JP2018033285A - 太陽電池モジュール、連結部材、太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールにおいて連結されたフレームのガタツキの発生を抑制する技術を提供する。【解決手段】長フレーム１２、長フレーム１２は、中空構造の支持部とを備える。支持部は、太陽電池パネルの厚さ方向に第１接合部材３００ａ、第２接合部材３００ｂを挿入するための第２貫通孔３８であって、かつ太陽電池パネルの外縁部に沿って長い形状に開口する貫通孔を有する。連結部材２００は、支持部の内部に配置されるとともに、第２貫通孔３８に続いて第１接合部材３００ａ、第２接合部材３００ｂを挿入するための第１被挿入部２２０ａ、第２被挿入部２２０ｂを有する。連結部材２００は、第１被挿入部２２０ａ、第２被挿入部２２０ｂへの第１接合部材３００ａ、第２接合部材３００ｂの挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形し、支持部の対向した２つの内壁に接触する。【選択図】図２

Description

本発明は、フレームが取り付けられる太陽電池モジュール、連結部材、太陽電池モジュールの製造方法に関する。

太陽電池モジュールの各辺には、モジュール枠体が配置される。また、隣接したモジュール枠体は、継手部材によって連結される。ここで、継手部材は、ボルトによってモジュール枠体に固定される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−４５１１８号公報

モジュール枠体であるフレームを連結するための継手部材である連結部材は、前述のごとく、例えば、ボルトのような接合部材によって、フレームに固定される。その際、接合部材の挿入を容易にするために、フレームに設ける貫通孔の開口面積を大きくした場合、連結したフレームにはガタツキが発生しやすくなる。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールにおいて連結されたフレームのガタツキの発生を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームと、複数のフレームのうち、隣接したフレームを連結するための複数の連結部材と、複数の連結部材のそれぞれを各フレームに接合するための複数の接合部材とを備える。フレームは、太陽電池パネルの外縁部が嵌合される嵌合部と、嵌合部を下方から支持するとともに、中空構造の支持部とを備える。支持部は、太陽電池パネルの厚さ方向に接合部材を挿入するための貫通孔であって、かつ太陽電池パネルの外縁部に沿って長い形状に開口する貫通孔を有する。連結部材は、支持部の内部に配置されるとともに、貫通孔に続いて接合部材を挿入するための被挿入部を有する。連結部材は、被挿入部への接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形し、支持部の対向した２つの内壁に接触する。

本発明の別の態様は、連結部材である。この連結部材は、太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームのうちの隣接した第１フレームと第２フレームとを連結するための連結部材であって、第１フレームに挿入される第１連結片と、第１連結片の一端に結合されるとともに、第２フレームに挿入される第２連結片とを備える。第１連結片は、本連結部材と第１フレームとを接合するための第１接合部材を太陽電池パネルの厚さ方向に挿入するための第１被挿入部を有する。第２連結片は、本連結部材と第２フレームとを接合するための第２接合部材を太陽電池パネルの厚さ方向に挿入するための第２被挿入部を有する。第１連結片は、第１被挿入部への第１接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能であり、第２連結片は、第２被挿入部への第２接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能である。

本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、太陽電池パネルの外縁部を嵌合すべき中空構造のフレームに、隣接したフレームを連結するための連結部材を挿入させるステップと、フレームに備えられた貫通孔であって、かつ太陽電池パネルの外縁部に沿って長い形状に開口する貫通孔に、フレームと連結部材とを接合するための接合部材を太陽電池パネルの厚さ方向に貫通させるステップと、貫通孔に続いて接合部材を連結部材の被挿入部に挿入させることによって、挿入される方向とは異なった方向に連結部材を変形させ、フレームの対向した２つの内壁に連結部材を接触させるステップと、を備える。

本発明によれば、太陽電池モジュールにおいて連結されたフレームのガタツキの発生を抑制できる。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例１に係る太陽電池モジュールの構成を示す図である。 図２（ａ）−（ｂ）は、図１の太陽電池モジュールにおいて使用される連結部材の構成を示す図である。 短フレームと連結部材とが接合部材によって接合された構成を示す断面図である。 図４（ａ）−（ｃ）は、図１の短フレームの構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る連結部材の構成を示す図である。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、太陽電池パネルの外縁部を囲むように複数のフレームを取り付けた太陽電池モジュールに関する。フレームは中空構造を有しており、隣接したフレームを連結するための連結部材がフレーム内に挿入される。また、フレームには貫通孔が設けられるとともに、連結部材には被挿入部が設けられており、接合部材は、貫通孔と被挿入部に連続的に挿入されることによって、連結部材とフレームとを固定する。このように貫通孔と被挿入部に接合部材を挿入することによって、フレームを連結する場合、加工公差の制約を考慮しながら、接合部材の挿入を容易にするために、フレームの貫通孔は長穴形状に形成される。

