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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5656196
(24)【登録日】2014年12月5日
(45)【発行日】2015年1月21日
(54)【発明の名称】太陽電池ユニット
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20141225BHJP
H01G 9/20 20060101ALI20141225BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
H01G9/20 203B
【請求項の数】6
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2011-216947(P2011-216947)
(22)【出願日】2011年9月30日
(65)【公開番号】特開2012-134451(P2012-134451A)
(43)【公開日】2012年7月12日
【審査請求日】2014年1月28日
(31)【優先権主張番号】特願2010-268013(P2010-268013)
(32)【優先日】2010年12月1日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000128083
【氏名又は名称】株式会社 ＮＴＴファシリティーズ総合研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100126561
【弁理士】
【氏名又は名称】原嶋 成時郎
(72)【発明者】
【氏名】平岡 真実
【審査官】
和田 将彦
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−２５０８５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−７７４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平６−３４２９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５６−１５８４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭５９−６７９５５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特開昭６２−１１１４８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−１７４３１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０１Ｌ ３１／０４２
Ｈ０１Ｌ ３１／０５
Ｈ０１Ｇ ９／２０
Ｈ０１Ｍ １４／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光を受ける受光面として機能する上側透明基板と、発電部と、光の照射によって生じた直流電力を取出すための負極側電極と正極側電極とを有し、略中央部に挿通孔と第１の接続部が形成された、平板状の太陽電池セルと、
前記太陽電池セルが着脱自在に配設され、上部接続体と下部接続体からなり、前記下部接続体には、前記挿通孔に挿通可能な円形の突出部と、前記第１の接続部と密着可能な第２の接続部を有する接続体と、
を備え、
前記第１の接続部は、前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記第２の接続部に対して前記突出部の軸心回りに回動させても前記第２の接続部と密着可能に形成されるとともに、前記負極側電極に設けられた第１の負極側導電体と、前記正極側電極に設けられた第１の正極側導電体とを有し、
前記第２の接続部は、前記第１の負極側導電体に接触可能な第２の負極側導電体と、前記第１の正極側導電体に接触可能な第２の正極側導電体とを有し、
前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記上部接続体と前記下部接続体とで前記太陽電池セルが挟持され、前記第１の負極側導電体と前記第２の負極側導電体が電気的に接続され、前記第１の正極側導電体と前記第２の正極側導電体が電気的に接続されている、
ことを特徴とする太陽電池ユニット。
前記太陽電池セルが着脱自在に配設され、上部接続体と下部接続体からなり、前記下部接続体には、前記挿通孔に挿通可能な円形の突出部と、前記第１の接続部と密着可能な第２の接続部を有する接続体と、
を備え、
前記第１の接続部は、前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記第２の接続部に対して前記突出部の軸心回りに回動させても前記第２の接続部と密着可能に形成されるとともに、前記負極側電極に設けられた第１の負極側導電体と、前記正極側電極に設けられた第１の正極側導電体とを有し、
前記第２の接続部は、前記第１の負極側導電体に接触可能な第２の負極側導電体と、前記第１の正極側導電体に接触可能な第２の正極側導電体とを有し、
前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記上部接続体と前記下部接続体とで前記太陽電池セルが挟持され、前記第１の負極側導電体と前記第２の負極側導電体が電気的に接続され、前記第１の正極側導電体と前記第２の正極側導電体が電気的に接続されている、
ことを特徴とする太陽電池ユニット。
【請求項2】
前記挿通孔は、前記太陽電池セルの厚み方向において、前記受光面側の径が反受光面側の径に対して小さい段差形状であり、
前記負極側電極は、前記上側透明基板の下面側に形成され、
前記発電部は、前記負極側電極の下面側で前記負極側電極の外周側に形成され、
前記第１の負極側導電体は、前記上側透明基板の中央下側に露出した前記負極側電極の一部によって構成され、
前記正極側電極は、前記発電部の下面側に形成され、かつ、下側透明基板の上面と内周側と下面とを覆うように形成され、
前記第１の正極側導電体は、前記下側透明基板の下面側に露出した前記正極側電極の一部によって構成され、
前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体に配設されたフローティングピンからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ユニット。
前記負極側電極は、前記上側透明基板の下面側に形成され、
前記発電部は、前記負極側電極の下面側で前記負極側電極の外周側に形成され、
前記第１の負極側導電体は、前記上側透明基板の中央下側に露出した前記負極側電極の一部によって構成され、
前記正極側電極は、前記発電部の下面側に形成され、かつ、下側透明基板の上面と内周側と下面とを覆うように形成され、
前記第１の正極側導電体は、前記下側透明基板の下面側に露出した前記正極側電極の一部によって構成され、
前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体に配設されたフローティングピンからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ユニット。
【請求項3】
前記正極側電極は、リング状で、前記太陽電池セルの中央下側に前記太陽電池セルと同心に配設され、
前記負極側電極は、前記正極側電極よりも小さい内径のリング状で、前記太陽電池セルの内径が前記正極側電極上部よりも小さくなった中央上側に、前記太陽電池セルと同心に配設されて、前記太陽電池セルの下側が段差状となっており、
前記第１の正極側導電体は、前記太陽電池セルの中央下側に前記正極側電極が露出することで構成され、
前記第１の負極側導電体は、前記太陽電池セルの中央上側に前記負極側電極が露出することで構成され、
前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体上の銅箔で構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ユニット。
前記負極側電極は、前記正極側電極よりも小さい内径のリング状で、前記太陽電池セルの内径が前記正極側電極上部よりも小さくなった中央上側に、前記太陽電池セルと同心に配設されて、前記太陽電池セルの下側が段差状となっており、
前記第１の正極側導電体は、前記太陽電池セルの中央下側に前記正極側電極が露出することで構成され、
前記第１の負極側導電体は、前記太陽電池セルの中央上側に前記負極側電極が露出することで構成され、
