JPWO2012043702A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

太陽電池素子を受光面ガラス１０と裏面ガラス２４との間に封止材を用いて封止した合わせガラス構造の太陽電池モジュール２であって、裏面ガラス２４に前記太陽電池素子から電力を取り出すための出力リード２０を引き出す開口部２４ｈが形成され、出力リード２０を結線する端子ボックス３Ａが開口部２４ｈを覆うように設けられ、端子ボックス３Ａの底面３３ｂには、開口部２４ｈの形状に合致する凸状の枠体３７が形成され、端子ボックス３Ａは、凸状部を開口部２４ｈに嵌合させて裏面ガラス２４に設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池モジュール、特にフレームレス構造の太陽電池モジュールに係り、より詳細には、端子ボックスの取り付け構造に関する。

近年、重量軽減のため、モジュールの周囲を保持するフレームを無くしたフレームレス構造の太陽電池モジュールが提供されており、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に介在させた合わせガラス構造の太陽電池モジュールにおいても、フレームレス構造のものが提供されている。

このような合わせガラス構造の太陽電池モジュールでは、裏面ガラスに太陽電池素子から電力を取り出すための出力リードを引き出す開口部が形成され、この開口部を覆うようにして、出力リードを結線する端子ボックスが裏面ガラスに接着材により接着固定されている。

ところで、端子ボックスの内部の構造に関しては、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の太陽電池モジュールは、端子ボックスに凸状部を有する仕切板を設け、この凸状部を支持部材に嵌合するようになっている。

具体的には、この凸状部を支持部材に形成された円形状の開口部に嵌合するようになっており、図１５に示すように、この開口部に嵌合する端子ボックス１０１の凸状部１０２は、底面が楕円状の柱形状とされ、その柱の周側面に２本の内部リードを挿通するための２つの切欠き溝１０３が対向位置に設けられた構造となっている。

特許文献１に記載の太陽電池モジュールの目的は、端子ボックスに凸状部を設けることにより、端子ボックスの支持部材への取り付け時における位置決めの容易性と、接着強度の増大とを図ることにある。

実開平２−１４２５５２号公報

フレームを排除した合わせガラス構造の太陽電池モジュールでは、裏面ガラスに太陽電池素子から電力を取り出すための出力リードを引き出す開口部が形成され、この開口部を覆うようにして、出力リードを結線する端子ボックスが裏面ガラスに接着材により接着固定されている。このような構造の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの強度を確保することが重要である。しかしながら、裏面ガラスに出力リードを引き出すための開口部を設けているため、太陽電池モジュールの開口部のみが裏面ガラスのない表面ガラスのみの構造となっており、開口部におけるモジュール強度の低下を招いている。さらに、太陽電池モジュールが撓んだ場合、開口部に不均一な応力がかかり開口部の表面ガラス割れが発生するといった問題があった。

しかし、特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、支持部材の開口部補強については配慮されていない。すなわち、特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、凸状部１０２の周側面に２つの切欠き溝１０３が対向配置されているため、凸状部１０２は、位置合わせのために上下２点で接触するのみであり、支持部材の開口部の内周面全体に均等に接触する構造とはなっていない。つまり、凸状部１０２が開口部の内周面に接触する部位と接触しない部位とが存在する。そのため、接触する部位と接触しない部位とで支持部材の開口部にかかる負荷（応力）に差が生じる。

例えば、成形のばらつき等により、端子ボックス１０１の凸状部１０２が若干大きくなったり変形した場合には、この凸状部１０２が開口部に強制的に嵌合されることになる。その結果、凸状部１０２が接触する開口部の部位には、開口部の放射方向に応力がかかる一方、凸状部１０２が接触しない開口部の部位（主に切欠き溝に対向する部位）には何も応力がかからない状態となる。そして、このような状態の場合、例えば太陽電池モジュールの搬送時や施工時に、太陽電池モジュールに外部から何らかの衝撃が加えられたり、太陽電池モジュールが若干撓ることにより応力が発生すると、この衝撃や応力が支持部材である裏面ガラスの開口部にも影響し、すでに不均一に応力がかかっている開口部に対し、さらに不均一な応力かかかるため、開口部にひび割れ等が発生する可能性があるといった問題があった。