しかしながら、長穴形状にすることによって、接合部材による固定の強度が弱くなり、連結したフレームにはガタツキが発生しやすくなる。連結したフレームにおけるガタツキの発生を抑制するために、本実施例に係る連結部材は、被挿入部に接合部材が挿入された場合に、フレームの対向した２つの内壁に接触するように変形する。この接触により、連結部材の移動が制限されるので、ガタツキの発生が抑制される。なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１（ａ）−（ｂ）は、本発明の実施例１に係る太陽電池モジュール１００の構成を示す。図１（ａ）は、太陽電池モジュール１００を受光面側から見た場合の構成を示す。太陽電池モジュール１００は、短フレーム１０と総称される第１短フレーム１０ａ、第２短フレーム１０ｂ、長フレーム１２と総称される第１長フレーム１２ａ、第２長フレーム１２ｂ、太陽電池パネル１１０を含む。

図１（ａ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、太陽電池モジュール１００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、太陽電池モジュール１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１（ａ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール１００を形成する２つの主表面であって、かつｘ−ｙ平面に平行な２つの主表面のうち、ｚ軸の正方向側に配置される主平面が受光面１１２であり、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が裏面１１４である。以下では、ｚ軸の正方向側を「受光面側」とよび、ｚ軸の負方向側を「裏面側」とよぶ。

太陽電池パネル１１０は、ｚ軸方向に互いに反対を向いた受光面１１２と裏面１１４を含みながら、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に長い矩形状を有する。太陽電池パネル１１０の受光面１１２側には透光性基板が配置され、裏面１１４側には裏面保護部材であるバックシートが配置される。また、透光性基板とバックシートとの間には、封止部材が配置されており、封止部材によって複数の太陽電池セルが封止されている。例えば、透光性基板には、ガラス基板、透光性プラスチック等が使用され、バックシートには、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムが使用される。また、封止部材には、ポリオレフィン、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。

太陽電池パネル１１０のｘ軸方向の両端には、ｙ軸方向に延びる短フレーム１０が配置され、太陽電池パネル１１０のｙ軸方向の両端には、ｘ軸方向に延びる長フレーム１２が配置される。隣接した短フレーム１０と長フレーム１２は互いに連結されることによって、２つの短フレーム１０と２つの長フレーム１２は、太陽電池パネル１１０の外縁部を囲むような枠形状に配置される。短フレーム１０と長フレーム１２は、押出成形によって形成されるので、延びる方向を横切る方向において同一形状の断面を有する。また、短フレーム１０と長フレーム１２は、太陽電池パネル１１０を保護するために、例えば、アルミニウム、あるいはアルミニウム合金で構成される。

なお、太陽電池パネル１１０の裏面１１４には、図示しない端子ボックスが取り付けられる。また、２本のケーブルのそれぞれの一端側は、端子ボックスに接続され、２本のケーブルのそれぞれの他端側には、コネクタが接続される。端子ボックス、ケーブル、コネクタは、太陽電池パネル１１０に電気的に接続され、太陽電池パネルから電力を取り出す。太陽電池パネル１１０に短フレーム１０、長フレーム１２、端子ボックス、ケーブル、コネクタを取り付けたものが、太陽電池モジュール１００であるが、以下では、端子ボックス、ケーブル、コネクタの説明を省略する。

図１（ｂ）は、図１（ａ）における太陽電池モジュール１００のｘ軸、具体的にはＡ−Ａ’線に沿った断面図である。太陽電池パネル１１０は、ｚ軸方向よりもｘ軸方向に長い形状を有し、ｚ軸の正方向側に受光面１１２を向け、ｚ軸の負方向側に裏面１１４を向けて配置される。また、太陽電池パネル１１０のｘ軸の正方向側端と、ｘ軸の負方向側端のそれぞれは、前述の外縁部１１６に相当する。

第１短フレーム１０ａと第２短フレーム１０ｂとは、左右対称ではあるが、同様に構成されるので、以下では、第１短フレーム１０ａをもとに説明する。なお、図示しない長フレーム１２も、短フレーム１０と同様に構成されてもよい。第１短フレーム１０ａ、第２短フレーム１０ｂを総称する短フレーム１０は、嵌合部２０、支持部２２、脚部２４、底部２６を含み、支持部２２は、天面部２８、第１中空部３０、第２中空部３２、仕切片３４と総称される第１仕切片３４ａ、第２仕切片３４ｂ、底面部４０を含む。ここで、嵌合部２０、支持部２２、脚部２４、底部２６は、一体的に形成される。

嵌合部２０は、後述の支持部２２のｚ軸の正方向側に配置され、支持部２２の天面部２８と組み合わされることによって、ｘ軸の負方向側に凹んだ断面を有する。このような形状によって、嵌合部２０には、ｘ軸の負方向側から太陽電池パネル１１０の外縁部１１６が嵌め込まれる。なお、嵌合部２０および天面部２８と、太陽電池パネル１１０とは、ブチル系の封止材またはシリコン系の接着剤などによって固定される。

