(57)【要約】【課題】太陽電池セルからの出力線と端子板との接合部を含む第１空間と、接合部を含まない第２空間とのそれぞれに充填する充填材に発生する熱応力を低減した端子ボックス及び太陽電池モジュールを得ること。【解決手段】太陽電池セルに接続された複数の端子板１ａ〜１ｃを含んだ回路部２２と、回路部２２を収容する筐体５と、筐体５内部の空間を、回路部２２の出力リード線２０と端子板１ａ〜１ｃとの接合部を含む部分を収容する第１空間１５と、回路部２２の接合部を含まない部分を収容する第２空間１６とに区分する仕切り壁１４と、出力リード線２０と端子板１ａ〜１ｃとの接合後に第１空間１５に充填されて第１空間１５内の回路部を覆う第１充填材１８と、第２空間１６に充填されて第２空間１６内の回路部を覆う第２充填材１９と、を備え、仕切り壁１４は、第１空間１５と第２空間１６との間に空気層１７を形成する。【選択図】図３
2014003230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルに接続された複数の端子板を含んだ回路部と、
前記回路部を収容する筐体と、
前記筐体内部の空間を、前記回路部の前記太陽電池セルからの出力線と前記端子板との接合部を含む部分を収容する第１空間と、前記回路部の前記接合部を含まない部分を収容する第２空間とに区分する仕切り壁と、
前記出力線と前記端子板との接合後に前記第１空間に充填されて該第１空間内の前記回路部を覆う第１充填材と、
前記第２空間に充填されて該第２空間内の前記回路部を覆う第２充填材と、
を備え、
前記仕切り壁は、前記第１空間と前記第２空間との間に空気層を形成することを特徴とする端子ボックス。
【請求項２】
前記仕切り壁は、前記筐体と一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の端子ボックス。
【請求項３】
前記第１充填材と前記第２充填材とは、硬化方法が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子ボックス。
【請求項４】
前記第１充填材は熱硬化型であることを特徴とする請求項３に記載の端子ボックス。
【請求項５】
外部への出力電流の取り出し用の出力ケーブルが、前記第１空間内で前記回路部に接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の端子ボックス。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の端子ボックスを、直列に接続された複数の太陽電池セルを前面カバー部材と裏面カバー部材とで挟み込んだ構造体の裏面側に設置した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、端子ボックス及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池モジュールにおいては、影がかかって太陽光が当たらなくなるなどの原因によって一部の太陽電池セルが未発電状態になると、未発電状態の太陽電池セルは抵抗して働く。このため、未発電状態の太陽電池セルは、発電状態の太陽電池セルから電流が流れることによって発熱し、劣化してしまうことがある。
【０００３】
このような太陽電池セルの劣化を防止するために、太陽電池モジュールから出力を取り出すための端子ボックスには、通常、バイパスダイオードと呼ばれるダイオードが設けられている。
【０００４】
バイパスダイオードは、太陽電池モジュールに影がかかるなど、太陽光が照射されなくなって起電力が低下した太陽電池セルを迂回し、モジュール全体のロスを低減するために使用される。
【０００５】
一般に、ダイオードは、電流が流れた際に発熱する。このため、バイパスダイオードは、自身が発する熱を十分に逃がすことができなければ、定格温度を超えてしまい、破損してしまう可能性がある。バイパスダイオードの破損を防止するために、端子ボックス内には充填材が充填され、バイパスダイオードからの放熱を促進するようにしている。
【０００６】
従来の端子ボックスでは、太陽電池モジュールへの取り付けは、ラミネートされたモジュールに端子ボックスのケースを貼り付け、出力リード線の端子板へのはんだ付け作業の後に、端子ボックス回路部に充填材を充填するという手順で行われる。この取付工程のなかで、充填材の固化に多くの時間を必要としネックタクトとなっていた。
【０００７】
