JP5570362B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池パネルを備え、前記裏面ガラスに前記太陽電池素子の出力リードを引き出す開口部が形成され、前記開口部に前記出力リードを結線する端子ボックスが設けられたフレームレス構造の太陽電池モジュールに関する。

近年、重量軽減のため、太陽電池パネルの周囲を保持するフレームを無くしたフレームレス構造の太陽電池モジュールが提供されており、合わせガラス構造の太陽電池パネルを備えた太陽電池モジュールにおいても、フレームレス構造のものが提供されている。最近の太陽光発電システムは、この合わせガラス構造のフレームレス太陽電池モジュールを、屋根や敷地内の基礎等に固定された架台上に設置して構築されている場合が多い。

この場合、フレーム構造の太陽電池モジュールであれば、フレーム部分を架台上に載置固定するのであるが、フレームレス構造の太陽電池モジュールでは、このような取り付けが行えない。そのため、図１７及び図１８に示すように、フレームレス構造の太陽電池モジュール５１６では、裏面ガラス５１８の表面に、長尺状の支持部材５１９を、太陽電池パネル５１６の長手方向に沿って配置固定している。この支持部材５１９は、太陽電池パネル５１６の短手方向に所定の間隔を空けて、短手方向の中心を通る中心線に対して対称位置に２本、平行に配置されている。そして、この支持部材５１９の両端部５１９ｅを図示しない架台の横桟上に固定することで、太陽電池モジュール５１６を架台上に載置固定するようになっている。

また、裏面ガラス５１８には、太陽電池素子の出力リード５０２を引き出す開口部５８１ｃが形成され、この開口部５８１ｃを覆うように、出力リード５０２を結線する端子ボックス５４１が設けられている。開口部５８１ｃは、裏面ガラス５１８の長手方向に沿った上部側において、短手方向のほぼ中央部に設けられているため、端子ボックス５４１も、裏面ガラス５１８の長手方向に沿った上部側において、短手方向のほぼ中央部に設けられている。このような開口部５８１ｃの形成位置や端子ボックス５４１の取り付け位置については、例えば特許文献１に開示されている。

特開２０１０−７４０４２号公報

フレームレス構造の太陽電池モジュールでは、合わせガラス構造として強度を補強するようにしているが、フレーム構造の太陽電池モジュールに比べれば、強度的に若干弱いものとならざるを得ない。

それに加え、裏面ガラス５１８には、長手方向に沿った上部側において、短手方向のほぼ中央部に、出力リード５０２を引き出すための開口部５８１ｃが設けられている。すなわち、開口部５８１ｃは、一対の支持部材５１９の短手方向の中央部に設けられている。

そのため、例えば太陽電池モジュール５１６の短手方向の中心を通る中心線上を支点として、太陽電池モジュール５１６の長手方向の両端部を下方に押さえるもしくは上方に押し上げるような力がかかったとき（すなわち、太陽電池モジュール５１６を短手方向に曲げた場合）、開口部５８１ｃが位置する太陽電池モジュール５１６の短手方向の中央部が最も曲がる（すなわち、曲げに対する負荷が最も大きい）ことから、開口部５８１ｃにひび等が入る可能性があるといった問題があった。

