JP2003347573A - 太陽電池用バイパスダイオード - Google Patents
太陽電池用バイパスダイオードInfo
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- JP2003347573A JP2003347573A JP2002153382A JP2002153382A JP2003347573A JP 2003347573 A JP2003347573 A JP 2003347573A JP 2002153382 A JP2002153382 A JP 2002153382A JP 2002153382 A JP2002153382 A JP 2002153382A JP 2003347573 A JP2003347573 A JP 2003347573A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バイパスダイオードの製造工程を煩雑にする
ことなく、バイパスダイオードに発生した熱を素早く吸
収し、吸収した熱を効率良く放熱でき、さらに、バイパ
スダイオードを複数個用いた場合でも、高集積化を図
り、設置面積が大きくなることの無い、信頼性が高く安
価な太陽電池用バイパスダイオードの提供。 【解決手段】 金属板材の一方面に絶縁層が形成され、
絶縁層に配線パターンが形成されてなる金属プリント配
線基板において、配線パターンに形成された半導体素子
搭載部に導電性接着材を介して半導体素子が載置され、
配線パターンに形成されたパッド部と半導体素子とが導
電性接続材を介して接続されたものである。
ことなく、バイパスダイオードに発生した熱を素早く吸
収し、吸収した熱を効率良く放熱でき、さらに、バイパ
スダイオードを複数個用いた場合でも、高集積化を図
り、設置面積が大きくなることの無い、信頼性が高く安
価な太陽電池用バイパスダイオードの提供。 【解決手段】 金属板材の一方面に絶縁層が形成され、
絶縁層に配線パターンが形成されてなる金属プリント配
線基板において、配線パターンに形成された半導体素子
搭載部に導電性接着材を介して半導体素子が載置され、
配線パターンに形成されたパッド部と半導体素子とが導
電性接続材を介して接続されたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池用バイパ
スダイオードに関する。
スダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、石油など化石燃料を使用すること
で、エネルギーを利用してきた。しかし、化石燃料は限
られた資源でもあり、また、温室効果ガスであるＣＯ2
を大量に発生することから、地球環境に大きな影響を与
えることが懸念されている。
で、エネルギーを利用してきた。しかし、化石燃料は限
られた資源でもあり、また、温室効果ガスであるＣＯ2
を大量に発生することから、地球環境に大きな影響を与
えることが懸念されている。
【０００３】近年、地球温暖化対策を含め、ＣＯ2を排
出しないクリーンエネルギーに対する要求が高くなって
きている。最近では、商業用ビルや家庭用住宅などの屋
根の上や壁面に、太陽電池を複数配列した太陽光発電シ
ステムが普及しつつあり、クリーンエネルギーの供給手
段として、太陽電池が注目されている。
出しないクリーンエネルギーに対する要求が高くなって
きている。最近では、商業用ビルや家庭用住宅などの屋
根の上や壁面に、太陽電池を複数配列した太陽光発電シ
ステムが普及しつつあり、クリーンエネルギーの供給手
段として、太陽電池が注目されている。
【０００４】一般的な太陽光発電システムは、複数の太
陽電池セルから太陽電池モジュールが構成され、所定個
数の太陽電池モジュールをその裏面側出力部を介して互
いに直列接続し、かつ、直列接続の始端および末端に位
置する各太陽電池モジュールをそれぞれ屋内に延びる引
き込みケーブルに接続してなる直列一系統が多数連設さ
れたものであり、屋内のインバーターを通じて商用電力
系統と連係し、屋内の電気配線に供給される。太陽電池
モジュールにおいては、一部の太陽電池セルに影がかか
り、太陽光が当たらずに未発電状態になると、この未発
電状態の太陽電池セルに発電状態の太陽電池セルから逆
方向電流が流れ、セルを破壊する恐れがある。この逆方
向電流を防ぐために、通常、バイパスダイオードと呼ば
れるダイオードが接続されている。太陽電池用バイパス
ダイオードとして特開平９−８２８６５号公報に開示さ
れている。図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は図
３（ａ）のＹ−Ｙ′線に沿った断面図である。半導体素
子１０１がはんだペースト１０２により、リード端子で
ある銅板１０３ａ、１０３ｂに接続され、充填材１０４
を充填している。これは、従来の一般汎用品である樹脂
モールドパッケージタイプダイオード（図示せず。）を
用いた場合、ダイオード部分の厚みが大きくなり、太陽
電池モジュールの平面性が悪くなることを防いだもので
ある。しかしながら、近年、モジュール効率を向上させ
