WO2010067466A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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石田淳
濱野賢治
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オーナンバ株式会社
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    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module including a solar cell panel and a terminal box in consideration of automation during assembly.
  • each solar cell panel has a terminal box attached to its back surface, and the terminal boxes 20 of adjacent solar cell panels 10 are electrically connected to each other via an external connection cable 30. .
  • FIG. 2 shows an explanatory diagram of a configuration of a conventional solar cell module including a solar cell panel and a terminal box.
  • 10 is a solar cell panel
  • 11 and 12 are a surface member and a back member constituting the front surface side and the back surface side of the solar cell panel 10, respectively, and the surface member 11 has translucency such as glass or plastic.
  • the back member 12 is made of a material having a structure in which, for example, both surfaces of an Al foil are sandwiched between resin films.
  • Reference numeral 13 denotes a solar battery, which is configured by, for example, a large number of solar battery cells made of conventionally known silicon crystals arranged in a matrix.
  • Reference numeral 14 is a bus for electrically connecting the solar cells and transmitting the current generated from the solar cell 13 to both poles of the terminal plate in the terminal box.
  • Reference numeral 15 denotes an adhesive sealant having an insulating property for sealing the solar cell 13 between the front surface member 11 and the back surface member 12.
  • Reference numeral 20 denotes a terminal box, which includes a bipolar terminal plate 21 connected to the bus 14.
  • the busbar that transmits the current generated from the solar cell of the solar cell panel to the terminal plate is present in the form of being taken out vertically from the back member.
  • the end of the bus bar was bent at a right angle on the end of the terminal plate in the terminal box, and then soldered to connect the bus bar to the terminal plate.
  • Such connection work between the bus bar and the terminal board is difficult to automate, and there is a problem in terms of work efficiency and reliability.
  • the present invention was devised in view of the current state of the prior art, and its purpose is to automate the connection between the bus bar from the solar cell panel and the terminal plate of the terminal box by a machine when the solar cell panel and the terminal box are assembled. It is providing the solar cell module comprised so that it might respond
  • the present inventor has intensively studied the structure of a solar cell module suitable for connection between a bus bar and a terminal board by a machine. As a result, the end of the bus bar is bent and positioning for connection between the bus bar and the terminal board is performed. A structure having no process was found and the present invention was completed.
  • the present invention is a solar cell module formed from a front surface member, a back surface member, a solar cell panel including solar cells provided between the members, and a terminal box for taking out current from the solar cell panel.
  • a busbar is provided for transmitting a current generated from the solar cell in the solar cell panel to the terminal plate in the terminal box, when the terminal box is attached to the solar cell panel.
  • the solar cell module is characterized in that the bus bar and the terminal plate are configured such that the end of the terminal plate and the end of the bus bar are in contact with each other.
  • Preferred embodiments of the solar cell module of the present invention are as follows. (1) The end of the bus bar is taken out from the solar cell panel, and the taken-out portion is tightly fixed to the outer surface of the back member. (2) A part of the back surface member is removed so that the end of the bus bar is exposed, and when the terminal box is attached to the solar cell panel, the removed part is covered with the terminal box. (3) The tip portion including the end of the terminal board has a spring property. (4) The terminal board is comprised from the component which comprises the front-end
  • the solar cell module of the present invention does not have a process of bending the end of the bus bar, and can connect the terminal plate and the bus bar simply by attaching the terminal box to the solar cell panel and soldering, so that the manufacturing process can be automated and connected.
  • the reliability of the department is high.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of the back surface of the solar cell panel.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional solar cell module.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the first embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of another configuration of the first embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of an example of a terminal plate having springiness used in the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of an example of a terminal plate having springiness used in the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view of an example of a terminal plate having springiness used in the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of the back surface of the solar cell panel.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional solar cell module.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the second embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the configuration of the third embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of another configuration of the third embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the first embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • 10 is a solar cell panel
  • 11 is a surface member of the solar cell panel
  • 12 is a back surface member of the solar cell panel
  • 13 is a solar cell
  • 14 is a bus bar
  • 15 is an adhesive sealant
  • 20 is a terminal box.
  • 21 is a terminal board.
  • the solar cell module of the present invention can basically adopt the structure of a conventional solar cell module except the structure of the bus bar 14 of the solar cell panel 10 and the terminal plate 21 in the terminal box 20.
