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太阳能电池模块及太阳能电池阵列制作方法

  • 专利名称
    太阳能电池模块及太阳能电池阵列制作方法
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    [0002]本发明涉及被铺设在房屋上的用于构成太阳能电池阵列的太阳能电池模块、以及由该太阳能电池模块构成的太阳能电池阵列
  • 专利摘要
    本发明提供一种结构统一,可发挥稳定的输出特性,并具有在铺设时容易处理的大小的太阳能电池模块,以及通过采用该太阳能电池模块而能够实现稳定的输出特性的太阳能电池阵列。太阳能电池模块(10)具有电池板(12),其长度方向的长度为900~1100[mm]。电池板(12)通过串联连接多个电池单元(100)而构成,开环电压为100~180[V]。电池单元(100)呈带状,短边的长度为7~12[mm],其被以长边朝向电池板(12)的短边方向,短边朝向电池板(12)的长度方向的状态,沿电池板的长度方向排列设置。
  • 发明内容
  • 专利说明
    太阳能电池模块及太阳能电池阵列
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太阳能电池模块及太阳能电池阵列的制作方法[0001]本申请是2011年2月28日向中国国家专利局提出的申请号为200980133914.2、发明名称为“太阳能电池模块及太阳能电池阵列”这一申请的分案申请。[0003]近年来,将具有太阳能电池板的太阳能电池模块铺设到房屋的房顶等上,供给该房屋所消费的电力,并且将剩余电力卖给电力公司的太阳光发电系统呈增加的态势。太阳能电池板是集成型太阳能电池,公知其构造是在玻璃基板上层叠导电膜、半导体膜,并在其上设置多个槽,形成规定数量的单体电池(太阳能电池单元),通过将各个太阳能电池单元串联电连接,可获得100[v]以上的电压。在下面的专利文献I中,公开了一种这样的太阳能电池板的制造方法。[0004]上述那样的太阳能电池模块通过对串联连接的太阳能电池单元的数量进行调整,可获得所希望的电压。但是,如果考虑铺设和制造的便利性,则对太阳能电池模块的大小存在限制,在单一的太阳能电池模块中,可串联连接的太阳能电池单元的数量、和输出电压也有一定的限制。另外,单一的太阳能电池模块的输出电流不够大。因此,在以往技术中,通过形成多个将多个太阳能电池模块并联电连接的太阳能电池组,并将该太阳能电池组相互串联连接,形成太阳能电池阵列,由此将输出电压和输出电流调整到实用的程度。[0005]在如上述那样将太阳能电池模块并联电连接,形成太阳能电池组,并且使用这样形成的太阳能电池组构成了太阳能电池阵列的情况下,串联连接的各个太阳能电池模块的输出如果是相同程度,则即使一部分太阳能电池模块由于被设置在背阴处等而输出降低,太阳能电池阵列整体的输出也不会有大的降低。[0006]而且,在专利文献2中有关于太阳能电池板的尺寸等的记载,但没有考虑到将太阳能电池板载置到房顶的情况,并且也没有考虑重叠载置的情况。[0007]另外,作为与本发明相关的现有技术,有专利文献3至9。[0008]在专利文献3的图25中,公开了导线延伸到太阳能电池板的长边侧的结构。但是,专利文献3所表示的太阳能电池模块其导线短,而且从太阳能电池板与基材62的位置关系考虑,导线不能延伸到太阳能电池模块的外部。
[0009]而且,专利文献3所示的太阳能电池模块其导线有2根,一根是正线,另一根是负线。
[0010]在专利文献4、5中公开了太阳能电池模块从房檐侧伸出2根线缆的附图。专利文献4、5所公开的结构是2根线缆都是单芯、将太阳能电池模块彼此串联连接的结构。
[0011]专利文献4所记载的结构如该文献的图20、21所公开那样,也被收纳在自身的太阳能电池模块的背面或同列(同段)的太阳能电池模块的背面。[0012]在专利文献5中,将太阳能电池模块配置成平置状,没有重叠。专利文献5也是大部分线缆被配置在自身的太阳能电池模块的背面。
[0013]专利文献6公开了一种2根线缆从太阳能电池模块的房脊侧延伸出的结构。在专利文献6所公开的结构中,布线在与配置了太阳能电池模块的部位不同的部位进行。
[0014]在专利文献7所记载的发明中,公开了从太阳能电池模块的房脊侧伸出2根线缆,该线缆在属于相邻的段的太阳能电池模块的背面侧连接的附图。在专利文献8所公开的结构中,2根线缆都是单芯,将太阳能电池模块彼此串联连接。专利文献7所记载的发明的特征是使用扁平形状的连接器。专利文献7所记载的太阳能电池模块,其主体部分是平板状,在其底部配置扁平形状的连接器。
[0015]专利文献7所公开的太阳能电池模块是长方形,2根线缆从其短边方向的边向外侧延伸。
[0016]另外,作为将多个太阳能电池模块彼此连接的方法,公开了一种使用如专利文献
8、9所公开那样的线缆等的发明。
[0017]专利文献8公开了一种在太阳能电池模块上连接了 4根线缆的结构。而且,公开了将多个太阳能电池模块并联连接,并且将并联连接的太阳能电池模块串联连接的结构。在专利文献8中,直接连接相邻的线缆彼此,然后将多个并联连接。在专利文献8所记载的结构中,如该文献的图8所公开那样连接的线缆被收纳在自身的太阳能电池模块的背面、或同列(同段)的太阳能电池模块的背面。
[0018]专利文献9公开了一种在太阳能电池模块上连接了 4根线缆的结构。而且,在专利文献9所公开的结构中,线缆长短不同。并且,还公开了使线缆颜色不同。
[0019]在专利文献9所记载的结构中,如该文献的图7所公开那样,被连接的线缆也被收纳在自身的太阳能电池模块的背面或同列(同段)的太阳能电池模块的背面。
[0020]专利文献1:日本特开平11-298017号公报
[0021]专利文献2:W02007/74683号公报
[0022]专利文献3:W02003/29577号公报
[0023]专利文献4:日本特开2000-282647号公报
[0024]专利文献5:日本特开2002-329881号公报
[0025]专利文献6:日本特开2002-83991号公报
[0026]专利文献7:日本特开2004-14920号公报
[0027]专利文献8:日本特开2004-349507号公报
[0028]专利文献9:日本特开2008-130902号公报
[0029]这里,在以上述那样的连接构造构成了太阳能电池阵列的情况下,与一部分太阳能电池模块由于被设置在背阴处等而输出下降的情况相同,即使各个太阳能电池模块的输出性能存在个体差异,只要每个太阳能电池组的输出为相同程度,则太阳能电池阵列整体的输出也不会有大的降低。但存在的问题是,当太阳能电池模块的输出性能的偏差、和设置场所的日照条件等各种条件产生复合作用时,各个太阳能电池组之间的输出特性会产生差异,不能有效利用正常动作的太阳能电池模块的输出,作为太阳能电池阵列整体的输出也不能达到所期待的程度。因此,当考虑到太阳能电池模块被设置在背阴处等而一时产生无法预料的输出下降时,希望将太阳能电池模块的输出性能的个体差异抑制到最小限度。另一方面,当考虑到向房顶的铺设和制造的容易性时,通过改变每一个太阳能电池模块的构造和大小等来进行输出性能的微调整是不现实的,希望提供构造一致,具有在铺设时容易处理的大小的太阳能电池模块。


[0030]鉴于此,本发明的目的在于,提供一种具有统一的结构,可发挥稳定的输出特性,并具有在铺设时容易处理的大小的太阳能电池模块、以及通过采用该太阳能电池模块而能够发挥稳定的输出特性的太阳能电池阵列。
