专利摘要:
PVストリングへの縁部アクセス手段を有する太陽電池モジュール装置。前面及び裏面を有する平面アレイとして配置された複数のPVセルを含み、PVセルは、正側及び負側端子を有するストリングとして電気的に相互接続される。正側及び負側導体が、正側及び負側端子に接続され、前面及び裏面封止シートがアレイの前面及び裏面に配設され、アレイ並びに前面及び裏面封止シートは副積層部を形成する。正側及び負側導体の各々は、前面及び裏面封止シートの間に、正側及び負側端子から延びる部分を有する。前面及び裏面プロテクタが、前面及び裏面封止シートに配設され、副積層部並びに前面及び裏面プロテクタは積層部を形成する。正側及び負側導体の第1及び第2の終端部は、積層部の外周縁部から外側へ延びる。終端部が接続される電気コネクタ保持のためのホルダを有するフレーム部材を含むフレームを、積層部の外周縁部の少なくとも一部のまわりに設け得る。
公开号:JP2011507282A
申请号:JP2010538285
申请日:2007-12-18
公开日:2011-03-03
发明作者:ネブソフ、ヴァレリー、ミハイロヴィッチ;ルビン、レオニド、ボリソヴィッチ
申请人:デイ4 エネルギー インコーポレイテッド;
IPC主号:H01L31-042
专利说明:

[0001] 本発明は、太陽電池(PV)モジュールに関し、より詳細には、PVモジュール内のPVセルを、PVセルの1つ又は複数のストリングに関連付けられた導体がそれらを内部に取り付けるPVモジュールの周縁部から延びることができるように構成することに係るものである。]
背景技術

[0002] 結晶性シリコンのPVセルからなるPVモジュールの設計及び製造は、30年以上にわたって実質的に変わっていない。典型的なPVセルは、少なくとも1つのpn接合、並びに集電電極を有する前側面及び裏側面を備えた半導体材料を含む。従来型の結晶性PVセルに光を当てると、それは約0.6〜0.62Vで約34mA/cm2の電流を発生させる。複数のPVセルは通常、直列及び/又は並列のストリングとして電気的に相互接続され、単一のPVセルよりも高い電圧及び/又は電流を発生させるPVモジュールを形成する。]
[0003] PVセルは、例えばスズめっきした銅から製造された金属タブによって、ストリングとして相互接続することができる。典型的なPVモジュールは、例えば36〜100の直列に相互接続されたPVセルを含むことが可能であり、これらを結合し、典型的には2〜4のPVストリングにして、単一のPVセルによって得られるよりも高い電圧を得ることができる。]
[0004] 直列に相互接続されたPVセルを含むPVモジュールでは、モジュールは、直列に相互接続されたPVセルすべてにほぼ同じ光強度で光が当てられたときにのみ、最適に機能する。しかし、PVセルの列の中の1つのPVセルが遮蔽され、他のすべてのセルに光が当てられた場合でも、PVモジュール全体が悪影響を受け、PVモジュールからの電力出力がかなり低下する。36のPVセルを含む太陽電池モジュールでは、1つのPVセルの75%が遮蔽されただけでも、発生する電力の最大70%が失われることが示されている(「Numerical Simulation of Photovoltaic Generators with Shaded Cells」、V.Quaschning及びR.Hanitsch、30th Universities Power Engineering Conference、グリニッジ、1995年9月5〜7日、583〜586頁)。一時的な電力損失に加えて、PVセルが遮蔽されるとセルが発電器ではなく大きい抵抗器として働くため、セルの遮蔽によってモジュールが永久的に損なわれる可能性がある。このような状態では、モジュール内の他のセルがこの大きい抵抗器を通して電流を流すことによって、遮蔽されたセルが加熱され、セルの温度が160℃以上に上昇することがあり、この高い温度が持続した場合には、これによって遮蔽されたPVセル及びPVモジュール全体が損傷を受ける可能性がある。遮蔽が生じた場合の過剰な加熱によるPVモジュールの損傷の危険性を低減するために、実際には、すべてのPVモジュールに、パネル全体を横断して又はパネル内のストリングを横断して接続されるバイパス・ダイオード(BPD)が使用される。バイパス・ダイオードは、単一のストリング又は遮蔽されたセルを含むモジュール全体を実質的に「短絡する」。この手法によって、短絡されたストリングにより生成される電力は完全に失われるが、システムの残りの部分は発電を継続することが可能になり、遮蔽されたセルの加熱を低減する。]
[0005] PVモジュールは一般に、戸外で通常は25年間、劣化せずに動作することが求められるため、その構造は、様々な気候条件及び環境条件に耐えるものでなければならない。典型的なPVモジュールの構造は、例えばモジュールの前面に、エチレン酢酸ビニルなどの高分子封止材料又はウレタンなどの熱可塑性材料のシートで被覆された、低鉄強化ガラスの透明シートの使用を伴う。高分子封止材料の上には、セルの前面が透明なガラス・シートに面するようにPVセルのアレイが配置される。アレイの裏面は、追加の封止材料層、及びDuPontによるTedlar(登録商標)などの耐候材料のバック・シート層、又はガラス・シートで被覆される。追加の封止材料層及びバック・シート層は通常、モジュール内のPVストリングに接続された電気導体が裏面の封止層及び耐候材料のバック・シートを通過し、電気回路に接続することを可能にするための開口部を有している。PVセルの2つのストリングのアレイを有するPVモジュールの場合、通常は4つの導体が開口部を通過するように配置され、その結果、それらはすべて互いに近接し、バック・シート層に取り付けられたジャンクション・ボックス内で終端させることが可能になる。気泡をなくし、前面及び裏面から並びに縁部からの水分の浸入からPVセルを保護するために、通常はガラス、封止層、セル及びバック・シート層の真空積層を行う。PVストリングの電気的相互接続及びバイパス・ダイオードへの接続は、ジャンクション・ボックス内で行われる。ジャンクション・ボックスは、PVモジュールの裏面で封止される。]
[0006] いくつかの既存のPVモジュールでは、PVモジュールの周縁部のまわりにアルミニウムのフレームが延びており、損傷を防ぎ、風及び雪の負荷に対する機械的強度を与え、モジュールの支持体への取り付けを容易にする。複数のPVモジュールを支持するために複数の支持体を設けることが可能であり、またそうしたPVモジュールは通常、隣接するモジュールのジャンクション・ボックス間に接続されたケーブルによって互いに接続される。このような形でPVモジュールを設置すると、かなり費用がかかる可能性がある。]
[0007] 上記のPVモジュールの製造は、きわめて複雑であり且つ費用がかかる。積層前のPVモジュールのレイ・アップには、セルの間に薄いバスをはんだ付けすることによってストリング内でセルを接続する「ブッシング(bussing)」という別の工程が必要になる。このために製造コストが増し、生産能力が制限される。]
[0008] さらに、PVモジュールのバック・シートの外面上にジャンクション・ボックスを配置すると、裏面封止シート及び裏面保護シートを通る前述の開口部の形成が必要になり、それによっても製造コストが増し、モジュールが水分の浸入を受けやすくなる可能性がある。その上、ジャンクション・ボックスに関するコストは、PVモジュールのコスト全体に対してかなりのものになる。さらにジャンクション・ボックスは、通常は小さい体積を有し、気密封止されたプラスチックで製造されるため、ストリング又はモジュールが遮蔽されたとき、バイパス・ダイオードがきわめて高温になる可能性があり、それによってジャンクション・ボックスの内部がかなり加熱され、この熱が隣接するPVセルに伝達される虞がある。したがって、ジャンクション・ボックス内部の温度が安全レベルを超え、PVモジュール内の1つ又は複数のセルに損傷を与える虞がある。]
[0009] Patrick Gallagherの「Assembly Method and Apparatus for Photovoltaic Module」という名称の米国特許第6,870,087B1号(2005年)は、PVセルのただ1つのストリングを含むPVモジュールについて記載している。出口ケーブルが末端のPVセルに接続される。これらのケーブルは、1つのPVモジュールを領域内の他のPVモジュールに電気的に接続するために用いられる。PVセルのストリングは、上側皿部及び下側皿部からなるボックス状構造の中に取り付けられる。下側皿部は、PVストリングより下の空気の流れのための管路を画定する。1組のそうしたPVモジュールが、太陽追跡用の組立体の中に取り付けられる。]
[0010] Kirschningの2007年5月10日公開の米国特許出願公開第2007/0102038A1号は、太陽電池モジュールを保持装置に固定するための太陽電池モジュール用の保持要素、及びPVモジュールを保持要素に電気的に接続する方法に関するものである。従来型のジャンクション・ボックスが、保持要素を受け入れ領域の上/中に挿入するために設けられた少なくとも1つの接続要素を備えている。これによって、電力をジャンクション・ボックスから保持要素まで直接運ぶことが可能になり、通常はPVモジュールの裏面に自由に吊され、風及び天候に曝される従来型のケーブルをなくすことができる。また保持要素により、隣接するPVモジュールの縁部上の受け入れ要素を用いて隣接するPVモジュールを相互接続することが容易になり、したがって、隣接するPVモジュールの簡単なプラグ・アンド・プレイ式の相互接続が可能になる。]
[0011] 米国特許第6,870,087号明細書
米国特許出願公開第2007/0102038号明細書]
先行技術

[0012] 「Numerical Simulation of Photovoltaic Generators with Shaded Cells」、V.Quaschning及びR.Hanitsch、30th Universities Power Engineering Conference、グリニッジ、1995年9月5〜7日、583〜586頁]
課題を解決するための手段

[0013] 本発明は、PVモジュールのアクティブ領域内でPVストリングを相互接続するためのバス・バーのはんだ付けをなくすことによって簡易化し、積層前のPVモジュールのレイ・アップの生産能力を高めることにより、さらに最適且つ低コストのPVモジュールの製造を可能にすることができる。また、本発明は、モジュールの裏面上の従来型のジャンクション・ボックスを不要にすることによって、PVモジュール生産の複雑さ及びコストを低減することができる。]
[0014] また、本発明は、PVモジュールの相互接続を簡易化することによって、PVモジュール設置のコストを低減することができる。]
[0015] 本発明の一観点によれば、PVモジュールが提供される。装置は、前面及び裏面を有する平面アレイとして配置された複数のPVセルを含み、複数のPVセルは、負荷に対して電気エネルギーを供給するために、正側端子及び負側端子を有する少なくとも1つのストリングとして互いに電気的に接続される。装置は、それぞれ正側及び負側端子に接続された正側及び負側導体も含む。装置はさらに、アレイの前面及び裏面に配設された前面及び裏面封止シートを含み、アレイ、並びに前面及び裏面封止シートからなる副積層部を形成し、副積層部は第1の外周縁部を有する。正側及び負側導体のそれぞれは、前面封止シートと裏面封止シートの間に、それぞれ正側及び負側端子から延びるそれぞれの部分を有し、また副積層部の第1の外周縁部からそれぞれ外側へ延びる第1及び第2の終端部を有する。装置はさらに、前面及び裏面封止シート上にそれぞれ配設される前面及び裏面プロテクタを含み、副積層部、並びに前面及び裏面プロテクタを備える積層部を形成する。前面及び裏面プロテクタはそれぞれ、第1の外周縁部に全体的に隣接し、且つ積層部の外周縁部を画定する第2及び第3の外周縁部を有する。第1及び第2の終端部は、積層部の外周縁部から外側へ延びる。]
[0016] 第1及び第2の終端部は、積層部の外周縁部の相対する縁部から延びることができる。]
[0017] 第1及び第2の終端部は、積層部の外周縁部の共通の縁部から延びることができる。]
[0018] アレイを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する複数のサブセット・ストリングにすることができ、アレイは、完全に第1の封止シートと第2の封止シートの間に配設され、且つサブセット・ストリングを互いに電気的に接続するように動作可能に構成された導体を含むことが可能であり、正側及び負側導体は、互いに電気的に接続されたサブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される。]
[0019] アレイを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する複数のサブセット・ストリングにすることができ、アレイは、積層部の外周縁部の外側に配設され、且つサブセット・ストリングを互いに電気的に接続するように動作可能に構成された導体を含むことが可能であり、正側及び負側導体は、互いに電気的に接続されたサブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される。]
[0020] 装置はさらに、電気コネクタを保持するように動作可能に構成されたホルダを有する、積層部の外周縁部を囲むフレームを含むことができ、正側及び負側導体の第1及び第2の終端部はホルダの中へ延びる。]
[0021] 装置はさらに、ホルダ内に配設される第1及び第2の電気コネクタを含むことができ、第1及び第2の終端部はそれぞれ、第1及び第2の電気コネクタに接続される。]
[0022] 装置はさらに、ホルダ内に、ホルダの外部からアクセス可能であるような第3及び第4の電気コネクタを含むことができ、第3及び第4の電気コネクタは、アレイを負荷に接続することを可能にするために、それぞれ第1及び第2のコネクタに電気的に接続される。]
[0023] フレームは、互いに接続された複数のフレーム部材を含むことができ、各フレーム部材は積層部の外周縁部のそれぞれの部分を保持する。]
[0024] フレーム部材は、内部に一体型の開口部を有する端部を有することができ、また隣接するフレーム部材を互いに接続するために、一体型の開口部の中に受け入れられるように動作可能に構成されたコーナ・コネクタを含むことができる。]
[0025] フレーム部材の少なくとも1つは、複数の電気コネクタを保持するためのホルダを有することができる。]
[0026] アレイを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子、並びに正側及び負側端子から延びるそれぞれの導体を有する複数のサブセット・ストリングにすることができ、それぞれの導体は、積層部の外周縁部の外側へ延び、且つホルダの中へ延びる終端部をそれぞれ有する。]
[0027] 装置はさらに、ホルダ内に複数の電気コネクタを含むことができ、導体の終端部は、ホルダ内でそれぞれの電気コネクタに接続される。]
[0028] 装置はさらに、ホルダ内に、PVセルのサブセット・ストリングに関連付けられた1対の電気コネクタに電気的に接続されたバイパス・ダイオードを含み、サブセット・ストリングが電流を生成していないときに、PVセルのサブセット・ストリングを過剰な電流から保護することができる。]
[0029] 装置はさらに、電気コネクタを天候から保護するように動作可能に構成されたプロテクタを含むことができる。]
[0030] 装置はさらに、受け部、及び受け部に隣接し且つ受け部と連通する第1の開口部を有するフレーム部材を含むことができ、積層部の外周縁部の少なくとも一部は受け部の中に存在し、それによって、第1及び第2の終端部の少なくとも1つが、受け部の中で、積層部の外周縁部の一部及び積層部の裏面の一部を横断して延び、さらに第1の開口部を通って延び、第1及び第2の終端部の少なくとも1つを、積層部の裏面に隣接し且つ積層部の外周縁部に隣接する電気コネクタに接続することを容易にする。]
[0031] フレーム部材は、電気コネクタ・ホルダをフレーム部材に取り付けるために、受け部に隣接する取り付け部を有することができ、取り付け部は、電気コネクタ・ホルダが取り付け部に取り付けられたとき、電気コネクタ・ホルダが概ね外側へ積層部の裏面から離れて延びるように、積層部に対して略平行に配設される。]
