JP2005166915A - 太陽電池セル、太陽電池ストリング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 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に分解することができ、部分的に太陽電池セルの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】 端子部以外の部分が封止された太陽電池セル１０を、矩形状の板体の周辺部に枠体が形成され、太陽電池セル１０の幅単位に格子状に仕切り桟３２ａ、３２ｂを配した基板３０にそれぞれ配置し、各太陽電池セル１０の端子部を互いに連結して各太陽電池セル１０を接続する。その後、基板３０上にフィルムを載せて封止部材８０で封止し、基板３０とフィルムとを着脱可能な断面略コの字状の固定部材９０で固定する。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、太陽電池セル、太陽電池ストリング及び太陽電池モジュールに関し、特に太陽電池セル、太陽電池ストリング及び太陽電池モジュールの構造並びに太陽電池モジュールの製造方法に関する。

近い将来に化石燃料が枯渇すると予想されることから、近年、自然エネルギーに対する関心が高まっており、その中でも太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する「太陽電池」はますます普及する傾向にある。

太陽電池モジュールとしては、図１３に示すようなスーパーストレート構造と呼ばれる形態のものが広く普及している（例えば、特許文献１参照）。図１３に示す太陽電池モジュールは、受光面側からガラス基板２０２、封止用樹脂２０３、太陽電池セル２０１、封止用樹脂２０３、耐候性フィルム２０４を重ねた構造をしている。

図１３に示す太陽電池モジュールでは、Ｘ方向（列方向）に９つの太陽電池セル２０１が配列されてセル列２０１ａをなし、このセル列２０１ａがＹ方向（行方向）に６つ配列されており、合計５４個の太陽電池セル２０１が配列されている。各セル列２０１ａの太陽電池セル２０１同士がインターコネクター２０５で接続され、セル列２０１ａ同士がバスバー２０６で接続されることによって全ての太陽電池セル２０１が電気的に接続されている。

この太陽電池モジュールを製造する場合、まず全ての太陽電池セル２０１をインターコネクター２０５及びバスバー２０６で接続した後、封止用樹脂２０３で接続された太陽電池セル２０１の両側を挟み込み、更に受光面側をガラス基板２０２、反対側を耐候性樹脂フィルム２０４で挟み、その状態でラミネートと呼ばれる真空加熱処理によって、太陽電池セル２０１を封止する。封止された後の太陽電池モジュールは、太陽電池セル２０１、インターコネクター２０５及びバスバー２０６に水や不純物が入らないように密封された状態となっている。つまり、この太陽電池モジュールは、各太陽電池セルが一体となって接続され封止された密閉構造となっている。
特開２００３−２６４５５号公報

しかし、特許文献１に示すような構造を有する太陽電池モジュールにおいては、封止後に一部の太陽電池セルに割れが発見されたり、封止用樹脂内に不純物が混入していたりした場合、その部分のみを修復することができないという問題が生じていた。その結果、その太陽電池モジュール内の一部の太陽電池セルや部品に欠陥が発生しただけであっても、太陽電池モジュール全体が不良品となっていた。

このように不良品扱いせざるを得ないことが、太陽電池モジュールの歩留まりや生産効率の低下を引き起こし、結果的にコストの上昇を招いていた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、容易に分解することができ、部分的に太陽電池セルの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを構成する太陽電池セル、太陽電池ストリング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を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池セルは、太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルであって、封止された状態のセル本体の対向する側縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とがそれぞれ対向して突出形成されており、かつ、プラス側端子部とマイナス側端子部とが互いに連結可能な形状に形成されていることを特徴としている。

この場合、各太陽電池セルを取り外すことを容易にするために、太陽電池セル同士の連結は、はんだ付けではなく単に勘合することによって行なうことが好ましい。例えば、プラス側端子部及びマイナス側端子部を、互いに連結可能なコの字形状又は鉤爪形状に形成することで勘合することができる。

上記構成の太陽電池セルは、各々容易に連結でき、また容易に連結を解くことができるので、この太陽電池セルを用いることによって容易に分解することができ、部分的に太陽電池セルの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを提供することができる。

また、本発明の太陽電池ストリングは、複数個の太陽電池セルが電気的に一列に連結された状態で一体的に封止された太陽電池ストリングであって、両端に位置する太陽電池セルのそれぞれ縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とがそれぞれ対向して突出成形されており、かつ、プラス側端子部とマイナス側端子部とが互いに連結可能な形状に形成されていることを特徴としている。

