(57)【要約】【課題】  縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】  複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュール２を複数並列接続した太陽電池サブモジュール群を有する太陽電池モジュール１において、太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブル８を収容する正及び負の端子ボックス６と、端子ボックス６間を横断し、且つ端子ボックス６に内蔵された正及び負の並列配線を備え、端子ボックス６内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が上記並列配線に接続され、該並列配線が端子ボックス６の両端から外部に引き出されてコネクタ９に接続されるようにする。【選択図】  図１
2006128348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュールを複数並列接続した太陽電池サブモジュール群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群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックスと、
前記端子ボックス間を横断し、且つ該端子ボックスに内蔵された正及び負の並列配線を備え、
前記端子ボックス内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が前記並列配線に接続され、該並列配線が端子ボックスの端部から外部に引き出されてコネクタに接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記正及び負の端子ボックスを横断する並列配線は、互いに絶縁された状態で一本化された正負一対の２芯ケーブルであ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】
前記コネクタは、前記正及び負の端子ボックスから引き出された正負一対の２芯ケーブルの先端に取り付けられる正負一対のコネクタであり、互いに絶縁された状態で一本化された２極コネクタであ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４】
前記出力取り出しケーブルは、前記正及び負の端子ボックスから隣接して配置される太陽電池モジュールの接続のために所定の方向へ引き出さ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５】
前記出力取り出しケーブルは、前記正及び負の端子ボックスから引き出された長さが太陽電池モジュール本体の長尺方向の寸法よりも長く、該出力取り出しケーブルの先端に取り付けられたコネクタは、太陽電池モジュール本体の下面にない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６】
複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュールを複数並列接続した太陽電池サブモジュール群を有する太陽電池モジュールの端子構造において、
前記太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックス内で、前記太陽電池サブモジュール群の出力を取り出すリード線の通し穴が正及び負の並列配線に挟まれた位置に設けられ、且つ該通し穴の両端に設けられた壁体によって前記正及び負の並列配線が分離されているとともに、前記リード線が通し穴を通して前記正及び負の並列配線と並行に取り出されて該並列配線の分岐部に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールの端子構造。
【請求項７】
前記正及び負の端子ボックス内で、太陽電池サブモジュール群の出力リード線を接続する正及び負の並列配線の分岐部及び並列配線が壁体で分離されていることを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュールの端子構造。
【請求項８】
前記太陽電池サブモジュール群の出力リード線を接続する並列配線の分岐部に圧着スリーブが用いられ、該圧着スリーブが端子ボックスに一体化された爪に嵌め込まれて並列配線が前記端子ボックスに固定されていることを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュールの端子構造。
【請求項９】
