JP6520943B2 - 発電回路ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、発電回路ユニットに関し、特に、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を含む発電回路ユニットに関する。
レンズ等を用いることによって太陽光を太陽電池素子に収束させ、当該太陽電池素子の発電効率を高める集光型の太陽光発電装置の開発が行われている。
集光型の太陽光発電装置の一例として、たとえば、特開２０１３−８４８５５号公報（特許文献１）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、集光型太陽電池モジュールは、複数個の太陽電池素子と、前記各太陽電池素子が一定の間隔を存して１列に載置された長尺状のレシーバ基板と、前記レシーバ基板が一定の間隔を存して複数本並行に載置されたモジュール基板とを備え、前記レシーバ基板は、長尺状のレシーバ基体と、前記レシーバ基体上に端部同士を対向させた状態で長手方向に沿って１列に配置された複数本の配線材とからなり、前記配線材の一方の端部にプラス電極パッド部が、他方の端部にマイナス電極パッド部がそれぞれ設けられ、前記プラス電極パッド部及び前記マイナス電極パッド部に前記太陽電池素子のプラス電極端子及びマイナス電極端子がそれぞれ接続されて太陽電池素子搭載部が構成されている。
特開２０１３−８４８５５号公報
たとえば、特許文献１に記載の集光型太陽電池モジュールにおいて、太陽光がレンズによって太陽電池素子に収束されると、太陽電池素子は高温となる。太陽電池素子の熱が当該太陽電池素子の実装されたレシーバ基板へ伝わると、レシーバ基板は熱膨張する。
日中の太陽光によって熱膨張したレシーバ基板は、たとえば夕方以降に元の大きさに収縮する。レシーバ基板がこのように膨張および収縮を繰り返すと、レシーバ基板の劣化が早まる場合がある。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、発電素子の実装された基板の温度上昇を抑えることが可能な発電回路ユニットを提供することである。
（１）この発明のある局面に係る発電回路ユニットは、配線基板と、前記配線基板に実装された複数の発電素子とを備え、前記配線基板は、前記発電素子がそれぞれ実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを連結する連結部とを含み、前記第１基板は、前記第２基板から第１距離離れた第１位置、および前記第２基板から第１距離より大きい第２距離離れた第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能であり、前記連結部はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を有し、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が捻じれている。
本発明によれば、発電素子の実装された基板の温度上昇を抑えることができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの平面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールから集光部を取り外した状態を示す平面図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットの一部の斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの、図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿う断面を示す断面図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの、図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面を示す断面図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る配線基板におけるＦＰＣの導電部のパターンを示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれていない状態を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれていない状態を詳細に示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれている状態を詳細に示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係る配線基板における連結部の捻じれた状態を示す斜視図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係る配線基板における連結部の捻じれた状態を示す斜視図である。
最初に、本発明の実施の形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットは、配線基板と、前記配線基板に実装された複数の発電素子とを備え、前記配線基板は、前記発電素子がそれぞれ実装された第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを連結する連結部とを含み、前記第１基板は、前記第２基板から第１距離離れた第１位置、および前記第２基板から第１距離より大きい第２距離離れた第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能であり、前記連結部はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を有し、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が捻じれている。
