CN101834216A - 太阳电池模块 - Google Patents

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Abstract

一种太阳电池模块，包括：具有受光面和设置在该受光面的相反侧上的背面的太阳电池；设置在太阳电池的受光面侧的受光面侧保护部件；设置在太阳电池的背面侧的具有夹在多个树脂层之间的金属层的背面侧保护部件；和配置成从太阳电池引出电能的引线部件，其中背面侧保护部件具有通过将在背面侧保护部件中形成为直线形的狭缝的一侧上设置的第一区域折回而形成的开口部，引线部件的一个端部连接于太阳电池，并且引线部件的另一端部从开口部引出。

Description

太阳电池模块
技术领域
本发明涉及包括有配置成从太阳电池引出电能的引线部件的太阳电池模块。
背景技术
太阳电池由于直接将清洁的无穷无尽地供应的太阳光转换为电力而被期待为新能源。通常，为了提高太阳电池的耐候性，太阳电池由密封部件在受光面侧保护部件与背面侧保护部件之间进行密封。
由太阳电池产生的电能通过连接于太阳电池的引线部件引出至太阳电池模块的外部。具体地，引线部件通过在背面侧保护部件内形成的直线形狭缝引出至太阳电池模块的外部(例如，参照专利文献1：特开平第5-82820号公报)。
作为背面侧保护部件，广泛使用通过将诸如铝层的金属层夹在树脂层之间而形成为片状的层压膜(例如，参照专利文献1)。通过使用这样的背面侧保护部件，能够改善太阳电池模块的耐湿性和阻气性。
当上述层压膜用作背面侧保护部件时，金属层暴露于背面侧保护部件的狭缝的内侧。因此，为了提供引线部件与金属层之间的电绝缘，引线部件通常覆盖有绝缘膜。
然而，由于绝缘膜与金属层相互直接接触，如果太阳电池模块具有高输出，则可能不能保证引线部件与金属层之间的电绝缘。
本发明是鉴于上述情况而做出的，且本发明的目的在于提供一种能够确保背面侧保护部件的金属层与引线部件之间的电绝缘的太阳电池模块。
发明内容
本发明的第一方面概述为一种太阳电池模块，包括：具有受光面和设置在该受光面的相反侧上的背面的太阳电池；设置在太阳电池的受光面侧的受光面侧保护部件；设置在太阳电池的背面侧的具有夹在多个树脂层之间的金属层的背面侧保护部件；和配置成从太阳电池引出电能的引线部件，其中背面侧保护部件具有通过将在背面侧保护部件中形成为直线状的狭缝的一侧上设置的第一区域折回而形成的开口部，引线部件的一个端部连接于太阳电池，并且引线部件的另一端部从开口部引出。
本发明的另一方面概述为该太阳电池模块，其中第一区域被折回至太阳电池模块的内侧，并且引线部件的另一端部在背面侧保护部件的平面图中被引出至狭缝的该一侧。
本发明的另一方面概述为该太阳电池模块，其中通过折回第一区域并且折回设置在狭缝的另一侧上的第二区域而形成该开口部，并且第二区域被折回至太阳电池模块的外侧。
本发明的另一方面概述为该太阳电池模块，还包括以覆盖该开口部的方式设置在背面侧保护部件上的端子盒，其中第一区域被折回至太阳电池模块的外侧，并且第一区域固定于端子盒内。
根据本发明，可以提供一种能够确保背面侧保护部件的金属层与引线部件之间的电绝缘的太阳电池模块。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的侧视图。
图2是根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。
图3是沿图2的A-A线截取的截面图。
图4是说明根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的制造方法的透视图。
图5是说明根据本发明的第一实施方式的开口部141的形成方法的平面图。
图6是根据本发明的第二实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。
图7是沿图6的B-B线截取的截面图。
图8是根据本发明的第三实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。
图9是沿图8的C-C线截取的截面图。
图10是说明根据本发明的第三实施方式的开口部141的形成方法的平面图。
图11是说明根据本发明的第三实施方式的开口部141的另一形成方法的平面图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下对附图的说明中，对相同或类似的组件赋予相同或类似的附图标记。然而，附图仅是示意性的，因而应该注意的是尺寸的比率未按比例显示。因此，应该考虑以下说明来辨识具体尺寸。同样，不可避免地包括一些相互之间尺寸关系和/或比例不一致的附图的部分。
