JP2006041440A - Ａｃモジュール及びその製造方法及び太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 DC−DCコンバータと光起電力素子とを電気接続する配線材の機械的な負担を軽減し、ACモジュールの信頼性向上を図る。
【解決手段】 少なくとも１枚の光起電力素子からなる光起電力素子の直列接続体を複数枚有し、各直列接続体には配線材を介してDC−DCコンバータが電気接続されており、且つ、前記DC−DCコンバータには並列接続部材を介して出力ケーブルを有するインバータが電気接続されてなるACモジュールにおいて、隣接する2枚の光起電力素子又は直列接続体にズレを形成し、前記ズレが形成する光起電力素子不在領域にDC−DCコンバータを配置し、前記並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ACモジュール及びその製造方法及び太陽光発電システムに関する。

環境問題の深刻化に伴い、無尽蔵且つクリーンな太陽エネルギーを利用する太陽光発電システムに対する注目度は年々増してきている。

一般住宅の屋根、公共施設の屋上、発電所等に設置されている太陽光発電システムの多くは、図１に示すように、複数の太陽電池モジュール10を直並列接続することで構成される太陽電池アレイ11、太陽電池アレイで発電した直流電力を集電する集電箱12、集電された電力を交流電力に変換する電力変換装置13により構成されており、負荷あるいは商用電力系統14に電力を供給している（特許文献１参照）。

現在、上記のシステム形態が主流であるが、小・中規模の発電システム及び非常用電源をターゲットとして、光起電力素子で発電した直流電力を昇圧するDC−DCコンバータ、昇圧後の直流電力を交流電力に変換する小型のインバータが一体化された交流出力の太陽電池モジュール（以下「ACモジュール」と呼ぶ）の開発が盛んに行われている。
特開平０７−１６８６３８号公報

本発明者等は、上記ACモジュールの低コスト化の検討を行っており、図２のようなACモジュールを考えた。前記ACモジュールは、光起電力素子20を2枚直列接続した直列接続体を複数枚有する。各直列接続体の正極電極及び負極電極には配線材21が電気接続されており、前記配線材はDC−DCコンバータ22の入力端子に電気接続されている。光起電力素子で発電する直流電力は大電流低電圧であり、DC−DCコンバータと光起電力素子を電気接続する配線材の距離が長いと配線材での電力損失が大きくなるため、DC−DCコンバータは、直列接続体の両電極から距離が近く、且つ、DC−DCコンバータと光起電力素子の距離が短い図２の位置に配置されている。

前記ACモジュールの角部には出力ケーブル24を有するインバータ26が１個設けられており、各DC−DCコンバータの出力端子は、並列接続部材23により前記インバータの入力端子に電気接続されている。

また、光起電力素子は、耐環境性を向上させるため被覆材25により封止された構造となっている。なお、ここで被覆材25がDC−DCコンバータ及びインバータを封止しないのは、DC−DCコンバータ及びインバータは、光起電力素子と比較して熱に弱く、被覆材を光起電力素子に加熱圧着する工程での加熱に耐えられないためであり、また、DC−DCコンバータ及びインバータの厚みは光起電力素子と比較して厚いので、被覆材に気泡が残る、しわが発生する等の問題が起こり、うまく被覆することができないためである。

前記ACモジュールは、単独で商用電力と周波数及び電圧が同一の電力を供給することができるため、非常時にはACモジュールを別の場所に運び独立電源として利用することができる。また、ACモジュールは、1枚単位での設置が可能であり初期投資負担が少ないため少ない資金でも設置が可能となる。さらに、任意の場所に設置することができ増設も簡単にできるといったメリットがある。

しかし、図２に示すACモジュールには以下に示す問題がある事が判明した。

すなわち、施工現場において、前記ACモジュールを持ち運びする際、作業者はACモジュールの両端に存在する光起電力素子又はその近傍に存在する被覆材を掴むため、並列接続部材及びDC−DCコンバータは配線材のみで支持されることになる。そのため、搬送時及び施工時に作業者が並列接続部材を引っ掛けた場合、配線材に力が集中し、前記配線材が損傷・断線する可能性が高い。

