特許 6391929 太陽電池モジュール

(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】6391929

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】太陽電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H02S 30/10 20140101AFI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H02S30/10

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-231330(P2013-231330)

(22)【出願日】2013年11月7日

(65)【公開番号】特開2015-90967(P2015-90967A)

(43)【公開日】2015年5月11日

【審査請求日】2016年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】星出 純希

(72)【発明者】

【氏名】清水 彰

(72)【発明者】

【氏名】前田 賢吾

(72)【発明者】

【氏名】水尾 和洋

(72)【発明者】

【氏名】増田 悠二

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５７７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０６１９９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１５０３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７５１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１４９２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１５９４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００６０６４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０９０１６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０６１８７８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｓ ３０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

矩形状の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの縁部を保持する枠部材と、前記太陽電池パネルの裏面に配置される補強部材と、を有する太陽電池モジュールであって、
前記枠部材は、前記太陽電池パネルの一方の対向辺側のみに設けられるものであり、外壁面、上壁面、内壁面、及び下壁面からなる矩形の閉断面を有する枠体形状を有して形成されているともに、前記外壁面から上方に延びた後、内側へ折り曲げられて成る延長屈曲片が設けられて、前記上壁面と前記延長屈曲片の水平部分との間に前記太陽電池パネルの外周端部が嵌り込む嵌合溝部が形成されており、
前記補強部材は、上側水平板、下側水平板及び両水平板を支持する垂直支持板からなるＨ型断面を有しており、
前記枠部材の前記内壁面の下部には、前記枠部材の下端から内側に延びた後、上方及び内側へと折り曲がる段差を有する固定用リブ片が形成されており、前記段差の先端部分には、前記補強部材の取り付け位置に対応して切り込みが設けられており、
前記補強部材の両端は、前記垂直支持板が前記切り込みに嵌り込み、前記下側水平板が前記段差の先端部分に重なるように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記枠部材における前記切り込みの両側及び前記補強部材の前記下側水平板の両端部にはネジ孔が形成されており、
前記補強部材は、前記ネジ孔に挿通されるネジによって前記枠部材に取り付け固定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項3】

請求項１または２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記補強部材の前記下側水平板の下面には、前記垂直支持板との連結部に沿って第１補強用リブ片が凸状に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項4】

請求項３に記載の太陽電池モジュールであって、
前記補強部材の前記下側水平板の下面の両側縁部に、長手方向に沿って第２補強用リブ片が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項5】

請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記補強部材の前記下側水平板の下面には、前記垂直支持板との連結部に沿って第１補強用リブ片が凸状に形成されており、
前記補強部材の前記下側水平板の下面の両側縁部に、長手方向に沿って第２補強用リブ片が形成されており、
前記第１及び第２補強用リブ片の高さは、前記ネジの頭部が前記第１及び第２補強用リブ片から下に出ない高さに形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項6】

請求項１から５の何れか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
前記枠部材の両端部にはカバー部材がかぶせられており、
前記カバー部材には、太陽電池モジュールのおもて面側と裏面側とのそれぞれに、嵌合凹部と嵌合凸部とが形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池パネルに補強部材が接着部材により接着された構造の太陽電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の太陽電池モジュール、例えば薄膜系の太陽電池モジュールは、パネル面積の大面積化に伴い、力学的な強度及び耐候性を持たせるべく、枠体（フレーム）に嵌め込まれた状態で使用される。例えば、特許文献１には、太陽電池パネルの４辺、すなわち全周縁部にフレームを取り付けて太陽電池モジュールの強度を確保した構成が開示されている。

【0003】

このように、太陽電池パネルの全周縁部にフレームを取り付けたモジュールでは、パネルの周辺にフレームの段差が生じ、パネル表面に水（雨水等）が溜まりやすいといった問題がある。このため、特許文献１には、フレームに切欠溝を設け、この切欠溝よりパネル表面に溜まった水を排出する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】再公表特許 ＷＯ２００６／０９８４７３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１の構成では、太陽電池パネルの４辺にフレームを取り付けているため、フレーム自体の重量によって太陽電池モジュール全体の重量が増加するといった問題がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、モジュール全体の重量を軽量化でき、かつ、パネル表面の排水性を確保できる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】

