JPH09275644A - 太陽電池モジュールおよびそれを用いた太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】【課題】据え付け作業の容易性と安全性を高める。【解決手段】太陽電池モジュール１に、被伝達体１，６
に対して太陽電池モジュール１と被伝達体１，６との間
に配線を介在させることなく接続できる出力部４を設け
ることで、配線を介して太陽電池モジュール１と被伝達
体１，６とを接続する作業を別途設ける必要を無くし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電に用い
られる太陽電池モジュール、およびそれを用いた太陽光
発電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、太陽光発電システムは、図１４
に示すように、家屋の屋根に整列配置した複数の太陽電
池モジュール１００，…からなる太陽電池アレイ１０１
と、太陽電池アレイ１０１から出力される直流出力をソ
ーラインバータ１０２で交流出力に変換して取り出すよ
うになっている。

【０００３】このような太陽光発電システムを構成する
太陽電池モジュール１００どうしは、通常互いに直列に
接続されるようになっており、その接続は従来から図１
５に示すようにして行われていた。すなわち、隣接配置
された太陽電池モジュール１００の裏面から引き出され
た配線１０３，１０３の先端に圧着端子１０４，１０４
を取り付け、これら圧着端子１０４，１０４を接続する
ことで太陽電池モジュール１００，１００を接続してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして互いに接続される太陽電池モジュール１００に
は、圧着端子１０４，１０４の接続という面倒な作業
を、屋根の上という、高所でしかも不安定な場所で行う
必要があり、作業性が悪いうえに、作業に危険が伴うと
いう課題があった。

【０００５】また、各太陽電池モジュール１００はその
構造上、据え付け作業中においても発電を行うようにな
っており、さらには発電された起電力エネルギーは接続
作業が終了しないと外部に取り出されることがない。そ
のため、接続端部に位置する太陽電池モジュール１００
の圧着端子１０４には、作業中、最大３００Ｖもの高電
圧がかかっており、このような高電圧状態で接続作業を
行わねばならないために、作業中に感電する危険もあっ
た。

【０００６】さらには、接続を間違えた場合には、太陽
電池モジュール１００を取り外して、圧着端子１０４，
１０４の接続を解除したうえで、改めて接続し直すとい
う、修正作業を行わねばならず、その作業が容易ではな
かった。

【０００７】このような理由によって太陽電池モジュー
ルの接続の作業効率は芳しくなく、このことが太陽光発
電システムのコストアップを招く要因になっていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段によって、上述した課題の解決を達成している。

【０００９】請求項１に記載の発明では、太陽電池セル
で生じさせた起電力エネルギーを被伝達体に伝達するエ
ネルギー伝達手段を備えた太陽電池モジュールであっ
て、前記エネルギー伝達手段は、この太陽電池モジュー
ルと被伝達体との間に配線を介在させることなく被伝達
体に接続されて起電力エネルギーを被伝達体に出力する
出力部を備えており、以上の構成によって上述した課題
の解決を図っている。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に係
る発明において、前記エネルギー伝達手段は、前記起電
力エネルギーを交流出力に変換して前記出力部に供給す
る交流変換部を更に備えており、かつ前記出力部は被伝
達体と電磁結合するものであり、以上の構成によって上
述した課題の解決を図っている。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１に係
る発明において、前記エネルギー伝達手段は、前記起電
力エネルギーを交流出力に変換して前記出力部に供給す
る交流変換部を更に備えており、かつ前記出力部は被伝
達体と静電結合するものであり、以上の構成によって上
述した課題の解決を図っている。

【００１２】請求項４に記載の発明では、請求項１に係
る発明において、前記出力部は、この太陽電池モジュー
ルと被伝達体とを端面どうしを突き合わせて接合する動
作により被伝達体と電気的に接続する出力電極を有して
おり、以上の構成によって上述した課題の解決を図って
いる。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項１ない
し４いずれか記載の発明において、前記エネルギー伝達
手段は、この太陽電池モジュールと被伝達体との間に配
線を介在させることなく伝達体に接続される入力部を更
に有し、かつこの入力部と前記出力部とをモジュール内
において電気的に接続しており、以上の構成によって上
述した課題を解決している。

