JP2013051312A - Solar cell unit and solar cell module - Google Patents

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鉄郎 梅村
Koji Miyamoto
康治 宮本
Masaru Nagata
優 永田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell unit and a solar cell module having high reliability.SOLUTION: The solar cell unit includes: a series circuit configuration part 20 in which a plurality of solar battery cells 21 are connected in series; a by-pass diode 30 connected to the series circuit configuration part 20 and an external circuit respectively; an incident light control member 40 controllable to be a state that an incident light is caused to be reached or shaded with respect to a receiving surface of the plurality of solar battery cells 21 of the series circuit configuration part 20; detecting means 50 for detecting a current value flowing in the by-pass diode 30; and control means 60 for controlling the incident light control member 40 to shade the incident light with respect to the receiving surface of the solar battery cell 21 of the series circuit configuration part 20 on the basis of a current value detected by the detecting means 50.

Description

本発明は、複数の太陽電池セルを接続してなる太陽電池ユニット及び太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell unit and a solar cell module formed by connecting a plurality of solar cells.

太陽電池発電装置は、通常出力電圧を確保するために複数の太陽電池セルを直列に接続する。このように複数の太陽電池セルを直列に接続して動作させる場合に、一部の太陽電池セルでクラック等の不良または局部的な影（セル表面への不透明物体の付着等）によって短絡電流のミスマッチなどが発生した場合にそのセルが電気的負荷として作用する恐れがある。このため、他の正常に発電しているセルの発生電圧が電気的負荷となったセルに集中し、直列接続したモジュールとしての発電が行なわれなくなる恐れがある。さらに、電気的負荷となったセルに、他の正常に発電しているセルからの総発生電圧が逆方向電圧として印加されることとなり、セルの破壊を招く恐れがある。   The solar battery power generator normally connects a plurality of solar battery cells in series in order to ensure an output voltage. In this way, when a plurality of solar cells are connected in series and operated, some of the solar cells have a short-circuit current due to defects such as cracks or local shadows (such as adhesion of opaque objects to the cell surface). When a mismatch or the like occurs, the cell may act as an electrical load. For this reason, there is a possibility that the generated voltage of other normally generating cells concentrates on the cell that becomes an electrical load, and power generation as a module connected in series is not performed. Furthermore, the total generated voltage from other normally generating cells is applied as a reverse voltage to a cell that has become an electrical load, which may cause destruction of the cell.

そこで、特許文献１では、モジュールとしての発電やセルの破壊抑制を考慮して、複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池ユニットに並列で、セルの半導体結合とは逆の方向にバイパスダイオードを接続している。そして、このような太陽電池ユニットを複数個配列し太陽電池モジュールをなしている。このような構成により、電気的負荷となったセルに電流を流すことなく、電流をバイパスダイオードに流し、モジュール全体での出力低下を抑制することができる。   Therefore, in Patent Document 1, in consideration of power generation as a module and suppression of cell destruction, a plurality of solar cells are connected in parallel to a solar cell unit connected in series and bypassed in a direction opposite to the semiconductor coupling of the cells. A diode is connected. A plurality of such solar cell units are arranged to form a solar cell module. With such a configuration, it is possible to flow the current through the bypass diode without flowing a current through the cell that is an electrical load, and to suppress a decrease in output in the entire module.

特開２００１−０６８６９６号公報JP 2001-068696 A

しかし、特許文献１に記載された技術では、太陽電池モジュール全体の電流の流れにおいて、電気的負荷となったセルを含む太陽電池ユニットは、他の太陽電池ユニットからバイパスダイオードにより切り離した後も、切り離された太陽電池ユニット内の正常なセルは発電を続けるため、電気的負荷となったセルに電圧が集中し異常発熱したり、故障したりする恐れがあった。その結果、該当する太陽電池ユニット全体を交換する必要が生じる恐れがあった。   However, in the technique described in Patent Document 1, in the current flow of the entire solar cell module, the solar cell unit including the cell that has become an electrical load is separated from other solar cell units by a bypass diode, Since normal cells in the separated solar cell unit continue to generate power, there is a risk that the voltage concentrates on the cells that have become electrical loads, causing abnormal heat generation or failure. As a result, there is a possibility that the entire corresponding solar cell unit needs to be replaced.

本発明は、上述の事情のもとに案出されたものであり、その目的は、電気的負荷となる太陽電池セルが存在しても故障の発生を抑制した、信頼性の高い太陽電池ユニット及び太陽電池モジュールを提供することである。   The present invention has been devised under the above-described circumstances, and its purpose is to provide a highly reliable solar cell unit that suppresses the occurrence of failure even when solar cells serving as electrical loads exist. And providing a solar cell module.

本発明の太陽電池ユニットは、複数の太陽電池セルを直列に接続してなる直列回路構成部と、該直列回路構成部および外部回路にそれぞれ接続されたバイパスダイオードと、前記直列回路構成部の前記太陽電池セルの受光面側に設けられた、該受光面に対して入射光を到達させる状態または遮光する状態に制御可能な入射光制御部材と、前記バイパスダイオードを流れる電流値を検出する検出手段と、該検出手段によって検出した電流値に応じて、前記入射光制御部材を前記太陽電池セルの受光面に対して入射光を遮光する状態にする制御手段とを有する。   The solar cell unit of the present invention includes a series circuit configuration unit formed by connecting a plurality of solar cells in series, a bypass diode connected to each of the series circuit configuration unit and the external circuit, and the series circuit configuration unit An incident light control member provided on the light receiving surface side of the solar battery cell and capable of controlling the incident light to reach or block the light receiving surface, and a detecting means for detecting a current value flowing through the bypass diode And a control unit that causes the incident light control member to block the incident light with respect to the light receiving surface of the solar battery cell according to the current value detected by the detection unit.

