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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-13
(54)【発明の名称】太陽電池モジュール
(51)【国際特許分類】
H02S 30/20 20140101AFI20220406BHJP
H01L 31/0352 20060101ALI20220406BHJP
H02S 40/22 20140101ALI20220406BHJP
H02S 20/10 20140101ALI20220406BHJP
【ＦＩ】
H02S30/20
H01L31/04 340
H02S40/22
H02S20/10 P
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2020526301
(86)(22)【出願日】2020-02-24
(85)【翻訳文提出日】2020-04-27
(86)【国際出願番号】 KR2020002592
(87)【国際公開番号】W WO2020175864
(87)【国際公開日】2020-09-03
(31)【優先権主張番号】10-2019-0022944
(32)【優先日】2019-02-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2019-0082926
(32)【優先日】2019-07-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2019-0165721
(32)【優先日】2019-12-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2020-0007527
(32)【優先日】2020-01-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520149467
【氏名又は名称】ナノヴァリー カンパニー，リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】ジュン，ヨン－クォン
【テーマコード（参考）】
5F151
【Ｆターム（参考）】
5F151BA15
5F151DA01
5F151EA01
5F151EA02
5F151GA11
5F151JA12
5F151JA13
5F151JA14
5F151JA23
(57)【要約】
本発明は単結晶シリコン、多結晶シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の結晶質太陽電池はもちろん、ＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ／ＣＩＳ、染料感応型などのような薄膜太陽電池で構成される太陽電池モジュールにおいて、受光面積と日照時間を増加させることによって発電出力を改善できる太陽電池モジュールの構造に関する。本発明に係る太陽電池モジュールは、支持手段と、前記支持手段に設置される複数の太陽電池単位モジュールを含み、前記太陽電池単位モジュールは表面に向かって所定の形状で屈曲するように突出する形状をなすことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記単位モジュール自体の形状、または前記単位モジュールが２以上配置された形状が、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項2】
前記単位モジュールが設置される支持手段を含み、前記支持手段は、地面または構造物に固定される１以上の支柱と、前記支柱に固定される支持台と、前記支持台上に凹凸形態をなす据え置き台を含み、
前記単位モジュールは板状を含み、
前記２以上の単位モジュールが前記据え置き台に設置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成することを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項3】
前記２以上の単位モジュールは一方の長さが他方の長さに比べて２倍以上である長方形で形成されることを含む、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項4】
前記据え置き台は長さ方向に延びるロッド（ｒｏｄ）形状を含み、前記ロッドの断面は多角形、または半円形、または半楕円形であることを含む、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項5】
前記単位モジュールがフレキシブル太陽電池を含み、前記フレキシブル太陽電池は太陽光が入射する入射面で凹凸を形成するように成形されたことを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項6】
前記単位モジュールはそれぞれ方位を異ならせて高さと方向が調節されて配置されることを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項7】
前記単位モジュールは突出する形状および／または高さが異なる２種以上を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項8】
前記支持手段は所定の半径で屈曲した形状を含み、前記支持手段上には前記２以上の単位モジュールは表面に向かって所定の形状で屈曲するように突出する形状をなして、単位モジュールの凹凸形状と、前記支持手段の屈曲した形状が重なるように形成されたことを含む、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項9】
前記単位モジュールは前記支持手段にエンボシング形状を含む凹凸部をなすように設置されることを含む、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項10】
前記単位モジュールはエンボシング形状を含む多数の凹凸部が形成されたことを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項11】
単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記２以上の単位モジュールの間には互いに連結する連結手段が備えられ、
前記連結手段は前記単位モジュールが折り畳まれるようにするとともに、折り畳まれる角度を調節して固定することができ、
前記連結手段によって前記２以上の単位モジュールは太陽光が入射する入射面で所定の角度で対向して凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項12】
前記単位モジュールが対向する角度が３０°～３３０°であり、前記単位モジュール間の間隔が前記単位モジュールの幅以下であることを含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項13】
前記連結手段は軸と、前記軸に回動可能に連結される連結部材と、前記単位モジュールと隣接する単位モジュールを連結する連結部材の一側に締結されて、前記単位モジュール間の折り畳まれる角度を調節して固定する固定コネクターを含み、前記単位モジュールはその一側または両側が前記連結部材と連結されて前記軸に対して回動可能に連結されることを含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項14】
前記固定コネクターは、胴体と、前記胴体に連結されて前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記第１固定部材と前記第２固定部材の間の角度調節を通じて、前記単位モジュール間の折り畳まれる角度が調節されることを含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項15】
前記固定コネクターは、胴体と、前記胴体に連結されて前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記第１固定部材と第２固定部材の一方または両方は前記胴体に対して回動可能に連結され、
回動可能に連結された第１固定部材または第２固定部材を固定する角度調節手段を具備して、
前記第１固定部材または第２固定部材と、前記角度調節手段を通じて、前記第１固定部材と第２固定部材の間の角度が調節されることを含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項16】
前記固定コネクターは、駆動手段と、前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記駆動手段は前記第１固定部材と第２固定部材の一方または両方を回動させて、前記第１固定部材と第２固定部材の間の角度が調節されることを含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項17】
前記２以上の単位モジュールのうち１以上を支持するための支持台と、前記支持台に前記単位モジュールを固定するための固定手段を含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項18】
前記２以上の単位モジュールは相互間に分離されたり結合されることを含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項19】
単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記２以上の単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲可能に連結されるようにする単位モジュール連結手段と、
前記単位モジュールに結合され、前記単位モジュールが屈曲する時、屈曲する角度と前記複数の単位モジュール間の距離を調節して固定できるようにする単位モジュール離隔手段を具備して、
太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項20】
前記単位モジュール離隔手段を据え置く据え置き手段をさらに含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項21】
前記離隔手段は、所定距離離隔して配置される複数の支持棒と、
前記複数の支持棒間の間隔を調節するための１以上の離隔部材と、
前記１以上の離隔部材によって調節された間隔が維持され得るようにするための１以上の固定部材を含み、