前記太陽電池サブモジュール群の出力リード線を接続する並列配線の分岐部に圧着スリーブが用いられ、該圧着スリーブが端子ボックスに一体化された凸部を溶融変形することによって固定されて、並列配線が前記端子ボックスに固定されていることを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュールの端子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に長尺の太陽電池モジュール及びその端子構造に関する。
【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９は従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
太陽電池モジュール１００には、受光面側の保護材にガラスを用いたものと透光性フィルムを用いたものとがあるが、いずれも受光面側と非受光面側がそれぞれ表面保護材１０１、裏面保護材１０２で覆われた絶縁性封止材１０３中に太陽電池セル１０４群あるいは太陽電池サブモジュール群１０５を封止した構造を有している。
【０００４】
上記の太陽電池セル１０４は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、化合物半導体など、大きなものでも２００ｍｍ角サイズ程度で、それ自身に直列接続構造を持たないものである。太陽電池サブモジュール群１０５は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン、化合物半導体などの薄膜を支持基板上に形成し、複数の発電領域（セル）に分割するとともに、セル間を直列あるいは並列接続したものである。いずれの構成であっても、一つの太陽電池セルから得られる電圧は１Ｖ程度であるので、太陽電池モジュール１００は複数の太陽電池セルを直列及び並列接続し、所要の発電電圧及び電流が得られるようにしている。
【０００５】
例えば、産業用の大規模太陽光発電システムを屋根上に設置する場合、受光面側の保護材にガラスを用いて、これをフレームに取り付けた住宅用と同様の大きさ（１ｍ角程度）の太陽電池モジュールを屋根上に設置する方法が採用されている。しかし、この方法は構成部材として表面保護材にガラスを用い、フレームにアルミニウムを用いているので、太陽電池モジュール一つ当たりの質量が重くなり、大面積化が難しい。また、太陽電池モジュールの設置数及び設置工数が増大し、屋根材との一体感も乏しく、美観にも優れているとは言えない。
【０００６】
一方、受光面側の保護材に透光性フィルムを用い、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は、軽量なため大面積化が容易で、一つのシステムで使用する太陽電池モジュールの設置数を削減することができ、製造コスト及び設置コストを低減することができる。また、屋根材とも一体感があり、美観にも優れている。
【０００７】
図１０は上記の太陽光発電システムにおける従来の太陽電池モジュールの配線系統の一例を模式的に示す平面図であり、外形寸法が概ね０．５ｍ×４ｍサイズの金属板一体型太陽電池モジュールの場合を示している。
【０００８】
２０ｃｍ×９０ｃｍサイズのａ−Ｓｉ太陽電池サブモジュール２を、縦２列、横４列の計８個配置し、それらの間の接続は直列接続配線材３で直列接続する。そして、それぞれの直列接続のプラス側端部のセルとマイナス側端部のセルを並列リード線４で並列接続した後、端子リード線５をモジュール両端部の非受光面側に取り出し、端子ボックス６を介して出力取り出しケーブル８に接続する。
【０００９】
図１１は図１０の太陽電池モジュールを複数個長尺方向に隣接して設置した場合の配線系統を示す図である。
太陽電池モジュール１の非受光面側の長手方向に敷設されたプラス並列母線１６、マイナス並列母線１７から分岐された分岐ケーブル１８に、太陽電池モジュール１からのプラス、マイナスそれぞれの出力取り出しケーブル８をコネクタ９を介して並列接続し、太陽電池モジュール１を４モジュールで一つのストリング１０を構成し、このストリング１０を複数列設置して必要とする発電出力を得ている。例えば、一つの太陽電池モジュール１の出力がＤＣ２００Ｖ、１００Ｗとすると、２０ｋＷの出力を得るためには２００モジュール必要となり、１ストリングが４モジュールであるので、５０列設置することになる。
【００１０】
更に、各ストリング１０のプラス並列母線１６、マイナス並列母線１７は屋根上の棟部の空間に引き出され、同部に敷設されたプラス並列母線１６、マイナス並列母線１７から分岐したメイン分岐ケーブル１４に全てのストリング１０を並列接続した後、パワーコンディショナー１５の入力電圧２００Ｖに合わせた電圧を出力するので、外部では直列接続を必要としない。
【００１１】
