JP5214005B2 - Concentrating solar cell module and solar power generation system - Google Patents
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Description
本発明は、集光型太陽電池モジュール及びこれを搭載した太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a concentrating solar cell module and equipped with solar power systems it.
従来の集光型太陽電池モジュールの一例を図11乃至図13に示す(例えば、特許文献1参照)。図11は、従来の太陽電池モジュールにおけるモジュール基板の配線構造の一例を示す平面図、図12は、図11のG−G線に沿う断面図、図13は、集光型太陽電池の断面図である。 An example of a conventional concentrating solar cell module is shown in FIGS. 11 to 13 (see, for example, Patent Document 1). 11 is a plan view showing an example of a wiring structure of a module substrate in a conventional solar cell module, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross-sectional view of a concentrating solar cell. It is.
この集光型太陽電池モジュールは、モジュール基板120aに、太陽電池素子間を接続する配線材124が絶縁被膜125により被覆された状態で予め施されており、集光型太陽電池110が配置される接続部としての露出配線部121a,121bだけが被覆されていない状態で設置された構成とされている。また、配線材124とモジュール基板120aとを電気的に絶縁するために、モジュール基板120aと配線材124との間に、絶縁シート122が介在されている。
In this concentrating solar cell module, the
そして、モジュール基板120aの露出配線部121a,121bに挟まれた位置に、露出放熱部123が配置されており、露出放熱部123は、集光型太陽電池110をモジュール基板120aに取り付けたときには、太陽電池素子111直下に位置し、太陽電池素子111の発電に伴う熱を外部に放熱するために、太陽電池素子111直下の放熱板118と接続されている。
And the exposed
そして、図11及び図12に示した露出配線部121a,121b、及び露出放熱部123に、図13に示す集光型太陽電池110の端子116c,116d、及び放熱板118がそれぞれリフローはんだ付けにより接続されている。
The
この後、図示は省略しているが、集光型太陽電池110をモジュール基板120aに接続した状態で、集光型太陽電池110の周囲、及び集光型太陽電池110とモジュール基板120aの接続部分の空間とに樹脂を充填した構造となっている。
Thereafter, although not shown in the drawing, in the state where the concentrating
特許文献1記載の集光型太陽電池モジュールでは、モジュール基板120a上に、多数の集光型太陽電池110(すなわち、太陽電池素子111)を接続するための多数の配線材124を、一定の間隔を存して予め敷設しておく必要がある。すなわち、寸法の大きなモジュール基板120a上で、全電極の配線工程や、集光型太陽電池の実装工程等、全ての作業を行う必要があるため、広い作業スペースが必要となり、作業効率が悪いといった問題があった。
In the concentrating solar cell module described in
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、製造時の作業性に優れた電極配線構造を有する集光型太陽電池モジュール及び太陽光発電システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and its object is to provide a concentrating solar cell module and the solar power generation system having a superior electrode wiring structure in workability at the time of manufacture is there.
上記課題を解決するため、本発明の集光型太陽電池モジュールは、複数個の太陽電池素子と、前記各太陽電池素子が一定の間隔を存して1列に載置された長尺状のレシーバ基板と、前記レシーバ基板が一定の間隔を存して複数本並行に載置されたモジュール基板とを備え、前記レシーバ基板は、長尺状のレシーバ基体と、前記レシーバ基体上に端部同士を対向させた状態で長手方向に沿って1列に配置された複数本の配線材とからなり、前記配線材の一方の端部にプラス電極パッド部が、他方の端部にマイナス電極パッド部がそれぞれ設けられ、前記プラス電極パッド部及び前記マイナス電極パッド部に前記太陽電池素子のプラス電極端子及びマイナス電極端子がそれぞれ接続されて太陽電池素子搭載部が構成されている。 In order to solve the above-described problems, a concentrating solar cell module according to the present invention includes a plurality of solar cell elements and an elongated shape in which each of the solar cell elements is placed in one row with a constant interval A receiver substrate; and a module substrate on which a plurality of the receiver substrates are placed in parallel with a certain interval, the receiver substrate having an elongated receiver base and end portions on the receiver base With a plurality of wiring members arranged in a line along the longitudinal direction, with a positive electrode pad portion at one end of the wiring material and a negative electrode pad portion at the other end. There is provided, respectively, the positive electrode terminals and negative electrode terminals of the solar cell element to the plus electrode pad portion and the negative electrode pad portion that is connected to the solar cell element mounting portion is configured, respectively.