このような構成により、第１基板の配置を変えることで連結部を容易に捻じれさせることができる。そして、連結部が捻じれている状態では、たとえば、配線基板の周囲を流れる空気が連結部に当たりやすくなるため、発電素子から配線基板へ伝わった熱を連結部から効率的に空気中へ放出させることができる。したがって、発電素子の実装された基板の温度上昇を抑えることができる。
（２）好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方の高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、より大きな流れの空気が連結部に当たりやすくなるため、連結部の放熱効率をより高めることができる。
（３）好ましくは、前記連結部は、第１連結片と、第２連結片と、中間片とを有し、前記第１連結片は、前記第１基板と前記中間片とを接続し、前記第２連結片は、前記第２基板と前記中間片とを接続している。
このように、連結部が複数の部位に分かれている構成により、連結部をより容易に捻じれさせることができる。
（４）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片、前記第２連結片および前記中間片の少なくともいずれか１つが捻じれている。
このような構成により、連結部をより容易に捻じれさせながら、連結部の放熱効率を高めることができる。
（５）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片および前記第２連結片の両方が捻じれている。
このような構成により、連結部をより容易に捻じれさせながら、連結部の放熱効率をより高めることができる。
（６）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片が前記第１基板の高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、連結部の放熱効率をより高めることができる。
（７）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記中間片が前記第１基板の上側の高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、連結部の放熱効率をより高めることができる。
（８）より好ましくは、前記第１連結片の延伸方向における長さが前記第２連結片の延伸方向における長さと異なる。
このような構成により、たとえば、連結部が複数ある場合に、連結部の捻じれ方をより確実に統一することができる。
（９）より好ましくは、前記第１基板が前記第１位置に配置された状態において、前記中間片の延伸方向が前記第１連結片の延伸方向と異なる。
このような構成により、より容易に連結部を捻じれさせることができる。
（１０）より好ましくは、前記第１基板が前記第１位置に配置された状態において、前記中間片の延伸方向が前記第２連結片の延伸方向と異なる。
このような構成により、さらに容易に連結部を捻じれさせることができる。
（１１）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片の少なくとも一部の厚み方向が前記第１基板の厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板の周囲を流れる空気が連結部に当たりやすくなるため、連結部の放熱効率を高めることができる。
（１２）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第２連結片の少なくとも一部の厚み方向が前記第２基板の厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板の周囲を流れる空気が連結部により当たりやすくなるため、連結部の放熱効率をより高めることができる。
（１３）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記中間片の少なくとも一部の厚み方向が前記第１連結片および前記第２連結片の少なくとも一方の厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板の周囲を流れる空気が連結部に当たりやすくなるため、連結部の放熱効率を高めることができる。
（１４）より好ましくは、前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１基板および前記中間片の距離が前記第２基板および前記中間片の距離と異なる。
このような構成により、たとえば、連結部が複数ある場合に、連結部の捻じれ方をより確実に統一することができる。
（１５）より好ましくは、前記第１連結片、前記中間片および前記第２連結片にわたって前記ＦＰＣが連続しており、前記ＦＰＣは、前記ＦＰＣの延伸方向に沿って設けられた導電部と、前記導電部を覆う絶縁部とを有し、前記第１連結片および前記第２連結片の少なくともいずれか一方の前記絶縁部が幅広部を有する。
このような構成により、たとえば、連結部が捻じれている状態において、配線基板の載置された面に対して幅広部が立つように位置している場合に、導電部と当該面との距離をある程度確保することができるため、導電部および当該面間における放電の発生を防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
＜実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電装置の斜視図である。
