(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で、製造コストを抑えた両面受光型の太陽電池パネルと、この太陽電池パネルを少なくとも１枚用いた高発電効率の太陽電池パネル発電装置を提供する。【解決手段】両面受光型の太陽電池パネル１については、複数枚の太陽電池モジュール８，８を、各々の受光面を外側に向けて、方形の支持体２の表面と裏面に夫々配設して構成した。太陽電池パネル発電装置については、４枚の両面受光型の太陽電池パネル１・・・を、側面観において、十字形状又はＸ字形状に組付けて、或いは３枚の両面受光型の太陽電池パネル１・・を、側面観において、直角方向に組付けた太陽電池パネル組付体を用いて構成した。【選択図】図１
0003154115.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の太陽電池モジュールが、各々の受光面を外側に向けて、方形の支持体の表面と裏面に夫々配設されていることを特徴とする両面受光型の太陽電池パネル。
【請求項２】
前記支持体は、２枚重ねのベース部材と枠部材とを有し、前記太陽電池モジュールは、２枚重ねした前記ベース部材の表面と裏面に夫々配設されている、請求項１に記載の太陽電池パネル。
【請求項３】
前記支持体は、格子状のベース部材と枠部材とを有し、前記太陽電池モジュールは、該ベース部材の表面と裏面に夫々配設されている、請求項１又は２に記載の太陽電池パネル。
【請求項４】
前記ベース部材の表面と裏面に、前記太陽電池モジュールの電極と前記太陽光発電パネルの出力端子とを接続する配線が固定されている、請求項１乃至３のいずれかの項に記載の太陽電池パネル。
【請求項５】
前記太陽電池モジュールの周囲の少なくとも一方に、太陽光を前記太陽電池モジュールに向けて反射する反射板が設けられている、請求項１乃至４のいずれかの項に記載の太陽電池パネル。
【請求項６】
複数枚の太陽電池パネルを備える発電装置であって、
前記各太陽電池パネルはいずれも請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の両面受光型の太陽電池パネルであり、側面視において、４枚が十字形状又はＸ字形状に広がる方向に組付けられた太陽電池パネル組付体とされて、前記脚台に取り付けられていることを特徴とする太陽電池パネル発電装置。
【請求項７】
前記太陽電池組付体は、モータの駆動による前記十字形状又はＸ字形状の中心を支点にした向きの回動調整が自在とされている、請求項６に記載の太陽電池パネル発電装置。
【請求項８】
前記モータの駆動は、タイマー設定により所定時間毎に一時駆動する構成とされている、請求項７に記載の太陽電池パネル発電装置。
【請求項９】
前記モータの駆動は、太陽光の仰角を検知するセンサの検知信号に基づいて一時駆動する構成とされている、請求項７に記載の太陽電池パネル発電装置。
【請求項１０】
複数枚の太陽電池パネルを備える発電装置であって、
前記各太陽電池パネルは、側面視において、垂直方向に起立させた請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の両面受光型の太陽電池パネルと、その両側に位置する各１枚の片面受光型の太陽電池パネルとを有し、該各片面受光型の太陽電池パネルの受光面を上方又は斜上方に向けて組付けられた太陽電池パネル組付体とされて、前記脚台に取り付けられていることを特徴とする太陽電池パネル発電装置。
【考案の詳細な説明】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、両面受光型の太陽電池パネルと、この太陽電池パネルを備える太陽電池パネル発電装置に関する。
【従来技術】
【０００２】  従来の太陽電池パネルは、例えば、特許文献１の図１に見られるように、受光面を上方に向け、裏面を屋根面に向けて、屋根上に敷き詰められて固定される。このように、１枚の太陽電池パネルには、受光面である表面と、取付面である非受光面とがある。