【００１４】請求項６に記載の発明では、請求項５に係
る発明において、前記入力部は被伝達体と電磁結合する
ものであり、以上の構成によって上述した課題を解決し
ている。

【００１５】請求項７に記載の発明では、請求項５に係
る発明において、前記入力部は被伝達体と静電結合する
ものであり、以上の構成によって上述した課題を解決し
ている。

【００１６】請求項８に記載の発明では、請求項５に係
る発明において、前記入力部は、この太陽電池モジュー
ルと被伝達体とを端面どうしを突き合わせて接合する動
作により被伝達体と電気的に接続する入力電極を有して
おり、以上の構成によって上述した課題を解決してい
る。

【００１７】請求項９に記載の発明では、請求項１ない
し８のいずれか記載の太陽電池モジュールを備えて太陽
光発電システムを構成することで、上述した課題を解決
している。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１９】第１の実施の形態 図１は本発明の第１の実施の形態である太陽電池モジュ
ール１を用いた太陽光発電システムの要部を示した図で
ある。太陽電池モジュール１は太陽電池セル２と、イン
バータ３と、出力部４と、入力部５とを備えている。太
陽電池セル２は、光を起電力エネルギー（直流）に変換
するものであって、図１では図示の都合上、単数のみ図
示されているが、実際には各太陽電池モジュール１に複
数実装されている。インバータ３は、太陽電池セル２が
発生させた直流状態の起電力エネルギーを（５０Ｈｚ／
６０Ｈｚ）といった交流に変換している。出力部４は、
インバータ３に接続されており、インバータ３で交流に
変換された起電力エネルギーを外部に出力している。出
力部４は出力用電磁結合器４ａを備えて構成されてお
り、各太陽電池モジュール１の一端面１ａに設けられて
いる。入力部５は、外部から伝達される電気エネルギー
を受け取る部分であって、入力用電磁結合器５ａを備え
て構成されている。入力部５は出力部４とは異なる端面
１ｂに設けられている。また、入力部５は配線等により
出力部４に電気的に接続されている。さらには、出力部
４と入力部５とは、端面１ａ，１ｂ上の次の位置に配置
されている。すなわち、太陽電池モジュール１は、次述
するように、一方の太陽電池モジュール１の出力部形成
端面１ａに、他方の太陽電池モジュール１の入力部形成
端面１ｂを当接させて整列配置されるようになってお
り、出力部４と入力部５とは、モジュール突き合わせの
際に、互いに当接し合う位置に配置されている。

【００２０】次に、この太陽電池モジュール１の接続構
造を説明する。この太陽電池モジュール１は、建物の屋
根等に整列配置されるようになっており、その際、一方
の太陽電池モジュール１の出力部形成端面１ａに、他方
の太陽電池モジュール１の入力部形成端面１ｂを突き合
わせて配置される。このようにして配置されると、一方
の太陽電池モジュール１の出力部４と他方の太陽電池モ
ジュール１の入力部５とが互いに当接し、出力部４に交
流電流を流すと、入出力部４，５は、互いに電磁結合す
るようになる。

【００２１】したがって、上述したようにして互いに整
列配置して固定した太陽電池モジュール１で光発電を行
うと、次のようになる。すなわち、整列方向端部に位置
する太陽電池モジュール１₁を構成する太陽電池セル２
で発生した起電力エネルギーはインバータ３で交流に変
換されて出力部４の出力用電磁結合器４ａに流れる。す
ると、交流となった起電力エネルギーが流れる出力用電
磁結合器４ａと、隣り合う太陽電池モジュール１₂の入
力部５を構成する入力用電磁結合器５ａとが電磁結合
し、太陽電池モジュール１₂の入力部５には誘導電流
（交流）が発生し、これによって、起電力エネルギーは
太陽電池モジュール１₁から隣り合う太陽電流モジュー
ル１₂に伝達される。

【００２２】入力部５に伝達された隣の太陽電池モジュ
ール１₁の起電力エネルギー（交流）は出力部４に伝達
される。そのため、出力部４を構成する出力用電磁結合
器４ａには、このモジュール１₂自身の太陽電池セル２
で発生した起電力エネルギー（交流）と、入力部５から
伝達された隣の太陽電池モジュール１₁の起電力エネル
ギー（交流）とが流れることになる。出力部４に流れる
隣の太陽電池モジュール１₁の起電力エネルギー（交
流）とこのモジュール１₂自身の太陽電池セル２で発生
させた起電力エネルギー（交流）とは、上述したのと同
様の電磁結合効果により、さらに、隣の太陽電池モジュ
ール１₃（図示省略）の入力部５に伝達される。

