JPH08246627A - 太陽光発電システム - Google Patents

太陽光発電システム

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JPH08246627A
JPH08246627A JP7050668A JP5066895A JPH08246627A JP H08246627 A JPH08246627 A JP H08246627A JP 7050668 A JP7050668 A JP 7050668A JP 5066895 A JP5066895 A JP 5066895A JP H08246627 A JPH08246627 A JP H08246627A
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Toshiaki Sasaki
敏明 佐々木
Yukimi Ichikawa
幸美 市川
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Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】屋根の野地板上に敷設する太陽電池モジュール
を組み込んだソーラールーフィング材の端子から屋内配
線の引き込みのための作業を容易にする。 【構成】野地板に貫通ポートを設けておき、その上端の
コネクタにモジュール下面のコネクタを接続する。ある
いはモジュールの共通配線を中空にしておき、貫通ポー
トの上端に連結されたリード線を、共通配線の空洞に通
ずるように開けた通孔から空洞内に差し込んで接続す
る。屋根裏では貫通ポートの下端のコネクタを屋内配線
コネクタと接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、住宅屋根上にシート状
太陽電池モジュールを敷設してなる太陽光発電システム
に関する。
【0002】
【従来の技術】クリーンエネルギーの供給源としての太
陽電池に対する期待は大きい。太陽電池により得られる
電力量は、太陽電池の面積に比例するため大きな電力量
を得るためには、広い太陽電池の設置場所が必要であ
る。そのような設置場所として、建築物の上面、特に他
の利用の途が少ない傾斜した住宅などの屋根の上を利用
することは、電力消費場所に近接している点でも適して
いる。
【0003】太陽電池を住宅等の屋根の上に設置する最
も単純な方法は、屋根瓦上に架台を屋根構造部材に金具
等で固定することによって設置し、この架台上に複数の
太陽電池素子からなるモジュールを設置する方法であ
る。しかし、この場合には、架台やモジュールは屋根と
は独立の構造物となり、大きな強度を要求されることに
なるばかりでなく、架台並びに太陽電池モジュールが住
宅の美観を損ねてしまうという問題点があった。
【0004】そこで、これに代わる方法として太陽電池
瓦の開発が進められている。この太陽電池瓦は、瓦基材
の上に太陽電池素子を直接形成する、あるいは瓦基材に
太陽電池素子を貼りつけたり、埋め込んだりすることに
より形成される。さらに、より一層汎用性の高い太陽光
発電屋根材として、ソーラールーフィングが特願平5−
185665号明細書に記載されている。このソーラー
ルーフィングは、住宅用屋根において、通常、瓦などの
屋根仕上げ材の下に敷設する下地材であるルーフィング
と呼ばれる防水シートを、太陽電池モジュールで形成す
るものである。このシート状のソーラールーフィング材
上に透光性を有する屋根仕上げ材を設置して住宅用屋根
を構成すると共に、ソーラールーフィング材から屋内へ
配線を引き込み、太陽光発電システムを構成する。図2
は、そのような太陽光発電システムの構成の断面図で、
ソーラールーフィング材1は、絶縁性フィルムを基板と
し、アモルファスシリコンよりなる光電変換層を有する
太陽電池サブモジュール11の複数個を防水性で透明な
保護材12により封止したものであり、このソーラール
ーフィング材1を野地板2の上に敷設し、光入射面を屋
根仕上げ材の強化ガラス板3によって覆う。屋内への配
線の引き込みは、ソーラールーフィング材1の下面の端
子13に接続したリード線14を野地板2に明けた貫通
孔23を通して充填材24でふさぎ、屋内配線材4とリ
ード線14を接続点15で接続する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すようにシー
ト状のソーラールーフィング材1から屋内への配線引き
込みに、野地板2に設けた貫通孔21にリード線14を
通して行うと、屋根の上でのルーフィング材1の端子1
3とリード線14との接続作業、屋根裏での同じリード
線14と屋内配線材4との接続作業が必要であり、作業
に時間がかかり、接続の確実度も低くなりがちであっ
た。また、屋根の上と、屋根裏で独立に作業ができない
煩雑性があった。そして、野地板2に穴を開けるため、
水漏れなどの対候性の信頼度が低下していた。屋根の上
での接続作業に対しては、シート状太陽電池に予めリー
ド線を取り付けた方法も提案されているが、野地板2の
貫通孔21による耐候性の信頼度の低下の問題および屋
根の上と屋根裏で独立しての接続作業ができない問題は
残っている。
【0006】本発明の目的は、上述の問題を解決し、施