図１を参照して、太陽光発電装置１０１は、太陽光発電パネル１２と、架台４０とを備える。太陽光発電パネル１２は、複数の太陽光発電モジュール１０と、太陽方向センサ１３と、フレーム部１４とを含む。架台４０は、土台４６と、支柱４８と、機能部９０と、図示しない位置可変部とを含む。
太陽光発電パネル１２は、たとえば５行５列の太陽光発電モジュール１０つまり２５個の太陽光発電モジュール１０を含む。各太陽光発電モジュール１０は、フレーム部１４の上部に並んで取り付けられている。
太陽光発電モジュール１０は、太陽光を受けて発電し、発電した電力である直流電力を、図示しない配線を用いて、支柱４８の側面に取り付けられた機能部９０へ出力する。
支柱４８は、たとえば地面に設けられた土台４６に、地面に対して垂直に立てられている。
図示しない位置可変部は、モータを含み、機能部９０からの制御信号に基づいて、太陽光発電パネル１２における受光面ＦＬの方向、つまり矢印Ａｓで示す受光面ＦＬの法線方向を太陽に向け、日の出から日没までの間、受光面ＦＬの方向が太陽を追尾するように動作する。
太陽方向センサ１３は、太陽の方向を検知するために用いられ、検知結果を示すセンサ信号を機能部９０へ出力する。
機能部９０は、たとえば、筐体と、当該筐体に収納された各種ユニットとを含む。具体的には、たとえば、当該筐体には、各太陽光発電モジュール１０からの配線を接続する接続箱、太陽光発電モジュール１０から出力される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ、および太陽光発電パネル１２における受光面ＦＬの向きを制御するための制御ユニット等が収納されている。
図２は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの平面図である。
図２および図３を参照して、太陽光発電モジュール１０は、壁部２７と、図示しない底部と、集光部２５とを含む。集光部２５は、複数のフレネルレンズ２６を含む。
集光部２５において、フレネルレンズ２６は、たとえば正方格子状に配置されている。具体的には、各フレネルレンズ２６は、たとえば互いに隣接するフレネルレンズ２６の中心同士の距離が同じＷ１となるように配置されている。フレネルレンズ２６のサイズは、たとえば５０ｍｍ×５０ｍｍである。
図４は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールから集光部を取り外した状態を示す平面図である。
図４を参照して、太陽光発電モジュール１０は、壁部２７と、太陽光発電モジュール１０の底部であるベース部３８と、発電回路ユニット１５と、２つのリード線３９とを含む。
発電回路ユニット１５は、配線基板６９と、配線基板６９に実装された複数の発電部３０とを含む。詳細には、発電部３０は、図示しない発電素子を含み、当該発電素子が配線基板６９に実装されている。
配線基板６９は、帯状基板（第１基板または第２基板）３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ，３２Ｈ，３２Ｉ，３２Ｊと、連結部３３Ｈ，３３Ｉ，３３Ｊ，３３Ｋ，３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｎ，３３Ｏ，３３Ｐとを含む。
連結部３３Ｈは、帯状基板３２Ａと帯状基板３２Ｂとを連結している。連結部３３Ｉは、帯状基板３２Ｂと帯状基板３２Ｃとを連結している。連結部３３Ｊは、帯状基板３２Ｃと帯状基板３２Ｄとを連結している。連結部３３Ｋは、帯状基板３２Ｄと帯状基板３２Ｅとを連結している。連結部３３Ｌは、帯状基板３２Ｅと、帯状基板３２Ｆとを連結している。連結部３３Ｍは、帯状基板３２Ｆと帯状基板３２Ｇとを連結している。連結部３３Ｎは、帯状基板３２Ｇと帯状基板３２Ｈとを連結している。連結部３３Ｏは、帯状基板３２Ｈと帯状基板３２Ｉとを連結している。連結部３３Ｐは、帯状基板３２Ｉと帯状基板３２Ｊとを連結している。
以下、帯状基板３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ，３２Ｈ，３２Ｉ，３２Ｊの各々を帯状基板３２とも称する。また、連結部３３Ｈ，３３Ｉ，３３Ｊ，３３Ｋ，３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｎ，３３Ｏ，３３Ｐの各々を連結部３３とも称する。各帯状基板３２は互いに平行に配置されている。
図４において、各帯状基板３２は、隣接する帯状基板３２との距離が距離Ｇ２となるように配置されている。この状態において、各連結部３３は捻じれている。連結部３３の捻じれについての詳細は図１１〜図１３を用いて後述する。
なお、配線基板６９は、さらに多数または少数の帯状基板３２および連結部３３を含む構成であってもよい。たとえば、配線基板６９は、１個の連結部３３および当該連結部３３によって連結された２個の帯状基板３２を含む構成であってもよい。
配線基板６９の２つの端部の各々には、リード線３９が接続されている。リード線３９は、ベース部３８に設けられた貫通孔を通り、たとえば図１に示す機能部９０における接続箱に接続される。ベース部３８の材料は、たとえば、熱伝導率が高くかつ比較的軽いアルミニウムまたは銅等である。
配線基板６９は、ベース部３８の上側の主表面すなわちフレネルレンズ２６側の主表面に載置され、かつ接着されている。
配線基板６９において、帯状基板３２は、７個のランド部６０と、各ランド部の両側に接続された配線部６３とを含む。配線部６３は、たとえば、ランド部６０同士を接続している。ランド部６０の幅は、配線部６３の幅より大きい。発電部３０は、ランド部６０の上側の主表面に実装されている。
なお、帯状基板３２は、さらに多数または少数のランド部６０および配線部６３を含む構成であってもよい。たとえば、帯状基板３２は、１個のランド部６０と２個の配線部６３とを含む構成であってもよい。
