JP2012094817A - 太陽電池モジュール、この太陽電池モジュールを搭載した移動体、及び太陽電池モジュール組品 - Google Patents

Abstract

【課題】裏面保護部材への端子ボックスの固定方法を工夫することで、裏面保護部材への端子ボックスの取り付け後の厚みの寸法管理を容易にし、太陽電池モジュールの生産性の向上を図る。
【解決手段】バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの周囲に、防湿性を有する両面テープ体４０及び／または両面テープ片４５を予め接着固定しておき、この両面テープ体４０及び／または両面テープ片４５に端子ボックス３の底面３７を接着固定する。両面テープ体４０は、その全体形状が端子ボックス３の底面３７全体を覆う方形状に形成されており、端子ボックス３の２つのリード導入開口部３３ａを含む中央部を横長の方形状に切り欠いて、テープ開口部４１を形成した構成としている。このテープ開口部４１は、バックシートの２つのリード引き出し開口部をも内包する大きさに形成されている。
【選択図】図１８Ｃ

Description

本発明は、バックシートを貫通して引き出された出力リードを電気的に接続する端子ボックスを備えた太陽電池モジュール、この太陽電池モジュールを搭載した移動体、及び太陽電池モジュール組品に関する。

太陽電池モジュールは、太陽電池ストリングで発生した電力を外部に取り出すための出力リードが、裏面保護部材に設けられたリード引き出し開口部から外部に導出されており、この導出された出力リードを電気的に接続する端子ボックスが、裏面保護部材の表面に取り付けられている。

端子ボックスは、これまで大電流用／大電力タイプのものが主流であり、大きさを小さくする、または、厚みを薄くするという要望は低かった。そのため、端子ボックスと太陽電池モジュールの裏面保護部材との固定方法も、シリコン樹脂による樹脂封止が一般的であった。

これに対し、車載用の太陽電池モジュールには、薄く、軽く、かつ高信頼性であることが要求されるため、端子ボックスについても、大きさを小さくすること、厚みを薄くすること、かつ、高信頼性であることが要求されている。

このような要求を満たす端子ボックスの一例として、特許文献１記載のものが提案されている。

特許文献１記載の太陽電池モジュール用端子ボックスは、ボックス本体内に、太陽電池モジュールのプラス電極及びマイナス電極が接続される対の端子板を配設し、その両端子板間に逆流防止用バイパスダイオードを設けるとともに、両端子板にはそれぞれ外部接続用ケーブルを接続した太陽電池モジュール用端子ボックスであって、ボックス本体を長尺物とし、その長さ方向に、端子板、バイパスダイオード及び外部接続用ケーブルを直列に配設し、太陽電池モジュールの両電極はボックス本体の長辺側から端子板に接続するように構成されている。また、端子ボックスのカバーを、その中央部を硬質材料からなる中芯とし、その中芯周辺をエラストマーからなる枠体で形成し、ボックス本体をカバーで塞ぐことで、エラストマー部分の変形により、端子ボックスの高さ制限と防湿性の２つの効果が得られるように工夫されている。これにより、端子ボックスの小型化を可能としている。

特開２００２−１４１５３７号公報

車載用の太陽電池モジュールにおいては、上記の薄く、軽く、かつ高信頼性であることに加え、端子ボックス取り付け後の寸法管理も重要な課題である。

しかし、特許文献１記載の太陽電池モジュール用端子ボックスは、小型化や防湿性を主たる目的とするものであり、端子ボックスと太陽電池モジュールの裏面保護部材との固定方法は、従来通り、シリコン樹脂による樹脂封止となっている。

シリコン樹脂は、樹脂が硬化するまでの養生時間が２４時間と長いため、裏面保護部材への取り付け後、その厚みが安定するまでに時間がかかる。ただし、完全に硬化するまでには３日程度かかる。

このことは、端子ボックス取り付け後の寸法管理に時間がかかることを意味しており、生産性を考慮すると、シリコン樹脂による樹脂封止の方法は、端子ボックスの固定方法としては好ましい方法ではない。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、裏面保護部材への端子ボックスの固定方法を工夫することで、裏面保護部材への端子ボックスの取り付け後の厚みの寸法管理を容易にし、ひいては太陽電池モジュールの生産性の向上を図った太陽電池モジュール、この太陽電池モジュールを搭載した移動体、及び太陽電池モジュール組品を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子から電力を取り出す出力リードを引き出すリード引き出し開口部が裏面保護部材に形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記リード引き出し開口部を覆うように前記裏面保護部材の表面に取り付けられた太陽電池モジュールであって、前記端子ボックスの底面と前記裏面保護部材の表面とが、防湿性を有する両面テープ体によって接着固定されているとともに、前記両面テープ体は、前記リード引き出し開口部及びその周縁部を除いて前記端子ボックスの底面の全体に設けられていることを特徴としている。

端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定を、従来のシリコン樹脂による樹脂封止から両面テープ体による接着固定に変更することで、端子ボックスを裏面保護部材に接着後の寸法管理（特に、厚み管理）が容易となる。すなわち、シリコン樹脂による樹脂封止（すなわち、接着固定）では、シリコン樹脂の養生時間が長い（具体的には、１日〜３日程度）ため、完全に硬化するまでに時間がかかり、その間の厚みの寸法管理が必要となるが、両面テープ体を用いることで、このような長時間の寸法管理が不要となる。

