JP5709715B2 - 太陽電池モジュールおよびそれを用いた太陽電池アレイ - Google Patents
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Description
<太陽電池モジュール>
本発明の第1の実施形態に係る太陽電池モジュール1について、図1乃至図4を用いて、詳細に説明する。
2と、太陽電池パネル2の外周部に配置されたフレームと、太陽電池パネル2を裏面側から支持する補助フレーム16とを備えている。フレームは、太陽電池パネル2を保持するものであり、第1フレーム(上辺)12、第2フレーム(下辺)11、第3フレーム(右辺)13、第4フレーム(左辺)14および第5フレーム(斜辺)15を有している。ここで、以下、第1フレーム(上辺)12および第5フレーム(斜辺)15をまとめて第1フレーム部分と称し、第2フレーム(下辺)11を第2フレーム部分とも称する場合がある。また、第1フレーム部分である第1フレーム(上辺)12および第5フレーム(斜辺)15を、それぞれ、平行部および傾斜部とも称する。
やポリカーボネート樹脂、またはポリビニルフルオライド(PVF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、或いは、これらの2種以上を積層した樹脂よりなる。
上述したように、太陽電池モジュール1は、太陽電池パネル2、フレームおよび補助フレーム16を備えている。
4フレーム(左辺)14と当接する部分を第4端部15bと呼ぶ。さらに、第2フレーム(下辺)11と当接する補助フレーム16の一端を第1当接部(下)16aと呼び、補助フレーム16の他端を第2当接部(上)16bと呼ぶ。
なお本実施形態において、補助フレーム16の一端(第1当接部16a)が、第2フレーム(下辺)11(第2固定部42)の非固定部分11bに接続されている。そして、補助フレーム16の他の一端(第2当接部16b)が、第1領域R1に向かって傾斜するように、補助部材16が配置されており、補助フレーム16は第2当接部(上)16bにおいて第1フレーム(上辺)12と当接する。具体的には、補助フレーム16の他の一端(第2当接部(上)16b)は、前記一端の第2固定部42への接続位置よりも第1領域R1に近い接続位置で第1固定部41に接続されている。そして、補助フレーム16の中央部は、第2領域R2を通っている。ここで、中央部は、例えば、フレームに接続された端部以外の部分をいい、本発明においては、実質的には、この中央部の少なくとも一部が第2領域R2を通っていればよい。
0<θ2<θ1<90°
上述した第1フレーム(上辺)12、第2フレーム(下辺)11、第3フレーム(右辺)13、第4フレーム(左辺)14、第5フレーム(斜辺)15および補助フレーム16は、例えば、アルミニウムの押し出し成形や、鋼板のロール成形により製造することができる。
以下、上述した第1の実施形態に係る太陽電池モジュール1を用いた太陽電池アレイ20について、詳細に説明する。
図3に示すように、本実施形態に係る太陽電池アレイ20は、複数の太陽電池モジュール1と、太陽電池モジュール1のフレームを被設置面に固定する架台(固定部材)21とを備えている。具体的には、太陽電池アレイ20において、複数の太陽電池モジュール1が、架台21上に支持されて被設置面に固定されている。
一端の端部のみが架台で支持されるものの、他の部分は架台で支持されていない。
較例2)は、最大ひずみが大きいため、太陽電池素子6のクラックや、太陽電池素子6とインナーリード5の電気的な接続部の剥離が生じる可能性が高いことがわかった。
次に、本発明の第2の実施形態に係る太陽電池モジュール101について、図8を用いて詳細に説明する。
1と、非対向部分11bの第2端部11dと第1当接部(下)16aとの間の距離D2は下記の関係にある。
このように、第2フレーム(下辺)11の非対向部分11bにおいて第1当接部(下)16aの位置が、「D1>D2」の関係にあることにより、補助フレーム16と第5フレーム(斜辺)15、および補助フレーム16と第4フレーム(左辺)14で支持される太陽電池パネル2の支点間距離をより小さくすることができる。これにより太陽電池モジュール1に荷重が負荷された時に太陽電池パネル2に生じるひずみをより低減することができる。
このように、第5フレーム(斜辺)15上の第2当接部(上)16bの位置が「D3<D4」の関係にあることにより、第2当接部(上)16bは第5フレーム(斜辺)15上の第3端部15a近傍に位置する。このように配置された第2当接部(上)16bは第3端部15aに近いことから、第2当接部(上)16bの位置における第5フレーム(斜辺)15の変位は小さい。これにより第5フレーム(斜辺)15に補助フレーム16を架設した場合であっても、太陽電池パネル2のコーナー部2h付近のひずみを効率的に低減することができる。