ることを目的として、太陽電池セルの発電効率が向上し
てきている。発電効率が向上した太陽電池セルの場合、
バイパスダイオードに流れる逆方向電流も大きくなり、
バイパスダイオードが動作した際の発熱量も増加し、半
導体素子１０１付近では２００℃以上に温度が上昇す
る。そのため、バイパスダイオード近傍の封止樹脂が熱
分解を起こしたり、半導体素子１０１の性能低下を招
き、破壊に至るという問題を有していた。一方、バイパ
スダイオードが動作した際の発熱を抑制する方法とし
て、特開２００１−２９８１３４号公報に開示されてい
るバイパスダイオードが提案されている。図４（ａ）は
上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＺ−Ｚ′線に
沿った断面図である。半導体素子１０１がはんだペース
ト１０２により、リード端子である銅板１０３ａ、１０
３ｂに接続され、銅板１０３ａ、１０３ｂには、はんだ
ペースト１０２により、Ｃｕ、Ａｌなどからなる放熱フ
ィン１０５ａ、１０５ｂが接着されている。これによ
り、バイパスダイオードが動作した際の発熱を概ね１０
０℃以下に抑制するものである。
陽電池セルから太陽電池モジュールが構成され、所定個
数の太陽電池モジュールをその裏面側出力部を介して互
いに直列接続し、かつ、直列接続の始端および末端に位
置する各太陽電池モジュールをそれぞれ屋内に延びる引
き込みケーブルに接続してなる直列一系統が多数連設さ
れたものであり、屋内のインバーターを通じて商用電力
系統と連係し、屋内の電気配線に供給される。太陽電池
モジュールにおいては、一部の太陽電池セルに影がかか
り、太陽光が当たらずに未発電状態になると、この未発
電状態の太陽電池セルに発電状態の太陽電池セルから逆
方向電流が流れ、セルを破壊する恐れがある。この逆方
向電流を防ぐために、通常、バイパスダイオードと呼ば
れるダイオードが接続されている。太陽電池用バイパス
ダイオードとして特開平９−８２８６５号公報に開示さ
れている。図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は図
３（ａ）のＹ−Ｙ′線に沿った断面図である。半導体素
子１０１がはんだペースト１０２により、リード端子で
ある銅板１０３ａ、１０３ｂに接続され、充填材１０４
を充填している。これは、従来の一般汎用品である樹脂
モールドパッケージタイプダイオード（図示せず。）を
用いた場合、ダイオード部分の厚みが大きくなり、太陽
電池モジュールの平面性が悪くなることを防いだもので
ある。しかしながら、近年、モジュール効率を向上させ
ることを目的として、太陽電池セルの発電効率が向上し
てきている。発電効率が向上した太陽電池セルの場合、
バイパスダイオードに流れる逆方向電流も大きくなり、
バイパスダイオードが動作した際の発熱量も増加し、半
導体素子１０１付近では２００℃以上に温度が上昇す
る。そのため、バイパスダイオード近傍の封止樹脂が熱
分解を起こしたり、半導体素子１０１の性能低下を招
き、破壊に至るという問題を有していた。一方、バイパ
スダイオードが動作した際の発熱を抑制する方法とし
て、特開２００１−２９８１３４号公報に開示されてい
るバイパスダイオードが提案されている。図４（ａ）は
上面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＺ−Ｚ′線に
沿った断面図である。半導体素子１０１がはんだペース
ト１０２により、リード端子である銅板１０３ａ、１０
３ｂに接続され、銅板１０３ａ、１０３ｂには、はんだ
ペースト１０２により、Ｃｕ、Ａｌなどからなる放熱フ
ィン１０５ａ、１０５ｂが接着されている。これによ
り、バイパスダイオードが動作した際の発熱を概ね１０
０℃以下に抑制するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
バイパスダイオードの銅板１０３ａ、１０３ｂに放熱フ
ィン１０５ａ、１０５ｂを取り付けるという工程が必要
となり、製造工程が煩雑になる。また、バイパスダイオ
ードを複数個用いる場合、個々のバイパスダイオードの
銅板１０３ａ、１０３ｂに放熱フィン１０５ａ、１０５
ｂを形成する必要があり、設置面積が大きくなるという
問題は依然有していた。
バイパスダイオードの銅板１０３ａ、１０３ｂに放熱フ
ィン１０５ａ、１０５ｂを取り付けるという工程が必要
となり、製造工程が煩雑になる。また、バイパスダイオ
ードを複数個用いる場合、個々のバイパスダイオードの
銅板１０３ａ、１０３ｂに放熱フィン１０５ａ、１０５
ｂを形成する必要があり、設置面積が大きくなるという
問題は依然有していた。
【０００６】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、バイパスダイオードの製造工程を煩雑にすることな
く、バイパスダイオードに発生した熱を素早く吸収し、
吸収した熱を効率良く放熱でき、さらに、バイパスダイ
オードを複数個用いた場合でも、高集積化を図り、設置
面積が大きくなることを防ぐことができる信頼性が高い
太陽電池用バイパスダイオードを提供することを目的と
