(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
該支持体上に設けられた、太陽電池を有する太陽電池部と、
を有し、前記太陽電池部で発電した電力を外部に出力すべく芯線を被覆で封着した構成のケーブルに接続される太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池部と接続され、且つ前記ケーブルと接続される配線接続部を有し、
該配線接続部は、前記支持体における前記太陽電池部が設けられた面と同じ側の面上に設けられた本体と、上蓋と、前記ケーブルと電気的に接続される接続部材と、前記ケーブルを挿通するための開口部と、を備え、
前記接続部材は、前記配線接続部内に前記ケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記本体と上蓋を閉じることにより、前記ケーブルの被覆を貫通して当該ケーブルの芯線と電気的に接続されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記ケーブルの正負一対の芯線と電気的に接続される正負一対の前記接続部材を備える請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記ケーブルの芯線と電気的に接続される正負一対の前記接続部材と、該正負一対の接続部材に接続された１本の前記ケーブルの芯線を前記一対の接続部材間で切断する切断部材とを備える請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽電池モジュールをケーブルに接続する方法であって、前記配線接続部内にケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記本体と前記上蓋を閉じることにより、前記接続部材を、前記ケーブルの被覆を貫通させて前記ケーブルの芯線に圧接せしめて前記太陽電池モジュールを前記ケーブルに接続することを特徴とする太陽電池モジュールの接続方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールを設置体に設置する方法であって、
前記配線接続部内に前記ケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記上蓋を前記本体にビス止めすることにより、前記接続部材を前記ケーブルの被覆を貫通せしめて当該ケーブルの芯線と電気的に接続すると同時に、
前記ビスの先端部を前記設置体まで入り込むように締め付けることで、当該設置体への固定も同時に行うことを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
【請求項６】
金属製の支持体と、
該支持体上に設けられた、太陽電池を有する太陽電池部と、
を有し、芯線を被覆で封着した構成のアース線に接続される太陽電池モジュールであって、
前記支持体と接続され、且つ前記アース線と接続されるアース接続部を有し、
該アース接続部は、前記支持体における前記太陽電池部が設けられた面と同じ側の面上に設けられた本体と、上蓋と、前記アース線と電気的に接続されるアース接続部材と、前記アース線を挿通するための開口部と、を備え、
前記アース接続部材は、前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記本体と上蓋を閉じることにより、前記アース線の被覆を貫通して当該アース線の芯線と電気的に接続されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の太陽電池モジュールをアース線に接続する方法であって、前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記本体と前記上蓋を閉じることにより、前記アース接続部材を、前記アース線の被覆を貫通させて前記アース線の芯線に圧接せしめて前記太陽電池モジュールを前記アース線に接続することを特徴とする太陽電池モジュールのアース接続方法。
【請求項８】
請求項６に記載の太陽電池モジュールを設置体に設置する方法であって、
前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記上蓋を、前記支持板を貫通して前記設置体に達するビスによりビス止めすることにより、前記アース接続部材を前記アース線の被覆を貫通せしめて当該アース線の芯線と電気的に接続すると同時に、前記設置体への固定を行うことを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュール同士を接続するためのケーブルに接続される太陽電池モジュール及びその接続方法、複数の太陽電池モジュールを架台を用いずに住宅の屋根等の設置体に設置する太陽電池モジュールの設置方法、並びに、アースを取るためにアース線に接続される太陽電池モジュール及びそのアース接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光電変換効果を利用して光エネルギを電気エネルギに変換する太陽光発電は、クリーンエネルギを得る手段として広く行われている。そして、太陽電池セルの光電変換効率の向上に伴って、多くの個人住宅にも、太陽光発電システムが設けられるようになってきている。
【０００３】
このような太陽光発電システムにあっては、複数段の太陽電池セルを直列接続させた太陽電池部を夫々が有する複数の太陽電池モジュールを幹線ケーブルに接続させ、幹線ケーブルを介して集められた太陽電池モジュールの直流出力をインバータにて交流出力に変換して出力している。
【０００４】
幹線ケーブルに複数の太陽電池モジュールを接続する際にその配線を容易とする太陽電池モジュールの接続方法が知られている（例えば特開平１１−２９９１２６号公報）。斯かる従来の接続方法にあっては、幹線ケーブル側に設けられた雄型または雌型コネクタと、太陽電池モジュール側に設けられた雌型または雄型コネクタとを接続することにより、容易に太陽電池モジュールを幹線ケーブルに接続することができる。
