(57)【要約】【課題】  耐風圧強度を低下させること無く、裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台上に配設してなる太陽電池設置構造体を提供する。【解決手段】  太陽電池モジュールの裏面に設けられた箱体１０４の側面が粗面化されており、この箱体１０４は、粗面化された側面１０５が架台１０６に形成された箱体収容部１０７に当接した状態で収容されていることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台上に配設してなる太陽電池設置構造体において、
前記箱体の側面が粗面化されており、該箱体は、該粗面化された側面が前記架台に形成された箱体収容部に当接した状態で収容されていることを特徴とする太陽電池設置構造体。
【請求項２】
前記粗面化された箱体の側面は、鋸刃形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項３】
前記箱体側面の鋸刃形状は、鋭角突部が太陽電池モジュールの受光面側方向に向かって配されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項４】
前記架台に形成された箱体収容部は、前記粗面化された箱体の側面と当接する面が粗面化されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項５】
前記架台に形成された箱体収容部は、隣接して配置された架台間の隙間であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項６】
前記箱体と前記架台の厚さが一致することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項７】
前記箱体は、電気取り出し端子箱であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項８】
前記箱体は、電力変換器であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項９】
前記電力変換器は、直流電力を電圧が異なる直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項１０】
前記架台は、コンクリートからなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールは、前記架台に貼付固定されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【請求項１２】
前記太陽電池モジュールは、アモルファス・マイクロクリスタル型シリコン光起電力素子を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の太陽電池設置構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台上に配設してなる太陽電池設置構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールの形態として、アルミフレームを用いたものや金属と一体積層し屋根材一体型にしたもの等がある。これらの代表的設置形態としては以下のものがある。
【０００３】
特許文献１では、台部と脚部とからなる太陽電池用架台に於いて、台部には太陽電池モジュールを載せる本体と、この本体の一方の側縁に突出した接続部と、本体の他方の側縁に被接続部とを備えていて、２個以上並べて備え付けた時に、接続部と隣りの被接続部とが当接可能な構造になっている太陽電池用架台に関して述べられている。
【０００４】
特許文献２では、建材一体型太陽電池モジュールに於いて、電気出力端子が光起電力素子の裏面に配置され、これが桟木に跨って施工された建材一体型太陽電池モジュールの記載がある。
【０００５】
一方、近年裏面に電気取り出し端子箱や太陽電池から出力される電力を電力変換する電力変換器等の箱体が設けられたＡＣモジュール等に注目が集まっている。特許文献３はその代表例であり、太陽電池と太陽電池から出力される電力を電力変換する電力変換器とが一体化された太陽電池モジュールであって、電力変換器は太陽電池モジュールの非受光面に配置され、非受光面に配置された熱伝導性の裏面補強材に接触している太陽電池モジュールに関して述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３１７６０２号公報
【特許文献２】特開平７−２１１９３２号公報
