JP6598728B2 - Solar cell module and solar cell system - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールの冷却機能を備える太陽電池モジュールおよび太陽電池システムに関する。 The present invention relates to a solar cell module and a solar cell system having a solar cell module cooling function.
太陽電池モジュールは、一般的に、太陽電池モジュール本体である太陽電池パネルと、太陽電池パネルを保持するフレームとを備えて構成される。太陽電池パネルは、電気的に直列または並列に接続された複数の太陽電池セルが、太陽電池セルの受光面側に配置された透明基板および受光面と対向する裏面側に配置された基板と、樹脂とによって封止された構成を有する。フレームは、太陽電池パネルとの接合部に配置された緩衝部材を介して、太陽電池パネルの周囲に配置されている。また、フレームは、太陽電池パネルを保持するとともに、屋根上といった太陽電池モジュールの設置場所に太陽電池モジュールを設置するための施工部材との取付け構造を構成する。 The solar cell module is generally configured to include a solar cell panel that is a main body of the solar cell module, and a frame that holds the solar cell panel. The solar battery panel is a plurality of solar cells electrically connected in series or in parallel, a transparent substrate disposed on the light receiving surface side of the solar cell and a substrate disposed on the back surface facing the light receiving surface; It has the structure sealed with resin. The frame is disposed around the solar cell panel via a buffer member disposed at a joint with the solar cell panel. In addition, the frame holds the solar cell panel and constitutes an attachment structure with a construction member for installing the solar cell module at the installation location of the solar cell module such as on the roof.
シリコン結晶系太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールは、温度の上昇により発電性能が低下することが一般的に知られている。そこで、特許文献1には、太陽電池モジュールを冷却する技術として、光を受光して発電可能な発電パネルと、発電パネルの外周部に設けられて発電パネルを固定する為のフレーム枠とを有する太陽電池モジュールと、伝熱可能な伝熱シートと、伝熱シートの裏面側に設けられて内部に熱媒体を流通させる為の配管とを有する熱交換パネルとを有する発電熱交換ハイブリッドパネルが開示されている。 It is generally known that solar cell modules using silicon crystal solar cells have a reduced power generation performance due to an increase in temperature. Therefore, Patent Document 1 includes, as a technique for cooling the solar cell module, a power generation panel that can receive power and generate power, and a frame frame that is provided on the outer periphery of the power generation panel and fixes the power generation panel. Disclosed is a power generation heat exchange hybrid panel having a solar cell module, a heat transfer sheet capable of transferring heat, and a heat exchange panel provided on the back side of the heat transfer sheet and having a pipe for circulating a heat medium therein. Has been.
しかしながら、上記従来の技術によれば、熱交換パネルの配管に熱伝導性の良い金属材料を用いる場合は、太陽電池モジュールが重くなる、という問題があった。太陽電池モジュールが重い場合には、太陽電池モジュールの取り付けの負荷が大きくなる。また、熱交換パネルの配管に樹脂材料を用いる場合は、樹脂材料は熱伝導性が高くないため、太陽電池モジュールの冷却効果が低下する、という問題があった。 However, according to the above conventional technique, there is a problem that the solar cell module becomes heavy when a metal material having good thermal conductivity is used for the piping of the heat exchange panel. When the solar cell module is heavy, the load for mounting the solar cell module increases. Moreover, when using resin material for piping of the heat exchange panel, since the resin material is not high in heat conductivity, there is a problem that the cooling effect of the solar cell module is lowered.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールの重量の増加を抑制しつつ、太陽電池モジュールの冷却効果の高い太陽電池モジュールを得ることを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the solar cell module with the high cooling effect of a solar cell module, suppressing the increase in the weight of a solar cell module.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールは、光電変換により発電する発電機能を有する太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周囲を保持する保持部と、保持部から太陽電池パネルの受光面と対向する裏面側に延びて開口を有する側面部とを有する保持フレームと、開口に挿通され、冷却液を太陽電池パネルの裏面に散布するための散布口が設けられたホースと、を備える。また、太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの裏面に固定された基体部と、太陽電池パネルの裏面から離間する方向に基体部から突出して設けられた支持部と、を備え、ホースが支持部に嵌め込まれることにより、対向する保持フレーム間においてホースを支持する支持部品を、太陽電池パネルの裏面に備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a solar cell module according to the present invention includes a solar cell panel having a power generation function for generating electric power by photoelectric conversion, a holding unit that holds the periphery of the solar cell panel, and a holding unit. A holding frame having a side surface portion having an opening extending from the portion to the back surface side opposite to the light receiving surface of the solar cell panel, and a spout for passing the coolant to the back surface of the solar cell panel are provided. A hose provided . The solar cell module includes a base portion fixed to the back surface of the solar cell panel, and a support portion that protrudes from the base portion in a direction away from the back surface of the solar cell panel, and the hose is a support portion. By being fitted, a supporting part that supports the hose between the opposing holding frames is provided on the back surface of the solar cell panel.
