JP2016100978A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】汚れ物質が堆積することによる発電量低下の改善と、太陽電池モジュールが撓むことによって端子ボックスの周辺部に生じる応力集中による太陽電池セルへの負荷の軽減との両方を達成する。【解決手段】透光性基板２上に封止樹脂及び複数の太陽電池セル３が順次配置され、前記太陽電池セル３上に封止部材４ａ，４ｂ及び裏面部材５が順次配置された太陽電池本体部１と、前記太陽電池本体部１の周辺部を保持する枠部材２０，３０とを備えた太陽電池モジュールＡであって、前記太陽電池モジュールＡの設置時において傾斜下端側に配置される前記太陽電池本体部１の一辺側には、前記太陽電池セル３が配置されないスペース部１ｓが形成され、前記スペース部１ｓに、前記太陽電池セル３で発生した電流を外部に取り出すための端子ボックス５０が配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、透光性基板上に複数の太陽電池セルが配置され、太陽電池セル上に封止部材及び裏面部材が順次配置された太陽電池本体部と、この太陽電池本体部の周辺部を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールは、設置される地域や環境等により、モジュール端部に塵埃や火山灰等といった汚れ物質が堆積し、太陽電池セルの上部を覆って発電量を低下させるといった問題がある。

一般に、太陽電池モジュール１００は、図１５に示すように、傾斜させた状態で設置されるため、雨等によって表面がある程度洗い流されることになるが、それでも傾斜下端１００ａ側では、多数の太陽電池セル１０１ａが配置された太陽電池本体部１０１の周辺部を保持する枠部材１０２との段差部分１０３に、汚れ物質１０４が残ることになる。特に、太陽電池モジュール１００を緩勾配（例えば、傾斜角度α＝１°等）で設置している場合には、モジュール端部の太陽電池本体部１０１上に残る汚れ物質１０４も広い範囲にわたり、太陽電池セル１０１ａによる発電量低下の影響は大きい。従って、発電量の低下を防ぐためには、モジュール表面の清掃等のメンテナンスを頻繁に行う必要があった。

一方、最近では、施工及びメンテナンス時に太陽電池モジュールの上に乗って施工できるタイプのものも提供されており、このような太陽電池モジュールでは、十分な強度を確保する必要がある。強度を確保するためには、透光性基板等の基板厚みを厚くすることが考えられるが、あまり厚くし過ぎると、透過率の低下により発電量の低下が大きくなる。また、太陽電池モジュール１枚当たりの重量が増加し、施工に支障がでることも考えられる。

また、重量が重くなることで、これを屋根に設置した場合には、屋根への荷重が増大し、躯体自体の強度を上げる必要も出てくることから、基板の厚みを厚くするのにも限界がある。

一方、本発明者らは、太陽電池モジュールの踏みつけ試験（撓み試験）を行った。その結果、太陽電池本体部（すなわち、透光性基板）の撓み自体が原因による太陽電池セルの破損の外にも、太陽電池本体部が撓むことによって端子ボックスの周辺部に応力が集中し、その応力集中による局所的な変位によって、内部の太陽電池セルが破損する場合があることを確認した。

図１６及び図１７はこの様子を模式的に示したものである。端子ボックス１５０は、接着剤１６０等によって太陽電池本体部１０１の裏面に強固に接着固定されている。また、端子ボックス１５０は、太陽電池本体部１０１と比較して曲がりにくい材料を用いて形成されている。そのため、太陽電池本体部１０１が撓んでも、端子ボックス１５０及びそれを接着している接着剤１６０の部分は撓むことが無いため、この接着剤１６０の周辺部（図１６中、符号Ｓにより示す）に応力が集中して、この部分に位置する太陽電池セル１０１ａが破損したと考えられる。
実験の結果では、図１７に示すように、端子ボックス１５０は２枚の太陽電池セル１０１ａ，１０１ａに跨がる形で配置されているため、その両方の太陽電池セル１０１ａ，１０１ａにおいてひび割れ等の破損が生じている。

