(57)【要約】【課題】通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュールの発電を必要時に抑えることが可能な太陽電池モジュールの遮光装置を得ること。【解決手段】太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュール２１，２３の受光面を覆って遮光する遮光シート２と、遮光シート２を収納する収納部３と、を備え、収納部３から排出された遮光シート２が太陽電池モジュール２１，２３の受光面を覆って太陽電池モジュール２１，２３の受光面に入射する光を遮光する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールの受光面を覆って遮光する遮光部品と、
前記遮光部品を収納する収納部と、
を備え、
前記収納部から排出された前記遮光部品が前記太陽電池モジュールの受光面を覆って前記太陽電池モジュールの受光面に入射する光を遮光すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの遮光装置。
【請求項２】
前記遮光部品が、遮光シートであり、
前記遮光シートが前記太陽電池モジュールの受光面を覆うこと、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの遮光装置。
【請求項３】
前記遮光部品が、流動性を有する遮光物であり、
前記遮光物が前記太陽電池モジュールの受光面上に付着することにより前記太陽電池モジュールの受光面を覆うこと、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの遮光装置。
【請求項４】
前記収納部の温度が既定の温度条件を満たす場合に、前記遮光部品を自動で前記太陽電池モジュールの受光面上に排出する自動排出機構部を備えること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの遮光装置。
【請求項５】
前記太陽電池モジュールで発電された電気が前記太陽電池モジュール内において流れる電気経路を、前記入射光を遮光することにより分断可能な前記太陽電池モジュールの受光面の一部を、前記遮光部品で覆うこと、
を特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの遮光装置。
【請求項６】
太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールパネルと、
前記太陽電池パネルの外縁部に配置された保持フレームと、
前記保持フレームに搭載された請求項１から５のいずれか１つの太陽電池モジュールの遮光装置と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールパネルと、
前記太陽電池パネルの外縁部に配置された保持フレームと、
を備える太陽電池モジュールと、
前記太陽電池モジュールの面方向において前記保持フレームに隣接する位置に配置された請求項１から５のいずれか１つの太陽電池モジュールの遮光装置と、
を備えることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項８】
太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールの受光面を覆って遮光する遮光部品と、前記遮光部品を収納する収納部と、を備える太陽電池モジュールの遮光装置の前記収納部から前記遮光部品を手動操作により排出して前記太陽電池モジュールの表面を前記遮光部品で覆い、前記太陽電池モジュールの受光面に入射する光を遮光すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの遮光方法。
【請求項９】
太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールの受光面を覆って遮光する遮光部品と、前記遮光部品を収納する収納部と、を備える太陽電池モジュールの遮光装置において、前記収納部の温度が既定の温度条件を満たすと前記収納部が前記遮光部品を自動で前記太陽電池モジュールの受光面上に排出して前記太陽電池モジュールの表面を前記遮光部品で覆い、前記太陽電池モジュールの受光面に入射する光を遮光すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの遮光方法。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュールで発電された電気が前記太陽電池モジュール内において流れる電気経路を、前記入射光を遮光することにより分断可能な前記太陽電池モジュールの受光面の一部を、前記遮光部品で覆うこと、
を特徴とする請求項８または９に記載の太陽電池モジュールの遮光方法。
【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を設置状態で遮光するための太陽電池モジュールの遮光装置、太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽電池モジュールの遮光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、太陽の光を直流電力へ変更する装置である。一般的な太陽光発電システムにおいては、太陽電池モジュールは、発電された直流電力を集電するための接続箱を経由して、直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナに接続されている。
【０００３】
太陽光発電システムにおいて十分な電力を得るためには、太陽光を得られる場所に、複数枚の太陽電池モジュールを設置可能な十分な面積が必要である。このため、住宅においては、一般的に南側の屋根の上に太陽光発電システムが設置される。
【０００４】
太陽光発電システムを停止させる場合、パワーコンディショナの運転スイッチをオフしたり、また接続箱を備えている場合には開閉器をオフすることで、太陽光発電システムとしては電気を取り出せない状態とできる。しかしながら、太陽電池モジュールに太陽光が当たっている場合は、太陽電池モジュール自体は電圧を発生している。
【０００５】
上記の状態で太陽電池モジュールの出力側を短絡させた場合は、短絡電流が流れる。すなわち、太陽電池モジュールに太陽光が入射している状態で太陽電池モジュールのケーブルの短絡故障が発生した場合には、短絡した部分に電流が流れる。