また、本発明では、両面テープ体は、リード引き出し開口部及びその周縁部を除いて端子ボックスの底面の全周にわたって設けられた構成としている。このように、両面テープ体をリード引き出し開口部及びその周縁部を除いて端子ボックスの底面の全周にわたって設けることで、端子ボックスの底面周辺からの水分等の浸入を防止することができる。

裏面保護部材は、ＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）などの防湿層を含む３層構造のものが一般的である。そのため、リード引き出し開口部の端部にはＡｌ箔の切断面が露出することになり、出力リードをリード引き出し開口部から導出するときに、このＡｌ箔の切断部によって出力リードが傷つく可能性がある。そのため、従来は、リード引き出し開口部の周縁部に別途テープを貼り付けて、Ａｌ箔の切断部を被覆する処理を行っていた。本発明ではこの点に着目し、裏面保護部材のリード引き出し開口部の周縁部を覆うように、端子ボックスの接着固定も兼ねた両面テープ片を貼り付けておく。これにより、出力リードをリード引き出し開口部から導出するときに、両面テープ片をガイドとして導出させることができるとともに、その後の両面テープ体による端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定の際に、この両面テープ片も端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定に寄与するため、端子ボックスを裏面保護部材の表面により確実かつ緊密に接着固定できるとともに、端子ボックスの底面周辺からの水分等の浸入をより確実に防止することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記両面テープ体は、その外形形状が前記端子ボックスの底面の外形形状と同じ形状に形成された構成としている。このように、両面テープ体の外形形状を端子ボックスの底面の外形形状と同じ形状に形成しておけば、両面テープ体の周縁部と端子ボックスの底面の周縁部とを位置合わせすることで、端子ボックスを正確な位置に容易に接着固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記両面テープ体は、前記出力リードによって前記裏面保護部材の表面に現れる段差分を吸収できる厚みとしている。裏面保護部材の下面側には、リード引き出し開口部から導出される被覆導線である出力リードがあるため、両面テープ体の厚みは、少なくとも出力リードにより裏面保護部材の表面に現れる段差を吸収できる厚みとする。これにより、この段差を吸収して確実に接着固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記リード引き出し開口部の前記周縁部のうち前記出力リードが横切る縁部及びこれに対向する縁部を覆うように両面テープ片が接着固定された構成としている。このように、リード引き出し開口部の周縁部のうち、出力リードが横切る縁部及びこれに対向する縁部を覆うように両面テープ片を接着固定することで、出力リード線が裏面保護部材のリード引き出し開口部の縁部に接触して傷付くことを防止することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記リード引き出し開口部の前記周縁部を覆うように両面テープ片が接着固定された構成としている。これにより、端子ボックスの底面周辺からの水分等の浸入をより確実に防止することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記両面テープ片も、前記出力リードによって前記裏面保護部材の表面に現れる段差分を吸収できる厚みとしている。裏面保護部材の下面側には、リード引き出し開口部から導出される被覆導線である出力リードがあるため、両面テープ片の厚みは、少なくとも出力リードにより裏面保護部材の表面に現れる段差を吸収できる厚みとする。これにより、この段差を吸収して確実に接着固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記両面テープ体と前記両面テープ片とは重ならないように配置された構成とてしいる。これにより、両面テープ体と両面テープ片の厚みが同じである場合には、両面テープ体と両面テープ片の高さが面一になるため、端子ボックスの底面全体を均等に接着固定することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記両面テープ体と前記両面テープ片とは一体に形成されていてもよい。両面テープ体と両面テー片を一体に形成しておくことで、部材点数を削減でき、また、裏面保護部材への接着工程も１回で済むため、太陽電池モジュールの製造工程を簡略化することができる。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池ストリングの裏面に充填部材と裏面保護部材とを積層するとともに、前記太陽電池ストリングから電力を取り出す出力リードを引き出すリード引き出し開口部が前記充填部材と前記裏面保護部材とにそれぞれ形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記リード引き出し開口部を覆うように前記裏面保護部材の表面に取り付けられた太陽電池モジュールの製造方法であって、前記裏面保護部材の表面に、前記裏面保護部材の前記リード引き出し開口部の周縁部を覆うように両面テープ片を接着固定する工程と、前記両面テープ片を含む前記リード引き出し開口部の全体を内包するテープ開口部を有し、かつ、外形形状が前記端子ボックスの底面の外形形状と同じ形状に形成された両面テープ体を、前記両面テープ片を含む前記リード引き出し開口部の全体を前記テープ開口部に内包させた状態で、前記裏面保護部材の表面に接着固定する工程と、前記太陽電池ストリングの裏面に対向させ、かつ、前記各リード引き出し開口部に前記出力リードを挿通した状態で、前記充填部材と、前記両面テープ片及び前記両面テープ体を接着固定した前記裏面保護部材とを順次積層する工程と、前記両面テープ体の周縁部と前記端子ボックスの底面の周縁部とを位置合わせして、前記端子ボックスの底面を前記両面テープ体及び前記両面テープ片に接着固定する工程と、を含むことを特徴としている。

また、本発明の移動体は、上記各構成の太陽電池モジュールをサンルーフとして搭載、または、サンルーフ上に搭載したことを特徴としている。すなわち、本発明の太陽電池モジュールを、要求仕様が高いと言われている車載用として用いた場合でも、特に耐水性において十分に満足のいく結果を得ることが可能である。

また、本発明の太陽電池モジュール組品は、上記各構成の太陽電池モジュールと、太陽電池モジュール取り付け架台と、前記太陽電池モジュールの受光面の全体を覆うように配置された透光部材とからなることを特徴としている。