前記複数の支持棒には前記単位モジュールが屈曲可能に結合されることを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項22】
前記据え置き手段は、下部に位置する下部支持台と、
前記下部支持台に対して傾斜を調節できるように回動可能に連結されて互いに所定距離離隔して配置される２以上の傾斜支持台と、
前記２以上の傾斜支持台を互いに連結する上部支持台と、
前記下部支持台と前記傾斜支持台を連結して傾斜角を調節する傾斜角調節手段を含む、請求項２０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項23】
前記単位モジュールは弾性バンド、ベルクロまたはピンセットによって、前記離隔手段に連結されることを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項24】
前記単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲する角度は０°～３６０°であり、前記単位モジュール間の間隔は前記単位モジュールの幅の２倍以下であることを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項25】
前記単位モジュールは単一のセルからなるかまたは複数のセルが直列または並列で電気的に連結されたことを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項26】
前記離隔部材はスプリングであり、前記固定部材は前記スプリングの両端に配置されるクランプであることを含む、請求項２１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項27】
前記傾斜支持台は長さ調節が可能であることを含む、請求項２２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項28】
前記単位モジュール離隔手段は、複数の支持板と、
前記複数の支持板を互いに回動可能に連結する連結手段を具備して、前記複数の支持板は互いに折り畳み可能であり、
前記複数の太陽電池単位モジュールのそれぞれは前記複数の支持板のそれぞれに付着されることを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項29】
前記単位モジュール連結手段は、前記複数の太陽電池単位モジュールを機械的に屈曲可能な状態で連結する機械的回動手段または可撓性を具備して別途の機械的手段なしに材料の特性によって屈曲する部材であることを含む、請求項１９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項30】
単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記２以上の単位モジュールは、太陽光が入射する入射面で互いに対向する形態で凹凸を形成するように配列されて発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項31】
前記隣接する単位モジュールは入射光に対してＶ状、またはＷ状、またはこれらが繰り返される形態を有するように配列されることを含む、請求項３０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項32】
前記隣接する単位モジュールは入射光に対してＵ状、またはこれらが繰り返される形態を有するように配列されることを含む、請求項３０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項33】
前記隣接する単位モジュール間の内角が１２０°～４０°の範囲となるように配列されることを含む、請求項３０に記載の太陽電池モジュール。
【請求項34】
２以上の単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記２以上の単位モジュールは、太陽光が入射する入射面で互いに所定の角度で対向して凹凸を形成するように配列され、
前記反射板は前記太陽電池パネル端部の少なくとも一部分に連接して所定距離延びるように配置され、
太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項35】
前記所定の角度が０°超過１８０°未満の範囲で調節可能に連結されることを含む、請求項３４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項36】
前記反射板の表面は前記太陽電池パネルの表面と段差なく延びることを含む、請求項３４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項37】
前記反射板は太陽電池パネルの開放端部のすべてにおいて延長されて形成される、請求項３４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項38】
単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記反射板は、単位モジュールの一端部に連接して前記単位モジュールの太陽光入射面に対して所定の角度で傾いて配置される第１反射板と、前記単位モジュールの一端部と対向する側の他端部に連接して前記太陽電池パネルの太陽光入射面に対して所定の角度で傾いて配置される第２反射板を含み、
前記第１反射板と前記第２反射板は互いに対向するように配置され、
太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項39】
前記互いに対向するように配置される第１反射板と第２反射板間の内角は４０°～１２０°の範囲であることを含む、請求項３８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項40】
前記第１反射板および第２反射板の幅は前記太陽電池パネルの横幅の１倍超過３倍以下であり、長さは前記太陽電池パネルの縦の長さの１倍以下であることを含む、請求項３８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項41】
単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、
前記反射板は前記単位モジュールに対して所定の角度で傾いて対向するように配置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを含む、太陽電池モジュール。
【請求項42】
前記反射板は２以上の単位太陽電池パネルに対して所定の角度で傾いて対向するように配置されることを含む、請求項４１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項43】
前記所定の角度は４０°～１２０°の範囲であることを含む、請求項４１または請求項４２項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項44】
前記反射板の面積は前記太陽電池パネルの１倍以上であることを含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項45】
前記反射板の表面は金属鏡面、ガラス鏡面、またはプラスチック鏡面を含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項46】
前記反射板は透明な基板と前記透明な基板の上に付着された光反射物質を含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項47】
前記反射板の基板は絶縁性材料を含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項48】
前記反射板は風が通過できる一つ以上の孔を含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項49】
前記孔の形状は円形、三角形、四角形、多角形、十字形、不定形を含む群から選択される、請求項４８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項50】
前記単位モジュールまたは反射板に熱電素子が付着されたことを含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項51】
前記単位モジュールまたは反射板に相変化物質が付着されたことを含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項52】
前記単位モジュールと反射板を据え置き、単位モジュールの間または単位モジュールと反射板間の対向角度を調節できる据え置き台をさらに含む、請求項３４、請求項３８及び請求項４１のいずれか一項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】
本発明は単結晶シリコン、多結晶シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の結晶質太陽電池はもちろん、ＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ／ＣＩＳ、染料感応型などのような薄膜太陽電池で構成される太陽電池モジュールにおいて、従来と比べて太陽電池モジュールが設置される単位面積当たりの発電出力を改善できる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
結晶質および薄膜太陽電池技術は既存の電気エネルギー源を代替できる清浄エネルギー源であって、持続的に普及が行われてはいるものの、まだ既存の石炭火力や原子力発電に比べて発電単価が高いため経済性が低く、商用化に制限となっている。このうち、薄膜太陽電池は現在最も大きな市場占有率を有している結晶質シリコン太陽電池と比較される次世代太陽電池技術であって、多様な種類が開発されているが、その代表的な例としてＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ２）またはＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ２）太陽電池が挙げられる。ＣＩＧＳ／ＣＩＳ太陽電池は一般的なガラス基板／背面電極／光吸収層／バッファー層／前面透明電極などが積層された構造の電池において、太陽光を吸収する光吸収層がＣＩＧＳまたはＣＩＳからなる電池である。光吸収層としてはＣＩＧＳがより広く使われる。ＣＩＧＳはI－III－VI族黄銅鉱（ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ）系化合物半導体であって直接遷移型エネルギーバンドギャップを有しており、光吸収係数が約１×１０５ｃｍ－１であって半導体のうちで最も高い方に属するため、厚さ１μｍ～２μｍの薄膜でも高効率の太陽電池の製造が可能な物質である。ところが、結晶質および薄膜太陽電池も発電効率が３０％に及ばないため、発電量を増大させるためには多くの設置面積が必要となり、設置費用が増加する問題点がある。
