JP2011151188A - 太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池パネルの出力端子と電力ケーブルのケーブル端子間の抵抗を低減し、かつ半田付けを高い信頼性で行い、さらに半田付けの良否の検査も容易に行うことが可能な太陽電池モジュール用端子ボックスを提供する。
【解決手段】出力端子１２の接続面とケーブル端子１４の接続面との間に半田が浸入することで、フィレット２２がケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁に沿って形成される。このとき、各端子１２、１４の接続面間は半田によって強固に半田付けされる。そして、各端子１２、１４の接続面間が広く接続されているので電気抵抗を十分に低減することができる。また、フィレット２２をボックス本体１１の上側開口部を介して容易に覗き見ることができ、フィレット２２の形成状態、すなわち各端子１２、１４の半田付けの良否を容易かつ確実に検査することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法に関する。

この種の太陽電池モジュールは、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように複数の太陽電池セルをマトリックス状に配置して直列又は並列に接続してなる太陽電池パネル１０１と、この太陽電池パネル１０１を保護するフレーム枠１０２と、太陽電池パネル１０１の裏面に設けられ、太陽電池パネル１０１の発電電力を取り出すための端子ボックス１０３とを備えている。

端子ボックス１０３は、図１７に示すような太陽電池パネル１０１の裏面に固定されるボックス本体１１１を備えている。このボックス本体１１１の底には２個の孔１１１ａが形成され、これらの孔１１１ａを通じて、太陽電池パネル１０１の一対の出力端子（リード）１１２がボックス本体１１１内側に導入されている。また、ボックス本体１１１の側壁に形成された２個の孔（図示せず）を通じて、２本の電力ケーブル１１３がボックス本体１１１内側に導入され、これらの電力ケーブル１１３の先端に接続固定されたそれぞれのケーブル端子１１４が各出力端子１１２の下面に重ね合わされて半田付けされている。また、各ケーブル端子１１４間にはバイパスダイオード１１５が挿入され接続されている。更に、ボックス本体１１１には蓋体（図示せず）が被せられて、このボックス本体１１１が閉じられる。

ところで、太陽電池モジュールは、屋外に設置されて、１０年以上もの長期間にわたって使用される。加えて、近年、太陽電池モジュールの高効率化や大面積化が図られ、数アンペアの電流が出力されるようになってきている。このため、図１７に示すような端子ボックス１０３においては、出力端子１１２とケーブル端子１１４間の接続に高い信頼性を要求されている。すなわち、長期間にわたる接続状態の安定性と大電流に対する電力損失の低減が要求されている。

しかしながら、各端子１１２、１１４の平坦面を相互に対向させて、これらの平坦面を半田付けする場合は、半田付けの作業が難しく、各端子１１２、１１４間の半田付けの良否の検査も困難である。具体的には、各端子１１２、１１４間に溶融半田を流し込んでも、各端子１１２、１１４の接続面の広い範囲に半田合金が形成されるとは限らず、半田付け不良が生じる可能性が高い。また、各端子１１２、１１４の接続面での半田のフィレットの形成を確認することができず、半田付けの良否の検査が困難である。

また、出力端子１１２及びケーブル端子１１４を曲げるなどして、ケーブル端子１１４を出力端子１１２の下面に重ね合わせてから、各端子１１２、１１４を半田付けしているが、このときに各端子１１２、１１４に曲げに対する弾性力が生じる。このため、各端子１１２、１１４間の半田付けが十分に行われていないと、各端子１１２、１１４の弾性力により該各端子１１２、１１４表面から半田が剥離して、各端子１１２、１１４間の抵抗が増大したり、各端子１１２、１１４間が絶縁状態となる虞がある。

このため、例えば特許文献１では、端子ボックスに端子板を設けて、端子板に電力ケーブルを接続し、また端子板に仮保持溝を形成して、この端子板の仮保持溝に太陽電池パネルの出力端子を差し込んで保持し、この状態で端子板と出力端子を半田付けしていた。

