JP2010199173A - 薄膜太陽電池パネルの縫合による結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用目的に応じた形状、大きさ、発生電力の太陽電池パネルを形成するために、複数の薄膜太陽電池パネルユニットを結合した太陽電池パネルであって、十分な結合強度を有する太陽電池パネルを提供する。
【解決手段】 複数の薄膜太陽電池パネルユニットが二次元に配列され、隣接する薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分が互いに重ね合わされて糸で縫合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネルに関し、特に、複数の薄膜太陽電池パネルユニットを含む太陽電池パネルの製造方法に関する。

近年の人工衛星は、電力消費が増加する傾向にあり、太陽電池パネル（太陽電池パドル）の大面積化・軽量化・高収納性が求められている。薄膜太陽電池パネルはこのような要求に応える目的で開発されたものであるが、必要な電力を確保するためには、複数の薄膜太陽電池パネル（ユニット）を組み合わせる、即ち、互いに結合する必要がある。

従来、複数の光起電力素子を用いた光起電力装置として、柔軟性を有する複数の光起電力素子の出力端子同士を、導電性線材により電気的に接続縫合する光起電力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、第１の光起電力セルの電極と第２の光起電力セルの電極とをステッチにより電気的に接続する太陽電池モジュールも知られている（例えば、特許文献２参照）。

他方、太陽電池モジュールを、糸を用いてシート状部材に縫い付ける技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。

実開平４−１１６１６１号公報 特開２００６−１２８０２号公報 特開平１０−１４４９４７号公報

特許文献１の光起電力装置は、出力端子同士を導電性線材により接続するものであるため、結合強度が弱いという問題点がある。

また、特許文献２の太陽電池モジュールは、アノード及びカソードが互いに重なり合う領域を必要とするため、構成が複雑であるとともに、結合強度が弱いという問題点がある。

さらに、特許文献３の太陽電池モジュールの固定方法は、単一の太陽電池モジュールをテント布等の取付先に取り付けるものであり、太陽電池モジュール同士の結合、特に電気的接続を含む太陽電池モジュール同士の結合について開示及び示唆するものではない。

本発明は、使用目的に応じた形状、大きさ、発生電力の太陽電池パネルを形成するために、複数の薄膜太陽電池パネルユニットを結合した太陽電池パネルであって、十分な結合強度を有するとともに確実な電気的接続をする太陽電池パネルを提供することを目的とする。

本発明の第一の要旨に係る太陽電池パネルは、複数の薄膜太陽電池パネルユニットが二次元に配列され、互いに隣接する薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分が重ね合わされて糸で縫合されていることを特徴とする。

本発明の第二の要旨に係る薄膜太陽電池パネルユニットの結合方法は、二枚の薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分を互いに重ね合わせ、糸で縫合することを特徴とする。

本発明の第三の要旨に係る太陽電池パネルの製造方法は、複数の薄膜太陽電池パネルユニットを二次元に配列し、互いに隣接する薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分を重ね合わせて糸で縫合することを特徴とする。

本発明によれば、使用目的に応じた形状、大きさ、発生電力の太陽電池パネルを形成するために、複数の薄膜太陽電池パネルユニットを結合する場合に、十分な結合強度を得ることができる。

また、本発明では、電気的接続部分とは別に糸を用いて機械的結合を実現するようにしたことで、電気的接続部分に機械的な負荷がかからず、安定した電気的接続を実現することができる。

本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルの正面図である。 図１の太陽電池パネルを太陽電池パドル構造部材に取り付けた状態を示す正面図である。 薄膜太陽電池パネルユニット同士の電気的接続を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１に本発明の一実施の形態に係る太陽電池パネルを示す。

