JP4069513B2 - リード線および該リード線の接続された太陽電池パネル - Google Patents
リード線および該リード線の接続された太陽電池パネル Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリード線、とくに太陽電池パネルに用いるリード線および該リード線の接続された太陽電池パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギの要請に伴い太陽エネルギの利用が注目されており、その利用形態のひとつとして太陽光を多数の太陽電池に受光して電気エネルギに変換する太陽電池が種々検討されている。
【０００３】
しかして、太陽電池では、多数の太陽電池セルをセルリボンで接続して太陽電池パネルを形成し、隣り合う太陽電池パネル同士の接続や太陽電池パネルと集電箱との接続にはリード線が用いられている。
【０００４】
従来の太陽電池パネルに接続されるリード線の例は図２９〜図３３に示されている。図２９〜図３３に示すリード線はいずれも、相手に対して接続される導体の先端部分が導体被覆線から突出した形状になっている。
【０００５】
図２９は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第一例の断面図である。
【０００６】
図中、１はフッ素樹脂製あるいはアルミニウムなどの金属箔をフッ素フィルムやＰＥＴフィルムなどの絶縁性フィルムで挾着した三層構造のフィルム製の不透明な基板、２は基板１に対向配置した透明なガラス板であり、基板１とガラス板２との間には、基板１とガラス板２とを張り合わせるため中間材３が介在している。しかして中間材３内には多数の太陽電池セル４が埋め込まれている。
【０００７】
太陽電池セル４の中間材３への埋設は、基板１と太陽電池セル４との間およびガラス板２と太陽電池セル４との間にそれぞれ、シート状のエチレンビニルアセテートあるいはポリビニルブチラールを挾み、真空下で加熱、加圧することにより行う。
【０００８】
かく太陽電池セル４の表面には、隣り合う太陽電池セル４の陽極と陰極とを接続するようセルリボン５が接続されており、所定の太陽電池セル４で起電した電気はセルリボン５を通って順次、下流側の太陽電池セル４へ給電されるようになっている。
【０００９】
基板１の外側下面には蓋６ａを有する継電箱６が設けられており、継電箱６内には、ターミナル電極７が収納されている。
【００１０】
１枚の太陽電池パネルの給電方向下流側端部における太陽電池セル４には、延在部５ａを有するセルリボン５が張り付けられており、セルリボン５の延在部５ａは、基板１の孔１ａを貫通し、継電箱６内でターミナル電極７にハンダやねじ止めにより接続されている。セルリボン５は銅リボンにハンダメッキを施したもので、厚さ０．１３〜０．２５ｍｍ、幅２〜６ｍｍ程度である。
【００１１】
ターミナル電極７には、従来のリード線８の導体被覆線から突出した導体部分が、ハンダ付けあるいはねじ止めにより接続されており、リード線８は継電箱６の側部に設けた孔６ｂを通って外部へ延在し、図示してない集電箱に接続されている。
【００１２】
継電箱６内には、ターミナル電極７が埋設されるよう、シリコーンシーラント９が充填されており、継電箱６は、継電箱６外へはみ出しているシリコーンシーラント９により基板１の下面に張り付けられている。シリコーンシーラント９を充填するのは、ターミナル電極７やリード線８などを、外部から侵入する水分から保護するためである。
【００１３】
太陽エネルギは、ガラス板２および中間材３を通って太陽電池セル４に照射され、発電が行われる。太陽電池セル４で起電された電気は、セルリボン５を通って順次下流側へ流れ、セルリボン５の延在部５ａからターミナル電極７を通ってリード線８へ流れ、リード線８から集電箱に集電され、さらにインバータを通って配電盤へ送られる。
【００１４】
図３０は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第二例の断面図である。
【００１５】
本例は合せガラスの例で、図２９に示す基板１のかわりにガラス板１０が用いられている。
【００１６】
また継電箱１１はガラス板２，１０の端縁部に端縁部から外方へ突出するよう設けられており、継電箱１１内にはターミナル電極１２が収納されている。
【００１７】
１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａは、中間材３の端縁部から外方へ突出し、その先端はハンダ付けあるいはねじ止めによりターミナル電極１２に接続されている。
【００１８】
ターミナル電極１２には、従来のリード線８の導体被覆線から突出した導体部分が、ハンダ付けあるいはねじ止めにより接続されており、リード線８は継電箱１１の側部に設けた孔１１ａを通って外部へ延在し、図示してない集電箱に接続されている。
【００１９】
継電箱１１内には、ターミナル電極１２が埋設されるようシリコーンシーラント１３が充填されており、継電箱１１は、シリコーンシーラント１３によりガラス板２，１０を上下面から挾むがごとくガラス板２，１０および中間材３に接着されている。継電箱１１内にシリコーンシーラント１３を充填するのは、ターミナル電極１２、リード線８などを、侵入する水分から保護するためである。
【００２０】
図３１は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第三例の断面図である。
【００２１】
本例は複層ガラスの例で、継電箱１１の配置は基本的には図３０のものに似ている。また太陽電池セル４は、ガラス板２と、ガラス板２，１０間の空気層１４内に設けられたフッ素フィルムなどの透明フィルム１５との間に収納され、中間材３により固定されている。透明フィルム１５は積層時、中間材３とほぼ同等ないし２ｍｍ程度長目にセットされ、加熱圧着時、中間材３が流延し、透明フィルム１５の先端は新たに接着剤を敷設しなくても前記中間材３により封止される。
【００２２】
図中、１６はガラス板２，１０間の周縁に沿って設けられたシリコーンシーラントまたはポリサルファイド、１７はシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６に接してシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６よりもガラス板２，１０の内側に位置するよう、ガラス板２，１０間に設けられた乾燥材入りのスペーサであり、スペーサ１７とガラス板２，１０の間には、ブチル系ゴム１８が挿入されている。
【００２３】
１９は、１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａと継電箱１１内に収納されたターミナル電極１２を、ハンダ付けなどにより接続するリボンまたはケーブルであり、リボンまたはケーブル１９はスペーサ１７ならびにシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６を貫通している。
【００２４】
図３２は従来のリード線が接続された太陽電池セルの第四例の断面図である。
【００２５】
本例は合せガラスの例で、図２９の基板１にかえてガラス板１０を設けたものであり、給電系統や継電箱６の構造は図２９に示すものと同じである。しかして、継電箱６はガラス板１０の下面に張り付けられており、セルリボン５の延在部５ａはガラス板１０に設けられてシリコーンシーラントの充填された孔１０ａを通りターミナル電極７に接続されている。
【００２６】
図３３は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第五例の断面図である。
【００２７】
本例は複層ガラスの例で、継電箱６はガラス板２，１０間の空気層１４内に収納した透明フィルム１５の下面にシリコーンシーラント９を介して接着されている。セルリボン５の延在部５ａは透明フィルム１５の孔１５ａを通って継電箱６内へ延び、ターミナル電極７に接続されている。また、リード線８は継電箱６およびスペーサ１７ならびにシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６を貫通して複層ガラスの外部へ引き出されている。
【００２８】
図３０〜図３３においても、太陽電池セル４で起電された電気は、セルリボン５を経て順次下流へ流れ、ターミナル電極１２または７を通りリード線８へ送出され、リード線８を通ってさらに下流へ給電される。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
図２９〜図３３のいずれにあっても、リード線８の導体被覆線の除去された導体先端部は、基体直近に設けられた継電箱６または１１内でターミナル電極７または１２に接続されるとともに、導体先端部はシリコーンシーラント９、もしくはシリコーンシーラント１３内に埋設されている。
【００３０】
しかし、継電箱６，１１に充填される材料がシリコーンの場合には、ガスの耐透過性が十分でなく、かつ一定量の水分を吸湿するため、セルリボン５の延在部５ａまたは中間材３を通し、水分またはガスが太陽電池パネル内に侵入することを十分には阻止できない。このため、セルリボン５の腐食による抵抗増加のため太陽電池パネルに発電量の低下を招来したり、太陽電池セル４，４間の絶縁性が低下する、などの問題が発生する虞れがある。また、シリコーンシーラント９，１３を個々の継電箱６，１１に充填するために、手間と材料費が必要となり、コストアップを招来する。
【００３１】
さらに、図３０、３１のものは、ガラス板２，１０の端縁部に継電箱１１を設けているため継電箱１１設置のための余分なスペースが必要となり、しかも継電箱１１がガラス板２，１０の端縁部から外方へ突出しているため、美観を著しく損ねる問題がある。
【００３２】
さらにまた、図３２、３３のものも、ガラス板２または透明フィルム１５の下面に継電箱６を設けているため継電箱６が外部から見え、美観が損なわれ、図２９、図３２のものでは継電箱６を基板１またはガラス板２の下面に設けているため、この場合にも継電箱６設置のための余分なスペースが必要となり、美観が悪い。
【００３３】
またさらに、図２９〜図３３のいずれのものにあっても、継電箱６，１１内にトラブルが発生した場合には、シリコーンシーラント９，１３を継電箱６，１１から除去する必要があるが、この作業がたいへんである。
【００３４】
また、継電箱６，１１は各ターミナル電極７，１２ごとに必要となるため、すくなくとも１枚の太陽電池パネルに１個の継電箱６または１１が必要となり、したがって、多数の太陽電池パネルの集合体である太陽電池設備では多数の継電箱６または１１を設ける必要があり、コストアップを招来したり美観を損ねたりする虞れがある。
【００３５】
本発明は上述の実情に鑑み、耐透水性や耐透ガス性に優れたリード線の構造を提供し、太陽電池パネル内へ水分やガスが侵入しないようにして絶縁不良などのトラブルが生じないようにし、また太陽電池パネルごとに継電箱を設置せずにまとめて人の目に触れにくいところへ継電箱を設置できるようにすることで太陽電池設備のコストの削減、スペースの有効利用、美観の向上を図り得るようにした、リード線および該リード線の接続された太陽電池パネルを提供することを目的としてなしたものである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち第１の発明にかかるリード線は、電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記耐湿性材料を被覆する熱収縮チューブと、前記耐湿性材料の導体側への流動を防止するために前記熱収縮チューブの導体側の先端部に充填された耐湿性材料流動防止体とを備えたものである。
【００３７】
また、第２の発明のリード線は、耐湿性材料をブチル系ゴムとしたものである。
【００３８】
