JP2008270648A

JP2008270648A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2008270648A
Application number: JP2007114091A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Shimazu; 史彦嶋津
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】外観品質に優れた太陽電池モジュールを構成する。
【解決手段】太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にスペーサ１８を介在し、且つ太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂを１組の保護材２８、２８で挟む。さらに、保護材２８、２８を第１カバー部材２２と第２カバー部材２４とで挟んだ後、全体を加熱し、保護材２８、２８を軟化させて一体化する。保護材２８とスペーサ１８は、同一樹脂であることが好ましい。
【選択図】図４

Description

本発明は、保護樹脂で囲繞された太陽電池素子を２つのカバー部材の間に介在して構成される太陽電池モジュールに関する。

一般的な太陽電池モジュールの背面からの平面図の一例を図６に示すとともに、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図を図７に示す。この場合、太陽電池モジュール１は３個の太陽電池素子２ａ〜２ｃを有し、隣接する太陽電池素子２ａ、２ｂ同士、太陽電池素子２ｂ、２ｃ同士は、内部リード線３（図７参照）を介して電気的に接続されている。そして、両端に配設された太陽電池素子２ａ、２ｃのそれぞれには、出力リード線４ａ、４ｂが接続されている（図６参照）。図７から諒解されるように、前記出力リード線４ａ、４ｂは、太陽電池素子２ａ〜２ｃの端面に当接しながら、太陽電池モジュール１の隅角部から略中央部に向かって延在している。

図７に示すように、太陽電池素子２ａ〜２ｃは、保護樹脂５に囲繞された状態で第１カバー部材６と第２カバー部材７に挟持されている。第２カバー部材７の略中央部には貫通孔８が設けられており（図６参照）、前記出力リード線４ａ、４ｂは、この貫通孔８から外部に取り出されている。

なお、受光面側に配設された第１カバー部材６（図７参照）は、光を太陽電池素子へ到達させるべく、ガラスや透明樹脂等の透光性材料で構成されている。一方、太陽電池素子２ａ〜２ｃの裏面側に配設された第２カバー部材７は、フィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂等で構成されており、可撓性を有する。

ここで、前記保護樹脂５は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の熱可塑性樹脂を加熱することによって設けられる。すなわち、太陽電池素子２ａ〜２ｃ及び出力リード線４ａ、４ｂを介装した熱可塑性樹脂同士を熱によって接合することで、保護樹脂５が形成される。

この際、保護樹脂５に気泡が存在していると、外観不良品が作製されることになる。そこで、特許文献１には、隣接する太陽電子素子の間に熱可塑性樹脂シートを配設し、この状態で保護樹脂を設けることが提案されている。

特許第２９３１４５６号公報

保護樹脂を設けるに際しては、熱可塑性樹脂シートが加熱されることに伴って該シートにガスが発生する。このガスは、特に、太陽電池素子と、該太陽電池素子に当接した出力リード線との間に集中する。この間には、保護樹脂が充填され難いからである。このため、ガスが外部に排出されないまま残留し、その結果、保護樹脂に気泡が発生してしまう。

前記特許文献１記載の技術は、大気を巻き込むことに起因して気泡が発生することを回避するには有効であるとされているが、太陽電池素子と出力リード線との間にガスが集中することを回避することはできない。すなわち、太陽電池モジュールを構成するに際しては、シートの加熱に伴って気泡が発生することを回避することが困難であるという不具合が依然として顕在化している。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、保護樹脂における気泡の発生が著しく抑制され、このために外観が極めて良好である太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、太陽電池素子と、前記太陽電池素子からの出力リード線とが保護樹脂で囲繞され、且つ透光性の第１カバー部材と可撓性の第２カバー部材との間に前記保護樹脂が介在された太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池素子と前記出力リード線との間に、スペーサが介在されたことを特徴とする。

このスペーサが存在することにより、加熱によって保護樹脂を設ける間に発生したガスが太陽電池素子と出力リード線との間に入り込むことが回避される。このため、ガスは、外部に通じる箇所を介して大気中に排出されるようになる。その結果、ガスが保護樹脂内に留まって気泡となることが回避される。

