JP4004534B2

JP4004534B2 - 太陽電池用リード端子付ダイオード

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Publication number: JP4004534B2
Application number: JP2006513633A
Authority: JP
Inventors: 博文佐藤; 一成佐藤; 浩一藤井
Original assignee: エンゼル工業株式会社
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: US20070221919A1; EP1753033B1; ATE544180T1; WO2005112133A1; US7388269B2; EP1753033A1; EP1753033A4; JPWO2005112133A1

Description

本発明は、複数の太陽電池セルを直列に接続したセルストリングへの逆方向電圧をバイパスさせるためのバイパスダイオード、及び、並列に接続された複数のセルストリングにおいて、１のセルストリングへの他のセルストリングからの電流の流れ込みを防止するための逆流防止ダイオードとして使用するに好適なリード端子付ダイオードに関する。

太陽電池アレイは、複数の太陽電池セルを直列接続した太陽電池セル群（セルストリングという）の各々に、並列にバイパスダイオード（以下、ＣＳＴバイパスダイオードという）を接続し、また、単一または複数のストリングと直列に接続された逆流防止ダイオードから構成されている。

図１は、太陽電池アレイの回路説明図である。太陽電池アレイ９１は、複数のセル（９５ａ１、９５ａ２、９５ａｎ）が直列接続されたセルストリング９２ａを含み、同様に複数のセル（９５ｂ１、９５ｂ２、９５ｂｎ）が直列接続されたセルストリング９２ｂを含んでいる。夫々のセルストリング９２ａ、９２ｂと並列にＣＳＴバイパスダイオード９３ａ、９３ｂが接続されている。また、他のストリング９２ｃ、９２ｄと並列にＣＳＴバイパスダイオード９３ｃ、９３ｄが接続されている。セルストリング９２ａ、９２ｂと直列に逆流防止ダイオード９４ｐが接続されている。同様に、他のセルストリング９２ｃ、９２ｄと直列に逆流防止ダイオード９４ｑが接続されている。なお、単一セル用バイパスダイオード（９６ａ１、９６ａ２、９６ａｎ、９６ｂ１、９６ｂ２、９６ｂｎ）は個々のセルを逆バイアスから保護するために設けられる。当該単一セル用のバイパスダイオードは省略される場合もある。

従来、太陽電池モジュールの表面部材と裏面部材の間に、複数の太陽電池セルとともに、ＣＳＴバイパスダイオードを一体封止した太陽電池モジュールが提案されている。当該提案にかかるＣＳＴバイパスダイオードは、ベアチップダイオードと、該ベアチップダイオードの両面に夫々取り付けられた導電部材とを有し、且つ前記導電部材が、取り付け面を構成する構成する取付部と、前記ベアチップダイオードの外方において該取付部と一体的に設けられた、放熱性に優れる材料からなる基体部からなる。（例えば、特許文献１参照。）。

また、単一の太陽電池セルのバイパスダイオードとしては、リード端子を接続したダイオードの上面および下面をほぼ同一面としたダイオードが提案されている。（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００−１６４９１０号公報特開２０００−２７７７８５号公報

従来、ＣＳＴバイパスダイオードと逆流防止ダイオードは、太陽電池モジュールとは別体の太陽電池用端子ボックス内に配置されることが多い。
複数の薄板状の太陽電池セルを透明なガラスまたは樹脂からなる表面材と透明または不透明なガラスまたは樹脂からなる裏面材で封止した太陽電池モジュールに、ＣＳＴバイパスダイオードと逆流防止ダイオードを一体封止すると太陽電池モジュールが薄く出来、好都合である。

一方、太陽電池セルの技術は日々進歩しており、現在では、単一の太陽電池モジュールの最大出力が１９０Ｗ、公称短絡電流値が８Ａ程度のものが主流となっている。このような太陽電池モジュール内のセルストリングへの電流をバイパスするためのＣＳＴバイパスダイオードには、大きな電気容量が要求される。そして、ＣＳＴバイパスダイオードに電流が流れる場合には、ＣＳＴバイパスダイオードの発熱も、また、多量となる。逆流防止ダイオードにあっては、さらに大きな容量が要求され、その発熱も多量となる。

ＣＳＴバイパスダイオード及び／又は逆流防止ダイオードが高温になると、半田づけで接続しているダイオードチップとリード端子の接続が不良となったり、ダイオードチップの動作不良が生じたり、ＥＶＡなどの封止部材が変色したりなど、太陽電池モジュールの不具合を招来する。

従来提案されているＣＳＴバイパスダイオードを、現状の大出力化した太陽電池モジュール用のＣＳＴバイパスダイオードに使用するには、新たに、ダイオードの大容量化と放熱対策が必要となる。特に、太陽電池モジュール内にこれらダイオードを一体封止すると、これらダイオードは、一般に熱伝導性に乏しい封止部材であるＥＶＡ樹脂などに囲まれる。また、太陽電池モジュール自体も、太陽光を受けて熱せられる。このため、ダイオードには、その周辺部への熱の拡散が容易でない状況下で、放熱を促進する構造が求められる。このため、上記のＣＳＴバイパスダイオード一体封止型太陽電池モジュールは、未だ、ほとんど商品化、実用化されていない。

また、特許文献２に記載されている単一セル用のバイパスダイオードは、電気容量の小さいものであり、また、太陽電池セルに重ねて配置されるものであり、太陽電池セルが、放熱板類似の役割を果たしているものである。このため、ＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードとして使用するには、同様に、新たな放熱対策が必要である。

そこで、本発明は、ＣＳＴバイパスダイオードや逆流防止ダイオードであって、太陽電池モジュール内に一体封止するに好適なダイオードを得ることを課題とする。また、ＣＳＴバイパスダイオードや逆流防止ダイオードを一体封止した太陽電池モジュールを得ることを課題とする。さらに、大電気容量に対応し、かつ、放熱性にすぐれたＣＳＴバイパスダイオードや逆流防止ダイオードを配設した太陽電池用端子ボックスを得ることを課題とする。
本発明のその他の課題は、以下の本発明の説明から明らかになる。

発明者らは、大出力化した太陽電池モジュール中に配置する、ＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードを得るべく実験と検討を重ねた。そして、ダイオードの電気容量を大きくし、太陽電池モジュール内に封止する場合の問題点を検証し、これを解決するなかで、本発明に至ったものである。

上述した検討の要約を以下に述べる。
ＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードを太陽電池モジュール内に封止すると、これらダイオードは、熱伝導性に乏しいＥＶＡなどの封止部材内に置かれる。かつ、これら封止部材もまた、太陽光などで熱せられる。ダイオード素子からの発熱を、当該封止部材を通じて放熱するためには、放熱板として作用するリード端子全体に熱を素早く伝導させるために、一定の断面積が必要となる。つまり、リード端子が薄板状では、放熱が不十分となる。同時に、放熱板として作用するリード端子は一定の面積が必要となる。

このような条件を満たすリード端子は、その厚さを厚くせざるを得ず、結果としてリード端子の剛性が高くなる。一方、ＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードは、通常、ジャンパー線を半田づけなどで接続するものであり、リード端子にジャンパー線が接続されると当該接続部分の厚さが厚くなる。太陽電池モジュール中に封止された状態で、リード端子付ダイオードの厚さが不均一であれば、風などにより太陽電池モジュールに加わるねじれや局部的な変形に起因して、当該不均一部に加わる力は、リード端子で吸収されず、ダイオードチップとリード端子の接続部分に直接伝達され、当該接続が破壊されやすくなるという、新たな問題点が発生する。

加えて、発明者らは封止部材内という放熱が一般に困難な環境下にあっても、ダイオードチップを複数個並列に接続すれば、ダイオードチップの温度上昇が抑制されることを検証した。

本発明の一の態様にかかるリード端子付ダイオードは、ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして使用されるリード端子付ダイオードであって、０．８ｍｍ以上の一定厚さで、略方形形状の導電性板状体の両端部に肉薄部分を設けたものであって、前記一定厚さ部分がＮ基板部であり、一方の前記肉薄部分がＮ肉薄部であり、他方の前記肉薄部分がＮ接続線受容部であり、Ｎ基板部の下面とＮ肉薄部分の下面が同一平面を形成するＮ端子、Ｎ基板部と同一の厚さで略方形形状の導電性板状体の両端部に肉薄部分を設けたものであって、前記一定厚さ部分がＰ基板部であり、一方の前記肉薄部分がＰ肉薄部であり、他方の前記肉薄部分がＰ接続線受容部であり、Ｐ基板部の上面とＰ肉薄部の上面が同一平面を形成するＰ端子、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合したｐｎ接合構造の平板状のダイオードチップからなり、Ｎ端子のＮ肉薄部の上面に、前記ダイオードチップのＮ型半導体の電極面を接続し、Ｐ肉薄部の下面に、前記ダイオードチップのＰ型半導体の電極面を接続し、前記ダイオードチップを接続した状態で、Ｎ肉薄部、ダイオードチップとＰ肉薄部の重畳部分の厚さがＮ基板部の厚さと略等しく、前記Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値が、２００（ｍｍ）^２以上である。