支持部２２は、嵌合部２０をｚ軸の負方向側から支持する。支持部２２のｚ軸の正方向側には、嵌合部２０と対向するように天面部２８が配置される。また、支持部２２は、略矩形状の断面を有するとともに、中空構造の内壁４２に第１仕切片３４ａと第２仕切片３４ｂとを対向して備える。第１仕切片３４ａと第２仕切片３４ｂとによって、中空構造が第１中空部３０と第２中空部３２とに分けられる。支持部２２のｚ軸の負方向側の底面部４０において、ｘ軸の負方向側から、ｚ軸の負方向に向かって脚部２４が備えられる。なお、脚部２４は、底面部４０のどの部分に接続されてもよい。脚部２４のｚ軸の負方向側には、底部２６が配置される。底部２６は、ｘ軸方向に延びた断面を有し、脚部２４をｚ軸の負方向側から支持する。

図２（ａ）−（ｂ）は、太陽電池モジュール１００において使用される連結部材２００の構成を示す。これらは、図１（ａ）において、第１短フレーム１０ａと第１長フレーム１２ａとが隣接する部分を拡大した図であり、受光面側から見た場合の構成を示す。ｙ軸方向に延びた第１短フレーム１０ａと、ｘ軸方向に延びた第１長フレーム１２ａとは、略直角につなぎ合わされる。また、それらの内部に連結部材２００を挿入させることによって、第１短フレーム１０ａと第１長フレーム１２ａとが連結される。連結部材２００は太陽電池モジュール１００の受光面側および裏面側から見えないが、ここでは、連結部材２００の構成を説明するために、連結部材２００を実線で示し、第１短フレーム１０ａ、第１長フレーム１２ａを点線で示す。

図２（ａ）は、接合部材３００を挿入する前の構成、すなわち第１短フレーム１０ａと第１長フレーム１２ａに連結部材２００を挿入した直後の構成を示す。連結部材２００は、ｘ軸方向に延びる第１連結片２１０ａと、ｙ軸方向に延びる第２連結片２１０ｂとが略直角に結合したＬ字型の形状を有する。このような第１連結片２１０ａと第２連結片２１０ｂは結合されて一体的に形成される。第１連結片２１０ａは、ｙ軸の正方向側においてｘ軸方向に延びる第１内側縁部２１４ａと、ｙ軸の負方向側においてｘ軸方向に延びる第１外側縁部２１６ａとに挟まれる。また、第１連結片２１０ａのｘ軸の負方向側には、鋭角をなす形状に形成された第１先頭部２１２ａが配置される。このような構成によって、第１連結片２１０ａは、第１長フレーム１２ａの内部に挿入される。具体的に説明すると、第１長フレーム１２ａにおける支持部２２の第２中空部３２に第１連結片２１０ａが挿入される。ここで、第１連結片２１０ａのｙ軸方向の幅は、第２中空部３２のｙ軸方向の幅よりも小さくされる。

第２連結片２１０ｂは、第１連結片２１０ａと同様に、ｘ軸の負方向側においてｙ軸方向に延びる第２内側縁部２１４ｂと、ｘ軸の正方向側においてｙ軸方向に延びる第２外側縁部２１６ｂとに挟まれるとともに、第２先頭部２１２ｂを有する。このような構成によって、第２連結片２１０ｂは、第１短フレーム１０ａの内部に挿入される。具体的に説明すると、第１短フレーム１０ａにおける支持部２２の第２中空部３２に第２連結片２１０ｂが挿入される。ここでも、第２連結片２１０ｂのｘ軸方向の幅は、第２中空部３２のｘ軸方向の幅よりも小さくされる。つまり、フレームに連結片２１０が挿入されることによって、連結部材２００は隣接したフレームを連結する。

このような状態において、接合部材３００が挿入されるが、ここでは、接合部材３００の構成と、接合部材３００を挿入するための構成を説明するために、図３も使用する。図３は、短フレーム１０と連結部材２００とが接合部材３００によって接合された構成を示す断面図である。これは、図２（ａ）における太陽電池モジュール１００に接合部材３００が挿入された場合のｘ軸、具体的にはＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。図３において、太陽電池パネル１１０は省略される。なお、第１連結片２１０ａに接合される接合部材３００を第１接合部材３００ａとし、第２連結片２１０ｂに接合される接合部材３００を第２接合部材３００ｂとするが、これらの構成は共通であるので、以下では接合部材３００とすることもある。また、短フレーム１０と長フレーム１２において、接合部材３００を挿入するための構成も共通である。

接合部材３００の一例は、リベットである。リベットは、穴をあけた部材に差し込んで専用の工具でかしめることによって反対側の端部を塑性変形させて接合させる部品であり、頭部３１０、胴部３１２を含む。頭部３１０は、半球形の丸頭、円盤状の平頭、表面側が平で根元が円錐形の皿頭のいずれであってもよいが、ここでは丸頭であるとする。また、胴部３１２は、円筒形に形成される。ここで、頭部３１０の最も大きい部分の径は、胴部３１２の径よりも大きくなっているので、接合部材３００を胴部３１２から差し込んだ場合に、頭部３１０によって接合部材３００の進入が止められる。なお、接合部材３００は、リベットではなく、ねじであってもよい。その場合、胴部３１２の少なくとも一部にねじ部が形成される。