  • the first embodiment is characterized in that the end of the bus bar 14 is taken out from the solar cell panel 10, and the taken-out portion is closely fixed to the outer surface of the back member 12.
  • the end of the bus bar 14 thus taken out is attached to the predetermined attachment position of the back surface member 12 of the solar cell panel 10
  • the end of the terminal board 21 in the terminal box 20 is appropriately It is comprised so that it may contact, preferably contact
  • the conventional solar cell module requires the operation of bending the bus bar and aligning the bus bar and the terminal plate to connect the bus bar and the terminal plate.
  • the back surface member 12 may be partly cut away so that the portion where the bus bar 14 is taken out is easily fixed to the outer surface of the back surface member 12.
  • the terminal plate is shaped so that the tip portion including the end of the terminal plate 21 connected to the bus bar 14 has a spring property.
  • the shape having the spring property include a shape in which the tip of the terminal plate is elastically pressed against the bus when contacting the bus.
  • the tip of the terminal plate is thinned, and U, V, S, Z characters It can be achieved by forming a shape having such a curved portion or a refracting portion.
  • the shape of the terminal board having springiness include, for example, FIGS.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a second embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • This second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 3 in that the terminal plate 21 in the terminal box 20 is made up of the components constituting the tip portion of the terminal plate having spring properties and the spring properties to which it is connected. It is characterized in that it is composed of parts (conventional terminal boards) that it does not have. Thereby, the terminal board corresponding to the objective of this invention can be easily made only by connecting the exclusive component which has a spring property to the conventional general purpose terminal board.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a third embodiment of the solar cell module of the present invention.
  • the third embodiment is characterized in that a part of the back surface member 12 is removed so that the end of the bus bar 14 is exposed, and the bus bar 14 thus exposed is exposed.
  • the terminal box 20 is attached to a predetermined mounting position of the back surface member 12 of the solar cell panel 10
  • the terminal end of the terminal box 20 properly contacts, preferably closely contacts, with the terminal plate 21 in the terminal box 20. Covering the removed part of the back member. Therefore, when the structure of this third embodiment is adopted, the solar cell module is assembled only by fixing the terminal box at a predetermined mounting position of the solar cell panel and soldering the contact portion between the bus bar and the terminal plate.