また、配線材に力が繰り返し作用することで被覆材と配線材の界面に剥離が発生し、光起電力素子に雨水が浸入する可能性がある。

さらに、前記配線材が、電気抵抗低減を目的とした厚みを有する機械的強度の高い部材であった場合、並列接続部材又はDC−DCコンバータが力を受けると、配線材の代わりに光起電力素子が変形する。これにより、光起電力素子が塑性変形すると、光起電力素子の信頼性が大幅に低下するため好ましくない。上記課題の対策として、光起電力素子、配線材、DC−DCコンバータの非受光面側に補強板を配置し、前記補強板に光起電力素子、配線材、DC−DCコンバータを固定する方法が考えられるが、補強板等の材料費、補強板を設け前記補強板に各部材を固定する工程がACモジュールのコストアップの要因となるため好ましくない。

また、図２に示すACモジュールでは、DC−DCコンバータが光起電力素子間に存在するギャップ27の延長線上に設けられており、前記光起電力素子間における柔軟性が失われている。施工作業等でACモジュールを持ち運びする際、DC−DCコンバータはある程度の重量物なので、ACモジュールに撓みが生じるが、光起電力素子間のフレキな部分が減少すれば光起電力素子自身が変形することになる。結果として、光起電力素子の最も機械的強度の弱い電極部に無理な力が作用するケースが生まれ、信頼性低下を引き起こす可能性が高い。上記課題の対策として、図３に示すように、DC−DCコンバータ32を光起電力素子間に存在するギャップ37の延長線上からずらした形態が考えられるが、直列接続体とDC−DCコンバータを電気接続する配線材31が長くなり電力損失の増大を引き起こすため好ましくない。

本発明は、上述の問題点を解決するために考案されたもので、新たな補強部材の使用することや電力損失の増大をまねくことなく、DC−DCコンバータと光起電力素子とを電気接続する配線材の機械的な負担を軽減し、ACモジュールの信頼性向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するための手段を以下に示す。

本発明のACモジュールは、少なくとも１枚の光起電力素子からなる光起電力素子の直列接続体を複数枚有し、各直列接続体には配線材を介してDC−DCコンバータが電気接続されており、前記DC−DCコンバータには並列接続部材を介して出力ケーブルを有するインバータが電気接続されており、隣接する2枚の光起電力素子又は直列接続体にはズレが存在し、前記ズレが形成する光起電力素子不在領域にDC−DCコンバータが配され、並列接続部材の少なくとも一部が光起電力素子の非受光面側に固定されていることを特徴とする。

光起電力素子又は直列接続体にズレを設けて配置し、並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定することで、施工時又は施工後に作業者が並列接続部材を引っ掛けても、前記並列接続部材の一部が光起電力素子に支持されているため、光起電力素子とDC−DCコンバータを電気接続する配線材に力が集中しない。したがって、新たに補強板などを設けることなく前記配線材の破損を防止でき、ACモジュールの信頼性が低下するのを防止することができる。

また、光起電力素子間に存在するギャップの延長線上にDC−DCコンバータ及びインバータが存在しなければ、ACモジュールに撓みが生じても、光起電力素子間に存在するギャップで折れ曲がり、光起電力素子自体が大きく撓むことはないため、光起電力素子が塑性変形を起こす等のトラブルが生じるのを防止できる。

さらに、複数枚の直列接続体が、被覆材及び/又はテープ部材により一体化されていれば、光起電力素子同士を電気接続する電極にかかる力を低減することができるため好ましい。

本発明のACモジュールの製造方法は、少なくとも１枚の光起電力素子からなる光起電力素子の直列接続体を形成する工程、前記直列接続体に配線材を設ける工程、複数枚の直列接続体を一体化する工程、DC−DCコンバータを光起電力素子不在領域に配し前記配線材と電気接続する工程、DC−DCコンバータとインバータを並列接続部材により電気接続する工程、インバータに出力ケーブルを設ける工程、並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定する工程、活電部が露出した領域に絶縁処理を施す工程を有する。

前記光起電力素子の直列接続体を形成する工程、又は複数枚の直列接続体を一体化する工程において、隣接する2枚の光起電力素子又は直列接続体にズレを形成することが望ましい。

