(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの端子ボックス内部へポッティング材を充填時、端子ボックス内の端子板やバイパスダイオードなどの回路構成部材の近傍での、ポッティング材が偏る充填ムラを抑制するとともに、気泡を抑制することで、絶縁・放熱性能の高いポッティング吐出方法を提供すること。【解決手段】太陽電池モジュールから出力電流を取り出すための端子ボックス２０Ａの内部にポッティング材を充填する太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング方法であって、端子ボックス２０Ａの上方に配置された吐出ノズル１１３からポッティング材を吐出する工程と、振動ユニット１１５、１１６により端子ボックス２０Ａに振動を与える工程と、を備える。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールから出力電流を取り出すための端子ボックスの内部にポッティング材を充填する太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング方法であって、
前記端子ボックスの上方に配置された吐出ノズルから前記ポッティング材を吐出する工程と、
振動ユニットにより前記端子ボックスに振動を与える工程と
を備えたことを特徴とするポッティング方法。
【請求項２】
前記ポッティング材を吐出する工程と前記端子ボックスに振動を与える工程とを同時に行うことを特徴とする請求項１に記載のポッティング方法。
【請求項３】
前記端子ボックスに振動を与える工程は、前記太陽電池モジュールを載置された平面内の第一の方向に搬送する工程と、前記第一の方向に交差する前記平面内の第二の方向に搬送する工程とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のポッティング方法。
【請求項４】
前記端子ボックスの内部に充填されたポッティング材の上面を平坦化する工程を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のポッティング方法。
【請求項５】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、前記ポッティング材の上面を平坦化するための平坦化用部材を前記太陽電池モジュールの表面と平行な平面内で移動させる工程を備えたことを特徴とする請求項４に記載のポッティング方法。
【請求項６】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、前記端子ボックスの内部に配置された回路構成部材の近傍で、前記平坦化用部材を前記太陽電池モジュールの表面と直交する方向である上下方向に移動させる工程を備えたことを特徴とする請求項４または５に記載のポッティング方法。
【請求項７】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、前記端子ボックスの内部に配置された回路構成部材の近傍で、前記平坦化用部材の移動速度を低下させる工程を備えたことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のポッティング方法。
【請求項８】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、前記平坦化用部材を前記端子ボックスの面上の同じ箇所を繰り返し通過する循環軌跡で移動させる工程を備えたことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載のポッティング方法。
【請求項９】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、複数の毛を備えた平坦化用刷毛の先端を前記ポッティング材の上面に接触させ、前記ポッティング材の上面と平行に移動させる工程を備えたことを特徴とする請求項４から８のいずれか１項に記載のポッティング方法。
【請求項１０】
前記ポッティング材の上面を平坦化する工程は、平坦化用気体噴出しノズルから噴出したエアーを前記ポッティング材の上面に吹き当て、前記ポッティング材の上面と平行に移動させる工程を備えたことを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載のポッティング方法。
【請求項１１】
太陽電池パネルを受光面と反対の裏面側を上に向けた状態で配置し、
前記裏面から取り出された出力線を囲んで端子ボックスを取り付け、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のポッティング方法により前記端子ボックス内にポッティング材を充填することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールの出力取出し用に取付けられた端子ボックス内にポッティング材を充填するポッティング方法およびそのポッティング方法を用いた太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、建物の屋根上に敷設した太陽電池モジュールからの直流電力を、インバータを経由して変換し、各電気製品に供給するシステムである。太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールからなり、各太陽電池モジュール同士は太陽電池モジュールの裏側に配置された太陽電池モジュール用端子ボックスを介して直列又は並列に接続されている。以下、太陽電池モジュール用端子ボックスを単に端子ボックスという。  
