(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを架台や支持金具を用いることなく、設置面に簡易に直接固定することができる太陽電池モジュール用フレームおよび太陽電池パネルを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１０を保持する保持部２１Ｓ、保持部２１Ｓから太陽電池モジュール１０の設置面に向かって延びる支持部２２Ｓ、および支持部２２Ｓの端部に配置され太陽電池モジュール１０のから離れる方向に延びる外向フランジ部２３Ｓを有する外向フレーム部２０Ｓと、保持部２１Ｌ、支持部２２Ｌ、および、支持部２２Ｌ端部に配置され太陽電池モジュール１０の中心方向に延びる内向フランジ部２３Ｌを有する内向フレーム部２０Ｌと、が設けられ、一対の外向フレーム部２０Ｓは一の方向に沿って、一対の内向フレーム部２０Ｌは一の方向と交差する他の方向に沿って太陽電池モジュール１０を挟んで対向して配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2011061068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状に形成された太陽電池モジュールを保持するとともに、該太陽電池モジュールの取り付けに用いられる太陽電池モジュール用フレームであって、
前記太陽電池モジュールにおける一の縁部を保持する保持部、該保持部から前記太陽電池モジュールの設置面に向かって延びる支持部、および、該支持部における前記設置面側の端部に配置され、前記設置面に沿って前記太陽電池モジュールのから離れる方向に延びる外向フランジ部が少なくとも設けられた外向フレーム部と、
前記保持部、前記支持部、および、前記支持部における前記設置面側の端部に配置され、前記設置面に沿って前記太陽電池モジュールの中心方向に延びる内向フランジ部が少なくとも設けられた内向フレーム部と、
が設けられ、
一対の前記外向フレーム部は、一の方向に沿って配置されるとともに前記太陽電池モジュールを挟んで対向して配置され、
一対の前記内向フレーム部は、前記一の方向と交差する他の方向に沿って配置されるとともに前記太陽電池モジュールを挟んで対向して配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項２】
前記外向フランジ部には、前記一の方向と交差する方向に延びる溝部が設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用フレーム。
【請求項３】
前記外向フランジ部を、前記支持部よりも厚くすることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項４】
前記支持部における前記設置面側の端部近傍には、支持側水抜き孔が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項５】
前記保持部には、前記太陽電池モジュールを上側から把持する上側把持部と、下側から把持する下側把持部と、が設けられ、
該下側把持部には、前記太陽電池モジュールから離れて凹む凹部と、該凹部の底面に形成された把持側水抜き孔と、が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項６】
前記外向フレーム部の前記支持部の少なくとも１箇所には、前記太陽電池モジュールから外部に延びる配線が挿通される取出し孔が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項７】
前記内向フランジ部の両端部分には、切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フレーム。
【請求項８】
太陽電池モジュールと、
請求項１から７のいずれかに記載の太陽電池モジュール用フレームと、
が設けられていることを特徴とする太陽電池パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関し、特に発電層としてシリコンを用いる薄膜系太陽電池の太陽電池モジュール用フレームおよび太陽電池パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽電池パネルを折板屋根などの屋根に設置する場合には、折板屋根のタイトフレームのボルトに架台を取り付け、当該架台に太陽電池パネルを取り付ける方法が知られている。
【０００３】
この場合、屋根が太陽電池パネルの重量の他に、架台の重量にも耐える必要があるという問題点があった。さらに、架台の配置位置を折板屋根のタイトフレームボルトの位置に合わせる必要がある、言い換えると配置位置の制約があるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する方法として、折板屋根のハゼ部に簡易な支持金具を取り付け、当該支持金具に太陽電池パネルのフレームを直接固定する方法も知られている。この方法では、太陽電池パネルの配置位置の制限が緩和されるとともに、架台を省略することができて屋根に設置する構造物の軽量化を図ることができる。
しかしながら、この方法では太陽電池パネルあたり２個から４個必要とされる支持金具の取り付け作業が煩雑であるという問題があった。
【０００５】
そこで、太陽電池パネルのフレームに取り付け用のフランジを設けて、直接屋根に固定する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の技術では、単にモジュールの周縁に設けた周枠に固定座を設けたものであるため、太陽電池パネルのサイズが１ｍ２を越えるような大型パネルでは、太陽電池パネルの強度を確保できずに破損を招くおそれがあった。
つまり、上述の特許文献１の技術では、太陽電池パネルのサイズが１ｍ２を越えるような大型パネルでは、頑丈な周枠が必要になり、かえって太陽電池パネル重量が増加するとともにコストアップになるという問題があった。
【０００８】
