JP2001250965A

JP2001250965A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2001250965A
Application number: JP2000059297A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimizu; 宏清水
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP4004203B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電気配線の作業性が良好で、配線の位置ずれ
が生じにくい構造を提供することを目的とする。【構成】両端の太陽電池群１２ａ、１２ｄより出力
し、太陽電池群毎にバイパスダイオード４２を並列接続
するために、隣接する太陽電池群間の直列接続される部
分と及び両端の太陽電池群からの出力部と、複数のバイ
パスダイオードとを電気接続する配線を備え、配線は、
行方向に沿って配置された並行配線１３と、これら並行
配線１３の端部と接続され、複数のバイパスダイオード
４２に接続される内側配線１４を備えており、全ての内
側配線１４を連結する絶縁部材１５を有している。

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
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の太陽電池モジュールにおいて、複
数の太陽電池が、複数の太陽電池群を構成し、複数の太
陽電池群が隣接する太陽電池群と直列接続され、両端の
太陽電池群より電気出力する構造が、特開平１０−２５
６５８４号に開示されている。

【０００３】そして、太陽電池群毎に、電気的に並列接
続する複数の太陽電池保護用バイパスダイオードを備え
ている。

【０００４】このように、両端の太陽電池群より出力
し、太陽電池群毎にバイパスダイオードを並列接続する
ために、隣接する太陽電池群間の直列接続される部分と
及び両端の太陽電池群からの出力部と、複数のバイパス
ダイオードとを電気接続する配線を備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような配線は、上
記公報の図４、５に開示されるように、長い距離を、１
本、１本配置し、１本、１本半田付けする必要があっ
た。このため、作業性が悪かったり、作業中に配線に位
置ずれが生じる問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、電気配線の作業性が良好で、配
線の位置ずれが生じにくい構造を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池モジュ
ールの主要な構成は、表面部材と裏面部材との間に樹脂
を用いて封止され、行と列からなるマトリックス状に配
列される複数の太陽電池と、これら複数の太陽電池で発
生した電力を外部に出力するために、前記裏面部材の裏
面側表面において、前記マトリックス状に配列された前
記太陽電池の一端の行方向の前記裏面部材の外周より、
内側に配置された端子ボックスとを備え、前記複数の太
陽電池は、前記マトリックス状の太陽電池の少なくとも
１列からなる複数の太陽電池群より構成され、各太陽電
池群内の各前記太陽電池が電気接続されると共に、各前
記太陽電池群は隣接する前記太陽電池群と直列接続さ
れ、両端の列に属する前記太陽電池群より出力する太陽
電池モジュールであって、前記端子ボックス内におい
て、前記太陽電池群毎に、各前記太陽電池群と電気的に
並列接続する複数のバイパスダイオードを備え、隣接す
る前記太陽電池群間の直列接続される部分と及び両端の
列に属する前記太陽電池群からの出力部と、複数の前記
バイパスダイオードとを電気接続する配線を備え、前記
配線は、行方向に沿って配置された並行配線と、これら
並行配線の端部と接続され、複数の前記バイパスダイオ
ードに接続される内側配線を備えており、全ての前記内
側配線を連結する絶縁部材を有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施例につい
て、図を用いて詳細に説明する。図１〜３は、本実施例
である太陽電池モジュール１の完成図である。

【０００９】太陽電池モジュール１は、ガラス等の絶縁
透明体からなる表面部材２と、Ａｌ等の金属箔を樹脂フ
ィルム（例えばPVF（ポリビニールフタレート））でサ
ンドイッチした３層構造の裏面部材３と、これらの間
に、行と列からなるマトリックス状に配列される複数の
太陽電池４・・・を備えるものである。そして、封止材
料として、表面部材２と太陽電池４、及び太陽電池４と
裏面部材３との間に各々充てんされ、相互の位置関係を
固定し、封止するＥＶＡ等の透明封止樹脂５を備えてい
る。

【００１０】そして、表面部材２及び裏面部材３の外周
には、アルミ等からなる外枠６が取り付けられている。
外枠６は、中空構造の本体部分６ａと、本体部分６ａの
上部に位置し表面部材２及び裏面部材３の外周部をシー
ル材７を介して嵌め込む断面コの字状の嵌合部分６ｂ
と、本体部分６ａの外側に位置する外周溝６ｃを有して
いる。この外周溝６ｃは、太陽電池モジュール１を屋外
に設置したとき、雨水が流れる溝である。