本発明によれば、太陽電池モジュールの重量の増加を抑制しつつ、太陽電池モジュールの冷却効果の高い太陽電池モジュールが得られる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that a solar cell module having a high cooling effect on the solar cell module can be obtained while suppressing an increase in the weight of the solar cell module.
以下に、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールおよび太陽電池システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, the solar cell module and solar cell system concerning embodiment of this invention are demonstrated in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10の構成を示す平面図であり、太陽電池モジュール10を受光面側から見た状態を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10の構成を示す平面図であり、太陽電池モジュール10を受光面と対向する裏面側から見た状態を示す図である。図3は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10の構成を示す要部断面図であり、図2におけるIII−III線に沿った要部断面図である。図4は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10の構成を示す要部断面図であり、図2におけるIV−IV線に沿った要部断面図である。図5は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池パネル20の構造を模式的に示す要部断面図ある。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the
太陽電池モジュール10は、受光面20aから光を受光して発電する発電機能を有する太陽電池パネル20と、太陽電池パネル20の周囲に設けられて太陽電池パネル20を保持する保持フレーム30と、冷却液42の散布用のホース40と、を備える。
The
太陽電池パネル20は、受光面20a側から見た場合に多角形形状となる板状形状を呈する。本実施の形態1では、太陽電池パネル20は、受光面20a側から見た場合に、すなわち太陽電池パネル20の面方向において長方形状を呈する。太陽電池パネル20は、光電変換により太陽光を電力に変換する光電変換部であり格子状に配列された複数の太陽電池セル21を備える。太陽電池セル21は、太陽電池セル21の面方向において長方形状を呈する。なお、図2においては、図を見易くするために太陽電池セル21の図示を省略している。
The
太陽電池パネル20は、太陽電池パネル20の受光面側に配置された透光性絶縁基板であるガラス基板からなる受光面側保護部22と、受光面と対向する裏面側に配置された透光性絶縁基板であるガラス基板からなる裏面側保護部23との間に、電気的に直列または並列に接続された複数の太陽電池セル21が配置されている。複数の太陽電池セル21は、離間した状態で裏面側保護部23の面方向において格子状に規則的に配列されている。そして、複数の太陽電池セル21は、導電性接続部材であるインターコネクタ25によって電気的に接続されている。
The
また、複数の太陽電池セル21は、受光面側保護部22と裏面側保護部23との間に狭持された電気的絶縁材料からなる封止部24の中に封止されている。電気的絶縁材料には、エチレンビニルアセテート(Ethylene-vinyl acetate:EVA)樹脂またはポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate:PET)樹脂といった透光性を有する材料が用いられる。太陽電池パネル20では、受光面側保護部22側から光Lが入射する。
Further, the plurality of
インターコネクタ25は、導電性材料からなり、1つの太陽電池セル21の受光面上に形成された受光面電極21aと、この太陽電池セル21に隣接する他の太陽電池セル21の裏面に形成された裏面電極21bとに半田により接合されている。図5においては、隣接する太陽電池セル21同士がインターコネクタ25により電気的に直列に接続されている状態を示している。
The
保持フレーム30は、多角形形状を呈する太陽電池パネル20の各辺に設けられる。図1に示すように、太陽電池パネル20の1つの辺に対して1本の保持フレーム30が設けられる。すなわち、保持フレーム30は、2対のフレーム部材、4つのフレーム部材に分割可能であり、各々のフレーム部材が太陽電池パネル20の外周部に設けられて太陽電池パネル20を保持する。
The
保持フレーム30は、太陽電池パネル20の裏面20bとの間に間隔を空けて設けられている下辺部31を有する。下辺部31は、裏面20bのうち太陽電池パネル20の一辺に沿って延びる外周縁部20cと対向する。ここで、図3および図4において、下辺部31から太陽電池パネル20に向かう方向を上方向、裏面20bの外周縁部20cから太陽電池パネル20の一辺側に向かう方向を外側方向とし、外側方向の反対方向を内側方向とする。
The
