力を取り出すための端子ボックスおよび当該端子ボックスに接続されたケーブルを第1面側に備える太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを載置する架台とを備える。太陽電池モジュールは、第1面を架台側に向けて架台に載置されており、架台は、端子ボックスとケーブルとを収納する収納部を有する。 In order to solve the above problems, a solar cell system according to an aspect of the present invention has a first surface and a second surface opposite to the first surface, a terminal box for taking out the generated power, and A solar cell module provided with a cable connected to the terminal box on the first surface side, and a mount on which the solar cell module is placed. The solar cell module is mounted on the gantry with the first surface facing the gantry side, and the gantry has a storage unit that stores the terminal box and the cable.
本発明によれば、両面発電型太陽電池モジュールの電力出力部を簡便に遮蔽する技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which shields the electric power output part of a double-sided power generation type solar cell module simply can be provided.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合もある。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in order to avoid duplication of description. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. In addition, there may be a case where the dimensional relationships and ratios are different between the drawings.
(太陽電池モジュールの概略構成)
本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュール10の概略構成について、図1、図2を参照しながら説明する。図1は、太陽電池モジュール10の断面図である。図2は、太陽電池モジュール10を裏面側から見た斜視図である。(Schematic configuration of solar cell module)
A schematic configuration of a
太陽電池モジュール10は、太陽電池11、第1保護部材12、第2保護部材13、封止部材14、および端子ボックス40を備える。第1保護部材12と第2保護部材13との間に、複数の太陽電池11を封止部材14により封止することにより構成される。
The
太陽電池モジュール10は、表面および裏面に入射した太陽光で発電する両面発電型であることが好ましい。ここで、表面とは主に太陽光が入射する側の面であり、裏面とはその反対側の面である。太陽電池モジュール10として両面発電型の太陽電池モジュールを用いた場合は、駐輪場や駐車場の屋根面のみならず、建物やフェンスのような壁面に設置しても発電が可能である。
The
太陽電池11は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部を備える。光電変換部には、表面上に表面電極が、裏面上に裏面電極がそれぞれ形成されている。なお、太陽電池11の構造は特に限定されず、例えば、光電変換部の裏面上のみに電極が形成された構造であってもよい。
The
光電変換部は、例えば、結晶系シリコン(c‐Si)、ガリウム砒素(GaAs)、インジウム燐(InP)等の半導体基板と、基板上に形成された非晶質半導体層と、非晶質半導体層上に形成された透明導電層とを有する。具体例としては、n型単結晶シリコン基板の受光面上にi型非晶質シリコン層、p型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成し、裏面上にi型非晶質シリコン層、n型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成した構造が挙げられる。透明導電層は、酸化インジウム(In2O3)や酸化亜鉛(ZnO)等の金属酸化物に、錫(Sn)やアンチモン(Sb)等をドープした透明導電性酸化物から構成されることが好ましい。 The photoelectric conversion unit includes, for example, a semiconductor substrate such as crystalline silicon (c-Si), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), an amorphous semiconductor layer formed on the substrate, and an amorphous semiconductor A transparent conductive layer formed on the layer. As a specific example, an i-type amorphous silicon layer, a p-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive layer are sequentially formed on the light-receiving surface of an n-type single crystal silicon substrate, and i-type amorphous silicon is formed on the back surface. Examples include a structure in which a layer, an n-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive layer are formed in this order. The transparent conductive layer is preferably composed of a transparent conductive oxide obtained by doping metal oxide such as indium oxide (In 2 O 3) or zinc oxide (ZnO) with tin (Sn), antimony (Sb), or the like.