【００１１】また、図３に示すように、太陽電池モジュ
ール１の裏面側においては、裏面部材３の外周部より内
側に、太陽電池４からの出力を導出する端子ボックス８
を備えている。そして、この端子ボックス８より、正
極、負極の出力線９、９が導出されている。

【００１２】以下に、上記完成した太陽電池モジュール
１の製造途中の中間体を順次説明しながら、その構造を
説明する。

【００１３】図４、５は、本実施例の第1の製造途中で
ある太陽電池モジュール中間体１１を示す図であり、完
成した太陽電池モジュールの裏面側より見た図である。

【００１４】この中間体１１は、表面部材１上に、加圧
真空加熱前のシート状の受光側封止樹脂５ａを配置した
状態で、この上（裏面側）に、太陽電池４・・・が配置
されている。

【００１５】図において、太陽電池モジュール中間体１
１の外側に符号で表示されるように、太陽電池４・・・
は、１行から１２行（図面では中間の行が省略されてい
る）と、１列から８列のマトリックス状に構成されてい
る。

【００１６】各太陽電池４は、略矩形板状のシリコン単
結晶又は多結晶系太陽電池が利用することができる。そ
して、複数の太陽電池４・・・は、各２列で構成される
第１太陽電池群１２ａ、第2太陽電池群１２ｂ、第3太陽
電池群１２ｃ、第４太陽電池群１２ｄで構成されてい
る。

【００１７】各太陽電池群１２においては、各太陽電池
４は直列に電気接続されており、具体的には、各列にお
いて行の順に直列接続され、各太陽電池群１２の最下行
である１２行の太陽電池４は、同じ太陽電池群４の隣接
する最下行の１２行の太陽電池４と直列接続されてい
る。

【００１８】そして、各太陽電池群１２は、隣接する太
陽電池群１２と、一端である第1行の外周側で直列に接
続されている。

【００１９】また、左端の第１太陽電池群１２ａは、最
端で直列接続された第1行、第1列の太陽電池４から電気
出力し、右端の第4太陽電池群１２ｄは、最端で直列接
続された第１行、第８列の太陽電池４より電気出力する
ことで、太陽電池モジュールから出力を得ることができ
る。なお、以下の記述において、第Ｘ行、第Ｙ列の太陽
電池４を、太陽電池４（Ｘ、Ｙ）と表すこととする。

【００２０】次に、端子ボックス８内において、各太陽
電池群１２毎に、各太陽電池群１２と電気的に並列に、
太陽電池保護用バイパスダイオード接続するための電気
配線について、説明する。

【００２１】この電気配線は、両端の第1太陽電池群１
２ａ、第4太陽電池群１２ｄの出力部からの並行配線１
３ａ、１３ｄと、隣接する太陽電池群４間を直列接続
し、この直列接続する部分から延在する並行配線１３ａ
ｂ、１３ｂｃ、１３ｃｄを有している。加えて、これら
並行配線１３の末端と、直交して半田接続され、端子ボ
ックス８に向かう内部配線１４ａ、１４ａｂ、１４ｂ
ｃ、１４ｃｄ、１４ｄを有している。そして、これら内
部配線１４は、あらかじめ各内部配線１４を連結する絶
縁部材１５を有する配線ユニット体１６より、構成され
ている。

【００２２】詳細には、各並行配線１３は銅等の金属箔
を半田メッキしたものであり、並行配線１３ａは、第1
太陽電池群１２ａの最端で直列接続され出力する太陽電
池４（１、１）から延出する金属箔からなるタブ電極１
７、１７と、半田接続され、表面部材２上の外周部で行
方向に平行に配置されている。

【００２３】並行配線１３ａｂは、第１太陽電池群１２
ａの他端で直列接続された太陽電池４（１、２）から延
出するタブ電極１７、１７および第2電極電池群１２ｂ
において一端で直列接続された太陽電池３（１、３）か
ら延出するタブ電極１７、１７と、直線上にて半田接続
され、表面部材２上の外周部で行方向に平行に配置され
ている。

【００２４】並行配線１３ｂｃは、第2太陽電池群１２
ｂの他端で直列接続された太陽電池４（１、４）から延
出するタブ電極１７、１７および第3太陽電池群１２ｃ
において一端で直列接続された太陽電池４（１、５）か
ら延出するタブ電極１７、１７と、直線上にて半田接続
され、表面部材２上の外周部で行方向に平行に配置され
ている。