このような現象は、内部リードを挿通しやすいように、切欠き溝を大きくした場合にはより顕著に現れる。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたものであり、その目的は、裏面ガラスの開口部の内周面全体を均等に補強することにより、太陽電池モジュールの搬送時や施工時に生じる太陽電池モジュールへの衝撃や応力に対して、裏面ガラスの開口部におけるモジュールの強度を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に封止材を用いて封止した合わせガラス構造の太陽電池モジュールであって、前記裏面ガラスに前記太陽電池素子から電力を取り出すための出力リードを引き出す開口部が形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記開口部を覆うように設けられており、前記端子ボックスの底面には、前記開口部の形状に合致する凸状の枠体が形成され、前記端子ボックスは、前記凸状の枠体を前記開口部に嵌合させた状態で前記裏面ガラスに設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、端子ボックスの太陽電池モジュールへの取り付けを、凸状の枠体と裏面ガラスの開口部との嵌合構造とすることで、端子ボックスを安定かつ強固に嵌合固定することができる。また、開口部に枠体が合致することで、開口部におけるモジュール強度を向上させることができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記凸状の枠体と前記封止材との間に充填材が充填されている構成としてもよい。

このような構成によれば、開口部に封止材を充填することで、端子ボックスをさらに安定かつ強固に接着固定するとともに、耐候性を高めることができる。また、開口部におけるモジュール強度をさらに向上させることができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記凸状の枠体の高さが前記開口部の厚みとほぼ同じかそれよりも低く形成されていてもよい。

このような構成によれば、凸状の枠体の高さを開口部の厚みより低く形成し、例えば開口部の厚みの１／２の高さに形成した場合には、開口部内の下半分に封止材が充填され、上半分に凸状の枠体が嵌合される構造となり、端子ボックスの凸状の枠体を開口部に嵌合および接着固定することができるため、端子ボックスを裏面ガラスに安定かつ強固に固定することができる。また、端子ボックスの枠体が開口部の上半分に密に嵌合および接着固定され、封止材が嵌合部の下半分に密に充填されるので、端子ボックスの枠体と封止材とによって開口部周辺のモジュール強度をさらに向上させることができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記開口部が丸穴であり、前記凸状の枠体が円筒形状であってもよい。このような構成とすれば、嵌合時に方向性を気にする必要がないので、端子ボックスの取り付けが簡単となる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記開口部が長丸穴または楕円形であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視長丸穴または楕円形状であってもよい。このような構成とすれば、開口部および凸状の枠体を長丸穴または楕円形状とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックスを嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記開口部が平面視多角形状であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視多角形状であってもよい。このような構成とすれば、開口部および凸状の枠体を多角形状とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックスを嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールでは、前記開口部が平面視十字形状であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視十字形状であってもよい。このような構成とすれば、開口部および凸状の枠体を十字形状とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックスを嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

本発明は上記のように構成したので、端子ボックスの太陽電池モジュールへの取り付けを、凸状の枠体と裏面ガラスの開口部との嵌合構造とすることで、端子ボックスを安定かつ強固に嵌合固定することができ、開口部に枠体が合致することで、開口部におけるモジュール強度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールに適用される太陽電池ストリングの裏面要部を拡大して示す要部拡大平面図である。 図１の矢符Ｂ−Ｂから見た断面図である 本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの各構成部材を分解して示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大断面図である。 具体例１の嵌合構造に係る端子ボックスの斜視図である。 具体例１に係る端子ボックスの蓋体を取り外した状態の平面図である。 具体例１に係る端子ボックスを裏面ガラスに取り付けた状態の一部拡大断面図である。 具体例２の嵌合構造に係る端子ボックスを裏面ガラスに取り付けた状態の一部拡大断面図である。 具体例３に係る嵌合構造の端子ボックスと裏面ガラスの開口部の斜視図である。 具体例３に係る端子ボックスの蓋体を取り外した状態の平面図である。 具体例４に係る嵌合構造の端子ボックスと裏面ガラスの開口部の斜視図である。 具体例４に係る端子ボックスの蓋体を取り外した状態の平面図である。 具体例５に係る嵌合構造の端子ボックスと裏面ガラスの開口部の斜視図である。 具体例５に係る端子ボックスの蓋体を取り外した状態の平面図である。 従来の太陽電池モジュールの端子ボックスを裏側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールに適用される太陽電池ストリングの裏面要部を拡大して示す要部拡大平面図、図２は、図１の矢符Ｂ−Ｂから見た断面図である。