特開２００６−５０９８号公報

特許文献１のように端子板の仮保持溝に太陽電池パネルの出力端子を差し込んで保持すれば、半田付け作業中は端子板と出力端子間の不安定な状態を排除できるが、端子板の仮保持溝に太陽電池パネルの出力端子が差し込まれた状態では、端子板と出力端子がそれらの交差箇所のみで接触することから、相互の接触範囲が極めて狭くなる。このため、端子板と出力端子間の抵抗が十分低くならず、大電流に対する電力損失が増大するという問題がある。

また、端子板と出力端子の交差箇所で、特に端子板裏面側での半田フィレットの確認が困難であり、このため半田付け作業者の錬度に頼らざるを得ず、やはり信頼性の観点から問題がある。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、太陽電池パネルの出力端子と電力ケーブルのケーブル端子間の抵抗を低減し、かつ半田付けを高い信頼性で行い、さらに半田付けの良否の検査も容易に行うことが可能な太陽電池モジュール用端子ボックス、それを用いた太陽電池モジュール、及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスは、太陽電池モジュールに付設され、太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続する太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記出力端子及び前記ケーブル端子のいずれか一方の端子は切り欠き部もしくは開口孔を備えた平面状の接続面を有しており、他方の端子は平面状の接続面を有しており、前記一方の端子の接続面と前記他方の端子の接続面とが対向して当接している。

また、前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁と前記他方の端子の接続面との間の少なくとも一部に、半田付けによる半田フィレットが形成されていてもよい。

更に、前記一方の端子の外周縁と前記他方の端子の接続面との間の少なくとも一部に、半田付けによる半田フィレットが形成されていてもよい
また、前記一方の端子は複数の前記切り欠き部もしくは開口孔を備えていてもよい。

また、前記一方の端子の接続面と前記他方の端子の接続面の少なくとも一方には、凹凸処理が施されていてもよい。

また、前記一方の端子は互いに対向する２つの接続面を有しており、前記他方の端子は表裏に接続面を有しており、前記一方の端子の互いに対向する２つの接続面の間に前記他方の端子が配置されていてもよい。

本発明の太陽電池モジュールは、上記本発明のいずれかの太陽電池モジュール用端子ボックスを用いて、太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続している。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続する太陽電池モジュール用端子ボックスを備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、切り欠き部もしくは開口孔を備えた平面状の接続面を有している前記出力端子及び前記ケーブル端子のいずれか一方の端子と、平面状の接続面を有している他方の端子との双方の接続面を対向させて当接する工程と、前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁の少なくとも一部から前記他方の端子の接続面との間へと半田を流し込んで半田付けする工程とを備える。

更に、前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁と前記他方の端子の接続面との間に形成される半田フィレットの状態に基づいて該各端子の半田付けの良否を検査する工程を備えてもよい。

このような本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスによって、太陽電池パネルの出力端子と電力ケーブルのケーブル端子間の抵抗を低減し、かつ半田付けを高い信頼性で行い、さらに半田付けの良否の検査も容易に行うことが可能な太陽電池モジュール用端子ボックス、およびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、太陽電池パネルの出力端子と電力ケーブルのケーブル端子間の抵抗を低減し、かつ半田付けを高い信頼性で行い、さらに半田付けの良否の検査も容易に行うことが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。

本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第１実施形態を示す平面図である。 図１の太陽電池モジュール用端子ボックスにおける出力端子及びケーブル端子を拡大して示す平面図である。 図２におけるＡ−Ａに沿う断面図であり、（ａ）はケーブル端子の切り欠き部の縁に沿って形成された半田のフィレットを示し、（ｂ）はケーブル端子の切り欠き部の縁及び外周縁に沿って形成された半田のフィレットを示している。 図２の出力端子の接続面上に形成された団子状の半田を示す断面図である。 図２の出力端子とケーブル端子の半田付けの別の手順を説明するために用いた断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ケーブル端子の切り欠き部の変形例又は開口孔を示す平面図である。 本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第２実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す平面図である。 図７におけるＡ−Ａに沿う断面図である。 本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第３実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図９のケーブル端子の変形例を示す側面図であり、出力端子とケーブル端子の接続工程を示している。 本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第４実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１１のケーブル端子の変形例を示す側面図であり、出力端子とケーブル端子の接続工程を示している。 本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第５実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。 本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第６実施形態における太陽電池パネルの出力端子、中継出力端子、及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、出力端子の変形例を示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、太陽電池モジュールの表裏を概略的に示す平面図である。 従来の端子ボックスの概略構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第１実施形態を示す平面図である。本実施形態の太陽電池モジュール用端子ボックス１０は、図１６（ａ）、（ｂ）に示すような太陽電池パネル１０１の発電電力を取り出すべく、端子ボックス１０３の代わりに、太陽電池パネル１０１の裏面に設けられる。

