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特表2024-538250太陽電池装置及びそれに適用される被覆部材
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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】2024-10-18
(54)【発明の名称】太陽電池装置及びそれに適用される被覆部材
(51)【国際特許分類】
   H02S 40/34 20140101AFI20241010BHJP
【FI】
H02S40/34
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525003
(86)(22)【出願日】2021-10-29
(85)【翻訳文提出日】2024-06-25
(86)【国際出願番号】 KR2021015464
(87)【国際公開番号】W WO2023074969
(87)【国際公開日】2023-05-04
(31)【優先権主張番号】10-2021-0143805
(32)【優先日】2021-10-26
(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】523183389
【氏名又は名称】トリナ・ソーラー・カンパニー・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】TRINA SOLAR CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】No. 2 Trina Road, Trina PV Park, Xinbei District, Changzhou, Jiangsu 213031, China
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】ナム,ヒョクジン
【テーマコード(参考)】
5F251
【Fターム(参考)】
5F251DA15
5F251JA03
5F251JA04
5F251JA05
5F251JA08
5F251JA09
5F251JA12
5F251JA27
5F251KA02
5F251KA04
(57)【要約】
本発明の実施形態は、互いに隣接する太陽電池モジュールを電気的に接続する接続部を保護する太陽光発電装置用コネクタ被覆部材を提供し、被覆部材は、接続部の下側を覆う下部被覆部材と、接続部の上側を覆い、下部被覆部材に結合されて接続部を封止する上部被覆部材と、を含む。このコネクタ接続及び被覆部材は、太陽電池モジュール間のコネクタ接続の構造を簡素化することができ、接続を強化することができるので、容易に着脱可能であり、内部端子を外部から保護することができ、様々な環境に適用することができる。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに隣接する第1太陽電池モジュールと第2太陽電池モジュールとを少なくとも備えた複数の太陽電池モジュールと、
前記第1太陽電池モジュールを前記第2太陽電池モジュールに電気的に接続する接続部を保護するように構成された被覆部材と、
を備えた太陽光発電装置であって、
前記複数の太陽電池モジュールの各々は、
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの周縁部に固定されたフレームと、
前記太陽電池パネルに接続され、直流出力を受け取り、受け取った前記直流出力を外部に伝送する直流出力ケーブルを備えた接続箱と、を備え、
前記被覆部材は、前記第1太陽電池モジュールの前記直流出力ケーブルと前記第2太陽電池モジュールの前記直流出力ケーブルとがコネクタで互いに接続されて前記接続部を実現する際に、前記接続部を封止して保護する、
太陽光発電装置。
【請求項2】
前記被覆部材が、
前記接続部の下部を覆う下部被覆部材と、
前記接続部の上部を覆い、前記下部被覆部材と結合されて前記接続部を封止する上部被覆部材と、
を備える、請求項1に記載の太陽光発電装置。
【請求項3】
前記下部被覆部材が、前記上部被覆部材と同じ形状を有する、請求項2に記載の太陽光発電装置。
【請求項4】
前記下部被覆部材が、
前記接続部を収容する凹部と、
前記凹部の周囲に延在し、前記上部被覆部材に当接するフランジ部と、
を備える、請求項2に記載の太陽光発電装置。
【請求項5】
前記下部被覆部材には、前記凹部の両端に、前記接続部に接続された前記直流出力ケーブルを収容するケーブル部が配置される、請求項4に記載の太陽光発電装置。
【請求項6】
前記第1太陽電池モジュールの前記コネクタと前記第2太陽電池モジュールの前記コネクタとが互いに接続されて前記接続部を形成し、前記凹部に収容され、前記コネクタの一端に接続された前記直流出力ケーブルが前記ケーブル部のケーブル用凹部に収容される、請求項5に記載の太陽光発電装置。
【請求項7】
前記フランジ部が、前記凹部を取り囲み、前記凹部を外部から封止する封止部を更に備える、請求項6に記載の太陽光発電装置。
【請求項8】
前記封止部が、前記フランジ部から所定の高さで突出している、請求項7に記載の太陽光発電装置。
【請求項9】
前記封止部が、前記フランジ部及び前記凹部よりも硬度が低い、請求項8に記載の太陽光発電装置。
【請求項10】
前記下部被覆部材が、前記フランジ部の縁部から上方に突出し、前記上部被覆部材と接合する複数の係止部を更に備える、請求項9に記載の太陽光発電装置。
【請求項11】
前記複数の係止部が、前記凹部を中心として互いに離間し、互い違いに配置される、請求項10に記載の太陽光発電装置。
【請求項12】
前記フランジ部が、前記係止部に対面する位置で下方に突出する突出部を更に備える、請求項11に記載の太陽光発電装置。
【請求項13】
前記接続部を収容するように配置された前記上部被覆部材及び前記下部被覆部材において、前記係止部が前記突出部に結合される、請求項12に記載の太陽光発電装置。
【請求項14】
前記下部被覆部材の前記複数の係止部が、前記凹部を中心として互いに離間し、対面する、請求項10に記載の太陽光発電装置。
【請求項15】
前記上部被覆部材が、上方に突出し、前記下部被覆部材の前記複数の係止部に対応する複数の突出部を備える、請求項14に記載の太陽光発電装置。
【請求項16】
太陽電池装置用コネクタ被覆部材であって、
前記コネクタ被覆部材は、互いに隣接する太陽電池モジュールを電気的に接続する接続部を保護するように構成され、
前記太陽電池装置用コネクタ被覆部材は、
前記接続部の下部を覆う下部被覆部材と、
前記接続部の上部を覆い、前記下部被覆部材と結合されて前記接続部を封止する上部被覆部材と、
を備える、太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項17】
前記下部被覆部材又は前記上部被覆部材が、
前記接続部を収容するために形成された凹部と、前記凹部の両端に突出し、前記接続部に接続される、直流出力ケーブルを収容するために形成されたケーブル用凹部と、を含む本体部と、
前記凹部及び前記ケーブル用凹部の周囲に延在し、前記上部被覆部材又は前記下部被覆部材に当接するフランジ部と、
を備える、請求項16に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項18】
1つの太陽電池モジュールのコネクタと他の太陽電池モジュールのコネクタとが互いに接触して、前記凹部に収容される前記接続部を形成し、前記直流出力ケーブルが、対応する前記コネクタの一端に接続され、前記ケーブル用凹部に収容される、請求項17に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項19】
前記フランジ部が、前記凹部を取り囲み、所定の高さで突出して前記凹部を外部から封止する封止部を更に備え、
前記封止部は、前記ケーブル用凹部に一体的に形成される、請求項18に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項20】
前記下部被覆部材又は前記上部被覆部材が、
前記フランジ部の縁部から上方に突出し、前記上部被覆部材と接合する複数の係止部と、
前記複数の係止部に対面する位置で下方に突出する複数の突出部と、
を更に備える、請求項19に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、太陽電池装置及びそれに適用されるコネクタ被覆部材に関し、特に、接続構造を改良した太陽電池装置及びそれに適用されるコネクタ被覆部材に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、石油及び石炭などの既存のエネルギー資源の枯渇が予測されるため、代替エネルギー源への関心が高まっている。太陽電池は、太陽光エネルギーを電気に変換する次世代電池として注目されている。