また、本発明において、前記複数枚の直列接続体を一体化する工程が、一重真空室方式のラミネート装置、二重真空室方式のラミネート装置、ロールラミネート装置の何れかによるものであること、活電部が露出した領域に絶縁処理を施す工程が、絶縁性テープ、絶縁性樹脂のどちらかを用いて行うこと、予めDC−DCコンバータ、インバータ、並列接続部材、出力ケーブルを一体化して電力変換ユニットを形成し、前記電力変換ユニットを直列接続体に設けられた配線材に電気接続することが望ましい。

以上説明したように、本発明は少なくとも１枚の光起電力素子からなる光起電力素子の直列接続体を複数枚有し、各直列接続体には配線材を介してDC−DCコンバータが電気接続されており、且つ、前記DC−DCコンバータには並列接続部材を介して出力ケーブルを有するインバータが電気接続されてなるACモジュールにおいて、隣接する2枚の光起電力素子又は直列接続体にズレを形成し、前記ズレが形成する光起電力素子不在領域にDC−DCコンバータを配し、前記並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定することで、施工時又は施工後にDC−DCコンバータ及び並列接続部材に力が作用した際に、DC−DCコンバータと光起電力素子を電気接続する配線材に力が集中するのを防止でき、ACモジュールの信頼性が低下するのを防ぐことが可能となる。

以下、本発明のACモジュール及びその製造方法を示す好適な実施態様について詳細に説明するが、本発明は以下の実施態様に限定されるものではない。

本発明の一例を示すACモジュールを受光面側から見た平面図を図４に示す。

本例のACモジュールは、光起電力素子40にズレを設けて直列化した直列接続体を複数枚有し、前記複数枚の直列接続体はテープ状の部材46により一体化されている。各直列接続体の両電極には配線材41を介してDC−DCコンバータ42の入力端子が電気接続されており、前記DC−DCコンバータの出力端子には、並列接続部材43を介して出力ケーブル44を有するインバータ45の入力端子が電気接続されている。

ここで、前記DC−DCコンバータは、光起電力素子のズレが形成する光起電力素子不在領域に配置されており、且つ、前記DC−DCコンバータの出力端子とインバータの入力端子を電気接続する並列接続部材は、少なくとも一部が光起電力素子の非受光面側に固定されている。

また、本例のACモジュールにおいて、DC−DCコンバータ及びインバータは、光起電力素子間に存在するギャップの延長線上に存在しないように配置されている。

前記ACモジュールの製造方法は、光起電力素子を直列接続して直列接続体を形成する工程、前記直列接続体の両電極に配線材を設ける工程、複数枚の直列接続体を一体化する工程、DC−DCコンバータ、インバータ、並列接続部材、出力ケーブルを一体化して電力変換ユニットを形成し、前記DC−DCコンバータが光起電力素子不在領域に配されるように、前記電力変換ユニットを直列接続体に設けられた配線材に取り付ける工程、並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定する工程、活電部が露出した領域に絶縁処理を施す工程を有する。

本例においては、直列接続体を形成する工程において、光起電力素子にズレを形成する。

（直列接続体）
本発明において、直列接続体とは、光起電力素子単体あるいは2枚以上の光起電力素子を直列接続した構造体を意味する。

本発明の直列接続体を構成する光起電力素子は、少なくとも光電変換層、透明電極層、裏面反射層、裏面電極層、集電電極、及び取り出し電極を有する。以下に、更に光電変換層、透明電極層、裏面反射層、裏面電極層、集電電極、及び取り出し電極に関する説明を記載する。

光電変換層は光を電気に変える機能を有する。この光電変換層の材料としてはSi、C、Ge等のＶ族元素、SiGe、SiC等のIV族元素合金、GaAs、InSb、GaP、GaSb、InP、InAs等のIII−Ｖ族化合物、ZnSe、CdTe、ZnS、CdS、CdSe等のII−VI族化合物、CuInSe等のＩ−III−VI族化合物が挙げられるがこれに限られるものではない。

光電変換層は、少なくとも一組のpn接合、pin接合、ヘテロ接合あるいはショットキー障壁を形成する。また、光電変換層の好適な形成方法としては、マイクロ波プラズマCVD法、VHFプラズマCVD法、RFプラズマCVD法等の各種化学気相成長法が挙げられる。

