JP4558070B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池ストリングの裏面から引き出される出力リード線の引き出し構造に特徴を有する太陽電池モジュールに関する。

建物の屋根等に複数枚の太陽電池ストリングをマトリックス状に敷設して太陽光発電を行う太陽光発電システムが広く一般に普及しはじめている。このような太陽電池発電システムにおいて、各太陽電池モジュールには、隣接して敷設された他の太陽電池モジュールと互いに電気的に接続可能とするための端子ボックスが備えられている。

従来の太陽電池モジュールを構成する太陽電池ストリングの一構成例を図７（ａ），（ｂ）及び図８に示す。ただし、図７（ａ），（ｂ）は製造工程の２つの場面を示す説明図、図８は太陽電池ストリングをラミネート封止する工程を示す説明図である。なお、この図７及び図８に示す太陽電池ストリングの構成例は特許文献１にも記載されている。

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。

このように構成された太陽電池セル１１５は、図７（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ストリング１１６が構成されている。

この太陽電池ストリング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。

この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、太陽電池ストリング１１６の上に絶縁シート１１９が敷設されている。この絶縁シート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。絶縁シート１１９としては、封止材と相性の良いフィルムが好ましく、なかでもＰＥＴフィルムやフッ素樹脂フィルムなどが最適である。また、絶縁シートの接着性を確保するために、絶縁シート１１９と太陽電池セル１１５の間や、絶縁シート１１９とリード線１１２もしくは１１３との間に接着用の樹脂シートを敷設しても良いし、接着剤などであらかじめ接着しておいても良い。

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。

絶縁シート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一直線状に（若しくは幅方向にずらせた平行状態に）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、太陽電池ストリング１１６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１１６の面から立ち上げるように（例えば、面に対して垂直方向に）折り曲げられて出力リード部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、太陽電池ストリング１１６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング１１６の面から立ち上げるように（例えば、面に対して垂直方向に）折り曲げられて出力リード部１２３ａとなっている。

正極リード線１２２及び負極リード線１２３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との間に絶縁シート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。絶縁シート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８に示すように、正極リード線１２２及び負極リード線１２３の各出力リード部１２２ａ，１２３ａを貫通孔１２４ａ及び貫通孔１２５ａに挿通する状態で、封止フィルム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、太陽電池ストリング１１６の全面にラミネート封止されている。封止フィルム１２４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）製やＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）製のものなどが最適である。また、バックフィルム１２５としては、防湿性確保のためにＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）の３層構造やＰＶＦ／Ａｌ／ＰＶＦ（ＰＶＦ：ポリフッ化ビニル樹脂フィルム）の３層構造などの防湿層を含むものが好ましい。

このように構成された太陽電池ストリング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の各出力リード部１２２ａ，１２３ａに、図示しない端子ボックスを取り付けて電気的に接続している。

このように、従来の太陽電池モジュールの構成及び製造方法においては、数多くの煩雑な作業が必要であり、特に、太陽電池ストリング１１６の上に絶縁シート１１９を敷設し、この絶縁シート１１９の上に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とを配置する必要があった。この場合、敷設時の位置ずれを考慮して、絶縁シート１１９の幅を、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くする必要があり、また、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ため、大量の絶縁シートを使用する必要があった。そのため、部材コストの上昇を招くとともに、絶縁シートの敷設と正極リード線１２２及び負極リード線１２３の配置に十分注意する必要があり、製造効率も低下するといった問題があった。

そこで、このような問題を解決すべく、特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、正極リード線１２２及び負極リード線１２３を耐熱性の高い絶縁フィルムで全体を被覆している。すなわち、正極リード線１２２は、正極集電部１２０に接続する一端部と、端子ボックスの端子台に接続する他端部とを除いて全体が絶縁フィルムで被覆されており、負極リード線１２３は、負極集電部１２１に接続する一端部と、端子ボックスの端子台に接続する他端部とを除いて全体が絶縁フィルムで被覆されている。このように絶縁フィルムで全体を被覆することで、太陽電池ストリング１１６の上に正極リード線１２２及び負極リード線１２３を配置するとき、絶縁シート１１９を敷設することなく、正極リード線１２２及び負極リード線１２３を太陽電池ストリング１１６の上に直接配置することが可能となり、絶縁シート１１９を省略することによる部材コストの低減や、工数の削減、配置の容易性（すなわち、多少ずれてもショートする心配がないため）による製造効率の向上などが可能となるものである。
特開平９−３２６４９７号公報

