(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024122747
(43)【公開日】2024-09-09
(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 20140101AFI20240902BHJP
H02S 40/34 20140101ALI20240902BHJP
【ＦＩ】
H02S30/10
H02S40/34
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023030464
(22)【出願日】2023-02-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】曽谷 直哉
(72)【発明者】
【氏名】森 康敏
【テーマコード（参考）】
5F251
【Ｆターム（参考）】
5F251JA09
5F251JA27
5F251JA30
(57)【要約】
【課題】裏面側に凸の撓みが大きなモジュール本体を採用した場合でも、端子ボックスが架台に接触することを抑制できる太陽電池モジュールを提供すること。
【解決手段】太陽電池モジュール１０１が、太陽電池ストリングの延在方向においてモジュール本体１０の片側に位置する１以上の端子ボックス２０と、少なくとも１つの端子ボックス２０に関してモジュール本体１０又は架台５におけるその端子ボックス２０よりも延在方向の中心側の位置に固定されると共に、高さ方向に突出するサポータ１４０とを備える。
【選択図】図１２
【解決手段】太陽電池モジュール１０１が、太陽電池ストリングの延在方向においてモジュール本体１０の片側に位置する１以上の端子ボックス２０と、少なくとも１つの端子ボックス２０に関してモジュール本体１０又は架台５におけるその端子ボックス２０よりも延在方向の中心側の位置に固定されると共に、高さ方向に突出するサポータ１４０とを備える。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
架台と、
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記架台におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置に固定されると共に、前記架台から前記モジュール本体側に高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記架台におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置に固定されると共に、前記架台から前記モジュール本体側に高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
【請求項2】
架台と、
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記架台に高さ方向に重なる架台重なり部を含む位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に前記高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記架台に高さ方向に重なる架台重なり部を含む位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に前記高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
【請求項3】
架台と、
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記延在方向に直交する直交方向に関して前記端子ボックスの存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
前記架台に固定されたフレームと、
複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、
前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、
少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記延在方向に直交する直交方向に関して前記端子ボックスの存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に高さ方向に突出するサポータと、
を備える、太陽電池モジュール。
【請求項4】
前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の４０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、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。
【請求項5】
前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の３０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項6】
前記延在方向、及び前記高さ方向を含むと共に、前記サポータを通過する断面において、前記フレームにおいて前記架台に接触している箇所における前記延在方向の中心側の端と、前記サポータの先端側かつ前記延在方向の中心側の点とを結んだ直線上に位置すると共に前記延在方向の位置が前記端子ボックスの中心側の端の位置と同一である点と、前記モジュール本体との前記高さ方向の距離が、前記端子ボックスの高さよりも長い、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項7】
前記サポ―タが、前記延在方向及び前記高さ方向の両方に直交する直交方向に移動可能になっている、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項8】
前記サポータと、前記端子ボックスの蓋とが、前記延在方向に延びる連結部を介して接続され、前記サポータ、前記蓋、及び前記連結部が一体に構成される、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項9】
前記端子ボックスから前記延在方向の中心側の領域に延びるケーブルを備え、
前記ケーブルが前記サポータを貫通するか、又は、前記サポータが前記ケーブルに固定される固定部を有する、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
前記ケーブルが前記サポータを貫通するか、又は、前記サポータが前記ケーブルに固定される固定部を有する、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項10】
前記サポータを前記端子ボックスに取り付けるための取付部材を備える、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項11】
前記モジュール本体の裏面が、ガラス、又は硬質部材で構成される、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。
【請求項12】
前記高さ方向の外側からの平面視で前記モジュール本体が略長方形の形状を有し、
前記モジュール本体の幅方向が前記延在方向に一致する、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。
前記モジュール本体の幅方向が前記延在方向に一致する、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。
【請求項13】
前記サポータが、前記端子ボックスから延出するケーブルに後付けで取付可能な取付部を有する、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池産業が広がりを見せる中、生産効率等の観点から、太陽電池モジュールに用いられるセルサイズ（ウエハサイズ）が大型化している。大型化により、大面積・高出力のモジュール（２.３ｍｘ１.７ｍ級）が安価に多く生産されるようになり、大規模発電施設（メガソーラー）などの地上設置型などで多く用いられるようになった。
【0003】
