JP2000200919A - 太陽電池モジュ―ル及び太陽電池アレイ - Google Patents

太陽電池モジュ―ル及び太陽電池アレイ

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JP2000200919A JP11308561A JP30856199A JP2000200919A JP 2000200919 A JP2000200919 A JP 2000200919A JP 11308561 A JP11308561 A JP 11308561A JP 30856199 A JP30856199 A JP 30856199A JP 2000200919 A JP2000200919 A JP 2000200919A
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Toshihiko Mimura
敏彦 三村
Yuji Inoue
裕二 井上
Ayako Komori
綾子 小森
Satoru Shiomi
哲 塩見
Hidehisa Makita
英久 牧田
Masahiro Mori
昌宏 森
Makoto Sasaoka
誠 笹岡
Seiki Itoyama
誠紀 糸山
Yoshitaka Nagao
吉孝 長尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて高い安全性を有する太陽電池モジュー
ルを提供する。 【解決手段】 電気配線部材の構成要素に感熱配線遮断
手段２０１を含む太陽電池モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ル及び太陽電池モジュールを直並列して構成される太陽
電池アレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽電池モジュールを建材として
使用する建材一体型太陽電池モジュールが盛んに開発さ
れるようになった。これに伴い、火災発生時における太
陽電池モジュールの安全性が議論されるようになってき
ている。なぜなら、太陽電池自体は無機物であるため、
燃えることはないが、太陽電池をモジュール化するため
に、有機樹脂を用いるため、太陽電池モジュールは可燃
物を内蔵することとなり、従来のように屋根材を不燃材
のみで構成することが不可能になるからである。
【０００３】また、表面被覆材として、例えば、ガラス
等の無機物を用いた太陽電池モジュールであっても、太
陽電池モジュールの不燃化は容易には達成できない。例
えば、特開平９−１４８６１４号公報では、火災発生
時、ガラスは割れて延焼を招く恐れがあることが開示さ
れており、太陽電池モジュールを不燃化することは、容
易に達成できることではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、火災に対する太
陽電池モジュールの安全性の確保については、太陽電池
モジュールの不燃化といった課題の他、以下のような課
題がある。
【０００５】太陽電池モジュールは、通常、配線ケーブ
ルにより複数個が接続されて太陽電池アレイとして使用
される。火災時においては、火災による熱により配線ケ
ーブルの被覆が破れて漏電したり、あるいは配線ケーブ
ル同士が溶着して短絡したりする場合がある。
【０００６】特に、大きな屋根に多数の太陽電池モジュ
ールを設置した場合などでは、屋根の一部延焼のみで早
期に消火されて、一部の太陽電池モジュールがその発電
機能の破壊から免れる場合がある。このような場合にお
いて、発電能力を残存させた太陽電池モジュールに太陽
光が入射すると、電気が発生し、消火のために用いられ
た水が、前記破損した配線ケーブルからの漏電や短絡を
助長するおそれがある。漏電や短絡による再発火や被災
後の復旧作業者が感電するおそれがある。
【０００７】しかし、現行の太陽光発電装置において
は、インバータが漏電や短絡といった異常を検知する機
構を有していることから、インバータが異常の警報を発
したり、あるいは、漏電を感知して、インバーターの太
陽電池の入力部を自動的に接地することにより、感電を
防ぐ配慮がなされている。
【０００８】ところが、例えば、配線ケーブルの被覆が
破れている部分に、あやまって復旧作業者が触れてしま
った場合において、インバータが漏電と判断して感電を
防止する迄の間に、多少なりとも時間を要する場合があ
る。
【０００９】また、インバータに、高価な漏電等の高速
検知器を備えることは、コストの上昇を招いてしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものである。
【００１１】即ち、本発明は、太陽電池素子と電気配線
部材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、
感熱配線遮断手段を有することを特徴とする太陽電池モ
ジュールである。
【００１２】また、本発明は、太陽電池素子と電気配線
部材を少なくとも有する太陽電池モジュールにおいて、
感熱配線遮断手段を有しており、該感熱配線遮断手段は
感熱手段と配線遮断手段とから構成されることを特徴と
する太陽電池モジュールである。
【００１３】また、本発明は、複数の太陽電池モジュー
ルを電気的に接続することにより構成される太陽電池ア
レイにおいて、該太陽電池モジュールを電気的に接続す
るための電気配線部材は、感熱配線遮断手段を有するこ
とを特徴とする太陽電池アレイである。
【００１４】また、本発明は、複数の太陽電池モジュー
ルを電気的に接続することにより構成される太陽電池ア
レイにおいて、該太陽電池モジュールを電気的に接続す
るための電気配線部材は、感熱配線遮断手段を有してお
り、該感熱配線遮断手段は感熱手段と配線遮断手段とか
ら構成されることを、特徴とする太陽電池アレイであ
る。
【００１５】また、本発明は、太陽電池素子と電気配線
部材とを有する太陽電池モジュールにおいて、該電気配
線部材は少なくとも一個所の結線個所を有しており、該
結線個所において、前記電気配線部材の一の端部と他の
端部と弾性体とが固定部材により、該弾性体が弾性変形
された状態で固定されていることを特徴とする太陽電池
モジュールである。
【００１６】また、本発明は、太陽電池素子と電気配線
部材とを有する太陽電池モジュールにおいて、該電気配
線部材は少なくとも一個所の結線個所を有しており、該
結線個所において、前記電気配線部材の一の端部と他の
端部が感熱部材を介して接続されていることを特徴とす
る太陽電池モジュールである。
【００１７】
【発明の実施の形態】（実施形態１）太陽電池モジュール 図１は本発明の太陽電池モジュールの一例を示す模式的
斜視図である。
【００１８】１０１は太陽電池モジュール，１０２は裏
面材，１０３は充填材，１０４は太陽電池素子，１０５
は表面部材，１０６は端子箱，１０７は枠体，１０８は
シール材である。
【００１９】また、図２は、端子箱１０６の拡大図であ
る。端子箱１０６の内部には端子台２０２の他、感熱配
線遮断手段２０１が配置されている。２０３は端子箱１
０６の蓋である。端子箱は２重構造になっているため、
良好に水密されている。図２３は、端子箱１０６の他の
一例の拡大図である。尚、２０４はアース線である。
【００２０】図３は、各太陽電池素子１０４と感熱配線
遮断手段２０１との電気的接線を示す電気回路図であ
る。各太陽電池素子１０４は互いに直列接続され、さら
に感熱配線遮断手段２０１に直列接続されている。
【００２１】以下、各構成要素について説明する。
【００２２】（裏面材１０２）裏面材１０２の材料とし
ては、従来からのスーパーストレート構造に使用される
テドラーフィルム等の他、金属屋根と同様の強度を有す
る鋼板類や耐食性に優れた非鉄類、プラスチック、セラ
ミックス、これらの複合積層材などを使用することがで
きる。
【００２３】代表的鋼板としては表面処理、塗覆した鋼
板や他の元素を配合した合金、または特殊鋼の他、断熱
材等を貼り合わせた複合鋼板があり、一般的には、溶融
亜鉛メッキ鋼板、ガルファン、ガルバリウム鋼板、溶融
アルミニウムメッキ鋼板、銅メッキ鋼板、塩化ビニル被
覆鋼板、フッ素樹脂鋼板、ステンレス鋼板、制振鋼板、
断熱亜鉛鋼板、耐候性鋼板、前記塗装鋼板が好適であ
る。非鉄類としては、アルミニウム合金板、亜鉛合金
板、鉛板、チタニウム板及び、前記の塗装カラー板が好
適である。プラスチックとしては、ＦＲＰ等の構造強度
に優れた部材の他、金属骨格との組み合わせ部材なども
好適である。
【００２４】（充填材１０３）充填材１０３は、充填接
着材と充填保持部材から構成される。充填接着材として
は、太陽電池素子１０４との接着性、耐候性、緩衝効
果、透明性の観点からＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）やＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート），ＰＶＢ
（ポリビニルブチラール），シリコーン樹脂等が好適に
用いられる。充填保持部材は、前記充填材の機械的特性