【００２３】このようにして、各太陽電池モジュール１
_1〜Eの起電力エネルギー（交流）を加算しながら、エネ
ルギー伝達方向の最後尾に位置する太陽電池モジュール
１_Ｅまで伝達された起電力エネルギーは、次のようにし
て外部に伝達される。

【００２４】すなわち、太陽電池モジュール１_Ｅには出
力ユニット６が接続されている。出力ユニット６は、上
述した入力部５と同様の構成を備えた入力部７を有して
おり、この入力部７を太陽電池モジュール１_Eの出力部
４に当接させた状態で、出力ユニット６は太陽電池モジ
ュール１_Eに取り付けられている。したがって、太陽電
池モジュール１_Eに加算集積された各太陽電池モジュー
ル１_1〜Eの起電力エネルギー（交流）は、太陽電池モジ
ュール１_Eの出力部４を構成する出力用電磁結合器４ａ
と出力ユニット６の入力部７を構成する入力用電磁結合
器７ａとの電磁結合により出力ユニット６に伝達され、
この出力ユニット６から外部に出力される。

【００２５】ところで、上記した太陽電池モジュール１
を構成する出力用電磁結合器４ａ、および入力部電磁結
合器５ａは例えば次のように構成される。すなわち、図
２に示すように、太陽電池モジュール１の出力部形成端
面１ａにコイル収納凹部１０を、入力側端面１ｂにコイ
ル収納凹部１１をそれぞれ形成し、コイル収納凹部１０
には出力側電磁結合器４ａを構成する一次コイル１２
を、コイル収納凹部１１には、入力側電磁結合器５ａを
構成する二次コイル１３をそれぞれ収納する。一次コイ
ル１２，二次コイル１３は、断面視Ｅ型をしたコア１２
ａ，１３ａに導線を巻線して構成されており、各コイル
１２，１３は、そのコイル軸心方向をモジュールの突き
合わせ方向に沿うように配置されている。

【００２６】このようにして、一次コイル１２，二次コ
イル１３を収納した太陽電磁モジュール１，１を互いに
当接して配置すると、一方の太陽電池モジュール１の一
次コイル１２と他方の太陽電池モジュール１の二次コイ
ル１３とが、その軸心方向を一致させて当接することに
なる。そして、この状態で一方の太陽電池モジュール１
において発生した起電力エネルギー（交流）がその一次
コイル１２に流れると、この一次コイル１２と他方の太
陽電池モジュール１の二次コイル１３とが電磁結合し
て、二次コイル１３に誘導電流が発生し、これによって
一方の太陽電池モジュール１の起電力エネルギーは、他
方の太陽電池モジュール１に伝達されることになる。

【００２７】また、図３に示すように、太陽電池モジュ
ール１の出力部形成端面１ａに嵌合凹部１６を形成する
とともに、出力部形成端面１ａの内部には、嵌合凹部１
６を挟んでその両端（図では上下端）それぞれに、出力
側電磁結合器４ａを構成する一次コイル１７，１７を設
ける。一方、入力部形成端面１ｂに嵌合凸部１８を形成
するとともに、嵌合凸部１８には、入力側電磁結合器５
ａを構成する二次コイル１９を設ける。一次コイル１
７，二次コイル１９は、断面視Ｅ型をしたコア１７ａ，
１９ａに導線を巻線して構成されており、一次コイル１
７および二次コイル１９は、そのコイル軸心方向を、モ
ジュールの突き合わせ方向と直交する方向に沿うように
配置されている。

