太陽電池モジュール
【課題】一段と簡易な構成により施工がし易い太陽電池モジュールを提供すること。
【解決手段】基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールにおいて、基盤１０１の第２の面の一方の端部近傍に、薄膜太陽電池セルの正極から引き出される引出し線を内部に収納する正極側端子箱１０３を配置し、基盤１０１の第２の面の他方の端部近傍に配置に、薄膜太陽電池セルの負極から引き出される引出し線を内部に収納する負極側端子箱１０４を配置し、正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４との間に母線ケーブル１０２を配線し、正極側端子箱１０３から第１の端部側に引き出され、他の太陽電池モジュールと接続される第１の接続用母線ケーブル１０６を配線し、負極側端子箱１０４から第２の端部側に引き出され、他の太陽電池モジュールと接続される第２の接続用母線ケーブル１０９を配線することとした。
【解決手段】基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールにおいて、基盤１０１の第２の面の一方の端部近傍に、薄膜太陽電池セルの正極から引き出される引出し線を内部に収納する正極側端子箱１０３を配置し、基盤１０１の第２の面の他方の端部近傍に配置に、薄膜太陽電池セルの負極から引き出される引出し線を内部に収納する負極側端子箱１０４を配置し、正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４との間に母線ケーブル１０２を配線し、正極側端子箱１０３から第１の端部側に引き出され、他の太陽電池モジュールと接続される第１の接続用母線ケーブル１０６を配線し、負極側端子箱１０４から第２の端部側に引き出され、他の太陽電池モジュールと接続される第２の接続用母線ケーブル１０９を配線することとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基盤上に薄膜太陽電池セルが封止されている太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば太陽電池モジュールを有する屋根瓦を多数屋根に配置した太陽電池システムがある。太陽電池モジュールの配線構造や施工方法としては、例えば、小型の太陽電池モジュールを直列及び並列に接続して直列ストリングを形成する方法が開示されている（特許文献１参照）。この方法では、各太陽電池モジュールに正極側端子と負極側端子を設け、直列接続が必要なモジュール間は３芯ケーブルの内の１芯を用いて直列接続しており、並列接続は３芯の残り２芯、あるいは２芯ケーブルで接続する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８５０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、太陽光発電システムにおいて使用される太陽電池モジュールには種々のものが提案されており、例えば、光発電素子を樹脂で封止し、受光面側にガラス板や耐候性フイルムを配置し、非受光面側に防水シートや鋼板、瓦材などを配置するものが知られている。
【０００４】
特に、受光面側に耐候性フイルムを用いる太陽電池モジュールは、非常に軽量であることから、例えば鋼板屋根などに適用した場合には、太陽電池が付加されても、重量が大きく増加しないために、建屋の大きな設計変更は必要ではなく、しかも太陽電池付き屋根材は、通常の金属屋根材と同じ工程で、発電素子の配置されていないモジュールの周辺部分を折り曲げ加工するだけで成形でき、しかも配線作業を除けば、通常の鋼板屋根材と同じように施工できることから施工性に優れ、今後大きく市場が開くものと期待されている。
【０００５】
このような太陽電池モジュールにおいては、通常の屋根施工作業と比較して、配線工事などが大きな追加工事にならないことが必要である。
【０００６】
これらの薄膜太陽電池においては、内部に直列接続された複数の太陽電池セルを有することにより、必要な出力電圧を得ることができる。図７は、太陽電池モジュール１０の非受光面側を示す下面図である。この太陽電池モジュール１０では、内部に複数のセルが直列接続された太陽電池が鋼板１１の一方の面に封止材により封止されている。鋼板１１の他方の面には、正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４が設けられている。正極側端子箱１３では、鋼板１１の一方の面に封止された太陽電池セルの正極から引き出された正極側引出し線と、母線ケーブル１２の分岐箱１５から引き出された正極側引出し線１６とがコネクタ１７、１８及び接続ケーブル１９を介して接続されている。また、負極側端子箱１４では、鋼板１１の一方の面に封止された太陽電池セルの負極から引き出された負極側引出し線と、母線ケーブル１２の分岐箱１５から引き出された負極側引出し線２１とがコネクタ２２、２３及び接続ケーブル２４を介して接続されている。母線ケーブル１２は、２芯構成のケーブルであり、一方の電線は正極側電線として用いられ、分岐箱１５において正極側引出し線１６と接続され、他方の電線は負極側電線として用いられ、分岐箱１５において負極側引出し線２１と接続されている。
【０００７】
このように、鋼板１１の一方の面に太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュール１０においては、鋼板１１の他方の面に太陽電池セルからの引出し線を引き出して、母線ケーブル１２と接続されていることにより、太陽電池セルの封止工程に影響を与えずに母線ケーブル１２を配線することができると共に、母線ケーブル１２の交換等も容易に行うことができると考えられる。
【０００８】
また、図７について上述したように、太陽電池のセルが内部で直列接続されてなる太陽電池モジュール１０においては、２芯の母線ケーブル１２と並列接続することができる。そして、例えば、図８に示すように、必要な数の太陽電池モジュール１０を母線ケーブル１２に並列接続してグループを構成すると共に、これらを並列接続用分岐部材２７を介して２芯の共通母線ケーブル２８に並列接続することにより、複数の太陽電池モジュール１０を並列接続して屋根等に設置するようになされている。
【０００９】
かかる構成の太陽電池モジュール１０を屋根に設置する場合、まず、配線ガッターの中に予め用意した母線ケーブル１２を敷設し、水下側（軒側）から順次太陽電池モジュール１０との配線接続をしながら施工して行く。この場合、各母線ケーブル１２からは太陽電池モジュール１０と接続するための正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１が引き出されており、これらの引出し線を太陽電池モジュール１０の正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４から引き出されている接続ケーブル１９及び２４に接続しながら施工を進めて行かなければならず、配線作業が煩雑になることを避け得なかった。また、単一の太陽電池モジュール１０の出力電圧として、例えば産業用インバータの入力電圧である400Ｖを確保しようとすると、太陽電池モジュール１０は長尺になる。この場合、太陽電池モジュール１０の曲げ加工などを考慮して、このモジュールに取り付けられている正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４から引き出される接続ケーブル１９、２１を長くすることは得策でなく、必然的に、母線ケーブル１２の分岐箱１５から分岐される正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１の長さが長くなる。