このように、スペーサを介在させることによって、気泡が認められない外観品質が極めて良好な太陽電池モジュールを構成することができる。しかも、気泡の発生が回避されるので、気泡を介して異物が保護樹脂内に進入したり、雨水等の水分が浸入してショートが引き起こされたりする等の懸念もない。

なお、スペーサの幅方向寸法を出力リード線に比して大きく設定することが好ましい。これにより太陽電池モジュールと出力リード線との間にガスが一層進入し難くなるので、気泡が発生することを一層確実に防止することができるようになるからである。

また、スペーサと保護樹脂とが同一の樹脂であることが好ましい。この場合、保護樹脂を設ける際に軟化した保護樹脂がスペーサを良好に濡らす。従って、保護樹脂とスペーサとの間に、ガス溜まりとなる間隙が生じ難くなる。すなわち、ガスが集中し難くなり、大気に排出することが一層容易となる。

いずれの場合においても、スペーサの厚みは、０．３〜１ｍｍであることが好ましい。この場合、ハンドリングが容易であり、しかも、スペーサを設けたことに伴って太陽電池モジュールが大型化することも回避できる。

本発明によれば、太陽電池素子と出力リード線との間にスペーサを介在するようにしているので、これら太陽電池素子と出力リード線を囲繞する保護樹脂を加熱によって設ける際、該保護樹脂から発生したガスが太陽電池素子と出力リード線との間に進入することが著しく抑制される。従って、ガスが保護樹脂内に留まらず速やかに拡散し、最終的に外部に排出されるので、気泡が認められない外観品質に優れた太陽電池モジュールを構成することができる。

以下、本発明に係る太陽電池モジュールにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの背面からの平面図であり、図２及び図３は、それぞれ、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図、ＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。この太陽電池モジュール１０は３個の太陽電池素子１２ａ〜１２ｃを有し、隣接する太陽電池素子１２ａ、１２ｂ同士、太陽電池素子１２ｂ、１２ｃ同士は、内部リード線１４（図２参照）を介して電気的に接続されている。また、両端に配設された太陽電池素子１２ａ、１２ｃのそれぞれには、太陽電池モジュール１０の隅角部から略中央部に向かって延在する出力リード線１６ａ、１６ｂが接続されている（図１参照）。この場合、出力リード線１６ａ、１６ｂは樹脂で被覆されており、この被覆樹脂も含めた幅方向寸法Ｗ１は、およそ６〜７ｍｍ程度である。

そして、本実施の形態においては、各太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にシート状のスペーサ１８が介在されている。スペーサ１８としては、例えば、市販のＥＶＡフィルムを切り出したものを使用すればよい。スペーサ１８の厚み方向寸法Ｔは、過度に大きいと太陽電池モジュール１０の厚みが大きくなることから、１ｍｍ以下とすることが好ましい。しかしながら、過度に小さいと、切り出すことが困難となる等ハンドリングが容易でなくなる。これを回避するべく、厚み方向寸法Ｔは、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。

また、この場合、スペーサ１８の幅方向寸法Ｗ２は、出力リード線１６ａ、１６ｂの幅方向寸法Ｗ１に比して大きいことが好ましい。この場合、スペーサ１８及び出力リード線１６ａ、１６ｂの周囲から気泡が発生することが著しく抑制されるからである。具体的には、幅方向寸法Ｗ２を１３〜１７ｍｍ程度とし、出力リード線１６ａ、１６ｂの幅方向端部からスペーサ１８の幅方向端部までの距離を３〜５ｍｍとすると好適である。

なお、出力リード線１６ａ、１６ｂの幅方向中央とスペーサ１８の幅方向中央とを合致させる必要は特にない。例えば、出力リード線１６ａの幅方向寸法Ｗ１が６ｍｍ、スペーサ１８の幅方向寸法Ｗ２が１４ｍｍである場合、出力リード線１６ａの一方の幅方向端部からスペーサ１８の一方の幅方向端部までの距離を３ｍｍ、他方の幅方向端部同士の距離を５ｍｍとしてもよい。

また、図１及び図２から諒解されるように、この場合、スペーサ１８は、太陽電池素子１２ａ、１２ｂ同士の間、及び太陽電池素子１２ｂ、１２ｃ同士の間には設けられていない。

