(57)【要約】【課題】  端子箱の接合強度が強く、製造作業が容易であり、端子箱の接合面に隙間が出来にくく、部品点数が減少するようにする。【解決手段】  まず、端子箱１４は、箱係合部１４ａを有している。また、裏面補強部材１３は、太陽電池素子１２の裏面側に形成されている。その後、開口部が裏面補強部材１３に形成される。そして、裏面係合部１３ａは、開口部の周辺から、裏面補強部材１３の一部が太陽電池素子１２の裏面側に突出して形成される。そして、端子箱１４は、開口部を覆うように配置される。その後、端子箱１４は、接着剤によって裏面係合部１３ａと箱係合部１４ａとを接合させることで裏面補強部材１３に取り付けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池素子の裏面側に形成された裏面補強部材と、
前記裏面補強部材に形成された開口部の周辺から、前記裏面補強部材の一部が前記太陽電池素子の裏面側に突出して形成された裏面係合部と、
箱係合部を有し、前記開口部を覆うように配置され、接着剤によって前記裏面係合部と前記箱係合部とを接合させることで前記裏面補強部材に取り付けられた端子箱と、
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】
前記裏面補強部材は、金属板であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記裏面係合部は、前記裏面補強部材の一部が折り曲げ加工されて形成されることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記端子箱は、前記裏面係合部が折り曲げ加工され、接着剤によって前記裏面係合部と前記箱係合部とを接合させることで前記裏面補強部材に取り付けられることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記裏面係合部は、前記裏面補強部材の一部が、切り込みを入れられて引き起こされて形成され、前記開口部は、前記裏面係合部が引き起こされることにより、前記太陽電池素子を露出させることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記開口部は、１つの端子箱に対して１つだけ存在することを特徴とする請求項１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、太陽電池モジュールに関し、特に、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を有する太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、環境保護の観点から、環境に優しいエネルギーが注目されている。特に、太陽電池モジュールは、太陽の持つ光エネルギーから電気エネルギーを生成する発電装置であるので、非常にクリーンな発電装置として注目されている。具体的には、太陽電池モジュールの技術の進展、及び、国家政策から、太陽電池モジュールの導入量が増大している。
【０００３】
この太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子をＥＶＡ（エチレンビニールアセテート）等で封止し、受光面側にガラスや有機樹脂や耐候性フィルム等を配置し、非受光面側に金属や有機樹脂や瓦材等を配置している。
【０００４】
この耐候性フィルムを使用する太陽電池モジュールは、非常に軽量であるので、屋根に適用した場合でも屋根の重量が大きく増加しない。また、太陽電池モジュール付きの屋根は、太陽電池モジュールの配線作業を除き、通常の屋根とほぼ同様の工程で形成される。よって、建物の設計において、太陽電池モジュールを搭載する場合としない場合とで設計変更はなくて施工性に優れる。
【０００５】
ここで、太陽電池素子が発電した電力を外部に取り出すために、非受光面に配置された裏面補強部材の一部に開口部を設け、太陽電池素子の端子に接続された電力取出部材を開口部から取り出す。そして、取り出された電力取出部材を、開口部を覆うように配置された端子箱内に接続する。
【０００６】
この裏面補強部材と端子箱とを接合する場合、接着剤と粘着剤とを使用する方法が存在する。
