(57)【要約】【課題】本発明は、太陽電池モジュールの組立工程の生産性を向上させ、太陽電池モジュールの構造的安定性を向上させることができる一体型インバータ及びそれを含む太陽電池モジュールを提供しようとする。【解決手段】本発明の実施例に係る一体型インバータは、太陽電池パネルを含む太陽電池モジュールに使用される一体型インバータであって、太陽電池パネルに接続される端子と、前記端子に電気的に接続されるバイパスダイオードと、前記バイパスダイオードに電気的に接続される直流−交流インバータを含むインバータ部材と、前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータとが内部に位置して一体化されるケースと、を含む。【選択図】図４
2015133902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルを含む太陽電池モジュールに使用される一体型インバータであって、
太陽電池パネルに接続される端子と、
前記端子に電気的に接続されるバイパスダイオードと、
前記バイパスダイオードに電気的に接続される直流−交流インバータを含むインバータ部材と、
前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータとが内部に位置して一体化されるケースと、を含む、一体型インバータ。
【請求項２】
前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータは、回路基板に共に形成されて、前記回路基板によって一体化されるか、またはポッティング部材によって共に囲まれて、前記ポッティング部材によって一体化される、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項３】
前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方が、回路パターンを備える回路基板上に位置する、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項４】
前記端子、前記バイパスダイオード及び前記直流−交流インバータが、回路基板に形成されて回路パターンによって互いに接続される、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項５】
前記一体型インバータは、前記一体型インバータによって切り替わった交流電源を外部に提供するための一つの交流出力ケーブルをさらに含む、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項６】
前記ケースは、前記端子、前記バイパスダイオード及び前記直流−交流インバータを内部に収容し、
前記ケースは、前記太陽電池と前記端子との接続のための第１貫通孔と、前記直流−交流インバータと外部との接続のための第２貫通孔とを含む、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項７】
前記ケースの内部に位置する内部部材（ｉｎｎｅｒ  ｍｅｍｂｅｒ）をさらに含み、
前記内部部材内に、前記端子、前記バイパスダイオード及び前記直流−交流インバータが形成された回路基板と、前記回路基板、前記バイパスダイオード及び前記直流−交流インバータを囲むポッティング部材とが位置する、請求項６に記載の一体型インバータ。
【請求項８】
前記ケースは、固定部材によって互いに固定される第１ケース部分及び第２ケース部分を含む、請求項６に記載の一体型インバータ。
【請求項９】
前記固定部材は、接合部材、弾性部材、ラッチ部材及び締結部材のうち少なくとも一つを含む、請求項８に記載の一体型インバータ。
【請求項１０】
前記第２ケース部分は、第１部分と、前記第１部分と区分される第２部分とを含む、請求項６に記載の一体型インバータ。
【請求項１１】
前記インバータ部材は、
前記インバータ部材内の電源の異常の有無を感知する電流センサと、
前記バイパスダイオードから伝達された直流電源を変換し、少なくとも３つのインターリービングコンバーターを含む直流−直流コンバーターとをさらに含み、
前記電流センサと前記バイパスダイオードが回路基板上で回路パターンによって接続される、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項１２】
前記ケースによって接地がなされる、請求項１に記載の一体型インバータ。
【請求項１３】
前記ケースと前記回路基板を接地する第１接地構造と、
前記ケースと前記太陽電池パネルを固定するフレームとを接地する第２接地構造と、
前記ケースの第１ケース部分と、前記第１ケース部分に結合される前記ケースの第２ケース部分とを接地する第３接地構造とのうち少なくとも一つを含む、請求項１２に記載の一体型インバータ。
【請求項１４】
前記第１乃至第３接地構造のうち少なくとも一つは、締結部材の締結によって接地がなされる、請求項１３に記載の一体型インバータ。
【請求項１５】
太陽電池及び前記太陽電池から引き出されたリボンを含む太陽電池パネルと、
前記リボンに接続される端子と、前記端子に電気的に接続されるバイパスダイオードと、前記バイパスダイオードに電気的に接続される直流−交流インバータを含むインバータ部材と、前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータとが内部に位置して一体化されるケースとを含む一体型インバータと、を含み、
前記ケースは、
前記リボンと前記端子との接続のための第１貫通孔と、
前記直流−交流インバータと外部との接続のための第２貫通孔とを含む、太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記太陽電池パネルの外郭部を固定するフレームをさらに含み、
前記フレームは、前記太陽電池パネルの少なくとも一部が挿入されるパネル挿入部と、前記パネル挿入部から後方に向かって延びる延長部とを含み、
前記一体型インバータは、前記太陽電池パネルの後面に位置し、
前記一体型インバータの厚さは、前記延長部の高さと同一またはそれより小さい、請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１７】
前記一体型インバータは、前記太陽電池モジュールのフレームに締結されるように延びる締結部を備える、請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１８】
前記締結部が前記延長部の内部に位置する、請求項１７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１９】
前記ケースには、前記太陽電池パネルとの接合のための接着部材が位置し、
平面視において前記接合部材が前記第１貫通孔を取り囲むように形成される、請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項２０】
前記リボンは前記端子に着脱可能に固定される、請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体型インバータ及びそれを含む太陽電池モジュールに係り、より詳細には、構造を改善した一体型インバータ及びそれを含む太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わる代替エネルギーへの関心が高まっている。その中でも太陽電池は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する次世代電池として脚光を浴びている。
【０００３】
太陽電池を備える太陽電池パネルはジャンクションボックスに接続され、ジャンクションボックスは、ジャンクションボックスから引き出された直流出力ケーブルを介して直流−交流インバータに接続される。より具体的には、ジャンクションボックスから引き出された（＋）端子の出力ケーブルと（−）端子の出力ケーブルによって伝達された直流電圧または直流電流が、直流−交流インバータによって交流電圧または交流電流に切り替わる。直流−交流インバータによって生成された交流電圧または交流電流は、再び交流出力ケーブルによって他の太陽電池モジュールと接続されるか、または電力網などに接続される。
【０００４】
このとき、ジャンクションボックスと直流−交流インバータが互いに別個に製造されて設置されなければならないので（例えば、別途のケースにそれぞれ別に製造されて、それぞれ設置されなければならないので）、太陽電池モジュールに適用される場合、設置空間が増加し、設置時間が増加する。さらに、ジャンクションボックスと直流−交流インバータとの間に直流出力ケーブル（即ち、２つの出力ケーブル）を位置させてこれらを接続しなければならないので、設置空間及び設置時間がさらに要求される。特に、出力ケーブルは、その体積、重量などが大きいため、設置時に大きな困難がある。そのため、ジャンクションボックス及び直流−交流インバータの設置工程の生産性が非常に低い。また、ジャンクションボックスと直流−交流インバータを接続する２つの出力ケーブルは、運送、使用過程中に揺れるか、またはこれから離脱することがあり、これによって、太陽電池パネルに衝突して太陽電池パネルを損傷させるなどの様々な問題を発生させることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、太陽電池モジュールの組立工程の生産性を向上させ、太陽電池モジュールの構造的安定性を向上させることができる一体型インバータ及びそれを含む太陽電池モジュールを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例に係る一体型インバータは、太陽電池パネルを含む太陽電池モジュールに使用される一体型インバータであって、太陽電池パネルに接続される端子と、前記端子に電気的に接続されるバイパスダイオードと、前記バイパスダイオードに電気的に接続される直流−交流インバータを含むインバータ部材と、前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータとが内部に位置して一体化されるケースと、を含む。
【０００７】
本発明の実施例に係る太陽電池モジュールは、太陽電池及び前記太陽電池から引き出されたリボンを含む太陽電池パネルと、前記リボンに接続される端子と、前記端子に電気的に接続されるバイパスダイオードと、前記バイパスダイオードに電気的に接続される直流−交流インバータを含むインバータ部材と、前記端子及び前記バイパスダイオードのうち少なくとも一方と前記直流−交流インバータとが内部に位置して一体化されるケースとを含む一体型インバータと、を含む。前記ケースは、前記リボンと前記端子との接続のための第１貫通孔と、前記直流−交流インバータと外部との接続のための第２貫通孔とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本実施例に係る太陽電池モジュールの一体型インバータは、リボンに接続される端子及び／又は迂回経路を提供するバイパスダイオードと、直流電流を交流電流に切り替わるインバータ部材とが一体化又は統合されて形成される。これらを一体化して形成することによって、設置工程を単純化し、構造を簡単にすることができる。そして、端子及び／又はバイパスダイオードとインバータ部材とを回路パターンで接続することによって、これらを接続するための出力ケーブル（即ち、直流出力ケーブル）などを使用しなくてもよい。これによって、構造を単純化し、出力ケーブルによって発生し得る太陽電池パネルの損傷を防止することができる。
【０００９】
また、本実施例では、一体型インバータを構成するケースを用いて一体型インバータの第１接地構造を構成するので、接地構造を単純化しながらも、回路基板の信頼性を確保し、一体型インバータの安定性を向上させることができる。このとき、ケースとフレームとを第２接地構造によって接地すれば、接地経路を十分に形成して、グラウンド（一例として、地面）との接地構造を最大限簡素化することができる。そして、内部に回路基板部を容易に位置させることができるように、ケースが２つのケース部分を含む場合には、第３接地構造によって２つのケース部分を接地して、一体型インバータの電気的安定性をさらに向上させることができる。これによって、漏電や感電などの事故を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る一体型インバータを含む太陽電池モジュールを示した前面斜視図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールを示した背面斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】図２のＡ部分を拡大して示した分解斜視図である。
【図５】図２のＡ部分を拡大して、一体型インバータを太陽電池パネルから分離して、太陽電池パネルに隣接する一体型インバータの面が見えるように示した分解斜視図である。
【図６】図１に示した一体型インバータの一部を示した斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した場合の様々な例を示した断面図である。
【図８】図１の太陽電池モジュールの一体型インバータに適用できる様々な変形例を示した斜視図である。
【図９】図１に示した太陽電池モジュールの一体型インバータに適用できる端子及びそれに接続されるリボンを示した分解斜視図である。
【図１０】図１に示した太陽電池モジュールの端子、一体型インバータのブロック図の一例である。
【図１１】図１０の一体型インバータの内部回路図の一例である。
【図１２Ａ】図４のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図１２Ｂ】図４のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。
【図１２Ｃ】図４のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図である。
【図１３Ａ】図１２Ｃに示した第３締結部材によるコンタクト部の様々な例を示す図である。
【図１３Ｂ】図１２Ｃに示した第３締結部材によるコンタクト部の様々な例を示す図である。
【図１３Ｃ】図１２Ｃに示した第３締結部材によるコンタクト部の様々な例を示す図である。
【図１３Ｄ】図１２Ｃに示した第３締結部材によるコンタクト部の様々な例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、添付の図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な形態に変形可能であることは勿論である。
【００１２】
図面では、本発明を明確且つ簡略に説明するために、説明と関係のない部分の図示を省略し、明細書全体において同一又は極めて類似の部分に対しては同一の図面参照符号を使用する。そして、図面では、説明をより明確にするために、厚さ、幅などを拡大または縮小して示しており、本発明の厚さ、幅などは図面に示したものに限定されない。
【００１３】
そして、明細書全体において、ある部分が他の部分を「含む」とするとき、特に反対の記載がない限り、他の部分を排除するのではなく、他の部分をさらに含むことができる。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとするとき、これは、他の部分の「直上に」ある場合のみならず、その中間に他の部分が位置する場合も含む。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「直上に」あるとするときは、中間に他の部分が位置しないことを意味する。
【００１４】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例に係る一体型インバータ及びそれを含む太陽電池モジュールを詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る一体型インバータを含む太陽電池モジュールを示した前面斜視図であり、図２は、図１の太陽電池モジュールを示した背面斜視図である。そして、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【００１６】
図１乃至図３を参照すると、本実施例に係る太陽電池モジュール１００は、太陽電池１２を含む太陽電池パネル１０と、太陽電池パネル１０に接続されるように太陽電池パネル１０に装着される一体型インバータ３０とを含む。太陽電池モジュール１００は、太陽電池パネル１０の外郭部を固定するフレーム２０を含むことができる。太陽電池パネル１０とフレーム２０との間にはこれらを密封及び接着する密封部材（図示せず）が位置することができる。これをより詳細に説明する。