また、開口部５８１ｃは、長手方向に沿った上部側に設けられている。そのため、図１８に示すように、出力リード５０２とバスバーリード５０１との接続部分５０１ａから、バスバーリード５０１の端部５０１ｂまでの配線（図１８中Ｌ１により示す）が長くなり、電気的抵抗が増大して電圧降下が起き、電圧勾配も不均一となって、集電効率が低下するといった問題もあった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、開口部の配置位置を考慮することで、太陽電池モジュールの曲げに対する強度低下を防止するとともに、集電効率の低下を防止した太陽電池モジュールを提供することにある。また、他の目的は、曲げに対する強度低下を防止しつつ、端子ボックスから導出された電力取り出しケーブルのケーブル配線の効率化を可能とした太陽電池モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池パネルを備え、前記裏面ガラスに前記太陽電池素子の出力リードを引き出す開口部が形成され、前記開口部に前記出力リードを結線する端子ボックスが設けられた太陽電池モジュールであって、前記裏面ガラスの表面に、長尺状の支持部材が前記太陽電池パネルの長手方向に沿って配置固定され、前記開口部及び前記端子ボックスは、前記支持部材の長手方向の側辺に沿って設けられ、前記開口部は、前記太陽電池パネルの長手方向の中央部に設けられていることを特徴としている。すなわち、支持部材によって強度補強された部分に開口部及び端子ボックスを設けることで、開口部周辺の強度低下を防止することが可能となる。また、開口部を太陽電池パネルの長手方向の中央部に設けることで、この開口部から引き出される出力リードも、太陽電池パネルの長手方向の中央部において短手方向に引き出されることになる。すなわち、太陽電池パネルの短手方向の両端部に配置されているバスバーリードと出力リードとの接続部分も、太陽電池パネルの長手方向の中央部に位置することになる。従って、この接続部分からバスバーリードの両端部までの配線距離が同じ距離でかつ最小距離となるため、バスバーリードの電気的抵抗も最小となり、かつ、バスバーリードの電圧勾配も均等となる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記支持部材は、前記太陽電池パネルの短手方向に所定の間隔を空けて、短手方向の中心を通る中心線に対して対称位置に２本平行に配置された構成としている。このように、支持部材を短手方向の中心を通る中心線に対して対称位置に２本並行に配置することで、架台への取り付け時に太陽電池モジュールを安定して載置固定できる。また、短手方向の曲げについては、短手方向の中央部分に曲げによる負荷が最もかかり、短手方向の両端部にいくほど曲げによる負荷が小さくなると考えられる。従って、曲げ強度に弱い開口部を、中心線から離れた支持部材に沿って設けることで、開口部にかかる曲げ圧力を低減することが可能となる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記開口部は、前記支持部材より前記太陽電池パネルの短手方向の縁部側に配置された構成としている。このように、支持部材の外側に配置することで、開口部及び端子ボックスを中心線からさらに横方向に離れた位置に配置することができるため、横方向の曲げに対して開口部にかかる曲げ圧力をさらに低減することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記支持部材に、前記端子ボックスから導出された電力取り出しケーブルを通すケーブル通過穴が設けられた構成としている。このように、端子ボックスを支持部材に沿って（すなわち、近接して）設けることで、電力取り出しケーブルの配線作業時に支持部材が邪魔になる場合があるが、支持部材にケーブル通過穴を設け、端子ボックスから引き出した電力取り出しケーブルをケーブル通過穴に通して端子ボックスとは反対側に引き出すことで、その後の電力取り出しケーブルの配線作業が容易となる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記支持部材は、長尺状の主板と、この主板の長手方向に沿う両側部から折り曲げられた側板とからなり、前記ケーブル通過穴は、前記支持部材の側板に設けられた構成としている。このように、ケーブル通過穴を、端子ボックスの近傍の支持部材の側板に設けることで、端子ボックスから引き出された電力取り出しケーブルを、ケーブル通過穴を通して横方向（短手方向）に引き出すことができる。すなわち、太陽電池モジュールが横一列に複数個配置されている場合において、隣接する太陽電池モジュール同士を直列接続する場合、一方の電力取り出しケーブル（例えば、（＋）電極ケーブル）をケーブル通過穴を通して支持部材の反対側に引き出すことにより、隣接する太陽電池モジュールの端子ボックスの他方の電力取り出しケーブル（例えば、（−）電極ケーブル）と容易に結線することができる。この場合、電力取り出しケーブルを支持部材のケーブル通過穴に通すことで、電力出力ケーブルがケーブル通過穴によって支持されるため、電力取り出しケーブルが垂れることを防止することができるといった利点もある。

本発明によれば、出力リードを引き出す開口部及び端子ボックスを支持部材に沿って設けることで、太陽電池モジュールの開口部近傍での強度低下を、支持部材による強度補強によってカバーすることが可能となり、太陽電池モジュール全体としての強度低下を防止することができる。また、曲げ強度に弱い開口部を、短手方向の中心線から離れた位置に設けられている支持部材に沿って設けることで、開口部にかかる短手方向の曲げ圧力を低減することができる。