この太陽電池モジュール用端子ボックス１０では、太陽電池パネルの裏面に固定されるボックス本体１１を備えている。このボックス本体１１の底には２個の孔１１ａが形成され、これらの孔１１ａを通じて、太陽電池パネルの一対の出力端子（リード）１２がボックス本体１１内側に導入されている。また、ボックス本体１１の側壁に形成された２個の孔（図示せず）を通じて、２本の電力ケーブル１３がボックス本体１１内側に導入され、これらの電力ケーブル１３の先端に接続固定されたそれぞれのケーブル端子１４が各出力端子１２の上面に重ね合わされて半田付けされている。また、各ケーブル端子１４間にはバイパスダイオード１５が挿入され接続されている。更に、ボックス本体１１には蓋体（図示せず）が被せられて、このボックス本体１１が閉じられる。

太陽電池パネルの発電電力は、各出力端子１２及び各電力ケーブル１３を通じて外部に伝送される。あるいは、複数の太陽電池パネルを並列もしくは直列接続して用いる場合は、各太陽電池パネルをそれぞれの電力ケーブルを通じて相互接続する。

図２は、出力端子１２及びケーブル端子１４を拡大して示す平面図である。図２から明らかなようにケーブル端子１４の先端部にはコの字形の切り欠き部１４ａが形成されており、このケーブル端子１４の先端部を含む平坦な接続面が出力端子１２の平坦な接続面に重ねられて半田付けされている。尚、図１及び図２においては、半田の図示を省略している。

ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの幅Ｗ1は、１mm以上あることが好ましい。この幅Ｗ1が狭いと、切り欠き部１４ａに溶融半田を入れることが困難になるだけでなく、後で述べるように切り欠き部１４ａの縁と出力端子１２の接続面間に半田のフィレットを形成したときに、このフィレットの凹状表面が小さくなり、フィレットの視認が困難になるためである。

また、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの幅Ｗ1及び長さＬ1が長くなるほど、半田のフィレットの長さが長くなって、フィレットの面積が増大するが、その一方で半田の使用量が増大し、生産性やコスト面で不利となるため、切り欠き部１４ａの幅Ｗ1をＷ1＝１〜２mm程度の範囲で設定し、切り欠き部１４ａの長さＬ1をＬ1＝５〜１０mmの範囲で設定するのが好ましい。

また、ケーブル端子１４の幅Ｗ2は、出力端子１２の幅Ｗ3よりも狭くされて、ケーブル端子１４の接続面（下面）が出力端子１２の接続面に載るようにされている。

次に、このような出力端子１２及びケーブル端子１４の半田付けの手順を説明する。

まず、ケーブル端子１４を出力端子１２上に載せて、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａ及び外周縁を含む平坦な接続面を出力端子１２の接続面に配置し、ケーブル端子１４の接続面と出力端子１２の接続面を対向させて重ね合わせる。

この状態で、図３（ａ）に示すようにケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの内側に溶融半田２１を流し込む。このとき、半田２１が切り欠き部１４ａの縁から各端子１２、１４間へと浸入し、半田が各端子１２、１４の接続面に広がって、各端子１２、１４の接続面の広い範囲が半田濡れ状態となる。

同時に、切り欠き部１４ａの縁と出力端子１２の接続面間に半田のフィレット２２が形成される。このフィレット２２は、切り欠き部１４ａの縁に沿って長く形成される。そして、半田が各端子１２、１４間に吸い込まれて、フィレット２２の表面が凹状となる。

このように出力端子１２の接続面とケーブル端子１４の接続面との間に半田が浸入することで、フィレット２２がケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁に沿って形成される。このとき、各端子１２、１４の接続面間は半田によって強固に半田付けされる。そして、各端子１２、１４の接続面間が広く接続されているので電気抵抗を十分に低減することができる。