【0003】
一方、現在使用されている太陽電池モジュールは板状の単位パネルを多数個固定連結してアレイの形態で設置されて使われている。
【0004】
このようなアレイの構造と関連して、大韓民国公開実用新案公報第２０１８－０００２６２７号には、竹で作った簾のような形式の板または基板に平板型太陽電池セルを設置して太陽電池を巻いて収納することによって、使用者が携帯と収納するのに便利な構造を提示している。この構造は隣接した２個の前記太陽電池セルを銅帯（ｓｔｒｉｐ）や棒（ｒｏｄ）等を直列に連結して構成するため、繰り返して使用し収納することになると、屈曲と折れが発生して配線などの連結部分が損傷しやすい。
【0005】
また、大韓民国公開実用新案公報第２０１７－０００３８３０号には、太陽電池モジュール２個を、一対で折り畳み式構造を作り、２個のモジュール間はヒンジで連結してこれを折り畳むと、１個のモジュールが他の１個のモジュール上に重なって上部に位置したモジュールの裏面が入射光線に露出するようにすることによって、外部の衝撃や風圧から太陽電池モジュールを保護する方法を提示しているが、折り畳み式モジュールが２個に限定され、隣り合った他の太陽電池モジュールとは「⊂」の形状のボルト用途のラウンドラグで連結されるため、平板の形態に制限して使わなければならない短所がある。
【0006】
また、多数の単位セルを直列および／または並列に連結して大面的の平板の形態に並べて製作される太陽電池モジュールの場合、狭い空間で高出力を出すことが難しく、各単位モジュールから反射する反射光の再吸収が難しいだけでなく、移送および保管が煩雑な短所がある。このような問題点を解決するために、大韓民国登録特許公報第１０－１７３０５６２号には、太陽電池モジュールを構成する単位モジュール間に組立と分離を簡便とするための構造が開示されているものの、同じ設置面積内で発電効率を高めたり、反射する光を再吸収する構造は開示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、既存の平面モジュールに比べて設置面積当たりおよび／または太陽電池パネル当たり発電量をより増加させることができるため、効率的かつ経済的な太陽電池発電が可能な太陽電池モジュールを提供するところにある。
【0008】
また、本発明はモジュール（または単位モジュール）単位で分離したり折り畳んで移送および保管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】
【0009】
前記技術的課題を解決するために本発明は次のような多数の実施形態を提供する。
【0010】
第１実施形態に係る太陽電池モジュールは、単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記単位モジュール自体の形状、または前記単位モジュールが２以上配置された形状が、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0011】
第１実施形態において、前記単位モジュールが設置される支持手段を含み、前記支持手段は、地面または構造物に固定される１以上の支柱と、前記支柱に固定される支持台と、前記支持台上に凹凸形態をなす据え置き台を含み、前記単位モジュールは板状を含み、前記２以上の単位モジュールが前記据え置き台に設置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成することができる。
【0012】
第１実施形態において、前記２以上の単位モジュールは一方の長さが他方の長さに比べて２倍以上である長方形で形成され得る。
【0013】
第１実施形態において、前記据え置き台は長さ方向に延びるロッド（ｒｏｄ）形状を含み、前記ロッドの断面は多角形、または半円形、または半楕円形であることを含むことができる。
【0014】
第１実施形態において、前記単位モジュールがフレキシブル太陽電池を含み、前記フレキシブル太陽電池は太陽光が入射する入射面で凹凸を形成するように成形されたことを含むことができる。
【0015】
第１実施形態において、前記単位モジュールはそれぞれ方位を異ならせて高さと方向が調節されて配置され得る。
【0016】
第１実施形態において、前記単位モジュールは突出する形状および／または高さが異なる２種以上を含むことができる。
【0017】
第１実施形態において、前記支持手段は所定の半径で屈曲した形状を含み、前記支持手段上には前記２以上の単位モジュールは表面に向かって所定の形状で屈曲するように突出する形状をなして、単位モジュールの凹凸形状と、前記支持手段の屈曲した形状が重なるように形成されたことを含むことができる。
【0018】
第１実施形態において、前記単位モジュールは前記支持手段にエンボシング形状を含む凹凸部をなすように設置され得る。
【0019】
第１実施形態において、前記単位モジュールはエンボシング形状を含む多数の凹凸部が形成され得る。
【0020】
第２実施形態に係る太陽電池モジュールは、単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記２以上の単位モジュールの間には互いに連結する連結手段が備えられ、前記連結手段は前記単位モジュールが折り畳まれるようにするとともに、折り畳まれる角度を調節して固定することができ、前記連結手段によって前記２以上の単位モジュールは太陽光が入射する入射面で所定の角度で対向して凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0021】
第２実施形態において、前記単位モジュールが対向する角度が３０°～３３０°であり、前記単位モジュール間の間隔が前記単位モジュールの幅以下であり得る。
【0022】
第２実施形態において、前記連結手段は軸と、前記軸に回動可能に連結される連結部材と、前記単位モジュールと隣接する単位モジュールを連結する連結部材の一側に締結されて、前記単位モジュール間の折り畳まれる角度を調節して固定する固定コネクターを含み、前記単位モジュールはその一側または両側が前記連結部材と連結されて前記軸に対して回動可能に連結され得る。
【0023】
第２実施形態において、前記固定コネクターは、胴体と、前記胴体に連結されて前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記第１固定部材と前記第２固定部材の間の角度調節を通じて、前記単位モジュール間の折り畳まれる角度が調節され得る。
【0024】
第２実施形態において、前記固定コネクターは、胴体と、前記胴体に連結されて前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記第１固定部材と第２固定部材の一方または両方は前記胴体に対して回動可能に連結され、回動可能に連結された第１固定部材または第２固定部材を固定する角度調節手段を具備して、前記第１固定部材または第２固定部材と、前記角度調節手段を通じて、前記第１固定部材と第２固定部材間の角度が調節され得る。
【0025】
第２実施形態において、前記固定コネクターは、駆動手段と、前記単位モジュールの一端に固定される第１固定部材と、前記第１固定部材に固定された単位モジュールに隣接して連結される単位モジュールの一端に固定される第２固定部材を含み、前記駆動手段は前記第１固定部材と第２固定部材の一方または両方を回動させて、前記第１固定部材と第２固定部材間の角度が調節され得る。
【0026】
第２実施形態において、前記２以上の単位モジュールのうち１以上を支持するための支持台と、前記支持台に前記単位モジュールを固定するための固定手段を含むことができる。
【0027】
第２実施形態において、前記２以上の単位モジュールは相互間に分離されたり結合され得る。
【0028】
本発明の第３実施形態に係る太陽電池モジュールは、単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記２以上の単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲可能に連結されるようにする単位モジュール連結手段と、前記単位モジュールに結合され、前記単位モジュールが屈曲する時、屈曲する角度と前記複数の単位モジュール間の距離を調節して固定できるようにする単位モジュール離隔手段を具備して、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0029】
第３実施形態において、前記単位モジュール離隔手段を据え置く据え置き手段をさらに含むことができる。
【0030】
第３実施形態において、前記離隔手段は所定距離離隔して配置される複数の支持棒と、前記複数の支持棒間の間隔を調節するための１以上の離隔部材と、前記１以上の離隔部材によって調節された間隔が維持され得るようにするための１以上の固定部材を含み、前記複数の支持棒には前記単位モジュールが屈曲可能に結合され得る。
【0031】
第３実施形態において、前記据え置き手段は、下部に位置する下部支持台と、前記下部支持台に対して傾斜を調節できるように回動可能に連結されて互いに所定距離離隔して配置される２以上の傾斜支持台と、前記２以上の傾斜支持台を互いに連結する上部支持台と、前記下部支持台と前記傾斜支持台を連結して傾斜角を調節する傾斜角調節手段を含むことができる。
【0032】
第３実施形態において、前記単位モジュールは弾性バンド、ベルクロ（登録商標）またはピンセットによって、前記離隔手段に連結され得る。
【0033】
第３実施形態において、前記単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲する角度は０°～３６０°であり、前記単位モジュール間の間隔は前記単位モジュールの幅の２倍以下であり得る。
【0034】
第３実施形態において、前記単位モジュールは単一のセルからなるかまたは複数のセルが直列または並列で電気的に連結され得る。
【0035】
第３実施形態において、前記離隔部材はスプリングであり、前記固定部材は前記スプリングの両端に配置されるクランプであり得る。
【0036】
第３実施形態において、前記傾斜支持台は長さ調節が可能なものであり得る。
【0037】