【特許文献３】特開２００２−１４１５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、太陽電池モジュールを載せる台部が脚部間を跨ぐ構成となっている。これに特許文献３に記載のあるような、裏面に突出する箱体を有する太陽電池モジュールを設けると箱部及び台部と箱部の隙間に直接風があたり、太陽電池モジュールを受光面側に持ち上げようとする力が働くため耐風圧強度が低下してしまうといった問題が生じる。特許文献２の形態に於いても同様に耐風圧強度の問題が生じる問題がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、耐風圧強度を低下させること無く、裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台に設けることが可能な太陽電池設置構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に於ける太陽電池設置構造体は、裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台上に配設してなる太陽電池設置構造体において、前記箱体の側面が粗面化されており、該箱体は、該粗面化された側面が前記架台に形成された箱体収容部に当接した状態で収容されていることを特徴とする。
【００１０】
上記太陽電池設置構造体に於いては、さらにその特徴として、
「前記粗面化された箱体の側面は、鋸刃形状を有している」ことが好ましい。
「前記箱体側面の鋸刃形状は、鋭角突部が太陽電池モジュールの受光面側方向に向かって配されている」ことが好ましい。
「前記架台に形成された箱体収容部は、前記粗面化された箱体の側面と当接する面が粗面化されている」ことが好ましい。
「前記架台に形成された箱体収容部は、隣接して配置された架台間の隙間である」ことが好ましい。
「前記箱体と前記架台の厚さが一致する」ことが好ましい。
「前記箱体は、電気取り出し端子箱である」ことが好ましい。
「前記箱体は、電力変換器である」ことが好ましい。
「前記電力変換器は、直流電力を電圧が異なる直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータである」ことが好ましい。
「前記架台は、コンクリートからなる」ことが好ましい。
「前記太陽電池モジュールは、前記架台に貼付固定される」ことが好ましい。
「前記太陽電池モジュールは、アモルファス・マイクロクリスタル型シリコン光起電力素子を有する」ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の太陽電池設置構造体によれば、太陽電池モジュールの裏面に突出する箱体を、該箱体の粗面化された側面が架台に形成された箱体収容部に当接した状態で収容しているため、箱体と架台間の摩擦力を高めることができ、設置後太陽電池モジュールの裏面から風が直接当たったとしても受光面側へ浮き上がり難くなっている。従って、耐風圧強度を強化することが可能となる。また、太陽電池モジュールを架台に設置する際には、架台に形成された箱体収容部に箱体を押し込むだけで固定できるので余分な固定部材を必要としない。
また、粗面化された箱体の側面を鋸刃形状とした場合には、架台に形成された箱体収容部との摩擦力を効果的に増大せしめることができ、より耐風圧強度を高めることが可能となる。
また、箱体側面の鋸刃形状の形態として、鋭角突部が太陽電池モジュールの受光面側方向に向かって配されているものとした場合には、その部分が引っ掛り部となり、受光面側への耐風圧強度を更に高めることが可能となる。また、設置時は、逆に引っ掛らないため作業性を向上することが可能となる。
また、架台に形成された箱体収容部の形態として、粗面化された箱体の側面と当接する面を粗面化した場合には、箱体の粗面化部との摩擦力をより一層効果的に増大せしめることができ、より一層耐風圧強度を高めることが可能となる。
また、箱体と架台の厚さが一致することにより、裏面の凹凸が無くなり、各架台を突き合わせて配する形態をとった場合、裏面に風が入り込む隙間が無くすことができ、風の巻き込みによる耐風圧強度の低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に於ける太陽電池設置構造体は、裏面に箱体を有する太陽電池モジュールを架台上に配設してなる太陽電池設置構造体において、箱体の側面が粗面化されており、箱体は、粗面化された側面が架台に形成された箱体収容部に当接した状態で収容されていることを特徴とする。
【００１３】
以下に本発明の太陽電池設置構造体に於ける実施の形態例について図を用いて説明するが、本発明はこの例に限られるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の太陽電池設置構造体の一実施の形態例を示す側面概略図である。図１において、１０１は太陽電池設置構造体、１０２は太陽電池モジュール、１０３は太陽電池パネル、１０４は箱体（黒塗り部分）、１０５は箱体の粗面化部、１０６は架台、１０７は架台の箱体収容部を示す。