一方、個人宅をはじめとした住宅屋根への設置も進んでいるが、屋根サイズの制限から比較的小型のモジュールが重宝されている。しかし、セルサイズの大型化により、従来のセル配列では、住宅屋根に適したサイズのモジュールを作製することが難しくなってきた。
【0004】
すなわち、現在主流である約２１０ｍｍｘ１０５ｍｍのセルを、特許文献１に記載の太陽電池モジュールのようにモジュール長手方向に直列に配置する場合、つまり、セルストリングを長手方向にとる従来の配列では、短手方向（短辺方向）サイズは、約４２０ｍｍ（＋セル間距離）単位でしか変更することができない。よって、短手方向サイズは、例えば、８８０ｍｍ，１３０５ｍｍ，１７３０ｍｍといった具合にしか変更できず、短手方向のサイズの自由度が低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１９－６８５７９号公報
【特許文献2】特開２００３－１０５９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
図２５は、従来、住宅用として用いられてきた太陽電池モジュールの一例（セルサイズ：１２５ｍｍｘ１２５ｍｍ，１２太陽電池セルｘ６太陽電池ストリング）１１０１を高さ方向の裏面側から見たときの平面図である。セルサイズが１２５ｍｍｘ１２５ｍｍであるので、短手方向の長さは、１２５ｍｍｘ２（＋セル間距離）、約１５５ｍｍ単位で、調整可能であるが、２１０ｍｍｘ１０５ｍｍのセルを用い、同じストリング方向、即ち、長手方向に延在するように構成する場合には、短手方向の調整単位は約４２５ｍｍとなり、自由度が低くなる。
【0007】
そこで、２１０ｍｍｘ１０５ｍｍのセルを用いる場合のモジュール短手方向の自由度を高くする方法として、図１に一例を示すようにストリング方向を変更することが一つの手段である。図１は、太陽電池ストリング１５が太陽電池モジュール１の短手方向（幅方向）に延在するように構成した太陽電池モジュール１を厚さ方向の裏面側から見たときの平面図である。
【0008】
図１に示すように、太陽電池ストリング１５を太陽電池モジュール１の短手方向に延在するようにした場合、短手方向は、１０５ｍｍ（＋セル間隔）単位で調整が可能となり、短手方向の長さ自由度が向上する。一方、バイパスダイオードを含む端子ボックス（Ｊ／Ｂ）２０を太陽電池モジュール１の長辺フレームに沿うように長辺フレーム周辺に設ける必要が生じる。
【0009】
図２５及び図１には、端子ボックス２０,１０２０、および、４点固定時の理想的な架台５,１００５の位置を示している。瓦など屋根の状況により、架台５,１００５の位置は多少変更が生じることがある。図２５に示す従来の太陽電池モジュール１００１では、端子ボックス１０２０が短辺フレーム近傍に形成されているため、端子ボックス１０２０と架台１００５が接触する危険を生じなかった。
【0010】
一方、太陽電池ストリングの向きを９０°回転させた図１に示す太陽電池モジュール１では、端子ボックス位置と架台位置が高さ方向に重なって配置される可能性が高い。ここで、端子ボックスと架台の接触を抑制する構造を一切設けなかった場合、図２６に示す参考例の太陽電池モジュール１１０１のように、積雪等でモジュール本体（太陽電池モジュールのうちで、架台、フレーム、及び端子ボックス以外の部分）１０の裏面側に凸の撓みが生じて、端子ボックス２０と架台（屋根直置きの場合には、屋根材）５が接触することが懸念される。また、端子ボックス２０が架台５等に接触し、さらに、力が加わると、端子ボックス２０の破損、剥離等が発生し、出力不良が生じる虞がある。
【0011】
係る背景において、端子ボックス２０と架台５が接触する危険を回避する方法としては、例えば、端子ボックス２０と架台５が高さ方向に重なる位置への（架台の）設置を禁止するなどの施工制限を設ける方法がある。また、モジュールの短手方向のサイズを小さくすることでも撓みを抑制することができる（が、モジュールサイズに制限を受けることになる）。
【0012】
撓みを抑える方法として、例えば、特許文献２に記載されている技術のように、太陽電池ストリングの延在方向において、モジュール本体の中心に弾性体による部材（支持部材）を設ける技術が知られており、その技術を採用すれば、端子ボックスの撓み抑制効果を期待できる。
【0013】
しかし、太陽電池モジュールの軽量化を目的として、さらに、薄いガラスの強化が可能となってきていることから、ガラスの薄板化が進んできており、モジュール本体の剛性は小さくなる傾向にある。将来的には、さらに薄板化等が進み、撓みがさらに大きくなることが予想される。そこで、本開示の目的は、モジュール本体の剛性が小さく、裏面側に凸の撓みが大きくなるモジュール本体を採用した場合でも、端子ボックスが架台に接触することを抑制できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するため、本開示に係る太陽電池モジュールは、架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記架台におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置に固定されると共に、前記架台から前記モジュール本体側に高さ方向に突出するサポータと、を備える。
【0015】
また、本開示に係る太陽電池モジュールは、架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記架台に高さ方向に重なる架台重なり部を含む位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に前記高さ方向に突出するサポータと、を備える。
【0016】
また、本開示に係る太陽電池モジュールは、架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記延在方向に直交する直交方向に関して前記端子ボックスの存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に高さ方向に突出するサポータと、を備える。
【発明の効果】
【0017】
本開示に係る太陽電池モジュールによれば、裏面側に凸の撓みが大きなモジュール本体を採用した場合でも、端子ボックスが架台に接触することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本開示の一実施形態に係る太陽電池モジュールを裏面側から見たときの平面図である。
【図2】モジュール本体を短手側から見た概略（モデル）図である。
【図3】モジュール本体の撓み状態を示した短手側側方図である。
【図4】モジュール本体の短手方向撓み曲線図である。
【図5】サポータでモジュール本体の裏面側を支持したときのモジュール本体の撓み状態を表す図である。
【図6】フレーム高さを２５ｍｍ、サポータ、または、ほぼ全面に配した支持体の高さ方向の動作位置をフレームより－５ｍｍ、短辺長さを１０００ｍｍ、単位幅当たりの曲げ合成（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍ、荷重を５４００Ｐａとしたときのハリ理論によるモジュール本体の短手方向の撓み曲線の軌跡を表す図である。
【図7】サポータ（２００ｍｍ位置）、及びほぼ全面に配した支持材の夫々について、それら部材の高さ方向の動作位置をフレームより－５ｍｍとしたときの、荷重と、端子ボックス位置（１５０ｍｍ）の撓み量との関係について示す図である。
【図8】モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を２４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【図9】モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を５４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【図10】モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを２０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを５３５.５Ｎ・ｍとし、荷重を６０２.４Ｐａとし、端子ボックスの位置を３００ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【図11】モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を２４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－１５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【図12】一実施形態の太陽電池モジュールを高さ方向の裏面側から見たときの平面図である。
