WO2006098473A1 - 太陽電池モジュール及び太陽電池アレイ - Google Patents

Abstract

　太陽電池モジュール上に液体が溜まりにくくなり、よって長期間の使用によっても太陽電池モジュールの受光面に汚れが発生しにくい信頼性の高い太陽電池モジュールを提供する。太陽電池素子を受光面側部材と裏面側部材との間に配置して成る太陽電池パネルＰと、内周部を受光面側部材の外周部に当接した状態で太陽電池パネルＰを取り囲むようにして太陽電池パネルＰに固定されるモジュール枠部材Ｗ１とを備えた太陽電池モジュールであって、該モジュール枠部材Ｗ１は、受光面側部材側より平面視して内周から外周に向って延び枠部材の外側面に終端部５が設けられた切欠溝２７を有しており、この切欠溝２７はその終端部５よりも内周側に開口幅が最小となる絞り部４を有している。                                                                                 

Description

明 細 書

太陽電池モジュール及び太陽電池アレイ

技術分野

[0001] 本発明は、太陽電池モジュール及びそれを用いた太陽電池アレイに関するもので あり、特に太陽電池モジュールの受光面に存在する液体の排出性を向上したものに 関する。

背景技術

[0002] 一般に、太陽電池素子を複数接続した状態で受光面側または裏面側にそれぞれ 部材を配して太陽電池パネルとしていた。このような太陽電池パネルは、その外周部 で、少なくとも受光面側およびパネル厚み方向（側面）を覆うようにモジュール枠部材 が装着されていた。

[0003] また、太陽電池モジュールを設置する場合には、設置箇所の受光量や出力に応じ て複数の太陽電池モジュールを電気的に接続した上で、隣接しあう太陽電池モジュ ールを隙間なく並べ、かつ受光方向に考慮して全体を傾斜させて配置していた。こ のような複数の太陽電池モジュールの集合体を太陽電池アレイという。

[0004] このような太陽電池モジュール (太陽電池アレイ）におレ、て、降雨などで液体が受光 面に溜まってしまうことになる。これは、太陽電池モジュールの受光面上に、厚みのあ るモジュール部材が存在してしまうためである。このように溜まった液体は、その後蒸 発すると共に、液体に含まれていたほこりなどが太陽電池モジュールの受光面上に 残り、太陽光が遮断して太陽電池モジュールの電気出力が大きく低下するという問題 を生じていた。

[0005] このような問題を解決するために、太陽電池モジュールのモジュール枠部材の上面 部（受光面部）に所定の開口幅を有する切欠部を設け、受光面上からの水はけを良 くすることが提案されている (例えば、特許文献 1及び特許文献 2参照)。

特許文献 1 :特開 2002— 94100号公報

特許文献 2：実開平 6— 17257号公報

発明の開示 発明が解決しょうとする課題

[0006] し力、しながら、上記のような太陽電池モジュールにおいても未だ十分な排液性を有 するには至らず、太陽電池モジュールの受光面に汚れが発生して、太陽電池モジュ ールの出力を大きく低下させてしまっていた。

[0007] 他方、太陽電池モジュールのモジュール枠部材に切欠部を設けたとしても、複数の 太陽電池モジュールを傾斜方向（上下方向）に数段並べて隙間なくモジュール枠体 を当接させて設置した太陽電池アレイでは、傾斜の上方向にある太陽電池モジユー ルの液体が下の太陽電池モジュールに流れることから、最下段の太陽電池モジユー ルが強く汚れる結果、太陽電池アレイ全体としての出力を低下させてしまう。

[0008] 本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、降雨後に太陽 電池モジュール上の液体が溜まりにくくなり、よって長期間の使用によっても太陽電 池モジュールの受光面に汚れが発生しにくい太陽電池モジュールを提供することに ある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の請求項 1に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子を受光面側部材と 裏面側部材との間に配置して成る太陽電池パネルと、内周部を前記受光面側部材 の外周部に当接した状態で前記太陽電池パネルを取り囲むようにして前記太陽電池 パネルに固定されるモジュール枠部材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前 記モジュール枠部材は、受光面側部材側より平面視して内周から外周に向って延び 前記モジュール枠部材の外側面に終端部が設けられた切欠溝を有しており、該切欠 溝はその終端部よりも内周側に開口幅が最小となる絞り部を有していることを特徴と する。

[0010] 本発明の請求項 2に係る太陽電池モジュールは請求項 1に記載の太陽電池モジュ ールであって、前記絞り部の幅は、 2mm〜15mmであり、且つ、該絞り部の幅と前記終 端部の幅との差が lmm〜7mmであ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。

[0011] 本発明の請求項 3に係る太陽電池モジュールは請求項 1又は 2に記載の太陽電池 モジュールであって、前記モジュール枠部材は、その外側面の少なくとも一部に凸部 を有することを特徴とする。

[0012] 本発明の請求項 4に係る太陽電池アレイは、請求項 1乃至請求項 3のいずれかに 記載の太陽電池モジュールを複数個並設してなり、隣接する太陽電池モジュールを 前記切欠溝の終端部同士が対応する箇所に位置設定されるよう配したことを特徴と する。

[0013] 本発明の請求項 5に係る太陽電池アレイは、請求項 4に記載された太陽電池アレイ であって、隣接する太陽電池モジュールは、そのモジュール枠部材に設けられた嵌 合部で互いに固定されることを特徴とする。

発明の効果

[0014] 本発明の請求項 1に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子を受光面側部材と 裏面側部材との間に配置して成る太陽電池パネルと、内周部を前記受光面側部材 の外周部に当接した状態で前記太陽電池パネルを取り囲むようにして前記太陽電池 パネルに固定されるモジュール枠部材とを備え、前記モジュール枠部材は、受光面 側部材側より平面視して内周（太陽電池パネルの中心側）から外周に向って延び前 記モジュール枠部材の外側面に終端部が設けられた切欠溝を有しており、該切欠溝 はその終端部よりも内周側に開口幅が最小となる絞り部を有していることから、太陽 電池モジュールの受光面に存在する液体は、切欠溝の絞り部を通過することによつ て、太陽電池モジュールの外部へとスムーズに移動'排出される。それゆえ、受光面 に滞留した液体が蒸発して、液体中に混入したごみやほこりが汚れとして残り、出力 低下の原因となることを抑制できる。ここで、モジュール枠部材の外側面とは、モジュ ール枠部材のうち、太陽電池パネルの側面から太陽電池モジュールの側面までの部 分 (言い換えれば、モジュール枠部材の厚み部分）を示す概念である。

[0015] また、本発明の請求項 2に係る太陽電池モジュールは、請求項 1に記載の太陽電 池モジュールであって、この絞り部の幅は、 2mrr！〜 15mmであり、且つ、この絞り部の 幅と終端部の幅との差が lmm〜7mmとした。このように、絞り部で液体が滞留すること を抑制しつつ、液体をスムーズに外部へ排出することができる。この効果は、切欠溝 の内面に十分な親水性が確保されることに起因するものと推測される。特に、絞り部 の幅と終端部の幅との差を lmm〜7mmにすることによって、太陽電池モジュールの受 光面に存在する液体をより効果的に外部に排出することが可能となる。

[0016] さらに、本発明の請求項 3に記載の太陽電池モジュールは、請求項 1又は請求項 2 のいずれかに記載の太陽電池モジュールであって、そのモジュール枠部材を、その 外側面の少なくとも一部に凸部を有するように構成したことから、当該太陽電池モジ ユールを他の太陽電池モジュールと並設する際に、その接合部位にぉレ、て緩衝材の 役割を奏するとともに、隣接する太陽電池モジュールとの間に所定のスペースを構成 することで太陽電池モジュール裏面側への排液性を向上させることが可能となる。

[0017] そして、本発明の請求項 4に記載の太陽電池アレイによれば、切欠溝の終端部同 士が対応する箇所に位置設定されることから、一の太陽電池モジュールの受光面に 存在する液体は、互いの切欠溝を介して隣接する太陽電池パネルの受光面へと移 動することに従って、その流速及び総量が大きくなるため、太陽電池パネル上に存在 するほこりやゴミを効果的に取り込んで、太陽電池アレイの外部に排出することができ る。

[0018] また、本発明の請求項 5に記載の太陽電池アレイは、請求項 4に記載の太陽電池 アレイであって、隣接する太陽電池モジュール同士を、それらのモジュール枠部材に 設けられた嵌合部で互いに固定するようにしたことから、上述した切欠溝の終端部同 土の位置合わせが容易にできる。加えて、モジュール枠部材を架台等に固定せずに 並設できるため、設置工数やボルト'ナット等の部材を削減することができる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]本発明に係る太陽電池モジュール外観斜視図である。

