JP3744126B2 - 太陽電池モジュールの外部リード接続構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁性フレキシブル基板を用いた太陽電池セルなどを保護フィルムで被覆した太陽電池モジュールの内部配線と外部リード部材との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル基板を用いたフレキシブルタイプの太陽電池は、製造の際にロールツーロール方式、あるいはステッピングロール方式により高い生産性を実現できることから有望視されている。また軽量でフレキシブルなため、任意の形状の面上に設置でき、さらに、長尺のものが得られるため、特に面積の大きい住宅等の屋根上に設置するのに有利である。このような太陽電池は屋外に設置されるため、耐候性の確保と、設置作業時の損傷防止を目的として、従来より製造されているガラスタイプの太陽電池と同様にエチレンビニルアセテート（以下、ＥＶＡと記す）等の保護フィルムにより封止される。図５は被覆封止された長尺の太陽電池の一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。フレキシブル基板１ｓの１面に第１電極１ａ、光電変換層１ｐ、第２電極１ｂが順次位置をずらして積層されて太陽電池セル１が多数形成されている。さらに、太陽電池セル１は各同極の電極層１ａ、１ｂを、金属箔よりなる内部配線３によって、並列接続されており、全体の両面を保護フィルム４により被覆封止されている。所定の連続したセル数を裁断して１つの太陽電池モジュールとされる。
【０００３】
太陽電池モジュールから電力を外部機器に供給するための、太陽電池モジュールと外部リードとの従来の接続構造を説明する。先ず、太陽電池モジュールの内部配線の端部上の保護フィルムを、超音波カッターとナイフ等の鋭利な刃を併用して切断除去し、内部配線の端部を露出させる。つぎに、この露出部に外部リードの端部のワイヤをハンダ付けして接続する。さらに、この接続部とその周縁部にフッ素系の粘着テープを粘着する。また、当発明者が先に提案した太陽電池モジュール端部全面を封止する構造がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような構造では次のような問題点があった。ナイフが内部配線まで切断してしまうことがあり、また、内部配線と保護フィルムの接着力が強くて均一な除去ができず端部処理がやりにくい、作業時間がかかりすぎて能率が悪い。
【０００５】
また、端部処理方法としての、フッ素系粘着テープは剥離し易く信頼性に欠ける。
さらに、太陽電池モジュール端部全面を封止する構造では、作業性も悪く、コストが高くなってしまう問題があった。
この発明の目的は、上記の問題点に鑑み、作業性が良好で、外観の良好な、取扱いが便利で、かつ、耐候性の高い端部処理をされた太陽電池モジュールの外部リードの接続構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するハトメ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止することとする。
【０００７】
【０００８】
前記ハトメ鋲は、前記圧着端子と前記内部配線を挟む位置にさらに追加されたワッシャーとを同時に固定すると良い。
【０００９】
フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するスナップ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性 樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止する。
【００１０】
前記補強カバーは塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはポリカーボネート樹脂からなると良い。
前記補強カバーは箱の枠部はＥＶＡからなり、底部はフッ素系フィルムからなると良い。
前記補強カバーは、その箱内部および枠部および前記接続部を面荒らしした後、プライマーを塗布し、接着剤を箱内に充填してから被覆、接着封止すると良い。
【００１１】
前記補強カバーの少なくとも１辺の枠部は太陽電池モジュール端部の外側にあると良い。
本発明によれば、上記のように、ハトメ鋲またはスナップ鋲などの導電金具が内部配線を貫通し、外部リードが接続された圧着端子または外部リードの芯線を押さえるワッシャーまたは反対側のワッシャーを太陽電池モジュールの保護フィルムに圧着しているので、外部リードは懸かる外力に対する抵抗力は高く、太陽電池モジュールの設置作業は容易となり、また太陽電池モジュールの信頼性は向上することが期待できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施例１
図６は本発明に用いた長尺基板上の太陽電池を模式的に示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。フレキシブルな基板１ｓには第１電極１ａ、光電変換層１ｐ、第２電極１ｂが順次積層されている。この面を表面とする。基板１ｓには２種の孔が開けられており、第１の孔ｈ１の内側で第１電極１ａは裏面の第３電極１ｃに接続されており、第２の孔ｈ２の内側で第２電極１ｂは裏面の第４電極１ｄに接続されている。次工程時に太陽電池を保護するため、表面にはＥＶＡからなる保護フィルム１ｆが簡易ラミネート（８０°Ｃで熱接着）されている。良品の１単位が長尺の基板から裁断線Ｃで裁断されて（例えば400mmx800mm）、太陽電池ユニット１ｕとされる。この太陽電池ユニット１ｕを多数枚並べ、長尺の保護フィルム１ｆでラミネートした後、所定ユニット数を裁断し、太陽電池モジュールＭとする。
【００１３】
