(57)【要約】【課題】裏面側保護材の金属層と取出し配線材との電気的絶縁性を確保可能な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１００において、絶縁シート１５は、裏面側保護材１４の開口部１４１の内側において、取出し配線材１２に当接するスリット１５１を有する。【選択図】図３
2010225772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面と、前記受光面の反対側に設けられる裏面とを有する太陽電池と、
前記太陽電池から電力を取出す取出し配線材と、
前記太陽電池の前記受光面側に配置される受光面側保護材と、
前記太陽電池の前記裏面側に配置され、前記取出し配線材を引き出すための開口部を有する裏面側保護材と、
前記開口部に配置される絶縁シートと
を備え、
前記裏面側保護材は、複数の樹脂層の間に挟まれた金属層を有し、
前記絶縁シートは、前記開口部の平面視内側において前記取出し配線材に当接する当接部を有する
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記絶縁シートは、前記裏面側保護材を挟む一対のシートによって構成されており、
前記当接部は、前記絶縁シートに形成されたスリットである
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】
前記絶縁シートは、前記裏面側保護材の前記太陽電池側において前記開口部を覆っている
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４】
前記絶縁シートは、前記裏面側保護材を挟んで前記太陽電池と反対側において前記開口部を覆っている
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５】
前記絶縁シートの外縁と前記開口部の外縁との間隔は、前記裏面側保護材の厚みよりも大きい
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池から電力を取出すための取出し配線材を備える太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換するため、新しいエネルギー源として期待されている。一般的に、太陽電池は、耐候性の向上を目的として、受光面側保護材と裏面側保護材との間において封止材によって封止される。また、耐湿性を向上するために、裏面側保護材としては、Ａｌ等の金属層が樹脂層によって挟まれた積層フィルムが広く用いられている。
【０００３】
このような太陽電池モジュールでは、太陽電池が発する電力は、太陽電池に接続された取出し配線材によって太陽電池モジュールの外部に引き出される。具体的には、取出し配線材は、裏面側保護材に形成される開口部から、太陽電池モジュールの外部に引き出される。
【０００４】
ここで、開口部に露出する金属層の一部を絶縁フィルムで覆うとともに、絶縁フィルムに沿って取出し配線材を引き回す手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法によれば、開口部に露出する金属層と取出し配線材との電気的絶縁性を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３−６３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、開口部に露出する金属層と取出し配線材とが絶縁フィルムを介して隣接するので、太陽電池モジュールの出力が大きい場合などにおいては、電気的絶縁性を確保できないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、裏面側保護材の金属層と取出し配線材との電気的絶縁性を確保可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する太陽電池と、太陽電池から電力を取出す取出し配線材と、太陽電池の受光面側に配置される受光面側保護材と、太陽電池の裏面側に配置され、取出し配線材を引き出すための開口部を有する裏面側保護材と開口部に配置される絶縁シートとを備え、裏面側保護材は、複数の樹脂層の間に挟まれた金属層を有し、絶縁シートは、開口部の平面視内側において取出し配線材に当接する当接部を有することを要旨とする。
【０００９】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールによれば、取出し配線材の根元の位置を、開口部の内側に形成された当接部によって固定することができる。そのため、取出し配線材を開口部の内壁に露出する金属層から離間させることができる。その結果、取出し配線材と金属層との電気的絶縁性を確保できるので、太陽電池モジュールの特性が低下することを抑制することができる。
【００１０】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、絶縁シートは、裏面側保護材を挟む一対のシートによって構成されており、当接部は、絶縁シートに形成されたスリットであってもよい。