[0031]为了解决上述问题而提供的太阳能电池模块,在房屋的房顶上设置有多个,是用于构成太阳能电池阵列的太阳能电池模块,通过将多个上述太阳能电池模块并联电连接而形成太阳能电池组,上述太阳能电池阵列通过将多个上述太阳能电池组串联电连接而构成。
[0032]本发明的太阳能电池模块的长度方向的全长为920至1200 [mm],短边方向的全长为 240 至 700[mm]。
[0033]而且,上述太阳能电池模块具有太阳能电池板,该太阳能电池板形成为长度方向的长度为900至1200 [mm],短边方向的长度为230至650 [mm]的近似长方形的面状,并被配置成该太阳能电池板的长度方向朝向房屋的房檩的长度方向,上述太阳能电池板的短边方向朝向上述房屋的房脊延伸方向。
[0034]上述太阳能电池板具有多个太阳能电池单元,并按照开环电压为100至180[V]的方式将上述太阳能电池单元串联电连接,
[0035]上述太阳能电池单元形成为带状,其短边的长度为7至12[mm],被设置成在长边朝向上述太阳能电池板的短边方向,短边朝向上述太阳能电池板的长度方向的状态下,沿上述太阳能电池板的长度方向排列。
[0036]具有与上述太阳能电池板的正极电导通的2根正侧导线、和与上述太阳能电池板的负极电导通的2根负侧导线。
[0037]而且,上述2根正侧导线和上述2根负侧导线都从太阳能电池模块的长度方向的边向外侧延伸。
[0038]在上述太阳能电池模块的背面,设置有用于收纳其他太阳能电池板的2根正侧导线和2根负侧导线的空隙部。
[0039]在太阳能电池模块的上面,设置有用于载置其他太阳能电池模块的一部分的层叠承载部。
[0040]在本发明的太阳能电池模块中,内置的太阳能电池板的长度方向的长度为900?1200[mm],即使在房屋的房顶等那样的铺设作业的作业环境差的场所,也容易搬入,进行施工。而且,太阳能电池模块自身的全长也是920至1200[mm],短边方向的全长为240至700[_],本发明的太阳能电池模块由于长度方向的长度是一般使用的瓦的2倍左右的大小,所以能够以与铺瓦作业几乎相同的作业效率在房顶上进行设置。
[0041 ] 其中,太阳能电池模块的全长中不包括线缆的长度。
[0042]构成本发明的太阳能电池模块的太阳能电池板通过将多个宽度为7?12[_]的带状太阳能电池单元串联电连接而构成,并且上述太阳能电池单元沿上述太阳能电池板的长度方向排列设置,结构统一。而且,本发明的太阳能电池模块通过采用上述那样的统一结构,可将输出的差异抑制到最小限度。并且,构成本发明的太阳能电池模块的太阳能电池板由于开环电压为100?180[V],所以通过将其并联电连接而形成太阳能电池组,并且将太阳能电池组彼此串联连接,可构筑能够以适合向以往公知的AC电力调节器(AC powerconditioner)那样的设备等输入的电压,进行输出的太阳能电池阵列。
[0043]在本发明的太阳能电池模块中,上述太阳能电池单元被以上述太阳能电池单元的长边朝向太阳能电池板的短边方向,上述太阳能电池单元的短边朝向上述太阳能电池板的长度方向的状态,沿上述太阳能电池板的长度方向排列设置。而且,本发明的太阳能电池模块被设置成上述太阳能电池板的长度方向朝向房屋的房檩的长度方向,上述太阳能电池板的短边方向朝向房屋的房脊延伸方向的姿势。这里,在与铺瓦同样地对房屋设置太阳能电池模块的情况下,根据日照条件,有可能因在房脊延伸方向上方侧出现其他太阳能电池模块的阴影,或房脊延伸方向下方侧的部分与其他太阳能电池模块重叠等而形成不能发电的部分,或输出大幅降低的部分,形成电阻。但是,即使形成了这样的部分,在其他部分,各个太阳能电池单元也能够发挥通常的功能,使所有太阳能电池单元维持电导通的状态。因此,根据本发明的太阳能电池模块,即使受日照条件等的影响导致输出下降,也能够将由此对太阳能电池阵列整体造成的输出下降的影响抑制到最小限度。
[0044]另外,在本发明的太阳能电池模块中,具有与太阳能电池板的正极电导通的2根正侧导线、和与太阳能电池板的负极电导通的2根负侧导线,上述2根正侧导线和上述2根负侧导线都从太阳能电池模块的长度方向的边向外侧延伸。
[0045]在本发明中,由于太阳能电池模块为近似长方形,4根导线都从太阳能电池模块的长度方向的边向外侧延伸,所以可以在太阳能电池模块的区域外进行线缆彼此的连接。另夕卜,本发明的太阳能电池模块在其上面设置有对其他太阳能电池模块的一部分进行载置的
层叠承载部。
[0046]而且,在连接了线缆后,通过将属于相邻段的太阳能电池模块载置到层叠承载部上,可在之前连接的线缆上载置相邻段的太阳能电池模块。
[0047]另外,本发明通过在连接了线缆后,设置属于相邻段的太阳能电池模块,能够将之前连接的线缆收纳到相邻段的太阳能电池模块的空隙部中。
[0048]对上述的本发明的太阳能电池模块而言,优选太阳能电池单元的开环电压为1.2至 1.5[V]ο
[0049]根据上述的结构,可提供能够输出构筑太阳能电池阵列所必要的开环电压的太阳能电池模块。
[0050]另外,优选层叠承载部被设置在除了太阳能电池板的上面以外的部位。
[0051]在上述的本发明的太阳能电池模块中,太阳能电池单元可以是串联型。
[0052]根据上述结构,可最大限度地有效利用入射光所具有的能量,提供能量转换效率高的太阳能电池模块。
[0053]在上述的本发明的太阳能电池模块中,优选太阳能电池板的短路电流值为9至15[mA/cm2]。
[0054]这里,在如上述那样将多个太阳能电池单元串联连接的太阳能电池模块中,当由于被配置在背阴处等使得特定的太阳能电池单元的一部分不能发电时,该部位的电阻增加而产生发热的现象(热点现象)。如果产生热点现象,则可能引起太阳能电池模块劣化或损坏等不良情况。若产生这样的现象,则会使太阳能电池模块固有的输出后发性地降低,构成太阳能电池阵列或太阳能电池组的各个太阳能电池模块的输出产生差异,有可能无法效利用其他太阳能电池模块中产生的电能的一部分。
[0055]因此,基于上述的原因,上述本发明的太阳能电池模块希望太阳能电池单元具有通过受光而发电的有效发电区域,并设置有沿太阳能电池模块的长度方向延伸,对上述太阳能电池单元的有效发电区域进行分割的I条或多条分割线。
[0056]根据上述的结构,即使特定的太阳能电池单元的一部分被配置在背阴处等而不能发电,对该部位也不会作用过大的电力,从而可避免因热点现象造成太阳能电池模块的劣化和损坏。因此,根据上述的结构,可将在太阳能电池阵列铺设后因热点现象而在各个太阳能电池模块的输出性能中产生个体差的情况抑制到最小限度。
[0057]优选太阳能电池模块在背面侧设置有将线缆沿短边方向插通的槽。
[0058]本发明的太阳能电池阵列包括将多个上述的太阳能电池模块并联电连接而形成的太阳能电池组,上述太阳能电池阵列通过将2个上述太阳能电池组串联电连接而形成。
[0059]本发明由于采用了上述的本发明的太阳能电池模块,所以每个太阳能电池模块的输出特性的个体差小。而且,本发明的太阳能电池阵列由于通过并联连接太阳能电池模块而形成多个太阳能电池组,并将它们串联连接,所以,即使一部分太阳能电池模块输出低下,也能够将由此造成的能量损失抑制到最小限度,发挥稳定的输出特性。
[0060]对上述本发明的太阳能电池阵列而言,优选太阳能电池组通过并联电连接20个以上的太阳能电池模块而形成。
