JP6197925B2

JP6197925B2 - フレキシブルプリント基板および太陽光発電モジュール

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Publication number: JP6197925B2
Application number: JP2016133984A
Authority: JP
Inventors: 宏治森; 岩崎　孝; 孝岩崎; 永井　陽一; 陽一永井; 義哉安彦; 塁三上; 斉藤　健司; 健司斉藤; 充稲垣
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2034-03-06
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Description

本発明は、フレキシブルプリント基板および太陽光発電モジュールに関し、特に、製造コストを抑えたフレキシブルプリント基板および太陽光発電モジュールに関する。

太陽光発電モジュールの一例として、たとえば、特開２０１３−８０７６０号公報（特許文献１）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、集光型太陽光発電モジュールは、底面を有する器状の筐体と、前記底面に接して設けられたフレキシブルプリント基板と、前記筐体に取り付けられ、太陽光を集光するレンズ要素が複数個並んで形成された１次集光部と、を備えた集光型太陽光発電モジュールであって、前記フレキシブルプリント基板は、絶縁性を有する絶縁基材及び導電性のパターンを有し、柔軟性を有するフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に、前記レンズ要素の各々と対応して複数個設けられ、相互に前記パターンを介して電気的に接続された発電素子とを備える。

特開２０１３−８０７６０号公報特開２００６−５１３４号公報

フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ）のサイズは、露光装置等、生産設備の仕様によって制限される場合が多い。このため、たとえば特許文献１に記載の太陽光発電モジュールに長尺のＦＰＣを用いる場合、複数のＦＰＣをたとえばハンダ付けにより接続し、所要の長さのＦＰＣを製造する必要がある。

しかしながら、ハンダ付けによるＦＰＣの接続は、製品の品質低下および製造コストの増大の原因になりやすい。また、ハンダ付けを行った個所は導体が露出しているため、別途、樹脂等のポッティング材により接続個所を覆う必要もある。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、既存の生産設備により長尺配線を容易に実現することが可能なフレキシブルプリント基板および当該フレキシブルプリント基板を用いた太陽光発電モジュールを提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係るフレキシブルプリント基板は、各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを備え、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能である。

（５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る太陽光発電モジュールは、フレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に実装された複数の発電素子とを備え、前記フレキシブルプリント基板は、各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを含み、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能であり、前記第１帯状部材の前記導電部、前記第２帯状部材の前記導電部および前記第１連結部材の前記導電部は、各前記発電素子の電極を電気的に接続する。

本発明によれば、既存の生産設備により長尺配線を容易に実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例の構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例の断面を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例におけるＦＰＣと当該ＦＰＣに実装された発電素子とを示す図である。図４は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例における各部の接続を示す図である。図５は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの形状を示す上面図である。図６は、図５に示すＦＰＣを展開した形状を示す上面図である。図７は、図５に示すＦＰＣにおける各部の展開の内容を説明するための図である。図８は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの構成を説明するための図である。図９は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第１帯状部材および第２帯状部材を直線状に展開する過程を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第３帯状部材および第４帯状部材を直線状に展開する過程を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第１帯状部材および第３帯状部材を略直角に展開する過程の一例を示す図である。図１２は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける出力用部材を直線状に展開する過程を示す図である。図１３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの構成を示す図である。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施の形態に係るフレキシブルプリント基板は、各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを備え、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能である。

このように、たとえば略平行に形成された第１帯状部材および第２帯状部材を展開して直線状とする構成により、ハンダ付け等によってフレキシブルプリント基板同士を接続することなく、長尺のフレキシブルプリント基板を作成することができるため、長尺のフレキシブルプリント基板を製造する際のコストを抑え、また、品質低下を防ぐことができる。したがって、既存の生産設備により長尺配線を容易に実現することができる。

また、たとえば、第１帯状部材および第２帯状部材の表側に第１連結部材を位置させることにより、第１帯状部材および第２帯状部材の裏面全体を筐体内部等と密着させて配置することができる。また、第１帯状部材および第２帯状部材を直線状としたまま第１帯状部材および第２帯状部材の距離を微調整することができるため、たとえば、第１帯状部材または第２帯状部材に実装した電子部品の位置合わせが容易となる。

（２）好ましくは、前記フレキシブルプリント基板は、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の組を複数備え、さらに、各前記第１帯状部材の第２端部同士を連結する接続部材を備え、前記接続部材は、各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第３帯状部材および第４帯状部材と、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第３帯状部材の第１端部と前記第４帯状部材の第１端部とを連結する第２連結部材とを含み、前記第３帯状部材、前記第４帯状部材、前記第２連結部材および前記第１帯状部材の導電部は連続しており、前記第２連結部材が曲げられて前記第３帯状部材の前記第１端部と前記第４帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第３帯状部材および前記第４帯状部材を直線状に配置することが可能である。