[第一实施方式]
[太阳电池模块的示意性结构]
参照图1说明根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的示意性结构。图1是根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的侧视图。
如图1中所示，太阳电池模块100包括多个太阳电池10、多个连线部件11、引线部件12、受光面侧保护部件13、背面侧保护部件14、内部分隔部件15、第一密封部件16和第二密封部件17。通过将多个太阳电池10密封在受光面侧保护部件13与背面侧保护部件14之间而构成太阳电池模块100。
多个太阳电池10在受光面侧保护部件13与背面侧保护部件14之间被配置成矩阵形式。多个太阳电池10通过多个连线部件11电连接。各太阳电池10具有用于接收光的受光面和设置在太阳电池10的受光面的相反侧上的背面。尽管未示出，各太阳电池10包括被配置成通过在受光面上接收光而生成载流子的光电转换器和被配置成从光电转换器引出载流子的一对正负电极。
多个连线部件11中的每一个与形成在一个太阳电池10的受光面上的电极和形成在与该一个太阳电池10相邻的另一个太阳电池10的背面上的电极相连接。由此，一个太阳电池10与另一个太阳电池10相互电连接。各连线部件11优选地由诸如铜、银、金、锡、镍、铝或这些金属的合金的低电阻材料制成的薄板或绞合线构成。各连线部件11的表面可镀覆诸如无铅焊料(例如，SnAg3.0Cu0.5焊料)的导电材料。
引线部件12是配置成将多个太阳电池10产生的电能引出至其外部的配线部件。引线部件12覆盖有绝缘膜。引线部件12的一个端部与至少一个太阳电池10的电极电连接。引线部件12的另一端部从形成在背面侧保护部件14中的开口部141引出，并且连接至未示出的端子盒中的连接端子。具体地，引线部件12的另一端部从暴露于开口部141的第二密封部件17暴露于太阳电池模块100的外部。尽管未示出，太阳电池模块100通常设有一对正负引线部件。与连线部件11类似，引线部件12优选地由低电阻材料构成。
受光面侧保护部件13设置在多个太阳电池10的受光面侧。受光面侧保护部件13保护太阳电池模块100的表面。作为受光面侧保护部件13，可以使用半透明且不透水的玻璃或者半透明塑料。
背面侧保护部件14设置在多个太阳电池10的背面侧。背面侧保护部件14保护太阳电池模块100的背面。根据第一实施方式的背面侧保护部件14具有将金属层夹在两层树脂层之间的结构。背面侧保护部件14具有开口部141，引线部件12的另一端部通过开口部141被引出至太阳电池模块的外部。以下说明背面侧保护部件14的构造。
内部分隔部件15将太阳电池模块100的内部分隔成两部分。内部分隔部件15具有防止水分从背面侧保护部件14渗入多个太阳电池10的功能。引线部件12插入并通过内部分隔部件15。作为内部分隔部件15，可以使用诸如PET膜的材料。
第一密封部件16将多个太阳电池10密封在受光面侧保护部件13与内部分隔部件15之间。第二密封部件17充填至背面侧保护部件14与内部分隔部件15之间。作为第一密封部件16和第二密封部件17，可以使用诸如EVA、EEA、PVB、硅树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂和环氧树脂的半透明树脂。第一密封部件16和第二密封部件17可由相同的材料或者相互不同的材料构成。
可在具有以上构造的太阳电池模块100的外周安装铝框。
[背面侧保护部件的构造]
接下来，参照图2和图3说明背面侧保护部件14的构造。图2是根据本发明的第一实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。图3是沿图2的A-A线截取的截面图。
如图2中所示，背面侧保护部件14具有开口部141和第一区域142。第二密封部件17暴露于开口部141。引线部件12从暴露于开口部141的第二密封部件17引出。在第一实施方式中，通过从太阳电池模块100向外折回第一区域142而形成开口部141。以下说明开口部141的形成方法。
如图3中所示，背面侧保护部件14由第一树脂层14a、金属层14b和第二树脂层14c构成。金属层14b被夹在第一树脂层14a与第二树脂层14c之间。第一树脂层14a和第二树脂层14c为例如PET膜等的片状树脂膜。金属层14b为例如铝箔。金属层14b暴露于第一区域142的端面142S。
第一区域142的露出的端面142S被远离引线部件12折回。以此方式，第一区域142的端面142S被配置成与引线部件12间隔开。即，第一区域142被配置成使得暴露于端面142S的金属层14b与引线部件12间隔开。第一区域142的第一树脂层14a暴露于开口部141。
