JP2013138116A - 端子ボックス及び端子ボックスへのリード線の取付方法並びに太陽電池モジュール - Google Patents

端子ボックス及び端子ボックスへのリード線の取付方法並びに太陽電池モジュール Download PDF

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Abstract

【課題】端子板に複雑な構成や保持部などの特別な構造体を持たなくても、リード線を物理的にかつ簡単に固定可能とする。
【解決手段】太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を電気的に接続する端子板13を備えた端子ボックスであって、端子板13は、リード線を挿通する弾性体からなる挿通部21Aを備え、リード線を挿通部21Aに挿通することによって、挿通部21Aによって分割された弾性片22Aの弾性力により、リード線を挿通部で21A部分で挟持固定する構造とされている。
【選択図】図6

Description

本発明は、太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を電気的に接続する端子板を備えた端子ボックス及び端子ボックスへのリード線の取付方法並びに太陽電池モジュールに関する。
従来、太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を電気的に接続する端子板を備えた端子ボックスにおいて、端子ボックスへのリード線の取付構造が種々提案されている(例えば、特許文献1,2等参照)。
図20は、特許文献1に記載の太陽電池モジュール配線用端子ボックスを構成する端子板の一実施例の断面図である。
特許文献1に記載の太陽電池モジュール配線用端子ボックスでは、図20(文献1の図7)に示されているように、ボックス本体内に、太陽光発電モジュールの両電極(リード線)が接続される対の端子板220を備えている。この端子板220は、その長さ方向途中で折り返されてその折り返す前の基片221と折り返し片222とからなり、その折り返し片222を、リード線(電極)及びダイオードを介在して基片221に係止し、折り返し片222の挟持用突片226と基片221の挟持用突片225との間でリード線(電極)及びダイオードを挾持して圧接接続する構成となっている。
図21は、特許文献1に記載の太陽電池モジュール配線用端子ボックスを構成する端子板の他の実施例の断面図である。
特許文献1に記載の太陽電池モジュール配線用端子ボックスでは、図21に示されているように、端子板230は、折り返し片222と基片221とを別体として構成し、折り返し片222をさらに2つに折り返して一方を押圧片262とし、押圧片262と折り返し片226とを支軸263を介して基片221に回転自在に設けた構成としている。そして、基片221と折り返し片226との係止は、フック264が穴265に係止することにより行い、押圧片262により、電極導入孔227から導入された電極228の端子足229を基片221に圧接することで、電極228を固定する構成となっている。
一方、図22は、特許文献2に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスの断面図である。
特許文献2に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスでは、基板311上に端子板330を固定するための保持部315が設けられており、端子板330には、その先端部を折り返すことでバネ部320が設けられている。保持部315は、端子板330の保持孔331とリード線34の接続孔341とを貫通するとともに、その先端部に膨出形成されたボス部315aとバネ部320との間に、リード線340を弾性的に挟み付けるようになっている。すなわち、保持部315がリード線340を端子板330に接続するための接続部を兼ねた構成となっている。
特開2002−359389号公報 特開2006−041262号公報
図20に示した端子板220の場合、端子板220自体の形状が複雑であり製造コスト及び材料コストが高くつく。端子板220を折り返した形状であることから端子板220自体の高さがあるので端子ボックスが大型化する。そのため、太陽電池モジュールの保管スペースの増大や、端子ボックス内を充填するときの必要充填材料の増大など、種々の問題があった。
また、図21に示した端子板220の場合、端子板220自体の形状が複雑であり製造コスト及び材料コストが高くつく。また、端子板220を折り返した形状であることから端子板220自体の高さがあるので端子ボックスが大型化する。そのため、太陽電池モジュールの保管スペースの増大や、端子ボックス内を充填するときの必要充填材料の増大など、種々の問題があった。
また、図22に示した端子板330の場合、リード線340に接続孔341を形成する必要があるため、リード線340を加工しなければならない。また、ばね性を有する端子板330の先端部を保持部315に取り付ける必要があり、取付時に負荷がかかる。端子板330を保持部315に一旦取り付けた後に、リード線340の接続孔341を保持部315のボス部315aに通して接続する必要があるので、保持部315にリード線340を接続する工程が必要となる、といった種々の問題があった。
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、特許文献1,2の端子板のように、複雑な構成や保持部などの特別な構造体を持たなくても、端子板にリード線を物理的にかつ簡単に固定できる構造を備えた端子ボックス及び端子ボックスへのリード線の取付方法並びに太陽電池モジュールを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の端子ボックスは、太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を電気的に接続する端子板を備えた端子ボックスであって、前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、前記リード線を前記挿通部に挿通することによって、前記挿通部の弾性力により前記リード線を前記挿通部に固定する構造とされていることを特徴としている。