JP2003086820A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
る配線工程の簡略化ならびに太陽電池モジュールとして
の絶縁性能および意匠性の向上を図る。 【解決手段】 太陽電池セル11を直線状に複数個配置
して電気的に接続することによりセルユニット13を形
成し、このセルユニット13を横並びに複数個配置する
とともに、前記セルユニットの両端に位置して互いに隣
接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、11b
1と11b2、11c1と11c2、11d1と11d
2、11e1と11e2)を第1ないし第5配線部材4
1〜45で電気的に接続することにより、マトリクス状
に配置された太陽電池セルの全体を直列接続した構造の
太陽電池モジュールにおいて、前記第1ないし第5配線
部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なく
とも一部が、絶縁性を有する被覆部材411〜415で
被覆されていることを特徴とする。
Description
に係り、より詳細には、太陽電池モジュールを作製する
過程で使用する配線工程の簡略化、および太陽電池モジ
ュールとしての絶縁性の向上、意匠性の向上を図った太
陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。
3ないし図18に示す。
1を直線状に複数個(この例では9個)配置して接続部
材12により電気的に接続することによりセルユニット
(以下、ストリングスという)13を作製し、このスト
リングス13を横並びに複数個(この例では6個)配置
し、このセルユニットの両端に位置して互いに隣接する
太陽電池セル同士(11a1と11a2、11b1と1
1b2、11c1と11c2、11d1と11d2、1
1e1と11e2)を配線部材14で電気的に接続する
ことにより、マトリクス状に配置された太陽電池セル群
(以下、マトリクス)15の全体を直列接続した構成と
なっている。
電気的に接続されたマトリクス15の下面側に、シート
状の充填樹脂(EVA(エチレンビニルアセテート)
等)16とバックカバー(バックフィルム)17とを配
置し、マトリクス15の上面(受光面)側に、シート状
の充填樹脂(EVA等)18とフロントカバー(ガラ
ス)19とを配置して、これらの外周縁をアルミニウム
製の枠部材20(図18参照)で囲んだ構造となってい
る。これらバックカバー17、フロントカバー19、充
填樹脂16、18および枠部材20によって強度性能、
耐湿性能および絶縁性能を確保している。
ようにして製造される。すなわち、図13(a)に示す
ように、9個の太陽電池セル11,11・・・を直線状
(横一列)に配置して、隣接する太陽電池セル11,1
1同士を接続部材12により順次電気的に接続すること
によりストリングス13を作製する。
線に沿う断面図であり、ストリングス13の一部を横か
ら見た図である。接続部材12は、そのほぼ中央に、太
陽電池セル11の厚み分に相当する屈曲段部12aが形
成されており、この屈曲段部12aを介して一方の接続
片12bが太陽電池セル11の表面側(マイナス電極
側)11aで接続され、他方の接続片12cが隣接する
太陽電池セル11の下面側(プラス電極側)11bで接
続されるようになっている。この接続部材12は、図1
4(b)に示すように、表面が半田メッキされた長尺状
の平板銅線となっており、その幅は約1.5mm、厚さ
0.15mmとなっている。
し、ストリングスの両端に位置して互いに隣接する太陽
電池セル同士(11a1と11a2、11b1と11b
2、11c1と11c2、11d1と11d2、11e
1と11e2)をそれぞれ配線部材14で電気的に接続
することによりマトリクス15を作製する。この配線部
材14も、表面が半田メッキされた長尺状の平板銅線と
なっており、その幅は約1.5mm、厚さ0.15mm
と6mm、厚さ0.23mmとの2種類が用意されてい
る。
ル同士を接続する様子をマトリクス15の下面側から見
た図である。
幅約1.5mmの平板銅線と、幅約6mmの平板銅線と
をそれぞれリールから引き出し、順次必要な長さに切断
して、接続に必要な配線部材14を形成する。このとき
切断される配線部材14としては、互いに隣接する太陽
電池セル同士(11a1と11a2、11b1と11b
2、11c1と11c2、11d1と11d2、11e
1と11e2)を横繋ぎするための5本の第1繋ぎ片1
4a、14a’・・・を6mm幅の平板銅線から切り出
し、次に、この第1繋ぎ片14aおよび14a’と、互
いに隣接する太陽電池セルのうち下側に位置する太陽電
池セル11a2、11b2、11c2、11d2、11
e2の下面側の電極とを接続するための10本の突き出
し片14b、14b’・・・を1.5mm幅、厚さ0.
15mmの平板銅線から切り出す。
1fの下面側電極とマトリクス15の片側中央部に設け
られた電気的出力取り出し口15a(バックカバー17
に形成されている)との間、および太陽電池セル11g
に取り付けられた接続部材12の他方の接続片12cと
マトリクス15の片側中央部に設けられた電気的出力取
り出し口25b(バックカバー17に形成されている)
との間をそれぞれ横繋ぎで接続するための2本の第2繋
ぎ片14c,14cを6mm幅、厚さ0.23mmの平
板銅線から切り出し、この第2繋ぎ片14c,14cの
先端部と電気的出力取り出し口25a,25bとの間を
接続する2本の突き出し片14d,14dを6mm幅の
平板銅線から切り出す。さらに、図15中において、第
2繋ぎ片14cについては、この第2繋ぎ片14cと太
陽電池セル11fの下面側電極とを接続するための2本
の突き出し片14b,14bを1.5mm幅、厚さ0.