第１短フレーム１０ａは、図１（ｂ）と同様に構成されるが、底部２６には、第２接合部材３００ｂをｚ軸の負方向から挿入するための第１貫通孔３６が設けられる。また、支持部２２の底面部４０には、第１貫通孔３６に続いて、接合部材３００をｚ軸の負方向から挿入するための第２貫通孔３８が設けられる。図２（ａ）に示すように、第１長フレーム１２ａに設けられた第２貫通孔３８は、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に長い形状に開口し、第１短フレーム１０ａに設けられた第２貫通孔３８はｘ軸方向よりもｙ軸方向に長い形状に開口する。つまり、第２貫通孔３８は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６に沿って長い形状に開口する。

さらに、第１短フレーム１０ａにおける第２中空部３２には、連結部材２００が配置されており、連結部材２００には、第２貫通孔３８に続いて、接合部材３００をｚ軸の負方向から挿入するための第２被挿入部２２０ｂが設けられる。図２（ｂ）に示すように、第１連結片２１０ａにおける第１被挿入部２２０ａは、ｘ−ｙ平面において円形状に開口する第１開口部２２２ａを含むとともに、第１開口部２２２ａから第１外側縁部２１６ａに向かって開口する第１切込み部２２４ａを含む。第１切込み部２２４ａは、第１外側縁部２１６ａに近づくほどｘ軸方向に広がる形状を有する。また、第２連結片２１０ｂにおける第２被挿入部２２０ｂは、ｘ−ｙ平面において円形状に開口する第２開口部２２２ｂを含むとともに、第２開口部２２２ｂから第２外側縁部２１６ｂに向かって開口する第２切込み部２２４ｂを含む。第２切込み部２２４ｂは、第２外側縁部２１６ｂに近づくほどｙ軸方向に広がる形状を有する。このような被挿入部２２０が配置される部分において連結片２１０は細くなる。図３に戻る。

ここで、第１貫通孔３６は、底部２６をｚ軸方向に貫通し、第２貫通孔３８は、底面部４０をｚ軸方向に貫通し、第２被挿入部２２０ｂは、連結部材２００をｚ軸方向に貫通する。また、第２貫通孔３８のｘ軸方向の幅は、胴部３１２の径よりも大きく、かつ頭部３１０の最も大きい部分の径よりも小さい。一方、第１貫通孔３６のｘ軸方向の幅は、第２貫通孔３８のｘ軸方向の幅よりも大きく、かつ頭部３１０の最も大きい部分の径よりも大きい。

第２接合部材３００ｂにおいて胴部３１２がｚ軸の正方向側に向けられ、頭部３１０がｚ軸の負方向側に向けられる。そのような向きのまま、第１貫通孔３６のｚ軸の負方向側から、胴部３１２が第１貫通孔３６に挿入される。胴部３１２は、第１貫通孔３６、第２貫通孔３８、第２被挿入部２２０ｂを通過し、胴部３１２の先端は、連結部材２００を抜けて第１中空部３０に達する。一方、胴部３１２に続いて、頭部３１０も第１貫通孔３６に挿入されて通過する。しかしながら、頭部３１０の最も大きい部分の径は、第２貫通孔３８のｘ軸方向の幅よりも大きいので、頭部３１０は底面部４０で止められる。このように、頭部３１０は、底部２６よりも、ｚ軸の正方向側に配置される。そのため、第２接合部材３００ｂは、短フレーム１０の裏面側から挿入しているにもかかわらず、頭部３１０は、フレームの裏面側から出てしまわない。

なお、図１（ａ）において、第１短フレーム１０ａと第２長フレーム１２ｂとの間、第２長フレーム１２ｂと第２短フレーム１０ｂとの間、第２短フレーム１０ｂと第１長フレーム１２ａとの間にも連結部材２００が挿入される。そのため、太陽電池モジュール１００には、４つの連結部材２００が含まれる。さらに、複数の接合部材３００のそれぞれは、短フレーム１０、長フレーム１２に設けられた第１貫通孔３６、第２貫通孔３８と、連結部材２００に設けられた被挿入部２２０に差し込まれる。そのため、複数の接合部材３００は、複数の連結部材２００のそれぞれと短フレーム１０、長フレーム１２を接合する。

図２（ｂ）は、図３のごとく、接合部材３００を挿入した後の構成を示す。ここでは、図面を明瞭にするために、第１接合部材３００ａが挿入される位置と、第２接合部材３００ｂが挿入される位置とを示し、第１接合部材３００ａと第２接合部材３００ｂの図示を省略する。