[0032] 第1の開口部は、取り付け部の中に存在することができる。]
[0033] 装置はさらに、少なくとも1つの電気コネクタを保持するために、取り付け部上に電気コネクタ・ホルダを含むことができ、電気コネクタ・ホルダは、第1及び第2の終端部の少なくとも1つが第1の開口部を通り、電気コネクタ・ホルダの中へ、さらにその内部に保持される電気コネクタの中へ延びることができるように、取り付け部上に位置決めされる。]
[0034] 電気コネクタ・ホルダは、電気コネクタ・マウントと一体化することができる。]
[0035] 取り付け部は、対応する終端部を受け入れるための複数の開口部を有することができる。]
[0036] 装置はさらに、複数の区画を画定する複数の壁を備える電気コネクタ・ホルダを含むことができ、複数の壁は底壁を含み、底壁は各区画内に開口部の対を有し、開口部の対はそれぞれ、取り付け部内の複数の開口部の開口部の各対のまわりに配設され、各区画は1対の電気コネクタを備え、それによって、積層部内のPVセルの各ストリングの正側及び負側終端部は、取り付け部内の各開口部、及びそれぞれの区画に関連付けられた開口部の対を通って延び、第1及び第2の終端部は、第1及び第2の終端部がそれを通って延びる開口部に関連付けられた区画内の電気コネクタの対のそれぞれに接続することができる。]
[0037] 装置はさらに、それぞれの区画に関連付けられた電気コネクタの対の各コネクタの間に接続されたバイパス・ダイオードを含むことができる。]
[0038] 壁の少なくともいくつかは、隣接する区画の間に通路を有することができる。]
[0039] 通路は、隣接する区画の電気コネクタを接続するために、通路を通って延びるワイヤを有することができる。]
[0040] ワイヤは、PVセルのストリングが正側及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する区画の電気コネクタを接続することができ、装置はさらに、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対を含むことができ、各対は電気コネクタ・ホルダの相対する側に、積層部のそれぞれの側面に隣接して存在し、各対の1つのコネクタは互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタはPVセルの直列のストリングの正側及び負側端子のそれぞれ1つに接続される。]
[0041] 外部からアクセス可能なコネクタの第1及び第2の対は、積層部の面に概ね平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有することができる。]
[0042] 取り付け部はその内部に、積層部内のPVセルの各ストリングのそれぞれの終端部を、それを通して受け入れるための複数の開口部を有することができる。]
[0043] 装置はさらに、取り付け部上に複数の電気コネクタ・ホルダを含むことができ、各電気コネクタ・ホルダは電気コネクタのそれぞれの対を有し、各電気コネクタ・ホルダは、PVセルの各ストリングのそれぞれの終端部が、開口部の対のそれぞれの開口部を通って各電気コネクタ・ホルダの中へ延び、その内部で電気コネクタに接続することができるように、取り付け部内の開口部のそれぞれの対の上に配置される。]
[0044] 電気コネクタ・ホルダは、内部に端部開口部を備えた端壁を有することができ、隣接する電気コネクタ・ホルダの端部開口部の間に管路が延びることができる。]
[0045] 装置はさらに、隣接する電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタを電気的に接続するために、管路を通って延びるワイヤを含むことができる。]
[0046] ワイヤは、PVセルのストリングが正側及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する電気コネクタ・ホルダの電気コネクタを接続することができ、装置はさらに、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対を含むことができ、各対は積層部の両側の各電気コネクタ・ホルダ上に存在し、各対の1つのコネクタは互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタは、PVセルの直列のストリングの正側及び負側端子のそれぞれ1つに接続される。]
[0047] 外部からアクセス可能なコネクタの第1及び第2の対は、積層部の面に概ね平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有することができる。]
[0048] 本発明の他の観点によれば、PVモジュール用のフレーム装置が提供される。装置は、第1及び第2の相対する端部、並びに第1及び第2の相対する端部の間のモジュール・ホルダを有する細長い本体を含み、モジュール・ホルダは、PVモジュールの外周縁部の縁部を保持するように動作可能に構成される。また、装置は、それぞれ第1及び第2の端部に配設された第1及び第2のフレーム・コネクタを含み、第1及び第2のフレーム・コネクタは、2つの隣接するフレーム部材を互いに接続するように動作可能に構成されたフレーム・コネクタ要素を受け入れ、保持するように動作可能に構成される。装置はさらに、少なくとも1つの電気コネクタを保持するように動作可能に構成された、モジュール・ホルダに隣接する電気コネクタ・ホルダを含む。また、装置は、モジュール・ホルダと電気コネクタ・ホルダの間に延びる開口部を含み、開口部は、少なくとも1つの導体がPVモジュールの外周縁部からモジュール・ホルダの中へ、さらにモジュール・ホルダから電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタの中へ、連続する曲線として延びることができるように、前記開口部を通してPVモジュールの外周縁部から延びる少なくとも1つの導体を受け入れるように動作可能に構成される。]
[0049] 細長い本体は、モジュール・ホルダを形成する第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに電気コネクタ・ホルダを形成する第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁を含むことができ、第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁は、第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁と反対の方向に延びる。]
[0050] 本体は、第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁と、第3及び第4の間隔を置いて配置された壁との間に内壁を含むことができ、第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに第3の壁は、PVモジュールの外周縁部の一部を内部に受け入れることができる縁部用の空間を画定し、第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに内壁は、少なくとも1つの電気コネクタを内部に取り付けることができる電気コネクタ用の空間を画定し、内壁に開口部が配設される。]
[0051] さらに、装置は、第3の壁と第4の壁の間に延びる第1及び第2の横壁を含むことができ、第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁はさらに、電気コネクタ用の空間を画定する。]
[0052] さらに、装置は、第1及び第2の電気コネクタをそれぞれ第1及び第2の横壁に取り付けるように動作可能に構成された第1及び第2のコネクタ・マウントを、それぞれ第1及び第2の横壁上に含むことができる。]
[0053] さらに、装置は、第3及び第4の壁、並びに第1及び第2の横壁と協働して電気コネクタ用の空間を囲むように動作可能に構成された、取り外し可能なカバーを含むことができる。]
[0054] 本発明の他の観点によれば、外周縁部を有する積層部、並びに少なくとも外周縁部から延びる第1及び第2の終端導体を含む、PVモジュール用のフレーム装置が提供される。装置は、受け部、及び受け部に隣接し且つ受け部と連通する第1の開口部を有するフレーム部材を含む。積層部の外周縁部の少なくとも一部は受け部の中に存在し、第1及び第2の終端導体の少なくとも1つは、受け部の中で、積層部の外周縁部の一部及び積層部の裏面の一部を横断して延びる。装置はさらに、第1の開口部を通って延びる第1及び第2の終端部の少なくとも1つを含み、第1及び第2の終端導体の少なくとも1つを、積層部の裏面に隣接し、且つ積層部の外周縁部に隣接する電気コネクタに接続することを容易にする。]
[0055] フレーム部材は、電気コネクタ・ホルダをフレーム部材に取り付けるために、受け部に隣接する取り付け部を有することができ、取り付け部は、電気コネクタ・ホルダが取り付け部に取り付けられるとき、電気コネクタ・ホルダが概ね外側へ積層部の裏面から離れて延びるように、積層部に対して略平行に配設される。]
[0056] 第1の開口部は、取り付け部の中に存在することができる。]
[0057] 装置はさらに、少なくとも1つの電気コネクタを保持するために、取り付け部上に電気コネクタ・ホルダを含むことができ、電気コネクタ・ホルダは、第1及び第2の終端導体の少なくとも1つが第1の開口部を通り、電気コネクタ・ホルダの中へ、さらにその内部に保持される電気コネクタの中へ延びることができるように、取り付け部上に位置決めされる。]
[0058] 電気コネクタ・ホルダは、電気コネクタ・マウントと一体化することができる。]
[0059] 取り付け部は、それぞれの終端導体を受け入れるための複数の開口部を有することができる。]
[0060] さらに、装置は、複数の区画を画定する複数の壁を備える電気コネクタ・ホルダを含むことができ、複数の壁は底壁を含み、底壁は各区画内に開口部の対を有し、開口部の対はそれぞれ、取り付け部内の複数の開口部の開口部の各対のまわりに配設され、各区画は1対の電気コネクタを備え、それによって、積層部内のPVセルの各ストリングの正側及び負側終端導体は、取り付け部内の各開口部を通ってそれぞれの区画の中へ延び、第1及び第2の終端導体は、第1及び第2の終端部がそれを通って延びる開口部に関連付けられた区画内の電気コネクタの対のそれぞれに接続される。]
[0061] さらに、装置は、それぞれの区画に関連付けられた電気コネクタの対の各コネクタの間に接続されたバイパス・ダイオードを含むことができる。]
[0062] 壁の少なくともいくつかは、隣接する区画の間に通路を有することができる。]
[0063] 通路は、隣接する区画の電気コネクタを接続するために、通路を通って延びるワイヤを有することができる。]
[0064] ワイヤは、PVセルのストリングが正側及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する区画の電気コネクタを接続することができ、装置はさらに、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対を含むことができ、各対は電気コネクタ・ホルダの相対する側に、積層部のそれぞれの縁部に隣接して存在し、各対の1つのコネクタは互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタはPVセルの直列のストリングの正側及び負側終端導体のそれぞれ1つに接続される。]
[0065] 外部からアクセス可能なコネクタの第1及び第2の対は、積層部の面に概ね平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有することができる。]
[0066] 取り付け部はその内部に、積層部内のPVセルの各ストリングのそれぞれの終端部を、それを通して受け入れるための複数の開口部を有することができる。]
[0067] さらに、装置は、取り付け部上に複数の電気コネクタ・ホルダを含むことができ、各電気コネクタ・ホルダは電気コネクタのそれぞれの対を有し、各電気コネクタ・ホルダは、PVセルの各ストリングのそれぞれの終端導体部が、開口部の対のそれぞれの開口部を通って各電気コネクタ・ホルダの中へ延び、その内部で電気コネクタに接続することができるように、取り付け部内の開口部のそれぞれの対の上に配置される。]
[0068] 電気コネクタ・ホルダは、その中に端部開口部を備えた端壁を有することができ、隣接する電気コネクタ・ホルダの端部開口部の間に管路が延びることができる。]
[0069] さらに、装置は、隣接する電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタを電気的に接続するために、管路を通って延びるワイヤを含むことができる。]
[0070] ワイヤは、PVセルのストリングが正側及び負側終端導体を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する電気コネクタ・ホルダの電気コネクタを接続することができ、装置はさらに、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対を含むことができ、各対は積層部の相対する縁部の各電気コネクタ・ホルダ上に存在し、各対の1つのコネクタは互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタは、PVセルの直列のストリングの正側及び負側終端導体のそれぞれ1つに接続される。]
[0071] 外部からアクセス可能なコネクタの第1及び第2の対は、積層部の面に概ね平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有することができる。]
[0072] 本発明の他の観点によれば、PVモジュール用のフレーム・システムが提供される。システムは、PVモジュールの外周縁部を囲み保持するように動作可能に構成された複数のフレーム部材を含む。フレーム部材はそれぞれ、第1及び第2の相対する端部、並びに第1及び第2の相対する端部の間のモジュール・ホルダを有する細長い本体を含み、モジュール・ホルダは、PVモジュールの外周縁部のそれぞれの縁部を保持するように動作可能に構成される。各フレーム部材はまた、それぞれ第1及び第2の端部に配設された第1及び第2のフレーム・コネクタを含み、第1及び第2のフレーム・コネクタは、2つの隣接するフレーム部材を互いに接続するように動作可能に構成されたフレーム・コネクタ要素を受け入れ、保持するように動作可能に構成される。複数のフレーム部材の少なくとも1つは、少なくとも1つの電気コネクタを保持するように動作可能に構成された、モジュール・ホルダに隣接する電気コネクタ・ホルダ、及びモジュール・ホルダと電気コネクタ・ホルダの間に延びる開口部を含み、開口部は、少なくとも1つの導体がPVモジュールの外周縁部からモジュール・ホルダの中へ、さらにモジュール・ホルダから電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタの中へ、連続する曲線として延びることができるように、前記開口部を通してPVモジュールの外周縁部から延びる少なくとも1つの導体を受け入れるように動作可能に構成される。]
[0073] 本発明の他の観点によれば、PVモジュールを製造する方法が提供される。方法は、複数のPVセルを、前面及び裏面を有する平面アレイとして配置することを含む。方法はまた、複数のPVセルを、正側及び負側端子を有する少なくとも1つのストリングとして互いに電気的に接続することを含む。方法はさらに、正側及び負側導体をそれぞれ正側及び負側端子に接続することを含む。方法はまた、前面及び裏面封止シートをそれぞれアレイの前面及び裏面にはり付け、平面アレイ、並びに前面及び裏面封止シートからなる副積層部を形成することを含み、副積層部は第1の外周縁部を有し、前面及び裏面封止シートは、正側及び負側導体のそれぞれが、前面封止シートと裏面封止シートの間にそれぞれ正側及び負側端子から延びるそれぞれの部分を有するように、且つ正側及び負側導体の第1及び第2の終端部がそれぞれ、副積層部の第1の外周縁部から外側へ延び、正側及び負側導体を外部の回路に接続することを容易にするようにはり付けられる。方法はさらに、副積層部の両側に前面及び裏面プロテクタをはり付け、副積層部、並びに前面及び裏面プロテクタを備える積層部を形成することを含み、前面及び裏面プロテクタはそれぞれ、第1の外周縁部に全体的に隣接し、且つ積層部の外周縁部を画定する第2及び第3の外周縁部を有し、第1及び第2の終端部は、積層部の外周縁部から外側へ延びる。]