第一区域142被折回成与背面侧保护部件14的表面相接触，但本发明并不限于这种情况。例如，第一区域142可被配置在背面侧保护部件14的表面上方。
[太阳电池模块的制造方法]
接下来，参照附图说明太阳电池模块100的制造方法。图4是太阳电池模块100在被模块化以前的分解截面图。
首先，将配置成矩阵形式的多个太阳电池10用连线部件11电连接。
其次，将引线部件12的一个端部与至少一个太阳电池10电连接。
接着，在厚度方向上通过第一密封部件16b、内部分隔部件15和第二密封部件17形成狭缝，以便引线部件12插入并通过该狭缝。
再次，在背面侧保护部件14中形成开口部141。
具体地，首先，如图5A中所示，在背面侧保护部件14中形成直线状狭缝20。狭缝20穿过第一树脂层14a、金属层14b和第二树脂层14c。
其次，如图5B中所示，形成从狭缝20的两端延伸的一对狭缝21。狭缝21穿过第一树脂层14a、金属层14b和第二树脂层14c。由此，第一区域142设置在狭缝20的一侧。
接着，如图4中所示，将第一区域142折回至背面侧保护部件14的背面侧。由此，形成用以引出引线部件12的开口部141。
随后，通过顺序层压受光面侧保护部件13、第一密封部件16a、多个太阳电池10、第一密封部件16b、内部分隔部件15、第二密封部件17和背面侧保护部件14而形成层压体。在此步骤中，如图4中所示，引线部件12的另一端部通过第一密封部件16b、内部分隔部件15和第二密封部件17的各个狭缝，并通过背面侧保护部件14的开口部141引出。
接着，将层压体在真空气氛中在预定条件下加热。由此，使第一密封部件16和第二密封部件17硬化。
[作用和效果]
在根据第一实施方式的太阳电池模块100中，引线部件12的另一端部从开口部141中引出。通过将设置在狭缝20的一侧的第一区域142折回而形成开口部141。
因此，引线部件12可与第一区域142的端面142S间隔开。因此，可以确保暴露于第一区域142的端面142S的金属层14b与引线部件12之间的电绝缘。结果，可以抑制太阳电池模块的性能劣化。
在第一实施方式中，通过折回第一区域142形成开口部141的一个边，然而，本发明并不限于这种情况。例如，可设置多个第一区域142，同时将多个第一区域142中的每一个折回以形成开口部141的多个边。在此情况下，可进一步确保金属层14b与引线部件12之间的电绝缘。
[第二实施方式]
接下来，参照附图说明本发明的第二实施方式。以下，主要说明与上述第一实施方式的不同点。根据第二实施方式的第一区域142被折回至太阳电池模块100的内侧。
[背面侧保护部件的构造]
参照图6和图7说明根据第二实施方式的背面侧保护部件14的构造。图6是根据本发明的第二实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。图7是沿图6的B-B线截取的截面图。
如图6和图7中所示，第一区域142被折回至太阳电池模块100的内侧。因此，第一区域142的端面142S被密封在第二密封部件17中。引线部件12向暴露于开口部141的内壁141S的金属层14b的相对侧引出。
如在以上第一实施方式中所述，该开口部141通过将设置在狭缝20的一侧上的第一区域142折回至背面侧保护部件14的受光面侧而形成。
在第二实施方式中，引线部件12被配置成与背面侧保护部件14的表面相接触，但本发明并不限于这种情况。引线部件12可被配置成与背面侧保护部件14的表面间隔开。
[作用和效果]
根据第二实施方式的第一区域142被折回至太阳电池模块100的内侧。引线部件12从开口部141向第一区域142侧引出。
引线部件12可与第一区域142的端面142S间隔开。同样，引线部件12可与开口部141的内壁141S间隔开。从而，可以确保引线部件12与分别暴露于端面142S和内壁141S的金属层14b之间的电绝缘。
在第二实施方式中，通过折回第一区域142形成开口部141的一个边，然而，本发明并不限于这种情况。例如，可设置多个第一区域142，同时将多个第一区域142中的每一个折回以形成开口部141的多个边。在此情况下，可进一步确保金属层14b与引线部件12之间的电绝缘。
[第三实施方式]
接下来，参照附图说明本发明的第三实施方式。以下，主要说明与上述第一实施方式的不同点。根据第三实施方式的开口部141通过将第一区域折回至内侧同时将第二区域折回至外侧而形成。
[背面侧保护部件的构造]
参照图8和图9说明根据第三实施方式的背面侧保护部件14的构造。图8是根据本发明的第三实施方式的太阳电池模块100的背面侧保护部件14的平面图。图9是沿图8的C-C线截取的截面图。