図７は本発明に用いた長尺の保護フィルムでラミネートされた太陽電池を示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。並べられた（間隔10mm）太陽電池ユニット１ｕは、その両外側に配置される、例えばSn/Cu/Sn材料からなる、金属箔である内部配線３（幅10mm） と、太陽電池ユニット１ｕの電極１ｅ（図６の第３、４電極１ｃ、１ｄである）を接続する導電性粘着剤付きＡｌ箔である補助配線２（幅10mm） と共に、２枚の保護フィルム４１、４２によって本ラミネートされ、封止される。保護フィルム４１、４２は、ＥＶＡよりなり、膜厚0.60mm、幅1000mmとした。また、耐候性を向上するため、フッ素系フィルム、例えばＥＴＦＥ（四フッ化エチレンコポリマー）を、ＥＶＡの外側に設置することも可能である。本ラミネートは１５０°Ｃで加熱接着し、電極１ｅ、補助配線２および内部配線３間の接続も確保した。上記の長尺のラミネートフィルムから、裁断線Ｃで裁断して、所定数の太陽電池ユニット１ｕを含む太陽電池モジュールＭが得られる。
【００１４】
電力を機器に供給するため、内部配線と外部リードとを接続する必要があり、以下、本発明に係わる接続方法を説明する。
図１は本発明に係わる太陽電池モジュールと圧着端子の接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。
【００１５】
先ず、太陽電池モジュールＭの保護フィルム４と共に、内部配線３の所定の位置に、専用穴開け器およびハトメパンチに付属している穴開け部分を用いて、５mmΦの穴を開ける。次に圧着端子６ａを重ね、全ての穴にハトメ鋲７を挿入し、ハトメパンチで固定する。
ハトメ鋲７の先端は折り返され保護フィルム４を貫通し内部配線３に接触し、内部配線３と圧着端子６ａとの電気接続を確保している。
【００１６】
穴の径はハトメ鋲７が入る大きさの５mmΦが良い。穴の径がこれよりも小さいとハトメ鋲７を挿入しにくく、また、これよりも大きいとハトメ鋲７と内部配線３とが接触しなく、電気的接触が取れないし、ハトメ鋲７の固定が不可能となる。
穴を開け、圧着端子６ａを介してハトメ鋲７で固定する場合、ハトメ鋲７の先端が保護フィルム４を貫通し、金属箔よりなる内部配線３と接触し、電気的接触が可能となる。圧着端子６ａは特に絶縁カバー６ｂ付きであると、後の補強カバー８の被覆や熱収縮チューブの被覆により、絶縁被覆は確実に達せられる。
【００１７】
圧着端子６ａを用いると、外部リード１０を施工時に接続すればよく、太陽電池モジュールＭの運搬は容易となり、外部リード１０の接続も容易となる。
図２は本発明に係わる補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバーである。一体型補強カバー８Ａ、個別型補強カバー８Ｂは塩化ビニール製のシート状であり、表用カバー８ａの枠の一部は外部リードが嵌まる切欠きが付けられている。裏用カバー８ｂには切欠きがなくてもよい。
【００１８】
一体型補強カバー８Ａ用材料は塩化ビニール樹脂の他に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の太陽電池モジュールＭの保護フィルム１ｆより剛性の高い材料を使用することができる。
図３は本発明に係わる一体型補強カバー８Ａにより封止された太陽電池モジュールＭと外部リード１０の接続部を示す平面図である。一体型補強カバー８Ａの枠部の内側にシリコーン接着剤（ (株) セメダイン製、スーパーＸ）を充填し、外部リード接続部とその周縁部を太陽電池モジュールＭの裏表から被せ、接着固定封止した。
【００１９】
補強カバー８により、接続部とその周縁は被覆封止されたので、接続部は外部と接触することはなく、電気的にも絶縁される。また、補強カバー８は接続部の周縁の剛性を高めたので外部リード１０に懸かる力を内部配線に伝えない。
一体型補強カバー８Ａは、個別型補強カバー８Ｂより裏表のカバー位置の一致が容易であるが、個別型保護カバー８Ｂでも効果には代わりはない（後述）。
【００２０】
補強カバー８の枠部は太陽電池モジュールＭ端部の外側に出て固定されされると良い。補強カバー８が太陽電池モジュールＭ端部の内側にあると、金属箔よりなる内部配線３部分を絶縁封止しきれずに、環境試験により絶縁不良を生じる。
一体型補強カバー８Ａは太陽電池モジュールＭ端部より外側に張出しており、保護フィルム４の周縁端部を封止している。なお、シリコーン接着剤９を塗布する前に太陽電池モジュールＭ端部、一体型補強カバー８Ａの接着面は予め、サンドペーパーで面荒らしし、溶剤洗浄してから、プライマー（ (株) 信越シリコーン製、プライマーＮＣ）を塗布してあり、その上からシリコーン接着剤９が充填されており、機械的強度は高く、また絶縁性も高い構造となっている。
【００２１】
図４は本発明に係わる外部リードを接続された太陽電池モジュールの平面図である。上記の圧着端子接続部を有する太陽電池モジュールＭを屋根上に設置後、外部リード１０（ (株) 住友電工製、架橋ポリエチレンキャブタイヤケーブル（ＨＣＶ））を圧着端子６ａに挿入し固定後、熱収縮チューブ１１を被せて、熱風収縮させたものである。
【００２２】
この外部リード１０を接続した太陽電池モジュールＭを屋外暴露６ケ月、および高温高湿（８５°Ｃ、９５％ＲＨ）試験を２０００時間行ったが、外観は変化無く、電気的不良（絶縁不良）等の発生は見られなかった。
実施例２
実施例１における太陽電池モジュールＭと外部リード１０との接続部をホッチキス針１２により補強した。図８は本発明に係る太陽電池モジュールと外部リードとの接続部の補強を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。ホッチキス針１２は内部配線３と保護フィルム４とを貫通して固定している。ホッチキス針１２の一方の脚はハトメ鋲７用の穴を通っている。ホッチキス針１２の固定後、実施例１と同じく圧着端子６ａと共に内部配線３と保護フィルム４をハトメ鋲７により固定した。なお、ホッチキス針１２が圧着端子６ａを押さえてから、ハトメ鋲７用の固定を行っても同様に補強することはできる。金属材料であるホッチキス針１２と内部配線３は貫通されているため、電気的接触が取れ、また、ホッチキス針１２とハトメ鋲７が接触することにより、さらに電気的接触が確実となる。ホッチキス針１２による補強の結果、圧着端子６ａに懸けた引っ張力に対して接続強度は更に増加した。
【００２３】
以降、実施例１と同様に補強カバー８で被覆封止した。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例３
