WO2017199890A1 - パネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置 - Google Patents

パネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置 Download PDF

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WO2017199890A1
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WO
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power generation
generation module
row
column
panel
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PCT/JP2017/018103
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祐紀 林
清茂 児島
吉田　昌義
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日本ゼオン株式会社
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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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—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
    • 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • 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
    • H02S30/20—Collapsible or foldable PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a panel connection body, a power generation module connection body, a photoelectric conversion module connection body, and a power generation apparatus.
  • Patent Document 1 includes a plurality of solar cells (photoelectric conversion modules) arranged at predetermined intervals and a flexible conductive member (connecting portion) that connects electrodes of the solar cells. And the sheet-like solar cell (photoelectric conversion module coupling body) formed on both sides by the sheet-like transparent film member which has a stretching property is disclosed. According to such a photoelectric conversion module coupling body, at the time of use, the photoelectric conversion module coupling body can be expanded, and the electric power generated from the photoelectric conversion module can be taken out and used by an external device. Further, when not in use, the sheet-like solar cell can be folded and stored and transported easily.
  • Patent Document 2 discloses a foldable board (panel coupling body) configured to sequentially increase or decrease the width of a gusset corresponding to a fold that runs in the lateral direction. According to such a panel coupling body, even if it has some thickness, it can be conveniently stored and transported in the folded state.
  • the photoelectric conversion module assembly disclosed in Patent Document 1 can be folded and stored when not in use, but it is only assumed to be folded in one direction (row direction). There was room for improvement in sex.
  • the panel coupling body disclosed by patent document 2 has prescribed
  • An object of the present invention is to provide a panel connection body, a power generation module connection body, a photoelectric conversion module connection body, and a power generation apparatus that can solve the above-described problems and can improve storage performance in a folded state. is there.
  • An object of the present invention is to advantageously solve the above-described problem, and the panel connector of the present invention includes a plurality of m rows and n columns (m ⁇ 2 and n ⁇ 2) arranged in a matrix. A thin panel and a connecting portion that connects the thin panel in a row direction and a column direction are provided.
  • the panel connector is a panel connector that can be folded between the adjacent thin panels.
  • the coupling portion further includes a through region penetrating in the vertical direction at a position where the adjacent thin panel is folded in the row direction and the column direction to be an intersection of the folds. It is preferable. By adopting such a configuration, the connecting portion is unlikely to become an obstacle in the storage state, so that the connection portion can be folded more smoothly, and the storage performance in the folded state can be further improved.
  • the length of the connecting portion between the thin panels adjacent in the row direction at the x-th row is C x , C 1 ⁇ 2L and C x
  • the first column satisfying the relationship of ⁇ C x ⁇ 1 + 2L and the second column satisfying the relationship of C m ⁇ 2L and C x ⁇ C x + 1 + 2L are alternately included in the row direction.
  • the panel coupling body of this invention WHEREIN: As for the said connection part, the 1st row is the said 1st row and the 1st column is the said 2nd column, or the 1st row is the said 2nd. And the first column is preferably the first column.
  • the electric power generation module coupling body of this invention is the said panel coupling body,
  • the said thin panel is a power generation module,
  • the said connection part is A conductor for electrically connecting the power generation module is included.
  • the connecting portion further includes a conductor layer and a protective layer that are disposed along the lower end and are stacked in the vertical direction, and the protective layer has a lower end than the conductor layer. It is preferable to arrange on the side.
  • the photoelectric conversion module coupling body of this invention is the said power generation module coupling body,
  • the said power generation module is a photoelectric conversion module.
  • the electric power generating apparatus of this invention is the said electric power generation module coupling body, The main body electrically connected with the said electric power generation module coupling body, It is characterized by providing. By setting it as such a structure, the effect similar to the above can be acquired also in an electric power generating apparatus.
  • a panel connection body a power generation module connection body, a photoelectric conversion module connection body, and a power generation device that can improve storage performance in a folded state.
  • FIG. 2 is a perspective view of the power generation module connector shown in FIG. 1 in a developed state. It is the (a) top view and (b) front view in the unfolded state of the power generation module coupling body shown in FIG. It is a figure which expands and shows a part of sectional drawing in the expansion
  • the vertical direction means a direction perpendicular to the paper surface of the top view of the power generation module assembly shown in FIG. 3 (a), the upper direction is the front direction of the paper surface in the same figure, and the lower direction is the opposite.
  • Each direction shall mean.
  • the front side means the side facing upward in the unfolded state of the power generation module connector, and the back side means the opposite side.
  • the row direction means the right direction in the top view of the power generation module connector as shown in FIG. 3A
  • the column direction means the down direction in the top view.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generator 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the power generation device 1 includes a power generation module coupling body 10 and a main body 20.
  • the power generation device 1 can receive power supply from the commercial power source via the AC adapter 30.
  • the AC adapter 30 includes an outlet 31 and an AC / DC converter 32.
  • An AC voltage is input from the commercial power supply to the AC / DC converter 32 via the outlet 31, and the AC / DC converter 32 converts the input AC voltage into a DC voltage and supplies it to the main body 20.
  • the power generation module connector 10 includes a plurality of power generation modules P and a connecting portion 11.
  • the connecting portion 11 mechanically and electrically connects the power generation modules P to each other.
  • the power generation module P includes a power generation panel 12.
  • the power generation panel 12 is a panel-like member.
  • the power generation panel 12 is a solar cell panel configured by a solar cell that photoelectrically converts incident light such as sunlight and room light and outputs power.
  • the power generation panel 12 is not limited to a solar cell panel, and may be a panel that generates power using energy other than incident light.
  • the power generation module P includes a base material (not shown) that supports the power generation panel 12, extraction wiring (not shown) that takes out the power generated by the power generation panel 12, and the like.
  • the types of solar cells constituting the solar cell panel used as the power generation panel 12 can be broadly classified into inorganic solar cells using inorganic materials and organic solar cells using organic materials.
  • inorganic solar cells include Si-based using silicon (Si) and compound-based using compounds.
  • Organic solar cells include thin film systems such as low molecular vapor deposition systems using organic pigments, polymer coating systems using conductive polymers, coating conversion systems using conversion semiconductors, titania, organic dyes and Examples thereof include a dye sensitizing system composed of an electrolyte.
  • the solar cell which comprises a solar cell panel can also include the solar cell using an organic-inorganic hybrid solar cell and a perovskite-type compound.
  • a solar cell panel having a thin panel shape is used, and a dye-sensitized solar cell produced on a plastic film or the like is preferable.
  • the thin-panel solar cell panel is not limited to the one made of the plastic film or the like, and it goes without saying that the method is not limited as long as the thin panel is the same.
  • the main body 20 includes an interface 21, a boost circuit unit 22, a power generation module voltage detection unit 23, an AC adapter voltage detection unit 24, a rechargeable battery 25, an external interface (IF) 26, a charge / discharge control circuit 27, And a controller 28.
  • IF external interface
  • the interface 21 is a device for mechanically and electrically connecting the power generation module P to the main body 20.
  • the interface 21 may detachably connect the power generation module P.
  • the interface 21 outputs the power supplied from the connected power generation module P to the booster circuit unit 22.
  • the booster circuit unit 22 boosts the voltage of the electric power supplied from the power generation module P through the interface 21 to a predetermined voltage necessary for charging the rechargeable battery 25 and outputs the boosted voltage to the charge / discharge control circuit 27.
  • the power generation module voltage detection unit 23 detects a voltage (power generation module voltage) supplied from the power generation module P connected to the interface 21 of the main body 20 to the booster circuit unit 22 via the interface 21, and the detection result is sent to the controller 28. Output to.
  • the AC adapter voltage detector 24 detects the voltage (AC adapter voltage) supplied from the AC adapter 30 to the charge / discharge control circuit 27 and outputs the detection result to the controller 28.
  • the rechargeable battery 25 is a rechargeable battery such as a lead storage battery or a lithium ion secondary battery.
  • the external interface (IF) 26 is an interface that can connect an external device and supply power to the connected external device.
  • the external IF 26 is not particularly limited.
  • the external IF 26 is a connector (USB connector) using a USB (Universal Serial Bus) interface, a cable having a connector at the tip, and the like.
  • USB Universal Serial Bus
  • the power generation apparatus 1 can be mechanically and electrically attached to and detached from various devices to be charged, such as mobile phones, smartphones, tablet devices, and personal computers, via the external IF 26.