しかし、特許文献１のものでは、出力リード部１２２ａ，１２３ａを例えば垂直に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、被覆している絶縁フィルムによるコシや跳ね返りが強くなるため、垂直に折り曲げたつもりでも、斜めに倒れてしまうといった問題があった。そのため、封止絶縁フィルム１２４とバックフィルム１２５とを太陽電池ストリング１１６の全面にラミネート封止するとき、出力リード部１２２ａ，１２３ａと封止絶縁フィルム１２４の貫通孔１２４ａ及びバックフィルム１２５の貫通孔１２５ａとの位置合わせが難しく、ラミネート工程に時間がかかるといった問題があった。

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、正極リード線及び負極リード線を太陽電池ストリングの上に直接配置可能とすることで、絶縁シートを省略することによる部材コストの低減、工数の削減、配置の容易性を確保するとともに、出力リード部を所定角度に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、被覆している絶縁フィルムによるコシや跳ね返りを弱くすることで、封止絶縁フィルムとバックフィルムとを太陽電池ストリングの全面にラミネート封止するときの出力リード部と封止絶縁フィルム及びバックフィルムの貫通孔との位置合わせを容易とした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、本発明の太陽電池モジュールは、透光性絶縁基板に、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太陽電池セルを直列に接続して太陽電池ストリングが形成され、この太陽電池ストリングの端部に設けられた電極取り出し部に一端部が接続された状態で被覆リード線が前記裏面電極膜上に配置され、この被覆リード線の他端部を前記裏面電極膜の面から立ち上げるように折り曲げて出力リード部が形成されている太陽電池モジュールにおいて、前記出力リード部は、前記折り曲げ部を含む先端部側のリード線が片面絶縁被覆であることを特徴としている。より具体的には、前記片面絶縁被覆は、前記リード線の前記裏面電極膜側に設けられている。

また、前記リード線は、前記太陽電池セル上に積層されたバックフィルムの貫通孔に貫通する部分が片面絶縁被覆であり、その部分から前記バックフィルム上に載置された端子ボックスの端子台に接触する部分までは絶縁被覆されていない構成としている。

このように、本発明では、リード線を太陽電池ストリング上に配置し、出力リード部を所定角度（例えば垂直方向）に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、この部分にはリード線の片面のみに絶縁膜を設けることで、絶縁膜によるコシや跳ね返りを弱くし、これによって、出力リード部を容易に所定角度に折り曲げることが可能となる。そのため、バックフィルムを太陽電池ストリングの全面にラミネート封止するとき、出力リード部とバックフィルムの貫通孔との位置合わせが容易となり、ラミネート工程の時間を短縮することが可能となる。また、リード線は、バックフィルムの貫通孔に貫通する部分が片面絶縁被覆であり、その部分からバックフィルム上に載置された端子ボックスの端子台に接触する部分までは絶縁被覆されていないので、リード線の端子台への半田付けのとき、リード線の位置や長さにずれが生じた場合でも、端子台とリード線との間に絶縁フィルムが挟まって半田付け不良が発生することもない。因みに、上記特許文献１のように、正極リード線１２２及び負極リード線１２３を絶縁フィルム１３１で全体を被覆している場合、図９に示すように、端子ボックス３０１の端子台３０２にリード線１２２または１２３を半田付けするとき、被覆部分１３１ａがリード線１２２または１２３と端子台３０２との間に入り込んで、半田付け不良が発生する可能性がある。