【００１１】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、絶縁シートは、裏面側保護材の太陽電池側において開口部を覆っていてもよい。
【００１２】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、絶縁シートは、裏面側保護材を挟んで太陽電池と反対側において開口部を覆っていてもよい。
【００１３】
本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、絶縁シートの外縁と開口部の外縁との間隔は、裏面側保護材の厚みよりも大きくてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、裏面側保護材の金属層と取出し配線材との電気的絶縁性を確保可能な太陽電池モジュールを提供することことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００を裏面側保護材１４側から見た平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態に係る絶縁シート２０の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
（太陽電池モジュールの概略構成）
本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。
【００１８】
図１に示すように、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１０、複数の接続配線材１１、取出し配線材１２、受光面側保護材１３、裏面側保護材１４、絶縁シート１５、封止材１７を備える。太陽電池モジュール１００は、受光面側保護材１３と裏面側保護材１４との間に、複数の太陽電池１０を封止することにより構成されている。
【００１９】
複数の太陽電池１０は、受光面側保護材１３と裏面側保護材１４との間において、行列状に配置される。複数の太陽電池１０は、複数の接続配線材１１によって電気的に接続される。各太陽電池１０は、光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられた裏面とを有する。また、図示しないが、各太陽電池１０は、受光面での受光によりキャリアを生成する光電変換部と、光電変換部からキャリアを取出すための正負１対の電極とを備えている。
【００２０】
複数の接続配線材１１それぞれは、一の太陽電池１０の受光面に形成された電極と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池１０の裏面に形成された電極とに接合される。これによって、一の太陽電池１０と他の太陽電池１０とは、電気的に接続される。各接続配線材１１は、薄板状または縒り線状の銅、銀、金、錫、ニッケル、アルミニウム、或いはこれらの合金などの電気抵抗が低い材料によって構成されることが好ましい。なお、各接続配線材１１の表面には、鉛フリー半田（例えば、ＳｎＡｇ３．０Ｃｕ０．５）などの導電性材料が形成されていてもよい。
【００２１】
取出し配線材１２は、複数の太陽電池１０が発する電力を外部へ取出すための配線材である。取出し配線材１２の一端は、少なくとも一の太陽電池１０と電極に電気的に接続されている。取出し配線材１２の他端は、開口部１４１に配置された絶縁シート１５に挿通され、図示しない端子ボックス内の接続端子に接続される。なお、通常、太陽電池モジュール１００は、正負一対の取出し配線材を備える（図１において不図示、図２参照）。
【００２２】
取出し配線材１２は、接続配線材１１と同様、電気抵抗が低い材料によって構成されることが好ましい。また、取出し配線材１２は、絶縁被膜によって覆われている。
【００２３】
受光面側保護材１３は、複数の太陽電池１０の受光面側に配置される。受光面側保護材１３は、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材１３としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。
【００２４】
裏面側保護材１４は、複数の太陽電池１０の裏面側に配置される。裏面側保護材１４は、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。本実施形態に係る裏面側保護材１４は、金属層を２枚の樹脂層でサンドイッチした構造を有する。裏面側保護材１４は、取出し配線材１２の他端部を外部に引き出すための開口部１４１を有する。
【００２５】
絶縁シート１５は、裏面側保護材１４の開口部１４１に配置される。本実施形態では、絶縁シート１５は、裏面側保護材１４を挟む一対のシートによって構成されており、開口部１４１の両側を覆っている。絶縁シート１５には、取出し配線材１２が挿通される。
【００２６】
封止材１７は、受光面側保護材１３と裏面側保護材１４との間に複数の太陽電池１０を封止する。封止材１７としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコーン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂などを用いることができる。
【００２７】
以上のような構成を有する太陽電池モジュール１００の外周には、Ａｌフレームを取り付けることができる。
【００２８】
（裏面側保護材及び絶縁シートの構成）
次に、裏面側保護材１４及び絶縁シート１５の構成について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００を裏面側保護材１４側から見た平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２９】
図２に示すように、裏面側保護材１４の開口部１４１は、絶縁シート１５によって覆われている。絶縁シート１５には、一対の取出し配線材１２が引き出されるスリット１５１が形成される。
【００３０】
スリット１５１は、一対の取出し配線材１２に当接する。スリット１５１は、平面視において、開口部１４１の内側に形成されている。従って、一対の取出し配線材１２の根元の位置は、スリット１５１に当接することによって、開口部１４１の内側に固定されている。なお、スリット１５１は、本発明に係る「当接部」であることに留意すべきである。
【００３１】
図３に示すように、裏面側保護材１４は、第１樹脂層１４ａ、金属層１４ｂ及び第２樹脂層１４ｃによって構成されている。金属層１４ｂは、第１樹脂層１４ａ及び第２樹脂層１４ｃによってサンドイッチされている。第１樹脂層１４ａ及び第２樹脂層１４ｃは、例えばＰＥＴフィルムなどのシート状樹脂フィルムである。金属層１４ｂは、例えば、アルミニウム箔などである。開口部１４１の内壁には、金属層１４ｂが露出する。
【００３２】
ここで、図３に示すように、本実施形態に係る絶縁シート１５は、一対の第１シート１５ａと第２シート１５ｂとによって構成されている。
【００３３】
第１シート１５ａは、裏面側保護材１４の太陽電池１０側において、開口部１４１を覆っている。第２シート１５ｂは、裏面側保護材１４を挟んで太陽電池１０と反対側において、開口部１４１を覆っている。なお、第１シート１５ａ及び第２シート１５ｂのそれぞれは、裏面側保護材１４の表面に接着されていてもよい。
【００３４】
第１シート１５ａ及び第２シート１５ｂとしては、例えば、絶縁性の樹脂シートやゴムシートなどを用いることができる。第１シート１５ａ及び第２シート１５ｂは、弾性を有していなくてもよいが、適度な柔軟性を有することが好ましい。
【００３５】
第１シート１５ａと第２シート１５ｂとは、開口部１４１の内部で接着されている。スリット１５１は、絶縁シート１５のうち第１シート１５ａと第２シート１５ｂとが接着された部分に形成されている。
【００３６】
具体的には、図２及び図３に示すように、スリット１５１は、開口部１４１の内壁から離間している。すなわち、スリット１５１は、開口部１４１の内側に形成されており、開口部１４１の内壁に露出する金属層１４ｂから離間している。従って、スリット１５１に挿通される取出し配線材１２は、金属層１４ｂから離間した位置に固定されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、図３に示すように、絶縁シート１５の外縁と開口部１４１の外縁との間隔αは、裏面側保護材１４の厚みβよりも大きいことに留意すべきである。
【００３８】
（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、太陽電池モジュール１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４は、モジュール化工程前における太陽電池モジュール１００の分解断面図である。
【００３９】
まず、行列状に配置された複数の太陽電池１０を接続配線材１１によって電気的に接続する。
【００４０】
次に、少なくとも一の太陽電池１０に取出し配線材１２の一端部を電気的に接続する。
【００４１】
次に、封止材１７ｂに、取出し配線材１２を挿通させるための切り込みを厚み方向に形成する。
【００４２】
次に、裏面側保護材１４の一部を取り除くことによって、裏面側保護材１４に開口部１４１を形成する。
【００４３】
次に、第１シート１５ａと第２シート１５ｂそれぞれの中央部分を接着する。続いて、第１シート１５ａと第２シート１５ｂとが接着された部分に直線状の切れ込みを入れることによって、スリット１５１を形成する。このようにして、絶縁シート１５を準備する。
【００４４】
次に、第１シート１５ａと第２シート１５ｂとによって裏面側保護材１４を挟み込むように、絶縁シート１５を開口部１４１に嵌め合わせる。
【００４５】
次に、受光面側保護材１３、封止材１７ａ、複数の太陽電池１０、封止材１７ｂ及び裏面側保護材１４を順次積層することによって積層体を形成する。この際、図４に示すように、封止材１７ｂの切り込み、及び絶縁シート１５のスリット１５１から取出し配線材１２を引き出す。
【００４６】
次に、積層体を真空雰囲気において所定条件で加熱する。これによって封止材１７を硬化する。
【００４７】
