【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールを屋外に設置する場合の太陽電池モジュール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多いが、そのために、太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また、屋外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要がある。
【０００３】
さらに、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続し、これによって実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。
【０００４】
このような要求に応じるために、複数の太陽電池素子を接続し、透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする充填材で封入し、これによって太陽電池パネルを作成し、そして、これにモジュール枠等を取り付け、太陽電池モジュールとして屋外に設置することが通常行われている。
【０００５】
太陽電池モジュールを屋外に取り付ける場合、通常１年を通して太陽光の受光量が最大になるように受光面を南方向に向け、水平方向に対し２０から６０程度傾斜させて設置している。
【０００６】
このように屋外に設置した太陽電池モジュールによれば、冬季にその受光面に雪が積もり、その発電が阻害されることがあった。また、積雪の多い地方では受光面に積もった雪の重みのために太陽電池モジュールがたわみ、これにより、モジュール枠がはずれたり、太陽電池モジュールの受光面側にある透光性基板が割れたり、破損したりすることがあった。
【０００７】
かかる課題を解消するため、太陽電池モジュール上の雪を取り除く方法として、太陽電池モジュールの裏面の中央部より上方位置に回転可能な取り付け部材を取り付け、太陽電池モジュールを一定傾斜角度に保持する弾性部材を具備して取り付け、太陽電池モジュール受光面上の積雪の重量が弾性部材の弾性力を超えたときに、取り付け部材の位置を支点として太陽電池モジュールを回転させ、太陽電池モジュール上の雪を落下させることが考案されている。（特許文献１参照）
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【０００８】
【特許文献１】
実開平２−８１５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような太陽電池モジュール装置によれば、太陽電池モジュール受光面の積雪を取り除くことには有効であるが、その反面、強風に対する有効な対策がなされていないという課題があった。
【００１０】
すなわち、強風により太陽電池モジュールが受光面側または裏面側にたわみ、これによって太陽電池パネルが割れたり、モジュール枠よりはずれ、落下することがあった。
【００１１】
本発明はこのような問題点に解消するために完成されたものであり、その目的は太陽電池モジュール上の積雪を自動的に落下させる太陽電池モジュール装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は強風時にも太陽電池パネルがモジュール枠よりはずれることのない太陽電池モジュール装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の太陽電池モジュール装置は、太陽電池モジュール並びにこの太陽電池モジュールを水平面に対し傾斜して設置する取付台とから成り、そして、前記取付台は太陽電池モジュールの上方部に配した太陽電池モジュール回転用支持部を備え、さらに前記太陽電池モジュールを上記太陽電池モジュール回転用支持部を回転軸にして変動させるべく、当該太陽電池モジュールの下方部に弾性体を具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の太陽電池モジュール装置は、前記弾性体がバネ体からなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の太陽電池モジュール装置は、前記弾性体がゴム体からなることを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明の太陽電池モジュール装置は、前記弾性体を太陽電池モジュールの最下部に配したことを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、本発明の太陽電池モジュール装置は、前記弾性体は少なくとも２個の伸縮部から成ることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の太陽電池モジュール装置は、前記太陽電池モジュール回転用支持部を太陽電池モジュールの最上部に配したことを特徴とする。
【００１９】
【作用】