保持フレーム30は、図3および図4に示すように太陽電池パネル20の裏面20bの外周縁部20cに向けて下辺部31から延びる側面部である立ち上がり辺部32を有する。ここで、下辺部31は、立ち上がり辺部32を基準として、立ち上がり辺部32よりも内側に張り出している。なお、下辺部31は、立ち上がり辺部32よりも外側方向に張り出す部分を有していてもよい。また、保持フレーム30は、図4に示すように立ち上がり辺部32に、ホース40を挿通する開口32aを有する。開口32aは、立ち上がり辺部32の上端と下端との間の途中の領域に、厚み方向に貫通して設けられている。開口32aは、保持フレーム30の長手方向において、1つ、または間隔を空けて複数個が設けられる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
立ち上がり辺部32のうち太陽電池パネル20側となる端部には、太陽電池パネル20の一辺を保持する保持部33が形成されている。なお、保持部33が形成される立ち上がり辺部32の端部を上端と称する。保持部33は、立ち上がり辺部32の上端から内側方向に張り出す内側張り出し上辺部33aと、内側張り出し上辺部33aの外側、すなわち立ち上がり辺部32の上端から上方に向けて延びる上方延出部33bと、上方延出部33bから内側方向に延びて内側張り出し上辺部33aとの間に太陽電池パネル20を挟持する挟持部33cと、を有する。したがって、側面部である立ち上がり辺部32は、開口32aを有し、保持部33から太陽電池パネル20の受光面20aと対向する裏面20b側に、太陽電池パネル20の面内方向と交差する方向に延びている。
A holding portion 33 that holds one side of the
本実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10は、太陽電池パネル20の面方向において太陽電池パネル20を介して対向する保持フレーム30の立ち上がり辺部32に設けられた開口32aに、冷却液42の散布用のホース40が挿通されている。ホース40は、保持フレーム30に設けられた開口32aに挿通されることにより、支持されている。
In the
図6は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10における冷却液42の散布状態を模式的に示す要部断面図である。ホース40は、太陽電池パネル20の裏面20bに対向する面に、ホース40内の冷却液42を太陽電池パネル20の裏面20bに向けて散布するための複数の散布口41が設けられている。そして、ホース40には、後述する冷却液供給部71から冷却液42が供給される。これにより、太陽電池モジュール10は、冷却液供給部71から供給された冷却液42を散布口41から太陽電池パネル20の裏面20bに向けて直接散布することができ、散布口41から散布した冷却液42により、太陽電池パネル20を裏面20b側から冷却することができる。すなわち、太陽電池モジュール10は、冷却液42を太陽電池パネル20の裏面20bに向けて直接散布可能な冷却液42の散布機能を有し、太陽電池パネル20を冷却する冷却機能を有する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a principal part schematically showing a sprayed state of the
ホース40には、ゴムホースまたは塩化ビニル配管といった、ゴムまたは樹脂材料を用いることができる。ホース40の材料にゴムまたは樹脂材料を用いることにより、金属材料を用いる場合に比べてホース40の軽量化および低コスト化を図ることができる。また、ホース40は、図1および図2に示すように太陽電池パネル20の裏面20bを複数回横切る状態に配置することで、太陽電池パネル20の裏面20bにおいてホース40から冷却液42が散布される領域を広くすることができる。すなわち、ホース40は、太陽電池パネル20の裏面20b側から保持フレーム30の外側に突出した突出部分が折り返されて、再度保持フレーム30から太陽電池パネル20の裏面20b側に配置されて、太陽電池パネル20の裏面20bに対応する領域を往復して配設されることが好ましく、複数回往復して配設されることがより好ましい。これにより、冷却液42による太陽電池パネル20の冷却範囲を広げることができ、冷却液42による太陽電池パネル20の冷却効果がより向上する。そして、冷却液42による太陽電池パネル20の冷却範囲は、太陽電池パネル20の面内において、太陽電池パネル20に含まれる全ての太陽電池セル21の配置領域に及ぶことが好ましい。これにより、冷却液42による太陽電池パネル20の冷却効果が、さらに向上する。
For the
冷却液42には、入手が容易であり、コストが安い水を用いることができる。なお、冷却液42は水に限定されない。
As the
図7は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10に支持部品43が設けられた状態を模式的に示す要部断面図である。図8は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10に支持部品43が設けられた状態を模式的に示す要部断面図であり、図7におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。ホース40は、太陽電池モジュール10の面方向において太陽電池パネル20を介して対向する2つの保持フレーム30の開口32aによって支持されているが、図7および図8に示すようにホース40を支持する支持部品43を太陽電池パネル20の裏面20b側に配置することが好ましい。
FIG. 7: is principal part sectional drawing which shows typically the state by which the
