WO2016093092A1

WO2016093092A1 - 太陽電池モジュール

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Publication number: WO2016093092A1
Application number: PCT/JP2015/083546
Authority: WO
Inventors: 司橋本; 嘉勲朱; 直樹後藤; 石田　謙介; 山口　裕之
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2017-06-08
Also published as: JP2016111853A

Abstract

　少なくとも２つの集電配線を同方向から端子ボックスに引き込む構造において、集電配線を必要以上に長くすることなく、予期しない性能低下や不具合の発生を抑制可能な太陽電池モジュールを提供することを課題とする。　太陽電池セル１０の正極に接続された第１集電配線１６の少なくとも一部と、太陽電池セル１０の負極に接続された第２集電配線１６の少なくとも一部を同方向から端子ボックス４に向かって延設する。このとき、これらの部分を並列方向に間隔を空けて並列した状態とする。さらに、端子ボックス４に内蔵される２つの接点形成部６４，７７を第１集電配線１６と第２集電配線１６の並列方向にずれた状態とする。

Description

太陽電池モジュール

　本発明は、太陽電池モジュールに関するものであり、集電配線と出力ケーブルとが端子ボックスを介して接続された太陽電池モジュールに関する。

　太陽電池モジュールは、一般的に、複数の太陽電池セルが並列配置されて形成される太陽電池パネルと、発電した電力を外部に取り出すための出力ケーブルを備えた構造となっている。このような太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの電極から延びる集電配線が端子ボックスを介して出力ケーブルと接続されており、太陽電池セルで発生した電力を出力ケーブルから外部に取り出すことが可能となっている。

　このような太陽電池モジュールとして、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
　特許文献１に開示された太陽電池モジュールでは、太陽電池パネルの裏面に開口が形成され、この開口から出力リード線（集電配線）が外部に引き出されている。そして、この開口と重なる位置に端子ボックスが取り付けられている。

　ここで、端子ボックスの底部分であり、太陽電池パネル側に位置する部分には、端子ボックスの内外を連通する出力リード線導入孔が設けられている。すなわち、太陽電池パネルに形成された出力リード線を引き出すための開口と、端子ボックスに形成された出力リード線導入孔とが重なった状態となっている。このため、開口から外部に延びる出力リード線は、開口と隣接する出力リード線導入孔から端子ボックスの内部に引き込まれた状態となっている。

　そして、この端子ボックスの内部では、引き込まれた出力リード線の先端部分と、出力ケーブルの端部とがそれぞれ端子板と接触している。このことにより、出力リード線と出力ケーブルの端部とが端子板を介して電気的に接続された状態となっている。
　なお、特許文献１の太陽電池モジュールでは、出力リード線の先端部分を端子板に押し付けるための押圧片を設け、出力リード線と端子板の位置ずれを防止する構造となっている。

特開２０１３－１６５２３６号公報

　太陽電池モジュールでは、太陽電池セルに集電配線が接続され、当該集電配線が端子ボックスに接続されている。
　太陽電池セルと、集電配線及び端子ボックスのレイアウトに注目すると、太陽電池セルの正極に接続された集電配線と、いずれかの太陽電池セルの負極に接続された集電配線が、共に端子ボックスに向かって延設されたものとなる。
　言い換えると複数の太陽電池セルを集電配線によって電気的に接続していくとき、いずれかの太陽電池セルの正極に接続された集電配線と、いずれかの太陽電池セルの負極に接続された集電配線を端子ボックスに向かって延設することとなる。

　太陽電池セルの分布レイアウトや、端子ボックスのレイアウトは太陽電池モジュールの設計者に委ねられ、まちまちである。
　そのため太陽電池セルや端子ボックスのレイアウトによっては、端子ボックスの同一の辺側から端子ボックスに集電配線を引き込む構造が適する場合がある。
　そのため太陽電池セルや集電配線の位置によっては、正極に接続された集電配線と、負極に接続された集電配線を同方向から端子ボックスに向かって延設したいという設計上の欲求がある。例えば、２つの太陽電池セルがいずれも端子ボックスの片側側方に位置しており、これら２つの太陽電池セルから端子ボックスに向かってそれぞれ集電配線を延設するような場合、同方向から端子ボックスに向かって集電配線を延設するという配線構造が好ましい。

　しかしながら、２つの集電配線を同方向から端子ボックスに向かって延設する場合、異なる方向から端子ボックスに向かって延設する場合と比べて、正極に接続された集電配線の少なくとも一部と、負極に接続された集電配線の少なくとも一部とが近づいてしまうこととなる。そして、これらが近づきすぎると、互いに干渉し合うことで不具合が生じてしまう可能性がある。

　本発明は、少なくとも２つの集電配線を同方向から端子ボックスに引き込むレイアウトに適した端子ボックスを開発し、この端子ボックスを備えた太陽電池モジュールを提供することを課題とするものである。
　具体的には、本発明は、少なくとも２つの集電配線を同方向から端子ボックスに引き込む場合において、集電配線を必要以上に長くすることなく、予期しない性能低下や不具合の発生を抑制可能な太陽電池モジュールを提供することを課題とする。

　上記課題を解決するための態様は、太陽電池セルと、当該太陽電池セルから延びる集電配線と、当該集電配線が接続される端子板が内蔵される端子ボックスを備えた太陽電池モジュールであって、前記集電配線は、前記太陽電池セルの正極に接続された第１集電配線と、前記太陽電池セルの負極に接続された第２集電配線を含むものであり、前記端子板は、前記第１集電配線と前記第２集電配線のいずれか一方を接続するための第１端子板部と、他方を接続するための第２端子板部からなり、前記第１端子板部と前記第２端子板部には、前記第１集電配線又は前記第２集電配線を接続させるための接点形成部がそれぞれ設けられ、前記第１集電配線の少なくとも一端側の部分と、前記第２集電配線の少なくとも一端側の部分とが同方向から前記端子ボックスに向かって延設されると共に、所定の並列方向に間隔を空けて並列しており、前記第１端子板部と前記第２端子板部にそれぞれ形成された接点形成部は、前記並列方向にずれた位置に配されることを特徴とする太陽電池モジュールである。