また、この他にも屋根面積を無駄なく利用し、外観上違和感のないようにした太陽電池モジュールが提案され（例えば特許文献１参照）、更にこの太陽電池モジュールを用いて配線作業を簡略化する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３３５７２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、従来の太陽電池モジュールでは、モジュール本体から引き出された出力取り出しケーブルが正（プラス）と負（マイナス）に分離され、複数の太陽電池モジュールを並列接続するための並列母線を有しているため、配線ボリュームが増大し、接続構造が複雑で、設置にかかる作業効率が大きく低下するとともに、配線が屋根材に挟み込まれて短絡する恐れもある。更に、並列母線ケーブルは構成部品が多く、製作コストがかかり、太陽電池モジュールの設置コストを増大させることになる。
【００１３】
この対策として、図１２に示すような配線接続を簡略化した太陽電池モジュールを用い、これを図１３に示すように、複数個長尺方向に隣接して設置、配線を施した太陽光発電システムが提案されている。
【００１４】
太陽電池サブモジュール群１ａ、１ｂの正及び負の出力を一つの端子ボックス６内に集約し、端子ボックス６内に内蔵する並列配線の分岐部にそれぞれ接続し、端子ボックス６の両端から出力取り出しケーブル８で引き出し、隣接する太陽電池モジュール同士を接続する構造であり、並列母線ケーブルを必要としないので、配線ボリュームの低減、作業効率の向上、配線コストの低減にメリットがある。しかし、太陽電池サブモジュール群１ａ、１ｂの正及び負の出力を一つの端子ボックス６内に集約しているので、端子ボックス６が大型になるというデメリットもある。
【００１５】
一方、金属板一体型太陽電池モジュールの屋根への設置形態としては、屋根の野地板上にフレームを設置し、水上から水下の方向へ敷設する縦葺き方式と、この縦葺き方式に対して垂直方向に直接敷設する横葺き方式とがある。上記のような太陽電池モジュールをこの縦葺き方式に適用した場合、太陽電池モジュールの裏面の配線スペースは比較的大きく、端子ボックス及び配線材を収容することは可能であるが、横葺き方式は屋根の傾斜に沿って敷設しているため、太陽電池モジュールの裏面の配線スペースは三角形状をなし、高さ、幅共に限られたスペースとなり、端子ボックスの幅が大きい上記の太陽電池モジュールでは、端子ボックスが野地板に干渉して収容することができないという問題があった。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる太陽電池モジュール及びその端子ボックス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】
【００１７】
本発明では上記課題を解決するために、複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュールを複数並列接続した太陽電池サブモジュール群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群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックスと、前記端子ボックス間を横断し、且つ該端子ボックスに内蔵された正及び負の並列配線を備え、前記端子ボックス内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が前記並列配線に接続され、該並列配線が端子ボックスの端部から外部に引き出されてコネクタに接続されていることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００１８】
このような太陽電池モジュールによれば、正及び負の端子ボックス内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が並列配線に接続され、この並列配線が端子ボックスの端部から外部に引き出されてコネクタに接続されているので、端子ボックスのコンパクト化が可能になり、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる。
【００１９】
また、本発明では、複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュールを複数並列接続した太陽電池サブモジュール群を有する太陽電池モジュールの端子構造において、前記太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックス内で、前記太陽電池サブモジュール群の出力を取り出すリード線の通し穴が正及び負の並列配線に挟まれた位置に設けられ、且つ該通し穴の両端に設けられた壁体によって前記正及び負の並列配線が分離されているとともに、前記リード線が前記通し穴を通して前記正及び負の並列配線と並行に取り出されて該並列配線の分岐部に接続されている太陽電池モジュールの端子構造が提供される。