隣接する太陽電池11は、配線部材16により電気的に接続されている。具体的には、配線部材16は、隣接する太陽電池11のうち、一方の太陽電池11の表面電極と、他方の太陽電池11の裏面電極とに接続される。これにより、隣接する太陽電池11間は電気的に直列に接続される。
Adjacent
太陽電池11と配線部材16との接続は、半田または樹脂接着剤を用いて接続される。樹脂接着剤を用いる場合には、配線部材16と太陽電池11との間に樹脂接着剤を配設し、樹脂接着剤を介して太陽電池11と配線部材16とが接続される。樹脂接着剤としては、例えば、樹脂接着剤や、樹脂接着剤中に導電性粒子を分散させた導電性接着フィルム等が用いられる。
The
第1保護部材12は、太陽電池11の表面側に配置される部材である。第1保護部材12は、矩形形状であり、例えば、ガラス基板や樹脂基板、樹脂フィルム等の透光性を有する部材を用いることができる。これらのうち、耐火性、耐久性等の観点から、ガラス基板が好適である。
The first
第2保護部材13は、太陽電池11の裏面側に配置される部材である。第2保護部材13は、矩形形状であり、裏面側からの光の入射を想定する場合、第1保護部材12と同じ部材や、透光性を有するシート等を用いることができる。また裏面側からの光の入射を想定しない場合には透光性を有さない部材を用いることもできる。本実施形態では、第1保護部材12、第2保護部材13共に透光性を有するガラス基板を用いている。第2保護部材13は、第1保護部材12よりも長手方向の長さが短く設計されている。なお、第1保護部材12と第2保護部材13とは、その他の寸法は同一である。そのため、第1保護部材12と第2保護部材13の一方の短辺の端部を一致させた場合、他方の短辺の端部は一致せず、間隔Hだけずれる。
The second
封止部材14は、第1保護部材12と、第2保護部材13との間で太陽電池11を封止する。封止部材14としては、EVA、EEA、PVB、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ、ポリオレフィン等の透光性の樹脂を用いることができる。本実施の形態では、EVA樹脂を用いている。
The sealing
端子ボックス40は、太陽電池11が発電した電力を外部に取り出す出力配線20を収納するための部材である。出力配線20は、一端が配線部材16に接続されており、他端が端子ボックス40の端子に接続されている。出力配線20は、第1保護部材12と第2保護部材13との間隔Hから太陽電池モジュール10の外部に引き出される。出力配線20は、通常、厚さ0.1mm〜0.3mm程度、幅6mmの銅箔にその全面を半田コートしたものを所定の長さに切断し、配線部材16に半田付けされている。また、出力配線20の表面は、絶縁性フィルムによって被覆される。
The
端子ボックス40は、出力配線20が引き出されている太陽電池モジュール10の短辺近傍に取り付けられる。具体的には、端子ボックス40は、直方体であり、その長手方向が太陽電池モジュール10の短辺と平行となるようにシリコン樹脂15等で取り付けられる。端子ボックス40の長手方向の両端からは、端子ボックス40の端子に接続されたケーブル42が引き出される。
The
(太陽電池システム)
次に、太陽電池システム100の構成について説明する。太陽電池システム100は、複数の太陽電池モジュール10を架台50上に固定することにより構成されている。(Solar cell system)
Next, the configuration of the
まず、架台50の構成について、図3を参照しながら説明する。図3(a)は、架台50を表面側から見た斜視図である。図3(b)は、図3(a)のA−A’断面図である。
First, the configuration of the
架台50は、長手方向を有する筒状の部材であり、太陽電池モジュール10が載置される載置面52上に長手方向に沿って延びる凹形状の収納部54が形成されている。すなわち、架台50の長手方向に垂直な方向の断面は、長方形の一辺の一部が凹んだ形状となっている。収納部54は、その幅(長手方向とは垂直な方向の長さ)が端子ボックス40の幅よりも大きく、その深さが端子ボックス40の厚みよりも大きくなるよう設計されている。架台50は、例えばアルミニウム合金を用いて形成される。
The
太陽電池システム100は、複数の架台50を水平方向または水平方向とは垂直な方向に平行に並べ、架台50上に複数の太陽電池モジュール10を固定することにより構成することができる。
The
以下、架台50を水平方向に配置した場合の太陽電池システム100の構成について、図4、図5を参照しながら説明する。図4は、架台50を水平方向に配置した場合の太陽電池システム100を表面側から見た斜視図である。図5は、図4のA−A’断面図である。図4、図5において、鉛直上側に位置する太陽電池モジュール10を符号10aとし、鉛直下側に位置する太陽電池モジュール10を符号10bとする。同様に、鉛直上側に位置する架台50を符号50aとし、鉛直下側に位置する架台50を符号50aとする。
Hereinafter, the configuration of the
太陽電池システム100は、複数の架台50と、複数の太陽電池モジュール10と、第1固定部材60と、第2固定部材62とを備える。また複数の架台50は、水平方向に平行に配置されている。