このような構成によれば、リード線を挿通部に挿通するだけで、リード線を端子板に確実に固定することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記挿通部は、前記リード線を挿通することによって弾性変形し、前記リード線挿通後の弾性復元力によって前記リード線を前記挿通部に固定する構造とすることができる。このような構成によれば、リード線を挿通部に挿通するだけで、リード線を端子板に確実に固定することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記挿通部は、前記端子板に形成されたスリットによって弾性片に分割された構成とすることができる。このような構成によれば、リード線を挿通部に挿通すると、挿通によりリード線に押されて弾性片が弾性変形し、その弾性復元力により、弾性片の主に先端部でリード線が挟持固定される。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記スリットの幅は、前記リード線の厚みより狭い構成としている。スリットの幅をリード線の厚みより狭くすることで、間に挿通されたリード線を弾性片によって確実に挟持することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記スリットが溝形状に形成されて矩形状の前記弾性片が形成された構成とすることができる。このような構成によれば、スリットを溝形状(コ字状)に形成するだけの単純な構成で、矩形状の弾性片を形成でき、そのバネ性によってリード線を確実に挟持固定することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記スリットが櫛歯状に形成されて長尺状の前記弾性片に分割された構成とすることができる。このような構成によれば、スリットを櫛歯状に形成することで、分割された各弾性片が曲がり易くなり、リード線の挿通作業が容易となる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記スリットが連続する弓形状に形成されて、互い違いに嵌まり合う櫛歯状の前記弾性片に分割された構成とすることができる。このような構成によれば、弾性片を互い違いに嵌まり合う櫛歯状に形成することで、対向する一方向の弾性片(一方向の櫛歯)の先端と他方向の弾性片(他方向の櫛歯)の先端とでリード線を確実に挟持固定することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記スリットが1点を中心とする放射状に形成されて、前記一点を頂点とする三角形状の前記弾性片に分割された構成とすることができる。このような構成によれば、スリットを1点を中心とする放射状に形成することで、リード線をどの方向から挿通しても、弾性片を一点を頂点とする三角形状の弾性片によってリード線を確実に挟持固定することができる。
また、本発明の端子ボックスによれば、前記挿通部は、係止本体と係止爪からなる反転型クリップ構造とすることができる。このような構成によれば、係止本体を反転させて係止爪を開いた状態で、係止本体の開口部にリード線を挿通し、係止本体の反りを戻して係止爪を閉じることで、リード線を挿通部に確実に固定することができる。
また、本発明に係る端子ボックスへのリード線の取付方法は、太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を前記太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスの端子板に電気的に接続するリード線の取り付け方法であって、前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、前記端子ボックス内に導入されている前記リード線を、上下移動自在に配置された挿通用治具を降下させることによって前記端子板側に押し曲げることにより、前記リード線の先端部を前記端子板の前記挿通部に対峙させる工程と、前記挿通用治具をさらに降下させることにより、前記挿通用治具の一部を前記リード線の先端部とともに前記挿通部に押し込む工程と、前記挿通用治具を上昇させて前記挿通部から引き抜く工程と、を含むことを特徴としている。本発明の取付方法によれば、挿通用治具を挿通部に押し込んで引き抜くという単純な作業工程のみで、リード線を挿通部に確実に挿通、固定することができる。
また、本発明に係る端子ボックスへのリード線の取付方法は、太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を前記太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスの端子板に電気的に接続するリード線の取り付け方法であって、前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、前記端子ボックス内に導入されている前記リード線を、押し曲げ用治具によって前記端子板側に押し曲げることにより、前記リード線の先端部を前記端子板の前記挿通部に対峙させる工程と、前記押し曲げ用治具を前記挿通部上から退避させる工程と、前記リード線の先端部が前記端子板の前記挿通部に対峙している状態で、上下移動自在に配置された押し込み用治具を降下させることにより、前記押し込み用治具の先端部を前記リード線の先端部とともに前記挿通部に押し込む工程と、前記押し込み用治具を上昇させて前記先端部を前記挿通部から引き抜く工程と、を含むことを特徴としている。本発明によれば、押し曲げ用治具によってリード線を押し曲げ、次に、押し込み用治具を挿通部に押し込んで引き抜くという簡単な作業工程で、リード線を挿通部に確実に挿通、固定することができる。
本発明によれば、端子板が複雑な構成や保持部などの特別な構造体を持たなくても、端子板にリード線を物理的にかつ簡単に固定することができる。
(a),(b)は、太陽電池モジュールの製造工程の中の2つの工程を示す斜視図である。 太陽電池モジュールの分解斜視図である。 本発明の実施形態1に係る端子ボックスを示しており、蓋体を外した状態の平面図である。 図3のA−A線断面図である。 図3のB−B線断面図である。 具体例1に係る端子板の平面図である。 具体例2に係る端子板の平面図である。 具体例3に係る端子板の平面図である。 具体例3に係る端子板の部分拡大断面図である。 具体例4に係る端子板の平面図である。 具体例4に係る端子板の部分拡大断面図である。 具体例5に係る端子板の斜視図である。 (a)〜(c)は、具体例5に係る端子板の部分断面図である。 (a)〜(d)は、具体例1の端子板を用いた端子ボックスへのリード線の取付工程を示す説明図である。 挿通用治具の斜視図である。 (a)〜(d)は、具体例3の端子板を用いた端子ボックスへのリード線の取付工程を示す説明図である。 (a)〜(d)は、具体例4の端子板を用いた端子ボックスへのリード線の取付工程を示す説明図である。 (a)〜(e)は、具体例4の端子板を用いた端子ボックスへのリード線の他の取付工程を示す説明図である。 (a)は、押し曲げ用治具の斜視図、(b)は、押し込み用治具の斜視図である。 従来の端子ボックスの端子板の構造の一例を示す断面図である。 (a)〜(c)は、従来の端子ボックスの端子板の構造の一例を示す断面図である。 従来の端子ボックスの端子板の構造の他の例を示す断面図である。
