(57)【要約】【課題】複数の太陽電池モジュールを備える太陽電池アレイにおいて、設置時間の短縮を図る技術を提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、平板状の太陽電池と、太陽電池を支持するフレームであって、外形が多角形状のフレームと、フレームの側面に設けられる接続部であって、太陽電池モジュールと、他の太陽電池モジュールとを、フレームの一辺の側面を当接させて接続する接続部と、を備え、接続部は、太陽電池モジュールと、他の太陽電池モジュールとが、互いの相対位置を当接する側面に沿って変更可能に接続する。【選択図】図１
2020080584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の太陽電池モジュールであって、
平板状の太陽電池と、
前記太陽電池を支持するフレームであって、外形が多角形状のフレームと、
前記フレームの側面に設けられる接続部であって、前記太陽電池モジュールと、他の太陽電池モジュールとを、前記フレームの一辺の側面を当接させて接続する接続部と、
を備え、
前記接続部は、
前記太陽電池モジュールと、前記他の太陽電池モジュールとが、互いの相対位置を前記当接する側面に沿って変更可能に接続する、
太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記接続部は、
前記他の太陽電池モジュールと、電気的に接続可能に構成されている、太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１および請求項２のいずれか一方に記載の太陽電池モジュールであって、
さらに、
前記太陽電池モジュールと前記他の太陽電池モジュールとを接続した際に、他の太陽電池モジュールとの間の隙間を封止する封止部を、備える、
太陽電池モジュール。
【請求項４】
複数の太陽電池モジュールが平面状に配列された太陽電池モジュール群を備える太陽電池アレイであって、
前記太陽電池モジュール群を支持する支持部を備え、
前記太陽電池モジュールは、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された太陽電池モジュールであり、
前記複数の太陽電池モジュールは、互いの前記フレームの一辺の側面が当接して接続されている、
太陽電池アレイ。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池アレイであって、
前記太陽電池モジュール群は、
前記太陽電池モジュール群の面が、水平面に対して角度θ１（０°＜θ１≦９０°）になるように設置されており、
前記支持部は、
前記太陽電池モジュール群の外周を支持し、
前記複数の太陽電池モジュールは、
前記太陽電池モジュールの面に鉛直線を投影した仮想鉛直線に対して、前記当接する一辺が角度θ２（０°＜θ２＜９０°）になるように配置されている、
太陽電池アレイ。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池アレイであって、
前記太陽電池モジュールの前記フレームの外形は、角が面取りされた多角形である、
太陽電池アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール、および太陽電池アレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールの設置方法として、太陽電池モジュールを架設台や支柱等に配置し、ネジや固定具等を用いて固定する方法が知られている。そして、専用固定具を用いて、太陽電池モジュールを固定することによる、設置時間の短縮が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、複数の太陽電池モジュールを、こけら葺き状に配置し、その端部に嵌合配置された接続箱を備え、接続箱を嵌合させることにより、電気接続を達成する構成が検討されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３０９６８号公報
【特許文献２】特表２０１７−５１７１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、太陽電池モジュールの設置時間を短縮する技術については、なお、改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の太陽電池モジュールを備える太陽電池アレイにおいて、設置時間の短縮を図る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、平板状の太陽電池モジュールが提供される。この太陽電池モジュールは、平板状の太陽電池と、前記太陽電池を支持するフレームであって、外形が多角形状のフレームと、前記フレームの側面に設けられる接続部であって、前記太陽電池モジュールと、他の太陽電池モジュールとを、前記フレームの一辺の側面を当接させて接続する接続部と、を備え、前記接続部は、前記太陽電池モジュールと、前記他の太陽電池モジュールとが、互いの相対位置を前記当接する側面に沿って変更可能に接続する。
【０００９】
ここで、多角形は、角が面取りされていない多角形と、角が面取りされている多角形を含む。面取りは、４５°面取りと丸面取りを含む。