【0003】
太陽電池が設けられた太陽電池パネルは接続箱に接続され、接続箱は、接続箱から引き出された直流出力ケーブルを介してDC-ACインバータに接続される。例えば、接続箱から引き出された(+)端子の出力ケーブル及び(-)端子の出力ケーブルを介して伝送された直流電圧又は直流電流は、DC-ACインバータによって交流電圧又は交流電流に変換される。この場合、1枚の太陽電池パネルを隣接する太陽電池パネルに接続することによって複数の太陽電池パネルを同時に使用してもよく、必要に応じて各種太陽電池パネルを接続して使用してもよい。
【0004】
この場合、複数の太陽電池パネルの出力は、太陽電池パネルの接続箱の(+)端子の出力ケーブルとそれに隣接する(-)端子の出力ケーブルとを各々直列に接続するような方法で直列に接続された後、DC-ACインバータに接続されるため、交流電力を出力することもできる。
【0005】
隣接する太陽電池パネルの接続箱の出力を互いに直列に接続するように構成された上述のような出力ケーブル同士の接続は、種々の方法で行うことができ、雌雄接続やソケット接続などで行うことができる。
【0006】
上述のように接続された2本の出力ケーブルの端子は、外部の様々な環境に曝される。
【0007】
一例として、外部環境への暴露による水分に起因する腐食及び電気的損傷が問題となって、様々な物理的外的衝撃に耐えられない。
【0008】
すなわち、突風、寒波、降雪などによる様々な気候変動の危険性があり、また、外部からの物理的な衝突の危険性もある。
【0009】
これを防止するために、種々の方法で保護具が提案されている。
【0010】
一般的な保護具は、接続された2つの端子を囲むプラスチック製の本体を有し、端子を保護するために、封止用の接着剤で取り付けられる。
【0011】
しかしながら、この種の保護具は接着剤で固定されており、取り外し不可能であるため、部分交換が不可能であり、故障時のメンテナンスなどが困難である。また、接着剤を必要とするため、組立が難しいという欠点がある。
【0012】
また、韓国特許公開第10-1158500号公報には、2つの端子の接続部90を囲む封止被覆部が開示されている。上述のような封止被覆部の場合、2つの端子を接合した後、端子の外面に螺合する封止被覆部を別途設けることで、接続部を再度保護することができる。
【0013】
しかしながら、上記のような従来技術に鑑みて、接続部における水分などによる腐食を防止することはできるものの、物理的な衝撃などによる損傷から端子全体を保護することは困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【特許文献1】韓国特許公開第10-1158500号明細書(2012年6月14日登録)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本開示は、簡素な構造で、互いに隣接する各太陽電池モジュール及び/又はインバータを有する、接続構造を簡素化することが可能な太陽電池モジュール、及びそれを含む太陽光発電装置を提供することを意図する。
【0016】
本開示は、隣接する太陽電池モジュール及び/又はインバータ間の接続を強化し、分解及び組立が容易であり、したがって外部から保護することができる被覆部材を提供することを意図する。
【0017】
また、本開示は、上部及び下部に分割して製造された後、接合により締結されるコネクタ被覆部材を提供することを意図しており、それによって、取り外しや締結が容易であり、修理可能で、機械的な信頼性を向上させながら耐用年数を延長することができる。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本開示のいくつかの実施形態による太陽光発電装置は、互いに隣接する第1太陽電池モジュール及び第2太陽電池モジュールを少なくとも含む複数の太陽電池モジュールと、第1太陽電池モジュールと第2太陽電池モジュールとを電気的に接続する接続部を保護する被覆部材と、を含む。複数の太陽電池モジュールの各々は、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周縁部に固定されたフレームと、太陽電池パネルに接続され、直流出力を受け取り、受け取った直流出力を外部に伝送する直流出力ケーブルを含む接続箱と、を含む。第1太陽電池モジュールの直流出力ケーブルと第2太陽電池モジュールの直流出力ケーブルとをコネクタで互いに接続して接続部を実現する際に、被覆部材が接続部を封止して保護する。
【0019】
1つ又は複数の実施形態において、被覆部材は、接続部の下部を被覆する下部被覆部材と、接続部の上部を被覆し、下部被覆部材と結合して接続部を封止する上部被覆部材と、を含んでもよい。
【0020】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材は、上部被覆部材と同じ形状であってもよい。
【0021】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材は、接続部を収容する凹部と、凹部の周囲に延在し、上部被覆部材に当接するフランジ部とを含んでもよい。
【0022】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材には、凹部の両端に、接続部から接続された直流出力ケーブルを収容するケーブル部が配置されてもよい。
【0023】
1つ又は複数の実施形態において、第1太陽電池モジュールのコネクタと第2太陽電池モジュールのコネクタとは互いに接続されて接続部を形成し、凹部に収容され、コネクタの一端に接続された直流出力ケーブルがケーブル部のケーブル用凹部に収容される。
【0024】
1つ又は複数の実施形態において、フランジ部は、凹部を囲み、凹部を外部から封止する封止部を更に含んでもよい。
【0025】
1つ又は複数の実施形態において、封止部は、フランジ部から所定の高さで突出してもよい。
【0026】
1つ又は複数の実施形態において、封止部は、フランジ部及び凹部よりも硬度が低くてもよい。
【0027】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材は、フランジ部の縁部から上方に突出し、上部被覆部材と接合する複数の係止部を更に含んでもよい。
【0028】
1つ又は複数の実施形態において、複数の係止部は、凹部を中心として互いに離間し、互い違いに配置される。
【0029】
1つ又は複数の実施形態において、フランジ部は、係止部に対面する位置で下方に突出する突出部を更に含んでもよい。
【0030】
1つ又は複数の実施形態において、接続部を収容するように配置された上部被覆部材及び下部被覆部材において、係止部は突出部に結合されてもよい。
【0031】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材の複数の係止部は、凹部を中心として互いに離間し、対面してもよい。
【0032】
1つ又は複数の実施形態において、上部被覆部材は、下部被覆部材の複数の係止部に対応するように上方に突出する複数の突出部を含んでもよい。
【0033】
更に、本開示のいくつかの実施形態は、太陽電池装置用コネクタ被覆部材を提供する。太陽電池装置用コネクタ被覆部材は、互いに隣接する太陽電池モジュールを電気的に接続する接続部を保護するように構成される。太陽電池装置用コネクタ被覆部材は、接続部の下部を被覆する下部被覆部材と、接続部の上部を被覆し、下部被覆部材と結合して接続部を封止する上部被覆部材とを含む。
【0034】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材又は上部被覆部材は、接続部を収容するために形成された凹部と、凹部の両端に突出して接続部に接続された直流出力ケーブルを収容するために形成されたケーブル用凹部とを含む本体部と、凹部及びケーブル用凹部の周囲に延在し、上部被覆部材又は下部被覆部材に当接するフランジ部と、を含んでもよい。
【0035】
1つ又は複数の実施形態において、1つの太陽電池モジュールのコネクタと他の太陽電池モジュールのコネクタとが互いに接触して、凹部に収容される接続部を形成し、対応するコネクタの一端に直流出力ケーブルが接続され、ケーブル用凹部に収容される。
【0036】
1つ又は複数の実施形態において、フランジ部は、凹部を囲み、所定の高さで突出して凹部を外部から封止する封止部を更に含んでもよく、封止部はケーブル用凹部に一体的に形成される。
【0037】
1つ又は複数の実施形態において、下部被覆部材は、フランジ部の縁部から上方に突出し、上部被覆部材と接合する複数の係止部と、複数の係止部に対面する位置で下方に突出する複数の突出部とを更に含んでもよい。
【0038】
技術的効果
【0039】
上記の技術手段により、太陽電池モジュール間のコネクタ接続のための簡素な構造を確保しつつ、接続を強化できるコネクタ接続及び被覆部材を提供することができる。
