JP2001308361A

JP2001308361A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2001308361A
Application number: JP2000123169A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Komatsu; 茂樹小松; Yuji Fukuda; 雄二福田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【目的】封止構造を備える太陽電池モジュールであっ
ても、随時、所望の出力を得られる構造の太陽電池モジ
ュールを提供することを目的とする。【構成】表面部材２と裏面部材３との間に樹脂を用い
て封止された複数の太陽電池４と、これら複数の太陽電
池４で発生したトータル出力を外部に導くために配置さ
れた端子ボックス８とを備え、前記複数の太陽電池４
は、少なくとも一つの太陽電池からなる複数の太陽電池
群１２より構成され、各太陽電池群１２内の各前記太陽
電池４が電気接続されると共に、各太陽電池群１２の両
極からの個別出力を導出する第1及び第2リード体１３、
１４が、前記端子ボックス８内に導かれている太陽電池
モジュール１であって、前記端子ボックス８内におい
て、所望の前記トータル出力を得るために、前記太陽電
池群１２からの前記個別出力を、直列又は並列に接続す
る電気接続体を有することを特徴とする。

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ついて、特
開昭６１−７３３８６号には、大型基板上に形成され複
数の太陽電池群が開示されており、所望の出力が得られ
るように、複数の太陽電池群を、直列又は並列に電気接
続する構造が開示されている。

【０００３】ここで、複数の太陽電池群を電気接続する
ために、パターン配置された電気蒸着膜を利用してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構造
においては、所望の出力が得られるように複数の太陽電
池群を直列又は並列に電気配線できるものの、このよう
な太陽電池モジュールを樹脂封止した後では、電気配線
を変更することができなかった。

【０００５】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、封止構造を備える太陽電池モジ
ュールであっても、随時、所望の出力を得られる構造の
太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

【０００６】

【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
を用いて封止された複数の太陽電池と、これら複数の太
陽電池で発生したトータル出力を外部に導くために配置
された端子ボックスとを備え、前記複数の太陽電池は、
少なくとも一つの太陽電池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、各太陽電池群の両極からの個別出力を
導出するリード体が、前記端子ボックス内に導かれてい
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、所望の前記トータル出力を得るために、前記太
陽電池群からの前記個別出力を、直列又は並列に接続す
る電気接続体を有することを特徴とする。

【０００７】

【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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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９ｐ、９ｍが導出されている。

【００１１】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。

【００１２】図４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。

【００１３】この中間体１１は、表面部材１上に、これ
と同等の大きさで、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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】そして、各太陽電池群１２の両極からの個
別出力は、第1行の外周側に配置された金属箔よりなる
第1リード体１３にて導かれている。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。

【００１８】左端に位置する第1太陽電池群１２ａにお
いては、負極の出力の導出のため、第1太陽電池群１２
ａ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１７、１７と、第
1リード体１３ａｍとが半田接続されている。また、正
極の出力の導出のため、第１太陽電池群１２ａ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と、第1リード体１３ａｐとが半田接続
されている。

【００１９】第２太陽電池群１２ｂにおいては、負極の
出力の導出のため、第２太陽電池群１２ｂの最端で直列
接続され出力する太陽電池４（１、３）から延出する金
属箔からなるタブ電極１７、１７と、第1リード体１３
ｂｍとが半田接続されている。また、正極の出力の導出
のため、第２太陽電池群１２ｂ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
と、第1リード体１３ｂｐとが半田接続されている。

【００２０】第３太陽電池群１２ｃにおいては、負極の
出力の導出のため、第３太陽電池群１２ｃの最端で直列
接続され出力する太陽電池４（１、５）から延出する金
属箔からなるタブ電極１７、１７と、第1リード体１３
ｃｍとが半田接続されている。また、正極の出力の導出
のため、第３太陽電池群１２ｃ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
と、第1リード体１３ｃｐとが半田接続されている。

【００２１】右端に位置する第４太陽電池群１２ｄにお
いては、負極の出力の導出のため、第４太陽電池群１２
ｄの最端で直列接続され出力する太陽電池４（１、７）
から延出する金属箔からなるタブ電極１７、１７と、第
1リード体１３ｄｐとが半田接続されている。また、正
極の出力の導出のため、第４太陽電池群１２ｄの他端で
直列接続された太陽電池４（１、８）から延出するタブ
電極１７、１７と、第1リード体１３ｄｍとが半田接続
されている。