したがって、上述の第１及び第２の発明では導体と導体被覆線との間に水分やガスが侵入することがなく、このため、リード線を通して、太陽電池セルへの水分やガスの侵入がないため、セルリボンの腐食や絶縁不良などが生じることはない。
【００３９】
第３の発明の太陽電池パネルは、すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボンもしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、請求項１または２に記載のリード線における導体の露出部を接続したものである。
【００４０】
第４の発明の太陽電池パネルは、すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボン、もしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料とを備えたリード線における前記導体の露出部を接続したものである。
【００４１】
第５の発明の太陽電池パネルは、導体の先端側が被覆されないよう、第４の発明の太陽電池パネルのリード線の耐湿性材料を熱収縮チューブにより被覆したものであり、第６の発明の太陽電池パネルは、第４、第５の発明の太陽電池パネルにおいて、リード線の耐湿性材料をブチルゴム系としたものである。
【００４２】
したがって、第３〜第６の発明では、太陽電池パネルごとに継電箱を設ける必要がなく、複数の太陽電池パネルに対して１個の継電箱を設け、１個の継電箱に複数の太陽電池パネルのリード線をまとめて接続することができるため、コストの削減、スペースの有効利用が可能となり、また継電箱は人目につきにくいところへ設置することが可能となるため、太陽電池設備としての見映えが良くなり美観が向上する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
図１〜図３は、本発明のリード線の実施の形態の一例を示す。
【００４５】
図１は本発明のリード線の先端部近傍の断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【００４６】
図１〜図３中、２１はリード線、２２は導体、２３は導体被覆線、２４は耐湿性材料であるブチル系ゴム、２５は熱収縮チューブである。
【００４７】
リード線２１は、中心側に断面円形の導体２２を備えるとともに導体２２には円筒形の導体被覆線２３が外嵌されており、リード線２１の先端側においては導体被覆線２３が所要の長さに亘り切除され、導体２２の先端側が露出している。
【００４８】
導体２２における露出した部分の、導体被覆線２３に近接する部分と導体被覆線２３の、露出した導体２２に近接する部分には、導体２２の一部および導体被覆線２３の一部の外周を包囲するようにして円筒状のブチル系ゴム２４が耐湿性材料として外嵌されている。なお、ブチル系ゴム２４としては、１）イソブチレン単独重合体、２）イソブチレン・イソブチレン共重合体（ブチルゴム）、３）ハロゲン化ブチルゴム、４）部分加硫ブチルゴムなどがある。
【００４９】
ブチル系ゴム２４は、導体２２の外周部では小径であるが、導体被覆線２３の外周部では導体被覆線２３の外径に合わせて太径となり、導体２２と導体被覆線２３の境界部ではブチル系ゴム２４は段状になっている。
【００５０】
導体２２における露出した部分の、ブチル系ゴム２４に近接する部分と、ブチル系ゴム２４と、導体被覆線２３の、ブチル系ゴム２４に近接する部分には、導体２２の一部とブチル系ゴム２４全長と導体被覆線２３の一部の外周を包囲するようにして円筒状の熱収縮チューブ２５が外嵌され、ブチル系ゴム２４は熱収縮チューブ２５により導体２２および導体被覆線２３に固定されている。
【００５１】
しかし、導体２２の先端部は一部、熱収縮チューブ２５から外方へ突出し、露出した状態になっている。
【００５２】
導体２２としては、錫メッキ軟銅線、銀、ニッケルメッキ軟銅線、銀メッキ軟銅線、電気用軟銅線、裸銅線、ワイヤロープなどが用いられ、単線の場合は外径が０．１〜１．６ｍｍφ程度とし、撚線の場合は外径が０．２〜１．８ｍｍφ程度とする。
【００５３】
導体被覆線２３としてはテフロン、フッ素などを用い、厚さ０．１５〜０．３ｍｍ程度とし、ブチル系ゴム２４は厚さ０．１〜０．４ｍｍ程度とする。
【００５４】
熱収縮チューブ２５としては、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどが用いられ、熱収縮前の寸法は、内径が１．３〜３．５ｍｍφ程度、厚さが０．２〜０．２５ｍｍ程度とし、熱収縮後の寸法は、内径が０．５〜２．２ｍｍφ程度とし、厚さは０．３〜０．４５ｍｍ程度とする。
【００５５】
本実施の形態例のリード線２１によれば、リード線２１部分に付着した水分が導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に侵入することがなく、したがって、リード線２１を通してのセルリボンの腐食や太陽電池セル間の絶縁不良といったトラブルが生ずることがない。
【００５６】
図４および図５は、本発明のリード線の実施の形態の他の例を示す。
【００５７】
図４は本発明のリード線の先端部近傍の断面図、図５は図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【００５８】
図４、５中、５８は耐湿性材料流動防止体であり、図中、図１〜図３と同一のものには同一の符号が付してある。
【００５９】
本実施の形態例におけるリード線２１は構造、寸法とも基本的には図１〜図３に示すリード線２１とほぼ同じである。しかし、本実施の形態例においては、ブチル系ゴム２４から前方へ突出した導体２２の外周に、後端がブチル系ゴム２４の先端に接触するよう、ほぼブチル系ゴム２４と同径の耐湿性材料流動防止体５８が外嵌されており、耐湿性材料流動防止体５８の外周には、ブチル系ゴム２４の外周に嵌合された熱収縮チューブ２５の先端側が外嵌されている。耐湿性材料流動防止体５８の先端はわずかに熱収縮チューブ２５の先端前方へ突出し、耐湿性材料流動防止体５８の外周と熱収縮チューブ２５の内周との間の隙間を塞ぐよう、かしめたような形状となっている。
【００６０】
本実施の形態例のリード線２１においても、リード線２１部分に付着した水分やガスが導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に侵入することがなく、したがってリード線２１を通してのセルリボン腐食や太陽電池セル間に絶縁不良といったトラブルが生ずることはない。
【００６１】
また、耐湿性材料流動防止体５８は熱収縮チューブ２５内に充填された状態となっているため、熱収縮チューブ２５内のブチル系ゴム２４が露出している導体２２側へ流動することを防止できる。なお、耐湿性材料流動防止体５８としては、反応硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂があり、とくにブチル系ゴムとの相性が良いため、エチレンビニルアセテートが好ましい。耐湿性材料流動防止体５８は、反応硬化性樹脂の場合は薬品と反応させて硬化され、熱硬化性樹脂の場合は加熱することにより硬化され、熱可塑性樹脂の場合は加熱後冷却することにより硬化される。
【００６２】
次に、図１〜図３に示すリード線２１の製造方法について説明する。
【００６３】
図６〜図９は本発明の実施の形態の一例である、図１〜図３に示すリード線の製造方法の第一例である。しかして図６は導体被覆線の一部を除去した状態を示す断面図、図７は露出した導体と導体被覆線の境界部にブチル系ゴムを団子状に取付けた状態を示す断面図、図８はブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆した状態を示す断面図、図９は薄く延ばしたブチル系ゴムに熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【００６４】
図７中、２４ａは団子状のブチル系ゴム、図９中、２５ａは熱収縮する前の熱収縮チューブである。
【００６５】
しかして、本製造方法の一例においては、外径１．０ｍｍφのリード線体の導体被覆線２３をリード線体の先端から約２０ｍｍ程度切断、除去して導体２２の先端側を露出させる（図６参照）。
【００６６】
次に、導体２２と導体被覆線２３との境界部に少量のブチル系ゴム２４ａを団子状に巻き付け（図７参照）、このブチル系ゴム２４ａを導体２２の先端方向へ約１０ｍｍの長さで厚さが約０．２ｍｍ程度となるよう指で引き延ばし、導体被覆線２３の導体２２側の一部と導体２２の導体被覆線２３側の一部に全周に亘りブチル系ゴム２４ａを巻き付けて段付き円筒状のブチル系ゴム２４を形成する（図８参照）。
【００６７】
続いて、内径約１．５ｍｍφで厚さが０．２ｍｍ、長さが２０ｍｍの熱収縮チューブ２５ａを、導体２２の先端が熱収縮チューブ２５ａの前方に突出するとともにブチル系ゴム２４の先端および後端が熱収縮チューブ２５ａ内に位置するよう、導体２２の先端側からブチル系ゴム２４の外周に嵌め込む（図９参照）。
【００６８】
熱収縮チューブ２５ａがブチル系ゴム２４に外嵌されたら、熱収縮チューブ２５ａを熱風ドライヤで約１５秒加熱する。熱収縮チューブ２５ａは温度約１２０℃で完全に収縮し、導体２２の先端側は熱収縮チューブ２５から約１０ｍｍ前方へ突出した図１に示すごときリード線２１となる。熱収縮後の熱収縮チューブ２５の外径は、導体２２の部分で約１．１ｍｍφ、導体被覆線２３の部分で約１．９ｍｍφである。
【００６９】
図１０〜図１４は本発明の実施の形態の一例である、図１〜図３に示すリード線の製造方法の第二例である。しかして、図１０は外径２ｍｍφのブチル系ゴムを離型紙に挾んだ状態を示す正面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ方向矢視図、図１２は離型紙に挾まれたブチル系ゴムをローラで圧延する状態を示す側面図、図１３は図１２で圧延により平板状になった、離型紙に挾まれたブチル系ゴムを所定の大きさに切り取る状態を示す平面図、図１４はリード線先端の導体被覆線を除去した部分に導体の一部および導体被覆線の一部を覆うよう、図１３で切り取られたブチル系ゴムを導体の一部および導体被覆線の一部に巻き付ける状態を示す断面図である。
【００７０】
図１０、１１中、２４ｂは円形の細長い紐状のブチル系ゴム、２６はブチル系ゴム２４ｂを上下から挾むよう設けた所定幅の離型紙である。
【００７１】
図１２中、２７は圧延ロール、図１３中、２８は圧延されて平板状となったブチル系ゴム２４ｂと離型紙２６の積層体、図１４中、２８ａは積層体２８の一部を切断して形成した積層体片である。
【００７２】
円形の細長い紐状のブチル系ゴム２４ｂを上下から離型紙２６により挾み（図１０、１１参照）、これをクリアランスを０．２５ｍｍ程度にした圧延ロール２７，２７間に通す（図１２参照）。このため、ブチル系ゴム２４ｂは離型紙２６間で平板状に延ばされ、平板状のブチル系ゴムが離型紙に挾まれた厚さ約２ｍｍの積層体２８が形成される（図１３参照）。
【００７３】
この離型紙２６とブチル系ゴム２４ｂの積層体２８を幅約２ｍｍ、長さ約１０ｍｍに切断してリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との境界部に、導体２２先端側が約１０ｍｍ程度露出するよう巻き付ける（図１４参照）。この際、積層体２８の導体２２や導体被覆線２３に直接接触する側は予め離型紙２６を剥ぎ取っておき、巻き終えたところで外周側の離型紙２６を剥ぎ取る。このようにすることにより、巻き付けられたブチル系ゴム２４ｂの厚さが均一となり、かつ指が汚れることを防止できる。
【００７４】
ブチル系ゴムの積層体片２８ａを導体２２および導体被覆線２３に巻き付けると、その形状は図８に示すごとくなり、以後の作業手順は、リード線２１の製造方法の第一例に従って行われる。
【００７５】