【００２０】
このような太陽電池モジュールの端子構造によれば、正及び負の端子ボックス内で太陽電池サブモジュール群の出力を取り出すリード線の通し穴が正及び負の並列配線に挟まれた位置にあり、前記リード線が通し穴を通して正及び負の並列配線と並行に取り出されて該並列配線の分岐部に接続されているので、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
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群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックスと、端子ボックス間を横断し、且つ端子ボックスに内蔵された正及び負の並列配線を備え、端子ボックス内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が並列配線に接続され、並列配線が端子ボックスの端部から外部に引き出されてコネクタに接続されているので、端子ボックスのコンパクト化が可能になり、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができるという利点がある。
【００２２】
また、本発明の太陽電池モジュールの端子構造は、太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブルを収容する正及び負の端子ボックス内で、太陽電池サブモジュール群の出力を取り出すリード線の通し穴が正及び負の並列配線に挟まれた位置に設けられ、且つ通し穴の両端に設けられた壁体によって正及び負の並列配線が分離されているとともに、リード線が通し穴を通して正及び負の並列配線と並行に取り出されて並列配線の分岐部に接続されているので、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明で用いられる太陽電池は、特に限定されるものではないが、例えばシリコン系半導体、化合物系半導体等の材料からなり、単結晶系、多結晶系の結晶系半導体やアモルファス系半導体が挙げられる。これらの材料を用いた太陽電池の内、特に結晶系シリコン太陽電池は、高い信頼性、エネルギー変換効率等によって、建材一体型太陽電池として屋外用途に公的に用いられている。また、アモルファス系シリコン太陽電池は、現状では上記の結晶系シリコン太陽電池に比べてエネルギー変換効率が低いものの、低コストの薄膜系太陽電池として期待されている。
【００２４】
上記の太陽電池は、結晶系半導体、化合物系半導体や、これらの半導体とアモルファス系半導体の積層構造のセルからなる多数の素子を１枚の基板に集積したモジュールが用いられていても良いが、大面積の１枚のアモルファス系シリコン太陽電池素子からなるモジュールが用いられても良い。また、これらの太陽電池は、その表面に例えば普通ガラスあるいは強化ガラス、アクリル樹脂板、フッ素樹脂系薄膜等の透明性の高い表面保護材が積層されていても良い。この太陽電池が表面に積層される表面保護材は、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウムや鉄鋼などの金属材料、ポリカーボネートや繊維強化プラスチック等の有機材料、もしくはこれらを複合した基板からなるもの等が挙げられる。
【００２５】
図１は本実施の形態の太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す平面図であり、太陽電池サブモジュールの配置と接続構造を示している。
この太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セルを直列接続してなる太陽電池サブモジュール２を複数並列接続した太陽電池サブモジュール群（図１２の太陽電池サブモジュール群１ａ、１ｂ）を有するもので、２０ｃｍ×９０ｃｍのａ−Ｓｉ系の太陽電池サブモジュール２が横４枚で縦２列に計８枚配置された構成である。横に配列された太陽電池サブモジュール２間の接続は、直列接続配線材３で直列接続され、プラス側端部及びマイナス側端部で並列リード線４により並列接続されている。この並列リード線４と電気的に接続された端子リード線５は、裏面保護材（図９の裏面保護材１０２）に設けた図示しない通し穴を通して非受光面側に取り出され、太陽電池サブモジュール２の出力を外部に取り出す。
【００２６】
端子ボックス６は、プラス側端部とマイナス側端部にそれぞれ設けられ、上記通し穴から引き出された太陽電池サブモジュール２の出力を内部に導く。この正及び負の端子ボックス間は、互いに絶縁された状態で一本化された正負一対に２芯ケーブルである端子横断ケーブル（並列配線）７で一体化され、端子ボックス６内を単線で通過した後に互いに絶縁された状態で一本化された正負一対の２芯ケーブルである出力取り出しケーブル８に接続されており、端子ボックス６内で太陽電池サブモジュール２の正負の出力線とそれぞれ電気的に接続されている。また、出力取り出しケーブル８の先端には、互いに絶縁された状態で一本化された正負一対の２極防水コネクタ９のプラス接続部９ａ及びマイナス接続部９ｂが接続され、このプラス接続部９ａ及びマイナス接続部９ｂから太陽電池サブモジュール２の発電出力が取り出される。
【００２７】
図２は端子ボックス６の構造を示す平面図であり、ここではプラス側の端子ボックス６の内部を示す。マイナス側の端子ボックス６との違いは、逆流防止ダイオード５１の有無のみである。
【００２８】
互いに絶縁された状態で一本化された正負一対の２芯ケーブルである端子横断ケーブル７は、ケーブル押え５２で超音波融着によって端子ボックス６に水密固定された後に端子ボックス６内部に引き込まれ、壁体５３によってプラス並列線５４とマイナス並列線５５に分離される。プラス並列線５４はプラス圧着スリーブ５６で、マイナス並列線５５はマイナス圧着スリーブ５７で、各々の導体部が圧着固定される。
【００２９】
出力取り出しケーブル８も同様に、ケーブル押え５２で超音波融着によって端子ボックス６に水密固定された後に端子ボックス内部に引き込まれ、壁体５３及び通し穴５０の両端に設けた通し穴壁体５８によってプラス並列線５４とマイナス並列線５５に分離される。プラス並列線５４はプラス圧着スリーブ５６で、マイナス並列線５５はマイナス圧着スリーブ５７で、各々の導体部が圧着固定され、端子横断ケーブル７と出力取り出しケーブル８が電気的に接続される。プラス圧着スリーブ５６及びマイナス圧着スリーブ５７は円筒形状であり、並列線５４、５５の導体が挿入された後にカシメ工具によって固定される。
【００３０】
一方、太陽電池サブモジュール２のプラス側端部から端子リード線５が通し穴５０を通して端子ボックス６内に引き出され、端子ボックス６に設けられたピン５９に挿入固定された中継端子６０に半田付けにより接続される。更に、中継端子６０のもう一方には逆流防止ダイオード５１のリード線が半田付けにより接続され、逆流防止ダイオード５１のもう一方のリード線が出力取り出しケーブル８側のプラス並列線５４とプラス圧着スリーブ５６と共に圧着固定され、太陽電池サブモジュール２のプラス側の出力線が並列線のプラス側に電気的に接続される。
【００３１】
図３はプラス圧着スリーブ５６及びマイナス圧着スリーブ５７の固定方法を示す図２のＸ−Ｘ線断面図である。
プラス圧着スリーブ５６及びマイナス圧着スリーブ５７の両端に設けた端子ボックス６に一体化した凸部６１を溶融して変形させ、各圧着スリーブ５６、５７を固定して上面に浮き上がらない構造とする。図３の（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の固定状態を示している。端子ボックス６には、熱による溶融変形が可能な樹脂、例えば変性ＰＰＯ樹脂を使用する。
【００３２】
図４はプラス圧着スリーブ５６及びマイナス圧着スリーブ５７の他の固定方法を示す図２のＸ−Ｘ線断面図である。
プラス圧着スリーブ５６及びマイナス圧着スリーブ５７の両端に設けた端子ボックス６に一体化した爪６２の間に各圧着スリーブを押し込んだ後、爪６２を変形させて固定する構造である。
【００３３】
図５は端子ボックス６内で各並列線５４、５５を分離した状態を示す図２のＹ−Ｙ線断面図である。
プラス並列線５４及びマイナス並列線５５は、通し穴５０の両端に設けた通し穴壁体５８で分離されている。端子ボックス６内には、全ての配線が接続終了した後に例えばシリコン系の充填材６３が満たされ、外部との水密が保たれる。また、表面保護のために、上部は蓋６４で遮蔽される。
【００３４】
図６は図１の太陽電池モジュール１を複数、長尺方向に隣接して設置及び配線接続した太陽光発電システムの配線系統図である。
太陽電池モジュール１の端部に各々配置された正及び負の端子ボックス６から出力取り出しケーブル８が太陽電池モジュール１の長手方向の端部に引き出され、隣接する太陽電池モジュール１の２極防水コネクタ９同士が接続され、太陽電池モジュール１の４モジュールで一つのストリング１０が構成されている。そして、このストリング１０を複数列設置して、必要とする発電出力を得ている。
【００３５】
一つの太陽電池モジュール１の出力がＤＣ２００Ｖ、１００Ｗとすると、２０ｋＷの出力を得るためには２００モジュール必要となり、１ストリングが４モジュールであるので、約５０列設置することになる。
【００３６】
各ストリング１０の棟側最端の太陽電池モジュール１から引き出された出力取り出しケーブル８を屋根上の棟部の空間に引き出し、同部に敷設されたプラスメイン母線１１とマイナスメイン母線１２をそれぞれ絶縁した２芯ケーブルで構成されたプラスマイナスメイン母線１３から分岐した２芯のメイン分岐ケーブル１４に２極防水コネクタ９を介して全てのストリング１０を並列した後、パワーコンディショナー１５で交流変換して供給する。
