TW201447197A - 太陽光發電模組及太陽光發電面板 - Google Patents

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Takashi Iwasaki
Kazumasa Toya
Kenji Saito
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Abstract

集光型太陽光發電模組(1M)，具備：金屬所構成的器狀的筐體(11)，以及以接於筐體(11)的內面的狀態設置的可撓性印刷配線板(12)。可撓性印刷配線板(12)，具有：絕緣層(124)，絕緣基材(121a)，圖案(121b)，複數發電元件(122)，及絕緣層(126)。絕緣層(124)，接於筐體(11)的底面(11a)。絕緣基材(121a)，設於絕緣層(124)上，具有柔軟性。圖案(121b)，由導體所構成，設於絕緣基材(121a)上。複數發電元件(122)，被安裝於圖案(121b)上。絕緣層(126)，以覆蓋除了圖案(121b)表面之被安裝複數發電元件(122)的部分以外的部分全體的方式設置。

Description

太陽光發電模組及太陽光發電面板
本發明係關於具備接受太陽光而發電的發電元件之太陽光發電模組。
從前，被提出了複數太陽電池胞(cell)(發電元件)，以及導電連接該太陽電池胞彼此的金屬配線，中介著樹脂所構成的絕緣層被固著於金屬板上的太陽光發電裝置(太陽光發電模組)(參照專利文獻1)。在此，金屬配線表面的大部分，是未以絕緣層覆蓋而成為露出的狀態。
除此以外，從前被提出了太陽電池元件(發電元件)，以及供取出以太陽電池元件產生的電流之用的金屬配線，中介著絕緣層被安裝於金屬製的的基底基台的太陽光發電單元(太陽光發電模組)(參照專利文獻2)。在此，金屬配線表面，除了由外部連接導線等的部分以外的部分是以絕緣層覆蓋著。此外，基底基台，被固定於金屬製的太陽電池安裝板。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2003-174179號公報
[專利文獻2]日本特開2008-91440號公報
然而，在太陽光發電模組，由確保其使用時的安全性的觀點來看，在金屬配線與金屬板(基底基台或太陽電池安裝板)之間的耐電壓被要求著在特定的水準以上。此耐電壓的水準，由IEC62688規格所規定，在金屬配線與金屬板(基底基台或太陽電池安裝板)之間施加特定的電壓(例如，6kV的電壓)之耐電壓試驗不能夠產生絕緣破壞。
然而，在專利文獻1及2所記載的構成，金屬配線之至少有一部分未以樹脂層覆蓋而露出。亦即，對金屬配線與金屬板(基底基台或太陽電池安裝板)之間施加電壓的場合，由金屬配線之露出部分通過樹脂層表面到達金屬板等的路徑上變得容易產生絕緣破壞(沿面放電)。亦即，金屬配線與金屬板等之間的耐電壓，有著無法充分滿足IEC62688規格的程度之虞。
在此，本發明的目的在於提供可謀求耐電壓試驗知性能提高的太陽光發電模組。
相關於本發明的太陽光發電模組，前述可撓性印刷配線板，具有：金屬材料所構成的器狀的筐體，及以接於筐體的內面的狀態設置的可撓性印刷配線板；前述可撓性印刷配線板，具有：接於筐體的內面的第1絕緣層，設於第1絕緣層上且具有柔軟性的絕緣基材，由導體構成且設於絕緣基材上的圖案，被安裝於圖案上的複數發電元件，以及以覆蓋圖案表面之除了複數發電元件被安裝的部分以外的部分全體的方式設置的第2絕緣層。此外，前述第1絕緣層，由樹脂材料形成，存在於第1絕緣層的氣泡或異物的體積的平均值，為對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，小於等於在由圖案經由第1絕緣層內之任一而到達筐體的第1路徑不會產生絕緣破壞的第1體積。或者是，前述第2絕緣層，由樹脂材料形成，存在於第2絕緣層的氣泡或異物的體積的平均值，為對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，小於等於在由圖案經由第2絕緣層內之任一而到達筐體的第2路徑不會產生絕緣破壞的第2體積。
根據本構成的話，第2絕緣層，以覆蓋除了圖案表面之分別被安裝複數發電元件的部分以外的部分全體的方式設置。藉此，於圖案與筐體之間，成為中介著絕緣基材、第1絕緣層及第2絕緣層之至少1個，所以與圖案與筐體之間沒有這些中介的構成相比，可以提高圖案與筐體之間的耐電壓。