また、本発明の太陽電池モジュールは、上述の太陽電池ユニットを複数個配列してなる。   Moreover, the solar cell module of the present invention is formed by arranging a plurality of the above-described solar cell units.

本発明によれば、複数の太陽電池セルの一部が電気的負荷となった場合に、その太陽電池セルを含む直列回路構成部の太陽電池セルの受光面を遮光する状態にすることができるので、電気的負荷となった太陽電池セルへの更なる電圧集中を防ぎ、太陽電池セルの故障を抑制できる、信頼性の高い太陽電池ユニット及び太陽電池モジュールを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when some of several photovoltaic cells become an electrical load, it can be set as the state which light-shields the light-receiving surface of the photovoltaic cell of the series circuit structure part containing the photovoltaic cell. Therefore, it is possible to provide a highly reliable solar battery unit and solar battery module that can prevent further voltage concentration on the solar battery cell that has become an electrical load and suppress the failure of the solar battery cell.

本発明の太陽電池ユニットの実施形態の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of embodiment of the solar cell unit of this invention. （ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施形態の太陽電池ユニットの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。(A), (b) is a top view of the solar cell unit of embodiment of this invention, respectively, (c) is sectional drawing in the II-II line of (b). （ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施形態の太陽電池ユニットの上面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。(A), (b) is a top view of the solar cell unit of embodiment of this invention, respectively, (c) is sectional drawing in the III-III line of (b). 本発明の実施形態の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of embodiment of this invention. 本発明の太陽電池モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the solar cell module of this invention.

本発明の太陽電池モジュールの実施形態の一例について、図面を参照しつつ、説明する。   An example of an embodiment of the solar cell module of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態である太陽電池ユニット１０を示す概略構成図である。図１において、太陽電池ユニット１０は、直列回路構成部２０と、バイパスダイオード３０と入射光制御部材４０と、検出手段５０と、制御手段６０と、を有する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a solar cell unit 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the solar cell unit 10 includes a series circuit configuration unit 20, a bypass diode 30, an incident light control member 40, a detection unit 50, and a control unit 60.

直列回路構成部２０は、複数の太陽電池セル２１が直列に接続されてなる。この例では、８個の太陽電池セル２１ａ〜２１ｈが順に直列に接続されている。   The series circuit configuration unit 20 includes a plurality of solar cells 21 connected in series. In this example, eight solar cells 21a to 21h are connected in series in order.

入射光制御部材４０は、直列回路構成部２０の太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面に対して入射光を到達させる状態（到達状態）と遮光する状態（遮光状態）とに制御可能なものである。入射光制御部材４０の詳しい構成については後述する。   The incident light control member 40 is controllable in a state (arrival state) in which incident light reaches the light receiving surfaces of the solar cells 21a to 21h of the series circuit configuration unit 20 and a state in which light is blocked (light shielding state). is there. A detailed configuration of the incident light control member 40 will be described later.

バイパスダイオード３０は、直列に接続された太陽電池セル２１ａ〜２１ｈに対して並列に接続されている。そして、このバイパスダイオード３０は、外部回路に接続されている。外部回路は、直列回路構成部２０における発電を処理するもので、例えば、パワーコンディショナーを構成する回路を例示できる。   The bypass diode 30 is connected in parallel to the solar cells 21a to 21h connected in series. The bypass diode 30 is connected to an external circuit. An external circuit processes the electric power generation in the series circuit structure part 20, for example, can illustrate the circuit which comprises a power conditioner.

検出手段５０は、バイパスダイオード３０に接続され、バイパスダイオード３０を流れる電流値を検出する。   The detection means 50 is connected to the bypass diode 30 and detects the current value flowing through the bypass diode 30.

制御手段６０は、検出手段５０において検出した電流値に応じて入射光制御部材４０を遮光状態となるように制御する。入射光制御部材４０を到達状態から遮光状態へと変える基準の電流値は、例えば、バイパスダイオード３０の開放電圧に応じた値とすればよい。また、電流値の時間的変化を測定し、予測値から一定の値乖離した値としてもよい。   The control means 60 controls the incident light control member 40 so as to be in a light shielding state according to the current value detected by the detection means 50. The reference current value for changing the incident light control member 40 from the reaching state to the light shielding state may be set to a value corresponding to the open-circuit voltage of the bypass diode 30, for example. Alternatively, the temporal change of the current value may be measured, and a value that deviates from the predicted value by a certain value may be used.