前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体上の銅箔で構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ユニット。
【請求項4】
前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、前記上部接続体と前記下部接続体を螺合することによって密着可能である、
ことを特徴とする請求項１または３に記載の太陽電池ユニット。
ことを特徴とする請求項１または３に記載の太陽電池ユニット。
【請求項5】
前記太陽電池セルは、前記負極側電極と前記正極側電極との間に生じる電圧を上昇させる昇圧回路を備える、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の太陽電池ユニット。
【請求項6】
前記太陽電池セルは、色素増感型太陽電池セルから構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の太陽電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数の太陽電池セルを着脱自在に配設することが可能な太陽電池ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽光発電は、従来の化石燃料などによる発電と比べて温室効果ガス排出量が少なく、再生可能エネルギとして需要が高まっている。また、石油や石炭など化石燃料による発電では、エネルギ資源を海外からの輸入に依存しているため、太陽光発電はエネルギ資源問題の解決策としても注目されている。
【0003】
しかしながら、太陽光発電設備は屋外に設置されるため、直射日光や風雨にさらされることによって経年劣化が生じ、設置後数年が経過すると期待する発電量を得られなくなるおそれがある。従来の太陽電池は、太陽電池セルの構造上の制約からパネル本体に一旦取り付けられると、一部の太陽電池セルが劣化した場合でもパネル本体全体を交換する必要があり、太陽電池セル単位の交換が難しいという問題があった。
【0004】
このため、パネル本体への着脱が容易な色素増感型太陽電池及びそれを用いた太陽電池ユニットパネルに関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、透光性基板の一面側に配設された増感色素を有する半導体電極と基板の一面側に配設された触媒電極と電解質とを備え、基板の他面側に、半導体電極と導通する負極電極端子及び触媒電極と導通する正極電極端子が設けられた色素増感型太陽電池をパネル本体に容易に着脱する、というものである。また、使用者の必要に応じて取り付けるユニットの数や配列を選べるようにした太陽電池モジュールに関する技術（例えば、特許文献２参照。）が知られている。さらにまた、発電部の上面輪郭形状に拘わらずに高い集電効率が得られる色素増感型太陽電池に関する技術が知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００５−２３５７１５号公報
【特許文献2】特開２００５−２２２９９５号公報
【特許文献3】特開２００９−２３８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、引用文献１、２に記載のような太陽電池では、太陽電池セルのパネルへの着脱が可能であるが、電極端子はコンセント状に形成されているため、パネルへの取り付けに方向性を有し、太陽電池セルの製造段階及び設置段階ではコストと手間が増大することとなる。したがって、太陽電池セルを容易に着脱でき、しかも太陽電池セルの取付け方向が制約されない太陽電池ユニットの開発が望まれる。
【0007】
そこでこの発明は、太陽電池セルを容易に着脱でき、しかも太陽電池セルの取付け方向が制約されない太陽電池ユニット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】
【0008】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、受光面として機能する上側透明基板と、発電部と、光の照射によって生じた直流電力を取出すための負極側電極と正極側電極とを有し、略中央部に挿通孔と第１の接続部が形成された、平板状の太陽電池セルと、前記太陽電池セルが着脱自在に配設され、上部接続体と下部接続体からなり、前記下部接続体には、前記挿通孔に挿通可能な円形の突出部と、前記第１の接続部と密着可能な第２の接続部を有する接続体と、を備え、前記第１の接続部は、前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記第２の接続部に対して前記突出部の軸心回りに回動させても前記第２の接続部と密着可能に形成されるとともに、前記負極側電極に設けられた第１の負極側導電体と、前記正極側電極に設けられた第１の正極側導電体とを有し、前記第２の接続部は、前記第１の負極側導電体に接触可能な第２の負極側導電体と、前記第１の正極側導電体に接触可能な第２の正極側導電体とを有し、前記突出部が前記挿通孔に挿通された状態で、前記上部接続体と前記下部接続体とで前記太陽電池セルが挟持され、前記第１の負極側導電体と前記第２の負極側導電体が電気的に接続され、前記第１の正極側導電体と前記第２の正極側導電体が電気的に接続されている、ことを特徴とする太陽電池ユニットである。
【0009】
この発明によれば、上部接続体と下部接続体が、太陽電池セルを挟持して固定し、第１の接続部と第２の接続部とが密着した状態では、太陽電池セルの負極側電極は、第１の負極側導電体を介して接続体の第２の負極側導電体と導通し、太陽電池セルの正極側電極は、第１の正極側導電体を介して接続体の第２の正極側導電体と導通する。
【0010】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池ユニットにおいて、前記挿通孔は、前記太陽電池セルの厚み方向において、前記受光面側の径が反受光面側の径に対して小さい段差形状であり、前記負極側電極は、前記上側透明基板の下面側に形成され、前記発電部は、前記負極側電極の下面側で前記負極側電極の外周側に形成され、前記第１の負極側導電体は、前記上側透明基板の中央下側に露出した前記負極側電極の一部によって構成され、前記正極側電極は、前記発電部の下面側に形成され、かつ、下側透明基板の上面と内周側と下面とを覆うように形成され、前記第１の正極側導電体は、前記下側透明基板の下面側に露出した前記正極側電極の一部によって構成され、前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体に配設されたフローティングピンからなる、ことを特徴とする。
【0011】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の太陽電池ユニットにおいて、前記正極側電極は、リング状で、前記太陽電池セルの中央下側に前記太陽電池セルと同心に配設され、前記負極側電極は、前記正極側電極よりも小さい内径のリング状で、前記太陽電池セルの内径が前記正極側電極上部よりも小さくなった中央上側に、前記太陽電池セルと同心に配設されて、前記太陽電池セルの下側が段差状となっており、前記第１の正極側導電体は、前記太陽電池セルの中央下側に前記正極側電極が露出することで構成され、前記第１の負極側導電体は、前記太陽電池セルの中央上側に前記負極側電極が露出することで構成され、前記第２の負極側導電体と前記第２の正極側導電体は、前記下部接続体上の銅箔で構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池ユニット。
【0012】
請求項４に記載の発明は、請求項１または３に記載の太陽電池ユニットにおいて、前記第１の接続部と前記第２の接続部とは、前記上部接続体と前記下部接続体を螺合することによって密着可能である、ことを特徴とする。
【0013】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の太陽電池ユニットにおいて、前記太陽電池セルは、前記負極側電極と前記正極側電極との間に生じる電圧を上昇させる昇圧回路を備える、ことを特徴とする。
【0014】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の太陽電池ユニットにおいて、前記太陽電池セルは、色素増感型太陽電池セルから構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