【００１７】
太陽電池パネル１０は少なくとも一つの太陽電池１２を含む。そして、太陽電池パネル１０は、太陽電池１２を取り囲みながら密封する密封層１４と、密封層１４の一面上で太陽電池１２の前面に位置する前面基板１６と、密封層１４の他面上で太陽電池１２の後面に位置する後面基板１８とを含むことができる。
【００１８】
一例として、太陽電池１２と、半導体基板（例えば、単結晶半導体基板、より具体的には、単結晶シリコンウェハ）と、半導体基板に又は半導体基板上に形成され、互いに反対の導電型を有する第１及び第２導電型領域と、これらにそれぞれ接続される第１及び第２電極とを含むことができる。ここで、半導体基板は、低いドーピング濃度のｐ型又はｎ型を有することができ、第１及び第２導電型領域のうち一方はｐ型を有することができ、他方はｎ型を有することができる。そして、第１又は第２導電型領域は、半導体基板の一部にドーパントをドープして形成されるドーピング領域からなってもよく、半導体基板上に別途に形成され、ドーパントがドープされた半導体層からなることができる。そして、太陽電池１２が複数備えられ、太陽電池１２の第１電極とこれに隣接する太陽電池１２の第２電極とはリボン１２２などによって接続されることで、複数個の太陽電池１２が一つの列をなす太陽電池ストリング（ｓｔｒｉｎｇ）を形成することができる。太陽電池１２の構造及び複数の太陽電池１２の接続構造などは、公知の様々な構造を適用できる。
【００１９】
このように、本実施例では、太陽電池１２としてシリコン単結晶半導体太陽電池を使用することを例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、薄膜太陽電池、染料感応太陽電池、タンデム型太陽電池、化合物半導体太陽電池などの様々な構造の太陽電池を太陽電池１２として使用することができる。そして、複数個の太陽電池１２を備えることを例示したが、一つの太陽電池１２のみを備えることも可能である。
【００２０】
密封層１４は、太陽電池１２と前面基板１６との間に位置する第１密封層１４ａと、太陽電池１２と後面基板１８との間に位置し、第１密封層１４ａと接合される第２密封層１４ｂとを含むことができる。密封層１４は、太陽電池１２を囲みながら密封して、太陽電池１２に悪影響を及ぼすことがある水分や酸素を遮断する。そして、太陽電池モジュール１００を構成する部分（即ち、前面基板１６、太陽電池１２、及び後面基板１８）を化学的に結合する。後面基板１８、第２密封層１４ｂ、太陽電池１２又は太陽電池ストリング、第１密封層１４ａ及び前面基板１６を順次積層した後に、これらを熱及び／又は圧力を加えて接合するラミネーション工程などを行うことで、これらを一体化することができる。
【００２１】
第１密封層１４ａ及び第２密封層１４ｂは、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などを使用することができる。このとき、第１密封層１４ａと第２密封層１４ｂは互いに同一の物質からなってもよく、互いに異なる物質からなってもよい。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、第１及び第２密封層１４ａ，１４ｂは、その他の様々な物質を用いて、ラミネーション以外の他の方法により形成されてもよい。
【００２２】
前面基板１６は、第１密封層１４ａ上に位置して太陽電池パネル１０の前面を構成する。前面基板１６は、外部の衝撃などから太陽電池１２を保護できる強度、及び太陽光などの光を透過できる光透過性を有する物質で形成することができる。一例として、前面基板１６は、ガラス基板などで構成することができる。このとき、強度を向上させることができるように前面基板１６が強化ガラス基板で構成されてもよく、その他の様々な特性を向上させることができる様々な物質をさらに含むなど、様々な変形が可能である。または、前面基板１６が、樹脂などで構成されるシートまたはフィルムであってもよい。すなわち、本発明が前面基板１６の物質に限定されるものではなく、前面基板１６が様々な物質で形成されてもよい。
【００２３】
後面基板１８は、第２密封層１４ｂ上に位置して太陽電池１２の後面で太陽電池１２を保護する層であって、防水、絶縁及び紫外線遮断の機能を行うことができる。
【００２４】
後面基板１８は、外部の衝撃などから太陽電池１２を保護できる強度を有することができ、所望の太陽電池パネル１０の構造に応じて、光を透過または反射する特性を有することができる。一例として、後面基板１８を介して光が入射されるようにする構造では、後面基板１８が透光性物質を有することができ、後面基板１８を介して光が反射されるようにする構造では、後面基板１８が非透光性物質または反射物質などで構成されてもよい。一例として、後面基板１８は、ガラスのような基板の形態で構成されてもよく、フィルム又はシートなどの形態で構成されてもよい。例えば、後面基板１８がＴＰＴ（Ｔｅｄｌａｒ／ＰＥＴ／Ｔｅｄｌａｒ）タイプであるか、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の少なくとも一面に形成されたポリフッ化ビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）樹脂などで構成されてもよい。ポリフッ化ビニリデンは、（ＣＨ2ＣＦ2）ｎの構造を有する高分子であって、ダブル（Ｄｏｕｂｌｅ）フッ素分子構造を有するので、機械的性質、耐候性、耐紫外線性に優れる。本発明が後面基板１８の物質などに限定されるものではない。
【００２５】
上述したように、複数の層で構成された太陽電池パネル１０を安定的に固定するために、太陽電池パネル１０の外郭部が固定されるフレーム２０が位置することができる。図面では、太陽電池パネル１０の外郭部全体がフレーム２０に固定される場合を示しているが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、フレーム２０が太陽電池パネル１０の一部の縁部のみを固定するなど、様々な変形が可能である。
【００２６】
本実施例においてフレーム２０は、太陽電池パネル１０の少なくとも一部が挿入されるパネル挿入部２２と、パネル挿入部２２から外部に向かって延びる延長部２４とを含むことができる。
【００２７】
より具体的に、パネル挿入部２２は、太陽電池パネル１０の前面に位置した前面部分２２２と、太陽電池パネル１０の側面に位置した側面部分２２４と、太陽電池パネル１０の後面に位置した後面部分２２６とが互いに接続されて、この内部に太陽電池パネル１０の外郭部が位置するようにすることができる。一例として、パネル挿入部２２は、２回折れ曲がって内部に太陽電池パネル１０の縁部が位置するようにする”逆コ”字断面形状または“Ｕ”字状を有することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、前面部分２２２、側面部分２２４及び後面部分２２６のいずれか一つまたは一部が位置しなくてもよい。その他にも様々な変形が可能である。
【００２８】
パネル挿入部２２から後方に延びる延長部２４は、パネル挿入部２２から後方に向かって延び、側面部分２２４と平行に形成される（または側面部分２２４と同一平面上に形成される）第１部分２４２と、第１部分２４２から折れ曲がって延びて太陽電池パネル１２の後面または後面部分２２６と一定間隔を置いて第２部分２４４とを含むことができる。第２部分２４４は、太陽電池パネル１０の後面又は後面部分２２６と平行であるか、またはこれと傾斜して形成されてもよい。これによって、延長部２４は、１回折れ曲がって形成されて、後面部分２２６との間に空間を形成する“└”字状または“Ｌ”字断面形状を有することができる。
【００２９】
このような延長部２４は、フレーム２０の強度を増加させ、架台、支持体または底面などに固定される部分であって、延長部２４には、架台、支持体、または底面との締結のための締結部材（図示せず）が締結されるホール２４ａを形成することができる。このように、太陽電池パネル１０と離隔した第２部分２４４に締結部材などを締結するので、締結部材を用いた太陽電池モジュール１００の設置時に太陽電池パネル１０が損傷することを防止することができる。
【００３０】
締結部材などを安定的に固定できるように、第２部分２４４は、後面部分２２６と同一であるか、または、これより大きな面積を有するように（即ち、同一又はさらに大きな幅を有するように）形成することができる。そして、締結部材の構造などは公知の様々な構造を使用することができる。本発明がこれに限定されるものではなく、延長部２４がその他の様々な形状を有してもよい。
【００３１】
このようなフレーム２０は、様々な方法で太陽電池パネル１０に固定可能である。一例として、太陽電池パネル１０の外郭部をなす部分を、弾性を有する部分（一例として、弾性を有するテープ）として形成して、この弾性を有する部分を用いてパネル挿入部２２内に太陽電池パネル１０を挿入することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、フレーム２０を構成する各部分を太陽電池パネル１０の外郭部で組み立てて結合するなど、様々な変形が可能である。
【００３２】
そして、本実施例では、太陽電池パネル１０の太陽電池１２に接続される一体型インバータ３０を備えることができる。一例として、一体型インバータ３０は、太陽電池パネル１０の後面に位置することができ、太陽電池パネル１０の上端部分に隣接して位置することができる。このとき、一体型インバータ３０の厚さＴ１は、フレーム２０の延長部２４の高さＨ１（より具体的には、第１部分２４２の高さ）と同一であるか、またはこれより小さくてもよい。ここで、延長部２４の高さＨ１は、太陽電池パネル１０の後面から延長部２４の第２部分２４の外部面までの距離で定義することができる。これによって、一体型インバータ３０が第２部分２４４の外面から突出しない厚さを有することができる。すなわち、一体型インバータ３０の後面（太陽電池パネル１０から遠くに位置した面）は、第２部分２４４の外面と同一平面上に位置するか、またはこれより太陽電池パネル１０の近くに位置してもよい。そして、一体型インバータ３０において延長部２４の内部に位置する部分の後面（太陽電池パネル１０から遠くに位置した面）は、第２部分２４４の内面と同一またはこれより太陽電池パネル１０の近くに位置するようにして、延長部２４の内部に容易に位置するようにすることができる。これによって、太陽電池モジュール１００の体積を最小化し、太陽電池パネル１０の後方側の空間を効率的に活用することができる。また、複数個の太陽電池モジュール１００を製造した後に移動などのために互いに積層する時、互いに衝撃を加えるなどの問題を最小化することができる。そして、本実施例において一体型インバータ３０は、太陽電池パネル１０の上端部分に隣接したフレーム２０の延長部２４と結合されるか、及び／又は太陽電池パネル１０の後面に付着されてもよい。これについてはより詳細に後述する。
【００３３】
本実施例に係る一体型インバータ３０は、従来のジャンクションボックスの少なくとも一部とインバータの少なくとも一部とを一体化したもので、ジャンクションボックス一体型インバータ、バイパスダイオード一体型インバータ、一体型ジャンクションボックス、インバータ一体型ジャンクションボックスなどと呼ぶこともできる。このような一体型インバータ３０を、図１乃至図３と共に図４乃至９を参照してより詳細に説明する。
【００３４】
図４は、図２のＡ部分を拡大して示した分解斜視図であり、図５は、図２のＡ部分を拡大して、一体型インバータ３０を太陽電池パネル１０から分離して、太陽電池パネル１０に隣接した一体型インバータ３０の面が見えるように示した分解回転斜視図である。図６は、図１に示した一体型インバータ３０の一部を示した斜視図である。簡略且つ明確な図面のために、図４では、ポッティング部材３７２の図示を省略し、ポッティング部材３７２については図６を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図４及び図５を参照すると、本実施例に係る一体型インバータ３０は、太陽電池（図３の参照符号１２、以下同様）（または太陽電池パネル１０、以下同様）に接続される端子３１及び／又は端子３１に電気的に接続されるバイパスダイオード３３と、バイパスダイオード３３に電気的に接続され、直流−交流インバータ３５２を含むインバータ部材３５とが一体化されて形成される。そして、本実施例に係る一体型インバータ３０は、太陽電池（図３の参照符号１２、以下同様）（または太陽電池パネル１０、以下同様）に接続される端子３１及び／又は端子３１に電気的に接続されるバイパスダイオード３３と、バイパスダイオード３３に電気的に接続され、直流−交流インバータ３５２を含むインバータ部材３５とが一体化されて形成される。このとき、端子３１には太陽電池１２から引き出されたリボン１２２が接続可能である。本実施例では、ケース３９（より具体的には、第１ケース４９）が伝導性物質層（図１２Ａ乃至図１２Ｃの参照符号４７、以下同様）を含むことで、第１ケース４９によって接地がなされる。より具体的には、本実施例に係る一体型インバータ３０は、第１ケース４９と回路基板３７を接地する第１接地構造７２を含み、第１ケース４９とフレーム２０を接地する第２接地構造７４を含むことができる。第１ケース４９が互いに結合される第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を含む場合、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を接地する第３接地構造７６をさらに含むことができる。一例として、第１乃至第３接地構造７２，７４，７６は、第１乃至第３締結部材６２，６４，６６によって具現されてもよい。まず、一体型インバータ３０の構造を全体的に説明した後に、図１２Ａ乃至図１２Ｃ、及び図１３Ａ乃至図１３Ｄを参照して、第１乃至第３接地構造７２，７４，７６をより詳細に説明する。
【００３６】
本実施例では、端子３１及び／又はバイパスダイオード３３と、インバータ部材３５とが一体化されて形成される。
【００３７】
ここで、一体化ということは、設置工程時または設置工程後に太陽電池パネル１０及び／又はフレーム２０に固定されるとき、一つの部品、物品、物体または部材として認識されるあらゆる状態を含むことができる。例えば、一体化ということは、同一のケースの内部に共に位置して同一のケースによって一体化されることを意味してもよく、同一の部材に挿入または付着される等によって固定されて、同一の部材によって一体化されることを意味してもよく、同一の部材の一部を構成するように同一の部材に共に形成されたことを意味してもよく、同一の部材によって共に囲まれる又は固定されることを意味してもよい。逆に、別途の出力ケーブルなどによって接続された場合は一体化と見なすことが困難である。このとき、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５は互いに着脱不能に一体化されてもよく、互いに着脱可能に一体化されて修理、交換時に容易に着脱されるようにしてもよい。
【００３８】
本実施例に係る一体型インバータ３０は、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が、回路パターン（または回路、配線）を有する回路基板３７上に共に形成される。これによって、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が回路基板３７によって一体化されると見なすことができる。そして、図６に示したように、回路基板３７を覆うか又は囲みながらポッティング部材３７２が位置することができ、これによって、ポッティング部材３７２によってバイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が一体化されると見なすこともできる。また、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が形成された回路基板３７は、同一のケース３９の内部に位置することができる。これによって、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５は、同一のケース３９によって一体化されると見なすこともできる。
【００３９】