  • the charge / discharge control circuit 27 performs charge / discharge control among the booster circuit unit 22, the AC adapter 30, the rechargeable battery 25, and an external device connected via the external IF 26.
  • the controller 28 controls the operation of each part of the main body 20.
  • the controller 28 uses the charge / discharge control circuit 27 for charge / discharge based on the detection result of the power generation module voltage detection unit 23, the detection result of the AC adapter voltage detection unit 24, the charge amount of the rechargeable battery 25, and the like. Control the path.
  • FIGS. 2 to 5 are views in a developed state of the power generation module connector 10 according to the present embodiment, respectively.
  • FIG. 2 is a perspective view
  • FIG. 3A is a top view
  • FIG. 3B is a front view
  • 4 is an enlarged view of a part of a sectional view along the row direction
  • FIG. 5 is a bottom view.
  • the developed state refers to a state in which the power generation modules P are spread out so as not to overlap each other in order to generate power using the power generation apparatus 1, and the entire power generation module connector 10 is flat.
  • this unfolded state as will be described later with reference to FIG. 8, in order to house the power generation device 1, the adjacent power generation modules P are folded so that all the power generation modules P are in the vertical direction.
  • the state overlaid on is referred to as the stored state.
  • the unfolded state and the storage state are defined for convenience in order to describe the state of the power generation module connector 10, and the power generation module connector 10 is in a state in which a part of each power generation module P is folded. It may be used for power generation, or may be stored in a state where a part of each power generation module P is not folded.
  • the power generation modules P are arranged in a matrix of 5 rows and 5 columns. Each power generation module P is mechanically and electrically connected in the row direction and the column direction by the connecting portion 11.
  • the power generation module P has a thin panel shape, and in this example, has a rectangular shape in the top view.
  • the power generation module P may be covered with an exterior material for imparting environmental resistance.
  • the power generation module P preferably has a certain degree of flexibility, but has a rigidity that is at least higher than that of the connecting portion 11 between the power generation modules P and difficult to be folded. It is preferable to cover the outer periphery of the power generation module P with a frame that is a rigid member.
  • the length of the connecting portion 11 between the power generation modules P adjacent in the row direction (hereinafter referred to as “the width in the row direction” as appropriate) is C and adjacent in the column direction.
  • the length of the connecting portion 11 between the matching power generation modules P (hereinafter referred to as “column width” as appropriate) is D.
  • the power generation module P is provided so that the power generation panel 12 is exposed upward.
  • the power generation module P includes an extraction wiring connected to the power generation panel 12 inside.
  • the power generation module P takes out the electric power generated by the power generation panel 12 through an extraction wiring, and outputs the electric power to, for example, the interface 21 of the main body 20 through the connecting portion 11 and other power generation modules P.
  • the power generation panel 12 included in the power generation module P may be provided so as to be able to receive incident light from directions other than the upper side, for example, from the lower side.
  • the connecting portion 11 is a flexible film body member, and mechanically connects the power generating modules P in the row direction and the column direction, and is configured to be able to fold the power generating modules P connected via the connecting portions 11. . It is preferable that the connection part 11 has flexibility higher than the electric power generation module P from a viewpoint of easy folding. Moreover, the connection part 11 contains the conductor (illustration omitted) which connects the electric power generation module P electrically. A conductor is arrange
  • the thickness in the vertical direction of the connecting portion 11 is equal to or less than the thickness in the vertical direction of the power generation module P, and is preferably less than the thickness in the vertical direction of the power generation module P as shown in FIG.
  • the connecting portion 11 is disposed along the lower end of the power generation module connecting body 10 and includes a conductor layer 112 and a protective layer 113 stacked in the vertical direction.
  • the conductor layer 112 is a layer including a conductor, and is formed of a conductive member such as a conductive cable or a flexible substrate.
  • the protective layer 113 is composed of a covering member for protecting and / or reinforcing the conductor layer 112.
  • the connecting portion 11 may be disposed in the order of the protective layer 113 and the conductor layer 112 from the lower end upward as shown in FIG. 4A, or from the lower end as shown in FIG. 4B.
  • the conductor layer 112 and the protective layer 113 may be arranged in this order upward, or as shown in FIG. 4C, the protective layer 113, the conductor layer 112, and the protective layer 113 are arranged in this order from the lower end. May be.
  • FIGS. 4A and 4C when the protective layer 113 is disposed on the lower end side of the conductor layer 112, the inner side of the conductor layer 112 when folded between the adjacent power generation modules P. Since the protective layer 113 or the power generation module P is disposed on the conductor layer 112, it is possible to avoid applying an excessive bending force to the conductor layer 112, and it is possible to suppress the conductor from being disconnected. Further, as shown in FIGS. 4B and 4C, when the protective layer 113 is disposed above the conductor layer 112, the conductor layer 112 can be further protected and / or reinforced.
  • the connecting portion 11 is configured to satisfy the relationship of the row direction width C ⁇ 2L, where L is the thickness in the vertical direction of the power generation module P.
  • the thickness L in the vertical direction of the power generation module P includes the thickness of the connection portion 11 when the connection portion 11 is present in the vertical direction of the power generation module P. It is assumed that it is the whole thickness.
  • the thickness L in the vertical direction of the power generation module P is preferably, for example, 3 mm or less from the viewpoint of manufacturing technology. Further, the lower limit of the thickness of the power generation module P is preferably about 10 ⁇ m.
  • n is the number of columns of the power generation modules P arranged in a matrix.
  • the connecting portion 11 is a first satisfying relationship of D 1 ⁇ 2L and D y ⁇ D y ⁇ 1 + 2L using the vertical thickness L of the power generation module P, where D y is the width in the y-th column.
  • the second row 202 satisfying the relationship of D n ⁇ 2L and D y ⁇ D y + 1 + 2L are alternately included in the column direction.
  • the width in the column direction is 2L or more in the first column
  • the first row 201 increases by 2L or more in order from the first column, and decreases by 2L or more in order from the first column
  • the final column is 2L or more.
  • the power generation modules P (P11, P12, P13, P14, P15) in the first row and the power generation modules P (P21, P22) in the second row adjacent to each other in the column direction. , P23, P24, P25), the length D of the connecting portion 11 is D 1 ⁇ 2L, D 2 ⁇ D 1 + 2L, D 3 ⁇ D 2 + 2L, D 4 ⁇ D 3 in order from the first row. + 1L, D 5 ⁇ D 4 + 2L is satisfied, and the first row 201 is configured.
  • the length D of the portion 11 satisfies the relationship of D 1 ⁇ 2L, D 2 ⁇ D 1 + 2L, D 3 ⁇ D 2 + 2L, D 4 ⁇ D 3 + 2L, D 5 ⁇ D 4 + 2L in order from the first column. , Constituting the first row 201.
  • the length D of 11 satisfies the relationship of D 1 ⁇ D 2 + 2L, D 2 ⁇ D 3 + 2L, D 3 ⁇ D 4 + 2L, D 4 ⁇ D 5 + 2L, D 5 ⁇ 2L in order from the first column, Configure the second row 202.
  • the length D of the portion 11 satisfies the relationship of D 1 ⁇ D 2 + 2L, D 2 ⁇ D 3 + 2L, D 3 ⁇ D 4 + 2L, D 4 ⁇ D 5 + 2L, D 5 ⁇ 2L in order from the first column. , Constituting the second row 202.
  • the connecting portion 11 has a through region 111 penetrating in the vertical direction at a position that becomes an intersection of the folds when the adjacent power generation modules P are folded in the row direction and the column direction.
  • the shape of the penetrating region 111 is a cross shape as shown in FIG. 5 in the present embodiment, but is not limited to such a shape, for example, an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, or a polygon. It can be.
  • FIGS. 6A and 6B are (a) a top view and (b) a front view in a state where the power generation module connector 10 is folded in the row direction (hereinafter referred to as “row-folded state” as appropriate).
  • the power generation module connector 10 is folded in the row direction as shown in FIG. 6 by being folded in the row direction from the unfolded state shown in FIG. 3.
  • the power generation module connector 10 is folded in the row direction by alternately folding in the row direction between the power generation modules P adjacent to each other in the row direction.
  • the power generation modules P (P11, P21, P31, P41, P51) in the first row are folded so as to overlap the back side of the power generation modules P (P12, P22, P32, P42, P52) in the second row ( Mountain fold).