第３実施形態において、前記単位モジュール離隔手段は、複数の支持板と、前記複数の支持板を互いに回動可能に連結する連結手段を具備して、前記複数の支持板は互いに折り畳み可能であり、前記前記複数の太陽電池単位モジュールのそれぞれは前記複数の支持板のそれぞれに付着され得る。
【0038】
第３実施形態において、前記単位モジュール連結手段は、前記複数の太陽電池単位モジュールを機械的に屈曲可能な状態で連結する機械的回動手段または可撓性を具備して別途の機械的手段なしに材料の特性によって屈曲する部材であり得る。
【0039】
本発明の第４実施形態に係る太陽電池モジュールは、単位モジュールを２以上含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記２以上の単位モジュールは、太陽光が入射する入射面で互いに対向する形態で凹凸を形成するように配列されて、発電が行われることを特徴とする。
【0040】
第４実施形態において、前記隣接する単位モジュールは入射光に対してＶ状、またはＷ状、またはこれらが繰り返される形態を有するように配列され得る。
【0041】
第４実施形態において、前記隣接する単位モジュールは入射光に対してＵ状、またはこれらが繰り返される形態を有するように配列され得る。
【0042】
第４実施形態において、前記隣接する単位モジュール間の内角が１２０°～４０°の範囲となるように配列され得る。
【0043】
本発明の第５実施形態に係る太陽電池モジュールは、２以上の単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記２以上の単位モジュールは、太陽光が入射する入射面で互いに所定の角度で対向して凹凸を形成するように配列され、前記反射板は前記太陽電池パネル端部の少なくとも一部分に連接して所定距離延びるように配置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0044】
第５実施形態において、前記所定の角度が０°超過１８０°未満の範囲で調節可能に連結され得る。
【0045】
第５実施形態において、前記反射板の表面は前記太陽電池パネルの表面と段差なしに延長され得る。
【0046】
第５実施形態において、前記反射板は太陽電池パネルの開放端部のすべてにおいて延長されて形成され得る。
【0047】
第５実施形態において、単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは、光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記反射板は、単位モジュールの一端部に連接して前記単位モジュールの太陽光入射面に対して所定の角度で傾いて配置される第１反射板と、前記単位モジュールの一端部と対向する側の他端部に連接して前記太陽電池パネルの太陽光入射面に対して所定の角度で傾いて配置される第２反射板を含み、前記第１反射板と前記第２反射板は互いに対向するように配置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0048】
第５実施形態において、前記互いに対向するように配置される第１反射板と第２反射板間の内角は４０°～１２０°の範囲であり得る。
【0049】
第５実施形態において、前記第１反射板および第２反射板の幅は前記太陽電池パネルの横幅の１倍超過３倍以下であり、長さは前記太陽電池パネルの縦の長さの１倍以下であり得る。
【0050】
本発明の第６実施形態に係る太陽電池モジュールは、単位モジュールと反射板を含む太陽電池モジュールであって、前記単位モジュールは光吸収層および電極を含む太陽電池セルを１以上含み、前記反射板は前記単位モジュールに対して所定の角度で傾いて対向するように配置されて、太陽光が入射する入射面で凹凸を形成した状態で発電が行われることを特徴とする。
【0051】
第６実施形態において、前記反射板は２以上の単位太陽電池パネルに対して所定の角度で傾いて対向するように配置され得る。
【0052】
第６実施形態において、前記所定の角度は４０°～１２０°の範囲であり得る。
【0053】
第５実施形態または第６実施形態において、前記反射板の面積は前記太陽電池パネルの１倍以上であり得る。
【0054】
第５実施形態または第６実施形態において、前記反射板の表面は金属鏡面、ガラス鏡面またはプラスチック鏡面などを含むことができる。
【0055】
第５実施形態または第６実施形態において、前記反射板は透明な基板と前記透明な基板の上に付着された光反射物質を含むことができる。
【0056】
第５実施形態または第６実施形態において、前記反射板の基板として絶縁性材料を適用することを含むことができる。
【0057】
第５実施形態または第６実施形態において、前記反射板は風が通過できる一つ以上の孔を含むことができる。また、前記孔の形状は円形、三角形、四角形、多角形、十字形、不定形を含む群から選択され得る。
【0058】
第５実施形態または第６実施形態において、前記単位モジュールまたは反射板に熱電素子が付着され得る。
【0059】
第５実施形態または第６実施形態において、前記単位モジュールまたは反射板に相変化物質が付着され得る。
【0060】
第５実施形態または第６実施形態において、前記単位モジュールと反射板を据え置き、単位モジュールの間または単位モジュールと反射板間の対向角度を調節できる据え置き台をさらに含むことができる。
【0061】
前記実施形態において、前記単位モジュールには電極（または背面電極）と光吸収層で構成された太陽電池セルを適用することも含む。
【発明の効果】
【0062】
本発明に係る太陽電池モジュールは、日射量と日照時間が同じであっても従来の傾斜設置された平面モジュールと対比して太陽光受光面積と日照量が増加して単位面積当たり発電量が増加する。
【0063】
また、単位モジュールが屈曲部を有する場合、単位モジュール間の陰を減少させることができるため設置間隔を減少させることができる。特に、柔軟な薄型シリコン太陽電池セルを利用して、膨らんだ形態のセルや凹凸部を有する薄膜太陽電池セルを活用して単位モジュールを構成すれば、受光面積をさらに向上させることができるようになる。
【0064】
また、多数の分離された単位モジュールが連結手段を通じて折り畳まれるように結合される構造の場合、単位モジュールが屏風の形態で連結されるため、左右方向に折り畳む間隔と方向を調節することによって日照量を増加させることができる。また、使用時にはそれぞれの単位モジュールを締結式に連結して設置し、収納と移動時には単位モジュールを解体して分離、保管することができるため維持と保守が容易となる。
【0065】
また、太陽電池パネルと多様な反射板の配置を通じて、単にパネルに直接入射する太陽光の他にも隣接する太陽電池パネルまたは反射板から反射する太陽光を再吸収できるようになって、効率的かつ経済的な太陽電池発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】本発明の実施例１であって、屈曲部を有するモジュールの構成として長方形の単位モジュールを適用した構造を図示したものである。
【図2】平面型の支持台を利用して曲面効果を得ることができる方法として、柔軟な太陽電池セルを活用する方法を提示したものである。
【図3】エンボシング加工を利用して多数の凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを提示したものである。
【図4】多数の半円形柱の形態に凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを示したものである。
【図5】平面状の太陽電池モジュールと、本発明の一実施形態である曲面形態の突出部を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽光の有効入射角を比較するための模式図である。
【図6】本発明の実施形態である折り曲げまたは曲面形態の突出部を有する太陽電池モジュールの受光面積を比較するための模式図である。
【図7】本発明の実施例５において、締結式モジュールの構成として長方形の単位モジュールを適用した構造を図示したものである。
【図8】本発明の実施例５において、二つの単位モジュール間を連結する回転連結装置を図示したものである。
【図9】本発明の実施例５において、隣接する単位モジュールの方向を固定するための各固定コネクターを図示したものである。
【図10】本発明の実施例６において、単位モジュールの折り畳まれる角度を多様に調節できるようにする固定コネクターを図示したものである。
【図11】本発明の実施例７において、単位モジュールが折り畳まれる角度をモーターを通じて調節できるようにする固定コネクターを図示したものである。
【図12】本発明の実施例８において、多様な屈曲形態を有する支持台に締結式モジュールが設置されたものを図示したものである。
【図13】単位モジュールを支持台に付着するための固定装置を図示したものである。
【図14】本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図17】本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールが設置される形態を例示的に示したものである。
【図18】本発明に係る太陽電池モジュールが入射光に対して設置された状態を示したものである。
【図19】本発明の実施例１０に係る太陽電池モジュールであって、折り曲げケースまたは支持板を構成する各面に折り曲げ可能に連結された単位モジュールを付着した状態を示したものである。
【図20】本発明の実施例１１に係る太陽電池モジュールの概略図である。
【図21】本発明の実施例１１に係る太陽電池モジュールの側面での断面図を示したものである。
【図22】本発明の実施例１１に係る太陽電池モジュールにおいて、パネルと反射板が組み立てられる段階を示したものである。
【図23】本発明の実施例１２に係る太陽電池モジュールの概略図である。
【図24】本発明の実施例１３に係る太陽電池モジュールの概略図である。
【図25】本発明の実施例１３に係る太陽電池モジュールの側面での断面図を示したものである。
【図26】本発明の実施例１３に係る太陽電池モジュールにおいて、パネルと反射板が組み立てられる段階を示したものである。
【図27】本発明の実施例１４に係る太陽電池モジュールで側面での断面図を示したものである。
【図28】本発明の実施例１５に係る太陽電池モジュールで側面での断面図を示したものである。
【図29】本発明の実施例１６に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図30】本発明の実施例１７に係る太陽電池モジュールの側面図である。