太陽電池ストリング１は、透光性絶縁基板である受光面ガラス１０に太陽電池セル１ｃが列状に複数配置され直列接続された形態とされている。受光面ガラス１０は、太陽電池ストリング１の表面１ｆｓを構成し、受光面ガラス１０へ照射された太陽光を太陽電池セル１ｃへ入射させる。太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓには、太陽電池セル１ｃの裏面電極１３が列状に複数配置されている。

太陽電池セル１ｃは、受光面ガラス１０に形成された表面電極１１、表面電極１１に積層された半導体層１２、半導体層１２に積層された裏面電極１３を備えている。表面電極１１は、隣接する太陽電池セル１ｃの裏面電極１３に接続されている。つまり、太陽電池セル１ｃは、太陽電池ストリング１の全体にわたって直列接続されている。

表面電極１１は、透明電極であり、例えばＳｎＯ2、ＩＴＯ、ＺｎＯなどの金属酸化物で構成される。金属酸化物は、例えばＣＶＤ法やスパッタ法などにより成膜することが可能である。それぞれの表面電極１１は、受光面ガラス１０の表面に成膜した金属酸化物をレーザ光を照射するパターニングによって分離形成される。それぞれの表面電極１１は、太陽電池セル１ｃに対応させてある。レーザ光は、受光面ガラス１０では吸収されず透明電極（表面電極１１）だけで吸収されるもの、例えば、波長１．０６μｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波を使用することができる。

次に、半導体層１２（例えば、シリコン系の非晶質膜や微結晶膜を適用することが可能である。）をＣＶＤ法などにより成膜する。それぞれの半導体層１２は、表面電極１１の表面に成膜した半導体層１２をレーザ光を照射するパターニングによって分離形成される。それぞれの半導体層１２は、太陽電池セル１ｃに対応させてある。レーザ光は、受光面ガラス１０および表面電極１１では吸収されず半導体層１２だけで吸収されるもの、例えば、波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２次高調波を使用することができる。

次に、裏面電極１３（例えば、Ａｇ，Ａｌなどの金属膜や、金属膜と金属酸化物とを積層したものを適用することが可能である。）をスパッタ法や電子ビーム蒸着法などにより成膜する。それぞれの裏面電極１３は、半導体層１２とともにレーザ光を照射するパターニングによって形成された分離溝１４によって分離形成される。つまり、分離溝１４によって、太陽電池セル１ｃに対応させた裏面電極１３、半導体層１２を形成する。レーザ光は、受光面ガラス１０および表面電極１１では吸収されず半導体層１２および裏面電極１３で吸収されるもの、例えば、波長５３２ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２次高調波を使用することができる。

表面電極１１、半導体層１２、裏面電極１３を加工形成するレーザ光は、いずれも受光面ガラス１０の方向から照射される。表面電極１１、半導体層１２、裏面電極１３の成膜およびレーザパターニングにより、複数の太陽電池セル１ｃ（薄膜太陽電池セル）が互いに直列接続された太陽電池ストリング１（薄膜太陽電池ストリング）が作製される。

図３は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの各構成部材を分解して示す分解斜視図、図４は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの一部拡大断面図である。