【００２２】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１８を作成する。詳細な太陽
電池モジュール中間体１８の構造について、以下に説明
する。図４に示す中間体１１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。ここで、電気配線について説明をす
る。各第1リード体１３の端部において、第1リード体１
３と、金属箔よりなる第2リード体１４とが、半田接続
されている。これら第2リード体１４は、リード体１３
の延在方向とは、直角に配置されている。なお、第1リ
ード体１３と第2リード体１４とが交差する部分におい
ては、絶縁処理がなされている。

【００２３】そして、封止樹脂５ｃ及び裏面部材３にカ
ットライン１９を設けて、ここを介して、第2リード体
１４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２１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、第1及び第2リード体１３、１４、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。

【００２４】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。

【００２５】更に、図６を用いて、端子ボックス８の形
状及びその内部配線について、説明する。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、ゴム材料よりなるパッキン
グ８ｂを介して取り付けることより、防水構造としてい
る。

【００２６】次に、本発明の特徴である端子ボックス８
内の電気接続体について、３つの電気接続体実施例を用
いて説明する。

【００２７】図７は各太陽電池群１２を直列接続した
例、図８は２つの太陽電池群を直列接続し、これらから
の出力を並列に接続した例、図９は各太陽電池群１２の
並列接続した例である。

【００２８】図７は、この蓋体８ａを取り除いた状態で
の内部構造の平面図である。端子ボックス８の裏面部材
３側には、平面視略長方形の切り欠き部８ｃを有してい
る。この切り欠き部８ｃより、図５に示した第2リード
体１４の先端を端子ボックス８内に導いている。

【００２９】端子ボックス８内部には、所望のトータル
出力を得るための配線パターンを有するプリント基板２
０が、配置されている。図７の電気接続体実施例では、
各太陽電池群１２を直列接続するため、各太陽電池１２
の正極からの出力と、負極からの出力を電気接続する配
線パターンを備えている。詳細には、第2リード体１４
ａｐと第2リード体１４ｂｍ、第2リード体１４ｂｐと第
2リード体１４ｃｍ、第2リード体１４ｃｐと第2リード
体１４ｄｍとが、配線パターン２１にて、半田層（図示
せず）を介して電気接続されている。また、第2リード
体１４ａｍと負極出力線９ｍとは、配線パターン２２を
介して接続され、第2リード体１４ｄｐと正極出力線９
ｐとは配線パターン２３を介して接続されている。更に
は、各太陽電池群１２毎に、並列に、太陽電池用保護用
バイパスダイオード２５が電気接続されている。なお、
このような配線パターンには、幅約５ｍｍ、厚さ約１５
０μｍの銅箔を利用することができる。

【００３０】以上の説明の如く、図7に示す端子ボック
ス８内の電気接続体により、各太陽電池群１２からの個
別出力を、直列に接続したトータル出力を、出力線９
ｐ、９ｍより取り出すことができる。

【００３１】図８は、２つの太陽電池群を直列接続し、
これらからの出力を並列に接続するときの電気接続体を
説明し、図７における同等構造については、同一符号を
付し、説明を省略する。端子ボックス８内部には、前記
所望のトータル出力を得るための配線パターンを有する
プリント基板３０が、配置されている。詳細には、第1
太陽電池群１２ａと第2太陽電池１２ｂを直列接続する
ため、第2リード体１４ａｐと第2リード体１４ｂｍが配
線パターン３１を介して接続されている。そして、直列
接続された第1及び第2太陽電池群１２ａ、１２ｂの負極
出力は、第2リード体１４ａｍより延長する配線パター
ン３２を介して、負極出力線９ｍに導かれる。また、直
列接続された第1及び第2太陽電池群１２ａ、１２ｂの正
極出力は、第2リード体１４ｂｐに接続された配線パタ
ーン３３、逆流防止ダイオード３４及び配線パターン３
５を介して、正極出力線９ｐに導かれる。

【００３２】また、第３太陽電池群１２ｃと第４太陽電
池１２ｄを直列接続するため、第2リード体１４ｃｐと
第2リード体１４ｄｍが配線パターン３６を介して接続
されている。そして、直列接続された第３及び第４太陽
電池群１２ｃ、１２ｄの負極出力は、第2リード体１４
ｃｍに接続された延長する配線パターン３７、撚線より
なるジャンパー線３８及び配線パターン３９を介して、
負極出力線９ｍに導かれる。また、直列接続された第３
及び第４太陽電池群１２ａ、１２ｂの正極出力は、第2
リード体１４ｄｐに接続された配線パターン４０、逆流
防止ダイオード４１及び配線パターン４２を介して、正
極出力線９ｐに導かれる。

