(57)【要約】  太陽電池モジュール（１）は、筒状の芯部材（１１）と、シート状の太陽電池（２１）と、固定部（３６）と、を備える。固定部（３６）は、太陽電池（２１）における太陽電池（２１）の長手方向の第一端部（２１ａ）と芯部材（１１）とを固定する。太陽電池（２１）は、芯部材（１１）の外周面（１１ａ）に巻回されている。
2017188316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の芯部材と、シート状の太陽電池と、固定部と、を備える太陽電池モジュールであって、
前記固定部は、前記太陽電池における前記太陽電池の長手方向の第一端部と前記芯部材とを固定し、
前記太陽電池は、前記芯部材の外周面に巻回されている太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池モジュールは、電池側第一極性端子と、電池側第二極性端子と、を更に備え、
前記電池側第一極性端子及び前記電池側第二極性端子は、前記太陽電池に設けられ、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出す請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記太陽電池モジュールは、芯側第一極性端子と、芯側第二極性端子と、を更に備え、
前記芯側第一極性端子は、前記芯部材における前記芯部材の軸線方向の第一端部に設けられ、前記電池側第一極性端子に電気的に接続され、
前記芯側第二極性端子は、前記芯部材における前記軸線方向の第二端部に設けられ、前記電池側第二極性端子に電気的に接続された請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記芯側第一極性端子及び前記芯側第二極性端子は、前記芯部材の外周面に設けられた請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記芯側第一極性端子は、前記芯部材における第一端部の側面に設けられ、
前記芯側第二極性端子は、前記芯部材における第二端部の側面に設けられるとともに前記芯側第一極性端子と着脱可能である請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の複数の太陽電池モジュールと、架台と、を備える太陽電池システムであって、
前記架台は、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に挿入可能であり、
前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台を挿入させたときに、前記芯部材の軸線方向に隣り合う一対の前記太陽電池モジュールのうち、一方の前記太陽電池モジュールの前記太陽電池の前記電池側第二極性端子と、他方の前記太陽電池モジュールの前記太陽電池の前記電池側第一極性端子と、の両端子が電気的に接続可能である太陽電池システム。
【請求項７】
前記太陽電池システムは、カバーを更に備え、
前記カバーは、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に取付け可能であるとともに、カバー側端子を有し、
前記カバー側端子は、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台を挿入するとともに前記複数の芯部材に前記カバーを取付けたときに、前記両端子を電気的に接続する請求項６に記載の太陽電池システム。
【請求項８】
前記架台は、架台本体と、連結配線と、を有し、
前記架台本体は、棒状に形成され、前記複数の芯部材の筒孔内に挿入可能であり、
前記連結配線は、前記架台本体に設けられ、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台本体を挿入させたときに、前記両端子にそれぞれ電気的に接続可能である請求項６に記載の太陽電池システム。
【請求項９】
請求項１に記載の太陽電池モジュールの前記芯部材に巻回されている前記太陽電池を伸ばした状態に保持する太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の太陽電池システムを施工する方法であって、
前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に前記架台を挿入し、
前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に巻回されている前記太陽電池を伸ばした状態に保持し、
前記両端子を電気的に接続する太陽電池システムの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール、太陽電池システム、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池システムの施工方法に関する。
本願は、２０１６年４月２７日に、日本に出願された日本国特願２０１６−０８９６５５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料に代わるクリーンエネルギーの発電装置として、太陽電池モジュールが注目されている。シート状の電池を設置場所のスペース上の制限に応じてフレキシブルに設置するために、特許文献１の電池モジュールが提案されている。【０００３】
