WO2012128341A1 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

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WO2012128341A1
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solar cell
protection member
surface protection
cell module
back surface
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遠藤 修
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • H10F19/807—Double-glass encapsulation, e.g. photovoltaic cells arranged between front and rear glass sheets
    • 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 solar cell module and a manufacturing method thereof.
  • Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied sunlight into electricity.
  • the output per solar cell is about several watts.
  • a solar cell module whose output is increased by connecting a plurality of solar cells is used.
  • the solar cell module has a structure in which a plurality of solar cells are connected in series or in parallel by a wiring member electrically connected to the front and back electrodes.
  • a plurality of solar cells connected by wiring members are disposed between a surface protective member and a back surface protective member made of a translucent member, and an ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) is provided. ) Etc. as a main component.
  • the above-described solar cell module often has a terminal box for taking out the output of the solar cell on the back side.
  • a terminal box for taking out the output of the solar cell on the back side.
  • an opening is provided in the back surface protection member in order to extract the output of the solar cell to the back surface side, and output wiring is extracted from this opening.
  • the terminal box is provided with a terminal portion connected to an output cable that outputs power to the outside.
  • the output wiring taken out from the solar cell module is connected to this terminal portion by soldering.
  • This invention aims at providing the manufacturing method which can manufacture a solar cell module with the improved yield also when a glass plate is used for a back surface protection member.
  • a solar cell having a wiring in which a plurality of solar cells are sealed with a sealing material between a translucent surface protection member and a back surface protection member and is taken out through an opening provided in the back surface protection member.
  • a battery module comprising a resin sheet disposed between a back surface protection member including the opening and the wiring, and two or more stress relaxation resin sheets disposed at a predetermined distance from the resin sheet. And having.
  • the present invention provides a wiring in which a plurality of solar cells are sealed with a sealing material between a translucent surface protection member and a back surface protection member, and are taken out through openings provided in the back surface protection member.
  • a solar cell module in which the wiring is connected to the terminal portion on the back surface protection member, and a heat insulating material having a lower thermal conductivity than the sealing material is disposed between the wiring and the back surface protection member.
  • the present invention also includes a wiring in which a plurality of solar cells are sealed with a sealing material between the translucent surface protection member and the back surface protection member, and are taken out through openings provided in the back surface protection member. And it is a manufacturing method of the solar cell module which connects this wiring to a terminal part on the said back surface protection member, Comprising: The said wiring is connected to the said terminal part in the state which preheated the outer surface of the said back surface protection member.
  • the present invention also includes a wiring in which a plurality of solar cells are sealed with a sealing material between the translucent surface protection member and the back surface protection member, and are taken out through openings provided in the back surface protection member.
  • the present invention by dispersing and arranging the resin sheets, stress is received in a wide area, and cracking of the back surface protection member due to stress concentration can be prevented. Moreover, since the opening part of a back surface protection member is covered with the resin sheet, the permeation
  • the present invention provides a heat insulating material between the wiring and the back surface protection member, even if the wiring is heated and heat is transmitted to the inside of the solar cell module by arranging a heat insulating material having a lower thermal conductivity than the sealing material. Therefore, it is possible to suppress the heat from being transmitted to the back glass 13, the temperature difference between the inner side and the outer side is relaxed, and the occurrence of cracks and the like of the back glass 13 due to thermal strain can be prevented.
  • the present invention preheats the outer surface of the back surface protection member, so that the outer surface is preheated even when heat is transmitted through the output wiring and the inside of the solar cell module becomes hot during soldering.
  • the temperature difference between the outside and the outside is relaxed, and the occurrence of cracks or the like of the back surface protection member due to thermal strain can be prevented.
  • the present invention provides a solar cell by cooling part or all of the wiring located between the opening of the back surface protection member and the terminal portion, even if the wiring in the area to be soldered is heated during soldering. Heat can be prevented from being transmitted to the inside of the module, the temperature difference between the inner side and the outer side can be reduced, and the occurrence of cracks and the like of the back surface protection member due to thermal strain can be prevented.
  • the solar cell module of 1st Embodiment it is a typical top view which shows the area
  • the solar cell module 10 includes a solar cell 11, a surface protection member 12, a back glass 13 and a sealing member 14 as a back surface protection member.
  • the solar cell module 10 is configured by sealing a plurality of solar cells 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the plurality of solar cells 11 are electrically connected to each other by the wiring member 16.
  • the solar cell 11 and the wiring member 16 are connected using solder or a resin adhesive.
  • the plurality of solar cells 11 arranged in one direction and electrically connected by the wiring member 16 constitutes a string which is one unit unit. These strings are connected by a crossover wiring 21. A part of the crossover wiring 21 is connected to the output wiring 20 for outputting electricity to the outside.
  • the solar cell 11 is made of, for example, a crystalline semiconductor composed of single crystal silicon or polycrystalline silicon having a thickness of about 0.15 mm, and has a substantially square shape with one side of 125 mm, but is not limited thereto. Other solar cells may be used.
  • This solar cell 11 has, for example, an n-type region and a p-type region, and a junction portion in which an electric field capable of separating generated carriers is formed at an interface portion between the n-type region and the p-type region. Has been.
  • the wiring member 16 is connected to an electrode of the solar cell 11 and an electrode of another solar cell 11 adjacent to the solar cell 11. Thereby, the adjacent solar cells 11 and 11 are electrically connected.
  • the wiring member 16 includes a thin plate-like copper foil and solder plated on the surface of the copper foil.
  • the solar cell 11 and the wiring member 16 When connecting the wiring member 16 and the solar cell 11 with solder, the solder plated on the surface of the wiring member 16 is melted and connected to the electrode of the solar cell 11.
  • the solar cell 11 and the wiring member 16 can be connected using a resin adhesive in addition to the connection using solder.
  • a resin adhesive a resin adhesive having anisotropic conductivity is preferably used.
  • the surface protection member 12 is disposed on the light receiving surface side of the sealing member 14 and protects the surface of the solar cell module 10.
  • the surface protection member 12 is tempered glass having translucency, and the plate thickness is about 3.0 mm to 3.2 mm.
  • the surface protection member 12 is not limited to tempered glass, and translucent plastic or the like can be used.
  • the back glass 13 is disposed on the back side of the sealing member 14 and protects the back surface of the solar cell module 10.
  • the back glass 13 is an unstrengthened glass plate having a thickness of 1.0 mm or more and 4.0 mm or less, and can improve the weather resistance of the solar cell module 10.
  • the back glass 13 may be translucent or non-translucent. Further, the back glass 13 may be tempered glass. In this case, the thickness of the back glass 13 can be further reduced.
  • a terminal box 40 is attached to the surface of the back glass 13. In the following embodiments, unstrengthened plate glass having a thickness of 2.0 mm is used.
  • the sealing member 14 seals the solar cell 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the sealing member 14 disposed between the surface protection member 12 and the solar cell 11 has translucency.
  • the sealing member 14 is selected from ethylene / vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyolefin, cyclic polyethylene, ionomer, polyacrylic acid polymer, or a copolymer obtained by polymerizing a plurality of these. In this embodiment, EVA resin is used.
  • the wiring member 16 is connected to the output wiring 20 for taking out the output to the outside of the solar cell module directly or via the transition wiring 21.
  • the output wiring 20 is drawn out of the solar cell module 10 from an opening 13 a provided in the back glass 13.
  • the resin sheet 14 1 is a resin sheet which prevents moisture penetration, in the embodiment, the adhesive layer such as EVA resin is provided on the surface of PET (Polyethylene Terephthalate). Further, in the first embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the same area as the resin sheet 14 1, the stress relaxing resin sheet 14 2 of the same thickness, 14 3 and the resin sheet 14 1 is given Arranged at a distance.
  • Al (aluminum) frame (not shown) can be attached to the outer periphery of the solar cell module 10 having the above-described configuration.
  • the wiring member 16 is connected to the output wiring 20 for taking out the output to the outside of the solar cell module directly or via the transition wiring 21.
  • the output wiring 20 takes out the electrical output from the solar cell 11 to the outside, and is connected to the terminal 40 b in the terminal box 40.
  • the output wiring 20 is a copper foil having a thickness of about 0.1 mm to 0.3 mm and a width of 6 mm, and the entire surface thereof is solder-coated.
  • the output wiring 20 is cut to a predetermined length and soldered to the wiring member 16 or the transition wiring 21. It is attached.
  • the surface of the output wiring 20 is covered with an insulating member 20a such as an insulating film.
  • the back glass 13 is provided with an opening 13 a for taking out the output wiring 20. Further, as will be described later, the sheet member 14b constituting the sealing member 14 on the back side is also provided with a slit 14h for taking out the output wiring 20.
  • the terminal box 40 is attached to the back glass 13 with an adhesive 50 such as a silicone resin so as to cover the opening 13 a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 taken out from the opening 13 a is guided into the terminal box 40 from the opening 40 h in the bottom 40 a of the terminal box 40.
  • the output wiring 20 is connected with the terminal part 40b in the terminal box 40, and is connected with an external output cable (not shown).
  • the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 of the leftmost string is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the left are connected by the crossover wiring 21, and the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 connected to the rightmost string transition wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the right are connected by the crossover wiring 21, and the output line 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the solar cell module is comprised by soldering and connecting to the predetermined terminal board (not shown) of the terminal part 40b of the terminal box 40 by the method mentioned later.
  • the terminal portion 40b of the terminal box 40 is provided with four terminal boards (not shown), and the corresponding output wirings 20 are connected by soldering.
  • a backflow prevention diode (not shown) is connected between the plurality of terminal plates of the terminal box 40.
  • the slit 14 h of the sealing member 14 b and the slit 14 1 h of the resin sheet 14 1 have a width slightly wider than the thickness of the output wiring 20, and have a length into which the plurality of output wirings 20 are inserted.
  • the interval and length thereof can be defined.
  • the slit 14 1 h is almost closed after lamination so that almost no moisture permeates from the slit 14 1 h of the resin sheet 14 1 .