なお、端子ボックス１５０は、通常、配線を考慮し、太陽電池本体部１０１の裏面側（裏面部材側）において、太陽電池セル１０１ａ，１０１ａの上に重なるように配置（図１７参照）されるのが一般的であるが、最近では、太陽電池セルの横に端子ボックスを配置することで、結果として、端子ボックスが太陽電池セルに重ならないように配置された構成の太陽電池モジュールも開示されている（例えば、特許文献１〜３等参照）。

しかし、これらの先行技術は、端子ボックスの取り付け部分が曲がらずにガラス基板だけが曲がることにより、端子ボックスの周辺部に応力が集中して基板内の太陽電池セルが破損してしまうという本発明の課題を考慮したものではない。

特表２０１３−５２６０４１号公報 特開２０１３−１２０７３３号公報 国際公開番号ＷＯ２０１２／０４３１５５号公報

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、汚れ物質が堆積することによる発電量低下の改善と、太陽電池モジュールが撓むことによって端子ボックスの周辺部に生じる応力集中による太陽電池セルへの負荷の軽減（すなわち、破損の回避）との両方を達成することのできる太陽電池モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、透光性基板上に封止部材及び複数の太陽電池セルが順次配置され、前記太陽電池セル上に封止部材及び裏面部材が順次配置された太陽電池本体部と、前記太陽電池本体部の周辺部を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールの設置時において傾斜下端側に配置される前記太陽電池本体部の一辺側には、前記太陽電池セルが配置されないスペース部が形成され、前記スペース部に、前記太陽電池セルで発生した電流を外部に取り出すための端子ボックスが配置されていることを特徴としている。

この構成によれば、太陽電池モジュールの設置時において傾斜下端側に配置される太陽電池本体部の一辺側に、太陽電池セルが配置されないスペース部を設けることで、このスペース部を汚れ物質の堆積領域として利用することができる。すなわち、この部分に汚れ物質が堆積する限り、太陽電池セルへの影響は無いので、発電量は低下しない。

また、このスペース部に端子ボックスを配置することで、平面視において端子ボックスと太陽電池セルとの重なり部分を無くす、若しくは重なり部分を少なくすることができるので、太陽電池本体部の撓みによって端子ボックスの周辺部に応力が集中したとしても、その応力が太陽電池セルに与える影響を軽減できる。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記端子ボックスは、前記太陽電池本体部の平面視において前記枠部材と前記太陽電池セルとの間に配置されている。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記端子ボックスは、前記太陽電池セル側に位置する一辺が前記太陽電池セルと重なる位置に配置されていてもよい。

端子ボックスの一部が太陽電池セルと重なる程度であれば、太陽電池本体部の撓みによって端子ボックスの周辺部に応力が集中したとしても、その応力が太陽電池セルに与える影響は比較的少ない。従って、この程度の重なりであれば、太陽電池本体部が撓んだとしても端子ボックスの影響で重なった部分の太陽電池セルが破損することはない。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記端子ボックスは、箱状の本体部と、前記本体部の側面から延設された放熱板とからなり、前記放熱板の延設先端部が前記太陽電池セルに重なる位置に配置されていてもよい。

放熱板は本体部に比べれば板厚が薄く柔軟性がある。従って、放熱板の延設先端部が太陽電池セルと重なる程度であれば、太陽電池本体部の撓みによって端子ボックスの周辺部、特に放熱板の周辺部に応力が集中したとしても、その応力が太陽電池セルに与える影響は少ない。従って、この程度の重なりであれば、太陽電池本体部が撓んだとしても端子ボックスの影響で重なった部分の太陽電池セルが破損することはない。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記スペース部には、前記太陽電池セルの集光率を上げるための反射部材が配置されていてもよい。

スペース部は、太陽電池セルが配置されないため、光が透過するのみで発電には寄与しない。そこで、このスペース部に反射部材（反射シート等）を配置し、この反射部材で反射させた光の一部を太陽電池モジュールの表面（受光面）側に導くことで、僅かでも発電効率を向上させることが可能である。

本発明の太陽電池モジュールによれば、スペース部を汚れ物質の堆積領域として利用することで、堆積物による発電量の低下を防止するとともに、このスペース部に端子ボックスを配置することで、太陽電池本体部の撓みによって端子ボックスの周辺部に応力が集中したとしても、その応力が太陽電池セルに与える影響を軽減できるため、太陽電池セルの破損を防止することができる。

