JPWO2015008360A1 - 太陽電池モジュール用ダイオード装置 - Google Patents

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Abstract

簡易な構成で小型化が容易であり、温度の不均一が少なく放熱性に優れた太陽電池モジュール用ダイオード装置を提供する。本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置(20)は、第一端子(22A)と第二端子(23B)および第一端子(22B)と第二端子(23C)を、中間端子板のような部材を介在させずに、それぞれ直接接合している。こうした構成によれば、中間端子板等の介在物によって放熱性が低下することが無い。

Description

本発明は、太陽電池モジュール用ダイオード装置に関し、詳しくは太陽電池セルのバイパス回路に用いる太陽電池モジュール用ダイオード装置の構造に関する。
太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルから構成されている。個々の太陽電池セルの起電力は小さいため、複数の太陽電池セルを直列に接続することによって、太陽電池セル全体としての起電力を高めている。
これら複数の太陽電池セルは、それぞれに同じ光量の太陽光が入射することが理想的である。しかし実際には、複数の太陽電池セルのうち、一部の太陽電池セルが周囲の建造物の影に入ると、反射する光量が低下し、起電力が低下する。特定の太陽電池セルの起電力が低下すると、その太陽電池セルを通る電流量が制限され、その結果、太陽電池モジュール全体の発電量が大幅に低下してしまう。このため、それぞれの太陽電池セルごとに、ダイオードを並列に接続してバイパス回路を設けることが一般的である。
例えば、太陽電池セルを3つ直列に接続した時には、バイパス回路としてそれぞれの太陽電池セルにダイオードが並列に接続される。バイパス回路を用いた太陽電池モジュール用端子ボックスは、例えば、特許文献1に開示されている。
図5は、特許文献1に開示された太陽電池モジュール用端子ボックスを示す平面図である。この特許文献1には、複数の半被覆ダイオード12,12…を、筐体18内に収容させた太陽電池モジュール用端子ボックス10が開示されている。個々の半被覆ダイオード12は、リード端子14を備えている。それぞれの半被覆ダイオード12は、リード端子14が中間端子板16に接続され、さらにこの中間端子板16が電極17に接続されている。即ち、半被覆ダイオード12は、中間端子板16を介して電極17に接続されている。
特開2007−329319号公報
特許文献1に示す構成の太陽電池モジュール用端子ボックス10における、半被覆ダイオード12内には、ダイオードチップが収容されている。一般に、ダイオードチップは、半被覆ダイオードの外部に設けられる端子にリードワイヤーや中間端子板等を介して接続される。こうした半被覆ダイオード内には、1つのダイオードチップがダイオードのパッケージ内に収容される場合もあるが、複数のダイオードチップが収容される場合もある。例えば、3つ以上のダイオードチップが平面上に並べられて収容される場合、各ダイオードチップと端子との間の接続形態によっては、放熱性にバラツキが生じる。放熱性にバラツキが生じると、放熱性が低いダイオードは、他のダイオードよりも熱劣化が早く進行する虞があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、放熱性を改善した太陽電池モジュール用ダイオード装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような太陽電池モジュール用ダイオード装置を提供した。
すなわち、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置は、複数の太陽電池セルを直列に接続してなる太陽電池モジュールにおける、前記太陽電池セルのバイパス回路を構成する太陽電池モジュール用ダイオード装置であって、アノードおよびカソードを備えたダイオードチップ、前記アノードに設けられた第一端子、および前記カソードに設けられた第二端子からなるダイオード素子と、該ダイオード素子を3つ以上収容するモールド材と、を有し、3つ以上の前記ダイオード素子のうち、少なくとも1つのダイオード素子の前記第一端子が、他の1つのダイオード素子の前記第二端子に直接接合されていることを特徴とする。
前記第二端子は、一平面に沿って並べて配され、前記モールド材の外面には、前記一平面に平行な第一平坦面が形成され、該第一平坦面には、第一放熱部材が形成されていることを特徴とする。
