WO2015068538A1 - 太陽電池システム及び太陽電池モジュール - Google Patents

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和生 太田
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell system and a solar cell module.
  • a double-sided light-receiving solar cell module is known (Patent Document 1).
  • the solar cell module may be installed inclined with respect to a horizontal plane, with one end arranged upward and the other end arranged downward.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell system and a solar cell module that can re-enter a larger amount of light transmitted through the solar cell module from the light receiving surface side to the back surface side of the solar cell module.
  • the solar cell module is inclined with respect to a horizontal plane by disposing one end of the double-sided light receiving solar cell module mainly on the upper side where light enters and the other end on the lower side.
  • a solar cell system comprising: a solar cell panel having a solar cell arrangement region in which a plurality of solar cells are arranged; and a frame surrounding the outside of the solar cell panel; The first interval between the frame and the solar cell arrangement region at the other end is wider than the second interval between the frame and the solar cell arrangement region at one end of the solar cell module.
  • the solar cell array region is formed in
  • the solar cell module of the present invention includes a solar cell panel having a solar cell arrangement region in which a plurality of solar cells are arranged, and a frame surrounding the outside of the solar cell panel, and the frame at the other end of the solar cell module;
  • the solar cell arrangement region is such that a first interval between the solar cell arrangement region is wider than a second interval between the frame and the solar cell arrangement region at one end of the solar cell module.
  • the direction connecting the one end and the other end is a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the solar cells in the solar cell string in the solar cell arrangement region.
  • more light transmitted through the solar cell module from the light receiving surface side can be re-incident on the back surface side of the solar cell module.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing the solar cell system of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the solar cell module used in the solar cell system of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing the solar cell system of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing the solar cell system of the first embodiment.
  • the solar cell system 1 according to the present embodiment is arranged such that one end 11 of a double-sided light-receiving solar cell module 10 is mainly disposed above light and the other end 12 is disposed below.
  • the battery module 10 is installed to be inclined with respect to the horizontal installation surface 2. Specifically, the solar cell module 10 is installed so that the angle formed with respect to the horizontal plane is about 10 ° to 45 °.
  • the other end 12 of the solar cell module 10 is installed so that the height from the installation surface 2 is about 30 to 150 cm.
  • the solar cell module 10 is installed on the installation surface 2 by supporting the one end 11 and the other end 12 by a support member (not shown).
  • FIG. 2 is a plan view showing a solar cell module used in the solar cell system of the first embodiment.
  • the solar cell module 10 includes a solar cell panel 20 having a solar cell arrangement region S in which a plurality of solar cells 21 are arranged, frames 13, 14, 15 surrounding the outside of the solar cell panel 20, and 16.
  • the frame 13 is located at one end 11 and the frame 14 is located at the other end 12.
  • solar cell strings 22 are formed by electrically connecting adjacent solar cells 21 with a wiring material (not shown).
  • the solar cell strings 22 arranged in the y direction are electrically connected to each other through a crossover wiring (not shown).
  • a terminal box 17 is provided between the frame 15 and the solar cell arrangement region S.
  • the terminal box 17 may be provided between the other end 12 of the solar cell module 10, that is, between the frame other than the lower frame 14 and the solar cell arrangement region S.
  • Output wiring (not shown) from the solar cell string 22 is connected to an external connection cable (not shown) in the terminal box 17.
  • the direction (y direction) connecting one end 11 and the other end 12 of the solar cell module 10 is the same as the arrangement direction (x direction) of the solar cells 21 in the solar cell string 22 in the solar cell arrangement region S. It is a substantially vertical direction.
  • the solar cell panel 20 includes a light receiving surface side transparent protective member 23 and a back surface side transparent protective member 24.
  • the solar cell 21 is disposed between the light receiving surface side transparent protective member 23 and the back surface side transparent protective member 24, and is sealed by the filler layer 25.
  • a transparent substrate such as a glass plate, an acrylic plate, or a polycarbonate plate is used.
  • a glass plate, an acrylic plate, a polycarbonate plate, a transparent resin sheet, a transparent resin film, or the like is used.
  • the filler layer 25 can be composed of a crosslinkable resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or a non-crosslinkable resin such as polyolefin.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • the first distance D ⁇ b> 1 between the frame 14 at the other end 12 of the solar cell module 10 and the solar cell arrangement region S is equal to the frame 13 at the one end 11 of the solar cell module 10.
  • the solar cell array region S is formed so as to be wider than the second distance D2 between the solar cell array region S and the solar cell array region S.
  • the first distance D1 is preferably 3 times or more, more preferably 7 times or more of the second distance D2.
  • interval D1 is shorter than the length of 1 side of the solar cell 21.
  • the second distance D2 is preferably about 1/8 to 1/16 of the length of one side of the solar cell 21.
  • the first interval D1 is formed to be wider than the second interval D2. Therefore, like the light A shown in FIG. 1, the light is incident mainly from the light receiving surface side where the light is incident, is transmitted through the first distance D1 and is reflected by the installation surface 2, and reappears on the back surface side of the solar cell module 10. Incident light increases.
  • the solar cell module 10 includes a reinforcing portion 14 a extending in a direction substantially perpendicular to the solar cell panel 20 from the frame 14 toward the installation surface 2, and the solar cell panel 20 from the frame 13 toward the installation surface 2. And a reinforcing portion 13a extending in a substantially vertical direction. Since the reinforcing portion 14a is provided, the light transmitted through the first interval D1 can be reflected by the reinforcing portion 14a and re-entered on the back surface side of the solar cell module 10 as the light B shown in FIG. it can. From the viewpoint of increasing the reflectance, the surface of the reinforcing portion 14a is preferably silver or white.
  • the frame 14 and the reinforcing portion 14a, and the frame 13 and the reinforcing portion 13a are integrally formed.
  • the frame 15 and the frame 16 are also formed with reinforcing portions.
  • the frames 13 to 16 and their reinforcing portions can be formed of, for example, a metal such as stainless steel and aluminum, a resin, or the like. When formed from a resin or the like, it is preferable to apply a coating or the like so that the surface is silver or white as described above.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing the solar cell system of the second embodiment.
  • the solar cell module 10 includes a flange portion 14b extending from the reinforcing portion 14a to the center of the solar cell panel 20 in a direction substantially parallel to the solar cell panel 20, and a reinforcing portion 13a being substantially parallel to the solar cell panel 20. And a flange portion 13b extending toward the center of the solar cell panel 20 in the direction.
  • the reinforcing portion 14a and the flange portion 14b can be about 10 mm to 30 mm, and the reinforcing portion 14a and the flange portion 14b may be used to be installed on the installation surface 2 with a support member.
  • the reinforcing portion 14a and the flange portion 14b may be used to be installed on the installation surface 2 with a support member.
  • 1st Embodiment it is the same as that of 1st Embodiment.
  • the light transmitted through the first interval D1 can be reflected by the flange portion 14b and re-entered on the back surface side of the solar cell module 10.
  • the surface of the flange portion 14b is preferably silver or white.
  • the flange portions 13b and 14b may be formed integrally with the reinforcing portions 13a and 14a, or may be formed by attaching separate members.
  • the flange parts 13b and 14b can be formed from metals, such as stainless steel and aluminum, resin, etc., for example. When formed from a resin or the like, it is preferable to apply a coating or the like so that the surface is silver or white as described above.
  • the first interval D1 is widened, and the light transmitted through the widened first interval D1 is incident again on the back surface side of the solar cell module 10 to be a double-sided light receiving type.
  • the power generation amount of the solar cell module 10 can be increased.
  • the frames 13, 14, 15, and 16 are attached to the outside of the solar cell panel 20, and the solar cell module 10 is fixed, and then installed on the installation surface 2 by a support member.
  • a support member not limited to this.