[図 2]本発明に係る太陽電池パネルの部分分解図である。

[図 3]本発明に係るモジュール枠部材の外観図である。

[図 4]本発明に係るモジュール枠部材の部分拡大図である。

[図 5]本発明に係るモジュール枠部材に太陽電池パネルを嵌め込み、 P 接するモジ ユール枠部材とビス止めする様子を示した概略図である。

[図 6]本発明に係るまた太陽電池モジュールの枠部分の断面図を示すものであり、（a )は切欠溝が形成されてレ、なレ、領域部分、 (b)は切欠溝が形成されてレ、る領域部分 の断面図である。 [図 7]切欠溝の変形例を示す部分拡大斜視図である。

[図 8]切欠溝の変形例を示す部分拡大斜視図である。

[図 9]切欠溝の変形例を示す部分拡大斜視図である。

[図 10]切欠溝の変形例を示す部分拡大斜視図である。

[図 11]本発明の第 2実施形態に係る太陽電池モジュールの外観斜視図である。

[図 12]本発明の第 2実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの外観斜視図で ある。

[図 13]本発明の他の変形例の平面図である。

[図 14]その裏面側を示す説明図である。

[図 15]その側面を示す説明図である。

[図 16]その要部拡大図である。

[図 17]切欠溝の補強構造を説明するための斜視図である。

[図 18]その要部拡大斜視図である。

[図 19]受光面側部材の面取り加工を説明するための断面図である。

[図 20]第 3実施形態に用いられるモジュール枠部材の外観斜視図である。

[図 21]その要部拡大斜視図である。

[図 22]本発明の第 3実施形態に係るモジュール枠部材に太陽電池パネルを嵌め込 み、隣接するモジュール枠部材とビス止めする様子を示した概略図である。

[図 23]モジュール枠部材の下端部に凸部を設けた場合の要部拡大斜視図である。

[図 24]モジュール枠部材の下端部に凸部を設けた場合の他の例の要部拡大斜視図 である。

[図 25]本発明に係る太陽電池アレイにおける異なる太陽電池モジュールの当接部分 の拡大図である。

[図 26]本発明に係る太陽電池モジュールの対向する一対の枠を残し、他の枠を取り 去ったものの一例の斜視図である。

[図 27]本発明に係る太陽電池モジュールを設置した時の枠部分を示すものである。

[図 28]本発明に係る太陽電池モジュールの別のモジュール枠の形状を示す断面図 である。 [図 29]切欠溝構造の一例を示す要部拡大斜視図である。

[図 30]切欠溝構造の一例を示す要部拡大斜視図である。

[図 31]切欠溝構造の一例を示す要部拡大斜視図である。

[図 32]本発明に係る散水装置を具備した太陽電池モジュール装置の外観の一例を 示す図である。

[図 33]本発明に係る散水装置の構造を示す模式図である。

[図 34]本発明に係る散水装置稼働時における太陽電池モジュール温度の変化を示 したグラフである。

[図 35]ガラス表面のオゾン処理を示した断面図である。

[図 36]ガラスに紫外線照射を照射する状態を示した図である。

符号の説明

M、 Ml、 M2、 M3、 M4、 Ma、 Mb、 111:太陽電池モジュール

P、 42a、 42b、 55:太陽電池パネル

Wl、 W2、 W3、 W4:モジュール枠部材

1 ：受光面側部材

2 ：太陽電池素子

3 ：接続タブ

4 ：絞り部

5 ：終端部

11:受光面側封止材

13:裏面側封止材

14:裏面側部材

20:装着部（内周部）

21:上面部

22:側面部

23:底面部

24:中空部

25、 44:据え付け部 27、 27a、 27b、 27a'、 27a，，、 43、 43a、 43b:切欠溝

29:ネジ穴

30：ビス

31、 34:凸部

33:切欠溝群

40、 41、 58、 59:モジユーノレ枠部材

42:太陽電池パネル

45:固定用貫通穴

46:溝部

47、 48、 58、 59:嵌合部

50、 51:太陽電池パネルの他の対向する端面部

112:設置用架台

113:散水装置

114:散水ノズノレ

130:電磁弁

131:タイマー

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、本発明の太陽電池モジュール及び太陽電池アレイを図面に用いて詳細に 説明する。

《第 1実施形態》

図 1は本発明の第 1実施形態に係る太陽電池モジュールの外観図である。

[0022] 太陽電池モジュール Mlは、太陽電池パネル Pと、この太陽電池パネル Pの外周部 に装着される 4つのモジュール枠部材 W1〜W4と力、ら構成されている。

[0023] まず初めに、太陽電池パネル Pについて、図 2を用いて説明する。

[0024] 太陽電池パネル Pは、透光性基板である受光面側部材 1、受光面側封止材 11、太 陽電池素子 2、裏面側封止材 13、裏面封止材である裏面側部材 14から構成されて レ、る。尚、各太陽電池素子 2は互いに接続タブ 3によって電気的に接続されている。 以下、各構成の詳細を順に説明する。 [0025] 受光面側部材 1は、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられ、た とえば、ガラスについては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラス などが例示でき、たとえば、厚さ 3mm〜5mm程度の白板強化ガラスが使用される。 また、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いる場合には厚みが 5 mm程度のものが使用される。

[0026] 受光面側封止材 11および裏面側封止材 13は、エチレン一酢酸ビュル共重合体（ 以下、エチレン—酢酸ビュル共重合体を EVAと略す）から成り、厚さ 0. 4〜： 1mm程 度のシート状形態のものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下で加熱加 圧を行うことで、融着して他の部材と一体化する。 EVAは、酸化チタンや顔料等を含 有させ白色等に着色させてもよい。尚、受光面側封止材 11は、太陽電池素子 2に入 射する光量の減少を防止するため、透明材にするとよい。これに対して、裏面側封止 材 13は太陽電池モジュールの周囲の設置環境に合わせて、酸化チタンや顔料等を 含有させて白色等に着色させてもよい。

[0027] 太陽電池素子 2は、バルタ型太陽電池素子、薄膜太陽電池、化合物太陽電池など を用いることができる。例えば、 PN接合した単結晶または多結晶シリコン基板に受光 面電極、裏面電極が形成されている。このような太陽電池素子 2は、複数が互いに電 気的に接続されている。即ち、太陽電池モジュールから出力される電気特性を考慮 して、複数の太陽電池素子 2が直並列接続されるように電気的に接続される。これは 、太陽電池素子 2間を接続タブ 3でもって達成する。この接続タブ 3は通常厚さ 0. 1 〜1. Omm程度、幅 2〜8mm程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを所定の長 さに切断して用い、接続しあう太陽電池素子 2の受光面電極の一部、裏面電極の一 部どうしを、受光面電極の一部と裏面電極の一部と接続する。

[0028] 裏面側部材 14は、硬質の基板の他に、水分を透過しないようにアルミ箔と樹脂層と カ^ミネートした積層シートが例示できる。裏面側部材 14は、封止の安定性の他に、 耐湿性、耐候性などが要求される。さらに、軽量化、低コストを考慮すると、フッ素系 樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ一ト（PET)シー トなどと、アルミ箔とを多層に積層した積層シートが有効である。

[0029] 以上のような、受光面側部材 1、受光面側封止材 11、接続タブ 3を接続した太陽電 池素子 2、裏面側封止材 13および裏面側部材 14を重畳したものを、ラミネーターと 呼ばれる装置にセットし、加熱しながら加圧することにより一体化することによって、太 陽電池パネル Pが出来上がる。

[0030] なお、太陽電池パネル Pの出力は、終端である接続タブ 3の一端または別部材のリ ードを太陽電池パネル Pの裏面に設けられたターミナルボックス内で出力ケーブルと 接続し、当該出力ケーブルを通じてターミナルボックスの外部に導出される。

[0031] 次に、上述した太陽電池パネル Pの外周部に装着されるモジュール枠部材 W1に ついて、図 3乃至図 6を用いて説明する。

[0032] 図 3は、太陽電池パネル Pの外周部に装着したモジュール枠部材 W1のうち、太陽 電池モジュール M 1を傾斜して設置した時にぉレ、て傾斜方向の下側になる辺に装着 したモジュール枠部材 W1の外観斜視図である。図 4は切欠溝の部分拡大図であり、 図 5は、このモジュール枠部材 W1に太陽電池を装着した状態の外観斜視図である。 図 6は、本発明に係る太陽電池モジュールの枠部分の断面図を示す。