太陽電池ユニット１０をこのような構成とすることにより、直列回路構成部２０を構成する太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの一部に不具合が生じたときに、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面の全てを入射光制御部材４０により遮光状態とすることができる。例えば
、太陽電池セル２１ｆの受光面に木の葉等の不透明物質が付着した場合に、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの全てを遮光状態とすることができる。そして、バイパスダイオード３０に電流を迂回させた後における、正常な太陽電池セル２１ａ〜２１ｅ，２１ｇ，２１ｈの発電を抑制することができる。これにより、電流負荷部となった太陽電池セル２１ｆに他の太陽電池セル２１ａ〜２１ｅ，２１ｇ，２１ｈの発電による電圧が集中することを防ぎ、太陽電池セル２１Ｆの異常発熱，故障を抑制することができる。太陽電池セル２１ｆの異常発熱，故障が発生すると、太陽電池ユニット１０全体を交換する必要があるが、入射光制御部材４０によりこれを防ぐことができる。 When the solar cell unit 10 has such a configuration, when a problem occurs in a part of the solar cells 21a to 21h constituting the series circuit configuration unit 20, all of the light receiving surfaces of the solar cells 21a to 21h are formed. Can be blocked by the incident light control member 40. For example, when an opaque substance such as leaves is attached to the light receiving surface of the solar battery cell 21f, all of the solar battery cells 21a to 21h can be in a light-shielding state. And it is possible to suppress the power generation of normal solar cells 21a to 21e, 21g, and 21h after the bypass diode 30 bypasses the current. Thereby, it is prevented that the voltage by the electric power generation of the other photovoltaic cell 21a-21e, 21g, 21h is concentrated on the photovoltaic cell 21f used as the current load part, and abnormal heating and failure of the photovoltaic cell 21F are suppressed. Can do. When the solar battery cell 21f is abnormally heated or broken, it is necessary to replace the entire solar cell unit 10, but the incident light control member 40 can prevent this.

次に図２を用いて、入射光制御部材４０の詳細な構成について説明する。図２に示す太陽電池ユニット１０Ａは、入射光制御部材４０Ａを有する。図２（ａ）は入射光制御部材４０Ａが到達状態にある太陽電池ユニットの上面図であり、図２（ｂ）は入射光制御部材４０Ａが遮光状態にある太陽電池ユニットの上面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。なお、図２において、電気回路に関連する一部の構成（バイパスダイオード３０，検出手段５０，制御手段６０，外部回路，太陽電池セル２１同士の接続線）の図示を省略している。   Next, a detailed configuration of the incident light control member 40 will be described with reference to FIG. The solar cell unit 10A shown in FIG. 2 has an incident light control member 40A. FIG. 2A is a top view of the solar cell unit in which the incident light control member 40A is in the reaching state, and FIG. 2B is a top view of the solar cell unit in which the incident light control member 40A is in the light shielding state. FIG.2 (c) is sectional drawing in the II-II line of FIG.2 (b). 2, illustration of a part of the configuration related to the electric circuit (bypass diode 30, detection means 50, control means 60, external circuit, connection line between solar cells 21) is omitted.

直列回路構成部２０Ａは、基板２２と、基板２２の上面に直列接続して配置された、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈと、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈ上（受光面側）に配置された透光性を有する強化ガラス２４と、基板２２と強化ガラス２４との間に充填された透光性を有する充填材２３と、を有する。充填材２３は、例えば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樹脂材料を用いることができる。基板２２及び強化ガラス２４は平面視で長方形状となっている。即ち、直列回路構成部２０Ａは、平面視で長方形状となっている。なお、便宜上、この長方形状を構成する短辺側を第１方向，長辺側を第２方向とすることがある。   20 A of series circuit structure parts are the solar cell 21a-21h arrange | positioned in series connection with the upper surface of the board | substrate 22, and the board | substrate 22, and the light transmission arrange | positioned on the solar cell 21a-21h (light-receiving surface side). Tempered glass 24 and translucent filler 23 filled between substrate 22 and tempered glass 24. As the filler 23, for example, a resin material mainly composed of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like can be used. The substrate 22 and the tempered glass 24 have a rectangular shape in plan view. That is, the series circuit configuration unit 20A has a rectangular shape in plan view. For convenience, the short side constituting the rectangular shape may be referred to as a first direction, and the long side may be referred to as a second direction.

入射光制御部材４０Ａは、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置されていない領域から引き出して、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面を覆うことのできる引出し遮光部４１を有する。そして、引出し遮光部４１の一端４２は、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置されていない領域において固定されており、他端４３は、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面側を移動可能な遊端部となっている。具体的には、引出し遮光部４１の一端４２は、直列構成部２０Ａの太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置されていない領域に配置されたローラー４４に固定されている。言い換えると、引出し遮光部４１の一端４２は、直列構成部２０Ａの外周部に配置されたローラー４４に保持されている。この例では、平面視で直列構成部２０Ａの輪郭を形成する一対の短辺及び一対の長辺のうち短辺の一方側にローラー４４が配置されている。   The incident light control member 40A has a drawer light-shielding portion 41 that can be drawn out from a region where the solar cells 21a to 21h are not arranged and cover the light receiving surfaces of the solar cells 21a to 21h. And the one end 42 of the drawer | drawing-out light-shielding part 41 is being fixed in the area | region where the photovoltaic cell 21a-21h is not arrange | positioned, and the other end 43 is the free end which can move the light-receiving surface side of the photovoltaic cell 21a-21h. Has become a department. Specifically, one end 42 of the drawer light-shielding part 41 is fixed to a roller 44 arranged in a region where the solar cells 21a to 21h of the series component part 20A are not arranged. In other words, one end 42 of the drawer light-shielding portion 41 is held by the roller 44 disposed on the outer peripheral portion of the series component 20A. In this example, the roller 44 is disposed on one side of the short side of the pair of short sides and the pair of long sides that form the outline of the series component 20A in a plan view.

