JP5598003B2 - Solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。この太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを互いに配線を介して電気接続し、これらを樹脂等の封止材によって封止することで一体化した構成をなしている。 In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. This solar cell module for photovoltaic power generation has a configuration in which a plurality of solar cells are electrically connected to each other through wiring and are integrated by sealing them with a sealing material such as resin. .
図11に、従来の太陽電池モジュールの一例の模式的な縦断面図を示す。この太陽電池モジュールにおいては、例えばp型又はn型のシリコン基板801の裏面に形成されたパッシベーション膜803から露出している表面に、n型領域804及びp型領域805がそれぞれ形成されている。また、n型領域804上にn型用電極806が形成されるとともに、p型領域805上にはp型用電極807が形成されており、シリコン基板801の受光面に反射防止膜802が形成された構成の太陽電池セル800を有している。なお、シリコン基板801の受光面にはテクスチャ構造が成形されている。
In FIG. 11, the typical longitudinal cross-sectional view of an example of the conventional solar cell module is shown. In this solar cell module, for example, an n-
そして、太陽電池セル800のn型用電極806及びp型用電極807は、それぞれ配線基板811上に設置されたn型用配線809及びp型用配線810に電気的に接続されている。また、太陽電池セル800は、ガラス等からなる透明基板817と耐候性フィルム等からなる裏面基材819との間の封止材818中に設けられており、配線基板811は、太陽電池セル800の接続方向における両端部が折り曲げられて設置されている。
The n-
さらに、配線基板811の両端を折り曲げることによって太陽電池セル800の受光面側と反対側に設置された配線である配線端部814a、814b及び配線端部815bのうち、配線端部814aは封止材818の裏面に設けられた開口部901から外部に露出しており、出力端子(図示省略)と電気的に接続可能となっている。そして、透明基板817、封止材818及び裏面基材819の外周を取り囲むようにしてアルミニウム等の枠体820が嵌め込まれている。
Furthermore, among the
ここで、従来の太陽電池モジュールにおいては、上記出力端子に電力線が接続され、最終的にはこの電力線によって太陽電池セルに発生した電流が外部に取り出される。この電力線は、他の太陽電池モジュールや電力機器等との接続等に用いられるジャンクションボックスに接続されるが、上記従来の太陽電池モジュールにおいては出力端子が該太陽電池モジュールの裏面に設置されるため、当該電力線を太陽電池モジュールの外部において引き回した上でジャンクションボックスに接続する必要があり、電力線の配線処理が煩雑となる他、接続作業に手間がかかるという問題があった。 Here, in the conventional solar cell module, a power line is connected to the output terminal, and finally, a current generated in the solar cell by the power line is taken out to the outside. This power line is connected to a junction box used for connection with other solar cell modules, power devices, etc., but in the conventional solar cell module, the output terminal is installed on the back surface of the solar cell module. The power line needs to be routed outside the solar cell module and then connected to the junction box, which makes the wiring process of the power line complicated and requires troublesome connection work.
また、太陽電池モジュールの裏面に形成された開口部から水分が侵入することによる太陽電池モジュール内部の腐食や、外部に引き回された電力線の断線のおそれがあり、メンテナンス性が悪いという問題があった。 In addition, there is a risk that the inside of the solar cell module may be corroded due to moisture entering from the opening formed on the back surface of the solar cell module, or the power line routed outside may be broken, resulting in poor maintainability. It was.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュール同士あるいは太陽電池モジュールと電力機器との接続を容易に行なうことができるとともに、メンテナンス性を向上させ、併せてトータルなコスト低減を図ることが可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and can easily connect solar cell modules to each other or between a solar cell module and a power device, and improve maintainability. It aims at providing the solar cell module which can aim at cost reduction.
