JP2005340821A - ソーラーモジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に且つ低コストで製造可能な接続要素を有するソーラーモジュールの提供。
【解決手段】ハウジング７及びソーラー要素２を有するソーラーモジュール１を開示する。ハウジング７は、ソーラー要素２の接触面４に導電接続される接続要素８を具備する。さらに接続要素８は電気接続ソケット９に接続され、電気接続ソケット９により、接続導体が接続可能になる。ソーラー要素２の接触面４に付勢されるばねコンタクト１０は、ソーラー要素２の接触面４と接続要素８との間にコンタクト要素として配置される。この結果、ソーラー要素２及び接続要素８間の半田付け接続、クランプ接続又はねじ止め接続が不要である。こうして、ソーラーモジュール１の簡単で低コストの自動製造が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、接続要素を有するソーラーモジュール及びソーラーモジュールの製造方法に関する。

ソーラーモジュールは、複数の薄板状又は円盤状の太陽電池が配置された相互接続された基板から実質的になる。太陽電池を大気の影響から保護するために、太陽電池はフレーム内に配列され、両側がカバー層により覆われる。太陽電池の光感知面に透明なカバーが設けられる。太陽電池の背面は、複合箔又はガラス板で覆われる。

太陽電池は導電体を具備し、これら導電体により、光曝露中に太陽電池に発生する電圧が取り出（tap）される。電流を流すために、太陽電池及び導電接続部間に形成される接続要素が、ソーラーモジュールのハウジング上に配置される。

太陽電池の箔導体と電気的に接触するための接続箱は、特許文献１で公知である。接続箱はその基部に開口を有し、この開口によりソーラーモジュールの箔導体が接続箱にガイドされる。箔導体が接続される接続コンタクトは、接続箱内に設けられる。次に接続コンタクトは、接続線が差込み接続可能な接続ソケットに接続される。

電気的に接続する簡単な方法を提供するソーラーモジュール用の電気接続要素は、特許文献２で公知である。ボルトの形状に構成されソーラーモジュールの背面に半田付けされる接続要素は、この目的のために提供される。ソーラーモジュールに接着される固定要素は、接続要素上に配置される。
欧州特許出願公開第１１０２３５４号明細書 欧州特許出願公開第５２１１８９号明細書 米国特許第５５０３６８４号明細書 独国特許出願公開第１０２４１７２８号明細書

従って、本発明は、容易に且つ低コストで製造可能な接続要素を有するソーラーモジュールを提供することを目的とする。

本発明の目的は、請求項１記載のソーラーモジュールにより達成され、請求項６記載のソーラーモジュールの製造方法により達成される。

本発明に従ったソーラーモジュールの利点は、ソーラーモジュールを自動の製造工程で容易に且つ低コストで製造することができることである。ソーラーモジュールの自動製造は、ソーラーモジュールの接触面に弾性的に付勢されるコンタクト要素により可能になる。このため、太陽電池と電気的に接触するために半田付け接続、クランプ接続又はねじ止め接続を設ける必要がない。

本発明のさらに有利な実施形態は従属請求項に示される。好適な一実施形態において、コンタクト要素は、ソーラーモジュールの接触面に付勢されるばねコンタクトの形態で構成される。ばねコンタクトとしてのコンタクト要素の実施形態は、弾性的に付勢されたコンタクト要素の簡単で低コストの構成を提供する。

ばねコンタクトの一実施形態において、ばねコンタクトは、接触面に位置すると共に丸く、特に当接領域において湾曲した接触領域を具備する。接触領域の丸い形状のため、接触面との信頼性の高い接触が可能である。接触領域の湾曲形状は、ばねコンタクトの曲げによる簡単な方法で得られる。

実施形態によるが、ソーラー要素の背面は箔又はガラス板で覆われてもよい。この箔又はガラス板は、コンタクト要素が接触面にガイドされる開口を具備する。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図１は、少なくとも１個の太陽電池を有するソーラー要素２を具備するソーラーモジュール１の断面図である。ソーラー要素２は、光感知面上にガラスカバー３を有する。ソーラー要素２の電気導体に接続された電気接触面４は、ソーラー要素２の背面に設けられる。実施形態によるが、複数の太陽電池が電気的に相互接続されており、これら太陽電池が生成する電圧は２個の接触面４を介して取り出される。簡単にするために、１個のみの接触面４が図１に図示される。電気的接触は両接触面では同等であるのが好適であるので、以下に接触面４に関して詳細に説明する。

図２は、一方の接触面４の詳細図である。接触面４は例えば、導体パターンの形態、又は平坦帯状導体の形態で構成されてもよい。ソーラー要素２の背面は第２カバー５で覆われる。第２カバー５は例えば、ガラス板又は複合箔の形態で構成されてもよい。第２カバー５は接触面４の領域に開口６を具備する。ソーラー要素２の背面の一部を覆うハウジング７を有する接続箱は、ソーラー要素２の背面に取り付けられる。ハウジング７は、接着接続部１６を介してソーラー要素２に取り付けられるのが好適である。電気導体を介して電気接続ソケット９に接続される接続要素８は、ハウジング７上に配置される。弾性的に付勢されるコンタクト要素１０は接続要素８及び接触面４間に配置される。