前記モールド材の外面には、前記第一平坦面と前記一平面を挟んで対向する第二平坦面が形成され、該第二平坦面には第二放熱部材が更に形成されていることを特徴とする。
3つ以上の前記ダイオード素子は、電気的に直列に接続されていることを特徴とする。
前記ダイオード素子どうしは、前記一平面上において、互いに略等距離になるように配置されることを特徴とする。
本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置によれば、一方のダイオード素子の第一端子と、他方のダイオード素子の第二端子とを、介在物を経ずに直接接合した。これによって、例えば、リードワイヤーなど熱が円滑に伝搬しにくい介在物を介してダイオード素子どうしを接続することがなくなるため、放熱性の均一化を図り、放熱性を改善することができる。
本発明の第一実施形態における太陽電池モジュール用ダイオード装置を示す平面図、および回路図である。 本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置と太陽電池モジュールとの接続状態を示す説明図である。 本発明の第二実施形態における太陽電池モジュール用ダイオード装置を示す平面図、および回路図である。 太陽電池モジュール用ダイオード装置に流す電流と、個々のダイオード素子の温度との関係を示すグラフである。 従来の太陽電池モジュール用端子ボックスを示す平面図である。
以下、図面を参照して、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
(第一実施形態)
本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置の第一実施形態を図1に示す。図1は、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置を示す平面図、および回路図である。図1(a)は、太陽電池モジュール用ダイオード装置のモールド材の一部を破断した平面図、図1(b)は厚み方向に沿った平面図、図1(c)は、太陽電池モジュール用ダイオード装置に備えられたダイオード素子の電気的な接続を示した回路図である。
本実施形態における太陽電池モジュール用ダイオード装置20は、電気的に直列に接続された3つのダイオード素子24A,24B,24Cと、この3つのダイオード素子24A,24B,24Cを収容するモールド材25と、を含んでいる。
ダイオード素子24Aは、アノード21Aaおよびカソード21Abを備えたダイオードチップ21Aと、アノード21Aaに接続された第一端子22A、およびカソード21Abに接続された第二端子23Aと、を有している。
同様に、ダイオード素子24Bは、アノード21Baおよびカソード21Bbを備えたダイオードチップ21Bと、アノード21Baに接続された第一端子22B、およびカソード21Bbに接続された第二端子23Bと、を有している。
また、同様に、ダイオード素子24Cは、アノード21Caおよびカソード21Cbを備えたダイオードチップ21Cと、アノード21Caに接続された第一端子22C、およびカソード21Cbに接続された第二端子23Cと、を有している。
ダイオードチップ21A,21B,21Cは、それぞれ例えば平面視した時に四角形を成す板状の外形をもつ。ダイオードチップ21A,21B,21Cのそれぞれの一面側には、アノード21Aa,Ba,Caが形成され、また、他面側には、カソード21Ab,Bb,Cbが形成されている。ダイオードチップ21A,21B,21Cは、モールド材25の一平面25F上において、互いに略等距離となるように配置されている。本実施形態では、ダイオードチップ21A,21B,21Cは、互いに略等距離の略三角形Tを成すように配置されている。ダイオードチップ21A,21B,21Cは、例えば、PNダイオード、ショットキーバリアダイオードなどであればよい。
ダイオード素子24Aの第一端子22Aは、その一端22Aaがダイオードチップ21Aのアノード21Aaに直接接合される。また、第一端子22Aの他端22Abは、ダイオード素子24Bの第二端子23Bに直接接合される。
ダイオード素子24Bの第一端子22Bは、その一端22Baがダイオードチップ21Bのアノード21Baに直接接合される。また、第一端子22Bの他端22Bbは、ダイオード素子24Cの第二端子23Cに直接接合される。
ダイオード素子24Cの第一端子22Cは、その一端22Caがダイオードチップ21Cのアノード21Caに直接接合される。また、第一端子22Cの他端22Cbは、内部端子(インナーリード)26に直接接合される。
これら第一端子22A,22B,22Cと第二端子23B,23Cおよび内部端子(インナーリード)26との直接接合の方法としては、例えば、はんだや導電性接着剤などの接合材料を用いて接合する方法や、溶着によって接合する方法が挙げられる。