[0033] 図に示すように、モジュール枠部材 W1は、概略、太陽電池パネル Pの外周部が装 着される装着部（内周部） 20、切欠溝 27及び据え付け部 25を有して構成される。モ ジュール枠部材 W1は、太陽電池モジュール Mlに強度やコストなどの観点から、ァ ノレミニゥムゃ樹脂などで作製されることが多ぐアルミニウムの場合には、例えば押出 成形されたアルミニウム成形体の外面部に耐候性向上のためアルマイト処理ゃクリア 塗装が施されることで形成される。

[0034] 装着部 20は、太陽電池パネル Pを取り囲むようにしてモジュール枠部材 W1を太陽 電池パネル Pに固定するものであり、上面部 21、側面部 22、底面部 23とから構成さ れている。ここで、上面部 21の内面は太陽電池パネル Pの端部の受光面と、側面部 22の内面は太陽電池パネル Pの厚み方向の端面と、底面部 23の内面は太陽電池 パネル Pの端部の裏面と、が当接または対向する位置に構成されている。

[0035] 据え付け部 25は、モジュール枠部材 W1の底部に設けられ、太陽電池モジュール Mlを架台（図示せず)や設置箇所に固定する時に利用されるものであり、たとえば、 この部分にボルトが貫通する貫通穴を設け、架台や設置箇所にボルト、ナット等で固 定する。 [0036] なお、装着部 20と据え付け部 25との間には中空部 24が形成され、その内部には、 図 5に示すように太陽電池パネル Pが装着されたモジュール枠部材 W1に対して、モ ジュール枠部材 W2を固定するためのネジ穴 26が設けられる。

[0037] 切欠溝 27は、太陽電池モジュール Mlの受光面側に滞留する液体を外部に排出 するものであり、装着部 20の上面部 21の平面視における内周（太陽電池パネル Pの 中心側）から外周に向けて延び、側面部 22、即ちモジュール枠部材 W1の外側面に 終端部 5が位置するように構成される。なお、切欠溝 27は、太陽電池モジュールの裏 面側まで延びるように設けられても良ぐこの場合には終端部 5は上記外側面の下方 端に位置するものとする。

[0038] 切欠溝 27の形成は、押し出し成形や射出成型で作成したものをさらに機械加工に より切欠溝分を切り出すことやプレス加工により打ち抜くことで作製可能である。

[0039] 図 4において、受光面側の切欠溝 27 (受光面に通じる開口であり、液体の流入口） の切欠 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）とし、外側面側の切欠溝 27 (側面に通じる開 口であり、液体の流出口）の切欠 27bの開口幅 B (終端部 5の開口幅）とした場合、開 口幅 Bは開口幅 Aに比較して広く構成されており、切欠溝 27の終端部 5よりも内周側 に開口幅が最小となる絞り部 4が存在する。ここで、絞り部 4とは、切欠溝 27のうち開 口幅が最小となる部位を示す概念であり、開口幅が最小となる部位が所定長さ続く 場合にはその終点となる部位を意味するものとする。また、内周側とは、モジユーノレ 枠部材 W1を受光面側部材側より平面視した際の内周部位を意味するのに加えて、 切欠溝 27がモジュール枠部材 W1の受光面側部分から側面部分に向かって回り込 むように延びてレ、る場合にぉレ、ては、その回り込み方向に対して逆方向に戻った部 位を意味するものである。

[0040] なお、切欠溝 27の形成位置としては、例えば図 3に示すようにモジュール枠部材 W 1の両端部及び中央部に設けられることが好ましい。

[0041] 以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールは、そのモジュール枠部材 W1に おいて、受光面側部材側より平面視して内周から外周に向って延び前記モジュール 枠部材 W1の外側面に終端部 5が設けられた切欠溝 27を有しており、切欠溝 27はそ の終端部 5よりも内周側に開口幅が最小となる絞り部 4を有するように構成したため、 太陽電池モジュールの受光面に存在する液体は、切欠溝 27の絞り部 4を通過するこ とによって、太陽電池モジュールの外部へとスムーズに移動'排出され、太陽電池パ ネル Pの受光面に留まることを抑制できる。それゆえ、滞留した液体が蒸発することに よって、液体中に混入したごみやほこりが太陽電池パネル P受光面に汚れとして残る ことを低減できる。このような液体排出のメカニズムとしては、切欠溝 27を通過する液 体に発生する表面張力が、流入側 (絞り部 4)で大きく流出側（終端部 5)で小さくなる ため、液体は流入側（絞り部 4)から流出側（終端部 5)に引っ張られるようにして勢い よく排出されるということが考えられる。

[0042] さらに、本発明者らは、図 4に示す開口幅 A (絞り部 4の幅）、開口幅 B (終端部 5の 幅）の寸法について検討した結果、太陽電池モジュール Mlの取り付け時の傾斜角 に依らず、開口幅 A (絞り部 4の幅）は 2mm〜15mmとすることが重要であると、さら に、開口幅 B (終端部 5の幅）を開口幅 A (絞り部 4の幅）よりも lmm〜7mmの範囲で 大きくすることを知見した。

[0043] この切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）を 2mm以上とすることにより、雨水など の液体に含まれるゴミゃ塵などが詰まることが無ぐ安定して外部に排液できる。また 切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）を 15mm以下とすることにより、液体をスムー ズに排液することが可能となる。これは切欠溝 27の端面部に働く高い親水性に起因 するものと推測される。すなわち、もし、この切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）が 15mmを超すと切欠溝 27aの側壁に働ぐ高い親水性に起因した液体を切欠溝 27a に沿って外部に誘導しょうとする力が分散してしまうために、液体の表面張力より弱く なり、液体が太陽電池モジュール Ml上に残ってしまう場合がある。

[0044] また、モジュール枠部材 W1の側面部に設けられる切欠溝 27bの長さ（高さ方向の 寸法） Cは、太陽電池パネル Pの表面より 2mm未満であるとその効果は小さぐ液体 の表面張力により、液体が太陽電池モジュール Ml上に残ってしまう場合があり、ま た 7mmを超してもそれ以上の効果は期待できなレ、。

[0045] 通常の太陽電池パネル Pでは、上述のように受光面側部材 1として厚さ 3〜5mmの 白板強化ガラスが使用されることが多いため、切欠溝 27は太陽電池パネル Pの受光 面から外側面の下方端にまで至るように形成されることが好ましい。 [0046] さらにこのモジュール枠部材 Wlに設けられる切欠溝 27bの開口幅 B (終端部 5の 幅）は、太陽電池モジュールの取り付け時の傾斜角に依らず、モジュール枠部材 W1 の受光面部に設けられた切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）より大きいことが必要 である。これにより、モジュール枠部材 W1の受光面部に設けられた切欠溝 27aの太 陽電池パネル P端面上にある液体が、切欠溝 27の側壁との間で働く高い親水性に 起因して側面部に設けられる切欠溝 27bのところで左右に広がることになり、側面部 に設けられる受光面部に設けられた切欠溝 27aと切欠溝 27bの部分の境界部分が 抵抗になること無ぐまた、液体に発生する表面張力が小さくなり、液体をスムーズに 排液することが可能となる。

[0047] さらにこのモジュール枠部材 W1に設けられる切欠溝 27bの開口幅 B (終端部 5の 幅）の寸法は、モジュール枠部材 W1の受光面部に設けられた切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）の寸法より lmm以上 7mm以下大きいことが望ましレ、。この差が lm m未満である場合、上記のモジュール枠の材質や加工方法などにより液体をスムー ズに排液する効果が小さくなる場合があり、太陽電池モジュール Ml上に液体が残る こと力 Sある。またこの差が 7mmを越してもそれ以上の大きな効果は見られなぐ逆に モジュール枠部材 W1の強度が低下する場合がある。よって側面部に設けられた切 欠溝 27bの開口幅 B (終端部 5の幅）と受光面部に設けられた切欠溝 27aの開口幅 A (絞り部 4の幅）の差が lmm〜7mmであるようにしたことから、太陽電池モジュール M 1上の液体が外部にスムーズに流れるという効果を確実なものにすることができる。

[0048] なお、切欠溝 27への液体の流入を向上させるために、モジュール枠部材の受光面 内周側の部位に、モジュール枠部材の内周辺に対して所定の傾斜を有する傾斜部 を設けることがより好ましい。傾斜部は、モジュール枠部材と一体的に構成しても良い し、別部材を用いて構成しても良い。