本発明にかかるリード端子付ダイオードにおいては、放熱板として作用するＮ基板部とＰ基板部の断面積を大きくし、Ｎ基板部とＰ基板部内での熱の移動を促進するために、Ｎ基板部の厚さを０．８ｍｍ以上とした。また、Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値が、２００（ｍｍ）^２以上とした。これにより、ダイオードチップからの発熱が、効率よくリード端子全体に伝播し、リード端子全体が放熱板として作用する。

さらに、リード端子に接続線受容部として肉薄部を形成したので、ジャンパー線を接続しても、当該接続部分の厚さはリード端子付ダイオード本体の厚さとほぼ同一となり、太陽電池モジュールのねじれやゆがみに起因するリード端子付ダイオードに加わる変形力を、ジャンパー線接続部分で局部的に受けることが少なくなる。また、太陽電池モジュール内に、太陽電池セルなどとともにリード端子付ダイオードを封止する作業をおこなう場合にも、粘性を有する封止部材がリード端子周辺にも均一に行き渡り、当該作業が容易化される。

リード端子付ダイオードは、Ｎ端子とＰ端子の互いの長辺方向が一致した、直線状であってもよく、また、Ｎ端子とＰ端子の互いの長辺方向が任意の角度で交わる折れ曲がり状であってもよい。

本発明にかかるリード端子付ダイオードの好ましい実施態様にあっては、前記Ｎ端子及び／又は前記Ｐ端子の前記肉薄部が、エッチングにより形成されてもよい。
本好ましい実施態様によれば、ダイオード接続部分（Ｎ、Ｐ肉薄部）と接続線接続部分（Ｎ、Ｐ接続線受容部）が応力を受けない状態で形成されるので、プレスによる成型に比較して、リード端子付ダイオードの基板部と肉薄部境界部分の強度を保つ効果がある。また、ダイキャスト成型に比較して、製造コストが安くなる効果もある。

しかし、本発明のリード端子付ダイオードにおいて、当該肉薄部は、プレスにより形成してもよく、また、ダイキャスト成型により形成してもよい。

本発明にかかるリード端子付ダイオードの他の好ましい実施態様にあっては、前記ダイオードチップの側面に、電気絶縁部材を付加してもよい。
本好ましい実施態様によれば、ダイオードチップの側面とＮ端子又はＰ端子間での塵埃などに起因する短絡が防止される。また、沿面距離が大きくなり、Ｎ端子とＰ端子間の絶縁性を高めることができる。さらに、ダイオードチップを機械的衝撃から保護することができる。ダイオードチップとして、Ｎ型半導体とＰ型半導体の接合部側面にガラス材料を用いて薄膜を形成したダイオードチップを用いる場合に、当該薄膜の保護に特に有用である。

本好ましい実施態様は、電気容量の大きいリード端子付ダイオードにより好ましい実施態様である。
電気絶縁性の部材とは、ＰＰＳやシリコンゴム等の成形部材でもよく、塗料（セラミック微粒子を含む塗料やシリコンを含む粘性材料等が好ましい）でもよい。

本発明の一の態様である太陽電池モジュールは、前記太陽電池セルが封止される表面材と裏面材の間に、前記太陽電池セルとともに、本発明にかかるリード端子付ダイオードを封止したものである。
本発明にかかる太陽電池モジュールは、ダイオードの発熱に起因する不具合が生じ難くなる。

当該太陽電池モジュールは、その出力取り出しに端子ボックスが不用となる。あるいは、外部接続ケーブル接続という用途のみを有する小さな端子ボックスとなる。このため、太陽電池モジュールの設置空間が節約できる。また、端子ボックスが不用となりうるので、一部日光透過型（太陽電池モジュールの平面の一定範囲が太陽電池セルであり、残余の平面は外光を透過するタイプ）の太陽電池モジュールとして、特に好適である。

リード端子付ダイオードは、通常、太陽電池セルと間隔を隔てた位置に配置され、セルストリングとジャンパー線で接続される。しかし、リード端子付ダイオードと太陽電池セルが接して配置され、ジャンパー線を用いずにリード端子付ダイオードと太陽電池セルが電気的に接続される形態であってもよい。

本発明の一の態様である太陽電池用端子ボックスは、前記バイパスダイオード及び／又は前記逆流防止ダイオードとして、本発明にかかるリード端子付ダイオードを配設した太陽電池用端子ボックスである。

太陽電池用端子ボックスは、バイパスダイオード及び／又は逆流防止ダイオードを接続し、通常筐体内をシリコン樹脂などで水密に封止される。当該ダイオードが熱伝導性に乏しい部材で取り巻かれる点で、ダイオードが太陽電池モジュール内に封止される場合と同様である。従って、放熱性を考慮した本発明にかかるリード端子付ダイオードを使用した太陽電池用端子ボックスは、ダイオードの発熱に起因する不具合が生じ難くなる。
本発明にかかるリード端子付ダイオードは平板状であるため、太陽電池用端子ボックスの筐体の厚さを薄くすることが可能であり、樹脂封止物を節約可能で、また、筐体の材料を節約することができる。

本発明にかかる太陽電池モジュールの好ましい実施態様にあっては、単一の前記バイパスダイオード及び／又は単一の前記逆流防止ダイオード接続箇所に、本発明にかかるリード端子付ダイオードを２以上並列に接続してもよい。
単一の接続箇所にダイオードを２以上並列に接続するとダイオードチップからの発熱が抑制され、ダイオードチップの温度上昇を抑制することができる。従って、本太陽電池モジュールはダイオードの発熱に起因する不具合が、より一層生じ難くなる。

本発明にかかる太陽電池用端子ボックスの好ましい実施態様にあっては、単一の前記バイパスダイオード及び／又は単一の前記逆流防止ダイオード接続箇所に、本発明にかかるリード端子付ダイオードを２以上並列に接続してもよい。
単一の接続箇所にダイオードを２以上並列に接続するとダイオードチップからの発熱が抑制され、ダイオードチップの温度上昇を抑制することができる。従って、本太陽電池用端子ボックスはダイオードの発熱に起因する不具合が、より一層生じ難くなる。

本発明の他の態様にかかるリード端子付並列接続ダイオードは、一定厚さで平板状の導電性Ｎ端子であって、前後方向に伸びるＮ橋部とＮ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＮ肉薄部を有する複数のＮ基板部を有し、Ｎ基板部の下面とＮ肉薄部分の下面が同一平面を形成するＮ端子、Ｎ基板部と同一の厚さで平板状の導電性Ｐ端子であって、前後方向に伸びるＰ橋部とＰ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＰ肉薄部を有する、Ｎ基板部の数と同数のＰ基板部を有し、Ｐ基板部の上面とＰ肉薄部の上面が同一平面を形成するＰ端子、Ｎ基板部の数と同数の、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合したｐｎ接合構造の平板状のダイオードチップからなり、各々対向するＮ肉薄部とＰ肉薄部について、Ｎ肉薄部の上面に、１の前記ダイオードチップのＮ型半導体の電極面を接続し、Ｐ肉薄部の下面に、前記１のダイオードチップのＰ型半導体の電極面を接続したダイオードであって、前記ダイオードチップを接続した状態で、Ｎ肉薄部、ダイオードチップとＰ肉薄部の重畳部分の厚さがＮ基板部の厚さと略等しい。

本発明にかかるリード端子付並列接続ダイオードは、ダイオードチップを並列に接続することにより、発熱が抑制され、同時に発熱源が分散されるので、放熱が容易となる。また、単一のリード端子に予めダイオードチップが並列接続されているので、太陽電池モジュールなど電気部品への実装が容易となる。さらに、リード端子付並列接続ダイオードの平面厚さが一定であるので、使用中に不測の変形力が加わっても、ダイオード全体でこの力を受け止めることができるようになる。

単一のリード端子付並列接続ダイオードに接続されるダイオードチップの数は２以上であればよく、上限値に制限はない。実用上は、当該ダイオードチップの数は、通常５０個以下であり、好ましくは５個以下、より好ましくは３個以下である。費用対効果を考慮すれば、最も好ましいダイオードチップの個数は２個である。

Ｎ橋部及びＰ橋部の前後方向長さは特に制限はない。また、Ｎ端子とＰ端子を扇の骨状に形成し、要部分を橋部、骨部分をＮ基板部とＮ肉薄部及びＰ基板部とＰ肉薄部とする構造であってもよい。
Ｎ接続線受容部の下面は、Ｎ基板部の下面と面一であってもよく、Ｎ基板部の下面よりも少し上にあってもよい。しかし、Ｎ端子の加工容易性などの観点から、Ｎ基板部の下面と面一とすることが好ましい。同様に、Ｐ接続線受容部の下面は、Ｐ基板部の下面と面一であってもよく、Ｐ基板部の下面よりも少し上にあってもよい。しかし、Ｐ端子の加工容易性などの観点から、Ｐ基板部の下面と面一とすることが好ましい。