請求項１に記載の発明によれば、太陽電池セルが接続体に対して着脱自在に配設されるので、太陽電池セルが劣化した場合には、劣化した太陽電池セルのみを交換することが可能になる。したがって、劣化した太陽電池セルを交換するのみで、発電出力を落とさずに太陽電池ユニットを長期間にわたって稼働させることができる。また、太陽電池セルの第１の接続部は、接続体の第２の接続部に対して軸心回りに回動可能であるので、太陽電池セルの取付け方向が制約されず、太陽電池セルの接続体への装着が容易となる。
【0016】
請求項２に記載の発明によれば、接続体によって太陽電池セルと接続体とを所定位置にガイドすることができるので、太陽電池セルの取付けがより容易になる。
【0017】
請求項３に記載の発明によれば、太陽電池セルと接続体とを、第１の接続部と第２の接続部とを螺合することによって密着させることができるので、容易かつ強固に取付けることができる。
【0018】
請求項４に記載の発明によれば、太陽電池セルと接続体とを、第１の嵌合部と第２の嵌合部とを嵌合することによって密着させることができるので、容易かつ強固に取付けることができる。
【0019】
請求項５に記載の発明によれば、太陽電池セルは、負極側電極と前記正極側電極との間に生じる電圧を上昇させる昇圧回路を備えているので、太陽電池セルの出力電圧を高めることができ、例えば太陽電池セルからの出力電圧をそのまま利用して二次電池の充電を行うことが可能となる。
【0020】
請求項６に記載の発明によれば、太陽電池セルは、色素増感型太陽電池セルから構成されているので、形状を変更する自由度が他の種類の太陽電池セルに比べて高く、多様な形状の太陽電池セルを製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明の実施の形態１に係る太陽電池ユニットに用いられる太陽電池セルの平面図である。
【図4】太陽電池セルユニットの接続体の部分拡大断面図である。
【図7】この発明の実施の形態１に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、図７（ａ）は接続体の組み立て状態を示す平面図であり、図７（ｂ）は接続体および導線の配線を示す平面図であり、図７（ｃ）はすべての太陽電池セルを接続体に装着させた状態を示す平面図である。
【図9】この発明の実施の形態２に係る太陽電池ユニットに用いられる太陽電池セルの平面図である。
【図10】この発明の実施の形態３に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、図１０（ａ）はすべての太陽電池セルを接続体に装着させた状態を示す平面図であり、図１０（ｂ）は接続体および導線の配線を示す平面図である。
【図11】この発明の実施の形態４に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、図１１（ａ）はすべての太陽電池セルを接続体に装着させた状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）は接続体および導線の配線を示す平面図である。
【図12】この発明の実施の形態５に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、図１２（ａ）はすべての太陽電池セルを接続体に装着させた状態を示す平面図であり、図１２（ｂ）は接続体および導線の配線を示す平面図である。
【図13】この発明の実施の形態６に係る太陽電池セルの第１の接続部と接続体の第２の接続部とを密着させた状態を示す断面図である。
【図14】図１３の接続体を示す図であって、図１４（ａ−１）は上部接続体の底面側からの斜視図であり、図１４（ａ−２）は上部接続体の上面側からの斜視図であり、図１４（ｂ−１）は下部接続体の底面側からの斜視図であり、図１４（ｂ−２）は下部接続体の上面側からの斜視図であり、図１４（ｃ−１）は上部接続体と下部接続体を密着させた状態の底面側からの斜視図であり、図１４（ｃ−２）は上部接続体と下部接続体を密着させた状態の上面側からの斜視図である。
【図16】この発明の実施の形態７に係る太陽電池セルの第１の接続部と接続体の第２の接続部とを螺合させた状態を示す断面図である。
【図18】この発明の実施の形態８に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、すべての太陽電池セルを基板上の接続体に装着させた状態を示す平面図である。
【図21】この発明の実施の形態９に係る太陽電池セルユニットを示す図であって、すべての太陽電池セルを接続部材に接続した状態を示す平面図である。
【図22】この発明の実施の形態１０に係る太陽電池セルユニットの接続部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【0023】
（実施の形態１）図１ないし図８は、この発明の実施の形態に係る太陽電池ユニット１を示す図である。この太陽電池ユニット１は、図７（ａ）、図８に示すように、太陽電池セル２が複数直列に接続されて構成されているもので、主として、太陽電池セル２と、接続体としてのバックアップ材３と、導線１１とを有している。この太陽電池ユニット１は、全体を透明なケーシング（図示略）によって覆われている。
【0024】
太陽電池セル２は、色素増感型太陽電池セルから構成されており、図１、図２に示すように、外形が円盤状（コンパクトディスク状）に形成されている。太陽電池セル２は、図３に示すように、上側透明基板２ａと、負極側電極２ｂと、発電部２ｃと、正極側電極２ｄと、下側透明基板２ｅとを有している。上側透明基板２ａは、透明プラスチックから構成されており、光を受ける受光面として機能している。負極側電極２ｂは、上側透明基板２ａの下面側に形成されており、光を透過する機能を有している。
【0025】
発電部２ｃは、負極側電極２ｂの下面側に形成され、多孔質半導体膜およびその表面に吸着された色素ならびに電解液とから構成されている。ここで、多孔質半導体膜は、半導体特性を有する酸化物、例えば酸化チタンなどからなる。また、電解液は、酸化状態の色素を還元する特性を有する電解質溶液、例えばヨウ素溶液などからなる。正極側電極２ｄは、発電部２ｃの下面側に形成されており、光を透過する機能を有している。下側透明基板２ｅは、正極側電極２ｄの下面側に形成されており、透明プラスチックから構成されている。
【0026】
この色素増感型の太陽電池セル２は、上側透明基板２ａに太陽光などの光が照射されると、この光が光を透過する負極側電極２ｂを介して発電部２ｃの色素に到達し、光エネルギによる励起によって色素から電子が放出されるようになっている。そして、色素から放出された電子は、酸化チタンを介して負極側電極２ｂへ導かれ、直流として取出される。負極側電極２ｂから送り出された電子は、外部回路（図示略）を経由して正極側電極２ｄに戻り、発電部２ｃの色素に再び戻るようになっている。
【0027】
太陽電池セル２の半径方向の中心部には、図２に示すように、第１の嵌合部２４が形成されている。第１の嵌合部２４は、下方に突出する凸状に形成されている。この実施の形態１においては、第１の嵌合部２４は、第１の負極側導電体２２と第１の正極側導電体２３とを利用して形成されている。すなわち、太陽電池セル２の半径方向の中心部には、円形状の第１の負極側導電体２２と第１の正極側導電体２３とが重ね合わされた状態で配置されており、その中心部に第１の嵌合部２４が位置している。
【0028】
第１の嵌合部２４は、上述したように、第１の負極側導電体２２と第１の正極側導電体２３との一部が重なり合って下側に向かって凸状に形成されているもので、雄型スナップボタン状に形成されている。すなわち、第１の嵌合部２４は、基端部から軸心Ｐと同心状に凸状に突出しており、基端部側に小径部２４ａを有し、先端部側に大径部２４ｂを有するように、先端部に向かって外径が大となるように形成されている。この第１の嵌合部２４の先端部において、第１の正極側導電体２３は開口部２３ａを有し、その開口部２３ａから第１の負極側導電体２２が露出して開口部２３ａを塞ぐようになっている。すなわち、第１の嵌合部２４は、側面部に第１の正極側導電体２３のみが露出し、底面部には第１の負極側導電体２２のみが露出している。ここで、第１の嵌合部２４の第１の負極側導電体２２と第１の正極側導電体２３との間には、絶縁部材としての絶縁体被膜が形成されている。この実施の形態１においては、第１の負極側導電体２２と第１の正極側導電体２３の材料として、例えばリン青銅またはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にニッケルメッキを施したものが用いられている。この第１の負極側導電体２２の外周部は、図３に示す負極側電極２ｂと電気的に接続可能とされるようになっている。同様に、第１の正極側導電体２３の外周部は、図３に示す正極側電極２ｄと電気的に接続可能とされるようになっている。
【0029】
