JP2005005308A - バスバー組品、並びにこのバスバー組品を使用した太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュール製造時における配線作業の軽減と作業者の違いによる品質差違の低減、並びに関連する部品点数の削減を図る。
【解決手段】太陽電池セル同士を接続するためのバスバーを備えたバスバー組品であって、バスバー３ｃにバイパスダイオード２が設けられており、当該バイパスダイオード２のチップ部分２ａをバスバー３ｃの導体部分に接触させている。また、近接する太陽電池セルに配線されるインターコネクタがバスバー側に設けられている。バスバー間に絶縁耐圧耐熱部材４が介在され、バスバー３ａ、３ｃを太陽電池セルの受光面と垂直方向に積層させている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池セル同士を接続するためのバスバーを備えたバスバー組品の構造に関する技術分野に属し、特にバイパスダイオード機能を有するバスバー組品、並びにこのバスバー組品を使用した太陽電池モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池セルはＰＮ接合を有する半導体であり、その素子が太陽光を受光することで光起電力を生じる特徴を有している。太陽電池モジュールはその特徴を活用して開発されたもので、各太陽電池セルを直列・並列に接続することで求めようとする電流・電圧を得ている。しかしながら、得ようとする出力を単純に太陽電池セルの接続数を増やした太陽電池モジュールとして対応していくと、非常に大きな面積となってしまう為、生産においては適切な大きさのモジュールを設計し、その組み合わせにより必要とする出力を得ている。
【０００３】
現在、市場で主流となっている住宅用太陽電池モジュールでは人手により取り扱い易い大きさのパネルモジュールを基本とし、家庭で必要とされる３〜５ｋｗの発電システムとなるように接続して目的の出力を得ている。そして、一般的にはその個々のモジュール製造において出力ケーブルを１箇所から取り出せるように、直列方向の１配線列を「偶数列」で交互の向きで直列接続させることで各極端子を１辺の両端に位置するように配列し、各端子からそれらの中間点へバスバーを通して引きまわし、そこから結線出来るような構造をとっているのが殆どである。
【０００４】
その場合、隣り合わせた各直列線を接続するバスバーと、プラス端子とマイナス端子をそれらの中間点へ取り出すバスバーは被覆されていない為、互いに重なったり接触したりして短絡することの無いように受光面に対して水平な方向へずらしたり、透明な絶縁シートを介して配列させている。そして、そこから取り出される出力線はモジュール裏面に固定された端子ボックスに接続され、そのボックスからケーブルが引き出される仕組みとなっている。
【０００５】
基本的にバスバーは、ハンダ被覆された平板状の銅線であり、配線後においても銀色の部分が外観としてはっきりと確認できる。
【０００６】
また、太陽電池モジュールは主として発電を目的として設置されているが、予期しない影響によりその受光面に影が生じた場合は部分的に出力が下がったり、抵抗体となり熱を持ったりする為、バイパスダイオードを配線内に組み込むことで回避する構造をとるのが主流となっている。一般的にはそのバイパスダイオードはある直列数に対して１つという単位で端子ボックス内に内蔵されており、ホットショットによる発電システムへや太陽電池モジュール単体への影響を最小限に留めている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２６０７０７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、バスバーと太陽電池セルの配線及びバスバーと出力取り出し端子との配線が個別になっていた為、その工程において手作業に依存した部分が非常に多くなり、工数が増える事や自動化が困難な事など太陽電池モジュールの製造コスト面で問題があった。その上、手作業は作業者により配線具合が左右されることもあり品質上でも問題があった。
【０００９】
また、バスバーは隣り合う配線列を直列接続するものである為、最後にそれらセル列の両端に位置する各極端子からそれらの中間点へ引き回しを行う際は、バスバーが互いに接触して短絡しあわないように受光面に対して水平方向にずらす必要があり、必然的にモジュール表面積を広げることになり効率面でも損失があった。
【００１０】