透明電極層は、光を透過する光入射側の電極であると共に、その膜厚を最適化することによって反射防止膜としての役割も果たす。

透明電極層は、光電変換層の吸収可能な波長領域において高い透過率を有すること、電気抵抗が低いことが必要とされ、その材料として、In2O3、SnO2、ITO(In2O3＋SnO2)、ZnO、CdO、Cd2SnO4、TiO2、Ta2O5、Bi2O3、MoO3、NaxWO3等の導電性酸化物あるいはこれらを混合したものが好適に用いられる。

透明電極層の形成方法として、微量の酸素を含有するスパッタ用ガスによりスパッタ形成する方法が好適に用いられる。

裏面反射層は、光電変換層で吸収しきれなかった光を再度光電変換層に反射する光反射層としての機能を有する。

裏面反射層の材料としては、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Fe、Cr、Mo、W、Ti、Co、Ta、Nb、Zr等の金属又はステンレス等の合金が挙げられるが、中でもAl、Cu、Ag、Au等の反射率の高い金属が特に好ましい。

裏面電極層は、光電変換層の非受光面側で発生した電荷を集電する集電電極としての機能を有する。具体的な材料として、Al、Au、Ag、Cu、Ti、Ta、W等の金属が挙げられるがこれに限られるものではない。裏面電極層を形成する方法として、化学気相成長法、スパッタ法等が好適に用いられる。また、裏面電極層として、外部から加えられた力によって各層が破損しないように支持する支持基板としての機能を有する導電性基板が好適に用いられる。導電性基板の具体的な材料としては、Fe、Ni、Cr、Al、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb等の金属又はこれらの合金の薄膜およびその複合体が挙げられるがこれに限られるものではない。

（電極）
電極は、光起電力素子の光電変換層の受光面側及び非受光面側で発生した電荷を取り出す機能を有する。この電極は光起電力素子の透明電極層の受光面、及び裏面電極層の非受光面と電気的に接続されている。その接続方法として、銀ペースト、導電性テープ、スポット溶接、半田などが挙げられる。

集電電極としては箔体が好適に用いられ、具体的な材料としては、銅箔、すずメッキ銅箔、銀メッキ銅箔、ニッケルメッキ銅箔などが挙げられる。また、銅箔としては、無酸素銅、タフピッチ銅、りん脱酸銅のいずれかからなり、厚みが0.1mm以上0.3mm以下であるものが好適である。

（配線材）
配線材は、直列接続体で発電した直流電力をDC−DCコンバータに入力するために設けられた部材であり、直列接続体の電極及びDC−DCコンバータの入力端子に電気接続されている。その接続方法として銀ペースト、半田、スポット溶接、ボルト・ナット、ねじ等が好適に用いられる。また、配線材の具体的な材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等で表面が被覆された電線又はケーブル線、あるいは絶縁被覆されていない銅箔、すずメッキ銅箔、銀メッキ銅箔、ニッケルメッキ銅箔等が挙げられるがこれに限定されるものではない。

（DC−DCコンバータ）
DC−DCコンバータは、直列接続体で発電した直流電力をインバータの入力電圧に合った直流電力に変換する役割を果たす。DC−DCコンバータ、直流電力を電圧の異なる直流電力に昇圧する昇圧回路、DC−DCコンバータの起動/停止、光起電力素子の動作点の最適化、運転モード等を制御する制御回路、入出力端子等で構成される。

昇圧回路としては、絶縁、非絶縁を問わず公知公用の様々な回路構成を用いることができる。制御回路は、CPU、PWM波形制御回路、最適動作点追従制御回路、制御電源生成回路、周波数・電圧基準発生器及びスイッチング制御回路等を備える。また、制御回路は、通信線等を介して外部から操作できるようにしてもよく、制御回路の一部機能をDC−DCコンバータ外に配置して、複数のDC−DCコンバータを一括制御することもできる。

DC−DCコンバータの構造をできるだけ簡素化しコストダウンと信頼性の向上を図るために、制御回路としては、制御電源生成回路、スイッチング周波数を規定するスイッチング基準波形生成回路及び固定デューティーでスイッチング素子を駆動可能なスイッチング素子駆動回路を少なくとも有する構成が好ましい。また、主回路としては、前記スイッチング素子駆動回路によりON/OFFされるスイッチング素子と、所定の巻数比で作成されたスイッチングトランスを有することが好ましい。