特許文献１の電池モジュールは、リチウムイオン二次電池を用いる。電池モジュールは、長尺のフィルム型電池と、フィルム型電池をその長尺方向で巻回する巻き取り回動機構とを備えている。巻き取り回動機構は、リール状である。巻き取り回動機構は、電池を巻き取るリール部と、このリール部を回動可能に支持する回動軸と、回動軸を支持する支持部材と、を備えている。
電池モジュールを施工する際には、作業者は必要に応じて設置場所の形状やスペースに合わせる形で電池を巻き出して設置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールを施工するときには、太陽電池が巻回されていた巻き芯（芯部材）は設置場所から運び出され、廃棄されたり再利用されたりする。このため、設置場所から巻き芯を運び出す作業に多大な労力を要する。
なお、太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールを支持する架台等とで、太陽電池システムが構成される。【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされた発明であって、設置場所から芯部材を運び出すことなく容易に施工できる太陽電池モジュール、太陽電池システム、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池システムの施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の太陽電池モジュールは、筒状の芯部材と、前記芯部材の外周面に巻回されたシート状の太陽電池と、前記太陽電池における前記太陽電池の長手方向の第一端部と前記芯部材とを固定する固定部と、を備える。
言い換えると、本発明の太陽電池モジュールは、筒状の芯部材と、シート状の太陽電池と、固定部と、を備える。前記固定部は、前記太陽電池における前記太陽電池の長手方向の第一端部と前記芯部材とを固定する。前記太陽電池は、前記芯部材の外周面に巻回されている。
また、本発明の太陽電池モジュールの施工方法は、上記に記載の太陽電池モジュールの前記芯部材に巻回されている前記太陽電池を伸ばした状態に保持する。【０００８】
これらの発明によれば、太陽電池の第一端部と芯部材とが固定部により固定されている。作業者は、必要に応じて太陽電池の第二端部（第一端部とは反対側の端部）に支持部材等を取付け、支持部材及び芯部材で太陽電池の全体を伸ばした状態に保持する。これにより、太陽電池モジュールが設置される。このとき、太陽電池の第一端部には、芯部材が固定されたままである。【０００９】
また、上記の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池に設けられ、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出すための電池側第一極性端子及び電池側第二極性端子と、前記芯部材の外周面における前記芯部材の軸線方向の第一端部に設けられ、前記電池側第一極性端子に電気的に接続された芯側第一極性端子と、前記芯部材の外周面における前記軸線方向の第二端部に設けられ、前記電池側第二極性端子に電気的に接続された芯側第二極性端子と、を備えてもよい。
言い換えると、上記の太陽電池モジュールは、電池側第一極性端子と、電池側第二極性端子と、を更に備えてもよい。前記電池側第一極性端子及び前記電池側第二極性端子は、前記太陽電池に設けられ、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出してもよい。
上記の太陽電池モジュールは、芯側第一極性端子と、芯側第二極性端子と、を更に備えてもよい。前記芯側第一極性端子は、前記芯部材における前記芯部材の軸線方向の第一端部に設けられ、前記電池側第一極性端子に電気的に接続されてもよい。前記芯側第二極性端子は、前記芯部材における前記軸線方向の第二端部に設けられ、前記電池側第二極性端子に電気的に接続されてもよい。
上記の太陽電池モジュールにおいて、前記芯側第一極性端子及び前記芯側第二極性端子は、前記芯部材の外周面に設けられてもよい。
この発明によれば、複数の太陽電池モジュールの芯部材の筒孔内に架台を挿入させる。芯部材の軸線方向に隣り合う一対の太陽電池モジュールの一の太陽電池の電池側第二極性端子と、他の一の太陽電池の電池側第一極性端子と、を導電性のテープ等で電気的に接続する。これにより、太陽電池を軸線方向により広い範囲にわたり設置するとともに、複数の太陽電池モジュールの太陽電池を直列に接続することができる。【００１０】
また、上記の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池に設けられ、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出すための電池側第一極性端子及び電池側第二極性端子と、前記芯部材における前記芯部材の軸線方向の第一端部の側面に設けられ、前記電池側第一極性端子に電気的に接続された芯側第一極性端子と、前記芯部材における前記軸線方向の第二端部の側面に設けられ、前記電池側第二極性端子に電気的に接続されるとともに前記芯側第一極性端子と着脱可能な芯側第二極性端子と、を備えてもよい。
言い換えると、前記芯側第一極性端子は、前記芯部材における第一端部の側面に設けられ、前記芯側第二極性端子は、前記芯部材における第二端部の側面に設けられるとともに前記芯側第一極性端子と着脱可能であってもよい。
この発明によれば、複数の太陽電池モジュールを軸線方向に並べて配置すると、軸線方向に隣り合う一対の太陽電池モジュールの一の太陽電池の電池側第二極性端子と、他の一の太陽電池の電池側第一極性端子とが電気的に接続される。このため、太陽電池を軸線方向により広い範囲にわたり設置するとともに、複数の太陽電池モジュールの太陽電池を直列に容易に接続することができる。【００１１】