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。
<太陽電池モジュールの説明>
まず、最初に、本発明の端子ボックスが取り付けられる太陽電池モジュールの一構成例について、図1(a),(b)及び図2を参照して説明する。ただし、図1(a),(b)は、製造工程の中の2つの工程を示す斜視図である。また、図2は、太陽電池モジュールの分解斜視図である。
太陽電池セル115は、透光性絶縁基板111上に、図示は省略しているが透明導電膜からなる透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜がこの順に積層されて形成されている。透光性絶縁基板としてはガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂がある。透明電極膜としてはSnO2 、ZnO、ITOなどがある。光電変換層としてはアモルファスシリコンがある。
このように構成された太陽電池セル115は、図1(a)に示すように細長い短冊状で、透光性絶縁基板111のほぼ全幅にわたる長さを有しており、隣接する太陽電池セル115,115同士において一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とが互いに接続されることで複数の太陽電池セル115が直列に接続された太陽電池モジュール116が構成されている。
そして、この太陽電池モジュール116における一端部の太陽電池セル115の透明電極膜の端部上に、太陽電池セル115とほぼ同一長さの線状のP型電極端子部117が形成され、他端部の太陽電池セル115の裏面電極膜の端部上に、太陽電池セル115とほぼ同一長さの線状のN型電極端子部118が形成されている。これらP型電極端子部117及びN型電極端子部118が電極取り出し部になる。
そして、P型電極端子部117の中央部とN型電極端子部118の中央部との間をわたすようにして、太陽電池モジュール116の上に絶縁膜119が敷設されている。この絶縁膜119は、P型電極端子部117及びN型電極端子部118には重ならないように敷設されている。絶縁膜119としては、熱可塑性の高分子フィルムが好ましく、なかでもEVA(エチレンビニルアセテート樹脂)製のものが最適である。
一方、P型電極端子部117と同形・同大の銅箔からなるバスバーと呼ばれる正極集電部120が、P型電極端子部117の全面に対して電気的かつ機械的に接合されている。同様に、N型電極端子部118と同形・同大の負極集電部121が、N型電極端子部118の全面に対して電気的かつ機械的に接合されている。これらの接合手段としては、半田付けまたは導電性ペーストなどを用いることができる。
絶縁膜119の上には、フラットケーブルからなる正極リード線122と負極リード線123とが、互いの先端部を対向させた状態で幅方向にずらせた平行状態に(若しくは、一直線状に)配置されている。
正極リード線122の一端部は、正極集電部120の中央位置に接続されている。また、正極リード線122の他端部は、太陽電池モジュール116のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池モジュール116の面に対して垂直に折り曲げられた引出しリード線122aとなっている。同様に、負極リード線123の一端部は、負極集電部121の中央位置に接続されている。また、負極リード線123の他端部は、太陽電池モジュール116のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池モジュール116の面に対して垂直に折り曲げられた引出しリード線123aとなっている。
正極リード線122及び負極リード線123は、正極集電部20及び負極集電部21と同一材料(すなわち、銅箔)で作られており、各リード線と集電部の接合手段としては半田付けまたはスポット溶接などを用いることができる。正極リード線22及び負極リード線23は、複数の太陽電池セル115上にまたがっているが、太陽電池セル115との間に絶縁膜119が介在されているので、これら複数の太陽電池セル115をショートすることはない。絶縁膜119の幅は、正極リード線122及び負極リード線123の幅よりも充分に広いことが望ましく、正極集電部120から負極集電部121まで1枚の帯状シートの形で配置されている。
この状態において、図2に示すように、正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aを貫通孔124a及び貫通孔125aに挿通する状態で、封止絶縁フィルム124と耐候性・高絶縁性のための裏面保護材としてのバックフィルム125とが、太陽電池モジュール116の全面にラミネート封止されている。封止絶縁フィルム124としては、絶縁膜119と同一材質の熱可塑性の高分子フィルムが好ましく、なかでもEVA(エチレンビニルアセテート樹脂)製のものが最適である。封止絶縁フィルム124を絶縁膜119と同一材質の熱可塑性の高分子フィルムとすると、ラミネート封止の際の熱融着時に、両者間の分子結合が有効的に進行し、冷却後の一体化が完全に行われることとなり、これによって太陽電池モジュールの防水性を向上することができる。また、バックフィルム125としては、PET/Al/PET(PET:ポリエチレンテレフタレート)の3層構造のものが好ましい。
このように構成された太陽電池モジュール116において、バックフィルム125の貫通孔125aから上方に向けて突出している正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aに、本発明の端子ボックス1を取り付けて電気的に接続し、さらに、この端子ボックス1に外部出力線91,92を電気的に取り付けることで、太陽電池モジュールが作製される。