【０００６】
このため、メンテナンスのために接続箱を操作する場合は、開閉器をオフしても太陽電池モジュールの入力側には電圧が発生しているため、安全上、注意が必要である。また、住宅で火災が発生した場合、屋根の上の太陽電池モジュールが発電している日中における消化活動でも、安全上、注意が必要である。したがって、太陽電池モジュールを安全に使用できるように、メンテナンス時または火災時には太陽電池モジュールを発電させない工夫が検討されている。
【０００７】
特許文献１では、特に火災時に対する対策として、光電変換部の受光面側または受光面側保護部材の表面に、加熱によって透過率が減少し、光電変換部への光の入射量を抑制する感熱層を具備し、熱により感熱層の光透過率を減少させて太陽電池セルへの光の入射量を低減させることで太陽電池モジュールでの発電を抑える光電変換素子モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−６０８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の光電変換素子モジュールでは、光電変換部よりも受光面側に感熱層が配置されるため、通常の発電時においては感熱層により光が吸収されて、光電変換効率が低下する、という問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュールの発電を必要時に抑えることが可能な太陽電池モジュールの遮光装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールの遮光装置は、太陽光を電力に変換する光電変換部を備えた太陽電池モジュールの受光面を覆って遮光する遮光部品と、遮光部品を収納する収納部と、を備え、収納部から排出された遮光部品が太陽電池モジュールの受光面を覆って太陽電池モジュールの受光面に入射する光を遮光すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュールの発電を必要時に抑えることが可能な太陽電池モジュールの遮光装置が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す模式斜視図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す要部模式断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部に遮光シートが収納された状態を示す模式断面図
【図４】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部の蓋部が開かれた状態を示す模式断面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュールの受光面上を覆って遮光している状態の一例を示す模式斜視図
【図６】本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュールの受光面上を覆って遮光している状態の一例を示す模式断面図
【図７】本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置において手動で蓋部を開放可能な収納部に遮光シートが収納された状態を示す模式断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置において手動で蓋部を開放可能な収納部の蓋部が開かれた状態を示す模式断面図
【図９】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す模式斜視図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す要部模式断面図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部に流動性遮光物が収納された状態を示す模式断面図
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して流動性遮光物が太陽電池モジュール上を覆う状態の一例を示す模式斜視図
【図１３】本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュール上を覆う状態の一例を示す模式断面図
【図１４】本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す平面図
【図１５】複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されて構成された太陽電池モジュールの電気的接続ルートを示す模式図
【図１６】複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されて構成された太陽電池モジュールから電流を取り出せなくする場合に遮光する太陽電池セルの一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの遮光装置、太陽電池モジュール、太陽光発電システムおよび太陽電池モジュールの遮光方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す模式斜視図である。図１では、太陽電池モジュールの設置場所の一例である住宅の屋根４１の上に、４枚の太陽電池モジュールと、該４枚の太陽電池モジュールを遮光するための太陽電池モジュールの遮光装置１が配置された状態を示している。図１において、住宅の屋根４１の面方向において、第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２とが上側である１行目に配置され、第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４とが下側である２行目に配置されている。なお、以下においては、第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２と第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４とを総称して太陽電池モジュール２０と呼ぶ場合がある。
【００１６】