（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、絶縁シート１５は、裏面側保護材１４の開口部１４１の内側において、取出し配線材１２に当接するスリット１５１を有する。
【００４８】
従って、取出し配線材１２の根元の位置を、開口部１４１の内側に形成されたスリット１５１によって固定することができる。そのため、取出し配線材１２を開口部１４１の内壁に露出する金属層１４ｂから離間させることができる。その結果、取出し配線材１２と金属層１４ｂとの電気的絶縁性を確保できるので、太陽電池モジュールの特性が低下することを抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、第１シート１５ａは、裏面側保護材１４の太陽電池１０側において、開口部１４１を覆っている。そのため、取出し配線材１２を太陽電池モジュール１００の内部で裏面側保護材１４に沿って引き回したとしても、取出し配線材１２が金属層１４ｂに接触することを回避することができる。従って、取出し配線材１２の取りまわしの自由度を向上させることができる。また、第１シート１５ａによって、太陽電池モジュール１００内に水分などが浸入することを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００において、第２シート１５ｂは、裏面側保護材１４を挟んで太陽電池１０と反対側において、開口部１４１を覆っている。そのため、取出し配線材１２を太陽電池モジュール１００の外側で折り曲げたとしても、取出し配線材１２が金属層１４ｂに接触することを回避することができる。また、第２シート１５ｂによって、太陽電池モジュール１００内に水分などが浸入することを抑制することができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、一対の第１シート１５ａと第２シート１５ｂとによって絶縁シート１５が構成されることとしたが、これに限られるものではない。例えば、絶縁シート１５は、一対の第１シート１５ａと第２シート１５ｂのうちいずれか一方のシートのみによって構成されていてもよい。この場合であっても、一方のシートにスリット１５１を形成することによって、取出し配線材１２と開口部１４１の内壁に露出する金属層１４ｂとを離間させることができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、本発明の当接部の一例として、絶縁シート１５に形成されるスリット１５１について説明したが、これに限られるものではない。本発明に係る当接部は、取出し配線材１２の根元の位置を、開口部１４１の内壁に露出する金属層１４ｂから離間した位置に固定できればよい。従って、絶縁シート１５は、開口部１４１を覆っていなくてもよい。具体的には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、絶縁シート２０の一端部は、裏面側保護材１４と封止材１７との間に位置しており、絶縁シート２０の他端部は、平面視において、開口部１４１の中央部付近に位置していてもよい。取出し配線材１２の根元は、絶縁シート２０の他端部に当接されることによって位置が固定される。この場合、絶縁シート２０の他端部は、本発明の当接部に該当する。なお、絶縁シート２０は、裏面側保護材１４と封止材１７との間に差し込まれていなくてもよく、裏面側保護材１４の表面上に接着されていてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、太陽電池モジュールの構成について一例を挙げて説明したが、これに限られるものではない。例えば、太陽電池モジュール１００は、上述の結晶系の太陽電池１０に代えて、受光面側保護材１３上に積層される薄膜系の太陽電池を備えていてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では特に触れていないが、スリット１５１からは、バイパスダイオード接続用の配線が取出し配線材１２とともに引き出されていてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、裏面側保護材１４は、金属層を２枚の樹脂層によって挟んだ構成としたが、これに限られるものではない。例えば、裏面側保護材１４は、３枚以上の樹脂層を有していてもよいし、２枚以上の金属層を有していてもよい。
【００５７】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０…太陽電池
１１…接続配線材
１２…取出し配線材
１３…受光面側保護材
１４…裏面側保護材
１４１…開口部
１４ａ…第１樹脂層
１４ｂ…金属層
１４ｃ…第２樹脂層
１５…絶縁シート
１５１…スリット
１５ａ…第１シート
１５ｂ…第２シート
１７…封止材
２０…絶縁シート
１００…太陽電池モジュール
【図１】
2010225772.tif 000003
【図２】
2010225772.tif 000004
【図３】
2010225772.tif 000005
【図４】
2010225772.tif 000006
【図５】
2010225772.tif 000007