The
複数の太陽電池モジュール10は、その裏面側が架台50の載置面52と対向するように配置される。具体的には、太陽電池モジュール10aの端子ボックス40が設けられている側の短辺部分が架台50a上に配置される。太陽電池モジュール10aの他方の短辺部分が架台50b上に配置される。また、太陽電池モジュール10bの端子ボックス40が設けられている側の短辺部分も架台50b上に配置される。このように、短辺同士が隣接する太陽電池モジュール10a、10bは、隣接する各短辺部分が1つの架台50b上に配置される。端子ボックス40およびケーブル42は、架台50の収納部54内に収納される。
The plurality of
第1固定部材60および第2固定部材62は、太陽電池モジュール10を架台50に固定する部材である。第1固定部材60は、太陽電池システム100の鉛直上側または鉛直下側の端部において太陽電池モジュール10を架台50に固定するための部材である。第2固定部材62は、太陽電池システム100の中央部において、隣接する二つの太陽電池モジュール10を一緒に架台50に固定するための部材である。
The first fixing
第1固定部材60は、太陽電池モジュール10毎に、短辺の両端部分を固定するために2つずつ設けられている。第1固定部材60は、図5に示すように、太陽電池モジュール10aの表面から側面に向かって折れ曲がり、太陽電池モジュール10aの側面から架台50aの載置面52に向かって折れ曲がり、架台50aの載置面52から側面に向かって折れ曲がっている。第1固定部材60は、架台50aの載置面52上に配置された部分においてボルト64により架台50aに固定されている。これにより、太陽電池モジュール10aは架台50aに固定される。
Two first fixing
第2固定部材62は、短辺が隣接する太陽電池モジュール10毎に、短辺の両端部分を固定するために2つずつ設けられている。第2固定部材62は、図5に示すように、太陽電池モジュール10aの表面から側面に向かって折り曲がり、太陽電池モジュール10aの側面から架台50bの載置面52に向かって折れ曲がり、架台50bの載置面52から太陽電池モジュール10bの側面に向かって折れ曲がり、太陽電池モジュール10bの側面から表面に向かって折れ曲がっている。第2固定部材62は、架台50bの載置面52上に配置された部分においてボルト64により架台50bに固定されている。これにより、太陽電池モジュール10a、bは架台50bに固定される。
Two second fixing
なお、架台50aと架台50bとは、載置面52の面積が異なる。架台50bの載置面52の面積は、架台50aの載置面52の面積よりも大きい。これは、架台50aが太陽電池モジュール10aの鉛直上端部のみを載置できればよいのに対し、架台50bが太陽電池モジュール10aの鉛直下端部および太陽電池モジュール10bの鉛直上端部の両方を載置する必要があるからである。これにより、太陽電池モジュール10は鉛直上端部および鉛直下端部で架台50によって支持されるため、太陽電池モジュール10を架台50に安定して固定することが可能となる。
In addition, the area of the mounting
図4、5に示す太陽電池システム100は、屋外に設置されるのが一般的であるため、太陽電池モジュール10の隙間から架台50の収納部54に雨水等に由来する水が浸入してくる場合がある。そのため、架台50は、収納部54から水を排水する水抜き孔56を備えることが好ましい。図6(a)−(c)は、架台50に設けられた水抜き孔56を示す図であり、架台50の幅方向の断面図である。
Since the
例えば、太陽電池システム100が駐輪場や駐車場の屋根面に設置される場合、太陽電池システム100は地面に対して略水平となる。一方、壁面に設置される場合、太陽電池システム100は地面に対して略垂直となる。したがって、架台50は、太陽電池システム100を設置したときに鉛直方向下向きとなるように水抜き孔56を備える。
For example, when the
例えば、太陽電池システム100を壁面に設置する場合、図6(a)に示すように、収納部54の開口部は水平方向を向くことになる。この場合、収納部54の壁面から鉛直下向き方向に水抜き孔56を設けることで、収納部54に存在する水を簡便に排出することができる。
For example, when the
また、太陽電池システム100を屋根面に設置するときは、図6(b)に示すように収納部54は鉛直上向きに開口する。この場合、収納部54の底面から鉛直下向き方向に水抜き孔56を設けることで、収納部54に存在する水を簡便に排出することができる。
When the
図6(c)に示すように、収納部54の底面と壁面とが接する角部から、斜め下向きに水抜き孔56を設けてもよい。この場合、収納部54が水平方向に開口しても、あるいは鉛直上向きに開口しても、収納部54から水抜き孔56は斜め下向きに貫通することになる。したがって、いずれの場合であっても収納部54に存在する水を排出することができる。
As shown in FIG. 6C, a