特許文献２では、センサを用いて、２枚の太陽電池パネルの向きが太陽の移動に追尾するように構成されており、この構成においても、太陽電池パネには、受光面である表面と、取付面である非受光面とがある。
即ち、従来の太陽電池パネルは片面受光型であった。
【０００３】  ところで、太陽電池パネルによる発電量は、気象環境や設置する向きが同じであれば、該パネルの片面の面積に比例し、該パネルの大きさ次第で発電量が異なることになる。
このため、大きな発電量を必要とする場合や、１日の太陽光移動に対して効率良く発電するためには、片面受光型の太陽電池パネルでは、１枚当たりの面積を広くしたり、特許文献１の図１に示すように太陽電池パネルの使用枚数を増やしたり、特許文献２に示す太陽光追従装置を必要としていた。
【特許文献１】特開２００１−２７６０５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０６８５６１号公報
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１の図１に示すように、太陽電池パネルを屋根面の全面に敷き詰めると、日中における太陽の向きの変化に対応した効率の良い発電が行なわれるが、屋根面が太陽光の仰角に合わせて向けられているとは限らない。また、特許文献２に記載のように、屋根面全面に太陽電池パネルを設置しない事例も数多く見られる。
【０００５】  特許文献２に記載の太陽光追従装置は、太陽光パネルの向きの変化が斜め横方向で行なわれるため、太陽光を斜めに受ける点において発電効率が劣る。
【０００６】  本考案は、１枚当たりの発電量が高く、しかも、軽量で、製造コストを抑えた両面受光型の太陽電池パネルを提供することを課題とする。
また、本考案は、この両面受光型の太陽電池パネルを少なくとも１枚用いた発電効率の高い太陽電池パネル発電装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案の請求項１に係る両面受光型の太陽電池パネルは、
複数枚の太陽電池モジュールが、各々の受光面を外側に向けて、方形の支持体の表面と裏面に夫々配設されているところに特徴がある。
【０００８】  このように、前記方形の支持体における一方の片側面と他方の片側面に、太陽電池モジュールを夫々配設させると、１枚の両面受光型の太陽電池パネルになる。両面受光型の太陽電池パネルは、例えば、一方の面が東方に向き、他方の面が南方に向くように直立させると、真昼を除く午前と午後の太陽の陽射しを受けて発電する。
また、この両面受光型の太陽電池パネルにおける一方の片面が直射日光を受け、他方の片面が影になるような場合であっても、この他方の片面の太陽電池モジュールが全く発電しない訳ではなく、発電効率が劣るが発電を行なう。即ち、太陽電池パネルの両面で発電が行なわれる。
【０００９】  本考案に係る両面受光型の太陽電池パネルは、小型のものから大型のものまで適用される。小型の太陽電池パネルとしては、例えば、３０ｃｍ平方の大きさを有する、野外でパソコン、携帯電話機、ＴＶ、照明器具等を使用するための携帯型のものが挙げられる。大型の太陽電池パネルは、例えば、建物の屋上や地上等に設置して家庭電源や商用電源の一部して使用する太陽電池パネル発電装置に用いられる。
【００１０】  そして、本考案の請求項２に係る太陽電池パネルでは、更に、前記支持体は、２枚重ねのベース部材と枠部材とを有し、前記太陽電池モジュールは、２枚重ねした前記ベース部材の表面と裏面に夫々配設されているのである。
【００１１】  前記ベース部材は、従来の太陽電池パネルにおいても、太陽電池モジュールの裏面を向き合わせて固定するために用いられているが、従来太陽電池パネルではベース部材を１枚使用していた。
本考案の請求項２に係る太陽電池パネルでは、表面と裏面に太陽電池モジュールを各１枚のベース部材に固定させて、太陽電池モジュールの裏面の配線接続を容易かつ短時間で行なえるようにするため、各１枚からなる２枚重ねのベースを用いた。
