(57)【要約】【課題】磁石を用いて被覆ケーブルを仮固定することにより、安価で容易に設置作業性及び電気接続作業性を大幅に向上することができる太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽光発電システムを提供すること。【解決手段】被覆ケーブル、磁石及び磁性体を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は少なくとも併設する２つの溝部及び１つの開口部を有し、被覆ケーブルに設けられている。ここで、磁石は、被覆ケーブルに脱着可能であること、少なくとも２つのケーブルを接して併設すること、太陽電池モジュールの正又は負極端の何れかの被覆ケーブルに設けられていること、フラット面を有すること、角部を有さないことが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記磁石は少なくとも併設する２つの溝部及び１つの開口部を有し、該被覆ケーブルに設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記磁石は、前記被覆ケーブルに脱着可能であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記磁石は、少なくとも２つのケーブルを接して併設することを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記磁石は、前記太陽電池モジュールの正又は負極端の被覆ケーブルに設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記磁石は、フラットな面を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記磁石は、角部を有さないことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記磁石における溝部は、粗面化されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記太陽電池モジュールは、リングスリーブ又は半田により隣接する太陽電池モジュールと電気接続されることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記太陽電池モジュールは、前記磁性体を基板とするアモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子を有することを特徴とする請求項請求項１〜８の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記被覆ケーブルにおける被覆材は、アモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子の被覆材であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の太陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに接続された電力変換装置とを有す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石を被覆ケーブルに設けることにより電気接続作業性及び施工性を大幅に向上することが可能な太陽電池モジュール及びこの太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模発電システム用に用いられる太陽電池モジュールは、簡易被覆されており両端から電気取り出し端子としてケーブルが突出している。これを用いて隣接する太陽電池モジュール間を電気的に接続する。このような太陽電池モジュールを設置する際、面積効率を向上させるために太陽電池モジュール間を狭くしようとすると隣接する太陽電池モジュールの端子及び被覆材が干渉するため、受光面側に干渉する部分を折り返すように持ち上げて施工を行わなければならない。
【０００３】
ところが、ただ折り返しただけでは被覆材の弾性力によりキックバックするため、１人が持ち上げた状態で保持し、もう１人が隣接する太陽電池モジュールを配しなければならず設置作業性が非常に悪くなるといった問題が発生する。
【０００４】
又、被覆材及びケーブルを何度もキックバック方向と逆に折り返すことにより、材料を変形させ受光面側に引き起こした状態で保持する方法も考えられるが、ケーブルが断線する可能性が生じるといった問題があった。これらに対して、接着剤又はクリップを用いた仮固定方法も挙げられるが、接着剤を用いた場合、仮固定面に接着剤が残存し、特に太陽電池の場合発電効率を低下させる原因となり好ましくない。
【０００５】
更に、クリップを用いた場合、簡易被覆しか行っていない太陽電池モジュールの場合、仮固定した面を損傷させる可能性が生じるといった問題があった。
【０００６】
以上に対し、従来よりマグネットを用いて配線作業性を向上させる方法が提案されている。特許文献１では、ワイヤハーネスの外周に、可撓性の永久磁石シートを巻き付けて、ワイヤハーネスの外周を磁力吸着部になし、磁力吸着部を車体の壁板に吸着させることによって、ワイヤハーネスを車体へ配設係止する配設方法に関するものである。又、特許文献２では、電線を束ねたワイヤハーネスを保護する結束・保護部材に磁性体粉末Ｍｇを混入した、結束・保護部材は、ワイヤハーネスに被せるチューブ、ワイヤハーネスに巻き付けるテープ、ワイヤハーネスに２つ折りして挟み込むシートである。ワイヤハーネスは、自動車のルーフパネルの内面に配索するルームランプ用であり、結束・保護部材をルーフ・パネルの内面に吸着させてワイヤハーネスを固定するものに関する。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１２１１９号公報