本実施例では、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が、同一の回路基板３７、同一のポッティング部材３７２及び同一のケース３９によって一体化された場合を例示した。より詳細には、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が同一の回路基板３７上に位置しており、ポッティング部材３７２がバイパスダイオード３３、インバータ部材３５及び回路基板３７を覆いながら形成されて、端子３１、インバータ部材３３、回路基板３７及びポッティング部材３７２が一体化されて回路基板部３００を構成する。このような回路基板部３００は、ケース３９によってケース３９の内部に固定することができる。これによって、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５をより堅固に一体化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、これらを一体化できる様々な方法のうち少なくとも一つのみを使用して、簡単な構造でこれらを一体化することも可能である。そして、本実施例では、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５を共に一体化することを例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、バイパスダイオード３３とインバータ部材３５のみが一体化されることも可能であり、その他の様々な変形が可能である。
【００４０】
本実施例においてケース３９は、一体化された端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が位置する空間を提供し、太陽電池パネル１０及び／又はフレーム２０に安定的に固定できる様々な構造及び形状を有することができる。
【００４１】
一例として、本実施例においてケース３９は、外部形状または外郭面を形成し、太陽電池パネル１０及び／又はフレーム２０に固定される第１ケース４９を含み、第１ケース４９の内部に位置し、回路基板部３００を収容する第２ケース５９を含むことができる。このとき、第２ケース５９は、第１ケース４９に着脱可能に固定されて、第２ケース５９の内部に収容された回路基板部３００を第１ケース４９内に容易に固定できるようにするか、または第１ケース４９から容易に分離できるようにする。これをより詳細に説明する。
【００４２】
図４及び図５と共に図７を参照して、第１ケース４９をより詳細に説明する。図７の（ａ）及び（ｂ）は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した場合の様々な例を示した断面図である。
【００４３】
本実施例において第１ケース４９は、互いに接合されて一体のケースを形成する第１ケース部分４９１及び第２ケース部分４９２を含む。これによって、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２が分離された状態では、回路基板部３００及び／又は第２ケース５９の挿抜が容易に行われるようにし、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２が結合された状態では、内部に位置した回路基板部３００及び第２ケース５９を安定的に収容するようにすることができる。
【００４４】
ここで、第１ケース部分４９１は、底面４９４２及び側面４９４４を備えることで内部空間が位置する内部空間部４９４と、内部空間部４９４の上端から底面４９４２と平行または傾斜して延びる接合フランジ４９６とを含むことができる。このとき、底面４９４２の全ての縁部に側面４９４４を形成して、内部空間部４９４が内部空間の一面のみが開放されるように形成することができる。例えば、底面４９４２が四角形である場合には、四角形を構成する４個の縁部からそれぞれ延びる４個の側面４９４４を備えて、直方体において一つの面のみが形成されていない形状を有することができる。一例として、内部空間部４９４は、少なくとも５個の面を備え、一面のみが開放された構造を有することができる。
【００４５】
図面では、底面４９４２が、４個の直線を有すると共に、互いに隣接する２つの直線が交わる部分ではラウンド状の角部を有する形状を有することができる。例えば、底面４９４２が略四角形状を有し、四角形状の４個の角部に該当する部分がラウンド状を有することができる。側面４９４４は、底面４９４２の縁部から全体的に形成され、底面４９４２と交差するように（例えば、直交するように）延びることができる。これによって、側面４９４４は、４個の直線に対応する４個の平面と、互いに隣接する２つの平面の間でそれぞれ位置する４個のラウンド状の曲面とを含んで形成されてもよい。これによれば、内部空間を十分に確保することができ、尖っている角部によって使用者がケガをすることなどを防止することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、底面４９４２及び側面４９４４の形状などは様々に変形することができる。
【００４６】
接合フランジ４９６は、側面４９４４から折れ曲がって延びる形状に形成することができる。接合フランジ４９６は、接合部材４９３が塗布される領域を提供して、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とが接合部材４９３によって互いに接合可能なようにする。このとき、接合フランジ４９６は、側面４９４４から折れ曲がって外部に向かって延びることで、内部空間部４９４の内部空間を全て開放して端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が接合フランジ４９６に引っかからずに容易に装着及び離脱されるようにする。接合フランジ４９６は、底面４９４２と平行な扁平な面で構成されるか、及び／又は側面４９４４と直交する扁平な面で構成されてもよい。すると、接合部材４９３を接合フランジ４９６上に安定的に塗布することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。
【００４７】
本実施例において接合フランジ４９６は、側面４９４４の端部から全体的に延びて、平面視において内部空間部４９４の内部を閉鎖するように連続的に形成される。ここで、接合フランジ４９６は、同一平面上に位置するように扁平な面からなるように形成することができる。すると、接合フランジ４９６に塗布される接合部材４９３によって第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とが全体的に接合されることによって、第１ケース４９の内部の気密性を高く維持することができる。このとき、接合フランジ４９６の幅を全体的に均一にすることで接合部材４９３が均一に塗布され、これによって、安定的に第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とが接合されるようにすることができる。そして、修理、交換などを必要とする時、接合フランジ４９６と第２ケース部分４９２との間に切断機構（例えば、刀など）を入れ、接合フランジ４９６に沿って一回り移動すると、接合部材４９３が切断されて、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とを容易に分離することができる。すなわち、接合フランジ４９６の扁平な面に沿って切断機構を移動すればよいので、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とを容易に分離することができる。
【００４８】
本実施例において第２ケース部分４９２は、縁部が接合フランジ４９６の外縁と一致する形状を有すると共に、内部空間部４９４の開放された一面を覆うプレート状を有することができる。
【００４９】
このとき、図７の（ａ）に示したように、第２ケース部分４９２は、内部で底面４９４２と平行に平らに形成される内部部分４９７と、内部部分４９７から外部に向かいながら第１ケース部分４９１から遠ざかるように傾斜する外部部分４９９とを含むことができる。外部部分４９９において接合フランジ４９６と重なる部分は、接合部材４９３によって接合フランジ４９６と接合される。
【００５０】
このように、外部に向かいながら傾斜する外部部分４９９を形成すると、内部部分４９７と外部部分４９９との間に目で視認できる、または装備で認識できる境界線（または境界部分）が形成される。外部部分４９９が接合フランジ４９６の上に位置するか、または接合フランジ４９６から外れないように位置させることによって、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２の概略的な位置を合せることができる。このとき、内部部分４９７は、底面４９４２よりも小さい面積を有することができる。例えば、外部部分４９９の幅Ｗ２を接合フランジ４９６の幅Ｗ１よりも大きく形成することができる。すると、内部部分４９７と外部部分４９９との境界線が接合フランジ４９６の内部（即ち、内部空間上）に位置することによって、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２の概略的な位置をより容易に合せることができる。このように、内部部分４９７と外部部分４９９との境界線、または内部又は外部部分４９７，４９９を一種のガイド、アライメントマークなどのように使用することができる。そして、外部部分４９９が外部に向かいながら内部部分４９７から遠ざかるように傾斜する場合、図７の（ａ）に示したように、接合フランジ４９６と外部部分４９９との間の距離（即ち、これらの間に位置する接合部材４９３の厚さ）が内縁よりも外縁においてさらに大きくなる。すると、接合フランジ４９６の外縁部分において第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２との間の距離が大きいので、切断機構を用いて第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を分離するとき、より容易に切断機構を接合フランジ４９６と外部部分４９９との間に入れて容易に切断することができる。
【００５１】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、内部部分４９７と外部部分４９９が様々な形状を有することができる。例えば、図７の（ｂ）に示したように、内部部分４９７と外部部分４９９が段差を持って屈曲して形成される形状を有することができる。このとき、内部部分４９７が第１ケース部分４９１に向かって相対的に突出した形状を有し、外部部分４９９が第１ケース部分４９１から遠くに位置することができる。すると、第１ケース部分４９１の内部に内部部分４９７を位置させながら外部部分４９９を接合フランジ４９６上に載置できるので、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２との固定安定性を向上させることができる。
【００５２】
また、本実施例では、第２ケース部分４９２が内部部分４９７及び外部部分４９９を備えた場合を例示した。本発明がこれに限定されるものではなく、第２ケース部分４９２が、互いに区分される形状、材質などを有する互いに異なる第１部分及び第２部分を有してもよい。これによって、第１部分と第２部分との境界、または第１又は第２部分を一種のガイド、アライメントマークなどのように使用することができる。または、第１又は第２部分のうち一つを接合部材４９３が塗布されて第１及び第２ケース部分４９１，４９２の固定に利用することで、固定安定性を向上させることができる。
【００５３】
互いに重なる第１ケース部分４９１の接合フランジ４９６と第２ケース部分４９２の外部部分４９９との間に位置する接合部材４９３は、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を接合及び密封して、外部から不純物、汚染物質などが流入することを防止し、密封特性及び防水特性を向上させることができる。接合部材４９３を接合及び／又は密封特性を有する様々な物質を使用することができ、一例として、シーラントなどを使用することができる。
【００５４】
本実施例では、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とが接合部材４９３によって互いに固定される場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２は、オーリング（ｏ−ｒｉｎｇ）またはゴムのような弾性部材、ラッチ構造によって結合されるラッチ部材、そして、ボルト、スクリュー、ねじなどのような締結部材などのような様々な構造の固定部材によって互いに固定されてもよい。このとき、密封特性を向上させるために、接合部材、弾性部材、ラッチ部材及び締結部材のうち少なくとも２つを共に使用してもよい。例えば、弾性部材、ラッチ部材及び締結部材のうち一つと接合部材を共に使用すると、固定安定性及び密封安定性の両方を極大化することができる。その他の様々な構造を適用することができる。
【００５５】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１ケース４９が内部空間を全体的に取り囲まずに形成されることも可能である。また、第１ケース部分４９１の一部にのみ側面が形成されるか、または側面が形成されずに、第２ケース部分４９２の少なくとも一部に側面が形成されるなどの様々な変形が可能である。その他にも、第１ケース４９が互いに結合される３つ以上の部分を含むことも可能であり、その他の様々な変形が可能である。
【００５６】
このように、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を共に備えると、内部に位置する部品などを容易に挿抜することができ、これらを接合部材４９３により接合することによって、内部を安定的に密閉して、外部の湿気などによって発生し得る問題を防止し、外部の衝撃からも内部に位置する部品などを安定的に保護することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１ケース４９が第１ケース部分４９１及び第２ケース部分４９２のうち少なくとも一方のみを備えることも可能である。例えば、第２ケース部分４９２が形成されずに、第１ケース部分４９１の接合フランジ４９６を太陽電池パネル１０側に密着することによって、太陽電池パネル１０が第２ケース部分４９２の役割を果たすようにするなど、様々な変形が可能である。
【００５７】
このような第１ケース４９は、太陽電池１２、外部（例えば、他の太陽電池モジュール１００または電力網）などとの接続のための構造を含むことができる。すなわち、第１ケース４９は、太陽電池１２との接続のためのリボン１２２が通過する第１貫通孔４９ａと、一体型インバータ３０によって生成された交流電圧を伝達する一つの交流出力ケーブル３８が通過する第２貫通孔４９ｂとを備えることができる。
【００５８】
すなわち、太陽電池１２との接続のための第１貫通孔４９ａ及び交流出力ケーブル３８のための第２貫通孔４９ｂが同一の第１ケース４９に形成される。これは、端子３１及び／又はバイパスダイオード３３とインバータ部材３５を一体化したからである。従来は、太陽電池との接続のための第１貫通孔はジャンクションボックスのケースに形成され、交流出力ケーブルのための第２貫通孔はインバータ部材が位置したインバータのケースに形成されて、第１貫通孔と第２貫通孔を同一のケースに形成することができなかった。すなわち、本実施例では、太陽電池パネル１０との接続のための構造及び交流電圧を外部に提供する出力ケーブル３８を回路基板３７によって一体化して形成することができる。
【００５９】
一例として、第１貫通孔４９ａは、第１ケース４９において太陽電池パネル１０と隣接する面（即ち、第１ケース部分４９１の底面４９４２）に形成することができる。すると、太陽電池１２から引き出されて第２密封層１４ｂ及び後面基板１８に形成されたホール（図示せず）を通過して引き出されたリボン１２２を端子３１にさらに短い経路で接続することができる。第１貫通孔４９ａは、太陽電池ストリングなどにそれぞれ対応する複数個（ｎ個）のリボン１２２が共に貫通する一つのホールであってもよく、複数個のリボン１２２に対応し、互いにそれぞれ離隔する複数個のホールを含むこともできる。図面では、複数個のリボン１２２が共に貫通する一つの第１貫通孔４９ａを含むことで、第１ケース部分４９１の加工がより容易に行われるようにする構造を示した。
【００６０】
第２貫通孔４９ｂは、外部回路との接続が容易に行われ得る位置に形成することができる。一例として、本実施例において、端子３１から遠く離れた側面４９４４に第２貫通孔４９ｂが位置することで、太陽電池パネル１０から端子３１に提供された電圧がバイパスダイオード３３及びインバータ部材３５を順次通過した後に交流出力ケーブル３８を介して外部に引き出されるようにすることができる。これによって、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５の配置が効率的になされるようにすることができる。