そして、一般的なバスバーはハンダ被覆された平板状導電線で出来ており、重なり合わないように水平にずらして配線した後のモジュール受光面からの外観において、はっきりとその存在が確認できるなどデザイン的な問題があった。仮にバスバーをフィルムで挟み込んでこの問題を回避したとしても、その接着剤の選定により太陽電池モジュール製造におけるキュア工程時に接着剤からのアウトガス発生やその組成の影響による太陽電池セル封止樹脂の部分的な硬化不良等が発生することも考えられた。
【００１１】
また、接着剤を使わない場合はその界面に封止樹脂が回りこまずに気泡が残ったり、各構成部材の固定が安定せず作業数が増えるなどコストや品質面への影響が予想できた。フィルムの挟み込みにおいても、その挟み込み方によってフィルムが弁の機能を持ち太陽電池モジュール製造におけるラミネート工程時に気泡が引っ掛かり外観不良の製品を招く恐れがあった。
【００１２】
一方、端子ボックスにおいてはその耐環境性を維持させる為に内部には樹脂を充填させていた。その為、内部構造は製造工程における樹脂充填時に気泡が抜け易いように出来るだけ簡易にする必要があった。また、これまでの内部構造においては端子台の他にバイパス用ダイオード素子が存在していた為、構造上気泡が抜け易いとはいえず空気の抜けを確認する必要があった。さらに、接続されているバイパスダイオードにおいても充填樹脂への放熱効果は殆ど無く、影等の影響により不導体となった太陽電池セルの存在の為に該当するバイパスダイオードに通電され発熱したエネルギーは接続された端子台以外に放出される場もなく、ダイオードデバイス自体が非常に高熱になりダイオードの定格温度を超える可能性もあるなど品質的な不安もあった。
【００１３】
また、バイパスダイオードは一定の直列数に対して１個の接続となっていた為、たとえば１８直列に一つとすると５４直列では３個のバイパスダイオードを必要とし、端子台に接続する為のリード線が４本必要となった。出力を取り出す為のリード線がそれを兼ねたとしても２本のリード線を必要とし、端子が封止材やバックカバー材を貫通させる為の作業やリード線を端子台に接続する作業などその本数に比例して単工数が増えることとなっていた。また、通常そのリード線はバスバーと同じ素材つまり平板状の金属導体をハンダで被覆したもので出来ており、接続する為にその先端を起き上がらせると金属の塑性変形とその弾力により、見えないところで端子台との接触部分にバネ状に浮きが生じハンダ接着が不完全になる可能性が考えられた。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のバスバー組品は、バスバーにバイパスダイオードを設けることを特徴とするものである。これにより従来では端子ボックス内に有していたバイパスダイオード機能をバスバー単体で代替することができる。この場合、バイパスダイオードのチップ部分をバスバーの導体部分に接触させることが好ましく、これによりバスバーを放熱体として機能させることができる。
【００１５】
また、近接する太陽電池セルに配線されるインターコネクタをバスバー側に接続させて組品とすることで、配線工程を簡易にでき、部品点数の削減と配線作業の軽減および作業者の違いによる配線状態の品質差違を無くすことが実現できる。
【００１６】
一方、バスバー間には絶縁耐圧耐熱部材を介在させることが好ましく、これにより重ね合わせて一体化させて個々のバスバーを一つの組品として扱うことが可能となり、さらなる部品点数の削減と配線作業の軽減および作業者の違いによる配線状態の品質差違を無くすことが実現できる。この場合、太陽電池セルの受光面と垂直な方向にバスバーを積層させることで、モジュール面積を小さくしモジュール効率を高めることができる。
【００１７】
さらに、カバーフィルムでバスバーの導体部分を挟み込むことにより、他の導体および太陽電池セルとの絶縁効果を保つことが出来る。具体的には、バスバーのカバーフィルムによる挟み込みを１枚のシートの折り畳みによりバスバーの長辺軸を挟み込む形で行い、その山折り部分をモジュール中心部に向けることで、フィルムによる抵抗を最小限にしラミネート工程時の真空引きにおける気泡の引っ掛かりを防止し空気の排出を容易にしている。また、カバーフィルムの接着剤に太陽電池セル封止樹脂と同素材を使用することでキュア工程時の接着剤からのアウトガス発生や太陽電池封止樹脂の硬化不良等の問題等、各樹脂の違いによる相互作用を回避している。このことにより新規に接着剤の相性を検討する必要もなくなる。
【００１８】