【００２５】並行配線１３ｃｄは、第３太陽電池群１２
ｃの他端で直列接続された太陽電池４（１、６）から延
出するタブ電極１７、１７および第４太陽電池群１２ｄ
において一端で直列接続された太陽電池４（１、７）か
ら延出するタブ電極１７、１７と、直線上にて半田接続
され、表面部材２上の外周部で行方向に平行に配置され
ている。

【００２６】並行配線１３ｄは、第４太陽電池群１２ｄ
の最端で直列接続され出力する太陽電池４（１、８）か
ら延出する金属箔からなるタブ電極１７、１７と、半田
接続され、表面部材２上の外周部で行方向に平行に配置
されている。

【００２７】図に示すように、並行配線１３において
は、並行配線１３ａ、１３ｂが並行配線１３ａｃ、１３
ｃｄより外周側に配置され、並行配線１３ａｃ、１３ｃ
ｄが並行配線１３ｂｃより外周側に配置されていること
より、並行配線１３同士が交差することがないので、交
差部での絶縁処理をする必要がない。

【００２８】また、図５は、図４における配線ユニット
体１６付近の拡大図である。配線ユニット体１６におい
て、各内部配線１４は、銅等の金属箔を半田メッキした
ものである。絶縁部材１５（図5（ａ）の背面図におい
ては、斜線で示す）は、ＰＥＴ樹脂等の絶縁フィルムか
らなり、各内部配線１４の両面をアクリル系接着材（図
示せず）を介して挟着すると共に、連結部１５ｘ、１５
ｙを有しており、連結部１５ｘ、１５ｙにて各内部配線
１４を連結している。そして、連結部１５ｘ、１５ｙ間
に抜き部１５ｓ・・・が形成されることになる。そし
て、これら抜き部１５ｓにおいては、真空加熱されて完
成したとき封止樹脂５が配置されることになる。長期使
用に伴い封止樹脂５とＰＥＴ等の絶縁部材１５との界面
で剥離が発生し易いのであるが、抜き部１５ｓを設ける
ことにより、透明樹脂５と絶縁部材１５との剥離し易い
界面の面積を小さくして剥離が少なくなると共に、この
抜き部１５に配置される封止樹脂５により、このような
剥離の進行を止めることができる。

【００２９】このように、本実施例においては、各内部
配線１４は、あらかじめ各内部配線１４を連結する絶縁
部材１５を有する配線ユニット体１６より構成されてい
るので、各内部配線１４の一端を、各並行配線１３の末
端に半田接続するとき、作業が容易であると共に、各内
部配線１４が相互にずれることもない。

【００３０】その後、図６に示す第2の製造途中である
太陽電池モジュール中間体２１を作成する。図に示すよ
うに、配線ユニット体１６と、その下に位置する太陽電
池４との間に、配線ユニット体１６と略同等の外寸で矩
形状の加圧真空加熱前のシート状封止樹脂５ｂを配置す
る。

【００３１】次に、図７に示す第3の製造途中である太
陽電池モジュール中間体３１を作成する。図６に示す中
間体２１の裏面側において、表面部材２と略同等の大き
さのＥＶＡ等の加圧真空加熱前シート状の封止樹脂５ｃ
を配置し、この上に、上述の裏面部材２を配置する。詳
細には、封止樹脂５ｃ及び裏面部材３にカットライン３
２を設けて、ここを介して、配線ユニット体１６の先端
部を裏面側に露出した状態に配置する。その後、この中
間体３１を加圧しながら真空加熱することにより、表面
部材１と裏面部材２との間に配置された太陽電池３、配
線ユニット体１６、その他の配線等の相互間に封止樹脂
５が行き渡り、相互の位置関係を固定し、封止構造とな
る。そして、図７（ｂ）の断面図に示されるように、上
述の如く、抜き部１５ｓにおいては、封止樹脂５が配置
され、透明樹脂５と絶縁部材１５との剥離し易い界面の
面積を小さくして剥離が少なくなると共に、この抜き部
１５ｓに配置される封止樹脂５により、このような剥離
の進行を止めることができる。