する。
り、バイパスダイオードの製造工程を煩雑にすることな
く、バイパスダイオードに発生した熱を素早く吸収し、
吸収した熱を効率良く放熱でき、さらに、バイパスダイ
オードを複数個用いた場合でも、高集積化を図り、設置
面積が大きくなることを防ぐことができる信頼性が高い
太陽電池用バイパスダイオード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】上記課題を解決するため
に本発明の太陽電池用バイパスダイオードは、金属板材
の一方面に絶縁層が形成され、絶縁層に配線パターンが
形成されてなる金属プリント配線基板において、配線パ
ターンに形成された半導体素子搭載部に導電性接着材を
介して半導体素子が載置され、配線パターンに形成され
たパッド部と半導体素子とを導電性接続材を介して接続
されたものであり、さらに、導電性接続材が導電性薄板
で形成され、金属プリント配線基板に外部接続用端子が
形成されたものである。これにより、バイパスダイオー
ドの製造工程を煩雑にすることなく、バイパスダイオー
ドに発生した熱を素早く吸収し、吸収した熱を効率良く
放熱でき、さらに、バイパスダイオードを複数個用いた
場合でも、高集積化を図り、設置面積が大きくなること
を防ぐものである。
に本発明の太陽電池用バイパスダイオードは、金属板材
の一方面に絶縁層が形成され、絶縁層に配線パターンが
形成されてなる金属プリント配線基板において、配線パ
ターンに形成された半導体素子搭載部に導電性接着材を
介して半導体素子が載置され、配線パターンに形成され
たパッド部と半導体素子とを導電性接続材を介して接続
されたものであり、さらに、導電性接続材が導電性薄板
で形成され、金属プリント配線基板に外部接続用端子が
形成されたものである。これにより、バイパスダイオー
ドの製造工程を煩雑にすることなく、バイパスダイオー
ドに発生した熱を素早く吸収し、吸収した熱を効率良く
放熱でき、さらに、バイパスダイオードを複数個用いた
場合でも、高集積化を図り、設置面積が大きくなること
を防ぐものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明に
係る太陽電池用バイパスダイオードの実施例１を示した
上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＸａ−Ｘａ′
線に沿った断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）にお
いて、１は半導体素子、２は導電性接続材として例えば
導電性薄板、３は金属板材、４は金属板材３に形成され
た絶縁層、５は絶縁層４に形成された配線パターン、６
は金属板材３と絶縁層４と配線パターン５とからなる金
属プリント配線基板、７は配線パターンに形成された半
導体素子搭載部、８は配線パターン５に形成されたパッ
ド部、９は半導体素子１および半導体素子搭載部７なら
びにパッド部８を接着する導電性接着材である。
て図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明に
係る太陽電池用バイパスダイオードの実施例１を示した
上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＸａ−Ｘａ′
線に沿った断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）にお
いて、１は半導体素子、２は導電性接続材として例えば
導電性薄板、３は金属板材、４は金属板材３に形成され
た絶縁層、５は絶縁層４に形成された配線パターン、６
は金属板材３と絶縁層４と配線パターン５とからなる金
属プリント配線基板、７は配線パターンに形成された半
導体素子搭載部、８は配線パターン５に形成されたパッ
ド部、９は半導体素子１および半導体素子搭載部７なら
びにパッド部８を接着する導電性接着材である。
【０００９】詳細の構成を下記に説明する。導電性薄板
２はＣｕやＣｕ合金などからなり、厚さ１００μmから
２００μmである。金属プリント配線基板６はＡｌやＣ
ｕなどの金属板材３からなり、厚さ０．５ｍｍから３ｍ
ｍであり、金属板材３の一方面にエポキシ系樹脂および
ポリイミド系樹脂などからなる絶縁層４が８０μmから
２５０μm形成されている。Ｃｕなどからなる配線パタ
ーン５が絶縁層４上に厚さ３０μmから３００μmで形成
され、配線パターン５には半導体素子を載置する半導体
素子載置部７およびパッド部が形成されている。半導体
素子１は導電性薄板２と金属プリント配線基板の配線パ
ターン５にＡｇペーストおよびはんだペーストならびに
はんだリボンなどからなる導電性接着材９を用い接続さ
れている。これにより、半導体素子１が動作時に発する
熱を素早く吸収し放熱するものである。
２はＣｕやＣｕ合金などからなり、厚さ１００μmから
２００μmである。金属プリント配線基板６はＡｌやＣ
ｕなどの金属板材３からなり、厚さ０．５ｍｍから３ｍ
ｍであり、金属板材３の一方面にエポキシ系樹脂および
ポリイミド系樹脂などからなる絶縁層４が８０μmから
