JP2002170979A - 太陽電池モジュール，端子箱及び太陽電池モジュールの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール用樹脂の注入状況を目視にて容易に確
認できて効率的に配線タブを低コストにて封止でき、高
い防水性を得ることができる太陽電池モジュール，端子
箱及び太陽電池モジュールの接続方法を提供する。 【解決手段】 太陽電池部１からの出力用の配線タブ１
ａを、太陽電池部１が接着される金属板２を折り曲げて
構成された水平部２ｅと棟側嵌合部２ｆとの境界に形成
された切り欠き部２ｇから引き出し、端子箱１２の底面
１２ａに形成された挿通孔１２ｂを通して端子箱１２内
に引き込むと共に、切り欠き部２ｇの端面を端子箱１２
の底面１２ａで覆う。端子箱１２の側面１２ｃに形成さ
れた注入孔１２ｅにシリコーン３１を注入して、配線タ
ブ１ａを封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住居に設置される
太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの出力取り出
し用の配線タブとケーブルとを接続させるための端子
箱、及び、その配線タブとケーブルとを端子箱内にて接
続する太陽電池モジュールの接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光電変換効果を利用して光エネルギを電
気エネルギに変換する太陽光発電は、クリーンエネルギ
を得る手段として広く行われている。そして、太陽電池
部の光電変換効率の向上に伴って、多くの個人住宅に
も、太陽光発電システムが設けられるようになってきて
いる。

【０００３】個人住宅用の太陽光発電システムにおいて
は、金属製の架台に複数の太陽電池モジュールを設置す
る手法に加えて、架台を設けることなく複数の太陽電池
モジュールを直接屋根の建材（野地板）に設置する手法
も行われている。複数の太陽電池モジュールを野地板に
直接設置する方法では、その外観を屋根と同様にするた
めに、隣合う太陽電池モジュールの各端部を重ね合わせ
た態様で棟側から軒側に向かって階段状に複数の太陽電
池モジュールを設置する、所謂段葺き構造を採用するこ
とが多い。

【０００４】図６は、このような太陽電池モジュール１
０の外観を示す斜視図である。図６には、参考のために
電力取り出し用のケーブル１１も併せて示している。図
６に示す如く、太陽電池モジュール１０は、結晶シリコ
ンまたは非晶質シリコン等の光電変換材料を有する太陽
電池部１が、例えば鋼板製の金属板２上に接着剤３によ
り接着されて構成されている。この金属板２は、太陽電
池部１がその一部領域に接着される平板部２ａと、その
軒側（水下側）及び棟側（水上側）に夫々に折り曲げて
構成された第１折り曲げ部２ｂ及び第２折り曲げ部２ｃ
とを有している。軒側の第１折り曲げ部２ｂは、略垂直
下方に折り曲げた後更に水平方向に折り曲げた構成をな
しており、軒側の太陽電池モジュール１０と係合する軒
側係合部として機能する。また、棟側の第２折り曲げ部
２ｃは、略垂直上方に二重に折り曲げた立ち上がり部２
ｄと、この立ち上がり部２ｄに連なって太陽電池部１側
に延在する水平部２ｅと、この水平部２ｅに連なり略垂
直上方に折り曲げた後更に水平方向に折り曲げた棟側係
合部２ｆとにて構成されている。棟側の第２折り曲げ部
２ｃの水平部２ｅ上には、太陽電池モジュール１０をケ
ーブル１１に電気的に接続するための端子箱１２が設け
られている。

【０００５】図７は、このような構成を有する複数の太
陽電池モジュール１０の屋根への設置状態を示す断面図
である。軒側の太陽電池モジュール１０の棟側係合部２
ｆと棟側の太陽電池モジュール１０の第１折り曲げ部２
ｂとを係合させた態様にて、複数の太陽電池モジュール
１０が、断熱機能を有する発泡スチロールからなる裏打
ち材２０を介して野地板２１上に階段状に設置されてい
る。この際、各太陽電池モジュール１０の軒側の固定
は、その更に軒側に位置する隣の太陽電池モジュール１
０との係合（第１折り曲げ部２ｂと棟側係合部２ｆとの
係合）によって行われる。一方、各太陽電池モジュール
１０の棟側では、ビス留めにより、太陽電池モジュール
１０を裏打ち材２０を介して野地板２１に支持固定す
る。なお、特に寄棟形態の家屋の場合には、外観の調和
をはかるために、最上段の太陽電池モジュール１０に平
板瓦２２を被せておくことが一般的である。