【特許文献２】特開平１０−２０８５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、ワイヤハーネスを車体に配設軽視する作業性を特段に向上すると共に、ワイヤハーネス用クランプを無用にしてワイヤハーネス用付属品の少数化を図り、更に、ワイヤハーネスシステムのシンプル化小型化とリサイクル使用を一段と促進するワイヤハーネスの配設方法であると述べているが、これは１つのワイヤハーネスの配設には有効であるが、２つ以上のワイヤハーネスを時差を設けて仮固定を行う場合、巻き付けたシートを剥がして再度巻き付けるといった作業を行わなければならないため、逆に作業性が低下してしまうといった問題が生じる。
【０００９】
又、特許文献２では、クリップ等の部品点数及び各作業を大幅に削減できるワイヤハーネスの結束・
保護部材であると述べているが、前記同様、１つのワイヤハーネスの配設には有効であるが、２つ以上のワイヤハーネスの配設には、逆に不向きとなるといった問題があった。
【００１０】
本発明は、磁石を用いて被覆ケーブルを仮固定することにより、安価で容易に設置作業性及び電気接続作業性を大幅に向上することができる太陽電池モジュール及びこれを用いた太陽光発電システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、具体的な方法としては、被覆ケーブル、磁石及び磁性体を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は少なくとも併設する２つの溝部及び１つの開口部を有し、被覆ケーブルに設けられていることにより、安価に容易に施工性及び電気接続作業性を大幅に向上することを見出した。
【００１２】
更に、本発明は、
「磁石は、被覆ケーブルに脱着可能である」ことが望ましい。
「磁石は、少なくとも２つのケーブルを接して併設する」ことが望ましい。
「磁石は、太陽電池モジュールの正又は負極端の何れかの被覆ケーブルに設けられている」ことが望ましい。
「磁石は、フラット面を有する」ことが望ましい。
「磁石は、角部を有さない」ことが望ましい。
「磁石における溝部は、粗面化されている」ことが望ましい。
「太陽電池モジュールは、リングスリーブまたは半田により隣接する太陽電池モジュールと電気接続される」ことが望ましい。
「太陽電池モジュールは、磁性体を基板とするアモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子を有する」ことが望ましい。
「被覆ケーブルにおける被覆材は、アモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子の被覆材である」ことが望ましい。
【００１３】
又、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールに接続された電力変換装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は少なくとも併設する２つの溝部及び１つの開口部を有し、被覆ケーブルに設けられていることにより、太陽電池モジュールの施工時、配線用の被覆ケーブルを仮固定することができ、設置作業性を大幅に向上することが可能となる。又、仮固定部材として磁石を用いているため、被着面を汚さず、損傷させることなく被覆ケーブルを容易に仮固定することが可能となる。
【００１５】
又、磁石は、被覆ケーブルに脱着可能であることにより、太陽電池モジュール設置完了後、磁石を取り外しリサイクル可能である。
【００１６】
又、磁石は、少なくとも２つのケーブルを接して併設することにより、リングスリーブを用いて電気接続する際、リングスリーブを差し込み易くなっており、電気接続作業性を大幅に向上することが可能となる。又、差し込まれたリングスリーブは、太陽電池モジュールから或る一定の距離を有するところに設けられた磁石のところで係止するため、かしめ作業時、工具が太陽電池モジュール表面に当たることを防止することができ、太陽電池モジュールを損傷することを防止することが可能となる。
【００１７】
又、磁石は、フラットな面を有することにより、より強固に被覆ケーブルを仮固定することが可能となる。
【００１８】
又、磁石は、角部を有さないことにより、被覆材等を損傷させることなく被覆ケーブルを仮固定することを可能にする。
【００１９】
又、磁石における溝部は、粗面化されていることにより、磁石を被覆ケーブルの中間部に設けたとしても、滑り落ち難くすることが可能となる。
【００２０】
又、太陽電池モジュールは、磁性体を基板とするアモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子を有することにより、別途磁石に対する被着体用の部材を設けることなく、ケーブルを仮固定することが可能となる。
【００２１】
又、被覆ケーブルにおける被覆材は、アモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子の被覆材であることにより、材料コストを低減し、製造時の積層作業性を向上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】
【００２２】
本発明における太陽電池モジュールは、被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は少なくとも２つの溝部及び１つの開口部を有し、被覆ケーブルに設けられていることを特徴とする。
【００２３】
以下に本発明の被覆ケーブルに磁石を有する太陽電池モジュールについて説明するが、本発明はこの例に限られるものではない。
【００２４】
本発明における太陽電池モジュールは、被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は少なくとも併設する２つの溝部及び１つの開口部を有し、被覆ケーブルに設けられていることを特徴とする。
【００２５】