【００１２】  そして、本考案の請求項３に係る太陽電池パネルでは、請求項１又は２に記載の太陽電池パネルにおいて、前記支持体は、格子状のベース部材と枠部材とを有し、前記太陽電池モジュールは、該ベース部材の表面と裏面に夫々配設されているのである。即ち、この格子状のベース部材も、１枚構造であってもよく、また、２枚重ね構造であってもよいのである。
格子状のベース部材は、太陽電池パネルを軽量化させ、隙間が多いことから、配線が容易であり、太陽電池パネル内の温度上昇を抑える。
【００１３】  そして、本考案の請求項４に係る太陽電池パネルでは、請求項１乃至３のいずれかの項に記載の太陽電池パネルにおいて、前記ベース部材の表面と裏面に、前記太陽電池モジュールの電極と前記太陽光発電パネルの出力端子とを接続する配線が固定されているのである。
【００１４】  この配線は、前記ベース部材が１枚構造のものについては、その表面と裏面に固定され、前記ベース部材が２枚重構造のものについては、２枚重ねした表面と裏面に固定される。
前記配線の固定は、例えば、銅箔等の導電性金属材料を前記ベース部材の表面と裏面に印刷したもの、銅板等の導電性金属箔膜テープを固定させたものが挙げられる。
【００１５】  そして、本考案の請求項５に係る太陽電池パネルでは、請求項１乃至４のいずれかの項に記載の太陽電池パネルにおいて、前記太陽電池モジュールの周囲の少なくとも一方に、太陽光を前記太陽電池モジュールに向けて反射する反射板が設けられているのである。
【００１６】  反射板は、例えば、鏡、ステンレス等の如き光沢のある表面をもつ金属薄板等が挙げあれ、太陽電池モジュールの表面に対する角度調整ができるようにしてもよい。また、反射板を太陽電池モジュールの表面に向けて畳んで、太陽電池パネルを使用しないときの前面カバーにすることも可能である。
【００１７】  請求項６〜１０は太陽電池パネル発電装置の考案であり、請求項６に係る太陽電池パネル発電装置は、複数枚の太陽電池パネルを備える発電装置であって、
前記各太陽電池パネルはいずれも請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の両面受光型の太陽電池パネルであり、側面視において、４枚が十字形状又はＸ字形状に広がる方向に組付けられた太陽電池パネル組付体とされて、前記脚台に取り付けられているところに特徴がある。
【００１８】  ４枚の前記両面受光型の太陽電池パネルを十字形状又はＸ字形状に広がる方向に組付けると、朝方から夕方に至るまでの日中の太陽の陽射しを、少なくとも２面で受ける。
【００１９】  そして、請求項７に係る太陽電池パネル発電装置では、更に、前記太陽電池組付体は、モータの駆動による前記十字形状又はＸ字形状の中心を支点にした向きの回動調整が自在とされているのである。
【００２０】  十字形状又はＸ字形状に広がる方向に組付けられた４枚の前記両面受光型の太陽電池パネルは、固定した向きでも高効率に発電を行なうが、モータ駆動によりこの向きを調整すて、更に高効率な発電を実現させる構成としたものが、本考案の請求項３に係る太陽電池パネル発電装置である。
【００２１】  そして、請求項８に係る太陽電池パネル発電装置では、更に、前記モータの駆動は、タイマー設定により所定時間毎に一時駆動する構成とされているのであり、請求項９に係る太陽電池パネル発電装置では、前記モータの駆動は、太陽光の仰角を検知するセンサの検知信号に基づいて一時駆動する構成とされているのである。
【００２２】  タイマー設定のよるモータの駆動は、例えば、１時間毎に行なわれる。
太陽光の仰角を検知するセンサには、例えば、特許文献２に記載のセンサー、特開２００６−１１４６３４号公報に記載の光センサ等、公知の光センサが用いられる。
前記モータの駆動は減速ギヤで大幅に減速されて、前記太陽電池パネルの向きを微細に変化させる。このため、前記モータはパルスモータを用いることが好ましい。
【００２３】  そして、請求項１０に係る太陽電池パネル発電装置は、複数枚の太陽電池パネルを備える発電装置であって、