このように、複数の第１帯状部材の第２端部同士を、これらと一体に形成した接続部材により連結する構成により、第１帯状部材の導電部同士を接続するために別途ハンダ付け作業を行う必要がなくなるため、フレキシブルプリント基板を製造する際のコストを抑え、品質低下を防ぐことができる。

（３）より好ましくは、前記接続部材は、さらに、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第２端部と前記第３帯状部材の第２端部とを連結する第３連結部材を含み、前記第１帯状部材、前記第３連結部材および前記第３帯状部材の導電部は、この順番で連結されており、前記第３連結部材が曲げられることにより、前記第３帯状部材を前記第１帯状部材に対して略直角に配置することが可能である。

このように、第３連結部材を用いる構成により、たとえば、第３帯状部材および第４帯状部材を直線状に配置した場合に生じる、ＦＰＣのねじれに基づく反り上がりを解消し、ＦＰＣ全体を略同一平面上に安定させることができる。

（４）より好ましくは、前記フレキシブルプリント基板は、さらに、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記接続部材と他の装置とを連結するための出力用部材を備え、前記接続部材の導電部および前記出力用部材の導電部は連続している。

このような構成により、別途リード線を接続することなくフレキシブルプリント基板を他の装置に接続することができるため、製造コストを抑え、品質低下を防ぐことができる。

（５）本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールは、フレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に実装された複数の発電素子とを備え、前記フレキシブルプリント基板は、各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを含み、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能であり、前記第１帯状部材の前記導電部、前記第２帯状部材の前記導電部および前記第１連結部材の前記導電部は、各前記発電素子の電極を電気的に接続する。

また、たとえば、第１帯状部材および第２帯状部材の表側に第１連結部材を位置させることにより、第１帯状部材および第２帯状部材の裏面全体を太陽光発電モジュールの筐体底部に接触させて設置することができるため、第１帯状部材および第２帯状部材の表側に実装された発電素子と、筐体底部に対して平行に設置されたフレネルレンズとの距離を一定に保つことができる。また、第１帯状部材および第２帯状部材の裏面全体を太陽光発電モジュールの筐体底部と接触させることにより、太陽光により発生した発電素子の熱を筐体に逃がすことができるため、太陽光から電力へのエネルギー変換効率を高い状態で維持することができる。

また、第１帯状部材および第２帯状部材を直線状としたまま第１帯状部材および第２帯状部材の距離を微調整することができるため、たとえば、第１帯状部材および第２帯状部材に実装した各発電素子と、各発電素子の上方に設置された対応のフレネルレンズとの位置合わせ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用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

＜第１の実施の形態＞
［比較例］
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例の構成を示す図である。

図１を参照して、太陽光発電モジュール３０は、たとえば、集光型の太陽光発電モジュールであり、複数のＦＰＣ１３と、複数の発電素子１５と、筐体１９と、バスバー（ｂｕｓｂａｒ）２０と、２つの接続リード２２と、ジャンクションボックス２３と、集光部２５とを備える。集光部２５は、複数のフレネルレンズ２６を含む。

筐体１９は、自己の縁部において集光部２５を保持し、フレネルレンズ２６を自己の底部に対して平行かつ所定距離に固定する。

ＦＰＣ１３は、たとえば筐体１９の底部に略平行に並んで配置される。各ＦＰＣ１３には複数の発電素子１５が実装される。

集光部２５において、フレネルレンズ２６は、マトリックス状に配置される。フレネルレンズ２６は、発電素子１５ごとに１つ設けられ、たとえば太陽光を発電素子１５に収束させる。

各発電素子１５は、各フレネルレンズ２６の光軸上に位置し、フレネルレンズ２６によって収束された太陽光を受けて、受光量に応じた電力を発生する。

フレネルレンズ２６のサイズは、たとえば５０ｍｍ×５０ｍｍである。また、発電素子１５のサイズは、たとえば３．２ｍｍ×３．２ｍｍである。

各ＦＰＣ１３の端部は、バスバー２０に接続される。バスバー２０は、接続リード２２を介して、ジャンクションボックス２３の端子に接続される。ジャンクションボックス２３は、たとえば、複数の太陽光発電モジュール３０同士を接続する小型の中継ボックスである。

太陽光発電モジュール３０は、発電素子１５において発生した電力を、ジャンクションボックス２３を介して出力する。なお、バスバー２０は、たとえば銅製であり、ＦＰＣ１３および接続リード２２との接続箇所以外は樹脂等の絶縁材に覆われている。

図２は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例の断面を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例におけるＦＰＣと当該ＦＰＣに実装された発電素子とを示す図である。

図２および図３を参照して、太陽光発電モジュール３０は、ＦＰＣ１３と、補強板１４と、複数の発電素子１５と、筐体１９と、集光部２５とを備える。ＦＰＣ１３は、絶縁部１１と、導電部１２とを含む。集光部２５は、フレネルレンズ２６を含む。