そして、バスバー導体部分とカバーフィルムとの間に耐熱材を介在させれば、ダイオード発熱時における導体蓄熱時や配線工程における加熱時にカバーフィルムや太陽電池セル封止樹脂等への熱応力の影響を抑制することが出来る。
【００１９】
また、出力取り出し端子として伸縮自在な網状導体を使用するのが好ましく、これにより金属導体に特有の塑性変形によるバネのような跳ね返りを防止し、端子台への接続時に浮き等の不良を抑制することが出来る。この場合、出力取り出し端子を中間部から左右にずらして配置することで、太陽電池セル間における障害物が少なくなり、ラミネート工程において気泡の引っ掛かり等が抑制できる。また、出力取り出し端子を受光面に水平に太陽電池セルと反対方向に引き伸ばして配置するのが好ましく、これによりラミネート工程時に出力端子の影響による太陽電池セルへの応力を抑制できる。さらに、出力取り出し端子を受光面に対して鉛直方向に引き伸ばして配置してもよく、これによりバスバー組品裏面に端子を隠す事ができる。
【００２０】
さらに、カバーフィルムの色を太陽電池モジュールのバックカバー受光面と同色にするのが好ましく、受光面側に同系色の素材を露出し、組品本体の存在を目立たなくさせる事が可能となり太陽電池モジュールの外観を向上させている。
【００２１】
そして、このようなバスバー組品を太陽電池セルの配線に組み込んだ状態でラミネートすることで、配線作業を削減し作業者による品質差違を最小限に抑えることが可能となる。また、同時にラミネート以降の工程も可能であり薄型太陽電池モジュールが製造できる効果がある。また、組品においてダイオードが存在する箇所を太陽電池封止樹脂で封止させない状態でラミネートすれば更なる放熱効果を持たせる事も可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１を表すバスバー組品を受光面と反対の面から見て描いたものである。その詳細な積層構造については図１におけるＡ−Ａ′部およびＢ−Ｂ′部の断面図を図２（ａ）、（ｂ）としてそれぞれ描いている。
【００２３】
このバスバー組品１ａは、数直列の太陽電池セル列を６列用いて、それらを直列に接続する場合において適用されるものである。ところで、太陽電池セルを直列に接続するには、まず接続しようとする太陽電池セルにその受光面側のパターンに沿ってインターコネクタ（セル内に起電した電流を外部に取り出す為の導電線）をハンダ付けし、次にそのインターコネクタを介して隣り合うセルとその受光面の反対側（以降、裏面と呼ぶ）の電極パターンにハンダ接続する。以後同様に必要なセル数の直列接続を行うと、一方向に直列接続されたセル列が完成する。
【００２４】
図３及び図４は本発明のバスバー組品を製造する手順を示し、以下この手順を説明しながら当該バスバー組品の具体的構成について説明する。なお、説明の便宜上、受光面に対して垂直な方向に受光面と逆側の向きを上としマイナス極側を左と本図面内において表現することとする。
【００２５】
まず、図３に示すように、設計された太陽電池モジュールの電流値を定格内とする電気特性を持ったチップダイオード部品（バイパスダイオード）２を準備する。
【００２６】
このチップダイオード部品２は、図２（ｂ）に示すようにダイオードチップ２ａを平板状の導電体２ｂで挟み込んで保護している構造をしている。そして、チップダイオード部品２のダイオードチップ２ａが存在する部分をセルストリング接続用バスバー３ｃの金属部分に導電体２ｂを介して面接触するように金属同士をかしめるかあるいは導電性接着剤により固定させる。このとき電流の流れる方向に対してバイパス機能を持つようにダイオード特性の向きに注意する。
【００２７】
ここでは６列の直列接続なので２列に対して１つのダイオードが機能するように接触させている。具体的には、−極端子引廻し用バスバー３ａ（左側）と図面左側から２列目と３列目のセルストリング接続用に使用されるバスバー３ｃ（左側）との間に１つ、前記後者のバスバー３ｃ（左側）と図面左側から４列目と５列目のセルストリング接続用に使用されるバスバー３ｃ（右側）との間に１つ、最後に前記した４列目と５列目のセルストリング接続に使用されるバスバー３ｃ（右側）と＋極端子引廻し用バスバー３ａ（右側）との間に１つの計３つのチップダイオード部品２を接触させる。
【００２８】