  • the first and second rows of power generation modules P that overlap in the vertical direction are folded so as to overlap the front side of the third row of power generation modules P (P13, P23, P33, P43, and P53) (valley fold).
  • the power generation modules P in the first to third rows overlapped in the vertical direction are folded so as to overlap the back side of the power generation modules P (P14, P24, P34, P44, and P54) in the fourth row.
  • the power generation modules P in the first to fourth rows overlapped in the vertical direction are folded so as to overlap the front side of the power generation modules P (P15, P25, P35, P45, P55) in the fifth row (valley fold).
  • the power generation module connector 10 can be folded in the row direction as shown in FIG. 6 by alternately folding in the row direction so that mountain folds and valley folds appear alternately.
  • the place for mountain folds and the place for valley folds may be interchanged.
  • the connecting portion 11 is configured to satisfy the relationship of the row direction width C ⁇ 2L. Therefore, as shown in FIG.6 (b), since the length of the connection part 11 between the power generation modules P is enough in any place which becomes a mountain fold and a valley fold, it can fold smoothly. it can.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a part of a cross-sectional view along the column direction when the power generation module connector 10 is folded in the row direction.
  • the length D of the connecting portion 11 between the power generation module P in the first row and the power generation module P in the second row adjacent to each other in the column direction is folded so as to become longer downward.
  • illustration is omitted, the length D of the connecting portion 11 between the power generation module P in the third row and the power generation module P in the fourth row adjacent to each other in the column direction is also folded so as to become longer downward.
  • the length D of the connecting portion 11 is folded so as to be longer upward.
  • FIGS. 8A and 8B are (a) a top view and (b) a side view of the power generation module connector 10 in the housed state.
  • the power generation module connector 10 is folded in the row direction shown in FIG. 6, the power generation modules P in each row are alternately folded in the column direction, and all the power generation modules P are overlapped, so that the storage state as shown in FIG. It becomes. Specifically, first, the power generation modules P (P11, P12, P13, P14, P15) in the first row that overlap in the vertical direction are changed to the power generation modules P (P21, P22, P23, P15 in the second row that overlap in the vertical direction. P24, P25) Fold it so as to overlap the entire front side (valley fold).
  • the power generation modules P in the first and second rows that overlap in the vertical direction overlap the back side of the entire power generation modules P (P31, P32, P33, P34, and P35) in the third row that overlap in the vertical direction.
  • Fold (mountain fold) Next, the power generation modules P in the first to third rows that overlap in the vertical direction are overlapped on the front side of the entire power generation modules P (P41, P42, P43, P44, and P45) in the fourth row that overlap in the vertical direction. Fold (valley fold).
  • the power generation modules P in the first to fourth rows that overlap in the vertical direction are folded so as to overlap the entire back side of the power generation modules P (P51, P52, P53, P54, and P55) in the fifth row that overlap in the vertical direction. (Mountain fold).
  • the power generation module coupling body 10 in the row direction folded state is folded in the column direction alternately so that the mountain folds and the valley folds appear alternately, whereby the storage state as shown in FIG. 8 can be obtained. it can.
  • the length D of the connecting portion 11 between the power generation modules P adjacent in the column direction is longer in the lower part. And it can fold so that the surface of adjacent power generation modules P may overlap.
  • the column width D between the power generation modules P that increases the distance in the vertical direction in the folded state becomes longer, so that it can be folded smoothly.
  • the column width D of the connecting portion 11 is 2 L or longer than the column width D of the connecting portion 11 that is arranged inside one in the folded state, and therefore the connection arranged inside. It can be smoothly folded without being obstructed by the portion 11, and the storage property in the folded state can be improved.
  • connection part 11 since the connection part 11 has the penetration area
  • FIG. 9 is a top view of the power generation module connector 10a according to the first modification of the power generation module connector 10 in a developed state.
  • the power generation module connector 10a is the same as the power generation module connector 10 except that the row width C of the connecting portion 11a satisfies the following relationship. That is, when the number of rows of the power generation modules P arranged in a matrix is m and the row direction width of the x-th row of the connecting portion 11a is C x , the connecting portion 11a has C 1 ⁇ 2L and Cx ⁇ C x.
  • the first column 203 satisfying the relationship of ⁇ 1 + 2L and the second column 204 satisfying the relationship of C m ⁇ 2L and C x ⁇ C x + 1 + 2L are alternately included in the row direction.
  • the width in the row direction is 2L or more in the first row
  • the first column 203 increases by 2L or more sequentially from the first row, and decreases by 2L or more in order from the first row
  • the final row is 2L or more.
  • the first row is the first row 201 and the first column is the second column 204, or the first row is the second row 202, and 1 The condition that the column is the first column 203 is satisfied.
  • the power generation module connector 10a includes a power generation module P (P11, P21, P31, P41, P51) in the first column and a power generation module P in the second column that are adjacent in the row direction.
  • the length C of the connecting portion 11a between (P12, P22, P32, P42, P52) is C 1 ⁇ C 2 + 2L, C 2 ⁇ C 3 + 2L, C 3 ⁇ C 4 + 2L in order from the first row.
  • C 4 ⁇ C 5 + 2L, C 5 ⁇ 2L, and the second column 204 is configured.
  • the length C of the portion 11 satisfies the relationship of C 1 ⁇ C 2 + 2L, C 2 ⁇ C 3 + 2L, C 3 ⁇ C 4 + 2L, C 4 ⁇ C 5 + 2L, C 5 ⁇ 2L in order from the first row. , Constituting the second column 204.
  • the length C of 11 satisfies the relationship of C 1 ⁇ 2L, C 2 ⁇ C 1 + 2L, C 3 ⁇ C 2 + 2L, C 4 ⁇ C 3 + 2L, C 5 ⁇ C 4 + 2L in order from the first row,
  • the first column 203 is configured.
  • the length D of the portion 11 satisfies the relationship of C 1 ⁇ 2L, C 2 ⁇ C 1 + 2L, C 3 ⁇ C 2 + 2L, C 4 ⁇ C 3 + 2L, C 5 ⁇ C 4 + 2L in order from the first row. , Constituting the first column 203.
  • the power generation module connector 10a can be placed in a stored state when folded from either the row direction or the column direction.
  • the first row is the first row 201 and the first column is the second column 204, or the first row is the second row 202, and 1 Since the condition that the column is the first column 203 is satisfied, it is possible to avoid that the power generation module P is far from both the power generation module P adjacent in the row direction and the power generation module P adjacent in the column direction. It is possible to improve the stability of the power generation module P.
  • FIG. 10A is an enlarged view of a part of a cross-sectional view of the power generation module connector 10b according to the second modification of the power generation module connector 10 in the developed state.
  • the power generation module connector 10b is the same as the power generation module connector 10 except that the power generation module P is arranged in the vertical direction of the connection portion 11b.
  • the power generation module P is disposed inside the connection portion 11b. 11b can be reduced.
  • FIG. 10B is an enlarged view of a part of a cross-sectional view of the power generation module coupling body 10c according to Modification 3 of the power generation module coupling body 10 in a developed state.
  • the power generation module connector 10c is the same as the power generation module connector 10 except that the connecting portion 11c is arranged so as to connect adjacent power generation modules P near the center of the power generation module P in the vertical direction.
  • the power generation module connection body 10c is arranged between the adjacent power generation modules P, so that the power generation module P is disposed inside the connection section 11c. 11c can be reduced.
  • FIG. 11 is a top view of the power generation module connector 10d according to Modification 4 of the power generation module connector 10 in a developed state.
  • the power generation module connector 10d is the same as the power generation module connector 10 except that a power generation module P ′ having a circular shape in the top view is used instead of the power generation module P having a rectangular shape in the top view.
  • the row direction width C is the shortest length of the connecting portion 11d between the power generation modules P 'adjacent in the row direction, as shown in FIG.
  • the column direction width D is the shortest length of the connecting portion 11d between the power generation modules P 'adjacent in the column direction, as shown in FIG.
  • the power generation module P ′ is not limited to a circular shape in the top view as long as the row direction width D can be defined, and may be, for example, a polygonal shape or any other shape.
  • the arrangement of the power generation modules P, P ′, the connecting portions 11 to 11d, and the like has been described using rows and columns.
  • the rows and columns are defined for convenience of description, and these may be interchanged. Good.
  • the vertical direction is defined for convenience of description, and these may be interchanged.
