JP5089569B2 - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は太陽電池モジュールに係り、より詳細には、太陽電池モジュールを作製する過程で使用する配線工程の簡略化、および太陽電池モジュールとしての絶縁性の向上、意匠性の向上を図った太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。

従来の太陽電池モジュールの構造を図１３ないし図１８に示す。
太陽電池モジュール１は、太陽電池セル１１を直線状に複数個（この例では９個）配置して接続部材１２により電気的に接続することによりセルユニット（以下、ストリングスという）１３を作製し、このストリングス１３を横並びに複数個（この例では６個）配置し、このセルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｂ１と１１ｂ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｄ１と１１ｄ２、１１ｅ１と１１ｅ２）を配線部材１４で電気的に接続することにより、マトリクス状に配置された太陽電池セル群（以下、マトリクス）１５の全体を直列接続した構成となっている。

そして、図１６に示すように、このように電気的に接続されたマトリクス１５の下面側に、シート状の充填樹脂（ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等）１６とバックカバー（バックフィルム）１７とを配置し、マトリクス１５の上面（受光面）側に、シート状の充填樹脂（ＥＶＡ等）１８とフロントカバー（ガラス）１９とを配置して、これらの外周縁をアルミニウム製の枠部材２０（図１８参照）で囲んだ構造となっている。これらバックカバー１７、フロントカバー１９、充填樹脂１６、１８および枠部材２０によって強度性能、耐湿性能および絶縁性能を確保している。

上記構成の太陽電池モジュール１は、次のようにして製造される。すなわち、図１３（ａ）に示すように、９個の太陽電池セル１１，１１・・・を直線状（横一列）に配置して、隣接する太陽電池セル１１，１１同士を接続部材１２により順次電気的に接続することによりストリングス１３を作製する。

図１４（ａ）は、図１３（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、ストリングス１３の一部を横から見た図である。接続部材１２は、そのほぼ中央に、太陽電池セル１１の厚み分に相当する屈曲段部１２ａが形成されており、この屈曲段部１２ａを介して一方の接続片１２ｂが太陽電池セル１１の表面側（マイナス電極側）１１ａで接続され、他方の接続片１２ｃが隣接する太陽電池セル１１の下面側（プラス電極側）１１ｂで接続されるようになっている。この接続部材１２は、図１４（ｂ）に示すように、表面が半田メッキされた長尺状の平板銅線となっており、その幅は約１．５ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍとなっている。

このストリングス１３を横並びに６個配置し、ストリングスの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｂ１と１１ｂ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｄ１と１１ｄ２、１１ｅ１と１１ｅ２）をそれぞれ配線部材１４で電気的に接続することによりマトリクス１５を作製する。この配線部材１４も、表面が半田メッキされた長尺状の平板銅線となっており、その幅は約１．５ｍｍ、厚さ０．１５ｍｍと６ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍとの２種類が用意されている。

図１５は、配線部材１４により太陽電池セル同士を接続する様子をマトリクス１５の下面側から見た図である。

すなわち、作業者は、リール状に巻かれた幅約１．５ｍｍの平板銅線と、幅約６ｍｍの平板銅線とをそれぞれリールから引き出し、順次必要な長さに切断して、接続に必要な配線部材１４を形成する。このとき切断される配線部材１４としては、互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｂ１と１１ｂ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｄ１と１１ｄ２、１１ｅ１と１１ｅ２）を横繋ぎするための５本の第１繋ぎ片１４ａ、１４ａ’・・・を６ｍｍ幅の平板銅線から切り出し、次に、この第１繋ぎ片１４ａおよび１４ａ’と、互いに隣接する太陽電池セルのうち下側に位置する太陽電池セル１１ａ２、１１ｂ２、１１ｃ２、１１ｄ２、１１ｅ２の下面側の電極とを接続するための１０本の突き出し片１４ｂ、１４ｂ’・・・を１．５ｍｍ幅、厚さ０．１５ｍｍの平板銅線から切り出す。

また、図１５中において、太陽電池セル１１ｆの下面側電極とマトリクス１５の片側中央部に設けられた電気的出力取り出し口１５ａ（バックカバー１７に形成されている）との間、および太陽電池セル１１ｇに取り付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃとマトリクス１５の片側中央部に設けられた電気的出力取り出し口２５ｂ（バックカバー１７に形成されている）との間をそれぞれ横繋ぎで接続するための２本の第２繋ぎ片１４ｃ，１４ｃを６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの平板銅線から切り出し、この第２繋ぎ片１４ｃ，１４ｃの先端部と電気的出力取り出し口２５ａ，２５ｂとの間を接続する２本の突き出し片１４ｄ，１４ｄを６ｍｍ幅の平板銅線から切り出す。さらに、図１５中において、第２繋ぎ片１４ｃについては、この第２繋ぎ片１４ｃと太陽電池セル１１ｆの下面側電極とを接続するための２本の突き出し片１４ｂ，１４ｂを１．５ｍｍ幅、厚さ０．１５ｍｍの平板銅線から切り出す。

また、図１５中において、電気的出力取り出し口２５ａ，２５ｂの近傍に、図示しないバイパスダイオードを接続するために、配置された第１繋ぎ片１４ａ，１４ａのそれぞれの中央より先端部に接続される２本の突き出し片１４ｅ，１４ｅを６ｍｍ幅の平板銅線から切り出す。