本発明の太陽電池モジュール装置によれば、太陽電池モジュールを水平面に対し傾斜して設置する取付台が、太陽電池モジュールの上方部に配した太陽電池モジュール回転用支持部（回転用支点）を備え、さらに前記太陽電池モジュールを上記太陽電池モジュール回転用支持部を回転軸にして変動させるべく、当該太陽電池モジュールの下方部に弾性体を具備したことで、太陽電池モジュール上に雪が積もり、その重さによって太陽電池モジュール回転用支持部により太陽電池モジュールが回転するように変動し、これにより、太陽電池モジュールの傾斜が急になり、その結果、雪の自重により落下し、除雪することができる。
【００２０】
また、本発明の太陽電池モジュール装置によれば、この太陽電池モジュールに向けて強い風が吹いた場合、この風力により太陽電池モジュール回転用支持部を支点にして変動するが、このような変動により風力の衝撃を緩和し、これにより、太陽電池モジュールの破損を防ぐことができる。
【００２１】
さらにまた、本発明の太陽電池モジュール装置によれば、前記弾性体は少なくとも２個の伸縮部から成ることで、一方の弾性体を伸びるような機能をもたせた場合には、他方の弾性体を縮むような機能をもたせることができ、双方の機能を併せもたせることで、とくに風力の衝撃の緩和に対し、有効である。
【００２２】
すなわち、太陽電池モジュールを水平面に対し傾斜して設置した場合、かかる風力は太陽電池モジュールの表面（受光面）もしくは裏面に向けて風が当るのであるが、いずれの風力に対しても有効になる。
【００２３】
さらに本発明の太陽電池モジュール装置は、前記弾性体を太陽電池モジュールの最下部に配したことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の太陽電池モジュール装置については、前記太陽電池モジュール回転用支持部を太陽電池モジュールの最上部に配したり、あるいは前記弾性体を太陽電池モジュールの最下部に配することで、上述した作用効果がもっとも顕著になる。とくに前記太陽電池モジュール回転用支持部を太陽電池モジュールの最上部に配し、かつ前記弾性体を太陽電池モジュールの最下部に配することで、上述した作用効果が他の配設構成に比べてもっとも顕著な効果が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明に係る太陽電池パネル部分の構造の一例を示す図である。
【００２７】
同図において、１は透光性基板、２は受光面側充填材、４は裏面側充填材、３は太陽電池素子、５は裏面材である。
【００２８】
透光性基板１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。
【００２９】
ガラスついては、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが多く使用される。
【００３０】
他方のポリカーボネート樹脂の場合、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。
【００３１】
受光面側充填材２および裏面側充填材４としては、透光性、耐熱性、電気絶縁性を有する素材が好適に用いられ、酢酸ビニル含有量２０〜４０％のエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）のほか、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とする。
【００３２】
そして、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。これらは減圧下でのラミネート工程において、融着して他の部材と一体化する。
【００３３】
太陽電池素子３は、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などからなる。
【００３４】
このような基板の内部にはＰＮ接合が形成されるとともに、その受光面と裏面には電極が設けられ、さらに受光面には反射防止膜を設けて構成される。
【００３５】
かかる基板の大きさは、多結晶シリコン太陽電池でおよそ１００〜１５０ｍｍ角程度のものが多い。この太陽電池素子３を複数個銅箔等の接続タブ（図示せず）により直列または並列に接続して用いる。
【００３６】
背面材５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。
【００３７】
本発明に用いる太陽電池モジュールのパネル部は、上述のように積層された各部材の積層体を接着一体化することによって作製する。
【００３８】
すなわち、各部材の積層体をラミネーターと呼ばれる減圧状態で加熱しながら加圧する装置にセットした後、太陽電池モジュールの内部の空気を除去するために５０〜１５０Ｐａ程度に減圧し、１００〜２００℃の温度で１５分〜１時間加熱しながら加圧する。これによって、受光面側充填材２２、裏面側充填材２４が軟化し融着するため、各部材を接着し一体化し、太陽電池モジュールのパネル部を作製することができる。
【００３９】
次に上述の方法によって作製された太陽電池パネルの各辺部に対してモジュール枠を設ける。
【００４０】
図２は、太陽電池パネルにモジュール枠を設けた時の側面図であり、同図中、６は太陽電池パネル、７はモジュール枠を示す。
【００４１】
