(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の太陽電池セルの両側に主配線が配置され、各太陽電池セルと主配線とが従配線によりそれぞれ接続され、これらが保護フィルムによって封止されてなり、保護フィルムの端部で主配線と外部リード線とが接続されるとともに、少なくともこの接続部分およびその周縁部が太陽電池モジュールの両面から被覆部材によって被覆封止された太陽電池モジュールにおいて、前記被覆部材は、前記保護フィルムより機械的強度が高く、前記保護フィルムに接着剤により接着され、かつ、前記主配線の両側に開けられた保護フィルムの貫通孔を貫通する、前記保護フィルムより機械的強度が高い貫通部材によって固着されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記貫通部材は前記被覆部材と同じ材料からな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】
前記被覆部材の前記太陽電池モジュールに対向する面には互いに嵌まり合う突起と、凹部または孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記貫通部材は耐蝕性金属からなるはとめ鋲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５】
前記貫通部材は前記接着剤からな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６】
前記被覆部材は軟質ビニール、硬質塩化ビニール、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂またはエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項１ないし５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記接着剤はシリコーン接着剤であることを特徴とする請求項１ないし６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記被覆部材は１枚の板が折り曲げられたものであり、折り曲げ部には前記外部リード線を通す孔が開けられ、折り曲げ部の内側は前記太陽電池モジュールの端部に対向していることを特徴とする請求項１ないし７に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
内部配線と外部リード線との接続部を有し、その接続部が被覆部材により被覆封止されたフレキシブル太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブル基板を用いたフレキシブルタイプの太陽電池は、ロールツーロール方式、あるいはステッピングロール方式の製造方法により高い生産性を実現できることから実用性が有望視されている。また軽量でフレキシブルなため、任意の形状の面上に設置でき、さらに、長尺のものが得られるため、特に面積の大きい住宅等の屋根上に設置するのに有利である。このような太陽電池は屋外に設置されるため、保護シートにより封止されて太陽電池モジュールとされる。図５は太陽電池モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図である。フレキシブル基板上に光電変換部が形成されてなる太陽電池セル１の両側に配置された主配線２には、従配線３を介して各太陽電池セル１の出力電極に接続され、各太陽電池セル１が並列接続されている。これらはエチレンビニルアセテート（以下、ＥＶＡと記す）などの熱接着性樹脂からなる封止フィルム４１により封止され、さらに四フッ化エチレンポリマー（  以下、ＥＴＦＥと記す）  などの耐候性フィルム４２により被覆される。以下、封止フィルム４１と耐候性フィルム４２の積層を保護フィルム４と一括して呼ぶことにする。複数の太陽電池セルを含むように太陽電池セル間で保護フィルム４は切断され、太陽電池モジュールとされる。保護フィルム４の切断面には主配線の切断面が露出している。
【０００３】
図６は太陽電池モジュールへの従来の外部リード線接続部と被覆部材を示す分解斜視図である。
先ず、太陽電池モジュールの端部の保護フィルムを超音波カッターとナイフ等の鋭利な刃を併用して切断除去し、主配線２の端部を露出させる。主配線２の端部に外部リード線５のワイヤ５ａを半田付けして接続する。ワイヤ５ａのこの後工程でも被覆されない部分を熱収縮チューブ５ｂで被覆しておく。そして、接続部とその周縁部を被覆部材６ｓで被覆していた。被覆部材６ｓとしてフッ素系樹脂フィルムを粘着材により粘着したり、あるいは他のエチレンプロピレンジエンモノマー（以下ＥＰＤＭと記す）等のフィルムを接着剤７（例えばシリコーン接着剤）で接着していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような太陽電池モジュールはフレキシブルなフィルム状であるため、異形の外部リード線と接続した際に機械的強度、防水、信頼性を保つことが困難である。そのため接続部分を補強することが必要である。従来の例えばシリコーン接着剤を用いた場合は端部よりの水分侵入を防止できるが、外部リード線の引っ張りにたいして弱く、主配線に引っ張り力が及び主配線の切断に至ることがあるため、太陽電池モジュールの設置作業は容易ではないという問題点があった。
