JPH08172210A - 太陽電池モジュールの配線接続構造 - Google Patents

太陽電池モジュールの配線接続構造

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JPH08172210A
JPH08172210A JP6313106A JP31310694A JPH08172210A JP H08172210 A JPH08172210 A JP H08172210A JP 6313106 A JP6313106 A JP 6313106A JP 31310694 A JP31310694 A JP 31310694A JP H08172210 A JPH08172210 A JP H08172210A
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽電池モジュールの裏面の端子ボックスを
不要にでき、太陽電池と配線とを簡単に着脱できる太陽
電池モジュールの配線接続構造を提供する。 【構成】 透明パネル11と、裏板12との間に透明充填材
13を充填し、この充填材13内に太陽電池14を封入して太
陽電池モジュール10を形成する。前記裏板12の貫通孔20
にはんだ(導電性接続材)22を設けて太陽電池14のリー
ド線16および外部からの配線25をさし込んで電気的に接
続する。裏板12の貫通孔20部分で太陽電池14および配線
25が接続されて端子ボックスが不要となるため、太陽電
池モジュール10の納まりが良好となり、かつ太陽電池14
と配線25との着脱が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建物の外壁等に設置さ
れる太陽電池モジュールを、他の太陽電池モジュール
や、建物に設けられた蓄電装置、インバータからの配線
に接続する配線接続構造に関する。
【0002】
【背景技術】近年、環境保護や省エネルギー化のため
に、住宅やビルなどの建物に太陽電池を設置するように
なった。ところで、太陽電池を実際に用いる場合には、
出力電圧、電流を必要な値まで高めるため、および長期
にわたってセルを保護するためにパッケージングして太
陽電池モジュールとして構成していた。
【0003】この太陽電池モジュールは、通常、太陽電
池の受光面側にモジュールの支持板ともなるガラスなど
の透明基板を配置し、その反受光面側に複数の太陽電池
セルを直列および並列に接続して透明な充填材料で封入
し、アルミ箔をPVF(ポリフッ化ビニル)でサンドイ
ッチした防湿性のフィルムで充填材料を覆って構成され
ていた。そして、太陽電池モジュールを他の太陽電池モ
ジュールからの配線や、蓄電装置、インバータからの配
線に接続する場合、従来は、前記防湿性のフィルムの一
部を取り除いて太陽電池のリード線を取り出し、その取
り出し部分に端子ボックスを配置して前記リード線およ
び配線を端子ボックス内で接続していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池モジュールの裏面に端子ボックスを設けると、端子ボ
ックスは比較的大きいためにその納まり処理が難しいと
いう問題があった。特に、建物の外壁などに太陽電池モ
ジュールを組み込む場合、端子ボックスが邪魔になって
組み込むことができなかったり、納まりが悪く外観を低
下させるという問題があった。また、各端子ボックス内
で太陽電池のリード線および配線の接続作業を行わなけ
ればならず、特に太陽電池が劣化、損傷などして太陽電
池モジュールを取り外す場合に、端子ボックスからリー
ド線および屋内配線の取り外し作業を行わなければなら
ず、作業が煩雑になるという問題もあった。
【0005】本発明の目的は、太陽電池モジュールの裏
面に端子ボックスを配置する必要が無くて納まりを良好
にできるとともに、太陽電池のリード線と配線との接続
および取り外し作業を簡単に行うことができる太陽電池
モジュールの配線接続構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池モジュ
ールの配線接続構造は、透明パネルと、裏板との間に透
明充填材を充填し、この充填材内に太陽電池を封入して
太陽電池モジュールを形成し、前記裏板に形成した孔に