  • the members arranged in this way are laminated by a laminating apparatus.
  • the three resin sheets 14 1 , 14 2 , and 14 3 are installed on the sealing member 14b disposed on the back glass 13 side while maintaining a predetermined distance.
  • the resin sheet 14 1 closes the opening portion 13a provided on the back surface of glass 13 is arranged so as to cover the output wires 20 drawn out from the slit 14h of the sealing member 14b.
  • the output wiring 20 is drawn out from the slit 14 1 h of the resin sheet 14 1 .
  • the resin sheet 14 1 is a rectangular 130 mm ⁇ 150 mm, a thickness of the PET sheet of 0.2 mm.
  • the resin sheet 14 1, the distance is 30mm position between one end portion and one end portion of the resin sheet 14 1 in the rear surface glass 13 is arranged so as to cover the opening 13a of the back glass 13. Note that both surfaces of this sheet are covered with an adhesive layer such as EVA resin.
  • the slits 14 1 h of the resin sheet 14 1 are arranged so as to be located at the center of the opening 13 a of the back glass 13.
  • each of these resin sheets 14 2 and 14 3 is 150 mm with respect to the resin sheet 14 1 , in a direction away from one end portion of the back glass 13 to the other end side (downward direction in the figure), and 45 mm toward the side surface side. They are arranged at separate positions.
  • the resin sheets 14 2 and 14 3 may have the same thickness as the resin sheet 14 1, and may have the same structure as the resin sheet 14 1 or an EVA resin sheet. Given the stress relaxation, of the same structure as the resin sheet 14 is preferably 1. However, the same stress relaxation effect can be obtained if the EVA resin itself has the same thickness.
  • the simple area of these resin sheets 14 1 , 14 2 , and 14 3 is 585 cm 2 , but the area where the stress is evenly applied to the back glass 13 when pressed from the back glass 13 side is indicated by hatching in FIG. Region S.
  • the area of this region S is 1668 cm 2 .
  • the first embodiment by using a plurality of resin sheets having a small area, it is possible to reduce the stress by reducing the material of the resin sheet, and the sun using unreinforced sheet glass as the back glass 13.
  • a battery module can be obtained without cracks.
  • the opening 13a portion of the back glass 13, are covered with the resin sheet 14 1 can also be prevented penetration of water from the opening 13a portion.
  • thick tempered glass when thick tempered glass is used for the back glass 13, it can prevent that a glass generate
  • the concentrated stress is applied to the solar cell 11 side, and the solar cell 11 may be damaged. Even in such a case, by arranging the stress relaxation resin sheet, the stress concentration is relaxed, and the stress concentration on the solar cell 11 can be suppressed.
  • the bottom 40a of the terminal box 40 is bonded with an adhesive 50 or the like so as to close the opening 13a of the back glass 13. Then, the output wiring 20 is soldered to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40b in the terminal box 40. And although not shown in figure, the solar cell module 10 is comprised by attaching the case upper cover of the terminal box 40 to the bottom part 40a.
  • the manufacturing apparatus for manufacturing the solar cell module 10 includes a lower housing 200 and an upper housing 202 that is airtightly coupled to the lower housing.
  • a heater plate 201 is disposed in the upper opening of the lower housing 200 in a substantially flush state.
  • the upper housing 202 is provided with a rubber diaphragm 203 on the side facing the opening of the lower housing 200.
  • a packing 204 for holding an airtight state when the two are joined is attached to the peripheral portions of the lower housing 200 and the upper housing 202 over the entire circumference.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the lower housing 200.
  • the solar cell module 10 In manufacturing the solar cell module 10, first, a plurality of solar cells connected to the heater plate 201 of the manufacturing apparatus from the lower side by the surface protection member 12, the surface side sealing member 14 a, and the wiring member 16. 11.
  • the back side sealing member 14b, the resin sheet 14 1 , the resin sheet 14 1, and the stress relaxation resin sheets 14 2 and 14 3 and the back glass 13 arranged in a predetermined distance are stacked in this order.
  • the output wiring 20 passes through the slit 14 h of the EVA resin sheet 14 b and the slit 14 1 h of the resin sheet 14 1 , is pulled out from the opening 13 a of the back glass 13, is positioned at a predetermined position, and is temporarily held.
  • the lower housing 200 and the upper housing 202 are joined. Thereafter, the lower housing 200 is evacuated by a vacuum pump (not shown). At this time, the heater plate 201 is heated to about 130 ° C. to 200 ° C. In this state, the diaphragm 203 is pressed against the solar cell module 10 placed on the heater plate 201 with a pressure of about 0.1 MPa. And sealing member 14a, 14b gelatinizes, and the sealing member 14 used as a predetermined EVA layer is comprised.
  • the solar cell 11 is sealed in the sealing member 14 in a state of being sandwiched between the front surface side protection member 12 and the rear surface side glass 13.
  • a region where the back glass 13 is evenly stressed is a region S indicated by hatching in FIG.
  • the area of this region S is 1668 cm 2 .
  • the solar cell 11 is sealed with the sealing member 14 between the surface protection member 12 and the back glass 13 as shown in FIG. Opening 13a of the back glass 13, are covered with the resin sheet 14 1 can also be prevented penetration of water from the opening 13a portion.
  • the output wiring 20 drawn from the opening 13a of the back glass 13 is inserted into the opening 40h provided in the bottom 40a of the terminal box 40.
  • the bottom part 40a of the terminal box 40 is attached to the back glass 13 with the adhesive agent 50 which consists of silicone resins so that the opening part 13a of the back glass 13 may be obstruct
  • the output wiring 20 is connected to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40b in the terminal box 40 using a soldering iron.
  • the case upper lid (not shown) of the terminal box 40 is attached to the bottom portion 40a to constitute the solar cell module 10.
  • the area is smaller than the sealing member 14b and larger than the size capable of relieving local stress.
  • a single resin sheet 140 may be disposed at the position of the opening 13 a of the back glass 13. If it has the same configuration as that of the first embodiment, a 1668 cm 2 trapezoidal resin sheet 140 may be used.
  • 14 1 , 14 2 , and 14 3 indicated by broken lines are area portions corresponding to the resin sheet of the above-described embodiment.
  • the resin sheet 140 is also preferably provided with an adhesive layer such as EVA on both sides of the PET sheet.
  • the second embodiment requires more material than the first embodiment described above, but has the advantage of facilitating the positioning operation.
  • a PET sheet is used, but only an EVA resin sheet may be used.
  • an EVA resin sheet the effect of preventing moisture permeation from the PET sheet is reduced, but the output wiring 20 can be reliably adhered to the back glass 13 and the output wiring 20 is firmly held. It will be.
  • the solar cell module 10 includes a solar cell 11, a surface protection member 12, a back glass 13 as a back surface protection member, and a sealing member 14.
  • the solar cell module 10 is configured by sealing a plurality of solar cells 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the plurality of solar cells 11 are electrically connected to each other by the wiring member 16.
  • the solar cell 11 and the wiring member 16 are connected using solder or a resin adhesive.
  • the plurality of solar cells 11 arranged in one direction and electrically connected by the wiring member 16 constitutes a string which is one unit unit. These strings are connected by a crossover wiring 21. A part of the crossover wiring 21 is connected to the output wiring 20 for outputting electricity to the outside.
  • the wiring member 16 described above is connected to the output wiring 20 for taking out the output to the outside of the solar cell module directly or via the transition wiring 21
  • the surface protection member 12 is a tempered glass having translucency, and the thickness thereof is about 3.0 mm to 3.2 mm.
  • the surface protection member 12 is not limited to tempered glass, and translucent plastic or the like can be used.
  • the back glass 13 is disposed on the back side of the solar cell 11 and protects the back surface of the solar cell module 10. Also in the third embodiment, a glass plate having a thickness of 1.0 mm or more and 4.0 mm or less is used for the back glass 13, and the weather resistance of the solar cell module 10 can be improved.
  • the back glass 13 may be translucent or non-translucent.
  • a terminal box 40 is attached to the surface of the back glass 13.
  • the sealing member 14 seals the solar cell 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the sealing member 14 disposed between the surface protection member 12 and the solar cell 11 has translucency.
  • a sheet-like heat insulating material 30 having a thermal conductivity smaller than that of the sealing member 14 is disposed between the output wiring 20 and the back glass 13.
  • the thermal conductivity of many resins including EVA is about 0.1 W / m ⁇ K to 0.3 W / m ⁇ K.
  • the heat insulating material 30 may be any material that is smaller than the thermal conductivity of the EVA resin and does not adversely affect the solar cell 11.
  • a material such as glass wool, polystyrene, or urethane can be used.
  • the thickness of the heat insulating material 30 can be made thin, so that heat conductivity is small, it can prevent that a pressure concentrates on the location with the heat insulating material 30 at the time of lamination. As a result, the occurrence of cracks in the back glass 13 during lamination can be suppressed.
  • Al (aluminum) frame (not shown) can be attached to the outer periphery of the solar cell module 10 having the above-described configuration.
  • the wiring member 16 is connected to the output wiring 20 for taking out the output to the outside of the solar cell module directly or via the transition wiring 21.
  • the output wiring 20 takes out the electrical output from the solar cell 11 to the outside, and is connected to the terminal in the terminal box 40.
  • the surface of the output wiring 20 is covered with an insulating member 20a such as an insulating film.
  • the back glass 13 is provided with an opening 13a for taking out the output wiring 20. Further, as will be described later, the sheet member constituting the sealing member 14 on the back side is provided with a slit 14h for taking out the output wiring 20.
  • the terminal box 40 is attached with an adhesive 50 such as silicone resin so as to cover the opening 13a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 taken out from the opening 13a is connected to a predetermined terminal plate (not shown) of the terminal portion 40b in the terminal box 40, and is connected to an external output cable (not shown).
  • the crossover wires 21 As shown in FIG. 3, in this embodiment, six strings are connected in series using the crossover wires 21.