この構成によれば、太陽電池モジュールが接続部を備えるため、複数の太陽電池モジュールを接続する場合に、他の固定部材等を用いず、太陽電池モジュール同士を接続することができる。また、接続部は、２つの太陽電池モジュールを、互いの相対位置を当接する側面に沿って変更可能に接続するため、太陽電池モジュール同士の位置ずれ等を容易に修正することができる。そのため、複数の太陽電池モジュールを、容易に接続することができる。
【００１０】
（２）上記形態の太陽電池モジュールにおいて、前記接続部は、前記他の太陽電池モジュールと、電気的に接続可能に構成されてもよい。このようにすると、複数の太陽電池モジュールを電気的に接続するための配線を用いず、電気的接続を確立することができる。
【００１１】
（３）上記形態の太陽電池モジュールにおいて、さらに、前記太陽電池モジュールと前記他の太陽電池モジュールとを接続した際に、他の太陽電池モジュールとの間の隙間を封止する封止部を、備えてもよい。このようにすると、太陽電池モジュールを他の太陽電池モジュールと接続した場合に、太陽電池モジュール間に水や埃等が浸入するのを抑制することができる。
【００１２】
（４）本発明の他の形態によれば、複数の太陽電池モジュールが平面状に配列された太陽電池モジュール群を備える太陽電池アレイが提供される。この太陽電池アレイは、前記太陽電池モジュール群を支持する支持部を備え、前記太陽電池モジュールは、上記形態の太陽電池モジュールであり、前記複数の太陽電池モジュールは、互いの前記フレームの一辺の側面が当接して接続されている。
【００１３】
この構成によれば、他の固定部材等を用いず、複数の太陽電池モジュールを、接続することができ、また、太陽電池モジュール同士の位置ずれ等を容易に修正することができるため、太陽電池アレイの施工性を向上させることができる。また、太陽電池アレイの施工が容易になり、施工時間を短縮することができる。また、複数の太陽電池モジュールを電気的に接続するための配線を用いず、電気的接続を確立することができる。そのため、太陽電池アレイのコストを低減させることができる。
【００１４】
（５）上記形態の太陽電池アレイにおいて、前記太陽電池モジュール群は、前記太陽電池モジュール群の面が、水平面に対して角度θ１（０°＜θ１≦９０°）になるように設置されており、前記支持部は、前記太陽電池モジュール群の外周を支持し、前記複数の太陽電池モジュールは、前記太陽電池モジュールの面に鉛直線を投影した仮想鉛直線に対して、前記当接する一辺が角度θ２（０°＜θ２＜９０°）になるように配置されてもよい。このようにすると、太陽電池アレイが、太陽電池モジュール群の面が、水平面に対して角度θ１（０°＜θ１≦９０°）になるように設置されているため、太陽電池モジュールの自重を、隣接する太陽電池モジュールに作用させることができる。また、太陽電池モジュールの外形を構成する一辺が、仮想鉛直線に対する角度θ２で、隣り合う太陽電池と接触するため、太陽電池モジュールの自重に対して楔効果が生じる。そのため、鉛直方向において、上に位置する太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池モジュールであって下に位置する太陽電池モジュールを、下方向に押し付けつつ、横方向にも押し付ける。その結果、配列された複数の太陽電池モジュールは、支持部の内側において、下方向と横方向に押付けられるため、支持部の内側で、太陽電池モジュールに緊縛力が生じ、配列された複数の太陽電池モジュール全体が拘束されて、固定される。そのため、より簡易な構成で、太陽電池アレイを構成することができ、コストをさらに低減させることができる。
【００１５】
（６）上記形態の太陽電池アレイにおいて、前記太陽電池モジュールの前記フレームの外形は、角が面取りされた多角形でもよい。ここで、面取りは、４５°面取りと丸面取りを含む。このようにすると、太陽電池モジュールが、鉛直方向下に向かって移動可能なスペースを確保することができる。そのため、このようにすると、多角形の種類によらず、太陽電池モジュールの自重に対する楔効果によって、複数の太陽電池モジュールを固定することができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、太陽電池アレイの製造方法などの形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】太陽電池アレイの概略構成を示す説明図である。
【図２】太陽電池モジュール群の概略構成を示す説明図である。
【図３】第１太陽電池モジュールの平面構成を概略的に示す説明図である。
【図４】太陽電池モジュール間の接続状態を概略的に示す説明図である。
【図５】雄コネクタの概略構成を示す説明図である。
【図６】雄コネクタの断面構成を概略的に示す説明図である。
【図７】雄コネクタの断面構成を概略的に示す説明図である。
【図８】コネクタ装置の断面構成を概略的に示す説明図である。
【図９】コネクタ装置の断面構成を概略的に示す説明図である。
【図１０】雄コネクタと雌コネクタの接続状態の例を示す説明図である。
【図１１】太陽電池アレイの設置方法を説明するための説明図である。
【図１２】第１太陽電池モジュールが設置された状態を示す説明図である。