【００６１】
本実施例では、リボン１２２に接続される端子３１及び／又はバイパスダイオード３３が位置する一体型インバータ３０の出力ケーブルが、交流出力ケーブル３８で構成される。これによって、一つの交流出力ケーブル３８が第２貫通孔４９ｂを介して外部に引き出される。一般に、交流出力ケーブル３８は３相電圧（電流）を有する３つの導線を備えることができ、一つの交流出力ケーブル３８は３つの導線を含む。一つの交流出力ケーブル３８を構成する３つの導線は、一つに集められて一つの第２貫通孔４９ｂを通過することができる。これによって、構造を単純化することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、３つの導線をそれぞれ異なる第２貫通孔４９ｂを介して引き出すなど、様々な変形が可能である。
【００６２】
本実施例では、リボン１２２と接続される端子３１及び／又はバイパスダイオード３３が位置する一体型インバータ３０から出力される出力ケーブルが、交流出力ケーブル３８で構成され、直流出力ケーブルを備えない。これは、端子３１及び／又はバイパスダイオード３３とインバータ部材３５を一体化したからである。従来は、端子及びバイパスが位置するジャンクションボックスから直流電圧または直流電流を引き出すので、（＋）出力ケーブル及び（−）出力ケーブルの２つの直流出力ケーブルが存在するようになる。
【００６３】
そして、第１ケース４９には、フレーム２０との固定のための締結部４９ｃを形成することができる。締結部４９ｃは、締結部材６２によってフレーム２０に結合される部分である。本実施例では、締結部４９ｃが第１ケース部分４９１または第２ケース部分４９２と一体に形成されて、これから延びることができる。すると、締結部４９ｃを備える第１ケース４９を同一の工程によって共に形成して、生産性を向上させることができる。
【００６４】
締結部４９ｃは、第１ケース４９においてフレーム２０に隣接する部分（図面では、上端部）から延びて、フレーム２０の少なくとも一面（特に、フレーム２０の第２部分２４４）に接触することができる。すると、締結部４９ｃと第２部分２４４に締結孔４９０ｃ，２４４ｃを形成し、この締結孔４９０ｃ，２４４ｃに第２締結部材６４（例えば、ねじ、スクリュー等）を締結することによって、第１ケース４９をフレーム２０に固定することができる。これによって、第１ケース４９とフレーム２０とを単純な構造によって堅固に固定することができる。そして、締結部４９ｃ及び第２部分２４４に形成された締結孔４９０ｃ，２４４ｃに第２締結部材６４を締結することによって第２接地構造７４を構成することができる。第２接地構造７４についてはより詳細に後述する。
【００６５】
一例として、本実施例において締結部４９ｃは、フレーム２０に締結される締結部分４９１ｃを含む。そして、締結部４９ｃは、締結部分４９１ｃから内部空間部４９４まで連結される延長部分４９２ｃ，４９３ｃ，４９４ｃを含むことができる。延長部分４９２ｃ，４９３ｃ，４９４ｃは、締結部分４９１ｃから折れ曲がって太陽電池パネル１０側に延びる第１延長部分４９２ｃと、第１延長部分４９２ｃから折れ曲がって太陽電池パネル１０と平行な面を有するように延びる第２延長部分４９３ｃと、第２延長部分４９３ｃから折れ曲がって接合フランジ４９６まで延びる第３延長部分４９４ｃとを含むことができる。
【００６６】
締結部分４９１ｃは、フレーム２０の第２部分２４４に接触（または密着）するように位置することができる。一例として、締結部分４９１ｃが第２部分２４４の内部面（即ち、後面部分２２６または太陽電池パネル１０に向かう面）に密着するように位置して、延長部２４の内部空間に締結部４９ｃが位置するようにすることができる。このとき、第２部分２４４と、第２部分２４４の内部面に密着する締結部分４９１ｃの互いに対応する位置に締結孔２４４ｃ，４９０ｃが位置することになる。そして、締結部分４９１ｃの側面縁部には、第２部分２４４の係止溝２４４ｄを貫通する係止部４９０ｄが位置することができる。すると、締結部分４９１ｃの係止部４９０ｄを第２部分２４４の係止溝２４４ｄに嵌め込むことによって、締結部４９ｃの位置を所望の位置に合せた後に、締結部材６２により締結部４９ｃと第２部分２４４とを互いに固定することができる。本実施例において、係止部４９０ｄは、第２部分２４４を通過するように太陽電池パネル１０と遠ざかる方向に突出する突出部で構成され、係止溝２４４ｄは、係止部４９０ｄが位置する部分に対応して形成された溝で構成され得る。これによって、簡単な構造を用いて、締結部４９ｃと第２部分２４４との位置を容易に合せることができる。そして、係止部４９０ｄが締結部分４９１ｃの両側面縁部にそれぞれ一つずつ位置し、係止溝２４４ｄがこれに対応するように２つ位置することで、アライメント特性をより向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、締結部４９ｃとフレーム２０の締結構造、係止部４９０ｄ及び係止溝２４４ｄの構造、形状、位置、個数などは、様々に変形可能である。
【００６７】
第１延長部分４９２ｃは、フレーム２０（より正確には、第１部分２４２）に接触（または密着）することができる。より具体的には、第１延長部分４９２ｃが第１部分２４２の内面と互いに接触（または密着）することができる。すると、締結部４９ｃとフレーム２０をより堅固に互いに固定することができる。
【００６８】
第２延長部分４９３ｃは、太陽電池パネル１０またはフレーム２０と離隔して位置することができる。本実施例では、第２延長部分４９３ｃを用いて、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を第３締結部材６６によって互いに締結することができ、第２延長部分４９３ｃを太陽電池パネル１０と離隔するようにして、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２との締結がより容易に行われるようにするためである。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２が接合部材４９３によってのみ接合され、別途に締結されないか、または他の位置で互いに締結されてもよい。このときには、第１延長部分４９３ｃを太陽電池パネル１０の後面またはフレーム２０の後面部分２２６に密着するようにして、固定安定性を向上させることができる。その他の様々な変形が可能である。
【００６９】
第１延長部分４９２ｃと第２延長部分４９３ｃにわたって貫通孔４９０ｆが形成されて、複数回折れ曲がる締結部４９ｃの加工がより容易に行われるようにすることができる。加工の容易性を向上させることができるように貫通孔４９０ｆが複数形成されてもよいが、本発明がこれに限定されるものではない。また、貫通孔４９０ｆの形状、大きさなどはあまり限定されない。
【００７０】
上述したように、締結部４９ｃが、締結部分４９１ｃの他に、第１乃至第３延長部分４９２ｃ，４９３ｃ，４９４ｃを含めて複数回折れ曲がって形成される場合、締結部４９ｃが補強部材のように作用できるので、高い強度を有することができる。これによって、フレーム２０と締結される部分で十分な強度を有することができる。
【００７１】
そして、締結部４９ｃの前面（即ち、少なくとも締結部分４９１ｃと第３延長部分４９４ｃとの間）を覆って外観を向上させるなどの役割を果たすブラケット部（図示せず）がさらに位置することができる。ブラケット部は、ラッチ構造などによって締結部４９ｃに着脱可能に固定することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な方式によりブラケット部を固定することができる。
【００７２】
第２ケース部分４９２において締結部４９ｃに対応する部分には、締結部４９ｃに固定される固定部４９ｄをさらに形成することができる。固定部４９ｄは、第２延長部分４９３ｃに接触（または密着）する第１固定部分４９１ｄと、第１固定部分４９１ｃから折れ曲がって外部部分４９９まで延びて外部部分４９９に連結される第２固定部分４９２ｄとを含むことができる。第２延長部分４９３ｃと第１固定部分４９１ｄと第３締結部分４９３ｃには、互いに対応する位置に締結孔４９０ｅ，４９０ｇが位置することができ、この締結孔４９０ｅ，４９０ｇに第３締結部材６６を締結することによって、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とをより堅固に締結することができる。これによって、第１ケース４９の気密構造及び固定構造を向上させることができる。また、また、本実施例において、締結部４９ｃと固定部４９ｄとを第３締結部材６６で締結して第３接地構造７６を形成することができる。これについてはより詳細に後述する。
【００７３】
本実施例において第１ケース４９は、太陽電池パネル１０上に固定または付着される。すなわち、本実施例では、太陽電池パネル１０に隣接する第１ケース４９の底面（例えば、第１ケース部分４９１の底面４９４２）に接着部材６９が位置して、太陽電池パネル１０と第１ケース４９（または一体型インバータ３０）を安定的に固定し、優れた気密特性、密封特性及び防水特性を有するようにする。
【００７４】
より詳細には、接着部材６９は、平面視において第１ケース４９の第１貫通孔４９ａを取り囲みながら内部に閉空間（ｃｌｏｓｅｄ  ｓｐａｃｅ）を有するように形成することができる。これによって、第１ケース４９に形成された第１貫通孔４９ａによって第１ケース４９の内部にリボン１２２が位置するようにすると共に、接着部材６９の内部に位置する太陽電池パネル１０と第１ケース４９間の空間と外部空間とを区画し、分離する役割を果たす。これによって、第１貫通孔４９ａを有する第１ケース４９を密閉することができる。
【００７５】
上述したように、第１ケース４９は、第１貫通孔４９ａ及び第２貫通孔４９ｂを共に備えており、第２貫通孔４９ｂは、交流出力ケーブル３８が位置しているので、密封または気密特性を維持することができる一方、第１貫通孔４９ａは、リボン１２２が円滑に通過できるように開放されなければならない。これによって、別途の接着部材６９を形成しない場合、第１貫通孔４９ａによって第１ケース４９の内部に外部物質、湿気、不純物などが流入することがある。そのため、本実施例では、第１貫通孔４９ａによって開放された空間を取り囲む接着部材６９を形成することで、第１貫通孔４９ａを介して外部と第１ケース４９の内部とが連通することを防止することができる。これによって、第１ケース４９の気密特性、密封特性及び防水特性を向上させることができる。また、接着部材６９によって第１ケース４９を太陽電池パネル１０にも固定して、固定安定性を向上させることができる。
【００７６】
一例として、接着部材６９は、平面視において円形、多角形などのような形状を有することができる。図面では、第１貫通孔４９ａが四角形に形成され、接着部材６９が四角形に形成されている。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、接着部材６９は、第１貫通孔４９ａと第１ケース４９の内部との連通を防止する様々な構造、形状を有することができる。
【００７７】
本実施例では、一体型インバータ３０にリボン１２２と端子３１との接続のための第１貫通孔４９ａが備えられるので、このように接着部材６９を形成して、気密特性の向上などを達成することができる。反面、従来のインバータは、太陽電池１２との接続のための第１貫通孔を備えていない。
【００７８】
接着部材６９としては、優れた接着特性、密封特性などを有する様々な物質を使用することができる。一例として、接着部材６９としてシーラントなどを使用することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、接着部材６９が樹脂、金属などで形成された構造物で構成されて、熱などによって第１ケース４９と太陽電池パネル１０とを接着するなど、様々な変形が可能である。
【００７９】
上述した第１ケース４９は、外部形状または外郭面を維持できると共に、内部に位置した様々な部品、物品、部材などを保護できる様々な物質を含むことができる。一例として、第１ケース４９は、伝導性物質層４７を含むことで、構造的安定性を高め、第１ケース４９を接地などに使用することができる。例えば、第１ケース４９の伝導性物質層４７は金属で構成されてもよい。このとき、第１ケース４９が表面処理された金属（またはコーティング処理された金属）からなる場合、内部には伝導性物質層４７が位置し、外部にはこれを囲みながら絶縁特性を有する表面処理層（図１２Ａ乃至図１２Ｃの参照符号４８、以下同様）が位置することができる。これによって、絶縁物質を備える表面処理層４８によって耐腐食性を向上させ、外観を向上させることができ、内部に位置する伝導性物質層４７を接地などに応用することができる。接地構造についてはより詳細に後述する。
【００８０】
一例として、第１ケース４９は、陽極酸化（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）処理された金属（例えば、陽極酸化処理されたアルミニウム）からなることができる。すると、第１ケース４９は、アルミニウムを含む伝導性物質層４７と、アルミニウム酸化物を含む表面処理層４８とを備えるようになる。そして、表面処理（一例として、陽極酸化処理）時に第１ケース４９の色相を共に調節して、外観をさらに向上させることができる。例えば、第１ケース４９が黒色、褐色、銀色などの色相を有するように第１ケース４９の色相を調節することができる。
【００８１】
本実施例では、第１ケース４９の内部に第２ケース５９が位置することができる。図４乃至図６を参照して、第２ケース５９をより詳細に説明する。図６では、第１ケース４９の第１ケース部分４９１、及び第２ケース５９の内部空間部５９４とその内部に位置する回路基板部３００などを示した。
【００８２】
このような第２ケース５９は、回路基板部３００を共に支持または収容して、第１ケース４９から容易に分離できるようにする役割を果たす。したがって、修理、交換などを必要とするとき、第１ケース４９を開放した後、第２ケース５９を第１ケース４９から分離することによって、回路基板部３００を一度に第１ケース４９から分離することができる。また、交換を必要とするときには、交換する端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などが支持または収容される第２ケース５９を第１ケース４９の内部に挿入することによって、簡単に交換が行われるようにすることができる。
【００８３】
このような第２ケース５９は、端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などを共に囲むポッティング部材３７２を収容する収容部の役割も共に行うことができる。すなわち、第２ケース５９の内部に端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などを位置させた状態で、流動性を有する状態のポッティング部材３７２を注入したり注いだ後、これを乾燥したり熱処理したりする等によって固体化して、第２ケース５９と端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などを共に一体化することができる。すると、ポッティング部材３７２を塗布する工程を単純化し、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５の一体化構造をより堅固にすることができる。本実施例では、 流体状態（すなわち、液体状態又はペースト状態）で塗布された後に空気又は熱などによって硬化して回路基板３７、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などをパッケージング化するポッティング部材３７２を使用した場合を例示した。ポッティング部材３７２は、絶縁樹脂（例えば、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂）を主要物質（一例として、５０ｗｔ％以上含まれる物質）として含み、これらの硬化のための硬化剤などをさらに含むことができる。このようなポッティング部材３７２は、優れた絶縁性を有し、生産性に優れている。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、様々な絶縁物質を用いることができる。例えば、蒸着またはコーティングなどによって形成された無機化合物（例えば、シリコン酸化物又はシリコン窒化物）などを含む絶縁層を用いることもできる。
【００８４】
第２ケース５９は、端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などを共に支持または収容することができる様々な構造を有することができる。