実施例１では圧着端子６ａはハトメ鋲７のワッシャーとして作用していたが、反対面にワッシャー１３を追加してハトメ鋲７の固定力を増加させることができる。
【００２４】
図９は本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。実施例１と同様に５mmΦの穴を内部配線３および保護フィルム４に同時に開け、裏面のみ、穴の外周部の保護フィルム４を先端がマイナスドライバー状の加熱治具により軟化させながらこそげ落とし穴径を約１０mmΦとし、この部分にワッシャー１３をはめ込み、反対側より圧着端子６ａを重ねてハトメ鋲７により固定した。以降、実施例２と同様に補強カバー８で被覆封止した。
【００２５】
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例４
太陽電池モジュールＭと圧着端子６ａとの接続を、実施例１のハトメ鋲７に換えてスナップ鋲１４ａとした。
図１０は本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。予備の穴は開けずに、内部配線３上の保護フィルム４に圧着端子６ａを重ねて、スナップ鋲１４ａの針を押し込み反対側まで貫通させ、スナップメス型１４ｂをあてがい、ハトメパンチで接合固定した。
【００２６】
スナップ鋲１４ａの先端は、内部配線３を貫通し、反対側まで出てくる。その先端はスナップメス型１４ｂで固定されるため、電気的接触はより確実になる。
固定後、個別型補強カバー８Ｂ（図３（ｂ））２枚を用い、実施例１と同様に太陽電池モジュールＭと外部リードの接続部の被覆、封止を行った。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例５
圧着端子６ａを用いずに、外部リード１０の芯線１０ａを直接ハトメ鋲７により固定した。図１１は本発明に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。内部配線３上の保護フィルム４に５mmΦの穴をあけ、直接、外部リード１０の芯線１０ａを穴に挿入、折り返して、ハトメ鋲７により保護フィルム４と共に固定した。
【００２７】
図１２は本発明に係る他の補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバーである。枠状の一体型補強カバー１５Ａ、個別型補強カバー１５ＢはＥＶＡからなる枠部１５ａとＥＴＦＥフィルムからなる底部１５ｂからなる。
また、ＥＴＦＥフィルムは他のフッ素系フィルムとすることができる。
【００２８】
また、接着性を良くするため、フッ素系フィルムの表面にコロナ処理等を施すことは有効である。
上記のハトメ鋲７固定の後、内部配線３と外部リード１０の接続部とその周縁を、実施例１と同様な方法で上記の一体型補強カバー１５Ａにシリコーン接着剤９を塗布して、被覆封止を行った。
【００２９】
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例６
実施例５の一体型補強カバー１５Ａを個別型補強カバー１５Ｂ（図１２（ｂ））に換えたが、この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
参考例
実施例５のハトメ鋲７の固定を、プラスチックからなる補強板１６により補強した。
【００３０】
図１３は本発明の参考例に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。厚さ１mmの塩化ビニル板に６mmΦの穴を開けて補強板１６とした。補強板１６の穴と内部配線３の穴とを一致させて補強板１６を重ねて、外部リード１０の芯線１０ａとハトメ鋲７を穴に通し、ハトメ鋲７をかしめ固定した。
【００３１】
補強板１６を保護フィルム４に当てたので、接続部の機械的強度は向上した。
さらに、外部リード１０の接続部およびその周縁を個別型補強カバー８Ｂ（図３（ｂ））２枚を用いて、実施例１と同様に被覆封止した。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
比較例１
実施例１と同様に外部リード１０の接続を行い、補強カバー８を用いずに、シリコーン接着剤９のみで被覆封止を行った。
【００３２】
図１４は比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。シリコーン接着剤９がハトメ鋲７および圧着端子６ａを被覆封止している。
比較例２
図１５は他の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。太陽電池モジュールＭ端部の部分の保護フィルム４を除去後、直接外部リード１０の芯線１０ａを内部配線３に半田接続し、接続部およびその周縁にシリコーン接着剤９を塗布後、太陽電池モジュールＭ端部全面を粘着剤付きフッ素樹脂テープ１７で封止した。
比較例３
図１６は別の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。太陽電池モジュールＭ端部の内部配線３部分の保護フィルム４を除去後、別途作製した端子金具１８を２枚のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）フィルム１９中に挿入した外部リード部材Ｌを用い、外部リード部材Ｌの端子金具１８と内部配線３とを半田接続した。そして、太陽電池モジュールＭの接続部側の端部全面に接着剤付きガラステープ２０を被せて接着封止を行った。この作業は作業時間が長く、作業効率があまり良くなかった。
【００３３】
比較例１ないし比較例３を実施例１と同様な屋外暴露６ケ月および高温高湿（８５°Ｃ、９５％ＲＨ）試験２０００時間行ったところ、比較例１においては、特に高温高湿試験で、接着剤の周囲より少しづつ、剥離が生じており、外観不良となった。
比較例２においては、屋外暴露および高温高湿試験で粘着剤付きフッ素樹脂テープ１７が剥がれて、封止効果が見られなかった。
【００３４】