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る太陽電池モジュールは、絶縁基材の表面に太陽電池セルを電気的に接続するための配線が形成されてなる配線基板と、該配線基板の表面に配置される複数の前記太陽電池セルとを備えた太陽電池モジュールであって、前記配線基板に一体に設けられ、少なくとも前記配線基板に固定された枠体と、該枠体に内包されて敷設されるとともに前記配線が電気接続される電力線と、該電力線に電気接続される前記枠体の外部から電気接続可能とされた接続端子とを有するジャンクションボックスを備え、前記枠体は、前記配線基板上で前記電力線が敷設される領域と前記太陽電池セルとを仕切る側壁部を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the solar cell module according to the present invention includes a wiring board in which wiring for electrically connecting solar cells is formed on the surface of the insulating base, and a plurality of the above-described wirings arranged on the surface of the wiring board. A solar battery module including a solar battery cell, which is provided integrally with the wiring board, is fixed to at least the wiring board, and is embedded in the frame body and laid and electrically connected to the wiring. A junction box having a power line to be connected and a connection terminal electrically connected to the power line from the outside of the frame, the frame having the power line laid on the wiring board; It has a side wall part which partitions off the area | region and the said photovoltaic cell, It is characterized by the above-mentioned.
このような特徴の太陽電池モジュールによれば、ジャンクションボックスが配線基板に一体化され、該ジャンクションボックスにおける枠体内に電力線が敷設されているため、電力線を外部において引き回す必要はない。これにより、電力線の配線処理を行なう必要がないため、接続作業を容易に行うことができるとともに、電力線の断線を回避することができる。また、外部と接続するための接続端子は枠体内に敷設された電力線を介して設けられているため、当該接続端子付近から配線基板や太陽電池セルまでの所定の距離を確保することができる。したがって、接続端子付近から侵入した水分が配線基板や太陽電池セルに至ることを回避することができる。 According to the solar cell module having such a feature, since the junction box is integrated with the wiring board and the power line is laid in the frame body of the junction box, it is not necessary to route the power line outside. Thereby, since it is not necessary to perform the wiring process of the power line, the connection work can be easily performed and the disconnection of the power line can be avoided. Moreover, since the connection terminal for connecting with the outside is provided via the power line laid in the frame, a predetermined distance from the vicinity of the connection terminal to the wiring board or the solar cell can be secured. Therefore, it is possible to avoid moisture that has entered from the vicinity of the connection terminal from reaching the wiring substrate or the solar battery cell.
また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記ジャンクションボックスが、前記配線基板の厚み方向側方端部に一体に固定されていることが好ましい。
これにより、複数の太陽電池モジュールをその側方端部において容易に接続することができる。したがって、接続端子同士を接続するリード線の長さを短くすることができ、配線処理をより容易かつ簡便に行なうことができる。
Moreover, in the solar cell module which concerns on this invention, it is preferable that the said junction box is integrally fixed to the thickness direction side edge part of the said wiring board.
Thereby, a some solar cell module can be easily connected in the side edge part. Therefore, the length of the lead wire connecting the connection terminals can be shortened, and the wiring process can be performed more easily and simply.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線基板の表面にて前記太陽電池セルを封止する封止層と、該封止層の表面に積層される透光性基材とをさらに備え、前記枠体が、前記透光性基材の表面と前記配線基板の裏面とから挟持するようにしてこれら透明樹脂層及び配線基板に固定一体化されていることが好ましい。
これにより、太陽電池モジュール自体の剛性を確保し、頑強な構成とすることができる。
Furthermore, in the solar cell module according to the present invention, a sealing layer that seals the solar battery cell on the surface of the wiring substrate, and a translucent base material that is laminated on the surface of the sealing layer are further included. It is preferable that the frame body is fixed and integrated with the transparent resin layer and the wiring board so as to be sandwiched from the front surface of the translucent substrate and the back surface of the wiring board.
Thereby, the rigidity of the solar cell module itself can be secured and a robust configuration can be obtained.
また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線の少なくとも一部が、銅、アルミニウム及び銀からなる群から選択された少なくとも1種を含むことが好ましい。 Moreover, in the solar cell module which concerns on this invention, it is preferable that at least one part of the said wiring contains at least 1 sort (s) selected from the group which consists of copper, aluminum, and silver.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線基板の基材が、エポキシ、プリプレグ等のプリント配線基板からなる群から選択された少なくとも1種を含む基材であることが好ましい。 Furthermore, in the solar cell module according to the present invention, the base material of the wiring board is preferably a base material containing at least one selected from the group consisting of printed wiring boards such as epoxy and prepreg.
