JP2006165172A - Solar cell module with frame material - Google Patents

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JP2006165172A JP2004352693A JP2004352693A JP2006165172A JP 2006165172 A JP2006165172 A JP 2006165172A JP 2004352693 A JP2004352693 A JP 2004352693A JP 2004352693 A JP2004352693 A JP 2004352693A JP 2006165172 A JP2006165172 A JP 2006165172A
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大岳 加藤
Yoshitaka Nagao
吉孝 長尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a bypass diode from interfering a frame material and being damaged in a solar cell module with the frame material. <P>SOLUTION: The solar cell module with a frame material has at least a photovolatic element, a covering material of the photovolatic element, the bypass diode, a rear surface protective member and the frame material. In this solar cell module, the rear surface protective member has a through hole or a concave portion, the bypass diode is embedded and provided in the through hole or the concave portion, and the bypass diode is provided in a region to be inserted into the frame material. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、少なくとも光起電力素子と、前記光起電力素子の被覆材と、バイパスダイオードと、裏面保護部材と枠材からなる枠材付き太陽電池モジュールにおいて、前記裏面保護部材は貫通孔もしくは凹部を有し、前記貫通孔もしくは前記凹部に前記バイパスダイオードが埋め込まれて設けられ、前記バイパスダイオードは前記枠材挿入される領域内に設けられていることを特徴とする枠材付き太陽電池モジュールに関する。   The present invention provides at least a photovoltaic element, a covering material for the photovoltaic element, a bypass diode, a solar cell module with a frame member comprising a back surface protection member and a frame material, wherein the back surface protection member is a through hole or a recess. The bypass diode is embedded in the through hole or the recess, and the bypass diode is provided in a region where the frame material is inserted. .

従来より、環境に対する意識の高まりが、世界的な広がりを見せている。中でもCO2の増加による温室効果で地球の温暖化が生じることが予測され、CO2を排出しないクリーンなエネルギーが求められている。太陽電池は現在のところ、クリーンなエネルギー源として、そのクリーンさと安全性と取り扱い易さから特に期待されている。 The ever increasing awareness of the environment has been spreading worldwide. Among these global warming by the greenhouse effect due to an increase in CO 2 is expected to occur, clean energy which does not emit CO 2 is needed. At present, solar cells are particularly expected as clean energy sources due to their cleanliness, safety and ease of handling.

太陽電池には様々な形態がある。代表的なものとしては、結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、薄膜結晶太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、アモルフアスシリコン太陽電池、銅インジウムセレナイド太陽電池、化合物半導体太陽電池などがある。この中で、薄膜結晶シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、銅インジウムセレナイド太陽電池などの薄膜系太陽電池は比較的低コストで大面積化が可能であり、また、使用原料が少ないという利点を有するために、最近では各方面で活発に研究開発が進められている。   There are various forms of solar cells. Typical examples include crystalline silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, thin film crystal solar cells, microcrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, copper indium selenide solar cells, and compound semiconductor solar cells. Among these, thin film solar cells such as thin film crystalline silicon solar cells, microcrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, and copper indium selenide solar cells can be increased in area at relatively low cost. In recent years, research and development has been actively promoted in various fields in order to have the advantage that there are few raw materials.

これら薄膜系太陽電池は、ガラス、セラミック、ステンレス、樹脂フィルムなどの基板上に形成されるが、ステンレスあるいは樹脂フィルムを基板として用いた場合は、軽量でかつ耐衝撃性、フレキシブル性に富んだ太陽電池モジュールとすることができる。ただ、ガラス基板上に半導体光活性層を堆積して、ガラス基板側を光入射面とする場合と異なり、光入射側表面を透明な被覆材で覆い、太陽電池を保護する必要がある。また、裏面には機械的強度を補強するために裏面保護部材が用いられることがある。また、複数の光起電力素子を電気接続した時には必要に応じてバイパスダイオードが設けられ、影などの影響による負荷を経由した太陽電池への逆電圧の印加を防止している。薄膜系太陽電池は逆耐圧が小さいため、光起電力素子１つに対して１つのバイパスダイオードを並列接続するようなものが多い。   These thin-film solar cells are formed on a substrate such as glass, ceramic, stainless steel, and resin film. When stainless steel or resin film is used as a substrate, the solar cell is lightweight and has high impact resistance and flexibility. It can be a battery module. However, unlike the case where a semiconductor photoactive layer is deposited on a glass substrate and the glass substrate side is used as a light incident surface, it is necessary to cover the light incident side surface with a transparent coating material to protect the solar cell. In addition, a back surface protection member may be used on the back surface in order to reinforce mechanical strength. Further, when a plurality of photovoltaic elements are electrically connected, a bypass diode is provided as necessary to prevent application of a reverse voltage to the solar cell via a load due to the influence of a shadow or the like. Thin film solar cells have a low reverse withstand voltage, and therefore, there are many such that one bypass diode is connected in parallel to one photovoltaic element.