此外，根據本構成的話，藉著使存在於第1絕緣層的氣泡或異物之大小為前述第1體積以下，在對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，可以在由圖案經由第1絕緣層內之任一而到達筐體的路徑不會產生絕緣破壞。此外，藉著使存在於第2絕緣層的氣泡或異物之大小為前述第2體積以下，在對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，可以在由圖案經由第2絕緣層內之任一而到達筐體的路徑不會產生絕緣破壞。藉此，於耐電壓試驗，變得容易滿足IEC62688規格。
根據本發明的話，可以提供可謀求耐電壓試驗之性能提高的太陽光發電模組。
1‧‧‧集光型太陽光發電面板
1M‧‧‧集光型太陽光發電模組
11‧‧‧筐體
11a‧‧‧底面
11b‧‧‧鍔部
12‧‧‧可撓性印刷配線板
12A‧‧‧發電用配線板
12Bn‧‧‧連接用配線板
12Bp‧‧‧連接用配線板
121a‧‧‧絕緣基材
121b‧‧‧圖案
121c‧‧‧端部
122‧‧‧發電元件
122c‧‧‧元件部
122e‧‧‧電極
122p‧‧‧封裝
124‧‧‧絕緣層(第1絕緣層)
126‧‧‧絕緣層(第2絕緣層)
128‧‧‧包覆層(cover lay)(覆蓋層)
129‧‧‧樹脂膜
13‧‧‧一次集光部
13f‧‧‧菲涅爾透鏡(Fresnel lens)
14‧‧‧連接器
P‧‧‧+側電極
N‧‧‧-側電極
圖1係顯示相關於實施型態的集光型太陽光發電裝置之立體圖。
圖2係擴大顯示相關於實施型態的集光型太陽光發電模組的立體圖(部分剖斷)。
圖3A係顯示相關於實施型態的集光型太陽光發電模組，為圖2之AR1部分的擴大圖。
圖3B係顯示相關於實施型態的集光型太陽光發電模 組，為圖3A之以A-A線剖斷的剖面之箭頭方向視圖。
圖4係針對相關於實施型態的集光型太陽光發電模組，顯示圖3B之AR2部分的概略圖。
圖5係針對相關於實施型態的集光型太陽光發電模組，顯示取出一次集光部13的狀態之平面圖。
圖6係顯示相關於實施型態的集光型太陽光發電模組，為圖5之AR3部分的擴大圖。
〔實施型態之要旨〕
作為本發明的實施型態之要旨，至少包含以下數點。
(1)相關於本發明的太陽光發電模組，具備筐體以及可撓性印刷配線板。筐體為金屬材料所構成為器狀。可撓性印刷配線板，以接於筐體的內面的狀態設置。可撓性印刷配線板，具有：第1絕緣層，絕緣基材，圖案，複數發電元件，及第2絕緣層。第1絕緣層，接於筐體的內面。絕緣基材，設於第1絕緣層上且具有柔軟性。圖案，由導體所構成且設於絕緣基材上。複數發電元件，被安裝於圖案上。第2絕緣層，以覆蓋除了圖案表面之分別被安裝複數發電元件的部分以外的部分全體的方式設置。此外，前述第1絕緣層，由樹脂材料形成，存在於第1絕緣層的氣泡或異物的大小，為對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，為在由圖案經由第1絕 緣層內之任一而到達筐體的第1路徑不會產生絕緣破壞的第1體積以下。或者，前述第2絕緣層，由樹脂材料形成，存在於第2絕緣層的氣泡或異物的大小，為對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，為在由圖案經由第2絕緣層內之任一而到達筐體的第2路徑不會產生絕緣破壞的第2體積以下。
根據本構成的話，第2絕緣層，以覆蓋除了圖案表面之分別被安裝複數發電元件的部分以外的部分全體的方式設置。藉此，於圖案與筐體之間，成為中介著絕緣基材、第1絕緣層及第2絕緣層之至少1個，所以與圖案與筐體之間沒有這些中介的構成相比，可以提高圖案與筐體之間的耐電壓。總之，可以謀求耐電壓試驗之性能提高。
此外，根據本構成的話，藉著使存在於第1絕緣層的氣泡或異物之大小為前述第1體積以下，在對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，可以在由圖案經由第1絕緣層內之任一而到達筐體的路徑不會產生絕緣破壞。此外，藉著使存在於第2絕緣層的氣泡或異物之大小為前述第2體積以下，在對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，可以在由圖案經由第2絕緣層內之任一而到達筐體的路徑不會產生絕緣破壞。此外，藉著使存在於第1絕緣層的氣泡或異物的大小為前述第1體積以下，且使存在於第2絕緣層的氣泡或異物的大小為前述第2體積以下，在對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，可以在由圖案經 由第1絕緣層內之任一，以及由圖案經由第2絕緣層內之任一而到達筐體的路徑不會產生絕緣破壞。藉此，於耐電壓試驗，變得容易滿足IEC62688規格。