  • the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 of the leftmost string is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the left are connected by the crossover wiring 21, and the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 connected to the rightmost string transition wiring 21 is drawn out from the slit 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the right are connected by the crossover wiring 21, and the output line 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the four output wirings 20 are drawn from the six strings from the opening 13a of the back glass 13. And it connects to the predetermined terminal board of the terminal part 40b of the terminal box 40 by soldering, and the solar cell module is comprised.
  • a heat insulating material 30 having a thermal conductivity smaller than that of the sealing member 14 is disposed between the output wiring 20 and the back glass 13. For this reason, at the time of soldering, even if the output wiring 20 is heated and heat is transmitted to the inside of the solar cell module, it is possible to suppress the heat from being transmitted to the back glass 13 by the heat insulating material 30. The temperature difference between them is relaxed, and the occurrence of cracks or the like of the back glass 13 due to thermal strain can be prevented.
  • the terminal portion 40b of the terminal box 40 is provided with four terminal plates (not shown), and the corresponding output terminals 20 are connected by solder.
  • a backflow prevention diode (not shown) is connected between the terminals of the terminal box 40.
  • the solar cell module 10 in manufacturing the solar cell module 10, a plurality of solar cells 11 connected by a surface protection member 12, a sealing member 14 a, and a wiring member 16 from the lower side, and a sealing member 14 b on the back side.
  • the sheet-like heat insulating material 30 and the back glass 13 disposed between the output wiring 20 and the back glass 23 are stacked in this order.
  • the output wiring 20 passes through the slit 14h of the sealing member 14b and is drawn from the opening 13a of the back glass 13.
  • the members arranged in this way are laminated by a laminating apparatus.
  • the heat insulating material 30 has EVA laminated on one side or both sides in order to ensure adhesion to the back glass 13.
  • the bottom 40a of the terminal box 40 is bonded with an adhesive 50 or the like so as to close the opening 13a of the back glass 13. Then, the output wiring 20 is soldered to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40b in the terminal box 40. And although not shown in figure, the solar cell module 10 is comprised by attaching the case upper cover of the terminal box 40 to the bottom part 40a.
  • the manufacturing apparatus for manufacturing the solar cell module 10 includes a lower housing 200 and an upper housing 202 that is airtightly coupled to the lower housing.
  • a heater plate 201 is disposed in the upper opening of the lower housing 200 in a substantially flush state.
  • the upper housing 202 is provided with a rubber diaphragm 203 on the side facing the opening of the lower housing 200.
  • a packing 204 for holding an airtight state when the two are joined is attached to the peripheral portions of the lower housing 200 and the upper housing 202 over the entire circumference.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the lower housing 200.
  • the solar cell module 10 In manufacturing the solar cell module 10, first, a plurality of solar cells connected to the heater plate 201 of the manufacturing apparatus from the lower side by the surface protection member 12, the surface side sealing member 14 a, and the wiring member 16. 11, the back-side sealing member 14b, the sheet-like heat insulating material 30 and the back glass 13 disposed between the output wiring 20 and the back glass 23 are stacked in this order.
  • the output wiring 20 is inserted into the opening 13a of the back glass 13, and the output wiring 20 is positioned at a predetermined position and temporarily held.
  • the lower housing 200 and the upper housing 202 are joined. Thereafter, the lower housing 200 is evacuated by a vacuum pump (not shown). At this time, the heater plate 201 is heated to about 130 ° C. to 200 ° C. In this state, the diaphragm 203 is pressed against the solar cell module 10 placed on the heater plate 201 with a pressure of about 0.1 MPa. And sealing member 14a, 14b gelatinizes, and the sealing member 14 used as a predetermined EVA layer is comprised. Thereby, the solar cell 11 is sealed in the sealing member 14 in a state of being sandwiched between the front surface side protection member 12 and the rear surface side glass 13. Further, a sheet-like heat insulating material 30 having a lower thermal conductivity than the sealing member 14 is disposed between the output wiring 20 and the back glass 13.
  • the output wiring 20 drawn from the opening 13a of the back glass 13 is inserted into the opening 40h provided in the bottom 40a of the terminal box 40, and the opening 13a of the back glass 13 is closed, so that the terminal box
  • the bottom 40a of 40 is attached to the back glass 13 with an adhesive 50 made of silicone resin.
  • the output wiring 20 is connected to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40 b in the terminal box 40 using a soldering iron 60.
  • soldering iron 60 heat from the soldering iron 60 is transmitted through the output wiring 20 and from the back glass 13 to the inside of the solar cell module 10. Heat is suppressed from being transmitted to the inner surface 13 b of the back glass 13 by the heat insulating material 30 disposed between the output wiring 20 and the back glass 13. Soldering is performed by heating the temperature of the soldering iron 60 to about 250 ° C.
  • heat transmitted to the output wiring 20 is soldered to the inner surface 13b of the back glass 13 during soldering by the heat insulating material 30 disposed between the output wiring 20 and the back glass 13. Transmission is suppressed. As a result, the temperature difference between the inner surface 13b and the outer surface 13f of the back glass 13 is relaxed, and the occurrence of cracks and the like of the back glass 13 due to thermal strain can be prevented.
  • the case upper lid (not shown) of the terminal box 40 is attached to the bottom portion 40a to constitute the solar cell module 10.
  • the solar cell module 10 includes a solar cell 11, a surface protection member 12, a back glass 13 as a back surface protection member, and a sealing member 14, as in the first embodiment.
  • the solar cell module 10 is configured by sealing a plurality of solar cells 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the plurality of solar cells 11 are electrically connected to each other by the wiring member 16.
  • the solar cell 11 and the wiring member 16 are connected using solder or a resin adhesive.
  • the plurality of solar cells 11 arranged in one direction and electrically connected by the wiring member 16 constitutes a string which is one unit unit. These strings are connected by a crossover wiring 21. A part of the crossover wiring 21 is connected to the output wiring 20 for outputting electricity to the outside.
  • the wiring member 16 is connected to an electrode of the solar cell 11 and an electrode of another solar cell 11 adjacent to the solar cell 11. Thereby, the adjacent solar cells 11 and 11 are electrically connected.
  • the surface protection member 12 is disposed on the light receiving surface side of the solar cell 11 and protects the surface of the solar cell module 10. Also in the fourth embodiment, the surface protection member 12 is tempered glass having translucency, and the thickness thereof is about 3.0 mm to 3.2 mm. The surface protection member 12 is not limited to tempered glass, and translucent plastic or the like can be used.
  • the back glass 13 is disposed on the back side of the solar cell 11 and protects the back surface of the solar cell module 10. Also in 4th Embodiment, the glass plate of plate
  • the back glass 13 may be translucent or non-translucent.
  • a terminal box 40 is attached to the surface of the back glass 13.
  • the sealing member 14 seals the solar cell 11 between the surface protection member 12 and the back glass 13.
  • the sealing member 14 disposed between the surface protection member 12 and the solar cell 11 has translucency.
  • an Al (aluminum) frame (not shown) can be attached to the outer periphery of the solar cell module 10 having the above configuration.
  • the wiring member 16 is connected to the output wiring 20 that extracts the output to the outside of the solar cell module, directly or via the transition wiring 21.
  • the output wiring 20 takes out the electrical output from the solar cell 11 to the outside, and is connected to a predetermined terminal plate (not shown) of the terminal portion 40 b in the terminal box 40.
  • the back glass 13 is provided with an opening 13a for taking out the output wiring 20. Further, as will be described later, the sheet member constituting the sealing member 14 on the back side is provided with a slit 14h for taking out the output wiring 20.
  • the terminal box 40 is attached with an adhesive 50 such as silicone resin so as to cover the opening 13a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 taken out from the opening 13a is connected to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40b in the terminal box 40, and is connected to an external output cable (not shown).
  • the crossover wiring 21 As shown in FIG. 3, also in the fourth embodiment, six strings are connected in series using the crossover wiring 21.
  • the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 of the leftmost string is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the left are connected by the crossover wiring 21, and the output wiring 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the output wiring 20 connected to the rightmost string transition wiring 21 is drawn out from the slit 13 a of the back glass 13.
  • the second and third strings from the right are connected by the crossover wiring 21, and the output line 20 connected to the crossover wiring 21 is drawn out from the opening 13 a of the back glass 13.
  • the solar cell module is configured by performing the connection.
  • the terminal portion 40b of the terminal box 40 is provided with four terminal boards (not shown), and the corresponding output wirings 20 are connected by soldering.
  • a backflow prevention diode (not shown) is connected between the plurality of terminal plates of the terminal box 40.
  • a plurality of solar cells 11 connected by a surface protection member 12, a surface-side sealing member 14 a, a wiring member 16 from the lower side, a sealing member 14b, the sealing member 14c disposed between the output wiring 20 and the back glass 23, and the back glass 13 are stacked in this order.
  • the output wiring 20 passes through the slit 14h of the sealing member 14b and is drawn from the opening 13a of the back glass 13.
  • the members arranged in this way are laminated by a laminating apparatus.
  • the bottom 40a of the terminal box 40 is bonded with an adhesive 50 or the like so as to close the opening 13a of the back glass 13. Then, the output wiring 20 is soldered to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40b in the terminal box 40 by a method described later. And although not shown in figure, the solar cell module 10 is comprised by attaching the case upper cover of the terminal box 40 to the bottom part 40a.
  • the manufacturing apparatus for manufacturing the solar cell module 10 includes a lower housing 200 and an upper housing 202 that is airtightly coupled to the lower housing.
  • a heater plate 201 is disposed in the upper opening of the lower housing 200 in a substantially flush state.
  • the upper housing 202 is provided with a rubber diaphragm 203 on the side facing the opening of the lower housing 200.
  • a packing 204 for holding an airtight state when the two are joined is attached to the peripheral portions of the lower housing 200 and the upper housing 202 over the entire circumference.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the lower housing 200.