前記リード線の製造方法の第一例、第二例に基づいてリード線の製造を行う場合、熱収縮チューブとしてはポリフッ化ビニリデンを使用することもできる。この場合、熱風ドライヤでの加熱は約２０秒であり、熱収縮チューブは約１６０℃で完全に収縮する。
【００７６】
図１５〜図１７は本発明の実施の形態の一例である、リード線の製造方法の第三例である。しかして、図１５は圧力容器の断面図、図１６は熱収縮チューブであるポリフッ化ビニリデンの長手方向中途位置までブチル系ゴムが充填された状態を示す断面図、図１７はブチル系ゴムが充填された熱収縮チューブをリード線の導体および導体被覆線に嵌め込もうとしている状態を示す断面図である。
【００７７】
図１５中、２９は下部外周にヒータ３０を備えた圧力容器、３１は圧力容器２９内に収納されヒータ３０により加熱されて溶融状態となっているブチル系ゴム、３２は圧力容器２９の上面を遮蔽する蓋、３３は蓋３２を貫通して下方へ延在し圧力容器２９内に収納されているブチル系ゴム３１内に下端が挿入されたポリフッ化ビニリデンのごとき熱収縮チューブ、３４は蓋３２に設けたシール、３５は加圧空気あるいは加圧Ｎ2ガスである。
【００７８】
圧力容器２９内に収納したブチル系ゴム３１をヒータ３０により加熱して溶融させるとともに蓋３２に設けたシール３４を通して多数の熱収縮チューブ３３の下端を溶融しているブチル系ゴム３１内に挿入しておき、圧力空気あるいは加圧Ｎ2ガス３５を圧力容器２９内の上部空間に送り込む。
【００７９】
一方、熱収縮チューブ３３の圧力容器２９外端部は開口して大気に開放された状態にあるため、圧力容器２９内の溶融しているブチル系ゴム３１はガス圧により熱収縮チューブ３３の下端から熱収縮チューブ３３内へ所定高さ位置まで押し込まれる（図１５参照）。ブチル系ゴム３１が熱収縮チューブ３３の全体に押し込まれないのは、熱収縮チューブ３３の上部は下部よりも温度が低く、ブチル系ゴム３１の粘性が高くなり、したがってブチル系ゴム３１が流動しにくくなるためである。
【００８０】
ブチル系ゴム３１が熱収縮チューブ３３内に所定状態に充填されたら、これを圧力容器２９から撤去し、熱収縮チューブ３３をブチル系ゴム３１が充填されている位置で約１５ｍｍの長さに切断する（図１６参照）。
【００８１】
次に、ブチル系ゴム３１の充填されている熱収縮チューブ３３を、リード線２１の導体被覆線２３が除去されている側から、導体２２に手で押し込む（図１７参照）。この際、熱収縮チューブ３３およびブチル系ゴム３１の一部は導体２２および導体被覆線２３の一部を包囲するが、導体２２の露出した先端部はブチル系ゴム３１や熱収縮チューブ３３により包囲されない状態とする。
【００８２】
図１７に示すごとく、ブチル系ゴム３１の充填された熱収縮チューブ３３がリード線２１の導体２２および導体被覆線２３に所定の状態に嵌め込まれたら、熱風ドライヤで熱収縮チューブ３３を約２０秒加熱する。これにより、図１に示すごとき構造のリード線が得られる。
【００８３】
続いて、図４、５に示すリード線２１の製造方法について説明する。
【００８４】
図１８、１９は本発明の実施の形態の他の例のリード線の製造方法の一例である。しかして、図１８はブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆するとともに導体に硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料をブチル系ゴムと当接するように被覆した状態を示す断面図である。また、図１９は薄く延ばしたブチル系ゴムおよび硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料に熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【００８５】
しかして、本製造方法においては、最初は図１〜図３に示すリード線２１を製造する場合と同様、図６、７、８に示す段階を経て図８に示すように、導体被覆線２３の導体２２側の一部と導体２２の導体被覆線２３の全周に亘りブチル系ゴム２４ａを巻き付けて段付き円筒状のブチル系ゴム２４を形成する。
【００８６】
また次に、露出している導体２２の外周に、後端がブチル系ゴム２４と当接し先端側は導体２２が被覆されないようにして、図１８に示すごとく硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料５８ａを、ブチル系ゴム２４の小径部と略同一径となるよう、巻き付ける。材料５８ａは、幅１〜９ｍｍ、長さ２〜３ｍｍに切断したピースを用いる。材料５８ａとしては、反応硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂があり、とくにブチル系ゴムとの相性が良いため、エチレンビニルアセテートが好ましい。材料５８ａはリード線製造時に、薬品と反応して硬化するか、熱収縮チューブ２５ａを加熱する際一緒に加熱されて硬化するか、あるいは加熱後冷却することにより硬化する。
【００８７】
続いて、まだ熱収縮していない熱収縮チューブ２５ａを、導体２２の先端が熱収縮チューブ２５ａの前方に突出するとともにブチル系ゴム２４の先端は材料５８ａの先端部近傍に位置し、ブチル系ゴム２４の後端が熱収縮チューブ２５内に位置するよう、導体２２の先端側からブチル系ゴム２４の外周に嵌め込む（図１９参照）。ブチル系ゴム２４ａを引き延ばしたときの長さおよび厚さ、熱収縮チューブ２５の長さおよび厚さは図８、９の場合とほぼ同じである。
【００８８】
熱収縮チューブ２５ａがブチル系ゴム２４および材料５８ａに所定の状態に嵌め込まれたら、熱風ドライヤで約２０秒加熱する。これにより、図４に示すごとき構造のリード線が得られる。この際、材料５８ａは熱収縮チューブ２５ａと共に加熱され、熱硬化性樹脂の場合には加熱により硬化し熱可塑性樹脂の場合は加熱後、冷却することにより硬化する。なお、材料５８ａが反応硬化性樹脂の場合は、導体２２の外周に巻き付けた後、熱収縮チューブ２５ａを加熱する前に薬品と反応させて硬化させる。
【００８９】
続いて、上述の如きリード線２１を使用した太陽電池パネルの例を図面により説明する。
【００９０】
図２０は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第一例の断面図で、合せガラスの例である。
【００９１】
リード線２１の導体２２の先端は、１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａに、ガラス板２，１０間に介在する中間材３の内部でハンダ付けなどにより接続されている。
【００９２】
また、リード線２１における熱収縮チューブ２５の裸の導体２２側の一部はガラス板２，１０間に介在する中間材３内に埋設され、それ以外の熱収縮チューブ２５は中間材３の周縁部から外方へ突出している。しかして、リード線２１は、熱収縮チューブ２５の一部が中間材３に埋設されることにより太陽電池パネルに固定されている。
【００９３】
太陽エネルギはガラス板２および中間材３を通って太陽電池セル４に照射され、発電が行われる。太陽電池セルで発電された電気は、セルリボン５を順次通って下流側へ流れ、リード線２１から集電箱に集電され、さらにインバータを通って配電盤へ送られる。
【００９４】
リード線２１の先端は耐透水性に優れている中間材３内に埋設されているうえ、リード線２１の導体被覆線２３を除去された裸の導体の部分と導体被覆線２３の境界部分にはブチル系ゴム２４が巻き付けられているため、導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入することがなく、セルリボン５腐食による抵抗増加、太陽電池セル４間の絶縁不良などのトラブルが生じる虞れがない。
【００９５】
図２１は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第二例の断面図で、合せガラスの例である。図中、３６は導電性のハンダである。
【００９６】
中間材３の周縁部から中間材３内に挿入されたリード線２１の導体被覆線２３の除去された導体２２の先端は、ガラス板１０内面に固設された導電性のハンダ３６にガラス板１０の周縁部近傍でハンダ付けなどにより接続されている。
【００９７】
導電性のハンダ３６は酸化結合によりガラス板２内表面に固設され、その厚さは１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度であり、幅は０．５〜５ｍｍ程度、好ましくは１〜２ｍｍ程度である。
【００９８】
また導電性のハンダ３６の組成はＰｂ４０〜９８％、Ｓｎ１．８〜５０％、Ｚｎ０．０５〜１０％、Ｓｂ０．０５〜１０％、Ａｌ０．１％以下であるか、あるいはＰｂ４０〜９８％、Ｓｎ１．８〜５０％、Ｚｎ０．０５〜１０％、Ｓｂ０．０５〜１０％、Ａｌ０．１％以下、Ｓｉ＋Ｔｉ＋Ｂｅの合計量０．５％以下である。
【００９９】
本実施の形態においては、太陽電池セル４で起電された電気は図示してない系路から導電性のハンダ３６を通り、リード線２１へ給電される。
【０１００】
本実施の形態例においても導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入することがなく、絶縁不良のトラブルが生じる虞れがない。
【０１０１】
図２２は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第三例の断面図で、合せガラスの例である。
【０１０２】
図中、３７は室内側に位置するガラス板１０に穿設された貫通孔、３８は貫通孔３７の中間材３側に充填されたブチル系ゴム、３９は貫通孔３７の室内側に充填されたシリコーンである。
【０１０３】
リード線２１は熱収縮チューブ２５の部分が貫通孔３７内に挿入され、熱収縮チューブ２５は貫通孔３７に充填したブチル系ゴム３８とシリコーン３９とによってガラス板１０に固定されかつ水分が中間材３内に侵入しないようになっている。またリード線２１の導体２２先端は、電流流れ方向下流端の太陽電池セル４に張り付けられガラス板１０の内面に貼着された、セルリボン５の延在部５ａにハンダ付けにより接続されている。延在部５ａは図２１に示すような導電性のハンダとしても良い。
【０１０４】
この場合にも、セルリボン５で起電された電気はリード線２１へ送電される。またリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入して絶縁不良を生じさせることはない。
【０１０５】
図２３は、本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第四例の断面図で、太陽エネルギを直接照射されない側が図２９と同様な不透明な基板１とした例である。
【０１０６】
図２３中、４０は基板１に設けた孔、４１は孔４０に充填したブチル系ゴムである。
【０１０７】
熱収縮チューブ２５の導体２２先端側は孔４０を通って中間材３内に挿入され、リード線２１の導体２２先端は、電流流れ方向下流端の太陽電池セル４に張り付けられかつ基板１の内面に貼着された、セルリボン５の延在部５ａにハンダ付けにより接続されている。延在部５ａは図２１に示すような導電性のハンダとしても良い。また基板１の孔４０にはブチル系ゴム４１が充填されて、リード線２１の固定や中間材３内への水分の侵入を防止し得るようになっている。
【０１０８】
この場合にもセルリボン５で起電された電気はリード線２１へ給電され、またリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入して絶縁不良を生じることもない。
【０１０９】
図２４は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第五例の断面図で、合せガラスと複層ガラスを組み合わせた例である。
【０１１０】
図中、４２はガラス板、４３はガラス板１０と４２との間に形成された空気層４４に、ガラス板１０，４２の周縁側に位置するよう取付けられた二次シール、４５は二次シール４３よりもガラス板２，１０の平面方向中心側に二次シール４３に接着されるよう設けられたスペーサである。