したがって、かかる構成の太陽電池モジュール１０を複数配置しようとすると、これに応じて、母線ケーブル１２から複数個所で長尺の引出し線（正極側引出し線１６、負極側引出し線２１）が引き出されることとなり、取り扱い難くなる問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、一段と簡易な構成により施工がし易い太陽電池モジュール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】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールは、基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールであって、前記基盤の第２の面の一方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの正極から引き出される正極側引出し線を内部に収納する正極側端子箱と、前記基盤の第２の面の他方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの負極から引き出される負極側引出し線を内部に収納する負極側端子箱と、前記正極側端子箱に収納された前記正極側引出し線と接続される正極側電線と、前記負極側端子箱に収納された前記負極側引出し線と接続される負極側電線とを含み、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される母線ケーブルと、前記正極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記正極側端子箱から前記第１の端部側に引き出される第１の接続用母線ケーブルと、前記負極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記負極側端子箱から前記第２の端部側に引き出される第２の接続用母線ケーブルと、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、基盤の第２の面に母線ケーブル、第１の接続用母線ケーブル及び第２の接続用母線ケーブルが設けられることにより、基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルを設ける工程に影響を与えることなくケーブル類を配置することができると共に、ケーブル類の交換等も可能となる。そして、かかる構成において、正極側端子箱と負極側端子箱との間に母線ケーブルを配線し、正極側端子箱内で薄膜太陽電池セルから引き出された正極側引出線と母線ケーブルの正極側電線とを接続し、また、負極側端子箱内で薄膜太陽電池セルから引き出された負極側引出線と母線ケーブルの負極側電線とを接続することにより、基盤の第２の面におけるケーブル類の配線構成を一段と簡単にすることができる。かくして、薄膜太陽電池セルを用いた軽量の太陽電池モジュールを、一段と簡単な配線構成で実現することができ、これにより、その設置施工を一段と容易にすることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記母線ケーブルは、正極側電線及び負極側電線を有する２芯ケーブルであることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、２芯ケーブルを用いることにより、太陽電池モジュールを簡単に並列接続することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記母線ケーブルと前記第１及び第２の接続用母線ケーブルとは、前記正極側電線、前記負極側電線及びアース用電線を有する３芯ケーブルであり、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱は、前記薄膜太陽電池セルから引き出されたアース用引出し線を内部に収納し、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱内において前記アース用引出し線と前記母線ケーブルのアース用電線とが接続され、前記アース用引出し線と前記第１又は第２の接続用母線ケーブルのアース用電線とが接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、３芯構成の母線ケーブルを用いることにより、薄膜太陽電池セルを母線ケーブルにアース接続することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される前記母線ケーブルの少なくとも一部を前記基盤に固定する固定手段を具備することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、母線ケーブルの少なくとも一部が基盤に固定されることにより、太陽電池モジュールの取扱いが容易となり、一段と設置施工が簡単になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一段と簡易な構成により施工がし易い太陽電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの非受光面側を示す概略的な構成図である。
【００２１】
太陽電池モジュール１００において、その非受光面側に設けられた鋼板（基盤）１０１には、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４が異なる位置に設けられている。正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４との間には、鋼板１０１の表面に２芯の母線ケーブル１０２が配置されており、この母線ケーブル１０２の正極側電線とモジュール内部の薄膜太陽電池１５０（後述）の正極から引き出された正極側引出し線１２１（後述）とが、正極側端子箱１０３の内部において接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線とモジュール内部の薄膜太陽電池１５０の負極から引き出された負極側引出し線１４１（後述）とが、負極側端子箱１０４の内部において接続されている。これにより、母線ケーブル１０２に対して、太陽電池モジュール１００の内部の薄膜太陽電池１５０が電気的に並列接続されている。
【００２２】
また、正極側端子箱１０３においては、母線ケーブル１０２と接続用母線ケーブル１０６とが接続されており、接続用母線ケーブル１０６の先端部には、隣接する太陽電池モジュールと接続するためのコネクタ１０７が接続されている。また、負極側端子箱１０４においては、母線ケーブル１０２と接続用母線ケーブル１０８とが接続されており、接続用母線ケーブル１０８の先端部には、隣接する太陽電池モジュールと接続するためのコネクタ１０９が接続されている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、非受光面側に設けられる鋼板１０１として、ガルバリウム鋼板を用いるが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばアルミニウム材等を用いることができる。
【００２４】
図２に示すように、太陽電池モジュール１００においては、鋼板１０１上にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ：ethylene-vinyl acetate）でなる封止材１６０によってフィルム基板型の薄膜太陽電池１５０が直接ラミネートされている。この薄膜太陽電池１５０においては、プラスチックフィルム基板１５１の一方の面に複数のセル１５２が設けられており、各セル１５２は、正極を形成する透明電極１５３と負極を形成する金属電極１５４とによってアモルファスシリコン(a-Si)層１５５が挟まれた構成を有している。
【００２５】
また、各セル１５２の透明電極１５３が設けられた受光面側においては、封止材１６０の表面に厚さ２５μｍのフッ素系フィルム（ＥＴＦＥ：ethylen tetrafluorethylen）からなる表面保護層１６１が設けられている。
【００２６】