[0074] この方法は、第1及び第2の終端部を、積層部の外周縁部の相対する縁部から延ばすことを含むことができる。]
[0075] この方法は、第1及び第2の終端部を、積層部の外周縁部の共通の縁部から延ばすことを含むことができる。]
[0076] この方法は、PVセルのアレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにすること、並びにサブセット・ストリングを、完全に第1の封止シートと第2の封止シートの間に配設されたそれぞれの導体によって互いに電気的に接続することを含むことができ、正側及び負側導体は、互いに電気的に接続されたサブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される。]
[0077] この方法は、PVセルのアレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにすること、並びにサブセット・ストリングを、積層部の外周縁部の外側に配設されたそれぞれの導体によって互いに電気的に接続することを含むことができ、正側及び負側導体は、互いに電気的に接続されたサブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される。]
[0078] この方法は、積層部の外周縁部を、第1及び第2の電気コネクタを保持するように動作可能に構成された一体型のホルダを有するフレームで囲むことを含むことができる。]
[0079] この方法は、正側及び負側導体の第1及び第2の終端部をホルダの中へ延ばし、第1及び第2の終端部を、それぞれ第1及び第2の電気コネクタに接続することを含むことができる。]
[0080] この方法は、第1及び第2の電気コネクタを、ホルダ上の第3及び第4の電気コネクタに接続することを含むことができ、第3及び第4の電気コネクタはホルダの外側に、アレイを負荷に電気的に接続することを可能にする部分を有する。]
[0081] 積層部をフレームで囲むことは、フレーム部材のそれぞれが積層部の外周縁部のそれぞれの部分を保持するように、複数のフレーム部材を互いに接続することを含むことができる。]
[0082] 複数のフレーム部材を互いに接続することは、それぞれのフレーム部材の中に一体的に形成された開口部と共にコーナ・コネクタを含むことができる。]
[0083] この方法は、PVセルのアレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにすることを含むことができる。]
[0084] この方法は、各ストリングの正側及び負側端子をそれぞれ、ホルダの中へ延びるそれぞれの終端部を有するそれぞれの導体に接続することを含むことができる。]
[0085] この方法は、導体のそれぞれの終端部を、ホルダ内に配設されたそれぞれの電気コネクタに接続することを含むことができる。]
[0086] この方法は、ホルダ内にバイパス・ダイオードを取り付け、バイパス・ダイオードをPVセルのサブセット・ストリングに関連付けられた1対の電気コネクタに電気的に接続し、サブセット・ストリングが電流を生成していないとき、PVセルのサブセット・ストリングを過剰な電流から保護することを含むことができる。]
[0087] この方法は、ホルダ内の電気コネクタを天候から保護することを含むことができる。]
[0088] この方法は、第1及び第2の終端部の少なくとも1つを、積層部の外周縁部の一部及び積層部の裏面の一部を横断して延びるように曲げることを含むことができる。]
[0089] この方法は、第1及び第2の終端部の少なくとも1つがフレーム部材の開口部を通って延びるように、積層部の外周縁部の一部を第1の電気コネクタを有するフレーム部材の受け部に受け入れ、積層部の外周縁部が受け部に完全に受け入れられたとき、第1及び第2の終端部の少なくとも1つを、第1の電気コネクタに接続することを容易にすることを含むことができる。]
[0090] この方法は、第1及び第2の終端部の少なくとも1つを電気コネクタに接続することを含むことができる。]
[0091] この方法は、第1の電気コネクタをフレーム部材上のホルダの中に保持することを含むことができる。]
[0092] 第1の電気コネクタを保持することは、積層部の外周縁部が受け部に受け入れられるとき、第1の電気コネクタを、積層部の裏面から離れて延びるようにフレーム部材上に配設されたホルダの中に保持することを含むことができる。]
[0093] この方法は、第1の電気コネクタを、少なくともホルダから外へ延びる部分を有する第2の電気コネクタに接続し、第2の電気コネクタの負荷への接続を容易にすることを含むことができる。]
[0094] 本発明の他の観点によれば、PVモジュールを組み立てる方法が提供される。方法は、PVモジュールの外周縁部を複数のフレーム部材で囲み保持することを含む。また、この方法では、囲むことは、フレーム・コネクタ要素の各部分を隣接するフレーム部材のそれぞれのフレーム・コネクタに受け入れることによって、フレーム部材を互いに接続することを含む。この方法ではさらに、保持することは、それぞれのフレーム部材の第1及び第2の相対する端部の間に延びるモジュール・ホルダが、PVモジュールの外周縁部のそれぞれの縁部を保持するようにすることを含む。この方法はまた、PVモジュールの外周縁部から延びる少なくとも1つの導体を、複数のフレーム部材の1つのモジュール・ホルダの中、及び複数のフレーム部材の1つの外部の電気コネクタ・ホルダ内に配設された電気コネクタの中へ延ばすことを含む。]
[0095] 導体をモジュール・ホルダの中へ延ばすことは、少なくとも1つの導体を連続する曲線として、PVモジュールの外縁部から電気コネクタへ延ばすことを含むことができる。]
[0096] この方法は、PVモジュールを負荷に接続することを可能にするために、電気コネクタを複数のフレーム部材の1つに取り付けられた外部からアクセス可能な端子に接続することを含むことができる。]
[0097] この方法は、電気コネクタを天候から保護するために、電気コネクタ・ホルダを覆うことを含むことができる。]
[0098] 導体をモジュール・ホルダの中へ延ばすことは、PVモジュールの外周縁部から延びる複数の導体を、複数のフレーム部材の1つのモジュール・ホルダの中、及び複数のフレーム部材の1つの外部の電気コネクタ・ホルダ内に配設されたそれぞれの電気コネクタの中へ延ばすことを含むことができる。]
[0099] この方法は、PVモジュールを負荷に接続することを可能にするために、それぞれの電気コネクタを、複数のフレーム部材の1つに取り付けられた外部からアクセス可能な端子のそれぞれに接続することを含むことができる。]
[0100] この方法は、PVモジュール内のPVセルのストリングの電流をバイパスさせることを可能にするために、電気コネクタ・ホルダ内にバイパス・ダイオードを取り付け、バイパス・ダイオードを2つの隣接する電気コネクタに接続することを含むことができる。]
[0101] この方法は、電気コネクタ及びバイパス・ダイオードを天候から保護するために、電気コネクタ・ホルダを覆うことを含むことができる。]
[0102] 当業者には、添付図面と共に本発明の特定の実施例に関する以下の記述を検討することによって、本発明の他の態様及び特徴が明らかになるであろう。]
[0103] 図面には、本発明の実施例を示す。]
図面の簡単な説明

[0104] 本発明の第1の実施例による複数のPVセルを含む、積層させたPVモジュールの等角図。
電極によって相互接続された第1及び第2のPVセルの等角図であって、PVモジュールの正側端子を示す図。
電極によって相互接続された第3及び第4のPVセルの等角図であって、PVモジュールの負側端子を示す図。
PVモジュール内部における、図2Aに示す第1及び第2のPVセル、相互接続用の電極並びに正側端子の断面図。
PVモジュール内部における、図2Bに示す第3及び第4のPVセル、相互接続用の電極並びに負側端子の断面図。
本発明の第2の実施例による、PVセルの隣接するストリングの最後のPVセルを接続する別法を含むPVモジュールの等角図。
本発明の第3の実施例による、PVセルのそれぞれのストリングの終端部がPVモジュールの外周縁部の相対する縁部から延びるPVモジュールの等角図。
本発明の第4の実施例による、図5に示すPVセルの隣接するストリングの最後のPVセルを接続する別法を含むPVモジュールの等角図。
PVモジュールの外周縁部においてモジュール内のPVセルの電気導体の終端を容易にするフレームに接続された、図1に示すPVモジュールの等角図。
PVモジュールの外周縁部に隣接する電気コネクタの保持を容易にする、フレーム部材の部分断面図。
隣接するフレーム部材を互いに接続するためのコーナ・コネクタの等角図。
本発明の他の実施例による、パネルの両端に電気コネクタ用の2つのホルダを有するフレームを組み込んだPVモジュールの等角図。
PVモジュールの相対する側縁部の外部からアクセス可能な電気コネクタを示す、本発明の他の実施例によるPVモジュールの端面図。
PVモジュールの面に平行な面内にある接続軸線を有する、PVモジュールの両側の外部からアクセス可能な電気コネクタを示す、本発明の他の実施例によるPVモジュールの端面図。
PVモジュールが、それぞれがモジュールの同じ端部にアクセス可能な終端導体を有するPVセルの複数のストリング、及びモジュールの相対する側縁部にある外部からアクセス可能なコネクタを有する、本発明の他の実施例によるPVモジュールの端面図。
PVモジュールが、それぞれがモジュールの同じ端部にアクセス可能な終端導体を有するPVセルの複数のストリング、及びモジュールの両側にある外部からアクセス可能なコネクタを有し、電気コネクタが、PVモジュールの面に平行な面内にある接続軸線を有する、本発明の他の実施例によるPVモジュールの端面図。
隣接するPVモジュール間でジャンパ・ワイヤを使用せずに、隣接するPVモジュールを並べて直接接続することを容易にする、協働し噛み合う対のコネクタ、並びに位置合わせ用のピン及び開口部を有する図11又は13に示すようなPVモジュールの等角図。
図15に示すタイプの複数のPVモジュールの直列接続を示す概略図。
ジャンパ・ワイヤの複数の対によって互いに接続して示される、複数のPVモジュールの直列接続を示す概略図。
PVモジュールの裏面から離れるように延びる電気コネクタ・ホルダを有するフレーム部材の部分断面図。
PVセルの複数のストリングを有するPVモジュールに使用するための、フレーム部材及び電気コネクタ・ホルダの分解図。
図19に示す装置の斜視図。
ジャンパ・ワイヤによって互いに接続された、図19及び20に示す電気コネクタ・ホルダを使用する第1及び第2のPVモジュールの背面図。
図19に示すものと同様であるが、複数の別個の電気コネクタ・ホルダが取り付けられたフレーム部材の部分斜視図。] 図1 図11 図15 図19 図2A 図2B 図5
[0105] 図1を参照すると、本発明の第1の実施例によるPVモジュール装置が、全体として10で示されている。装置10は、前面14及び裏面16を有する平面アレイ13として配置され、全体として12で示される複数のPVセルを含んでいる。PVセルは互いに電気的に相互接続され、少なくとも1つのストリングを形成する。示した実施例では、負荷に対して電気エネルギーを供給するために、PVセルが互いに接続され、正側端子18及び負側端子20を有する8つのPVセルからなるストリングを形成する。正側導体22及び負側導体24がそれぞれ、正側端子18及び負側端子20に接続される。装置はさらに、それぞれアレイ13の前面14及び裏面16の上に配設された前面封止シート26及び裏面封止シート28を含み、アレイ、並びに前面及び裏面封止シートからなる副積層部30を形成する。副積層部30は、副積層部のまわりに全面的に延びる第1の外周縁部32を有している。] 図1
[0106] 正側導体22及び負側導体24のそれぞれは、前面封止シート26と裏面封止シート28の間に、それぞれ正側端子18及び負側端子20から延びるそれぞれの部分34及び36を有している。正側導体22及び負側導体24はそれぞれ、副積層部30の第1の外周縁部32から外側へ延びる第1の終端部38及び第2の終端部40を有している。]
[0107] 前面プロテクタ42及び裏面プロテクタ44がそれぞれ、前面封止シート26及び裏面封止シート28の上に配設され、副積層部30、並びに前面及び裏面プロテクタを備える積層部46を形成する。前面プロテクタ42及び裏面プロテクタ44はそれぞれ、前面及び裏面プロテクタのまわりにそれぞれ全面的に延び、且つ副積層部の第1の外周縁部32と全体的に境界を共にする第2の周縁部48及び第3の周縁部50を有している。したがって、副積層部30の第1の外周縁部32、並びに第2の外周縁部48及び第3の外周縁部50は、積層部46の外周縁部52を画定する。第1の終端部38及び第2の終端部40は、積層部46の外周縁部52から外側へ延びている。]
[0108] 図1に示す実施例では、PVセル12は、約0.1mm〜約0.25mmの範囲の厚さ、及び約5cm×約8cmの四角形領域を有する結晶性シリコンのPVセルである。封止シート26及び28は、エチレン酢酸ビニル、又はポリビニルブチラール若しくはポリビニルウレタンなどの熱可塑性材料とすることができる。前面プロテクタ42及び裏面プロテクタ44は、低鉄強化ガラスでできたそれぞれの透明シートを含むことができる。或いは、裏面プロテクタ44は、DupontによるTedlar(登録商標)など電気絶縁性の耐候材料のシートを含むことができる。或いは、裏面プロテクタは、従来型の強化された又は強化されていない窓用ガラスで形成することができる。] 図1
[0109] 図2A及び図2Bを参照すると、隣接するPVセルを接続し、ストリングの最後のセルを終端させる方法が示されている。図2Aでは、第1及び第2のPVセルがそれぞれ、全体として60及び62で示されている。PVセル60及び62は並べて位置決めされ、この実施例では、それらの前側面61及び71を横断して延びるように形成された、複数のスクリーン・プリントされた集電用フィンガ部64を有している。PVセル60及び62の裏側面(図示せず)は裏面電極を含むように形成され、裏面電極は、当技術分野でよく知られている、PVセルの裏面にアルミニウム又は銀−アルミニウムのスクリーン・プリントによって作製された平面電極とすることができる。したがって、各PVセル60及び62の裏側面は本質的に、概ね各PVセルの裏面の表面全体に延びる平面状の導体である。] 図2A 図2B
[0110] PVセル60及び62は、Rubin等に対する欧州特許第1,547,158号に一般的に記載されるタイプの、全体として66及び67で示す第1の電極及び第2の電極を用いて互いに接続される。]
[0111] 図3Aを参照すると、第1の電極66は、面72を有する電気的には絶縁性、光学的には透過性のフィルム70を含み、面72の上には、フィルムをPVセル60の裏側面69に固定するために接着剤の層が設けられる。複数の実質的に平行な導電性ワイヤ(図3Aにはその1つのみを74で示す)が接着層に埋め込まれ、ワイヤ74がフィルム70に固定され、埋め込まれたワイヤのそれぞれの表面の一部が接着層から突出するようになっている。埋め込まれたワイヤ74のそれぞれの表面の接着層から突出する部分は、埋め込まれたワイヤをPVセル60の導電性の面にはんだ付けすることができるように、低融点を有する合金を含むコーティングで少なくとも部分的に被覆される。ワイヤ74は、電極の両端に配設されたバス・バー76及び78によって互いに接続される。バス・バー76及び78は、スズめっきした銅箔の細長い細片それぞれから形成することができ、それに対してワイヤ74の端部が、はんだの薄層によって形成され得るものなど低融点の合金によって固定される。したがって、バス・バー76は、すべてのワイヤ74の第1の端部を互いに接続し、バス・バー78は、すべてのワイヤ74の第2の端部を互いに接続する。バス・バー76の面80は第1のPVセル60の裏側面69と直接接触し、ワイヤ74の低融点合金で被覆された部分は、低融点合金が融解してワイヤ74を裏側面にはんだ付けするように、加熱して第1の電極66を裏側面に押し付けることによって裏側面69に接続され、一方、接着剤は、裏側面のワイヤ74の被覆された部分に接触していない部分にフィルム70を固定する。] 図3A