この場合、各太陽電池ストリングを取り外すことを容易にするために、太陽電池ストリング同士の連結は、はんだ付けではなく単に勘合とすることが好ましい。例えば、プラス側端子部及びマイナス側端子部を、互いに連結可能なコの字形状又は鉤爪形状に形成することで勘合することができる。

上記構成の太陽電池ストリングは、各々容易に連結でき、また容易に連結を解くことができるので、この太陽電池ストリングを用いることによって容易に分解することができ、部分的に太陽電池ストリングの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを提供することができる。上記構成においては、太陽電池セルの交換は、太陽電池セルごとではなく複数個の太陽電池セルごとの交換が可能となるが、製造において太陽電池セルの封止や連結の工程数を削減できるというメリットがある。

また、本発明の太陽電池モジュールは、上記構成の太陽電池セル又は上記構成の太陽電池ストリングを列方向及び行方向に複数個配列するとともに、列方向に隣接する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの対向する端子部同士が連結され、列方向の端部に配置されるとともに行方向に隣接する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの端子部同士が、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーにより連結されていることを特徴としている。

この場合、連結を容易に確実に行なうために、バスバーのプラス側端子部は太陽電池セル又は太陽電池ストリングのマイナス側端子部と連結可能な形状に形成されており、バスバーのマイナス側端子部は太陽電池セル又は太陽電池ストリングのプラス側端子部と連結可能な形状に形成されていることが好ましい。

これによって、容易に分解することができ、部分的に太陽電池セル又は太陽電池ストリングの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールが提供される。上記構成の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セル又は太陽電池ストリングごとに端子部が互いに連結されているので、太陽電池セル又は太陽電池ストリングごとにそれらを交換することができる。また、部分的な不具合があっても太陽電池モジュール全体を不良品とすることなく部分的な不具合を容易に修理できる。

上記構成の太陽電池モジュールは、矩形状の板体の周辺部に枠体を形成し、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切ることにより、太陽電池セル又は太陽電池ストリングを列方向及び行方向に隣接して配置するための区画を形成した基板を備えており、基板の各区画内に太陽電池セル又は太陽電池ストリングを配置するとともに、列方向に隣接する太陽電池セルの対向する端子部同士が行方向仕切り桟に形成されたスリット部分で連結された構造となっている。

この場合、基板の列方向の両端部には、行方向仕切り桟と枠体とによってバスバーを配置するための区画が形成されており、この区画に配置されたバスバーの各端子部と対向する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの端子部とが、行方向仕切り桟に形成されたスリット部分で連結されるようにしてもよい。

これによって、太陽電池セル又は太陽電池ストリングを想定した位置に正確に配置することができ、各太陽電池セルが互いに重なったり接触したりすることが防止できる。

また、スリット部分で連結された連結部を被覆部材によって被覆するようにしてもよい。これによって、太陽電池セルの端子部同士が連結された接続部分が外部より保護され、かつ連結自体もより確実なものにすることができる。

また、上記構成の太陽電池モジュールは、基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムが配置され、これら基板及びフィルムの周辺部全体が、枠体形状に形成された断面略コ字状の固定部材によって挟持固定される構造としている。

このように、基板をフィルムで覆うことによって、太陽電池モジュールが保護されるが、基板とフィルムとを着脱可能な固定部材で挟持固定することによって、太陽電池モジュールの分解が容易となり、セルの交換や配線のし直しが更に容易となる。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、矩形状の板体の周辺部に枠体が形成され、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切られた太陽電池セルを配置するための区画が形成され、行方向仕切り桟にスリット部分が形成され、列方向の両端部には、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーを配置するための区画が行方向仕切り桟と枠体とによって形成された基板を用い、各太陽電池セルに対し、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とをそれぞれ対向する側縁部に配置した後、プラス側端子部及びマイナス側端子部を突出形成して封止する工程と、封止する工程後、基板の太陽電池セルを配置するための各区画内に太陽電池セルを配置し、列方向に隣接する太陽電池セルの対向する端子部同士をスリット部分で連結する工程と、バスバーを配置するための区画にバスバーを配置し、バスバーの各端子部と対向する太陽電池セルの端子部とをスリット部分で連結する工程と、基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムを配置した後、これら基板及びフィルムの周辺部全体を、枠体形状に形成された断面略コ字状の着脱可能な固定部材によって挟持固定する工程とを含むことを特徴とする。