上記構成によれば、太陽電池素子を搭載したレシーバ基板をモジュール基板に搭載するだけで太陽電池素子をモジュール基板上に電気的に接続された状態で搭載できるので、太陽電池素子のモジュール基板への搭載作業が容易となる。また、一体のレシーバ基板を用いることで熱伝導による放熱効果を期待することができる。 According to the above configuration, the solar cell element can be mounted in a state of being electrically connected to the module substrate simply by mounting the receiver substrate on which the solar cell element is mounted on the module substrate. Mounting work becomes easy. Moreover, the heat dissipation effect by heat conduction can be expected by using an integral receiver substrate.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記配線材の長手方向中央部に屈曲部が形成された構成としている。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of this invention, it is set as the structure by which the bending part was formed in the longitudinal direction center part of the said wiring material.
このように屈曲部を形成することで、太陽熱により配線材が伸縮しても、これを屈曲部で吸収できるので、配線材が断線することがない。 By forming the bent portion in this way, even if the wiring material expands and contracts due to solar heat, it can be absorbed by the bent portion, so that the wiring material does not break.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記レシーバ基体には、長手方向に所定の間隔を存して切欠き部が形成された構成としてもよい。レシーバ基体に切欠き部を形成することで、熱膨張を防止することができる。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of this invention, it is good also as a structure where the notch part was formed in the said receiver base | substrate at predetermined intervals in the longitudinal direction. By forming the notch in the receiver base, thermal expansion can be prevented.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記複数本のレシーバ基板は、隣接する一方の端部同士が配線連結材で電気的に接続されている。本発明によれば、モジュール基板上に、レシーバ基板と配線連結材とを載置するだけで、各太陽電池素子が直列に接続されたモジュール基板を容易に作成することができる。 Further, according to the concentrating solar cell module of the present invention, the plurality of receiver substrates are electrically connected at one end adjacent to each other by the wiring connecting material. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the module board by which each solar cell element was connected in series can be easily produced only by mounting a receiver board | substrate and a wiring connection material on a module board.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記レシーバ基板を前記モジュール基板の所定位置に載置する位置決め手段が設けられている。位置決め手段を設けることで、レシーバ基板をモジュール基板の所定位置に正確に載置することができる。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of this invention, the positioning means which mounts the said receiver board | substrate in the predetermined position of the said module board | substrate is provided. By providing the positioning means, the receiver substrate can be accurately placed at a predetermined position on the module substrate.
