(57)【要約】【課題】できるだけ単純な方法で複数の太陽電池モジュールを積み重ねることを可能にすることにより、太陽電池モジュールの梱包を簡略化すること。【解決手段】太陽電池パネルの周縁部の一辺に第１枠を、該第１枠の背側に位置する他辺に第２枠をそれぞれ設けて成るとともに、前記第１枠に、上方へ突出させた第１延出部、下方へ突出させた第２延出部、及び該第２延出部から前記太陽電池パネル側へ突出させた第３延出部を設け、且つ前記第２枠に下方が凹となる凹部を設けて成る太陽電池モジュールであって、前記凹部に同一形態を成す他の太陽電池モジュールを構成する前記第１枠の第２延出部が挿入され、前記第１枠の第２延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠の凹部に挿入され、前記第３延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠に当接することで前記第１枠の第２延出部の挿入位置が規制されることを特徴とする太陽電池モジュールとする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルの周縁部の一端に第１枠を、該第１枠に対して背側に位置する他端に第２枠をそれぞれ設けて成るとともに、前記第１枠に、上方へ突出させた第１延出部、下方へ突出させた第２延出部、及び該第２延出部から前記太陽電池パネル側へ突出させた第３延出部をそれぞれ設け、且つ前記第２枠に下方が凹となる凹部を設けて成る太陽電池モジュールであって、前記凹部に同一形態を成す他の太陽電池モジュールを構成する前記第１枠の第２延出部が挿入され、前記第１枠の第２延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠の凹部に挿入され、前記第３延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠に当接することで前記第１枠の第２延出部の挿入位置が規制されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１枠に、前記第２延出部より外側へ延出させた枠カバー兼用の第４延出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの２つを互いに受光面が背面となるように組付けて成る太陽電池モジュール群の上に、前記太陽電池モジュールと同一形態の他の太陽電池モジュールを少なくとも１つ積み重ねるようにした太陽電池モジュールの組付け構造であって、前記他の太陽電池モジュールの第１枠で、その下に位置する太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆うとともに、該太陽電池モジュールの第１枠の第１延出部で前記他の太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆うことで、太陽電池モジュールどうしの横方向の動きを互いに規制するようにしたことを特徴とする太陽電池モジュールの組付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は太陽電池モジュール及びその組付け構造に関するものであり、特に太陽電池モジュールを複数枚、積み重ねた場合において、太陽電池モジュールの製造工場から施工現場への間における梱包作業を簡略化し、梱包部材の削減を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題に対する意識の高まりに応じて、太陽電池モジュールの生産が大きく増加している。図４は一般住宅の屋根などに設置される太陽電池モジュールの一例を非受光面側からみた概略図である。図４において、１１は太陽電池パネル（太陽電池素子のある発電部）、１２はモジュール枠、１３は端子ボックス、１４は接続用ケーブルである。また、図５は太陽電池パネル１１の構造を示した断面図である。
【０００３】
図５に示すように、太陽電池パネル１１は、厚さ３から５ｍｍ程度の白板強化ガラス等から成る透光性基板２０と、アルミ箔及び耐候性を有するフッ素樹脂などで造られた裏面材２４との間に、太陽光により所定の出力が発生するように、インナーリード２３で直並列に接続した複数の太陽電池素子２２を、透光性のエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等の封止剤２１で封入したものを挟持したものである。
【０００４】