  • the solar cell module 10 In manufacturing the solar cell module 10, first, a plurality of solar cells connected to the heater plate 201 of the manufacturing apparatus from the lower side by the surface protection member 12, the surface side sealing member 14 a, and the wiring member 16. 11 ..., the back side sealing members 14b and 14c, and the back glass 13 are stacked in this order.
  • the output wiring 20 is inserted into the opening 13a of the back glass 13, and the output wiring 20 is positioned at a predetermined position and temporarily held.
  • the lower housing 200 and the upper housing 202 are joined. Thereafter, the lower housing 200 is evacuated by a vacuum pump (not shown). At this time, the heater plate 201 is heated to about 130 ° C. to 200 ° C. In this state, the diaphragm 203 is pressed against the solar cell module 10 placed on the heater plate 201 with a pressure of about 0.1 MPa. And sealing member 14a, 14b, 14c gelatinizes, and comprises the sealing member 14 used as a predetermined EVA layer. Thus, the solar cells 11 are sealed in the sealing member 14 in a state of being sandwiched between the surface-side surface protection member 12 and the back-side glass 13.
  • the output wiring 20 drawn from the opening 13s of the back glass 13 is inserted into the opening 40h provided in the bottom 40a of the terminal box 40, and the opening 13a of the back glass 13 is closed, so that the terminal box
  • the bottom 40a of 40 is attached to the back glass 13 with an adhesive 50 made of silicone resin.
  • the output wiring 20 is connected to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40 b in the terminal box 40 using a soldering iron 60.
  • the outer surface 13f of the back glass 13 in the vicinity of the terminal box 40 including the portion corresponding to the portion where the output wiring 20 is arranged is preheated by the heating device 65 to be higher than room temperature. Bring to temperature.
  • the heating device 65 a device or a heater that blows hot air 65a on the outer surface 13f is used.
  • the heating device 65 is preheated to a temperature of about 70 ° C. to 80 ° C. Soldering is performed by heating the temperature of the soldering iron 60 to about 250.degree.
  • the outer surface 13f of the back glass 13 is preheated by heating with a heating device 65 at a temperature higher than room temperature and lower than the temperature of the soldering iron 60 in advance.
  • the outer surface 13f is also preheated, so the temperature between the inner surface 13b and the outer surface 13f is increased. The difference is alleviated and the occurrence of cracks and the like of the back glass 13 due to thermal strain can be prevented.
  • the case upper lid (not shown) of the terminal box 40 is attached to the bottom portion 40a to constitute the solar cell module 10.
  • the heating temperature by the heating device 65 is appropriately changed depending on the thickness of the back glass 13 and the thickness and material of the sealing member 14 disposed between the output wiring 20 and the solder using the soldering iron 65. What is necessary is just to select the temperature range which can prevent generation
  • the outer surface 13f of the back glass 13 is set to a temperature higher than room temperature and higher than the temperature of the soldering iron 60 in order to suppress thermal distortion caused by a temperature difference between the outer surface and the inner side during soldering. It is also preheated by heating at a low temperature. In contrast, in the fifth embodiment, heat is prevented from being transmitted from the output wiring 20 to the inside of the solar cell module 10.
  • the output wiring 20 is connected to a predetermined terminal plate of the terminal portion 40 b in the terminal box 40 using a soldering iron 60.
  • a part or all of the output wiring 20 positioned between the opening 13 a of the back glass 13 and the terminal 40 b of the terminal box 40 is cooled by the cooling device 65.
  • the output wiring 20 and the terminal portion 40b are soldered using the soldering iron 60 in a state where the output wiring 20 is cooled. Soldering is performed by heating the temperature of the soldering iron 60 to about 250 ° C.
  • the cooling is performed by the cooling device 65 except for the area where the output wiring 20 located in the terminal box 40 is soldered.
  • the cooling device 65 a device that blows cooling air to the output wiring 20, a device that cools the output wiring 20 by bringing a cooling agent into contact with the output wiring 20, or a device that cools the output wiring 20 using a Peltier element can be used. .
  • the cooling device 65 cools the output wiring 20 located in the terminal box 40 except for the area to be soldered, whereby heat is transmitted to the output wiring 20 during soldering. Even in this case, the output wiring 20 is cooled by the cooling device 65, and heat can be prevented from being transmitted to the inside of the solar cell module 10. As a result, the temperature difference between the inner surface 13b and the outer surface 13f of the back glass 13 is relaxed, and the occurrence of cracks and the like of the back glass 13 due to thermal strain can be prevented.
  • the case upper lid (not shown) of the terminal box 40 is attached to the bottom portion 40a to constitute the solar cell module 10.
  • an unstrengthened plate glass is used as the back surface protection member.
  • the present invention is not limited to this, and a translucent plastic or the like can be used.
  • the solar cell according to the present invention may be a double-sided light receiving solar cell or a single-sided light receiving solar cell. Further, it may be a back junction solar cell. Furthermore, the present invention can be applied not only to a crystalline solar cell module but also to a thin film solar cell module. Further, the output wiring in the present invention only needs to include at least positive and negative wiring.
  • the scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

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Abstract

 本発明は、裏面保護部材にガラス板を用いた場合にも、改善された歩留りで太陽電池モジュールを製造することを目的とする。透光性表面保護部材12と裏面ガラス13との間に、複数の太陽電池11が封止部材14により封止され、太陽電池11の出力を取り出すための出力配線20を裏面ガラス13に設けた開口部13aを介して取り出される出力配線20を有する太陽電池モジュール10であって、開口部13aを含め裏面ガラス13と出力配線20との間に配置される樹脂シート141と、この樹脂シート141とは所定距離を保って配置される2つの応力緩和用樹脂シート142、143と、を有する。

Description

太陽電池モジュール及びその製造方法