プラスチックフィルム基板１５１の他方の面には、複数の背面電極１５６が設けられている。この背面電極１５６とこれに対向するセル１５２との間には、スルーホール（図示せず）が形成されており、また、各セル１５２においては、透明電極１５３、アモルファスシリコン層１５５及び金属電極１５４の間にスルーホール（図示せず）が形成されている。これにより、スルーホールを介して各セル１５２が直列に接続されてＳＣＡＦ（Series-Connection through Aperture Formed on Film Substrate）構造と呼ばれる直列接続構成の薄膜太陽電池１５０が構成される。因みに、太陽電池モジュール１００の長さは約４ｍであり、直列接続された複数のセル１５２の合計出力電圧が約４００Ｖとなるように構成されている。この出力電圧（約４００Ｖ）は、太陽電池の電源供給先であるインバータの入力電圧と同じ電圧である。これら直列接続された複数のセル１５２のうちの最上流側のセルの背面電極１５６が薄膜太陽電池１５０の正極端子として用いられ、最下流側のセルの背面電極１５６が薄膜太陽電池１５０の負極端子として用いられる。正極端子からは、電線が引き出されて正極端子箱１０３において母線ケーブル１０２に接続される。また、負極端子からは、電線が引き出されて負極端子箱１０４において母線ケーブル１０２に接続される。
【００２７】
図３は、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４の構成を示す断面図であり、正極側端子箱１０３の内部において、２芯構成の母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と接続用母線ケーブル１０６の正極側電線１１２とが接続部１１３によって接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と接続用母線ケーブル１０６の負極側電線１１６とが接続部１１７によって接続されている。
【００２８】
また、正極側端子箱１０３の内部において、鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔１２０が形成されている。モジュール内部の薄膜太陽電池１５０の正極に接続された正極側引出し線１２１は、この貫通孔１２０を介してモジュール外部に引き出されている。正極側引出し線１２１の先端部には、接続部１２２が設けられており、この接続部１２２と母線ケーブル１０２の接続部１１３との間には、逆流防止ダイオード１２５が接続されている。これにより、母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と薄膜太陽電池１５０の正極とが逆流防止ダイオード１２５を介して接続されている。
【００２９】
一方、負極側端子箱１０４の内部において、母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と接続用母線ケーブル１０８の正極側電線１３２とが接続部１３３によって接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と接続用母線ケーブル１０８の負極側電線１３６とが接続部１３７によって接続されている。
【００３０】
また、負極側端子箱１０４の内部において、鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔１４０が形成されている。モジュール内部の薄膜太陽電池１５０の負極に接続された負極側引出し線１４１は、この貫通孔１４０を介してモジュール外部に引き出されている。負極側引出し線１４１の先端部には、接続部１４２が設けられており、この接続部１４２と母線ケーブル１０２の接続部１３７との間は接続電線１４５によって接続されている。これにより、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と薄膜太陽電池１５０の負極とが接続されている。
【００３１】
かくして、太陽電池モジュール１００は、２芯構成の母線ケーブル１０２に対して並列接続され、太陽電池モジュール１００の内部に直列接続されて配置された複数のセル１５２の合計出力電圧（約４００Ｖ）が得られるようになされている。このように、２芯構成の母線ケーブル１０２を用いることにより、簡単に薄膜太陽電池１５０を母線ケーブル１０２に並列接続することができる。
【００３２】
太陽電池モジュール１００の製造工程においては、コネクタ１０７、接続用母線ケーブル１０６、正極側端子箱１０３、母線ケーブル１０２、負極側端子箱１０４、接続用母線ケーブル１０８及びコネクタ１０９からなる配線部品を太陽電池モジュール１００とは別に制作しておき、一方の面に薄膜太陽電池１５０が設けられた鋼板１０１の他方の面に、これら配線部品が取り付けられる。母線ケーブル１０２は、粘着テープ１６５（図１）によって鋼板１０１の表面に固定されている。これにより、正極端子箱１０３及び負極端子箱１０４の内部の配線接続部分に余分な力が加わることが回避され、また、鋼板１０１の折り曲げ加工時においても母線ケーブル１０２の位置が動くことがなくなり、加工がし易くなる。また、母線ケーブル１０２が固定されることにより、建物の屋根に太陽電池モジュール１００を施工する際に、母線ケーブル１０２が配線ガッターなどの部品に挟まれることが防止される。
【００３３】
図４は、太陽電池モジュール１００を屋根に配置する場合の接続状態を示し、例えば、５枚の太陽電池モジュール１００を各々のコネクタ１０７、１０９によって順次接続することにより１つのグループ１７０が構成されている。そして、これと同一構成の複数のグループ１７０は、各々が並列接続用分岐部材１７１を介して２芯の共通母線ケーブル１７２に並列接続される。これにより、共通母線ケーブル１７２には、複数のグループ１７０が並列接続される。各グループ１７０においては、図３について上述したように、複数の太陽電池モジュール１００が並列に接続されていることにより、全ての太陽電池モジュール１００は、共通母線ケーブル１７２に対して並列に接続されることになる。かくして、共通母線ケーブル１７２には、各太陽電池モジュール１００において得られる約４００Ｖの電圧が供給されることになる。
【００３４】
ここで、太陽電池モジュール１００においては、非受光面側に設けられた鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が設けられた側の面とは反対側の表面にコネクタ１０７、接続用母線ケーブル１０６、正極側端子箱１０３、母線ケーブル１０２、負極側端子箱１０４、接続用母線ケーブル１０８及びコネクタ１０９からなる配線部品が取り付けられる。このように、太陽電池モジュール１００の非受光面側である鋼板１０１の表面に配線部品を取り付ける構成としたことにより、例えば、鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が配置される側（すなわち太陽電池モジュール１００の内部）に配線部品を配置する場合に比べて、製造がし易くなると共に、配線部品の取り付け、交換等の作業も容易になる。この点について、本実施の形態の太陽電池モジュール１００のように、鋼板１０１に薄膜太陽電池１５０を封止材１６０により封止する構成においては、鋼板１０１の太陽電池取り付け側の面に配線部品を配置することが製造工程上煩雑になり、また、一度封止された後は、配線部品の交換を行うことが困難であった。本実施の形態の太陽電池モジュール１００では、これらの問題点が解消され、製造工程及び配線部品の取り付け、交換等が容易になる。
【００３５】
また、太陽電池モジュール１００の非受光面側に配線部品が取り付けられた状態においては、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４の間に母線ケーブル１０２が接続され、さらに正極側端子箱１０３から接続用母線ケーブル１０６が引き出されると共に負極側端子箱１０４から接続用母線ケーブル１０９が引き出された状態となる。この場合、図７及び図８に示したように、各太陽電池モジュール１０において、分岐箱１５から長尺の正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１が引き出される構成に比べて、太陽電池モジュール１００の裏面側表面（鋼板１０１の表面）に配置されるケーブルが少なくなり、この分、太陽電池モジュール１００の設置に係る施工がし易くなる。さらにこの場合、正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４の間に配線された母線ケーブル１０２が粘着テープ１６５によって鋼板１０１に固定されることにより、一段と施工がし易くなる。