これによって、容易に分解することができ、部分的に太陽電池セルの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを提供することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、矩形状の板体の周辺部に枠体が形成され、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切られた太陽電池ストリングを配置するための区画が形成され、行方向仕切り桟にスリット部分が形成され、列方向の両端部には、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーを行方向仕切り桟と枠体とによって配置するための区画が形成された基板を用い、両端に位置する太陽電池セルのそれぞれ縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とをそれぞれ対向する側縁部に配置した後、複数個の太陽電池セルを電気的に一列に連結された状態でプラス側端子部及びマイナス側端子部を突出形成して一体的に封止して太陽電池ストリングを作製する工程と、基板の太陽電池ストリングを配置するための各区画内に太陽電池ストリングを配置し、列方向に隣接する太陽電池ストリングの対向する端子部同士をスリット部分で連結する工程と、バスバーを配置するための区画にバスバーを配置し、バスバーの各端子部と対向する太陽電池ストリングの端子部とをスリット部分で連結する工程と、基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムを配置した後、これら基板及びフィルムの周辺部全体を、枠体形状に形成された断面略コ字状の着脱可能な固定部材によって挟持固定する工程とを含むことを特徴としている。

これによって、容易に分解することができ、部分的に太陽電池ストリングの交換や配線の修理を行なうことができる太陽電池モジュールを提供することができる。

本発明の太陽電池セル又は太陽電池ストリングは、各々容易に連結でき、また容易に連結を解くことができる。従って、このような太陽電池セル又は太陽電池ストリングを用いて太陽電池モジュールを作製することで、太陽電池モジュールの完成後も、容易に分解可能となり、太陽電池セルごと又は太陽電池ストリングごとに交換したり、配線の修理をしたりすることができる。

また、太陽電池モジュール完成後に一部の太陽電池セルに割れが発見されたり、異物の混入等の不具合があったりした場合、太陽電池モジュール全体を不良品としないで、不具合を生じている太陽電池セルのみを交換することができる。また、配線部の追加的な改善を行なうことも可能である。また、もし使用中に故障が生じても、太陽電池セル又は太陽電池ストリング交換により再生することが可能である。

また、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法によって、太陽電池モジュールの歩留まり及び生産性が大幅に向上し、コストダウンが図られる。また、歩留まりの向上によって廃棄物の排出削減も可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

＜実施形態１＞
本実施形態１では、太陽電池セルを１つずつ個別に封止するとともに、この太陽電池セルを複数個連結することによって太陽電池モジュールを作製している。

図１は、本実施形態１の太陽電池セルの分解斜視図である。

図１に示すように太陽電池セルは、電池本体１の表面（受光面側）と裏面に設けられた出力取り出し用の電極部（図示しない）にそれぞれ各２本、合計４本の出力取り出し用配線であるインターコネクター２ａ、２ｂが半田付けにて取り付けられている。そして、電池本体１の両面に、それぞれ封止用樹脂３を介して、耐候性樹脂フィルム４が配置された構成となっている。

ここで、封止用樹脂３は、本実施形態１ではエチレン‐ヴィニル‐アセテート（ＥＶＡ）を使用しているが、ＥＶＡに限定されることなく各種合成樹脂が使用可能である。また、表面（受光面）側の耐候性樹脂フィルム４ａは透明、裏面側の耐候性樹脂フィルム４ｂは白色であることが望ましい。また、インターコネクター２ａ、２ｂは銅製であり、半田で被覆したものを使用しているが、このような材料に限定されることなく、鉄やその他の金属合金等の導電性材料を使用してもよい。

また、太陽電池セルの封止処理は、真空加熱装置を用いて行なう。加熱温度は約１００℃〜１５０℃、真空度は約１Ｔｏｒｒ、保持時間は約５分間である。この状態から更に封止用樹脂３が完全に架橋する温度まで加熱する。この封止処理によって、インターコネクター２ａ、２ｂの先端部分の端子部を除いて完全に絶縁、封止された太陽電池セル１０となる。

図２は、太陽電池セル１０を平面から見た外観図であり、インターコネクターの端子部の正面から見た形状を一部拡大して示している。

図２に示すように、太陽電池セル１０は、それぞれ表面側（例えばプラス側）のインターコネクター２ａ、及び裏面側（例えばマイナス側）のインターコネクター２ｂの各端子部２１ａ、２１ｂによって接続される。