　本態様の太陽電池モジュールでは、第１集電配線の少なくとも一端側の部分と、第２集電配線の少なくとも一端側の部分とが所定の間隔を空けて並列した状態で延設されており、同方向から端子ボックスに引き込まれている。そして、端子ボックスに内蔵され、第１集電配線と第２集電配線のそれぞれを接続する２つの接点形成部を、第１集電配線と第２集電配線の並列方向にずれた位置に形成している。
　このことから、それぞれの集電配線を端子ボックスに向かって直線状に延ばしていき、その延び方向の延長上で接点形成部に接触させることが可能となる。すなわち、端子ボックスと近接する位置だけでなく、端子ボックスの内部においても、いずれか一方又は双方の集電配線を蛇行させたり、２つの集電配線を近接させることなく集電配線と接点形成部の接続が可能となる。言い換えると、集電配線の一端側の部分であり、端子ボックス外側から接点形成部に至るまでの部分を、必要以上に延ばしたり、何度も折曲又は湾曲させたりすることなく延設可能であると共に、２つの集電配線における一端側の部分同士が近づいてしまうことがない。このことから、集電配線を必要以上に延ばしたり、何度も折曲させたり湾曲させたり、２つの集電配線が近づくことに起因する不具合の発生を抑制することができる。

　また上記課題を解決するためのもう一つの態様は、太陽電池セルと、当該太陽電池セルから延びる集電配線と、当該集電配線が接続される端子板を内蔵する端子ボックスを備えた太陽電池モジュールであって、前記集電配線は、前記太陽電池セルの正極に接続された第１集電配線と、前記太陽電池セルの負極に接続された第２集電配線を含むものであり、前記端子板は、前記第１集電配線と前記第２集電配線のいずれか一方を接続するための第１端子板部と、他方を接続するための第２端子板部からなり、前記第１端子板部と前記第２端子板部には、前記第１集電配線又は前記第２集電配線を接続させるための接点形成部がそれぞれ設けられ、前記第１集電配線の少なくとも一端側の部分と、前記第２集電配線の少なくとも一端側の部分とが同方向から前記端子ボックスに向かって延設されており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方の前記延設方向における延長線上に前記接点形成部が位置しており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方は、前記端子ボックスに形成された前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されることなく延設されていることを特徴とする太陽電池モジュールである。

　この態様においても、第１集電配線と第２集電配線の少なくとも一方が、全く折り返されずに直線状に延びることとなる。このため、集電配線を何度も折曲又は湾曲させたりすることで生じる不具合の発生を防止できる。

　上記した各態様においては、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも他方の前記延設方向における延長線上に前記接点形成部が位置しており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも他方は、前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されて延設されていてもよい。

　このような構成にすると、２つの接点形成部の一方は、折り返されずに延びる集電配線の延びた先に位置し、他方は、折り返されて延びる集電配線の延びた先に位置することとなる。このことから、２つの接点形成部をより離れた位置に配することが可能となり、正極と負極が近接することで生じる不具合の発生を抑制することが可能となる。

　上記した各態様においては、前記延設における延設方向の延長線上に少なくとも一方の前記接点形成部が位置しており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方は、前記端子ボックスに形成された前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されることなく延びていることが好ましい。

　かかる構成によると、第１集電配線と第２集電配線の少なくとも一方が、全く折り返されずに直線状に延びることとなるので、集電配線を比較的短くすることが可能であり、集電配線を何度も折曲又は湾曲させることで生じる不具合の発生を防止できる。

　このような態様では、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも他方は、前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されている構成であってもよい。

　かかる構成によると、２つの接点形成部の一方は、折り返されずに延びる集電配線の延びた先に位置し、他方は、折り返されて延びる集電配線の延びた先に位置することとなる。このことから、２つの接点形成部をより離れた位置に配することが可能となり、正極と負極が近接することで生じる不具合の発生を抑制することが可能となる。
　すなわち、２つの集電配線の一方のみを敢えて１度だけ折り返して延設することにより、２つの接点形成部をより離れた位置に配置することが可能となり、正極と負極が近接することで生じる不具合の発生を抑制できる。

　上記した各態様においては、外部に電気を取り出すための出力ケーブルを有し、当該出力ケーブルは、前記端子ボックスから外部に突出するものであって、突出方向が前記延設における延設方向と交わる方向となっていることが好ましい。

　前記端子ボックスは、箱状の本体部を備え、前記本体部は、内部が仕切壁部によって区画されており、前記仕切壁部の少なくとも一部は、前記第１端子板部及び前記第２端子板部と近接する位置に配されており、前記第１端子板部及び前記第２端子板部を含む小空間が形成されていることが望ましい。

　かかる構成によると、端子ボックスの内部にポッティング剤等を充填する際に、第１端子板部及び第２端子板部の周辺にのみポッティング剤を充填することが可能となる。すなわち、必要なポッティング剤の量を節減することができる。

　また上記した各態様において、透光性基板と裏面封止部材を有し、透光性基板と裏面封止部材の間に前記複数の太陽電池セルがあり、裏面封止部材の更に裏面側に前記端子ボックスがあり、前記太陽電池セルは、面状に配列されており、太陽電池モジュールの平面形状は四角形であり、前記端子ボックスは太陽電池モジュールの中央部にあり、前記太陽電池セルの全部または前記太陽電池セルの一群が前記集電配線によって直列に接続されており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の一部は、太陽電池モジュールの同一の辺寄りの部位にあり、その先端側が太陽電池モジュールの中央に向かって折り曲げられて前記端子ボックスに向かって延設されていることが望ましい。