支持部品43は、平板状を呈する基体部40aから支持部43bが突出して設けられている。基体部40aは、太陽電池パネル20の裏面20bに固定されている。基体部40aの固定方法は特に限定されず、たとえば接着剤を用いることができる。支持部品43は、太陽電池パネル20の裏面20bにおいて、対向する保持フレーム30間の任意の位置に1つまたは複数個が、支持部43bが基体部40aの下方に位置する状態に配置される。支持部43bは、ホース40の断面外面形状に沿った断面内面形状を有し、一部が開口した環状を有する。支持部品43は、支持部43bにホース40が嵌め込まれることにより、ホース40が挿通されて対向する保持フレーム30間においてホース40を支持する。
The
支持部品43を設けることにより、ホース40の支持間隔が長くなる場合、すなわちホース40が挿通されて対向する保持フレーム30間の距離が長くなる場合でも、ホース40を撓ませることなく、また、ホース40を流れる冷却液42の圧力によるホース40の移動を抑制して、ホース40を支持することができる。また、太陽電池パネル20の裏面20bからの支持部43bの距離を調整することにより、太陽電池パネル20の裏面20bと散布口41との距離を調整することができる。
By providing the
また、保持フレーム30の立ち上がり辺部32の上下方向の長さが長い場合には、散布口41と太陽電池パネル20の裏面20bとの距離は、保持フレーム30の製造時に予め立ち上がり辺部32における開口32aの位置を変更することにより調整可能である。また、散布口41から太陽電池パネル20の裏面20bに向けて散布される冷却液42の勢いは、冷却液供給部71からホース40に供給される冷却液圧を調整する、または散布口41の大きさを調整することにより調整可能である。また、散布口41の大きさおよび形状を調整することにより、霧状になった冷却液42を噴霧することが可能である。
Further, when the vertical length of the rising
図9は、本発明の実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10の使用例を示す模式図であり、太陽電池モジュール10が農地上に設置された例を示す模式図である。図9に示す例では、実施の形態1に示した複数の太陽電池モジュール10が設置部品50を用いて、農地から上方に離間した状態で設置されている状態を示している。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a usage example of the
太陽電池モジュール10は、上述したように冷却液42の散布機能を有している。このため、太陽電池モジュール10を図9に示すように農地上に設置し、且つ冷却液42に水を使用することにより、ホース40の散布口41から散布されて太陽電池モジュール10を冷却した冷却液42である水が、農地の農作物に降り注ぐ。これにより、太陽電池モジュール10は、農地の農作物への給水機能を兼ね備えることが可能となる。ここで、ホース40は、農作物との位置関係により、太陽電池モジュール10の面内方向における配置を適宜調整することで、さらに農作物への給水機能を高めることができる。
The
また、太陽電池モジュール10が設置場所である農地に設置された状態において太陽電池モジュール10の下部領域である農地の農作物に水を散布するための他の散布口が、ホース40における太陽電池パネル20の裏面20bに対向していない面に設けられてもよい。太陽光は、太陽電池モジュール10の周囲の領域および太陽電池モジュール10間の領域から農地の農作物に降り注ぐため、農作物への日射を確保することができる。
In addition, when the
上述したように、本実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10は、散布口41を有するホース40を太陽電池パネル20の裏面20b側に備えることにより、直接、冷却液42を太陽電池パネル20の裏面20bに散布することができ、冷却液42が直接太陽電池パネル20の裏面20bを冷却できる。これにより、太陽電池モジュール10は、冷却効果の高い冷却機能を有する。このため、太陽電池モジュール10は、配管の内部に熱媒体を流通させた熱交換パネルを用いて配管越しに太陽電池パネル20を冷却する場合に比べて高い冷却効果が得られる。
As described above, the
また、太陽電池モジュール10は、太陽電池モジュール10の設置時にホース40を保持フレーム30の立ち上がり辺部32における開口32aに挿通するだけで容易に冷却液42の散布機能の取り付けを行うことができ、簡易な構造で冷却液42の散布機能を実現できる。また、このような太陽電池モジュール10の冷却機構は、冷却液42を循環させる必要がないため、冷却液42の交換および複雑なメンテナンスが不要であり、メンテナンス性に優れる。そして、冷却液42に水を用いることにより、冷却液42によるコストの増大を抑制して、安価なランニングコストを実現できる。
Moreover, the
また、冷却液42の搬送路を構成する部材としてゴムまたは樹脂材料からなるホース40を用いることにより、冷却液42の搬送路を構成する部材として金属材料を用いる場合に比べて太陽電池モジュール10の重量の増加を抑制することができ、また太陽電池モジュール10を安価に実現できる。ホース40による太陽電池モジュール10の重量の増加の抑制により、太陽電池モジュール10の取り付け時の負荷の増大を抑制することができる。
Further, by using a
したがって、本実施の形態1にかかる太陽電池モジュール10は、太陽電池モジュール10の重量およびコストの増加を抑制しつつ、冷却効果の高い冷却機能を有する太陽電池モジュールを実現できる。
Therefore, the
実施の形態2.