たとえば、帯状基板３２Ｅには、発電部３０として、発電部３０Ｐ１，３０Ｑ１，３０Ｒ１が実装されている。また、帯状基板３２Ｆには、発電部３０として、発電部３０Ｐ２，３０Ｑ２，３０Ｒ２が実装されている。
帯状基板３２Ｅに実装された発電部３０Ｐ１，３０Ｑ１，３０Ｒ１は、帯状基板３２Ｆに実装された発電部３０Ｐ２，３０Ｑ２，３０Ｒ２にそれぞれ対向している。
対向する発電部３０の距離Ｗ２は、帯状基板３２において隣り合う発電部３０の距離Ｗ３と等しい。具体的には、たとえば、対向する発電部３０である発電部３０Ｐ１と発電部３０Ｐ２との距離Ｗ２は、帯状基板３２Ｆにおいて隣り合う発電部３０Ｐ２と発電部３０Ｑ２との距離Ｗ３と等しい。
また、たとえば、距離Ｗ２および距離Ｗ３は、図３に示すフレネルレンズ２６の中心同士の距離Ｗ１と等しい。
たとえば図３に示したフレネルレンズ２６は、１個の発電部３０に対して１個設けられている。各発電部３０は、対応のフレネルレンズ２６の光軸上に配置されている。
図５は、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットの一部の斜視図である。
図５は、配線基板６９における帯状基板３２のランド部６０に発電部３０が実装された状態を示している。図５を参照して、配線基板６９は、発電部３０と、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）７９と、補強板８９とを含む。ＦＰＣ７９は、導電部７７と、導電部７７を覆う絶縁部７８と含む。
配線基板６９のランド部６０には、発電部３０が実装されている。詳細には、ランド部６０において、ＦＰＣ７９には開口部６８が設けられている。開口部６８では、導電部７７の上側を絶縁部７８が覆っていないため、導電部７７が露出している。発電部３０は、開口部６８において導電部７７に電気的に接続されている。
補強板８９は、配線基板６９における帯状基板３２のベース部３８側の主表面に設けられており、帯状基板３２に若干の硬さを与え、太陽光発電モジュール１０の製造時における配線基板６９の取扱いを容易にする。補強板８９は、金属たとえばアルミニウムまたは銅等により形成されている。
一方、たとえば図４において示した連結部３３は、ＦＰＣ７９を含み、補強板８９を含まない。帯状基板３２におけるＦＰＣ７９と連結部３３におけるＦＰＣ７９とは連続している。連結部３３が補強板８９を含まないことにより、連結部３３は、帯状基板３２に比べて、高い柔軟性を有する。
図６は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの、図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿う断面を示す断面図である。
図６を参照して、発電部３０は、ボールレンズ１７と、パッケージ１８と、発電素子１９とを含む。なお、発電部３０は、これらの構成要素のうち、発電素子１９以外の全部または一部を含まない構成であってもよい。
配線基板６９は、ベース部３８の上側の主表面に載置されている。補強板８９は、ベース部３８の上に設けられている。ＦＰＣ７９は、補強板８９の上に設けられている。詳細には、ＦＰＣ７９は、補強板８９を介してベース部３８の上に設けられている。
発電素子１９は、パッケージ１８に収納されている。発電素子１９は、パッケージ１８に収納された状態でＦＰＣ７９に実装されている。詳細には、図示しない発電素子１９の電極が、パッケージ１８の底部を貫通するように設けられたパッケージ電極２０を介して、ＦＰＣ７９の導電部７７と接続されている。発電素子１９のサイズは、たとえば３．２ｍｍ×３．２ｍｍである。
フレネルレンズ２６は、太陽光を対応のボールレンズ１７へ収束させる。ボールレンズ１７は、フレネルレンズ２６によって収束された太陽光を、発電素子１９へさらに収束させる。
発電素子１９は、フレネルレンズ２６およびボールレンズ１７によって収束された太陽光を受けて、受光量に応じた電力を発生する。
図７は、本発明の実施の形態に係る太陽光発電モジュールの、図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面を示す断面図である。
図７では、たとえば図５において示さなかった接着層についても示している。具体的には、図７を参照して、帯状基板３２において、ＦＰＣ７９と補強板８９とが基板内接着層５８により接着されている。
帯状基板３２は、ベース接着層５９によりベース部３８に接着されている。基板内接着層５８およびベース接着層５９は、たとえば、接着剤または接着テープ等により形成される。一方、たとえば、図４において示した連結部３３は、ベース部３８に接着されない。
発電素子１９は、素子電極４２Ａと、素子電極４２Ｂとを有し、素子電極４２Ａおよび素子電極４２Ｂから電圧を出力する。
パッケージ１８は、パッケージ電極２０Ａと、パッケージ電極２０Ｂとを有する。パッケージ電極２０Ａおよびパッケージ電極２０Ｂは、パッケージ１８の底部を貫通するように設けられ、当該底部の上側および下側の両方に露出している。
発電素子１９の素子電極４２Ａは、たとえばワイヤーボンディングによりパッケージ電極２０Ａに接続されている。素子電極４２Ｂは、たとえば導電性ペーストによりパッケージ電極２０Ｂに接続されている。
ＦＰＣ７９における開口部６８では、絶縁部７８が導電部７７の上側を覆っていないため、導電部７７の一部、具体的には導電部７７Ａの一部および導電部７７Ｂの一部が露出している。
パッケージ電極２０Ａおよびパッケージ電極２０Ｂは、たとえばハンダ付けにより、導電部７７Ａおよび導電部７７Ｂにそれぞれ接続されている。
パッケージ１８は、ボールレンズ１７を自己の側壁の端部において支持し、ボールレンズ１７の焦点を発電素子１９に固定している。