[0049] 以上のような構成を有するモジュール枠部材及び太陽電池パネル Pは、次のように して互いに固定されることで太陽電池モジュール Mlが完成する。

[0050] すなわち、まず、モジュール枠部材 W1の装着部 20の内部全域に予め接着や絶縁 のためにブチルゴムやエポキシ接着剤などの接着部材 7を塗布しておき、その後太 陽電池パネル Pを嵌め入れ、太陽電池パネル Pにモジュール枠部材 W1が固定され る。その後、太陽電池パネル Pを装着したモジュール枠部材 Wlは、モジュール枠部 材 W2を太陽電池パネル Pの他の外周部に装着しつつ、モジュール枠部材 W2に形 成したネジ穴 29を介してビス 30によってモジュール枠部材 W1とモジュール枠部材 W2とを強固に固定することができる。このような作業によって、 4つのモジュール枠部 材 W1〜W4を太陽電池パネル Pに固定する。

[0051] なお、モジュール枠部材の装着部 20と太陽電池パネル Pとの間には、切欠溝 27の 非形成領域（図 6 (a) )に接着部材 7が介在されており、切欠溝 27の形成領域（図 6 ( b) )には接着部材 7を介在させていなレ、。これは、接着部材 7が切欠溝 27内における 液体の流れを妨げないようにするためである。

〈切欠溝形状の変形例〉

切欠溝 27の形状は、終端部 5よりも内周側に絞り部 4を有する構成であれば前述し た実施形態のものに限定されるものではなレ、。切欠溝 27の変形例を図面に基づい て以下に説明する。

[0052] ぐ変形例 1〉

図 7は、切欠溝 27の形状に関する第 1の変形例を示すための一部拡大斜視図であ る。

[0053] 前述の実施形態と同様に、切欠溝 27はモジュール枠部材 W1の受光面側に設けら れる切欠溝 27aと、受光面側の切欠溝 27aに連続してモジュール枠部材 W1の外側 面に設けられる切欠溝 27bとを備えてレ、る。

[0054] モジュール枠部材 W1の受光面側に設けられる切欠溝 27aは、平面視において内 周側（太陽電池パネル Pの中心側）に位置する切欠溝 27a'と、切欠溝 27a'とモジュ ール枠部材 W1の外側面に設けられた切欠溝 27bとを連通する切欠溝 27a"とを備 えている。切欠溝 27a' 'はモジュール枠部材 W1の外側面に設けられた切欠溝 27b とほぼ同一またはそれよりも狭い開口幅を有している。また、平面視で内周側に位置 する切欠溝 27a'の開口幅は、外周側に位置する切欠溝 27a' 'の開口幅よりも狭く設 定されており、太陽電池パネル Pの受光面側に存在する液体をスムーズに外部に案 内するための絞り部 4を構成している。

[0055] このような構成とすることにより、切欠溝 27を通過する液体に発生する表面張力が 流入側（絞り部 4)で大きぐ流出側（終端部 5)で小さくなり、その結果、流れる液体は 、流入側（絞り部 4)から流出側（終端部 5)に引っ張られるようになり、勢いよく液体を 排液することができる。従って、液体に含まれるほこりやごみも液体と一緒に一気に排 除できることになる。

[0056] 〈変形例 2〉

図 8は、切欠溝 27の形状に関する第 2の変形例を示すための一部拡大斜視図であ る。

[0057] 前述の実施形態と同様に、切欠溝 27はモジュール枠部材 W1の受光面側に設けら れる切欠溝 27aと、受光面側の切欠溝 27aに連続してモジュール枠部材 W1の外側 面に設けられる切欠溝 27bとを備えてレ、る。

[0058] モジュール枠部材 W1の受光面側に設けられる切欠溝 27aは、平面視において内 周側（太陽電池パネル Pの中心側）から外周側に向けてその開口幅が拡大するように 構成されており、切欠溝 27bとの接続部において切欠溝 27bの開口幅とほぼ同一ま たはそれよりも狭い開口幅を有するように構成される。

[0059] この場合、切欠溝 27aの平面視で最も内周側に位置する開口幅が最小となるように 構成することによって、太陽電池パネル Pの受光面側に存在する液体をスムーズに 外部に案内するための絞り部 4を構成することとなる。

[0060] したがって、この場合も、切欠溝 27を通過する液体に発生する表面張力が流入側（ 絞り部 4)で大きぐ流出側（終端部 5)で小さくなり、その結果、流れる液体は、流入側 (絞り部 4)から流出側（終端部 5)に引っ張られるようになり、勢いよく液体を排液する こと力 Sできる。従って、液体に含まれるほこりやごみも液体と一緒に一気に排除できる ことになる。

[0061] 〈変形例 3〉

図 9は、切欠溝 27の形状に関する第 3の変形例を示すための一部拡大斜視図であ る。

[0062] 前述の実施形態と同様に、切欠溝 27はモジュール枠部材 W1の受光面側に設けら れる切欠溝 27aと、受光面側の切欠溝 27aに連続してモジュール枠部材 W1の外側 面に設けられる切欠溝 27bとを備えてレ、る。 [0063] モジュール枠部材 Wlの受光面側に設けられる切欠溝 27aは、平面視において内 周側（太陽電池パネル Pの中心側）から外周側に向けて形成されており、その中間部 における開口幅が最小となるように構成されている。この切欠溝 27aは、平面視にお レ、て最も内周側から中間部に向けて開口幅が減少してレ、き、中間部から外周に向け て開口幅が増大するように構成されることにより、太陽電池パネル Pの受光面側に存 在する液体をスムーズに外部に案内するための絞り部 4を構成している。

[0064] したがって、この場合も、切欠溝 27を通過する液体に発生する表面張力が流入側（ 絞り部 4)で大きぐ流出側（終端部 5)で小さくなり、その結果、流れる液体は、流入側 (絞り部 4)から流出側（終端部 5)に引っ張られるようになり、勢いよく液体を排液する こと力 Sできる。従って、液体に含まれるほこりやごみも液体と一緒に一気に排除できる ことになる。

[0065] 〈変形例 4〉

図 10は、切欠溝 27の形状に関する第 4の変形例を示すための一部拡大斜視図で ある。

[0066] 前述の実施形態と同様に、切欠溝 27はモジュール枠部材 W1の受光面側に設けら れる切欠溝 27aと、受光面側の切欠溝 27aに連続してモジュール枠部材 W1の外側 面に設けられる切欠溝 27bとを備えてレ、る。

[0067] モジュール枠部材 W1の受光面側に設けられる切欠溝 27aは、平面視において内 周側（太陽電池パネル Pの中心側）から外周側に向けて形成されており、最も外周側 に位置する角部 27cに面取り加工が施されている。このことにより、モジュール枠部材 W1の受光面側に設けられる切欠溝 27aが、平面視において内周側部分が外周側よ りも開口幅の狭い絞り部 4を構成することとなり、太陽電池パネル Pの受光面側に存 在する液体をスムーズに外部に案内することが可能となる。

[0068] したがって、この場合も、切欠溝 27を通過する液体に発生する表面張力が流入側（ 絞り部 4)で大きぐ流出側（終端部 5)で小さくなり、その結果、流れる液体は、流入側 (絞り部 4)から流出側（終端部 5)に引っ張られるようになり、勢いよく液体を排液する こと力 Sできる。従って、液体に含まれるほこりやごみも液体と一緒に一気に排除できる ことになる。 [0069] なお、前述した実施形態と同様に、太陽電池パネル Pの外側面に設けられる切欠 溝 27bの開口幅よりも太陽電池パネル Pの受光面側に設けられる切欠溝 27aの開口 幅を小さく構成することができる。この場合には、太陽電池パネル Pの受光面側に存 在する液体をスムーズに外部に排出する効果をさらに高めることができる。

[0070] さらに、太陽電池パネル Pの受光面側に設けられた切欠溝 27aは、その平面視内 周側の角部 27dに面取り加工を施すことが好ましぐこれによつて太陽電池パネル P の受光面側に存在する液体を切欠溝 27に効率よく案内し排液効果を高めることがで きる。

《第 2実施形態》

本発明の第 2実施形態に係る太陽電池モジュールを、図 11乃至図 19を用いて説 明する。なお、第 1実施形態と同様の構成については同一符号を付してその説明を 省略することとし、以下では本実施形態における特徴部分を中心に説明を行う。