【００１５】
この太陽電池設置構造体１０１は、太陽電池パネル１０３の裏面に箱体１０４を有する太陽電池モジュール１０２と、箱体収容部１０７を有する架台１０６により構成されており、側面が粗面化されている箱体１０４の大きさが架台１０６の箱体収容部１０７の大きさと一致している。そして、箱体の粗面化部１０５が架台の箱体収容部１０７に当接した状態で収容されているものである。
【００１６】
太陽電池モジュール１０２の概略構成を図２に示す。図２において、２０１は光起電力素子、２０２は被覆材を示す。図示のように、太陽電池モジュール１０２は、光起電力素子２０１を被覆材２０２で被覆して構成した太陽電池パネル１０３の裏面（非受光面）に箱体１０４を設けているものである。
【００１７】
図３は、図１に示したような太陽電池設置構造体１０１を基本構成とし、これを多数配置した太陽電池設置構造体の斜視図を示す。図３において、３０１は架台傾斜形成部材である。
【００１８】
架台傾斜形成部材３０１はブロック材からなり、図示のようにこの架台傾斜形成部材３０１を枕材として使用することで簡単に架台１０６に所望の傾斜面を形成することができる。一方、複数の架台１０６は箱体１０４と同じ大きさの隙間を設けて配置されており、この隙間部分が箱体収容部を構成している。
【００１９】
上記のように構成される太陽電池設置構造体では、箱体１０４の側面が粗面化され、しかも箱体１０４の大きさが架台に形成された箱体収容部の大きさと一致するため、箱体収容部に箱体１０４をその粗面化された側面を当接した状態で収容することができ、箱体と架台間の摩擦力が向上し太陽電池モジュールを強固に架台に固定することが可能となる。従って、風や雨等が太陽電池モジュールと架台間に巻き込み難くなるため、耐風圧強度および耐候性を強化することが可能となる。また、裏面に突出する箱体１０４を架台の隙間に押し込むだけで太陽電池モジュールを固定でき、余分な固定部材を必要としない。
【００２０】
なお、本発明の太陽電池設置構造体においては、更なる耐風圧強度の強化のために、架台上に載置される太陽電池モジュールを部分的にもしくはほぼ全面的に架台に直接貼付固定することができる。
【００２１】
以下に、本発明の太陽電池設置構造体に関して補足説明を行う。
【００２２】
〔太陽電池モジュール〕
本発明では、光起電力素子を被覆材等の耐環境性を有する外囲器で密封し、箱体から電気的出力を取り出せるようにしたものを太陽電池モジュールと言う。しかしながら発電所に好適な太陽電池モジュールとしては活電部の一部が露出され簡易な被覆構造であることが望ましく、例えば、耐候性のあるＳＵＳなどの金属基板（裏面補強材）に光起電力層を直接形成された光起電力素子に被覆材を設け、最低限の耐候性を備えたメンテナンスし易い太陽電池モジュールが挙げられる。
【００２３】
（光起電力素子）
太陽電池モジュールに使用する光起電力素子としては、例えば、結晶系光起電力素子、薄膜系光起電力素子、多結晶系光起電力素子を用いる事ができるが、光起電力素子の種類に特に限定はない。より具体的には、例えば、アモルファス・マイクロクリスタル型２層構造光起電力素子、結晶シリコン光起電力素子、多結晶シリコン光起電力素子、アモルファスシリコン光起電力素子、銅インジウムセレナイド光起電力素子、化合物半導体光起電力素子等が挙げられる。可撓性基板を有する導電性基板上に、光変換部材としての半導体活性層などが形成されたものでもよい。このように可撓性を有する光起電力素子を用いれば、太陽電池モジュールのハンドリング中に生じる若干の撓みには問題なく対応できるため、太陽電池モジュールの信頼性をより一層確保できる。
【００２４】
（被覆材）
被覆材は、光起電力素子を外部の汚れから保護したり、外部からの傷つき防止等光起電力素子の耐候性を向上させる目的で用いられる。従って、被覆材については、透明性、耐候性および耐汚染性が要求される。このような要求を満たし、好適に用いられる材料としては、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ガラス、などが挙げられる。これらの材料を受光面側表面に設ける簡易被覆方法としては、フィルム化してラミネートする方法、コーティングによって設ける方法および粘着剤を配し接着する方法等が挙げられる。用途によって、表面のみに設けられる場合や裏面側にも設けられる場合があり、発電所に用いる場合は、コスト削減のため光起電力素子の耐候性を持たせるために必要である部分、即ち、少なくとも光起電力素子上には配し、光起電力素子間に設けられる配線部材等には配さない構成が好適である。特に好適な材料としては、光起電力素子に貼り付け可能な粘着性フィルムがある。中でも基材がポリエチレンフィルム、粘着材がアクリル系粘着材を用いたポリエチレン保護シートが安価であり、耐候性に優れることから好ましい。
