WO2011001975A1 - 太陽電池モジュール用の端子ボックスおよびこれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents

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solar cell
terminal box
cell module
terminal
groove
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山下　満雄
幸貴 内田
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京セラ株式会社
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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

Definitions

  • the present invention relates to a terminal box for a solar cell module and a solar cell module using the same.
  • Patent Document 1 a terminal box that does not seal with resin (hereinafter referred to as potting-less) has been proposed (for example, Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a highly reliable terminal box for a solar cell module in which occurrence of a short circuit is reduced and a solar cell module using the terminal box.
  • the terminal box of the solar cell module of the present invention is a terminal box for a solar cell module that houses terminals for taking out the output from the solar cell panel to the outside, and the terminal box includes a container and an opening of the container.
  • the container covers a first region in which a first terminal connected to the first output conductor of the solar cell panel is disposed, and the second output conductor of the solar cell panel A second region in which a second terminal connected to the second region is disposed, and a partition wall portion provided to partition the first region and the second region, and having a groove on the opening surface of the container
  • the lid has a protrusion that is received in the groove.
  • the solar cell module of the present invention is a solar cell panel having a terminal box for the solar cell module, a first output conductor and a second output conductor electrically connected to the first terminal of the terminal box. And.
  • the first and second terminals in which the first terminal and the second terminal are arranged are accommodated in the groove portion of the partition wall that separates the second region.
  • the protrusion of the lid is arranged, a large creepage distance and a spatial distance can be ensured between the first terminal and the second terminal.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a solar cell module of the present invention, in which (a) is an exploded perspective view showing a stacked configuration of the solar cell module, and (b) is a cross-sectional view of the solar cell module.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS One Embodiment of the terminal box of this invention is shown, (a) is a disassembled perspective view which shows a mode that a cover body is attached to the container which comprises a terminal box, (b) is a perspective view of a terminal box.
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views taken along line A-A ′ in FIG. 2B, in which FIG.
  • FIG. 2A is a diagram for explaining a creeping distance
  • FIG. 2B is a diagram for explaining a spatial distance
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 2B
  • FIG. 2B is an enlarged perspective view of a portion C in FIG.
  • It is sectional drawing which shows the other embodiment of the terminal box of this invention. It is sectional drawing which shows the other embodiment of the terminal box of this invention. It is sectional drawing which shows the other embodiment of the terminal box of this invention. It is sectional drawing which shows the other embodiment of the terminal box of this invention. It is sectional drawing which shows the other embodiment of the terminal box of this invention.
  • It is a perspective view which shows the embodiment of the cover body of the terminal box of this invention.
  • It is an exploded view which shows the other embodiment of the terminal box of this invention.
  • It is an exploded view which shows the other embodiment of the terminal box of this invention.
  • It is a figure which shows the embodiment of the container of the terminal box
  • a solar cell module X includes a translucent substrate 1, a light receiving surface side filler 2, a plurality of solar cell element rows (solar cell matrix 3 ′) composed of a plurality of solar cell elements 3, and a non-light receiving surface side filling.
  • the solar cell panel 6 formed by sequentially laminating the material 4 and the back surface protective material 5 and the terminal box 11 for taking out the electric power generated by the solar cell element 3 are provided.
  • the translucent substrate 1 for example, a substrate made of synthetic resin such as glass or polycarbonate resin is used.
  • a substrate made of synthetic resin such as glass or polycarbonate resin
  • white plate glass for example, quartz glass
  • tempered glass white plate tempered glass
  • heat ray reflective glass or the like
  • White plate tempered glass having a thickness of about 3 mm to 5 mm is preferable from the viewpoint of durability.
  • a thickness of about 5 mm is preferable.
  • the light-receiving surface side filler 2 and the non-light-receiving surface side filler 4 are made of, for example, an ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter, ethylene-vinyl acetate copolymer is abbreviated as EVA), and have a thickness of 0.4 to 1 mm. It is used in a sheet-like form. These are fused and integrated with other members by applying heat and pressure under reduced pressure using a laminating apparatus. In the light receiving surface side filler 2, it is preferable to use transparent EVA.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • transparent EVA may be used for the non-light-receiving surface side filler 4, but in addition to this, EVA is made to contain titanium oxide, a pigment, or the like in accordance with the installation environment around the solar cell module. Etc. may be colored.
  • the solar cell element 3 for example, a single crystal silicon or a polycrystalline silicon substrate having a thickness of about 0.3 to 0.4 mm is used. Further, as a form other than such a silicon substrate, a thin film system made of amorphous silicon or the like laminated on a light-transmitting substrate or a compound system form such as CIGS can be selected. A PN junction is formed inside the solar cell element 3, electrodes are provided on the light receiving surface and the non-light receiving back surface, and an antireflection film may be provided on the light receiving surface.
  • the size of the solar cell element 3 is, for example, about 100 to 150 mm square in the case of polycrystalline silicon.
  • Such a solar cell element 3 is electrically connected in series or in parallel by the connection wiring 7, and comprises a linear solar cell string. Further, the solar cell strings are electrically connected by connection wirings 7 ′ so as to form a matrix when seen in a plan view, thereby constituting a solar cell matrix 3 ′.
  • connection wirings 7 and 7 ′ are not particularly limited in shape and material as long as the solar cell elements 3 can be electrically connected to each other.
  • the back surface protective material 5 has a function of reducing moisture intrusion into the solar cell panel, for example, the solar cell element 3, the light receiving surface side filler 2 and the non-light receiving surface side filler 4.