バックアップ材３は、図７（ｃ）、図８に示すように、格子状の非導電体で形成され、太陽電池ユニット１の形状に合わせて設定、配設される。この実施の形態１では、バックアップ材３は、格子間隔が太陽電池セル２の直径と等しい格子状に形成され、太陽電池セル２が着脱自在に支持されている。バックアップ材３には、図７（ｂ）、図８に示すように、第２の嵌合部３３が形成されている。第２の嵌合部３３は、図４に示すように、太陽電池セル２の第１の負極側導電体２２に接触可能な第２の負極側導電体３１と、太陽電池セル２の第１の正極側導電体２３に接触可能な第２の正極側導電体３２を有している。第２の嵌合部３３は、第２の負極側導電体３１と第２の正極側導電体３２の一部が重なり合って凹状に形成されているもので、雌型スナップボタン状に形成されている。すなわち、第２の嵌合部３３の第２の正極側導電体３２は、基端部から軸心Ｐと同心状に立設しており、基端部側に大径部３２ａを有し、先端部側に小径部３２ｂを有するように、先端部に向かって外径が小となるように形成されている。
【0030】
第２の嵌合部３３の先端部において、第２の正極側導電体３２は開口部３２ｃを有し、その開口部３２ｃから基端部側の第２の負極側導電体３１が露出している。すなわち、第２の嵌合部３３は、側面部に第２の正極側導電体３２のみが露出し、底面部には第２の負極側導電体３１のみが露出している。ここで、第２の嵌合部３３の第２の負極側導電体３１と第２の正極側導電体３２との間には、絶縁部材としての絶縁体被膜が形成されている。第２の負極側導電体３１と第２の正極側導電体３２の材料として、例えばリン青銅またはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）にニッケルメッキを施したものが用いられている。第２の嵌合部３３は、第１の嵌合部２４との嵌合時には半径方向外方に弾性変形するようになっている。第２の嵌合部３３には、第１の嵌合部２４との嵌合を容易にするため、軸心Ｐを中心として周方向に所定の間隔をもって複数のスリット（切れ目）を形成することが望ましい。
【0031】
第１の嵌合部２４と第２の嵌合部３３とが嵌合した際には、図５に示すように、第１の負極側導電体２２と第２の負極側導電体３１とが導通し、第１の正極側導電体２３と第２の正極側導電体３２とが導通するようになっている。すなわち、第１の嵌合部２４の先端部と第２の嵌合部３３の底面部とが接触することによって、第１の負極側導電体２２と第２の負極側導電体３１とが導通し、第１の嵌合部２４の側面部（外周部）と第２の嵌合部３３の側面部（内周部）とが接触することによって、第１の正極側導電体２３と第２の正極側導電体３２とが導通するようになっている。さらに、図６に示すように、第２の嵌合部３３の第２の正極側導電体３２と、他の第２の嵌合部３３の第２の負極側導電体３１とが導線１１によって電気的に接続可能とされることにより、複数の太陽電池セル２が直列に接続されて太陽電池ユニット１が形成されている。
【0032】
この実施の形態１においては、第１の嵌合部２４は金属部材を用いて形成しているが、第１の嵌合部２４をプラスチックからなる上側透明基板２ａおよび下側透明基板２ｅを利用して形成し、プラスチックで形成された第１の嵌合部２４に、負極側電極２ｂに接続される第１の負極側導電体２２と、正極側電極２ｄに接続される第１の正極側導電体２３とを設ける構成としてもよい。
【0033】
次に、このような構成の太陽電池ユニット１の使用方法および作用について、説明する。
【0034】
まず、太陽電池ユニット１を設置する場合には、発電出力や、設置場所の面積、形状などに応じて、設置する太陽電池セル２の数や配置を設定する。
【0035】
そして、図７（ｃ）に示すように、バックアップ材３が太陽電池ユニット１の形状に合わせて格子状に配設され、図７（ｂ）に示すように、バックアップ材３の格子点上に、第２の嵌合３３が配置され、第２の嵌合部３３同士が直列となるように導線１１で接続される。このとき、導線１１によって、図６に示すように、第２の嵌合部３３の第２の正極側導電体３２と、次に接続される第２の嵌合部３３の第２の負極側導電体３１とが接続される。
【0036】
つぎに、太陽電池セル２が、すべての第２の嵌合部３３に装着される。具体的には、図５に示すように、太陽電池セル２の第１の嵌合部２４とバックアップ材３の第２の嵌合部３３とが嵌合される。このとき、第１の嵌合部２４は、第２の嵌合部３３に対して軸心Ｐ回りに回動自在であるので、太陽電池セル２を第２の嵌合部３３に対して方向性を制限されることなく嵌合させることができる。
【0037】
このようにして、太陽電池ユニット１が設置されると、図６、図７（ａ）、図８に示すように、太陽電池セル２同士が外周部で互いに接するように配置されることになる。ここで、太陽電池ユニット１を風雪などから保護するために、透明なケーシングで覆う。
【0038】
また、太陽電池ユニット１が発電しなくなった場合（出力電流が０となった場合）には、ケーシングを外し、太陽電池ユニット１の劣化している太陽電池セル２の第１の嵌合部２４がバックアップ材３の第２の嵌合部３３から取外され、新しい太陽電池セル２がバックアップ材３に装着され、ケーシングが戻される。このように、劣化した太陽電池セル２のみが交換されることによって、太陽電池ユニット１は再び発電が可能となる。
【0039】
以上のように、この太陽電池ユニット１によれば、太陽電池セル２がバックアップ材３に対して着脱自在に配設されるので、太陽電池セル２が劣化した場合には、劣化した太陽電池セル２のみを交換することが可能になる。したがって、劣化した太陽電池セル２を交換するのみで、発電出力を落とさずに太陽電池ユニット１を長期間にわたって稼働させることができる。また、太陽電池セル２の第１の嵌合部２４は、バックアップ材３の第２の嵌合部３３に対して軸心Ｐ回りに回動可能であるので、太陽電池セル２の取付け方向が制約されず、太陽電池セル２のバックアップ材３への装着が容易となる。この際、太陽電池セル２の着脱は、スナップボタン状の第１の嵌合部２４と第２の嵌合部３３とによるため、容易かつ確実に着脱することができる。また、第１の嵌合部２４は太陽電池セル２の中央部に配設され、かつ、第１の嵌合部２４と第２の嵌合部３３とはそれぞれ同心状に形成され方向性を有さないので、太陽電池セル２の製造、設置に要する手間とコストを削減できる。
【0040】
また、太陽電池セル２は、色素増感型太陽電池セル２から構成されているので、形状を変更する自由度が他の種類の太陽電池セル２に比べて高く、多様な形状の太陽電池セル２を製作することが可能となる。
【0041】
（実施の形態２）図９は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態が実施の形態１と異なるところは、太陽電池セル４が昇圧回路４０を備えている構成のみであり、その他の部分は実施の形態１に準じるので、準じる部分に実施の形態１と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略し、後述する実施の形態３ないし５についても同様とする。
【0042】
太陽電池セル４は、受光面４１と第１の嵌合部４４との間に、負極側電極２ｂと正極側電極２ｄとの間に生じる電圧を上昇させる板状の昇圧回路４０を備えている。このため、昇圧回路４０を備えた太陽電池ユニット１の出力電圧は、昇圧回路４０を備えていない太陽電池ユニット１に対してよりも上昇するようになっている。
【0043】
このように構成された実施の形態２においては、負極側電極２ｂと前記正極側電極２ｄとの間に生じる電圧を上昇させる板状の昇圧回路を備えているので、太陽電池セル２の出力電圧を高めることができ、例えば太陽電池セル２からの出力電圧をそのまま利用して二次電池の充電を行うことが可能となる。また、第１の嵌合部４４と第２の嵌合部３３とは嵌合して導通するが、太陽電池セル４から得られる出力電圧を昇圧させることで、接触抵抗による損失の影響を軽減させることができる。
【0044】
さらに、昇圧回路４０は、薄い板状で受光面４１と第１の嵌合部４４との間に配設されているので、太陽電池セル４とバックアップ材３との着脱時に、特別な配線などが必要なく、容易に着脱できる。
【0046】
太陽電池セル５は、図１０（ａ）に示すように正六角形の平板状に形成され、複数の太陽電池セル５を隙間なく連続的に、つまり、ハニカム構造で配設することによって太陽電池ユニット１が形成されるようになっている。このため、導線１３、第２の嵌合部３３は、太陽電池セル５がハニカム構造となるように、例えば図１０（ｂ）に示すように配設されている。
【0047】
このように構成された実施の形態３においては、太陽電池セル５を隙間なく配設して太陽電池ユニット１を構成できるので、設置面積当たりの発電出力を最大とすることができる。
