JP2005340756A - 太陽電池モジュール用一体型配線部材、それを用いた太陽電池モジュールおよびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第一の配線部材、第二の配線部材と、前記第一の配線部材と前記第二の配線部材とを絶縁するための絶縁保護膜と、を備え、前記第一配線部材と前記第二配線部材とは、前記絶縁保護膜を介して一体化されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用一体型配線部材。
【選択図】 図1
Description
(太陽電池モジュール)
本発明の太陽電池モジュールは、図1を参照して、太陽電池セル11を直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニット13を形成し、このセルユニット13を横並びに複数個配置するとともに、このセルユニット13の両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、11b1と11b2など)を一体型配線部材46,47,48で電気的に接続することにより、マトリクス15状に配置された太陽電池セルの全体を直列接続した構造の太陽電池モジュールである。ここで、本発明において、太陽電池セル同士を電気的に接続する配線部材46,47,48は、従来の配線部材と比べて一体型となっていることに特徴を有する。
次に、本発明の太陽電池モジュールについて図を用いて説明する。図1および図2は、本発明の太陽電池モジュールを構成するマトリクス15および当該マトリクス15における太陽電池セルユニットの両端に一体型配線部材46,47,48が設置された状態を示す平面図である。なお、図1の場合は、一体型配線部材46,47,48が太陽電池セル同士を接続する前であり、図2は、当該一体型配線部材46,47,48は既に太陽電池セル同士を接続した状態である。ここで、本発明において、マトリクスとは、太陽電池セル11が直線状で電気的に複数個接続されてセルユニットが形成され、当該セルユニットが横並びに複数個接続された太陽電池セル群の状態のことをいう。ただし、本明細書中において、従来の技術の説明で用いた太陽電池モジュールの各構成部材および構成部位と同じ構成部材および構成部位には同符号を付している。
本発明において、一体型配線部材の種類としては、図1において、第一の一体型配線部材47と、第二の一体型配線部材48と、第三の一体型配線部材46の3種類が挙げられる。これらの一体型配線部材について図4〜図8を用いて説明する。
また、本発明において、第三の一体型配線部材46は、図8に示されるように、図1における電気的出力取り出し口25a、25bがある側縁部と対向する側縁部において互いに隣接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、11c1と11c2、11e1と11e2)から引き出された接続片12c、12bをそれぞれ横繋ぎするための繋ぎ片46aから構成される。また、繋ぎ片46aには、被覆部材461が被覆されている。なお、第三の一体型配線部材46は、繋ぎ片46aおよび被覆部材461のみから構成されているにすぎないが、ここでは便宜上これのみをもって第三の一体型配線部材46とする。
図4は、第一の一体型配線部材47を構成する、第一の配線部材47(I)と、第二の配線部材47(II)とを分解した状態で示す斜視図である。以下、第一の一体型配線部材47について詳細に説明する。
図6は、第二の一体型配線部材48を構成する、第一の配線部材48(I)と、第二の配線部材48(II)とを分解した状態で示す斜視図である。なお、図6において、上側は第二の配線部材48(II)を示し、下側は第一の配線部材48(I)を示す。以下、第二の一体型配線部材48について詳細に説明する。以下、第二の一体型配線部材48について詳細に説明する。
図8は、第三の一体型配線部材46を示す斜視図である。以下、第三の一体型配線部材46について詳細に説明する。
図9は、これら第一の一体型配線部材〜第三の一体型配線部材46,47,48の断面構造の一例を示しており、図5、図7および図8において示す破線A−A、B−B、C−C、D−D、E−E、F−Fの断面図をそれぞれ図9(A)〜図9(F)に示す。さらに図9(A)〜図9(F)中においては各部の寸法の一例を示しているが、本発明はこの寸法に限定して解釈されることを意図しない。
次に、上記構成の第一ないし第三の配線部材46,47,48を用いた太陽電池モジュールの配線工程について、図1および図2を参照して説明する。まず、3個の第三の一体型配線部材46、46、46を、マトリクス15の側縁部において互いに隣接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、11c1と11c2、11e1と11e2)のそれぞれに沿わせるように配置する(図1参照)。そして、この状態でまず図中における最上部の第三の一体型配線部材46の剥き出し部分46a1、46a2と太陽電池セル11a1に設けられた接続部材12の他方の接続片12c、12cとを半田ごて等にて半田接続し、第三の一体型配線部材46の剥き出し部分46a3、46a4と太陽電池セル11a2に設けられた接続部材12の他方の接続片12b、12bとを半田ごて等にて半田接続する。
接続作業の簡略化、時間短縮および作業効率が格段に向上するものである。