なお、太陽電池モジュール116の電極配置構造はあくまで一例であり、このような配置構造に限定されるものではない。例えば、正極リード線122及び負極リード線123の配置位置は、太陽電池モジュール116の中央部ではなく、一方の端部側に寄っていてもく、また、中央部まで引き出す必要もない。すなわち、正極集電部20及び負極集電部21の近傍から各引出しリード線122a,123aが上方に突出するように配置されていてもよい。
<実施形態に係る端子ボックスの説明>
図3は、実施形態に係る端子ボックスを示しており、蓋体を外した状態の平面図である。また、図4は、図3のA−A線断面図、図5は、図3のB−B線断面図である。
実施形態に係る端子ボックス1は、太陽電池モジュール116の裏面(具体的にはバックフィルム125)に装着され、図3及び図4に示すように、上面が開放されたボックス本体2と、上面を閉塞する蓋体3(図4に二点鎖線で示している。)とを備えている。
ボックス本体2の底面2aには、太陽電池モジュール116から引き出された正極リード線122の引出しリード線122a、及び負極リード線123の引出しリード線123aを内部に導入するための2つの開口部2bが設けられており、各開口部2bを通じて内部に導入された引出しリード線122a,123aをそれぞれ接続する2つの端子板13と、これら各端子板13を固定する2つの端子板固定部14とを備えている。
端子板固定部14は、ボックス本体2内の底面2aに設置された固定部台座14aと、この固定部台座14aから突設形成される一対の脚部14bと、対峙する脚部14bの対向面側の側面に形成された係合溝部14cとを備え、係合溝部14cが端子板13の側縁部13cと係合する構成とされている。
端子板固定部14は樹脂で一体形成されており、脚部14bは、樹脂自体の有する弾性力によって弾性変形可能となっている。すなわち、端子板13の側縁部13cを端子板固定部14の脚部14bに対峙させ、その状態で端子板13をボックス本体2の底面2a側に押し込むと、端子板13の側縁部13cが脚部14bの上部側面に形成されたテーパ面14dに沿って押し込まれ、この押し込み力によって脚部14bが外側方向(すなわち、互いに離れる方向)に撓み、端子板13の側縁部13cが脚部14bの係合溝部14cに達すると、撓んでいた脚部14bの弾性復元力によって端子板13の側縁部13cが係合溝部14cに係合するようになっている。
これにより、端子板13は、ボックス本体2の底面2aに対峙する姿勢で、かつ底面2aから離れた位置において、端子板13の側縁部13cが脚部14bの係合溝部14cに係合して固定される。ここで、端子板固定部14の脚部14bの数は、2つに限定されるものではなく、3つ以上でも構わない。また、端子板固定部14は、固定部台座14aから突設されるものに限らず、固定部台座14aを介さずにボックス本体2の底面2aから直接脚部14bが突設されていても構わない。
このような構成において、実施形態では、端子板13は、弾性を有する薄い金属板等から構成されており、引出しリード線122a(123a)を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、引出しリード線122a(123a)を挿通部に挿通することによって、挿通部の弾性力により引出しリード線122a(123a)を挿通部に固定する構造とされている。すなわち、挿通部は、引出しリード線122a(123a)を挿通することによって弾性変形し、リード線挿通後の弾性復元力によって引出しリード線122a(123a)を挿通部に固定する構造とすることができる。このような構成によれば、引出しリード線122a(123a)を挿通部に挿通するだけで、引出しリード線122a(123a)を端子板13に確実に固定することができる。
より具体的に説明すると、挿通部は、端子板13に形成されたスリットによって弾性片に分割された構成とされている。このような構成によれば、リード線を挿通部に挿通すると、挿通によりリード線に押されて弾性片が弾性変形し、その弾性復元力により、弾性片の主に先端部でリード線が挟持固定される。このとき、スリットの幅(溝幅)は、リード線の厚みより狭い構成としておくのがよい。スリットの幅をリード線の厚みより狭くすることで、間に挿通されたリード線を弾性片によって確実に挟持することができる。
以下、端子板13に設けられる挿通部について、具体例を挙げてより詳細に説明する。
(具体例1)
図6は、具体例1に係る端子板13Aの平面図である。なお、図3乃至図5では、この具体例1に係る端子板13Aを端子ボックス1に搭載した例を示している。
具体例1では、端子板13Aに溝形状のスリット21Aを形成することによって矩形状の弾性片22Aを形成した構成としている。溝形状のスリット21Aは、端子板13の長手方向、すなわち、引出しリード線122a(123a)の挿入方向(図6中X1方向)に沿って溝形状(コ字状)に形成されている。このような構成によれば、スリット21Aを溝形状に形成するだけの単純な構成で、矩形状の弾性片22Aを形成でき、そのバネ性によって引出しリード線122a(123a)を確実に挟持固定することができる。
すなわち、引出しリード線122a(123a)の先端部をスリット21Aの先端開口部21A1に図6中矢符X1方向から押し込むと、この押し込み力によって弾性片22Aが図4中下方向に弾性変形して、引出しリード線122a(123a)の先端部がボックス本体2の底面2a側に挿通され、この状態で押し込み力を解除すると、図4に示すように、弾性片22Aの弾性復元力によって引出しリード線122a(123a)の先端部がスリット21Aの隙間に挟まるようにして挟持固定されることになる。
(具体例2)
図7は、具体例2に係る端子板13Bの平面図である。
具体例2では、端子板13Bに櫛歯状のスリット21Bを形成することによって、櫛歯状に形成された長尺状の多数の弾性片22Bに分割形成した構成としている。櫛歯状のスリット21Bは、端子板13の長手方向、すなわち、引出しリード線122a(123a)の挿入方向(図7中X1方向)に沿って各弾性片22Bが平行に並ぶように形成されている。このような構成によれば、スリット21Bを櫛歯状に形成することで、分割された各弾性片22Bが曲がり易くなり、リード線の挿通作業が容易となるとともに、各弾性片22Bのバネ性によって引出しリード線122a(123a)を確実に挟持固定することができる。