【０１１１】
しかして、本実施の形態の太陽電池セル４、セルリボン５、リード線２１の配置は図２０に示すものとほぼ同じであり、図２０に示すものと同一の作用効果を奏し得られる。
【０１１２】
図２５は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第六例の断面図、図２６は図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ方向矢視図である。
【０１１３】
図中、４６は複層ガラスであるガラス板２，４２間に形成された空気層４７内に収納されたガラス板または透明な裏面フィルム、４８はガラス板２と４２との間に形成された空気層４７に、ガラス板２，４２の周縁側に位置するよう取付けられた二次シール、４９は二次シール４８よりもガラス板２，４２の平面方向中心側に二次シール４８に接着されるよう設けられたスペーサ、５０，５１はブチル系ゴムである。
【０１１４】
太陽電池セル４は、ガラス板２とガラス板または透明な裏面フィルム４６との間に設けられた中間材３内に埋設されている。また、リード線２１は、熱収縮チューブ２５の部分が二次シール４８およびスペーサ４９を貫通してその先端側および導体２２が空気層４７内へ延在し、導体２２の先端は、中間材３内に埋設された状態でセルリボン５の延在部５ａに接続されている。
【０１１５】
リード線２１の熱収縮チューブ２５が通るスペーサ４９の部分は凹状に形成され、その凹状部には熱収縮チューブ２５を包囲するがごとくガラス板２内面との間にブチル系ゴム５０が充填されている。またスペーサ４９とガラス板４２内面との間にもブチル系ゴム５１が充填されている。
【０１１６】
本発明の形態例においても図２０と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１７】
図２７は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの第七例の断面図で、複層ガラスの例である。
【０１１８】
図中、５２はブチル系ゴムである。スペーサ４９のガラス板２，４２厚さ方向ほぼ中間部にガラス板２，４２と平行な方向へ貫通する孔が設けられ、該孔にリード線２１の導体２２を挿通し得るよう、筒状のブチル系ゴム５２が嵌入されている。また、前記孔には、熱収縮チューブ２５の部分までを挿通しても良く、熱収縮チューブ２５と孔との隙間にはブチル系ゴム５２が充填される。
【０１１９】
本実施の形態例においても、図２５のものと同様の作用効果を奏することができる。
【０１２０】
なお、図２０〜図２７中、図２９〜図３３に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。
【０１２１】
図２０〜図２７に示す太陽電池パネルから引き出されたリード線２１はこれを人目に触れないよう所定の場所に設けた継電箱まで敷設する必要がある。しかして図２８は太陽電池パネルから引き出されたリード線２１を引き回す様子を示す斜視図であり、図中、５３は、図２０〜図２７に示すごとき太陽電池パネルである。
【０１２２】
太陽電池パネル５３から引き出されたリード線２１は、太陽電池パネル５３の端縁に沿い敷設され、ぶらぶらしないようにリード線２１の長手方向中途部はテープ５４により仮固定されている。またリード線２１の外側先端には、リード線２１を継電箱と接続するためのリード線５７をコネクタ５５を介して接続し得るよう、コネクタ５６が接続されている。
【０１２３】
リード線５７としては、耐久性、機械的強度などを考慮してリード線２１よりも丈夫なものを使用する。
【０１２４】
図２０〜図２７の各実施の形態例においては、従来かく太陽電池パネルごとに必要であった継電箱をかく太陽電池パネルごとに設ける必要はない。すなわち、導体２２がセルリボン５の延在部５ａあるいはハンダ３６に接続された複数の太陽電池パネル５３のそれぞれのリード線２１を、たとえば隣り合う太陽電池パネル５３との間に設けられたウェザシール内などに挿通させたうえ、複数の太陽電池パネル５３を構造体に支持させるための一つの支持金具の目に触れにくい部分（たとえば裏面）に設けた継電箱まで敷設することができる。
【０１２５】
したがって、図２０〜図２７に示す太陽電池パネルの場合、太陽電池パネルごとに継電箱を設置せずに、まとめて人の目に触れにくい場所へ継電箱を設置できるようになるため、継電箱の数を減少させてコストの削減を図ることができるとともにスペースの有効利用を図り得られ、さらには太陽電池設備としての美観の向上を図ることができる。
【０１２６】
なお、本発明の実施の形態においては、リード線の導体被覆線および導体に巻き付けられたブチル系ゴムに、熱収縮チューブを外嵌する場合について説明したが熱収縮チューブはなくても実施できること、耐湿性材料としてはブチル系ゴムに限らず種々のものを使用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること、などは勿論である。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明のリード線および該リード線の接続された太陽電池パネルによれば、請求項１〜４のいずれにおいても、導体と導体被覆線との間より太陽電池パネルに水分やガスが侵入することがなく、このため、リード線を通してのセルリボンの腐食、太陽電池セル間の絶縁不良などのトラブルが生ずることがなく、また請求項５によれば太陽電池パネルごとに継電箱を設ける必要がなく、複数の太陽電池パネルに対して１個の継電箱を設け、１個の継電箱に複数の太陽電池パネルのリード線をまとめて接続することができるため、コストの削減、スペースの有効利用が可能となり、また継電箱は人目につきにくいところへ設置することが可能となるため、太陽電池設備としての見映えがよくなり、美観が向上する、など種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリード線の実施の形態の一例で、リード線先端部近傍の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】本発明のリード線の実施の形態の他の例で、リード線先端部近傍の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第一例の手順を示し、導体被覆線の一部を除去した状態を示す断面図である。
【図７】図６に示すごとく導体被覆線と導体被覆線を除去した導体の境界部にブチル系ゴムを団子状態に付着させた状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態からブチル系ゴムを導体被複線から導体の中途部まで薄く延ばした状態を示す断面図である。
【図９】図８に示すごとく薄く延ばされたブチル系ゴムの外周に熱収縮するまえの熱収縮ゴムを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第二例の手順を示し、円形状の細長いブチル系ゴムを離型紙により挾んだ状態を示す正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向矢視図である。
【図１２】図１０、１１に示す離型紙により挾んだブチル系ゴムを圧延する状態を示す側面図である。
【図１３】図１２に示すように圧延した結果得られた離型紙とブチル系ゴムの積層体の平面図である。
【図１４】図１３に示す積層体の一部を除去して得られた積層体片を導体被覆線と導体被覆線が除去された導体に巻き付けようとする状態を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第三例の手順を示し、熱収縮チューブをブチル系ゴムの収納されている圧力容器に挿入した状態を示す縦断面図である。
【図１６】図１５の手順により熱収縮チューブの中途部までブチル系ゴムの入った状態を示す断面図である。
【図１７】図１６に示すごとくブチル系ゴムの充填されている部分で切断した熱収縮チューブをリード線の導体被覆線の除去された導体に差し込もうとしている状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態の他の例に示すリード線を製造するための手順の一例を示し、ブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆するとともに導体に耐湿性材料流動防止体をブチル系ゴムと当接するよう被覆した状態を示す断面図である。
【図１９】薄く延ばしたブチル系ゴムおよび耐湿性材料流動防止体に熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図２０】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第一例の断面図である。
【図２１】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第二例の断面図である。
【図２２】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第三例の断面図である。
【図２３】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第四例の断面図である。
【図２４】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第五例の断面図である。
【図２５】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第六例の断面図である。
【図２６】図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ方向矢視図である。
【図２７】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第七例の断面図である。
【図２８】図２０〜図２７に示す太陽電池パネルの周縁に沿って延在するリード線を仮止めした状態を示す斜視図である。
【図２９】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第一例の断面図である。
【図３０】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第二例の断面図である。
【図３１】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第三例の断面図である。
【図３２】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第四例の断面図である。
【図３３】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第五例の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板（板状体）
２ ガラス板（板状体）
４ 太陽電池セル
５ セルリボン
１０ ガラス板（板状体）
２１ リード線
２２ 導体
２３ 導体被覆線
２４ ブチル系ゴム（耐湿性材料）
２５ 熱収縮チューブ
３６ ハンダ
５３ 太陽電池パネル
５８ 耐湿性材料流動防止体
【発明の属する技術分野】
本発明はリード線、とくに太陽電池パネルに用いるリード線および該リード線の接続された太陽電池パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギの要請に伴い太陽エネルギの利用が注目されており、その利用形態のひとつとして太陽光を多数の太陽電池に受光して電気エネルギに変換する太陽電池が種々検討されている。
【０００３】
