WO2013162009A1 - 太陽電池装置 - Google Patents

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WO2013162009A1
WO2013162009A1 PCT/JP2013/062425 JP2013062425W WO2013162009A1 WO 2013162009 A1 WO2013162009 A1 WO 2013162009A1 JP 2013062425 W JP2013062425 W JP 2013062425W WO 2013162009 A1 WO2013162009 A1 WO 2013162009A1
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WO
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column
solar cell
cell device
column member
support member
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PCT/JP2013/062425
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French (fr)
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貴寛 北野
幸貴 内田
義之 藤川
Original Assignee
京セラ株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell device.
  • the solar cell device includes a solar cell module, a mount for fixing the solar cell module, and electrical equipment such as an inverter for taking out output from the solar cell module.
  • a photovoltaic power generation facility configured by a large number of solar cell devices and having an output of about 1 megawatt or more is called a mega solar. Mega solar is required to construct a large number of solar cell devices with low cost and high quality. In view of this, a solar cell device designed to reduce costs has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • One object of the present invention is to provide a solar cell device excellent in workability.
  • a solar cell device includes a column member standing on an installation surface, a connection support member provided at an upper end portion of the column member, a rail member supported by the connection support member, And a solar cell module disposed on the rail member.
  • the connection support member has a lower portion that covers at least a part of the outer peripheral surface of the upper end portion of the column member.
  • the solar cell device can be constructed by a simple operation.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a solar cell device according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of one embodiment of the solar cell device according to the present invention in an exploded manner.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a solar cell module constituting one embodiment of the solar cell device according to the present invention, and FIG. 3A is a plan view of the solar cell module viewed from the light receiving surface side, FIG. FIG. 3B is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
  • FIG. 4A is a diagram showing a part of one embodiment of the solar cell device according to the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing an enlarged and exploded view of part B in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a solar cell module constituting one embodiment of the solar cell device according to the present invention
  • FIG. 3A is a plan view of the solar cell module viewed from the light receiving surface side
  • FIG. 3B is a
  • FIG. 4B is a diagram showing a part of one embodiment of the solar cell device according to the present invention, and is an enlarged side view of a portion B in FIG. 2.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a state of assembly of one embodiment of the solar cell device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing a modified example of the portion B in FIG.
  • FIG. 7A is a diagram showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing a modified example in part B of FIG. FIG.
  • FIG. 7B is a diagram showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is an enlarged side view showing a modified example in part B of FIG.
  • FIGS. 8A and 8B are views showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and are side views showing a modification of the hole of the connecting support member.
  • FIG. 9 is a view showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is a side view showing a state of height adjustment when uneven settlement occurs.
  • FIG. 10 is a diagram showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing a modified example of part C of FIG. FIG.
  • FIG. 11 is a view showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is a side view showing a state of height adjustment when uneven settlement occurs.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a mount for a solar cell device according to another embodiment of the present invention.
  • 13A and 13B are views showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 13A is an exploded perspective view showing an enlarged portion D of FIG. 12, and FIG. It is a perspective view which expands and shows a part.
  • FIG. 14 is a view showing a solar cell device according to another embodiment of the present invention, and is a plan view showing a state in which the height and angle are adjusted using the D part of FIG.
  • FIG. 15 is a figure which shows the solar cell apparatus which concerns on other embodiment of this invention, and is a perspective view which shows other embodiment of a column member.
  • the X-axis direction is a direction parallel to the light receiving surface of the solar cell module 2 in the solar cell device 1 and perpendicular to the inclined direction in which the light receiving surface is inclined with respect to the installation surface.
  • the direction parallel to the tilt direction and parallel to the tilt direction is defined as the Y-axis direction
  • the direction perpendicular to the light receiving surface is defined as the Z-axis direction.
  • the downward direction of the inclination of the solar cell device 1 is referred to as an eave side
  • the upward direction of the inclination is referred to as a building side.
  • the solar cell device 1 includes a column member 22 erected on a horizontal installation surface P, a connection support member 25 provided at the upper end of the column member 22, and the connection The rail member 23 supported by the supporting member 25 and the solar cell module 2 disposed on the rail member 23 are provided.
  • the connection support member 25 is inclined at a predetermined angle with respect to the installation surface P and has an upper portion having an upper surface facing the lower surface of the rail member 23 and a lower portion covering at least a part of the outer peripheral surface at the upper end portion of the column member 22. And have.
  • the solar cell device 1 may be provided with a foundation 21 that supports the column member 22. Further, the solar cell device 1 may be configured such that a plurality of the horizontal rail members 24 are arranged in parallel in a direction orthogonal to the rail member 23 and the solar cell module 2 is fixed between the adjacent horizontal rail members 24. Good. Thereby, the solar cell module 2 can be fixed more strongly.
  • the solar cell module 2 is formed by electrically connecting a plurality of solar cell elements 12 to each other.
  • the solar cell module 2 includes, for example, a super straight structure in which light is incident from the substrate side on which the solar cell element 12 is disposed, a double glass structure in which the solar cell element is surrounded by a glass substrate, or light from the opposite side of the substrate.
  • Various structures such as a substrate structure on which light is incident can be selected.
  • the super straight structure as shown in FIG. 3 is easy to apply to single crystal silicon or polycrystalline silicon solar cells.
  • the solar cell module 2 includes a translucent substrate 11, a plurality of solar cell elements 12 disposed at predetermined positions with respect to the translucent substrate 11, and a filler 13 that protects the periphery of the solar cell elements 12.
  • the solar cell panel 15 is configured by laminating the back surface protection member 14.
  • the solar cell panel 15 has a light receiving surface 15a on which light is mainly incident and a back surface located on the back side of the light receiving surface 15a.
  • the translucent substrate 11 has a function of protecting the solar cell element 12 and the like from the light receiving surface 15a side.
  • Examples of such translucent substrate 11 include tempered glass or white plate glass.
  • the solar cell element 12 has a function of converting incident light into electricity.
  • a solar cell element 12 includes, for example, a semiconductor substrate made of single crystal silicon, polycrystalline silicon, or the like, and electrodes provided on the front surface (upper surface) and the back surface (lower surface) of the semiconductor substrate.
  • the solar cell element 12 having a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate has, for example, a quadrangular shape in plan view. At this time, the size of one side of the solar cell element 12 is, for example, 100 to 200 mm.
  • an electrode located on the surface of one solar cell element 12 and an electrode located on the back surface of the other solar cell element 12 among the adjacent solar cell elements 12 are wiring members. (Inner leads) are electrically connected. Thereby, the several solar cell element 12 is arranged so that it may be connected in series. Examples of such a wiring material include a copper foil coated with solder.
  • the type of the solar cell element 12 is not particularly limited.
  • a thin-film solar cell element in which the photoelectric conversion portion in the solar cell element is made of a material such as amorphous silicon, chalcopyrite such as CIGS, or CdTe may be employed.
  • a glass substrate on which a photoelectric conversion layer made of amorphous silicon, CIGS, or CdTe, a transparent electrode, and the like are appropriately stacked can be used.
  • Such a thin-film solar cell element is obtained by patterning and integrating the photoelectric conversion layer and the transparent electrode on a glass substrate.
  • the thin film solar cell element a wiring material for connecting a plurality of photoelectric conversion layers can be eliminated.
  • the solar cell element 12 may be of a type in which a thin film of amorphous silicon is formed on a single crystal or polycrystalline silicon substrate.
  • the filler 13 provided on both main surface sides of the solar cell element 12 has a function of sealing the solar cell element 12.
  • examples of such filler 13 include thermosetting resins such as ethylene vinyl acetylate copolymer.
  • the back surface protection member 14 has a function of protecting the solar cell element 12 and the like from the back surface side. Such a back surface protection member 14 is bonded to the filler 13 located on the back surface side of the solar cell panel 15.
  • a back surface protection member 14 for example, PVF (polyvinyl fluoride), PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), or a laminate obtained by appropriately selecting these can be used.
  • a frame 16 can be provided on the periphery of the solar cell panel 15.
  • the frame 16 is provided so as to protect the outer periphery of the solar cell panel 15 and has a function of improving the load resistance of the solar cell module 2 and protecting it from an impact.