本実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１は、太陽電池モジュール２０の面方向において、すなわち住宅の屋根４１の面内において、上側である１行目に配置された第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２とに対して、上側に隣接する領域に配置されている。すなわち、図１では、太陽電池モジュールの遮光装置１は、水平方向から傾きを有して配置された太陽電池モジュール２０の一辺に沿って配置されている。そして、本実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１と、太陽電池モジュール２０とにより、本実施の形態１にかかる太陽光発電システム１００が構成されている。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す要部模式断面図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線における断面図に対応している。なお、図１および図２においては、太陽電池モジュール２０と、太陽電池モジュール２０の設置場所である住宅の屋根４１と、太陽電池モジュールの遮光装置１と、に注目して示しており、住宅の屋根４１への太陽電池モジュール２０の取り付け部および住宅の屋根４１への太陽電池モジュールの遮光装置１の取り付け部といった部品については、図示を省略している。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部に遮光シートが収納された状態を示す模式断面図である。図４は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部の蓋部が開かれた状態を示す模式断面図である。
【００１９】
本実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１は、太陽電池モジュール２０の受光面上を覆って太陽電池モジュール２０に入射する光を遮光する遮光部品である遮光シート２と、ロール状に巻回された遮光シート２を収納する収納部３と、を備える。
【００２０】
太陽電池モジュール２０は、入射光を受けて発電する。このため、太陽電池モジュール２０の受光面上を遮光シート２により覆うことにより、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する入射光を遮って、太陽電池モジュール２０の発電を抑えることができる。したがって、遮光シート２は、遮光性を有し、光の透過率が低いほど好ましく、光の透過率が０であることがより好ましい。一方で、太陽電池モジュール２０は、受光面に入射する光の量に応じて、太陽電池モジュール２０に流れる電流の電流値が変わる。このため、遮光シート２が太陽電池モジュール２０の受光面への入射光を完全に遮ることができなくても、太陽電池モジュール２０に流れる電流の電流値を低減させる効果が得られる。
【００２１】
また、遮光シート２は、火災時に使用可能とするために、耐熱性および難燃性が高い材料により構成される。遮光シート２は、耐熱性の観点では、周囲温度２００℃の高温状態で溶融しない条件を満たすことが好ましい。遮光シート２は、難燃性の観点では、樹脂系の材料であればＵＬ規格におけるＵＬ９４Ｖ−２以上の性能を持つことにより火炎に触れても燃焼しにくいものを選択することが好ましい。このような耐火性能の高い遮光シート２の材料としては、ガラス、セラミック、シリカ、アルミナ、金属といった材料の繊維、アルミニウムといった金属材料からなる金属フィルム、マイカおよびポリエーテルイミド（polyetherimide：ＰＥＩ）が例示される。
【００２２】
収納部３は、Ｌ字状に設けられた基体部４と、同じくＬ字状に設けられた蓋部５とを備える。基体部４は、基体部の第１面４ａと基体部の第２面４ｂとがＬ字型に接続されて構成されている。蓋部５は、蓋部の第１面５ａと蓋部の第２面５ｂとがＬ字型に接続されて構成されている。
【００２３】
基体部４と蓋部５とは、基体部の第２面４ｂにおける一辺部である基体部の第２接続辺部４ｂ１と、蓋部の第２面５ｂにおける一辺部である蓋部の第２接続辺部５ｂ１とが図示しないヒンジ８を介して接続されている。蓋部５は、ヒンジ８を支点として蓋部５が基体部４の底部、すなわち基体部の第２面４ｂから離れる方向に回動可能に、且つ蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力が付与された状態で接続されている。
【００２４】
このような付勢力は、基体部の第２接続辺部４ｂ１および蓋部の第２接続辺部５ｂ１を介して、基体部の第２面４ｂから蓋部の第２面５ｂに渡って配置されて、基体部の第２面４ｂおよび蓋部の第２面５ｂにそれぞれ端部が固定された弾性体を用いることにより実現できる。この場合、弾性体は、蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力を生じるように、自然状態から延ばされた状態で固定される。
【００２５】
また、基体部４と蓋部５とは、基体部の第１面４ａにおける一辺部である基体部の第１接続辺部４ａ１と、蓋部の第１面５ａにおける一辺部である蓋部の第１接続辺部５ａ１とが接続されている。
【００２６】
基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１とは、第１の固定部６により固定されている。第１の固定部６は、既定の温度になると溶融する樹脂材料から構成されて、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１とを接着している。第１の固定部６は、火災時において熱せられて既定の温度に達すると溶融して、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１との接着状態を解除する。これにより、蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力により、ヒンジ８を支点として蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に回動し、自動で蓋部５を開く。そして、収納部３は、蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第２面５ｂを下側にして住宅の屋根２６に配置されている。