より具体的には、前記位置決め手段は、前記モジュール基板に設けられた位置決めピンと前記レシーバ基板に設けられた位置決め穴とで構成されている。上記構成によれば、モジュール基板の位置決めピンにレシーバ基体の位置決め穴を挿入するだけで、レシーバ基板をモジュール基板の所定位置に正確に載置することができる。 More specifically, the positioning means includes positioning pins provided on the module substrate and positioning holes provided on the receiver substrate. According to the above configuration, the receiver substrate can be accurately placed at a predetermined position of the module substrate simply by inserting the positioning hole of the receiver base into the positioning pin of the module substrate.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記レシーバ基板と前記配線材との間に熱導電性の絶縁層が設けられた構成としてもよい。上記構成によれば、電気的な絶縁だけでなく、配線材の通電によって発生した熱を、絶縁層を介してレシーバ基板、さらにはレシーバ基板からモジュール基板へと放熱することができ、配線部材の熱膨張による曲がりや断線等を防止することができる。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of this invention, it is good also as a structure by which the heat conductive insulating layer was provided between the said receiver board | substrate and the said wiring material. According to the above configuration, not only electrical insulation, but also heat generated by energizing the wiring material can be radiated from the receiver substrate, and further from the receiver substrate to the module substrate, via the insulating layer. Bending or disconnection due to thermal expansion can be prevented.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記配線材は第1の絶縁保護層によって被覆されているとともに、前記第1の絶縁保護層は、前記配線材の前記プラス電極パッド部及び前記マイナス電極パッド部の上部に接続用開口部が設けられている。このように、プラス電極パッド部及びマイナス電極パッド部の上部に接続用開口部を設けることで、プラス電極パッド部上にプラス電極端子を接続した状態で搭載された太陽電池素子のマイナス電極端子とマイナス電極パッド部とを、接続用開口部を介してワイヤボンド等により接続することができる。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of the present invention, the wiring material is covered with a first insulating protective layer, and the first insulating protective layer is the positive electrode pad portion of the wiring material. In addition, a connection opening is provided above the negative electrode pad. Thus, by providing the connection opening on the upper part of the plus electrode pad part and the minus electrode pad part, the minus electrode terminal of the solar cell element mounted with the plus electrode terminal connected on the plus electrode pad part and The negative electrode pad portion can be connected by wire bonding or the like through the connection opening.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記第1の絶縁保護層上には、前記接続用開口部を含む全体に透明な第2の絶縁保護層が形成されている。第1の絶縁保護層上の全体に透明な第2の絶縁保護層を設けることで、太陽電池素子やワイヤを確実に保護することができる。 Further, according to the concentrating solar cell module of the present invention, the second insulating protective layer that is transparent on the whole including the opening for connection is formed on the first insulating protective layer. By providing a transparent second insulating protective layer on the entire first insulating protective layer, the solar cell element and the wire can be reliably protected.
また、本発明の集光型太陽電池モジュールによれば、前記モジュール基板の上部に、前記各太陽電池素子のそれぞれに太陽光を集光する複数個の集光レンズ部を備えた光学部材が配置された構成としている。上記構成によれば、各集光レンズ部で各太陽電池素子に太陽光を集光することで、少ない受光面積で高い光電変換率を実現することができる。 Moreover, according to the concentrating solar cell module of the present invention, an optical member having a plurality of condensing lens portions for concentrating sunlight on each of the solar cell elements is disposed on the module substrate. The configuration is made. According to the said structure, a high photoelectric conversion rate can be implement | achieved by a small light-receiving area by condensing sunlight to each solar cell element by each condensing lens part.
また、本発明の太陽光発電システムは、上記各構成の集光型太陽電池モジュールが架台上に複数個配置され、各太陽電池モジュールが電気ケーブルで接続された構成としている。 Moreover, the solar power generation system of this invention is set as the structure by which the concentrating type solar cell module of said each structure is arrange | positioned in multiple numbers on a mount, and each solar cell module was connected with the electric cable.
本発明によれば、複数個の太陽電池素子を予め直列に接続した複数本のレシーバ基板を用意し、このレシーバ基板をモジュール基板上に並行に載置し、隣接する一方の端部同士を配線連結材で接続するだけで、全ての太陽電池素子をレシーバ基板上に搭載した集光型太陽電池モジュールを作製することができる。すなわち、製造時の作業性に優れた電極配線構造を有する集光型太陽電池モジュールを作製することができる。 According to the present invention, a plurality of receiver boards in which a plurality of solar cell elements are connected in series in advance are prepared, the receiver boards are placed in parallel on the module board, and adjacent one ends are wired together. A concentrating solar cell module in which all solar cell elements are mounted on a receiver substrate can be produced simply by connecting with a connecting material. That is, a concentrating solar cell module having an electrode wiring structure excellent in workability at the time of manufacture can be produced.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の集光型太陽電池モジュールの全体構成を示す外観斜視図、図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。図3は、図2のB部分の拡大断面図である。 FIG. 1 is an external perspective view showing the overall configuration of the concentrating solar cell module of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG.