はんだ等の導電性接続材を設け、この導電性接続材に太
陽電池のリード線および外部からの配線をさし込んで電
気的に接続したことを特徴とする。ここで、導電性接続
材としては、はんだ等のろう材料や、導電性塗料・接着
剤などの各種の導電性を有し、かつリード線、ケーブル
を接続可能な材料が利用できる。
【0007】また、本発明の太陽電池モジュールの配線
接続構造としては、前記太陽電池モジュールの裏板に形
成された孔に接続コネクタを取り付け、この接続コネク
タに太陽電池のリード線を接続するとともに、外部から
の配線に前記接続コネクタに着脱可能に接続されるコネ
クタを取り付けて接続コネクタに接続したことを特徴と
するものでもよい。
【0008】
【作用】このような本発明においては、太陽電池モジュ
ールの裏板部分に導電性接続材あるいは接続コネクタを
設け、その導電性接続材や接続コネクタによって太陽電
池のリード線と、外部からの配線とを電気的に接続して
いるので、端子ボックスを設けて接続する必要がない。
このため、太陽電池モジュールの裏面に端子ボックスに
よる突出部が無くなり、モジュール設置時の納まりが良
好となる。また、端子ボックスが無いため、太陽電池モ
ジュールから配線を簡単に取り外したり、取り付けるこ
とができ、太陽電池モジュールの設置、交換時の作業性
が向上する。特に、太陽電池モジュールの裏板に接続コ
ネクタを取り付けて、外部配線に接続コネクタに着脱可
能なコネクタを設ければ、太陽電池モジュールからの配
線の着脱作業がより一層簡単となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1には、本発明の第1実施例の太陽電池モジ
ュール10の要部である端部断面が示されている。
【0010】太陽電池モジュール10は、ガラス板など
からなる透明パネル11と、アルミ板等で形成された裏
板12と、これら透明パネル11および裏板12間に充
填されるEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体),P
VB(ポリビニルブチラール)等の接着力を有する透明
樹脂からなる透明充填材13と、この透明充填材13内
に封入される太陽電池(セル)14と、透明充填材13
の周囲に取り付けられて充填材13を外気から遮断する
シリコーンゴム、ブチルゴム等からなるシール材15と
を備えて構成されている。なお、太陽電池14として
は、通常、アモルファスシリコン太陽電池、単結晶シリ
コン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池等のシリコン太
陽電池等が用いられる。
【0011】太陽電池モジュール10は、数枚〜数十枚
の太陽電池14を充填材13内において直列および必要
に応じて並列に接続して所定の電圧、電流を出力できる
ように構成されている。なお、これらの太陽電池14の
うち、モジュール10の端部などに設けられた太陽電池
14からは、外部の配線に接続されるリード線16が延
長されている。
【0012】太陽電池モジュール10の裏板12には、
太陽電池14のリード線16が延長された部分に合わせ
て貫通孔20が形成されている。この貫通孔20には、
ボビン状の二重に重なった絶縁材21A,21Bが取り
付けられている。尚、内方の絶縁材21Bの代わりに非
絶縁材(はんだと付着性の高い金属材料など)を用いて
もよい。
【0013】絶縁材21B内には、はんだからなる導電
性接続材22が充填されている。この導電性接続材22
には、前記太陽電池14のリード線16と、他の太陽電
池モジュール10や蓄電装置(鉛蓄電池、ニッケルカド
ミウム電池、ニッケル水素電池等)、インバータなどに
接続された配線25の導体26とがさし込まれて固着さ
れている。これにより、太陽電池14と配線25とは導
電性接続材22を介して電気的に接続される。また、配
線25の端部には、導電性接続材22を覆う絶縁性のシ
ール材27が塗布されている。
【0014】このような本実施例において太陽電池14
と配線25とを接続するには、裏板12の貫通孔20に
絶縁材21A,21Bを配置するとともに、太陽電池1
4のリード線16を貫通孔20部分に配置する。そし
て、熱を加えて溶融させたはんだ(導電性接続材)22