なお、前記片面絶縁被覆は、リード線の片面に絶縁テープを貼着することにより、または両面を被覆した被覆リード線の片側を除去することにより形成することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールは、透光性絶縁基板に、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太陽電池セルを直列に接続して太陽電池ストリングが形成され、この太陽電池ストリングの端部に設けられた電極取り出し部に一端部が接続された状態でリード線が前記裏面電極膜上に配置され、このリード線の他端部を前記裏面電極膜の面から立ち上げるように折り曲げて出力リード部が形成されている太陽電池モジュールにおいて、前記リード線は、前記電極取り出し部から前記出力リード部の折り曲げ部を含む先端部側までの全てが片面絶縁被覆であることを特徴としている。

このように、リード線の片面のみに絶縁膜を設けることで、絶縁膜の使用量を必要最小限に抑えることができ、部品コストの低減につなげることができる。また、この絶縁フィルムは、太陽電池ストリングの裏面電極膜側に設けられているので、太陽電池ストリング上へのリード線の配置及び位置決めを容易に行うことができる。

また、リード線は、バックフィルムの貫通孔に貫通する部分までが片面絶縁被覆であり、その部分からバックフィルム上に載置された端子ボックスの端子台に接触する部分までは絶縁被覆されていない。従って、リード線の端子台への半田付けのとき、リード線の位置や長さにずれが生じた場合でも、端子台とリード線の間に絶縁フィルムが挟まって半田付け不良が発生することもない。なお、前記片面絶縁被覆は、リード線の片面に絶縁テープを貼着することにより形成することができる。

本発明によれば、出力リード部を所定角度に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、この部分にはリード線の片面のみに絶縁膜を設けることで、絶縁膜によるコシや跳ね返りを弱くし、これによって出力リード部を所定角度に容易に折り曲げることができる。そのため、バックフィルムを太陽電池ストリングの全面にラミネート封止するとき、出力リード部とバックフィルムの貫通孔との位置合わせが容易となり、ラミネート工程の時間を短縮することができる。また、リード線の片面のみに絶縁膜を設けることで、絶縁膜の使用量を必要最小限に抑えることができ、部品コストの低減につなげることができる。また、この絶縁フィルムは、太陽電池ストリングの裏面電極膜側に設けられているので、太陽電池ストリング上へのリード線の配置及び位置決めを容易に行うことができる。

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。

＜実施例１に係る太陽電池ストリングの説明＞
図１（ａ），（ｂ）及び図２は、本実施例１に係る太陽電池モジュールを示している。ただし、図１（ａ），（ｂ）は製造工程の２つの場面を示す説明図、図２は太陽電池ストリングをラミネート封止する工程を示す説明図である。

太陽電池セル５５は、透光性絶縁基板５１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や微結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、ＣｄＴｅ，ＣｕＩｎＳｅ₂などの化合物系光電変換膜がある。

このように構成された太陽電池セル５５は、図１（ａ）に示すように細長い短冊状で、透光性絶縁基板５１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５５，５５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５５が直列に接続された太陽電池ストリング５６が構成されている。

そして、この太陽電池ストリング５６における一端部の太陽電池セル５５の透明電極膜の端部上に、太陽電池セル５５とほぼ同一長さの線状のＰ型電極端子部５７が形成され、他端部の太陽電池セル５５の裏面電極膜の端部上に、太陽電池セル５５とほぼ同一長さの線状のＮ型電極端子部５８が形成されている。これらＰ型電極端子部５７及びＮ型電極端子部５８が電極取り出し部になる。このように太陽電池セル５５の長さと電極端子部５７，５８の長さを全て同一長とすることにより、太陽電池ストリング５６の複数の太陽電池セル５５を直列に流れてきた電流が局部的に集中することがなく、その電流を均一に取り出すことができるのでシリーズ抵抗ロスの発生を抑制することができる。

そして、Ｐ型電極端子部５７とほぼ同形・同大の銅箔からなるバスバーと呼ばれる正極集電部６０が、Ｐ型電極端子部５７の全面に対して電気的かつ機械的に接合され、Ｎ型電極端子部５８とほぼ同形・同大の負極集電部６１が、Ｎ型電極端子部５８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。