また、フィレット２２全体をボックス本体１１の上側開口部を介して容易に覗き見ることができ、フィレット２２の形成状態、すなわち各端子１２、１４の半田付けの良否を容易かつ確実に検査することができる。

例えば、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁に沿って形成されたフィレット２２の長さが規定値以上であり、フィレット２２の表面が凹状になっていれば、各端子１２、１４が機械的及び電気的に強固かつ安定的に接続されたとみなすことができる。

また、フィレット２２の長さが規定値未満であり、フィレット２２の表面が凹状でなければ、半田不良とみなす。具体的には、半田が各端子１２、１４間に流れ込まず、各端子１２、１４の接続面が半田濡れ状態とならない場合は、図４に示すように出力端子１２の接続面上で団子状の半田２５が形成される。この理由としては、各端子１２、１４の温度が低すぎたり、各端子板１２、１４の接続面の汚れ等により半田濡れ性が悪くなっている等が挙げられる。この状態では、フィレット２２がケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁に沿って形成されることはないので、各端子１２、１４の半田付けが不良であると容易に判定することができる。

尚、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの内側に溶融半田２１を流し込むだけではなく、ケーブル端子１４の外側に溶融半田２１を流し込んでも構わない。この場合は、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁に沿って半田のフィレット２２が形成されるだけではなく、図３（ｂ）に示すようにケーブル端子１４の外周縁にも半田のフィレット２３が形成される。半田の量や端子の接続面の半田濡れ性のバラツキ等によって、各端子１２、１４の接続面全体に半田が拡がるとは限らないため、ケーブル端子１４の外周縁にも半田のフィレット２３を形成して、フィレット２２、２３の長さ及び面積を増大させることは、各端子１２、１４の接続強度をより確実にするのに有効である。

また、溶融半田をケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの内側やケーブル端子１４の外側に流し込むのではなく、図５に示すように出力端子１２の上向きの接続面に、半田の塗布もしくはメッキにより半田層２４を形成しておき、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａを出力端子１２の接続面に配置して、ケーブル端子１４の接続面と出力端子１２の接続面を重ね合わせ、この状態で各端子１２、１４を加熱して、各端子１２、１４間で半田層２４を溶融させ、各端子１２、１４の接続面を半田付けすることも可能である。この場合も、各端子１２、１４の接続面が半田濡れ状態となり、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの縁やケーブル端子１４の外周縁に溶融半田が回り込むことで、図３（ｂ）に示すようにフィレット２２、２３が形成され、各端子１２、１４が機械的及び電気的に強固かつ安定的に接続され、またフィレット２２、２３の形成状態に基づいて各端子１２、１４間の半田付けの良否を容易かつ確実に検査することができる。

また、ケーブル端子１４の切り欠き部１４ａの形状を多様に変形することができる。例えば、図６（ａ）に示すようにケーブル端子１４の先端部に、複数のコの字形の切り欠き部１４ａを形成してもよい。この場合は、ケーブル端子１４の幅を広くし、出力端子１２の幅も広くする必要があるが、切り欠き部１４ａの縁が長くなるので、切り欠き部１４ａの縁に沿って形成されるフィレットの長さ及び面積が増大して、各端子１２、１４が機械的及び電気的に更に強固かつ安定的に接続される。

あるいは、図６（ｂ）に示すようにケーブル端子１４に開口孔１４ｂを形成しても構わない。この開口孔１４ｂは、コの字形の切り欠き部と比較し、その面積が同じならば、その縁の長さがより長くなるので、開口孔１４ｂの縁に沿って形成されるフィレットの長さ及び面積が増大し、各端子１２、１４が機械的及び電気的に更に強固かつ安定的に接続される。また、複数の開口孔を形成したり、開口孔の形状を多角形、円形、より複雑な形状にしてもよい。

更に、図６（ｃ）に示すようにケーブル端子１４の先端部に、くさび形の切り欠き部１４ｃを形成してもよい。このくさび形の切り欠き部１４ｃは、図２に示すコの字形の切り欠き部と比較し加工が容易であるため加工費用を抑えることができ、また、加工後の接続面の平坦性を維持しやすい。