 本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。
 太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。
 一般に、太陽電池1枚当たりの出力は数W程度である。このため、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。太陽電池モジュールは、複数の太陽電池がその表裏面の電極に電気的に接続された配線部材により直列又は並列に接続された構造を有している。
 上記した太陽電池モジュールは、複数の太陽電池を配線部材で接続したものを、透光性部材からなる表面保護部材と裏面保護部材との間に配設し、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)などを主成分とする樹脂で封止する。このような構成にすることで、耐候性や耐衝撃性を高め、屋外で実用的な電気出力を取り出すことができる。
 また、耐候性の向上や裏面側からの光の入射を図るために、裏面保護部材に可撓性板ガラスを用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)
 上記した太陽電池モジュールは、裏面側に太陽電池の出力を取り出すための端子ボックスを備える場合が多い。裏面側に端子ボックスを設けた太陽電池モジュールにおいては、太陽電池の出力を裏面側に取り出すために、裏面保護部材に開口部を設け、この開口部から出力用の配線を取り出している。端子ボックスには、外部に電力を出力する出力ケーブルと接続される端子部が設けられている。この端子部に太陽電池モジュール内から取り出された出力配線が半田付けにより接続される。
特開2001-244486号公報
 このような太陽電池ジュールを製造するにあたっては、良好な歩留りで製造できる方法が望まれている。
 本発明は、裏面保護部材にガラス板を用いた場合にも、改善された歩留りで太陽電池モジュールを製造することができる製造方法を提供することを目的とする。
 本発明は、透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出される配線を有する太陽電池モジュールであって、前記開口部を含め裏面保護部材と前記配線との間に配置される樹脂シートと、この樹脂シートとは所定距離を保って配置される2つ以上の応力緩和用樹脂シートと、を有する。
 また、本発明は、透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出される配線を有し、この配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続した太陽電池モジュールであって、前記配線と裏面保護部材との間に前記封止材より熱伝導率の小さい断熱材が配されている。
 また、本発明は、透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出す配線を有し、この配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記裏面保護部材の外側表面を予熱した状態で前記配線を前記端子部に接続する。
 また、本発明は、透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出す配線を有し、この配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記裏面保護部材の開口部と端子部との間に位置する前記配線の一部または全部を冷却した状態で前記配線を前記端子部に接続する。
 本発明は、樹脂シートを分散させて配置することで、広い領域で応力を受けることになり、応力集中による裏面保護部材の亀裂を防ぐことができる。また、裏面保護部材の開口部部分は、樹脂シートで覆われているので、開口部からの水分の浸透も防ぐことができる。
 また、本発明は、配線と裏面保護部材との間に前記封止材より熱伝導率の小さい断熱材が配すことで、配線が加熱されて太陽電池モジュール内部に熱が伝わっても断熱材により裏面ガラス13に熱が伝わるのを抑制でき、内部側と外側との間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面ガラス13の亀裂等の発生が防止できる。
 また、本発明は、裏面保護部材の外側表面を予熱することで、半田付け時に、出力配線を熱が伝わって太陽電池モジュール内部が熱くなっても、外側表面が予熱されているので、内部側と外側との間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面保護部材の亀裂等の発生を防止することができる。
 また、本発明は、裏面保護部材の開口部と端子部との間に位置する配線の一部または全部を冷却することで、半田付け時に、半田される領域の配線が加熱されても太陽電池モジュール内部まで熱が伝わるのを抑制でき、内部側と外側との間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面保護部材の亀裂等の発生を防止することができる。
第1の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。 第1の実施形態に係る太陽電池モジュールの端子ボックス部分を示す模式的断面図である。 実施形態の太陽電池モジュールの出力配線部分を示す平面図である。 第1の実施形態のラミネート前の出力配線の取り出し部分を示す部分断面図である。 第1の実施形態の太陽電池モジュールに、樹脂シートと応力緩和用樹脂シートを配した状態を示す模式的平面図である。 第1の実施形態の太陽電池モジュールに、樹脂シートと応力緩和用樹脂シートを配した状態を示す模式的平面図である。 第1の実施形態の太陽電池モジュールにおいて、裏面保護部材にかかる応力の領域を示す模式的平面図である。 第1の実施形態の太陽電池モジュールを製造する製造装置の概略構成図である。 第1の実施形態の太陽電池モジュールの出力配線部分を示す模式的断面図である。 第2の実施形態の太陽電池モジュールにおける樹脂シートを示す模式的平面図である。 第3の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。 第3の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す模式的断面図である。 第3の実施形態のラミネート前の出力配線の取り出し部分を示す部分断面図である。 第3の実施形態の太陽電池モジュールを製造する製造装置の概略構成図である。 第4の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。 第4の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す模式的断面図である。 第4の実施形態のラミネート前の出力配線の取り出し部分を示す部分断面図である。 第4の実施形態の太陽電池モジュールを製造する製造装置の概略構成図である。 第5の実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す模式的断面図である。
 本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
 第1の実施形態に係る太陽電池モジュール10の概略構成について、図1を参照しながら説明する。
 図1に示すように、太陽電池モジュール10は、太陽電池11、表面保護部材12、裏面保護部材としての裏面ガラス13及び封止部材14を備える。太陽電池モジュール10は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間に、複数の太陽電池11を封止することにより構成される。
 複数の太陽電池11は、配線部材16によって互いに電気的に接続される。太陽電池11と配線部材16との接続は、半田または樹脂接着剤を用いて接続される。
 一の方向に配列され、配線材16により電気的に接続された複数の太陽電池11は、1単位ユニットであるストリングを構成している。これらストリング間は渡り配線21により接続されている。渡り配線21の一部は、外部に電気を出力するための出力配線20と接続される。
 太陽電池11は、例えば、厚みが0.15mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、1辺が125mmの略正方形状を有するが、これに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。
 この太陽電池11は、例えば、n型領域とp型領域を有し、n型領域とp型領域との界面部分には、発生したキャリアを分離することができる電界を形成した接合部が形成されている。
 配線部材16は、太陽電池11の電極と、この太陽電池11に隣接する他の太陽電池11の電極とに接続される。これにより、隣接する太陽電池11、11間は電気的に接続される。例えば、配線部材16は、薄板状の銅箔と、銅箔の表面にメッキされた半田とを含む。
 配線部材16と太陽電池11とを半田で接続させる場合には、配線部材16の表面にメッキされた半田を溶融させて、太陽電池11の電極と接続させる。尚、太陽電池11と配線部材16との接続は、半田を用いた接続以外に、樹脂接着剤を用いて接続することも可能である。樹脂接着剤としては、異方導電性を有する樹脂接着剤が好適に用いられる。
 表面保護部材12は、封止部材14の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール10の表面を保護する。この実施形態においては、表面保護部材12は、透光性を有する強化ガラスで、その板厚は3.0mm~3.2mm程度である。尚、表面保護部材12は、強化ガラスに限らず、透光性プラスチック等を用いることができる。
 裏面ガラス13は、封止部材14の裏面側に配置されており、太陽電池モジュール10の背面を保護する。本実施形態においては、裏面ガラス13は、板厚1.0mm以上4.0mm以下の未強化のガラス板が用いられ、太陽電池モジュール10の耐候性を向上させることができる。裏面ガラス13は、透光性であっても良いし、非透光性であっても良い。また、裏面ガラス13は強化ガラスであっても良い。この場合には、裏面ガラス13の厚みをさらに小さくすることができる。裏面ガラス13の表面には、端子ボックス40が取り付けられる。以下の実施形態では、板厚2.0mmの未強化の板ガラスを用いている。
 封止部材14は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間で太陽電池11を封止する。表面保護部材12と太陽電池11との間に配される封止部材14は透光性を有する。封止部材14としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)、ポリオレフィン、環状ポリエチレン、アイオノマー、ポリアクリル酸系ポリマー又はこれらを複数種類重合させたコポリマーの中から選択される。本実施形態では、EVA樹脂を用いている。
 配線部材16は、太陽電池モジュール外部に出力を取り出す出力配線20と直接または渡り配線21を介して接続される。この出力配線20は、裏面ガラス13に設けられた開口部13aから太陽電池モジュール10の外部に引き出される。
 開口部13aを含め裏面ガラス13と出力配線20との間には、樹脂シート141が配され、開口部13aを被覆している。樹脂シート141は、水分浸透を防止する樹脂シートであり、実施形態では、PET(Polyethylene Terephthalate)の表面にEVA樹脂等の接着層が設けられている。さらに、第1の実施形態においては、図5及び図6に示すように、樹脂シート141と同じ面積、同じ厚さの応力緩和用樹脂シート142、143が樹脂シート141とは所定距離を保って配置されている。
 尚、以上のような構成を有する太陽電池モジュール10の外周には、Al(アルミニウム)フレーム(図示しない)を取り付けることができる。
 図2及び図3に示すように、配線部材16は、太陽電池モジュール外部に出力を取り出す出力配線20と直接または渡り配線21を介して接続される。出力配線20は、太陽電池11からの電気出力を外部に取出すもので、端子ボックス40内の端子40bと接続される。出力配線20は、厚さ0.1mm~0.3mm程度、幅6mmの銅箔にその全面を半田コートしたものであって、所定の長さに切断し、配線部材16または渡り配線21に半田付けされている。また、出力配線20の表面は、絶縁性フィルム等の絶縁部材20aによって被覆されている。
 図4に示すように、裏面ガラス13には、出力配線20を取り出すために、開口部13aが設けられている。また、裏面側の封止部材14を構成するシート部材14bも後述するように、出力配線20を取り出すスリット14hが設けられている。
 図2に示すように、裏面ガラス13の開口部13aを覆うように、シリコーン樹脂などの接着剤50で端子ボックス40が裏面ガラス13に取り付けられる。開口部13aから取り出された出力配線20が端子ボックス40の底部40aの開口部40hから端子ボックス40内へ導かれる。そして、出力配線20は、端子ボックス40内の端子部40bと接続され、外部の出力ケーブル(図示しない)と接続される。
 出力配線20の太陽電池モジュールからの取り出しについて、図3ないし図7を参照して説明する。
 図3に示すように、本実施形態では6個のストリングを渡り配線21を用いて直列に接続している。一番左端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。左から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、この渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 また、一番右端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が、裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。そして、右から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、渡り配線21と接続された出力線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 このようにして、6個のストリングから4本の出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。そして、端子ボックス40の端子部40bの所定の端子板(図示せず)に、後述する方法により半田付けを行って接続し太陽電池モジュールが構成されている。