上記構成において、絶縁膜（以下、「絶縁フィルム」という。）５９で被覆されたフラットケーブルからなる正極リード線６２と負極リード線６３とが、互いの先端部を対向させた状態で一直線状に（若しくは幅方向にずらせた平行状態に）配置されている。

そして、正極リード線６２の一端部が、正極集電部６０の中央位置に接続され、他端部は、太陽電池ストリング５６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング５６の面に対して所定角度（本実施例１では、垂直方向）に折り曲げられて出力リード部６２ａとなっている。同様に、負極リード線６３の一端部が、負極集電部６１の中央位置に接続され、他端部は、太陽電池ストリング５６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング５６の面に対して所定角度（本実施例１では、垂直方向）に折り曲げられて出力リード部６３ａとなっている。なお、出力リード部６２ａ，６３ａの折り曲げ角度（所定角度）は、端子ボックスの形状と関連するため、必ずしも垂直方向に限定されるものではないが、本実施例１及び次の実施例２では垂直に折り曲げるものとして以下説明する。

図３は、出力リード部６２ａ，６３ａの周辺部を一部拡大して示す斜視図である。

本実施例１では、出力リード部６２ａ，６３ａは、折り曲げ部６６を含む先端部側のリード線が絶縁フィルム５９による片面被覆の状態となっている。より具体的には、この部分の絶縁フィルム５９は、リード線６２ａ，６３ａの太陽電池ストリング５６の裏面電極膜側に設けられている。すなわち、出力リード部６２ａ，６３ａを垂直に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、この部分には各リード線６２，６３の片面のみにしか絶縁フィルム５９が設けられていないので、絶縁フィルム５９によるコシや跳ね返りが弱いため、容易に垂直に折り曲げることができる。

正極リード線６２及び負極リード線６３は、正極集電部６０及び負極集電部６１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と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６２及び負極リード線６３は、複数の太陽電池セル５５上にまたがっているが、各リード線６２，６３は絶縁フィルム５９でその全体が被覆されているので、これら複数の太陽電池セル５５をショートすることはない。

この状態において、図２に示すように、正極リード線６２及び負極リード線６３の各出力リード部６２ａ，６３ａを貫通孔６４ａ及び貫通孔６５ａに挿通する状態で、封止絶縁フィルム６４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６５とが、太陽電池ストリング５６の全面にラミネート封止されている。封止絶縁フィルム６４としては、ＰＶＢ、シリコーンなど、バックフィルム６５や絶縁フィルム５９、太陽電池セル５５との接着性が良く長期耐候性に優れたものであればよいが、なかでもＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）製のものが太陽電池用としての実績があり最適である。特に封止絶縁フィルム６４と絶縁フィルム５９とを互いに接着性のよいものを選べば、太陽電池ストリングの防水性を向上することができる。また、バックフィルム６５としては、ＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）などの防湿層(この場合はＡｌ層)を含む３層構造のものが好ましい。厚みの一例を挙げると、絶縁フィルム５９：５０μｍ、封止絶縁フィルム１２４：６００μｍに対して、バックフィルム６５を１００μｍとする。

このように構成された太陽電池ストリング５６において、バックフィルム６５の貫通孔６５ａから上方に向けて突出している正極リード線６２及び負極リード線６３の各出力リード部６２ａ，６３ａに、後述する端子ボックス１０を取り付けて電気的に接続している。

また、本実施例１では、各リード線６２，６３は、バックフィルム６５の貫通孔６５ａに貫通する部分が絶縁フィルム５９で片面被覆されているが、その部分からバックフィルム６５上に載置された端子ボックス１０の端子台２０に接触する部分までは絶縁被覆されていないので、出力リード部６２ａ，６３ａの端子台２０への半田付けのとき、出力リード部６２ａ，６３ａの位置や長さにずれが生じた場合でも、端子台２０と出力リード部６２ａ，６３ａとの間に絶縁フィルム５９が挟まって半田付け不良が発生することもない。

なお、太陽電池ストリング５６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６２及び負極リード線６３の配置位置は、太陽電池ストリング５６の中央部ではなく、一方の端部側に寄っていてもよく、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６０及び負極集電部６１の近傍から各出力リード部６２ａ，６３ａが上方に突出するように配置されていてもよい。