[0071] 図 11は、本発明の第 2実施形態に係る太陽電池モジュール M2の外観斜視図であ る。

[0072] 太陽電池モジュール M2のモジュール枠部材 W5には、その両端部と中央部付近 に前述した実施形態と同様の切欠溝 27が複数設けられている。このようにモジユー ル枠部材 W5に複数の切欠溝 27からなる切欠溝群 33を両端部と中央部付近に設け ることにより、太陽電池モジュール Mlの一辺の大きさが 70cmを超すような大型の太 陽電池モジュールでも降雨時や降雨後の液体の排液がスムーズに行われ、太陽電 池パネル Pの受光面上に液体の溜まりによる汚れの付着が発生しにくくなる。なお、 図 11では、切欠溝群 33を構成する切欠溝 27の個数を 3としている力 特にこれに限 定されるものではなぐ太陽電池モジュール M2の一辺の大きさに応じて 2つや 4つな ど適宜設定することができる事は言うまでもなレヽ。

[0073] 図 12は、他の変形例を示す太陽電池モジュール M3の外観斜視図である。

[0074] 太陽電池モジュール M3では、複数の切欠溝 27からなる切欠溝群 33が太陽電池 モジュール M3の各辺となるモジュール枠部材 W6〜W9に形成されている。これによ り、太陽電池モジュール M3をどのような方向で設置しても上述のような太陽電池モ ジュール M3の傾斜方向の下側のモジュール枠部材 W6〜W9に切欠溝群 33を位 置させることができ、設置時の設計の自由度が向上する。

[0075] このような太陽電池モジュールを長方形状に構成した太陽電池モジュール M4につ いて、図 13〜図 16に基づいて説明する。

[0076] 太陽電池モジュール M4では、 48枚の太陽電池素子 2がマトリクス状に配列されて おり、モジュール枠部材 W10〜W13の各辺の両端部及び中央部付近に 3つの切欠 溝 27からなる切欠溝群 33が形成されている。これにより、太陽電池モジュール M4を どのような方向で設置しても上述のような太陽電池モジュール M4の傾斜方向の下側 のモジュール枠部材に切欠溝群 33を位置させることができ、設置時の設計の自由度 が向上する。

[0077] 太陽電池モジュール M4の裏面側は、図 14に示すように耐候性部材で構成される 裏面側部材 14が露出しており、裏面側部材 14の適所に端子箱 41が取り付けられて いる。この端子箱 41には、太陽電池素子からの電力を取り出すための接続線 43が 引き出されている。

[0078] 前述したように、切欠溝群 33を太陽電池モジュール M4の複数の位置に形成した ことから、全体としてこのポイントが規則性のある幾何学的な美しさを呈するとともに、 降雨時にこの様なモジュール枠部材 W10〜W13を有する太陽電池モジュール M4 を複数個住宅屋根に設置した場合、この切欠溝群 33に液体が集中して流れ込み、 各切欠溝 27部分の液体が光の加減によりキラキラと光るように見え、全体として光点 の多数有る美しいものと見える。

[0079] なお、太陽電池モジュールを構成する太陽電池素子 2の枚数は、上記の 48枚に限 定されるものではなぐ 36枚や 54枚など適宜設定すれば良いことは言うまでもない。 〈変形例〉

ここで、モジュール枠部材の強度を向上させる観点から、切欠溝 27に所定の補強 部材を形成することが好ましい。このような補強部材の一例として、図 17〜図 18に示 すように、モジュール枠部材 W12の外側面に形成された切欠溝 27bに、開口部を横 断して設けられる補強部 28を備える構成が好ましい。この補強部 28は、モジュール 枠部材 W12と一体的に形成され、モジュール枠部材 W12の厚さ方向全域にわたつ て形成することもでき、モジュール枠部材 W12に嵌合された太陽電池パネル Pの外 側端面との間に間隙を備えるように設定することもできる。

[0080] また、ガラスやポリカーボネート樹脂などの透光性部材で構成される受光面側部材 1は、その縁部分を面取り加工するようにしても良い。たとえば、図 19に示すように、 太陽電池パネル Pの受光面側縁部分に R力卩ェゃ C加工を施して面取り部 P1を形成 することによって、切欠溝 27に流入する液体の排液が容易になる。

《第 3実施形態》

本発明の第 3実施形態に係る太陽電池モジュールを、図 20乃至図 25を用いて説 明する。

[0081] 本実施形態は、太陽電池モジュールの設置に際して、他の部材ゃ隣接する太陽電 池モジュールとの間に所定の間隙が生じるように、モジュール枠部材の外側面の少 なくとも一部に凸部を設けることを特徴とする。なお、第 1実施形態と同様の構成につ レ、ては同一符号を付してその説明を省略することとし、凸部が形成されたモジュール 枠部材 W1を中心に説明を行う。

[0082] 図 20は、太陽電池パネル Pの外周に装着したモジュール枠部材のうち、太陽電池 モジュールを傾斜して設置した時において傾斜方向の下側になる辺に装着したモジ ユール枠部材 W1の外観斜視図であり、図 21は一部拡大斜視図、図 22はこのモジュ ール枠部材 W1に太陽電池を装着した状態の外観斜視図である。

[0083] モジュール枠部材 W1は、太陽電池パネル Pの外周部が装着される装着部 20、切 欠溝 27と、据え付け部 25、モジュール枠部材 W1の側面部 22よりも外部に突出した 凸部 31を有している。また、装着部 20と据え付け部 25との間には中空部 24が形成 されている。

[0084] このようなモジュール枠部材 W1に設けられる据え付け部 25は、モジュール枠部材 W1の底部に設けられ、太陽電池モジュール Mを架台（図示せず)や設置箇所に固 定する時に利用されるものであり、たとえば、この部分にボルトが貫通する貫通穴を 設け、架台や設置箇所にボルト、ナット等で固定する。

[0085] 装着部 20は、上面部 21、側面部 22、底面部 23とで構成され、それぞれの上面部 21、側面部 22、底面部 23がモジュール枠部材 W1と一体的に加工される。即ち、上 面部 21はモジュール枠部材 W1の上部構造の一部であり、側面部 22はモジュール 枠部材 Wlの側面の一部である。

[0086] その上面部 21の内面は太陽電池パネル Pの端部の受光面と、側面部 22の内面は 、太陽電池パネル Pの厚み方向の端面と、底面部 23の内面は太陽電池パネル の 端部の裏面が当接または対向するようになっている。そして、太陽電池パネル P及び モジュール枠部材 W1の当接部分や対向部分には、ブチルゴムなどの接着部材が 介在されている。

[0087] また、装着部 20と据え付け部 25の間には中空部 24が形成され、その内部には、 図 22に示すように太陽電池パネル Pが装着されたモジュール枠部材 W1に対して、 モジュール枠部材 W2を固定するためのネジ穴 26が設けられる。そして、太陽電池 パネル Pを装着したモジュール枠部材 W1は、モジュール枠部材 W2を太陽電池パネ ル Pの他の外周部に装着しつつ、モジュール枠部材 W2に形成したネジ穴 29を介し てビス 30によってモジュール枠部材 W2を強固に固定される。このようにしてモジユー ル枠部材 W1〜W4を固定して太陽電池モジュール Mが完成する。

[0088] 本実施形態における太陽電池モジュールは、モジュール枠部材の外側面の少なく とも一部に外向に突出した凸部 31が形成されている。例えば、図 22では、上面部 21 を構成する部材に側面よりも外方に突出する凸部 31が形成されており、図 20では、 モジュール枠部材 W1のほぼ全長にわたり凸部 31が形成されている。このような構成 にすることによって、他の太陽電池モジュールと並設する際に、上記凸部が隣接する 部材に対する緩衝材の役割を奏するとともに、隣接する太陽電池モジュールとの間 に所定のスペースを構成することで太陽電池モジュール裏面側への排液性を向上さ せること力 S可能となる。即ち、当該スペースが、切欠溝 27とともに、太陽電池モジユー ル Mの裏面側への液体の排出流路としての役割を有することとなる。

[0089] なお、モジュール枠部材は、必要な強度やコストなどを考慮してアルミニウムや樹脂 などで作製可能である。例えばアルミニウムで作製される場合には、アルミニウムを押 し出し成形して作製され、さらに作製されたモジュール枠部材 W1〜W4の外面部に は耐候性向上のためアルマイト処理ゃクリア塗装が施される。また樹脂では射出成 型で作成可能である。また、切欠溝 27の形成は、押し出し成形や射出成型で作成し たものをさらに機械加工により切欠溝分を切り出すことやプレス加工により打ち抜くこ とで作製可能である。