【００２８】このようにして、一次コイル１７，二次コ
イル１９を収納した太陽電池モジュール１，１を互いに
当接して配置すると、嵌合凹部１６に嵌合凸部１８が嵌
合する。その際、一方の太陽電池モジュール１の一次コ
イル１７と他方の太陽電池モジュール１の二次コイル１
９とは、その軸心方向を一致させて配置されることにな
る。そのため、一方の太陽電池モジュール１で発生した
起電力エネルギー（交流）が一次コイル１７に流れる
と、この一次コイル１７と他方の太陽電池モジュール１
の二次コイル１９とが電磁結合して、二次コイル１９に
誘導電流が発生し、これによって一方の太陽電池モジュ
ール１の起電力エネルギーは、他方の太陽電池モジュー
ル１に伝達されることになる。

【００２９】さらには、図４に示すように、太陽電池モ
ジュール１の出力部形成端面１ａに嵌合凹部２０を形成
するとともに、嵌合凹部２０には、出力側電磁結合器４
ａを構成する一次コイル２１を設ける。一方、入力部形
成端面１ｂには、入力側電磁結合器５ａを構成する二次
コイル２２を取り付ける。一次コイル２１は、円筒状を
したコア２１ａの内周面に沿って導線を巻回して構成さ
れている。二次コイル２２は断面視Ｉ型をしたコア２２
ａの外周面に導線を巻回して構成されている。そして、
一次コイル２１，二次コイル２２は、そのコイル軸心方
向をモジュールの突き合わせ方向に沿うように配置され
ている。

【００３０】このようにして、一次コイル２１，二次コ
イル２２を収納した太陽電池モジュール１，１を互いに
当接して配置すると、一方の太陽電池モジュール１のコ
ア２１ａの内部に、他方の太陽電池モジュール１のコア
２２ａが嵌入する。そのため、一方の太陽電池モジュー
ル１で発生した起電力エネルギー（交流）が一次コイル
２１に流れると、この一次コイル２１と他方の太陽電池
モジュール１の二次コイル２２とが電磁結合して、二次
コイル２２に誘導電流が発生し、これによって一方の太
陽電池モジュール１の起電力エネルギーは、他方の太陽
電池モジュール１に伝達されることになる。なお、上述
した各電磁結合器４ａ，５ａの構造においては、図４に
示した構造が最も電磁結合効率が高くなる。また、図３
に示す電磁結合器４ａ，５ａの構造においては、嵌合凹
部１６に二次コイルを設ける一方、嵌合凸部１８に一次
コイルを設けてもよいが、図３に示すように嵌合凹部１
６に一次コイルを設ける方が感電の危険性が小さくな
る。同様に、図４に示す電磁結合器４ａ，５ａの構造に
おいては、二次コイルに円筒状のコア２１ａを設ける一
方、一次コイルに断面視Ｉ型をしたコア２２ａを設けて
もよいが、図４に示すように一次コイルに円筒状コアを
設ける方が感電の危険性が小さくなる。

【００３１】ところで、図１に示す太陽電池モジュール
１では、各太陽電池モジュール１を、入力用、出力用の
各電磁結合器４ａ，５ａを用いて直列状に接続していた
が、この他、図５に示すように、各太陽電池モジュール
１’を出力ユニット２５に対して並列に接続してもよ
い。この場合、各太陽電池モジュール１には隣接する太
陽電池モジュール１’から起電力エネルギーが伝達され
ないため、入力部５を設ける必要がなくなる。このよう
な接続構造とするためには、出力ユニット２５には、設
置する太陽電池モジュール１’の数に応じた入力部２
６，２６，…を設け、これら入力部２６，２６，…を互
いに並列に接続する必要がある。

【００３２】また、図１，図５に示した太陽電池モジュ
ール１，１’の他の変形例としては、図６に示すものが
ある。この例では、各太陽電池モジュール１''に、直流
電流を１ＫＨｚ〜１ＭＨｚといった高周波に変換するイ
ンバータ３’を備えさせる一方、出力ユニット２５’に
は、各太陽電池モジュール１''から入力用電磁結合器２
６’を介して伝達された高周波を５０〜６０Ｈｚといっ
た商用交流電源の周波数に変換する変換器２７を備えさ
せる。このように構成すれば、各太陽電池モジュール
１''に設ける出力用電磁結合器４’や入力ユニット２
５’に設ける入力用電磁結合器２６’は、１ＫＨｚ〜１
ＭＨｚといった高周波を扱うために、小型化することが
できる。なお、図６では、図５に示した太陽電池モジュ
ール１’の変形例であったが、この構造は、図１に示し
た太陽電池モジュール１の構造にも適用できるのはいう
までもない。