を向上させるためのものであり、前記充填接着材に埋め
込んで使用される。このような充填保持部材としては、
ガラス不織布又は織布の他、シリカやＴｉＯ2等の無機
微粒子等があげられる。充填保持部材としては必要に応
じて、シランカップリング剤で処理されたものを使うこ
ともできる。
【００２５】（太陽電池素子１０４）本発明に用いる太
陽電池素子１０４としては特に種類に限定はなく、単結
晶・多結晶・微結晶・アモルファスのいずれの種類でも
よい。またＳｉ系でも化合物系でもよい。
【００２６】これらの太陽電池素子１０４は、適宜必要
に応じて、インターコネクタ等の内部電気配線部材によ
り必要な電圧が得られるように直並列に接続されて、太
陽電池モジュールの一部を構成する。なお、本発明にお
ける太陽電池モジュールの電圧は、特に制限はないが、
太陽電池モジュールごとに１つの感熱配線遮断手段を設
けて太陽電池アレイの配線を分断する場合を考えると、
人体に対して無害とされる３０Ｖ未満であることがより
好ましい。
【００２７】（表面被覆材１０５）耐湿性や耐傷性の向
上や透明性の必要性及び耐候性の観点から表面被覆材１
０５としては、ガラス板や弗素系の樹脂が好適に用いら
れる。
【００２８】ガラス板としては、窓ガラス等に使用され
る青板ガラスの他、透明度の高い白板ガラス等が代表的
である。作業上の取り扱いから考えると、強化処理され
たガラス板を用いることがより好ましい。また、これら
のガラスを使用する場合には、機械的強度を向上させる
ため、図１に示すように枠体１０７を設けることが好ま
しい。枠体１０７を用いる場合には、枠体１０７と太陽
電池モジュール本体の間にシール材１０８を配置するこ
とが一般的であり、これにより太陽電池モジュールの水
密が向上される。弗素系の樹脂としては、例えば４フッ
化エチレンの重合体ＴＦＥ（デュポン製、ＴＥＦＬＯＮ
など）、４フッ化エチレンとエチレンの共重合体ＥＴＦ
Ｅ（デュポン製、ＴＥＦＺＥＬなど）、ポリフッ化ビニ
ル（デュポン製、ＴＥＤＬＡＲ）、クロロトリフルオロ
エチレンＣＴＦＥ（ダイキン工業製、ネオフロン）等を
用いることができる。また、これらの樹脂に公知の紫外
線吸収剤を加えることにより耐候性を向上させても良
い。また充填材１０３との接着性を向上させるため、コ
ロナ放電処理等の方法により表面を荒らしたフィルムが
より好適である。更に、種々の折り曲げに対応できるよ
うに無延伸型がより好適である。
【００２９】（端子箱１０６）端子箱１０６は、太陽電
池素子１０４の出力をとり出すための端子台２０２を収
納するための箱であり、端子台２０２を収納するための
箱と蓋２０３から構成される。端子箱１０６は、太陽電
池モジュール１０１の非受光面側に取り付けられること
が多く、太陽電池モジュールが裏面材１０２を有する場
合には、その裏面材１０２に取り付けられることが多
い。
【００３０】端子箱１０６は、水密性が要求されるた
め、図２及び図２３に示すような２重壁構造のものや、
内部にシール材を充填させたものが好んで使用される。
【００３１】端子箱１０６の材料としては、耐熱性、耐
水性、電気絶縁性、老化性に優れたものが好適である。
従って端子箱１０６の材料としては、難燃性プラスチッ
クが特に好ましい。
【００３２】例えば、ノリル、ポリカーボネート、ポリ
アミド、ポリアセタール、変性ＰＰＯ、ポリエステル、
ポリアリレート、不飽和ポリエステル、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などの強度、耐衝撃性、耐熱性、硬
度、老化性に優れたエンジニアリング・プラスチック等
が代表的である。またＡＢＳ樹脂、ＰＰ、ＰＶなどの熱
可塑性プラスチックも使うことができる。
【００３３】また、耐熱性という観点から近年、セラミ
ックスや絶縁処理された金属からなる端子箱に注目が集
まっており、このような端子箱を用いることもできる。
【００３４】（感熱配線遮断手段２０１）感熱配線遮断
手段２０１は、所定の温度に達すると配線を遮断するも
のである。感熱配線遮断手段２０１としては、所定の温
度において感熱配線遮断手段２０１自体が溶解や変形す
ることにより配線を遮断するものが挙げられ、温度ヒュ
ーズ、半田、金属ろう材、形状記憶合金又はこれらの組
み合わせが好適に用いられる。例えば、温度ヒューズを
感熱配線遮断手段２０１として用いた場合においては、
火災時の熱により感熱配線遮断手段である温度ヒューズ
が所定の温度に至った際に、配線の一部である温度ヒュ
ーズが溶解することによって、断線し、配線が遮断され
る。前記所定の温度としては、後述するが、１５０℃以
上であって、太陽電池素子自体がその発電機能を失う温
度未満であることは好ましい。
【００３５】また、感熱配線遮断手段２０１を感熱手段
と配線遮断手段とから構成してもよい。感熱手段として
は、所定の温度において感熱手段自体が溶解や変形する
ものや接着性が低下するものが挙げられ、温度ヒュー
ズ、半田、金属ろう材、形状記憶合金、樹脂等又はこれ
らの組み合わせが好適に用いられる。感熱手段は、固定
部材としても用いられる。前記所定の温度としては、後
述するが、１５０℃以上であって、太陽電池素子自体が
その発電機能を失う温度未満であることは好ましい。配
線遮断手段とは、感熱手段が熱を感知して変形等した場
合に作動して配線を遮断するものをいい、コイルばねや
板ばね等の弾性体や形状記憶合金が好適に用いられる。
感熱手段と配線遮断手段とから構成される感熱配線遮断
手段の一態様としては、例えば、感熱手段が配線遮断手
段と配線とを固定しており、所定の温度において感熱手
段は溶解等して配線遮断手段を固定する力を失い、配線
遮断手段が変形して配線を離間させるものが挙げられ
る。
【００３６】金属ろう材は、良好な導電性を有するため
配線部材の一部としても使用ができることから、より好
適に用いられる。また、金属ろう材のうち、半田は、そ
の使い安さや耐候性高さの観点から、最も好適に用いら
れる。半田としては、Ｓｎ−Ａｇ半田（融点約２３０〜
３２０℃）、Ｓｎ−Ｐｂ半田（融点約１８３〜３３０
℃）、Ｐｂ−Ａｇ半田（融点約２９０〜３１０℃）、Ｚ
ｎ−Ａｇ半田（融点約４５０℃）が挙げられる。
【００３７】なお、感熱配線遮断手段２０１を感熱手段
と配線遮断手段とから構成する場合においては、後述す
る図１６に示すように、感熱手段及び配線遮断手段に太
陽電池モジュールにおいて発電した電気が必ずしも流れ
るわけではないことから、感熱手段及び配線遮断手段を
構成する材料に導電性は必ずしも要求されない。
【００３８】また、感熱手段として温度センサーを用
い、配線遮断手段として温度センサーの電気信号の変化
によって作動するリードＳＷを用いることによって、所
定の温度において電気回路的に配線を遮断することもで
きる。例えば、温度ブレーカー等の機器が挙げられる。
【００３９】太陽電池モジュール自体は屋外に設置さ
れ、直接日射により加熱されるため、その温度は１２０
℃を超える場合があることが本発明者らの実験結果から
判明している。ここで、仮に、感熱配線遮断手段が作動
する前記所定の温度（以下「遮断温度」という。）が、
日中の太陽電池モジュールの温度よりも極度に低いとす
ると、火災が発生していないにも拘らず感熱配線遮断手
段が作動してしまう。そのため、感熱配線遮断手段の遮
断温度は低ければよいというわけではない。つまり、太
陽電池モジュールが実際に使用される環境から、遮断温
度は設定されるべきものである。本発明者らの実験によ
ると、最も太陽光の吸収率が高く、熱を発生しやすい黒
色の裏面材を用いた場合においても、遮断温度のマージ
ンが３０℃前後あれば、十分に感熱配線遮断手段の誤動
作を防止できることが確認されている。このことから、
感熱配線遮断手段の好適な遮断温度は１５０℃以上であ
ることが、判明した。
【００４０】一方、太陽電池素子１０４自体がその発電
機能を失う温度まで、感熱配線遮断手段が作動しなけれ
ば、感熱配線遮断手段の存在意義がなくなるため、遮断
温度は太陽電池素子１０４が発電機能を失う温度未満で
あることが必要である。なお、太陽電池素子が発電機能
を失う温度は、太陽電池素子の材料、結晶構造等によっ
て異なる。このため、遮断温度の上限は、太陽電池素子
の種類に応じて決めてやればよい。具体的には、遮断温
度は、アモルファスＳｉ太陽電池であれば２３０℃前
後、結晶系太陽電池であれば８００℃前後未満であるこ
とが必要である。
【００４１】感熱配線手段の設置場所は、特に限定され
るものではないが、端子箱１０６の内部、隣接する太陽
電池素子１０４を接続するインターコネクタ、太陽電池
モジュールの充填材の内部が好適である。太陽電池モジ
ュールが裏面材、枠体、又は隣接する太陽電池モジュー
ルを相互に接続するための連結型コネクタを有している
場合には、前記裏面材、前記枠体、又は前記連結型コネ
クタが好適である。また、図２及び図２３に示されるよ
うに、開閉自在の蓋２０３を有する端子箱１０６の内部
に感熱配線遮断手段を設置することによって、消火作業
後、損傷を受けていない太陽電池モジュールの端子箱１
０６の内部の感熱配線遮断手段を容易に交換することが
でき、係る太陽電池モジュールを再使用することができ
る。