実施の形態１に係る太陽電池モジュールの全体構成を示す概略平面図である。 実施の形態１に係る太陽電池モジュールの全体構成を示す概略裏面図である。 実施の形態１に係る太陽電池モジュールを裏面側から透視的に見た概略裏面図である。 太陽電池本体部の端部断面図である。 図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の外側から見た斜視図である。 図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の外側から見た分解斜視図である。 図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の内側から見た分解斜視図である。 第１枠部材の断面図である。 第２枠部材の断面図である。 端子ボックスの縦方向（上下方向）の配置位置を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る端子ボックスの別の配置構成を示す概略断面図である。 実施の形態３に係る端子ボックスの斜視図である。 実施の形態３に係る端子ボックスの配置構成を示す概略断面図である。 実施の形態４に係る端子ボックスの配置構成を示す概略断面図である。 太陽電池モジュールの設置状態を示す一部拡大した概略断面図である。 太陽電池本体部の撓みによって端子ボックスの周辺部に応力が集中する様子を説明するための概略断面図である。 太陽電池本体部の撓みによって端子ボックス周辺の太陽電池セルが破損した様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの全体構成を示す概略平面図、図２は同概略裏面図、図３は、太陽電池モジュールを裏面側から透視的に見た概略裏面図、図４は、太陽電池本体部の端部断面図である。

実施の形態１に係る太陽電池モジュールＡは、スーパーストレート構造の結晶系太陽電池モジュールであって、太陽電池本体部１と、太陽電池本体部１の周辺部を保持する枠部材（第１枠部材２０及び第２枠部材３０）とを備えている。

＜太陽電池本体部１の説明＞
太陽電池本体部１は、太陽光の入射方向に向けられる受光面ガラス板２、封止樹脂４ａ、複数の太陽電池セル３、各太陽電池セル３の配線部材、封止樹脂４ｂ、及び裏面保護フィルム５を順次重ね合わせ、受光面ガラス板２と裏面保護フィルム５との間に各太陽電池セル３、各太陽電池セル３の配線部材、及び各封止樹脂４ａ，４ｂを挟み込み、各封止樹脂４ａ，４ｂにより各太陽電池セル３及びその配線部材を封止した構造となっている。

また、太陽電池モジュールＡの設置時において傾斜下端側に配置される太陽電池本体部１の下辺１ｂ側には、太陽電池セル３が配置されないスペース部１ｓが形成され、このスペース部１ｓに、太陽電池セル３で発生した電流を外部に取り出すための端子ボックス５０が配置されている。

実施の形態１では、受光面ガラス板２として、厚さ４ｍｍの強化ガラスを適用しているが、その他にも、倍強化ガラスや未強化ガラス等を適用してもよい。すなわち、実施の形態１では、太陽電池モジュールＡの強化策の一環として、受光面ガラス板２の板厚を、従来の３．２ｍｍから４ｍｍに厚くしている。なお、これ以上厚くすることは、上記従来技術でも説明したように、重量の関係上好ましくない。

また、各封止樹脂４ａ，４ｂとして、可視光領域で透過率の高いエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を適用しているが、その他にも、アイオノマー樹脂やオレフィン樹脂等を適用してもよい。

また、裏面保護フィルム５として、ＰＥＴ単層構造の耐候性、絶縁性性が高いフィルムを使用しているが、その外にも、ＰＥＴ／ＳｉＯ_２／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＦ／Ａｌ／ＰＶＦ（ＰＶＦ：ポリフッ化ビニル樹脂フィルム）の３層構造フィルム等を適用してもよい。

各太陽電池セル３は、例えば結晶系シリコン基板を用いたものであり、太陽光の入射方向に向けられる受光面に３組の負電極が設けられ、裏面に３組の正電極が設けられている。また、各太陽電池セル３は、互いに一定間隔を開けて、横方向に第１列Ｒ１から第６列Ｒ６まで並べられている。そして、各列Ｒ１〜Ｒ６別に、太陽電池セル３の受光面に設けられた３組の負電極とその隣りの他の太陽電池セル３の裏面に設けられた３組の正電極とを３本のインターコネクタ６を通じて接続して、各太陽電池セル３を直列接続してなる太陽電池ストリングを形成している。