【0049】
太陽電池セル６は、図１１（ａ）に示すように正方形の平板状で、複数の太陽電池セル６を隙間なく連続的に配設することで太陽電池ユニット１が形成されるようになっている。このため、導線１４、第２の嵌合部３３は、太陽電池セル６が格子状に配設されるように例えば図１１（ｂ）に示すように配設されている。
【0050】
このように構成された実施の形態４においては、太陽電池セル６を隙間なく配設して太陽電池ユニット１を構成できるので、設置面積当たりの発電出力を最大とすることができる。また、太陽電池セル６は格子状に配設されるので、バックアップ材、導線１４、第２の嵌合部３３を容易に設定、設置できる。
【0052】
太陽電池セル７は、図１２（ａ）に示すように正三角形の平板状に形成され、複数の太陽電池セル７を隙間なく連続的に配設することで太陽電池ユニット１が形成されるようになっている。このため、導線１５、第２の嵌合部３３は、太陽電池セル７を隙間なく配設可能となるように例えば図１２（ｂ）に示すように形成されている。
【0053】
このように構成された実施の形態５においては、太陽電池セル７を隙間なく配設して太陽電池ユニット１を構成できるので、設置面積当たりの発電出力を最大とすることができる。
【0055】
太陽電池セル１１０は、外形が円盤状（コンパクトディスク状）に形成されている。太陽電池セル１１０は、図１５に示すように、主として、正極側電極１１０ａ１と下側透明基板１１０ａ２とを有する正極板１００ａと、上側透明基板１１０ｂ２と負極側電極１１０ｂ１とを有する負極板１１０ｂと、発電部１１０ｃとを有している。上側透明基板１１０ｂ２は、透明プラスチックから構成されており、光を受ける受光面として機能している。負極側電極１１０ｂ１は、上側透明基板１１０ｂ２の下面側に形成されており、光を透過する機能を有している。
【0056】
発電部１１０ｃは、負極側電極１１０ｂ１の下面側に形成され、負極側電極１１０ｂ１の外周側に形成されている。このため、負極板１１０ｂの中央下側（第１の負極側導電体）は、負極側電極１１０ｂ１が露出した状態となっている。
【0057】
正極側電極１１０ａ１は、発電部１１０ｃの下面側に形成されており、光を透過する機能を有している。正極側電極１１０ａ１は、透明プラスチックから構成されている下側透明基板１１０ａ２の上面と内周側と下面とを覆うようにして形成されている。このため、正極板１００ａの内周側（第１の正極側導電体）は、正極側電極１１０ａ１が露出した状態となっている。この実施の形態では、正極側電極１１０ａ１と第１の正極側導電体とが一体的に形成され、負極側電極１１０ｂ１と第１の負極側導電体とが一体的に形成されて、第１の接続部が構成されている。
【0058】
接続体１３０は、図１３および図１４に示すように、主として、上部接続体（シャフトキーカバー）１３１と、下部接続体（コネクタ）１３２とで構成されている。シャフトキーカバー１３１は、図１４（ａ−１）、図１４（ａ−２）に示すように、中央下側にシャフトキー１３１ａを有し、コネクタ１３２の中央上側に形成されたキー溝１３２ａと係合可能となっている。さらに、シャフトキーカバー１３１の内周側は、太陽電池セル１１０との接触面積を削減するための空間部１３１ｅ、１３１ｆを有している。これにより、太陽電池セル１１０とシャフトキーカバー１３１とは外縁部のみで接触するようになっている。
【0059】
コネクタ１３２は、図１４（ｂ−１）、図１４（ｂ−２）に示すように、中央上側に円形の突出部１３２ｂが形成されている。突出部１３２ｂの外周は、太陽電池セル１１０の中央部に配設されている挿通孔の外周と同等の大きさで、太陽電池セル１１０の厚さと同等の高さとなっている。つまり、突出部１３２ｂに、太陽電池セル１１０の挿通孔を挿通した場合のみ、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とを密着させることができるように設定されている。また、コネクタ１３２の外縁部には、バックアップ材１２０と係合するための第１のフック１３２ｆ、第２のフック１３２ｇ、第３のフック１３２ｈ、第４のフック１３２ｉとを有している。
【0060】
コネクタ１３２には、フローティングピン１３３、１３４、１３５、１３６が配設されている。フローティングピン１３３〜１３６は、電気導電性を有する材料で構成され、図１３に示すように、下端側がコネクタ１３２の底面部に配設された貫通孔１３３ａ、１３４ａ、１３５ａ、１３６ａから露出し、上端側はコネクタ１３２の上面から突出するようになっている。このフローティングピン１３３〜１３６は、上下方向に伸縮自在となっており、上側から押圧すると、上端部が下方に変位可能であり、太陽電池セル１１０が接続体１３０に取り付けられた状態では、太陽電池セル１１０によって下方に押圧され変位した状態となっている。また、フローティングピン１３３〜１３６の下端側は、バックアップ材１２０に配設された導電体１２１、１２２、１２３、１２４と電気的に接続可能となっている。
【0061】
ここで、バックアップ材１２０は、コネクタ１３２の底面側を保持するためのものであり、電気絶縁性を有している。この実施の形態では、バックアップ材１２０は、接続体１３０よりも大きい円形状に設定されている。バックアップ材１２０には、各フック１３２ｆ〜１３２ｉの爪部１３２ｆ１〜１３２ｉ１と着脱自在に係合可能な係合部が配設されている。また、導電体１２１〜１２４は、バックアップ材１２０の上面側に、複数の太陽電池セル１１０を所望の形状に接続可能となるように複数組が配設されている。この複数組の導電体１２１〜１２４は、導線（図示略）によって接続され、太陽電池ユニットの配線回路（回路）を構成するようになっている。
【0062】
第２の正極側導電体としての正極側フローティングピン１３３、１３４は、コネクタ１３２の外周側に配設されており、太陽電池セル１１０が接続体１３０に取り付けられた（シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とで挟持され、固定された）状態では、太陽電池セル１１０の正極板１００ａと電気的に接続可能となっている。第２の負極側導電体としての負極側フローティングピン１３５、１３６は、コネクタ１３２の内周側に配設されており、太陽電池セル１１０の負極板１１０ｂと電気的に接続可能となっている。
【0063】
このような構成の接続体１３０は、図１４（ｃ−１）、図１４（ｃ−２）に示すように、シャフトキー１３１ａをキー溝１３２ａに挿入し、押圧しながらシャフトキーカバー１３１を矢印方向に約９０°回転させることにより、シャフトキー１３１ａの先端側のキー部１３１ｂ、１３１ｃが、キー溝１３２ａの段差部１３２ｅと係合するとともに、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とが係合する。また、シャフトキーカバー１３１は、係止壁１３２ｃ、１３２ｄと当接することによって矢印方向への回動が規制される。
【0064】
次に、このような構成の太陽電池セル１１０と、接続体１３０との接続方法および作用について、説明する。
【0065】
まず、コネクタ１３２の突出部１３２ｂに、太陽電池セル１１０の挿通孔を挿入した状態で、さらにシャフトキーカバー１３１のシャフトキー１３１ａをキー溝１３２ａに挿入し、押圧しながらシャフトキーカバー１３１を矢印方向に回転させて、固定する。このとき、シャフトキーカバー１３１のネジ頭部を工具によって回動させてもよい。これにより、正極板１００ａと正極側フローティングピン１３３、１３４と、負極板１１０ｂと負極側フローティングピン１３５、１３６とが電気的に接続可能となる。また、コネクタ１３２をバックアップ材１２０に固定すると、フローティングピン１３３〜１３６の下端側は導電体１２１〜１２４と密着し電気的に接続可能となる。
【0066】
このように構成された実施の形態６においては、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とによって、太陽電池セル１１０とフローティングピン１３３〜１３６とを所定位置にガイドすることができるので、太陽電池セル１１０の取付けがより容易かつ強固になる。また、突出部１３２ｂに、太陽電池セル１１０の挿通孔を挿通した場合のみ、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とを密着させることができるので、太陽電池セル１１０の取付位置を誤った状態での取付けを防止し、簡単な操作で誰でも適切に取付けることができる。
【0067】
つまり、シャフトキー１３１ａをキー溝１３２ａに挿入し、押圧しながらシャフトキーカバー１３１を矢印方向に回転させるだけで、太陽電池セル１１０の正極板１００ａと正極側フローティングピン１３３、１３４と、負極板１１０ｂと負極側フローティングピン１３５、１３６とを電気的に接続可能とすることができるので、簡単な操作で誰でも適切に取付けることができる。