第１接合部材３００ａは、第１連結片２１０ａと第１長フレーム１２ａとを接合する。特に、第１被挿入部２２０ａのうちの第１開口部２２２ａに第１接合部材３００ａが挿入されることによって、第１先頭部２１２ａは、ｙ軸の正方向側、つまり太陽電池パネル１１０の中央部側に変形する。その結果、第１先頭部２１２ａは、ポイントＰ１において、第１長フレーム１２ａの第２中空部３２の内壁４２であって、かつｙ軸の正方向側の内壁４２に接触する。ｙ軸の正方向側の内壁４２は、太陽電池パネル１１０の中央部側の内壁４２に相当する。また、第１被挿入部２２０ａのうちの第１開口部２２２ａに第１接合部材３００ａが挿入されることによって、第１外側縁部２１６ａのうちの第１切込み部２２４ａの近傍部分は、ｙ軸の負方向側、つまり太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形する。その結果、第１外側縁部２１６ａは、ポイントＰ２において、第１長フレーム１２ａの第２中空部３２の内壁４２であって、かつｙ軸の負方向側の内壁４２に接触する。ｙ軸の負方向側の内壁４２は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側の内壁４２に相当する。

第２接合部材３００ｂは、第２連結片２１０ｂと第１短フレーム１０ａとを接合する。特に、第２被挿入部２２０ｂのうちの第２開口部２２２ｂに第２接合部材３００ｂが挿入されることによって、第２先頭部２１２ｂは、ｘ軸の負方向側、つまり太陽電池パネル１１０の中央部側に変形する。その結果、第２先頭部２１２ｂは、ポイントＰ１’において、第１短フレーム１０ａの第２中空部３２の内壁４２であって、かつｘ軸の負方向側の内壁４２に接触する。ｘ軸の負方向側の内壁４２は、太陽電池パネル１１０の中央部側の内壁４２に相当する。また、第２被挿入部２２０ｂのうちの第２開口部２２２ｂに第２接合部材３００ｂが挿入されることによって、第２外側縁部２１６ｂのうちの第２切込み部２２４ｂの近傍部分は、ｘ軸の正方向側、つまり太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形する。その結果、第２外側縁部２１６ｂは、ポイントＰ２’において、第１短フレーム１０ａの第２中空部３２の内壁４２であって、かつｘ軸の正方向側の内壁４２に接触する。ｘ軸の正方向側の内壁４２は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側の内壁４２に相当する。

これらのように、連結部材２００における連結片２１０は、被挿入部２２０への接合部材３００の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形し、第２中空部３２の対向した２つの内壁４２に接触する。その際、先頭部２１２は、太陽電池パネル１１０の中央部側の内壁４２に接触し、外側縁部２１６の一部は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側の内壁４２に接触する。第２中空部３２の対向した２つの内壁４２のそれぞれに連結部材２００が接触することによって、短フレーム１０と長フレーム１２との連結に連結部材２００、接合部材３００を使用する場合であっても、短フレーム１０と長フレーム１２とのガタツキが低減される。これを実現するために、第１連結片２１０ａは、第１被挿入部２２０ａへの第１接合部材３００ａの挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能なように構成される。また、第２連結片２１０ｂは、第２被挿入部２２０ｂへの第２接合部材３００ｂの挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能なように構成される。

図４（ａ）−（ｃ）は、短フレーム１０の構成を示す。ここでは、一例として、第１短フレーム１０ａの構成を示すが、第２短フレーム１０ｂも同様である。また、長フレーム１２は、長さが異なるだけで、同様の構成であってもよい。図４（ａ）は、第１短フレーム１０ａを受光面側から見た場合の構成を示す。図示のごとく、略台形の形状を有する。また、底部２６は、嵌合部２０よりもｘ軸の負方向側に突出する。

図４（ｂ）は、第１短フレーム１０ａを側面、さらに具体的には太陽電池モジュール１００の外側の側面から見た場合の構成を示す。ｚ軸の正方向から負方向に向かって、嵌合部２０、支持部２２、脚部２４、底部２６が順に配置される。図４（ｃ）は、第１短フレーム１０ａを裏面側から見た場合の構成を示す。これは、図４（ａ）と同様に、略台形の形状を有する。また、底部２６には、２つの第１貫通孔３６が設けられるとともに、各第１貫通孔３６の内側に第２貫通孔３８が配置される。このように、第１貫通孔３６の開口面積は、第２貫通孔３８の開口面積よりも大きい。第１貫通孔３６は、ｘ軸の正方向に開口するように凹んだ形状を有する。第２貫通孔３８は、ｘ軸方向よりもｙ軸方向に長い形状を有する。

第２貫通孔３８をこのような長穴形状にする理由は次の通りである。接合部材３００の胴部３１２は、第２貫通孔３８と被挿入部２２０とを連続して貫通する。また、被挿入部２２０の開口部２２２は、前述のごとく円形状を有する。仮に、第２貫通孔３８も円形状に開口する場合、製造上の誤差によって第２貫通孔３８と開口部２２２の位置がずれてしまうと、これらを胴部３１２が貫通しにくくなったり、貫通しなくなったりする。このような状況の発生を防止するために、第２貫通孔３８は、開口部２２２よりも広い長穴形状に開口する。