本発明のリード端子付並列接続ダイオードの用途は、太陽電池モジュール内に封止されるダイオードとして好適であるが、当該用途に限られず、太陽電池モジュールから出力を取り出す端子ボックス内に配置されるダイオードとして使用してもよく、また、その他の電気製品用ダイオードとして使用することができる。

本発明のリード端子付並列接続ダイオードの好ましい実施態様にあっては、Ｎ橋部に肉薄部を形成してＮ接続線受容部とし、さらに、Ｐ橋部に肉薄部を形成してＰ接続線受容部を形成してもよい。

このリード端子付並列接続ダイオードは、Ｎ橋部とＰ橋部に接続線受容部として肉薄部を形成したので、接続線を接続しても、当該接続部分の厚さはリード端子付並列接続ダイオード本体の厚さとほぼ同一となる。このため、例えば、太陽電池モジュールのねじれやゆがみに起因するリード端子付並列接続ダイオードに加わる変形力を、ジャンパー線接続部分で局部的に受けることが少なくなり、さらに、変形力に対する耐性が強くなる。よって、太陽電池モジュールのねじれやゆがみに起因する変形力を受けやすいＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードとして好適である。もっとも、このリード端子付並列接続ダイオードは、太陽電池モジュール内に封止するダイオードの用途に限られるものではなく、他の用途にも使用可能である。

本発明のリード端子付並列接続ダイオードの、他の好ましい実施態様にあっては、Ｎ橋部乃至Ｎ基板部から延長される肉薄部を形成してＮ接続線受容部とし、Ｐ橋部乃至Ｐ基板部から延長される肉薄部を形成してＰ接続線受容部としてもよい。

リード端子に接続線受容部として肉薄部を形成したので、接続線を接続しても、当該接続部分の厚さはリード端子付並列接続ダイオード本体の厚さとほぼ同一となる。このため、例えば、太陽電池モジュールのねじれやゆがみに起因するリード端子付並列接続ダイオードに加わる変形力を、ジャンパー線接続部分で局部的に受けることが少なくなり、さらに、変形力に対する耐性が強くなる。よって、太陽電池モジュールのねじれやゆがみに起因する変形力を受けやすいＣＳＴ用のバイパスダイオードや逆流防止用のダイオードとして好適である。もっとも、このリード端子付並列接続ダイオードは、太陽電池モジュール内に封止するダイオードの用途に限られるものではなく、他の用途にも使用可能である。

本実施態様によれば、Ｎ接続線受容部の取り付け位置の自由度が高まり、ひいては、リード端子付並列接続ダイオードの配置の自由度が高まる効果がある。

本発明にかかるリード端子付並列接続ダイオードの他の好ましい実施態様にあっては、Ｎ端子及び／又はＰ端子の前記肉薄部が、エッチングにより形成されたものでもよい。
本好ましい実施態様によれば、ダイオード接続部分（Ｎ、Ｐ肉薄部）と接続線接続部分（Ｎ、Ｐ接続線受容部）が応力を受けない状態で形成されるので、プレスによる成型に比較して、リード端子付ダイオードの基板部と肉薄部境界部分の強度を保つ効果がある。また、ダイキャスト成型に比較して、製造コストが安くなる効果もある。
しかし、本発明のリード端子付並列接続ダイオードにおいて、当該肉薄部は、プレスにより形成してもよく、また、ダイキャスト成型により形成してもよい。

本発明にかかるリード端子付並列接続ダイオードの他の好ましい実施態様にあっては、前記ダイオードチップの側面に、絶縁性部材を付加してもよい。
本好ましい実施態様によれば、ダイオードチップの側面とＮ端子又はＰ端子間での塵埃などに起因する短絡が防止される。また、沿面距離が大きくなり、Ｎ端子とＰ端子間の絶縁性を高めることができる。
さらに、ダイオードチップを機械的衝撃から保護することができる。ダイオードチップとして、Ｎ型半導体とＰ型半導体の接合部側面にガラス材料を用いて薄膜を形成したダイオードチップを用いる場合に、当該薄膜の保護に特に有用である。

本好ましい実施態様は、電気容量の大きいリード端子付並列接続ダイオードとして、より好ましい実施態様となる。
電気絶縁性の部材とは、ＰＰＳやシリコンゴム等の成形部材でもよく、塗料（セラミック微粒子を含む塗料やシリコンを含む粘性材料等が好ましい）でもよい。

本発明の他の態様にかかる太陽電池モジュールは、ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして、本発明にかかるリード端子付並列接続ダイオードを使用し、前記太陽電池セルが封止される表面材と裏面材の間に、前記太陽電池セルとともに、前記リード端子付並列接続ダイオードを封止した。

本発明にかかる太陽電池モジュールは、ダイオードの発熱に起因する不具合が生じ難くなる。
当該太陽電池モジュールは、その出力取り出しに端子ボックスが不用となる。あるいは、外部接続ケーブル接続という用途のみを有する小さな端子ボックスとなる。このため、太陽電池モジュールの設置空間が節約できる。また、端子ボックスが不用となりうるので、一部日光透過型（太陽電池モジュールの平面の一定範囲が太陽電池セルであり、残余の平面は外光を透過するタイプ）の太陽電池モジュールとして、特に好適である。

本発明の他の態様にかかる太陽電池モジュールの出力を取り出す太陽電池用端子ボックスは、前記太陽電池用端子ボックス内に、前記太陽電池モジュール内の、ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして、本発明にかかるリード端子付並列接続ダイオードを配設した。

太陽電池用端子ボックスは、バイパスダイオード及び／又は逆流防止ダイオードを接続し、通常筐体内をシリコン樹脂などで水密に封止される。当該ダイオードが熱先導性に乏しい部材で取り巻かれる点で、ダイオードが太陽電池モジュール内に封止される場合と同様である。従って、放熱性を考慮した本発明にかかるリード端子付ダイオードを使用した太陽電池用端子ボックスは、ダイオードの発熱に起因する不具合が生じ難くなる。
本発明にかかるリード端子付ダイオードは平板状であるため、太陽電池用端子ボックスの筐体の厚さを薄くすることが可能であり、樹脂封止物を節約可能で、また、筐体の材料を節約することができる。

以上説明した本発明、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。

本発明の一連の態様は、太陽電池用途のリード端子付ダイオード、これを使用する太陽電池モジュール及び太陽電池用端子ボックスである。
本発明によれば、ダイオードの局部的温度上昇が抑制され、かつ、上下から挟まれる部材のねじれやゆがみに対する耐性が改善された、太陽電池モジュールのＣＳＴバイパスダイオード及び／又は逆流防止ダイオード用のリード端子付ダイオードを得ることができる。

本発明によれば、ダイオードの発熱に起因する、ダイオードチップとリード端子の接触不良、ダイオードチップの動作不良、封止部材の変色などの不具合発生が抑制された、ＣＳＴバイパスダイオード及び／又は逆流防止ダイオードが一体封止された太陽電池モジュールを得ることができる。
本発明によれば、ダイオードの発熱に起因する、ダイオードチップとリード端子の接触不良、ダイオードチップの動作不良などの不具合発生が抑制された太陽電池用端子ボックスを得ることができる。

本発明の、他の一連の態様は、リード端子付並列接続ダイオード、これを使用する太陽電池モジュール及び太陽電池用端子ボックスである。
本発明によれば、ダイオードの局部的温度上昇が抑制され、実装作業が容易なリード端子付並列接続ダイオードを得ることができる。当該リード端子付並列接続ダイオードは、太陽電池用途のリード端子付ダイオードとして、有用であるとともに、他の用途のダイオードとしても有用である。

太陽電池アレイの回路説明図である。リード端子付ダイオードの説明図である。他の実施例にかかるリード端子付ダイオードの説明図である。リード端子付並列接続ダイオードの説明図である。他の実施例にかかるリード端子付並列接続ダイオードの説明図である。その他の実施例にかかるリード端子付並列接続ダイオードの説明図である。太陽電池モジュールの説明図である。端子ボックスの説明図である。

符号の説明

１、４リード端子付ダイオード
２、３、５リード端子付並列接続ダイオード
６、７ＣＳＴバイパスダイオード（セルストリング用バイパスダイオード）
８逆流防止ダイオード
１１Ｎ端子
１２Ｎ基板部
１３Ｎ肉薄部
１４Ｎ接続線受容部
２１Ｐ端子
２２Ｐ基板部
２３Ｐ肉薄部
２４Ｐ接続線受容部
３１ダイオードチップ