【図13】一実施形態における太陽電池モジュールの一部を裏側から見たときの斜視図である。
【図14】一実施形態における太陽電池モジュールの一部の模式長手方向断面図である。
【図15】一実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を裏面側から見たときの斜視図である。
【図16】一実施形態の太陽電池モジュールの一部を高さ方向裏面側から見たときの平面図である。
【図17】一実施形態の太陽電池モジュールの一部を延在方向の中心側から見たときの側面図である。
【図18】一実施形態の太陽電池モジュールの一部を裏面側から見たときの斜視図である。
【図19】一実施形態の太陽電池モジュールの一部を裏面側からみたときの斜視図である。
【図20】太陽電池モジュールにおいてサポータを設置する方法の一例を説明する図である。
【図21】一実施形態の太陽電池モジュールの一部の模式断面図である。
【図22】一実施形態の太陽電池モジュールの一部の模式断面図である。
【図23】一実施形態の太陽電池モジュールの一部の模式断面図である。
【図24】サポータにおける高さ方向と延在方向とを含む断面における断面形状の例を示す図である。
【図25】従来の住宅用の太陽電池モジュールを高さ方向の裏面側から見たときの平面図である。
【図26】モジュール本体が撓んだ際に懸念される問題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の実施例では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。また、以下で説明される構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素であり、必須の構成要素ではない。
【0020】
図１に示すように、本開示の太陽電池モジュール１は、架台５、架台５に固定されたフレーム８、モジュール本体１０、及び１以上の端子ボックス２０を備える。また、モジュール本体１０は、複数の太陽電池ストリング１５と、複数の太陽電池ストリング１５が充填されている充填部２５を含み、各太陽電池ストリング１５は、直列に接続された複数の太陽電池セル３０を有する。各太陽電池ストリング１５は、直線上を延在する（直線状に延在する）。なお、太陽電池ストリング１５の数は、複数であれば如何なる数でもよく、例えば、６以上でもよく、８以上でもよい。また、以下では、モジュール本体１０が、平板形状である場合について説明するが、モジュール本体は、受光側に凸の湾曲形状でもよい。この場合、太陽電池ストリングは、高さ方向から見たときの平面視で、直線上を延在するか（直線状に延在するか）、又は略直線上を延在する（略直線状に延在する）。また、太陽電池セル３０のサイズは、如何なるサイズでもよい。また、一つの太陽電池ストリング１５に含まれる太陽電池セル３０の数は、複数であれば如何なる数でもよく、例えば、６以上でもよく、８以上でもよい。また、以下の説明で、延在方向と言及した場合、その延在方向は、太陽電池モジュール１における太陽電池ストリング１５の延在方向のことである。また、直交方向と言及した場合、その直交方向は、延在方向と太陽電池モジュール１の高さ方向の両方に直交する方向のことである。また、太陽電池モジュール１は、以下で詳述するサポータ４０を備えるが、サポータ４０は、架台５のモジュール本体１０側に取り付けられてもよく、モジュール本体１０の裏面側に取り付けられてもよい。
【0021】
まず、モジュール本体の撓みを定性的に議論するため、延在方向（短手方向に一致）の一次元曲げ、すなわち、短辺に対して長辺が十分に長い場合に、ハリの曲げ理論を適用する。なお、本願発明者は、有限の長辺の場合に関しても、ハリの曲げ計算により計算（一次元）された撓み曲線と、有限の長辺を有するモデルのＣＡＥ(Computer Aided Engineering)により得られた曲線は、絶対値が異なるものの、曲線形状が略一致する（曲線形状が略一致した比例関係となる）ことを確認しており、短辺に対して長辺が十分に長い場合と、長辺が有限の場合とで、同じ定性的な議論を行うことができる。
【0022】
（１）両端単純支持
フレームに、モジュール本体を単に設置した場合には、図２、すなわち、モジュール本体１０を短手方向から見た概略（モデル）図に示すように、モジュール本体１０の延在方向の両端を単純に支持した状態に一致し、モジュール本体１０は、直線上に延在する。次に、その状態のモジュール本体１０に受光面側から荷重Ｐ０を付与すると、図３、すなわち、モジュール本体の撓み状態を示した短手側側方図に示すように、モジュール本体１０に撓みが生じる。
フレームに、モジュール本体を単に設置した場合には、図２、すなわち、モジュール本体１０を短手方向から見た概略（モデル）図に示すように、モジュール本体１０の延在方向の両端を単純に支持した状態に一致し、モジュール本体１０は、直線上に延在する。次に、その状態のモジュール本体１０に受光面側から荷重Ｐ０を付与すると、図３、すなわち、モジュール本体の撓み状態を示した短手側側方図に示すように、モジュール本体１０に撓みが生じる。
【0023】
ここで、裏面側への撓み量ｚ（ｘ）は、モジュール本体の延在方向の一端からの距離をｘとし、Ｐｏを荷重（圧力）とし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを曲げ剛性（単位幅あたり）とし、ＲＡ,ＲＢをフレームによる支持力（単位幅あたり）とし、ｌをモジュール本体の短辺長さ（正確には支持点間隔）とし、ｈを支持点（フレーム部）における架台からモジュール本体の裏面までの高さとしたとき、次の式（１）で表される。なお、ｌは、図面では、イタリック体で示される場合がある。）
【数1】
【0024】
よって、最大たわみは、延在方向の中心で生じ、その値は、ｘに（ｌ／２）を代入してなる次の式（２）で表される。
【数2】
【0025】
（２）両端単純支持における架台接触の場合
最大撓み式（２）（の絶対値）が、モジュール高さを超えると、架台や屋根材に接触することにより、最大撓みは制限を受けるが、その場合、モジュール本体の撓み曲線は、等分布荷重Ｐｏを一定に保ったまま、最大撓みｚｍｉｎ（式（２））がモジュール高さに一致するようにモジュール幅ｌを変化させ、最大撓み点から右側を平行移動した曲線で近似できる。
最大撓み式（２）（の絶対値）が、モジュール高さを超えると、架台や屋根材に接触することにより、最大撓みは制限を受けるが、その場合、モジュール本体の撓み曲線は、等分布荷重Ｐｏを一定に保ったまま、最大撓みｚｍｉｎ（式（２））がモジュール高さに一致するようにモジュール幅ｌを変化させ、最大撓み点から右側を平行移動した曲線で近似できる。
【0026】
すなわち、式（２）において、ｚｍｉｎ＝－ｈとなるｌをｌｅｑとすると、モジュール本体の撓み曲線は、図４に示すように、最下点ｘ＝（１／２）ｌｅｑより、右側（ｘ＞（１／２）ｌｅｑ）を右に、ｌ－ｌｅｑだけずらしたものとなる。（ただし、最下点が架台よりも上となる場合には、式（１）がそのまま適用される。同様の考え方は、架台や屋根材に接触する場合だけでなく、接触範囲より大きい支持部材を配置した場合にも用いることができる。
【0027】
（３）端子ボックス付近にサポータを設けた場合
次に、図５、すなわち、サポータ４０（図１も参照）でモジュール本体１０の裏面側を支持したときのモジュール本体１０の撓み状態を表す図を参照して、モジュール本体１０の裏面より裏面側にサポータを設けた場合に関して考察する。
次に、図５、すなわち、サポータ４０（図１も参照）でモジュール本体１０の裏面側を支持したときのモジュール本体１０の撓み状態を表す図を参照して、モジュール本体１０の裏面より裏面側にサポータを設けた場合に関して考察する。
【0028】
サポータ位置が働く位置を(ａ,Δｚ)、ここで、（Δｚ＜０）とすると、サポータ４０にモジュール本体１０が接触（モジュール側にサポータを設けた場合は、架台にサポータが接触）する荷重までは、単純両端支持となるので、上記式（１）に従う。他方、荷重が増し、サポータ４０が機能し始めると、下記の式（３－１）,（３－２）に従う。