しかして、太陽電池では、多数の太陽電池セルをセルリボンで接続して太陽電池パネルを形成し、隣り合う太陽電池パネル同士の接続や太陽電池パネルと集電箱との接続にはリード線が用いられている。
【０００４】
従来の太陽電池パネルに接続されるリード線の例は図２９〜図３３に示されている。図２９〜図３３に示すリード線はいずれも、相手に対して接続される導体の先端部分が導体被覆線から突出した形状になっている。
【０００５】
図２９は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第一例の断面図である。
【０００６】
図中、１はフッ素樹脂製あるいはアルミニウムなどの金属箔をフッ素フィルムやＰＥＴフィルムなどの絶縁性フィルムで挾着した三層構造のフィルム製の不透明な基板、２は基板１に対向配置した透明なガラス板であり、基板１とガラス板２との間には、基板１とガラス板２とを張り合わせるため中間材３が介在している。しかして中間材３内には多数の太陽電池セル４が埋め込まれている。
【０００７】
太陽電池セル４の中間材３への埋設は、基板１と太陽電池セル４との間およびガラス板２と太陽電池セル４との間にそれぞれ、シート状のエチレンビニルアセテートあるいはポリビニルブチラールを挾み、真空下で加熱、加圧することにより行う。
【０００８】
かく太陽電池セル４の表面には、隣り合う太陽電池セル４の陽極と陰極とを接続するようセルリボン５が接続されており、所定の太陽電池セル４で起電した電気はセルリボン５を通って順次、下流側の太陽電池セル４へ給電されるようになっている。
【０００９】
基板１の外側下面には蓋６ａを有する継電箱６が設けられており、継電箱６内には、ターミナル電極７が収納されている。
【００１０】
１枚の太陽電池パネルの給電方向下流側端部における太陽電池セル４には、延在部５ａを有するセルリボン５が張り付けられており、セルリボン５の延在部５ａは、基板１の孔１ａを貫通し、継電箱６内でターミナル電極７にハンダやねじ止めにより接続されている。セルリボン５は銅リボンにハンダメッキを施したもので、厚さ０．１３〜０．２５ｍｍ、幅２〜６ｍｍ程度である。
【００１１】
ターミナル電極７には、従来のリード線８の導体被覆線から突出した導体部分が、ハンダ付けあるいはねじ止めにより接続されており、リード線８は継電箱６の側部に設けた孔６ｂを通って外部へ延在し、図示してない集電箱に接続されている。
【００１２】
継電箱６内には、ターミナル電極７が埋設されるよう、シリコーンシーラント９が充填されており、継電箱６は、継電箱６外へはみ出しているシリコーンシーラント９により基板１の下面に張り付けられている。シリコーンシーラント９を充填するのは、ターミナル電極７やリード線８などを、外部から侵入する水分から保護するためである。
【００１３】
太陽エネルギは、ガラス板２および中間材３を通って太陽電池セル４に照射され、発電が行われる。太陽電池セル４で起電された電気は、セルリボン５を通って順次下流側へ流れ、セルリボン５の延在部５ａからターミナル電極７を通ってリード線８へ流れ、リード線８から集電箱に集電され、さらにインバータを通って配電盤へ送られる。
【００１４】
図３０は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第二例の断面図である。
【００１５】
本例は合せガラスの例で、図２９に示す基板１のかわりにガラス板１０が用いられている。
【００１６】
また継電箱１１はガラス板２，１０の端縁部に端縁部から外方へ突出するよう設けられており、継電箱１１内にはターミナル電極１２が収納されている。
【００１７】
１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａは、中間材３の端縁部から外方へ突出し、その先端はハンダ付けあるいはねじ止めによりターミナル電極１２に接続されている。
【００１８】
ターミナル電極１２には、従来のリード線８の導体被覆線から突出した導体部分が、ハンダ付けあるいはねじ止めにより接続されており、リード線８は継電箱１１の側部に設けた孔１１ａを通って外部へ延在し、図示してない集電箱に接続されている。
【００１９】
継電箱１１内には、ターミナル電極１２が埋設されるようシリコーンシーラント１３が充填されており、継電箱１１は、シリコーンシーラント１３によりガラス板２，１０を上下面から挾むがごとくガラス板２，１０および中間材３に接着されている。継電箱１１内にシリコーンシーラント１３を充填するのは、ターミナル電極１２、リード線８などを、侵入する水分から保護するためである。
【００２０】
図３１は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第三例の断面図である。
【００２１】
本例は複層ガラスの例で、継電箱１１の配置は基本的には図３０のものに似ている。また太陽電池セル４は、ガラス板２と、ガラス板２，１０間の空気層１４内に設けられたフッ素フィルムなどの透明フィルム１５との間に収納され、中間材３により固定されている。透明フィルム１５は積層時、中間材３とほぼ同等ないし２ｍｍ程度長目にセットされ、加熱圧着時、中間材３が流延し、透明フィルム１５の先端は新たに接着剤を敷設しなくても前記中間材３により封止される。
【００２２】
図中、１６はガラス板２，１０間の周縁に沿って設けられたシリコーンシーラントまたはポリサルファイド、１７はシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６に接してシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６よりもガラス板２，１０の内側に位置するよう、ガラス板２，１０間に設けられた乾燥材入りのスペーサであり、スペーサ１７とガラス板２，１０の間には、ブチル系ゴム１８が挿入されている。
【００２３】
１９は、１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａと継電箱１１内に収納されたターミナル電極１２を、ハンダ付けなどにより接続するリボンまたはケーブルであり、リボンまたはケーブル１９はスペーサ１７ならびにシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６を貫通している。
【００２４】
図３２は従来のリード線が接続された太陽電池セルの第四例の断面図である。
【００２５】
本例は合せガラスの例で、図２９の基板１にかえてガラス板１０を設けたものであり、給電系統や継電箱６の構造は図２９に示すものと同じである。しかして、継電箱６はガラス板１０の下面に張り付けられており、セルリボン５の延在部５ａはガラス板１０に設けられてシリコーンシーラントの充填された孔１０ａを通りターミナル電極７に接続されている。
【００２６】
図３３は従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第五例の断面図である。
【００２７】
本例は複層ガラスの例で、継電箱６はガラス板２，１０間の空気層１４内に収納した透明フィルム１５の下面にシリコーンシーラント９を介して接着されている。セルリボン５の延在部５ａは透明フィルム１５の孔１５ａを通って継電箱６内へ延び、ターミナル電極７に接続されている。また、リード線８は継電箱６およびスペーサ１７ならびにシリコーンシーラントまたはポリサルファイド１６を貫通して複層ガラスの外部へ引き出されている。
【００２８】
図３０〜図３３においても、太陽電池セル４で起電された電気は、セルリボン５を経て順次下流へ流れ、ターミナル電極１２または７を通りリード線８へ送出され、リード線８を通ってさらに下流へ給電される。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
図２９〜図３３のいずれにあっても、リード線８の導体被覆線の除去された導体先端部は、基体直近に設けられた継電箱６または１１内でターミナル電極７または１２に接続されるとともに、導体先端部はシリコーンシーラント９、もしくはシリコーンシーラント１３内に埋設されている。
【００３０】
しかし、継電箱６，１１に充填される材料がシリコーンの場合には、ガスの耐透過性が十分でなく、かつ一定量の水分を吸湿するため、セルリボン５の延在部５ａまたは中間材３を通し、水分またはガスが太陽電池パネル内に侵入することを十分には阻止できない。このため、セルリボン５の腐食による抵抗増加のため太陽電池パネルに発電量の低下を招来したり、太陽電池セル４，４間の絶縁性が低下する、などの問題が発生する虞れがある。また、シリコーンシーラント９，１３を個々の継電箱６，１１に充填するために、手間と材料費が必要となり、コストアップを招来する。
【００３１】
さらに、図３０、３１のものは、ガラス板２，１０の端縁部に継電箱１１を設けているため継電箱１１設置のための余分なスペースが必要となり、しかも継電箱１１がガラス板２，１０の端縁部から外方へ突出しているため、美観を著しく損ねる問題がある。
【００３２】
さらにまた、図３２、３３のものも、ガラス板２または透明フィルム１５の下面に継電箱６を設けているため継電箱６が外部から見え、美観が損なわれ、図２９、図３２のものでは継電箱６を基板１またはガラス板２の下面に設けているため、この場合にも継電箱６設置のための余分なスペースが必要となり、美観が悪い。
【００３３】
またさらに、図２９〜図３３のいずれのものにあっても、継電箱６，１１内にトラブルが発生した場合には、シリコーンシーラント９，１３を継電箱６，１１から除去する必要があるが、この作業がたいへんである。
【００３４】
また、継電箱６，１１は各ターミナル電極７，１２ごとに必要となるため、すくなくとも１枚の太陽電池パネルに１個の継電箱６または１１が必要となり、したがって、多数の太陽電池パネルの集合体である太陽電池設備では多数の継電箱６または１１を設ける必要があり、コストアップを招来したり美観を損ねたりする虞れがある。
【００３５】
本発明は上述の実情に鑑み、耐透水性や耐透ガス性に優れたリード線の構造を提供し、太陽電池パネル内へ水分やガスが侵入しないようにして絶縁不良などのトラブルが生じないようにし、また太陽電池パネルごとに継電箱を設置せずにまとめて人の目に触れにくいところへ継電箱を設置できるようにすることで太陽電池設備のコストの削減、スペースの有効利用、美観の向上を図り得るようにした、リード線および該リード線の接続された太陽電池パネルを提供することを目的としてなしたものである。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち第１の発明にかかるリード線は、電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記耐湿性材料を被覆する熱収縮チューブと、前記耐湿性材料の導体側への流動を防止するために前記熱収縮チューブの導体側の先端部に充填された耐湿性材料流動防止体とを備えたものである。
【００３７】
また、第２の発明のリード線は、耐湿性材料をブチル系ゴムとしたものである。
【００３８】
したがって、上述の第１及び第２の発明では導体と導体被覆線との間に水分やガスが侵入することがなく、このため、リード線を通して、太陽電池セルへの水分やガスの侵入がないため、セルリボンの腐食や絶縁不良などが生じることはない。
【００３９】
第３の発明の太陽電池パネルは、すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボンもしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、請求項１または２に記載のリード線における導体の露出部を接続したものである。
【００４０】
第４の発明の太陽電池パネルは、すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボン、もしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料とを備えたリード線における前記導体の露出部を接続したものである。