この問題を解決するための技術として、特許文献１には、出力ケーブルと回路部との接合箇所を含む第１の空間と、接合箇所を含まない第２の空間とに仕切り、第２の空間に第２の充填材を充填して固化させる作製工程と、出力リード線と回路部とを接合し、その後、第１の空間に第１の充填材を充填する取付工程とを備える方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２８７６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の技術では、それぞれの空間における充填材の線膨張係数など熱応力に対する材料選定を注意しなければ、それぞれの充填材が互いに仕切り壁を介して熱応力を受けてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルからの出力線と端子板との接合部を含む第１空間と、接合部を含まない第２空間とのそれぞれに充填する充填材に発生する熱応力を低減した端子ボックス及び太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
【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、太陽電池セルに接続された複数の端子板を含んだ回路部と、回路部を収容する筐体と、筐体内部の空間を、回路部の太陽電池セルからの出力線と端子板との接合部を含む部分を収容する第１空間と、回路部の接合部を含まない部分を収容する第２空間とに区分する仕切り壁と、出力線と端子板との接合後に第１空間に充填されて第１空間内の回路部を覆う第１充填材と、第２空間に充填されて第２空間内の回路部を覆う第２充填材と、を備え、仕切り壁は、第１空間と第２空間との間に空気層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、太陽電池セルからの出力線と端子板との接合部を含む第１空間と、接合部を含まない第２空間とのそれぞれに充填する充填材に発生する熱応力を低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの背面図である。
【図３】図３は、本発明にかかる太陽電池モジュールの端子ボックスの実施の形態１の構成を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる太陽電池モジュールの端子ボックスの実施の形態２の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる端子ボックス太陽電池モジュールの実施の形態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、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの背面図である。太陽電池モジュール８は、直列に接続された複数の太陽電池セル９と、透光性の高い前面カバー部材１３と耐候性に優れた裏面カバー部材１１とその中間に封入する樹脂によって太陽電池セル９を保護した構造体２１を支持する矩形枠状でアルミニウム製のフレーム１０と、裏面カバー部材１１に取り付けられ太陽電池モジュール８の出力を取り出す端子ボックス１２とを備えている。
【００１６】
図３は、本発明にかかる太陽電池モジュールの端子ボックスの実施の形態１の構成を示す平面図であり、蓋の部分を透過して内部の構造を示している。端子ボックス１２内には、複数の太陽電池セル９のうちの一部の起電力が低下した際に、起電力が低下した太陽電池セル９をバイパスするバイパスダイオードとして用いられるダイオード３ａ、３ｂが設置されている。
【００１７】
端子板１ａは、端子板取付部６ａの突起によって筐体５に固定される。端子板１ａはダイオード３ａを支持し、ダイオード３ａのＮ側の極性を持つダイオードの足４ｂがはんだ付けされ電気的に接続される。端子板１ａとダイオード３ａとはリベット２ａによって固定される。太陽電池モジュール８の外部へ出力電流を取り出すための出力ケーブル７ａと端子板１ａとは、かしめられて電気的に接続される。
【００１８】
ダイオード３ａのＰ側の極性を持つダイオードの足４ａは、端子板１ｂにはんだ付けされ電気的に接続される。端子板１ｂは端子板取付部６ｂの突起によって筐体５に固定されている。端子板１ｂはダイオード３ｂを支持し、ダイオード３ｂのＮ側の極性を持つダイオードの足４ｄがはんだ付けされ電気的に接続される。端子板１ｂとダイオード３ｂとはリベット２ｂによって固定される。ダイオード３ｂのＰ側の極性を持つダイオードの足４ｃは端子板１ｃにはんだ付けされ電気的に接続される。端子板１ｃは端子板取付部６ｃの突起によって筐体５に固定される。太陽電池モジュール８の外部へ出力電流を取り出すための出力ケーブル７ｂと端子板１ｃとはかしめられて電気的に接続される。
【００１９】