【００２７】
遮光シート２は、太陽電池モジュール２０の受光面上を覆って、太陽電池モジュール２０に入射する光を遮光する。遮光シート２は、ロール状における最外周の端部が収納部３における基体部の第１面４ａの内面に固定されている。また、遮光シート２は、収納部３から排出されて太陽電池モジュール２０の受光面上に広がった際に全ての太陽電池モジュール２０の受光面を覆う大きさとされている。
【００２８】
つぎに、図１および図２に示すように住宅の屋根に太陽電池モジュールの遮光装置１が配置された状態で住宅に火災が発生した場合の、太陽電池モジュールの遮光装置１の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュールの受光面上を覆って遮光している状態の一例を示す模式斜視図である。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュールの受光面上を覆って遮光している状態の一例を示す模式断面図である。図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ線における断面図に対応している。なお、図５および図６においては、太陽電池モジュール２０と、太陽電池モジュール２０の設置場所である住宅の屋根４１と、太陽電池モジュールの遮光装置１と、に注目して示しており、住宅の屋根４１への太陽電池モジュール２０の取り付け部および住宅の屋根４１と太陽電池モジュールの遮光装置１との取り付け部といった部品については、図示を省略している。
【００３０】
住宅に火災が発生して図３における第１の固定部６が熱せられて温度が上昇する。そして、第１の固定部６の温度が該第１の固定部６を構成する樹脂の溶融温度に達すると、第１の固定部６が溶融して、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１との接着状態を解除する。これにより、蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力により、ヒンジ８を支点として蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に回動し、図６に示すように自動で蓋部５が開く。
【００３１】
ここで、収納部３は、蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第１面５ａを受光面の面方向における下側にして、住宅の屋根４１の面内において第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２との上側に配置されている。このため、収納部３に収納された遮光シート２は、自重により住宅の屋根４１の面内において下側に自動で転がりながら収納部３から排出されて、図５および図６に示すように第１太陽電池モジュール２１、第２太陽電池モジュール２２、第３太陽電池モジュール２３および第４太陽電池モジュール２４の受光面上を覆う。これにより、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光シート２により遮光することができる。ここで、遮光シート２は、ロール状における最外周の端部が収納部３における基体部の第１面４ａの内面に保持されているため、太陽電池モジュール２０の受光面上からずれて落ちることはない。
【００３２】
すなわち、太陽電池モジュールの遮光装置１は、火災時に第１の固定部６が熱せられて既定の溶融温度に達することにより自動で遮光シート２が太陽電池モジュール２０の受光面上を覆い、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光することができる。そして、太陽電池モジュール２０は、受光面を遮光されることにより発電が停止するため、感電の危険性が無い。したがって、基体部４と蓋部５とが第１の固定部６により固定されて遮光シート２を収納する収納部３は、水平方向から傾きを有して配置されることにより、収納部３の温度が既定の温度条件を満たす場合に、遮光シート２を収納部３から自動で排出する自動排出機構部を構成する。
【００３３】
ここで、太陽電池モジュール２０は、日中に直射日光を受けると８０℃以上の温度まで温度が上昇する可能性がある。このため、火災以外の場合に第１の固定部６が溶融して遮光シート２が排出され、太陽電池モジュール２０の受光面が遮光シート２により覆われるという誤動作を防ぐ対策が必要である。そこで、第１の固定部６を構成する樹脂材料は、例えば２００℃以上で溶融する材料が用いられる。なお、第１の固定部６を構成する樹脂材料の溶融温度は、２００℃に限定されず、受光により太陽電池モジュールが上昇する温度を考慮して適宜設定されればよい。
【００３４】
なお、上記においては、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュールの遮光装置１が太陽電池モジュール２０の上側に隣り合う領域に設置される場合について説明したが、太陽電池モジュールの遮光装置１の配置位置は住宅の屋根４１の面内における太陽電池モジュールの遮光装置１の上側に限定されない。太陽電池モジュールの遮光装置１は、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュール２０の下側または横側に配置されてもよい。
【００３５】
太陽電池モジュールの遮光装置１が、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュール２０の下側に配置される場合は、収納部３は、住宅の屋根４１の面内において蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第２面５ｂを上側にして住宅の屋根４１に配置される。そして、蓋部５が開いた収納部３から遮光シート２を引っ張って遮光シート２を太陽電池モジュール２０の受光面上に自動で広げる機構を設けることにより、上記と同様に自動で太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光することができる。
【００３６】