【０００３】
係る端子ボックスは、筐体の内部基板に並設されて一端が太陽電池モジュールの裏面側から引き出されたプラス電極及びマイナス電極の出力リードに接続されるとともに、他端がモジュール連結ケーブルに接続される複数枚の端子板と、各端子板間に架け渡される逆負荷時バイパス用のバイパスダイオードとを備えたものである。
【０００４】
太陽電池モジュールの一部の太陽電池セルが陰となり、未発電状態となると、この太陽電池セルに他の発電している太陽電池セルからの逆方向の電流が流れ、太陽電池セルを損傷する可能性がある。これを防ぐために太陽電池セルには逆流電流防止用のバイパスダイオードを接続する。太陽電池セルからの逆方向の電流は、バイパスダイオードによってバイパスされることにより、陰となった太陽電池セルが損傷することを防止する。太陽電池セルからの逆方向の電流がバイパスダイオードに通電した際、バイパスダイオードは発熱する。
【０００５】
端子ボックスは、一般的に熱伝導性に優れるシリコン系樹脂でポッティングされる。ポッティング材は、絶縁、耐湿性能を備えており、端子ボックス内の端子板同士がポッティング材を通じて短絡することはない。
【０００６】
バイパスダイオードが発熱した際には、ポッティング材を通じて放熱される。放熱によりバイパスダイオードの破壊や断線を防止する。
【０００７】
従来の太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング方法に関しては、特許文献１、２に開示されるように、端子ボックスの底部又は側壁にエアー抜き孔を設けることによって、ポッティング材充填時に端子ボックス内空間の空気をエアー抜き孔から外へ逃がす構造がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４３８４２４１号公報
【特許文献２】特許第４７７４１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、２に示された従来の技術では、太陽電池モジュールの端子ボックス内部へポッティング材を充填時、端子ボックス内の端子板やバイパスダイオードなどの回路構成部材の近傍で、端子ボックスの内部に充填されるポッティング材が偏る充填ムラが発生して、絶縁・放熱性能が損なわれる場合があった。
【００１０】
また、回路構成部材の近傍や端子ボックスの四隅などで、充填されるポッティング材に気泡が生じて絶縁・放熱性能が損なわれる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池モジュールから出力電流を取り出すための端子ボックスの内部にポッティング材を充填する太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング方法において、端子ボックスの上方に配置された吐出ノズルから前記ポッティング材を吐出する工程と、振動ユニットにより端子ボックスに振動を与える工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、端子ボックスへのポッティング材を吐出する際、液面高さムラ、気泡発生および回路構成部材の露出を抑制することができ、太陽電池モジュールの絶縁・放熱性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの表面側から見た斜視図
【図２】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの裏面側から見た斜視図
【図３】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスの端子ボックス蓋を取り外した状態での概略平面図
【図４】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスの端子ボックス蓋を取り外した状態での概略断面図
【図５】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスの製造方法に適用されるポッティング装置の吐出ヘッドの斜視図
【図６】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用されるポッティング装置の吐出ヘッドおよび端子ボックスの断面図
【図７】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用されるポッティング装置の吐出ヘッドおよびポッティング吐出面均し後の端子ボックスの断面図
【図８】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用される平坦化用刷毛のポッティング吐出液面移動軌跡を示す斜視図