  • a frame 16 for example, a material obtained by extrusion molding a metal such as an aluminum alloy can be used.
  • the gantry 3 is a structure that supports the solar cell module 2.
  • the member which comprises the mount frame 3 is demonstrated from the lower part side.
  • the gantry 3 is supported by a foundation 21 arranged on an installation surface P such as the ground.
  • the foundation supporting the ridge side is referred to as a first foundation 21a
  • the foundation supporting the eaves side is referred to as a second foundation 21b.
  • a column member 22 is provided on the first foundation 21a.
  • a connecting support member 25 is fixed on the column member 22.
  • a fixing member 26 made of, for example, an aluminum alloy is fixed on the second base 21b.
  • a rail member 23 is installed between the connecting support member 25 and the fixing member 26.
  • a plurality of horizontal rail members 24 are provided between the rail members 23 arranged side by side.
  • the longitudinal direction of the horizontal rail member 24 is orthogonal to the longitudinal direction of the rail member 23.
  • a plurality of the horizontal rail members 24 are arranged in parallel at substantially the same interval as the width of the solar cell module 2.
  • the foundation 21 may further include one or more foundations and column members on the ridge side from the second foundation 21b that supports the eaves side most.
  • the foundation 21 has a function as a foundation of the solar cell device 1.
  • a foundation 21 for example, a cloth foundation embedded in soil can be used.
  • the width of the bottom of the fabric foundation may be widened to reduce the contact pressure. If such a cloth foundation is used, the ground is supported by a large area at the bottom of the cloth foundation. Therefore, the distortion of the solar cell device 1 due to the uneven settlement of the foundation 21 can be reduced, and the solar cell module 2 is damaged. Can also be reduced.
  • a screw pile which is a kind of friction pile made of stainless steel, for example, may be used.
  • the screw pile is provided with a spiral wing on the outer periphery of a pile body having a circular cross section, and has improved circumferential friction and pulling resistance.
  • the column member 22 is a column body disposed on the first foundation 21 a via the column support member 29 so that the longitudinal direction is perpendicular to the installation surface P. As shown in FIGS. 1 and 2, the column member 22 supports the ridge side of the solar cell device 1.
  • the column member 22 has a lower end portion 22 a fixed to the first foundation 21 a and an upper end portion 22 b that supports the rail member 23 via a connection support member 25.
  • the column member 22 may have an I-type, T-type, or H-type cross-sectional shape in a cross section orthogonal to the longitudinal direction. Moreover, the column member 22 may have a tubular portion that extends along the longitudinal direction. Thereby, the strength of the column member 22 is increased.
  • Such a column member 22 has, for example, four flange portions (first flange portions 22c) protruding from two opposite sides of the square pipe.
  • a material obtained by extruding a metal such as an aluminum alloy can be used.
  • a first hole portion 22c for fixing the connecting support member 25 to the first flange portion 22c with a fastening member (first fastening member 27) is provided on the top of the column member 22.
  • the fastening member 27 is inserted into the hole portion (first hole portion 22c) provided in the opposing first flange portion 22c and the hole portion 25b provided in the connection support member 25, whereby the connection support member 25 is connected. Is fixed to the column member 22.
  • the column support member 29 has a bottom surface portion 29d disposed on the first foundation 21a, and a wall portion 29a connected to the bottom surface portion 29d and covering at least a part of the outer peripheral surface of the lower end portion of the column member 22. is doing.
  • the connecting support member 25 is a member for fixing the rail member 23 on the column member 22.
  • the connecting support member 25 has substantially the same length as the column member 22 in the X-axis direction.
  • the connecting support member 25 has a shape slightly longer than the length of the column member 22 in the direction orthogonal to the X-axis direction (about the thickness of the connecting support member 25).
  • the lower portion of the connecting support member 25 has plate-like portions 25a that are opposed to each other at substantially the same interval as a cross section of the column member 22 viewed from a direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the plate-like portion 25 a is inscribed in the outer peripheral surface 22 f of the column member 22 when the connection support member 25 is placed on the upper end portion 22 b of the column member 22.
  • the plate-like portion 25 a has a plurality of hole portions 25 b at positions facing each of the plurality of first hole portions 22 d provided on the upper portion of the column member 22.
  • at least one of the two plate-like portions 25a has a protruding portion 25c inside thereof.
  • the projecting portion 25 c is in contact with the upper end portion 22 b of the column member 22, and can determine the fitting distance of the connecting support member 25 to the column member 22.
  • the upper part of the connecting support member 25 has an upper surface 25 d that contacts the lower surface 23 a of the rail member 23 and supports the rail member 23.
  • the upper surface 25 d is inclined with respect to the installation surface (ground) P when the connection support member 25 is installed on the column member 21.
  • the upper surface 25 d is in contact with the lower surface 23 a of the rail member 23.
  • a plurality of holes 25e are provided on the upper surface 25d, and the rail member 23 is fixed to the connecting support member 25 using the holes 25e, the recesses 23b of the rail member 23, and the fourth fastening member 28.
  • the 4th fastening member 28 is comprised with a volt
  • a material obtained by extrusion molding a metal such as an aluminum alloy can be used.
  • the fixing member 26 is a member for fixing the rail member 23 on the second foundation 21b.
  • the upper part of the fixing member 26 may have substantially the same shape as the upper part of the connecting support member 25.
  • the lower part of the fixing member 26 is made into a flat plate shape, for example, and has a plurality of holes 26a for fastening with anchor bolts 34 provided so as to be embedded in the second foundation 21b.
  • a material obtained by extruding a metal such as an aluminum alloy can be used as the fixing member 26.
  • the rail member 23 is laid across the connecting support member 25 and the fixing member 26, and It is a member fixed so that it may incline. Further, the horizontal rail member 24 is arranged and fixed on the rail members 23 arranged side by side so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the rail member 23.
  • the cross-sectional shape of the rail member 23 can be a square pipe shape as shown in FIG. 4A.
  • the rail member 23 has a plurality of recesses 23b on the lower surface 23a along which a part of the fourth fastening member 28 enters along the longitudinal direction.
  • the recess 23 b can be used to fix the rail member 23 to the fixing member 26 and the connecting support member 25.
  • a material obtained by extrusion molding a metal such as an aluminum alloy can be used.
  • the horizontal rail member 24 is disposed on the rail member 23 such that the longitudinal direction thereof is the X-axis direction. As shown in FIG. 4A, the horizontal rail member 24 has a fixing portion 24 a that fixes one end of the solar cell module 2, and can fix the solar cell module 2.
  • a material obtained by extrusion molding a metal such as an aluminum alloy can be used.
  • the connection support member 25 has a plate-like portion 25a that covers the outer peripheral surface 22f of the upper end portion 22b of the column member 22.
  • the pair of plate-like portions 25 a are arranged so as to sandwich the outer peripheral surface 22 f of the upper end portion 22 b of the column member 22.
  • the connection support member 25 can be fitted into a part of the column member 22 by placing the connection support member 25 on the column member 22.
  • the displacement of the rail member 23 with respect to the column member 22 is less likely to occur. Therefore, the operator does not have to perform operations such as tightening with bolts and nuts while supporting the members by hand and matching the bolt holes. Thereby, workability improves.
  • the connecting support member 25 is previously fixed at a predetermined position of the rail member 23 by the fourth fastening member 28, and the rail member 23 is placed on the column member 22.
  • the plate-like portion 25 a can be fixed to the upper end portion 22 b of the column member 22. Accordingly, the rail member 23 is less likely to slide off from the column member 22 before the first fastening member 27 is attached. Thereby, the worker can work safely even by one person.
  • connection support member 25 and the rail member 23 fixed by the fourth fastening member 28 into the installation site in advance at a factory or the like, the work period can be shortened and the assembly accuracy can be increased.
  • the first hole portion 22d of the pillar member 22 is provided in the first flange portion 22c.
  • the state in which the first fastening member 27 is inserted between the opposing hole portions 22d can be visually recognized from the outside, the workability is good, and the inspection after completion can be easily performed in a short time.