太陽電池モジュールの遮光装置１が、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュール２０の横側に配置される場合は、収納部３は、住宅の屋根４１の面内において蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第２面５ｂが太陽電池モジュール２０に隣り合うように住宅の屋根４１に配置される。そして、蓋部５が開いた収納部３から遮光シート２を引っ張って遮光シート２を太陽電池モジュール２０の受光面上に自動で広げる機構を設けることにより、上記と同様に自動で太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光することができる。
【００３７】
また、上記においては、収納部３の蓋部５を自動で開く場合について示したが、収納部３の蓋部５を手動で開く構成としてもよい。図７は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置において手動で蓋部を開放可能な収納部に遮光シートが収納された状態を示す模式断面図である。図８は、本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置において手動で蓋部を開放可能な収納部の蓋部が開かれた状態を示す模式断面図である。
【００３８】
本発明の実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置は、第１の固定部６の代わりに第２の固定部７を備えること以外は、基本的に実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１と同じ構成を有する。すなわち、本実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置は、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１とが第２の固定部７により固定されている。第２の固定部７は、基体部４に対して蓋部５を開閉可能にロックするロック機構部により構成されており、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１との固定をスイッチの操作により手動で解除できる。
【００３９】
基体部の第１接続辺部４ａ１に対する第２の固定部７のロックを手動で解除することにより、蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力により、ヒンジ８を支点として蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に回動し、蓋部５が開く。これにより、第１の固定部６を備える太陽電池モジュールの遮光装置１の場合と同様に収納部３に収納された遮光シート２が自重により下側に転がりながら排出されて、住宅の屋根４１の面内において収納部３の下方に配置されている太陽電池モジュール２０の受光面上を覆う。
【００４０】
すなわち、太陽電池モジュール２０のメンテナンスを行う場合には、他の太陽電池モジュールの遮光装置を手動で動作させることにより遮光シート２が太陽電池モジュール２０の受光面上を覆い、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光することができる。そして、太陽電池モジュール２０は、受光面を遮光されることにより発電が停止するため、感電の危険性が無い。なお、上述した付勢力を無くして、基体部の第１接続辺部４ａ１に対する第２の固定部７のロックを手動で解除したのち、手動で蓋部５を開いてもよい。
【００４１】
上述したように、本実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１は、火災時に自動で太陽電池モジュール２０の発電を停止させることができ、太陽電池モジュール２０における感電の危険を無くすことができる。また、本実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置は、太陽電池モジュール２０のメンテナンス時に手動で太陽電池モジュール２０の発電を停止させることができ、太陽電池モジュール２０における感電の危険を無くすことができる。
【００４２】
そして、本実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１および本実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置は、通常の発電時には、太陽電池モジュール２０の受光面に遮光シート２が存在しないため光電変換効率を低下させることがない。
【００４３】
したがって、本実施の形態１によれば、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、火災時またはメンテナンス時といった太陽電池モジュール２０の発電を抑えることが必要な時に、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュール２０の発電を抑え、または停止させることが可能な太陽電池モジュールの遮光装置が得られる。
【００４４】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す模式斜視図である。図９は、上記の図１において実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１の代わりに本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１が配置されている状態を示している。図９においては、太陽電池モジュール２０の面方向において、すなわち住宅の屋根４１の面内において、上側である１行目に配置された第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２とに対して上側に隣接する領域に、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１である太陽電池モジュールの遮光装置１１ａが配置されている。また、図９においては、住宅の屋根４１の面方向において、下側である２行目に配置された第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４とに対して上側に隣接する領域に、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１である太陽電池モジュールの遮光装置１１ｂが配置されている。そして、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１と、太陽電池モジュール２０とにより、本実施の形態２にかかる太陽光発電システム１１０が構成されている。
