(57)【要約】【課題】  長尺の太陽電池モジュールの出力特性を検査する。【解決手段】  複数の太陽電池セル２からなる太陽電池サブモジュール３を直列接続して太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを構成し、各太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂにそのプラス側、マイナス側の出力を取り出すための端子ボックス１０を設ける。これにより、太陽電池モジュール１が長尺なものになっても、既存のソーラーシミュレータを用い、太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂごとに特性検査を行うことが可能になる。【選択図】  図１
2006032501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルが直列接続された複数の太陽電池サブモジュールを有する太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池サブモジュールが直列接続された複数の太陽電池サブモジュール群を有し、前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を外部に取り出し可能な構成を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの前記正極および負極の出力を外部に取り出す出力取り出しケーブルを備えた端子ボックスを、前記太陽電池サブモジュール群と同数有していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
２つの前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの前記正極および負極の出力が導かれる１つの端子ボックスを有し、前記端子ボックスに前記正極および負極の出力を外部に取り出す出力取り出しケーブルを備えたことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
２つの前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの前記正極および負極の出力をそれぞれ引き出す端子リード線と、前記端子リード線に電気的に接続され前記正極および負極の出力をそれぞれ前記端子ボックス内に導く接続配線と、前記接続配線に電気的に接続され前記正極および負極の出力をそれぞれ前記出力取り出しケーブルと短絡配線とに分岐する分岐線と、を有していることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記短絡配線は、２つの前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの分岐された前記正極および負極の出力がそれぞれ導かれる導電性のピンと、前記ピンがそれぞれ挿入される導電性のソケットと、正極の前記ソケット間および負極の前記ソケット間をそれぞれ電気的に接続する導電性の短絡バーと、を用いて構成されていることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記短絡配線は、前記端子ボックスの蓋に内蔵されていることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
２つの前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極の出力が導かれる前記接続配線の途中に逆流防止ダイオードが設けられていることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記出力取り出しケーブルは、前記太陽電池モジュールの寸法より長く、隣接して配置される他の太陽電池モジュールの方向へ引き出されていることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記出力取り出しケーブルは、互いに絶縁された状態で１本化された正負一対の２芯ケーブルであって、先端に互いに絶縁された正負一対のコネクタを備えた２極コネクタが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
複数の太陽電池セルが直列接続された複数の太陽電池サブモジュールを有する太陽電池モジュールの検査方法において、
前記太陽電池サブモジュールが直列接続された複数の太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を外部に取り出して個別に出力特性を測定することを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
【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その検査方法に関し、特に複数の太陽電池セルを電気的に接続して構成される太陽電池モジュールおよびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽の光エネルギーから直接電気エネルギーを得る発電装置である。地球環境問題がクローズアップされる中、太陽電池はクリーンなエネルギー源として脚光を浴び、徐々に導入が進んでいる。