比較例３においては、大きな変化は見られなかったが、高温高湿試験で若干、太陽電池モジュールＭとＥＰＤＭフィルム１９界面の変色が見られた。また、前記作業性等を考慮するとコスト面は問題となる可能性がある。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、ハトメ鋲またはスナップ鋲などの導電金具が内部配線を貫通し、外部リードが接続された圧着端子または外部リードの芯線を押さえるワッシャーまたは反対側のワッシャーを太陽電池モジュールの保護フィルムに圧着しているので、内部配線と外部リードの電気接続は確実となり、また外部リードは懸かる外力に対する抵抗力は高く、太陽電池モジュールの設置作業は容易となり、また太陽電池モジュールの信頼性は向上する。
【００３６】
また、圧着端子を用いたので、外部リードを施工時に接続すればよく、モジュール運搬は容易となり、外部リードの接続作業は簡便となる。
さらにホッチキス針を用い内部配線と導電金具との電気接続および機械的強度の増強を行うことができる。
また、補強カバーにより、接続部とその周縁は被覆封止されたので、接続部は外部と接触することはなく、電気的にも絶縁される。また、補強カバーは接続部の周縁の剛性を高めたので外部リードに懸かる力を内部配線に伝えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる太陽電池モジュールと圧着端子の接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図２】 本発明に係わる補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバー
【図３】 本発明に係わる一体型補強カバーにより封止された太陽電池モジュールと外部リードの接続部を示す平面図
【図４】 本発明に係わる外部リードを接続された太陽電池モジュールの平面図
【図５】 被覆封止された長尺の太陽電池の１例の一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図６】 本発明に用いた長尺基板上の太陽電池を模式的に示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図７】 本発明に用いた長尺の保護フィルムでラミネートされた太陽電池を示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図８】 本発明に係るる太陽電池モジュールと外部リードとの接続部の補強を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図９】 本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１０】 本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１１】 本発明に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１２】 本発明に係る他の補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバー
【図１３】 本発明の参考例に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１４】 比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１５】 他の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１６】 別の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【符号の説明】
１ｓ 基板
１ａ 第１電極
１ｂ 第２電極
１ｃ 第３電極
１ｄ 第４電極
１ｅ 裏面電極
１ｐ 光電変換素子
１ｕ 太陽電池ユニット
１ｆ 保護フィルム
ｈ１ 第１の孔
ｈ２ 第２の孔
Ｃ 裁断線
Ｍ 太陽電池モジュール
２ 補助配線
３ 内部配線
４ 保護フィルム
４１ 保護フィルム
４２ 保護フィルム
６ａ 圧着端子
６ｂ 絶縁カバー
７ ハトメ鋲
８ 補強カバー
８Ａ 一体型補強カバー
８Ｂ 個別型補強カバー
８ａ 表用カバー
８ｂ 裏用カバー
９ シリコーン接着剤
１０ 外部リード
１０ａ 芯線
１１ 熱収縮チューブ
１２ ホッチキス針
１３ ワッシャー
１４ａ スナップ鋲
１４ｂ スナップメス型
１５Ａ 一体型補強カバー
１５Ｂ 個別型補強カバー
１５ａ 枠部
１５ｂ 底部
１６ 補強板
１７ 粘着剤付きフッ素樹脂テープ
１８ 端子金具
１９ ＥＰＤＭフィルム
２０ 接着剤付きガラステープ
Ｌ 外部リード部材
【発明の属する技術分野】
本発明は絶縁性フレキシブル基板を用いた太陽電池セルなどを保護フィルムで被覆した太陽電池モジュールの内部配線と外部リード部材との接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル基板を用いたフレキシブルタイプの太陽電池は、製造の際にロールツーロール方式、あるいはステッピングロール方式により高い生産性を実現できることから有望視されている。また軽量でフレキシブルなため、任意の形状の面上に設置でき、さらに、長尺のものが得られるため、特に面積の大きい住宅等の屋根上に設置するのに有利である。このような太陽電池は屋外に設置されるため、耐候性の確保と、設置作業時の損傷防止を目的として、従来より製造されているガラスタイプの太陽電池と同様にエチレンビニルアセテート（以下、ＥＶＡと記す）等の保護フィルムにより封止される。図５は被覆封止された長尺の太陽電池の一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。フレキシブル基板１ｓの１面に第１電極１ａ、光電変換層１ｐ、第２電極１ｂが順次位置をずらして積層されて太陽電池セル１が多数形成されている。さらに、太陽電池セル１は各同極の電極層１ａ、１ｂを、金属箔よりなる内部配線３によって、並列接続されており、全体の両面を保護フィルム４により被覆封止されている。所定の連続したセル数を裁断して１つの太陽電池モジュールとされる。
【０００３】
