JP2004221212A - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004221212A JP2004221212A JP2003005222A JP2003005222A JP2004221212A JP 2004221212 A JP2004221212 A JP 2004221212A JP 2003005222 A JP2003005222 A JP 2003005222A JP 2003005222 A JP2003005222 A JP 2003005222A JP 2004221212 A JP2004221212 A JP 2004221212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- terminal
- wiring member
- terminal box
- cell module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
【課題】太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実なものとすることによって信頼性を向上させ、耐久性に優れかつ安価な太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールであって、上記端子ボックス内の配線材14とターミナル部12とに切込み部13、15を設け、この切込み部13、15同志を嵌め合わせてハンダ付けする。
【選択図】 図1
【解決手段】透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールであって、上記端子ボックス内の配線材14とターミナル部12とに切込み部13、15を設け、この切込み部13、15同志を嵌め合わせてハンダ付けする。
【選択図】 図1
Description
【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し、特に太陽電池素子に接続された配線材と外部回路との接続するするための端子ボックスを設けた太陽電池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要があるため、太陽電池素子を透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)などを主成分とする充填材で封入して、太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。
【0003】
この太陽電池モジュールでは太陽電池素子の1枚では電気出力が小さいため、通常複数の太陽電池素子を直並列に接続して太陽電池モジュールから実用的な所定の電気出力が発生するようにしている。
【0004】
図5は従来の太陽電池モジュールの構造を示す図である。図5において、1は透光性基板、2は充填材、3は太陽電池素子、4は裏面材、5は接続タブ、6は太陽電池素子と端子ボックスの間の配線材、7は端子ボックスである。
【0005】
透光性基板1は、厚さ3〜5mm程度の白板強化ガラス等が多く使用される。
【0006】
充填材2は上述のようにエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)のほかポリビニルブチラール(PVB)などを主成分とするものが多く用いられる。
【0007】
太陽電池素子3は、厚み0.3mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などから成り、概略の大きさは例えば多結晶シリコン太陽電池でおよそ150mm角である。
【0008】
裏面材4は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂などが用いられる。
【0009】
接続タブ5は太陽電池素子3同志を電気的に接続するもので、通常厚さ0.1ミリ程度、幅2mmの銅箔の全面をハンダコートしたものを所定の長さに切断して用いる。
【0010】
配線材6は太陽電池素子3の電気出力を端子ボックス7のターミナル部に伝えるもので、充填材2と裏面材6の所定の位置に切り込みを入れて、この切り込みから外部に導出する。また、配線材6は通常厚さ0.1ミリ程度、幅6mmの銅箔にその全面をハンダコートしたものを所定の長さに切断して用いる。
【0011】
太陽電池モジュールの製造工程では、透光性基板1、充填材2、太陽電池素子3、裏面材4、接続タブ5、太陽電池素子3と端子ボックス7の間の配線材6を重畳したものをラミネーターと呼ばれる装置で全体を加熱しながら押圧して一体化する。その後、アルミニウムなどで作られたモジュール枠(不図示)をはめ込んで接着材で固定して最後に端子ボックス7を接着剤で裏面材4に固定する。
【0012】
端子ボックス7は、太陽電池素子に接続された配線材6と外部回路とを接続するものであり、紫外線などに対する耐候性を考慮して変性PPE樹脂などを用いて黒色につくられ、概略の大きさは一般的な電気出力160W程度の太陽電池モジュールでは100×60×15mm程度のものが多い。
【0013】
図6は端子ボックス7の内部構造の一例を示す図である。図6において、6は太陽電池素子に接続された配線材、8はターミナル部、9はバイパスダイオード、10は外部回路接続用ケーブル、11は太陽電池素子に接続された配線材を外部に引き出すために裏面材に設けられた切り込みを示す。
【0014】
ターミナル部8は太陽電池素子3からの電気出力のプラス側、マイナス側が各1本づつあり、さらにバイパスダイオードを取り付けるための中間出力が通常1〜3本程度あるため、全部で3〜5本程度端子ボックスの内部に設置される。
【0015】
また、ターミナル部8は幅×長さ×厚みが10×30×1mm程度の銅板で作られており、その表面はハンダメッキされている。このターミナル部8は端子ボックス7内の所定の位置にはめ込まれて固定されている。
【0016】
バイパスダイオード9は、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の一部が影になったりして他の太陽電池素子に比べて発電不十分になったときに、この太陽電池素子に電圧が集中して発熱して破壊されることを防ぐためのものである。
【0017】