このようにして、配線部材１４として必要な全ての部材（片）を平板銅線から切り出すと、次に作業者は、これら各部材（片）を図示しない半田ごて等を用いて順次半田付けする。

すなわち、図１５中において、配置された３本の第１繋ぎ片１４ａ，１４ａ，１４ａについては、それぞれ２本の突き出し片１４ｂ，１４ｂを半田接続して略逆Ｆ字形状に接合する。この後、この第１繋ぎ片１４ａをマトリクス１５の右側縁部に沿わせるようにして配置し、この状態で突き出し片１４ｂ，１４ｂを繋ぎ片１４ａに半田接続した側とは反対側の第１繋ぎ片１４ａの接続部分と、互いに隣接する太陽電池セルのうち上側のセル１１ａ１，１１ｃ１，１１ｅ１に取り付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ，１２ｃとを半田接続するとともに、突き出し片１４ｂ，１４ｂと、互いに隣接する太陽電池セルのうち下側のセル１１ａ２，１１ｃ２，１１ｅ２の下面側電極とを半田接続する。

一方、図１５中において、中央部に配置された２本の第１繋ぎ片１４ａ’，１４ａ’については、それぞれ２本の突き出し片１４ｂ’，１４ｂ’を繋ぎ片１４ａ’，１４ａ’に半田接続して略逆Ｆ字形状に成形するとともに、さらにその先端部に、バイパスダイオードを接続するための突き出し片１４ｅ，１４ｅを半田接続して接合する。この後、この第１繋ぎ片１４ａ’をマトリクス１５の左側縁部に沿わせるようにして配置し、この状態で、突き出し片１４ｂ’，１４ｂ’を半田接続した側とは反対側の第１繋ぎ片１４ａ’の接続部分と、互いに隣接する太陽電池セルのうち上側のセル１１ｂ１，１１ｄ１に取り付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ，１２ｃとを半田接続するとともに、突き出し片１４ｂ’，１４ｂ’と、隣接する太陽電池セルのうち下側のセル１１ｂ２，１１ｄ２の下面側電極とを半田接続する。

さらに、図１５中において、マトリクス１５の中央部から上部に配置された第２繋ぎ片１４ｃについて、その上部に２本の突き出し片１４ｂ，１４ｂを半田接続するとともに、その下部に１本の突き出し片１４ｄを半田接続して接合し、その後、この第２繋ぎ片１４ｃをマトリクス１５に沿わせるようにして配置し、この状態で、突き出し片１４ｂ，１４ｂを太陽電池セル１１ｂの下面側電極に半田接続するとともに、他方の突き出し片１４ｄを電気的出力取り出し口２５ａから外部に導出させる。

一方、マトリクス１５の中央部から下部に配置された第２繋ぎ片１４ｃについては、その上部に１本の突き出し片１４ｄを半田接続して接合し、この後、この第２繋ぎ片１４ｃをマトリクス１５の左側下縁部に沿わせるようにして配置し、この状態で、第２繋ぎ片１４ｃの下部と、太陽電池セル１１ｇに取り付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ，１２ｃとを半田接続するとともに、第２繋ぎ片１４ｃの上部に取り付けられた突き出し片１４ｄを電気的出力取り出し口２５ｂから外部に導出させる。

このようにして、マトリクス１５に配線部材１４を接続することにより、５４個全ての太陽電池セル１１、１１・・が電気的に直列に接続されることになる。なお、他方の接続片１２ｃについては、半田接続後に不要な部分（突き出している部分）を切除する。

なお、図１５には、半田接続される箇所を丸で囲んで示している。図１５から分かるように、従来の製造方法では、半田接続箇所が４２個必要となり、この４２箇所を作業者が順次手作業で半田接続することになる。

この後、図１６に示すように、バックカバー１７、シート状の充填樹脂１６、マトリクス１５、シート状の充填樹脂１８、フロントカバー１９をこの順番で積み重ね、加熱および真空ラミネートを行って太陽電池セル１１、１１・・・を封止する。図１７は、太陽電池セル１１の封止構造の一部を拡大して示す断面図である。上記では説明を省略したが、単部を封止する部材としてシリコーン樹脂２１が使用されている。

このような製造方法において、上述した如く、太陽電池セル間を接続する接続部材１２、および太陽電池セルを横繋ぎするためのマトリクス１５の両側に配置される配線部材１４には、平板状の半田メッキ銅線が使用されている。これは、接続部材１２および配線部材１４が最終的には充填樹脂（ＥＶＡ樹脂）１６、１７やシリコーン樹脂２１により封止されるものであること、および半田付けによる配線作業のし易さから、絶縁や防水等のための被覆が不要とされていたためである。

しかしながら、太陽電池モジュールの構造によっては、配線部材１４を太陽電池セル１１と短絡してしまう位置に配線しなければならない場合や、配線材料１４同士を交差させなければならない場合がある。さらには、バックカバー１７に導電性部材を使用しているにもかかわらず、配線部材１４を貫通させなければならない場合や、アルミニウム製の枠部材２０を使用しているにもかかわらず、フロントカバー１９とバックカバー１７との間の端面から電気的出力を取り出さなければならない場合もある。