本実施形態の集光型太陽電池モジュール1は、大別すると、複数個の太陽電池素子60が搭載されたモジュール基板10と、このモジュール基板10の上部に配置され、各太陽電池素子60にそれぞれ太陽光を集光する複数の集光レンズ部31を備えたレンズ板(光学部材)30と、モジュール基板10とレンズ板30とを対向配置した状態で、その全周を囲むように保持して一体に支持する枠フレーム50とで構成されている。
The concentrating
枠フレーム50は、上枠部材、下枠部材、左枠部材、右枠部材で構成され、これら枠部材を四角に組み合わせ、各コーナーの突き合わせ部をねじ等で連結する構造とすることができる。このような構造は、太陽電池モジュールの枠フレームとしては従来周知の一般的な構造であるので、詳細な説明は省略する。
The
図4は、レンズ板30を下面側(すなわち、太陽電池素子60と対向する面側)から見た平面図である。レンズ板30に形成された集光レンズ部31は、この例ではフレネルレンズであり、このフレネルレンズが、例えば縦方向に8個、横方向に5個並んだ構成となっている。
FIG. 4 is a plan view of the
図5は、レンズ板30を取り外した状態のモジュール基板10の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of the
モジュール基板10は、この例では8個の太陽電池素子60が長手方向(図では縦方向)に一定の間隔W1を存して1列に載置された長尺状のレシーバ基板11が、横方向に一定の間隔W1を存して5本並行に配置され、隣接するレシーバ基板11の一方の端部同士が配線連結材25で電気的に接続された構成となっている。すなわち、レンズ板30に設けられた集光レンズ部31に対向して、太陽電池素子60が縦方向に8個、横方向に5個並んだモジュール基板10が作製されている。また、全てのレシーバ基板11が配線連結材25を介して一連に接続されることで、全ての太陽電池素子60が直列に接続された構成となっている。
In this example, the
図6(a)は、1本のレシーバ基板11の構成を示す平面図、図6(b)は、図6(a)の一部(1本の配線材部分)を拡大して示す平面図、図6(c)は、図6(b)の一部(電極部)をさらに拡大して示す平面図、図6(d)は、図6(a)のD部分を拡大して示す平面図、図6(e)は、図6(a)のE部分を拡大して示す平面図である。
6A is a plan view showing the configuration of one
レシーバ基板11は、長尺状のレシーバ基体12と、このレシーバ基体12上に端部同士を対向させた状態で長手方向に沿って1列に配置された複数本(この例では、太陽電池素子60の数(8個)より一つ少ない7本)の配線材(導体)13とを備えている。また、レシーバ基体12と配線材13との間には、熱導電性の絶縁層18が設けられている。熱導電性の絶縁層18を設けることで、電気的な絶縁だけでなく、配線材13の通電によって発生した熱を、絶縁層18を介してレシーバ基体12、さらにはレシーバ基体12からモジュール基板10へと放熱することができ、配線部材13の熱膨張による曲がりや断線等を防止することができる。
The
ここで、レシーバ基体12は、ステンレス板、ガラス板、銅板、アルミ板、アルミ合金板のいずれかを使用することができる。また、絶縁層18は、樹脂に導熱素材(熱伝導性フィラ)を混入した導熱絶縁フィルムによって構成されている。樹脂としては、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂・テレフタレート(PET)樹脂等を用いることができる。また、添加物である熱伝導性フィラとしては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミナ、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、酸化ベリリウム、シリカ等のいずれか若しくはこれらを組み合わせた材料を使用することができる。また、配線材13は、銅板を打ち抜き加工することで形成される平板銅線とすることができる。また、レシーバ基体12も、配線材13と同様、打ち抜き加工によって形成することができる。ただし、配線材13やレシーバ基体12の形成は、打ち抜き加工に限定されるものではない。