太陽電池モジュールを架台に設置した状態の太陽電池システムの全体構成を示す斜視図である。 太陽電池モジュールを受光面側から見た斜視図である。 太陽電池モジュールを受光面とは反対側の裏面側から見た斜視図である。 太陽電池モジュールを裏面側から見た分解斜視図である。 太陽電池モジュールを構成する支持部材を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、持部材の端部を拡大して示す正面図及び側面図である。 太陽電池モジュールにおける支持部材の端部近傍を拡大して示す斜視図である。 取付金具を用いた案内支持具の固定構造及び案内支持具に支持部材の係合部を係合支持する構造を示す分解斜視図である。 取付金具を用いた案内支持具の固定構造及び案内支持具に支持部材の係合部を係合支持した構造を示す斜視図である。 取付金具を用いた案内支持具の固定構造及び案内支持具に支持部材の係合部を係合支持した構造を示す断面図である。 太陽電池モジュールの各部の寸法関係を示す裏面側から見た平面図である。 太陽電池モジュールを横方向に曲げた場合の曲がりの状態を視覚的に見易く表現した正面図である。 開口部及び端子ボックスの配置位置の他の実施例を示す太陽電池モジュールを裏面側から見た平面図である。 端子ボックスの近傍を一部拡大して示す斜視図である。 （ａ）は、本実施形態の太陽電池モジュールを用いた配線状態を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図、（ｂ）は、正面図である。 （ａ）は、ケーブル通過穴を設けていない太陽電池モジュールを用いた配線状態を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図、（ｂ）は、正面図である。 従来の太陽電池モジュールを受光面とは反対側の裏面側から見た斜視図である。 従来の太陽電池モジュールを裏面側から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る複数個の太陽電池モジュール１６を架台１０に設置した状態の太陽光発電システムの全体構成を示す斜視図である。

本実施形態の太陽光発電システムは、例えば発電所として利用可能な構造となっており、架台１０は、大別すると、コンクリート基礎１１、ベース桟１２、アーム１３、縦桟１４、横桟１５によって構成されている。

すなわち、複数のコンクリート基礎１１を地面上に等間隔に敷設し、各コンクリート基礎１１の上面１１１にそれぞれベース桟１２を等間隔に並設して固定している。そして、各ベース桟１２の後端部１２１にそれぞれアーム１３を接続して立設し、各ベース桟１２の先端部１２２と各アーム１３の上端部とにそれぞれ縦桟１４を斜めに架け渡して固定し、更に、３本の横桟１５を各縦桟１４と直交するように配置して、各横桟１５を各縦桟１４上に並設している。すなわち、各横桟１４は、縦桟１４の傾斜に沿って相互に異なる高さに配置されており、隣接する横桟１５間に、太陽電池モジュール１６の長手方向の両端部を架け渡すことによって、太陽電池モジュール１６を傾斜状態で設置している。そして、各横桟１５上の所定の箇所に案内支持具１７を取り付けることによって、太陽電池モジュール１６の両端部を支持固定する構成となっている。

このような構成の太陽光発電システムにおいては、下側の横桟１５と中央の横桟１５との間に複数個の太陽電池モジュール１６を横一列に並べて設置し、中央の横桟１５と上側の横桟１５との間に複数個の太陽電池モジュール１６を横一列に並べて設置している。すなわち、３本の横桟１５上に、複数個の太陽電池モジュール１６が上下２列に並べて設置された構成となっている。また、左右に隣り合う２本の縦桟１４間には、上下それぞれ３個の太陽電池モジュール１６が並べて設置されるようになっている。

なお、以下の説明においては、図１において各コンクリート基礎１１が並ぶ方向をＸ方向（左右方向）とし、このＸ方向と直交する方向をＹ方向（前後方向）とする。

図２ないし図４は、本実施形態に係わる太陽電池モジュール１６の構成を示しており、図２は受光面側から見た斜視図、図３は受光面とは反対側の裏面側から見た斜視図、図４は裏面側から見た分解斜視図である。

本実施形態の太陽電池モジュール１６は、太陽電池パネル１８と、架台１０への取付金具を兼ねた２本の支持部材１９とで構成された、フレームレス構造の太陽電池モジュールとなっている。