【００４１】
第５の発明の太陽電池パネルは、導体の先端側が被覆されないよう、第４の発明の太陽電池パネルのリード線の耐湿性材料を熱収縮チューブにより被覆したものであり、第６の発明の太陽電池パネルは、第４、第５の発明の太陽電池パネルにおいて、リード線の耐湿性材料をブチルゴム系としたものである。
【００４２】
したがって、第３〜第６の発明では、太陽電池パネルごとに継電箱を設ける必要がなく、複数の太陽電池パネルに対して１個の継電箱を設け、１個の継電箱に複数の太陽電池パネルのリード線をまとめて接続することができるため、コストの削減、スペースの有効利用が可能となり、また継電箱は人目につきにくいところへ設置することが可能となるため、太陽電池設備としての見映えが良くなり美観が向上する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
図１〜図３は、本発明のリード線の実施の形態の一例を示す。
【００４５】
図１は本発明のリード線の先端部近傍の断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【００４６】
図１〜図３中、２１はリード線、２２は導体、２３は導体被覆線、２４は耐湿性材料であるブチル系ゴム、２５は熱収縮チューブである。
【００４７】
リード線２１は、中心側に断面円形の導体２２を備えるとともに導体２２には円筒形の導体被覆線２３が外嵌されており、リード線２１の先端側においては導体被覆線２３が所要の長さに亘り切除され、導体２２の先端側が露出している。
【００４８】
導体２２における露出した部分の、導体被覆線２３に近接する部分と導体被覆線２３の、露出した導体２２に近接する部分には、導体２２の一部および導体被覆線２３の一部の外周を包囲するようにして円筒状のブチル系ゴム２４が耐湿性材料として外嵌されている。なお、ブチル系ゴム２４としては、１）イソブチレン単独重合体、２）イソブチレン・イソブチレン共重合体（ブチルゴム）、３）ハロゲン化ブチルゴム、４）部分加硫ブチルゴムなどがある。
【００４９】
ブチル系ゴム２４は、導体２２の外周部では小径であるが、導体被覆線２３の外周部では導体被覆線２３の外径に合わせて太径となり、導体２２と導体被覆線２３の境界部ではブチル系ゴム２４は段状になっている。
【００５０】
導体２２における露出した部分の、ブチル系ゴム２４に近接する部分と、ブチル系ゴム２４と、導体被覆線２３の、ブチル系ゴム２４に近接する部分には、導体２２の一部とブチル系ゴム２４全長と導体被覆線２３の一部の外周を包囲するようにして円筒状の熱収縮チューブ２５が外嵌され、ブチル系ゴム２４は熱収縮チューブ２５により導体２２および導体被覆線２３に固定されている。
【００５１】
しかし、導体２２の先端部は一部、熱収縮チューブ２５から外方へ突出し、露出した状態になっている。
【００５２】
導体２２としては、錫メッキ軟銅線、銀、ニッケルメッキ軟銅線、銀メッキ軟銅線、電気用軟銅線、裸銅線、ワイヤロープなどが用いられ、単線の場合は外径が０．１〜１．６ｍｍφ程度とし、撚線の場合は外径が０．２〜１．８ｍｍφ程度とする。
【００５３】
導体被覆線２３としてはテフロン、フッ素などを用い、厚さ０．１５〜０．３ｍｍ程度とし、ブチル系ゴム２４は厚さ０．１〜０．４ｍｍ程度とする。
【００５４】
熱収縮チューブ２５としては、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどが用いられ、熱収縮前の寸法は、内径が１．３〜３．５ｍｍφ程度、厚さが０．２〜０．２５ｍｍ程度とし、熱収縮後の寸法は、内径が０．５〜２．２ｍｍφ程度とし、厚さは０．３〜０．４５ｍｍ程度とする。
【００５５】
本実施の形態例のリード線２１によれば、リード線２１部分に付着した水分が導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に侵入することがなく、したがって、リード線２１を通してのセルリボンの腐食や太陽電池セル間の絶縁不良といったトラブルが生ずることがない。
【００５６】
図４および図５は、本発明のリード線の実施の形態の他の例を示す。
【００５７】
図４は本発明のリード線の先端部近傍の断面図、図５は図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【００５８】
図４、５中、５８は耐湿性材料流動防止体であり、図中、図１〜図３と同一のものには同一の符号が付してある。
【００５９】
本実施の形態例におけるリード線２１は構造、寸法とも基本的には図１〜図３に示すリード線２１とほぼ同じである。しかし、本実施の形態例においては、ブチル系ゴム２４から前方へ突出した導体２２の外周に、後端がブチル系ゴム２４の先端に接触するよう、ほぼブチル系ゴム２４と同径の耐湿性材料流動防止体５８が外嵌されており、耐湿性材料流動防止体５８の外周には、ブチル系ゴム２４の外周に嵌合された熱収縮チューブ２５の先端側が外嵌されている。耐湿性材料流動防止体５８の先端はわずかに熱収縮チューブ２５の先端前方へ突出し、耐湿性材料流動防止体５８の外周と熱収縮チューブ２５の内周との間の隙間を塞ぐよう、かしめたような形状となっている。
【００６０】
本実施の形態例のリード線２１においても、リード線２１部分に付着した水分やガスが導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に侵入することがなく、したがってリード線２１を通してのセルリボン腐食や太陽電池セル間に絶縁不良といったトラブルが生ずることはない。
【００６１】
また、耐湿性材料流動防止体５８は熱収縮チューブ２５内に充填された状態となっているため、熱収縮チューブ２５内のブチル系ゴム２４が露出している導体２２側へ流動することを防止できる。なお、耐湿性材料流動防止体５８としては、反応硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂があり、とくにブチル系ゴムとの相性が良いため、エチレンビニルアセテートが好ましい。耐湿性材料流動防止体５８は、反応硬化性樹脂の場合は薬品と反応させて硬化され、熱硬化性樹脂の場合は加熱することにより硬化され、熱可塑性樹脂の場合は加熱後冷却することにより硬化される。
【００６２】
次に、図１〜図３に示すリード線２１の製造方法について説明する。
【００６３】
図６〜図９は本発明の実施の形態の一例である、図１〜図３に示すリード線の製造方法の第一例である。しかして図６は導体被覆線の一部を除去した状態を示す断面図、図７は露出した導体と導体被覆線の境界部にブチル系ゴムを団子状に取付けた状態を示す断面図、図８はブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆した状態を示す断面図、図９は薄く延ばしたブチル系ゴムに熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【００６４】
図７中、２４ａは団子状のブチル系ゴム、図９中、２５ａは熱収縮する前の熱収縮チューブである。
【００６５】
しかして、本製造方法の一例においては、外径１．０ｍｍφのリード線体の導体被覆線２３をリード線体の先端から約２０ｍｍ程度切断、除去して導体２２の先端側を露出させる（図６参照）。
【００６６】
次に、導体２２と導体被覆線２３との境界部に少量のブチル系ゴム２４ａを団子状に巻き付け（図７参照）、このブチル系ゴム２４ａを導体２２の先端方向へ約１０ｍｍの長さで厚さが約０．２ｍｍ程度となるよう指で引き延ばし、導体被覆線２３の導体２２側の一部と導体２２の導体被覆線２３側の一部に全周に亘りブチル系ゴム２４ａを巻き付けて段付き円筒状のブチル系ゴム２４を形成する（図８参照）。
【００６７】
続いて、内径約１．５ｍｍφで厚さが０．２ｍｍ、長さが２０ｍｍの熱収縮チューブ２５ａを、導体２２の先端が熱収縮チューブ２５ａの前方に突出するとともにブチル系ゴム２４の先端および後端が熱収縮チューブ２５ａ内に位置するよう、導体２２の先端側からブチル系ゴム２４の外周に嵌め込む（図９参照）。
【００６８】
熱収縮チューブ２５ａがブチル系ゴム２４に外嵌されたら、熱収縮チューブ２５ａを熱風ドライヤで約１５秒加熱する。熱収縮チューブ２５ａは温度約１２０℃で完全に収縮し、導体２２の先端側は熱収縮チューブ２５から約１０ｍｍ前方へ突出した図１に示すごときリード線２１となる。熱収縮後の熱収縮チューブ２５の外径は、導体２２の部分で約１．１ｍｍφ、導体被覆線２３の部分で約１．９ｍｍφである。
【００６９】
図１０〜図１４は本発明の実施の形態の一例である、図１〜図３に示すリード線の製造方法の第二例である。しかして、図１０は外径２ｍｍφのブチル系ゴムを離型紙に挾んだ状態を示す正面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ方向矢視図、図１２は離型紙に挾まれたブチル系ゴムをローラで圧延する状態を示す側面図、図１３は図１２で圧延により平板状になった、離型紙に挾まれたブチル系ゴムを所定の大きさに切り取る状態を示す平面図、図１４はリード線先端の導体被覆線を除去した部分に導体の一部および導体被覆線の一部を覆うよう、図１３で切り取られたブチル系ゴムを導体の一部および導体被覆線の一部に巻き付ける状態を示す断面図である。
【００７０】
図１０、１１中、２４ｂは円形の細長い紐状のブチル系ゴム、２６はブチル系ゴム２４ｂを上下から挾むよう設けた所定幅の離型紙である。
【００７１】
図１２中、２７は圧延ロール、図１３中、２８は圧延されて平板状となったブチル系ゴム２４ｂと離型紙２６の積層体、図１４中、２８ａは積層体２８の一部を切断して形成した積層体片である。
【００７２】
円形の細長い紐状のブチル系ゴム２４ｂを上下から離型紙２６により挾み（図１０、１１参照）、これをクリアランスを０．２５ｍｍ程度にした圧延ロール２７，２７間に通す（図１２参照）。このため、ブチル系ゴム２４ｂは離型紙２６間で平板状に延ばされ、平板状のブチル系ゴムが離型紙に挾まれた厚さ約２ｍｍの積層体２８が形成される（図１３参照）。
【００７３】
この離型紙２６とブチル系ゴム２４ｂの積層体２８を幅約２ｍｍ、長さ約１０ｍｍに切断してリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との境界部に、導体２２先端側が約１０ｍｍ程度露出するよう巻き付ける（図１４参照）。この際、積層体２８の導体２２や導体被覆線２３に直接接触する側は予め離型紙２６を剥ぎ取っておき、巻き終えたところで外周側の離型紙２６を剥ぎ取る。このようにすることにより、巻き付けられたブチル系ゴム２４ｂの厚さが均一となり、かつ指が汚れることを防止できる。
【００７４】
ブチル系ゴムの積層体片２８ａを導体２２および導体被覆線２３に巻き付けると、その形状は図８に示すごとくなり、以後の作業手順は、リード線２１の製造方法の第一例に従って行われる。
【００７５】
前記リード線の製造方法の第一例、第二例に基づいてリード線の製造を行う場合、熱収縮チューブとしてはポリフッ化ビニリデンを使用することもできる。この場合、熱風ドライヤでの加熱は約２０秒であり、熱収縮チューブは約１６０℃で完全に収縮する。
【００７６】
図１５〜図１７は本発明の実施の形態の一例である、リード線の製造方法の第三例である。しかして、図１５は圧力容器の断面図、図１６は熱収縮チューブであるポリフッ化ビニリデンの長手方向中途位置までブチル系ゴムが充填された状態を示す断面図、図１７はブチル系ゴムが充填された熱収縮チューブをリード線の導体および導体被覆線に嵌め込もうとしている状態を示す断面図である。
【００７７】