ただし、３つのチップダイオード部品２をセルストリング接続用バスバー３ｃに接触させた後に、それと各極端子引廻し用バスバー３ａとを接続する前に、それらが接触し短絡しあわないように絶縁耐圧耐熱部材４を各極端子引廻し用バスバー３ａに重ね合わす。このとき各バスバー長辺の層間においてショートする可能性があるため、絶縁耐圧耐熱部材４のサイズは予め各バスバーより長短辺ともに長く設定しておき、各バスバーの短辺軸方向に均等にはみ出させた絶縁耐圧耐熱部材４をその両端から長辺軸方向を包み込む形で重ね合わす。もちろん、それで上下バスバーの絶縁を確保できているなら包み込まなくても構わない。
【００２９】
それから両端に位置するチップダイオード部品２を各極端子引廻し用バスバー３ａと接触させる。もちろんチップダイオード部品２の導電性部分がバスバーに短絡してそのダイオード機能が作用しないことにならないよう、長辺軸方向においても絶縁耐圧耐熱部材４の長さを調整して設計しておく必要がある。
【００３０】
つまり、−極側端子引廻し用バスバー３ａ（左側）との間に対してはその上段に重ねたセルストリング接続用バスバー３ｃの左端から数ｍｍはみだす所まで絶縁耐圧耐熱部材４を引き伸ばす。はみだす長さはチップダイオード部品２を各バスバーに導電性を維持して接触させるのに支障を来たさない程度である。＋極側端子引廻し用バスバー３ａ（右側）との間に対してはチップダイオード部品２に接する所まで絶縁耐圧耐熱部材４を引き伸ばす。
【００３１】
こうして上下に各バスバー３ａ、３ｃとチップダイオード部品２を絶縁耐圧耐熱部材４を介して積層させた仕掛品１ａ′（図４参照）が作製される。
【００３２】
そして、図４に示すように上記仕掛品１ａ′をカバーフィルム５にて長辺端図面上部から織り込んで挟みこみラミネート装置等の真空引きにより圧接することにより、図１に示すようなバイパスダイオード機能を有するバスバー組品１ａが製造される。この際、各バスバー３ａ、３ｃの導体部分とカバーフィルム５との間には耐熱材（図示省略）が介在されており、ダイオード発熱時における導体蓄熱時や配線時における直接的な加熱時にフィルムや封止樹脂等への熱応力の影響を抑制するようにしている。
【００３３】
尚、カバーフィルム５による仕掛品１ａ′の挟みこみについては、１枚の単体フィルムを半分になるよう中央部で折り曲げて、上記仕掛品１ａ′の長辺軸の端面に折り曲げたラインを合わせて挟み込む。その時、折り曲げたラインに合わせるのはセルと接続される側のラインとする（山折りした頂点の部分を太陽電池モジュール中心部に向ける）ことでラミネート時の気泡の引っ掛かりを防止し空気の排出を容易にすることが出来る。もし、逆方向に挟み込むと、挟み込んだフィルム同士の接着が不十分な場合にその層内に空気が回り込み、ラミネート完了時に気泡が抜けきらず外観不良となる恐れがある。ここでは出力端子部分のフィルムだけが逆方向に挟み込む形となる。
【００３４】
最後にダイオード試験、絶縁耐圧試験を行い製品の機能を確認した上で完成品となる。
【００３５】
このように製造されたバスバー組品１ａは、図２に示すように各バスバー３ａ、３ｃとチップダイオード部品２が絶縁耐圧耐熱部材４を介して積層された状態で、その導体部分がカバーフィルム５で挟み込んだものとなる。このようにカバーフィルム５で包み込むことにより太陽電池セルとの絶縁耐圧機能を持たせることが出来る。ここで、絶縁耐圧耐熱性の層の存在が太陽電池セルに接続されているインターコネクタと本バスバー組品との数秒程度のハンダ接続作業において受光面側フィルムへの溶融や焦げ付きの影響を最小限に留めることを可能にしている。
【００３６】
本実施の形態では、各層の積層工程において作業を安定して行わせる為に接着剤による接着層６が介在されている。この接着剤としては、太陽電池セル封止樹脂と同素材の樹脂を使用するのが好ましく、これによりキュア工程時の接着剤からのアウトガス発生や太陽電池セル封止樹脂の硬化不良等の問題、引いては物質の相互作用による悪影響を回避することが出来る。もちろん接着樹脂と封止樹脂との相互作用が特に見られないようであれば、特にこれに限定する必要は無い。また、ズレ無く積層できるのであれば接着剤をあえて使用する必要は無い。
【００３７】
また、カバーフィルム５は、太陽電池モジュールのバックカバー受光面と同色にするのが好ましく、これにより受光面からバスバーの存在が見えにくくなり外観向上を実現させている。
【００３８】
尚、図１における符号７はインターコネクタであり、このようにインターコネクタ７を予めバスバーに接続したバスバー組品としている。これは太陽電池セル列を偶数列交互に並べそれらを互いに直列接続させようとするとバスバーと太陽電池セル間において一端のみインターコネクタが存在しない箇所が生じる。そこで、その配線に必要な長さのインターコネクタ７を予め設けたバスバー組品１ａとすることで、部材点数を削減し同時に配線における作業数を減らすことが可能となる。作業数が減れば必然的に作業者の違いによる配線具合の差も少なくなり、結果として品質上の問題も減少することとなる。