太陽電池モジュールから電力を外部機器に供給するための、太陽電池モジュールと外部リードとの従来の接続構造を説明する。先ず、太陽電池モジュールの内部配線の端部上の保護フィルムを、超音波カッターとナイフ等の鋭利な刃を併用して切断除去し、内部配線の端部を露出させる。つぎに、この露出部に外部リードの端部のワイヤをハンダ付けして接続する。さらに、この接続部とその周縁部にフッ素系の粘着テープを粘着する。また、当発明者が先に提案した太陽電池モジュール端部全面を封止する構造がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような構造では次のような問題点があった。ナイフが内部配線まで切断してしまうことがあり、また、内部配線と保護フィルムの接着力が強くて均一な除去ができず端部処理がやりにくい、作業時間がかかりすぎて能率が悪い。
【０００５】
また、端部処理方法としての、フッ素系粘着テープは剥離し易く信頼性に欠ける。
さらに、太陽電池モジュール端部全面を封止する構造では、作業性も悪く、コストが高くなってしまう問題があった。
この発明の目的は、上記の問題点に鑑み、作業性が良好で、外観の良好な、取扱いが便利で、かつ、耐候性の高い端部処理をされた太陽電池モジュールの外部リードの接続構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するハトメ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止することとする。
【０００７】
【０００８】
前記ハトメ鋲は、前記圧着端子と前記内部配線を挟む位置にさらに追加されたワッシャーとを同時に固定すると良い。
【０００９】
フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するスナップ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性 樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止する。
【００１０】
前記補強カバーは塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはポリカーボネート樹脂からなると良い。
前記補強カバーは箱の枠部はＥＶＡからなり、底部はフッ素系フィルムからなると良い。
前記補強カバーは、その箱内部および枠部および前記接続部を面荒らしした後、プライマーを塗布し、接着剤を箱内に充填してから被覆、接着封止すると良い。
【００１１】
前記補強カバーの少なくとも１辺の枠部は太陽電池モジュール端部の外側にあると良い。
本発明によれば、上記のように、ハトメ鋲またはスナップ鋲などの導電金具が内部配線を貫通し、外部リードが接続された圧着端子または外部リードの芯線を押さえるワッシャーまたは反対側のワッシャーを太陽電池モジュールの保護フィルムに圧着しているので、外部リードは懸かる外力に対する抵抗力は高く、太陽電池モジュールの設置作業は容易となり、また太陽電池モジュールの信頼性は向上することが期待できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施例１
図６は本発明に用いた長尺基板上の太陽電池を模式的に示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。フレキシブルな基板１ｓには第１電極１ａ、光電変換層１ｐ、第２電極１ｂが順次積層されている。この面を表面とする。基板１ｓには２種の孔が開けられており、第１の孔ｈ１の内側で第１電極１ａは裏面の第３電極１ｃに接続されており、第２の孔ｈ２の内側で第２電極１ｂは裏面の第４電極１ｄに接続されている。次工程時に太陽電池を保護するため、表面にはＥＶＡからなる保護フィルム１ｆが簡易ラミネート（８０°Ｃで熱接着）されている。良品の１単位が長尺の基板から裁断線Ｃで裁断されて（例えば400mmx800mm）、太陽電池ユニット１ｕとされる。この太陽電池ユニット１ｕを多数枚並べ、長尺の保護フィルム１ｆでラミネートした後、所定ユニット数を裁断し、太陽電池モジュールＭとする。
【００１３】
図７は本発明に用いた長尺の保護フィルムでラミネートされた太陽電池を示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。並べられた（間隔10mm）太陽電池ユニット１ｕは、その両外側に配置される、例えばSn/Cu/Sn材料からなる、金属箔である内部配線３（幅10mm） と、太陽電池ユニット１ｕの電極１ｅ（図６の第３、４電極１ｃ、１ｄである）を接続する導電性粘着剤付きＡｌ箔である補助配線２（幅10mm） と共に、２枚の保護フィルム４１、４２によって本ラミネートされ、封止される。保護フィルム４１、４２は、ＥＶＡよりなり、膜厚0.60mm、幅1000mmとした。また、耐候性を向上するため、フッ素系フィルム、例えばＥＴＦＥ（四フッ化エチレンコポリマー）を、ＥＶＡの外側に設置することも可能である。本ラミネートは１５０°Ｃで加熱接着し、電極１ｅ、補助配線２および内部配線３間の接続も確保した。上記の長尺のラミネートフィルムから、裁断線Ｃで裁断して、所定数の太陽電池ユニット１ｕを含む太陽電池モジュールＭが得られる。
【００１４】
電力を機器に供給するため、内部配線と外部リードとを接続する必要があり、以下、本発明に係わる接続方法を説明する。
図１は本発明に係わる太陽電池モジュールと圧着端子の接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。
【００１５】
先ず、太陽電池モジュールＭの保護フィルム４と共に、内部配線３の所定の位置に、専用穴開け器およびハトメパンチに付属している穴開け部分を用いて、５mmΦの穴を開ける。次に圧着端子６ａを重ね、全ての穴にハトメ鋲７を挿入し、ハトメパンチで固定する。
ハトメ鋲７の先端は折り返され保護フィルム４を貫通し内部配線３に接触し、内部配線３と圧着端子６ａとの電気接続を確保している。
【００１６】
穴の径はハトメ鋲７が入る大きさの５mmΦが良い。穴の径がこれよりも小さいとハトメ鋲７を挿入しにくく、また、これよりも大きいとハトメ鋲７と内部配線３とが接触しなく、電気的接触が取れないし、ハトメ鋲７の固定が不可能となる。