本実施の形態に係る太陽電池モジュール２は、太陽電池ストリング（太陽電池素子）１と、太陽電池ストリング１の一端部の太陽電池セル１ｃの表面電極１１上、及び他端部の太陽電池セル１ｃの裏面電極１３上に形成された端子電極１５と、バスバーリード１６と、出力リード２０とを備えている。つまり、太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓの両端には端子電極１５が配置され、端子電極１５には端子電極１５に重ねて配置されたバスバーリード１６が接続されている。なお、バスバーリード１６は、例えば半田めっきされた銅線で形成されている。

また、バスバーリード１６には太陽電池ストリング１で発生した電力を外部に取り出すための出力リード２０が例えば半田付けによって接続されている。

本実施の形態では、出力リード２０は、裸導線（例えば銅線）で構成してあり、裏面１ｒｓに形成された絶縁樹脂成膜層２１を介して裏面１ｒｓに配置され、端子電極１５と交差する方向で太陽電池ストリング１の中心側に向けて延長されている。

本実施の形態では、出力リード２０は裸導線としているが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような絶縁部材によって被覆された被覆導線を用いてもよい。この場合には、絶縁樹脂成膜層２１を省略することができる。

太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓに絶縁樹脂成膜層２１、バスバーリード１６、出力リード２０を設けた状態で、太陽電池ストリング１の裏面１ｒｓを封止するために、裏面１ｒｓに対応させて、封止部材シート２２ｓおよび裏面ガラス２４が積層される。封止部材シート２２ｓは、封止部材シート２２ｓおよび裏面ガラス２４に対して施される加熱加圧処理（例えば、真空ラミネート処理。）によって、絶縁樹脂成膜層２１と出力リード２０との間に充填された封止部材層２２（図４参照）を形成する。なお、封止部材シート２２ｓとしては、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）シートを適用することが可能である。

つまり、裏面ガラス２４は、封止部材層２２に密着して出力リード２０を封止部材層２２によって被覆させる。したがって、封止部材層２２を確実に形成できることから、出力リード２０を裏面電極１３に対して確実に絶縁して保護することが可能となり、容易かつ高精度に信頼性の高い太陽電池モジュール２を形成することができる。

封止部材シート２２ｓおよび裏面ガラス２４は、いずれも出力リード２０の先端を引き出すための開口部（封止部材シート２２ｓの場合はリード引き出し開口部２２ｓｈ、裏面ガラス２４の場合はリード引き出し開口部２４ｈ。）を有している。つまり、出力リード２０は、引き出し位置で折り曲げられ、各リード引き出し開口部２２ｓｈ，２４ｈを通って外部へ引き出される。

ここで、本実施の形態では、封止部材シート２２ｓに形成されるリード引き出し開口部２２ｓｈは、各出力リード２０の横断面形状に合わせて若干大きめに形成された２つの開口部となっているが、裏面ガラス２４に設けられているリード引き出し開口部２４ｈは、両出力リード２０を内包できるように１つの大きな丸穴形状の開口部となっている。

裏面ガラス２４のリード引き出し開口部２２ｓｈから引き出された出力リード２０は、裏面ガラス２４の外部で端子ボックス３に接続され、電力取り出しケーブル３５から電力を取り出すことが可能となる。なお、端子ボックス３は、裏面ガラス２４の表面に接着剤によって接着される構造であるが、本発明では、このような従来の接着構造とは別に、端子ボックス３に補強構造を設けている。

本実施の形態では、太陽電池ストリング１を合わせガラス構造の薄膜太陽電池ストリングとしていることから、太陽電池モジュール２は、合わせガラス構造の薄膜太陽電池モジュールであり、かつ、フレームレス構造となっている。

次に、上記構成において、端子ボックス３の補強構造の具体例について説明する。

＜具体例１＞
図５は、具体例１の嵌合構造に係る端子ボックス３Ａの斜視図、図６は、具体例１に係る端子ボックス３Ａの蓋体を取り外した状態の平面図、図７は、端子ボックス３Ａを裏面ガラスに取り付けた状態の一部拡大断面図である。