【００２５】
（箱体）
太陽電池モジュールの電力を取り出す部分であり、特に電力変換器を内蔵するＡＣモジュールでは、この部分に電力変換器が組み込まれることが多い。電力変換器としては、直流を交流に変換するＤＣ／ＡＣコンバータ、直流を別電圧の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータが挙げられる。
【００２６】
電力変換器の動作時は、昇圧回路やスイッチング素子、連系リアクタなどが発熱する。これら素子の発熱を効率良く逃すため、箱体を構成する外装材は金属が好ましく、なかでもアルミニウムやその合金など、高熱伝導性の材料が好ましい。
【００２７】
箱体の外装材の一部あるいは周囲に突出部を設けて、例えば該突出部と太陽電池パネルの裏面補強材とを接着することで、箱体を太陽電池パネルに固定する。また、箱体と裏面補強材との間に、高熱伝導性の材料を介在させ、その材料によって箱体と裏面補強材とを貼着または接着することも可能である。
【００２８】
箱体の側面は粗面化され、この粗面化部が、架台に形成された箱体収容部に当接した状態で収容される。このため、箱体と架台間の摩擦力を高めることができる。
【００２９】
粗面化部の形状は所定の効果が得られるように適宜設計することができ、例えば鋸刃形状が好適である。この場合、鋸刃形状の鋭角突部が太陽電池モジュールの受光面側方向に向かって配することが好ましい。かかる形態によれば、鋭角突部が架台に形成された箱体収容部への引っ掛り部となり、受光面側への耐風圧強度を更に高めることが可能となる。また、設置時は、逆に引っ掛らないため作業性を向上することが可能となる。
【００３０】
〔架台部材〕
本発明における架台部材については、特に限定はない。しかし、耐候性を有し材料コストを大幅に削減することが可能であるコンクリートを用いた部材が好ましく、中でも、板状部材であるコンクリート板、コンクリートブロック等が好ましい。また、板状部材の厚みを箱体と同じ厚みにすれば、架台裏面の凹凸を無くす事ができ、架台裏面に風が入り込む隙間がなくなるので、より好ましいと言える。
また、架台に形成する箱体収容部の形態として、粗面化された箱体の側面と当接する面を粗面化した場合には、箱体の粗面化部との摩擦力をより効果的に増大せしめることができ、より好ましいと言える。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００３２】
（実施例１）
本実施例は、裏面に箱体としてＤＣ／ＤＣコンバータを有する太陽電池モジュールおよび隙間（箱体収容部）を有するコンクリート架台からなる太陽電池設置構造体の例であり、ＤＣ／ＤＣコンバータの側面が粗面化されており、ＤＣ／ＤＣコンバータの大きさがコンクリート架台の隙間（箱体収容部）の大きさと一致する太陽電池設置構造体に関する。
【００３３】
図４は、本実施例における太陽電池モジュールの構成図を示す。４０１は太陽電池モジュール、４０２は太陽電池パネル、４０３は光起電力素子、４０４は被覆材、４０５はＤＣ／ＤＣコンバータ、４０６は電気取り出し端子を示す。
【００３４】
図５は、本実施例の太陽電池設置構造体の概略図を示す。５０１は太陽電池設置構造体、５０２はＤＣ／ＤＣコンバータ（箱体）の粗面化部、５０３はコンクリートブロック架台を示す。
【００３５】
図６は、本実施例の太陽電池設置構造体における架台間の箱体収容部へのＤＣ／ＤＣコンバータの収容状態を示す部分拡大図である。図中、６０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（箱体）の粗面化部である鋭角突出部を示す。
【００３６】
図示のように太陽電池モジュールの裏面に突出するＤＣ／ＤＣコンバータ４０５を、鋸刃形状を呈する粗面化部５０２がコンクリートブロック架台間の箱体収容部に当接した状態で収容し固定する。このため、太陽電池モジュールの裏面から風が直接当たったとしても受光面側へ浮き上がり難く、太陽電池設置構造体の耐風圧強度を維持することが可能となる。その上、ＤＣ／ＤＣコンバータの粗面化された面は、鋸刃形状をしており、鋸刃の鋭角突出部６０１が太陽電池モジュールの受光面側方向に向かって配されているため、より太陽電池モジュールは受光面方向に持ち上がり難くなる。それに伴い耐風圧強度をより向上することが可能となる。
【００３７】
また、本実施例によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０５と架台５０３の厚さを一致させているため、裏面の凹凸が無くなり、裏面に風が入り込む隙間が無くすことができ、風の巻き込みによる耐風圧強度の低下を確実に防ぐことができる。
【００３８】