  • the power generation modules P and P ′ have been described using the power generation module coupling bodies 10 to 10d in which the power generation modules P and P ′ are arranged in a matrix of 5 rows and 5 columns. What is necessary is just to arrange
  • connecting portions 11 to 11d preferably have the through region 111, it is not always necessary.
  • the connecting portions 11 to 11d are configured by a flexible printed circuit board (FPC) in which the conductor layer 112 is laminated so that a conductor such as a copper foil is sandwiched between insulators such as a base film and a cover film. May be.
  • FPC flexible printed circuit board
  • the connecting portions 11 to 11d do not need to include the protective layer 113 because the conductor layer 112 itself made of FPC has a protective function.
  • the connecting portions 11 to 11d may include a protective layer 113 as shown in FIGS. 12A to 12C when the conductor layer 112 is made of FPC.
  • 12 (a) to 12 (c) are examples of the power generation module coupling bodies 10 to 10d arranged so that the power generation modules P and P ′ adjacent to each other in the conductor layer 112 are connected in the vicinity of the center in the vertical direction.
  • the protective layer 113 may be arranged so as to cover a part other than the front side of the power generation modules P and P ′, or as shown in FIG. 12B.
  • the thickness L in the vertical direction of the power generation modules P and P ′ is the same as in the description of FIG. 4 when the conductor layer 112 and / or the protective layer 113 are present in the vertical direction of the power generation modules P and P ′.
  • the total thickness of the power generation module connector 10 to 10d including the thickness of the conductor layer 112 and / or the protective layer 113.
  • the aspect in which the main body 20 is connected with a power generation module is not specifically limited,
  • the main body 20 may be provided integrally with any power generation module, It may be connected to the end of any power generation module, or may be detachable from the power generation module.
  • the power generation module coupling body according to the present embodiment is not limited to being used together with the main body 20 to constitute the power generation device 1, and may be used independently from the main body 20.
  • the power generation module connector according to the present embodiment includes, for example, an interface having the same function as the external IF 26 of the main body 20, and when an external device is directly connected to this interface, the connected external device It is good also as a structure which supplies electric power.
  • a photoelectric conversion module including the above-described solar cell panel may be used.
  • each structure demonstrated about the electric power generation module coupling body which concerns on this embodiment is arbitrary panel coupling bodies provided with the arbitrary thin panels which are not limited to a power generation module, and the arbitrary connection parts which are not limited to the connection part containing a conductor. It is also applicable to.
  • a panel connection body a power generation module connection body, a photoelectric conversion module connection body, and a power generation device that can improve storage performance in a folded state.

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Abstract

本発明に係るパネル連結体は、ｍ行ｎ列の行列状に配置された複数の薄型パネルと、薄型パネルを行方向及び列方向に連結する連結部と、を備え、隣り合う薄型パネルの間で折り畳み可能である。連結部は、ｙ列目で列方向に隣り合う薄型パネルＰの間における連結部の長さをＤyとし、薄型パネルの上下方向における厚みをＬとするとき、Ｄ1≧２ＬかつＤy≧Ｄy-1＋２Ｌの関係を満たす第１の行と、Ｄn≧２ＬかつＤy≧Ｄy+1＋２Ｌの関係を満たす第２の行とを列方向に交互に含む。

Description

パネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置
　本発明は、パネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置に関する。
　近年、商用電源を得られない外出先などでも、利用者が、スマートフォン、ノートＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣなどの携帯機器を利用できるように、携帯可能な発電装置の需要が高まっている。
　例えば、特許文献１には、所定の間隔を空けて配列された複数の太陽電池セル（光電変換モジュール）と、各太陽電池セルの電極を接続するフレキシブル導電部材（連結部）とを、柔軟性および伸縮性を有するシート状の透明フィルム部材で上下から挟んで形成したシート状太陽電池（光電変換モジュール連結体）が開示されている。このような光電変換モジュール連結体によれば、使用時には、光電変換モジュール連結体を広げ、光電変換モジュールより発電された電力を取り出して外部機器で利用することができる。また、非使用時には、シート状太陽電池を折り畳んで容易に収納、運搬することができる。
　また、光電変換モジュール連結体以外の折り畳み可能なパネル連結体も存在する。例えば特許文献２には、横方向に走る折り目に対応するマチの幅を順次増大又は減少するように構成した折り畳み可能なボード（パネル連結体）が開示されている。このようなパネル連結体によれば、若干の厚みがあっても折り畳まれた状態で好都合に保管したり輸送したりすることができる。
