(57)【要約】【課題】  パッキンなどの別部材を用いることなく、防水性、絶縁性を確保できる太陽電池モジュール用端子ボックスを提供する。【解決手段】  太陽電池モジュールに装着されるボックス本体３１と、ボックス本体３１内に配設されて太陽電池モジュールの太陽電池からの複数の接続線がそれぞれ接続される複数の接続端子３３ａ…と、一端が対応する接続端子３３ａに接続されて他端がボックス本体３１の外に引き出された外部接続用ケーブル１７と、ボックス本体３１に設けられケーブル１７をボックス本体３１の内部に引き込むための貫通孔３６と、を備え、ボックス本体３１のケーブル１７が挿通される箇所に充填用樹脂のシリコーン溜まり１７ａを設けた。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに装着されるボックス本体と、
前記ボックス本体内に配設されて太陽電池モジュールの太陽電池からの複数の接続線がそれぞれ接続される複数の接続端子と、
一端が対応する接続端子に接続されて他端がボックス本体外に引き出された外部接続用ケーブルと、
前記ボックス本体に設けられ前記外部接続用ケーブルをボックス本体内部に引き込むためのケーブル貫通孔と、を備え、
前記ボックス本体の前記外部接続用ケーブルが挿通される箇所に充填用樹脂の樹脂溜まりを設けたことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項２】
前記ケーブル貫通孔内部に前記樹脂溜まりを設けた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用端子ボックス。
【請求項３】
前記ケーブル貫通孔と前記ボックス本体内部との接続部近傍に前記樹脂溜まりを設けた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用端子ボックス。
【請求項４】
表面部材と、裏面部材と、前記表面部材と裏面部材との間に配設された複数の太陽電池と、前記表面部材と裏面部材との間に前記複数の太陽電池を封止する封止材と、前記裏面部材に取り付けられた前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスと、を備える太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールに取り付けられ，他の太陽電池モジュールと電気的に接続するために用いられる太陽電池モジュール用端子ボックス及びそれを用いた太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心の高まりから、環境に優しい発電システムとして、太陽光発電システムが注目されている。この太陽光発電システムとして、例えば、建物の屋根上等にマトリックス状に敷設した太陽電池モジュールによって太陽光発電を行うものが知られている。このような太陽光発電システムでは、隣接して敷設された太陽電池モジュールを互いに電気的に接続して、各太陽電池モジュールにより発電された電力を取り出すために、各太陽電池モジュールには端子ボックスが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
太陽電池モジュール用端子ボックスには、太陽電池モジュールの出力端に電気的に接続される端子がボックス本体内に複数設けられている。これらの端子は、外部接続用のケーブルの一端に電気的に接続されており、ケーブルの他端は、他の太陽電池モジュール用端子ボックスから導出されるケーブル等に接続されるようになっている。
【０００４】
上述した従来の太陽電池モジュール用端子ボックスでは、ボックス本体内部をシリコーン樹脂などにより充填することで、太陽電池モジュール用端子ボックスの防水性と絶縁性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した外部接続用ケーブルの外皮は、架橋ポリエチレンなどの樹脂が用いられている。しかしながら、この外部接続用ケーブルの外皮とシリコーン樹脂等の接着力が弱いことから、ケーブルの周囲にシリコーン樹脂が上手く回り込まずに、防水機能を保持することが困難であり、端子ボックス外部からの水が侵入するなどの問題が発生しやすい。
【０００７】
この水の侵入を防ぐために、パッキンやＯリングなどの部材をケーブルに取り付けることも行われているが、パッキンなどの別部材が必要となり、組み立て工数が増えると共にコストが嵩む等の難点がある。
【０００８】