【図31】本発明の実施例１８に係る太陽電池モジュールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0067】
以下、本発明の実施例について添付された図面を参照してその構成および作用を説明する。
【0068】
本発明の説明において、関連した公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【0069】
【0070】
図１（ａ）は、上部が三角形の管の形態の折り曲げ部を有する支持台上に、長方形の単位モジュールを複数個設置してモジュールを構成する場合を図示したものである。
【0071】
三角状の突出部を含む支持台は平地や傾斜地、建物の屋上や屋外の施設物、公共住宅などの設置場所に施工されるものであって、底や壁面に支持される支柱と支柱と連結されて三角状の突出部が形成された支持台を含み、前記太陽電池単位モジュールは、太陽電池単位モジュールを前記三角状の突出部の表面に設置することによって形成される。
【0072】
太陽電池単位モジュールは、図１（ａ）に図示された通り、多数の太陽電池セルを一列で配置し、互いに隣接するセルの表面電極と裏面電極を電気的に接続することによって、直列または並列配線を通じて単位モジュールを構成する、前記単位モジュールは通常の方法にしたがって、強化ガラス、太陽電池セル、封止材、バックシートを順に重ねた後、封止材を加圧加熱して各層を接合して密封した後、前記強化ガラスの縁をアルミニウムなどの金属材やプラスチック補強縁で固定して仕上げる段階で製作する。このようにすることによって、太陽電池単位モジュールは、約７ｍｍ前後の厚さで太陽電池セルが一列で配置されて具現されることによって軽量化が可能であるように構成することができる。
【0073】
一方、ハーフセル（ｈａｌｆ ｃｅｌｌ）を適用すると、内部電流が減少しおよびセル間隔が狭くなって抵抗損失を減少させることができるため、電力の出力が高く温度依存的性能が向上する。また、出力の陰影効果の減少、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）発生可能性の減少などの効果があるため、前記長方形の単位モジュールにおいてもこれを反映して短方向より長方向の長さが２倍以上となるように構成することが好ましい。
【0074】
図１（ｂ）は、上部が半円形の突出部などの多数の曲面部を有する支持台上に、長方形の太陽電池単位モジュールを多数設置して複数の単位モジュールを構成する場合を図示したものである。
【0075】
前記支持台は底や壁面に支持される支柱とこの支柱に連結されて多数の曲面部を支持する多数の支持台を含み、前記太陽電池単位モジュールは前記曲面部に結合される複数の単位モジュールからなって突出部を形成する構成を有する。
【0076】
図１（ｃ）は、前記屈曲部が一定の大きさの屈曲部とこれより小さい大きさの屈曲部が交互に配置された構成を有する場合を図示したものである。
【0077】
すなわち、上部が凸板などの一定の曲面形態の第１曲面部と前記凸板より小さい大きさの形状または曲率を有する第２曲面部を具備した支持台上に、長方形の太陽電池単位モジュールを設置して太陽電池モジュールを構成する場合を図示したものである。
【0078】
図１（ｃ）の太陽電池モジュールの場合、支持台の大きい曲率と前記支持台上に設置された単位モジュールの小さい曲率が重なった構造を有するため、日照面積をさらに増大させることができる。
【0079】
前記実施例において、前記支持台の屈曲部の形態を三角形と半円形として提示したが、その他にも多様な多角形や、円形または楕円形を切断した形状の柱を含むことができる。
【0080】
また、前記支持台で屈曲部の大きさは、好ましくはその直径または底辺がそれぞれ１０ｃｍ～１０ｍ、底辺からの高さは２ｃｍ～５ｍ範囲のものを含み、屈曲部を含む支持台とフレームの材質はアルミニウム合金やステンレス鋼などの金属またはプラスチックであることを含む。
【0081】
このように、屈曲部を有する支持台を利用して多数の長方形の太陽電池単位モジュールの方位をそれぞれ異ならせて設置することになると、太陽の高度が変化しても既存の平面設置方法より受光面積と日照時間の増加により日照量が改善されるため発電量を向上させることができ、単位モジュールの重量を減少させることができるため、全体モジュールの設置、メンテナンスなどの管理が容易となる。
【0082】
［実施例２］
図２は既存のような平面型の支持台を利用して曲面効果を得ることができる方法として、柔軟な太陽電池セルを活用する方法を提示したものである。
図２は既存のような平面型の支持台を利用して曲面効果を得ることができる方法として、柔軟な太陽電池セルを活用する方法を提示したものである。
【0083】
前記柔軟性太陽電池セルとしては薄型シリコン太陽電池と薄膜型太陽電池を適用する方法を含む。すなわち、既存の一般的に使用するシリコン太陽電池は、ウェハーの厚さが１８０μｍ程度であって柔軟性と弾性が足りないため曲げ過程において破損しやすいのであるが、薄型シリコンセルを適用すればウェハーの厚さを１００μｍ以下に減少させることができるため、柔軟性と弾性が増加して６０°以上の曲げも可能となる。
【0084】
一方、薄膜型太陽電池は基板としてポリマー薄板やステンレス薄板などの金属基板を使用して柔軟なフレキシブル太陽電池セルを製作できるため、セルの形態を変形させることが容易となる。
【0085】
したがって、薄膜シリコン太陽電池セルや柔軟性基板を使用する薄膜型太陽電池セルを活用すれば、支持台に折り曲げや曲面などの屈曲部を形成しなくてもセル自体が屈曲を有するように変形することができるため、適切な曲げを通じて図１と同様に日射量を増加させる効果を得ることができるようになる。
【0086】
この時、曲げ角度は３０～９０°が好ましく、モジュール基材も同じ曲げ角度を有するように製作して付着するようにする方法を含む。
【0087】
その他にも柔軟性基板を利用して薄膜太陽電池セルを製作する時、前記基板に多数の微細な凹凸部を形成すれば表面積をさらに増加させることができる。
【0088】
［実施例３］
図３は、エンボシング加工を利用して多数の凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを提示したものである。
図３は、エンボシング加工を利用して多数の凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを提示したものである。
【0089】
エンボシング加工方法としては、ステンレス薄板、銅薄板、亜鉛薄板などのような金属薄板やポリイミドなどのポリマー薄板の表面にエンボシングを加工するための装置を適用して基板の表面に多数の凹凸部を形成する方法を含む。前記エンボシング加工方法は、一般的に上部と下部の二つのエンボシングロールの間に柔軟性基板を入れて通過させながら、熱と圧力を加えてロールの外周面に彫られた陰刻や陽刻を基板に転写させることによって多数の凹凸部を形成する方法を適用することができる。その他に、レーザーパターニング（ｌａｓｅｒ ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）やホットホイルスタンピング（ｈｏｔ ｆｏｉｌ ｓｔａｍｐｉｎｇ）、打ち抜き機などを活用する方法も含む。
【0090】
前記エンボシング加工において、好ましくは凹凸部の大きさを１０μｍ～１ｃｍの範囲で形成する方法を含む。
【0091】
［実施例４］
図４は、多数の半円形柱の形態に凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを提示する。前記セルを利用してモジュールを構成する時、前記半円形柱の長さ部分を長方形モジュールの長さ部分と垂直方向に配列する場合と、水平方向に配列する場合について図示した。
図４は、多数の半円形柱の形態に凹凸部を形成した柔軟性基板の上に製作された薄膜太陽電池セルと、前記セルを適用した単位モジュールを提示する。前記セルを利用してモジュールを構成する時、前記半円形柱の長さ部分を長方形モジュールの長さ部分と垂直方向に配列する場合と、水平方向に配列する場合について図示した。
【0092】
前記半円形柱の形態を加工する方法は前記実施例３で提示した方法と同じであり、ただし凹凸部の形態が半円柱形態を有するようにする点で差がある。
【0093】
前記半円形柱の形状は、好ましくはその直径または底辺の大きさを１０μｍ～１ｃｍの範囲で形成する方法を含む。
【0094】
図５は、モジュールの支持台が地面に対して設置角度がθ度（０°＜θ＜９０°）である場合、支持台が平板である場合には太陽光の入射範囲が０～（１８０－θ）度に限定されるのに反して、支持台が曲面形態の屈曲部を有する場合には屈曲部が任意の曲率を有しても（９０°＜θ′＜１８０－θ°）、太陽光の入射角度が０～１８０°まで増加することが分かる。
【0095】
図６は、断面の形状が正三角形である柱や半円形である柱の形態の屈曲部を有する場合に、平板と対比して、柱の周りの面積によって受光表面積が増加することを図示したものであって、正三角形の場合、底面対比周り面積の比が２ＤＬ／ＤＬであるので２倍であり、半円形である場合は、底面対比周り面積の比がπＲＬ／２ＲＬであるのでπ／２倍表面積が増加することが分かる。
【0096】
すなわち、太陽電池セルやモジュールが屈曲部を有するように構成または設置すれば、既存の平面の形態のモジュールより太陽光の入射角範囲と受光有効面積が増加する効果を通じて、日射量と発電量が改善することが分かる。
【0097】
【0098】
図示された通り、実施例５に係る太陽電池モジュールは、多数の単位モジュール１０と、前記単位モジュール１０の相互間を連結する連結手段２０と、単位モジュール間の折り畳まれる角度を調節して固定する固定コネクター３０を含んで構成される。
【0099】
前記単位モジュール１０のそれぞれは、多数の太陽電池単位セル１１が配置されて隣接する単位セルの表面電極と裏面電極を電気的に接続することによって、直列または並列配線１２が備えられている長方形の形状に形成される。
【0100】
前記単位モジュール１０は通常の方法に沿って、強化ガラス、太陽電池セル、封止材、バックシートを順に重ねた後、封止材を加圧加熱して各層を接合して密封した後、前記強化ガラスの縁をアルミニウムなどの金属材やプラスチック補強縁で固定して仕上げる段階で製作する。このようにすることによって、太陽電池単位モジュールは、約７ｍｍ前後の厚さで太陽電池セルが一列に配置されて軽量化が可能なように構成することができる。
【0101】