【０００３】
図１１は従来の太陽電池モジュールの断面概略図である。
太陽電池モジュール２００は、その受光面側の保護材にガラスを用いる場合と、透光性フィルムを用いる場合とがある。いずれの場合も、複数の太陽電池セルあるいは複数の太陽電池セルが直列または並列に電気接続された構造を有する太陽電池サブモジュール（「太陽電池セル部」という。）２０１が、絶縁性封止材２０２で封止され、その受光面側および非受光面側がそれぞれ表面保護材２０３および裏面保護材２０４で覆われた構造を有している。
【０００４】
なお、太陽電池セル部２０１となり得る太陽電池セルは、単結晶シリコン、多結晶シリコン、化合物半導体等を用いて形成され、大きくても２００ｍｍ角サイズ程度で、それ自身に直列接続構造を含まずに構成される。一方、太陽電池サブモジュールは、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン、化合物半導体等の薄膜を支持基板上に形成し、これを複数の発電領域（セル）に分割するとともに各セル間を直列または並列に電気接続して、支持基板上に複数の太陽電池セルが構成される。
【０００５】
１つの太陽電池セルから得られる電圧は１Ｖ程度であることから、太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池セルを直列または並列に接続することによって、所要の発電電圧および発電電流が得られるように構成される。
【０００６】
近年では、このような太陽電池モジュールを利用し、住宅用の比較的小規模なものから産業用の大規模なものまで、用途に応じた種々の形態の太陽光発電システムが採用されてきている。通常、このような太陽光発電システムは、太陽電池モジュール等の発電に係る主要部を屋根上に設置するのが一般的である。
【０００７】
例えば、産業用の大規模太陽光発電システムには、住宅用と同等サイズ（１ｍ角程度）の太陽電池モジュールを、その受光面側の保護材にガラスを用い、これにアルミニウムのフレームを取り付けて、屋根上に設置する方法が広く採用されている。しかし、この方法では、表面保護材にガラス、フレームにアルミニウムを用いるため、太陽電池モジュール１個当りの重量が重くなり、大面積化も難しい。そのため、太陽電池モジュールの設置数や設置工数が増大するという問題点がある。また、屋根材との一体感が乏しく美観に優れているとは言い難い。
【０００８】
これに対し、受光面側の保護材に透光性フィルム、裏面保護材に屋根建材を使用した建材一体型太陽電池モジュールも提案されている。このような構成とすると、太陽電池モジュール１個当たりの大面積化や軽量化が容易になり、１つのシステムに使用する太陽電池モジュールの設置数や設置工数を減らすことができるようになる。その結果、太陽光発電システムの製造コストおよび設置コストを共に低減することが可能になる。また、屋根材とも一体感があるため、美観にも優れている。
【０００９】
図１２は従来の太陽電池モジュールの一例の平面概略図である。
この図１２に示す太陽電池モジュール２１０は、透光性フィルムを用いた、外形寸法が概ね０．５ｍ×４ｍサイズの長尺の金属板一体型太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュール２１０には、複数の太陽電池セルが直列接続された２０ｃｍ×９０ｃｍサイズの太陽電池サブモジュール２１１が、縦２列、横４列、計８個配置されている。長尺方向の太陽電池サブモジュール２１１間は、直列接続配線２１２により直列接続され、また、そのプラス側端部の太陽電池セル２１３ａ，２１３ｂ、マイナス側端部の太陽電池セル２１４ａ，２１４ｂは、それぞれ並列リード線２１５で並列接続されている。更にこの並列リード線２１５はそれぞれ、端子リード線２１６で太陽電池モジュール２１０両端部の非受光面側に引き出され、端子ボックス２１７を介して出力取り出しケーブル２１８に接続されている。
【００１０】
図１３は図１２の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図の一例である。
この図１３に示す太陽光発電システム２２０は、複数の太陽電池モジュール２１０をその長尺方向に隣接して配置し、それらを配線接続して構成されている。この太陽光発電システム２２０では、４個の太陽電池モジュール２１０で１つのストリング２２１が構成され、このストリング２２１を複数列設置して全体で必要な発電電力を得るようにしている。
【００１１】
各ストリング２２１では、プラス並列母線２２２およびマイナス並列母線２２３が太陽電池モジュール２１０の非受光面側のストリング２２１長手方向に敷置され、それらからそれぞれ分岐された分岐ケーブル２２４にコネクタ２２５を介してプラス側、マイナス側の各端子ボックス２１７からの出力取り出しケーブル２１８が接続されている。
【００１２】
各ストリング２２１のプラス並列母線２２２、マイナス並列母線２２３は、通常、屋根上の棟部の空間に引き出され、そこに敷設されているプラスメイン母線２２６、マイナスメイン母線２２７のメイン分岐ケーブル２２８に接続される。このようにして並列接続された各ストリング２２１の出力は、パワーコンディショナー２２９で交流変換され、電気系統に供給される。
【００１３】