を絶縁材21B内に充填し、さらにこのはんだ22内に
配線25の導体26をさし込む。はんだ22が冷える
と、リード線16および配線25は固着され、電気的に
接続される。その後、シール材27ではんだ22および
導体26を被覆して防水、絶縁処理を行う。
【0015】また、太陽電池モジュール10を交換する
際など、モジュール10から配線25を取り外す場合に
は、シール材27を除去した後にはんだ22に熱を加え
て溶かし、配線25を引き抜けばよい。そして、再度取
り付ける場合には、はんだ22を溶かして配線25の導
体26をさし込み、シール材27を塗布すればよい。
【0016】このような本実施例によれば、太陽電池モ
ジュール10に裏板12を設け、この裏板12に貫通孔
20を形成し、この貫通孔20にはんだからなる導電性
接続材22を設けて太陽電池14のリード線16、配線
25の導体26を接続しているので、太陽電池モジュー
ル10の裏面に端子ボックスを設けずにリード線16お
よび配線25の接続を行うことができる。このため、従
来のように端子ボックスによってモジュール10の裏面
側に突出する部分が生じず、太陽電池モジュール10を
壁パネル等に取り付ける際にその納まりを容易にでき、
設計自由度も向上できる。
【0017】また、アルミ板等からなる裏板12を設け
たので、従来のフィルムを設けた場合に比べてモジュー
ル10の強度を向上することができる。また、裏板12
で充填材13の裏側が被覆されるため、従来のフィルム
と同様に充填材13への水分の浸入を防止することがで
き、充填材13や太陽電池14の劣化を抑えることがで
きる。
【0018】さらに、端子ボックスを設けずに、はんだ
(導電性接続材)22を介してリード線16および配線
25を接続しているので、はんだ22に熱を加えること
で、配線25を太陽電池モジュール10から容易に着脱
することができる。このため、太陽電池モジュール10
を建物等に設置する際や、交換のために取り外す際の作
業性を向上することができる。
【0019】また、絶縁材21A,21Bやシール材2
7を設けているので、リード線16、導体26をアルミ
製の裏板12などから確実に絶縁することができ、短絡
事故などを防止することができる。
【0020】図2には、本発明の第2実施例の太陽電池
モジュール10が示されている。なお、本実施例におい
て、前記第1実施例と同一または相当構成部分には同一
符号を付し、説明を省略あるいは簡略する。第2実施例
は、裏板12の貫通孔20に接続コネクタ30を装着
し、この接続コネクタ30に着脱可能なコネクタ35を
配線25の端部に取り付けたものである。
【0021】接続コネクタ30は、貫通孔20に装着さ
れかつ裏側に向かって突出された円筒状の連結部31A
を有する絶縁材31と、この絶縁材31の内側に嵌挿さ
れた円筒状の導電体32とで構成されている。導電体3
2は、中間部に設けられた区画部32Aでモジュール側
凹部32Bおよび外部側凹部32Cに区画されている。
このモジュール側凹部32Bには、はんだ(導電性接続
材)33が充填されて太陽電池14のリード線16が接
続されている。
【0022】配線25のコネクタ35は、配線25の導
体に接続された金属製の接触子36と、接触子36の周
囲を覆う絶縁性カバー37とで構成されている。
【0023】このような本実施例においては、接続コネ
クタ30の外部側凹部32Cにコネクタ35をさし込む
と、導電体32、はんだ33を介してリード線16と接
触子36(配線25)とが電気的に接続される。また、
コネクタ35を接続コネクタ30から取り外せば太陽電
池モジュール10から配線25が外され、太陽電池モジ
ュール10を交換することができる。
【0024】このような第2実施例においても前記第1
実施例と同様の作用、効果が得られる。さらに、コネク
タ35を接続コネクタ30から着脱するだけで配線25
を太陽電池モジュール10から着脱することができ、配
線25の着脱作業を第1実施例に比べて非常に簡単に行
うことができるため、太陽電池モジュール10の設置や
交換時の作業性をより一層向上することができる。
【0025】なお、本発明は前記各実施例の構成に限ら
ない。例えば、前記各実施例では、裏板12としてアル