【図１３】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１４】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１５】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１６】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１７】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１８】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図１９】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【図２０】太陽電池モジュール群を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態における太陽電池アレイ１０００の概略構成を示す説明図である。太陽電池アレイ１０００は、太陽電池モジュール群１００と、支持柱２００と、支持桁３００と、を備える。支持柱２００および支持桁３００は、それぞれ、Ｈ型鋼である。２本の支持柱２００を、地面に垂直に設置し、その２本の支持柱２００を渡すように、上下に１本ずつ、支持桁３００を配置する。これにより、四方を、Ｈ型鋼の溝をガイドとして利用できる空間が形成される。そして、支持柱２００および支持桁３００の溝を利用して、太陽電池モジュール群１００を設置する。すなわち、太陽電池アレイ１０００は、地面（水平面）に対して垂直に設置されている。そのため、太陽電池モジュール群１００の面の水平面に対する角度θ１は９０°である（θ１＝９０°）。本実施形態における支持柱２００および支持桁３００を、「支持部」とも呼ぶ。
【００１９】
図２は、太陽電池モジュール群１００の概略構成を示す説明図である。太陽電池モジュール群１００は、複数の第１太陽電池モジュール１０と、複数の第２太陽電池モジュール２０と、を備える。図２において、複数の第１太陽電池モジュール１０のうち、隣接する４つの第１太陽電池モジュール１０を、後の説明において互いに区別するために、符号の末尾にＡ〜Ｄを付して、図示している。第１太陽電池モジュール１０は、平面形状が、４５°面取りした正方形状を成す。第２太陽電池モジュール２０は、平面形状が、４５°面取りした直角二等辺三角形状を成す。太陽電池モジュール群１００において、隣り合う第１太陽電池モジュール１０は、互いに正方形の一辺が接触して、配列されている。また、第１太陽電池モジュール１０は、正方形の一辺が第１太陽電池モジュール１０の面に鉛直線を投影した仮想鉛直線Ｌ（図２において一点鎖線で示す）に対して、角度θ２になるように配置されている。本実施形態において、θ２＝４５°である。本実施形態では、太陽電池アレイ１０００が水平面に対して垂直に設置されているため、仮想鉛直線Ｌは、鉛直線と一致している。また、第２太陽電池モジュール２０は、太陽電池モジュール群１００の周縁に配置され、第２太陽電池モジュール２０の頂角を挟む２つの等辺は、それぞれ、隣り合う第１太陽電池モジュール１０の辺と接触している。第２太陽電池モジュール２０の外形を成す直角二等辺三角形の底辺は、支持柱２００および支持桁３００の溝に嵌っている。
【００２０】
図３は、第１太陽電池モジュール１０の平面構成を概略的に示す説明図である。第１太陽電池モジュール１０は、環状に形成されたアルミニウム製のフレーム１２と、フレーム１２の内部に配置された４枚の太陽電池１４と、を備え、全体として平板状に形成されている。フレーム１２は、外形が、４５°面取りされた正方形状を成す。フレーム１２において、外形の正方形を構成する４辺である、第１辺１２１、第２辺１２２、第３辺１２３、および第４辺１２４のうち、第１辺１２１および第２辺１２２に、雄コネクタ１３０が設けられ、第３辺１２３および第４辺１２４には、雌コネクタ１４０が設けられている。本実施形態における雄コネクタ１３０および雌コネクタ１４０を、「接続部」とも呼ぶ。雄コネクタ１３０および雌コネクタ１４０については、後に詳述する。太陽電池１４としては、種々の太陽電池を適用可能であり、リジッドタイプを用いてもよく、フレキシブルタイプを用いてもよい。フレーム１２を構成する材料は、アルミニウムに限定されず、種々の材料を適用可能である。フレーム１２をアルミニウム製にすると、軽量であるため、好ましい。
【００２１】
第２太陽電池モジュール２０は、環状に形成されたアルミニウム製のフレームと、フレームの内部に配置された１枚の太陽電池と、を備え、全体として平板状に形成されている。フレームは、外形が、４５°面取りされた直角二等辺三角形状を成す。フレームの外形の直角二等辺三角形を構成する２つの等辺のうちの一辺には雄コネクタ１３０が設けられ、他の一辺には、雌コネクタ１４０が設けられている。太陽電池は、第１太陽電池モジュール１０と同様のものを用いている。
【００２２】