図４におけるモジュール枠１２は、太陽電池モジュールに必要な強度やコストを考慮して、通常アルミニウムを押し出し成形して造られ、その表面にアルマイト処理やクリヤ塗装が施される。端子ボックス１３は変性ＰＰＥ樹脂などで、大きさが約１００ｍｍ角で厚みは約５０ｍｍに造られ、その内部に太陽電池パネル１１の裏面材の開口部から引き出した太陽電池素子に接続されているインナーリードを固定できるようになっており、さらに逆流防止ダイオードなどが備えられている。
【０００５】
さらに、端子ボックス１３はシリコーン系の接着剤などを用い、太陽電池パネル１１を構成する裏面材の所定位置に固着されている。接続用ケーブル１４は、他の太陽電池モジュールに直並列に接続したり、外部回路に接続するためのものである。また、通常は長さ０．５〜１ｍ程であり、＋側・−側の２本あって、各々の一端は端子ボックス１３内部でインナーリードに接続され、他端は太陽電池モジュールや外部回路との接続がし易いように、その先端にはコネクターが取り付けられることが多い。
【０００６】
このような太陽電池モジュールの大きさは、当然その出力により異なるが、多結晶太陽電池素子を使用した住宅用太陽電池モジュールの一例では、出力が約１６０Ｗで１３００ｍｍ×２００ｍｍ程である。
【０００７】
次に、上述のような太陽電池モジュールを製造工場から施工現場に輸送するための梱包作業について説明する。
【０００８】
図６は太陽電池モジュールの梱包についての代表的な一例を示した概略図である。図６においては、２つの太陽電池モジュールを端子ボックスが重ならないように一つの箱に入れている。図中３１は輸送用の箱であり、段ボールで構成されることが多い。また、３２は下段の太陽電池モジュール、３４は上段の太陽電池モジュール、３３は上下に位置する太陽電池モジュールの受光面が輸送時などにぶつかり、こすれて傷つくことを防ぐための緩衝材であり、段ボール等が用いられる。
【０００９】
上述のような梱包方法では、緩衝材３３を必要とするため、梱包に時間と経費がかかると共に、施工現場で梱包を解いたあとは、緩衝材３３は廃棄物となってしまうという欠点があった。
【００１０】
このような問題を解決するために、端子ボックスの蓋部分に凸状の嵌合部を設け太陽電池モジュールの枠部分に貫通孔を設け、この端子ボックスの蓋部分の凸部分を枠部分の貫通孔に嵌合させて、複数の太陽電池モジュールをその受光面が当たらないように積み重ねることで、梱包を簡略化するものが提案されている（特許文献１を参照）。
【００１１】
また別の方法では、太陽電池モジュールの接続用ケーブルの先端に設けられたコネクターに凹状の嵌合部を設け、この嵌合部を太陽電池モジュールの端部に嵌合させて、複数の太陽電池モジュールをその受光面が当たらないように積み重ねることで、梱包を簡略化するものが提案されている（特許文献２を参照）。
【００１２】
〔特許文献１〕
特開２００２−１６４５６２号公報
〔特許文献２〕
特開２００２−２６３４２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、端子ボックスの蓋部分の凸部とモジュール枠の貫通孔を嵌合させる技術であるが、端子ボックスに蓋がある太陽電池モジュールしか応用できず、また端子ボックスの蓋部分にある程度強度が要求されるという欠点があった。
【００１４】
また、特許文献２に記載の技術は、コネクターの凹部と太陽電池モジュールの端部を嵌合させる技術であるが、接続用ケーブルに一定以上の長さが必然的に必要になるという欠点があった。
【００１５】
本発明の目的は、このような問題に鑑み、できるだけ単純な構成・方法で複数の太陽電池モジュールを積み重ねることを可能にすることにより、太陽電池モジュールの梱包を簡略化することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為、本発明に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池パネルの周縁部の一辺に第１枠を、該第１枠の背側に位置する他辺に第２枠をそれぞれ設けて成るとともに、前記第１枠に、上方へ突出させた第１延出部、下方へ突出させた第２延出部、及び該第２延出部から前記太陽電池パネル側へ突出させた第３延出部を設け、且つ前記第２枠に下方が凹となる凹部を設けて成る太陽電池モジュールであって、前記凹部に同一形態を成す他の太陽電池モジュールを構成する前記第１枠の第２延出部が挿入され、前記第１枠の第２延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠の凹部に挿入され、前記第３延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠に当接することで前記第１枠の第２延出部の挿入位置が規制されることを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記第１枠に、前記第２延出部より外側へ延出させた枠カバー兼用の第４延出部を設けてもよい。