具体例１に係る端子ボックス３Ａは、偏平な方形の箱形状に形成された保護ケース３１と、この保護ケース３１の開口部を覆う蓋体３２とから構成されており、保護ケース３１の底壁３３には、太陽電池モジュール２の裏面ガラス２４の開口部２４ｈから引き出された各出力リード２０を内部に導入するための２つのリード導入開口部３３ａが設けられている。また、リード導入開口部３３ａの横には端子台３４が設けられており、内部に導入された出力リード２０は、この端子台３４に固定される。

また、保護ケース３１の一側壁には、外部に電力を供給する電力取り出しケーブル３５をそれぞれ挿入可能な２つの挿入穴３６が設けられており、この挿入穴３６を通じて挿入された各電力取り出しケーブル３５の先端部が端子台３４に固定される。端子台３４への固定は、例えばネジ止め構造となっている。なお、プラス側とマイナス側の端子台３４の間には、図示は省略しているが、太陽電池モジュールの破損に対する回避回路の役割を果たすバイパスダイオードが接続されている。

さらに、保護ケース３１の底壁３３の底面３３ｂには、２つのリード導入開口部３３ａを内包する形で下方に延設された凸状の枠体３７が一体形成されている。この枠体３７は、裏面ガラス２４のリード引き出し開口部（以下、単に「開口部」ともいう。）２４ｈの形状に合致する形状に形成されている。これ例では、裏面ガラス２４の開口部２４ｈが図３に示すように丸穴形状であるため、枠体３７もこの丸穴に合致するように円筒形状に形成されている。また、図７に示すように、枠体３７の高さＨ１は、開口部２４ｈの厚みＷ１とほぼ同じに形成されている。

端子ボックス３Ａの底面３３ｂにこのような凸状の枠体３７を設けることで、図７に示すように、端子ボックス３Ａの太陽電池モジュール２への取り付け（すなわち、裏面ガラス２４への取り付け）を、凸状の枠体３７と裏面ガラス２４の開口部２４ｈとの嵌合構造とすることができるので、端子ボックス３Ａを裏面ガラス２４に安定かつ強固に嵌合固定することができる。

また、裏面ガラス２４の開口部２４ｈに枠体３７が合致することで、裏面ガラス２４の開口部２４ｈにおけるモジュール強度を向上させることができる。すなわち、開口部２４ｈの形状と枠体３７の形状とが合致しているので、枠体３７は開口部２４ｈの内周面全体にほぼ均等に接触することになる。つまり、裏面ガラス２４の開口部２４ｈの内周面全体を枠体３７でほぼ均等に補強することで、太陽電池モジュール２の搬送時や施工時に生じる太陽電池モジュール２への衝撃や応力に対して、裏面ガラス２４の開口部２４ｈにおけるモジュール強度を向上させることが可能となる。

また、具体例１では、開口部２４ｈが丸穴であり、枠体３７がこれに合致する円筒形状であるので、嵌合時に方向性を気にする必要がなく、端子ボックス３Ａの取り付け作業が簡単となる。

なお、具体例１では、開口部２４ｈに嵌合後の枠体３７の内部は空洞となっているが、ここに充填材を充填する構成としてもよい。これにより、枠体３７と開口部２４ｈとの嵌合による開口部２４ｈの補強とともに、充填された充填材によっても開口部２４ｈを補強することができる。

なお、端子ボックス３Ａの枠体３７より外側の底面３３ｂは、従来通り接着材により裏面ガラス２４の表面に接着固定している。この場合、枠体３７の外周面にも接着材を塗布して嵌合することで、枠体３７の外周面と開口部２４ｈの内周面との間も接着材により密に接着嵌合することができる。

