JPH10331815A - 箱部材の接着構造 - Google Patents

箱部材の接着構造

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JPH10331815A
JPH10331815A JP9138030A JP13803097A JPH10331815A JP H10331815 A JPH10331815 A JP H10331815A JP 9138030 A JP9138030 A JP 9138030A JP 13803097 A JP13803097 A JP 13803097A JP H10331815 A JPH10331815 A JP H10331815A
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box member
adhesive
bonding
box
bonding structure
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Fumitaka Toyomura
文隆 豊村
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Cartons (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より小さい空間で、より大きい接着力を簡単
に得ることができる箱部材の接着構造を提供する。 【解決手段】 箱部材１０１を接着部材１０５により平
面１０６に接着させる際の箱部材１０１の接着構造にお
いて、該箱部材１０１の底面１０２と側面１０３のコー
ナーが湾曲形状の湾曲部１０４を形成し、平面１０６と
湾曲部１０４の間に接着部材１０５がたまるようにした
箱部材の接着構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、箱部材を平面上に
接着する際の接着構造に関し、特に太陽電池モジュール
に端子箱を接着する際の接着構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、太陽電池素子を鋼板やガラス
などの補強板上に樹脂封止し、さらに保護フィルムで覆
った太陽電池モジュールが知られている。太陽電池モジ
ュールの出力端子には、ねじどめ方式、リード線方式、
ソケット方式などがあり、いずれの場合も絶縁のために
防水構造を持つ端子箱を設けることが多い。
【０００３】通常、端子箱は太陽電池モジュールの裏面
側にシリコーンシーラントなどの接着剤により取り付け
られているが、単に端子箱を太陽電池モジュールに接着
した場合、接着した際に接着剤が端子箱の端部より外部
にはみ出し、このように接着された端子箱に太陽電池モ
ジュールに鉛直な方向に剥離力を加えると、端子箱と接
着剤の界面で剥離するという問題があった。
【０００４】一般に、接着剤と端子箱間の接着力におい
て、せん断方向の接着力が、剥離方向への接着力より大
きいことが知られている。また、太陽電池モジュールの
端子箱と接着剤の接着の仕方も、接着剤と端子箱の界面
で剥離するものではなく、接着剤が凝集破壊するまで耐
える程、強固に接着していることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】かかる問題を解決する
ため、接着剤が塗布された端子箱を太陽電池モジュール
に押し付けた後に、接着剤を指やへらなどでならして、
端子箱の側面へ接着剤を接着させたり、あるいは後で接
着剤を端子箱と太陽電池モジュールの接着端部に追加塗
布し、同様のことを行なうなどして、端子箱の接着強度
を大きくしていた。
【０００６】しかし、これらの方法は非常に手間のかか
るものであり、また接着された端子箱に太陽電池モジュ
ールに鉛直な方向に剥離力を加えた場合、側面と接着し
ている部分を除いて、端子箱と接着剤の界面で剥離をす
るという問題がある。
【０００７】また、端子箱を太陽電池モジュールに取り
つける場合、限られた空間で、より大きな接着力が要求
される場合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決し、より小さい空間で、より大きい接着力を簡単に
得ることができる端子箱を有する太陽電池モジュールを
提供するものである。