また、本発明の太陽電池システムは、上記に記載の太陽電池モジュール複数と、棒状に形成され、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に挿入可能な架台と、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に取付けられるカバーと、を備える。前記複数の太陽電池モジュールの前記太陽電池は、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出すための電池側第一極性端子及び電池側第二極性端子を有する。前記カバーは、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台を挿入するとともに前記カバーを取付けたときに、前記芯部材の軸線方向に隣り合う一対の前記太陽電池モジュールの一の前記太陽電池の前記電池側第二極性端子と、他の一の前記太陽電池の前記電池側第一極性端子と、を電気的に接続するカバー側端子を有する。
言い換えると、本発明の太陽電池システムは、上記に記載の複数の太陽電池モジュールと、架台と、を備える。前記架台は、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に挿入可能である。前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台を挿入させたときに、前記芯部材の軸線方向に隣り合う一対の前記太陽電池モジュールのうち、一方の前記太陽電池モジュールの前記太陽電池の前記電池側第二極性端子と、他方の前記太陽電池モジュールの前記太陽電池の前記電池側第一極性端子と、が電気的に接続可能である。
上記の太陽電池システムは、カバーを更に備えてもよい。前記カバーは、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に取付け可能であるとともに、カバー側端子を有してもよい。前記カバー側端子は、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台を挿入するとともに前記複数の芯部材に前記カバーを取付けたときに、前記両端子を電気的に接続してもよい。
この発明によれば、複数の太陽電池モジュールの芯部材の筒孔内に架台を挿入するとともに複数の芯部材にカバーを取付ける。これにより、太陽電池を軸線方向により広い範囲にわたり設置することができる。さらに、複数の太陽電池モジュールの芯部材をカバーで覆うとともに、複数の太陽電池を直列に容易に接続することができる。【００１２】
また、本発明の太陽電池システムは、上記に記載の太陽電池モジュール複数と、前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に挿入可能な架台と、を備える。前記複数の太陽電池モジュールの前記太陽電池は、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出すための電池側第一極性端子及び電池側第二極性端子を有する。前記架台は、棒状に形成され、前記複数の芯部材の筒孔内に挿入可能な架台本体と、前記架台本体に設けられ、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台本体を挿入させたときに、前記芯部材の軸線方向に隣り合う一対の前記太陽電池モジュールの一の前記太陽電池の前記電池側第二極性端子と、他の一の前記太陽電池の前記電池側第一極性端子と、にそれぞれ電気的に接続可能な連結配線と、を有する。
言い換えると、上記の太陽電池システムにおいて、前記架台は、架台本体と、連結配線と、を有してもよい。前記架台本体は、棒状に形成され、前記複数の芯部材の筒孔内に挿入可能であってもよい。前記連結配線は、前記架台本体に設けられ、前記複数の芯部材の筒孔内に前記架台本体を挿入させたときに、前記両端子にそれぞれ電気的に接続可能であってもよい。
この発明によれば、芯部材の筒孔内に挿入した架台を介して軸線方向に隣り合う一対の太陽電池モジュールの一の太陽電池の電池側第一極性端子と、他の一の太陽電池の電池側第二極性端子とが電気的に接続される。このため、太陽電池を軸線方向により広い範囲にわたり設置するとともに、芯部材に導電性の部材を用いることなく、複数の太陽電池を直列に容易に接続することができる。【００１３】
また、本発明の太陽電池システムの施工方法では、上記に記載の太陽電池モジュール複数のそれぞれは、前記太陽電池に設けられ、前記太陽電池で生じた電力を外部に取出すための電池側第一極性端子及び電池側第二極性端子を有する。前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に架台を挿入する。前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に巻回されている前記太陽電池を伸ばした状態に保持する。前記芯部材の軸線方向に隣り合う一対の前記太陽電池モジュールの一の前記太陽電池の前記電池側第二極性端子と、他の一の前記太陽電池の前記電池側第一極性端子と、を電気的に接続する。
言い換えると、本発明の太陽電池システムの施工方法は、上記に記載の太陽電池システムを施工する方法である。前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材の筒孔内に前記架台を挿入する。前記複数の太陽電池モジュールの前記芯部材に巻回されている前記太陽電池を伸ばした状態に保持する。前記両端子を電気的に接続する。