また、ケーブル端子１４の先端側ではなく、ケーブル端子１４の両側や片側に切り欠き部を設けたり、切り欠き部と開口孔を組み合わせても構わない。どのような切り欠き部もしくは開口孔を用いるかは、各端子１２、１４にかかる応力や半田付けの作業性を考慮して、適宜決めればよい。また、いかなる形状の切り欠き部もしくは開口孔であっても、切り欠き部もしくは開口孔の内側から溶融半田を流し込む、または接続面に半田層を形成することで、各端子間に半田を浸入させ、各端子の接続面を半田濡れ状態とし、切り欠き部もしくは開口孔の縁に沿って半田のフィレットを形成する。

尚、図６（ａ）〜（ｃ）においては、半田の図示を省略している。また、図６（ａ）〜（ｃ）における幅Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及び長さＬ1は、図２と同様に設定するのが好ましい。

図７は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第２実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す平面図である。尚、図７においては、半田の図示を省略している。

本実施形態では、図２の端子と同様に、電力ケーブル１３のケーブル端子３２の先端部にコの字形の切り欠き部３２ａを形成し、このケーブル端子３２の先端部を含む平坦な接続面を太陽電池パネルの出力端子３１の平坦な接続面に重ねて半田付けしているが、出力端子３１の上向きの接続面に凹凸処理を施すと共に、ケーブル端子３２の下向きの接続面にも凹凸処理を施している点が異なる。

ここで、各端子３１、３２の接続面の凹凸処理とは、接続面に粗面を形成する処理のことであり、例えば図７では断面形状がくさび形の溝３３をクロスハッチ状に機械的もしくは化学的に形成している。

図８に示すようにケーブル端子３２の切り欠き部３２ａの内側に溶融半田３４が流し込まれると、半田が各端子３１、３２間に浸入し、各端子３１、３２の接続面の広い範囲が半田濡れ状態となり、切り欠き部３２ａの縁に沿って半田のフィレット３５が形成され、半田が各端子３１、３２間に吸い込まれて、フィレット３５の表面が凹状となる。これにより、各端子３１、３２が強固かつ安定的に接続され、またフィレットの形成状態に基づいて各端子３１、３２間の半田付けの良否を検査することができる。

本実施形態では、各端子３１、３２間に浸入した半田３４は、該各端子３１、３２の接続面に形成された多数の溝３３に入り込んで接触部を立体的にするとともに接触面積を増大するため、各端子３１、３２を機械的に更に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を更に低減することができる。

尚、ここでは、溝３３を各端子３１、３２の接続面に形成しているが、溝をいずれか一方の端子の接続面に形成するだけでも構わない。また、溝の代わりに突起を形成してもよく、溝と突起を組み合わせた形状であっても構わない。また、溝の断面形状をくさび形にしているが、他の断面形状であってもよい。更に、接続面に多数の溝をクロスハッチ状に形成しているが、他の模様を描くような溝を形成したり、接続面を凹凸状に粗面処理してもよい。

図９は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第３実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。尚、図９においては、半田の図示を省略している。

本実施形態では、ケーブル端子４２は互いに対向する２つの接続面を有しており、出力端子４１は表裏に接続面を有しており、ケーブル端子４２の互いに対向する２つの接続面の間に出力端子４１が配置されている。具体的には、例えば電力ケーブル１３のケーブル端子４２の根元近傍をＬ字形に折り曲げ、またケーブル端子４２の中央付近をコの字形に折り曲げ、このコの字形に折り曲げられたケーブル端子４２の内側に出力端子４１の端部を挿入して、ケーブル端子４２により出力端子４１の表裏の接続面を挟み込み、ケーブル端子４２の切り欠き部４２ａを出力端子４１の表裏の接続面に配置し、各端子４１、４２を半田付けしている。

各端子４１、４２の半田付けに際しては、ケーブル端子４２の切り欠き部４２ａの縁からケーブル端子４２の互いに対向する２つの接続面と出力端子４１の表裏の接続面とのそれぞれの間へと半田を流し込んで、各端子４１、４２の接続面の広い範囲を半田濡れ状態とし、切り欠き部４２ａの縁に沿って半田のフィレットを形成し、各端子４１、４２間への半田の吸い込みによりフィレットの表面を凹状とする。