特開平９－５１１１８号公報 特開２００７－３２１７１号公報
　上述したように、特許文献１に開示された光電変換モジュール連結体は、非使用時において、折り畳んで収納することができるが、一方向（列方向）に折り畳むことしか想定されておらず、収納性に改善の余地があった。また、特許文献２に開示されたパネル連結体は、ボードの厚みを考慮してマチの幅を規定しているが、折り畳まれた状態での収納性に改善の余地が残されている。
　本発明の目的は、上述した課題を解決し、折り畳まれた状態での収納性の向上を図ることができるパネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置を提供することにある。
　この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のパネル連結体は、ｍ行ｎ列（ｍ≧２かつｎ≧２）の行列状に配置された複数の薄型パネルと、前記薄型パネルを行方向及び列方向に連結する連結部と、を備えることを特徴とする。前記パネル連結体は、隣り合う前記薄型パネルの間で折り畳み可能なパネル連結体である。前記連結部は、ｙ列目で列方向に隣り合う前記薄型パネルの間における前記連結部の長さをＤyとし、前記薄型パネルの上下方向における厚みをＬとするとき、Ｄ1≧２ＬかつＤy≧Ｄy-1＋２Ｌの関係を満たす第１の行と、Ｄn≧２ＬかつＤy≧Ｄy+1＋２Ｌの関係を満たす第２の行とを列方向に交互に含む。このような構成とすることで、折り畳まれる際に内側に配置される連結部の部分に妨げられることなく円滑に折り畳むことができるので、折り畳まれた状態での収納性の向上を図ることができる。
　ここで、本発明のパネル連結体において、前記連結部は、隣り合う前記薄型パネルを行方向及び列方向に折り畳んだ状態で折り目の交点となる位置に、上下方向に貫通する貫通領域をさらに有することが好ましい。このような構成とすることで、収納状態とする際に連結部が邪魔になりにくいので、より円滑に折り畳むことができ、折り畳まれた状態での収納性をより向上させることができる。
　また、本発明のパネル連結体において、前記連結部は、ｘ行目で行方向に隣り合う前記薄型パネルの間における前記連結部の長さをＣxとするとき、Ｃ1≧２ＬかつＣx≧Ｃx-1＋２Ｌの関係を満たす第１の列とＣm≧２ＬかつＣx≧Ｃx+1＋２Ｌの関係を満たす第２の列とを行方向に交互に含むことが好ましい。このような構成とすることで、行方向又は列方向のいずれから折り畳んでも収納状態とすることができる。
　また、本発明のパネル連結体において、前記連結部は、１行目が前記第１の行であり、かつ、１列目が前記第２の列である、又は、１行目が前記第２の行であり、かつ、１列目が前記第１の列であることが好ましい。このような構成とすることで、薄型パネルが行方向に隣り合う薄型パネル及び列方向に隣り合う薄型パネルのいずれからも遠くなることを回避することができ、薄型パネルの安定性を向上することができる。
　また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の発電モジュール連結体は、前記パネル連結体において、前記薄型パネルは発電モジュールであり、前記連結部は前記発電モジュールを電気的に連結する導体を含むことを特徴とする。このような構成とすることで、発電モジュール連結体においても、上記同様の効果を得ることができる。
　また、本発明の発電モジュール連結体において、前記連結部は、下端に沿って配置され、上下方向に積層された導体層と保護層とをさらに含み、前記保護層は、前記導体層よりも下端側に配置されることが好ましい。このような構成とすることで、隣り合う発電モジュールの間で折り畳まれる際に、導体層の内側に保護層又は発電モジュールが配置されるので、導体層に過度な折れ曲がりの力が掛かることを避けることができ、導体が断線することを抑制することができる。
　また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の光電変換モジュール連結体は、前記発電モジュール連結体において、前記発電モジュールは光電変換モジュールであることを特徴とする。このような構成とすることで、光電変換モジュール連結体においても、上記同様の効果を得ることができる。
　また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の発電装置は、前記発電モジュール連結体と、前記発電モジュール連結体と電気的に接続する本体と、を備えることを特徴とする。このような構成とすることで、発電装置においても、上記同様の効果を得ることができる。
　本発明によれば、折り畳まれた状態での収納性の向上を図ることができるパネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置を提供することができる。
本発明の一の実施形態に係る発電装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示す発電モジュール連結体の展開状態における斜視図である。 図１に示す発電モジュール連結体の展開状態における（ａ）上面図、及び（ｂ）正面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の展開状態における断面図の一部を拡大して示す図である。 図１に示す発電モジュール連結体の展開状態における底面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の行方向折り畳み状態における（ａ）上面図、及び（ｂ）正面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の行方向折り畳み状態における断面図の一部を拡大して示す図である。 図１に示す発電モジュール連結体の収納状態における（ａ）上面図、及び（ｂ）側面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の変形例１の展開状態における上面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の（ａ）変形例２及び（ｂ）変形例３の展開状態における断面図の一部を拡大して示す図である。 図１に示す発電モジュール連結体の変形例４の展開状態における上面図である。 図１に示す発電モジュール連結体の変形例５の展開状態における断面図の一部を拡大して示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明する。
　なお、本明細書において、上下方向とは、図３（ａ）などの発電モジュール連結体の上面図の紙面に垂直な方向を意味し、上方は、同図における紙面手前方向、下方はその反対方向をそれぞれ意味するものとする。また、表側とは、発電モジュール連結体の展開状態において上方に面する側、裏側とは、その反対側をそれぞれ意味するものとする。さらに、行方向とは、図３（ａ）などの発電モジュール連結体の上面図における右方向、列方向とは、同上面図における下方向をそれぞれ意味するものとする。
　以下、図１から図１０を参照して、本発明の一実施形態に係る発電装置１について詳細に例示説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置１の概略構成を示すブロック図である。
　本実施形態に係る発電装置１は、発電モジュール連結体１０と、本体２０とを備える。なお、発電装置１は、商用電源からＡＣアダプター３０を介して電力供給を受けることができる。ＡＣアダプター３０は、コンセント３１とＡＣ／ＤＣ変換器３２とを備える。交流電圧が商用電源からコンセント３１を介してＡＣ／ＤＣ変換器３２に入力され、ＡＣ／ＤＣ変換器３２は、入力された交流電圧を直流電圧に変換して、本体２０に供給する。
　発電モジュール連結体１０は、複数の発電モジュールＰと、連結部１１とを備える。連結部１１は、各発電モジュールＰを、相互に機械的かつ電気的に連結する。
　発電モジュールＰは、発電パネル１２を備える。発電パネル１２は、パネル状の部材である。発電パネル１２は、例えば、太陽光、室内光などの入射光を光電変換して電力を出力する太陽電池で構成された太陽電池パネルである。なお、発電パネル１２は、太陽電池パネルに限定されず、入射光以外のエネルギーを利用して発電するパネルであってもよい。また、発電モジュールＰは、発電パネル１２の他に、発電パネル１２を支持する基材（図示省略）や、発電パネル１２により発電された電力を取り出す取り出し配線（図示省略）などを備える。
　発電パネル１２として用いられる太陽電池パネルを構成する太陽電池の種類としては、大別して、無機系材料を用いた無機系太陽電池と、有機系材料を用いた有機系太陽電池とが挙げられる。無機系太陽電池としては、シリコン（Ｓｉ）を用いたＳｉ系、化合物を用いた化合物系などが挙げられる。また、有機系太陽電池としては、有機顔料を用いた低分子蒸着系、導電性高分子を用いた高分子塗布系、変換型半導体を用いた塗布変換系などの薄膜系、チタニア、有機色素および電解質から成る色素増感系などが挙げられる。また、太陽電池パネルを構成する太陽電池には、有機無機ハイブリッド太陽電池、ペロブスカイト系化合物を用いた太陽電池も含めることができる。本発明においては、薄型パネル状の太陽電池パネルが用いられ、プラスチックフィルム等に作製された色素増感太陽電池が好適である。なお、薄型パネル状の太陽電池パネルは、上記プラスチックフィルム等に作製されたものに限定されるものでなく、同様の薄型であれば方式を問わないことは言うまでもない。
　本体２０は、インタフェース２１と、昇圧回路部２２と、発電モジュール電圧検出部２３と、ＡＣアダプター電圧検出部２４と、充電池２５と、外部インタフェース（ＩＦ）２６と、充放電制御回路２７と、コントローラ２８とを備える。