【００４２】また、太陽電池モジュールがその構成部材
として熱伝導性の高い部材を有している場合には、感熱
配線遮断手段を該部材に近接させて配置することがより
好ましい。つまり、感熱配線遮断手段に熱がより容易に
伝導され、感熱配線遮断手段の動作感度を向上させるこ
とができるからである。さらに好ましくは、感熱配線遮
断手段が前記部材に接触していることがよい。なお、感
熱配線遮断手段が感熱手段と配線遮断手段とから構成さ
れる場合には、少なくとも感熱手段が前記部材に近接し
て配置されていればよく、接触していることがより好ま
しい。したがって、前記端子箱、前記インターコネク
タ、前記充填材、前記裏面材、前記枠体、または前記連
結型コネクタに近接してあるいは接触して感熱配線遮断
手段を設ける場合には、前記端子箱等の部材の材料とし
て、熱伝導性の高い材料を用いることが、感熱配線遮断
手段の動作感度を向上させるという観点から、好まし
い。
【００４３】なお、感熱配線遮断手段若しくは感熱手段
が導電体である場合には、それらが熱伝導性の高い部材
に接触すると接地してしまう場合がある。そこで、この
場合には、絶縁部材を介して感熱配線遮断手段若しくは
感熱手段を熱伝導性の高い部材に近接して配置すればよ
い。絶縁部材の材料としては、熱伝導性の高いものが好
適であり、エポキシ樹脂、尿素樹脂、セラミック、ガラ
スチップ、酸化金属が好適である。セラミックの熱伝導
率は、約５０〜１００Ｗ／ｍ・Ｋである。ガラスチップ
の熱伝導率は約５．５〜７．５Ｗ／ｍ・Ｋである。ま
た、熱伝導性を良好にするため、絶縁部材の厚さは薄い
方がよく、その厚さは約０．１ｍｍから２ｍｍが好適で
ある。
【００４４】また、複数個の太陽電池モジュールが接続
される場合においては、隣接する太陽電池モジュールの
枠体、あるいは裏面材、あるいは連結型コネクタは通常
接触している。したがって、一の太陽電池モジュールが
被災した場合には、該太陽電池モジュールが有する熱
が、前記枠体、あるいは前記裏面材、あるいは前記連結
型コネクタを介して他の太陽電池モジュールに伝わる。
よって、感熱配線遮断手段の動作感度のさらなる向上と
いう観点からは、前記枠体、前記裏面材、前記裏面材に
設けられた端子箱の内部、前記連結型コネクタが、感熱
配線遮断手段の設置場所として好適である。また、前記
枠体、前記裏面材は、表面積が大きいことから、隣接す
る太陽電池モジュールと接触する部分が多く、より早く
熱を伝導する他、火災の輻射熱を享受しやすい。このこ
とから、前記枠体、前記裏面材は、感熱配線遮断手段の
設置場所としてより好ましい。また、動作感度の向上の
観点から、枠体、裏面材は、熱伝導性の高いもの、例え
ば金属製のものがより好ましい。
【００４５】（実施形態２）太陽電池アレイ 図４は、本発明の太陽電池アレイの一例を示す図であ
る。
【００４６】太陽電池アレイ４００は、複数の太陽電池
モジュール４０１を配線ケーブル４０２で直並列接続さ
れたものである。各太陽電池モジュール４０１は、配線
ケーブル４０２及びコネクタ４０３によってまず直列接
続されて、太陽電池ストリングを形成する。次いで、各
太陽電池モジュール４０１を直列接線している配線ケー
ブル４０２が、屋内の電気配電盤等に集められ、そこで
太陽電池ストリングが並列化されて、各種パワーコンデ
ィショナーに太陽電池アレイが接続される。図示の太陽
電池モジュール４０１は、配線ケーブル４０２とコネク
タ４０３によって横方向に直列接続されている。そして
直列接続された複数の太陽電池モジュールは、互いに並
列接線される。
【００４７】以下その構成要素を説明する。
【００４８】（太陽電池モジュール４０１）基本的に
は、前記、太陽電池モジュール１０１と同等の構造のも
のが使用できる。
【００４９】ただ、この実施形態は、感熱配線遮断手段
は、太陽電池モジュール４０１とは別に、太陽電池モジ
ュール４０１以外の箇所に設けることもできることを示
すものである。したがって、太陽電池モジュールは感熱
配線遮断手段を有するということは、必ずしも前提とは
しない。
【００５０】（配線ケーブル４０２）配線ケーブル４０
２としては、特に限定はしないが、好ましくは太陽電池
モジュール４０１が設置される環境に対して適当な耐熱
性を有するものを選択する必要がある。例えば、ＩＶ、
ＫＩＶ、ＨＫＩＶ、架橋ポリエチレン、フッ素ゴム、シ
リコンゴム、フッ素樹脂などの絶縁電線や、ＶＶ、Ｃ
Ｖ、ＣＥ、ＥＥ、キャブタイヤなどのケーブルの中から
選ぶことができる。
【００５１】（コネクタ４０３）コネクタ４０３は、太
陽電池モジュール４０１を電気的に接続するために用い
られる。図５に示されるような連結型が挙げられ、これ
はケーブルコネクタと呼ばれる。また、図６に示される
ような設置面４０５に予め固定され、配線を引き込んで
結線を取りまとめる中継型が挙げられる。
【００５２】性能的には、防水性に優れ、電極表面に高
抵抗皮膜の発生しない安定して低い接触抵抗を有するも
のが好ましい。また、ロック部が付属されており、端子
が不注意で作業者の手に振れないような構造をしている
ものが好ましい。特に、防水性としては、ＪＩＳＣ０９
２０の防水等級７級に準ずるものが好ましい。また、接
触抵抗は短絡電流［１０ｍＡ］を流した時に、１０［ｍ
Ω］以下のものが好ましい。なお、中継型の材料として
は、端子箱と同様なものが使用できる。
【００５３】（感熱配線遮断手段４０４）本実施形態の
場合においては、感熱配線遮断手段４０４の配置場所と
しては、コネクタ４０３の内部が好適である。なお、該
感熱配線遮断手段４０４は全てのコネクタ４０３に設置
する必要はない。配線ケーブル４０２が交差あるいは集
中する場所の少なくとも直前に設置してやれば、異なる
極性を有する配線ケーブル４０２同士の接触が防げる。
つまり、できる限り少ない数の感熱配線遮断手段４０４
により、短絡という事態を防ぐことができることから、
感熱配線遮断手段４０４を効果的に使用できる利点があ
る。特に設置面４０５が熱伝導性の部材で構成されてい
る場合には、太陽電池モジュールとは別体で設置面４０
５に施工できる図６に示される中継型コネクタの内部が
好ましい。設置面が熱伝導の良好な部材で構成されてい
ることから、前述のように感熱配線遮断手段の動作感度
が向上するからである。太陽電池ストリングの出力を、
屋内に引き込み配電盤を介して並列化する太陽電池アレ
イにおいては、屋内に配線ケーブル４０２を引き込む箇
所で、複数の配線ケーブル４０２が集中するため、この
箇所の直前に感熱配線遮断手段を有する中継型コネクタ
を配置することが、対費用効果を高める上では特に有効
であるといえる。
【００５４】
【実施例】（実施例１）図７、図８に、第１の実施例を
示し、以下にその説明を行なう。
【００５５】図７（ａ）は太陽電池素子７００の一例を
示す斜視図であり、ステンレス基板上にＣＶＤ法で成膜
されたアモルファスＳｉ太陽電池の一構成例である。７
０１は集電電極であり、太陽電池で発電された電流を効
率よくとりだすために設けられている。
【００５６】図７（ｂ）はこれら太陽電池素子７００を
複数直列接続する場合の一構成例である。７０２は太陽
電池素子の内部配線部材であるインターコネクタを示
す。インターコネクタ７０２により隣接する太陽電池素
子７００が直列接続される。前記集電電極７０１で集め
られた電流は、該インターコネクタ７０２でさらに集め
られる。インターコネクタにより複数の太陽電池素子７
００を直列接続することにより所望の電流、電圧が得ら
れる。これは、１つの太陽電池素子だけでは電圧が低す
ぎることから、太陽電池モジュールとして使用するに
は、所望の電圧になるように太陽電池素子を直列接続す
る必要があるためである。本実施例では図８に示すよう
に１０個の太陽電池素子をインターコネクタで直列接続
し、１４Ｖの定格電圧を得ている（以下、このつなぎ合
わされた太陽電池素子群をセルブロック８１０と呼
ぶ）。
【００５７】インターコネクタ７０２は、太陽電池素子
のプラス極とマイナス極を接続する必要があるので、両
極間の絶縁を確保する必要がある。７０３は、この絶縁
を確保するためのポリイミドテープであり、該部材を介
してインターコネクタ７０２は太陽電池素子７００上に
固定される。なお、本実施例においては、インターコネ
クタ７０２同士の接続手段にはレーザー溶接を使用し
た。
【００５８】図８は、本実施例における太陽電池モジュ
ールの被覆構造の一例を示す斜視図である。
【００５９】８０１はＥＴＦＥフィルムよりなる表面被
覆材、８０２はＥＶＡシートよりなる表面側充填接着
材、８０３はクレーンガラスシートよりなる充填保持部
材、８０４は裏面材８０６とセルブロック８１０との絶
縁性を確保するためのＰＥＴフィルムよりなる絶縁部
材、８０５はＥＶＡシートよりなる裏面側充填接着材、
８０６は塗装ガルバリウム鋼板よりなる太陽電池モジュ
ールの支持基材としての裏面材、８０７はインターコネ
クタ、８０８は太陽電池の出力を外部にとり出すための
出力リード用インターコネクタ、８０９は温度ヒューズ
（感熱配線遮断手段）であり、厚さ１ｍｍの融点２１７
℃の高温Ｓｎ−Ａｇ半田箔を使用した。また、温度ヒュ
