(57)【要約】【課題】太陽電池架台の材料及び構造、及び太陽電池の設置構造の低コスト化を図り、これによって発電コストの大幅な低減に貢献できる太陽電池アレイ、及び太陽光発電システムを提供する。【解決手段】本発明の太陽電池アレイは、太陽電池を傾斜ブロックの一面に固定し、傾斜ブロックを架台設置面にその一辺を接触させて載置し、傾斜ブロックの太陽電池固定面と対向する面に第一の支持ブロックを当接させ、且つ、傾斜ブロックの前記一辺を含む面のうち第一の支持ブロックと当接しない面を第二の支持ブロックと隣接させたことを特徴としている。また、本発明の太陽光発電システムは、上記太陽電池アレイにパワーコンディショナを接続したことを特徴としている。【選択図】      図１
2004311882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池を傾斜ブロックの一面に固定し、傾斜ブロックを架台設置面にその一辺を接触させて載置し、傾斜ブロックの太陽電池固定面と対向する面に第一の支持ブロックを当接させ、且つ、傾斜ブロックの前記一辺を含む面のうち第一の支持ブロックと当接しない面を第二の支持ブロックと隣接させたことを特徴とする太陽電池アレイ。
【請求項２】
前記第一の支持ブロックと当接しない面を第二の支持ブロックと隣接且つ離間させたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項３】
前記第二の支持ブロックと隣接する面とは対向している、傾斜ブロックの面が凹形状であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項４】
前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項５】
前記太陽電池がその受光面側及び非受光面側を樹脂により封止された可撓性を有する太陽電池であって、前記太陽電池固定面に接着剤により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項６】
前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであって、太陽電池アレイの自重のみによって架台設置面へ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項７】
前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであって、コンクリートブロックのセメント材料が白色ポルトランドセメントであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項８】
前記傾斜ブロックが前記第一の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより同一平面上にない複数の太陽電池固定面を形成し、前記第一の支持ブロックの一部が前記第二の支持ブロックを兼ね、且つ、複数の太陽電池固定面に固定された太陽電池の少なくとも一部が相互に並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項９】
前記傾斜ブロックが前記第一及び第二の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより、傾斜ブロック列、第一の支持ブロック列、及び第二の支持ブロック列を形成し、前記傾斜ブロック列により形成された同一平面上の太陽電池固定面に複数の太陽電池を固定することによって太陽電池列を形成し、且つ、第二の支持ブロック列が太陽電池列よりも太陽電池アレイの外縁部方向に突出していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１０】
請求項１に記載の太陽電池アレイ、及びパワーコンディショナから構成された太陽光発電システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の太陽電池が小型インバータを有し、太陽電池の出力が交流であることを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池アレイ及び太陽光発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題に対する意織の高まりが、世界的な広がりを見せている。中でも、ＣＯ２排出に伴う地球の温暖化現象に対する危倶感は深刻で、クリーンエネルギーヘの希求はますます強まってきている。このような環境の中で、太陽光発電システムはその安全性と扱いやすさから、クリーンエネルギー源として大きく期待されている。
【０００３】
一般的に太陽光発電システムは、３〜４ｋＷ規模の住宅用、及び企業や官公庁の建築物や構内に設置される１０ｋＷ以上の産業等用に分類されている。住宅用は国内市場の９割以上を占めており、現在の太陽光発電市場を支えている。一方、産業等用市場は住宅用市場と比べると成長は緩やかである。しかし、発電コストが低下すれば電力市場への道が開けてくることもあり、将来大きく期待される分野である。
【０００４】
産業等用向けの太陽光発電システムは主に、太陽電池及び太陽電池架台からなる太陽電池アレイ、及びパワーコンディショナから構成される。太陽電池架台、または太陽電池アレイとしては、典型的には図２に示されるような構造が広く用いられる。図２に示した太陽電池アレイ２０１では、基礎２０３上に骨組み構造２０４が組まれ、その上に太陽電池２０２を固定している。この最も一般的な太陽電池アレイは、まず太陽電池架台が構造上の強度を有し、更に、太陽電池をガラス板及びアルミニウム製の枠体等に組み込むことによって太陽電池自身にも強度を持たせているところに大きな特徴がある。また、太陽電池架台の基礎は必要に応じて架台設置面にアンカーボルト等により固定され、太陽電池アレイの耐風圧強度が補強される。
【０００５】
より具体的な構成例として、ブロック状基礎の上にフレーム材等で形成した骨組み構造の太陽電池架台及びアレイが、特開平９−７０１８８号公報に開示されている。また、特開平１１−１７７１１４号公報及び特開平１１−１７７１１５号公報には、基礎を簡略化して、太陽電池架台の自重で耐風圧強度を確保する構成例が開示されている。
【０００６】
一方、太陽電池架台のコスト低減を目的として、架台材料にコンクリートを用いたものが実開平５−５７８５７号公報及び特開２００２−３１４１１１号公報に開示されている。図３は、実開平５−５７８５７号公報に記載された軽量気泡コンクリートからなる太陽電池架台の例である。図３において、３０１は太陽電池、３０２は軽量気泡コンクリート製の架台、３０３は太陽電池を固定する係止具である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
産業等用市場、特に電力市場用途の太陽光発電システムの最も大きな課題のひとつは、発電コストの低減である。もし太陽光発電システムによる発電コストが既存電力コストと同等以下になると、電力会社が太陽光発電システムを発電所に採用したり、企業が自家発電として設置したりするようになり、巨大な市場が生まれることは明らかである。従って、太陽光発電システムが電力市場へ本格導入されるためにはコスト低減は必須であり、従来の火力発電、または原子力発電並のコストを実現する必要がある。しかし、経済産業省の総合資源エネルギー調査会需給部会中間報告（平成１０年６月１１日）にて報告されているように、日本国内の電力料金と比較して太陽光発電のエネルギーコストは２．５〜６倍であり、本格導入のためには抜本的な低コスト化が必要である。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑み、特に太陽電池架台の材料及び構造、及び太陽電池の設置構造の低コスト化に着目し、これによって発電コストの大幅な低減に貢献できる太陽電池アレイ、及び太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下のような知見を得た。
