JP3437027B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
の側面や屋上、太陽光発電所等に設置する太陽電池モジ
ュールに関するものである。
トレート方式と呼ばれる構造が採用されている。図5は
一般的な太陽電池セル配列の一例であり、図6は太陽電
池モジュールの構成を説明するための斜視図であり、図
7はその構造の1例を示す斜視図である。また、図8は
図7におけるB−B′断面図である。
陽電池モジュールの太陽電池部を示すもので、同図にお
いて、複数個の太陽電池セル50をインターコネクタ5
1および横つなぎするバスバー52にて直列または並列
に配列してなる太陽電池セル列53を構成している。
又、54は太陽電池モジュールの電流を取り出すための
導体である。
式の太陽電池モジュールの組み立て方法を示すものであ
る。同図に示されるように、太陽電池セル列53は太陽
電池モジュールの受光面側に配置される白板強化ガラス
板等のフロントカバー55と透明樹脂からなる充填材5
6とが太陽電池の前面に配置され、太陽電池の後面に
は、透明樹脂からなる充填材56と裏面の耐候性フィル
ム57とで積層状に挟持され、この積層状の構造物の外
周をアルミニウム等からなる長辺側枠材58及び短辺側
枠材59で支えた構造からなる。一般的に、長辺側枠材
58と短辺側枠材59とは組み立てネジ60にて固定さ
れる。そして、長辺側枠材58または短辺側枠材59に
は架台固定用ネジ穴61が複数個設けられている。
構造の太陽電池モジュール構造の1例を示す斜視図であ
る。同図において、50は複数個の太陽電池セル、56
は透明樹脂からなる充填材、55は白板強化ガラス板等
のフロントカバー、58はアルミニウム等からなる長辺
側枠材、59はアルミニウム等からなる短辺側枠材、6
0は組み立てネジ、61は架台固定用ネジ穴である。そ
して、太陽電地モジュール裏面には出力端子保護カバー
62及び太陽電池出力ケーブル64が配置されている。
る。同図において、上部から、白板強化ガラス等のフロ
ントカバー55、透明樹脂からなる充填材56、太陽電
池セル列53、透明樹脂からなる充填材56、裏面の耐
候性フィルム57とがこの順で積層状に挟持されてい
る。そして、この積層体の端部65と長辺側枠材58
(又は短辺側枠材59)との間には緩衝材料66が配置
されており、該緩衝材料66は白板強化ガラス等のフロ
ントカバー55への外部からの負荷を緩衝する機能を果
たすと共に、外部からの水の侵入を抑制する機能及び長
辺側枠材58(又は短辺側枠材59)と耐候性フィルム
57との電気的な絶縁機能も果たしている。
裏面に設けられた出力端子保護カバー62付近の断面図
である。出力端子保護カバー62の内部には出力取り出
し穴67があり、この穴より太陽電池モジュールの電流
を取り出すための導体54が端子中継板68等で中継さ
れ、太陽電池出力ケーブル64(図示されず)に接続さ
れている。
性フィルム57の構造は、耐候性フィルム(電気的な絶
縁物)/アルミニウム等の金属箔(電気的な導体)/耐
候性フィルム(電気的な絶縁物)のサンドイッチ構造に
なっている。この耐候性フィルム57と導体54との電
気的な絶縁は充填材56のみで行われているものが一般
的である。また、太陽電池セル50と導体54の間には
耐電圧を上げるため、充填材56と太陽電池セル50と
の間に絶縁フィルム69を挟んだ構造のものもある。
56と耐候性フィルム57との組み立て時におけるズレ
により、耐候性フィルム57の中間層に配置されている
アルミニウム箔が導体54に接触したり、また、太陽電
池セルをラミネートした時に充填材56が内部で移動し
て、充填材56および耐候性フィルム57と導体54と
の間には充分な隙間がなくなる等により、電気的な絶縁
不良を生じる問題があった。
際、太陽電池セル50と導体54との間の耐電圧を上げ
るために挟んでいる充填材56及び絶縁フィルム69は
モジュールの積層の厚みを増加するためラミネート時間
が長くなるという問題があった。
はラミネート時に充填材56の熱収縮により、バスバー
52同士が接触して、導通し、短絡するという問題があ
った。
されたものであり、導体に絶縁物を備えることにより導
体間の絶縁性を向上することのできる構造の太陽電池モ
ジュールを提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、インターコネク
タを用いて、複数の太陽電池セルを直列に接続し、一本
の列に配列して成され、並列に複数個配置されたストリ
ングと、太陽電池モジュールの電流を取り出すための導
体と、一つのストリング端部のインターコネクタと、他
のストリング端部のインターコネクタとを電気的に接続