また、これら薄膜系太陽電池を用いた太陽電池モジュールは、真空ラミネート法でシート状の樹脂等を積層し、真空ラミネート装置で、加熱脱気して成型する。バイパスダイオードは複数存在し、光起電力素子１枚毎に並列接続することになれば、光起電力素子近傍に存在する必要があり、そのためには、バイパスダイオードもいっしょにラミネートする必要がある。電極タブ上や直下にバイパスダイオードを配置するとラミネートの際、脱気不良が起こる為、光起電力素子の外側に配置せざるを得ない。図1はバイパスダイオードを光起電力素子の外側に配置した概要図である。101は電気接続部、102は光起電力素子、103はバイパスダイオード、104はダイオード接続端子、105は負極端子、106は正極端子、107は半田接続部を示す。   Further, solar cell modules using these thin film solar cells are formed by laminating sheet-like resin or the like by a vacuum laminating method, and heating and degassing with a vacuum laminating apparatus. There are a plurality of bypass diodes, and if they are connected in parallel for each photovoltaic element, it is necessary to exist in the vicinity of the photovoltaic element, and for that purpose, the bypass diodes need to be laminated together. If a bypass diode is disposed on or just below the electrode tab, a deaeration failure occurs during lamination, and thus it must be disposed outside the photovoltaic element. FIG. 1 is a schematic diagram in which a bypass diode is arranged outside the photovoltaic element. Reference numeral 101 denotes an electrical connection portion, 102 denotes a photovoltaic element, 103 denotes a bypass diode, 104 denotes a diode connection terminal, 105 denotes a negative terminal, 106 denotes a positive terminal, and 107 denotes a solder connection portion.

また特許文献１に表されるように、太陽電池モジュールの使用形態として周囲を枠材で支持するタイプがある。図2は従来の、枠材を使用した太陽電池モジュールの概略図である。図において201は枠材付き太陽電池モジュール、202は受光面部、203は枠材である。   Moreover, as represented in Patent Document 1, there is a type in which the periphery is supported by a frame material as a usage pattern of the solar cell module. FIG. 2 is a schematic view of a conventional solar cell module using a frame material. In the figure, 201 is a solar cell module with a frame material, 202 is a light receiving surface portion, and 203 is a frame material.

また図3は図2の枠材が取付けられた太陽電池モジュールの端部の断面図である。図において301は枠材付き太陽電池モジュール、302は光起電力素子、303は表面材、304は裏面保護部材、305は充填材、306は枠材である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of an end portion of the solar cell module to which the frame material of FIG. 2 is attached. In the figure, 301 is a solar cell module with a frame material, 302 is a photovoltaic element, 303 is a surface material, 304 is a back surface protection member, 305 is a filler, and 306 is a frame material.

このように光起電力素子は充填材に封入され、さらに外側は表面材、裏面保護部材で被覆されて太陽電池モジュールが形成される。表面材及び裏面保護部材の端部は、枠材の溝に挿入され、この溝内で接着封止材（不図示）により封入されることにより機械的に固定され、水密性が保持されている。
特開平１１−２６７９６号公報 In this way, the photovoltaic element is sealed in the filler, and the outside is covered with the surface material and the back surface protection member to form a solar cell module. The end portions of the surface material and the back surface protection member are inserted into a groove of the frame material, and are mechanically fixed by sealing with an adhesive sealing material (not shown) in the groove, so that watertightness is maintained. .
Japanese Patent Laid-Open No. 11-26796

前述したバイパスダイオードを光起電力素子の外側に配した太陽電池モジュールに枠材を取付けると、バイパスダイオードは、裏面保護部材及び被覆材とともに、枠材の溝の中に挿入される事になる。   When the frame material is attached to the solar cell module in which the above-described bypass diode is arranged outside the photovoltaic element, the bypass diode is inserted into the groove of the frame material together with the back surface protection member and the covering material.

図4は太陽電池モジュールを枠材で支持した時のバイパスダイオード配置箇所の概略断面図である。図4において、401は枠材付き太陽電池モジュール、402は光起電力素子、403は被覆材、404は裏面保護部材、405は充填材、406は枠材、407はバイパスダイオードを示す。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a place where the bypass diode is arranged when the solar cell module is supported by a frame member. In FIG. 4, 401 is a solar cell module with a frame material, 402 is a photovoltaic element, 403 is a covering material, 404 is a back surface protection member, 405 is a filler, 406 is a frame material, and 407 is a bypass diode.

この時、太陽電池モジュールが風等により振動した場合、バイパスダイオードが枠材と干渉し、破損する危険性がある事が判明した。   At this time, it was found that when the solar cell module vibrates due to wind or the like, the bypass diode may interfere with the frame material and break.

この対策として、太陽電池モジュールを風により振動しなくするため、太陽電池モジュール自体の剛性を強めることも考えられる。しかしながら、剛性を強化すると、太陽電池モジュールの重量が重くなり、コストアップする問題が発生する。   As a countermeasure, it is conceivable to increase the rigidity of the solar cell module itself so that the solar cell module is not vibrated by the wind. However, if the rigidity is increased, the weight of the solar cell module becomes heavy, which causes a problem of increasing costs.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、枠材付き太陽電池モジュールで、重量を重くすることなくバイパスダイオードが、枠材と干渉し破損するのを防ぐ事を目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent a bypass diode from interfering with a frame material and being damaged without increasing the weight in a solar cell module with a frame material.

上記の目標を達成すべく本発明では、少なくとも光起電力素子と、前記光起電力素子の被覆材と、バイパスダイオードと、裏面保護部材と枠材からなる枠材付き太陽電池モジュールにおいて、前記裏面保護部材は貫通孔もしくは凹部を有し、前記貫通孔もしくは前記凹部に前記バイパスダイオードが埋め込まれて設けられ、前記バイパスダイオードは前記枠材に挿入される領域内に設けられていることを特徴とする。   In order to achieve the above goal, in the present invention, at least the photovoltaic element, the photovoltaic element coating material, the bypass diode, the back surface protective member, and the solar cell module with a frame material including the frame material, the back surface The protective member has a through hole or a recess, the bypass diode is embedded in the through hole or the recess, and the bypass diode is provided in a region inserted into the frame member. To do.

更に、本発明の枠材付き太陽電池モジュールでは、前記貫通孔の径は前記バイパスダイオードの径よりも大きいことを特徴とする。   Furthermore, in the solar cell module with a frame material of the present invention, the diameter of the through hole is larger than the diameter of the bypass diode.

また、前記裏面保護部材に設けられた前記凹部はバイパスダイオード下のみに設けられていることを特徴とする。   The concave portion provided in the back surface protection member is provided only under the bypass diode.

本構成によれば、バイパスダイオード上面の被覆材が厚くなるため、太陽電池モジュールが振動したとしても、バイパスダイオード上の被覆材が十分なクッションの役目をはたし、局部的にバイパスダイオード直上の被覆材がしごかれる事を防止する。そのため、ダイオード直上の被覆材のやぶれがなく、バイパスダイオードが枠材と干渉して破壊しなくなる。また、前述したように太陽電池モジュールの剛性を高めるために、太陽電池モジュールの重量が重くなるような部材を設ける必要もない。   According to this configuration, since the covering material on the upper surface of the bypass diode becomes thick, even if the solar cell module vibrates, the covering material on the bypass diode serves as a sufficient cushion, and locally above the bypass diode. Prevents the covering material from squeezing. For this reason, there is no blurring of the covering material directly above the diode, and the bypass diode does not interfere with the frame member to be destroyed. Further, as described above, it is not necessary to provide a member that increases the weight of the solar cell module in order to increase the rigidity of the solar cell module.

以下に本発明の枠材付き太陽電池モジュールに関する実施の形態について図を用いて説明する。   Embodiments relating to the solar cell module with frame material of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図5は本発明に係る枠材付き太陽電池モジュールを説明する為の概要図である。図において、501は枠材付きの太陽電池モジュール、502は太陽電池モジュール、503は枠材、504光起電力素子である。   FIG. 5 is a schematic view for explaining a solar cell module with a frame material according to the present invention. In the figure, 501 is a solar cell module with a frame material, 502 is a solar cell module, 503 is a frame material, and 504 photovoltaic elements.

図6は本発明に係る枠材付き太陽電池モジュールを説明する為の概略断面図であり、図5のＡ−Ａ断面図である。図において、601は枠材付きの太陽電池モジュール、602は光起電力素子、603は被覆材、604は裏面保護部材、605は充填材、606は枠材、607はバイパスダイオードである。   6 is a schematic cross-sectional view for explaining a solar cell module with a frame material according to the present invention, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In the figure, 601 is a solar cell module with a frame material, 602 is a photovoltaic element, 603 is a covering material, 604 is a back surface protection member, 605 is a filler, 606 is a frame material, and 607 is a bypass diode.