【数3】
【0029】
ここで、ＲＡ、ＲＢは、両端のフレームより生じる支持力、Ｒｓは、サポータより生じる支持力であり、Ｃ１，Ｃ２は、積分定数である。ＲＡ、ＲＢ、Ｒｓ、Ｃ１，Ｃ２は、次の式（４）で示す境界条件により決められる。
【数4】
【0030】
上記境界条件において、Ｍ（ｘ）は、位置ｘにおける曲げモーメントであり、ｚ′（ｘ）は、ｘにおける（ｚ：モジュール裏面高さ）の微分値（傾き）である。また、ｚ′（ａ－０）、ｚ′（ａ＋０）は、ｘ＝ａの左側、および、右側のｚ′値であり、Δｚは、サポート位置（Δｚ＜０）である。なお、サポータが機能し、更に、裏面が架台にも接触する場合には、前述の平行移動の考えを適用することができる。
【0031】
次に、従来のたわみ抑制手法の課題、および、サポータを設ける場合の利点に関して、ハリ理論を用いて説明する。図６は、フレーム高さを２５ｍｍ、サポータ、または、ほぼ全面に配した支持体の高さ方向の動作位置をフレームより－５ｍｍ、短辺長さを１０００ｍｍ、単位幅当たりの曲げ合成（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍ、荷重を５４００Ｐａとしたときのハリ理論によるモジュール本体の短手方向の撓み曲線の軌跡を表す図である。
【0032】
図６に示すように、両端支持によりサポートを設けなければ、モジュール本体は、大きく撓み、中央付近の一定の範囲が架台と接触することにより、撓みが抑制される。次に、－５ｍｍ位置に支持材を配置した場合、変位は－５ｍｍに制限され、略延在方向の全域に亘って支持材の高さまでモジュール裏面が撓む。
【0033】
一方、２００ｍｍの位置にのみサポータを設けた場合は、端子ボックス位置、例えば、１５０ｍｍ位置の撓みは２.７ｍｍに抑制できる。また、２４００Ｐａの同じ位置における撓みが約３ｍｍであるので、荷重が増しても、サポータよりも延在方向の外側の端子ボックスの位置は降下しない傾向にある。したがって、２００ｍｍの位置にのみサポータを設けると、その延在方向の外側に存在する端子ボックスが架台に接触することを効果的に抑制できる。
【0034】
また、サポータを用いる場合、支持材のように延在方向に広範囲に設ける必要がなく、延在方向に局所的に設けるだけで、端子ボックスが架台に接触することを効果的に抑制できる。よって、支持材を設ける場合との比較において、太陽電池モジュールの製造コストも低減できる。また、広範囲に支持材を設ける場合に比べ、サポータのみを設けた場合の方が、モジュール本体がサポータ、または、支持材に接触する圧力が高くなるため、頻繁な接触による故障や騒音が発生しにくい。
【0035】
なお、１８０Ｐａまでは、サポータとモジュール裏面が接触することはない。また、サポータ位置をより低く設定すると接触可能性は、更に小さくなる。例えば、サポータの高さを、１５ｍｍ、換言すると、モジュール本体の裏面より－１０ｍｍの位置になるよう設置すると、荷重が３８０Ｐａまでは接触しない。サポータをこの位置としたとき、荷重が２４００Ｐａ，５４００Ｐａとなると、端子ボックス位置（１５０ｍｍ）の変位は、それぞれ、７.２ｍｍ，７.０ｍｍとなる。他方、支持材を同じ－１０ｍｍ位置に配置した場合には、荷重が２３０Ｐａ程度で中央部が接触し、端子ボックス位置の撓みは、荷重が２４００Ｐａで７.５ｍｍ、荷重が５４００Ｐａでは８.６ｍｍとなる。
【0036】
次に、端子ボックス位置の荷重圧力依存について説明する。図７は、サポータ（２００ｍｍ位置）、及びほぼ全面に配した支持材の夫々について、それら部材の高さ方向の動作位置をフレームより－５ｍｍとしたときの、荷重と、端子ボックス位置（１５０ｍｍ）の撓み量との関係について示す図である。なお、図７に示す撓みは、サポータの位置が２００ｍｍであり、端子ボックスの位置が１５０ｍｍであるときの値である。
【0037】
サポータや支持体が機能する荷重までは、これらがない場合と同様の撓みが生じる。また、延在方向全域に亘って支持体を配置した条件では、中央部付近から接触が開始し、これにより撓みが抑制される。一方、サポータを用いると、より高荷重領域でサポータが機能し始め、その後は荷重の増加に伴いむしろ端子ボックス位置の撓み量は減少する。このことから、端子ボックスの近傍かつ中心寄りにサポータを配置することで、少ない資材で効果的かつ安定的に端子ボックスを接触から保護することができる。
【0038】
次に、端子ボックスの接触を効果的に抑制できるサポータの延在方向位置を検討する。なお、サポータの位置とは、実際に撓みが生じたときにモジュールを支える位置である。例えば、矩形のサポータであれば延在方向の中心側の端となり、頂部を半円状にする場合は、サポータにおける延在方向の中央位置になる。
【0039】
効果的なサポータ位置を一般化して検討するため端子ボックスの位置（右端）を、ｘＪＢ＝Ｊ・ｌとし、サポータの位置を、ｘＳ＝ａ＝Ａ・ｌと、モジュール本体の短辺長さｌに対する比率で表し、端子ボックス位置における変位を求めると、式（３－１）は、Ａ，Ｊのみの関数、ｆ（Ａ,Ｊ）とｇ（Ａ,Ｊ）を用いて、次の式（５）と表すことができる。
【数5】
【0040】
すなわち、Ａ,Ｊをパラメータとして用いると、第１項は、Ａ，Ｊのみにより決まる値ｆ（Ａ，Ｊ）と（ｗ／（Ｅ・Ｉ））Ｐ０・ｌ４の積、第２項は、Ａ，Ｊのみにより決まる値ｇ（Ａ，Ｊ）とΔｚの積となる。以上を踏まえ、式（３－１）により数値計算した結果を考察する。
【0041】
図８は、モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を２４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【0042】
また、図９は、モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を５４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【0043】
また、図１０は、モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを２０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを５３５.５Ｎ・ｍとし、荷重を６０２.４Ｐａとし、端子ボックスの位置を３００ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【0044】
また、図１１は、モジュール本体の延在方向の一端から他端までの長さを１０００ｍｍとし、（Ｅ・Ｉ）／ｗを３００Ｎ・ｍとし、荷重を２４００Ｐａとし、端子ボックスの位置を１５０ｍｍとし、サポータの高さ方向の動作位置を－１５ｍｍとしたときの、サポータの延在方向の位置と、モジュール本体の高さ方向位置との関係を示す図である。
【0045】
図８及び図９に示すように、サポータが、延在方向において、モジュール本体の延在方向長さｌの４割の長さ以下の長さ（０.４ｌ以下の長さ）の位置に設置されると、モジュール本体における端子ボックス設置位置における下側の変位を効果的に抑制できることがわかる。また、この傾向は、荷重の大きさに依存しないことも確認できる。
【0046】
また、図９及び図１０に示す数値計算では、（ｗ／（Ｅ・Ｉ））Ｐ０・ｌ４が同一の値になっているが、式（５）で表されるように、端子ボックスの位置の短辺長さ比Ｊ、およびサポーター位置の短辺長さ比Ａを固定すれば、（ｗ／（Ｅ・Ｉ））Ｐ０・ｌ４が同じとなるような条件を満たせば、曲げ剛性、荷重、モジュール本体の短辺長さを変化させても、モジュール本体の撓み曲線は相似である。更には、図１１に示すように、サポータの高さ方向位置を－１５ｍｍとモジュール本体の裏面から離れた位置にした場合でも、サポータが、延在方向において、モジュール本体の延在方向長さｌの４割の長さ以下の長さの位置に設置されると、モジュール本体における端子ボックス設置位置における下側の変位を効果的に抑制できることがわかる。
【0047】
よって、複数のパラメータを変動させた場合におけるパラメータの広範な範囲で、サポータをモジュール本体の延在方向長さｌの４割の長さ以下の長さの位置に設置すると、モジュール本体が撓んだ際の端子ボックスの接触を効果的に抑制できることが確認できた。
【0048】