【０００５】
また、個人住宅用の太陽光発電システムにおいて、金属製の架台に複数の太陽電池モジュールを設置する手法に加えて、架台を設けることなく複数の太陽電池モジュールを直接屋根の建材（野地板）に設置する手法も行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の太陽電池モジュールの接続方法では、使用する雄型及び雌型のコネクタがその防水性能を向上させるために高価なものになるという問題があり、また、その接続部における防水性能にも未だ改善の余地がある。
【０００７】
複数の太陽電池モジュールを野地板に設置する設置方法では、その外観を屋根と同様にするために、隣合う太陽電池モジュールの各端部を重ね合わせた態様で棟側から軒側に向かって階段状に複数の太陽電池モジュールを設置する、所謂段葺き構造を採用することが多い。この際、隣合う太陽電池モジュールの嵌め合いによって防水性を得るようにしているため、１枚ずつの太陽電池モジュールの交換は困難であり、太陽電池モジュールの故障または設置不良に効率良く対処できないという問題がある。また、設置時の作業が煩雑であり、その処理に長時間を要すという問題がある。
【０００８】
金属製の架台に複数の太陽電池モジュールを設置する場合には、各太陽電池モジュールの周囲の金属製フレーム部分が架台に固定されることになるので、各太陽電池モジュールの周囲と架台とが等電位になるため、架台自体をアース線に接続しておけば、各太陽電池モジュールのアースを取ることができる。これに対して、複数の太陽電池モジュールを直接屋根の建材（野地板）に設置する場合には、架台を設けないので、各太陽電池モジュールのアースを取るためには、各太陽電池モジュールの周囲にアース線との接続用の配線を別途設ける必要があり、このアース線との接続には簡便さが求められる。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュール同士を接続するためのケーブルとの接続を容易かつ低コストにて行え、しかも接続部分での防水性が高い太陽電池モジュール及びその接続方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、１枚ずつの太陽電池モジュールの交換を容易に行え、複数の太陽電池モジュールの設置に要する時間が短くて済む太陽電池モジュールの設置方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、アース線との接続を容易かつ低コストにて行える太陽電池モジュール及びそのアース接続方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る太陽電池モジュールは、支持体と、該支持体上に設けられた、太陽電池を有する太陽電池部と、を有し、前記太陽電池部で発電した電力を外部に出力すべく芯線を被覆で封着した構成のケーブルに接続される太陽電池モジュールであって、前記太陽電池部と接続され、且つ前記ケーブルと接続される配線接続部を有し、該配線接続部は、前記支持体における前記太陽電池部が設けられた面と同じ側の面上に設けられた本体と、上蓋と、前記ケーブルと電気的に接続される接続部材と、前記ケーブルを挿通するための開口部と、を備え、前記接続部材は、前記配線接続部内に前記ケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記本体と上蓋を閉じることにより、前記ケーブルの被覆を貫通して当該ケーブルの芯線と電気的に接続されることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の太陽電池モジュールにあっては、ケーブルの被覆を貫通して芯線と電気的に接続する接続部材を備えており、容易に電気的接続が得られ、また、従来のようなコネクタが不要であってコストが低減される。更に、接続部材がケーブルの被覆に埋設されるため、接続部分での防水性は高い。
【００１６】
請求項２に係る太陽電池モジュールは、請求項１において、前記ケーブルの正負一対の芯線と電気的に接続する正負一対の前記接続部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２の太陽電池モジュールにあっては、正負一対の接続部材がケーブルの正負一対の芯線に夫々電気的に接続し、複数の太陽電池モジュールの並列接続が得られる。
【００１８】
請求項３に係る太陽電池モジュールは、請求項１において、前記ケーブルの芯線と電気的に接続する正負一対の前記接続部材と、該正負一対の接続部材に接続された１本の前記ケーブルの芯線を前記一対の接続部材間で切断する切断部材とを備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の太陽電池モジュールにあっては、ケーブルの芯線と電気的に接続する正負一対の接続部材の間で、ケーブルの芯線を切断部材にて切断するようにしており、複数の太陽電池モジュールの直列接続が得られる。
【００２０】
請求項４に係る太陽電池モジュールの接続方法は、請求項１〜３の何れかに記載の太陽電池モジュールをケーブルに接続する方法であって、前記配線接続部内にケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記本体と前記上蓋を閉じることにより、前記接続部材を、前記ケーブルの被覆を貫通させて前記ケーブルの芯線に圧接せしめて前記太陽電池モジュールを前記ケーブルに接続することを特徴とする。
【００２１】
請求項４の太陽電池モジュールの接続方法にあっては、太陽電池モジュールの接続部材をケーブルの被覆を貫通させて芯線に圧接させて、太陽電池モジュールとケーブルとの電気的接続を得る。よって、容易に電気的接続を行え、また、従来のようなコネクタが不要であって低コストである。更に、接続部材がケーブルの被覆に埋設されるため、接続部分での防水性は高い。