導電部１２は、たとえば銅箔の配線パターンであり、ＦＰＣ１３に実装された各発電素子１５を直列に接続する。絶縁部１１は、たとえばポリイミド製の絶縁フィルムであり、導電部１２を覆う。なお、導電部１２は、各発電素子１５を直列に接続する構成に限らず、並列に接続してもよい。

補強板１４は、ＦＰＣ１３の裏面に接着され、ＦＰＣ１３の柔軟性を失わせない程度に若干の固さを確保し、たとえば太陽光発電モジュール３０の製造時におけるＦＰＣ１３の取扱いを容易にする。

筐体１９および補強板１４は、たとえばアルミニウム製である。なお、太陽光発電モジュール３０は、補強板１４を備えない構成であってもよい。

図４は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの比較例における各部の接続を示す図である。

図４を参照して、太陽光発電モジュール３０は、たとえば１２本のＦＰＣ１３と、バスバー２０Ｅと、バスバー２０Ｆと、接続リード２２Ｅと、接続リード２２Ｆと、ジャンクションボックス２３とを備える。

各ＦＰＣ１３は、ＦＰＣ１３Ｌと、ＦＰＣ１３Ｍとを含む。各ＦＰＣ１３Ｌおよび各ＦＰＣ１３Ｍは、たとえばハンダ付けにより、Ａの箇所において接続されている。

一般に、ＦＰＣのサイズは、露光装置等、生産設備の仕様によって制限される。したがって、長尺のＦＰＣ１３を用いる場合には、複数のＦＰＣを接続して作成する必要がある。

各ＦＰＣ１３とバスバー２０Ｅとは、たとえばハンダ付けにより、Ｂ１の箇所において接続されている。また、各ＦＰＣ１３とバスバー２０Ｆとは、たとえばハンダ付けにより、Ｂ２の箇所において接続されている。各ＦＰＣ１３は、２つのバスバー２０を介して並列に接続されている。

また、接続リード２２Ｅとバスバー２０Ｅとは、たとえばハンダ付けにより、Ｄ１の箇所において接続されている。接続リード２２Ｆとバスバー２０Ｆとは、たとえばハンダ付けにより、Ｄ２の箇所において接続されている。

太陽光発電モジュール３０における２つのバスバー２０は、対応の接続リード２２を介してジャンクションボックス２３に接続されている。

Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｄ１およびＤ２の箇所におけるハンダ付けは、たとえばハンダゴテを用いて行われる。また、ハンダ付けを行った箇所は導電部が露出しているため、樹脂等を用いて露出個所に対してポッティングを行う必要がある。

しかしながら、ハンダゴテを用いたハンダ付けおよびポッティング作業は、仕上がりを均質にすることが困難であるため、製品の品質低下の原因となりやすく、また、作業に時間を要する場合があるため、コスト増大の原因となりやすい。

そこで、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールでは、ハンダゴテを用いたハンダ付けおよびポッティング作業を行う箇所を極力減らすことにより、製品の品質を向上させ、コストを抑制する。

たとえば、ＦＰＣ１３に関しては、通常の生産設備において作成したコの字状のＦＰＣを折り返して直線状に展開することにより、ハンダ付けを要することなく長尺とすることができる。この場合、たとえば、図４に示すＡの個所は、ＦＰＣの折り返し部に相当する。

また、たとえば、バスバー２０および接続リード２２も、ＦＰＣ１３と一体に形成することによりハンダ付の箇所を無くすことができる。

本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールでは、複数のＦＰＣ１３、２つのバスバー２０および２つの接続リード２２の代わりに、一体として形成された１つのＦＰＣを用いる。

［ＦＰＣの構成］
図５は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの形状を示す上面図である。図６は、図５に示すＦＰＣを展開した形状を示す上面図である。

図５および図６を参照して、ＦＰＣ２４は、複数の帯状部材が一体として形成されている。ＦＰＣ２４において、図５に示す部分Ｐ１〜Ｐ３、部分Ｑ１，Ｑ２および部分Ｒ１，Ｒ２は、図６に示す部分Ｐ１〜Ｐ３、部分Ｑ１，Ｑ２および部分Ｒ１，Ｒ２とそれぞれ対応している。

ＦＰＣ２４は、図１に示す３つのＦＰＣ１３に相当する部材、２つのバスバー２０に相当する部材および２つの接続リード２２に相当する部材を含む。

具体的には、ＦＰＣ２４において、部分Ｐ１〜Ｐ３の各々は、たとえば図１に示すＦＰＣ１３に相当する。また、部分Ｑ１，Ｑ２の各々は、たとえば図１に示すバスバー２０に相当する。また、部分Ｒ１，Ｒ２の各々は、たとえば図１に示す接続リード２２に相当する。

部分Ｐ１〜Ｐ３、部分Ｑ１，Ｑ２および部分Ｒ１，Ｒ２の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有している。また、これらの部分が接続している箇所において、各導電部１２は連続している。