本発明の太陽電池モジュール組品によれば、太陽電池モジュールを架台と透光部材とで囲まれたハウジング内に収納する構造とすることで、高い防湿性が確保できることから、両面テープを使用して端子ボックスを接着固定した場合でも、その接着部分から水分が浸入することを確実に防止することができる。

本発明によれば、端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定を、従来のシリコン樹脂による樹脂封止から両面テープ体による接着固定に変更することで、端子ボックスを裏面保護部材に接着後の厚みの寸法管理が容易となる。

また、本発明によれば、両面テープ体は、リード引き出し開口部及びその周縁部を除いて端子ボックスの底面の全周にわたって設けられているので、端子ボックスの底面周辺からの水分等の浸入を防止することができる。

また、本発明によれば、裏面保護部材のリード引き出し開口部の周縁部を覆うように、端子ボックスの接着固定も兼ねた両面テープ片を貼り付けておくことにより、出力リードをリード引き出し開口部から導出するときに、両面テープ片をガイドとして導出させることができるとともに、その後の両面テープ体による端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定の際に、この両面テープ片も端子ボックスの底面と裏面保護部材の表面との接着固定に寄与するため、端子ボックスを裏面保護部材の表面により確実かつ緊密に接着固定することができる。

本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールに適用される太陽電池ストリングの裏面要部を拡大して示す要部拡大平面図である。 図１の矢符Ｂ−Ｂから見た断面図である 本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの各構成部材を分解して示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大底面図である。 端子ボックスを底面側から見た斜視図である 端子ボックスの底面図である。 端子ボックスの蓋体を取り外した状態の平面図である。 端子ボックスをバックシートに取り付けた状態として、図５の矢符Ｃ−Ｃから見た一部拡大断面図である。 バックシートに形成された２つのリード引き出し開口部の周辺部を一部拡大して示す平面図である。 図５の矢符Ｄ−Ｄから見た一部拡大断面図である。 バックシートに形成された２つのリード引き出し開口部の周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片をリード引き出し開口部の周縁部に接着した状態を示している。 バックシートに形成された２つのリード引き出し開口部の周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片に加え、両面テープ体の接着位置も合わせて表示した状態を示している。 端子ボックスをバックシートに取り付けた状態として、図５の矢符Ｃ−Ｃから見た一部拡大断面図である。 バックシートに形成された２つのリード引き出し開口部の周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片をリード引き出し開口部の周縁部に接着した状態を示している。 バックシートに形成された２つのリード引き出し開口部の周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片に加え、両面テープ体の接着位置も合わせて表示した状態を示している。 両面テープ体を用いて端子ボックスの底面をバックシートの表面に貼り合わせた太陽電池モジュールに対して、高温高湿試験を行った結果を示すグラフである。 実施例２及び実施例３に対応した太陽電池モジュールの製造工程を示す斜視図である。 実施例２及び実施例３に対応した太陽電池モジュールの製造工程を示す斜視図である。 実施例２及び実施例３に対応した太陽電池モジュールの製造工程を示す斜視図である。 本実施形態に係る太陽電池モジュール組品の全体構成を概略的に示す断面図である。 太陽電池モジュールの外周部分の拡大断面図である。 太陽電池モジュール組品を、移動体車両の一例である例えば自動車のボディに搭載した例を示す概略図である。 太陽電池モジュール組品を、移動体車両の一例である例えば自動車のボディに搭載した他の例を示す概略図である。

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。

図１は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールに適用される太陽電池ストリングの裏面要部を拡大して示す要部拡大平面図、図２は、図１の矢符Ｂ−Ｂから見た断面図である。

太陽電池ストリング１は、透光性絶縁基板である受光面ガラス１０に太陽電池セル１ｃが列状に複数配置され直列接続された形態とされている。受光面ガラス１０は、太陽電池ストリング１の表面１ｆｓを構成し、受光面ガラス１０へ照射された太陽光を太陽電池セル１ｃへ入射させる。太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓには、太陽電池セル１ｃの裏面電極１３が列状に複数配置されている。

太陽電池セル１ｃは、受光面ガラス１０に形成された表面電極１１、表面電極１１に積層された半導体層１２、半導体層１２に積層された裏面電極１３を備えている。表面電極１１は、隣接する太陽電池セル１ｃの裏面電極１３に接続されている。つまり、太陽電池セル１ｃは、太陽電池ストリング１の全体にわたって直列接続されている。

表面電極１１は、透明電極であり、例えばＳｎＯ₂、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの金属酸化物で構成される。金属酸化物は、例えばＣＶＤ法やスパッタ法などにより成膜することが可能である。それぞれの表面電極１１は、受光面ガラス１０の表面に成膜した金属酸化物をレーザ光を照射するパターニングによって分離形成される。それぞれの表面電極１１は、太陽電池セル１ｃに対応させてある。レーザ光は、受光面ガラス１０では吸収されず透明電極（表面電極１１）だけで吸収されるもの、例えば、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波を使用することができる。

次に、半導体層１２（例えば、シリコン系の非晶質膜や微結晶膜を適用することが可能である。）をＣＶＤ法などにより成膜する。それぞれの半導体層１２は、表面電極１１の表面に成膜した半導体層１２をレーザ光を照射するパターニングによって分離形成される。それぞれの半導体層１２は、太陽電池セル１ｃに対応させてある。レーザ光は、受光面ガラス１０及び表面電極１１では吸収されず半導体層１２だけで吸収されるもの、例えば、波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２次高調波を使用することができる。