また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線基板の表面に耐熱性及び耐候性を有するオーバーコート層が設置されていることが好ましい。 Moreover, in the solar cell module which concerns on this invention, it is preferable that the overcoat layer which has heat resistance and a weather resistance is installed in the surface of the said wiring board.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記枠体が、金属又は透明材料から構成されていることが好ましい。 Furthermore, in the solar cell module according to the present invention, it is preferable that the frame body is made of a metal or a transparent material.
また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線が設置された基材上に耐熱性及び耐候性を有する膜が一体化されていることが好ましい。 Moreover, in the solar cell module which concerns on this invention, it is preferable that the film | membrane which has heat resistance and a weather resistance is integrated on the base material in which the said wiring was installed.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、複数の前記太陽電池セルがバイパスダイオードを備えた前記配線によって直列に接続されていることが好ましい。
これにより、各太陽電池セルにて発生した電流の逆流を回避し、これら太陽電池セルが直列することにより得られる電圧値を大きくすることができる。
Furthermore, in the solar cell module according to the present invention, it is preferable that the plurality of solar cells are connected in series by the wiring provided with a bypass diode.
Thereby, the backflow of the electric current which generate | occur | produced in each photovoltaic cell can be avoided, and the voltage value obtained when these photovoltaic cells are connected in series can be enlarged.
また、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記接続端子が、物理的圧着、磁力を利用した物理的圧着、ネジを利用した物理的圧着のいずれかによって前記枠体に対して固定されていることが好ましい。 Moreover, in the solar cell module according to the present invention, the connection terminal is fixed to the frame body by any one of physical pressure bonding, physical pressure bonding using magnetic force, and physical pressure bonding using screws. It is preferable.
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、前記配線が、前記太陽電池セルにそれぞれ接続された複数の支線と、これら支線を並列に接続するとともに前記電力線に接続される幹線とを備え、前記幹線にダイオードが設けられたことを特徴とする。
これにより、並列に接続された太陽電池セルから確実に電流を取得することができる。
Furthermore, in the solar cell module according to the present invention, the wiring includes a plurality of branch lines respectively connected to the solar cells, and a trunk line that connects these branch lines in parallel and is connected to the power line, A diode is provided on the main line.
Thereby, an electric current can be reliably acquired from the photovoltaic cell connected in parallel.
また、上記太陽電池モジュールにおいては、前記幹線は、少なくとも一対が設けられ、一方の幹線が前記複数の支線の低電位側を並列に接続し、他方の幹線が前記複数の支線の高電位側を並列に接続していることが好ましい。
これによって複数の支線によって太陽電池セルから取り出された電流を、電力線まで確実に導出することができる。
In the solar cell module, at least a pair of the trunk lines is provided, one trunk line connects the low potential sides of the plurality of branch lines in parallel, and the other trunk line connects the high potential sides of the plurality of branch lines. It is preferable to connect in parallel.
Thereby, the electric current taken out from the photovoltaic cell by the plurality of branch lines can be surely derived to the power line.
本発明の太陽電池モジュールによれば、ジャンクションボックスを配線基板に一体に固定したことから、これらジャンクションボックスを介することで、太陽電池モジュール同士あるいは太陽電池モジュールと電力機器との接続を容易に行なうことができる。また、電力線の断線や水分の浸入を回避することができるため、メンテナンス性を向上させることができる。これにより、トータルなコスト低減を図ることが可能な太陽電池モジュールを提供することが可能となる。 According to the solar cell module of the present invention, since the junction box is integrally fixed to the wiring board, it is possible to easily connect the solar cell modules to each other or between the solar cell module and the power device through these junction boxes. Can do. In addition, since the disconnection of the power line and the intrusion of moisture can be avoided, the maintainability can be improved. Thereby, it is possible to provide a solar cell module capable of reducing the total cost.
