WO2015093236A1 - 太陽電池モジュール用端子ボックス - Google Patents

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Abstract

　接続端子から半田が流れ出るのを防止することができる太陽電池モジュール用端子ボックスを提供する。　太陽電池モジュールに取り付けられる端子ボックス３０であって、太陽電池モジュールからの接続線１４と、太陽電池モジュールの外部に引き出される外部接続用ケーブルとを電気的に接続するための接続端子５０と、接続端子５０が取り付けられる取付壁部３１ａを有する端子ボックス本体３１と、端子ボックス本体３１を閉じるための蓋部３２とを備え、接続端子５０が、取付壁部３１ａに取り付けられる基部５１及び５２と、取付壁部３１ａから離れるように基部５１及び５２から立ち上がって設けられる脚部５３及び５４と、脚部５３及び５４から連続して設けられ、接続線１４が半田付けされる接続部５５と、接続部５５の両端にそれぞれ形成され、半田が脚部５３及び５４に流れるのを防止するための線状凸部５６及び５７とを有する。

Description

太陽電池モジュール用端子ボックス
　本発明は、太陽電池モジュール用端子ボックスに関する。
　太陽電池モジュールにおいては、太陽電池からの接続線と外部接続用ケーブルとを接続するため、一般に端子ボックスが設けられている（特許文献１など）。太陽電池からの接続線は、端子ボックス内部に設けられた接続端子に半田付けされる。
特開２０１１－１５５２１６号公報
　端子ボックスを小型化しようとすると、半田コテが端子ボックスの樹脂部分に接触し、樹脂部分が溶融するという問題があった。また、接続端子から半田が流れ出てしまうという問題があった。
　本発明の目的は、接続端子から半田が流れ出るのを防止することができる太陽電池モジュール用端子ボックスを提供することにある。
　本発明は、太陽電池モジュールに取り付けられる端子ボックスであって、前記太陽電池モジュールからの接続線と、前記太陽電池モジュールの外部に引き出される外部接続用ケーブルとを電気的に接続するための接続端子と、前記接続端子が取り付けられる取付壁部を有する端子ボックス本体と、前記端子ボックス本体を閉じるための蓋部とを備え、前記接続端子が、前記取付壁部に取り付けられる基部と、前記取付壁部から離れるように前記基部から立ち上がって設けられる脚部と、前記脚部から連続して設けられ、前記接続線が半田付けされる接続部と、前記接続部の両端にそれぞれ形成され、前記半田が前記脚部に流れるのを防止するための線状凸部とを有する。
　本発明によれば、接続端子から半田が流れ出るのを防止することができる。
図１は、端子ボックスが取付けられた太陽電池モジュールの表面を示す平面図である。 図２は、端子ボックスが取付けられた太陽電池モジュールの裏面を拡大して示す平面図である。 図３は、実施形態の端子ボックス内部を示す平面図である。 図４は、実施形態の端子ボックスの接続端子を拡大して示す平面図である。 図５は、図４に示すＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、接続端子に接続線を半田付けした後、端子ボックス内部に樹脂を充填し、蓋部を取り付けた状態を示す断面図である。
　以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
　図１は、端子ボックスが取付けられた太陽電池モジュールの表面を示す平面図である。図１に示すように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池３を備えている。太陽電池３は、例えば、単結晶シリコン基板、及び多結晶シリコン基板などの結晶系シリコン基板を用いた太陽電池である。本実施形態では、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に、実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池を用いている。
　ｙ方向に配列された太陽電池３は、配線材４により、隣接する太陽電池３間で電気的に接続されている。配線材４により電気的に接続された複数の太陽電池３は、太陽電池ストリングス１０を構成している。ｘ方向に配列された太陽電池ストリングス１０は、一方端側に配置された接続配線１１により電気的に接続されている。太陽電池ストリングス１０の他方端側では、太陽電池ストリングス１０に出力配線１６が接続されている。太陽電池パネル２は、接続配線１１及び出力配線１６により電気的に接続された複数の太陽電池ストリングス１０を含んでいる。
　太陽電池パネル２の周囲には、フレーム２０が取り付けられている。本実施形態において、太陽電池モジュール１は、両面受光型の太陽電池モジュールである。したがって、端子ボックス３０は、太陽電池３の受光の妨げとならないように、フレーム２０と太陽電池３の間の領域に取り付けられている。また、フレーム２０と太陽電池３の間の領域に取り付けることができるように、端子ボックス３０は、ｘ方向に延びる横長の略矩形形状を有している。端子ボックス３０は、表面５と反対側の裏面６（図２参照）上に取り付けられている。
　図２は、端子ボックスが取付けられた太陽電池モジュールの裏面を拡大して示す平面図である。図２に示すように、端子ボックス３０は、太陽電池モジュール１の裏面６の上に取り付けられている。端子ボックス３０には、出力配線１６からの接続線が引き込まれており、この接続線は、太陽電池モジュール１の外部に引き出される外部接続用ケーブル１２及び１３と、端子ボックス３０内部で電気的に接続されている。
　図３は、実施形態の端子ボックス本体内部を示す平面図である。図３に示すように、端子ボックス本体３１は、底面部３１ａと、底面部３１ａと連続して設けられる側面部３１ｂ～３１ｅを有している。これらの部分は、樹脂から形成されている。底面部３１ａには、出力配線１６からの接続線を端子ボックス本体３１内に引き込むための貫通孔３１ｆ～３１ｉが形成されている。端子ボックス本体３１内に引き込まれた接続線は、接続端子４０、５０、６０、及び７０に電気的に接続される。接続端子４０と５０の間にはダイオード８１が、接続端子５０と６０の間にはダイオード８２が、接続端子６０と７０の間にはダイオード８３がそれぞれ接続されている。