  • a weather-resistant fluorine-based resin sheet sandwiching an aluminum foil for example, a polyethylene terephthalate (PET) sheet deposited with alumina or silica, or the like is used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the solar cell panel 6 has output conductors 8 (first output conductor 8a and second output conductor 8b) for taking out the output from the solar cell element 3 (solar cell matrix 3 ') to the outside.
  • the output conductor 8 has a function of conducting electricity generated by the solar cell element 3 to the terminal box 1.
  • the shape and material of the output conductor 8 are not particularly limited as long as electrical connection can be realized.
  • a copper foil having a thickness of about 0.1 mm and a width of about 2 mm to 4 mm, which is solder-coated, is cut into a predetermined length, one end is connected wiring 7 ', and the other end is a terminal box terminal.
  • the form of soldering is suitable.
  • the output conductor 8 is drawn out toward the terminal box 1 from an opening provided at a predetermined position of the back surface protective material 5.
  • Such a solar cell panel 6 is formed by superimposing the translucent substrate 1, the light receiving surface side filler 2, the solar cell matrix 3 ′, the non-light receiving surface side filler 4 and the back surface protective material 5, and is set in a laminator device. They are integrated by applying pressure while heating at a temperature of about 100 to 200 ° C. for about 15 to 60 minutes under a reduced pressure of about 50 to 150 Pa. Then, the solar cell module X is produced by attaching the terminal box 1 to the non-light-receiving surface side of the solar cell panel 6, specifically, the back surface protective material 5.
  • One embodiment of the present invention is a terminal box for a solar cell module that houses a terminal for taking out an output from a solar cell panel, and the terminal box covers a container and an opening of the container.
  • a container, and the container is connected to a first region where a first terminal connected to the first output conductor of the solar cell panel is disposed, and to a second output conductor of the solar cell panel.
  • the lid has a protrusion that is received in the groove.
  • the terminal box 11 includes a container 12 having an opening (concave portion) and a lid body 13 that covers the opening.
  • the container 12 further has a first terminal 14 a and a second terminal 14 b, and a connector 15.
  • the container 12 stores the first terminal 14a and the second terminal 14b.
  • the container 12 includes a first region 12a in which the first terminal 14a is disposed, a second region 12b in which the second terminal 14b is disposed, and a space between the first region 12a and the second region 12b.
  • a partition wall 16 is provided.
  • the partition part 16 is arrange
  • the container 12 is made of an insulating material, and is made of, for example, resin or aluminum die-cast whose surface is covered with an insulating material such as rubber. Examples of the resin material include modified polyphenylene ether resin (modified PPE resin), polyphenylene oxide resin (PPO resin), ABS resin, and the like.
  • the container 12 is attached to the predetermined position on the non-light-receiving surface side of the solar cell panel 6 using an adhesive or the like on the bottom surface side. What is necessary is just to determine the magnitude
  • the arithmetic average surface roughness Ra of the surface property of the inner surface of the container 12 is set to be larger than 5 ⁇ m because condensation is easily dispersed and vaporized on the inner surface of the container 12. It is preferable that the inner surface of the container 12 is subjected to a water repellent treatment such as fluorine coating because conduction between the terminals 14a and 14b due to condensation is easily divided.
  • the partition wall 16 and the groove 17 are provided so as to reach the two opposing inner walls of the container 12. Thereby, the partition between the 1st field 12a and the 2nd field 12b can be performed more certainly.
  • the first terminal 14a and the second terminal 14b have different polarities. For example, if the first terminal 14a is a positive electrode, the second terminal 14b is a negative electrode. At this time, the first output conductor 8a drawn from the solar cell panel 6 is electrically connected to the first terminal 14a, and the second output conductor 8b is electrically connected to the second terminal 14b. Connected.
  • the first terminal 14a and the second terminal 14b are made of copper, phosphor bronze, brass, or the like, have a connection portion to the output conductor 8 and the connector 15, and the first region 12a and the second region of the container 12. 12b, respectively.
  • the connector 15 is for connecting the electric power generated by the solar cell panel 6 to an external load.
  • the groove 17 of the partition wall portion 16 that separates the first region 12a and the second region 12b in which the first terminal 14a and the second terminal 14a having different polarities are arranged.
  • the protrusion part 18 of the cover body 13 is arranged so that it may be accommodated in the inside. Therefore, as shown in FIG. 3A and FIG. 3B, a large creepage distance and a spatial distance between the first terminal 14a and the second terminal can be ensured. That is, in the present embodiment, since the protruding portion 18 is accommodated inside the partition wall portion 16 (specifically, in the groove 7) that partitions the first region 12a and the second region 12b, for example, As shown in FIG.
  • the creepage distance includes the peripheral surface of the protrusion 18. Therefore, the creeping distance in the present embodiment is larger than that of a flat lid body in which the protrusions 18 are not formed. Thereby, in the terminal box 11, it becomes easy to ensure the insulation between the first terminal 14a and the second terminal 14b without increasing the size of the terminal box itself or hermetic sealing of the resin, and occurrence of short circuit or tracking. Can be reduced.
  • the electrical connection between the first terminal 14a and the second terminal 14b and the first output conductor 8a and the second output conductor 8b is as shown in FIG.
  • the screw 19 may be tightened and fixed between the spring 20 and the terminal 4. At that time, as shown in FIG.
  • the output conductor tip 8c can be visually recognized through the spring 20, thereby preventing an operation error.
  • the curvature of the deflection of the output conductor 8 can be changed without being blocked by the resin. -It can reduce that the thermal stress accompanying heat contraction is added to the output conductor 8 etc., and can reduce that the fracture
  • the lid 13 is arranged so as to face the bottom surface of the container 12 and cover the opening of the container 12 as described above.