【００８５】
一例として、本実施例において第２ケース５９は、第１ケース４９の第１貫通孔４９ａを除外した部分に位置する底面５９４２と、底面５９４２から延びる側面５９４４とを有する内部空間部５９４を含むことができる。側面５９４４が底面５９４２の全ての縁部に対応して全体的に形成されると、ポッティング部材３７２を収容する収容部の役割をより効果的に行うことができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、内部空間部５９４が、内部空間を有さずに底面５９４２のみからなってもよい。そして、第２ケース５９は、内部空間部５９４の上部面を覆う蓋部５９２を含むことができる。蓋部５９２は、第１貫通孔４９ａと端子３１を覆わないように、すなわち、第１貫通孔４９ａと端子３１を露出させるように形成されて、リボン１２２と端子３１との接続工程がより容易に行われるようにすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、蓋部５９２を別途に備えなくてもよい。
【００８６】
また、第２ケース５９は、場合によって（第１ケース４９が伝導性を有する場合に）、回路基板３７の回路パターンなどの絶縁距離を維持する役割を果たすことができる。この場合、第２ケース５９は、絶縁物質で形成されて、第１ケース４９と回路基板３７との絶縁距離を維持するようにすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、第１ケース４９が伝導性を有する場合にも、第２ケース５９が伝導性物質で形成されて伝導性を有することができる。または、第２ケース５９を備えなくてもよい。第２ケース５９が絶縁距離を満たす役割を行うことができないか、または第２ケース５９が備えられない場合には、絶縁距離を満たすための他の構成をさらに含むことができる。図８を参照して、これをより詳細に説明する。
【００８７】
図８は、図１の太陽電池モジュール１００の一体型インバータ３０に適用できる様々な変形例を示した斜視図である。明確かつ簡単な説明のために、図８では、説明に必要な構成のみを表示し、その他の構成の図示を省略した。
【００８８】
例えば、図８の（ａ）に示したように、端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５、回路基板３７などを、ポッティング部材３７２または別途の絶縁物質によって全体的に囲むことができる。そして、第２ケース５９なしに、第１ケース４９の内部にポッティング部材３７２または別途の絶縁物質によって囲まれた回路基板部３００などを位置させることができる。すると、ポッティング部材３７２または別途の絶縁物質などによって絶縁距離を満たすことができる。
【００８９】
他の例として、図８の（ｂ）に示したように、第１ケース４９の内部（例えば、第１ケース部分４９１の内面）に第１ケース４９と第２ケース５９との間又は第１ケース４９と回路基板３７との間で一定間隔を維持すると共に、絶縁物質を含むスペーサー８２が位置することができる。すると、スペーサー８２によって絶縁距離を満たすことができる。スペーサー８２の形状、配置などは様々に変形可能である。
【００９０】
更に他の例として、図８の（ｃ）に示したように、第１ケース４９の内面（例えば、第１ケース部分４９１の内面）に部分的に絶縁物質を含む絶縁パッド８４を付着することができる。または、図８の（ｄ）に示したように、第１ケース４９と第２ケース５９との間又は第１ケース４９と回路基板３７との間に絶縁シート８６などを位置させてもよい。または、第１ケース４９に絶縁物質でコーティングを行うか、または表面処理を施して、絶縁距離を満たすようにすることができる。その他にも様々な方法、構造などを適用することができる。
【００９１】
第１ケース４９の内部において、第１ケース４９と回路基板部３００との間に位置する第２ケース５９、絶縁パッド８４または絶縁シート８６などを、外郭をなす内部部材（ｉｎｎｅｒ  ｍｅｍｂｅｒ）と総称することができる。内部部材には、先に例示した例以外の様々な構造、形態などを適用することができる。
【００９２】
再び図４乃至図６を参照すると、図面では、一例として、第２ケース５９が、第１貫通孔４９ａが形成された部分に対応して形成されないようにしたが、本発明がこれに限定されるものではなく、第２ケース５９に第１貫通孔４９ａに対応する開口部が形成されることも可能である。その他にも、第１貫通孔４９ａを通過したリボン１２２が第２ケース５９を通過して端子３１に接続することができる様々な構造を第２ケース５９に適用してもよい。
【００９３】
第１ケース４９と第２ケース５９は様々な構造によって着脱可能に固定することができる。一例として、本実施例では、第１ケース４９に第１圧入ナット（ｐｅｍ  ｎｕｔ）４９０ｈが位置し、第２ケース５９には第１圧入ナット４９０ｈに対応する部分に締結孔５９０ｆを形成することができる。
【００９４】
より具体的には、第１圧入ナット４９０ｈ及び締結孔５９０ｆが、リボン１２２が接続される端子３１（または第１貫通孔４９ａ）の両側にそれぞれ位置して、第１貫通孔４９ａを通過したリボン１２２が接続される端子３１が位置した部分で第１ケース４９と第２ケース５９とが締結されるようにして、この部分で隙間を最小化することができる。これによって、リボン１２２が安定的に締結可能なようにする。このとき、締結孔５９０ｆが形成される締結部５９０ｈは、第１圧入ナット４９０ｈに対応する高さだけ底面５９４２から突出した位置で第２ケース５９の内部空間部５９４の側面５９４４から外部に延びるように形成することができる。
【００９５】
第１圧入ナット４９０ｈは、コーキング工程などにより第１ケース４９に固定することができる。第２ケース５９の締結孔５９０ｆが第１圧入ナット４９０ｈ上に位置した状態で、締結部材６８を第１圧入ナット４９０ｈに締結することによって、第２ケース５９を第１ケース４９に固定することができる。締結部材６８によって第２ケース５９と第１ケース４９を堅固に固定しながらも、締結部材６８を緩めて第２ケース５９を第１ケース４９から容易に分離することができる。
【００９６】
そして、第１ケース４９において第１圧入ナット４９０ｈが位置した縁部と反対側の縁部側に第２圧入ナット４９０ｉが位置することができる。そして、第２圧入ナット４９０ｉに対応して、第２ケース５９に締結孔５９０ｉが形成され、回路基板３７（または回路基板部３００）に締結孔３７ｉが形成されてもよい。
【００９７】
第２圧入ナット４９０ｉは、コーキング工程などにより第１ケース４９に固定することができ、底面４９４４から回路基板３７に向かって突出した形状を有することができる。すると、第１ケース４９から一定距離だけ離隔した回路基板３７を支持するスペーサーのような役割を行うことで、回路基板３７の固定安定性をより向上させることができる。第２ケース５９の締結孔５９０ｉ及び回路基板３７の締結孔３７ｉが第２圧入ナット５９０ｉ上に位置した状態で、第１締結部材６２を第２圧入ナット４９０ｉに締結することによって、第２ケース５９及び回路基板３７を第１ケース４９に固定することができる。第１締結部材６２によって第２ケース５９及び回路基板３７と第１ケース４９を堅固に固定しながらも、第１締結部材６２を緩めて第２ケース５９及び回路基板３７を第１ケース４９から容易に分離することができる。また、第２圧入ナット４９０ｉと締結孔３７ｉに第１締結部材６２を締結して第１接地構造７２を形成することができる。これについてはより詳細に後述する。
【００９８】
ケース３９の内部には、端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などが位置する。本実施例では、端子３１、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５が回路基板３７上で共に位置して、回路基板３７によって一体化される。これによって、本実施例では、従来とは異なり、リボン１２２が接続される端子３１及びバイパスダイオード３３が回路基板３７上に位置することになる。
【００９９】
回路基板３７は、様々な回路パターン（配線、端子、回路基板３７において互いの接続などのための様々な部品など）が形成される基板であってもよい。回路基板３７には様々な構造を使用することができ、一例として、印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）を使用することができる。図面では、一つの回路基板３７に端子３１、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などが全て形成されて構造を単純化することができる場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、複数個の回路基板３７を備え、複数個の回路基板３７が他の回路基板（例えば、軟性印刷回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、ＦＰＣＢ）、コネクタなどによって接続されることも可能である。その他の様々な変形が可能である。
【０１００】
本実施例では、回路基板３７上に端子３１及び／又はバイパスダイオード３３が位置する。端子及びバイパスダイオードがジャンクションボックス内に位置し、回路基板上に形成されない従来技術とは差がある。このように、端子３１及び／又はバイパスダイオード３３が回路基板３７上に形成されると、端子３１とバイパスダイオード３３が回路基板３７の回路パターンによって接続され、バイパスダイオード３３とインバータ部材３５が回路基板３７の回路パターンによって接続されて接続構造を単純化することができる。また、回路基板３７を構成する金属板（例えば、銅板）などによって放熱特性を向上させることができる。特に、バイパスダイオード３３は、駆動中に多くの熱が発生するが、このようなバイパスダイオード３３を回路基板３７上に形成することで、放熱特性を大きく向上させることができる。
【０１０１】
端子３１は、太陽電池１２から引き出されたリボン１２２が接続されて太陽電池パネル１０に電気的に接続されることで、太陽電池パネル１０で生成された直流電圧又は直流電流を受けてバイパスダイオード３３及びインバータ部材３５に伝達する。
【０１０２】
リボン１２２が接続される端子３１は、回路基板３７の一側（特に、回路基板３７において第１貫通孔４９ａに隣接した一側縁部）の近くに位置する。このように、リボン１２２が接続される端子３１を第１貫通孔４９ａに隣接して位置させると、リボン１２２の経路を短縮して、リボン１２２を容易に端子３１に固定することができる。リボン１２２及び端子３１の固定構造を、図９を参照してより詳細に説明する。図９は、図１に示した太陽電池モジュール１００の一体型インバータ３０に適用できる端子３１及びそれに接続されるリボン１２２を示した斜視図である。
【０１０３】
図９を参照すると、端子３１は、リボン１２２の個数に対応して、リボン１２２と一対一対応するように複数個形成することができる。本実施例において端子３１は、リボン１２２が着脱可能な構造を有することができる。例えば、本実施例の端子３１は、リボン１２２の上部に位置する上部部分３１２と、リボン１２２の下部に位置する下部部分３１４とを含むことができる。上部部分３１２は、リボン１２２の一側の位置で回路基板３７に固定され、これからリボン１２２の一側上部まで延びる第１上部部分３１２ａと、リボン１２２の他側の位置で回路基板３７に固定され、これからリボン１２２の他側上部まで延びて第１上部部分３１２ａと離隔して位置する第２上部部分３１２ｂとを含むことができる。そして、第１上部部分３１２ａ及び第２上部部分３１２ｂの下部に位置する下部部分３１４は、第１及び第２上部部分３１２ａ，３１２ｂよりも第１貫通孔４９ａから遠くに位置する部分で回路基板３７に固定され、これから上部に延びた後に、第１及び第２上部部分３１２ａ，３１２ｂを横切るようにリボン１２２と平行に延びることができる。そして、下部部分３１４において第１及び第２上部部分３１２ａ，３１２ｂを横切る部分は、中央部分が端部よりも上方に突出するように形成することができる。すると、下部部分３１４の中央部分は、端部よりも第１及び第２上部部分３１２ａ，３１２ｂの近くに位置することになる。
【０１０４】
端子３１の下部部分３１４において回路基板３７に固定された部分を押し下げて上部部分３１２と下部部分３１４との間隔を広げた状態で、上部部分３１２と下部部分３１４との間にリボン１２２を嵌め込んだ後、端子３１の下部部分３１４を押さえる力を除去すると、下部部分３１４が上部部分３１２側に移動しながら上部部分３１２（特に、上部部分３１２の中央部分）と下部部分３１４との間にリボン１２２が固定される。リボン１２２を分離するときには、下部部分３１４において回路基板３７に固定された部分を押し下げて上部部分３１２と下部部分３１４との間隔を広げた状態でリボン１２２を引き抜けばよい。
【０１０５】
端子３１の上部部分３１２及び下部部分３１４は、様々な方式により回路基板３７に固定することができる。一例として、上部部分３１２及び下部部分３１４において回路基板３７に固定される部分にラッチ構造（または係止部）３１２ｃ，３１４ｃが形成され、回路基板３７に対応する位置に係止孔３７ｃが形成されてもよい。これによって、上部部分３１２及び下部部分３１４のラッチ構造３１２ｃ，３１４ｃを回路基板３７の係止孔３７ｃに／から係合したり解放したりすることによって、端子３１を容易に着脱することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、端子３１が回路基板３７上に着脱不能に固定されてもよく、様々な変形が可能である。
【０１０６】
このように、端子３１がリボン１２２を着脱できる構造を有することによって、修理、交換などを必要とするとき、端子３１からリボン１２２を容易に分離し、必要時に再びリボン１２２を容易に接続することができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、端子１２２が様々な構造を有することができる。また、端子３１が金属パッドまたはソルダリングパッドなどで構成されて、リボン１２２が溶接、ソルダリングなどによって端子３１に接合されてもよい。これによって、リボン１２２が着脱不能に端子３１に固定されてもよい。すると、端子３１の構造を単純化し、コストを低減することができる。
【０１０７】
再び図４乃至図６を参照すると、回路基板３７には、端子３１から延びた回路パターンによって端子３１と接続されるバイパスダイオード３３が位置する。バイパスダイオード３３は、端子３１の個数（ｎ個）よりも一つ少ない個数（ｎ−１個）備えられる。それぞれのバイパスダイオード３３は、２つの端子３１の間で２つの端子３１に回路パターンによって接続可能である。太陽電池パネル１０に遮られる部分が発生したり故障などが発生したりして、発電が起こらない領域が発生する場合、バイパスダイオード３３が該当の部分を迂回して電流が流れるようにして、当該領域を保護する役割を果たす。バイパスダイオード３３の構造には公知の様々な構造を適用することができる。
【０１０８】
そして、回路基板３７には、バイパスダイオード３３から延びた回路パターンによってバイパスダイオード３３に接続されるインバータ部材３５が位置する。インバータ部材３５は、バイパスダイオード３３から提供された直流電流（または直流電圧）を交流電流（または交流電圧）に切り替える役割を果たす。インバータ部材３５は、直流電流を交流電流に切り替える直流−交流インバータ３５２を含み、その他に、直流電流を交流電流に安定的に切り替えるための電流センサ３５４、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８などを含むことができる。このようなインバータ部材３５を構成する電流センサ３５４、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２などは、端子３１及び／又はバイパスダイオード３３と、回路基板３７またはこれに形成された回路パターンによって一体化されてもよい。
【０１０９】
電流センサ３５４は、バイパスダイオード３３から延びた回路パターンに接続されるか、または回路パターンによってキャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２などに接続される。電流センサ３５４は、バイパスダイオード３３から提供された電流、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２などの電流の異常の有無を感知して、インバータ部材３５の作動を中止する役割を果たす。本実施例では、バイパスダイオード３３と電流センサ３５４、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２が同一のケース３９の内部で回路基板３７に形成された回路パターンによって接続されてもよい。このように、バイパスダイオード３３と電流センサ３５４を接続することによって、別途の出力ケーブルなどが要求されないので構造を単純化することができる。