図７は、図５に示すＦＰＣにおける各部の展開の内容を説明するための図である。

図６および図７を参照して、ＦＰＣ２４のうち、部分Ｃ１〜Ｃ１６は、各々展開されて直線状となる。また、部分Ｈ１〜Ｈ１０は、各々展開されて直線状となる。

図８は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣの構成を説明するための図である。図８では、ＦＰＣ２４のうち、代表的な部分に符号を付している。

図８を参照して、ＦＰＣ２４は、帯状部材（第１帯状部材）５１と、帯状部材（第２帯状部材）５２と、帯状部材（第１帯状部材）５５と、帯状部材（第２帯状部材）５６と、連結部材（第１連結部材）６１と、連結部材（第１連結部材）６４と、接続部材６８と、出力用部材６９と、出力用部材７０とを備える。

接続部材６８は、帯状部材（第３帯状部材）５３と、帯状部材（第４帯状部材）５４と、連結部材（第２連結部材）６２と、連結部材（第３連結部材）６３とを含む。出力用部材６９は、連結部材７５と、帯状部材７６とを含む。

接続部材６８は、図５における部分Ｑ１に対応する部材である。また、出力用部材６９および出力用部材７０は、それぞれ、図５における部分Ｒ１および部分Ｒ２に対応する部材である。

帯状部材５１は、連結部材６１に接続された第１端部と、接続部材６８に接続された第２端部とを有する。帯状部材５２は、連結部材６１に接続された第１端部と、他方の端部である第２端部とを有する。

帯状部材５５は、連結部材６４に接続された第１端部と、接続部材６８に接続された第２端部とを有する。帯状部材５６は、連結部材６４に接続された第１端部と、他方の端部である第２端部とを有する。接続部材６８は、帯状部材５１および帯状部材５５の第２端部同士を連結している。

帯状部材５３は、連結部材６２に接続された第１端部と、連結部材６３に接続された第２端部とを有する。帯状部材５４は、連結部材６２に接続された第１端部と、他方の端部である第２端部とを有する。

図９は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第１帯状部材および第２帯状部材を直線状に展開する過程を示す図である。

図９（ａ）は、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状に展開する前の状態を示す。図９（ｂ）は、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状に展開する途中の状態を示す。図９（ｃ）は、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状に展開した状態を示す。

図９（ａ）を参照して、連結部材６１は、帯状部材５１の第１端部および帯状部材５２の第１端部を連結している。帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有している。

また、帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の各導電部１２は、連続している。具体的には、たとえば、帯状部材５１および連結部材６１の境界付近において、各導電部１２は連続している。また、帯状部材５２および連結部材６１の境界付近において、各導電部１２は連続している。

また、帯状部材５１および帯状部材５２の各々には、発電素子１５が実装されている。帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の導電部１２は、発電素子１５の電極同士を接続している。

展開前の状態において、帯状部材５１および帯状部材５２は、略平行に位置している。ここで、略平行とは、１８０±５°以内であることが好ましい。

図９（ｂ）を参照して、連結部材６１は、たとえば帯状部材５１および帯状部材５２との境界付近において、帯状部材５１および帯状部材５２への方向、すなわち矢印１の方向へ曲げられる。

図９（ｃ）を参照して、連結部材６１は、たとえば帯状部材５２が帯状部材５１から離れるように回転する方向、すなわち矢印２の方向へ曲げられる。そして、帯状部材５１および帯状部材５２は直線状となる。なお、この状態において、連結部材６１は、湾曲してもよいし、折れ曲がってもよい。

つまり、連結部材６１が曲げられることにより、帯状部材５１の第１端部と帯状部材５２の第１端部とが連結部材６１を挟んで対向し、帯状部材５１および帯状部材５２が直線状に配置される。

なお、帯状部材５１および帯状部材５２は、直線状に配置される構成に限られない。具体的には、たとえば、帯状部材５１および帯状部材５２は、互いのなす角が、図９（ｂ）に示す状態から図９（ｃ）に示す状態への過程における所定の角度となるように配置されてもよい。

また、図７に示す部分Ｃ２〜Ｃ１２の各々において連結される部材の組は、部分Ｃ１において連結される部材の組、すなわち、図８に示す帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の組と同様に展開される。たとえば、部分Ｃ５において連結される帯状部材５５、帯状部材５６および連結部材６４の組は、部分Ｃ１において連結される帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の組と同様に展開され、帯状部材５５および帯状部材５６は、直線状に配置される。

再び図９（ａ）を参照して、帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１で構成される部分は、帯状部材５１および帯状部材５２の間に切込み８０が設けられた１つの帯状部材（以下、切込み帯状部材とも称する。）とも表現することができる。