【0007】

本発明は、矩形状の太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの縁部を保持する枠部材と、前記太陽電池パネルの裏面に配置される補強部材とを有する太陽電池モジュールであって、上記の課題を解決するために、前記枠部材は、前記太陽電池パネルの一方の対向辺側のみに設けられており、前記補強部材の両端は、前記枠部材の切り込みに嵌り込むように配置されていることを特徴としている。

【0008】

上記の構成によれば、太陽電池パネルの縁部を保持する枠部材が、一方の対向辺側のみに設けられ、他方の対向辺側には設けられない。これにより、太陽電池パネルの全周縁部に枠部材を設ける構成に比べ、太陽電池モジュールの軽量化を図ることができる。

【0009】

また、太陽電池モジュール上に降った雨水等は、枠部材が存在しない側の辺から流れ落ち、太陽電池パネルの表面の排水性を確保できる。これにより、雨水に含まれる埃等が太陽電池パネルの表面に付着することを防止できる。

【0010】

また、前記太陽電池モジュールでは、前記枠部材は、該枠部材が取り付けられる太陽電池パネルの辺よりも長く形成され、前記枠部材の両端部が前記太陽電池パネルの端部から突出している構成とすることができる。

【0011】

上記の構成によれば、例えば、枠部材が設けられていない側の辺を下にして太陽電池モジュールを立てた場合、地面には枠部材の端部のみが接触する。したがって、太陽電池パネルの端部（枠部材が設けられていない側の端部）が地面に接触することは無く、そのような接触によるパネル破損が防止できる。

【0012】

また、前記太陽電池モジュールでは、前記枠部材は、前記太陽電池パネルに対して、接着剤と両面テープとを併用して接着されている構成とすることができる。

【0013】

上記の構成によれば、接着剤を用いることによって太陽電池パネルと枠部材とを強固に接着でき、部分的に両面テープを用いることで接着剤が硬化する前のモジュールのハンドリングが容易になる。

【0014】

また、前記太陽電池モジュールでは、前記太陽電池パネルの裏面に配置される補強部材を有し、前記補強部材は、前記太陽電池パネルの裏面に接着されるとともに、その両端が前記枠部材に接合されている構成とすることができる。

【0015】

上記の構成によれば、太陽電池パネルと枠部材と補強部材とが強固な支持構造を有し、太陽電池モジュールの強度を向上させることができる。

【0016】

また、前記太陽電池モジュールでは、前記枠部材は、前記太陽電池パネルの受光面側の表面に溝部が形成されている構成とすることができる。

【0017】

上記の構成によれば、太陽電池パネルの表面の排水性をより向上させることができる。例えば、傾斜を有する屋根上やフレーム設置用架台に太陽電池モジュールを配置する場合には、枠部材は上記傾斜方向と直行するように（一方の枠部材が下側に配置されるように）配置される。このとき、太陽電池モジュール上に降った雨水等は、枠部材が存在しない左右の辺から流れ落ちるのみでなく、溝部からも傾斜下方向に流れることができる。

【0018】

また、前記太陽電池モジュールでは、前記枠部材は、端部にカバー部材が設けられている構成とすることができる。

【0019】

上記の構成によれば、枠部材の端部にキズがつくことを防止することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの縁部を保持する枠部材が、一方の対向辺側のみに設けられ、他方の対向辺側には設けられない構成とすることで、太陽電池モジュールの軽量化を図ることができるといった効果を奏する。

【0021】

また、太陽電池モジュール上に降った雨水等は、枠部材が存在しない側の辺から流れ落ちるため、太陽電池パネルの表面の排水性を確保できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施の形態１における太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図であり、太陽電池モジュールをおもて面側（受光面側）から見た図である。