そして、このような場合、例えば配線部材１４をバックカバー１７に貫通させなければならない場合には、図１８（ａ）に示すように、バックカバー１７の貫通穴１７ａの周囲および太陽電池セル１１との間に絶縁フィルム２２を挟み込んで、配線部材１４との間の絶縁性を確保したり、また、フロントカバー１９とバックカバー１７との間の端面から電気的出力を取り出さなければならない場合には、同図（ｂ）に示すように、バックカバー１７の端部に絶縁フィルム２２を挟み込むとともに、枠部材２０の内面側にも絶縁フィルム２２を挟み込んで、配線部材１４との間の絶縁性を確保する必要があった。さらに、配線材料１４，１４同士を交差させなければならない場合には、同図（ｃ）に示すように、配線部材１４，１４同士を交差させなければならない場合には、同図（ｃ）に示すように、配線部材１４，１４に一定の間隔をあけて絶縁テープ２３で貼ることによって、配線部材１４，１４同士の絶縁性を確保する必要があった。そのため、太陽電池モジュールの生産工程内において、配線部材１４と他の部材との間の絶縁性を確保するための作業に大きな手間がかかるといった問題があった。

また、従来の製造方法では、６個のストリングス１３、１３・・・を横並びに配置して、配線部材１４によりマトリックス１５の状態に接続するために、４２箇所もの半田接続作業が必要であり、この半田接続作業は作業者による手作業であるため大きな手間がかかるといった問題もあった。

ところで、最近の太陽電池モジュールは、従来の産業用から一般住宅用に主流が変わりつつあり、一般住宅用としての意匠性が重要な問題となってきている。しかし、配線材料１４は、上記した如く半田メッキされているため、その表面は銀色となっており、この銀色の配線部材１４が、全体的に黒一色で作製されている太陽電池モジュールの表面色に対して目立ってしまうといった問題があった。そのため、外観上見えてしまう配線部材の着色化の要求が高まっている。

さらにまた、一般的な太陽電池モジュールの端面封止部材には、図１７に示すように、シリコーン樹脂２１や充填樹脂（ＥＶＡ樹脂）１６、１８等の太陽電池モジュール作製段階において一度液体状になるもののみを使用しているため、気泡が発生したり剥離することによって、絶縁不良品が発生する可能性があ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るべく創案されたもので、その目的は、太陽電池モジュールを作製する過程で使用する配線工程の簡略化および太陽電池モジュールとしての絶縁性能の向上と意匠性の向上とを図った太陽電池モジュールおよびその製造方法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、太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成し、このセルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に接続することにより、マトリクス状に配置された太陽電池セルの全体を直列接続した構造の太陽電池モジュールにおいて、前記配線部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部が、絶縁性を有する被覆部材で被覆されていることを特徴とする。

１つの実施形態において、本発明の太陽電池モジュールにおける配線部材は、平板状の導電線である。さらに、本発明における被覆部材は、絶縁性を有し、そして周辺部材と同系色であっても異なる色であってもよい。

別の実施形態において、本発明における配線部材は、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する部材であって、太陽電池セルとの接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部は被覆された形状に形成されている。さらに、本発明における配線部材は、太陽電池セルと電気的出力取り出し口外部の端子とを電気的に接続するものであって、該配線部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部は被覆された形状に成形されている。

さらに別の実施形態において、本発明における配線部材の接続部分は、該配線部材の繋ぎ片上に間隔をあけて成形されているか、または該繋ぎ片から外方に突出して成形されている。また、本発明における配線部材の形状は、接続部位に一致するように、略Ｌ字形状、略Ｆ字形状または略Ｅ字形状に成形されて一体型である。

他の実施形態において、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する第１の工程と、このセルユニットを横並びに複数個配置するとともに、このセルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に接続する第２の工程とを包含し、ここで、前記配線部材は、接続部位の形状に一致するように成形されており、前記第２工程において、該成形された配線部材を接続部位に配置するとともに、太陽電池セルの接続端子と配線部材の接続部分とを半田付けによって接続することを特徴とする。

本発明の太陽電池モジュールによれば、配線部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部を絶縁性を有する被覆部材で被覆することにより、絶縁性能や意匠性を向上させることができる。またこの被覆部材を周辺部材と同系色とすることで、太陽電池モジュールの表面色と一体となり、意匠性をさらに向上させることができる。これとは逆に、被覆部材を周辺部材とは異なる色とし、デザイン的な要素を加味することで、意匠性を向上させることもできる。

また、太陽電池モジュールの端面封止部材にシリコーン樹脂やＥＶＡ樹脂等の太陽電池モジュール作製段階において一度液体状になるもののみを使用しているため、気泡の発生や剥離等が発生したとしても、配線部材を絶縁性を有する部材で被覆することにより、配線部材と他の周辺部材との絶縁性能を十分に確保することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する配線部材を接続可能な形状に成形することにより、太陽電池モジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業を簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、配線部材を接続部位の形状に一致するように成形し、この成形された配線部材を接続部位に配置し、太陽電池セルの接続端子と配線部材の接続部分とを半田付けによって接続する構成としている。すなわち、配線部材を成形して１つの部材とすることで、太陽電池モジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業を簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮することができる。

以下、実施形態を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成し、このセルユニットを横並びに複数個配置するとともに、このセルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に接続することにより、マトリクス状に配置された太陽電池セルの全体を直列接続した構造の太陽電池モジュールであり、前記配線部材の接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部が、絶縁性を有する被覆部材で被覆されている。このように、配線部材を被覆することで、絶縁性能や意匠性を向上させることが可能となる。

この場合、前記配線部材が平板状の導電線であると、幅広である分外観上乱すことになるが、被覆部材で被覆することで、目立たなくすることができる。また、被覆部材を、周辺部材と同系色とすることで、太陽電池モジュールの表面色と一体となり、意匠性をさらに向上させることができる。これとは逆に、被覆部材を周辺部材とは異なる色とし、デザイン的な要素を加味することで、意匠性を向上させることもできる。

また、太陽電池モジュールの端面封止部材としてシリコーン樹脂やＥＶＡ樹脂等を使用する太陽電池モジュール作製段階において、一度液体状になるもののみを使用しているので気泡の発生や剥離等が発生し易いが、本発明においては、配線部材が絶縁性を有する部材で被覆されているので、配線部材と他の周辺部材との絶縁性能を十分に確保することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、互いに隣接する太陽電池セル同士を接続する電気配線部材が接続可能な形状に成形されており、例えば、接続部位に一致するように略Ｌ字形状、略Ｆ字形状または略Ｅ字形状に成形されていることを特徴とする。このように、配線部材を一体化して１つの部材とすることで、太陽電池モジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業を簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する第１の工程と、このセルユニットを横並びに複数個配置するとともに、両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材と電気的に接続する第２の工程とを包含する太陽電池モジュールの製造方法において、前記配線部材は接続部位の形状に一致するように成形されており、前記第２の工程において、この成形された配線部材を接続部位に配置するとともに、太陽電池セルの接続端子と配線部材の接続部分とを半田付けによって接続することを特徴とする。このように、配線部材を一体化して１つの部材とすることで、太陽電池モジュール生産工程内の特に配線工程での半田接続作業を簡略化することができ、作業時間を大幅に短縮することができる。

（マトリクス）
図１ないし図３は、本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス１５部分を示す平面図であり、特に配線工程での配線作業手順を示している。ただし、本実施の形態では、従来の技術の説明で用いた太陽電池モジュールの各構成部材および構成部位と同じ構成部材および構成部位には同符号を付しており、詳細な説明は省略している。

マトリクス１５は、従来の技術でも説明したように、太陽電池セル１１を直線状に複数個（この実施形態では９個）配置して接続部材１２により電気的に接続することによりストリングス１３を作製し、このストリングス１３を横並びに複数個（この例では６個）配置し、両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｂ１と１１ｂ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｄ１と１１ｄ２、１１ｅ１と１１ｅ２）を配線部材４１〜４５で電気的に接続することにより、５４個全ての太陽電池セル１１、１１・・・を電気的に直列接続した構成となっている。

そして、本発明では、配線部材４１〜４５の構成に特徴を有しており、この配線部材４１〜４５は、互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｂ１と１１ｂ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｄ１と１１ｄ２、１１ｅ１と１１ｅ２）を接続可能な形状に成形されている。具体的には、接続部位に一致するように略Ｌ字形状または略Ｆ字形状等に成形されており、接続部位の形状によっては、その形状に一致するように成形されればよく、本実施の形態においては、太陽電池セル１１の配列方法や電極の向きおよび電気的出力取り出し口の位置等から、５種類７個の成形された配線部材が必要となる。以下、それぞれの配線部材について個別に説明する。

（配線部材）
図６ないし図１０は、本実施の形態の各配線部材を示す斜視図である。配線部材の種類としては、図１に示すように、まず、電気的出力取り出し口２５ａ、２５ｂとは反対側の側縁部において互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｅ１と１１ｅ２）を横繋ぎするための第１配線部材４１（図６を併せて参照）、電気的出力取り出し口２５ａ、２５ｂが設けられている側の側縁部において、その側縁部の中央部より上側に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ｂ１と１１ｂ２）を横繋ぎするための第２配線部材４２（図７を併せて参照）、前記中央部より下部側に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ｄ１と１１ｄ２）を横繋ぎするための第３配線部材４３（図８を併せて参照）、太陽電池セル１１ｆの下面側電極と電気的出力取り出し口２５ａとに機械的に繋がれ、外部にある端子と電気的に電気接続される第４配線部材４４（図９を併せて参照）、太陽電池セル１１ｇの接続片１２ｃと電気的出力取り出し口２５ｂに機械的に繋がれ、外部にある端子と電気的に接続される第５配線部材４５（図１０を併せて参照）、の５種類である。このうち、第１配線部材４１は３個必要となるので、全体として５種類７個の配線部材が必要となる。電気的出力取り出し口２５の外部には、ダイオード外部ケーブル等の端子があり、電気的出力取り出し口に繋がれる配線部材は、それらの端子と電気的に接続される。