  • the upper surface 25d of the connecting support member 25 has, for example, a plurality of convex portions 25f, and the convex portions 25f are a plurality of concave portions 23b provided on the lower surface 23a of the rail member 23. Is placed inside.
  • the connecting support member 25 has a convex portion 25 f protruding in the Z-axis direction at a position facing the concave portion 23 b of the rail member 23.
  • the convex portion 25f has a rectangular parallelepiped shape.
  • the width of the convex portion 25f in the X-axis direction may be substantially the same as the width of the concave portion 23b of the rail member 23 in the X-axis direction.
  • the convex portion 25f may have a bowl shape in addition to a rectangular parallelepiped shape. With such a shape, the strength against negative pressure is improved.
  • the strength against deformation in the direction in which the rail member 23 rotates on the connecting support member 25 can be increased.
  • the convex portion 25f can function as a guide portion when the rail member 23 and the connecting support member 25 are assembled. Thereby, workability improves more.
  • the connecting support member 25 may have a concave portion or an uneven portion on the upper surface.
  • a convex portion or a convex concave portion corresponding to the concave portion or the concave and convex portion of the connecting support member 25 may be provided on the lower surface of the rail member 23.
  • the direction parallel to the eave side of the solar cell device 1 and parallel to the installation surface is the X′-axis direction
  • the eave side of the solar cell device 1 is The direction perpendicular to the installation surface is defined as the Y′-axis direction
  • the direction perpendicular to the installation surface is defined as the Z′-axis direction.
  • the plate-like portion 25a of the connecting support member 25 has a first serration portion 25g as a first fitting portion on the back surface of the surface facing the outer peripheral surface of the column member 22.
  • the 1st fastening member 27 has the 2nd serration part 27b as a 2nd fitting part fitted to the 1st serration part 25g on the contact surface which contact
  • the second serration portion 27b can be fitted to the first serration portion 25g at a plurality of positions in the longitudinal direction (Z ′ direction) of the column member.
  • the plate-like portion 25a of the connecting support member 25 has first serration portions 25g in which concave portions and convex portions are alternately arranged in the Z ′ direction. Further, as shown in FIG. 7B, the plate-like portion 25 a is provided with a long and narrow long hole (first long hole 25 i) in the longitudinal direction (Z ′ direction) of the column member 22.
  • the first fastening member 27 disposed in the first long hole 25i has a first washer portion 27a.
  • the first washer portion 27a is provided with a second serration portion 27b that can be fitted to the first serration portion 25g on the surface of the connecting support member 25 that contacts the first serration portion 25g.
  • the 1st serration part 25g of the connection support member 25 and the 2nd serration part 27b of the 1st washer part 27a are fitted, compared with the fixing method with a normal volt
  • since the angle can be fixed only by lightly tightening the bolt 27c and the nut 27d by hand, the workability is excellent.
  • the 1st long hole 25i is provided in the ridge side of the plate-shaped part 25a, the 1st washer member 27a of the 1st fastening member 27 is used for the 1st long hole 25i with the volt
  • the connecting support member 25 can be fixed to the column member 22 at an arbitrary position. Thereby, it can fix, after setting the inclination-angle of the upper surface 25d of the connection support member 25 to arbitrary angles.
  • the hole part 25h and the 1st long hole 25i since it is being fixed by the 1st fastening member 27 in two places, the hole part 25h and the 1st long hole 25i, it becomes a fixed fulcrum instead of a rotation fulcrum (pin, hinge).
  • the holes 25h and the first elongated holes 25i are not limited to the shapes shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the shape (FIG. 8A) in which the arrangement of the round holes and the long holes is exchanged may be used.
  • the hole 25h may be formed in a long hole shape.
  • This embodiment may be used in an area where a mega solar is installed, for example.
  • a mega solar is installed in an area where a mega solar is installed, for example.
  • Uneven settlement is a phenomenon in which the amount of settlement varies depending on the location. If the foundation is greatly inclined during construction due to such uneven settlement, the screw holes are difficult to align. In such a case, there is a possibility that re-starting from the installation of the foundation 21 may occur.
  • the inclination angle of the upper surface 25d of the connecting support member 25 can be firmly fixed at an arbitrary angle.
  • the foundation is fixed.
  • the first washer member 27a is fixed at an arbitrary position via the first elongated hole 25i, and the connecting support member 25 is connected.
  • the angle of the solar cell module can be adjusted.
  • a column support member 29 is provided between the foundation 21 and the column member 22 provided on the installation surface.
  • a second fastening member 30 for fixing the column member 22 to the column support member 29 is provided.
  • the column support member 29 has a bottom surface portion 29d arranged on the first foundation 21a.
  • the column support member 29 has a wall portion 29 a that covers at least a part of the outer peripheral surface of the lower end portion of the column member 22.
  • the wall portion 29a is connected to the bottom surface portion 29d.
  • the wall portion 29a has elongated long holes (second long holes 29c) provided in the longitudinal direction (Z ′ direction) of the column member 22 at both ends in the X ′ direction.
  • the second long holes 29c are provided in at least two places, and are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other.
  • a second hole 22 h into which the second fastening member is inserted is provided at a position on the lower side of the column member 22.
  • the column member 22 can be set up vertically, so that when the plurality of column members 22 are set up, the height and inclination of each column member 22 are different, so problems such as construction interruption are reduced, and workability is reduced. Can be improved.
  • the column support member 29 can also be used for adjusting the height and angle of the solar cell module.
  • the column support member 29 has a third serration portion 29b as a third fitting portion on the back surface of the surface facing the outer peripheral surface of the column member 22.
  • the 2nd fixing member 30 has the 2nd washer part 30a, as shown in FIG.
  • the 2nd washer part 30a has the 4th serration part 30b as a 4th fitting part fitted to the 3rd serration part 29b on the contact surface which touches the 3rd serration part 29b.
  • the fourth serration portion 30b can be fitted to the third serration portion 29b at a plurality of positions in the longitudinal direction (Z ′ direction) of the column member.
  • the second fastening holes 30 are fixed to the two second elongated holes 29c, they are not rotation fulcrums (pins, hinges) but fixed fulcrums. This makes it difficult for loosening between the bolt 30c and the nut 30d due to temperature change or deflection due to load, and the reliability after construction is increased.
  • this embodiment is not restricted to the thing in which the column support member 29 was arrange
  • another member may be provided between the column support member 29 and the foundation 21 in order to further increase the position of the column support member 29.
  • the column member has a first column member 22 positioned on the solar cell module 2 side and a second column member 31 positioned on the installation surface P side. Yes.
  • the second column member 31 and the column coupling member 32 are arranged between the first foundation 21 a provided on the installation surface P and the column support member 29. Therefore, in this embodiment, the column support member 29 supports the lower side of the first column member 22.
  • a third fastening member 33 for fixing the column connecting member 32 to the second column member 31 is provided.
  • the column connecting member 32 has an upper plate portion 32a and two side plate portions 32b arranged downward from the upper plate portion 32a.
  • the pair of side plate portions 32 b is provided so as to cover a part of the second column member 31.
  • the pair of side plate portions 32b may be arranged side by side so as to sandwich the second column member 31.
  • the side plate portion 32 b is provided with a long hole 32 c (third long hole) that is elongated in the longitudinal direction of the second column member 31.
  • a fifth fitting portion 32c1 (fifth serration portion) made of, for example, a sawtooth uneven portion is provided on the inner peripheral surface of the straight portion of the elongated hole 32c.
  • the third fastening member 33 has a third washer member 33a, a bolt 33b, a nut 33c, and a square washer 33d.
  • the third washer member 33a has a main surface portion 33a1 and a sixth fitting portion 33a2 (sixth serration portion) formed of a serrated uneven portion on the side surface side.
  • the third washer member 33a has stopper portions 33a3 provided at both ends of the main surface 33a1 and round holes 33a4 provided in the main surface 33a1.
  • the stopper portion 33a3 is formed to be larger than the width of the elongated hole 32c of the column connecting member 32.
  • the fifth fitting portion 32 c 1 of the column coupling member 32 is fitted with the sixth fitting portion 33 a 2 of the third washer member 33 a of the third fastening member 33.