【０００９】即ち、本発明は箱部材を接着部材により平
面に接着させる際の箱部材の接着構造において、該箱部
材の底面と側面のコーナーが湾曲形状の湾曲部を形成
し、平面と湾曲部の間に接着部材がたまるようにしたこ
とを特徴とする箱部材の接着構造及び箱部材を接着部材
により平面に接着させる際の箱部材の接着構造におい
て、該箱部材の底面が側面の外面よりせり出したつば状
であり、かつ底面端部が湾曲形状の湾曲部を形成し、平
面と湾曲部の間に接着部材がたまるようにしたことを特
徴とする箱部材の接着構造である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に本発明の接着構造の一例の
断面図を示す。
【００１１】図１において、１０１は端子箱等の箱部材
であり、太陽電池モジュール等の平面１０６上に接着部
材１０５により接着されている。箱部材１０１の底面１
０２と側面１０３のコーナーは平面１０６側に凸状の湾
曲形状の湾曲部１０４を形成し、平面１０６と湾曲部１
０４の間に接着部材１０５がたまるようになっている。
【００１２】湾曲部１０４の形状は特に限定されない
が、平面１０６側に凸状の湾曲形状であることが好まし
い。また、湾曲部１０４の曲率半径が０．５ｍｍ〜２．
０ｍｍであることが好ましい。また、側面１０３と底面
１０２により形成される外面の内角θが９０°〜１３５
°であることが好ましい。
【００１３】また、平面１０６と湾曲部１０４の間に接
着部材１０５が十分にたまり、接着面積が増加するよう
に、接着部材１０５の厚みが湾曲部１０４の曲率半径に
等しいことが好ましい。
【００１４】図２に、本発明の接着構造における、箱部
材と接着部材の接着面に働く応力の概念図を示す。
【００１５】図２に示すように、平面の垂直方向に剥離
力を加えた場合、湾曲部に働く剥離力は箱部材と接着部
材の界面に対して、それぞれの作用点で法線方向の剥離
成分２０１と接線方向のせん断成分２０２に分散するた
めに、箱部材と接着部材の界面で剥離するものではな
く、接着剤が凝集破壊するまで耐える程、強固に接着す
る。
【００１６】図３は本発明の接着構造の他の例の断面図
である。
【００１７】図３において、３０１は端子箱等の箱部材
であり、太陽電池モジュール等の平面３０６上に接着部
材３０５により接着されている。本例においては、箱部
材３０１の底面３０２が側面３０３の外面よりせり出し
たつば状であり、底面３０２の端部の平面３０６と接す
る側に平面３０６側に凸状の湾曲形状の湾曲部３０４を
形成し、平面３０６と湾曲部３０４の間に接着部材３０
５がたまるようになっている。
【００１８】湾曲部３０４の形状は特に限定されない
が、底面３０２端部の平面３０６と接する側に形成さ
れ、かつ平面３０６側に凸状の湾曲形状であることが好
ましい。また、湾曲部３０４の曲率半径が０．５ｍｍ〜
２．０ｍｍであることが好ましい。
【００１９】また、平面３０６と湾曲部３０４の間に接
着部材３０５が十分にたまり、接着面積が増加するよう
に、接着部材３０５の厚みが湾曲部３０４の曲率半径に
等しいことが好ましい。
【００２０】更に、図３においては、湾曲部３０４の湾
曲幅Ｗが底面３０２の厚みＨより小さいが、図４に示す
ように湾曲部４０４の湾曲幅Ｗを底面４０２の厚みＨよ
り大きくしてもよい。
【００２１】本発明の箱部材を太陽電池モジュールの端
子箱とする場合には、耐熱性、耐湿性、耐水性、電気絶
縁性、耐寒性、耐油性、耐候性、機械的強度に優れたも
のが要求される。また、好ましくは接着部材との接着性
が良い材質が良い。
【００２２】上記の要素を考慮にいれると端子箱として
はプラスチックが好ましく、難燃性などを考えると、難
燃性プラスチックやセラミックスなどが好ましい。
【００２３】例えば、プラスチックとしては、ポリカー
ボネート、ポリアミド、ポリアセタール、変性ＰＰＯ
（ＰＰＥ）、ポリエステル、ポリアリレート、不飽和ポ
リエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブチ
レンテレフタレート、ナイロンなどの樹脂、エンジニア
リング・プラスチック等が挙げられる。また、ＡＢＳ樹
脂、ＰＰ、ＰＶＣなどの熱可塑性プラスチックも使うこ
とができる。
【００２４】また、耐紫外線性向上のために、顔料して
カーボンブラックを用いる、あるいは紫外線を吸収する