【００３７】
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１５の入力電圧２００Ｖに合わせた電圧を出力するので、外部では直列接続を必要としない。このように、図１の太陽電池モジュール１を用いれば、外部に並列線を敷設しなくても並列接続することができる。
【００３８】
図７は太陽電池モジュール１の縦葺き方式の敷設状態を示す図６のＺ−Ｚ線断面図である。
野地板２０上に軒から棟に向かって２組の板金構造のフレーム２１を平行に取り付け、裏面保護材１０２に鋼板を用いた太陽電池モジュール１の端部に曲げ加工を施し、フレーム２１の内壁に嵌め込んで取り付ける構造である。配線は、野地板２０と太陽電池モジュール１の裏面保護材１０２の間に収容する。
【００３９】
図８は太陽電池モジュール１の横葺き方式の敷設状態を示す図６のＺ−Ｚ線断面図である。
裏面保護材１０２に鋼板を用いた太陽電池モジュール１の棟及び軒側端部に異形の曲げ加工を施し、野地板２０上に上記曲げ加工部を組み合わせて軒から棟に向かって順次敷設する。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、太陽電池サブモジュール群１ａ，１ｂの正及び負の出力を取り出すための各々の出力取り出しケーブル８を収容する正及び負の端子ボックス６と、端子ボックス６間を横断し、且つ該端子ボックス６に内蔵された正及び負の並列配線を備え、端子ボックス６内で太陽電池サブモジュール群の正及び負の出力リード線が上記並列配線に接続され、該並列配線が端子ボックス６の端部から外部に引き出されて２極コネクタ９に接続される太陽電池モジュール１となっている。
【００４１】
このため、縦葺き方式と横葺き方式の端子ボックス及び配線の共通化を図ることができ、配線接続作業を迅速且つ確実に行うことができ、またモジュールの敷設工数が低減し、発電コストを大幅に低減させることができる。
【００４２】
すなわち、端子ボックス６のコンパクト化が可能となり、横葺き方式の場合の太陽電池モジュール裏面の狭い配線スペースでも端子ボックス６を野地板２０に干渉することなく収容することができる。また、端子ボックス６は縦葺き方式と横葺き方式の太陽電池モジュールに共通して使用することができるため、端子ボックス６の製作費用を削減することができる。更に、隣接する太陽電池モジュールを並列接続するための並列母線が不要になるため、配線ボリュームが低減し、施工性の向上及び配線材のコストダウンが可能となる。
【００４３】
また、正及び負の端子ボックス６間を横断する並列配線は互いに絶縁された状態で一本化された正負一対の２芯ケーブルとし、２極コネクタ９は正及び負の端子ボックス６から引き出された正負一対の２芯ケーブルの先端に取り付けられる正負一対のコネクタで、互いに絶縁された状態で一本化された２極コネクタとすることにより、並列接続する際のコネクタ接続作業が半減し、施工性が向上するとともに、使用する構成部品も半減するので、部品コストも低減できる。
【００４４】
更に、出力取り出しケーブル８は、正及び負の端子ボックス６から隣接して配置される太陽電池モジュールの接続のために所定の方向へ引き出されていることで、隣接する太陽電池モジュールとの並列接続が直線的に且つ最短で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、配線の挟み込みを防止することができる。
【００４５】
また、出力取り出しケーブル８は、正及び負の端子ボックス６から引き出された長さが太陽電池モジュール本体の長尺方向の寸法よりも長く、出力取り出しケーブル８の先端に取り付けられた２極コネクタ９は、太陽電池モジュール本体の下面にないようにすることが良い。これにより、太陽電池モジュールを設置する際、縦葺き方式の場合は軒から棟、横葺き方式の場合は図８の軒から棟に向かって順次太陽電池モジュールを設置していくが、太陽電池モジュールを設置するとその裏面にはそれほどスペースはなく、裏面にコネクタがある場合には手が入らないので接続できなくなる。このため、並列接続コネクタを次に設置する太陽電池モジュールの裏面に配置されるようにして、コネクタを接続した後に次の太陽電池モジュールを設置するようにする。
【００４６】
また、太陽電池モジュールの端子構造としては、正及び負の端子ボックス６内で太陽電池サブモジュール群１ａ，１ｂの出力を取り出すリード線の通し穴５０が正及び負の並列配線に挟まれた位置に設けられ、且つ通し穴５０の両端に設けられた壁体５３によって正及び負の並列配線が分離されているとともに、上記リード線が通し穴５０を通して正及び負の並列配線と並行に取り出されて該並列配線の分岐部に接続されているようにする。このような構造とすることで、端子ボックス６の幅寸法を最小に抑えることが可能となり、横葺き方式の場合の太陽電池裏面の狭い配線スペースでも端子ボックス６を野地板２０に干渉することなく収容することができる。更に、出力取り出し穴（通し穴５０）の両端に設けられた壁体５８によって出力取り出し穴の上部で並列配線が重なるのを防止でき、太陽電池サブモジュール群の出力リードを取り出して接続する作業を容易にすることができる。