【0068】
また、作業者は、シャフトキー１３１ａをキー溝１３２ａに挿入すればよく、太陽電池セル１１０や接続体１３０の方向を意識する必要がないので、取付けに要する手間と時間とを削減することができる。
【0069】
さらに、太陽電池セル１１０と接続体１３０とは着脱自在であるので、必要に応じて組み立てたり、取り外したりすることができる。
【0070】
さらにまた、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２とを係合した状態で、シャフトキーカバー１３１上面中央部のネジ頭部をカバー（図示略）によって覆うようにし、各コネクタ１３２の専用鍵（図示略）によって、カバーの開閉を行うようにしてもよい。これにより、シャフトキーカバー１３１とコネクタ１３２が、意図せずに取り外されてしまうことを防止することができる。
【0072】
太陽電池セル２１０は、外形が円盤状（コンパクトディスク状）に形成され、主として、正極側電極２１０ａと、負極側電極２１０ｂと、発電部２１０ｃとを有している。正極側電極２１０ａは、太陽電池セル２１０と同心のリング状に形成され、太陽電池セル２１０の中央下側に配設されている。負極側電極２１０ｂは、正極側電極２１０ａよりも小さい内径の太陽電池セル２１０と同心のリング状に形成され、太陽電池セル２１０の内径が正極側電極２１０ａ上部よりも小さくなった中央上側に配設されている。このため、太陽電池セル２１０の下側は段差状となっており、中央上側に負極側電極２１０ｂが露出して第１の負極側導電体を構成し、中央下側に正極側電極２１０ａが露出し第１の正極側導電体を構成し、第１の接続部が形成されている。
【0073】
接続体２２０は、本体部２３０と、プリント基板２４０と、フタ基板２５０と、ネジ２６０とを有している。
【0074】
本体部２３０は、合成樹脂などの電気絶縁性を有する材料で構成され、プリント基板２４０を保持可能なもので、中央部に直径ｄ２３０の円柱状の基板保持部２３１を有している。この基板保持部２３１の直径ｄ２３０は、プリント基板２４０の内径、太陽電池セル２１０の内径と同じかわずかに大に設定されている。また、基板保持部２３１の下端側は、直径ｄ２３０より大きくなっており、基板保持部２３１に挿通された太陽電池セル２１０を支持可能となっている。さらに、基板保持部２３１には、中央部にネジ２６０と螺合可能な雌ネジ２３１ａが形成されている。また、太陽電池セル２１０を支持した状態で、後述する正極側電極２４２ｄ、２４２ｇ、負極側電極２４３ｄ、２４３ｇが露出するように、本体部２３０の底面側は形成されている。【0075】
プリント基板２４０は、基板本体２４１と、基板上面２４１ａと、基板底面２４１ｂと、第２の接続部の第２の正極側導電体を構成する第１の銅箔２４２ａと、第１の導電ゴム２４２ｂと、第１のスルーホール２４２ｃと、第２の銅箔２４２ｄと、第２の導電ゴム２４２ｅと、第２のスルーホール２４２ｆと、第３の銅箔２４２ｇと、第２の接続部の第２の負極側導電体を構成する第４の銅箔２４３ａと、第３の導電ゴム２４３ｂと、第３のスルーホール２４３ｃと、第５の銅箔２４３ｄと、第４の導電ゴム２４３ｅと、第４のスルーホール２４３ｆと、第６の銅箔２４３ｇと、を有している。
【0076】
第１の銅箔２４２ａは、基板上面２４１ａの外周側にプリント基板２４０と同心のリング状にプリントされて形成され、第１の導電ゴム２４２ｂを介して、太陽電池セル２１０の正極側電極２１０ａと電気的に接続可能となっている。第１の導電ゴム２４２ｂは、第１の銅箔２４２ａの上側に配設され、ワッシャとして機能するものであり、正極側電極２１０ａと接触して電気的に接続可能となっている。第１のスルーホール２４２ｃは、充填された導電体を介して、第１の銅箔２４２ａと第２の銅箔２４２ｄとを電気的に接続可能とする。第２の銅箔２４２ｄは、第１のスルーホール２４２ｃの下側で、基板底面２４１ｂの外周側にプリントされて円形に形成されている。また、第３の銅箔２４２ｇは、基板底面２４１ｂの外周側に第２の銅箔２４２ｄと対向する位置にプリントされて円形に形成されており、第１の銅箔２４２ａと第３の銅箔２４２ｇとを第２のスルーホール２４２ｆを介して電気的に接続可能とする。
【0077】
また、第４の銅箔２４３ａは、基板上面２４１ａの第１の銅箔２４２ａより内周側にプリント基板２４０と同心のリング状にプリントされて形成され、第３の導電ゴム２４３ｂを介して、太陽電池セル２１０の負極側電極２１０ｂと電気的に接続可能となっている。第３の導電ゴム２４３ｂは、第４の銅箔２４３ａの上側に配設され、ワッシャとして機能するものであり、負極側電極２１０ｂと接触して電気的に接続可能となっている。第３のスルーホール２４３ｃは、充填された導電体を介して第４の銅箔２４３ａと第５の銅箔２４３ｄとを電気的に接続可能とする。第５の銅箔２４３ｄは、第３のスルーホール２４３ｃの下側で、基板底面２４１ｂの外周側にプリントされて円形に形成されている。また、第６の銅箔２４３ｇは、基板底面２４１ｂの外周側に第５の銅箔２４３ｄと対向する位置にプリントされて円形に形成されており、第４の銅箔２４３ａと第５の銅箔２４３ｄとを第４のスルーホール２４３ｆを介して電気的に接続可能とする。
【0078】
このような構成の第２の正極側導電体、第２の負極側導電体は、バックアップ材（図示略）に配設された導電体（図示略）と電気的に接続可能となっている。ここで、バックアップ材は、接続体２２０の本体部２３０の底面側を保持するためのものであり、電気絶縁性を有している。また、導電体は、バックアップ材の上面側に、複数の太陽電池セル２１０を所望の形状となるように配設されている。さらに、導電体は、導線（図示略）によって接続され、太陽電池ユニットの配線回路（回路）を構成するようになっている。このようにして、正極側電極２１０ａは、第２の銅箔２４２ｄと第３の銅箔２４２ｇとを介して、太陽電池ユニットの配線回路（回路）と電気的に接続可能となり、負極側電極２１０ｂは、第５の銅箔２４３ｄと第６の銅箔２４３ｇとを介して、配線回路（回路）と電気的に接続可能となっている。
【0079】
フタ基板２５０は、円板状に形成され、太陽電池セル２１０の上面側に配設可能となっている。フタ基板２５０の底面中央部には、プリント基板２４０の上端側と係合可能な、係合部２５１が形成されている。
【0080】
ネジ２６０は、プリント基板２４０とフタ基板２５０とで太陽電池セル２１０を狭持した状態で、基板保持部２３１と螺合して締結するものである。ネジ２６０で締結することにより、第１の導電ゴム２４２ｂと、第２の導電ゴム２４２ｅと、第３の導電ゴム２４３ｂと、第４の導電ゴム２４３ｅが押圧されて収縮することでワッシャとして機能し、密着性が高まる。
【0081】
このような本体部２３０の基板保持部２３１に太陽電池セル２１０を挿通し、太陽電池セル２１０の上側には、フタ基板２５０の係合部２５１と基板保持部２３１の上端部との位置を合わせた状態で、ネジ２６０によって締結する。これにより、プリント基板２４０と太陽電池セル２１０とを密着させることができる。
【0082】
このように構成された実施の形態７においては、太陽電池セル２１０と接続体２２０とを、ネジ２６０によって締結することによって密着させることができるので、容易かつ強固に取付けることができる。
【0083】
つまり、ネジ２６０によって太陽電池セル２１０と接続体２２０とを締結することで、正極側電極２１０ａ、負極側電極２１０ｂと、プリント基板２４０の第２の正極側導電体および第２の負極側導電体とを電気的に接続可能とすることができるので、簡単な操作で誰でも適切に取付けることができる。
【0084】
また、作業者は、本体部２３０の基板保持部２３１に太陽電池セル２１０を挿通し、太陽電池セル２１０の上側には、フタ基板２５０の係合部２５１を基板保持部２３１の上端部に合わせればよく、太陽電池セル２１０や接続体２２０の方向を意識する必要がないので、取付けに要する手間と時間とを削減することができる。
【0085】
さらに、太陽電池セル２１０と接続体２２０とは着脱自在であるので、必要に応じて組み立てたり、取り外したりすることができる。
【0086】
（実施の形態８）図１８ないし図２０は、この発明の実施の形態８を示している。この実施の形態が他の実施の形態と異なるところは、太陽電池セル１１０と接続体１３０とを取り付けるバックアップ材３００と、導線としての接続部材４００〜４８０の構成である。
【0087】
バックアップ材３００は、図１８に示すように、シート部３１０と、支持部材３２０と、コーナーピース３３０ａ〜３３０ｄとを有している。また、バックアップ材３００は、導線Ｅ１、Ｅ２を介して例えばリチウムイオン二次電池などの電池部Ｂに接続されている。