樹脂塗料を表面に塗布することが好ましい。
【００２５】本発明で用いられる接着部材としては特に
限定されないが、接着剤、両面テープ等が使用できる。
両面テープを使用する場合には、予め箱部材の底面に両
面テープが接着されていることが好ましい。
【００２６】本発明で用いる接着剤としては特に限定さ
れないが、電気絶縁性の良いエポキシ樹脂系接着剤やシ
リコーン系接着剤等が好ましく、柔軟性などを考慮する
とシリコーン系接着剤がより好ましい。
【００２７】さらに、作業性を考慮すると、硬化時間の
短いもの、さらに粘度が低過ぎて箱部材の接着面より流
れ出さない、粘度が３００ポイズ以上のものが好まし
い。
【００２８】また、シリコーン一液型ＲＴＶゴムを用い
る場合、電極を浸食させないために硬化方式が脱アセト
ンタイプ、あるいは脱アルコールタイプであることが好
ましい。
【００２９】具体的には、エポキシ樹脂系接着剤として
は、Ｔｈｒｅｅ・Ｂｏｎｄ・Ｃｏ，Ｌｔｄ．のエポキシ
樹脂系接着剤、「２００１」、「２００２Ｈ」、「２０
０３」、「２０１６Ｂ」、「２０２２」等を、「２１０
２Ｂ」、「２１０３」、「２１０４」、「２１０５
Ｆ」、「２１０５Ｃ」、「２１０６」、「２１３１
Ｂ」、「２１３１Ｄ」、「２１３１Ｆ」、「２１６３」
等の硬化剤と所定の割合混合したものが挙げられる。
【００３０】また、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ・３Ｍ・Ｌｔｄ．
のエポキシ樹脂、商品名「ＥＷ−２」（一液型）、「Ｓ
／Ｗ−２２１４」（一液型）、「ＸＡ７４１６」（一液
型）、「ＪＡ７４３７」（一液型）、「１８３８Ｂ／
Ａ」（二液型；本材と硬化剤の混合比＝４：５）、「Ｓ
／Ｗ−２２１６Ｂ／Ａ」、「ＤＰ−１００」（１：
１）、「ＤＰ−１１０」（１：１）、「ＤＰ−１９０」
（１：１）、「ＤＰ−ＰＵＲＥ６０」（１：１）、「Ｄ
Ｐ−２７０」（１：１）などが挙げられる。
【００３１】また、Ｙｕｋａ・Ｓｈｅｌｌ・Ｅｐｏｘｙ
・Ｋ．Ｋのエポキシ樹脂、本剤「Ｅｐｉｋｏｔｅ」８１
２、８１５、８２７、８２８、８３４などが挙げられ、
硬化剤は必要能に応じて選択することができる。
【００３２】さらに、シリコーン系接着剤としては、例
えばＴｈｒｅｅ・Ｂｏｎｄ・Ｃｏ，Ｌｔｄ．の「１２２
０」、「１２３０」、東レ・ダウコーニング・シリコー
ン株式会社の「ＳＥ９１５６」、「ＳＥ９１５７」、
「ＳＥ９１６６」、「ＳＥ９１７６」、「ＳＥ９１８
５」、「ＳＥ９１８６」、「ＳＥ９１８６Ｌ」、「ＳＥ
９１８７」、「ＳＥ１８１１」、ダウコーニング株式会
社の「ＳＩＬＡＳＴＩＣ７３９ＲＴＶ」、「ＳＩＬＡＳ
ＴＩＣ７３８ＲＴＶ」、「３１４０ＲＴＶ」、「３１４
５ＲＴＶ」、信越化学工業株式会社の「ＫＥ３４７」、
「ＫＥ３４９４」、「ＫＥ４８９７」、「ＫＥ４８９
６」、「ＫＥ４８９５」、東芝シリコーン株式会社「Ｔ
ＳＥ３９２」、「ＴＳＥ３９２５」、「ＴＳＥ３９７」
「ＴＳＥ３９７１」、「ＴＳＥ３９７２」、「ＴＳＥ３
９７５」などが挙げられる。
【００３３】また、本発明で用いられる両面テープとし
ては特に限定されないが、ある程度の厚みを有し、耐熱
性、耐寒性、接着力、耐久性に優れたものが好ましい。
また、防水シール性に優れたものが好ましく、保持力の
強いものが好ましい。
【００３４】例えば、住友スリーエム株式会社ＶＨＢ接
合剤、「Ｙ−４９５９」、「Ｙ−４９５５」、「Ｙ−４
９５０」、「Ｙ−４９３０」、「Ｙ−４９２０」、「Ｙ
−４９１４」、「Ｙ−４９４５」、「Ｙ−４９２２」、
「Ｙ−４９５２」、「Ｙ−４９３２」、「Ｙ−４９５
１」、「Ｙ−４９３１」、「Ｙ−４９４９」、「Ｙ−４
９２９」、「Ｙ−４９１０Ｊ」、「Ｙ−４６２７」、
「Ｙ−４６３０Ｆ」、「Ｙ−４６０９」、「Ｙ−４６１
５」などが挙げられる。
【００３５】また、ニチバン株式会社の両面粘着テー
プ、「８３１」、「８４１」、「８４３」、「８４３−
Ｓ」、「８４４」、「８５１」、「８５３」などが挙げ
られる。
【００３６】更に、日東電工株式会社の両面接着テー
プ、「Ｎｏ．５４１」、「Ｎｏ．５５４」、「Ｎｏ．５
７１０」、「Ｎｏ．５７１１」、「Ｎｏ．５７１３」、
「Ｎｏ．５７５」、「Ｎｏ．３７０」などが挙げられ
る。
【００３７】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００３８】（実施例１）図５に示す太陽電池モジュー