【００１０】
従来の太陽電池架台は図２や図３に示す如く、基礎上に一体的に組み立てた骨組み構造や、コンクリートで一体的に架台形状を成形したものであった。これらは、フレーム材を相互に連結する作業や、また、コンクリートを少なくとも１枚の太陽電池と同程度の大きさに成形加工する作業を必要としていた。本発明者らはまずこの点に着目し、架台材料相互の連結に掛かる人件費や、大型の架台の成形に要する加工費を低減するための検討を続けた。その結果、コンクリートブロックのように台風程度の風では飛ばされない自重を有するブロックであれば、それを相互に連結することなく積み木のように並べるだけで、太陽電池架台を構築することが可能であり大幅なコスト低減が期待できるという、第一の知見を得た。
【００１１】
一方、ブロックを並べるだけの架台構造における新たな課題として、ブロック相互の連結がないため、太陽電池を固定する面の平面度が悪いという問題が生じた。このため、太陽電池を固定金具、ボルト、またはビスを用いて固定する従来の手法では設置が難しく、また、作業性も悪い。本発明者らは次にこの点に着目し、平面度の悪い太陽電池固定面に如何にして太陽電池を固定するかという課題に取り組んだ。その結果、太陽電池を接着剤により固定することによって、太陽電池固定面の凹凸を接着剤の厚み及び弾性で吸収でき、十分な固定強度が確保できることが明らかとなった。更に、太陽電池として可撓性を有するものを用いれば、太陽電池の可撓性と接着剤の双方で凹凸の吸収が可能であり、より好ましい設置形態になるという、第二の知見を得た。
【００１２】
更に、本発明者らは、架台を構成するブロック材料の検討を進めた。図２や図３に示される従来の太陽電池架台では、架台を構築するための専用の材料を必要としていた。もし、専用品ではなく広く市場に出回っている汎用品が使用できれば、大幅なコスト削減ができることは言うまでもない。本発明者らは、このような観点で検討を続けた結果、市場に大量に流通している安価な建築用コンクリートブロックに着目した。建築用コンクリートブロックは小売価格でも１個１００円程度で売られている安価な材料であり、これをブロック材料として使用することで、更なるコスト低減が可能であるという、第三の知見を得た。
【００１３】
更に、太陽電池固定面となるブロックを傾斜させ、傾斜状態を保つために第一の支持ブロックを傾斜ブロックの下に枕として配置する。また、傾斜ブロックに固定された太陽電池の下端部の略南側に第二の支持ブロックを配置する。これによって、第二の支持ブロックの表面に当った太陽光が正反射または乱反射され、太陽電池に再入射する。その結果、付随的な効果として太陽電池アレイの出力が向上するという、第四の知見も得た。
【００１４】
本発明者らは、以上のような知見より本発明の基本概念を想起するに至ったものである。
【００１５】
即ち、本発明の太陽電池アレイは、太陽電池を傾斜ブロックの一面に固定し、傾斜ブロックを架台設置面にその一辺を接触させて載置し、傾斜ブロックの太陽電池固定面と対向する面に第一の支持ブロックを当接させ、且つ、傾斜ブロックの前記一辺を含む面のうち第一の支持ブロックと当接しない面を第二の支持ブロックと隣接させたことを特徴としている。本発明の太陽電池アレイは、ブロックを架台材料としたことにより、大きなコスト低減効果が得られる。また、上記のようなブロック配置にすることによって、第二の支持ブロック表面に入射した太陽光が正反射または乱反射し、太陽電池に再び入射して太陽電池アレイの出力が向上する、という付加的な効果も得られる。
【００１６】
前記第一の支持ブロックと当接しない面は第二の支持ブロックと隣接且つ離間させた方がより好ましい。上述したように本発明の太陽電池アレイでは、第二の支持ブロック表面での反射により太陽電池アレイの出力が向上するという付加的な効果を有する。しかし、第二の支持ブロックが傾斜ブロックに近接している場合、第二の支持ブロック表面の傾斜ブロックに近い部分で反射した光は、太陽電池固定面に近接しすぎている為に、太陽電池に再入射し難くなる。一方、第二の支持ブロックを適度に離間させることによって、第二の支持ブロック表面を光反射の為に有効に利用することができる。前記第二の支持ブロックと隣接する面とは対向している、傾斜ブロックの面が凹形状であることが好ましい。傾斜ブロックの凹形状面を上記のように配置することによって、凹形状面からの反射光を効率良く太陽電池に再入射させることができ、これによって、太陽電池アレイの出力が一層向上する。更に、前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであることが望ましい。建築用コンクリートブロックは市場に広く流通している安価な材料であり、より一層のコスト低減を図ることができる。また、前記太陽電池がその受光面側及び非受光面側を樹脂により封止された可撓性を有する太陽電池であって、前記太陽電池固定面に接着剤により固定されていることがより好ましい。これによって、ブロックを相互に連結していないために生ずる太陽電池固定面の平面度の悪さを、太陽電池の可撓性及び接着剤の双方により吸収することができ、十分な固定強度を得ることができる。また、前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであって、太陽電池アレイの自重のみによって架台設置面へ固定されていることがより望ましい。アンカーボルト等による固定に依らず、自重固定とすることにより、より安価な太陽電池アレイを構築できる。また、前記傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであって、コンクリートブロックのセメント材料が白色ポルトランドセメントであることが好ましい。白色ポルトランドセメントを材料としたコンクリートブロックは表面反射率が高く、太陽電池アレイのより大きな出力向上が期待できる。また、前記傾斜ブロックが前記第一の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより同一平面上にない複数の太陽電池固定面を形成し、前記第一の支持ブロックの一部が前記第二の支持ブロックを兼ね、且つ、複数の太陽電池固定面に固定された太陽電池の少なくとも一部が相互に並列接続されていることが好ましい。第二の支持ブロックの反射効果によって得られるのは出力電流の増加である。しかし、複数の太陽電池が直列接続されており、且つ、反射効果が均一でなく一部の太陽電池の電流増加が少ない場合、直列接続体全体の出力電流の増加が少なくなる。これは、直列接続体の中の最も小さな出力電流の太陽電池に律速されるという性質による。しかし、例えば隣り合う複数の直列接続体を太陽電池毎に並列接続することで、この律速の効果が緩和できるので、太陽電池アレイの出力に対する反射効果を更に向上させることができる。また、前記傾斜ブロックが前記第一及び第二の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより、傾斜ブロック列、第一の支持ブロック列、及び第二の支持ブロック列を形成し、前記傾斜ブロック列により形成された同一平面上の太陽電池固定面に複数の太陽電池を固定することによって太陽電池列を形成し、且つ、第二の支持ブロック列が太陽電池列よりも太陽電池アレイの外縁部方向に突出していることがより好ましい。太陽電池列と第二の支持ブロック列の端部が揃っている場合、太陽と太陽電池の方位が揃っている時間帯以外は、端部の第二のブロックで正反射した太陽光は端部の太陽電池に入射しない。このため、一部の太陽電池では反射効果による電流増加が小さくなる。太陽電池アレイの端部において、このブロック列を太陽電池列より突出させることにより、太陽電池と異なる方位に太陽がある時間帯の反射効果の低減を抑えることができる。