【００２２】
請求項５に係る太陽電池モジュールの設置方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールを設置体に設置する方法であって、前記配線接続部内に前記ケーブルを挿通した状態で当該配線接続部の前記上蓋を前記本体にビス止めすることにより、前記接続部材を前記ケーブルの被覆を貫通せしめて当該ケーブルの芯線と電気的に接続すると同時に、前記ビスの先端部を前記設置体まで入り込むように締め付けることで、当該設置体への固定も同時に行うことを特徴とする。
【００２５】
請求項５の太陽電池モジュールの設置方法にあっては、ビスにて固定する際に、太陽電池モジュールがケーブルと電気的に接続される。よって、固定処理と電気的接続処理とを同時に行え、効率良く太陽電池モジュールの設置作業を行える。また、ビスを緩めるだけで、電気的接続の切り離しも簡単に行える。
【００２６】
請求項６に係る太陽電池モジュールは、金属製の支持体と、該支持体上に設けられた、太陽電池を有する太陽電池部と、を有し、芯線を被覆で封着した構成のアース線に接続される太陽電池モジュールであって、前記支持体と接続され、且つ前記アース線と接続されるアース接続部を有し、該アース接続部は、前記支持体における前記太陽電池部が設けられた面と同じ側の面上に設けられた本体と、上蓋と、前記アース線と電気的に接続されるアース接続部材と、前記アース線を挿通するための開口部と、を備え、前記アース接続部材は、前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記本体と上蓋を閉じることにより、前記アース線の被覆を貫通して当該アース線の芯線と電気的に接続されることを特徴とする。
【００２７】
請求項６の太陽電池モジュールにあっては、アース線の被覆を貫通して芯線と
電気的に接続するアース接続部材を備えており、容易にアース接続が得られる。
【００３０】
請求項７に係る太陽電池モジュールのアース接続方法は、請求項６に記載の太陽電池モジュールをアース線に接続する方法であって、前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記本体と前記上蓋を閉じることにより、前記アース接続部材を、前記アース線の被覆を貫通させて前記アース線の芯線に圧接せしめて前記太陽電池モジュールを前記アース線に接続することを特徴とする。
【００３１】
請求項７の太陽電池モジュールのアース接続方法にあっては、太陽電池モジュールのアース接続部材をアース線の被覆を貫通させて芯線に圧接させて、太陽電池モジュール（支持体）とアース線との電気的接続を得る。よって、容易に各太陽電池モジュールのアースを取れる。
【００３２】
請求項８に係る太陽電池モジュールの設置方法は、請求項６に記載の太陽電池モジュールを設置体に設置する方法であって、前記アース接続部内に前記アース線を挿通した状態で当該アース接続部の前記上蓋を、前記支持板を貫通して前記設置体に達するビスによりビス止めすることにより、前記アース接続部材を前記アース線の被覆を貫通せしめて当該アース線の芯線と電気的に接続すると同時に、前記設置体への固定を行うことを特徴とする。
【００３３】
請求項８の太陽電池モジュールの設置方法にあっては、ビス留めにより太陽電池モジュールの支持体とアース接続部材とが電気的に接続され、また、同時にこのビス留めによって、太陽電池モジュールが設置体に設置固定される。よって、支持体とアース接続部材との接続を得るための特別な処理が不要となり、効率良くアース接続処理を行える。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システム全体の概念的な構成図である。図１において、１は太陽電池モジュールであり、複数の太陽電池モジュール１，１，…が、正側の芯線２Ｐ及び負側の芯線２Ｍを有する接続ケーブル２に夫々並列接続されている。接続ケーブル２としては、例えば２芯ＨＣＶケーブルのような２芯のケーブルを用いても良いし、１芯ＨＣＶケーブルのような１芯のケーブルを２本用いても良い。複数の太陽電池モジュール１，１，…からの直流出力は、接続ケーブル２を通じてインバータ３に供給されて交流出力に変換された後に、負荷５または連系保護装置４を介して商用電力系統へ送られる。
【００３６】
図２は、第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１の外観を示す斜視図である。図２には参考のために接続ケーブル２も併せて示している。図２に示す如く、太陽電池モジュール１は、結晶シリコンまたは非晶質シリコン等の光電変換材料からなる太陽電池を有する太陽電池部１１が、例えば鋼板製の支持体１２上に接着されて構成されている。この支持体１２は、太陽電池部１１が接着される平板部１２ａと、その軒側及び棟側に夫々設けられた立下り部１２ｂ及び立上り部１２ｃとを有しており、軒側の太陽電池モジュール１の立上り部１２ｃに棟側の太陽電池モジュール１の立下り部１２ｂを係合させた態様にて、複数の太陽電池モジュール１を家屋の屋根上等に階段状に設置できるようになっている。
【００３７】
また、支持体１２は立上り部１２ｃの更に棟側に延在部１２ｄを有しており、この延在部１２ｄの棟側端部は上方に折り曲げられている。延在部１２ｄには、太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に電気的に接続するための正負一対の配線接続部１３，１３が設けられており、これら配線接続部１３，１３は図示しない接続用配線によって太陽電池部１１に接続されている。
【００３８】
次に、配線接続部１３の構成について図３〜図６を参照して詳細に説明する。図３は、配線接続部１３の外観を示す斜視図であり、参考のために接続ケーブル２も併せて示している。図３に示す如く、配線接続部１３は、略直方体の形状を有しており、夫々絶縁性を有するプラスチック樹脂よりなる本体１３ａと上蓋１３ｂとから構成される。また、側面には接続ケーブル２を挿通させるための開口部１３ｃが形成されている。