　インタフェース２１は、発電モジュールＰを本体２０に機械的かつ電気的に接続するためのデバイスである。インタフェース２１は、発電モジュールＰを着脱可能に接続してもよい。インタフェース２１は、接続された発電モジュールＰから供給された電力を、昇圧回路部２２に出力する。
　昇圧回路部２２は、発電モジュールＰからインタフェース２１を介して供給された電力の電圧を、充電池２５の充電に必要な所定電圧まで昇圧して、充放電制御回路２７に出力する。
　発電モジュール電圧検出部２３は、本体２０のインタフェース２１に接続された発電モジュールＰから、インタフェース２１を介して昇圧回路部２２に供給される電圧（発電モジュール電圧）を検出し、検出結果をコントローラ２８に出力する。
　ＡＣアダプター電圧検出部２４は、ＡＣアダプター３０から充放電制御回路２７に供給される電圧（ＡＣアダプター電圧）を検出し、検出結果をコントローラ２８に出力する。
　充電池２５は、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池などの充放電が可能な電池である。
　外部インタフェース（ＩＦ）２６は、外部機器を接続して、接続された外部機器に電力を供給することが可能なインタフェースである。外部ＩＦ２６は、特に限定されるものではないが、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）インタフェースを用いたコネクタ（ＵＳＢコネクタ）や、先端にコネクタを有するケーブルなどであり、外部機器と接続して、例えば外部機器からの充電要求を受けて外部機器に電力を供給する。発電装置１は、この外部ＩＦ２６を介して、種々の被充電デバイス、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット型デバイス、パーソナルコンピュータといったデバイスに機械的かつ電気的に脱着することができる。
　充放電制御回路２７は、昇圧回路部２２と、ＡＣアダプター３０と、充電池２５と、外部ＩＦ２６を介して接続された外部機器との間で充放電制御を行う。
　コントローラ２８は、本体２０の各部の動作を制御する。例えば、コントローラ２８は、発電モジュール電圧検出部２３の検出結果や、ＡＣアダプター電圧検出部２４の検出結果や、充電池２５の充電量などに基づき、充放電制御回路２７を通じて、充放電のためのパスを制御する。
　次に、発電装置１が備える発電モジュール連結体１０の構成について、図２から図５を参照してより詳細に説明する。図２から図５は、それぞれ本実施形態に係る発電モジュール連結体１０の展開状態における図であり、図２は斜視図、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は正面図、図４は行方向に沿う断面図の一部を拡大して示す図、図５は底面図である。
　ここで、本発明において展開状態とは、発電装置１を用いて発電するために、各発電モジュールＰが互いに重ならないように広げられ、発電モジュール連結体１０全体が平面状をなした状態をいう。なお、この展開状態とは対称的に、図８を参照して後述するように、発電装置１を収納するために、隣り合う各発電モジュールＰが折り畳まれて、全ての発電モジュールＰが上下方向に重ねられた状態を、収納状態という。また、展開状態及び収納状態は、発電モジュール連結体１０の状態を説明するために便宜上定義したものであり、発電モジュール連結体１０は、各発電モジュールＰのうちの一部が折り畳まれた状態で発電に使用されてもよいし、各発電モジュールＰのうちの一部が折り畳まれていない状態で収納されてもよい。
　図２及び図３（ａ）に示すように、発電モジュール連結体１０は、展開状態においては、各発電モジュールＰが５行５列の行列状に配置される。各発電モジュールＰは、連結部１１によって行方向及び列方向に機械的かつ電気的に連結される。発電モジュールＰは薄型パネル状であり、また、本例では上面図において矩形状である。発電モジュールＰは、耐環境性を付与するための外装材で被覆されていてもよい。また、発電モジュールＰは、ある程度の可撓性を有することが好ましいが、少なくとも発電モジュールＰの間における連結部１１よりも剛性が高く、折り畳むことが困難な程度の剛性を有する。発電モジュールＰは、外周を剛性部材であるフレームで覆うことが好ましい。発電モジュールＰをこのようなフレームで覆うことで、例えば連結部１１から発生する応力による発電モジュールＰの撓み変形等を抑制することができる。なお、図３（ａ）に示すように、行方向に隣り合う発電モジュールＰの間における連結部１１の長さ（以下、適宜「行方向幅」と記載する）をＣとし、列方向に隣り合う発電モジュールＰの間における連結部１１の長さ（以下、適宜「列方向幅」と記載する）をＤとする。
　発電モジュールＰは、図２に示すように、発電パネル１２を上方に露出するように設けている。発電モジュールＰは、発電パネル１２に接続される取り出し配線を内部に備える。発電モジュールＰは、発電パネル１２により発電された電力を取り出し配線を介して取り出し、連結部１１や他の発電モジュールＰを経て、例えば本体２０のインタフェース２１に出力する。なお、発電モジュールＰが備える発電パネル１２は、上方以外の方向、例えば下方からの入射光を受光可能に設けられていてもよい。
　連結部１１は、可撓性の膜体部材であり、発電モジュールＰを行方向及び列方向に機械的に連結すると共に、連結部１１を介して連結した発電モジュールＰを折り畳み可能に構成される。連結部１１は、折り畳み容易性の観点から、発電モジュールＰよりも高い可撓性を有することが好ましい。また、連結部１１は、発電モジュールＰを電気的に連結する導体（図示省略）を含む。導体は、任意の隣り合う発電モジュールＰ同士を電気的に連結するように配置される。連結部１１の上下方向における厚みは、発電モジュールＰの上下方向における厚み以下であり、図４に示すように発電モジュールＰの上下方向における厚み未満であることが好ましい。
　連結部１１は、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、発電モジュール連結体１０の下端に沿って配置され、上下方向に積層された導体層１１２と保護層１１３とを含むことが好ましい。ここで、導体層１１２は導体を含む層であり、例えば導電ケーブルやフレキシブル基板等の導電部材で構成される。また、保護層１１３は、導体層１１２を保護及び／又は補強するための被覆部材等から構成される。連結部１１は、例えば、図４（ａ）に示すように下端から上方に向かって保護層１１３、導体層１１２の順に配置されていてもよいし、図４（ｂ）に示すように下端から上方に向かって導体層１１２、保護層１１３の順に配置されていてもよいし、図４（ｃ）に示すように下端から上方に向かって保護層１１３、導体層１１２、保護層１１３の順に配置されていてもよい。図４（ａ）及び（ｃ）に示したように、保護層１１３が導体層１１２よりも下端側に配置される場合、隣り合う発電モジュールＰの間で折り畳まれる際に、導体層１１２の内側に保護層１１３又は発電モジュールＰが配置されるので、導体層１１２に過度な折れ曲がりの力が掛かることを避けることができ、導体が断線することを抑制することができる。また、図４（ｂ）及び（ｃ）に示したように、保護層１１３が導体層１１２の上方に配置される場合、導体層１１２をより保護及び／又は補強することができる。
　連結部１１は、図４に示すように、発電モジュールＰの上下方向の厚みをＬとすると、行方向幅Ｃ≧２Ｌの関係を満たすように構成される。ここで、発電モジュールＰの上下方向の厚みＬは、図４に示すように、発電モジュールＰの上下方向に連結部１１が存在する場合には、連結部１１の厚みも含む発電モジュール連結体１０全体の厚みであるとする。発電モジュールＰの上下方向の厚みＬは、例えば製造技術面から３ｍｍ以下が好適である。また、発電モジュールＰの厚みの下限としては１０μｍ程度が好適である。
　ここで、行列状に配置された発電モジュールＰの列数をｎとする。連結部１１は、ｙ列目の列方向幅をＤyとすると、発電モジュールＰの上下方向の厚みＬを用いて、Ｄ1≧２ＬかつＤy≧Ｄy-1＋２Ｌの関係を満たす第１の行２０１と、Ｄn≧２ＬかつＤy≧Ｄy+1＋２Ｌの関係を満たす第２の行２０２とを列方向に交互に含む。換言すると、列方向幅は、１列目が２Ｌ以上であり、１列目から順に２Ｌ以上ずつ増加する第１の行２０１と、１列目から順に２Ｌ以上ずつ減少して最終列が２Ｌ以上である第２の行２０２とを列方向に交互に含む。
　具体的には、図３（ａ）に示すように、列方向に隣り合う１行目の発電モジュールＰ（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５）と２行目の発電モジュールＰ（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５）との間における連結部１１の長さＤは、１列目から順に、Ｄ1≧２Ｌ、Ｄ2≧Ｄ1＋２Ｌ、Ｄ3≧Ｄ2＋２Ｌ、Ｄ4≧Ｄ3＋２Ｌ、Ｄ5≧Ｄ4＋２Ｌの関係を満たし、第１の行２０１を構成する。同様に、列方向に隣り合う３行目の発電モジュールＰ（Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５）と４行目の発電モジュールＰ（Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５）との間における連結部１１の長さＤは、１列目から順に、Ｄ1≧２Ｌ、Ｄ2≧Ｄ1＋２Ｌ、Ｄ3≧Ｄ2＋２Ｌ、Ｄ4≧Ｄ3＋２Ｌ、Ｄ5≧Ｄ4＋２Ｌの関係を満たし、第１の行２０１を構成する。一方、列方向に隣り合う２行目の発電モジュールＰ（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５）と３行目の発電モジュールＰ（Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５）との間における連結部１１の長さＤは、１列目から順に、Ｄ1≧Ｄ2＋２Ｌ、Ｄ2≧Ｄ3＋２Ｌ、Ｄ3≧Ｄ4＋２Ｌ、Ｄ4≧Ｄ5＋２Ｌ、Ｄ5≧２Ｌの関係を満たし、第２の行２０２を構成する。同様に、列方向に隣り合う４行目の発電モジュールＰ（Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５）と５行目の発電モジュールＰ（Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ５３，Ｐ５４，Ｐ５５）との間における連結部１１の長さＤは、１列目から順に、Ｄ1≧Ｄ2＋２Ｌ、Ｄ2≧Ｄ3＋２Ｌ、Ｄ3≧Ｄ4＋２Ｌ、Ｄ4≧Ｄ5＋２Ｌ、Ｄ5≧２Ｌの関係を満たし、第２の行２０２を構成する。