ーズ８０９とインターコネクタ８０７とは、レーザー加
熱で接合した。裏面側充填接着材８０５には、温度ヒュ
ーズ８０９に対応する部分に出力リード取り出し孔８１
１が設けられてある。絶縁部材８０４と裏面材８０６に
も、出力リード用インターコネクタ８０８に対応する部
分に予め孔（不図示）が設けられている。前述したセル
ブロック８１０は、被覆材８０１〜８０６の間に、図示
のように積層された後、公知の真空ラミネーション技術
を用いることで、加熱圧着され、太陽電池モジュールが
形成される。温度ヒューズ８０９は絶縁部材８０４のみ
を介して裏面材８０６に圧着されることから、温度ヒュ
ーズ８０９と裏面材８０６の間の熱伝導は非常に容易と
なる。つまり両者は、熱的に結合されることになる。
【００６０】また、出力取り出し孔８１１には、上記ラ
ミネーション工程の際においては、シリコーンゴム栓を
配することにより、加熱圧着後、とりはずすことで出力
リード用インターコネクタ８０８の電極面が熱溶融した
被覆材の流れ出しにより被覆されることを防止できる。
シリコーンゴム栓は、ラミネーション工程後、とりはせ
ばよい。
【００６１】裏面材８０６の出力取り出し孔（不図示）
の箇所には、不図示の端子箱が設けられる。そして、そ
の端子箱から、太陽電池の出力を配線ケーブルにより取
り出せる構造となっている。
【００６２】本実施例では、温度ヒューズ８０９が太陽
電池モジュールの裏面材８０６である金属鋼板に絶縁部
材８０４であるＰＥＴフィルムのみを介して圧着され
る。つまり、温度ヒューズ８０９と裏面材８０６が熱的
に結合して配置されるため、感熱配線遮断手段たる温度
ヒューズ８０９の動作感度が良好である。例えば、本太
陽電池モジュールを組み合わせて太陽電池アレイを構成
した場合、隣接する太陽電池モジュールの裏面材８０６
である金属鋼板が互いに接触する。このため、太陽電池
アレイを構成する一部の太陽電池モジュールが被災を受
けるだけで、全体の太陽電池モジュールに火災による熱
がすばやく温度ヒューズに伝導し、太陽電池モジュール
の出力をすばやく遮断することができる。このことか
ら、極めて高い安全性を有する太陽電池モジュール、太
陽電池アレイを提供することができる。なお、太陽電池
モジュールが図１に記載のような枠体を有する場合に
は、該枠体も太陽電池モジュールの間の熱伝導に貢献す
る。
【００６３】（実施例２）図９及び図１０に、第２の実
施例を示し、以下にその説明を行なう。図９は、太陽電
池モジュールの端子箱の構造の一例を示す斜視図であ
る。図１０は、図９のＸ−Ｘにおける概略断面図であ
る。
【００６４】９００は、代表的な結晶系太陽電池モジュ
ールの一例である。表面被覆材９１４としてガラス板を
使用し、裏面材９０３として塗装亜鉛メッキ鋼板を使用
している。実施例１の太陽電池モジュールとは異なり、
温度ヒューズを表面被覆材９１４や充填部材９１２など
の被覆材内に内蔵していない。
【００６５】９０１は太陽電池モジュールの出力線を取
り出す端子箱である。端子箱９０１は、シール材９０２
によって太陽電池モジュール９００の裏面材９０３に接
着されている。出力引き出し線９０４は太陽電池モジュ
ールの出力取り出し孔９０５から引き出され、太陽電池
モジュールの被覆材の内部に埋め込まれたインターコネ
クタから電気出力を引き出すための配線部材である。９
０６は太陽電池モジュールの外部に電気出力を送り出す
ための配線ケーブルであり、防水ブッシュ９１０を介し
て該端子箱９０１内に導入されている。該配線ケーブル
９０６は、引っ張り等の外力に対して十分な強度が要求
される。そのため、端子箱の内部でその一端が端子台９
０７に金属ネジ９０８により固定されている。９１２は
充填部材、９１３は太陽電池素子である。
【００６６】９０９は、感熱配線遮断手段であり、本実
施例においては、温度ヒューズが用いられている。温度
ヒューズとしては、直径３ｍｍの融点１８３℃の棒状の
Ｓｎ−Ｐｂ半田部材を用いた。温度ヒューズ９０９は、
圧着端子部材９１５によって出力引き出し線９０４に固
着されている。出力引き出し線９０４は、温度ヒューズ
９０９と圧着端子部材９１５’とを介して、端子台９０
７に固定されている。端子台９０７は、裏面材９０３か
ら電気的に絶縁されている。９１６はネジ止め部材であ
り、金属ネジ９０８を固定している。ネジ止め部材９０
８としては、高熱伝導性エポキシ接着剤（ＥＰＯ−ＴＥ
Ｋ社製 Ｔ７１０９）を用いた。該エポキシ接着剤は、
絶縁性であり、金属ネジ９０８と裏面材９０３の間を絶
縁している。また、その熱伝導率は３Ｗ／ｍ・Ｋと高
く、ネジ止め部材９０８の厚さを約０.５ｍｍとするこ
とにより、ネジ止め部材９０８の熱伝導性が良好となる
ようにした。また、金属ネジ９０８は金属材料からなる
ことからその熱伝導性は高い。このことから、裏面材９
０３から感熱配線遮断手段たる温度ヒューズ９０９への
熱伝導は非常に良好である。つまり、感熱配線遮断手段
９０９と裏面材９０３は、熱的に良好に結合されてい
る。
【００６７】火災時においては、火災により裏面材９０
３に与えられた熱は、ネジ止め部材９１６及び金属ネジ
９０８を介して温度ヒューズ９０９にすばやく伝導す
る。そして、所定の温度に温度ヒューズ９０９が至った
時に、温度ヒューズ９０９が溶断して、太陽電池モジュ
ールの出力を遮断する。
【００６８】本実施例では、開閉自在な蓋９１１を設け
た端子箱９０１内に温度ヒューズ９０９を設けてあるた
め、本実施例の太陽電池モジュールで太陽電池アレイを
構成した場合、被災後、損傷を受けていない太陽電池モ
ジュールを、内蔵されている温度ヒューズを交換するこ
とによって再利用できるという利点がある。
【００６９】また、温度ヒューズ９０９は、金属ネジ９
０８及びネジ止め部材９１６を介して、太陽電池モジュ
ールの裏面材９０３である金属鋼板に熱的に結合されて
いるため、温度ヒューズ９０９と裏面材９０３の間の熱
伝導は非常に容易である。このため、太陽電池アレイの
一部を構成する太陽電池モジュールが被災を受けるだけ
で、全体の太陽電池モジュールに火災による熱がすばや
く伝導し、太陽電池モジュールの出力をすばやく遮断す
ることができる。このことから、極めて、高い安全性を
有する太陽電池モジュール、太陽電池アレイを提供する
ことができる。また、迅速な復旧作業が可能になる効果
がある。
【００７０】（実施例３）図１１及び図１２に、第３の
実施例を示し、以下にその説明を行なう。
【００７１】図１１は、太陽電池モジュールの端子箱の
構造の一例を示す斜視図である。図１２は、図１１のＸ
−Ｘにおける概略断面図である。
【００７２】本実施例は、感熱配線遮断手段を感熱手段
と配線遮断手段により構成する一例である。このような
構成にすることにより、感熱配線遮断手段自体は配線経
路とはならない。１０１５は感熱配線遮断手段である。
感熱手段としては、ナイロン製のネジ部材（軟化温度２
２０℃）１００２を用い、配線遮断手段としては、コイ
ルばねであるスプリング部材１００１を用いた。以下、
その配線遮断のメカニズムを説明する。
【００７３】１００３は出力取り出し線、１００４は配
線ケーブル、１００５は端子台、１００６は裏面材、１
００７は固定具、１００８は端子箱、１００９はネジ固
定孔、１０１０は出力取り出し孔、１０１１は表面被覆
材、１０１２は充填部材、１０１３は太陽電池モジュー
ル、１０１４ａ、１０１４ｂは止め具である。端子箱１
００８はシール材（不図示）により、裏面材１００６に
固定した。裏面材１００６としては金属鋼板を用い、表
面被覆材１０１１としてはフッ素樹脂を用いた。端子台
１００５に、スプリング部材１００１、止め具１０１４
ａ、１０１４ｂが、ネジ部材１００２からなる固定具１
００７により固定されている。ネジ部材１００２は、ネ
ジ固定孔１００９において固定されており、裏面材１０
０６と接触している。スプリング部材１００１は、その
自然長よりも十分に短く圧縮された状態で、固定されて
いる。ネジ部材１００２は、裏面材１００６と接触して
いることから、裏面材１００６とネジ部材１００２の間
の熱伝導は、非常に容易である。つまり、裏面材１００
６とネジ部材１００２は、熱的に良好に結合されてい
る。
【００７４】このような構成により、火災が生じた場合
においては、火災により生じた熱は裏面材１００６を経
由してネジ部材１００２に直接的に伝導する。ネジ部材
１００２の温度が、その材料である樹脂の軟化点に達す
ると、ネジ部材１００２は変形し、ネジ部材１００２は
それ自身及びスプリング部材１００１等を端子台１００
５に固定することができなくなる。すると、圧縮して固
定されていたスプリング部材１００１は、該スプリング
部材１００１を押圧していた力から開放され、自然長に
戻ろうとする。この自然長に戻ろうとする力により、ネ
ジ部材１００２はやがて抜け落ちる。そして、配線ケー
ブル１００４と出力取り出し線１００３は、これら白身
が有しているばね弾性により離間して、相互の電気接続
を遮断する。このようにして、太陽電池モジュール１０
１３の出力が遮断される。
【００７５】なお、該ナイロン製のネジ部材１００２の
代わりに、熱伝導性に優れる絶縁処理を施した形状記憶
合金製のネジ部材を使用することもできる。