前記各太陽電池パネルは、側面視において、垂直方向に起立させた請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の両面受光型の太陽電池パネルと、その両側に位置する各１枚の片面受光型の太陽電池パネルとを有し、該各片面受光型の太陽電池パネルの受光面を上方又は斜上方に向けて組付けられた太陽電池パネル組付体とされて、前記脚台に取り付けられているところに特徴がある。
【００２４】  請求項１０に係る太陽電池パネル発電装置は、太陽電池パネル組付体を構成する各太陽電池パネル相互の角度が固定された、即ち、１日の太陽光の移動に追贈しないタイプの太陽電池パネル発電装置である。
請求項１０に係る太陽電池パネル発電装置における太陽電池パネル組付体は、日中の太陽光の直射を、時間を問わず、少なくとも２面で受ける。
【考案の効果】
【００２５】  請求項１に係る両面受光型の太陽電池パネルによれば、軽量で、製造コストを抑えた１枚の太陽電池パネルとすることが出来るようになり、請求項２に係る両面受光型の太陽電池パネルによれば、太陽電池モジュールの裏面の配線接続が容易かつ短時間で行なえるようなり、請求項３に係る両面受光型の太陽電池パネルによれば、太陽電池パネルを更に軽量化させ、配線を容易にさせ、太陽電池パネル内の温度上昇を抑える。
そして、請求項４に係る両面受光型の太陽電池パネルによれば、更に、簡素で製造時間を抑えた配線構造にすることが出来、請求項５に係る両面受光型の太陽電池パネルによれば、反射板を用いて更に発電効率を向上させることが出来るようになった。
【００２６】  そして、請求項７に係る太陽電池パネル発電装置によれば、日中の太陽の陽射しを、太陽電池パネルの少なくとも２面で受光するという点において発電効率が高く、設置場所を効率良く利用出来、請求項８に係る太陽電池パネル発電装置によれば、更に、太陽電池パネルの向きを、太陽の陽射しを最も効率良く受ける向きにすることが出来、請求項９に係る太陽電池パネル発電装置によれば、をすることによって、日中の太陽光の移動に対応する太陽電池パネルの向きの制御が、タイマーを用いたモータの駆動制御という、低コストで確実な構成で実現出来るようになったのである。
【００２７】  そして、請求項１０に係る太陽電池パネル発電装置によれば、垂直方向に起立させた前記両面受光型の太陽電池パネルと、その両側に位置する各１枚の前記片面受光型の太陽電池パネルとを組み付けた太陽電池パネル組付体を用いた、低コストで小型でありながら、発電効率の高い太陽電池パネル発電装置とすることが出来るようになったのである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２８】  本考案を実施するための最良の形態を次の実施例の欄で詳述する。
【実施例】
【００２９】  図１は本考案実施形態に係る両面受光型の太陽電池パネルを側面断面図で示し、図２は同じく斜視図、図３は同じく分解斜視図で示している。
図１及び２に示す両面受光型の太陽電池パネル１では、複数枚の太陽電池モジュール８，８が、各々の受光面を外側に向けて、方形の支持体２の表面と裏面に夫々配設されている。
そして、各陽電池モジュール８，８の表面（受光面）が、透明ガラス板、透明樹脂板等のいずれかよりなる保護透明材９，９で覆われている。
太陽電池モジュール８，８は、従来より公知の方形のものが用いられる。この表面と裏面の語は、一方の片側面と他方の片側面を簡素な語で表現した内容であり、図ではＡ面とＢ面の語が示されている。【００３０】  支持体２は、板面で構成されるベース部材３と、断面形状がコ字形状を有する枠部材７とにより構成されており、ベース部材３の両面には配線４が固定され、ベース部材３の一端縁には配線４の出力端子（コネクタ）５が固定されている。そして、この出力端子５と向き合う枠部材７ａには、出力端子５を突入させる出力端子ハウジング６が取付けられている。配線４には太陽電池モジュール８，８の裏面に位置する電極が重なって接続され、これにより、太陽電池モジュール８，８による発電が出力端子５に出力される。