[0061 ] 优选在上述的太阳能电池阵列中,多个太阳能电池模块被以列状及多段状排列,呈平面分布,以列状相邻的太阳能电池模块的正侧导线与负侧导线彼此连接,该正侧导线和负侧导线被收纳在相邻段的太阳能电池模块的空隙部中。
[0062]根据本发明,被连接的线缆的收纳状态良好,可方便地进行施工作业。
[0063]优选在上述的太阳能电池阵列中,位于列的端部的太阳能电池模块,其I根正侧导线和I根负侧导线与相邻段的太阳能电池模块的I根正侧导线和I根负侧导线连接,该正侧导线和负侧导线被收纳在隔I个段的太阳能电池模块的空隙部中。
[0064]另外,在使用近似长方形,且在内部形成有多个太阳能电池单元,整体构成I个太阳能电池的太阳能电池模块,向构造物铺设该太阳能电池模块的太阳能电池模块的铺设构造中,太阳能电池模块具有2组连接器,上述2组连接器都具有独立的2个以上端子,上述2组连接器都与从太阳能电池模块的长度方向中央延伸出来的具有2个系统以上的导线的线缆连接,各个连接器的I个端子与太阳能电池的正极连接,各个连接器的另I个端子与太阳能电池的负极连接,与上述2组连接器中的一方的连接器连接的线缆,比与另一方的连接器连接的线缆短,上述线缆的长度的关系是在将太阳能电池模块以列状排列时,短的线缆连接的连接器彼此成为长度不足的状态而不能连接,上述太阳能电池模块被以列状排列设置在构造物上,对相邻的太阳能电池模块的连接器而言,长的线缆连接的连接器与短的线缆连接的连接器接合,在两者接合的状态下,成为两个连接器的正极侧端子彼此连接、负极侧端子彼此连接的状态,多个太阳能电池模块构成并联电连接。
[0065]在上述的太阳能电池模块铺设构造中,对相邻的太阳能电池模块而言,长的线缆连接的连接器与短的线缆连接的连接器接合。在上述的太阳能电池模块的铺设构造中,这种长的线缆连接的连接器与短的线缆连接的连接器接合的状态是正规的接合状态。在上述的铺设构造中,当如此将相邻的太阳能电池模块的长的线缆的连接器与短的线缆的连接器接合时,成为两连接器的正极侧端子彼此连接、负极侧端子彼此连接的状态,多个太阳能电池模块构成并联电连接。
[0066]另外,在上述的太阳能电池模块的铺设构造中,作业者不会将连接器误连接。SP,在上述的太阳能电池模块的铺设构造中,由于如此使线缆的长度长短不同,所以,在将太阳能电池模块以列状排列时,短的线缆连接的连接器彼此成为长度不足的状态而不能进行连接。因此,当向房顶等铺设太阳能电池模块时,相邻的太阳能电池模块的短的线缆彼此不能物理连接,因此,作业者不会将连接器误连接。
[0067]根据本发明,可提供一种结构统一,能发挥稳定的输出特性,并具有在铺设时容易处理的大小的太阳能电池模块、以及通过采用该太阳能电池模块而能够发挥稳定的输出特性的太阳能电池阵列。



[0068]图1 (a)是表示实施了本发明的太阳能电池模块的立体图,(b)、(C)是(a)的太阳能电池模块的连接器的剖面图。
[0069]图2是表示图1的太阳能电池模块的背面侧的构造的立体图。
[0070]图3是图1所示的太阳能电池模块中采用的太阳能电池板的剖面图。
[0071]图4是图1的太阳能电池模块的连接器的剖面图。
[0072]图5是表示太阳能电池模块的铺设构造的操作顺序的流程图。
[0073]图6(a)是表示房屋的房顶的说明图,(b)是表示将太阳能电池模块铺设到房屋的房顶上的状态的说明图。
[0074]图7是表示太阳能电池模块被正确布线的模块段的概念图。
[0075]图8是表示太阳能电池模块被错误布线的模块段的概念图。
[0076]图9是太阳能电池模块被正确布线时的电路图。
[0077]图10表示太阳能电池阵列的概念图。
[0078]图11(a)是引入线缆的主视图,(b)是引入线缆的封装(mold)部的剖面图。
[0079]图12是端子保护部件的俯视图。
[0080]图13(a)是两极为阳片的连接器的俯视图,(b)是两极为阴片的连接器的俯视图。
[0081]图14是表示图1所示的太阳能电池模块的变形例的立体图。
[0082]图15是表示检电线缆的主视图。
[0083]图16是图1的太阳能电池模块的分解立体图。
[0084]图17是表示将图1的太阳能电池模块安装到房屋上面的房檐上的状态的剖面图。
[0085]图18是用于说明本实施方式的房顶构造中的向房顶上面的房檐上安装太阳能电池模块的立体图,(a)表示安装前的状态,(b)表示安装后的状态。
[0086]图19是说明本实施方式的房顶构造中的第2段以后的太阳能电池模块的安装的立体图。
[0087]图20是说明本实施方式的房顶构造中的第2段以后的太阳能电池模块的安装的局部剖面图。
[0088]图21是说明本实施方式的房顶构造中的太阳能电池模块的线缆布线的立体图。
[0089]图22是说明本实施方式的房顶构造中的属于特定段的太阳能电池模块的线缆连接、与相邻段的太阳能电池模块的关系的立体图。
[0090]图23是从背面侧观察本实施方式的房顶构造中的太阳能电池模块的线缆布线的立体图。
[0091]图24是从背面侧观察本实施方式的房顶构造中的太阳能电池模块的线缆布线的立体图,表示列的端部部分。
[0092]图25是说明在将太阳能电池模块行列对齐地铺设到房顶上时的太阳能电池模块的大小和线缆的长度的说明图。
[0093]图26是说明将太阳能电池模块在前后段错开4分之I长度铺设到房顶上时的太阳能电池模块的大小和线缆长度的说明图。
[0094]图27是说明将太阳能电池模块在前后段错开2分之I长度铺设到房顶上时的太阳能电池模块的大小和线缆长度的说明图。
[0095]图28是说明将太阳能电池模块在前后段错开4分之3长度铺设到房顶上时的太阳能电池模块的大小和线缆长度的说明图。

[0096]接下来,参照附图,对本发明的一个实施方式涉及的太阳能电池模块10、以及太阳能电池阵列I进行详细说明。
[0097]其中,在以下的说明中,关于上下的位置关系,以图1的位置关系为基准。
[0098]如图1、图14所示,太阳能电池模块10构成为,在对基材70安装增强隔热部件90而构成的基台82上,安装有太阳能电池板12和前罩102、以及金属固定件84等。
[0099]本实施方式的太阳能电池模块10是适用于新建或已建房屋的房顶R的瓦型太阳能电池模块。如图1、2所示,太阳能电池模块10具有:太阳能电池板12、安装在太阳能电池板12的背面的端子盒14、从端子盒14延伸设置的2根线缆16、18、和分别与线缆16、18连接的连接器20、22。
[0100]对于太阳能电池模块而言,长度方向的全长需要为920至1200[mm],短边方向的全长需要为240至700[mm]。
[0101]而且,对于搭载的太阳能电池板而言,长度方向的长度需要为900至1200[mm],短边方向的长度需要为230至650 [mm]。
[0102]接着,对太阳能电池模块10以及太阳能电池板12的推荐尺寸进行说明。以下说明的太阳能电池模块10以及太阳能电池板12的推荐尺寸是图1以下所示的实施例的尺寸。
[0103]太阳能电池模块10如图1和图2所示,形成近似长方形的面状。太阳能电池模块10在铺设时露出于外部的部分的大部分面积被太阳能电池板12所占。因此,太阳能电池模块10的大小与太阳能电池板12大致相同、或比太阳能电池板12大一圈左右。在本实施方式中,太阳能电池模块10的全长LT比太阳能电池板12的全长LI长出槽状导水槽部80的部分的宽度。
[0104]本实施方式的太阳能电池模块10为了在确保输出的同时,确保向房顶的设置作业的操作性,长度方向的全长LT被设为比1200[mm]小的尺寸。不过,在太阳能电池模块10中不包含线缆16、18的长度。