図示の太陽電池パネルは、複数（ここでは６枚）の薄膜太陽電池パネルユニット１を有している。各薄膜太陽電池パネルユニット１は、樹脂フィルム上に複数（ここでは５×３個）の太陽電池セルを有し、その周縁部には、これら太陽電池セルが形成されていない領域（周縁フィルム部分）を有している。複数の薄膜太陽電池パネルユニット１は、隣接する薄膜太陽電池パネルの周縁フィルム部分同士が互いに重なるように、二次元に行列配置されている。そして、この重なり部分は、糸２を用いて縫い合わされている。糸としては、例えば、アラミド繊維（コーネックス（商標））等を用いることができる。薄膜太陽電池パネルに負荷される外部環境（振動・音響など）に対して耐性を有する構造体となるように、即ち、必要な結合強度を確保するために、縫い方、縫い目の間隔等は適切に選択される。例えば、太さ０．５ｍｍ程度のコーネックを用い、１ｍｍ程度のピッチで、ミシンで平行に二列に縫うことができる。また、摩擦等により糸が擦り切れないよう縫い目に保護テープ（たとえば樹脂製）を貼り付けるようにしてもよい。

また、配列された複数の薄膜太陽電池パネルユニット１の外周側（四辺）には、支持フィルム３が同じく糸２を用いて縫い付けられている。この支持フィルム３は、この太陽電池パネルを、図２に示すように、太陽電池パドル構造部材４に取り付けるために用いられる。薄膜太陽電池パネルユニット１の大きさが５００ｍｍ角程度とすると、この太陽電池パネルの大きさは、１．５ｍ×１ｍ程度となる。これは、人工衛星に搭載される太陽電池パドルを折畳んだ状態のときの大きさとして許容できる大きさである。もちろん、この太陽電池パネルは、地上用としても使用できる。

本実施の形態では、薄膜太陽電池パネルユニットのフィルム部分同士、または薄膜太陽電池パネルユニットのフィルム部分と支持フィルムとを糸で縫合するようにしたことで、縫合部を単一のフィルムの場合と同様に自在に曲げる（湾曲させる）ことができる。

複数の薄膜太陽電池パネルユニット１間の電気的接続は、図３に示すように、各薄膜太陽電池パネルユニット１の電極と隣接する太陽電池パネルユニットの電極とを電線５等の導電体により接続することで行う。電線５は、例えば半田により、各薄膜太陽電池パネルユニット１の電極に接続される。機械的結合と電気的接続とを異なる部材で実現するようにしたことで、宇宙空間においても十分な機械的結合強度を確保することができ、また電気的接続の安定性をも確保することができる。

以上本発明について一実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

１ 薄膜太陽電池パネルユニット
２ 糸
３ 支持フィルム
４ 太陽電池パドル構造部材
５ 電線
６ 半田

Claims (10)

1. 複数の薄膜太陽電池パネルユニットが二次元に配列され、互いに隣接する薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分が重ね合わされて糸で縫合されていることを特徴とする太陽電池パネル。
2. 二次元配列された前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットの外周側に位置する周縁フィルム部分に支持フィルムが糸で縫い付けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。
3. 前記支持フィルムによって、前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットが太陽電池パドル構造部材に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネル。
4. 前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットの各々の電極が、隣接する少なくとも一つの薄膜太陽電池パネルユニットの電極と導電体で接続されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の太陽電池パネル。
5. 二枚の薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分を互いに重ね合わせ、糸で縫合することを特徴とする薄膜太陽電池パネルユニットの結合方法。
6. 前記二枚の薄膜太陽電池パネルユニットの電極間を導電体で接続することを特徴とする請求項５に記載の薄膜太陽電池パネルユニットの結合方法。
7. 複数の薄膜太陽電池パネルユニットを二次元に配列し、互いに隣接する薄膜太陽電池パネルユニットの周縁フィルム部分を重ね合わせて糸で縫合することを特徴とする太陽電池パネルの製造方法。
8. 二次元配列された前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットの外周側に位置する周縁フィルム部分に支持フィルムを糸で縫い付けることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池パネルの製造方法。
9. 前記支持フィルムを用いて、前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットを太陽電池パドル構造部材に取り付けることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池パネルの製造方法。
10. 前記複数の薄膜太陽電池パネルユニットの各々の電極を、隣接する少なくとも一つの薄膜太陽電池パネルユニットの電極と導電体で接続することを特徴とする請求項７，８又は９に記載の太陽電池パネルの製造方法。

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