[0112] 第2の電極67は第1の電極66と同様であり、第2のPVセル62の前側面71上に配置され、ワイヤ94の埋め込まれた非接着性の部分92が前側面71と接触する。ワイヤ94の第1の端部96は、第1の電極66のワイヤ74の第2の端部と電気的に接触するバス・バー78によって互いに接続される。]
[0113] 本質的には、第1の電極66は上方を向き、第1のPVセル60の裏側面69と電気的に接触し、第2の電極67は下方を向き、第2のPVセルの前側面71と電気的に接触する。第1の電極66及び第2の電極67は、バス・バー78によって互いに接続され、したがって、第1のPVセル60の裏側面69を第2のPVセル62の前側面71に接続する。隣接するPVセルを互いに接続するこの方法が、PVセルの隣接するそれぞれの対に対して繰り返され、PVセルを直列のストリングとして互いに電気的に接続する。]
[0114] あるストリング内の最初のPVセルは、そのストリングの正側端子に電気的に最も近いPVセルであると考えることができ、またあるストリング内の最後のPVセルは、そのストリングの負側端子に電気的に最も近いPVセルであると考えることができる。したがって、図1〜図3Bに示す実施例では、PVセル60がストリングの最初のPVセルであり、PVセル73がストリングの最後のPVセルである。] 図1 図2A 図2B 図3A 図3B
[0115] 図2A及び図3Aを参照すると、最初のPVセル60は、前述の電極67と同様の電極75によってストリングの正側端子18に接続されている。この電極75は、複数のワイヤ(その1つを79で示す)を有する光学的に透過性のフィルム77を含み、ワイヤはフィルム上の接着剤に埋め込まれ、ワイヤの低融点合金で被覆された部分が接着剤から突出し、最初のPVセル60の前面に固定されるようになっている。ワイヤ79の共通の端部は、この実施例ではストリングに対する正側端子18として働く銅箔の細片であるバス・バー81に、はんだ付けなどによって電気的に接続される。他の銅箔の細片83も、その銅箔の細片がバス・バーに直角に延びるように、やはりはんだ付けによってバス・バー81に電気的に接続され、この銅箔の細片は、前面封止シート26と裏面封止シート28の間の延長部34、及び積層部46の外周縁部52の外側へ延びる終端部38を有する正側導体22として働く。] 図2A 図3A
[0116] 図2B及び図3Bを参照すると、最後のPVセル73は、前述の電極66と同様の電極85によってストリングの負側端子20に接続されている。この電極85は、必ずしもそうである必要はないが、光学的に透過性とすることができるフィルム87を含み、フィルム87は複数のワイヤ(その1つを89で示す)を有し、ワイヤはフィルム上の接着剤に埋め込まれ、ワイヤの低融点合金で被覆された部分が接着剤から突出し、最後のPVセル73の裏面91に固定されるようになっている。ワイヤ89の共通の端部は、この実施例ではストリングに対する負側端子20として働く銅箔の細片であるバス・バー93に、はんだ付けなどによって電気的に接続される。他の銅箔の細片95も、その銅箔の細片がバス・バー93に直角に延びるように、やはりはんだ付けによってバス・バー93に電気的に接続され、この銅箔の細片は、前面封止シート26及び裏面封止シート28の間の延長部36、及び積層部46の外周縁部52の外側へ延びる終端部40を有する負側導体24として働く。] 図2B 図3B
[0117] 図3A及び図3Bを参照すると、あるストリング内の最初のPVセル60及び最後のPVセル73が、それぞれその前面及び裏面に特別な「終端」電極75及び85を有していることを理解することができる。その他の点では、隣接するPVセルを互いに接続する電極の配置は、ストリング内の残りの各PVセルの場合と同じである。] 図3A 図3B
[0118] 戻って図1を参照すると、PVセルは、平行な間隔を置いて配置された第1の列101及び第2の列103として配置され、最初のPVセル60及び最後のPVセル73はそれぞれの列の最初のセルである。また列101及び103はそれぞれ、この実施例ではそれぞれ130及び132と符号を付けた最後のPVセルを有している。各列101及び103の隣接して配置された2つの最後のPVセル130及び132を接続するために、第2の列103の最後のPVセル132はアレイ内で、その上の平行なスクリーン・プリントされたフィンガ部133が、第2の列103の隣接するPVセル135のスクリーン・プリントされたフィンガ部64に対して直角に、且つ第1の列の最後のPVセル130のスクリーン・プリントされたフィンガ部64に対して直角に延びるように位置決めされる。これによって、図2Aに67で示したものと同様の電極137が、第1の列101及び第2の列103の最後のPVセル130と132の間に延びることが可能になる。] 図1 図2A
[0119] ストリング内のPVセルの裏面はそれぞれ平面電極であるため、それらに接触する電極上のワイヤの向きは無関係である。したがって、第2の列の最後のPVセル132を、そのセル上にスクリーン・プリントされたフィンガ部が、第1の列の最後のPVセル130のスクリーン・プリントされたフィンガ部に直角になるように配置することによって、隣接するPVセル135から延びる電極上のワイヤは、依然として第2の列の最後のセル132の裏側面全体と接触することができ、また電極137上のワイヤが、第2の列の最後のセル132上のスクリーン・プリントされたフィンガ部のすべてに接触し、且つ第1の列101の最後のセル130の裏側面全体に接触することが可能になる。]
[0120] 或いは図4に示すように、図1の電極137をなくし、各列の最後のPVセル130及び132上で図3A及び図3Bに示すタイプの終端電極139及び141に置き換えて、2つの別個のストリング部を形成することができ、またこれらの終端電極を積層体の内部で互いに接続し、2つのストリング部を互いに電気的に接続することが可能である。例えば、図3Bに示すタイプの終端電極を、第1の列101の最後のPVセル130の裏面に、その延長部140が最後のPVセルから離れて延びるように接続することができ、また図3Aに示すタイプの終端電極を、第2の列103の最後のPVセルの前面に接続することができる。もちろん、最後のPVセル132は、そのスクリーン・プリントされたフィンガ部が残りのセルのスクリーン・プリントされたフィンガ部に直角になるように方向付けされるわけではなく、むしろそのスクリーン・プリントされたフィンガ部は、アレイ内の他のPVセルすべてのスクリーン・プリントされたフィンガ部と同じ方向に延びるように方向付けされる。] 図1 図3A 図3B 図4
[0121] 終端電極139及び141が各列の最後のPVセル130及び132に接続される場合、終端部140及び142は互いに平行に延びる。さらに、終端部140は第1のストリング部に対する負側端子として働き、終端部142は第2のストリング部に対する正側端子として働く。したがって、第1及び第2のストリング部を互いに直列に電気的に接続するために、146で示すような銅箔の細片が、はんだ付けなどによって終端部140及び142に接続される。終端部140及び142に銅箔を使用し、終端部を互いに接続することによって、この領域に用いられる材料の厚さを最小限に抑え、積層部46の中に隙間が生じる危険性が低減される。]
[0122] ストリングの総数は、PVモジュールの大きさによって制限される。典型的なストリングの数は10を超えない。ストリングあたりのPVセルの数は、発生させる電力、及び後で理解されるように、ストリング内の(1つ又は複数の)PVセルが遮蔽されたときに熱を放散させるのに十分なものとすべきバイパス・ダイオードのタイプによって決まる。望ましくは、2つの相互接続された直列のPVストリング中の15.24cm(6インチ)の結晶性シリコンのPVセルの総数は、24を超えるべきではない。]
[0123] 図5を参照すると、終端部140及び142を、先に言及した正側終端部38及び負側終端部40がそこから延びる第1の共通の縁部134の反対側に、外部へ外周縁部52の端縁部150を通過して延ばすことによって、図4に示すPVモジュールを、2つの別々にアクセス可能なPVモジュールのストリングに分割することができる。したがって、PVセルの第1のストリングを全体として152で示し、第2のストリングを全体として154で示している。この実施例では、終端部38は第1のストリング152に対する正側終端部として働き、終端部140は第1のストリングに対する負側終端部として働く。同様に、終端部142は第2のストリング154に対する正側終端部として働き、終端部40は第2のストリングに対する負側終端部として働く。やはり積層部の外周縁部52は完全に封止され、そこから終端部38、40、140及び142のみが外側へ延びる。] 図4 図5
[0124] 図6を参照すると、図5に示す終端部140及び142を、例えば薄い銅箔で形成された外部のバス・バー160により、外部のバス・バーを終端部140及び142にはんだ付けすることによって、積層部46の外側で接続することができる。或いは、バス・バー160を終端部38及び40に接続することもできる。] 図5 図6
[0125] 図6の実施例によって、PVセルがPVモジュールの面積全体の実質的にほとんどを占めることが可能になり、したがって、専有面積あたりの発生電力に関してその効率が高められる。またこの設計によって、1つの製造工程、すなわちPV積層部内部でのバス・バーのはんだ付けが省略され、製造コストを低減し、製造のスループットを高めることができる。] 図6
[0126] 図7を参照すると、積層部の外周縁部52を囲むフレーム200によって取り囲まれた図1の積層部46が示されている。示した実施例では、フレームは、積層部46の周縁部全体を囲むように互いに接続された複数のフレーム部材202、204、206及び208を備えている。第1のフレーム部材202は、電気コネクタを保持するように動作可能に構成された、全体として210で示すホルダを有している。この実施例では、ホルダ210は第1の電気コネクタ212及び第2の電気コネクタ214を保持している。第1の終端部38及び第2の終端部40はそれぞれ、第1の電気コネクタ212及び第2の電気コネクタ214に接続される。ホルダ210上に第3の電気コネクタ216及び第4の電気コネクタ218が配設され、それらはホルダの外部からアクセス可能であり、積層部46内のPVセルのストリングを負荷に接続することを可能にするために、それぞれ第1の電気コネクタ212及び第2の電気コネクタ214に接続される。] 図1 図7
[0127] 第1のフレーム部材202の部分断面図を図8に示す。この実施例では、第1のフレーム部材202は、平行な間隔を置いて配置された第1の部分222及び第2の部分224がそれぞれ接続される、主要ウェブ部220を含む。平行な間隔を置いて配置された第1の部分222及び第2の部分224のそれぞれが、内側及び外側へ延びる部分226、227及び228、229をそれぞれ有している。この実施例では、第2の平行な間隔を置いて配置された部分224の内側へ延びる部分228は、第1の平行な間隔を置いて配置された部分222の内側へ延びる部分226よりも長い。外側へ延びる部分227及び229は同じ長さを有し、電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタを天候から保護するために、それらにカバー230を接続することができるようになっている。] 図8
[0128] ウェブ部220、並びに外側へ延びる部分227及び229は、図8の232で最もよく理解される長手方向の経路を形成するように配置され、第1及び第2の電気コネクタを保持するためのホルダ210として働く。ホルダ210から凝縮した水分を逃がすことができるように、外側へ延びる部分229に小さい開口部245を設けることができる。] 図8
[0129] さらに図8を参照すると、示した実施例では、第1のフレーム部材202は、平行な間隔を置いて配置された第1の部分222及び第2の部分224の内側へ延びる部分226及び228に対して平行に、且つそれらの間に、第3の平行な部分234も含んでいる。第3の平行な部分234の第1の面236と第1の平行な間隔を置いて配置された部分222の第2の面238との間の距離は、積層部46の外周縁部(52)の共通の縁部134を面236と面238の間に受け入れることができるように、積層部46の厚さにほぼ等しくなっている。したがって、面236及び238、並びにウェブ部220は、積層部46の外周縁部の共通の縁部134を受け入れ、保持するための受け部を画定する。例えば液体シーラント材料を、面238及び236と積層部46の前面及び裏面との間に塗布し、共通の縁部134を受け部の中に封止することができる。] 図8
[0130] ウェブ部220に開口部240を設け、共通の縁部134が、面236及び238並びにウェブ部によって形成される受け部に完全に受け入れられたとき、正側導体22の終端部38を開口部240を通して受け入れることができるようにする。これによって、終端部38が、ホルダ210によって形成される経路232の中へ延びることが可能になる。特にウェブ部又は第1のフレーム部材202全体がアルミニウム押出し品などの金属材料で形成される場合には、終端部38がウェブ部220と電気的に接触する可能性を排除するために、例えば開口部240の中にゴム、Mylar(登録商標)又はプロピレンのグロメット242を取り付けることができる。追加として又は別法として、少なくとも終端部が開口部244を通過する場所では、終端部をMylar(登録商標)、ポリプロピレン又は他の高分子材料などの絶縁材料で部分的に被覆することができ、一方では、終端部の電気コネクタ212への接続を容易にするために、適切な大きさの絶縁材料のない部分を残すことができる。望ましくは、絶縁材料は約8kVの誘電応力に耐えることが可能であるべきである。或いは、フレーム部材202をプラスチック押出し品などの絶縁材料から形成することも可能であり、その場合には、電気絶縁用のグロメット242を不要にすることができるが、終端部38を載せることができる柔らかい縁部を設けることが望ましい場合もある。]
[0131] この実施例では、第1の電気コネクタ212は、Multi−Contact AG(スイス、バーゼル)によって提供されるタイプのものであり、終端部38を受け入れるための開口部244を含んでいる。開口部の内部には、電気コネクタ212の対向するばね246及び248が配設され、互いに対して付勢される。終端部38は、ばねが終端部の両側を把持し、したがって終端部を機械的に固定すると同時に終端部への電気的接続を形成するように、開口部244の中へ、さらにばね246と248の間に押し込まれる。図7の250で最もよく示されるワイヤは、電気コネクタ212に電気的に接続され、さらにホルダ210の外側に配設された第3の電気コネクタ216に接続されて、終端部38の第3の電気コネクタへの電気的接続を可能にする。] 図7
[0132] 戻って図8を参照すると、望ましくは、電気コネクタ212は経路232の内部に、終端部38が共通の縁部134から電気コネクタ212まで連続する曲線として延びるような位置に位置決めされる。] 図8
[0133] さらに図8を参照すると、第1のフレーム部材202はさらに、隣接するフレーム部材を互いに接続するために、図9に270で示す連結用のコーナ・コネクタの一部を受け入れるように動作可能に構成された開口部268を画定するように、それぞれの部分262、264及び266と協働する平行なウェブ部260を含む。例えば図9を参照すると、第1のフレーム部材202の第1の端部272が示され、また第4のフレーム部材208の第2の端部274が示されている。コーナ・キーがフレーム部材の中のそれぞれの開口部とどのように協働するかを示すために、第1及び第4のフレーム部材の断面の構成を、それぞれ276及び278で示す破線を用いて延出させてある。] 図8 図9