【0040】
また、コネクタ被覆部材は、分解及び組立が容易であり、内部端子を外部から保護することができるため、様々な環境に適用することができる。
【0041】
また、コネクタ被覆部材は、上部と下部に分割して製造した後、接合して締結することによって、取り外し及び締結が容易であり、修理が可能である。更に、分割は追加のツール又は装置なしに実行できるため、機械的信頼性を向上させながら、耐用年数を延長することができる。
【0042】
更に、被覆部材の上部及び下部は、製造及び輸送が容易であるように、同じ形状で実現されてもよい。
【0043】
また、製造を簡素化及び封止性を向上させるように、一般的な射出成形金型において2種類の異なる材料を用いることによって筐体と被覆部材の封止部とを同時に実現することができ、それによって内部コネクタを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
図1】本開示のいくつかの実施形態による太陽電池モジュールを示す正面斜視図である。
図2図1の太陽電池モジュールを示す背面斜視図である。
図3図1の線III-III´に沿った断面図である。
図4図1の太陽電池モジュールを隣接する太陽電池モジュールに接続することによって形成される太陽光発電装置を示す斜視図である。
図5図4の接続部の拡大分解斜視図である。
図6図5に示す被覆部材の下部被覆部材をX軸に沿って正面から見た図である。
図7図5に示す被覆部材をZ軸に沿って上方から見た図である。
図8図5に示す被覆部材の係止部の拡大図である。
図9図5に示す被覆部材の封止部の拡大図である。
図10】下部被覆部材に接続されたコネクタが設置された状態を示す図である。
図11図5の被覆部材が接続部を収容した状態の断面図である。
図12】本開示のいくつかの他の実施形態による被覆部材の構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0045】
添付図面を参照して、以下に本開示の実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本開示はこのような実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【0046】
本開示を明確かつ簡潔に説明するために、添付の図面において説明と無関係の部分については図示を省略し、本明細書全体を通じて、同一又は非常に類似した部分には同一の参照符号を使用する。また、説明をより明確にするため、添付図面において厚みや幅などは拡大又は縮小して示されており、本開示における厚みや幅などは、添付図面に示すものに限定されるものではない。
【0047】
更に、本明細書を通して、ある部分が別の部分を「含む」と言及される場合、その他の部分は除外されず、特に明記しない限り含まれ得る。また、層、フィルム、領域、パネルなどの一部が別の部分の「上」に存在する場合、他の部分の「上に直接」存在するだけでなく、別の部分が間に位置していることを含む。層、フィルム、領域、パネルなどの一部が他の部分の「上に直接」存在すると言及される場合、それらの間に他の部分が位置していないことを意味する。
【0048】
以下に、本開示のいくつかの実施形態による太陽電池モジュール及びその太陽光発電装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0049】
図1は、本開示のいくつかの実施形態による太陽電池モジュールを示す正面斜視図であり、図2は、図1の太陽電池モジュールを示す背面斜視図であり、図3は、図1のIII-III´線に沿った断面図であり、図4は、図1の太陽電池モジュールを隣接する太陽電池モジュールに接続することによって形成された太陽光発電装置を示す斜視図である。
【0050】
まず、図1から図3を参照すると、いくつかの実施形態による太陽電池モジュール100は、太陽電池12を含む太陽電池パネル10と、太陽電池パネル10に接続され、直流出力ケーブル38を含む接続箱30とを含む。太陽電池モジュール100は、太陽電池パネル10の周縁部を固定するフレーム20を含んでもよい。太陽電池パネル10とフレーム20との間には、封止及び接着用の封止部材(図示せず)が配置されてもよい。
【0051】
以下、図1から図3を参照して太陽電池パネル10及びフレーム20について説明し、図4を参照して複数の太陽電池モジュールを接続するための太陽電池モジュール100の接続構造について説明する。
【0052】
太陽電池パネル10は少なくとも1つの太陽電池12を含む。更に、太陽電池パネル10は、太陽電池12を取り囲んで封止する封止層14と、封止層14の一方側であって太陽電池12の前面にある前面基板16と、封止層14の他方側であって太陽電池12の背面にある背面基板18とを含んでもよい。
【0053】
太陽電池12は、一例として、半導体基板(例えば、単結晶半導体基板又は単結晶シリコンウエハ)内又は半導体基板上に形成され、互いに反対の導電型を有する第1導電領域及び第2導電領域と、それぞれに接続された第1電極及び第2電極とを含んでもよい。ここで、半導体基板は、ドーピング濃度が低いp型又はn型であってもよい。第1導電領域及び第2導電領域は、一方がp型であり、他方がn型であってもよい。更に、第1導電領域又は第2導電領域は、半導体基板の一部にドーパントをドープすることにより形成されたドーピング領域として構成されてもよく、また、半導体基板上に別途形成され、ドーパントでドープされた半導体層によって形成されてもよい。また、複数の太陽電池12を設け、1つの太陽電池12の第1電極と、これに隣接する太陽電池12の第2電極とを、はんだストリップ122などを介して接続し、太陽電池ストリングを形成してもよい。太陽電池12の構造、複数の太陽電池12の接続構造などは、種々の公知の構造に適用してもよい。
【0054】
上述のように、太陽電池12としてシリコン単結晶半導体太陽電池を用いる場合を例とする。しかしながら、本開示はこれに限らず、太陽電池12として、薄膜太陽電池、色素増感太陽電池、タンデム太陽電池及び化合物半導体太陽電池などの種々の構造の太陽電池を用いることができる。また、一例として複数の太陽電池12が設けられているが、いくつかの実施形態では、1つの太陽電池12のみが設けられてもよい。
【0055】
封止層14は、太陽電池12と前面基板16との間に位置する第1封止層14aと、太陽電池12と背面基板18との間に位置し、第1封止層14aと接合する第2封止層14bとを含んでもよい。封止層14は、太陽電池12を取り囲んで封止し、太陽電池12に悪影響を及ぼし得る水分又は酸素を遮断する。また、太陽電池モジュール100を構成する部品(すなわち、前面基板16、太陽電池12及び背面基板18)は化学的に結合されている。背面基板18、第2封止層14b、太陽電池12又は太陽電池ストリング、第1封止層14a及び前面基板16は、熱及び/又は圧力が加えられて共に接合される積層などにより、順次積層されて一体化されてもよい。
【0056】
第1封止層14a及び第2封止層14bは、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、ポリビニルブチラール(PVB)、シリコーン樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などで作製されてもよい。この場合、第1封止層14aと第2封止層14bとは同じ材料からなってもよく、又は異なる材料からなってもよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。したがって、第1封止層14a及び第2封止層14bは、他の種々の材料を用いて、積層以外の方法で形成されてもよい。
【0057】
前面基板16は、第1封止層14a上に位置し、太陽電池パネル10の前面を形成する。前面基板16は、太陽電池12を外部からの衝撃などから保護し得る強度と、太陽光などの光を透過し得る透光性とを有する材料からなってもよい。一例として、前面基板16は、ガラス基板などからなってもよい。この場合、前面基板16は、強度を向上し得るために強化ガラス基板からもなってもよく、また、他の様々な特性を向上し得る追加の様々な材料を含むなどの、種々の変更が可能である。いくつかの他の実施形態では、前面基板16は、樹脂などで作られたシート又はフィルムであってもよい。すなわち、本開示は前面基板16の材料に限定されず、前面基板16は様々な材料からなってもよい。
【0058】
背面基板18は、太陽電池12の背面で、太陽電池12を保護する第2封止層14b上の層として機能し、この背面基板18は、防水機能、絶縁機能及び紫外線遮断機能を有してもよい。
【0059】