穴を開け、圧着端子６ａを介してハトメ鋲７で固定する場合、ハトメ鋲７の先端が保護フィルム４を貫通し、金属箔よりなる内部配線３と接触し、電気的接触が可能となる。圧着端子６ａは特に絶縁カバー６ｂ付きであると、後の補強カバー８の被覆や熱収縮チューブの被覆により、絶縁被覆は確実に達せられる。
【００１７】
圧着端子６ａを用いると、外部リード１０を施工時に接続すればよく、太陽電池モジュールＭの運搬は容易となり、外部リード１０の接続も容易となる。
図２は本発明に係わる補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバーである。一体型補強カバー８Ａ、個別型補強カバー８Ｂは塩化ビニール製のシート状であり、表用カバー８ａの枠の一部は外部リードが嵌まる切欠きが付けられている。裏用カバー８ｂには切欠きがなくてもよい。
【００１８】
一体型補強カバー８Ａ用材料は塩化ビニール樹脂の他に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の太陽電池モジュールＭの保護フィルム１ｆより剛性の高い材料を使用することができる。
図３は本発明に係わる一体型補強カバー８Ａにより封止された太陽電池モジュールＭと外部リード１０の接続部を示す平面図である。一体型補強カバー８Ａの枠部の内側にシリコーン接着剤（ (株) セメダイン製、スーパーＸ）を充填し、外部リード接続部とその周縁部を太陽電池モジュールＭの裏表から被せ、接着固定封止した。
【００１９】
補強カバー８により、接続部とその周縁は被覆封止されたので、接続部は外部と接触することはなく、電気的にも絶縁される。また、補強カバー８は接続部の周縁の剛性を高めたので外部リード１０に懸かる力を内部配線に伝えない。
一体型補強カバー８Ａは、個別型補強カバー８Ｂより裏表のカバー位置の一致が容易であるが、個別型保護カバー８Ｂでも効果には代わりはない（後述）。
【００２０】
補強カバー８の枠部は太陽電池モジュールＭ端部の外側に出て固定されされると良い。補強カバー８が太陽電池モジュールＭ端部の内側にあると、金属箔よりなる内部配線３部分を絶縁封止しきれずに、環境試験により絶縁不良を生じる。
一体型補強カバー８Ａは太陽電池モジュールＭ端部より外側に張出しており、保護フィルム４の周縁端部を封止している。なお、シリコーン接着剤９を塗布する前に太陽電池モジュールＭ端部、一体型補強カバー８Ａの接着面は予め、サンドペーパーで面荒らしし、溶剤洗浄してから、プライマー（ (株) 信越シリコーン製、プライマーＮＣ）を塗布してあり、その上からシリコーン接着剤９が充填されており、機械的強度は高く、また絶縁性も高い構造となっている。
【００２１】
図４は本発明に係わる外部リードを接続された太陽電池モジュールの平面図である。上記の圧着端子接続部を有する太陽電池モジュールＭを屋根上に設置後、外部リード１０（ (株) 住友電工製、架橋ポリエチレンキャブタイヤケーブル（ＨＣＶ））を圧着端子６ａに挿入し固定後、熱収縮チューブ１１を被せて、熱風収縮させたものである。
【００２２】
この外部リード１０を接続した太陽電池モジュールＭを屋外暴露６ケ月、および高温高湿（８５°Ｃ、９５％ＲＨ）試験を２０００時間行ったが、外観は変化無く、電気的不良（絶縁不良）等の発生は見られなかった。
実施例２
実施例１における太陽電池モジュールＭと外部リード１０との接続部をホッチキス針１２により補強した。図８は本発明に係る太陽電池モジュールと外部リードとの接続部の補強を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。ホッチキス針１２は内部配線３と保護フィルム４とを貫通して固定している。ホッチキス針１２の一方の脚はハトメ鋲７用の穴を通っている。ホッチキス針１２の固定後、実施例１と同じく圧着端子６ａと共に内部配線３と保護フィルム４をハトメ鋲７により固定した。なお、ホッチキス針１２が圧着端子６ａを押さえてから、ハトメ鋲７用の固定を行っても同様に補強することはできる。金属材料であるホッチキス針１２と内部配線３は貫通されているため、電気的接触が取れ、また、ホッチキス針１２とハトメ鋲７が接触することにより、さらに電気的接触が確実となる。ホッチキス針１２による補強の結果、圧着端子６ａに懸けた引っ張力に対して接続強度は更に増加した。
【００２３】
以降、実施例１と同様に補強カバー８で被覆封止した。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例３
実施例１では圧着端子６ａはハトメ鋲７のワッシャーとして作用していたが、反対面にワッシャー１３を追加してハトメ鋲７の固定力を増加させることができる。
【００２４】
図９は本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。実施例１と同様に５mmΦの穴を内部配線３および保護フィルム４に同時に開け、裏面のみ、穴の外周部の保護フィルム４を先端がマイナスドライバー状の加熱治具により軟化させながらこそげ落とし穴径を約１０mmΦとし、この部分にワッシャー１３をはめ込み、反対側より圧着端子６ａを重ねてハトメ鋲７により固定した。以降、実施例２と同様に補強カバー８で被覆封止した。
【００２５】
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例４
太陽電池モジュールＭと圧着端子６ａとの接続を、実施例１のハトメ鋲７に換えてスナップ鋲１４ａとした。
図１０は本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。予備の穴は開けずに、内部配線３上の保護フィルム４に圧着端子６ａを重ねて、スナップ鋲１４ａの針を押し込み反対側まで貫通させ、スナップメス型１４ｂをあてがい、ハトメパンチで接合固定した。
【００２６】
スナップ鋲１４ａの先端は、内部配線３を貫通し、反対側まで出てくる。その先端はスナップメス型１４ｂで固定されるため、電気的接触はより確実になる。
固定後、個別型補強カバー８Ｂ（図３（ｂ））２枚を用い、実施例１と同様に太陽電池モジュールＭと外部リードの接続部の被覆、封止を行った。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例５