[0134] 第1のフレーム部材202内の第1の開口部268は、コーナ・コネクタ270の第1の部分280を受け入れる準備ができた状態で示されている。第4のフレーム部材208の同様の開口部282は、コーナ・コネクタ270の第2の部分284を受け入れる準備ができた状態で示されている。コーナ・コネクタ270の第1の部分280及び第2の部分284は互いに直角に配設され、第1及び第4のフレーム部材は、第1のフレーム部材202及び第4のフレーム部材208の長手方向の軸線に対して45度の角度で配設された端縁部286及び288を有し、コーナ・コネクタ270の第1の部分280及び第2の部分284がそれぞれ、開口部268及び288に完全に受け入れられたとき、対応するフレーム部材202及び208の端縁部286及び288が当接し、フレーム部材が互いに直角に配設されるようになっている。]
[0135] 示した実施例では、コーナ・コネクタ270の部分280及び284は、対応する部分280及び284が関連付けられるそれぞれのフレーム部材を把持しやすくするために、その少なくとも1つの面が複数の溝(その1つを292で示す)及び隆起部(その1つを294で示す)を有するように形成される。]
[0136] 戻って図7を参照すると、アレイがPVモジュールのシステムに接続され、図7に示すPVモジュールが遮蔽状態になった場合に、アレイ内のPVセルを遮蔽から保護することが可能になるように、第1の電気コネクタ212と第2の電気コネクタ214の間に、任意選択でバイパス・ダイオード300を接続することができる。したがって、コネクタ・ホルダ210は、PVモジュールを保護するためのバイパス・ダイオードを保持するダイオード・ホルダとしても役立つ。] 図7
[0137] 図7に関連して記載した第1のフレーム部材202は、図1又は図4に示す積層部46と共に使用するのに適している。] 図1 図4 図7
[0138] 図5及び図6に示す積層部も、隣接するフレーム部材を互いに接続するためのコーナ・コネクタ270を用いて、フレーム部材によって囲むことができる。] 図5 図6
[0139] フレーム部材を図5及び図6に示す積層部と共に使用しやすくするには、図10に示すように、図7のフレーム部材202の向かい側のフレーム部材206を、第1のフレーム部材202のものと同様の第5のフレーム部材203で置き換えることを除いて、図7に示したものと同様のフレーム配置を用いることができる。この実施例では、第5のフレーム部材203はコネクタ・ホルダ320を有し、その内部には、図10に212及び214で示すものと同様の電気コネクタ285及び287が、それぞれ終端部140及び142を受け入れるように配置される。したがって、この実施例では、PVセルの第1のストリング152及び第2のストリング154が存在し、それぞれが、PVモジュールの両端に正側及び負側終端部(38、142及び140、40)、並びに対応する電気コネクタ212、287及び285、214を有している。個々のストリングを外部の負荷又は隣接するPVモジュール内の他のストリングに電気的に接続することを容易にするために、電気コネクタ287及び285を、全体として322で示す外部からアクセス可能な電気コネクタのそれぞれに接続することができる。] 図10 図5 図6 図7
[0140] 個々のストリングを外部の負荷又はPVモジュールの外側の他のストリングに接続する必要がない場合には、外部からアクセス可能な電気コネクタ322を除くことが可能であり、電気コネクタ285と287の間にワイヤを接続して、第1のストリング152及び第2のストリング154を互いに接続することができる。]
[0141] 図6に示す積層部を図10に示すフレーム構成と共に用いる場合には、バス・バー160を第2のフレームの電気コネクタ・ホルダ320の中に配設することができ、第2のフレーム・ホルダ内の電気コネクタは不要になる。ホルダ320が導電材料で形成される場合には、終端部140及び142の関連する部分、並びにバス・バー160を、例えばMylarなどの電気絶縁材料で被覆することなどによって、バス・バー160をホルダ320から絶縁すべきであることが理解されるであろう。] 図10 図6
[0142] 戻って図7を参照すると、第1の電気コネクタ212及び第2の電気コネクタ214がそれぞれ、PVセルの単一のストリングの正側及び負側終端部に接続され、バイパス・ダイオード300が正側終端部38及び負側終端部40を横断して接続され、PVモジュール全体に遮蔽からの保護を与える特定のコネクタ配置が示されている。第1の電気コネクタ212及び第2の電気コネクタ214はワイヤによって、フレーム部材、したがってPVモジュールの側縁部からの、この実施例では外部からアクセスすることができる第3の電気コネクタ216及び第4の電気コネクタ218に電気的に接続されている。] 図7
[0143] 例えば図11及び図12に示すように、図7に示すものに代わるコネクタ配置を設けることができる。図11では、図8の第1のフレーム部材のホルダ210が、第1のコネクタ402及び第2のコネクタ404を保持するように構成される。この実施例では、第1のコネクタ402及び第2のコネクタ404はそれぞれ、外部からアクセス可能な第3のコネクタ406及び第4のコネクタ408に接続される。外部からアクセス可能な第3のコネクタ406及び第4のコネクタ408は、ホルダ210の両側に配設され、したがって、PVモジュールの両方の側縁部からアクセスすることができる。装置はさらに、それぞれ第3のコネクタ406及び第4のコネクタ408に隣接して配設され、したがって、やはりPVモジュールの両方の側縁部からアクセスすることができる第5の電気コネクタ410及び第6の電気コネクタ412を含む。] 図11 図12 図7 図8
[0144] この実施例では、第5のコネクタ410及び第6のコネクタ412は、ワイヤ414によって互いに接続される。したがって、第3のコネクタ406及び第5のコネクタ410は、PVモジュールの第1の側面に外部からアクセス可能なコネクタの第1の対462を形成し、第4のコネクタ408及び第6のコネクタ412は、PVモジュールの第2の向かい側の側面に外部からアクセス可能なコネクタの第2の対464を形成する。]
[0145] 必要であれば、PVモジュールのどちらかの側面で全体として416で示すジャンパを用いて、電気コネクタの対462又は464をその側面でジャンパ接続することができる。例えば示した実施例では、ジャンパ416を用いて第1の対462を互いに接続し、したがって、外部からのモジュールへの電気的アクセスは第2の対464によって行われる。或いは、単に第2の対464にジャンパを取り付けることにより、外部からの電気的アクセスを第1の対462によって行うことが可能になる。]
[0146] 図12を参照すると、別のコネクタ配置が示されている。この実施例では、第1のコネクタ402及び第2のコネクタ404、並びに正側終端部38及び負側終端部40は、図11に示したものと同じ位置に位置決めされるが、コネクタ406、408、410及び412は、コネクタ406、408、410及び412の接続軸線407、409、411及び413が、PVモジュールの面に平行な共通の面内に位置するように、フレーム部材及びPVモジュールの側縁部ではなく、コネクタ・ホルダ210の裏面405に位置決めされる。] 図11 図12
[0147] 図13を参照すると、PVモジュールは、それぞれが正側終端導体430及び負側終端導体432の各対420、422、424、426及び428に関連付けられた、PVセルの複数のストリングを備えることができる。正側終端導体430及び負側終端導体432はそれぞれ、それぞれの電気コネクタ434及び436に接続される。最初のストリングの正側終端導体430に関連付けられた電気コネクタ434は、フレーム部材の第1の側縁部で第1の外部からアクセス可能な電気コネクタ438に接続される。最後の対428の負側終端導体432に関連付けられた電気コネクタ436は、フレーム部材の第2の向かい側の側縁部で、第2の外部からアクセス可能な電気コネクタ440に接続される。最初のストリングと最後のストリングの間では、隣接するストリングの正側終端導体430及び負側終端導体432に関連付けられたそれぞれの電気コネクタ434、436の間にジャンパ・ワイヤ442を接続することによって、残りのストリングが直列に接続される。個々のストリングそれぞれを遮蔽から保護することを可能にするために、各ストリングに関連付けられた電気コネクタ434と436の間に、444で示すバイパス・ダイオードが電気的に接続される。] 図13
[0148] この実施例では、装置はさらに、外部からアクセス可能な第3の電気コネクタ446及び第4の電気コネクタ448を含み、それらはモジュールの両側に配設され、それぞれ外部からアクセス可能な第1の電気コネクタ438及び第2の電気コネクタ440に隣接し、ワイヤ449によって互いに接続される。したがって、外部からアクセス可能な第1の電気コネクタ438及び第3の電気コネクタ446は、PVモジュールに対して電気コネクタの第1の対462として働き、外部からアクセス可能な第2の電気コネクタ440及び第4の電気コネクタ448は、PVモジュールに対して電気コネクタの第2の対464として働く。]
[0149] PVモジュールの両端のコネクタの対462及び464によって、図11に関連して記載したように、図11に416で示すようなジャンパをPVモジュールのどちらかの端部に使用し、向かい側の端部のコネクタの対を用いてPVモジュールに電気的にアクセスすることが可能になる。] 図11
[0150] 図13に示す実施例によって、PVセルの複数のストリングを、そのそれぞれの正側終端導体430及び負側終端導体432を通して別個にアクセスすることが可能になり、また個々のバイパス・ダイオード444を各ストリングそれぞれに関連付けることによって、遮蔽によって生じ得る損傷からストリングを保護することが可能になる。] 図13
[0151] 図14を参照すると、外部からアクセス可能な電気コネクタ438、440、446及び448が、図13に示す端縁部ではなく、フレーム部材の裏向きの縁部441に配設されている。やはりコネクタ438、440、446及び448は、PVモジュールの面に平行な共通の面内に位置する接続軸線439、443、447及び445を有している。これらのコネクタ438、440、446及び448を裏向きの縁部に配置することによって、隣接するPVモジュールを、図13に示す装置を用いて可能になるより互いに近付けて位置決めすることができる。PVモジュールの向かい側の縁部において、ストリングが同様の方法で、ただしバイパス・ダイオードなしで相互接続されることが理解されるであろう。] 図13 図14
[0152] 図15を参照すると、470及び472で示すようなPVモジュールの対を、図示したようにPVモジュールを並べて、各PVモジュール470及び472上のコネクタのそれぞれの対462及び464を互いに整列させ、係合するように配置することによって、互いに接続することが可能である。この整列及び係合を容易にするために、PVモジュール470の縁部上の476及び478で示すピンが、それぞれ隣接するモジュール472の受け部480及び482に受け入れられる。] 図15
[0153] ジャンパ416を、第2のモジュール472上のコネクタの対462に接続することができ、それにより、PVモジュールのシステムの正側及び負側端子への電気的なアクセスを、第1のPVモジュール470上のコネクタの対464によって行うことが可能になる。図16を参照すると、図16に全体として450で示すように、複数のPVモジュールを図15に示す方法によって互いに接続することが可能であることが理解されるであろう。この実施例では、PVモジュール452、454、456、458及び460はそれぞれ、各PVモジュールの相対する側面に、コネクタの第1の対462及び第2の対464を有している。各対462及び464のそれぞれの雄型及び雌形コネクタは、最初のPVモジュール452及び最後のPVモジュール460を除いて隣接するPVモジュールのコネクタの対の対応する噛み合うコネクタに接続され、最初のPVモジュール452及び最後のPVモジュール460では、それらのそれぞれのコネクタのうち相対する側面上のコネクタの対が終端されない。こうした対462又は464のどちらかをジャンパ416によって終端させ、複数のPVモジュール452〜460を互いに直列に接続することができる。これによってパネルを互いに接続する好都合な方法が提供され、PVモジュールに対するメンテナンスが容易になる。しかしながら、図16に示す構成では、取り外すPVモジュール上のコネクタを切り離すことができるように空間を作るために、取り外すPVモジュールのそれぞれの側、又は少なくとも一方の側のモジュールすべてを脇へ押しやらなければならないため、PVモジュール456などシステム内のPVモジュールの任意の1つを簡単に取り外すことができない。このことは、例えばジャンパ・ワイヤが隣接するPVモジュールを互いに接続する、図12、図14又は図17に示す実施例を用いることによって克服することができる。] 図12 図14 図15 図16 図17
[0154] 図17を参照すると、別法として、図16に示すPVモジュール452、454、456、458及び460を、列内の隣接するPVモジュール上の対応するコネクタに相補的なコネクタを有するジャンパ・ワイヤの複数の対471、473、475及び477を用いて、互いに直列に接続することができる。この実施例では、電気的に直列に接続されたPVモジュールを、図15に示す実施例のように物理的に互いに隣接して共通の面内に配置する必要はない。] 図15 図16 図17
[0155] 図18を参照すると、本発明の代替の実施例によるフレーム部材が全体として500で示されている。このフレーム部材は、全体として502で示す受け部、及び受け部に隣接し且つ受け部と連通する第1の開口部504を有している。積層部46の外周縁部52の一部506が、受け部502に受け入れられる。第1及び第2の終端部の少なくとも1つが全体として508で示されているが、終端部は積層部46の外周縁部52から延びるため、終端部の一部510は、受け部502の中で、積層部46の外周縁部52の一部512及び積層部の裏面516の一部514を横断して延び、さらに第1の開口部504を通って延び、終端部508を積層部46の裏面516に隣接し且つ外周縁部52に隣接する電気コネクタ518に接続することを容易にする。] 図18
[0156] この実施例では、受け部502は、フレーム部材内の略U字形の経路を形成することによって形成される。U字形の経路は、平行な第1の脚部520及び第2の脚部522、並びにそれらの間に延びる接続部524を有している。平行な第1の脚部520及び第2の脚部522は、積層部の縁部が受け部502にぴったりと受け入れられるように、積層部46の厚さとほとんど同じ間隔を置いて配置される。]
[0157] この実施例では、フレーム部材500は、電気コネクタ・ホルダ528をフレーム部材500に取り付けるために、受け部502に隣接する取り付け部526を有している。取り付け部526は、電気コネクタ・ホルダ528が取り付け部526に取り付けられる、又はそれと一体的に形成されるとき、電気コネクタ・ホルダが、矢印530で示すように、概ね外側へ積層部46の裏面516から離れて延びるように、積層部46に対して略平行に配設される。この実施例では、電気コネクタ・ホルダ528は、フレーム部材520及び取り付け部526と一体化され、電気コネクタ518を内部に保持する空洞538を画定する複数の壁(そのうちの3つを532、534及び536で示す)を有している。]
[0158] 電気コネクタ・ホルダ528が取り付け部526の上に、第1及び第2の終端部の少なくとも1つ(508)が第1の開口部504を通り、電気コネクタ・ホルダの中、及びその内部に保持される電気コネクタの中へ延びることができるように位置決めされることが理解されるであろう。]
[0159] この実施例では、電気コネクタは、終端部508を内部に受け入れるための第1のターミネータ540を含み、またワイヤ544を内部に受け入れるための、全体として542で示す第2のターミネータを含む。外部からアクセス可能な第1のコネクタ546及び第2のコネクタ548が、壁536に取り付けられ、積層部の裏側面516の面に平行な面550内に位置している。ワイヤ544は、第1の外部からアクセス可能なコネクタ546に接続され、第2のワイヤ552が、第2の外部からアクセス可能な電気コネクタに接続される。]