図４は、太陽電池モジュール間の接続状態を概略的に示す説明図である。図４では、図２において一点鎖線で囲んだ部分Ｐの第１太陽電池モジュール１０の面に平行な切断面を示す。以下、図２に示す第１太陽電池モジュール１０Ａ、１０Ｂを構成する部材の符号の末尾に、それぞれ対応させて「Ａ」、「Ｂ」を付して説明する。第１太陽電池モジュール１０Ａと第１太陽電池モジュール１０Ｂとは、第１太陽電池モジュール１０Ａのフレーム１２Ａの第４辺１２４Ａと、第１太陽電池モジュール１０Ｂのフレーム１２Ｂの第２辺１２２Ｂとが当接している。そして、第１太陽電池モジュール１０Ａが備える雌コネクタ１４０Ａと第１太陽電池モジュール１０Ｂが備える雄コネクタ１３０Ｂとが接続されることにより、第１太陽電池モジュール１０Ａと第１太陽電池モジュール１０Ｂとが物理的に接続されるとともに、電気的に接続される。
【００２３】
図５は、雄コネクタ１３０の概略構成を示す説明図である。雄コネクタ１３０は、雄端子１３２と、雄側筐体１３４と、挟持部１３７と、封止部１３８と、を備える。雄端子１３２は、平面形状が角丸長方形（丸み面取りした長方形）の平板状に形成されており、導電性を有する。本実施形態では、銅板を用いている。
【００２４】
雄側筐体１３４は、相手方の雌コネクタ（後述する）と接続する場合に雌コネクタと接触する雄側接触面１３４Ｆと、雄側接触面１３４Ｆに開口して形成された雄側スリット１３４Ｓと、を有する。雄側スリット１３４Ｓは、開口の長さＨ２が、雄端子１３２の幅Ｈ１より長い。雄側スリット１３４Ｓの一方の端部を、第１端１３３Ｓと呼び、他方の端部を第２端１３５Ｓと呼ぶ。
【００２５】
挟持部１３７は、雄側筐体１３４の内部に配置され、雄端子１３２が雄側スリット１３４Ｓに沿って移動可能に、雄端子１３２を挟持する。挟持部１３７は、複数の板ばね１３６が、雄側スリット１３４Ｓに沿って間隔を空けて並んで構成されており、挟持部１３７の幅Ｈ３は、雄端子１３２の幅Ｈ１より広い。本実施形態において、挟持部１３７は、雄端子１３２と同様に、銅で形成されている。雄端子１３２および挟持部１３７の形成材料としては、その他、銀等の導電性が大きい金属等を用いることができる。
【００２６】
封止部１３８は、雄側筐体１３４の雄側接触面１３４Ｆの雄側スリット１３４Ｓの外周に環状に形成される。本実施形態において、封止部１３８は、ポリウレタンゲルで形成され、雄コネクタ１３０が雌コネクタと接続された際に、雄コネクタ１３０と雌コネクタとの隙間を封止する。封止部１３８としては、Ｏリングや、その他のゲル材料等の密着性を有する材料や、シリコーンゴム等の弾性材料を用いることができる。
【００２７】
図６は、雄コネクタ１３０の断面構成を概略的に示す説明図である。図６では、雄端子１３２を通り、雄端子１３２に平行な切断面を示す。図７は、雄コネクタ１３０の断面構成を概略的に示す説明図である。図７では、雄端子１３２を通り、雄端子１３２に直交する切断面を示す。雄端子１３２は、板ばね１３６に挟持されており（図７）、雄側スリット１３４Ｓに沿って移動可能である（図６に移動方向を矢印で示す）。
【００２８】
図８は、雄コネクタ１３０と、雌コネクタ１４０と、を備えるコネクタ装置１５０の断面構成を概略的に示す説明図である。図８では、図６と同様に、雄端子１３２を通り、雄端子１３２に平行な切断面を示す。図８は、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とが、相対的な位置ずれなく、接続されている様子を示している。図９は、雄コネクタ１３０と、雌コネクタ１４０と、を備えるコネクタ装置１５０の断面構成を概略的に示す説明図である。図９では、図７と同様に、雄端子１３２を通り、雄端子１３２に直交する切断面を示す。雌コネクタ１４０は、雌側筐体１４４と、雌端子１４７と、を備える（図９）。雌側筐体１４４は、雄コネクタ１３０と接続する場合に雄コネクタ１３０と接触する雌側接触面１４４Ｆと、雌側接触面１４４Ｆに開口して形成された雌側スリット１４４Ｓと、を有する（図８）。雌側スリット１４４Ｓの幅は、雄コネクタ１３０の雄側スリット１３４Ｓの幅Ｈ２と同一である。雌側スリット１４４Ｓの一方の端部を、第１端１４３Ｓと呼び、他方の端部を第２端１４５Ｓと呼ぶ。雌端子１４７は、複数の板ばね１４６が、雌側スリット１４４Ｓに沿って間隔を空けて並んで構成されている。雌コネクタ１４０の雌端子１４７は、雄コネクタ１３０の挟持部１３７と同様の構成を有し、その幅は、雄コネクタ１３０の挟持部１３７の幅Ｈ３と同一である。雄コネクタ１３０の雄端子１３２を、雌コネクタ１４０の雌側スリット１４４Ｓに挿入して雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とを接続すると、雄端子１３２が雌端子１４７に挟持され（図９）、電気的接続が確立される。
【００２９】
雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とを接続すると、雄コネクタ１３０の雄側接触面１３４Ｆと、雌コネクタ１４０の雌側接触面１４４Ｆが接触する。雄コネクタ１３０は、雄側スリット１３４Ｓの外周に封止部１３８を有する。封止部１３８は、密着性が高いポリウレタンゲルによって形成されるため、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０との隙間を封止することができる。そのため、雄側スリット１３４Ｓおよび雌側スリット１４４Ｓ内に水が浸入することを抑制することができる。そのため、太陽電池アレイ１０００を設置した場合に、雨水、埃等が雄側スリット１３４Ｓおよび雌側スリット１４４Ｓ内に進入することを抑制することができ、雄端子１３２、挟持部１３７、および雌端子１４７の腐食を抑制することができる。そして、太陽電池１４によって発電された電気の漏洩を抑制することができる。