【０００６】図８は、太陽電池部１からの配線タブ１ａ
の引き出し状態を示す斜視図、図９は、従来例における
この配線タブ１ａの端子箱１２内への引き込み状態を示
す断面図であり、図６と同一部分には同一番号を付して
いる。なお、図８にあっては、端子箱１２の図示を省略
している。太陽電池部１から引き出された正負一対の配
線タブ１ａが、水平部２ｅ及び棟側係合部２ｆの境界部
に形成された切り欠き部２ｇを通って延在する（図８参
照）。そして、更に、配線タブ１ａは、端子箱１２の底
面１２ａに形成されている挿通孔１２ｂを経て端子箱１
２内に引き込まれ（図９参照）、端子箱１２内にてケー
ブル１１と電気的に接続される。なお、この配線タブ１
ａは、金属箔を絶縁フィルムで挟み込んだ構成をなして
いる。

【０００７】図１０は、端子箱１２内におけるケーブル
１１と配線タブ１ａとの電気的接続状態を示す図であ
る。略直方体の形状をなす端子箱１２は、夫々絶縁性を
有するプラスチック樹脂からなる本体１３と上蓋１４と
から構成される。オス型，メス型の夫々のケーブル１１
の先端部である各電極１１ａが、端子箱１２（本体１
３）の対向する２つの各側面１２ｃの開口部１２ｄを介
して端子箱１２内に延びており、その各電極１１ａに各
配線タブ１ａがハンダ付けされる。電極１１ａ，１１ａ
間にはバイパスダイオード１５が設けられている。

【０００８】複数の太陽電池モジュールを金属製の架台
に設置するような場合には、太陽電池部からの配線タブ
とケーブルとの電気的接続を得るための端子箱を太陽電
池モジュールの裏側に配置し、配線タブを太陽電池モジ
ュールの裏面保護フィルムを貫通させて直接端子箱内に
延在させる構成としている。よって、このような場合、
配線タブが直接水に接することはなく、また、端子箱内
に水が浸入する可能性も低く、特別な防水対策は不要で
ある。

【０００９】建材一体型の太陽電池モジュール１０にお
いて端子箱１２を裏側に設置しようとする場合には、配
線タブ１ａを裏側に引き出すために鋼板製の金属板２に
孔を開ける必要があるが、野地板２１に容易に火が回る
可能性が高くなって、防火性の点で問題がある。また、
裏側に端子箱１２を設置する場合には、配線作業が困難
になる。

【００１０】このような理由によって、建材一体型の太
陽電池モジュール１０では図６に示すように端子箱１２
を表側に配置することが好ましいが、このためには雨水
に対する防水対策を講じる必要がある。隣合う太陽電池
モジュール１０，１０同士は、それらの第１折り曲げ部
２ｂと棟側係合部２ｆとが密着して係合されているの
で、防水性は高い。しかし、太陽電池モジュール１０と
平板瓦２２との境界部では、このような強固な係合がな
されておらず、また、平板瓦２２には撓み，しなりなど
が生じ易いため、雨水が棟側係合部２ｆを乗り越えて浸
入する可能性がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】雨水が棟側係合部２ｆ
を乗り越えた場合には、水平部２ｅ及び端子箱１２に直
接水がかかることになって、配線タブ１ａも直接水に接
触することになり、端子箱１２内に水が入り込むという
事態も発生する。図９に示すように、端子箱１２の底面
１２ａの挿通孔１２ｂを通して配線タブ１ａを端子箱１
２内に引き込む構成である場合、棟側係合部２ｆと端子
箱１２との隙間に存在する配線タブ１ａが、水に浸かっ
た状態となり、特に、配線タブ１ａが接着剤３または金
属板２に接触しているときには、毛細管現象によって水
分が抜けることがなくて、この浸水状態が長期間持続す
ることなる。

【００１２】配線タブ１ａは絶縁フィルムによって一応
防水性を有してはいるが、浸水状態が長く続いた場合、
配線タブ１ａの絶縁フィルムが劣化して、金属板２の切
り欠き部２ｇの端面と配線タブ１ａとが短絡して、起電
力を取り出せない虞れがある。また、正負の配線タブ１
ａ同士の短絡が発生する可能性もある。

【００１３】そこで、シリコーンなどのシール用樹脂
を、棟側係合部２ｆと端子箱１２との隙間に注入して、
配線タブ１ａを封止することが考えられるが、水平部２
ｅの幅及び端子箱１２の幅はある程度規定されていてこ
の隙間は狭いため、単純にシール用樹脂を注入した際に
は、シール用樹脂にて配線タブ１ａを封止できたか否か
を目視にて確認することが困難である。流動性が高いシ
ール用樹脂を十二分に注入するようにした場合には、そ
の隙間が狭くても、配線タブ１ａをシール用樹脂にて確
実に封止することは可能であるが、多量のシール用樹脂
の使用による高コストの問題がある。このような状況に
おいて、防水対策としてシール用樹脂を注入する際に
も、工夫が必要である。

【００１４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、少量のシール用樹脂を用いて効率的に配線タブ
を封止でき、高い防水性を得ることができる太陽電池モ
ジュール及び端子箱を提供することを目的とする。