【図９】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用される平坦化用刷毛のポッティング吐出液面の移動軌跡を示す平面図
【図１０】実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用される平坦化用刷毛のポッティング吐出液面移動軌跡を示す平面図
【図１１】実施の形態１に係る太陽電池パネルの端子ボックス本体に与える機械的振動方法を示す斜視図
【図１２】実施の形態１に係る端子ボックスへのポッティング吐出製造工程のフローチャート図
【図１３】実施の形態１に係る端子ボックスへのポッティング吐出製造工程の２回吐出フローチャート図
【図１４】実施の形態２に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用されるポッティング装置の吐出ヘッド、端子ボックスおよびポッティング吐出液面平坦化用フラット状エアーノズルの断面図
【図１５】実施の形態２に係るポッティング吐出液面平坦化用フラット状エアーノズルの気体噴出し方向と垂直な方向の断面図
【図１６】実施の形態２に係るポッティング吐出液面平坦化用リング状エアーノズルの気体噴出し方向と垂直な方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態に係るポッティング方法及び太陽電池モジュールの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの表面側から見た斜視図である。図２は、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの裏面側から見た斜視図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、透明なガラス基板からなる表面保護部材１０の下に、複数の太陽電池セル１１をセル間接続体１２で電気的に直列に接続した太陽電池アレイを図示しない封止材で挟み込み、太陽電池アレイの裏面側を裏面保護部材１４で覆って保護することにより太陽電池パネル１５が構成される。次に、裏面保護部材１４の裏面側に端子ボックス２０を取り付け出力リード２で太陽電池アレイと電気的に接続する。すなわち、出力リードは、太陽電池パネル１５から引き出されており、端子ボックス２０は太陽電池パネル１５に取り付けられている。太陽電池パネル１５の端面の周囲に支持フレーム１３が取り付けられることにより、太陽電池モジュール１００が構成される。
【００１７】
端子ボックス２０は、外殻を構成する箱状の筐体を有し、端子ボックス本体２０Ａと端子ボックス蓋２０Ｂとから構成されている。端子ボックス本体２０Ａは、直方体箱状を成し、底面と底面の四方を囲む側面とを有し、１面を開放する箱状である。端子ボックス蓋２０Ｂは、板状であり、端子ボックス本体２０Ａの開放面を塞いでいる。端子ボックス本体２０Ａ及び端子ボックス蓋２０Ｂは、難燃性及び耐候性を有する樹脂で作製されている。端子ボックス２０には他の太陽電池モジュール１００と接続する目的で、外部に延びるモジュール連結ケーブル１６Ａ，１６Ｂが接続されている。
【００１８】
図３は、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスの端子ボックス蓋を取り外した状態での概略平面図である。図４は、実施の形態１に係る太陽電池モジュールの端子ボックスの端子ボックス蓋を取り外した状態での概略断面図である。端子ボックス本体２０Ａの内部には、太陽電池パネル１５内で直列に接続された複数の太陽電池セル１１を列の前後方向から挟んで複数のグループに分けるように太陽電池セル１１列に接続された複数の出力リード２と、出力端子である端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃと、端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃ間を橋絡する逆負荷時バイパス用の整流素子としてのバイパスダイオード８Ａ、８Ｂと、バイパスダイオード８Ａ、８Ｂの発熱を放熱する放熱フィン９と、２本のモジュール連結ケーブル１６Ａ、１６Ｂを備えている。
【００１９】
太陽電池モジュール１００の一部の太陽電池セル１１が陰となり、未発電状態となると、この太陽電池セル１１に他の発電している太陽電池セル１１からの逆方向の電流が流れ、太陽電池セル１１を損傷する可能性がある。バイパスダイオード８Ａ、８Ｂは、これを防ぎ電流を迂回させるために逆流電流防止用として接続されている。太陽電池セル１１からの逆方向の電流がバイパスダイオード８Ａ、８Ｂに通電した際、バイパスダイオードは発熱する。
【００２０】
本発明の端子ボックス２０では、太陽電池モジュール１００内で直列に接続された複数の太陽電池セル１１を複数のグループに分けて、複数のグループごとに逆負荷時バイパス用の整流素子としてのバイパスダイオード８Ａ、８Ｂを接続しているので、太陽電池モジュール１００の一部の太陽電池セル１１が陰となった場合に、陰となったグループのみをバイパスすることができる。
【００２１】