15mmの平板銅線から切り出す。
出し口25a,25bの近傍に、図示しないバイパスダ
イオードを接続するために、配置された第1繋ぎ片14
a,14aのそれぞれの中央より先端部に接続される2
本の突き出し片14e,14eを6mm幅の平板銅線か
ら切り出す。
な全ての部材(片)を平板銅線から切り出すと、次に作
業者は、これら各部材(片)を図示しない半田ごて等を
用いて順次半田付けする。
3本の第1繋ぎ片14a,14a,14aについては、
それぞれ2本の突き出し片14b,14bを半田接続し
て略逆F字形状に接合する。この後、この第1繋ぎ片1
4aをマトリクス15の右側縁部に沿わせるようにして
配置し、この状態で突き出し片14b,14bを繋ぎ片
14aに半田接続した側とは反対側の第1繋ぎ片14a
の接続部分と、互いに隣接する太陽電池セルのうち上側
のセル11a1,11c1,11e1に取り付けられた
接続部材12の他方の接続片12c,12cとを半田接
続するとともに、突き出し片14b,14bと、互いに
隣接する太陽電池セルのうち下側のセル11a2,11
c2,11e2の下面側電極とを半田接続する。
れた2本の第1繋ぎ片14a’,14a’については、
それぞれ2本の突き出し片14b’,14b’を繋ぎ片
14a’,14a’に半田接続して略逆F字形状に成形
するとともに、さらにその先端部に、バイパスダイオー
ドを接続するための突き出し片14e,14eを半田接
続して接合する。この後、この第1繋ぎ片14a’をマ
トリクス15の左側縁部に沿わせるようにして配置し、
この状態で、突き出し片14b’,14b’を半田接続
した側とは反対側の第1繋ぎ片14a’の接続部分と、
互いに隣接する太陽電池セルのうち上側のセル11b
1,11d1に取り付けられた接続部材12の他方の接
続片12c,12cとを半田接続するとともに、突き出
し片14b’,14b’と、隣接する太陽電池セルのう
ち下側のセル11b2,11d2の下面側電極とを半田
接続する。
5の中央部から上部に配置された第2繋ぎ片14cにつ
いて、その上部に2本の突き出し片14b,14bを半
田接続するとともに、その下部に1本の突き出し片14
dを半田接続して接合し、その後、この第2繋ぎ片14
cをマトリクス15に沿わせるようにして配置し、この
状態で、突き出し片14b,14bを太陽電池セル11
bの下面側電極に半田接続するとともに、他方の突き出
し片14dを電気的出力取り出し口25aから外部に導
出させる。
配置された第2繋ぎ片14cについては、その上部に1
本の突き出し片14dを半田接続して接合し、この後、
この第2繋ぎ片14cをマトリクス15の左側下縁部に
沿わせるようにして配置し、この状態で、第2繋ぎ片1
4cの下部と、太陽電池セル11gに取り付けられた接
続部材12の他方の接続片12c,12cとを半田接続
するとともに、第2繋ぎ片14cの上部に取り付けられ
た突き出し片14dを電気的出力取り出し口25bから
外部に導出させる。
材14を接続することにより、54個全ての太陽電池セ
ル11、11・・が電気的に直列に接続されることにな
る。なお、他方の接続片12cについては、半田接続後
に不要な部分(突き出している部分)を切除する。
丸で囲んで示している。図15から分かるように、従来
の製造方法では、半田接続箇所が42個必要となり、こ
の42箇所を作業者が順次手作業で半田接続することに
なる。
ー17、シート状の充填樹脂16、マトリクス15、シ
ート状の充填樹脂18、フロントカバー19をこの順番
で積み重ね、過熱および真空ラミネートを行って太陽電
池セル11、11・・・を封止する。図17は、太陽電
池セル11の封止構造の一部を拡大して示す断面図であ
る。上記では説明を省略したが、単部を封止する部材と
してシリコーン樹脂21が使用されている。
く、太陽電池セル間を接続する接続部材12、および太
陽電池セルを横繋ぎするためのマトリクス15の両側に
配置される配線部材14には、平板状の半田メッキ銅線
が使用されている。これは、接続部材12および配線部
材14が最終的には充填樹脂(EVA樹脂)16、17
やシリコーン樹脂21により封止されるものであるこ
と、および半田付けによる配線作業のし易さから、絶縁
や防水等のための被覆が不要とされていたためである。
池モジュールの構造によっては、配線部材14を太陽電
池セル11と短絡してしまう位置に配線しなければなら
ない場合や、配線材料14同士を交差させなければなら
ない場合がある。さらには、バックカバー17に導電性
部材を使用しているにもかかわらず、配線部材14を貫
通させなければならない場合や、アルミニウム製の枠部
材20を使用しているにもかかわらず、フロントカバー
19とバックカバー17との間の端面から電気的出力を
取り出さなければならない場合もある。
14をバックカバー17に貫通させなければならない場
合には、図18(a)に示すように、バックカバー17
の貫通穴17aの周囲および太陽電池セル11との間に
絶縁フィルム22を挟み込んで、配線部材14との間の
絶縁性を確保したり、また、フロントカバー19とバッ
クカバー17との間の端面から電気的出力を取り出さな
ければならない場合には、同図(b)に示すように、バ
ックカバー17の端部に絶縁フィルム22を挟み込むと
ともに、枠部材20の内面側にも絶縁フィルム22を挟
み込んで、配線部材14との間の絶縁性を確保する必要
があった。さらに、配線材料14,14同士を交差させ
なければならない場合には、同図(c)に示すように、