ルを作成し、図６に示す端子箱を取り付けた。
【００３９】まず、アモルファス太陽電池素子５０３を
５枚直列接続し、プラス及びマイナスの端子用配線とし
て適当な長さの銅タブを太陽電池素子５０３の裏面に貼
り付け、その先に半田を付け、電極取り出し部（不図
示）とする。このとき、銅タブの裏面には、絶縁性向上
のためにガラスクロステープを貼り付けた。
【００４０】裏面補強材５０１はポリエステル樹脂コー
トされた鋼板（０．４ｍｍ厚）、充填材５０２はＥＶＡ
（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレー
ド）、耐候性フィルム５０４はＥＴＦＥ（エチレンテト
ラフルオロエチレン）を使用した。ここで、裏面補強材
５０１には端子取り出しのために、あらかじめφ１５の
開口部５０５を設けた。
【００４１】最後に、太陽電池素子５０３の電極取り出
し部周辺の充填材５０２を、カッターナイフ等でくりぬ
き、電極取り出し部をむき出しにし、そこにあらかじめ
端より約５ｍｍ絶縁被膜を剥しておいたリード線ＨＫＩ
Ｖを半田付けにした。
【００４２】そして、図６に断面図を示すように、リー
ド線を開口部６０９に通して、底面端子箱６０１を太陽
電池モジュールに接着剤（ダウコーニン製シリコーンシ
ーラント「ＳＩＬＡＳＴＩＣ７３９」）により接着し、
端子箱６０１内部においてリード線をケーブル６０７と
半田付けすることにより電気的に接続し、蓋部材６０８
を閉め、７２時間静置することにより太陽電池モジュー
ルの端子取り出し部を形成した。
【００４３】端子箱６０１と太陽電池モジュール６０６
の接着構造は、図１で示される構造であり、底面１０２
と側面１０３の外面の内角θが１２０°、湾曲部１０４
の曲率半径は１ｍｍであり、接着剤（接着部材１０５）
の塗布厚みは１ｍｍとした。
【００４４】端子箱の９０度剥離方向の接着力を図７に
示す方向で測定した。結果を表１に示す。
【００４５】（比較例１）図８で示されるように、箱部
材５０１としての端子箱が、湾曲部を有さず、底面５０
２と側面５０３の外面の内角θが９０°である接着構造
とした以外は実施例１と同様にし、端子箱の９０度剥離
方向の接着力を測定した。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】本発明の接着構造により、端子箱を太陽電
池モジュールより剥離しようとする力を分散することが
でき、接着力を向上することができた。
【００４８】（実施例２）図３で示されるように、箱部
材３０１としての端子箱が、つば状の底面３０２を有
し、湾曲部３０４の曲率半径が１ｍｍである接着構造と
した以外は実施例１と同様にし、端子箱の９０度剥離方
向の接着力を測定した。結果を表２に示す。
【００４９】（比較例２）図９で示されるように、箱部
材９０１としての端子箱が、つば状の底面９０２を有す
るが、湾曲部を有さず、該底面の端部が８５度の角度を
成して立ち上がる接着構造とした以外は実施例１と同様
にし、端子箱の９０度剥離方向の接着力を測定した。結
果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】本発明の接着構造により、端子箱を太陽電
池モジュールより剥離しようとする力を分散することが
でき、接着力を向上することができた。
【００５２】
【発明の効果】箱部材、特に太陽電池モジュールの端子
箱を本発明の接着構造にすることにより、太陽電池モジ
ュールから端子箱を剥離しようとする力を分散すること
ができ、端子箱の接着剤に対する接着力が向上し、太陽
電池モジュールの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接着構造の一例を示す断面図である。
【図２】箱部材と接着部材の接着面に働く応力の概念図
である。
【図３】本発明の接着構造の他の例を示す断面図であ
る。
【図４】本発明の接着構造の他の例を示す断面図であ
る。
【図５】実施例の太陽電池モジュールの概略構成図であ
る。
【図６】実施例の太陽電池モジュールの端子箱の斜視図
である。
【図７】実施例の９０度剥離試験の概略図である。
【図８】比較例１の接着構造を示す断面図である。