一方、ハーフセル（ｈａｌｆ ｃｅｌｌ）を適用すれば、内部電流が減少しおよびセル間隔が狭くなって抵抗損失を減少させることができるため、電力の出力が高く温度依存的性能が向上する。また、出力の陰影効果の減少、ホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）発生可能性の減少などの効果があるため、前記長方形の単位モジュールにおいてもこれを反映して短方向より長方向の長さが２倍以上となるように構成することが好ましい。
【0102】
また、前記単位モジュールは短い方向の一端に配置されるセルの数量が１～６個、長い方向の一端に配置されるセルの数量が２～１２個となるように構成するものを含み、好ましくは短方向には１～２個、長方向には２～１２個となるように適用することができる。
【0103】
前記連結手段２０は、図８に図示された通り、一般的な円柱状（棒または管状を含む）の軸２１と、前記軸２１に回動可能に結合される２個のヒンジ部材２２で構成される。前記２個のヒンジ部材２２のうち前記軸２１と結合されない他端部には、前記単位モジュール１０の一端が挿入締結される挿入溝２３が形成されている。また、挿入溝２３が形成されたヒンジ部材２２の表面の上部と下部にはねじを締結できるようにするねじ締結孔２４が形成されている。これに伴い、前記単位モジュール１０はその一端が前記挿入溝２３に挿入された後、前記ねじ締結孔２４を通じて締結されるボルトとナット２５により前記軸２１に回動可能に固定される。
【0104】
一方、前記軸２１の一側にのみ単位モジュール１０が締結される場合には、前記ヒンジ部材２２は１個のみ形成されてもよい。また、前記ヒンジ部材２２は一つで１個の単位モジュール１０を固定してもよく、多数で１個の単位モジュール１０を固定してもよい。
【0105】
前記固定コネクター３０は、図９ａに図示された通り、前記軸２１の上端に挿入されるようにシリンダー状に形成され、前記軸２１の外径に比べて大きい内径を有する軸固定部材３１と、前記軸固定部材３１に連結される２個のモジュール固定部材３２を含んで構成される。
【0106】
前記モジュール固定部材３２は前記単位モジュール１０の上端部の少なくとも一部を挿入して固定できるようにする固定溝３３が形成されており、図９ｂに図示された通り、前記単位モジュール１０の上端部が前記固定溝３３に挿入されて所定の角度が維持され得るようになっている。
【0107】
図９に図示された前記２個のモジュール固定部材３２は、前記軸固定部材３１の外周部にあらかじめ定められた角度（固定角）で、回動が不可能な一体化した状態で形成されている。
【0108】
前記単位モジュール１０間の折り畳まれる角度は０°～３６０°間の固定角を有するように構成することによって、単位モジュール相互間の方向と間隔をさらに堅固に維持できるようになる。好ましくは、固定角が３０°～３３０°以内の範囲を有するようにして、前記単位モジュール間の配向角が３０°～３３０°となるようにし、単位モジュール間の間隔は前記単位モジュールの幅以下となるようにして、狭い面積により多くの太陽電池が配置され得るようにする。
【0109】
本発明の実施例５では、前記軸固定部材３１に一体に形成されたモジュール固定部材間の角度を通じて単位モジュール間の折り畳まれる角度が調節される。
【0110】
［実施例６］
本発明の実施例６は実施例５とは異なり、単位モジュール１０間の角度調節を可能とした固定コネクターの適用例である。
本発明の実施例６は実施例５とは異なり、単位モジュール１０間の角度調節を可能とした固定コネクターの適用例である。
【0111】
図１０に図示された通り、実施例６に係る固定コネクター３０’は下部に突出螺旋部３１ａ’が形成され、上部には円板状の取っ手部が形成された第１部材３１’と、中心部に螺旋部が形成されたホール３２ａ’が形成されており、外周部に放射状に係止溝３２ｂ’が多数形成され、一側に前記連結手段２０が締結された単位モジュール１０の端部を固定できるように所定の長さで延び、下側に固定溝３２ｃ’が形成された第２部材３２’と、前記第１部材３１’および第２部材３２’の間に介在するように配置され、その中心に前記突出螺旋部３１ａ’が挿入される締結孔３３ａ’が形成され、外周部に前記第２部材３２’の係止溝３２ｂ’に係止される多数の突起部３３ｂ’が形成されており、一側に前記連結手段２０が締結された単位モジュール１０の端部を固定できるように所定の長さで延び、下側に固定溝３３ｃ’が形成された第３部材３３’を含んで構成される。
【0112】
実施例６によると、前記第２部材３２’と第３部材３３’間の角度の調節を通じて、これに固定される単位モジュール１０間の角度の調節が可能となる。
【0113】
実施例６に係る固定コネクターを使用して角度調節が必要な場合、まず第１部材３１’を回転させて前記第２部材３２’と第３部材３３’から分離した後、第２部材３２’と第３部材３３’に要求される角度に合わせた後、第１部材３１’を使用して組み立てる方法で角度の調節が可能となる。
【0114】
このように、前記第２部材３２’と第３部材３３’の角度を多様に調節できるようになると、設置される空間の面積に応じて太陽電池モジュールが折り畳まれる角度を調節できるようになり、空間をより効率的に使用できるようにするとともに、設置自由度を高めることができるようになる。
【0115】
［実施例７］
本発明の実施例７は、実施例６の単位モジュール１０間の角度調節を固定コネクターを分離することなく自動で遂行できるようにした固定コネクターの適用例である。
本発明の実施例７は、実施例６の単位モジュール１０間の角度調節を固定コネクターを分離することなく自動で遂行できるようにした固定コネクターの適用例である。
【0116】
図１１に図示された通り、実施例７に係る固定コネクター３０’’は一端に所定の形状で角ばった断面を有する回転軸３１ａ’’を有するモーター３１’’と、中心部に前記回転軸３１ａ’’の角ばった断面を収容する締結溝３２ａ’’を具備し、一側に前記連結手段２０が締結された単位モジュール１０の端部を固定できるように所定の長さで延び、下側に固定溝３２ｂ’’が形成された第１固定部材３２’と、前記モーター３１’’および第１固定部材３２’’の間に介在するように配置され、その中心に前記回転軸３１ａ’’が挿入される締結孔３３ａ’’が形成され、外周部の一側に前記連結手段２０が締結された単位モジュール１０の端部を固定できるように所定の長さで延び、下側に固定溝３３ｂ’’が形成された第２固定部材３３’’を含んで構成される。
【0117】
実施例７に係る固定コネクターを使用して角度調節が必要な場合、所定の制御信号を通じてモーター３１’’を稼動して、回転軸３１ａ’’の回転を通じて前記第１固定部材３２’’と第２固定部材３３’’間の角度調節を通じて単位モジュール間の角度調節が可能となる。
【0118】
この時、演算装置と保存装置を具備したコンピュータを利用して前記モーター３１’’を有線または無線で制御することができる。無線制御が必要な場合には、前記モーターに制御信号を無線で受信できる受信手段を具備することが好ましい。
【0119】
また、前記保存装置に保存された日付による太陽の高度、日出時間および日没時間のうち選択された一つ以上の情報に基づいて、所定の時間別に前記制御信号を提供して前記モーター３１’’を動作させることによって、当該時間帯に最も最適な折り畳み状態となり得るように調節することもできる。
【0120】
［実施例８］
本発明の実施例８は実施例５～７の太陽電池モジュールを設置するための支持台を適用した例である。
本発明の実施例８は実施例５～７の太陽電池モジュールを設置するための支持台を適用した例である。
【0121】
図１２ａは、曲線部を有する第１支持フレーム４１と底や壁面に支持される柱と柱に固定される第２支持フレーム４１からなる支持台４０に、本発明に係る太陽電池モジュールが固定されている状態を示したものである。図６ａのように、曲線部を有する支持台４０はアパートのベランダのように、狭い領域により多くの太陽電池モジュールを配置できるようにするのに有利な構造である。
【0122】
図１２ｂは、断面「Ａ」字状を有して所定の角度で傾斜した形状の支持台５０に、本発明に係る太陽電池モジュールが固定されている状態を示したものである。この構造は、太陽電池モジュールが太陽の入射角を考慮して所定の角度で傾斜するように設置されるようにするためのものである。
【0123】
図１２ｃは、傾斜した屋根に本発明に係る太陽電池モジュールが設置されている状態を示したものである。傾斜した屋根に太陽電池モジュールをそのまま付着することができない場合、同一または類似する角度の支持台を傾斜した屋根に設置した後、本発明に係る太陽電池モジュールを付着することができる。
【0124】
図１３は本発明に係る太陽電池モジュールを支持台に固定するための固定装置の一例であって、図１３ａは固定装置が支持台にねじを通じて結合されるフレームに一体型に形成された場合を示したものであり、図１３ｂは固定装置が分離されて支持台に直接ねじを通じて締結する場合を図示したものである。
【0125】
このような固定装置を使用する場合、太陽電池モジュールを支持台から容易に分離することができ、分離した太陽電池モジュールは連結手段を分離することによって、それぞれの単位モジュールに分離されて保管、運搬などが可能となる。
【0126】
一方、本発明の前記実施例では支持台を円筒や円柱状のものと仮定したものであって、固定装置の形状は支持台の形状により同一または類似する形状を使用することができる。
【0127】
以上のような太陽電池モジュールは、多数の単位モジュールを屏風の形態を有するように左右に連結して設置することができるため空間活用度を改善することができ、既存の平面の形態のモジュールより太陽光の入射角範囲と受光有効面積が増加する効果を通じて日照量と発電量が改善される。また、収納時には太陽電池モジュールがそれぞれの単位モジュールに解体と分離が可能であるため、保管と移動、維持保守が容易となる。
【0128】
韓国太陽光産業協会の国際太陽光モジュール価格と発電所設備投資動向を参照すると、全体の太陽光発電設備費からモジュール費用の比率が２０１７年に３０％水準まで減少したものと示されるので、太陽光パネル（モジュール）の設置空間が同じである場合、太陽光モジュールを平面の形態で設置する場合に比べてパネルの数量を２倍に増やして屏風の形態で設置すれば、パネル費用による総発電設備費用は３０％増加するものの、発電出力は２倍まで増加し得るため、太陽光均等化発電費用、すなわち発電単価が５４％まで大きく改善され得る効果をもたらす。したがって、平面の形態より屏風の形態で設置することが経済的にも有利であることを確認することができる。
【0129】
本発明の前記実施例では太陽光モジュールが屏風の形態を有する場合を例示したが、その他にも平面でない多様な形態を有することができる。
【0130】
［実施例９］