配線部材14,14同士を交差させなければならない場
合には、同図(c)に示すように、配線部材14,14
に一定の間隔をあけて絶縁テープ23で貼ることによっ
て、配線部材14,14同士の絶縁性を確保する必要が
あった。そのため、太陽電池モジュールの生産工程内に
おいて、配線部材14と他の部材との間の絶縁性を確保
するための作業に大きな手間がかかるといった問題があ
った。
ングス13、13・・・を横並びに配置して、配線部材
14によりマトリックス15の状態に接続するために、
42箇所もの半田接続作業が必要であり、この半田接続
作業は作業者による手作業であるため大きな手間がかか
るといった問題もあった。
従来の産業用から一般住宅用に主流が変わりつつあり、
一般住宅用としての意匠性が重要な問題となってきてい
る。しかし、配線材料14は、上記した如く半田メッキ
されているため、その表面は銀色となっており、この銀
色の配線部材14が、全体的に黒一色で作製されている
太陽電池モジュールの表面色に対して目立ってしまうと
いった問題があった。そのため、外観上見えてしまう配
線部材の着色化の要求が高まっている。
の端面封止部材には、図17に示すように、シリコーン
樹脂21や充填樹脂(EVA樹脂)16、17等の太陽
電池モジュール作製段階において一度液体状になるもの
のみを使用しているため、気泡が発生したり剥離するこ
とによって、絶縁不良品が発生する可能性があるといっ
た問題があった。
されたもので、その目的は、太陽電池モジュールを作製
する過程で使用する配線工程の簡略化および太陽電池モ
ジュールとしての絶縁性能の向上と意匠性の向上とを図
った太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供する
ことにある。
め、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルを直
線状に複数個配置して電気的に接続することによりセル
ユニットを形成し、このセルユニットを横並びに複数個
配置するとともに、前記セルユニットの両端に位置して
互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に
接続することにより、マトリクス状に配置された太陽電
池セルの全体を直列接続した構造の太陽電池モジュール
において、前記配線部材の接続部分を除く他の部分また
は他の部分の少なくとも一部が、絶縁性を有する被覆部
材で被覆されていることを特徴とする。
池モジュールにおける配線部材は、平板状の導電線であ
る。さらに、本発明における被覆部材は、絶縁性を有
し、そして周辺部材と同系色であっても異なる色であっ
てもよい。
線部材は、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する
部材であって、太陽電池セルとの接続部分を除く他の部
分または他の部分の少なくとも一部は被覆された形状に
形成されいる。さらに、本発明における配線部材は、太
陽電池セルと電気的出力取り出し口外部の端子とを電気
的に接続するものであって、該配線部材の接続部分を除
く他の部分または他の部分の少なくとも一部は被覆され
た形状に成形されている。
ける配線部材の接続部分は、該配線部材の繋ぎ片上に間
隔をあけて成形されているか、または該繋ぎ片から外方
に突出して成形されている。また、本発明における配線
部材の形状は、接続部位に一致するように、略L字形
状、略F字形状または略E字形状に成形されて一体型で
ある。
モジュールの製造方法は、太陽電池セルを直線状に複数
個配置して電気的に接続することによりセルユニットを
形成する第1の工程と、このセルユニットを横並びに複
数個配置するとともに、このセルユニットの両端に位置
して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気
的に接続する第2の工程とを包含し、ここで、前記配線
部材は、接続部位の形状に一致するように成形されてお
り、前記第2工程において、該成形された配線部材を接
続部位に配置するとともに、太陽電池セルの接続端子と
配線部材の接続部分とを半田付けによって接続すること
を特徴とする。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続す
ることによりセルユニットを形成し、このセルユニット
を横並びに複数個配置するとともに、このセルユニット
の両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配
線部材で電気的に接続することにより、マトリクス状に
配置された太陽電池セルの全体を直列接続した構造の太
陽電池モジュールであり、前記配線部材の接続部分を除
く他の部分または他の部分の少なくとも一部が、絶縁性
を有する被覆部材で被覆されている。このように、配線
部材を被覆することで、絶縁性能や意匠性を向上させる
ことが可能となる。
であると、幅広である分外観上乱すことになるが、被覆
部材で被覆することで、目立たなくすることができる。
また、被覆部材を、周辺部材と同系色とすることで、太
陽電池モジュールの表面色と一体となり、意匠性をさら
に向上させることができる。これとは逆に、被覆部材を
周辺部材とは異なる色とし、デザイン的な要素を加味す
ることで、意匠性を向上させることもできる。
としてシリコーン樹脂やEVA樹脂等を使用する太陽電
池モジュール作製段階において、一度液体状になるもの