なお、本発明でいう直接接合とは、第一端子22A,22B,22Cと第二端子23A,23B,23Cおよび内部端子26とを、中間端子板やリードワイヤーなど他の部材(介在物)を介在させずに、はんだや導電性接着剤などの接合材料を用いて接合したり、あるいは、溶着によって直接に接合した接合形態を指す。
第一端子22A,22B,22Cは、それぞれ、例えば細長い矩形の金属板から構成されている。また、第二端子23A,23B,23Cは、それぞれ、例えばカソード21Ab,21Bb,Cbよりも大きい平面視多角形の金属板から構成されている。こうした第一端子22A,22B,22Cや、第二端子23A,23B,23Cを構成する金属板は、例えば、Cu,Al,Zn,Ag,Ni,Auや、これらを含む合金など、導電性の高い金属であることが好ましい。
第二端子23A,23B,23Cおよび内部端子26は、モールド材25におけるダイオード素子24A,24B,24Cを収容する内部空間のうちの一平面(内面のうちの一面)25Fに沿って並べて配されている。本実施形態では、一平面25Fは、平面視略四角形を成している。
第二端子23Aは、その一部の辺が平面視略四角形の一平面25Fの第一辺25aの一部に臨み、他の辺のうち一部の辺が一平面25Fの中央部に臨む平面視多角形の金属板である。
第二端子23Bは、一平面25Fの第一辺25aの一部から、第一辺25aに連なる第二辺25b全体、および第二辺25bに連なる第三辺25cの一部まで広がる略矩形の金属板である。
第二端子23Cは、一平面25Fの第三辺25cの一部と第一辺25aの一部とを結ぶように広がる多角形の金属板である。
内部端子26は、一平面25Fの第三辺25cの一部から、第三辺25cに連なる第四辺25d全体、および第一辺25aの一部まで広がる略矩形の金属板である。
これら第二端子23A,23B,23C,内部端子26どうしは、電気的に独立しており、互いに接触しないように形成されている。
第二端子23A,23B,23Cおよび内部端子26が第一辺25aに臨む部位には、それぞれ、外部端子(アウターリード)27A,27B,27C,27Dが直接接合されている。外部端子27A,27B,27C,27Dは、モールド材25から遠ざかる方向に向かって、互いに平行に延びる細長い金属板からなる。外部端子27A,27B,27C,27Dは、その大部分、即ち第二端子23A,23B,23Cおよび内部端子26にそれぞれ接合される部位以外は、モールド材25の外部に露出している。太陽電池モジュール用ダイオード装置20は、この外部端子27A,27B,27C,27Dを介して、太陽電池モジュール30(図2参照)に電気的に接続される。なお、太陽電池モジュール用ダイオード装置20と太陽電池モジュール30との電気的な接続形態の例は後述する。
外部端子27A,27B,27C,27Dは、例えば、Cu,Al,Zn,Ag,Ni,Auや、これらを含む合金など、導電性の高い金属から構成されればよい。また、第二端子23A,23B,23Cおよび内部端子26と、外部端子27A,27B,27C,27Dとの直接接合の方法としては、例えば、はんだや導電性接着剤などの接合材料を用いて接合する方法や、溶着によって接合する方法が挙げられる。
モールド材25は、3つのダイオード素子24A,24B,24Cを内部に収容する収容ケースの役割を果たす。モールド材25は、外形形状が例えば板状の直方体である。モールド材25の外面には、一平面25Fに平行な第一平坦面25P1が形成されている。そして、この第一平坦面25P1には、第一放熱部材28が形成されている。また、モールド材25の外面には、第一平坦面25P1の一部と一平面25Fを挟んで対向する第二平坦面25P2が形成されている。そして、この第二平坦面25P2には、第二放熱部材29が設けられている。
第一放熱部材28や第二放熱部材29は、例えば、第一平坦面25P1や第二平坦面25P2に対して垂直方向に延びる多数のフィンなど、表面積が多くなる形状に形成された部材であればよい。第一放熱部材28や第二放熱部材29は、熱伝導性に優れた金属、例えば、Cu,Al、あるいはこれらを含む合金などから構成されていればよい。第一放熱部材28や第二放熱部材29をモールド材25の外面に取り付ける方法としては、例えば、ネジ止め、熱伝導性に優れた接着剤を用いた接着などが挙げられる。
図1(c)に示すように、ダイオード素子24A,ダイオード素子24B,ダイオード素子24Cは直列に接続されている。ダイオード素子24Aの一端は外部端子27Bに接続されている。ダイオード素子24Aの他端とダイオード素子24Bの一端との間には、外部端子27Bが接続されている。ダイオード素子24Bの他端とダイオード素子24Cの一端との間には、外部端子27Cが接続されている。そして、ダイオード素子24Cの他端には、外部端子27Dが接続されている。