する第1のバスバーと、一つのストリング端部のインタ
ーコネクタと、前記太陽電池モジュールの電流を取り出
すための導体とを電気的に接続する第2のバスバーと、
を、少なくとも備え、前記第1、第2バスバーに電気的
絶縁フィルムが被覆されてなることを特徴とする。この
とき、前記太陽電池モジュールの電流を取り出すための
導体は、その外周が部分的に電気的な絶縁フィルムで覆
われていることが好ましい。また、前記第1のバスバー
と、前記第2のバスバーとは、太陽電池セル面方向にお
いて、部分的に、重ね合わされていてもよい。さらに、
前記電気的絶縁フィルムがポリイミド樹脂を含む材料か
ら構成されていることが好ましい。
形態に関する図である。図4は本発明の一実施の形態よ
りなるスーパーストレート方式と呼ばれる構造の太陽電
池モジュールの斜視図である。同図において、1は白板
強化ガラス板等のフロントカバー、2は透明樹脂からな
る充填材、3は複数個の太陽電池セル、5はアルミニウ
ム等からなる長辺側枠材、6はアルミニウム等からなる
短辺側枠材、7は組み立てネジ、8は架台固定用ネジ穴
である。そして、太陽電地モジュール裏面には出力端子
保護カバー9及び太陽電池出力ケーブル10が配置され
ている。
れた出力端子保護カバー9付近の断面図である。同図に
おいて、下から、白板強化ガラス等のフロントカバー
1、透明樹脂からなる充填材2、複数の太陽電池セル
3、透明樹脂からなる充填材2、裏面の耐候性フィルム
4とがこの順で積層状に挟持されている。
出し穴11あり、この穴より太陽電池モジュールの電流
を取り出すための導体12端子中継板14等で中継さ
れ、太陽電池出力ケーブル10(図示されず)に接続さ
れている。
取り出すための導体12の外周には電気的な絶縁物13
を配置している。絶縁物13は電気的な絶縁性機能を有
している。この導体12の材質は銅を主成分とするもの
で、その外周は半田ディップコートされており、形状は
幅約4〜6mm程度、厚さ0.10〜0.3mm程度で
ある。また、この絶縁物13の作成方法は、導体12の
外周にポリイミド等の絶縁フィルムをラミネートする
か、又は、ポリイミド等の樹脂をコーティングすること
により行われる。絶縁性樹脂材料としてはポリイミド等
の外に、3弗化系樹脂材料や塩化ビニール系樹脂材料や
ポリエステルフィルムなどを用いることができる。この
絶縁物13の配置される領域は少なくともアルミニウム
等の金属箔の端面と接触する惧れのある部分を含むもの
であり、図3に示されるように、少なくとも端子中継板
14と太陽電池セル3との間に配置される。
例である。図1(a)における太陽電池モジュールは、
複数の太陽電池セル3と太陽電池モジュールの電流を取
り出すための太陽電池出力ケーブル10との間を電気的
に接続する導体12の外周部に電気的な絶縁物13を設
けた構造のもので、太陽電池モジュールのストリング間
をつなぐ第1バスバー同士の接触を防ぐ構造のものであ
る。太陽電池モジュールのストリングとは、太陽電池セ
ルをインターコネクタなどにより直列(9直列など)接
続した1本の列のことである。
12は図示せるごとくストリング端部にあって、かかる
導体12は太陽電池セルを横つなぎするバスバー15に
接続され(このように導体12の接続されたバスバーを
第2バスバーと称す)、よって第2バスバー15は一つ
のストリング端部のインターコネクタを導体12に電気
的に接続する役目を果たす。かかる第2バスバー15は
複数の太陽電池セル3の周囲に配置されている。図1
(a)に示されるように、導体12は複数の太陽電池セ
ル3の表面領域にまで伸びて配置されており、導体12
の外周部には電気的な絶縁物13が配置され、バスバー
15の外周部にも電気的な絶縁物13aが配置されてい
る。バスバー15の外周部に配置されている電気的な絶
縁物13aを得るには、バスバー15にポリイミド等の
絶縁フィルムをラミネートするか、又は、ポリイミド等
の絶縁性樹脂をコーティングすることにより得られる。
面図であり、複数の太陽電池セル3の外側の上辺及び下
辺にはそれぞれインターコネクタ16が配置されてい
る。下側のインターコネクタ16は下側のバスバー15
に電気的に接続されている。また、上側のインターコネ
クタ16は上側のバスバー15に電気的に接続されてい
る。上側のバスバー15の外周部には電気的な絶縁物1
3aが配置されている。図1(b)に示されるように、
電気的には、上側のバスバー15と下側のバスバー15
との間には電気的な絶縁物13aが介在して配置されて
おり、電気的な接触や短絡は発生しない。
電地モジュールの太陽電池部の図であり、図1(a)を
適用した太陽電池モジュールの太陽電池セルの配置図で
ある。同図右側には、図2(a)で説明した導体12を