（第１配線部材）
図６において、第１の配線部材４１は、６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの繋ぎ片４１ａと、太陽電池セル１１ａ２、１１ｃ２、１１ｅ２（図１参照）の下面側電極とこの繋ぎ片４１ａとを接続するための１．５ｍｍ幅、厚さ０．１５ｍｍの２本の突き出し片４１ｂ、４１ｂとからなり、これら繋ぎ片４１ａと突き出し片４１ｂ、４１ｂとを半田接続することにより、全体として略Ｆ字形状に成形されている。また、打ち抜き等により一体的に成形されていてもよい。そして、この成形された繋ぎ片４１ａの全体が、絶縁性を有する被覆部材４１１（斜線を付して示している）によって被覆されている。ただし、繋ぎ片４１ａの突き出し片４１ｂ、４１ｂとは反対側の端部４１ａ１と、その端部４１ａ１から中央寄りの部分４１ａ２とは、所定距離だけ間隔があけられ、被覆部材４１１が除去された剥き出し部分となっており、この剥き出し部分４１ａ１、４１ａ２が、太陽電池セル１１ａ１、１１ｃ１、１１ｅ１（図１参照）に取付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃと半田接続される部分となっている。

（第２配線部材）
図７において、第２配線部材４２は、６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの繋ぎ片４２ａと、太陽電池セル１１ｂ２（図１参照）の下面側電極とこの繋ぎ片４２ａとを接続するための１．５ｍｍ幅、厚さ０．１５ｍｍの２本の突き出し片４２ｂ、４２ｂと、この２本の突き出し片４２ｂ、４２ｂのさらに外側の繋ぎ片４２ａに接続された６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの突き出し片４２ｃとからなり、これら繋ぎ片４２ａと突き出し片４２ｂ、４２ｂおよび４２ｃとを半田接続することにより、全体として略Ｆ字形状の如く形状に形成されている。そして、この成形された繋ぎ片４２ａおよび突き出し片４２ｃの全体が、絶縁性を有する被覆部材４２１（斜線を付して示している）によって被覆されている。ただし、繋ぎ片４２ａの突き出し片４２ｃとは反対側の端部４２ａ１と、その端部４２ａ１から中央寄りの部分４２ａ２と、突き出し片４２ｃの先端部４２ｃ１とは、被覆部材４２１が除去された剥き出し部分となっている。ここで、４２ａ１と４２ａ２とは、所定距離だけ間隔があけられている。そして、この剥き出し部分４２ａ１および４２ａ２が、太陽電池セル１１ｂ１（図１参照）に取付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃと半田接続される部分となっており、剥き出し部分４２ｃ１が後述するバイパスダイオードを接続する部分となっている。

（第３配線部材）
図８において、第３配線部材４３は、６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの繋ぎ片４３ａと、太陽電池セル１１ｄ２（図１参照）の下面側電極とこの繋ぎ片４３ａとを接続するための１．５ｍｍ幅の２本の突き出し片４３ｂ、４３ｂと、この２本の突き出し片４３ｂ、４３ｂとは反対側の繋ぎ片４３ａの端部に接続された６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの突き出し片４３ｃとからなり、これら繋ぎ片４３ａと突き出し片４３ｂ、４３ｂおよび４３ｃとを半田接続することにより、全体としてほぼＥ字形状に成形されている。そして、この成形された繋ぎ片４３ａおよび突き出し片４３ｃの全体が、絶縁性を有する被覆部材４３１（斜線を付して示している）によって被覆されている。ただし、繋ぎ片４３ａ上の突き出し片４３ｃ寄りの部分４３ａ１と、その部分４３ａ１から中央寄りの部分４３ａ２と、突き出し片４３ｃの先端部４３ｃ１とは、被覆部材４３１が除去された剥き出し部分となっている。ここで、４３ａ１と４３ａ２とは、所定距離だけ間隔があけられている。そして、この剥き出し部分４３ａ１、４３ａ２が、太陽電池セル１１ｄ１（図１参照）に取付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃと半田接続される部分となっており、剥き出し部分４３ｃ１が後述するバイパスダイオードの接続部分となっている。

（第４配線部材）
図９において、第４配線部材４４は、太陽電池セル１１ｆの下面側電極とマトリクス１５の電気的出力取り出し口２５ａとの間を横繋ぎで接続するための６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの繋ぎ片４４ａと、太陽電池セル１１ｆの下面側電極と繋ぎ片４４ａとを接続するための１．５ｍｍ幅、厚さ０．１５ｍｍの２本の突き出し片４４ｂ、４４ｂと、この２本の突き出し片４４ｂ、４４ｂとは反対側の繋ぎ片４４ａの端部に接続された６ｍｍ幅、厚さ０．２３ｍｍの突き出し片４４ｃとからなり、これら繋ぎ片４４ａと突き出し片４４ｂ、４４ｂおよび４４ｃとを半田接続することにより、全体として略Ｅ字形状に成形されている。そして、この成形された繋ぎ片４４ａおよび突き出し片４４ｃの全体が絶縁性を有する被覆部材４４１（斜線を付して示している）によって被覆されている。ただし、突き出し片４４ｃの先端部４４ｃ１は、被覆部材４４１が除去された剥き出し部分となっている。そして、この突き出し片４４ｂ、４４ｂが、太陽電池セル１１ｆの下面側電極と半田接続される部分となっており、剥き出し部分４４ｃ１が、電気的出力取り出し口２５ａから外部に導出される部分となっている。