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Abstract

　受光面側から太陽電池モジュールを透過した光を、太陽電池モジュールの裏面側により多く再入射させることができる太陽電池システム及び太陽電池モジュールを提供する。　両面受光型の太陽電池モジュール１０の一方端１１を主として光が入射する上方に、他方端１２を下方に配置することにより、太陽電池モジュール１０を水平面に対して傾斜して設置する太陽電池システム１であって、太陽電池モジュール１０が、複数の太陽電池２１を配列した太陽電池配列領域Ｓを有する太陽電池パネル２０と、太陽電池パネル２０の外側を囲むフレーム１３～１６とを備え、太陽電池モジュール１０の他方端１２におけるフレーム１４と太陽電池配列領域Ｓとの間の第１の間隔Ｄ１が、太陽電池モジュール１０の一方端１１におけるフレーム１３と太陽電池配列領域Ｓとの間の第２の間隔Ｄ２よりも広くなるように太陽電池配列領域Ｓが形成されている。

Description

太陽電池システム及び太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池システム及び太陽電池モジュールに関する。
　両面受光型の太陽電池モジュールが知られている（特許文献１）。このような両面受光型の太陽電池モジュールを用いた太陽電池システムでは、一方端を上方に、他方端を下方に配置して、水平面に対して太陽電池モジュールを傾斜して設置する場合がある。
特開２００７－８１０３４号公報
　上記の太陽電池システムでは、太陽電池モジュールの裏面側にも、より多くの光を入射させることが重要である。
　本発明の目的は、受光面側から太陽電池モジュールを透過した光を、太陽電池モジュールの裏面側により多く再入射させることができる太陽電池システム及び太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明の太陽電池システムは、両面受光型の太陽電池モジュールの一方端を主として光が入射する上方に、他方端を下方に配置することにより、前記太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置する太陽電池システムであって、前記太陽電池モジュールが、複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されている。
　本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されており、前記一方端と前記他方端とを結ぶ方向が、前記太陽電池配列領域における太陽電池ストリング内の前記太陽電池の配列方向と略垂直な方向である。
　本発明によれば、受光面側から太陽電池モジュールを透過した光を、太陽電池モジュールの裏面側により多く再入射させることができる。
図１は、第１の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。 図２は、第１の実施形態の太陽電池システムに用いられる太陽電池モジュールを示す平面図である。 図３は、第２の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。
　以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。図１に示すように、本実施形態の太陽電池システム１は、両面受光型の太陽電池モジュール１０の一方端１１を主として光が入射する上方に、他方端１２を下方に配置することにより、太陽電池モジュール１０を水平な設置面２に対して傾斜して設置されている。具体的には、水平面に対してなす角が１０°～４５°程度となるようにして太陽電池モジュール１０が設置される。また、太陽電池モジュール１０の他方端１２は、設置面２からの高さが３０～１５０ｃｍ程度の高さとなるように設置されている。なお、太陽電池モジュール１０は、図示省略する支持部材によって、一方端１１及び他方端１２をそれぞれ支持することにより設置面２上に設置されている。
　図２は、第１の実施形態の太陽電池システムに用いられる太陽電池モジュールを示す平面図である。図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池２１を配列した太陽電池配列領域Ｓを有する太陽電池パネル２０と、太陽電池パネル２０の外側を囲むフレーム１３、１４、１５、及び１６とを備えている。図１に示すように、フレーム１３が一方端１１に位置し、フレーム１４が他方端１２に位置する。ｘ方向に配列した太陽電池２１は、隣接する太陽電池２１間を配線材（図示省略）で電気的に接続することにより、太陽電池ストリング２２が形成されている。ｙ方向に配列した太陽電池ストリング２２は、渡り配線（図示省略）で互いに電気的に接続されている。
　フレーム１５と太陽電池配列領域Ｓとの間には、端子ボックス１７が設けられている。なお、端子ボックス１７は、太陽電池モジュール１０の他方端１２、つまり下方側のフレーム１４以外のフレームと太陽電池配列領域Ｓとの間に設ければよい。太陽電池ストリング２２からの出力配線（図示省略）は、端子ボックス１７において、外部接続用ケーブル（図示省略）に接続される。
　本実施形態において、太陽電池モジュール１０の一方端１１と他方端１２とを結ぶ方向（ｙ方向）は、太陽電池配列領域Ｓにおける太陽電池ストリング２２内の太陽電池２１の配列方向（ｘ方向）と略垂直な方向である。