  • the third washer member 33 a may be fixed to the second column member 31 at the position of the round hole 33 a 4 of the third fastening member 33.
  • the column connecting member 32 can be fixed on the second column member 31 with an arbitrary inclination and height. it can.
  • the displacement due to the looseness of the bolt 33b is reduced as compared with the fixing method by fastening using the frictional force of a normal bolt and nut. Further, with such a fitting structure, the position can be fixed simply by lightly tightening the bolt 33b and the nut 33c by hand. Thereby, workability improves.
  • the column connecting member 32 can be fixed to the second column member 31, but may be fixed to the first column member 22.
  • the column connecting member 32 is provided with a side plate portion 32 b so as to cover a part of the first column member 22.
  • the long hole 32c third long hole
  • the fifth fitting part 32c1 provided on the inner peripheral surface of the straight part of the long hole 32c
  • the third fastening member 33 and the like.
  • the column coupling member 32 also functions as the column support member 29.
  • the column connecting member 32 includes a side plate portion 32b that covers a part of both the first column member 22 and the second column member 31, so that the first column member 22 and the second column member 31 respectively. It is good also as a mechanism which can adjust height.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the first to sixth fitting portions of the third and fifth embodiments described above are shown in the form of an uneven serration structure, but for example, are fitting structures such as holes and protrusions. Also good.
  • the column member 22 may have a substantially lattice-like cross-sectional shape having a first flange portion 22c and a second flange portion 22g. At this time, a part of the first flange portion 22c is notched at the lower end portion 22a of the column member. Moreover, what is necessary is just to make it the structure which notches a part of 2nd flange part 22g in the upper end part 22b of a pillar member. Thereby, the rigidity of the column member 22 increases. Such a shape may be applied to the first column member 22 and the second column member 31 described above.
  • the connecting support member 25 capable of adjusting the inclination in the Y′-Z ′ plane direction as shown in the third embodiment, and the inclination in the X′-Z ′ plane direction as shown in the fourth embodiment.
  • You may combine the column support member 29 which can adjust these. Thereby, even if it is a case where the 1st foundation 21a sinks in various angles, it is easy to adjust the angle or height of pillar member 22. Thereby, workability improves further.

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Abstract

【課題】施工性に優れた太陽電池装置を提供すること。 【解決手段】設置面Ｐに立てられる柱部材２２と、柱部材２２の上端部２２ｂに設けられる連結用支持部材２５と、連結用支持部材２５に支持されるレール部材２３と、該レール部材に配置される太陽電池モジュール２とを備えた太陽電池装置１であって、連結用支持部材２５は、柱部材２２の上端部２２ｂにおける少なくとも一部の外周面を覆う下部を有している。

Description

太陽電池装置
　本発明は太陽電池装置に関する。
　太陽電池装置は、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを固定するための架台と、太陽電池モジュールからの出力を取り出すためのインバーター等の電気設備等を有する。多数の太陽電池装置によって構成されて、出力が１メガワット程度以上の規模となる太陽光発電設備は、メガソーラーと呼ばれる。メガソーラーは、多数の太陽電池装置を低コスト、且つ高い品質で施工することを求められる。そこで、低コスト化を図った太陽電池装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２５１００１号公報
　上述した太陽電池装置の施工では、レール部材を作業者が支えながら、レール部材に設けられた孔部に挿通したボルトに対してナットを締める作業が必要となる。しかしながら、この作業は施工性が悪く、作業時間が長くなる。特にメガソーラーの施工の場合に、施工の品質のばらつきによって修正作業が発生すると、工期が長くなり、コストアップの要因となりやすい。
　本発明の一つの目的は、施工性に優れた太陽電池装置を提供することである。
　本発明の一実施形態に係る太陽電池装置は、設置面に立てられる柱部材と、該柱部材の上端部に設けられる連結用支持部材と、該連結用支持部材に支持されるレール部材と、該レール部材に配置される太陽電池モジュールとを備えている。本実施形態において、前記連結用支持部材は、前記柱部材の前記上端部における少なくとも一部の外周面を覆う下部を有している。
　上記構成によれば、簡便な作業によって太陽電池装置を施工できる。