図10は、本発明の実施の形態2にかかる太陽電池モジュール11を模式的に示す斜視図である。本実施の形態2における太陽電池モジュール11は、実施の形態1に示した太陽電池モジュール10の変形例であり、太陽電池パネル20において太陽電池セル21が部分的に取り除かれた構成を有する。すなわち、太陽電池パネル20は、太陽電池パネル20の面内において、太陽電池セル21が配置されておらず、太陽電池パネル20の受光面20aから入射した光を太陽電池パネル20の裏面20bに透過させる、透光性を有する窓部を有する。窓部は、太陽電池セル21が配置されていないため、受光面側保護部22と裏面側保護部23との間に封止部24が積層された構成を有する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a perspective view schematically showing the
太陽電池モジュール11においては、太陽電池セル21が図1に示したように格子状に配置された状態から、部分的に取り除かれて窓部が構成されている。すなわち、太陽電池セル21は、太陽電池セル21の配列形状である格子状の一部には配置されていない。これにより、太陽電池モジュール11は、図9に示すように農地から上方に離間した状態で設置されて使用される場合に、農作物への日射量を調整することができる。太陽電池モジュール11のホース40からの散水は、発電素子である太陽電池セル21を冷却できればよい。したがって、ホース40は、裏面側保護部23の面内方向において、すなわち太陽電池モジュール11の面内方向において、太陽電池セル21が配置されている領域だけに配置されれば十分である。ただし、太陽電池モジュール11の面内方向において太陽電池セル21が配置されていない領域に配置されていてもよい。
In the
ここで、太陽電池パネル20において受光面側に配置された受光面側保護部22および裏面側に配置された裏面側保護部23は、透光性を有するガラス基板である。このため、太陽電池モジュール11においては、太陽電池セル21が配置されていない領域である窓部では、太陽光が受光面側保護部22および裏面側保護部23を透過して農作物へ降り注ぐ。これにより、農作物への日射量を、より多くすることができる。
Here, in the
上述したように、本実施の形態2では、太陽電池モジュール11を農地上に設置し、且つ冷却液42に水を使用することにより、太陽電池モジュール11を冷却するとともに農地の農作物へ給水することが可能である。また、太陽電池パネル20において太陽電池セル21が部分的に取り除かれた構成を有する太陽電池モジュール11を農地上に設置することにより、農作物への日射量を、より多くすることができる。
As described above, in the second embodiment, the
実施の形態3.
図11は、本発明の実施の形態3にかかる太陽電池システム60の構成を模式的に示す平面図であり、太陽電池システム60を裏面側から見た平面図である。本実施の形態3にかかる太陽電池システム60は、構成は同一である複数の太陽電池モジュール10が、各太陽電池モジュール10の長手方向を同方向に揃えて、且つ短手方向を同方向に揃えて、同一平面上において格子状に配置されている。太陽電池システム60は、複数の太陽電池モジュール10である太陽電池モジュール101、太陽電池モジュール102、太陽電池モジュール103・・・が格子状に配列され、各太陽電池モジュール10のホース40が直列に接続されている。なお、図11においては、図を見易くするために太陽電池セル21の図示を省略している。太陽電池モジュール101は、ホース40が直列に接続された複数の太陽電池モジュール10のうち一端側に位置する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a plan view schematically showing the configuration of the
太陽電池モジュール101の保持フレーム30に保持されたホース40であるホース401の一端は、図示しない冷却液供給部71に接続されている。太陽電池モジュール101の保持フレーム30に保持されたホース401の他端と、太陽電池モジュール101に隣り合う太陽電池モジュール102の保持フレーム30に保持されたホース40であるホース402の一端とは、太陽電池モジュール101の面方向において太陽電池モジュール101と太陽電池モジュール102とに重複しない領域において、接続ホース44により接続されている。
One end of a
同様に、太陽電池モジュール102の保持フレーム30に保持されたホース40であるホース402の他端と、太陽電池モジュール102に隣り合う太陽電池モジュール103の保持フレーム30に保持されたホース40であるホース403の一端とは、太陽電池モジュール102の面方向における太陽電池モジュール102と太陽電池モジュール103とに重複しない領域において、接続ホース44により接続されている。同様に、他の太陽電池モジュール10のホース40の他端と、隣り合う太陽電池モジュール10のホース40の一端とが接続ホース44によって接続されることにより、複数の太陽電池モジュール10のホース40が直列に接続されている。ホース40が直列に接続された複数の太陽電池モジュール10のうち他端側に位置する太陽電池モジュール10のホース40の他端は、封止されている。接続ホース44の上部には太陽電池モジュール10は無いので、接続ホース44には散布口41は設けられていない。