【００３９】
また、図１における符号８は太陽電池セル側インターコネクタとの接続箇所である。
【００４０】
こうして出来上がったバスバー組品１ａはお互いにバスバーが上下に重なり合っている為、太陽電池モジュール全体としての受光面積は小さくなりモジュール効率の向上につながるとともに、部品点数の削減と配線作業の軽減および作業者の違いによる配線状態の品質差違を無くすことを実現することができる。
【００４１】
図５は、上述した本発明のバスバー組品１ａと太陽電池セル列１０との接続を表している。尚、図５ではこれらの接続を分かり易く説明する為に各セル列の直列数を１として描いている。
【００４２】
出力を取り出すバスバー組品１ａに対して反対側には各セル列１０を直列に接続する為の既存のバスバー組品１１を左側より各セル列１０ペア毎に接続させる。尚、図５に示す符号１２はセル列１０に設けられたインターコネクタである。
【００４３】
図６は、上述のようにして接続してできた太陽電池モジュールを示しており、出力取り出し端子９が左から４番目、即ち右側にずらしたセル上面に配置されている。このようにセル上面に出力取り出し端子９を配置することにより、少しのフィルムずれやフィルム穴の形状に関わらず受光面側への外観不良の発生を抑えることが可能となる。また、このように出力端子の位置をずらすことで本組品においてダイオードだけに強度を頼る箇所が無くなり作業においても取り扱い易くなる。中央部に出力端子を位置させると、出力端子間にはバスバーが存在しない為、本組品の中央部は殆どダイオードだけに強度を頼る構造をとることになる。
【００４４】
尚、出力取り出し端子９の位置はこれに限らず、チップダイオード部品２の位置や関係するバスバーの長さを変えるだけで、どのセルの上面、又はセル間上面にでも配置することができる。
【００４５】
参考として、図１３に従来のバスバー組品と太陽電池セル列との接続を表している。本発明のバスバー組品１ａと比較した場合、従来のものでは各極引廻し用バスバー組品ａが２点とバイパスダイオード端子引廻し用バスバー組品ｂが２点との計４点が必要であり、本発明のバスバー組品１ａによって部材点数が３点も削減できることになる。これにより、セッティングにおける準備作業や位置合わせにかかる工数やその精度等を大幅に改善することができる。
【００４６】
また、バスバー組品１ａは、チップダイオード部品２によるバイパスダイオード機能を有することから、この太陽電池モジュールでは端子ボックス内のバイパスダイオードを無くすことが可能となり、必然的にその接続用のリード端子も必要なくなることから作業点数の削減とともに端子ボックス形状を小さくすることが可能となる。そして、それに比例して内部に充填する樹脂の総量も減少する等部材コストの低減にもつながる。
【００４７】
ところで、バイパスダイオードが機能するとき、すなわちダイオードチップ２ａ内に通電されるときそのデバイス温度は非常に高くなる。太陽電池モジュールの場合、ダイオードに流れる電流はそれを構成する太陽電池セルの面積と配列に比例する為、大きいもので１０Ａ前後流れることも考えられる。その時パッケージ品の場合は、デバイスが持つ定格温度を大きく超えることが予想され、設計上組み込まれていても機能すべきはずが内部破損を起こし役割を果たさない可能性が大いに考えられる。そこで、本発明では、配線時にチップダイオード部品２のチップ部分をバスバーに面接触させることで、当該バスバーを放熱体として機能させ定格内に熱の上昇を抑える事を可能にしている。
（実施の形態２）
図７は、本実施の形態２を表すバスバー組品を受光面と反対の面から見て描いたものである。そして、本バスバー組品を構成する各部材についても図８及び図９に組立ての手順を追って描いている。
【００４８】
このバスバー組品１ｂは、前述した実施の形態１のバスバー組品１ａと以下に説明する点を除いて製造手順及び構成が同様であり、バスバー組品１ａと同じ部材には同符号を付して手順や部材の説明は省略する。
【００４９】
バスバー組品１ｂは、数直列の太陽電池セル列を４列用いて、それらを直列に接続する場合において適用されるものである。
【００５０】
ここでは、４列の直列接続なので２列に対して１つのダイオードが機能するように接触させている。具体的には−極端子引廻し用バスバー３ｂ（左側）とセルストリング接続用に使用されるバスバー３ｃとの間に１つ、前記のセルストリング接続に使用されるバスバー３ｃと＋極端子引廻し用バスバー３ｂ（右側）との間に１つの計２つのダイオード部品２を接触させる。