そして、入射光制御部材４０Ａは、到達状態においては、図２（ａ）に示すように、ローラー４４に引出し遮光部４１が巻き取られた状態となっている。言い換えると、引出し遮光部４１の他端４３が、平面視で、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりもローラー４４側に位置している。遮光状態においては、図２（ｂ）に示すように、ローラー４４から引出し遮光部４１を引き出し、他端４３が直列構成部２０Ａのローラー４４の配置された側の一方の短辺に対向する他方の短辺側に到達した状態となっている。   In the reached state, the incident light control member 40A is in a state in which the drawn-out light shielding portion 41 is wound around the roller 44 as shown in FIG. In other words, the other end 43 of the drawer light-shielding part 41 is located closer to the roller 44 than the region where the solar cells 21a to 21h are arranged in plan view. In the light shielding state, as shown in FIG. 2B, the light shielding portion 41 is pulled out from the roller 44 and the other end 43 is opposed to one short side on the side where the roller 44 of the series component portion 20A is disposed. It has reached the short side of.

引出し遮光部４１は、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域を覆う大きさを有する。そして、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面に到達する入射光を遮光する材料からなる。例えば透光性を有さないシート状の部材を用いることができる。本実施形態においては、到達状態においてはローラー４４に巻き取って収納しているため、変形自在な布製，ビニール製のものを用いる。ここで、ビニールとは軟質プラスチック全般を指すものとする。また、互いに偏光度が９０度異なる偏光フィルムを重ねたものとしてもよい。   The drawer light-shielding part 41 has a size that covers the area where the solar cells 21 a to 21 h are arranged. And it consists of material which light-shields the incident light which reaches | attains the light-receiving surface of photovoltaic cell 21a-21h. For example, a sheet-like member having no translucency can be used. In this embodiment, since it is wound up and stored on the roller 44 in the reached state, a deformable cloth or vinyl is used. Here, vinyl refers to all soft plastics. Moreover, it is good also as what laminated | stacked the polarizing film from which a polarization degree mutually differs 90 degree | times.

この例では、強化ガラス２４の上面には、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域の外側に一対の溝２４ａが形成されている。言い換えると、引出し遮光部４１が引き出される方向、すなわち、平面視で、直列構成部２０Ａを構成する長辺と平行な一対の溝２４ａを有する。強化ガラス２４は厚み方向において表面側に引張応力のかかる層を有する。一般的にこの層の厚みは、強化ガラス２４全体の厚みの１／６程度と推定される。溝２４ａは、この引張応力がかかる層の厚み以内の深さを有する。溝２４ａの深さをこのようにすることで、強化ガラス２４にクラックを発生させることを抑制することができる。溝２４ａの厚み方向における断面形状は、後述の車輪４６の形状に対応したものとする。   In this example, a pair of grooves 24 a are formed on the upper surface of the tempered glass 24 outside the region where the solar cells 21 a to 21 h are arranged. In other words, it has a pair of groove | channels 24a parallel to the long side which comprises 20 A of series components in the direction where the drawer | drawing-out light-shielding part 41 is pulled out, ie, planar view. The tempered glass 24 has a layer to which a tensile stress is applied on the surface side in the thickness direction. In general, the thickness of this layer is estimated to be about 1/6 of the total thickness of the tempered glass 24. The groove 24a has a depth within the thickness of the layer to which this tensile stress is applied. By making the depth of the groove 24a in this way, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the tempered glass 24. The cross-sectional shape in the thickness direction of the groove 24a corresponds to the shape of a wheel 46 described later.

そして、この例では、引出し遮光部４１の他端４３には、支柱体４５と車輪４６とが接続されている。支柱体４５は、変形自在の引出し遮光部４１を第１方向に広げて支持するためのものであり、第１方向において、引出し遮光部４１の他端４３全領域に連続して存在する。具体的には、支持体４５は、引出し遮光部４１の第１方向における長さと同等以上の長さを有する。このような支持体４５は、引出し遮光部４１を第１方向において広げて支持できる強度を有するものであれば特に限定はされないが、重りとして働くように、強化ガラス２４に影響を与えない範囲の重量物であることが好ましい。太陽電池ユニット１０Ａは、一般に地面に対して斜度を有するように設置されることが多い。このため、ローラー４４が上部に位置するように設置することで、到達状態から遮光状態へと切り替える際に、支持体４５が重りとして働くことにより動力を必要とせずに自重により引出し遮光部４１の他端４３を引出し、遮光状態とすることができる。   In this example, a column body 45 and a wheel 46 are connected to the other end 43 of the drawer light-shielding portion 41. The column body 45 is for expanding and supporting the deformable drawer light-shielding portion 41 in the first direction, and continuously exists in the entire region of the other end 43 of the drawer light-shielding portion 41 in the first direction. Specifically, the support body 45 has a length equal to or greater than the length of the drawer light-shielding portion 41 in the first direction. Such a support body 45 is not particularly limited as long as it has a strength capable of spreading and supporting the drawer light-shielding portion 41 in the first direction, but in a range that does not affect the tempered glass 24 so as to function as a weight. A heavy article is preferred. In many cases, the solar cell unit 10A is generally installed so as to have an inclination with respect to the ground. For this reason, by installing the roller 44 so as to be positioned at the top, the support body 45 acts as a weight when switching from the reaching state to the light shielding state. The other end 43 can be pulled out to be in a light shielding state.

さらに、車輪４６を、溝２４aに対応するように配置することで、引出し遮光部４１を
第１方向において位置ずれを生じることなく、かつ、スムーズに引き出すことができる。言い換えると、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域全面を確実に被覆することができる。さらに、車輪４６により、引出し遮光部４１を太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面から離間して配置することができる。このため、受光面を傷つけることなく遮光状態を実現することができる。 Furthermore, by arranging the wheels 46 so as to correspond to the grooves 24a, the drawer light-shielding portion 41 can be pulled out smoothly without causing a positional shift in the first direction. In other words, it is possible to reliably cover the entire area where the solar cells 21a to 21h are arranged. Furthermore, the drawer | drawing-out light-shielding part 41 can be spaced apart and arrange | positioned with the wheel 46 from the light-receiving surface of the photovoltaic cell 21a-21h. For this reason, the light shielding state can be realized without damaging the light receiving surface.