 開口部13aから導出される出力配線20は、この実施形態においては、4本ある。このため、端子ボックス40の端子部40bには、4つの端子板(図示せず)が設けられ、それぞれ該当する出力配線20が半田によって接続される。端子ボックス40の複数の端子板の間には逆流防止ダイオード(図示せず)が接続されている。
 図4に示すように、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、下側から表面保護部材12、表面側の封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11、裏面側の封止部材14b、出力配線20と裏面ガラス13との間に配されるEVA樹脂を両面に被着した樹脂シート141、樹脂シート141と所定距離離間して配置された応力緩和用樹脂シート142(143)、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。出力配線20は、封止部材14bのスリット14h、樹脂シート141のスリット141hを通り、裏面ガラス13の開口部13aから引き出されている。
 封止部材14bのスリット14h、樹脂シート141のスリット141hは、出力配線20の厚さより僅かに広い幅を有し、複数の出力配線20が挿入される長さを有している。このスリット14h、141hに出力配線20を挿入することで、その間隔並びに長さなどを規定することができる。また、この樹脂シート141のスリット141hから水分の浸透が殆どないように、ラミネート後は、スリット141hは殆ど閉塞される。このように配置された部材をラミネート装置でラミネートする。
 図5及び図6を参照して、樹脂シート141と応力緩和用樹脂シート142、143の配置につき説明する。第1の実施形態では、3つの樹脂シート141、142、143を裏面ガラス13側に配される封止部材14b上に、所定距離を保って設置される。
 まず、樹脂シート141は、裏面ガラス13に設けられた開口部13aを閉塞し、封止部材14bのスリット14hから引き出された出力配線20を覆うように配置される。出力配線20は、樹脂シート141のスリット141hから引き出されている。第1の実施形態においては、樹脂シート141は、130mm×150mmの矩形であり、厚さは0.2mmのPETシートである。この樹脂シート141は、裏面ガラス13の一方の端部と樹脂シート141の一方の端部との距離が30mmとなる位置に、裏面ガラス13の開口部13aを覆うように配置される。尚、このシートの両表面には、EVA樹脂等の接着層が被覆されている。図4に示すように、この樹脂シート141のスリット141hが裏面ガラス13の開口部13aの中心部に位置するように配置される。
 そして、樹脂シート141と同じ構造の130mm×150mmの応力緩和用樹脂シート142、143をこの樹脂シート141に対して対称の位置に配置する。これら樹脂シート142、143はそれぞれ樹脂シート141に対して150mm、裏面ガラス13の一方の端部から他方の端部側へ離れる方向(図中下方向)に、また、側面側へ45mmそれぞれ離れた位置に配置される。樹脂シート142、143は、樹脂シート141と同じ厚みであれば良く、樹脂シート141と同じ構造のものでもEVA樹脂シートで構成したものでも良い。応力緩和を考えると、樹脂シート141と同じ構造のものが好ましい。但し、EVA樹脂自体で構成したものも同じ厚みであれば同様の応力緩和の効果は得られる。
 これら樹脂シート141、142、143の単純な面積は585cm2であるが、裏面ガラス13側から押圧されたときに、裏面ガラス13に均等に応力がかかる領域は図7のハッチングで示した領域Sとなる。この領域Sの面積は、1668cm2となる。3つの樹脂シート141、142、143を分散させて配置することで、広い領域で応力を受けることになり、応力集中による裏面ガラス13の亀裂を防ぐことができる。本実施形態では、裏面ガラス13は、厚さ2.0mmの未強化のガラス板を用いている。そして、後述の方法でラミネートした結果、ガラス板への亀裂の発生を防ぐことができた。
 また、上記のような樹脂シート141、142、143を用いずに、裏面ガラス13の開口部の箇所にだけ、樹脂シートを配置して太陽電池モジュールを製造した。このような太陽電池モジュールにおいては、ラミネート処理時の局所的応力により、樹脂シート形状に沿って板ガラスに亀裂が発生する場合があった。
 このように、第1の実施形態では、面積の小さい樹脂シートを複数用いることで、樹脂シートの材料を少なくして応力緩和を図ることができ、未強化の板ガラスを裏面ガラス13に用いた太陽電池モジュールを亀裂なく得ることができる。また、裏面ガラス13の開口部13a部分は、樹脂シート141で覆われているので、開口部13a部分からの水分の浸透も防ぐことができる。また、裏面ガラス13に厚い強化ガラスを用いた場合には、応力緩和用樹脂シートを用いなくてもガラスに亀裂が発生することを防止できる。しかし、この場合には、集中した応力は、太陽電池11側へ加わることになり、太陽電池11に障害が生じる虞がある。このような場合においても応力緩和用樹脂シートを配置することで、応力集中が緩和され、太陽電池11に応力が集中することが抑制できる。
 図2に示すように、ラミネート後は、裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するように、端子ボックス40の底部40aが接着剤50などにより接着される。そして、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板に、出力配線20が半田付けされる。そして、図示はしないが端子ボックス40のケース上蓋を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 次に、上記太陽電池モジュール10の製造方法について、図2ないし図9を参照して説明する。図8に示すように、太陽電池モジュール10を製造する製造装置は、下側ハウジング200と、この下側ハウジングに気密に結合される上側ハウジング202とを備える。下側ハウジング200の上部開口部には、略面一の状態でヒータプレート201が配置される。この上側ハウジング202には、下側ハウジング200の開口部に対向する側にゴム製のダイアフラム203が設けられている。下側ハウジング200と上側ハウジング202の周縁部には、両者を結合した時の気密状態を保持するためのパッキン204が全周に渡って取り付けられている。更に、下側ハウジング200には、図示はしないが真空ポンプが接続されている。
 そして、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、まず、製造装置のヒータプレート201上に、下側から表面保護部材12、表面側の封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11、裏面側の封止部材14b、樹脂シート141、樹脂シート141と所定距離を保って配置された応力緩和用樹脂シート142、143、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。出力配線20は、EVA樹脂シート14bのスリット14h、樹脂シート141のスリット141hを通り、裏面ガラス13の開口部13aから引き出されて所定の位置に位置決めされて仮保持されている。
 上記のようにヒータプレート201上に各構成部品を積み合わせた後、下側ハウジング200と上側ハウジング202とを結合させる。その後、下側ハウジング200を図示しない真空ポンプにより排気する。この時、ヒータプレート201を約130℃~200℃に加熱する。この状態で、ダイアフラム203がヒータプレート201上に載置された太陽電池モジュール10側に約0.1MPaの圧力で押し付けられる。そして、封止部材14a、14bがゲル状化し、所定のEVA層となる封止部材14を構成する。
 これにより、太陽電池11が表面側の表面保護部材12と裏面側の裏面ガラス13との間に挟まれた状態で封止部材14内に封止される。裏面ガラス13に均等に応力がかかる領域は、図7のハッチングで示した領域Sとなる。この領域Sの面積は、1668cm2となる。3つの樹脂シート141、142、143を分散させて配置することで、広い領域で応力を受けることになり、応力集中による裏面ガラス13の亀裂を防ぐことができる。この結果、製造歩留まりが改善される。ラミネートが終了すると、図9に示すように表面保護部材12と裏面ガラス13との間に太陽電池11が封止部材14で封止されている。裏面ガラス13の開口部13aは、樹脂シート141で覆われているので、開口部13a部分からの水分の浸透も防ぐことができる。
 その後、端子ボックス40の底部40aに設けた開口部40hに裏面ガラス13の開口部13aから引き出された出力配線20を挿入する。そして、裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するようにして、端子ボックス40の底部40aが裏面ガラス13にシリコーン樹脂からなる接着剤50により取り付けられる。
 しかる後、図2に示すように、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板にそれぞれ出力配線20が半田ごてを用いて接続される。
 そして、半田付けの作業が終了した後、端子ボックス40のケース上蓋(図示しない)を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 上記した第1の実施形態においては、3つの樹脂シートを配置したが、図10に示す第2の実施形態のように、封止部材14bより小さく局所的な応力を緩和できる大きさより大きい面積を有する1枚の樹脂シート140を裏面ガラス13の開口部13aの位置に配置しても良い。第1の実施形態と同じ構成のものであれば、1668cm2の台形形状の樹脂シート140を用いればよい。尚、図10中、破線で示した141、142、143が前述の実施形態の樹脂シートに相当する面積部分である。この樹脂シート140もPETシートの両面にEVA等の接着層を設けると良い。第2の実施形態では、材料が前述した第1の実施形態より多く必要になるが、位置決め作業が容易になるという利点がある。
 また、上記した実施形態においては、PETシートを用いたが、EVA樹脂シートだけを用いても良い。EVA樹脂シートの場合には、PETシートより水分浸透を防止する効果は低減するが、出力配線20を確実に裏面ガラス13との間に接着させることができ、出力配線20が強固に保持されることになる。
 次に、第3の実施形態の太陽電池モジュールにつき図面を参照して説明する。図11に示すように、第1の実施形態と同様に、太陽電池モジュール10は、太陽電池11、表面保護部材12、裏面保護部材としての裏面ガラス13及び封止部材14を備える。太陽電池モジュール10は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間に、複数の太陽電池11を封止することにより構成される。
 複数の太陽電池11は、配線部材16によって互いに電気的に接続される。太陽電池11と配線部材16との接続は、半田または樹脂接着剤を用いて接続される。
 一の方向に配列され、配線材16により電気的に接続された複数の太陽電池11は、1単位ユニットであるストリングを構成している。これらストリング間は渡り配線21により接続されている。渡り配線21の一部は、外部に電気を出力するための出力配線20と接続される。
 上記した配線部材16は、太陽電池モジュール外部に出力を取り出す出力配線20と直接または渡り配線21を介して接続される
 第3の実施形態においても表面保護部材12は、透光性を有する強化ガラスで、その板厚は3.0mm~3.2mm程度である。尚、表面保護部材12は、強化ガラスに限らず、透光性プラスチック等を用いることができる。
 裏面ガラス13は、太陽電池11の裏面側に配置されており、太陽電池モジュール10の背面を保護する。第3の実施形態においても裏面ガラス13は、板厚1.0mm以上4.0mm以下のガラス板が用いられ、太陽電池モジュール10の耐候性を向上させることができる。裏面ガラス13は、透光性であっても良いし、非透光性であっても良い。裏面ガラス13の表面には、端子ボックス40が取り付けられる。
 封止部材14は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間で太陽電池11を封止する。表面保護部材12と太陽電池11との間に配される封止部材14は透光性を有する。
 第3の実施形態においては、出力配線20と裏面ガラス13との間に封止部材14より熱伝導率の小さいシート状の断熱材30が配される。EVAをはじめ多くの樹脂の熱伝導率は、約0.1W/m・K~0.3W/m・Kである。断熱材30は、EVA樹脂の熱伝導率より小さく、太陽電池11に悪影響を及ぼさないものであればよく、例えば、グラスウール、ポリスチレン、ウレタンなどの材料を用いることができる。また、熱伝導率が小さい程、断熱材30の厚みを薄くすることができるので、ラミネート時に断熱材30がある箇所に圧力が集中することが防止できる。この結果、ラミネート時の裏面ガラス13の割れなどの発生も抑制できる。
 尚、以上のような構成を有する太陽電池モジュール10の外周には、Al(アルミニウム)フレーム(図示しない)を取り付けることができる。
 図3及び図12に示すように、配線部材16は、太陽電池モジュール外部に出力を取り出す出力配線20と直接または渡り配線21を介して接続される。出力配線20は、太陽電池11からの電気出力を外部に取出すもので、端子ボックス40内の端子と接続される。また、出力配線20の表面は、絶縁性フィルム等の絶縁部材20aによって被覆されている。
 裏面ガラス13には、出力配線20を取り出すために、開口部13aが設けられている。また、裏面側の封止部材14を構成するシート部材も後述するように、出力配線20を取り出すスリット14hが設けられている。
 裏面ガラス13の開口部13aを覆うように、シリコーン樹脂などの接着剤50で端子ボックス40が取り付けられる。開口部13aから取り出された出力配線20が端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板(図示せず)と接続され、外部の出力ケーブル(図示しない)と接続される。
 出力配線20の太陽電池モジュールからの取り出しについて、図3及び図13を参照して説明する。