さらに、フレームに形成されたフランジには、太陽電池パネルを屋根に固定するネジ等が挿通される固定用孔が事前に形成され、当該固定用孔を利用して太陽電池パネルは屋根に固定される。ネジなどは野地板の上に垂木又は母屋に固定される必要があり、固定用孔と垂木などとの配置位置が合わない場合には、架台を施工する必要があり、その設置作業が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、太陽電池モジュールを架台や支持金具を用いることなく、設置面に簡易に直接固定することができる太陽電池モジュール用フレームおよび太陽電池パネル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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の太陽電池モジュール用フレームは、矩形状に形成された太陽電池モジュールを保持するとともに、該太陽電池モジュールの取り付けに用いられる太陽電池モジュール用フレームであって、前記太陽電池モジュールにおける一の縁部を保持する保持部、該保持部から前記太陽電池モジュールの設置面に向かって延びる支持部、および、該支持部における前記設置面側の端部に配置され、前記設置面に沿って前記太陽電池モジュールのから離れる方向に延びる外向フランジ部が少なくとも設けられた外向フレーム部と、前記保持部、前記支持部、および、前記支持部における前記設置面側の端部に配置され、前記設置面に沿って前記太陽電池モジュールの中心方向に延びる内向フランジ部が少なくとも設けられた内向フレーム部と、が設けられ、一対の前記外向フレーム部は、一の方向に沿って配置されるとともに前記太陽電池モジュールを挟んで対向して配置され、一対の前記内向フレーム部は、前記一の方向と交差する他の方向に沿って配置されるとともに前記太陽電池モジュールを挟んで対向して配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、外向フランジ部を用いて太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュール用フレームからなる太陽電池パネルを設置面に直接固定することができる。
具体的には、外向フランジ部は、保持部および支持部とともに外向フレーム部を一体に構成するため、別途架台や支持金具を用いることなく、直接設置面に固定することができる。さらに、外向フランジ部は太陽電池モジュールから離れる方向に延びるため、固定作業を行う個所が太陽電池モジュールの陰に隠れることなく、作業を容易に行うことができる。
【００１２】
太陽電池モジュールを外向フランジ部のある一対の外向フレーム部および内向フランジ部のある一対の内向フレーム部で挟んで保持するため、太陽電池モジュール、外向フレーム部および内向フレーム部から構成される太陽電池パネルの強度を容易に確保することができる。言い換えると、所定の強度を確保する場合に、外向フレーム部および内向フレーム部の板厚を薄くすることができ、重量が増加を抑制するとともに、コストアップを抑制することになる。
【００１３】
その他にも、一の太陽電池パネルと、他の太陽電池パネルとを隣接して配置する際に、一の太陽電池モジュールを保持する内向フレーム部と、他の太陽電池モジュール部を保持する内向フレーム部とを隣接させることにより、太陽電池パネルの配置間隔を詰めて配置することができる。さらに、一の太陽電池モジュールを保持する外向フレーム部と、他の太陽電池モジュール部を保持する外向フレーム部とを隣接させた際に、一の太陽パネルと他の太陽電池パネルとの間の空間を、太陽電池モジュールで発電した電力を外部に供給する配線を配置する空間として利用することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記外向フランジ部には、前記一の方向と交差する方向に延びる溝部が設けられていることが望ましい。
【００１５】
本発明によれば、外向フレーム部を設置面に固定する際に用いる固定用貫通穴を外向フランジ部に形成する際に、溝部はガイドとして用いられる。溝部は上述の一の方向と交差する方向に延びる、言い換えると、外向フレーム部と支持部との交線と平行に延びている。そのため、上述の固定用貫通穴を溝部に沿った任意の位置、例えば設置面における強度の高い位置に合わせて形成することができる。
【００１６】
上記発明においては、前記外向フランジ部を、前記支持部よりも厚くすることが望ましい。
【００１７】
本発明によれば、太陽電池パネルを設置面に固定する外向フランジ部の板厚を、支持部などの他の部分よりも厚くする、言い換えると、支持部の板厚を外向フランジ部よりも薄くすることにより、外向フレーム部に必要な強度を維持しつつ軽量化することができる。さらに、外向フレーム部に用いられる材料を減らすことができるため、コストダウンすることができる。
【００１８】
上記発明においては、前記支持部における前記設置面側の端部近傍には、支持側水抜き孔が設けられていることが望ましい。
【００１９】
本発明によれば、太陽電池モジュール、設置面、外向フレーム部および内向フレーム部により囲まれた空間に水が溜まっても、支持側水抜き孔を介して空間内から空間外に流出するので、外向フレーム部の設置面に固定箇所での設置面内への水の浸入を抑制できる。
【００２０】
上記発明においては、前記保持部には、前記太陽電池モジュールを上側から把持する上側把持部と、下側から把持する下側把持部と、が設けられ、該下側把持部には、前記太陽電池モジュールから離れて凹む凹部と、該凹部の底面に形成された把持側水抜き孔と、が設けられていることが望ましい。
【００２１】
本発明によれば、太陽電池モジュールと保持部との間に水が浸入しても、言い換えると、太陽電池モジュールと、上側把持部および下側把持部との間に侵入した水は、凹部に溜まるとともに、把持側水抜き孔を介して太陽電池モジュール、設置面、外向フレーム部および内向フレーム部により囲まれた空間に落下する。
【００２２】
上記発明においては、前記外向フレーム部の前記支持部の少なくとも１箇所には、前記太陽電池モジュールから外部に延びる配線が挿通される取出し孔が設けられていることが望ましい。
【００２３】
本発明によれば、太陽電池モジュールの裏面側に設けた端子箱が、太陽電池モジュール、設置面、外向フレーム部および内向フレーム部により囲まれた空間に配置され、設置面が平らな面である場合においても、端子箱から延びる配線を、取出し孔を介して空間内から空間外に導くことができる。