本発明の一体型配線部材についての別の実施形態を本実施形態2において説明する。図10は、第一の一体型配線部材47が、第一の配線部材47(I)と第二の配線部材47(II)とに分離され、それぞれを示す斜視図である。図11は、図10において分離されていた第一の配線部材47(I)と第二の配線部材47(II)とを一体化した第一の一体型配線部材47を示す斜視図である。また、図12は、第二の一体型配線部材48が、第一の配線部材48(I)と第二の配線部材48(II)とに分離され、それぞれを示す斜視図である。図13は、図12において分離されていた第一の配線部材48(I)と第二の配線部材48(II)とを一体化した第二の一体型配線部材48を示す斜視図である。
本発明の一体型配線部材についての別の実施形態を本実施形態3において説明する。図15は、第一の一体型配線部材47が、第一の配線部材47(I)と第二の配線部材47(II)とに分離され、それぞれを示す斜視図である。なお、図15において、第二の配線部材47(II)は、被覆部材により被覆されていない。図16は、図15において分離されている第一の配線部材47(I)と第二の配線部材47(II)とを一体化した第一の一体型配線部材47を示す斜視図である。図17は、図16において、一体化された第一の一体型配線部材を被覆部材で覆った状態を示す斜視図である。
本発明の一体型配線部材についての別の実施形態を本実施形態4において説明する。図22(A)は、第一の一体型配線部材47を、第一の配線部材47(I)と第二の配線部材47(II)とに分離した状態を示す斜視図であり、図22(A)において、第一および第二の配線部材47(I)および47(II)はそれぞれ被覆部材で被覆されてない状態を示す。図22(B)は、図22(A)において第一の配線部材47(I)について上からみた平面図(太陽電池モジュールの裏面側からみた平面図)であり、図22(C)は、図22(A)において第一の配線部材47(I)を下からみた平面図(太陽電池モジュールの受光面側からみた平面図)である。なお、以下の図面のいても太陽電池モジュールの表面、裏面との関係は同様である。
本発明において、第一の一体型配線部材47の別の実施形態を、図36および図37を用いて説明する。ここで、図36(A)は、第一の一体型配線部材47の斜視図を示し、図36(B)は、図36(A)の上方から見た平面図(太陽電池モジュールの裏側から見た平面図)を示し、図36(C)は、図36(A)の下方から見た平面図(太陽電池モジュールの受光面側から見た平面図)をそれぞれ示す。
さらに、第一の配線部材と第二の配線部材をまとめて二つ折りにされた第三の被覆部材にて挟み込むように一体化し固定することにより、最終的に第一の配線部材と第二の配線部材のズレを最小限に抑制することができるため、作業が簡易に行え、歩留まりの向上または製造コストの削減が期待される。また、二つ折りにされた第三の被覆部材に開口部を設けることにより、半田付けする部分を定義するため、従来例に対して位置あわせズレが少なくなり、作業が簡易に行え、歩留まりの向上または製造コストの削減が期待される。さらに、第三の被覆部材を一体化された配線部材の片面をすべて被覆するようにレイアウトすることにより太陽電池モジュールの受光面側から配線部材が露出する部分が無くなり、意匠性の向上が図られるとともに、部品点数が少なくなるため製造工程の削減またはコスト削減が可能となる。
一般的な太陽電池モジュールには、上述したように全体を直列接続した太陽電池セルをマトリクス状に配置されたものに加えて、直線状に複数個配置して電気的に接続された太陽電池セルユニットを横並びに並列に接続した構造をとっても構わなく、本実施の形態は並列に接続した場合の太陽電池モジュールについて説明する。
本発明の太陽電池モジュールは、図59を参照して、太陽電池セル11を直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニット13を形成し、このセルユニット13を横並びに複数個配置するとともに、このセルユニット13の両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士(11a1と11a2、11b1と11b2など)を一体型配線部材46,49で電気的に接続することにより、マトリクス15状に配置された太陽電池セルのセルユニットを並列接続した構造の太陽電池モジュールとすることもできる。
本実施形態において、一体型配線部材の種類としては、図59において、第三の一体型配線部材46と第四の一体型配線部材49の2種類が挙げられる。第三の一体型配線部材46は上記実施形態1〜5に示した第三の一体型配線部材と同様である。ここで、本実施形態における第四の一体型配線部材49について図61〜図64を用いて説明する。
Claims (31)
- 第一の配線部材と、
第二の配線部材と、
前記第一の配線部材と前記第二の配線部材とを絶縁するための絶縁保護膜と、を備え、
前記第一配線部材と前記第二配線部材とは、前記絶縁保護膜を介して一体化されていることを特徴とする、太陽電池モジュール用一体型配線部材。 - 前記第一の配線部材は第一の被覆部材により被覆され、前記第二の配線部材は第二の被覆部材により被覆されてなることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材において、太陽電池セルの接続部材と接合される部分は、前記第一の被覆部材で被覆されてないことを特徴とする、請求項2に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第二の配線部材において、太陽電池セルの接続部材と接合される部分は、前記第二の被覆部材で被覆されてないことを特徴とする、請求項2または3に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材において、前記太陽電池セルの接続部材と接合される部分は複数個あり、当該複数個の部分は、それぞれが所定の間隔をあけら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用一体型配線部材。