図１５中、２９は下部外周にヒータ３０を備えた圧力容器、３１は圧力容器２９内に収納されヒータ３０により加熱されて溶融状態となっているブチル系ゴム、３２は圧力容器２９の上面を遮蔽する蓋、３３は蓋３２を貫通して下方へ延在し圧力容器２９内に収納されているブチル系ゴム３１内に下端が挿入されたポリフッ化ビニリデンのごとき熱収縮チューブ、３４は蓋３２に設けたシール、３５は加圧空気あるいは加圧Ｎ2ガスである。
【００７８】
圧力容器２９内に収納したブチル系ゴム３１をヒータ３０により加熱して溶融させるとともに蓋３２に設けたシール３４を通して多数の熱収縮チューブ３３の下端を溶融しているブチル系ゴム３１内に挿入しておき、圧力空気あるいは加圧Ｎ2ガス３５を圧力容器２９内の上部空間に送り込む。
【００７９】
一方、熱収縮チューブ３３の圧力容器２９外端部は開口して大気に開放された状態にあるため、圧力容器２９内の溶融しているブチル系ゴム３１はガス圧により熱収縮チューブ３３の下端から熱収縮チューブ３３内へ所定高さ位置まで押し込まれる（図１５参照）。ブチル系ゴム３１が熱収縮チューブ３３の全体に押し込まれないのは、熱収縮チューブ３３の上部は下部よりも温度が低く、ブチル系ゴム３１の粘性が高くなり、したがってブチル系ゴム３１が流動しにくくなるためである。
【００８０】
ブチル系ゴム３１が熱収縮チューブ３３内に所定状態に充填されたら、これを圧力容器２９から撤去し、熱収縮チューブ３３をブチル系ゴム３１が充填されている位置で約１５ｍｍの長さに切断する（図１６参照）。
【００８１】
次に、ブチル系ゴム３１の充填されている熱収縮チューブ３３を、リード線２１の導体被覆線２３が除去されている側から、導体２２に手で押し込む（図１７参照）。この際、熱収縮チューブ３３およびブチル系ゴム３１の一部は導体２２および導体被覆線２３の一部を包囲するが、導体２２の露出した先端部はブチル系ゴム３１や熱収縮チューブ３３により包囲されない状態とする。
【００８２】
図１７に示すごとく、ブチル系ゴム３１の充填された熱収縮チューブ３３がリード線２１の導体２２および導体被覆線２３に所定の状態に嵌め込まれたら、熱風ドライヤで熱収縮チューブ３３を約２０秒加熱する。これにより、図１に示すごとき構造のリード線が得られる。
【００８３】
続いて、図４、５に示すリード線２１の製造方法について説明する。
【００８４】
図１８、１９は本発明の実施の形態の他の例のリード線の製造方法の一例である。しかして、図１８はブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆するとともに導体に硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料をブチル系ゴムと当接するように被覆した状態を示す断面図である。また、図１９は薄く延ばしたブチル系ゴムおよび硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料に熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【００８５】
しかして、本製造方法においては、最初は図１〜図３に示すリード線２１を製造する場合と同様、図６、７、８に示す段階を経て図８に示すように、導体被覆線２３の導体２２側の一部と導体２２の導体被覆線２３の全周に亘りブチル系ゴム２４ａを巻き付けて段付き円筒状のブチル系ゴム２４を形成する。
【００８６】
また次に、露出している導体２２の外周に、後端がブチル系ゴム２４と当接し先端側は導体２２が被覆されないようにして、図１８に示すごとく硬化して耐湿性材料流動防止体となる材料５８ａを、ブチル系ゴム２４の小径部と略同一径となるよう、巻き付ける。材料５８ａは、幅１〜９ｍｍ、長さ２〜３ｍｍに切断したピースを用いる。材料５８ａとしては、反応硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂があり、とくにブチル系ゴムとの相性が良いため、エチレンビニルアセテートが好ましい。材料５８ａはリード線製造時に、薬品と反応して硬化するか、熱収縮チューブ２５ａを加熱する際一緒に加熱されて硬化するか、あるいは加熱後冷却することにより硬化する。
【００８７】
続いて、まだ熱収縮していない熱収縮チューブ２５ａを、導体２２の先端が熱収縮チューブ２５ａの前方に突出するとともにブチル系ゴム２４の先端は材料５８ａの先端部近傍に位置し、ブチル系ゴム２４の後端が熱収縮チューブ２５内に位置するよう、導体２２の先端側からブチル系ゴム２４の外周に嵌め込む（図１９参照）。ブチル系ゴム２４ａを引き延ばしたときの長さおよび厚さ、熱収縮チューブ２５の長さおよび厚さは図８、９の場合とほぼ同じである。
【００８８】
熱収縮チューブ２５ａがブチル系ゴム２４および材料５８ａに所定の状態に嵌め込まれたら、熱風ドライヤで約２０秒加熱する。これにより、図４に示すごとき構造のリード線が得られる。この際、材料５８ａは熱収縮チューブ２５ａと共に加熱され、熱硬化性樹脂の場合には加熱により硬化し熱可塑性樹脂の場合は加熱後、冷却することにより硬化する。なお、材料５８ａが反応硬化性樹脂の場合は、導体２２の外周に巻き付けた後、熱収縮チューブ２５ａを加熱する前に薬品と反応させて硬化させる。
【００８９】
続いて、上述の如きリード線２１を使用した太陽電池パネルの例を図面により説明する。
【００９０】
図２０は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第一例の断面図で、合せガラスの例である。
【００９１】
リード線２１の導体２２の先端は、１枚の太陽電池パネルにおける給電方向下流側端部の太陽電池セル４に張り付けたセルリボン５の延在部５ａに、ガラス板２，１０間に介在する中間材３の内部でハンダ付けなどにより接続されている。
【００９２】
また、リード線２１における熱収縮チューブ２５の裸の導体２２側の一部はガラス板２，１０間に介在する中間材３内に埋設され、それ以外の熱収縮チューブ２５は中間材３の周縁部から外方へ突出している。しかして、リード線２１は、熱収縮チューブ２５の一部が中間材３に埋設されることにより太陽電池パネルに固定されている。
【００９３】
太陽エネルギはガラス板２および中間材３を通って太陽電池セル４に照射され、発電が行われる。太陽電池セルで発電された電気は、セルリボン５を順次通って下流側へ流れ、リード線２１から集電箱に集電され、さらにインバータを通って配電盤へ送られる。
【００９４】
リード線２１の先端は耐透水性に優れている中間材３内に埋設されているうえ、リード線２１の導体被覆線２３を除去された裸の導体の部分と導体被覆線２３の境界部分にはブチル系ゴム２４が巻き付けられているため、導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入することがなく、セルリボン５腐食による抵抗増加、太陽電池セル４間の絶縁不良などのトラブルが生じる虞れがない。
【００９５】
図２１は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第二例の断面図で、合せガラスの例である。図中、３６は導電性のハンダである。
【００９６】
中間材３の周縁部から中間材３内に挿入されたリード線２１の導体被覆線２３の除去された導体２２の先端は、ガラス板１０内面に固設された導電性のハンダ３６にガラス板１０の周縁部近傍でハンダ付けなどにより接続されている。
【００９７】
導電性のハンダ３６は酸化結合によりガラス板２内表面に固設され、その厚さは１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度であり、幅は０．５〜５ｍｍ程度、好ましくは１〜２ｍｍ程度である。
【００９８】
また導電性のハンダ３６の組成はＰｂ４０〜９８％、Ｓｎ１．８〜５０％、Ｚｎ０．０５〜１０％、Ｓｂ０．０５〜１０％、Ａｌ０．１％以下であるか、あるいはＰｂ４０〜９８％、Ｓｎ１．８〜５０％、Ｚｎ０．０５〜１０％、Ｓｂ０．０５〜１０％、Ａｌ０．１％以下、Ｓｉ＋Ｔｉ＋Ｂｅの合計量０．５％以下である。
【００９９】
本実施の形態においては、太陽電池セル４で起電された電気は図示してない系路から導電性のハンダ３６を通り、リード線２１へ給電される。
【０１００】
本実施の形態例においても導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入することがなく、絶縁不良のトラブルが生じる虞れがない。
【０１０１】
図２２は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第三例の断面図で、合せガラスの例である。
【０１０２】
図中、３７は室内側に位置するガラス板１０に穿設された貫通孔、３８は貫通孔３７の中間材３側に充填されたブチル系ゴム、３９は貫通孔３７の室内側に充填されたシリコーンである。
【０１０３】
リード線２１は熱収縮チューブ２５の部分が貫通孔３７内に挿入され、熱収縮チューブ２５は貫通孔３７に充填したブチル系ゴム３８とシリコーン３９とによってガラス板１０に固定されかつ水分が中間材３内に侵入しないようになっている。またリード線２１の導体２２先端は、電流流れ方向下流端の太陽電池セル４に張り付けられガラス板１０の内面に貼着された、セルリボン５の延在部５ａにハンダ付けにより接続されている。延在部５ａは図２１に示すような導電性のハンダとしても良い。
【０１０４】
この場合にも、セルリボン５で起電された電気はリード線２１へ送電される。またリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入して絶縁不良を生じさせることはない。
【０１０５】
図２３は、本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第四例の断面図で、太陽エネルギを直接照射されない側が図２９と同様な不透明な基板１とした例である。
【０１０６】
図２３中、４０は基板１に設けた孔、４１は孔４０に充填したブチル系ゴムである。
【０１０７】
熱収縮チューブ２５の導体２２先端側は孔４０を通って中間材３内に挿入され、リード線２１の導体２２先端は、電流流れ方向下流端の太陽電池セル４に張り付けられかつ基板１の内面に貼着された、セルリボン５の延在部５ａにハンダ付けにより接続されている。延在部５ａは図２１に示すような導電性のハンダとしても良い。また基板１の孔４０にはブチル系ゴム４１が充填されて、リード線２１の固定や中間材３内への水分の侵入を防止し得るようになっている。
【０１０８】
この場合にもセルリボン５で起電された電気はリード線２１へ給電され、またリード線２１の導体２２と導体被覆線２３との間より太陽電池パネル内に水分やガスが侵入して絶縁不良を生じることもない。
【０１０９】
図２４は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第五例の断面図で、合せガラスと複層ガラスを組み合わせた例である。
【０１１０】
図中、４２はガラス板、４３はガラス板１０と４２との間に形成された空気層４４に、ガラス板１０，４２の周縁側に位置するよう取付けられた二次シール、４５は二次シール４３よりもガラス板２，１０の平面方向中心側に二次シール４３に接着されるよう設けられたスペーサである。
【０１１１】
しかして、本実施の形態の太陽電池セル４、セルリボン５、リード線２１の配置は図２０に示すものとほぼ同じであり、図２０に示すものと同一の作用効果を奏し得られる。
【０１１２】
図２５は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第六例の断面図、図２６は図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ方向矢視図である。
【０１１３】
図中、４６は複層ガラスであるガラス板２，４２間に形成された空気層４７内に収納されたガラス板または透明な裏面フィルム、４８はガラス板２と４２との間に形成された空気層４７に、ガラス板２，４２の周縁側に位置するよう取付けられた二次シール、４９は二次シール４８よりもガラス板２，４２の平面方向中心側に二次シール４８に接着されるよう設けられたスペーサ、５０，５１はブチル系ゴムである。