モジュール枠７は、通常、アルミニウムの押し出し成形で造られることが多く、その表面にはアルマイト処理などが施される。そして、このモジュール枠７を、太陽電池パネル６の外周各辺に嵌め込み、各コーナー部をビスなどにより固定する。
【００４２】
このようなモジュール枠７は、機械的強度や耐候性能を付与し、さらに次に取り付ける軸受けや弾性体取り付け用のブラケットを太陽電池モジュールに取り付けることにも供する。
【００４３】
以上のような工程を経て完成した太陽電池モジュールによれば、多結晶太陽電池を使用したものでは、出力約１６０Ｗ程度で概略の大きさは約１３００×１１００ｍｍ程度が一般的である。
【００４４】
次に本発明の取付台を述べる。
【００４５】
本例に述べる取付台については、図３に示す軸受けや弾性体取り付け用のブラケット、図４に示す架台基礎部、架台、弾性体等から構成する。
【００４６】
図３は太陽電池モジュールに軸受けや弾性体取り付け用のブラケットを取り付けた状態を示す。
【００４７】
同図において、１０は太陽電池モジュール、１１は軸受け、１２は弾性体取り付け用のブラケットを示す。
【００４８】
軸受け１１は、アルミニウム、ステンレス、鉄などで製作し、略直角に折れ曲がった形状で、その１面には太陽電池モジュールへの取り付け用の貫通穴が２から４個設けられ、他面には回転軸を通すための穴が１個設けられている。
【００４９】
そして、太陽電池モジュール１０を傾斜して取り付けた場合、このような軸受け１１を太陽電池モジュール１０の上方、とくに最上部の辺の両端部２カ所のモジュール枠底部にそれぞれネジ等で取り付ける。
【００５０】
弾性体取り付け用のブラケット１２については、アルミニウム、ステンレス、鉄などで製作し、太陽電池モジュールへの取り付け面、横面、弾性体取り付け面の３面から成っている。
【００５１】
太陽電池モジュールへの取り付け面には太陽電池モジュールへの取り付け用の貫通穴が２から４個設けられる。横面は、太陽電池モジュールへの取り付け面に略直角に曲げられており、さらに弾性体取り付け面も横面に対し太陽電池モジュールへの取り付け面と同じ方向に略直角に曲げられている。
【００５２】
さらに弾性体取り付け面には、使用される弾性体の種類に応じて、弾性体を取り付けるためのネジやフックなどが付けられる。そして、このような弾性体取り付け用のブラケット１２を傾斜して取り付ける太陽電池モジュール１０の最下部の辺の中央部１カ所のモジュール枠底部にネジ等で取り付ける。
【００５３】
このように太陽電池モジュール１０を傾斜して取り付けた場合、ブラケット１２を太陽電池モジュール１０の下方、とくに最下部のモジュール枠底部に取り付けるとよい。
【００５４】
図４は本発明に係る太陽電池モジュール装置の一例の側面図である。
【００５５】
同図において、１０は上述の太陽電池モジュール、１１は軸受け、１２は弾性体取り付け用のブラケット、２０は架台基礎部、２１は取り付け架台、２２は前記前記太陽電池モジュール回転用支持部である回転軸、２３は弾性体ハウジング、２４は下部弾性体、２５は上部弾性体を示す。
【００５６】
上記架台基礎部２０によれば、たとえば太陽電池モジュールを地面上に直接設置する場合などでは、地面をコンクリートで固めたものである。
【００５７】
また、建物の陸屋根部分に設置する場合などで、鉄製のアングルで架台を設ける場合などでは架台の底部であり、これを太陽電池モジュールを設置する陸屋根部分にアンカーボルトなどを用いて固定する。
【００５８】
取り付け架台２１は鉄やステンレスなどの角柱等で造られ、太陽電池モジュールに取り付けた２個の軸受け間の内寸法だけ離して１つの太陽電池モジュールに対して２本設けられる。さらに取り付け架台２１の上部には回転軸を通すための貫通穴が設けられている。
【００５９】
弾性体ハウジング２３は鉄やアルミニウム、ステンレスなどで断面がヲの字状で、その開口部の高さは、太陽電池モジュールを取り付けたときに弾性体取り付け用のブラケット１２の外側端部が弾性体ハウジング２３の高さのほぼ中央になるようにし、その幅は弾性体取り付け用のブラケット１２にあわせてほぼ同じ幅にする。下部弾性体２４、上部弾性体２５は共に１から４本程度、上下合計で２から８本程度付けられ、両者とも前記バネ体である圧縮バネなどが用いられ、通常全ての弾性体は同じバネ常数（バネの強さ）のものである。
【００６０】
下部弾性体２４や上部弾性体２５の強さや本数は太陽電池モジュールの重さや太陽電池モジュールを設置する場所の積雪量、風の強さなどを考慮して決定すればよい。
【００６１】
本特許に係る太陽電池モジュールの取り付け構造体の組み立て方法は次の通りである。
【００６２】
まず架台基礎部２０に取り付け架台２１を太陽電池モジュール１つにつき２本据え付ける。
【００６３】
本発明に係る太陽電池モジュール取り付け構造体を地面上に直接設置する場合などでは、水平面より６０から９０度角度をなすように架台基礎部２０に打ち込まれ、建物の陸屋根部分に設置する場合などで、鉄製のアングルで架台を設ける場合などでは架台基礎部２０のアングルなどに上述のような所定角度傾斜させた状態で溶接やネジ止めにより取り付けられる。
【００６４】