【００７６】（実施例４）図１９は、感熱配線遮断手段
の一例を示す斜視図である。図２０は、図１９のＸ−Ｘ
における概略断面図である。スプリング部材１００１
を、止め具１０１４ｃ、１０１４ｂと端子台１００５の
間ではなく、止め具１０１４ｃ、１０１４ｂの間に配置
した。
【００７７】火災発生時の熱により、ネジ部材１００２
が軟化すると、ネジ部材１００２は抜け落ちる。する
と、配線ケーブル１００４と出力取り出し線１００３
は、これら自身が有しているばね弾性により離間され
て、止め具１０１４ｃ、１０１４ｂの間の導通は遮断さ
れる。さらに、本実施例においては、スプリング部材１
００１は、止め具１０１４ｃと１０１４ｂの間に狭持さ
れていることから、スプリング部材１００１が自然長に
戻ろうとする力によって、止め具１０１４ｃと１０１４
ｂがより確実に離間されて両者の導通は遮断される。し
たがって、配線ケーブル１００４と出力取り出し線１０
０３の間の電気接続がより確実に遮断される。
【００７８】なお、実施例３と同様に、裏面材１００６
とネジ部材１００２は、熱的に良好に結合されているこ
とから、感熱配線遮断手段１０１５の動作感度は非常に
良好である。
【００７９】また、止め具１０１４ｃのような突起１０
１７を有する止め具を用い、スプリング部材１００１と
して絶縁性のもの、例えばセラミック製のスプリング部
材を用いることは、より好ましい。火災発生時以外にお
いては、突起１０１７により、止め具１０１４ｃと１０
１４ｂとがより確実に接触することができ、電気接続が
より確実となる。そして、火災発生時においては、止め
具１０１４ｃと１０１４ｂが離間したあと、なおスプリ
ング部材１００１を介して配線ケーブル１００４と出力
取り出し線１００３とが電気的に接続されるおそれがな
い。
【００８０】（実施例５）図１３は、感熱配線遮断手段
の他の一例を示す斜視図である。図１４は、図１３のＸ
−Ｘにおける概略断面図であり、感熱手段によって配線
遮断手段が固定された状態を示している。本実施例にお
いては、感熱手段として、ネジ部材の代わりに半田１１
０４を用いた。配線遮断手段として、スプリング部材１
１０３を用いた。１１０１は芯材、１１０２ａ、１１０
２ｂは止め具、１１０５は端子台、１１０６は半田ゴ
テ、１１０７は感熱配線遮断手段、１１０８は出力取り
出し線、１１０９は配線ケーブル、１１１１は絶縁部材
である。芯材１１０１としては、半田濡れ性がよく、熱
伝導性のよい材料が好適であり、本実施例においては、
銅合金を用いた。芯材１１０１は、端子台１１０５に固
定されている。端子台１１０５に、スプリング部材１１
０３、止め具１１０２ｂ、１１０２ａがこの順に、半田
１１０４により固定されている。スプリング部材１１０
３は、その自然長よりも十分に短く圧縮された状態で、
固定されている。
【００８１】また、端子台１１０５は、裏面材１００６
から電気的に絶縁されている。１１１１は絶縁部材であ
り、芯材１１０１と裏面材１００６の間を絶縁してい
る。絶縁部材１１１１としては、熱伝導率が６０Ｗ／ｍ
・Ｋのセラミック板を用いた。絶縁部材１１１１の厚さ
を約０.５ｍｍとすることにより、絶縁部材１１１１の
熱伝導性がより良好となるようにした。ところで、芯材
１１０１は銅合金であることから、その熱伝導性は高
い。このことから、裏面材１００６から感熱配線手段た
る半田１１０４への熱伝導は非常に良好である。つま
り、感熱手段１１０４と裏面材１００６は、熱的に良好
に結合されている。したがって、感熱配線遮断手段１１
０７の動作感度は非常に高い。
【００８２】火災発生時の熱により、止め具１１０２
ａ、１１０２ｂを固定している半田１１０４が軟化する
と、スプリング部材１１０３が自然長に戻ろうとする力
により、配線ケーブル１１０９と出力取り出し線１１０
８が跳ね上げられ、芯材１１０１から抜ける。すると、
配線ケーブル１１０９と出力取り出し線１１０８は、こ
れら自身が有しているばね弾性により離間し、両者の導
通は遮断される。
【００８３】なお、止め具１１０２ａ、１１０２ｂを用
いないで、配線ケーブル１１０９の芯線、出力取り出し
線１１０８を芯材１１０１に、半田１１０４により固定
してもよい。
【００８４】（実施例６）図１５は、感熱配線遮断手段
の他の一例を示す斜視図である。図１６は、図１５のＸ
−Ｘにおける概略断面図であり、感熱手段によって配線
遮断手段が固定された状態を示している。スプリング部
材１１０３を、止め具１１０２ｃ、１１０２ｂと端子台
１１０５の間ではなく、止め具１１０２ｃ、１１０２ｂ
の間に配置した以外は実施例５と同様にした。
【００８５】火災発生時の熱により、半田１１０４が軟
化すると、スプリング部材１１０３が自然長に戻ろうと
する力により、配線ケーブル１１０９と出力取り出し線
１１０８が跳ね上げられ、配線ケーブル１１０９と出力
取り出し線１１０８は、芯材１１０１から抜ける。する
と、配線ケーブル１１０９と出力取り出し線１１０８
は、これら白身が有しているばね弾性により、離間され
て、止め具１１０２ｃ、１１０２ｂの間の導通は遮断さ
れる。さらに、本実施例においては、スプリング部材１
１０３は、止め具１１０２ｃと１１０２ｂの間に狭持さ
れていることから、スプリング部材１１０３が自然長に
戻ろうとする力によって、止め具１１０２ｃと１１０２
ｂがより確実に離間されて両者の導通は遮断される。し
たがって、配線ケーブル１１０９と出力取り出し線１１
０８の間の電気接続がより確実に遮断される。
【００８６】また、止め具１１０２ｃのような突起１１
１０を有する止め具を用い、スプリング部材１１０３と
して絶縁性のもの、例えばセラミック製のスプリング部
材を用いることは、より好ましい。火災発生時以外にお
いては、突起１１１０により、止め具１１０２ｃと１１
０２ｂとがより確実に接触することができ、電気接続が
より確実となる。そして、火災発生時においては、止め
具１１０２ｃと１１０２ｂが離間したあと、なおスプリ
ング部材１１０３を介して電気的に接続されるおそれが
ない。
【００８７】なお、実施例５及び６においては、絶縁部
材としてセラミック板を用いる代わりに、ガラスチップ
を用いてもよい。かかる場合にも、芯材と裏面材は熱的
に良好に結合される。
【００８８】感熱配線遮断手段として、例えば温度ヒュ
ーズを用いた場合においては、温度ヒューズ自体が電流
経路の一部となり、温度ヒューズの電気抵抗が電力のロ
スを招いてしまう。しかし、実施例３から６によれば、
感熱配線遮断手段を感熱手段と配線遮断手段により構成
することにより、感熱配線遮断手段自体に通電する必要
がない。このことから、感熱配線遮断手段による電力の
ロスを低減することができる。また、感熱配線遮断手段
の材料として、導電性の材料を用いる必要はないことか
ら、材料の選択の自由度が向上する。
【００８９】（実施例７）図２１及び図２２に、第７の
実施例を示し、以下にその説明を行う。図２１は、枠体
１０７を有する太陽電池モジュール１０１において、感
熱配線遮断手段９０９を該枠体１０７に設ける一例を示
している。図２２は、図２１に記載の温度ヒューズＢＯ
Ｘ１６０１の内部構造の一例を示しており、感熱配線遮
断手段の一例を示している。１６０１は温度ヒューズＢ
ＯＸ、１６０２ａは温度ヒューズＢＯＸ１６０１の上
蓋、１６０２ｂは温度ヒューズＢＯＸ１６０１の下蓋、
１６０３は厚さ５００μｍのマイラフィルム、１６０４
はセラミックキャップ、１６０５はセラミックワッシャ
ー、１６０６はナット、１６０７はワッシャーである。
枠体１０７としてはアルミフレームを用いた。感熱配線
遮断手段９０９としては遮断温度２００℃の温度ヒュー
ズを用いた。端子箱１０６から導出された配線ケーブル
９０６は、温度ヒューズＢＯＸ１６０１の一端から入
り、他の一端から引き出される。温度ヒューズ９０９
は、セラミックキャップ１６０４とマイラフィルム１６
０３を介して、枠体１０７に金属ネジ９０８により固定
されている。そして、上蓋１６０２ａと下蓋１６０２ｂ
により感熱配線遮断手段９０９を覆い、温度ヒューズＢ
ＯＸ１６０１の内部の空間はシール材（不図示）により
水密される。セラミックキャップ１６０４の材料として
は、熱伝導率の高いものを用い、ここでは、熱伝導率５
０Ｗ／ｍ・Ｋのものを用いている。セラミックキャップ
１６０４とマイラフィルム１６０３は、絶縁体であるこ
とから、温度ヒューズ９０９と枠体１０７は絶縁されて
いる。また、セラミックキャップ１６０４及びマイラフ
ィルム１６０３は、熱伝導性が高いことから、セラミッ
クキャップ１６０４及びマイラフィルム１６０３を介し
て、枠体１０７から温度ヒューズ９０９への熱の伝導は
良好である。つまり、枠体１０７と温度ヒューズ９０９
は、熱的に良好に結合されている。したがって、感熱配
線遮断手段９０９の動作感度は良好である。
【００９０】火災時においては、熱が枠体１０７から感
熱配線遮断手段９０９にすばやく伝導する。所定の温度
に温度ヒューズ９０９が至った時に、温度ヒューズ９０
９は溶断し、太陽電池モジュール１０１の出力を遮断す
る。
【００９１】なお、実施例３から６に記載の感熱配線遮
断手段の構成を、本実施例に適用してもよい。かかる場