【０１１４】
太陽電池セル４は、ガラス板２とガラス板または透明な裏面フィルム４６との間に設けられた中間材３内に埋設されている。また、リード線２１は、熱収縮チューブ２５の部分が二次シール４８およびスペーサ４９を貫通してその先端側および導体２２が空気層４７内へ延在し、導体２２の先端は、中間材３内に埋設された状態でセルリボン５の延在部５ａに接続されている。
【０１１５】
リード線２１の熱収縮チューブ２５が通るスペーサ４９の部分は凹状に形成され、その凹状部には熱収縮チューブ２５を包囲するがごとくガラス板２内面との間にブチル系ゴム５０が充填されている。またスペーサ４９とガラス板４２内面との間にもブチル系ゴム５１が充填されている。
【０１１６】
本発明の形態例においても図２０と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１７】
図２７は本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの第七例の断面図で、複層ガラスの例である。
【０１１８】
図中、５２はブチル系ゴムである。スペーサ４９のガラス板２，４２厚さ方向ほぼ中間部にガラス板２，４２と平行な方向へ貫通する孔が設けられ、該孔にリード線２１の導体２２を挿通し得るよう、筒状のブチル系ゴム５２が嵌入されている。また、前記孔には、熱収縮チューブ２５の部分までを挿通しても良く、熱収縮チューブ２５と孔との隙間にはブチル系ゴム５２が充填される。
【０１１９】
本実施の形態例においても、図２５のものと同様の作用効果を奏することができる。
【０１２０】
なお、図２０〜図２７中、図２９〜図３３に示すものと同一のものには同一の符号が付してある。
【０１２１】
図２０〜図２７に示す太陽電池パネルから引き出されたリード線２１はこれを人目に触れないよう所定の場所に設けた継電箱まで敷設する必要がある。しかして図２８は太陽電池パネルから引き出されたリード線２１を引き回す様子を示す斜視図であり、図中、５３は、図２０〜図２７に示すごとき太陽電池パネルである。
【０１２２】
太陽電池パネル５３から引き出されたリード線２１は、太陽電池パネル５３の端縁に沿い敷設され、ぶらぶらしないようにリード線２１の長手方向中途部はテープ５４により仮固定されている。またリード線２１の外側先端には、リード線２１を継電箱と接続するためのリード線５７をコネクタ５５を介して接続し得るよう、コネクタ５６が接続されている。
【０１２３】
リード線５７としては、耐久性、機械的強度などを考慮してリード線２１よりも丈夫なものを使用する。
【０１２４】
図２０〜図２７の各実施の形態例においては、従来かく太陽電池パネルごとに必要であった継電箱をかく太陽電池パネルごとに設ける必要はない。すなわち、導体２２がセルリボン５の延在部５ａあるいはハンダ３６に接続された複数の太陽電池パネル５３のそれぞれのリード線２１を、たとえば隣り合う太陽電池パネル５３との間に設けられたウェザシール内などに挿通させたうえ、複数の太陽電池パネル５３を構造体に支持させるための一つの支持金具の目に触れにくい部分（たとえば裏面）に設けた継電箱まで敷設することができる。
【０１２５】
したがって、図２０〜図２７に示す太陽電池パネルの場合、太陽電池パネルごとに継電箱を設置せずに、まとめて人の目に触れにくい場所へ継電箱を設置できるようになるため、継電箱の数を減少させてコストの削減を図ることができるとともにスペースの有効利用を図り得られ、さらには太陽電池設備としての美観の向上を図ることができる。
【０１２６】
なお、本発明の実施の形態においては、リード線の導体被覆線および導体に巻き付けられたブチル系ゴムに、熱収縮チューブを外嵌する場合について説明したが熱収縮チューブはなくても実施できること、耐湿性材料としてはブチル系ゴムに限らず種々のものを使用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ること、などは勿論である。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明のリード線および該リード線の接続された太陽電池パネルによれば、請求項１〜４のいずれにおいても、導体と導体被覆線との間より太陽電池パネルに水分やガスが侵入することがなく、このため、リード線を通してのセルリボンの腐食、太陽電池セル間の絶縁不良などのトラブルが生ずることがなく、また請求項５によれば太陽電池パネルごとに継電箱を設ける必要がなく、複数の太陽電池パネルに対して１個の継電箱を設け、１個の継電箱に複数の太陽電池パネルのリード線をまとめて接続することができるため、コストの削減、スペースの有効利用が可能となり、また継電箱は人目につきにくいところへ設置することが可能となるため、太陽電池設備としての見映えがよくなり、美観が向上する、など種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリード線の実施の形態の一例で、リード線先端部近傍の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】本発明のリード線の実施の形態の他の例で、リード線先端部近傍の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第一例の手順を示し、導体被覆線の一部を除去した状態を示す断面図である。
【図７】図６に示すごとく導体被覆線と導体被覆線を除去した導体の境界部にブチル系ゴムを団子状態に付着させた状態を示す断面図である。
【図８】図７の状態からブチル系ゴムを導体被複線から導体の中途部まで薄く延ばした状態を示す断面図である。
【図９】図８に示すごとく薄く延ばされたブチル系ゴムの外周に熱収縮するまえの熱収縮ゴムを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第二例の手順を示し、円形状の細長いブチル系ゴムを離型紙により挾んだ状態を示す正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向矢視図である。
【図１２】図１０、１１に示す離型紙により挾んだブチル系ゴムを圧延する状態を示す側面図である。
【図１３】図１２に示すように圧延した結果得られた離型紙とブチル系ゴムの積層体の平面図である。
【図１４】図１３に示す積層体の一部を除去して得られた積層体片を導体被覆線と導体被覆線が除去された導体に巻き付けようとする状態を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態の一例に示すリード線を製造するための第三例の手順を示し、熱収縮チューブをブチル系ゴムの収納されている圧力容器に挿入した状態を示す縦断面図である。
【図１６】図１５の手順により熱収縮チューブの中途部までブチル系ゴムの入った状態を示す断面図である。
【図１７】図１６に示すごとくブチル系ゴムの充填されている部分で切断した熱収縮チューブをリード線の導体被覆線の除去された導体に差し込もうとしている状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態の他の例に示すリード線を製造するための手順の一例を示し、ブチル系ゴムを薄く延ばして露出した導体の一部および導体被覆線の一部をブチル系ゴムにより被覆するとともに導体に耐湿性材料流動防止体をブチル系ゴムと当接するよう被覆した状態を示す断面図である。
【図１９】薄く延ばしたブチル系ゴムおよび耐湿性材料流動防止体に熱収縮していない熱収縮チューブを嵌め込んだ状態を示す断面図である。
【図２０】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第一例の断面図である。
【図２１】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第二例の断面図である。
【図２２】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第三例の断面図である。
【図２３】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第四例の断面図である。
【図２４】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第五例の断面図である。
【図２５】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第六例の断面図である。
【図２６】図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ方向矢視図である。
【図２７】本発明のリード線が接続された太陽電池パネルの実施の形態の第七例の断面図である。
【図２８】図２０〜図２７に示す太陽電池パネルの周縁に沿って延在するリード線を仮止めした状態を示す斜視図である。
【図２９】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第一例の断面図である。
【図３０】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第二例の断面図である。
【図３１】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第三例の断面図である。
【図３２】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第四例の断面図である。
【図３３】従来のリード線が接続された太陽電池パネルの第五例の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板（板状体）
２ ガラス板（板状体）
４ 太陽電池セル
５ セルリボン
１０ ガラス板（板状体）
２１ リード線
２２ 導体
２３ 導体被覆線
２４ ブチル系ゴム（耐湿性材料）
２５ 熱収縮チューブ
３６ ハンダ
５３ 太陽電池パネル
５８ 耐湿性材料流動防止体
Claims (6)
- 電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記耐湿性材料を被覆する熱収縮チューブと、前記耐湿性材料の導体側への流動を防止するために前記熱収縮チューブの導体側の先端部に充填された耐湿性材料流動防止体とを備えたことを特徴とするリード線。
- 請求項１において、耐湿性材料をブチル系ゴムとしたことを特徴とするリード線。
- すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボンもしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、請求項１または２に記載のリード線における導体の露出部を接続したことを特徴とする太陽電池パネル。
- すくなくとも受光側が透明な複数の板状体間に収納された太陽電池セルのセルリボンもしくは太陽電池セルで起電された電気を送電し得るよう、所要の板状体の前記セルリボンに対し対向する面に酸化結合された導電性のハンダに、電気の通電される導体と、該導体の先端側を所要の間隔露出させるよう前記導体を被覆する導体被覆線と、前記導体の先端側が被覆されないよう、前記導体と導体被覆線の導体側とを所要の範囲に亘り被覆する耐湿性材料とを備えたリード線における前記導体の露出部を接続したことを特徴とする太陽電池パネル。
- 請求項４において、導体の先端側が被覆されないよう、リード線の耐湿性材料を熱収縮チューブにより被覆したことを特徴とする太陽電池パネル。
- 請求項４又は５において、リード線の耐湿性材料をブチルゴム系としたことを特徴とする太陽電池パネル。
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