次に、裏面電極１３（例えば、Ａｇ，Ａｌなどの金属膜や、金属膜と金属酸化物とを積層したものを適用することが可能である。）をスパッタ法や電子ビーム蒸着法などにより成膜する。それぞれの裏面電極１３は、半導体層１２とともにレーザ光を照射するパターニングによって形成された分離溝１４によって分離形成される。つまり、分離溝１４によって、太陽電池セル１ｃに対応させた裏面電極１３、半導体層１２を形成する。レーザ光は、受光面ガラス１０及び表面電極１１では吸収されず半導体層１２及び裏面電極１３で吸収されるもの、例えば、波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２次高調波を使用することができる。

表面電極１１、半導体層１２、裏面電極１３を加工形成するレーザ光は、いずれも受光面ガラス１０の方向から照射される。表面電極１１、半導体層１２、裏面電極１３の成膜及びレーザパターニングにより、複数の太陽電池セル１ｃ（薄膜太陽電池セル）が互いに直列接続された太陽電池ストリング１（薄膜太陽電池ストリング）が作製される。

図３は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの各構成部材を分解して示す分解斜視図、図４は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大断面図、図５は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大底面図である。

本実施の形態に係る太陽電池モジュール２は、太陽電池ストリング１と、端子電極１５と、バスバーリード１６と、出力リード２０とを備えている。つまり、太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓの両端には端子電極１５が配置され、端子電極１５には端子電極１５に重ねて配置されたバスバーリード１６が接続されている。なお、バスバーリード１６は、例えば半田めっきされた銅線で形成されている。

また、バスバーリード１６には太陽電池ストリング１で発生した電力を外部に取り出すための出力リード２０が例えば半田付けによって接続されている。

本実施の形態では、出力リード２０は、裸導線（例えば銅線）で構成してあり、裏面１ｒｓに形成された絶縁樹脂成膜層２１を介して裏面１ｒｓに配置され、端子電極１５と交差する方向で太陽電池ストリング１の中心側に向けて延長されている。

本実施の形態では、出力リード２０は裸導線としているが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような絶縁部材によって被覆された被覆導線を用いてもよい。この場合には、絶縁樹脂成膜層２１を省略することができる。

太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓに絶縁樹脂成膜層２１、バスバーリード１６、出力リード２０を設けた状態で、太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓを封止するために、裏面１ｒｓに対応させて、充填部材シート２２ｓ及びバックシート（裏面保護部材）２４が積層される。充填部材シート２２ｓは、充填部材シート２２ｓ及びバックシート２４に対して施される加熱加圧処理（例えば、真空ラミネート処理。）によって、絶縁樹脂成膜層２１と出力リード２０との間に充填された充填部材層２２（図４参照）を形成する。なお、充填部材シート２２ｓとしては、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）シートを適用することが可能である。また、バックシート２４としては、ＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）などの防湿層を含む３層構造のものが好ましい。

つまり、バックシート２４は、充填部材層２２に密着して出力リード２０を充填部材層２２によって被覆させる。したがって、充填部材層２２を確実に形成できることから、出力リード２０を裏面電極１３に対して確実に絶縁して保護することが可能となり、容易かつ高精度に信頼性の高い太陽電池モジュール２を形成することができる。

充填部材シート２２ｓ及び裏面ガラス２４は、いずれも出力リード２０の先端を引き出すためのリード引き出し開口部（充填部材シート２２ｓの場合はリード引き出し開口部２２ｓｈ、バックシート２４の場合はリード引き出し開口部２４ｈ）を有している。つまり、出力リード２０は、引き出し位置で折り曲げられ、各リード引き出し開口部２２ｓｈ，２４ｈを通って外部へ引き出される。

ここで、本実施の形態では、バックシート２４に形成されるリード引き出し開口部２4ｈは、図５に示すように、各出力リード２０の横断面形状に合わせて大きめに形成された２つの開口部となっている。

バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈから引き出された出力リード２０は、バックシート２４の外部で端子ボックス３に接続され、電力取り出しケーブル３６から電力を取り出すことが可能となる。

図６は、端子ボックス３を底面側から見た斜視図、図７は、端子ボックス３の底面図、図８は、端子ボックス３の蓋体を取り外した状態の平面図、図９は、端子ボックス３をバックシート２４に取り付けた状態として、図５の矢符Ｃ−Ｃから見た一部拡大断面図である。

端子ボックス３は、偏平な方形の箱形状に形成された保護ケース３１と、この保護ケース３１の開口部を覆う蓋体３２とから構成されており、保護ケース３１の底壁３３には、太陽電池モジュール２のバックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈから引き出された各出力リード２０を内部に導入するための２つのリード導入開口部３３ａが設けられている。また、リード導入開口部３３ａの横には端子台３４が設けられており、内部に導入された出力リード２０は、この端子台３４に固定される。

また、保護ケース３１の一側壁には、外部に電力を供給する電力取り出しケーブル３５をそれぞれ挿入可能な２つの挿入穴３６が設けられており、この挿入穴３６を通じて挿入された各電力取り出しケーブル３５の先端部が端子台３４に固定される。端子台３４への固定は、例えばネジ止め構造となっている。なお、プラス側とマイナス側の端子台３４の間には、図示は省略しているが、太陽電池モジュールの破損に対する回避回路の役割を果たすバイパスダイオードが接続されている。

このような構成の端子ボックス３において、本実施の形態では、保護ケース３１の底壁３３の底面３７に、防湿性を有する両面テープ体４０（図６及び図７中、斜線を付して示している。）の片面側が接着固定されており、端子ボックス３の底面３７とバックシート２４の表面とが、この防湿性を有する両面テープ体４０によって接着固定されるようになっている。