さらに、本実施例によれば、電力変換器を架台に設けた隙間に配置することになるので、電力変換器が外気に直接接しており、電力変換器の放熱性の確保もできるというメリットもある。
【００３９】
（実施例２）
本実施例は、裏面に箱体としてＤＣ／ＤＣコンバータを有するアルミフレーム付き太陽電池モジュール及び開口部（箱体収容部）を有するコンクリート架台からなる太陽電池設置構造体の例であり、ＤＣ／ＤＣコンバータの側面が粗面化されており、ＤＣ／ＤＣコンバータの大きさがコンクリート架台の開口部（箱体収容部）の大きさと一致する太陽電池構造体に関する。
【００４０】
図７は本実施例における太陽電池モジュールの構成図を示しており、図７（ａ）は受光面側から見た斜視図、図７（ｂ）は非受光面側から見た斜視図である。７０１は太陽電池モジュール、７０２は太陽電池パネル、７０３はアルミフレーム、７０４はＤＣ／ＤＣコンバータ、７０５は電気取り出し端子を示す。
【００４１】
図８は、本実施例の太陽電池設置構造体の概略図を示す。８０１は太陽電池設置構造体、８０２はコンクリート架台、８０３はコンクリート架台に設けた開口部を示す。
【００４２】
図９は、図８に示す太陽電池設置構造体のＡ−Ａ断面を記した図である。９０１は光起電力素子、９０２は被覆材、９０３はＤＣ／ＤＣコンバータ７０４の粗面化部、９０４は隙間を示す。なお、この隙間９０４は、太陽電池モジュールのアルミフレーム７０３（図７参照）により外気とは隔絶されており、この中に風が吹き込むことはない。
【００４３】
図示のように太陽電池モジュールの裏面に突出するＤＣ／ＤＣコンバータ７０４を、粗面化部９０３がコンクリート架台８０２の開口部８０３に当接した状態で収容し固定する。このため、太陽電池モジュールの裏面から風が直接当たったとしても受光面側へ浮き上がり難く、太陽電池設置構造体の耐風圧強度を維持することが可能となる。
【００４４】
また、本実施例によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０４とコンクリート架台８０２の厚さが異なるものの、アルミフレームと架台とが当接した状態で裏面の凹凸が無くなり、裏面に風が入り込む隙間が無くすことができ、風の巻き込みによる耐風圧強度の低下を確実に防ぐことができる。
【００４５】
さらに、コンクリート架台に複数の開口部を設けているため、一つの架台に複数の太陽電池モジュールを設置でき、設置作業を効率良く行うことができると共に材料コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の太陽電池設置構造体の一実施の形態例を示す側面概略図である。
【図２】本発明における太陽電池モジュールの一例を示す概略図である。
【図３】図１の太陽電池設置構造体を基本構成とし、これを多数配置した太陽電池設置構造体の斜視図である。
【図４】実施例１の太陽電池設置構造体に於ける太陽電池モジュールの概略図である。
【図５】実施例１の太陽電池設置構造体の側面概略図である。
【図６】実施例１の太陽電池設置構造体における架台間の箱体収容部へのＤＣ／ＤＣコンバータの収容状態を示す部分拡大図である。
【図７】実施例２の太陽電池設置構造体に於ける太陽電池モジュールの概略図であり、（ａ）は受光面側から見た斜視図、（ｂ）は非受光面側から見た斜視図である。
【図８】実施例２の太陽電池設置構造体の斜視図である。
【図９】図８中のＡ−Ａ断面を記した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１，５０１，８０１  太陽電池設置構造体
１０２，４０１，７０１  太陽電池モジュール
１０３，４０２，７０２  太陽電池パネル
１０４  箱体
１０５，５０２，９０３  箱体の粗面化部
１０６  架台
１０７  架台の箱体収容部
２０１，４０３，９０１  光起電力素子
２０２，４０４，９０２  被覆材
３０１  架台傾斜形成部材
４０５，７０４  ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０６，７０５  電気取り出し端子
５０３，８０２  コンクリート架台
６０１  鋭角突出部
７０３  アルミフレーム
８０３  コンクリート架台に設けた開口部
９０４  隙間
【図１】
2005251819.tif 000003
【図２】
2005251819.tif 000004
【図３】
2005251819.tif 000005
【図４】
2005251819.tif 000006
【図５】
2005251819.tif 000007
【図６】
2005251819.tif 000008
【図７】
2005251819.tif 000009
【図８】
2005251819.tif 000010
【図９】
2005251819.tif 000011