のみを使用しているので気泡の発生や剥離等が発生し易
いが、本発明においては、配線部材が絶縁性を有する部
材で被覆されているので、配線部材と他の周辺部材との
絶縁性能を十分に確保することができる。
ば、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する電気配
線部材が接続可能な形状に成形されており、例えば、接
続部位に一致するように略L字形状、略F字形状または
略E字形状に成形されていることを特徴とする。このよ
うに、配線部材を一体化して1つの部材とすることで、
太陽電池モジュール生産工程内の特に配線工程での半田
接続作業を簡略化することができ、作業時間を大幅に短
縮することができる。
方法によれば、太陽電池セルを直線状に複数個配置して
電気的に接続することによりセルユニットを形成する第
1の工程と、このセルユニットを横並びに複数個配置す
るとともに、両端に位置して互いに隣接する太陽電池セ
ル同士を配線部材と電気的に接続する第2の工程とを包
含する太陽電池モジュールの製造方法において、前記配
線部材は接続部位の形状に一致するように成形されてお
り、前記第2の工程において、この成形された配線部材
を接続部位に配置するとともに、太陽電池セルの接続端
子と配線部材の接続部分とを半田付けによって接続する
ことを特徴とする。このように、配線部材を一体化して
1つの部材とすることで、太陽電池モジュール生産工程
内の特に配線工程での半田接続作業を簡略化することが
でき、作業時間を大幅に短縮することができる。
の太陽電池モジュールを構成するマトリクス15部分を
示す平面図であり、特に配線工程での配線作業手順を示
している。ただし、本実施の形態では、従来の技術の説
明で用いた太陽電池モジュールの各構成部材および構成
部位と同じ構成部材および構成部位には同符号を付して
おり、詳細な説明は省略している。
たように、太陽電池セル11を直線状に複数個(この実
施形態では9個)配置して接続部材12により電気的に
接続することによりストリングズ13を作製し、このス
トリングズ13を横並びに複数個(この例では6個)配
置し、両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士
(11a1と11a2、11b1と11b2、11c1
と11c2、11d1と11d2、11e1と11e
2)を配線部材41〜45で電気的に接続することによ
り、54個全ての太陽電池セル11、11・・・を電気
的に直列接続した構成となっている。
の構成に特徴を有しており、この配線部材41〜45
は、互いに隣接する太陽電池セル同士(11a1と11
a2、11b1と11b2、11c1と11c2、11
d1と11d2、11e1と11e2)を接続可能な形
状に成形されている。具体的には、接続部位に一致する
ように略L字形状または略F字形状等に成形されてお
り、接続部位の形状によっては、その形状に一致するよ
うに成形されればよく、本実施の形態においては、太陽
電池セル11の配列方法や電極の向きおよび電気的出力
取り出し口の位置等から、5種類7個の成形された配線
部材が必要となる。以下、それぞれの配線部材について
個別に説明する。
の形態の各配線部材を示す斜視図である。配線部材の種
類としては、図1に示すように、まず、電気的出力取り
出し口25a、25bとは反対側の側縁部において互い
に隣接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、1
1c1と11c2、11e1と11e2)を横繋ぎする
ための第1配線部材41(図6を併せて参照)、電気的
出力取り出し口25a、25bが設けられている側の側
縁部において、その側縁部の中央部より上側に位置して
互いに隣接する太陽電池セル同士(11b1と11b
2)を横繋ぎするための第2配線部材42(図7を併せ
て参照)、前記中央部より下部側に位置して互いに隣接
する太陽電池セル同士(11d1と11d2)を横繋ぎ
するための第3配線部材43(図8を併せて参照)、太
陽電池セル11fの下面側電極と電気的出力取り出し口
25aとに機械的に繋がれ、外部にある端子と電気的に
電気接続される第4配線部材44(図9を併せて参
照)、太陽電池セル11gの接続片12cと電気的出力
取り出し口25bに機械的に繋がれ、外部にある端子と
電気的に接続される第5配線部材45(図10を併せて
参照)、の5種類である。このうち、第1配線部材41
は3個必要となるので、全体として5種類7個の配線部
材が必要となる。電気的出力取り出し口25の外部に
は、ダイオード外部ケーブル等の端子があり、電気的出
力取り出し口に繋がれる配線部材は、それらの端子と電
気的に接続される。
線部材41は、6mm幅、厚さ0.23mmの繋ぎ片4
1aと、太陽電池セル11a2、11c2、11e2
(図1参照)の下面側電極とこの繋ぎ片41aとを接続
するための1.5mm幅、厚さ0.15mmの2本の突
き出し片41b、41bとからなり、これら繋ぎ片41
aと突き出し片41b、41bとを半田接続することに
より、全体として略F字形状に成形されている。また、
打ち抜き等により一体的に成形されていてもよい。そし
て、この成形された繋ぎ片41aの全体が、絶縁性を有
する被覆部材411(斜線を付して示している)によっ
て被覆されている。ただし、繋ぎ片41aの突き出し片
41b、41bとは反対側の端部41a1と、その端部
41a1から中央寄りの部分41a2とは、所定距離だ