【００５１】
また、実施の形態１のように絶縁耐圧耐熱部材４を折り込んでバスバーを包み込むように使用せずにバスバーより短長辺共にサイズを大きめにし、平面的にただ重ね合わす使い方をしている。
【００５２】
さらに、各極端子引廻し用バスバー３ｂに接続される出力取り出し端子９については、平板状の金属導体を使用せず伸縮自在な例えば編込みの網状導体を使用している。そして、その接続する方向を太陽電池セルとの接続方向と逆側（受光面に水平に太陽電池セルと反対方向）にすることでラミネート工程時のセルへの応力を回避した設計になっている。このように出力取り出し端子９が伸縮自在な導体である為、カバーフィルム５を通して端子を取り出す時にその方向を問わず容易に引き出せる事が大きな特徴である。
【００５３】
また、出力取り出し端子９が伸縮自在で柔軟性を有している為、受光面に対して鉛直方向にも引き伸ばすことが可能であり、こうすることによってラミネート工程におけるセルへの応力を無くし良品率を高めるとともに、セル交換作業においても支障なく行うことができる。
【００５４】
このように出力取り出し端子９として柔軟性のある伸縮自在な編込み網状導体を用いることで、板状の導電体の場合に生じ易い金属の塑性変形を回避でき、跳ね上がりに起因した端子台との接着不良を解決することが出来る。その上、端子ボックス内においてクリップで挟み込む方式による接続方法等も可能になり作業をより簡易にすることが出来る。
【００５５】
また、カバーフィルム５においては、セルと近接するバスバーの長辺軸から織り込んで挟み込んでいる為、ラミネート工程において空気の流れ方向（太陽電池モジュールエッジ方向）に対してフィルムが重なり合う層の存在が弁として機能し生じる抵抗がなくなり、真空引きへの影響を最小限に抑えることが可能となる。
【００５６】
さらに、セル側のインターコネクタ１２（図１０参照）と接続されるバスバー組品１ｂの導体部分とカバーフィルム５の間に耐熱材４ａ（図９参照）を介在させることで、バスバー組品１ｂの受光面側を全てカバーフィルム５で覆い隠すことを可能にし太陽電池モジュールの外観をよりシンプルに演出することが出来る。
【００５７】
なお、図８における符号３ｂは、実施の形態１における各極端子引廻し用バスバー３ａに相当する各極端子引廻し用バスバーであり、図９における１ｂ′は実施の形態１における仕掛品１ａ′に相当する仕掛品である。
【００５８】
図１０は、上述したバスバー組品１ｂと太陽電池セル列１０との接続を表している。尚、図１０ではこれらの接続を分かり易く説明する為に各セル列の直列数を１として描いている。
【００５９】
実施の形態１と同様に、出力を取り出すバスバー組品１ｂに対して反対側には各セル列１０を直列に接続する為の既存のバスバー組品１１を左側より各セル列１０ペア毎に接続させる。
【００６０】
尚、実施の形態１のときと違い出力取出し端子９は左から２番目と３番目のセル間上面に位置しているが、チップダイオード部品２の位置や関係するバスバーの長さを変えるだけで、どのセルの上面、又はセル間上面にでも配置することができる。
（実施の形態３）
図１４及び図１５は本発明のバスバー組品を使用し製造する手順を示し、以下この手順を説明しながら当該バスバー組品の具体的構成例について説明する。なお、説明の便宜上、受光面に対して垂直な方向に受光面と逆側の向きを上としマイナス極側を左と本図面内において表現することとする。
【００６１】
まず、図６に示された実施の形態１によって積層されたセル列とそれらをラミネートするのに必要な部材を準備する。図１４はセル列とそれらセル列の上側に積層させる太陽電池セル封止樹脂とバックフィルム材をそれぞれ重ね合わせたもの１４の部分図を示している。説明の便宜上、この重ね合わせたもの１４をバック材とまとめて呼ぶ事にする。
【００６２】
通常の工程ではこのバック材１４は、セル列全体を覆い隠す形でラミネートされ太陽電池セル封止樹脂により太陽電池セルを封止し、同時にバックフィルム材を接着し耐候性を保持する基本構造をとっている。
【００６３】
ここでは、通電状態になったダイオード部分の放熱効果をより高めることと、その蓄熱により太陽電池セル封止樹脂へ与える影響を最小限に抑える目的で、図１４に示すようにバック材１４に図面上縦方向に切込を入れている。つまり、バスバー組品においてダイオードチップが存在する部分の下部をバック材１４が部分的に潜り抜けれるように加工している。ちなみに図面上横方向の切込はバスバー組品の出力取出し用端子部分を引き出す為に加工しているものである。