端子ボックス本体２０Ａの内側は、配線接続完了後、熱伝導性に優れるシリコン系樹脂であるポッティング材４で充填される。ポッティング材４は、絶縁、耐湿性能を備えており、端子ボックス本体２０Ａ内の端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃ同士がポッティング材４を通じて短絡することはない。バイパスダイオード８Ａ，８Ｂが発熱した際には、ポッティング材４を通じて放熱される。ポッティング材４は、端子ボックス本体２０Ａの回路構成部材である端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃと、バイパスダイオード８Ａ、８Ｂと、放熱フィン９とを覆って隙間無く充填される。ポッティング材４は、バイパスダイオード８Ａ，８Ｂの発熱を放熱することで、回路構成部材である端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、バイパスダイオード８Ａ、８Ｂ及びその接続部の破壊や断線を防止する。
【００２２】
本実施の形態では、３枚の端子板、２個のバイパスダイオード、２本のモジュール連結ケーブルを備えた端子ボックスを記載しているが、各使用数に限定されるものではない。
【００２３】
次に、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。太陽電池モジュール１００は、太陽電池パネル１５と、支持フレーム１３と、端子ボックス２０とを備える。
【００２４】
まず、複数の太陽電池セル１１をセル間接続体１２で直列に接続して太陽電池アレイが形成される。次に、透光性材料で形成された表面保護部材１０と、不図示の受光面側の封止用樹脂材と、太陽電池アレイと、不図示の裏面側の封止用樹脂材と、裏面保護部材１４とをこの順で積層する。積層後加熱し、封止用樹脂材を溶融させて流動させ、一体化させることで、太陽電池パネル１５が形成される。
【００２５】
次に、太陽電池パネル１５の裏面保護部材１４面側に端子ボックス２０を取り付け、端子ボックス内で端子板と太陽電池アレイの出力リード部とを接続する。接続が完了した後、太陽電池パネル１５の周囲に太陽電池パネル１５を支持する矩形形状の支持フレーム１３を取り付けることで太陽電池モジュール１００が完成する。
【００２６】
次に、本発明の係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法について説明する。図５は、本発明に係る太陽電池モジュール端子ボックスの製造方法の実施の形態１に適用されるポッティング装置の吐出ヘッドの斜視図である。吐出ヘッド１１０は、ミキシングヘッド１１１、ミキサー回転用モータ１１２、吐出ノズル１１３及び平坦化用部材である平坦化用刷毛１１４を備える。２液硬化型のポッティング材を用いる場合、ミキシングヘッド１１１でポッティング材が混合され、吐出ノズル１１３を経由して端子ボックスへ注入される。吐出ノズル１１３には螺旋状の回転羽根（ミキサー）が入っており、ミキサー回転用モータ１１２でミキサーシャフトを回転させ、２液を攪拌しながらポッティング材４を吐出する。
【００２７】
ポッティング材４は、流動性があり粘性の高いウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂性の液体で、加熱、数時間程度の放置等の硬化処理により硬化する。
【００２８】
図６は、本発明に係る太陽電池モジュール端子ボックスの製造方法の実施の形態１に適用されるポッティング装置の吐出ヘッド１１０の要部およびポッティング吐出中の端子ボックス本体２０Ａの断面図である。吐出ヘッド１１０は、ポッティング材４を吐出する吐出ノズル１１３と、吐出ノズル１１３の近傍に配置されてポッティング吐出液面を平坦化する平坦化用刷毛１１４とを備える。
【００２９】
平坦化用刷毛１１４は、吐出ノズル１１３の吐出方向と平行に複数取付けられ、先端部を揃えられた樹脂製の毛を備える。平坦化用刷毛１１４の先端部をポッティング吐出液面に押し当てて接触させ、ポッティング吐出液面と平行に移動させることで、ポッティング吐出液面が平坦化される。
【００３０】
端子ボックス本体２０Ａの内側には端子板１Ａと、バイパスダイオード８Ａとが配置される。モジュール連結ケーブル１６Ａは、端子ボックス本体２０Ａ側面のケーブル穴部を通して端子ボックス本体２０Ａの外側から内側に挿入され、端子板１Ａと電気的に接続される。
【００３１】
ポッティング装置の吐出ヘッド１１０は、端子ボックス本体２０Ａの内側に配置された端子板１Ａと、バイパスダイオード８Ａとを覆うように端子ボックス本体２０Ａの内部にポッティング材４を吐出する。
【００３２】
図７は、本発明に係る太陽電池モジュール端子ボックスの製造方法の実施の形態１に適用されるポッティング装置の吐出ヘッド１１０およびポッティング材平坦化後の端子ボックス本体２０Ａの断面図である。
【００３３】