すなわち、引出しリード線122a(123a)の先端部を櫛歯状のスリット21Bの先端部21B1(すなわち、各分割片22Bの先端部)に図7中矢符X1方向から押し込むと、この押し込み力によって各弾性片22Bが下方向(図7中紙面奥方向)に弾性変形して、引出しリード線122a(123a)の先端部がボックス本体2の底面2a側に挿通される。そして、この状態で押し込み力を解除すると、各弾性片22Bの弾性復元力によって引出しリード線122a(123a)の先端部がスリット21Bの隙間に挟まるようにして挟持固定されることになる。このときの挟持固定状態は、具体例1に対応した図4の断面図と同じである。
(具体例3)
図8は、具体例3に係る端子板13Cの平面図、図9は部分拡大断面図である。
具体例3では、端子板13Cに、連続する弓形状に形成されたスリット21Cを形成することによって、互い違いに嵌まり合う櫛歯状の弾性片に分割された構成としている。すなわち、一方向(図8中X1方向)に向かう長尺状の一方向弾性片(櫛歯)22C1と、一方向と反対の他方向(図8中X2方向)に向かう他方向弾性片(櫛歯)22C2とに分割形成した構成としている。なお、具体例3では、スリット21Cの幅(溝幅)は、引出しリード線122a(123a)の厚みより広く形成している。すなわち、具体例3では、スリット21Cの幅は特に重要ではなく、一方向弾性片22C1と他方向弾性片22C2とのX方向に嵌まり合う長さが重要であり、嵌まり合う長さを短かくすると、リード線の挟持力を弱くすることができ、嵌まり合う長さを長くすると、リード線の挟持力を強くすることができる。すなわち、嵌まり合う長さを調整することで、リード線の挟持力を容易に調整することができる。このような構成によれば、スリット21Cを互いに対向して嵌まり合う櫛歯状に形成することで、対向する一方向弾性片22C1の先端と他方向弾性片22C2の先端とで引出しリード線122a(123a)を確実に挟持固定することができる。
すなわち、引出しリード線122a(123a)の先端部を櫛歯状のスリット21Cの間(すなわち、一方向弾性片22C1と他方向弾性片22C2との噛み合っている部分)に図9中矢符Y1方向から(図8では、紙面手前から紙面奥方向に向かって)押し込むと、この押し込み力によって一方向弾性片22C1の先端と他方向弾性片22C2の先端とが下方向(図8では紙面奥方向)に弾性変形して押し広げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部がボックス本体2の底面2a側に挿通される。そして、この状態で押し込み力を解除すると、図9に示すように、一方向弾性片22C1及び他方向弾性片22C2の弾性復元力(図9中、矢符Zで示す)によって引出しリード線122a(123a)の先端部がスリット21Cの隙間(すなわち、一方向弾性片22C1の先端部と他方向弾性片22C2の先端部との間)に挟まるようにして挟持固定されることになる。
(具体例4)
図10は、具体例4に係る端子板13Dの平面図、図11は部分拡大断面図である。
具体例4では、端子板13Dに、1点を中心とする放射状にスリット21Dを形成することによって、一点を頂点とする三角形状の複数の(この例では12個の)弾性片22Dに分割形成した構成としている。このような構成によれば、スリット21Dを1点を中心とする放射状に形成することで、引出しリード線122a(123a)をどの方向から挿通しても、一点を頂点とする三角形状の複数の弾性片(以下、三角状弾性片という。)22Dによって引出しリード線122a(123a)を確実に挟持固定することができる。
すなわち、引出しリード線122a(123a)の先端部を放射状のスリット21Dのほぼ中心部に図11中矢符Y1方向から(図10では紙面手前から紙面奥方向に向かって)押し込むと、この押し込み力によって各三角状弾性片22Dの先端部が図11中下方向に弾性変形して押し広げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部がボックス本体2の底面2a側に挿通される。そして、この状態で押し込み力を解除すると、図11に示すように、各三角状弾性片22Dの弾性復元力によって引出しリード線122a(123a)の先端部がスリット21Dの隙間(すなわち、各三角状弾性片22Dの先端部間)に挟まるようにして挟持固定されることになる。
具体例4では、図10に示すように、平面の全方向において弾性片が同等に設けられているので、具体例1〜3と比較して引き出しリード線122a(123a)の挿通される角度が多少大きくなって斜めに挿通されたとしても、問題なく挿通・固定することができる。
(具体例5)
図12は、具体例5に係る端子板13Eの斜視図、図13(a)〜(c)は部分断面図である。
具体例5では、端子板13Eの先端部に、係止本体22E1と係止爪22E2からなる反転型クリップ構造の挿入部が形成されている。このような構成によれば、図13(a)に示すように、係止本体22E1を反転させて係止爪22E2を開いた状態で、図13(b)に示すように、係止本体22E1の開口部23に引出しリード線122a(123a)を挿通し、この後、図13(c)に示すように、係止本体22E1の反りを戻して係止爪22E2を閉じることで、引出しリード線122a(123a)を、係止本体22E1と係止爪22E2とで確実に挟持固定することができる。
<端子ボックスへのリード線の取付方法の説明>
次に、上記各具体例の端子板を用いた端子ボックスへのリード線の取付方法について説明する。
(具体例1を用いた取付方法1の説明)
図14(a)〜(d)は、具体例1の端子板13Aを用いた端子ボックス1へのリード線の取付工程を示す説明図である。
まず、太陽電池モジュール116を、受光面側を下にして図示しない作業台の上に載置し、太陽電池モジュール116の裏面側のバックフィルム125に端子ボックス1のボックス本体2を接着等により取り付ける。このとき、バックフィルム125の貫通孔125aから上方に向けて正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aが突出している。この状態において、図14(a)に示すように、端子板13Aの上部に上下動自在の挿通用治具31を対峙させる。
挿通用治具31は、図15に示すように、平面視横長形状に形成されており、その幅W1は、フラットケーブルである引出しリード線122a(123a)の幅とほぼ同じか、それよりも少し幅広に形成されている。また、端子板13Aに対向する下面側は、引出しリード線122a(123a)の挿入方向X1に沿って湾曲状に凹んだリード案内面32となっている。また、挿通用治具31の挿入方向X1に沿う左側端部33aは、外側端面34aの下端縁とリード案内面32の左側終端縁とが鋭角に交わるように繋がった爪部35aとなっており、挿通用治具31の挿入方向X1に沿う右側端部33bは、外側端面34bの下端縁とリード案内面32の右側終端縁とが鋭角に交わるように繋がった爪部35bとなっている。
