JPH09237911A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

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JPH09237911A
JPH09237911A JP8067531A JP6753196A JPH09237911A JP H09237911 A JPH09237911 A JP H09237911A JP 8067531 A JP8067531 A JP 8067531A JP 6753196 A JP6753196 A JP 6753196A JP H09237911 A JPH09237911 A JP H09237911A
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JP
Japan
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solar cell
cell module
conductive substrate
terminal
photovoltaic element
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Pending
Application number
JP8067531A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Yoshida
俊明 吉田
Masahiro Sakai
雅寛 酒井
Shigeru Yamazaki
繁 山崎
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ラミネート法による太陽電池の単
位ユニットを多数、並列的に一体的に構成しようとする
場合、取り扱いあるいは搬送の際に、折り曲げ部におけ
る接合不良、封止部の開放等がない実用性があるフレキ
シブル性を有する太陽電池モジュールを提供することを
目的とする。 【解決手段】 各光起電力素子を電気的に接続してなる
太陽電池モジュールは、防湿性フィルムにて封止される
単位ユニットよりなり、各ユニット間を電気的に接続す
るために集電電極と端子とを接続してなる集電電極側の
端子部位において、絶縁層を介して導電性基体上の端面
に位置させ、光起電力素子の各電極と端子とを接続リー
ドにて接続して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルの封止部構造の改良に関し、特に光起電力素子のユニ
ット間の接続端子部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、防湿フィルムでパッケージされた
太陽電池モジュールは図4に示すように、光起電力素子
41あるいは接続リード部は水分により酸化劣化を生じ
やすく、水気や湿気から保護するために周囲にシリコン
樹脂等の樹脂充填層42が設けられている。又、樹脂充
填層42の受光面側の外郭に紫外線吸収層としての紫外
線吸収剤が添加された塩化ビニール等の紫外線吸収フィ
ルム層43がラミネートされ、更にその最外郭層として
外部からの水分や酸素の流入を防止するために透水率あ
るいは含水率の低い接着剤層を付加したポリイソブチレ
ン系、四フッ化エチレン系、ポリ塩化ビニリデンあるい
はこれらの高分子シートをポリプロピレン、ポリエチレ
ンフィルム等と積層させた多層フィルム44をラミネー
トしてある。一方、受光面と反対側すなわち裏面側は光
起電力素子41を補強及び冷却するために冷却効果の大
きい、熱伝導率の高い、例えばアルミ板45に絶縁層を
コーティングして光起電力素子41に密着させ配置させ
ている。 なお、アルミ板45の外郭をさらに防水フィ
ルム46でラミネートする場合もある。
【0003】又、特開平7−176776号公報及び特
開平5−299684号公報に開示されているように、
樹脂フィルムを用いてラミネートした太陽電池モジュー
ルは、単位ユニット毎にある程度のフレキシビリティー
を持たせるために裏面側に設けるアルミ板を単位ユニッ
ト毎の大きさにしたものを定間隔で、並列させて一体的
にフィルムにてラミネートすることによって、単位ユニ
ット間で屈曲させることが可能なように構成されてい
る。
【0004】更に、特開平7−99334号公報に開示
されているように、光起電力素子(太陽電池)あるいは
太陽電池モジュールにおいて、導電性箔体からなる接続
部材を用いて受光面あるいは導電性基体と導通状態とし
た素子間をフレキシブルに接続する方法等が知られてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のように太陽電池
の単位ユニット間をフレキシブルにし、かつラミネート
方式によって一体化した場合、その折り曲げ部位の封止
部に必要以上の応力が加わり、長時間使用後に該封止部
が開放したり受光面あるいは導電性基体上に設けた接続
部からの剥がれや最外郭フィルムにクラックが発生し、
防水性能が低下するという問題点がある。そして、安価
でかつ高い信頼性を確保し、生産性が高い実用的な太陽
電池モジュールを得るにはフレキシブル構造部の信頼性
を充分に高める必要があり、かつ使用する材料について
も考慮する必要がある。
【0006】本発明は前記に鑑みてなされたもので、ラ
ミネート法によって太陽電池の単位ユニットを多数、並
列的にかつ一体的に構成しようとする場合、折り曲げ部
における搬送あるいは取り付けの際の曲がりはもちろん
のこと、設置時における架台等から伝達してくる微小の