また、同じく弾性体ハウジング２３を所定の位置に据え付ける。すなわち、本発明に係る太陽電池モジュール取り付け構造体を地面上に直接設置する場合などでは、所定角度傾斜して架台基礎部２０に打ち込まれ、建物の陸屋根部分に設置する場合などで、鉄製のアングルで架台を設ける場合などでは架台基礎部２０のアングルなどに上述のような所定角度傾斜させた状態で溶接やネジ止めにより取り付けられる。
【００６５】
次に軸受け１１や弾性体取り付け用のブラケット１２を取り付けた太陽電池モジュール１０を取り付け架台２１に取り付ける。これは取り付け架台２１の上部には回転軸を通すための貫通穴と太陽電池モジュールに取り付けられた軸受け１１の貫通穴を合わせて回転軸用のシャフトをそれぞれの貫通穴に通すことにより行う。
【００６６】
その後、太陽電池モジュール１０に取り付けた弾性体取り付け用のブラケット１２と弾性体ハウジング２３を下部弾性体２４および上部弾性体２５によりつなぐ。
【００６７】
このような太陽電池モジュール装置においては、積雪や風のない通常の状態では弾性体２４および上部弾性体２５が釣り合っている状態で太陽電池モジュールは安定する。
【００６８】
しかしながら、太陽電池モジュール受光面に積雪があった場合は、その積雪による荷重により下部弾性体２４が圧縮され、上部弾性体２５が伸長するので、太陽電池モジュール１０は回転軸２２を支点として下方向に回転し、その傾斜角度は大きくなる。これにより、太陽電池モジュール受光面上の雪は落下し、積雪により太陽電池モジュールが変形や破損することはなくなる。そして、雪が落下した後では、下部弾性体２４および上部弾性体２５の働きにより所定の傾斜角度に自動的に復帰する。
【００６９】
さらに太陽電池モジュールは通常、年間を通じて太陽光の受光量が最大になるように受光面を南方向に向けるが、冬季には北方向から強い季節風が吹く。
【００７０】
すなわち、冬季には太陽電池モジュールの裏面に強い風が吹きつけることとなるが、このような場合においても、太陽電池モジュールの裏面に吹きつける風圧により、下部弾性体２４が伸長され、上部弾性体２５が圧縮するので、太陽電池モジュール１０は回転軸２２を支点として上方向に回転し、その傾斜角度は小さくなり、太陽電池モジュールの受ける風圧は小さくなり、破損することはなくなる。
【００７１】
また、台風などにより太陽電池モジュールの受光面側に強い風が吹きつける場合でも、その風圧により下部弾性体２４が圧縮され、上部弾性体２５が伸長するので、太陽電池モジュール１０は回転軸２２を支点として下方向に回転することにより、その風の力を逃がすため、太陽電池モジュール１０は破損することはなくなる。
【００７２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更や改良等はなんら差し支えない。
【００７３】
たとえば出力の小さな小型の太陽電池モジュールでは、下部弾性体２４または上部弾性体２５のどちらか一方でもよい。
【００７４】
また、太陽電池素子には単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。
【００７５】
さらにまた、弾性体として、バネ体（圧縮バネ）を用いたが、これに代えてゴム体などからなる弾性体を用いてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の太陽電池モジュール装置によれば、冬季の積雪や強風においても太陽電池モジュールが変形したり、破損することがなくなった。
【００７７】
また、本発明の太陽電池モジュール装置によれば、弾性体の働きにより太陽電池モジュール上の積雪を自動的に除雪し、また、除雪後は自動的に所定角度に復帰するため、除雪や復帰の手間がかからずまた、発電効率も向上した。
【００７８】
さらに本発明の太陽電池モジュール装置によれば、強風下において太陽電池モジュール回転用支持部を支点として上下方向に回転した後は、弾性体の働きにより自動的に所定角度に復帰するため、復帰の手間がかからなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールのパネル部分の概略構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールのモジュール枠と太陽電池パネルを示す概略図である。
【図３】太陽電池モジュールに軸受けや弾性体取り付け用のブラケットを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る太陽電池モジュール装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１；透光性基板、２；受光面側充填材、３；太陽電池素子、４；裏面側充填材、５；裏面材、６；太陽電池パネル、７；モジュール枠、１０；太陽電池モジュール、１１；軸受け、１２；ブラケット、２０；架台基礎部、２１；取り付け架台、２２；回転軸、２３；弾性体ハウジング、２４；下部弾性体、２５；上部弾性体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module device when a solar cell module is installed outdoors.