この場合、切込み帯状部材には、切込み８０を囲むように導電部１２が設けられている。

再び図９（ｂ）を参照して、切込み帯状部材は、切込み８０の先端付近から、帯状部材５１および帯状部材５２への方向、すなわち矢印１の方向へ曲げられる。

再び図９（ｃ）を参照して、切込み８０の両側に位置している部材である帯状部材５１および帯状部材５２は、切込み８０の先端を中心に互いに反対方向へ、直線状となるまで回転する。これにより、切込み帯状部材は、帯状部材５１および帯状部材５２が回転する前の状態、すなわち図９（ａ）および図９（ｂ）に示す状態よりも長尺となる。

図１０は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第３帯状部材および第４帯状部材を直線状に展開する過程を示す図である。

図１０（ａ）は、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に展開する前の状態を示す。図１０（ｂ）は、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に展開する途中の状態を示す。図１０（ｃ）は、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に展開した状態を示す。

図１０（ａ）を参照して、連結部材６２は、帯状部材５３の第１端部と帯状部材５４の第１端部とを連結している。

帯状部材５３、帯状部材５４および連結部材６２の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。

また、帯状部材５３、帯状部材５４、連結部材６２および図８に示す帯状部材５１の各導電部１２は連続している。展開前の状態において、帯状部材５３および帯状部材５４は、略平行に位置している。

図１０（ｂ）を参照して、連結部材６２は、たとえば帯状部材５３および帯状部材５４との境界付近において、帯状部材５３および帯状部材５４への方向、すなわち矢印３の方向へ曲げられる。

図１０（ｃ）を参照して、連結部材６２は、たとえば帯状部材５４が帯状部材５３から離れるように回転する方向、すなわち矢印４の方向へ曲げられる。そして、帯状部材５３および帯状部材５４は直線状となる。なお、この状態において、連結部材６２は、湾曲してもよいし、折れ曲がってもよい。

つまり、連結部材６２が曲げられることにより、帯状部材５３の第１端部と帯状部材５４の第１端部とが連結部材６２を挟んで対向し、帯状部材５３および帯状部材５４が直線状に配置される。

なお、帯状部材５３および帯状部材５４は、直線状に配置される構成に限られない。具体的には、たとえば、帯状部材５３および帯状部材５４は、互いのなす角が、図１０（ｂ）に示す状態から図１０（ｃ）に示す状態への過程における所定の角度となるように配置されてもよい。

たとえば、帯状部材５３および帯状部材５４は、図１０（ｂ）に示すように帯状部材５３および帯状部材５４のなす角が約０°の状態において配置されてもよいし、帯状部材５３および帯状部材５４のなす角が約９０°の状態において配置されてもよい。

帯状部材５３および帯状部材５４のなす角は、たとえば、図８に示す帯状部材５１の第２端部および帯状部材５５の第２端部の距離に応じて定められる。

また、図７に示す部分Ｃ１４〜Ｃ１６において連結される部材の組は、部分Ｃ１３において連結される部材の組、すなわち、図８に示す帯状部材５３、帯状部材５４および連結部材６２の組と同様に展開される。

図１１は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける第１帯状部材および第３帯状部材を略直角に展開する過程の一例を示す図である。

図１１（ａ）は、帯状部材５１および帯状部材５３を略直角に展開する前の状態を示す。図１１（ｂ）は、帯状部材５１および帯状部材５３を略直角に展開する途中の状態を示す。図１１（ｃ）は、帯状部材５１および帯状部材５３を略直角に展開した状態を示す。ここで、略直角とは、９０±５°以内であることが好ましい。

図１１（ａ）を参照して、連結部材６３は、帯状部材５１の第２端部と帯状部材５３の第２端部とを連結している。

連結部材６３は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有している。また、帯状部材５１の導電部１２、連結部材６３の導電部１２および帯状部材５３の導電部１２は、この順番で連結されている。展開前の状態において、帯状部材５１および帯状部材５３は、略平行に位置している。

図１１（ｂ）を参照して、連結部材６３は、帯状部材５３が連結部材６３に対して帯状部材５１の反対側に移動する方向、すなわち矢印５の方向へ曲げられる。

図１１（ｃ）を参照して、連結部材６３は、帯状部材５３が帯状部材５１に対して略直角に位置する方向、すなわち矢印６の方向へ曲げられる。つまり、連結部材６３が曲げられることにより、帯状部材５３が帯状部材５１に対して略直角に配置される。

なお、帯状部材５１および帯状部材５３は、互いのなす角が略直角となるように配置される構成に限られない。具体的には、連結部材６３は、帯状部材５１および帯状部材５３のなす角がたとえば４５°となるように曲げられてもよい。

また、帯状部材５１および帯状部材５３のなす角は、たとえば、図８に示す帯状部材５３および帯状部材５４のなす角に応じて定められる。帯状部材５１および帯状部材５５を平行に配置した状態において、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に配置した場合、たとえば帯状部材５１から帯状部材５３にかけてねじれが生じることにより、当該ねじれの生じた部分が反り上がる。連結部材６３は、自己が曲げられることにより、この反り上がりを解消し、ＦＰＣ２４全体を略同一平面上に安定させる。