振動により発生するクラック、接合不良あるいは封止部
の開放等がない実用性に優れたフレキシブルな太陽電池
モジュールを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、各光起電力素子を電気的に接続してなる
太陽電池モジュールは、防湿性フィルムにて封止される
単位ユニットよりなり、各ユニット間を電気的に接続す
るために少なくとも集電電極と端子とを接続してなる集
電電極側の端子部位において、絶縁層を介して導電性基
体上の端面に配置させ、光起電力素子の各電極と端子と
を接続リードにて接続してなる。又、前記単位ユニット
間の両電極端子を介して電気的に接続するための電力取
り出し用リードは、表裏2枚の最外郭フィルムにてラミ
ネートされる2ユニット以上の単位ユニットからなる。
【0008】
【構成及び作用】光起電力素子の裏面に配置される導電
性基体としての補強板あるいは熱伝導板の端部において
受光側の集電電極からの電流を取り出すための端子を裏
面側の導電性基体の端部に絶縁層を介して設けた端子に
接続した後にフレキシブルなリードあるいは導電性薄板
などと接続することにより、両電極において一旦中継点
を設け、折り曲げ部において折り曲げが容易で、かつ折
り曲げによるリード接続部、特に受光側の集電電極のリ
ード接続部への応力の集中が発生しないようにする。
【0009】前記導電性薄板は裏面の導電性基体と抵抗
溶接法やレーザー溶接法等の方法にて完全に電気的に一
体化されていることが好ましい。さらにこのリードとな
る銅などの電気伝導性に優れた材料からなる薄板の厚さ
は使用期間において断線することのないように0.1m
m〜0.3mmの厚さで且つ延展性に優れたものである
ことが望ましい。
【0010】前記導電性基体の端部に設けた集電電極と
同電位になる集電電極側端子は、導電性基体の端部表面
に絶縁性樹脂あるいは酸化物層からなる絶縁層を形成
し、完全に導電性基体と集電電極あるいは集電電極側端
子とは電気的に絶縁された上に設けられている。そし
て、このような電力取り出し用の集電電極側端子として
は導電性樹脂層あるいは銅張りのエポキシ樹脂等からな
る端子であり、集電電極と端子間は表面に絶縁層を設け
たリードで導電性接着剤あるいは半田等で電気的に接続
される。又、他の光起電力素子との電気的接続あるいは
外部への電力取り出し用のリードあるいは薄板を前記集
電電極と端子との接続部位とは異なった部位から導電性
接着剤あるいは半田を用いて接着するのが好ましい。
【0011】前記導電性基体に設けた端子部は、防水性
の最外郭フィルムを封止するための封止層が電力取り出
し用端子部全体を覆うように形成されているのが好まし
い。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。図1は本発明に係わる太陽電池モジュー
ルの要部断面図、図2は単位ユニット間の接続状態を示
すために図1の受光側から見た平面図、図3は図1の要
部横断面図である。図中1は多結晶質からなる光起電力
素子であり、受光側電極としての集電電極2と裏面側電
極としてのアルミニウムからなる板厚0.5mmの導電
性基体3とを含む光起電力素子の単位ユニットとして構
成されている。
【0013】次に、前記光起電力素子の単位ユニットの
製造方法について説明する。p−n接合型シリコンの多
結晶体としてのCdS/CdTeあるいはCuInSe
2 等からなる光起電力素子1の受光面側の表面に銀、
金、銅の微粉末をバインダーに分散したペーストを用い
てスクリーン印刷法によって電極パターンを形成して集
電電極2を形成した後に、その集電電極2と接続リ−ド
9を半田あるいは導電性接着剤にて接続するための端子
部を形成するためにマスキングする。ついで、SiO
2 、In23 、TiO2 、ZnO等からなる反射防止
用スパッターあるいは電子ビーム蒸着法による薄膜4を
約100オングストロームの厚さに形成した後にマスク
を取る。更に、大きさがほぼ100×100mmの光起
電力素子1の受光面と反対側である裏面側に、容易に曲
げられない程度の板厚として厚さ1mmの熱伝導性の高
いアルミニウム、銅、ステンレス板を導電性基体3の片
面に導電性接着剤を介して密着させる。なお、前記導電
性基体3の裏面には電気的絶縁を保持するために樹脂コ
−ティングやナイロン、ポリエチレン、ポリエステルの
高分子フィルムによる絶縁あるいは酸化防止層6が施さ
れている。
【0014】次に、光起電力素子1の上に設けた集電電
極2の端部に配置した接続端子部位としてのラウンド7
と、外部との電気的接続のために設けた中継端子部10
について説明する。光起電力素子1の受光面側の集電電
極2の半田付け端部として設けたラウンド7上に絶縁層
8で被覆された接続リード9が半田付けされ、その一方
のリードの端部は導電性基体3上に絶縁層11を介して
設けられた中継端子部10に半田あるいは導電性接着剤
によって電気的に接続されている。又、この中継端子部
10からは異方性導電シートや金属薄板あるいは外部引
出し用電線13等によって同様の端部構造を有する隣接
する光起電力素子と電気的に接続される。
【0015】一方、光起電力素子1の保護用充填樹脂材
14として、EVAを主材料としたサイトップ(商品
名:旭ガラス(株)製)等を光起電力素子1の上にコー
ティングする。又、この上に最外郭層15としてフッ素
系樹脂フィルム、例えばスパッター表面処理を施し、そ
の処理面側に熱可塑性接着剤が塗布されたETFEフィ
ルムやPCTFEフィルムを真空熱プレス法を用いて完
全に密着、密封する。このような構造とすることによっ
て、外部に導出されたフレキシブルリードをどのような