６１太陽電池モジュール
６６、６７、６８、６９ジャンパー線
７５端子ボックス
７６、７７、７８端子板
７９窓部
８２筐体
９１太陽電池アレイ
９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄセルストリング
９３ａ、９３ｂ、９３ｃ、９３ｄＣＳＴバイパスダイオード
９４ｐ、９４ｑ逆流防止ダイオード

１１１Ｎ端子
１１２ａ、１１２ｂＮ基板部
１１３ａ、１１３ｂＮ肉薄部
１１４Ｎ接続線受容部
１１５Ｎ橋部
１２１Ｐ端子
１２２ａ、１２２ｂＰ基板部
１２３ａ、１２３ｂＰ肉薄部
１２４Ｐ接続線受容部
１２５Ｐ橋部
１３１ａ、１３１ｂダイオードチップ
３１２Ｎ基板部
３２２Ｐ基板部
３２３Ｐ肉薄部

５１１Ｎ端子
５１２ａ、５１２ｂＮ基板部
５１３ａ、５１３ｂＮ肉薄部
５１４Ｎ接続線受容部
５１５Ｎ橋部
５２１Ｐ端子
５２２ａ、５２２ｂＰ基板部
５２３ａ、５２３ｂＰ肉薄部
５２４Ｐ接続線受容部
５２５Ｐ橋部
Ｘ左右方向
Ｙ前後方向

本発明において、平板状のダイオードチップとは、厚さが０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度のダイオードチップを意味する。

ＣＳＴバイパスダイオード又は逆流防止ダイオード用途のリード端子付ダイオードに用いるダイオードチップの電気規格値は、Ｉ_０の下限値が、通常５Ａ（アンペア）以上、好ましくは８Ａ以上、より好ましくは１０Ａ以上である。Ｉ_０の上限値は特に制限はないが、経済性などから通常５０Ａ以下である。
一般に太陽電池の発生電圧は低いので、上述のＩ_０を満たすダイオードチップであれば、Ｖ_ＲＭの値を満足する。このようなダイオードチップのＶ_ＲＭの値を例示すれば、下限値が６００Ｖ（ボルト）以上であり、上限値が２０００Ｖ以下である。

ｐｎ接合平板状ダイオードチップを厚さ０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度で作成した場合には、上記の電気規格値を満たすダイオードチップ（単数）は、通常、一辺２．５ｍｍ以上、好ましくは一辺２．７ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、より好ましくは一辺３．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、さらに好ましくは一辺３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、特に好ましくは一辺４．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である正方形またはこれらと面積の等しいその他の平面形状である。この範囲にあれば、大容量化した太陽電池モジュール用途として概ね使用することができる。

リード端子付並列接続ダイオード又は、接続箇所一箇所に複数のリード端子付ダイオードを使用する場合のリード端子付ダイオードに用いる複数のダイオードチップの電気規格値は、複数のダイオードチップを合わせて、上記の単一ダイオードチップの電気規格値を満たせばよい。ただし、並列に接続されたダイオードチップに電流が必ずしも均等に分割されない場合などを考慮して、計算上の値に、１．２倍から１．５倍程度の安全率を掛けた値にすることが好ましい。
ｐｎ接合平板状ダイオードチップを厚さ０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度で作成した場合には、上記の電気規格値を満たすダイオードチップは、通常、一辺２．０ｍｍ以上、好ましくは一辺２．７ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、より好ましくは一辺３．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である正方形またはこれらと面積の等しいその他の平面形状である。

他の用途に使用するリード端子付並列接続ダイオードに用いるダイオードチップの電気規格値は、特に制限されない。すなわち、上述の電気規格値より小さくてもよく、大きくてもよい。したがって、ｐｎ接合平板状ダイオードチップを厚さ０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度で作成した場合のダイオードチップの大きさも、上記の値よりも大きくてもよく、小さくてもよい。

本発明にかかるリード端子付ダイオードとリード端子付並列接続ダイオードのＮ基板とＰ基板は、導電性材料で作成する。導電性材料としては、銅、黄銅など用いることができ、好ましいものは銅である。
本発明にかかるリード端子付ダイオードにおいて、端子の形状である略方形とは肉薄部、基板部と接続線受容部の前後方向の幅が等しい長方形と、肉薄部と基板部が長方形であり、これに任意の形状・大きさの接続線受容部が付加された形状を含むものである。また、上記の肉薄部の前後方向の幅は、基板部の前後方向の幅と異なってもよい。

太陽電池モジュール内に封止するリード端子付ダイオードと、太陽電池モジュール内に封止するＣＳＴバイパスダイオード又は逆流防止ダイオード用途に用いるリード端子付並列接続ダイオードにおいては、Ｎ基板部（及びＰ基板部）の厚さは、通常０．８ｍｍ以上、好ましくは０．９ｍｍ以上、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上である。一方、厚さの上限値は、太陽電池モジュールの表面材と裏面材の間隔によって定まるものであるが、通常、２．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ、より好ましくは１．２ｍｍである。これらの範囲にあると、リード端子の断面積が大きくなり、ダイオードチップで発生する熱が、リード端子内を良好に伝播し放熱が良好となり、また、太陽電池モジュール内に封止する作業にも、格別の支障が生じない。

太陽電池用端子ボックス内に配置するリード端子付ダイオードと、太陽電池用端子ボックス内に配置するリード端子付並列接続ダイオードにおいて、Ｎ基板部（及びＰ基板部）の厚さは、通常０．８ｍｍ以上、好ましくは０．９ｍｍ以上、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上である。一方、厚さの上限値は、特に制限はないが、通常、５．０ｍｍ、好ましくは２．０である。これらの範囲にあると、リード端子の断面積が大きくなり、ダイオードチップで発生する熱が、リード端子内を良好に伝播し放熱が良好となる。

他の用途に使用するリード端子付並列接続ダイオードにおいては、Ｎ基板部の厚さに特に制限はないが、実用性の観点から０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。

リード端子付ダイオードのＮ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は、通常２００（ｍｍ）^２以上、好ましくは３００（ｍｍ）^２以上、より好ましくは３６０（ｍｍ）^２以上である。この範囲であると、ダイオードチップで発生する熱の放熱が進行し、太陽電池モジュールに封止された状態でダイオードチップの温度が、許容範囲内に納まる。また、この範囲内であると、例えば、一方の基板部を幅５ｍｍにしたときの、当該基板部の長さが２０ｍｍ程度となり、接続線受容部にジャンパー線を半田づけするときの熱を逃がすことが可能となり、予め肉薄部に接続されたダイオードチップ接続のための半田が当該熱により悪影響を受けることもない。

当該平面面積の上限値は特に制限はないが、通常１２００（ｍｍ）^２以下、好ましくは６００（ｍｍ）^２以下である。
Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の比は、通常８：２〜２：８、好ましくは７：３〜３：７、さらに好ましくは６：４〜４：６の範囲に定めればよい。

リード端子付並列接続ダイオードを太陽電池モジュール内に封止する用途に用いる場合には、Ｎ基板部（及びＰ基板部）の厚さと、Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は、上述のリード端子付ダイオードの同様な値と同じであり、好ましい範囲も同じである。この場合にＮ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積は、それぞれ一対であるＮ基板部とＰ基板部の面積を用いる。このとき、Ｎ基板部の面積として、Ｎ橋部（及びＰ橋部）の面積を、Ｎ基板部の数で除して、Ｎ基板部の面積に加算して算出する。Ｐ基板部の面積の算出についても同様である。また、一対のＮ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の比は、上述のリード端子付ダイオードの同様な値と同じであり、好ましい範囲も同じである。

リード端子付並列接続ダイオードをその他の用途に用いる場合には、ダイオードチップの大きさや、使用環境などに応じて、Ｎ基板部（及びＰ基板部）の厚さとＮ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は適宜に定めればよく、また、Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の比も適宜に定めればよい。しかし、このようなリード端子付並列接続ダイオードを設計する場合には、上述のリード端子付並列接続ダイオードを太陽電池モジュール内に封止する用途とする場合の、それぞれの値を参考にすることができる。

太陽電池モジュールは、表面材と裏面材の間に太陽電池セルなどを挟んで、その空隙部には封止用樹脂が満たされた形で形成される。したがって、本発明にかかるリード端子付ダイオード、又は、太陽電池モジュールに封止するＣＳＴバイパスダイオード又は逆流防止ダイオード用途に用いるリード端子付並列接続ダイオードは、表面材と裏面材の間に、挟み止められる。封止用樹脂としては、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ＰＶＢ（ポリビニルブチル）、シリコン樹脂などが用いられる。

以下に実施例により、本発明にかかるリード端子付ダイオード、リード端子付並列接続ダイオード、太陽電池モジュール、太陽電池用端子ボックスをさらに説明する。この発明の実施例に記載されている部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