Similarly, the other end of the
太陽電池モジュール101では、図11において紙面の左下側から右上側にホース401が配設されている。一方、太陽電池モジュール102では、図11において紙面の右下側から左上側にホース402が配設されている。すなわち、太陽電池モジュール101では、図11の紙面上の、太陽電池モジュール101の左下側においてホース401の一端が保持フレーム30から外部に突出しており、太陽電池モジュール101の右上側においてホース401の他端が保持フレーム30から外部に突出している。一方、太陽電池モジュール102では、図11の紙面において、太陽電池モジュール102の右下側においてホース402の一端が保持フレーム30から外部に突出しており、太陽電池モジュール102の左上側においてホース402の他端が保持フレーム30から外部に突出している。したがって、太陽電池モジュール101と太陽電池モジュール102とは、基本的な構造は同じであるが、ホース40の配置が異なる。
In the
このように、ホース40の配置が異なる太陽電池モジュール101,102は、太陽電池システム60の太陽電池モジュール10の短辺方向における、太陽電池モジュール101において太陽電池モジュール102に対向する長辺と、太陽電池モジュール102において太陽電池モジュール101に対向する長辺との間の中心線C1に対して線対称となる位置関係で配置されている。すなわち、太陽電池モジュール101と太陽電池モジュール102とは、太陽電池モジュール101の保持フレーム30から突出したホース401の他端と、太陽電池モジュール102の保持フレーム30から突出したホース402の一端とが対向する位置に配置されている。
As described above, the
また、ホース40の配置が異なる太陽電池モジュール102,103は、太陽電池システム60の太陽電池モジュール10の短辺方向における、太陽電池モジュール102において太陽電池モジュール103に対向する長辺と、太陽電池モジュール103において太陽電池モジュール102に対向する長辺との間の中心線C2に対して線対称となる位置関係で配置されている。すなわち、太陽電池モジュール102と太陽電池モジュール103とは、太陽電池モジュール102の保持フレーム30から突出したホース402の他端と、太陽電池モジュール103の保持フレーム30から突出したホース403の一端とが対向する位置に配置されている。
Further, the
すなわち、ホース40の接続方向において隣り合う2つの太陽電池モジュール10は、一方の太陽電池モジュールにおいて他方の太陽電池モジュールに対向する保持フレーム30から突出したホース40の他端と、他方の太陽電池モジュールにおいて一方の太陽電池モジュールに対向する保持フレーム30から突出したホース40の一端とが、ホース40が突出した保持フレーム30の長手方向に沿った位置が同じ位置とされている。
That is, the two
これにより、接続ホース44の長さを短縮して、隣り合う太陽電池モジュール10のホース40間の接続を容易にすることができ、また、ホース40における接続部分以外の他の部分との干渉を回避することができる。
Thereby, the length of the
なお、上記において格子状に配列された複数の太陽電池モジュール10のホース40を全て直列に接続する例を示したが、図11において紙面の縦方向において隣り合う太陽電池モジュール10のみを直列に接続し、図11において紙面の横方向において隣り合う、縦方向においてホース40が直列に接続された複数の太陽電池モジュール10の列については、ホース40を並列に接続してもよい。
In addition, although the example which connects all the
また、上記においては、太陽電池モジュール10毎にホース40が設けられ、隣り合う太陽電池モジュール10のホース40間を接続ホース44により接続する例を示したが、1本のホース40を隣り合う太陽電池モジュール10の保持フレーム30の開口32aに順々に通してもよい。この場合は、全ての太陽電池モジュール10にホース40を配設した後に、ホース40における各太陽電池モジュール10の裏面20bに対向する位置に散布口41を設ければよい。これにより、各太陽電池モジュール10におけるホース40と接続ホース44とを1本のホースにより一体に構成することができ、接続ホース44および接続ホース44の取り付け作業が不要になる。
Moreover, in the above, the
上述したように、本実施の形態3にかかる太陽電池システム60は、複数の太陽電池モジュール10のホース40間が接続ホース44によって接続されることにより、重量およびコストの増加を抑制しつつ、冷却効果の高い冷却機能を有する太陽電池システム60を実現できる。
As described above, the
実施の形態4.