[0160] 図18に示す構造の鏡像が示した構造の向かい側に対称に延び、したがって、同様の形で第2の終端部の終端、並びにコネクタ546及び548と同様の追加のコネクタが提供され、またワイヤ552が追加のコネクタの少なくとも1つに接続され、544で示すものと同様のワイヤが、コネクタ546及び548と同様のコネクタの他方に接続され、第2の終端部への接続が提供されることが理解されるであろう。また、図18に示す構造及びその鏡像が、508で示すタイプの第1及び第2の終端部のみを備えたPVセルの単一のストリングを有するPVセルに適する場合もあることが理解されるであろう。] 図18
[0161] PVモジュールが、3つのストリングなど、2つ以上のPVセルのストリングを有する場合には、図18に示す構造が繰り返され、取り付け部に追加の開口部が設けられ、したがって図19に示すようになる。] 図18 図19
[0162] 図19を参照すると、複数のストリングを有するPVモジュールと共に使用するための、図18に示したものと同様のフレーム装置が全体として560で示され、受け部562、並びにPVモジュール内のPVセルの各ストリングの、第1及び第2の終端部578、580、582、584、586及び588を適当に受け入れるように、すべて間隔を置いて配置された複数の開口部566、568、570、572、574及び576を有する取り付け部564を含んでいる。理解されるように、終端部578、580、582、584、586及び588はそれぞれ、開口部566、568、570、572、574及び576を通って延びている。それぞれのケースでは、終端部578が積層部46の外周縁部52から出ているため、終端部はそれぞれ図18に示すものと同様の経路をたどり、終端部の一部が、各開口部566、568、570、572、574及び576を通って延びるように、積層部の外周縁部の一部及び積層部の裏面の一部を横断して延びることが理解されるであろう。] 図18 図19
[0163] 図19に示す実施例では、一体の電気コネクタ・ホルダ590を分解図として示しているが、電気コネクタ・ホルダ590は、例えば図20に示すように取り付け部564上に受け入れられるか、又は取り付け部と一体化される。] 図19 図20
[0164] 図20を参照すると、電気コネクタ・ホルダ590は、それぞれがPVセルの各ストリングに関連付けられる複数の区画(この実施例では、第1の区画612、第2の区画614及び第3の区画616)を画定する、複数の壁592、594、596、598、600、602、604、606、608及び610を有している。区画612、614及び616は、開口部のそれぞれの対のまわりに配設され、この実施例では、終端部578〜588が開口部566〜576を通って延びるとき、それらが対応するPVセルのストリングに関連付けられた区画の内部に配設されるように、第1の区画612は開口部574及び576のまわりに配設され、第2の区画614は開口部570及び572のまわりに配設され、第3の区画616は開口部566及び568のまわりに配設される。したがって、例えば第1の終端部578及び第2の終端部580は、開口部566及び568を通って第3の区画616の中へ延びる。第3の区画616は、第1の終端部578及び第2の終端部580を終端させる、第1の電気コネクタ620及び第2の電気コネクタ622を有している。一般に、各区画は1対の電気コネクタを備え、積層部46内のPVセルの各ストリングの正側及び負側終端部は、区画に関連付けられた開口部の対のそれぞれの開口部を通って延び、区画に関連付けられた電気コネクタの各対に接続される。] 図20
[0165] 示した実施例では、630、632及び634で示すようなバイパス・ダイオードが、各区画に関連付けられた電気コネクタの対のそれぞれのコネクタ間に接続され、したがって、バイパス・ダイオードは、各ストリングの正側及び負側終端部を横断して接続され、それによって、ストリングが遮蔽された場合に、各ストリングが電流シンクとして働くことを防ぐ。]
[0166] 示した実施例では、区画を画定する壁の少なくとも一部が、隣接する区画の間に延びる通路を有し、この実施例では、壁596及び604がそれぞれ、第1及び第2の通路640、642、644及び645を有している。通路640及び644は、隣接する区画の電気コネクタを互いに接続するために、通路を通って延びるワイヤ646及び648を有している。これによって、例えばPVセルのストリングを直列に接続することが容易になる。]
[0167] さらに図20を参照すると、電気コネクタ・ホルダ590はさらに、それぞれ外部からアクセス可能な電気コネクタの第1の対650及び第2の対652を含んでいる。それぞれの対は、電気コネクタ・ホルダ590の相対する側にあり、したがって、積層部46のそれぞれの側面に隣接して位置決めされる。それぞれの対の1つのコネクタ、例えばコネクタ654及び656は、これらのコネクタが、ワイヤ646及び648を用いてセルを互いに接続することによって形成されたPVセルの直列のストリングの正側及び負側端子として働くとき、それぞれ第1の区画612及び第3の区画616の電気コネクタ658及び660に接続される。示した実施例では、外部からアクセス可能なコネクタの第1の対650及び第2の対652は、概ね積層部46の面に平行な面内に延びる、同一平面上の接続軸線670、672、674及び676を有している。] 図20
[0168] 最後に、カバー部材680、682及び684を、それぞれフランジ部686、688及び690と協働するように設け、それぞれ第1の区画612、第2の区画614及び第3の区画616を封止して、内部に配設されたコネクタ及び内部に配設された他の構成要素を天候から保護することができる。]
[0169] 図21を参照すると、図20に示したフレーム部材を使用する2つのPVモジュールが、全体として700で示されている。第1のPVモジュールを全体として702で示し、第2のPVモジュールを全体として704で示している。第1のPVモジュール702及び第2のPVモジュール704の両方に、図20に560で示すタイプのフレーム部材が取り付けられる。分かりやすくするために、これらのフレーム部材には、それぞれ706及び708と符号を付けてある。示した平面図が、PVモジュール702及び704の裏面を説明するものであることが理解されるであろう。第1のPVモジュールのPVセルの第1、第2及び第3のストリングはそれぞれ、全体として710、712及び714で示されている。各ストリングそれぞれの正側及び負側端子は、716、718、720、722、724及び726で示され、バイパス・ダイオード715、717及び719が、それぞれのストリング710、712及び714を横断して接続される。ストリングはワイヤ646及び648によって互いに接続され、端子716によって提供される正側端子、及び端子726によって提供される負側端子を有する、PVセルの単一の直列ストリングを形成する。正側端子716は、第1の外部からアクセス可能な電気コネクタ654に接続され、負側端子726は、他の外部からアクセス可能な電気コネクタ674に接続される。したがって、PVモジュールの外部からは、外部からアクセス可能な電気コネクタ654はPVモジュールに対する正側端子として働き、外部からアクセス可能な電気コネクタ674はPVモジュールに対する負側端子として働く。それぞれの対の残りコネクタは、単一のワイヤ730によって互いに接続される。] 図20 図21
[0170] 第2のPVモジュール704は同様に、正側の外部からアクセス可能な電気コネクタ732、及び負側の外部からアクセス可能な電気コネクタ734を有するように構成される。やはり残りのコネクタ736及び738は、単一のワイヤ740によって互いに接続される。]
[0171] 第1及び第2のPVモジュールを互いに接続するために、第1のPVモジュール702の外部からアクセス可能な電気コネクタ674と、第2のPVモジュール704の外部からアクセス可能な電気コネクタ732との間に、第1のジャンパ750が接続される。ワイヤ730をワイヤ740に接続するために、残りの隣接するコネクタの間に第2のジャンパ752が接続される。さらに、第2のPVモジュール704の負側端子734と他方の端子738との間に第3のジャンパ754が接続され、現在はシステム全体の負側端子として働く第2のPVモジュールの負側端子をワイヤ730及び740に接続して、外部からアクセス可能な電気コネクタ654に隣接する外部からアクセス可能な電気コネクタ756が、システム全体に対する負側端子として働くようにする。コネクタ654は、システム全体に対する正側端子として働く。外部からアクセス可能なコネクタのすべてが、PVモジュール702及び704のそれぞれの積層部の面に略平行な接続軸線を有するように配設されるため、ジャンパ750、752及び754は、概ねPVモジュールの面に平行な面内に位置し、したがって、PVモジュールの内側縁部760及び762の位置決めを妨げず、内側縁部が互いに当接することを可能にし、システムから任意の1つのPVモジュールを取り外すために、PVモジュールを間隔を置いて配置する必要がなくなる。]
[0172] 必要であれば、第1のPVモジュール702の内側縁部760は、第1のPVモジュール702及び第2のPVモジュール704を共通の面内に整列させるために、対応する突起部768及び770を受け入れるための、764及び766で示すような小さい受け部を備えることができる。受け部764、766、及び突起部768、770は、第1のPVモジュール702及び第2のPVモジュール704を同一平面上の配列として整列させる複数の方法のうちの1つにすぎないことが理解されるであろう。]
[0173] 図22を参照すると、本発明の別の実施例によるフレーム部材が全体として800で示され、図19に示したものと同じ取り付け部564を含んでいるが、この実施例では、全体として802、804及び806で示す複数の電気コネクタ・ホルダが設けられる。各電気コネクタ・ホルダは、例えば電気コネクタ808及び810のそれぞれの対を有し、各電気ホルダは、取り付け部564内の開口部のそれぞれの対の上に位置している。例えば第1の電気コネクタ・ホルダは、開口部574及び576の上に位置している。第2の電気コネクタ・ホルダは、開口部570及び572の上に位置し、第3の電気コネクタ・ホルダは、開口部566及び568の上に位置している。したがって、PVセルの各ストリングのそれぞれの終端部は、開口部の対のそれぞれの開口部を通り、PVモジュールのPVセルの各ストリングに関連付けられているとみなされ得る、それぞれの電気コネクタ・ホルダの中へ延びることができる。] 図19 図22
[0174] この実施例では、電気コネクタ・ホルダ802、804及び806のそれぞれが、脆弱部844及び846を有するそれぞれの端壁840及び842を有しており、対応する端壁840及び842を貫通する開口部を設けることが望ましいときには、脆弱部844及び846壊して取り外すことができる。これによって、第1のホルダ802と第2のホルダ804、及び第2のホルダ804と第3のホルダ806の間などの隣接する電気コネクタ・ホルダの間に、850及び852で示すような管路を挿入することが容易になる。]
[0175] 示した実施例では、管路は、ネック部858の両端に配設された対向するフランジ854及び856を有するゴムのグロメットによって形成され、それにより、フランジはそれぞれ壁842及び845の内面に接して配設され、ネック部858は、脆弱部844を壊すことによってもたらされる開口部及び隣接する電気コネクタ・ホルダを通って延びる。管路850及び852としてゴムのグロメットを使用すると、別個の電気コネクタ・ホルダ802、804及び806が取り付け部564に固定され、水分の浸入を防止する風雨密シールを全体的に形成した後のグロメットの取り付けが容易になる。]
[0176] 電気コネクタ・ホルダ802、804及び806はさらに、その両端に860及び862で示すような脆弱部を備え、脆弱部860における866及び867で示すような外部からアクセス可能な電気コネクタの選択的な取り付けを容易にすることができる。第1の電気コネクタ・ホルダ802では脆弱部860を用い、第3の電気コネクタ・ホルダ806では脆弱部862を用いて、PVモジュールの相対する側に配設される、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1の対890及び第2の対892の取り付けを容易にすることができる。]
[0177] 894及び896で示すようなワイヤは、PVセルの各ストリングを直列に接続する働きをし、これらのワイヤは、それぞれ第1の電気コネクタ・ホルダ802と第2の電気コネクタ・ホルダ804の間、及び第2の電気コネクタ804と第3の電気コネクタ806の間の管路850及び852を通って延びる。さらに、外部からアクセス可能な電気コネクタの各対890及び892の1つのコネクタの間に、ワイヤ898が接続され、例えば図21に示すものと同様の形でPVモジュールを使用することが可能になる。] 図21
[0178] 最後に、各電気コネクタ・ホルダ802、804及び806は、それぞれのカバー900、902及び904を備え、全体的に対応する電気コネクタ・ホルダの風雨密シールを可能にする。図22における別個の電気コネクタ・ホルダ802、804及び806を使用すると、示されるような脆弱部を有する単一型の電気コネクタ・ホルダを射出成形プラスチックなどによって製造し、示した電気コネクタ・ホルダの1つを提供することが可能になるため、製造工程が簡易化されることが理解されるであろう。任意の数のこのタイプの電気コネクタ・ホルダを作製するのに同じ型を用いることが可能であり、したがって、図22に示すように任意の数の電気ホルダを端と端をつないで位置決めし、積層部内のPVセルの各ストリングの正側及び負側終端部を終端させすることができる。脆弱部844、846、860及び862は、フレーム部材の電気コネクタの位置により、必要に応じて打ち抜くことができる。] 図22
[0179] 本明細書に示す各実施例では、PVセルのストリングの正側及び負側端子に接続された導体は、関連付けられた積層部の外周縁部を通して引き出され、積層部を囲むフレームのフレーム部材上に配設された電気コネクタで終端されることが理解されるであろう。これによって、従来技術で用いられるジャンクション・ボックスが不要になり、バイパス・ダイオードをPVモジュールの縁部に取り付けることが可能になる。さらに、特にフレーム部材が熱伝導性材料で製造される場合には、バイパス・ダイオード内で発生した熱がフレーム部材に接続された電気コネクタに伝えられ、それによって、フレーム及びそれに接続された任意の取り付け装置を通して熱を放散させることが容易になる。これは、このタイプの熱放散によってジャンクション・ボックスに隣接するPVセルの温度が著しく高まる可能性がある、従来技術などにおけるPVモジュールの裏面に取り付けられたジャンクション・ボックスによる熱放散と対比されることがある。]
[0180] 本発明の特定の実施例について記載し図示してきたが、そうした実施例は本発明を例示するものにすぎず、添付の特許請求の範囲に従って解釈される本発明を限定するものではないと考えるべきである。]
权利要求:

請求項1
PVモジュール装置において、前面及び裏面を有する平面アレイとして配置された複数のPVセルであって、負荷に対して電気エネルギーを供給するために、正側端子及び負側端子を有する少なくとも1つのストリングとして互いに電気的に接続された複数のPVセルと、それぞれ前記正側端子及び負側端子に接続された正側導体及び負側導体と、前記アレイの前記前面及び裏面に配設された前面封止シート及び裏面封止シートであって、前記アレイ並びに前記前面封止シート及び裏面封止シートからなる副積層部を形成し、前記副積層部が第1の外周縁部を有する、前面封止シート及び裏面封止シートとを含み、前記正側導体及び負側導体のそれぞれが、前記前面封止シートと前記裏面封止シートの間に、それぞれ前記正側端子及び負側端子から延びるそれぞれの部分を有し、また前記副積層部の前記第1の外周縁部からそれぞれ外側へ延びる第1及び第2の終端部を有し、前記PVモジュール装置はさらに、前記前面封止シート及び裏面封止シート上にそれぞれ配設された前面プロテクタ及び裏面プロテクタであって、前記副積層部並びに前記前面プロテクタ及び裏面プロテクタを含む積層部を形成し、それぞれ前記第1の外周縁部に全体的に隣接し、且つ前記積層部の外周縁部を規定する第2及び第3の外周縁部を有し、前記第1及び第2の終端部が、前記積層部の前記外周縁部から外側へ延びる、前面プロテクタ及び裏面プロテクタとを含む、PVモジュール装置。