本発明では、端子ボックス本体２０Ａ内へ吐出ノズル１１３からポッティング材４が吐出された後、平坦化用刷毛１１４が下降し、ポッティング吐出液面上で移動する。平坦化用刷毛１１４は、太陽電池モジュールの表面と平行な平面内の第一の方向であるＸ方向、太陽電池モジュールの表面と平行な平面内であって第一の方向と直角に交差する第二の方向であるＹ方向、および吐出ノズル１１３の吐出方向であって上下方向であるＺ方向に循環軌跡を描いて移動するとともに、上下方向の軸の周りに回転する方向である回転方向に回転する動作によってポッティング吐出液面上を平坦化する。これにより、吐出されたポッティング材４の流動を促し、端子ボックス本体２０Ａ内の隅々までポッティング材４を充填することができるため、ポッティング吐出液面高さのムラによる端子ボックス本体２０Ａ内構成部材の露出が防止できる。
【００３４】
図８は、本発明に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法に適用される平坦化用刷毛のポッティング吐出液面移動軌跡を示す斜視図である。太陽電池モジュールは、表面保護部材１０を水平にし、裏面を上側にし、端子ボックス本体２０Ａを上側にした状態で、ポッティング装置の吐出ヘッド１１０の下方に配置される。平坦化用刷毛１１４は、ポッティング吐出液面上を移動することで、ポッティング材の上面を均してポッティング材平坦化を行う。平坦化用刷毛１１４は、ポッティング装置の吐出ヘッド１１０とは独立して上下方向であるＺ方向および回転方向に駆動できる駆動方式になっており、吐出ヘッド１１０のＸ方向およびＹ方向の移動方式との組合せにより、端子ボックス本体２０Ａ内のポッティング吐出液面を隙間なく平坦化することができる。移動軌跡は、環状や８の字状などの単純な軌跡のみでなく、より複雑な形状の軌跡であってもよい。
【００３５】
図９は、本発明に係る太陽電池モジュールの端子ボックス本体２０Ａの内部構造およびポッティング装置吐出ヘッドの平坦化用刷毛１１４のポッティング吐出液面移動軌跡を示す平面図である。端子ボックス本体２０Ａの内部には、太陽電池モジュール１００内で直列に接続された複数の太陽電池セル１１を列の前後方向から挟んで複数のグループに分けるように太陽電池セル１１列に接続された複数の出力リード２と、出力端子である端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃと、端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃ間を橋絡する逆負荷時バイパス用の整流素子としてのバイパスダイオード８Ａ、８Ｂと、放熱フィン９と、２本のモジュール連結ケーブル１６Ａ、１６Ｂとが収納されている。端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃが並ぶ方向を横方向と呼ぶ。太陽電池モジュールの表面と平行な平面内で、端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃが並ぶ方向と直交する方向を縦方向と呼ぶ。
【００３６】
本発明に係るポッティング材平坦化の工程の詳細を説明する。まず、端子ボックス本体２０Ａ内へ吐出ノズル１１３からポッティング材４が吐出された後、平坦化用刷毛１１４が端子ボックス本体２０Ａの中心部に下降する。平坦化用刷毛１１４が下降後、中心部を始点として図９中に矢印で示すように循環軌跡を描くように平坦化用刷毛１１４を横方向へ動作させる。吐出液面高さの低下や構成部材の露出が予想される部分（端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃの先端部、バイパスダイオード８Ａ、８Ｂの天板部）を平坦化用刷毛１１４が通過する際には、太陽電池モジュールの表面と直交する方向であるＺ方向（上下方向）に移動させたり、移動速度を遅くしたりすることで吐出液面のムラを抑制し、構成部材の露出の発生を防止する。また、端子ボックス本体２０Ａの四隅のコーナー部の付近では平坦化用刷毛１１４を回転させながら通過することで四隅の液溜りの発生を抑制することができる。
【００３７】
特に、端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃの先端部の直上、およびバイパスダイオード８Ａ、８Ｂの天板部の直上近傍に通過ポイント２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを設け、端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃの先端部、およびバイパスダイオード８Ａ、８Ｂの天板部の上方を平坦化用刷毛１１４が通過するように移動軌跡を設定する。また、端子ボックス本体２０Ａの四隅のコーナー部には、ポッティング材が回りこみ難いため、コーナー部近傍には一時停止ポイント２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを設け、平坦化用刷毛１１４を一時停止させることによりポッティング材の回りこみを改善する。または、一時停止ポイントでの平坦化用刷毛１１４の回転速度を遅くすることによりポッティング材の回りこみを改善することもできる。
【００３８】
図１０は、本発明に係るポッティング装置吐出ヘッドの平坦化用刷毛１１４のポッティング吐出液面移動軌跡を示す平面図である。平坦化用刷毛１１４の移動軌跡は、図９の横方向移動ではなく、図１０のように端子板１Ａ、１Ｂ、１Ｃの先端部、およびバイパスダイオード８Ａ、８Ｂの天板部の上方の縦方向に移動させてもよい。また、端子ボックス２０の形状によっては横方向移動・縦方向移動の組合せを行ってもよい。