[0105]在本实施方式中,考虑到对太阳能电池模块10铺设施工时被设置的一般支架的间隔、和施工操作者的处理容易度等,太阳能电池板12的长度LI被设定为900?1100 [mm]的范围。
[0106]而且,太阳能电池板12的短边方向的长度(宽度)L4为250至320 [mm]。
[0107]另外,太阳能电池模块10通常考虑到一般的平板瓦的尺寸等,将短边方向的长度L2设定为240?480[mm]的范围。在本实施方式中,为了既采用与一般的平板瓦的有效宽度同等程度的宽度,又通过根据日照条件将成为遮阴的部分抑制为最小限度,来提高光电转换效率,长度L2被调整在280?360 [mm]的范围内。
[0108]太阳能电池板12如图1和图2所示,形成为近似长方形的面状。太阳能电池板12以长度方向朝向房屋的横梁方向,短边方向朝向房屋的房脊方向的姿势被铺设。太阳能电池板12通过在长度方向上,使多个短栅状的太阳能电池单元100 (以下也简称电池单元100)成为串联电连接的状态来进行排列而形成,一枚可获得约100[V]的电压。
[0109]太阳能电池板12是组合了 2种以上光电转换层的所谓串联型的太阳能电池,其光电转换效率高。在本实施方式中,作为电池板12,采用了串联型的一体系的混合型太阳能电池。更具体而言,如图3所示,电池板12是在透明基板102上依次层叠了透明前面电极层104、第1、2薄膜光电转换单元106a、106b(以下也分别称为非晶质光电转换单元106a、结晶质光电转换单元106b)、金属背面电极层108、密封树脂层110、有机保护层112的构造的所谓混合型太阳能电池。透明基板102例如由玻璃板或透明树脂膜等那样具有透光性的材料形成,在设置太阳能电池模块10时,构成位于入射光最多的入射侧的面。
[0110]另外,透明前面电极层104是形成在与透明基板102邻接的位置的单层构造或多层构造的层。透明前面电极层104通过在透明基板102上以层状层叠如ITO膜、SnO2膜、ZnO膜那样的透明且具有导电性的氧化物等而形成。透明前面电极层104利用以现有公知的蒸锻法、CVD (Chemical Vapor Deposition)法、EVD (Electrochemical Vapor Deposition)法、溅射法为代表的气相堆积法等形成。
[0111]薄膜光电转换单元106a具有非晶质光电转换层,相对上述的透明前面电极层104被设置在与光的入射方向(图3中的下方)邻接的位置。薄膜光电转换单元106a例如可以是从透明前面电极层104侧依次层叠了 P型硅类半导体层、i型硅类非晶质光电转换层、和η型硅类半导体层的构造。对于这些P型硅类半导体层、i型硅类非晶质光电转换层和η型硅类半导体层,也可以与上述的透明前面电极层104同样,采用等离子CVD法等适当的方法形成。优选薄膜光电转换单元106a的厚度为0.01 μ m?0.5 μ m,更优选为0.1 μ m?
0.3 μ m0
[0112]薄膜光电转换单兀106b具有结晶质光电转换层,相对上述的薄膜光电转换单兀106a在光的入射方向相邻。薄膜光电转换单元106b例如可以采用从薄膜光电转换单元106a侧依次层叠了 P型硅类半导体层、i型硅类非晶质光电转换层、和η型硅类半导体层的构造。对于构成薄膜光电转换单元106b的P型硅类半导体层、i型硅类非晶质光电转换层和η型硅类半导体层,也可以与薄膜光电转换单元106a同样,采用等离子CVD法等形成。
[0113]这里,构成薄膜光电转换单元106b的结晶质光电转换层,与构成上述的薄膜光电转换单元106a的非晶质光电转换层相比,光吸收系数小。因此,优选结晶质薄膜光电转换单元106b的厚度是非晶质薄膜光电转换单元106a的厚度的数倍至10倍左右。更具体而言,优选薄膜光电转换单元106b的厚度为0.1 μ m?10 μ m,更优选为0.1 μ m?5 μ m。
[0114]构成上述的光电转换单元106a、106b的p型半导体层,例如可以通过在硅或碳化硅、硅锗等硅合金中,掺杂硼或铝等P导电型决定杂质原子而形成。另外,非晶质光电转换层及结晶质光电转换层可以分别采用非晶质硅类半导体材料及结晶质硅类半导体材料形成。具体而言,非晶质光电转换层、结晶质光电转换层可以由真性半导体的硅(氢化硅等)、碳化硅以及硅锗等硅合金等构成。而且,非晶质光电转换层、结晶质光电转换层只要具备光电转换功能即可,例如也可以使用包含微量导电型决定杂质的弱P型或弱η型的硅类半导体材料构成。非晶质光电转换层和结晶质光电转换层的η型半导体层可以通过在硅或碳化硅、硅锗等硅合金中,掺杂磷或氮等η导电型决定杂质原子而形成。
[0115]而且,上述的薄膜光电转换单元106a、106b的吸收波段相互不同。具体而言,在用非晶质娃构成了薄膜光电转换单元106a的光电转换层的情况下,可以最有效地吸收550nm左右的光成分,而在用结晶质硅构成了薄膜光电转换单元106b的光电转换层的情况下,可以最有效地吸收900nm左右的光成分。
[0116]金属背面电极层108相对薄膜光电转换单兀106b被设在沿入射光的传播方向邻接的位置。金属背面电极层108由银或铝等构成,是采用以往公知的蒸镀法或溅射法等形成为200nm?400nm左右的厚度的层。在金属背面电极层108与薄膜光电转换单元106b之间,考虑到提高两者间的粘接性等,可适当设置由ZnO那样的非金属材料构成的透明导电性薄膜(未图示)。金属背面电极层108除了具有作为电池板12的电极的功能之外,还具有作为用于对从透明基板102入射,并透过了薄膜光电转换单元106a、106b的光进行反射,使该光再次入射到薄膜光电转换单元106a、106b内的反射层的功能。
[0117]太阳能电池模块10在相对上述的金属背面电极层108沿入射光的传播方向相邻的位置、即向房顶等设置时成为背侧的位置,隔着密封树脂层110形成了有机保护层112。密封树脂层110是将有机保护层112与金属背面电极层108粘接的层,例如由EVA(醋酸乙酸酯共聚物)或PVB(聚乙烯丁缩醛)、PIB (聚异丁烯)以及硅酮树脂等构成。而有机保护层112是对太阳能电池模块10的背面侧进行密封的层。对于有机保护层112,例如可以采用如聚氟乙烯薄膜等氟化树脂类薄膜、PET(对苯二甲酸乙烯)制的薄膜那样耐湿性和耐水性良好的绝缘薄膜、或将它们层叠的膜、以及具有利用这些膜夹持由铝等构成的金属箔夹的构造的膜等。
[0118]如图3所示,在太阳能电池模块10中,通过利用第1、2分割槽114a、114b、连接槽116对如上述那样层叠形成的薄膜进行分割,形成了多个电池单元100。S卩,第1、2分割槽114a、114b、和连接槽116被设置成在相邻的电池单元100彼此之间,将构成透明前面电极层104、薄膜光电转换单兀106a、106b、和金属背面电极层108等的薄膜分割。第1、2分割槽114a、114b、和连接槽116分别是直线状,形成为沿着在图3中与纸面垂直的方向、即太阳能电池模块10的短边方向延伸。而且,第1、2分割槽114a、114b、和连接槽116形成为相互大致平行。
[0119]第I分割槽114a被设置成将透明前面电极层104按每个电池单元100分割。第I分割槽114a是在透明前面电极层104与薄膜光电转换单元106a的界面具有开口,将透明基板102的表面作为底面的槽。在第I分割槽114a中,埋设有非晶质硅等构成薄膜光电转换单元106a的物质。因此,电池单元100的透明前面电极层104利用被埋设在第I分割槽114a中的非晶质硅等,与被设在太阳能电池模块10的长度方向上相邻的位置的其他电池单元100的透明前面电极层104电绝缘。