【００３９】
図４は、負側に用いる配線接続部１３における本体１３ａを上方から見た平面図である。図４においては参考のために、例えば２芯のケーブルを用いた接続ケーブル２を一点鎖線で示しており、接続ケーブル２は、夫々破線で示す負側の芯線２Ｍ及び正側の芯線２Ｐを被覆２Ｃで封着した構成をなしている。なお、前述したように接続ケーブル２として１芯のケーブル２本を用いても良い。
【００４０】
図４において、１０１及び２０１は何れも金属性のネジであり、本体１３ａ内の底面から起立して設けられたプラスチック樹脂製の支持台（図示せず）にネジ止めされている。そして、これらのネジ１０１とネジ２０１とによって、第１の接続領域１０２ａ及び第２の接続領域１０２ｂを有する第１の金属板１０２と、第３の接続領域２０２ａ及び第４の接続領域２０２ｂを有する第２の金属板２０２とが夫々ネジ止めされている。このように、第１の金属板１０２及び第２の金属板２０２は、本体１３ａの底面から起立して設けられたプラスチック樹脂製の支持台にネジ止めされているので、弾力性を有している。
【００４１】
第１の金属板１０２における第２の接続領域１０２ｂと、第２の金属板２０２における第４の接続領域２０２ｂとの間には、逆流防止ダイオード１０３が接続されている。この逆流防止ダイオード１０３は負側の配線接続部１３にのみ設ければ良く、正側の配線接続部１３には設ける必要がない。正側の配線接続部１３の場合には第２の接続領域１０２ｂと第４の接続領域２０２ｂの間は単に金属板によって接続される。
【００４２】
また、第１の金属板１０２における第１の接続領域１０２ａには太陽電池部１１から引き出された負側の接続用配線が接続され、第２の金属板２０２における第３の接続領域２０２ａは、後述するように接続ケーブル２の負側の芯線２Ｍと電気的に接続される。
【００４３】
図５は、負側に用いる配線接続部１３における上蓋１３ｂの平面図であり、図６は図５におけるＶＩ−ＶＩ線の断面図である。これらの図５，  図６においても接続ケーブル２を併せて示しており、更に、図６においては参考のために本体１３ａの断面も併せて示している。
【００４４】
図５，図６において３０１は断面コ字状の形状を有する金属製の接続部材であり、図中破線で示す如く大半が上蓋１３ｂ内に埋設されている。そして、接続ケーブル２における負側の芯線２Ｍに対応する位置、及び、本体１３ａに設けられた第２の金属板２０２における第３の接続領域２０２ａに対応する位置で、その先端部が上蓋１３ｂから本体１３ａ側に突出している。なお、この構成は負側の配線接続部１３に関するものであり、正側の配線接続部１３にあっては負側の芯線２Ｍに対応する位置ではなく、正側の芯線２Ｐに対応する位置でその先端部が上蓋１３ｂから突出している。
【００４５】
次に、以上のような構成の配線接続部１３を用いて太陽モジュール１と接続ケーブル２との接続を行う方法について説明する。
【００４６】
まず、正側，負側の配線接続部１３，１３の上蓋１３ｂ，１３ｂを外して開口部１３ｃ，１３ｃ内に接続ケーブル２を配置する。次いで、上蓋１３ｂ，１３ｂを閉じることにより、上蓋１３ｂ，１３ｂから突出する接続部材３０１，３０１における一方の先端部が、夫々第２の金属板２０２における第３の接続領域２０２ａと接触する。この際、第２の金属板２０２が有する弾力性によって第３の接続領域２０２ａと接続部材３０１との接続が保たれる。また、正側，負側の上蓋１３ｂ，１３ｂから突出する接続部材３０１，３０１の他方の先端部は、接続ケーブル２の被覆２Ｃを貫通し、夫々正側，負側の芯線２Ｐ，２Ｍに圧接され、これら芯線２Ｐ，２Ｍと電気的に接続されることになる。
【００４７】
以上のように、第１の実施の形態によれば、配線接続部１３の上蓋１３ｂを閉める作業によって同時に接続部材３０１を接続ケーブル２の被覆２Ｃを貫通させて芯線２Ｐまたは２Ｍと電気的に接続させることができるので、太陽電池モジュール１と接続ケーブル２との接続処理が極めて容易となる。また、従来のようにコネクタを使用しないのでコストの低減化を図ることができる。更に、接続部材３０１が接続ケーブル２の被覆２Ｃに埋設されることとなるので防水性も向上する。
【００４８】
上述した例では、正側の配線接続部１３と負側の配線接続部１３とを別々に設けた場合について説明したが、１つの配線接続部１３に正負一対の接続部材３０１，３０１を備える構成としても良いことは言うまでもない。
【００４９】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図７〜図１１を参照して説明する。前述した第１の実施の形態にあっては太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に並列接続する例について説明したが、この第２の実施の形態は、複数の太陽電池モジュール１を直列接続する点で、第１の実施の形態と相違している。
【００５０】
図７は、第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール１の外観を示す斜視図であり、図２と同一の機能を呈する部分には同一の符号を付している。図７に示す如く、この第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール１においても、太陽電池部１１が支持体１２上に接着されており、図示しない接続用配線によって太陽電池部１１と接続された配線接続部１３が延在部１２ｄ上に設けられている。この配線接続部１３は、第１の実施の形態と同様の図３に示す外観を有しており、略直方体の形状であって、夫々絶縁性を有するプラスチック樹脂よりなる本体１３ａと上蓋１３ｂとから構成されている。また、側面には接続ケーブル２を挿通させるための開口部１３ｃが形成されている。
【００５１】