　連結部１１は、図３（ａ）及び図５に示すように、隣り合う発電モジュールＰを行方向及び列方向に折り畳んだ状態で折り目の交点となる位置に、上下方向に貫通する貫通領域１１１を有する。ここで、貫通領域１１１の形状は、本実施形態では図５に示したように十字状としたが、このような形状には限定されず、例えば円形、楕円形、多角形等、任意の形状とすることができる。
　次に、図６から図８を参照して、本実施形態に係る発電モジュール連結体１０が、展開状態から折り畳まれて収納状態となる過程について、説明する。
　図６は、発電モジュール連結体１０が行方向に折り畳まれた状態（以下、適宜「行方向折り畳み状態」と記載する）における（ａ）上面図、及び（ｂ）正面図である。発電モジュール連結体１０は、図３に示した展開状態から行方向に折り畳むことで、図６に示すような行方向折り畳み状態となる。具体的には、発電モジュール連結体１０は、行方向に隣り合う各列の発電モジュールＰの間で、行方向に互い違い折り畳むことで、行方向折り畳み状態となる。すなわち、まず、１列目の発電モジュールＰ（Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１）を、２列目の発電モジュールＰ（Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２）の裏側に重なるように折り畳む（山折り）。次に、上下方向に重なったこれら１，２列目の発電モジュールＰを、３列目の発電モジュールＰ（Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３）の表側に重なるように折り畳む（谷折り）。次に、上下方向に重なったこれら１～３列目の発電モジュールＰを、４列目の発電モジュールＰ（Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４，Ｐ５４）の裏側に重なるように折り畳む（山折り）。そして、上下方向に重なったこれら１～４列目の発電モジュールＰを、５列目の発電モジュールＰ（Ｐ１５，Ｐ２５，Ｐ３５，Ｐ４５，Ｐ５５）の表側に重なるように折り畳む（谷折り）。このように、発電モジュール連結体１０を、山折り及び谷折りが交互に現れるように、行方向に互い違いに折り畳むことで、図６に示すような行方向折り畳み状態とすることができる。ここで、山折りとする箇所及び谷折りとする箇所は、相互に入れ替えてもよい。
　ここで、連結部１１は、行方向幅Ｃ≧２Ｌの関係を満たすように構成されている。そのため、図６（ｂ）に示すように、山折りとなる箇所及び谷折りとなる箇所いずれであっても、発電モジュールＰの間の連結部１１の長さが足りるため、円滑に折り畳むことができる。
　図７は、発電モジュール連結体１０の行方向折り畳み状態における、列方向に沿う断面図の一部を拡大して示す図である。図７に示すように、列方向に隣り合う１行目の発電モジュールＰと２行目の発電モジュールＰとの間における連結部１１の長さＤは、下方ほど長くなるように折り畳まれている。図示は省略するが、列方向に隣り合う３行目の発電モジュールＰと４行目の発電モジュールＰとの間における連結部１１の長さＤも、下方ほど長くなるように折り畳まれている。一方、列方向に隣り合う２行目の発電モジュールＰと３行目の発電モジュールＰとの間、及び列方向に隣り合う４行目の発電モジュールＰと５行目の発電モジュールＰとの間における連結部１１の長さＤは、上方ほど長くなるように折り畳まれている。
　図８は、発電モジュール連結体１０の収納状態における（ａ）上面図、及び（ｂ）側面図である。発電モジュール連結体１０は、図６に示した行方向折り畳み状態から、各行の発電モジュールＰを列方向に互い違いに折り畳み、全ての発電モジュールＰを重ね合わせることで、図８に示すような収納状態となる。具体的には、まず、上下方向に重なった１行目の発電モジュールＰ（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５）を上下方向に重なった２行目の発電モジュールＰ（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５）全体の表側に重なるように折り畳む（谷折り）。次に、上下方向に重なったこれら１，２行目の発電モジュールＰを、上下方向に重なった３行目の発電モジュールＰ（Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ３４，Ｐ３５）全体の裏側に重なるように折り畳む（山折り）。次に、上下方向に重なったこれら１～３行目の発電モジュールＰを、上下方向に重なった４行目の発電モジュールＰ（Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３，Ｐ４４，Ｐ４５）全体の表側に重なるように折り畳む（谷折り）。そして、上下方向に重なったこれら１～４行目の発電モジュールＰを、上下方向に重なった５行目の発電モジュールＰ（Ｐ５１，Ｐ５２，Ｐ５３，Ｐ５４，Ｐ５５）全体の裏側に重なるように折り畳む（山折り）。このようにして、行方向折り畳み状態の発電モジュール連結体１０を、山折り及び谷折りが交互に現れるように、列方向に互い違いに折り畳むことで、図８に示すような収納状態とすることができる。
　発電モジュール連結体１０が、行方向折り畳み状態から収納状態に折り畳まれる際、図７に示したように列方向に隣り合う発電モジュールＰの間の連結部１１の長さＤが下方ほど長い箇所では、隣り合う発電モジュールＰ同士の表面が重なるようにして折り畳むことができる。このように折り畳むことで、折り畳まれた状態で上下方向の距離が長くなる発電モジュールＰの間の列方向幅Ｄほど長くなるので、円滑に折り畳むことができる。より具体的には、連結部１１の列方向幅Ｄは、折り畳まれた状態で一つ内側に配置される連結部１１の列方向幅Ｄよりも、２Ｌ以上長いため、内側に配置される連結部１１の部分に妨げられることなく円滑に折り畳むことができ、折り畳まれた状態での収納性の向上を図ることができる。
　また、連結部１１は、隣り合う発電モジュールＰを行方向及び列方向に折り畳んだ状態で折り目の交点となる位置に、上下方向に貫通する貫通領域１１１を有するため、収納状態とする際に連結部１１が邪魔になりにくい。よって、発電モジュール連結体１０をより円滑に折り畳むことができ、折り畳まれた状態での収納性をより向上させることができる。
　ここで、発電モジュール連結体１０の変形例について説明する。図９は、発電モジュール連結体１０の変形例１に係る発電モジュール連結体１０ａの展開状態における上面図である。
　発電モジュール連結体１０ａは、連結部１１ａの行方向幅Ｃが以下のような関係を満たす以外は発電モジュール連結体１０と同様である。すなわち、行列状に配置された発電モジュールＰの行数をｍとし、連結部１１ａのｘ行目の行方向幅をＣxとするとき、連結部１１ａは、Ｃ1≧２ＬかつＣｘ≧Ｃx-1＋２Ｌの関係を満たす第１の列２０３と、Ｃm≧２ＬかつＣx≧Ｃx+1＋２Ｌの関係を満たす第２の列２０４とを行方向に交互に含む。換言すると、行方向幅は、１行目が２Ｌ以上であり、１行目から順に２Ｌ以上ずつ増加する第１の列２０３と、１行目から順に２Ｌ以上ずつ減少して最終行が２Ｌ以上である第２の列２０４とを列方向に交互に含む。
　また、連結部１１ａは、１行目が第１の行２０１であり、かつ、１列目が第２の列２０４である、又は、１行目が第２の行２０２であり、かつ、１列目が第１の列２０３である、という条件を満たす。
　具体的には、発電モジュール連結体１０ａは、図９に示すように、行方向に隣り合う１列目の発電モジュールＰ（Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１，Ｐ５１）と２列目の発電モジュールＰ（Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２）との間における連結部１１ａの長さＣは、１行目から順に、Ｃ1≧Ｃ2＋２Ｌ、Ｃ2≧Ｃ3＋２Ｌ、Ｃ3≧Ｃ4＋２Ｌ、Ｃ4≧Ｃ5＋２Ｌ、Ｃ5≧２Ｌの関係を満たし、第２の列２０４を構成する。同様に、行方向に隣り合う３列目の発電モジュールＰ（Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３）と４列目の発電モジュールＰ（Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４，Ｐ５４）との間における連結部１１の長さＣは、１行目から順に、Ｃ1≧Ｃ2＋２Ｌ、Ｃ2≧Ｃ3＋２Ｌ、Ｃ3≧Ｃ4＋２Ｌ、Ｃ4≧Ｃ5＋２Ｌ、Ｃ5≧２Ｌの関係を満たし、第２の列２０４を構成する。一方、行方向に隣り合う２列目の発電モジュールＰ（Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２，Ｐ４２，Ｐ５２）と３列目の発電モジュールＰ（Ｐ１３，Ｐ２３，Ｐ３３，Ｐ４３，Ｐ５３）との間における連結部１１の長さＣは、１行目から順に、Ｃ1≧２Ｌ、Ｃ2≧Ｃ1＋２Ｌ、Ｃ3≧Ｃ2＋２Ｌ、Ｃ4≧Ｃ3＋２Ｌ、Ｃ5≧Ｃ4＋２Ｌの関係を満たし、第１の列２０３を構成する。同様に、行方向に隣り合う４列目の発電モジュールＰ（Ｐ１４，Ｐ２４，Ｐ３４，Ｐ４４，Ｐ５４）と５列目の発電モジュールＰ（Ｐ１５，Ｐ２５，Ｐ３５，Ｐ４５，Ｐ５５）との間における連結部１１の長さＤは、１行目から順に、Ｃ1≧２Ｌ、Ｃ2≧Ｃ1＋２Ｌ、Ｃ3≧Ｃ2＋２Ｌ、Ｃ4≧Ｃ3＋２Ｌ、Ｃ5≧Ｃ4＋２Ｌの関係を満たし、第１の列２０３を構成する。