【００３２】次に、図1に示すように、裏面部材３上に
シリコーン等の接着材を介して、端子ボックス８を設置
して、本実施例の太陽電池モジュールが完成する。

【００３３】端子ボックス８は、プラスチック材料から
なる略平たい箱体であり、裏面側に板状の蓋体８ａを有
し、この蓋体８ａを取り除いた状態での内部構造が、図
８に示される。端子ボックス８の裏面部材８側には、平
面視略長方形の切り欠き部８ｂを有している。この切り
欠き部８ｂより、図７に示した配線ユニット体１６の先
端部である各内部配線１４を端子ボックス内に導いてい
る。

【００３４】端子ボックス８内部には、金属板よりなる
矩形状の金属端子４１ａ、４１ａｂ、４１ｂｃ、４１ｃ
ｄ、４１ｄを備え、これら金属端子４１は、各々、内部
配線１４ａ、１４ａｂ、１４ｂｃ、１４ｃｄ、１４ｄの
先端部と半田接続されている。そして、外部出力を導出
する金属端子４１ａ、４１ｄは、延在部４１ａｔ、４１
ｄｔを有し、この延在部４１ａｔ、４１ｄｔと、端子ボ
ックス８の側壁を貫通して導かれる出力線９、９が電気
接続されている。太陽電池用保護用バイパスダイオード
４２が、各内部配線１４間に、極性を同じとして、電気
接続されている。この電気接続により、保護用バイパス
ダイオード４２は、各太陽電池群１２毎に、各太陽電池
群１２と電気的に並列で且つ逆方向に接続されたことに
なる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、配線
は、行方向に沿って配置された並行配線と、これら並行
配線の端部と接続され、複数の前記バイパスダイオード
に接続される内側配線を備えており、全ての内側配線を
連結する絶縁部材を有している。従って、各内部配線の
一端を、各並行配線の端部に半田接続するとき、作業が
容易であると共に、各内部配線が相互にずれることもな
い。

【００３６】また、絶縁部材は絶縁フィルムからなると
共に、抜き部を有しているので、抜き部においては、封
止する樹脂が配置され、透明樹脂と絶縁部材との剥離し
易い界面の面積を小さくして剥離が少なくなると共に、
この抜き部に配置される封止樹脂により、このような剥
離の進行を止めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は右側面図である。

【図２】図１の背面図である。

【図３】図１におけるＡ−Ａ’拡大断面図である。

【図４】本発明の一実施例の第1の製造途中である中間
体を示す背面図である。

【図５】図４における配線ユニット体付近の拡大図であ
り、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’
断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図、
（ｄ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ’断面図である。

【図６】本発明の一実施例の第2の製造途中である中間
体を示す背面図である。

【図７】本発明の一実施例の第2の製造途中である中間
体を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）に
おけるＡ−Ａ’断面図でする。

【図８】本発明の一実施例の端子ボックスの内部構造を
示す平面図である。

【符号の説明】

１太陽電池モジュール２表面部材３裏面部材４太陽電池５封止樹脂８端子ボックス１２太陽電池群１３並行配線１４内部配線１５絶縁部材１５ｓ抜き部１５ｘ、１５ｙ連結部４２バイパスダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面部材と裏面部材との間に樹脂を用い
て封止され、行と列からなるマトリックス状に配列され
る複数の太陽電池と、これら複数の太陽電池で発生した電力を外部に出力する
ために、前記裏面部材の裏面側表面において、前記マト
リックス状に配列された前記太陽電池の一端の行方向の
前記裏面部材の外周より、内側に配置された端子ボック
スとを備え、前記複数の太陽電池は、前記マトリックス状の太陽電池
の少なくとも１列からなる複数の太陽電池群より構成さ
れ、各太陽電池群内の各前記太陽電池が電気接続される
と共に、各前記太陽電池群は隣接する前記太陽電池群と
直列接続され、両端の列に属する前記太陽電池群より出
力する太陽電池モジュールであって、前記端子ボックス内において、前記太陽電池群毎に、各
前記太陽電池群と電気的に並列接続する複数のバイパス
ダイオードを備え、隣接する前記太陽電池群間の直列接続される部分と及び
両端の列に属する前記太陽電池群からの出力部と、複数
の前記バイパスダイオードとを電気接続する配線を備
え、前記配線は、行方向に沿って配置された並行配線と、こ
れら並行配線の端部と接続され、複数の前記バイパスダ
イオードに接続される内側配線を備えており、全ての前記内側配線を連結する絶縁部材を有することを
特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】前記絶縁部材は絶縁フィルムからなると
共に、抜き部を有することを特徴とする請求項１の太陽
電池モジュール。