このような入射光制御部材４０Ａは、到達状態においては、不図示のストッパーにより引出し遮光部４１の他端４３を、平面視で太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりもローラー４４側にて保持している。そして、検出手段５０で検出したバイパスダイオード３０の電流値に応じて制御手段６０がストッパーを解除して遮光状態とする。   In such a state, the incident light control member 40 </ b> A has the other end 43 of the drawer light shielding part 41 placed closer to the roller 44 than the region where the solar cells 21 a to 21 h are arranged in a plan view. Hold. Then, the control means 60 releases the stopper in accordance with the current value of the bypass diode 30 detected by the detection means 50 to set the light shielding state.

ストッパーは、例えば、ローラー４４の近傍またはローラー４４自体に設けた、引出し遮光部４１の他端４３の変位を抑制するような支持部また突起部とし、制御手段６０の指令より支持部または突起部を変位方向（第２方向）から取り除くようにしてもよい。また、支持体４５を磁性体で構成し、ストッパーとして磁場を用いてもよい。例えば、支持体４５，ストッパーを磁石で構成してもよい。   The stopper is, for example, a supporting portion or a protruding portion provided in the vicinity of the roller 44 or in the roller 44 itself so as to suppress the displacement of the other end 43 of the drawer light-shielding portion 41. May be removed from the displacement direction (second direction). Further, the support 45 may be made of a magnetic material, and a magnetic field may be used as a stopper. For example, you may comprise the support body 45 and a stopper with a magnet.

（変形例１：入射光制御部材）
次に、図２に示す太陽電池ユニット１０Ａの変形例の太陽電池ユニット１０Ｂについて、図３を用いて説明する。太陽電池ユニット１０Ｂは、入射光制御部材４０Ｂを有する。図３（ａ）は入射光制御部材４０Ｂが到達状態にある太陽電池ユニットの上面図であり、図３（ｂ）は入射光制御部材４０Ｂが遮光状態にある太陽電池ユニットの上面図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であり、図４（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線における断面図である。なお、図３において、一部の構成の図示を省略する。また、図２と同様の箇所には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 (Modification 1: Incident light control member)
Next, a solar cell unit 10B as a modification of the solar cell unit 10A shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. The solar cell unit 10B has an incident light control member 40B. FIG. 3A is a top view of the solar cell unit in which the incident light control member 40B is in the reaching state, and FIG. 3B is a top view of the solar cell unit in which the incident light control member 40B is in the light shielding state. 3C is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 3B, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line IIIa-IIIa in FIG. In FIG. 3, illustration of a part of the configuration is omitted. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to FIG. 2, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

入射光制御部材４０Ｂは、第１ローラー部４０１，第２ローラー部４０２，第１滑車部４０３，第２滑車部４０４，ワイヤー４０５，引出し遮光部４０６を有する。第１ローラー部４０１，第２ローラー部４０２は直列構成部２０Ｂの裏面側（受光面と反対側の面）に配置され、２本のワイヤー４０５ａ，４０５ｂを、平面視で太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域の外側に位置するように第１方向に離間させると共に、第２方向に張って保持する。第１滑車部４０３，第２滑車部４０４は、直列構成部２０Ｂの受光面側に位置する。そして、２本のワイヤー４０５ａ，４０５ｂは、第１ローラー部４０１と第２ローラー部４０２との間を、第１滑車部４０３，第２滑車部４０４を介して保持されている。２本のワイヤー４０５ａ，４０５ｂは、第１滑車部４０３，第２滑車部４０４により、直列構成部２０Ｂの受光面と離間して保持されている。引出し遮光部４０６は、引出し遮光部４１と同様の材料からなり、２本のワイヤー４０５ａ，４０５ｂの一部に取着されている。この例では、ワイヤー４０５ａ，４０５ｂの一端に引出し遮光部４０６の一端を固定し、引出し遮光部４０６を広げて支持するように引出し遮光部４０６の他端をワイヤー４０５ａ，４０５ｂの途中に固定している。   The incident light control member 40B includes a first roller unit 401, a second roller unit 402, a first pulley unit 403, a second pulley unit 404, a wire 405, and a drawer light shielding unit 406. The first roller unit 401 and the second roller unit 402 are arranged on the back surface side (surface opposite to the light receiving surface) of the series configuration unit 20B, and the two wires 405a and 405b are connected to the solar cells 21a to 21h in plan view. While being separated in the first direction so as to be located outside the region where the is disposed, it is stretched and held in the second direction. The first pulley unit 403 and the second pulley unit 404 are located on the light receiving surface side of the series component 20B. The two wires 405 a and 405 b are held between the first roller portion 401 and the second roller portion 402 via the first pulley portion 403 and the second pulley portion 404. The two wires 405a and 405b are held by the first pulley portion 403 and the second pulley portion 404 so as to be separated from the light receiving surface of the series component portion 20B. The drawer light-shielding portion 406 is made of the same material as the drawer light-shielding portion 41 and is attached to a part of the two wires 405a and 405b. In this example, one end of the drawer light-shielding part 406 is fixed to one end of the wires 405a and 405b, and the other end of the drawer light-shielding part 406 is fixed in the middle of the wires 405a and 405b so that the drawer light-shielding part 406 is spread and supported. Yes.