本実施の形態例に係る太陽電池モジュールは、少なくとも光起電力素子と、前記光起電力素子の被覆材と、バイパスダイオードと、裏面保護部材と枠材からなる枠材付き太陽電池モジュールにおいて、前記裏面保護部材は貫通孔もしくは凹部を有し、前記貫通孔もしくは前記凹部に前記バイパスダイオードが埋め込まれて設けられ、前記バイパスダイオードは前記枠材挿入される領域内に設けられている。尚、本実施の形態例では、裏面保護部材に貫通孔が設けてあるが、実施例に示すように、貫通孔を設けずに凹部を設けても同様な効果が得られる。   The solar cell module according to the present embodiment includes at least a photovoltaic element, a covering material for the photovoltaic element, a bypass diode, a back surface protection member, and a solar cell module with a frame material including a frame material, The back surface protection member has a through hole or a recess, and the bypass diode is embedded in the through hole or the recess, and the bypass diode is provided in a region where the frame material is inserted. In the present embodiment, a through-hole is provided in the back surface protection member. However, as shown in the example, a similar effect can be obtained by providing a recess without providing a through-hole.

以下、各部について詳細な説明を行う。   Hereinafter, each part will be described in detail.

〔光起電力素子〕
本発明に於ける光起電力素子については、特に種別に限定はない。光起電力素子に使用する太陽電池としては、例えば、アモルファス・マイクロクリスタルシリコン積層型太陽電池、結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、銅インジウムセレナイド太陽電池、化合物半導体太陽電池等が挙げられる。しかしながら薄膜系の太陽電池が可撓性を有するので好ましい。特に、可撓性を有する導電性基板上に光変換部材としての半導体活性層などを形成した太陽電池は、大面積化も容易で、曲げ応力に対する太陽電池の信頼性も高いため好ましく、アモルファス・マイクロクリスタルシリコン型3層構造を含む積層型太陽電池が特に好ましい。 [Photovoltaic element]
The type of the photovoltaic element in the present invention is not particularly limited. Examples of solar cells used for photovoltaic elements include amorphous microcrystalline silicon stacked solar cells, crystalline silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells, copper indium selenide solar cells, and compound semiconductor solar cells. A battery etc. are mentioned. However, a thin film solar cell is preferable because it has flexibility. In particular, a solar cell in which a semiconductor active layer or the like as a light conversion member is formed on a flexible conductive substrate is preferable because it is easy to increase the area and the solar cell has high reliability against bending stress. A laminated solar cell including a microcrystal silicon type three-layer structure is particularly preferable.

〔被覆材〕
被覆材は、太陽電池を外部の汚れから保護や、外部からの傷付き防止など太陽電池の耐候性を向上させる目的で用いられる。被覆材は、その使用される部位により、表面材、充填材、裏面材に分けられる。表面材および充填材については、透明性、耐候性及び耐汚染性が要求される。このような要求を満たし、好適に用いられる材料としては、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ガラス等が挙げられる。これらの材料を用いて被覆する方法としては、フィルム化してラミネートする方法、コーティングによって設ける方法及び粘着剤を配し接着する方法などが挙げられる。用途により、太陽電池表面のみに設けられる場合や表面及び裏面側に設ける事ができる。 (Coating material)
The covering material is used for the purpose of improving the weather resistance of the solar cell, such as protecting the solar cell from external dirt and preventing damage from the outside. The covering material is classified into a front surface material, a filler, and a back surface material depending on the portion to be used. For the surface material and the filler, transparency, weather resistance and stain resistance are required. Examples of materials that satisfy such requirements and are preferably used include fluororesins, acrylic resins, urethane resins, silicone resins, and glass. Examples of the method of coating with these materials include a method of forming a film and laminating, a method of providing by coating, and a method of arranging and bonding an adhesive. Depending on the application, it can be provided only on the surface of the solar cell or on the front and back sides.

〔裏面保護部材〕
本発明に於ける裏面保護部材とは、前記被覆材だけでは機械的強度が不足するため太陽電池モジュールの非受光面側に裏うちするものである。形状としては板状のものが好ましく、その材質としては、カーボンファイバー、プラスチック板、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）板、セラミック、ガラスなどが挙げられ、特に好ましくは金属製の板を用いるものである。 [Back protection member]
In the present invention, the back surface protection member covers the non-light-receiving surface side of the solar cell module because the mechanical strength is insufficient only with the covering material. The shape is preferably a plate, and examples of the material include carbon fiber, plastic plate, FRP (glass fiber reinforced plastic) plate, ceramic, glass, and the like, and particularly preferably a metal plate is used. .

金属製の板を用いると凹凸加工が容易である。例えば所望の凹凸形状を有した金型によりプレス加工することによって容易に形成できる。   When a metal plate is used, uneven processing is easy. For example, it can be easily formed by pressing with a mold having a desired uneven shape.