＜実施例２に係る太陽電池ストリングの説明＞
上記実施例１では、各リード線６２，６３は、各集電部６０，６１から折り曲げ部６６の手前までが絶縁フィルム５９による全面被覆となっており、折り曲げ部６６を含む先端部側の出力リード部６２ａ，６３ａが絶縁フィルム５９による片面被覆となっているが、本実施例２では、図４に示すように、各集電部６０，６１から出力リード部６２ａ，６３ａの折り曲げ部６６を含む先端部側までの全てが絶縁フィルム５９による片面被覆となっている。より具体的には、この絶縁フィルム５９は、各リード線６２，６３の太陽電池ストリング５６の裏面電極膜側に設けられている。すなわち、出力リード部６２ａ，６３ａを垂直に立ち上げるためにその根元部分を折り曲げるとき、この部分には各リード線６２，６３の片面のみにしか絶縁フィルム５９が設けられていないので、絶縁フィルム５９によるコシや跳ね返りが弱いため、容易に垂直に折り曲げることができる。また、このように各リード線６２，６３のほぼ全長に渡って絶縁フィルム５９を片面のみに設けることにより、絶縁フィルムの使用量を必要最小限に抑えることができ、部品コストの低減につなげることができる。

＜端子ボックスの説明＞
図５は、本実施形態に係る端子ボックスの一構成例を示しており、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は平面図である。また、図５は、端子台部分を分離した状態で示した斜視図である。ただし、端子ボックスは、正極集電部２０の立ち上がり端子部６２ａ、及び負極集電部２１の立ち上がり端子部６３ａのそれぞれに取り付けられるものであるが、その取り付け構造は同じであるので、本実施形態では、正極集電部２０の立ち上がり端子部６２ａに取り付けた場合について説明する。

本実施形態の端子ボックス１０は、太陽電池ストリング５６の裏面（バックフィルム６５）から引き出された出力リード部６２ａを電気的に接続するために、太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５上に載置固定されるボックスケース１１と、このボックスケース１１上に形成された端子台２０とからなっている。また、ボックスケース１１は、太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５上に載置固定されるケース本体１２と、このケース本体１２の上部に前記端子台２０を載置固定するための端子台固定部１３とからなっている。

本実施形態では、ボックスケース１１は、図５（ｂ）中左右方向に長く、幅方向に短い直方体形状に形成されており、端子台固定部１３は、全体として略立方体形状に形成されている。

このようなボックスケース１１の構成において、本実施形態では、出力リード部６２ａを端子台２０の上方まで通すための開口部１４（１４ａ，１４ｂ，２０ａ）が、ケース本体１１の底面から端子台２０の上面まで一連に形成されている。

ここで、本実施形態では、端子台固定部１３に形成される開口部１４ａは、図６に示すように、ケース本体１１の左右方向に所定の間隔を存して立設された一対の端子台固定片１３ａ，１３ｂによって形成され、この端子台固定片１３ａ，１３ｂの間が、出力リード部６２ａを通すための開口部１４ａとなっている。すなわち、端子台固定部３に形成される開口部１４ａは、円筒形のようないわゆる穴ではなく、左右両側が開放された溝のような構造となっている。そのため、この端子ボックス１０に出力リード部６２ａ及び図示しない外部出力線（隣接配置される他の太陽電池モジュールと接続するための線）を接続した後、ポッティングによって樹脂封止するとき、ポッティング材が開口部１４ａからケース本体１１の開口部１４ｂ内部に（さらには、太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５まで）流入し易くなり、太陽電池ストリング５６から引き出された出力リード部６２ａの周辺を確実に樹脂封止することが可能となる。