また、太陽電池本体部１の上辺１ａ側において、上辺１ａと平行にかつ第１及び第２列Ｒ１，Ｒ２の一端近傍、第３及び第４列Ｒ３，Ｒ４の一端近傍、第５及び第６列Ｒ５、Ｒ６の一端近傍に、それぞれ上側の接続用バスバー７ａを配置し、太陽電池本体部１の下辺１ｂ側において、下辺１ｂと平行にかつ第２及び第３列Ｒ２、Ｒ３の一端近傍、第４及び第５列Ｒ４，Ｒ５の一端近傍に、それぞれ下側の接続用バスバー７ｂを配置している。

そして、上側の左端の接続用バスバー７ａは、第１列Ｒ１の一端の太陽電池セル３の各負電極から導出された各インターコネクタ６に接続され、かつ第２列Ｒ２の一端の太陽電池セル３の各正電極から導出された各インターコネクタ６に接続されている。なお、説明は省略するが、上側の中央部の接続用バスバー７ａも対応する第３及び第４列Ｒ３，Ｒ４において同様の接続となっており、上側の右端の接続用バスバー７ａも対応する第５及び第６列Ｒ５、Ｒ６において同様の接続となっている。

さらに、下側の左端の接続用バスバー７ｂも対応する第２及び第３列Ｒ２，Ｒ３において同様の接続となっており、下側の右端の接続用バスバー７ｂも対応する第４及び第５列Ｒ４，Ｒ５において同様の接続となっている。

これにより、第１列Ｒ１から第６列Ｒ６までの全ての太陽電池セル３が直列接続されている。

また、２本の正電極バスバー１１及び負電極バスバー１２を、太陽電池本体部１の下辺１ｂに沿って配置している。正電極バスバー１１及び負電極バスバー１２は、絶縁部材を介して接続用バスバー７ｂと厚み方向に重ね合わせられており、接続用バスバー７ｂよりも裏面保護フィルム５の近くに位置している。

正電極バスバー１１は、第１列Ｒ１の下端の太陽電池セル３の各正電極から導出された各インターコネクタ６に接続されている。また、正電極バスバー１１は、第３及び第４列Ｒ３、Ｒ４の中央近くまで横方向に延設されており、この正電極バスバー１１に接続された図示しない１組の正極出力端子が裏面保護フィルム５から外側に引き出され、端子ボックス５０内の図示しない正極側接続端子に接続されている。また、正極側接続端子には、端子ボックス５０から外部に導出された正極側リード線５１ａの一端部が接続されている。

負電極バスバー１２は、第６列Ｒ６の下端の太陽電池セル３の各負電極から導出された各インターコネクタ６に接続されている。また、負電極バスバー１２は、第３及び第４列Ｒ３、Ｒ４の中央近くまで横方向に延設されており、この負電極バスバー１２に接続された図示しない１組の負極出力端子が裏面保護フィルム５から外側に引き出され、端子ボックス５０内の図示しない負極側接続端子に接続されている。また、負極側接続端子には、端子ボックス５０から外部に導出された負極側リード線５１ｂの一端部が接続されている。

なお、端子ボックス５０の内部では、正極出力端子と負極出力端子とがバイパスダイオードを介して接続されている。

＜枠部材２０，３０の説明＞
図５乃至図９は、太陽電池本体部１の周辺部を保持する第１枠部材２０及び第２枠部材３０の構成を示している。ただし、図５は、図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の外側から見た斜視図、図６は、図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の外側から見た分解斜視図、図７は、図２に示す太陽電池モジュールのＤ部分を枠部材の内側から見た分解斜視図、図８は、第１枠部材の断面図、図９は、第２枠部材の断面図である。

第１枠部材２０及び第２枠部材３０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）の押出成型品、または鉄板のロール成型品やプレス成型品として形成されている。

まず、第１枠部材２０の構成について説明する。

第１枠部材２０は、長尺状に形成されており、図６、図７、及び図８に示すように、外壁２１ａ，内壁２１ｂ，上壁２１ｃ，及び下壁２１ｄからなる断面略矩形の本体部２１を備えている。また、この本体部２１の外壁２１ａの上端は上壁２１ｃからさらに上方に延設されており、この延設上端部から上壁２１ｃと平行に内壁２１ｂ側に屈曲させて延設屈曲片２１ｅが形成されている。この延設屈曲片２１ｅと外壁２１ａの延設部分２１ａ１と上壁２１ｃとで断面コ字状に囲まれた空間が、太陽電池本体部１の一辺（上端部または下端部）に嵌まり込んで太陽電池本体部１を保持する溝部２２となっている。また、下壁２１ｄ近傍の内壁２１ｂには、下壁２１ｄと平行に内側に延設された副底壁２１ｆが形成されている。

また、内壁２１ｂは、高さ方向の中央部分がやや外壁２１ａ側に凹んだ形状となっており、その中央部分を除く上端部と下端部近傍とに、内壁２１ｂの長手方向（図８中、紙面に垂直な方向）に沿って断面Ｃ字状に形成されたねじ受け部２４が形成されている。

次に、第２枠部材３０の構成について説明する。

第２枠部材３０は、長尺状に形成されており、図６、図７、及び図９に示すように、外壁３１ａ，内壁３１ｂ，上壁３１ｃ，及び下壁３１ｄからなる断面矩形の本体部３１を備えている。また、この本体部３１の外壁３１ａの上端はさらに上方に延設されており、この延設上端部から上壁３１ｃと平行に内壁３１ｂ側に屈曲させて延設屈曲片３１ｅが形成されている。この延設屈曲片３１ｅと外壁３１ａの延設部分３１ａ１と上壁３１ｃとで囲まれた空間が、太陽電池本体部１の他辺（左端部または右端部）に嵌まり込んで太陽電池本体部１を保持する溝部３２となっている。また、下壁３１ｄ近傍の内壁３１ｂには、下壁３１ｄと平行に内側に延設された副底壁３１ｆが形成されている。

また、図５乃至図７に示すように、外壁３１ａの両端部はさらにその延長方向に所定長さ延設されており、その延設された外壁部分が、第１枠部材２０の端面２０ａが当接する当接片３３となっている。すなわち、第２枠部材３０の当接片３３に第１枠部材２０の端面２０ａを当接させることで、第１枠部材２０と第２枠部材との突き合わせ部４０（図５参照）が構成されている。この当接片３３には、第１枠部材２０の内壁２１ｂに形成された上下一対のねじ受け部２４，２４にそれぞれ対向する箇所に、ねじ挿通孔３４，３４がそれぞれ形成されている。

従って、第１枠部材２０と第２枠部材３０とを突き合わせ部４０で突き合わせ、ねじ挿通孔３４，３４からねじ受け部２４，２４に対してねじ４１をねじ込むことで、第１枠部材２０と第２枠部材３０とが連結固定されている。

なお、図２に示すように、縦枠部材である左右の第２枠部材３０，３０間には、その縦方向の中央部に、第１枠部材２０と平行に補強用のバー部材３５が取り付けられている。このバー部材３５も、枠部材と同様、アルミニウム（Ａｌ）の押出成型等によって形成されている。

このような構成の太陽電池モジュールＡにおいて、上記したように、実施の形態１では、太陽電池本体部１の下辺１ｂ側に太陽電池セル３が配置されないスペース部１ｓが形成されている。

ここで、スペース部１ｓは、太陽電池モジュールＡを緩勾配で設置したときに、太陽電池モジュール１の傾斜下端部に堆積する塵埃や火山灰等といった汚れ物質の堆積状態を考慮して、その幅（高さ方向の幅）Ｗを約１２０ｍｍとしている。これだけの幅を確保しておけば、太陽電池モジュールＡを勾配１°の緩傾斜で配置した場合でも、太陽電池モジュールＡ表面を雨等に混じって流れ落ちた汚れ物質のほとんどは、このスペース部１ｓに溜まり、それより上側（すなわち、太陽電池セル３側）に溜まることはほとんどない。このことは、本発明者らによる実験によって確かめられている。そして、このスペース部１ｓに汚れ物質が堆積する限り、太陽電池セル３への影響は無いので、発電量は低下しない。また、このスペース部１ｓを汚れ物質の堆積領域とすることで、堆積物を除去する等の頻繁なメンテナンス作業も不要となる。なお、上記したスペース部１ｓの幅Ｗ（約１２０ｍｍ）は、あくまで太陽電池モジュールを勾配１°の緩傾斜で設置した場合の最大幅であり、設置角度が大きければ、それに応じてスペース部１ｓの幅Ｗも狭くすることは可能である。