（第５配線部材）
図１０において、第５配線部材４５は、左下の太陽電池セル１１ｇに取付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとマトリクス１５の左側中央部に設けられた電気的出力取り出し口２５ｂとの間を横繋ぎで接続するための幅６ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍの繋ぎ片４５ａと、この繋ぎ片４５ａの一方の端部に接続された幅６ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍの突き出し片４５ｃとからなり、これら繋ぎ片４５ａと突き出し片４５ｃとを半田接続することにより、全体として略Ｌ字形状に成形されている。そして、この成形された繋ぎ片４５ａおよび突き出し片４５ｃの全体が、絶縁性を有する被覆部材４５１（斜線を付して示している）によって被覆されている。ただし、繋ぎ片４５ａの他方の端部４５ａ１と、その端部４５ａ１から中央寄りの部分４５ａ２と、突き出し片４５ｃの先端部４５ｃ１とは、被覆部材４５１が除去された剥き出し部分となっている。ここで、４５ａ１と４５ａ２とは、所定距離だけ間隔があけられている。そして、この剥き出し部分４５ａ１、４５ａ２が、太陽電池セル１１ｇに設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃと半田接続される部分となっており、剥き出し部分４５ｃ１が、電気的出力取り出し口２５ｂから外部に導出される部分となっている。

（配線部材の作製方法）
図１１（ａ）および（ｂ）は、これら第１ないし第５配線部材４１〜４５の被覆部分の断面構造の一例を示しており、図面中に各部の寸法の一実施形態を記入している。

このような第１ないし第５配線部材４１〜４５は、次のようにして作製される。すなわち、６ｍｍ幅および１．５ｍｍ幅で厚さ０．２３ｍｍおよび０．１５ｍｍの半田めっき銅線等を略Ｆ字形状、略Ｅ字形状または略Ｌ字形状等に半田付けで成形して一体型とした銅線成形体４１ａ〜４５ａを、たとえばＰＥＴフィルム等の絶縁性能や色の選定が可能なフィルム４１１〜４５１により挟み込む。この挟み込みには、接着剤や両面テープ等を使用する。

挟み込む方法としては、図１１（ａ）に示すように、２枚の絶縁フィルム４１１〜４５１を互いにサンドイッチ状に挟み込む方法と、図１（ｂ）に示すように、１枚の絶縁フィルム４１１〜４５１を二つ折りし、その間に銅線成形体を挟み込む方法とがある。いずれの方法でも、銅線成形体を被覆することができるが、１枚の絶縁フィルムを二つ折りする方法の方が、接着時の銅線成形体のずれが少なく、絶縁性能の確保という点からすればより優れている方法といえる。この際、後工程で太陽電池モジュールへと加工されるときに、ＥＶＡ自身によりラミネートされることになるため、気泡等が発生しないように、完成した配線部材４１〜４５全体を予め真空ラミネートしておくか、脱気しておく必要がある。また、使用する接着剤や両面テープは、ＥＶＡ樹脂に悪影響を与えないものを選定する必要がある。さらに、これら第１ないし第５配線部材４１〜４５の接続は半田付けが主流であるため、被覆部材４１１〜４５１は耐熱性に優れたものを使用することが好ましい。耐熱性の高いものを使用すれば、半田接続部分を除くすべての部分を完全に被覆することができるので、意匠性のさらなる向上につながるとともに、剥き出し部分（半田接続部分）を少なくすることができるので、絶縁性能のさらなる向上にもつながることにもなる。

なお、第４配線部材４４の突き出し片４４ｃを被覆している被覆部材４４１の先端部、および第５配線部材４５の突き出し片４５ｃを被覆している被覆部材４５１の先端部は、図１２に示すように、斜めに切断されたテーパ面Ｐとなっている。このようなテーパ面Ｐとすることにより、第４配線部材４４の剥き出し部分４４ｃ１および第５配線部材４５の剥き出し部分４５ｃ１を、バックカバー１７である導電性フィルムに形成された電気的出力取り出し口２５ａ、２５ｂから外部に導出する際、被覆部材４４１、４５１の先端部（テーパ面Ｐ）が電気的出力取り出し口２５ａ、２５ｂの周辺部に引っ掛かることなく、スムーズに挿通することができる。

（配線工程）
次に、上記構成の第１ないし第５配線部材４１〜４５を用いた配線工程について、図１ないし図５を参照して説明する。

まず、３個の第１配線部材４１、４１、４１を、マトリクス１５の側縁部において互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ａ１と１１ａ２、１１ｃ１と１１ｃ２、１１ｅ１と１１ｅ２）のそれぞれに沿わせるように配置する（図２参照）。そして、この状態でまず最上部の第１配線部材４１の剥き出し部分４１ａ１、４１ａ２と太陽電池セル１１ａ１に設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第１配線部材４１の突き出し片４１ｂ、４１ｂと太陽電池セル１１ａ２の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。

同様に、中央部の第１配線部材４１の剥き出し部分４１ａ１、４１ａ２と太陽電池セル１１ｃ１に設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第１配線部材４１の突き出し片４１ｂ、４１ｂと太陽電池セル１１ｃ２の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。

同様に、最下部の第１配線部材４１の剥き出し部分４１ａ１、４１ａ２と太陽電池セル１１ｅ１に設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第１配線部材４１の突き出し片４１ｂ、４１ｂと太陽電池セル１１ｅ２の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。

次に、第２配線部材４２を、マトリクス１５の縁部の中央上部において互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ｂ１と１１ｂ２）に沿わせるように配置する（図２参照）。そして、この状態で、第２配線部材４２の剥き出し部分４２ａ１、４２ａ２と太陽電池セル１１ｂ１に設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第２配線部材４２の突き出し片４２ｂ、４２ｂと太陽電池セル１１ｂ２の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。