【図2】実施の形態１における太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図であり、太陽電池モジュールを裏面側（受光面の反対側）から見た図である。

【図3】太陽電池パネルの基本構成を示す断面図である。

【図4】太陽電池モジュールに使用される長辺側枠部材の構成を示す投影図である。

【図5】太陽電池モジュールに使用される補強部材の構成を示す投影図である。

【図6】太陽電池パネルに接着部材を設けた状態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図7】太陽電池パネルと長辺側枠部材と補強部材との取付構造を示す断面図である。

【図8】太陽電池モジュールに使用されるカバー部材の構成を示す投影図である。

【図9】図８に示すカバー部材を長辺側枠部材の端部に取り付けた状態を示す図であり、（ａ）はカバー部材を透過して示す図、（ｂ）は外観図である。

【図10】（ａ）はフルサイズモデルの太陽電池モジュールを裏面から見た図であり、（ｂ）はハーフサイズモデルの太陽電池モジュールを裏面から見た図である。

【図11】補強部材の取付位置を変化させて、太陽電池パネルに生じる最大変位量をシミュレーションにて求めた結果を示すグラフである。

【図12】傾斜した屋根又は架台に太陽電池モジュールを配置した状態を示す断面図である。

【図13】実施の形態２における太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図であり、太陽電池モジュールをおもて面側（受光面側）から見た図である。

【図14】（ａ）〜（ｄ）は、太陽電池モジュールの端子ボックスからのケーブル取り出し例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。

【0024】

図１および図２は本実施の形態１における太陽電池モジュール１の全体構成を示す斜視図である。図１は太陽電池モジュール１をおもて面側（受光面側）から見た図であり、図２は太陽電池モジュール１を裏面側（受光面の反対側）から見た図である。

【0025】

太陽電池モジュール１は、主として、縦長に形成された矩形状の太陽電池パネル２と、この太陽電池パネル２の長辺方向の縁部を保持する一対の長辺側枠部材３，３と、少なくとも一本の補強部材４（図２では２本）とで構成されている。補強部材４は、太陽電池パネル２の裏面に、この太陽電池パネル２の短辺と平行に配置されている。本実施の形態における太陽電池パネル２の外形は、およそ１４００ｍｍ×１０００ｍｍである。また、図示は省略するが、太陽電池パネル２の裏面には、太陽電池パネル２からの出力を取り出す出力端子ボックスが備えられている。

【0026】

太陽電池パネル２は、図３にその端部断面を一部拡大して示すように、透光性絶縁基板２１上に、透明電極膜２２、光電変換層２３、裏面電極膜２４がこの順に積層される。透明電極膜２２、光電変換層２３、および裏面電極膜２４は、太陽電池セル２５を構成する。さらに、裏面電極膜２４上に、封止フィルム２６と、耐候性・高絶縁性のための裏面保護シートとしてのバックフィルム２７とが積層される。こうして、太陽電池パネル２は、全体がラミネート封止された一体構造とされる。

【0027】

透光性絶縁基板２１としてはガラスや、ポリイミドなどの耐熱性樹脂が用いられている。透明電極膜２２としてはＳｎＯ₂、ＺｎＯ、ＩＴＯなどがある。そして光電変換層２３としてはアモルファスシリコンや微結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、ＣｄＴｅ，ＣｕＩｎＳｅ₂などの化合物系光電変換膜がある。また、裏面電極膜２４は、例えばＺｎＯ透明導電膜及び銀薄膜からなる。更に封止フィルム２６としては、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）製やＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）製の高分子フィルムが用いられる。更にまたバックフィルム２７としては、防湿性確保のためにＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）の３層構造やＰＶＦ／Ａｌ／ＰＶＦ（ＰＶＦ：ポリフッ化ビニル樹脂フィルム）の３層構造となっている。すなわち、ＰＥＴまたはＰＶＦだけでは、付着する水滴の浸入は防止できても水蒸気の浸入は防止できないため、水蒸気の浸入を防止できる金属層（防水層）であるＡl層２７ａを内部に介在させている。