(2)此外，相關於本發明的太陽光發電模組，前述可撓性印刷配線板，亦可進而具有：以覆蓋前述絕緣基材及前述圖案之除了前述複數發電元件被安裝的部分以外的部分全體的上方的方式設置的覆蓋層；第2絕緣層，中介於絕緣基材以及圖案與覆蓋層之間。
根據本構成的話，在圖案與筐體之間中介著覆蓋層，所以與圖案與筐體之間沒有中介著覆蓋層的構成相比，可以提高圖案與筐體之間的耐電壓。
(3)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述第2路徑，亦可為由前述圖案之前述絕緣基材的周緣側的端部起經由前述第2絕緣層內到達前述筐體的路徑。
對前述圖案與前述筐體之間施加電壓的場合，在圖案之前述絕緣基材的周緣側的端部電場容易集中。
對此，根據本構成的話，可以抑制在圖案之絕緣基材的周緣側的端部起經由第2絕緣層內而到達筐體的路徑發生絕緣破壞。
(4)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述第1路徑，亦可為進而經由前述絕緣基材內者。
根據本構成的話，可以抑制在經由絕緣基材內而到達筐體的路徑產生絕緣破壞。
(5)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述第1體積及前述第2體積，亦可為直徑1mm的球體的體積以下。
根據本構成，於耐電壓試驗，可以滿足IEC62688規格。
(6)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述第1體積及前述第2體積，亦可為直徑100μm的球體的體積以下。
根據本構成，於耐電壓試驗，可以更為確實地滿足IEC62688規格。此外，根據使用頻率為數十MHz的超音波之超音波顯微鏡之可否檢測出氣泡或異物，可以管理存在於前述第1、第2絕緣層內的氣泡或異物的大小。
(7)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述第1體積及前述第2體積，亦可為直徑10μm的球體的體積以下。
根據本構成的話，根據使用頻率為數百MHz的超音波之超音波顯微鏡之可否檢測出氣泡或異物，可以管理存在於前述第1、第2絕緣層內的氣泡或異物的大小。
(8)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述絕緣基材，亦可為帶狀。
根據本構成的話，可以減低絕緣基材的面積，可謀求輕量化。
(9)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述可撓性印刷配線板，亦可由至少具有1發電元件 之複數發電用配線板，以及與複數發電用配線板為不同個體且導電連接複數發電用配線板彼此之連接用配線板所構成者。
根據本構成的話，個別地製作發電用配線板及連接用配線板，所以可藉由相互連接這些而完成可撓性印刷配線板。接著，發電用配線板及連接用配線板，與可撓性印刷配線板全體相比相當地小而容易製造，所以可謀求製造容易化。
(10)此外，在相關於本發明的太陽光發電模組，前述絕緣基材的厚度，亦可為10至100μm。
根據本構成的話，可以兼顧提高絕緣基材的耐電壓與提高散熱性。
(11)此外，使相關於本發明的太陽光發電模組集合複數個亦可。
根據本構成的話，藉由集合複數個太陽光發電模組，可以把複數太陽光發電模組統整安裝於1台循跡架台，所以可容易實現高輸出的太陽光發電裝置。
〔實施型態之詳細內容〕
<1>構成
圖1係顯示相關於本發明之一實施型態的集光型太陽光發電裝置之立體圖。
集光型太陽光發電裝置100，具備：集光型太陽光發電面板1，以背面中央支撐此之支柱2，以及安裝支柱2 的架台3。集光型太陽光發電面板1，例如除了與支柱2之連接用的中央部(參照圖1的×印部分)以外，把62個(縱7×橫9-1)之集光型太陽光發電模組1M於縱橫方向集合。1個集光型太陽光發電模組1M的定額輸出，例如為約100W，作為集光型太陽光發電面板1全體，成為約6kW的定額輸出。架台3，可以藉由未圖示的旋轉機構以支柱2為軸進行旋轉，可以使集光型太陽光發電面板1以總是朝向太陽方向的方式使其循跡。
圖2系擴大顯示集光型太陽光發電模組(以下，簡稱為「模組」)1M的立體圖(一部分剖斷)。