背面基板18は、太陽電池12を外部からの衝撃などから保護し得る強度を有してもよく、太陽電池パネル10の所望の構造に応じて透光性又は光反射性を有してもよい。一例として、背面基板18を介して光が入射する構造においては、背面基板18が透光性材料を有し、背面基板18を介して光が反射する構造においては、背面基板18が非透光性材料や反射性材料などから作製されてもよい。一例として、背面基板18は、ガラスなどの基板形態からなってもよく、フィルム又はシートなどで形成されてもよい。例えば、背面基板18は、ポリフッ化ビニル複合フィルム(TPT、テドラー/PET/テドラー)型であってもよく、又はポリエチレンテレフタレート(PET)の少なくとも片面に形成されたポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂からなってもよい。(CHCF)nの構造を有するポリマーとして、PVDFは、二フッ素分子構造により機械特性、耐候性及び耐紫外線性に優れている。本開示は、背面基板18の材料に限定されない。
【0060】
上述のように、複数の層からなる太陽電池パネル10を安定して固定するために、太陽電池パネル10の周縁部を固定するためのフレーム20を配置してもよい。図面では、太陽電池パネル10の周縁部がフレーム20に一体的に固定される状況を示しているが、本開示はこれに限定されない。したがって、フレーム20が太陽電池パネル10の縁部の一部のみを固定する、種々の変更が可能である。
【0061】
いくつかの実施形態では、フレーム20は、太陽電池パネル10の少なくとも一部が挿入されるパネル挿入部22と、パネル挿入部22から外側に向かって延在する延出部24とを含んでもよい。
【0062】
例えば、パネル挿入部22は、太陽電池パネル10の前面の前部222と、太陽電池パネル10の側面の側部224と、太陽電池パネル10の背面の背部226とを互いに接続して、太陽電池パネル10を内部に封入することができるようにしてもよい。一例として、第1フレーム141は、太陽電池パネル10の縁部が内側に位置するように2回屈曲した「U」断面形状又は「U」形状であってもよい。しかしながら、本開示はこれに限定されず、前部222、側部224、及び背部226のいずれか又は一部が配置されなくてもよい。他の種々の変更が可能である。
【0063】
パネル挿入部22から後方に延在する延出部24は、パネル挿入部22から後方に延在し、側部224に平行に形成された(又は側部224と同一平面に形成された)第1部分242と、第1部分242から屈曲して延在し、太陽電池パネル10の背面又は背部226から所定距離離間した第2部分244とを含んでもよい。第2部分244は、太陽電池パネル10の背面又は背部226に対して平行に形成されてもよく、斜めに形成されてもよい。したがって、延出部24は、1回屈曲して延出部24と背部226との間に空間を形成するために形成された「L」形状又は「L」断面形状であってもよい。
【0064】
上述のような延出部24は、フレーム20の強度を向上させる部位として機能し、フレーム、支持体、底面などに固定され、延出部24には、フレーム、支持体又は底面に締結するための締結部材(図示せず)の孔(図示せず)が形成されてもよい。上述のように太陽電池パネル10から離間した第2部分244に締結部材などが締結されているため、締結部材を用いて太陽電池モジュール100を配置する際に、太陽電池パネル10の損傷を防止することができる。
【0065】
第2部分244は、締結部材などを安定して固定できるように、背部226の面積以上の面積を有して(すなわち、背部226の幅以上の幅を有して)形成されてもよい。また、締結部材の構造などは、公知の種々の構造を用いることができる。本開示はこれに限定されず、延出部24は他の種々の形状を有してもよい。
【0066】
フレーム20は、様々な方法で太陽電池パネル10に固定されてもよい。一例として、太陽電池パネル10の周縁部を構成する部分が弾性部(一例として弾性バンド)により形成され、この弾性部を利用して太陽電池パネル10をパネル挿入部22に挿入することができる。しかしながら、本開示はこれに限定されず、太陽電池パネル10の周縁部にフレーム20を構成する部品を組み付けて接合するなどの、種々の変形が可能である。
【0067】
更に、いくつかの実施形態では、太陽電池パネル10の太陽電池12に接続された接続箱30が設けられてもよい。一例として、接続箱30は、太陽電池パネル10の背面に位置してもよく、太陽電池パネル10の上端部に隣接して配置してもよい。この場合、接続箱30の厚さT1は、フレーム20の延出部24の高さH1(例えば、第1部分242の高さ)以下であってもよい。ここで、延出部24の高さH1は、太陽電池パネル10の背面から延出部24の第2部分24の外面までの距離として定義されてもよい。したがって、接続箱30は、第2部分244の外面から突出しない厚さを有してもよい。すなわち、接続箱30の背面(太陽電池パネル10から離隔して配置される面)は、第2部分244の外面と同一平面内に配置されてもよく、又は太陽電池パネル10寄りに配置されてもよい。更に、延出部24の内側の接続箱30の一部の背面(太陽電池パネル10から離隔して配置される面)は、延出部24の内側に配置され易くなるように、第2部分244の外面と同じ高さ、又は太陽電池パネル10寄りに配置されてもよい。これにより、太陽電池モジュール100の体積を最小限に抑えることができ、太陽電池パネル10の背面の空間を有効活用することができる。また、製造後の輸送などのために複数の太陽電池モジュール100を積層する際に、互いに衝撃が加わる問題を最小限に抑えることができる。更に、いくつかの実施形態では、接続箱30は、太陽電池パネル10の上端部に隣接するフレーム20の延出部24に接合されてもよく、及び/又は太陽電池パネル10の背面に取り付けられてもよい。
【0068】
いくつかの実施形態による接続箱30は、端子及び/又はバイパスダイオードによって一体的に形成されてもよい。
【0069】
接続箱30では、太陽電池(図3の参照符号12によって示され、以下同じ)(又は太陽電池パネル10、以下同じ)に接続された端子と、端子とインバータとの間に位置するバイパスダイオードとが、回路パターンを介して電気的に接続されてもよい。
【0070】
端子は、太陽電池12から引かれたはんだストリップ122に接続されて太陽電池パネルと電気的に接続され、太陽電池パネル10で発生した直流電圧又は直流電流を受け取り、バイパスダイオードに伝送する。
【0071】
はんだストリップ122が接続される端子は、回路基板の一方の側に近接して配置される。
【0072】
はんだストリップ122と一対一で対応させるように、はんだストリップ122の数に応じて複数の端子を形成してもよい。いくつかの実施形態では、端子は、はんだストリップ122が取り外し可能である構造を有してもよい。
【0073】
端子に接続されたバイパスダイオードは、端子から延びる回路パターンを介して回路基板内に配置される。バイパスダイオードの数(n-1)は、端子の数(n)より1つ少ない数に設定される。対応するバイパスダイオードは、2つの端子間の回路パターンによって2つの端子に接続されてもよい。バイパスダイオードは、太陽電池パネル10によって陰になっている部分、又は不具合により発電できない領域がある場合に、電流を迂回させてその領域を保護する役割を果たす。バイパスダイオードの構造は、種々の公知の構造に適用してもよい。
【0074】
また、接続箱30は、バイパスダイオードから供給される電流における異常又は不具合の有無を検知することによってコンデンサやDC-DCコンバータなどの動作を停止させる役割を果たす電流センサを更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、バイパスダイオード及び電流センサは、回路基板上に形成された回路パターンによって同じ筐体内に接続されてもよい。
【0075】
また、電流センサには、電流センサを通過する直流電流を蓄え、所定の電圧の電流をDC-DCコンバータに伝送するコンデンサが接続されてもよい。いくつかの実施形態では、電流センサ及びコンデンサは、回路基板上に形成された回路パターンを介して同じ筐体内に接続されてもよい。
【0076】
コンデンサで均一になった電圧の電流をDC-DCコンバータに伝送し、所定のレベルの他の直流電圧に変換してもよい。いくつかの実施形態では、複数のDC-DCコンバータを設けてもよい。
【0077】
DC-DCコンバータからの直流出力(一例として、直流電流又は直流電圧)は、出力ケーブル38を介して外部に伝送される。例えば、直流出力は、出力ケーブル38を介して他の太陽電池モジュール100に接続されるか、又は外部のDC-ACインバータ400などに伝送される。
【0078】
電流センサ、コンデンサ、DC-DCコンバータとしては、種々の公知の構造が適用される。更に、回路基板には、制御構成要素及び通信構成要素などの各種構成要素が配置されてもよい。
【0079】
DC-ACインバータ400は、複数の太陽電池モジュール100からの直流出力を受け取り及び変換するために太陽電池パネル10の外部に形成され、直流出力を交流出力に変換してもよい。