Here, the
1本の配線材13は、図6(b)に示すように、一方の端部にプラス電極パッド部14が形成され、他方の端部に二股状に開いたマイナス電極パッド部15形成されている。そして、長手方向に隣接する配線材13の対向する端部同士は、図6(c)に示すように、一方の配線材13のプラス電極パッド部14が、他方の配線材13の二股状のマイナス電極パッド部15の間に絶縁状態で(一定の隙間を開けて)嵌め合わされた状態で対向配置されている。
As shown in FIG. 6B, one
ただし、レシーバ基板11の両端部(図6(a)では上下の両端部)に位置する配線材13の端部には、隣接する配線材13が存在しない。従って、それらの端部では、図6(d)及び図6(e)に示すように、それぞれにプラス電極パッド部小片14a、及びマイナス電極パッド部小片15aが対向配置されている。これにより、レシーバ基板11の両端部に位置する配線材13の端部にも、事前に太陽電池素子60を搭載することができる。
However, there is no
このような電極配線構造において、図3に示すように、プラス電極パッド部14に太陽電池素子60を搭載することで太陽電池素子60底面のプラス電極端子(図示せず)がプラス電極パッド部14にはんだ等により接続され、太陽電池素子60のマイナス電極端子(図示せず)がワイヤ16によりマイナス電極パッド部15に接続されて太陽電池素子搭載部17が構成されている。また、太陽電池素子搭載部17の全体が、第1の絶縁保護層19と透明な第2の絶縁保護層20とによって完全に被覆された構造となっている。これにより、太陽電池素子60やワイヤ16を確実に保護することができる。
In such an electrode wiring structure, as shown in FIG. 3, by mounting the
また、配線材13は、図6(b)に示すように、長手方向の中央部に略半円弧状の屈曲部13aが形成されている。屈曲部13aを形成することで、太陽熱により配線材13が伸縮しても、これを屈曲部13aで吸収できるので、太陽電池素子搭載部17の電極配線構造に影響を与えることがなく、また、配線材13自体の断線やひび割れ等も防止することができる。
Further, as shown in FIG. 6B, the
また、レシーバ基体12には、図6(a)に示すように、長手方向に所定の間隔を存した複数箇所に、幅方向に対向した一対の切欠き部12aがそれぞれ形成されている。この切欠き部12aの形成位置は、本実施形態では配線材13の屈曲部13aの位置と一致しているが、必ずしも一致させる必要はない。すなわち、長手方向に若干ずれた位置にそれぞれを形成してもよい。レシーバ基体12に形成された切欠き部12aは、レシーバ基体12の長手方向の熱膨張区間として設けられている。すなわち、切欠き部12aの両端側に配置した太陽電池素子60が集光太陽光に照射されて発熱し、その発熱により隣接する太陽電池素子60間の中央部に大きい熱応力が掛かることになるが、切欠き部12aが長手方向の熱膨張区間となってこの熱応力を緩和する。つまり、レシーバ基体12に熱膨張を吸収する機能を持たせることができる。
In addition, as shown in FIG. 6A, the
図7は、レシーバ基板11をモジュール基板10に搭載する様子を示している。
FIG. 7 shows how the
図7に示すように、モジュール基板10とレシーバ基板11との間には位置決め手段が設けられている。この位置決め手段は、本実施形態では、モジュール基板10に設けられた位置決めピン10aと、レシーバ基板11のレシーバ基体12に設けられた位置決め穴12bとで構成されている。位置決めピン10aは、モジュール基板10上の各レシーバ基板11の載置位置に沿って長手方向の両端近傍に2箇所ずつ、合計10箇所に設けられており、位置決め穴12bは、位置決めピン10aに対向するように、レシーバ基体12の長手方向の両端近傍の2箇所に設けられている。このような構成によれば、モジュール基板10の長手方向に対向する2箇所の位置決めピン10aに、レシーバ基体12の長手方向に対向する2箇所の位置決め穴12bをそれぞれ挿入するだけで、レシーバ基体12(すなわち、レシーバ基板11)をモジュール基板10の所定位置(図5に示す位置)に正確に載置することができる。