そこで、実施の形態１ではこのスペース部１ｓを利用し、端子ボックス５０をこのスペース部１ｓに配置する構成としている。端子ボックス５０は、スペース部１ｓの横方向（左右方向）の中央部に設けられている。

図１０は、端子ボックス５０の縦方向（上下方向）の配置位置を示す概略断面図である。

実施の形態１では、端子ボックス５０は、太陽電池本体部１の平面視において、第１枠部材２０と太陽電池セル３との間に配置されている。より具体的には、第１枠部材２０の副底壁２１ｆの先端部と、太陽電池セル３の端部との間に配置されている。

このように、平面視において端子ボックス５０と太陽電池セル３との重なり部分を無くすことで、太陽電池本体部１の撓みによって端子ボックス５０の周辺部に応力が集中したとしても、その応力が太陽電池セル３に与える影響は軽減される。そのため、実施の形態１に係る太陽電池本体部１に従来と同じ負荷がかかって同じだけ撓んだとしても、実施の形態１に係る配置構成とすることで、端子ボックス５０が原因で生じる太陽電池セル３の破損を防止することができる。その結果、実施の形態１に係る太陽電池モジュールＡによれば、施工時に太陽電池モジュールＡの上に人が乗って施工しても、端子ボックス周辺の太陽電池セル３が破損等されることがなく、施工性に優れた太陽電池モジュールを実現することができる。

すなわち、実施の形態１に係る太陽電池モジュールＡによれば、汚れ物質が堆積することによる発電量低下の改善と、太陽電池モジュールＡが撓むことによって端子ボックス５０の周辺部に生じる応力集中による太陽電池セル３への負荷の軽減（すなわち、破損の回避）との両方を達成することができる。

［実施の形態２］
図１１は、端子ボックス５０の別の配置構成を示す概略断面図である。

上記実施の形態１では、端子ボックス５０は、第１枠部材２０の副底壁２１ｆの先端部と、太陽電池セル３の端部との間に配置されており、平面視において端子ボックス５０と太陽電池セル３とが重複しない配置構成としている。

これに対し、実施の形態２では、端子ボックス５０は基本的にスペース部１ｓに配置されているが、その一部は太陽電池セル３と重なる位置に配置されている。具体的には、端子ボックス５０は、平面視において、太陽電池セル３側に位置する一辺５０ａが太陽電池セル３の対向する縁部３ａと一部重なる位置に配置されている。

端子ボックス５０には種々のサイズのものがあり、第１枠部材２０の副底壁２１ｆの先端部と、太陽電池セル３の端部との間に完全に納まるものもあれば、そうでないものもある。そして、納まらない場合には、上記のように端子ボックス５０の太陽電池セル３側に位置する一辺５０ａが太陽電池セル３の対向する縁部３ａと一部重なるように配置すればよい。

仮に、端子ボックス５０が、第１枠部材２０の副底壁２１ｆの先端部と、太陽電池セル３の端部との間に完全に納まったとしても、裏面保護フィルム５から外側に引き出され正極出力端子及び負極出力端子の端子ボックス５０までの引き回しを考慮（すなわち、屈曲回数を減らすことを考慮）すれば、端子ボックス５０の一辺５０ａが太陽電池セル３の縁部３ａと一部重なるように配置することは有効である。そして、この重なる部分の裏面に、裏面保護フィルム５から外側に引き出され正極出力端子及び負極出力端子の引込み口を設けることで、正極出力端子及び負極出力端子を端子ボックス５０内にスムーズに引き込むことができる。