【００１７】
本発明第一の太陽光発電システムは、上記の太陽電池アレイに少なくともパワーコンディショナを接続したことを特徴としている。上記の太陽電池アレイを太陽光発電システムに適用することにより、安価なシステムを構築することができる。
【００１８】
更に、本発明第二の太陽光発電システムは、上記の太陽電池アレイを構成する太陽電池が小型インバータを有し出力が交流であることを特徴としている。上記の太陽電池アレイは、交流出力の太陽電池を有する太陽光発電システムにも適用することができ、同様に安価なシステムを構築することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の太陽電池アレイ及び太陽光発電システムの実施の形態について、必要に応じて図面を参照しながら説明する。尚、本発明は、以下の説明及び図面に限定されるわけではなく、本発明の主旨の範囲内で、適宜変形、組合せできることは言うまでもない。
【００２０】
本発明の太陽電池アレイの好適な例を図１に示す。同図において、まず、第一の支持ブロック１０４が複数個、架台設置面１０６上に一列に載置され第一の支持ブロック１０４の列を形成している。また、傾斜ブロック１０３の太陽電池固定面１０８に対向する面を第一の支持ブロック１０４に当接させ、傾斜ブロック１０３の一辺１０７を架台設置面１０６に接触させることにより傾斜ブロック１０３を傾斜状態とし、これを複数個、一列に載置することで、傾斜ブロック１０３の列を形成している。更に、傾斜ブロック１０３の第一の支持ブロック１０４とは反対側に、第二の支持ブロック１０５を複数個、載置し、第二の支持ブロック１０５の列を形成している。更に、傾斜ブロック１０３の列の太陽電池固定面上に可撓性を有する太陽電池１０２が接着剤により固定されている。太陽電池固定面１０８は複数個の傾斜ブロック１０３により略同一平面を形成しているが、相互に連結していないこともあり、その表面は多少凹凸状態にある。しかし、可撓性を有する太陽電池を用い、且つ、接着材により固定したことで、この凹凸状態を吸収でき、十分な固定強度を確保できる。更に、太陽電池は相互に直列接続され（不図示）、太陽電池アレイ１０１を構成している。また、傾斜ブロック１０３、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックは相互に連結せず、また、アンカーボルト等による架台設置面１０６への固定もしていない。この為、作業効率が非常に高く、また、安価に太陽電池アレイを構築できる。
【００２１】
以下、本発明の太陽電池アレイ及び太陽光発電システムを構成する各要素について更に詳しく説明する。
【００２２】
〔太陽電池〕
本発明における太陽電池に特に制限はなく、図４に示されたようなアルミニウム枠で補強した剛性を有する太陽電池を用いることもでき、またより好適には、図５に示されたような可撓性を有する太陽電池を用いることもできる。
【００２３】
太陽電池の光電変換層の材料としては、多結晶半導体では、Ｓｉ、Ｃ、Ｇｅ等のＩＶ族元素、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ等のＩＶ族元素合金、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２等のＩ−ＩＩＩ−ＶＩ２族化合物が挙げられる。また、非晶質半導体としては、ａ−Ｓｉ：Ｈ、ａ−ＳｉＧｅ：Ｈ、ａ−ＳｉＣ：Ｈ等を挙げることができる。また、微結晶半導体としては、μｘ−Ｓｉ：Ｈ、μｘ−ＳｉＧｅ：Ｈ、μｘ−ＳｉＣ：Ｈ等を挙げることができる。
【００２４】
アルミニウム枠で補強した剛性を有する太陽電池の具体例を、図４を用いて更に詳しく説明する。同図において、太陽電池４０１を構成する光起電力素子４０２は、例えば多結晶シリコンからなる。光起電力素子４０２の受光面側は、ガラス、樹脂等の透明なフロントカバー４０３で被覆され、また、非受光面側は、ガラス、樹脂、金属等のバックカバー４０４で被覆される。更に、接着剤４０６によりアルミニウム製の枠４０７に固定されている。太陽電池の出力は、出力ケーブル４０５により取り出される。
【００２５】
更に、可撓性を有する太陽電池の具体例を、図５を用いて更に詳しく説明する。同図において、太陽電池５０１を構成する光起電力素子５０２は、例えば可撓性を有するステンレス鋼基板上に形成された非晶質シリコンからなる。光起電力素子５０２の受光面側は、ＥＴＦＥ樹脂等の耐候性のある透明なフロントカバー５０６で被覆され、また、非受光面側は、耐候性ＰＥＴ樹脂等のバックカバー５０８で被覆される。また、光起電力素子５０２はＥＶＡ樹脂等の充填材５０７により封止される。更に、光起電力素子５０２は互いに直列接続され、その出力は端子箱５０５により出力ケーブル５０３及び５０４へ接続されている。出力ケーブル５０３及び５０４には端部に防水コネクターが設けられ、隣り合う太陽電池とはこれらのコネクターにより接続される。
【００２６】
〔傾斜ブロック〕
傾斜ブロックとしては、太陽電池が固定可能で十分な構造強度を有するものであれば特に制限はない。
【００２７】
図６に傾斜ブロックの概念図を示す。図６（ａ）は、傾斜ブロック６０１を架台設置面６０７にその一辺６０５を接触させて載置し、太陽電池固定面６０２と対向する面６０３に第一の支持ブロック６０６を当接させ、また、一辺６０５を含む面のうち第一の支持ブロック６０６と当接しない面と第二の支持ブロック６０８を隣接させた状態を示す斜視図である。同図においては、傾斜ブロック６０１の面６０４及び一辺６０５の様子を分かり易くする為に、第二の支持ブロック６０８のみ透視図としている。図６（ｂ）は、傾斜ブロック６０１と架台設置面６０７との接触部分を示す模式図である。図６（ｃ）は、傾斜ブロック６０１が架台設置面６０７と接触する一辺６０５を含む面のうち第一の支持ブロック６０６と当接しない面６０４の形状例を示す斜視図である。面６０４が第二の支持ブロックと隣接するする様子は更に図７にも示す。図７において、７０７は架台設置面、７０１は傾斜ブロック、７０６は第一の支持ブロック、７０８は第二の支持ブロックである。
【００２８】
架台設置面６０７と傾斜ブロック６０１が接触する一辺６０５は、通常、図６（ｂ）に示すように、ある幅をもっている。
【００２９】
また、傾斜ブロック６０１が架台設置面６０７と接触する一辺６０５を含む面のうち第一の支持ブロック６０６と当接しない面６０４は、図６（ｃ）に示す斜線部の面で、図示のように凹状の面でも、任意の凹凸形状を有する面であってもよい。
【００３０】
傾斜ブロック６０１の材料としては、コンクリートブロックがコスト、構造強度、重量の点から扱いやすく、好ましい。コンクリートブロックを用いる場合、設置現場で型枠を組んで、打設、硬化して作製しても良いが、現場作業は、季節、天候、養生方法などにより硬化条件が変動するので、予め工場で作製したものを設置現場に運び入れた方が好ましい。