As shown in FIG. 7, positioning means is provided between the
次に、上記構成の集光型太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the concentrating
まず、長尺状のレシーバ基体12の上面に、長手方向の全長にわたって絶縁層18を配置する。ここでは、絶縁層18は、ポリイミド樹脂に窒化ホウ素(熱電導性フィラ)を添加した導熱性の絶縁フィルムを使用した。
First, the insulating
次に、7本の配線材13を、互いのプラス電極パッド部14とマイナス電極パッド部15とを対向させて、レシーバ基体12の絶縁層18上に1列に載置する。このとき、上記したように、端部の配線材13については、図6(d),(e)に示すように、その外側端部に対向させて、プラス電極パッド部小片14aまたはマイナス電極パッド部小片15aを対向配置する。そして、その上に、フッ素レジストの保護膜である第1の絶縁保護層19を被せて、各配線材13を被覆する。このとき、第1の絶縁保護層19は、図8に示すように、配線材13のプラス電極パッド部14(プラス電極パッド部小片14aも含む)及びマイナス電極パッド部15(マイナス電極パッド部小片15aも含む)の上部に接続用開口部19a,19bが設けられている。すなわち、プラス電極パッド部14(プラス電極パッド部小片14aも含む)及びマイナス電極パッド部15(マイナス電極パッド部小片15aも含む)を除いて、大気に接触する部分を保護している。
Next, the seven
この後、絶縁層18、配線材13、第1の絶縁保護層19を順次載置したレシーバ基体12をラミネート装置(図示せず)に挿入し、加圧状態を維持しながら、例えば120℃の加熱処理を行う。これにより、ラミネート方式によって配線材13が一体に形成されたアルミ製の細長いレシーバ基板11が作製される。
Thereafter, the
次に、このようにして作製されたレシーバ基板11の配線材13のプラス電極パッド部14(プラス電極パッド部小片14aも含む)に、接続用開口部10aを通じてはんだ材料を敷設し、その上に太陽電池素子60を搭載して、リフロー炉により加熱、溶融させることにより、太陽電池素子60底面のプラス電極端子(図示せず)をプラス電極パッド部14(プラス電極パッド部小片14aも含む)にはんだ接続する。
Next, a solder material is laid on the plus electrode pad portion 14 (including the plus electrode pad portion
次に、太陽電池素子60のマイナス電極端子(図示せず)とマイナス電極パッド部15(マイナス電極パッド部小片15aも含む)とを、接続用開口部19bを介して、ワイヤボンディングにより金線(ワイヤ)16によって接続する(図3参照)。これにより、太陽電池素子搭載部17が構成される。
Next, the negative electrode terminal (not shown) of the
なお、図示は省略しているが、プラス電極パッド部14(プラス電極パッド部小片14aも含む)とマイナス電極パッド部15(マイナス電極パッド部小片15aも含む)との間には、太陽電池素子60を保護するため、太陽電池素子60と並列にバイパスダイオードが接続されている。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, between the positive electrode pad part 14 (a positive electrode pad part
この後、第1の絶縁保護層19の上にさらに透明な第2の絶縁保護層20を被せて全体を被覆することで、図3に示す電極構造のレシーバ基板11が作製される。
After that, the transparent insulating second