外部回路接続用ケーブル10は太陽電池モジュールの電気出力を外部回路につなぐためのものであり、通常1つの太陽電池モジュールについてプラス側とマイナス側の2本設けられる。この外部回路接続用ケーブル10の一端はターミナル部8に丸形圧着端子によりビスで固定されており、他端には外部回路と接続し易いようにコネクターが接続されていることが多い。
【0018】
太陽電池素子に接続された配線材6はハンダ付けによりターミナル部8に接続される(例えば特許文献1参照)。
【0019】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【0020】
【特許文献1】
特開2001−284624号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の太陽電池モジュールでは、太陽電池素子に接続された配線材6をターミナル部8にハンダ付けにより取り付けるときに、作業者がピンセットなどで配線材6をターミナル部8に押さえ付けながらハンダコテをあて、両者の表面のハンダを融かして接続している。しかし、ハンダを融かした後に、押さえ付けていたピンセットなどをはずすタイミングが早いとハンダが完全に固まっておらず、配線材6が上方向に反ってターミナル部8から浮き上がった状態でハンダが固まってしまうことがあった。
【0022】
このように浮き上がった状態で配線材6とターミナル部8とが接続されると、太陽電池モジュールの10年以上に及ぶ長期間の継続使用において、外部応力や温度変化による膨張、収縮の応力、またハンダ部分のわずかな酸化や腐食などによって接続部の抵抗が極端に大きくなったり、接続がはずれて断線したりし、信頼性は極めて低いものとなってしまう。
【0023】
このため、実際の太陽電池モジュールの製造工程では上述のようなハンダ付け不良の発生の有無を検査するための工程が必要になり、このための新たな設備や工数がかかり、太陽電池モジュールのコストが上昇する原因になるという問題があった。
【0024】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実なものとすることによって信頼性を向上させ、耐久性に優れかつ安価な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とに切込み部を設け、この切込み部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0026】
また、請求項2に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とのいずれか一方に切込み部を設け、この切込み部に前記ターミナル部もしくは配線材を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする。
【0027】
また、請求項3に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0028】
また、請求項4に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部のいずれか一方の先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に前記端子ボックス内のターミナル部もしくは前記配線材の先端部を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする。
【0029】
また、請求項5に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部近傍に凹部を設け、この凹部を重ね合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。
本発明に係る太陽電池モジュールにおいても、全体の構成は図5と図6に示す従来の太陽電池モジュールの構成とほぼ同じである。すなわち、接続タブ5で電気的に接続した複数の太陽電池素子3を透光性基板1と裏面材4との間に配置してエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)などを主成分とする充填材で封入する。また、裏面材4には太陽電池素子3の出力を取り出すための端子ボックス7が取り付けられている。この端子ボックス7内には、太陽電池素子に接続された配線材6を外部回路10に接続するためのターミナル部8が設けられている。
【0031】
図1は請求項1に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材の一例を示す図である。図1において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、13はターミナル部に設けられた切込み部、14は太陽電池素子に接続された配線材、15はその配線材に設けられた切込み部を示す。
【0032】
図1におけるターミナル部12は図6の符号8に相当する部分であり、幅×長さ×厚みが10×30×1mm程度の銅板で作られており、その表面にハンダメッキされており、端子ボックス内の所定の位置にはめ込まれて固定されている。また、ターミナル部12の太陽電池素子に接続された配線材14とつながる側の端部から10〜20mm程度のところに幅1〜3mm程度、長さ4〜7mm程度の切込み部13を設けておく。
【0033】
図1における太陽電池素子に接続された配線材14は図6の符号6に相当する部分であり、上述のように太陽電池素子からの電気出力を端子ボックス7まで取り出すもので、図5に示す充填材2と裏面材4の所定の位置に切り込みを入れて、この切り込みから外部に導出する。また、配線材14は厚さ0.1ミリ程度、幅6mmの銅箔の表面をハンダコートしたものを用いる。配線材14にはターミナル部12とつながる側の端部から5〜20mm程度のところに幅1〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の切込み部13を設けておく。
【0034】
このようなターミナル部12と太陽電池素子に接続された配線材14の接続は次のような手順で行う。まず、ターミナル部12に設けられた切込み部13と配線材14に設けられた切込み部15を配線材14の端部がターミナル部12の下になるように嵌め込んでターミナル部12と配線材14を重ね合わせる。次に、ターミナル部12の上になった配線材14の部分をピンセット等で押さえつけながら適温に昇温したハンダコテをあてて配線材14とその下にあるターミナル部12の両者の表面のハンダを融かして接続する。その後、ハンダが再度固まるのを待ってピンセット等の押さえをはずす。