圧着端子６ａを用いずに、外部リード１０の芯線１０ａを直接ハトメ鋲７により固定した。図１１は本発明に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。内部配線３上の保護フィルム４に５mmΦの穴をあけ、直接、外部リード１０の芯線１０ａを穴に挿入、折り返して、ハトメ鋲７により保護フィルム４と共に固定した。
【００２７】
図１２は本発明に係る他の補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバーである。枠状の一体型補強カバー１５Ａ、個別型補強カバー１５ＢはＥＶＡからなる枠部１５ａとＥＴＦＥフィルムからなる底部１５ｂからなる。
また、ＥＴＦＥフィルムは他のフッ素系フィルムとすることができる。
【００２８】
また、接着性を良くするため、フッ素系フィルムの表面にコロナ処理等を施すことは有効である。
上記のハトメ鋲７固定の後、内部配線３と外部リード１０の接続部とその周縁を、実施例１と同様な方法で上記の一体型補強カバー１５Ａにシリコーン接着剤９を塗布して、被覆封止を行った。
【００２９】
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
実施例６
実施例５の一体型補強カバー１５Ａを個別型補強カバー１５Ｂ（図１２（ｂ））に換えたが、この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
参考例
実施例５のハトメ鋲７の固定を、プラスチックからなる補強板１６により補強した。
【００３０】
図１３は本発明の参考例に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。厚さ１mmの塩化ビニル板に６mmΦの穴を開けて補強板１６とした。補強板１６の穴と内部配線３の穴とを一致させて補強板１６を重ねて、外部リード１０の芯線１０ａとハトメ鋲７を穴に通し、ハトメ鋲７をかしめ固定した。
【００３１】
補強板１６を保護フィルム４に当てたので、接続部の機械的強度は向上した。
さらに、外部リード１０の接続部およびその周縁を個別型補強カバー８Ｂ（図３（ｂ））２枚を用いて、実施例１と同様に被覆封止した。
この場合も、実施例１と同様な試験結果が得られた。
比較例１
実施例１と同様に外部リード１０の接続を行い、補強カバー８を用いずに、シリコーン接着剤９のみで被覆封止を行った。
【００３２】
図１４は比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。シリコーン接着剤９がハトメ鋲７および圧着端子６ａを被覆封止している。
比較例２
図１５は他の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。太陽電池モジュールＭ端部の部分の保護フィルム４を除去後、直接外部リード１０の芯線１０ａを内部配線３に半田接続し、接続部およびその周縁にシリコーン接着剤９を塗布後、太陽電池モジュールＭ端部全面を粘着剤付きフッ素樹脂テープ１７で封止した。
比較例３
図１６は別の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。太陽電池モジュールＭ端部の内部配線３部分の保護フィルム４を除去後、別途作製した端子金具１８を２枚のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）フィルム１９中に挿入した外部リード部材Ｌを用い、外部リード部材Ｌの端子金具１８と内部配線３とを半田接続した。そして、太陽電池モジュールＭの接続部側の端部全面に接着剤付きガラステープ２０を被せて接着封止を行った。この作業は作業時間が長く、作業効率があまり良くなかった。
【００３３】
比較例１ないし比較例３を実施例１と同様な屋外暴露６ケ月および高温高湿（８５°Ｃ、９５％ＲＨ）試験２０００時間行ったところ、比較例１においては、特に高温高湿試験で、接着剤の周囲より少しづつ、剥離が生じており、外観不良となった。
比較例２においては、屋外暴露および高温高湿試験で粘着剤付きフッ素樹脂テープ１７が剥がれて、封止効果が見られなかった。
【００３４】
比較例３においては、大きな変化は見られなかったが、高温高湿試験で若干、太陽電池モジュールＭとＥＰＤＭフィルム１９界面の変色が見られた。また、前記作業性等を考慮するとコスト面は問題となる可能性がある。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、ハトメ鋲またはスナップ鋲などの導電金具が内部配線を貫通し、外部リードが接続された圧着端子または外部リードの芯線を押さえるワッシャーまたは反対側のワッシャーを太陽電池モジュールの保護フィルムに圧着しているので、内部配線と外部リードの電気接続は確実となり、また外部リードは懸かる外力に対する抵抗力は高く、太陽電池モジュールの設置作業は容易となり、また太陽電池モジュールの信頼性は向上する。
【００３６】
また、圧着端子を用いたので、外部リードを施工時に接続すればよく、モジュール運搬は容易となり、外部リードの接続作業は簡便となる。
さらにホッチキス針を用い内部配線と導電金具との電気接続および機械的強度の増強を行うことができる。
また、補強カバーにより、接続部とその周縁は被覆封止されたので、接続部は外部と接触することはなく、電気的にも絶縁される。また、補強カバーは接続部の周縁の剛性を高めたので外部リードに懸かる力を内部配線に伝えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる太陽電池モジュールと圧着端子の接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図２】 本発明に係わる補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバー
【図３】 本発明に係わる一体型補強カバーにより封止された太陽電池モジュールと外部リードの接続部を示す平面図
【図４】 本発明に係わる外部リードを接続された太陽電池モジュールの平面図