模組1M，主要具備筐體11、被安裝於筐體11的一部分之一次集光部13、以及被收容於筐體11內的可撓性印刷配線板12。
筐體11，具有具底面(內面)11a的器狀(棒狀)的形狀。此處，所謂「器狀」，意味著扁平的矩形箱狀且厚度方向之一面有開口，由開口端緣朝向外側伸出鍔部11b的形狀。此外，筐體11由金屬材料形成。作為此金屬材料，例如，可舉出鋁等。藉由採用鋁，可以謀求筐體11的輕量化。
一次集光部13，以其周部全體抵接於筐體11的於筐體11的鍔部11b的狀態安裝於筐體11。一次集光部13，為所謂的菲涅爾透鏡(Fresnel lens)陣列，作為集光太陽光的透鏡要素，菲涅爾透鏡(Fresnel lens)13f有複數個(例如縱16×橫12，計192個)被排列為矩陣狀 而形成。各菲涅爾透鏡13f，被形成於覆蓋成為一次集光部13的基材之玻璃板的後面側全體的樹脂膜。此樹脂膜，例如由聚矽氧樹脂等所構成。於筐體11的外面，設有供取出模組1M的輸出之用的連接器14。
圖3A為圖2之AR1部分的擴大圖，圖3B為圖3A之在A-A線剖斷的斷面之箭頭視圖。
可撓性印刷配線板12，具有：絕緣基材121a，圖案121b，複數發電元件(太陽電池)122，絕緣層124，126，以及包覆層(cover lay)(覆蓋層)128。又，針對此可撓性印刷配線板12的外形特徵，將於稍後的<補充>欄詳細說明。
絕緣基材121a，被形成為帶狀。此處，所謂「帶狀」意味著細長板狀且具有U字形地蛇行的部份之形狀。絕緣基材121a，為細長板狀且具有柔軟性。
絕緣基材121a，例如由聚醯亞胺等耐熱性優異的樹脂材料所構成。此絕緣基材121a的厚度，被設定於10至100μm之範圍內。這是因為絕緣基材121a的厚度未滿10μm的話，絕緣基材121a的耐電壓會不足，絕緣基材121a的厚度超過100μm的話，由發電元件122往筐體11之散熱性會降低的緣故。藉由把絕緣基材121a的厚度設定於前述範圍，可以兼顧耐電壓提高以及散熱性提高。
圖案121b，設於絕緣基材121a上。
圖案121b，由銅等金屬材料所構成。圖案121b，於絕緣基材121a上形成金屬膜後，藉由進行利用了習知的 光蝕刻法技術及蝕刻技術的圖案化而形成。圖案121b，平面俯視設於比絕緣基材121a的周緣更為內側的區域。亦即，圖案121b之絕緣基材121a的周緣側的端部，平面俯視位於比絕緣基材121a的周緣更為內側。又，構成圖案121b的材料，不限定於金屬材料，亦可採用矽等半導體材料或導電性樹脂材料。
發電元件122，被安裝於圖案121b上。發電元件122，具備元件部122c、收容元件部122c的封裝122p、以及導電連接元件部122c與圖案121b之用的電極122e。此外，於封裝122p的前面側，設有以使根據一次集光部13之太陽光的集光位置移動到元件部122c的受光部(未圖示)的方式進行補正之用的二次集光部(未圖示)。
作為元件部122c，例如可以採用III-V族化合物半導體多接合型的太陽電池元件。此太陽電池元件，例如於鎵砷或銦磷等化合物半導體基板或者鍺基板上，形成多接合III-V族化合物半導體磊晶(epitaxial)膜。
包覆層(cover lay)128，以覆蓋除了絕緣基材121a及圖案121b之被安裝複數發電元件122的部分以外的部分全體的上方的方式設置。此包覆層128，由聚醯亞胺或丙烯酸樹脂、環氧樹脂等絕緣性優異的樹脂材料所構成。
此外，包覆層128與發電元件122之交界線部分，藉由聚矽氧樹脂等絕緣性優異的樹脂材料所構成的 樹脂膜129覆蓋。此樹脂膜129，主要覆蓋發電元件122的電極122e之中未以包覆層128覆蓋的部分。藉此，防止由發電元件122的電極122e通過包覆層128表面等而到達筐體11的路徑產生的絕緣破壞的發生。此外，此樹脂膜129，藉由裝填(potting)形成。
絕緣層124，一面(下面)接於筐體11的底面11a，於另一面(上面)設絕緣基材121a。此外，絕緣層124，作為把絕緣基材121a接著於筐體11的底面11a之接著劑而發揮機能。此絕緣層124，由聚醯亞胺或丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂等絕緣性優異的樹脂材料所構成。
由正交於筐體11的底面11a的方向來看的場合，絕緣層124的周緣部分，往絕緣基材121a的外側伸出。藉此，由圖案121b經由絕緣基材121a前面直到筐體11的沿面距離會擴大，所以可提高圖案121b與筐體11之間的耐電壓。