　本発明によると、集電配線を必要以上に長くすることなく、予期しない性能低下や不具合の発生を抑制できる。

本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す説明図であり、（ａ）は表面側、（ｂ）は裏面側を示す。図１の太陽電池パネルを裏面側からみた様子を模式的に示す斜視図であり、内部構造の一部を透過して示す。図１の太陽電池パネルの構造を模式的に示す説明図である。図１の太陽電池モジュールを裏面側からみた様子を示す説明図であり、内部構造の一部を透過すると共に一部を拡大し、拡大した部分において端子ボックスの蓋部を省略して示す。図１の端子ボックスを示す平面図であり、蓋部を省略して示す。図５の本体部を示す斜視図である。図５の第１端子板部を示す斜視図である。図５の第２端子板部を示す斜視図である。図５の端子ボックスのＡ領域を拡大して示す平面図である。複数の太陽電池モジュールを屋根上で接続している様子を示す説明図であり、（ａ）は図１の太陽電池モジュールを接続している様子を示し、（ｂ）は図１とは異なる太陽電池モジュールを接続している様子を示す。図５の端子ボックス内に形成された収容空間にポッティング剤を充填し、蓋部を装着する様子を示す説明図である。

　以下、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

　本実施形態の太陽電池モジュール１は、図１（ａ）で示されるように、四角形であり且つ平板状の太陽電池パネル２に金属製のフレームを装着しない構造となっている。つまり、本実施形態の太陽電池モジュール１は、フレームレスの太陽電池モジュール１である。そして、太陽電池パネル２の裏面側には、図１（ｂ）で示されるように、端子ボックス４が取り付けられており、端子ボックス４から第１出力ケーブル５（出力ケーブル）と第２出力ケーブル６（出力ケーブル）とが外部に向かって延びている。この端子ボックス４は、太陽電池モジュール１の幅方向（図１の左右方向）において、中心よりも端部よりの位置に装着されている。
　即ち端子ボックス４は、太陽電池モジュール１の中央部であって、中心よりも端部側に寄った位置にある。

　太陽電池パネル２は、所謂結晶型と称される太陽電池であり、図２で示されるように、シリコン基板と電極を備えた板状の太陽電池セル１０を複数枚備えた構造となっている。すなわち、この太陽電池パネル２は、複数枚の太陽電池セル１０がリード線１１（集電配線）を介して直列に接続された状態で、透光性基板７と裏面保護材（裏面封止部材）８の間に封入されて形成されている。
　なお、太陽電池パネル２の裏面側には、透光性基板７と裏面保護材８の間に位置する空間と、外部とを連通するスリット部１２が設けられている。このスリット部１２は、太陽電池パネル２の裏面側に形成された３つの切込み（スリット）から形成されており、平面視した形状が略「Ｉ」字状となるように、２つの横スリットと１つの縦スリットが形成されている。そして、このスリット部１２からリード線１１の一部が外部に引き出された状態となっている。

　より詳細に説明すると、太陽電池パネル２の内部では、４枚の太陽電池セル１０が並列して形成されるセル列が２列形成されている。つまり、複数の太陽電池セル１０が並列配置されており、複数の太陽電池セル１０が並列して形成されるセル列が複数列形成された状態となっている。なお太陽電池セル１０の個数は、限定されるものでは無く、実際にはもっと数が多い。また太陽電池セル１０の列数についても限定されるものでは無く、実際にはもっと列数が多い。

　図示する実施形態は、説明を容易にするために、太陽電池セル１０の数を少なくし、かつレイアウトも単純な二列構造を例示している。
　また図示する実施形態は、説明を容易にするために全ての太陽電池セル１０を直列に配線して端子ボックス４に接続しているが、実際の太陽電池パネルでは、複数の太陽電池セル１０を幾つかの群に分け、各群に属する太陽電池セル１０を直列に接続して複数の直列セル群を作り、複数の直列セル群を並列に接続して端子ボックス４に接続した構成を採用した配線構造を採用するものが多い。
　いずれにしても、それぞれの太陽電池セル１０の電極には、リード線１１が接続されている。

　このリード線１１は、隣合う太陽電池セル１０の間で延びる連結用リード線１５と、太陽電池パネル２の内部から外部まで延びる出力用リード線１６（第１集電配線、第２集電配線）に大別され、それぞれ異なる位置に配された状態となっている。

　連結用リード線１５は、隣合う太陽電池セル１０の電極同士を電気的に接続するための配線部材であり、一端と他端とがそれぞれ異なる太陽電池セル１０の電極に電気的に接続された状態となっている。即ち連結用リード線１５の一端が一つの太陽電池セル１０の正極に接続され、他端が他の太陽電池セル１０の負極に接続されていて太陽電池セル１０同士を直列接続している。

　出力用リード線１６は、太陽電池セル１０（正確には太陽電池セル群）から外部に電流を取り出すための配線部材であり、一端が直列接続された太陽電池セル群に属する端部の太陽電池セル１０の電極に電気的に接続され、他端が太陽電池パネル２の外部に引き出されている。より詳細には、一端が太陽電池セル群に属する端部の太陽電池セル１０の電極に直接、又はバスバー電極等の他部材を介して間接的に接続され、他端がスリット部１２から外部に引き出された状態になっている。