角度でも、数多く折り曲げても中継端子部は容易に折り
曲げることのできない導電性基板3上に設けられ、真空
熱プレスによって得られた気密封止部内に位置している
ので、単位ユニット間における曲げ応力によるストレス
が単位ユニット間を接続する中継端子部に加わることが
なく、初期の優れた電気伝導性を保持することが可能と
なると共に気密性も保持することが可能となる。
【0016】このようにして製作した太陽電池モジュ−
ルを85℃/95%RH、2気圧の条件下のプレッシャ
ークッカー法による耐水性テストを行ない、フレキシブ
ルリードを曲げ角度±90度で200回繰り返し行った
モジュールと、1回も折り曲げをしていないモジュール
とを比較試験したところ、電気的接続は維持され、気密
性の低下による使用材料の酸化等の劣化もなく両者の間
に信頼性の差異は全く認められなかった。
【0017】更に、耐候性試験を行なうため、岩崎電気
(株)製スーパーUVテスト機にて超加速試験を行った
ところ、500時間経過後、光起電力素子を取り巻く樹
脂層に僅かの変化しか確認できず、可視域及び紫外域に
おける透過率は95%以上であることが確認できた。こ
れは実際の暴露試験の50,000時間に相当するもの
である。
【0018】このように、本発明に係わる太陽電池モジ
ュールは、導電性基体として、厚さが真空プレス装置に
装着して加工しても曲がらない程度の、例えば0.5m
m厚以上のものを使用し、最外郭層としてフッ素系フィ
ルムに代表される防湿性フィルムを真空熱プレス法を用
いて封止し、光起電力素子の受光面側からの電力取り出
し用リードの中継端子を一旦導電性基体の端部に配置さ
せ、少なくとも、その端子部位が真空熱プレス法による
封止部に重なるように配置することによって、単位ユニ
ット間において折り曲げる場合に外部から加わる応力を
最小限に押さえ、接続強度が特に弱いとされている光起
電力素子上の集電電極とリードとの接続及び端子と外部
への接続用リ−ドとに外部からの応力によって影響を受
けることがない。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明はラミネート法に
よって太陽電池の単位ユニットを多数、並列的にかつ一
体的に構成しようとする場合、振動等によるクラック、
接合不良あるいは封止部の開放等が生じることがなく、
実用性に優れたフレキシブルな太陽電池モジュールを得
ることができる。又、耐候性に優れた太陽電池モジュー
ルを得ることができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる太陽電池モジュールの要部断面
図である。
【図2】同じく、図1の要部平面図である。
【図3】同じく、図1の要部横断面図である。
【図4】従来の太陽電池モジュールの要部断面図であ
る。
【符号の説明】
1 光起電力素子 2 集電電極 3 導電性基体 4 光起電力素子の受光面側に設けた反射防止用薄膜 6 導電性基体の裏面側の絶縁層 7 集電電極端部に設けたラウンド 8 接続リード被膜 9 接続リード 10 中継端子部 11 中継端子部と導電性基体との間の絶縁層 13 外部引き出し用電線 14 保護用充填材 15 最外郭層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各光起電力素子を電気的に接続してなる
    太陽電池モジュールは、防湿性フィルムにて封止される
    単位ユニットよりなり、各ユニット間を電気的に接続す
    るために少なくとも集電電極と端子とを接続してなる集
    電電極側の端子部位において、絶縁層を介して導電性基
    体上の端面に配置させ、光起電力素子の各電極と端子と
    を接続リードにて接続してなる太陽電池モジュール。
  2. 【請求項2】前記単位ユニット間の両電極端子を介して
    電気的に接続するための電力取り出し用リードは、表裏
    2枚の最外郭フィルムにてラミネートされる2ユニット
    以上の単位ユニットからなる請求項1項記載の太陽電池
    モジュール。
JP8067531A 1996-02-29 1996-02-29 太陽電池モジュール Pending JPH09237911A (ja)

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JP8067531A JPH09237911A (ja) 1996-02-29 1996-02-29 太陽電池モジュール

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299676A (ja) * 2001-04-03 2002-10-11 Honda Motor Co Ltd 太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール製造用治具
JP2016226101A (ja) * 2015-05-28 2016-12-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
WO2022260140A1 (ja) 2021-06-10 2022-12-15 出光興産株式会社 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、太陽電池モジュールおよびパドル
WO2023276759A1 (ja) 2021-06-28 2023-01-05 出光興産株式会社 光電変換素子及び光電変換素子の製造方法

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