絕緣層126，以覆蓋除了圖案121b表面之被安裝複數發電元件122的部分以外的部分全體的方式設置。此絕緣層126，中介於絕緣基材121a與包覆層128之間。此外，絕緣層126，作為把包覆層128接著於絕緣基材121a之接著劑而發揮機能。構成此絕緣層126的材料，與構成絕緣層124的材料相同。
<2>關於模組之製造方法
其次，參照圖3B同時簡單說明模組1M的製造方法之中，特別是可撓性印刷配線板12的製造步驟，以及把可撓性印刷配線板12安裝於筐體11的步驟。
<2-1>可撓性印刷配線板的製造步驟
首先，於圖案121b上安裝複數發電元件122。
其次，在絕緣基材121a及圖案121b上之除了被安裝發電元件122的區域以外的區域全體塗布接著劑。
接著，於絕緣基材121a及圖案121b上覆蓋成為包覆層128的基礎的樹脂性薄片。此樹脂性薄片，在對應於發電元件122的部分設有孔，在覆蓋於絕緣基材121a及圖案121b上的狀態成為發電元件122的一部分由孔突出的狀態。
其後，藉由使接著劑固化，樹脂薄片被固著於絕緣基材121a及圖案121b上。此處，固化的接著劑，相當於絕緣層126，樹脂薄片相當於包覆層128。
最後，於各發電元件122與包覆層128之間的交界線部分，藉由以裝填(potting)形成樹脂膜129而完成可撓性印刷配線板12。
<2-2>將可撓性印刷配線板安裝於筐體的步驟
首先，在對應於筐體11的底面11a之可撓性印刷配線板12的配置預定區域的區域，塗布成為絕緣層124的基礎之接著劑。此處，由正交於筐體11的底面11a的方 向來看的場合，塗布接著劑的區域，被設定為比絕緣基材121a的平面俯視之外形尺寸更寬。
其次，於被塗布接著劑的區域載置絕緣基材121a。
其後，藉由使接著劑固化，使絕緣基材121a固著於筐體11之前述配置預定區域。此處，固化的接著劑，相當於絕緣層124。
<3>關於模組的耐電壓試驗之性能
其次，說明相關於本實施型態之模組1M的耐電壓試驗之性能
於圖4顯示圖3B之AR2部分的概略圖。
在參考IEC62688規格的絕緣耐壓試驗，如圖4所示，對圖案121b與筐體11之間施加特定的電壓(例如，6kV的電壓)的場合，被要求在圖案121b與筐體11之間不產生絕緣破壞。
對圖案121b與筐體11之間施加電壓的場合，作為產生絕緣破壞的路徑，主要可以考慮圖4之PA1至PA3之3條路徑。
路徑PA1，由圖案121b經由絕緣層126內到達筐體11。此路徑PA1，由圖案121b之絕緣基材121a的周緣側的端部121c經由絕緣層126到達筐體11。
路徑PA2，由圖案121b經由絕緣層126內及包覆層128內到達筐體11。
路徑PA3，由圖案121b經由絕緣基材121a內及絕緣 層124內到達筐體11。
如以上所述，於路徑PA1至PA3，中介著絕緣層124，126、絕緣基材121a及包覆層128之中的至少1個。總之，在圖案121b與筐體11之間，中介著絕緣基材121a、絕緣層124，126及包覆層128之中的至少一個。亦即，在模組1M，與圖案及筐體之間不中介這些的構成的模組相比，可以提高圖案121b與筐體11之間的耐電壓。
然而，在<2>說明的塗布接著劑的步驟，在接著劑中會混入某個程度的氣泡或異物。亦即，於絕緣層124，126內，會存在著某個程度的氣泡或異物。
另一方面，相當於路徑PA1，PA2的絕緣層126內的部分PA11，PA21的耐壓，依存於存在絕緣層126內的氣泡或異物的體積的平均值。具體而言，氣泡或異物的體積的平均值越小，越有部分PA11，PA21之耐壓提高的傾向。同樣地，相當於路徑PA3的絕緣層124內的部分PA31的耐壓，也有存在於絕緣層124內的氣泡或異物的體積的平均值越小就越為提高的傾向。
此處，本案發明人等，得知了針對模組1M，在圖案121b與筐體11之間施加6kV的電壓的場合，存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的體積的平均值為直徑1mm的球體的體積以下的話就不會產生絕緣破壞的見解。於此，在圖案121b之絕緣基材121a的周緣側的端部121c電場容易集中，但藉由使存在於絕緣層124，126內的氣 泡或異物的體積之平均值如前所述地設定就不會產生絕緣破壞。亦即，在由圖案121b之絕緣基材121a的周緣側的端部121c經由絕緣層126到達筐體11的路徑上不發生絕緣破壞。又，存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的體積測定，例如可以使用利用到頻率10MHz至500MHz的範圍內的超音波之超音波顯微鏡(例如，日立建機FineTech製造：HSAM220)。