そして、到達状態においては、図３（ａ）に示すように、ワイヤー４０５ａ，４０５ｂのうち、引出し遮光部４０６が取着されていない部分が受光面側に位置するように第１ローラー部４０１，第２ローラー部４０２におけるワイヤー４０５ａ，４０５ｂの巻き取り状態を調整している。遮光状態においては、図３（ｂ）に示すように、ワイヤー４０５ａ，４０５ｂのうち、引出し遮光部４０６が取着された部分が受光面側に位置するように第１ローラー部４０１，第２ローラー部４０２におけるワイヤー４０５ａ，４０５ｂの巻き取り状態を調整している。   In the reaching state, as shown in FIG. 3A, the first roller unit 401, the wire 405a, 405b, the portion where the drawer light shielding unit 406 is not attached is positioned on the light receiving surface side. The winding state of the wires 405a and 405b in the second roller unit 402 is adjusted. In the light shielding state, as shown in FIG. 3 (b), the first roller portion 401 and the second roller of the wires 405a and 405b so that the portion where the drawer light shielding portion 406 is attached is located on the light receiving surface side. The winding state of the wires 405a and 405b in the portion 402 is adjusted.

このような入射光制御部材４０Ｂは、到達状態においては、引出し遮光部４０６の一端を、平面視で太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりも第１滑車４０３側にて保持している。そして、検出手段５０で検出したバイパスダイオード３０の電流値に応じて制御手段６０が第２ローラー部４０２を回転させる動力を駆動させ、ワイヤー４０５ａ，４０５ｂを第２ローラー部４０２で巻き取り、引出し遮光部４０６を引き出して遮光状態とする。   In such a state, the incident light control member 40B holds one end of the drawer light-shielding portion 406 closer to the first pulley 403 than the region where the solar cells 21a to 21h are arranged in plan view. . Then, according to the current value of the bypass diode 30 detected by the detection means 50, the control means 60 drives the power to rotate the second roller portion 402, winds the wires 405a and 405b with the second roller portion 402, and draws out the light. The portion 406 is pulled out to be in a light shielding state.

（変形例２：入射光制御部材）
次に、図２に示す太陽電池ユニット１０Ａの変形例の太陽電池ユニット１０Ｃについて、図４を用いて説明する。太陽電池ユニット１０Ｃは、入射光制御部材４０Ｃを有する。図４は太陽電池ユニット１０Ｃの断面図である。なお、図４において、一部の構成の図示を省略する。また、図２と同様の箇所には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 (Modification 2: Incident light control member)
Next, a solar cell unit 10C as a modification of the solar cell unit 10A shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. The solar cell unit 10C includes an incident light control member 40C. FIG. 4 is a cross-sectional view of the solar cell unit 10C. In FIG. 4, illustration of a part of the configuration is omitted. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the location similar to FIG. 2, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

太陽電池ユニット１０Ｃは、直列構成部２０Ｃの上面に配置された入射光制御部材４０Ｃを有する。入射光制御部材４０Ｃは、厚み方向の上下面に偏光層４５１，４５２を有し、この偏光層４５１，４５２の間に液晶体４５３が配置された液晶遮光部４５０を有する。そして、この液晶遮光部４５０には、液晶に電界を印加するための不図示の配線が設けられている。   10 C of solar cell units have the incident light control member 40C arrange | positioned at the upper surface of the serial structure part 20C. The incident light control member 40 </ b> C includes polarizing layers 451 and 452 on the upper and lower surfaces in the thickness direction, and includes a liquid crystal light shielding unit 450 in which a liquid crystal body 453 is disposed between the polarizing layers 451 and 452. The liquid crystal shading unit 450 is provided with a wiring (not shown) for applying an electric field to the liquid crystal.

入射光制御部材４０Ｃをこのような構成とすることにより、到達状態には液晶体４５３に電界を印加して透光性を有するものとし、遮光状態においては、液晶体４５３にかける電界をなくし、透光性をなくす。このような液晶体４５３は、到達状態と遮光状態との切り替えを太陽電池セル２１ａ〜２１ｈで統一させれば、平面視で、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈと重複する部分のみに配置してもよいし、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈが配置された領域全体を覆うように配置してもよい。   By making the incident light control member 40C such a configuration, an electric field is applied to the liquid crystal body 453 in the reaching state to have translucency, and in the light shielding state, the electric field applied to the liquid crystal body 453 is eliminated. Eliminate translucency. Such a liquid crystal body 453 may be disposed only in a portion overlapping with the solar cells 21a to 21h in a plan view if the switching between the arrival state and the light shielding state is unified in the solar cells 21a to 21h. And you may arrange | position so that the whole area | region where the photovoltaic cell 21a-21h is arrange | positioned may be covered.

次に、図５を用いて、本発明の太陽電池モジュールの一実施形態である太陽電池モジュ
ール１００について説明する。図５は、太陽電池モジュール１００の概略構成図である。 Next, the solar cell module 100 which is one Embodiment of the solar cell module of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the solar cell module 100.

太陽電池モジュール１００は太陽電池ユニット１０を複数個（この例では３個）配列してなる。各太陽電池ユニット１０の太陽電池セル２１ａ〜２１ｈ同士が直列接続され、各々の太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの直列回路毎にバイパスダイオード３０が並列接続されている。   The solar cell module 100 includes a plurality (three in this example) of solar cell units 10 arranged. The solar cells 21a to 21h of each solar cell unit 10 are connected in series, and the bypass diode 30 is connected in parallel for each series circuit of the solar cells 21a to 21h.