次に、第２の実施の形態における配線接続部１３について図８〜図１１を参照して詳細に説明する。図８は、本体１３ａを上方から見た平面図である。参考のために接続ケーブル２を一点鎖線で示している。第２の実施の形態にあっては、接続ケーブル２として１芯のケーブルを用いており、接続ケーブル２は、破線で示す芯線２１を被覆２２で封着した構成をなしている。
【００５２】
図８において、４０１及び５０１は何れも金属製のネジであり、本体１３ａ内の底面から起立して設けられたプラスチック樹脂製の支持台（図示せず）にネジ止めされている。そして、これらネジ４０１とネジ５０１とによって、第１の接続領域４０２ａ，第２の接続領域４０２ｂ及び第３の接続領域４０２ｃを有する第１の金属板４０２と、第４の接続領域５０２ａ，第５の接続領域５０２ｂ及び第６の接続領域５０２ｃを有する第２の金属板５０２とがネジ止めされている。このように、第１の金属板４０２及び第２の金属板５０２は、本体１３ａの底面から起立して設けられた支持台にネジ止めされているので、弾力性を有している。
【００５３】
第１の金属板４０２における第２の接続領域４０２ｂには太陽電池部１１からの正側の接続用配線（図示せず）が接続され、第２の金属板５０２における第５の接続領域５０２ｂには太陽電池部１１からの負側の接続用配線（図示せず）が接続される。また、第１の金属板４０２における第３の接続領域４０２ｃと第２の金属板５０２における第６の接続領域５０２ｃとの間には、バイパスダイオード５０３が接続されている。また、第１の金属板４０２における第１の接続領域４０２ａ及び第２の金属板５０２における第４の接続領域５０２ａには、後述するように接続ケーブル２の芯線２１が接続される。
【００５４】
図９は、上蓋１３ｂの平面図であり、図１０は図９におけるＸ−Ｘ線の断面図、図１１は図９におけるＸＩ−ＸＩ線の断面図である。これらの図９〜図１１においても接続ケーブル２を示しており、図１０，図１１においては本体１３ａの断面も併せて示している。
【００５５】
これらの図において６０１，６０１は金属製の接続部材であり、互いに電気的に分離されている。接続部材６０１，６０１は、何れも図中破線で示す如く大半が上蓋１３ｂ内に埋設されており、接続ケーブル２における芯線２１に対応する位置、及び、第１の金属板４０２における第１の接続領域４０２ａに対応する位置または第２の金属板５０２における第４の接続領域５０２ａに対応する位置で、その先端部が上蓋１３ｂから本体１３ａ側に突出している。
【００５６】
また、これら接続部材６０１，６０１の間であって、接続ケーブル２に対応する位置には、この接続ケーブル２を切断するための絶縁性の切断部材６０２が上蓋１３ｂから突出して設けられている。この切断部材６０２としては、例えばセラミックカッターを用いることができる。
【００５７】
次に、第２の実施の形態における太陽電池モジュール１と接続ケーブル２との接続を行う方法について説明する。
【００５８】
まず、配線接続部１３の上蓋１３ａを外して開口部１３ｃ内に接続ケーブル２を配置する。次いで、上蓋１３ａを閉じることにより、上蓋１３ａから突出する接続部材６０１，６０１の先端部が、何れも接続ケーブル２の被覆２２を貫通して芯線２１と接触すると共に、夫々第１の金属板４０２における第１の接続領域４０２ａ、第２の金属板５０２における第４の接続領域５０２ａと接触する。この際、第１の金属板４０２，第２の金属板５０２が有する弾力性によって、接続部材６０１，６０１と第１の接続領域４０２ａ，第４の接続領域５０２ａとの接続が保たれる。このようにして、第１の接続領域４０２ａと第４の接続領域５０２ａとの間が、接続部材６０１，６０１を介して接続ケーブル２の芯線２１と電気的に接続される。
【００５９】
更に、切断部材６０２により接続部材６０１，６０１間で接続ケーブル２が切断されることによって、太陽電池モジュール１が接続ケーブル２に直列接続されることとなる。切断部材６０２の側面に、ブチルゴムまたは絶縁油等を予め塗布しておくと、切断後に接続ケーブル２の切断面の防水性を向上させることができるので好ましい。
【００６０】
以上のように、第２の実施の形態にあっても、第１の実施の形態と同様に、太陽電池モジュール１と接続ケーブル２との電気的接続処理が極めて容易であり、コネクタを使用しないのでコストの低減化を図れ、接続部材６０１が接続ケーブル２の被覆２２に埋設されることとなるので防水性も向上する。
【００６１】
第１及び第２の何れの実施の形態においても、配線接続部１３を必ずしも支持体１２上に設ける必要はないが、配線接続部１３を支持体１２上に設けた太陽電池モジュール１によれば、持ち運びが容易となり、作業性を向上させることができるので好ましい。また、本発明に係る太陽電池モジュールは、接続ケーブルの被覆を貫通してその芯線と電気的に接続する接続部材を有するものであれば良く、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した構成のものに限られることはない。例えば、接続部材を上蓋ではなく本体に設けたものであっても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６２】
（第３の実施の形態）
次に、複数の太陽電池モジュール１の設置方法である本発明の第３の実施の形態について、図１２を参照して説明する。
【００６３】
図１２は、屋根の軒棟方向に階段状に配置された隣合う太陽電池モジュール１，１の要部を示す図である。第１，第２の実施の形態と同様に、太陽電池モジュール１は、結晶シリコンまたは非晶質シリコン等の光電変換材料からなる太陽電池を有する太陽電池部１１が、例えば鋼板製の支持体１２上に接着されて構成されている。この支持体１２は、太陽電池部１１が接着される平板部１２ａと、その軒側及び棟側に夫々設けられた立下り部１２ｂ及び立上り部１２ｃとを有しており、軒側（下側）の太陽電池モジュール１の立上り部１２ｃに棟側（上側）の太陽電池モジュール１の立下り部１２ｂが係合されるようになっている。
【００６４】