例えば、１つの太陽電池モジュール２１０の出力がＤＣ２００Ｖ，１００Ｗである場合で、トータル２０ｋＷの出力を得るためには、上記のような４個の太陽電池モジュール２１０を含んだストリング２２１を５０列設置した太陽光発電システム２２０が構成されることになる。
【００１４】
また、従来は、太陽光発電システムに用いる太陽電池モジュールとして、各太陽電池サブモジュールのプラス側、マイナス側の端子リード線を端子ボックスと異なる中継器で結線することにより端子ボックスの小型化を図ったものや、２芯ケーブル等を利用して並列配線数を減らすとともに小型太陽電池モジュールであってもそのストリング内で直列接続することによって電圧確保を図ったもの等が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【００１５】
ところで、上記のような太陽光発電システムに用いられる太陽電池モジュールは、通常その製造時に、ソーラーシミュレータを用いて特性検査が行われる。特性検査工程では、キセノンランプやハロゲンランプ等を光源とする市販のソーラーシミュレータを用い、各太陽電池モジュールについて、短絡電流、開放電圧、最大出力、最大出力動作電流、変換効率等の出力特性が測定され、規格に合格するものであるか否かが検査される。
【特許文献１】特開２００３−１２４４９０号公報
【特許文献２】特開２００２−１８５０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、従来の一般的な太陽電池モジュールはその外形寸法が最大で１ｍ×２ｍ程度であって、この程度の寸法の太陽電池モジュールを検査するソーラーシミュレータは現在流通しているが、上記図１２のような長さが４ｍを超える太陽電池モジュールの出力特性を検査することのできるソーラーシミュレータは存在しないという問題点があった。
【００１７】
現在流通しているソーラーシミュレータを用いて検査可能な最大長さは大体２ｍまでであり、それを超える長さの太陽電池モジュールが検査可能なソーラーシミュレータを導入しようとする場合には、それが新規開発品であるために多くの資本が投下されることになり、太陽電池モジュールの製造コストを増大させる要因となってしまう。
【００１８】
また、従来の太陽光発電システムでは、太陽電池モジュールから出力取り出しケーブルがプラス側とマイナス側で別々に引き出され、それがそれぞれ並列母線に接続されて各太陽電池モジュールが並列接続される。そのため、配線ボリュームが大きく、接続構造が複雑で、太陽電池モジュールの設置作業効率が低い。また、配線を屋根材に挟み込んで短絡させる恐れもある。さらに、並列母線には接続や分岐に要する構成部品が多く含まれるようになるため製作コストがかかり、結果として太陽電池モジュールの設置コストを増大させることにつながってしまう。
【００１９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その大きさの制約を受けずに既存のソーラーシミュレータを用いて特性検査を行うことができ、また、設置作業を容易に行うことのできる太陽電池モジュールおよびその検査方法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】
【００２０】
本発明では上記問題を解決するために、複数の太陽電池セルが直列接続された複数の太陽電池サブモジュールを有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池サブモジュールが直列接続された複数の太陽電池サブモジュール群を有し、前記太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を外部に取り出し可能な構成を有することを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００２１】
このような太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールに存する各太陽電池サブモジュール群のそれぞれからその正極（プラス側）および負極（マイナス側）の出力を取り出すことができるので、太陽電池サブモジュール群ごとにソーラーシミュレータを用いた出力特性の検査を行うことが可能になる。したがって、太陽電池モジュールが長尺なものになっても、その検査に既存のソーラーシミュレータを用いることができるようになる。
【００２２】
さらに、各太陽電池サブモジュール群の出力を、例えば先端にコネクタを取り付けた２芯ケーブルを用いて取り出すようにすれば、太陽電池モジュールの配線ボリュームを低減させ、配線の挟み込みを防止し、設置作業を容易に行うことができるようになる。
【００２３】
また、本発明では、複数の太陽電池セルが直列接続された複数の太陽電池サブモジュールを有する太陽電池モジュールの検査方法において、前記太陽電池サブモジュールが直列接続された複数の太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を外部に取り出して個別に出力特性を測定することを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法が提供される。
【００２４】