[0120]第2分割槽114b是对相邻的电池单元100之间的边界进行规定的槽。第2分割槽114b相对第I分割槽114a被设在沿太阳能电池模块10的长度方向远离的位置。第2分割槽114b形成为将薄膜光电转换单元106a、106b、以及金属背面电极层108按各个电池单元100分割。第2分割槽114b在金属背面电极层108与密封树脂层110的界面具有开口,将透明前面电极层104的表面作为底面。在第2分割槽114b中,埋设有如上述的EVA(醋酸乙烯乙酸酯共聚物)等那样的构成密封树脂层110的树脂。因此,电池单元100的金属背面电极层108通过被填埋在第2分割槽114b中的树脂,与设在相邻位置的其他电池单元100的金属背面电极层108电绝缘。
[0121]连接槽116被设在第1、2分割槽114a、114b之间。连接槽116是将薄膜光电转换单元106a、106b按各个电池单元100分割的槽。连接槽116在薄膜光电转换单元106b与金属背面电极层108的界面具有开口,将透明前面电极层104的表面作为底面。在连接槽116中埋设有银或铝那样的构成金属背面电极层108的金属材料,将相邻的电池单元100的一方的金属背面电极层108与另一方的透明前面电极层104电连接。S卩,太阳能电池模块10中形成的多个电池单元100通过埋设于连接槽116的金属材料,与相邻的电池单元100串联电连接。
[0122]对于各个电池单元100而言,从发电面积与电极电阻的均衡、制造时的精度和容易度、以及将输出的差异抑制为最小等方面考虑,希望其宽度(短边)L3为7?12 [mm],更优选宽度L3为8?10 [mm]。而且,对各个电池单元100而言,长边的长度比电池板12的短边方向的长度L4稍短,被设为长度L2的3/4左右。因此,各个电池单元100从透明基板102侧观察,具有带状的外观形状。另外,各个电池单元100是具备了薄膜光电转换单元106a、106b的串联型(混合型)太阳能电池,通过将2个单元的开环电压相加,电压比由I个单元构成的太阳能电池高,开环电压位于1.2?1.5[V]的范围。电池板12成为串联连接了50?150个左右的电池单元100,整体可输出100?180 [V]的开环电压的构成。本实施方式的电池板12串联连接了多个电池单元100,整体可输出约100[V]的开环电压。而且,优选电池板12形成为其短路电流值为9?15[mA/cm2]的范围,更优选为10?15[mA/cm2]的范围。
[0123]另外,各个电池单元100的长边朝向电池板12的短边方向,各个电池单元100的短边朝向电池板12的长度方向。因此,在电池板12中,可抑制各个电池单元100的作为连接部发挥功能的部分,具体而言,可抑制第1、2分割槽114a、114b、和连接槽116的部分的面积。而且,通过对电池板12中的各个电池单元采用如上述那样的配置,即使电池板12的一部分被配置在背阴处,或在电池板12的下边(房檐侧的下边)等堆积有灰尘和垃圾,也可以防止所谓的热点(hot spot)现象的发生。
[0124]如图2所示,太阳能电池模块10在上述的电池板12的背面侧具有端子盒14、和从该端子盒14引出的第1、第2线缆16、18。端子盒14在内部设置有与电池板12的正极连接的正侧电极连接端子(未图示)、和与电池板12的负极连接的负侧电极连接端子(未图示)。在端子盒14内,正侧电极连接端子与2根黑色被覆导线的正侧芯线24连接,负侧电极连接端子与2根白色被覆导线的负侧芯线26连接。
[0125]第1、第2线缆16、18分别在铺设各个太阳能电池模块10来构筑太阳能电池阵列I时,用于与其他太阳能电池模块10电连接。如图1所示,第I线缆16是通过将2根正侧芯线24、24中的一方的正侧芯线24、和2根负侧芯线26、26中的一方的负侧芯线26合为一股而形成的线缆。而第2线缆18是通过将2根正侧芯线24、24中的另一方的正侧芯线24、和2根负侧芯线26、26中的另一方的负侧芯线26合为一股而形成的线缆。
[0126]如图1所示,第I线缆16和第2线缆18的色彩不同,第I线缆16在白色的绝缘软管16a内配置正侧芯线24和负侧芯线26,第2线缆18在黑色的绝缘软管18a内配置正侧芯线24和负侧芯线26。
[0127]而且,第I线缆16和第2线缆18的长短不同,一方长,另一方短。具体而言,第I线缆16比第2线缆18短。第I线缆16的全长小于长方形状的电池板12的长边长度的50%,第2线缆18的全长为电池板12的长边长度的50%以上。
[0128]但是,第I线缆16的长度和第2线缆18的长度的合计比太阳能电池板12的长边的长度长。
[0129]更具体而言,第2线缆18如图1所示那样,从太阳能电池模块10的房脊侧的长边(上部侧的边)150向房脊侧(上部侧)伸出,该伸出的部分到连接器22的长度(不包括连接器22) X为太阳能电池模块10的太阳能电池板12的长度LI的50%以上。
[0130]而且,更推荐的长度X为太阳能电池板12的长度LI的50%以上,且比太阳能电池板12的短边方向的长度L4长,比太阳能电池板12的长度方向的长度LI短。
[0131 ] 具体而言,在将太阳能电池板12的长度方向的长边设为LI,将太阳能电池板12的短边方向的长度设为L4时,第2线缆18向外侧伸出的部分的长度X比(L1/2)长、且比L4长。更优选第2线缆18的长度X比(L1/4)与L4的合计长,比((Ll/4) X3)与L4的合计短。
[0132]另外,关于第2线缆18的长度X,也可以考虑连接的余量,设计成取代上述L4而采用了 L2的长度。即,在将太阳能电池板12的长度方向的长度设为L1、将太阳能电池模块10的短边方向的长度设为L2时,第2线缆18向外侧伸出的部分的长度X比(L1/2)长、且比L2长。更优选第2线缆18的长度X比(L1/4)与L2的合计长,比((Ll/4) X3)与L2的合计短。
[0133]而且,第I线缆16向外侧伸出的部分的长度Y比上述的第2线缆18的长度X短、且比(L1/2)短。
[0134]并且,第I线缆16向外侧伸出的部分的长度Y比太阳能电池板12的短边方向的长度L4短。
[0135]另外,对于第I线缆16的长度X,也可以考虑连接的余量,设计成取代上述L4而采用了 L2的长度。即,第I线缆16向外侧伸出的部分的长度Y比太阳能电池模块10的短边方向的长度L2短。
[0136]如图1所示,在第I线缆16和第2线缆18各自的端部设置有第I连接器20和第2连接器22。第I连接器20和第2连接器22的色彩不同,但结构相同。在本实施方式中,第I连接器20为白色,第2连接器22为黑色。[0137]如图4所示,第I连接器20和第2连接器22具有销状端子28和插座状端子30。而且,第I连接器20和第2连接器22具有阴片32和阳片34,上述的销状端子28位于阴片32内,插座状端子30位于阳片34内。
[0138]如图1所示,在本实施方式中,第I连接器20的销状端子28与正侧芯线24接合,第I连接器20的插座状端子30与负侧芯线26接合。而且,第2连接器22的销状端子28与负侧芯线26接合,第2连接器22的插座状端子30与正侧芯线24接合。S卩,在第I连接器20中,销状端子28是正极,插座状端子30是负极。而在第2连接器22中,销状端子28是负极,插座状端子30是正极。因此,第I连接器20和第2连接器22通过将一方的阴片32与另一方的阳片34嵌合,将一方的销状端子28与另一方的插座状端子30连接,能够将同极彼此并联电连接。