図２は本発明にかかるリード端子付ダイオードの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
リード端子付ダイオード１はＮ端子１１、Ｐ端子２１とダイオードチップ３１から構成されている。Ｎ端子１１は、長方形の銅板の両端部にエッチング加工により肉薄部を形成し、全面にニッケル鍍金（錫鍍金でもよい）したものである。Ｎ端子１１は、Ｎ基板部１２、Ｎ肉薄部１３とＮ接続線受容部１４からなる。Ｎ基板部１２、Ｎ肉薄部１３とＮ接続線受容部１４の下面は面一となっている。

Ｐ端子２１は、略長方形の銅板の両端部にエッチング加工により肉薄部を形成し、全面にニッケル鍍金（錫鍍金でもよい）したものである。Ｐ端子２１は、Ｐ基板部２２、Ｐ肉薄部２３とＰ接続線受容部２４からなる。Ｐ基板部２２とＰ肉薄部２３の上面は面一である。Ｐ基板部２２とＰ接続線受容部２４の下面は面一である。（ａ）に示されているようにＰ肉薄部２３はＰ基板部２４よりもその幅が狭く形成されている。

ダイオードチップ３１は平面正方形の板状体であり、Ｎ型半導体３２とＰ型半導体３３が接合されている。ダイオードチップ３１は、Ｎ型半導体３２の下面がＮ肉薄部１３と、Ｐ型半導体３３の上面がＰ肉薄部２３の下面とそれぞれ接続されることにより、Ｎ端子１１、Ｐ端子２１と接続されている。ダイオードチップと端子の接続は、公知の接続方法を使用することができ、ソルダーペーストと加熱炉を用いる半田づけ、半田ごてを用いる半田づけ、導電性接着剤によるもの等を挙げることができる。これらの中では、ソルダーペーストと加熱炉を用いる半田づけが好ましい。

Ｎ肉薄部１３、ダイオードチップ３１とＰ肉薄部２３の重畳部分の厚さは、Ｎ基板部１２の厚さと同一である。またＰ基板部２２の厚さはＮ基板部１２の厚さと同一である。Ｎ接続線受容部１４とＰ接続線受容部２４には、リボン形状などのジャンパー線が半田づけ等で接続される。Ｎ接続線受容部１４とＰ接続線受容部２４の厚さは、このようなジャンパー線が接続された状態で、ねじれやゆがみに起因する変形力を避ける観点から、Ｎ基板部の厚さと同一あるいはＮ基板部の厚さ未満となるように決定される。

リード端子付ダイオード１のダイオードチップ３１の側面部分に、電気絶縁性の部材を付加してもよい。塵埃に起因する短絡を防止し、沿面距離を大きくしてＮ端子１１とＰ端子２１の絶縁性を高めることができ、またダイオードチップ３１を機械的衝撃から保護することができる。電気絶縁性の部材とは、ＰＰＳやシリコンの成形部材でもよく、塗料（セラミック微粒子を含む塗料やシリコンシーリング材等が好ましい）でもよい。

ダイオードチップ３１を接続したリード端子付ダイオード１は、必要に応じてＮ接続線受容部１４の上面とＰ接続線受容部の上面を除いて、上面及び／又は下面に、例えば赤、青、黄または緑色の耐熱性塗料を塗布してもよい。

リード端子付ダイオード１の各部の大きさは以下の通りである。数字の単位はｍｍ、（）内は図中の矢印の符号番号である。
Ｎ基板部１２の厚さ（４１）：１
Ｎ肉薄部１３、Ｎ接続線受容部１４、Ｐ接続線受容部２４の厚さ（４２）：０．２５
Ｐ肉薄部２３の厚さ：０．２５
Ｎ基板部１２の幅（４９）：６
Ｎ基板部１２の長さ（４３）：２９
Ｎ肉薄部１３の長さ（４４）、Ｎ接続線受容部の長さ（４５）：６．５
Ｐ基板部２２の長さ（４６）：２７
Ｐ肉薄部２３の長さ（４７）：６．５
Ｐ接続線受容部の長さ（４８）：６．５
Ｐ肉薄部２３の幅（５０）：３
Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は、３３６（ｍｍ）^２であった。

図３は、他の実施例に係るリード端子付ダイオードの平面説明図である。リード端子付ダイオード４は、図２に示したリード端子付ダイオード１とＰ肉薄部３２３の幅並びにＮ基板部３１２の長さ及びＰ基板部３２２の長さなどが異なる。リード端子付ダイオード４の各部分において、リード端子付ダイオード１と同様な部品と部分には同一の番号を付した。以下、リード端子付ダイオード４を、リード端子付ダイオード１との相違点を中心に説明する。

リード端子付ダイオード４はＮ端子１１、Ｐ端子２１とダイオードチップ３１から成る。Ｎ端子１１はＮ基板部３１２、Ｎ肉薄部１３とＮ接続線受容部１４から成る。Ｐ端子２１はＰ基板部３２２、Ｐ肉薄部３２３とＰ接続線受容部２４から成る。

Ｐ肉薄部２２３の幅（図中矢印３５０で示す）は５ｍｍである。リード端子付ダイオード４では、ダイオードチップ３１がＮ肉薄部１３とＰ肉薄部３２３にほぼ覆われるため、ダイオードチップ３１が不測の機械的衝撃を受け破損する事態を防ぐことができる。図３に示すリード端子付ダイオード４はダイオードチップ１３として５．５ｍｍ×５．５ｍｍの大きさのものを使用したので、ダイオードチップ１３の周辺部が一部Ｐ肉薄部３２３から露出しているが、例えば、ダイオードチップ１３として４．６ｍｍ×４．６ｍｍの大きさのものを使用すれば、ダイオードチップ１３はＮ肉薄部１３とＰ肉薄部３２３に完全に覆われ破損防止の効果が高まる。また、Ｐ肉薄部３２３の幅（矢印３５０で示す）を大きくすれば、ダイオードチップ３１で発生する熱がＰ肉薄部３２３を通じて、よりよくＰ基板部３２２に伝達され、ＥＶＡなどの外部に放熱されるので、リード端子付ダイオード４の放熱性がより高まる。

Ｎ基板部３１２の長さ（矢印３４３の長さ）は３４ｍｍ、Ｐ基板部３２２の長さ（矢印３４６の長さ）は３４ｍｍである。Ｎ基板部３１２とＰ基板部３２２の幅、厚さはリード端子付ダイオード１の相当する部分の幅、厚さと等しい。よって、Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は、４０８（ｍｍ）^２であった。

図４は、リード端子付並列接続ダイオードの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＳ−Ｓ´の断面図、（ｃ）はＴ−Ｔ´の断面図である。
リード端子付並列接続ダイオード２は、Ｎ端子１１１、Ｐ端子１２１と２個のダイオードチップ１３１ａ、１３１ｂから構成されている。
図中Ｘは左右方向を示し、Ｙは前後方向を示している。

Ｎ端子１１１は、前後方向に伸びるＮ橋部１１５と、Ｎ橋部１１５から右方向へ伸びるＮ基板部１１２ａ、同様にＮ橋部１１５から右方向へ伸びるＮ基板部１１２ｂの各部分から構成されている。２つのＮ基板部１１２ａ、１１２ｂの先端部には各々肉薄部１１３ａ、１１３ｂが形成されている。Ｎ橋部１１５、２つのＮ基板部１１２ａ、１１２ｂと２つの肉薄部１１３ａ、１１３ｂの各々の下面は面一である。

Ｐ端子１２１は、前後方向に伸びるＰ橋部１２５と、Ｐ橋部１２５から左方向へ伸びるＰ基板部１２２ａ、同様にＰ橋部１２５から左方向へ伸びるＰ基板部１２２ｂの各部分から構成されている。２つのＰ基板部１２２ａ、１２２ｂの先端部には各々肉薄部１２３ａ、１２３ｂが形成されている。Ｐ橋部１２５、２つのＰ基板部１２２ａ、１２２ｂと２つの肉薄部１２３ａ、１２３ｂの上面は面一である。Ｐ橋部１２５、２つのＰ基板部１２２ａ、１２２ｂの下面は面一である。
２つのダイオードチップ１３１ａ、１３１ｂは、前述のダイオードチップ３１と同様に、平面正方形の板状体であり、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたものである。

（ｂ）を参照して、Ｎ基板部１１２ｂとＰ基板部１２２ｂの先端部分では、ダイオードチップ１３１ｂのＮ型半導体１３２ｂの下面がＮ肉薄部１１３ｂと、Ｐ型半導体１３３ｂの上面がＰ肉薄部１２３ｂの下面とそれぞれ接続されている。また、Ｎ基板部１１２ａとＰ基板部１２２ａの先端部分ではダイオードチップ１３１ａが同様に接続されている。このようにして、Ｎ端子１１１とＰ端子１２１間に２つのダイオードチップ１３１ａと１３１ｂが並列に接続されている。

