JP5342151B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、受光面側フィルムと、受光面側充填材と、接続タブで電気的に接続された複数の太陽電池素子と、裏面側充填材と、裏面側フィルムとを重ねるように順次配設して成る太陽電池モジュールであって、前記受光面側フィルムの周縁部と前記裏面側フィルムの周縁部とを熱融着したことを特徴とする太陽電池モジュールが提案されている。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール1は、太陽光等を受光して発電する太陽電池サブモジュール2と、この太陽電池サブモジュール2全体を封止する封止材3とからなる。
そして、図2に示すように、封止材3に設けられた取付孔33を介して、太陽電池サブモジュール2で発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤ22に、外部負荷と電気的に接続した外部導線5を取り付けることで、太陽電池サブモジュール2で発生した電力を外部負荷に導出することができる。
このp型CIS光吸収層2Cは、セレン化/硫化法や多元同時蒸着法により製膜されている。
また、2本のリボンワイヤ22の接続部22cは、基体21の側端部から、リボンワイヤ22同士が近接する向きに折曲して、延出している。そのため、一対の接続部22cに外部導線5を取り付ける際、外部導線5の正極側と負極側とを近い位置配することができるため、配線をすっきりさせることができる。
この封止材3は、図3及び図4に示すように、太陽電池モジュール1の受光面側を覆う受光面側封止材31と、受光面とは反対側の面(以下、「背面」という。)を覆う背面側封止材32とからなる。
また、少なくとも背面側封止材32は、表面に接着剤が塗布されており、太陽電池サブモジュール2を受光面側封止材31とで挟んでラミネート処理を施したときに、太陽電池サブモジュール2及び受光面側封止材31と直接接着する。
なお、背面側封止材32を、太陽電池サブモジュール2ないし受光面側封止材31と接着させる方法は、他に、熱融着によるものとしてもよい。熱融着は、背面側封止材32を加熱することにより、その表面を溶融させた上、接着させる太陽電池サブモジュール2ないし受光面側封止材32に圧接させてから冷却することで接着させることができる。
これにより、ラミネート処理が施された太陽電池モジュール1は、図3及び図4に示すように、受光面側封止材31と太陽電池サブモジュール2の間に充填された充填材4が、太陽電池サブモジュール2の端部から外部に向かって徐々に薄くなっていくように隙間なく充填される。また、受光面側封止材31と背面側封止材32とは、周縁部Sにおいて、背面側封止材32の表面に塗布された接着剤、ないしは熱融着によって一体的に接着している。そのため、太陽電池モジュール1の側端面において充填材4が露出することがないし、受光面側封止材31と背面側封止材32とが接着した部分を含め、太陽電池サブモジュール2の側端面から太陽電池モジュール1の側端面まで一定の距離があるため、湿分が浸入しにくく、高い耐湿性が得られる。また、周縁部Sが設けられていると共に、封止材3が樹脂材料からなることから、使用時に落としたりしても破損しにくい。
ここで、取付孔33の形状は、円形、楕円形、ないしは長方形形状等格別、限られないが、接続部2cのみを露出させると共に、接続部22cと接着する外部導線5の接着部分全体が挿通可能な形状ないしは大きさを備える。
また、2本のリボンワイヤ22の接続部2cが、それぞれに対して近接する向きに、基体21の側端部から折曲しているため、取付穴33が、基体21の端部から離れた位置に設けられる。これにより、取付孔33から湿分する場合でも、湿分が基体21の受光面にまで到達しにくい。
その他、熱溶融した状態で接着可能な接着剤を表面に塗布したPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルムを用いることもできる。
これらの材料からなる受光面側封止材31と背面側封止材32とを、ラミネート処理の際に、加熱及び加圧することにより、周縁部Sにおいて接着した封止材3とすることができる。
この充填材4は、太陽電池サブモジュール2と受光面側封止材31との間に挟み込んだ状態で加熱しながらプレスすることで溶けて広がり、その隙間を埋めると共に、太陽電池サブモジュール2と封止材3とを接着することができる。
この充填材4の材料としては、例えば、シート状のEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)を用いることができる。