この発明によれば、太陽電池を軸線方向により広い範囲にわたり設置するとともに、太陽電池を直列に容易に接続することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の太陽電池モジュール、太陽電池システム、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池システムの施工方法によれば、設置場所から芯部材を運び出すことなく容易に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の太陽電池モジュールの一部を破断した平面図である。
【図２】図２は、同太陽電池モジュールの側面図である。
【図３】図３は、同太陽電池モジュールの色素増感太陽電池を伸ばした状態の平面図である。
【図４】図４は、同太陽電池モジュールの色素増感太陽電池の断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態の太陽電池システムの施工方法を説明する平面図である。
【図６】図６は、同太陽電池システムの施工方法を説明する平面図である。
【図７】図７は、同太陽電池システムの施工方法を説明する平面図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態の太陽電池モジュールの一部を破断した平面図である。
【図９】図９は、同太陽電池モジュールの側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４実施形態の太陽電池システムの一部を破断した正面図である。
【図１１】図１１は、同太陽電池システムの太陽電池モジュールの正面図である。
【図１２】図１２は、同太陽電池システムのカバーの正面の断面図である。
【図１３】図１３は、同太陽電池システムの施工方法を説明する正面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第５実施形態の太陽電池システムの平面図である。
【図１５】図１５は、同太陽電池システムの太陽電池モジュールの平面図である。
【図１６】図１６は、同太陽電池システムの架台の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る太陽電池モジュールの第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。
図１から図３に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１は、円筒状の巻き芯（芯部材）１１と、巻き芯１１の外周面１１ａに設けられた巻き芯側正極端子（芯側第一極性端子）１２及び巻き芯側負極端子（芯側第二極性端子）１３と、巻き芯１１の外周面１１ａに巻回されたシート状の色素増感太陽電池（以下、単に「太陽電池」という。）２１と、太陽電池２１に設けられた電池側正極端子（電池側第一極性端子）２２及び電池側負極端子（電池側第二極性端子）２３と、太陽電池２１における太陽電池２１の長手方向の第一端部２１ａと巻き芯１１とを固定する固定部３６と、を備えている。
なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の厚さや寸法の比率を調整している。
【００１７】
巻き芯１１は、ポリエチレン等の電気的な絶縁性を有する材料で形成されている。巻き芯１１のその中心軸線（軸線）Ｃ１に直交する断面形状は、円形の縁部の形状である。しかし、巻き芯１１の中心軸線Ｃ１に直交する断面形状はこれに限定されず、楕円形、多角形の縁部の形状等でもよい。言い換えると、巻き芯１１は、円筒状に限られず、他の形状をなす筒状であってもよい。
巻き芯側正極端子１２は、巻き芯１１の外周面１１ａにおける中心軸線Ｃ１方向の第一端部に設けられている。巻き芯側負極端子１３は、巻き芯１１の外周面１１ａにおける中心軸線Ｃ１方向の第二端部（第一端部とは反対側の端部）に設けられている。端子１２、１３は、銅やニッケル等の導電性を有する金属により円筒状に形成されている。端子１２、１３は、例えば巻き芯１１に無電解めっき、蒸着、及びエッチング等の処理を施すことにより薄膜状に形成されている。巻き芯側正極端子１２と巻き芯側負極端子１３とは、電気的に絶縁されている。
【００１８】
太陽電池２１の構成は、特に限定されない。図４に示すように、太陽電池２１は、例えば、透明基板２６上に積層された光電極２７と、対極２８と、封止材２９と、電解液３０とを有している。
透明基板２６は、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明の熱可塑性樹脂材料を主材料とする樹脂材料、又はガラスで形成されている。
【００１９】
光電極２７は、透明導電膜２７ａ、及び、多孔質層である多孔質酸化物半導体層２７ｂによって構成される。透明導電膜２７ａは、酸化インジウム／酸化スズ（ＩＴＯ）等の金属酸化物で形成されている。多孔質酸化物半導体層２７ｂは、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）で形成される。多孔質酸化物半導体層２７ｂの表面には、増感色素が吸着されている。
対極２８は、基板２８ａに白金等の金属膜２８ｂが形成された構成を有する。基板２８ａは、透明基板２６と同様に形成されている。しかし、対極２８の構成はこれに限定されず、従来公知の対極が使用可能である。対極２８には、金属板や導電性基板、導電性シート等が適用できる。