＜具体例２＞
図８は、具体例２の嵌合構造に係る端子ボックス３Ｂを裏面ガラスに取り付けた状態の一部拡大断面図である。

具体例２に係る端子ボックス３Ｂは、枠体３７の高さＨ２が、開口部２４ｈの厚みＷ１の略１／２の高さに形成されている。したがって、図８に示す端子ボックス３Ｂの嵌合構造では、開口部２４ｈに嵌合された枠体３７と開口部２４ｈの底面（開口部２４ｈ内の封止部材シート２２ｓ表面）との間に充填材３８を充填した構成としている。すなわち、開口部２４ｈの上半分に端子ボックス３Ｂの枠体３７が嵌合され、開口部２４ｈの下半分に充填材３８が充填された構成となっている。

充填材３８は、例えば、シリコン樹脂、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等が好適に用いられる。

このような構成とすれば、開口部２４ｈに充填材を充填することで、端子ボックス３Ｂを開口部２４ｈに嵌合および接着固定することができるため、端子ボックス３Ｂを裏面ガラス２４に安定かつ強固に固定することができるとともに、耐候性を高めることができる。また、端子ボックス３Ｂの枠体３７が開口部２４ｈの上半分に密に嵌合および接着固定され、充填材３８が嵌合部２４ｈの下半分に密に充填されるので、端子ボックス３Ｂの枠体３７と充填材３８とによって、開口部３７周辺のモジュール強度をさらに向上させることができる。

なお、具体例２では、枠体３７の高さＨ２を、開口部２４ｈの厚みＷ１の略１／２の高さとし、充填材３８の厚みを開口部２４ｈの厚みＷ１の略１／２の厚みとしているが、枠体３７の高さと充填材３８の厚みとの関係は、このような１：１の関係に限定されるものではない。例えば、枠体３７と開口部２４ｈとの嵌合による開口部２４ｈの強度向上を重視するのであれば、枠体３７の高さを、開口部２４ｈの厚みＷ１の例えば２／３の高さとし、充填材３８の厚みを開口部２４ｈの厚みＷ１の１／３の厚みとしてもよい。また、充填材３８の充填による開口部２４ｈの強度向上を重視するのであれば、枠体３７の高さを、開口部２４ｈの厚みＷ１の例えば１／３の高さとし、充填材３８の厚みを開口部２４ｈの厚みＷ１の２／３の厚みとしてもよい。

＜具体例３＞
図９は、具体例３に係る嵌合構造の端子ボックス３Ｃと裏面ガラス２４の開口部２４ｈの斜視図、図１０は、具体例３に係る端子ボックス３Ｃの蓋体を取り外した状態の平面図である。

具体例３では、裏面ガラス２４の開口部２４ｈの形状を、例えば横に長い長丸穴または楕円形状としている。ただし、図９では長丸穴を例示している。そして、この開口部２４ｈに嵌合される端子ボックス３Ｃの枠体３７の形状を、開口部２４ｈに合致するように、平面視長丸穴または楕円形状に形成している。

このような構成とすれば、開口部２４ｈおよび枠体３７を長丸穴または楕円形状とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックス３Ｃを開口部２４ｈに嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

なお、枠体３７と開口部２４ｈとの嵌合構造は、図７に示す具体例１の嵌合構造または図８に示す具体例２の嵌合構造とすることができる。

＜具体例４＞
図１１は、具体例４に係る嵌合構造の端子ボックス３Ｄと裏面ガラス２４の開口部２４ｈの斜視図、図１２は、具体例４に係る端子ボックス３Ｄの蓋体を取り外した状態の平面図である。

具体例４では、裏面ガラス２４の開口部２４ｈの形状を、平面視多角形状としている。ただし、図１１では多角形状の一例として五角形状を例示している。そして、この開口部２４ｈに嵌合される端子ボックス３Ｃの枠体３７の形状を、開口部２４ｈに合致するように、平面視五角形状に形成している。

このような構成とすれば、開口部２４ｈおよび枠体３７を五角形状（多角形状）とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックス３Ｄを開口部２４ｈに嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