次に、第３配線部材４３を、マトリクス１５の縁部の中央下部において互いに隣接する太陽電池セル同士（１１ｄ１と１１ｄ２）に沿わせるように配置する（図２参照）。そして、この状態で、第３配線部材４３の剥き出し部分４３ａ１、４３ａ２と太陽電池セル１１ｄ１に設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第３配線部材４３の突き出し片４３ｂ、４３ｂと太陽電池セル１１ｄ２の下面側電極とを半田ごて等にて半田接続する。

この後、第２配線部材４２の突き出し片４２ｃの先端部４２ｃ１と第３配線部材４３の突き出し片４３ｃの先端部４３ｃ１との間に、図示しないバイパスダイオードを接続する。

次に、第４配線部材４４を、マトリクス１５の側縁部の中央部から端部にかけて沿わせるように配置する（図３参照）。そして、この状態で、第４配線部材４４の突き出し片４４ｂ、４４ｂと太陽電池セル１１ｆの下面側電極とを半田ごて等にて半田接続し、第４配線部材４４の突き出し片４４ｃの先端部４４ｃ１を、電気的出力取り出し口２５ａから外部に導出させる。

次に、第５配線部材４５を、マトリクス１５の側縁部の中央部から端部にかけて沿わせるように配置する（図３参照）。そして、この状態で、第５配線部材４５の剥き出し部分４５ａ１、４５ａ２と太陽電池セル１１ｇに設けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃ、１２ｃとを半田ごて等にて半田接続し、第５配線部材４５の突き出し片４５ｃの先端部４５ｃ１を、電気的出力取り出し口２５ｂから外部に導出させる。

図３および図４は、このようにして配線作業を終了したときの状態を示している。なお、マトリクス１５の側縁部から突き出ている他方の接続片１２ｃ、１２ｃ、・・・は、配線終了後に切断（図３中、破線により示している）されることになる。また、図５は、電気的出力取り出し口２５ａ、２５ｂ付近の配線部材の位置関係を示す一部拡大図である。

ちなみに、図１には、半田付けを行なう箇所を〇を付して示している。本実施の形態のように成形された第１ないし第５配線部材４１〜４５を用いることにより、半田接続箇所は従来の４２箇所から２４箇所に減少することになり、その分半田接続作業の簡略化、時間短縮が可能となっている。

また、配線部材を成形して１つの部材とすることにより、現場での半田めっき銅線の切断作業も不要となり、また、第１ないし第５配線部材４１〜４５は絶縁部材４１１〜４５１によって被覆されていることから、従来の技術で示したような絶縁のためのフィルムやテープを使用する必要がなく、作業効率が格段に向上するものである。

さらに、一般的な太陽電池モジュールの端面封止部材には、シリコーン樹脂やＥＶＡ樹脂等の太陽電池モジュール作製段階において一度液体状になるものを使用しているが、第１ないし第５配線部材４１〜４５にはＰＥＴ等の絶縁性能や防水性能に優れた部材が被覆されているので、万一シリコーン樹脂やＥＶＡ樹脂等に気泡や剥離が発生したとしても、被覆部材４１１〜４５１の保護により、絶縁不良品が発生する可能性が大幅に低減されるものになる。

また被覆部材４１１〜４５１で被覆した第１ないし第５配線部材４１〜４５を使用した場合と、従来どおり被覆しない配線部材を使用した場合とを外観上で比較すると、被覆なしの従来のものは太陽電池モジュールの枠に沿って３本の白色系の線がくっきりと浮かび上がってしまう。これは、太陽電池モジュールを屋根の上に数十枚取付けた場合、軒下から見ても筋状にはっきりと確認できてしまうものであり、屋根材としての意匠性を落としてしまうものである。

これに対し、本発明の太陽電池モジュールでは、黒色に着色された被覆部材４１１〜４５１を使用することにより、白色系の半田めっき銅線が目立つ部分が完全に隠れることになるため、この太陽電池モジュールを屋根の上に数十枚取付けた場合、軒下から見ても全体が真っ黒にしか見えないものであり、屋根材としての意匠性にも十分耐え得るものである。