このような固定デューティー制御された直流−直流コンバータが複数個並列接続されたシステムでは、後段の電力変換装置の入力電圧を変化させることにより直流−直流コンバータの入力電圧を変化させることができ、これにより光起電力素子の動作点を最適動作点になるよう制御することができる。

（インバータ）
インバータは、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路、並びに、電力変換の起動/停止、太陽電池の動作点の最適化、運転モード等を制御する制御回路、系統連係保護回路、通信回路、入出力端子等から構成され、その出力は負荷で使用されるかあるいは系統連携される。

インバータ回路としては、IGBTやMOSFETをスイッチング素子に使用する電圧型インバータが好ましい。制御回路の制御信号により、スイッチング素子のゲートを駆動することで、所望する周波数、位相及び電圧を有する交流電力を得ることができる。

制御回路は、CPU、PWM波形制御回路、最適動作点追従制御回路、制御電源生成回路、周波数・電圧基準発生器及びスイッチング制御回路等を備える。また、インバータを複数の光起電力素子に各々接続する場合、制御回路は、通信線等を介して外部から操作できるようにしてもよく、制御回路自体はインバータ外に配置して、複数のインバータを一括制御することもできる。

（並列接続部材）
並列接続部材は、DC−DCコンバータの出力端子とインバータの入力端子を電気接続するための部材である。

並列接続部材の具体的な材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等で表面が被覆された電線又はケーブル線等が挙げられるがこれに限られるものではない。

（光起電力素子不在領域）
本発明において光起電力素子不在領域とは、2枚の光起電力素子50又は直列接続体にズレを設けて配置することで形成される斜線部の領域51のことを意味する。（図５参照）

本実施例のACモジュールを受光面側及び非受光面側から見た平面図を図６に、ACモジュールを構成する光起電力素子の平面図及び断面図を図７に示す。

本例のACモジュールは、光起電力素子60、光起電力素子で発電した直流電力をインバータの入力電圧に昇圧するDC−DCコンバータ61、昇圧後の直流電力を交流電力に変換するインバータ62、前記光起電力素子を封止する被覆材63、光起電力素子とDC−DCコンバータを電気接続する配線材64、DC−DCコンバータとインバータを電気接続する並列接続部材65、交流電力を外部に取り出す出力ケーブル66により構成されている。

前記光起電力素子は受光面側より、樹脂層70、透明電極層71、光電変換層72、裏面反射層73、裏面電極層74という層構成になっており、樹脂層はアクリルウレタン系の樹脂、透明電極層はITO、光電変換層はP−I−N型の非晶質シリコン、裏面反射層はZnO及びAl、裏面電極層はステンレスによってそれぞれ構成されている。また、透明電極層の受光面には銀メッキ銅箔からなる正極電極75、裏面電極層の非受光面には銅箔からなる負極電極76が設けられている。

本例のACモジュールは、前記光起電力素子2枚を、間隔を5mm設けて直列接続することで形成される直列接続体を4枚有している。前記直列接続体を構成する2枚の光起電力素子には50mmのズレが形成されている。

前記光起電力素子の受光面側には、四フッ化エチレン−エチレン共重合体（ETFE）及びエチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）からなるETFE/EVAフィルムが、非受光面側には、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）及びポリエチレンテレフタレート（PET）からなるEVA/PET/EVAフィルムがそれぞれ設けられており、前記フィルムで構成される被覆材により直列接続体4枚が間隔を5mm設けて封止されている。

各直列接続体の正極電極及び負極電極には、ニッケルメッキ銅箔からなる配線材が電気接続されており、図６に示すように、前記配線材64が被覆材の端部より突出している。配線材の突出部にはDC−DCコンバータの入力端子がそれぞれ電気接続されており、各DC−DCコンバータの出力端子及びインバータの入力端子は2sqのIV線からなる並列接続部材により電気接続されている。DC−DCコンバータは、光起電力素子にズレを設けて配置することで形成される光起電力素子不在領域に配置されており、且つ、光起電力素子間に存在するギャップの延長線上に存在しない。