図１は本発明の太陽電池モジュールの概略図を示す。１０１は太陽電池モジュール、１０２は磁石、１０３は被覆ケーブル、１０４は光起電力素子、１０５は被覆材を示す。本太陽電池モジュールは、光起電力素子の気取り出し端子用のケーブルが設けられており、光起電力素子及びケーブルの一部を覆うように被覆材により封止されている。磁石は、ケーブルの被覆材を有さない部分の中央近傍に設けられている。
【００２６】
図２は図１のＡ部を拡大した太陽電池モジュールの概略図を示す。
【００２７】
２０１は太陽電池モジュール、２０２は磁石、２０３は被覆ケーブル、２０４は光起電力素子、２０５は被覆材を示す。磁石は、２組の被覆ケーブルを嵌め込む溝を有しており、そのうち開口部と反対側の溝部に取り付けられている。
【００２８】
図３は本実施の形態に記載されている磁石の斜視図を示す。
【００２９】
３０１は磁石、３０２は溝部、３０３は開口部を示す。磁石は、２組の被覆ケーブルを設けるための溝部及び１つの被覆ケーブルを挿入するための開口部を有する。
【００３０】
図４は本実施の形態に記載されているマグネットにより被覆ケーブルを仮固定した太陽電池モジュールを架台上に配した際の側面外略図を示す。
【００３１】
４０１は太陽電池モジュール、４０２は磁石、４０３は被覆ケーブル、４０４は光起電力素子、４０５は被覆材、４０６は磁性体部、４０７は接着剤、４０８は架台を示す。先に架台上に配される太陽電池モジュールの被覆ケーブルに磁石を設け、受光面側に被覆ケーブルが折り返され仮固定されている。尚、光起電力素子は基板が磁性体であるため、他の仮固定部材を用いることなく、容易に被覆ケーブルを仮固定することが可能となっている。このため、太陽電池モジュールの施工性を大幅に向上することが可能となっている。
【００３２】
図５は本実施の形態に記載されている太陽電池モジュールを隣接する太陽電池モジュールと電気接続を行い施工を行った後の側面外略図を示す。
【００３３】
５０１は太陽電池モジュール、５０２は磁石、５０３は被覆ケーブル、５０４は光起電力素子、５０５は被覆材、５０６は磁性体、５０７は電気接続部材、５０８は接着剤、５０９は架台を示す。
【００３４】
図６は図５のＢ部を拡大した太陽電池モジュールの概略図を示す。
【００３５】
６０１は電気接続部、６０２は磁石、６０３はリングスリーブ、６０４は被覆ケーブル、６０５は開口部、６０６は圧着型電気接続部材を示す。太陽電池モジュールを架台上に配した後、磁石により仮固定していた被覆ケーブルを受光面側に持ち上げ電気接続を行う。磁石の開口部より隣接する太陽電池モジュールの被覆ケーブルを嵌め込み、被覆ケーブルを仮固定する。磁石に設けられている溝部により電気接続を行う被覆ケーブルを併設することが可能であるため、圧着型の電気接続部材等により電気接続を行う際、接続線のばらつきを低減することが可能となり、電気接続作業性を大幅に向上することが可能となる。
【００３６】
以下に、本発明の太陽電池モジュールに関して補足説明を行う。
【００３７】
［太陽電池モジュール］
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、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。太陽電池モジュールに使用する光起電力素子としては、結晶系光起電力素子、薄膜系光起電力素子、又は、多結晶系光起電力素子を用いることができるが、光起電力素子の種類に特に限定はない。
【００３８】
しかしながら、好適な太陽電池モジュールとしては、基板が磁性体である構造であることが望ましく、例えば、ＳＵＳ４３０等の金属基板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。
【００３９】
［光起電力素子］
本発明における光起電力素子としては、例えば、アモルファス・ マイクロクリスタル型３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等が形成されたものでも良い。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。
【００４０】
［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、耐候性及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、ガラス等が挙げられる。
【００４１】
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及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。
【００４２】
［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。
【００４３】
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。
【００４４】
［電極取り出し端子］
本発明における電極取り出し端子は、太陽電池モジュール間の電気配線を行うための部材である。特に限定されるものではないが、導線の一部が露出しているものが好ましい。露出する導線を用いることにより、電気接続する場所が限定されず配線作業が行い易い。
【実施例１】
【００４５】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳述に説明する。
【００４６】
端子取り出し用の被覆ケーブル、磁石及び磁性体部材のＳＵＳ４３０を基板にしたアモルファス・
マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子を有する太陽電池モジュールにおいて、磁石は２つの被覆ケーブルを配することが可能な溝部及び１つの被覆ケーブルを挿入する開口部を有し、アモルファス・マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子から突出する正極端子側の被覆ケーブルに設けられている太陽電池モジュールに関する。
【００４７】
本実施例で使用する太陽電池モジュールは、以下のような構成となっている。
【００４８】