配線４と太陽電池モジュール８，８の電極とは、上述以外の周知とされる電気接続で行なわれるようにしてもよい。【００３１】  図４は２枚重ねのベース部材を用いた太陽電池パネルを側面断面図で示しており、２枚重ねには、若干の隙間を設けて、太陽電池パネル１内の温度上昇を抑えるようにしてある。大型の太陽電池パネル１では、該パネル１の側部等に設けたファンで強制的に内部に空気を導入させて、あるいは該パネル１の側部等に設けたベンチレータを通じて内部に自然風を導入させて、内部温度上昇を更に効率良く抑えるようにしてもよい。【００３２】  図５は別構造の支持体を斜視図で示しており、この図に示す支持体２は、配線がし易く、軽量化を図るため、低段面が格子２ｃとなっている。【００３３】  図６は太陽電池モジュールの周囲に反射板を配設した事例を斜視図で示しており、太陽電池モジュール８の周囲に反射板６０を設けて、太陽光による反射光を太陽電池モジュール８に集めて、更に高効率な発電が行なわれるようにしてもよい。【００３４】  図７（ａ）は本考案の第１実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要を示した斜視図、（ｂ）はその電気系統のブロック図である。
図７（ａ）に示すように、この太陽電池パネル発電装置５０によれば、４枚の両面受光型の太陽電池パネル１，１・・を、側面視において、十字形状に広がる方向に組付けた太陽電池パネル組付体１０を備えている。太陽電池パネル組付体１０は、その中心位置に設けられている回転軸１１を介して、ケース状の下部フレーム３１に回転自在に支持されている。下部フレーム３１の片側内には、モータ２１が配設され、モータ２１の駆動軸先端部に装着されている小径の平歯車２０と、回転軸１１の先端部に装着されている大径の平歯車１９とを噛合させてある。【００３５】  下部フレーム３１は、更にその下方のベース台３２に水平回転自在に支持されて、脚台３０が構成されている。下部フレーム３１の下部内には、モータ１６が配設され、モータ１６の駆動軸先端部に装着されている小径の平歯車１７と、ベース台３１の軸心位置に固定されている大径平歯車１５とを噛合させてある。【００３６】  この太陽電池パネル発電装置５０の電気回路は、例えば、図７（ｂ）に示されている。
図７（ｂ）によると、太陽電池パネル１と直列・並列切替回路２２とが電気信号線で接続され、直列・並列切替回路２２には２次電池２３と直流・交流変換回路２４とが、それぞれ電気信号線で接続され、直流・交流変換回路２４とコントローラ２５とが電気信号線で接続されている。そして、コントローラ１０には夜間に電源を自動的にＯＦＦする電源のタイマー回路２６と光センサ２７と操作盤２８とが電気信号線で接続されており、操作盤２８内には、各モータ２６，２１を手動スイッチ操作で駆動させる。スイッチや電源スイッチ等が装備されている。【００３７】  太陽電池パネル１により発電された直流電流は、直流・交流変換回路２４により交流電流に変換されてコントローラ２５に送電され、外部出力可能となる。そして、太陽電池パネル１により発電された直流の余剰電流は、２次電池２４内に蓄電されて、適宜、２次電池２４内から直流・交流変換回路２４に向けて出力される。【００３８】  図８及び図９はいずれも第１実施形態による太陽電池パネル発電装置の上部を側面断面図で示している。
これらの図に示すように、日中における太陽光の向きは、時間とともに変化するが、４枚の両面受光型の太陽電池パネル１，１・・を、図８に示す向き、図９に示す向きで停止させた状態を維持させても、各両面受光型の太陽電池パネル１，１・・の少なくとも２枚の片面は、直射日光を受けるため、高効率な発電が行なわれる。とくに、隣り合う受光面どうしが直角の向きにあるため、９０°の角度にある両面受光型の太陽電池パネル１，１には、直射日光とその反射光を受けて、発電効率が一層向上する。【００３９】  さらに好ましい形態では、図７（ａ）に示すように、太陽電池パネル組付体１０の向きを、モータ２１の駆動で変化させて、１日の日中における太陽光の傾きに追従させたり、モータ１６の駆動により、季節によって異なる太陽光の傾きに追従させると、更に効率良い発電が行なわれる。【００４０】  図１０は本考案の第２実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要図、図１１は同じくその特徴部分の側面断面図である。