【００２０】
封止材２９は、光電極２７の外縁部と対極２８の外縁部とを連続的に貼着している。封止材２９としては、接着剤、例えばホットメルト樹脂等が好適に用いられる。
電解液３０を構成する溶媒として従来公知の溶媒が適用可能である。
太陽電池２１は、この太陽電池２１に光電極２７から光Ｌ１が入射することで発電する。太陽電池２１は、その長手方向で巻き芯１１に巻回されている。言い換えると、太陽電池２１は、その長手方向が巻き芯１１の周方向に沿うように、巻き芯１１に巻回されている。
太陽電池２１には、光電極２７と対極２８との間で生じた電力を外部に取出すための図示しない正極配線及び負極配線が設けられている。
正極配線は、タブである前述の電池側正極端子２２に接続されている。負極配線は、タブである前述の電池側負極端子２３に接続されている。端子２２、２３は、ステンレス鋼等で板状に形成され、太陽電池２１の第一端部２１ａに設けられている。端子２２、２３は、太陽電池２１から太陽電池２１の長手方向に突出していてもよいし、太陽電池２１の幅方向（中心軸線Ｃ１方向）に突出していてもよい。
端子２２、２３は、太陽電池２１で生じた電力を外部に取出す。
【００２１】
電池側正極端子２２は、巻き芯１１の巻き芯側正極端子１２に電気的に接続されている。電池側負極端子２３は、巻き芯１１の巻き芯側負極端子１３に電気的に接続されている。
本実施形態では、太陽電池２１は柔軟に形成され、太陽電池２１の厚さ方向に曲げることができる。
【００２２】
固定部３６は、例えば太陽電池２１の第一端部２１ａを巻き芯１１に融着することで形成されている。しかし、固定部３６はこれに限定されず、太陽電池２１の第一端部２１ａと巻き芯１１とを固定する構成であれば、接着剤や両面テープ等でもよく、更には雄ネジ部による締結を利用してもよい。固定部による固定力の観点からは、例えば固定部が接着剤である場合には、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５９のクリープ破壊試験で規定される試験片が破壊するまでの応力が、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２（１０−４Ｎ（ニュートン））以上１０ｋｇｆ／ｃｍ２以下である接着剤を固定部として用いることが好ましい。例えば固定部が雄ネジ部である場合には、巻き芯１１から固定部を雄ネジ部の長手方向に引き抜くのに要する応力が、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以上５ｋｇｆ／ｃｍ２以下である雄ネジ部を固定部として用いることが好ましい。
【００２３】
固定部による固定力は、太陽電池モジュール１の太陽電池２１が巻回されている状態から伸ばされて太陽電池モジュール１が施工される間に、巻き芯１１から太陽電池２１が外れないように設定される。さらに、固定部による固定力は、太陽電池モジュール１が施工された後で太陽電池モジュール１が風雨等による外力を受けても、巻き芯１１から太陽電池２１が外れないように設定される。
【００２４】
次に、以上のように構成された太陽電池モジュール１の施工方法について説明する。
まず、作業者は、本太陽電池モジュール１を設置する設置場所（例えば、建築物の屋上等）の広さを調べる。例えば、長手方向の長さが１０ｍの太陽電池２１が必要であることが分かったとする。
工場において、太陽電池２１を例えば１００ｍという充分長い長さで製造し、保存用の巻き芯に巻回して保存しておく。製造した太陽電池２１を、調査に基づいて１０ｍの長さに切断する。切断した太陽電池２１の第一端部２１ａを、巻き芯１１の外周面１１ａに固定部３６で固定する。巻き芯１１に太陽電池２１を巻回して、太陽電池モジュール１を製造する。製造した太陽電池モジュール１を、貨物用自動車等の搬送手段により設置場所に搬送する。
工場で太陽電池２１を必要な長さに調節しておくことで、設置場所における施工作業が容易になる。
【００２５】
設置場所において、作業者は、図３に示すように太陽電池２１の第二端部２１ｂ（第一端部とは反対側の端部）に支持部材１０１を、接着剤等により取付ける（支持部材取付け工程）。支持部材１０１は、樹脂や金属等で棒状に形成されている。
次に、太陽電池モジュール１の巻き芯１１に巻回されている太陽電池２１をその長手方向に伸ばす（太陽電池伸ばし工程）。太陽電池伸ばし工程では、太陽電池２１の全体を伸ばすことが好ましいが、太陽電池２１の第一端部２１ａや第二端部２１ｂだけを伸ばしてもよい。
支持部材１０１及び巻き芯１１で、太陽電池２１の全体を伸ばした状態に保持する（太陽電池保持工程）。このとき、太陽電池２１の第一端部２１ａには巻き芯１１が固定されたままである。
巻き芯側正極端子１２、巻き芯側負極端子１３に図示しない配線をそれぞれ接続する。この配線をレギュレータや蓄電池等に接続し、太陽電池２１で生じた電力を外部に取出す。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池モジュール１及び太陽電池モジュール１の施工方法によれば、太陽電池２１の第一端部２１ａと巻き芯１１とが固定部３６により固定されている。太陽電池２１の第二端部２１ｂに支持部材１０１を取付け、支持部材１０１及び巻き芯１１で太陽電池２１の全体を伸ばした状態に保持する。これにより、太陽電池モジュール１が設置される。このとき、太陽電池２１の第一端部２１ａには、巻き芯１１が固定されたままである。