【0028】

封止フィルム２６として熱可塑性アイオノマー樹脂を用いることがより好ましい。熱可塑性アイオノマー樹脂は水蒸気透過率が低いため、太陽電池モジュールの防湿性が向上する。封止フィルム２６として熱可塑性アイオノマー樹脂を用いた場合、バックフィルム２７として、金属層を介在させる必要がなく、ＰＥＴ、ＰＶＦまたはこれらを積層したフィルムを用いることができる。例えば、ＰＥＴ／ＰＥＴ、ＰＶＦ／ＰＶＦまたはＰＥＴとＰＶＦの２層構造とすることができる。この場合、外側のＰＥＴ（あるいはＰＶＦ）として、内側のＰＥＴ（あるいはＰＶＦ）よりも耐候性の高いものを使用することによって、封止フィルム２６のコストを抑えることができる。また、内側のＰＥＴ（あるいはＰＶＦ）を黒色等の太陽電池セルの色彩に似た色に着色することによって、太陽電池パネルの受光面側からの外観を良くすることができる。外観向上のための手法としては、封止フィルムに黒色等の着色をする方法を取ることも可能である。

【0029】

上記のように構成してなる太陽電池モジュール１は、運搬する際の運搬コストや設置する際の設置場所における支持荷重の軽減等の観点から、できるだけ軽量化することが望ましい。そのため、上記の太陽電池モジュール１は、アルミニウム等の軽量素材で形成されるのが好ましく、上記の長辺側枠部材３，３および補強部材４は、導電性を有するアルミニウムで形成されている。すなわち、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。ただし、これらはチタンやステンレス、若しくはジュラルミンなどのアルミニウム合金等を用いて形成されていてもよい。

【0030】

次に、長辺側枠部材３及び補強部材４の基本構成について説明する。

【0031】

［長辺側枠部材の説明］
図４に示すように、長辺側枠部材３は、外壁面３１、上壁面３２、内壁面３３、及び下壁面３４からなる矩形の閉断面を有する枠体形状を有して形成されている。さらに、外壁面３１から上方に延びた後、内側（図中右側）へ折り曲げられて成る延長屈曲片３５が設けられている。

【0032】

これにより、長辺側枠部材３の上壁面３２と延長屈曲片３５の水平部分との間に太陽電池パネル２の外周端部が嵌り込む嵌合溝部３７が形成される。なお、この嵌合溝部３７の幅寸法（図４中の上下方向寸法）は、太陽電池パネル２の厚さ寸法（図３中の上下方向寸法）よりも僅かに大きく設定されている。

【0033】

また、長辺側枠部材３の内壁面３３の下部には、補強部材４をネジ等で取り付け固定するためのネジ孔（雌ネジ）３６ａが形成された固定用リブ片３６が形成されている。この固定用リブ片３６は、下壁面３４から内側に延びた後、上方および内側へと折り曲がることで補強部材４の下側水平板４２（図５参照）の厚み分だけの段差を有する。なお、固定用リブ片３６のネジ孔３６ａは、補強部材４の取り付け位置に対応して設けられている。さらに、固定用リブ片３６の内側先端には、補強部材４の取り付け位置に対応して切り込み３６ｂが設けられている。

【0034】

また、長辺側枠部材３は太陽電池パネル２の長辺よりも僅かに長く形成され、長辺側枠部材３を太陽電池パネル２に取り付けた際には、太陽電池パネル２の両端部から長辺側枠部材３が突出する。

【0035】

［補強部材の説明］
図５に示すように、補強部材４は、上側水平板４１、下側水平板４２及び両水平板を支持する垂直支持板４３からなるＨ型である。この補強部材４の下側水平板４２の両端部には、ネジを通すためのネジ孔４２ａが形成されている。ネジ孔４２ａは、長辺側枠部材３のネジ孔３６ａに対応して設けられている。