図１は、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態を示す斜視図である。 図２は、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態の一部を分解して示す分解斜視図である。 図３は、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態を構成する太陽電池モジュールの一例を示す図であり、図３（ａ）は太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ’線における断面図を示す。 図４Ａは、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態の一部を示す図であり、図２のＢ部を拡大および分解して示す拡大分解斜視図である。 図４Ｂは、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態の一部を示す図であり、図２のＢ部の拡大側面図である。 図５は、本発明に係る太陽電池装置の一実施形態の組み立ての様子を示す分解斜視図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、図２のＢ部における変形例を示す拡大分解斜視図である。 図７Ａは、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、図２のＢ部における変形例を示す拡大分解斜視図である。 図７Ｂは、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、図２のＢ部における変形例を示す拡大側面図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、連結用支持部材の孔部の変形例を示す側面図である。 図９は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、不同沈下が生じたときの高さ調整の様子を示す側面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、図２のＣ部における変形例を示す拡大分解斜視図である。 図１１は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、不同沈下が生じたときの高さ調整の様子を示す側面図である。 図１２は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置の架台を示す斜視図である。 図１３は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、（ａ）は図１２のＤ部を拡大して示す分解斜視図であり、（ｂ）は図１２のＤ部を拡大して示す斜視図である。 図１４は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、図１２のＤ部を用いて高さおよび角度を調整する様子を示す平面図である。 図１５は、本発明の他の実施形態に係る太陽電池装置を示す図であり、柱部材の他の実施形態を示す斜視図である。
　本発明に係る太陽電池装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、いくつかの図において、太陽電池装置１における太陽電池モジュール２の受光面に平行で、この受光面が設置面に対して傾斜した傾斜方向に垂直な方向をＸ軸方向とし、この受光面に平行で傾斜方向に平行な方向をＹ軸方向とし、この受光面に垂直な方向をＺ軸方向とする。また、以下の説明では、図１等において、太陽電池装置１の傾斜の下方を軒側とし、傾斜の上方を棟側と称する。
　図１および図２に示すように、太陽電池装置１は、水平な設置面Ｐに立てられた柱部材２２と、この柱部材２２の上端部に設けられた連結用支持部材２５と、この連結用支持部材２５に支持されるレール部材２３と、レール部材２３に配置される太陽電池モジュール２とを備えている。そして、連結用支持部材２５は、設置面Ｐに対して所定角度傾斜してレール部材２３の下面に対面する上面を有する上部と、柱部材２２の上端部における少なくとも一部の外周面を覆う下部とを有している。
　ここで、太陽電池装置１は、柱部材２２を支持する基礎２１が設けられていてもよい。また、太陽電池装置１は、レール部材２３に対して直交する方向に横レール部材２４の複数を平行に配置して、隣り合う横レール部材２４間に太陽電池モジュール２を固定するようにしてもよい。これにより、太陽電池モジュール２をより強く固定できる。
　次に、太陽電池装置１を構成する各部材について詳細に説明する。
　＜太陽電池モジュール＞
　図３に示すように、太陽電池モジュール２は、複数の太陽電池素子１２を互いに電気的に接続して成る。太陽電池モジュール２は、例えば、太陽電池素子１２を配設した基板側から光が入射されるスーパーストレート構造、太陽電池素子がガラス基板で囲まれたダブルガラス構造、または上記基板の反対側から光が入射されるサブストレート構造など様々な構造を選択できる。とりわけ、図３に示されているようなスーパーストレート構造であれば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン太陽電池に適用しやすい。
　太陽電池モジュール２は、透光性基板１１と、この透光性基板１１に対して所定位置に配置された複数の太陽電池素子１２と、これら太陽電池素子１２の周囲を保護する充填材１３と、裏面保護部材１４とが積層されて構成された太陽電池パネル１５を有している。ここで、太陽電池パネル１５は、主として光が入射される受光面１５ａと、この受光面１５ａに対して裏側に位置する裏面とを有している。
　透光性基板１１は、太陽電池素子１２等を受光面１５ａ側から保護する機能を有している。このような透光性基板１１としては、例えば、強化ガラスまたは白板ガラス等が挙げられる。
　太陽電池素子１２は、入射された光を電気に変換する機能を有している。このような太陽電池素子１２は、例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等からなる半導体基板と、この半導体基板の表面（上面）および裏面（下面）に設けられた電極とを有している。単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板を有する太陽電池素子１２は、例えば、平面視で四角形状をしている。このとき、太陽電池素子１２の一辺の大きさは、例えば、１００～２００ｍｍである。このような太陽電池素子１２では、例えば、隣接する太陽電池素子１２のうち、一方の太陽電池素子１２の表面に位置する電極と、他方の太陽電池素子１２の裏面に位置する電極とが配線材（インナーリード）で電気的に接続されている。これにより、複数の太陽電池素子１２が直列接続されるように配列される。このような配線材としては、例えば、半田が被覆された銅箔などが挙げられる。
　なお、太陽電池素子１２の種類は、特に制限されない。上記の他に例えば、太陽電池素子における光電変換部分がアモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ等のカルコパイライト系またはＣｄＴｅ系などの材料から成る薄膜型の太陽電池素子が採用されてもよい。上述した薄膜型の太陽電池素子は、例えば、ガラス基板上に、アモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ系またはＣｄＴｅ系などからなる光電変換層および透明電極などを適宜積層させたものが利用できる。このような薄膜型の太陽電池素子は、ガラス基板上で光電変換層および透明電極にパターニングを施して集積化することによって得られる。そのため、薄膜型の太陽電池素子では、複数の光電変換層同士を接続する配線材を不要にできる。さらに、太陽電池素子１２は、単結晶または多結晶シリコン基板上にアモルファスシリコンの薄膜を形成したタイプであってもよい。
　太陽電池素子１２の両主面側に設けられる充填材１３は、太陽電池素子１２を封止する機能を有している。このような充填材１３としては、例えば、エチレンビニルアセチレートの共重合体などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
　裏面保護部材１４は、太陽電池素子１２等を裏面側から保護する機能を有している。このような裏面保護部材１４は、太陽電池パネル１５の裏面側に位置する充填材１３と接着している。このような裏面保護部材１４としては、例えば、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、またはこれらを適宜選択して積層したものを用いることができる。
　太陽電池パネル１５の周縁部には、フレーム１６を設けることができる。このフレーム１６は、太陽電池パネル１５の外周を保護するように設けられ、太陽電池モジュール２の耐荷重を向上させて、衝撃から保護する機能を有している。このようなフレーム１６は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　＜架台＞
　架台３は、太陽電池モジュール２を支持する構造物である。架台３を構成する部材をその下部側から説明する。図１または図２に示すように、架台３は、地面などの設置面Ｐに配置された基礎２１に支持される。ここで、棟側を支持する基礎を第１基礎２１ａと称し、最も軒側を支持する基礎を第２基礎２１ｂと称する。第１基礎２１ａの上に柱部材２２が設けられている。さらに、柱部材２２上に連結用支持部材２５が固定されている。また、第２基礎２１ｂの上に、例えば、アルミニウム合金からなる固定部材２６が固定されている。さらに、連結用支持部材２５上および固定部材２６上の間に、レール部材２３が架設されている。そして並設されたレール部材２３間に、複数の横レール部材２４が渡設されている。横レール部材２４の長手方向は、レール部材２３の長手方向と直交する。また、横レール部材２４は、太陽電池モジュール２の幅と略同じ間隔で複数本が並設されている。なお、基礎２１は最も軒側を支持する第２基礎２１ｂから棟側において、さらに１以上の基礎および柱部材等を配置してもよい。