このような構成により、各太陽電池ユニット１０を直列接続することにより、太陽電池モジュール１００トータルの発電電圧を高めることができる。また、いずれかの太陽電池セル２１において電気的負荷となる状態が発生したときに、そのセルを含む太陽電池ユニット１０においてバイパスダイオード３０側に電流を迂回させることで、他の太陽電池ユニット１０の発電に悪影響を与えずに発電を継続することができる。さらに、電気的負荷となったセルを含む太陽電池ユニット１０では、入射光制御部材４０により電気的負荷となったセルの破壊を防ぐことができる。   With such a configuration, the total generated voltage of the solar cell module 100 can be increased by connecting the solar cell units 10 in series. Moreover, when the state which becomes an electrical load generate | occur | produces in one of the photovoltaic cells 21, by diverting an electric current to the bypass diode 30 side in the photovoltaic cell unit 10 containing the cell, other photovoltaic cell units 10 Power generation can be continued without adversely affecting power generation. Furthermore, in the solar cell unit 10 including the cell that has become the electrical load, the incident light control member 40 can prevent the cell that has become the electrical load from being destroyed.

また、制御手段６０が、複数の太陽電池ユニット１０の各バイパスダイオード３０の電流値を比較して、到達状態と遮光状態とに切り替えるべき電流値を決定するものとすることにより、天候状態に起因する誤作動を減少させることができ、より信頼性の高いものとすることができる。   Further, the control means 60 compares the current values of the bypass diodes 30 of the plurality of solar cell units 10 and determines the current value to be switched between the reaching state and the light shielding state, thereby causing the weather condition. Malfunctions can be reduced and more reliable.

なお、入射光制御部材４０が引出し遮光部４１，４０６を有する場合には、到達状態時に引出し遮光部４１，４０６を収容する収容部を有することが望ましい。例えば引出し遮光部４１のローラー４４を、収容部とみなすことができる。このような収容部は、太陽電池モジュール１００の外周部に設けることが好ましい。言い換えると、この例では、平面視で、太陽電池ユニット１０の直列構成部２０の短辺側に配置することが好ましい。このような配置とすることにより、直列構成部２０同士を密に配置することができる。   In the case where the incident light control member 40 has the drawer light shielding portions 41 and 406, it is desirable that the incident light control member 40 has a housing portion that accommodates the drawer light shielding portions 41 and 406 in the reaching state. For example, the roller 44 of the drawer light-shielding part 41 can be regarded as an accommodating part. Such a housing portion is preferably provided on the outer peripheral portion of the solar cell module 100. In other words, in this example, it is preferable to arrange on the short side of the series component part 20 of the solar cell unit 10 in plan view. By setting it as such arrangement | positioning, the serial structure parts 20 can be arrange | positioned densely.

なお、本発明の太陽電池ユニットおよび太陽電池モジュールは上述の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。   In addition, the solar cell unit and solar cell module of this invention are not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary of invention.

例えば、入射光制御部材は、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈが配置される領域を覆うことのできる、移動可能のパネル状部材としてもよい。また、複数の細長い板状の部材から成る入射光制御部材としてもよく、この複数の細長い板状の部材を互いに間隔を開けて、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの受光面に対して垂直に立たせて配置した状態と、受光面に対して平行に寝かせて配置すると共に、複数の細長い板状の部材が互いに接するように配置される状態とに変化させることのできる、ブラインド状のものとしてもよい。   For example, the incident light control member may be a movable panel-like member that can cover a region where the solar cells 21a to 21h are arranged. Moreover, it is good also as an incident light control member which consists of a some elongate plate-shaped member, and this several elongate plate-shaped member is spaced apart from each other, and is made to stand perpendicular | vertical with respect to the light-receiving surface of photovoltaic cell 21a-21h. It is good also as a blind-shaped thing which can be changed into the state arrange | positioned so that it may lay down in parallel with respect to the light-receiving surface, and a some elongate plate-shaped member may mutually contact | connect.

また、図２に示す例では、引出し遮光部材４１は、その他端４３に接続された車輪４６が、強化ガラス２４に設けられた溝部２４ａに導かれて移動することで引き出されていたが、溝部２４ａに代えて強化ガラス２４の上方に別体のレールを設けてもよい。このようなレールの端にローラー４４を配置してもよい。そして、レールを透光性を有する材料で構成し、かつその断面形状が、下に凸の円弧状の上辺と、下に凸で、且つ上辺よりも長い円弧状であり、かつ上辺と横方向の中心を合わせた下辺とを有するものとすることが好ましい。このような構成により、レールの上辺側に入射した入射光の光路を外側に変えることができる。レールは平面視で太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりも外側に位置しているので、到達状態において、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりも外側に入射した入射光をレールにより太陽電池セル２１ａ〜２１ｈに導くことができる。なお、引出し遮光部はレールの上辺側を移動するため、遮光状態においては、太陽電池セル２１ａ〜２１ｈの配置された領域よりも外側に入射した入射光を太陽電池セル２１ａ〜２１ｈへ導くことはない。   In the example shown in FIG. 2, the drawer light-shielding member 41 is pulled out by the wheel 46 connected to the other end 43 being guided and moved by the groove 24 a provided in the tempered glass 24. Instead of 24 a, a separate rail may be provided above the tempered glass 24. A roller 44 may be disposed at the end of such a rail. The rail is made of a light-transmitting material, and the cross-sectional shape is an upper side that is convex downward, an arc that is convex downward and longer than the upper side, and the upper side and the lateral direction. It is preferable to have a lower side in which the centers of the two are aligned. With such a configuration, the optical path of incident light incident on the upper side of the rail can be changed to the outside. Since the rail is positioned outside the region where the solar cells 21a to 21h are arranged in a plan view, the incident light incident on the outside of the region where the solar cells 21a to 21h are arranged in the reaching state. It can guide to photovoltaic cell 21a-21h with a rail. In addition, since the drawer | drawing-out light-shielding part moves the upper side of a rail, in the light-shielding state, the incident light which injected into the outer side rather than the area | region where the photovoltaic cells 21a-21h are arrange | positioned is guided to the photovoltaic cells 21a-21h. Absent.