【００３６】
また、本実施の形態の太陽電池モジュール１００によれば、鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が封止された面とは反対側の面に正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４が設けられると共に、これらから比較的短いケーブル（接続用母線ケーブル１０６、１０９）が引き出されるという構成を変更することなく、取り付けられる配線ケーブルを一段と少なくすることができる。かくして、設置に係る施工を一段と容易にし得る太陽電池モジュール１００を実現できる。
【００３７】
かくして、鋼板１０１の一方の面に薄膜太陽電池１５０が封止されてなる軽量かつ施工のし易い太陽電池モジュール１００を一段と簡易な構成により実現することができる。
なお、上述の実施の形態においては、正極側電線１１１及び負極側電線１１５からなる２芯の母線ケーブル１０２を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、太陽電池モジュール１００にアース用の引出し線が設けられている場合には、このアース線を接続するためのアース用電線を含む３芯の母線ケーブルを用いることができる。
【００３８】
例えば、図３との対応部分に同一符号を付して示す図５において、母線ケーブル２０２は、正極側電線１１１及び負極側電線１１５に加えて、アース用電線２１１を有する。太陽電池モジュール１００の鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔２２０が形成されている。モジュール内部から引き出されたアース用引出し線２２１は、貫通孔２２０を介してモジュール外部に引き出されている。アース用引出し線２２１の先端部には、接続部２２２が設けられており、この接続部２２２において、アース用引出し線２２１と母線ケーブル２０２のアース用電線２１１とが接続されている。
【００３９】
また、接続用母線ケーブル２０６もアース用電線２１２を有する３芯のケーブルであり、アース用電線２１２は、正極側端子箱１０３において、接続部２２２により母線ケーブル２０２のアース用電線２１１と、アース用引出し線２２１とに接続されている。接続用母線ケーブル２０６の先端部には、アース用電線２１２に接続されたアース端子を有するコネクタ２０７が設けられている。
【００４０】
一方、負極側端子箱１０４においては、３芯構成の接続用母線ケーブル２０８が母線ケーブル２０２と接続されている。すなわち、母線ケーブル２０２のアース用電線２１１と接続用母線ケーブル２０８のアース用電線２３２とが接続部２４２を介して接続されている。接続用母線ケーブル２０８の先端部には、アース用電線２３２に接続されたアース端子を有するコネクタ２０９が設けられている。
【００４１】
このように、太陽電池モジュール１００からアース用引出し線２２１が引き出されている場合には、３芯構成の母線ケーブル２０２及び接続用母線ケーブル２０６、２０８を用いることにより、太陽電池モジュール１００を母線ケーブル２０２に並列接続することができる。なお、図５に示した構成においては、正極側端子箱１０３においてアース用引出し線２２１を鋼板から引き出し、これを母線ケーブル２０２のアース用電線２１１及び接続用母線ケーブル２０６のアース用電線２１２に接続する場合について述べたが、これに代えて、負極側端子箱１０４において、鋼板からアース用引出し線を引き出し、これを母線ケーブル２０２のアース用電線２１２及び接続用母線ケーブル２０８のアース用電線２３２に接続するようにしてもよい。
【００４２】
また、上述の実施の形態においては、太陽電池モジュール１００の非受光面側において、鋼板１０１の表面に粘着テープ１６５を用いて母線ケーブル１０２を固定する場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図６に示すように、鋼板１０１の表面に、円環形状の固定手段である固定部材３０１を例えば粘着剤によって固定し、この固定部材３０１によって母線ケーブル１０２を固定するようにしてもよい。固定部材３０１はアルミニウム板を曲げ加工して形成されたものである。この固定方法の場合、太陽電池モジュール１００の鋼板１０１に正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４を取り付けた後、母線ケーブル１０２を固定部材３０１に固定すると共に、この母線ケーブル１０２を正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４に接続する。このように、固定部材３０１を用いて母線ケーブル１０２を固定することにより、母線ケーブル１０２を一段と確実に鋼板１０１に固定することができる。なお、３芯構成の母線ケーブル２０２を用いる場合においても、固定部材３０１を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば建物の屋根に設置される太陽電池モジュールに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる太陽電池モジュールの構成図
【図２】上記一実施の形態の太陽電池モジュールの内部構成を示す断面図
【図３】上記一実施の形態の太陽電池モジュールの正極側端子箱及び負極側端子箱の内部を示す断面図
【図４】上記一実施の形態の太陽電池モジュールを並列接続した構成を示す構成図
【図５】他の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの正極側端子箱及び負極側端子箱の内部を示す断面図
【図６】他の実施の形態の太陽電池モジュールにかかる母線ケーブルの固定方法を示す斜視図
【図７】従来の太陽電池モジュールの構成図
【図８】従来の太陽電池モジュールを複数接続した状態を示す構成図
【符号の説明】
【００４５】
１００…太陽電池モジュール、１０１…鋼板（基盤）、１０２、２０２…母線ケーブル、１０３…正極側端子箱、１０４…負極側端子箱、１０６、１０８…接続用母線ケーブル、１０７、１０９…コネクタ、１１１、１１２…正極側電線、１１５、１１６…負極側電線、１２０、１４０、２２０…貫通孔、１２１…正極側引出し線、１２５…逆流防止ダイオード、１４１…負極側引出し線、１７２…共通母線ケーブル、２１１…アース用電線、２２１…アース用引出し線、３０１…固定部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基盤上に薄膜太陽電池セルが封止されている太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば太陽電池モジュールを有する屋根瓦を多数屋根に配置した太陽電池システムがある。太陽電池モジュールの配線構造や施工方法としては、例えば、小型の太陽電池モジュールを直列及び並列に接続して直列ストリングを形成する方法が開示されている（特許文献１参照）。この方法では、各太陽電池モジュールに正極側端子と負極側端子を設け、直列接続が必要なモジュール間は３芯ケーブルの内の１芯を用いて直列接続しており、並列接続は３芯の残り２芯、あるいは２芯ケーブルで接続する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８５０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、太陽光発電システムにおいて使用される太陽電池モジュールには種々のものが提案されており、例えば、光発電素子を樹脂で封止し、受光面側にガラス板や耐候性フイルムを配置し、非受光面側に防水シートや鋼板、瓦材などを配置するものが知られている。
【０００４】
特に、受光面側に耐候性フイルムを用いる太陽電池モジュールは、非常に軽量であることから、例えば鋼板屋根などに適用した場合には、太陽電池が付加されても、重量が大きく増加しないために、建屋の大きな設計変更は必要ではなく、しかも太陽電池付き屋根材は、通常の金属屋根材と同じ工程で、発電素子の配置されていないモジュールの周辺部分を折り曲げ加工するだけで成形でき、しかも配線作業を除けば、通常の鋼板屋根材と同じように施工できることから施工性に優れ、今後大きく市場が開くものと期待されている。