  • a protrusion 18 is formed on the lid 13. The protrusion 18 is disposed so as to be received in the groove 17 of the container 12.
  • the container is rectangular when viewed from the opening surface, and the partition wall and the groove are extended to reach each of two opposing inner walls of the container.
  • the protruding portion is extended so as to reach each of the two opposing inner side walls.
  • the protrusion 18 extends to one end and the other end of the lid 13, the container 12 is rectangular, and is disposed so that the protrusion 18 reaches two opposing inner walls.
  • the engaging portion 23 is provided on at least one end side or the other end side of the protrusion 18, and the engaging portion 23 corresponds to the engaging piece 23 on the inner wall of the container 12.
  • Forming 23 ′ is preferable in that the container 12 and the lid 13 can be fixed and can be easily detached.
  • the lid 13 may be fixed to the container 12 by adhesion, fitting, screws, or the like.
  • the lid 13 has an insulating property like the container 12, and generally the same material as that of the container 12 is formed.
  • FIG. 5 differs from the terminal box 11 in that the terminal box 21 is provided with a plurality of protrusions 18. According to such a form, since the creepage distance can be further increased, it is easier to secure insulation between the first terminal 14a and the second terminal 14b. Regarding the relationship between the width of the groove 17 and the width of the interval between the plurality of protrusions 18, if the width of the groove 17 is large and the interval between the protrusions 18 is small, the plurality of protrusions 18 are arranged inside the groove 17. Therefore, the creepage distance can be further increased.
  • the width of the groove 17 is preferably 2 mm or more so that the protrusion 18 and the partition wall 16 do not come into contact with each other. It is preferable to set it to 2 mm or more in consideration of being connected and not conducting. Regarding the relationship between the width of the groove 17 and the thickness of the protrusion 18, if the groove 17 is wide and the protrusion 18 is thin, a plurality of protrusions 18 can be arranged inside the groove 17. As a result, the creepage distance can be further increased.
  • the width of the groove 17 is preferably 2 mm or more in consideration of connection between the partition walls 16 so as not to conduct, and the thickness of the protrusion 18 is unnecessary contact with the partition wall 16. In view of avoiding this, the thickness is preferably 0.2 to 1 mm.
  • the tip of the protrusion is in contact with the bottom surface of the groove.
  • the terminal box 31 of FIG. 6 is different from the terminal box 11 in that the tip of the protrusion 18 is in contact with the bottom surface of the groove 17.
  • the protrusion 18 may be in contact with the bottom surface of the groove 17 at the entire tip ridge line.
  • channel 17 is used as a standard, specifically, the depth of the groove
  • an elastic member is disposed on the bottom surface of the groove, and the tip of the protrusion is in contact with the elastic member.
  • the terminal box 41 of FIG. 7 is different from the terminal box 11 in that the tip of the protrusion 18 is in contact with the elastic member 24 disposed on the bottom surface of the groove 17.
  • the elastic member 24 has insulating properties, and is preferably an elastomeric resin, for example, and examples of the elastomeric resin include silicon rubber, urethane resin, and epoxy resin. According to such a form, it can reduce that the protrusion part 18 is damaged by the impact with the bottom face of a recessed part, and can make creepage distance large.
  • Such an elastic member 24 can enhance the airtightness between the first region 12a and the second region 12b.
  • the terminal box for the solar cell module is joined to the non-light-receiving surface of the solar cell panel. Since the said container is joined with the said solar cell panel by the bottom face side, it can make it easy to collect water on the lid
  • FIG. Further, the lid body has a through hole communicating with the outside between the protrusion and the partition wall.
  • the terminal box 51 of FIG. 8 is different from the terminal box 11 in that the lid 13 has a through hole 22 communicating with the outside between the partition wall 16 and the protrusion 18. According to such a configuration, water generated in the container 12 due to air condensation or the like can be drained to the outside through the through hole 22, so occurrence of a short circuit due to moisture can be reduced.
  • the through hole 22 is formed so as to communicate the inside of the groove 17 of the partition wall portion 16 and the outside in a region partitioned from the first terminal 14a and the second terminal 14b. Even if dust or the like enters from the outside through the through-hole 22, it is possible to suppress the dust or the like from moving to the area where each terminal is provided. As a result, it is possible to reduce the occurrence of tracking phenomenon caused by dust or the like.
  • the shape of the through hole 22 is preferably a cone shape having a diameter that decreases from the inside to the outside because condensation is easily discharged from the inside of the terminal box 11 to the outside, and dust from the outside also enters the terminal box 11. It is preferable in that it is difficult to enter.
  • the diameter of the through hole 22 is designed in the range of 2 to 10 mm, it is possible to reduce the phenomenon that water stays in the through hole 22 due to surface tension and the water does not flow out smoothly. it can.
  • the number of through-holes 22 is small.
  • the number of through-holes 22 is large.
  • the position of the through hole 22 is provided at a position where the position of the lid 13 is lowest, which is advantageous in that the number of the through holes 22 can be minimized.
  • an overhang is provided on at least one of the side wall of the protrusion and the inner wall of the groove, and the protrusion and the groove are in contact with each other via the overhang.
  • the protruding portion is provided on the side wall of the protruding portion.
  • an overhanging portion may be provided on at least one of the protrusion 18 or the partition wall 16 so that the surface where the protrusion 18 and the partition wall 16 face is partly in contact.
  • the overhanging portion is provided on the protruding portion 18, and in FIG. 12, the overhanging portion is provided on the partition wall portion 16.
  • FIG. 9 the overhanging portion is provided on the protruding portion 18 and in FIG. 12, the overhanging portion is provided on the partition wall portion 16.