なお、枠体３７と開口部２４ｈとの嵌合構造は、図７に示す具体例１の嵌合構造または図８に示す具体例２の嵌合構造とすることができる。

＜具体例５＞
図１３は、具体例５に係る嵌合構造の端子ボックス３Ｅと裏面ガラス２４の開口部２４ｈの斜視図、図１４は、具体例５に係る端子ボックス３Ｅの蓋体を取り外した状態の平面図平面図である。

具体例５では、裏面ガラス２４の開口部２４ｈの形状を、平面視十字形状としている。そして、この開口部２４ｈに嵌合される端子ボックス３Ｃの枠体３７の形状を、開口部２４ｈに合致するように、平面視十字形状に形成している。

このような構成とすれば、開口部２４ｈおよび枠体３７を十字形状とすることで、嵌合方向が特定されるため、端子ボックス３Ｄを開口部２４ｈに嵌合しやすく、かつ、取り付けミスも防止することができる。

なお、枠体３７と開口部２４ｈとの嵌合構造は、図７に示す具体例１の嵌合構造または図８に示す具体例２の嵌合構造とすることができる。

なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、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。

本発明は、裏面ガラスの開口部の内周面全体を均等に補強することにより、太陽電池モジュールの搬送時や施工時に生じる太陽電池モジュールへの衝撃や応力に対して、裏面ガラスの開口部におけるモジュールの強度を向上させることができる点で有益である。こうした太陽電池モジュールを用いた信頼性の高い太陽熱発電システムなどの実現が可能であり、本願発明の貢献度は高い。

１ 太陽電池ストリング（太陽電池素子）
１ｃ 太陽電池セル
１ｆｓ 表面
１ｒｓ 裏面
２ 太陽電池モジュール
３Ａ〜３Ｅ 端子ボックス
１０ 受光面ガラス（透光性絶縁基板）
１１ 表面電極
１２ 半導体層
１３ 裏面電極
１４ 分離溝
１５ 端子電極
１６ バスバーリード
２０ 出力リード
２１ 絶縁樹脂成膜層
２２ 封止部材層
２２ｓ 封止部材シート
２２ｓｈ リード引き出し開口部
２４ 裏面ガラス
２４ｈ リード引き出し開口部（開口部）
３１ 保護ケース
３２ 蓋体
３３ 底壁
３３ａ リード導入開口部
３３ｂ 底面
３４ 端子台
３５ 電力取り出しケーブル
３６ 挿入穴
３７ 枠体
３８ 充填材

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に封止材を用いて封止した合わせガラス構造の太陽電池モジュールであって、前記裏面ガラスに前記太陽電池素子から電力を取り出すための出力リードを引き出す開口部が形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記開口部を覆うように設けられており、前記端子ボックスの底面には、前記開口部の形状に合致する凸状の枠体が形成され、前記端子ボックスは、前記凸状の枠体を前記開口部に嵌合させた状態で前記裏面ガラスに接着固定されていることを特徴としている。

Claims (7)

1. 太陽電池素子を受光面ガラスと裏面ガラスとの間に封止材を用いて封止した合わせガラス構造の太陽電池モジュールであって、
   前記裏面ガラスに前記太陽電池素子から電力を取り出すための出力リードを引き出す開口部が形成され、前記出力リードを結線する端子ボックスが前記開口部を覆うように設けられており、
   前記端子ボックスの底面には、前記開口部の形状に合致する凸状の枠体が形成され、
   前記端子ボックスは、前記凸状の枠体を前記開口部に嵌合させた状態で前記裏面ガラスに設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記凸状の枠体と前記封止材との間に充填材が充填されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記凸状の枠体の高さが前記開口部の厚みとほぼ同じかそれよりも低く形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記開口部が丸穴であり、前記凸状の枠体が円筒形状であることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記開口部が長丸穴または楕円形であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視長丸穴または楕円形状であることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記開口部が平面視多角形状であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視多角形状であることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記開口部が平面視十字形状であり、前記凸状の枠体が前記開口部に合致する平面視十字形状であることを特徴とする太陽電池モジュール。

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