如图8中所示，根据第三实施方式的太阳电池模块100设有安装在背面侧保护部件14上的端子盒30。端子盒30被设置成覆盖开口部141。尽管未示出，使用硅树脂密封端子盒30与背面侧保护部件14之间的空间。
如图9中所示，第一区域142被折回至太阳电池模块100的内侧。而且，第二区域143被折回至太阳电池模块100的外侧。由此，形成开口部141。
端子盒30具有端子连接部31和分割部32。端子连接部31连接于引线部件12的端部。分割部32将端子盒30内部划分为空间P和空间Q。空间P是用于固定第二区域143的空间。因此，第二区域143的端面143S暴露在空间P中。空间Q是用于引出引线部件12的空间。
[开口部的形成方法]
首先，与上述第一实施方式相似地形成狭缝20，随后通过在狭缝20的两端形成与狭缝20垂直的一对狭缝22，如图10中所示在背面侧保护部件14中形成H形狭缝。由此，第一区域142设置在狭缝20的一侧，同时第二区域143设置在狭缝20的另一侧。
其次，将第一区域142折回至背面侧保护部件14的受光面侧，同时将第二区域143折回至背面侧保护部件14的背面侧。由此，形成用以引出引线部件12的开口部141。
[作用和效果]
根据第三实施方式的第一区域142折回至太阳电池模块100的内侧，而第二区域143折回至太阳电池模块100的外侧。因此，引线部件12可分别与第一区域142的端面142S和第二区域143的端面143S间隔开。因此，可进一步确保金属层14b与引线部件12之间的电绝缘。
而且，折回至太阳电池模块100的外侧的第二区域143被固定在端子盒30内。因此，可以防止暴露于第二区域143的端面143S的金属层14b与引线部件12之间的短路。
[其他实施方式]
尽管已根据上述实施方式说明了本发明，然而应该理解的是，构成本公开一部分的论述和附图并非意在限制本发明。对于本领域技术人员而言，各种替代实施方式、实施例和应用技术将显而易见。
例如，在上述实施方式中，采用一个实例来说明太阳电池模块的构造，然而，本发明并不限于该实例。例如，太阳电池模块100可不具有内部分隔部件15。而且，太阳电池模块100可具有层压在受光面侧保护部件13上的薄膜太阳电池，以代替上述晶体太阳电池10。
尽管在上述实施方式中未提及，旁路二极管连接用的配线部件可与引线部件12一同从开口部141引出。
在上述实施方式中，狭缝20形成为直线形，但本发明并不限于这种情况。例如，狭缝20可形成为曲线形。在这种情况下，第一区域142可形成为不在狭缝20的两端进一步形成狭缝。
而且，在上述实施方式中，在背面侧保护部件14中形成矩形或H形狭缝，但本发明并不限于这种情况。例如，如图11中所示，可从狭缝20的两端分别向外形成两个狭缝23。在此情况下，可通过将在狭缝20的两端向外形成的一对区域144折回而防止金属层14b暴露于开口部141的内壁141S。由此，可进一步确保引线部件12与金属层14b之间的电绝缘。
在上述实施方式中，背面侧保护部件14具有将金属层夹在两层树脂层之间的构造，但本发明并不限于这种构造。例如，背面侧保护部件14可具有三层或更多树脂层，并且可具有两层或更多金属层。
因此，应当理解的是，本发明包括在此未具体说明的各种实施方式。因此，本发明的技术范围应当仅由根据基于上述说明的权利要求的本发明的特定事项来限定。

Claims (4)

1.一种太阳电池模块，包括：
具有受光面和设置在所述受光面的相反侧上的背面的太阳电池；
设置在所述太阳电池的受光面侧的受光面侧保护部件；
设置在所述太阳电池的背面侧的、具有夹在多个树脂层之间的金属层的背面侧保护部件；和
配置成从所述太阳电池引出电能的引线部件，其中
所述背面侧保护部件具有开口部，通过将在所述背面侧保护部件中形成为直线形的狭缝的一侧上设置的第一区域折回而形成所述开口部，
所述引线部件的一个端部连接于所述太阳电池，并且
所述引线部件的另一端部从所述开口部引出。
2.如权利要求1所述的太阳电池模块，其中
所述第一区域被折回至所述太阳电池模块的内侧，并且
所述引线部件的所述另一端部在所述背面侧保护部件的平面图中被引出至所述狭缝的所述一侧。
3.如权利要求2所述的太阳电池模块，其中
通过将所述第一区域折回并且将在所述狭缝的另一侧上设置的第二区域折回而形成所述开口部，并且
所述第二区域被折回至所述太阳电池模块的外侧。
4.如权利要求1所述的太阳电池模块，还包括以覆盖所述开口部的方式设置在所述背面侧保护部件上的端子盒，其中
所述第一区域被折回至所述太阳电池模块的所述外侧，并且
所述第一区域被固定在所述端子盒内。
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