[0002]
[Prior art]
Solar cell elements are often manufactured using a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. For this reason, solar cell elements are vulnerable to physical shocks. It is necessary to protect this.
[0003]
Furthermore, since the electric output generated by one solar cell element is small, it is necessary to connect a plurality of solar cell elements in series and parallel so that a practical electric output can be taken out.
[0004]
In order to meet such demands, a plurality of solar cell elements are connected and sealed with a light-transmitting substrate and a filler mainly composed of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA). It is usually performed to create and install a module frame or the like on this as a solar cell module outdoors.
[0005]
When the solar cell module is installed outdoors, the light receiving surface is usually directed southward so that the amount of received sunlight is maximized throughout the year, and is inclined by about 20 to 60 with respect to the horizontal direction.
[0006]
Thus, according to the solar cell module installed outdoors, snow accumulates on the light receiving surface in winter, and the power generation may be hindered. Also, in regions with a lot of snow, the solar cell module bends due to the weight of snow accumulated on the light receiving surface, which causes the module frame to come off, the light transmitting substrate on the light receiving surface side of the solar cell module to crack, It was sometimes damaged.
[0007]
In order to eliminate such a problem, as a method of removing snow on the solar cell module, an elastic member that attaches a rotatable mounting member to a position above the center of the back surface of the solar cell module and holds the solar cell module at a constant inclination angle When the weight of snow on the light receiving surface of the solar cell module exceeds the elastic force of the elastic member, the solar cell module is rotated using the position of the attachment member as a fulcrum, and the snow on the solar cell module falls It has been devised. (See Patent Document 1)
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 2-8154 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the solar cell module device as described above, it is effective to remove snow cover on the light receiving surface of the solar cell module, but on the other hand, there is a problem that an effective measure against strong wind has not been taken.
[0010]
That is, the solar cell module may bend to the light-receiving surface side or the back surface side due to strong wind, which may cause the solar cell panel to break or fall off the module frame and fall.
[0011]
The present invention has been completed to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell module device that automatically drops snow on the solar cell module.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a solar cell module device in which the solar cell panel does not deviate from the module frame even during strong winds.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a solar cell module device of the present invention comprises a solar cell module and a mounting base on which the solar cell module is installed inclined with respect to a horizontal plane, and the mounting base is located above the solar cell module. A solar cell module rotation support portion disposed in the section, and further, an elastic body is provided in the lower portion of the solar cell module so as to vary the solar cell module with the solar cell module rotation support portion as a rotation axis. It is characterized by that.
[0014]
In another solar cell module device of the present invention, the elastic body is a spring body.
[0015]
In another solar cell module device of the present invention, the elastic body is made of a rubber body.
[0016]
Furthermore, the solar cell module device of the present invention is characterized in that the elastic body is arranged at the lowermost part of the solar cell module.
[0017]
Furthermore, the solar cell module device of the present invention is characterized in that the elastic body is composed of at least two stretchable parts.
[0018]
Moreover, the solar cell module device of the present invention is characterized in that the solar cell module rotation support portion is arranged on the uppermost portion of the solar cell module.
[0019]
[Action]
According to the solar cell module device of the present invention, the mounting base on which the solar cell module is installed to be inclined with respect to the horizontal plane includes the solar cell module rotation support portion (rotation fulcrum) disposed on the upper portion of the solar cell module. Furthermore, in order to change the solar cell module with the solar cell module rotation support portion as a rotation axis, an elastic body is provided at the lower portion of the solar cell module, so that snow accumulates on the solar cell module and its weight is increased. Accordingly, the solar cell module is rotated by the solar cell module rotation support portion, whereby the inclination of the solar cell module becomes steep, and as a result, the solar cell module can fall due to its own weight and remove snow.
[0020]
Further, according to the solar cell module device of the present invention, when a strong wind blows toward the solar cell module, the wind force fluctuates using the solar cell module rotation support portion as a fulcrum. The impact of wind force can be mitigated, thereby preventing damage to the solar cell module.