なお、このような開口部１４ａの形状に合わせて、端子台２０の開口部２０ａも、幅方向に長い長方形状となっている。

また、本実施形態では、ケース本体１１に形成された開口部１４ｂは、平面からみて四角形状に形成されており、各内壁面は、端子台固定部１３に連通する側（すなわち、開口部１４ａの下端縁）からケース本体１１の底面に向かって漸次拡開するテーパ状に形成されている。このようにテーパ状に形成することで、出力リード部６２ａを挿通する開口部１４ｂの下端部の口径が大きくなることから、端子ボックス１０を上から被せるとき、出力リード部６２ａが開口部１４ｂの縁部に当たって折れ曲がってしまうといった不具合を防止することができる。

また、本実施形態では、端子台２０は、端子台固定部１３の上面形状に合わせて四角形状に形成されているが、一方の縁部２０ｂが、出力リード部６２ａの先端部６２ａ１を折り曲げ係止可能なように、端子台固定部１３から突出して設けられている。すなわち、本実施形態では、端子台２０の開口部２０ａから上方に突出した出力リード部６２ａをそのまま開口部２０ａの縁部に押し当てるようにして端子台２０の一方の縁部側（図１では右側）に折り曲げ、その折り曲げ先端部をさら端子台２０の一方の縁部２０ｂに押し当てるようにして、下方に折り返すまで折り曲げることにより、出力リード部６２ａの先端部６２ａ１を端子台２０に係止固定することが可能となる。すなわち、端子台２０の開口部２０ａの縁部、及び端子台２０の一方の縁部２０ｂの２点をそれぞれ折り曲げ起点として、２回の折り曲げ工程を実施するだけで、出力リード部６２ａの先端部６２ａ１を端子台２０に確実に係止固定することが可能となる。これにより、出力リード部６２ａの折り曲げ部分を端子台２０に半田付けする次の工程を安定して行うことが可能となり、ＩＥＣ規格に十分準拠した端子ボックスの取り付け構造とすることができる。

なお、図５では、端子台２０の開口部２０ａから上方に突出した出力リード部６２ａをそのまま開口部２０ａの縁部に押し当てるようにして端子台２０の右側に折り曲げ、その折り曲げ先端部をさら端子台２０の右側縁部２０ｂに押し当てるようにして、下方に折り返すまで折り曲げているが、これとは逆に、端子台２０の開口部２０ａから上方に突出した出力リード部６２ａをそのまま開口部２０ａの縁部に押し当てるようにして端子台２０の左側に折り曲げ、その折り曲げ先端部をさら端子台２０の左側縁部２０ｃに押し当てるようにして、下方に折り返すまで折り曲げるように構成してもよい。この方向に折り曲げる場合、出力リード部６２ａの絶縁フィルム５９で被覆されていない面側が端子台２０に接触するので、リード線６２の端子台２０への半田付けのとき、リード線６２の出力リード部６２ａの位置や長さにずれが生じた場合でも、端子台２０と出力リード部６２ａとの間に絶縁フィルム５９が挟まって半田付け不良が発生することがない。

また、本実施形態では、ケース本体１１の適所に、底面から上面まで達する空気抜き孔１６を設けた構成としてもよい。ただし、この空気孔１６は、端子台固定部１３から十分離れた位置に設けるものとする。端子ボックス１０を太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５に取り付けるため、端子ボックス１０のケース本体１２の底面には、その周囲（全周であっても、例えば隅角部の４箇所等であってもよい）に接着用のシリコン樹脂１８が塗布されている。従って、端子ボックス１０を太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５上に接着固定すると、このシリコン樹脂１８の厚み分だけ、ケース本体１２の底面と太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５との間に隙間Ｓができることになる。従って、空気抜き孔１６を設けることで、ポッティング材が開口部１４に流れ込むとき、開口部１４内部及び太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５と端子ボックス１０のケース本体１２の底面との隙間Ｓに存在している空気が、空気抜き孔１６から外部に抜けるため、ポッティング材を開口部１４内（より具体的には、開口部１４内の太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５まで、さらには太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５と端子ボックス１０のケース本体１２の底面との隙間Ｓまで）確実に充填することができ、空隙の無い樹脂封止を行うことが可能となる。