図８は、本発明の実施の形態に係る配線基板におけるＦＰＣの導電部のパターンを示す図である。
図８を参照して、ＦＰＣ７９の開口部６８において、導電部７７の一部が露出している。詳細には、開口部６８において、導電部７７Ａおよび導電部７７Ｂの一部が露出している。
導電部７７Ａおよび導電部７７Ｂは、たとえば、図７において示したように、発電素子１９の素子電極４２Ａおよび素子電極４２Ｂにそれぞれ接続される。
導電部７７は、たとえば、ランド部６０において実装される発電部３０と、当該ランド部６０に隣接するランド部６０において実装される発電部３０とを直列に接続する。
図９は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれていない状態を示す図である。
帯状基板３２と連結部３３との境界を境界Ｂ１１〜Ｂ２８とする。図９では、配線基板６９における連結部３３は捻じれていない。すなわち、配線基板６９は平面状である。
図９に示す配線基板６９における各帯状基板３２を、隣接する帯状基板３２から距離Ｇ２離して配置することにより、図４に示す配線基板６９が形成される。連結部３３は、自己の連結する２つの帯状基板３２の距離が大きくなることによって捻じれる。
図１０は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれていない状態を詳細に示す図である。
図１０では、帯状基板３２Ｅ、帯状基板３２Ｆおよび連結部３３Ｌを代表的に示している。図１０を参照して、連結部３３Ｌは、たとえば、第１連結片１４４と、第２連結片２４４と、中間片３４４とを有する。第１連結片１４４は、帯状基板３２Ｅと前記中間片３４４とを接続している。第２連結片２４４は、帯状基板３２Ｆと中間片３４４とを接続している。帯状基板３２Ｅおよび３２Ｆは、距離Ｇ１離れている。
以下、図１０に示すように連結部３３Ｌが捻じれていない状態、すなわち、帯状基板３２Ｅおよび３２Ｆの距離が距離Ｇ１である状態において、帯状基板３２Ｆを基準とした、帯状基板３２Ｅの配置されている位置を第１位置とも称する。
第１連結片１４４の延伸方向における長さＬ１は、たとえば、第２連結片２４４の延伸方向における長さＬ２と異なっている。具体的には、たとえば、長さＬ１は、長さＬ２より大きい。
帯状基板３２Ｅが第１位置に配置された状態において、中間片３４４の延伸方向は、たとえば、第１連結片１４４の延伸方向と異なっている。また、たとえば、中間片３４４の延伸方向は、第２連結片２４４の延伸方向と異なっている。
連結部３３Ｌにおいて、ＦＰＣ７９は、第１連結片１４４、中間片３４４および第２連結片２４４にわたって連続している。
ＦＰＣ７９は、たとえば、上述のように、ＦＰＣ７９の延伸方向に沿って設けられた導電部７７と、導電部７７を覆う絶縁部７８とを有する。
たとえば、第１連結片１４４における絶縁部７８は、幅広部１４５を有する。第１連結片１４４において、幅広部１４５の幅Ｗ１１は、幅広部１４５以外の箇所の幅Ｗ１２より大きい。
幅広部１４５は、第１連結片１４４の幅方向における端部のうち、第２連結片２４４と反対側の端部寄りを導電部７７が通るように形成されている。
また、たとえば、第２連結片２４４における絶縁部７８は、幅広部２４５を有する。第２連結片２４４において、幅広部２４５の幅Ｗ２１は、幅広部２４５以外の箇所の幅Ｗ２２より大きい。
第２連結片２４４において、導電部７７は、段階的に第１連結片１４４に近づくように連結部３３Ｌから帯状基板３２Ｆへ延伸している。
図１１は、本発明の実施の形態に係る配線基板において、連結部が捻じれている状態を詳細に示す図である。
図１１では、図４における帯状基板３２Ｅ、帯状基板３２Ｆおよび連結部３３Ｌの状態を代表的に示している。
図１１を参照して、帯状基板３２Ｅおよび帯状基板３２Ｆは、図１０において示した距離Ｇ１より大きい距離Ｇ２離れている。
以下、帯状基板３２Ｅおよび３２Ｆの距離が距離Ｇ２である状態において、帯状基板３２Ｆを基準とした、帯状基板３２Ｅの配置されている位置を第２位置とも称する。
帯状基板３２Ｅは、図１０に示すような第１位置および図１１に示すような第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能である。たとえば、帯状基板３２Ｅおよび３２Ｆの距離が距離Ｇ１である発電回路ユニット１５を作成し、その後、帯状基板３２Ｅおよび３２Ｆの距離を距離Ｇ２に広げてベース部３８に設置することが可能である。
連結部３３Ｌ、帯状基板３２Ｅおよび連結部３３Ｆは、１つのＦＰＣ７９を用いて一体に形成されているため、初めから各帯状基板３２の間隔の広い配線基板６９を作製する場合に比べて、ＦＰＣ７９の材料であるフィルムの使用面積を小さくすることができる。したがって、発電回路ユニット１５の製造コストを低減することができる。
また、帯状基板３２Ｅおよび連結部３３Ｆが１つのＦＰＣ７９を用いて一体に形成されていることで、帯状基板３２Ｅおよび連結部３３Ｆを電気的に接続するためのはんだ付け等の作業が不要になるため、高い信頼性を実現することができる。
帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌは捻じれている。詳細には、たとえば、第１連結片１４４、第２連結片２４４および中間片３４４が捻じれている。
捻じれた状態の連結部３３Ｌの両側に位置する帯状基板３２Ｅおよび連結部３３Ｆは、対向している。
言い換えれば、連結部３３Ｌは、帯状基板３２Ｅおよび連結部３３Ｆが対向するように捻じられている。詳細には、連結部３３Ｌは、帯状基板３２Ｅに実装された発電部３０および連結部３３Ｆに実装された発電部３０が対向するように捻じられている。