【００４５】
図１０は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置を太陽電池モジュールの設置場所に設置した状態の一例を示す要部模式断面図である。図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線における断面図に対応している。図１１は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置において自動で蓋部を開放可能な収納部に流動性遮光物が収納された状態を示す模式断面図である。なお、図９は、図１に対応する図であり、図１０は、図２に対応する図であり、図１１は、図３に対応する図である。
【００４６】
本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１は、上述した実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１の構成において、遮光部品として遮光シート２の代わりに流動性を有する流動性遮光物１２が収納部３に収納されている。
【００４７】
流動性遮光物１２は、太陽電池モジュール２０の受光面上を流れながら受光面上に付着および堆積することにより受光面を覆って太陽電池モジュール２０に入射する光を遮光する。流動性遮光物１２は、収納部３から排出されて太陽電池モジュール２０の受光面上を流れて受光面に付着および堆積した際に、流動性遮光物１２で覆う対象となる太陽電池モジュール２０の受光面を覆うことができる量が収納部３に収納されている。
【００４８】
流動性遮光物１２は、光の透過率が低いほど好ましく、光の透過率が０であることがより好ましい。また、流動性遮光物１２により太陽電池モジュール２０の受光面への入射光を完全に遮ることができなくても、太陽電池モジュール２０に流れる電流の電流値を低減させる効果が得られる。
【００４９】
また、流動性遮光物１２は、火災時に使用可能とするために、耐熱性および難燃性が高く、火災時に熱せられた際の高い温度においても流動性を維持できる材料を含んだものにより構成されることが好ましい。このような流動性遮光物１２の材料の例としては、墨汁に例示されるように炭を含んだ水といった流体、セラミックの粉末を含んだ水といった流体が考えられる。流動性遮光物１２がこのような材料からなる場合は、水が火災の熱で蒸発することで炭またはセラミック粉末が太陽電池モジュールのガラス表面に固形物として付着することにより遮光性が確保される。
【００５０】
つぎに、図９および図１０に示すように住宅の屋根４１に太陽電池モジュールの遮光装置１１が配置された状態で住宅に火災が発生した場合の、太陽電池モジュールの遮光装置１１の動作について説明する。図１２は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１が動作して流動性遮光物１２が太陽電池モジュール２０上を覆う状態の一例を示す模式斜視図である。
【００５１】
図１３は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置が動作して遮光シートが太陽電池モジュール上を覆う状態の一例を示す模式断面図である。図１３は、図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図に対応している。なお、図１２は、図５に対応する図であり、図１３は、図６に対応する図である。
【００５２】
住宅に火災が発生して第１の固定部６が熱せられて温度が上昇する。そして、第１の固定部６の温度が該第１の固定部６を構成する樹脂の溶融温度に達すると、第１の固定部６が溶融して、基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１との接着状態を解除する。これにより、蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に付勢する付勢力により、ヒンジ８を支点として蓋部５が基体部４の底部から離れる方向に回動し、図１３に示すように自動で蓋部５が開く。
【００５３】
そして、収納部３が、蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第２面５ｂを下側にして住宅の屋根４１に配置されているため、図１３に示すように収納部３に収納された流動性遮光物１２が自重により下側に自動で排出されて、収納部３の下方に配置されている太陽電池モジュール２０の受光面上を流れるとともに付着して受光面上を覆う。これにより、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を流動性遮光物１２により遮光することができる。
【００５４】
ここで、太陽電池モジュールの遮光装置１１ａの収納部３は、蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第１面５ａを受光面の面方向における下側にして、住宅の屋根４１の面内において第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２との上側に配置されている。このため、太陽電池モジュールの遮光装置１１ａの収納部３に収納された流動性遮光物１２は、自重により住宅の屋根４１の面内において下側に自動で流れ出て、図１２および図１３に示すように収納部３の下方に配置されている第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２との受光面上を流れるとともに付着して受光面上を覆う。これにより、第１太陽電池モジュール２１と第２太陽電池モジュール２２との受光面に入射する光を流動性遮光物１２により遮光することができる。
【００５５】
また、太陽電池モジュールの遮光装置１１ｂの収納部３は、蓋部５が開口される側、すなわち蓋部の第１面５ａを受光面の面方向における下側にして、住宅の屋根４１の面内において第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４との上側に配置されている。このため、太陽電池モジュールの遮光装置１１ｂの収納部３に収納された流動性遮光物１２は、自重により住宅の屋根４１の面内において下側に自動で流れ出て、図１２および図１３に示すように収納部３の下方に配置されている第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４との受光面上を流れるとともに付着して受光面上を覆う。これにより、第３太陽電池モジュール２３と第４太陽電池モジュール２４との受光面に入射する光を流動性遮光物１２により遮光することができる。