金属の材質として、溶融アルミメッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板、アルミ亜鉛合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板などが挙げられるが、耐候性及び耐錆性に優れた溶融Zn-Al系合金メッキ鋼板がより好ましい。   Examples of the metal material include a hot-dip aluminized steel plate, a hot-dip galvanized steel plate, an aluminum zinc alloy-plated steel plate, and a stainless steel plate, but a hot-dip Zn-Al alloy-plated steel plate having excellent weather resistance and rust resistance is more preferable.

〔貫通孔〕
図7は本実施の形態例に係る裏面保護部材を示した概要図である。701、702は裏面保護部材、703は貫通孔を示す。裏面保護部材は一枚板の溶融Zn55％-Al系合金メッキ鋼板を用いており、打ち抜き加工により貫通孔が設けられている。この貫通孔の位置はバイパスダイオード位置に対応するように設けられており、バイパスダイオードが貫通孔に収納される。本実施態では上記のように貫通孔を設けているが、貫通孔はバイパスダイオード直下に設ければよく、それ以外に特に限定はない。貫通孔の開け方については、特に限定はない。ドリルや打ち抜き、プレス加工等で貫通孔を設けることができる。形状については、特に限定はないが、バイパスダイオード本体を格納できる大きさの貫通孔であることが好ましい。 [Through hole]
FIG. 7 is a schematic view showing a back surface protection member according to the present embodiment. Reference numerals 701 and 702 denote back surface protection members, and 703 denotes a through hole. As the back surface protection member, a single sheet of molten Zn55% -Al alloy-plated steel plate is used, and through holes are provided by punching. The position of this through hole is provided so as to correspond to the position of the bypass diode, and the bypass diode is accommodated in the through hole. In the present embodiment, the through hole is provided as described above, but the through hole may be provided immediately below the bypass diode, and there is no particular limitation other than that. There is no particular limitation on how to open the through hole. A through hole can be provided by drilling, punching, pressing, or the like. The shape is not particularly limited, but is preferably a through-hole having a size that can store the bypass diode body.

〔凹部〕
本発明に於ける裏面保護部材の凹部はバイパスダイオード直下に設ければよい。凹部の設け方については、特に限定はない。プレス加工によってダイオード部下のみに凹部を設けることができる。もしくはバイパスダイオードが直線的に配置されていた場合にはローラーフォーマー、ベンダー曲げ等で凹部を設けることができる。 (Concave part)
The concave portion of the back surface protection member in the present invention may be provided immediately below the bypass diode. There is no limitation in particular about how to provide a recessed part. A concave portion can be provided only under the diode portion by pressing. Alternatively, when the bypass diode is linearly arranged, the concave portion can be provided by roller former, bender bending or the like.

凹部形状については、特に限定はないが、好ましくはバイパスダイオード本体以上の大きさの凹部を形成することでバイパスダイオードを凹部に格納した時、バイパスダイオード直上の枠材との被覆材の厚みが厚くなり、枠材と干渉するのを防ぐことができる。   The shape of the recess is not particularly limited, but preferably, when the bypass diode is stored in the recess by forming a recess larger than the bypass diode body, the thickness of the covering material with the frame material immediately above the bypass diode is thick. Thus, interference with the frame material can be prevented.

〔枠材〕
前述した裏面保護部材だけで太陽電池に加わる風圧に耐えさせようとすると厚みを十分にとる必要があり、重量的にもコスト的にも好ましくない。枠材は裏面保護部材の機械的強度を補うものである。通常は太陽電池の四辺に設けられるが、長辺側または短辺側の二辺のみ設ける場合もある。枠材の材質としてはアルミが特に好適である。枠材と裏面保護部材を併用する事で、軽量化と低コスト化の両立が可能となる。 [Frame material]
If it is intended to withstand the wind pressure applied to the solar cell using only the back surface protection member described above, it is necessary to provide a sufficient thickness, which is not preferable in terms of weight and cost. The frame material supplements the mechanical strength of the back surface protection member. Usually, it is provided on the four sides of the solar cell, but there are cases where only two sides on the long side or the short side are provided. Aluminum is particularly suitable as the frame material. By using the frame material and the back surface protection member in combination, it is possible to achieve both weight reduction and cost reduction.

枠材の形状は様々であるが、被覆材と裏面保護部材を挿入できる溝を有しており、例えば断面がＥの字状やＦの字状のフレームが好ましい。   Although the shape of the frame material is various, it has a groove into which the covering material and the back surface protection member can be inserted. For example, an E-shaped frame or an F-shaped frame is preferable.