なお、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌの全部が捻じれる構成に限らず、連結部３３Ｌの一部が捻じれる構成であってもよい。たとえば、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第１連結片１４４、第２連結片２４４および中間片３４４の少なくともいずれか１つが捻じれる構成であればよい。
図１２および図１３は、本発明の実施の形態に係る配線基板における連結部の捻じれた状態を示す斜視図である。
図１２および図１３は、捻じれた連結部３３Ｌを図１１とは異なる角度から視た図である。図１２および図１３を参照して、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌの一部が帯状基板３２Ｅおよび帯状基板３２Ｆの高さ位置より上方に位置している。
具体的には、たとえば、第１連結片１４４は、帯状基板３２Ｅの高さ位置より上方に位置している。また、中間片３４４は、帯状基板３２Ｅの高さ位置より上方に位置している。
なお、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌは、少なくとも一部が帯状基板３２Ｅおよび帯状基板３２Ｆのいずれか一方の高さ位置より上方に位置する構成であればよい。
また、たとえば、第１連結片１４４の少なくとも一部の厚み方向は、帯状基板３２Ｅの厚み方向と異なっている。
また、たとえば、第２連結片２４４の少なくとも一部の厚み方向は、帯状基板３２Ｆの厚み方向と異なっている。
また、たとえば、中間片３４４の少なくとも一部の厚み方向は、第１連結片１４４および第２連結片２４４の少なくとも一方の厚み方向と異なっている。
また、帯状基板３２Ｅおよび中間片３４４の距離Ｌ５１は、帯状基板３２Ｆおよび中間片３４４の距離Ｌ５２と異なっている。具体的には、距離Ｌ５１は、距離Ｌ５２よりも大きい。
幅広部１４５および幅広部２４５は、ベース部３８の配線基板６９が載置された面すなわちベース部３８の上側の面ＦＢに対して立つように位置している。これにより、ＦＰＣ７９における導電部７７と面ＦＢとの間にある程度の距離を確保することができる。
詳細には、幅広部１４５において、導電部７７は、第１連結片１４４の幅方向の端部のうち、面ＦＢと反対側の端部寄りに位置している。
なお、図１０〜図１３を用いて、帯状基板３２Ｅ、帯状基板３２Ｆおよび連結部３３Ｌについて代表的に説明したが、他の帯状基板３２および連結部３３についても同様である。
ところで、特許文献１に記載の集光型太陽電池モジュールにおいて、太陽光がレンズによって太陽電池素子に収束されると、太陽電池素子は高温となる。太陽電池素子の熱が当該太陽電池素子の実装されたレシーバ基板へ伝わると、レシーバ基板は熱膨張する。
日中の太陽光によって熱膨張したレシーバ基板は、たとえば夕方以降に元の大きさに収縮する。レシーバ基板がこのように膨張および収縮を繰り返すと、レシーバ基板の劣化が早まる場合がある。
これに対して、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅ（第１基板）および帯状基板３２Ｆ（第２基板）には、発電素子１９が実装される。連結部３３Ｌは、帯状基板３２Ｅと帯状基板３２Ｆとを連結する。帯状基板３２Ｅは、帯状基板３２Ｆから距離Ｇ１（第１距離）離れた第１位置、および帯状基板３２Ｆから距離Ｇ２（第２距離）離れた第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能である。距離Ｇ２は、距離Ｇ１より大きい。連結部３３ＬはＦＰＣ７９を有する。帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌの少なくとも一部は捻じれている。
このような構成により、帯状基板３２Ｅの配置を変えることで連結部３３Ｌを容易に捻じれさせることができる。そして、連結部３３Ｌが捻じれている状態では、たとえば、配線基板６９の周囲を流れる空気が連結部３３Ｌに当たりやすくなるため、発電素子１９から配線基板６９へ伝わった熱を連結部３３Ｌから効率的に空気中へ放出させることができる。
したがって、発電素子の実装された基板の温度上昇を抑えることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、連結部３３Ｌの少なくとも一部が帯状基板３２Ｅおよび帯状基板３２Ｆの少なくともいずれか一方の高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、より大きな流れの空気が連結部３３Ｌに当たりやすくなるため、連結部３３Ｌの放熱効率をより高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、第１連結片１４４は、帯状基板３２Ｅと中間片３４４とを接続する。第２連結片２４４は、帯状基板３２Ｆと中間片３４４とを接続している。
このように、連結部３３Ｌが複数の部位に分かれている構成により、連結部３３Ｌをより容易に捻じれさせることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第１連結片１４４、第２連結片２４４および中間片３４４の少なくともいずれか１つが捻じれている。
このような構成により、連結部３３Ｌをより容易に捻じれさせながら、連結部３３Ｌの放熱効率を高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第１連結片１４４および第２連結片２４４の両方が捻じれている。
このような構成により、連結部３３Ｌをより容易に捻じれさせながら、連結部３３Ｌの放熱効率をより高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第１連結片１４４が帯状基板３２Ｅの高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、連結部３３Ｌの放熱効率をより高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、中間片３４４が帯状基板３２Ｅの高さ位置より上方に位置している。