　出力用リード線１６の敷設レイアウトは図２、図３の通りであり、一方の出力用リード線１６（例えば太陽電池セル群の正極に接続された出力用リード線１６）と、他方の出力用リード線１６（例えば太陽電池セル群の負極に接続された出力用リード線１６）は、共に太陽電池モジュールの同一の短辺寄りの部位にある。
　即ち２本の出力用リード線１６は、共に辺部配置部８０，８１を有している。
　２本の出力用リード線１６の辺部配置部８０，８１は、共に太陽電池モジュール１の一方の短辺に沿った位置に配されている。２本の辺部配置部８０，８１は同一直線に沿って配置されており、一方の辺部配置部８０の延長上に他方の辺部配置部８０がある。
　また出力用リード線１６の辺部配置部８０，８１の先端側は、太陽電池モジュール１の中央に向かって折り曲げられて端子ボックスに向かって延設されている。即ち出力用リード線１６の辺部配置部８０，８１の先端側には、中央向き部８２，８３がある。

　ここで、スリット部１２の近傍に位置する部分では、図３で示されるように、２つの出力用リード線１６が所定の間隔Ｌを空けて太陽電池パネル２の長手方向に沿って延びた状態となっている。即ち中央向き部８２，８３が所定の間隔Ｌを空けて太陽電池パネル２の長手方向に沿って延びた状態となっている。
　なお、この部分（中央向き部８２，８３）における出力用リード線１６の延設方向となる太陽電池パネル２の長手方向は、太陽電池モジュール１を屋根上に設置した際に屋根の傾斜方向と直交する方向（桁行方向）でもある。

　このスリット部１２の近傍に位置する部分では、一端が正極に接続された一方の出力用リード線１６の一部（中央向き部８２，８３の一方）と、一端が負極に接続されたもう一方の出力用リード線１６の一部（中央向き部８２，８３の他方）とが互いに平行になるように配されており、いずれも直線状に延びた状態となっている。これらは、太陽電池パネル２の短手方向で所定の間隔を空けて並列しており、太陽電池モジュール１の片側側端から他方側端へ向かう方向に延びた状態となっている。
　なお、この２つの出力用リード線１６の並列方向でもある太陽電池パネル２の短手方向は、太陽電池モジュール１を屋根上に設置した際に屋根の傾斜方向（梁間方向）となる方向でもある。

　本実施形態の太陽電池モジュール１は、スリット部１２と重なる部分に端子ボックス４が取り付けられている。この端子ボックス４は平面視した形状が略縦長長方形状となっている。そして、端子ボックス４の短手方向（幅方向）と太陽電池パネル２の長手方向とが同方向となり、端子ボックス４の長手方向と太陽電池パネル２の短手方向とが同方向となるように取付けられている。

　そして、図４で示されるように、端子ボックス４に形成されたリード線導入孔２０（導入口）がスリット部１２の外側に位置しており、リード線導入孔２０がスリット部１２と重なった状態となっている。そして、スリット部１２から外部に延出された出力用リード線１６が、そのままリード線導入孔２０から端子ボックス４の内部に引き込まれた状態となっている。

　端子ボックス４は、図５で示されるように、一面が開放された箱状の本体部３０の内部に、第１端子板部３１（端子板）、第２端子板部３２（端子板）、バイパスダイオード３３が収納されて形成されている。この本体部３０の内部には、第１出力ケーブル５の一端部分と、第２出力ケーブル６の一端部分も収納されており、それぞれ第２端子板部３２と、第１端子板部３１に接続された状態となっている。
　なお、この端子ボックス４は、本体部３０の開放面を蓋部３５（図５では図示しない）で閉塞した状態で使用可能なものである。

　本体部３０は、図６で示されるように、底板部４０と、この底板部４０から立設された棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４とを備えている。この棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４は、環状に連続しており、内側に空間を形成している。

　ここで、棟側壁部４１と軒側壁部４３は、端子ボックス４の長手方向で離間対向しており、左側壁部４２と右側壁部４４は、端子ボックス４の短手方向で離間対向している。そして、棟側壁部４１と軒側壁部４３のそれぞれは、左側壁部４２と右側壁部４４のそれぞれと略直交した状態となっている。
　なお、棟側壁部４１は、太陽電池モジュール１を屋根上に取り付けたとき、本体部３０の棟側の一端に位置する部分となり、軒側壁部４３は、太陽電池モジュール１を屋根上に取り付けたとき、本体部３０の軒側の一端に位置する部分となる。

　この棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４の外側面のうち、底板部４０側に位置する部分には、取付フランジ部４８が設けられている。また、棟側壁部４１の近傍には、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６を挿通可能なケーブル掛止筒４９が形成されている。

　取付フランジ部４８は、棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４の外側面から外側に向かって突出しており、環状に連続する板状の部分となっている。

　底板部４０には、仕切壁部５６と、リード線導入孔２０が形成されている。

　仕切壁部５６は、棟側壁部４１よりもやや軒側壁部４３よりの位置に形成され、棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４で囲まれた空間を横切るように延びている。この仕切壁部５６は、一端が左側壁部４２と一体に連続しており、他端が右側壁部４４と一体に連続している。

　これらのことから、本体部３０の内側では、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４、仕切壁部５６によって囲まれた空間である収容空間６０が形成されることとなる。すなわち、本体部３０には、棟側壁部４１、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４から形成される４つの側壁部分に囲まれた空間のさらに内側に、この空間よりも体積が小さな収容空間６０が形成されている。