【００３９】
次に、ポッティング材４の中の気泡の残存を防ぐための製造方法について説明する。ポッティング装置の吐出ヘッド１１０先端部の吐出ノズル１１３からポッティング材４を端子ボックス本体２０Ａ内部に吐出する際に、ポッティング材４の吐出と同時に端子ボックス本体２０Ａ側に振動を与えポッティング材の流動性を促進させることにより、ポッティング材４内の気泡抜けを促進させる。端子ボックス本体２０Ａに与える振動は太陽電池モジュール１００の搬送コンベアからの機械的振動または、超音波振動でもよい。ポッティング材４を吐出する工程と端子ボックス本体２０Ａに振動を与える工程とを同時に行うことにより、充填されるポッティング材４に対して順に気泡抜けを促進させることができるので、ポッティング材４内の気泡を効果的に抜くことができる。
【００４０】
図１１は、本発明に係る太陽電池パネル１５の端子ボックス本体２０Ａに振動ユニットにより機械的振動を与える機械的振動方法を示す斜視図である。振動ユニットは、コンベア搬送ローラ１１５と、位置決めプッシャ１１６とを備える。コンベア搬送ローラ１１５は、複数のローラがローラの回転軸と直交する方向に等間隔に同一平面状に配置されて構成される。位置決めプッシャ１１６は、回転軸方向の両側の、コンベア搬送ローラ１１５の上面高さの位置に配置される。複数のローラは同じ回転方向に回転し、コンベア搬送ローラ１１５の上に載置された太陽電池パネル１５が所定の方向に搬送される。
【００４１】
振動ユニットは、図１１のＸ方向について、コンベア搬送ローラ１１５を正転動作・逆転動作を繰り返すことにより太陽電池パネル１５に対してＸ方向の機械的振動を与える。Ｙ方向について、太陽電池パネル１５側面の位置決めプッシャ１１６を前後に動作させることによりＹ方向に機械的振動を与える。端子ボックス本体２０Ａは太陽電池パネル１５に接着されているため、太陽電池パネル１５のＸ方向及びＹ方向に与えられた機械的振動が伝達されて端子ボックス内に吐出されたポッティング材４の流動性を促進させることにより、ポッティング材４内の気泡抜けを促進させる。
【００４２】
本発明に係るポッティング方法における端子ボックスに振動を与える工程は、太陽電池モジュールを載置された平面内の第一の方向であるＸ方向について、所定の方向に搬送する工程と、所定の方向と反対方向に搬送する工程とを繰り返すことにより、第一の方向に機械的振動を与える工程を有する。また、太陽電池モジュールを載置された平面内の第一の方向に交差する第二の方向であるＹ方向について、所定の方向に搬送する工程と、所定の方向と反対方向に搬送する工程とを繰り返すことにより、第二の方向に機械的振動を与える工程を有する。
【００４３】
図１２は、実施の形態１に係る端子ボックスへのポッティング吐出製造工程の実施例1のフローチャートをまとめた図である。まず、太陽電池パネル１５の裏面に端子ボックス本体２０Ａを取り付け、端子ボックス内で太陽電池アレイの出力リード部と接続する。出力リード部接続完了後、太陽電池パネル１５をコンベア搬送ローラ１１５上に配置する。次に、吐出ヘッド１１０を端子ボックス本体２０Ａ上部に配置すると共に、太陽電池パネル１５の両側に振動ユニットの位置決めプッシャ１１６を配置する。各機器配置後、ポッティング材４を吐出させる。吐出中にポッティング材４内の気泡抜けを促進させるため、振動ユニットを動作させる。ポッティング材４吐出後、平坦化用刷毛１１４を端子ボックス内に配置し、循環軌跡を描くように平坦化用刷毛１１４を動作させポッティング材平坦化を行う。ポッティング材平坦化後ポッティング材硬化を行うことでポッティング吐出工程は完了する。
【００４４】
ポッティング材４の粘度が高く気泡抜けが悪い場合、ポッティグ材４の吐出を２回に分けてもよい。ポッティグ材４の吐出を２回に分けた実施例２のフローチャートを図１３に示す。１回目のポッティグ材４の少量吐出後に振動ユニットを動作させてポッティング材４内の気泡抜けを促進させる。その後、平坦化用刷毛１１４を動作させポッティング材平坦化を行う。次に、２回目のポッティグ材４の残量吐出後に振動ユニットを動作させてポッティング材４内の気泡抜けを促進させる。その後、平坦化用刷毛１１４を動作させポッティング材平坦化を行う。その後ポッティング材硬化を行うことでポッティング吐出工程は完了する。
【００４５】
ポッティング材４の吐出を分ける利点は、ポッティング材４を少量吐出後、平坦化用刷毛１１４でポッティング均しをすることにより、ポッティング材４が入り込み難い箇所、例えば端子板１Ａの下面へのポッティング材の流れ込みが促進され気泡溜りの発生が防止できることである。
【００４６】
図１３のフローチャート図では、ポッティング材４の吐出回数を２回吐出で記載しているが、ポッティング材の吐出回数は限定されるものではなく、３回以上としてもよい。
【００４７】