このような構成においては、コの字形に折り曲げられたケーブル端子４２の内側に出力端子４１を挟み込んで、各端子４１、４２を相互に安定的に支持した状態で半田付けを行うことができ、半田付け作業が容易になる。また、出力端子４１の表裏にケーブル端子４２が接続されるため、各端子４１、４２を機械的に更に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を更に低減することができる。更に、ケーブル端子４２の切り欠き部４２ａから、出力端子４１の表裏の接続面に形成される半田のフィレットを、出力端子４１の表裏両面とも観察することができるため、フィレットの形成状態に基づいて各端子４１、４２の半田付けの良否を出力端子４１の表裏両面とも容易かつ確実に検査することができる。

尚、図１０（ａ）に示すようにケーブル端子４２の中央付近を予めハの字形に折り曲げておいてもよい。ケーブル端子４２をハの字形に形成することで、ケーブル端子４２のハの字形に開いた箇所から出力端子４１の先端を容易に挿入することができ、出力端子４１の先端をケーブル端子４２の切り欠き部４２ａを設けた領域へ誘導して、各端子４１、４２を相互に位置決めすることができる。出力端子４１の先端を位置決めした後に、図１０（ｂ）に示すようにケーブル端子４２をコの字形に折り曲げることで、出力端子４１の表裏の接続面とケーブル端子４２の互いに対向する２つの接続面とを当接して、この状態で各端子４１、４２を半田付けする。これによって各端子４１、４２を機械的に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を低減するという本発明の効果を有するとともに、出力端子４１とケーブル端子４２との位置合わせや接続を容易に行うことが可能となる。

ケーブル端子４２の形状として図９及び図１０（ａ）のいずれを選択するかは、作業効率や信頼性を考慮した上で決定すればよい。

図１１は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第４実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。尚、図１１においては、半田の図示を省略している。

本実施形態も第３実施形態と同様に、ケーブル端子５２は互いに対向する２つの接続面を有しており、出力端子５１は表裏に接続面を有しており、ケーブル端子５２の互いに対向する２つの接続面５２ａ、５２ｂの間に出力端子５１が配置されている。具体的には、例えば電力ケーブル１３のケーブル端子５２を第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂから構成している。第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂのいずれもＬ字形に折り曲げられている。第１端子部５２ａは、電力ケーブル１３の先端に接続固定されており、第１端子部５２ａの先端側に形成された切り欠き部５２ｃが出力端子５１の表の接続面に配置されている。また、第２端子部５２ｂは、太陽電池モジュール用端子ボックスのボックス本体の内側にネジ止め等で固定されており、第２端子部５２ｂの先端側に形成された切り欠き部５２ｄが出力端子５１の裏の接続面に配置されている。従って、ケーブル端子５２の第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂ間に出力端子５１の表裏の接続面を挟み込み、第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂの切り欠き部５２ｃ、５２ｄを出力端子５１の表裏の接続面に配置している。この状態で各端子５１、５２を半田付けしている。なお、第１端子部５２ａと第２端子部５２ｂとは電気的に接続されていてもよい。この場合は出力端子５１の表裏の両接続面から電流を取り出して電力ケーブル１３に送ることができるため、出力端子５１とケーブル端子５２間の電気抵抗をより低減でき好ましい。

各端子５１、５２の半田付けに際しては、ケーブル端子５２の第１端子部５２ａの切り欠き部５２ｃの縁から第１端子部５２ａの接続面と出力端子５１の表の接続面との間へと半田を流し込むとともに、ケーブル端子５２の第２端子部５２ｂの切り欠き部５２ｄの縁から第２端子部５２ｂの接続面と出力端子５１の裏の接続面との間に半田を流し込んで、各端子５１、５２の接続面の広い範囲を半田濡れ状態とし、切り欠き部５２ｃ、５２ｄの縁に沿って半田のフィレットを形成し、各端子５１、５２間への半田の吸い込みによりフィレットの表面を凹状とする。