太陽電池パネル１８は、図４に示すように、太陽光を光電変換する太陽電池ストリング（太陽電池素子）１８ａを受光面ガラス１８ｂと裏面ガラス１８ｃとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池パネルとなっている。

太陽電池ストリング１８ａは、詳細な図示は省略しているが、透光性絶縁基板である受光面ガラス１８ｂに太陽電池セルが列状に複数配置され直列接続された形態となっている。また、太陽電池セルは、受光面ガラス１８ｂに形成された表面電極、表面電極に積層された半導体層、半導体層に積層された裏面電極を備え、表面電極は、隣接する太陽電池セルの裏面電極に接続されている。つまり、太陽電池セルは、太陽電池ストリングの全体にわたって直列接続されている。また、太陽電池ストリング１８ａの裏面側の両端には端子電極１８ａ１が配置され、端子電極１８ａ１には端子電極１８ａ１に重ねて配置されたバスバーリード１８ａ２が接続されている。バスバーリード１８ａ２は、例えば半田めっきされた銅線で形成されている。また、バスバーリード１８ａ２には、太陽電池ストリング１８ａで発生した電力を外部に導出するための出力リード１８ａ３が例えば半田付けによって接続されている。出力リード１８ａ３は、例えば裸導線（例えば銅線）で構成されており、太陽電池ストリング１８ａの裏面側に形成された絶縁樹脂成膜層１８ａ４を介して、裏面側に配置され端子電極１８ａ１と交差する方向で太陽電池ストリング１８ａの短手方向の中心に向かって延長されており、その先端部分は垂直に立ち上げられている。

一方、裏面ガラスの１８ｃの表面には、太陽電池パネル１８を架台１０に取り付け可能な形状に形成された長尺状の支持部材１９が、太陽電池パネル１６の長手方向に沿って配置固定されている。この支持部材１９は、太陽電池パネル１６の短手方向に所定の間隔を空けて、短手方向の中心を通る中心線Ｃ１に対して対称位置に２本、平行に配置されている。また、その配置位置は、長手方向の各辺から内側に一定距離だけ寄せた位置に配置されている。具体的には、図２に示すように、この太陽電池パネル１８は、長手方向が約１４００ｍｍ、短手方向が約１０００ｍｍの平面視長方形状であり、各支持部材１９は、長手方向の各辺から内側に約２００ｍｍ（ただし、２００ｍｍに限定されるものではない）寄せた位置に配置されている。このように、支持部材１９を太陽電池パネル１８の短手方向に２本配置することで、太陽電池モジュール１６を架台１０に設置したとき、短手方向（左右方向）のがたつきなく、安定して、太陽電池モジュール１６を架台１０上に設置することができる。また、支持部材１９を、太陽電池パネル１８の長手方向の縁部から内側に約２００ｍｍ程度寄せた位置に配置することで、支持部材１９にかかる太陽電池パネル１８の重量配分を、バランス良く分散させることができる。

また、支持部材１９は、クッション部材の両面に粘着剤層を有する両面テープ２０によって太陽電池パネル１８の裏面ガラス１８ｃ表面に接着固定されている。粘着剤層としては、アクリル系粘着剤層を用いることができる。また、クッション部材としては、ポリオレフィンまたはアクリルゴム等を使用することができる。このように、太陽電池パネル１８の裏面ガラス１８ｃと支持部材１９との固定に、クッション部材の両面に粘着剤層を有する両面テープ２０を用いることで、例えば架台１０に取り付け後、周辺環境の影響（温度変化）によって支持部材１９や太陽電池パネル１８が熱収縮や熱膨張しても、そのときの支持部材１９と太陽電池パネル１８（具体的には裏面ガラス１８ｃ）との熱膨張係数差による応力を緩和することができる。すなわち、太陽電池パネル１８への負荷応力を軽減し、ひび割れ等の損傷を防止することが可能となる。

なお、図３及び図４に示す符号４１は、太陽電池ストリング１８ａの出力リード１８ａ３を、裏面ガラス１８ｃの開口部１８ｃ１から引き出して、電力取り出しケーブル４２と電気的に接続するための端子ボックスであるが、これについては後述する。