覆う絶縁物13及びバスバー15を覆う絶縁物13aを
備えた構造が示されており、左側には、バスバー15を
覆う絶縁物13aを備えた構造が示されている。3は太
陽電池セルであり、16は太陽電池セルの電流を集める
ためのインターコネクタである。この太陽電池モジュー
ルにおいて、太陽電池セルを横つなぎするバスバーに表
面が絶縁物により絶縁機能を具備したバスバーが使用さ
れている。
性フィルム4の構造は、耐候性フィルム(電気的な絶縁
物)/アルミニウム等の金属箔(電気的な導体)/耐候
性フィルム(電気的な絶縁物)のサンドイッチ構造にな
っていが、上記の導体12の外周部を電気的な絶縁物1
3で被覆することにより、この耐候性フィルム4と導体
12とが電気的に接触したり、短絡したりすることを無
くすことができる。
複数の太陽電池セル3と導体12との間の耐電圧を上げ
るために挟んでいる充填材2のみの構成となるため、例
えばEVA材料を用いた場合、従来の構造と比較してラ
ミネート時間(従来は15分〜30分程度)を従来より
約2割程度短くすることができる。
モジュールによれば、太陽電池セルの電流を取り出す導
体の表面に電気的な絶縁物が被覆されており、他の導体
と接触したり、太陽電池モジュールの実装用の部材との
絶縁不良や導通不良を起こすこともなく、信頼性の高い
太陽電池モジュールを得ることができる。
陽電池セルを横つなぎするバスバーの表面に電気的絶縁
フィルムが被覆されており、太陽電池セルからのバスバ
ー同士の電気的な接触を防止することができ、信頼性の
高い太陽電池モジュールを得ることができる。
体を被覆する電気的な絶縁物がポリイミド樹脂を含む材
料から構成されており、電気的な絶縁性が高く、且つ生
産性の高い絶縁物を容易に作ることができる。
ールを説明するための図であり、(a)は太陽電池部の
平面図、(b)は(a)のA−A′断面図である。
ールを説明するための図であり、太陽電池部の平面図で
ある。
ールの裏面に設けられた出力端子保護カバー付近の断面
図である。
ート方式と呼ばれる構造の太陽電池モジュールの斜視図
である。
ュールの太陽電池部の一般的な太陽電池セル配列図であ
る。
ュールの組み立て方法を説明するための斜視図である。
の太陽電池モジュールの斜視図である。
の太陽電池モジュールの裏面に設けられた出力端子保護
カバー付近の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 インターコネクタを用いて、複数の太陽
電池セルを直列に接続し、一本の列に配列して成され、
並列に複数個配置されたストリングと、太陽電池モジュールの電流を取り出すための導体 と、 一つのストリング端部のインターコネクタと、他のスト
リング端部のインターコネクタとを電気的に接続する第
1のバスバーと、 一つのストリング端部のインターコネクタと、前記太陽
電池モジュールの電流を取り出すための導体とを電気的
に接続する第2のバスバーと、を、少なくとも備え、 前記第1、第2バスバーに電気的絶縁フィルムが被覆さ
れてなることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 前記太陽電池モジュールの電流を取り出
すための導体は、その外周が部分的に電気的な絶縁フィ
ルムで覆わ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。 - 【請求項3】 前記第1のバスバーと、前記第2のバス
バーとは、太陽電池セル面方向において、部分的に、重
ね合わされ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。 - 【請求項4】 前記電気的絶縁フィルムがポリイミド樹
脂を含む材料から構成されていることを特徴とする請求
項1乃至3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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ID=13467976
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP07169696A Expired - Lifetime JP3437027B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 太陽電池モジュール |
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1996
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