この発明の目的は、パッキンなどの別部材を用いることなく、防水性、絶縁性を確保できる太陽電池モジュール用端子ボックスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、太陽電池モジュールに装着されるボックス本体と、前記ボックス本体内に配設されて太陽電池モジュールの太陽電池からの複数の接続線がそれぞれ接続される複数の接続端子と、一端が対応する接続端子に接続されて他端がボックス本体外に引き出された外部接続用ケーブルと、前記ボックス本体に設けられ前記外部接続用ケーブルをボックス本体内部に引き込むためのケーブル貫通孔と、を備え、前記ボックス本体の前記外部接続用ケーブルが挿通される箇所に充填用樹脂の樹脂溜まりを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記ケーブル貫通孔内部に前記樹脂溜まりを設けるように構成できる。
【００１１】
また、前記ケーブル貫通孔と前記ボックス本体内部との接続部近傍に前記樹脂溜まりを設けるように構成することができる。
【００１２】
この発明の太陽電池モジュールは、表面部材と、裏面部材と、前記表面部材と裏面部材との間に配設された複数の太陽電池と、前記表面部材と裏面部材との間に前記複数の太陽電池を封止する封止材と、前記裏面部材に取り付けられた前記に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、外部接続用ケーブルが挿通される箇所に充填用樹脂の樹脂溜まりを設けることで、充填用樹脂が十分に充填され、貫通孔内部への水分等の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の端子ボックスを取り付けた太陽電池モジュールを示す平面図である。
【図２】この発明の端子ボックスを取り付けた太陽電池パネルの要部を示す平面図である。
【図３】この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第１の実施形態において、半分を断面にした側面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の太陽電池モジュール用端子ボックスの蓋部を外した状態の平面図であり、ケーブルの貫通孔部分の一部を断面にして現している。
【図５】この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第２の実施形態において、半分を断面にした側面図である。
【図６】この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第３の実施形態において、半分を断面にした側面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態の太陽電池モジュール用端子ボックスの蓋部を外した状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１６】
まず、この発明の端子ボックスが取り付けられた太陽電池モジュールにつき、図１及び図２に従い説明する。図１は、この発明の端子ボックスを取り付けた太陽電池モジュールを示す平面図、図２は、この発明の端子ボックスを取り付けた太陽電池パネルの要部を示す平面図である。
【００１７】
この発明の端子ボックスが取り付けられる太陽電池モジュール１は、内部に複数の太陽電池１１…を備えた太陽電池パネル１０の周縁部にフレーム２０が取り付けられている。太陽電池１１は、例えば、厚みが０．１５ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、１辺が１００ｍｍ程度の略正方形を有するが、これに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。
【００１８】
この太陽電池１１内には、例えば、ｎ型領域とｐ型領域が形成され、ｎ型領域とｐ型領域との界面部分でキャリア分離用の電界を形成するための接合部が形成されている。例えば、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池などが用いられる。
【００１９】
この複数の太陽電池１１の各々は互いに隣接する他の太陽電池１１と扁平形状の銅箔などで構成された配線材１０２によって電気的に接続されている。即ち、配線材の一方端側が所定の太陽電池１１の上面側の電極に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池１１に隣接する別の太陽電池１１の下面側の電極に接続される。これら太陽電池１１…は、配線材１０２で直列に接続されて１つのストリングス１１０を形成し、ストリングス１１０、１１０間が渡り配線で接続され、太陽電池モジュール１から所定の出力、例えば、２００Ｗの出力が発生するように構成されている。また、太陽電池パネル１０は、複数の太陽電池１１をガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材と、裏面側の金属箔を絶縁性フィルムで挟着した耐侯性部材としての耐候性フィルムやガラス、透光性プラスチックのような透光性部材などからなる裏面部材との間に挟み、内部の隙間に耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材１４により封止している。