【０００５】
上記の問題点に鑑み、この発明の目的は、外部リード線の引っ張り強度の高い設置作業性の良好な、また、耐候性の高い外部リードとの接続部を有する太陽電池モジュールを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、１つ以上の太陽電池セルの両側に主配線が配置され、各太陽電池セルと主配線とが従配線によりそれぞれ接続され、これらが保護フィルムによって封止されてなり、保護フィルムの端部で主配線と外部リード線とが接続されるとともに、少なくともこの接続部分およびその周縁部が太陽電池モジュールの両面から被覆部材によって被覆封止された太陽電池モジュールにおいて、前記被覆部材は、前記保護フィルムより機械的強度が高く、前記保護フィルムに接着剤により接着され、かつ、前記主配線の両側に開けられた保護フィルムの貫通孔を貫通する、前記保護フィルムより機械的強度が高い貫通部材によって固着されていることとする。
【０００７】
前記貫通部材は前記被覆部材と同じ材料からなると良い。
前記被覆部材の前記太陽電池モジュールに対向する面には互いに嵌まり合う突起と、凹部または孔が設けられていると良い。
前記貫通部材は耐蝕性金属からなるはとめ鋲であると良い。
前記貫通部材は前記接着剤からなっていると良い。
【０００８】
前記被覆部材は軟質ビニール、硬質塩化ビニール、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂またはエポキシ樹脂からなると良い。
前記接着剤はシリコーン接着剤であると良い。
前記被覆部材は１枚の板が折り曲げられたものであり、折り曲げ部には前記外部リード線を通す孔が開けられ、折り曲げ部の内側は前記太陽電池モジュールの端部に対向していると良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、被覆部材は太陽電池モジュールの両面に接着剤により接着され、さらに前記主配線の両側に開けられた保護フィルムの孔を貫通する貫通部材によって固着されているので貫通部材は被覆部材同志を直接固着されるので、従来の太陽電池モジュールの保護フィルムを介しての固着より機械的強度は高い。特に被覆部材と貫通部材の機械的強度が保護フィルムより高ければ、固着の機械的強度はより高く、外部リード線の引っ張りに対しての抗力は大きい。
【００１０】
この様な被覆部材の材料として、実施例で用いた塩化ビニールの他にも、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂またはエポキシ樹脂を挙げることができる。これらの材料は絶縁性がよく、また耐候性にも優れている。
貫通部材が金属の場合は、耐蝕性のある金属を用いるので、貫通部材から封止の損傷が始まることはない。
【００１１】
また、シリコーン接着剤は耐候性が高く、太陽電池モジュールの屋外放置に対して長寿命が期待できる。
実施例１
図１は本発明に係る被覆部材の嵌め合いの実施例を示す分解斜視図である。
被覆部材を除いては図６に基づき既に説明した太陽電池モジュールを本発明に係る実施例にも用いた。保護フィルムは厚さ０．４５〜０．５ｍｍのＥＶＡの封止シートとＰＥＴの耐候性フィルムとし、主配線はＳｎ／Ｃｕ／Ｓｎ材料からなる厚さ０．０５〜０．２５ｍｍ、幅１０ｍｍの金属箔を用いた。従配線は、厚さ０．１２〜０．３８ｍｍのＰＥＴフィルムと厚さ０．０３〜０．３ｍｍのアルミニウムの積層に導電性粘着材を付した幅１０ｍｍのテープとした。
【００１２】
先ず、太陽電池モジュールの保護フィルム４の端部の主配線２の両側に約３ｍｍ離して直径５ｍｍの貫通孔４ｈを開けた。そして、従来と同じように、主配線２端部の保護フィルムＬ型加熱治具で加熱し軟化させながら除去し、主配線２の端部を露出させた。そこへ外部リード線５のワイヤ５ａを半田付けして接続した。ワイヤ５ａのこの後工程でも被覆されない部分を熱収縮チューブ５ｂで被覆した。
【００１３】
被覆部材として厚さ５ｍｍで３０ｍｍ角の塩化ビニール板を２枚作製する。１枚の被覆部材６ａには、貫通部材となる直径５ｍｍ、高さ１〜１．５ｍｍの円柱状の突起６ｐを設け、他の被覆部材６ｂには直径５ｍｍの凹部（または貫通孔でもよい）６ｑを開けておく。
そして、これを上記の外部リード線の接続部と貫通孔を覆うように挟んで、シリコーン接着剤７を用いて接着した。２枚の被覆部材の各突起６ｐと凹部６ｑを互いに嵌合させ、嵌合部をシリコーン接着剤を用いて接着した。
【００１４】
この場合は、被覆部材６ａの突起６ｐは太陽電池モジュールの貫通孔４ｈを貫通する貫通部材となり、他方の被覆部材６ｂの凹部６ｑと嵌め合うため固着力は従来の保護フィルムとフィルム状の被覆部材との積層よりも強くなっている。特にずれに対する抵抗力は増加している。
そのため、外部リード線に加えられた不慮の引っ張り力は主配線には及ばず、太陽電池モジュールの設置作業は容易になった。
【００１５】
また、外部リード線の接続部にはずれ等は生じなくなり、接続部に沿っての水分の侵入は抑制され、太陽電池モジュールの耐候性は向上した。
なお、被覆部材の厚さは約１ｍｍ以上であれば、保護フィルムより高い機械的強度が得られる。また、太陽電池モジュールの厚さよりあまり厚くなると設置に不都合が生じることもあるので約５ｍｍが上限と推定できる。
実施例２
図２に本発明に係る被覆部材のハトメ鋲による結合の実施例を示す分解斜視図である。
【００１６】
主配線端部の露出から外部リード線の接続迄は実施例１と同じであるが、被覆部材の形状が異なる。
被覆部材として厚さ５ｍｍで３０ｍｍ角の塩化ビニール板を２枚作製する。２枚の被覆部材６ｃには直径５ｍｍの貫通孔６ｈを開けておく。
太陽電池モジュールの貫通孔４ｈと被覆部材６ｃの貫通孔６ｈとをそれぞれ一致させ、シリコーン接着剤を用いて接着し、さらに耐蝕性の高いステンレス鋼製のはとめ鋲により固定した。
【００１７】
この場合ははとめ鋲の機械的強度は樹脂である被覆部材より高く、被覆部材のずれおよび引き離しに対する抵抗力は実施例１よりもさらに強化されている。
また、ハトメ鋲で加圧接着されるため、接着時の加圧時間を短縮できる利点もある。
実施例３
図３は本発明に係る被覆部材の接着の実施例を示す分解斜視図である。
【００１８】
主配線端部の露出から外部リード線の接続迄は実施例１と同じであるが、被覆部材の形状が異なる。
一方、被覆部材６ｄとして、厚さ５ｍｍで３０ｍｍ角の塩化ビニール板を２枚作製しておき、外部リード線の接続部と貫通孔４ｈを覆うように挟んで、シリコーン接着剤を用いて接着した。ここで貫通孔４ｈを接着剤で充填しておくことが重要である。固化した接着剤は貫通部材となり、両被覆部材６ａを、保護フィルム４の固着より機械的強度は高く固着し、両被覆部材６ａが互いにずれることを防止し、同時に保護フィルム４のずれや剥離を防止している。また、同様に両被覆部材６ａの互いの引き離しに対しても抵抗力は、従来の保護フィルムと補強フィルムの積層の場合より強く、外部リード線および接続部の固着強度は増加している。
実施例４
この実施例は上記の実施例の２枚の被覆部材が一体化され、１枚の折り曲げられた被覆部材の場合である。
【００１９】
図４は本発明に係る折り曲げられた１枚の被覆部材の例を示す斜視図である。被覆部材６ｅは、実施例２の２枚の塩化ビニール板が太陽電池モジュールの端部に当たる側で連結され、折り曲げられているものである。折り曲げ部の中央には外部リード線を通す孔６ｉが開けられている。この被覆部材６ｅの使用方法は明らかである。
【００２０】
また、この構成は実施例２および３の被覆部材にも適用可能であることは明らかである。
被覆部材を金型を用い一体成形しておくことにより、取り扱いを容易にし外部リード線接続工程数を削減できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、１つ以上の太陽電池セルの両側に主配線が配置され、各太陽電池セルと主配線とが従配線によりそれぞれ接続され、これらが保護フィルムによって封止されてなり、保護フィルムの端部で主配線と外部リード線とが接続されるとともに、少なくともこの接続部分およびその周縁部が太陽電池モジュールの両面から被覆部材によって被覆封止された太陽電池モジュールにおいて、前記被覆部材は、前記保護フィルムより機械的強度が高く、前記保護フィルムに接着剤により接着され、かつ、前記主配線の両側に開けられた保護フィルムの貫通孔を貫通する、前記保護フィルムより機械的強度が高い貫通部材によって固着されているようにしたため、被覆部材は太陽電池モジュールの両面に接着剤により接着され、貫通部材は被覆部材同士を直接固着するので、従来の太陽電池モジュールの保護フィルムを介しての固着より機械的強度は高い。従って、外部リード線に掛かる引っ張り力は主配線に及ばず、太陽電池モジュールの設置作業は容易になる。また、外部リード線の接続部には歪みやずれは生じなくなり、太陽電池モジュールの耐候性とその信頼性は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る被覆部材の嵌め合いの実施例を示す分解斜視図
【図２】本発明に係る被覆部材のハトメ鋲による結合の実施例を示す分解斜視図
【図３】本発明に係る被覆部材の接着の実施例を示す分解斜視図
【図４】本発明に係る折り曲げられた１枚の被覆部材の例を示す斜視図
【図５】太陽電池モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＸ断面図
【図６】太陽電池モジュールへの従来の外部リード線接続部と被覆部材を示す分解斜視図
【符号の説明】
１    太陽電池セル
２    主配線
３    従配線
４    保護フィルム
４ｈ  貫通孔
４１    封止保護フィルム
４２    耐候性フィルム
５    外部リード線
５ａ  ワイヤ
５ｂ  熱収縮チューブ
６    被覆部材
６ａ  被覆部材
６ｂ  被覆部材
６ｃ  被覆部材
６ｄ  被覆部材
６ｅ  被覆部材
６ｓ  被覆部材
６ｈ  貫通孔
６ｐ  突起
６ｑ  凹部
６ｒ  ハトメ鋲
７    接着剤
【図１】
0003591223.tif 000002
【図２】
0003591223.tif 000003
【図３】
0003591223.tif 000004
【図４】
0003591223.tif 000005
【図５】
0003591223.tif 000006
【図６】
0003591223.tif 000007