【００３０】
図１０は、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０の接続状態の例を示す説明図である。図１０は、図８と同様の概略断面図を示す。図１０（Ａ）では、雌コネクタ１４０が雄コネクタ１３０に対して、最も紙面右側にずれて接続された状態を示している。このとき、雄コネクタ１３０の雄端子１３２は、雄側スリット１３４Ｓに沿って、紙面右側に移動し（図中、移動方向を矢印で示す）、雄側スリット１３４Ｓの第２端１３５Ｓに接触している。一方、雌コネクタ１４０の雌側スリット１４４Ｓの第１端１４３Ｓが、雄端子１３２に接触している。雌コネクタ１４０は、雄コネクタ１３０に対して、紙面右側に距離Ｌ１だけ突出した状態で接続されている。
【００３１】
図１０（Ｂ）では、雌コネクタ１４０が雄コネクタ１３０に対して、最も紙面左側にずれて接続された状態を示している。このとき、雄コネクタ１３０の雄端子１３２は、雄側スリット１３４Ｓに沿って、紙面左側に移動し（図中、移動方向を矢印で示す）、雄側スリット１３４Ｓの第１端１３３Ｓに接触している。一方、雌コネクタ１４０の雌側スリット１４４Ｓの第２端１４５Ｓが、雄端子１３２に接触している。雌コネクタ１４０は、雄コネクタ１３０に対して、紙面左側に距離Ｌ２だけ突出した状態で接続されている。このように、コネクタ装置１５０は、雄コネクタ１３０に対して距離Ｌ１＋距離Ｌ２の相対的なずれを、許容している。コネクタ装置１５０において、雄コネクタ１３０に対する雌コネクタ１４０の相対的位置を、距離Ｌ１＋距離Ｌ２の範囲で変更可能である。
【００３２】
また、封止部１３８は、雌コネクタ１４０が雄コネクタ１３０に対して最も紙面右側にずれて接続された場合も（図１０（Ａ））、最も紙面左側にずれて接続された場合も（図１０（Ｂ））、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０との間に配置されている。
【００３３】
本実施形態では、第１太陽電池モジュール１０のフレーム１２に、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とが設けられている。そして、雄コネクタ１３０の雄側接触面１３４Ｆおよび雌コネクタ１４０の雌側接触面１４４Ｆが、第１太陽電池モジュール１０のフレーム１２の側面と一致するように、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とが設けられている（図４）。そのため、第１太陽電池モジュール１０と第１太陽電池モジュール１０とを、雄コネクタ１３０および雌コネクタ１４０を介して接続することができる。そして、雄コネクタ１３０と雌コネクタ１４０とは、雄側スリット１３４Ｓに沿って、相対的位置を変更可能に構成されているため（図１０）、接続された２枚の第１太陽電池モジュール１０は、雄側スリット１３４Ｓに沿って、互いの相対位置を変更することができる。換言すると、隣接する第１太陽電池モジュール１０は、当接する側面に沿って、互いの相対位置を変更することができる。
【００３４】
図１１は、本実施形態の太陽電池アレイ１０００の設置方法を説明するための説明図である。本実施形態では、地面に対して垂直に設置された２本の支持柱２００、および２本の支持柱２００を渡すように上下に１本ずつ配置された２本の支持桁３００で形成される空間に、第１太陽電池モジュール１０および第２太陽電池モジュール２０を、図２に示す配列になるように下から順に設置する。図１１には、図２に示す第１太陽電池モジュール１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、および１０Ｄが表示されている。第１太陽電池モジュール１０Ｂ、１０Ｃ、および１０Ｄが既に設置されている状態において、第１太陽電池モジュール１０Ａを設置する場合を例に、太陽電池アレイ１０００の設置方法を説明する。第１太陽電池モジュール１０Ａの雌コネクタ１４０が設けられた２辺を下にし、第１太陽電池モジュール１０Ａの第３辺１２３Ａに設けられた雌コネクタ１４０Ａと第１太陽電池モジュール１０Ｃの第１辺１２１Ｃに設けられた雄コネクタ１３０Ｃとを接続するとともに、第１太陽電池モジュール１０Ａの第４辺１２４Ａに設けられた雌コネクタ１４０Ａと、第１太陽電池モジュール１０Ｂの第２辺１２２Ｂに設けられた雄コネクタ１３０Ｂとを接続すると、第１太陽電池モジュール１０Ａが、第１太陽電池モジュール１０Ｂおよび第１太陽電池モジュール１０Ｃと接続される。このとき、第１太陽電池モジュール１０Ａの第４辺１２４Ａの側面と第１太陽電池モジュール１０Ｂの第２辺１２２Ｂの側面が当接するとともに、第１太陽電池モジュール１０Ａの第３辺１２３Ａの側面と第１太陽電池モジュール１０Ｃの第１辺１２１Ｃの側面が当接する。
【００３５】