本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、太陽電池モジュールから出力電流を取り出すための端子ボックスの内部にポッティング材を充填する太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング方法において、端子ボックスの上方に配置された吐出ノズルからポッティング材を吐出する工程と、振動ユニットにより端子ボックスに振動を与える工程とを備えたことにより、端子ボックスの内部に充填されたポッティング材の液面を平坦化して回路構成部材の露出を抑制するとともに、ポッティング材内部の気泡抜けを促進させて、太陽電池モジュールの絶縁・放熱性能の低下を抑制することができる。
【００４８】
また、本発明の実施の形態１に係る発明は、ポッティング材を吐出する工程と端子ボックスに振動を与える工程とを同時に行うことにより、充填されるポッティング材に対して順に気泡抜けを促進させることができるので、ポッティング材内の気泡を効果的に抜くことができる。
【００４９】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、端子ボックスに振動を与える工程において、太陽電池モジュールを載置された平面内の第一の方向に搬送する工程と、第一の方向に交差する平面内の第二の方向に搬送する工程とを備えたことにより、端子ボックスの全周および回路構成部材の全周に対して振動を与えることができるので、ポッティング材内の気泡を効果的に抜くことができる。
【００５０】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、端子ボックスの内部に充填されたポッティング材の上面を平坦化する工程を備えたことにより、回路構成部材の近傍の、段差の大きい箇所であっても、ポッティング材の液面を平坦化できるので、回路構成部材の露出を抑制することができる。
【００５１】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、ポッティング材の上面を平坦化する工程において、端子ボックスの内部に配置された回路構成部材の近傍で、平坦化用部材を太陽電池モジュールの表面と直交する方向である上下方向に移動させる工程を備えたことにより、回路構成部材の近傍の、段差の大きい箇所であっても、ポッティング材の充填を促進させ、気泡を減少させることができる。
【００５２】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、ポッティング材の上面を平坦化する工程において、端子ボックスの内部に配置された回路構成部材の近傍で、平坦化用部材の移動速度を低下させることにより、回路構成部材の近傍の、段差の大きい箇所であっても、ポッティング材の充填を促進させ、気泡を減少させることができる。
【００５３】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、ポッティング材の上面を平坦化する工程において、平坦化用部材を前記端子ボックスの面上の同じ箇所を繰り返し通過する循環軌跡で移動させることにより、回路構成部材の近傍の、段差の大きい箇所であっても、ポッティング材の充填を促進させ、気泡を減少させることができる。
【００５４】
また、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、ポッティング材の上面を平坦化する工程において、複数の毛を備えた平坦化用刷毛の先端をポッティング材の上面に接触させ、ポッティング材の上面と平行に移動させることにより、回路構成部材の近傍の、段差の大きい箇所であっても、ポッティング材の液面を平坦化できるので、回路構成部材の露出を抑制することができる。
【００５５】
また、本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池パネルを受光面と反対の裏面側を上に向けた状態で配置し、裏面から取り出された出力線を囲んで端子ボックスを取り付け、本発明の実施の形態１に係るポッティング方法により端子ボックス内にポッティング材を充填することにより、端子ボックスの内部に充填されたポッティング材の液面を平坦化して回路構成部材の露出を抑制するとともに、ポッティング材内部の気泡抜けを促進させて、太陽電池モジュールの絶縁・放熱性能の低下を抑制することができる。
【００５６】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る太陽電池モジュールの端子ボックスへのポッティング吐出製造方法について説明する。実施の形態２は、平坦化部材として、平坦化用刷毛ではなく平坦化用気体噴出しノズルを用いてポッティング材平坦化の工程を行うことが実施の形態１との相違点である。ポッティング材平坦化以外の工程は、実施の形態１と共通する。
【００５７】
図１４は、実施の形態２に適用されるポッティング装置の吐出ヘッド２１０およびポッティング吐出中の端子ボックス本体２０Ａの断面図である。吐出ヘッド２１０の先端部は、ポッティング材４を吐出する吐出ノズル１１３と、吐出ノズル１１３の近辺に配置され、ポッティング吐出液面を平坦化するための平坦化用部材である平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７とを備える。平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７は、端子ボックス本体２０Ａに対して気体を噴出す。
