(57)【要約】【課題】外観の美観性を損なうことなく、かつモジュール組立の配線作業時に薄膜太陽電池への損傷を回避して信頼性向上が図れるように内部リード線の配線構造を改良する。【解決手段】薄膜太陽電池１の表裏両面に接着封止材２，３および保護材４，５をラミネートした構成になり、かつ太陽電池の両端域に形成した電力取り出し用のプラス，マイナス電極１ａ，１ｂとモジュールの裏面側に組付けた端子ボックスの接続導体９との間に内部リード線６を配線した太陽電池モジュールにおいて、一端の接続部６ａを太陽電池の＋，　−電極に接続した内部リード線６を、太陽電池のセル面上に重ねて布設せずに、太陽電池の側縁に沿ってその外側を迂回するように布設した上で、太陽電池とともに接着封止材の間に挟み込んで封止し、この位置で他端の接続部６ｂを端子ボックス８に引出して配線する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基板上に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池の表裏両面に接着封止材および保護材をラミネートしてなり、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、太陽電池の両端域に形成した電力取り出し用のプラス，マイナス電極と前記端子ボックスの接続導体との間に内部リード線を配線した太陽電池モジュールにおいて、
一端を太陽電池の電極に接続して引き出した内部リード線を、太陽電池の側縁に沿ってその外側を迂回するように布設し、太陽電池とともに前記接着封止材の間に挟み込んで封止支持したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、内部リード線が箔状の導電金属板からなり、その両端の接続部を除いた配線領域を粘着性絶縁テープで被覆したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または２記載の太陽電池モジュールにおいて、内部リード線を、その配線経路の途中箇所で粘着性絶縁テープを介して太陽電池の側縁部に固定したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池モジュールにおいて、内部リード線の先端側接続部はＬ字状に起立屈曲してなり、該接続部を太陽電池の裏面側にラミネートした接着封止材，裏面保護材を貫通して端子ボックス内に引き出したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池モジュールにおいて、内部リード線の先端側接続部は外側方へＬ字状に形成してなり、該接続部を太陽電池の表裏両面にラミネートした接着封止材の重なり面の間を通して端子ボックス内に引き出した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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールに関し、詳しくは薄膜太陽電池の両端領域に形成した電力取り出し用電極から引き出して当該モジュールに付設した外部配線用端子ボックスとの間に配線した内部リード線の配線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の太陽電池モジュールとして、フィルム基板上に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池の表裏両面に接着封止材および保護材をラミネートした上で、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、前記太陽電池の両端域に振り分けて形成した電力取り出し用のプラス，マイナス電極と前記端子ボックスの接続導体との間に内部リード線を配線した構成のものが周知であり、その配線構造として、薄膜太陽電池の裏面に絶縁テープを挟んで箔状の内部リード線を重ね合わせるように布設し、かつ該内部リード線の先端接続部をＬ字形に起立屈曲させた上で太陽電池にラミネートした接着封止材，裏面保護材を貫通して外部に引き出すようにした構成のものが特許第３１２１８１０号の特許公報などで公知であり、次にその内部リード線の配線構造を図８，図９に示す。
【０００３】
図８，図９において、１はフィルム基板上に非晶質の光電変換素子（アモルファスシリコンのｐｉｎ接合）を形成した薄膜太陽電池、２，３は太陽電池２の表裏両面に貼り合わせたＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニール共重合体）などのシート状の接着封止材、４は透明ガラス板，あるいは耐候性のあるフッ素樹脂などの表面保護材、５はステンレス鋼ないしはフッ素樹脂などで作られた裏面保護材、６は太陽電池１の左右両端域に振り分けて形成した電力取り出し用のプラス（＋）電極１ａ，マイナス（−）電極１ｂに一端の接続部６ａを半田付け，もしくは導電性粘着テープなどで接続して太陽電池１の裏面側に布設した内部リード線（表面に半田メッキを施した銅あるいはアルミの箔状金属板）、７は箔状の内部リード線６に貼り合わせて太陽電池１と電気的に絶縁するよう被着した粘着性絶縁テープ、８はモジュールの裏面側に一体的に組付けた外部配線用の端子ボックス、９はその接続導体、１０は端子ボックス８に接続して外部に引き出した給電用ケーブルであり、前記の内部リード線６は、その先端側の接続部６ｂを裏面側に向けてＬ字形に起立屈曲させた上で、裏面側の接着封止材３，裏面保護材５を貫通して外部に引出し、この位置に取付けた端子ボックス８の接続導体９に接続している。