け間隔があけられ、被覆部材411が除去された剥き出
し部分となっており、この剥き出し部分41a1、41
a2が、太陽電池セル11a1、11c1、11e1
(図1参照)に取付けられた接続部材12の他方の接続
片12c、12cと半田接続される部分となっている。
部材42は、6mm幅、厚さ0.23mmの繋ぎ片42
aと、太陽電池セル11b2(図1参照)の下面側電極
とこの繋ぎ片42aとを接続するための1.5mm幅、
厚さ0.15mmの2本の突き出し片42b、42b
と、この2本の突き出し片42b、42bのさらに外側
の繋ぎ片42aに接続された6mm幅、厚さ0.23m
mの突き出し片42cとからなり、これら繋ぎ片42a
と突き出し片42b、42bおよび42cとを半田接続
することにより、全体として略F字形状の如く形状に形
成されている。そして、この成形された繋ぎ片42aお
よび突き出し片42cの全体が、絶縁性を有する被覆部
材421(斜線を付して示している)によって被覆され
ている。ただし、繋ぎ片42aの突き出し片42cとは
反対側の端部42a1と、その端部42a1から中央寄
りの部分42a2と、突き出し片42cの先端部42c
1とは、被覆部材421が除去された剥き出し部分とな
っている。ここで、42a1と42a2とは、所定距離
だけ間隔があげられている。そして、この剥き出し部分
42a1および42a2が、太陽電池セル11b1(図
1参照)に取付けられた接続部材12の他方の接続片1
2c、12cと半田接続される部分となっており、剥き
出し部分42c1が後述するバイパスダイオードを接続
する部分となっている。
部材43は、6mm幅、厚さ0.23mmの繋ぎ片43
aと、太陽電池セル11d2(図1参照)の下面側電極
とこの繋ぎ片43aとを接続するための1.5mm幅の
2本の突き出し片43b、43bと、この2本の突き出
し片43b、43bとは反対側の繋ぎ片43aの端部に
接続された6mm幅、厚さ0.23mmの突き出し片4
3cとからなり、これら繋ぎ片43aと突き出し片43
b、43bおよび43cとを半田接続することにより、
全体としてほぼE字形状に成形されている。そして、こ
の成形された繋ぎ片43aおよび突き出し片43cの全
体が、絶縁性を有する被覆部材431(斜線を付して示
している)によって被覆されている。ただし、繋ぎ片4
3a上の突き出し片43c寄りの部分43a1と、その
部分43a1から中央寄りの部分43a2と、突き出し
片43cの先端部43c1とは、被覆部材431が除去
された剥き出し部分となっている。ここで、43a1と
43a2とは、所定距離だけ間隔があけられている。そ
して、この剥き出し部分43a1、43a2が、太陽電
池セル11d1(図1参照)に取付けられた接続部材1
2の他方の接続片12c、12cと半田接続される部分
となっており、剥き出し部分43c1が後述するバイパ
スダイオードの接続部分となっている。
部材44は、太陽電池セル11fの下面側電極とマトリ
クス15の電気的出力取り出し口25aとの間を横繋ぎ
で接続するための6mm幅、厚さ0.23mmの繋ぎ片
44aと、太陽電池セル11fの下面側電極と繋ぎ片4
4aとを接続するための1.5mm幅、厚さ0.15m
mの2本の突き出し片44b、44bと、この2本の突
き出し片44b、44bとは反対側の繋ぎ片44aの端
部に接続された6mm幅、厚さ0.23mmの突き出し
片44cとからなり、これら繋ぎ片44aと突き出し片
44b、44bおよび44cとを半田接続することによ
り、全体として略E字形状に成形されている。そして、
この成形された繋ぎ片44aおよび突き出し片44cの
全体が絶縁性を有する被覆部材441(斜線を付して示
している)によって被覆されている。ただし、突き出し
片44cの先端部44c1は、被覆部材441が除去さ
れた剥き出し部分となっている。そして、この突き出し
片44b、44bが、太陽電池セル11fの下面側電極
と半田接続される部分となっており、剥き出し部分44
c1が、電気的出力取り出し口25aから外部に導出さ
れる部分となっている。
線部材45は、左下の太陽電池セル11gに取付けられ
た接続部材12の他方の接続片12c、12cとマトリ
クス15の左側中央部に設けられた電気的出力取り出し
口25bとの間を横繋ぎで接続するための幅6mm、厚
さ0.23mmの繋ぎ片45aと、この繋ぎ片45aの
一方の端部に接続された幅6mm、厚さ0.23mmの
突き出し片45cとからなり、これら繋ぎ片45aと突
き出し片45cとを半田接続することにより、全体とし
て略L字形状に成形されている。そして、この成形され
た繋ぎ片45aおよび突き出し片45cの全体が、絶縁
性を有する被覆部材451(斜線を付して示している)
によって被覆されている。ただし、繋ぎ片45aの他方
の端部45a1と、その端部45a1から中央寄りの部
分45a2と、突き出し片45cの先端部45c1と
は、被覆部材451が除去された剥き出し部分となって
いる。ここで、45a1と45a2とは、所定距離だけ
間隔があけられている。そして、この剥き出し部分45
a1、45a2が、太陽電池セル11gに設けられた接
続部材12の他方の接続片12c、12cと半田接続さ
れる部分となっており、剥き出し部分45c1が、電気
的出力取り出し口25bから外部に導出される部分とな
っている。
び(b)は、これら第1ないし第5配線部材41〜45
の被覆部分の断面構造の一例を示しており、図面中に各
部の寸法の一実施形態を記入している。