[0139]如图16所示,基材70是近似长方形状的板材,是通过将一枚或多枚金属板弯曲加工而形成为规定形状的板材。在利用一枚金属板形成了基材70的情况下,不仅加工容易、可抑制制作成本,而且能够实现没有接合部分的结构,相应地在强度方面有利。因此,考虑到这些优点,希望基材70通过对一枚金属板弯曲加工而成。
[0140]在如上述那样形成的基材70上,从房檐一侧依次形成了罩安装部72、太阳能电池配置部74、对被配置在太阳能电池配置部74上的太阳能电池板12的房脊侧进行固定的房脊侧固定部76、对在房脊侧(上段)邻接配置的太阳能电池模块10和一般瓦的房檐侧端部层叠承载的层叠承载部78。而且,在基材70的侧方形成有槽状的导水槽部80。对于基材70,优选使用钢板、铝、不锈钢等金属板,在本实施方式中,使用了镀锌铝(Galvalume)钢板。
[0141]如图17所示,罩安装部72是安装后述的前罩102的部分,其通过将基材70的房檐侧端部向背面侧近似直角弯曲而形成。
[0142]太阳能电池配置部74是配置太阳能电池板12的面状部分,其形成为与太阳能电池板12大致相同的尺寸。如图16所示,在太阳能电池配置部74的大致中央,设置有用于插入太阳能电池板12的端子盒14的开口 74a。在本实施方式的太阳能电池模块10中,从基材70的表面侧安装太阳能电池板12,端子盒14、线缆16、18以及连接器20、22如图2所示,通过开口 74a被配置在基材70的背面侧。
[0143]如图17所示,房脊侧固定部76是对被配置在太阳能电池配置部74的太阳能电池板12的房脊侧进行固定的部分。房脊侧固定部76具有通过将基材70在规定位置向表面侧大致直角弯曲而形成的立起部76a、和从立起部76a的基端在规定位置将基材70向房檐侧弯曲而形成的表面按压部76b。立起部76a是与太阳能电池板12的房脊侧端面抵接的部分,表面按压部76b是覆盖太阳能电池板12的表面(受光面)的一部分,从表面侧施加按压力的部分。
[0144]层叠承载部78是从房脊侧固定部76的表面按压部76b的基端,在规定位置将基材70向房脊侧弯曲而形成的面状部分。如图16所示,在层叠承载部78的规定位置,设置有用于安装后述的金属固定件84的贯通孔78a,在比贯通孔78a靠向房脊侧的规定位置,设置有用于钉入将太阳能电池模块10固定在房顶上的螺钉的贯通孔78b。
[0145]层叠承载部78位于除了太阳能电池板12的上面以外的部位。
[0146]下面,对加强隔热部件90进行说明。如图16所示,加强隔热部件90是为了确保太阳能电池模块10的强度和隔热性而设置在基材70的背面的发泡树脂制部件。加强隔热部件90具有:沿着基材70的房脊侧长边向横梁方向延伸的横梁方向加强部92 ;和沿着基材70的短边,从横梁方向加强部92的两端向房檐方向延伸的倾斜方向加强部94。倾斜方向加强部94是被重叠配置于在房檐侧(下段)邻接配置的太阳能电池模块10的层叠承载部78和一般瓦上的部分,其厚度比横梁方向加强部92薄。
[0147]加强隔热部件90不被安装在基材70的整体背面,而沿着基材70的周缘部分配置。因此,在基材70的背面,形成了周围被加强隔热部件90包围、房檐侧被开放的收纳空间(空隙部)96。在收纳空间96的大致中央配置有端子盒14。而且,在收纳空间96中可以收纳被布线的线缆16、18。
[0148]在本实施方式中,线缆16、18从太阳能电池模块10的房脊侧长边150突出,通过如后述那样将同列上且左右相邻的太阳能电池模块10的线缆16、18的连接器20、22连接,将太阳能电池模块10并联连接。由于如上述那样线缆16、18从太阳能电池模块10的房脊侧长边150突出,所以能够在太阳能电池模块10的外侧上部,进行连接器20、22彼此的连接作业。而且,如果如后述那样设置上部侧的列的太阳能电池模块10,则布线后的线缆16、18(包括连接器20、21)被收纳在上部侧的列的太阳能电池模块10的收纳空间96内。
[0149]而且,由于在加强隔热部件90的倾斜方向加强部94与房顶之间存在间隙,所以,可以在该间隙中插通线缆16、18。
[0150]在与加强隔热部件90的横梁方向加强部92被安装在基材70的面相反侧的面上,如图2所示,设置有3个线缆槽98。线缆槽98从加强隔热部件90的房脊侧向房檐侧贯通,连通收纳空间96的内外。线缆槽98的一个是被配置在横梁方向加强部92的大致中央的中央槽98a,其余两个槽是与中央槽98a隔开规定的间隔,被配置在中央槽98a左右的边槽98b,98bο在太阳能电池模块10中,中央槽98a和端子盒14被配置在大致同一直线上,从端子盒14延伸出来的线缆16、18从收纳空间96通过中央槽98a被引出到房脊侧的外部。当进行与在上下段相邻配置的其他太阳能电池模块10的布线时,使用边槽98b、98b。
[0151]下面,结合图6所示的向房屋的房顶R上铺设时的作业顺序,对使用上述的太阳能电池模块10构成的太阳能电池阵列I进行说明。在铺设太阳能电池模块10时,首先在作为铺设对象的房屋的房顶R上安装房檐滴水槽和规定的屋顶(roofing)部件,在步骤I中,进行在房顶R上划线,表示出作业的进行所必要的线、形状和尺寸。在之后的步骤2中,以规定的间隔安装纵栈木(流水栈),在步骤3中安装宽檐板(瓦座)和横栈木(瓦栈)。横栈木被以规定的阶梯间隔安装。然后,在步骤4中,将用于防止太阳能电池模块10被风吹起的吹起防止卡具安装在规定的位置,然后,转移到步骤5的作业。
[0152]在步骤5中,从房顶R的房檐侧向房脊侧依次安装太阳能电池模块10,相邻的太阳能电池模块10、10通过线缆16、18连接。具体而言,如图6所示那样,通过将多个太阳能电池模块10的短边彼此相邻对齐配置成列状,形成模块段36,并且使用螺钉等将各个太阳能电池模块10固定在房顶R上,由此进行太阳能电池模块10的安装。在本实施方式中,模块段36在房顶R上设置偶数段(在图6中是14段)。
[0153]具体而言,在将太阳能电池模块10与房檐吹起防止卡具110卡合后,太阳能电池模块10如图18(b)所示那样,通过对层叠承载部78的贯通孔78b钉入施工螺钉152,被固定在房顶上。此时,太阳能电池模块10的线缆16、18成为向房脊侧延伸的状态。[0154]如图7所不,在模块段36的形成中,对于相邻的太阳能电池模块10、10,如果将一个太阳能电池模块10的第I连接器20与相邻的另一个太阳能电池模块10的第2连接器22连接,则能够将相邻的2个太阳能电池模块10、10并联电连接。即,通过将在白色的第I线缆16上安装的白色的第I连接器20、与在黑色的第2线缆18上安装的黑色的第2连接器22连接,能够将相邻的太阳能电池模块10、10并联连接。因此,本实施方式的太阳能电池模块10通过使用第I线缆16和第2线缆18将左右相邻的太阳能电池模块10、10连接,能够使模块段36中包含的全部太阳能电池模块10依次并联连接(图10)。
[0155]这里,如上所述,在本实施方式的太阳能电池模块10中,第I线缆16形成得比第2线缆18短。因此,对于太阳能电池模块10,作业者通过确认第I线缆16及第2线缆18的长度,即可立即判断出它们上安装的连接器20、22是第I连接器20还是第2连接器22。