このような構成においては、ケーブル端子５２の第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂ間に出力端子５１を挟み込んで、各端子５１、５２を相互に安定的に支持した状態で半田付けを行うことができ、半田付け作業が容易になる。また、出力端子５１の表裏にケーブル端子５２が接続されるため、各端子５１、５２を機械的に更に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を更に低減することができる。更に、ケーブル端子５２の切り欠き部５２ｃから、出力端子５１の表の接続面に形成される半田のフィレットを観察することができ、また、ケーブル端子５２の切り欠き部５２ｄから、出力端子５１の裏の接続面に形成される半田のフィレットを観察することができるため、出力端子５１の表裏両面とも観察することができ、フィレットの形成状態に基づいて各端子５１、５２の半田付けの良否を出力端子５１の表裏両面とも容易かつ確実に検査することができる。

尚、図１２（ａ）に示すようにケーブル端子５２の第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂをハの字形に対向配置してもよい。ハの字形に開かれた第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂ間から出力端子５１の先端を挿入して、第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂにより出力端子５１の先端を切り欠き部５２ｃ、５２ｄを設けた領域へ誘導して、各端子５１、５２を相互に位置決めしてもよい。出力端子５１の先端を位置決めした後に、図１２（ｂ）に示すように第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂを折り曲げて出力端子５１に圧着するようにし、第１及び第２端子部５２ａ、５２ｂの内側に出力端子５１を挟み込んで支持し、この状態で各端子５１、５２を半田付けする。これによって各端子５１、５２を機械的に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を低減するという本発明の効果を有するとともに、出力端子５１とケーブル端子５２との位置合わせや接続を容易に行うことが可能となる。

また、本実施形態には、第１端子部５２ａの接続面と出力端子５１の表の接続面との間、もしくは第２端子部５２ｂの接続面と出力端子５１の裏の接続面との間のいずれか片方のみが半田付けされる態様も含まれる。この場合は本発明の第１実施形態とほぼ同等の効果となるが、半田付けや半田のフィレット検査を行う箇所を減らすことができるので、太陽電池モジュールの要求品質や出力電流などから適宜選択すればよい。

図１３は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第５実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子を拡大して示す斜視図である。尚、図１３においては、半田の図示を省略している。

本実施形態では、出力端子６１の先端部を含む平坦な接続面にコの字形の切り欠き部６１ａを形成し、電力ケーブル１３のケーブル端子６２の接続面を平坦にし、出力端子６１の先端部をケーブル端子６２の接続面に重ねて半田付けしている。

各端子６１、６２の半田付けに際しては、出力端子６１の切り欠き部６１ａの縁から各端子６１、６２間へと半田を流し込んで、各端子６１、６２の接続面の広い範囲を半田濡れ状態とし、切り欠き部６１ａの縁に沿って半田のフィレットを形成し、各端子６１、６２間への半田の吸い込みによりフィレットの表面を凹状とする。

このような構成においても、各端子６１、６２を機械的に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を低減することができ、またフィレットの形成状態に基づいて各端子６１、６２の半田付けの良否を容易かつ確実に検査することができる。

図１４は、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第６実施形態における太陽電池パネルの出力端子及び電力ケーブルのケーブル端子等を拡大して示す斜視図である。尚、図１４においては、半田の図示を省略している。

本実施形態では、出力端子７１と電力ケーブル１３のケーブル端子７２間に中継出力端子７３を介在させている。中継出力端子７３は、２箇所で屈曲されたものであり、その両端にコの字形の切り欠き部７３ａ、７３ｂを含む平坦な接続面が形成されている。また、出力端子７１及びケーブル端子７２の接続面を平坦にしている。そして、中継出力端子７３の一端を出力端子７１の接続面に重ねて、中継出力端子７３の切り欠き部７３ａの縁から各端子７１、７３間へと半田を流し込んで、切り欠き部７３ａの縁に沿って半田のフィレットを形成し、各端子７１、７３間への半田の吸い込みによりフィレットの表面を凹状とする。同様に、中継出力端子７３の他端をケーブル端子７２の接続面に重ねて、中継出力端子７３の切り欠き部７３ｂの縁から各端子７２、７３間へと半田を流し込んで、切り欠き部７３ｂの縁に沿って半田のフィレットを形成し、各端子７２、７３間への半田の吸い込みによりフィレットの表面を凹状とする。