【００６４】
こうしてバスバー組品におけるダイオードチップが存在する部分がラミネート時に太陽電池セル封止樹脂によって封止されない構造の太陽電池モジュール（図１５参照）が作製される。
（接触方法の形態１）
図１１は、チップダイオード部品２とバスバー３ｃの導体部分との接触方法の形態１を描いたものである。
【００６５】
チップダイオード部品２の導体部分とバスバー３ｃの導体部分をダイオードチップ２ａがバスバー３ｃの導体部分と放熱特性の良い面で最大限重なり合う位置に固定し、そのバスバー３ｃ長辺にあたる両端の適数箇所１３ａをダイオードチップ２ａに応力がかからないように両導電体の金属部分のみに部分的に集中応力を加えて導電体２ｂ部分の金属がバスバー３ｃの金属部分に食い込むように、あるいはその逆でバスバー３ｃの金属部分が導電体２ｂ部分の金属に食い込むように楔を打ち込むような感じで両導体をかしめて接触固定させる。もちろん金属屑やバリ等は研磨処理し、バスバー組品製造時にカバーフィルム５を破らないように加工する。
（接触方法の形態２）
図１２は、チップダイオード部品２とバスバー３ｃの導体部分との接触方法の形態２を描いたものである。
【００６６】
チップダイオード部品２の導体部分とバスバー３ｃの導体部分をダイオードチップ２ａがバスバー３ｃの導体部分と放熱特性の良い面で最大限重なり合う位置に固定し、その重ね合わせた面方向から適数箇所１３ｂをダイオードチップ２ａに応力がかからないように両導電体に超音波をかけて導電体２ｂ部分の金属とバスバー３ｃの金属部分とを溶接し接触固定させる。ただし、溶接手段については超音波に限定するものではない。もちろん金属屑やバリ等は研磨処理し、バスバー組品製造時にカバーフィルム５を破らないように加工する。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のバスバー組品によれば、バスバーにバイパスダイオードを設けることで、従来端子ボックス内に有していたバイパスダイオード機能をバスバー単体で代替することができる。この構造によりバイパスダイオードをセル列側に接続する為の端子取出し線が不必要となり、ボックスの内部構造が簡易になり、それらの配線作業が軽減される。また、バイパスダイオードのチップ部分をバスバーの導体部分に接触させることで、バスバーを放熱体として機能させ、チップ本体の温度上昇を抑制しその性能を維持させることができる。
【００６８】
そして、このようなバスバー組品を太陽電池セルの配線に組み込む事で配線作業を削減し作業者による品質差違を最小限に抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示すバスバー組品の受光裏面方向から見た全体図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示すバスバー組品の積層状態を示す断面図であり、（ａ）は図１におけるＡ−Ａ’部の断面図、（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ’部の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるバスバー組品の構成部材の積層手順を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるバスバー組品の構成部材の積層手順を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるバスバー組品を既存のバスバー組品と共に実使用する場合の太陽電池セルとの各セッティング位置関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるバスバー組品を既存のバスバー組品と共に実使用してできた太陽電池モジュールの仕掛品を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２を示すバスバー組品の受光裏面方向から見た全体図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるバスバー組品の構成部材の積層手順を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるバスバー組品の構成部材の積層手順を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるバスバー組品を既存のバスバー組品と共に実使用する場合の太陽電池セルとの各セッティング位置関係を示す図である。