【００２４】
上記発明においては、前記内向フランジ部の両端部分には、切欠き部が設けられていることが望ましい。
【００２５】
本発明によれば、太陽電池モジュール、設置面、外向フレーム部および内向フレーム部により囲まれた空間に水が溜まっても、支持側水抜き孔に加えて端部分にある切り欠き部を介して空間内から空間外に流出するので、外向フレーム部の設置面に固定箇所での設置面内への水の浸入を更に効果的に抑制できる。
また、太陽電池モジュールの裏面側に設けた端子箱が、太陽電池モジュール、設置面、外向フレーム部および内向フレーム部により囲まれた空間に配置され、設置面に凹凸が形成されている場合においては、端子箱から延びる配線を、切欠き部を介して空間内から設置面の凹みに導き、さらに当該凹みから空間外に導くことができ、配線の施設ルートの選択が容易となる。
【００２６】
本発明の太陽電池パネルは、太陽電池モジュールと、上記本発明の太陽電池モジュール用フレームと、が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、上記本発明の太陽電池モジュール用フレームを用いて太陽電池パネルを保持するとともに、設置面に固定することにより、太陽電池モジュールを架台や支持金具を用いることなく、設置面に簡易に直接固定することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の太陽電池モジュール用フレームおよび太陽電池パネルによれば、一対の外向フレーム部および一対の内向フレーム部により太陽電池モジュールを挟んで保持し、外向フレーム部の外向フランジ部において太陽電池パネルを設置面に固定するため、太陽電池モジュールを架台や支持金具を用いることなく、設置面に簡易に直接固定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
【図２】図１の太陽電池パネルが折板屋根や波板屋根に配置された状態を説明する模式図である。
【図３】図２の太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
【図４】短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
【図５】長辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
【図７】図６の短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る太陽電池パネルの短辺フレーム部の構成説明する断面視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
【図１０】図９の太陽電池パネルの構成を説明する断面視図である。
【図１１】図９の短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
【図１２】図９の長辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る太陽電池パネルについて図１から図５を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。図２は、図１の太陽電池パネルが折板屋根や波板屋根に配置された状態を説明する模式図である。図３は、図２の太陽電池パネルの構成を説明する断面視図である。
本実施形態の太陽電池パネル１は、図２および図３に示すように折板屋根や波板屋根などの設置面Ｒに配置されるものであって、架台や支持金具を用いることなく折板屋根や波板屋根などの設置面Ｒに直接固定されるものである。
設置面Ｒは折板屋根や波板屋根で代表されるが、かならずしもこれに限定されるものでなく、平面状の屋根や屋根に類する壁面部材などが対象になる。これらを総称して設置面Ｒとする。
【００３１】
太陽電池パネル１には、図１に示すように、太陽電池モジュール１０と、短辺フレーム部（外向フレーム部）２０Ｓおよび長辺フレーム部（内向フレーム部）２０Ｌを有する太陽電池用フレーム２０と、が主に設けられている。
【００３２】
太陽電池モジュール１０は、シリコン系太陽電池モジュールまたは結晶質シリコン系太陽電池モジュールであり、太陽電池パネルのサイズが１ｍ２を越えるような大型の透光性基板（たとえば、１．４ｍ×１．１ｍ×厚さｔ３ｍｍ〜ｔ４．５ｍｍのガラス基板）、透明電極層（図示せず）、太陽電池光電変換層、裏面電極層（図示せず）、および、端子箱１１などを具備するものである。なお、ここで、シリコン系とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、結晶質シリコン系とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。
【００３３】
さらに太陽電池モジュール１０は、図１に示すように平面視において長方形状の板状に形成されたものであり、言い換えると一対の長辺および一対の短辺を有するものである。
太陽電池モジュール１０の太陽電池光電変換層には、長辺に沿って延びる複数のセル１２が短辺方向に並んで配置され、かつ、電気的に直列に接続されている。複数のセル１２は、例えば透明電極層、太陽電池光電変換層、および裏面電極層をレーザスクライブして分割や集積をすることにより形成されている。
【００３４】
太陽電池パネル１は、図２に示すように、長辺が屋根の設置面Ｒの傾斜面に沿って上下方向に延び、短辺が水平方向に延びるように配置されている。言い換えると、太陽電池パネル１の短辺が屋根の設置面Ｒの傾斜面の上下側に配置され、長辺が左右側に配置されるようにされている。
このように配置することで、複数のセル１２における長辺が傾斜面に沿って上下方向に延び、複数のセル１２が水平方向に並ぶように配置されている。
【００３５】
太陽電池パネル１の表面においては、経年的に塵埃類が傾斜面下側の一部分に蓄積される場合があり、直列接続して集積する複数のセル１２を水平方向に並ぶように配置することで、この中の一部のセル１２の全領域が塵埃類で覆われることがない。したがって太陽電池パネル１の発電特性を塵埃類で低下させることを抑制できるので、好ましい。
【００３６】