また、接着剤と粘着剤とを使用し、接着剤と粘着剤とが機能するまでの乾燥期間に、おもりを端子箱の上に載せる方法が存在する。
【０００７】
また、接着剤と粘着剤とを使用せず、端子箱の取り付け作業を容易にするために、機械的に接合する方法が存在する（例えば、特許文献１参照）。
また、接着剤と粘着剤とを使用し、さらに、金属製の独立部品の接合板を裏面補強部材にスポット溶接し、孔を端子箱に用意し、その接合板とその孔とを接合する方法が存在する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５７８１２号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、接着剤と粘着剤とのみを使用する場合では、接着剤と粘着剤とが機能するまでの乾燥期間の終了前に、接合面がずれたり浮いたりするので、接合強度が弱い。
また、おもりを使用する場合では、製造作業が煩雑になって広い製造作業場が必要になるので、量産性が悪い。
【０００９】
また、特許文献１により開示された技術では、機械的な接合なので、実質的に裏面補強部材と端子箱との間に隙間ができて水分が浸入して漏電が発生する。
また、特許文献２により開示された技術では、接合板が追加されて部品点数が増加するので、コストが増加する。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、端子箱の接合強度が強く、製造作業が容易であり、端子箱の接合面に隙間が出来にくく、部品点数が減少する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】
【００１１】
本発明では、上記課題を解決するために、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を有する太陽電池モジュールにおいて、太陽電池素子の裏面側に形成された裏面補強部材と、裏面補強部材に形成された開口部の周辺から、裏面補強部材の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成された裏面係合部と、箱係合部を有し、開口部を覆うように配置され、接着剤によって裏面係合部と箱係合部とを接合させることで裏面補強部材に取り付けられた端子箱と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００１２】
このような太陽電池モジュールによると、まず、端子箱は、箱係合部を有している。また、裏面補強部材は、太陽電池素子の裏面側に形成されている。その後、開口部が裏面補強部材に形成される。そして、裏面係合部は、開口部の周辺から、裏面補強部材の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成される。その後、端子箱は、開口部を覆うように配置される。そして、端子箱は、接着剤によって裏面係合部と箱係合部とを接合させることで裏面補強部材に取り付けられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、裏面係合部は、裏面補強部材の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成され、端子箱は、接着剤によって裏面係合部と箱係合部とを接合させることで裏面補強部材に取り付けられるようにした。
【００１４】
このようにすると、常に裏面係合部と箱係合部とを係合させて押さえるので、接合面がずれたり浮いたりしない。よって、端子箱の接合強度が強くなる。
また、常に裏面係合部と箱係合部とを係合させて押さえているので、製造作業が容易である。
【００１５】
また、接着剤によって裏面係合部と箱係合部とを接合させるので、裏面補強部材と端子箱との接合面に隙間ができにくくなる。
また、裏面係合部は、裏面補強部材の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成されるので、部品点数が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本発明の概念について説明する。図１は、本発明の概念図である。
図に示すように、太陽電池モジュール１０は、表面補強部材１１、太陽電池素子１２、電力取出部材１２ａ、裏面補強部材１３、裏面係合部１３ａ、端子箱１４、箱係合部１４ａ、固定部材１４ｂ、ケーブル１５、及び、芯線１５ａから構成される。太陽電池モジュール１０は、端子箱１４を利用して太陽電池素子１２、電力取出部材１２ａ、固定部材１４ｂ、及び、芯線１５ａを電気的に接続することで、太陽電池素子１２が発電した電力を外部に供給する。なお、太陽電池素子１２と電力取出部材１２ａとを直接に接続せず、リード線等を介して接続することもできる。
【００１７】
まず、端子箱１４は、箱係合部１４ａと固定部材１４ｂとを有している。ここで、端子箱１４内に設けられた固定部材１４ｂは、太陽電池素子１２の端子に接続された電力取出部材１２ａと、外部のケーブル１５の芯線１５ａとの接続部である。
【００１８】
また、端子箱１４は、太陽電池素子１２の端子に接続された電力取出部材１２ａを端子箱１４内に接続するために穴を有している。
また、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子１２は、表面補強部材１１と裏面補強部材１３とによって補強されている。具体的には、表面補強部材１１は、太陽電池素子１２の表面側に形成され、裏面補強部材１３は、太陽電池素子１２の裏面側に形成されている。
【００１９】
その後、開口部が裏面補強部材１３に形成される。そして、裏面係合部１３ａは、開口部の周辺から、裏面補強部材１３の一部が折り曲げ加工され、太陽電池素子１２の裏面側に突出して形成される。つまり、１つの開口部を形成する過程で、電力を取り出すための開口部と、裏面係合部１３ａとが同時に形成される。そして、端子箱１４は、開口部から取り出された電力取出部材１２ａと、外部のケーブル１５の芯線１５ａとの接続部を覆うように配置され、接続部を保護する。また、端子箱１４は、開口部を覆うように配置され、開口部を保護する。
【００２０】
その後、端子箱１４は、裏面係合部１３ａが折り曲げ加工され、接着剤１６によって裏面係合部１３ａと箱係合部１４ａとを接合させることで裏面補強部材１３に取り付けられる。
【００２１】
このようにすると、常に裏面係合部１３ａと箱係合部１４ａとを係合させて押さえるので、接合面がずれたり浮いたりしない。よって、端子箱の接合強度が強くなる。
また、常に裏面係合部１３ａと箱係合部１４ａとを係合させて押さえているので、おもりは不要であり、製造作業が容易であって広い製造作業場が不要になる。よって、太陽電池モジュール１０の量産性はよくなる。
【００２２】
また、接着剤によって裏面係合部１３ａと箱係合部１４ａとを接合させるので、裏面補強部材１３と端子箱１４との接合面に隙間ができにくく、水分は浸入しない。よって、太陽電池モジュール１０において、漏電は発生しなくなる。
【００２３】
また、裏面係合部１３ａは、裏面補強部材１３の一部が太陽電池素子１２の裏面側に突出して形成されるので、部品点数が減少する。よって、太陽電池モジュール１０において、コストは減少する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
次に、本発明の第１の実施の形態の具体的な内容について説明する。図２は、裏面側から見た太陽電池モジュールの構造図である。
【００２５】
図に示すように、太陽電池モジュール２０は、端子箱２１、蓋２２、固定部材２３、固定部２４、ケーブル２５、芯線２６、開口部２７、電力取出部材２８、箱係合部２９、及び、裏面係合部３０から構成される。太陽電池モジュール２０は、端子箱２１利用して太陽電池素子（図示せず）、電力取出部材２８、固定部材２３、及び、芯線２６を電気的に接続することで、太陽電池素子が発電した電力を外部に供給する。なお、太陽電池素子と電力取出部材２８とを直接に接続せず、リード線等を介して接続することもできる。
【００２６】
まず、端子箱２１は、箱係合部２９と固定部材２３とを有している。ここで、端子箱２１内に設けられた固定部材２３は、固定部２４によって端子箱２１に取り付けられ、太陽電池素子の端子に接続された電力取出部材２８と、外部のケーブル２５の芯線２６との接続部である。この端子箱２１内において、電気的な接続部分から水分の影響を排除するために、芯線２６と電力取出部材２８との接続の後に防水・絶縁用の充填部材（図示せず）が充填され、その後、端子箱２１に蓋２２が取り付けられる。なお、この充填部材は、耐火性向上の観点から、難燃性のものがよい。
【００２７】
また、端子箱２１は、太陽電池素子の端子に接続された電力取出部材２８を端子箱２１内に接続するために穴を有している。
また、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子は、表面補強部材（図示せず）と裏面補強部材（図示せず）とによって補強されている。具体的には、表面補強部材は、太陽電池素子の表面側に形成され、裏面補強部材は、太陽電池素子の裏面側に形成されている。
【００２８】
その後、開口部２７が裏面補強部材に形成される。そして、裏面係合部３０は、開口部２７の周辺から、裏面補強部材の一部が折り曲げ加工され、太陽電池素子の裏面側に突出して形成される。つまり、１つの開口部２７を形成する過程で、電力を取り出すための開口部２７と、裏面係合部３０とが同時に形成される。そして、端子箱２１は、開口部２７から取り出された電力取出部材２８と、外部のケーブル２５の芯線２６との接続部を覆うように配置され、接続部を保護する。また、端子箱２１は、開口部２７を覆うように配置され、開口部２７を保護する。この開口部２７に対しても充填部材が充填される。
【００２９】
その後、端子箱２１は、裏面係合部３０が折り曲げ加工され、接着剤（図示せず）によって裏面係合部３０と箱係合部２９とを接合させることで裏面補強部材に取り付けられる。
【００３０】
次に、図２で示されたＡ部を拡大し、開口部２７について説明する。図３は、第１の実施の形態における開口部を示す図である。
ここで、裏面補強部材３１の一部は、予め切り込みを入れられている。なお、例えば、裏面補強部材３１は、厚さは０．８ｍｍであり、金属板としてはガルバリウム板である。また、裏面補強部材３１は、ＥＶＡ等によって太陽電池素子（図示せず）に張り合わされる。
【００３１】
その後、裏面係合部３０は、切り込みを入れられた部分が、折り曲げ加工されて引き起こされて形成される。また、開口部２７は、裏面係合部３０が引き起こされることにより、太陽電池素子を露出させる。なお、後に裏面係合部３０となる裏面補強部材３１の一部には、該当する裏面補強部材３１をＥＶＡ等から剥離するために、ＥＴＦＴ（エチレン・４フッ化エチレン共重合体）等を予めラミネートし、裏面係合部３０が引き起こされた後にＥＴＦＴ等を除去する。
【００３２】
次に、図２で示されたＡ部を拡大し、詳細に説明する。図４は、第１の実施の形態における図２のＡ部の拡大図である。
ここで、開口部２７から露出した太陽電池素子（図示せず）は、電力取出部材２８と接続される。そして、箱係合部２９を有する端子箱２１に接着剤（図示せず）が塗布される。そして、端子箱２１は、開口部２７を覆うように配置される。そして、端子箱２１は、裏面係合部３０が折り曲げ加工され、接着剤によって裏面係合部３０と箱係合部２９とを接合させることで裏面補強部材３１に取り付けられる。
【００３３】
このようにすると、常に裏面係合部３０と箱係合部２９とを係合させて押さえるので、接合面がずれたり浮いたりしない。よって、端子箱の接合強度が強くなる。
また、常に裏面係合部３０と箱係合部２９とを係合させて押さえているので、おもりは不要であり、製造作業が容易であって広い製造作業場が不要になる。よって、太陽電池モジュール２０の量産性はよくなる。
【００３４】
また、接着剤によって裏面係合部３０と箱係合部２９とを接合させるので、裏面補強部材３１と端子箱２１との接合面に隙間ができにくく、水分は浸入しない。よって、太陽電池モジュール２０において、漏電は発生しなくなる。
【００３５】
また、裏面係合部３０は、裏面補強部材３１の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成されるので、部品点数が減少する。よって、太陽電池モジュール２０において、コストは減少する。
【００３６】
また、太陽電池モジュール２０の表面側に飛火した場合、開口部２７は１つの端子箱に対して１つ存在するだけなので、太陽電池モジュール２０の裏面側へ延焼しにくい。
また、裏面補強部材３１に裏面係合部３０が存在するので、端子箱２１の位置を決めやすい。
【００３７】
また、裏面係合部３０と箱係合部２９とを接合させるので、裏面補強部材３１と端子箱２１との接着面積が小さくても必要な接着力を得ることができる。
［第２の実施の形態］
次に、第１の実施の形態で使用した箱係合部２９でなく、他の箱係合部２９ａを使用した場合の、図２で示されたＡ部を拡大し、開口部２７について説明する。図５は、第２の実施の形態における開口部を示す図である。
【００３８】
ここで、裏面補強部材３１の一部は、電力取出部材用開口部２７ａを予め備えている。そして、電力取出部材用開口部２７ａから露出した太陽電池素子（図示せず）は、電力取出部材（図示せず）と接続されている。
【００３９】
その後、裏面補強部材３１の電力取出部材用開口部２７ａの周辺は、切り込みを入れられる。なお、例えば、裏面補強部材３１は、厚さは０．８ｍｍであり、金属板としてはガルバリウム板である。また、裏面補強部材３１は、ＥＶＡ等によって太陽電池素子に張り合わされる。
【００４０】
その後、裏面係合部３０ａは、切り込みを入れられた部分が、折り曲げ加工されて引き起こされて形成される。また、開口部２７は、裏面係合部３０ａが引き起こされることにより、太陽電池素子を露出させる。なお、後に裏面係合部３０ａとなる裏面補強部材３１の一部には、該当する裏面補強部材３１をＥＶＡ等から剥離するために、ＥＴＦＴ等を予めラミネートし、裏面係合部３０ａが引き起こされた後にＥＴＦＴ等を除去する。
【００４１】
次に、第１の実施の形態で使用した箱係合部２９でなく、他の箱係合部２９ａを使用した場合の、図２で示されたＡ部を拡大し、詳細に説明する。図６は、第２の実施の形態における図２のＡ部の拡大図である。
【００４２】
ここで、箱係合部２９ａを有する端子箱２１ａに接着剤（図示せず）が塗布される。そして、端子箱２１ａは、開口部２７を覆うように配置される。そして、端子箱２１ａは、裏面係合部３０ａが折り曲げ加工され、接着剤によって裏面係合部３０ａと箱係合部２９ａとを接合させることで裏面補強部材３１に取り付けられる。
【００４３】
このようにすると、常に裏面係合部３０ａと箱係合部２９ａとを係合させて押さえるので、接合面がずれたり浮いたりしない。よって、端子箱の接合強度が強くなる。
また、常に裏面係合部３０ａと箱係合部２９ａとを係合させて押さえているので、おもりは不要であり、製造作業が容易であって広い製造作業場が不要になる。よって、太陽電池モジュール２０の量産性はよくなる。
【００４４】
また、接着剤によって裏面係合部３０ａと箱係合部２９ａとを接合させるので、裏面補強部材３１と端子箱２１ａとの接合面に隙間ができにくく、水分は浸入しない。よって、太陽電池モジュール２０において、漏電は発生しなくなる。
【００４５】
また、裏面係合部３０ａは、裏面補強部材３１の一部が太陽電池素子の裏面側に突出して形成されるので、部品点数が減少する。よって、太陽電池モジュール２０において、コストは減少する。
【００４６】
また、太陽電池モジュール２０の表面側に飛火した場合、開口部２７は１つの端子箱に対して１つ存在するだけなので、太陽電池モジュール２０の裏面側へ延焼しにくい。
また、裏面補強部材３１に裏面係合部３０ａが存在するので、端子箱２１ａの位置を決めやすい。
【００４７】
また、裏面係合部３０ａと箱係合部２９ａとを接合させるので、裏面補強部材３１と端子箱２１ａとの接着面積が小さくても必要な接着力を得ることができる。
また、裏面補強部材３１の一部は電力取出部材用開口部２７ａを予め備えるので、裏面係合部３０ａの形成前に、電力取出部材２８を太陽電池素子に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】裏面側から見た太陽電池モジュールの構造図である。
【図３】第１の実施の形態における開口部を示す図である。
【図４】第１の実施の形態における図２のＡ部の拡大図である。
【図５】第２の実施の形態における開口部を示す図である。
【図６】第２の実施の形態における図２のＡ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  太陽電池モジュール
１１  表面補強部材
１２  太陽電池素子
１２ａ  電力取出部材
１３  裏面補強部材
１３ａ  裏面係合部
１４  端子箱
１４ａ  箱係合部
１４ｂ  固定部材
１５  ケーブル
１５ａ  芯線
【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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