次に、このようにして作製した5本のレシーバ基板11をモジュール基板10上に一定の間隔を存して並行に載置する。すなわち、図7に示したように、モジュール基板10の長手方向に対向する2箇所の位置決めピン10aに、各レシーバ基板11の長手方向に対向する2箇所の位置決め穴12bをそれぞれ挿入して載置する。このとき、レシーバ基板11の裏面側(すなわち、レシーバ基体12の裏面側)に導熱性の接着材を薄く塗布しておくことにより、レシーバ基板11をモジュール基板10の所定位置に接着固定し、さらに、ねじやリベット等(図示せず)で固定する。なお、モジュール基板10には、強度の面から金属材料が用いられる。
Next, the five
次に、図9に示すように、隣接するレシーバ基板11の一方の端部の対向するプラス電極パッド部小片14aとマイナス電極パッド部小片15a同士を、リード線等の配線連結材25で接続する。これにより、図5に示した電極配線構造のモジュール基板10が作製される。
Next, as shown in FIG. 9, the positive electrode pad
次に、このように作製されたモジュール基板10の上部に、集光レンズ部31を備えたレンズ板31を対向配置し、その全周を枠フレーム50で囲むように一体的に組み付けることにより、図1及び図2に示す集光型太陽電池モジュール1を作製する。
Next, on the upper part of the
上記製造方法によれば、太陽電池素子60を搭載した複数のレシーバ基板11をモジュール基板10に並行に載置し、隣接する一方の端部同士を配線連結材25で順次接続するだけで、複数個の太陽電池素子60を直列接続した集光型太陽電池モジュール1を簡単に製造することができる。
According to the manufacturing method described above, a plurality of
また、図10に示すように、太陽光自動追尾機能を有する架台80上に、この集光型太陽電池モジュール1を複数個載置し、各集光型太陽電池モジュール1を図示しない電気ケーブルで接続することにより、太陽光発電システムを構築することができる。この例では、太陽光発電システムは、架台80上に縦に4個、横に7個の合計28個の集光型太陽電池モジュール1を載置可能とされている。
Further, as shown in FIG. 10, a plurality of the concentrating
この太陽光発電システムは、太陽の動きに合わせて、常に受光面を太陽に正対させるように駆動することができる追尾駆動システム81に搭載されている。
This solar power generation system is mounted on a
追尾駆動システム81は、太陽の方位にモジュール受光面を向けるための方位軸と、太陽の高度にモジュール受光面を傾けるための傾倒軸との2軸別々の追尾駆動装置から構成され、これにより太陽を高精度に追尾することが可能となる。追尾駆動システムとしては、日ごとに異なる太陽高度に合わせて緯度角程度に日ごとに傾ける傾倒軸と、その傾倒軸方向に集光型太陽光発電モジュール面が平行になるようにモジュールを取り付けて、この傾倒軸を中心にモジュールを回転させるといった2軸駆動装置からなるシステムも一般的であり、このようなシステムを用いても良い。
The tracking
追尾駆動システムの動力系としては、モーターと減速機とを用いてギヤを所定の回転数回転させて所定の方向に駆動させる方法や、油圧ポンプと油圧シリンダーとを用いて、所定の長さにシリンダーを調節することにより、所定の方向に駆動させるといった方法があり、どちらの方法を用いても良い。 As a power system for a tracking drive system, a motor and a speed reducer are used to rotate a gear at a predetermined rotational speed to drive it in a predetermined direction, or a hydraulic pump and a hydraulic cylinder are used to achieve a predetermined length. There is a method of driving in a predetermined direction by adjusting the cylinder, and either method may be used.