  • the protrusion 18 or the partition wall 16 has an overhanging portion so that a part of the surface where the protrusion 18 and the partition wall 16 are opposed to each other.
  • the sum of the thickness of the overhanging portion 18a and the thickness of the protruding portion 18 is preferably equal to the width of the groove 17 in terms of ease of attachment / detachment.
  • the thickness of the overhanging portion 18a is preferably 1 to 3 mm
  • the thickness of the protruding portion 18 is preferably 0.2 to 1 mm
  • the width of the groove 17 is preferably 2 mm or more.
  • the protruding portion and the partition wall portion are extended so as to reach each of the two opposing inner side walls, and the protruding portion is a central portion in the extending direction of the protruding portion and It is provided in at least one of the central portions in the extending direction of the partition wall.
  • the overhanging portion 18 a (16 a) is preferably provided in at least one of the central portion in the extending direction of the protruding portion 18 and the central portion in the extending direction of the partition wall portion 16.
  • the projecting portion 18 has a protruding portion 18 a at the center portion, thereby facilitating molding on the container 12 side.
  • the overhanging portion 16 a is provided at the center portion of the partition wall portion 16, whereby the lid 13 can be easily formed.
  • the overhanging portion extends in the protruding direction of the protruding portion.
  • the overhanging portion 18 a extends in the direction in which the protruding portion 18 protrudes (the bottom portion direction of the container 12), so that the lid 13 can be easily inserted into the container 12. . If the length of the overhanging portion 18a, the depth of the groove 17, and the height of the protruding portion 18 are the same, the groove 17 can be isolated at both ends, so that the propagation of condensation in the groove 17 is reduced. Can do.
  • a solar cell module terminal box and a solar cell panel having a first output conductor and a second output conductor electrically connected to the first terminal of the terminal box, It is provided.
  • the region (first region 12a and second region 12b) where the two terminals (first terminal 14a and second terminal 14b) are formed is separated by the partition 16.
  • the partition wall 16 may be further provided and partitioned according to the number thereof.

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Abstract

　【課題】　正極と負極を電気的に離隔し、短絡の発生を低減した信頼性の高い太陽電池モジュールの端子ボックスおよびこれを用いた太陽電池モジュールを提供すること。　【解決手段】　太陽電池パネル６からの出力を外部に取り出すための端子１４ａ、１４ｂを収納する太陽電池モジュール用の端子ボックス１１であって、前記端子ボックス１１は、容器１２と、該容器１２の開口部を覆う蓋体１３とからなり、前記容器１２は、前記太陽電池パネル６の第１の出力導体８ａに接続する第１の端子１４ａが配置される第１領域１２ａと、前記太陽電池パネル６の第２の出力導体８ｂに接続する第２の端子１４ｂが配置される第２の領域１２ｂと、前記第１の領域１２ａと前記第２の領域１２ｂとを仕切るように設けられ、前記容器１２の開口面上に溝１７を有する隔壁部１６とを備えており、前記蓋体１３は、前記溝１７に収容される突起部１８を有している。

Description

太陽電池モジュール用の端子ボックスおよびこれを用いた太陽電池モジュール
　本発明は太陽電池モジュール用の端子ボックスおよびこれを用いた太陽電池モジュールに関する。