【0035】
ターミナル部12と配線材14の切込み部13、15の位置とその幅や長さは、それぞれ型式の太陽電池モジュールに使用されているターミナル部12の幅や長さ、あるいは配線材14の幅や長さを考慮して決定すればよい。
【0036】
また、ターミナル部12の切込み部13と配線材14の切込み部15はそのいずれか一方のみを設け、切り込みのない他方に嵌め込んで同じようにハンダ付けすることも可能である。
【0037】
図2は請求項3に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を示す断面図である。図2において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0038】
図2に示すように、端子ボックス内のターミナル部12と配線材14の両方の先端部を折り曲げた折り曲げ部12a、14aを設け、この折り曲げ部12a、14aを互いに他方に嵌め込んでハンダ付けしてもよい。
【0039】
図3は請求項4に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を示す断面図である。図3において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0040】
図3に示すように、配線材14の先端部を2回折り曲げた折り曲げ部14bを設け、この折り曲げ部14bにターミナル部12の先端部を挿入してハンダ付けすることも可能である。
【0041】
図4は請求項5に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材の別の例を示す断面図である。図4において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0042】
図4に示すように、ターミナル部12と配線材14の両者に凹部12c、14cを設け、配線材14の凹部14cと端子ボックス内のターミナル部12の凹部12cを嵌め合わせてハンダ付けしてもよい。
【0043】
上記のように、ターミナル部12と配線材14を単純に接触させるだけでなく何らかの形で系止させてハンダ付けすると、ハンダ付け作業が容易且つ確実にできるとともに、ターミナル部と配線材とはハンダによる接続のみでなく、機構的な接続も達成できることから、長年の使用によってもこの接続部分が剥がれたりすることを極力防止できる。
【0044】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでもその裏面に端子ボックスを配置し、端子ボックス内部のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を電気的に接続した太陽電池モジュールであれば適用される。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に係る太陽電池モージュルによれば、端子ボックス内の前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とに切込み部を設け、この切込み部同志を嵌め合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【0046】
また、請求項2に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部とのいずれか一方に切込み部を設け、この切込み部にターミナル部もしくは配線材を挿入してハンダ付けすることから、簡易且つ単純な構造でハンダ付けの確実性と耐久性を得ることができる。
【0047】
また、請求項3に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部との先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部同志を嵌め合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【0048】
また、請求項4に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池素子に接続された配線材もしくは端子ボックス内のターミナル部のいずれか一方の先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に端子ボックス内のターミナル部もしくは配線材の先端部を挿入してハンダ付けすることから、簡易且つ単純な構造でハンダ付けの確実性と耐久性を得ることができる。
【0049】
さらに、請求項5に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部との先端部近傍に凹部を設け、この凹部を重ね合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の接続状態を示す図である。
【図2】請求項3に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図3】請求項4に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図4】請求項5に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図5】従来の太陽電池モジュールを示す図である。
【図6】従来の太陽電池モジュールの端子ボックス内の接続状態を示す図である。
【符号の説明】
3:太陽電池素子、7:端子ボックス、8:ターミナル部、12:ターミナル部、13:ターミナル部の切込み部、14:配線材、15:配線材の切込み部
【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し、特に太陽電池素子に接続された配線材と外部回路との接続するするための端子ボックスを設けた太陽電池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合、雨などからこれを保護する必要があるため、太陽電池素子を透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)などを主成分とする充填材で封入して、太陽電池モジュールを作成することが通常行われている。