 図3に示すように、本実施形態においても6個のストリングを渡り配線21を用いて直列に接続している。一番左端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。左から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 また、一番右端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が、裏面ガラス13のスリット13aから引き出される。そして、右から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、渡り配線21と接続された出力線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 このようにして、6個のストリングから4本の出力配線20として裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。そして、端子ボックス40の端子部40bの所定の端子板に、半田付けを行って接続し、太陽電池モジュールが構成されている。
 第3の実施形態においては、出力配線20と裏面ガラス13との間に封止部材14より熱伝導率の小さい断熱材30が配されている。このため、半田付け時に、出力配線20が加熱されて太陽電池モジュール内部に熱が伝わっても断熱材30により裏面ガラス13に熱が伝わるのを抑制でき、裏面ガラス13の内部側と外側との間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面ガラス13の亀裂等の発生が防止できる。
 開口部13aから導出される出力配線20は、第3の実施形態においては、4本ある。このため、端子ボックス40の端子部40bには、4つの端子板(図示せず)が設けられ、それぞれ該当する出力端子20…が半田によって接続される。端子ボックス40の端子間には逆流防止ダイオード(図示しない)が接続されている。
 図13に示すように、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、下側から表面保護部材12、封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11、裏面側の封止部材14b、出力配線20と裏面ガラス23との間に配されるシート状の断熱材30、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。出力配線20は、封止部材14bのスリット14hを通り、裏面ガラス13の開口部13aから引き出されている。このように配置された部材をラミネート装置でラミネートする。断熱材30は、裏面ガラス13との接着性を確保するため、片面もしくは両面にEVAを積層させている。
 図12に示すように、ラミネート後は、裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するように、端子ボックス40の底部40aが接着剤50などにより接着される。そして、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板に、出力配線20が半田付けされる。そして、図示はしないが端子ボックス40のケース上蓋を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 次に、上記太陽電池モジュール10の製造方法について、図12及び図14を参照して説明する。図14に示すように、太陽電池モジュール10を製造する製造装置は、下側ハウジング200と、この下側ハウジングに気密に結合される上側ハウジング202とを備える。下側ハウジング200の上部開口部には、略面一の状態でヒータプレート201が配置される。この上側ハウジング202には、下側ハウジング200の開口部に対向する側にゴム製のダイアフラム203が設けられている。下側ハウジング200と上側ハウジング202の周縁部には、両者を結合した時の気密状態を保持するためのパッキン204が全周に渡って取り付けられている。更に、下側ハウジング200には、図示はしないが真空ポンプが接続されている。
 そして、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、まず、製造装置のヒータプレート201上に、下側から表面保護部材12、表面側の封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11、裏面側の封止部材14b、出力配線20と裏面ガラス23との間に配されるシート状の断熱材30、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。裏面ガラス13の開口部13aには、出力配線20が挿入され、出力配線20が所定の位置に位置決めされて、仮保持されている。
 上記のようにヒータプレート201上に各構成部品を積み合わせた後、下側ハウジング200と上側ハウジング202とを結合させる。その後、下側ハウジング200を図示しない真空ポンプにより排気する。この時、ヒータプレート201を約130℃~200℃に加熱する。この状態で、ダイアフラム203がヒータプレート201上に載置された太陽電池モジュール10側に約0.1MPaの圧力で押し付けられる。そして、封止部材14a、14bがゲル状化し、所定のEVA層となる封止部材14を構成する。これにより、太陽電池11が表面側の表面保護部材12と裏面側の裏面ガラス13との間に挟まれた状態で封止部材14内に封止される。また、出力配線20と裏面ガラス13との間に封止部材14より熱伝導率の小さいシート状の断熱材30が配される。
 その後、端子ボックス40の底部40aに設けた開口部40hに裏面ガラス13の開口部13aから引き出された出力配線20を挿入し、そして裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するようにして、端子ボックス40の底部40aが裏面ガラス13にシリコーン樹脂からなる接着剤50により取り付けられる。
 しかる後、図12に示すように、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板にそれぞれ出力配線20を半田ごて60を用いて接続する。
 この接続作業の際、半田ごて60からの熱が出力用配線20を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール10内部まで伝わる。熱は出力配線20と裏面ガラス13との間に配された断熱材30により、裏面ガラス13の内部側の面13bに伝わるのが抑制される。半田付けは、半田ごて60の温度を250℃程度加熱して行う
 ところで、冷却せずに端子部40bと出力配線20とを半田ごて60を用いて接続すると、半田ごて60からの熱が出力配線20を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール内部まで伝わる。この結果、裏面ガラス13の外側表面13fと太陽電池モジュール内部側との間に大きな温度差が発生する。裏面ガラス13として、可撓性ガラスなど薄いガラス部材を用いた場合、半田付け時の外側表面と内部側との温度差により発生する熱歪みにより、ガラスに亀裂が発生する等の問題があった。
 これに対し、第3の実施形態では、出力配線20と裏面ガラス13との間に配された断熱材30により、半田付け時に、出力配線20伝わる熱は裏面ガラス13の内部側の面13bに伝わるのが抑制される。この結果、裏面ガラス13の内部側の面13bと外側表面13fとの間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面ガラス13の亀裂等の発生を防止することができる。
 そして、半田付けの作業が終了した後、端子ボックス40のケース上蓋(図示しない)を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 次に、第4の実施形態の太陽電池モジュールにつき図面を参照して説明する。図15に示すように、太陽電池モジュール10は、第1の実施形態と同様に、太陽電池11、表面保護部材12、裏面保護部材としての裏面ガラス13及び封止部材14を備える。太陽電池モジュール10は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間に、複数の太陽電池11を封止することにより構成される。
 複数の太陽電池11は配線部材16によって互いに電気的に接続される。太陽電池11と配線部材16との接続は、半田または樹脂接着剤を用いて接続される。
 一の方向に配列され、配線材16により電気的に接続された複数の太陽電池11は、1単位ユニットであるストリングを構成している。これらストリング間は渡り配線21により接続されている。渡り配線21の一部は、外部に電気を出力するための出力配線20と接続される。
 配線部材16は、太陽電池11の電極と、この太陽電池11に隣接する他の太陽電池11の電極とに接続される。これにより、隣接する太陽電池11、11間は電気的に接続される。
 表面保護部材12は、太陽電池11の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール10の表面を保護する。第4の実施形態においても表面保護部材12は、透光性を有する強化ガラスで、その板厚は3.0mm~3.2mm程度である。尚、表面保護部材12は、強化ガラスに限らず、透光性プラスチック等を用いることができる。
 裏面ガラス13は、太陽電池11の裏面側に配置されており、太陽電池モジュール10の背面を保護する。第4の実施形態においても、裏面ガラス13は、板厚1.0mm以上4.0mm以下のガラス板が用いられ、太陽電池モジュール10の耐候性を向上させることができる。裏面ガラス13は、透光性であっても良いし、非透光性であっても良い。裏面ガラス13の表面には、端子ボックス40が取り付けられる。
 封止部材14は、表面保護部材12と裏面ガラス13との間で太陽電池11を封止する。表面保護部材12と太陽電池11との間に配される封止部材14は透光性を有する。
 尚、以上のような構成を有する太陽電池モジュール10の外周には、Al(アルミニウム)フレーム(図示しない)を取り付けることができる。
 図3及び図16に示すように、配線部材16は、太陽電池モジュール外部に出力を取り出す出力配線20と直接または渡り配線21を介して接続される。出力配線20は、太陽電池11からの電気出力を外部に取出すもので、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板(図示せず)と接続される。
 裏面ガラス13には、出力配線20を取り出すために、開口部13aが設けられている。また、裏面側の封止部材14を構成するシート部材も後述するように、出力配線20を取り出すスリット14hが設けられている。
 裏面ガラス13の開口部13aを覆うように、シリコーン樹脂などの接着剤50によって端子ボックス40が取り付けられる。開口部13aから取り出された出力配線20が端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板と接続され、外部の出力ケーブル(図示しない)と接続される。
 出力配線20の太陽電池モジュールからの取り出しについて、図3ないし図4を参照して説明する。
 図3に示すように、第4の本実施形態においても6個のストリングを渡り配線21を用いて直列に接続している。一番左端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。左から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、渡り配線21と接続された出力配線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 また、一番右端のストリングの渡り配線21と接続された出力配線20が、裏面ガラス13のスリット13aから引き出される。そして、右から2番目と3番目のストリングが渡り配線21で接続され、渡り配線21と接続された出力線20が裏面ガラス13の開口部13aから引き出される。
 このようにして、6個のストリングから4本の出力配線20として裏面ガラス13の開口部13aから引き出され、そして、端子ボックス40の端子部40bの所定の端子板に、後述する方法により半田付けを行って接続し、太陽電池モジュールが構成されている。
 開口部13aから導出される出力配線20は、第4の実施形態においても4本ある。このため、端子ボックス40の端子部40bには、4つの端子板(図示せず)が設けられ、それぞれ該当する出力配線20が半田によって接続される。端子ボックス40の複数の端子板の間には逆流防止ダイオード(図示しない)が接続されている。
 図17に示すように、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、下側から表面保護部材12、表面側の封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11…、封止部材14b、出力配線20と裏面ガラス23との間に配される封止部材14c、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。出力配線20は、封止部材14bのスリット14hを通り、裏面ガラス13の開口部13aから引き出されている。このように配置された部材をラミネート装置でラミネートする。
 図16に示すように、ラミネート後は、裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するように、端子ボックス40の底部40aが接着剤50などにより接着される。そして、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板に、後述する方法により、出力配線20が半田付けされる。そして、図示はしないが端子ボックス40のケース上蓋を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 次に、上記太陽電池モジュール10の製造方法について、図16及び図18を参照して説明する。図18に示すように、太陽電池モジュール10を製造する製造装置は、下側ハウジング200とこの下側ハウジングに気密に結合される上側ハウジング202とを備える。下側ハウジング200の上部開口部には、略面一の状態でヒータプレート201が配置される。この上側ハウジング202には、下側ハウジング200の開口部に対向する側にゴム製のダイアフラム203が設けられている。下側ハウジング200と上側ハウジング202の周縁部には、両者を結合した時の気密状態を保持するためのパッキン204が全周に渡って取り付けられている。更に、下側ハウジング200には、図示はしないが真空ポンプが接続されている。