太陽電池モジュール1は、受光面側封止材31、充填材4、太陽電池サブモジュール2、及び背面側封止材32を積層させてラミネート処理を施す工程と、封止材3(背面側封止材32)に取付孔33を設ける工程を経て製造される。
この際、太陽電池サブモジュール2の背面側に位置決めされた接続部22cは、位置決めされた位置からずれることなく、背面側封止材32により太陽電池サブモジュール2上に固定される。
以上のように各部材が接着した状態で温度を低下させると、充填材4が硬化してラミネート処理が完了する。
これにより取付孔33が設けられ、図5に示すように、この取付孔33を介して、外部導線5をハンダ6によってリボンワイヤ22に取り付けることで、太陽電池サブモジュール2から外部負荷へ電力を供給することができる。
また、封止材3表面に出っ張りがほとんど出ないため、使用時において、封止材3が何かに引っ掛かって破れたりするおそれもない。
また、取付孔33が、太陽電池サブモジュール2の端部から離れて設けられているので、外部からの湿分が太陽電池サブモジュールの受光面に到達しにくく、高い耐候性を有する。
さらに、製造段階においても、基体21上には非常に薄いリボンワイヤ22が配設されるだけであるので、複数の部材が積層等することによって部材の端部に充填材4が充填されない隙間ができるのを防ぐことができ、充填材4による接着性を高いものとすることができる。
太陽電池モジュール7は、太陽電池モジュール1と異なり、太陽電池モジュール7と外部導線5とを接続するのにターミナルプレート83を用いる。
また、取付孔は、ターミナルプレート83上であればどの位置にでも設けることができるので、取り付けの自由度が高い。
これにより、角部分が丸みを帯びて、取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
2 太陽電池サブモジュール
21 基体
22 リボンワイヤ
22a 取付部
22b 側端部
22c 接続部
2A ガラス基板
2B 金属裏面電極層
2C p型CIS系光吸収層
2D 高抵抗バッファ層
2E n型窓層(透明導電膜層)
3 封止材
31 受光面側封止材
32 背面側封止材
33 取付孔
4 充填材
5 外部導線
6 ハンダ
7 太陽電池モジュール
8 太陽電池サブモジュール
82 リボンワイヤ
83 ターミナルプレート
9 ハンダ
S 周縁部
Claims (3)
- 受光して発電する太陽電池サブモジュールと、
上記太陽電池サブモジュールの受光面側に形成された電極に一端部が取り付けられたリボンワイヤと、
上記太陽電池サブモジュールの背面部に取り付けられ、上記リボンワイヤを外部導線に接続するターミナルプレートと、
上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、
上記ターミナルプレートの一部を露出させて、外部導線を取り付けるための取付孔が形成され、上記太陽電池サブモジュールの背面側を被覆する背面側封止材と、
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、
上記リボンワイヤの他端は、上記太陽電池サブモジュールの側端部を介して背面側に延出されると共に、上記ターミナルプレートに取り付けられて位置決めされ、
上記受光面側封止材と上記背面側封止材は、
上記太陽電池サブモジュールの受光面側及び側端部において、充填材を介して上記リボンワイヤを封止するとともに、
上記太陽電池サブモジュールの背面側において、上記太陽電池サブモジュールに対して上記リボンワイヤ及び上記ターミナルプレートを一体的に封止し、
上記太陽電池サブモジュールの側端面から一定の距離をおいた上記太陽電池モジュールの周縁部において、直接接着されている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 上記リボンワイヤの横幅が、外部負荷と接続する外部導線の太さないしは横幅よりも広く構成されている、
請求項1に記載の太陽電池モジュール。 - 上記リボンワイヤは、上記太陽電池サブモジュール上において、両側端部に一箇所ずつ形成された二つの電極に1本ずつ取り付けられていると共に、上記一端部から他端に向けて斜めに配置され、互いのリボンワイヤに対して近接する向きに延出されている、
請求項1又は2記載の太陽電池モジュール。
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