2:太陽電池パネル
2a:受光面
2b:非受光面
2c:下辺
2d:上辺
2e:右辺
2f:左辺
2g:斜辺
2h:コーナー部
3:透光性基板
4:充填材
5:インナーリード
6:太陽電池素子
7:裏面保護材
8:端子ボックス
11:第2フレーム(下辺)
11a:対向部分
11b:非対向部分
11c:第1端部
11d:第2端部
12:第1フレーム(上辺)
13:第3フレーム(右辺)
14:第4フレーム(左辺)
15:第5フレーム(斜辺)
15a:第3端部
15b:第4端部
16:補助フレーム
16a:第1当接部(下)
16b:第2当接部(上)
17:嵌合溝
20:太陽電池アレイ
21:架台
30:太陽電池モジュール(比較例1)
31:太陽電池モジュール(比較例2)
41:第1固定部
42:第2固定部
R1:第1領域
R2:第2領域
Claims (7)
- 平面視したときに矩形の一角を切り落として得られる斜辺を有する五角形状の太陽電池パネルと、
該太陽電池パネルの外周部に配置されたフレームと、
前記太陽電池パネルの裏面側に配置され前記フレームに渡設された補助フレームとを備え、
前記フレームは、被設置面に固定されるとともに略平行に位置して互いに長さが異なる2つの固定部を有しており、
該2つの固定部は、第1固定部と、該第1固定部よりも長くかつ前記第1固定部と対向する対向部分および前記第1固定部に対向しない非対向部分を有する第2固定部とを有し、前記補助フレームは、前記太陽電池パネルの前記裏面側から見たときに、一端が前記第2固定部の前記非対向部分に接続され、中央部が前記裏面における前記第1固定部と前記第2固定部の前記対向部分とで挟まれた第1領域以外の第2領域を通り、他の一端が、前記第1領域に向かって傾斜するように配置されており、
前記フレームは、前記第1固定部を有している第1フレーム部分と、前記第2固定部を有している第2フレーム部分とを備え、
前記第1フレーム部分は、前記第1固定部を有する平行部と、前記平行部に接続するとともに前記裏面側から見たときに前記太陽電池パネルの前記斜辺において前記第2フレーム部分の前記第2固定部に対して傾斜して配置される傾斜部とを有しており、
前記裏面側から見たときに、前記第2固定部に対する前記補助フレームの傾斜角度θ1は、前記第2固定部に対する前記傾斜部の傾斜角度θ2よりも大きい、太陽電池モジュール。 - 前記太陽電池パネルの外周部において、前記第1フレーム部と前記第2フレーム部との間の両側のそれぞれにフレームを有している、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- 前記補助フレームは、前記第2固定部の前記非対向部分から前記傾斜部に向かって渡設されている、請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第2固定部は、前記対向部分および前記非対向部分を1つずつ有しており、
前記非対向部分は、前記対向部分に近接する第1端部と、該第1端部よりも前記対向部分から離れた第2端部と、前記第1端部と前記第2端部との間に位置して前記補助フレームに当接する第1当接部とを有しており、
前記非対向部分において、前記第1端部と前記第1当接部との距離D1は、前記第2端部
と前記第1当接部との距離D2よりも大きい、請求項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記傾斜部は、前記平行部に近接する第3端部と、該第1端部よりも前記平行部から離れた第4端部と、前記第3端部と前記第4端部との間に位置して前記補助フレームに当接する第2当接部とを有しており、
前記傾斜部において、前記第3端部と前記第2当接部との距離D3は、前記第4端部と前記第2当接部との距離D4よりも小さい、請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記補助フレームは、前記第2フレーム部分の前記非対向部分から前記平行部に向かって渡設されている、請求項1乃至5のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の太陽電池モジュールと、
前記フレームを前記被設置面に固定する固定部材とを備えており、
前記2つの固定部は、前記固定部材を介して前記被設置面に固定される、太陽電池アレイ。
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