【0080】
ここで、「一体化」とは、構成中又は構成後に太陽電池パネル10及び/又はフレーム20に固定された際に、1つの部分、品目、物体又は構成要素として認識され得る全ての状況を含むことを意味する。例えば、「一体化」はまた、同じ筐体内に一緒に配置され、同じ筐体によって一体化されることを意味してもよく、又は同じ構成要素に挿入されるか若しくは取り付けられることによって固定され、同じ構成要素によって一体化されることを意味してもよく、又は同じ構成要素の一部を形成するために同じ構成要素内に一緒に形成されることを意味してもよく、又は同じ構成要素によって一緒に囲まれるか若しくは固定されることを意味してもよい。逆に、別個の出力ケーブルなどを介した接続は、一体化として解釈することができない。この場合、端子とバイパスダイオードとを取り外し可能に一体化してもよく、取り外し可能に一体化することによってメンテナンスや交換を容易に行うこともできる。
【0081】
いくつかの実施形態による接続箱30は、端子とバイパスダイオードとを、回路パターン(又は電流若しくは配線)によって回路基板上に一緒に形成することを可能にする。したがって、端子とバイパスダイオードとは回路基板を介して一体化されていると考えられる。端子及びバイパスダイオードが形成された回路基板は、同じ筐体内に配置されてもよい。したがって、端子及びバイパスダイオードは、同じ筐体によって一体化されていると見なされてもよい。
【0082】
筐体は、一体化された端子及びバイパスダイオードが配置された空間を提供することができ、太陽電池パネル10及び/又はフレーム20に安定して固定され得る様々な構造及び形状を有してもよい。
【0083】
接続箱30は、2本の出力ケーブル38(38a、38b)を外部に露出させてもよく、上記2本の出力ケーブル38(38a、38b)は、隣接する太陽電池モジュール100の出力ケーブル38(38a、38b)に接続されてもよく、又は、電力網、電力系統などに接続されるようにDC-ACインバータ400に接続されてもよい。
【0084】
いくつかの実施形態では、出力ケーブル38は、他の太陽電池モジュール100、電力網又は電力系統に接続されるように構成された出力ケーブル38に合流して接続される。
【0085】
出力ケーブル38は、互いに極性が異なる電流又は電圧を出力する2本のケーブルを含む。
【0086】
(+)出力ケーブル38aは、接続箱30から引き出されて延びる第1ケーブル部38aと、第1ケーブル部38aの端部の第1コネクタ90aとを含む。
【0087】
(-)出力ケーブル38bは、接続箱30から引き出されて延びる第2ケーブル部38bと、第2ケーブル部38bの端部の第2コネクタ90bとを含む。
【0088】
第2コネクタ90bが設けられる場合、第2コネクタ90bは、第1コネクタ90aと接続する端部を有する。
【0089】
ここで、第1コネクタ90aと第2コネクタ90bとを接合することにより、第2コネクタ90bは、隣接する太陽電池モジュール100に合流する第1コネクタ90aの一部として、隣接する2つの太陽電池モジュール100間の直列接続を形成してもよい。
【0090】
第1コネクタ90a及び第2コネクタ90bは、一方がオスコネクタ構造を有してもよく、他方に、オスコネクタ構造が挿入されるメスコネクタ構造を設けてもよい。一例として、第1コネクタ90aがメスコネクタ構造であり、第2コネクタ90bがオスコネクタ構造であることから、第1コネクタ90aに第2コネクタ90bを挿入することによって、第1コネクタ90aと第2コネクタ90bとを容易に接続して合流させることができる。しかしながら、本開示はこれに限定されない。
【0091】
第1コネクタ90aが隣接する太陽電池モジュール100の第2コネクタ90bと合流することで、図4に示すように、隣接する太陽電池モジュール100を互いに接続する、又はインバータ400を介して電力網や電力系統に接続することができる。
【0092】
図4を参照すると、1つの太陽電池モジュール101の第1コネクタ90aと、これに隣接する太陽電池モジュール102の第2コネクタ90bとを接合することによって、複数の太陽電池モジュール101及び102を容易に接続することができる。すなわち、太陽電池モジュール101及び102には、それぞれの接続箱30が別々に設けられており、各太陽電池モジュール101は、隣接する太陽電池モジュール102と接続するように配置された第1コネクタ90a及び第2コネクタ90bを有する。そのため、複数の太陽電池モジュール101、102が配置された後に、第1コネクタ90aと第2コネクタ90bとを接合することによって、複数の太陽電池モジュール101及び102を容易に接続することができる。また、太陽電池モジュール100を切り離す場合には、第1コネクタ90aを第2コネクタ90bから切り離すことによって、太陽電池モジュール100を個別に取り外してもよい。したがって、切り離しを容易に達成することができる。また、いずれかの接続箱30に不具合などがある場合、その接続箱30のみを交換してもよい。
【0093】
上述のように第1コネクタ90a及び第2コネクタ90bの両方を配置することで、一部に不具合などが生じた場合に、不良部分のみを交換することによって他の部分をそのまま使用することができる。
【0094】
明確かつ簡潔に説明するために、図4では、太陽電池モジュール100に2つの太陽電池モジュール(互いに隣接する第1太陽電池モジュール101及び第2太陽電池モジュール102)が設けられていることが示されている。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、3つより多くの太陽電池モジュール100が設けられてもよい。
【0095】
図4に示すように、いくつかの実施形態では、互いに隣接する第1太陽電池モジュール101と第2太陽電池モジュール102とは、第1太陽電池モジュール101の第1出力ケーブル90aと第2太陽電池モジュール102の第2出力ケーブル90bとの接続を介して互いに接続されている。
【0096】
より詳細には、第1太陽電池モジュール101の接続箱30の出力ケーブル38が、第1太陽電池モジュール101の第1コネクタ90aと第2太陽電池モジュール102の接続箱30の出力ケーブル38の第2コネクタ90bに接続されている。
【0097】
第1コネクタ90aと第2コネクタ90bとを順次接続することにより、太陽電池モジュール100の接続箱30の直流出力ケーブル38を第1コネクタ90aと第2コネクタ90bとを介して直列に接続することができる。
【0098】
上述のように順次直列接続された複数の太陽電池モジュール100のうちの最後の太陽電池モジュール103の第2コネクタ90bを、外部に形成されたDC-ACインバータ400のコネクタ410aに接続して、全ての直流出力を交流出力に変換してもよい。
【0099】
上述のように隣接する太陽電池モジュール101及び102の第1コネクタ90a及び第2コネクタ90bが接続される部分を接続部90とするとき、上述のように接続された第1コネクタ90a及び第2コネクタ90bを外部から保護するように構成される被覆部材200も含まれる。
【0100】
以下、図5から図11を参照して、2つのコネクタ90a及び90bが接続された接続部90を保護するように構成される被覆部材200について詳細に説明する。
【0101】
図5は、図4の接続部の拡大分解斜視図であり、図6は、図5に示す被覆部材200の下部被覆部材200をX軸に沿って正面から見た図であり、図7は、図5に示す被覆部材200をZ軸に沿って上方から見た図であり、図8は、図5に示す被覆部材200の係止部220の拡大図であり、図9は、図5に示す被覆部材200の封止部250の拡大図であり、図10は、下部被覆部材200に接続されたコネクタが設置された状態を示す図であり、図11は、図5の被覆部材が接続部を収容した状態での断面図である。
【0102】
図5から図11を参照すると、本開示のいくつかの実施形態による接続部90を保護するように構成された被覆部材200は、2つの取り外し可能な被覆部材200を含む。
【0103】
いくつかの実施形態による2つの取り外し可能な被覆部材200には、長さ方向の中央に接続部90が設けられ、接続部90の上部に配置される上部被覆部材210aと、接続部90の下部に配置される下部被覆部材210bとを含む。
【0104】
上部被覆部材210a及び下部被覆部材210bは、接続部90の上部及び下部を収容し、互いに結合されているため、その内部は接続部90を外部から封止する構造となっている。
【0105】
この場合、図5の被覆部材200により、上部被覆部材210aと下部被覆部材210bとが同じ形状を有することが可能である。以下、下部被覆部材210bに基づいて説明する。
【0106】
下部被覆部材210bは、X軸方向に長い筐体201を含み、筐体201は、接続部90の下部を収容するために下方に窪んだ凹部202を含む。