Ｎ肉薄部１１３ａ、ダイオードチップ１３１ａとＰ肉薄部１２３ａの重畳部分の厚さは、Ｎ基板部１１２ａの厚さと同一である。またＰ基板部１２２ａの厚さはＮ基板部１１２ａの厚さと同一である。同様にＮ肉薄部１１３ｂ、ダイオードチップ１３１ｂとＰ肉薄部１２３ｂの重畳部分の厚さは、Ｎ基板部１１２ｂの厚さと同一である。またＰ基板部１２２ｂの厚さはＮ基板部１１２ｂの厚さと同一である。
さらに、Ｎ橋部１１５とＰ橋部１２５の厚さは、Ｎ基板部１１２ａ、１１２ｂの厚さと同一である。

Ｎ接続線受容部１１４は（Ｃ）に示すようにＮ橋部１１５の一部分の肉厚を薄くして形成されており、Ｐ接続線受容部１２４はＰ橋部１２５の一部分の肉厚を薄くして形成されている。

リード端子付並列接続ダイオード２の各部の大きさは以下の通りである。数字の単位はｍｍ、（）内は図中の矢印の符号番号である。
Ｎ基板部１１２ａの厚さと１１２ｂの厚さ：１
Ｐ基板部１２２ａの厚さと１２２ｂの厚さ：１
Ｎ肉薄部１１３ａと１１３ｂの厚さ、Ｎ接続線受容部１１４の厚さ（１４２）、Ｐ接続線受容部１２４の厚さ：０．２５
Ｐ肉薄部１２３ａの厚さと１２３ｂの厚さ：０．２５
Ｎ基板部１１２ａ（１４９ａ）の幅と１１２ｂ（１４９ｂ）の幅：６
Ｎ橋部１１５を含むＮ基板部１１２ｂの長さ（１４３）：１７．４
Ｎ肉薄部１１３ｂの長さ（１４４）：６
Ｐ橋部１２５を含むＰ基板部１２２ｂの長さ（１４６）：３０
Ｐ肉薄部１２３ｂの長さ（１４７）：６
Ｐ肉薄部１２３ｂの幅：３
Ｎ基板部１１２ａとＮ基板部１１２ｂの間隔（１５０）：５．４
Ｎ橋部１１５の左右方向長さとＰ橋部１２５の左右方向長さ：６
単一のダイオードチップに関して、Ｎ基板部の平面面積（Ｎ橋部の平面面積の半分を含む）とＰ基板部（Ｐ橋部の平面面積の半分を含む）の平面面積の合計値は、２８１（ｍｍ）^２であった。ただし、当該平面面積はＮ接続線受容部１１４とＰ接続線受容部１２４の面積を除外している。

図５は、他の実施例にかかるリード端子付並列接続ダイオードの平面説明図である。リード端子付並列接続ダイオード５は、図４に示したリード端子付並列接続ダイオード２とＰ肉薄部５２３ａ、５２３ｂの幅並びにＮ基板部５１２ａとＮ基板部５１２ｂ間の間隔、Ｎ接続線受容部５１４の取り付け位置などが異なる。以下、リード端子付並列接続ダイオード５をリード端子付並列接続ダイオード２との相違点を中心に説明する。

Ｎ端子５１１は、前後方向に伸びるＮ橋部５１５と、Ｎ橋部５１５から右方向へ伸びるＮ基板部５１２ａ、同様にＮ橋部５１５から右方向へ伸びるＮ基板部５１２ｂの各部分から構成されている。２つのＮ基板部５１２ａ、５１２ｂの先端部には各々肉薄部５１３ａ、５１３ｂが形成されている。

Ｐ端子５２１は、前後方向に伸びるＰ橋部５２５と、Ｐ橋部５２５から左方向へ伸びるＰ基板部５２２ａ、同様にＰ橋部５２５から左方向へ伸びるＰ基板部５２２ｂの各部分から構成されている。２つのＰ基板部５２２ａ、５２２ｂの先端部には各々肉薄部５２３ａ、５２３ｂが形成されている。

２つのダイオードチップ５３１ａ、５３１ｂは、前述のダイオードチップ３１と同様に、平面正方形の板状体であり、Ｐ型半導体とＮ型半導体が接合されたものである。
Ｎ接続線受容部５１４は、Ｎ橋部５１５の前部から左側に延設されている。Ｐ接続線受容部５２４は、Ｐ橋部５２５の前部から右側に延設されている。

以上説明したように、リード端子付並列接続ダイオードのＮ接続線受容部は、Ｎ橋部に肉薄部を形成して設けることができ、またＮ橋部またはＮ基板部にさらに肉薄部を付加して設けることができる。同じく、Ｐ接続線受容部は、Ｐ橋部に肉薄部を形成して設けることができ、またＰ橋部またはＰ基板部にさらに肉薄部を付加して設けることができる。

リード端子付並列接続ダイオード５の各部の大きさは以下の通りである。数字の単位はｍｍ、（）内は図中の矢印の符号番号である。
Ｎ基板部５１２ａの厚さと５１２ｂの厚さ：１
Ｐ基板部５２２ａの厚さと５２２ｂの厚さ：１
Ｎ基板部５１２ａの幅（５４９ａ）と５１２ｂ（５４９ｂ）の幅：６
Ｐ基板部５２２ａの幅（５４９ａ）と５２２ｂ（５４９ｂ）の幅：６
Ｎ橋部５１５を含むＮ基板部５１２ｂの長さ（５４３）：２２
Ｐ橋部５２５を含むＰ基板部５２２ｂの長さ（５４６）：４５
Ｎ基板部５１２ａとＮ基板部５１２ｂの間隔（５５０）：２
Ｎ橋部５１５の左右方向長さとＰ橋部５２５の左右方向長さ：１６
Ｐ肉薄部５２３ａと５２３ｂの幅：４．８
単一のダイオードチップに関して、Ｎ基板部の平面面積（Ｎ橋部の平面面積の半分を含む）とＰ基板部（Ｐ橋部の平面面積の半分を含む）の平面面積の合計値は、４３４（ｍｍ）^２であった。

図６は、他の実施例にかかるリード端子付並列接続ダイオードの平面説明図である。
リード端子付並列接続ダイオード３は、Ｎ端子１１１ｅとＰ端子１２１ｅが各々３個の基板部を有し、３個のダイオードチップ１３１ｅ、１３１ｆ、１３１ｇが並列に接続されている。

リード端子付並列接続ダイオードにおいて、複数のダイオードチップは発熱源を分散させる観点から可能な限り相互の距離を離して配置することが好ましい。よって、リード端子付並列接続ダイオード３のように、Ｎ橋部とＰ橋部に交互に近づく配置（千鳥状配置）が好ましい。

リード端子付並列接続ダイオード３の接続線受容部の厚さ、肉薄部の厚さは、リード端子付ダイオード１で説明したものと同様である。

以上説明した、リード端子付ダイオード４、リード端子付並列接続ダイオード２、３、５のリード端子の材質、肉薄部の加工方法、肉薄部とダイオードチップの接続方法は、リード端子付ダイオード１で説明したものと同様である。
また、これらについても、リード端子付ダイオード１で説明したと同様に、ダイオードチップの側面に絶縁性の部材を付加することができる。さらに、これらについても、リード端子付ダイオード１で説明したと同様に色付けすることができる。

図７は太陽電池モジュールの説明図である。
太陽電池モジュール６１は直列に接続された２連のセルストリングを含み、個々のセルストリングと並列に接続された２つのＣＳＴバイパスダイオード６、７と２連のセルストリングと直列に接続された１つの逆流防止ダイオード８を含んでいる。

１連のセルストリングは２ｎ個のセルからなり、セルａ１１からセルａ１ｎまでがリボン導線６３により順に接続され、つぎにジャンパー線６４により接続され、続いてセルａ２１からセルａ２ｎまでがリボン導線６３により順に接続されている。同様に他の１連のセルストリングもまた２ｎ個のセルからなり、リボン導線６３とジャンパー線６５によりｂ１１からｂ２ｎのセルが接続されている。

セルストリングに並列に接続されているＣＳＴバイパスダイオード６、７は上述のリード端子付並列接続ダイオード５（５．５ｍｍ×５．５ｍｍのダイオードチップを２個使用したもの）である。また逆流防止ダイオード８は同じく上述のリード端子付並列接続ダイオード５（５．５ｍｍ×５．５ｍｍのダイオードチップ２個を接続したもの）である。

ジャンパー線６６、６７、６８、６９は各々幅６ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのリボン状銅線である。モジュール接続端６２、７１には図示しないモジュール接続導線が連結されている。太陽電池モジュール６１の上下面は２枚のガラス板であり、セルａｘｙ、ｂｘｙ、ＣＳＴバイパスダイオード６、７、逆流防止ダイオード８、ジャンパー線６４〜６９等が挟み込まれ、すき間にはＥＶＡ樹脂が封止されている。上下のガラス板の間隔は３ｍｍである。さらに太陽電池モジュール６１の四周は図示しないアルミニウム製の枠材に取り囲まれている。