【００５６】
すなわち、太陽電池モジュールの遮光装置１１は、火災時に第１の固定部６が熱せられて既定の溶融温度に達することにより自動で流動性遮光物１２が太陽電池モジュールの受光面上を覆い、太陽電池モジュール２０の受光面に入射する光を遮光することができる。そして、太陽電池モジュール２０は、受光面を遮光されることにより発電が停止するため、感電の危険性が無くなる。したがって、基体部４と蓋部５とが第１の固定部６により固定されて流動性遮光物１２を収納する収納部３は、水平方向から傾きを有して配置されることにより、収納部３の温度が既定の温度条件を満たす場合に、流動性遮光物１２を収納部３から自動で排出する自動排出機構部を構成する。
【００５７】
なお、上記においては、各太陽電池モジュールに対して上側に隣り合う領域に太陽電池モジュールの遮光装置１１が配置されている場合について示したが、太陽電池モジュールの遮光装置１１の配置はこれに限定されない。１行目に配置された太陽電池モジュール２０と２行目に配置された太陽電池モジュール２０との間に隙間が無い場合には、太陽電池モジュールの遮光装置１１ｂを配置せずに、太陽電池モジュールの遮光装置１１ａから、４枚の太陽電池モジュール２０の受光面上に流動性遮光物１２を排出してもよい。
【００５８】
また、上記においては、住宅の屋根４１の面内において、太陽電池モジュールの遮光装置１１が太陽電池モジュール２０に対して上側に隣り合う領域に設置され、太陽電池モジュールの遮光装置１１の下側に配置された太陽電池モジュール２０へ流動性遮光物１２を排出する場合について説明したが、太陽電池モジュールの遮光装置１１の配置位置は太陽電池モジュール２０の上側に限定されない。
【００５９】
太陽電池モジュールの遮光装置１１は、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュール２０の下側に配置されてもよい。この場合は、太陽電池モジュールの遮光装置１１から住宅の屋根４１の面内において上側に流動性遮光物１２を放出する機構を設ければよい。これにより、太陽電池モジュール２０の受光面上に流動性遮光物１２を付着させることができる。
【００６０】
また、太陽電池モジュールの遮光装置１１は、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュール２０の横側に配置されてもよい。この場合は、住宅の屋根４１の面内において太陽電池モジュールの遮光装置１１から横側に流動性遮光物１２を放出する機構を設ければよい。これにより、太陽電池モジュール２０の受光面上に流動性遮光物１２を付着させることができる。
【００６１】
また、上記においては、収納部３の蓋部５を自動で開く場合について示したが、実施の形態１にかかる他の太陽電池モジュールの遮光装置と同様に、収納部３の蓋部５を手動で開く構成としてもよい。
【００６２】
また、上記においては、蓋部５が開口する場合について示したが、蓋部５を開口させることなく、第１の固定部６が溶融すると、第１の固定部６が破れて、または流れ落ちることにより形成された基体部の第１接続辺部４ａ１と蓋部の第１接続辺部５ａ１とのすき間から流動性遮光物１２が流れ出るようにしてもよい。
【００６３】
上述したように、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１と同様に、火災時に自動で太陽電池モジュール２０の発電を停止させることができ、太陽電池モジュール２０における感電の危険を無くすことができる。
【００６４】
また、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１と同様に、収納部３の蓋部５を手動で開く構成とすることにより、太陽電池モジュール２０のメンテナンス時に自動で太陽電池モジュール２０の発電を停止させることができ、太陽電池モジュール２０における感電の危険を無くすことができる。
【００６５】
そして、本実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの遮光装置１１は、通常の発電時には、太陽電池モジュール２０の受光面に流動性遮光物１２が存在しないため光電変換効率を低下させることがない。
【００６６】
したがって、本実施の形態２によれば、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、火災時またはメンテナンス時といった太陽電池モジュール２０の発電を抑えることが必要な時に、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュール２０の発電を抑え、または停止させることが可能な太陽電池モジュールの遮光装置が得られる。
【００６７】
実施の形態３．
図１４は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュール５０の構成を示す平面図である。併設された複数の太陽電池セル５１が樹脂封止して構成された太陽電池パネル５２と、太陽電池パネル５２の外縁部を全周にわたって囲む保持フレーム５３とを有している。
【００６８】
太陽電池パネル５２は、太陽光を電力に変換する光電変換部である複数の太陽電池セル５１を備える。太陽電池パネル５２は、受光面側に図示しない透明基板であるガラスを配置し、この透明基板の裏面側に電気的に直列に接続された複数の太陽電池セル５１を並べて配置し、これら複数の太陽電池セル５１をエチレンビニルアセテート（Ethylene-vinyl  acetate：ＥＶＡ）樹脂またはポリエチレンテレフタレート（Polyethylene  terephthalate：ＰＥＴ）樹脂といった電気的絶縁材料で封止して形成されている。複数の太陽電池セル５１は、接続配線５４により電気的に直列に接続されている。なお、複数の太陽電池セル５１は、電気的に並列に接続された構成とされてもよい。
【００６９】
太陽電池セル５１は、シリコン系半導体基板を用いたシリコン系太陽電池セルに代表されるバルク系太陽電池セルが用いられるが、太陽電池セル５１は、これに限定されない。