[0090] なお、太陽電池モジュール Mを傾斜設置する際に、傾斜方向の下側になるモジュ ール枠部材 W1に、その両端部及び中央部の合計 3箇所に切欠溝 27を設けている。 このように、切欠溝 27を少なくとも両端部に形成することで、モジュール枠部材 W1が 水平ではなく若干傾斜しても、いずれかの切欠溝 27を通じて、太陽電池パネル の 受光面に滞留する液体を排出することができる。また、切欠溝 27は、モジュール枠部 材 W1の上面部 21のみに形成することもでき、さらに側面部 22まで延びるように形成 することもできる。これにより太陽電池パネル Pの受光面が、切欠溝 27を介してモジュ ール枠部材 W1の側面を経由して太陽電池パネル Pの裏面側に通じることとなる。

[0091] なお、切欠溝 27が形成されるモジュール枠部材 W1は、太陽電池モジュール Mを 配置した時に、傾斜方向の下側の辺になるように設ければよい。尚、太陽電池モジュ ール Mの組み立てにあたり、傾斜方向が特定できない場合には、図 22のモジュール 枠部材 W2のように、太陽電池パネル Pの互レヽに直交しあう 2つの辺に装着されるモ ジュール枠部材 Wl、 W2にそれぞれ切欠溝 27を形成したり、さらにモジュール枠部 材の共用化を考慮して、すべての辺となるモジュール枠部材 W1〜W4に切欠溝 27 を形成してもよい。

ぐ変形例〉

本実施形態における凸部 31は、図 22に示すように、モジュール枠部材 W1の上面 部 21に形成するのに加えて、たとえば、図 23に示すように、モジュール枠部材 W1の 側面部 22の下端部にも凸部 34を形成することができる。このとき、上述のように、太 陽電池モジュール Mの裏面側に液体を安定して排液するようにするため、下端部側 の凸部 34の一部に液体の流路となる凹部 35を形成することができる。

[0092] このような太陽電池モジュール Mを一般住宅やその他の用途で用いる場合には、 複数枚が並設されて用いられ、しかも、太陽光の受光効率を高めるため、所定角度 で傾斜して設置される。

[0093] 図 25はこのような本発明に係る太陽電池モジュール Maと太陽電池モジュール Mb とを並設した状態の太陽電池アレイの部分断面である。図 25において太陽電池モジ ユール Maは傾斜方向の上側の太陽電池モジュールであり、太陽電池モジュール M bは傾斜方向の下側の太陽電池モジュール Mbである。即ち、太陽電池モジュール Maのモジュール枠部材 W1と太陽電池モジュール Mbのモジュール枠部材 W3とが 当接している。

[0094] 太陽電池モジュール Maと太陽電池モジュール Mbは互いに当接しているものの、 太陽電池モジュール Maのモジュール枠部材 W1に形成した凸部 31、 34によって、 太陽電池モジュール Mbのモジュール枠部材 W3の側面部分で、凸部 31、 34の突 出量に相当する間隙 36が形成される。しかも、図示していないが、太陽電池モジュ ール Maの凸部 31 , 34に形成した切欠溝 27 (及び/又は凹部 35)によって、太陽電 池モジュール Maの受光面側力 S、この間隙 36を介して、太陽電池モジュール Maの裏 面側に連通する。従って、傾斜方向の上方の太陽電池モジュール Maに、降った液 体は、太陽電池パネル P上から切欠溝 27、間隙 36、凸部 34の凹部 35を介して太陽 電池モジュール Maの裏面側に排液されることになり、太陽電池モジュール Maの受 光面に液体がたまることがない。

[0095] また、傾斜方向の下方に配置された太陽電池モジュール Mbについても、図示して いないが、同様に太陽電池モジュール Mbのモジュール枠部材 W1側力 確実に排 ί夜すること力 Sできる。

[0096] これによつて、太陽電池アレイ Αの受光面に雨が降っても、従来のように、その個々 の汚れを含んだ液体が、下方に配置された太陽電池モジュールに移る事がなぐ太 陽電池アレイ Aの最下段の太陽電池モジュールがひどく汚れることがない。

[0097] このモジュール枠部材 W1の上部側の凸部 31や下部側の凸部 34の突出量、即ち 、空間 36の幅は、 0. 5〜5mm程度でよぐ切欠溝 27を通じて確実に太陽電池モジ ユール Ma、 Mb側に排液することにより、太陽電池アレイ Aの発電効率が低下するこ とはほとんど無い。

[0098] またモジュール枠部材 W1の太陽電池モジュールの外側に突出する凸部 31は、間 隙 36に木の葉やごみなどの異物が入り込むことを防ぐため、切欠溝 27を除くモジュ ール枠部材 W1の最上部付近の全長さ方向に設けられることが望ましいが、異物が 入り込むことが無いところ、例えば高いビルの屋上などに設置される太陽電池アレイ Aにおいては、モジュール枠部材 W1の最上部に設ける必要はなぐ下部側の凸部 3 4のみであっても構わない。同時に、凸部 31または 34をモジュール枠部材 W1の全 長さ方向に断続的に設けてもよい。

[0099] また、他の変形例として、上述のような下端部側の凸部 34に凹部 35を形成するの に代えて、図 24に示すように、下端部側の凸部 34に凹部 35を形成せず、上端部側 の凸部 31の外方突出量 Dにより充分に小さい突出量 dの凸部 34としても良い。

[0100] このようにすれば、隣接する太陽電池モジュール M同士を互いに傾斜させ、しかも

、他の太陽電池モジュールと上端部の凸部 31が互いに当接するように配置しても、 下端部の凸部 34においては排液に充分な間隙、切欠溝による排液路が形成される ことになる。

《第 4実施形態》

本発明の第 4実施形態に係る太陽電池モジュール、及びそれを用いた太陽電池ァ レイを、図 26乃至図 31を用いて説明する。なお、第 1実施形態と同様の構成につい てその説明を省略することとし、以下では本実施形態における特徴部分を中心に説 明を行う。上記実施形態と同一の構成について便宜上一部異なる符合を用いている 、内容は異なるものではない。

[0101] 図 26は、本発明に係る太陽電池モジュールの対向する一対の枠を残し、他の枠を 取り去ったものの一例の斜視図である。太陽電池モジュールは、モジュール枠部材 4 0、 41、太陽電池パネル 42、切欠溝 43、据え付け部 44、固定用貫通穴 45、コの字 状溝部 46、嵌合部 47、 48を備え、太陽電池パネル 42の他の対向する端面部を 50 、 51とする。

[0102] まず、本発明に係るモジュール枠部材 40、 41では、切欠溝 43は、コの字状溝部 4 6の上面部に幅 2〜： 15mm程度にこの上面部分を取り去るように設けられる。

[0103] 本実施形態において、 P 接するモジュール枠部材 40、 41が互いに当接した時に 切欠溝 43の終端部 5同士が対応する箇所に位置設定されてなるように配することを 特徴とする。このように構成することによって、一の太陽電池モジュールの受光面に 存在する液体は、互いの切欠溝 43を介して隣接する太陽電池パネル 42の受光面 へと移動することに従って、その流速及び総量が大きくなるため、太陽電池パネル 42 上に存在するほこりやゴミを効果的に取り込んで、太陽電池アレイの外部に排出する こと力 Sできる。

[0104] 次に、図 27に示すように、モジュール枠部材 40、 41には、隣接する太陽電池モジ ユールのモジュール枠部材を嵌め込むための嵌合部 47、 48が形成されており、この 嵌合部 47、 48は一方の端部から他方を揷入することで互いに嵌合するような形状に なっている。なお、図 27では嵌合部 47、 48の状態が解るように、図 26と同様に太陽 電池モジュールの対向する一対の枠を残し、他の枠を取り去つたものを示している。

[0105] 図 27において、太陽電池パネル 42aに取り付けられたモジュール枠部材 40は、架 台（図示せず）にボルト、ナットなどで取り付けられており、さらにこれに太陽電池パネ ル 42bに取り付けられたモジュール枠部材 41をモジュール枠部材 40の端面力もスラ イドさせるように揷入される。これにより、モジュール枠部材 40とモジュール枠部材 41 を嵌合させることにより両者の間に大きな間隙を生じさせることが無ぐさらにモジユー ル枠部材 40、 41に設けられた切欠溝 43を簡単に連続させることができ、あたかも容 易に一本の溝のようにすることができる。