このように、端子ボックス３の底面３７とバックシート２４の表面との接着固定を、従来のシリコン樹脂による樹脂封止から両面テープ体４０による接着固定に変更することで、端子ボックス３をバックシート２４に接着後の厚みの寸法管理が容易となる。すなわち、従来のシリコン樹脂による樹脂封止（すなわち、接着固定）では、シリコン樹脂の養生時間が長い（具体的には、１日〜３日程度）ため、完全に硬化するまでに時間がかかり、その間の厚みの寸法管理が必要となるが、両面テープ体４０を用いることで、このような長時間の寸法管理が不要となる。ただし、両面テープ体４０においても、テープ基材の両面に塗布された接着材の養生時間が必要であるが、この養生時間は、一般的に０．５時間で７０％の接着強度となり、６時間程度でほぼ１００％の接着強度となるため、実使用上問題となるレベルではない。すなわち、ほぼ設計で狙った数値の厚みに管理することが可能となる。

この両面テープ体４０は、端子ボックス３の底面３７の全周にわたって設けられている。すなわち、両面テープ体４０は、その全体形状が端子ボックス３の底面３７全体を覆う方形状に形成されており、端子ボックス３の２つのリード導入開口部３３ａを含む中央部を横長の方形状に切り欠いて、テープ開口部４１を形成した構成としている。このテープ開口部４１は、図１０に示すように、バックシート２４の２つのリード引き出し開口部２４ｈをも内包する大きさに形成されている。図１０は、バックシート２４に形成された２つのリード引き出し開口部２４ｈの周辺部を一部拡大して示す平面図であり、この図では、両面テープ体４０の接着位置（斜線を付して示している。）も合わせて表示している。

このように、両面テープ体４０を端子ボックス３の底面３７の全周にわたって設けることで、端子ボックス３の底面３７周辺からの水分等の浸入を防止することができる。なお、図６ないし図１０に示した両面テープ体４０の貼り付け状態を実施例１とする。

また、両面テープ体４０の厚みｔ１は、図５の矢符Ｄ−Ｄから見た一部拡大断面図である図１１に示すように、出力リード２０によってバックシート２４の表面に現れる段差分ｔ１１を吸収できる厚みとしている。すなわち、バックシート２４の下面側には、リード引き出し開口部２４ｈから導出される被覆導線である厚み約０．３ｍｍの出力リード２０があるため、両面テープ体４０の厚みｔ１は、少なくとも出力リード２０の影響によりバックシート２４の表面に現れる段差分ｔ１１を吸収できる厚みとする。本実施の形態では、両面テープ体４０の厚みｔ１を約０．８ｍｍとしている。

本実施の形態では、この両面テープ体４０として、日東電工株式会社製の製品名「ハイパージョイント（登録商標）：Ｈ９００８」を使用している。ただし、両面テープ体４０の材質や種類については特に限定されるものではない。

このような両面テープ体４０を使用することで、バックシート２４の段差分を吸収して端子ボックス３の底面３７をバックシート２４の表面に確実に接着固定することができる。

図１２ないし図１４は、両面テープ体の貼り付け状態の他の実施例（実施例２とする。）を示している。

すなわち、実施例２では、上記両面テープ体４０に加え、バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの周縁部を覆うようにして、端子ボックス３の接着固定も兼ねた別の両面テープ片４５を接着固定した構成としている。

図１２は、バックシート２４に形成された２つのリード引き出し開口部２４ｈの周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片４５（斜線を付して示している。）をリード引き出し開口部２４ｈの周縁部に接着した状態を示している。また、図１３は、バックシート２４に形成された２つのリード引き出し開口部２４ｈの周辺部を一部拡大して示す平面図であり、この図では、両面テープ片４５に加え、両面テープ体４０の接着位置（斜線を付して示している。）も合わせて表示している。また、図１４は、実施例２の端子ボックス３をバックシート２４に取り付けた状態として、図５の矢符Ｃ−Ｃから見た一部拡大断面図である。

ただし、実施例２では、リード引き出し開口部２４ｈの周縁部のうち、出力リード２０が横切る縁部２４ｈ１と、これに対向する縁部２４ｈ３の２辺にのみ短冊形状の両面テープ片４５を設けている。

バックシート２４は、ＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）などの防湿層を含む３層構造のものが一般的である。そのため、リード引き出し開口部２４ｈの端部にはＡｌ箔の切断面が露出することになり、出力リード２０をリード引き出し開口部２４ｈから導出するときに、このＡｌ箔の露出した切断部によって出力リード２０が傷つく可能性がある。そのため、従来は、リード引き出し開口部２４ｈの周縁部に、Ａｌ箔の露出した切断部のみを被覆するためのテープ（具体的には、ポリイミドテープ）を別途貼り付けて、Ａｌ箔の切断部を被覆する処理を行っていた。