次に、支持部材１９の形状について説明する。

図５は、支持部材１９を示す斜視図、図６（ａ），（ｂ）は、持部材１９の端部を拡大して示す正面図及び側面図、図７は、太陽電池モジュール１６における支持部材１９の端部近傍を拡大して示す斜視図である。

図５及び図６（ａ），（ｂ）に示す支持部材１９は、長尺状の主板１９ａと、この主板１９ａの長手方向に沿う両側部から下方に折り曲げられた側板１９ｂと、主板１９ａの長手方向の両端部でそれぞれ上方に折り曲げられたＬ字状の係合部１９ｅとを有しており、その横断面形状が略ハット型（すなわち、略軽溝形鋼の形状）となっている。これにより、架台１０に支持部材１９を取り付けて、太陽電池パネル１８全体をこの支持部材１９で支持したとき、太陽電池パネル１８の荷重に対して支持部材１９を十分な強度に保つことができ、長年使用にも十分に耐えることが可能となる。

また、図７に示すように、支持部材１９は、主板１９ａの長手方向の両端部が、太陽電池パネル１８の長手方向の両端部からそれぞれ突出して設けられており、この突出した端部に上記した係合部１９ｅが形成されている。この係合部１９ｅは、架台１０の案内支持具１７と係合可能なＬ字状となっている。

また、支持部材１９は、各側板１９ｂの長手方向の両端部の一部をそれぞれＬ字状に切り欠くことによって、架台１０の横桟１５の角部に当接する当接部１９ｆが形成されている。図５及び図６（ａ），（ｂ）に示す支持部材１９では、この当接部１９ｆは、各側板１９ｂの長手方向の両端部近傍において、下端角部をＬ字状に切り欠くことにより形成（主に図６（ｂ）参照）されている。

なお、このような形状の支持部材１９は、鋼板を切断及び折り曲げ加工して作製してもよく、あるいは、アルミ材を押出し加工して作製してもよい。

次に、支持部材１９の両端部を架台１０の横桟１４上に載置固定する支持構造について簡単に説明する。

図８は、取付金具を用いた案内支持具の固定構造及び案内支持具に支持部材の係合部を係合支持する構造を示す分解斜視図、図９及び図１０は、取付金具を用いた案内支持具の固定構造及び案内支持具に支持部材の係合部を係合支持した構造を示す斜視図及び断面図である。

図８、図９及び図１０に示すように、取付金具３３の各支持片３３ｃの頭部３３ｃ１を、横桟１５の主板１５ｂのＴ字形孔１５ｄのスリット１５ｈに下から順次差し込みつつ、各支持片３３ｃをＴ字形孔１５ｄの係合孔１５ｉ側へと移動（図８中Ｘ１方向に移動）させて、各支持片３３ｃの頭部３３ｃ１をＴ字形孔１５ｄの係合孔１５ｉに引っ掛けて、各支持片３３ｃの頭部３３ｃ１を横桟１５の主板１５ｂ上に突出させる。この状態で、案内支持具１７の各スリット１７ｈに各支持片３３ｃの頭部３３ｃ１を差し入れて、案内支持具１７を横桟１５の主板１５ｂ上に配置する。そして、案内支持具１７の穿孔１７ｇを横桟１５のＴ字形孔１５ｄを介して取付金具３３のネジ孔３３ｄに重ね合わせ、ボルト３４を案内支持具１７の穿孔１７ｇ及び横桟１５のＴ字形孔１５ｄを介して取付金具３３のネジ孔３３ｄにねじ込んで締め付ける。これにより、案内支持具１７が横桟１５の主板１５ｂ上に固定される。

図９及び図１０から明らかなように、案内支持具１７の両側の各嵌合溝１７ｄが横桟１５と平行に配され、各嵌合溝１７ｄの掛部１７ｅと横桟１５の主板１５ｂとの間に隙間が形成されている。そして、太陽電池モジュール１６の支持部材１９の係合部１９ｅが嵌合溝１７ｄの掛部１７ｅと横桟１５の主板１５ｂとの間の隙間を通じて嵌合溝１７ｄに入り込み、支持部材１９の係合部１９ｅが嵌合溝１７ｄに嵌合（係合）する。