【００１５】本発明の他の目的は、シール用樹脂の注入
状況を目視にて容易に確認することができ、防水性を得
るための配線タブの封止処理を効率良く低コストにて行
える太陽電池モジュールの接続方法を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る太陽電池
モジュールは、太陽電池部から引き出された出力用の配
線タブが端子箱内にてケーブルと接続される太陽電池モ
ジュールにおいて、前記端子箱の側面にシール用樹脂を
注入するための注入孔がその高さ方向に形成されてお
り、前記端子箱の底面に前記配線タブを挿通するための
挿通孔が形成されており、前記挿通孔を介して前記配線
タブが前記端子箱内に引き込まれ、前記注入孔に注入さ
れたシール用樹脂にて前記配線タブが封止されているこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項１の太陽電池モジュールにあって
は、太陽電池部からの配線タブが、端子箱の底面の挿通
孔を介して端子箱内に引き込まれており、端子箱の側面
に形成された注入孔から注入されたシール用樹脂によっ
て配線タブが封止されている。よって、配線タブの表面
全域が確実にシール用樹脂に封止されており、配線タブ
が雨水に触れることがなく、高い防水性が得られる。

【００１８】請求項２に係る端子箱は、太陽電池部を有
する太陽電池モジュールに設けられており、その内部に
て前記太陽電池部から引き出された出力用の配線タブが
ケーブルと接続される方形状の端子箱において、シール
用樹脂を注入するための注入孔をその側面の高さ方向に
有し、前記配線タブを挿通するための挿通孔をその底面
に有することを特徴とする。

【００１９】請求項２の端子箱にあっては、その底面の
挿通孔を介して太陽電池部からの配線タブが内部に引き
込まれてケーブルと接続される。この配線タブは、その
側面に形成された注入孔から注入されたシール用樹脂に
よって封止される。よって、この端子箱を使用すること
により、防水性に優れた太陽電池モジュールを構成でき
る。

【００２０】請求項３に係る太陽電池モジュールの接続
方法は、太陽電池部から引き出された出力用の配線タブ
を端子箱内にてケーブルと接続する太陽電池モジュール
の接続方法において、前記端子箱の底面に形成された挿
通孔を介して前記配線タブを前記端子箱の内部に引き込
み、前記端子箱の側面の高さ方向に形成された注入孔の
上部よりシール用樹脂を注入して前記配線タブの一部を
封止し、前記端子箱内に引き込んだ前記配線タブを前記
ケーブルと接続することを特徴とする。

【００２１】請求項３の太陽電池モジュールの接続方法
にあっては、端子箱の底面の挿通孔を介して太陽電池部
からの配線タブを端子箱の内部に引き込み、端子箱の側
面の注入孔からシール用樹脂を注入して配線タブを封止
する。よって、シール用樹脂の注入状態を目視にて容易
に確認することができ、無駄なシール用樹脂を余分に使
用することもなく低コストにて高い防水性を持った太陽
電池モジュールの接続を行える。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明に
よる端子箱１２の本体１３の上面図、図２は図１のＡ−
Ａ線における断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線における断
面図、図４は配線タブ１ａを端子箱１２内に引き込んだ
状態の図１のＡ−Ａ線における断面図、図５は配線タブ
１ａをシリコンーン３１で封止した状態の図１のＡ−Ａ
線における断面図である。

【００２３】蓋がない直方体形状をなしている端子箱１
２の本体１３の底面１２ａには、配線タブ１ａを挿通す
るための挿通孔１２ｂが形成されている。また、端子箱
１２（本体１３）の太陽電池部１側の１つの側面１２ｃ
には、その高さ方向に上面側から下面側に向かって貫通
する３箇所の注入孔１２ｅが形成されている。この注入
孔１２ｅの下面側は、底面１２ａよりも高くなってい
る。

【００２４】金属板２の水平部２ｅと棟側係合部２ｆと
の境界部には、太陽電池部１からの配線タブ１ａを引き
出すための切り欠き部２ｇが形成されている。端子箱１
２（本体１３）の底面１２ａに形成された前記挿通孔１
２ｂの面積は、この切り欠き部２ｇの面積よりも小さ
く、切り欠き部２ｇが挿通孔１２ｂを覆うように、言い
換えると、挿通孔１２ｂが切り欠き部２ｇの領域内に位
置するようになっている。

【００２５】次に、このような構成の端子箱１２（本体
１３）を用いて、タブ配線１ａをケーブル１１に接続す
る手順について説明する。

【００２６】切り欠き部２ｇから引き出された配線タブ
１ａを、挿通孔１２ｂを通して端子箱１２内に引き込む
と共に、切り欠き部２ｇの端面を端子箱１２（本体１
３）の底面１２ａで覆う（図４参照）。また、端子箱１
２（本体１３）の底面１２ａの裏面には予めシリコーン
などのシール用樹脂を塗布しておく。そして、例えば両
面テープにより、本体１３を水平部２ｅに接着すると共
に、本体１３と水平部２ｅとの間のシールを行う。