そして、この程度の重なりであれば、太陽電池本体部１の撓みによって端子ボックス５０の周辺部に応力が集中したとしても、その応力が隣接する太陽電池セル３に影響を与えることは少なく、負荷が十分軽減される。そのため、実施の形態２に係る太陽電池本体部１に従来と同じ負荷がかかって同じだけ撓んだとしても、実施の形態２に係る配置構成とすることで、端子ボックス５０が原因で生じる太陽電池セル３の破損を防止することができる。その結果、実施の形態２に係る太陽電池モジュールＡによれば、施工時に太陽電池モジュールＡの上に人が乗って施工しても、端子ボックス周辺の太陽電池セル３が破損等されることがなく、施工性に優れた太陽電池モジュールを実現することができる。

すなわち、実施の形態２に係る太陽電池モジュールＡにおいても、汚れ物質が堆積することによる発電量低下の改善と、太陽電池モジュールＡが撓むことによって端子ボックス５０の周辺部に生じる応力集中による太陽電池セル３への負荷の軽減（すなわち、破損の回避）との両方を達成することができる。

［実施の形態３］
図１２は、実施の形態３に係る端子ボックス５１の斜視図であり、図１３は、この端子ボックス５１の配置構成を示す概略断面図である。

実施の形態３に係る端子ボックス５１は、箱状に形成された本体部５２と、この本体部５２の側壁から該側壁と直交する方向（すなわち、本体部５２の底面と平行な方向）に延設された放熱板５３とからなり、放熱板５３はさらにその全体が絶縁樹脂５４で被覆されている。上記したように、端子ボックス５１内にはバイパスダイオードが設けられており、このバイパスダイオードの熱破壊を防止するために放熱板５３が設けられているものがある。従って、この端子ボックス５１では、放熱板５３を延設した分だけ全体形状が大きくなっている。

そのため、実施の形態３では、この端子ボックス５１をスペース部１ｓに配置するに際し、絶縁樹脂５４を含む放熱板５３の一部が太陽電池セル３と重なる位置に配置されている。具体的には、端子ボックス５１は、平面視において、太陽電池セル３側に位置する放熱板５３の延設先端部５３ａが太陽電池セル３の端部３ａと一部重なる位置に配置されている。そして、この配置状態において、本体部５２の底面全体及び放熱板５３を被覆している絶縁樹脂５４の底面全体が、接着剤５５によって裏面保護フィルム５に接着固定されている。この場合、接着力を確実に確保するため、接着剤５５は、本体部５２の底面及び絶縁樹脂５４の底面から周囲に少しはみ出すように設けられている。

そして、この程度の重なりであれば、太陽電池本体部１の撓みによって端子ボックス５１の周辺部、特に放熱板５３を被覆する絶縁樹脂５４の周辺部に応力が集中したとしても、その応力が隣接する太陽電池セル３に影響を与えることは少なく、負荷が十分に軽減されている。特に、絶縁樹脂５４を含む放熱板５３は、基本的に薄板であり、強度的にも本体部５２に比べれば弱い部分であることから、太陽電池本体部１の撓みに伴って僅かではあるが撓む可能性がある。そのため、放熱板５３を被覆する絶縁樹脂５４の周辺部に生じる応力が低減され、この応力による太陽電池セル３への負荷も軽減される。

従って、実施の形態３に係る太陽電池本体部１に従来と同じ負荷がかかって同じだけ撓んだとしても、実施の形態３に係る配置構成とすることで、端子ボックス５１が原因で生じる太陽電池セル３の破損を防止することができる。その結果、実施の形態３に係る太陽電池モジュールＡによれば、施工時に太陽電池モジュールＡの上に人が乗って施工しても、端子ボックス周辺の太陽電池セル３が破損等されることがなく、施工性に優れた太陽電池モジュールを実現することができる。

この場合、端子ボックス５１の反対側の端部５２ａは、平面視において第１枠部材２０の副底壁２１ｆの先端部と重ならない位置となるように配置するのがよい。

端子ボックス５１は、通常、本体部５２に蓋体５４を備えており、端子ボックス内での配線接続を終えると、内部に樹脂を充填した後（若しくは、樹脂を充填することなく）、本体部５２の開口部にこの蓋体５４を被せて接着（若しくはねじ固定等）している。そのため、屋外に設置後、端子ボックス部分のメンテナンス作業等を考慮すると、蓋体５４の脱着作業に際し、端子ボックス５１は、第１枠部材２０の副底壁２１ｆが邪魔にならない位置に配置されていることが好ましい。