前記並列接続部材が光起電力素子の非受光面側に位置する領域では、並列接続線と光起電力素子がポリイミドフィルムテープ67で固定されている。

本例のACモジュールを受光面側から見た平面図を図８に示す。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例１と同様である。

本例のACモジュールは、受光面及び非受光面がフッ素樹脂によりコーティングされた光起電力素子80を10枚有する。各光起電力素子の正極電極及び負極電極には配線材81が設けられており、前期配線材にDC−DCコンバータ82が電気接続されている。

DC−DCコンバータは、隣接する光起電力素子で形成される光起電力素子不在領域に配置されており、端辺側上部にDC−DCコンバータが配置された光起電力素子と短辺側下部にDC−DCコンバータが配置された光起電力素子が交互に配置されている。

各DC−DCコンバータは、並列接続部材83を介してインバータ84に電気接続されており、前記並列接続部材が光起電力素子の非受光面側に位置する領域において、並列接続部材が光起電力素子の非受光面にポリイミドフィルムテープ85で固定されている。

光起電力素子は、隣接する光起電力素子とポリイミドフィルムテープ86で2箇所固定されている。ここで、光起電力素子間のギャップは5mm、隣接する光起電力素子とのずれは50mmとする。

本例のACモジュールの製造方法について以下に説明する。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例１乃至２と同様である。

本例では、最初に直列接続体を形成する作業を行う。直列接続体を形成する作業は、ズレが形成されるように2枚の光起電力素子を配置し、電極を延長するL字型銅箔の一端を一方の光起電力素子の正極電極に、他端を他方の光起電力素子の負極電極に半田を用いて電気接続することで行われる。直列接続体を形成した後、直列接続体の正極電極及び負極電極に厚み100μmの銅箔からなる配線材を半田にて電気接続する作業を行う。

前記直列接続体を形成する作業と同時に、DC−DCコンバータ、インバータ、並列接続部材及び出力ケーブルを一体化して電力変換ユニットを形成する作業も行う。電力変換ユニットを形成する作業は、２sqのIV線の両端にY型端子を有する圧着スリーブを設けて並列接続部材を形成し、前記Y型端子をDC−DCコンバータの出力端子及びインバータの入力端子にネジで固定する作業とポリ塩化ビニルで被覆されたケーブル線の一端にY型端子を有する圧着スリーブを、他端に防水コネクターを設けて出力ケーブルを形成し、出力ケーブルのY型端子を前記インバータの出力端子にネジで固定する作業からなる。

配線材が設けられた直列接続体は、一重真空方式のラミネート装置を用いて一体化する。積層方法は、ラミネート装置にEVA(230μm)/PET(100μm)/EVA(230μm)フィルム、EVA/PET/EVAフィルムの上に4枚の直列接続体（受光面が上向き）、直列接続体の受光面にETFE(50μm)/EVA(460μm)フィルムを配置し、排気速度104（Pa/sec）、真空度670（Pa）で30分間排気後、160℃の熱風オ−ブンにラミネート装置を投入し、50分間真空加熱する。その後、ラミネート装置を熱風オーブンから取り出し、常温で冷却すれば封止完了である。

直列接続体を一体化した後、電力変換ユニットに設けられたDC−DCコンバータの入力端子と直列接続体に設けられた配線材とを半田にて電気接続すると共に、ポリイミドフィルムテープを用いて並列接続部材を光起電力素子の非受光面に固定する。

最後に活電部が露出した電気接続部にエポキシ樹脂をポッティングし、活電部をすべて封止する。

本実施例の太陽光発電システムを示す斜視図及び断面図を図９に示す。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例１乃至３と同様である。

本例の太陽光発電システムは、複数のACモジュール90及び前記ACモジュールを設置するための架台91により構成されている。

前記架台は、傾斜ブロック91aを地面に接する一端辺を支店として支持ブロック91bに載置することで形成されている。傾斜ブロック及び支持ブロックは高さ100mm、幅190mm、長さ390mmの空洞コンクリートブロックからなる。

図９に示すように、架台の各列の端部には、遮へいブロック94が設置されている。前記遮へいブロックは、強風時に傾斜ブロック及び支持ブロックにより形成される空間95に風が浸入してブロックが浮き上がるのを防止する役割を果たす。