以下では、太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。まず、太陽電池モジュール１００の外縁部１１６を囲むように短フレーム１０および長フレーム１２を用意する。これに続いて、短フレーム１０および長フレーム１２の嵌合部２０に太陽電池パネル１１０の外縁部１１６を嵌合させる。また、太陽電池パネル１１０および長フレーム１２の支持部２２の第２中空部３２に連結部材２００を挿入させる。さらに、第１貫通孔３６、第２貫通孔３８に対して、ｚ軸の負方向側から接合部材３００を貫通させる。第２貫通孔３８に続いて連結部材２００の被挿入部２２０に接合部材３００を挿入させることによって、挿入される方向とは異なった方向に接合部材３００を変形させる。これによって、支持部２２の第２中空部３２における対向した２つの内壁４２に連結部材２００が接触される。

本発明の実施例によれば、被挿入部２２０への接合部材３００の挿入によって、連結部材２００が変形し、第２中空部３２の対向した２つの内壁４２に接触するので、短フレーム１０および長フレーム１２の中において連結部材２００をずれにくくできる。また、短フレーム１０および長フレーム１２の中において連結部材２００がずれにくくなるので、太陽電池モジュール１００において連結されたフレームのガタツキの発生を抑制できる。また、短フレーム１０および長フレーム１２の中において連結部材２００がずれにくくなるので、第２貫通孔３８を外縁部１１６に沿って長い形状に開口させることができる。また、第２貫通孔３８を外縁部１１６に沿って長い形状に開口させるので、接合部材３００の挿入を容易にできる。また、接合部材３００の挿入が容易になるので、太陽電池モジュール１００の製造を容易にできる。

また、連結部材２００の先頭部２１２は、太陽電池パネル１１０の中央部側の内壁４２に接触するので、接触によって支持部２２に変形が生じた場合であっても目立たなくさせることができる。接触によって支持部２２に変形が生じた場合であっても目立たないので、意匠性の低下を抑制できる。また、連結部材２００の先頭部２１２と異なった部分は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側の内壁４２に接触するので、連結部材２００をずれにくくできる。

また、支持部２２、脚部２４、底部２６が順に配置されており、底部２６に第１貫通孔３６が設けられ、支持部２２に第２貫通孔３８が設けられるので、底部２６の方から支持部２２に接合部材３００を挿入できる。また、底部２６の方から支持部２２に接合部材３００が挿入されるので、接合部材３００の頭部３１０を目立たなくできる。また、接合部材３００の頭部３１０が目立たなくなるので、太陽電池モジュール１００の意匠性の低下を抑制できる。また、第２貫通孔３８は、支持部２２の長手方向に長い形状の開口５０を有するので、接合部材３００による連結を容易にできる。

また、第１貫通孔３６の開口面積は、第２貫通孔３８の開口面積よりも大きいので、接合部材３００の頭部３１０を第１貫通孔３６だけ通り抜けさせ、第２貫通孔３８を通り抜けさせなくできる。また、接合部材３００の頭部３１０が第１貫通孔３６だけ通り抜け、第２貫通孔３８を通り抜けないので、底部２６の裏面側から頭部３１０を出なくできる。また、底部２６の裏面側から頭部３１０が出なくなるので、架台への乗り上げを防止できる。また、被挿入部２２０が配置される部分において連結片２１０が細くなるので、接合部材３００の挿入による変形を容易にできる。

本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様の太陽電池モジュール１００は、太陽電池パネル１１０と、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６に配置される複数の短フレーム１０、長フレーム１２と、複数の短フレーム１０、長フレーム１２のうち、隣接した短フレーム１０、長フレーム１２を連結するための複数の連結部材２００と、複数の連結部材２００のそれぞれを各短フレーム１０、長フレーム１２に接合するための複数の接合部材３００とを備える。短フレーム１０、長フレーム１２は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６が嵌合される嵌合部２０と、嵌合部２０を下方から支持するとともに、中空構造の支持部２２とを備える。支持部２２は、太陽電池パネル１１０の厚さ方向に接合部材３００を挿入するための第２貫通孔３８であって、かつ太陽電池パネル１１０の外縁部１１６に沿って長い形状に開口する第２貫通孔３８を有する。連結部材２００は、支持部２２の内部に配置されるとともに、第２貫通孔３８に続いて接合部材３００を挿入するための被挿入部２２０を有する。連結部材２００は、被挿入部２２０への接合部材３００の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形し、支持部２２の対向した２つの内壁４２に接触する。

連結部材２００の先頭部２１２は、太陽電池パネル１１０の中央部側の内壁４２に接触し、連結部材２００の先頭部２１２と異なった部分は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側の内壁４２に接触してもよい。