ＣＳＴバイパスダイオード６、７と逆流防止ダイオード８は、例えば上述のリード端子付ダイオード１（単数）又はリード端子付ダイオード４（単数）と置換することができる。また、ＣＳＴバイパスダイオード６、７と逆流防止ダイオード８は、例えば上述のリード端子付ダイオード１を複数並列に接続したもの、又はリード端子付ダイオード４を複数並列に接続したものと置換することができる。
さらには、ＣＳＴバイパスダイオード６、７及び／又は逆流防止ダイオード８を太陽電池モジュール６１とは別体の（独立した）端子ボックス内に配置してもよい。

図８は端子ボックスの説明図である。
端子ボックス７５は、筐体８２の中に端子板７６、端子板７７、端子板７８があり、端子板７６と端子板７７の間にＣＳＴバイパスダイオード６が接続され、端子板７７と端子板７８の間にＣＳＴバイパスダイオード７が接続されている。ＣＳＴバイパスダイオード６、７は上述のリード端子付並列接続ダイオード５（４．８ｍｍ×４．８ｍｍのダイオードチップを２個使用したもの）である。リード端子付並列接続ダイオードのＮ接続線受容部５１４とＰ接続線受容部５２４をそれぞれ端子板に係合させることにより、位置付け状態が固定されるので、半田づけ等の接続作業が容易となる。

ＣＳＴバイパスダイオード６、７は、例えば上述のリード端子付ダイオード１（単数）又はリード端子付ダイオード４（単数）と置換することができる。また、ＣＳＴバイパスダイオード６、７は、例えば上述のリード端子付ダイオード１を複数並列に接続したもの又はリード端子付ダイオード４を複数並列に接続したものと置換することができる。リード端子付並列接続ダイオードの場合と同様に、リード端子付ダイオードのＮ接続線受容部１４とＰ接続線受容部２４をそれぞれ端子板に係合させることにより、位置付け状態が固定されるので、半田づけ等の接続作業が容易となる。

端子ボックス７５は、太陽電池モジュールの裏面に取り付けられる。窓部７９は筐体８２の底面に設けられた空間部である。リボン状導線６６ａ、６７ａ、６８ａは太陽電池モジュールの裏面又は側面から引き出され、窓部７９を通って端子ボックス７５内に入れられ、各々の端子板７６、７７、７８に半田づけにより接続される。

端子ボックス７５が接続される太陽電池モジュールには、図７を用いて説明したと同様に２連のセルストリングが在る。リボン状銅線６６ａは第１のセルストリングの始点と接続されている。リボン状銅線６７ａは第１のセルストリングの終点及び第２のセルストリングの始点と接続されている。リボン状銅線６８ａは第２のセルストリングの終点と接続されている。

端子板７６には外部接続ケーブル８０が接続され、端子板７８には外部接続ケーブル８１が接続されている。外部接続ケーブル８０と８１により太陽電池モジュールの出力が取り出される。
端子ボックス７５は、リボン状銅線６６ａ、６７ａ、６８ａの接続終了後、内部にシリコン樹脂等を封入し、図示しない蓋をして太陽電池モジュールに固定される。

本発明に係るリード端子付ダイオード及び／又はリード端子付並列接続ダイオードを使用することによりダイオードチップの放熱を図ると共に筐体８２の高さを小さくすることができ、シリコン樹脂量、筐体材料の節約に寄与する。

（実験例Ａ）
リード端子付ダイオードを２枚のガラス板間（ガラス板の厚み５ｍｍ、ガラス板の間隔３ｍｍ）に配置し、すき間にはＥＶＡ樹脂を封止し、通電を行いダイオードの温度を測定した。温度測定は、封止したガラス板の一方に小穴を空けＥＶＡ樹脂を取り除き、Ｎ肉薄部の裏側（ダイオードチップが接続されている面の裏面）に熱電対をエポキシ樹脂にて固着して行った。

当該ガラス板全体を８０℃の恒温槽内に入れ、恒温に達した後に、一定値の負荷電流を１時間通電し、通電終了時の温度を測定した。また、次の負荷電流値を与えるまでに、３０分間の間隔をおいて一連の試験を行った。

実験例Ａに使用したリード端子付ダイオードは、図２に基づき説明したリード端子付ダイオード１であって、
実験例１は、５．５ｍｍ×５．５ｍｍのダイオードチップを接続したもの
実験例２は、２．７ｍｍ×２．７ｍｍのダイオードチップを接続したもの２本を準備し、当該２本を幅３．５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのリボン状電線を使用して並列に接続したものである。
実験例Ａは、各実験例について単数の実験と測定を行った。
ダイオードチップは、それぞれ厚さ０．２３ｍｍのものを使用した（以下の実験例Ｂ、比較例Ｃに使用したダイオードチップの厚さも同じである）

測定結果を表１に示す。実験例２についてはダイオードのそれぞれの測定値を実験例２−１、実験例２−２として別に表示した。表中、温度は℃で示した。

測定後に各ダイオードのＶｆとＩｒをパルス２ｍｓｅｃで測定し、ダイオードの破損の無いことを確認した。
実験に使用したダイオードチップの定格Ｔｊは１７５℃であり、実験例１、実験例２ともに、１０Ａ負荷しても定格Ｔｊ以下であった。
リード端子付ダイオードを２個並列に接続した実験例２では、より温度上昇が抑制された。

（実験例Ｂ）
リード端子付ダイオードとリード端子付並列接続ダイオードを、２枚のガラス板間に配置して、通電による温度の変化を測定した。
ガラス板、封止状態、温度測定の方法は、実験例Ａと同じである。熱電対は、実験例Ａで使用したエポキシ樹脂に替えて、アルミニウム製の粘着テープを使用して固着した。比較実験例Ｃの熱電対の固着方法も、アルミニウム製の粘着テープを使用した固着である。

恒温槽の温度は７５℃に設定した。負荷電流値は、５Ａから１Ａ刻みで１０Ａまでとした。一定値の負荷電流を１時間通電し、通電終了時の温度を測定した。一定値の負荷電流値による測定を行ったのち、直ちに、次の負荷電流値を与えて測定した。

実験例Ｂに使用したリード端子付ダイオードは、図３に基づき説明したリード端子付ダイオード４であって、
実験例３は、３．５ｍｍ×３．５ｍｍのダイオードチップを接続したもの
実験例４は、４．６ｍｍ×４．６ｍｍのダイオードチップを接続したもの
実験例５は、５．５ｍｍ×５．５ｍｍのダイオードチップを接続したもの
さらに、実験例Ｂに使用したリード端子付並列接続ダイオードは、図５に基づき説明したリード端子付並列接続ダイオード５であって、
実験例６は、４．６ｍｍ×４．６ｍｍのダイオードチップを各々接続したもの
実験例７は、５．５ｍｍ×５．５ｍｍのダイオードチップを接続したもの
である。
実験例Ｂは、各実験例について５個の供試品を作成し、これらについて実験と測定を行った。

測定結果を表２に示す。実験例３、４、５については、５個の測定値の平均値を示した。また、実験例６、７については、並列接続した２個のダイオードの実測値を平均して測定値とし、当該５個の測定値の平均値を示した。ただし、７Ａと９Ａ負荷後の測定値は省略した。表中、温度は℃で示した。

測定後に各ダイオードのＶｆとＩｒをパルス２ｍｓｅｃで測定し、ダイオードの破損の無いことを確認した。
実験に使用したダイオードチップの定格Ｔｊは１７５℃であり、実験例３〜７は、１０Ａ負荷しても定格Ｔｊ以下であった。
実験例６、７のリード端子付並列接続ダイオードは、より温度上昇が抑制された。

（比較実験例Ｃ）
リード端子付ダイオードを、２枚のガラス板間に配置して、通電による温度の変化を測定した。
比較実験例Ｃは、１枚のガラス板に厚さ０．６５ｍｍのＥＶＡ樹脂板を載せ、その上にリード端子付ダイオードを配置し、さらに同じ厚さのＥＶＡ樹脂板を載せ、もう１枚のガラス板を圧着して、リード端子付ダイオードを封止した。
温度測定の方法は、実験例１と同じである。

恒温槽の温度は７５℃とした。負荷電流値は、５Ａから１Ａ刻みで１０Ａまでとした。一定値の負荷電流を１時間通電し、通電終了時の温度を測定した。一定値の負荷電流値による測定を行ったのち、直ちに、次の負荷電流値を与えて測定した。

比較実験例Ｃに使用したリード端子付ダイオードは、以下の大きさである。
Ｎ基板部の厚さ０．５ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ３９ｍｍ、Ｐ基板部の厚さ０．５ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ３９ｍｍ（従って、Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値は、３９０（ｍｍ）^２であった）。その他の寸法は、リード端子付ダイオード４と同様である。
比較実験例Ｃは、各比較実験例について３個の供試品を作成し、これらについて実験と測定を行った。