合においては、実施例３から６と同様の構成により、感
熱配線遮断手段と枠体を熱的に結合すればよい。
【００９２】複数個の太陽電池モジュールが接続される
場合においては、隣接する太陽電池モジュール同士の枠
体、裏面材は通常接触している。したがって、一の太陽
電池モジュールが被災した場合には、該太陽電池モジュ
ールが有する熱が、前記枠体、前記裏面材を介して他の
太陽電池モジュールに伝わる。一方、実施例２から７に
記載の感熱配線遮断手段は、裏面材若しくは枠体と熱的
に良好に結合されている。このことから、一部の太陽電
池モジュールが被災した場合にも、すばやく他の太陽電
池ジュールの感熱配線遮断手段に被災による熱が伝導
し、太陽電池モジュールの出力を遮断することができ
る。
【００９３】（実施例８）図１７に、本発明における第
８の実施例を示し、以下に、その説明を行なう。
【００９４】木造建築物の屋根等に防火用として金属屋
根板１３０１が葺かれ、その上に太陽電池アレイ１３０
２を設置した一例である。屋根材一体型太陽電池モジュ
ール１３０３相互間の配線としては連結型コネクタ１３
０４を使用している。
【００９５】屋根材一体型太陽電池モジュール１３０３
としては、長方形状の段葺き屋根板モジュールを用い
た。その表面被覆材としてはガラスを用い、裏面材とし
てはセラミック板を用いた。太陽電池素子としては多結
晶のものを用いた。
【００９６】感熱配線遮断手段としては、遮断温度１８
３℃の温度ヒューズを用いた。温度ヒューズは、設置面
である金属屋根板１３０１に予め設置された中継型コネ
クタ１３０５に内蔵されている。太陽電池アレイ１３０
２を構成する太陽電池ストリングごとに、中継コネクタ
１３０５に配線ケーブルが取りまとめられる。そして、
中継型コネクタ１３０５からの配線ケーブルは、連絡孔
１３０６から引き込まれて、屋内配線に接続される。１
３０４は、連結型コネクタである。
【００９７】図１８は、中継型コネクタの拡大図であ
る。感熱配線遮断手段たる温度ヒューズ１４０３は、端
子台１４０４にセラミック製の固定ビス１４０２より固
定されており、温度ヒューズ１４０３は、設置面である
金属屋根板１４０１と固定ビス１４０２を介して熱的に
結合されている。１４０５は蓋であり、１４０６ａ、１
４０６ｂは配線ケーブルである。
【００９８】本実施例によれば、太陽電池アレイ１３０
２の一部の太陽電池モジュール１３０３が被災を受けて
も、すて葺きされた金属屋根板１３０１は、屋根全面に
配置されているため、一部被災した太陽電池モジュール
から輻射される熱は、設置面である金属屋根板１３０１
に伝導する。そして該熱は、該金属屋根１３０１を伝導
することによって、すばやく温度ヒューズ１４０３に伝
導する。その結果、一部の太陽電池モジュールの被災と
いうような場合においても、太陽電池の出力を確実に遮
断できるため、極めて安全性が高い。また、復旧作業に
おいても、中継型コネクタ１３０５のみを点検すればよ
いため、迅速な復旧作業が可能になる。なお、感熱配線
遮断手段として、実施例３から６に記載の構成のものを
用いてもよい。かかる場合においては、感熱配線遮断手
段は、太陽電池モジュールの裏面材ではなく、設置面と
熱的に結合すればよい。すなわち、感熱配線遮断手段と
設置面の間の熱伝導が容易となるように感熱配線遮断手
段を実施例３から６と同様にして配置すればよい。
【００９９】
【発明の効果】本発明によれば、感熱配線遮断手段を太
陽電池モジュール或いは太陽電池アレイに設けることに
より、火災発生時において発生した熱は、太陽電池自体
の発電機能を破壊する温度よりも低い温度においても、
配線をすばやく遮断できる。そのため、仮に、太陽電池
モジュールが消火作業終了後、なおその発電機能を残存
させていたとしても、太陽電池モジュール相互の配線が
遮断されているため、太陽電池アレイの配線ケーブルの
各部には高い電圧は存在しない。そのため、極めて高い
安全性が確保でき、被災後の復旧作業を迅速に行なうこ
とができる。また、太陽電池モジュールの漏電を防止す
ることにより、漏電による火災等の２次災害を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一例を示す模式
的斜視図である。
【図２】図１の端子箱の拡大図である。
【図３】図１の電気回路図である。
【図４】本発明の太陽電池アレイの一例を示す平面図で
ある。
【図５】図４のコネクタの一例を示す斜視図である。
【図６】図４のコネクタの他の例を示す斜視図である。
【図７】太陽電池素子の一例を示す図である。
【図８】太陽電池モジュールの被覆構造の一例を示す斜
視図である。
【図９】太陽電池モジュールの端子箱の構造の一例を示
す斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘにおける概略断面図である。
【図１１】太陽電池モジュールの端子箱の構造の一例を
示す斜視図である。
【図１２】図１１のＸ−Ｘにおける概略断面図である。
【図１３】感熱配線遮断手段の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図１４】図１３のＸ−Ｘにおける概略断面図である。
【図１５】感熱配線遮断手段の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図１６】図１５のＸ−Ｘにおける概略断面図である。
【図１７】太陽電池アレイの設置の一例を示す斜視図で
ある。
【図１８】図１７の中継型コネクタの拡大詳細図であ
る。
【図１９】感熱配線遮断手段の他の一例を示す斜視図で
ある。
【図２０】図１９のＸ−Ｘにおける概略断面図である。
【図２１】感熱配線遮断手段の設置個所の一例を示す斜
視図である。
【図２２】感熱配線遮断手段の一例を示す斜視図であ
る。
【図２３】図１の端子箱の他の一例である。
【符号の説明】
１０１ 太陽電池モジュール １０２ 裏面材 １０３ 充填材 １０４ 太陽電池素子 １０５ 表面被覆材 １０６ 端子箱 １０７ 枠体 １０８ シール材 ２０１ 感熱配線遮断手段 ２０２ 端子台 ２０３ 蓋 ２０４ アース線 ４００ 太陽電池アレイ ４０１ 太陽電池モジュール ４０２ 配線ケーブル ４０３ コネクタ ４０４ 感熱配線遮断手段 ４０５ 設置面 ７００ 太陽電池素子 ７０１ 集電電極 ７０２ インターコネクタ ７０３ ポリイミドテープ ８０１ 表面被覆材 ８０２ 表面側充填接着剤 ８０３ 充填保持部材 ８０４ 絶縁部材 ８０５ 裏面側充填接着剤 ８０６ 裏面材 ８０７ インターコネクタ ８０８ 出力リード用インターコネクタ ８０９ 温度ヒューズ ８１０ セルブロック ８１１ 孔 ９００ 太陽電池モジュール ９０１ 端子箱 ９０２ シール材 ９０３ 裏面材 ９０４ 出力引き出し線 ９０５ 出力取り出し孔 ９０６ 配線ケーブル ９０７ 端子台 ９０８ 金属ねじ ９０９ 感熱配線遮断手段 ９１０ 防水ブッシュ ９１１ 蓋 ９１２ 充填部材 ９１３ 太陽電池素子 ９１４ 表面被覆材 ９１５ 圧着端子部材 ９１６ ネジ止め部材 １００１ スプリング部材 １００２ ネジ部材 １００３ 出力取り出し線 １００４ 配線ケーブル １００５ 端子台 １００６ 裏面材 １００７ 固定具 １００８ 端子箱 １００９ ネジ固定孔 １０１０ 出力取り出し孔 １０１１ 表面被覆材 １０１２ 充填部材 １０１３ 太陽電池モジュール １０１４ａ、１０１４ｂ、１０１４ｃ 止め具 １０１５ 感熱配線遮断手段 １０１６ 蓋 １０１７ 突起 １１０１ 芯材 １１０２ａ、１１０２ｂ、１１０２ｃ 止め具 １１０３ スプリング部材 １１０４ 半田 １１０５ 端子台 １１０６ 半田ゴテ １１０７ 感熱配線遮断手段 １１０８ 出力取り出し線 １１０９ 配線ケーブル １１１０ 突起 １１１１ 絶縁部材 １３０１ 金属屋根板 １３０２ 太陽電池アレイ １３０３ 太陽電池モジュール １３０４ 連結型コネクタ １３０５ 中継型コネクタ １３０６ 連絡孔 １４０１ 金属屋根板 １４０２ 固定ビス １４０３ 温度ヒューズ １４０４ 端子台 １４０５ 蓋 １４０６ａ、１４０６ｂ 配線ケーブル １６０１ 温度ヒューズＢＯＸ １６０２ａ 上蓋 １６０２ｂ 下蓋 １６０３ マイラフィルム １６０４ セラミックキャップ １６０５ セラミックワッシャー １６０６ ナット １６０７ ワッシャー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 綾子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 塩見 哲 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 牧田 英久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 森 昌宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 笹岡 誠 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 糸山 誠紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長尾 吉孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (67)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽電池素子と電気配線部材を少なくと