本発明の別の態様は、連結部材２００である。この連結部材２００は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６に配置される複数の短フレーム１０、長フレーム１２のうちの隣接した短フレーム１０と長フレーム１２とを連結するための連結部材２００であって、長フレーム１２に挿入される第１連結片２１０ａと、第１連結片２１０ａの一端に結合されるとともに、短フレーム１０に挿入される第２連結片２１０ｂとを備える。第１連結片２１０ａは、本連結部材２００と長フレーム１２とを接合するための第１接合部材３００ａを太陽電池パネル１１０の厚さ方向に挿入するための第１被挿入部２２０ａを有する。第２連結片２１０ｂは、本連結部材２００と短フレーム１０とを接合するための第２接合部材３００ｂを太陽電池パネル１１０の厚さ方向に挿入するための第２被挿入部２２０ｂを有する。第１連結片２１０ａは、第１被挿入部２２０ａへの第１接合部材３００ａの挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能であり、第２連結片２１０ｂは、第２被挿入部２２０ｂへの第２接合部材３００ｂの挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能である。

第１連結片２１０ａの先頭部２１２は、太陽電池パネル１１０の中央部側に変形可能であり、第１連結片２１０ａの先頭部２１２と異なった部分は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形可能であり、第２連結片２１０ｂの先頭部２１２は、太陽電池パネル１１０の中央部側に変形可能であり、第２連結片２１０ｂの先頭部２１２と異なった部分は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形可能であってもよい。

本発明のさらに別の態様は、太陽電池モジュール１００の製造方法である。この方法は、太陽電池パネル１１０の外縁部１１６を嵌合すべき中空構造の短フレーム１０、長フレーム１２に、隣接した短フレーム１０、長フレーム１２を連結するための連結部材２００を挿入させるステップと、短フレーム１０、長フレーム１２に備えられた第２貫通孔３８であって、かつ太陽電池パネル１１０の外縁部１１６に沿って長い形状に開口する第２貫通孔３８に、短フレーム１０、長フレーム１２と連結部材２００とを接合するための接合部材３００を太陽電池パネル１１０の厚さ方向に貫通させるステップと、第２貫通孔３８に続いて接合部材３００を連結部材２００の被挿入部に挿入させることによって、挿入される方向とは異なった方向に連結部材２００を変形させ、短フレーム１０、長フレーム１２の対向した２つの内壁４２に連結部材２００を接触させるステップと、を備える

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、太陽電池パネルの外縁部を囲むように複数のフレームを取り付けた太陽電池モジュールに関し、特に隣接したフレームを連結するための連結部材に関する。実施例１の連結部材における被挿入部は、開口部から外側縁部に向かって開口する切込み部を含んでいる。一方、実施例１の連結部材における被挿入部は、開口部から内側縁部に向かって開口する切込み部を含む。実施例２に係る太陽電池モジュール１００は、図１（ａ）−（ｂ）と同様のタイプである。ここでは、実施例１との際を中心に説明する。

図５は、本発明の実施例２に係る連結部材２００の構成であって、図２（ａ）と同様に接合部材３００を挿入する前の連結部材２００の構成を示す。なお、ここでは、短フレーム１０、長フレーム１２を省略する。第１連結片２１０ａ、第２連結片２１０ｂ、第１先頭部２１２ａ、第２先頭部２１２ｂは、図２（ａ）と同様に形成される。

第１連結片２１０ａにはｚ軸方向に貫通した第１被挿入部２２０ａが設けられる。第１被挿入部２２０ａは、第１開口部２２２ａを含むとともに、第１開口部２２２ａから第１内側縁部２１４ａに向かって開口する第１切込み部２２４ａを含む。第１切込み部２２４ａは、第１内側縁部２１４ａに近づくほどｘ軸方向に広がる形状を有する。第２連結片２１０ｂにはｚ軸方向に貫通した第２被挿入部２２０ｂが設けられる。第２被挿入部２２０ｂは、第２開口部２２２ｂを含むとともに、第２開口部２２２ｂから第２内側縁部２１４ｂに向かって開口する第２切込み部２２４ｂを含む。第２切込み部２２４ｂは、第２内側縁部２１４ｂに近づくほどｙ軸方向に広がる形状を有する。

このような第１被挿入部２２０ａのうちの第１開口部２２２ａに第１接合部材３００ａが挿入された場合、第１先頭部２１２ａは、ｙ軸の負方向側、つまり太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形する。また、第１被挿入部２２０ａのうちの第１開口部２２２ａに第１接合部材３００ａが挿入された場合、第１内側縁部２１４ａのうちの第１切込み部２２４ａの近傍部分は、ｙ軸の正方向側、つまり太陽電池パネル１１０の中央部側に変形する。