図12は、本発明の実施の形態4にかかる太陽電池システム70の構成を示す図である。本実施の形態4にかかる太陽電池システム70は、太陽電池モジュール10と、太陽電池モジュール10のホース40に供給する冷却液42を貯留する冷却液供給部71と、冷却液供給部71から太陽電池モジュール10のホース40に冷却液42を搬送する動力源であるポンプ72と、太陽電池モジュール10のホース40と冷却液供給部71とを接続する搬送ホース73と、太陽電池モジュール10の発電量を計測する発電量計測部74と、ポンプ72による冷却液42の供給を制御する制御部75とを備える。ポンプ72と制御部75、および発電量計測部74と制御部75とは通信可能とされている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a
搬送ホース73の材料は特に限定されず、ゴムおよび樹脂材料といった各種材料を使用可能である。
The material of the
発電量計測部74は、太陽電池モジュール10の発電量を計測して、計測結果を制御部75に送信する。発電量計測部74は、専用の構成部を設ける他、例えば太陽電池モジュール10に接続されるパワーコンディショナーから太陽電池モジュール10の発電量を制御部75に送信する構成とすることにより実現できる。
The power generation
制御部75は、発電量計測部74において計測された太陽電池モジュール10の発電量に基づいてポンプ72の駆動を制御して、冷却液供給部71から太陽電池モジュール10のホース40への冷却液42の供給のオンまたはオフ、および冷却液42の供給量を制御する。制御部75は、予め設定された周期で、太陽電池モジュール10の現在の発電量と、予め設定された太陽電池モジュール10の散布基準発電量とを比較する。散布基準発電量は、太陽電池モジュール10のホース40への冷却液42の供給を行うか否かを判定するための基準値であり、予め制御部75に記憶されている。そして、制御部75は、太陽電池モジュール10の現在の発電量が散布基準発電量よりも大きいと判定した場合に、ポンプ72の駆動を制御して、冷却液供給部71から太陽電池モジュール10のホース40への冷却液42の供給を制御する。
The
制御部75は、例えば、図13に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図13は、本発明の実施の形態4にかかる処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。制御部75が図13に示す処理回路により実現される場合、制御部75は、例えば、図13に示すプロセッサ201がメモリ202に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御部75の機能のうちの一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ201およびメモリ202を用いて実現するようにしてもよい。
The
太陽電池モジュール10、より具体的には太陽電池パネル20は、日射量が増えると発電量が増加すると同時に、日射により温度が上昇する。すなわち、太陽電池モジュール10の発電量が増加したときに、ホース40から太陽電池パネル20の裏面20bに冷却液42を散布することにより、太陽電池パネル20の温度上昇を抑制して発電効率を向上させることができる。また、発電量が散布基準発電量よりも大きいときのみに冷却液42を太陽電池パネル20の裏面20bに散布することにより、冷却液42の使用量を削減することができる。
The
なお、本実施の形態4にかかる太陽電池システム70に含まれる太陽電池モジュール10は1つでもよく、また実施の形態3において示したように複数の太陽電池モジュール10が電気的に接続され、且つホース40が接続された構成とされていてもよい。複数の太陽電池モジュール10が接続された構成の場合は、発電量計測部74は、接続された複数の太陽電池モジュール10全体の発電量を計測する。
Note that the number of
上述したように、本実施の形態4にかかる太陽電池システム70は、太陽電池モジュール10と、冷却液供給部71と、搬送ホース73と、ポンプ72と、発電量計測部74と、制御部75とを備える。これにより、本実施の形態4にかかる太陽電池システム70は、自動で太陽電池モジュール10に冷却液42を散布することができ、自動で太陽電池モジュール10を冷却して発電効率を向上させることができる。
As described above, the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. The part can be omitted or changed.
10,11,101,102,103 太陽電池モジュール、20 太陽電池パネル、20a 受光面、20b 裏面、20c 外周縁部、21 太陽電池セル、22 受光面側保護部、23 裏面側保護部、24 封止部、25 インターコネクタ、30 保持フレーム、31 下辺部、32 立ち上がり辺部、32a 開口、33 保持部、33a 内側張り出し上辺部、33b 上方延出部、33c 挟持部、40,401,402,403 ホース、40a 基体部、41 散布口、42 冷却液、43 支持部品、43b 支持部、44 接続ホース、50 設置部品、60,70 太陽電池システム、71 冷却液供給部、72 ポンプ、73 搬送ホース、74 発電量計測部、75 制御部、201 プロセッサ、202 メモリ、C1,C2 中心線。 10, 11, 101, 102, 103 Solar cell module, 20 Solar cell panel, 20a Light-receiving surface, 20b Back surface, 20c Outer periphery, 21 Solar cell, 22 Light-receiving surface side protection unit, 23 Back surface side protection unit, 24 Seal Stopping part, 25 interconnector, 30 holding frame, 31 lower side part, 32 rising side part, 32a opening, 33 holding part, 33a inner projecting upper side part, 33b upper extension part, 33c clamping part, 40, 401, 402, 403 Hose, 40a Base part, 41 Spray port, 42 Coolant, 43 Support part, 43b Support part, 44 Connection hose, 50 Installation part, 60, 70 Solar cell system, 71 Coolant supply part, 72 Pump, 73 Transport hose, 74 Power generation amount measurement unit, 75 control unit, 201 processor, 202 memory, C1, C2 center line.