[0021]
Furthermore, according to the solar cell module device of the present invention, when the elastic body is composed of at least two expansion / contraction portions, and has a function of extending one elastic body, the other elastic body is It can be provided with a shrinking function, and by combining both functions, it is particularly effective for mitigating the impact of wind power.
[0022]
That is, when the solar cell module is installed with an inclination with respect to the horizontal plane, the wind force hits the front surface (light receiving surface) or the back surface of the solar cell module, but it is effective for any wind force. .
[0023]
Furthermore, the solar cell module device of the present invention is characterized in that the elastic body is arranged at the lowermost part of the solar cell module.
[0024]
Moreover, about the solar cell module apparatus of this invention, the said support part for solar cell module rotation is distribute | arranged to the uppermost part of a solar cell module, or the said elastic body is distribute | arranged to the lowest part of a solar cell module, it is the above-mentioned. The effect obtained is most prominent. In particular, by arranging the solar cell module rotation support portion at the uppermost part of the solar cell module and arranging the elastic body at the lowermost part of the solar cell module, the above-described effects can be obtained compared to other arrangement configurations. The most remarkable effect is obtained.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the structure of a solar cell panel portion according to the present invention.
[0027]
In the figure, 1 is a translucent substrate, 2 is a light receiving surface side filler, 4 is a back surface side filler, 3 is a solar cell element, and 5 is a back material.
[0028]
As the translucent substrate 1, a substrate made of glass, polycarbonate resin or the like is used.
[0029]
As the glass, white plate glass, tempered glass, double tempered glass, heat ray reflective glass and the like are used, but generally white plate tempered glass having a thickness of about 3 mm to 5 mm is often used.
[0030]
In the case of the other polycarbonate resin, those having a thickness of about 5 mm are often used.
[0031]
As the light-receiving surface side filler 2 and the back surface side filler 4, a material having translucency, heat resistance, and electrical insulation is preferably used, and an ethylene vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 20 to 40% ( In addition to EVA), polyvinyl butyral (PVB) is the main component.
[0032]
And the thing of the sheet form form of thickness about 0.4-1 mm is used. These are fused and integrated with other members in a laminating process under reduced pressure.
[0033]
The solar cell element 3 is made of single crystal silicon or a polycrystalline silicon substrate having a thickness of about 0.3 to 0.4 mm.
[0034]
A PN junction is formed inside such a substrate, electrodes are provided on the light receiving surface and the back surface, and an antireflection film is provided on the light receiving surface.
[0035]
As for the size of such a substrate, there are many polycrystalline silicon solar cells of about 100 to 150 mm square. A plurality of solar cell elements 3 are connected in series or in parallel using connection tabs (not shown) such as copper foil.
[0036]
The backing material 5 is made of a weather-resistant fluorine-based resin sheet sandwiching aluminum foil so as not to transmit moisture, a polyethylene terephthalate (PET) sheet deposited with alumina or silica, and the like.
[0037]
The panel part of the solar cell module used in the present invention is produced by bonding and integrating the laminated body of each member laminated as described above.
[0038]
That is, after setting the laminated body of each member to a device that pressurizes while heating in a decompressed state called a laminator, the pressure is reduced to about 50 to 150 Pa in order to remove the air inside the solar cell module, and the temperature is 100 to 200 ° C. Pressurize while heating at temperature for 15 minutes to 1 hour. As a result, the light receiving surface side filler 22 and the back surface side filler 24 are softened and fused, so that the members can be bonded and integrated to produce a panel portion of the solar cell module.
[0039]
Next, a module frame is provided for each side portion of the solar cell panel manufactured by the above-described method.
[0040]
FIG. 2 is a side view when a module frame is provided on the solar cell panel, in which 6 indicates a solar cell panel and 7 indicates a module frame.
[0041]
The module frame 7 is usually made by extrusion molding of aluminum, and the surface thereof is subjected to alumite treatment or the like. And this module frame 7 is inserted in each outer periphery side of the solar cell panel 6, and each corner part is fixed with a screw | thread etc. FIG.
[0042]
Such a module frame 7 imparts mechanical strength and weather resistance, and also provides for mounting a bearing to be attached next and a bracket for attaching an elastic body to the solar cell module.
[0043]
According to the solar cell module completed through the above-described steps, the one using a polycrystalline solar cell generally has an output of about 160 W and an approximate size of about 1300 × 1100 mm.
[0044]
Next, the mounting base of the present invention will be described.