【０００４】
また、この太陽電池モジュールの製造工程では、薄膜太陽電池１の裏面に内部リード線６を布設してその一端を電極１ａ，１ｂに接続し、さらにその表裏両面に接着封止材２，３および保護材４，５を貼り合わせた仮組立状態で、加熱真空ラミネータ装置により加圧，加熱融着して一体化し、その後に端子ボックス８を組付けた上で、太陽電池からに引き出した内部リード線６の先端接続部６ｂと端子ボックスの接続導体９とを半田付けして太陽電池モジュールを組立てるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構成の太陽電池モジュールでは、製品の信頼性，および外観性の面で次に記すような問題点がある。
【０００６】
（１）　図８，図９で述べたように、薄膜太陽電池１のセル面域に重ね合わせてその裏面に内部リード線６を布設した配線構造で、薄膜太陽電池１の表裏両面に貼り合わせた接着封止材２，３および保護材４，５を加熱真空ラミネータ装置により加圧，加熱して一体に融着させると、図９の矢印Ｐで表すように、内部リード線６を布設した配線経路に沿って薄膜太陽電池１の表面が局部的に湾曲変形して盛り上がるようになる。この盛り上がりの変形が生じる原因は、可撓性のフィルム基板の裏面に剛性の高い金属性導体の内部リード線６が重なり、その表裏両面がＥＶＡなどの熱溶融性の接着封止材２，３を覆った状態で真空ラミネータ装置により加熱，加圧するためである。しかも、このように薄膜太陽電池１に生じた盛り上がり変形は、モジュールを表面から見た場合に局部的な縞状模様となって現れ、太陽電池モジュールの視覚的な美観性を著しく損なわせて製品の商品価値を低下させる。
【０００７】
（２）　また、薄膜太陽電池１に生じた湾曲状の盛り上がり変形は、フィルム基板上に形成した非晶質の光電変換素子に局部的な集中応力を与える要因となり、このため太陽電池が破損して発電性能を損ねるおそれがある。
【０００８】
（３）　さらに加えて、太陽電池のセル面域に別部品の内部リード線を布設した配線構造では、その配線作業中に物が当たって太陽電池のセル面に傷付きなどの損傷を与える危険性が高く、品質上の問題や歩留り低下をもたらす原因となる。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決してモジュールの美観性を損なうことなく、しかも配線作業時に薄膜太陽電池への損傷を回避して信頼性向上が図れるように内部リード線の配線構造を改良した太陽電池モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、フィルム基板上に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池の表裏両面に接着封止材および保護材をラミネートしてなり、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、太陽電池の両端域に形成した電力取り出し用のプラス，マイナス電極と前記端子ボックスの接続導体との間に内部リード線を配線した太陽電池モジュールにおいて、
一端を太陽電池の電極に接続して引き出した内部リード線を、太陽電池の側縁に沿ってその外側を迂回するように布設し、太陽電池とともに前記接着封止材の間に挟み込んで封止支持するものとし（請求項１）、具体的には次記のような態様で構成することができる。
【００１１】
（１）　内部リード線を箔状の導電金属板として、その両端の接続部を除いた配線領域に粘着性絶縁テープを被覆して電気的に保護する（請求項２）。
【００１２】
（２）　内部リード線を、その配線経路の途中箇所で粘着性絶縁テープを介して太陽電池の側縁部に固定する（請求項３）。
【００１３】
（３）　内部リード線の一端接続部をＬ字状に起立屈曲させ、該接続部を太陽電池の裏面側にラミネートした接着封止材，裏面保護材を貫通してモジュールに組付けた端子ボックス内に引き出すようにする（請求項４）。
【００１４】
（４）　内部リード線の先端側接続部を側方へＬ字状に形成し、該接続部を太陽電池の表裏両面にラミネートした接着封止材の重なり面の間を通してモジュールに組付けた端子ボックス内に引き出すようにする（請求項５）。
【００１５】