　ケーブル掛止筒４９は、仕切壁部５６の内側面から収容空間６０の内部に向かって突出する円筒状の部分である。このケーブル掛止筒４９の内孔は、棟側壁部４１、仕切壁部５６と、その間に位置する部分を貫通する孔と一体に連続して連通孔を形成しており、この連通孔が外部と収容空間６０とを連通した状態となっている。
　つまり、棟側壁部４１の外側面に形成された孔（図示しない）から、ケーブル掛止筒４９の突出端に至るまで延びる連通孔が形成され、本体部３０の外部と収容空間６０の内部とが連通された状態となっている。なおこの連通孔の内径は、第１出力ケーブル５、第２出力ケーブル６の端部の外径と略同一となっており、これらを挿通すると、第１出力ケーブル５、第２出力ケーブル６の外周面と連通孔の内周面とが隙間なく密着した状態となる（又は殆ど隙間がない状態で接触した状態となる）。

　リード線導入孔２０は、底板部４０を貫通する貫通溝状の部分であり、その開口形状が略長方形状となっている。このリード線導入孔２０は、本体部３０の長手方向に沿って延びており、軒側壁部４３と近接した状態となっている。言い換えると、リード線導入孔２０は、軒側壁部４３の近傍から棟側壁部４１に向かって延びる溝状の部分となっている。
　なお、詳しくは後述するが、このリード線導入孔２０は、収容空間６０に第１端子板部３１と第２端子板部３２を取り付けたとき、これらの間に位置した状態となるように形成されている（図５等参照）。

　第１端子板部３１は、図７で示されるように、略長方形平板状の部材であり、バイパス板部６２と、長板部６３と、接点形成部６４を有している。

　バイパス板部６２は、横長に延びた略長方形板状の部分であり、幅方向における一端側にバイパスダイオード３３（図５参照）の脚部３３ａが接触するための接触部６２ａが形成されている。そして、この接触部６２ａは、幅方向（図７の矢印Ｘで示される方向）における一方側に飛び出た部分となっている。

　バイパス板部６２のうち、幅方向と直交する方向（図７の矢印Ｙで示される方向）における片側端部では、縁部分が一部を除いて上側に向かって曲げられ、上方に立ち上げられている。詳細には、幅方向における両端側に位置する部分が立ち上げられており、中心付近の部分が立ち上げられていない部分となっている。そして、片側端部のうちで立ち上げられていない部分と、他方側端部との間には、開口形状が円形の貫通孔７０が形成された状態となっている。

　長板部６３は、縦長に延びた略長方形板状の部分であり、幅方向（図７の矢印Ｘで示される方向）の両端部分がそれぞれ上方に立ち上げられた状態となっている。

　接点形成部６４は、太陽電池パネル２の内部から引き出したリード線１１を接触させるための部分であり、平面視した形状が略長方形状の板体となっている。
　この接点形成部６４の幅方向と直交する方向（図７の矢印Ｙで示される方向）の一端側では、その縁部分が上方に立ち上げられた状態となっている。すなわち、この他端側の部分は、上側に向かって曲げられた状態となっている。

　第２端子板部３２は、図８で示されるように、バイパス板部７６と、接点形成部７７とが一体に形成された略長方形平板状の部材となっている。

　バイパス板部７６は、横長に延びた略長方形板状の部分であり、幅方向における一端側にバイパスダイオード３３（図５参照）の脚部３３ａが接触するための接触部７６ａが形成されている。そして、この接触部７６ａは、幅方向（図８の矢印Ｘで示される方向）における一方側に飛び出た部分となっている。

　ここで、このバイパス板部７６と、前述した第１端子板部３１のバイパス板部６２とを比較すると、これらの設置状態においては、平面視形状が左右対称の形状となっている（図５参照）。すなわち、第１端子板部３１のバイパス板部６２では、幅方向の一端側（図５における右側）に接触部６２ａが位置しているのに対し、このバイパス板部７６では幅方向の他端側（図５における左側）の部分に接触部７６ａが位置している。

　このバイパス板部７６においても、図８で示されるように、幅方向と直交する方向における片側端部では、縁部分が一部を除いて上側に向かって曲げられ、上方に立ち上げられている。
　そして、片側端部のうちで立ち上げられていない部分と、他方端部との間に、開口形状が円形の貫通孔７０が形成された状態となっている。

　接点形成部７７は、平面視した形状が略長方形状の板体となっている。この接点形成部７７は、太陽電池パネル２の内部から引き出したリード線１１を接触させるための部分となっている。
　そして、幅方向と直交する方向（図８の矢印Ｙで示される方向）における一端側では、
その縁部分が上側に向かって曲げられ、上方に立ち上げられた状態となっている。

　続いて、端子ボックス４の内部構造についてさらに詳細に説明する。

　本体部３０の内部では、図５で示されるように、収容空間６０の内側に第１端子板部３１、第２端子板部３２、バイパスダイオード３３が固定された状態となっている。

　第１端子板部３１と第２端子板部３２は、端子ボックス４の幅方向で所定の間隔を空けて並列した状態となっている。そして、第１端子板部３１と第２端子板部３２のそれぞれから棟側壁部４１側に離れた位置にケーブル掛止筒４９が配置されている。したがって、２つのケーブル掛止筒４９もまた、幅方向に所定の間隔を空けて並列した状態となっている。そして、それぞれのケーブル掛止筒４９に挿通され、本体部３０の内部に位置する第１出力ケーブル５の一端側の部分と、第２出力ケーブル６の一端側の部分もまた、幅方向に所定の間隔を空けて並列した状態となっている。この第１出力ケーブル５の一端側の部分と、第２出力ケーブル６の一端側の部分は、いずれも端子ボックス４の長手方向に沿って直線状に延びている。

　第１端子板部３１の取付位置と第２端子板部３２の取付位置の間には、リード線導入孔２０が形成されている。すなわち、リード線導入孔２０の幅方向において、片側端部の外側に隣接する位置に第１端子板部３１が位置しており、他方側端部の外側に位置する位置に第２端子板部３２が位置している。