また、図８～図１１に示す数値計算結果から、サポータをモジュール本体の延在方向長さｌの３割の長さ以下の長さ（０.３ｌ以下の長さ）の位置に設置すると、モジュール本体における端子ボックス設置位置の裏面側への撓みを更に大きく抑制できることがわかる。よって、サポータをモジュール本体の延在方向長さｌの３割の長さ以下の長さの位置に設置すると、モジュール本体が撓んだ際の端子ボックスの接触を顕著に抑制できる。
【0049】
次に、サポータを架台上に設置する場合について説明する。図１２は、一実施形態の太陽電池モジュール１０１を高さ方向の裏面側から見たときの平面図である。サポータ１４０を架台５側に取り付ける場合は、延在方向及び高さ方向の両方に直交する直交方向の長さに関し、サポータ１４０の長さが如何なる長さであっても、端子ボックス２０が接触することを効果的に抑制できる。
【0050】
また、上述のように、延在方向に関しては、図１２に矢印Ａで示す長さ範囲、すなわち、サポータ１４０の支持位置が、端子ボックス２０よりも中心側で、かつ、モジュール本体１０の端子ボックス２０側の端から、モジュール本体１０の全長の４割の長さ以下の距離離れた位置に存在すると、モジュール本体１０の受光側に過大な荷重が作用しても、端子ボックス２０が架台に接触することを効果的に抑制できる。
【0051】
サポータ１４０を架台５に設置する場合、設置が必要と判断される場合のみ事後的に施工することができる。よって、製造コストを低減できる。また、後で詳述するが、サポータをモジュール本体の裏面に設置する場合と異なり、モジュール本体１０がサポータ１４０を介して、架台に摩擦力で固着されることがない。
【0052】
次に、サポータをモジュール本体の裏面に設置する場合について説明する。この場合、予め太陽電池モジュールの製作時などにサポータをモジュール本体の所望位置（所定位置）に高精度に設置できる。また、施工現場におけるサポータ設置位置の判断や現場におけるサポータ設置作業を省略でき、施工現場への太陽電池モジュールの設置時間を短縮できる。
【0053】
サポータをモジュール本体の裏面に設置する場合、太陽電池モジュールにサポータを設置した後で、現地で、住宅屋根などに架台を設置し、太陽電池モジュールを取り付けていくことになる。このとき、架台の取付位置は屋根の構造等によって調整する必要があることから、太陽電池モジュールに対する架台の位置は変動する、即ち、架台に対するサポータの相対位置が変動することがある。
【0054】
係る背景において、図１３、すなわち、一実施形態における太陽電池モジュール２０１の一部を裏側から見たときの斜視図に示すように、高さ方向及び延在方向に直交する直交方向において、端子ボックス２０の存在範囲の全範囲を含む範囲にサポータ２４０を設置することが好ましい。サポータ２４０をそのように設置すると、架台に対するサポータ２４０の相対位置が如何なる関係になっても、端子ボックス２０が架台に接触することを抑制できる。
【0055】
次に、サポータが架台に高さ方向に重ならない位置に設置することになったときに生じ得る課題、及び、その課題を解消できる構成ついて説明する。高さ方向及び延在方向に直交する直交方向において、端子ボックス２０の存在範囲の全範囲を含む範囲にサポータ２４０を設置することにより、端子ボックスが架台と高さ方向に重なる位置関係である場合でも、端子ボックスが架台に接触することを確実に抑制できる。また、端子ボックス２０およびサポータ２４０が架台と高さ方向に重ならない場合は、サポータ２０は働かないものの、端子ボックス２０が架台と接触することはない。
【0056】
しかし、架台の取付位置は、屋根の構造等によって調整されるので、サポータの直交方向の片側の端部と、架台のそれと逆側の端部が高さ方向にほぼ一致することが起こり得る。このような場合において、図１４、すなわち、一実施形態における太陽電池モジュールの一部の模式長手方向断面図に示すように、サポータ３４０の延在方向に直交する方向の一端の側面が架台５の側面に接触して、その接触に伴う摩擦力によって、サポータ３４０が架台５から離脱できなくなると、荷重が除去された場合でも、モジュール本体１０が湾曲していない状態に復元できなくなる。次のその課題を解決できる太陽電池モジュールについて説明する。
【0057】
図１５は、本開示の一実施形態に係る太陽電池モジュール４０１の一部を裏面側から見たときの斜視図であり、図１６は、太陽電池モジュール４０１の一部を高さ方向裏面側から見たときの平面図である。また、図１７は、太陽電池モジュール４０１の一部を延在方向の中心側から見たときの側面図である。
【0058】
太陽電池モジュール４０１のサポータ４４０は、端子ボックス４２０から延出する電力送信用のケーブル６０に後付けで取り付け可能な取付部を有する。詳しくは、図１５に示すように、サポータ４４０は、ケーブル６０を通過させるための凹部６１を有する本体４４０ａと、その凹部６１の高さ方向のモジュール本体１０側の開口における延在方向の少なくとも一部をスナップフィット等の構造を用いて塞ぐキャップ（クリップ）４４０ｂとを有する。また、太陽電池モジュール４０１は、端子ボックス４２０に、取付部材８０を固定手段、例えば、スナップフィット構造、接着剤、又は溶接等で固定するための孔６２が設けられており、サポータ４４０から突出した取付部材８０を介して、サポータ４４０が端子ボックス４２０に固定できるようになっている（図１７参照）。
【0059】
サポータ４４０は、例えば、太陽電池モジュール４０１の裏面側に次の手順で固定される。先ず、端子ボックス４２０に取付部材８０を有するサポータ４４０を取り付ける。次に、キャップ４４０ｂを取り外した状態の本体４４０ａの凹部６１に、ケーブル６０を収容する。最後に、凹部６１の開口における延在方向の少なくとも一部を塞ぐようにキャップ４４０ｂを本体４４０ａに取り付ける。サポータ４４０は、この手順で太陽電池モジュール４０１の裏面側に固定されることができる。
【0060】
太陽電池モジュール４０１によれば、既存の太陽電池モジュールにサポータ４４０を後付けできるので、サポータ４４０の汎用性を格段に向上できる。更には、ケーブル６０は、可撓性を有するので、直交方向に変位することができる。また、取付部材８０は直交方向の曲げに対して自由度を有するので、サポータ４４０は、端子ボックス４２０に対しても直交方向に相対移動できる。したがって、サポータ４４０が、図１７に矢印Ｂで示す直交方向に移動することができるようになるので、サポータ４４０が架台に密着しにくくなり、サポータ４４０が架台から離脱できなくなる状況を略確実に防止できる。また、ケーブル６０はサポータ４４０に固定された状態となるため、ケーブル６０が架台とモジュール本体１０やサポータ４４０に挟まり損傷する危険も同時に低減できる。
【0061】
また、サポータ４４０をケーブル６０に加えて取付部材８０を用いて端子ボックス４２０に固定しているので、サポータ４４０を安定に固定できる。なお、サポータは、ケーブルを用いずに取付部材のみを用いて端子ボックスに固定されてもよい。 さらに、取付部材の固定する手段、例えば、スナップフィット構造は、端子ボックス側、サポータ側のどちらに設けてもよく、また双方に設け、取付部材８０を独立した部品とすることもできる。
【0062】
又は、図１８、すなわち、一実施形態の太陽電池モジュール５０１の一部を裏面側から見たときの斜視図に示すように、サポータ５４０は、端子ボックス５２０から延出するケーブル６０のみに固定されてもよい。この場合でも、サポータ５４０を太陽電池モジュール５０１に後付けできるように、サポータ５４０が、ケーブル６０を通過させるための凹部５６１を有する本体５４０ａと、その凹部５６１の高さ方向のモジュール本体側の開口における延在方向の少なくとも一部をスナップフィット等の構造を用いて塞ぐキャップ（クリップ）５４０ｂとを有してもよい。
【0063】
図１９は、一実施形態の太陽電池モジュール６０１の一部を裏面側からみたときの斜視図である。また、図２０は、太陽電池モジュール６０１においてサポータ６４０を設置する方法の一例を説明する図である。太陽電池モジュール６０１は、太陽電池モジュールの最終製造工程で、サポータ６４０をモジュール本体６１０の裏面側取付けできる。
【0064】
詳しくは、図１９に示すように、太陽電池モジュール６０１では、サポータ６４０と、端子ボックス６２０の蓋６２０ｂとが、延在方向に延びる連結部６７２を介して接続され、サポータ６４０、蓋６２０ｂ、及び連結部６７２が一体に構成される。図２０に示すように、サポータ６４０は、蓋６２０ｂを端子ボックス本体６２０ａに圧入等で固定するだけで、モジュール本体６１０の裏面側に固定できる。
【0065】