[0106] このように、隣接する太陽電池モジュール同士を、それらのモジュール枠部材 40、 41に設けられた嵌合部 47、 48で互いに固定するようにしたことから、切欠溝 43の終 端部 5同士の位置合わせが容易にできる。さらに、太陽電池パネル 42aに取り付けら れたモジュール枠部材 40と太陽電池パネル 42bに取り付けられたモジュール枠部材 41は、嵌合部 47、 48で嵌め合わされ、モジュール枠部材 41を架台に固定する必要 が無ぐ設置工数やボルト、ナットなどの部材を削減することができる。

[0107] 太陽電池パネル 42aの太陽電池モジュールと太陽電池パネル 42bの太陽電池モ ジュールとを上下方向に並べて架台に設置した場合には、液体は連続した切欠溝 4 3から下方向に向かって排液され、裏面側に流れる液体を最小限にとどめることがで き、架台を鲭びさせることが無くその耐久性を向上させることができる。

[0108] なお、上記のような嵌合部 47、 48の構造に代えて、図 28に示すようなモジュール 枠部材 56、 57の嵌合部 58、 59を用いて嵌合構造を構成するようにしても良レ、。この 場合、太陽電池パネル 55の対向する一対の辺に取り付けられる太陽電池モジユー ノレ 56、 57は、隣接する太陽電池モジュール（不図示）のモジュール枠部材の対応す る箇所に嵌合する嵌合部 58、 59が設けられており、この嵌合部 58、 59は台形状の 凹凸を有して構成されている。

〈隣接する太陽電池モジュールにおける切欠溝構造の変形例〉

本実施形態にぉレ、て、隣接する太陽電池パネルとの間でモジュール枠部材に形成 された切欠溝が連続するように構成する場合に、切欠溝の連続構造は上述の例に限 定されるものではなぐ以下のような構造としてもよい。

[0109] 〈変形例 1〉

まず、図 29に示すように、太陽電池パネル 42aを備える太陽電池モジュールと太陽 電池パネル 42bを備える太陽電池モジュールとを上下方向に並べて傾斜させて設置 する場合を考慮する。ここで、上に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部 材 41の切欠溝 43bは開口幅が均一に形成されており、下に位置する太陽電池モジ ユールのモジュール枠部材の切欠溝 43aは、内周側の角部に面取り加工が施されて レ、る。モジュール枠部材 41の切欠溝 43bとモジュール枠部材 40の切欠溝 43aは、対 応する位置に設けられており、接続個所において同一開口幅を有している。

[0110] したがって、上下に連続して設置された太陽電池モジュールのうち上方に設けられ る太陽電池パネル 42bの受光面上に存在する液体は、モジュール枠部材 41の切欠 溝 43bおよび下に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部材 40の切欠溝 43 aを介して下方に排液される。このとき、切欠溝 43aの終端部 43cは面取り加工されて 幅が拡大されていることから、太陽電池パネル 42b側の切欠溝 43bが、太陽電池パ ネル 42bの受光面側に存在する液体を排液するための絞り部 4として機能し、効率よ く排液することが可能となる。

[0111] ぐ変形例 2〉

また、図 30に示すような切欠溝構造とすることも可能である。

[0112] ここでは、太陽電池パネル 42aを備える太陽電池モジュールと太陽電池パネル 42b を備える太陽電池モジュールとを上下方向に並べて傾斜させて設置する場合を考慮 する。ここで、上に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部材 41の切欠溝 43 bは開口幅が内周から外周に向けて拡大するように形成されており、下に位置する太 陽電池モジュールのモジュール枠部材の切欠溝 43aは、外周から内周に向けて開 口幅が拡大するように形成されている。モジュール枠部材 41の切欠溝 43bとモジュ ール枠部材 40の切欠溝 43aは、対応する位置に設けられており、接続個所におい て同一開口幅を有している。

[0113] したがって、上下に連続して設置された太陽電池モジュールのうち上方に設けられ る太陽電池パネル 42bの受光面上に存在する液体は、モジュール枠部材 41の切欠 溝 43bおよび下に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部材 40の切欠溝 43 aを介して下方に排液される。このとき、太陽電池パネル 42b側の切欠溝 43bが、太 陽電池パネル 42bの受光面側に存在する液体を排液するための絞り部 4として機能 し、効率よく排液することが可能となる。

[0114] 〈変形例 3〉

さらに、図 31に示すような切欠溝構造とすることも可能である。

[0115] ここでは、太陽電池パネル 42aを備える太陽電池モジュールと太陽電池パネル 42b を備える太陽電池モジュールとを上下方向に並べて傾斜させて設置する場合を考慮 する。ここで、上に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部材 41の切欠溝 43 bは開口幅が均一に形成されている、下に位置する太陽電池モジュールのモジユー ル枠部材の切欠溝 43aは、中間部において開口幅が最も狭くなるように形成されて レ、る。モジュール枠部材 41の切欠溝 43bとモジュール枠部材 40の切欠溝 43aは、対 応する位置に設けられており、接続個所において同一開口幅を有している。

[0116] したがって、上下に連続して設置された太陽電池モジュールのうち上方に設けられ る太陽電池パネル 42bの受光面上に存在する液体は、モジュール枠部材 41の切欠 溝 43bおよび下に位置する太陽電池モジュールのモジュール枠部材 40の切欠溝 43 aを介して下方に排液される。このとき、太陽電池パネル 42a側の切欠溝 43aの中間 部が、太陽電池パネル 42bの受光面側に存在する液体を排液するための絞り部 4と して機能し、効率よく排液することが可能となる。

《その他》

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない 範囲において種々の変更、改良等が可能である。

[0117] 特に、上記各実施形態における種々の特徴部分は、適宜組み合わせて構成するこ とができることは言うまでもない。 [0118] また、太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定され るものではなぐ温度の上昇に伴い発電効率が低下するような薄膜系太陽電池など でも適用可能である。

[0119] そして、以下のような構成をさらに有しても良い。

〈湿潤システム〉

本発明に係る太陽電池モジュール (太陽電池アレイ）を屋外に設置した場合、その 発電時には外気温 20°Cでも太陽電池モジュールの温度は太陽電池素子の動作に 伴って生じる熱などによって 40〜50°C程度まで上昇する。このように太陽電池モジュ ールの温度が上昇すると太陽電池素子の温度特性から発電効率が低下する。特に 夏場などで太陽電池モジュールの温度が 65°Cになるとその発生する電力は 20°Cの 場合の 80%程度まで低減してしまう。

[0120] この太陽電池モジュールの温度上昇の対策として、太陽電池モジュールの表面を 湿潤させる水供給手段を設けることが効果的である。

[0121] 図 32は散水装置を具備した太陽電池モジュール装置の外観の一例を示す図であ る。図 32において、 111は太陽電池モジュール、 112は設置用架台、 113は散水装 置、 114は散水ノズルを示す。

[0122] 図 32に示すように、太陽電池モジュール装置は、架台 112に設置された太陽電池 モジュール 111の外周部から散水装置 113のパイプがほぼ鉛直に伸び、その端部 は太陽電池モジュール 111の上方から太陽電池モジュール 111の受光面側表面に 散水できるように下向きに曲げられて、さらに散水ノズル 114が取り付けられる。この 散水ノズル 114は、散水される水が所定の角度で均一に広がるように三角錐状でそ の底辺部に穴が設けられており、ステンレスなどの金属で作製される。

[0123] 設置用架台 112は太陽電池モジュール 111を所定の角度で設置、固定するもので あり、ステンレスやクロム処理を施した鉄製のアングルなどで作製される。

[0124] 図 33は散水装置 113の構造を示す模式図である。図 33において、 130は電磁弁 、 131はタイマーを示す。

[0125] 散水装置 113は、間欠的に太陽電池モジュール 111の受光面側に向け散水するこ とを特徴とする。すなわち散水装置 113の配管の途中には電磁弁 130が設けられ、 さらにこの電磁弁 130はタイマー 131により開閉を制御されている。さらにこのタイマ 一 131は、予め設定された時間電磁弁 130を開にし、また予め設定された時間電磁 弁 130を閉にするサイクルを繰り返す機能を持つものである。

[0126] 散水装置 113をこのような構造にすることにより、夏期などに太陽電池モジュールの 温度が 40〜50°C以上に上昇した時に、電磁弁 130とタイマー 131の電源を入れ、 太陽電池モジュール 111に間欠的に散水することが可能となり、太陽電池モジユー ノレ 111の発電効率の低下を防ぐことができると共に散水する水の節約を図ることが可 能となる。

[0127] また複数の太陽電池モジュールを設置した太陽電池アレイに上記散水装置を設置 する場合では、太陽電池モジュールの 1つから電磁弁 130やタイマー 131の駆動に 必要な電気を供給しても良レ、。