[0045]
The mounting base described in this example is composed of the bearing and the bracket for mounting the elastic body shown in FIG. 3, the mounting base portion, the mounting base, and the elastic body shown in FIG.
[0046]
FIG. 3 shows a state in which a bearing and a bracket for attaching an elastic body are attached to the solar cell module.
[0047]
In the figure, 10 is a solar cell module, 11 is a bearing, and 12 is a bracket for attaching an elastic body.
[0048]
The bearing 11 is made of aluminum, stainless steel, iron, etc., and is bent at a substantially right angle. Two to four through holes for attachment to the solar cell module are provided on one surface, and the other surface is rotated. One hole for passing the shaft is provided.
[0049]
When the solar cell module 10 is attached with an inclination, such a bearing 11 is attached with screws or the like above the solar cell module 10, particularly at the bottom of the module frame at two end portions on the uppermost side.
[0050]
The bracket 12 for attaching the elastic body is made of aluminum, stainless steel, iron or the like, and consists of three surfaces: a mounting surface to the solar cell module, a lateral surface, and an elastic body mounting surface.
[0051]
Two to four through holes for attachment to the solar cell module are provided on the attachment surface to the solar cell module. The lateral surface is bent at a substantially right angle to the mounting surface to the solar cell module, and the elastic body mounting surface is also bent at a substantially right angle to the lateral surface in the same direction as the mounting surface to the solar cell module.
[0052]
Furthermore, a screw, a hook or the like for attaching the elastic body is attached to the elastic body mounting surface according to the type of the elastic body used. Then, the bracket 12 for attaching the elastic body is attached to the bottom of the module frame at one central portion of the lowermost side of the solar cell module 10 to be attached with a screw or the like.
[0053]
When the solar cell module 10 is attached in an inclined manner as described above, the bracket 12 may be attached to the lower side of the solar cell module 10, particularly to the bottom of the lowermost module frame.
[0054]
FIG. 4 is a side view of an example of the solar cell module device according to the present invention.
[0055]
In the figure, 10 is the above-described solar cell module, 11 is a bearing, 12 is a bracket for attaching an elastic body, 20 is a base for the base, 21 is a base for mounting, and 22 is a rotation support for the solar cell module. The shaft, 23 is an elastic body housing, 24 is a lower elastic body, and 25 is an upper elastic body.
[0056]
According to the gantry base portion 20, for example, when the solar cell module is directly installed on the ground, the ground is solidified with concrete.
[0057]
Moreover, when installing on the flat roof part of a building, etc., when providing a mount with an iron angle, it is the bottom part of a mount, and this is fixed to the flat roof part which installs a solar cell module using an anchor bolt.
[0058]
The mounting base 21 is made of a prism or the like such as iron or stainless steel, and two mounting bases 21 are provided with respect to one solar cell module separated by an internal dimension between two bearings attached to the solar cell module. Further, a through hole for passing the rotating shaft is provided in the upper part of the mounting base 21.
[0059]
The elastic body housing 23 is made of iron, aluminum, stainless steel or the like and has a cross-sectional shape. The height of the opening of the elastic body housing 23 is that the outer end of the bracket 12 for attaching the elastic body is an elastic body when the solar cell module is attached. The height of the housing 23 is approximately the center, and the width of the housing 23 is substantially the same as that of the bracket 12 for attaching the elastic body. The lower elastic body 24 and the upper elastic body 25 are both attached to about 1 to 4 in total, and about 2 to 8 in total in the top and bottom. Both of them use a compression spring or the like, and usually all elastic bodies are the same spring. It is a constant (spring strength).
[0060]
The strength and number of the lower elastic body 24 and the upper elastic body 25 may be determined in consideration of the weight of the solar cell module, the amount of snow in the place where the solar cell module is installed, the strength of the wind, and the like.
[0061]
A method for assembling the solar cell module mounting structure according to this patent is as follows.
[0062]
First, two mounting bases 21 are installed on the mounting base 20 for each solar cell module.
[0063]
For example, when the solar cell module mounting structure according to the present invention is directly installed on the ground, the solar cell module mounting structure is driven into the gantry base 20 at an angle of 60 to 90 degrees with respect to the horizontal plane, and is installed on the flat roof portion of the building. In the case where the gantry is provided with an iron angle, it is attached by welding or screwing in a state where the gantry base portion 20 is inclined at a predetermined angle as described above.