【0003】
この太陽電池モジュールでは太陽電池素子の1枚では電気出力が小さいため、通常複数の太陽電池素子を直並列に接続して太陽電池モジュールから実用的な所定の電気出力が発生するようにしている。
【0004】
図5は従来の太陽電池モジュールの構造を示す図である。図5において、1は透光性基板、2は充填材、3は太陽電池素子、4は裏面材、5は接続タブ、6は太陽電池素子と端子ボックスの間の配線材、7は端子ボックスである。
【0005】
透光性基板1は、厚さ3〜5mm程度の白板強化ガラス等が多く使用される。
【0006】
充填材2は上述のようにエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)のほかポリビニルブチラール(PVB)などを主成分とするものが多く用いられる。
【0007】
太陽電池素子3は、厚み0.3mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などから成り、概略の大きさは例えば多結晶シリコン太陽電池でおよそ150mm角である。
【0008】
裏面材4は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂などが用いられる。
【0009】
接続タブ5は太陽電池素子3同志を電気的に接続するもので、通常厚さ0.1ミリ程度、幅2mmの銅箔の全面をハンダコートしたものを所定の長さに切断して用いる。
【0010】
配線材6は太陽電池素子3の電気出力を端子ボックス7のターミナル部に伝えるもので、充填材2と裏面材6の所定の位置に切り込みを入れて、この切り込みから外部に導出する。また、配線材6は通常厚さ0.1ミリ程度、幅6mmの銅箔にその全面をハンダコートしたものを所定の長さに切断して用いる。
【0011】
太陽電池モジュールの製造工程では、透光性基板1、充填材2、太陽電池素子3、裏面材4、接続タブ5、太陽電池素子3と端子ボックス7の間の配線材6を重畳したものをラミネーターと呼ばれる装置で全体を加熱しながら押圧して一体化する。その後、アルミニウムなどで作られたモジュール枠(不図示)をはめ込んで接着材で固定して最後に端子ボックス7を接着剤で裏面材4に固定する。
【0012】
端子ボックス7は、太陽電池素子に接続された配線材6と外部回路とを接続するものであり、紫外線などに対する耐候性を考慮して変性PPE樹脂などを用いて黒色につくられ、概略の大きさは一般的な電気出力160W程度の太陽電池モジュールでは100×60×15mm程度のものが多い。
【0013】
図6は端子ボックス7の内部構造の一例を示す図である。図6において、6は太陽電池素子に接続された配線材、8はターミナル部、9はバイパスダイオード、10は外部回路接続用ケーブル、11は太陽電池素子に接続された配線材を外部に引き出すために裏面材に設けられた切り込みを示す。
【0014】
ターミナル部8は太陽電池素子3からの電気出力のプラス側、マイナス側が各1本づつあり、さらにバイパスダイオードを取り付けるための中間出力が通常1〜3本程度あるため、全部で3〜5本程度端子ボックスの内部に設置される。
【0015】
また、ターミナル部8は幅×長さ×厚みが10×30×1mm程度の銅板で作られており、その表面はハンダメッキされている。このターミナル部8は端子ボックス7内の所定の位置にはめ込まれて固定されている。
【0016】
バイパスダイオード9は、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の一部が影になったりして他の太陽電池素子に比べて発電不十分になったときに、この太陽電池素子に電圧が集中して発熱して破壊されることを防ぐためのものである。
【0017】
外部回路接続用ケーブル10は太陽電池モジュールの電気出力を外部回路につなぐためのものであり、通常1つの太陽電池モジュールについてプラス側とマイナス側の2本設けられる。この外部回路接続用ケーブル10の一端はターミナル部8に丸形圧着端子によりビスで固定されており、他端には外部回路と接続し易いようにコネクターが接続されていることが多い。
【0018】
太陽電池素子に接続された配線材6はハンダ付けによりターミナル部8に接続される(例えば特許文献1参照)。
【0019】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
【0020】
【特許文献1】
特開2001−284624号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の太陽電池モジュールでは、太陽電池素子に接続された配線材6をターミナル部8にハンダ付けにより取り付けるときに、作業者がピンセットなどで配線材6をターミナル部8に押さえ付けながらハンダコテをあて、両者の表面のハンダを融かして接続している。しかし、ハンダを融かした後に、押さえ付けていたピンセットなどをはずすタイミングが早いとハンダが完全に固まっておらず、配線材6が上方向に反ってターミナル部8から浮き上がった状態でハンダが固まってしまうことがあった。
【0022】
このように浮き上がった状態で配線材6とターミナル部8とが接続されると、太陽電池モジュールの10年以上に及ぶ長期間の継続使用において、外部応力や温度変化による膨張、収縮の応力、またハンダ部分のわずかな酸化や腐食などによって接続部の抵抗が極端に大きくなったり、接続がはずれて断線したりし、信頼性は極めて低いものとなってしまう。
【0023】
このため、実際の太陽電池モジュールの製造工程では上述のようなハンダ付け不良の発生の有無を検査するための工程が必要になり、このための新たな設備や工数がかかり、太陽電池モジュールのコストが上昇する原因になるという問題があった。
【0024】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実なものとすることによって信頼性を向上させ、耐久性に優れかつ安価な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とに切込み部を設け、この切込み部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0026】