【図９】比較例２の接着構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１０１ 箱部材 １０２ 底面 １０３ 側面 １０４ 湾曲部 １０５ 接着部材 １０６ 平面 ２０１ 剥離成分 ２０２ せん断成分 ３０１ 箱部材 ３０２ 底面 ３０３ 側面 ３０４ 湾曲部 ３０５ 接着部材 ３０６ 平面 ４０１ 箱部材 ４０２ 底面 ４０３ 側面 ４０４ 湾曲部 ４０５ 接着部材 ４０６ 平面 ５０１ 裏面補強材 ５０２ 充填材 ５０３ 太陽電池素子 ５０４ 耐候性フィルム ５０５ 開口部 ６０１ 端子箱 ６０３ 側面 ６０６ 太陽電池モジュール ６０７ ケーブル ６０８ 蓋部材 ６０９ 開口部 ７０１ 端子箱 ７０５ 接着剤 ７０６ 太陽電池モジュール ８０１ 箱部材 ８０２ 底面 ８０３ 側面 ８０５ 接着部材 ８０６ 平面 ９０１ 箱部材 ９０２ 底面 ９０３ 側面 ９０５ 接着部材 ９０６ 平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 31/042 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｒ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 箱部材を接着部材により平面に接着させ
    る際の箱部材の接着構造において、該箱部材の底面と側
    面のコーナーが湾曲形状の湾曲部を形成し、平面と湾曲
    部の間に接着部材がたまるようにしたことを特徴とする
    箱部材の接着構造。
  2. 【請求項２】 箱部材を接着部材により平面に接着させ
    る際の箱部材の接着構造において、該箱部材の底面が側
    面の外面よりせり出したつば状であり、かつ底面端部が
    湾曲形状の湾曲部を形成し、平面と湾曲部の間に接着部
    材がたまるようにしたことを特徴とする箱部材の接着構
    造。
  3. 【請求項３】 湾曲部が平面側に凸状の湾曲形状である
    ことを特徴とする請求項１に記載の箱部材の接着構造。
  4. 【請求項４】 側面と底面により形成される外面の内角
    θが９０°〜１３５°であることを特徴とする請求項１
    に記載の箱部材の接着構造。
  5. 【請求項５】 湾曲部が底面端部の平面と接する側に形
    成され、かつ平面側に凸状の湾曲形状であることを特徴
    とする請求項２に記載の箱部材の接着構造。
  6. 【請求項６】 湾曲部の曲率半径が０．５ｍｍ〜２．０
    ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５に記載の箱部
    材の接着構造。
  7. 【請求項７】 接着部材の厚みが湾曲部の曲率半径に等
    しいことを特徴とする請求項１〜６に記載の箱部材の接
    着構造。
  8. 【請求項８】 接着部材が両面テープを含むことを特徴
    とする請求項１〜７に記載の箱部材の接着構造。
  9. 【請求項９】 両面テープが予め箱部材の底面に接着さ
    れていることを特徴とする請求項８に記載の箱部材の接
    着構造。
  10. 【請求項１０】 接着部材がシリコーン系接着剤である
    ことを特徴とする請求項１〜７に記載の箱部材の接着構
    造。
  11. 【請求項１１】 シリコーン系接着剤の粘度が３００Ｐ
    以上であることを特徴とする請求項１０に記載の箱部材
    の接着構造。
  12. 【請求項１２】 箱部材と接着部材のせん断接着力が平
    面と接着剤の接着力より小さいことを特徴とする請求項
    １〜１１に記載の箱部材の接着構造。
  13. 【請求項１３】 箱部材の底面が平面上に接する面を有
    することを特徴とする請求項１〜１２に記載の箱部材の
    接着構造。
  14. 【請求項１４】 箱部材が太陽電池素子と外部リード線
    との電気的接続部を内部に有する端子箱であり、平面が
    太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項１〜
    １３に記載の箱部材の接着構造。
JP9138030A 1997-05-28 1997-05-28 箱部材の接着構造 Abandoned JPH10331815A (ja)

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