　従来、端子ボックスの製造に要する作業工数や作業時間を低減すること、あるいは端子ボックスと、端子ボックスに充填した樹脂との界面で生じる毛管現象による水分の端子ボックス内への浸入を抑制することを目的として、樹脂による封止を行わない（以下、ポッティングレスと呼ぶ）端子ボックスが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００４－６３６５１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の端子ボックスは、外気温が低下したときに端子ボックス内の空気中に含まれる水分が結露し、端子ボックス内が水膜に覆われて、短絡を生じるおそれがあった。
　本発明の目的は、短絡の発生を低減した信頼性の高い太陽電池モジュール用の端子ボックスおよびこれを用いた太陽電池モジュールを提供することである。
　本発明の太陽電池モジュールの端子ボックスは、太陽電池パネルからの出力を外部に取り出すための端子を収納する太陽電池モジュール用の端子ボックスであって、前記端子ボックスは、容器と、該容器の開口部を覆う蓋体とからなり、前記容器は、前記太陽電池パネルの第１の出力導体に接続する第１の端子が配置される第１の領域と、前記太陽電池パネルの第２の出力導体に接続する第２の端子が配置される第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域とを仕切るように設けられ、前記容器の開口面上に溝を有する隔壁部とを備えており、前記蓋体は、前記溝に収容される突起部を有している。
　本発明の太陽電池モジュールは、前記太陽電池モジュール用の端子ボックスと、該端子ボックスの前記第１の端子と電気的に接続された第１の出力導体および第２の出力導体を有する太陽電池パネルと、を備えたものである。
　本発明の太陽電池モジュール用の端子ボックスおよび太陽電池モジュールによれば、第１の端子および第２の端子が配置された第１の領域および第２の領域を離隔する隔壁部の溝部内に収容されるように、蓋体の突起部が配されているため、第１の端子と第２の端子との間において、沿面距離や空間距離を大きく確保することができる。その結果、端子ボックス自体の大型化や樹脂による気密封止をすることなく、第１の端子と第２の端子との絶縁を確保しやすくなり、短絡やトラッキングの発生を低減することができる。
本発明の太陽電池モジュールの一実施形態を示すものであり、（ａ）は太陽電池モジュールの積層構成を示す分解斜視図、（ｂ）は太陽電池モジュールの断面図である。 本発明の端子ボックスの一実施形態を示すものであり、（ａ）は端子ボックスを構成する容器に蓋体を取り付ける様子を示す分解斜視図、（ｂ）は端子ボックスの斜視図である。 図２（ｂ）のＡ－Ａ’線における断面図であり、（ａ）は沿面距離を説明するための図、（ｂ）は空間距離を説明するための図である。 （ａ）は図２（ｂ）のＢ－Ｂ’線における断面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＣ部の拡大斜視図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す断面図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す断面図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す断面図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す断面図である。 本発明の端子ボックスの蓋体の実施態様を示す斜視図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す分解図である。 本発明の端子ボックスの他の実施態様を示す分解図である。 本発明の端子ボックスの容器の実施態様を示す図である。 本発明の端子ボックスの蓋体の実施態様を示す図である。
　図１において、太陽電池モジュールＸは、透光性基板１、受光面側充填材２、複数の太陽電池素子３からなる複数の太陽電池素子列（太陽電池マトリクス３’）、非受光面側充填材４、および裏面保護材５を順次積層してなる太陽電池パネル６と、太陽電池素子３で発電された電力を外部に取り出すための端子ボックス１１とを備えている。
　透光性基板１としては、例えば、ガラス、あるいはポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板が用いられる。ガラスは、白板ガラス（例えば、石英ガラス）、強化ガラス、白板強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられる。厚さ３ｍｍ～５ｍｍ程度の白板強化ガラスが耐久性の観点から好適である。他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度が好適である。
　受光面側充填材２および非受光面側充填材４は、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体（以下、エチレン－酢酸ビニル共重合体をＥＶＡと略す）から成り、厚さ０．４～１ｍｍ程度のシート状の形態で用いられている。これらは、ラミネート装置により減圧下で加熱加圧を行うことで、融着して他の部材と一体化される。受光面側充填材２においては、透明なＥＶＡを用いるとよい。また、非受光面側充填材４には透明なＥＶＡを用いてもよいが、それ以外に太陽電池モジュールの周囲の設置環境に合わせてＥＶＡに酸化チタンや顔料等を含有させ、これにより、白色等に着色させてもよい。
　太陽電池素子３は、例えば、厚み０．３～０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などが用いられる。また、このようなシリコン基板以外の形態としては、透光性基板上に積層してなるアモルファスシリコン等より成る薄膜系やＣＩＧＳ等の化合物系の形態を選択することができる。太陽電池素子３の内部にはＰＮ接合が形成されるとともに、その受光面と非受光裏面にはそれぞれ電極が設けられており、さらに受光面上には反射防止膜を設けてもよい。太陽電池素子３の大きさとしては、例えば、多結晶シリコンの場合、約１００～１５０ｍｍ角程度である。このような太陽電池素子３は、接続配線７により直列または並列に電気的に接続されて直線状の太陽電池ストリングを構成する。また、太陽電池ストリングは、平面視して、マトリックス状になるように接続配線７’で電気的に接続されて、太陽電池マトリクス３’を構成する。
　接続配線７、７’は、太陽電池素子３同士を電気的に接続できれば、形状および材質等は特に限定されない。例えば、厚さ０．１ｍｍ程度、幅２ｍｍ～４ｍｍ程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、太陽電池素子３の電極上などにハンダ付けする形態が好適である。
　裏面保護材５は、太陽電池パネルの内部、例えば、太陽電池素子３、受光面側充填材２および非受光面側充填材４への水分の浸入を低減する機能を有する。裏面保護材５としては、例えば、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ－ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。