実験結果を表３に示す。測定値は３個の供試品の温度測定値を別々に表示した。ただし、７Ａと９Ａ負荷後の測定値は省略した。表中、温度は℃で示した。

比較実験例１−１は、８Ａ負荷中に１６０℃を示した後に温度が急激に下落した。比較実験例１−２は、１０Ａ負荷中に１８８℃を示した後に温度が急激に下落した。比較実験例１−３は、９Ａ負荷中に１８０℃を示した後に温度が下落と上昇を繰り返した。
比較実験例１−１、１−２、１−３ともに、温度下落時点で、ダイオードの機能に障害が生じたことが推定される。

本発明のリード端子付ダイオードは、太陽電池モジュールのＣＳＴバイパスダイオード、または、逆流防止ダイオードとして使用される。
本発明のリード端子付並列接続ダイオードは、例えば、太陽電池モジュールのＣＳＴバイパスダイオード、または、逆流防止ダイオードとして好適に使用され、さらには汎用のダイオードとして使用することができる。
本発明の太陽電池モジュールは太陽電池アレイの構成部分として使用される。
本発明の端子ボックスは、太陽電池モジュールの出力取り出しに使用される。

Claims

ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして使用されるリード端子付ダイオードであって、
０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の一定厚さで、方形形状の導電性板状体の両端部に肉薄部分を設けたものであって、前記一定厚さ部分がＮ基板部であり、一方の前記肉薄部分がＮ肉薄部であり、他方の前記肉薄部分がＮ接続線受容部であり、Ｎ基板部の下面、Ｎ肉薄部の下面とＮ接続線受容部の下面が同一平面を形成するＮ端子、
Ｎ基板部と同一の厚さで方形形状の導電性板状体の両端部に肉薄部分を設けたものであって、前記一定厚さ部分がＰ基板部であり、一方の前記肉薄部分がＰ肉薄部であり、他方の前記肉薄部分がＰ接続線受容部であり、Ｐ基板部の上面とＰ肉薄部の上面が同一平面を形成し、Ｐ基板部の下面とＰ接続線受容部の下面が同一平面を形成するＰ端子、
平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合したｐｎ接合構造の平板状のダイオードチップからなり、
Ｎ端子のＮ肉薄部の上面に、前記ダイオードチップのＮ型半導体の電極面を接続し、Ｐ肉薄部の下面に、前記ダイオードチップのＰ型半導体の電極面を接続し、前記ダイオードチップを接続した状態で、Ｎ肉薄部、ダイオードチップとＰ肉薄部の重畳部分の厚さがＮ基板部の厚さと略等しく、
前記Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値が、２００（ｍｍ）^２以上１２００（ｍｍ） ^２以下であるリード端子付ダイオード。
請求項１に記載したリード端子付ダイオードにおいて、
前記Ｎ端子及び／又は前記Ｐ端子の前記肉薄部が、エッチングにより形成されたものであるリード端子付ダイオード。
請求項１に記載したリード端子付ダイオードにおいて、
前記ダイオードチップの側面に、絶縁性部材を付加したリード端子付ダイオード。
太陽電池モジュールにおいて、
太陽電池セルが封止される表面材と裏面材の間に、前記太陽電池セルとともに、請求項１に記載したリード端子付ダイオードを封止した太陽電池セルモジュール。
太陽電池モジュールの出力を取り出す太陽電池用端子ボックスにおいて、
前記太陽電池用端子ボックス内に、
前記バイパスダイオード及び／又は前記逆流防止ダイオードとして、請求項１に記載したリード端子付ダイオードを配設した太陽電池用端子ボックス。
請求項４に記載した太陽電池モジュールにおいて、
単一の前記バイパスダイオード及び／又は単一の前記逆流防止ダイオード接続箇所に、請求項１に記載したリード端子付ダイオードを２以上並列に接続した太陽電池モジュール。
請求項５に記載した太陽電池用端子ボックスにおいて、
単一の前記バイパスダイオード及び／又は単一の前記逆流防止ダイオード接続箇所に、請求項１に記載したリード端子付ダイオードを２以上並列に接続した太陽電池用端子ボックス。
ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして使用されるリード端子付並列接続ダイオードであって、
０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の一定厚さで平板状の導電性Ｎ端子であって、前後方向に伸びるＮ橋部とＮ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＮ肉薄部を有する複数のＮ基板部を有し、Ｎ基板部の下面とＮ肉薄部の下面が同一平面を形成するＮ端子、
Ｎ基板部と同一の厚さで平板状の導電性Ｐ端子であって、前後方向に伸びるＰ橋部とＰ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＰ肉薄部を有する、Ｎ基板部の数と同数のＰ基板部を有し、Ｐ基板部の上面とＰ肉薄部の上面が同一平面を形成するＰ端子、
Ｎ基板部の数と同数の、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合したｐｎ接合構造の平板状のダイオードチップからなり、
各々対向するＮ肉薄部とＰ肉薄部について、Ｎ肉薄部の上面に、１の前記ダイオードチップのＮ型半導体の電極面を接続し、Ｐ肉薄部の下面に、前記１のダイオードチップのＰ型半導体の電極面を接続したダイオードであって、
前記ダイオードチップを接続した状態で、Ｎ肉薄部、ダイオードチップとＰ肉薄部の重畳部分の厚さがＮ基板部の厚さと略等しく、
一対となる前記Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値が、２００（ｍｍ） ^２以上１２００（ｍｍ） ^２以下であり、
Ｎ橋部乃至Ｎ基板部に肉薄部を形成してＮ接続線受容部とし、Ｎ基板部の下面とＮ接続線受容部の下面が同一平面を形成し、Ｐ橋部乃至Ｐ基板部に肉薄部を形成してＰ接続線受容部とし、Ｐ基板部の下面とＰ接続線受容部の下面が同一平面を形成するリード端子付並列接続ダイオード。
ｍ個の太陽電池セル（ｍは、２以上の正の整数）を導線により直列に接続したセルストリングと並列に接続されるバイパスダイオード、または、ｎ個の前記セルストリング（ｎは、１以上の正の整数）と直列に接続される逆流防止ダイオードとして使用されるリード端子付並列接続ダイオードであって、
０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の一定厚さで平板状の導電性Ｎ端子であって、前後方向に伸びるＮ橋部とＮ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＮ肉薄部を有する複数のＮ基板部を有し、Ｎ基板部の下面とＮ肉薄部の下面が同一平面を形成するＮ端子、
Ｎ基板部と同一の厚さで平板状の導電性Ｐ端子であって、前後方向に伸びるＰ橋部とＰ橋部から左右方向に伸びその各々の先端部分にＰ肉薄部を有する、Ｎ基板部の数と同数のＰ基板部を有し、Ｐ基板部の上面とＰ肉薄部の上面が同一平面を形成するＰ端子、
Ｎ基板部の数と同数の、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合したｐｎ接合構造の平板状のダイオードチップからなり、
各々対向するＮ肉薄部とＰ肉薄部について、Ｎ肉薄部の上面に、１の前記ダイオードチップのＮ型半導体の電極面を接続し、Ｐ肉薄部の下面に、前記１のダイオードチップのＰ型半導体の電極面を接続したダイオードであって、
前記ダイオードチップを接続した状態で、Ｎ肉薄部、ダイオードチップとＰ肉薄部の重畳部分の厚さがＮ基板部の厚さと略等しく、
一対となる前記Ｎ基板部の平面面積とＰ基板部の平面面積の合計値が、２００（ｍｍ） ^２以上１２００（ｍｍ） ^２以下であり、
Ｎ橋部乃至Ｎ基板部から延長される肉薄部を形成してＮ接続線受容部とし、Ｎ基板部の下面とＮ接続線受容部の下面が同一平面を形成し、Ｐ橋部乃至Ｐ基板部から延長される肉薄部を形成してＰ接続線受容部とし、Ｐ基板部の下面とＰ接続線受容部の下面が同一平面を形成するリード端子付並列接続ダイオード。
請求項９に記載したリード端子付並列接続ダイオードにおいて、
Ｎ端子及び／又はＰ端子の前記肉薄部が、エッチングにより形成されたものであるリード端子付並列接続ダイオード。
請求項９に記載したリード端子付ダイオードにおいて、
前記ダイオードチップの側面に、絶縁性部材を付加したリード端子付並列接続ダイオード。
太陽電池モジュールにおいて、
太陽電池セルが封止される表面材と裏面材の間に、前記太陽電池セルとともに、請求項９に記載したリード端子付並列接続ダイオードを封止した太陽電池モジュール。
太陽電池モジュールの出力を取り出す太陽電池用端子ボックスにおいて、
前記太陽電池用端子ボックス内に、
前記バイパスダイオード及び／又は前記逆流防止ダイオードとして、請求項９に記載したリード端子付並列接続ダイオードを配設した太陽電池用端子ボックス。