【0088】
シート部３１０は、ワイヤや合成樹脂などの形状記憶材で構成されて楕円形上に形成された枠材３１０ａによって外縁部を支持され、たわみなく張った状態となっている。シート部３１０は、ポリエステルなどの合成繊維で構成されている。また、枠材３１０ａは、可橈性を有しており、折り曲げることができるようになっている。
【0089】
支持部材３２０は、太陽電池セル１１０を底面側（裏面側）から支持するための正方形の板状部材で、シート部３１０上に、太陽電池セル１１０の取付位置と対応してそれぞれ配設されている。そして、支持部材３２０の上面側には、各フック１３２ｆ〜１３２ｉの爪部１３２ｆ１〜１３２ｉ１と係合可能な係合部が配設され、接続体１３０を介して太陽電池セル１１０を固定可能となっている。また、外縁部の支持部材３２０は、コーナーピース３３０ａ〜３３０ｄによって枠材３１０ａに固定されている。また、隣接する支持部材３２０は、相互に固定されていないため、支持部材３２０が配設されたシート部３１０は、支持部材３２０に沿って折り畳むことが可能となっている。
【0090】
接続部材４００は、図１９（ａ）に示すように、軸部４０３の一端側に配設された扇型状の第１の接続部４０１と、軸部４０３の他端側に配設された扇型状の第２の接続部４０２とを有している。第１の接続部４０１は、外周側に弧に沿って配設された正極端子４０１ａと、内周側に弧に沿って配設された負極端子４０１ｂとを有している。また、第１の接続部４０１は、一方の弦にくぼみ部が形成され、他方の弦に突出部が形成されている。第２の接続部４０２は、外周側に弧に沿って配設された正極端子４０２ａと、内周側に弧に沿って配設された負極端子４０２ｂとを有している。また、第２の接続部４０２は、一方の弦に突出部が形成され、他方の弦にくぼみ部が形成されている。ここで、突出部は他の接続部材のくぼみ部と嵌合して電気的に接続可能となり、くぼみ部は他の接続部材の突出部と嵌合して電気的に接続可能となる。
【0091】
接続部材４１０は、図１９（ｂ）に示すように、接続部材４００と同等に構成されているため、対応する符号を付すことによって説明を省略し、以下、接続部材４２０〜４４０においても同様とする。第１の接続部４１１は、一方の弦に突出部が形成され、他方の弦にくぼみ部が形成されている。また、第２の接続部４１２は、一方の弦にくぼみ部が形成され、他方の弦に突出部が形成されている。
【0092】
接続部材４２０は、直列接続に用いるものであって、図１９（ｃ）に示すように、軸部４２３に、正極電線４２３ａと負極電線４２３ｂとが直列に配設されており、正極端子４２１ａ、負極端子４２２ｂと接続されている。また、第１の接続部４２１は、いずれの弦にもくぼみ部が形成され、第２の接続部４２２は、いずれの弦にも突出部が形成されている。
【0093】
接続部材４３０は、並列接続に用いるものであって、図１９（ｄ）に示すように、軸部４３３に、正極電線４３３ａと負極電線４３３ｂとが並列に配設されており、正極端子４３１ａおよび正極端子４２３ａ、負極端子４３１ａおよび負極端子４３２ｂとそれぞれ接続されている。第１の接続部４３１、第２の接続部４３２は、第１の接続部４０１、第２の接続部４０２と同等に構成されている。
【0094】
接続部材４４０は、並列接続に用いるものであって、図１９（ｅ）に示すように、第１の接続部４４１、第２の接続部４４２は、接続部材４１０の第１の接続部４１１、第２の接続部４１２と同等に構成されている。また、正極電線４４３ａ、負極電線４４３ｂは、接続部材４３３の正極電線４３３ａ、負極電線４３３ｂと同等に構成されている。
【0095】
接続部材４５０は、図１９（ｆ）に示すように、扇型状の接続部のみから構成されており、外周側に弧に沿って配設された正極端子４５１ａと、内周側に弧に沿って配設された負極端子４５１ｂとを有している。また、接続部材４５０は、一方の弦に突出部が形成され、他方の弦にくぼみ部が形成されている。
【0096】
接続部材４６０は、図１９（ｇ）に示すように、接続部材４５０と同等に構成されているため、対応する符号を付すことによって説明を省略し、以下、接続部材４７０、４８０においても同様とする。接続部材４６０は、一方の弦にくぼみ部が形成され、他方の弦に突出部が形成されている。
【0097】
接続部材４７０は、図１９（ｈ）に示すように、いずれの弦にも突出部が形成されている。
【0098】
接続部材４８０は、図１９（ｉ）に示すように、いずれの弦にもくぼみ部が形成されている。
【0099】
次に、このような構成の太陽電池セル１１０と接続体１３０とをバックアップ材３００に取り付け、接続部材４００〜４８０によって接続する接続方法および作用について、説明する。ここでは、図１９（ｃ）に示す接続部材４２０、図１９（ｆ）に示す接続部材４５０、図１９（ｇ）に示す接続部材４６０を組み合わせて、太陽電池ユニットの配線回路（回路）を構成し、図２０に示すように３４枚の太陽電池セル１１０を直列に接続する場合について説明する。
【0100】
まず、シート部３１０に３４枚の支持部材３２０が、図１８に示す所定の形状となるように配設される。そして、外縁部の支持部材３２０が、コーナーピース３３０ａ〜３３０ｄによって、枠材３１０ａに固定される。また、接続部材４２０、４５０、４６０を順次接続して、所望の形状が構成された後に、図２０に示すように、底面側（裏面側）が各支持部材３２０に固定される。
【0101】
そして、接続部材４２０、４５０、４６０で構成された回路の接続部（接続部材の組合わせ部）に、接続体１３０のコネクタ１３２のフローティングピン１３３〜１３６が、電気的に接続可能となるように、支持部材３２０の係合部とコネクタ１３２のフック１３２ｆ〜１３２ｉとを係合させる。ここで、回路の接続部においては、正極端子と負極端子とはそれぞれリング状となるように接続されているので、コネクタ１３２の方向を意識する必要がない。つまり、フローティングピン１３３〜１３６をどのような方向で配設したとしても、正極端子、負極端子のいずれかの部位と接続するようになっている。
【0102】
このとき、接続部材４２０、４５０、４６０およびコネクタ１３２が配設されたシート部３１０は、折り畳んだり曲げたりした状態で収納したり運搬することが可能である。
【0103】
そして、太陽電池セル１１０の挿通孔を、コネクタ１３２の突出部１３２ｂに挿入した状態で、上側からシャフトキー１３１ａをキー溝１３２ａに挿入し、押圧しながらシャフトキーカバー１３１を矢印方向に回転させる。これにより、正極板１００ａ、負極板１１０ｂとフローティングピン１３３〜１３６とが電気的に接続可能とされ、太陽電池セル１１０と接続部材４２０、４５０、４６０とが電気的に接続可能とされる。
【0104】
このように、太陽電池ユニットを設置する場合は、接続部材４２０、４５０、４６０およびコネクタ１３２が配設されたシート部３１０を折り畳んで小型化した状態で、設置場所まで運搬できる。また、太陽電池セル１１０は重ねた状態で運搬できる。そして、設置場所では、シート部３１０を広げ、各太陽電池セル１１０を、シャフトキーカバー１３１でコネクタ１３２に取り付ければよい。
【0105】
また、太陽電池ユニットを撤去する場合は、太陽電池セル１１０と、シャフトキーカバー１３１とをコネクタ１３２から取り外し、シート部３１０を折り畳んで小型化することができる。
【0106】
このように構成された実施の形態８においては、太陽電池ユニットを設置する場合は、接続部材４２０、４５０、４６０およびコネクタ１３２が配設されたシート部３１０を折り畳んで小型化した状態で、設置場所まで運搬できる。また、太陽電池セル１１０も重ねた状態で運搬できる。また、太陽電池ユニットを撤去する場合は、太陽電池セル１１０と、シャフトキーカバー１３１とを取り外し、シート部３１０を折り畳んで小型化することができる。つまり、太陽電池ユニットは、収納、運搬時には小型化することができる。
【0107】
また、太陽電池ユニットは容易に組立自在であるので、必要なときに組立てることができ、不要な場合には小型化して収納することができる。このため、太陽光発電を行いたい時のみ、太陽電池ユニットを組み立てて使用すればよいため、太陽電池ユニットの劣化を防止して、長寿命化することができる。
【0108】
（実施の形態９）図２１は、この発明の実施の形態９を示している。この実施の形態が他の実施の形態と異なるところは、太陽電池セル１１０と接続体（図示略）とを取り付ける接続部材５００の構成である。
【0109】