図2は、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置を太陽電池モジュールに接続した場合における電気的な接続を示す説明図である。太陽電池モジュール30は、例えば、3つの太陽電池セル31A,31B,31Cを電気的に直列に接続し構成されている。それぞれの太陽電池セル31A,31B,31Cは、太陽光の入射によってそれぞれが光電変換を行う。太陽電池セル31A,31B,31Cのそれぞれの出力電圧は、例えば、0.5V程度である。これら太陽電池セル31A,31B,31Cを直列に接続することによる太陽電池モジュール30の出力電圧は、例えば1.5V程度である。
太陽電池モジュール用ダイオード装置20は、太陽電池モジュール30のバイパス回路を構成する。例えば、太陽電池モジュール30の一方の端子には、ダイオード素子24Aのアノード端子が接続される。ダイオード素子24Aのカソード端子は、ダイオード素子24Bのアノード端子が接続される。ダイオード素子24Bのカソード端子は、ダイオード素子24Cのアノード端子が接続される。ダイオード素子24Cのカソード端子は、太陽電池モジュール30の他方の端子が接続される。
また、ダイオード素子24Aのカソード端子とダイオード素子24Bのアノード端子との接続点は、太陽電池セル31Aと太陽電池セル31Bの接続点に接続される。ダイオード素子24Bのカソード端子とダイオード素子24Cのアノード端子との接続点は、太陽電池セル31Bと太陽電池セル31Cの接続点に接続される。
例えば、太陽電池セル31Bだけが日陰により太陽光が入射しなくなったり、不具合によって太陽電池セル31Bの光電変換が行われなくなった場合、太陽電池セル31Aから出力された電流は、バイパス回路を構成するダイオード素子24Bを経由し、太陽電池セル31Cに入力される。これによって、太陽電池モジュール30は、いずれかの太陽電池セルに不具合等が生じても、不具合等のある太陽電池セルに並列に接続されたダイオード素子によって電流をバイパスし、電力を出力することができる。
また、例えば、複数の太陽電池モジュール30が直列に接続された構成において、特定の太陽電池モジュール30の太陽電池セル31A,31B,31Cが全て光電変換しない場合であっても、直列に接続されたダイオード素子24A,24B,24C全体で、この特定の太陽電池モジュール30のバイパス回路を構成することができる。これによって、太陽電池モジュール30が複数直列に接続されていても、不具合のある太陽電池モジュール30をバイパスし、他の太陽電池モジュール30の光電変換によって得られた電力を出力することができる。
図1に示した太陽電池モジュール用ダイオード装置の作用を説明する。
本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置20によれば、第一端子22Aと第二端子23Bおよび第一端子22Bと第二端子23Cとを直接接合させている。これによって、ダイオード素子どうしの接合にリードワイヤーなど熱が伝搬しにくい介在物を介して接続した構成と比較して、熱を容易に伝搬させて放熱性を高めることができる。また、ダイオード素子どうしを接続するリードワイヤや中間端子板の形状、とりまわし、長さがダイオード素子間において同一でない場合には、放熱性が均一でなくなるが、この実施形態によれば、介在物が不要であるため、介在物に起因する温度の偏りがなくなるため、温度の均一化を図ることができる。
また、本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置20では、第一端子22Aと第二端子23Bおよび第一端子22Bと第二端子23Cの接合に、中間端子板のような部材を介在させないので、こうした中間端子板のような比較的面積の大きい金属板を配置するスペースが不要になり、太陽電池モジュール用ダイオード装置20の小型化を実現することができる。更に、本実施形態では、ダイオード素子24A,24B,24Cを直列に直接接合し、モールド材25で覆って1チップ化しているので、太陽電池モジュール用ダイオード装置20の小型軽量化を実現することができる。
更に、本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置20では、第一端子22Aと第二端子23Bおよび第一端子22Bと第二端子23Cをそれぞれ直接接合したので、中間端子板のような部材を介在させる必要が無いため、接合点を減らすことができる。これにより、接合点でのはんだづけ、あるいは溶着などの工程数を大幅に減らすことができ、介在物も不要になるので、製造コストの低減を実現することもできる。