〔バイパスダイオード〕
太陽電池モジュールにはパーシャルシェイドを想定し、ある太陽電池セルや太陽電池モジュールが陰になることで、他の太陽電池セルや太陽電池モジュールの電流より極端に電流が低下した場合に太陽電池セルに逆バイアスがかかることを防ぐ為に、バイパスダイオードが太陽電池に設けられている。本発明のバイパスダイオードの種類としては、亜酸化銅整流器、セレン整流器、点接触ダイオード、ボンド形ダイオード、合金（アロイ）形接合ダイオード、拡散形接合ダイオード、成長形接合ダイオード等が限定なく適用可能である。また、ダイオードは、ダイオードチップを収容するダイオード本体と、ダイオード接続端子から構成される。また、真空ラミネート法で樹脂等を積層し、真空ラミネート装置で、加熱脱気して太陽電池モジュールを成型した時、ダイオード本体を薄くしないと脱気できないため、小型で薄いタイプのダイオードが好ましく用いられる。 [Bypass diode]
Assuming a partial shade for a solar cell module, if a solar cell or solar cell module is shaded, the current is drastically lower than the current of other solar cells or solar cell modules. In order to prevent reverse biasing, a bypass diode is provided in the solar cell. As the types of bypass diodes of the present invention, cuprous oxide rectifiers, selenium rectifiers, point contact diodes, bond diodes, alloy (alloy) junction diodes, diffusion junction diodes, growth junction diodes and the like can be applied without limitation. is there. The diode is composed of a diode body that houses a diode chip and a diode connection terminal. Also, when laminating resin etc. by vacuum laminating method and molding solar cell module by heat deaeration with vacuum laminating device, it is not possible to deaerate unless the diode body is thin, so a small and thin type diode is preferably used It is done.

以下に実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described in detail below by examples, but the present invention is not limited to these examples.

本実施例は、ETFE、EVA及びPETからなる被覆材により被覆され、溶融Zn55％-Al系合金メッキ鋼板（ガルバリウム鋼板）からなる裏面保護部材と、バイパスダイオードと一体積層されたアモルファス・マイクロクリスタル積層型太陽電池を用いた太陽電池モジュールと、枠材から構成された枠材付き太陽電池モジュールであって、裏面保護部材に設けられた凹部上にバイパスダイオードが格納されている枠材付き太陽電池モジュールの例である。   In this example, a backside protective member made of a molten Zn55% -Al alloy-plated steel plate (galvalume steel plate), coated with a coating material made of ETFE, EVA and PET, and an amorphous microcrystal laminated body integrally laminated with a bypass diode Solar cell module using a solar cell module and a solar cell module with a frame material composed of a frame material, and a solar cell module with a frame material in which a bypass diode is stored on a recess provided in a back surface protection member It is an example.

図8は本実施例に係る枠材付き太陽電池モジュールの概要図である。   FIG. 8 is a schematic diagram of a solar cell module with a frame material according to the present example.

801は枠材付き太陽電池モジュール、802は光起電力素子、803は裏面保護部材、804は枠材、805は受光面側集電電極、806はダイオード接続端子を示す。   801 is a solar cell module with a frame material, 802 is a photovoltaic element, 803 is a back surface protection member, 804 is a frame material, 805 is a light receiving surface side collecting electrode, and 806 is a diode connection terminal.

本実施例では太陽電池モジュールの四辺に枠材が設けられている。   In this embodiment, frame members are provided on the four sides of the solar cell module.

図9は本実施例に係る太陽電池モジュールに用いられるアモルファス・マイクロクリスタルシリコン型太陽電池による太陽電池群の構成を非受光面側から示した概要図である。901は太陽電池群、902はアモルファス・マイクロクリスタル積層型太陽電池、903はバイパスダイオード、904はダイオード接続端子、905は受光面側集電電極、906は非受光面側集電電極を示す。   FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of a solar cell group of amorphous microcrystalline silicon type solar cells used in the solar cell module according to the present embodiment from the non-light-receiving surface side. 901 is a solar cell group, 902 is an amorphous microcrystal laminated solar cell, 903 is a bypass diode, 904 is a diode connection terminal, 905 is a light receiving surface side current collecting electrode, and 906 is a non-light receiving surface side current collecting electrode.

本実施例では、アモルファス・マイクロクリスタル積層型太陽電池が16枚直列接続されており、各アモルファス・マイクロクリスタル積層型太陽電池毎にショットキーバリア形ダイオードが設けられている。   In this embodiment, 16 amorphous microcrystal stacked solar cells are connected in series, and a Schottky barrier diode is provided for each amorphous microcrystal stacked solar cell.