図１２は、第１太陽電池モジュール１０Ａが設置された状態を示す説明図である。以下の説明において、第１太陽電池モジュール１０と第２太陽電池モジュール２０とを区別しない場合には、「太陽電池モジュール１２０」とも呼ぶ。本実施形態では、第１太陽電池モジュール１０Ａの第３辺１２３Ａおよび第４辺１２４Ａが、仮想鉛直線Ｌ（図１２において一点鎖線で示す）に対して角度θ２になるように設置される。そのため、図１２中に矢印で示すように、第１太陽電池モジュール１０Ａの自重による力Ｆは、第１太陽電池モジュール１０Ａの第３辺１２３Ａおよび第４辺１２４Ａそれぞれに直角な２つの力Ｆ１、Ｆ２に分解される（いわゆる、楔効果）。すなわち、第１太陽電池モジュール１０Ａは自重により、第１太陽電池モジュール１０Ｂおよび第１太陽電池モジュール１０Ｃを、下方向に押し付けつつ横方向にも押し付ける。また、本実施形態の第１太陽電池モジュール１０は、外形が角を４５°面取りした正方形を成し、第２太陽電池モジュール２０は、外形が角を４５°面取りした直角二等辺三角形を成す。そのため、複数の太陽電池モジュール１２０を敷詰めるように配列した場合に、隙間が形成される（図１２に隙間ＣＬの一例を、斜線ハッチング付して示す）。そのため、太陽電池モジュール１２０が移動可能となる。楔効果により太陽電池モジュール１２０が移動することにより、２本の支持柱２００および２本の支持桁３００の間で複数の太陽電池モジュール１２０に、緊縛力が生じる。その結果、太陽電池モジュール群１００の全体が拘束され、固定される。すなわち、楔効果により複数の太陽電池モジュール１２０を接続して固定することができる。
【００３６】
本実施形態において、各太陽電池モジュール１２０は、楔効果により、それぞれが、安定する位置に移動する。そのため、隣り合う太陽電池モジュール１２０の接点が特定の位置に定まらない。本実施形態の太陽電池モジュール１２０によれば、接続部としての雄コネクタ１３０および雌コネクタ１４０が、互いの相対位置を、第１太陽電池モジュール１０の辺に沿って移動可能に構成されているため、太陽電池モジュール１２０が移動しても、隣り合う太陽電池モジュール１２０と接続することができる。
【００３７】
本実施形態の太陽電池アレイ１０００によれば、太陽電池モジュール１２０が備える雌コネクタ１４０を、隣り合う太陽電池モジュール１２０の雄コネクタ１３０に差し込んで接続することにより、複数の太陽電池モジュール１２０の間を容易に接続することができる。そのため、太陽電池モジュールを、架設台や支持柱等に、ネジ等の固定具を用いて固定する場合と比較して、施工性を向上させることができる。その結果、施工時間を短縮することができ、施工コストを抑制することができる。また、施工が容易になるため、複数の太陽電池モジュール１２０を備える太陽電池モジュール群１００において、一部の太陽電池モジュール１２０に不具合が生じた場合等に、不具合が生じた太陽電池モジュール１２０を容易に交換することができる。そのため、メンテナンス性を向上させることができ、管理コストを抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態の太陽電池モジュール１２０は、雄コネクタ１３０および雌コネクタ１４０により、複数の太陽電池モジュール１２０を物理的に接続するとともに、電気的に接続することができる。そのため、複数の太陽電池モジュール１２０を電気的に接続するための配線を、複数の太陽電池モジュール１２０を物理的に接続する接続部と別個に設けなくてもよい。そのため、より施工性を向上させることができる。
【００３９】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
・上記実施形態において、太陽電池モジュール１２０のフレームの外形として、４５°面取りされた正方形と、４５°面取りされた直角二等辺三角形を例示したが、太陽電池モジュールのフレームの外形は、上記実施形態に限定されない。四角形、三角形、六角形、八角形等、種々の多角形を用いることができる。また、それらの多角形は、面取り（４５°面取り、丸面取りを含む）されていてもよい。太陽電池モジュールのフレームの外形が面取りされた多角形の場合、太陽電池モジュールを配列した際に隙間が形成され、太陽電池モジュールが移動可能であるため、複数の太陽電池モジュールを、楔効果を十分に利用して固定することができるため、好ましい。
【００４１】
・太陽電池モジュール群における複数の太陽電池モジュールの形状および配列は、上記実施形態に限定されない。図１３〜図２０は、太陽電池モジュール群の他の例を示す説明図である。図１３〜２０に示す太陽電池モジュールは、その外形が上記実施形態とは異なるものの、その構成は上記実施形態と同様に、太陽電池とフレームとを備え、フレームの側面に雄コネクタと雌コネクタとを備え、他の太陽電池モジュールと、コネクタにより接続可能に構成されている。
【００４２】
図１３は、太陽電池モジュール群１００Ａを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ａでは、第１太陽電池モジュール１０Ｈのみが配列されている。第１太陽電池モジュール１０Ｈの外形は、丸面取りされた正方形である。太陽電池モジュール群１００Ａは、第１太陽電池モジュール１０Ｈの外形をなす正方形の辺が仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は上記実施形態と同様に、４５°である。
図１４は、太陽電池モジュール群１００Ｂを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｂでは、上記実施形態の第２太陽電池モジュール２０のみが配列されている。この例では、第２太陽電池モジュール２０の外形である直角二等辺三角形の等辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は上記実施形態と同様に、４５°である。