ミ板を用いていたが、ガラス、金属プレート、樹脂プレ
ートなどの各種材質の裏板を用いてもよい。要するに、
裏板12としては、絶縁材21A,21Bや接続コネク
タ30などを保持できる強度と、水分の透過を防止する
防湿性を有していればよく、使用する材質は実施にあた
って適宜選択すればよい。この際、裏板12として適宜
な樹脂などの絶縁材料を用いた場合には、前記絶縁材2
1A,21B,31を設けなくてもよい。
【0026】また、導電性接続材22,33としては、
はんだに限らず、硬ろうなどのはんだ以外のろう材料
や、導電性塗料・接着剤等を用いてもよい。なお、導電
性塗料・接着剤は、導電フィラ(銀粉、銅粉、カーボン
粉など)、バインダ(エポキシ、フェノール、アクリ
ル、ポリエステル、ウレタン、ゴム、フリットなど)、
溶剤・添加剤などで構成されるものであり、導電性を有
し、かつリード線や配線を接続可能なものである。
【0027】さらに、絶縁材21A,21B、接続コネ
クタ30、コネクタ35等の形状、構造も前記各実施例
のものに限らず、実施にあたって適宜設定すればよい。
例えば、前記第2実施例において、リード線16をはん
だ33を介して導電体32に接続せずに、導電体32に
端子等を設けてリード線16を巻き付けたりして接続す
る構造等を採用してもよい。
【0028】また、本発明は、建物の外壁パネルなどに
取り付けられる太陽電池モジュールに限らず、建物の屋
根、自動車等に取り付けられる各種太陽電池モジュール
に適用することができる。
【0029】
【発明の効果】このような本発明によれば、太陽電池モ
ジュールに裏板を設け、この裏板の貫通孔部分を利用し
て太陽電池および配線を接続できるので、太陽電池モジ
ュールの裏面に端子ボックスを配置する必要が無くて太
陽電池モジュールの納まりを良好にすることができる。
また、端子ボックスが不要となるため、太陽電池と配線
との接続および取り外し作業も簡単に行うことができ、
太陽電池モジュールの設置や交換作業を簡単に行うこと
ができる。
【0030】さらに、太陽電池モジュールに接続コネク
タを取り付け、配線に接続コネクタに着脱可能に接続さ
れるコネクタを取り付ければ、太陽電池モジュールと配
線との着脱作業をより一層簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の要部を示す断面図であ
る。
【図2】本発明の第2実施例の要部を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
10…太陽電池モジュール、11…透明パネル、12…
裏板、13…透明充填材、14…太陽電池、16…リー
ド線、20…貫通孔、22,33…導電性接続材、25
…配線、30…接続コネクタ、35…コネクタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明パネル(11)と、裏板(12)との間に透
    明充填材(13)を充填し、この充填材(13)内に太陽電池(1
    4)を封入して形成される太陽電池モジュール(10)の配線
    接続構造であって、前記裏板(12)に形成された孔(20)に
    導電性接続材(22)を設け、この導電性接続材(22)に太陽
    電池(14)のリード線(16)および外部からの配線(25)をさ
    し込んで電気的に接続したことを特徴とする太陽電池モ
    ジュールの配線接続構造。
  2. 【請求項2】 透明パネル(11)と、裏板(12)との間に透
    明充填材(13)を充填し、この充填材(13)内に太陽電池(1
    4)を封入して形成される太陽電池モジュール(10)の配線
    接続構造であって、前記裏板(12)に形成された孔(20)に
    接続コネクタ(30)を取り付け、この接続コネクタ(30)に
    太陽電池(14)のリード線(16)を接続するとともに、外部
    からの配線(25)に前記接続コネクタ(30)に着脱可能に接
    続されるコネクタ(35)を取り付けて前記接続コネクタ(3
    0)に接続したことを特徴とする太陽電池モジュールの配
    線接続構造。
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