したがって、設置場所から巻き芯１１を運び出すことなく太陽電池モジュール１を容易に施工することができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、巻き芯側正極端子及び巻き芯側負極端子を銅や鉄鋼等の管状部材で形成してもよい。この場合、巻き芯側正極端子の側面と巻き芯側負極端子の側面とを絶縁性を有する管状部材で接続することで、巻き芯、巻き芯側正極端子、及び巻き芯側負極端子を構成する。
巻き芯１１に巻き芯側正極端子１２及び巻き芯側負極端子１３が設けられなくてもよい。この場合、太陽電池２１の電池側正極端子２２及び電池側負極端子２３に配線を接続して、太陽電池２１で生じた電力を外部に取出す。
なお、支持部材取付け工程を太陽電池伸ばし工程の後で行ってもよい。
【００２８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５から図７を参照しながら説明する。前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、第１実施形態と同一の太陽電池モジュール１を用いるが、第１実施形態とは施工方法が異なる。本実施形態では、複数の太陽電池モジュール１を施工するのに図５に示す架台１０６を用いる。なお、複数の太陽電池モジュール１と、架台１０６とで太陽電池システム２を構成する。
【００２９】
架台１０６は、棒状に形成され、複数の巻き芯１１の筒孔内に挿入可能な架台本体１０７と、架台本体１０７の端部の外周面に設けられたフランジ部１０８と、を有している。架台本体１０７の外径は、巻き芯１１の筒孔の内径よりも小さい。架台本体１０７及びフランジ部１０８は、電気的な絶縁性を有する樹脂や、絶縁コーティングを施した金属等で形成されることが好ましい。
【００３０】
次に、以上のように構成された太陽電池システム２の施工方法について説明する。
まず、作業者は、複数の太陽電池モジュール１の巻き芯１１の筒孔内に、架台１０６の架台本体１０７を挿入する（架台挿入工程）。なお、複数の太陽電池モジュール１を区別して説明する時には、フランジ部１０８に近い太陽電池モジュール１から順に太陽電池モジュール１Ａ、太陽電池モジュール１Ｂ、太陽電池モジュール１Ｃ、‥、太陽電池モジュール１Ｎ（図示省略）と称する。すなわち、中心軸線Ｃ１方向に隣り合う一対の太陽電池モジュール１Ａ、１Ｂのうちの一が太陽電池モジュール１Ａであり、他の一が太陽電池モジュール１Ｂである。言い換えると、中心軸線Ｃ１方向に隣り合う一対の太陽電池モジュール１Ａ、１Ｂのうち、一方の太陽電池モジュール１が太陽電池モジュール１Ａであり、他方の太陽電池モジュール１が太陽電池モジュール１Ｂである。太陽電池モジュール１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、‥、１Ｎを区別しないときには、太陽電池モジュール１と総称する。
後述する太陽電池モジュール３等についても同様である。
【００３１】
図６に示すように各太陽電池モジュール１の太陽電池２１の第二端部２１ｂに支持部材１０１を、接着剤等により取付ける（支持部材取付け工程）。各太陽電池２１に取付ける支持部材１０１は、一体に形成されてもよいし、太陽電池２１ごとに別の部材であってもよい。
【００３２】
次に、複数の太陽電池モジュール１の巻き芯１１に巻回されている太陽電池２１を伸ばした状態に保持する（太陽電池伸ばし・保持工程）。
次に、図７に示すように、太陽電池モジュール１Ａの太陽電池２１の電池側負極端子２３と、太陽電池モジュール１Ｂの太陽電池２１の電池側正極端子２２とを、巻き芯側負極端子１３、巻き芯側正極端子１２、及び導電性部材４１を介して電気的に接続する（端子接続工程）。導電性部材４１は、アルミニウム製や銅製のテープ等を用いることができる。すなわち、太陽電池モジュール１Ａの巻き芯側負極端子１３と太陽電池モジュール１Ｂの巻き芯側正極端子１２とを導電性部材４１で貼り付ける。
同様に、太陽電池モジュール１Ｂの太陽電池２１の電池側負極端子２３と、太陽電池モジュール１Ｃの太陽電池２１の電池側正極端子２２とを導電性部材４１等を介して電気的に接続する。
【００３３】
太陽電池モジュール１Ａの巻き芯側正極端子１２に、柔軟なリード線４３を介して第一のコネクタ４４を接続する。図示はしないが、太陽電池モジュール１Ｎの巻き芯側負極端子１３に第二のコネクタを接続する。
こうして、複数の太陽電池２１が、中心軸線Ｃ１方向により広い範囲にわたり設置される。太陽電池モジュール１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、‥、１Ｎが直列に接続される。第一のコネクタ４４及び第二のコネクタにより、複数の太陽電池２１で生じた電力が外部に取出される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池システム２の施工方法によれば、設置場所から巻き芯１１を運び出すことなく容易に施工できる。
さらに、複数の太陽電池２１を中心軸線Ｃ１方向により広い範囲にわたり設置するとともに、複数の太陽電池２１を直列に容易に接続することができる。
なお、本実施形態では、支持部材取付け工程、太陽電池伸ばし・保持工程、及び端子接続工程を行う順番は特に制限されない。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図８及び図９を参照しながら説明する。前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図８及び図９に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール３は、第１実施形態の太陽電池モジュール１の巻き芯側正極端子１２、巻き芯側負極端子１３に代えて、巻き芯側正極端子４６、巻き芯側負極端子４７を備えている。