[0064]
Similarly, the elastic body housing 23 is installed at a predetermined position. That is, when the solar cell module mounting structure according to the present invention is directly installed on the ground or the like, it is driven into the gantry base portion 20 at a predetermined angle, and is installed on the flat roof portion of the building. In the case where the gantry is provided in the above manner, it is attached by welding or screwing in a state in which the gantry base portion 20 is inclined at a predetermined angle as described above.
[0065]
Next, the solar cell module 10 to which the bearing 11 and the bracket 12 for attaching the elastic body are attached is attached to the attachment base 21. This is done by combining the through hole for passing the rotating shaft and the through hole of the bearing 11 attached to the solar cell module in the upper part of the mounting base 21 and passing the shaft for the rotating shaft through each through hole.
[0066]
Thereafter, the elastic body mounting bracket 12 attached to the solar cell module 10 and the elastic body housing 23 are connected by the lower elastic body 24 and the upper elastic body 25.
[0067]
In such a solar cell module device, the solar cell module is stabilized in a state where the elastic body 24 and the upper elastic body 25 are balanced in a normal state where there is no snow or wind.
[0068]
However, when there is snow on the light receiving surface of the solar cell module, the lower elastic body 24 is compressed and the upper elastic body 25 is expanded by the load due to the snow, so that the solar cell module 10 moves downward with the rotating shaft 22 as a fulcrum. And the inclination angle becomes large. Thereby, the snow on the solar cell module light-receiving surface falls, and the solar cell module is not deformed or damaged by the accumulated snow. After the snow falls, the lower elastic body 24 and the upper elastic body 25 automatically return to a predetermined inclination angle by the action of the lower elastic body 24 and the upper elastic body 25.
[0069]
Furthermore, solar cell modules usually face the light-receiving surface toward the south so that the amount of received sunlight is maximized throughout the year, but a strong seasonal wind blows from the north in winter.
[0070]
That is, a strong wind blows on the back surface of the solar cell module in winter. Even in such a case, the lower elastic body 24 is extended by the wind pressure blown on the back surface of the solar cell module, and the upper elastic body. Since 25 is compressed, the solar cell module 10 rotates upward with the rotating shaft 22 as a fulcrum, the inclination angle becomes smaller, the wind pressure received by the solar cell module becomes smaller, and it is not damaged.
[0071]
Further, even when strong wind blows on the light receiving surface side of the solar cell module due to a typhoon or the like, the lower elastic body 24 is compressed by the wind pressure and the upper elastic body 25 is expanded, so that the solar cell module 10 has the rotating shaft 22 attached. By rotating downward as a fulcrum, the wind force is released, so that the solar cell module 10 is not damaged.
[0072]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. do not interfere at all within the scope of the present invention.
[0073]
For example, in a small solar cell module with a small output, either the lower elastic body 24 or the upper elastic body 25 may be used.
[0074]
Further, the solar cell element is not limited to a crystalline solar cell such as single crystal or polycrystalline silicon, but can be applied to a thin film solar cell.
[0075]
Furthermore, although a spring body (compression spring) is used as the elastic body, an elastic body made of a rubber body or the like may be used instead.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the solar cell module device of the present invention, the solar cell module is prevented from being deformed or damaged even in winter snow or strong winds.
[0077]
Further, according to the solar cell module device of the present invention, the snow on the solar cell module is automatically removed by the action of the elastic body, and after the snow removal, it automatically returns to a predetermined angle. It took less time and improved power generation efficiency.
[0078]
Further, according to the solar cell module device of the present invention, after rotating in the vertical direction with the solar cell module rotation support portion as a fulcrum under strong wind, the elastic body automatically returns to a predetermined angle, Hassle-free.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a panel portion of a solar cell module according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a module frame and a solar cell panel of a solar cell module according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a bearing and a bracket for attaching an elastic body are attached to the solar cell module.
FIG. 4 is a side view showing an example of a solar cell module device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Translucent board | substrate, 2; Light-receiving surface side filler, 3; Solar cell element, 4; Back surface side filler, 5; Back surface material, 6: Solar cell panel, 7; DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Bearing, 12: Bracket, 20; Mounting base, 21; Mounting base, 22: Rotating shaft, 23: Elastic body housing, 24: Lower elastic body, 25; Upper elastic body