この場合、インターコネクター２ａ、２ｂの形状は表面側と裏面側で、それぞれ互いの先端部同士を嵌め合わせて勘合することが可能な形状となっている。

図２では端子部の形状は、プラス側端子部２１ａ（図中左側）が、上向きに屈曲された右向きに開口部を有するコの字型形状となっており、マイナス側端子部２１ｂ（図中右側）が、下向きに屈曲された左向きに開口部を有するコの字型形状となっている。ただし、このような形状に限定されるものではなく、鉤爪状等の互いに嵌め合わせることができる形状であればよい。また、プラス側端子部２１ａとマイナス側端子部２１ｂとにそれぞれ異なる印を付すこと等によって区別しておけば、表面側と裏面側すなわちプラス・マイナスの極性を間違えることなく配置して連結することができる。

次に、上記構成の太陽電池セル１０を複数個連結して太陽電池モジュールを作製するのであるが、この連結工程では、各太陽電池セル１０を基板に配置しながら行なう。

図３（ａ）は、太陽電池セル１０を配置する基板の斜視図を示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＰ部分を拡大して示す平面図である。

図３（ａ）に示す基板３０は、矩形状の板体の周辺部に枠体３０ａが形成されており、この枠体３０ａ内をＸ方向（以下「列方向」ともいう。）の仕切り桟３２ａとＹ方向（以下「行方向」ともいう）の仕切り桟３２ｂとで格子状に区切ることにより、太陽電池セル１０をＸ方向及びＹ方向に隣接して配置するための区画３１が形成されている。本実施形態では、Ｘ方向に３本の仕切り桟３２ａを配置し、Ｙ方向に７本の仕切り桟３２ｂを配置することにより、Ｘ方向に沿って６個、Ｙ方向に沿って４個の計２４個の太陽電池セル１０が配置可能となっている。

また、行方向仕切り桟３２ｂには、区画３１ごとに、Ｙ方向に隣接配置される太陽電池セル１０の対向する端子部同士を連結するためのスペースであるスリット３３が２箇所に形成されている。

更に、基板３０のＸ方向の両端部３４、３４には、行方向仕切り桟３２ｂと枠体３０ａとによって、後述するバスバーを配置するための空間３４ａ、３４ｂが形成されている。このうち、空間３４ａは空間３４ａ１、３１ａ２の２つに区切られている。

なお、枠体３０ａ及び各仕切り桟３２ａ、３２ｂは全て同じ高さである。また、基板３０には図３（ｂ）に示すように、基板３０の空間部分３４ｂの一部に、太陽電池モジュール全体として出力を取り出すための出力取り出し用穴３５（３５ａ、３５ｂ）と、太陽電池モジュールの上に影が生じた場合に出力のバイパスを行なうためのバイパスダイオード接続用穴３６が明けられている。また、基板の材質はエポキシ樹脂であるが、耐候性、剛性を持ったその他の適当な樹脂であってもよい。

基板３０においては、Ｘ方向に直列に配列された６個の太陽電池セル１０によって１つのセル列を構成し、このセル列がＹ方向にセル列１からセル列４まで配置された構成となっている。

連結工程では、まず、基板３０の各区画３１の中に太陽電池セル１０を配置する。その後、セル列内の隣接する太陽電池セル１０の対向する端子部２１ａ、２１ｂ同士をスリット３３内で嵌め合わせることによって連結する。

図４は、太陽電池セル１０同士を連結する様子を示している。図４において、隣接する太陽電池セル１０の対向する端子部２１ａ及び端子部２１ｂは、互いに堅牢に勘合している。図４及び図３（ａ）にスリット３３の幅Ｗを表示しているが、この連結は基板３０のスリット３３内でなされる。

図５は、図４における端子部２１ａ及び端子部２１ｂの連結部に着脱可能な被覆部材を被せる場合を示している。

図５に示す被覆部材５０は、その下面側に、行方向仕切り桟３２ｂに形成されたスリット３３の幅Ｗ（図３（ａ）参照）に嵌まる間隔の一対の足片５０ａ、５０ｂが、スリット３３同士の間隔と同じ間隔を存して２組設けられた構成となっている。この被覆部材５０を、一対の足片５０ａ、５０ｂで端子部２１ａ、２１ｂの連結部分を両側から挟持するよう挟み込んで、行方向仕切り桟３２ｂの上に配置する。