このような太陽電池モジュールの検査方法によれば、各太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を個別に取り出して出力特性の検査を行うので、太陽電池モジュールが長尺なものになっても、既存のソーラーシミュレータを用いてその検査を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池サブモジュールが直列接続された複数の太陽電池サブモジュール群のそれぞれの正極および負極の出力を外部に取り出せるようにした。そのため、各太陽電池サブモジュール群のそれぞれからその正極および負極の出力を取り出すことができるので、太陽電池モジュールの大きさの制約を受けずに既存のソーラーシミュレータを用いてその特性検査を行うことができる。したがって、太陽電池モジュール製造に伴う設備投資を抑え、太陽電池モジュールの製造コスト低減を図ることが可能になる。
【００２６】
また、配線構造およびその構成部品を工夫することにより、太陽電池モジュール間の接続に伴う負担や配線ボリュームを低減することができ、配線の挟み込み等を防止し、設置作業を効率的に行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態の太陽電池モジュールの平面概略図である。
【００２８】
この図１に示す第１の実施の形態の太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル２が直列接続された２０ｃｍ×９０ｃｍサイズの太陽電池サブモジュール３が、縦２列、横４列、計８個配置された構造を有している。
【００２９】
このような長尺の太陽電池モジュール１において、８個の太陽電池サブモジュール３のうち、図中右側の４個の太陽電池サブモジュール３を直列接続して第１の太陽電池サブモジュール群４ａが、また、図中左側の４個の太陽電池サブモジュール３を直列接続して第２の太陽電池サブモジュール群４ｂが、それぞれ構成されている。
【００３０】
第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂはそれぞれ、太陽電池サブモジュール３間が直列接続配線５で直列接続され、さらに、この直列接続のプラス側末端とマイナス側末端の太陽電池セル２には、端子リード線６が接続されている。
【００３１】
太陽電池サブモジュール３は、絶縁性封止材で封止され、その受光面側および非受光面側がそれぞれ表面保護材および裏面保護材で覆われている。第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂの各端子リード線６は、太陽電池モジュール１の非受光面側に引き出され、そこに設けられた端子ボックス１０内にそれぞれ引き入れられている。
【００３２】
図２は第１の実施の形態の端子ボックスの説明図である。
各端子ボックス１０の筐体１１には、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂから引き出された各端子リード線６を端子ボックス１０内に引き入れるための穴１１ａが設けられている。
【００３３】
各端子ボックス１０において、プラス側の端子リード線６は、筐体１１内のプラス接続線１２、逆流防止ダイオード１３、プラス中継線１４を介して、各端子ボックス１０に接続された正負一対の２芯ケーブルである出力取り出しケーブル１５の一方の導体側に電気的に接続されている。一方、マイナス側の端子リード線６は、マイナス中継線１６を介して、その２芯の出力取り出しケーブル１５のうちプラス側と絶縁されている他方の導体側に電気的に接続されている。
【００３４】
各出力取り出しケーブル１５の先端には、プラス側、マイナス側の端子リード線６がそれぞれ電気的に接続されるプラス接続部１７ａおよびマイナス接続部１７ｂを備えた防水コネクタ１７がそれぞれ取り付けられている。端子リード線６からの出力、すなわち第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂの発電出力は、最終的には、各端子ボックス１０に取り付けられたこの防水コネクタ１７を介して取り出されるようになる。
【００３５】
また、筐体１１内には、樹脂等の充填材１８が満たされ、端子ボックス１０内への水等の浸入が防水されている。
図３は第１の実施の形態の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図である。
【００３６】
この図３に示す太陽光発電システム２０は、複数の太陽電池モジュール１を長尺方向に隣接して配置し、それらを配線接続して構成されている。
太陽電池モジュール１の非受光面側には、プラスマイナス並列母線２１が長手方向に敷置されている。このプラスマイナス並列母線２１は、プラス並列母線とマイナス並列母線をそれぞれ絶縁した２芯ケーブルで構成されている。
【００３７】
また、このプラスマイナス並列母線２１は、そこから更に２芯の分岐ケーブル２２が複数箇所で、好ましくは図３に示したように太陽電池モジュール１に設けられた端子ボックス１０の数と同数の箇所で、分岐されている。そして、各分岐ケーブル２２の先端には、端子ボックス１０の出力取り出しケーブル１５先端の防水コネクタ１７に接続可能な防水コネクタ２３が取り付けられている。
【００３８】
太陽電池モジュール１の第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂは、各出力取り出しケーブル１５先端の防水コネクタ１７がそれぞれ分岐ケーブル２２先端の防水コネクタ２３に接続されることにより、プラスマイナス並列母線２１に並列接続される。このようにして１本のプラスマイナス並列母線２１には、３個の太陽電池モジュール１が長尺方向に隣接して配置され、それによって１つのストリング２４が構成されている。
【００３９】
太陽光発電システム２０では、このストリング２４が、必要とする発電出力が得られるよう、更に複数列配置されている。１つの太陽電池モジュール１の出力がＤＣ２００Ｖ，１００Ｗである場合で、トータル２０ｋＷの出力を得るためには、太陽電池モジュール１が２００個必要になるので、ストリング２４を約６６列設置することになる。
【００４０】
また、各ストリング２４のプラスマイナス並列母線２１は、例えばこの太陽光発電システム２０が屋根上に設置されるものである場合、屋根上の棟部の空間に引き出され、そこに敷設されたプラスマイナスメイン母線２５から分岐したメイン分岐ケーブル２６に接続される。プラスマイナスメイン母線２５は、プラスメイン母線とマイナスメイン母線をそれぞれ絶縁した２芯ケーブルで構成されており、ここから２芯のメイン分岐ケーブル２６が分岐されている。
【００４１】
プラスマイナス並列母線２１の先端およびメイン分岐ケーブル２６の先端には、接続可能な防水コネクタ２７，２８がそれぞれ取り付けられている。この防水コネクタ２７，２８を介してプラスマイナス並列母線２１とメイン分岐ケーブル２６が接続されることで、すべてのストリング２４が並列接続されるようになる。
【００４２】
並列接続された各ストリング２４の出力は、プラスマイナスメイン母線２５に接続されたパワーコンディショナー２９で交流変換され、電気系統に供給される。なお、この太陽電池モジュール１は、パワーコンディショナー２９の入力電圧２００Ｖに合わせた電圧を出力するため、外部での直列接続は不要である。
【００４３】
このように、第１の実施の形態の各太陽電池モジュール１は、それぞれ４個の太陽電池サブモジュール３を直列接続して第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂが構成されている。そして、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂ各々の出力を、各端子ボックス１０の出力取り出しケーブル１５を介して、太陽電池モジュール１の外部に取り出せるように構成されている。
【００４４】
これにより、例えば４ｍを超えるような長尺の太陽電池モジュール１であっても、領域を分割してその出力特性の検査を行うことが可能になる。すなわち、１つの太陽電池モジュール１のうち、第１の太陽電池サブモジュール群４ａについてその出力特性の検査を行い、それとは別に第２の太陽電池サブモジュール群４ｂについてその出力特性の検査を行う、といったことが可能になる。
【００４５】
したがって、全長が４ｍ程度になるような長尺の太陽電池モジュール１についても、２ｍ程度の長さまで測定可能な既存のソーラーシミュレータを用いて特性検査を行うことが可能であり、設備投資の費用を低減することができるようになる。それにより、太陽電池モジュール１の製造コストを低減することが可能になる。
【００４６】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図４は第２の実施の形態の太陽電池モジュールの平面概略図である。ただし、図４では、図１に示した要素と同一の要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。
【００４７】
この図４に示す第２の実施の形態の太陽電池モジュール４０は、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂ双方の端子リード線６が、非受光面側に設けられた１つの端子ボックス５０内に引き入れられている点で、上記第１の実施の形態の太陽電池モジュール１と相違する。その他の構成は、第１の実施の形態の太陽電池モジュール１と同じである。
【００４８】
図５および図６は第２の実施の形態の端子ボックスの説明図であって、図５は第１，第２の太陽電池サブモジュール群を並列接続していない状態を示す図、図６は第１，第２の太陽電池サブモジュール群を並列接続した状態を示す図である。
【００４９】
まず図５に示すように、端子ボックス５０の筐体５１には、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂから引き出された各端子リード線６を内部に引き入れるための穴５１ａ，５１ｂが設けられている。
【００５０】
プラス側の端子リード線６は、いずれも筐体５１内のプラス接続線５２、逆流防止ダイオード５３、プラス中継線５４を介してプラス分岐線５５に電気的に接続されている。プラス分岐線５５の一端は、端子ボックス５０に取り付けられた２芯の出力取り出しケーブル５６の一方の導体側に電気的に接続されている。一方、マイナス側の端子リード線６は、いずれもマイナス中継線５７を介してマイナス分岐線５８に電気的に接続され、マイナス分岐線５８の一端は、２芯の出力取り出しケーブル５６のもう一方の導体側に電気的に接続されている。
【００５１】
出力取り出しケーブル５６の先端には、プラス接続部５９ａおよびマイナス接続部５９ｂを備えた防水コネクタ５９が取り付けられており、各端子リード線６からの出力を外部に取り出すことが可能になっている。また、筐体５１内には、樹脂等の充填材６０が満たされ防水されている。