[0128] 即ち電磁弁 130に常時閉タイプの電磁弁を用レ、、この電磁弁 130とタイマー 131の 電源を太陽電池アレイの中の太陽電池モジュールの 1つから供給する。このようにす ることにより、太陽光により太陽電池モジュールが発電したときのみ電磁弁 130やタイ マー 131が働き自動的に散水することになり、電磁弁 130やタイマー 131のスィッチ を入れる手間が掛からなくなり、また商用電源を太陽電池モジュールの近傍まで引き 込む必要も無くなる。

[0129] さらに本発明者らは、この散水する時間と散水を停止する時間について種々のテス トを行った結果、散水の開始から太陽電池モジュール 111の温度は急激に低下し、 散水の停止によりその温度は序々に上昇していくことが判明した。

[0130] 図 34は、散水装置稼働時における太陽電池モジュール温度の変化を示したグラフ である。図 34において横軸は経過時間、縦軸は太陽電池モジュールの温度、 eは散 水装置から間欠的に散水される動作の散水する時間と散水を停止する時間を合わ せた 1サイクルを示し、 fは散水装置の散水時間、 gは散水を停止している時間を示す

[0131] 図 34のグラフに示したように、散水装置 113から散水している時間 fでは、太陽電池 モジュール 111の温度は急激に低下してレ、き、散水を停止してレ、る時間 gでは徐々 に上昇していく。散水する水に水温 15〜25°Cの水道水や井戸水を使用して本発明 者らが繰り返し行ったテストでは、上記の 1サイクルにかかる時間 eが、 10分以上 60 分以下であり、さらに前記 1サイクル中の散水する時間 fが前記 1サイクルの時間の 1

0%以上 30%以下であり、かつ太陽電池モジュールの 1平方メートル当りに散水する 水の量が毎分 0.：!〜 5リットルであることが望ましい。

[0132] 即ち、 1サイクルにかかる時間 eが 10分未満では、散水が不十分となり太陽電池モ ジュールの温度低下が小さぐ発電効率向上の効果が期待できない。

[0133] また 1サイクルに力、かる時間 eが 60分を越えると、太陽電池モジュールの温度が散 水前まで上がり、発電効率向上の効果が期待できない。

[0134] また 1サイクノレ中の散水する時間 fが前記 1サイクルの時間の 10 %未満では、散水 が不十分となり太陽電池モジュールの温度低下が小さぐ発電効率向上の効果が期 待できない。

[0135] また 1サイクル中の散水する時間 fが前記 1サイクルの時間の 30%を越えても、太陽 電池モジュールの温度が 30%の散水時よりも低下しないため、水が無駄になる。

[0136] また太陽電池モジュールの 1平方メートノレ当りに散水する水の量が毎分 0. 1リットノレ 未満では、散水が不十分となり太陽電池モジュールの温度低下が小さぐ発電効率 向上の効果が期待できない。

[0137] また太陽電池モジュールの 1平方メートノレ当りに散水する水の量が毎分 5リットルを 超えて多くしても太陽電池モジュールの温度の低下の速度は大きくならず、その温度 も毎分 5リットルの散水時よりも低下しないため、水が無駄になる。

[0138] 以上に説明したような散水装置は、上述のように温度上昇の対策として用いる場合 の他、太陽電池パネル表面に存在するほこりゃゴミなどのよごれを流れ落とすための 洗浄装置として使用することも好ましい。この場合においても、上記各実施形態にお ける切欠溝が洗浄に用いる液体を効率的に排出する役割を奏する。

〈親水性ガラス〉

また本発明に係る太陽電池モジュール (太陽電池アレイ）において、受光面側部材 1として、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス又は熱線反射ガラス等のガラスを用 いる場合、そのガラスの受光面側表面にオゾン処理および紫外線照射を施すことに よって、その親水性を向上させることが望ましい。 [0139] まず、オゾン処理について、図 35を用いて説明する。

[0140] 図 35はガラス表面のオゾン処理を示した断面図である。 140は反応チャンバ一、 1 41は電極台、 142は電極プレート、 143はガラス、 144はガス導入口、 145は高周波 電源、 146は真空ポンプを示す。

[0141] オゾン処理装置の反応チャンバ一 140は上部が開閉可能な構造になっており、そ の内部には電極台 141、電極プレート 142が備えられ、これらは高周波電源 145に 繋がっている。さらに反応チャンバ一 140には、ガス導入口 144が設けられまた真空 ポンプ 146が繋がっている。

[0142] このオゾン処理装置の反応チャンバ一 140を開け、電極台 141の上にガラス 143を 受光面側が上面になるように載置する。その後反応チャンバ一 140を閉じて、真空ポ ンプ 146により反応チャンバ一 140を減圧する。所定の圧力に達したらガス導入口 1 44から酸素ガス及び窒素ガスを反応チャンバ一 140に入れ、高周波をかける。これ により酸素ガスが分解してオゾンが生成され、ガラス 143の表面に付着している有機 物を分解除去すると共に OH基、 COOH基、 CO基が生成される。これによりガラス 1 43の表面が親水化される。その後高周波を切り反応チャンバ一 140を大気圧に戻し ガラス 143を取り出す。

[0143] 次に、取り出されたガラス 143に対する紫外線の照射について、図 36を用いて説 明する。

[0144] 図 36はガラス 143に紫外線照射を照射する状態を示した図である。図 36において 150は紫外線ランプ、 151は照射台を示す。照射台 151に上にガラス 143を受光面 側が上面になるように載置する。その後紫外線ランプ 150を点灯しガラス 143に紫外 線を照射する。

[0145] オゾン処理で親水化されたガラス 143の表面に紫外線を照射することにより、ガラス 143表面に上記の官能基を均一に生成することができ、さらに親水性を向上すること ができる。

[0146] 上記のように光触媒の酸化チタン等を使用せずに太陽電池モジュールの受光面側 表面を安価な方法で親水性にすることにより、太陽光の吸収を増加させること無く散 水装置により散水された水が、太陽電池モジュール表面で筋になって流れること無く 、表面上に広がり、水の蒸発が促進され、少量の水で太陽電池モジュールの温度を より効率よく下げることが可能となる。

[0147] さらに、上記散水装置を具備した太陽電池モジュール装置に使用する太陽電池モ ジュールは、上述のモジュール枠部材に、太陽電池パネルの受光面側からモジユー ル部材の側面を経由して太陽電池パネルの裏面側に至る切欠溝を設けるとともに、 このモジュール枠部材の側面に、外方に突出する凸部を設けたものであることが望ま しい。これにより、散水装置から長期間に亘り、上記のように繰り返し散水を行った場 合に、散水した水が太陽電池モジュール上に残りにくぐ太陽電池モジュール上に水 垢が付着すること無くなり、太陽電池モジュールの外観の悪化や出力低下を防ぐこと ができるためである。

[0148] また親水性への改質を行うガラス表面は、予めエンボス加工を行い、その表面積を 増やしておくと水の蒸発量が多くなり、より効果的である。

Claims

請求の範囲

[1] 太陽電池素子を受光面側部材と裏面側部材との間に配置して成る太陽電池パネ ノレと、

内周部を前記受光面側部材の外周部に当接した状態で前記太陽電池パネルを取 り囲むようにして前記太陽電池パネルに固定されるモジュール枠部材と、を備えた太 陽電池モジュールであって、

前記モジュール枠部材は、受光面側部材側より平面視して内周から外周に向って 延び前記モジュール枠部材の外側面に終端部が設けられた切欠溝を有しており、該 切欠溝はその終端部よりも内周側に開口幅が最小となる絞り部を有していることを特 徴とする太陽電池モジュール。

[2] 前記絞り部の幅は、 2mm〜15mmであり、且つ、該絞り部の幅と前記終端部の幅との 差が lmm〜7mmであ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。

[3] 前記モジュール枠部材は、その外側面の少なくとも一部に凸部を有することを特徴 とする請求項 1又は 2に記載の太陽電池モジュール。

[4] 請求項 1乃至請求項 3のいずれかに記載の太陽電池モジュールを複数個並設して なり、隣接する太陽電池モジュールを前記切欠溝の終端部同士が対応する箇所に 位置設定されるよう配したことを特徴とする太陽電池アレイ。

[5] 隣接する太陽電池モジュールは、そのモジュール枠部材に設けられた嵌合部で互 いに固定されることを特徴とする請求項 4に記載の太陽電池アレイ。