  • the adhesive sealant 15 does not have to be provided between the respective materials as in the solar cell modules of FIGS. 2, 3, 4, 8, and 9.
  • the adhesive sealant 15 may be provided only in the peripheral portion where the front surface member 11 or the back surface member 12 contacts.
  • the solar cell module of the present invention is extremely useful for mass production at low cost because the connection between the terminal board in the terminal box and the bus bar from the solar cell panel is configured to be automated.

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　太陽電池パネルと端子ボックスの組立時に太陽電池パネルからの母線と端子ボックスの端子板の接続が機械による自動化に対応するように構成された太陽電池モジュールを提供する。表面部材、裏面部材、及びそれらの部材の間に設けられる太陽電池を含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルからの電流を取り出すための端子ボックスとから形成される太陽電池モジュールであって、太陽電池パネル内の太陽電池から発生する電流を端子ボックス内の端子板に伝達するための母線が設けられているものにおいて、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けると、端子ボックス内の端子板の末端と母線の末端が接触するように母線と端子板が構成されていることを特徴とする。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、組立時の自動化を考慮した太陽電池パネルと端子ボックスからなる太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池パネルは、発電量を増大するために日当たりの良い建物の屋根等に多数接続して配置されるものである。個々の太陽電池パネルは、図１に示す通り、その裏面に端子ボックスが取り付けられており、外部接続用ケーブル３０を介して隣接する太陽電池パネル１０の端子ボックス２０同士が電気的に接続される。
　従来の太陽電池パネルと端子ボックスからなる太陽電池モジュールの構成の説明図を図２に示す。図２において、１０は太陽電池パネル、１１，１２はそれぞれ太陽電池パネル１０の表面側及び裏面側を構成する表面部材、裏面部材であり、表面部材１１はガラスまたはプラスチック等の透光性を有する材料からなり、裏面部材１２は例えばＡｌ箔の両面を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する材料からなる。１３は太陽電池であり、例えば従来公知のシリコン結晶からなる多数の太陽電池セルがマトリックス状に配列されて構成される。１４は太陽電池セルを電気的に接続し、太陽電池１３から発生する電流を端子ボックス内の端子板の両極に伝達するための母線である。１５は太陽電池１３を表面部材１１と裏面部材１２の間に封止するための絶縁性を有する接着封止剤である。２０は端子ボックスであり、その中には母線１４と接続される両極の端子板２１がある。
　従来の太陽電池モジュールでは、図２に示すように、太陽電池パネルの太陽電池から発生する電流を端子板に伝達する母線は、裏面部材から垂直に取り出された形で存在しており、太陽電池パネルに端子ボックスを取り付ける際に、端子ボックス内の端子板の末端部の上に母線の末端を直角に折り曲げた後、半田付けして母線と端子板の接続を行っていた。このような母線と端子板の接続作業は、自動化が困難であり、作業の効率性と信頼性の点で問題があった。
　本発明は、かかる従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、その目的は、太陽電池パネルと端子ボックスの組立時に太陽電池パネルからの母線と端子ボックスの端子板の接続が機械による自動化に対応するように構成された太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明者は、かかる目的を達成するために母線と端子板の機械による接続に好適な太陽電池モジュールの構造について鋭意検討した結果、母線の末端の折り曲げや母線と端子板の接続のための位置決め工程がない構造を見出し、本発明の完成に至った。
　即ち、本発明は、表面部材、裏面部材、及びそれらの部材の間に設けられる太陽電池を含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルからの電流を取り出すための端子ボックスとから形成される太陽電池モジュールであって、太陽電池パネル内の太陽電池から発生する電流を端子ボックス内の端子板に伝達するための母線が設けられているものにおいて、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けると、端子ボックス内の端子板の末端と母線の末端が接触するように母線と端子板が構成されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。
　本発明の太陽電池モジュールの好ましい態様は以下の通りである。
（１）母線の末端が太陽電池パネルから取り出され、取り出された部分が裏面部材の外部面に密着固定されている。
（２）母線の末端が露出するように裏面部材の一部が除去されており、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けると、除去された部分が端子ボックスに覆われる。
（３）端子板の末端を含む先端部分がバネ性を有する。
（４）端子板が、バネ性を有する端子板の先端部分を構成する部品と、それと接続されるバネ性を有しない部品とから構成されている。
　本発明の太陽電池モジュールは、母線の末端の折り曲げ工程がなく、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けて半田付けするだけで端子板と母線を接続できるので、製造工程の自動化が容易であるとともに接続部の信頼性が高い。