２５０μm形成されている。Ｃｕなどからなる配線パタ
ーン５が絶縁層４上に厚さ３０μmから３００μmで形成
され、配線パターン５には半導体素子を載置する半導体
素子載置部７およびパッド部が形成されている。半導体
素子１は導電性薄板２と金属プリント配線基板の配線パ
ターン５にＡｇペーストおよびはんだペーストならびに
はんだリボンなどからなる導電性接着材９を用い接続さ
れている。これにより、半導体素子１が動作時に発する
熱を素早く吸収し放熱するものである。
【００１０】次に、本発明の一実施形態の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は本発明
に係る太陽電池用バイパスダイオードを示した上面図、
図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＸｂ−Ｘｂ′線に沿っ
た断面図である。
いて図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は本発明
に係る太陽電池用バイパスダイオードを示した上面図、
図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＸｂ−Ｘｂ′線に沿っ
た断面図である。
【００１１】金属プリント配線基板６に半導体素子１が
複数個載置されるよう、配線パターン５に半導体素子搭
載部７およびパッド部が形成されている。これにより、
複数の半導体素子１を１つの金属プリント配線基板６に
載置することができ、バイパスダイオードの高集積化が
可能となり、バイパスダイオードモジュールおよび太陽
電池モジュール用端子ボックス（図示せず。）の小型化
に寄与することができるものである。また、金属プリン
ト配線基板６に外部接続用端子１０を形成するとき、半
導体素子１と同時に外部接続用端子１０を実装する。こ
れにより、バイパスダイオードの使用者が外部接続用端
子１０を接続する工程が不要となる。また新たに外部接
続用端子を形成する必要がないため導電性接着材９を高
融点にする制約が無くなり導電性接着材９を選定する自
由度が高まるものである。
複数個載置されるよう、配線パターン５に半導体素子搭
載部７およびパッド部が形成されている。これにより、
複数の半導体素子１を１つの金属プリント配線基板６に
載置することができ、バイパスダイオードの高集積化が
可能となり、バイパスダイオードモジュールおよび太陽
電池モジュール用端子ボックス（図示せず。）の小型化
に寄与することができるものである。また、金属プリン
ト配線基板６に外部接続用端子１０を形成するとき、半
導体素子１と同時に外部接続用端子１０を実装する。こ
れにより、バイパスダイオードの使用者が外部接続用端
子１０を接続する工程が不要となる。また新たに外部接
続用端子を形成する必要がないため導電性接着材９を高
融点にする制約が無くなり導電性接着材９を選定する自
由度が高まるものである。
【００１２】なお、実施形態では、導電性接続材として
導電性薄板を用いて説明したが、導電性ワイヤなどを用
いることも可能である。
導電性薄板を用いて説明したが、導電性ワイヤなどを用
いることも可能である。
【００１３】以上、本発明による太陽電池用バイパスダ
イオードの一実施形態について説明したが、本発明の思
想に逸脱しない限り適宜変更可能である。
イオードの一実施形態について説明したが、本発明の思
想に逸脱しない限り適宜変更可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
イパスダイオードの製造工程を煩雑にすることなく、バ
イパスダイオードに発生した熱を素早く吸収し、吸収し
た熱を効率良く放熱し、さらに、バイパスダイオードを
複数個用いた場合でも、高集積化を図り、設置面積を小
さくする太陽電池用バイパスダイオードを安価に提供す
ることができるという効果を得ることができる。
イパスダイオードの製造工程を煩雑にすることなく、バ
イパスダイオードに発生した熱を素早く吸収し、吸収し
た熱を効率良く放熱し、さらに、バイパスダイオードを
複数個用いた場合でも、高集積化を図り、設置面積を小
さくする太陽電池用バイパスダイオードを安価に提供す
ることができるという効果を得ることができる。
【図１】本発明の実施形態による実施例１の太陽電池用
バイパスダイオードを示すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＸａ−Ｘａ’線に沿った断面図
バイパスダイオードを示すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＸａ−Ｘａ’線に沿った断面図
【図２】本発明の実施形態による実施例２の太陽電池用
バイパスダイオードを示すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は図１（ａ）のＸｂ−Ｘｂ’線に沿った断面図
バイパスダイオードを示すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は図１（ａ）のＸｂ−Ｘｂ’線に沿った断面図