　太陽電池パネル６は、太陽電池素子３（太陽電池マトリクス３’）からの出力を外部に取り出すための出力導体８（第１の出力導体８ａと第２の出力導体８ｂ）を有している。この出力導体８は、太陽電池素子３により発電された電気を端子ボックス１に伝導する機能を有している。このような出力導体８は、電気的な接続が実現できれば形状および材質等は特に限定されない。例えば、厚さ０．１ｍｍ程度、幅２ｍｍ～４ｍｍ程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、一端部を接続配線７’、他端部を端子ボックスの端子にハンダ付けする形態が好適である。また、出力導体８は、裏面保護材５の所定の位置に設けられた開口部より、端子ボックス１に向かって引き出されている。
　このような太陽電池パネル６は、透光性基板１、受光面側充填材２、太陽電池マトリクス３’、非受光面側充填材４および裏面保護材５を重畳し、ラミネーター装置にセットし、５０～１５０Ｐａ程度の減圧下で１００から２００℃程度の温度で１５～６０分間程度に加熱しながら加圧することにより一体化される。その後、太陽電池パネル６の非受光面側、具体的には裏面保護材５上に端子ボックス１を取り付けることによって太陽電池モジュールＸが作製される。
　本発明の一実施形態は、太陽電池パネルからの出力を外部に取り出すための端子を収納する太陽電池モジュール用の端子ボックスであって、前記端子ボックスは、容器と、該容器の開口部を覆う蓋体とからなり、前記容器は、前記太陽電池パネルの第１の出力導体に接続する第１の端子が配置される第１の領域と、前記太陽電池パネルの第２の出力導体に接続する第２の端子が配置される第２の領域と、前記第１の領域と前記第２の領域とを仕切るように設けられ、前記容器の開口面上に溝を有する隔壁部とを備えており、前記蓋体は、前記溝に収容される突起部を有している。
　例えば、端子ボックス１１は、図２（ａ）に示すように、開口部（凹部）を有する容器１２と、該開口部を覆う蓋体１３とを備える。容器１２には、さらに、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂと、コネクタ１５と、を有している。容器１２は、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂ等を収納するものである。容器１２は、第１の端子１４ａが配される第１の領域１２ａと、第２の端子１４ｂが配される第２の領域１２ｂと、第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂとの間に隔壁部１６とが設けられている。本実施形態においては、隔壁部１６は、容器１２を平面視して、第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂとを仕切るように配置されている。また、隔壁部１６の頂面（開口面上）には、溝１７が形成されている。容器１２は、絶縁性を有する材料からなり、例えば、樹脂や、表面をゴムなどの絶縁材料で被覆されたアルミダイキャストなどで構成されている。樹脂材料としては、例えば、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ樹脂）、ポリフェニレンオキサイド樹脂（ＰＰＯ樹脂）、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。また、紫外線などに対する耐光性を向上するという観点から、このような樹脂材料に黒色の顔料を混合したり、容器１２の外周面を黒色に着色することが好ましい。また、容器１２は、底面側を、太陽電池パネル６の非受光面側の所定の位置に接着材等を用いて取り付けられる。容器１２の大きさや形状は、取り付けられる太陽電池モジュールの大きさにより最適に決定すればよい。例えば、太陽電池モジュールが０．３×０．３［ｍ２］～３×３［ｍ２］の場合、一辺が５～１５ｃｍ程度、厚みが１～５ｃｍ程度の、平面視して正方形や長方形状などの矩形状の容器１２が用いられる。容器１２内面の表面性状の算術平均表面粗さＲａが５μｍよりも大きく設定することが、容器１２内面で結露が分散して気化し易くなる点で好ましい。容器１２内面を、フッ素コートなどの撥水加工処理を施すことが、端子１４ａ、１４ｂ間での結露による導通が分断され易くなる点で好ましい。本実施形態においては、隔壁部１６および溝１７は、容器１２の対向する２つの内側壁に達するように設けられている。これによって、第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂとの間の仕切りをより確実に行うことができる。
　第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂは、互いに異なる極性を有しており、例えば、第１の端子１４ａが正極であれば、第２の端子１４ｂが負極である。このとき、第１の端子１４ａには、太陽電池パネル６から引き出された第１の出力導体８ａが電気的に接続されており、第２の端子１４ｂには、第２の出力導体８ｂが電気的に接続されている。第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂは、銅やりん青銅、黄銅などからなり、出力導体８およびコネクタ１５への接続部を有し、容器１２の第１の領域１２ａおよび第２の領域１２ｂにそれぞれ配置されている。コネクタ１５は、太陽電池パネル６で発電された電力を外部の負荷につなげるためのものである。本実施形態に係る端子ボックス１１では、互いに異なる極性を有する第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ａが配置された第１の領域１２ａおよび第２の領域１２ｂを離隔する隔壁部１６の溝１７内に収容されるように、蓋体１３の突起部１８が配されている。そのため、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、第１の端子１４ａと第２の端子との間の沿面距離や空間距離を大きく確保することができる。すなわち、本実施形態では、第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂとを区画する隔壁部１６の内部（具体的には、溝７内）に突起部１８が収容されているため、例えば、図３（ａ）に示すように、沿面距離は、突起部１８の周面を含むようになる。それ故、本実施形態における上記沿面距離は、突起部１８が形成されていないような平坦な蓋体と比べて、大きくなる。これにより、端子ボックス１１では、端子ボックス自体の大型化や樹脂の気密封止をすることなく、第１の端子１４ａと第２の端子１４ｂとの絶縁を確保しやすくなり、短絡やトラッキングの発生を低減することができる。なお、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂと第１の出力導体８ａおよび第２の出力導体８ｂとの電気的な接続は、半田接合する以外に、図４（ａ）に示すように、ネジ１９を締め込み、バネ２０と端子４の間で挟持固定してもよい。その際、図４（ｂ）に示すように、出力導体の先端８ｃがバネ２０を通過して視認できるようにすることで、作業ミスを防止することができる。このように、出力導体８を撓ませて配置することで、容器１２内に樹脂を気密封止しても、該樹脂に阻まれることなく出力導体８の撓みの曲率を変化できることから、熱膨張・熱収縮に伴う熱応力が出力導体８などに加わることを低減し、出力導体８の破断や、出力導体８と端子の間の電気的な接触不良が生じるのを低減することができる。