- 前記第二の配線部材において、前記太陽電池セルの接続部材と接合される部分は複数個あり、当該複数個の部分は、それぞれが所定の間隔をあけられていることを特徴とする、請求項4に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材および前記第二の配線部材は、略L字型形状を有していることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材は、前記第二の配線部材に対して所定の位置をずらされて、略F字形状になるように前記第二の配線部材と一体化されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記絶縁保護膜は、前記第二の配線部材において前記第二の被覆部材で被覆されてない部分の間にあり、かつ前記第一の配線部材と前記第二の配線部材の間にあることを特徴とする、請求項2〜8のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第二の配線部材において、前記第一の配線部材と接合される部分は、前記第二の被覆部材で被覆されてなく、該第二の被覆部材で被覆されてない部分は、前記絶縁保護膜を介して前記第一の配線部材と一体化されることを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記絶縁保護膜は、前記第二の配線部材における太陽電池セルの接続部材と接合される部位の間にあることを特徴とする、請求項10に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第二の配線部材は、前記第二の被覆部材で被覆されてなく、前記第二の配線部材の前記第一の配線部材と実質的に重なる領域において、第三の被覆部材により、前記第二の
配線部材と前記絶縁保護膜と該第一の配線部材とを一体として被覆され、該第二の配線部材におけるその他の領域の少なくとも一部は、前記第三の被覆部材により被覆されていることを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。 - 前記第二の配線部材において、前記第三の被覆部材は、太陽電池セルの接合部材と接合される部分には存在しなく、該部分は所定の間隔があけられていることを特徴とする、請求項12に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記配線保護膜は、前記太陽電池セルの接合部材と接合される部分の間にあり、さらに、前記第一の配線部材と前記第二の配線部材との間にあることを特徴とする、請求項13に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材において、前記第二の配線部材と実質的に重なる領域は、前記第一の被覆部材で被覆されてなく、該第一の配線部材におけるその他の領域は、前記第一の被覆部材で被覆されており、
前記第二の配線部材において、前記第一の配線部材と実質的に重なる領域は、前記第二の被覆部材で被覆されてなく、該第二の配線部材におけるその他の領域は、前記第二の被覆部材で被覆されており、
前記第一の配線部材と前記第二の配線部分とが実質的に重なる領域において、両者の間は絶縁保護膜を介して接合され、第三の被覆部材により、前記第一の配線部材と前記第二の配線部材と前記絶縁保護膜とが一体として被覆されていることを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。 - 前記第一の配線部材および前記第二の配線部材において、太陽電池セルの接続部材と接合される部分は、被覆部材がないことを特徴とする、請求項15に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材および前記第二の配線部材は、略T字形状を有していることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の配線部材は、前記第二の配線部材に対して所定の位置をずらされて、略Π字形状になるように前記第二の配線部材と一体化されていることを特徴とする、請求項17に記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記絶縁保護膜は、耐熱フィルムであることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記絶縁保護膜は、前記第一の被覆部材と幅が同一であるか、またはそれより狭いことを特徴とする、請求項2〜19のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第二の配線部材は、前記絶縁保護膜と幅が同一であるか、またはそれより狭いことを特徴とする、請求項2〜20のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記絶縁保護膜は、前記第一の被覆部材と幅が同一であるか、または前記第二の配線部材より幅が広いことを特徴とする、請求項2〜21のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 前記第一の被覆部材、前記第二の被覆部材および前記第三の被覆部材は、絶縁性を有することを特徴とする、請求項2〜22のいずれかに記載の太陽電池モジュール用一体型配線部材。