【００３３】第２の実施の形態 次に、本発明の第２の実施の形態を図７を参照して説明
する。図７はこの太陽電池モジュール３０を用いた太陽
光発電システムの要部を示した図である。

【００３４】太陽電池モジュール３０は太陽電池セル３
１と、インバータ３２と、出力部３３とを備えている。
インバータ３２は、太陽電池セル３１が発生させた直流
状態の起電力エネルギーを（１ＫＨｚ〜１ＭＨｚ）とい
った高周波に変換している。出力部３３は、インバータ
３２に接続されており、インバータ３２で高周波に変換
された起電力エネルギーを外部に出力している。出力部
３３は出力用静電結合電極３３ａを備えて構成されてい
る。

【００３５】一方、この太陽電池モジュール３０が接続
される出力ユニット３４は、入力部３５を備えている。
入力部３５は入力用静電結合電極３５ａを備えて構成さ
れている。このように構成された入力部３５が各太陽電
池モジュール３０，３０，…に対応して、複数設けられ
ている。また、出力ユニット３４は、各太陽電池モジュ
ール３０から伝達された高周波の起電力エネルギーを商
用交流電源の周波数（５０／６０Ｈｚ）に変換する変換
器３６を備えている。

【００３６】次に、この太陽電池モジュール３０の接続
構造を説明する。図８に示すように、各太陽電池モジュ
ール３０，３０，…は、建物の屋根等に整列配置される
ようになっており、その際、各太陽電池モジュール３
０，３０，…は予め屋根に配設しておいた出力ユニット
３４上に当接して配置される。さらにはその際、太陽電
池ユニット３０，３０，…の出力用静電結合電極３３ａ
が出力ユニット３４の入力用静電結合電極３５ａに対向
するように太陽電池ユニット３０を位置決め配置する。
したがって、出力ユニット３４は、屋根上における太陽
電池モジュール３０の架台を兼ねることになる。

【００３７】このようにして、太陽電池モジュール３０
を屋根上に配置すると、太陽電池モジュール３０の出力
部３３と出力ユニット３４のの入力部３５とが互いに対
向し、出力部３３に交流電流を流すと、対向し合う入出
力部３３，３５は、互いに静電結合するようになる。そ
のため、上述したように整列配置して固定した複数の太
陽電池モジュール３０…で光発電を行うと、次のように
なる。

【００３８】すなわち、各太陽電池モジュール３０を構
成する太陽電池セル３１で発生した起電力エネルギー
は、インバータ３２で高周波に変換されて出力部３３の
出力用静電結合電極３３ａに高周波電圧を印加する。す
ると、高周波電圧が印加された出力用静電結合電極３３
ａと、この出力用静電結合電極３３ａに対向する出力ユ
ニット３４の入力用静電結合電極３５ａとが静電結合し
て、出力ユニット３４側に太陽電池モジュール３０の起
電力エネルギーが伝達される。このようにして、出力ユ
ニット３４に伝達された各太陽電池モジュール３０，３
０，…の起電力エネルギー（高周波）は加算されたの
ち、変換器３６で商用交流電源の周波数（５０／６０Ｈ
ｚ）に変換されて外部に出力される。

【００３９】なお、この実施の形態では、太陽電池セル
３１で発生させた起電力エネルギー（直流）をインバー
タ３２によって高周波に変換して出力部３３に供給して
おり、そのために、出力部３３や入力部３５を小型化す
ることが可能となっている。しかしながら、インバータ
３２において商用電源の周波数（５０／６０Ｈｚ）に変
換して出力部３３に供給してもよいのはいうまでもな
い。

【００４０】第３の実施の形態 次に、本発明の第３の実施の形態を図９，図１０を参照
して説明する。図９（ａ）は第３の実施の形態である太
陽電池モジュール４０の要部を示す斜視図であり、図９
（ｂ）はその断面図である。図１０は、この太陽電池モ
ジュール４０を用いた太陽光発電システムの要部を示し
た図である。