　＜基礎＞
　基礎２１は、太陽電池装置１の土台としての機能を有している。このような基礎２１としては、例えば、土中に埋め込んだ布基礎を用いることができる。このとき、地盤が軟弱である場合は、布基礎の底部の幅を広げて接地圧を低減させてもよい。このような布基礎を用いると、布基礎の底部の広い面積で地盤に支持されることから、基礎２１の不同沈下に伴う太陽電池装置１の歪みを低減できて、太陽電池モジュール２の破損等も低減できる。
　なお、基礎２１としては、材質が例えばステンレスの、摩擦杭の一種であるスクリュー杭を用いてもよい。スクリュー杭は、円形断面の杭体の外周に螺旋状の翼を設けたものであり、周面摩擦および引抜抵抗を向上させたものである。このような摩擦杭を基礎２１に用いることによって、太陽電池装置１に吹き上げ方向の風圧力が加わった時の引抜抵抗が高まるので、太陽電池装置１の強度を高めることができる。
　＜柱部材＞
　柱部材２２は、長手方向が設置面Ｐに対して垂直方向となるように、第１基礎２１ａ上に柱支持部材２９を介して配置された柱体である。柱部材２２は、図１および図２に示すように、太陽電池装置１の棟側を支持している。柱部材２２は、第１基礎２１ａに固定される下端部２２ａと、連結用支持部材２５を介してレール部材２３を支持する上端部２２ｂとを有する。
　図４Ａに示すように、柱部材２２は、その長手方向に直交する断面における断面形状がＩ型、Ｔ型もしくはＨ型であればよい。また、柱部材２２は、長手方向に沿うような管状部を有していてもよい。これにより、柱部材２２の強度が高まる。このような柱部材２２は、例えば、角パイプの対向する２つの辺から張り出した４つのフランジ部（第１フランジ部２２ｃ）を有する。このような柱部材２２は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　柱部材２２の上部には、第１フランジ部２２ｃに連結用支持部材２５を締結部材（第１締結部材２７）で固定するための第１孔部２２ｃが設けられている。締結部材２７は、対向する第１フランジ部２２ｃに設けられた孔部（第１孔部２２ｃ）および連結用支持部材２５に設けられた孔部２５ｂに挿入されることによって、連結用支持部材２５を柱部材２２に固定する。
　＜柱支持部材＞
　柱支持部材２９は、第１基礎２１ａ上に配置された底面部２９ｄと、該底面部２９ｄに接続されて、柱部材２２の下端部における少なくとも一部の外周面を覆う壁部２９ａとを有している。
　＜連結用支持部材＞
　図４Ｂに示すように、連結用支持部材２５は、柱部材２２上にレール部材２３を固定するための部材である。連結用支持部材２５は、例えば、Ｘ軸方向において柱部材２２と略同じ長さを有する。さらに、連結用支持部材２５は、柱部材２２のＸ軸方向に対して直交する方向における長さよりも少し（連結用支持部材２５の厚み分程度）だけ長い形状である。連結用支持部材２５の下部は、柱部材２２をその長手方向に対して垂直な方向から見た断面と略同じ間隔で対向した板状部２５ａを有する。
　板状部２５ａは、連結用支持部材２５を、柱部材２２の上端部２２ｂの上に被せたときに、柱部材２２の外周面２２ｆと内接する。また、板状部２５ａは、柱部材２２の上部に設けられた複数の第１孔部２２ｄのそれぞれと対向する位置に孔部２５ｂを複数有している。さらに、２つの板状部２５ａのうち少なくとも一方は、その内側に突出部２５ｃを有している。この突出部２５ｃは、柱部材２２の上端部２２ｂに接して、柱部材２２への連結用支持部材２５の嵌合距離を決定することができる。
　また、連結用支持部材２５の上部は、レール部材２３の下面２３ａに接して、レール部材２３を支持する上面２５ｄを有している。この上面２５ｄは、連結用支持部材２５を柱部材２１上に設置したときに設置面（地面）Ｐに対して傾斜している。上面２５ｄは、レール部材２３の下面２３ａと接している。また、上面２５ｄに複数の孔部２５ｅが設けられており、この孔部２５ｅ、レール部材２３の凹部２３ｂおよび第４締結部材２８を用いて、連結用支持部材２５にレール部材２３を固定する。なお、第４締結部材２８は、例えば、ボルトおよびナットで構成される。連結用支持部材２５は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　＜固定部材＞
　図１、図２および図５に示すように、固定部材２６は第２基礎２１ｂの上にレール部材２３を固定するための部材である。固定部材２６の上部は、連結用支持部材２５の上部とほぼ同じ形状としてよい。また、固定部材２６の下部は、例えば平坦な板状としており、第２基礎２１ｂに埋め込むにようにして設けたアンカーボルト３４と締結するための複数の孔部２６ａを有する。固定部材２６は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　＜レール部材＞
　図１、図２、図４Ａ、図４Ｂおよび図５に示すように、レール部材２３は、連結用支持部材２５と固定部材２６との上に跨って渡設されており、設置面Ｐに対して傾斜するように固定される部材である。また、並設されたレール部材２３の上に、レール部材２３の長手方向と直交するように、横レール部材２４が配置されて固定される。レール部材２３の断面形状は、図４Ａに示すように、角パイプ状にすることができる。さらに、レール部材２３は、下面２３ａに、その長手方向に沿って、第４締結部材２８の一部が入り込み複数の凹部２３ｂを有している。この凹部２３ｂは、レール部材２３を固定部材２６および連結用支持部材２５に固定するために利用できる。レール部材２３は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　＜横レール部材＞
　図１、図２および図４Ａに示すように、横レール部材２４は、レール部材２３の上にその長手方向がＸ軸方向になるように配置されている。図４Ａに示すように、横レール部材２４は、太陽電池モジュール２の一端を固定する固定部２４ａを有し、太陽電池モジュール２を固定できる。横レール部材２４は、例えば、アルミニウム合金等の金属を押出成形したものを用いることができる。
　図４Ａおよび図４Ｂに示すように、連結用支持部材２５は、柱部材２２の上端部２２ｂの外周面２２ｆを覆う板状部２５ａを有している。この一対の板状部２５ａは、柱部材２２の上端部２２ｂの外周面２２ｆを挟みこむように配置される。これにより、連結用支持部材２５を柱部材２２上に載置することで、柱部材２２の一部に連結用支持部材２５を嵌め込むことができる。その結果、柱部材２２に対するレール部材２３の位置ずれが生じにくくなる。そのため、作業者は、部材を手で支えてボルト孔を合わせつつ、ボルトおよびナットで締める等の作業をしなくてもよくなる。これにより、施工性が向上する。
　さらに、連結用支持部材２５の対向する板状部２５ａと直交する側が開放されていることによって、柱部材２２が長い場合であっても、側方から連結用支持部材２５を差し込んだ後に、第１締結部材２７を締めることができる。これにより、作業性が向上する。
　また、図４および図５に示すように、予め連結用支持部材２５をレール部材２３の所定位置に第４締結部材２８で固定して、レール部材２３を柱部材２２の上に載置することによって、板状部２５ａを柱部材２２の上端部２２ｂに固定できる。これにより、第１締結部材２７を取り付ける前の段階で、レール部材２３が柱部材２２上から滑り落ちにくくなる。これにより、作業者は、一人でも安全に作業をすることができる。
　また、予め工場等で連結用支持部材２５およびレール部材２３を、第４締結部材２８で固定したものを設置現場に搬入することによって、工期を短縮できるとともに、組み立て精度を高めることができる。
　さらに、柱部材２２の第１孔部２２ｄは、第１フランジ部２２ｃに設けられている。これにより、第１締結部材２７を締め付けても、内壁２２ｅが圧縮力を支持することから、柱部材２２の中空断面を第１締結部材２７が潰しにくくなる。
　また、外側から第１締結部材２７が、対向する孔部２２ｄ間を挿通する様子を視認できることから、施工性がよく、完成後の検査も容易で短時間で行なうことができる。
　＜第２実施形態＞
　本実施形態では、前述の連結用支持部材２５の上面２５ｄに例えば複数の凸部２５ｆを有したものであって、これらの凸部２５ｆがレール部材２３の下面２３ａに設けられた複数の凹部２３ｂ内に配置されている。
　具体的には、図６に示すように、連結用支持部材２５は、レール部材２３の凹部２３ｂと相対する位置に、Ｚ軸方向へ突出した凸部２５ｆを有している。この凸部２５ｆは、例えば直方体状を成している。この凸部２５ｆのＸ軸方向の幅は、レール部材２３の凹部２３ｂのＸ軸方向の幅と略同じとしてよい。なお、凸部２５ｆは、直方体状の他に鉤状でもよい。このような形状であれば、負圧に対する強度が向上する。
　このように、凸部２５ｆを設けることによって、レール部材２３が連結用支持部材２５上で回動する方向の変形に対する強度を高めることができる。
　また、凸部２５ｆが、レール部材２３と連結用支持部材２５とを組み立てる際の案内部として機能させることができる。これにより、施工性がより向上する。
　また、連結用支持部材２５の上面に凹部または凹凸部を有している形態であってもよい。このような形態では、レール部材２３の下面に連結用支持部材２５の凹部または凹凸部に対応する凸部または凸凹部を設ければよい。
　＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明で用いる図７から図１２においては、太陽電池装置１の軒側に平行で設置面に対して平行な方向をＸ’軸方向とし、太陽電池装置１の軒側に垂直で設置面に対して平行な方向をＹ’軸方向とし、設置面に対して垂直な方向をＺ’軸方向とする。
　本実施形態では、連結用支持部材２５の板状部２５ａにおいて、柱部材２２の外周面と対向する面の裏面に第１嵌合部としての第１セレーション部２５ｇを有している。さらに、本実施形態において、第１締結部材２７は、第１セレーション部２５ｇに接する接触面に第１セレーション部２５ｇに嵌合する第２嵌合部として第２セレーション部２７ｂを有している。この第２セレーション部２７ｂは、第１セレーション部２５ｇに対して柱部材の長手方向（Ｚ’方向）において複数の位置で嵌合可能な構成となっている。
　具体的に、本実施形態では、図７Ａに示すように、連結用支持部材２５の板状部２５ａのＺ’方向に凹部および凸部が交互に配置された第１セレーション部２５ｇを有する。また、板状部２５ａは、図７Ｂに示すように、柱部材２２の長手方向（Ｚ’方向）に細長い長穴（第１長穴２５ｉ）が設けられている。
　また、第１長穴２５ｉに配置される第１締結部材２７は、第１座金部２７ａを有している。第１座金部２７ａには、連結用支持部材２５の第１セレーション部２５ｇに接する面に、第１セレーション部２５ｇに嵌合可能な第２セレーション部２７ｂが設けられている。このように、連結用支持部材２５の第１セレーション部２５ｇと第１座金部２７ａの第２セレーション部２７ｂとを嵌合させれば、通常のボルトおよびナットによる固定方法と比較して、第１締結部材２７の緩みによる位置ずれが低減される。また、本実施形態では、ボルト２７ｃおよびナット２７ｄを軽く手で締めるだけで角度を固定できることから施工性に優れている。
　また、本実施形態では、板状部２５ａの棟側に第１長穴２５ｉを設けているため、第１締結部材２７の第１座金部材２７ａをボルト２７ｃおよびナット２７ｄで第１長穴２５ｉの任意の位置で、連結用支持部材２５を柱部材２２に固定することができる。これにより、連結用支持部材２５の上面２５ｄの傾斜角を任意の角度に設定した上で固定できる。また、本実施形態では、孔部２５ｈおよび第１長穴２５ｉの２箇所で第１締結部材２７により固定されていることから、回転支点（ピン、ヒンジ）ではなく固定支点となっている。これにより、温度変化または荷重による撓み等でボルト２７ｃとナット２７ｄとの間に緩みが生じにくく、施工後の信頼性が高まる。なお、孔部２５ｈおよび第１長穴２５ｉは、図７Ａおよび図７Ｂに示された形状に限られるものではない。例えば、図８に示すように、丸孔と長穴の配置を入れ替えた形状（図８（ａ））であってもよい。また、孔部２５ｈも長穴状にしてもよい。
　本実施形態は、例えば、メガソーラーが設置される地域において利用するとよい。このような地域は、埋立地など不同沈下が生じやすい土地が多い。不同沈下とは、場所によって沈下量が異なる現象のことである。このような不同沈下によって施工中に基礎が大きく傾くと、ネジ孔の位置が合いにくくなる。このような場合には、基礎２１の設置からのやり直しが生じるおそれがある。
　本実施形態では、前述したように、連結用支持部材２５の上面２５ｄの傾斜角を任意の角度で強固に固定できるため、例えば、図９に示すように、レール部材２３を固定する前に基礎２１が同図中の矢印方向に倒れるように不同沈下が生じた場合であっても、第１長穴２５ｉを介して第１座金部材２７ａを任意の位置に固定して、連結用支持部材２５の角度を適宜調整することができる。これにより、連結用支持部材２５とレール部材２３の角度やネジ孔が合わなくて施工が中断するなどの不具合を低減し、施工性を向上させることができる。さらに、太陽電池モジュールの角度調整が可能となる。
　＜第４実施形態＞
　本実施形態では、図１０に示すように、設置面に設けられた基礎２１と柱部材２２との間に柱支持部材２９を設けている。また、本実施形態では、柱支持部材２９に柱部材２２を固定するための第２締結部材３０が設けられている。
　柱支持部材２９は、図１０に示すように、第１基礎２１ａ上に配置された底面部２９ｄを有している。また、柱支持部材２９は、柱部材２２の下端部における少なくとも一部の外周面を覆う壁部２９ａを有している。この壁部２９ａは、底面部２９ｄに接続されている。壁部２９ａは、Ｘ’方向の両端に柱部材２２の長手方向（Ｚ’方向）に設けられた細長い長穴（第２長穴２９ｃ）を有している。この第２長穴２９ｃは、少なくとも２箇所に設けられ、その長手方向が平行になるように配置される。また、柱部材２２の下部側の位置に、第２締結部材が挿入される第２孔部２２ｈが設けられている。
　本実施形態では、例えば、図１１に示すように、第１基礎２１ａが、設置面Ｐに対して斜めに不同沈下した場合であっても、第２締結部材３０の固定位置を調整することで、柱部材２２の傾きを補正できる。これにより、柱部材２２を垂直に立てることができるため、複数の柱部材２２を立てたときに柱部材２２ごとに高さや傾斜が異なるため施工が中断するなどの不具合を低減し、施工性を向上させることができる。さらに、柱支持部材２９は、太陽電池モジュールの高さや角度の調整に用いることもできる。
　また、本実施形態において、柱支持部材２９は、柱部材２２の外周面と対向する面の裏面に第３嵌合部としての第３セレーション部２９ｂを有している。一方、第２固定部材３０は、図１０に示すように、第２座金部３０ａを有している。第２座金部３０ａは、第３セレーション部２９ｂに接する接触面に第３セレーション部２９ｂに嵌合する第４嵌合部として第４セレーション部３０ｂを有している。この第４セレーション部３０ｂは、第３セレーション部２９ｂに対して柱部材の長手方向（Ｚ’方向）において複数の位置で嵌合可能な構成となっている。
　このように、柱支持部材２９の第３セレーション部２９ｂと第２座金部３０ａの第４セレーション部３０ｂとを嵌合させれば、通常のボルトおよびナットによる固定方法と比較して、第２締結部材３０の緩みによる位置ずれが低減される。また、このような嵌合構造であれば、ボルト３０ｃおよびナット３０ｄを軽く手で締めるだけで角度を固定できることから施工性に優れている。
　また、本実施形態では、２箇所の第２長穴２９ｃにおいて第２締結部材３０によって固定されていることから、回転支点（ピン、ヒンジ）ではなく固定支点となっている。これにより、温度変化または荷重による撓み等でボルト３０ｃとナット３０ｄとの間に緩みが生じにくく、施工後の信頼性が高まる。
　なお、本実施形態は、柱支持部材２９が基礎２１上に接して配置されたものに限られない。例えば、柱支持部材２９と基礎２１との間に、柱支持部材２９の位置をさらに高くするために、別の部材を設けてもよい。
　＜第５実施形態＞
　本実施形態では、図１２乃至図１４に示すように、柱部材が太陽電池モジュール２側に位置する第１柱部材２２と、設置面Ｐ側に位置する第２柱部材３１とを有している。本実施形態では、図１２に示すように、設置面Ｐに設けられた第１基礎２１ａと柱支持部材２９との間に第２柱部材３１および柱連結部材３２が配置されている。そのため、本実施形態において、柱支持部材２９は、第１柱部材２２の下側を支持している。また、本実施形態では、第２柱部材３１に柱連結部材３２を固定するための第３締結部材３３が設けられている。
　柱連結部材３２は、図１３（ａ）に示すように、上板部３２ａと、上板部３２ａから下方に向けて配置された２つの側板部３２ｂとを有する。この一対の側板部３２ｂは、第２柱部材３１の一部を覆うように設けられている。また、この一対の側板部３２ｂは、第２柱部材３１を挟むように並設されても良い。また、側板部３２ｂには、第２柱部材３１の長手方向に細長い長穴３２ｃ（第３長穴）が設けられている。この長穴３２ｃの直線部の内周面に、例えば、鋸歯状の凹凸部からなる第５嵌合部３２ｃ１（第５セレーション部）が設けられている。
　また、第３締結部材３３は、第３座金部材３３ａ、ボルト３３ｂ、ナット３３ｃおよび角座金３３ｄを有している。第３座金部材３３ａは、主面部３３ａ１および側面側に鋸歯状の凹凸部からなる第６嵌合部３３ａ２（第６セレーション部）を有している。また、第３座金部材３３ａは、主面３３ａ１の両端に設けられたストッパー部３３ａ３および主面３３ａ１に設けられた丸穴３３ａ４を有する。ストッパー部３３ａ３は、柱連結部材３２の長穴３２ｃの幅よりも大きくなるように形成されている。
　ここで、柱連結部材３２の第５嵌合部３２ｃ１は、第３締結部材３３の第３座金部材３３ａの第６嵌合部３３ａ２と嵌合する。本実施形態では、第５嵌合部３２ｃ１および第６嵌合部３３ａ２に設けられた複数の凹凸からなる鋸歯状の部分（セレーション）で嵌合する。このとき、第３締結部材３３の丸穴３３ａ４の位置で第３座金部材３３ａを第２柱部材３１に対して固定すればよい。そして、この丸穴３３ａ４を介して、ボルト３３ｂおよびナット３３ｃで第２柱部材３１と固定することよって、柱連結部材３２を任意の傾きおよび高さで第２柱部材３１上に固定することができる。
　また、上述した嵌合による固定方法であれば、通常のボルトおよびナットによる摩擦力を利用した締結による固定方法よりも、ボルト３３ｂの緩みによる位置ずれが低減される。また、このような嵌合構造であれば、ボルト３３ｂおよびナット３３ｃを軽く手で締めるだけで位置を固定できる。これにより、施工性が向上する。
　本実施形態では、例えば、図１４に示すように、第１基礎２１ａが、設置面Ｐに対して斜めに不同沈下した場合であっても、第３締結部材３３の固定位置を調整することで、柱部材２２の傾きを補正できる。また、第１基礎２１ａが、設置面Ｐに対して垂直に沈下した場合であっても、柱部材２２の高さを調整することができる。これにより、柱部材２２を略垂直方向に維持しやすくなるため、複数の柱部材２２を設けた際に、柱部材２２ごとに高さまたは傾斜角度が異なることによる施工時の不都合が発生しにくくなる。その結果、施工性が向上する。
　また、本実施形態では、柱連結部材３２を第２柱部材３１に固定できるようにしているが、第１柱部材２２に固定できるようにしてもよい。このとき、柱連結部材３２は、第１柱部材２２の一部を覆うように側板部３２ｂが設けられている。上述したように、側板部３２ｂに設けられた長穴３２ｃ（第３長穴）、この長穴３２ｃの直線部の内周面に設けられた第５嵌合部３２ｃ１および第３締結部材３３等を用いて、第１柱部材２２の高さ調整が可能となる。このような形態の場合には、柱連結部材３２が柱支持部材２９としての機能も担う。なお、柱連結部材３２は、第１柱部材２２および第２柱部材３１の両方の一部を覆うような側板部３２ｂを設けることによって、第１柱部材２２および第２柱部材３１のそれぞれで高さ調整ができるような機構としてもよい。
　なお、本発明は前述した実施形態に限定されない。前述した第３および第５実施形態の第１乃至第６嵌合部は、凹凸状のセレーション構造の形態で示されているが、例えば、孔部と突起部のような嵌合構造であってもよい。
　また、柱部材２２は、図１５に示すように、第１フランジ部２２ｃおよび第２フランジ部２２ｇを有する略格子状の断面形状としてもよい。このとき、柱部材の下端部２２ａにおいて、第１フランジ部２２ｃの一部が切欠かれている。また、柱部材の上端部２２ｂにおいて、第２フランジ部２２ｇの一部を切り欠くような構造とすればよい。これにより、柱部材２２の剛性が高まる。なお、このような形状は、上述した第１柱部材２２および第２柱部材３１に適用してもよい。
　また、第３実施形態に示したようなＹ’－Ｚ’平面方向への傾斜を調整できる連結用支持部材２５と、第４実施形態に示したようなＸ’－Ｚ’平面方向への傾斜を調整できる柱支持部材２９を組み合わせてもよい。これにより、第１基礎２１ａが様々な角度で不同沈下した場合であっても、柱部材２２の角度または高さを調整しやすい。これにより、施工性がさらに向上する。
　１：太陽電池装置
　２：太陽電池モジュール
　３：架台
１１：透光性基板
１２：太陽電池素子
１３：充填材
１４：裏面保護部材
１５：太陽電池パネル
　１５ａ：受光面
　１５ｂ：非受光面
１６：フレーム
２１：基礎
　２１ａ：第１基礎
　２１ｂ：第２基礎
２２：柱部材
　２２ａ：下端部
　２２ｂ：上端部
　２２ｃ：第１フランジ部
　２２ｄ：第１孔部
　２２ｅ：内壁

　２２ｆ：外周面
　２２ｇ：第２フランジ部
　２２ｈ：第２孔部
２３：レール部材
　２３ａ：下面
　２３ｂ：凹部
２４：横レール部材
　２４ａ：固定部
２５：連結用支持部材
　２５ａ：板状部
　２５ｂ：孔部
　２５ｃ：突出部
　２５ｄ：上面
　２５ｅ：孔部
　２５ｆ：凸部
　２５ｇ：第１セレーション部
　２５ｈ：孔部
　２５ｉ：長穴（第１長穴）
２６：固定部材
　２６ａ：孔部
２７：第１締結部材
　２７ａ：第１座金部材
　２７ｂ：第２セレーション部
　２７ｃ：ボルト
　２７ｄ：ナット
２８：第４締結部材
２９：柱支持部材
　２９ａ：壁部
　２９ｂ：第３セレーション部
　２９ｃ：長穴（第２長穴）
　２９ｄ：底面部
３０：第２締結部材
　３０ａ：第２座金部材
　３０ｂ：第４セレーション部
　３０ｃ：ボルト
　３０ｄ：ナット
３１：第２柱部材
３２：柱連結部材
　３２ａ：上板部
　３２ｂ：側板部
　３２ｃ：長穴（第３長穴）
　３２ｃ１：第５嵌合部（第５セレーション部）
３３：第３締結部材
　３３ａ：第３座金部材
　　３３ａ１：主面部
　　３３ａ２：第６嵌合部（第６セレーション部）
　　３３ａ３：ストッパー部
　　３３ａ４：丸穴
　３３ｂ：ボルト
　３３ｃ：ナット
　３３ｄ：角座金
３４：アンカーボルト
Ｐ　：設置面
Ｑ　：不同沈下

Claims (15)

  1. 　設置面に立てられる柱部材と、該柱部材の上端部に設けられる連結用支持部材と、該連結用支持部材に支持されるレール部材と、該レール部材に配置される太陽電池モジュールとを備えた太陽電池装置であって、
    前記連結用支持部材は、前記柱部材の前記上端部における少なくとも一部の外周面を覆う下部を有している、太陽電池装置。
  2. 　前記連結用支持部材の前記下部は対向する２つの板状部を有しており、これら板状部のそれぞれが対向している内側に、前記柱部材の前記上端部における少なくとも一部の外周面が位置している、請求項１に記載の太陽電池装置。
  3. 　２つの前記板状部は、少なくとも一方の内側面から張り出した突出部を有しており、これら突出部の下面が前記柱部材の前記上端面に接触している、請求項２に記載の太陽電池装置。
  4. 　前記柱部材は、長手方向に管状部を有している、請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池装置。
  5. 　前記柱部材は、長手方向に直交する断面における断面形状がＩ型、Ｔ型またはＨ型である、請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池装置。
  6. 　前記連結用支持部材は、上面部および該上面部に設けられた凸部または凹部を有しており、
    前記レール部材は、下面部および該下面部に前記連結用支持部材の前記凸部に対応する凹部または前記凹部に対応する凸部を有している、請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池装置。
  7. 　前記連結用支持部材を前記柱部材に固定する第１締結部材をさらに備え、
    該第１締結部材は、２つの前記板状部の少なくとも一方において前記柱部材の長手方向に沿って設けられた第１長穴および前記柱部材の上端部に設けられた第１孔部に挿入されて前記連結用支持部材を前記柱部材に固定する、請求項２または３に記載の太陽電池装置。
  8. 　前記板状部は、前記柱部材の外周面に対向する面の裏面に第１嵌合部を有し、
    前記第１締結部材は、前記第１嵌合部に接する接触面を有し、該接触面に前記第１嵌合部と嵌合する第２嵌合部を有している、請求項７に記載の太陽電池装置。
  9. 　前記第１嵌合部は、第１セレーション部であり、
    前記第２嵌合部は、前記第１セレーション部に対して前記柱部材の長手方向において複数の位置で嵌合可能な第２セレーション部である、請求項８記載の太陽電池装置。
  10. 　前記設置面に設けられた基礎と前記柱部材との間に位置する柱支持部材および該柱支持部材に前記柱部材を固定する第２締結部材をさらに備え、
    前記柱支持部材は、前記基礎上に配置された底面部および該底面部に接続されて前記柱部材の下端部における少なくとも一部の外周面を覆う壁部を有し、
    前記第２締結部材は、前記壁部において前記柱部材の長手方向に沿って設けられた第２長穴および前記柱部材の下端部に設けられた第２孔部に挿入されて前記柱部材を前記柱支持部材に固定する、請求項１乃至９のいずれかに記載の太陽電池装置。
  11. 　前記柱支持部材は、前記柱部材の外周面と対向する面の裏面に第３嵌合部を有し、
    前記第２締結部材は、前記第３嵌合部と接する接触面を有し、該接触面に前記第３嵌合部と嵌合する第４嵌合部を有している、請求項１０に記載の太陽電池装置。
  12. 　前記第３嵌合部は、第３セレーション部であり、
    前記第４嵌合部は、前記第３セレーション部に対して前記柱部材の長手方向において複数の位置で嵌合可能な第４セレーション部である、請求項１１に記載の太陽電池装置。
  13. 　前記柱部材は、前記太陽電池モジュール側に位置する第１柱部材および前記設置面側に位置する第２柱部材を有し、
    前記第１柱部材および前記第２柱部材の間に位置する柱連結部材と、該柱連結部材を前記第１柱部材および前記第２柱部材の少なくとも一方に固定する第３締結部材とをさらに備え、
    前記柱連結部材は、第１柱部材および前記第２柱部材の少なくとも一方の一部を覆う側板部を有しており、
    前記第３締結部材は、前記側板部において第１柱部材および前記第２柱部材の少なくとも一方の長手方向に沿って設けられた第３長穴に挿入されて前記柱連結部材を第１柱部材および前記第２柱部材の少なくとも一方に固定する、請求項１乃至９のいずれかに記載の太陽電池装置。
  14. 　前記側板部は、前記第３長穴の内周面に第５嵌合部を有し、
    前記第３締結部材は、前記第５嵌合部と接する接触面を有し、該接触面に前記第５嵌合部と嵌合する第６嵌合部を有している、請求項１３に記載の太陽電池装置。
  15. 　前記第５嵌合部は、第５セレーション部であり、
    前記第６嵌合部は、前記第５セレーション部に対して前記柱部材の長手方向において複数の位置で嵌合可能な第６セレーション部である、請求項１４に記載の太陽電池装置。
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