以下、本発明の太陽電池モジュールの第1実施形態について説明する。
図1は実施形態に係る太陽電池モジュールの縦断面図、図2はこの太陽電池モジュールの回路図の一例である。
Hereinafter, 1st Embodiment of the solar cell module of this invention is described.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a solar cell module according to the embodiment, and FIG. 2 is an example of a circuit diagram of the solar cell module.
太陽電池モジュール1は、配線基板10と、配線基板10表面に配置された太陽電池セル30と、太陽電池セル30と配線基板10とを接着するスタッドバンプ14と、
配線12における太陽電池セル30と接続される箇所以外の部分を被覆するオーバーコート層15と、該太陽電池セル30を封止する封止層40と、該封止層40の表面に配置される透光性基材20と、配線基板10の裏面に積層されたバリア層13とからなる太陽電池セル積層体50と、該太陽電池セル積層体50に一体に固定されたジャンクションボックス60とを備えている。
The solar cell module 1 includes a
The
配線基板10は、絶縁基材11と、絶縁基材11の表面に形成された配線12とを備えており、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池セル30の接続に用いられる。
絶縁基材11としては、繊維及び樹脂を含有する複合材料からなる板状をなす部材、例えば、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸又は塗布し乾燥させて得たプリプレグや、エポキシ樹脂から成形された樹脂板等が用いられる。
The
As the insulating
この配線基板10をプリプレグとした場合の繊維としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、フッ素繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維等が挙げられる。これらのうち、熱硬化性樹脂との親和性、絶縁信頼性、材料コストの観点からガラス繊維が好ましい。また、樹脂としては、副生物を生成せずに硬化する付加重合型等の熱硬化性樹脂が好ましい。付加重合型の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、シアナート樹脂、シアン酸エステル樹脂−エポキシ樹脂、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シアン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、マレイミド−ビニル樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the fibers when the
太陽電池セル30は、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型、色素増感型等のものが用いられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では、単結晶シリコン型が好ましい。また、太陽電池セル30の表面には、太陽電池セル30内で発生した電流を取り出す上部電極31が配置されており、この上部電極31が太陽電池セル30の厚み方向に貫通する貫通孔32を介して太陽電池セル30の裏面に引き回されることで、上述した配線基板10の配線12に接続可能な下部電極33が形成されている。
As the
スタッドバンプ14は、配線基板10の配線12と太陽電池セル30の下部電極33との電気的接続を補助する部材であり、太陽電池セル30の下部電極33と配線12との間に設けられている。このスタッドバンプ14の材料としては、電気抵抗が低い材料が使用される。中でも、配線12との電気抵抗が低くなることから、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することが好ましい。
The
オーバーコート層15は、絶縁性材料からなっている。オーバーコート層15を構成する絶縁性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これら樹脂は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 また、上記の樹脂に、シリカ(SiO2)、マイカ、アルミナ、硫酸バリウムからなる群から選ばれる1種以上の無機粉末を含有してもよい。
The
封止層40は、封止用フィルムにより形成される。封止用フィルムとしては、例えば、EVAフィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂フィルムなどが使用される。通常、封止用フィルムは、太陽電池セル30を挟み込むように2枚以上で使用される。
The
透光性基材20としては、例えば、ガラス基板、透明樹脂基板などが挙げられる。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
As the
バリア層13は空気透過を調整する層である。バリア層13としては、耐候性、絶縁性など長期信頼性を有する材料が使用され、例えば、フッ素樹脂フィルム、低オリゴマー・耐熱ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム/ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、シリカ(SiO2)蒸着フィルム、テドラー、アルミニウム箔などが使用される。
The
このように本実施形態の太陽電池モジュール1においては、表面側から順に上述した透光性基材20、封止層40及び該封止層40に封止された太陽電池セル30、オーバーコート層15、配線基板10、バリア層13が積層されることで、太陽電池セル積層体50が構成されている。なお、封止層40の外周部、即ち、封止層40の厚み方向の側方端部には、該封止層40を外周から覆うとともに、透光性基材20と配線基板10に固定されたシーリング材16が設けられている。