【図５】 被覆封止された長尺の太陽電池の１例の一部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図６】 本発明に用いた長尺基板上の太陽電池を模式的に示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図７】 本発明に用いた長尺の保護フィルムでラミネートされた太陽電池を示し、（ａ）は透視平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図８】 本発明に係るる太陽電池モジュールと外部リードとの接続部の補強を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図９】 本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１０】 本発明に係る外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１１】 本発明に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１２】 本発明に係る他の補強カバーを示す斜視図であり、（ａ）は一体型補強カバーであり、（ｂ）は個別型補強カバー
【図１３】 本発明の参考例に係る別の外部リードの接続部を示し、（ａ）は表側より見た平面図、（ｂ）は裏側より見た平面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１４】 比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１５】 他の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図１６】 別の比較例の外部リード接続部を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【符号の説明】
１ｓ 基板
１ａ 第１電極
１ｂ 第２電極
１ｃ 第３電極
１ｄ 第４電極
１ｅ 裏面電極
１ｐ 光電変換素子
１ｕ 太陽電池ユニット
１ｆ 保護フィルム
ｈ１ 第１の孔
ｈ２ 第２の孔
Ｃ 裁断線
Ｍ 太陽電池モジュール
２ 補助配線
３ 内部配線
４ 保護フィルム
４１ 保護フィルム
４２ 保護フィルム
６ａ 圧着端子
６ｂ 絶縁カバー
７ ハトメ鋲
８ 補強カバー
８Ａ 一体型補強カバー
８Ｂ 個別型補強カバー
８ａ 表用カバー
８ｂ 裏用カバー
９ シリコーン接着剤
１０ 外部リード
１０ａ 芯線
１１ 熱収縮チューブ
１２ ホッチキス針
１３ ワッシャー
１４ａ スナップ鋲
１４ｂ スナップメス型
１５Ａ 一体型補強カバー
１５Ｂ 個別型補強カバー
１５ａ 枠部
１５ｂ 底部
１６ 補強板
１７ 粘着剤付きフッ素樹脂テープ
１８ 端子金具
１９ ＥＰＤＭフィルム
２０ 接着剤付きガラステープ
Ｌ 外部リード部材
Claims (8)
- フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するハトメ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止することを特徴とする太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記ハトメ鋲は、前記圧着端子と前記内部配線を挟む位置にさらに追加されたワッシャーとを同時に固定することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- フレキシブルな基板上に形成された光電変換素子と前記光電変換素子の異なる極性の電極に接続された内部配線が、少なくとも２枚以上のフレキシブルな保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる太陽電池モジュールの前記内部配線と外部リードとを接続する太陽電池モジュールの外部リード接続構造において、前記外部リードの芯線に接続された圧着端子は、前記内部配線に開けられた穴を貫通するスナップ鋲により太陽電池モジュールに圧着され、前記内部配線と電気的に接続されるとともに、前記外部リードと前記内部配線の接続部により形成された太陽電池モジュールの凸部を収める空間を有する枠状の絶縁性樹脂からなる補強カバーにより、前記接続部およびその周縁を両面から被覆封止することを特徴とする太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記補強カバーは塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂またはポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし３に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記補強カバーの枠部はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）からなり、底部はフッ素系フィルムからなることを特徴とする請求項１ないし４に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記補強カバーは、その内部および枠部および前記接続部を面荒らしした後、プライマーを塗布し、接着剤を枠部内に充填してから被覆、接着封止することを特徴とする請求項１ないし５に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記補強カバーの少なくとも枠部の１辺は太陽電池モジュール端部の外側にあることを特徴とする請求項１ないし６に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
- 前記外部リードの前記太陽電池モジュールの外側部分は前記内部配線との接続が終了した後、熱収縮チューブにより被覆され、絶縁処理されることを特徴とする請求項１ないし７に記載の太陽電池モジュールの外部リード接続構造。
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