【００５８】
図１５は、実施の形態２に適用されるポッティング吐出液面を平坦化するための平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７の気体の噴出し方向と垂直な方向の断面図である。平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７は、直線状に等間隔で配置された同じ大きさの複数の気体の噴出し孔２１８を備える。
【００５９】
本発明では、端子ボックス本体２０Ａ内へ吐出ノズル１１３からポッティング材４が吐出された後、平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７が下降し、ポッティング吐出液面上で平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７は、気体を噴出しながらＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に循環軌跡を描かせ、回転方向に回転する動作によって、ポッティング吐出液面上を非接触で平坦化することにより、吐出されたポッティング材４の流動を促し、端子ボックス本体２０Ａ内の隅々までポッティング材４を充填することができるとともに、ポッティング吐出液面高さのムラによる端子ボックス本体２０Ａ構成部材の露出も防止できる。
【００６０】
実施の形態２では、ポッティング吐出液面に対し、非接触でポッティング材平坦化が行えるため、平坦化用部材である平坦化用フラット状気体噴出しノズル２１７へのポッティング材４の付着がなく、平坦化部材の定期交換の必要がなくなるという効果がある。
【００６１】
ポッティング材平坦化に使用する気体は、空気だけでなくポッティング材４の物性および硬化速度に影響を与えない気体、例えば窒素などを使用してもよい。又、図１５では平坦化用気体噴出しノズルはフラットタイプを図示しているが、ノズルの形状はフラットタイプに限定せず、端子ボックス本体２０Ａの平面形状に合わせた形状でよい。例えば、図１６に図示するようにリング状などの形状にしてもよい。図１６は、平坦化用リング状気体噴出しノズル２１９の気体の噴出し方向と垂直な方向の断面図である。ノズルは、複数の気体噴出し孔２１８を円周上に等間隔に配置している。
【００６２】
本発明の実施の形態１に係るポッティング方法は、ポッティング材の上面を平坦化する工程において、平坦化用気体噴出しノズルから噴出したエアーをポッティング材の上面に吹き当て、前記ポッティング材の上面と平行に移動させることにより、非接触でポッティング材平坦化を行うことができる。
【００６３】
本発明により、バイパスダイオードなどの回路構成部材の一部が高くなった場合であっても、端子ボックス内のポッティング材が偏る充填ムラを抑制する効果がある。
【００６４】
また、本発明により、端子ボックス内のポッティング材の粘度変動等の製造ばらつきによりポッティング材の流動性が悪くなった場合であっても、端子ボックスの内側に充填されるポッティング材の気泡の発生や、部分的にポッティング材の液面高さが低くなることによる回路構成部材の露出を抑制できるので、絶縁・放熱性能の悪化を抑制する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように本発明に係るポッティング方法および太陽電池モジュールの製造方法は、ポッティング材の吐出液面高さムラによる構成部材の露出および気泡の発生を抑制してポッティング材を端子ボックス内に充填できる点で有用であり、特に端子ボックスの開口面積が大きくなる高出力大型の太陽電池モジュールの製造時への適用に適している。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  端子板、
２  出力リード、
４  ポッティング材、
８Ａ，８Ｂ  バイパスダイオード、
９  放熱フィン、
１０  表面保護部材、
１１  太陽電池セル、
１２  セル間接続体、
１３  支持フレーム、
１４  裏面保護部材、
１５  太陽電池パネル、
１６Ａ，１６Ｂ  モジュール連結ケーブル、
２０  端子ボックス、
２０Ａ  端子ボックス本体、
２０Ｂ  端子ボックス蓋、
２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ  通過ポイント
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ  一時停止ポイント
１００  太陽電池モジュール、
１１０  吐出ヘッド、
１１１  ミキシングヘッド、
１１２  ミキサー回転用モータ、
１１３  吐出ノズル、
１１４  平坦化用刷毛、
１１５  コンベア搬送ローラ、
１１６  位置決めプッシャ、
２１０  吐出ヘッド、
２１７  平坦化用フラット状気体噴出しノズル、
２１８  気体噴出し孔、
２１９  平坦化用リング状気体噴出しノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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