図10は本実施例に係る裏面保護部材を示した概要図である。1001、1002は裏面保護部材、1003は凹部を示す。一枚板の溶融Zn55％-Al系合金メッキ鋼板を用いており、折り曲げ加工により溝状の凹部が設けられている。この凹部の位置はバイパスダイオード位置に対応するように設けられており、バイパスダイオードが凹部に収納される。   FIG. 10 is a schematic view showing a back surface protection member according to this example. Reference numerals 1001 and 1002 denote back surface protection members, and 1003 denotes a recess. A single sheet of molten Zn55% -Al alloy-plated steel sheet is used, and groove-shaped recesses are provided by bending. The position of the recess is provided so as to correspond to the position of the bypass diode, and the bypass diode is accommodated in the recess.

図11は本発明に係る枠材付き太陽電池モジュールを説明する為の概略断面図である。図において、1101は枠材付き太陽電池モジュール、1102は光起電力素子、1103は被覆材、1104は裏面保護部材、1105は充填材、1106は枠材、1107はバイパスダイオードである。   FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a solar cell module with a frame material according to the present invention. In the figure, 1101 is a solar cell module with a frame material, 1102 is a photovoltaic element, 1103 is a coating material, 1104 is a back surface protection member, 1105 is a filler, 1106 is a frame material, and 1107 is a bypass diode.

図に示すように、溝状の凹部にバイパスダイオード本体は収納され、この部分が枠材に挿入される。   As shown in the figure, the bypass diode body is housed in the groove-shaped recess, and this portion is inserted into the frame member.

本実施例は、ETFE、EVA及びPETからなる被覆材により被覆され、溶融Zn55％-Al系合金メッキ鋼板（ガルバリウム鋼板）からなる裏面保護材と、バイパスダイオードと一体積層されたアモルファス・マイクロクリスタル積層型太陽電池を用いた太陽電池モジュールと、枠材から構成された枠材付き太陽電池モジュールであって、裏面保護材に設けられた凹部上にバイパスダイオードが格納されている枠材付き太陽電池モジュールの例である。   In this example, a back surface protective material made of a molten Zn55% -Al alloy-plated steel plate (galvalume steel plate) and an amorphous microcrystal laminated body integrally laminated with a bypass diode are coated with a coating material made of ETFE, EVA and PET. Solar cell module using a solar cell module and a solar cell module with a frame material composed of a frame material, the solar cell module with a frame material in which a bypass diode is stored on a recess provided in the back surface protection material It is an example.

図12は本実施例に係る枠材付き太陽電池モジュールの概要図である。   FIG. 12 is a schematic diagram of a solar cell module with a frame material according to the present example.

1201は枠材付き太陽電池モジュール、1202は光起電力素子、1203は裏面保護部材、1204は裏面保護部材折り曲げ部、1205は受光面側集電電極、1206はダイオード接続端子を示す。   1201 is a solar cell module with a frame member, 1202 is a photovoltaic element, 1203 is a back surface protection member, 1204 is a bent portion of the back surface protection member, 1205 is a light receiving surface side current collecting electrode, and 1206 is a diode connection terminal.

本実施例では太陽電池モジュールの長辺端部に枠材が設けられており、太陽電池モジュール短辺端部は裏面保護部材が非受光面側に折り曲げられている。   In this embodiment, a frame member is provided at the long side end of the solar cell module, and the back surface protection member is bent toward the non-light-receiving surface at the short side end of the solar cell module.

図13は本実施例に係る裏面部材を示した概要図である。1301、1302は裏面保護部材、1303は凹部を示す。一枚板の溶融Zn55％-Al系合金メッキ鋼板を用いており、短辺側端部は折り曲げ部が設けられている。またプレス加工により半球状の凹部が設けられている。この凹部の位置はバイパスダイオード位置に対応するように設けられており、バイパスダイオードが凹部に収納される。   FIG. 13 is a schematic view showing a back member according to the present embodiment. Reference numerals 1301 and 1302 denote back surface protection members, and 1303 denotes a recess. A single sheet of molten Zn55% -Al alloy-plated steel plate is used, and a bent portion is provided at the end on the short side. Moreover, the hemispherical recessed part is provided by press work. The position of the recess is provided so as to correspond to the position of the bypass diode, and the bypass diode is accommodated in the recess.

本実施例では、半球状の凹部にバイパスダイオード本体が収納され、この部分が枠材に挿入される。   In this embodiment, the bypass diode body is housed in the hemispherical recess, and this portion is inserted into the frame member.

