(57)【要約】  【課題】太陽電池モジュールを冷却して、発電効率を向上させた太陽光発電システムの製造方法を提供する。  【解決手段】順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器１の一方の外面に太陽電池モジュール２０を当設し、その他方の外面に取付器具３を設けて当該容器１を押圧するように成し、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において太陽電池モジュール２０に対し容器１の構成材を通して冷却するように成す太陽光発電システムの製造方法。  工程１：  取付器具３を用いて、空の容器１を太陽電池モジュールに密着させる。  工程２：  太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。  工程３：  流体を空の容器１内に注入する。【選択図】  図１
2005191106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする太陽光発電システムの製造方法。
工程１：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
工程２：  太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
工程３：  流体を空の容器内に注入する。
【請求項２】
順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする太陽光発電システムの製造方法。
工程１：  空の容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
工程２：  流体を空の容器に注入する。
工程３：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【請求項３】
順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする太陽光発電システムの製造方法。
工程１：  空の容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
工程２：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
工程３：  流体を空の容器に注入する。
【請求項４】
順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする太陽光発電システムの製造方法。
工程１：  空の容器に流体を注入する。
工程２：  容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
工程３：  取付器具を用いて、容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【請求項５】
順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする太陽光発電システムの製造方法。
工程１：  空の容器に流体を注入する。
工程２：  取付器具を用いて、容器を太陽電池モジュールに密着させる。
工程３：  容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【請求項６】
前記太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記容器を面状に当接したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の太陽光発電システムの製造方法。
【請求項７】
前記太陽電池モジュールの有効発電領域に比べて、前記容器の当接面を実質上同じか、もしくは大きくしたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の太陽光発電システムの製造方法。
【請求項８】
前記容器を前記太陽電池モジュールの有効発電領域に沿って層状の流体を成すように構成したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の太陽光発電システムの製造方法。
【請求項９】
前記流体は無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体から選択することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の太陽光発電システムの製造方法。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュールを太陽光に対し所望の方角に設置し得るように成した架台を具えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の太陽光発電システムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水などの流体を含有する容器に対し、太陽電池モジュールを実装し、そして、この流体によって太陽電池モジュールを冷却するように成した太陽光発電システムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池を利用した太陽光発電システムとしては、住宅の屋根などに設置し、家屋の商用負荷に電力を供給したり、さらには電力会社の商用電力系統に逆潮流（売電）することもできる住宅用太陽光発電装置が実用化されている。その他、地面に基礎などを設けて架台を組んで太陽電池を設置する架台式太陽光発電装置も実用化されている。