なお、上記実施の形態では、第１ないし第５配線部材４１〜４５は、太陽電池セルに取付けられた接続部材１２の他方の接続片１２ｃと半田接続する部分（剥き出し部分）を除く他のすべての部分を被覆部材で被覆する構成として説明しているが、たとえば、第２配線部材４２の突き出し片４２ｃ、第３配線部材４３の突き出し片４３ｃ、第４配線部材４４の突き出し片４４ｃ、第５配線部材４５の突き出し片４５ｃは、半田接続を完了したときには、太陽電池モジュールの下面側に隠れてしまう部分であり、太陽電池モジュールの表面側からは見えないため、この部分の被覆部材を省略することも可能である。また、第１ないし第５配線部材４１〜４５の各繋ぎ片の部分についても、太陽電池モジュールの表面側から見たときに目立たなければ、部分的に被覆部材を省略することが可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス部分を下面側から見た平面図である。 本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス部分を下面側から見た平面図である。 本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス部分を下面側から見た平面図である。 本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス部分を下面側から見た平面図である。 電気的出力取り出し口付近の配線部材の位置関係を示す一部拡大図である。 本実施の形態に従う第１配線部材を示す斜視図である。 本実施の形態に従う第２配線部材を示す斜視図である。 本実施の形態に従う第３配線部材を示す斜視図である。 本実施の形態に従う第４配線部材を示す斜視図である。 本実施の形態に従う第５配線部材を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、第１ないし第５配線部材の被覆部分の断面構造の一例を示す断面図である。 被覆部材の先端部の形状を示す説明図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の太陽電池モジュールの製造工程を示す説明図である。 （ａ）は、図１３（ｂ）に示すＡ−Ａ’線に沿う断面図であり、（ｂ）は、接続部材１２の斜視図である。 配線部材により太陽電池セル同士を接続する様子をマトリクスの下面側から見た平面図である。 太陽電池モジュールの製造工程を示す説明図である。 太陽電池モジュールの端面部分を一部拡大して示す断面図である。 （ａ）は、バックカバーの貫通穴から電気的出力を取り出す場合の配線構造を示す一部拡大断面図であり、（ｂ）は、フロントカバーとバックカバーとの間の端面から電気的出力を取り出す場合の配線構造を示す一部拡大断面図であり、（ｃ）は、配線部材同士が接触しないように絶縁テープで貼った状態を示す一部拡大図である。

符号の説明

１ 太陽電池モジュール、１１ 太陽電池、１１ａ１，１１ａ２，１１ｂ１，１１ｂ２，１１ｃ１，１１ｃ２，１１ｄ１，１１ｄ２，１１ｅ１，１１ｅ２，１１ｆ，１１ｇ 太陽電池セル、１２ 接続部材、１２ａ 一方の接続片、１２ｃ 他方の接続片、１３ ストリングス（セルユニット）、１４ 配線部材、１４ａ，１４ａ’ 第１繋ぎ片、１４ｃ 第２繋ぎ片、１４ｂ，１４ｂ’，１４ｄ，１４ｅ，４１ｂ，４２ｂ，４２ｃ，４３ｃ，４４ｂ，４４ｃ，４５ｃ 突き出し片、１５ マトリクス、１６，１８ 充填部材、１７ バックカバー、１９ フロントカバー、２０ 枠部材、２１ シリコーン樹脂、２５ａ，２５ｂ 電気的出力取り出し口、４１ 第１配線部材、４２ 第２配線部材、４３ 第３配線部材、４４ 第４配線部材、４５ 第５配線部材、４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ 繋ぎ片、４１１，４２１，４３１，４５１ 被覆部材、４１ａ１，４１ａ２，４２ａ１，４２ａ２，４２ｃ１，４３ａ１、４３ａ２，４３ｃ１，４４ｃ１，４５ａ１，４５ａ２，４５ｃ１ 剥き出し部分。

Claims (4)

1. 太陽電池セルを列状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成し、該セルユニットを複数個配置するとともに、前記セルユニットの端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を第一の配線部材で電気的に接続することにより、太陽電池セルをマトリクス状に配置した太陽電池モジュールにおいて、
   前記第一の配線部材は、バイパスダイオードに接続される第一の突き出し片を備えており、
   前記太陽電池モジュールが備える電気的出力取り出し口の外部の端子に電気的に接続される第二の突き出し片を備える第二の配線部材をさらに含み、
   前記第一の配線部材と前記第二の配線部材とは、前記第一の突き出し片と前記第二の突き出し片とが近接するように配置され、
   前記第一の突き出し片および前記第二の突き出し片の少なくともいずれかの接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部が被覆部材によって被覆されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 配線部材が平板状の導電線であ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。
3. 被覆部材が絶縁性を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
4. 太陽電池モジュールの製造方法であって、
   太陽電池セルを列状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する第１の工程と、該セルユニットを複数個配置するとともに、前記セルユニットの端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を第一の配線部材を用いて電気的に接続する第２の工程と、前記第一の配線部材を用いて電気的に接続された太陽電池セルとは異なる太陽電池セルを太陽電池モジュールが備える電気的出力取り出し口の外部の端子に第二の配線部材を用いて電気的に接続する第３の工程と、前記第一の配線部材にバイパスダイオードを接続する第４の工程とを含み、
   前記第一および第二の配線部材はいずれも、接続部位の形状と一致するように成形されており、
   前記第一の配線部材は、バイパスダイオードに接続される第一の突き出し片を備えており、前記第二の配線部材は、前記電気的出力取り出し口の外部の端子に電気的に接続される第二の突き出し片を備えていて、前記第一の突き出し片および前記第二の突き出し片の少なくともいずれかの接続部分を除く他の部分または他の部分の少なくとも一部が被覆部材によって被覆されており、
   前記第２の工程は、前記第一の配線部材を接続部位に配置するとともに、太陽電池セルの接続端子と前記第一の配線部材の接続部分とを半田付けによって接続する工程を含み、 前記第３の工程は、前記第二の配線部材を、前記第一の突き出し片と前記第二の突き出し片とが近接するように接続部位に配置し、前記第二の突き出し片と前記電気的出力取り出し口の外部の端子とを半田付けによって接続する工程を備え、
   前記第４の工程は、前記第一の突き出し片と前記バイパスダイオードとを、半田付けによって接続する工程を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

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