【００２７】その後、シリコーン３１を注入孔１２ｅに
その上部から注入して、配線タブ１ａを封止する。シリ
コーン３１が端子箱１２（本体１３）の底面１２ａ側ま
で入るように十分な量のシリコーン３１を注入する（図
５参照）。この際、注入孔１２ｅの下面側が底面１２ａ
より高い位置にあるので、シリコーン３１が注入孔１２
ｅの底部から底面１２ａ側へ溢れ出すことを目視にて確
認できる。各開口部１２ｄに各ケーブル１１を通し、そ
の先端部の各電極１１ａに各配線タブ１ａをハンダ付け
する（図１０参照）。

【００２８】以上のようにして、シリコーン３１による
封止の状態を目視にて簡単に確認することができ、配線
タブ１ａの周面全域を確実にシリコーン３１にて封止す
ることができる。また、切り欠き部２ｇの端面を端子箱
１２（本体１３）の底面１２ａで覆うようにしたので、
配線タブ１ａがその切り欠き部２ｇの端面と短絡するこ
とを防止でき、また、水が端子箱１２内に浸入すること
を防止できる。この結果、配線タブ１ａの高い防水性を
実現でき、雨水に対して信頼性が高い太陽電池モジュー
ルを提供できる。

【００２９】なお、上述した例ではシール用樹脂として
シリコーンを用いる場合について説明したが、ボンド，
エポキシ系接着剤などの他のシール用樹脂を使用するよ
うにしても良いことは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、端子
箱の底面の挿通孔を介して太陽電池部からの配線タブを
端子箱の内部に引き込み、端子箱の側面の注入孔からシ
ール用樹脂を注入して配線タブを封止するようにしたの
で、少量のシール用樹脂を用いて効率的に配線タブを封
止でき、高い防水性を実現した太陽電池モジュールを得
ることができると共に、シール用樹脂の注入状況を目視
にて容易に確認できて、防水性を得るための配線タブの
封止処理を効率良く低コストにて行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による端子箱の本体の上面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図４】配線タブを端子箱内に引き込んだ状態の図１の
Ａ−Ａ線における断面図である。

【図５】配線タブをシリコーンで封止した状態の図１の
Ａ−Ａ線における断面図である。

【図６】太陽電池モジュールの外観を示す斜視図であ
る。

【図７】複数の太陽電池モジュールの屋根への設置状態
を示す断面図である。

【図８】太陽電池部からの配線タブの引き出し状態を示
す斜視図である。

【図９】従来の配線タブの端子箱内への引き込み状態を
示す断面図である。

【図１０】端子箱内におけるケーブルと配線タブとの電
気的接続の状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池部 ２ 金属板 ２ｅ 水平部 ２ｆ 棟側係合部 ２ｇ 切り欠き部 １０ 太陽電池モジュール １１ ケーブル １２ 端子箱 １２ａ 底面 １２ｂ 挿通孔 １２ｃ 側面 １２ｅ 注入孔 １３ 本体 ３１ シリコーン（シール用樹脂）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池部から引き出された出力用の配
   線タブが端子箱内にてケーブルと接続される太陽電池モ
   ジュールにおいて、前記端子箱の側面にシール用樹脂を
   注入するための注入孔がその高さ方向に形成されてお
   り、前記端子箱の底面に前記配線タブを挿通するための
   挿通孔が形成されており、前記挿通孔を介して前記配線
   タブが前記端子箱内に引き込まれ、前記注入孔に注入さ
   れたシール用樹脂にて前記配線タブが封止されているこ
   とを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 太陽電池部を有する太陽電池モジュール
   に設けられており、その内部にて前記太陽電池部から引
   き出された出力用の配線タブがケーブルと接続される方
   形状の端子箱において、シール用樹脂を注入するための
   注入孔をその側面の高さ方向に有し、前記配線タブを挿
   通するための挿通孔をその底面に有することを特徴とす
   る端子箱。
3. 【請求項３】 太陽電池部から引き出された出力用の配
   線タブを端子箱内にてケーブルと接続する太陽電池モジ
   ュールの接続方法において、前記端子箱の底面に形成さ
   れた挿通孔を介して前記配線タブを前記端子箱の内部に
   引き込み、前記端子箱の側面の高さ方向に形成された注
   入孔の上部よりシール用樹脂を注入して前記配線タブの
   一部を封止し、前記端子箱内に引き込んだ前記配線タブ
   を前記ケーブルと接続することを特徴とする太陽電池モ
   ジュールの接続方法。