【００４１】この太陽電池モジュール４０は、入力部４
１および出力部４２の構成に特徴がある。すなわち、太
陽電池モジュール４０はその一端面４０ａに入力部４１
を、また、前記一端面４０ａとは異なる他の端面４０ｂ
に出力部４２が形成されている。出力部４１は、一端面
４０ａに形成された嵌合筒部４３と、嵌合筒部４３内に
収納配置された雌型電極４４とを備えている。嵌合筒部
４３の外周面には、防水および感電防止用のＯリング４
５が設けられている。入力部４２は、他の端面４０ｂに
形成された嵌合凹部４６と、嵌合凹部４６内に収納配置
された雄型電極４７とを備えている。雄型電極４７は、
嵌合凹部４６の深さ方向に沿って配置されている。ま
た、雄型電極４７は、雌型電極４４に嵌入可能な外径を
有している。また、出力部４１は太陽電池セル４８に続
されており、さらには、入力部４２は出力部４１に接続
されている。

【００４２】次に、この太陽電池モジュール４０の接続
構造を説明する。すなわち、一方の太陽電池モジュール
４０の出力部形成端面４０ａに、他方の太陽電池モジュ
ール４０の入力部形成端面４０ｂを突き合わせて太陽電
池モジュール４０，４０を配置する。すると、一方の太
陽電池モジュール４０の出力部４１を構成する嵌合筒部
４３と、他方の太陽電池モジュール４０の入力部４２を
構成する嵌合凹部４６とが嵌合し、それにともなって、
雌型電極４４と雄型電極４７とが接続される。

【００４３】したがって、このようにして、互いに電気
的に接続した太陽電池モジュール４０，４０…で光発電
を行うと、各太陽電池モジュール４０，４０，…で発生
した起電力エネルギー（直流）は加算されながら、各太
陽電池モジュール４０，４０，…を伝達していく。

【００４４】このようにして、各太陽電池モジュール４
０の起電力エネルギー（直流）を加算しながら、エネル
ギー伝達方向の最後尾に位置する太陽電池モジュール４
０_Eまで伝達された起電力エネルギーは、次のように、
外部に伝達される。すなわち、太陽電池モジュール４０
_Eには出力ユニット４９が接続されている。出力ユニッ
ト４９は上述した入力部４２と同様の構成を備えた入力
部５０を有しており、この入力部５０を太陽電池モジュ
ール４０_Eの出力部４１に接続させた状態で、出力ユニ
ット４９は太陽電池モジュール４０_Eに取り付けられて
る。したがって、太陽電池モジュール４０_Eにおいて加
算集積されたすべての太陽電池モジュール４０の起電力
エネルギー（直流）は、太陽電池モジュール４０_Eから
出力ユニット４９に伝達される。出力ユニット４９は、
インバータ５１をを有しており、出力ユニット４９に伝
達された起電力エネルギー（直流）はインバータ５１で
交流に変換されて外部に出力される。

【００４５】なお、この太陽電池モジュール４０では、
各太陽電池モジュール４０にインバータを設けず、出力
ユニット４９にインバータ５１を設けていたが、各太陽
電池モジュール４０にインバータを設けてもよいのはい
うまでもない。また、この実施の形態では、出力部４１
に雌型電極４４を設け、入力部４２に雄型電極４７を設
けていたが、反対に、出力部４１に雌型電極を、入力部
４２に雄型電極をそれぞれ設けてもよい。ただ、本実施
の形態のように、出力部４１に雌型電極４４を設ける方
が、感電の危険性は少なくなる。

【００４６】太陽電池モジュールで発生させて起電力エ
ネルギーを被伝達体に伝達する構成としては、第１〜第
３の実施の形態に記載した構成の他、図１１に示すよう
に、太陽電池モジュール６０に、太陽電池セル６１で発
生した起電力エネルギー（直流）を光信号に変換する発
光素子６２を設ける一方、被伝達体（図１１では出力ユ
ニットであるが、太陽電池モジュールでもよい）６３
に、前記光信号を電気信号に変換する受光素子６４を設
けることで、太陽電池モジュール６０で発生した起電力
エネルギーを被伝達体６３に伝達するようにしてもよ
い。なお、図１１において、符号６５は受光素子６４を
介して被伝達体６３に伝達された起電力エネルギー（直
流）を交流に変換するインバータである。