図１４は、本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールの斜視図である。図１４に図示されたように、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池単位モジュール１１０と、前記複数の太陽電池単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲可能に連結されるようにする単位モジュール連結手段１２０と、前記複数の単位モジュールに結合され、前記複数の単位モジュールが屈曲する時、屈曲する角度と前記複数の単位モジュール間の距離を調節して固定できるようにする単位モジュール離隔手段１３０と、前記単位モジュール離隔手段１３０を据え置く据え置き手段１４０を含んで構成される。
図１４は、本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールの斜視図である。図１４に図示されたように、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池単位モジュール１１０と、前記複数の太陽電池単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲可能に連結されるようにする単位モジュール連結手段１２０と、前記複数の単位モジュールに結合され、前記複数の単位モジュールが屈曲する時、屈曲する角度と前記複数の単位モジュール間の距離を調節して固定できるようにする単位モジュール離隔手段１３０と、前記単位モジュール離隔手段１３０を据え置く据え置き手段１４０を含んで構成される。
【0131】
前記単位モジュール１１０は、図１４に図示されたように、複数の太陽電池単位セル１１１が直列または並列に接続されて一つの単位モジュール１１０をなす形態とすることができるが、単一の太陽電池セルを一つの単位モジュールにすることもできる。一方、単位モジュール１１０の形状には特に制限はないが、一般的に長方形で構成される。
【0132】
前記単位モジュール連結手段１２０は、隣接した単位モジュール１１０間を物理的に連結するとともに屈曲可能でなければならないが、一例として、複数の太陽電池単位モジュールを機械的に屈曲可能な状態で連結するヒンジのような機械的回動手段を使用することができる。また、他の例として、プラスチック、繊維のようなフレキシブルな部材を隣接する両単位モジュール１１０の間に配置した後、その端部を接着剤、ボルトとナット、ベルクロのような手段を使用して互いに付着することによって、単位モジュール１１０間を屈曲させることができる形態で連結する方式を使用してもよい。また、前記単位モジュール連結手段１２０には前記単位モジュール１１０で発電された電気を連結するための電線が配置されてもよい。
【0133】
【0134】
前記離隔手段１３０は、図１４および図１５に図示されたように、前記複数の支持棒１３１と、複数の支持棒１３１間の間隔を調節するための弾性部材であるスプリング１３２と、前記スプリング１３２により調節された間隔を固定して維持できるようにするクランプ１３３を含んで構成される。
【0135】
前記複数の支持棒１３１の両端部付近には前記据え置き手段に締結するための締結孔が形成された締結部１３４が形成されている。また、前記スプリング１３２は前記締結部１３４により支持される。一方、本発明の第１実施例では離隔部材としてスプリングを使用しているが、スプリング以外の他の形態の弾性部材を使用してもよい。
【0136】
また、前記単位モジュール１１０は前記複数の支持棒１３１の間に形成された空間に２個ずつ配置され、支持棒１３１に隣接した単位モジュール１１０の端部は、支持棒１３１に屈曲可能に連結される。支持棒１３１に屈曲可能に連結する方式は特に制限されないが、弾性バンド、ベルクロまたはピンセットを使用する場合、前記離隔手段１３０から、単位モジュール１１０を容易に脱着することができるため好ましい例と言える。
【0137】
前記クランプ１３３は、例えば、図１５に図示されたように、弾性力によって固定および解除が可能な形態を使用することができ、スプリング１３２の弾性力に対して固定と解除が可能な構造であれば特に制限なく使われ得る。
【0138】
【0139】
前記据え置き手段１４０は、図示されたように、下部に位置する下部支持台１４１と、前記下部支持台１４１に対して傾斜を調節できるように回動可能に連結され、互いに所定距離離隔して配置される２以上の傾斜支持台１４２と、前記２以上の傾斜支持台１４２を互いに連結する上部支持台１４３と、前記下部支持台１４１と前記傾斜支持台１４２を連結して傾斜角を調節する傾斜角調節手段１４４を含んで構成される。
【0140】
前記下部支持台１４１は、図面上平行に配置される第１下部支持台１４１ａと前記第１下部支持台１４１ａの両端部から図面上地面に垂直な方向に延びる２個の第２下部支持台１４１ｂを含んで構成される。
【0141】
前記傾斜支持台１４２は、前記第１下部支持台１４１ａの両端部から前記第１下部支持台１４１ａに垂直な方向に延びる２個の中空の棒の形状からなる第１傾斜支持台１４２ａと、前記第１傾斜支持台１４２ａの内部に挿入される第２傾斜支持台１４２ｂと、前記第２傾斜支持台１４２ｂの高さを調節するための高さ調節手段１４２ｃを含んで構成される。前記高さ調節手段１４２ｃは、例えば、前記第１傾斜支持台１４２ｂの所定部分に形成された孔と、前記孔に挿入されるねじで構成され得るが、公知の多様な手段が使われ得る。
【0142】
前記上部支持台１４３は、第２傾斜支持台１４２ｂの流動を防止し、前記離隔手段１４２が締結され得るようにするためのものであって、棒の形状からなり、前記第２傾斜支持台１４２ｂの端部付近を互いに連結する。本発明の実施例では上部支持台１４３を前記第２傾斜支持台１４２ｂの両端部に連結したが、連結位置は多様に調節され得る。
【0143】
前記傾斜角調節手段１４４は、前記第１傾斜支持台１４２ａに長さ方向に沿って一定の間隔をおいて形成される孔１４４ｂと、前記第２下部支持台１４１ｂに回動可能に連結される受け台１４４ｂを含んで構成される。これを通じて、受け台１４４ａが第２下部支持台１４１ｂに形成された孔のうち、挿入される孔の位置により傾斜度が調節され得る。本発明の実施例では受け台を孔に挿入する方式で傾斜角を調節したが、受け台を油圧式で形成して受け台の長さを油圧で調節するなど、公知の他の方式で傾斜度を調節してもよい。
【0144】
次いで、本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールの設置方法について説明する。
【0145】
まず、前記据え置き手段１４０の下部支持台１４１と上部支持台１４３を前記離隔手段１４２の支持棒１３１の両端部に形成された締結部１３４のそれぞれに挿入して、支持棒１３１を据え置き手段１４０に締結する。この時、支持棒１３１の間にはコイル状のスプリング１３２を挿入配置して、支持棒１３１の間に一定の間隔が維持されるようにする。
【0146】
そして、前記単位モジュール１１０間の屈曲角度を調節したい場合、前記スプリング１３２に力を加えて所望の間隔となるまでスプリング１３２を圧縮させた後、前記クランプ１３４を使用して前記下部支持台１４１および上部支持台１４３に固定する。
【0147】
引き続き、前記支持棒１３１に互いに屈曲可能に連結された２個の単位モジュールの両側端部を前記支持棒１３１に連結する。この時、前記単位モジュールが前記支持棒１３１に対して屈曲可能に連結されることが好ましいので、弾性バンド、ベルクロまたはピンセットのような手段を使用して互いに連結する。このような手段は単位モジュールを前記支持棒１３１から容易に脱着可能として、保管および移送を便利とする。
【0148】
次いで、太陽光が入射する角度を考慮して、受け台１４４ａの角度を調節する。
【0149】
以上のような、支持棒１３１に単位モジュールの付着や、受け台の角度調節などの手続きは支持棒１３１を据え置き手段１４０に締結する前に行ってもよく、特にその順序に制限はない。
【0150】
また、前記離隔手段において、弾性部材を使用せずに複数のクランプのみを利用して単位モジュール間の間隔、すなわち支持棒間の間隔を調節してもよい。
【0151】
また、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールを移送または保管しようとする時は、前記と逆順で単位モジュール、離隔手段および据え置き手段のそれぞれを分解することができる。
【0152】
図１７は、本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールが設置される形態を例示的に示したものである。図１７に図示された通り、本発明の実施例９に係る太陽電池モジュールは左右方向に設置されて使用されてもよく、上下方向に設置されて使用されてもよい。
【0153】
図１８は、本発明に係る太陽電池モジュールが入射光に対して設置された状態を示したものである。図１８に図示された通り、太陽光の入射方向に対し、Ｖ状、Ｗ状またはこれらが繰り返される形態で配置される場合、一つの単位モジュールから反射した光の一部が隣接した単位モジュールにおいて再吸収され得るため、発電効率をより向上させることができるようになる。
【0154】
また、前記記述した通り、複数の単位モジュールを対向するように配置する場合において、図１８でのように入射光が垂直に照射される時に前記隣接する単位モジュール間の内角を１８０°と０°の間で変化させると、内角が１２０°～４０°までの範囲では、１８０°である時を基準として水平的な設置面積が減少しながらも発電出力量の減少率を３０％以内に制限することができた。したがって、前記内角の範囲は１２０°～４０°となるように維持することがより好ましい。
【0155】
一方、柔軟性のある薄板または薄膜太陽電池セルで構成される単位モジュールを適用する場合には、Ｕ状またはこれらが繰り返される形態で配置することによって同様に発電量を増加させることができる。
【0156】
その他にも、前記多様な屈曲する形態を有する太陽電池単位モジュールに両面発電型太陽電池を利用すれば、太陽電池の前面だけでなく後面においても発電ができるため発電量をさらに向上させることができるようになる。
【0157】
［実施例１０］
図１９は、本発明の実施例１０に係る太陽電池モジュールであって、折り曲げケースまたは支持板を構成する各面に折り曲げ可能に連結された単位モジュールを付着した状態を示したものである。
図１９は、本発明の実施例１０に係る太陽電池モジュールであって、折り曲げケースまたは支持板を構成する各面に折り曲げ可能に連結された単位モジュールを付着した状態を示したものである。
【0158】