【0036】

また、下側水平板４２の下面には、垂直支持板４３との連結部に沿って第１補強用リブ片４２ｂが凸状に形成されている。すなわち、補強部材４には、太陽電池パネル２の重みが垂直支持板４３に集中的にかかるため、この部分に第１補強用リブ片４２ｂを形成することで厚みを厚くして、強度を確保している。

【0037】

さらに、本実施形態では、下側水平板４２の下面の両側縁部にも、長手方向に沿って第２補強用リブ片４２ｃ，４２ｃが形成されている。第２補強用リブ片４２ｃ，４２ｃを形成することで、下側水平板４２自体の強度を保つことができる。なお、第１補強用リブ片４２ｂ及び第２補強用リブ片４２ｃは、断面矩形状や断面円弧形状等に形成することが可能である。

【0038】

上側水平板４１の長手方向長さは、下側水平板４２及び垂直支持板４３の長手方向長さに比べ、その両端で長辺側枠部材３の切り込み３６ｂの長さにほぼ対応する長さ分だけ短くなっている。

【0039】

［太陽電池モジュールの組み立て工程の説明］
次に、上記構成の各部材を用いて、太陽電池モジュール１を組み立てる手順について、図６ないし図８を参照して説明する。

【0040】

まず、図６（ａ）に示すように、太陽電池パネル２の長辺縁部に接着部材５１が設けられる。本実施の形態では、接着部材５１には、図６（ｂ）に示すように、両面テープと接着剤とが使用される。すなわち、太陽電池パネル２の長辺縁部に沿って、不連続に両面テープを複数箇所貼り付け、両面テープが貼られていない箇所には接着剤を塗布する。そして、この接着部材５１が設けられた太陽電池パネル２の長辺縁部に、長辺側枠部材３の嵌合溝部３７を嵌め込む（図７参照）。太陽電池パネル２に取り付けられた長辺側枠部材３は、その両端が太陽電池パネル２の両端部から僅かに突出している。
このとき、接着部材５１は、単に太陽電池パネル２と長辺側枠部材３とを接着するのみでなく、太陽電池パネル２と長辺側枠部材３の嵌合溝部３７との隙間を封止する役割を持つ。このため、両面テープは、太陽電池パネル２と長辺側枠部材３の嵌合溝部３７との隙間を埋めるように十分な厚み（１．０〜１．２ｍｍ程度）のものが使用される。

【0041】

次に、この状態で太陽電池パネル２の裏面側から所定の間隔を存して平行に２つの補強部材４，４をそれぞれ配置する（図７参照）。このとき、補強部材４の垂直支持板４３が長辺側枠部材３の切り込み３６ｂに嵌り込むことによって、補強部材４が長辺側枠部材３に対して位置決めされる。上側水平板４１の両端部は、長辺側枠部材３の切り込み３６ｂの長さにほぼ対応する長さ分だけ短くなっているため、上側水平板４１が固定用リブ片３６に干渉することは無い。さらに、補強部材４の上側水平板４１の上面には、粘性のある接着部材（図示せず）が予め設けられている。

【0042】

こうして補強部材４が配置されると、補強部材４の下側水平板４２の両端部に形成されたネジ孔４２ａからネジを挿通し、左右の長辺側枠部材３，３に形成された固定用リブ片３６，３６のネジ孔３６ａ，３６ａにねじ込む。これにより、補強部材４が左右の長辺側枠部材３，３に固定される。

【0043】

このとき、補強部材４の下側水平板４２に形成された第１及び第２補強用リブ片４２ｂ，４２ｃの高さ位置が、長辺側枠部材３の下壁面３４の高さ位置とほぼ面一となるように、内壁面３３に形成されている固定用リブ片３６の高さ位置が設定されている。また、第１及び第２補強用リブ片４２ｂ，４２ｃの高さは、固定されたネジの頭部が第１及び第２補強用リブ片４２ｂ，４２ｃから下に出ない高さに形成されている。これにより、太陽電池モジュール１の屋根等への設置作業において、補強部材４の下側水平板４２に形成された第１及び第２補強用リブ片４２ｂ，４２ｃやネジの頭部が作業中に引っかかるといった不具合は発生しない。