この場合、被覆部材５０を配置する部分の仕切り桟３２ｂは、被覆部材５０が仕切り桟３２ｂの上に配置されるので基板３０の他の仕切り桟３２（図３（ａ）参照）より低くなっている必要がある。また、被覆部材５０の高さＨは、被覆部材５０を配置した際に被覆部材５０の上面５０ｃと基板３０の列方向仕切り桟３２ａとが同じ高さとなるように設定されている。なお、ここで、被覆部材５０において、幅Ａは仕切り桟３２の幅Ｌに入る寸法であり、長さＢは太陽電池セル１０の幅Ｍとほぼ同じ長さである。

このように被覆部材５０を配置することによって、接続部が保護され、連結をより確実にすることができる。被覆部材５０は、着脱可能であるので連結部の補修等を容易に行なうことができる。

次に、Ｙ方向に隣接するセル列同士の連結は、図３（ａ）に示す基板端部３４で行われる。そのため、基板端部３４には、上記したように、図６（ａ）〜（ｄ）に示すバスバー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄが配置できる大きさの空間３４ａ１、３４ａ２、３４ｂが形成されている。

バスバー６０ａは、長尺形状に形成されたバー本体６２の一側部に、一対のプラス側端子部６１ａ、６１ｂと一対のマイナス側端子部６１ｃ、６１ｄとが設けられている。また、バスバー６０ｂは、長尺形状に形成されたバー本体６２の一側部に、一対のマイナス側端子部６１ｃ、６１ｄと他側の端部に出力取り出し用端子６３とが設けられている。また、バスバー６０ｃは、長尺形状に形成されたバー本体６２の一側部に、一対のプラス側端子部６１ａ、６１ｂと他側の端部に出力取り出し用端子６３とが設けられている。また、バスバー６０ｄは、長尺形状に形成されたバー本体６２の一側部に、一対のプラス側端子部６１ａ、６１ｂと一対のマイナス側端子部６１ｃ、６１ｄと他側の中央部にバイバスダイオード接続用端子６４とが設けられている。

以下に、図６（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）（ｂ）を適宜参照しながらバスバー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの基板３０の空間３４ａ、３４ｂへの配置による各セル列の接続について説明する。

まず、バスバー６０ａは２個用意して、空間３４ａ１、３４ａ２に配置し、それぞれ太陽電池セル１０と接続する。

次に、バスバー６０ｂを空間３４ｂのセル列１側の端から出力取り出し用穴３５ａにかけて配置し、同様に太陽電池セル１０と接続する。また、バスバー６０ｃを空間３４ｂのセル列４側の端から出力取り出し用穴３５ｂにかけて配置し、同様に太陽電池セル１０と接続する。そして、バスバー６０ｂとバスバー６０ｃを配置する際には、同時に各出力取り出し用端子６３をそれぞれ出力取り出し用穴３５ａ、３５ｂに通す。

次に、バスバー６０ｄを空間３４ｂの中央部であるセル列２からセル列３にかけて配置し、同様に太陽電池セル１０と接続する。このとき、同時にバスバー６０ｄの中央部に配置されているバイバスダイオード接続用端子６４を、バイパスダイオード接続用穴３６に通す。

ここで、図６（ａ）〜（ｄ）の端子部の拡大図に示すように、プラス側端子部６１ａ、６１ｂは、太陽電池セル１０のプラス側端子部２１ａと同じ形状に形成されており、マイナス側端子部６１ｃ、６１ｄは、太陽電池セル１０のマイナス側端子部２１ｂと同じ形状に形成されている。これにより、図４に示す要領で、対向する太陽電池セル１０の端子部とバスバー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの端子部とをスリット３３内で嵌め合わせることができる。なお、この連結部にも図５に示す被覆部材５０を配置してもよい。

以上の接続によって、全ての太陽電池セル１０がプラス、マイナスの順番に連結され電気的に接続された構造となる。

なお、これまで説明の便宜上、端子部のプラス側とマイナス側を固定して説明したが、プラス側とマイナス側とが入れ替わってもよいことは言うまでもない。

次に、上記のように太陽電池セル１０とバスバー６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄとが配置された基板３０にフィルムを配置して、太陽電池セルを保護するとともに、これらを固定する。

図７は、基板３０上に基板３０とほぼ同じ大きさの透明な耐候性樹脂フィルム７０を被覆する様子を示している。

このとき、基板３０の枠体３０ａ及び仕切り桟３２ａ、３２ｂの高さが全て等しいので、フィルム７０は水平な状態で配置することができる。なお、フィルム７０は、受光面側の保護材料として耐候性の樹脂フィルム、具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用している。ただし、この材料に限定させることなく各種樹脂やガラスなどの透明材料を使用することができる。