【００５２】
このような構成の端子ボックス５０によれば、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂ各々の発電電力を独立に外部に取り出すことができるので、既存のソーラーシミュレータを用いて第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂごとに出力特性の検査を行うことが可能になる。
【００５３】
また、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂは、図６に示すように、短絡ユニット７０によってプラス分岐線５５間、マイナス分岐線５８間をそれぞれ短絡することにより、並列接続することが可能になっている。
【００５４】
図６に示したように、プラス分岐線５５およびマイナス分岐線５８で分岐されて出力取り出しケーブル５６に接続された接続端の他端は、並列短絡部７１に電気的に接続され、これが更に短絡ユニット７０に内蔵されている短絡バー７２によって電気的に接続される。
【００５５】
これにより、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂが並列接続されるとともに、上記図５では第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂの出力を独立に取り出していた出力取り出しケーブル５６同士が直列接続されるようになる。２つ以上の太陽電池モジュール４０を並列接続する場合には、それらの出力取り出しケーブル５６先端に取り付けられた防水コネクタ５９同士を接続すればよい。
【００５６】
ここで、短絡ユニット７０について説明する。
図７は短絡ユニットを備えた端子ボックスの一例の断面概略図である。
この図７に示す短絡ユニット７０は、主にゴム等の絶縁材を用いて形成され、端子ボックス５０の筐体５１の一部をなす蓋５１ｃの上に取り付けられている。
【００５７】
短絡ユニット７０は、その絶縁材と一体に形成された導電性の短絡バー７２、およびそれに電気的に接続された導電性のソケット７３を内蔵している。また、短絡ユニット７０は、それらとプラス分岐線５５あるいはマイナス分岐線５８とを電気的に接続するためのピン７４およびピン７４の外周を覆う絶縁性の楔形状の接続プラグ７５を有している。このピン７４および接続プラグ７５によって並列短絡部７１が構成されている。
【００５８】
ピン７４は、ソケット７３に挿入され、接続プラグ７５は、蓋５１ｃおよび短絡ユニット７０にソケット７３と連通した接続プラグ７５と同形状の溝が形成された防水ソケット７６に勘合される。これにより、防水が施される。そして、短絡ユニット７０は、このピン７４および接続プラグ７５を除いた残りの部分が端子ボックス５０に対し着脱可能に構成されている。
【００５９】
短絡ユニット７０が端子ボックス５０に取り付けられている場合、プラス分岐線５５およびマイナス分岐線５８の出力取り出しケーブル５６側との接続端の他端はそれぞれ、外周を接続プラグ７５で絶縁されたピン７４に電気的に接続され、端子ボックス５０から短絡ユニット７０へ引き出される。
【００６０】
短絡ユニット７０では、ピン７４、ソケット７３および短絡バー７２によってプラス分岐線５５同士、マイナス分岐線５８同士が電気的に接続される。すなわち、プラス側、マイナス側共に、端子ボックス５０から延びる２本の出力取り出しケーブル５６間が導通され、これにより、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを並列接続する配線構造が形成される。
【００６１】
また、図８は短絡ユニットを備えた端子ボックスの別の例の断面概略図である。
この図８に示す短絡ユニット８０は、端子ボックス５０の筐体５１の一部をなす蓋５１ｄに内蔵された導電性の短絡バー８２およびソケット８３を有するとともに、これらとプラス分岐線５５あるいはマイナス分岐線５８とを電気的に接続するためのピン８４を有している。
【００６２】
このピン８４は、ソケット８３に挿入されるようになっており、それにより、プラス側、マイナス側共に、端子ボックス５０から延びる２本の出力取り出しケーブル５６間が導通され、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを並列接続する配線構造が形成される。
【００６３】
短絡ユニット８０は、ピン８４を除いて蓋５１ｄが端子ボックス５０に対し着脱可能に構成されており、蓋５１ｄが閉じられることで第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂが並列接続されるとともに、端子ボックス５０内が防水されるようになっている。
【００６４】
このように、上記図７に示した短絡ユニット７０のほか、この図８に示したような短絡ユニット８０によっても、プラス分岐線５５同士、マイナス分岐線５８同士を電気的に接続することができる。このように端子ボックス５０の蓋５１ｄに短絡接続機能を付加することにより、太陽電池モジュール４０を薄型化するとともに、構成部品点数を削減し、製造コストを低減することが可能になる。
【００６５】