　蓋体１３は、上述のように、容器１２の底面と対向し、容器１２の開口部を覆うように配置されている。また、蓋体１３には、突起部１８が形成されている。そして、この突起部１８は、容器１２の溝１７に収容されるように配される。
　さらに本実施形態では、前記容器は、前記開口面から見たときに矩形状であり、前記隔壁部および前記溝は、前記容器の対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されている。またさらに本実施形態では、前記突起部は、前記対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されている。例えば、突起部１８は、蓋体１３の一端部および他端部に延設され、容器１２が矩形状であり、２つの対向する内側壁に、突起部１８が達するように配置されている。このような構成にすることによって、結露した水分が移動し難くなる。また例えば、図９および図１０のように、突起部１８の少なくとも一端部側または他端部側に係合片２３を備え、かつ容器１２の内側壁に係合片２３に対応する係合部２３’を形成することが、容器１２と蓋体１３との固定ができるとともに、脱着が容易に行える点で好ましい。蓋体１３は、容器１２に対して、接着、嵌合またはネジ等で固定されていてもよい。蓋体１３は、容器１２と同様に絶縁性を有し、一般には、容器１２と同様の材料が形成される。
　さらに本実施形態では、前記突起部は、複数設けられている。例えば、図５は、端子ボックス２１は、突起部１８が複数設けられている点で端子ボックス１１と相違する。このような形態によれば、沿面距離をさらに大きくすることができるため、第１の端子１４ａと第２の端子１４ｂとの絶縁をより確保しやくなる。溝１７の幅と、複数の突起部１８の間隔の幅との関係については、溝１７の幅が広く、突起部１８の間隔の幅が狭ければ、複数の突起部１８を溝１７の内部に配置することができるので、沿面距離をさらに大きくすることができる。具体的には、溝１７の幅は、突起部１８と隔壁部１６とが接触をしないように、２ｍｍ以上とするのが好ましく、突起部１８の間隔の幅は、水滴が突起部１８の間でつながって導通しないようにすることを考慮して２ｍｍ以上とすることが好ましい。溝１７の幅と、突起部１８の厚さとの関係については、溝１７の幅が広く、突起部１８の厚さが薄ければ、複数の突起部１８を溝１７の内部に配置することができるので、沿面距離をさらに大きくすることができる。具体的には、溝１７の幅は、隔壁部１６間でつながって導通しないようにすることを考慮して２ｍｍ以上とすることが好ましく、突起部１８の厚は隔壁部１６と不必要な接触をしないように考慮して０．２～１ｍｍとすることが好ましい。
　さらに本実施形態では、前記突起部の先端部が、前記溝の底面と接触している。例えば、図６の端子ボックス３１は、突起部１８の先端部が溝１７の底面と接触している点で端子ボックス１１と相違する。このような形態によれば、突起部１８の高さを最大限、大きくすることができるため、沿面距離を大きくすることができる。なお突起部１８は、先端稜線部全体が溝１７の底面と接触していてもよい。溝１７の深さと突起部１８の高さについては、溝１７の深さの半分以上を目安とし、具体的には溝１７の深さが２０ｍｍ以上、突起部１８の高さが１０ｍｍ以上であることが好ましく、溝１７の深さと突起部１８の高さが略同一であることが、容器１２と蓋体１３における気密封止をする点、両方の端子間における隔離をする点で最も好ましい。
　さらに本実施形態では、前記溝の底面には弾性部材が配置されており、前記突起部の先端部が、前記弾性部材と接触している。例えば、図７の端子ボックス４１は、突起部１８の先端部が溝１７の底面に配された弾性部材２４と接触している点で端子ボックス１１と相違する。この弾性部材２４は、絶縁性を有しており、例えば、エラストマー系樹脂が好ましく、例えば、エラストマー樹脂としては、シリコン系ゴム、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。このような形態によれば、突起部１８が凹部の底面との衝撃によって破損するのを低減することができるとともに、沿面距離を大きくすることができる。このような弾性部材２４によって、第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂとの間の気密性を高めることができる。
　さらに本実施形態では、太陽電池モジュール用の端子ボックスは、太陽電池パネルの非受光面と接合されている。前記容器は、底面側で前記太陽電池パネルと接合されているので、蓋側１３に水がたまり易いようにすることができる。さらに、前記蓋体は、前記突起部と前記隔壁部との間に、外部に連通する貫通孔を有している。例えば、図８の端子ボックス５１は、蓋体１３が隔壁部１６と突起部１８との間に、外部に連通する貫通孔２２が形成されている点で端子ボックス１１と相違する。このような形態によれば、空気の結露等によって容器１２内に生じた水を貫通孔２２を介して外部に排水することができるため、水分による短絡等の発生を低減することができる。また、第１の端子１４ａおよび第２の端子１４ｂとは区画された領域内、具体的には、隔壁部１６の溝１７内と外部とを連通するように貫通孔２２が形成されているため、外部から貫通孔２２を介して埃等が入り込んでも、各端子が設けられた領域に埃等が移動するのを抑制することができる。その結果、埃等で発生するトラッキング現象の発生を低減することができる。貫通孔２２の形状は、内から外へ径が小さくなるコーン形状であると、結露を端子ボックス１１内から外部へ排出し易くなる点で好ましく、また、外部からの埃も端子ボックス１１内に入り込み難い点で好ましい。具体的に貫通孔２２の径は、２～１０ｍｍの範囲で設計されれば、表面張力で水が貫通孔２２内に留まってしまい、水がスムーズに抜けないというような現象を低減することができる。風雨に曝される環境においては、貫通孔２２の個数は少ない方が好ましいが、風雨に曝されないが温度が急激に変化するような環境においては、貫通孔２２の個数は多い方が好ましい。貫通孔２２の位置は、最も蓋体１３の位置が低くなる部位に設けられるのが、貫通孔２２の個数を最小限に抑えることができる点で都合がよい。
　さらに本実施形態では、前記突起部の側壁および前記溝の内側壁の少なくとも一方に、張り出し部が設けられており、前記突起部と前記溝とが、前記張り出し部を介して接触している。またさらに本実施形態では、前記張り出し部が、前記突起部の側壁に設けられている。図９および図１１～図１２に示すように、突起部１８と隔壁部１６とが対向する面が一部で接触するように突起部１８あるいは隔壁部１６の少なくとも一方に張り出し部を設けてもよい。図９、図１１、および図１３においては、張り出し部は突起部１８に設けられており、図１２においては、張り出し部は、隔壁部１６に設けられている。例えば、図９のように突起部１８と隔壁部１６とが対向する面が一部で接触するように突起部１８あるいは隔壁部１６の少なくとも一方に張り出し部を有する。これにより毛管現象による導通を低減しつつ、容器１２に対する蓋体１３のセンタリングを容易にすることができ、また、センタリング不足により隔壁部１６と突起部１８とが接触することで、毛管現象が発生することを防止できる。張り出し部１８ａの厚さと、突起部１８の厚さとの和は、溝１７の幅と等しいことが、脱着のし易さの点で好ましい。具体的には、張り出し部１８ａの厚さは１～３ｍｍ、突起部１８の厚さは０．２～１ｍｍ、溝１７の幅は２ｍｍ以上であることが好ましい。