巻き芯側正極端子４６は、巻き芯１１における中心軸線Ｃ１方向の第一端部の側面１１ｃに設けられている。巻き芯側正極端子４６は、電池側正極端子２２（図８及び図９には不図示）に電気的に接続されている。
巻き芯側負極端子４７は、巻き芯１１における中心軸線Ｃ１方向の第二端部の側面１１ｄに設けられている。巻き芯側負極端子４７は、電池側負極端子２３（図８及び図９には不図示）に電気的に接続されるとともに巻き芯側正極端子４６と着脱可能である。
一対の太陽電池モジュール３を中心軸線Ｃ１方向に並べて配置すると、太陽電池モジュール３Ａの巻き芯側負極端子４７と太陽電池モジュール３Ｂの巻き芯側正極端子４６とが電気的に接続される。
【００３６】
このように太陽電池モジュール３を構成することで、太陽電池モジュール３Ａ、３Ｂの巻き芯１１の筒孔内に架台１０６の架台本体１０７を挿入して太陽電池モジュール３Ａ、３Ｂを中心軸線Ｃ１方向に並べて配置する。このため、複数の太陽電池２１を中心軸線Ｃ１方向により広い範囲にわたり設置するとともに、太陽電池モジュール３Ａ、３Ｂの太陽電池２１を直列に容易に接続することができる。
【００３７】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０から図１３を参照しながら説明する。前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１０に示すように、本実施形態の太陽電池システム４は、第２実施形態の太陽電池システム２の複数の太陽電池モジュール１に代えて、複数の太陽電池モジュール５及びカバー５１を備えている。
【００３８】
太陽電池モジュール５は、太陽電池モジュール１の電池側正極端子２２、電池側負極端子２３、巻き芯側正極端子１２、及び巻き芯側負極端子１３に代えて、電池側正極端子６１、電池側負極端子６２を備えている。
この例では、図１１に示すように、電池側正極端子６１は、太陽電池２１からその幅方向（中心軸線Ｃ１方向）に向けて、巻き芯１１の第一端部（巻き芯１１における中心軸線Ｃ１方向の第一端部）に近づくように突出している。電池側負極端子６２は、太陽電池２１からその幅方向に向けて、巻き芯１１の第二端部（巻き芯１１における中心軸線Ｃ１方向の第二端部）に近づくように突出している。端子６１、６２は、巻き芯１１の外周面１１ａに設けられている。すなわち、端子６１、６２は、巻き芯１１の第一端部及び第二端部それぞれにおける外周面上に固定されている。端子６１、６２は、端子２２、２３と同様に構成されている。例えば、端子６１、６２は、端子２２、２３と同様に、ステンレス鋼等で板状に形成され、太陽電池２１の第一端部２１ａに設けられている。
【００３９】
本実施形態では、図１０に示すように架台１０６のフランジ部１０８の外周面には接続端子１１１が設けられることが好ましい。この接続端子１１１は、リード線４３を介して第一のコネクタ４４に接続されている。
【００４０】
図１２に示すように、カバー５１は、複数の太陽電池モジュール５の上方を覆うカバー本体５２と、カバー本体５２の下面に設けられた支持部５３と、支持部５３に取付けられたカバー側端子５４と、を有している。
カバー本体５２は、図示しない嵌合形状により複数の太陽電池モジュール５の巻き芯１１に着脱可能である。支持部５３は、中心軸線Ｃ１方向に太陽電池モジュール５の長さごとに設けられている。カバー本体５２及び支持部５３は、ポリエチレン等の樹脂で形成されている。
カバー側端子５４は、銅やニッケル等の導電性を有する金属により平板状に形成されている。
【００４１】
次に、以上のように構成された太陽電池システム４の施工方法について説明する。
まず、図１３に示すように、複数の太陽電池モジュール５の巻き芯１１の筒孔内に、架台１０６の架台本体１０７を挿入する（架台挿入工程）。このとき、太陽電池モジュール５Ａ、５Ｂが中心軸線Ｃ１方向に隣り合う。
図示はしないが、各太陽電池モジュール５の太陽電池２１の第二端部２１ｂに前述の支持部材１０１を取付ける（支持部材取付け工程）。
次に、複数の太陽電池モジュール５の巻き芯１１に巻回されている太陽電池２１を伸ばした状態に保持する（太陽電池伸ばし・保持工程）。
【００４２】
次に、図１０に示すように、複数の太陽電池モジュール５の巻き芯１１にカバー５１を取付ける（カバー取付け工程）。このとき、カバー５１のカバー側端子５４により、太陽電池モジュール５Ａの太陽電池２１の電池側負極端子６２と、太陽電池モジュール５Ｂの太陽電池２１の電池側正極端子６１と、が電気的に接続される。
太陽電池モジュール５Ａの電池側正極端子６１は、カバー側端子５４、接続端子１１１、及びリード線４３を介して第一のコネクタ４４と電気的に接続される。
第一のコネクタ４４により、複数の太陽電池２１で生じた電力が外部に取出される。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池システム４及び太陽電池システム４の施工方法によれば、設置場所から巻き芯１１を運び出すことなく容易に施工できる。
さらに、複数の太陽電池モジュール５の巻き芯１１をカバー５１で覆って水や埃等から保護するとともに、複数の太陽電池２１を直列に容易に接続することができる。
【００４４】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１４から図１６を参照しながら説明する。前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１４に示すように、本実施形態の太陽電池システム６は、第２実施形態の太陽電池システム２の複数の太陽電池モジュール１に代えて、複数の太陽電池モジュール７及び架台１１６を備えている。