また、連結部材６３は、帯状部材５１と帯状部材５３とを連結し、かつ曲げられる部材であれば、図８および図１１に示すようなＬ字状に限らず、たとえば図８および図１０に示す連結部材６２と同様の形状であってもよい。この場合、連結部材６３は、連結部材６２と同様に曲げられてもよい。

なお、図７に示す部分Ｈ２〜Ｈ８の各々において連結される部材の組は、部分Ｈ１において連結される部材の組、すなわち、図８に示す帯状部材５１、帯状部材５３および連結部材６３の組と同様に展開される。

図１２は、本発明の実施の形態に係るＦＰＣにおける出力用部材を直線状に展開する過程を示す図である。

図１２（ａ）は、出力用部材６９を直線状に展開する前の状態を示す。図１２（ｂ）は、出力用部材６９を直線状に展開する途中の状態を示す。図１２（ｃ）は、出力用部材６９を直線状に展開した状態を示す。なお、図８に示す出力用部材７０も出力用部材６９と同様に展開される。

図１２（ａ）を参照して、連結部材７５は、接続部材６８と帯状部材７６とを連結している。つまり、出力用部材６９は、接続部材６８と接続されている。

出力用部材６９は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。接続部材６８の導電部１２および出力用部材６９の導電部１２は連続している。

接続部材６８の導電部１２、連結部材７５の導電部１２および帯状部材７６の導電部１２は、この順番で連結されている。

図１２（ｂ）を参照して、連結部材７５は、帯状部材７６が連結部材７５に対して反対側に移動する方向、すなわち矢印７の方向に曲げられる。

図１２（ｃ）を参照して、連結部材７５は、自己と帯状部材７６とが直線状に配置される方向、すなわち矢印８の方向に曲げられる。

なお、連結部材７５および帯状部材７６は、直線状に配置される構成に限られない。具体的には、たとえば、連結部材７５は、自己と帯状部材７６のなす角が４５°となるように曲げられてもよい。

また、出力用部材６９および出力用部材７０は、より短尺となるように構成されてもよいし、より長尺となるように構成されてもよい。たとえば、出力用部材６９を、接続部材６８と同様の構成にすることにより、展開してより長尺とすることができる。

［太陽光発電モジュールの構成］
図１３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの構成を示す図である。

図１３を参照して、太陽光発電モジュール３１は、図１に示す比較例と比べて、複数のＦＰＣ１３、２つのバスバー２０および２つの接続リード２２の代わりに、ＦＰＣ２４を備える。

具体的には、太陽光発電モジュール３１は、ＦＰＣ２４と、複数の発電素子１５と、筐体１９と、ジャンクションボックス２３と、集光部２５とを備える。集光部２５は、複数のフレネルレンズ２６を含む。

複数の発電素子１５は、図２および図３に示す構成と同様に、ＦＰＣ２４に実装される。具体的には、たとえば、各発電素子１５は、図５に示す部分Ｐ１〜Ｐ３のうち、曲げられない部分、すなわち図８に示す帯状部材５１，５２，５５，５６等に実装される。

発電素子１５が実装されたＦＰＣ２４は、筐体１９のたとえば底部に設置される。ＦＰＣ２４の主表面のうち、一方の面に実装された各発電素子１５は、対応のフレネルレンズ２６の光軸上に位置する。

ＦＰＣ２４の導電部１２は、各発電素子１５の電極同士を接続する。具体的には、図５に示す部分Ｐ１〜Ｐ３の導電部１２は、各発電素子１５の電極同士を接続する。より具体的には、たとえば、帯状部材５１の導電部１２、帯状部材５２の導電部１２および連結部材６１の導電部１２は、各発電素子１５の電極同士を接続する。

また、図５に示す部分Ｑ１，Ｑ２における導電部１２は、部分Ｐ１〜Ｐ３の各々における導電部１２によって接続された複数の発電素子１５の組をさらに接続する。具体的には、たとえば、部分Ｑ１，Ｑ２の導電部１２は、部分Ｐ１〜Ｐ３の各々において直列に接続された複数の発電素子１５の組を並列に接続する。

出力用部材６９は、接続部材６８と他の装置とを接続するために用いられる。つまり、図５に示す部分Ｒ１の導電部１２は、部分Ｑ１の導電部１２と連続しており、Ｑ１の導電部１２がジャンクションボックス２３における一方の端子に接続される。