また、支持部材１９の側板１９ｂが案内支持具１７のストッパー１７ｆに当接し、支持部材１９の当接部１９ｆが横桟１５の主板１５ｂと側板１５ａ（横桟１５の角部）に当接している。

このように、支持部材１９の係合部１９ｅが案内支持具１７の嵌合溝１７ｄに嵌合することで、支持部材１９の長手方向に沿う端部が支持され、これにより太陽電池モジュール１６の端部が横桟１５の主板１５ｂ上で支持される。このとき、支持部材１９の側板１９ｂが案内支持具１７のストッパー１７ｆに当接し、支持部材１９の当接部１９ｆが横桟１５の角部に当接して、太陽電池モジュール１６が位置決めされる。

すなわち、支持部材１９の側板１９ｂの当接部１９ｆが、横桟１５の角部の主板１５ａと側板１５ｂとの２辺に嵌まり合うように当接することで、支持部材１９の長手方向（図１のＹ方向）の動きを確実に規制することができ、案内支持具１７の嵌合溝１７ｄに支持部材１９の係合部１９ｅが嵌合することで、架台１０の設置面に対して垂直方向の動きを規制することができる。

さらに、案内支持具１７のストッパー１７ｆに支持部材１９の側板１９ｂが当接することで、支持部材１９のスライド（図１のＸ方向のスライド）が阻止され、太陽電池モジュール１６のスライドも阻止される。

上記構成の太陽電池モジュール１６において、本実施形態では、図３及び図４に示すように、裏面ガラス１８ｃの開口部１８ｃ１及び端子ボックス４１を、太陽電池パネル１８の長手方向の中央部において、一方の支持部材１９に沿って（すなわち、近接させて）設けている。

また、開口部１８ｃ１を太陽電池パネル１８の長手方向の中央部に設けることで、この開口部１８ｃ１から引き出される出力リード１８ａ３も、太陽電池パネル１８の長手方向の中央部において短手方向に引き出されることになる。すなわち、太陽電池パネル１８の短手方向の両端部に配置されているバスバーリード１８ａ２と出力リード１８ａ３との接続部分１８ａ５も、太陽電池パネル１８の長手方向の中央部に位置することになる。従って、この接続部分１８ａ５からバスバーリード１８ａ２の両端部１８ａ２１までの配線距離（Ｌ１１）が同じ距離でかつ最小距離となるため、バスバーリード１８ａ２の電気的抵抗も最小となり、かつ、バスバーリード１８ａ２の電圧勾配も均等となる。これにより、集電効率の低下を抑えることが可能となる。

この場合、端子ボックス４１を、支持部材１９の側板１９ｂに接するように設けることも可能であるが、端子ボックス４１から導出されている電力取り出しケーブル４２のその後の配線作業を考慮すると、側板１９ｂに接しているとケーブル配線がしずらい場合があるので、支持部材１９の側板１９ｂと端子ボックス４１との間に若干の隙間Ｐ（図３参照）を設けるようにしてもよい。隙間Ｐとしては、例えば数ｍｍから１０ｍｍ程度とすることができる。ただし、このような隙間範囲に限定されるものではない。

図１１は、太陽電池モジュール１６の各部の寸法関係を示す裏面側から見た平面図である。

上記したように、太陽電池パネル１８は、長手方向が約１４００ｍｍ、短手方向が約１０００ｍｍの平面視長方形状であり、各支持部材１９は、長手方向の各辺から内側に約２００ｍｍ寄せた位置に配置されている。ここで、支持部材１９の横幅（短手方向の幅）を約５０ｍｍとし、端子ボックス４１の横幅（短手方向の幅）も約５０ｍｍとして、隙間Ｐを０ｍｍとすると、この端子ボックス４１は、太陽電池パネル１８の短手方向の中心線Ｃ１から横方向に約２００ｍｍずれた位置（ただし、端子ボックス４１の短手方向の中心線までの位置）に設けられていることになる。

太陽電池モジュール１６は、長手方向（縦方向）に支持部材１９を配置しているので、縦方向の強度は強いが、短手方向（横方向）については、架台１０に設置されるまでは縦方向に比べて強度が弱い。