そこで、実施例２ではこの点に着目し、バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの周縁部の２辺２４ｈ１，２４ｈ２を覆うように、端子ボックスの接着固定も兼ねた両面テープ片４５を貼り付けている。すなわち、ポリイミドテープを貼り付ける従来の工程をそのまま利用して、両面テープ片４５を貼り付ければよいので、製造時に両面テープ片４５を貼り付ける工程を新たに追加する必要がないため、製造工程の増加を防止（すなわち、作業の無駄を削減）することができるとともに、従来のポリイミドテープの代用として、両面テープ片４５をバックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの絶縁に利用することができる。この両面テープ片４５の貼り付け位置は、図１３に示すように、両面テープ片４５の貼り付け位置と重ならないように配置する。なお、両面テープ片４５の厚みも、両面テープ体４０と同じ約０．８ｍｍである。これにより、出力リード２０をリード引き出し開口部２４ｈから導出するときに、両面テープ片４５をガイドとして導出させることができるとともに、その後の両面テープ体４０による端子ボックス３の底面３７とバックシート２４の表面との接着固定の際に、この両面テープ片４５も端子ボックス３の底面３７とバックシート２４の表面との接着固定に寄与するため、端子ボックス３をバックシート２４の表面により確実かつ緊密に接着固定できるとともに、端子ボックス３の底面３７周辺からの水分等の浸入をより確実に防止することができる。

図１５及び図１６は、両面テープ体の貼り付け状態のさらに他の実施例（実施例３とする。）を示している。図１５は、バックシート２４に形成された２つのリード引き出し開口部２４ｈの周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片４５（斜線を付して示している。）をリード引き出し開口部２４ｈの周縁部に接着した状態を示している。また、図１６は、バックシート２４に形成された２つのリード引き出し開口部２４ｈの周辺部を一部拡大して示す平面図であり、両面テープ片４５に加え、両面テープ体４０の接着位置（斜線を付して示している。）も合わせて表示している。

すなわち、実施例３では、両面テープ片４５をリード引き出し開口部２４ｈの周縁部の他の２辺の縁部２４ｈ２，２４ｈ４にも貼り付けている。すなわち、リード引き出し開口部２４ｈの周縁部２４ｈ１〜２４ｈ４の全周にわったて両面テープ片４５を貼り付けた構成としている。これにより、端子ボックス３の底面３７周辺からの水分等の浸入をより確実に防止することができる。

なお、上記実施の形態では、両面テープ体４０を端子ボックス３の底面３７に予め貼り付けた状態として図示している。すなわち、実際の製造工程では、端子ボックス３の底面３７に接着固定された両面テープ体４０のテープ開口部４１を、バックシート２４の２つのリード引き出し開口部２４ｈを内包するように位置合わせして、接着固定することになる。この場合、位置合わせのための有効な目印がないため、接着固定に時間がかかる可能性がある。特に、実施例２や実施例３のように、両面テープ片４５をバックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの周縁部に事前に接着固定している場合には、バックシート２４に接着固定されている両面テープ片４５と、端子ボックス３の底面３７に接着固定されている両面テープ体４０とが重ならないように、注意して接着固定する必要があるため、接着固定に余計に時間がかかることになる。

従って、実際の製造工程を考慮すると、両面テープ体４０も、両面テープ片４５と同様、事前にバックシート２４に貼り付けておく構成とするのが良い。この方が、両面テープ体４０と両面テープ片４５とが重ならないように位置合わせすることが容易であり、また、端子ボックス３を接着固定する場合でも、両面テープ体４０の外形形状を端子ボックス３の底面３７の外形形状と同じ形状に形成しておけば、両面テープ体４０の周縁部と端子ボックス３の底面３７の周縁部とを位置合わせすることで、端子ボックス３を正確な位置に容易に接着固定することができる。すなわち、バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈと両面テープ体４０のテープ開口部４１とを正確に位置合わせすることができる。また、この場合も、ポリイミドテープを貼り付ける従来の工程をそのまま利用して、両面テープ片４５とともに両面テープ体４０も一緒に貼り付ければよいので、製造時に両面テープ体４０を貼り付ける工程を新たに追加する必要がないため、製造工程の増加を防止（すなわち、作業の無駄を削減）することができる。

図１７は、日東電工株式会社製の「ハイパージョイント（登録商標）：Ｈ９００８」の両面テープを用いて、端子ボックスの底面をバックシートの表面に貼り合わせた太陽電池モジュールに対して、温度８５℃、湿度８５％の環境下で高温高湿試験を行った結果を示すグラフである。図中、縦軸は発電量初期比（％）、横軸は時間（ｈ）である。この試験は、同条件で作製した３つの個体（実線、一点鎖線、二点鎖線）に対して行っている。これは、本試験のデータを、太陽電池モジュールの個体差も含めて確認するためである。

図１７は、初期発電量を測定し、そのときの発電量を基準として、３００時間（ｈ）、６００時間（ｈ）、９００時間（ｈ）毎に発電量を再測定（初期発電量を測定した同じソーラーシミュレータにて再測定）し、その発電量の推移をプロットしたものである。合格判定ポイントは７５０時間（ｈ）であり、これはＩＥＣ６１６４６規格で換算すると１５年に相当する箇所である。その箇所を特に合格判定ポイントとしているのは、小型の太陽電池モジュールの使用用途を考慮したとき、搭載されるアプリケーションの寿命に合わせて設計されることがほとんどであり、例えば、要求仕様が高いと言われている車載用途においても、１５年が搭載部品の保証期間であるため、本試験でも７５０時間（ｈ）を合格判定ポイントとしている。また、合格ラインＬ１（Ｌ１より上を合格とする）は、薄膜太陽電池モジュールの発電量の下限値（当社基準）からのものである。

このグラフからも分かるように、防湿性を有する両面テープを用いて端子ボックスをバックシートに貼り合わせた太陽電池モジュールは、３種類とも高温高湿試験に十分耐え得ることが分かる。また、この試験結果が、太陽電池モジュールの個体ばらつきに影響を受けないことも分かる。