45は、次のようにして作製される。すなわち、6mm
幅および1.5mm幅で厚さ0.23mmおよび0.1
5mmの半田めっき銅線等を略F字形状、略E字形状ま
たは略L字形状等に半田付けで成形して一体型とした銅
線成形体41a〜45aを、たとえばPETフィルム等
の絶縁性能や色の選定が可能なフィルム411〜451
により挟み込む。この挟み込みには、接着剤や両面テー
プ等を使用する。
すように、2枚の絶縁フィルム411〜451を互いに
サンドイッチ状に挟み込む方法と、図1(b)に示すよ
うに、1枚の絶縁フィルム411〜451を二つ折り
し、その間に銅線成形体を挟み込む方法とがある。いず
れの方法でも、銅線成形体を被覆することができるが、
1枚の絶縁フィルムを二つ折りする方法の方が、接着時
の銅線成形体のずれが少なく、絶縁性能の確保という点
からすればより優れている方法といえる。この際、後工
程で太陽電池モジュールへと加工されるときに、EVA
自身によりラミネートされることになるため、気泡等が
発生しないように、完成した配線部材41〜45全体を
予め真空ラミネートしておくか、脱気しておく必要があ
る。また、使用する接着剤や両面テープは、EVA樹脂
に悪影響を与えないものを選定する必要がある。さら
に、これら第1ないし第5配線部材41〜45の接続は
半田付けが主流であるため、被覆部材411〜451は
耐熱性に優れたものを使用することが好ましい。耐熱性
の高いものを使用すれば、半田接続部分を除くすべての
部分を完全に被覆することができるので、意匠性のさら
なる向上につながるとともに、剥き出し部分(半田接続
部分)を少なくすることができるので、絶縁性能のさら
なる向上にもつながることにもなる。
cを被覆している被覆部材441の先端部、および第5
配線部材45の突き出し片45cを被覆している被覆部
材451の先端部は、図12に示すように、斜めに切断
されたテーパ面Pとなっている。このようなテーパ面P
とすることにより、第4配線部材44の剥き出し部分4
4c1および第5配線部材45の剥き出し部分45c1
を、バックカバー17である導電性フィルムに形成され
た電気的出力取り出し口25a、25bから外部に導出
する際、被覆部材441、451の先端部(テーパ面
P)が電気的出力取り出し口25a、25bの周辺部に
引っ掛かることなく、スムーズに挿通することができ
る。
第5配線部材41〜45を用いた配線工程について、図
1ないし図5を参照して説明する。
1を、マトリクス15の側縁部において互いに隣接する
太陽電池セル同士(11a1と11a2、11c1と1
1c2、11e1と11e2)のそれぞれに沿わせるよ
うに配置する(図2参照)。そして、この状態でまず最
上部の第1配線部材41の剥き出し部分41a1、41
a2と太陽電池セル11a1に設けられた接続部材12
の他方の接続片12c、12cとを半田ごて等にて半田
接続し、第1配線部材41の突き出し片41b、41b
と太陽電池セル11a2の下面側電極とを半田ごて等に
て半田接続する。
出し部分41a1、41a2と太陽電池セル11c1に
設けられた接続部材12の他方の接続片12c、12c
とを半田ごて等にて半田接続し、第1配線部材41の突
き出し片41b、41bと太陽電池セル11c2の下面
側電極とを半田ごて等にて半田接続する。
出し部分41a1、41a2と太陽電池セル11e1に
設けられた接続部材12の他方の接続片12c、12c
とを半田ごて等にて半田接続し、第1配線部材41の突
き出し片41b、41bと太陽電池セル11e2の下面
側電極とを半田ごて等にて半田接続する。
5の縁部の中央上部において互いに隣接する太陽電池セ
ル同士(11b1と11b2)に沿わせるように配置す
る(図2参照)。そして、この状態で、第2配線部材4
2の剥き出し部分42a1、42a2と太陽電池セル1
1b1に設けられた接続部材12の他方の接続片12
c、12cとを半田ごて等にて半田接続し、第2配線部
材42の突き出し片42b、42bと太陽電池セル11
b2の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。
5の縁部の中央下部において互いに隣接する太陽電池セ
ル同士(11d1と11d2)に沿わせるように配置す
る(図2参照)。そして、この状態で、第3配線部材4
3の剥き出し部分43a1、43a2と太陽電池セル1
1d1に設けられた接続部材12の他方の接続片12
c、12cとを半田ごて等にて半田接続し、第3配線部
材43の突き出し片43b、43bと太陽電池セル11
d2の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。
2cの先端部42c1と第3配線部材43の突き出し片
43cの先端部43c1との間に、図示しないバイパス
ダイオードを接続する。
5の側縁部の中央部から端部にかけて沿わせるように配
置する(図3参照)。そして、この状態で、第4配線部
材44の突き出し片44b、44bと太陽電池セル11
fの下面側電極とを半田ごて等にて半田接続し、第4配
線部材44の突き出し片44cの先端部44c1を、電
気的出力取り出し口25aから外部に導出させる。
5の側縁部の中央部から端部にかけて沿わせるように配
置する(図3参照)。そして、この状態で、第5配線部
材45の剥き出し部分45a1、45a2と太陽電池セ
ル11gに設けられた接続部材12の他方の接続片12
c、12cとを半田ごて等にて半田接続し、第5配線部