図示の実施形態において、コンタクト要素１０は、第１接触領域により接続要素８の接続コンタクトに接続されると共に第２接触領域によって接触面４上に位置するばねコンタクトの形態で構成される。ばねコンタクト１０は第２接触領域に丸い接触面を有する。この丸い接触面は例えば、第２接触領域で湾曲した態様で構成されるばねコンタクト１０により達成される。ばねコンタクト１０は第２接触領域を介して接触面４に付勢される。固有のばね剛性を利用するばねコンタクトは、付勢する目的で接触面４に付勢される。

ばねコンタクトは、ばね鋼から製造されるのが好適である。ソーラー要素２及び第２カバー５を有するガラスカバー３は、接着接続部及び機械的接続部の一方又は両方を介してハウジング７に取り付けられる。接続線は接続ソケット９に取り付けられてもよい。

図示の断面図には１個のみのばねコンタクト１０が示されているが、ソーラー要素２により生成される電圧を取り出すために、ソーラー要素２に対して少なくとも２個の接触面４及び２個のばねコンタクト１０がそれぞれ設けられるのが通常である。従って、２個のばねコンタクト１０を接続するために、接続要素８も２個の接続コンタクトを具備する。第２接続コンタクトもまた、導電的方法で第２接続ソケット９に接続される。

ハウジング７はハウジング基部１３及びハウジング蓋１５を具備する。接続要素８はハウジングの基部１３上に配置される。図２に図示されるように、ばねコンタクト１０をガイドする開口１４がさらに、ハウジング基部１３の接触面４上の領域に設けられる。基部１３は、他の領域でほぼ閉じた平坦な構成を有する。

接続された接続ソケット９及び内蔵されたばねコンタクト１０を有する接続要素８を既に有する仮組立されたハウジング７の実装の際、ガラスカバー３及び第２カバー５を有するソーラー要素２がハウジング基部１３に載置され、接着接続部及び機械的接続部の一方又は両方によりハウジング７に接続される。これによりソーラー要素２の接触面及び接続要素８間に半田付け接続、クランプ接続又はねじ止め接続を要しないので、接続ソケットの自動固定ができると共に、ソーラー要素２及び接続要素８間を自動的に電気接触することができる。代わりに、ばねコンタクトによる簡単で永久的な弾性接触が用いられる。

接続箱を有するソーラーモジュールの断面図である。 ソーラーモジュールの接触面にばねコンタクトが配置される接触領域の詳細図である。

符号の説明

１ ソーラーモジュール
２ ソーラー要素
４ 接触面
６ 開口
７ ハウジング
８ 接続要素
１０ コンタクト要素
１２ 接触領域

Claims (6)

1. ハウジング（７）及びソーラー要素（２）を有する接続箱を有するソーラーモジュール（１）であって、前記ハウジング（７）は電気的接続線の接続のために接続要素（８）を具備し、該接続要素（８）はコンタクト要素（１０）により前記ソーラー要素（２）の接触面（４）に接続され、該接触面（４）を介して前記ソーラー要素（２）から電圧を取り出し可能であるソーラーモジュールにおいて、
   前記コンタクト要素（１０）は、前記ソーラー要素（２）の前記接触面（４）に弾性的に付勢されることを特徴とするソーラーモジュール。
2. 前記接続要素（８）及び前記接触面（４）間に固定されると共に前記接触面（４）に付勢されるばねコンタクト（１０）が、前記コンタクト要素として配置されることを特徴とする請求項１記載のソーラーモジュール。
3. 前記ばねコンタクト（１０）は、前記接触面（４）上に載置される接触領域（１２）を具備し、
   丸い表面を有する該接触領域（１２）は前記接触面（４）上に載置されることを特徴とする請求項２記載のソーラーモジュール。
4. 前記ソーラー要素（２）は箔又はガラス板で覆われており、
   該箔又はガラス板の面には、前記接触面（４）が配置されており、
   前記箔又はガラス板は開口（６）を具備しており、
   該開口により、前記コンタクト要素（１０）が前記接触面（４）にガイドされることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のソーラーモジュール。
5. 前記接続箱は、接着接続又は機械的接続により前記ソーラーモジュールに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項記載のソーラーモジュール。
6. ソーラー要素（２）及び接続箱を有するソーラーモジュール（１）の製造方法であって、前記ソーラー要素（２）は、該ソーラー要素が生成する電圧を取り出すために少なくとも１個の接触面（４）を具備し、前記接続箱は、接触面（４）と電気的に接触する少なくとも１個のコンタクト要素（１０）を具備するソーラーモジュールの製造方法において、
   前記接続箱は前記コンタクト要素としてばねコンタクト（１０）を具備し、
   該ばねコンタクト（１０）を有する前記接続箱は、前記ばねコンタクト（１０）が前記接触面（４）に付勢押圧された状態で前記ソーラー要素（２）上に載置され、
   前記接続箱は前記ソーラー要素（２）に取り付けられていることを特徴とするソーラーモジュールの製造方法。

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