図１は、太陽電池パネルの裏面の構造を示す概略図である。 図２は、従来の太陽電池モジュールの構成の説明図である。 図３は、本発明の太陽電池モジュールの第一実施態様の構成の説明図である。 図４は、本発明の太陽電池モジュールの第一実施態様の別の構成の説明図である。 図５は、本発明の太陽電池モジュールで使用されるバネ性を有する端子板の一例の概略図である。 図６は、本発明の太陽電池モジュールで使用されるバネ性を有する端子板の一例の概略図である。 図７は、本発明の太陽電池モジュールで使用されるバネ性を有する端子板の一例の概略図である。 図８は、本発明の太陽電池モジュールの第二実施態様の構成の説明図である。 図９は、本発明の太陽電池モジュールの第三実施態様の構成の説明図である。 図１０は、本発明の太陽電池モジュールの第三実施態様の別の構成の説明図である。
符号の説明
１０　太陽電池パネル
１１　表面部材
１２　裏面部材
１３　太陽電池
１４　母線
１５　接着封止剤
２０　端子ボックス
２１　端子板
３０　外部接続用ケーブル
　本発明の太陽電池モジュールについて図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（第一実施態様）
　図３は、本発明の太陽電池モジュールの第一実施態様の説明図である。図３において、１０は太陽電池パネル、１１は太陽電池パネル１０の表面部材、１２は太陽電池パネル１０の裏面部材、１３は太陽電池、１４は母線、１５は接着封止剤、２０は端子ボックス、２１は端子板である。本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネル１０の母線１４、及び端子ボックス２０内の端子板２１の構造以外は基本的に従来の太陽電池モジュールの構造を採用することができる。
　この第一実施態様の特徴は、図３に示すように、母線１４の末端が太陽電池パネル１０から取り出され、取り出された部分が裏面部材１２の外部面に密着固定するように構成されていることであり、また、このように取り出された母線１４の末端が、端子ボックス２０を太陽電池パネル１０の裏面部材１２の所定の取り付け位置に取り付けると端子ボックス２０内の端子板２１の末端と適切に接触、好ましくは密着するように構成されていることである。従って、この第一実施態様の構造を採用すると、端子ボックスを太陽電池パネルの所定の取り付け位置に固定して母線と端子板の末端の接触部分を半田付けするだけで太陽電池モジュールの組立を行うことができ、組立の自動化への対応が極めて容易である。これに対して、従来の太陽電池モジュールは、母線と端子板の接続では母線の折り曲げや母線と端子板の位置合わせの作業が必要であるため、自動化が困難であるとともに接続部の信頼性が低い。なお、裏面部材１２は、母線１４の取り出された部分が裏面部材１２の外部面に密着固定しやすいように、例えば図４に示すように裏面部材の一部を削ってもよい。
　また、第一実施態様では、図３に示すように、母線１４に接続される端子板２１の末端を含む先端部分がバネ性を有するような形状を端子板に持たせていることが特徴である。バネ性を有する形状としては、端子板の先端部分が母線との接触時に弾力的に母線を押し付ける形状が挙げられ、例えば端子板の先端部分の薄肉化や、Ｕ、Ｖ、Ｓ、Ｚ文字のような湾曲部または屈折部を持つ形状の形成により達成されることができる。これにより、端子ボックス２０を太陽電池パネル１０に取り付けると、端子板２１の先端が母線１４に押付けられて端子板２１と母線１４の密着性を向上させることができ、母線１４への位置決めが容易になる。バネ性を有する端子板の形状の例としては、例えば図５～７を挙げることができる。
（第二実施態様）
　図８は、本発明の太陽電池モジュールの第二実施態様の説明図である。この第二実施態様は、図３に示す第一実施態様において、端子ボックス２０内の端子板２１を、バネ性を有する端子板の先端部分を構成する部品と、それを接続されるバネ性を有しない部品（従来の端子板）とから構成させたことに特徴がある。これにより、従来の汎用の端子板にバネ性を有する専用部品を接続するだけで、本発明の目的に対応した端子板を簡単に作ることができる。
（第三実施態様）
　図９は、本発明の太陽電池モジュールの第三実施態様の説明図である。この第三実施態様の特徴は、図９に示すように、母線１４の末端が露出するように裏面部材１２の一部が除去されていることであり、また、このように露出された母線１４の末端が、端子ボックス２０を太陽電池パネル１０の裏面部材１２の所定の取り付け位置に取り付けると、端子ボックス２０内の端子板２１の末端と適切に接触、好ましくは密着するとともに、端子ボックス２０が除去された裏面部材の部分を覆うことである。従って、この第三実施態様の構造を採用すると、端子ボックスを太陽電池パネルの所定の取り付け位置に固定して母線と端子板の末端の接触部分を半田付けするだけで太陽電池モジュールの組立を行うことができ、組立の自動化への対応が極めて容易である。なお、接着封止剤１５は、図２，３，４，８，９の太陽電池モジュールのように各材料間で全面的に設けられる必要はなく、例えば図１０に示すように太陽電池１３と表面部材１１または裏面部材１２が接触する周囲部分だけに接着封止剤１５を設けてもよい。
　本発明の太陽電池モジュールは、端子ボックス内の端子板と太陽電池パネルからの母線の接続が自動化に対応して構成されているので、低コストで量産するのに極めて有用である。

Claims (5)

  1. 　表面部材、裏面部材、及びそれらの部材の間に設けられる太陽電池を含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルからの電流を取り出すための端子ボックスとから形成される太陽電池モジュールであって、太陽電池パネル内の太陽電池から発生する電流を端子ボックス内の端子板に伝達するための母線が設けられているものにおいて、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けると、端子ボックス内の端子板の末端と母線の末端が接触するように母線と端子板が構成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 　母線の末端が太陽電池パネルから取り出され、取り出された部分が裏面部材の外部面に密着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　母線の末端が露出するように裏面部材の一部が除去されており、端子ボックスを太陽電池パネルに取り付けると、除去された部分が端子ボックスに覆われることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　端子板の末端を含む先端部分がバネ性を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  5. 　端子板が、バネ性を有する端子板の先端部分を構成する部品と、それと接続されるバネ性を有しない部品とから構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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