【0044】

また、長辺側枠部材３は、アルミニウム等の押出加工により成形されており、外壁面３１、上壁面３２、内壁面３３、及び下壁面３４からなる枠体内部は空洞となっている。また、上記空洞は、長辺側枠部材３の長手方向の両端部において開放されている。このため、長辺側枠部材３の両端部には、上記空洞を覆い隠すようなカバー部材６（図８，図９参照）をかぶせることが好ましい。

【0045】

カバー部材６は、例えばポリプロピレン等の樹脂による射出成型品として成型され、図８に示すように、長辺側枠部材３の端部を覆う主面部６１と、主面部６１の周縁の複数箇所に設けられた係合部６２とからなる。図８では、三箇所の係合部６２Ａ〜６２Ｃが設けられている。

【0046】

係合部６２Ａ〜６２Ｃは、図９（ａ）に示すように、長辺側枠部材３の端部全体を外側から挟み込みようにして、カバー部材６を長辺側枠部材３の端部に取り付ける。また、カバー部材６の主面部６１の内側に突部を設け、この突部を長辺側枠部材３の内壁面３３の内側に形成された穴部に差し込むことで、カバー部材６を長辺側枠部材３に対してより強固に取り付けることができ、カバー部材６の脱落を防止できる。尚、図９（ｂ）は、カバー部材６を長辺側枠部材３に取り付けた状態の外観を示している。

【0047】

カバー部材６が長辺側枠部材３の空洞部を塞ぐことで、太陽電池モジュール１を立てて地面に置いたときなどに、泥や小石が上記空洞部内に入ることを防止できる。また、長辺側枠部材３にキズがつくことを防止することができる。もちろん、カバー部材６によって長辺側枠部材３の空洞部が露出しないため、太陽電池モジュール１の美観を損なうことも回避できる。

【0048】

さらに、カバー部材６においては、太陽電池モジュール１のおもて面側と裏面側とのそれぞれに、嵌合凹部６３Ａと嵌合凸部６３Ｂとを形成しても良い。嵌合凹部６３Ａおよび嵌合凸部６３Ｂは、太陽電池モジュール１を積載するときに上下に嵌合し合い、位置ずれを防ぐためのガイドとなる。

【0049】

上記説明の太陽電池モジュール１では、太陽電池パネル２の縁部は長辺側枠部材３，３によって長辺の縁部のみが保持されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、太陽電池パネル２の縁部は一方の対向辺側のみに設けられ、他方の対向辺側に設けられない構成であればよい。すなわち、太陽電池パネル２の短辺の縁部のみが枠部材によって保持されていてもよい。また、上記説明の太陽電池モジュール１では、２本の補強部材４を設けた構成が例示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。枠部材と補強部材との関係については、例えば以下のようにすることが好適である。

【0050】

すなわち、太陽電池モジュール１がフルサイズモデル（およそ１４００ｍｍ×１０００ｍｍ）である場合には、上記説明で例示したように、太陽電池パネル２の長辺の縁部を長辺側枠部材３，３によって保持し、２本の補強部材４，４を設ける構成とすることが好ましい（図１０（ａ）参照）。一方、太陽電池モジュール１がハーフサイズモデル（およそ７００ｍｍ×１０００ｍｍ）である場合には、太陽電池パネル２の短辺の縁部を短辺側枠部材３’，３’によって保持し、１本の補強部材４を設ける構成とすることが好ましい（図１０（ｂ）参照）。