また、図２，図３において、引出し遮光層４１，４０６の引出し方向は第２方向（長辺側）であったが、第１方向（短辺側）に引き出すものとしてもよい。   2 and 3, the drawing-out direction of the drawing light shielding layers 41 and 406 is the second direction (long side), but it may be drawn in the first direction (short side).

また、図３において、ワイヤー４０５ａ，４０５ｂは第１ローラー部４０１および第２ローラー部４０２を始点及び終点としているが、第１ローラー部４０１および第２ローラー部４０２間も連続させ、直列構成部２０Ｂを一周するようにしてもよい。   In FIG. 3, the wires 405a and 405b have the first roller portion 401 and the second roller portion 402 as the start point and the end point, but the first roller portion 401 and the second roller portion 402 are also continuously connected to each other, and the series configuration portion 20B. You may make it go around.

さらに、遮光状態から到達状態に変更させる手段をさらに設けてもよい。   Further, a means for changing from the light shielding state to the reaching state may be further provided.

１０・・・太陽電池モジュール
２０・・・太陽電池素子
３０・・・被覆層
４０・・・パネル体
４１・・・第１圧縮応力層
４２・・・引張応力層
４３・・・第２圧縮応力層
４３ａ・・・第１領域
４３ｂ・・・第２領域
４４・・・凹部
４５Ａ・・・突起部
５０・・・保護パネル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Solar cell module 20 ... Solar cell element 30 ... Cover layer 40 ... Panel body 41 ... 1st compressive stress layer 42 ... Tensile stress layer 43 ... 2nd compressive stress Layer 43a ... 1st area | region 43b ... 2nd area | region 44 ... Recess 45A ... Projection part 50 ... Protection panel

Claims (6)

複数の太陽電池セルを直列に接続してなる直列回路構成部と、
該直列回路構成部および外部回路にそれぞれ接続されたバイパスダイオードと、
前記直列回路構成部の前記複数の太陽電池セルの受光面に対して入射光を到達させる状態または遮光する状態に制御可能な入射光制御部材と、
前記バイパスダイオードを流れる電流値を検出する検出手段と、
該検出手段によって検出した電流値に応じて、前記入射光制御部材を前記太陽電池セルの受光面に対して入射光を遮光する状態にする制御手段と
を有する太陽電池ユニット。 A series circuit component formed by connecting a plurality of solar cells in series;
A bypass diode connected to each of the series circuit component and the external circuit;
An incident light control member that can be controlled to a state in which incident light reaches or shields light receiving surfaces of the plurality of solar cells of the series circuit configuration unit;
Detecting means for detecting a current value flowing through the bypass diode;
A solar cell unit comprising: a control unit configured to block the incident light from the light receiving surface of the solar cell according to the current value detected by the detection unit. 前記入射光制御部材は、前記複数の太陽電池セルが配置されていない領域から引き出して前記複数の太陽電池セルの前記受光面を覆うことができる引出し遮光部を有する請求項１記載の太陽電池ユニット。   2. The solar cell unit according to claim 1, wherein the incident light control member has a drawer light-shielding portion that can be pulled out from a region where the plurality of solar cells are not disposed to cover the light receiving surfaces of the plurality of solar cells. . 前記引出し遮光部は、軟質プラスチックからなる請求項２記載の太陽電池ユニット。   The solar cell unit according to claim 2, wherein the drawer light shielding portion is made of a soft plastic. 前記入射光制御部材は、前記複数の太陽電池セルのそれぞれの受光面を覆う、電圧の印加によって透光度を変化させることのできる液晶遮光部を有する請求項１記載の太陽電池ユニット。   2. The solar cell unit according to claim 1, wherein the incident light control member includes a liquid crystal light-shielding portion that covers each light receiving surface of the plurality of solar cells and that can change the translucency by applying a voltage. 請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池ユニットを複数個配列してなる太陽電池モジュール。   A solar cell module comprising a plurality of the solar cell units according to any one of claims 1 to 4. 請求項２または３に記載の太陽電池ユニットを複数個配列してなる太陽電池モジュールであって、
外周部に前記引出し遮光部を収容する収容部を有する太陽電池モジュール。
A solar cell module formed by arranging a plurality of solar cell units according to claim 2 or 3,
The solar cell module which has an accommodating part which accommodates the said drawer | drawing-out light-shielding part in an outer peripheral part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015103589A (en) * 2013-11-22 2015-06-04 能美防災株式会社 Light shielding system of solar panel
CN106767379A (en) * 2016-12-30 2017-05-31 常州亿晶光电科技有限公司 A kind of testing equipment of solar panel web plate deformation
JP2021145488A (en) * 2020-03-12 2021-09-24 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ Solar cell panel and solar cell panel monitoring device

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