【０００５】
このような太陽電池モジュールにおいては、通常の屋根施工作業と比較して、配線工事などが大きな追加工事にならないことが必要である。
【０００６】
これらの薄膜太陽電池においては、内部に直列接続された複数の太陽電池セルを有することにより、必要な出力電圧を得ることができる。図７は、太陽電池モジュール１０の非受光面側を示す下面図である。この太陽電池モジュール１０では、内部に複数のセルが直列接続された太陽電池が鋼板１１の一方の面に封止材により封止されている。鋼板１１の他方の面には、正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４が設けられている。正極側端子箱１３では、鋼板１１の一方の面に封止された太陽電池セルの正極から引き出された正極側引出し線と、母線ケーブル１２の分岐箱１５から引き出された正極側引出し線１６とがコネクタ１７、１８及び接続ケーブル１９を介して接続されている。また、負極側端子箱１４では、鋼板１１の一方の面に封止された太陽電池セルの負極から引き出された負極側引出し線と、母線ケーブル１２の分岐箱１５から引き出された負極側引出し線２１とがコネクタ２２、２３及び接続ケーブル２４を介して接続されている。母線ケーブル１２は、２芯構成のケーブルであり、一方の電線は正極側電線として用いられ、分岐箱１５において正極側引出し線１６と接続され、他方の電線は負極側電線として用いられ、分岐箱１５において負極側引出し線２１と接続されている。
【０００７】
このように、鋼板１１の一方の面に太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュール１０においては、鋼板１１の他方の面に太陽電池セルからの引出し線を引き出して、母線ケーブル１２と接続されていることにより、太陽電池セルの封止工程に影響を与えずに母線ケーブル１２を配線することができると共に、母線ケーブル１２の交換等も容易に行うことができると考えられる。
【０００８】
また、図７について上述したように、太陽電池のセルが内部で直列接続されてなる太陽電池モジュール１０においては、２芯の母線ケーブル１２と並列接続することができる。そして、例えば、図８に示すように、必要な数の太陽電池モジュール１０を母線ケーブル１２に並列接続してグループを構成すると共に、これらを並列接続用分岐部材２７を介して２芯の共通母線ケーブル２８に並列接続することにより、複数の太陽電池モジュール１０を並列接続して屋根等に設置するようになされている。
【０００９】
かかる構成の太陽電池モジュール１０を屋根に設置する場合、まず、配線ガッターの中に予め用意した母線ケーブル１２を敷設し、水下側（軒側）から順次太陽電池モジュール１０との配線接続をしながら施工して行く。この場合、各母線ケーブル１２からは太陽電池モジュール１０と接続するための正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１が引き出されており、これらの引出し線を太陽電池モジュール１０の正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４から引き出されている接続ケーブル１９及び２４に接続しながら施工を進めて行かなければならず、配線作業が煩雑になることを避け得なかった。また、単一の太陽電池モジュール１０の出力電圧として、例えば産業用インバータの入力電圧である400Ｖを確保しようとすると、太陽電池モジュール１０は長尺になる。この場合、太陽電池モジュール１０の曲げ加工などを考慮して、このモジュールに取り付けられている正極側端子箱１３及び負極側端子箱１４から引き出される接続ケーブル１９、２１を長くすることは得策でなく、必然的に、母線ケーブル１２の分岐箱１５から分岐される正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１の長さが長くなる。したがって、かかる構成の太陽電池モジュール１０を複数配置しようとすると、これに応じて、母線ケーブル１２から複数個所で長尺の引出し線（正極側引出し線１６、負極側引出し線２１）が引き出されることとなり、取り扱い難くなる問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、一段と簡易な構成により施工がし易い太陽電池モジュール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】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールは、基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールであって、前記基盤の第２の面の一方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの正極から引き出される正極側引出し線を内部に収納する正極側端子箱と、前記基盤の第２の面の他方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの負極から引き出される負極側引出し線を内部に収納する負極側端子箱と、前記正極側端子箱に収納された前記正極側引出し線と接続される正極側電線と、前記負極側端子箱に収納された前記負極側引出し線と接続される負極側電線とを含み、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される母線ケーブルと、前記正極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記正極側端子箱から前記第１の端部側に引き出される第１の接続用母線ケーブルと、前記負極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記負極側端子箱から前記第２の端部側に引き出される第２の接続用母線ケーブルと、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、基盤の第２の面に母線ケーブル、第１の接続用母線ケーブル及び第２の接続用母線ケーブルが設けられることにより、基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルを設ける工程に影響を与えることなくケーブル類を配置することができると共に、ケーブル類の交換等も可能となる。そして、かかる構成において、正極側端子箱と負極側端子箱との間に母線ケーブルを配線し、正極側端子箱内で薄膜太陽電池セルから引き出された正極側引出線と母線ケーブルの正極側電線とを接続し、また、負極側端子箱内で薄膜太陽電池セルから引き出された負極側引出線と母線ケーブルの負極側電線とを接続することにより、基盤の第２の面におけるケーブル類の配線構成を一段と簡単にすることができる。かくして、薄膜太陽電池セルを用いた軽量の太陽電池モジュールを、一段と簡単な配線構成で実現することができ、これにより、その設置施工を一段と容易にすることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記母線ケーブルは、正極側電線及び負極側電線を有する２芯ケーブルであることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、２芯ケーブルを用いることにより、太陽電池モジュールを簡単に並列接続することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記母線ケーブルと前記第１及び第２の接続用母線ケーブルとは、前記正極側電線、前記負極側電線及びアース用電線を有する３芯ケーブルであり、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱は、前記薄膜太陽電池セルから引き出されたアース用引出し線を内部に収納し、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱内において前記アース用引出し線と前記母線ケーブルのアース用電線とが接続され、前記アース用引出し線と前記第１又は第２の接続用母線ケーブルのアース用電線とが接続されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、３芯構成の母線ケーブルを用いることにより、薄膜太陽電池セルを母線ケーブルにアース接続することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールにおいて、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される前記母線ケーブルの少なくとも一部を前記基盤に固定する固定手段を具備することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、母線ケーブルの少なくとも一部が基盤に固定されることにより、太陽電池モジュールの取扱いが容易となり、一段と設置施工が簡単になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一段と簡易な構成により施工がし易い太陽電池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの非受光面側を示す概略的な構成図である。