ここで、接続体は、実施の形態８の接続体１３０と略同等の構成であるが、コネクタの上面側に、８つのフローティングピンが配設されている点が異なっている。第２の正極側導電体としての４つの正極側フローティングピンは、コネクタの外周側に略等間隔に配設されており、太陽電池セル１１０が接続体に取り付けられた状態では、太陽電池セル１１０の正極板１００ａと電気的に接続可能となっている。第２の負極側導電体としての４つの負極側フローティングピンは、コネクタの正極側フローティングピンより内周側に略等間隔で配設されており、太陽電池セル１１０の負極板１１０ｂと電気的に接続可能となっている。そして、コネクタに太陽電池セル１１０の挿通孔を挿入した状態で、さらにシャフトキーカバーで固定すると、正極板１００ａと各正極側フローティングピンと、負極板１１０ｂと各負極側フローティングピンとが電気的に接続可能となる。
【0110】
接続部材５００は、略十字型のバックアップ材５０１に配設され、主として、正極側接続部材５１０と、負極側接続部材５２０とを有している。また、バックアップ材５０１の中央部には、コネクタと略同等の形状、大きさの円板部５０１ａが配設されている。
【0111】
正極側接続部材５１０は、各正極側フローティングピンと導通可能な正極側フローティングピン受部５１１、５１２、５１３、５１４と、正極側接続部材５１０の略中央部から外周方向に延びる正極側導電体５１５、５１６とを有している。正極側フローティングピン受部５１１〜５１４は、正極側接続部材５１０の略中央部外周側に等間隔に配設されている。コネクタをバックアップ材５０１に固定すると、各正極側フローティングピンの下端側は各正極側フローティングピン受部５１１〜５１４と密着し電気的に接続可能となる。正極側導電体５１５、５１６の外周側には、基板用コネクタ５３２、５３３がそれぞれ接続され、隣接する太陽電池セル１１０と接続可能となっている。
【0112】
負極側接続部材５２０は、正極側接続部材５１０と略同等に構成され、各負極側フローティングピンと導通可能な負極側フローティングピン受部５２１、５２２、５２３、５２４と、負極側接続部材５２０の略中央部から外周方向に延びる負極側導電体５２５、５２６とを有している。負極側フローティングピン受部５２１〜５２４は、負極側接続部材５２０の略中央部内周側に等間隔に配設されている。コネクタをバックアップ材５０１に固定すると、各負極側フローティングピンの下端側は各負極側フローティングピン受部５２１〜５２４と密着し電気的に接続可能となる。負極側導電体５２５、５２６の外周側には、基板用コネクタ５３１、５３４がそれぞれ接続され、隣接する太陽電池セル１１０と接続可能となっている。
【0113】
このように、接続部材５００は、基板用コネクタ５３１〜５３４を介して、複数の太陽電池セル１１０が所望の形状に接続されるように配設され、太陽電池ユニットの回路を構成するようになっている。ここで、基板用コネクタは、隣接する太陽光セル１１０と電気的に接続する導通型基板用コネクタと、隣接する太陽光セル１１０と電気的に接続しない絶縁型基板用コネクタとを用いることにより、太陽電池ユニットの回路を自在に構成することができる。さらに、基板用コネクタ（配線ユニット型基板用コネクタ）５３３には、接続用導線５３３ａ、５３３ｂが配設されており、他の配線ユニット型基板用コネクタと接続用導線を介して接続することで、太陽電池ユニットの回路を構成可能になっている。
【0114】
このように構成された実施の形態９においては、太陽電池ユニットは接続部材５００と基板用コネクタによって容易に組立自在であるので、必要なときに組立てることができ、不要な場合には小型化して収納することができる。また、太陽電池ユニットは少ない部品で組立て可能であるため、取り扱いが容易である。さらに、基板用コネクタは、汎用品を使用することが可能であるため、コストを削減することができる。
【0115】
（実施の形態１０）図２２は、この発明の実施の形態１０を示している。この実施の形態が他の実施の形態と異なるところは、太陽電池セル１１０と接続体（図示略）とを取り付ける接続部材６００の構成である。ここで、接続体は、実施の形態９の接続体と略同等の構成である。
【0116】
接続部材６００は、可橈性を有し変形自在なシート状のバックアップ材６０１に複数組が配設され、カッティングライン６００ａ１や６００ａ２などに沿って、所望の形状・大きさにカットして使用することができるようになっている。接続部材６００は、正極側接続部材６１０と負極側接続部材６２０とが連続して配設されている。
【0117】
正極側接続部材６１０は、各正極側フローティングピンと導通可能な正極側フローティングピン受部６１１、６１２、６１３、６１４と、正極側導電体６１５とを有している。コネクタをバックアップ材６０１に固定すると、各正極側フローティングピンの下端側は各正極側フローティングピン受部６１１〜６１４と密着し電気的に接続可能となる。正極側導電体６１５には、基板用コネクタ６３１が接続され、基板用コネクタ６３１を介して隣接する太陽電池セル１１０と接続可能となっている。
【0118】
負極側接続部材６２０は、正極側接続部材６１０と略同等に構成され、各負極側フローティングピンと導通可能な負極側フローティングピン受部６２１、６２２、６２３、６２４と、負極側導電体６２５とを有している。コネクタをバックアップ材６０１に固定すると、各負極側フローティングピンの下端側は各負極側フローティングピン受部６２１〜６２４と密着し電気的に接続可能となる。負極側導電体６２５には、基板用コネクタ６３２がそれぞれ接続され、基板用コネクタ６３２を介して隣接する太陽電池セル１１０と接続可能となっている。
【0119】
このように、接続部材６００は、基板用コネクタ６３１、６３２を介して、複数の太陽電池セル１１０によって所望の回路が構成されるように複数が接続されている。この複数の接続部材６００および基板用コネクタは、太陽電池ユニットの回路を構成するようになっている。
【0120】
このように構成された実施の形態１０においては、接続部材６００をカットして使用することで、太陽電池ユニットを設置場所に合わせて所望の形状に容易に組立て可能である。また、接続部材６００をカットして使用するだけで、直列に接続された太陽電池ユニットが組立て可能となるので、電気の取り扱いに不慣れな設置者であっても容易に取り扱うことができる。また、接続部材６００は可橈性を有するため、容易にカット可能である。
【0121】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、太陽電池セル２を複数直列に接続して太陽電池ユニット１を構成したが、太陽電池セル２を並列に接続して太陽電池ユニット１を構成してもよい。また、太陽電池セル２の第１の嵌合部２４と、バックアップ材３の第２の嵌合部３３の形状は、第１の嵌合部２４を雌型スナップボタン状に形成し、第２の嵌合部３３を雄型スナップボタン状に形成してもよい。さらにまた、太陽電池ユニット１を複数接続して、太陽電池モジュールとしてもよいことはもちろんである。
【0122】
また、第１の嵌合部２４と第２の嵌合部３３との嵌合は、図５に示すように、第２の嵌合部３３の弾性変形を利用して行うようにしているが、スナップボタンのように線状のバネを利用した嵌合構造としてもよいし、その他の嵌合構造を採用してもよい。
【0123】
また、太陽電池セル２は、色素増感型に限らず、シリコン太陽電池などの半導体化合物であってもよいことはもちろんである。
【0124】
また、コネクタ１３２のフックの数や配置、バックアップ材１２０や支持部材３２０の係合部の数や配置は、上記に限定されないことはもちろんであり、コネクタ１３２をバックアップ材１２０や支持部材３２０に固定可能となっていればよい。また、コネクタ１３２のフローティングピンの数や配置、バックアップ材１２０の導電体１２１〜１２４の数や配置は、上記に限定されないことはもちろんであり、コネクタ１３２をバックアップ材１２０や支持部材３２０に電気的に接続可能となっていればよい。
【0125】
さらに、太陽電池セルと接続体との組み合わせは、上記の実施例に限定されず、例えば、太陽電池セル１１０と接続体２２０とを組み合わせてもよい。この場合は、プリント基板２４０の第２の正極側導電体、第２の負極側導電体が、太陽電池セル１１０の正極板１００ａ、負極板１１０ｂと、それぞれ電気的に接続可能となるようにすればよい。
【0126】
さらにまた、バックアップ材３００のシート部３１０が、枠材３１０ａによって十分な張力を得られる場合は、支持部材３２０を配設しなくてもよい。この場合は、シート部３１０に、図２０のように配置した接続部材４２０、４５０、４６０を直接固定すればよい。シート部３１０には、板状の支持部材３２０が固定されていないため、より容易に折り畳むことが可能となり、さらに太陽電池ユニットを軽量化、低コスト化することが可能となる。
【符号の説明】
【0127】
１ 太陽電池ユニット２ 太陽電池セル
２ｂ 負極側電極
２ｄ 正極側電極
２２ 第１の負極側導電体
２３ 第１の正極側導電体
２４ 第１の嵌合部
３ バックアップ材（接続体）
３１ 第２の負極側導電体
３２ 第２の正極側導電体
３３ 第２の嵌合部