次に、上記実施例２及び実施例３に対応した太陽電池モジュールの製造方法について、図１２，１３，１５，１６及び図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）を参照して説明する。図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）は、製造工程を示す斜視図である。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、まず、図１２または図１５に示すように、バックシート２４の表面に、バックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの周縁部を覆うように両面テープ片４５を接着固定する。

次に、図１３または図１６に示すように、外形形状が端子ボックス３の底面３７の外形形状と同じ形状に形成された両面テープ体４０（図６，図７等参照）を、両面テープ片４５を含むリード引き出し開口部２４ｈの全体をテープ開口部４１に内包させた状態で（すなわち、両面テープ片４５と両面テープ体４０とが重ならないように配置して）、バックシート２４の表面に接着固定する。

なお、両面テープ片４５及び両面テープ体４０の接着固定は、上記したようにポリイミドテープを貼り付ける従来の工程をそのまま利用できるので、両面テープ片や両面テープ体を貼り付ける工程を新たに追加する必がなく、製造工程の増加を防止（すなわち、作業の無駄を削減）することができる。

次に、図１８（Ａ）に示すように、太陽電池ストリング１の裏面に充填部材シート２２ｓを対向配置し、かつ、各リード引き出し開口部２２ｓｈに各出力リード２０，２０をそれぞれ挿通させて、充填部材シート２２ｓを太陽電池ストリング１の裏面に積層配置する。

次に、図１８（Ｂ）に示すように、太陽電池ストリング１の裏面に積層配置した充填部材シート２２ｓの表面に、両面テープ体４０及び両面テープ片４５を接着固定したバックシート２４を対向配置し、かつ、各リード引き出し開口部２４ｈに各出力リード２０，２０をそれぞれ挿通させて、バックシート２４を充填部材シート２２ｓの表面に積層配置する。このとき、従来のポリイミドテープの代用として、両面テープ片４５をバックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈの絶縁に利用することができる。また、出力リード２０をバックシート２４のリード引き出し開口部２４ｈに挿通するとき、両面テープ片４５によって、出力リード２０がリード引き出し開口部２４ｈの切断面に接触して傷付くことを防止することができる。そして、このように太陽電池ストリング１の裏面に充填部材シート２２ｓとバックシート２４とを順次積層した後、太陽電池ストリング１とバックシート２４とを充填部材シート２２ｓを介して一体化する。なお、図１８（Ｂ）では、実施例２に対応した太陽電池モジュール（すなわち、両面テープ片４５が図１２に示す配置構成の太陽電池モジュール）を図示しているが、実施例３に対応した太陽電池モジュール（すなわち、両面テープ片４５が図１５に示す配置構成の太陽電池モジュール）の場合も全く同じである。

最後に、図１８（Ｃ）に示すように、両面テープ体４０の周縁部と端子ボックス３の底面３７の周縁部とを位置合わせし、端子ボックス３のリード導入開口部３３ａに出力リード２０を挿通させて、端子ボックス３の底面３７を両面テープ体４０及び両面テープ片４５に接着固定する。このとき、両面テープ体４０の外形形状は端子ボックス３の底面３７の外形形状と同じ形状に形成されているので、端子ボックス３の底面３７を両面テープ体４０の位置に正確に位置合わせすることができる。

以上により、本発明の太陽電池モジュールが製造される。

＜太陽電池モジュール組品の説明＞
図１９は、本実施形態に係る太陽電池モジュール組品の全体構成を概略的に示す断面図、図２０は太陽電池モジュールの外周部分の拡大断面図である。ただし、図面を見易くするために、枠体以外の部分の破断線は図示を省略している。

本実施形態の太陽電池モジュール組品５は、上記構成の太陽電池モジュール２と、太陽電池モジュール２を取り付けるための架台６０と、太陽電池モジュール２の受光面ガラス１０の全体を覆うように配置された透光部材７０とで構成されている。本実施形態では、太陽電池ストリング１は薄膜太陽電池であり、その周囲に、アルミニュウム（Ａｌ）製の枠体２８を嵌合して太陽電池モジュール２を構成している。

太陽電池モジュール２の架台６０への取り付けは、枠体２８を取付部として利用することができる。すなわち、枠体２８の下部全周にわたって形成された環状のリブ片２８ａに、図示は省略しているが雌ねじ付きのボルト穴を所定の間隔を存して複数箇所に形成し、このボルト穴に対向する架台７０にボルト挿通穴を形成し、リブ片２８ａのボルト穴に例えば架台６０の下部側からボルト挿通穴を介してボルトをねじ込むことによって、太陽電池モジュール２を架台６０に取り付け固定することができる。ただし、この取り付け方法は単なる一例であって、このような取り付け方法に限定されるものではない。

透光部材７０は、図１９の断面形状に示すように、その全体が中央部７１から外周部７２にかけて、平坦面に近い状態で極めて緩やかに湾曲した形状となっており、太陽電池モジュール２の周縁部（より具体的には、太陽電池モジュール２の外周部を保持している枠体２８の位置）に対向する部分からさらに外周側に延設されたところで下方に湾曲された、ちょうどお盆を伏せたような形状となっている。そして、その湾曲下端部からさらに内側に延設され、その延設部分７３が太陽電池モジュール２の枠体２８と接合された構造となっている。

このように形成された透光部材７０は、軽量化のため、ポリカーボネイトやアクリルなどの樹脂で構成されている。また、透光部材７０と太陽電池モジュール２との間は、本来ならば導電率の高い物質を充填することが望ましいが、本実施形態では軽量化のため、空気層としている。