このような構成により、連結部３３Ｌの放熱効率をより高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、第１連結片１４４の延伸方向における長さＬ１が第２連結片２４４の延伸方向における長さＬ２と異なる。
このような構成により、たとえば、配線基板６９において連結部３３が複数ある場合に、連結部３３の捻じれ方をより確実に統一することができる。
また、たとえば、帯状基板３２Ｅが第１位置に配置された状態、すなわち配線基板６９が平面状である状態において、帯状基板３２Ｅは、帯状基板３２Ｆに対して長手方向にずれて位置する。これにより、たとえば、帯状基板３２Ｅにおけるランド部６０が帯状基板３２Ｆにおけるランド部６０に対してずれて位置するため、帯状基板３２同士をより密集させた配線基板６９を作成することができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第１位置に配置された状態において、中間片３４４の延伸方向が第１連結片１４４の延伸方向と異なる。
このような構成により、より容易に連結部３３Ｌを捻じれさせることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第１位置に配置された状態において、中間片３４４の延伸方向が第２連結片２４４の延伸方向と異なる。
このような構成により、さらに容易に連結部３３Ｌを捻じれさせることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第１連結片１４４の少なくとも一部の厚み方向が帯状基板３２Ｅの厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板６９の周囲を流れる空気が連結部３３Ｌに当たりやすくなるため、連結部３３Ｌの放熱効率を高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、第２連結片２４４の少なくとも一部の厚み方向が帯状基板３２Ｆの厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板６９の周囲を流れる空気が連結部３３Ｌにより当たりやすくなるため、連結部３３Ｌの放熱効率をより高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、中間片３４４の少なくとも一部の厚み方向が第１連結片１４４および第２連結片２４４の少なくとも一方の厚み方向と異なる。
このような構成により、配線基板６９の周囲を流れる空気が連結部３３Ｌに当たりやすくなるため、連結部３３Ｌの放熱効率を高めることができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、帯状基板３２Ｅが第２位置に配置された状態において、帯状基板３２Ｅおよび中間片３４４の距離Ｌ５１が帯状基板３２Ｆおよび中間片３４４の距離Ｌ５２と異なる。
このような構成により、たとえば、配線基板６９において連結部３３が複数ある場合に、連結部３３の捻じれ方をより確実に統一することができる。
また、本発明の実施の形態に係る発電回路ユニットでは、第１連結片１４４、中間片３４４および第２連結片２４４にわたってＦＰＣ７９が連続している。ＦＰＣ７９は、ＦＰＣ７９の延伸方向に沿って設けられた導電部７７と、導電部７７を覆う絶縁部７８とを有する。第１連結片１４４および第２連結片２４４の少なくともいずれか一方の絶縁部７８が幅広部を有する。
このような構成により、たとえば、連結部３３Ｌが捻じれている状態において、配線基板６９の載置された面ＦＢに対して幅広部が立つように位置している場合に、導電部７７と面ＦＢとの距離をある程度確保することができるため、導電部７７および面ＦＢ間における放電の発生を防ぐことができる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
発電回路ユニットであって、
配線基板と、
前記配線基板に実装された複数の発電素子とを備え、
前記配線基板は、
前記発電素子がそれぞれ実装された第１基板および第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とを連結する連結部とを含み、
前記第１基板は、前記第２基板から第１距離離れた第１位置、および前記第２基板から第１距離より大きい第２距離離れた第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能であり、
前記連結部はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を有し、
前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が捻じれており、
前記発電回路ユニットは、太陽光発電装置において用いられ、
前記太陽光発電装置において、レンズによって収束された太陽光が前記発電素子へ照射される、発電回路ユニット。
１０ 太陽光発電モジュール
１２ 太陽光発電パネル
１３ 太陽方向センサ
１４ フレーム部
１５ 発電回路ユニット
１７ ボールレンズ
１８ パッケージ
１９ 発電素子
２０，２０Ａ，２０Ｂ パッケージ電極
２５ 集光部
２６ フレネルレンズ
２７ 壁部
３０，３０Ｐ１，３０Ｐ２，３０Ｑ１，３０Ｑ２，３０Ｒ１，３０Ｒ２， 発電部
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ，３２Ｈ，３２Ｉ，３２Ｊ 帯状基板