更に、基板３０の内部を封止するために、図８に示すようにフィルム７０を配置した基板の周囲に枠体形状に形成された封止部材８０を装着する。

この封止部材８０はエラストマーゴムであり、内側にコの字型となっている溝８１を有する。溝８１は、基板・樹脂フィルムと隙間なく接触するような寸法に設計されている。

なお、封止部材８０はエラストマーゴムに限定されず、可とう性、耐候性等を有する材料であれば使用することができる。

次に、基材３０の周囲４辺をそれぞれアルミ製の枠からなる固定部材を用いて、封止部材８０によって封止された基板３０とフィルム７０とを固定する。

図９（ａ）は基板３０の行側（短辺側）の固定部材９０ａの断面図であり、図９（ｂ）は基板３０の列側（長辺側）の固定部材９０ｂの断面図である。固定部材９０ａ及び固定部材９０ｂを、それぞれ基板３０の各行側及び各列側に装着する。このときの装着は、断面略コの字状の固定部材９０ａ、９０ｂの溝部９１に封止部材８０と共に基板３０の周辺の縁部を嵌め込むようにする。

固定部材９０ｂにはビスを通すための２つのビス止め部９２が設けられている。また、固定部材９０ａの両方の側端部には、ビス止め部９２の２つの穴９２ａの部分と一致するようにそれぞれ穴（図示しない）が明けられている。固定部材９０ａ、９０ｂを接続する際には、固定部材９０ｂの側端部分に対して固定部材９０ａの側端部分を重ね合わせ、固定部材９０ｂのビス止め部９２の２つの穴９２ａと固定部材９０ａの穴（図示しない）の位置を一致させた状態で、ビス（図示しない）をねじ込むことによって固定部材９０ａ、９０ｂが互いに連結されるようになっている。

なお、固定部材はここに示したものに限定されず、基板を挟み込んで固定することができるあらゆる材料、形状の枠を用いることができる。

図１０は、上記の工程を経て得られた太陽電池モジュールの斜視図を示している。このようにして得られた太陽電池モジュールは、固定部材９０及び封止部材８０を容易に取り外すことができ、各太陽電池セルは接続部の勘合を解除することによって容易に交換することができる。

なお、太陽電池モジュールを使用するにあたっては、基板３０を裏返し、従来法により出力取り出し穴３５（図３（ｂ）参照）から出しておいた配線と端子ボックス（出力取り出し用のケーブルやバイパスダイオードなどが組み込まれた端子箱）とを接続する。

＜実施形態２＞
本実施形態２では、太陽電池セルを複数個封止して太陽電池ストリングとし、複数の太陽電池ストリングを接続して太陽電池モジュールにする場合について説明する。

なお、本実施形態２においては、実施形態１における同一部分については、同一符号を付けて詳しい説明を省略し、実施形態１と異なる点について説明する。

実施形態１では１個の電池本体からなる太陽電池セル自体を各々連結していたのに対し、本実施形態２では３個の太陽電池セルを一列に連結して封止した太陽電池ストリングを作製し、各太陽電池ストリングを連結することで太陽電池モジュールを作製している。

図１１は、電池本体１が３個封止されてなる太陽電池ストリング１０Ａの分解斜視図である。つまり、太陽電池ストリング１０Ａでは、ちょうど太陽電池セル１０（図１参照）が３個直列に電気的に接続されて一体に封止されている構成となっている。

３個の電池本体１を一列に連結し、その表面（受光面側）と裏面にそれぞれ各２本、合計４本の出力取り出し用配線であるインターコネクター２ａ、２ｂを半田付けにて取り付ける。そして、このように接続された電池本体１はその両面に配置される封止用樹脂３で挟み、その上に耐候性樹脂フィルム４を配置する。直列に接続された３個の太陽電池セルをこの状態で封止して太陽電池ストリング１０Ａとする。

ここで、３個の電池セルの内、両端に位置する電池セルの端子部２１ａ、２１ｂは封止されておらず、太陽電池ストリング１０Ａの端子部となる。そのため、この端子部２１ａ、２１ｂの形状は図２に示すように、互いに上下逆向きのコの字型形状となっている。