図７は本実施例に記載してある太陽電池モジュールの構成図を示す。
【００４９】
７０１は太陽電池モジュール、７０２は磁石、７０３はケーブル、７０４はＥＴＦＥ／ＥＶＡ、７０５はＥＶＡ／ＰＥＴ／ＥＶＡ、７０６は負極電極取り出し端子、７０７は正極電極取り出し端子、７０８はＳＵＳ４３０、７０９はアモルファス・
マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子を示す。
【００５０】
図８は本実施例に記載してある太陽電池モジュールの概略図を示す。
【００５１】
８０１は太陽電池モジュール、８０２は磁石、８０３はケーブル、８０４はアモルファス・マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子、８０５はＥＴＦＥ／ＥＶＡ、８０６は正極電極取り出し端子、８０７は負極電極取り出し端子を示す。
【００５２】
図９は本実施例に記載してある磁石の概略図であり、図中、９０１は磁石、９０２は溝部、９０３は開口部を示す。
【００５３】
図１０は本実施例に記載してある太陽電池モジュールをコンクリートブロック架台上にシリコーン接着剤により設置固定し、電気接続を行い施工した太陽電池アレイの概略斜視図を示す。
【００５４】
１００１は太陽電池アレイ、１００２は太陽電池モジュール、１００３はコンクリートブロック架台、１００４はコンクリートブロック傾斜作成部材、１００５は被覆ケーブル、１００６は磁石を示す。
【００５５】
このように被覆ケーブルに磁石を設けた構成の太陽電池モジュールは、設置作業時、被覆ケーブルを受光面側に倒し仮固定することが可能であるため、被覆ケーブルのキックバックによる作業性の低下を招くことなく設置することが可能となり、作業性を大幅に向上することが可能となる。その上、仮固定部材として磁石を用いているため、被着面である太陽電池モジュールの受光面を損傷又は汚すことはない。
【００５６】
又、太陽電池モジュール設置後は、先述のように折り返した被覆ケーブルの仮固定を解除し、磁石に設けられたもう１つの溝部に隣接する太陽電池モジュールの被覆ケーブルを嵌め込むことにより、電気接続を行う２つのケーブルを併設することが可能となる。このことにより、リングスリーブを用いて電気接続作業を行う際、ケーブルを束ねるといった作業を容易に行うことが可能となり、リングスリーブを設け易くなる。その上、磁石がストッパーとなり、リングスリーブがケーブルの根元にまで落ち込むことを防止するため、リングスリーブは太陽電池モジュールの受光面から或る一定の距離を確保することができ、かしめ作業時、太陽電池モジュールを工具により損傷する可能性を容易に低減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、太陽電池モジュール及びこの太陽電池モジュールを用いた太陽光発電システムに適用して電気接続作業性及び施工性を大幅に向上することができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明における実施の形態で記載している太陽電池モジュールの概略を示した図である。
【図２】本発明における実施の形態で記載している拡大した太陽電池モジュールの概略を示した図である。
【図３】本発明における実施の形態で記載している磁石を示した斜視図である。
【図４】本発明における実施の形態で記載している施工時の太陽電池モジュールの概略を示した側面概略図である。
【図５】本発明における実施の形態で記載している施工後の太陽電池モジュールの概略を示した側面概略図である。
【図６】本発明における実施の形態で記載している太陽電池モジュールの概略を示した図である。
【図７】本発明における実施例１で記載している太陽電池モジュールの構成を示した図である。
【図８】本発明における実施例１で記載している太陽電池モジュールの概略を示した図である。
【図９】本発明における実施例１で記載している磁石の概略を示した図である。
【図１０】本発明における実施例１で記載している太陽電池アレイの概略を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１，２０１，４０１，５０１，７０１，８０１，１００２  太陽電池モジュール
１０２，２０２，３０１，４０２，５０２，６０２，７０２，８０２，９０１，１００６      磁石
１０３，２０３，４０３，５０３，６０４，１００５  被覆ケーブル
１０４，２０４，４０４，５０４    光起電力素子
１０５，２０５，４０５，５０５    被覆材
３０２，９０２    溝部
３０３，９０３    開口部
４０６，５０６    磁性体
４０７，５０８    接着剤
４０８，５０９    架台
５０７        電気接続部材
６０１        電気接続部
６０３        リングスリーブ
６０５        開口部
６０６        圧着型電気接続部材
７０３，８０３    ケーブル
７０４，８０５     ＥＴＦＥ／ＥＶＡ
７０５         ＥＶＡ／ＰＥＴ／ＥＶＡ
７０６，８０７    負極電極取り出し端子
７０７，８０６    正極電極取り出し端子
７０８        ＳＵＳ４３０
７０９，８０４    アモルファス・ マイクロクリスタル型３層構造光起電力素子
１００１        太陽電池アレイ
１００３        コンクリートブロック架台
１００４        コンクリートブロック傾斜作成部材
【図１】
2005150347.tif 000003
【図２】
2005150347.tif 000004
【図３】
2005150347.tif 000005
【図４】
2005150347.tif 000006
【図５】
2005150347.tif 000007
【図６】
2005150347.tif 000008
【図７】
2005150347.tif 000009
【図８】
2005150347.tif 000010
【図９】
2005150347.tif 000011
【図１０】
2005150347.tif 000012