【0051】

以上のように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１では、太陽電池パネル２の縁部を保持する枠部材が、一方の対向辺側のみに設けられ、他方の対向辺側に設けられない。これにより、太陽電池パネル２の短辺側および長辺側の両方、すなわち、太陽電池パネル２の全周縁部に枠部材を設ける構成に比べ、太陽電池モジュール１の軽量化を図ることができる。

【0052】

また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１では、枠部材が設けられない方向の強度は補強部材４に依存する。このため、補強部材４による荷重性能を最大限とするために、特に２本の補強部材を設ける場合には、例えばシミュレーションによって補強部材４の取付位置を設計することが好ましい。図１１は、フルサイズモデルの太陽電池モジュール１において、太陽電池パネル２の端部（短辺）からの補強部材４の取付位置を変化させて、太陽電池パネル２に生じる最大変位量をシミュレーションにて求めた結果を示すグラフである。ここでは、補強部材４の取付位置を２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍ、３５０ｍｍ、４００ｍｍとしてシミュレーションを行った。この結果、補強部材４の取付位置を太陽電池パネル２の端部（短辺）から３００ｍｍとした場合に最大変位量が最も小さい値となっている。これにより、補強部材４の取付位置は３００ｍｍが最適構造とされる。補強部材４の取付位置は、太陽電池パネル２の端部（短辺）から２５０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。この範囲に設定することにより、太陽電池パネルの最大変位量を２５ｍｍ以下と小さくすることができる。

【0053】

本実施の形態１に係る太陽電池モジュール１は、傾斜を有する屋根上やフレーム設置用架台に配置する場合には、図１２に示すように、太陽電池パネル２の縁部を保持する枠部材が、上記傾斜方向と直行するように（一方の枠部材が下側に配置されるように）配置される。このため、太陽電池モジュール１の上記傾斜方向と平行となる辺の縁部には枠部材が存在しない。したがって、太陽電池モジュール１上に降った雨水等は、枠部材が存在しない左右の辺から流れ落ち、太陽電池パネル２の表面に溜まることを防止できる。これにより、雨水に含まれる埃等が太陽電池パネル２の表面に付着することを防止できる。

【0054】

本実施の形態１に係る太陽電池モジュール１では、太陽電池パネル２は長辺側枠部材３，３に対して、接着部材５１によって接着される。これにより、太陽電池モジュール１の強度を向上させることができると共に、荷重印加時に太陽電池パネル２から長辺側枠部材３，３が外れることを防止できる。

【0055】

また、接着部材５１は、両面テープと接着剤とが併用して使用される。接着部材５１は、接着剤を用いることによって太陽電池パネル２と長辺側枠部材３，３とを強固に接着できる。さらに、部分的に両面テープを用いることで、接着剤が硬化する前のハンドリングが容易になる。

【0056】

本実施の形態１に係る太陽電池モジュール１では、太陽電池パネル２の裏面に補強部材４が設けられる。補強部材４は、太陽電池パネル２の裏面に接着されるとともに、長辺側枠部材３，３に対してはネジ等によって接合される。これにより、太陽電池パネル２と長辺側枠部材３，３と補強部材４とが強固な支持構造を有し、太陽電池モジュール１の強度を向上させることができる。

【0057】

本実施の形態１に係る太陽電池モジュール１では、長辺側枠部材３は太陽電池パネル２の長辺よりも長く形成され、長辺側枠部材３を太陽電池パネル２に取り付けた際には、太陽電池パネル２の両端部から長辺側枠部材３が僅かに突出する。これにより、例えば、短辺を下にして太陽電池モジュール１を立てた場合、地面には長辺側枠部材３の端部のみが接触する。したがって、太陽電池パネル２の端部（枠部材が設けられていない側の端部）が地面に接触することは無く、そのような接触によるパネル破損が防止できる。

【0058】

本実施の形態１に係る太陽電池モジュール１では、長辺側枠部材３の端部にはカバー部材６が設けられる。カバー部材６は、長辺側枠部材３の端部を覆うように、長辺側枠部材３の端部に嵌め込まれる。また、カバー部材６には突部が、長辺側枠部材３には穴部が設けられており、長辺側枠部材３の穴部にカバー部材６の突部を差し込むことにより、カバー部材６の脱落を防止できる。