３３，３３Ｆ，３３Ｈ，３３Ｉ，３３Ｊ，３３Ｋ，３３Ｌ，３３Ｍ，３３Ｎ，３３Ｏ，３３Ｐ 連結部
３８ ベース部
３９ リード線
４０ 架台
４２Ａ，４２Ｂ 素子電極
４６ 土台
４８ 支柱
５８ 基板内接着層
５９ ベース接着層
６０ ランド部
６３ 配線部
６８ 開口部
６９ 配線基板
７７，７７Ａ，７７Ｂ 導電部
７８ 絶縁部
７９ ＦＰＣ
８９ 補強板
９０ 機能部
１０１ 太陽光発電装置
１４４ 第１連結片
１４５ 幅広部
２４４ 第２連結片
２４５ 幅広部
３４４ 中間片

Claims (15)

  1. 配線基板と、
    前記配線基板に実装された複数の発電素子とを備え、
    前記配線基板は、
    帯状に形成され、前記発電素子がそれぞれ実装された第１基板および第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板とを連結する連結部とを含み、
    前記第１基板は、前記第１基板および前記第２基板が幅方向に並んだ状態で、前記第２基板から第１距離離れた第１位置、および前記第２基板から第１距離より大きい第２距離離れた第２位置の少なくとも２つの位置に配置することが可能であり、
    前記連結部はＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を有し、
    前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が捻じれている、発電回路ユニット。
  2. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記連結部の少なくとも一部が前記第１基板および前記第２基板の少なくともいずれか一方の高さ位置より上方に位置している、請求項１に記載の発電回路ユニット。
  3. 前記連結部は、第１連結片と、第２連結片と、中間片とを有し、
    前記第１連結片は、前記第１基板と前記中間片とを接続し、
    前記第２連結片は、前記第２基板と前記中間片とを接続している、請求項１または請求項２に記載の発電回路ユニット。
  4. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片、前記第２連結片および前記中間片の少なくともいずれか１つが捻じれている、請求項３に記載の発電回路ユニット。
  5. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片および前記第２連結片の両方が捻じれている、請求項３または請求項４に記載の発電回路ユニット。
  6. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片が前記第１基板の高さ位置より上方に位置している、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  7. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記中間片が前記第１基板の高さ位置より上方に位置している、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  8. 前記第１連結片の延伸方向における長さが前記第２連結片の延伸方向における長さと異なる、請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  9. 前記第１基板が前記第１位置に配置された状態において、前記中間片の延伸方向が前記第１連結片の延伸方向と異なる、請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  10. 前記第１基板が前記第１位置に配置された状態において、前記中間片の延伸方向が前記第２連結片の延伸方向と異なる、請求項９に記載の発電回路ユニット。
  11. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１連結片の少なくとも一部の厚み方向が前記第１基板の厚み方向と異なる、請求項３から請求項１０のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  12. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第２連結片の少なくとも一部の厚み方向が前記第２基板の厚み方向と異なる、請求項１１に記載の発電回路ユニット。
  13. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記中間片の少なくとも一部の厚み方向が前記第１連結片および前記第２連結片の少なくとも一方の厚み方向と異なる、請求項３から請求項１２のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  14. 前記第１基板が前記第２位置に配置された状態において、前記第１基板および前記中間片の距離が前記第２基板および前記中間片の距離と異なる、請求項３から請求項１３のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
  15. 前記第１連結片、前記中間片および前記第２連結片にわたって前記ＦＰＣが連続しており、
    前記ＦＰＣは、
    前記ＦＰＣの延伸方向に沿って設けられた導電部と、
    前記導電部を覆う絶縁部とを有し、
    前記第１連結片および前記第２連結片の少なくともいずれか一方の前記絶縁部が幅広部を有する、請求項３から請求項１４のいずれか１項に記載の発電回路ユニット。
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