[0156]另外,在本实施方式的太阳能电池模块10中,第I线缆16的全长小于长方形状的电池板12的长边长度的50%,第2线缆18的全长为电池板12的长边长度的50%以上。因此,如图8所示,在短边彼此对接相邻的太阳能电池模块10、10之间,不能将在第I线缆16上安装的第I连接器20、20彼此连接。因此,本实施方式的太阳能电池模块10能够可靠地防止相邻的太阳能电池模块10、10之间的第I连接器20、20彼此的误连接。
[0157]而且,本实施方式的太阳能电池模块10将第I线缆16设为白色,将第2线缆18设为黑色。因此,对于太阳能电池模块10,作业者通过确认第I线缆16以及第2线缆18的色彩,即可容易判别在它们上安装的连接器20、22的种类。
[0158]在太阳能电池模块10中,第I连接器20形成为白色,第2连接器22形成为黑色,第I连接器20与第2连接器22色彩不同。因此,对于本实施方式的太阳能电池模块10,作业者只需确认太阳能电池模块10的连接器20、22的色彩,即可迅速判别出该连接器20、22的种类。从而,对本实施方式的太阳能电池模块10而言,作业者能够迅速选择恰当的连接器,布线的误连接少,作业效率高。
[0159]而且,太阳能电池模块10由于第I线缆16以及第2线缆18如图1所示那样都从太阳能电池模块10的房脊侧中央向外侧突出,所以,能够在将太阳能电池模块10固定到房顶上的状态下,进行线缆16、18的连接。即,即使将本实施方式的太阳能电池模块10利用钉子等固定到房顶上,第I线缆16和第2线缆18也如图19、图20所示那样伸出到太阳能电池模块10的主体部分之外。因此,本实施方式能够在利用钉子等将太阳能电池模块10固定到房顶后,进行连接。
[0160]线缆16、18的连接按每一段进行。在本实施方式中,由于从房檐侧安装太阳能电池模块10,所以,首先将太阳能电池模块10固定到房檐或房檐附近的段,然后依次连接各个太阳能电池模块10的向房脊侧突出的线缆16、18。连接作业在该段的被以列状排列的太阳能电池模块10的上段侧进行,被连接的线缆16、18如图22那样被放置在该段的以列状排列的太阳能电池模块10的上段侧。
[0161]然后,固定第2段的太阳能电池模块10。这里,第2段的太阳能电池模块10的房檐侧被载置在第I段太阳能电池模块10的层叠承载部78上。因此,在第I段太阳能电池模块10的线缆16、18上,如图22那样被第2段的太阳能电池模块10覆盖,第I段的太阳能电池模块10的线缆16、18被收纳在第2段的太阳能电池模块10的收纳空间96中。
[0162]关于第2段以后的模块段36中的太阳能电池模块10的安装,如图19、图20所示那样,通过将被配置在上段的太阳能电池模块IOC的前罩102配置到房檐侧,将太阳能电池模块IOC的前罩102的卡止片108插入到太阳能电池模块IOD的固定金属件84的卡合部88、与基材70的层叠承载部78的表面之间形成的间隙156中,并将太阳能电池模块IOC整体向房脊侧拉动,使太阳能电池模块IOC与太阳能电池模块IOD卡合来进行。这里,在太阳能电池模块IOC的卡止片108上安装有密封部件154,当卡止片108被插入到固定金属件84的卡合部88与基材70之间的间隙156中时,由于密封部件154被无缝隙地配置在间隙156中,所以,在太阳能电池模块IOC与太阳能电池模块IOD的卡合部中可防止松动。
[0163]另外,当太阳能电池模块IOC与太阳能电池模块IOD卡合,太阳能电池模块IOC被配置在规定位置时,下段的太阳能电池模块IOD的线缆16、18被整齐地收纳在上段的太阳能电池模块IOD的收纳空间96内(图23)。
[0164]在上段的太阳能电池模块IOC的卡止片108、与下段的太阳能电池模块IOD的固定金属件84卡合后,上段的太阳能电池模块IOC在将线缆16、18伸出到房脊侧的状态下,通过对层叠承载部78的贯通孔78b钉入施工螺钉152,被固定在房顶上。对于这样形成的第2段以后的模块段36,也以和上述第I段的模块段36相同的顺序,通过利用线缆16、18连接左右相邻的太阳能电池模块10、10,能够将模块段36中包含的全部太阳能电池模块10并联连接。
[0165]如图10所示,通过铺设多个太阳能电池模块10而形成的太阳能电池阵列1,在从房檐侧(下侧)的奇数段的模块段36a、36c、与偶数段的模块段36b、36d中,第I线缆16和第2线缆18的连接顺序左右反转。即,在奇数段的模块段36a、36c中,使右侧的太阳能电池模块10的第2连接器22与左侧的太阳能电池模块10的第I连接器20连接,将第2线缆18与第I线缆16连接。而在偶数段的模块段36b、36d中,使右侧的太阳能电池模块10的第I连接器20与左侧的太阳能电池模块10的第2连接器22连接,将第I线缆16与第2线缆18连接。
[0166]而且,当构成模块段36的太阳能电池模块10全通过第I线缆16及第2线缆18连接后,如图7所示,被配置在构成模块段36的多个太阳能电池模块10的两端部的太阳能电池模块10、10中的一个太阳能电池模块10的第I连接器20成为未使用(未连接)状态,另一个太阳能电池模块10的第2连接器22成为未使用状态。这些未使用的第I连接器20和第2连接器22用于将上下配置的模块段36、36电连接。
[0167]例如,在图10所示的太阳能电池阵列I中,奇数段的模块段36a、36c、与偶数段的模块段36b、36d连接,形成了太阳能电池组38a、38b (以下简称电池组38a、38b)。具体而言,被配置在奇数段的模块段36a、36c左端的太阳能电池模块10a、10c的第2线缆18,从被配置在偶数段的模块段36b、36d右端的太阳能电池模块10b、10d的太阳能电池板12的背面通过,与太阳能电池模块10a、10c的第2连接器22、和太阳能电池模块10b、10d的第I连接器20连接。
[0168]在如上述那样将下段的太阳能电池模块10a、10c的第2线缆18与上段的太阳能电池模块10b、10d的第I线缆16连接的情况下,如上述那样,使下段的第2线缆18从太阳能电池板12的背面通过。此时的第2线缆18的插通路径如图23、图24所示,经过太阳能电池模块10b、10d的收纳空间96,从边槽98b、98d的任意一个中通过。然后,使第2线缆18的前段侧向上段侧的太阳能电池模块10b、10d的更上段侧突出,与上段侧的太阳能电池模块10b、10d的第I线缆16连接。
[0169]在本实施方式中,当构成太阳能电池组38的太阳能电池模块10跨过多个段时,利用2根线缆16、18中较长的线缆(第2线缆18)将太阳能电池模块10并联连接。
[0170]这里,在本实施方式的太阳能电池模块10中,当较长一方的线缆(第2线缆18)的长度X比太阳能电池板12的短边方向的长度L4长时,第2线缆18能够从属于在房顶的上部侧相邻的模块段36的太阳能电池模块10的下面,延伸到属于在上部侧相邻的模块段36的太阳能电池模块10的更上部侧。
[0171]而且,如果考虑连接区域,则当较长一方的线缆(第2线缆18)的长度X比太阳能电池模块10的短边方向的长度L2长时,第2线缆18能够从属于在房顶的上部侧相邻的模块段36的太阳能电池模块10的下面,延伸到属于在上部侧相邻的模块段36的太阳能电池模块10的更上部侧,与其他线缆容易地连接。
[0172]并且,实际上如图22所示那样,由于使线缆18插通的空间被限定,而且太阳能电池模块10被配置成锯齿状,所以,第2线缆18的长度X需要比太阳能电池模块10的短边方向的长度L2长出一定程度。
[0173]在图22所示的结构中,第2线缆18经过在加强隔热部件90中设置的边槽98b,潜入到太阳能电池模块10的下面。而且,属于相邻段的太阳能电池模块10被错开长度a配置。