また、部分Ｒ２の導電部１２は、部分Ｑ２の導電部１２と連続しており、Ｑ２の導電部１２がジャンクションボックス２３に置ける他方の端子に接続される。

各発電素子１５において発生した電力は、ジャンクションボックス２３を介して太陽光発電モジュール３１の外部へ出力される。

なお、ＦＰＣ２４は、太陽光発電モジュール３１に限らず、他の装置に用いることが可能である。

ところで、ＦＰＣのサイズは、露光装置等、生産設備の仕様によって制限される場合が多い。このため、長尺のＦＰＣを用いる場合、複数のＦＰＣをたとえばハンダ付けにより接続し、所要の長さのＦＰＣを製造する必要がある。しかしながら、ハンダ付けによるＦＰＣの接続は、製品の品質低下および製造コストの増大の原因になりやすい。

ハンダ付けを行うことなく長尺のＦＰＣを製造する方法の一例として、たとえば、特開２００６−５１３４号公報（特許文献２）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、フレキシブルプリント配線板は、可撓性を有する電気絶縁層間に導電材よりなる連続した配線パターンを備えるフレキシブルプリント配線板であって、この配線パターン以外の領域に切込みをそなえ、この切込みの先端部近傍でフレキシブルプリント配線板が折り返されて、折り返し前よりも長尺のフレキシブルプリント配線板を形成する。

太陽光発電モジュール３１では、ＦＰＣ２４に実装された発電素子１５と太陽光を収束させるフレネルレンズ２６との距離は一定に固定される必要がある。

しかしながら、たとえば、太陽光発電モジュール３０において、ＦＰＣ１３の代わりに特許文献２に記載のＦＰＣを用いた場合、折り返し部分が当該ＦＰＣの下部に位置することとなるため、当該ＦＰＣに実装された発電素子１５とフレネルレンズ２６との距離を一定に固定することができない。

これに対して、本発明の実施の形態に係るＦＰＣでは、帯状部材５１および帯状部材５２の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。連結部材６１は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有し、帯状部材５１の第１端部と帯状部材５２の第１端部とを連結する。帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の導電部１２は連続している。連結部材６１が曲げられて帯状部材５１の第１端部と帯状部材５２の第１端部とが対向することにより、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状に配置することが可能である。

また、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールでは、複数の発電素子１５は、ＦＰＣ２４に実装される。帯状部材５１および帯状部材５２の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。連結部材６１は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有し、帯状部材５１の第１端部と帯状部材５２の第１端部とを連結する。帯状部材５１、帯状部材５２および連結部材６１の導電部１２は連続している。連結部材６１が曲げられて帯状部材５１の第１端部と帯状部材５２の第１端部とが対向することにより、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状に配置することが可能である。帯状部材５１の導電部１２、帯状部材５２の導電部１２および連結部材６１の導電部１２は、各発電素子の電極同士を電気的に接続する。

このように、たとえば略平行に形成された帯状部材５１および帯状部材５２を展開して直線状とする構成により、ハンダ付け等によってＦＰＣ同士を接続することなく、長尺のＦＰＣを作成することができるため、長尺のＦＰＣを製造する際のコストを抑え、また、品質低下を防ぐことができる。したがって、既存の生産設備により長尺配線を容易に実現することができる。

また、たとえば、帯状部材５１および帯状部材５２の表側に連結部材６１を位置させることにより、帯状部材５１および帯状部材５２の裏面全体を太陽光発電モジュールの筐体底部に接触させて設置することができるため、帯状部材５１および帯状部材５２の表側に実装された発電素子と、筐体１９の底部に対して平行に設置されたフレネルレンズとの距離を一定に保つことができる。また、帯状部材５１および帯状部材５２の裏面全体を太陽光発電モジュールの筐体底部と接触させることにより、太陽光により発生した発電素子の熱を筐体に逃がすことができるため、太陽光から電力へのエネルギー変換効率を高い状態で維持することができる。

また、帯状部材５１および帯状部材５２を直線状としたまま帯状部材５１および帯状部材５２の距離を微調整することができるため、たとえば、帯状部材５１および帯状部材５２に実装した各発電素子と、各発電素子の上方に設置された各フレネルレンズとの位置合わせを容易に行うことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＦＰＣでは、接続部材６８は、帯状部材５１の第２端部および帯状部材５５の第２端部を接続する。接続部材６８は、帯状部材５３と、帯状部材５４と、連結部材６２とを含む。帯状部材５３および帯状部材５４の各々は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。連結部材６２は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部とを有し、帯状部材５３の第１端部と帯状部材５４の第１端部とを連結する。帯状部材５３、帯状部材５４、連結部材６２および帯状部材５１の導電部１２は連続している。連結部材６２が曲げられて帯状部材５３の第１端部と帯状部材５４の第１端部とが対向することにより、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に配置することが可能である。

このように、複数の帯状部材５１の第２端部同士を、これらと一体に形成した接続部材により連結する構成により、帯状部材５１の導電部１２同士を接続するために別途ハンダ付け作業を行う必要がなくなるため、ＦＰＣを製造する際のコストを抑え、品質低下を防ぐことができる。