端子箱１１は、太陽電池モジュール１０のセル１２において発電された電力を、太陽電池モジュール１０の外部に導き出すものであり、太陽電池モジュール１０における太陽光が入射する面（主面）と反対側の面（裏面）に配置されるものである。言い換えると、太陽電池モジュール１０における設置面Ｒと対向する面に配置されるものである。
【００３７】
図４は、短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
短辺フレーム部２０Ｓは太陽電池モジュール１０の短辺を保持するものであって、長辺フレーム部２０Ｌとともに太陽電池モジュール１０を保持するものである。さらに短辺フレーム部２０Ｓは太陽電池パネル１を設置面Ｒに固定するものでもある。
短辺フレーム部２０Ｓには、図４に示すように、短辺保持部（保持部）２１Ｓと、短辺支持部（支持部）２２Ｓと、外向フランジ部２３Ｓと、が設けられている。
【００３８】
短辺保持部２１Ｓは、短辺フレーム部２０Ｓの上端に配置されるものであって、太陽電池モジュール１０を保持するものである。
短辺保持部２１Ｓには、間に太陽電池モジュール１０を保持する上側把持部３１および下側把持部３２が設けられている。
【００３９】
上側把持部３１および下側把持部３２は、太陽電池モジュール１０の縁から中央に向かって延びる板状の部材である。上側把持部３１は太陽電池モジュール１０の主面に沿って延び、下側把持部３２は太陽電池モジュール１０の裏面に沿って延びている。
【００４０】
短辺支持部２２Ｓは、短辺保持部２１Ｓと外向フランジ部２３Ｓとの間をつなぐ部材であって、太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向に延びる板状の部材である。
一対の短辺フレーム部２０Ｓのうちの一方に係る短辺支持部２２Ｓには、図１に示すように、取出し孔２４Ｓが設けられている。
【００４１】
取出し孔２４Ｓは、太陽電池モジュール１０の端子箱１１から延びる配線が挿通される孔である。言い換えると、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、一対の短辺フレーム部２０Ｓおよび一対の長辺フレーム部２０Ｌに囲まれた空間内から、空間外に上述の配線を導く貫通孔である。本実施形態では、取出し孔２４Ｓが上下方向（太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向）に延びる長方形状に形成されている例に適用して説明する。
【００４２】
外向フランジ部２３Ｓは、短辺支持部２２Ｓの設置面Ｒ側の端部に配置された部材であって、太陽電池モジュール１０から離れる方向に延びる板状の部材である。
外向フランジ部２３Ｓには、太陽電池パネル１を設置面Ｒに固定する固定具２５Ｓが取り付けられる。
【００４３】
固定具２５Ｓとしてはロックリベットやタッピングビスなど、太陽電池パネル１の設置面側からの作業のみで固定されるものを用いることが好ましい。このとき、外向フランジ部２３Ｓには固定具２５Ｓが挿通される固定用貫通孔が形成されている。
さらに、外向フランジ部２３Ｓの固定部分には、ブチルゴムパッキンやブチルゴム系充填剤などを用いて防水処理を行なうことが望ましい。
【００４４】
図５は、長辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
長辺フレーム部２０Ｌは太陽電池モジュール１０の長辺を保持するものであって、短辺フレーム部２０Ｓとともに太陽電池モジュール１０を保持するものである。さらに、長辺フレーム部２０Ｌおよび短辺フレーム部２０Ｓは、ボルト４１などを用いて互いに固定されている。
長辺フレーム部２０Ｌには、図５に示すように、長辺保持部（保持部）２１Ｌと、長辺支持部（支持部）２２Ｌと、内向フランジ部２３Ｌと、が設けられている。
【００４５】
長辺保持部２１Ｌは、長辺フレーム部２０Ｌの上端に配置されるものであって、太陽電池モジュール１０を保持するものである。
長辺保持部２１Ｌには、短辺保持部２１Ｓと同様に太陽電池モジュール１０を保持する上側把持部３１および下側把持部３２が設けられている。
【００４６】
長辺支持部２２Ｌは、長辺保持部２１Ｌと内向フランジ部２３Ｌとの間をつなぐ部材であって、太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向に延びる板状の部材である。
【００４７】
内向フランジ部２３Ｌは、長辺支持部２２Ｌの設置面Ｒ側の端部に配置された部材であって、太陽電池モジュール１０の中心方向に延びる板状の部材である。
【００４８】
次に、上記の構成からなる太陽電池パネル１における設置方法について説明する。
太陽電池パネル１を設置面Ｒに設置する場合には、図１に示すように、太陽電池モジュール１０に対して一対の短辺フレーム部２０Ｓおよび一対の長辺フレーム部２０Ｌが取り付けられ太陽電池パネル１が組み立てられる。このとき、短辺フレーム部２０Ｓの短辺保持部２１Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌの長辺保持部２１Ｌに太陽電池モジュール１０の縁部が差し込まれ、太陽電池モジュール１０は短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌにより保持される。
【００４９】
短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌの上側把持部３１および下側把持部３２と、太陽電池モジュール１０との間には、ゴム製のガスケット（図示せず）を設けて、弾力性を持たせながら確実に保持することが好ましい。また、ガスケットの代わりにシリコン系またはブチル系接着剤（図示せず）により弾力性を持たせながら確実に保持することが好ましい。
【００５０】
さらに、短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌはボルト４１により互いが固定される。言い換えると、一対の短辺フレーム部２０Ｓおよび一対の長辺フレーム部２０Ｌにより四角筒状の構造が形成され、太陽電池モジュール１０は四角筒の一方の開口部を塞ぐように配置されている。
【００５１】
その後、図２および図３に示すように、設置面Ｒに太陽電池パネル１の設置が行われる。
設置面Ｒが図２に示すように傾斜している場合には、太陽電池パネル１は短辺フレーム部２０Ｓが傾斜の上側および下側に、長辺フレーム部２０Ｌが傾斜に対して直交する左右側に配置される姿勢で設置面Ｒに置かれる。
【００５２】
そして、固定具２５Ｓを用いて外向フランジ部２３Ｓを設置面Ｒに固定することにより、太陽電池パネル１が設置面Ｒに固定される。このとき、太陽電池モジュール１０の端子箱１１から延びる配線は取出し孔２４Ｓに挿通されている。
【００５３】
一つの太陽電池パネル１が設置されると、次の太陽電池パネル１が設置面Ｒに設置される。このとき、次の太陽電池パネル１は図２に示すように、短辺フレーム部２０Ｓ同士が隣接するように、または、長辺フレーム部２０Ｌ同士が隣接するように配置される。
長辺フレーム部２０Ｌ同士が隣接してできた隙間には、端子箱１１から延びる配線がまとめて配置されている。
【００５４】
上記の構成によれば、外向フランジ部２３Ｓを用いて太陽電池パネル１を設置面Ｒに直接固定することができるため、架台や支持金具を用いることなく、太陽電池モジュール１０を設置面Ｒに簡易に直接固定することができる。
【００５５】
具体的には、外向フランジ部２３Ｓは、短辺保持部２１Ｓおよび短辺支持部２２Ｓとともに短辺フレーム部２０Ｓを一体に構成するため、別途架台や支持金具を用いることなく、直接折板屋根や波板屋根などの設置面Ｒに太陽電池パネル１を固定することができる。さらに、外向フランジ部２３Ｓは太陽電池モジュール１０から離れる方向に延びるため、太陽電池パネル１の固定作業を行う個所が太陽電池モジュール１０の陰に隠れることなく、作業を容易に行うことができる。
【００５６】
太陽電池モジュール１０を一対の短辺フレーム部２０Ｓおよび一対の長辺フレーム部２０Ｌで挟んで保持するため、太陽電池モジュール１０、短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌから構成される太陽電池パネル１の強度を容易に確保することができる。言い換えると、所定の強度を確保する場合に、短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌの板厚を薄くすることができ、重量が増加を抑制するとともに、コストアップを抑制することになる。
【００５７】
さらに、太陽電池モジュール１０の周囲を短辺フレーム部２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌで覆い、太陽電池モジュール１０と設置面Ｒとの間に通風空間を形成しないことにより、太陽電池モジュール１０における発電出力低下を抑制することができる。
一般に、結晶系太陽電池パネルでは、太陽電池モジュールの温度の上昇に伴い、その発電性能が低下するおそれがあるという問題があった。
つまり、結晶系太陽電池パネルと屋根との間に適度な隙間（例えば５ｃｍから１０ｃｍ程度の空間）を設け、通風空間とすることで結晶系太陽電池パネルの温度上昇を抑制することが行なわれる。
【００５８】
一方、薄膜シリコン太陽電池は、他の太陽電池と比較して温度特性としてパネル温度上昇による発電出力低下は少ない。むしろ高温保持による熱アニール効果により、アモルファス層の劣化が抑制される。例えば、結晶系太陽電池の温度係数は−０．４〜−０．５％／℃であり、微結晶タンデム太陽電池の温度係数は約−０．３％／℃であり、アモルファス単層太陽電池の温度係数は約−０．２％／℃である。
従い、本実施形態のように、太陽電池モジュール１０と設置面Ｒとの間に通風空間を形成せずに直接設置することにより、太陽電池モジュール１０における発電出力低下を抑制することができ、好適である。すなわち、直接折板屋根や波板屋根などの設置面Ｒに太陽電池パネル１を固定するにあたり、薄膜シリコン太陽電池は太陽電池パネル１に適している。
【００５９】
その他にも、一の太陽電池パネル１と、他の太陽電池パネル１とを隣接して配置する際に、一の太陽電池モジュール１０を保持する長辺フレーム部２０Ｌと、他の太陽電池モジュール１０を保持する長辺フレーム部２０Ｌとを隣接させることにより、太陽電池パネル１の配置間隔を詰めて、設置面積を削減することができる。さらに、一の太陽電池モジュール１０を保持する短辺フレーム部２０Ｓと、他の太陽電池モジュール１０を保持する短辺フレーム部２０Ｓとを隣接させた際に、一の太陽電池パネル１と他の太陽電池パネル１との間の空間を、太陽電池モジュール１０で発電した電力を外部に供給する配線を配置する空間として利用することができる。
【００６０】
なお、上述の実施形態では、短辺フレーム部２０Ｓに外向フランジ部２３Ｓが設けられ、長辺フレーム部２０Ｌに内向フランジ部２３Ｌが設けられている例に適用して説明したが、短辺フレーム部２０Ｓに内向フランジ部２３Ｌが設けられ、長辺フレーム部２０Ｌに外向フランジ部２３Ｓが設けられていてもよく、特に限定するものではない。
【００６１】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図６および図７を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池パネルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、太陽電池モジュール用フレームの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図６および図７を用いて太陽電池モジュール用フレームの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図６は、本実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施形態の太陽電池パネル１０１には、図６に示すように、太陽電池モジュール１０と、短辺フレーム部（外向フレーム部）１２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌを有する太陽電池用フレーム１２０と、が主に設けられている。
【００６３】
図７は、図６の短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
短辺フレーム部１２０Ｓは太陽電池モジュール１０の短辺を保持するものであって、長辺フレーム部２０Ｌとともに太陽電池モジュール１０を保持するものである。さらに短辺フレーム部１２０Ｓは太陽電池パネル１０１を設置面Ｒに固定するものでもある。
短辺フレーム部１２０Ｓには、図７に示すように、短辺保持部２１Ｓと、短辺支持部２２Ｓと、外向フランジ部１２３Ｓと、が設けられている。
【００６４】
外向フランジ部１２３Ｓは、短辺支持部２２Ｓ設置面Ｒ側の端部に配置された部材であって、太陽電池モジュール１０から離れる方向に延びる板状の部材である。
外向フランジ部１２３Ｓにおける短辺保持部２１Ｓ側の面には、ガイド溝部（溝部）１２４Ｓが設けられている。
ガイド溝部１２４Ｓは、太陽電池パネル１０１を折板屋根Ｒに固定する固定具２５Ｓが挿通される固定用貫通孔を切削加工する際に、貫通孔位置にてドリル加工し易いようガイドとして用いられるものである。ガイド溝部１２４Ｓは、外向フランジ部１２３Ｓと短辺支持部２２Ｓとの交線と平行に延びる溝である。
【００６５】
次に、上記の構成からなる太陽電池パネル１０１における設置方法について説明する。
なお、太陽電池パネル１０１の組み立て、つまり太陽電池モジュール１０への短辺フレーム部１２０Ｓおよび長辺フレーム部２０Ｌの取り付けについては第１の実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【００６６】
組み立てられた太陽電池パネル１０１は、次に設置面Ｒに設置される。このとき、太陽電池パネル１０１の配置位置を決めた後、外向フランジ部１２３Ｓの適切な位置に固定具２５Ｓが挿通される固定用貫通孔が形成される。当該固定用貫通孔は、外向フランジ部１２３Ｓに対してドリル加工などを行うことにより形成される。
適切な位置としては、設置面Ｒである折板屋根におけるタイトフレームが配置された場所のように強度の高い場所に対応する位置が挙げられる。
【００６７】
上述のようにして形成された貫通孔を用いて、太陽電池パネル１０１は設置面Ｒに固定される。これ以後の設置方法については、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００６８】
上記の構成によれば、ガイド溝部１２４Ｓに沿った任意の位置、例えば設置面Ｒにおける強度の高い位置に合わせて上述の固定用貫通穴を形成することができる。言い換えると、予め固定用貫通孔が形成されている場合と比較して、固定具２５Ｓの配置位置を比較的自由に選択できるので、太陽電池パネル１０１の配置が容易になる。
ことができる。
【００６９】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図８を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池パネルの基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、短辺フレーム部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図８を用いて短辺フレーム部の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本実施形態に係る太陽電池パネルの短辺フレーム部の構成説明する断面視図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７０】
本実施形態に係る太陽電池パネル２０１の太陽電池用フレーム２２０の短辺フレーム部（外向フレーム部）２２０Ｓには、図８に示すように、短辺保持部２１Ｓと、短辺支持部（支持部）２２２Ｓと、外向フランジ部２２３Ｓと、ガイド溝部１２４Ｓと、が設けられている。
【００７１】
短辺支持部２２２Ｓは、短辺保持部２１Ｓと外向フランジ部２２３Ｓとの間をつなぐ部材であって、太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向に延びる板状の部材である。
短辺支持部２２２Ｓは、外向フランジ部２２３Ｓと比較して板厚が薄く形成されている。さらに、第１の実施形態の短辺支持部２２Ｓと比較しても、板厚が薄く形成されている。
【００７２】
外向フランジ部２２３Ｓは、短辺支持部２２２Ｓの設置面Ｒ側の端部に配置された部材であって、太陽電池モジュール１０から離れる方向に延びる板状の部材である。
外向フランジ部２２３Ｓにおける短辺支持部２２２Ｓとの接続部分は、短辺支持部２２２Ｓと同等の板厚で形成されている。その一方で、外向フランジ部２２３Ｓの端部、つまり太陽電池モジュール１０から離れた部分は、短辺支持部２２２Ｓよりも板厚が厚く形成されている。さらに、外向フランジ部２２３Ｓにおける板厚が厚い部分にガイド溝部１２４Ｓが形成されている。
例えば、太陽電池用フレーム２２０をアルミニウム合金で製作した場合において、外向フランジ部２２３Ｓの板厚は略３ｍｍ、短辺支持部２２２Ｓの板厚を略２ｍｍとすることができる。
【００７３】
上記の構成からなる太陽電池パネル２０１における設置方法については、第２の実施形態と同様なので、その説明を省略する。
【００７４】
上記の構成によれば、太陽電池パネル２０１を設置面Ｒに固定する外向フランジ部２２３Ｓの板厚を、短辺支持部２２２Ｓなどの他の部分よりも厚くしているため、太陽電池パネル２０１を固定するのに必要な強度を確保することができる。
その一方で、短辺支持部２２２Ｓの板厚を外向フランジ部２２３Ｓよりも薄くしているため、短辺フレーム部２２０Ｓに必要な強度を維持しつつ、その重量を軽くすることができる。さらに、短辺フレーム部２２０Ｓに用いられる材料を減らすことができるため、短辺フレーム部２２０Ｓの製造にかかるコストを削減することができる。例えば、短辺フレーム部２２０Ｓをアルミニウム合金の押し出し加工で制作する場合には、外向フランジ部２２３Ｓの板厚を厚くしても製造コストの増加にはつながらない。
【００７５】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図９から図１２を参照して説明する。
本実施形態の太陽電池パネルの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、太陽電池モジュール用フレームの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図９から図１２を用いて太陽電池モジュール用フレームの構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図９は、本実施形態に係る太陽電池パネルの構成を説明する模式図である。図１０は、図９の太陽電池パネルの構成を説明する断面視図である。
なお、第１および第３の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７６】
本実施形態の太陽電池パネル３０１には、図９および図１０に示すように、太陽電池モジュール１０と、短辺フレーム部（外向フレーム部）３２０Ｓおよび長辺フレーム部（内向フレーム部）３２０Ｌを有する太陽電池用フレーム３２０と、が主に設けられている。
【００７７】
図１１は、図９の短辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
短辺フレーム部３２０Ｓは太陽電池モジュール１０の短辺を保持するものであって、長辺フレーム部３２０Ｌとともに太陽電池モジュール１０を保持するものである。さらに短辺フレーム部３２０Ｓは太陽電池パネル３０１を設置面Ｒに固定するものでもある。
短辺フレーム部３２０Ｓには、図１１に示すように、短辺保持部（保持部）３２１Ｓと、短辺支持部（支持部）３２２Ｓと、外向フランジ部２２３Ｓと、が設けられている。
【００７８】
短辺保持部３２１Ｓは、短辺フレーム部３２０Ｓの上端に配置されるものであって、太陽電池モジュール１０を保持するものである。
短辺保持部３２１Ｓには、間に太陽電池モジュール１０を保持する上側把持部３１および下側把持部３３２が設けられている。
【００７９】
下側把持部３３２は、太陽電池モジュール１０の縁から中央に向かって延びる板状の部材であり、太陽電池モジュール１０の裏面に沿って延びているものである。
下側把持部３３２には、凹部３３２Ａと、把持側水抜き孔３３２Ｂと、が設けられている。
【００８０】
凹部３３２Ａは、太陽電池モジュール１０と上側把持部３１および下側把持部３３２との間に侵入した水が溜まる部分である。凹部３３２Ａは、下側把持部３３２における短辺支持部３２２Ｓ側の領域に、太陽電池モジュール１０の短辺に沿って延びる溝状の凹みである。言い換えると、凹部３３２Ａは、太陽電池モジュール１０から離れる方向に凹んだ部分である。
凹部３３２Ａの底面には、把持側水抜き孔３３２Ｂが設けられている。
【００８１】
把持側水抜き孔３３２Ｂは凹部３３２Ａに溜まった水を下方に、言い換えると、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌに囲まれた空間内に排出するものである。
把持側水抜き孔３３２Ｂは溝状に延びる凹部３３２Ａに沿って、所定の間隔をあけて形成されている。本実施形態では、一つの短辺フレーム部３２０Ｓに７つの把持側水抜き孔３３２Ｂが設けられている例に適用して説明する。
【００８２】
短辺支持部３２２Ｓは、短辺保持部３２１Ｓと外向フランジ部２２３Ｓとの間をつなぐ部材であって、太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向に延びる板状の部材である。
一対の短辺フレーム部３２０Ｓのうちの一方に係る短辺支持部３２２Ｓには、図１１に示すように、取出し孔２４Ｓと、支持側水抜き孔３２４Ｓと、が設けられている。
【００８３】
支持側水抜き孔３２４Ｓは、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間内に溜まった水を当該空間外に排出するものである。
支持側水抜き孔３２４Ｓは短辺支持部３２２Ｓにおける外向フランジ部２２３Ｓとの接続部近傍に、言い換えると、設置面Ｒの近傍に所定間隔をあけて形成されている。本実施形態では、一つの短辺フレーム部３２０Ｓに３つの支持側水抜き孔３２４Ｓが設けられている例に適用して説明する。
【００８４】
図１２は、図９の長辺フレーム部の構成を説明する断面視図である。
長辺フレーム部３２０Ｌは太陽電池モジュール１０の長辺を保持するものであって、短辺フレーム部３２０Ｓとともに太陽電池モジュール１０を保持するものである。
長辺フレーム部３２０Ｌには、図１２に示すように、長辺保持部（保持部）３２１Ｌと、長辺支持部（支持部）３２２Ｌと、内向フランジ部３２３Ｌと、が設けられている。
【００８５】
長辺保持部３２１Ｌは、長辺フレーム部３２０Ｌの上端に配置されるものであって、太陽電池モジュール１０を保持するものである。
長辺保持部３２１Ｌには、短辺保持部３２１Ｓと同様に太陽電池モジュール１０を保持する上側把持部３１および下側把持部３３２が設けられている。
【００８６】
本実施形態では、長辺保持部３２１Ｌの下側把持部３３２に、３つの把持側水抜き孔３３２Ｂが設けられている例に適用して説明する。
【００８７】
長辺支持部３２２Ｌは、長辺保持部３２１Ｌと内向フランジ部３２３Ｌとの間をつなぐ部材であって、太陽電池モジュール１０の主面や裏面に対して直交する方向に延びる板状の部材である。
長辺支持部３２２Ｌには支持側水抜き孔３２４Ｌが設けられている。
【００８８】
支持側水抜き孔３２４Ｌは、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間内に溜まった水を当該空間外に排出するものである。
支持側水抜き孔３２４Ｌは長辺支持部３２２Ｌにおける内向フランジ部３２３Ｌとの接続部近傍に、言い換えると、設置面Ｒの近傍に所定間隔をあけて形成されている。本実施形態では、一つの長辺フレーム部３２０Ｌの両端に２つの支持側水抜き孔３２４Ｌが設けられている例に適用して説明する。
【００８９】
内向フランジ部３２３Ｌは、長辺支持部３２２Ｌの設置面Ｒ側の端部に配置された部材であって、太陽電池モジュール１０の中心方向に延びる板状の部材である。
内向フランジ部３２３Ｌには、切欠き部３２５Ｌが設けられている。
【００９０】
切欠き部３２５Ｌは、端子箱１１から延びる配線を、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間内から設置面Ｒの溝状の凹みに導くものである。