また、請求項2に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とのいずれか一方に切込み部を設け、この切込み部に前記ターミナル部もしくは配線材を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする。
【0027】
また、請求項3に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0028】
また、請求項4に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部のいずれか一方の先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に前記端子ボックス内のターミナル部もしくは前記配線材の先端部を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする。
【0029】
また、請求項5に係る太陽電池モジュールでは、透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部近傍に凹部を設け、この凹部を重ね合わせてハンダ付けしたことを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。
本発明に係る太陽電池モジュールにおいても、全体の構成は図5と図6に示す従来の太陽電池モジュールの構成とほぼ同じである。すなわち、接続タブ5で電気的に接続した複数の太陽電池素子3を透光性基板1と裏面材4との間に配置してエチレンビニルアセテート共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)などを主成分とする充填材で封入する。また、裏面材4には太陽電池素子3の出力を取り出すための端子ボックス7が取り付けられている。この端子ボックス7内には、太陽電池素子に接続された配線材6を外部回路10に接続するためのターミナル部8が設けられている。
【0031】
図1は請求項1に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材の一例を示す図である。図1において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、13はターミナル部に設けられた切込み部、14は太陽電池素子に接続された配線材、15はその配線材に設けられた切込み部を示す。
【0032】
図1におけるターミナル部12は図6の符号8に相当する部分であり、幅×長さ×厚みが10×30×1mm程度の銅板で作られており、その表面にハンダメッキされており、端子ボックス内の所定の位置にはめ込まれて固定されている。また、ターミナル部12の太陽電池素子に接続された配線材14とつながる側の端部から10〜20mm程度のところに幅1〜3mm程度、長さ4〜7mm程度の切込み部13を設けておく。
【0033】
図1における太陽電池素子に接続された配線材14は図6の符号6に相当する部分であり、上述のように太陽電池素子からの電気出力を端子ボックス7まで取り出すもので、図5に示す充填材2と裏面材4の所定の位置に切り込みを入れて、この切り込みから外部に導出する。また、配線材14は厚さ0.1ミリ程度、幅6mmの銅箔の表面をハンダコートしたものを用いる。配線材14にはターミナル部12とつながる側の端部から5〜20mm程度のところに幅1〜3mm程度、長さ3〜4mm程度の切込み部13を設けておく。
【0034】
このようなターミナル部12と太陽電池素子に接続された配線材14の接続は次のような手順で行う。まず、ターミナル部12に設けられた切込み部13と配線材14に設けられた切込み部15を配線材14の端部がターミナル部12の下になるように嵌め込んでターミナル部12と配線材14を重ね合わせる。次に、ターミナル部12の上になった配線材14の部分をピンセット等で押さえつけながら適温に昇温したハンダコテをあてて配線材14とその下にあるターミナル部12の両者の表面のハンダを融かして接続する。その後、ハンダが再度固まるのを待ってピンセット等の押さえをはずす。
【0035】
ターミナル部12と配線材14の切込み部13、15の位置とその幅や長さは、それぞれ型式の太陽電池モジュールに使用されているターミナル部12の幅や長さ、あるいは配線材14の幅や長さを考慮して決定すればよい。
【0036】
また、ターミナル部12の切込み部13と配線材14の切込み部15はそのいずれか一方のみを設け、切り込みのない他方に嵌め込んで同じようにハンダ付けすることも可能である。
【0037】
図2は請求項3に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を示す断面図である。図2において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0038】
図2に示すように、端子ボックス内のターミナル部12と配線材14の両方の先端部を折り曲げた折り曲げ部12a、14aを設け、この折り曲げ部12a、14aを互いに他方に嵌め込んでハンダ付けしてもよい。
【0039】
図3は請求項4に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を示す断面図である。図3において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0040】
図3に示すように、配線材14の先端部を2回折り曲げた折り曲げ部14bを設け、この折り曲げ部14bにターミナル部12の先端部を挿入してハンダ付けすることも可能である。
【0041】
図4は請求項5に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材の別の例を示す断面図である。図4において、12は端子ボックス内に配置されたターミナル部、14は太陽電池素子に接続された配線材を示す。
【0042】
図4に示すように、ターミナル部12と配線材14の両者に凹部12c、14cを設け、配線材14の凹部14cと端子ボックス内のターミナル部12の凹部12cを嵌め合わせてハンダ付けしてもよい。
【0043】
上記のように、ターミナル部12と配線材14を単純に接触させるだけでなく何らかの形で系止させてハンダ付けすると、ハンダ付け作業が容易且つ確実にできるとともに、ターミナル部と配線材とはハンダによる接続のみでなく、機構的な接続も達成できることから、長年の使用によってもこの接続部分が剥がれたりすることを極力防止できる。