　図１に示すように、太陽電池パネル２０は、受光面側透明保護部材２３と、裏面側透明保護部材２４とを備えている。太陽電池２１は、受光面側透明保護部材２３と、裏面側透明保護部材２４との間に配置されており、充填材層２５により封止されている。受光面側透明保護部材２３としては、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板などの透明基材が用いられる。裏面側透明保護部材２４としては、ガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板、透明樹脂シート、透明樹脂フィルムなどが用いられる。充填材層２５は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂などから構成することができる。
　図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１０の他方端１２におけるフレーム１４と太陽電池配列領域Ｓとの間の第１の間隔Ｄ１は、太陽電池モジュール１０の一方端１１におけるフレーム１３と太陽電池配列領域Ｓとの間の第２の間隔Ｄ２よりも広くなるように太陽電池配列領域Ｓが形成されている。第１の間隔Ｄ１は、第２の間隔Ｄ２の３倍以上であることが好ましく、さらには７倍以上であることが好ましい。また、第１の間隔Ｄ１は、太陽電池２１の１辺の長さよりも短いことが好ましい。第２の間隔Ｄ２は、太陽電池２１の１辺の長さの８分の１～１６分の１程度であることが好ましい。
　本実施形態では、第１の間隔Ｄ１が第２の間隔Ｄ２より広くなるように形成されている。このため、図１に示す光Ａのように、主として光が入射する受光面側から入射し、第１の間隔Ｄ１を透過して設置面２で反射され、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射する光が多くなる。
　本実施形態において、太陽電池モジュール１０は、フレーム１４から設置面２に向かって太陽電池パネル２０と略垂直な方向に延びる補強部１４ａと、フレーム１３から設置面２に向かって太陽電池パネル２０と略垂直な方向に延びる補強部１３ａとを備えている。補強部１４ａを備えているので、図１に示す光Ｂのように、第１の間隔Ｄ１を透過した光を、補強部１４ａで反射し、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させることができる。反射率を高くする観点から、補強部１４ａの表面は、銀色または白色であることが好ましい。
　本実施形態において、フレーム１４と補強部１４ａ及びフレーム１３と補強部１３ａは、一体的に形成されている。なお、本実施形態では、フレーム１５及びフレーム１６にも、補強部が形成されている。フレーム１３～１６及びそれらの補強部は、例えば、ステンレス及びアルミニウムなどの金属や、樹脂などから形成することができる。樹脂等から形成する場合、上述のように表面が銀色または白色となるように塗装等を施すことが好ましい。
　（第２の実施形態）
　図３は、第２の実施形態の太陽電池システムを示す模式的側面図である。本実施形態では、太陽電池モジュール１０が、補強部１４ａから太陽電池パネル２０と略平行な方向に太陽電池パネル２０の中央へ延びるフランジ部１４ｂと、補強部１３ａから太陽電池パネル２０と略平行な方向に太陽電池パネル２０の中央へ延びるフランジ部１３ｂとを備えている。補強部１４ａ及びフランジ部１４ｂは、１０ｍｍ～３０ｍｍ程度とすることができ、補強部１４ａ及びフランジ部１４ｂを用いて、支持部材で設置面２上に設置する構成としてもよい。その他の構成については、第１の実施形態と同様である。
　本実施形態では、図３に示す光Ｃのように、第１の間隔Ｄ１を透過した光を、フランジ部１４ｂで反射し、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させることができる。反射率を高くする観点から、フランジ部１４ｂの表面は、銀色または白色であることが好ましい。
　フランジ部１３ｂ及び１４ｂは、補強部１３ａ及び１４ａと一体的に形成してもよいし、別体のものを取り付けて形成してもよい。フランジ部１３ｂ及び１４ｂは、例えば、ステンレス及びアルミニウムなどの金属や、樹脂などから形成することができる。樹脂等から形成する場合、上述のように表面が銀色または白色となるように塗装等を施すことが好ましい。
　以上のように、上記各実施形態では、第１の間隔Ｄ１を広くし、広くした第１の間隔Ｄ１を透過した光を、太陽電池モジュール１０の裏面側に再入射させて、両面受光型の太陽電池モジュール１０の発電量を高めることができる。
　なお、上記各実施形態では、太陽電池パネル２０の外側にフレーム１３、１４、１５、及び１６と取り付け、太陽電池モジュール１０を固定した後に、支持部材によって設置面２上に設置した構成としたが、これに限られない。例えば、太陽電池パネル２０を支持部材となるフレームによって設置面２上に設置する構成としてもよい。この他、本願発明と同一の範囲において、適宜変更可能である。
１…太陽電池システム
２…設置面
１０…太陽電池モジュール
１１…一方端
１２…他方端
１３～１６…フレーム
１３ａ，１４ａ…補強部
１３ｂ，１４ｂ…フランジ部
１７…端子ボックス
２０…太陽電池パネル
２１…太陽電池
２２…太陽電池ストリング
２３…受光面側透明保護部材
２４…裏面側透明保護部材
２５…充填材層