更に、本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置20のように、ダイオードチップ21A,21B,21Cをモールド材25の一平面25F上において、互いに略等距離、例えば、ダイオードチップ21A,21B,21Cは、互いに略等距離の略三角形Tを成すように配置することによって、隣接するダイオードチップ21A,21B,21Cどうしの間で、熱の伝搬を均等にして、ダイオード素子24A,24B,24Cどうしの熱の不均一を更に効率的に低減することができる。
本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置20では、モールド材25の外面に第一平坦面25P1を形成している。こうした第一平坦面25P1を形成することで、この第一平坦面25P1に放熱フィンなどの第一放熱部材28を設置することが容易になる。
これにより、モールド材25に収容されているダイオード素子24A,24B,24Cで生じた熱を、第一放熱部材28を介して効率よく外部に放熱することが可能になる。これによって、ダイオード素子24A,24B,24Cどうしの熱の不均一を低減し、特定のダイオード素子、例えば、ダイオード素子24Aとダイオード素子24Cに挟まれたダイオード素子24Bだけが特に高温になり、ダイオード素子24A,24Cよりも早く熱劣化が進んでしまうことを抑制できる。
更に、モールド材25の外面に、第一平坦面25P1と対向する第二平坦面25P2を形成することで、この第二平坦面25P2にも放熱フィンなどの第二放熱部材29を設置することが容易になる。モールド材25の第二平坦面25P2に第二放熱部材29を形成することによって、ダイオード素子24A,24B,24Cで生じた熱を、より一層効率よく外部に放熱することが可能になる。第一放熱部材28と第二放熱部材29は、何れか一方、または両方を設置してもよい。
なお、本実施形態では、ダイオード素子の数を3つとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダイオード素子の数を3つ以上、任意の数だけ直列に接続した構成であればよい。
また、本実施形態では、一端がダイオードチップのアノードに直接接合される第一端子は、細長い金属板から構成されている。しかし、第一端子は細長い金属板に限定されるものではない。例えば、第一端子として、熱伝導性に優れた金属細線などボンディングワイヤから構成することもできる。熱伝導性に優れた金属細線の具体例としては、銅ワイヤ、アルミニウムワイヤ、ステンレスワイヤなどを挙げることができる。ダイオードチップ21A,21B,21Cを互いに略等距離に配置して熱の伝搬を均等にすることで、第一端子が金属細線であっても十分な放熱性を確保することができる。
また、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置は、複数のダイオード素子がブリッジ配線によって接続されたダイオード装置の接続形態を変更するだけで製造できるので、こうしたブリッジ配線のダイオード装置と基本的な設計を同一にして、接続形態を変えるだけで、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置を製造することもできる。これによって、低コストに、直列配線の太陽電池モジュール用ダイオード装置とブリッジ配線のダイオード装置とを製造することができる。
(第二実施形態)
次に、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置の第二実施形態について説明する。図3は、第二実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置を示す平面図、および回路図である。図3(a)は、本発明に係る太陽電池モジュール用ダイオード装置のモールド材の一部を破断した平面図、図3(b)はダイオードの電気的な接続を示した回路図である。図1に示す第一実施形態と同様の構成には同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。
第二実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置40は、電気的に直列に接続された3つのダイオード素子対44A,44B,44Cと、この3つのダイオード素子対44A,44B,44Cを収容するモールド材25と、を含んでいる。