このような短絡ユニット７０，８０を用いた端子ボックス５０によれば、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを１つの端子ボックス５０によって並列接続することができる。したがって、太陽電池モジュール４０の出力特性のソーラーシミュレータによる検査を行う際には、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを並列接続する前にそれぞれについて検査を行い、その後、並列接続して太陽電池モジュール４０を稼動させることができるようになる。
【００６６】
さらに、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂにつき１個の端子ボックス５０を用意すれば足りるので、その使用個数を半減させることができる。それにより、端子ボックス５０の形成に伴う樹脂充填や半田付け等の作業を減らすことができ、太陽電池モジュール４０の製造コストを低減させることが可能になる。
【００６７】
また、太陽電池モジュール４０の並列接続は、出力取り出しケーブル５６の先端の防水コネクタ５９同士を接続して行うことができるため、並列母線等の他の配線を用いることなく太陽電池モジュール４０の並列接続が行え、配線部材にかかるコストを低減することが可能になる。防水コネクタ５９は２極コネクタであり、並列接続をする際のコネクタ接続作業が軽減され、施工性が向上し、また、構成部品点数が削減されるため、部品コストも低減することが可能になる。
【００６８】
なお、端子ボックス５０内には、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂに対応して２つの逆流防止ダイオード５３が設けられているので、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂ双方の出力を分離して外部に取り出すことができるようになっている。
【００６９】
図９は第２の実施の形態の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図である。
この図９に示す太陽光発電システム９０は、複数の太陽電池モジュール４０を、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂを並列接続した状態で（図６参照）、長尺方向に隣接して配置し、それらを配線接続して構成されている。
【００７０】
各太陽電池モジュール４０の非受光面側中央に配置された端子ボックス５０からは、出力取り出しケーブル５６が太陽電池モジュール４０の長手方向の両端部に引き出されている。そして、隣接する太陽電池モジュール４０の防水コネクタ５９同士が接続されて、太陽電池モジュール４０同士が並列接続されている。
【００７１】
このようにして隣接する３個の太陽電池モジュール４０を長尺方向に接続して１つのストリング９１が構成される。各ストリング９１の末端の防水コネクタ５９は、プラスマイナスメイン母線９２から分岐したメイン分岐ケーブル９３の先端の防水コネクタ９４に接続される。これにより、すべてのストリング９１が並列接続され、並列接続された各ストリング９１の出力は、パワーコンディショナー９５で交流変換され、電気系統に供給される。
【００７２】
このような太陽光発電システム９０を構成するため、太陽電池モジュール４０は、出力取り出しケーブル５６が、端子ボックス５０から隣接配置される太陽電池モジュール４０の方向へ引き出されていることが好ましい。そのような構成とすれば、隣接する太陽電池モジュール４０間を直線的かつ最短で並列接続することが可能となり、配線スペースに収納される配線ボリュームを抑え、配線の挟み込み等を防止することができるようになる。
【００７３】
また、太陽電池モジュール４０を設置する際は、通常、軒から棟に向かって順次設置していくが、太陽電池モジュール４０を設置するとその裏面にはあまりスペースが無く、そこに防水コネクタ５９があっても作業者の手が入らず、隣に設置すべき太陽電池モジュール４０の防水コネクタ５９との接続が行えないといった状況が起こり得る。
【００７４】
そのため、太陽電池モジュール４０は、端子ボックス５０から引き出された出力取り出しケーブル５６を、長尺方向へまっすぐ伸ばしたときに太陽電池モジュール４０よりも長く、その先端に取り付けられた防水コネクタ５９が太陽電池モジュール４０の下面に来ないような長さにすることが好ましい。そのような構成とすれば、先に設置した太陽電池モジュール４０の防水コネクタ５９が、その隣に設置される太陽電池モジュール４０の裏面にくるようになるので、防水コネクタ５９を接続した後に隣接して太陽電池モジュール４０を設置することが容易に行えるようになる。
【００７５】
次に、ソーラーシミュレータを用いた検査方法について説明する。なお、ここでは、第２の実施の形態の太陽電池モジュール４０について検査を行う場合を例にして説明する。
図１０は太陽電池モジュールの検査方法の説明図である。
【００７６】
太陽電池モジュール４０の出力特性について、ソーラーシミュレータ１００を用いた検査を行う場合には、まず、太陽電池モジュール４０の第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂが並列接続されていない状態にする（図５参照）。
【００７７】
次いで、そのような状態の太陽電池モジュール４０を、第１の太陽電池サブモジュール群４ａがソーラーシミュレータ１００のキセノンランプやハロゲンランプ等を光源とする照射部１０１の直下になるように、ロールコンベア等の搬送系により移送する。