請求項2
前記第1及び第2の終端部が、前記積層部の前記外周縁部の反対側の縁部から延びる請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項3
前記第1及び第2の終端部が、前記積層部の前記外周縁部の共通の縁部から延びる請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項4
前記アレイが電気的に接続されて、それぞれが正側端子及び負側端子を有する複数のサブセット・ストリングにされ、前記アレイが、完全に前記第1の封止シートと前記第2の封止シートの間に配設され且つ前記サブセット・ストリングを互いに電気的に接続するように動作可能に構成された導体をさらに含み、前記正側導体及び負側導体が、互いに電気的に接続された前記サブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項5
前記アレイが電気的に接続されて、それぞれが正側端子及び負側端子を有する複数のサブセット・ストリングにされ、前記アレイが、前記積層部の前記外周縁部の外側に配設され且つ前記サブセット・ストリングを互いに電気的に接続するように動作可能に構成された導体をさらに含み、前記正側導体及び負側導体が、互いに電気的に接続された前記サブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項6
電気コネクタを保持するように動作可能に構成されたホルダを有する、前記積層部の前記外周縁部を囲むフレームであって、前記正側導体及び負側導体の前記第1及び第2の終端部が前記ホルダの中へ延びる、フレームと、前記ホルダ内に配設された第1及び第2の電気コネクタであって、前記第1及び第2の終端部がそれぞれ前記第1及び第2の電気コネクタに接続される、第1及び第2の電気コネクタと、前記ホルダの外部からアクセス可能である、前記ホルダ内の第3及び第4の電気コネクタであって、前記アレイを負荷に接続することを可能にするために、それぞれ前記第1及び第2のコネクタに電気的に接続された第3及び第4の電気コネクタとをさらに含む請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項7
前記フレームが互いに接続された複数のフレーム部材を含み、各フレーム部材が、前記積層部の前記外周縁部のそれぞれの部分を保持する請求項6に記載されたPVモジュール装置。
請求項8
前記フレーム部材が、内部に一体型の開口部を有する端部を有し、隣接するフレーム部材を互いに接続するために、前記一体型の開口部の中に受け入れられるように動作可能に構成されたコーナ・コネクタをさらに含む請求項7に記載されたPVモジュール装置。
請求項9
前記フレーム部材の少なくとも1つが、複数の電気コネクタを保持するためのホルダを有する請求項6に記載されたPVモジュール装置。
請求項10
前記アレイが電気的に接続されて、それぞれが正側端子及び負側端子並びに前記正側端子及び負側端子から延びるそれぞれの導体を有する複数のサブセット・ストリングにされて、前記それぞれの導体が、前記積層部の前記外周縁部の外側へ延び且つ前記ホルダの中へ延びる終端部をそれぞれ有する請求項9に記載されたPVモジュール装置。
請求項11
前記ホルダ内に複数の電気コネクタをさらに含み、前記導体の前記終端部が、前記ホルダ内でそれぞれの電気コネクタに接続される請求項10に記載されたPVモジュール装置。
請求項12
前記ホルダ内に、PVセルのサブセット・ストリングに関連付けられた1対の電気コネクタに電気的に接続されたバイパス・ダイオードをさらに含み、前記サブセット・ストリングが電流を生成していないときに、PVセルの前記サブセット・ストリングを過剰な電流から保護するようになっている請求項11に記載されたPVモジュール装置。
請求項13
前記電気コネクタを天候から保護するように動作可能に構成されたプロテクタをさらに含む請求項6に記載されたPVモジュール装置。
請求項14
受け部、及び前記受け部に隣接し且つ前記受け部と連通する第1の開口部を有するフレーム部材をさらに含み、前記積層部の前記外周縁部の少なくとも一部が前記受け部の中に存在し、それによって、前記第1及び第2の終端部の少なくとも1つが、前記受け部の中で、前記積層部の前記外周縁部の一部及び前記積層部の裏面の一部を横断して延び、さらに前記第1の開口部を通って延び、前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つを、前記積層部の前記裏面に隣接し且つ前記積層部の前記外周縁部に隣接する電気コネクタに接続することを容易にする請求項1に記載されたPVモジュール装置。
請求項15
前記フレーム部材が、電気コネクタ・ホルダを前記フレーム部材に取り付けるために、前記受け部に隣接する取り付け部を有し、前記取り付け部が、前記電気コネクタ・ホルダが前記取り付け部に取り付けられる際に、前記電気コネクタ・ホルダが概ね外側へ前記積層部の前記裏面から離れて延びるように、前記積層部に対して略平行に配設される請求項14に記載されたPVモジュール装置。
請求項16
前記第1の開口部が前記取り付け部の中に存在する請求項15に記載されたPVモジュール装置。
請求項17
少なくとも1つの電気コネクタを保持するために、前記取り付け部に電気コネクタ・ホルダをさらに含み、前記電気コネクタ・ホルダが、前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つが前記第1の開口部を通り、前記電気コネクタ・ホルダの中へ、さらにその内部に保持される前記電気コネクタの中へ延びることができるように、前記取り付け部に位置決めされる請求項16に記載されたPVモジュール装置。
請求項18
前記電気コネクタ・ホルダが、前記電気コネクタ・マウントと一体化される請求項17に記載されたPVモジュール装置。
請求項19
前記取り付け部が、対応する終端部を受け入れるための複数の開口部を有する請求項15に記載されたPVモジュール装置。
請求項20
複数の区画を画定する複数の壁を備える電気コネクタ・ホルダをさらに含み、前記複数の壁が底壁を含み、該底壁が各区画内に開口部の対を有し、前記開口部の対がそれぞれ、前記取り付け部内の前記複数の開口部の各対のまわりに配設され、各区画が1対の電気コネクタを備え、それによって、前記積層部内のPVセルの各ストリングの正側終端部及び負側終端部が、前記取り付け部内の各開口部、及びそれぞれの前記区画に関連付けられた前記開口部の対を通って延び、前記第1及び第2の終端部は、前記第1及び第2の終端部が通って延びる前記開口部に関連付けられた前記区画内の前記電気コネクタの対のそれぞれに接続される請求項19に記載されたPVモジュール装置。
請求項21
それぞれの前記区画に関連付けられた前記電気コネクタの対の各コネクタの間に接続されたバイパス・ダイオードをさらに含む請求項20に記載されたPVモジュール装置。
請求項22
前記壁の少なくともいくつかが、隣接する区画の間の通路を有する請求項21に記載されたPVモジュール装置。
請求項23
前記通路が、隣接する区画の前記電気コネクタを接続するために、前記通路を通って延びるワイヤを有する請求項22に記載されたPVモジュール装置。
請求項24
前記ワイヤが、PVセルの前記ストリングが正側端子及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する区画の前記電気コネクタを接続し、前記装置が、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対をさらに含み、各対が前記電気コネクタ・ホルダの相対する側に、前記積層部のそれぞれの側面に隣接して存在し、各対の1つのコネクタが互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタがPVセルの前記直列のストリングの前記正側端子及び負側端子のそれぞれ1つに接続される請求項23に記載されたPVモジュール装置。
請求項25
外部からアクセス可能なコネクタの前記第1及び第2の対が、前記積層部の面に略平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有する請求項24に記載されたPVモジュール装置。
請求項26
前記取り付け部が、内部に前記積層部内のPVセルの各ストリングのそれぞれの終端部を受け入れるための複数の開口部を有する請求項15に記載されたPVモジュール装置。
請求項27
前記取り付け部に複数の電気コネクタ・ホルダをさらに含み、各電気コネクタ・ホルダが電気コネクタのそれぞれの対を有し、各電気コネクタ・ホルダが、PVセルの各ストリングの前記それぞれの終端部が、前記開口部の対のそれぞれの開口部を通って各電気コネクタ・ホルダの中へ延び、前記電気コネクタに接続することができるように、前記取り付け部内の開口部のそれぞれの対の上に配置される請求項26に記載されたPVモジュール装置。
請求項28
前記電気コネクタ・ホルダが、内部に端部開口部を備えた端壁を有し、隣接する電気コネクタ・ホルダの端部開口部の間に管路が延びる請求項27に記載されたPVモジュール装置。
請求項29
隣接する電気コネクタ・ホルダ内の前記電気コネクタを電気的に接続するために、前記管路を通って延びるワイヤをさらに含む請求項28に記載されたPVモジュール装置。
請求項30
前記ワイヤが、PVセルの前記ストリングが正側端子及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する電気コネクタ・ホルダの前記電気コネクタを接続し、前記装置が、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対をさらに含み、各対が前記積層部の両側の各電気コネクタ・ホルダ上に存在し、各対の1つのコネクタが互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタが、PVセルの前記直列のストリングの前記正側端子及び負側端子のそれぞれ1つに接続される請求項29に記載されたPVモジュール装置。
請求項31
外部からアクセス可能なコネクタの前記第1及び第2の対が、前記積層部の面に略平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有する請求項30に記載されたPVモジュール装置。
請求項32
PVモジュール用のフレーム装置において、第1及び第2の相対する端部、並びに前記第1及び第2の相対する端部の間のモジュール・ホルダを有する細長い本体であって、前記モジュール・ホルダが、前記PVモジュールの外周縁部の縁部を保持するように動作可能に構成される細長い本体と、それぞれ前記第1及び第2の端部に配設された第1及び第2のフレーム・コネクタであって、2つの隣接するフレーム部材を互いに接続するように動作可能に構成されたフレーム・コネクタ要素を受け入れ、保持するように動作可能に構成される第1及び第2のフレーム・コネクタと、少なくとも1つの電気コネクタを保持するように動作可能に構成された、前記モジュール・ホルダに隣接する電気コネクタ・ホルダと、前記モジュール・ホルダと前記電気コネクタ・ホルダとの間に延びる開口部であって、少なくとも1つの導体が前記PVモジュールの前記外周縁部から前記モジュール・ホルダの中へ、さらに前記モジュール・ホルダから前記電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタの中へ、連続する曲線として延びることができるように、前記開口部を通して前記PVモジュールの前記外周縁部から延びる前記少なくとも1つの導体を受け入れるように動作可能に構成された開口部とを含む、フレーム装置。
請求項33
前記細長い本体が、前記モジュール・ホルダを形成する第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに前記電気コネクタ・ホルダを形成する第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁を含み、前記第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁が、前記第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁と反対の方向に延びる請求項32に記載されたフレーム装置。
請求項34
前記本体が、前記第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁と、前記第3及び第4の間隔を置いて配置された壁との間に内壁を含み、前記第1及び第2の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに前記第3の壁が、前記PVモジュールの前記外周縁部の一部を内部に受け入れることのできる縁部用の空間を画定し、前記第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁、並びに前記内壁が、少なくとも1つの電気コネクタを内部に取り付けることのできる電気コネクタ用の空間を画定し、前記内壁に前記開口部が配設される請求項33に記載されたフレーム装置。
請求項35
前記第3の壁と第4の壁の間に延びる第1及び第2の横壁をさらに含み、前記第3及び第4の平行な間隔を置いて配置された壁がさらに、前記電気コネクタ用の空間を画定する請求項33に記載されたフレーム装置。
請求項36
第1及び第2の電気コネクタをそれぞれ前記第1及び第2の横壁に取り付けるように動作可能に構成された第1及び第2のコネクタ・マウントを、それぞれ前記第1及び第2の横壁上にさらに含む請求項35に記載されたフレーム装置。
請求項37
前記第3及び第4の壁、並びに前記第1及び第2の横壁と協働して前記電気コネクタ用の空間を囲むように動作可能に構成された、取り外し可能なカバーをさらに含む請求項35に記載されたフレーム装置。
請求項38
外周縁部を有する積層部、並びに少なくとも前記外周縁部から延びる第1及び第2の終端導体を備えるPVモジュール用のフレーム装置において、前記装置が、受け部、及び前記受け部に隣接し且つ前記受け部と連通する第1の開口部を有するフレーム部材を含み、前記積層部の前記外周縁部の少なくとも一部が前記受け部の中に存在し、前記第1及び第2の終端導体の少なくとも1つが、前記受け部の中で、前記積層部の前記外周縁部の一部及び前記積層部の裏面の一部を横断して延び、前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つが、前記第1の開口部を通って延び、前記第1及び第2の終端導体の前記少なくとも1つを、前記積層部の前記裏面に隣接し、且つ前記積層部の前記外周縁部に隣接する電気コネクタに接続することを容易にするようになっている、フレーム装置。
請求項39
前記フレーム部材が、電気コネクタ・ホルダを前記フレーム部材に取り付けるために、前記受け部に隣接する取り付け部を有し、前記取り付け部が、前記電気コネクタ・ホルダが前記取り付け部に取り付けられる際に、前記電気コネクタ・ホルダが概ね外側へ前記積層部の前記裏面から離れて延びるように、前記積層部に対して略平行に配設される請求項38に記載されたフレーム装置。
請求項40
前記第1の開口部が前記取り付け部の中に存在する請求項39に記載の装置。
請求項41
少なくとも1つの電気コネクタを保持するために、前記取り付け部上に電気コネクタ・ホルダをさらに含み、前記電気コネクタ・ホルダは、前記第1及び第2の終端導体の前記少なくとも1つが前記第1の開口部を通り、前記電気コネクタ・ホルダの中へ、さらに前記電気コネクタ・ホルダ内に保持される前記電気コネクタの中へ延びることができるように、前記取り付け部上に位置決めされる請求項40に記載されたフレーム装置。
請求項42
前記電気コネクタ・ホルダが、前記電気コネクタ・マウントと一体化される請求項41に記載されたフレーム装置。
請求項43
前記取り付け部が、それぞれの終端導体を受け入れるための複数の開口部を有する請求項39に記載されたフレーム装置。
請求項44