【００２１】
太陽電池モジュール１００において、その非受光面側に設けられた鋼板（基盤）１０１には、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４が異なる位置に設けられている。正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４との間には、鋼板１０１の表面に２芯の母線ケーブル１０２が配置されており、この母線ケーブル１０２の正極側電線とモジュール内部の薄膜太陽電池１５０（後述）の正極から引き出された正極側引出し線１２１（後述）とが、正極側端子箱１０３の内部において接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線とモジュール内部の薄膜太陽電池１５０の負極から引き出された負極側引出し線１４１（後述）とが、負極側端子箱１０４の内部において接続されている。これにより、母線ケーブル１０２に対して、太陽電池モジュール１００の内部の薄膜太陽電池１５０が電気的に並列接続されている。
【００２２】
また、正極側端子箱１０３においては、母線ケーブル１０２と接続用母線ケーブル１０６とが接続されており、接続用母線ケーブル１０６の先端部には、隣接する太陽電池モジュールと接続するためのコネクタ１０７が接続されている。また、負極側端子箱１０４においては、母線ケーブル１０２と接続用母線ケーブル１０８とが接続されており、接続用母線ケーブル１０８の先端部には、隣接する太陽電池モジュールと接続するためのコネクタ１０９が接続されている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、非受光面側に設けられる鋼板１０１として、ガルバリウム鋼板を用いるが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばアルミニウム材等を用いることができる。
【００２４】
図２に示すように、太陽電池モジュール１００においては、鋼板１０１上にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ：ethylene-vinyl acetate）でなる封止材１６０によってフィルム基板型の薄膜太陽電池１５０が直接ラミネートされている。この薄膜太陽電池１５０においては、プラスチックフィルム基板１５１の一方の面に複数のセル１５２が設けられており、各セル１５２は、正極を形成する透明電極１５３と負極を形成する金属電極１５４とによってアモルファスシリコン(a-Si)層１５５が挟まれた構成を有している。
【００２５】
また、各セル１５２の透明電極１５３が設けられた受光面側においては、封止材１６０の表面に厚さ２５μｍのフッ素系フィルム（ＥＴＦＥ：ethylen tetrafluorethylen）からなる表面保護層１６１が設けられている。
【００２６】
プラスチックフィルム基板１５１の他方の面には、複数の背面電極１５６が設けられている。この背面電極１５６とこれに対向するセル１５２との間には、スルーホール（図示せず）が形成されており、また、各セル１５２においては、透明電極１５３、アモルファスシリコン層１５５及び金属電極１５４の間にスルーホール（図示せず）が形成されている。これにより、スルーホールを介して各セル１５２が直列に接続されてＳＣＡＦ（Series-Connection through Aperture Formed on Film Substrate）構造と呼ばれる直列接続構成の薄膜太陽電池１５０が構成される。因みに、太陽電池モジュール１００の長さは約４ｍであり、直列接続された複数のセル１５２の合計出力電圧が約４００Ｖとなるように構成されている。この出力電圧（約４００Ｖ）は、太陽電池の電源供給先であるインバータの入力電圧と同じ電圧である。これら直列接続された複数のセル１５２のうちの最上流側のセルの背面電極１５６が薄膜太陽電池１５０の正極端子として用いられ、最下流側のセルの背面電極１５６が薄膜太陽電池１５０の負極端子として用いられる。正極端子からは、電線が引き出されて正極端子箱１０３において母線ケーブル１０２に接続される。また、負極端子からは、電線が引き出されて負極端子箱１０４において母線ケーブル１０２に接続される。
【００２７】
図３は、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４の構成を示す断面図であり、正極側端子箱１０３の内部において、２芯構成の母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と接続用母線ケーブル１０６の正極側電線１１２とが接続部１１３によって接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と接続用母線ケーブル１０６の負極側電線１１６とが接続部１１７によって接続されている。
【００２８】
また、正極側端子箱１０３の内部において、鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔１２０が形成されている。モジュール内部の薄膜太陽電池１５０の正極に接続された正極側引出し線１２１は、この貫通孔１２０を介してモジュール外部に引き出されている。正極側引出し線１２１の先端部には、接続部１２２が設けられており、この接続部１２２と母線ケーブル１０２の接続部１１３との間には、逆流防止ダイオード１２５が接続されている。これにより、母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と薄膜太陽電池１５０の正極とが逆流防止ダイオード１２５を介して接続されている。
【００２９】
一方、負極側端子箱１０４の内部において、母線ケーブル１０２の正極側電線１１１と接続用母線ケーブル１０８の正極側電線１３２とが接続部１３３によって接続されている。また、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と接続用母線ケーブル１０８の負極側電線１３６とが接続部１３７によって接続されている。
【００３０】
また、負極側端子箱１０４の内部において、鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔１４０が形成されている。モジュール内部の薄膜太陽電池１５０の負極に接続された負極側引出し線１４１は、この貫通孔１４０を介してモジュール外部に引き出されている。負極側引出し線１４１の先端部には、接続部１４２が設けられており、この接続部１４２と母線ケーブル１０２の接続部１３７との間は接続電線１４５によって接続されている。これにより、母線ケーブル１０２の負極側電線１１５と薄膜太陽電池１５０の負極とが接続されている。
【００３１】
かくして、太陽電池モジュール１００は、２芯構成の母線ケーブル１０２に対して並列接続され、太陽電池モジュール１００の内部に直列接続されて配置された複数のセル１５２の合計出力電圧（約４００Ｖ）が得られるようになされている。このように、２芯構成の母線ケーブル１０２を用いることにより、簡単に薄膜太陽電池１５０を母線ケーブル１０２に並列接続することができる。