図１９に図示されたように、実施例１０に係る太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池単位モジュール２１０と、前記複数の太陽電池単位モジュールが隣接する単位モジュールと互いに屈曲可能に連結されるようにする単位モジュール連結手段２２０と、前記複数の単位モジュールが付着され、各単位モジュールの屈曲間隔を調節できる単位モジュール離隔手段２３０を含んで構成される。
【0159】
前記複数の太陽電池単位モジュール２１０と、単位モジュール連結手段２２０は実施例９で説明したものと同じものが使用され得るため、別途の説明は省略する。
【0160】
前記離隔手段２３０は、複数の支持板２３１と、前記複数の支持板２３１を互いに回動可能に連結する支持板連結手段２３２を含んで構成される。
【0161】
前記支持板連結手段２３２は、隣接する支持板２３１の両端部を屈曲可能に連結するヒンジ構造で形成される。
【0162】
また、支持板には前記単位モジュールが多様な方式で付着され得るが、例えばベルクロのような方式で付着されてもよい。
【0163】
【0164】
図２０および図２１で示した通り、互いに隣接する二つのパネル１１０が連結手段１３０を通じて所定の角度で屈曲するように連結されることによって、隣接するパネル１１０は互いに傾いて向かい合うように配置される。パネルは縁から延びる反射板１２０を含むが、このような反射板を通じて、パネルで吸収されていない太陽光が傾いて向かい合うパネルに反射されて追加的な吸収が行われるようにすることによって、発電効率を高めることができる。
【0165】
隣接するパネル間の角度θ１は０°超過１８０°未満の範囲で連結手段１３０を通じて調節可能となるが、連結手段１３０はパネル１１０を物理的に連結するとともに屈曲可能でなければならない。一例として、機械的に屈曲可能な状態で連結するヒンジのような機械的回動手段を使用することができる。さらに他の例としては、プラスチック、繊維のようなフレキシブルな部材を隣接する両パネル１１０間に配置した後、その端部を接着剤、ボルトとナット、ベルクロのような手段を使用して互いに付着させることによって、パネル１１０間を屈曲させることができる形態で連結する方式を使用してもよい。また、連結手段１３０にはパネル１１０で発電された電気を連結するための電線が配置されてもよい。
【0166】
このように、パネルが傾いて向かい合っている時の太陽電池発電量の増加をテストした。パネルがなす内角θ１は６０°にしたし、パネルの中央を基準として垂直光を照射しながら入射角の変化により発電量の変化を調査した結果を下記の表に示した。
【0167】
【表1】
【0168】
一方、パネルから延びて配置される反射板はパネルと段差なく延びることが好ましいが、段差が形成されるとパネルに陰影が発生し、これに伴い発電効率が低下し得、段差による異物の付着などが発生し得るためである。段差をなくすためには図２２で示すように、反射板は反射面１２１とパネルとの付着のための付着面１２２がパネルの厚さだけ差を置いて連結されて、付着面１２２はパネルの後面に密着してボルトとナット、クランプ、スクリューネジ、ベルクロなどを利用して付着され、反射面１２１はパネルの表面１１１と段差なく連結される（図２１参照）。
【0169】
反射板の表面である反射面１２１は、太陽光の反射が容易に発生するように金属鏡面（ｍｉｒｒｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ）、またはガラス鏡面、またはプラスチック鏡面などを含むことが好ましい。
【0170】
また、反射板はアクリルやガラスのような透明な材料を基板として、その上に反射物質が一定のパターンでコーティングされてもよい。例えば、光反射物質パターンは真空蒸着を利用した蒸着またはスクリーンプリンティングを利用した塗布方法を通じて、透明な基板の上に形成され得る。その他にも金属ホイル（ｆｏｉｌ）を透明な基板の上に付着する方法を適用することができる。一方、反射板の基板として熱抵抗を有するので温度上昇を抑制できる絶縁性材料を適用することができる。
【0171】
反射板は多様な形状の複数の孔を含むことができるが、このような孔は風が流れて行くようにすることによって風がパネルと反射板に加える圧力を低下させるため、強風による太陽電池モジュールの破損の危険性を減少させることになる。
【0172】
［実施例１２］
図２３は実施例１１と同じであるものの、隣接するパネルのうち一つのパネルにのみ反射板が備えられた実施形態である。多数の太陽電池モジュールを配置する場合には反射板によって陰影が発生し得、これを防止するために反射板をパネルのいずれか一方にのみ配置することができる。場合によっては反射板がパネルの左右にのみまたは上部にのみ設置されてもよい。
図２３は実施例１１と同じであるものの、隣接するパネルのうち一つのパネルにのみ反射板が備えられた実施形態である。多数の太陽電池モジュールを配置する場合には反射板によって陰影が発生し得、これを防止するために反射板をパネルのいずれか一方にのみ配置することができる。場合によっては反射板がパネルの左右にのみまたは上部にのみ設置されてもよい。
【0173】
［実施例１３］
図２４～図２６は、一般的な平板型パネルの上下方向の両終端に反射板が配置されたことを説明する概略図である。反射板が四角形のパネル面をすべて取り囲まずに、図２５でのように、パネルの地面から近い面とその反対面（上下方向）に反射板が配置される。同時に反射板はパネルより広い幅を有してパネルの横に反射板が突出する。
図２４～図２６は、一般的な平板型パネルの上下方向の両終端に反射板が配置されたことを説明する概略図である。反射板が四角形のパネル面をすべて取り囲まずに、図２５でのように、パネルの地面から近い面とその反対面（上下方向）に反射板が配置される。同時に反射板はパネルより広い幅を有してパネルの横に反射板が突出する。
【0174】
平板パネルには反射板を４つの面のすべてに設置すれば、陰影によってパネルに太陽光が到達することを防ぐことができる。また、反射板の幅をパネル幅より広くすることによって、反射してパネルに入射する太陽光の頻度数を高め、その結果、太陽光発電効率を高めることができる。
【0175】
反射板の寸法は幅ｄ１と長さｄ２で表すことができるが、幅ｄ１はパネルの横幅Ｄ１の１倍を超過し、かつ３倍以下であり、長さｄ２はパネルの縦長さＤ２の１倍以下であることが好ましく、より好ましくは幅ｄ１は横幅Ｄ１の１倍超過であり、かつ１．５倍以下、長さｄ２は縦長さＤ２の０．５倍以下であることが好ましい。
【0176】
反射板は、前述した通り、パネルより大きな幅を有することが好ましいが、３倍を越えて反射板の幅が大きくなると、反射が多くなっても設置空間が過度に大きくなり、設置重さの増加により太陽電池モジュール全体の不安定性が高くなり得る。長さは同様にパネルの縦の長さに比べて１倍以下であることが、設置空間や安定性の側面で好ましい。
【0177】
また、パネル１１０から延びる反射板１２０間の内角θ２を調節して太陽電池の発電効率を高めることができる。下記の表２では、反射板がない従来技術と対比して本発明の実施例１３で反射板１２０間の内角θ２による発電量増加率を示しているが、４０°～１２０°においていずれも発電量が増加することを示しており、９０°で最大４９．５％まで増加することを確認することができた。したがって、反射板１２０がなす内角θ２は４０°～１２０°であることが好ましい。
【0178】
【表2】
図２７は平板型パネルの両終端で反射板が配置されるが、実施例１３とは異なってパネルの後面ではなく前面で連結されて配置され、反射板は透明な平板に反射パターンが塗布されていることを示している。
【0179】
［実施例１５］
図２８は、太陽電池パネル１５０と反射板１６０が所定の角度で傾いて向かい合うように配置される太陽電池モジュールを示す。この場合、太陽電池パネル１５０は一つではなく２つ以上でもよい。
図２８は、太陽電池パネル１５０と反射板１６０が所定の角度で傾いて向かい合うように配置される太陽電池モジュールを示す。この場合、太陽電池パネル１５０は一つではなく２つ以上でもよい。
【0180】
パネルと向かい合う方向に傾いて配置される反射板１６０によって、より多くの太陽光がパネルに吸収されるように誘導することになる。図２８でパネル１５０と向かい合う反射板１６０間の内角θ３は１２０°をなしたが、このような角度は変更され得る。
【0181】
［実施例１６］
図２９は太陽電池パネル１５０と反射板１６０が所定の角度で傾いて向かい合うように配置される太陽電池モジュールを示しているが、向かい合う反射板はパネル面積の２倍となるようにした。これは、実施例１５でパネルの面積と反射板の面積が同じとなるようにした点と異なるが、このようにパネルの面積が広くなるほど発電量は増加することになる。
図２９は太陽電池パネル１５０と反射板１６０が所定の角度で傾いて向かい合うように配置される太陽電池モジュールを示しているが、向かい合う反射板はパネル面積の２倍となるようにした。これは、実施例１５でパネルの面積と反射板の面積が同じとなるようにした点と異なるが、このようにパネルの面積が広くなるほど発電量は増加することになる。
【0182】
前記実施例１１、実施例１５および実施例１６に係る発電量増加率を下記の表に示した。各実施例でパネル間、パネルと反射板間の内角は６０°に調節し、照射光の入射角度が０°である場合に対して、反射板がなく単にパネルが傾いて向かい合う場合（内角６０°）と比較して発電量の増加率を測定した。
【0183】
【0184】
反射板を含んで複数の地点で支持台２１０を通じて据え置かれることにより安定的に太陽電池モジュール１００が維持され得、必要に応じて脱着が可能であるためメンテナンスの側面で有利となる。
【0185】
据え置き台２００にある支持台２１０との付着は、ボルトとナットを利用した締結、凹凸を利用した挿入、クランプを利用した固定、接着剤を利用した接着などを適用することができる。
【0186】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4(a)】
【図4(b)】
【図4(c)】
【図】
【図5(a)】
【図5(b)】
【図6(a)】
【図6(b)】
【図7】
【図8(a)】
【図8(b)】
【図8(c)】
【図9(a)】
【図9(b)】
【図10(a)】
【図10(b)】
【図11(a)】
【図11(b)】
【図12(a)】
【図12(b)】
【図12(c)】
【図13(a)】
【図13(b)】
【図14】
【図15】
【図16(a)】
【図16(b)】
【図17(a)】
【図17(b)】
【図18】
【図19(a)】
【図19(b)】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【国際調査報告】