端子ボックスの既存の蓋６９５をサポータ６４０に連結部６７２を介して繋がっている蓋６２０ｂに取り換えるだけで、太陽電池モジュール６０１は、最小限の部品交換のみで容易に端子ボックス保護機能としてサポータ６４０を有する太陽電池モジュールとすることができる。
【0066】
次に、サポータがモジュール本体を支持している状態で、モジュール本体においてサポータに接触している接触箇所の面圧が過大になることを抑制でき、モジュール本体における該接触箇所の損傷を抑制できる技術について説明する。
【0067】
図２１は、一実施形態の太陽電池モジュール７０１の模式断面図である。図２１に示すように、太陽電池モジュール７０１は、架台５の高さ方向のモジュール本体１０側に固定されたサポータ７４０を備える。また、サポータ７４０の高さ方向のモジュール本体１０側の面は、延在方向の中心側に移動するにしたがって架台５側に変位する。図２１に示す例では、高さ方向及び延在方向を含むと共にサポータを通過する断面において、サポータ７４０の高さ方向のモジュール本体１０側の面は、直線形状を有する。しかし、サポータの高さ方向のモジュール本体側の面は、当該断面において湾曲線の形状でもよい。
【0068】
太陽電池モジュール７０１によれば、サポータ７４０の高さ方向のモジュール本体１０側の面が、延在方向の中心側に移動するにしたがって架台５側に変位する。したがって、図２２に示すように、モジュール本体１０の受光面に積雪等で荷重がかかってモジュール本体１０が撓んだ際、サポータ７４０の高さ方向のモジュール本体１０側の面のうちでモジュール本体１０を支持する支持部７４０ａの面積を大きくできる。よって、モジュール本体１０においてサポータ７４０に接触している接触箇所１０ａの面圧が過大になることを抑制でき、モジュール本体１０における該接触箇所１０ａの損傷を抑制できる。
【0069】
なお、図２３、すなわち、一実施形態の太陽電池モジュール８０１における図２２に対応する図に示すように、サポータ８４０は、架台５とモジュール本体１０の両方に接触している状態で高さ方向のモジュール本体１０側に移動するに伴って延在方向の中心側に変位する形状を有してもよい。また、サポータにおける高さ方向と延在方向とを含む断面における断面形状は、図２４（ａ）に示すように、受光面側の面９４０ａが延在方向の中心側に行くにしたがって高さ位置が低くなるように傾斜する形状でもよく、図２４（ｂ）に示すように、長方形の形状でもよい。
【0070】
又は、サポータにおける高さ方向と延在方向とを含む断面における断面形状は、図２４（ｃ）に示すように、受光面側の面９４０ｂの延在方向の両端部が面取りされて湾曲している形状でもよく、図２４（ｄ）に示すように、高さ方向のモジュール本体側が先細りの等脚台形の形状でもよく、図２４（ｅ）に示すように、半円形形状でもよい。サポータの高さ方向の両端面の形状を適宜調整することで、モジュール本体においてサポータと接触する接触部の損傷を抑制でき、サポータにおいてモジュール本体又は架台と接触する延在方向の位置を調整することができる。
【0071】
【0072】
以上、太陽電池モジュール１,１０１,７０１は、架台５と、架台５に固定されたフレーム８と、複数の太陽電池ストリング１５であって各太陽電池ストリング１５が直列に接続された複数の太陽電池セル３０を含む複数の太陽電池ストリング１５、及び複数の太陽電池ストリング１５が充填されている充填部２５を含むと共に、フレーム８に固定されるモジュール本体１０と、モジュール本体１０の裏側に固定されると共に、太陽電池ストリング１５の延在方向においてモジュール本体１０の片側に位置する１以上の端子ボックス２０と、少なくとも１つの端子ボックス２０に関し、架台５におけるその端子ボックス２０よりも延在方向の中心側の位置に固定されると共に、架台５からモジュール本体１０側に高さ方向に突出するサポータ４０,１４０,７４０と、を備えてもよい。
【0073】
又は、太陽電池モジュール１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,８０１は、架台５と、架台５に固定されたフレーム８と、複数の太陽電池ストリング１５であって各太陽電池ストリング１５が直列に接続された複数の太陽電池セル３０を含む複数の太陽電池ストリング１５、及び複数の太陽電池ストリング１５が充填されている充填部２５を含むと共に、フレーム８に固定されるモジュール本体１０と、モジュール本体１０の裏側に固定されると共に、太陽電池ストリング１５の延在方向においてモジュール本体１０の片側に位置する１以上の端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０と、少なくとも１つの端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０に関し、モジュール本体１０,６１０におけるその端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０よりも延在方向の中心側の位置であって架台５に高さ方向に重なる架台重なり部４０ａ（図１参照）を含む位置に固定されると共に、モジュール本体１０,６１０から架台５側に高さ方向に突出するサポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０と、を備えてもよい。
【0074】
又は、太陽電池モジュール１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,８０１は、架台５と、架台５に固定されたフレーム８と、複数の太陽電池ストリング１５であって各太陽電池ストリング１５が直列に接続された複数の太陽電池セル３０を含む複数の太陽電池ストリング、及び複数の太陽電池ストリング１５が充填されている充填部２５を含むと共に、フレーム８に固定されるモジュール本体１０と、モジュール本体１０の裏側に固定されると共に、太陽電池ストリング１５の延在方向においてモジュール本体１０の片側に位置する１以上の端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０と、少なくとも１つの端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０に関し、モジュール本体１０におけるその端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０よりも延在方向の中心側の位置であって延在方向に直交する直交方向に関しては端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０の存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、モジュール本体１０から架台５側に高さ方向に突出するサポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０と、を備えてもよい。
【0075】
本開示の太陽電池モジュール１,１０１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,７０１,８０１によれば、延在方向に関して、サポータ４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,７４０,８４０が端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０とモジュール本体１０,６０の間に配置される。したがって、サポータ４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,７４０,８４０が架台５又はモジュール本体１０,６１０に接触することで、モジュール本体１０,６１０が特に端子ボックス付近で過度に湾曲することを抑制できる。よって、少なくとも１つの端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０に関し、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が架台５に接触することを抑制でき、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が損傷することを抑制できる。
【0076】