図7は、架台50を垂直方向に配置した場合の太陽電池システム100を表面側から見た斜視図である。なお、架台50を水平方向とは垂直な方向に配置した場合の太陽電池システム100は、図7に示すように、図4に示す太陽電池システム100の太陽電池モジュール10および架台50の向きが異なるだけである。したがって、架台50、第1固定部材60および第2固定部材62を用いた太陽電池モジュール10の固定の仕方やその作用効果は同様である。
FIG. 7 is a perspective view of the
以上のように、本実施形態の太陽電池システム100は、太陽電池モジュール10の端子ボックス40およびケーブル42を収納可能な収納部54が形成された架台50を備える。これにより、太陽電池システム100の裏面側において各太陽電池モジュール10の端子ボックス40およびケーブル42は架台50の収納部54に収納され、外部からは見えなくなる。また、ケーブル42がばらばらにならないように固定部材で別途固定する必要がない。このため、太陽電池システム100の裏面側の見栄えが向上し、またケーブル42を固定する固定金具が不要となり、設置の手間およびコストを削減することが可能となる。
As described above, the
また、架台50は、収納部54の幅および深さが端子ボックス40の幅および厚みよりも大きく設計されている。このため、端子ボックス40およびケーブル42を収納部54内に完全に収納することができ、さらに太陽電池システム100の裏面側の見栄えが向上する。さらに、太陽電池モジュール10の裏面と、架台50の載置面52とを接触させることができ、太陽電池モジュール10を架台50に安定して固定することができる。
The
また、第1固定部材60および第2固定部材62は、架台50上にボルト64を取り付けることにより、太陽電池モジュール10を架台50に固定している。これにより、太陽電池モジュール10にボルト64を通すための穴を設けることなく、太陽電池モジュール10を架台50に固定することができる。
Further, the first fixing
また、端子ボックス40は、太陽電池モジュール10の裏面側であって、短辺近傍に取り付けられている。これにより、太陽電池モジュール10の表面側に入射する太陽光は端子ボックス40に遮蔽されることはない。また、太陽電池モジュール10の裏面側に入射する太陽光が端子ボックス40によって遮られることを抑制することができる。
The
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there.
上記の説明では、太陽電池モジュール10は表面および裏面に入射した太陽光で発電する両面発電型を前提に説明したが、片面での発電を想定した片面発電型の太陽電池モジュールであっても本発明は成立する。
In the above description, the
10 太陽電池モジュール、 11 太陽電池、 12 第1保護部材、 13 第2保護部材、 14 封止部材、 16 配線部材、 20 出力配線、 30 封止フィルム、 40 端子ボックス、 42 ケーブル、 50 架台、 52 載置面、 54 収納部、 56 水抜き孔、 60 第1固定部材、 62 第2固定部材、 64 ボルト、 100 太陽電池システム。
DESCRIPTION OF
本発明は、太陽電池システムに利用可能である。 The present invention is applicable to a solar cell system.
Claims (4)
前記太陽電池モジュールを載置する架台とを備え、
前記太陽電池モジュールは、前記第1面を前記架台側に向けて前記架台に載置されており、
前記架台は、前記端子ボックスと前記ケーブルとを収納する収納部を有する太陽電池システム。A solar cell module having a first surface and a second surface opposite to the first surface, the terminal surface for taking out the generated power and a cable connected to the terminal box on the first surface side When,
A stand for mounting the solar cell module;
The solar cell module is placed on the gantry with the first surface facing the gantry side,
The said base is a solar cell system which has a storage part which stores the said terminal box and the said cable.
前記収納部は、前記載置面上に形成された凹部である請求項1に記載の太陽電池システム。The mount has a mounting surface on which the solar cell module is mounted;
The solar cell system according to claim 1, wherein the storage portion is a recess formed on the placement surface.
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