切欠き部３２５Ｌは内向フランジ部３２３Ｌに形成された太陽電池モジュール１０の長辺に対して平行に延びる溝であって、内向フランジ部３２３Ｌにおける短辺フレーム部３２０Ｓと隣接する辺に開口する溝である。
【００９１】
次に、上記の構成からなる太陽電池パネル３０１における設置方法について説明する。
なお、太陽電池パネル３０１の組み立て、つまり太陽電池モジュール１０への短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌの取り付けについては第１の実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【００９２】
組み立てられた太陽電池パネル３０１は、次に設置面Ｒに設置される。このとき、端子箱１１から延びる配線は、短辺フレーム部３２０Ｓに設けた取出し孔２４Ｓから挿通されてもよいが、設置面Ｒが折板屋根や波板屋根などの溝状に延びる凹みがある場合には、切欠き部３２５Ｌに挿通され、該配線を設置面Ｒの溝状に延びる凹みに配置してもよい。
【００９３】
なお、上述の配線は太陽電池パネル３０１が組み立てられた後に切欠き部３２５Ｌに挿通されてもよいし、太陽電池パネル３０１が組み立てられる際、言い換えると、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌを互いに固定する際に、切欠き部３２５Ｌに挿通されてもよく、特に限定するものではない。
【００９４】
そして、太陽電池パネル３０１は外向フランジ部１２３Ｓの適切な位置に形成された固定用貫通孔および固定具２５Ｓを用いて設置面Ｒに固定される。
これ以後の設置方法については、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００９５】
次に、太陽電池パネル３０１における排水について説明する。
雨が降ったりすると、設置面Ｒに設置された太陽電池パネル３０１と短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌとの間に雨水などの水が溜まる可能性がある。具体的には、短辺フレーム部３２０Ｓと設置面Ｒの間の固定具２５Ｓ付近の隙間、および太陽電池モジュール１０と、上側把持部３１および下側把持部３３２と、の間の保持部の隙間に水が浸入する。特に保持部の隙間に水を放置すると、太陽電池モジュール１０の内部に侵入して不具合を引き起こす可能性がある。
【００９６】
本実施形態では、太陽電池モジュール１０と、上側把持部３１および下側把持部３３２との隙間に侵入した水は、重力により、下側把持部３３２に形成された凹部３３２Ａに導かれる。凹部３３２Ａに導かれた水は、凹部３３２Ａの底面に形成された複数の把持側水抜き孔３３２Ｂを介して、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌに囲まれた空間に排出される。言い換えると、凹部３３２Ａから設置面Ｒに向かって落下する。
【００９７】
設置面Ｒに落下した水は設置面Ｒの傾斜に従って下方に流れ、支持側水抜き孔３２４Ｓや、支持側水抜き孔３２４Ｌや、折板屋根や波板屋根などの場合には設置面Ｒの溝状に延びた凹みなどを介して、上述の囲まれた空間内から空間外に流出する。
また、設置面Ｒが平らで溝状に延びた凹みなどがない場合においても、切欠き部３２５Ｌが同様な排水効果を発揮して、上述の囲まれた空間内から空間外に流出する。
【００９８】
上記の構成によれば、折板屋根や波板屋根など設置面Ｒに溝状に延びた凹みのある場合には、端子箱１１から延びる配線を、切欠き部３２５Ｌを介して、太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間内から設置面Ｒの凹みに導き、さらに当該凹みから空間外に導くことができる。
【００９９】
太陽電池モジュール１０と、上側把持部３１および下側把持部３３２との間に侵入した水を、太陽電池モジュール１０から離し、凹部３３２Ａに溜めるとともに、把持側水抜き孔３３２Ｂを介して太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間に落下させることができる。
さらに太陽電池モジュール１０、設置面Ｒ、短辺フレーム部３２０Ｓおよび長辺フレーム部３２０Ｌにより囲まれた空間に溜まった水を、に水が溜まっても、支持側水抜き孔３２４Ｓや、支持側水抜き孔３２４Ｌや、切欠き部３２５Ｌなどを介して当該空間内から外に流出させることができる。
したがって、上述の囲まれた空間に溜まった水が、設置面Ｒの固定具２５Ｓ付近の固定箇所において設置面Ｒ内への水の浸入を抑制できる。
【符号の説明】
【０１００】
１，１０１，２０１，３０１  太陽電池パネル
Ｒ  設置面
１０  太陽電池モジュール
２０，１２０，２２０，３２０  太陽電池用フレーム
２０Ｓ，１２０Ｓ，２２０Ｓ，３２０Ｓ  短辺フレーム部（外向フレーム部）
２０Ｌ，３２０Ｌ  長辺フレーム部（内向フレーム部）
２１Ｓ，３２１Ｓ  短辺保持部（保持部）
２２Ｓ，２２２Ｓ，３２２Ｓ  短辺支持部（支持部）
２３Ｓ，１２３Ｓ，２２３Ｓ  外向フランジ部
２４Ｓ  取出し孔
２１Ｌ，３２１Ｌ  長辺保持部（保持部）
２２Ｌ，３２２Ｌ  長辺支持部（支持部）
２３Ｌ，３２３Ｌ  内向フランジ部
１２４Ｓ  ガイド溝部（溝部）
３１  上側把持部
３３２  下側把持部
３３２Ａ  凹部
３３２Ｂ  把持側水抜き孔
３２４Ｓ，３２４Ｌ  支持側水抜き孔
３２５Ｌ  切欠き部
【図１】
2011061068.tif 000003
【図２】
2011061068.tif 000004
【図３】
2011061068.tif 000005
【図４】
2011061068.tif 000006
【図５】
2011061068.tif 000007
【図６】
2011061068.tif 000008
【図７】
2011061068.tif 000009
【図８】
2011061068.tif 000010
【図９】
2011061068.tif 000011
【図１０】
2011061068.tif 000012
【図１１】
2011061068.tif 000013
【図１２】
2011061068.tif 000014