ダイオード素子対44Aは、ダイオード素子44A1とダイオード素子44A2、ダイオード素子対44Bは、ダイオード素子44B1とダイオード素子44B2、ダイオード素子対44Cは、ダイオード素子44C1とダイオード素子44C2が、それぞれ並列に接続されている。つまり、互いに並列に接続した一対のダイオード組を、3組直列に接続した形態となっている(図3(b)参照)。
ダイオード素子44A1は、ダイオードチップ41A1、第一端子42A1、および第二端子43Aから構成されている。ダイオード素子44A2は、ダイオードチップ41A2、第一端子42A2、および第二端子43Aから構成されている。第二端子43Aは、ダイオード素子44A1とダイオード素子44A2とで共有されている。
ダイオード素子44B1は、ダイオードチップ41B1、第一端子42B1、および第二端子43Bから構成されている。ダイオード素子44B2は、ダイオードチップ41B2、第一端子42B2、および第二端子43Bから構成されている。第二端子43Bは、ダイオード素子44B1とダイオード素子44B2とで共有されている。
ダイオード素子44C1は、ダイオードチップ41C1、第一端子42C1、および第二端子43Cから構成されている。ダイオード素子44C2は、ダイオードチップ41C2、第一端子42C2、および第二端子43Cから構成されている。第二端子43Cは、ダイオード素子44C1とダイオード素子44C2とで共有されている。
第二端子43Aには、2つのダイオードチップ41A1,41A2が接続され、第二端子43Bには、2つのダイオードチップ41B1,41B2が接続され、第二端子43Cには、2つのダイオードチップ41C1,41C2が接続されている。
モールド材25の内部空間のうちの一平面25Fには、ダイオードチップ41A1,41A2のカソードに接続される第二端子43A、ダイオードチップ41B1,41B2のカソードに接続される第二端子43B、ダイオードチップ41C1,41C2のカソードに接続される第二端子43C、および内部端子26が並べて配されている。
また、ダイオードチップ41A1,41A2,41B1,41B2,41C1,41C2のそれぞれのアノードには、第一端子42A1,42A2,42B1,42B2,42C1,42C2のそれぞれの一端が接続されている。
そして、ダイオード素子対44Aの第一端子42A1,42A2のそれぞれの他端は、ダイオード素子対44Bの第二端子43Bに直接接合されている。ダイオード素子対44Bの第一端子42B1,42B2のそれぞれの他端は、ダイオード素子対44Cの第二端子43Cに直接接合される。また、ダイオード素子対44Cの第一端子42C1,42C2のそれぞれの他端は、内部端子に直接接合されている。
本実施形態の太陽電池モジュール用ダイオード装置40によれば、2つのダイオード素子を並列に接続したダイオード素子対を、複数直列に接続する構成であるから、個々のダイオードチップの容量が小さくても、全体として耐圧を高く保つことができる。
なお、ダイオード素子が4つ以上モールド材の一平面に配置される場合であっても、それぞれダイオード素子どうしの間を等距離にすることが好ましい。例えば、ダイオード素子が4つの場合、正四角形のそれぞれの頂点に相当する位置にダイオード素子を配置する。また、例えば、ダイオード素子が5つの場合、正五角形のそれぞれの頂点に相当する位置にダイオード素子を配置する。
次に、図1に示した本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置に電流を流し、個々のダイオード素子の温度変化を測定した例について説明する。
この実施例において、測定にあたっては、図1に示す太陽電池モジュール用ダイオード装置20を用い、3つのダイオード素子24A,24B,24Cのそれぞれに電流を流した。電流は2[A],5[A],7[A],9[A],10[A],12[A]と段階的に変化させた。温度測定は、モールド材25の外面側から行った。こうして得られた測定結果を図4に示す。
図4のグラフにおいて、横軸は電流値であり、縦軸はリード温度である。D1印加後とは、ダイオード素子24Aに電流を流した状態である。D2印加後とは、ダイオード素子24Aに電流を流した状態で、かつ、ダイオード素子24Bに電流を流した状態である。D3印加後とは、ダイオード素子24A、24Bに電流を流した状態で、かつ、ダイオード素子24Cに電流を流した状態である。
ここで、もし太陽電池モジュール用ダイオード装置20の放熱性が良好に保たれていない場合、同一電流値においては、電流を印加するダイオード素子の数が増加するほど、熱が内部にこもり、温度が高くなる。即ち、ダイオード素子が1つである場合と、ダイオード素子が複数である場合との温度差は、電流値が増大するほど拡大すると考えられる。