追尾駆動システムの動作を制御する制御システム(図示せず)としては、制御システム内部に搭載された時計によって、予め太陽の軌道を計算し、その向きに集光型太陽電池モジュール1が向くように制御する方法や、システムにホトダイオード等からなる太陽センサーを取り付けて太陽方向を随時モニターし制御する方法等が一般的であり、どちらの方法を用いても良い。
As a control system (not shown) for controlling the operation of the tracking drive system, a solar orbit is calculated in advance by a clock mounted in the control system so that the concentrating
なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the embodiment disclosed herein is illustrative in all respects and does not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Moreover, all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
1 集光型太陽電池モジュール
10 モジュール基板
10a 位置決めピン
11 レシーバ基板
12 レシーバ基体
12a 切欠き部
12b 位置決め穴
13 配線材
13a 屈曲部
14 プラス電極パッド部
15 マイナス電極パッド部
16 ワイヤ
17 太陽電池素子搭載部
18 絶縁層
19 第1の絶縁保護層
20 第2の絶縁保護層
25 配線連結材
25a プラス電極パッド部
25b マイナス電極パッド部
30 レンズ板(光学部材)
31 集光レンズ部
50 枠フレーム
60 太陽電池素子
80 架台
81 追尾駆動システム
DESCRIPTION OF
31
Claims (10)
前記レシーバ基板は、長尺状のレシーバ基体と、前記レシーバ基体上に端部同士を対向させた状態で長手方向に沿って1列に配置された複数本の配線材とからなり、
前記配線材は、長手方向中央部に屈曲部が形成され、
前記配線材の一方の端部にプラス電極パッド部が、他方の端部にマイナス電極パッド部がそれぞれ設けられ、前記プラス電極パッド部及び前記マイナス電極パッド部に前記太陽電池素子のプラス電極端子及びマイナス電極端子がそれぞれ接続されて太陽電池素子搭載部が構成されていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 A plurality of solar cell elements, a long receiver substrate in which each of the solar cell elements is placed in one row with a fixed interval, and a plurality of the receiver substrates in parallel with a fixed interval And a module substrate mounted on
The receiver substrate is composed of a long receiver base and a plurality of wiring members arranged in a line along the longitudinal direction with the ends facing each other on the receiver base.
The wiring member is formed with a bent portion at a central portion in the longitudinal direction,
A positive electrode pad portion is provided at one end of the wiring member, and a negative electrode pad portion is provided at the other end. The positive electrode terminal of the solar cell element and the negative electrode pad portion A concentrating solar cell module, wherein a negative electrode terminal is connected to form a solar cell element mounting portion.
前記レシーバ基体には、長手方向に所定の間隔を存して切欠き部が形成されていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 1 ,
The concentrating solar cell module, wherein the receiver base is formed with notches at a predetermined interval in the longitudinal direction.
前記複数本のレシーバ基板は、隣接する一方の端部同士が配線連結材で電気的に接続されていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 1 or 2 , wherein
The concentrating solar cell module, wherein the plurality of receiver substrates are electrically connected at one end to each other with a wiring connecting material.
前記レシーバ基板を前記モジュール基板の所定位置に載置する位置決め手段が設けられていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 It is a concentrating solar cell module of any one of Claim 1- Claim 3 , Comprising:
A concentrating solar cell module comprising positioning means for placing the receiver substrate at a predetermined position of the module substrate.
前記位置決め手段は、前記モジュール基板に設けられた位置決めピンと前記レシーバ基板に設けられた位置決め穴とからなることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 4 ,
The concentrating solar cell module, wherein the positioning means includes positioning pins provided in the module substrate and positioning holes provided in the receiver substrate.
前記レシーバ基板と前記配線材との間に熱導電性の絶縁層が設けられていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to any one of claims 1 to 5 , wherein
A concentrating solar cell module, wherein a thermally conductive insulating layer is provided between the receiver substrate and the wiring member.
前記配線材は第1の絶縁保護層によって被覆されているとともに、前記第1の絶縁保護層は、前記配線材の前記プラス電極パッド部及び前記マイナス電極パッド部の上部に接続用開口部が設けられていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to any one of claims 1 to 6 , wherein
The wiring material is covered with a first insulating protective layer, and the first insulating protective layer has a connection opening provided above the plus electrode pad portion and the minus electrode pad portion of the wiring material. A concentrating solar cell module, characterized in that
前記第1の絶縁保護層上には、前記接続用開口部を含む全体に透明な第2の絶縁保護層が形成されていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to claim 7 ,
A concentrating solar cell module, wherein a transparent second insulating protective layer is formed on the first insulating protective layer including the connection opening.
前記モジュール基板の上部に、前記各太陽電池素子のそれぞれに太陽光を集光する複数個の集光レンズ部を備えた光学部材が配置されていることを特徴とする集光型太陽電池モジュール。 The concentrating solar cell module according to any one of claims 1 to 8 , wherein
A concentrating solar cell module, wherein an optical member having a plurality of condensing lens portions for concentrating sunlight on each of the solar cell elements is disposed on the module substrate.
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