本実施形態の太陽電池モジュール組品５によれば、太陽電池モジュール２を架台６０と透光部材７０とで囲まれたハウジング内に収納する構造とすることで、高い防湿性が確保できることから、両面テープ体４０や両面テープ片４５を使用して端子ボックス３をバックシート２４に接着固定した場合でも、その接着部分から水分が浸入することを確実に防止することができる。

図２１は、上記太陽電池モジュール組品５を、移動体車両の一例である例えば自動車のボディに搭載した例を示す概略図である。この例では、太陽電池モジュール組品５を構成する架台６０が自動車のボディ、より具体的には、ルーフ６０ａとなっている。ただし、自動車のボディへの太陽電池モジュール組品５の搭載位置は、ルーフ６０ａに限定されるものではなく、必要に応じて他の箇所へ搭載しても構わない。

また、図２１では、ルーフの形状に合わせて太陽電池モジュール２自体もその全体が若干湾曲するように構成しているが、例えば図２２に示すように、太陽電池モジュール２自体は平板状に形成し、枠体２８の足部分を下方に所定長さだけ延設することで、湾曲形状のルーフ６０ａ上に載置できるようにしてもよい。すなわち、この場合には、太陽電池モジュール２の中央下部と、太陽電池モジュール２の周縁部を保持する枠体２８，２８のリブ片２８ａ，２８ａとによって、太陽電池モジュール組品５をルーフ６０ａ上に載置する構造となる。また、場合によっては、太陽電池モジュール２の中央下部も若干浮かせた状態で載置する構造としてもよい。

なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 太陽電池ストリング（太陽電池素子）
１ｃ 太陽電池セル
１ｆｓ 表面
１ｒｓ 裏面
２ 太陽電池モジュール
３ 端子ボックス
５ 太陽電池モジュール組品
１０ 受光面ガラス（透光性絶縁基板）
１１ 表面電極
１２ 半導体層
１３ 裏面電極
１４ 分離溝
１５ 端子電極
１６ バスバーリード
２０ 出力リード
２１ 絶縁樹脂成膜層
２２ 充填部材層
２２ｓ 充填部材シート
２２ｓｈ リード引き出し開口部
２４ バックシート（裏面保護部材）
２４ｈ リード引き出し開口部
２４ｈ１〜２４ｈ４ 縁部
２８ 枠体
２８ａ リブ片
３１ 保護ケース
３２ 蓋体
３３ 底壁
３３ａ リード導入開口部
３４ 端子台
３５ 電力取り出しケーブル
３６ 挿入穴
３７ 底面
４０ 両面テープ体
４１ テープ開口部
４５ 両面テープ片
６０ 架台
７０ 透光部材
７１ 中央部
７３ 延設部分

Claims (12)

1. 太陽電池素子から電力を取り出す出力リードを引き出すリード引き出し開口部が裏面保護部材に形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記リード引き出し開口部を覆うように前記裏面保護部材の表面に取り付けられた太陽電池モジュールであって、
   前記端子ボックスの底面と前記裏面保護部材の表面とが、防湿性を有する両面テープ体によって接着固定されているとともに、前記両面テープ体は、前記リード引き出し開口部及びその周縁部を除いて前記端子ボックスの底面の全体に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記端子ボックスの底面は平坦面に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記両面テープ体は、その外形形状が前記端子ボックスの底面の外形形状と同じ形状に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記両面テープ体は、前記出力リードによって前記裏面保護部材の表面に現れる段差分を吸収できる厚みを有することを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記リード引き出し開口部の前記周縁部のうち前記出力リードが横切る縁部及びこれに対向する縁部を覆うように両面テープ片が接着固定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記リード引き出し開口部の前記周縁部を覆うように両面テープ片が接着固定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 請求項５または請求項６に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記両面テープ片は、前記出力リードによって前記裏面保護部材の表面に現れる段差分を吸収できる厚みを有することを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 請求項７に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記両面テープ体と前記両面テープ片とは重ならないように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
9. 請求項７に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記両面テープ体と前記両面テープ片とは一体に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
10. 太陽電池ストリングの裏面に充填部材と裏面保護部材とを積層するとともに、前記太陽電池ストリングから電力を取り出す出力リードを引き出すリード引き出し開口部が前記充填部材と前記裏面保護部材とにそれぞれ形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記リード引き出し開口部を覆うように前記裏面保護部材の表面に取り付けられた太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記裏面保護部材の表面に、前記裏面保護部材の前記リード引き出し開口部の周縁部を覆うように両面テープ片を接着固定する工程と、
    前記両面テープ片を含む前記リード引き出し開口部の全体を内包するテープ開口部を有し、かつ、外形形状が前記端子ボックスの底面の外形形状と同じ形状に形成された両面テープ体を、前記両面テープ片を含む前記リード引き出し開口部の全体を前記テープ開口部に内包させた状態で、前記裏面保護部材の表面に接着固定する工程と、
    前記太陽電池ストリングの裏面に対向させ、かつ、前記各リード引き出し開口部に前記出力リードを挿通した状態で、前記充填部材と、前記両面テープ片及び前記両面テープ体を接着固定した前記裏面保護部材とを順次積層する工程と、
    前記両面テープ体の周縁部と前記端子ボックスの底面の周縁部とを位置合わせして、前記端子ボックスの底面を前記両面テープ体及び前記両面テープ片に接着固定する工程と、
    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。
11. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールを搭載したことを特徴とする移動体。
12. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールと、太陽電池モジュール取り付け架台と、前記太陽電池モジュールの受光面の全体を覆うように配置された透光部材とからなることを特徴とする太陽電池モジュール組品。

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