複数の区画を画定する複数の壁を備える電気コネクタ・ホルダをさらに含み、前記複数の壁が底壁を含み、前記底壁が各区画内に開口部の対を有し、前記開口部の対がそれぞれ、前記取り付け部内の前記複数の開口部の開口部の各対のまわりに配設され、各区画が1対の電気コネクタを備え、それによって、前記積層部内のPVセルの各ストリングの正側終端導体及び負側終端導体が、前記取り付け部内の各開口部を通ってそれぞれの前記区画の中へ延び、前記第1及び第2の終端導体が、前記第1及び第2の終端部が延びる前記開口部に関連付けられた前記区画内の前記電気コネクタの対のそれぞれに接続される請求項43に記載されたフレーム装置。
請求項45
それぞれの前記区画に関連付けられた前記電気コネクタの前記対の各コネクタの間に接続されたバイパス・ダイオードをさらに含む請求項44に記載されたフレーム装置。
請求項46
前記壁の少なくともいくつかが、隣接する区画の間に通路を有する請求項45に記載されたフレーム装置。
請求項47
前記通路が、隣接する区画の前記電気コネクタを接続するために、前記通路を通って延びるワイヤを有する請求項46に記載されたフレーム装置。
請求項48
前記ワイヤが、PVセルの前記ストリングが正側端子及び負側端子を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する区画の前記電気コネクタを接続し、前記装置が、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対をさらに含み、各対が前記電気コネクタ・ホルダの相対する側に、前記積層部のそれぞれの縁部に隣接して存在し、各対の1つのコネクタが互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタがPVセルの前記直列のストリングの前記正側終端導体及び負側終端導体のそれぞれ1つに接続される請求項47に記載されたフレーム装置。
請求項49
外部からアクセス可能なコネクタの前記第1及び第2の対が、前記積層部の面に略平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有する請求項48に記載されたフレーム装置。
請求項50
前記取り付け部が、前記積層部内のPVセルの各ストリングのそれぞれの終端導体を、受け入れるための複数の開口部を有する請求項39に記載されたフレーム装置。
請求項51
前記取り付け部に複数の電気コネクタ・ホルダをさらに含み、各電気コネクタ・ホルダが電気コネクタのそれぞれの対を有し、各電気コネクタ・ホルダが、PVセルの各ストリングの前記それぞれの終端導体部が、前記開口部の対のそれぞれの開口部を通って各電気コネクタ・ホルダの中へ延び、内部で前記電気コネクタに接続することができるように、前記取り付け部内の開口部のそれぞれの対の上に配置される請求項50に記載されたフレーム装置。
請求項52
前記電気コネクタ・ホルダが、端部開口部を備えた端壁を有し、隣接する電気コネクタ・ホルダの端部開口部の間に管路が延びる請求項51に記載されたフレーム装置。
請求項53
隣接する電気コネクタ・ホルダ内の前記電気コネクタを電気的に接続するために、前記管路を通って延びるワイヤをさらに含む請求項52に記載されたフレーム装置。
請求項54
前記ワイヤが、PVセルの前記ストリングが正側終端導体及び負側終端導体を有する直列のストリングとして電気的に接続されるように、隣接する電気コネクタ・ホルダの前記電気コネクタを接続し、前記装置が、外部からアクセス可能な電気コネクタの第1及び第2の対をさらに含み、各対が前記積層部の相対する縁部の各電気コネクタ・ホルダ上に存在し、各対の1つのコネクタが互いに電気的に接続され、各対の1つのコネクタが、PVセルの前記直列のストリングの前記正側終端導体及び負側終端導体のそれぞれ1つに接続される請求項53に記載されたフレーム装置。
請求項55
外部からアクセス可能なコネクタの前記第1及び第2の対が、前記積層部の面に略平行な面内に延びる同一平面上の接続軸線を有する請求項54に記載されたフレーム装置。
請求項56
PVモジュール用のフレーム・システムにおいて、前記システムが、前記PVモジュールの外周縁部を囲み保持するように動作可能に構成された複数のフレーム部材を含み、各フレーム部材が、第1及び第2の相対する端部、並びに前記第1及び第2の相対する端部の間のモジュール・ホルダを有する細長い本体であって、前記モジュール・ホルダが、前記PVモジュールの前記外周縁部のそれぞれの縁部を保持するように動作可能に構成された細長い本体と、それぞれ前記第1及び第2の端部に配設され、2つの隣接するフレーム部材を互いに接続するように動作可能に構成されたフレーム・コネクタ要素を受け入れ、保持するように動作可能に構成される第1及び第2のフレーム・コネクタとを含み、前記複数のフレーム部材の少なくとも1つが、少なくとも1つの電気コネクタを保持するように動作可能に構成された、前記モジュール・ホルダに隣接する電気コネクタ・ホルダと、前記モジュール・ホルダと前記電気コネクタ・ホルダとの間に延びる開口部であって、少なくとも1つの導体が前記PVモジュールの前記外周縁部から前記モジュール・ホルダの中へ、さらに前記モジュール・ホルダから前記電気コネクタ・ホルダ内の電気コネクタの中へ、連続する曲線として延びることができるように、前記開口部を通して前記PVモジュールの前記外周縁部から延びる前記少なくとも1つの導体を受け入れるように動作可能に構成された開口部とをさらに含むフレーム・システム。
請求項57
PVモジュールを製造する方法において、複数のPVセルを、前面及び裏面を有する平面アレイとして配置する段階と、前記複数のPVセルを、正側端子及び負側端子を有する少なくとも1つのストリングとして互いに電気的に接続する段階と、正側導体及び負側導体をそれぞれ前記正側端子及び負側端子に接続する段階と、前面封止シート及び裏面封止シートをそれぞれ前記アレイの前記前面及び裏面にはり付け、前記平面アレイ、並びに前記前面封止シート及び裏面封止シートからなる副積層部を形成する、はり付け段階であって、前記副積層部が第1の外周縁部を有し、前記前面封止シート導体及び裏面封止シートは、前記正側導体端子及び負側導体のそれぞれが、前記前面封止シートと前記裏面封止シートの間に、それぞれ前記正側端子導体及び負側端子から延びるそれぞれの部分を有するように、且つ前記正側導体及び負側導体の第1及び第2の終端部がそれぞれ、前記副積層部の前記第1の外周縁部から外側へ延び、前記正側導体段階及び負側導体を外部の回路に接続することを容易にするようにはり付けられる、はり付け段階と、前記副積層部の両側に前面プロテクタ及び裏面プロテクタをはり付け、前記副積層部、並びに前記前面プロテクタ及び裏面プロテクタを備える積層部を形成する段階であって、前記前面プロテクタ及び裏面プロテクタがそれぞれ、前記第1の外周縁部に全体的に隣接し、且つ前記積層部の外周縁部を画定する第2及び第3の外周縁部を有し、前記第1及び第2の終端部が前記積層部の前記外周縁部から外側へ延びる、積層部を形成する段階とを含む、PVモジュールを製造する方法。
請求項58
前記第1及び第2の終端部を、前記積層部の前記外周縁部の相対する縁部から延ばす段階とをさらに含む請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項59
前記第1及び第2の終端部を、前記積層部の前記外周縁部の共通の縁部から延ばす段階とをさらに含む請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項60
PVセルの前記アレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにする段階と、前記サブセット・ストリングを、完全に前記第1の封止シートと前記第2の封止シートの間に配設されたそれぞれの導体によって互いに電気的に接続する段階とをさらに含み、前記正側導体及び負側導体が、互いに電気的に接続された前記サブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項61
PVセルの前記アレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにする導体、並びに前記サブセット・ストリングを、前記積層部の前記外周縁部の外側に配設されたそれぞれの導体によって互いに電気的に接続する導体をさらに含み、前記正側導体及び負側導体が互いに電気的に接続された前記サブセット・ストリングの最初及び最後のサブセット・ストリングに電気的に接続される請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項62
前記積層部の前記外周縁部を、第1及び第2の電気コネクタを保持するように動作可能に構成された一体型のホルダを有するフレームで囲む段階と、前記正側導体及び負側導体の前記第1及び第2の終端部を前記ホルダの中へ延ばし、前記第1及び第2の終端部を、それぞれ前記第1及び第2の電気コネクタに接続する段階と、前記1及び第2の電気コネクタを、前記ホルダ上の第3及び第4の電気コネクタに接続する段階であって、前記第3及び第4の電気コネクタが前記ホルダの外側に、前記アレイを負荷に電気的に接続することを可能にする部分を有する、接続する段階とをさらに含む請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項63
前記積層部をフレームで囲む段階が、前記フレーム部材のそれぞれが前記積層部の前記外周縁部のそれぞれの部分を保持するように、複数のフレーム部材を互いに接続する段階を含む請求項62に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項64
前記複数のフレーム部材を互いに接続する段階が、それぞれの前記フレーム部材の中に一体的に形成された開口部と共にコーナ・コネクタを含む請求項63に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項65
PVセルの前記アレイのサブセットを電気的に接続して、それぞれが正側端子及び負側端子を有する別個のサブセット・ストリングにする段階と、各ストリングの正側端子及び負側端子をそれぞれ、前記ホルダの中へ延びるそれぞれの終端部を有するそれぞれの導体に接続する段階と、前記導体のそれぞれの前記終端部を、前記ホルダ内に配設されたそれぞれの電気コネクタに接続する段階とをさらに含む請求項62に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項66
前記ホルダ内にバイパス・ダイオードを取り付け、前記バイパス・ダイオードをPVセルのサブセット・ストリングに関連付けられた1対の電気コネクタに電気的に接続し、前記サブセット・ストリングが電流を生成していないとき、PVセルの前記サブセット・ストリングを過剰な電流から保護する段階をさらに含む請求項62に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項67
前記ホルダ内の前記電気コネクタを天候から保護する段階をさらに含む請求項62に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項68
a)前記第1及び第2の終端部の少なくとも1つを、前記積層部の前記外周縁部の一部及び前記積層部の裏面の一部を横断して延びるように曲げる段階と、b)前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つが前記フレーム部材の開口部を通って延びるように、前記積層部の前記外周縁部の前記一部を第1の電気コネクタを有するフレーム部材の受け部に受け入れ、前記積層部の前記外周縁部が前記受け部に完全に受け入れられたとき、前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つを、前記第1の電気コネクタに接続することを容易にする段階と、c)前記第1及び第2の終端部の前記少なくとも1つを前記電気コネクタに接続する段階とをさらに含む請求項57に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項69
前記第1の電気コネクタを、前記フレーム部材上のホルダの中に保持する段階をさらに含む請求項68に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項70
前記第1の電気コネクタを保持することが、前記積層部の前記外周縁部が前記受け部に受け入れられるとき、前記第1の電気コネクタを、前記積層部の前記裏面から離れて延びるように前記フレーム部材上に配設されたホルダの中に保持する段階を含む請求項69に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項71
前記第1の電気コネクタを、少なくとも前記ホルダから外へ延びる部分を有する第2の電気コネクタに接続し、前記第2の電気コネクタの負荷への接続を容易にする段階をさらに含む請求項69に記載されたPVモジュールを製造する方法。
請求項72
PVモジュールを組み立てる方法において、前記PVモジュールの外周縁部を複数のフレーム部材で囲み保持する段階であって、囲むことが、フレーム・コネクタ要素の各部分を隣接するフレーム部材のそれぞれのフレーム・コネクタに受け入れることによって、前記フレーム部材を互いに接続することを含み、保持することが、それぞれのフレーム部材の第1及び第2の相対する端部の間に延びるモジュール・ホルダが、前記PVモジュールの前記外周縁部のそれぞれの縁部を保持するようにすることを含む、囲み保持する段階と、前記PVモジュールの外周縁部から延びる少なくとも1つの導体を、前記複数のフレーム部材の1つの前記モジュール・ホルダの中、及び前記複数のフレーム部材の前記1つの外部の電気コネクタ・ホルダ内に配設された電気コネクタの中へ延ばす段階とを含む、PVモジュールを組み立てる方法。
請求項73
前記延ばす段階が、前記少なくとも1つの導体を連続する曲線として、前記PVモジュールの前記外縁部から前記電気コネクタへ延ばす段階を含む請求項72に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項74
前記PVモジュールを負荷に接続することを可能にするために、前記電気コネクタを前記複数のフレーム部材の前記1つに取り付けられた外部からアクセス可能な端子に接続する段階をさらに含む請求項73に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項75
前記電気コネクタを天候から保護するために、前記電気コネクタ・ホルダを覆うことを含む段階をさらに含む請求項74に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項76
前記延ばす段階が、PVモジュールの外周縁部から延びる複数の導体を、前記複数のフレーム部材の1つの前記モジュール・ホルダの中、及び前記複数のフレーム部材の前記1つの外部の電気コネクタ・ホルダ内に配設されたそれぞれの電気コネクタの中へ延ばす段階を含む請求項72に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項77
前記PVモジュールを負荷に接続することを可能にするために、前記それぞれの電気コネクタを、前記複数のフレーム部材の前記1つに取り付けられた外部からアクセス可能な端子のそれぞれに接続する段階をさらに含む請求項76に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項78
前記PVモジュール内のPVセルのストリングの電流をバイパスさせることを可能にするために、前記電気コネクタ・ホルダ内にバイパス・ダイオードを取り付け、前記バイパス・ダイオードを2つの隣接する電気コネクタに接続する段階をさらに含む請求項76に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
請求項79
前記電気コネクタ及び前記バイパス・ダイオードを天候から保護するために、前記電気コネクタ・ホルダを覆う段階をさらに含む請求項78に記載されたPVモジュールを組み立てる方法。
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