【０１１０】
本実施例において、電流センサ３５４には、電流センサ３５４を通過した直流電流を貯蔵して、一定の電圧の電流を直流−直流コンバーター３５８に伝達するキャパシタ３５６が接続される。電流センサ３５４とキャパシタ３５６もまた、同一のケース３９の内部で回路基板３７に形成された回路パターンによって接続されてもよい。
【０１１１】
キャパシタ３５６において均一になった電圧の電流は、直流−直流コンバーター３５８に伝達されて、一定水準の他の直流電圧に変換可能である。本実施例において直流−直流コンバーター３５８は複数備えられてもよい。このように、直流−直流コンバーター３５８を複数備えると、一つの直流−直流コンバーター３５８を備える場合に比べて、各直流−直流コンバーター３５８の厚さを減少させることができ、これによって、一体型インバータ３０の厚さを延長部２４の高さよりも小さくすることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、直流−直流コンバーター３５８を一つ備えることも可能である。
【０１１２】
直流−直流コンバーター３５８を通過した直流電流または直流電圧は、直流−交流インバータ３５２に伝達されて交流電流または交流電圧に変換可能である。このように、インバータ部材３５によって生成された交流電流または交流電圧は、インバータ部材３５に接続され、ケース３９の第２貫通孔４９ｂを通過する交流出力ケーブル３８によって外部に伝達される。例えば、交流出力ケーブル３８によって他の太陽電池モジュール１００と接続されるか、または電力網、電力系統などに伝達される。
【０１１３】
直流−交流インバータ３５２、電流センサ３５４、キャパシタ３５６、そして、直流−直流コンバーター３５８には公知の様々な構造を適用することができる。その他にも、制御部３５９ａ、フィルター部３５９ｂ、通信部などの様々な部品が回路基板３７上に位置することができる。本実施例のインバータ部材３５においては、電流センサ３５４、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２の順に配置されているが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、電流センサ３５４、キャパシタ３５６、直流−直流コンバーター３５８、直流−交流インバータ３５２の位置、接続関係などは様々に変更可能である。本発明の他の例に係るインバータ部材３０の接続関係は、図１０及び図１１を参照して再び説明する。
【０１１４】
図６に示したように、回路基板３７と、回路基板３７上に位置するバイパスダイオード３３、インバータ部材３５などは、ポッティング部材３７２によって一体に囲まれてもよい。本実施例では、ポッティング部材３７２が第２ケース部分５９０の内部空間部５９４の内部を充填させるように形成することができる。
【０１１５】
本実施例において、ポッティング部材３７２は、リボン１２２が接続される端子３１を露出させると共に、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５、回路基板３７などを覆うように形成することができる。端子３１は、リボン１２２が接続される部分であるので、ポッティング部材３７２によって端子３１を覆う場合、回路基板部３００の交換が必要な時、ポッティング部材３７２のため、端子３１に接続されたリボン１２２を端子３１から分離できなくなる。これによって、リボン１２２を中間で切断してポッティング部材３７２の外部に露出した部分しか使用できないため、リボン１２２の長さが短くなり、新たに交換される回路基板部３００の端子３１まで到達しにくいことがある。また、新たに交換される回路基板部３００の端子３１にもポッティング部材３７２が存在する場合、端子３１にリボン１２２を接続すること自体が不可能なことがある。
【０１１６】
これを考慮して、本実施例では、ポッティング部材３７２が端子３１を露出するように構成されている。これによって、回路基板部３００を交換しなければならないとき、端子３１とリボン１２２が着脱可能に固定された場合には端子３１からリボン１２２を分離し、端子３１とリボン１２２が溶接などにより固定された場合にはリボン１２２を端子３１から取り外すことによって、リボン１２２を容易に端子３１から分離することができる。これによって、リボン１２２の元の長さを維持できるようにすることができる。また、新たに交換された回路基板部３００の露出された端子３１にリボン１２２を容易に固定又は接続することができる。
【０１１７】
このとき、本実施例では、端子３１が位置する第１領域Ａ１と、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などが位置する第２領域Ａ２とを分離して区画する隔壁部材６０を形成することができる。そして、ポッティング部材３７２は、第２領域Ａ２に（または第２領域Ａ２を覆いながら、又は第２領域Ａ２を囲みながら）位置することができる。このように隔壁部材６０が形成される場合には、工程中に流動性を有するポッティング部材３７２を使用するとしても、ポッティング部材３７２が端子３１側に流れて端子３１の一部にでも形成されることを物理的に防止して、端子３１を完全に露出させることができる。
【０１１８】
隔壁部材６０は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを分離して区画できるように形成される一方、端子３１が位置する第１領域Ａ１にリボン１２２が容易に流入できるようにする形状を有することができる。例えば、隔壁部材６０は、リボン１２２が通る経路に対応して、リボン１２２が通過できる開口部を有することができる。または、隔壁部材６０においてリボン１２２が通過する経路に該当する部分又は面が開放されるように、該当部分又は該当面が除去された形状を有することができる。このように、該当部分又は該当面が除去されると、その部分を開口部と見なすこともできる。
【０１１９】
上述したように、本実施例の端子３１は、第１貫通孔４９ａに隣接した回路基板３７の一側に隣接して位置することができる。この場合に隔壁部材６０は、第１貫通孔４９ａに隣接した回路基板３７の一側に開口部を有するか、または第１貫通孔４９ａに隣接した部分が開放されるように該当部分が形成されなくてもよい。これによって、リボン１２２との接続が容易に行われるようにすることができる。そして、隔壁部材６０は、上述した一側を除外した端子３１の周りを取り囲むように形成することができる。これによって、リボン１２２と接続される部分を除外した部分では、ポッティング部材３７２の流入を効果的に防止することができる。
【０１２０】
このような隔壁部材６０は回路基板３７に固定することができる。これによって、端子３１と、バイパスダイオード３３及びインバータ部材３５との間に簡単な構造によって安定的に固定することができる。隔壁部材６０は回路基板３７に着脱可能に位置することができる。例えば、回路基板３７に係止溝３７ａを形成し、回路基板３７に隣接した隔壁部材６０の端部に係止溝３７ａに係止される係止部６０ａを形成することができる。係止部６０ａは一種のラッチ構造を有することができる。すなわち、係止部６０ａは、狭い幅を有する端部から幅が次第に増加し、段差を有しながら減少するラッチ部分６０ｂを備える。これによって、圧力を加えてラッチ部分６０ｂの端部を係止溝３７ａに入れ、幅が次第に増加するラッチ部分６０ｂが係止溝３７ａを通過するようになると、ラッチ部分６０ｂの広い幅が、係止溝３７ａを反対に通過できないようにする係止段部の役割を果たす。これによって、別途の圧力なしでは係止部６０ａが係止溝３７ａに固定された状態を維持するようになる。分離が必要な場合には、反対方向にラッチ部分６０ｂに圧力を加えると、ラッチ部分６０ｂを係止溝３７ａから分離することができる。このような構造によって、隔壁部材６０を容易かつ簡単な構造で回路基板３７に固定することができる。また、従来に使用していた回路基板３７の設計を大きく変更せずに、係止溝３７ａを形成することによって容易に隔壁部材６０を適用することができる。また、回路基板３７又は隔壁部材６０の不良などを発見した場合に、容易にこれらを分離したり交換したりすることができる。
【０１２１】
隔壁部材６０は、回路基板３７と垂直に延びる隔壁部分６１０と、回路基板３７と隣接した隔壁部分６１０の端部に位置し、隔壁部分６１０よりも大きな幅を有する底部分６２０とを含むことができる。隔壁部分６１０は、端子３１の第１貫通孔４９ａに隣接する第１側（図の上側）には形成されずに、第１貫通孔４９ａと反対側の第２側（図の下側）と端子３１の両側部（図の左側及び右側）に位置する第３側及び第４側に接続するように形成されてもよい。これによって、端子３１の少なくとも３つの縁部を取り囲むように形成することができる。底部分６２０は、隔壁部分６１０とほぼ同一又は類似の形状を有し、隔壁部分６１０よりも厚い幅を有するように形成することができる。これによって、回路基板３７と隣接する部分において隔壁部材６０と回路基板３７との接触面積を最大化することによって、隔壁部材６０と回路基板３７との間にポッティング部材３７２が流れることを極力防止することができる。そして、回路基板３７の係止溝３７ａに係止される係止部６０ａを底部分６２０から延長して形成することで、係止部６０ａの構造的安定性を向上させる役割も果たすことができる。
【０１２２】
隔壁部材６０において第３側び第４側を構成する部分は、第２ケース５９の側面５９４４に固定することができる。これによって、ポッティング部材３７２が流入し得る経路を効果的に防ぐことができる。
【０１２３】
隔壁部材６０において第１貫通孔４９ａに隣接した端部は、第２ケース５９の側面５９４４に嵌め込まれる突出部６０ｃを備えることができる。そして、第２ケース５９の側面には、突出部６０ｃが嵌め込まれる挿入溝５９０ｃを備えることができる。突出部６０ｃと挿入溝５９０ｃとは嵌合によって互いに固定可能である。これによって、回路基板３７に隣接した隔壁部材６０の端部は係止部６０ａによって回路基板３７に固定され、隔壁部材６０において第１貫通孔４９ａに隣接した端部は第２ケース５９の側面５９４４に固定される。または、突出部６０ｃと挿入溝５９０ｃとの間に別途の接着剤などを位置させることも可能である。または、ポッティング部材３７２が突出部６０ｃと挿入溝５９０ｃとの間を埋めて接着することによって、これ以上のポッティング部材３７２がこれらの間を通過して流入することを防止することもできる。その他の様々な変形が可能である。
【０１２４】
このような突出部６０ｃは、第１貫通孔４９ａに隣接した回路基板３７の一側よりも突出して形成されて、すなわち、第１貫通孔４９ａに隣接した回路基板３７を全て横切ってこれより突出して形成されるので、ポッティング部材３７２が流入し得る経路を効果的に防止することができる。
【０１２５】
このように、回路基板部３００及び隔壁部材６０が第２ケース５９の内部に位置した状態で、液体状態又はゲル状態のように流動性を有するポッティング部材３７２を第２領域Ａ２側に注いだ後、乾燥及び／又は熱処理などによってポッティング部材３７２を硬化させる状態で第２領域Ａ２をポッティング部材３７２が覆うようにすることができる。このように、第２ケース５９内に回路基板部３００が位置した状態でポッティング部材３７２を入れることによって、別途のモールドなどを備えることなく、容易に回路基板部３００を覆うポッティング部材３７２を形成することができる。このとき、隔壁部材６０を用いることによって、端子３１が位置した第１領域Ａ１にはポッティング部材３７２を形成しないで、その他の第２領域Ａ２に全体的にポッティング部材３７２を形成することができる。これによって、ポッティング部材３７２は、第１領域Ａ１を除外した第２領域Ａ２に位置するバイパスダイオード３３、インバータ部材３５及び回路基板３７を覆いながら形成される。
【０１２６】
上述した説明では、回路基板３７の上部（即ち、第２ケース５９の底面５９４２と反対側部分）に、隔壁部材６０によって、第１領域Ａ１とポッティング部材３７２が流入する第２領域Ａ２とが区画されることを説明した。しかし、本発明がこれに限定されるものでなく、隔壁部材６０のような別途の構成以外に、第２ケース５９の一部などで区画することも可能である。
【０１２７】
例えば、第２ケース５９の底面５９４４にも、突設される突出部で構成されて領域を分離して区画する隔壁部分５９６０を形成することで、ポッティング部材３７２の流入を防止する構造を形成することができる。このとき、回路基板３７の上部に位置して、隔壁部材６０によって区画される第１領域Ａ１の形状と、回路基板３７の下部に位置して、第２ケース５９の底面５９４２に形成された隔壁部分６１０によって区画される領域の平面形状とは互いに異なっていてもよい。例えば、本実施例において、隔壁部分５９６０は、隔壁部材６０とは異なり、端子３１が形成される部分及びキャパシタ３５６が形成される部分を他の部分と分離して区画する形状を有することができる。これは、回路基板３７の上部及び下部に位置する部品などの配置などに応じて、ポッティング部材３７２が流入しない部分の形状を自由に設計できるからである。その他の様々な変形が可能である。
【０１２８】
上述した説明において、ポッティング部材３７２がバイパスダイオード３３、インバータ部材３５のような物体を覆うということは、物体全体を全て覆うことも含むが、物体の一部のみを覆うことも含む。すなわち、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などにおいて絶縁特性を有するように処理された部分がある場合には、その部分を除外した部分のみを覆うことができる。例えば、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などにおいて外部に露出される配線のような回路パターンなどに該当する部分のみを一部覆うことができる。これによって、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などにおいて回路パターンなどを覆うことも、ポッティング部材３７２によってポッティングされたと見なすことができる。また、インバータ部材３５を構成する直流−交流インバータ３５２、電流センサ３５４、キャパシタ３５６、そして直流−直流コンバーター３５８の少なくとも一つがポッティング部材３７２によって覆われてポッティングされ、他の構成がポッティング部材３７２によって覆われなくても、インバータ部材３５がポッティング部材３７２によってポッティングされると見ることができる。例えば、実施例によって、キャパシタ３５６などはポッティング部材３７２によってポッティングされないこともある。
【０１２９】
本発明の他の例に係る一体型インバータ３０の内部回路（より正確には、回路基板部３００の構造）を、図１０及び図１１を参照して詳細に説明する。図１０は、図１に示した太陽電池モジュールの端子、一体型インバータのブロック図の一例である。
【０１３０】
図１０を参照すると、一体型インバータ３０は、バイパスダイオード（またはバイパスダイオード部）３３、直流−直流コンバーター（またはコンバーター部）３５８、キャパシタ３５６、直流−交流インバータ（またはインバータ部）３５２、制御部３５９ａを含むことができる。
【０１３１】
バイパスダイオード３３は、リボン（図４の参照符号１２２、以下同様）及び端子（図４の参照符号３１、以下同様）を通じて形成された太陽電池モジュール１００の第１乃至第４導電性ライン１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄの間にそれぞれ配置されるバイパスダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃを備えることができる。このとき、バイパスダイオードの個数は、１個以上であり、導電性ラインの個数（端子３１の個数又はリボン１２２の個数）よりも１個さらに小さいことが好ましい。
【０１３２】
バイパスダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃは、太陽電池モジュール１００から、特に、太陽電池モジュール１００内の第１乃至第４導電性ライン１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄから太陽光直流電源の入力を受ける。そして、バイパスダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃは、第１乃至第４導電性ライン１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄのうち少なくとも一つからの直流電源において逆電圧が発生する場合、バイパスさせることができる。