このような形状の挿通用治具31は、端子板13Aの上部に対峙させたとき、図14(a)に示すように、左側の爪部35aが引出しリード線122a(123a)より若干左側に位置し、右側の爪部35bがスリット21Aの位置(より具体的には、弾性片22Aの先端部に形成されたスリット21Aの先端開口部21A1)に位置するように配置される。
そして、この状態で挿通用治具31を降下させると、図14(b)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部がリード案内面32に当接し、かつ、リード案内面32に沿って右方向に強制的に湾曲される。すなわち、引出しリード線122a(123a)を端子板13A側に湾曲させる。
そして、引出しリード線122a(123a)の先端部が挿通用治具31の右側の爪部35bまで到達すると(図14(b)参照)、そこからさらに、挿通用治具31の右側の爪部35bをスリット21Aを通ってさらに下方まで押し下げる。
これにより、図14(c)に示すように、弾性片22Aが、引出しリード線122a(123a)とともに挿通用治具31の右側の爪部35bによって下方側に強制的に押し下げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部は、挿通用治具31の右側の爪部35bを超えて(すなわち、弾性片22Aの先端部を超えて)、さらに右側に延出するように押し込まれる。
この後、挿通用治具31を上昇させ、右側の爪部35bを端子板13Aのスリット21Aから上方に引き抜くと、図14(d)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部はスリット21Aから下方側(ボックス本体2の底面2a側)に残った状態となり、この状態で弾性片22Aが弾性復元力によって上方に戻るため、引出しリード線122a(123a)の先端部が弾性片22Aの先端部とスリット21Aの端面との間に挟持固定される。
上記取付方法1によれば、挿通用治具31を挿通部であるスリット21Aに押し込んで引き抜くという単純な作業工程のみで、引出しリード線122a(123a)を挿通部であるスリット21A部分において確実に挿通、固定することができる。
なお、具体例2の端子板13Bを用いた取付方法も、具体例1と同様であるので、ここでは具体例2の取付方法の説明を省略し、符号のみを図14(a)〜(d)に括弧付きで図示しておく。
(具体例3を用いた取付方法2の説明)
図16(a)〜(d)は、具体例3の端子板13Cを用いた端子ボックス1へのリード線の取付工程を示す説明図である。なお、挿通用治具31は図15と同じである。
まず、太陽電池モジュール116を、受光面側を下にして図示しない作業台の上に載置し、太陽電池モジュール116の裏面側のバックフィルム125に端子ボックス1のボックス本体2を接着等により取り付ける。このとき、バックフィルム125の貫通孔125aから上方に向けて正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aが突出している。この状態において、図16(a)に示すように、端子板13Cの上部に上下動自在の挿通用治具31を対峙させる。
挿通用治具31を端子板13Cの上部に対峙させたとき、図16(a)に示すように、左側の爪部35aが引出しリード線122a(123a)より若干左側に位置し、右側の爪部35bがスリット21Bの位置(より具体的には、一方向弾性片22C1と他方向弾性片22C2とが嵌まり合う中央位置)に位置するように配置される。
そして、この状態で挿通用治具31を降下させると、図16(b)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部がリード案内面32に当接し、かつ、リード案内面32に沿って右方向に強制的に湾曲される。すなわち、引出しリード線122a(123a)を端子板13C側に湾曲させる。
そして、引出しリード線122a(123a)の先端部が挿通用治具31の右側の爪部35bまで到達すると(図16(b)参照)、そこからさらに、挿通用治具31の右側の爪部35bをスリット21Cを通ってさらに下方まで押し下げる。
これにより、図16(c)に示すように、一方向弾性片22C1の先端部と他方向弾性片22C2の先端部とが、引出しリード線122a(123a)とともに挿通用治具31の右側の爪部35bによって下方側に強制的に押し下げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部は、挿通用治具31の右側の爪部35bを超えて(すなわち、各弾性片22C1,22C2の先端部を超えて)、さらに右側に延出するように押し込まれる。
この後、挿通用治具31を上昇させ、右側の爪部35bを端子板13Cのスリット21Cから上方に引き抜くと、図16(d)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部はスリット21Cから下方側(ボックス本体2の底面2a側)に残った状態となり、この状態で一方向弾性片22C1と他方向弾性片22C2とが弾性復元力によって上方に戻るため、引出しリード線122a(123a)の先端部は、一方向弾性片22C1の先端部と他方向弾性片22C2の先端部との間に挟持固定される。
上記取付方法2によれば、挿通用治具31を挿通部であるスリット21Cに押し込んで引き抜くという単純な作業工程のみで、引出しリード線122a(123a)を挿通部であるスリット21C部分において確実に挿通、固定することができる。
(具体例4を用いた取付方法3の説明)
図17(a)〜(d)は、具体例4の端子板13Dを用いた端子ボックス1へのリード線の取付工程を示す説明図である。なお、挿通用治具31は図15と同じである。
まず、太陽電池モジュール116を、受光面側を下にして図示しない作業台の上に載置し、太陽電池モジュール116の裏面側のバックフィルム125に端子ボックス1のボックス本体2を接着等により取り付ける。このとき、バックフィルム125の貫通孔125aから上方に向けて正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aが突出している。この状態において、図17(a)に示すように、端子板13Dの上部に上下動自在の挿通用治具31を対峙させる。