    も有する太陽電池モジュールにおいて、感熱配線遮断手
    段を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 【請求項２】 前記感熱配線遮断手段の遮断温度が１５
    ０度以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失う
    温度未満であ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. 【請求項３】 前記太陽電池モジュールは構成要素とし
    て熱伝導性の高い部材を有しており、前記感熱配線遮断
    手段は該熱伝導性の高い部材に近接して配置されている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジ
    ュール。
  4. 【請求項４】 前記感熱配線遮断手段は、前記熱伝導性
    の高い部材に絶縁部材を介して配置されていることを特
    徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 【請求項５】 前記感熱配線遮断手段が前記太陽電池モ
    ジュールを構成する熱伝導性の高い部材と熱的に結合し
    て設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記
    載の太陽電池モジュール。
  6. 【請求項６】 前記感熱配線遮断手段は前記太陽電池素
    子間を結ぶインターコネクタに設けられていることを特
    徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  7. 【請求項７】 前記太陽電池モジュールは非受光面側に
    裏面材を有しており、該感熱配線遮断手段は該裏面材に
    設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載
    の太陽電池モジュール。
  8. 【請求項８】 前記太陽電池モジュールは端子箱を有し
    ており、前記感熱配線遮断手段は該端子箱の内部に設け
    られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太
    陽電池モジュール。
  9. 【請求項９】 前記太陽電池モジュールは非受光面側に
    裏面材を有しており、前記端子箱は該裏面材に設けられ
    ていることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジ
    ュール。
  10. 【請求項１０】 前記太陽電池モジュールは該太陽電池
    モジュールの周囲の少なくとも一部を囲う枠体を有して
    おり、前記感熱配線遮断手段は該枠体に設けられている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジ
    ュール。
  11. 【請求項１１】 前記太陽電池モジュールは電気接続す
    るためのコネクタを有しており、前記感熱配線遮断手段
    は該コネクタの内部に設けられていることを特徴とする
    請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  12. 【請求項１２】 前記感熱配線遮断手段が温度ヒュー
    ズ、金属ろう材、形状記憶合金のいずれか又はこれらの
    組み合わせからなることを特徴とする請求項１乃至１１
    に記載の太陽電池モジュール。
  13. 【請求項１３】 前記金属ろう材は、半田であることを
    特徴とする請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
  14. 【請求項１４】 太陽電池素子と電気配線部材を少なく
    とも有する太陽電池モジュールにおいて、感熱配線遮断
    手段を有しており、該感熱配線遮断手段は感熱手段と配
    線遮断手段とから構成されることを特徴とする太陽電池
    モジュール。
  15. 【請求項１５】 前記感熱配線遮断手段の遮断温度が１
    ５０度以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失
    う温度未満であることを特徴とする請求項１４に記載の
    太陽電池モジュール。
  16. 【請求項１６】 前記太陽電池モジュールは構成要素と
    して熱伝導性の高い部材を有しており、少なくとも前記
    感熱手段は該熱伝導性の高い部材に近接して又は接触し
    て配置されていることを特徴とする請求項１４又は１５
    に記載の太陽電池モジュール。
  17. 【請求項１７】 少なくとも前記感熱手段は、前記熱伝
    導性の高い部材に絶縁部材を介して配置されていること
    を特徴とする請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
  18. 【請求項１８】 少なくとも前記感熱手段が前記太陽電
    池モジュールを構成する熱伝導性の高い部材と熱的に結
    合して設けられていることを特徴とする請求項１４又は
    １５に記載の太陽電池モジュール。
  19. 【請求項１９】 前記感熱配線遮断手段は前記太陽電池
    素子間を結ぶインターコネクタに設けられていることを
    特徴とする請求項１４又は１５に記載の太陽電池モジュ
    ール。
  20. 【請求項２０】 前記太陽電池モジュールは非受光面側
    に裏面材を有しており、該感熱配線遮断手段は該裏面材
    に設けられていることを特徴とする請求項１４又は１５
    に記載の太陽電池モジュール。
  21. 【請求項２１】 前記太陽電池モジュールは端子箱を有
    しており、前記感熱配線遮断手段は該端子箱の内部に設
    けられていることを特徴とする請求項１４又は１５に記
    載の太陽電池モジュール。
  22. 【請求項２２】 前記太陽電池モジュールは非受光面側
    に裏面材を有しており、前記端子箱は該裏面材に設けら
    れていることを特徴とする請求項２１に記載の太陽電池
    モジュール。
  23. 【請求項２３】 前記太陽電池モジュールは該太陽電池
    モジュールの周囲の少なくとも一部を囲う枠体を有して
    おり、前記感熱配線遮断手段は該枠体に設けられている
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の太陽電池
    モジュール。
  24. 【請求項２４】 前記太陽電池モジュールは電気接続す
    るためのコネクタを有しており、前記感熱配線遮断手段
    は該コネクタの内部に設けられていることを特徴とする
    請求項１４又は１５に記載の太陽電池モジュール。
  25. 【請求項２５】 前記感熱手段は、温度ヒューズ、金属
    ろう材、形状記憶合金若しくは樹脂のいずれか又はこれ
    らの組み合わせからなることを特徴とする請求項１４乃
    至２４に記載の太陽電池モジュール。
  26. 【請求項２６】 前記金属ろう材は、半田であることを
    特徴とする請求項２５に記載の太陽電池モジュール。
  27. 【請求項２７】 前記配線遮断手段は、弾性体若しくは
    形状記憶合金のいずれかからなることを特徴とする請求
    項１４乃至２６に記載の太陽電池モジュール。
  28. 【請求項２８】 前記弾性体は、コイルばね若しくは板
    ばねであることを特徴とする請求項２７に記載の太陽電
    池モジュール。
  29. 【請求項２９】 複数の太陽電池モジュールを電気的に
    接続することにより構成される太陽電池アレイにおい
    て、該太陽電池モジュールを電気的に接続するための電
    気配線部材は、感熱配線遮断手段を有することを特徴と
    する太陽電池アレイ。
  30. 【請求項３０】 前記感熱配線遮断手段の遮断温度が１
    ５０度以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失
    う温度未満であることを特徴とする請求項２９に記載の
    太陽電池アレイ。
  31. 【請求項３１】 前記感熱配線遮断手段は熱伝導性の高
    い部材に近接して配置されていることを特徴とする請求
    項２９又は３０に記載の太陽電池アレイ。
  32. 【請求項３２】 前記感熱配線遮断手段は、前記熱伝導
    性の高い部材に絶縁部材を介して配置されていることを
    特徴とする請求項３１に記載の太陽電池アレイ。