　ここで、第１端子板部３１と第２端子板部３２は、いずれも平面視形状が略Ｌ字状となっており、一部がリード線導入孔２０の幅方向における端部の外側に位置しており、一部がリード線導入孔２０の長手方向における端部の外側に位置している。すなわち、第１端子板部３１と第２端子板部３２は、いずれもリード線導入孔２０の縁部分のうち、角部分を含む２辺のすぐ外側に位置した状態となっている。

　このため、リード線導入孔２０の長手方向（幅方向と直交する方向）で対向する２つの辺のうち、片側の辺のすぐ外側には、第１端子板部３１におけるバイパス板部６２の接触部６２ａと、第２端子板部３２におけるバイパス板部７６の接触部７６ａとが位置している。言い換えると、第１端子板部３１の接触部６２ａと第２端子板部３２の接触部７６ａが間隔を空けて並列している。

　これに対して、リード線導入孔２０の長手方向で対向する２つの辺のうち、他方の辺のすぐ外側には、軒側壁部４３が位置している。

　つまり、リード線導入孔２０は、図９でも示されるように、第１端子板部３１、第２端子板部３２、軒側壁部４３によって一部を除いた周囲の大部分を囲まれた状態となっている。

　ここで、第１端子板部３１は、図示しない掛止手段により、本体部３０に相対移動が不可能な状態に掛止されている。
　つまり、第１端子板部３１は、バイパス板部６２、長板部６３、接点形成部６４のそれぞれが端子ボックス４の長手方向（図９における上下方向）及び短手方向（図９における左右方向）に移動できない状態に固定されている。言い換えると、バイパス板部６２、長板部６３、接点形成部６４のそれぞれが配置位置からずれないように装着されることで、第１端子板部３１が位置ずれしない状態で本体部３０に装着可能な構造となっている。

　第２端子板部３２もまた、第１端子板部３１と同様に、バイパス板部７６、接点形成部７７のそれぞれが配置位置からずれしないように図示しない掛止手段で掛止されている。このことにより、第２端子板部３２の位置ずれを防止可能となる。

　ここで、第１端子板部３１と第２端子板部３２とを比較すると、第１端子板部３１ではバイパス板部６２と接点形成部６４の間に長板部６３が形成されているが、第２端子板部３２にはこの長板部６３が形成されていない点で異なっている。このことから、第２端子板部３２の長さ（長手方向の長さ）は、第１端子板部３１よりも短くなっている。

　そして、図５で示されるように、第１端子板部３１の最も棟側壁部４１よりの部分と、第２端子板部３２の最も棟側壁部４１よりの部分は、端子ボックス４の長手方向（図５の上下方向）における位置が同一となっている。このことから、第１端子板部３１の接点形成部６４と第２端子板部３２の接点形成部７７が、端子ボックス４の長手方向でずれた位置に配されている。

　より詳細には、第１端子板部３１の接点形成部６４の平面視における中心位置をＰ１とし、第２端子板部３２の接点形成部７７の平面視における中心位置をＰ２とすると、端子ボックス４の長手方向におけるＰ１からＰ２までの距離Ｌ２は、上記したスリット部１２近傍における２つの出力用リード線１６の間隔Ｌと同一（又は略同一）となっている（図４参照）。
　ここで、第１端子板部３１の接点形成部６４と、第２端子板部３２の接点形成部７７とは同形の部分となっている。つまり、２つの接点形成部６４，７７の配置位置は、端子ボックス４の長手方向において距離Ｌ２だけずれた位置となっている。

　このことから、図４で示されるように、太陽電池モジュール１及び太陽電池パネル２の長手方向に沿って所定の間隔Ｌを空けて延びる２つの出力用リード線１６を端子ボックス４の内部に引き込んだとき、そのまま２つの接点形成部６４，７７にそれぞれ接触させ、出力用リード線１６と第１端子板部３１及び第２端子板部３２を電気的に接触させることが可能となる。

　すなわち、２つ出力用リード線１６が太陽電池パネル２の長手方向における端部側から端子ボックス４に向かって延設され、それぞれの出力用リード線１６の延設方向の延長線上に、接点である接点形成部６４，７７が位置している。
　このため、接点が幅方向で並列しているような構造とは異なり、出力用リード線１６を延び方向と交わる方向に延ばしたり、２つの出力用リード線１６を近接させたりすることなく、出力用リード線１６を第１端子板部３１及び第２端子板部３２に接続することが可能となる。

　より詳細に説明すると、２つの出力用リード線１６のうちの一方は、端子ボックス４の外側から端子ボックス４に近づく方向に延びている部分と、リード線導入孔２０から接点形成部７７までの部分とが同方向に延びている。すなわち、この出力用リード線１６は、蛇行したりすることなく直線的に延びた状態となっている。

　ここで、出力用リード線１６は、長く延ばすことでそれ自身の抵抗が大きくなり、出力に影響が出てしまう。また、折曲又は湾曲を何度も行うことにより、断線等の発生も考えられる。本実施形態では、出力用リード線１６を直線的に延ばすことにより、蛇行させて延ばす場合に比べて全長を短くすることが可能であり、さらに折曲又は湾曲を何度も行うことなく延設することができる。このため、このような不具合の発生を防止可能となっている。

　ここで、２つの出力用リード線１６のうちの他方は、端子ボックス４の内部で１度だけ折り返され、逆方向に向かって延びている。すなわち、端子ボックス４の外側から端子ボックス４に近づく方向に延びている部分と、リード線導入孔２０から接点形成部６４までの部分とが逆方向に延びている。
　言い換えると、端子ボックス４の内部では、２つの出力用リード線１６がそれぞれ離間する方向に延びている。このことにより、２つの接点形成部６４，７７、延いては第１端子板部３１と第２端子板部３２を端子ボックス４の短手方向で離れた位置に配置可能となる。さらには、第１端子板部３１と第２端子板部３２にそれぞれ接続された第２出力ケーブル６、第１出力ケーブル５も短手方向で離れた位置に配置可能となる。