工の容易な太陽光発電システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、太陽電池モジュールの両面を防水性の
保護材で被覆してなるソーラールーフィング材を屋根の
野地板上に設置し、モジュールの端子を屋内配線に接続
してなる太陽光発電システムにおいて、モジュールの端
子と屋内配線との接続が野地板に設けられた両端に接続
手段を有する貫通ポートを介して行われるものとする。
貫通ポートが野地板を貫通する導体と、その導体と野地
板との間を充填する絶縁性の封止材とよりなることが良
い。太陽電池モジュールの端子がソーラールーフィング
材の下面の保護材より露出しているコネクタであること
が良い。貫通ポート両端の接続手段が、貫通ポートの上
部あるいは下部に直接取り付けられたコネクタであるこ
とが有効である。ソーラールーフィングの下面に露出し
ているコネクタとそれに接続された貫通ポート上部のコ
ネクタとが、野地板の上面より下方にあることも良い。
貫通ポート両端の接続手段の少なくとも一つが、貫通ポ
ートの上部あるいは下部とリード線を介して接続された
コネクタであることが良い。太陽電池モジュールが複数
のサブモジュールを中空の共通配線で接続してなり、モ
ジュールの端子がソーラールーフィング材の保護材を貫
通して前記共通配線の空洞に連通する通孔であり、貫通
ポートの上端の接続手段がこの通孔を通って共通配線の
空洞内に差し込まれるリード線であることも有効であ
る。その際、リード線の差し込まれる通孔が予め開けら
れた複数の通孔の中より選定されたものであることも良
い。貫通ポートの下部に取り付けられたコネクタが屋内
配線端部のコネクタと接続されたことが良い。互いに接
続される両コネクタが結合部が導電性材料よりなるボタ
ン、面ファスナあるいはスライドファスナであることが
良い。
【0008】
【作用】野地板に貫通ポートを設けることにより、屋根
の上ではソーラールーフィング材の太陽電池端子と貫通
ポートとのコネクタ相互あるいはリード線の差し込みに
よる接続作業、屋根裏では貫通ポートの屋外配線材との
コネクタ相互の接続作業のみで、ソーラールーフィング
と屋内配線との接続ができる。貫通ポートは野地板を貫
通する導体とその周囲の封止材よりなる簡単な構造で水
漏れなどがない。接続される太陽電池モジュールの端子
であるコネクタと貫通ポート上端のコネクタを野地板の
上面より下に沈めることにより、ソーラールーフィング
が野地板と密着する。コネクタに、結合部が導電性材料
よりなるボタン、面ファスナ、スライドファスナを用い
ることは接続作業を簡単にする。
【0009】
【実施例】以下、図2と共通の部分に同一の符号を付し
た図を引用して本発明の実施例の太陽光発電システムに
ついて述べる。図1に示す本発明の一実施例では、野地
板2に貫通ポート5が設けられている。貫通ポート5は
貫通導体51と野地板との間隙を埋める絶縁性耐水性の
封止材52とからなる。貫通ポート5の上側には上部コ
ネクタ61が、下側には下部コネクタ62が取り付けら
れている。この上部コネクタ61を、ソーラールーフィ
ング材1の下面に設けられたコネクタ16に接続し、下
部コネクタ62を屋内配線材4の端部に取り付けられた
コネクタ41と接続する。貫通ポート上部コネクタ61
とルーフィング材コネクタ16には、少なくとも結合部
が導電性材料からなるボタン、面ファスナ、スライドフ
ァスナなど簡単に結合できる接続具を用いる。貫通ポー
ト下部コネクタ62と屋内配線コネクタ41には、電気
配線に使用されるコネクタであれば如何なる種類のもの
を用いることもでき、例えば差し込み式、ねじ込み式、
ねじ止め式などのコネクタを用いる。ソーラールーフィ
ング材1の上の屋根仕上げ材に強化ガラス板3を用いる
ことは従来と同様である。
【0010】図3に示す実施例では、貫通ポート5、導
体51とルーフィング材コネクタ16に接続される上部
コネクタ61の間がリード線63で接続される。これに
より、ソーラールーフィング材1のコネクタ16の位置
を野地板2の貫通ポート5の直上に合わせなくても接続
が可能である。同様に下部コネクタ62と貫通ポートの
導体51の間をリード線で接続することも、屋内配線と
の接続作業を容易にする。
【0011】図4に示す実施例では、貫通ポート5が野
地板2の上面から掘られた凹部21に設けられ、貫通ポ
ート5の上部コネクタ61とルーフィング材コネクタ1
6との結合部分がこの凹部21の内部に入り、野地板2
の上面からはみ出さないようにしている。これにより、
ルーフィング材16を野地板2の上に密着させて敷設す
ることができる。凹部21内に生ずる空間には絶縁材2
2を埋める。
【0012】図5 (a) 、 (b) に、上面透視図および
下面透視図、図6 (a) 、 (b) に図5 (b) のA−A
線、B−B線断面図でソーラールーフィング材を示し、
図7に断面図で示す太陽光発電システムは本発明のさら
に別の実施例である。この実施例に用いたソーラールー
フィング材1では、図6に示すようにサブモジュール1
1が内部に空洞17を有する共通配線18によって接続
されている。共通配線18は銅あるいはアルミニウムの
箔で形成される。空洞17は通孔19によりルーフィン
グ材の下面に開口している。ルーフィング材1と貫通ポ