材45の突き出し片45cの先端部45c1を、電気的
出力取り出し口25bから外部に導出させる。
業を終了したときの状態を示している。なお、マトリク
ス15の側縁部から突き出ている他方の接続片12c、
12c、・・・は、配線終了後に切断(図3中、破線に
より示している)されることになる。また、図5は、電
気的出力取り出し口25a、25b付近の配線部材の位
置関係を示す一部拡大図である。
所を〇を付して示している。本実施の形態のように成形
された第1ないし第5配線部材41〜45を用いること
により、半田接続箇所は従来の42箇所から24箇所に
減少することになり、その分半田接続作業の簡略化、時
間短縮が可能となっている。
ることにより、現場での半田めっき銅線の切断作業も不
要となり、また、第1ないし第5配線部材41〜45は
絶縁部材411〜451によって被覆されていることか
ら、従来の技術で示したような絶縁のためのフィルムや
テープを使用する必要がなく、作業効率が格段に向上す
るものである。
面封止部材には、シリコーン樹脂やEVA樹脂等の太陽
電池モジュール作製段階において一度液体状になるもの
を使用しているが、第1ないし第5配線部材41〜45
にはPET等の絶縁性能や防水性能に優れた部材が被覆
されているので、万一シリコーン樹脂やEVA樹脂等に
気泡や剥離が発生したとしても、被覆部材411〜45
1の保護により、絶縁不良品が発生する可能性が大幅に
低減されるものになる。
1ないし第5配線部材41〜45を使用した場合と、従
来どおり被覆しない配線部材を使用した場合とを外観上
で比較すると、被覆なしの従来のものは太陽電池モジュ
ールの枠に沿って3本の白色系の線がくっきりと浮かび
上がってしまう。これは、太陽電池モジュールを屋根の
上に数十枚取付けた場合、軒下から見ても筋状にはっき
りと確認できてしまうものであり、屋根材としての意匠
性を落としてしまうものである。
では、黒色に着色された被覆部材411〜451を使用
することにより、白色系の半田めっき銅線が目立つ部分
が完全に隠れることになるため、この太陽電池モジュー
ルを屋根の上に数十枚取付けた場合、軒下から見ても全
体が真っ黒にしか見えないものであり、屋根材としての
意匠性にも十分耐え得るものである。
5配線部材41〜45は、太陽電池セルに取付けられた
接続部材12の他方の接続片12cと半田接続する部分
(剥き出し部分)を除く他のすべての部分を被覆部材で
被覆する構成として説明しているが、たとえば、第2配
線部材42の突き出し片42c、第3配線部材43の突
き出し片43c、第4配線部材44の突き出し片44
c、第5配線部材45の突き出し片45cは、半田接続
を完了したときには、太陽電池モジュールの下面側に隠
れてしまう部分であり、太陽電池モジュールの表面側か
らは見えないため、この部分の被覆部材を省略すること
も可能である。また、第1ないし第5配線部材41〜4
5の各繋ぎ片の部分についても、太陽電池モジュールの
表面側から見たときに目立たなければ、部分的に被覆部
材を省略することが可能である。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
配線部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少
なくとも一部を絶縁性を有する被覆部材で被覆すること
により、絶縁性能や意匠性を向上させることができる。
またこの被覆部材を周辺部材と同系色とすることで、太
陽電池モジュールの表面色と一体となり、意匠性をさら
に向上させることができる。これとは逆に、被覆部材を
周辺部材とは異なる色とし、デザイン的な要素を加味す
ることで、意匠性を向上させることもできる。
にシリコーン樹脂やEVA樹脂等の太陽電池モジュール
作製段階において一度液体状になるもののみを使用して
いるため、気泡の発生や剥離等が発生したとしても、配
線部材を絶縁性を有する部材で被覆することにより、配
線部材と他の周辺部材との絶縁性能を十分に確保するこ
とができる。
ば、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する配線部
材を接続可能な形状に成形することにより、太陽電池モ
ジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業を
簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮すること
ができる。
方法によれば、配線部材を接続部位の形状に一致するよ
うに成形し、この成形された配線部材を接続部位に配置
し、太陽電池セルの接続端子と配線部材の接続部分とを
半田付けによって接続する構成としている。すなわち、
配線部材を成形して1つの部材とすることで、太陽電池
モジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業
を簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮するこ
とができる。
リクス部分を下面側から見た平面図である。
リクス部分を下面側から見た平面図である。
リクス部分を下面側から見た平面図である。
リクス部分を下面側から見た平面図である。
関係を示す一部拡大図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
視図である。
線部材の被覆部分の断面構造の一例を示す断面図であ
る。