第２被挿入部２２０ｂのうちの第２開口部２２２ｂに第２接合部材３００ｂが挿入されることによって、第２先頭部２１２ｂは、ｘ軸の正方向側、つまり太陽電池パネル１１０の外縁部１１６側に変形する。また、第２被挿入部２２０ｂのうちの第２開口部２２２ｂに第２接合部材３００ｂが挿入されることによって、第２内側縁部２１４ｂのうちの第２切込み部２２４ｂの近傍部分は、ｘ軸の負方向側、つまり太陽電池パネル１１０の中央部側に変形する。

本実施例によれば、内側縁部２１４に向かって切込み部２２４が形成されるので、連結部材２００の構成の自由度を向上できる。

以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例１、２において、第２貫通孔３８は、スリット形状に開口している。しかしながらこれに限らず例えば、第２貫通孔３８は、楕円形状に開口してもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

本実施例１、２において、接合部材３００は、ｚ軸の負方向側から第２貫通孔３８、被挿入部２２０に挿入される。しかしながらこれに限らず例えば、支持部２２の天面部２８に第２貫通孔３８が設けられ、接合部材３００は、ｚ軸の正方向側から第２貫通孔３８、被挿入部２２０に挿入されてもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ 短フレーム（フレーム）、 １２ 長フレーム（フレーム）、 ２０ 嵌合部、 ２２ 支持部、 ２４ 脚部、 ２６ 底部、 ２８ 天面部、 ３０ 第１中空部、 ３２ 第２中空部、 ３４ 仕切片、 ３６ 第１貫通孔、 ３８ 第２貫通孔（貫通孔）、 ４０ 底面部、 ４２ 内壁、 １００ 太陽電池モジュール、 １１０ 太陽電池パネル、 １１２ 受光面、 １１４ 裏面、 １１６ 外縁部、 ２００ 連結部材、 ２１０ 連結片、 ２１２ 先頭部、 ２２０ 被挿入部、 ３００ 接合部材、 ３１０ 頭部、 ３１２ 胴部。

Claims (5)

1. 太陽電池パネルと、
   前記太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームと、
   前記複数のフレームのうち、隣接したフレームを連結するための複数の連結部材と、
   前記複数の連結部材のそれぞれを各フレームに接合するための複数の接合部材とを備え、
   前記フレームは、
   前記太陽電池パネルの外縁部が嵌合される嵌合部と、
   前記嵌合部を下方から支持するとともに、中空構造の支持部とを備え、
   前記支持部は、前記太陽電池パネルの厚さ方向に前記接合部材を挿入するための貫通孔であって、かつ前記太陽電池パネルの外縁部に沿って長い形状に開口する貫通孔を有し、
   前記連結部材は、前記支持部の内部に配置されるとともに、前記貫通孔に続いて前記接合部材を挿入するための被挿入部を有し、
   前記連結部材は、前記被挿入部への前記接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形し、前記支持部の対向した２つの内壁に接触することを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記連結部材の先頭部は、前記太陽電池パネルの中央部側の内壁に接触し、
   前記連結部材の先頭部と異なった部分は、前記太陽電池パネルの外縁部側の内壁に接触することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームのうちの隣接した第１フレームと第２フレームとを連結するための連結部材であって、
   前記第１フレームに挿入される第１連結片と、
   前記第１連結片の一端に結合されるとともに、前記第２フレームに挿入される第２連結片とを備え、
   前記第１連結片は、本連結部材と前記第１フレームとを接合するための第１接合部材を前記太陽電池パネルの厚さ方向に挿入するための第１被挿入部を有し、
   前記第２連結片は、本連結部材と前記第２フレームとを接合するための第２接合部材を前記太陽電池パネルの厚さ方向に挿入するための第２被挿入部を有し、
   前記第１連結片は、前記第１被挿入部への前記第１接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能であり、
   前記第２連結片は、前記第２被挿入部への前記第２接合部材の挿入によって、挿入される方向とは異なった方向に変形可能であることを特徴とする連結部材。
4. 前記第１連結片の先頭部は、前記太陽電池パネルの中央部側に変形可能であり、
   前記第１連結片の先頭部と異なった部分は、前記太陽電池パネルの外縁部側に変形可能であり、
   前記第２連結片の先頭部は、前記太陽電池パネルの中央部側に変形可能であり、
   前記第２連結片の先頭部と異なった部分は、前記太陽電池パネルの外縁部側に変形可能であることを特徴とする請求項３に記載の連結部材。
5. 太陽電池パネルの外縁部を嵌合すべき中空構造のフレームに、隣接したフレームを連結するための連結部材を挿入させるステップと、
   前記フレームに備えられた貫通孔であって、かつ前記太陽電池パネルの外縁部に沿って長い形状に開口する貫通孔に、前記フレームと前記連結部材とを接合するための接合部材を前記太陽電池パネルの厚さ方向に貫通させるステップと、
   前記貫通孔に続いて前記接合部材を前記連結部材の被挿入部に挿入させることによって、挿入される方向とは異なった方向に前記連結部材を変形させ、前記フレームの対向した２つの内壁に前記連結部材を接触させるステップと、
   を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

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