【0044】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでもその裏面に端子ボックスを配置し、端子ボックス内部のターミナル部と太陽電池素子に接続された配線材を電気的に接続した太陽電池モジュールであれば適用される。
【0045】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に係る太陽電池モージュルによれば、端子ボックス内の前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とに切込み部を設け、この切込み部同志を嵌め合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【0046】
また、請求項2に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部とのいずれか一方に切込み部を設け、この切込み部にターミナル部もしくは配線材を挿入してハンダ付けすることから、簡易且つ単純な構造でハンダ付けの確実性と耐久性を得ることができる。
【0047】
また、請求項3に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部との先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部同志を嵌め合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【0048】
また、請求項4に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池素子に接続された配線材もしくは端子ボックス内のターミナル部のいずれか一方の先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に端子ボックス内のターミナル部もしくは配線材の先端部を挿入してハンダ付けすることから、簡易且つ単純な構造でハンダ付けの確実性と耐久性を得ることができる。
【0049】
さらに、請求項5に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部との先端部近傍に凹部を設け、この凹部を重ね合わせてハンダ付けすることから、ターミナル部と配線材の両者の表面のハンダを融かして接続した後にピンセット等の押さえをはずすタイミングが早くなっても、配線材はその切込み部によってターミナル部と係止しているために上方向に反ることはなく、両者のハンダ付けの不完全なものが発生することがなくなった。太陽電池素子に接続された配線材と端子ボックス内のターミナル部のハンダ付けを確実にできることにより、信頼性を向上し、耐久性の優れた太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の接続状態を示す図である。
【図2】請求項3に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図3】請求項4に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図4】請求項5に係る太陽電池モジュールの端子ボックス内の他の接続状態を示す図である。
【図5】従来の太陽電池モジュールを示す図である。
【図6】従来の太陽電池モジュールの端子ボックス内の接続状態を示す図である。
【符号の説明】
3:太陽電池素子、7:端子ボックス、8:ターミナル部、12:ターミナル部、13:ターミナル部の切込み部、14:配線材、15:配線材の切込み部
Claims (5)
- 透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とに切込み部を設け、この切込み部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする太陽電池モジュール。
- 透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部とのいずれか一方に切込み部を設け、この切込み部に前記ターミナル部もしくは配線材を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする太陽電池モジュール。
- 透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部同志を嵌め合わせてハンダ付けしたことを特徴とする太陽電池モジュール。
- 透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部のいずれか一方の先端部に折り曲げ部を設け、この折り曲げ部に前記端子ボックス内のターミナル部もしくは前記配線材の先端部を挿入してハンダ付けしたことを特徴とする太陽電池モジュール。
- 透光性基板と裏面材との間に太陽電池素子を配置して充填材で封入し、この太陽電池素子に接続された配線材と外部回路とを接続するためのターミナル部を有する端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックス内の配線材とターミナル部との先端部近傍に凹部を設け、この凹部を重ね合わせてハンダ付けしたことを特徴とする太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003005222A JP2004221212A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003005222A JP2004221212A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 太陽電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004221212A true JP2004221212A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=32895937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003005222A Pending JP2004221212A (ja) | 2003-01-14 | 2003-01-14 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004221212A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011090150A1 (ja) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法 |