【０００３】
このような産業用・家電用の太陽光発電装置によれば、複数枚の太陽電池素子を直列や並列に接続し、これらをガラス材や合成樹脂材などから成る透光性基板とともに一体的に構成し、太陽電池モジュールとして使用する。
【０００４】
この太陽電池モジュールの製造には、ラミネート工法と呼ばれる製造技術が用いられている。
【０００５】
すなわち、図６に示す太陽電池モジュール２０のように、複数枚の太陽電池素子２３を直列や並列に接続し、これらをガラス材や樹脂材などの透光性基板２４に一体的に構成して太陽電池モジュールとし、太陽電池素子２３を、たとえばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂２５などの合成樹脂シートでもって挟んだ状態で、透光性基板２４上に配置し、そのまま加熱・加圧して一体的に成形する工程である。そして、輸送や固定において外周端部の破損保護やたわみ防止のために枠体２６で外周を囲って強度を向上させるというものである。
【０００６】
このような製造方法により作製した太陽電池モジュール２０によれば、一枚のモジュールでもって家庭用の商用負荷の消費電力を補うのに十分な電力量を得ることができないので、屋根上や架台上で複数枚のモジュールを直列・並列に接続し、太陽電池アレイを構成している。
【０００７】
つぎに、複数枚のモジュールを直列・並列に接続して成る太陽電池アレイを架台上に設けた従来の太陽光発電システムを図でもって説明する。
【０００８】
図７〜図９は、この太陽光発電システムであって、図７は正面図、図８は側面図、図９は背面図である。
【０００９】
これらの図に示すように、太陽電池アレイ２２は地面２１の上に基礎１９を設置し、基礎１９に鉄やステンレス、アルミニウムなどの金属で構成した架台１８（１８ａ、１８ｂ）に固定し、架台１８ｃ上に太陽電池モジュール２０（２０ａ〜２０ｃ）を配して成る。そして、架台１８（１８ａ、１８ｂ）を用いて太陽電池アレイ２２の傾斜角を変えることで、設置地域の日照条件に応じて傾斜角を変更したり、積雪等の環境条件に対応して所要どおりの傾斜角が得られ、その結果、太陽電池の発電効率が向上する。しかも、積雪による加重で太陽電池アレイが破損することがなくなるという利点もある。
【００１０】
この架台方式によれば、太陽電池アレイを地上に配設したり、ビルの屋上や平板式屋根と呼ばれる平坦な屋上・屋根上に配設する。
【００１１】
なお、太陽電池アレイに照射される太陽光の入射角度については、受光面に対して直角にすることで、もっとも高い効率になるが、このような設定の下、日本においては、太陽電池アレイの受光面の傾斜角を水平面に対し３０〜４５度にしている。そして、北に向かうほど、もしくは積雪が多い地域になるほどに、その角度を大きくしている。
【００１２】
ところで、太陽電池モジュールに太陽光が照射されると、太陽熱によって太陽電池モジュールが加熱され、温度が上昇するが、太陽電池は温度が高くなるほどに発電効率が低下し、逆に温度が低くなると発電効率が向上するという特性があり、そのために太陽電池モジュールに対し、冷却手段を設ける技術が提案されている。
【００１３】
たとえば、太陽電池モジュール（アレイ）の裏面に通風流路を設けることで、自然空冷する構成が提案されている。
【００１４】
一例として、屋根の傾斜面に沿って太陽電池モジュール（アレイ）を配する住宅用太陽光発電装置において、太陽電池モジュール（アレイ）裏面に空間を設けた構成が提案されている。
【００１５】
その他、架台方式の太陽電池アレイについても、その裏面の空間が広く確保できるという点で有利である。
【００１６】
しかしながら、かかる架台式の太陽光発電システムによれば、屋根と密着した構造である住宅用太陽光発電装置に比べ、周囲の風圧の影響を受けやすく、そのために太陽電池アレイ２２を大型化することに伴って、基礎１９の重量を増加させ、これによって風圧に対抗させたり、地面深くに基礎を打ち込むなどの構造にしなければならない。さらに基礎の重量増加は基礎自体の輸送・移動を困難な作業となし、基礎を深く打ち込むには掘り下げの手間や、設置場所の土壌条件に対応させねばならないなど、施工作業を複雑化させるといった課題もある。
【００１７】
よって、近年、このような架台式の太陽光発電システムに代えて、一枚の太陽電池モジュールをコンクリート製の置き基礎上に設置するという構成にして、風の影響を受けにくくするとともに、設置の際の基礎工事を簡略化する技術が提案されている。
【００１８】
一方、上述したごとく、屋根上や架台上で複数枚の太陽電池モジュールを直列・並列に接続して太陽電池アレイとして構成した太陽光発電システムに対し、さらに冷却機構を設けたシステムも提案されている。
【００１９】
たとえば、屋根上に配置した太陽光発電装置のように、太陽電池に対し冷却をおこなうことが難しい構造においては、その太陽電池モジュールの背面に冷媒タンクを配し、これによって水冷とする技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００２０】
この特許文献１によれば、屋根に照射する太陽光のエネルギーを利用して水を沸かす温水システム外囲体であって、太陽光温水器システムを屋根に設置し、太陽熱を利用し、温湯あるいは熱湯となった温水を、建物内に取り込み、お風呂などに利用することが記載されている（同文献欄参照）。
【００２１】
さらに太陽電池モジュールパネルを取り付けることは、必須要件ではないと明記しながらも、このパネルを水タンクと隣接することで、太陽電池モジュールの熱を放散し冷却することで、太陽電池モジュールの発電効率を高めることも記載されている。
【００２２】
また、特許文献２によれば、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）により造られた容器状の流体収納部を基礎部と成し、この流体収納部に水道水や砂などを注入し、これを太陽電池モジュールの架台とする技術が提案されている。
【００２３】
また、太陽電池と集熱器を一体化して、集熱器のパイプ内に水を通過させることで太陽電池の冷却を行い、それによって得られた熱で温水を作るエネルギーとする技術も提案されている（特許文献３参照）。
【００２４】
その他、冷却構造を備えた太陽光発電システムとして、下記のごとき
【特許文献４】と
【特許文献５】が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３８６９７号
【特許文献２】特開２００３−６９０６２号の第３の実施形態（図８）
【特許文献３】特開平４−３０２９５１号公報
【特許文献４】特開平８−１９５５０３号
【特許文献５】特開２００２−２０８７２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
近時、太陽電池モジュールを冷却して発電効率を大きくする技術が提案されている。しかしながら、そのための冷却手段を付設した場合、その分、製造コストが上がるという問題点があり、市場のニーズを十分に満たすことができなかった。
【００２６】
また、前述した特許文献１によれば、太陽光温水器システムを屋根に設置し、太陽熱を利用し、温湯あるいは熱湯にまで加熱された温水を利用する技術であり、そして、そのような温水を取り出す技術である。
【００２７】
しかしながら、この特許文献１によれば、太陽電池モジュールを水タンクと隣接することで、太陽電池モジュールの熱を放散し冷却することが記載されているが、この太陽光温水器システムによれば、水タンクには温水を入れることが目的であって、太陽熱を利用して、温湯あるいは熱湯に生成し、それを取り出して利用するという技術である。
【００２８】
しかも、屋根に設ける太陽光温水器システムであることで、水タンクの容量は制限され、太陽電池モジュールに対する冷却効果を高める設計については、なんら行なわれていないのである。
【００２９】
したがって、太陽電池モジュールを水タンクと隣接することで、そのパネルの熱を放散し冷却することが記載されているが、実際には温湯あるいは熱湯に生成する構造であることから、充分なる冷却効果が得られず、所望どおりに発電効率を高めることができなかった。
【００３０】
一方、前述した特許文献２によれば、容器状の流体収納部に水を満タンに充填することで、最大風荷重に対して十分に耐えられる安定性が備えた基礎部と成しているが、同文献においては、太陽電池モジュールに対する冷却については、いっさい記載されていないのである。
【００３１】
また、先行するいずれの特許文献も、冷却構造を備えた太陽光発電システムを低コストに製造する点で、いまだ十分なる検討が行なわれていないのである。
【００３２】
したがって、本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めた結果、内部に流体を密閉した容器を用いて、この容器の外面に太陽電池モジュールを実装し、さらに夜間に流体を自然冷却し、その流体を昼間において、太陽電池モジュールに対し容器の構成材から成る部材を通して冷却するように成したことで、昼夜にわたって冷却サイクルが得られ、これにより、簡単な構造でもって冷却が達成され、その結果、低コストを図ることができることを見出した。
【００３３】
本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は夜間での自然冷却を利用して、太陽電池モジュールを簡易に冷却し得るようにした太陽光発電システムの製造方法を提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的は太陽電池モジュールを冷却して、発電効率を向上させた太陽光発電システムの製造方法を提供することにある。
【００３５】
本発明のさらに他の目的は太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し易くし、搬送性や移動性に優れた太陽光発電システムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の太陽光発電システムの製造方法は、順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする。
【００３７】
工程１：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【００３８】
工程２：  太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【００３９】
工程３：  流体を空の容器内に注入する。
【００４０】
また、本発明の太陽光発電システムの製造方法は、順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする。
【００４１】
工程１：  空の容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【００４２】
工程２：  流体を空の容器に注入する。
【００４３】
工程３：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【００４４】
さらにまた、本発明の太陽光発電システムの製造方法は、順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする。
【００４５】
工程１：  空の容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【００４６】
工程２：  取付器具を用いて、空の容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【００４７】
工程３：  流体を空の容器に注入する。
【００４８】
本発明の太陽光発電システムの製造方法は、順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする。
【００４９】
工程１：  空の容器に流体を注入する。
【００５０】
工程２：  容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【００５１】
工程３：  取付器具を用いて、容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【００５２】
また、本発明の太陽光発電システムの製造方法は、順次下記工程１〜３を経て、内部に流体を密閉した容器の一方の外面に太陽電池パネルを当設し、その他方の外面に取付器具を設けて成り、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池パネルに対し容器の構成材を通して冷却するように成したことを特徴とする。
【００５３】
工程１：  空の容器に流体を注入する。
【００５４】
工程２：  取付器具を用いて、容器を太陽電池モジュールに密着させる。
【００５５】
工程３：  容器を太陽光発電システムの設置場所にまで搬送する。
【００５６】
本発明の他の太陽光発電システムの製造方法は、前記太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記容器を面状に当接したことを特徴とする。
【００５７】
本発明のさらに他の太陽光発電システムの製造方法は、前記太陽電池モジュールの有効発電領域に比べて、前記容器の当接面を実質上同じか、もしくは大きくしたことを特徴とする。
【００５８】
本発明の太陽光発電システムの製造方法は、前記容器を太陽電池モジュールの有効発電領域に沿って層状の流体を成すように構成したことを特徴とする。
【００５９】
本発明のさらに他の太陽光発電システムの製造方法は、前記流体は無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体から選択することを特徴とする。
【００６０】
本発明のさらに他の太陽光発電システムの製造方法は、前記太陽電池モジュールを太陽光に対し所望の方角に設置し得るように成した架台を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００６１】
本発明の太陽光発電システムの製造方法によれば、上記構成のように、外面に太陽電池モジュールを実装した容器に対し、その内部に流体（無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体）を密閉し、そして、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において上記太陽電池モジュールに対し容器の構成材から成る部材を通して冷却するように成したことで、そのヒートサイクルを利用して、太陽電池モジュールの発電時の昼間において、太陽電池モジュールを冷却し、これにより、発電効率を向上させ、総発電電力量が増加する。
【００６２】
また、本発明の太陽光発電システムの製造方法によれば、昼間において太陽電池モジュールに対し、容器の構成材から成る部材を通して冷却するように成すべく、たとえば、太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記部材を面状に当接したり、さらには太陽電池モジュールの有効発電領域に比べて、前記部材の当接面を実質上同じか、もしくは大きくしたり、あるいは前記容器を太陽電池モジュールの有効発電領域に沿って層状の流体を成すように構成したことで、かかるヒートサイクルが有効になり、そして、発電効率の向上や総発電電力量の増加が優位に達成できる。
【００６３】
さらにまた、本発明の太陽光発電システムの製造方法によれば、前記容器に対し流体を密閉したことで、重量が増大し、太陽電池モジュールを支持する基台となり、太陽電池モジュールを重力方向に引き下げるようになっているので、太陽光発電装置としての自重が増加し、風等による負圧加重に対する耐性が向上する。
【００６４】
加えて、本発明の太陽光発電システムの製造方法によれば、流体を含有しない軽量化した空の容器であれば、設置場所に容易に移動することができ、他の部材を現地調達でき、また、この空の容器に対し、現場で流体を注入し密閉する施工方法が採れる。
【００６５】
よって、輸送や運搬の経費が削減でき、移動性に優れた太陽光発電システムが提供できる。
【００６６】
本発明の太陽光発電システムの製造方法によれば、前記容器でもって太陽電池モジュールを支持する基台となるが、さらに太陽電池モジュールを太陽光に対し所望の方角に設置し得るように成した架台を具えることで、太陽光の受光効率が大きくなり、高い発電効率が得られ、さらに架台でもって安定した固定ができる。
【００６７】
しかも、かかる架台を具えることで、太陽電池モジュールの裏面が自由開放の状態になり、これにより、太陽電池モジュールの冷却に伴って上昇した流体の温度（たとえば水温）については、その容器の背面から空気中に放熱され、かかる放熱効果により低温化され、水などの流体の温度が、気温以上に上昇しにくくなり、冷却冷媒として有用である。
【００６８】
さらにかかる架台を具えることで、従来の太陽光発電システムと同じ総重量であっても、太陽電池モジュール部分に対する重量配分が増加する構造となり、これにより、風圧などによる太陽電池モジュールに加えられる負圧加重が、まず前記太陽電池モジュール部分の自重を押し上げるように働き、これにより、このような太陽電池モジュールを持ち上げようとする負圧荷重によって、太陽電池モジュール部分の基礎と架台に対し加えられる重量を軽減させるように機能し、その結果、基礎と架台の結合部に負担が集中しなくなり、ボルト等の破断が発生しなくなり、信頼性と品質を高めることができる。
【００６９】
また、容器に流体を注入したことで、その分、重量が増大し、このような自重増によって、基礎自体の重量を軽量化させ、また、埋設の深さを浅くすることができ、これにより、輸送性や施工性が改良される。
【００７０】
さらにまた、基礎の重量、埋設深さが同じであれば、流体による自重増によって従来に比べ、耐負圧荷重性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明に係る太陽光発電システムを図により詳述する。
【００７２】
本発明の太陽光発電システムによれば、屋根の上に太陽電池モジュール（アレイ）を配する住宅用太陽光発電構造でも、あるいは架台方式の太陽電池モジュール（アレイ）についても、さらには太陽電池モジュール（アレイ）をコンクリート製の置き基礎上に設置するという他の構造のシステムなど、いずれの太陽光発電システムでもよい。
【００７３】
以下、本発明の太陽光発電システムに用いる太陽電池モジュールの基本構成を、図１に基づいて（例１）に詳細に説明する。
【００７４】
（例１）
はじめに図1に示す太陽光発電システムを述べる。
【００７５】
同図は本発明の太陽光発電システムの主要部を示す分解斜視図である。
【００７６】
なお、本発明の太陽電池モジュールについては、屋根の上に配する住宅用太陽光発電構造でも、コンクリート製の置き基礎上に設置する太陽光発電システムでも、あるいは架台などの取付け機構に付設したり、というようにさまざまに応用できる。
【００７７】
同図に示す太陽光発電システムによれば、１は容器であり、２０は太陽電池モジュール、３は取付器具である。そして、この太陽電池モジュール２０において、太陽電池素子が配された部分の非受光面（非発電面）に、内部に流体を密閉した容器１を、取付器具３を用いて密着させる。
【００７８】
そして、同図に示すごとく、取付器具３を用いて、容器１に太陽電池モジュール２０を実装する太陽光発電システムによれば、太陽電池モジュール２０の外周を囲む枠体の中に容器１をはめ込むように前記取付器具（押え板）３で固定する。
【００７９】
このように容器１の外面に太陽電池モジュール２０を実装し、その容器１の内部に流体を密閉し、そして、太陽電池モジュール２０に対し、容器１の構成材から成る部材を通して冷却するように成している。
【００８０】
前記容器１の構成材として、たとえば合成樹脂材、金属材、木材、セラミックス材、サーメット材など、さまざまな材質がある。
【００８１】
この合成樹脂材として、たとえば塩化ビニール、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ＡＢＳ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＦＲＰ（強化プラスチック）ポリカーボネート、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテートのコポリマーEthylene Vinylacetate Copolymer）などがある。
【００８２】
また、金属材として、たとえばアルミニウム、ＳＵＳ、銅、鉛、鉄、鋼、溶融亜鉛メッキ鋼板などがある。
【００８３】
容器１の内部に密閉する流体については、無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体がある。
【００８４】
たとえば、水、塩水、土、泥、砂、コンクリート、油、エンジンオイル、不凍液、グリコール、ガラス片がある。
【００８５】
その他、水と高吸収性ポリマーとの組合せ、たとえば、アイスノン（商品名：白元株式会社製）がある。さらに、スライム、パラベン配合を配合したもの、たとえば、熱さまシート（商品名：小林製薬株式会社製）がある。
【００８６】
他に、熱可塑性ポリウレタン樹脂、オイルの流動点降下剤（鉱油系潤滑油に添加し、低温でロウ分が網目構造に結晶化し、間隙に油を含んで流動性を失うことを妨げ、流動点を低下させる添加剤）がある。この流動点降下剤については、たとえば、ポリアルキルメタクリレート、アルキル化芳香族化合物、フマレート−酢ビ共重合体、もしくはエチレン−酢ビ共重合体を単独で、または組み合わせて使用する。たとえば、ジェル（商品として、クールビロー：モリブン株式会社製がある）などがある。
【００８７】
以上のような無機物または有機物から成る液体、あるいは固形粒子から成る集合体を、それぞれ単独で、もしくは組み合わせて流体として使用すればよい。
【００８８】
このような取付器具を用いることで、容器１が着脱可能となり、これにより、容器１の破損などにより液漏れが生じたときなどにも容易に交換が行うことができ、その結果、メンテナンス性がよくなる。そして、太陽電池モジュール２０の非受光面に密着された容器１には太陽光等によって熱せられた太陽電池の熱が伝達され、容器１の中の流体が熱を奪い、これによって太陽電池を冷却する。
【００８９】