図１５は、太陽電池モジュール群１００Ｃを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｃは、太陽電池モジュール群１００Ｂの第２太陽電池モジュール２０に替えて第２太陽電池モジュール２０Ｈを用いている。第２太陽電池モジュール２０Ｈは、第２太陽電池モジュール２０の角を丸み面取りに変更したものである。この例でも、第２太陽電池モジュール２０Ｈの外形である直角二等辺三角形の等辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は上記実施形態と同様に、４５°である。
図１６は、太陽電池モジュール群１００Ｄを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｄでは、第３太陽電池モジュール３０のみが配列されている。第３太陽電池モジュール３０の外形は、４５°面取りされた直角三角形である。この例では、第３太陽電池モジュール３０の外形である直角三角形の斜辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は、６０°である。
図１７は、太陽電池モジュール群１００Ｅを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｅは、太陽電池モジュール群１００Ｄの第３太陽電池モジュール３０に替えて第３太陽電池モジュール３０Ｈを用いている。第３太陽電池モジュール３０Ｈは、第３太陽電池モジュール３０の角を丸み面取りに変更したものである。この例でも、第３太陽電池モジュール３０Ｈの外形である直角三角形の斜辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は上記実施形態と同様に、６０°である。
図１３から図１７に示す太陽電池モジュール群１００Ａ〜１００Ｅを、上記実施形態の太陽電池モジュール群１００に替えて用いた場合、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
図１８は、太陽電池モジュール群１００Ｆを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｆでは、第４太陽電池モジュール４０のみが配列されている。第４太陽電池モジュール４０の外形は、正六角形である。この例では、第４太陽電池モジュール４０の外形を成す正六角形の６辺のうち、４辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は、６０°である。第４太陽電池モジュール４０の外形は、面取りがされていない正六角形であるため、太陽電池モジュール群１００Ｆにおいて、複数の第４太陽電池モジュール４０は、隙間なく配列されている。しかしながら、第４太陽電池モジュール４０の外形を成す正六角形の頂角のうち、鉛直下向きに凸の頂角の直下に、他の第４太陽電池モジュール４０がないため、第４太陽電池モジュール４０は移動することができる。そのため、太陽電池モジュール群１００Ｆを、上記実施形態の太陽電池モジュール群１００に替えて用いた場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図１９は、太陽電池モジュール群１００Ｇを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｇでは、第２太陽電池モジュール２０Ｉのみが配列されている。第２太陽電池モジュール２０Ｉの外形は、面取りされていない直角二等辺三角形である。この例では、第２太陽電池モジュール２０Ｉの外形を成す直角二等辺三角形の斜辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている。角度θ２は、４５°である。図１４に示す太陽電池モジュール群１００Ｂおよび図１５に示す太陽電池モジュール群１００Ｃは、太陽電池モジュールの外形は、直角二等辺三角形であり、太陽電池モジュール群１００Ｇと同様であるものの、太陽電池モジュールを成す直角二等辺三角形の等辺が仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２で配列されている点で、図１９に示す太陽電池モジュール群１００Ｇと、配列が異なる。この例では、複数の第２太陽電池モジュール２０Ｉが隙間なく配列されており、第２太陽電池モジュール２０Ｉが移動することができないため、十分な楔効果は得られない。しかしながら、相対的位置を変更可能なコネクタ装置を用いて、複数の第２太陽電池モジュール２０Ｉを接続しているため、複数の第２太陽電池モジュール２０Ｉを、物理的および電気的に、容易に接続することができるため、施工性を向上させることができる。
【００４５】
図２０は、太陽電池モジュール群１００Ｈを示す説明図である。太陽電池モジュール群１００Ｈでは、第１太陽電池モジュール１０Ｉのみが配列されている。第１太陽電池モジュール１０Ｉの外形は、面取りされていない正方形である。この例では、第１太陽電池モジュール１０Ｉの外形を成す正方形の２辺が、仮想鉛直線Ｌに平行に配列されている。換言すると、第１太陽電池モジュール１０Ｉは、他の第１太陽電池モジュール１０Ｉと当接する辺が、仮想鉛直線Ｌに対して角度θ２（θ２＝０°、９０°）になるように配置されている。そのため、第１太陽電池モジュール１０Ｉの自重による楔効果が生じないため、楔効果を利用して、複数の第１太陽電池モジュール１０Ｉを固定するという効果は得られないものの、相対的位置を変更可能なコネクタ装置を用いて、複数の第１太陽電池モジュール１０Ｉを接続しているため、複数の第１太陽電池モジュール１０Ｉを、物理的および電気的に、容易に接続することができ、施工性を向上させることができる。このような配列にした場合、楔効果が生じないため、例えば、支持柱２００に板ばね等を配置して、支持柱２００側から太陽電池モジュール群１００Ｈに押圧力を加えるようにするのが好ましい。
【００４６】
・上記実施形態において、太陽電池モジュール群１００が水平面に対して垂直になるように、太陽電池アレイ１０００が設置される例を示したが、太陽電池モジュール群１００の水平面に対する角度θ１は、上記実施形態に限定されず、０°以上９０°以下の全ての角度をとりうる。楔効果を利用した太陽電池モジュール群の固定を考慮すると、太陽電池モジュール群１００の水平面に対する角度θ１は、３０°以上９０°以下が好ましい。太陽電池モジュール群１００の水平面に対する角度θ１は、６０°以上９０°以下がさらに好ましい。太陽電池モジュール群１００の水平面に対する角度θ１が０°、すなわち、太陽電池モジュール群１００が水平になるように、太陽電池アレイ１０００が設置された場合にも、太陽電池モジュールがフレームの側面にコネクタを備えるため、複数の太陽電池モジュールを、容易に接続できるとともに、電気的接続を確立することができる。太陽電池モジュール群１００の面が水平になるように、太陽電池アレイ１０００を設置する場合には、例えば、太陽電池アレイ１０００が、太陽電池モジュール群１００を載せる平板状の支持板を、支持部として備える構成にしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態において、支持部としての支持柱２００および支持桁３００が、太陽電池モジュール群１００の外周を支持する構成を例示したが、支持部は、上記形態に限定されない。例えば、上記実施形態において、紙面上側の支持桁３００を備えない構成にしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、太陽電池モジュール同士を接続する接続部として、電気的接続が可能なコネクタを用いる例を示したが、電気的接続ができない構成にしてもよい。但し、接続部によって、太陽電池モジュール同士を物理的に接続するとともに、電気的に接続可能な構成とすると、より施工が容易になるため、好ましい。
【００４９】
・太陽電池モジュールが備える接続部の形状は、上記実施形態に限定されない。接続部は、フレームの側面に設けられ、２つの太陽電池モジュールを、フレームの一辺の側面を当接させて、互いの相対位置を当接する側面に沿って変更可能に接続できればよい。例えば、一方の太陽電池モジュールのフレームの側面を凸状に形成し、他方の太陽電池モジュールのフレームの側面を凹上に形成し、互いに嵌合させて、接続する構成にしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態において、封止部１３８が雄コネクタ１３０に設けられる例を示したが、封止部１３８は、太陽電池モジュールと他の太陽電池モジュールとを接続した際に、他の太陽電池モジュールとの間の隙間を封止可能に設けられればよい。例えば、雌コネクタ１４０が封止部１３８を備えてもよいし、フレーム１２が封止部１３８を備えてもよい。
【００５１】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｈ、１０Ｉ…第１太陽電池モジュール
１２、１２Ａ、１２Ｂ…フレーム
１４…太陽電池
２０、２０Ｈ、２０Ｉ…第２太陽電池モジュール
３０、３０Ｈ…第３太陽電池モジュール
４０…第４太陽電池モジュール
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、１００Ｈ…太陽電池モジュール群
１２０…太陽電池モジュール
１２１、１２１Ｃ…第１辺
１２２、１２２Ｂ…第２辺
１２３、１２３Ａ…第３辺
１２４、１２４Ａ…第４辺
１３０、１３０Ｂ、１３０Ｃ…雄コネクタ
１３２…雄端子
１３３Ｓ…第１端
１３４…雄側筐体
１３４Ｆ…雄側接触面
１３４Ｓ…雄側スリット
１３５Ｓ…第２端
１３７…挟持部
１３８…封止部
１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ…雌コネクタ
１４３Ｓ…第１端
１４４…雌側筐体
１４４Ｆ…雌側接触面
１４４Ｓ…雌側スリット
１４５Ｓ…第２端
１４７…雌端子
１５０…コネクタ装置
２００…支持柱
３００…支持桁
１０００…太陽電池アレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2020080584.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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