【００３２】
太陽電池モジュール１００の製造工程においては、コネクタ１０７、接続用母線ケーブル１０６、正極側端子箱１０３、母線ケーブル１０２、負極側端子箱１０４、接続用母線ケーブル１０８及びコネクタ１０９からなる配線部品を太陽電池モジュール１００とは別に制作しておき、一方の面に薄膜太陽電池１５０が設けられた鋼板１０１の他方の面に、これら配線部品が取り付けられる。母線ケーブル１０２は、粘着テープ１６５（図１）によって鋼板１０１の表面に固定されている。これにより、正極端子箱１０３及び負極端子箱１０４の内部の配線接続部分に余分な力が加わることが回避され、また、鋼板１０１の折り曲げ加工時においても母線ケーブル１０２の位置が動くことがなくなり、加工がし易くなる。また、母線ケーブル１０２が固定されることにより、建物の屋根に太陽電池モジュール１００を施工する際に、母線ケーブル１０２が配線ガッターなどの部品に挟まれることが防止される。
【００３３】
図４は、太陽電池モジュール１００を屋根に配置する場合の接続状態を示し、例えば、５枚の太陽電池モジュール１００を各々のコネクタ１０７、１０９によって順次接続することにより１つのグループ１７０が構成されている。そして、これと同一構成の複数のグループ１７０は、各々が並列接続用分岐部材１７１を介して２芯の共通母線ケーブル１７２に並列接続される。これにより、共通母線ケーブル１７２には、複数のグループ１７０が並列接続される。各グループ１７０においては、図３について上述したように、複数の太陽電池モジュール１００が並列に接続されていることにより、全ての太陽電池モジュール１００は、共通母線ケーブル１７２に対して並列に接続されることになる。かくして、共通母線ケーブル１７２には、各太陽電池モジュール１００において得られる約４００Ｖの電圧が供給されることになる。
【００３４】
ここで、太陽電池モジュール１００においては、非受光面側に設けられた鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が設けられた側の面とは反対側の表面にコネクタ１０７、接続用母線ケーブル１０６、正極側端子箱１０３、母線ケーブル１０２、負極側端子箱１０４、接続用母線ケーブル１０８及びコネクタ１０９からなる配線部品が取り付けられる。このように、太陽電池モジュール１００の非受光面側である鋼板１０１の表面に配線部品を取り付ける構成としたことにより、例えば、鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が配置される側（すなわち太陽電池モジュール１００の内部）に配線部品を配置する場合に比べて、製造がし易くなると共に、配線部品の取り付け、交換等の作業も容易になる。この点について、本実施の形態の太陽電池モジュール１００のように、鋼板１０１に薄膜太陽電池１５０を封止材１６０により封止する構成においては、鋼板１０１の太陽電池取り付け側の面に配線部品を配置することが製造工程上煩雑になり、また、一度封止された後は、配線部品の交換を行うことが困難であった。本実施の形態の太陽電池モジュール１００では、これらの問題点が解消され、製造工程及び配線部品の取り付け、交換等が容易になる。
【００３５】
また、太陽電池モジュール１００の非受光面側に配線部品が取り付けられた状態においては、正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４の間に母線ケーブル１０２が接続され、さらに正極側端子箱１０３から接続用母線ケーブル１０６が引き出されると共に負極側端子箱１０４から接続用母線ケーブル１０９が引き出された状態となる。この場合、図７及び図８に示したように、各太陽電池モジュール１０において、分岐箱１５から長尺の正極側引出し線１６及び負極側引出し線２１が引き出される構成に比べて、太陽電池モジュール１００の裏面側表面（鋼板１０１の表面）に配置されるケーブルが少なくなり、この分、太陽電池モジュール１００の設置に係る施工がし易くなる。さらにこの場合、正極側端子箱１０３と負極側端子箱１０４の間に配線された母線ケーブル１０２が粘着テープ１６５によって鋼板１０１に固定されることにより、一段と施工がし易くなる。
【００３６】
また、本実施の形態の太陽電池モジュール１００によれば、鋼板１０１の薄膜太陽電池１５０が封止された面とは反対側の面に正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４が設けられると共に、これらから比較的短いケーブル（接続用母線ケーブル１０６、１０９）が引き出されるという構成を変更することなく、取り付けられる配線ケーブルを一段と少なくすることができる。かくして、設置に係る施工を一段と容易にし得る太陽電池モジュール１００を実現できる。
【００３７】
かくして、鋼板１０１の一方の面に薄膜太陽電池１５０が封止されてなる軽量かつ施工のし易い太陽電池モジュール１００を一段と簡易な構成により実現することができる。
なお、上述の実施の形態においては、正極側電線１１１及び負極側電線１１５からなる２芯の母線ケーブル１０２を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、太陽電池モジュール１００にアース用の引出し線が設けられている場合には、このアース線を接続するためのアース用電線を含む３芯の母線ケーブルを用いることができる。
【００３８】
例えば、図３との対応部分に同一符号を付して示す図５において、母線ケーブル２０２は、正極側電線１１１及び負極側電線１１５に加えて、アース用電線２１１を有する。太陽電池モジュール１００の鋼板１０１には、太陽電池モジュール１００の内部と鋼板１０１の表面側（太陽電池モジュール１００の非受光面側）とを連通させる貫通孔２２０が形成されている。モジュール内部から引き出されたアース用引出し線２２１は、貫通孔２２０を介してモジュール外部に引き出されている。アース用引出し線２２１の先端部には、接続部２２２が設けられており、この接続部２２２において、アース用引出し線２２１と母線ケーブル２０２のアース用電線２１１とが接続されている。
【００３９】
また、接続用母線ケーブル２０６もアース用電線２１２を有する３芯のケーブルであり、アース用電線２１２は、正極側端子箱１０３において、接続部２２２により母線ケーブル２０２のアース用電線２１１と、アース用引出し線２２１とに接続されている。接続用母線ケーブル２０６の先端部には、アース用電線２１２に接続されたアース端子を有するコネクタ２０７が設けられている。
【００４０】
一方、負極側端子箱１０４においては、３芯構成の接続用母線ケーブル２０８が母線ケーブル２０２と接続されている。すなわち、母線ケーブル２０２のアース用電線２１１と接続用母線ケーブル２０８のアース用電線２３２とが接続部２４２を介して接続されている。接続用母線ケーブル２０８の先端部には、アース用電線２３２に接続されたアース端子を有するコネクタ２０９が設けられている。
【００４１】
このように、太陽電池モジュール１００からアース用引出し線２２１が引き出されている場合には、３芯構成の母線ケーブル２０２及び接続用母線ケーブル２０６、２０８を用いることにより、太陽電池モジュール１００を母線ケーブル２０２に並列接続することができる。なお、図５に示した構成においては、正極側端子箱１０３においてアース用引出し線２２１を鋼板から引き出し、これを母線ケーブル２０２のアース用電線２１１及び接続用母線ケーブル２０６のアース用電線２１２に接続する場合について述べたが、これに代えて、負極側端子箱１０４において、鋼板からアース用引出し線を引き出し、これを母線ケーブル２０２のアース用電線２１２及び接続用母線ケーブル２０８のアース用電線２３２に接続するようにしてもよい。
【００４２】