【００４７】このような構成において、発光素子６１と
して用いられる素子には、ＬＥＤ、半導体レーザ、レー
ザ、白熱電球、キセノンランプ、ＥＬなどがある。ま
た、受光素子６４として用いられる素子には、太陽電
池、フォトダイオードなどがある。

【００４８】また、太陽電池モジュールで発生させて起
電力エネルギーを被伝達体に伝達する構成としては、こ
の他さらに、図１２に示すように、太陽電池モジュール
７０にスピーカ７３を設け、このスピーカ７３によっ
て、太陽電池セル７１で発生してインバータ７２で交流
信号に変換された起電力エネルギーを音信号に変換す
る。そして、被伝達体（図１２では出力ユニットである
が、太陽電池モジュールでもよい）７４には、前記音信
号を電気信号に変換するマイク７５を設ける。これによ
り、太陽電池モジュール７０で発生した起電力エネルギ
ーを被伝達体７４に伝達するようにしてもよい。なお、
図１２において、符号７６はマイク７５を介して被伝達
体７４に伝達された起電力エネルギー（直流）を交流に
変換するインバータである。この構造では、スピーカ７
３から発生させる音信号を超音波信号とすれば、起電力
エネルギーの変換効率は高くなる。

【００４９】さらには、太陽電池モジュールで発生させ
た起電力エネルギーを被伝達体に伝達する構成として
は、この他さらに、図１３に示すように、太陽電池モジ
ュール８０に、発熱体８１を設け、太陽電池セル８２で
発生した起電力エネルギーをこの発熱体８１によって熱
に変換して被伝達体（図１３では、出力ユニットである
が、太陽電池モジュールでもよい）８３に送る。一方、
伝達体８３には熱電素子８４を設け、この熱電素子８４
によって、太陽電池モジュール８０から伝達された熱を
電気信号に変換することで、太陽電池モジュール８０で
発生した起電力エネルギーを被伝達体８４に伝達するよ
うにしてもよい。なお、図１３において、符号８５は熱
電素子８４を介して被伝達体８３に伝達された起電力エ
ネルギー（直流）を交流に変換するインバータである。

【００５０】このような構成において、発熱素子８１と
して用いられる素子には、ヒータ、抵抗などがある。ま
た、熱電素子８４として用いられる素子には、ペルチェ
素子、熱電対などがある。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な効果を奏する。

【００５２】請求項１の効果 太陽電池モジュールと被伝達体との間に配線を介在させ
ることなく出力部が被伝達体に電気的に接続されるの
で、従来、面倒であった出力部の接続作業を別途設ける
必要がなくなった。そのため、太陽電池モジュールの据
え付け作業が容易になるともとに、作業の安全性も高ま
った。さらには、作業工程の削減および作業時間の短縮
化も図ることができ、据え付けコストの低減も図れる。

【００５３】また、太陽電池モジュールと被伝達体の間
に配線を介在させることなく両者を接続するので、作業
中に感電する危険性も少なくなるうえ、接続をやり直す
場合であっても、その作業を容易に行うことができるよ
うになった。

【００５４】請求項２の効果 電磁結合という腐食の影響を受けにくい構造でもって、
出力部と被伝達体とを接続するので、その分、信頼性の
向上と、長寿命化を図れる。また、電磁結合は、多少の
隙間があっても結合させることができるので、出力部と
被伝達体とを厳密に位置合わせする必要がなくなり、そ
の分、太陽電池モジュールの据え付けが容易になる。さ
らには、作業者が感電する心配もなくなる。

【００５５】請求項３の効果 出力部と被伝達体とは、その間に多少の位置ずれがあっ
ても、静電結合するので、出力部と被伝達体とを厳密に
位置合わせする必要がなくなり、その分、太陽電池モジ
ュールの据え付けが容易になる。

【００５６】請求項４の効果 出力電極という簡単な構造のもので出力部を構成するの
で、その分、コストダウンを図れる。

【００５７】請求項５〜８の効果 太陽電池モジュールどうしの間に配線を介在させること
なく、一方の太陽電池モジュールの出力部と他方の太陽
電池モジュールの入力部とを電気的に接続することが可
能となり、その分、さらに、接続作業を含めた太陽電池
モジュールの据え付け作業が簡単になる。