  33. 【請求項３３】 前記熱伝導性の高い部材は、前記太陽
    電池アレイの設置面であることを特徴とする請求項３１
    又は３２に記載の太陽電池アレイ。
  34. 【請求項３４】 前記感熱配線遮断手段が熱伝導性の高
    い部材と熱的に結合して設けられていることを特徴とす
    る請求項２９又は３０に記載の太陽電池アレイ。
  35. 【請求項３５】 前記熱伝導性の高い部材は、前記太陽
    電池アレイの設置面であることを特徴とする請求項３４
    に記載の太陽電池アレイ。
  36. 【請求項３６】 前記太陽電池モジュールは非受光面側
    に裏面材を有しており、一の太陽電池モジュールの裏面
    材が、隣接する他の太陽電池モジュールの裏面材と接触
    していることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の
    太陽電池アレイ。
  37. 【請求項３７】 前記太陽電池モジュールは該太陽電池
    モジュールの周囲の少なくとも一部を囲う枠体を有して
    おり、一の太陽電池モジュールの枠体が、隣接する他の
    太陽電池モジュールの枠体と接触していることを特徴と
    する請求項２９又は３０に記載の太陽電池アレイ。
  38. 【請求項３８】 前記電気配線部材はコネクタを有して
    おり、該感熱配線遮断手段は該コネクタの内部に設けら
    れていることを特徴とする請求項２９又は３０に記載の
    太陽電池アレイ。
  39. 【請求項３９】 前記コネクタは、連結型コネクタ又は
    中継型コネクタのいずれかであることを特徴とする請求
    項３８に記載の太陽電池アレイ。
  40. 【請求項４０】 前記感熱配線遮断手段が温度ヒュー
    ズ、金属ろう材、形状記億合金のいずれか又はこれらの
    組み合わせからなることを特徴とする請求項２９乃至３
    ９に記載の太陽電池アレイ。
  41. 【請求項４１】 前記金属ろう材は、半田であることを
    特徴とする請求項４０に記載の太陽電池アレイ。
  42. 【請求項４２】 複数の太陽電池モジュールを電気的に
    接続することにより構成される太陽電池アレイにおい
    て、該太陽電池モジュールを電気的に接続するための電
    気配線部材は、感熱配線遮断手段を有しており、該感熱
    配線遮断手段は感熱手段と配線遮断手段とから構成され
    ることを、特徴とする太陽電池アレイ。
  43. 【請求項４３】 前記感熱配線遮断手段の遮断温度が１
    ５０度以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失
    う温度未満であることを特徴とする請求項４２に記載の
    太陽電池アレイ。
  44. 【請求項４４】 少なくとも前記感熱手段は、前記熱伝
    導性の高い部材に近接して又は接触して配置されている
    ことを特徴とする請求項４２又は４３に記載の太陽電池
    アレイ。
  45. 【請求項４５】 少なくとも前記感熱手段は、前記熱伝
    導性の高い部材に絶縁部材を介して配置されていること
    を特徴とする請求項４４に記載の太陽電池アレイ。
  46. 【請求項４６】 前記熱伝導性の高い部材は、前記太陽
    電池アレイの設置面であることを特徴とする請求項４４
    又は４５に記載の太陽電池アレイ。
  47. 【請求項４７】 少なくとも前記感熱手段が熱伝導性の
    高い部材と熱的に結合して設けられていることを特徴と
    する請求項４２又は４３に記載の太陽電池アレイ。
  48. 【請求項４８】 前記熱伝導性の高い部材は、前記太陽
    電池アレイの設置面であることを特徴とする請求項４７
    に記載の太陽電池アレイ。
  49. 【請求項４９】 前記太陽電池モジュールは非受光面側
    に裏面材を有しており、一の太陽電池モジュールの裏面
    材が、隣接する他の太陽電池モジュールの裏面材と接触
    していることを特徴とする請求項４２又は４３に記載の
    太陽電池アレイ。
  50. 【請求項５０】 前記太陽電池モジュールは該太陽電池
    モジュールの周囲の少なくとも一部を囲う枠体を有して
    おり、一の太陽電池モジュールの枠体が、隣接する他の
    太陽電池モジュールの枠体と接触していることを特徴と
    する請求項４２又は４３に記載の太陽電池アレイ。
  51. 【請求項５１】 前記電気配線部材はコネクタを有して
    おり、該感熱配線遮断手段は該コネクタの内部に設けら
    れていることを特徴とする請求項４２又は４３に記載の
    太陽電池アレイ。
  52. 【請求項５２】 前記コネクタは、連結型コネクタ又は
    中継型コネクタのいずれかであることを特徴とする請求
    項５１に記載の太陽電池アレイ。
  53. 【請求項５３】 前記感熱手段は、温度ヒューズ、金属
    ろう材、形状記憶合金若しくは樹脂のいずれか又はこれ
    らの組み合わせからなることを特徴とする請求項４２乃
    至５２に記載の太陽電池アレイ。
  54. 【請求項５４】 前記金属ろう材は、半田であることを
    特徴とする請求項５３に記載の太陽電池アレイ。
  55. 【請求項５５】 前記配線遮断手段は、弾性体若しくは
    形状記憶合金のいずれかからなることを特徴とする請求
    項４２乃至５４に記載の太陽電池アレイ。
  56. 【請求項５６】 前記弾性体は、コイルばね若しくは板
    ばねであることを特徴とする請求項５５に記載の太陽電
    池アレイ。
  57. 【請求項５７】 太陽電池素子と電気配線部材とを有す
    る太陽電池モジュールにおいて、該電気配線部材は少な
    くとも一個所の結線個所を有しており、該結線個所にお
    いて、前記電気配線部材の一の端部と他の端部と弾性体
    とが固定部材により、該弾性体が弾性変形された状態で
    固定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  58. 【請求項５８】 前記固定部材の軟化温度は、１５０度
    以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失う温度
    未満であることを特徴とする請求項５７に記載の太陽電
    池モジュール。
  59. 【請求項５９】 前記弾性体は、前記電気配線部材の一
    の端部と他の端部の間に配置されていることを特徴する
    請求項５７又は５８に記載の太陽電池モジュール。
  60. 【請求項６０】 前記太陽電池モジュールは枠体又は非
    受光面側に裏面材を有しており、前記電気配線部材の一
    の端部と他の端部と弾性体とが前記固定部材と前記枠体
    又は前記裏面材により狭持されており、前記固定部材は
    絶縁性であり、該固定部材と前記枠体又は前記裏面材は
    接触していることを特徴とする請求項５７乃至５９に記
    載の太陽電池モジュール。
  61. 【請求項６１】 前記固定部材は、樹脂製又はガラス半
    田であることを特徴とする請求項５７乃至６０に記載の
    太陽電池モジュール。
  62. 【請求項６２】 前記太陽電池モジュールは枠体又は非
    受光面側に裏面材を有しており、前記電気配線部材の一
    の端部と他の端部と弾性体とが前記固定部材と前記枠体
    又は前記裏面材により狭持されており、前記固定部材と
    前記枠体又は前記裏面材の間に絶縁部材が配置されてお
    り、前記固定部材と前記枠体又は前記裏面材の間は絶縁
    されていることを特徴とする請求項５７乃至５９に記載
    の太陽電池モジュール。
  63. 【請求項６３】 前記絶縁部材は、セラミック、ガラ
    ス、樹脂、絶縁処理がなされた金属のいずれかからなる
    ことを特徴とする請求項６２に記載の太陽電池モジュー
    ル。
  64. 【請求項６４】 太陽電池素子と電気配線部材とを有す
    る太陽電池モジュールにおいて、該電気配線部材は少な
    くとも一個所の結線個所を有しており、該結線個所にお
    いて、前記電気配線部材の一の端部と他の端部が感熱部
    材を介して接続されていることを特徴とする太陽電池モ
    ジュール。
  65. 【請求項６５】 前記感熱部材の溶断温度は、１５０度
    以上であって、前記太陽電池素子が発電機能を失う温度
    未満であることを特徴とする請求項６４に記載の太陽電
    池モジュール。
  66. 【請求項６６】 前記感熱部材は、温度ヒューズ、金属
    ろう材のいずれか又はこれらの組み合わせであることを
    特徴とする請求項６４又は６５に記載の太陽電池モジュ
    ール。
  67. 【請求項６７】 前記金属ろう材は、半田であることを
    特徴とする請求項６６に記載の太陽電池モジュール。
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