　以上のような構成とすることで、発電モジュール連結体１０ａは、発電モジュール連結体１０による効果に加えて、行方向又は列方向のいずれから折り畳んでも収納状態とすることができる。また、連結部１１ａが、１行目が第１の行２０１であり、かつ、１列目が第２の列２０４である、又は、１行目が第２の行２０２であり、かつ、１列目が第１の列２０３である、という条件を満たすので、発電モジュールＰが行方向に隣り合う発電モジュールＰ及び列方向に隣り合う発電モジュールＰのいずれからも遠くなることを回避することができ、発電モジュールＰの安定性を向上することができる。
　図１０（ａ）は、発電モジュール連結体１０の変形例２に係る発電モジュール連結体１０ｂの展開状態における断面図の一部を拡大して示す図である。発電モジュール連結体１０ｂは、連結部１１ｂの上下方向に発電モジュールＰが配置された構成とする以外は、発電モジュール連結体１０と同様である。発電モジュール連結体１０ｂは、発電モジュール連結体１０による効果に加えて、隣り合う発電モジュールＰの間で折り畳まれる際に、連結部１１ｂの内側に発電モジュールＰが配置されるので、折り畳みによる連結部１１ｂへの負担が軽減できるという効果を有する。
　図１０（ｂ）は、発電モジュール連結体１０の変形例３に係る発電モジュール連結体１０ｃの展開状態における断面図の一部を拡大して示す図である。発電モジュール連結体１０ｃは、連結部１１ｃを発電モジュールＰの上下方向中心付近で隣り合う発電モジュールＰ同士を連結するように配置された構成とする以外は、発電モジュール連結体１０と同様である。発電モジュール連結体１０ｃは、発電モジュール連結体１０による効果に加えて、隣り合う発電モジュールＰの間で折り畳まれる際に、連結部１１ｃの内側に発電モジュールＰが配置されるので、折り畳みによる連結部１１ｃへの負担が軽減できるという効果を有する。
　図１１は、発電モジュール連結体１０の変形例４に係る発電モジュール連結体１０ｄの展開状態における上面図である。発電モジュール連結体１０ｄは、上面図において矩形状である発電モジュールＰに代えて、上面図において円形状である発電モジュールＰ’を用いること以外は、発電モジュール連結体１０と同様である。この場合、行方向幅Ｃは、図１１に示すように、行方向に隣り合う発電モジュールＰ’の間における連結部１１ｄの最短の長さである。同様に、列方向幅Ｄは、図１１に示すように、列方向に隣り合う発電モジュールＰ’の間における連結部１１ｄの最短の長さである。なお、発電モジュールＰ’は、列方向幅Ｄを規定し得る限り、上面図において円形状には限定されず、例えば多角形状やその他の任意の形状であってもよい。
　前述したところは本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。例えば、各発電モジュールＰ，Ｐ’や連結部１１～１１ｄ等の配置について、行や列を用いて説明したが、行と列は説明の便宜上規定したものであり、これらを相互に入れ替えてもよい。同様に、上下方向は説明の便宜上規定したものであり、これらを相互に入れ替えてもよい。また、発電モジュールＰ，Ｐ’を５行５列の行列状に配置した発電モジュール連結体１０～１０ｄを用いて説明したが、発電モジュールＰ，Ｐ’は、２行以上かつ２列以上の行列状に配置されていればよい。
　また、本実施形態に係る連結部１１～１１ｄは、貫通領域１１１を有することが好ましいが、必ずしも有さなくてもよい。
　また、本実施形態に係る連結部１１～１１ｄは、導体層１１２を、例えば銅箔等の導体がベースフィルム及びカバーフィルム等の絶縁体で挟まれるように積層したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）で構成してもよい。この場合、連結部１１～１１ｄは、ＦＰＣで構成された導体層１１２自体が保護機能を有するため、保護層１１３を含まなくてもよい。
　さらに、連結部１１～１１ｄは、導体層１１２をＦＰＣで構成する場合、図１２（ａ）～（ｃ）に示すように、保護層１１３を含む構成としてもよい。図１２（ａ）～（ｃ）はいずれも、導体層１１２が隣り合う発電モジュールＰ，Ｐ’同士を上下方向中心付近で連結するように配置された発電モジュール連結体１０～１０ｄの例である。保護層１１３は、図１２（ａ）に示すように、発電モジュールＰ，Ｐ’の表側の一部以外を覆うように配置されてもよいし、図１２（ｂ）に示すように、発電モジュールＰ，Ｐ’と導体層１１２との連結部の上下方向を覆うように配置されてもよいし、図１２（ｃ）に示すように、導体層１１２の上下方向を覆うように配置されてもよい。ここで、発電モジュールＰ，Ｐ’の上下方向の厚みＬは、図４についての説明と同様、発電モジュールＰ，Ｐ’の上下方向に導体層１１２及び／又は保護層１１３が存在する場合には、導体層１１２及び／又は保護層１１３の厚みも含む発電モジュール連結体１０～１０ｄ全体の厚みである。
　また、本実施形態に係る発電装置１において、本体２０が発電モジュールと接続される態様は特に限定されず、例えば、本体２０がいずれかの発電モジュールと一体的に設けられていてもよいし、いずれかの発電モジュールの端部に接続されていてもよいし、発電モジュールと着脱可能であってもよい。
　また、本実施形態に係る発電モジュール連結体は、本体２０と共に用いられて発電装置１を構成することには限定されず、本体２０から独立して用いられてもよい。具体的には、本実施形態に係る発電モジュール連結体は、例えば本体２０の外部ＩＦ２６と同様の機能を有するインタフェースを備え、このインタフェースに外部機器が直接接続されると、接続された外部機器に電力を供給する構成としてもよい。
　また、本実施形態に係る発電モジュールの一態様として、上述の太陽電池パネルを備える光電変換モジュールを用いてもよい。また、本実施形態に係る発電モジュール連結体の一態様として、上述の光電変換モジュールを用いた光電変換モジュール連結体を用いてもよい。また、発電装置１の一態様として、上述の光電変換モジュール連結体を備える光電変換装置を用いてもよい。
　さらに、本実施形態に係る発電モジュール連結体について説明した各構成は、発電モジュールに限定されない任意の薄型パネルと、導体を含む連結部に限定されない任意の連結部と、を備える任意のパネル連結体にも適用可能である。
　本発明によれば、折り畳まれた状態での収納性の向上を図ることができるパネル連結体、発電モジュール連結体、光電変換モジュール連結体及び発電装置を提供することができる。
　１　発電装置
　１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　発電モジュール連結体
　１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ　連結部
　１２　発電パネル
　２０　本体
　２１　インタフェース
　２２　昇圧回路部
　２３　発電モジュール電圧検出部
　２４　ＡＣアダプター電圧検出部
　２５　充電池
　２６　外部インタフェース
　２７　充放電制御回路
　２８　コントローラ
　３０　ＡＣアダプター
　３１　コンセント
　３２　ＡＣ／ＤＣ変換器
　１１１　貫通領域
　１１２　導体層
　１１３　保護層
　２０１　第１の行
　２０２　第２の行
　２０３　第１の列
　２０４　第２の列
　Ｃ　行方向幅
　Ｄ　列方向幅
　Ｌ　発電モジュールの上下方向における厚み
　Ｐ，Ｐ’　発電モジュール

Claims (8)

  1. 　ｍ行ｎ列（ｍ≧２かつｎ≧２）の行列状に配置された複数の薄型パネルと、
    　前記薄型パネルを行方向及び列方向に連結する連結部と、を備え、隣り合う前記薄型パネルの間で折り畳み可能なパネル連結体であって、
    　前記連結部は、ｙ列目で列方向に隣り合う前記薄型パネルの間における前記連結部の長さをＤyとし、前記薄型パネルの上下方向における厚みをＬとするとき、Ｄ1≧２ＬかつＤy≧Ｄy-1＋２Ｌの関係を満たす第１の行と、Ｄn≧２ＬかつＤy≧Ｄy+1＋２Ｌの関係を満たす第２の行とを列方向に交互に含む、パネル連結体。
  2. 　前記連結部は、隣り合う前記薄型パネルを行方向及び列方向に折り畳んだ状態で折り目の交点となる位置に、上下方向に貫通する貫通領域をさらに有する、請求項１に記載のパネル連結体。
  3. 　前記連結部は、ｘ行目で行方向に隣り合う前記薄型パネルの間における前記連結部の長さをＣxとするとき、Ｃ1≧２ＬかつＣｘ≧Ｃx-1＋２Ｌの関係を満たす第１の列と、Ｃm≧２ＬかつＣx≧Ｃx+1＋２Ｌの関係を満たす第２の列とを行方向に交互に含む、請求項１又は２に記載のパネル連結体。
  4. 　前記連結部は、１行目が前記第１の行であり、かつ、１列目が前記第２の列である、又は、１行目が前記第２の行であり、かつ、１列目が前記第１の列である、請求項３に記載のパネル連結体。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載のパネル連結体において、前記薄型パネルは発電モジュールであり、前記連結部は前記発電モジュールを電気的に連結する導体を含む、発電モジュール連結体。
  6. 　前記連結部は、下端に沿って配置され、上下方向に積層された導体層と保護層とをさらに含み、
    　前記保護層は、前記導体層よりも下端側に配置される、請求項５に記載の発電モジュール連結体。
  7. 　請求項５又は６に記載の発電モジュール連結体において、前記発電モジュールは光電変換モジュールである、光電変換モジュール連結体。
  8. 　請求項５又は６に記載の発電モジュール連結体と、
    　前記発電モジュール連結体と電気的に接続する本体と、を備える発電装置。
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