【0107】
凹部202は、筐体201の形状に沿って細長形状となるように下方に窪んでおり、x軸の上下方向に切断した筐体201の断面は凹部202を形成するため半円形であり、全体としては長さ方向に切断された円筒形である。
【0108】
したがって、細長い接続部90の下部が凹部202に収容され、それによって、図10に示すように収容されていない上部は、下部被覆部材210bに対して上方に突出する形状を有してもよい。
【0109】
接続部90の上部は下部被覆部材210bに対して上方に突出しており、下部被覆部材210b上に上部被覆部材210aが配置され、下部被覆部材210bが上部被覆部材210aと結合され、内部の接続部90が封止される。
【0110】
したがって、図9に示すように上から下に見たときに、凹部202は半円筒形に相当する空間を形成する。
【0111】
筐体201は、凹部202を取り囲み、上部被覆部材210aに当接するフランジ部203を含む。
【0112】
すなわち、筐体201の凹部202の周囲には、所定の幅を有するフランジ部203が形成される。
【0113】
フランジ部203は、y軸に沿って所定の幅に形成され、上部被覆部材210aのフランジ部203に当接する。
【0114】
フランジ部203の所定の幅は、5mm~15mmの範囲に形成されてもよいが、これに限定されない。
【0115】
上述のように形成された筐体201は、フランジ部203が中央領域で凹部202を取り囲んで一体的に形成されるように、均一な厚みを有する材料で形成されてもよい。
【0116】
筐体201は、高硬度のプラスチックで形成されてもよく、ポリカーボネート樹脂などの材料を用いてもよい。
【0117】
また、下部被覆部材210bの筐体201は、長さ方向(x軸方向)に長く形成された筐体201の両端に、接続部90の両端にそれぞれ接続されたケーブル38a及び38bを収容するケーブル部204を含む。
【0118】
すなわち、ケーブル部204は、凹部202が形成された筐体201の中央領域から長さ方向の両端部にそれぞれ突出して形成される。
【0119】
図6及び図9に示すように、ケーブル部204は、フランジ部203から下方(z軸)に窪んだケーブル用凹部205を含むように構成され、ケーブル用凹部205も円筒形状を形成するように窪んでいる。
【0120】
この場合、ケーブル用凹部205の断面は、凹部202よりも半径の小さい半円として形成される。
【0121】
したがって、フランジ部203から窪んだケーブル用凹部205と凹部202とを、端子分の差を持たせて接続してもよく、ケーブル用凹部205の接続は凹部202から緩やかな曲率で形成される。
【0122】
この場合、フランジ部203は、凹部202に近い領域に封止部250を更に含む。
【0123】
封止部250は、凹部202の周縁部を取り囲み、フランジ部203に形成されてもよく、封止部250は、所定の弾性を有する樹脂で形成されてもよい。
【0124】
例えば、封止部250は、液状シリコン、液状シリコーンゴム(LSR)、ポリプロピレン(PP)、熱可塑性エラストマー(TPE)などの低硬度樹脂で形成されてもよく、所定の幅を有するように形成されてもよい。この場合、封止部250の幅は、筐体201の中央領域に一体的かつ均一に形成されてもよく、フランジ部203の幅の1/4~1/2を満たすように形成されてもよい。
【0125】
また、封止部250は、凹部202に向かう縁部領域よりもフランジ部203の中心線寄りに形成されてもよく、凹部202から屈曲してフランジ部203を構成する屈曲領域において第1距離d1だけ離間して形成されてもよい。
【0126】
この場合、第1距離d1は、1mm~3mmの範囲を満たしてもよいが、これに限定されない。
【0127】
また、封止部250は、フランジ部203の平面から上方に所定の厚みで突出するように形成されてもよく、上述のような封止部250の高さh4は、後述する係止部220に応じて決定されてもよい。
【0128】
一例として、封止部250は、厚さh4が0.1mm~5mmの範囲に形成されてもよいが、これに限定されない。
【0129】
また、封止部250は、ケーブル用凹部205内に一体的に形成されてもよい。
【0130】
ケーブル用凹部205内の封止部250は、ケーブル用凹部205全体を覆うように形成されてもよいが、他のいくつかの実施形態では、両端間の所定の距離を除いて形成されてもよい。
【0131】
図9に示すように、ケーブル用凹部205内の封止部250は、少なくとも1つの遮水構造を含んでもよい。
【0132】
少なくとも1つの遮水構造は、封止部250においてy軸方向に窪んだ少なくとも1つの溝256を含む。
【0133】
溝256は、所定の幅を有するように形成されてもよく、ケーブル用凹部205の形状に沿って円弧状に形成されてもよい。
【0134】
この場合、溝256は、ケーブル用凹部205の円弧に沿って一方側のフランジ部203から他方側のフランジ部203まで均一に形成されてもよい。
【0135】
上述のように形成された溝256は、外部から水分や雨水が浸入した場合に、中央領域の接続部90への雨水の浸入を阻止する機能を果たすことができる。
【0136】
上述のような少なくとも1つの溝256が、一端のケーブル用凹部205に形成されてもよく、図9に示すように、2つより多くの平行な溝256が特定の設計にしたがって形成されてもよい。
【0137】
この場合、インサート射出用の射出溝257を図9の溝256の間の領域に形成することができ、上述のような射出溝257も遮水構造として機能することができる。
【0138】
射出溝257は円形に形成されているが、これに限定されず、様々な形状で実施されてもよい。
【0139】
インサート射出により、下部被覆部材210bを構成する筐体210と封止部250とを同時に製造することができる。
【0140】
また、遮水構造のために、溝256の下端部は、上端部よりも外側に突出する突出部256aを含んでもよい。
【0141】
すなわち、図9に示すように、ケーブル38aに向かって突出する突出部256aは、ケーブル用凹部205に位置するケーブル38aを固定するように、溝256に沿って溝256の少なくとも一方の壁に形成される。
【0142】
上述したような突出部256aは、溝256の上端部に位置してもよく、図9に示すように、上部は溝256の壁から延びる形状を有するが、下部は傾斜しながら再び封止部250に当接する非対称形状を有する。
【0143】
上述したように、筐体201は、接続部90を収容する凹部202からケーブル部204にかけて形成されたケーブル用凹部205を中央領域の両端に含み、各凹部202の周囲にはフランジ部203が形成される。
【0144】
上述したように、複数の係止部220がフランジ部203の縁部においてz軸に向かって突出している。
【0145】
対応する係止部220は同じ構成であり、以下では1つの係止部220を基に説明する。
【0146】
図8を参照すると、係止部220は、フランジ部203の縁部領域からz軸方向に上方に突出し、上部被覆部材201aに向かって突出する形状を有する。
【0147】
係止部220は、所定の幅を有する突出本体部221を含み、所定の高さh1に、本体部221から凹部202が形成される中央領域までy軸に沿って突出する鉤部223を含む。
【0148】
図8に示すように、鉤部223は、本体部221と同じ幅を有し、本体部221を横切って横方向に形成されてもよく、鉤部223の下面は、フランジ部203の平面に平行に形成されてもよいが、その上面は、本体部221の内壁から傾斜した形状を有してもよい。
【0149】
したがって、上面及び下面は、一方の側で合わさってもよく、断面が本体部221の内壁と共に直角三角形を形成するように形成される。
【0150】
このように、係止部220の鉤部223の厚みが薄い場合には、鉤部223が本体部221の内壁から外側にかけて動く際、鉤部223の弾性力を向上させることができ、ユーザが上部被覆部材200に対して係止部220を引っ掛ける又は取り外す際に、小さな力で取り外せるため、大きな力に起因する不具合を防止することができる。
【0151】
また、鉤部223は、所定の高さh1で突出していてもよく、鉤部223の高さは、上部被覆部材210aの厚さと同じであってもよく、又は上部被覆部材210aに対する鉤部用突出部230の厚さと同じであってもよい。
【0152】
図5では、上述のような係止部220が、x軸上に長く形成された2つのフランジ部203に対して互い違いに配置されていることが示される。
【0153】
すなわち、一方側のフランジ部203に2つの係止部220が形成されている場合、他方側のフランジ部203は、一方側のフランジ部203に対して互い違いとなるようジグザグ型に配置されてもよい。
【0154】
上述のような係止部220は、ケーブル部204に形成されてもよく、一端のケーブル部204の左フランジ部203に1つの係止部220が形成される場合、他端のケーブル部204の右フランジ部203に、互いに対角に形成された1つの係止部220が形成されることを示す。