【０１３３】
一方、バイパスダイオード３３を経た入力電源（Ｖｐｖ）は、直流−直流コンバーター３５８に入力される。
【０１３４】
直流−直流コンバーター３５８は、バイパスダイオード３３から出力された入力電源（Ｖｐｖ）を変換する。一方、直流−直流コンバーター３５８は、第１電力変換部と呼ぶことができる。
【０１３５】
例えば、直流−直流コンバーター３５８は、直流入力電源（Ｖｐｖ）を疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ  ＤＣ  ｖｏｌｔａｇｅ）に変換することができる。これによって、キャパシタ３５６には疑似直流電源が貯蔵されてもよい。一方、キャパシタ３５６の両端はＤＣ端ということができ、キャパシタ３５６はＤＣ端キャパシタと呼ぶこともできる。他の例として、直流−直流コンバーター３５８は、直流入力電源（Ｖｐｖ）を昇圧して直流電源に変換することができる。これによって、ＤＣ端キャパシタ３５６には昇圧された直流電源が貯蔵されてもよい。
【０１３６】
直流−交流インバータ３５２は、キャパシタ３５６に貯蔵された直流電源を交流電源に変換することができる。一方、直流−交流インバータ３５２は、第２電力変換部と呼ぶことができる。
【０１３７】
例えば、直流−交流インバータ３５２は、直流−直流コンバーター３５８で変換された疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ  ＤＣ  ｖｏｌｔａｇｅ）を交流電源に変換することができる。他の例として、直流−交流インバータ３５２は、直流−直流コンバーター３５８で昇圧された直流電源を交流電源に変換することができる。
【０１３８】
一方、直流−直流コンバーター３５８は、疑似直流電源（ｐｓｅｕｄｏ  ＤＣ  ｖｏｌｔａｇｅ）変換、または昇圧直流電源変換のために、複数のインターリービングコンバーターを備えることが好ましい。
【０１３９】
特に、本発明の実施例では、直流−直流コンバーター３５８が、３つ以上のインターリービングコンバーターを備える場合を例示する。
【０１４０】
図面では、ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎが、互いに並列接続されることを例示する。ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎのエネルギー変換容量は同一であってもよい。
【０１４１】
直流入力電源（Ｖｐｖ）による電流が、ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎにおいて、１／Ｎに小さくなり、ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎの出力端において、各コンバーターの出力電流が一つに集まる。
【０１４２】
一方、ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎは、インターリービング動作をし、各ｎ個のコンバーター６１０ａ，６１０ｂ，．．．６１０ｎの電流位相は、基準相に比べて＋（３６０°／Ｎ）、−（３６０°／Ｎ）、またはこれと近接した位相遅延を維持しながら動作する。
【０１４３】
このように、ｎ個のコンバーターをインターリービング動作させる場合、直流−直流コンバーター３５８の入力電流及び出力電流のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が低減され、したがって、電力変換モジュール７００内の回路素子の容量及び大きさが小さくなるという長所がある。
【０１４４】
一方、上述したように、２つのインターリービングコンバーターを使用する場合、上述した２９０Ｗ〜３３０Ｗの交流電源の出力のために、かなり大きな大きさのインダクタ及びトランスフォーマなどが要求される。インダクタ及びトランスフォーマなどの大きさが大きくなるほど、ジャンクションボックスの厚さが厚くならなければならず、一体型インバータ３０の厚さが太陽電池モジュール１００のフレーム２０の厚さよりも大きくなることがある。
【０１４５】
このような点を解決するために、本発明の実施例では、少なくとも３つ以上のインターリービングコンバーターを使用する。これによれば、上述した２９０Ｗ〜３３０Ｗの交流電源の出力のために、より小さな大きさのインダクタ及びトランスフォーマなどを使用することができ、これによって、一体型インバータ３０の厚さが太陽電池モジュール１００のフレーム２０の厚さよりも小さくなることができる。
【０１４６】
一方、インターリービングコンバーターは、タップインダクタコンバーター、フライバックコンバーターなどを使用することができる。
【０１４７】
図１１は、図１０の一体型インバータの内部回路図の一例である。
【０１４８】
図１１を参照すると、一体型インバータ３０は、バイパスダイオード３３、直流−直流コンバーター３５８、キャパシタ３５６、直流−交流インバータ３５２、制御部３５９ａ、及びフィルター部３５９ｂを含むことができる。
【０１４９】
図１１は、インターリービングコンバーターとしてタップインダクタコンバーターを例示する。図面では、直流−直流コンバーター３５８が、第１タップインダクタコンバーターないし第３タップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃを備える場合を例示する。
【０１５０】
バイパスダイオード３３は、第１乃至第４導電性ライン１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄにそれぞれ対応するａノード、ｂノード、ｃノード、ｄノードのそれぞれの間に配置される第１乃至第３バイパスダイオードＤａ，Ｄｂ，Ｄｃを含む。
【０１５１】
直流−直流コンバーター３５８は、バイパスダイオード３３から出力される直流電源（Ｖｐｖ）を用いて、電力変換を行うことができる。
【０１５２】
特に、第１タップインダクタコンバーター乃至第３タップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃは、インターリービング動作によって、それぞれ変換された直流電源をキャパシタ３５６に出力する。
【０１５３】
そのうち第１タップインダクタコンバーター６１１ａは、タップインダクタＴ１、タップインダクタＴ１と接地端との間に接続されるスイッチング素子Ｓ１、及びタップインダクタＴ１の出力端に接続され、一方向導通を行うダイオードＤ１を含む。一方、ダイオードＤ１の出力端、すなわち、カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と接地端との間にキャパシタ３５６が接続される。
【０１５４】
具体的に、スイッチング素子Ｓ１は、タップインダクタＴ１のタブと接地端との間に接続可能である。そして、タップインダクタＴ１の出力端（２次側）はダイオードＤ１のアノード（ａｎｏｄｅ）に接続し、ダイオードＤ１のカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と接地端との間にキャパシタ３５６が接続される。
【０１５５】
一方、タップインダクタＴ１の１次側と２次側は反対の極性を有する。一方、タップインダクタＴは、スイッチングトランスフォーマ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）と呼ぶこともできる。
【０１５６】
一方、タップインダクタＴ１の１次側と２次側は、図示したように互いに接続される。これによって、タップインダクタコンバーターは非絶縁タイプのコンバーターであってもよい。
【０１５７】
一方、３つのタップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃを、図示のように、互いに並列接続させてインターリービング（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）方式で駆動する場合、入力電流成分が並列に分岐するので、各タップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃを介して出力される電流成分のリップル（ｒｉｐｐｌｅ）が減少する。
【０１５８】
一方、各タップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃは、出力される交流電源の電力必要値に対応して、適応的に動作することが可能である。
【０１５９】
例えば、電力必要値が約９０Ｗ〜１３０Ｗである場合、第１コンバーター６１１ａのみ動作し、または電力必要値が約１９０Ｗ〜２３０Ｗである場合、第１及び第２コンバーター６１１ａ，６１１ｂのみ動作し、または電力必要値が約２９０Ｗ〜３３０Ｗである場合、第１乃至第３インターリービングコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃが全て動作することができる。すなわち、各タップインダクタコンバーター６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃが選択的に動作することができる。このような選択的動作は、制御部３５９ａによって制御可能である。
【０１６０】
直流−交流インバータ３５２は、直流−直流コンバーター３５８でレベル変換された直流電源を交流電源に変換する。同面では、フルブリッジインバータ（ｆｕｌｌ−ｂｒｉｄｇｅ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を例示する。すなわち、それぞれ互いに直列接続される上アームスイッチング素子Ｓａ，Ｓｂ及び下アームスイッチング素子Ｓ’ａ，Ｓ’ｂが一対をなし、総２対の上、下アームスイッチング素子が互いに並列（Ｓａ＆Ｓ’ａ，Ｓｂ＆Ｓ’ｂ）に接続される。各スイッチング素子Ｓａ，Ｓ’ａ，Ｓｂ，Ｓ’ｂにはダイオードが逆並列に接続される。
【０１６１】
直流−交流インバータ３５２内のスイッチング素子は、制御部３５９ａからのインバータスイッチング制御信号に基づいて、ターンオン／オフ動作を行うことになる。これによって、所定の周波数を有する交流電源が出力される。好ましくは、グリッド（ｇｒｉｄ）の交流周波数と同じ周波数（約６０Ｈｚ又は５０Ｈｚ）を有することが好ましい。
【０１６２】
フィルター部３５９ｂは、直流−交流インバータ３５２から出力される交流電源を滑らかにするために、ローパスフィルタリング（ｌｏｗｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行う。そのために、図面では、インダクタＬｆ１，Ｌｆ２を例示しているが、様々な例が可能である。
【０１６３】
一方、コンバーター入力電流感知部Ａは、直流−直流コンバーター３５８に入力される入力電流ｉｃ１を感知し、コンバーター入力電圧感知部Ｂは、直流−直流コンバーター３５８に入力される入力電圧ｖｃ１を感知する。感知された入力電流ｉｃ１及び入力電圧ｖｃ１は、制御部３５９ａに入力可能である。
【０１６４】
一方、コンバーター出力電流感知部Ｃは、直流−直流コンバーター３５８から出力される出力電流ｉｃ２、すなわち、ＤＣ端電流を感知し、コンバーター出力電圧感知部Ｄは、直流−直流コンバーター３５８から出力される出力電圧ｖｃ２、すなわち、ＤＣ端電圧を感知する。感知された出力電流ｉｃ２及び出力電圧ｖｃ２は、制御部３５９ａに入力可能である。
【０１６５】
一方、インバータ出力電流感知部Ｅは、直流−交流インバータ３５２から出力される電流ｉｃ３を感知し、インバータ出力電圧感知部Ｆは、直流−交流インバータ３５２から出力される電圧ｖｃ３を感知する。感知された電流ｉｃ３及び電圧ｖｃ３は、制御部３５９ａに入力される。
【０１６６】
コンバーター入力電流感知部Ａ、コンバーター入力電圧感知部Ｂ、コンバーター出力電流感知部Ｃ、コンバーター出力電圧感知部Ｄ、そして、インバータ出力電流感知部Ｅは、図４に示した電流センサ３５４に該当することができる。
【０１６７】
一方、制御部３５９ａは、直流−直流コンバーター３５８のスイッチング素子Ｓ１を制御する制御信号を出力することができる。特に、制御部３５９ａは、感知された入力電流ｉｃ１、入力電圧ｖｃ１、出力電流ｉｃ２、出力電圧ｖｃ２、出力電流ｉｃ３、または出力電圧ｖｃ３のうち少なくとも一つに基づいて、直流−直流コンバーター３５８内のスイッチング素子Ｓ１のターンオンタイミング信号を出力することができる。
【０１６８】
一方、制御部３５９ａは、直流−交流インバータ３５２の各スイッチング素子Ｓａ，Ｓ’ａ，Ｓｂ，Ｓ’ｂを制御するインバータ制御信号を出力することもできる。特に、制御部３５９ａは、感知された入力電流ｉｃ１、入力電圧ｖｃ１、出力電流ｉｃ２、出力電圧ｖｃ２、出力電流ｉｃ３、または出力電圧ｖｃ３のうち少なくとも一つに基づいて、直流−交流インバータ３５２の各スイッチング素子Ｓａ，Ｓ’ａ，Ｓｂ，Ｓ’ｂのターンオンタイミング信号を出力することができる。
【０１６９】
一方、制御部３５９ａは、太陽電池モジュール１００に対する最大電力地点を演算し、それに応じて、最大電力に該当する直流電源を出力するように、直流−直流コンバーター３５８を制御することができる。
【０１７０】
このように、本実施例に係る一体型インバータ３０は、内部回路構造においても端子、バイパスダイオード及びインバータ部材が一体化されているので、端子、バイパスダイオード及びインバータ部材が別々に形成された従来技術と差別化することができる。
【０１７１】
このように、本実施例によれば、第１ケース部分４９１は太陽電池パネル１０に固定した状態で、第１ケース部分４９１を開けて回路基板部３００を修理又は交換することができる。これによって、回路基板部３００の修理、交換が容易に行われるようにすることができる。また、回路基板部３００の交換が必要な場合にも回路基板部３００のみを交換すればよいので、第１ケース４９はそのまま使用することができる。これによって、一体型インバータ３０の故障時にも第１ケース４９はそのまま使用できるので、修理費用を低減することができる。特に、耐久性などを向上させるために第１ケース４９を金属で形成する場合には、修理費用を大幅に低減することができる。
【０１７２】
以下では、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃを参照して、本実施例に係る一体型インバータ３０の接地構造を詳細に説明する。図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃは、図４に示した一体型インバータ３０に適用される第１乃至第３接地構造７２，７４，７６をそれぞれ示した断面図である。ここで、図１２Ａは、図４のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図であり、図１２Ｂは、図４のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図であり、図１２Ｃは、図４のＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図である。図１２Ａ乃至図１２Ｃでは、説明に必要な部分を中心に簡単に示した。
【０１７３】
図１２Ａ乃至図１２Ｃを参照すると、本実施例において、第１ケース４９による接地は、第１乃至第３締結部材６２，６４，６６を締結することによって達成することができる。このとき、第１乃至第３締結部材６２，６４，６６は、伝導性物質（例えば、金属）を含むことができる。そして、第１ケース４９は、伝導性物質層４７と、伝導性物質層４７の表面に形成される表面処理層４８とを含むことができる。そして、第１ケース４９に締結される第２及び第３締結部材６４，６６が位置する部分では、表面処理層４８の少なくとも一部が除去されて伝導性物質層４７を露出させるコンタクト部４８ａが形成され、コンタクト部４８ａを通して第２及び第３締結部材６４，６６と伝導性物質層４７とが互いに接触して電気的に接続されることによって接地構造を具現することができる。これをより具体的に説明する。
【０１７４】
図１２Ａを参照すると、第１接地構造７２は、第１ケース４９に位置した第２圧入ナット４９０ｉと、第２圧入ナット４９０ｉに対応する位置で回路基板３７に形成される締結孔３７ｉと、締結孔３７ｉを貫通して圧入ナット４９０ｉに締結される第１締結部材６２とで構成することができる。すなわち、第１ケース４９の内部空間部４９４の底面４９４２から回路基板３７に向かって突出した第２圧入ナット４９０ｉ上に回路基板３７の締結孔３７ｉを位置させた状態で第１締結部材６２を締結することによって、第２圧入ナット４９０ｉの内面と第１締結部材６２のねじ部分６２ａとが接触することによって接地がなされてもよい。