図１５に示すように、太陽電池モジュール７の巻き芯１１の中心軸線Ｃ１方向の第一端部及び第二端部には、切欠き１１ｆ、１１ｇが形成されている。切欠き１１ｆ、１１ｇは、巻き芯１１の外周面１１ａから内周面まで達している。
電池側正極端子６１は、柔軟なリード線６６を介して太陽電池２１に接続されている。電池側負極端子６２は、柔軟なリード線６７を介して太陽電池２１に接続されている。
【００４５】
図１６に示すように、架台１１６は、架台１０６の各構成に加えて架台本体１０７に連結配線１１７を備えている。連結配線１１７は、カバー側端子５４と同様に構成されている。例えば、連結配線１１７は、カバー側端子５４と同様に、銅やニッケル等の導電性を有する金属により平板状に形成されている。
本実施形態では、架台本体１０７の外周面におけるフランジ部１０８の近くには接続端子１１１が設けられることが好ましい。この接続端子１１１は、リード線４３を介して第一のコネクタ４４に接続されている。
【００４６】
次に、以上のように構成された太陽電池システム６の施工方法について説明する。
まず、図１４に示すように、複数の太陽電池モジュール７の巻き芯１１の筒孔内に、架台１１６の架台本体１０７を挿入する（架台挿入工程）。このとき、太陽電池モジュール７Ａ、７Ｂが中心軸線Ｃ１方向に隣り合う。
図示はしないが、各太陽電池モジュール７の太陽電池２１の第二端部２１ｂに支持部材１０１を取付ける（支持部材取付け工程）。
次に、複数の太陽電池モジュール７の巻き芯１１に巻回されている太陽電池２１を伸ばした状態に保持する（太陽電池伸ばし・保持工程）。このとき、太陽電池モジュール７の巻き芯１１の切欠き１１ｆ、１１ｇから連結配線１１７及び接続端子１１１が外部に露出するように、巻き芯１１の中心軸線Ｃ１周りの向きを調節する。
作業者は、太陽電池モジュール７Ａの太陽電池２１の電池側負極端子６２と、太陽電池モジュール７Ｂの太陽電池２１の電池側正極端子６１と、に連結配線１１７をそれぞれ電気的に接続する（端子接続工程）。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の太陽電池システム６及び太陽電池システム６の施工方法によれば、設置場所から巻き芯１１を運び出すことなく容易に施工できる。
さらに、複数の太陽電池２１を中心軸線Ｃ１により広い範囲にわたり設置するとともに、巻き芯１１に導電性の部材を用いることなく、複数の太陽電池２１を直列に容易に接続することができる。
【００４８】
以上、本発明の第１実施形態から第５実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
例えば、前記第１実施形態から第５実施形態では、電池側第一極性端子が電池側正極端子であり、電池側第二極性端子が電池側負極端子であるとした。しかし、電池側第一極性端子が電池側負極端子であり、電池側第二極性端子が電池側正極端子であるとしてもよい。芯側第一極性端子が巻き芯側正極端子であり、芯側第二極性端子が巻き芯側負極端子であるとした。しかし、芯側第一極性端子が巻き芯側負極端子であり、芯側第二極性端子が巻き芯側正極端子であるとしてもよい。
【００４９】
太陽電池２１は色素増感太陽電池であるとした。しかし、太陽電池はこれに限定されず、有機薄膜太陽電池等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の太陽電池モジュール、太陽電池システム、太陽電池モジュールの施工方法、及び太陽電池システムの施工方法によれば、設置場所から巻き芯を運び出すことなく容易に施工できる。
【符号の説明】
【００５１】
１、１Ａ、１Ｂ、５Ａ、５Ｂ、７、７Ａ、７Ｂ  太陽電池モジュール
２、４、６  太陽電池システム
１１  巻き芯（芯部材）
１１ａ  外周面
１１ｃ、１１ｄ  側面
１２、４６  巻き芯側正極端子（芯側第一極性端子）
１３、４７  巻き芯側負極端子（芯側第二極性端子）
２１  色素増感太陽電池（太陽電池）
２１ａ  第一端部
２２、６１  電池側正極端子（電池側第一極性端子）
２３、６２  電池側負極端子（電池側第二極性端子）
３６  固定部
５１  カバー
５４  カバー側端子
１０６、１１６  架台
１０７  架台本体
１１７  連結配線
Ｃ１  中心軸線（軸線）
【図１】
2017188316.tif 000003
【図２】
2017188316.tif 000004
【図３】
2017188316.tif 000005
【図４】
2017188316.tif 000006
【図５】
2017188316.tif 000007
【図６】
2017188316.tif 000008
【図７】
2017188316.tif 000009
【図８】
2017188316.tif 000010
【図９】
2017188316.tif 000011
【図１０】
2017188316.tif 000012
【図１１】
2017188316.tif 000013
【図１２】
2017188316.tif 000014
【図１３】
2017188316.tif 000015
【図１４】
2017188316.tif 000016
【図１５】
2017188316.tif 000017
【図１６】
2017188316.tif 000018
【国際調査報告】
2017188316.tif 000019
2017188316.tif 000020
2017188316.tif 000021
2017188316.tif 000022