[0174]并且,被上部侧的段的太阳能电池模块10的层叠承载部78载置且相邻的段的太阳能电池模块10的重叠部分的长度为b。
[0175]如果以图22所示的例子进行说明,则第2线缆18的长度是被横拉的长度为(L1/4)加上a,纵方向的必要长度为L2减去b。
[0176]因此,第2线缆18的必要长度是((Ll/4)+a) + (L2_b)。
[0177]这里,本实施方式中,L2-b与太阳能电池板12的短边方向的长度L4大致相等。因此,第2线缆18的必要长度是((Ll/4)+a)+L4。
[0178]图26?图28是表示通过变更属于相邻段的太阳能电池模块10的错开量a,来研究必要的线缆18的长度的图。从图26?图28可知,错开量a越大,越需要长的线缆18,在错开量达到太阳能电池板12的全长LI的3/4的情况下,需要最长的线缆18,该长度为((L1/4)X3)与L4的合计。而且,如果考虑连接区域,则为((L1/4)X3)与L2的合计。
[0179]因此,线缆18的长度为((L1/4)X3)与L4的合计以下,如果考虑连接区域,则优选为((Ll/4) X3)与L2的合计以下。
[0180]而且,第I线缆16向外侧延伸的部分的长度Y,比上述的第2线缆18的长度X短、且比(L1/2)短。
[0181]并且,第I线缆16向外侧延伸的部分的长度Y,比太阳能电池板的短边方向的长度L4短。因此,第I线缆16不能从上段侧的太阳能电池模块10的下面穿过去,不会造成
误连接。
[0182]由于实际上需要连接区域,所以在比太阳能电池模块10短边方向的长度L2短的情况下,不会误连接。
[0183]由于对于构成太阳能电池组38的太阳能电池模块10跨过多个段的情况下的2根线缆16、18的连接,也能够在太阳能电池模块10之外进行,所以,作业效率高。而且,连接的2根线缆16、18如图24所示,被收纳在隔一段的太阳能电池模块10的收纳空间(空隙部)96中。
[0184]由此,模块段36a和模块段36b中包含的全部太阳能电池模块10被并联连接,形成太阳能电池组38a。而且,模块段36c和模块段36d中包含的全部太阳能电池模块10也被并联连接,形成太阳能电池组38b。电池组38a、38b分别通过将20个以上的太阳能电池模块10并联电连接而形成。而且,构成各个电池组38a、38b的太阳能电池模块10的数量相同。如上述那样形成的太阳能电池组38a、38b通过引入线缆40被串联电连接。由此,构成太阳能电池阵列I。
[0185]如图11(a)所示,引入线缆40具有:第I串联连接器42、第2串联连接器44、输出连接器46、第I屋外线缆48、第2屋外线缆50、屋内侧线缆52和封装部54。第I串联连接器42与太阳能电池模块10的第I连接器20连接,第2串联连接器44与太阳能电池模块10的第2连接器22连接。输出连接器46与屋内的电力调节器(未图示)连接,用于输出被太阳能电池模块10的电池板12转换后的电力。第I屋外线缆48与第I串联连接器42连接,第2屋外线缆50与第2串联连接器44连接。屋内侧线缆52与输出连接器46连接。
[0186]第I串联连接器42、第2串联连接器44以及输出连接器46的构造与太阳能电池模块10的第I连接器20和第2连接器22的构造相同。而且,第I串联连接器42和输出连接器46是黑色,第2串联连接器44是白色。
[0187]第I屋外线缆48、第2屋外线缆50和屋内侧线缆52与太阳能电池模块10的第I线缆16和第2线缆18同样,在绝缘管48a、50a、52a内分别各配置一根正侧芯线24和负侧芯线26。第I屋外线缆48和屋内侧线缆52的绝缘管48a、52a是黑色,第2屋外线缆50的绝缘管50a是白色。而且,在屋内侧线缆52的输出连接器46附近卷有白色的聚乙烯胶带56。由此,可瞬时判断出屋内侧线缆52和输出连接器46。
[0188]如图11 (b)所示,在封装部54处连接第I屋外线缆48、第2屋外线缆50和屋内侧线缆52连接。如果进一步说明,则第I屋外线缆48的正侧芯线24与第2屋外线缆50的负侧芯线26电连接,第I屋外线缆48的负侧芯线26与屋内侧线缆52的负侧芯线26电连接,第2屋外线缆50的正侧芯线24与屋内侧线缆52的正侧芯线24电连接。
[0189]如图10所示,在使用引入线缆40将电池组38a与电池组38b串联连接的情况下,引入线缆40的白色的第2串联连接器44与构成电池组38a的模块段36b的右端的太阳能电池模块IOf的黑色的第2连接器22连接。而且,引入线缆40的黑色的第I串联连接器42与构成电池组38b的模块段36c的右端的太阳能电池模块IOg的白色的第I连接器20连接。
[0190]S卩,引入线缆40与电池组38a、38b的连接,和相邻的太阳能电池模块10、10的连接同样,只要将色彩不同的连接器彼此连接即可,不容易发生布线的误连接。另外,如上述那样,由于引入线缆40与电池组38a、38b的连接只是将规定的连接器44、22、42、20按照规定的组合进行连接,所以能够在房顶R上容易进行作业。
[0191]这里,本实施方式的电池组38a、38b是并联连接了多个由一枚可获得约100[V]电压的太阳能电池模块10的电池组。因此,从电池组38a、38b全体获得的电压也约为100 [V]。太阳能电池阵列I通过使用引入线缆40将2个太阳能电池组38a、38b串联连接,可获得与各种机器设备的额定电压相同的约200[V]的电压。[0192]如上所述,通过利用第I线缆16和第2线缆18连接本发明中规定的太阳能电池模块10,进而利用引入线缆40将其连接,能够制成将多个太阳能电池模块10并联连接的太阳能电池组38a、38b,并可将该2组太阳能电池组38a、38b串联连接。上述的作业简单且单纯,不会发生误布线,可以在房顶上铺设多个太阳能电池模块10。而且,从引入线缆40的输出线缆52可获得约200 [V]的输出。
[0193]因此,根据本发明,即使不是熟练的电工技术员,也能够实施布线作业,例如可以借助如房屋铺瓦工或木工那样的高空作业熟练者的手,简单地完成布线作业。
[0194]另外,通过增加太阳能电池模块10的太阳能电池板12的太阳能电池单元100的数量,可产生200[V]以上的电压。例如,也可以产生200[V]至360[V]的电压。
[0195]如图10所示,在电池组38a、38b串联连接的状态下,模块段36a右端的太阳能电池模块IOe的第I连接器20、和模块段36d右端的太阳能电池模块IOh的第2连接器22处于未使用(未连接)状态。在本实施方式的太阳能电池模块10的太阳能电池阵列I中,这些第I连接器22、第二连接器22上安装了图12所示的端子保护部件58。端子保护部件58除了未连接线缆这一点以外,与太阳能电池模块10的第I连接器20和第2连接器22的构造大致相同。本实施方式的太阳能电池模块10的太阳能电池阵列I通过将端子保护部件58安装到未使用的连接器20、22上,可防止未使用的第I连接器20、第2连接器22的端子28、30上附着灰尘和水。
[0196]另外,在中断了如上述那样实施的太阳能电池阵列I的铺设作业的情况下,通过在未连接的第I连接器20或第2连接器22上安装端子保护部件58,也能够防止连接器20、22的端子28、30附着灰尘和水。
[0197]在如上述那样完成了图5所
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