【図３】従来例１の太陽電池用バイパスダイオードを示
すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ’線に沿った断面図
すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ’線に沿った断面図
【図４】従来例２の太陽電池用バイパスダイオードを示
すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ’線に沿った断面図
すもので、 （ａ）は上面図 （ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ’線に沿った断面図
１ 半導体素子
２ 導電性薄板
３ 金属板材
４ 絶縁層
５ 配線パターン
６ 金属プリント配線基板
７ 半導体素子搭載部
８ パッド部
９ 導電性接着材
１０ 外部接続用端子
１０１ 半導体素子
１０２ はんだペースト
１０３ａ 銅板
１０３ｂ 銅板
１０４ 充填材
１０５ａ 放熱フィン
１０５ｂ 放熱フィン
Claims (3)
- 【請求項１】 金属板材の一方面に絶縁層が形成され、
前記絶縁層に配線パターンが形成されてなる金属プリン
ト配線基板において、前記配線パターンに形成された半
導体素子搭載部に導電性接着材を介して半導体素子が載
置され、前記配線パターンに形成されたパッド部と半導
体素子とを導電性接続材を介して接続されたことを特徴
とする太陽電池用バイパスダイオード。 - 【請求項２】 前記導電性接続材が導電性薄板で形成さ
れたことを特徴とする請求項１記載の太陽電池用バイパ
スダイオード。 - 【請求項３】 前記金属プリント配線基板に外部接続用
端子が形成されたことを特徴とする請求項１または請求
項２記載の太陽電池用バイパスダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153382A JP2003347573A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 太陽電池用バイパスダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153382A JP2003347573A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 太陽電池用バイパスダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003347573A true JP2003347573A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29770431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153382A Withdrawn JP2003347573A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 太陽電池用バイパスダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003347573A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003303988A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 太陽電池モジュール用端子ボックス装置 |
| WO2005112133A1 (ja) * | 2004-05-19 | 2005-11-24 | Angel Co., Ltd. | 太陽電池用リード端子付ダイオード |
| US7369398B2 (en) | 2004-08-19 | 2008-05-06 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Terminal box and a method of providing it |
| JP2009302590A (ja) * | 2004-05-07 | 2009-12-24 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 太陽電池モジュール用端子ボックス |
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| KR20160100955A (ko) * | 2013-12-20 | 2016-08-24 | 선파워 코포레이션 | 내장형 바이패스 다이오드 |
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-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153382A patent/JP2003347573A/ja not_active Withdrawn
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