由以上之知識見解，可以說存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的體積的平均值，以成為直徑1mm的球體體積以下為佳。在此場合，模組1M，變得容易滿足絕緣耐壓試驗之IEC62688規格。
此外，利用根據超音波顯微鏡之氣泡或異物之檢測極限的話，可以管理存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的體積的平均值。
例如，假設在使用數十MHz的超音波的超音波顯微鏡，無法檢測出存在於124，126內的氣泡或異物。在此場合，可以判定在絕緣層124，126內，只存在著直徑100μm的球體體積以下的氣泡或異物。
此外，假設在使用數百MHz的超音波的超音波顯微鏡，無法檢測出存在於124，126內的氣泡或異物。在此場合，可以判定在絕緣層124，126內，只存在著直徑10μm的球體體積以下的氣泡或異物。
在此，只要把存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的體積的平均值，設定為例如直徑100μm的球體體積 以下，或者直徑10μm的球體體積以下即可。在此場合，根據使用超音波顯微鏡之可否檢測出氣泡或異物，可以管理存在於絕緣層124，126內的氣泡或異物的大小。
<補充>
其次，說明模組1M之可撓性印刷配線板12的構造特徵。
圖5係針對模組1M，顯示取下一次集光部13的狀態之平面圖。又，於圖5發電元件122省略圖示。
可撓性印刷配線板12，由12片發電用配線板12A，以及與發電用配線板12A以外的二片連接用配線板12Bp，12Bn所構成。
圖6顯示模組1M，為圖5之AR3部分的擴大圖。
發電用配線板12A，被形成為約略U字形。於發電用配線板12A，沿著其延伸方向被安裝複數(在圖6為16個)發電元件122。這些複數發電元件122，相互串聯連接。1個發電元件122產生的電壓為2.5V的話，1個發電用配線板12A可以產生40V(2.5V×16)的電壓。此電壓，產生於發電用配線板12A的延伸方向之兩端部各個的+側電極P及-側電極N之間。
接著，連接用配線板12Bp，導電連接複數發電用配線板12A分別的+側電極P彼此。此外，連接用配線板12Bn，導電連接複數發電用配線板12A分別的-側電極N彼此。
然而，例如於可撓性印刷配線板等之製造步驟，製造對象物越小型化，就越不需要大型的製造裝置等，所以可謀求製造容易化。
對此，相關於本實施型態的可撓性印刷配線板12，個別地製作發電用配線板12A及連接用配線板12Bp，12Bn，所以可藉由相互連接這些而完成。接著，如圖5所示，發電用配線板12A及連接用配線板12Bp，12Bn，係構成可撓性印刷配線板12的一部份者，所以與可撓性印刷配線板12全體相比是較小的。
亦即，在本實施型態，可以個別製作發電用配線板12A及連接用配線板12Bp，12Bn，所以可謀求製造容易化。
<變形例>
(1)在實施型態，針對集光型太陽光發電模組1M之例進行了說明，但發電模組不一定限於集光型，亦可為非集光型，亦即，亦可為不具備集光部的構成。
(2)在實施型態說明了絕緣層124，126由樹脂材料構成之例，但構成絕緣層124，126的材料不一定限於樹脂材料。例如，亦可為由玻璃或陶瓷等絕緣性材料來構成者。
又，本次揭示的實施型態所有的要點均為例示而不應該認為是本發明之限制。本發明的範圍意圖包含申請專利範圍所示的，與申請專利範圍均等之意義以及在 該範圍內的所有的變更。
1‧‧‧集光型太陽光發電面板
2‧‧‧支柱
3‧‧‧架台
1M‧‧‧集光型太陽光發電模組
100‧‧‧集光型太陽光發電裝置

Claims (11)

  1. 一種太陽光發電模組，其特徵為具有：金屬構成的器狀的筐體，以及以接觸於前述筐體的內面的狀態設置的可撓性印刷配線板；前述可撓性印刷配線板，具有：接於前述筐體的前述內面的第1絕緣層，設於前述第1絕緣層上且具有柔軟性的絕緣基材，由導體構成且設於前述絕緣基材上的圖案，被安裝於前述圖案上的複數發電元件，以及以覆蓋前述圖案表面之除了前述複數發電元件被安裝的部分以外的部分全體的方式設置的第2絕緣層；前述第1絕緣層，由樹脂材料形成，存在於前述第1絕緣層的氣泡或異物的體積的平均值，於對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，小於等於在由前述圖案經由前述第1絕緣層內之任一而到達前述筐體的第1路徑不會產生絕緣破壞的第1體積，或者是前述第2絕緣層，由樹脂材料形成，存在於前述第2絕緣層的氣泡或異物的體積的平均值，於對前述圖案與前述筐體之間施加特定的電壓以下的電壓的場合，小於等於在由前述圖案經由前述第2絕緣層內之任一而到達前述筐體的第2路徑不會產生絕緣破壞的第2體積。