【００７０】
そして、本実施の形態３にかかる太陽電池モジュール５０では、上述した太陽電池モジュールの遮光装置１が保持フレーム５３上に搭載されて一体化されている。太陽電池モジュールの遮光装置１は、基体部の第１面４ａを保持フレーム５３に対向させて、太陽電池モジュールの遮光装置１における収納部３の蓋部の第１面５ａを太陽電池セル５１側に向けた状態で保持フレーム５３上に固定されている。そして、太陽電池モジュール２０は、住宅の屋根４１の面内において、基体部の第２面４ｂを受光面の面方向における上側にした状態で住宅の屋根４１に配置される。
【００７１】
この場合も、実施の形態１の場合と同様に、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュール５０の発電を抑え、または停止させることができる。
【００７２】
また、太陽電池モジュールの遮光装置１が保持フレーム５３上に配置されて一体化されていなくても、太陽電池モジュール５０の面方向において保持フレーム５３に隣接させて太陽電池モジュールの遮光装置１が保持フレーム５３に固定された太陽電池モジュールを構成してもよい。太陽電池モジュール５０と太陽電池モジュールの遮光装置１における収納部３の位置関係は上記と同じにすればよい。この場合も、実施の形態１の場合と同様に、通常の発電時における光電変換効率を低下させることなく、太陽光が入射している状態の太陽電池モジュール５０の発電を抑えることができる。
【００７３】
なお、上述した実施の形態１および実施の形態２で示した構成を太陽電池モジュール５０に適用してもよい。
【００７４】
また、上述した実施の形態１および実施の形態２で示した太陽電池モジュール２０は、太陽電池モジュールの遮光装置１が一体化されていないこと以外は、基本的な構造は太陽電池モジュール５０と同じである。
【００７５】
実施の形態４．
図１５は、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されて構成された太陽電池モジュールの電気的接続ルートを示す模式図である。図１６は、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続されて構成された太陽電池モジュールから電流を取り出せなくする場合に遮光する太陽電池セルの一例を示す模式図である。
【００７６】
太陽電池モジュール２０は、太陽電池セル５１の受光面と、受光面に対向する裏面とに極性がある。そして、複数の太陽電池セル５１が電気的に直列に接続されて構成された太陽電池モジュール２０では、実施の形態３で図１４を用いて説明した太陽電池モジュール５０と同様に、電気的に接続される２つの太陽電池セル５１のうち一方の太陽電池セルの受光面側の電極から他方の太陽電池セル５１の裏面側の電極に図示しない接続配線が配線されることで、図１５に示すように太陽電池セル５１間に電気が流れる電気的接続ルート６０が形成されている。電気的接続ルート６０は、太陽電池モジュール２０内において電気が流れる電気経路である。電気的接続ルート６０の一端側の太陽電池セル５１はプラスの出力端子６１に接続され、電気的接続ルート６０の他端側の太陽電池セル５１はマイナスの出力端子６２に接続される。
【００７７】
この電気的接続ルート６０を構成する複数の太陽電池セル５１のうち、ある太陽電池セル５１の受光面が遮光されると、その太陽電池セル５１は電流を流す能力が大幅に低下し、他の太陽電池セル５１が日射を受けて発電した電流は、遮光された太陽電池セル５１では流せる量が大幅に減るか、または流せなくなる。このため、図１６に示すように、太陽電池モジュール２０内において電気が流れる電気経路を分断できる、太陽電池モジュール２０の受光面の一部を遮光部品で隠すだけでも、すなわち、電気的接続ルート６０を構成する複数の太陽電池セル５１のうち電気的接続ルート６０を分断できる一部の太陽電池セル５１を遮光部品で隠すだけでも、太陽電池モジュール２０の発電を抑えるまたは停止させる効果が得られる。
【００７８】
したがって、上述した実施の形態において示した太陽電池モジュールの遮光装置により、電気的接続ルート６０を分断できる一部の太陽電池セル５１を遮光シート１１または流動性遮光物１２で隠すだけでも、太陽電池モジュール２０の発電を抑える効果が得られる。
【００７９】
なお、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続された回路構成を有する太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セルを電気的に接続した太陽電池セルストリングの単位でバイパスダイオードが設けられることが多い。バイパスダイオードにより、電気的接続ルートをショートカットして変更可能な回路構成を有する太陽電池モジュールの場合は、バイパス可能な太陽電池セルストリングの太陽電池セルを遮光しても、電流の流れるルートを変えられるため、太陽電池モジュールの発電を停止させる効果は得られない。したがって、電気的接続ルートを分断できる太陽電池セルについては、太陽電池モジュールの回路構成により検討する必要がある。
【００８０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１，１１，１１ａ，１１ｂ  太陽電池モジュールの遮光装置、２  遮光シート、３  収納部、４  基体部、４ａ  基体部の第１面、４ａ１  基体部の第１接続辺部、４ｂ  基体部の第２面、４ｂ１  基体部の第２接続辺部、５  蓋部、５ａ  蓋部の第１面、５ａ１  蓋部の第１接続辺部、５ｂ  蓋部の第２面、５ｂ１  蓋部の第２接続辺部、６  第１の固定部、７  第２の固定部、８  ヒンジ、１２  流動性遮光物、２０，５０  太陽電池モジュール、２１  第１太陽電池モジュール、２２  第２太陽電池モジュール、２３  第３太陽電池モジュール、２４  第４太陽電池モジュール、４１  住宅の屋根、５１  太陽電池セル、５２  太陽電池パネル、５３  保持フレーム、５４  接続配線、６０  電気的接続ルート、６１  プラスの出力端子、６２  マイナスの出力端子、１００，１１０  太陽光発電システム。
【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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