［実施の形態４］
図１４は、実施の形態４に係る端子ボックスの配置構成を示す概略断面図である。

実施の形態４では、上記実施の形態１〜３に係る端子ボックスの配置構成において、スペース部１ｓに着目し、このスペース部１ｓに太陽電池セル３の集光率を上げるための反射部材６０を配置した構成としたものである。

反射部材６０としては、例えばアルミ箔等のシート材を用いることができる。この反射部材６０は、スペース部１ｓにおいて、封止樹脂４ｂと裏面保護フィルム５との間に配置するのが好ましい。

具体的には、封止樹脂４ｂと裏面保護フィルム５との間のスペース部１ｓに、例えば断面が三角状の連続した溝状の凹凸面６０ａを有する反射部材６０を配置して挟み込む構造とすればよい。この構造によれば、凹凸面６０ａで反射（一定の反射角をもって反射）した光が、再度、受光面ガラス板２の受光面（表面）側または受光面と反対側の裏面側にて反射し、太陽電池セル３の表面に到達することで、出力の向上に寄与することができる。

なお、凹凸面６０ａは、図示のような三角状ではなく、サインカーブの連続する湾曲状等、種々の形状とすることができる。また、溝状の凹凸面６０ａではなく、例えば平面状のシート材に四角錐や円錐等の多数の小突起を密集して設けた構造の反射部材６０を、封止樹脂４ｂと裏面保護フィルム５との間に配置してもよい。

さらに、裏面保護シート５そのものに上記凹凸面６０ａや小突起を直接設けて反射部材とする構造でもよく、また、このようにして設けた凹凸面６０ａや小突起の表面にアルミ箔等の薄膜を設けて反射部材とする構造でもよい。

なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

Ａ 太陽電池モジュール
１ 太陽電池本体部
１ｓ スペース部
２ 受光面ガラス板（透光性基板）
３ 太陽電池セル
４ａ，４ｂ 封止樹脂（封止部材）
５ 裏面保護フィルム（裏面保護部材）
６ インターコネクタ
７ａ，７ｂ 接続用バスバー
１１ 正電極バスバー
１２ 負電極バスバー
２０ 第１枠部材
２１ａ 外壁
２１ａ１ 延設部分
２１ｂ 内壁
２１ｃ 上壁
２１ｄ 下壁
２１ｅ 延設屈曲片
２１ｆ 副底壁
２２ 溝部
２４ ねじ受け部
３０ 第２枠部材
３１ａ 外壁
３１ａ１ 延設部分
３１ｂ 内壁
３１ｃ 上壁
３１ｄ 下壁
３１ｅ 延設屈曲片
３１ｆ 副底壁
３２ 溝部
３３ 当接片
３４ ねじ挿通孔
４０ 突き合わせ部
４１ ねじ
５０，５１ 端子ボックス
５２ 本体部
５３ 放熱板
５４ 封止樹脂
５５ 接着剤
６０ 反射部材

Claims (5)

1. 透光性基板上に封止部材及び複数の太陽電池セルが順次配置され、前記太陽電池セル上に封止部材及び裏面部材が順次配置された太陽電池本体部と、前記太陽電池本体部の周辺部を保持する枠部材とを備えた太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池モジュールの設置時において傾斜下端側に配置される前記太陽電池本体部の一辺側には、前記太陽電池セルが配置されないスペース部が形成され、前記スペース部に、前記太陽電池セルで発生した電流を外部に取り出すための端子ボックスが配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記端子ボックスは、前記太陽電池本体部の平面視において前記枠部材と前記太陽電池セルとの間に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記端子ボックスは、前記太陽電池セル側に位置する一辺が前記太陽電池セルと重なる位置に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記端子ボックスは、箱状の本体部と、前記本体部の側壁から延設された放熱板とからなり、
   前記放熱板の延設先端部が前記太陽電池セルに重なる位置に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記スペース部には、前記太陽電池セルの集光率を上げるための反射部材が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

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