また、支持体１２は立上り部１２ｃの更に棟側に延在部１２ｄを有しており、この延在部１２ｄの棟側端部は上方に折り曲げられている。延在部１２ｄには、太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に電気的に接続するための配線接続部２３が設けられている。太陽電池モジュール１の延在部１２ｄと反対側の端部には、太陽電池部１１及びその下方の支持体１２（平板部１２ａ）を貫通する孔１ａが形成されており、この孔１ａを通ったビス９０１の固定により、太陽電池モジュール１が野地板９０２に設置されるようになっている。太陽電池モジュール１のこの孔１ａの周縁部には、防水シール材９０３が設けられている。
【００６５】
配線接続部２３は、断面がコ字状をなす上蓋２３ａと、同じく断面がコ字状をなしており、上蓋２３ａよりサイズが小さい下蓋２３ｂとから構成されており、下蓋２３ｂに上蓋２３ａを被せることができる。この配線接続部２３内には、正側の芯線２４Ｐを被覆２４Ｃで封着した構成を有する正側の接続ケーブル２４と負側の芯線２５Ｍを被覆２４Ｃで封着した構成を有する負側の接続ケーブル２５とが、並設して挿通されている。下蓋２３ｂの内面には、各１芯の接続ケーブル２４，２５の芯線２４Ｐ，２５Ｍに対応する位置に、ピン状の接続部材７０１，８０１が上蓋２３ａ側に突出し態様で設けられている、この接続部材７０１には軒側（下側）の太陽電池モジュール１の太陽電池部１１から引き出された正側の接続用配線（図示せず）が接続され、接続部材８０１には同じく太陽電池部１１から引き出された負側の接続用配線（図示せず）が接続されている。
【００６６】
上蓋２３ａの内面には、接続ケーブル２４，２５に対応する位置に、後述するビス止め固定時に接続ケーブル２４，２５を押圧する押圧部材２６，２７が形成されている。また、上蓋２３ａ及び下蓋２３ｂには、接続ケーブル２４，２５の中間に対応する位置に、ビス９０１が挿通するための孔２８及び孔２９が形成されている。
【００６７】
次に、以上のような構成の複数の太陽電池モジュール１を野地板９０２に設置する方法について説明する。
【００６８】
軒側の太陽電池モジュール１を野地板９０２上に配設し、配線接続部２３の下蓋２３ｂに正負各１本ずつの接続ケーブル２４，２５を配置する。次いで、孔２８及び孔２９の位置を合わせて、上蓋２３ａを下蓋２３ｂに被せる。この際、押圧部材２６，２７は接続ケーブル２４，２５に軽く触れている程度であり、接続部材７０１，８０１も接続ケーブル２４，２５の周面に接触しているだけであって芯線２４Ｐ，２５Ｍまでは達していない。
【００６９】
軒側の太陽電池モジュール１の延在部１２ｄ上に、その軒側部分（下側部分）が重なるように、棟側の太陽電池モジュール１を配設する。この際、棟側の太陽電池モジュール１の孔１ａと軒側の太陽電池モジュール１の配線接続部２３の孔２８，孔２９との位置合わせを行うと共に、軒側の太陽電池モジュール１の立上がり部１２ｃに棟側の太陽電池モジュール１の立下がり部１２ｂを係合させる。
【００７０】
その後、ビス９０１を孔１ａ，孔２８，孔２９に挿通させ、その先端部が野地板９０２まで入り込むように、挿通したビス９０１を締め付けて、棟側の太陽電池モジュール１の軒側部分を固定すると共に、軒側の太陽電池モジュール１を野地板９０２に固定する。この際、ビス９０１の締め付けによって、軒側の太陽電池モジュール１の立上がり部１２ｃと棟側の太陽電池モジュール１の立下がり部１２ｂとの係合が強くなって、高い防水性を確保できる。
【００７１】
また、次のような作用によって、軒側の太陽電池モジュール１と接続ケーブル２４，２５（芯線２４Ｐ，２５Ｍ）との電気的接続も同時に実現できる。ビス９０１の締め付けを行うことにより、配線接続部２３の上蓋２３ａが押し下げられ、押圧部材２６，２７が接続ケーブル２４，２５を下方に押圧する。この結果、接続部材７０１，８０１が接続ケーブル２４，２５の被覆２４Ｃ，２５Ｃを貫通して芯線２４Ｐ，２５Ｍに接触する。
【００７２】
以上のように、第３の実施の形態では、太陽電池モジュール１の固定と、軒棟方向に隣合う太陽電池モジュール１，１間の防水性の確保と、太陽電池モジュール１の接続ケーブル２４，２５との電気的接続とを同時に行うことができ、作業効率が極めて高くなり、複数の太陽電池モジュール１の設置作業に要する時間を大幅に短縮できる。
【００７３】
また、ビス９０１を緩めることにより、軒側の太陽電池モジュール１を簡単に取り外すことができ、１枚ずつの太陽電池モジュール１の交換を容易に行える。またこの際、接続ケーブル２４，２５との電気的接続の切り離しも同時に行えて作業効率が良い。
【００７４】
（第４の実施の形態）
図１３は、第４の実施の形態に係る太陽電池モジュール１の外観を示す斜視図である。図１３において図２と同一部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。図１３において、３２は接続ケーブル２と並設されたアース線である。この第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に電気的に接続するための正負一対の配線接続部１３，１３が延在部１２ｄに設けられているが、その何れか一方の配線接続部１３は、太陽電池モジュール１のアースを取る、つまり太陽電池モジュール１とアース線３２とを接続させるためのアース接続部の機能も果たす。
【００７５】
次に、配線接続及びアース接続の両方の機能を果たす配線接続部１３の構成について図１４〜図１８を参照して詳細に説明する。なお、図１４〜図１８において、図３〜図６と同一部分は同一符号を付している。図１４は、この配線接続部１３の外観を示す斜視図であり、参考のために接続ケーブル２及びアース線３２も併せて示している。図１４に示す如く、配線接続部１３は、略直方体の形状を有しており、夫々絶縁性を有するプラスチック樹脂よりなる本体１３ａと上蓋１３ｂとから構成される。配線接続部１３の側面には、接続ケーブル２，アース線３２を夫々挿通させるための開口部１３ｃ，１３ｄが形成されている。また、上蓋１３ｂには、後述するビスが挿通するための孔１３ｅが形成されている。
【００７６】
図１５は配線接続部１３における本体１３ａを上方から見た平面図、図１６は配線接続部１３における上蓋１３ｂの平面図である。また、図１７は図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図、図１８は図１６におけるＸＶＩＩＩ  −ＸＶＩＩＩ  線の断面図である。図１５，図１６においては、図４，図５と同様な２芯のケーブルを用いた接続ケーブル２と、破線で示す芯線３２ａを被覆３２ｂで封着した構成をなすアース線３２とを夫々一点鎖線で示している。また、図１８においては、固定用のビス５１，支持体１２の延在部１２ｄ及び設置対象の野地板９０２も示している。
【００７７】
４１は金属製のアース接続部材、４２はアース接続部材４１に連なるビス留め部である。アース接続部材４１は、アース線３２の芯線３２ａに対応する位置に延びているアース接続針７１を有する。孔１３ｅ及びビス留め部４２にビス５１を挿入して固定することにより、アース接続部材４１とその下方の延在部１２ｄとが導通すると共に、延在部１２ｄが下方の野地板９０２に固定されるようになっている。
【００７８】
次に、以上のような構成の配線接続部１３を用いて、太陽電池モジュール１と接続ケーブル２との接続、及び、太陽電池モジュール１とアース線３２との接続を同時に行う方法について説明する。なお、太陽電池モジュール１と接続ケーブル２との接続処理の手順は第１の実施の形態の場合と同様であるので、その詳細については説明を省略する。
【００７９】
まず、配線接続部１３の上蓋１３ｂを外して開口部１３ｃ内に接続ケーブル２及び開口部１３ｄ内にアース線３２を夫々配置する。次いで、上蓋１３ｂを閉じることにより、アース接続部材４１のアース接続針７１がアース線３２に接触し、更に、その先端部は、アース線３２の被覆３２ｂを貫通して芯線３２ａに圧接され、芯線３２ａと電気的に接続される。
【００８０】
そして、ビス５１を用いて、上蓋１３ｂ側から孔１３ｅ及びビス留め部４２を介して延在部１２ｄを貫通して野地板９０２に達するまで、ビス留め固定を行う。このビス留め固定により、アース線３２の芯線３２ａに接続されたアース接続部材４１と延在部１２ｄとが導通して、太陽電池モジュール１がアース線３２と電気的に接続し、太陽電池モジュール１のアースを取れるようになる。また、このビス留め固定により、同時に、延在部１２ｄが野地板９０２に設置固定、つまり、太陽電池モジュール１が野地板９０２に設置固定されることになる。
【００８１】
以上のように、第４の実施の形態によれば、配線接続部１３の上蓋１３ｂを閉める作業によってアース接続部材４１をアース線３２の被覆３２ｂを貫通させて芯線３２ａと電気的に接続させることができるので、太陽電池モジュール１とアース線３２との接続処理が極めて容易となる。また、１回のビス留め固定によって、アース線３２と太陽電池モジュール１（延在部１２ｄ）との導通、及び、太陽電池モジュール１の野地板９０２への固定を同時に行えるので、作業効率が極めて高い。
【００８２】
上述した例では、第１の実施の形態（複数の太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に並列接続する例）に応じて、太陽電池モジュール１のアースを取る場合について説明したが、第２の実施の形態（複数の太陽電池モジュール１を接続ケーブル２に直列接続する例）についても、同様に、共通の配線接続部１３を用いてケーブル接続とアース接続とを併せて行うような構成が可能であることは勿論である。
【００８３】
（第５の実施の形態）
上述した第４の実施の形態によるアース接続の例では、ケーブル接続と共通の配線接続部１３を利用するようにしたが、ケーブル接続に用いる配線接続部１３とは異なるアース接続部を独立に設けてアース接続を行うようにしても良いことは言うまでもない。
【００８４】
以下、このようにしたアース接続の例について説明する。図１９（ａ）はアース接続部の一例を示す正面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｂ−ｂ線における断面図である。図１９（ｂ）には、太陽電池部が設けられていない延在部１２ｄ及び太陽電池モジュール１が設置固定される野地板９０２も併せて図示している。
【００８５】
アース接続部６１は、上蓋６１ａと下蓋６１ｂとビス留め部６２とを有し、これらの上蓋６１ａ，下蓋６１ｂ間の空隙を、芯線３２ａを被覆３２ｂで封着したアース線３２が通る。上蓋６１ａには、アース線３２の芯線３２ａに対応する位置にアース接続針７１が突出している。
【００８６】
次に、以上のような構成のアース接続部６１を用いて、太陽電池モジュールとアース線３２とのアース接続を行う方法について説明する。まず、ビス留め部６２及び延在部１２ｄにビス５１を野地板９０２に達するまで貫通させて、図１９（ｂ）に示すように上蓋６１ａを開けた状態で、アース接続部６１を延在部１２ｄに取り付ける。この結果、延在部１２ｄとビス留め部６２とが電気的に接続される。また、このビス留めにより、延在部１２ｄが野地板９０２に固定されるため、同時に、太陽電池モジュール１を野地板９０２に設置固定できる。
【００８７】
次いで、アース線３２をアース接続部６１の中を通して配置し、図１９（ｂ）の破線に示す如く、上蓋６１ａを閉じることにより、アース接続針７１がアース線３２の被覆３２ｂを貫通して芯線３２ａと電気的に接続される。この結果、延在部１２ｄがアース線３２と電気的に接続され、太陽電池モジュール１のアースを取ることができる。
【００８８】
この例にあっても、アース接続部６１の上蓋６１ａを閉める作業によってアース接続針７１がアース線３２の被覆３２ｂを貫通して芯線３２ａと電気的に接続されるので、太陽電池モジュール１とアース線３２との接続処理が極めて容易となり、コストの低減化も図ることができる。また、１回のビス留め固定によって、アース線３２と太陽電池モジュール１（延在部１２ｄ）との導通、及び、太陽電池モジュール１の野地板９０２への固定を同時に行えるので、作業効率が極めて良い。