このような構成においては、各端子７１、７３を機械的に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を低減することができる。そして、各端子７２、７３を機械的に強固かつ安定的に接続するとともに電気抵抗を低減することができる、またフィレットの形成状態に基づいて各端子７１、７２、７３の相互間の半田付けの良否を容易かつ確実に検査することができる。

なお、本実施の形態において、切り欠き部は出力端子７１と中継出力端子７３の接続部においていずれか一方に設ければよく、同様にケーブル端子７２と中継出力端子７３の接続部においていずれか一方に設ければよい。また、中継出力端子７３は出力端子７１とケーブル端子７２とを接続するためのものであり、その目的に沿えば上記形態にとらわれず様々な形態としてもよい。

尚、第２乃至第６実施形態においても、出力端子、ケーブル端子、又は中継出力端子に、図６（ａ）に示すような複数の切り欠き部を形成したり、図６（ｂ）に示すような開口孔を形成したり、あるいは図６（ｃ）に示すようなくさび形の切り欠き部を形成しても構わない。また、第１乃至第６実施形態を適宜に組み合わせてもよい。

また、出力端子は、平板状の金属板等の導電体に限定されず、図１５（ａ）に示すように基板上に形成された導体膜８１であってもよい。この場合は、導体膜８１上にケーブル端子８２の先端を重ねて、ケーブル端子８２の切り欠き部８２ａの内側に溶融半田を流し込んで、導体膜８１とケーブル端子８２を半田付けする。

あるいは、図１５（ｂ）に示すように出力端子９１の中央付近にケーブル端子９２の先端を重ねて、ケーブル端子９２の切り欠き部９２ａの内側に溶融半田を流し込んで、各端子９１、９２を半田付けし、出力端子９１の中央付近からケーブル端子９２を分岐させても構わない。

いずれの場合も、ケーブル端子の切り欠き部を含む接続面、および導体膜や出力端子のケーブル端子の接続面と接続する箇所は平坦であることが好ましい。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範疇の設計変更等が施されたものであっても、本発明の範囲に含まれる。

１０ 太陽電池モジュール用端子ボックス
１１ ボックス本体
１２、３１、４１、５１、６１、７１ 出力端子
１３ 電力ケーブル
１４、３２、４２、５２、６２、７２ ケーブル端子
２１、３４ 半田
２２、２３、３５ フィレット
２４ 半田層
３３ くさび状の溝
７３ 中継出力端子

Claims (9)

1. 太陽電池モジュールに付設され、太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続する太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
   前記出力端子及び前記ケーブル端子のいずれか一方の端子は切り欠き部もしくは開口孔を備えた平面状の接続面を有しており、
   他方の端子は平面状の接続面を有しており、
   前記一方の端子の接続面と前記他方の端子の接続面とが対向して当接していることを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
2. 前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁と前記他方の端子の接続面との間の少なくとも一部に、半田付けによる半田フィレットが形成されてい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端子ボックス。
3. 前記一方の端子の外周縁と前記他方の端子の接続面との間の少なくとも一部に、半田付けによる半田フィレットが形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
4. 前記一方の端子は複数の前記切り欠き部もしくは開口孔を備えたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
5. 前記一方の端子の接続面と前記他方の端子の接続面の少なくとも一方には、凹凸処理が施されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
6. 前記一方の端子は互いに対向する２つの接続面を有しており、
   前記他方の端子は表裏に接続面を有しており、
   前記一方の端子の互いに対向する２つの接続面の間に前記他方の端子が配置されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを用いて、太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続したことを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 太陽電池モジュールの発電電力を取り出すための該太陽電池モジュールの出力端子と前記発電電力を伝送するための電力ケーブルのケーブル端子とを接続する太陽電池モジュール用端子ボックスを備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、
   切り欠き部もしくは開口孔を備えた平面状の接続面を有している前記出力端子及び前記ケーブル端子のいずれか一方の端子と、平面状の接続面を有している他方の端子との双方の接続面を対向させて当接する工程と、
   前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁の少なくとも一部から前記他方の端子の接続面との間へと半田を流し込んで半田付けする工程とを備える太陽電池モジュールの製造方法。
9. 前記一方の端子の切り欠き部もしくは開口孔の縁と前記他方の端子の接続面との間に形成される半田フィレットの状態に基づいて該各端子の半田付けの良否を検査する工程を備える、請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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