【0059】

また、カバー部材６においては、太陽電池モジュール１のおもて面側と裏面側とのそれぞれに、嵌合凹部６３Ａと嵌合凸部６３Ｂとを形成することで、複数の太陽電池モジュール１を積載するときに位置ずれを防ぐためのガイドとなる。これにより、複数の太陽電池モジュール１を梱包して輸送する際の破損等を防ぐことができる。

【0060】

〔実施の形態２〕
以下、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。

【0061】

図１３は本実施の形態２における太陽電池モジュール１１の全体構成を示す斜視図であり、太陽電池モジュール１１をおもて面側（受光面側）から見た図である。尚、本実施の形態２における太陽電池モジュール１１は、実施の形態１における太陽電池モジュール１とほぼ類似した構成を有する。ここでは、異なる部分のみを説明し、実施の形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

【0062】

太陽電池モジュール１１は、図１３に示すように、図１における長辺側枠部材３，３に代えて長辺側枠部材３’，３’を用いている。長辺側枠部材３’には、太陽電池モジュール１１のおもて面側（延長屈曲片３５の上面）の少なくとも一箇所に、溝部３８が設けられている。溝部３８の底面は、太陽電池パネル２の表面とほぼ同一面となるように形成される。

【0063】

実施の形態１でも述べたように、傾斜を有する屋根上やフレーム設置用架台に太陽電池モジュール１１を配置する場合には、長辺側枠部材３’，３’は上記傾斜方向と直行するように配置される。このとき、太陽電池モジュール１１上に降った雨水等は、長辺側枠部材３’，３’が存在しない左右の辺から流れ落ちるのみでなく、溝部３８から傾斜下方向にも流れることができる。これにより、太陽電池モジュール１１上の水抜けが良くなり、雨水に含まれる埃等が太陽電池パネル２の表面に付着することを防止できる。

【0064】

〔実施の形態３〕
本実施の形態３における太陽電池モジュールは、実施の形態１または２における太陽電池モジュールと同じ構成を有し、端子ボックスおよびケーブル部分のみが異なる。本実施の形態では、端子ボックスおよびケーブル部分のみについて説明する。

【0065】

［端子ボックスからのケーブル取り出し例］
端子ボックスからのケーブル取り出し例を図１４に示す。図１４（ａ）は、１枚の太陽電池モジュールを単独で使用する場合、太陽電池モジュールどうしを直列接続する場合および複数の太陽電池モジュールを幹線ケーブルに接続する場合に適した例であり、図１４（ｂ）は、１枚の太陽電池モジュールを単独で使用する場合および複数の太陽電池モジュールを幹線ケーブルに接続する場合に適した例である。図１４（ａ）の例では、プラスおよびマイナスのそれぞれに出力用ケーブルおよびコネクタを設けている。また、図１４（ｂ）の例では、２芯の出力用ケーブルを一本のみ設けている。

【0066】

図１４（ｃ），（ｄ）は、複数の太陽電池モジュールを並列接続して使用する場合に適した例である。図１４（ｃ）の例では、プラスおよびマイナスのそれぞれに出力用ケーブルを２本ずつ設けている。また、図１４（ｄ）の例では、２芯の出力用ケーブルを２本設けている。

【0067】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0068】

１，１１ 太陽電池モジュール
２ 太陽電池パネル
３，３’ 長辺側枠部材（枠部材）
３１ 外壁面
３２ 上壁面
３３ 内壁面
３４ 下壁面
３５ 延長屈曲片
３６ 固定用リブ片
３６ａ ネジ孔
３７ 嵌合溝部
３８ 溝部
４ 補強部材
４１ 上側水平板
４２ 下側水平板
４２ａ ネジ孔
４３ 垂直支持板
５１ 接着部材
６ カバー部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】