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽光發電模組，其中前述可撓性印刷配線板，進而具有： 以覆蓋前述絕緣基材及前述圖案之除了前述複數發電元件被安裝的部分以外的部分全體的上方的方式設置的覆蓋層；前述第2絕緣層，中介於前述絕緣基材以及前述圖案與前述覆蓋層之間。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述第2路徑，由前述圖案之前述絕緣基材的周緣側的端部經由前述第2絕緣層內到達前述筐體。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述第1路徑，進而經由前述絕緣基材內。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述第1體積及前述第2體積，小於等於直徑1mm的球體的體積。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述第1體積及前述第2體積，小於等於直徑100μm的球體的體積。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述第1體積及前述第2體積，小於等於直徑10μm的球體的體積。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述絕緣基材為帶狀。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述可撓性印刷配線板，係由至少具有1個發電元件之複數發電用配線板，以及導電連接複數發電用配線板彼此之連接用配線板所構成。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之太陽光發電模組，其中前述絕緣基材的厚度為10至100μm。
  11. 一種太陽光發電面板，其特徵為使申請專利範圍第1項之太陽光發電模組集合複數個而成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5869219A (en) * 1997-11-05 1999-02-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. Method for depositing a polyimide film
JP2002289900A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム
JP2003174179A (ja) 2001-12-07 2003-06-20 Daido Steel Co Ltd 集光型太陽光発電装置
JP4794402B2 (ja) 2006-09-29 2011-10-19 シャープ株式会社 太陽電池および集光型太陽光発電ユニット
WO2008050392A1 (fr) * 2006-10-24 2008-05-02 Daido Steel Co., Ltd Appareil photovoltaïque à concentration
US20110155243A1 (en) * 2008-09-08 2011-06-30 Chikao Okamoto Photovoltaic cell, condensing photovoltaic module, and method for manufacturing photovoltaic cell
CN102812556B (zh) * 2009-11-25 2016-01-20 榕树能源公司 太阳能模块结构
JP5814725B2 (ja) * 2011-10-03 2015-11-17 住友電気工業株式会社 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電パネル

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