　ここで、正極と負極を近接させすぎると、これらが干渉し合い、不具合が発生することが考えられる。しかしながら、本実施形態では、２つの出力用リード線１６、第１端子板部３１と第２端子板部３２、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６のそれぞれを互いに近づけたりすることなく配置可能となる。すなわち、正極と負極を近接させることに起因する不具合の発生を防止することが可能となる。

　本実施形態の太陽電池モジュール１では、２つの出力用リード線１６を左側壁部４２側から端子ボックス４の内部側へと延設しており、第１端子板部３１と第２端子板部３２のそれぞれと接触させている。そして、第１端子板部３１と第２端子板部３２それぞれの棟側壁部４１側の部分に第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６とを接続させ、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６を棟側壁部４１から端子ボックス４の外部に突出させている。すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール１では、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６の突出方向が、２つの出力用リード線１６の引き込み方向に対して交わる方向となっている。言い換えると、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６の突出方向が、２つの出力用リード線１６の端子ボックス４に近接する部分における延設方向に対して交わる方向となっている。

　このとき、この延設方向と突出方向のなす角が５０以上１３０度以下となることが好ましく、８０度以上１１０度以下となることがさらに好ましく、８７度以上９３度以下となることがより好ましい。そこで、本実施形態の太陽電池モジュールでは、２つの出力用リード線１６の端子ボックス４に近接する部分における延設方向と、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６の突出方向のなす角が９０度となるよう形成している。つまり、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６の突出方向と、端子ボックス４に近接する部分における２つの出力用リード線１６の延設方向とが直交する状態となっている。

　このように、端子ボックス４に近接する部分における出力用リード線１６の延設方向と、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６の突出方向を交わる方向とし、第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６を棟側部分から突出させる構造とすると、屋根上で複数の太陽電池モジュール１接続していくとき、第１出力ケーブル５や第２出力ケーブル６を大きく湾曲させずに接続可能となり、好ましい。

　具体的に説明すると、本実施形態の太陽電池モジュール１は、図１０（ａ）で示されるように、隣合う太陽電池モジュール１の一方の第１出力ケーブル５と、他方の第２出力ケーブル６を接続した状態で使用する。このとき、互いに電気的に接続される複数の太陽電池モジュール１が屋根上で並列し、第１出力ケーブル５及び第２出力ケーブル６の突出方向がこの太陽電池モジュール１の並列方向に対して交わる方向となる。このとき、端子ボックス４の長手方向で対向する２辺のうちの一方である棟側から第１出力ケーブル５と第２出力ケーブル６を突出させると、そのまま側方に第１出力ケーブル５や第２出力ケーブル６を引き延ばすだけで、接続が可能となる。

　これに対し、図１０（ｂ）で示されるように、端子ボックス１０４の片側側方から２つの出力ケーブル１０５，１０６を突出させる場合について考える。このとき、１方の出力ケーブル１０５をそのまま片側側方に延ばす場合は、この出力ケーブル１０５を湾曲させる必要はないが、もう１つの出力ケーブル１０６を他方側側方に延ばす場合には、出力ケーブル１０６が端子ボックス１０４を迂回するように延ばす必要がある。すなわち、出力ケーブル１０６を大きく湾曲させつつ延ばす必要が生じてしまう。
　このことから、本実施形態の太陽電池モジュール１のように、端子ボックス４の長手方向で対向する２辺のうちの一方側、言い換えると、太陽電池モジュール１の並列方向と直交する面から出力ケーブルを突出させる構造が好ましい。

　ところで、本実施形態の太陽電池モジュール１では、出力用リード線１６と接点形成部６４，７７を半田等を介して電気的に接続した後、図１１で示されるように、収容空間６０にポッティング剤を充填し、蓋部３５を装着する。
　なお、ポッティング剤は、部材の固定、保護、防湿等を目的として使用されるものであり、シリコーン樹脂等の適宜な樹脂を主成分とするものである。

　ここで、第１端子板部３１には、上記したように、自身を厚さ方向に貫通する貫通孔７０が設けられている。そして、第２端子板部３２にもまた、自身を厚さ方向に貫通する貫通孔７０が設けられている。このことから、収容空間６０にポッティング剤を流し込むとき、貫通孔７０を介して第１端子板部３１や第２端子板部３２の裏面側にポッティング剤が流れ込むこととなる。言い換えると、ポッティング剤が流れ込みにくい部分である部材の裏面側に対し、ポッティング剤を流し込むことが可能となる。このことにより、収容空間６０のすみずみまでポッティング剤を行きわたらせ、ポッティング剤を満遍なく充填させることが可能となる。

　ここで、収容空間６０に注目すると、この収容空間６０は、上記したように、左側壁部４２、軒側壁部４３、右側壁部４４、仕切壁部５６によって仕切られた空間となっている。つまり、本実施形態の端子ボックス４では、仕切壁部５６を設けることで、本体部３０の内部空間全体に比べて小型の空間となる収容空間６０を形成している。そして、この収容空間６０にポッティング剤を充填している。このことにより、本体部３０の内部空間全体にポッティング剤を充填する場合に比べ、必要なポッティング剤の量を減少させることが可能な構造となっている。