挿通用治具31を端子板13Dの上部に対峙させたとき、図17(a)に示すように、左側の爪部35aが引出しリード線122a(123a)より若干左側に位置し、右側の爪部35bがスリット21Dの位置(より具体的には、分割形成された複数の三角状弾性片22Dの分割中心点)に位置するように配置される。
そして、この状態で挿通用治具31を降下させると、図17(b)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部がリード案内面32に当接し、かつ、リード案内面32に沿って右方向に強制的に湾曲される。すなわち、引出しリード線122a(123a)を端子板13D側に湾曲させる。
そして、引出しリード線122a(123a)の先端部が挿通用治具31の右側の爪部35bまで到達すると(図17(b)参照)、そこからさらに、挿通用治具31の右側の爪部35bをスリット21Dの中心部を通ってさらに下方まで押し下げる。
これにより、図17(c)に示すように、複数の三角状弾性片22Dの先端部が、引出しリード線122a(123a)とともに挿通用治具31の右側の爪部35bによって下方側に強制的に押し下げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部は、挿通用治具31の右側の爪部35bを超えて(すなわち、三角状弾性片22Dの先端部を超えて)、さらに右側に延出するように押し込まれる。
この後、挿通用治具31を上昇させ、右側の爪部35bを端子板13Dのスリット21Dから上方に引き抜くと、図17(d)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部はスリット21Dから下方側(ボックス本体2の底面2a側)に残った状態となり、この状態で各三角状弾性片22Dが弾性復元力によって上方に戻るため、引出しリード線122a(123a)の先端部は、各三角状弾性片22Dの先端部によって挟持固定される。
上記取付方法3によれば、挿通用治具31を挿通部であるスリット21Dに押し込んで引き抜くという単純な作業工程のみで、引出しリード線122a(123a)を挿通部であるスリット21D部分において確実に挿通、固定することができる。
(具体例4を用いた他の取付方法4の説明)
※取付方法4について具体例3(図8)と具体例5(図12)などにも同様に適用できることを追記頂きたく。
図18(a)〜(e)は、具体例4の端子板13Dを用いた端子ボックス1へのリード線の他の取付工程を示す説明図である。
まず、太陽電池モジュール116を、受光面側を下にして図示しない作業台の上に載置し、太陽電池モジュール116の裏面側のバックフィルム125に端子ボックス1のボックス本体2を接着等により取り付ける。このとき、バックフィルム125の貫通孔125aから上方に向けて正極リード線122及び負極リード線123の各引出しリード線122a,123aが突出している。この状態において、図18(a)に示すように、端子板13Dの上部に上下動自在の押し曲げ用治具41を対峙させる。
押し曲げ用治具41は、図19(a)に示すように、平面視横長形状に形成されており、その幅W1は、フラットケーブルである引出しリード線122a(123a)の幅とほぼ同じか、それよりも少し幅広に形成されている。また、端子板13Dに対向する下面側は、引出しリード線122a(123a)の挿入方向X1に対して挿入上流側(図18の左側)が湾曲状に凹み、その後は平坦面に形成されたリード案内面42となっている。そして、押し曲げ用治具41の挿入方向X1に沿う左側端部43aは、外側端面44aの下端縁とリード案内面42の左側終端縁とが鋭角に交わるように繋がった爪部45aとなっている。
このような形状の押し曲げ用治具41は、端子板13Dの上部に対峙させたとき、図18(a)に示すように、左側の爪部45aが引出しリード線122a(123a)より若干左側に位置し、右側端部45bがスリット21Dの位置(より具体的には、分割形成された複数の三角状弾性片22Dの分割中心点)を超えてさらに右側に延設された状態で位置するように配置される。
そして、この状態で押し曲げ用治具41を降下させると、図18(b)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部がリード案内面42に当接し、かつ、リード案内面42に沿って右方向に強制的に湾曲される。すなわち、引出しリード線122a(123a)を端子板13D側に押し曲げる。このとき、引出しリード線122a(123a)の先端部は押し曲げ用治具41の右側端部45bまで延出された状態となる。すなわち、分割形成された複数の三角状弾性片22Dの分割中心点を超えてさらに右側まで延出される。
この後、押し曲げ用治具41を端子板13D上から退避させ(例えば、上昇させた後右方向へ移動等)、次に、図18(c)に示すように、複数の三角状弾性片22Dの分割中心点の上部に、押し込み用治具51を配置する。押し込み用治具51は、図19(b)に示すように、縦長に形成された平板状の治具であり、その幅W2は、引出しリード線122a(123a)の幅とほぼ同じか、それよりも若干幅広に形成されている。ただし、押し込み用治具51の幅W2は、三角状弾性片22Dの頂点から底辺までの一辺の長さを半径とする円の直径より短い幅に形成されている。
この後、押し込み用治具51を降下させ、先端部51aをスリット21Dの中心部を通ってさらに下方まで押し下げると、図18(d)に示すように、複数の三角状弾性片22Dの先端部が、引出しリード線122a(123a)とともに押し込み用治具51の先端部51aによって下方側に強制的に押し下げられ、引出しリード線122a(123a)の先端部は、三角状弾性片22Dの先端部を超えてさらに下方に二つ折り状態で押し込まれる。
この後、押し込み用治具51を上昇させて端子板13Dのスリット21Dから上方に引き抜くと、図18(e)に示すように、引出しリード線122a(123a)の先端部は二つ折り状態でスリット21Dから下方側(ボックス本体2の底面2a側)に残った状態となり、この状態で各三角状弾性片22Dが弾性復元力によって上方に戻るため、引出しリード線122a(123a)の先端部は、二つ折り状態で各三角状弾性片22Dの先端部によって挟持固定される。
上記取付方法4によれば、押し曲げ用治具41によって引出しリード線122a(123a)を押し曲げ、次に、押し込み用治具51を挿通部であるスリット21Dに押し込んで引き抜くという簡単な作業工程で、引出しリード線122a(123a)を挿通部に確実に挿通、固定することができる。