Thus, in the solar cell module 1 of the present embodiment, the above-described
また、本実施形態においては、配線基板10の厚み方向の側方端部の一側(図1における右側)は、太陽電池セル30、封止層40、透光性基材20が積層されることない非積層領域とされており、封止層40や透光性基材20の側方端部の一側からさらに一側に向かって延在した形状をなしている。なお、配線基板10のみならず、該配線基板10の裏面に積層されたバリア層13及び表面に設けられたオーバーコート層15も、配線基板10同様、上記一側に延在した形状をなしている。
Moreover, in this embodiment, the
ジャンクションボックス60は、枠体61と、該枠体61内に配された一対の電力線62、63と、接続端子64(図1において図示省略)とを備えている。
枠体61は、太陽電池セル積層体50の側方端部全域を外周側から取り巻くようにして配置されている。この枠体61は、厚み方向(積層方向)を含む断面においてコの字状をなしており、上下一対の挟持部61a,61bを備えている。これら挟持部61a,61bが透光性基材20の表面と配線基板10及びバリア層13の裏面とを挟み込むことによって、枠体61が太陽電池セル積層体50を挟持している。これにより、太陽電池セル積層体50の構造を頑強なものとすることができる。
The
The
この枠体61における配線基板10の非積層領域に配置された部分、即ち、太陽電池セル積層体50の厚み方向の側方端部の一側に配置された部分の内部には、その高さが太陽電池セル積層体50の厚みと同程度をなす空間61cが形成されている。換言すれば、枠体61における表面側の挟持部61aには、透光性基材20の側方端部一側及びシーリング材16に当接する側壁部61dが設けられており、この側壁部61dよりもさらに一側に、上記空間61cが形成されているのである。
The height of the portion disposed in the non-stacked region of the
なお、側壁部61dは配線基板10上のオーバーコート層15に当接又は密着しており、これにより、空間61cと側壁部61dよりも太陽電池セル積層体50側の部分とが仕切られた状態とされている。また、空間61cは、太陽電池セル積層体50の一側の側方端部の延在方向(図1における紙面奥行き方向)に延在している。
Note that the
電力線62,63は、上記枠体61の空間61c内に、該空間61cの延在方向、即ち、太陽電池セル積層体50の一側の側方端部の延在方向に延びるように配置されており、それぞれ電力線支持部65を介して配線基板10上に設置されている。また、本実施形態においては、図1に図2を合わせて参照し分かるように、図1及び図2の左側における電力線62がマイナス側、図1及び図2の右側における電力線63がプラス側とされている。
The
また、このような電力線62,63の一部は、上記配線基板10上の配線12に電気接続されており、電力線62,63の両端には接続端子64が接続されている。この接続端子64は例えば枠体61の外部に露出するように配置されることにより、太陽電池モジュール1外部に配置された他の太陽電池モジュール1もしくは電気機器に電気接続可能とされている。
Further, a part of the
なお、この接続端子64は、枠体61に対して例えば機械的圧力を付加することによる物理的圧着や、磁力を利用した物理的圧着、もしくはネジを利用した物理的圧着等により固定されていることが好ましい。
The
次に、図2を参照して上記のような太陽電池モジュール1の回路図の一例について説明する。図2においては、4つの太陽電池セル30が直列に接続されることにより構成された太陽電池ストリング70が、計3つさらに直列に接続されている。
各太陽電池ストリング70における太陽電池セル30同士の直列接続は、上記配線基板10の配線12によって行なわれる。
Next, an example of a circuit diagram of the solar cell module 1 as described above will be described with reference to FIG. In FIG. 2, a total of three solar battery strings 70 formed by connecting four
The
また、太陽電池ストリング70同士の直列接続も配線基板の配線12によって行なわれ、本実施形態においてはこれら太陽電池ストリング70同士を直列接続する配線12上に、バイパスダイオード71が設けられている。また、直列に接続された複数の太陽電池ストリング70における多数(本例では12つ)の太陽電池セル30のうち最も高電位側の太陽電池セル30がプラス側の電力線63に、最も低電位側の太陽電池セル30がマイナス側の電力線62にそれぞれ接続されている。
Further, the series connection of the solar cell strings 70 is also performed by the
なお、上記バイパスダイオード71は、低電位側から高電位側へと向かった方向が順方向となるように配置されている。このバイパスダイオード71によって、太陽電池セル30の出力低下及び発熱を防止することができる。
また、プラス側の電力線63と最も高電位側の太陽電池セル30とを接続する配線12には、逆流防止ダイオード72が設けられており、これにより電流の逆流が防止されている。
The
In addition, a
また、太陽電池モジュール1の回路図は、上記の構成のみならず、例えば図3に示すような回路構成であってもよい。
図3においては、4つの太陽電池セル30が直列に接続されることにより構成された太陽電池ストリング70が、計3つ並列に接続されている。
各太陽電池ストリング70における太陽電池セル30同士の直列接続は、上記配線基板10の配線12における支線12aによって行なわれる。
Further, the circuit diagram of the solar cell module 1 is not limited to the above configuration, and may be a circuit configuration as shown in FIG.