また、上述の実施の形態においては、太陽電池モジュール１００の非受光面側において、鋼板１０１の表面に粘着テープ１６５を用いて母線ケーブル１０２を固定する場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図６に示すように、鋼板１０１の表面に、円環形状の固定手段である固定部材３０１を例えば粘着剤によって固定し、この固定部材３０１によって母線ケーブル１０２を固定するようにしてもよい。固定部材３０１はアルミニウム板を曲げ加工して形成されたものである。この固定方法の場合、太陽電池モジュール１００の鋼板１０１に正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４を取り付けた後、母線ケーブル１０２を固定部材３０１に固定すると共に、この母線ケーブル１０２を正極側端子箱１０３及び負極側端子箱１０４に接続する。このように、固定部材３０１を用いて母線ケーブル１０２を固定することにより、母線ケーブル１０２を一段と確実に鋼板１０１に固定することができる。なお、３芯構成の母線ケーブル２０２を用いる場合においても、固定部材３０１を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば建物の屋根に設置される太陽電池モジュールに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる太陽電池モジュールの構成図
【図２】上記一実施の形態の太陽電池モジュールの内部構成を示す断面図
【図３】上記一実施の形態の太陽電池モジュールの正極側端子箱及び負極側端子箱の内部を示す断面図
【図４】上記一実施の形態の太陽電池モジュールを並列接続した構成を示す構成図
【図５】他の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの正極側端子箱及び負極側端子箱の内部を示す断面図
【図６】他の実施の形態の太陽電池モジュールにかかる母線ケーブルの固定方法を示す斜視図
【図７】従来の太陽電池モジュールの構成図
【図８】従来の太陽電池モジュールを複数接続した状態を示す構成図
【符号の説明】
【００４５】
１００…太陽電池モジュール、１０１…鋼板（基盤）、１０２、２０２…母線ケーブル、１０３…正極側端子箱、１０４…負極側端子箱、１０６、１０８…接続用母線ケーブル、１０７、１０９…コネクタ、１１１、１１２…正極側電線、１１５、１１６…負極側電線、１２０、１４０、２２０…貫通孔、１２１…正極側引出し線、１２５…逆流防止ダイオード、１４１…負極側引出し線、１７２…共通母線ケーブル、２１１…アース用電線、２２１…アース用引出し線、３０１…固定部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールであって、
前記基盤の第２の面の一方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの正極から引き出される正極側引出し線を内部に収納する正極側端子箱と、
前記基盤の第２の面の他方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの負極から引き出される負極側引出し線を内部に収納する負極側端子箱と、
前記正極側端子箱に収納された前記正極側引出し線と接続される正極側電線と、前記負極側端子箱に収納された前記負極側引出し線と接続される負極側電線とを含み、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される母線ケーブルと、
前記正極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記正極側端子箱から前記第１の端部側に引き出される第１の接続用母線ケーブルと、
前記負極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記負極側端子箱から前記第２の端部側に引き出される第２の接続用母線ケーブルと、
を具備したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記母線ケーブルは、前記正極側電線及び前記負極側電線を有する２芯ケーブルである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。
【請求項３】
前記母線ケーブルと前記第１及び第２の接続用母線ケーブルとは、前記正極側電線、前記負極側電線及びアース用電線を有する３芯ケーブルであり、
前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱は、前記薄膜太陽電池セルから引き出されたアース用引出し線を内部に収納し、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱内において前記アース用引出し線と前記母線ケーブルのアース用電線とが接続され、前記アース用引出し線と前記第１又は第２の接続用母線ケーブルのアース用電線とが接続されている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。
【請求項４】
前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される前記母線ケーブルの少なくとも一部を前記基盤に固定する固定手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１】
基盤の第１の面に薄膜太陽電池セルが封止されてなる太陽電池モジュールであって、
前記基盤の第２の面の一方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの正極から引き出される正極側引出し線を内部に収納する正極側端子箱と、
前記基盤の第２の面の他方の端部近傍に配置され、前記薄膜太陽電池セルの負極から引き出される負極側引出し線を内部に収納する負極側端子箱と、
前記正極側端子箱に収納された前記正極側引出し線と接続される正極側電線と、前記負極側端子箱に収納された前記負極側引出し線と接続される負極側電線とを含み、前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される母線ケーブルと、
前記正極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記正極側端子箱から前記第１の端部側に引き出される第１の接続用母線ケーブルと、
前記負極側端子箱内において前記母線ケーブルと接続されると共に前記負極側端子箱から前記第２の端部側に引き出される第２の接続用母線ケーブルと、
を具備したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記母線ケーブルは、前記正極側電線及び前記負極側電線を有する２芯ケーブルである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。
【請求項３】
前記母線ケーブルと前記第１及び第２の接続用母線ケーブルとは、前記正極側電線、前記負極側電線及びアース用電線を有する３芯ケーブルであり、
前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱は、前記薄膜太陽電池セルから引き出されたアース用引出し線を内部に収納し、前記正極側端子箱又は前記負極側端子箱内において前記アース用引出し線と前記母線ケーブルのアース用電線とが接続され、前記アース用引出し線と前記第１又は第２の接続用母線ケーブルのアース用電線とが接続されている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。
【請求項４】
前記正極側端子箱と前記負極側端子箱との間に配線される前記母線ケーブルの少なくとも一部を前記基盤に固定する固定手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３８２１６（Ｐ２００９−３８２１６Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１２８１（Ｐ２００７−２０１２８１）
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（５９１０８３２４４）富士電機システムズ株式会社 (1,717)
【Ｆターム（参考）】
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