る。
ジュールの製造工程を示す説明図である。
に沿う断面図であり、(b)は、接続部材12の斜視図
である。
る様子をマトリクスの下面側から見た平面図である。
図である。
して示す断面図である。
的出力を取り出す場合の配線構造を示す一部拡大断面図
であり、(b)は、フロントカバーとバックカバーとの
間の端面から電気的出力を取り出す場合の配線構造を示
す一部拡大断面図であり、(c)は、配線部材同士が接
触しないように絶縁テープで貼った状態を示す一部拡大
図である。
11a2,11b1,11b2,11c1,11c2,
11d1,11d2,11e1,11e2,11f,1
1g 太陽電池セル、12 接続部材、12a 一方の
接続片、12c他方の接続片、13 ストリングス(セ
ルユニット)、14 配線部材、14a,14a’ 第
1繋ぎ片、14c 第2繋ぎ片、14b,14b’,1
4d,14e,41b,42b,42c,43c,44
b,44c,45c 突き出し片、15 マトリクス、
16,18 充填部材、17 バックカバー、19 フ
ロントカバー、20 枠部材、21 シリコーン樹脂、
25a,25b 電気的出力取り出し口、41 第1配
線部材、42 第2配線部材、43 第3配線部材、4
4 第4配線部材、45 第5配線部材、41a,42
a,43a,44a,45a 繋ぎ片、411,42
1,431,451 被覆部材、41a1,41a2,
42a1,42a2,42c1,43a1、43a2,
43c1,44c1,45a1,45a2,45c1
剥き出し部分。
Claims (10)
- 【請求項1】 太陽電池セルを直線状に複数個配置して
電気的に接続することによりセルユニットを形成し、該
セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記
セルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池
セル同士を配線部材で電気的に接続することにより、マ
トリクス状に配置された太陽電池セルの全体を直列接続
した構造の太陽電池モジュールにおいて、前記配線部材
の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも
一部が被覆部材によって被覆されていることを特徴とす
る太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 配線部材が平板状の導電線であることを
特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項3】 被覆部材が絶縁性を有することを特徴と
する請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュー
ル。 - 【請求項4】 被覆部材が周辺部材と同系色であること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
の太陽電池モジュール。 - 【請求項5】 被覆部材が周辺部材とは異なる色である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項6】 配線部材が、互いに隣接する太陽電池セ
ル同士を接続する部材であり、かつ該配線部材における
接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一
部が、被覆された形状に成形されていることを特徴とす
る請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の太陽電池
モジュール。 - 【請求項7】 前記配線部材が、太陽電池セルと電気的
出力取り出し口外部の端子とを電気的に接続する部材で
あり、かつ該配線部材における接続部分を除く他の部分
または他の部分の少なくとも一部が、被覆された形状に
成形されていることを特徴とする請求項1ないし請求項
6に記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項8】 前記配線部材の接続部分が、該配線部材
の繋ぎ片上に間隔をあけて成形されているか、または該
繋ぎ片から外方に突出して成形されていることを特徴と
する請求項1ないし請求項6に記載の太陽電池モジュー
ル。 - 【請求項9】 前記配線部材の形状が、接続部位に一致
するように略L字形状、略F字形状または略E字形状に
成形されて一体型であることを特徴とする請求項6に記
載の太陽電池モジュール。 - 【請求項10】 太陽電池セルを直線状に複数個配置し
て電気的に接続することによりセルユニットを形成する
第1の工程と、該セルユニットを横並びに複数個配置す
るとともに、前記セルユニットの両端に位置して互いに
隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に接続す
る第2の工程とを包含する太陽電池モジュールの製造方
法において、 前記配線部材は、接続部位の形状と一致するように成形
されており、前記第2の工程において、該成形された配
線部材を接続部位に配置するとともに、太陽電池セルの
接続端子と配線部材の接続部分とを半田付けによって接
続することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方
法。
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