In FIG. 3, a total of three solar battery strings 70 configured by connecting four
The
また、太陽電池ストリング70同士の並列接続は、配線基板10の配線12における一対の幹線12b,12cによって行なわれ、これら幹線12b,12cのうち一方の幹線12bはマイナス側の電力線62に接続されるとともに各支線12aの高電位側の端部が接続され、他方の幹線12cはプラス側の電力線62に接続されるとともに各支線12aの低電位側の端部に接続される。
Further, the parallel connection of the solar cell strings 70 is performed by a pair of
なお、マイナス側の電力線63に接続された一方の幹線12bにおける太陽電池ストリング70同士の間の箇所には、それぞれ逆流防止ダイオード72が配置されており、これにより電流の逆流が防止されている。
In addition, the
以上のような構成の太陽電池モジュール1によれば、ジャンクションボックス60が配線基板10に一体化され、該ジャンクションボックス60における枠体61内に電力線62,63が敷設されているため、これら電力線62,63を外部において引き回す必要はない。これによって、電力線62,63の配線処理を行なう必要がないため、接続作業を容易に行うことができるとともに、電力線62,63の断線を回避して、メンテナンス性を向上させることができる。
According to the solar cell module 1 configured as described above, the
また、外部と接続するための接続端子64は枠体61内に敷設された電力線62,63を介して設けられているため、接続端子64付近から配線基板10や太陽電池セル30までの距離を所定量確保することができる。したがって、接続端子64付近から侵入した水分が配線基板10や太陽電池セル30に至ることを回避し、当該水分が原因となる故障を防止することができる。
Moreover, since the
さらに、本実施形態においては、ジャンクションボックス60が配線基板10の厚み方向側方端部に一体に固定されているため、複数の太陽電池モジュール1をその側方端部を隣接させた状態で連結することができる。したがって、接続端子64同士を接続するリード線の長さを短くすることができ、配線処理をより容易かつ簡便に行なうことができる。
Furthermore, in this embodiment, since the
次に、第2実施形態の太陽電池モジュールについて図4〜図7を参照して説明する。この第2実施形態においては第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Next, the solar cell module of 2nd Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図4に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール1は、縦5×横4の合計20の太陽電池セル30を備え、これら太陽電池セル30が配線12によって直列に接続されている。また、この太陽電池モジュール1の一側(図4における上側)の側方端部には、ジャンクションボックス60が設けられており、該ジャンクションボックス60内には、上記側方端部の延在方向に延びる一対の電力線62,63が敷設されている。また、電力線62,63の両端には、それぞれ接続端子64が設けられており、この接続端子を介して外部と電気接続可能とされている。また、配線12には、上述したように適宜バイパスダイオード71や逆流防止ダイオード72が設けられている。
As shown in FIG. 4, the solar cell module 1 of the present embodiment includes a total of 20
図5に図4のA−A断面図を示す。この断面図は、太陽電池モジュール1における配線12の高電圧側の端部とプラス側の電力線63との接続状態を示す部分である。図5に示すように、配線12の高電圧側の端部はジャンクションボックス60内のプラス側の電力線63付近まで延びており、この配線12の端部と電力線63とは導電性接着剤80を介して電気接続されている。また、この図5において、マイナス側の電力線62の下側には絶縁材81が敷設されており、これにより電力線62の絶縁状態が維持されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. This cross-sectional view is a part showing a connection state between the high-voltage side end of the
図6に図4のB−B断面図を示す。この断面図は、太陽電池モジュール1における配線12の低電圧側の端部とマイナス側の電力線62との接続状態を示す部分である。図6に示すように、配線12の低電圧側の端部はジャンクションボックス60内の電力線63の下部を通過してマイナス側の電力線62付近まで延びており、この配線12の端部と電力線62とは導電性接着剤80を介して電気接続されている。また、この図5において、プラス側の電力線63の下側には絶縁材81が敷設されており、これにより電力線62と配線12との絶縁状態が維持されている。
FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. This sectional view is a portion showing a connection state between the low voltage side end of the