ート5との接続は、図7に示すように貫通ポートの導体
51に連結されたリード線63を通孔19から空洞17
に差し込むことにより行う。リード線63に箔材を用い
ることによってルーフィング材1と野地板2との間隙を
狭くすることができる。通孔19は、接続部分の良い位
置にルーフィング設置時に開けることもできる。しか
し、手数を省くため共通配線18に予め任意の間隔で開
けておいてもよい。その場合は、屋内配線4との接続ま
では、通孔19に保護シールを貼って保護しておき、使
用する通孔19の保護シールだけを剥がす。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、野地板に貫通ポートを
設けることにより、屋根の上の太陽電池モジュールの出
力端子から屋内への配線の引き込みのための屋根の上と
屋根裏の作業をそれぞれ独立して行うことができ、ま
た、作業のしにくい屋根の上および屋根裏の作業が著し
く軽減されて太陽光発電システムの構成のための作業時
間の短縮と信頼度の向上が図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の太陽光発電システムの断面
【図2】従来の太陽光発電システムの断面図
【図3】本発明の別の実施例の太陽光発電システムの断
面図
【図4】本発明のさらに別の実施例の太陽光発電システ
ムの断面図
【図5】本発明のさらに異なる実施例の太陽光発電シス
テムに用いるソーラールーフィング材を示し、 (a) が
上面透視図、 (b) が下面透視図
【図6】図5と同じソーラールーフィング材を示し、
(a) が図5 (b) のA−A線断面図、 (b) が図5
(b) のB−B線断面図
【図7】図5、図6のソーラールーフィング材を用いた
太陽光発電システムの部分断面図
【符号の説明】
1 ソーラールーフィング材 2 野地板 3 強化ガラス板 4 屋内配線 41 屋内配線コネクタ 5 貫通ポート 51 貫通導体 52 封止材 61 貫通ポート上部コネクタ 62 貫通ポート下部コネクタ 63 リード線

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】太陽電池モジュールの両面を防水性の保護
    材で被覆してなるシート状のソーラールーフィング材を
    屋根の野地板上に設置し、モジュールの端子を屋内配線
    に接続してなる太陽光発電システムにおいて、モジュー
    ルの端子と屋内配線との接続が野地板に設けられた両端
    に接続手段を有する貫通ポートを介して行われることを
    特徴とする太陽光発電システム。
  2. 【請求項2】貫通ポートが野地板を貫通する導体と、こ
    の導体と野地板との間を充填する絶縁性の封止材とより
    なる請求項1記載の太陽光発電システム。
  3. 【請求項3】太陽電池モジュールの端子がソーラールー
    フィング材の下面の保護材より露出しているコネクタで
    ある請求項1あるいは2記載の太陽光発電システム。
  4. 【請求項4】貫通ポートの両端の接続手段の少なくとも
    一つが、貫通ポートの上部あるいは下部に直接取り付け
    られたコネクタである請求項1ないし3のいずれかに記
    載の太陽光発電システム。
  5. 【請求項5】ソーラールーフィング材の下面に露出して
    いるコネクタとそれに接続された貫通ポート上部のコネ
    クタとが野地板の上面より下方にある請求項4記載の太
    陽光発電システム。
  6. 【請求項6】貫通ポートの両端の接続手段の少なくとも
    一つが、貫通ポートの上部あるいは下部とリード線を介
    して接続されたコネクタである請求項1ないし3のいず
    れかに記載の太陽光発電システム。
  7. 【請求項7】太陽電池モジュールが複数のサブモジュー
    ルを中空の共通配線で接続してなり、モジュールの端子
    がソーラールーフィング材の保護材を貫通して前記共通
    配線の空洞に連通する通孔であり、貫通ポートの上端の
    接続手段がこの通孔を通って共通配線の空洞内に差し込
    まれるリード線である請求項1あるいは2記載の太陽光
    発電システム。
  8. 【請求項8】リード線の差し込まれる通孔が予め開けら
    れた複数の通孔の中より選定されたものである請求項7
    記載の太陽光発電システム。
  9. 【請求項9】貫通ポートの下部に取り付けられたコネク
    タが屋内配線端部のコネクタと接続された請求項1ない
    し8のいずれかに記載の太陽光発電システム。
  10. 【請求項10】互いに接続される両コネクタが結合部が導
    電性材料よりなるボタンである請求項1ないし9のいず
    れかに記載の太陽光発電システム。
  11. 【請求項11】互いに接続される両コネクタが結合部が導
    電性材料よりなる面ファスナである請求項1ないし9の
    いずれかに記載の太陽光発電システム。
  12. 【請求項12】互いに接続される両コネクタが結合部が導
    電性材料よりなるスライドファスナである請求項1ない
    し9のいずれかに記載の太陽光発電システム。
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