JP2013098399A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Sharp Corp | 太陽電池モジュール、端子構造体、端子構造体結合装置、および太陽電池モジュールの製造方法 |
US20160284877A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Flexible-printed-circuit joint structure, concentrator photovoltaic module, and flexible-printed-circuit joining method |
-
2003
- 2003-01-14 JP JP2003005222A patent/JP2004221212A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011090150A1 (ja) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法 |
JP2011151188A (ja) * | 2010-01-21 | 2011-08-04 | Sharp Corp | 太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法 |
JP2013098399A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Sharp Corp | 太陽電池モジュール、端子構造体、端子構造体結合装置、および太陽電池モジュールの製造方法 |
US20160284877A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Flexible-printed-circuit joint structure, concentrator photovoltaic module, and flexible-printed-circuit joining method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080115822A1 (en) | Cable Connectors for a Photovoltaic Module and Method of Installing | |
US20050000562A1 (en) | Solar cell module having an electric device | |
WO2010116973A1 (ja) | 配線シート、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュールおよび配線シート付き太陽電池セルの製造方法 | |
JP2006278710A (ja) | 太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
WO2009148079A1 (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2007123792A (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2002246628A (ja) | バイパスダイオード一体封止型太陽電池モジュール及び該モジュールの製造方法 | |
JP2006310745A (ja) | 太陽電池モジュール及びその製造方法 | |
JP2005191125A (ja) | 太陽電池素子接続用接続タブ及び太陽電池モジュール並びに太陽電池モジュールの製造方法 | |
JP2008135646A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 | |
JP2005159173A (ja) | 太陽電池素子接続用配線材および太陽電池モジュール | |
JP2007201291A (ja) | 太陽電池モジュールの再生方法及び太陽電池モジュール | |
JP2004281797A (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2004281800A (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP4454322B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
US20130284232A1 (en) | Solar cell module | |
JP4351457B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2004221212A (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2004031646A (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP4883891B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP5153361B2 (ja) | 太陽電池モジュールの修復方法 | |
JP2007123522A (ja) | 太陽電池モジュール製造装置 | |
JP2005116669A (ja) | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 | |
JP5295031B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
JP2005101380A (ja) | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |