(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁検査器のプローブ端子と太陽電池モジュールの枠体との間で確実に導通をとることで、絶縁試験が正しく行われるようにする。【解決手段】絶縁検査器の一端と太陽電池モジュールの端子ボックスの配線とを接続する工程と、絶縁検査器の別の一端であるプローブ端子４２を太陽電池モジュールの枠体に形成された開口部２６に接触させる工程と、プローブ端子４２を開口部２６に接触させた状態で回転させる工程と、回転後に絶縁検査器の一端とプローブ端子２６との間に電圧を印加して抵抗を測定する工程と、測定値に基づいて絶縁性能を判定する工程と、を含んでいる。【選択図】図７Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの絶縁性能を検査する方法であって、
絶縁検査器の一端と前記太陽電池モジュールの端子ボックスの配線とを接続する工程と、
前記絶縁検査器の別の一端であるプローブ端子を前記太陽電池モジュールの枠体に形成された開口部に接触させる工程と、
前記プローブ端子を前記開口部に接触させた状態で回転させる工程と、
回転後に前記絶縁検査器の前記一端と前記プローブ端子との間に電圧を印加して抵抗を測定する工程と、
前記測定値に基づいて絶縁性能を判定する工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールの検査方法であって、
前記プローブ端子を回転させる工程において、前記開口部の周辺を吸引することを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールの検査方法であって、
前記プローブ端子がピン型プローブ端子であり、その外周面に複数の突起が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池モジュールの検査方法であって、
複数の前記突起は、前記開口部の開口平面に対して斜めに配列されていることを特徴とする太陽電池モジュールの検査方法。
【請求項５】
太陽電池モジュール本体の周囲が枠体によって保持された太陽電池モジュールであって、
前記枠体には、開口部が形成されており、前記開口部は周縁部が削られて前記枠体自体が露出していることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池モジュールであって、
前記開口部がアース接地用の開口部であることを特徴とする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、太陽電池モジュールの絶縁性能を検査する検査方法及びその太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、一般住宅に設置されることが多く、高い安全性が要求されている。そのため、高い安全性を維持するために、出荷前に絶縁試験を行っている。
【０００３】
太陽電池モジュールの絶縁試験は、国際規格であるＩＥＣ６１２１５、ＩＥＣ６１６４６にも定められた試験である。絶縁試験には、乾燥時の絶縁性能を評価する絶縁試験と、濡れたときの絶縁性能を評価する濡れ絶縁試験がある。絶縁試験に関して、例えば特許文献１が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、太陽電池モジュールの絶縁試験方法または装置において、電気伝導性を有する液体を給水した給水性の素材で覆われた太陽電池モジュールの一部または全部を覆い、該素材で覆われた太陽電池モジュールと該太陽電池モジュールの出力端子との間に電圧を印加し、太陽電池モジュールの絶縁性能を検出する方法が開示されている。特許文献１に開示されている絶縁試験方法は、“濡れ絶縁試験”を想定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６４５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
薄膜太陽電池モジュールに関する国際規格ＩＥＣ６１６４６では、薄膜太陽電池モジュールの乾燥時の絶縁性能を評価する絶縁試験は、太陽電池モジュールの出力端子と枠体との間に、（最大システム電圧×２＋１ｋＶ）の電圧を印加し、４０ＭΩ以上の抵抗が得られれば問題なしと判定される試験である。
【０００７】
絶縁試験を行う際には、絶縁検査器の端子の一端を薄膜太陽電池モジュールの端子ボックスから取り出された出力端子に接続し、他の一端を太陽電池モジュールの枠体に接続する。このとき、枠体側がアース電位となる。
【０００８】
従来は、太陽電池モジュールの枠体と電気的に接続するために、太陽電池モジュールの枠体に設けた穴に絶縁検査器のプローブ端子を差し込むことにより、電気的に接続していた。
【０００９】
ここで、一般的に用いられる枠体は、アルミニウムの表面にアルマイト（絶縁物）処理が施されたものであるが、枠体に穴を開けた際に、表面にアルマイト（絶縁物）が残り、これが、絶縁検査器のプローブ端子と枠体の穴との間に介在して、プローブ端子と枠体との間で十分な導通がとれず、正しい絶縁試験を行うことができないといった問題があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、絶縁検査器のプローブ端子と太陽電池モジュールの枠体との間で確実に導通をとることで、絶縁試験を正しく行うことのできる太陽電池モジュールの検査方法及び太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る太陽電池モジュールの検査方法は、太陽電池モジュールの絶縁性能を検査する方法であって、絶縁検査器の一端と前記太陽電池モジュールの端子ボックスの配線とを接続する工程と、前記絶縁検査器の別の一端であるプローブ端子を前記太陽電池モジュールの枠体に形成された開口部に接触させる工程と、前記プローブ端子を前記開口部に接触させた状態で回転させる工程と、回転後に前記絶縁検査器の前記一端と前記プローブ端子との間に電圧を印加して抵抗を測定する工程と、前記測定値に基づいて絶縁性能を判定する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、プローブ端子を開口部に接触させた状態で回転させる工程に一つの特徴があり、プローブ端子を開口部に回転させて差し込むことで、プローブ端子と開口部との電気的接触を確保している。
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの検査方法によれば、前記プローブ端子を回転させる工程において、前記開口部の周辺を吸引している。すなわち、開口部周辺を吸引することで、プローブ端子によって削り取られた枠体の削りカスを吸引している。
【００１４】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの検査方法によれば、前記プローブ端子がピン型プローブ端子であり、その外周面に複数の突起が設けられた構成としている。
【００１５】
この構成により、プローブ端子を回転させることで、突起によって開口部の周縁部に残存する不要物を除去している。
【００１６】
また、本発明に係る太陽電池モジュールの検査方法によれば、複数の前記突起は、前記開口部の開口平面に対して斜めに配列された構成としている。
【００１７】
斜めに配列する構成として、例えば、複数の突起を螺旋状の配列（ねじ山のような配列）として複数条形成することが一例として挙げられる。ただし、この構成に限定されるものではない。
【００１８】
また、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体の周囲が枠体によって保持された太陽電池モジュールであって、前記枠体には、開口部が形成されており、前記開口部は周縁部が削られて前記枠体自体が露出していることを特徴としている。また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記開口部はアース接地用の開口部を利用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記のように構成したので、プローブ端子を開口部に回転させて差し込むことで、プローブ端子と開口部との電気的接触を確実に確保することができ、これにより、絶縁試験を正しく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図である。
【図２】太陽電池モジュール本体の端部断面図である。
【図３】枠体を構成する枠片の基本構成の断面図である。
【図４】図１におけるＡ部分の分解斜視図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】枠体に形成された開口穴部分の拡大断面図である。
【図７Ａ】（ａ），（ｂ）は、本発明に係る検査方法を説明するための工程説明図である。
【図７Ｂ】（ｃ），（ｄ）は、本発明に係る検査方法を説明するための工程説明図である。
【図８】枠体に形成された開口穴部分の拡大断面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図である。ただし、図１は、太陽電池モジュールの裏面側（すなわち太陽電池モジュールの下側）から見上げた状態で図示している。また、図２は、太陽電池モジュール本体の端部断面図、図３は、図１におけるＡ部分の分解斜視図、図４は、枠体を構成する枠片の基本構成の断面図、図５は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュール本体１０と、太陽電池モジュール本体の周囲を保持する枠体２０とで構成されている。
【００２４】
太陽電池モジュール本体１０は、図２にその端部断面を一部拡大して示すように、透光性絶縁基板（表面基板）１１上に、太陽電池セル１５を構成する透明導電膜からなる透明電極膜１２、光電変換層１３、裏面電極膜１４がこの順に積層され、さらに、この裏面電極膜１４上に、封止フィルム（封止材）１６と、耐候性・高絶縁性のための裏面保護シートとしてのバックフィルム１７とが積層され、全体がラミネート封止された一体構造となっている。
【００２５】
また、太陽電池モジュール本体１０の裏面側であるバックフィルム１７には、端子ボックス１８が取り付けられている。透明電極膜１２及び裏面電極膜１４から導出された出力リード（図示省略）は、端子ボックス１８内で接続され、同じく端子ボックス１８内で接続された電力取り出し用の出力ケーブル１８ａ，１８ｂを通じて外部に電力を取り出すようになっている。
【００２６】
透光性絶縁基板１１としてはガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂がある。透明電極膜１２としてはＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯなどがある。光電変換層１３としてはアモルファスシリコンや微結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、ＣｄＴｅ，ＣｕＩｎＳｅ2などの化合物系光電変換膜がある。また、裏面電極膜１４は、例えばＺｎＯ透明導電膜及び銀薄膜からなる。封止フィルム１６としては、熱可塑性の高分子フィルムが好ましく、なかでもＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）製やＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）製のものなどが最適である。バックフィルム１７としては、防湿性確保のためにＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）の３層構造やＰＶＦ／Ａｌ／ＰＶＦ（ＰＶＦ：ポリフッ化ビニル樹脂フィルム）の３層構造となっている。すなわち、ＰＥＴまたはＰＶＦだけでは、付着する水滴の浸入は防止できても水蒸気の浸入は防止できないため、水蒸気の浸入を防止できる金属層（防水層）であるＡl層を内部に介在させている。
【００２７】
なお、太陽電池セルの種類としては、上記の結晶系・薄膜系のシリコン太陽電池や化合物半導体太陽電池に限定されるものではなく、色素増感型太陽電池や有機薄膜型太陽電池なども挙げることができる。
【００２８】
枠体２０は、図１に示すように、上記太陽電池モジュール本体１０の四辺を保持するものであって、短辺側枠片２１，２２、及び長辺側枠片２３，２４を備えており、これら枠片２１，２２，２３，２４が一体的に組み付けられて枠状に形成されている。
【００２９】
各枠片２１，２２，２３，２４は、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形され、その表面がアルマイト処理され、絶縁物である陽極酸化被膜で覆われている。長辺側枠片２３は、例えば太陽電池モジュール本体１０における住宅棟側に位置する端縁を保持し、長辺側枠片２４は、例えば太陽電池モジュール本体１０における住宅軒側に位置する端縁を保持している。各短辺側枠片２１，２２は、太陽電池モジュール本体１０の左右両側縁をそれぞれ保持すると共に、長辺側枠片２３，２４の両端縁に連結されている。
【００３０】
次に、これら各枠片２１，２２，２３，２４の基本構成について説明する。基本構成は、各枠片２１，２２，２３，２４に共通であるため、ここでは図３を用いて枠片２１〜２４に共通する断面形状について説明する。但し、以下の断面形状の説明では、図３において、枠片２１〜２４の右側を太陽電池モジュール本体１０の外縁を構成する外側と称し、枠片２１〜２４の左側を太陽電池モジュール本体１０を支持する側、つまり内側と称して説明する。
【００３１】
図３に示すように、枠片２１〜２４は、Ｌ字状の断面形状を有する枠片本体２１ａ〜２４ａを備えており、この枠片本体２１ａ〜２４ａの上端部２１ａ１〜２４ａ１には、上下に所定の間隔を存して内側（図中左側）に水平に延設された上下延設片２１ｂ〜２４ｂ，２１ｃ〜２４ｃが設けられている。これにより、枠片本体２１ａ〜２４ａの上端部２１ａ１〜２４ａ１と上下延設片２１ｂ〜２４ｂ，２１ｃ〜２４ｃとの間で太陽電池モジュール本体１０の外周端部が嵌り込む断面コ字状の溝部２１ｄ〜２４ｄが形成されている。また、下延設片２１ｃ〜２４ｃには、太陽電池モジュール本体１０の上面が当接するフランジ２１ｃ１〜２４ｃ１が突設されている。なお、この溝部２１ｄ〜２４ｄの幅寸法（図４中の上下方向寸法）は、太陽電池モジュール本体１０の厚さ寸法（図２中の上下方向寸法）よりも僅かに大きく設定されている。
【００３２】
また、枠片本体２１ａ〜２４ａの上端部２１ａ１〜２４ａ１の外側側面（図中右側側面）には、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられて成る延長片２１ｇ〜２４ｇが突設されている。
【００３３】
図４は、短辺側枠片２２と長辺側枠片２３との組み付け部分を示している。短辺側枠片２２には、その全長に渡ってネジホールを有するネジ止め部２２ｉが設けられており、このネジ止め部は、図示は省略しているがもう一方の短辺側枠片２１にも設けられている。また、長辺側枠片２３には、これらネジ止め部に対向する両端部にネジ孔２３ｉが設けられており、このネジ孔は、図示は省略しているがもう一方の長辺側枠片２４の両端部にも設けられている。
【００３４】
上記構成の各部材を用いて、太陽電池モジュール１を次のように組み立てる。
【００３５】
まず、太陽電池モジュール本体１０の周端部に、断面コ字状に形成された端面封止部材７１（図５参照）が嵌め込まれる。この端面封止部材７１は、太陽電池モジュール本体１０の端部の外形に沿って形成された枠形状をしており、例えばエラストマー樹脂により形成されている。そして、この端面封止部材７１が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体１０の周端部に、短辺側及び長辺側の各枠片２１，２２，２３，２４の溝部２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄをそれぞれ嵌め込み、隣接する枠片の一方のネジ止め部に他方のネジ孔を対峙させ（図３では、短辺側枠片２２のネジ止め部２２ｉに長辺側枠片２３のネジ孔２３ｉを対峙させている。）、ここにネジ部材２８をねじ込むことによって、短辺側及び長辺側の枠片を一体的にネジ止め固定している。
【００３６】
このようにして組み立てられた太陽電池モジュール１は、出荷前に絶縁検査器による絶縁性能検査が行われる。この場合、絶縁性能検査は、上記従来技術で説明したように、枠体２０に設けられた開口穴に絶縁検査器の他方の端子であるプローブ端子を差し込むことによって行われる。
【００３７】
そのため、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１では、図１及び図５に示すように、長辺側枠片２３，２４にそれぞれ１箇所、開口穴２６を形成している。この開口穴２６は、もともと太陽電池モジュール１を設置する際に、アースを取るために設けている穴であるが、本発明ではこの穴を絶縁検査の際にも用いている。
【００３８】
具体的には、開口穴２６は、長辺側枠片２３，２４の下側Ｌ字片２３ａ２，２４ａ２にそれぞれ形成されている。ただし、開口穴２６の形成箇所及び形成個数はこれに限定されるものではなく、例えば形成箇所については、短辺側枠片２１，２２に形成されていてもよい。また、形成個数は、枠体２０について少なくとも１箇所でよいが、複数箇所に設けておくことが好ましい。図４で示したように、隣接する短辺側枠片と長辺側枠片との接続箇所において、十分な導通がとれていない場合があっても、複数箇所の開口穴を設けておけば、プローブ端子を複数箇所に差し込むことができるため、より正確な絶縁検査ができるからである。
【００３９】
この開口穴２６は、枠体を成形後、トムソン刃を用いて打ち抜き加工することで形成されている。そのため、開口部分の拡大断面である図６に示すように、開口穴２６をトムソン刃で打ち抜き加工した際、開口穴２６の周縁部２６ａには、枠体表面に施されている陽極酸化被膜２７が残存することになる。
【００４０】
そのため、このままの状態で絶縁検査を行うと、上記従来の問題が発生することになる。
【００４１】
そこで、本実施の形態では、次のようにして絶縁検査を行う。以下、図７Ａ（ａ），（ｂ）、及び図７Ｂ（ｃ），（ｄ）に示す各工程説明図を参照して絶縁検査の方法（各工程）を説明する。
【００４２】
（工程１）まず、上記のように組み立てた太陽電池モジュール１を検査台（図示省略）の上にセットする。
【００４３】
（工程２）次に、図７Ａ（ａ）に示すように、絶縁検査器４０の正極側にあたる一端４１ａ，４１ｂと太陽電池モジュール１の端子ボックス１８の配線である出力ケーブル１８ａ，１８ｂとをそれぞれ接続する。
【００４４】
（工程３）次に、図７Ａ（ｂ）に示すように、絶縁検査器４０の別の一端である負極側にあたるプローブ端子４２を太陽電池モジュール１の枠体２０に形成された開口穴２６に差し込む。
【００４５】
ここで、プローブ端子４２は、図７Ｂ（ｃ）に示すように、細長の円錐形状または円錐台形状（図７Ｂ（ｃ）では円錐台形状として図示している。）をしたピン型プローブ端子である。プローブ端子４２を円錐形状または円錐台形状とすることで、プローブ端子４２が円形状の開口穴２６に若干ずれた状態で差し込まれたとしても、プローブ端子４２を開口穴２６に確実に差し込むことができる。
【００４６】
また、プローブ端子４２の外周側面には、複数の突起４３が設けられてる。この突起４３は、開口穴２６の開口平面Ｐに対して傾斜させて配列されている。具体的には、複数の突起４３を例えば螺旋状の配列（すなわち、ねじ山形状のような配列）として複数条形成してもよい。このときの傾斜角度としては、３０度〜４５度程度が好適である。ただし、突起４３の配列としては、このような螺旋状の配列に限定されるものではなく、例えばプローブ端子４２の外周側面に不規則に配置してもよい。また、突起４３の大きさは、高さ約０．２〜０．３ｍｍ、幅（直径）約０．３〜０．４ｍｍ程度が好適であり、全体として略ドーム形状若しくは先端部が丸みを帯びた円錐形状とするのが好ましいが、このような形状に限定されるものではなく、例えば三角錐や六角錐等でもよい。また、突起４３同士の間隔は、突起４３の幅以下とするのがよい。すなわち、突起４３同士の間隔は狭い方がよい。開口穴２６との接触面積が増えるからである。
【００４７】
（工程４）次に、図７Ｂ（ｄ）に示すように、プローブ端子４２を開口穴２６に差し込み、開口穴２６の周縁部に接触させた状態で回転させる。このときの回転量は、半回転程度で十分である。このように、プローブ端子４２を開口穴２６に回転させて差し込むことで、プローブ端子４２の突起４３によって、開口穴２６の周縁部２６ａに残存している陽極酸化被膜２７を確実に除去（切除）することができる。すなわち、開口穴２６を打ち抜き加工等によって形成したときに、開口穴２６の周縁部に残存している、被覆絶縁物である陽極酸化被膜２７を除去することができる。これにより、プローブ端子４２と枠体の開口穴２６との間に絶縁物の陽極酸化被膜が介在しないため、プローブ端子４２と開口穴２６との電気的接触を確実にとることができる。
【００４８】
このとき、工程４では、プローブ端子４２を回転させる際に、開口穴２６の周辺を吸引装置５０によって吸引している。開口穴２６周辺を吸引することで、プローブ端子４２の突起４３によって除去（切除）される陽極酸化被膜２７及び枠体自体の削りカスを吸引し、削りカスがプローブ端子４２と開口穴２６との間に挟み込まれることを防止している。
【００４９】
なお、プローブ端子４２の回転時に吸引する効果としては、上記の他にも、太陽電池モジュール本体１０への汚れの付着を防止する、プローブ端子４２を開口穴２６から引き抜いた後に吸引を開始する場合に比べ、吸引開始のタイミングが早い分だけタクトタイムを短縮することができる、といった効果が期待される。
【００５０】
（工程５）この後、絶縁検査器４０の一端４１とプローブ端子４２との間に電圧を印加して抵抗を測定し、絶縁性能の検査を実施する。絶縁性能の検査及びその後の絶縁性能の判定は、国際規格であるＩＥＣ６１２１５、ＩＥＣ６１６４６等に準拠して行う。
【００５１】
上記検査方法によれば、枠体２０の開口穴２６は、図８に開口穴部分を拡大断面で示すように、枠体表面に形成された絶縁物である陽極酸化被膜２７の穿設時の削りカス片が除去（切除）され、開口穴２６の周縁部２６ａも若干削られた状態となっている。すなわち、開口穴２６には、枠体自体（つまりアルミニウムの枠片本体２３ａ自体）が露出した状態となっている。従って、その後のメンテナンス等において絶縁性能の検査を行う場合においても、絶縁性能の検査を正しく行うことが可能であり、検査ミスを防止することができる。
【００５２】
なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１  太陽電池モジュール
１０  太陽電池モジュール本体
１１  透光性絶縁基板
１２  透明電極膜
１３  光電変換層
１４  裏面電極膜
１５  太陽電池セル
１６  封止フィルム
１７  バックフィルム（裏面保護シート）
１７ａ  Ａｌ層（金属層）
２０  枠体
２１，２２  短辺側枠片
２３，２４  長辺側枠片
２６  開口穴（開口部）
２６ａ  周縁部
２７  絶縁物（陽極酸化被膜）
２８  ネジ部材
４０  絶縁検査器
４１  一端
４２  プローブ端子（他端）
５０  吸引装置
【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７Ａ】
2014053562.tif 000009
【図７Ｂ】
2014053562.tif 000010
【図８】
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