【００１８】
さらに、本発明の太陽電池モジュールの組付け構造は、上記太陽電池モジュールの２つを互いに受光面が背面となるように組付けて成る太陽電池モジュール群の上に、前記太陽電池モジュールと同一形態の他の太陽電池モジュールを少なくとも１つ積み重ねるようにした組付け構造であって、前記他の太陽電池モジュールの第１枠で、その下に位置する太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆うとともに、該太陽電池モジュールの第１枠の第１延出部で前記他の太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆うことで、太陽電池モジュールどうしの横方向の動きを互いに規制するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る太陽電池モジュール及びその組付け構造の実施形態について、模式的にあらわした図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る太陽電池モジュールの一例を示す断面図、図２は本発明に係る太陽電池モジュールの２つを積み上げて組み合わるときの様子の一例を表した断面図、図３は図２のように組み合わせた太陽電池モジュール２組（４つ）をさらに組み合わせる状態を示した断面図である。なお、太陽電池パネル１の構成は図５と同一であるので、説明を省略する。また、既に説明した部材についても説明を省略する。
【００２０】
図１、図２、図３において、１は太陽電池パネル、２は太陽電池モジュールの枠、さらに２は太陽電池パネルの周縁部の一辺に第１枠、６は前記第１枠２の背側に位置する他の辺に設けた第２枠、また３は前記第１枠２の上方へ突出させた第１延出部、４は前記第１枠２の下方へ突出させた第２延出部、５は第２延出部４から前記太陽電池パネル側へ突出させた第３延出部の横方向延出部である。また、７は前記第２枠６に下方が凹となる凹部である。すなわち、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネル１の周縁部の一端に第１枠２を、この第１枠２に対して背側（互いに背となる関係）に位置する他端に第２枠６をそれぞれ設けて成り、第１枠２に、上方へ突出させた第１延出部３、下方へ突出させた第２延出部４、及びこの第２延出部４から太陽電池パネル１側へ突出させた第３延出部５をそれぞれ設け、さらに第２枠６に下方が凹となる凹部７を設けて成る。そして、凹部７に同一形態を成す他の太陽電池モジュールを構成する前記第１枠の第２延出部が挿入され、前記第１枠の第２延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠の凹部に挿入され、前記第３延出部が前記他の太陽電池モジュールを構成する前記第２枠に当接することで、前記第１枠の第２延出部の挿入位置が規制される。つまり図２に示すように、太陽電池モジュール８における第１枠２の下方へ突出させた第２延出部４と、他の太陽電池モジュール９における第１枠２の背側に位置する他の辺にある第２枠６に設けられた凹部７は、互いに嵌合するように設けられている。
【００２１】
また梱包時には、２つの太陽電池モジュールを互いに受光面どうし背になるように嵌合させるように組み合わせ、これらを梱包用の箱に入れる。これにより、これら２つの太陽電池モジュールは、製造工場から施工現場等までの運送においても、その間に緩衝材がなくとも太陽電池モジュールどうし傷つけ合うことのない簡単かつ安価な方法で梱包することができる。
【００２２】
枠部分の下部に設けられた延出部４の長さは、嵌合する２つの太陽電池モジュールを組み合わせた時に、端子ボックスが他の太陽電池モジュールの裏面や端子ボックスに当たらないように決定している。
【００２３】
さらに図３に示すように、このように組み合わせた２つの太陽電池モジュール２組を簡単に組み合わせることができる。この場合、枠部分の上部に設けられた延出部３を、互いに他の組の枠部分における端部に接するように組み合わせることもできる。この構成・方法によれば、４つの太陽電池モジュールを１つの梱包箱に入れることができ、さらに効率的でコンパクトな梱包が可能になる。また、枠部分の上部に設けられた延出部３の働きにより、図３に示す太陽電池モジュールの輸送時の振動等により横方向が無くなる。すなわち、太陽電池モジュールの２つを互いに受光面が背面となるように組付けて成る太陽電池モジュール群の上に、前記太陽電池モジュールと同一形態の他の太陽電池モジュールを少なくとも１つ積み重ねるようにし、前記他の太陽電池モジュールの第１枠で、その下に位置する太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆い、この太陽電池モジュールの第１枠の第１延出部で、他の太陽電池モジュールの第２枠の側面を覆うことにより、太陽電池モジュールどうしの横方向の動きを互いに規制するようにしている。