また、本発明の実施の形態に係るＦＰＣでは、接続部材６８は、連結部材６３を含む。連結部材６３は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有し、帯状部材５１の第２端部と帯状部材５３の第２端部とを連結する。帯状部材５１、連結部材６３および帯状部材５３の導電部１２は、この順番で連結されている。連結部材６３が曲げられることにより、帯状部材５３を帯状部材５１に対して略直角に配置することが可能である。

このように、連結部材６３を用いる構成により、たとえば、帯状部材５３および帯状部材５４を直線状に配置した場合に生じる、ＦＰＣ２４のねじれに基づく反り上がりを解消し、ＦＰＣ２４全体を略同一平面上に安定させることができる。

また、本発明の実施の形態に係るＦＰＣでは、出力用部材６９は、導電部１２と、当該導電部１２を覆う絶縁部１１とを有する。出力用部材６９は、接続部材６８と他の装置とを連結するための部材である。接続部材６８の導電部１２および出力用部材６９の導電部１２は連続している。

このような構成により、別途リード線を接続することなくＦＰＣ２４を他の装置に接続することができるため、製造コストを抑え、品質低下を防ぐことができる。

上記実施の形態は、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、上記説明ではなく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。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

［付記１］
フレキシブルプリント基板であって、
各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを備え、
前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、
前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能であり、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の組を複数備え、
さらに、各前記第１帯状部材の第２端部同士を連結する接続部材を備え、
前記第１帯状部材および前記第２帯状部材に１または複数の発電素子が実装される、フレキシブルプリント基板。

［付記２］
フレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に実装された複数の発電素子とを備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第１帯状部材および第２帯状部材と、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の第１端部と前記第２帯状部材の第１端部とを連結する第１連結部材とを備え、
前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の前記導電部は連続しており、
前記第１連結部材が曲げられて前記第１帯状部材の前記第１端部と前記第２帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第１帯状部材および前記第２帯状部材を直線状に配置することが可能であり、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第１帯状部材、前記第２帯状部材および前記第１連結部材の組を複数備え、
さらに、各前記第１帯状部材の第２端部同士を連結する接続部材を備え、
前記第１帯状部材および前記第２帯状部材に１または複数の前記発電素子が実装され、
前記第１帯状部材の前記導電部、前記第２帯状部材の前記導電部および前記第１連結部材の前記導電部は、前記発電素子の電極を電気的に接続する、太陽光発電モジュール。

１１絶縁部
１２導電部
１３ＦＰＣ
１４補強板
１５発電素子
１９筐体
２０バスバー
２２接続リード
２３ジャンクションボックス
２４ＦＰＣ
２５集光部
２６フレネルレンズ
３０，３１太陽光発電モジュール
５１，５２，５３，５４，５５，５６，７６帯状部材
６１，６２，６３，６４，７５連結部材
６８接続部材
６９，７０出力用部材
８０切込み

Claims

導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する複数の第１帯状部材と、
前記第１帯状部材の端部同士を連結する接続部材とを備え、
前記接続部材は、
各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第３帯状部材および第４帯状部材と、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第３帯状部材の第１端部と前記第４帯状部材の第１端部とを連結する第２連結部材とを含み、
前記第３帯状部材、前記第４帯状部材、前記第２連結部材および前記第１帯状部材の導電部は連続しており、
前記第２連結部材が曲げられて前記第３帯状部材の前記第１端部と前記第４帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第３帯状部材および前記第４帯状部材を直線状に配置することが可能である、フレキシブルプリント基板。
前記接続部材は、さらに、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１帯状部材の端部と前記第３帯状部材の第２端部とを連結する第３連結部材を含み、
前記第１帯状部材、前記第３連結部材および前記第３帯状部材の導電部は、この順番で連結されており、
前記第３連結部材が曲げられることにより、前記第３帯状部材を前記第１帯状部材に対して略直角に配置することが可能である、請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
前記フレキシブルプリント基板は、さらに、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記接続部材と他の装置とを連結するための出力用部材を備え、
前記接続部材の導電部および前記出力用部材の導電部が連続している、請求項２に記載のフレキシブルプリント基板。
フレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に実装された複数の発電素子とを備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する複数の第１帯状部材と、
前記第１帯状部材の端部同士を連結する接続部材とを含み、
前記接続部材は、
各々が、導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有する第３帯状部材および第４帯状部材と、
導電部と前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第３帯状部材の第１端部と前記第４帯状部材の第１端部とを連結する第２連結部材とを含み、
前記第３帯状部材、前記第４帯状部材、前記第２連結部材および前記第１帯状部材の導電部は連続しており、
前記第２連結部材が曲げられて前記第３帯状部材の前記第１端部と前記第４帯状部材の前記第１端部とが対向することにより、前記第３帯状部材および前記第４帯状部材を直線状に配置することが可能であり、
前記第１帯状部材の前記導電部および前記接続部材の前記導電部は、各前記発電素子の電極を電気的に接続する、太陽光発電モジュール。