【００５８】請求項９の効果 太陽電池モジュールの外部接続作業が容易になるので、
その分、システムの据え付けの作業効率が向上し、太陽
光発電システムのコストダウンに繋がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジ
ュールおよびその接続構造を示す図である。

【図２】第１の実施の形態に係る出力部および入力部の
第１の例を示す断面図である。

【図３】第１の実施の形態に係る出力部および入力部の
第２の例を示す断面図である。

【図４】第１の実施の形態に係る出力部および入力部の
第３の例を示す断面図である。

【図５】第１の実施の形態の第１の変形例を示す図であ
る。

【図６】第１の実施の形態の第２の変形例を示す図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジ
ュールおよびその接続構造を示す図である。

【図８】第二の実施の形態の据え付け状態を示す図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る太陽電池モジ
ュールを示し、（ａ）は要部の斜視図であり、（ｂ）は
その断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る太陽電池モ
ジュールおよびその接続構造を示す図である。

【図１１】本発明の他の変形例を示した図である。

【図１２】本発明の他の変形例を示した図である。

【図１３】本発明の他の変形例を示した図である。

【図１４】従来の太陽電池モジュールの据え付け状態を
示す図である。

【図１５】従来の太陽電池モジュールの接続構造を示す
図である。

【符号の説明】

１ …太陽電池モジュール ２ …太陽電池
セル ３ …インバータ ４ …出力部 ４ａ…出力用電磁結合器 ５ …入力部 ５ａ…入力用電磁結合器 ６ …出力ユニ
ット ７ …入力部 ７ａ…入力用電
磁結合器 ３０ …太陽電池モジュール ３１ …太陽電
池セル ３２ …インバータ ３３ …出力部 ３３ａ…出力用静電結合電極 ３４ …出力ユ
ニット ３５ …入力部 ３５ａ…入力用
静電結合電極 ４０ …太陽電池モジュール ４１ …出力部 ４２ …入力部 ４４ …雌型電
極 ４７ …雄型電極 ４８ …太陽電
池セル ４９ …出力ユニット ５０ …入力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｎ 6/00 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池セルで生じさせた起電力エネル
   ギーを被伝達体に伝達するエネルギー伝達手段を備えた
   太陽電池モジュールであって、 前記エネルギー伝達手段は、この太陽電池モジュールと
   被伝達体との間に配線を介在させることなく被伝達体に
   接続されて起電力エネルギーを被伝達体に出力する出力
   部を備えていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記エネルギー伝達手段は、前記起電力
   エネルギーを交流出力に変換して前記出力部に供給する
   交流変換部を更に備えており、かつ前記出力部は、被伝
   達体と電磁結合して前記交流出力を被伝達体に伝達する
   ものであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モ
   ジュール。
3. 【請求項３】 前記エネルギー伝達手段は、前記起電力
   エネルギーを交流出力に変換して前記出力部に供給する
   交流変換部を更に備えており、かつ前記出力部は、被伝
   達体と静電結合して前記交流出力を被伝達体に伝達する
   ものであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モ
   ジュール。
4. 【請求項４】 前記出力部は、この太陽電池モジュール
   と被伝達体とを端面どうしを突き合わせて接合する動作
   により被伝達体と電気的に接続する出力電極を有してい
   ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュー
   ル。
5. 【請求項５】 前記エネルギー伝達手段は、この太陽電
   池モジュールと被伝達体との間に配線を介在させること
   なく被伝達体に接続されて被伝達体から起電力エネルギ
   ーが伝達される入力部を更に有し、かつこの入力部と前
   記出力部とをモジュール内において電気的に接続したこ
   とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の太陽
   電池モジュール。
6. 【請求項６】 前記入力部は被伝達体と電磁結合するも
   のであることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジ
   ュール。
7. 【請求項７】 前記入力部は被伝達体と静電結合するも
   のであることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジ
   ュール。
8. 【請求項８】 前記入力部は、この太陽電池モジュール
   と被伝達体とを端面どうしを突き合わせて接合する動作
   により被伝達体と電気的に接続する入力電極を有してい
   ることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュー
   ル。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか記載の太陽
   電池モジュールを備えていることを特徴とする太陽光発
   電システム。