図7に図4のC−C断面図を示す。この断面図は、太陽電池モジュール1における接続端子64の配置箇所を示す部分である。これら接続端子64はマイナス側の電力線62、プラス側の電力線63それぞれの端部に電気的に接続されており、それぞれ端子固定台83上に支持されている。接続端子64は、このように支持された状態で、太陽電池モジュール1の外部のリード線等と接続可能とされ、例えば、コネクター状をなすように構成されている。
なお、この第2実施形態においては、枠体61が取り外し可能とされていることが好ましい。これにより、電力線62,63や接続端子64のメンテナンスを容易に行なうことができる。
FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC in FIG. This cross-sectional view is a portion showing the arrangement location of the
In the second embodiment, it is preferable that the
次に、第3実施形態の太陽電池モジュールについて図8及び図9を参照して説明する。第3実施形態において第1実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。 Next, the solar cell module of 3rd Embodiment is demonstrated with reference to FIG.8 and FIG.9. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図8に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール1は、縦6×横4の合計24の太陽電池セル30を備え、4つの太陽電池セル30を直列接続して構成されるが計6つ並列に接続されている。太陽電池ストリング70を接続する配線12のうち高圧側の配線12における太陽電池ストリング70の間には逆流防止ダイオード72が設けられている。また、配線12と高圧側の電力線62との接続部分にも逆流防止ダイオード72が設けられている。
As shown in FIG. 8, the solar cell module 1 of the present embodiment includes a total of 24
この太陽電池モジュール1の一側(図4における上側)の側方端部にはジャンクションボックス60が設けられている。本実施形態のジャンクションボックス60は、太陽電池モジュール1の一側の側方端部幅方向の逆半分の範囲にわたって形成されており、これによって、同一形状の一対の太陽電池モジュール1がジャンクションボックス60が設けられた側方端部にて形状を合わせた状態で接合することができるようになっている。
換言すれば、中央部で2分割されてなる一対の太陽電池モジュール1同士がそれぞれジャンクションボックス60を介して接合可能とされているのである。
A
In other words, a pair of solar cell modules 1 divided into two at the center can be joined to each other via the
また、ジャンクションボックス60内に敷設された電力線62、63の両端には、それぞれ接続端子64が設けられており、一対の太陽電池モジュール1を上記のように接合した状態で、プラス側の電力線63の接続端子64同士、マイナス側の電力線62の接続端子64同士を接続することで、これら一対の太陽電池モジュール1を電気的に接続することができる。なお、この際の接続端子64同士の接続は、2本のリード線等をクロスすることにより行なわれる。
In addition,
また、この太陽電池モジュール1は、そのジャンクションボックス60が設けられた側方端部のみならず、ジャンクションボックス60の両端側においても隣接されて配置された太陽電池モジュール1と電気接続することができる。これによって、図9に示すように、一方向に接続された一対の太陽電池モジュール1を、該第1方向に直交する方向に複数隣接するように配置してなる太陽電池発電システム100を構成することができる。これによって、配線処理を容易としながら、スペースの有効活用をして効率良く発電を行なうことが可能となる。
なお、この実施形態においても、ジャンクションボックス60の枠体61部分は、取り付け、取り外しが容易にできる構成であることが好ましい。さらに、接続端子64も電気接続が容易な構成とすることが好ましい。
Further, the solar cell module 1 can be electrically connected not only to the side end portion where the
In this embodiment as well, the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本実施形態の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく多少の設計変更等も可能である。
例えば、太陽電池セル30は、実施形態で説明した構成のみならず、例えば図10に示すような構成であってもよい。即ち、この太陽電池セル30は、その裏面側に埋没するようにしてp型ドープ層34、n型ドープ層35が設けられており、これらp型ドープ層34、n型ドープ層35には、それぞれ太陽電池セル30の裏面から突出するようにしてp型電極36、n型電極37が設けられている。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, unless it deviates from the technical idea of this embodiment, it is not limited to these, A some design change etc. are possible.