Claims (6)

  1. 　両面受光型の太陽電池モジュールの一方端を主として光が入射する上方に、他方端を下方に配置することにより、前記太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置する太陽電池システムであって、
    　前記太陽電池モジュールが、
    　複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、
    　前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、
    　前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されている、太陽電池システム。
  2. 　前記太陽電池モジュールが、前記フレームから水平面に向かって前記太陽電池パネルと略垂直な方向に延びる補強部をさらに備える、請求項１に記載の太陽電池システム。
  3. 　前記太陽電池モジュールが、前記補強部から前記太陽電池パネルと略平行な方向に前記太陽電池パネルの中央へ延びるフランジ部をさらに備える、請求項２に記載の太陽電池システム。
  4. 　前記補強部または前記フランジ部の少なくとも一方の表面が、銀色または白色である、請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池システム。
  5. 　前記一方端と前記他方端とを結ぶ方向が、前記太陽電池配列領域における太陽電池ストリング内の前記太陽電池の配列方向と略垂直な方向である、請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池システム。
  6. 　複数の太陽電池を配列した太陽電池配列領域を有する太陽電池パネルと、
    　前記太陽電池パネルの外側を囲むフレームとを備え、
    　前記太陽電池モジュールの他方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第１の間隔が、前記太陽電池モジュールの一方端における前記フレームと前記太陽電池配列領域との間の第２の間隔よりも広くなるように前記太陽電池配列領域が形成されており、前記一方端と前記他方端とを結ぶ方向が、前記太陽電池配列領域における太陽電池ストリング内の前記太陽電池の配列方向と略垂直な方向である、太陽電池モジュール。
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