ここで、横方向の曲げについて考察する。

図１２は、太陽電池モジュール１６を横方向に曲げた場合の曲がりの状態を視覚的に見易く表現した正面図である。

すなわち、太陽電池モジュール１６の短手方向の中心を通る中心線Ｃ１を支点として、太陽電池モジュール１６の短手方向の両端部（図１１では左右両端部）を下方に押さえるもしくは上方に押し上げる（図１１では下方に押さえた場合を例示している。）ような力がかかると、中心線Ｃ１部分が最も曲がり、横方向（短手方向）の両端部にいくほど曲がりが小さくなると考えられる。すなわち、横方向の曲げについては、中心線Ｃ１部分に曲げによる負荷が最もかかり、横方向（短手方向）の両端部にいくほど曲げによる負荷が小さくなると考えられる。従って、曲げ強度に弱い開口部１８ｃ１（及び端子ボックス４１）は、中心線Ｃ１からできるだけ離れている方が、横方向の曲げに対して開口部１８ｃ１にかかる曲げ圧力を低減することができる。

また、支持部材１９によって強度補強された部分に開口部１８ｃ１を設けることで、開口部１８ｃ１周辺の強度低下を防止するといった効果も期待することができる。

図１３は、開口部１８ｃ１及び端子ボックス４１の配置位置の他の実施例を示している。

図３，図４及び図１１では、端子ボックス４１は、２つの支持部材１９の間に配置しているが、図１３では、一方の支持部材１９の外側（すなわち、太陽電池パネル１８の短手方向の縁部側）に配置している。この場合は、隙間Ｐを０ｍｍとすると、端子ボックス４１は、太陽電池パネル１８の短手方向の中心線Ｃ１から横方向に約３００ｍｍずれた位置（ただし、端子ボックス４１の短手方向の中心線までの位置）に設けられていることになる。

このように、支持部材１９の外側に配置することで、開口部１８ｃ１及び端子ボックス４１を中心線Ｃ１からさらに横方向に離れた位置に配置することができるため、横方向の曲げに対して開口部１８ｃ１にかかる曲げ圧力をさらに低減することができる。

一方、端子ボックス４１を支持部材１９に沿って（近接して）設けた結果、端子ボックス４１から導出されている電力取り出しケーブル４２の配線作業時に、支持部材１９が邪魔になって電力取り出しケーブル４２の引き回し（すなわち、配線作業）が行いずらい場合がある。そこで、本実施形態では、図１４に端子ボックス４１の近傍を一部拡大して示すように、支持部材１９の両側板１９ｂに、端子ボックス４１から導出された電力取り出しケーブル４２を通すケーブル通過穴１９ｃを、それぞれ横方向（短手方向）に対向させて設けた構成としている。なお、このケーブル通過穴１９ｃは、図３及び図４に示すように、端子ボックス４１が配置されていない他方の支持部材１９にも、長手方向の同じ位置に同様に設けられている。すなわち、両支持部材１９の各側板１９ｂに設けられた４つのケーブル通過穴１９ｃは、短手方向に一直線状に並んで配置されている。

このようにケーブル通過穴１９ｃを設けることで、端子ボックス４１から引き出した電力取り出しケーブル４２をケーブル通過穴１９ｃに通して端子ボックス４１とは反対側に引き出すことができるため、その後の電力取り出しケーブル４２の配線作業が容易となる。

この配線作業について、図１５（ａ），（ｂ）及び図１６（ａ），（ｂ）に示す配線状態の説明図を参照してより具体的に説明する。

ただし、図１５（ａ）は、本実施形態の太陽電池モジュール１６を用いた配線状態を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図、図１５（ｂ）は、本実施形態の太陽電池モジュール１６を用いた配線状態を示す正面図、図１６（ａ）は、ケーブル通過穴１９ｃを設けていない太陽電池モジュール１６を用いた配線状態を太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図、図１６（ｂ）は、ケーブル通過穴１９ｃを設けていない太陽電池モジュール１６を用いた配線状態を示す正面図である。また、この配線作業の説明では、電力取り出しケーブル４２について、例えば（＋）電極ケーブルを４２ａとし、（−）電極ケーブルを４２ｂとして、符号を区別して用いるものとする。