かくして本発明の太陽光発電システムによれば、夜間と昼間との温度差、そして、その温度変化を利用したヒートサイクルを用いることで、別途、冷却構造を付設することもなくなり、その結果、低コストな太陽光発電システムでもって発電効率を向上させ、総発電電力量を増加させることができた。
【００９０】
また、本例の太陽光発電システムにおいては、太陽電池モジュール２０に容器１を、取付器具３を用いて密着させる場合、容器１が成型した箱型（四角形）のタンクのごとく、それ自体の形状や構造を保てるような構成においては、その一部を非受光面と接着してピンポイントで支持するように成し、容器１と非受光面との間に他の物体が介在しないようにして、容器１内の流体への熱伝導効率が低下しないようにしてもよい。そして、太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記部材を当接させるに際し、その当接部を前記部材に形成した複数個の凸部でもって、スポット状に当ててもよく、あるいは、前記部材に形成した複数個の線状部でもって、線状に当ててもよい。
【００９１】
また、本例においては、太陽電池モジュール２０の有効発電領域に対し、前記部材を面状に当接しており、これにより、その有効発電領域に対し、ほぼ均等に冷却することができる。
【００９２】
そして、本発明によれば、さらに太陽電池モジュール２０の有効発電領域に比べて、前記部材の当接面を実質上同じか、もしくは大きくすると、有効発電領域に対し、ほぼ均等に冷却するに当り、そのような均等の冷却効果という点で、有利である。
【００９３】
とくに、太陽電池モジュール２０の有効発電領域に比べて、前記部材の当接面を大きくすると、有効発電領域の周辺部に対しても、その内部の有効発電領域部分とほぼ同程度の冷却効果が得られるという点でよい。
【００９４】
また、本発明の太陽光発電システムによれば、さらに太陽電池モジュール２０の有効発電領域に沿って層状の流体を成すように、前記容器１を構成するとよい。すなわち、容器１内の流体が有効発電領域に沿って層状になることで、太陽電池モジュール２０の有効発電領域に対し、ほぼ均等に冷却することができる点でよい。
【００９５】
また、このように層状の流体を設けるに当り、その層の厚みを太陽電池モジュール２０の有効発電領域に亘ってほぼ等しくしたり、あるいは、その厚みを太陽電池モジュール２０の有効発電領域に亘って漸次変えてもよい。
【００９６】
以上のような構成の太陽光発電システムによれば、太陽電池モジュール２０に容器１を、取付器具３を用いて密着させる場合、下記の５通りの製造方法があり、いずれの製造方法を用いてもよい。
【００９７】
「請求項１に係る製造方法」
（方法１）  流体を入れていない空の容器１を用意し、そして、あらかじめ取付器具３を用いて、この空の容器１を太陽電池モジュール２０に密着させ、この状態で太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、しかる後に、その場所にて流体を調達し、空の容器１内に注入し、本発明の太陽光発電システムと成す。
【００９８】
「請求項２に係る製造方法」
（方法２）  流体を入れていない空の容器１を用意するが、この空の容器１には太陽電池モジュール２０を密着させていない状態にする。そして、この状態で太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、しかる後に、その場所にて流体を調達し、空の容器１内に注入し、その後に取付器具３を用いて、この容器１を太陽電池モジュール２０に密着させ、本発明の太陽光発電システムと成す。
【００９９】
「請求項３に係る製造方法」
（方法３）  流体を入れていない空の容器１を用意するが、この空の容器１には太陽電池モジュール２０を密着させていない状態にする。そして、この状態で太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、しかる後に、その場所にて、取付器具３を用いて、この空の容器１を太陽電池モジュール２０に密着させ、その後に、流体を空の容器１内に注入し、本発明の太陽光発電システムと成す。
【０１００】
「請求項４に係る製造方法」
（方法４）  流体を入れて密閉した容器１を用意し、この容器１には太陽電池モジュール２０を密着させていない状態にする。そして、この状態で太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、しかる後に、その場所にて、取付器具３を用いて、この容器１を太陽電池モジュール２０に密着させ、本発明の太陽光発電システムと成す。
【０１０１】
「請求項５に係る製造方法」
（方法５）  流体を入れて密閉した容器１を用意し、そして、取付器具３を用いて、あらかじめこの容器１を太陽電池モジュール２０に密着させ、この状態で太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、本発明の太陽光発電システムと成す。
【０１０２】
（方法１）〜（方法３）のように、流体を入れていない空の容器１を用意して、太陽光発電システムの設置場所にまで搬送し、そして、その場所にて流体を調達するなどして本発明の太陽光発電システムと成した場合であれば、部材の搬送や輸送において、軽量化をはかることができ、その分、輸送コストを低減することができる。
【０１０３】
上記構成の太陽光発電システムによれば、容器１の外面に太陽電池モジュール２０を密着させたことで、その容器１の内部に密閉した流体でもって、太陽電池モジュール２０に対し、容器１の構成材から成る部材を通して冷却する構造になる。
【０１０４】