この第２実施形態の太陽電池パネル発電装置５１においては、太陽電池パネル組付体１０は、側面視において、垂直方向に起立させた両面受光型の太陽電池パネル１と、その両側において各１２０°傾斜した向きに位置する片面受光型の太陽電池パネル１Ａ，１Ａとが組付けられて構成されている。
片面受光型の太陽電池パネル１Ａ，１Ａの受光面は斜め上向きであり、両面受光型の太陽電池パネル１と片面受光型の太陽電池パネル１Ａ，１Ａの向きは、いずれも固定した向きである。
この向きにある太陽電池パネル組付体１０は、午前から午後の全般において効率良く発電する。【００４１】  図１２は本考案の第３実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要図である。
この第３実施形態の太陽電池パネル発電装置５２におおては、太陽電池パネル組付体４は、側面視において、垂直方向に起立させた両面受光型の太陽電池パネル１と、その両側において各直角（水平）に向けられた片面受光型の太陽電池パネル１Ａ，１Ａとが組付けられて構成されており、これらの両面受光型の太陽電池パネル１Ａ，１Ａの向きは、いずれも固定した向きである。
この向きにある太陽電池パネル組付体４は、午前から午後の全般において効率良く発電する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本考案実施形態に係る両面受光型の太陽電池パネルを側面断面図。
【図２】同じく斜視図。
【図３】同じく分解斜視図。
【図４】２枚重ねのベース部材を用いた太陽電池パネルの側面断面図。
【図５】別構造による支持体の斜視図。
【図６】陽電池モジュールの周囲に反射板を配設した事例を示した斜視図。
【図７】（ａ）は本考案の第１実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要を示した斜視図、（ｂ）はその電気系統のブロック図。
【図８】第１実施形態による太陽電池パネル発電装置の上部を示した側面断面図。
【図９】第１実施形態による太陽電池パネル発電装置の上部を示した側面断面図。
【図１０】本考案の第２実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要図。
【図１１】同じくその特徴部分の側面断面図。
【図１２】本考案の第３実施形態に係る太陽電池パネル発電装置の概要図。
【符号の説明】
【００４３】１      両面受光型の太陽電池パネル
１Ａ    片面受光型（従来型）の太陽電池パネル
２      支持体
３      ベース部材
４      枠部材
８      太陽電池モジュール
９      保護透明材（透明ガラス板）
５０    （第１実施形態の）太陽電池パネル発電装置
５１    （第２実施形態の）太陽電池パネル発電装置
５２    （第３実施形態の）太陽電池パネル発電装置
【図１】
0003154115.tif 000003
【図２】
0003154115.tif 000004
【図３】
0003154115.tif 000005
【図４】
0003154115.tif 000006
【図５】
0003154115.tif 000007
【図６】
0003154115.tif 000008
【図７】
0003154115.tif 000009
【図８】
0003154115.tif 000010
【図９】
0003154115.tif 000011
【図１０】
0003154115.tif 000012
【図１１】
0003154115.tif 000013
【図１２】
0003154115.tif 000014