【００７８】
一方、太陽電池モジュール４０の第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂの出力は、端子ボックス５０から出力取り出しケーブル５６によってそれぞれ防水コネクタ５９に引き出され、切換スイッチ１０２を介して測定部１０３に入力されるように構成されている。
【００７９】
切換スイッチ１０２が第１の太陽電池サブモジュール群４ａ側を選択して接続された状態で照射部１０１から照射を行うと、第１の太陽電池サブモジュール群４ａではその照射に応じた発電が起こる。そして、第１の太陽電池サブモジュール群４ａの短絡電流、開放電圧、最大出力、最大出力動作電流、変換効率等の出力特性を測定部１０３で測定し、所定の規格に適合するものであるか否かの合否判定を行う。
【００８０】
第１の太陽電池サブモジュール群４ａについての測定終了後は、太陽電池モジュール４０を、第２の太陽電池サブモジュール群４ｂがソーラーシミュレータ１００の照射部１０１の直下になるように移送する。そして、切換スイッチ１０２を第２の太陽電池サブモジュール群４ｂ側に切り換え、第１の太陽電池サブモジュール群４ａと同様にして出力特性を測定してその合否を判定する。
【００８１】
このように、第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂごとに出力を外部に取り出すことにより、たとえ太陽電池モジュール４０が４ｍを超える長尺のものであっても、２ｍ程度の長さまで測定可能な既存のソーラーシミュレータ１００を用いてその特性検査を行うことができる。
【００８２】
なお、第１の実施の形態の太陽電池モジュール１では切換スイッチを設けることなく第１，第２の太陽電池サブモジュール群４ａ，４ｂそれぞれについて検査を行うことができる点を除き、検査方法は上記同様である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１の実施の形態の太陽電池モジュールの平面概略図である。
【図２】第１の実施の形態の端子ボックスの説明図である。
【図３】第１の実施の形態の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図である。
【図４】第２の実施の形態の太陽電池モジュールの平面概略図である。
【図５】第１，第２の太陽電池サブモジュール群を並列接続していない状態を示す図である。
【図６】第１，第２の太陽電池サブモジュール群を並列接続した状態を示す図である。
【図７】短絡ユニットを備えた端子ボックスの一例の断面概略図である。
【図８】短絡ユニットを備えた端子ボックスの別の例の断面概略図である。
【図９】第２の実施の形態の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図である。
【図１０】太陽電池モジュールの検査方法の説明図である。
【図１１】従来の太陽電池モジュールの断面概略図である。
【図１２】従来の太陽電池モジュールの一例の平面概略図である。
【図１３】図１２の太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムの配線系統図の一例である。
【符号の説明】
【００８４】
１，４０  太陽電池モジュール
２  太陽電池セル
３  太陽電池サブモジュール
４ａ，４ｂ  太陽電池サブモジュール群
５  直列接続配線
６  端子リード線
１０，５０  端子ボックス
１１，５１  筐体
１１ａ，５１ａ，５１ｂ  穴
１２，５２  プラス接続線
１３，５３  逆流防止ダイオード
１４，５４  プラス中継線
１５，５６  出力取り出しケーブル
１６，５７  マイナス中継線
１７，２３，２７，２８，５９，９４  防水コネクタ
１７ａ，５９ａ  プラス接続部
１７ｂ，５９ｂ  マイナス接続部
１８，６０  充填材
２０，９０  太陽光発電システム
２１  プラスマイナス並列母線
２２  分岐ケーブル
２４，９１  ストリング
２５，９２  プラスマイナスメイン母線
２６，９３  メイン分岐ケーブル
２９，９５  パワーコンディショナー
５１ｃ，５１ｄ  蓋
５５  プラス分岐線
５８  マイナス分岐線
７０，８０  短絡ユニット
７１  並列短絡部
７２，８２  短絡バー
７３，８３  ソケット
７４，８４  ピン
７５  接続プラグ
７６  防水ソケット
１００  ソーラーシミュレータ
１０１  照射部
１０２  切換スイッチ
１０３  測定部
【図１】
2006032501.tif 000003
【図２】
2006032501.tif 000004
【図３】
2006032501.tif 000005
【図４】
2006032501.tif 000006
【図５】
2006032501.tif 000007
【図６】
2006032501.tif 000008
【図７】
2006032501.tif 000009
【図８】
2006032501.tif 000010
【図９】
2006032501.tif 000011
【図１０】
2006032501.tif 000012
【図１１】
2006032501.tif 000013
【図１２】
2006032501.tif 000014
【図１３】
2006032501.tif 000015