【図１１】ダイオードチップ部品とバスバーとの接触方法の形態１を示す斜視図である。
【図１２】ダイオードチップ部品とバスバーとの接触方法の形態２を示す斜視図である。
【図１３】既存のバスバー組品のみを実使用する場合の太陽電池セルとの各セッティング位置関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１におけるバスバー組品を既存のバスバー組品と共に実使用してできた太陽電池モジュールの仕掛品と実施の形態３におけるバック材とのセッティング位置関係を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における設計によりラミネートされた太陽電池モジュールの部分的な裏面図である。
【符号の説明】
１ａ バスバー組品
１ｂ バスバー組品
２ チップダイオード（バイパスダイオード）
３ａ 各極端子引廻し用バスバー
３ｂ 各極端子引廻し用バスバー
３ｃ セルストリング接続用バスバー
４ 絶縁耐圧耐熱部材
４ａ 耐熱材
５ カバーフィルム
９ 出力取り出し端子

Claims (16)

1. 太陽電池セル同士を接続するためのバスバーを備えたバスバー組品であって、
   前記バスバーにバイパスダイオードが設けられたことを特徴とするバスバー組品。
2. 前記バイパスダイオードのチップ部分をバスバーの導体部分に接触させることを特徴とする請求項１記載のバスバー組品。
3. 近接する前記太陽電池セルに配線されるインターコネクタがバスバー側に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のバスバー組品。
4. 前記バスバー間に絶縁耐圧耐熱部材が介在されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のバスバー組品。
5. 前記太陽電池セルの受光面に鉛直な方向にバスバーを積層させることを特徴とする請求項４記載のバスバー組品。
6. 導体部分をカバーフィルムで挟み込むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のバスバー組品。
7. 前記カバーフィルムは、折り畳みによりバスバーの長辺軸を挟み込む形で、その山折り部分を太陽電池モジュールの中心部に向けて設けられたことを特徴とする請求項６記載のバスバー組品。
8. 前記カバーフィルムの接着剤に太陽電池セル封止樹脂と同素材の樹脂が使用されてなることを特徴とする請求項６又は７記載のバスバー組品。
9. 前記バスバーとカバーフィルムの間に耐熱材が介在されたことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のバスバー組品。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載のバスバー組品において、
    その出力取り出し端子として伸縮自在な網状導体が使用されてなることを特徴とするバスバー組品。
11. 前記出力取り出し端子が中間部から左右にずらして配置されたことを特徴とする請求項１０記載のバスバー組品。
12. 前記出力取り出し端子が受光面に水平に太陽電池セルと反対方向に引き伸ばして配置されたことを特徴とする請求項１０又は１１記載のバスバー組品。
13. 前記出力取り出し端子が受光面に対して鉛直方向に引き伸ばして配置されたことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のバスバー組品。
14. 前記カバーフィルムが太陽電池モジュールのバックカバー受光面と同色になされたことを特徴とする請求項６乃至１３のいずれかに記載のバスバー組品。
15. 請求項１乃至１４のいずれかに記載のバスバー組品を使用した太陽電池モジュールであって、
    上記バスバー組品を太陽電池セルの配線に組み込んだ状態でラミネートされてなることを特徴とする太陽電池モジュール。
16. 請求項１乃至１４のいずれかに記載のバスバー組品を使用した太陽電池モジュールであって、
    上記バスバー組品を太陽電池セルの配線に組み込んだ状態でラミネートするがダイオードが存在する箇所が太陽電池セル封止樹脂によって封止されない構造となることを特徴とする太陽電池モジュール。

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