【００８９】
なお、上記例では、ビス留めによりアース接続部６１を延在部１２ｄに固定する場合について説明したが、溶接等の他の手法でアース接続部６１を延在部１２ｄに電気的に接続させてビス留めを省くことも可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の太陽電池モジュールでは、ケーブルの被覆を貫通して芯線と電気的に接続する接続部材を備えるようにしたので、ケーブルとの接続を極めて容易に行うことができる。また、従来のようにコネクタを使用しないのでコストの低減化を図ることができる。更に、接続部材がケーブルの被覆に埋設されることとなるので、防水性も向上することができる。
【００９１】
また、本発明の太陽電池モジュールの接続方法では、太陽電池モジュールを極めて容易にケーブルと並列または直列接続することが可能となり、配線の作業性を向上させることができる。
【００９２】
また、本発明の太陽電池モジュールの設置方法では、上側の太陽電池モジュールの下側部分と下側の太陽電池モジュールの上側部分との重ね合わせ部分をビスにて設置体に固定するようにしたので、ビスを緩めることにより、下側の太陽電池モジュールを簡単に取り外すことができ、１枚ずつの太陽電池モジュールの交換を容易に行える。また、固定処理と同時に、防水処理及び電気的接続処理も行えるので、複数の太陽電池モジュールを設置するための作業時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００９３】
また、本発明の太陽電池モジュールでは、アース線の被覆を貫通して芯線と電気的に接続するアース接続部材を備えるようにしたので、アース線との接続を極めて容易に行うことができる。
【００９４】
また、本発明の太陽電池モジュールのアース接続方法では、太陽電池モジュールのアース接続部材をアース線の被覆を貫通させて芯線に圧接させて、太陽電池モジュール（支持体）とアース線との電気的接続を得るようしたので、容易かつ低コストにて各太陽電池モジュールのアースを取ることができる。
【００９５】
更に、本発明の太陽電池モジュールの設置方法では、１つのビス留めにより太陽電池モジュールの支持体とアース接続部材との電気的接続、及び、太陽電池モジュールの設置体への固定を同時に行えるので、作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】太陽光発電システムの概念的な構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図３】配線接続部の斜視図である。
【図４】配線接続部の本体の平面図である。
【図５】配線接続部の上蓋の平面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線の断面図である。
【図７】第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図８】配線接続部の本体の平面図である。
【図９】配線接続部の上蓋の平面図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線の断面図である。
【図１１】図９におけるＸＩ−ＸＩ線の断面図である。
【図１２】屋根の軒棟方向に階段状に配置された隣合う太陽電池モジュールの要部を示す図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図１４】配線接続部の斜視図である。
【図１５】配線接続部の本体の平面図である。
【図１６】配線接続部の上蓋の平面図である。
【図１７】図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図である。
【図１８】図１６におけるＸＶＩＩＩ  −ＸＶＩＩＩ  線の断面図である。
【図１９】第５の実施の形態に係るアース接続部の概略図である。
【符号の説明】
１  太陽電池モジュール
１ａ，２８，２９  孔
２，２４，２５  接続ケーブル
２Ｐ，２Ｍ，２１，２４Ｐ，２５Ｍ，３２ａ  芯線
２Ｃ，２２，２４Ｃ，２５Ｃ，３２ｂ  被覆
１１  太陽電池部
１２  支持体
１３，２３  配線接続部
１３ａ  本体
１３ｂ，２３ａ，６１ａ  上蓋
２３ｂ，６１ｂ  下蓋
２６，２７  押圧部材
３２  アース線
４１  アース接続部材
４２，６２  ビス留め部
５１，９０１  ビス
６１  アース接続部
７１  アース接続針
３０１，５０１，６０１，７０１，８０１  接続部材
６０２  切断部材
９０２  野地板
【図１】
0003605032.tif 000002
【図２】
0003605032.tif 000003
【図３】
0003605032.tif 000004
【図４】
0003605032.tif 000005
【図５】
0003605032.tif 000006
【図６】
0003605032.tif 000007
【図７】
0003605032.tif 000008
【図８】
0003605032.tif 000009
【図９】
0003605032.tif 000010
【図１０】
0003605032.tif 000011
【図１１】
0003605032.tif 000012
【図１２】
0003605032.tif 000013
【図１３】
0003605032.tif 000014
【図１４】
0003605032.tif 000015
【図１５】
0003605032.tif 000016
【図１６】
0003605032.tif 000017
【図１７】
0003605032.tif 000018
【図１８】
0003605032.tif 000019
【図１９】
0003605032.tif 000020