このように構成されたスペーサ１８は、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃ及び出力リード線１６ａ、１６ｂとともに保護樹脂２０に囲繞され、この状態で、第１カバー部材２２と第２カバー部材２４との間に介在されている。保護樹脂２０の材質は、スペーサ１８と同一であることが好ましい。すなわち、スペーサ１８がＥＶＡからなる場合、保護樹脂２０もＥＶＡであると好適である。この場合、後述する保護樹脂２０作製の過程で、軟化した保護樹脂２０がスペーサ１８を良好に濡らすので、保護樹脂２０とスペーサ１８との間にガス溜まりとなる間隙が生じ難くなるからである。

第１カバー部材２２は受光面側に配設されており、ガラスや透明樹脂等の透光性材料で構成されている。一方、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃの裏面側に配設された第２カバー部材２４は、フィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂やポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂等で構成されており、可撓性を示す。

この中、第２カバー部材２４の略中央部には貫通孔２６が設けられており、前記出力リード線１６ａ、１６ｂは、この貫通孔２６に通されて外部に取り出されている。

この太陽電池モジュール１０は、以下のようにして製造することができる。

はじめに、図４に示すように、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃのそれぞれと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にスペーサ１８を介在し、且つ太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂを１組の保護材２８、２８で挟む。さらに、保護材２８、２８を第１カバー部材２２と第２カバー部材２４とで挟む。

次に、全体を加熱することで保護材２８、２８を軟化させる。これにより、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃを挟んだ保護材２８、２８同士が一体化して保護樹脂２０が形成される。保護材２８とスペーサ１８とが同一樹脂である場合、この際に軟化した保護材２８がスペーサ１８を良好に濡らす。従って、保護樹脂２０とスペーサ１８との間に間隙が生じ難くなる。

保護樹脂２０がＥＶＡである場合には、前記加熱によって保護樹脂２０からガスが発生する。しかしながら、このガスが太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間に留まることはない。上記したように、この間にはスペーサ１８が介装されているからである。結局、ガスは、保護樹脂２０の内部を拡散した後、第２カバー部材２４の貫通孔２６等、外部に通じる箇所から大気中に速やかに排出される。従って、ガスが保護樹脂２０中に留まって気泡となることが回避される。

このように、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にスペーサ１８を介在させることにより、気泡が発生することを回避することができる。このため、気泡を介して異物が保護樹脂２０内に進入したり、雨水等の水分が浸入してショートが引き起こされたりする等の懸念が払拭される。

さらに、保護樹脂２０を冷却して硬化させれば、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃ、スペーサ１８及び出力リード線１６ａ、１６ｂが保護樹脂２０に封入された太陽電池モジュール１０が得られる。

なお、上記した実施の形態では、太陽電池素子１２ａ〜１２ｃの全てにおいて出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にスペーサ１８を介在するようにしているが、図５に示すように、端部の太陽電池素子１２ａ、１２ｃと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にのみスペーサ１８を介在するようにしてもよい。換言すれば、中央の太陽電池素子１２ｂと出力リード線１６ａ、１６ｂとの間にスペーサ１８を介在させる必要は特にない。この場合においても、気泡が発生することを回避することが可能である。

また、スペーサ１８の材質はＥＶＡに特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン等であってもよい。

本実施の形態に係る太陽電池モジュールの背面平面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。図１〜図３に示す太陽電池モジュールを作製する過程を示す製造工程説明図である。別の実施の形態に係る太陽電池モジュールの背面平面図である。従来技術に係る太陽電池モジュールの背面平面図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。

符号の説明

１０…太陽電池モジュール１２ａ〜１２ｃ…太陽電池素子
１６ａ、１６ｂ…出力リード線１８…スペーサ
２０…保護樹脂２２…第１カバー部材
２４…第２カバー部材２６…貫通孔
２８…保護材

Claims

太陽電池素子と、前記太陽電池素子からの出力リード線とが保護樹脂で囲繞され、且つ透光性の第１カバー部材と可撓性の第２カバー部材との間に前記保護樹脂が介在された太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池素子と前記出力リード線との間に、スペーサが介在されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、前記スペーサが前記出力リード線に比して幅広であることを特徴とする太陽電池モジュール。
請求項１又は２記載の太陽電池モジュールにおいて、前記スペーサと前記保護樹脂とが同一の樹脂であることを特徴とする太陽電池モジュール。