【００２０】
図１及び図２に示すように、太陽電池パネル１０の裏面部材のフレーム２０の近傍に端子ボックス３０が接着剤等を用いて取り付けられる。
【００２１】
図２に示す端子ボックス３０においては、内部の端子などの構成を簡略化して記載している。端子ボックス３０のボックス本体３１の内部には、太陽電池パネル１０から引き出された接続リードに対応して設けられた接続端子３３ａ〜３３ｅが設けられている。そして、その接続端子３３ａ〜３３ｅに対応してボックス本体３１の底には、接続リードが挿入される配線孔３８…が設けられている。また、ボックス本体３１の両側面には外部接続用のケーブル１７が挿入される貫通孔（図示しない）が設けられている。
【００２２】
この図２に示す例においては、接続リード４本に対して接続端子が５つ設けている。この例では、接続端子３３ｃには、接続リードは接続されないので、接続端子３３ｃと接続端子３３ｄはジャンパー線３５で接続されている。接続端子３３ａと３３ｂ間、接続端子３３ａと３３ｂ間、並びに接続端子３３ｄと３３ｅ間にはバイパスダイオード３４がそれぞれ接続される。
【００２３】
そして、端子ボックス３０と太陽電池パネル１０から引き出された接続リードの接続は、配線孔３８…より、接続リードを通し、そして、各接続端子３３ａ、３３ｂ、３３ｄ、３３ｅに接続リードを半田付けにより接続する。そして、接続端子３３ａに貫通孔から挿入されたケーブル１７をケーブルかしめなどの方法により強固に取り付ける。同様にして、接続端子３３ｅに貫通孔から挿入されたケーブル１７をケーブルかしめなどの方法により強固に取り付ける。
【００２４】
このようにして、端子ボックス３０を用いて、太陽電池パネル１０から引き出された接続リードがシリーズに接続され、端子ボックス３０より正極用のケーブル１７、陰極用のケーブル１７がそれぞれ導出される。
【００２５】
次に、この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第１の実施形態につき、図３ないし図４を参照して更に説明する。図３は、この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第１の実施形態において、半分を断面にした側面図、図４は、端子ボックスの蓋部を外した状態の平面図であり、ケーブルの貫通孔部分の一部を断面にして現している。
【００２６】
この第１の実施形態の太陽電池モジュール用の端子ボックス３０は、前述のものと同様、直列に電気接続された複数の太陽電池を有する太陽電池パネル１０の裏面側に取り付けられる。
【００２７】
そして、端子ボックス３０は、合成樹脂等により成形され、その内部に収容凹部を有する上面が開放された略矩形のケース構造とされたボックス本体３１と、その収容凹部を閉塞状としてその上面側に取り付けられる板状の蓋体３２とを有する。
【００２８】
なお、この端子ボックス３０は、ボックス本体３１の下面を太陽電池パネル１０の裏面部材側に、接着剤により接着して装着される。また、防水、防湿、放熱、結露防止等を目的として、収容凹部内に充填用樹脂としてシリコーン樹脂が充填され、蓋体３２を嵌め込み固定される。
【００２９】
ボックス本体３１の底部には、太陽電池パネル１０から引き出された接続リードが挿入される配線孔３８が設けられている。またボックス本体３１の左右両端部には、外部接続用のケーブル１７がそれぞれ挿通されるケーブル貫通孔３６が形成されている。
【００３０】
また、ボックス本体３１における各ケーブル貫通孔３６、３６との間には、配線孔３８に対応して底面より突出状に左右方向に沿って複数並設された接続端子３３ａ〜３３ｅが設けられている。この実施形態においては、左右両側の接続端子３３ａ、３３ｅに、ケーブル１７の芯線部１７ｂがそれぞれカシメ接続されている。
【００３１】
そして、太陽電池モジュールの太陽電池からの複数の接続リードのそれぞれの端部が、配線孔３８を通じてそれぞれボックス本体３１内に挿入されると共に、対応する接続端子３３ａ〜３３ｅの端部にそれぞれ半田付けされる。
【００３２】
また、互いに隣接配置された各接続端子３３ａ〜３３ｅ間には、接続端子に連接して金属製の放熱板３５…が形成されている。この金属製の放熱板３５に、バイパス用整流素子としてのバイパスダイオード３４がそれぞれまたがって配設され、接続端子間にバイパスダイオード３４が接続される。
【００３３】
ダイオード３４で発熱した熱は、放熱部板３５を通じて放熱でき、部分的な熱のこもりが有効に防止でき、広範囲で放熱でき、放熱効果の向上が図れる。従って、ダイオード３４等の耐久性が向上し、ダイオード３４、ひいては太陽電池モジュールの長期信頼性の向上が図れる利点がある。
【００３４】
ケーブル１７は、貫通孔３６からボックス本体３１の内部に差し込まれる。ケーブル１７は図示しないケーブル固定具にて端子ボックス３０のボックス本体３１に固定される。
【００３５】
このケーブル１７の外皮１７ａは、例えば、架橋ポリエチレンで構成されている。この架橋ポリエチレンは、シリコーン樹脂との接着性が良くなく、また、僅かな隙間には樹脂が入り込みにくい。そのため、この実施形態では、貫通孔３６の内部に、十分シリコーン樹脂が入り込むように、シリコーン溜まり３７ａを設けている。すなわち、この第１の実施形態では、貫通孔３６の内径をケーブル１７の外径より十分大きな径にし、その間にシリコーン樹脂が十分にボックス本体３１の収容凹部内から入り込むようにシリコーン溜まり３７ａを形成している。
【００３６】
このように構成することで、ケーブル１７の芯線部１７ａを接続端子３３ａ（３３ｅ）と接続した後、ボックス本体３１の収容凹部内にシリコーン樹脂を充填すると、シリコーン樹脂は、貫通孔３６とケーブル１７の外皮１７ａ間を通り、シリコーン溜まり３７ａに十分にシリコーン樹脂が供給される。この結果、この貫通孔３６とケーブル１７の間にシリコーン樹脂が充填され、貫通孔３６から内部への水分等の浸入を防止することができる。
【００３７】
次に、この発明の第２の実施形態につき図５を参照して説明する。図５は、この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第２の実施形態において、半分を断面にした側面図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにここでは説明を割愛する。
【００３８】
第１の実施形態においては、シリコーン溜まり３７ａを貫通孔３６の内部に形成しているのに対し、この第２の実施形態においては、ケーブル１７の貫通孔３６とボックス本体３１の内部との接続部近傍にシリコーン溜まり３７ｂを設けている。このボックス本体３１の内部の貫通孔３６と臨む部分のボックス本体３１の下方部の周囲を大きくしてシリコーン溜まり３７ｂを設けている。このシリコーン溜まり３７ｂにより、貫通孔３６に臨むボックス本体３１の内部にはシリコーン樹脂が十分に充填されることになる。ケーブル１７のボックス本体３１へ挿入される部分にはシリコーン樹脂が確実に充填されるので、貫通孔３６とケーブル１７の隙間から染み込んだ水分もシリコーン溜まり３７ｂ部分で十分に充填されたシリコーン樹脂により、内部への浸入を阻止することができる。
【００３９】
なお、上記の第２の実施形態においては、貫通孔３６の内径は、ケーブル１７の外径より僅かに大きく形成しているが、第１の実施形態のように、貫通孔３６の内部にもシリコーン溜まり１７ａを設けると、貫通孔３６内部のシリコーン溜まり１７ａとボックス本体３１の内部のシリコーン溜まり１７ｂの両者の効果によりさらに防水性が向上する。
【００４０】
次に、この発明の第３の実施形態につき図６及び図７を参照して説明する。図６は、この発明の太陽電池モジュール用端子ボックスの第３の実施形態において、半分を断面にした側面図、図７は、端子ボックスの蓋部を外した状態の平面図であり、ケーブルの貫通孔部分の一部を断面にして現している。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにここでは説明を割愛する。
【００４１】
第１の実施形態においては、シリコーン溜まり３７ａを貫通孔３６の内径を大きくして内部に形成しているのに対し、この第３の実施形態においては、ケーブル１７の芯線部１７ｂが貫通孔３６の内部に位置するようにし、このケーブル１７の芯線部１７ｂと貫通孔３６の内壁との間をシリコーン溜まり３７ｃとしたものである。この第３の実施形態では、貫通孔３６の内部でケーブル１７の芯線部１７ｂとシリコーン樹脂が接着することになる。芯線部１７ｂとシリコーン樹脂との接着力は、ケーブル１７の外皮１７ａとシリコーン樹脂との接着力よりも良好なので、第１、第２の実施形態よりも更に防水性を向上させることができる。
【００４２】
尚、上記した各実施形態におけるバイパスダイオードの配置数や端子の配置数及び形状等は必要に応じて適宜決定すれば良く、各実施形態何ら限定されない。
【００４３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、この発明は、薄膜太陽電池モジュールにも適用することができる。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４４】
３０  端子ボックス
３１  ボックス本体
３２  蓋部
３３ａ〜３３ｅ  接続端子
３６  貫通孔
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ  シリコーン溜まり
１７  ケーブル
１７ａ  外皮
１７ｂ  芯線部
【図１】
2011155216.tif 000003
【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７】
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