【００３３】以上の説明の如く、図８に示す端子ボック
ス８内の電気接続体により、２つの太陽電池群を直列接
続し、これらからの出力を並列したトータル出力を、出
力線９ｐ、９ｍより取り出すことができる。

【００３４】図９は、各太陽電池群１２を並列接続した
ときの電気接続体を説明し、図７における同等構造につ
いては、同一符号を付し、説明を省略する。端子ボック
ス８内部には、前記所望のトータル出力を得るための配
線パターンを有するプリント基板５０が、配置されてい
る。詳細には、第1太陽電池群１２ａの負極出力は、第2
リード体１４ａｍに接続された配線パターン５１を介し
て、負極出力線９ｍに導かれ、第1太陽電池群１２ａの
正極出力は、第2リード体１４ａｐに接続された配線パ
ターン５２、逆流防止ダイオード５３及び配線パターン
５４を介して、正極出力線９ｐに導かれる。

【００３５】第２太陽電池群１２ｂの負極出力は、第2
リード体１４ｂｍに接続された配線パターン５５、撚線
よりなるジャンパー線５６及び配線パターン５１を介し
て、負極出力線９ｍに導かれ、第２太陽電池群１２ｂの
正極出力は、第2リード体１４ｂｐに接続された配線パ
ターン５７、逆流防止ダイオード５８及び配線パターン
５４を介して、正極出力線９ｐに導かれる。

【００３６】第３太陽電池群１２ｃの負極出力は、第2
リード体１４ｃｍに接続された配線パターン５９、撚線
よりなるジャンパー線６０、５６及び配線パターン５１
を介して、負極出力線９ｍに導かれ、第３太陽電池群１
２ｃの正極出力は、第2リード体１４ｃｐに接続された
配線パターン６１、逆流防止ダイオード６２及び配線パ
ターン５４を介して、正極出力線９ｐに導かれる。

【００３７】第４太陽電池群１２ｄの負極出力は、第2
リード体１４ｄｍに接続された配線パターン６３、撚線
よりなるジャンパー線６４、６０、５６及び配線パター
ン５１を介して、負極出力線９ｍに導かれ、第４太陽電
池群１２ｄの正極出力は、第2リード体１４ｄｐに接続
された配線パターン６５、逆流防止ダイオード６６及び
配線パターン５４を介して、正極出力線９ｐに導かれ
る。

【００３８】以上の説明の如く、図９に示す端子ボック
ス８内の電気接続体により、各太陽電池群１２からの個
別出力を並列接続したトータル出力を、出力線９ｐ、９
ｍより取り出すことができる。

【００３９】以上の図７〜９に開示されるように、本発
明では、封止構造を有する太陽電池モジュールであって
も、所望のトータル出力が得られるように、端子ボック
ス８内の電気接続体であるプリント基板の配線パターン
を変更することにより、各太陽電池群からの出力を、直
列又は並列に接続することできる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表面部
材と裏面部材との間に樹脂を用いて封止された状態で、
各太陽電池群の両極からの個別出力を導出するリード体
が、端子ボックス内に導かれている。よって、端子ボッ
クス内において、太陽電池群からの個別出力を、直列又
は並列に接続する電気接続体を用いることにより、所望
のトータル出力を得ることができる。つまり、封止構造
を有する太陽電池モジュールであっても、端子ボックス
内の電気接続体を変更することで、種々の所望の出力に
変更することができる。

【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】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６】本発明の一実施例の端子ボックスの分解斜視図
である。

【図７】本発明の端子ボックスの第1の電気接続体実施
例を示す平面図である。

【図８】本発明の端子ボックスの第２の電気接続体実施
例を示す平面図である。

【図９】本発明の端子ボックスの第３の電気接続体実施
例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第1リード体１４第2リード体

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
て封止された複数の太陽電池と、これら複数の太陽電池
で発生したトータル出力を外部に導くために配置された
端子ボックスとを備え、前記複数の太陽電池は、少なくとも一つの太陽電池から
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、各太陽電池群の両極からの個別出力を導出するリード体
が、前記端子ボックス内に導かれている太陽電池モジュ
ールであって、前記端子ボックス内において、所望の前記トータル出力
を得るために、前記太陽電池群からの前記個別出力を、
直列又は並列に接続する電気接続体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】表面部材と裏面部材との間に樹脂を用い
て封止された複数の太陽電池と、これら複数の太陽電池
で発生したトータル出力を外部に導くために配置された
端子ボックスとを備え、前記複数の太陽電池は、少なくとも一つの太陽電池から
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、各太陽電池群の両極からの個別出力を導出するリード体
が、前記端子ボックス内に導かれていることを特徴とす
る太陽電池モジュール。