- 太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成し、該セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの両端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を配線部材で電気的に接続することにより、マト
リクス状に配置された太陽電池セルの全体を接続した構造の太陽電池モジュールにおいて、
前記配線部材として請求項1〜23に記載の一体型配線部材を用いることを特徴とする、太陽電池モジュール。 - 前記一体型配線部材は、太陽電池モジュールの正電極に接続される第一の配線部材と、太陽電池モジュールの負電極に接続される第二の配線部材とを含むことを特徴とする請求項24に記載の太陽電池モジュール。
- 第一の配線部材および第二の配線部材を略L字形状に成形する工程と、
第一の配線部材の一部に第一の被覆部材を被覆する工程と、
第一の配線部材の一部に絶縁保護膜を第一の配線部材の一方面に被覆形成する工程と、
前記絶縁保護膜を他方面に折り返す工程と、
前記絶縁保護膜が折り返された方向と反対の面に、該絶縁保護膜を介して第二の配線部材を接合させる工程と、
該第二の配線部材の一部に第二の被覆部材を被覆する工程と、
第一の配線部材および第二の配線部材をまとめて第三の被覆部材で被覆し一体化する工程と、を包含する太陽電池モジュール用一体型配線部材の製造方法。 - 太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する工程と、
該セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの一方の端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を第三の一体型配線部材で電気的に接続する工程と、
前記セルユニットの他方の端に位置する正電極の出力端子を備える第一の一体型配線部材を互いに隣接する太陽電池セル同士に電気的に接続しつつ、正電極の出力端子と電気的に接続する工程と、
前記セルユニットの他方の端に位置する負電極の出力端子を備える第二の一体型配線部材を、互いに隣接する太陽電池セル同士に電気的に接続しつつ、負電極の出力端子と電気的に接続する工程と、を包含する太陽電池モジュールの製造方法。 - 太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する工程と、
該セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの一方の端に位置して互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線と第三の一体型配線部材とを半田付けによって電気的に接続する工程と、
前記セルユニットの他方の端に位置する太陽電池セルより引き出された正電極配線および互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線に第一の一体型配線部材を半田付けによって接続しつつ、前記セルユニットの他方の端に位置する太陽電池セルより引き出された負電極配線および互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線に第二の一体型配線部材を半田付けによって電気的に接続する工程と、を包含する太陽電池モジュールの製造方法。 - 第一の配線部材および第二の配線部材を略T字形状に成形する工程と、
第一の配線部材の一部に第一の被覆部材を被覆する工程と、
第一の配線部材の一部に絶縁保護膜を第一の配線部材の一方面に被覆形成する工程と、
前記絶縁保護膜を他方面に折り返す工程と、
前記絶縁保護膜が折り返された方向と反対の面に、該絶縁保護膜を介して第二の配線部材を接合させる工程と、
該第二の配線部材の一部に第二の被覆部材を被覆する工程と、
第一の配線部材および第二の配線部材をまとめて第三の被覆部材で被覆し一体化する工程と、を包含する太陽電池モジュール用一体型配線部材の製造方法。 - 太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する工程と、
該セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの一方の端に位置して互いに隣接する太陽電池セル同士を第三の一体型配線部材で電気的に接続する工程と、
前記セルユニットの他方の端に位置する、正電極出力端子および負電極出力端子を備える第四の一体型配線部材を、互いに隣接する太陽電池セル同士に電気的に接続しつつ、前記正電極出力端子および前記負電極出力端子を、太陽電池セルの外部の端子と電気的に接続する工程と、を包含する太陽電池モジュールの製造方法。 - 太陽電池セルを直線状に複数個配置して電気的に接続することによりセルユニットを形成する工程と、
該セルユニットを横並びに複数個配置するとともに、前記セルユニットの一方の端に位置して互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線と第三の一体型配線部材とを半田付けによって電気的に接続する工程と、
前記セルユニットの他方の端に位置する太陽電池セルより引き出された正電極配線および互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線に、第四の一体型配線部材を半田付けによって接続しつつ、前記セルユニットの他方の端に位置する太陽電池セルより引き出された負電極配線および互いに隣接する太陽電池セルより引き出された配線に、第四の一体型配線部材を半田付けによって電気的に接続する工程と、を包含する太陽電池モジュールの製造方法。
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