太陽電池モジュール１６が架台１０上に横一列に複数個配置されている場合において、隣接する太陽電池モジュール１６同士を直列接続する場合、端子ボックス４１の一方の電力取り出しケーブル（例えば、（＋）電極ケーブル）４２ａを隣接する支持部材１９のケーブル通過穴１９ｃを通して反対側（図では左側）に引き出し、他方の電力取り出しケーブル（例えば、（−）電極ケーブル）４２ｂをもう一方の支持部材１９のケーブル通過穴１９ｃを通して反対側（図では右側）に引き出す。そして、この状態で、一方の太陽電池モジュール１６から引き出された電力取り出しケーブル４２ａと、隣接する他方の太陽電池モジュール１６から引き出された電力取り出しケーブル４２ｂとを順次接続（結線）することで、横一列に配置された複数個の太陽電池モジュール１６を直列に接続することができる。

この場合、電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂを各支持部材１９のケーブル通過穴１９ｃに通すことで、電力出力ケーブル４２ａ，４２ｂがケーブル通過穴１９ｃによって支持されるため、図１５（ｂ）に示すように、電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂが垂れることを防止することができるといった利点もある。

すなわち、従来であれば、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、各電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂを、各支持部材１９を跨ぐように若干垂らして配線（主に図１６（ｂ）参照）する必要があったが、本実施形態によれば、各支持部材１９の側板１９ｂに設けたケーブル通過穴１９ｃに各電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂをそれぞれ通せばよいので、電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂが垂れることはない。これにより、配線作業が容易に行えるとともに、配線後の状態も、各電力取り出しケーブル４２ａ，４２ｂが太陽電池パネル１８の裏面ガラス１８ｃの表面に沿うように配線できるので、見栄えもよく、また、配線が何かに絡んで断線するといった危険性も低減することができる。

なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１０ 架台
１１ コンクリート基礎
１２ ベース桟
１３ アーム
１４ 縦桟
１５ 横桟
１５ｂ 主板
１５ｄ Ｔ字形孔
１５ｈ スリット
１５ｉ 係合孔
１６ 太陽電池モジュール
１７ 案内支持具
１７ｄ 嵌合溝
１７ｅ 掛部
１７ｆ ストッパー
１７ｇ 穿孔
１７ｈ スリット
１８ 太陽電池パネル
１８ａ 太陽電池ストリング（太陽電池素子）
１８ａ１ 端子電極
１８ａ２ バスバーリード
１８ａ３ 出力リード
１８ａ４ 絶縁樹脂成膜層
１８ａ５ 接続部分
１８ａ２１ 端部
１８ｂ 受光面ガラス
１８ｃ 裏面ガラス
１８ｃ１ 開口部
１９ 支持部材
１９ａ 主板
１９ｂ 側板
１９ｃ ケーブル通過穴
１９ｅ 係合部
１９ｆ 当接部
２０ 両面テープ
３３ 取付金具
３３ｃ 支持片
３３ｃ１ 頭部
３３ｄ ネジ孔
３４ ボルト
４１ 端子ボックス
４２，４２ａ，４２ｂ 電力取り出しケーブル
Ｃ１ 中心線

Claims (5)

1. 太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池パネルを備え、前記裏面ガラスに前記太陽電池素子の出力リードを引き出す開口部が形成され、前記開口部に前記出力リードを結線する端子ボックスが設けられた太陽電池モジュールであって、
   前記裏面ガラスの表面に、長尺状の支持部材が前記太陽電池パネルの長手方向に沿って配置固定され、前記開口部及び前記端子ボックスは、前記支持部材の長手方向の側辺に沿って設けられ、
   前記開口部は、前記太陽電池パネルの長手方向の中央部に設けられていること
   を特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記支持部材は、前記太陽電池パネルの短手方向に所定の間隔を空けて、短手方向の中心を通る中心線に対して対称位置に２本平行に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記開口部は、前記支持部材より前記太陽電池パネルの短手方向の縁部側に配置されていること
   を特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記支持部材に、前記端子ボックスから導出された電力取り出しケーブルを通すケーブル通過穴が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項４に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記支持部材は、長尺状の主板と、この主板の長手方向に沿う両側部から折り曲げられた側板とからなり、
   前記ケーブル通過穴は、前記支持部材の側板に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。

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