　さらに本実施形態では、前記突起部および前記隔壁部は、前記対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されており、前記張り出し部は、前記突起部の延設方向における中央部および前記隔壁部の延設方向における中央部の少なくとも一方に設けられている。張り出し部１８ａ（１６ａ）は、前記突起部１８の延設方向における中央部および前記隔壁部１６の延設方向における中央部の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。例えば、図９および図１２のように、突起部１８の中央部に張り出し部１８ａを有することで、これにより容器１２側の成形を容易にすることができる。また、容器１２と蓋体１３との接触面積を最小限にすることで脱着がし易くなり、溝１７を隔離することができるので、溝１７内での結露の伝播を低減することができる。あるいは前記張り出し部を前記突起部１８の両端部または前記隔壁部１６の両端部に有してもよい。また、図１２のように隔壁部１６の中央部に張り出し部１６ａを有することで、これにより蓋体１３の成形を容易にすることができる。
　さらに本実施形態では、前記張り出し部は前記突起部の突出方向に延在している。図９、図１２のように張り出し部１８ａは突起部１８が突出している方向（容器１２の底部方向）に延在していることで、蓋体１３を容器１２に挿入し易くすることができる。張り出し部１８ａの長さと、溝１７の深さ、突起部１８の高さがそれぞれ同じであれば、溝１７を両端に隔離することができるので、溝１７内での結露の伝播を低減することができる。その他、張り出し部の断面形状や、張り出し部が複数ある場合の構成などについては特に制限がなく、図１３（ｂ）のように複数ポイントに分けて設けてもよい。
　さらに本実施形態では、太陽電池モジュール用の端子ボックスと、該端子ボックスの前記第１の端子と電気的に接続された第１の出力導体および第２の出力導体を有する太陽電池パネルと、を備えたものである。
　なお、上述した実施形態では、２つの端子（第１の端子１４ａと第２の端子１４ｂ）が形成された領域（第１の領域１２ａと第２の領域１２ｂ）を隔壁部１６で離隔しているが、本発明では、例えば、２つの端子以外にバイパスダイオード等を設けた場合、その数に応じて、上述の隔壁部１６をさらに設けて、区画するような形態でもよい。
Ｘ：太陽電池モジュール
１：透光性基板
２：受光面側充填材
３：太陽電池素子
３’： 太陽電池マトリクス
４：非受光面側充填材
５：裏面保護材
６：太陽電池パネル
７、７’：接続配線
８：出力導体
　８ａ：第１の出力導体
　８ｂ：第２の出力導体
　８ｃ：出力導体の先端
１１、２１、３１、４１、５１：端子ボックス
１２：容器
　１２ａ：第１の領域
　１２ｂ：第２の領域
１３：蓋体
１４ａ：第１の端子
１４ｂ：第２の端子
１５：コネクタ
１６：隔壁部
　１６ａ：張り出し部
１７：溝部
１８：突起部
　１８ａ：張り出し部
１９：ネジ
２０：バネ
２２：貫通孔
２３：係合片
２３’：係合部
２４：弾性部材

Claims (13)

  1. 　太陽電池パネルからの出力を外部に取り出すための端子を収納する太陽電池モジュール用の端子ボックスであって、
    　前記端子ボックスは、容器と、該容器の開口部を覆う蓋体とからなり、
    　前記容器は、
    　前記太陽電池パネルの第１の出力導体に接続する第１の端子が配置される第１の領域と、
    　前記太陽電池パネルの第２の出力導体に接続する第２の端子が配置される第２の領域と、
    　前記第１の領域と前記第２の領域とを仕切るように設けられ、前記容器の開口面上に溝を有する隔壁部とを備えており、
    　前記蓋体は、前記溝に収容される突起部を有している、太陽電池モジュールの端子ボックス。
  2. 　前記容器は、前記開口面から見たときに矩形状であり、
    　前記隔壁部および前記溝は、前記容器の対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  3. 　前記突起部は、前記対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されている、請求項２に記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  4. 　前記突起部は、複数設けられている、請求項１～３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  5. 　前記突起部の先端部が、前記溝の底面と接触している、請求項１～４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  6. 　前記溝の底面には弾性部材が配置されており、
    　前記突起部の先端部が、前記弾性部材と接触している、請求項１～４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  7. 　前記突起部の側壁および前記溝の内側壁の少なくとも一方に、張り出し部が設けられており、
    　前記突起部と前記溝とが、前記張り出し部を介して接触している、請求項１～６のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  8. 　前記張り出し部が、前記突起部の側壁に設けられている、請求項１～７のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  9. 　前記突起部および前記隔壁部は、前記対向する２つの内側壁のそれぞれに達するように延設されており、
    　前記張り出し部は、前記突起部の延設方向における中央部および前記隔壁部の延設方向における中央部の少なくとも一方に設けられている、請求項７に記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  10. 　前記張り出し部は前記突起部の突出方向に延在している、請求項１～９のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  11. 　太陽電池パネルの非受光面と接合されている、請求項１～１０のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  12. 　前記蓋体は、前記突起部と前記隔壁部との間に、外部に連通する貫通孔を有している、請求項１１に記載の太陽電池モジュール用の端子ボックス。
  13. 　請求項１～１２のいずれかに記載の太陽電池モジュール用の端子ボックスと、
    　該端子ボックスの前記第１の端子と電気的に接続された第１の出力導体および第２の出力導体を有する太陽電池パネルと、を備えた太陽電池モジュール。
     
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