次に、封止された太陽電池ストリングを連結する基板に各太陽電池ストリングを配置する。

図１２は、太陽電池ストリングを配置する基板の斜視図を示している。

図１２に示す基板１３０は、太陽電池ストリングを配置する区画１３１が基板１３０のＸ方向（列方向）に２つ、基板３０のＹ方向（行方向）に４つに分かれており、合計８個の太陽電池ストリングを配置するようになっている。基板１３０は、区画１３１の大きさと数が異なる以外は、実施形態１の場合の基板３０と同様であり、仕切り桟３２、スリット３３及びバスバーを配置する空間３４ａ、３４ｂが形成されている。また、基板３０（図３（ｂ）参照）と同様、基板１３０においてもバスバーを配置する空間３４ｂには、３つの出力取り出し用の穴（図示しない）が設けられている。

基板１３０においては、Ｘ方向に直列に配列された２個の太陽電池ストリング１０Ａによって１つのストリング列を構成し、このストリング列がＹ方向にストリング列１からストリング列４まで配置された構成となっている。

次に、実施形態１の場合と全く同様の方法で、各太陽電池ストリング列内の太陽電池ストリングの連結と太陽電池ストリング列同士の連結を行なう。なお、本実施形態２においても連結部に図５に示す着脱可能な被覆部材を被せるようにしてもよい。

次に、実施形態１の場合と全く同様の方法で、基板１３０にフィルムを配置・固定し、従来法によって端子ボックスを取り付けて太陽電池モジュールとする。

以上、太陽電池セルとして単結晶セルを例に説明したが、太陽電池セルは多結晶セル、化合物半導体セル等、あらゆる形態において本発明は実施可能である。

本発明の実施形態１に係る太陽電池セルの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池セルの端子部の形状を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールにおける基板を説明する図であり、（ａ）は基板の斜視図、（ｂ）は基板の出力取り出し部の拡大図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの接続方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの他の接続方法を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールにおけるバスバーの形状を説明する正面図であり、（ａ）は１のバスバーを示す正面図、（ｂ）は他のバスバーを示す正面図、（ｃ）は別のバスバーを示す正面図、（ｄ）はまた別のバスバーを示す正面図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールの製造工程の一部を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールの封止工程を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールの固定部材の形状を説明する図であり、（ａ）は固定部材の短辺の断面図、（ｂ）は固定部材の長辺の断面図である。 本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュールの斜視図である。 本発明の実施形態２に係る太陽電池ストリングの分解斜視図である。 本発明の実施形態２に係る太陽電池モジュールにおける基板の斜視図である。 従来の太陽電池モジュールの構造を説明する図である。

符号の説明

１ 電池本体
２ａ 表面インターコネクター
２ｂ 裏面インターコネクター
３、２０３ 封止用樹脂
４（４ａ、４ｂ） 耐候性樹脂フィルム
１０ 太陽電池セル
１０Ａ 太陽電池ストリング
２１ａ プラス側端子部
２１ｂ マイナス側端子部
３０ 基板
３０ａ 枠体
３１ 区画
３２（３２ａ、３２ｂ） 仕切り桟
３３ スリット
３４ モジュール端部
３４ａ（３４ａ１、３４ａ２）、３４ｂ 空間
３５（３５ａ、３５ｂ） 出力取り出し用穴
３６ バイパスダイオード接続用穴
５０ 被覆部材
５０ａ、５０ｂ 被覆部材の足
５０ｃ 被覆部材の上面
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ バスバー
６１ａ〜６１ｄ バスバーの端子部
６２ バー本体
６３ 出力取り出し用端子
６４ バイパスダイオード接続用端子
７０、２０４ フィルム
８０ 封止部材
８１ 封止部材の溝
９０（９０ａ、９０ｂ） 固定部材
９１ 固定部材の溝
９２ ビス止め部
２０１ 太陽電池セル
２０２ ガラス基板
２０５ インターコネクター
２０６ バスバー

Claims (12)