バイパスダイオードを光起電力素子の外側に配置した概要図である。It is the schematic which arrange | positioned the bypass diode in the outer side of the photovoltaic element. 従来の枠材付き太陽電池モジュールの概要図である。It is a schematic diagram of the conventional solar cell module with a frame material. 従来の枠材付き太陽電池モジュール端部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the edge part of the conventional solar cell module with a frame material. 従来の枠材付き太陽電池モジュール端部のバイパスダイオード位置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the position of the bypass diode of the conventional solar cell module with a frame material. 本発明の実施態例に記載している太陽電池概要図である。It is a solar cell schematic diagram described in the example of an embodiment of the present invention. 本発明の実施態例に記載している太陽電池モジュール端部のバイパスダイオード位置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the bypass diode position of the solar cell module edge part described in the embodiment of this invention. 本発明の実施態例に記載している裏面保護部材を示した概略図である。It is the schematic which showed the back surface protection member described in the example of embodiment of this invention. 本発明の実施例1に記載している枠材付きの太陽電池モジュールの概要図である。1 is a schematic diagram of a solar cell module with a frame member described in Example 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に記載している太陽電池モジュールを複数枚電気接続した時の非受光面側からみた概要図である。FIG. 3 is a schematic view seen from the non-light-receiving surface side when a plurality of solar cell modules described in Example 1 of the present invention are electrically connected. 本発明の実施例1に記載している裏面保護部材を示した概略図である。1 is a schematic view showing a back surface protection member described in Example 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に記載している太陽電池モジュール端部のバイパスダイオード位置の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the position of a bypass diode at the end of a solar cell module described in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2に記載している枠材付きの太陽電池モジュールの概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a solar cell module with a frame member described in Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2に記載している裏面保護部材を示した概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a back surface protection member described in Example 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

102、302、402、504、602、802、902、1102、1202 光起電力素子
303 表面材
403、603、1103 被覆材
304、404、502、604、701、702、803、1001、1002、1104、1203、1301、1302 裏面保護部材
1204 裏面保護部材折り曲げ部
305、405、605、1105 充填材
203、306、406、503、606、804、1106、1204 枠材
103、407、607、903、1207 バイパスダイオード
101 電気接続部
104、806、904、1206 ダイオード接続端子
105 負極端子
106 正極端子
107 半田接続部
201、501、801、1201 枠材付き太陽電池モジュール
301、401、601、1101 枠材付き太陽電池モジュール断面
202 受光面部
901 太陽電池群
805、905、1205 受光面側集電電極
906 非受光面側集電電極
703 貫通孔
1003、1303 凹部 102, 302, 402, 504, 602, 802, 902, 1102, 1202 Photovoltaic element
303 Surface material
403, 603, 1103 Coating material
304, 404, 502, 604, 701, 702, 803, 1001, 1002, 1104, 1203, 1301, 1302 Back side protection member
1204 Bent part of back surface protection member
305, 405, 605, 1105 filler
203, 306, 406, 503, 606, 804, 1106, 1204 Frame material
103, 407, 607, 903, 1207 Bypass diode
101 Electrical connection
104, 806, 904, 1206 Diode connection terminal
105 Negative terminal
106 Positive terminal
107 Solder connection
201, 501, 801, 1201 Solar cell module with frame
301, 401, 601, 1101 Cross section of solar cell module with frame
202 Photosensitive area
901 Solar cell group
805, 905, 1205 Light-receiving surface side collector electrode
906 Non-light-receiving surface side collector electrode
703 Through hole
1003, 1303 Recess

Claims (3)

少なくとも光起電力素子と、前記光起電力素子の被覆材と、バイパスダイオードと、裏面保護部材と枠材からなる枠材付き太陽電池モジュールにおいて、前記裏面保護部材は貫通孔もしくは凹部を有し、前記貫通孔もしくは前記凹部に前記バイパスダイオードが埋め込まれて設けられ、前記バイパスダイオードは前記枠材に挿入される領域内に設けられていることを特徴とする枠材付き太陽電池モジュール。   At least a photovoltaic element, a covering material for the photovoltaic element, a bypass diode, and a solar cell module with a frame material composed of a back surface protection member and a frame material, the back surface protection member has a through hole or a recess, The solar cell module with a frame material, wherein the bypass diode is embedded in the through hole or the recess, and the bypass diode is provided in a region inserted into the frame material. 前記貫通孔の径は前記バイパスダイオードの径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の枠材付き太陽電池モジュール。   2. The solar cell module with frame material according to claim 1, wherein a diameter of the through hole is larger than a diameter of the bypass diode. 前記裏面保護部材に設けられた前記凹部はバイパスダイオード下のみに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の枠材付き太陽電池モジュール。   2. The solar cell module with frame material according to claim 1, wherein the concave portion provided in the back surface protection member is provided only under a bypass diode.
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