なお、図示は省略しているが、この端子台２０に固定される外部出力線の固定方法としては、外部出力線の接続端部を端子台２０の他方の端部にリベット等を用いて直接かしめるようにしてもよい。このように、太陽電池ストリング５６のバックフィルム６５上に端子ボックス１０を取り付けて、端子台２０に出力リード部６２ａを電気的に接続し、さらに、この端子台２０に外部出力線を電気的に接続することで、太陽電池モジュールが作製される。

本発明の実施例１に係る太陽電池ストリングの一構成例を示しており、（ａ），（ｂ）は製造工程の２つの場面を示している。 本発明の実施例１に係る太陽電池ストリングをラミネート封止する工程を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る出力リード部の周辺部を一部拡大して示す斜視図である。 本発明の実施例２に係る出力リード部の周辺部を一部拡大して示す斜視図である。 本発明に係わる端子ボックスの一実施例を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。 図５に示す端子ボックスの斜視図である。 従来の太陽電池ストリングの一構成例を示しており、（ａ），（ｂ）は製造工程の２つの場面を示している。 従来の太陽電池ストリングをラミネート封止する工程を示す説明図である。 従来の太陽電池ストリングのリード線を端子台に半田付けする状態を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１０ 端子ボックス
１１ ボックスケース
１２ ケース本体
１３ 端子台固定部
１３ａ，１３ｂ 端子台固定片
１４（１４ａ，１４ｂ，２０ａ） 開口部
１６ 空気抜き孔
２０ 端子台
２０ｂ 右側の縁部
２０ｃ 左側の縁部
５１ 透光性絶縁基板
５５ 太陽電池セル
５６ 太陽電池ストリング（薄膜太陽電池ストリング）
５７ Ｐ型電極端子部
５８ Ｎ型電極端子部
５９ 絶縁膜（絶縁フィルム）
６０ 正極集電部
６１ 負極集電部
６２ 正極リード線
６３ 負極リード線
６２ａ，６３ａ 立ち上がり端子部
６２ａ１ 先端部
６４ 封止絶縁フィルム
６５ バックフィルム
６４ａ，６５ａ 貫通孔

Claims (7)

1. 透光性絶縁基板に、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太陽電池セルを直列に接続して太陽電池ストリングが形成され、この太陽電池ストリングの端部に設けられた電極取り出し部に一端部が接続された状態で被覆リード線が前記裏面電極膜上に配置され、この被覆リード線の他端部を前記裏面電極膜の面から立ち上げるように折り曲げて出力リード部が形成されている太陽電池モジュールにおいて、
   前記リード部は、前記折り曲げ部を含む先端部側のリード線が片面絶縁被覆であることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
   前記片面絶縁被覆は、前記リード線の前記裏面電極膜側に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
   前記リード線は、前記太陽電池セル上に積層されたバックフィルムの貫通孔に貫通する部分が片面絶縁被覆であり、その部分から前記バックフィルム上に載置された端子ボックスの端子台に接触する部分までは絶縁被覆されていないことを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
   前記片面絶縁被覆は、リード線の片面に絶縁テープを貼着することにより、または両面を被覆した被覆リード線の片側を除去することにより形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 透光性絶縁基板に、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太陽電池セルを直列に接続して太陽電池ストリングが形成され、この太陽電池ストリングの端部に設けられた電極取り出し部に一端部が接続された状態でリード線が前記裏面電極膜上に配置され、このリード線の他端部を前記裏面電極膜の面から立ち上げるように折り曲げて出力リード部が形成されている太陽電池モジュールにおいて、
   前記リード線は、前記電極取り出し部から前記出力リード部の折り曲げ部を含む先端部側までの全てが片面絶縁被覆であることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項５に記載の太陽電池モジュールにおいて、
   前記リード線は、前記太陽電池セル上に積層されたバックフィルムの貫通孔に貫通する部分が片面絶縁被覆であり、その部分から前記バックフィルム上に載置された端子ボックスの端子台に接触する部分までは絶縁被覆されていないことを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 請求項５または請求項６に記載の太陽電池モジュールにおいて、
   前記片面絶縁被覆は、リード線の片面に絶縁テープを貼着することにより形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

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