1. 太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルであって、
   封止された状態のセル本体の対向する側縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とがそれぞれ対向して突出形成されており、かつ、プラス側端子部とマイナス側端子部とが互いに連結可能な形状に形成されていることを特徴とする太陽電池セル。
2. 複数個の太陽電池セルが電気的に一列に連結された状態で一体的に封止された太陽電池ストリングであって、
   両端に位置する太陽電池セルのそれぞれ縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とがそれぞれ対向して突出成形されており、かつ、プラス側端子部とマイナス側端子部とが互いに連結可能な形状に形成されていることを特徴とする太陽電池ストリング。
3. 前記プラス側端子部及びマイナス側端子部が、互いに連結可能なコの字形状又は鉤爪形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
4. 前記プラス側端子部及びマイナス側端子部が、互いに連結可能なコの字形状又は鉤爪形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池ストリング。
5. 前記請求項１に記載の太陽電池セル又は請求項２に記載の太陽電池ストリングを列方向及び行方向に複数個配列するとともに、列方向に隣接する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの対向する端子部同士が連結され、列方向の端部に配置されるとともに行方向に隣接する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの端子部同士が、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーにより連結されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 前記バスバーのプラス側端子部は前記太陽電池セル又は太陽電池ストリングのマイナス側端子部と連結可能な形状に形成されており、前記バスバーのマイナス側端子部は前記太陽電池セル又は太陽電池ストリングのプラス側端子部と連結可能な形状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 矩形状の板体の周辺部に枠体を形成し、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切ることにより、前記太陽電池セル又は太陽電池ストリングを列方向及び行方向に隣接して配置するための区画を形成した基板を備えており、
   前記基板の各区画内に前記太陽電池セル又は太陽電池ストリングを配置するとともに、列方向に隣接する太陽電池セルの対向する端子部同士が前記行方向仕切り桟に形成されたスリット部分で連結されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記基板の列方向の両端部には、行方向仕切り桟と枠体とによって前記バスバーを配置するための区画が形成されており、前記バスバーの各端子部と対向する太陽電池セル又は太陽電池ストリングの端子部とが、前記行方向仕切り桟に形成されたスリット部分で連結されていることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュール。
9. 前記スリット部分で連結された連結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請求項７又は請求項８に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムが配置され、これら基板及びフィルムの周辺部全体が、枠体形状に形成された断面略コ字状の固定部材によって挟持固定されていることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュール。
11. 複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
    矩形状の板体の周辺部に枠体が形成され、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切られた太陽電池セルを配置するための区画が形成され、前記行方向仕切り桟にスリット部分が形成され、列方向の両端部には、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーを配置するための区画が行方向仕切り桟と枠体とによって形成された基板を用い、
    各太陽電池セルに対し、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とをそれぞれ対向する側縁部に配置した後、前記プラス側端子部及びマイナス側端子部を突出形成して封止する工程と、
    前記封止する工程後、前記基板の太陽電池セルを配置するための各区画内に太陽電池セルを配置し、列方向に隣接する太陽電池セルの対向する端子部同士を前記スリット部分で連結する工程と、
    前記バスバーを配置するための区画に前記バスバーを配置し、前記バスバーの各端子部と対向する太陽電池セルの端子部とを前記スリット部分で連結する工程と、
    前記基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムを配置した後、これら基板及びフィルムの周辺部全体を、枠体形状に形成された断面略コ字状の着脱可能な固定部材によって挟持固定する工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
12. 複数の太陽電池セルが接続されてなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
    矩形状の板体の周辺部に枠体が形成され、この枠体内を列方向の仕切り桟と行方向の仕切り桟とによって区切られた太陽電池ストリングを配置するための区画が形成され、前記行方向仕切り桟にスリット部分が形成され、列方向の両端部には、一側部にプラス側端子部とマイナス側端子部とが設けられたバスバーを配置するための区画が行方向仕切り桟と枠体とによって形成された基板を用い、
    両端に位置する太陽電池セルのそれぞれ縁部から、電力を外部に取り出すためのプラス側端子部とマイナス側端子部とをそれぞれ対向する側縁部に配置した後、複数個の太陽電池セルを電気的に一列に連結された状態で前記プラス側端子部及びマイナス側端子部を突出形成して一体的に封止して太陽電池ストリングを作製する工程と、
    前記基板の太陽電池ストリングを配置するための各区画内に前記太陽電池ストリングを配置し、列方向に隣接する太陽電池ストリングの対向する端子部同士を前記スリット部分で連結する工程と、
    前記バスバーを配置するための区画に前記バスバーを配置し、前記バスバーの各端子部と対向する太陽電池ストリングの端子部とを前記スリット部分で連結する工程と、
    前記基板の枠体側に基板全体を覆うためのフィルムを配置した後、これら基板及びフィルムの周辺部全体を、枠体形状に形成された断面略コ字状の着脱可能な固定部材によって挟持固定する工程とを含む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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