しかしながら、図4に示すグラフによれば、電流値を増大させても、ダイオード素子が1つである場合と、ダイオード素子が複数である場合との温度差が概ね同じであるため、放熱が円滑に行われていることを示している。このような結果から、太陽電池モジュール用ダイオード装置20は、放熱性が改善され、高い放熱性が確保されていることが確認できた。
20…太陽電池モジュール用ダイオード装置、21A,21B,21C…ダイオードチップ、22A,22B,22C…第一端子、23A,23B,23C…第二端子、24A,24B,24C…ダイオード素子、25…モールド材。
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような太陽電
池モジュール用ダイオード装置を提供した。
すなわち、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置は、複数の太陽電池セルを直列に接続してなる太陽電池モジュールにおける、前記太陽電池セルのバイパス回路を構成する太陽電池モジュール用ダイオード装置であって、アノードおよびカソードを備えたダイオードチップ、前記アノードに設けられた第一端子、および前記カソードに設けられた第二端子からなるダイオード素子と、該ダイオード素子を3つ以上収容するモールド材と、を有し、3つ以上の前記ダイオード素子のうち、少なくとも1つのダイオード素子の前記第一端子が、他の1つのダイオード素子の前記第二端子に直接接合され、前記ダイオード素子どうしは、前記一平面上において、互いに略等距離になるように配置されることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような太陽電池モジュール用ダイオード装置を提供した。
すなわち、本発明の太陽電池モジュール用ダイオード装置は、複数の太陽電池セルを直列に接続してなる太陽電池モジュールにおける、前記太陽電池セルのバイパス回路を構成する太陽電池モジュール用ダイオード装置であって、アノードおよびカソードを備えたダイオードチップ、前記アノードに設けられた第一端子、および前記カソードに設けられた第二端子からなるダイオード素子と、該ダイオード素子を3つ以上収容するモールド材と、を有し、3つ以上の前記ダイオード素子のうち、少なくとも1つのダイオード素子の前記第一端子が、他の1つのダイオード素子の前記第二端子に直接接合され、同一平面上において、前記ダイオード素子の数の頂点を有する正多角形のそれぞれの前記頂点に相当する位置に前記ダイオード素子を配置することを特徴とする。
3つ以上の前記ダイオード素子は、電気的に直列に接続されていることを特徴とする。また、前記ダイオード素子は、並列に接続された複数のダイオードから成ることを特徴とする。

Claims (5)

  1. 複数の太陽電池セルを直列に接続してなる太陽電池モジュールにおける、前記太陽電池セルのバイパス回路を構成する太陽電池モジュール用ダイオード装置であって、
    アノードおよびカソードを備えたダイオードチップ、前記アノードに設けられた第一端子、および前記カソードに設けられた第二端子からなるダイオード素子と、
    該ダイオード素子を3つ以上収容するモールド材と、を有し、
    3つ以上の前記ダイオード素子のうち、少なくとも1つのダイオード素子の前記第一端子が、他の1つのダイオード素子の前記第二端子に直接接合されていることを特徴とする太陽電池モジュール用ダイオード装置。
  2. 前記第二端子は、一平面に沿って並べて配され、前記モールド材の外面には、前記一平面に平行な第一平坦面が形成され、該第一平坦面には、第一放熱部材が形成されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール用ダイオード装置。
  3. 前記モールド材の外面には、前記第一平坦面と前記一平面を挟んで対向する第二平坦面が形成され、該第二平坦面には第二放熱部材が更に形成されていることを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール用ダイオード装置。
  4. 3つ以上の前記ダイオード素子は、電気的に直列に接続されていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の太陽電池モジュール用ダイオード装置。
  5. 前記ダイオード素子どうしは、前記一平面上において、互いに略等距離になるように配置されることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項記載の太陽電池モジュール用ダイオード装置。
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