また、延在方向に関し、サポータ４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,７４０,８４０が実質的にモジュール本体または架台を支持している点、即ち、前記サポータの断面が長方形であれば中心側の端が、モジュール本体１０,６０の片側の端から、モジュール本体１０,６０の全長の４０％の長さ以下の距離離れた位置に存在してもよい。本構成によれば、図８～図１１を用いて説明したように、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が架台５に接触することを効果的に抑制できる。
【0077】
また、延在方向に関し、実質的にモジュール本体または架台を支持している点、即ち、前記サポータの断面が長方形であればサポータの中心側の端が、モジュール本体の片側の端から、モジュール本体の全長の３０％の長さ以下の距離離れた位置に存在してもよい。本構成によれば、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が架台５に接触することを顕著に抑制できる。
【0078】
また、延在方向、及び高さ方向を含むと共に、サポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０を通過する断面において、フレーム８において架台５に接触している箇所における延在方向の中心側の端と、サポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０の先端側かつ延在方向の中心側の点とを結んだ直線上に位置すると共に延在方向の位置が端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０の中心側の端の位置と同一である点と、モジュール本体１０,６１０との高さ方向の距離が、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０の高さよりも長くてもよい。撓み曲線は、フレーム８の端子ボックス側、及び、サポータ位置間では直線に近い形状、あるいは上に突の形状となるため、このように設定することにより、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が架台に接触することを確実に防止できる。
【0079】
モジュール本体１０,６１０は、延在方向の中心方向に向かって撓みが深くなるため、サポータの断面形状が図２４（ｂ）に示すように長方形の形状である場合、サポータの先端側かつ延在方向の中心側の端が架台又はモジュール本体１０,６１０に接触することなる。係る背景において、上記条件が成立すると、端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が架台５に接触する前にサポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０が架台５に接触し易くなる。よって、架台５に端子ボックス２０,４２０,５２０,６２０が接触することをより確実に防止できる。
【0080】
また、サポ―タ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０が、延在方向及び高さ方向の両方に直交する直交方向に移動可能になっていてもよい。本構成によれば、サポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０と架台５とが図１４を用いて説明した位置関係となった場合でも、サポータ４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,８４０が架台５に食い込んで高さ方向に移動不可能になることを効果的に抑制できる。
【0081】
また、サポータ６４０と、端子ボックス６２０の蓋６２０ｂとが、延在方向に延びる連結部６７２を介して接続され、サポータ６４０、蓋６２０ｂ、及び連結部６７２が一体に構成されてもよい。本構成によれば、既存の太陽電池モジュールに容易かつ迅速にサポータ６４０を後付けすることができ、本開示のサポータ設置の汎用性を格段に高くできる。
【0082】
また、端子ボックス４２０,５２０から延在方向の中心側の領域に延びるケーブル６０を備え、ケーブル６０がサポータ４４０,５４０を貫通してもよい。本構成によれば、サポ―タ４４０,５４０が、延在方向及び高さ方向の両方に直交する直交方向に移動可能な構成を簡易な構成で容易に実現できる。
【0083】
また、サポータ４４０を端子ボックス４２０に取り付けるための取付部材８０を備えてもよい。本構成によれば、サポータ４４０を端子ボックス４２０に堅固に固定し易い。
【0084】
また、モジュール本体１０,６１０の裏面が、ガラス、又は硬質部材で構成されてもよい。本構成によれば、薄型部材を用いることができ、太陽電池モジュール１,１０１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,７０１,８０１の軽量化できる。また、モジュール本体１０,６１０の剛性が小さくなって、モジュール本体１０,６１０の剛性が小さくなり易いので、本開示の作用効果が格別で顕著なものになる。
【0085】
また、高さ方向の外側からの平面視でモジュール本体１０,６１０が略長方形の形状を有し、モジュール本体１０,６１０の幅方向が延在方向に一致してもよい。本構成によれば、端子ボックスと架台との衝突を回避できるため、短手方向サイズの自由度を高くできる。
【0086】
また、サポータ４４０,５４０が、端子ボックス４２０,５２０から延出するケーブル６０に後付けで取付可能な取付部を有してもよい。また、取付部は、例えば、本体４４０ａ,５４０ａと、キャップ４４０ｂ,５４０ｂで構成されてもよい。本構成によれば、既存の太陽電池モジュールに容易かつ迅速にサポータ４４０,５４０を後付けすることができ、本開示のサポータ設置の汎用性を格段に高くできる。
【0087】
なお、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。例えば、ケーブル６０がサポータ４４０,５４０を貫通する場合について説明したが、サポータはケーブルに固定される固定部を有してもよい。
【0088】
また、上述のように、モジュール本体１０,６１０は、延在方向の中心に向かって深くなるように撓むため、サポータの断面形状が図２４（ｂ）に示すように長方形の形状である場合、サポータ４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,７４０,８４０の先端側かつ延在方向の中心側の端が架台５又はモジュール本体１０,６１０に接触することなる。しかし、図２４に示すように、サポータの断面形状は、適宜変更することができ、サポータにおいてモジュール本体に接触する箇所（又はサポータにおいて架台に接触する箇所）は、所望の位置に適宜調整されることができる。
【0089】
よって、延在方向に関し、サポータにおいてモジュール本体（又は架台）に接触する箇所における延在方向の中心側の端が、モジュール本体の片側の端から、モジュール本体の全長の４０％の長さ以下の距離離れた位置に存在してもよい。
【0090】
また、延在方向に関し、サポータにおいてモジュール本体（又は架台）に接触する箇所における延在方向の中心側の端が、モジュール本体の片側の端から、モジュール本体の全長の３０％の長さ以下の距離離れた位置に存在してもよい。
【0091】
また、延在方向、及び高さ方向を含むと共に、サポータを通過する断面において、フレームにおいて架台に接触している箇所における延在方向の中心側の端と、サポータにおいてモジュール本体（又は架台）に接触する位置のうちで最も延在方向の中心側に位置する点とを結んだ直線上に位置すると共に延在方向の位置が端子ボックスの中心側の端の位置と同一である点と、モジュール本体との高さ方向の距離が、端子ボックスの高さよりも長くてもよい。
【0092】
本開示は、以下の実施形態によりさらに説明される。