よって、夜間において流体を自然冷却させ、ついで、この流体でもって、昼間において太陽電池モジュール２０に対し、容器１の構成材から成る部材を通して冷却することができ、これにより、太陽電池モジュール２０の発電時の昼間において、太陽電池モジュール２０を冷却させ、その結果、発電効率を向上させ、総発電電力量を増加させる。
【０１０５】
上記構成の太陽光発電システムによれば、太陽電池モジュール２０に容器１を密着させる場合、太陽電池モジュール２０の非受光面と、容器１との間に設ける接着材の配設面積を、容器１の特徴に応じて変えてもよい。
【０１０６】
たとえば、容器１の構成材の材質と、その構成材の厚みに依存するが、容器１自体が変形し易い袋状になっている場合には、下記のようにすればよい。
【０１０７】
非受光面と容器１の密着は、容器１が、たとえばビニール袋のような不定形状のものであれば、太陽電池モジュールの非受光面への密着化もしくは一体化が容易となり、これにより、シリコン系などの熱伝導性の高い接着剤で接着することで、非受光面と一体化した構成にしてもよい。
【０１０８】
また、本発明の上記構成の太陽光発電システムにおいては、容器１が成型した箱型（四角形）のタンクのごとく、それ自体の形状や構造を保てるような構成においては、その一部を非受光面と接着してピンポイントで支持するように成し、容器１と非受光面との間に他の物体が介在しないようにして、容器１内の流体への熱伝導効率が低下しないようにしてもよい。そして、太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記部材を当接させるに際し、その当接部を前記部材に形成した複数個の凸部でもって、スポット状に当ててもよく、あるいは、前記部材に形成した複数個の線状部でもって、線状に当ててもよい。
【０１０９】
本例によれば、前記太陽電池モジュールの有効発電領域に対し、前記部材を面状に当接しており、これにより、その有効発電領域に対し、ほぼ均等に冷却することができる点でよい。なお、この有効発電領域とは、太陽電池モジュール２０に配列した複数の太陽電池素子において、実質上発電に寄与する太陽電池素子であって、これら素子が占める領域に対応する。
【０１１０】
（例２）
本例においては、前述した（例１）の太陽光発電システムにおいて、さらに流体を変えることで、より発電効率を高めた太陽光発電システムを示す。
【０１１１】
容器１に注入する冷却用の流体の性質を変更することによって、さまざまな特性を得ることができる。
【０１１２】
たとえば、流体を不凍液（エチレングリコール、メタノール）などのような、より凍結しにくいものを用いた場合には、外気温が氷点下に低下しても凍ることなく、さらに低温の熱量を取り込むことができ、これにより、冬場などに氷点下以下の外気温によって夜間にて自然冷却した流体を用いて、より発電効率の良い太陽光発電システムとなる。
【０１１３】
つぎに（例３）と（例４）により、前述した（例１）と（例２）の各太陽光発電システムの基本構成において、その応用事例を説明する。
【０１１４】
（例３）
図２は前述した（例１）と（例２）の各太陽光発電システムの基本構成を、住宅用太陽光発電システムとした場合の例である。
【０１１５】
住宅の屋根上にはスレート瓦などの屋根材１０が敷き詰められており、その屋根材１０上に縦ラック８を配し、この縦ラック８上に横ラック９を固定し、そして、横ラック９上に太陽電池２０とその非受光面に冷却用流体を注入した容器１を載置する。
【０１１６】
このような構成によれば、縦ラック８や横ラック９によって太陽電池架台（架台レール、支持レール）のときのように容器１の背面に空間を有するように太陽電池モジュール２０が載置され、これにより、夜間にて自然冷却した流体を用いて、昼間において太陽電池モジュール２０に対し容器１の構成材から成る部材を通して冷却するように成し、その結果、発電効率の良い住宅用太陽光発電システムとなった。
【０１１７】
（例４）
本例においては、（例１）に示す太陽電池モジュールを用いて、さらに、この太陽電池モジュールを、そして、太陽電池モジュールを並べて太陽電池アレイと成し、また、太陽光に対し所望の方角（傾斜角３５度）に設置し得るように成した架台を具えた太陽光発電システムである。
【０１１８】
本例を図３〜図５により説明する。
【０１１９】
図３は太陽電池アレイの断面図であり、図４は本例の太陽光発電システムの側面図、図５は本例の太陽光発電システムの背面図である。
【０１２０】
図３に示すように太陽電池アレイは太陽電池モジュール２０の非受光面に容器１を押え板３で固定した太陽電池モジュールと冷却構造を、太陽電池モジュール２０の枠体２６を架台レール４に取り付けている。
【０１２１】
図４に示すように架台レール４は支持レール５（短辺支持レール５ａ、長辺支持レール５ｂ）によりそれぞれ基礎６（６ａ、６ｂ）により支持され、傾斜角３５度の太陽光発電に好適な受光角度の太陽電池アレイ１２が構成される。
【０１２２】
容器１を取り付けに当り、太陽電池モジュール２０に容器１を取り付けて一体とし、この状態で架台レール４に取り付けてもよい。その他、架台上に太陽電池モジュール２０を載置した後に容器１を押え板３で固定してもよい。
【０１２３】
その他、とくに例示しないが、（例１）および（例２）の各太陽光発電システムの基本構成を、太陽電池モジュールや太陽電池モジュール（アレイ）をコンクリート製の置き基礎上に設置するという他の太陽光発電システムでもよい。
【実施例１】
【０１２４】
本発明者が（例４）の太陽光発電システムにおいて実験した例を述べる。
【０１２５】
太陽電池アレイ１２は太陽光を電気に変換し、負荷への電力供給や電力会社への商用電力系統（売電・買電）などを行う太陽光発電装置の発電部として使用されるのであるが、太陽電池は温度が上昇すると発電効率が低下する特性があり、そのために夏場の昼間などのように日射強度が高く、発電が見込める時間帯ほど太陽光によって太陽電池の温度が上昇し発電効率が下がっていた。
【０１２６】
このような事態を図１０により説明する。また、図１１にて発電電力の変化を示す。
【０１２７】
これらの図は一般の太陽電池モジュールを傾斜角３５度で設置した場合の太陽電池素子温度の変化を時間軸に沿って表した実験データである。
【０１２８】
これら各図の横軸は一日の時間単位であり、深夜０時から昼間を経て２１時までを示す。図１０の縦軸は太陽電池素子温度を示し、図１１の縦軸は発電電力を示す。
【０１２９】
実線は本発明の太陽光発電システム（流体として水を使用）における経時変化を示し、破線は本例において、太陽電池モジュール２０から容器１を取り外した場合の経時変化を示す。そして、双方の温度差も示す。
【０１３０】
これらの図から明らかなとおり、１０：００〜１５：００の時間にわたる昼間においては、太陽の日射強度が高いが、従来によれば、太陽電池の温度は５０度を超えており、もっとも発電効率は低いことがわかる。
【０１３１】
これに対し、本発明の太陽光発電システムにしたことで、容器１内に密閉された流体が夜間に十分冷やされた後、その熱と流体の熱容量、さらには流体の対流による放熱によって、図に示すごとく、冷却されたモジュール温度のように昼間の太陽電池を最大で１０度以上も冷却し、発電効率を向上させたことがわかる。
【０１３２】
また、容器内の流体に蓄積された熱量によって夕刻から夜間にわたっては太陽電池の温度が下がらないといった逆転現象が生じるが、夕刻の発電量は昼間の発電量に比べて少なく、同程度の温度上昇の影響であれば、発電量が小さい方が発電効率の低下による影響が少なく、その結果、総発電量は増加する。
【０１３３】
また、夜間は発電しないので発電への影響がなく、しかも、一日にわたっての温度変化が少なくなることで、太陽電池素子とＥＶＡ合成樹脂材（封止材）、太陽電池素子の電極部分などのような異種物質間の熱膨張・収縮による物理的ストレスが緩和されるといった利点もある。
【０１３４】
さらにまた、本発明によれば、上述したような太陽電池アレイ１２においては、たとえば図５のように傾斜角度を設けているために風による圧力の影響を受けやすく、太陽電池モジュールの非受光面（容器１の取り付けられる側）からの風圧によって太陽電池アレイ１２がひっくり返される場合も生じる。
【０１３５】
しかしながら、本発明の太陽電池アレイ１２によれば、太陽電池モジュール２０の非受光面（裏面）に液体の密封された容器１が重量物として取り付けられることにより太陽電池アレイ１２の重心が上部に移動し、風の圧力に対する抵抗力を高め、これによって基礎６（６ａ、６ｂ）の重量を増やすことなく耐負圧加重を大きくすることができ、基礎の大型化が必要ない状態でもって基礎工事が簡略化できる。
【０１３６】
また、基礎の小型化も可能であり、これにより、基礎６を地中に埋め込まない置き基礎と呼ばれる基礎の設置方法では、容器１内の液体を抜いた状態であれば、太陽電池アレイは軽量であるので容易に移動させることができる。さらにまた、組立前の輸送・運搬においても軽量である。しかも、太陽電池部分に重量物が配されることによって、太陽電池部分の自重を風が押し上げるためには従来よりも大きな力が必要となる。よって、風による負圧荷重が基礎６の周辺に集中しにくく、負圧荷重によるボルト等の破断がおこりにくい。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明に係る太陽光発電装置の太陽電池の冷却構造を模式的に説明する分解斜視図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電システムの基本構成を、住宅用太陽光発電システムとした場合の斜視図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電システムの太陽電池アレイの断面図である。
【図４】本発明に係る太陽光発電システムの太陽電池アレイの側面図である。
【図５】本発明に係る太陽光発電システムの太陽電池アレイの背面図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図７】従来の太陽光発電システムの正面図である。
【図８】従来の太陽光発電システムの側面図である。
【図９】従来の太陽光発電システムの背面図である。
【図１０】太陽電池モジュールの一日の温度特性を示す線図である。
【図１１】太陽電池モジュールの一日の発電電力特性を示す線図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１：容器
３：取付器具（押さ板）
１２：太陽電池アレイ
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：架台
１９：基礎
２０：太陽電池モジュール
２１：地面
２２：太陽電池アレイ
２３：太陽電池素子
２４：透光性基板
２５：ＥＶＡ樹脂
２６：枠体
【図１】
2005191106.tif 000003
【図２】
2005191106.tif 000004
【図３】
2005191106.tif 000005
【図４】
2005191106.tif 000006
【図５】
2005191106.tif 000007
【図６】
2005191106.tif 000008
【図７】
2005191106.tif 000009
【図８】
2005191106.tif 000010
【図９】
2005191106.tif 000011
【図１０】
2005191106.tif 000012
【図１１】
2005191106.tif 000013