【0155】
上述のように、係止部220は、長さ方向において左フランジ部203と右フランジ部203とで対向しないように形成されているので、上部被覆部材210aと下部被覆部材210bとを係止部220で接合する際、又は係止部220の係止を解除して取り外す際に、強い力を加えることなく、結合又は取り外しを行うことができる。
【0156】
プラスチック材料から作製された被覆部材200の場合、係止部220の接合又は解放のために撓ませる強い力を印加すると、筐体201を形成するプラスチックの硬度が強く、筐体201が破損するおそれがある。
【0157】
したがって、上述したように、両側の係止部220は、互いに対向しないように形成され、強い力を印加することなく取り外し可能な構造を形成してもよい。
【0158】
また、フランジ部203の係止部220とは反対側に、下方に突出する鉤部用突出部230が形成されてもよいが、これに限定されない。
【0159】
鉤部用突出部230が所定の高さh2を有するように構成される場合、係止部220の鉤部223の高さH1は、被覆部材200の厚さと鉤部用突出部230の突出高さh2との和と同じになるように形成される。
【0160】
上述のように鉤部用突出部230を形成する場合、係止部220の本体部221の長さが長くなるほど、係止部220の接合及び取り外し時の弾性力が大きくなり、小さな力で係止部220を取り外すことができる。
【0161】
上述のような下部被覆部材210bの構成は、上部被覆部材210aと同じであってもよく、2つの被覆部材210a及び210bの構成が上述のように同じである場合、製造上、輸送上、保管上、好適である。
【0162】
図5に示すように、2本のケーブルのコネクタ90a及び90bが接続される接続部90を、同一構成の2つの被覆部材200を対向させてそれらの間に配置した場合、同一構成の上部被覆部材210a及び下部被覆部材210bは、係止部220を左から右に反対に配置することができるため、上部被覆部材210aの係止部220は、下部被覆部材210bの鉤部用突出部230に対応して配置される。
【0163】
そのため、図11に示すように、2つの被覆部材210a及び210bは、対応する係止部220の鉤部223と鉤部用突出部230とを互いに引っ掛けて結合することによって完全に接合され、接続部90は、上述のように内側に形成された円筒状の凹部202内に結合されることによって封止される。
【0164】
上述のような接続部90の封止は、2つの被覆部材210a及び210bの結合によって封止部250を押圧し、外部からの水分又は空気を完全に遮断することによって実施してもよい。
【0165】
上述のような封止部250は、2つの被覆部材210a及び210bの間の凹部202を封止することにより、外部からの不純物、汚染物質などの流入を防止し、封止性及び防水性を向上させることができる。
【0166】
いくつかの実施形態では、ケーブル38a及び38bをケーブル部204に固定するための突出構造が設けられているが、いくつかの他の実施形態では、ケーブルは、O字形リング又はゴムなどの弾性構成要素によって固定されてもよい。
【0167】
本開示では、複数の係止部220による結合は、追加のボルト又はねじなどの外部の物理的固定構成要素を追加することなく実施される。
【0168】
上述したように、外部の物理的固定構成要素を追加する必要がないため、長期的な固定によって生じる応力が低減されることにより、被覆部材210a及び210bの耐用年数が延長され、更に内部の接続部を亀裂などから保護するのに役立つ。
【0169】
本開示のいくつかの他の実施形態を、図12を参照して以下に説明する。
【0170】
図12に示すように、本開示の他のいくつかの実施形態による被覆部材200では、上部被覆部材210c及び下部被覆部材210dは、互いに異なる形状を有する。
【0171】
上部被覆部材210c及び下部被覆部材210dにおいて、筐体201の凹部202及びケーブル部204の構成は同じであり、封止部250の構成も同じであるため、詳細な説明は省略する。
【0172】
この場合、下部被覆部材210dにおいて、フランジ部203dに図5の実施形態のような係止部220は形成されない。
【0173】
すなわち、凹部202の周囲に水平方向に延在するフランジ部203dは、z軸方向に突出する複数の係止部220を含まない。
【0174】
また、上部被覆部材210cは、z軸に沿って下方に突出する複数の係止部220cを含む。
【0175】
この場合、複数の係止部220cは、図12に示すように、左右のフランジ部203dに同数形成されてもよく、両側の位置が対面するように形成されてもよい。
【0176】
この場合、図12の上部被覆部材210cの係止部220cは、図5の上部被覆部材210aの係止部220よりも数が多くてもよい。
【0177】
上述のように、他のいくつかの実施形態による被覆部材200は、係止部220cが片側のみに形成されていることにより、結合及び取り外しが容易であるという利点を有する。
【0178】
上記の特徴、構造、効果などは、本開示の少なくとも1つの実施形態に含まれるものであり、必ずしも1つの実施形態のみに限定されるものではない。また、様々な実施形態に例示される特徴、構造、効果などは、実施形態が属する技術分野における当業者が他の実施形態を組み合わせる又は変更することによっても実施され得る。したがって、このような組み合わせ及び変形例に関する内容も、本開示の範囲に含まれると解釈されるべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
【手続補正書】
【提出日】2024-07-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0044】
図1】本開示のいくつかの実施形態による太陽電池モジュールを示す正面斜視図である。
図2図1の太陽電池モジュールを示す背面斜視図である。
図3図1の線III-III´に沿った断面図である。
図4図1の太陽電池モジュールを隣接する太陽電池モジュールに接続することによって形成される太陽光発電装置を示す斜視図である。
図5図4の接続部の拡大分解斜視図である。
図6図5に示す被覆部材の下部被覆部材をX軸に沿って正面から見た図である。
図7図5に示す被覆部材の係止部の拡大図である。
図8図5に示す被覆部材をZ軸に沿って上方から見た図である。
図9図5に示す被覆部材の封止部の拡大図である。
図10】下部被覆部材に接続されたコネクタが設置された状態を示す図である。
図11図5の被覆部材が接続部を収容した状態の断面図である。
図12】本開示のいくつかの他の実施形態による被覆部材の構造を示す分解斜視図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0062
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0062】
例えば、パネル挿入部22は、太陽電池パネル10の前面の前部222と、太陽電池パネル10の側面の側部224と、太陽電池パネル10の背面の背部226とを互いに接続して、太陽電池パネル10を内部に封入することができるようにしてもよい。一例として、フレーム20は、太陽電池パネル10の縁部が内側に位置するように2回屈曲した「U」断面形状又は「U」形状であってもよい。しかしながら、本開示はこれに限定されず、前部222、側部224、及び背部226のいずれか又は一部が配置されなくてもよい。他の種々の変更が可能である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0067
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0067】
更に、いくつかの実施形態では、太陽電池パネル10の太陽電池12に接続された接続箱30が設けられてもよい。一例として、接続箱30は、太陽電池パネル10の背面に位置してもよく、太陽電池パネル10の上端部に隣接して配置してもよい。この場合、接続箱30の厚さT1は、フレーム20の延出部24の高さH1(例えば、第1部分242の高さ)以下であってもよい。ここで、延出部24の高さH1は、太陽電池パネル10の背面から延出部24の第2部分244の外面までの距離として定義されてもよい。したがって、接続箱30は、第2部分244の外面から突出しない厚さを有してもよい。すなわち、接続箱30の背面(太陽電池パネル10から離隔して配置される面)は、第2部分244の外面と同一平面内に配置されてもよく、又は太陽電池パネル10寄りに配置されてもよい。更に、延出部24の内側の接続箱30の一部の背面(太陽電池パネル10から離隔して配置される面)は、延出部24の内側に配置され易くなるように、第2部分244の外面と同じ高さ、又は太陽電池パネル10寄りに配置されてもよい。これにより、太陽電池モジュール100の体積を最小限に抑えることができ、太陽電池パネル10の背面の空間を有効活用することができる。また、製造後の輸送などのために複数の太陽電池モジュール100を積層する際に、互いに衝撃が加わる問題を最小限に抑えることができる。更に、いくつかの実施形態では、接続箱30は、太陽電池パネル10の上端部に隣接するフレーム20の延出部24に接合されてもよく、及び/又は太陽電池パネル10の背面に取り付けられてもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0095