なお、引出しリード線122a(123a)の先端部を二つ折り状態で挟持固定する上記取付方法4は、図6に示す具体例1や図7に示す具体例2、及び図8に示す具体例3における取付方法としても適用可能である。
なお、今回開示した実施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及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
1 端子ボックス
2 ボックス本体
2a 底面
2b 開口部
3 蓋体
13(13A〜13E) 端子板
13c 側縁部
14 端子板固定部
14a 固定部台座
14b 脚部
14c 係合溝部
14d テーパ面
21A〜21D スリット
22A〜22C 弾性片
22C1 一方向弾性片
22C2 他方向弾性片
22D 弾性片(三角状弾性片)
22E1 係止本体
22E2 係止爪
31 挿通用治具
32 リード案内面
33a 左側端部
33b 右側端部
34a,34b 外側端面
35a,35b 爪部
41 押し曲げ用治具
42 リード案内面
43a 左側端部
44a 外側端面
45a 爪部
51 押し込み用治具
51a 先端部
91,92 外部出力線
111 透光性絶縁基板
115 太陽電池セル
116 太陽電池ストリング(薄膜太陽電池ストリング)
117 P型電極端子部
118 N型電極端子部
119 絶縁膜
120 正極集電部
121 負極集電部
122 正極リード線(リード線)
123 負極リード線(リード線)
122a,123a 引出しリード線(リード線)
124 封止絶縁フィルム
125 バックフィルム
124a,125a 貫通孔

Claims (12)

  1. 太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を電気的に接続する端子板を備えた端子ボックスであって、
    前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、
    前記リード線を前記挿通部に挿通することによって、前記挿通部の弾性力により前記リード線を前記挿通部に固定する構造とされていることを特徴とする端子ボックス。
  2. 請求項1に記載の端子ボックスであって、
    前記挿通部は、前記リード線を挿通することによって弾性変形し、前記リード線挿通後の弾性復元力によって前記リード線を前記挿通部に固定する構造とされていることを特徴とする端子ボックス。
  3. 請求項1または請求項2に記載の端子ボックスであって、
    前記挿通部は、前記端子板に形成されたスリットによって弾性片に分割されていることを特徴とする端子ボックス。
  4. 請求項3に記載の端子ボックスであって、
    前記スリットの幅は、前記リード線の厚みより狭いことを特徴とする端子ボックス。
  5. 請求項3または請求項4に記載の端子ボックスであって、
    前記スリットが溝形状に形成されて矩形状の前記弾性片が形成されていることを特徴とする端子ボックス。
  6. 請求項3または請求項4に記載の端子ボックスであって、
    前記スリットが櫛歯状に形成されて長尺状の前記弾性片に分割されていることを特徴とする端子ボックス。
  7. 請求項3に記載の端子ボックスであって、
    前記スリットが連続する弓形状に形成されて、互い違いに嵌まり合う櫛歯状の前記弾性片に分割されていることを特徴とする端子ボックス。
  8. 請求項3または請求項4に記載の端子ボックスであって、
    前記スリットが1点を中心とする放射状に形成されて、前記一点を頂点とする三角形状の前記弾性片に分割されていることを特徴とする端子ボックス。
  9. 請求項1に記載の端子ボックスであって、
    前記挿通部は、係止本体と係止爪からなる反転型クリップ構造とされていることを特徴とする端子ボックス。
  10. 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の端子ボックスを備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
  11. 太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を前記太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスの端子板に電気的に接続するリード線の取付方法であって、
    前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、
    前記端子ボックス内に導入されている前記リード線を、上下移動自在に配置された挿通用治具を降下させることによって前記端子板側に押し曲げることにより、前記リード線の先端部を前記端子板の前記挿通部に対峙させる工程と、
    前記挿通用治具をさらに降下させることにより、前記挿通用治具の一部を前記リード線の先端部とともに前記挿通部に押し込む工程と、
    前記挿通用治具を上昇させて前記挿通部から引き抜く工程と、
    を含むことを特徴とする端子ボックスへのリード線の取付方法。
  12. 太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたリード線を前記太陽電池モジュールの裏面に取り付けられた端子ボックスの端子板に電気的に接続するリード線の取付方法であって、
    前記端子板は、前記リード線を挿通する弾性体からなる挿通部を備え、
    前記端子ボックス内に導入されている前記リード線を、押し曲げ用治具によって前記端子板側に押し曲げることにより、前記リード線の先端部を前記端子板の前記挿通部に対峙させる工程と、
    前記押し曲げ用治具を前記挿通部上から退避させる工程と、
    前記リード線の先端部が前記端子板の前記挿通部に対峙している状態で、上下移動自在に配置された押し込み用治具を降下させることにより、前記押し込み用治具の先端部を前記リード線の先端部とともに前記挿通部に押し込む工程と、
    前記押し込み用治具を上昇させて前記先端部を前記挿通部から引き抜く工程と、
    を含むことを特徴とする端子ボックスへのリード線の取付方法。
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