　端子ボックス本体３１において一方端に配置されている接続端子４０には、外部接続用ケーブル１２の芯線部１２ａが、かしめなどの物理的固定手段により取り付けられている。端子ボックス本体３１において他方端に配置されている接続端子７０には、外部接続用ケーブル１３の芯線部１３ａが、かしめなどの物理的固定手段により取り付けられている。
　図４は、実施形態の端子ボックスの接続端子を拡大して示す平面図である。図５は、図４に示すＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図４及び図５に示すように、接続端子５０は、基部５１及び５２を、取付壁部である底面部３１ａに取り付けることにより、端子ボックス本体３１に取付けられている。接続端子５０において、脚部５３及び５４は、取付壁部である底面部３１ａから離れるように基部５１及び５２から立ち上がって設けられている。接続部５５は、脚部５３及び５４から連続して底面部３１ａと略平行に延びるように形成されている。接続部５５の上面５５ａに、接続線が半田付けされる。接続部５５の両側には、半田が脚部５３及び５４に流れ出るのを防止するため、線状凸部５６及び５７が形成されている。
　他の接続端子４０、６０及び７０も、接続端子５０とほぼ同様の構造を有している。以下の接続端子５０についての説明は、他の接続端子４０、６０及び７０についても同様である。
　接続端子５０は、上述のように、基部５１及び５２から立ち上がって設けられる接続部５５を有しており、この接続部５５で半田付けされる。したがって、半田コテが斜めに当てられた場合であっても端子ボックス本体３１の側面部３１ｄ及び３１ｅ等の樹脂部分に接触せずに、接続部５５で半田付けすることができる。また、接続部５５の両側に線状凸部５６及び５７が形成されているので、半田付けの際に、半田が接続部５５から流れ出るのを防止することができる。
　図４に示すように、接続端子５０は、端子ボックス本体３１の側面部３１ｄから距離Ｄ１離れ、側面部３１ｅから距離Ｄ２離れるように設けられている。他の接続端子４０、６０及び７０も、同様にして設けられている。距離Ｄ２は、１ｍｍ以上とすることが好ましい。距離Ｄ２を、このような範囲にすることにより、後述する充填樹脂が、端子ボックス本体３１の底面部３１ａ及び側面部３１ｂ～３１ｅから剥がれても、接続端子４０～７０を充填樹脂で覆うことができ、外部からの水分の浸入を防止することができる。したがって、長期的な耐湿性を高めることができる。
　図５に示すように、接続端子５０の接続部５５の上面５５ａは、端子ボックス本体３１の底面部３１ａからの高さが、Ｌ１となるように、脚部５３及び５４が形成されている。高さＬ１は、端子ボックス本体３１内部の高さＬ０の３分の１～５分の４の範囲であることが好ましい。
　図６は、接続端子に接続線を半田付けした後、端子ボックス内部に樹脂を充填し、蓋部を取り付けた状態を示す断面図である。図６に示すように、接続端子５０の接続部５５に、接続線１４を載せた状態で、半田付けすることにより、半田部１５を形成して接続端子５０に接続線１４を電気的に接続する。他の接続端子４０、６０及び７０についても同様にして、それぞれ接続線を電気的に接続する。その後、端子ボックス本体３１内に充填樹脂３３を注入し、充填樹脂３３を硬化させた後、端子ボックス本体３１に蓋部３２を取り付ける。
　以上のようにして、太陽電池からの接続線と外部接続用ケーブルとを、端子ボックス３０で電気的に接続することができる。
　上記の実施形態では、太陽電池モジュール１として、両面発光型の太陽電池モジュールを例にして示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
１…太陽電池モジュール
２…太陽電池パネル
３…太陽電池
４…配線材
５…表面
６…裏面
１０…太陽電池ストリングス
１１…接続配線
１２，１３…外部接続用ケーブル
１２ａ，１３ａ…芯線部
１４…接続線
１５…半田部
１６…出力配線
２０…フレーム
３０…端子ボックス
３１…端子ボックス本体
３１ａ…底面部
３１ｂ～３１ｅ…側面部
３１ｆ～３１ｉ…貫通孔
３２…蓋部
３３…充填樹脂
４０，５０，６０，７０…接続端子
５１，５２…基部
５３，５４…脚部
５５…接続部
５５ａ…上面
５６，５７…線状凸部
８１～８３…ダイオード

Claims (5)

  1. 　太陽電池モジュールに取り付けられる端子ボックスであって、
    　前記太陽電池モジュールからの接続線と、前記太陽電池モジュールの外部に引き出される外部接続用ケーブルとを電気的に接続するための接続端子と、
    　前記接続端子が取り付けられる取付壁部を有する端子ボックス本体と、
    　前記端子ボックス本体を閉じるための蓋部とを備え、
    　前記接続端子が、前記取付壁部に取り付けられる基部と、前記取付壁部から離れるように前記基部から立ち上がって設けられる脚部と、前記脚部から連続して設けられ、前記接続線が半田付けされる接続部と、前記接続部の両端にそれぞれ形成され、前記半田が前記脚部に流れるのを防止するための線状凸部とを有する、太陽電池モジュール用端子ボックス。
  2. 　複数の前記接続端子が備えられており、前記接続端子間にダイオードが接続されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
  3. 　前記端子ボックス本体が、樹脂から形成されている、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
  4. 　前記端子ボックス本体に、前記接続線を前記端子ボックス本体内部に引き込むための貫通孔が形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
  5. 　前記太陽電池モジュールが、両面受光型の太陽電池モジュールである、請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
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