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0095】
図4に示すように、いくつかの実施形態では、互いに隣接する第1太陽電池モジュール101と第2太陽電池モジュール102とは、第1太陽電池モジュール101の第1コネクタ90aと第2太陽電池モジュール102の第2コネクタ90bとの接続を介して互いに接続されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0101
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0101】
図5は、図4の接続部の拡大分解斜視図であり、図6は、図5に示す被覆部材200の下部被覆部材210bをX軸に沿って正面から見た図であり、図7は、図5に示す被覆部材200をZ軸に沿って上方から見た図であり、図8は、図5に示す被覆部材200の係止部220の拡大図であり、図9は、図5に示す被覆部材200の封止部250の拡大図であり、図10は、下部被覆部材200に接続されたコネクタが設置された状態を示す図であり、図11は、図5の被覆部材が接続部を収容した状態での断面図である。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0141
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0141】
すなわち、図に示すように、ケーブル38aに向かって突出する突出部256aは、ケーブル用凹部205に位置するケーブル38aを固定するように、溝256に沿って溝256の少なくとも一方の壁に形成される。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0142
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0142】
上述したような突出部256aは、溝256の上端部に位置してもよく、図に示すように、上部は溝256の壁から延びる形状を有するが、下部は傾斜しながら再び封止部250に当接する非対称形状を有する。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0150
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0150】
このように、係止部220の鉤部223の厚みが薄い場合には、鉤部223が本体部221の内壁から外側にかけて動く際、鉤部223の弾性力を向上させることができ、ユーザが上部被覆部材210aに対して係止部220を引っ掛ける又は取り外す際に、小さな力で取り外せるため、大きな力に起因する不具合を防止することができる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに隣接する第1太陽電池モジュールと第2太陽電池モジュールとを少なくとも備えた複数の太陽電池モジュールと、
前記第1太陽電池モジュールを前記第2太陽電池モジュールに電気的に接続する接続部を保護するように構成された被覆部材と、
を備えた太陽光発電装置であって、
前記複数の太陽電池モジュールの各々は、
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの周縁部に固定されたフレームと、
前記太陽電池パネルに接続され、直流出力を受け取り、受け取った前記直流出力を外部に伝送する直流出力ケーブルを備えた接続箱と、を備え、
前記被覆部材は、前記第1太陽電池モジュールの前記直流出力ケーブルと前記第2太陽電池モジュールの前記直流出力ケーブルとがコネクタで互いに接続されて前記接続部を実現する際に、前記接続部を封止して保護する、
太陽光発電装置。
【請求項2】
前記被覆部材が、
前記接続部の下部を覆う下部被覆部材と、
前記接続部の上部を覆い、前記下部被覆部材と結合されて前記接続部を封止する上部被覆部材と、
を備える、請求項1に記載の太陽光発電装置。
【請求項3】
前記下部被覆部材が、前記上部被覆部材と同じ形状を有する、請求項2に記載の太陽光発電装置。
【請求項4】
前記下部被覆部材が、
前記接続部を収容する凹部と、
前記凹部の周囲に延在し、前記上部被覆部材に当接するフランジ部と、
を備える、請求項2に記載の太陽光発電装置。
【請求項5】
前記下部被覆部材には、前記凹部の両端に、前記接続部に接続された前記直流出力ケーブルを収容するケーブル部が配置される、請求項4に記載の太陽光発電装置。
【請求項6】
前記第1太陽電池モジュールの前記コネクタと前記第2太陽電池モジュールの前記コネクタとが互いに接続されて前記接続部を形成し、前記凹部に収容され、前記コネクタの一端に接続された前記直流出力ケーブルが前記ケーブル部のケーブル用凹部に収容される、請求項5に記載の太陽光発電装置。
【請求項7】
前記フランジ部が、前記凹部を取り囲み、前記凹部を外部から封止する封止部を更に備える、請求項に記載の太陽光発電装置。
【請求項8】
前記封止部が、前記フランジ部から所定の高さで突出している、請求項7に記載の太陽光発電装置。
【請求項9】
前記封止部が、前記フランジ部及び前記凹部よりも硬度が低い、請求項8に記載の太陽光発電装置。
【請求項10】
前記下部被覆部材が、前記フランジ部の縁部から上方に突出し、前記上部被覆部材と接合する複数の係止部を更に備える、請求項に記載の太陽光発電装置。
【請求項11】
前記複数の係止部が、前記凹部を中心として互いに離間し、互い違いに配置される、請求項10に記載の太陽光発電装置。
【請求項12】
前記フランジ部が、前記係止部に対面する位置で下方に突出する突出部を更に備える、請求項11に記載の太陽光発電装置。
【請求項13】
前記接続部を収容するように配置された前記上部被覆部材及び前記下部被覆部材において、前記係止部が前記突出部に結合される、請求項12に記載の太陽光発電装置。
【請求項14】
前記下部被覆部材の前記複数の係止部が、前記凹部を中心として互いに離間し、対面する、請求項10に記載の太陽光発電装置。
【請求項15】
前記上部被覆部材が、上方に突出し、前記下部被覆部材の前記複数の係止部に対応する複数の突出部を備える、請求項14に記載の太陽光発電装置。
【請求項16】
太陽電池装置用コネクタ被覆部材であって、
前記コネクタ被覆部材は、互いに隣接する太陽電池モジュールを電気的に接続する接続部を保護するように構成され、
前記太陽電池装置用コネクタ被覆部材は、
前記接続部の下部を覆う下部被覆部材と、
前記接続部の上部を覆い、前記下部被覆部材と結合されて前記接続部を封止する上部被覆部材と、
を備える、太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項17】
前記下部被覆部材又は前記上部被覆部材が、
前記接続部を収容するために形成された凹部と、前記凹部の両端に突出し、前記接続部に接続される、直流出力ケーブルを収容するために形成されたケーブル用凹部と、を含む本体部と、
前記凹部及び前記ケーブル用凹部の周囲に延在し、前記上部被覆部材又は前記下部被覆部材に当接するフランジ部と、
を備える、請求項16に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項18】
1つの太陽電池モジュールのコネクタと他の太陽電池モジュールのコネクタとが互いに接触して、前記凹部に収容される前記接続部を形成し、前記直流出力ケーブルが、対応する前記コネクタの一端に接続され、前記ケーブル用凹部に収容される、請求項に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項19】
前記フランジ部が、前記凹部を取り囲み、所定の高さで突出して前記凹部を外部から封止する封止部を更に備え、
前記封止部は、前記ケーブル用凹部に一体的に形成される、請求項に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【請求項20】
前記下部被覆部材又は前記上部被覆部材が、
前記フランジ部の縁部から上方に突出し、前記上部被覆部材と接合する複数の係止部と、
前記複数の係止部に対面する位置で下方に突出する複数の突出部と、
を更に備える、請求項に記載の太陽電池装置用コネクタ被覆部材。
【国際調査報告】