【００２４】
このような組付け構造により、６個以上の太陽電池モジュールの梱包も可能となる。なお、具体的な梱包は太陽電池モジュールの重さや大きさ、強度等を考慮して、例えば何個をひとつの箱に入れるかを決定すればよい。
【００２５】
また、太陽電池モジュールの他の辺も、上記のような構造にすることにより、組み合わせ、積み重ねが強固なものとなり輸送等による他の方向へのずれも防止できる。
【００２６】
また、図７，図８に示すように、第１枠２において第２延出部よりも外側に向かって延出させた第４延出部１０を設け、この第４延出部１０が太陽電池モジュールを設置したときのカバー材と兼用させるてもよい（Ｃ部が軒側カバー部分となる）。これにより、従来のカバー材を不要とし、構成部材を減らせるとともに、カバー材のような太陽電池モジュールの厚み以上の高さをもつものであっても、太陽電池モジュールの重ね合わせ梱包によって得られた梱包時の高さを利用して容易に収めることができる。
【００２７】
しかも、太陽電池モジュールの第１枠２をカバー材とした場合、カバー部を支える強度を得るために、枠材の厚みを厚くするなどの強度を向上させることが必要であるが、第１枠２の第２延出部や横方向延出部である第３延出部によって、同一の厚みを有する第２枠６よりも堅固となるので、枠材の厚みを変更せずに済む。
【００２８】
なお本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系などでもモジュール枠を具備する太陽電池モジュールであれば適宜応用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の太陽電池モジュールによれば、第１枠に第２延出部、第３延出部を設け、第２枠に凹部を設けることにより、２つの太陽電池モジュールを組み合わせた場合、その間に緩衝材が不要となる。
【００３０】
また、請求項２の太陽電池モジュールの組付け構造によれば、第１枠に、前記第２延出部より外側へ延出させた枠カバー兼用の第４延出部を設けたので、構成部材を減らせるとともに、カバー材のような太陽電池モジュールの厚み以上の高さをもつものも、太陽電池モジュールの重ね合わせ梱包によって得られた梱包時の高さを利用して容易に収めることができる。しかも、第１枠の第２延出部や横方向延出部である第３延出部によって、同一の厚みを有する第２枠よりも堅固にすることができ、枠材の厚みを変更せずにカバー部を支えることができる。
【００３１】
さらに請求項３の太陽電池モジュールの組付け構造によれば、第１枠の上方へ突出させた第１延出部の存在により、２つの太陽電池モジュールを組み合わせたものを２組はめ合わせることで、２組の太陽電池モジュールを同時に梱包することも可能となる。これにより太陽電池モジュールの梱包を簡略化でき、梱包に係るコストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る太陽電池モジュールの２つを積み上げて組付ける際の一例を示した断面図である。
【図３】組付けた太陽電池モジュールをさらに組付ける状態を示した断面図である。
【図４】一般的な太陽電池モジュールの一例を非受光面側から観た概略図である。
【図５】太陽電池パネル構造を示した断面図である。
【図６】太陽電池モジュールの梱包の代表的な一例を示した概略図である。
【図７】本発明に係る他の太陽電池モジュールの２つを積み上げて組付ける際の一例を示した断面図である。
【図８】本発明に係る他の太陽電池モジュールを傾斜屋根に適用させた一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１：太陽電池パネル
２：枠（第１枠）
３：第１延出部
４：第２延出部
５：横方向延出部（第３延出部）
６：枠（第２枠）
７：凹部
８：太陽電池モジュール
９：他の太陽電池モジュール
１０：第４延出部
１１：太陽電池パネル
１２：モジュール枠
１３：端子ボックス
１４：接続用ケーブル
２０：透光性基板
２１：封止剤
２２：太陽電池素子
２３：インナーリード
２４：裏面材
３１：輸送用の箱
３２、３４：太陽電池モジュール
３３：緩衝材
【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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