【００４７】
また、正及び負の端子ボックス６内で、太陽電池サブモジュール群の出力リード線を接続する正及び負の並列配線の分岐部及び並列配線が壁体５３で分離されていることで、並列配線の分岐部は表面に絶縁物がなく、露出する構造となり、正負の分岐部同士が接触してショートしないように分離することができる。
【００４８】
更に、太陽電池サブモジュール群１ａ，１ｂの出力リード線を接続する並列配線の分岐部に圧着スリーブ５６，５７を用い、該圧着スリーブ５６，５７が端子ボックス６に一体化された爪６２に嵌め込まれて並列配線が端子ボックス６に固定されるようにすることで、平板の圧着端子を用いた場合と比べて端子ボックス６の幅寸法を抑えることができ、端子ボックス６に一体化された爪６２に圧着スリーブ５６，５７を嵌め込んで固定することにより、分岐部及び並列配線を端子ボックス６内に組み込む際の工数を低減することができる。
【００４９】
また、太陽電池サブモジュール群１ａ，１ｂの出力リード線を接続する並列配線の分岐部に圧着スリーブ５６，５７を用い、該圧着スリーブ５６，５７が端子ボックス６に一体化された凸部６１を溶融変形することによって固定され、並列配線が端子ボックス６に固定されるようにすることで、端子ボックス６を作製する金型の構造を簡略化することができ、金型の製作費用を低減することが可能となり、圧着スリーブ５６，５７を確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態の太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２】端子ボックスの構造を示す平面図である。
【図３】圧着スリーブの固定方法を示す図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】圧着スリーブの他の固定方法を示す図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】並列線を分離した状態を示す図２のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】複数の太陽電池モジュールを接続した太陽光発電システムの配線系統図である。
【図７】太陽電池モジュールの縦葺き方式の敷設状態を示す図６のＺ−Ｚ線断面図である。
【図８】太陽電池モジュールの横葺き方式の敷設状態を示す図６のＺ−Ｚ線断面図である。
【図９】従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図１０】太陽光発電システムにおける従来の太陽電池モジュールの配線系統の一例を模式的に示す平面図である。
【図１１】図１０の太陽電池モジュールを複数個長尺方向に隣接して設置した場合の配線系統を示す図である。
【図１２】配線接続を簡略化した太陽電池モジュールの配置及び接続構造の一例を模式的に示す平面図である。
【図１３】図１２の太陽電池モジュールを複数個長尺方向に隣接して設置した場合の配線系統を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  太陽電池モジュール
１ａ，１ｂ  太陽電池サブモジュール群
２  太陽電池サブモジュール
３  直列接続配線材
４  並列リード線
５  端子リード線
６  端子ボックス
７  端子横断ケーブル
８  出力取り出しケーブル
９  ２極防水コネクタ
９ａ  プラス接続部
９ｂ  マイナス接続部
１０  ストリング
１１  プラスメイン母線
１２  マイナスメイン母線
１３  プラスマイナスメイン母線
１４  メイン分岐ケーブル
１５  パワーコンディショナー
１６  プラス並列母線
１７  マイナス並列母線
１８  分岐ケーブル
２０  野地板
２１  フレーム
５０  通し穴
５１  逆流防止ダイオード
５２  ケーブル押え
５３  壁体
５４  プラス並列線
５５  マイナス並列線
５６  プラス圧着スリーブ
５７  マイナス圧着スリーブ
５８  通し穴壁体
５９  ピン
６０  中継端子
６１  凸部
６２  爪
６３  充填材
６４  蓋
１００  太陽電池モジュール
１０１  表面保護材
１０２  裏面保護材
１０３  絶縁性封止材
【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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