 そして、太陽電池モジュール10を製造するにあたっては、まず、製造装置のヒータプレート201上に、下側から表面保護部材12、表面側の封止部材14a、配線部材16により接続された複数の太陽電池11…、裏面側の封止部材14b、14c、裏面ガラス13をこの順序で積み重ねる。裏面ガラス13の開口部13aには、出力配線20が挿入され、出力配線20が所定の位置に位置決めされて、仮保持されている。
 上記のようにヒータプレート201上に各構成部品を積み合わせた後、下側ハウジング200と上側ハウジング202とを結合させる。その後、下側ハウジング200を図示しない真空ポンプにより排気する。この時ヒータプレート201を約130℃~200℃に加熱する。この状態で、ダイアフラム203がヒータプレート201上に載置された太陽電池モジュール10側に約0.1MPaの圧力で押し付けられる。そして、封止部材14a、14b、14cがゲル状化し、所定のEVA層となる封止部材14を構成する。これにより、太陽電池11…が表面側の表面保護部材12と裏面側の裏面ガラス13との間に挟まれた状態で封止部材14内に封止される。
 その後、端子ボックス40の底部40aに設けた開口部40hに裏面ガラス13の開口部13sから引き出された出力配線20を挿入し、そして裏面ガラス13の開口部13aを閉塞するようにして、端子ボックス40の底部40aが裏面ガラス13にシリコーン樹脂からなる接着剤50により取り付けられる。
 しかる後、図16に示すように、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板にそれぞれ出力配線20を半田ごて60を用いて接続する。
 この接続作業の際、半田ごて60からの熱が図中矢印で示すように、出力用配線20を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール10内部まで伝わる。この結果、裏面ガラス13の外側表面13fと太陽電池モジュール内部側の面13bとの間には温度差が発生する。
 そこで、第4の実施形態においては、出力配線20が配される部分に相当する箇所を含んで端子ボックス40近傍の裏面ガラス13の外側表面13fを加熱装置65により予め加熱すして、室温より高い温度にする。加熱装置65は、温風65aを外側表面13fに吹き付ける装置やヒータなどが用いられ、この実施形態では、70℃~80℃程度の温度に予熱する。また、半田付けは、半田ごて60の温度を250℃程度加熱して行う。
 予熱せずに端子部40bと出力配線20とを半田ごて60を用いて接続すると、半田ごて60からの熱が出力配線20を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール内部まで伝わる。この結果、裏面ガラス13の外側表面13fと太陽電池モジュール内部側の面13bとの間に大きな温度差が発生する。裏面ガラス13として、可撓性ガラスなど薄いガラス部材を用いた場合、半田付け時の外側表面と内部側との温度差により発生する熱歪みにより、ガラスに亀裂が発生する等の問題があった。
 これに対し、第4の実施形態では、予め加熱装置65により、裏面ガラス13の外側表面13fを室温より高く半田ごて60の温度よりも低い温度で加熱して予熱する。この結果、半田付け時に、出力配線20を熱が伝わって内部側の面13bが熱くなっても、外側表面13fも予熱されているので、内部側の面13bと外側表面13fとの間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面ガラス13の亀裂等の発生を防止することができる。
 そして、半田付けの作業が終了した後、端子ボックス40のケース上蓋(図示しない)を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 上記した加熱装置65による加熱温度は、裏面ガラス13の板厚や出力配線20との間に配される封止部材14の厚み、材質などにより、適宜変更され、半田ごて65を用いた半田付けの際に熱歪みによる亀裂の発生を防止できる温度範囲を選択すればよい。
 次に、第5の実施形態につき図19を参照して説明する。上記した第4の実施形態では、半田付け時の外側表面と内部側との温度差により発生する熱歪みを抑制するため、裏面ガラス13の外側表面13fを室温より高く半田ごて60の温度よりも低い温度で加熱して予熱している。これに対して、第5の実施形態は、出力配線20から太陽電池モジュール10の内部に熱が伝わることを抑制したものである。
 端子ボックス40を裏面ガラス13にシリコーン樹脂からなる接着剤50により取り付けるまでは、上記第4の実施形態と同様であるので、説明は割愛する。
 第5の実施形態は、図19に示すように、端子ボックス40内の端子部40bの所定の端子板にそれぞれ出力配線20を半田ごて60を用いて接続する。
 この接続作業の際、半田ごて60からの熱が出力用配線20を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール10内部まで伝わる。この結果、裏面ガラス13の外側表面13fと太陽電池モジュール内部側の面13bとの間には温度差が発生する。
 そこで、第5の実施形態では、裏面ガラス13の開口部13aと端子ボックス40の端子部40bとの間に位置する出力配線20の一部または全部を冷却装置65で冷却する。出力配線20を冷却した状態で半田ごて60を用いて出力配線20と端子部40bとを半田付けする。半田付けは、半田ごて60の温度を250℃程度加熱して行う。
 第5の実施形態では、図19に示すように、端子ボックス40内に位置する出力配線20の半田付けされる領域を除いて冷却装置65で冷却している。冷却装置65としては、出力配線20に冷却風を吹き付けるもの、出力配線20に保冷剤を接触させ出力配線20を冷却するもの、ペルチェ素子を用いて出力配線20を冷却するものを用いることができる。
 上記したように、冷却せずに端子部40bと出力配線20とを半田ごて60を用いて接続すると、半田ごて60からの熱が出力配線を伝わり、裏面ガラス13から太陽電池モジュール内部まで伝わる。この結果、裏面ガラス13の外側表面13fと太陽電池モジュール内部側の面13bとの間に大きな温度差が発生する。裏面ガラス13として、可撓性ガラスなど薄いガラス部材を用いた場合、半田付け時の外側表面と内部側との温度差により発生する熱歪みにより、ガラスに亀裂が発生する等の問題があった。
 これに対し、第5の実施形態では、冷却装置65で端子ボックス40内に位置する出力配線20の半田付けされる領域を除いて冷却することにより、半田付け時に、出力配線20に熱が伝わっても冷却装置65部分で出力配線20が冷却され、太陽電池モジュール10の内部に熱が伝わるのが抑制できる。この結果、裏面ガラス13の内部側の面13bと外側表面13fとの間の温度差が緩和され、熱歪みによる裏面ガラス13の亀裂等の発生を防止することができる。
 そして、半田付けの作業が終了した後、端子ボックス40のケース上蓋(図示しない)を底部40aに取り付けて太陽電池モジュール10が構成される。
 尚、上記した各実施形態では、裏面保護部材として、未強化の板ガラスを用いたが、これに限らず、透光性プラスチック等を用いることができる。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、本発明に係る太陽電池は、両面受光型の太陽電池でも良いし、片面受光型の太陽電池であっても良い。また、裏面接合型の太陽電池であっても良い。さらに、本発明は、結晶系太陽電池モジュールに限らず、薄膜系の太陽電池モジュールにも適用することができる。また、本発明における出力配線は、少なくとも正負の取出し用の配線を含むものであれば良い。このように、本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
 10 太陽電池モジュール
 11 太陽電池
 12 表面保護部材
 13 裏面ガラス
 14 封止部材
 141 樹脂シート
 142、143 応力緩和用樹脂シート
 16 配線材
 20 出力配線
 40 端子ボックス
 40b 端子部

Claims (21)

  1.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止部材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出される配線を有する太陽電池モジュールであって、前記開口部を閉塞するように裏面保護部材と前記配線との間に配置される樹脂シートと、この樹脂シートとは所定距離を保って配置される2つ以上の応力緩和用樹脂シートと、を有する、太陽電池モジュール。
  2.  前記応力緩和用樹脂シートは、前記樹脂シートに対して対称の位置に配置される、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3.  前記樹脂シートは、水分浸透防止用樹脂シートである、請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュール。
  4.  前記樹脂シートは、水分浸透防止用樹脂シートの表面に接着層が設けられている、請求項3に記載の太陽電池モジュール。
  5.  前記裏面保護部材は、未強化の板ガラスである、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  6.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出す配線を有する太陽電池モジュールであって、前記開口部を閉塞するように裏面保護部材と前記配線との間に、封止材より小さく局所的な応力を緩和できる大きさより大きい面積を有する樹脂材を有する、太陽電池モジュール。
  7.  前記裏面保護部材は、未強化の板ガラスである、請求項6に記載の太陽電池モジュール。
  8.  下側から表面保護部材、表面側の封止部材、配線部材により接続された複数の太陽電池、裏面側の封止部材、裏面保護部材と太陽電池と接続された出力配線または前記裏面側の封止部材との間に配置される樹脂シート、前記出力配線が前記開口部に挿入される前記裏面保護部材をこの順序で配置し、加熱しながら加圧し、前記封止樹脂シートを溶融して一体化し、前記太陽電池を前記表面保護部材と裏面保護部材との間に挟まれた状態で封止する、太陽電池モジュールの製造方法であって、前記樹脂シートは、前記開口部を閉塞するように前記裏面保護部材と前記出力配線との間に配置される水分浸透防止用樹脂シートと、前記水分浸透防止用樹脂シートとは所定距離を保って配置される2つ以上の応力緩和用樹脂シート、太陽電池と接続された太陽電池モジュールの製造方法。
  9.  前記裏面保護部材は、未強化の板ガラスである、請求項8に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  10.  前記応力緩和用樹脂シートは、前記水分浸透防止用樹脂シートに対して対称の位置に配置される、請求項8に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  11.  前記樹脂シートは、水分浸透防止用樹脂シートの表面に接着層が設けられている、請求項8に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  12.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出される出力配線を有し、この出力配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続した太陽電池モジュールであって、前記出力配線と裏面保護部材との間に前記封止材より熱伝導率の小さい断熱材が配されている、太陽電池モジュール。
  13.  前記裏面保護部材は、未強化の板ガラスである、請求項12に記載の太陽電池モジュール。
  14.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出される出力配線を有し、この配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記配線と裏面保護部材との間に前記封止材より熱伝導率の小さい断熱材を配し、前記出力配線を前記端子部に接続する、太陽電池モジュールの製造方法。
  15.  前記裏面部材は、未強化の板ガラスである、請求項14に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  16.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出す出力配線を有し、この配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記裏面保護部材の外側表面を予熱した状態で前記出力配線を前記端子部に接続する、太陽電池モジュールの製造方法。
  17.  前記予熱は、前記出力配線が配される部分に相当する箇所を含んで前記端子部近傍の裏面ガラスの外側表面を室温より高い温度に加熱する、請求項16に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  18.  前記裏面部材は、未強化の板ガラスである、請求項16に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  19.  透光性表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数の太陽電池が封止材により封止され、前記裏面保護部材に設けた開口部を介して取り出す出力配線を有し、この出力配線を前記裏面保護部材上で端子部に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記裏面保護部材の開口部と端子部との間に位置する前記配線の一部または全部を冷却した状態で前記配線を前記端子部に接続する、太陽電池モジュールの製造方法。
  20.  前記配線の前記端子部との接続領域を除いて冷却手段で冷却する、請求項19に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  21.  前記裏面部材は、未強化の板ガラスである、請求項19に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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