【００３１】
またコンクリートブロックは、セメント、粗骨材、細骨材、及び水を練り混ぜ、型に流しこみ固めることによって、作製される。一般的に使用されるポルトランドセメントは、クリンカー（Ｃ３Ｓ（エーライト）、Ｃ２Ｓ（ビーライト）、Ｃ３Ａ（アルミネート相）、Ｃ４ＡＦ（フェライト相）、ＣａＳ４・２Ｈ２Ｏ（二水石膏））から構成されており、それに粗骨材（砂利）、細骨材（砂）、水を加えて水和反応を起こし、水和生成物（カルシウムシリケート水和物（Ｃ−Ｓ−Ｈ））、水酸化カルシウム等を形成し、セメント粒子間、骨材間を相互に結び付け、硬化する。尚、上記のＣはＣａＯ、ＳはＳｉＯ２、ＡはＡｌ２Ｏ３、ＦはＦｅ２Ｏ３、ＨはＨ２Ｏである。骨材としては、天然骨材（川砂、海砂、山砂など）と人工骨材とがある。
【００３２】
一方、一般的には太陽光発電システムの発電規模が決まると、太陽電池架台全体の寸法が決まるので、大量作製する上でも傾斜ブロックは工場で予め作製したほうが都合がよい。また、設置現場に運び入れる際、ブロック状であるため作業性がよく、また運搬効率が高い。
【００３３】
また、図８に示されるブロックはＪＩＳ  Ａ  ５４０６に規定される建築用コンクリートブロックの例であり、図８（ａ）に示される基本形空洞ブロック８０１や、図８（ｂ）に示される横筋用空洞ブロック８０２は、価格、重量、強度などの点から好適に用いられる。これら以外にも上記のＪＩＳに規定される型枠状ブロックや、外部形状が基本形ブロック以外の異形ブロックでも十分使用できる。
【００３４】
〔第一の支持ブロック〕
第一の支持ブロックとしては、傾斜ブロックが支持可能で十分な構造強度を有するものであれば特に制限はない。図６及び図７の傾斜ブロックの概念図で説明したように、第一の支持ブロック６０６は、傾斜ブロック６０１の太陽電池固定面６０２と対向する面６０３に当接させる。第一の支持ブロックの材料としては、傾斜ブロックと同様のもので良い。
【００３５】
〔第二の支持ブロック〕
第二の支持ブロックに特に制限はなく、図６及び図７の傾斜ブロックの概念図で説明したように、第二の支持ブロック６０８及び７０８は、傾斜ブロック６０１及び７０１が架台設置面６０７及び７０７と接触する一辺６０５を含む面のうち第一の支持ブロック６０６及び７０６と当接しない面と隣接させる。第二の支持ブロックの材料としては、傾斜ブロックと同様のもので良い。
【００３６】
また、第二の支持ブロック表面に入射した太陽光は乱反射して、その一部は太陽電池に再入射する。これによって、太陽電池の出力が向上する効果を、図９を用いて説明する。同図において、架台設置面９０１上に傾斜ブロック９０２、第一の支持ブロック９０４、及び第二の支持ブロック９０３が配置されている。傾斜ブロック９０２の太陽電池固定面９０９に固定された太陽電池（不図示）には、直達日射光９０５が入射している。第二の支持ブロック表面に入射した直達日射光９０６は、正反射光（不図示）と共に乱反射光９０８を生ずる。乱反射光９０８の一部である乱反射光９０７は、太陽電池表面に再入射し、太陽電池の出力電流の増加に寄与する。
【００３７】
一方、第二の支持ブロック９０３が傾斜ブロック９０２に、図９に示すよりも近接した状態で置かれていたとする。この場合には、図９からも分かるように、第二の支持ブロック表面の傾斜ブロック寄りに入射した直達日射光は、有効に太陽電池表面に入射することはできない。従って、図９に示すように、第二の支持ブロック９０３は傾斜ブロック９０２より離間させた方が、上述の反射による効果をより有効に利用することができる。
【００３８】
第二の支持ブロックの表面に入射した太陽光が正反射して太陽電池に再入射し、太陽電池の出力が向上する効果も同様である。
【００３９】
また、太陽電池アレイの規模が大きくなった場合には、傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックを複数列並べることにより、一つの太陽電池アレイを形成することができる。この場合、最前列（最も南側）の傾斜ブロックに対しても、第二の支持ブロックを隣接させることにより、上述の反射による太陽電池の出力向上の効果を有効に利用することができる。
【００４０】
また同様に、傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックを複数列並べた場合には、隣り合う傾斜ブロック列間の第一の支持ブロックに、第二の支持ブロックの役割を兼ねさせても良い。このような配置にすることで、コンクリートブロックの材料費を削減することができ、太陽電池アレイのコストを低減することができる。更に、第一の支持ブロックに、第二の支持ブロックの役割を兼ねさせる場合には、図９に示す如く、太陽電池アレイの受光面側から見た時に、第一の支持ブロック９０４が傾斜ブロック９０２に隠蔽されておらず、突出した状態になるよう配置した方が好ましい。このような配置にすることによって、第一の支持ブロック９０４の表面に太陽光が入射し易くなり、上述の反射による太陽電池の出力向上の効果を有効に利用することができる。
【００４１】
〔架台設置面〕
架台設置面は、本発明の太陽電池アレイを設置する面である。図６や図７に示されたように、ブロックが並べられる程度にほぼ平らな表面であれば、特に制限はない。より具体的には、コンクリート舗装面、アスファルト舗装面、砂利舗装面などは好適に使用できる。また、建物の屋上や建築物の表面等でも良い。整地された未舗装の土地や芝生の上などでも良い。
【００４２】
〔凹形状の面を有する傾斜ブロック〕
本発明の太陽電池アレイにおいては、第二の支持ブロックと隣接する面とは対向している、傾斜ブロックの面が凹形状であることが好ましい。この概念を図１０、図１１及び図１２を用いて説明する。
【００４３】
図１０においては、傾斜ブロック１００１、第一の支持ブロック１００２、及び第二の支持ブロック１００３が配置されている。傾斜ブロック１００１の太陽電池固定面１００６とその裏面１００７とは、互いに対向する関係にある。また、面１００４は、傾斜ブロック１００１が架台設置面と接触する一辺を含む面のうち第一の支持ブロック１００２と当接しない面である。更に、面１００５は、面１００４と対向関係にある。即ち、本発明の太陽電池アレイの傾斜ブロックにおいて、凹形状であることが好ましい面は、図１０における面１００５に相当する。
【００４４】
凹形状とは、図１０に示されたような断面形状を有するものでも良く、また、図１２に示した傾斜ブロックの断面図における面１２０１、１２０２、１２０３、１２０４のような形状でも良い。
【００４５】
また、傾斜ブロックが凹形状の面を有する場合の効果を、図１１を用いて説明する。同図においては、架台設置面１１０１上に傾斜ブロック１１０３、第一の支持ブロック１１０４、第二の支持ブロック１１０２が配置されている。更に、隣接して別の傾斜ブロック１１０５及びその第一の支持ブロック１１０６が配置されている。傾斜ブロック１１０５に対する第二の支持ブロックは、傾斜ブロック１１０３に対する第一の支持ブロック１１０４が兼ねている。この時、傾斜ブロック１１０３及び１１０５の太陽電池固定面上に固定された太陽電池（不図示）には、直達日射光１１０７及び１１０８がそれぞれ入射する。傾斜ブロック１１０３に対する第一の支持ブロック１１０４の表面にも直達日射光１１０９が入射するが、一部は散乱光となって傾斜ブロック１１０３の凹形状の面１１１１に入射し、更に正反射または乱反射して、一部の反射光１１１０が隣接する傾斜ブロック１１０５上に設けられた太陽電池（不図示）に入射、太陽電池の出力電流の増加に寄与する。
【００４６】
〔建築用コンクリートブロック〕
本発明の太陽電池アレイに用いることができる建築用コンクリートブロックは、ＪＩＳ  Ａ  ５４０６に規定されるブロックである。建築用コンクリートブロックは、断面形状による区分では、空洞ブロック及び型枠状ブロックがある。また、外部形状による区分では基本形ブロック及び異形ブロックがある。また、寸法精度による区分、圧縮強さによる区分、透水性による区分、及び化粧の有無による区分があり、本発明に用いられるブロックとして、特に限定はない。
【００４７】
一方、本発明の太陽電池アレイをアンカーボルトで固定せず自重で固定する場合には、比重のより大きな建築用コンクリートブロックを用いた方が有利なことは言うまでもない。ブロックの圧縮強さが大きいほど比重も大きくなる傾向があるので、このような場合には、圧縮強さの大きな区分のものを選定した方が好ましい。現実的には、圧縮による区分「０８」、「１２」、及び「１６」が、市場での流通量が多く入手し易い。従って、この中で最も圧縮強度の高い「１６」が最も比重が大きく、好適である。
【００４８】
〔太陽電池を固定する接着剤〕
本発明の太陽電池アレイにおいては、傾斜ブロックの太陽電池固定面へ太陽電池を固定する際に、接着剤を好適に用いることができる。接着剤に求められる仕様として、耐候性、耐水性、耐アルカリ性、耐光性、弾性、及び電気絶縁性を有することが好ましい。具体的な材料としては、エポキシ系接着剤、シリコン系接着剤等を挙げることができる。
【００４９】
太陽電池を傾斜ブロックに接着固定する作業においては、太陽電池側に接着剤を塗布してから太陽電池固定面に貼るようにすると、作業性が良い。また、接着剤を太陽電池の周辺部にのみ塗布すれば、後々に太陽電池を交換する場合に、周りからカッターナイフ等で硬化した接着剤を切断できるので、比較的容易に太陽電池を取り外せ、より好ましい。
【００５０】
〔自重による太陽電池アレイの固定〕
太陽電池アレイは、一般的には架台設置面にアンカーボルト等で固定され、耐風圧強度を確保する。太陽電池アレイが風により受ける揚力や抗力は、一般的には、架台設置面からの高さが高い程、また、風を受ける面積が大きい程大きくなる。このため、図１や図１１に示された本発明による太陽電池アレイは、図２に示された一般的な太陽電池アレイに比べて、風による影響がより小さい。従って、十分な比重のブロック材料を選択し、また、なるべく風を受けないようなブロック配置にすることによって、傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックを架台設置面にアンカーボルト等で固定しなくとも、十分な耐風圧強度を確保することができる。
【００５１】
実際には、太陽電池アレイを設置する地域によって風況が異なるので、建築基準法施行令にて地域毎に定められた設計用基準風速を用いて設計するのが望ましい。例えば、ＪＩＳ  Ａ  ５４０６に規定される建築用コンクリートブロックの横筋用空洞ブロック（１９０ｍｍ×３９０ｍｍ×１００ｍｍ、圧縮強さによる区分：１６）を図１０に示す如くアンカーボルト無しで配置した構成では、風洞試験で風速５０ｍ／ｓの風を印加してもブロックが飛ばされることはなく、アンカーボルトなしでも十分な耐風圧強度を有すると言える。
【００５２】
〔白色ポルトランドセメント〕
本発明の太陽電池アレイにおいては、傾斜ブロック、第一の支持ブロック、及び第二の支持ブロックが建築用コンクリートブロックであって、そのセメント材料が白色ポルトランドセメントであることがより好ましい。ＪＩＳ  Ａ  ５４０６に規定されているように、建築用コンクリートブロックのセメント材料としては、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、または、フライアッシュセメントとし、なお、白色ポルトランドセメントを用いても良いとしている。
【００５３】
コンクリートの色は、その材料であるセメントの化学組成、焼成条件、冷却条件、粉末度、せっこうの種類、添加剤の種類などによる影響を受けるが、最も一般的なポルトランドセメントを使った場合の建築用コンクリートブロックの色は灰白色である。一方、ポルトランドセメントの主要な成分であるＦｅ２Ｏ３が減少するとセメントは白色化する。このようなセメントが白色ポルトランドセメントであり、それを材料としたブロックも白色度が増す。これを本発明の太陽電池アレイに用いることで、第二の支持ブロックの表面、及び傾斜ブロックの凹形状面の反射率が増し、太陽電池アレイのより大きな出力向上が期待できる。
【００５４】
〔太陽電池の並列接続〕
本発明の太陽電池アレイにおいては、傾斜ブロックが第一の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより同一平面上にない複数の太陽電池固定面を形成し、第一の支持ブロックの一部が第二の支持ブロックを兼ね、且つ、複数の太陽電池固定面に固定された太陽電池の少なくとも一部が相互に並列接続されていることが好ましい。この概念を、図１３を用いて説明する。
【００５５】
図１３は本発明の太陽電池アレイの一部を示した図である。同図においては、傾斜ブロック１３０１及び１３０３が第一の支持ブロック１３０２及び１３０４と共に載置されている。これらは更に、それぞれのブロックに隣接して複数のブロックが並べられ、同一平面上にない二つの太陽電池固定面１３０５及び１３０６を形成している。また、傾斜ブロック１３０３に対する第一の支持ブロック１３０４は、傾斜ブロック１３０１に対する第二の支持ブロックも兼ねる。これら太陽電池固定面１３０５及び１３０６上に太陽電池１３０７乃至１３１２が固定されている。各々の太陽電池の極性は、図示された通りである。これらの太陽電池は、接続線１３１３乃至１３１６により電気的に接続されている。各接続線は太陽電池からの出力線４本を電気的に接続している。例えば、接続線１３１４は、太陽電池１３０７の正極、太陽電池１３０８の負極、太陽電池１３１０の正極、及び太陽電池１３１１の負極を同時に電気的に接続している。その他の接続線も同様に接続され、これによって、太陽電池１３０７、１３０８、及び１３０９は互いに直列接続され、また、太陽電池１３１０、１３１１、及び１３１２も互いに直列接続されている。更に、太陽電池１３０７と１３１０、太陽電池１３０８と１３１１、及び太陽電池１３０９と１３１２はそれぞれ並列接続されている。
【００５６】
このような構成にすることにより、第二の支持ブロックによる反射がアレイ全体で均一でなかったとしても、最も出力電流の小さい太陽電池に律速されてしまうという効果を緩和できるので、太陽電池アレイの出力に対する反射効果を最大限に生かすことができる。
【００５７】
〔外縁部方向に突出した第二の支持ブロック〕
本発明の太陽電池アレイにおいては、傾斜ブロックが第一及び第二の支持ブロックと共に架台設置面に複数個載置されることにより、傾斜ブロック列、第一の支持ブロック列、及び第二の支持ブロック列を形成し、傾斜ブロック列により形成された同一平面上の太陽電池固定面に複数の太陽電池を固定することによって太陽電池列を形成し、且つ、第二の支持ブロック列が太陽電池列よりも太陽電池アレイの外縁部方向に突出していることがより好ましい。この概念を、図１４を用いて説明する。
【００５８】
図１４は本発明の太陽電池アレイの一部を示した図である。同図において、傾斜ブロック１４０１、第一の支持ブロック１４０２、及び第二の支持ブロック１４０３がそれぞれ複数個、架台設置面上に載置されている。それぞれのブロックは、傾斜ブロック列１４０４、第一の支持ブロック列１４０５、及び第二の支持ブロック列１４０６を形成している。傾斜ブロック列１４０４により形成された同一平面上の太陽電池固定面に複数の太陽電池が固定され、太陽電池列１４０７を形成している。更に、第二の支持ブロック列１４０６が太陽電池列１４０７よりも、太陽電池アレイの外縁方向に突出しており、突出部１４０８を形成している。
【００５９】
前述したように、太陽電池列と第二の支持ブロック列の端部が揃っている場合には、太陽と太陽電池の方位が揃っている時間帯以外は、端部にある第二の支持ブロックで正反射した太陽光は端部の太陽電池に入射しない。太陽電池アレイの端部において、第二の支持ブロック列を太陽電池列よりも突出させることにより、太陽電池と異なる方位に太陽がある時間帯の反射効果の低減を抑えることができる。
【００６０】
〔パワーコンディショナ〕
本発明の太陽光発電システムで用いられるパワーコンディショナは、特に限定されるものではなく、太陽光発電システム用であれば汎用品が使用できる。産業等用向けのパワーコンディショナとしては、定格出力１０ｋＷが一般的であるが、これ以上の大規模のシステムを構築する場合、より大容量のパワーコンディショナを入手するか、或いは、１０ｋＷパワーコンディショナを並列運転する構成も一般的である。
【００６１】
〔小型インバータを有する太陽電池〕
本発明の太陽光発電システムで用いられる小型インバータを有する太陽電池としては、例えば図１５に示すものが好適に使用できる。同図の太陽電池１５０１においては、光起電力素子１５０２が１０個直列接続され、受光面側にはＥＴＦＥ樹脂及びＥＶＡ樹脂、非受光面側にＥＶＡ樹脂及び耐候性ＰＥＴ樹脂を配し、真空ラミネータにより封止されることにより、可撓性を有する樹脂被覆１５０３としている。更に、直列化された光起電力素子の出力端子に、単相２００Ｖ出力の小型インバータ１５０４を接続且つ接着し、インバータの出力に２極の防水コネクタ付きケーブル１５０５を接続している。
【００６２】
本発明の太陽光発電システムの太陽電池としては、上記のような小型インバータを有する太陽電池を用いることもできる。
【００６３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００６４】
〔実施例１〕
図１６及び図１７は本実施例の太陽電池アレイを説明するための概略図である。図１６は太陽電池アレイの側面図、また、図１７は太陽電池アレイの一部を太陽電池の受光面側から見た図である。
【００６５】
図１６及び図１７において、１６０１は太陽電池、１６０２は第一列目の傾斜ブロック、１６０３は第一列目の第一の支持ブロック、１６１９は第一列目の第二の支持ブロック、１６０８は第二列目の傾斜ブロック、１６０９は第二列目の第一の支持ブロック、１６１０は第三列目の傾斜ブロック、１６１１は第三列目の第一の支持ブロック、１６１２は第四列目の傾斜ブロック、１６１３は第四列目の第一の支持ブロック、１６０４は接続電線、１６０５はリングスリーブ、１６０６は傾斜ブロックの傾斜角、１６０７は架台間距離、１６１６は並列接続用電線、１６１７は太陽電池の直列接続方向、１６１８は太陽電池の並列接続方向、１６１４は架台設置面である。また、１６１５は、傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺を含む面のうち、第一の支持ブロックと当接しない面である。また、第一列目、第二列目、及び第三列目の第一の支持ブロック１６０３、１６０９、１６１１は、それぞれ、第二列目、第三列目、及び第四列目の第二の支持ブロックを兼ねる。
【００６６】
以下に、本実施例の太陽電池アレイを構成する各部材について詳しく説明する。
【００６７】
図１８には、本実施例で使用する太陽電池の概略図を示した。同図において、（ａ）は太陽電池１８０１の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。太陽電池１８０１は、裏面電極でもある金属製基板１８０６に形成された半導体光活性層１８０７を有し、半導体光活性層１８０７にて発生した電流を収集するための集電電極１８０５が受光面側に配されている。金属製基板１８０６としては、ここでは０．１５ｍｍ厚のステンレス鋼を用い、半導体光活性層１８０７としては、アモルファスシリコンと微結晶シリコンのタンデム構造を、さらに集電電極１８０５としては、１００μｍφの銅線を導電性ペーストにより半導体光活性層１８０７上に固定している。また、集電電極１８０５は１００μｍ厚の銅製の正極バスバー１８０２に接続される。また、正極バスバー１８０２と、金属製基板１８０６とを確実に絶縁するために、ポリエステル製の絶縁部材１８０４が配されている。更に集電電極１８０５の上から、機械的な強度の補強のためにアクリル系の塗料１８０８を形成している。更に、耐候性を確保するために、ＥＴＦＥ樹脂のフロントカバー１８１１、耐候性ＰＥＴ樹脂のバックカバー１８１２、及び、ＥＶＡ樹脂の充填材１８１０により封止構造が形成されている。最後に、本太陽電池は、直並列作業を現場で容易に行うため、φ１．６ｍｍの裸銅単線１１０９を略コの字形状に加工して、正極バスバー１８０２、負極バスバー１８０３に予め無鉛はんだで電気的に接続している。本実施例の太陽電池の外形寸法は、約２５０ｍｍ×３８０ｍｍである。また、本太陽電池のＶｐｍは約１Ｖ、Ｉｐｍは約７Ａである。
【００６８】
傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックとしては、ＪＩＳ  Ａ  ５４０６  建築用コンクリートブロックに規定される基本形空洞ブロック３９０ｍｍ×１９０ｍｍ×１００ｍｍ、圧縮強さによる区分：「１６」を使用する。コンクリートブロックのセメント材料は、ポルトランドセメントとする。
【００６９】
次に上記の材料を使用する本実施例の太陽電池アレイの作製手順を説明する。
【００７０】
本実施例においては、架台設置面としてコンクリート舗装面を用いる。また、太陽電池を４０直列し、それを４並列することによって、太陽電池アレイとする。図１７に示すように、太陽電池２枚に対して傾斜ブロック３個が必要なので、傾斜ブロックの必要数は、４０直列÷２×３＝６０個、これが４並列分必要なので、２４０個用意する。また、第一及び第二の支持ブロックは、傾斜ブロックと同じものを１４５個用意し、図１７に示すように、傾斜ブロックに対して９０度の向きで設置する。
【００７１】
また、本実施例では、傾斜ブロックの傾斜角を１６°にする。設置場所を北緯３５°、東経１３６°の地点とし、年間日射データから、太陽電池の発電量ロスが年間発電量に対して１％未満になる架台間距離を見積もったところ、約１６０ｍｍであった。本実施例の架台間距離（図１６中の符号１６０７で示す距離）は、約２４０ｍｍであるので、十分必要な架台間距離を保っている。以下、設置手順を図１６及び図１７を用いて説明する。
【００７２】
まず、第一列目の第一の支持ブロック１６０３を架台設置面１６１４の予め決められた位置に置く。次に第一列目の傾斜ブロック１６０２を第一列目の第一の支持ブロック１６０３に当接して設置し、勾配計を用いて、太陽電池固定面が１６°になるように設置する。更に、第一列目の第二の支持ブロック１６１９を、傾斜ブロック１６０１から離間する位置に配置する。
【００７３】
次に、第二列目の第一の支持ブロック１６０９を架台設置面１６１４の予め決められた位置に置く。次に第二列目の傾斜ブロック１６０８を第二列目の第一の支持ブロック１６０９に当接させ、且つ、傾斜ブロック１６０８の面１６１５が一列目の第一の支持ブロック１６０３と隣接且つ離間するように配置する。
【００７４】
同様にして、第三列目の傾斜ブロック１６１０、第三列目の第一の支持ブロック１６１１、第四列目の傾斜ブロック１６１２、第四列目の第一の支持ブロック１６１３という順序で必要枚数配置する。
【００７５】
次に、設置済みの太陽電池架台上に太陽電池を接着剤によって貼り付ける。接着剤としては、シリコーン接着剤（東レダウコーニング社製、ＳＥ７３７）を用いる。接着剤は、太陽電池の裏面全体に塗布するのではなく、裏面の四隅と中心、計５点に適当量を盛って押圧し、傾斜ブロックの太陽電池固定面に貼り付ける。太陽電池の貼り付け位置は図１６及び図１７に示すように、傾斜ブロックの中央部にすると見栄えが良い。
【００７６】
次に、太陽電池の直列接続手順について図１７を用いて説明する。同図に示すように、太陽電池の正極バスバー、負極バスバーに半田で接続されている銅単線φ１．６ｍｍ同士を直列方向（図中の矢印１６１７の方向）に、リングスリーブ１６０５を圧着工具でかしめていくことによって、直列作業を行なう。
【００７７】
一方、太陽電池２直列毎に並列接続を行い、また、太陽電池２直列×４並列毎にバイパスダイオードを１個接続する。バイパスダイオードは、太陽電池アレイの電流が最大７Ａ×４並列＝２８Ａ流れることを考慮して、定格１００Ａのものを選択する。並列接続の手順としては、図１７に示すように、太陽電池２直列毎に並列接続用電線１６１６及びリングスリーブ１６０５を用い、隣接列間の太陽電池を並列接続する。また、バイパスダイオード（不図示）は、第四列目の第一の支持ブロック上に接着剤で固定し、並列接続用電線と同様、リングスリーブによって接続する。
【００７８】
以上で、太陽電池アレイが完成するが、更に太陽光発電システムを構築するために、上記の太陽電池アレイの出力に市販のパワーコンディショナ（アドバンストエナジー社製、型式：ＧＣ１０００）を接続し、太陽光発電システムを完成する。
【００７９】
本実施例では、太陽電池架台として、汎用の建築用コンクリートブロックを用い、また、アンカーボルトによる固定を行ってない。更に、太陽電池は接着剤による貼り付けにより固定する。これらの結果、作業速度が非常に速く、安価な太陽電池架台、太陽電池アレイ、及び太陽光発電システムを構築することができる。更に、第一の支持ブロックが兼ねる第二の支持ブロックの表面による反射効果により、太陽電池アレイの出力が向上するという付加的な効果も得られる。
【００８０】
〔実施例２〕
本実施例では、発明の実施の形態で説明した図５の出力ケーブル付き太陽電池を用い、また、白色ポルトランドセメントをセメント材料としたブロックを用いる。以下その詳細を説明する。
【００８１】
本実施例では、アスファルト舗装面を架台設置面とする。
【００８２】
また、傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックとしては、ＪＩＳ  Ａ  ５４０６  建築用コンクリートブロックに規定される横筋用空洞ブロック３９０ｍｍ×１９０ｍｍ×１００ｍｍ、圧縮強さによる区分：「１６」を使用する。コンクリートブロックのセメント材料は、白色ポルトランドセメントとする。
【００８３】
まず、実施例１と同様の手順で、傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックを組立て、太陽電池架台を完成する。
【００８４】
次に、実施例１と同様の手順で、太陽電池を接着剤により太陽電池架台上に貼り付ける。接着剤としては、シリコーン接着剤（東レダウコーニング社製、ＳＥ７３７）を用いる。また、太陽電池は、７直列４並列とし、合計で２８枚使用する。太陽電池アレイの出力としては、実施例１とほぼ同じである。
【００８５】
次に、傾斜ブロック上に貼り付けられた太陽電池相互の直並列接続を行う。本実施例で用いる太陽電池は、防水コネクタ付きの出力ケーブルを有しているので、太陽電池間の接続は、この防水コネクタを用い、簡易に行える。また、実施例１と同様、一接続箇所において直列接続及び並列接続を同時に行うための、絶縁コネクタを４個備えた専用接続ケーブルコネクタを用意する。
【００８６】
以上で、太陽電池アレイは完成するが、更に、実施例１と同じパワーコンディショナを接続し、太陽光発電システムを完成する。
【００８７】
本実施例では、実施例１と同様の効果の他に、更に、太陽電池の寸法が大きくまた出力ケーブル付きとすることから、更に作業性が向上し、太陽光発電システムのコストを更に削減できる。更に、白色ポルトランドセメントをセメント材料としたブロックを用いることにより、第二の支持ブロックによる反射効果が更に向上する。
【００８８】
〔実施例３〕
本実施例では、発明の実施の形態で説明した図１５に示す交流出力の太陽電池を用い、また、図１４にて説明したような第二の支持ブロック列が突出している太陽電池架台を用いる。以下その詳細を説明する。
【００８９】
本実施例では、砂利舗装面を架台設置面とする。
【００９０】
傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックとしては、ＪＩＳ  Ａ  ５４０６  建築用コンクリートブロックに規定される基本形空洞ブロック３９０ｍｍ×１９０ｍｍ×１００ｍｍ、圧縮強さによる区分：「１６」を使用する。コンクリートブロックのセメント材料は、ポルトランドセメントとする。
【００９１】
まず、実施例１と同様の手順で、傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックを組立て、太陽電池架台を完成する。但し太陽電池アレイの両端部のみ、図１４にて説明した突出部を第二の支持ブロック列に形成している。この突出部においては、ブロック３個分、突出している。
【００９２】
次に、実施例１と同様の手順で、太陽電池を接着剤により太陽電池架台上に貼り付ける。接着剤としては、シリコーン接着剤（東レダウコーニング社製、ＳＥ７３７）を用いる。また、一つの傾斜ブロック列に太陽電池を４枚貼り付け、４列の傾斜ブロック列に合計１６枚の太陽電池を貼り付ける。太陽電池アレイの出力としては、実施例１とほぼ同じである。
【００９３】
次に、傾斜ブロック上に貼り付けられた太陽電池相互の電気的な接続を行う。本実施例で用いる太陽電池は、小型インバータを搭載し、太陽電池出力は単相２００Ｖであるので、太陽電池間を全て並列に接続し、本実施例の太陽光発電システムを完成する。
【００９４】
本実施例の太陽光発電システムでは、実施例１と同様の効果の他に、更に、太陽電池を小型インバータ付きとしたことから、実施例１で必要としていたパワーコンディショナの設置工事を必要としない。これより、更に安価な太陽光発電システムを構築できる。また、第二の支持架台に突出部を設けたことにより、第二の支持ブロックによる反射効果が更に向上する。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の太陽電池アレイは、ブロックを架台材料としたことにより、その材料コスト及び施工コストの大きな低減効果が得られる。更に、ブロックとして建築用コンクリートブロックを用いれば、市場に広く流通している安価な材料であるため、より一層のコスト低減を図ることができる。
【００９６】
また、ブロックを相互に連結しない場合には太陽電池固定面の平面度が悪くなるが、これを太陽電池の可撓性及び接着剤の双方により吸収することができ、十分な固定強度を確保できる。これによって、ブロック相互の連結が不要となり、太陽電池アレイの更なるコスト低減が図れる。
【００９７】
更に、太陽電池架台をアンカーボルト等により固定せず、自重固定とすることにより、より安価な太陽電池アレイを構築できる。
【００９８】
また、傾斜ブロック、第一及び第二の支持ブロックを本発明の配置にすることによって、第二の支持ブロック表面に入射した太陽光が正反射または乱反射し、太陽電池に再び入射して太陽電池アレイの出力が向上する、という付加的な効果も得られる。
【００９９】
更に、傾斜ブロックに凹形状面部を設けることによって、凹形状面からの反射光を効率良く太陽電池に再入射させることができ、これによって、太陽電池アレイの出力が一層向上する。
【０１００】
白色ポルトランドセメントを材料としたコンクリートブロックを用いれば、上記の反射効果は更に出力する。
【０１０１】
一方、本発明の太陽電池アレイを太陽光発電システムに適用することにより、より安価なシステムを構築することができる。
【０１０２】
更に本発明の太陽電池アレイを、交流出力の太陽電池を有する太陽光発電システムに適用することにより、安価なシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の太陽電池アレイを示す概略図。
【図２】従来の太陽電池架台及び太陽電池アレイを示す概略図。
【図３】従来の太陽電池架台及び太陽電池アレイを示す概略図。
【図４】本発明の太陽電池アレイで用いる太陽電池の一例。
【図５】本発明の太陽電池アレイで用いる太陽電池の一例。
【図６】本発明で使用する傾斜ブロックの概念を説明する図。
【図７】本発明で使用する傾斜ブロックの概念を説明する図。
【図８】本発明で使用する建築用コンクリートブロックの一例。
【図９】本発明で使用する第二の支持ブロックによる効果を説明する図。
【図１０】本発明で使用する凹形状を有する傾斜ブロックを説明する図。
【図１１】本発明で使用する凹形状を有する傾斜ブロックの効果を説明する図。
【図１２】本発明で使用する凹形状を有する傾斜ブロックの断面形状を説明する図。
【図１３】本発明で使用する太陽電池を並列に接続する概念を説明する図。
【図１４】本発明で使用する第二の支持ブロックの突出状態を説明する図。
【図１５】本発明の太陽光発電システムで使用する太陽電池の一例。
【図１６】実施例１の太陽電池アレイを説明する概略図。
【図１７】実施例１の太陽電池アレイを説明する概略図。
【図１８】実施例１の太陽電池アレイで使用する太陽電池の概略図。
【符号の説明】
１０１  太陽電池アレイ
１０２  太陽電池
１０３  傾斜ブロック
１０４  第一の支持ブロック
１０５  第二の支持ブロック
１０６  架台設置面
１０７  傾斜ブロックの一辺
１０８  太陽電池固定面
２０１  太陽電池アレイ
２０２  太陽電池
２０３  基礎
２０４  骨組み構造
３０１  太陽電池
３０２  軽量気泡コンクリート製の架台
３０３  太陽電池を固定する係止具
４０１  太陽電池
４０２  光起電力素子
４０３  フロントカバー
４０４  バックカバー
４０５  出力ケーブル
４０６  接着剤
４０７  アルミニウム製の枠
５０１  太陽電池
５０２  光起電力素子
５０３  負極側の出力ケーブル
５０４  正極側の出力ケーブル
５０５  端子箱
５０６  フロントカバー
５０７  充填剤
５０８  バックカバー
６０１  傾斜ブロック
６０２  太陽電池固定面
６０３  太陽電池固定面と対向する面
６０４  傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺を含む面のうち、第一の支持ブロックと当接しない面
６０５  傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺
６０６  第一の支持ブロック
６０７  架台設置面
６０８  第二の支持ブロック
７０１  傾斜ブロック
７０６  第一の支持ブロック
７０７  架台設置面
７０８  第二の支持ブロック
８０１  基本形空洞ブロック
８０２  横筋用空洞ブロック
９０１  架台設置面
９０２  傾斜ブロック
９０３  第二の支持ブロック
９０４  第一の支持ブロック
９０５  太陽電池に入射する直達日射光
９０６  第二の支持ブロックに入射する直達日射光
９０７、９０８  乱反射光
９０９  太陽電池固定面
１００１  傾斜ブロック
１００２  第一の支持ブロック
１００３  第二の支持ブロック
１００４  傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺を含む面のうち、第一の支持ブロックと当接しない面
１００５  傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺を含む面のうち、第一の支持ブロックと当接しない面、と対向する面
００６  太陽電池固定面
００７  太陽電池固定面と対向する面
１１０１  架台設置面
１１０２  第二の支持ブロック
１１０３  傾斜ブロック
１１０４  第一の支持ブロック
１１０５  傾斜ブロック
１１０６  第一の支持ブロック
１１０７、１１０８  太陽電池に入射する直達日射光
１１０９  第二の支持ブロックに入射する直達日射光
１１１０  反射光
１１１１  傾斜ブロックの凹形状の面
１２０１、１２０２、１２０３、１２０４  傾斜ブロックの凹形状の面
１３０１、１３０３  傾斜ブロック
１３０２、１３０４  第一の支持ブロック
１３０５、１３０６  太陽電池固定面
１３０７、１３０８、１３０９、１３１０、１３１１、１３１２  太陽電池
１３１３、１３１４、１３１５、１３１６  接続線
１４０１  傾斜ブロック
１４０２  第一の支持ブロック
１４０３  第二の支持ブロック
１４０４  傾斜ブロック列
１４０５  第一の支持ブロック列
１４０６  第二の支持ブロック列
１４０７  太陽電池列
１４０８  第二の支持ブロック列の突出部
１５０１  太陽電池
１５０２  光起電力素子
１５０３  樹脂被覆
１５０４  小型インバータ
１５０５  防水コネクタ付きケーブル
１６０１  太陽電池
１６０２  第一列目の傾斜ブロック
１６０３  第一列目の第一の支持ブロック
１６０４  接続電線
１６０５  リングスリーブ
１６０６  傾斜ブロックの傾斜角
１６０７  架台間距離
１６０８  第二列目の傾斜ブロック
１６０９  第二列目の第一の支持ブロック
１６１０  第三列目の傾斜ブロック
１６１１  第三列目の第一の支持ブロック
１６１２  第四列目の傾斜ブロック
１６１３  第四列目の第一の支持ブロック
１６１４  架台設置面
１６１５  傾斜ブロックが架台設置面と接触する一辺を含む面のうち、第一の支持ブロックと当接しない面
１６１６  並列接続用電線
１６１７  太陽電池の直列接続方向
１６１８  太陽電池の並列接続方向
１６１９  第一列目の第二の支持ブロック
１８０１  太陽電池
１８０２  正極バスバー
１８０３  負極バスバー
１８０４  絶縁部材
１８０５  集電電極
１８０６  金属製基板
１８０７  半導体光活性層
１８０８  アクリル系の塗料
１８０９  裸銅単線
１８１０  充填剤
１８１１  フロントカバー
１８１２  バックカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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