For example, the
この場合も実施形態と同様、p型電極36、n型電極37が配線12に接続されるように太陽電池セル30を配線基板10上に設置する。これにより、太陽電池セル30が発電した電流をこれらp型電極36、n型電極37を介して外部に導出することができる。
Also in this case, similarly to the embodiment, the
1 太陽電池モジュール
10 配線基板
11 絶縁基材
12 配線
12a 支線
12b 幹線
12c 幹線
13 バリア層
14 スタッドバンプ
15 オーバーコート層
16 シーリング材
20 透光性基材
30 太陽電池セル
31 上部電極
32 貫通孔
33 下部電極
34 p型ドープ層
35 n型ドープ層
36 p型電極
37 n型電極
40 封止層
50 太陽電池セル積層体
60 ジャンクションボックス
61 枠体
61a 挟持部
61b 挟持部
61c 空間
61d 側壁部
62 電力線
63 電力線
64 接続端子
65 電力線支持部
70 太陽電池ストリング
71 バイパスダイオード
72 逆流防止ダイオード
80 導電性接着剤
81 絶縁材
83 端子固定台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
該配線基板の表面に配置される複数の前記太陽電池セルとを備えた太陽電池モジュールであって、
前記配線基板に一体に設けられ、少なくとも前記配線基板に固定された枠体と、該枠体に内包されて敷設されるとともに前記配線が電気接続される電力線と、該電力線に電気接続される前記枠体の外部から電気接続可能とされた接続端子とを有するジャンクションボックスを備え、
前記枠体は、前記配線基板上で前記電力線が敷設される領域と前記太陽電池セルとを仕切る側壁部を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 A wiring board in which wiring for electrically connecting solar cells to the surface of the insulating base is formed;
A solar cell module comprising a plurality of the solar cells arranged on the surface of the wiring board,
A frame body provided integrally with the wiring board and fixed to at least the wiring board; a power line embedded in the frame body and electrically connected to the wiring; and the power line electrically connected to the power line A junction box having a connection terminal that can be electrically connected from the outside of the frame ,
The frame body has a side wall portion that partitions an area where the power line is laid on the wiring board and the solar battery cell.
前記枠体が、前記透光性基材の表面と前記配線基板の裏面とから挟持するようにしてこれら透明樹脂層及び配線基板に固定一体化されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 A sealing layer that seals the solar battery cell on the surface of the wiring board; and a translucent base material laminated on the surface of the sealing layer,
3. The frame body is fixed and integrated with the transparent resin layer and the wiring board so as to be sandwiched from the front surface of the translucent substrate and the back surface of the wiring board. The solar cell module according to.
前記幹線に逆流防止ダイオードが設けられたことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。 The wiring comprises a plurality of branch lines respectively connected to the solar cells, and a trunk line connected to the power lines while connecting the branch lines in parallel,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 10, wherein a backflow prevention diode is provided on the main line.
一方の幹線が前記複数の支線の低電位側を並列に接続し、
他方の幹線が前記複数の支線の高電位側を並列に接続していることを特徴とする請求項11に記載の太陽電池モジュール。 The trunk line is provided with at least a pair,
One main line connects the low potential side of the plurality of branch lines in parallel,
The solar cell module according to claim 11, wherein the other trunk line connects the high potential sides of the plurality of branch lines in parallel.
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