構成１：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記架台におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置に固定されると共に、前記架台から前記モジュール本体側に高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成２：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記架台に高さ方向に重なる架台重なり部を含む位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に前記高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成３：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記延在方向に直交する直交方向に関しては前記端子ボックスの存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成４：前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の４０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、構成１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成５：前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の３０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、構成４に記載の太陽電池モジュール。
構成６：前記延在方向、及び前記高さ方向を含むと共に、前記サポータを通過する断面において、前記フレームにおいて前記架台に接触している箇所における前記延在方向の中心側の端と、前記サポータの先端側かつ前記延在方向の中心側の点とを結んだ直線上に位置すると共に前記延在方向の位置が前記端子ボックスの中心側の端の位置と同一である点と、前記モジュール本体との前記高さ方向の距離が、前記端子ボックスの高さよりも長い、構成２又は３に記載の太陽電池モジュール。
構成７：前記サポ―タが、前記延在方向及び前記高さ方向の両方に直交する直交方向に移動可能になっている、構成２、３、又は６に記載の太陽電池モジュール。
構成８：前記サポータと、前記端子ボックスの蓋とが、前記延在方向に延びる連結部を介して接続され、前記サポータ、前記蓋、及び前記連結部が一体に構成される、構成２、３、６又は７に記載の太陽電池モジュール。
構成９：前記端子ボックスから前記延在方向の中心側の領域に延びるケーブルを備え、前記ケーブルが前記サポータを貫通するか、又は、前記サポータが前記ケーブルに固定される固定部を有する、構成２、３、６、７又は８に記載の太陽電池モジュール。
構成１０：前記サポータを前記端子ボックスに取り付けるための取付部材を備える、構成２、３、６、７、８又は９に記載の太陽電池モジュール。
構成１１：前記モジュール本体の裏面が、ガラス、又は硬質部材で構成される、構成１から１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成１２：前記高さ方向の外側からの平面視で前記モジュール本体が略長方形の形状を有し、前記モジュール本体の幅方向が前記延在方向に一致する、構成１から１１のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成１３：前記サポータが、前記端子ボックスから延出するケーブルに後付けで取付可能な取付部を有する、構成２、３、６、７、８、９又は１０に記載の太陽電池モジュール
構成１：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記架台におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置に固定されると共に、前記架台から前記モジュール本体側に高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成２：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記架台に高さ方向に重なる架台重なり部を含む位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に前記高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成３：架台と、前記架台に固定されたフレームと、複数の太陽電池ストリングであって前記各太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを含む前記複数の太陽電池ストリング、及び前記複数の太陽電池ストリングが充填されている充填部を含むと共に、前記フレームに固定されるモジュール本体と、前記モジュール本体の裏側に固定されると共に、前記太陽電池ストリングの延在方向において前記モジュール本体の片側に位置する１以上の端子ボックスと、少なくとも１つの前記端子ボックスに関し、前記モジュール本体におけるその端子ボックスよりも前記延在方向の中心側の位置であって前記延在方向に直交する直交方向に関しては前記端子ボックスの存在範囲の全てが含まれる位置に固定されると共に、前記モジュール本体から前記架台側に高さ方向に突出するサポータと、を備える、太陽電池モジュール。
構成４：前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の４０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、構成１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成５：前記延在方向に関し、前記サポータの中心側の端が、前記モジュール本体の前記片側の端から、前記モジュール本体の全長の３０％の長さ以下の距離離れた位置に存在する、構成４に記載の太陽電池モジュール。
構成６：前記延在方向、及び前記高さ方向を含むと共に、前記サポータを通過する断面において、前記フレームにおいて前記架台に接触している箇所における前記延在方向の中心側の端と、前記サポータの先端側かつ前記延在方向の中心側の点とを結んだ直線上に位置すると共に前記延在方向の位置が前記端子ボックスの中心側の端の位置と同一である点と、前記モジュール本体との前記高さ方向の距離が、前記端子ボックスの高さよりも長い、構成２又は３に記載の太陽電池モジュール。
構成７：前記サポ―タが、前記延在方向及び前記高さ方向の両方に直交する直交方向に移動可能になっている、構成２、３、又は６に記載の太陽電池モジュール。
構成８：前記サポータと、前記端子ボックスの蓋とが、前記延在方向に延びる連結部を介して接続され、前記サポータ、前記蓋、及び前記連結部が一体に構成される、構成２、３、６又は７に記載の太陽電池モジュール。
構成９：前記端子ボックスから前記延在方向の中心側の領域に延びるケーブルを備え、前記ケーブルが前記サポータを貫通するか、又は、前記サポータが前記ケーブルに固定される固定部を有する、構成２、３、６、７又は８に記載の太陽電池モジュール。
構成１０：前記サポータを前記端子ボックスに取り付けるための取付部材を備える、構成２、３、６、７、８又は９に記載の太陽電池モジュール。
構成１１：前記モジュール本体の裏面が、ガラス、又は硬質部材で構成される、構成１から１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成１２：前記高さ方向の外側からの平面視で前記モジュール本体が略長方形の形状を有し、前記モジュール本体の幅方向が前記延在方向に一致する、構成１から１１のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
構成１３：前記サポータが、前記端子ボックスから延出するケーブルに後付けで取付可能な取付部を有する、構成２、３、６、７、８、９又は１０に記載の太陽電池モジュール
【符号の説明】
【0093】
１,１０１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,７０１,８０１ 太陽電池モジュール、 ５ 架台、 ８ フレーム、 １０,６１０ モジュール本体、 １５ 太陽電池ストリング、 ２０,４２０,５２０,６２０ 端子ボックス、 ２５ 充填部、 ３０ 太陽電池セル、 ４０,１４０,２４０,３４０,４４０,５４０,６４０,７４０,８４０ サポータ、 ６０ ケーブル、 ８０ 取付部材、 ４４０ａ,５４０ａ 本体、 ４４０ｂ キャップ、 ６２０ａ 端子ボックス本体、 ６２０ｂ 蓋、 ６７２ 連結部。
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】