Claims (10)
前記太陽電池パネルの周囲を保持する保持部と、前記保持部から前記太陽電池パネルの受光面と対向する裏面側に延びて開口を有する側面部とを有する保持フレームと、
前記開口に挿通され、冷却液を前記太陽電池パネルの裏面に散布するための散布口が設けられたホースと、
を備え、
前記太陽電池パネルの裏面に固定された基体部と、前記太陽電池パネルの裏面から離間する方向に前記基体部から突出して設けられた支持部と、を備え、前記ホースが前記支持部に嵌め込まれることにより、対向する前記保持フレーム間において前記ホースを支持する支持部品を、前記太陽電池パネルの裏面に備えること、
を特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell panel having a power generation function for generating electricity by photoelectric conversion;
A holding frame having a holding part for holding the periphery of the solar cell panel, and a side part having an opening extending from the holding part to the back side facing the light receiving surface of the solar cell panel;
A hose that is inserted through the opening and provided with a spout for spraying the cooling liquid onto the back surface of the solar cell panel;
With
A base portion fixed to the back surface of the solar cell panel; and a support portion that protrudes from the base portion in a direction away from the back surface of the solar cell panel, and the hose is fitted into the support portion. By providing a supporting part for supporting the hose between the holding frames facing each other on the back surface of the solar cell panel,
A solar cell module characterized by.
光電変換により発電する発電機能を有する太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの周囲を保持する保持部と、前記保持部から前記太陽電池パネルの受光面と対向する裏面側に延びて開口を有する側面部とを有する保持フレームと、
前記開口に挿通され、冷却液を前記太陽電池パネルの裏面に散布するための散布口が設けられたホースと、
を備え、
前記太陽電池モジュールが設置場所に設置された状態で前記太陽電池モジュールの下部領域に前記冷却液を散布するための他の散布口を備えること、
を特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module,
A solar cell panel having a power generation function for generating electricity by photoelectric conversion;
A holding frame having a holding part for holding the periphery of the solar cell panel, and a side part having an opening extending from the holding part to the back side facing the light receiving surface of the solar cell panel;
A hose that is inserted through the opening and provided with a spout for spraying the cooling liquid onto the back surface of the solar cell panel;
With
Including another spraying port for spraying the coolant in a lower region of the solar cell module in a state where the solar cell module is installed at an installation location;
A solar cell module characterized by.
を特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。 The coolant is water;
The solar cell module according to claim 1 or 2.
を特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の太陽電池モジュール。 The hose is arranged to cross the back surface of the solar cell panel a plurality of times,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記太陽電池パネルの受光面側に配置されて透光性絶縁基板からなる受光面側保護部と、
前記太陽電池パネルの前記受光面と対向する裏面側に配置されて透光性絶縁基板からなる裏面側保護部と、
前記受光面側保護部と前記裏面側保護部との間において前記受光面側保護部の面方向において配列されて封止された複数の太陽電池セルと、
を備え、
前記太陽電池パネルは、透光性を有する窓部を有すること、
を特徴とする請求項4に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell panel is
A light-receiving surface side protection portion that is disposed on the light-receiving surface side of the solar cell panel and is made of a translucent insulating substrate;
A back-side protection part made of a translucent insulating substrate disposed on the back side facing the light-receiving surface of the solar cell panel;
A plurality of solar cells arranged and sealed in the surface direction of the light receiving surface side protection portion between the light receiving surface side protection portion and the back surface side protection portion;
With
The solar cell panel has a window portion having translucency;
The solar cell module according to claim 4.
を特徴とする請求項5に記載の太陽電池モジュール。 The hose is disposed on a back surface of the solar battery cell;
The solar cell module according to claim 5.
を特徴とする太陽電池システム。 A plurality of the solar cell modules according to any one of claims 1 to 6, wherein the hoses of the adjacent solar cell modules are connected by a connection hose,
A solar cell system characterized by
前記太陽電池モジュールの前記ホースに供給する前記冷却液を貯留する冷却液供給部と、
前記冷却液供給部から前記ホースに前記冷却液を搬送するポンプと、
前記ホースと前記冷却液供給部とを接続する搬送ホースと、
を備えることを特徴とする太陽電池システム。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 6,
A coolant supply section for storing the coolant supplied to the hose of the solar cell module;
A pump for conveying the coolant from the coolant supply to the hose;
A transport hose connecting the hose and the coolant supply unit;
A solar cell system comprising:
前記ポンプによる前記冷却液の供給を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項8に記載の太陽電池システム。 A power generation amount measuring unit for measuring the power generation amount of the solar cell module;
A controller for controlling the supply of the coolant by the pump;
The solar cell system according to claim 8, comprising:
前記発電量計測部は、接続された前記太陽電池モジュール全体の発電量を計測すること、
を特徴とする請求項9に記載の太陽電池システム。 A plurality of the solar cell modules are electrically connected and arranged, and the hoses of the adjacent solar cell modules are connected by a connection hose,
The power generation amount measuring unit measures the power generation amount of the connected solar cell modules as a whole;
The solar cell system according to claim 9.
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