筐体５の内部の空間は仕切り壁１４によって第１空間１５、第２空間１６に区切られ、第１空間１５と第２空間１６との間には、空気層１７が形成されている。第１空間１５には第１充填材１８が、第２空間１６には第２充填材１９がそれぞれ充填され、固化されている。
【００２０】
第１空間１５と第２空間１６との間に空気層１７が形成されていることにより、第１空間１５に充填される第１充填材１８、第２空間１６に充填される第２充填材１９の熱変形による応力を空気層１７にて吸収できるため、第１充填材１８及び第２充填材１９それぞれによる影響を考慮する必要はなくなる。すなわち、第１充填材１８及び第２充填材１９が、空気層１７側に膨れるように熱膨張することにより、熱応力の発生が抑えられる。
【００２１】
また、仕切り壁１４で第１空間１５と第２空間１６とが隔てられているため、第１充填材１８と第２充填材１９とを異なる種類のものとすることができる。なお、第１充填材１８と第２充填材１９とが同じ種類のものであっても良い。
【００２２】
第１充填材１８は、出力リード線（出力線）２０と端子板１ａ〜１ｃを接合後、すなわち太陽電池モジュール８への取付後に第１空間１５に充填されるため、熱硬化型の充填材を選定した場合は太陽電池モジュール８も加温しなければならなくなり、加温するスペースを大きく確保する必要がある。一方、第２空間１６内に充填される第２充填材１９は、太陽電池モジュール８への取付前に充填可能であるため、熱硬化型の充填材を選定した場合は端子ボックス１２のみで加温が可能となり、加温するスペースを大きく取る必要がない。このため、第１空間１５には紫外線硬化型や２液混合型の第１充填材１８を充填し、第２空間１６には熱硬化型の第２充填材１９を充填することで、端子ボックス１２を設置するに当たって太陽電池モジュール８全体を加温する必要が無くなり、生産性が向上する。なお、加温のためのスペースを確保することに不都合が生じないのであれば、第２空間１６に充填する第２充填材１９は、熱硬化型であっても良い。
【００２３】
仕切り壁１４は、筐体５及び端子板１ａ〜１ｃと一体成形する。仕切り壁１４を別部品として扱う場合、第１空間１５及び第２空間１６に充填する第１充填材１８及び第２充填材１９が空気層１７側へ漏れないように水密性を確保する構造が必要となるが、仕切り壁１４を筐体５及び端子板１ａ〜１ｃと一体成形することで、製造コストの高騰を招くことなく確実に水密性を確保できる。
【００２４】
仕切り壁１４を別部品として扱う場合には、仕切り壁１４を熱や超音波で筐体５に溶着させたり、仕切り壁１４と筐体５との間にパッキンを介在させるようにすることで、水密性を確保した構造とできる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる太陽電池モジュールの端子ボックスの実施の形態２の構成を示す平面図であり、蓋の部分を透過して内部の構造を示している。本実施の形態では、太陽電池モジュール８の外部へ出力電流を取り出す出力ケーブル７ａ、７ｂは、第１空間１５内で端子板１ａ、１ｃと接続されている。
【００２６】
本実施の形態では、出力ケーブル７ａ、７ｂを端子板１ａ、１ｃに接続する前の状態で第２空間１６に第２充填材１９を充填し、硬化させることができる。従って、第２充填材１９の充填及び硬化の最中に出力ケーブル７ａ、７ｂを配置する作業スペースが不要になるとともに、端子ボックス１２の取り回しが容易となり、生産性が向上する。
【００２７】
この他については実施の形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる端子ボックス及び太陽電池モジュールは、バイパスダイオードから発生した熱を効率よく放熱できる点で有用であり、特に、一部の太陽電池セルに影がかかる可能性のある場所に設置する太陽電池モジュールへの適用に適している。
【符号の説明】
【００２９】
１ａ、１ｂ、１ｃ  端子板
２ａ、２ｂ  リベット
３ａ、３ｂ  ダイオード
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  ダイオードの足
５  筐体
６ａ、６ｂ、６ｃ  端子板取付部
７ａ、７ｂ  出力ケーブル
８  太陽電池モジュール
９  太陽電池セル
１０  フレーム
１１  裏面カバー部材
１２  端子ボックス
１３  前面カバー部材
１４  仕切り壁
１５  第１空間
１６  第２空間
１７  空気層
１８  第１充填材
１９  第２充填材
２０  出力リード線
２１  構造体
２２  回路部
【図１】
2014003230.tif 000003
【図２】
2014003230.tif 000004
【図３】
2014003230.tif 000005
【図４】
2014003230.tif 000006