各ACモジュールは、エポキシ系の弾性接着剤にてコンクリートブロックに密着固定されている。

架台の列と列の間には商用電力系統93が配されており、各ACモジュールのインバータ96に設けられた出力ケーブル92が電気接続されている。

従来の太陽光発電システムを示す図である。 従来のACモジュールを示す平面図である。 解決すべき課題の一例を示すACモジュールの平面図である。 実施の形態例を示すACモジュールの平面図である。 光起電力素子不在領域を説明する平面図である。 実施例１を示すACモジュールの平面図である。 実施例１を示す光起電力素子の平面図及び断面図である。 実施例２を示すACモジュールの平面図である。 実施例４を示す太陽光発電システムの斜視図である。

符号の説明

10 太陽電池モジュール
11 太陽電池モジュールアレイ
12 集電箱
13 電力変換装置
14、93 商用電力系統
20、30、40、50、60、80 光起電力素子
21、31、41、64、81 配線材
22、32、42、61、82 DC−DCコンバータ
23、33、43、65、83 並列接続部材
24、34、44、66、92 出力ケーブル
25、35、63 被覆財
26、36、45、62、84、96 インバータ
27、37、47 ギャップ
46、67、85、86 テープ部材
51 光起電力素子不在領域
70 樹脂層
71 透明電極層
72 光電変換層
73 裏面反射層
74 裏面電極層
75、76 電極
90 ACモジュール
91 架台
94 遮へいブロック
95 空間

Claims (11)

1. 少なくとも１枚の光起電力素子からなる光起電力素子の直列接続体を複数枚有し、各直列接続体には配線材を介してDC−DCコンバータが電気接続されており、且つ、前記DC−DCコンバータには並列接続部材を介して出力ケーブルを有するインバータが電気接続されてなるACモジュールにおいて、隣接する2枚の光起電力素子又は直列接続体にはズレが存在し、前記ズレが形成する光起電力素子不在領域にDC−DCコンバータが配され、前記並列接続部材の少なくとも一部が光起電力素子の非受光面側に固定されていることを特徴とするACモジュール。
2. 光起電力素子間に存在するギャップの延長線上にDC−DCコンバータ及びインバータが存在しないことを特徴とする請求項１に記載のACモジュール。
3. 前記複数枚の直列接続体が、被覆材により一体化されてなることを特徴とする請求項１に記載のACモジュール。
4. 前記複数枚の直列接続体が、テープ部材により一体化されてなることを特徴とする請求項１に記載のACモジュール。
5. 少なくとも１枚の光起電力素子を有する光起電力素子の直列接続体を形成する工程、前記直列接続体に配線材を設ける工程、複数枚の直列接続体を一体化する工程、DC−DCコンバータを光起電力素子不在領域に配し前記配線材と電気接続する工程、DC−DCコンバータとインバータを並列接続部材により電気接続する工程、インバータに出力ケーブルを設ける工程、並列接続部材の少なくとも一部を光起電力素子の非受光面側に固定する工程、活電部が露出した領域に絶縁処理を施す工程を有することを特徴とするACモジュールの製造方法。
6. 少なくとも2枚以上の光起電力素子で直列接続体を形成する工程において、直列接続体を構成する一部の光起電力素子にズレを設けることを特徴とする請求項５に記載のACモジュールの製造方法。
7. 複数枚の直列接続体を一体化する工程において、ACモジュールを構成する一部の直列接続体にズレを設けることを特徴とする請求項５に記載のACモジュールの製造方法。
8. 複数枚の直列接続体を一体化する工程において、一重真空室方式のラミネート装置、二重真空室方式のラミネート装置、ロールラミネート装置の何れかを用いることを特徴とする請求項５に記載のACモジュールの製造方法。
9. 活電部が露出した領域に絶縁処理を施す工程において、絶縁性テープ、絶縁性樹脂のどちらかを用いて行うことを特徴とする請求項５に記載のACモジュールの製造方法。
10. 予め、DC−DCコンバータ、インバータ、並列接続部材、出力ケーブルを一体化して電力変換ユニットを形成し、前記電力変換ユニットを直列接続体に設けられた配線材に電気接続することを特徴とする請求項５に記載のACモジュールの製造方法。
11. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のACモジュールを用いた太陽光発電システム。

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