　上記した実施形態では、端子ボックス４の長手方向に延びるリード線導入孔２０を設け、２つの出力用リード線１６を１つのリード線導入孔２０から端子ボックス４の内部に引き込む例を示した。すなわち、開口形状が縦長長方形状であって、溝状に延びる孔から２つの出力用リード線１６を引き込む例を示した。
　しかしながら、本発明はこれに限るものではない。出力用リード線１６を引き込む孔は、複数設けてもよく、端子ボックス４の長手方向に離れた位置に、一方の出力用リード線１６を引き込むための第１の導入孔と、他方の出力用リード線１６を引き込むための第２の導入孔のそれぞれを設けてもよい。開口形状も方形に限らず、円形等、適宜変更してよい。

　上記した実施形態では、１つのみの仕切壁部５６を設ける例を示したが、本発明はこれに限るものではない。仕切壁部は複数形成しても構わない、例えば、第１端子板部３１や第２端子板部３２のすぐ外側に、第１端子板部３１や第２端子板部３２に沿うように仕切壁部を設け、収容空間６０よりもさらに小さい小空間を形成しても構わない。この場合、ポッティング剤の使用量をさらに減少させる効果が期待できる。

　上記した実施形態では、太陽電池パネル２の裏面側に切込みを設けてスリット部１２を形成する例を示したが、これに替わって、太陽電池パネル２の裏面側に貫通孔を形成してもよい。すなわち、太陽電池パネル２の裏面側に形成した貫通孔からリード線１１を引き出す構造であっても構わない。このときの開口形状は、平面視した形状が円形となっていてもよく、多角形となっていてもよい。リード線１１を無理なく外部に引き出せればよい。しかしながら、透光性基板７と裏面保護材８の間に位置する空間への外部からの異物の混入を防止するという点で、開口はできるだけ小さい方が好ましく、上記したように、切込みを設けてリード線１１を引き出すための連通部（開口部）として機能させる構成が好ましい。

　１　太陽電池モジュール
　４　端子ボックス
　５　第１出力ケーブル（出力ケーブル)
　６　第２出力ケーブル（出力ケーブル)
　１０　太陽電池セル
　１１　リード線（集電配線)
　１６　出力用リード線（第１集電配線、第２集電配線)
　２０　リード線導入孔（導入口）
　３０　本体部
　３１　第１端子板部（端子板）
　３２　第２端子板部（端子板）
　６４　接点形成部
　７７　接点形成部

Claims

　太陽電池セルと、当該太陽電池セルから延びる集電配線と、当該集電配線が接続される端子板が内蔵される端子ボックスを備えた太陽電池モジュールであって、
　前記集電配線は、前記太陽電池セルの正極に接続された第１集電配線と、前記太陽電池セルの負極に接続された第２集電配線を含むものであり、
　前記端子板は、前記第１集電配線と前記第２集電配線のいずれか一方を接続するための第１端子板部と、他方を接続するための第２端子板部からなり、
　前記第１端子板部と前記第２端子板部には、前記第１集電配線又は前記第２集電配線を接続させるための接点形成部がそれぞれ設けられ、
　前記第１集電配線の少なくとも一端側の部分と、前記第２集電配線の少なくとも一端側の部分とが同方向から前記端子ボックスに向かって延設されると共に、所定の並列方向に間隔を空けて並列しており、
　前記第１端子板部と前記第２端子板部にそれぞれ形成された接点形成部は、前記並列方向にずれた位置に配されることを特徴とする太陽電池モジュール。
　太陽電池セルと、当該太陽電池セルから延びる集電配線と、当該集電配線が接続される端子板を内蔵する端子ボックスを備えた太陽電池モジュールであって、前記集電配線は、前記太陽電池セルの正極に接続された第１集電配線と、前記太陽電池セルの負極に接続された第２集電配線を含むものであり、前記端子板は、前記第１集電配線と前記第２集電配線のいずれか一方を接続するための第１端子板部と、他方を接続するための第２端子板部からなり、前記第１端子板部と前記第２端子板部には、前記第１集電配線又は前記第２集電配線を接続させるための接点形成部がそれぞれ設けられ、前記第１集電配線の少なくとも一端側の部分と、前記第２集電配線の少なくとも一端側の部分とが同方向から前記端子ボックスに向かって延設されており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方の前記延設方向における延長線上に前記接点形成部が位置しており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方は、前記端子ボックスに形成された前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されることなく延設されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
　前記延設における延設方向の延長線上に少なくとも一方の前記接点形成部が位置しており、
　前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも一方は、前記端子ボックスに形成された前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されることなく延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
　前記第１集電配線と前記第２集電配線の少なくとも他方は、前記集電配線の導入口となる部分から前記接点形成部までの間で折り返されていることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
　外部に電気を取り出すための出力ケーブルを有し、
　当該出力ケーブルは、前記端子ボックスから外部に突出するものであって、突出方向が前記延設における延設方向と交わる方向となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
　前記端子ボックスは、箱状の本体部を備え、
　前記本体部は、内部が仕切壁部によって区画されており、
　前記仕切壁部の少なくとも一部は、前記第１端子板部及び前記第２端子板部と近接する位置に配されており、前記第１端子板部及び前記第２端子板部を含む小空間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
　透光性基板と裏面封止部材を有し、透光性基板と裏面封止部材の間に前記複数の太陽電池セルがあり、裏面封止部材の更に裏面側に前記端子ボックスがあり、
　前記太陽電池セルは、面状に配列されており、太陽電池モジュールの平面形状は四角形であり、前記端子ボックスは太陽電池モジュールの中央部にあり、
　前記太陽電池セルの全部または前記太陽電池セルの一群が前記集電配線によって直列に接続されており、前記第１集電配線と前記第２集電配線の一部は、太陽電池モジュールの同一の辺寄りの部位にあり、その先端側が太陽電池モジュールの中央に向かって折り曲げられて前記端子ボックスに向かって延設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。