【０１７５】
第２圧入ナット４９０ｉは伝導性物質で形成されて、第２圧入ナット４９０ｉの内面に接触された第１締結部材６２のねじ部分６２ａによって電気的に容易に接続されてもよい。そして、第１締結部材６２の頭部分６２ｂの内面は、回路基板３７、回路基板３７を構成する金属板、または回路基板３７の回路パターンなどに接続されてもよい。
【０１７６】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２圧入ナット４９０ｉが、第１ケース４９の第１ケース部分４９１又は第２ケース部分４９２のように表面に絶縁物質などで構成される表面処理層４８を備えることも可能である。このように表面処理層４８を備える場合には、第２圧入ナット４９０ｉに第１締結部材６２を締結するとき、ねじ部分６２ａによって第２圧入ナット４９０ｉの内面の表面処理層４８が除去されて、ねじ部分６２ａと伝導性物質が接触することができる。または、第１締結部材６２の締結前に第２圧入ナット４９０ｉの内面から表面処理層４８を除去する別途の工程を行うことで、第１締結部材６２と第２圧入ナット４９０ｉの伝導性物質が安定的に接触できるようにすることも可能である。その他の様々な変形が可能である。
【０１７７】
このように、第２圧入ナット４９０ｉと回路基板３７とを第１締結部分６２によって連結するようになると、回路基板３７を第１ケース４９に安定的に接地することができる。これによって、様々な回路パターン、バイパスダイオード３３、インバータ部材３５などを備える回路基板３７を第１ケース４９（より正確には、第１ケース部分４９１）に連結して接地通路を形成して、回路基板３７の電位をグラウンドに維持できるようにする。
【０１７８】
このように、第１接地構造７２を、第１ケース４９に位置した第２圧入ナット４９０ｉ及び回路基板３７に形成される締結孔３７ｉに第１締結部材６２を締結することによって形成すれば、簡単な構造及び工程により第１接地構造７２を形成することができる。また、第１締結部材６２によって第１ケース４９と回路基板３７とを物理的に固定することで、第１ケース４９と回路基板３７の固定安定性を向上させることができる。
【０１７９】
図１２Ｂを参照すると、第２接地構造７４は、第１ケース４９の締結部４９ｃとフレーム２０とを第２締結部材６４によって締結することによって構成することができる。すなわち、第１ケース４９の締結部４９ｃの締結部分４９１ｃをフレーム２０の第２部分２４４の内面に接触させた状態で、締結部４９ｃの締結孔４９０ｃ及び第２部分２４４の締結孔２４４ｃに第２締結部材６４を締結することによって、第２接地構造７４が形成される。このとき、フレーム２０は伝導性物質で形成されて、外部の衝撃に耐えられる優れた耐久性を有することができる。一例として、フレーム２０は金属などで形成されてもよい。
【０１８０】
このとき、第２締結部材６４が位置することになる締結孔４９０ｃの内面には、第１ケース４９の表面処理層４８が除去されて伝導性物質層４７が露出するコンタクト部４８ａが形成される。コンタクト部４８ａの形状については、図１３Ａ乃至図１３Ｄを参照してより詳細に後述する。
【０１８１】
このように、締結部分４９１ｃと第２部分２４４とを第２締結部材６４によって締結するようになると、第１ケース４９（より正確には、第１ケース部分４９１）とフレーム２０を連結して接地経路を形成することができる。このように、回路基板３７と第１ケース４９を第１接地構造７２によって接地し、第１ケース４９とフレーム２０を第２接地構造７４によって接地することによって、回路基板３７、第１ケース４９及びフレーム２０への接地経路を形成することができる。これによって、太陽電池モジュール１００を構成する第１ケース４９、フレーム２０などが接地経路を構成するようにして、グラウンド（一例として、地面）との接地構造を簡単に具現することができる。そして、フレーム２０は、隣接する太陽電池モジュール１００のフレーム２０にも連結されて、連続する接地構造を形成することができる。そして、フレーム２０には、グラウンド（一例として、地面）と連結される接地線又は接地構造などが位置することができる。
【０１８２】
このように、第２接地構造７４を、締結部分４９１ｃと第２部分２４４とを第２締結部材６４によって締結することによって形成すれば、簡単な構造及び工程により第２接地構造７４を形成することができる。また、第２締結部材６４によって第１ケース４９とフレーム２０とを物理的に固定することで、第１ケース４９を太陽電池モジュール１００に堅固に固定することができる。
【０１８３】
しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２接地構造７４を備えなくてもよい。例えば、フレーム２０が伝導性物質を含まない場合には第２接地構造７４を備えない。すると、第１ケース４９にグラウンド（一例として、地面）との接地のための接地線などを別途に位置させることも可能である。その他の様々な変形が可能である。
【０１８４】
図１２Ｃを参照すると、第３接地構造７６は、第１ケース部分４９１の延長部分４９２ｃ，４９３ｃ，４９４ｃ（特に、第２延長部分４９３ｃ）と第２ケース部分４９２の固定部４９ｄとを第３締結部材６６によって締結することによって構成することができる。すなわち、第１ケース４９の締結部４９ｃの第２延長部分４９３ｃと固定部４９ｄの第１固定部分４９１ｄとを互いに接触させた状態で、第２延長部分４９３ｃの締結孔４９０ｅ及び第１固定部分４９１ｄの締結孔４９０ｇに第３締結部材６６を締結することによって、第３接地構造７６を形成する。
【０１８５】
このとき、第３締結部材６６が位置することになる締結孔４９０ｅ，４９０ｇの内面には、第１ケース４９の表面処理層４８が除去されて伝導性物質層４８が露出するコンタクト部４８ａが形成される。コンタクト部４８ａの形状などについては、図１３Ａ乃至１１ｄを参照してより詳細に後述する。
【０１８６】
このように、締結部４９ｃと固定部４９ｄとを第３締結部材６６によって締結するようになると、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を連結して接地経路を形成することができる。このように、回路基板３７と第１ケース部分４９１を第１接地構造７２によって接地し、第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２を第３接地構造７６によって接地し、第１ケース部分４９２とフレーム２０を第２接地構造７４によって接地すると、回路基板３７、第１ケース４９の第１及び第２ケース部分４９１，４９２、そしてフレーム２０への接地経路を形成することができる。これによって、太陽電池モジュール１００を構成する第１ケース４９の第１及び第２ケース部分４９１，４９２、フレーム２０などが接地経路を構成するようにして、別途の部品などの追加なしにグラウンド（一例として、地面）との接地構造を簡単に具現することができる。
【０１８７】
このように、第３接地構造７６を、締結部４９ｃ及び固定部４９ｄに第３締結部材６６を締結することによって形成すれば、簡単な構造及び工程により第３接地構造７６を形成することができる。また、第３締結部材６６によって第１ケース部分４９１と第２ケース部分４９２とを物理的に固定することで、第１及び第２ケース部分４９１，４９２をより堅固に固定することができる。
【０１８８】
本実施例では、第２ケース部分４９２が、第１ケース部分４９１と同様に、伝導性物質層４７及び表面処理層４８を含む場合を例示した。このように、第２ケース部分４９２が伝導性物質層４７及び表面処理層４８を含む場合、第１ケース４９の強度、耐腐食性、外観などを向上させることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、第２ケース部分４９２が、第１ケース部分４９１と異なる物質で形成されてもよい。例えば、第２ケース部分４９２が絶縁物質で形成されて絶縁特性を有することができる。このように、第２ケース部分４９２が絶縁物質で形成される場合には、第３接地構造７６を形成しなくてもよい。
【０１８９】
本実施例において、第２及び第３締結部材６４，６６が位置する部分から第１ケース４９の表面処理層４８が除去されてコンタクト部４８ａを構成することになり、その様々な例について、図１３Ａ乃至図１３Ｄを参照して詳細に説明する。図１３Ａ乃至図１３Ｄは、図１２Ｃに示した第３締結部材６６によるコンタクト部４８ａの様々な例を示した図である。図１３を参照して説明する第３締結部材６６によるコンタクト部４８ａに対する説明は、第２締結部材６４によるコンタクト部４８ａ及びそれによって形成された第２接地構造７４に対する説明にも適用することができる。これによって、第２締結部材６４に対する説明は、第３締結部材６６に対する説明で代替し、これについての詳細な説明は省略する。図１３Ａ乃至図１３Ｄでは、図１２ＣのＢ部分に対応する部分を示している。
【０１９０】
図１３Ａに示したように、コンタクト部４８ａが、第３締結部材６６の頭部分６６ｂ及びねじ部分６６ａに対応する部分で全体的に除去されて、第３締結部材６６に隣接する部分において伝導性物質層４７が全て露出するようにすることができる。すなわち、コンタクト部４８ａが、ねじ部分６６ａに接触する締結孔４９０ｅ，４９０ｆの内面に全体的に形成され、頭部分６６ｂの内面に接触する第１ケース４９の面に全体的に形成され得る。このようなコンタクト部４８ａは、第３締結部材６６を締結する前に第３締結部材６６の頭部分６６ｂ及びねじ部分６６ａに対応する部分にレーザー加工又は機械的加工（例えば、エンドミル加工）などを行うことによって形成することができる。このように、予めレーザー加工又は機械的加工を通じてコンタクト部４８ａを全体的に形成する場合、第３接地構造７６において接地構造をより安定的に形成することができる。
【０１９１】
または、図１３Ｂに示したように、コンタクト部４８ａが、第３締結部材６６の頭部分６６ｂ及びねじ部分６６ａに対応する部分を部分的に露出するように形成されてもよい。このようなコンタクト部４８ａは、第３締結部材６６を締結孔４９０ｅ，４９０ｇに締結するとき、第３締結部材６６がそれに接触又は密着する部分の第１ケース４９の表面処理層４８を削ることによって形成されてもよい。このとき、頭部分６６ｂには、表面処理層４８を効果的に除去できるように、第１ケース４９に向かって突出した突出部Ｐが形成されてもよい。突出部Ｐは、様々な形状を有することができ、一例として、平面視においてくし形状、四角形状、円形状、星形状などのような様々な形状を有することができる。
【０１９２】
一例として、第３締結部材６６のねじ部分６６ｂに密着する締結孔４９０ｅ，４９０ｇの内面には、ねじ部分６６ｂに対応する形状にコンタクト部４８ａが形成されてもよい。すなわち、締結孔４９０ｅ，４９０ｇの内面を通過するねじ部分６６ｂの突出したねじ山部分に対応する形状に表面処理層４８が除去されて、コンタクト部４８ａもねじ山の形状を有するように形成されてもよい。そして、第３締結部材６６の頭部分６６ｂに密着する第１ケース４９の面には、頭部分６６ｂの突出部Ｐに対応する部分が除去されてコンタクト部４８ａを構成することができる。
【０１９３】
このように、コンタクト部４８ａを、第３締結部材６６の締結時に形成すれば、コンタクト部４８ａを形成するための別途の工程を行わなくてもよいので、生産性を向上させることができる。
【０１９４】
図１３Ｂでは、頭部分６６ｂの内面に突出部Ｐを形成した場合を例示した。しかし、本発明がこれに限定されるものではない。他の例として、図１３Ｃに示したように、第１ケース４９と頭部分６６ｂとの間に突出部Ｐを有するワッシャー部材６７をさらに位置させることで、第３締結部材６６の頭部分６６ｂに対応する部分を部分的に露出するように形成することができる。ワッシャー部材６７は、第３締結部材６６が通過できる締結孔を備える輪状又は環状のような形状を有することができ、第１ケース４９に密着する面に突出部Ｐを備えることができる。突出部Ｐは、様々な形状を有することができ、一例として、平面視においてくし形状、四角形状、円形状、星形状などのような様々な形状を有することができる。
【０１９５】
このように、ワッシャー部材６７を使用すれば、頭部分６６ｂに対応する第１ケース４９の表面処理層４８に圧力をより効果的に加えることができるので、コンタクト部４８ａをより容易に形成することができる。また、所望の形状のワッシャー部材６７を追加的に使用することによって、容易に工程に適用することができる。
【０１９６】
または、図１３Ｄに示したように、第１ケース４９において第３締結部材６６のねじ部分６６ａに接触する部分には、表面処理層４８が部分的に除去されてコンタクト部４８ａが部分的に形成され、頭部分６６ｂに接触する部分には、表面処理層４８が全体的に除去されてコンタクト部４８ａが全体的に形成されてもよい。これは、頭部分６６ｂに該当する部分ではコンタクト部４８ａを予め形成して接地構造の安定性を向上させ、小さな大きさを有するため、締結孔４９０ｅ，４９０ｇの内面の表面処理層４８の除去が難しいコンタクト部４８ａの内面は、ねじ部分６６ａを締結するときにコンタクト部４８ａを形成して生産性を向上させるためである。他の例として、頭部分６６ｂに対応する部分においてコンタクト部４８ａが部分的に形成され、ねじ部分６６ａに対応する部分においてコンタクト部４８ａが全体的に形成されることも可能である。その他の様々な変形が可能である。
【０１９７】
本実施例では、第１接地構造７２が、回路基板３７と第１ケース部分４９１とを連結して形成される場合を例示したが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、回路基板３７が第２ケース部分４９２に連結されて第１接地構造７２を形成してもよい。その他の様々な変形が可能である。
【０１９８】
上述した構造の太陽電池モジュール１００の一体型インバータ３０は、リボン１２２に接続される端子３１及び／又は迂回経路を提供するバイパスダイオード３３と、直流電流を交流電流に切り替わるインバータ部材３５が一体化又は統合されて形成される。これらを一体化して形成することによって、設置工程を単純化し、構造を簡単にすることができる。そして、バイパスダイオード３３とインバータ部材３５を回路パターンで接続することによって、これらを接続するための出力ケーブル（即ち、直流出力ケーブル）などを使用しなくても良い。これによって、構造を単純化し、出力ケーブルによって発生し得る太陽電池パネル１０の損傷を防止することができる。
【０１９９】
反面、従来は、ジャンクションボックスとインバータを別個に製造してそれぞれ太陽電池パネル又はフレームに固定した後、ジャンクションボックスの（＋）出力ケーブル及び（−）出力ケーブルをインバータに接続しなければならない。そして、インバータの交流出力ケーブルもまた存在することになる。すると、設置空間が大きくなり、設置時間が長くなり、３つの出力ケーブルによって運送中又は使用中に太陽電池パネル１０に衝撃が加えられて、太陽電池パネル１０の損傷又は故障などが発生することがある。
【０２００】
また、第１ケース４９から回路基板部３００を分離して修理、交換などが可能であるので、一体型インバータ３０の修理、交換の作業性を向上させ、交換に必要なコストを最小化することができる。本実施例では、一体型インバータ３０を構成する第１ケース４９を用いて一体型インバータ３０の第１接地構造７２を構成するので、接地構造を単純化しながらも、回路基板３７の信頼性を確保し、一体型インバータ３０の安定性を向上させることができる。このとき、第１ケース４９とフレーム２０とを第２接地構造７４によって接地すれば、接地経路を十分に形成して、グラウンド（一例として、地面）との接地構造を最大限簡素化することができる。そして、内部に回路基板部３００を容易に位置させることができるように、第１ケース４９が第１及び第２ケース部分４９１，４９２を含む場合には、第３接地構造７４によってこれらを接地して、一体型インバータ３０の電気的安定性をさらに向上させることができる。これによって、漏電や感電などの事故を最小化することができる。
【０２０１】
上述したような特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも一つの実施例に含まれ、必ずしも一つの実施例にのみ限定されるものではない。さらに、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは、実施例の属する分野における通常の知識を有する者によって、他の実施例に対しても組み合わせ又は変形して実施可能である。したがって、このような組み合わせ及び変形に係わる内容は、本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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