上記の構成によれば、内部リード線が薄膜太陽電池の側方を迂回するように配線されているので、従来構造のように加熱真空ラミネータ装置を用いて接着保護材，保護材を一体に加圧，加熱融着させても、太陽電池のセル面域に局部的な盛り上がり変形が生じることがなく、これにより太陽電池が損傷して発電不良を引き起こしたり、モジュールの美観性を損なうことがない。また、内部リード線の配線作業時に太陽電池のセル面に損傷を与える危険性も回避できる。なお、太陽電池とこの側縁に沿って内部リード線を布設した仮組立状態で両者の間の残る隙間は加熱真空ラミネート工程の際に接着封止材が浸透して封止されるので、隙間がそのままモジュール内部に残ることはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図８，図９に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００１７】
〔実施例１〕
本発明の請求項１〜４に対応する実施例を図１〜図４に示す。なお、図１は薄膜太陽電池１の裏面側にラミネートした接着封止材，裏面保護材を除いた平面図を表している。この実施例においては、薄膜太陽電池１の左右両端域に形成した電力取り出し用のプラス電極１ａ，マイナス電極１ｂとモジュール側縁の中央裏面側に組付けた端子ボックス８との間に配線した内部リード線６が半田メッキを施した銅，アルミ箔などの薄い導体金属板からなり、図示のように太陽電池１の側縁に沿ってその外側に僅かな隙間ｇを隔てて延在するように布設され、リード線６の一端側の接続部６ａを太陽電池の電極１ａ，１ｂに半田付け，あるいは導電性粘着テープで電気的に接続される。また、図２，図４に示すように、他端側は裏面側に向けてＬ字状に起立屈曲させた上で、太陽電池１にラミネートした接着封止材３，裏面保護材５のスリット穴３ａ，５ａを貫通してモジュールの裏面側に引き出し、この引出し位置に合わせてモジュールに組付けた端子ボックス８の接続導体９と半田付けして接続する。
【００１８】
ここで、図２，図３で示すように、内部リード線６にはその両端の接続部を除いて表裏両面に導体箔より幅の広い粘着性絶縁テープ７を被着して電気的に絶縁保護している。なお、この絶縁テープ７は、内部リード線６の電気絶縁性確保の面で問題なければ片側一枚のみでもよい。また、図示例では太陽電池１の電極１ａ，１ｂに接合する一方の接続部６ａを別な導体部品として帯状のリード線６の端部に結合しているが、あらかじめ導体箔をＬ形状に裁断してよい。さらに、配線作業で太陽電池１の側方に布設した内部リード線６を定位置に仮止め保持するために、図示例では内部リード線６の途中箇所を粘着テープ（絶縁テープ）１１により太陽電池１の裏面側の側縁部に固定している。
【００１９】
上記の構成で、薄膜太陽電池１および内部リード線６を挟んで、その表裏両面に接着封止材２，３、および表面保護材４，裏面保護材５を貼り合わせた上で、加熱真空ラミネータ装置でラミネートすると、内部リード線６が接着封止材２と３の間に挟み込まれ、同時に接着封止材が前記隙間ｇに浸透してリード線６と太陽電池１の側縁との間に隙間が残らないように封止される。しかも、内部リード線６は太陽電池１の側方を迂回するように配線されているので、図９で述べたようにリード線６との重なり合いによって太陽電池１のセル面域に生じる局部的な盛り上がり変形が生じることがなく、この局部的な変形に起因する太陽電池のセル面損傷，およびモジュールの美観を損なう縞模様の発生を回避できる。
【００２０】
〔実施例２〕
次に、本発明の請求項５に対応する応用実施例を図５〜図７に示す。この実施例においては、薄膜太陽電池１に側縁に沿って布設した内部リード線６について、端子ボックス８へ引き出す先端部を外側方に向けてＬ字状に形成してその表裏両面にラミネートした接着封止材２と３の間から外部に引き出し、この位置でモジュールに組付けた端子ボックス８の接続導体９に内部リード線６の接続部６ｂを半田付けして接続するようにしている。
【００２１】
この実施例の配線構造によれば、実施例１のように内部リード線６の起立曲げ，および接着封止材３，裏面保護材５に穿孔するスリット穴３ａ，５ａの加工が必要なく、かつこのスリット穴にリード線の接続部を通す工数も不要となる利点がある。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、フィルム基板上に光電変換素子を形成した薄膜太陽電池の表裏両面に接着封止材および保護材をラミネートしてなり、その裏面側に外部配線用の端子ボックスを一体に組付け、太陽電池の両端域に形成した電力取り出し用のプラス，マイナス電極と前記端子ボックスの接続導体との間に内部リード線を配線した太陽電池モジュールにおいて、一端を太陽電池の電極に接続して引き出した内部リード線を、太陽電池の側縁に沿ってその外側を迂回するように布設し、太陽電池とともに前記接着封止材の間に挟み込んで封止支持したことにより、
加熱真空ラミネータ装置を用いて接着保護材，保護材と一体に加圧，加熱融着させた際に、従来構造のように、太陽電池のセル面域に局部的な盛り上がり変形が生じることがなく、これにより太陽電池セル面の局部変形が原因で発電不良を引き起こしたり、モジュールの美観性を損なうおそれがなく、かつ内部リード線の配線作業時に太陽電池のセル面に損傷を与える危険性も回避して信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する内部リード線の配線構造を表した太陽電池モジュールの平面図
【図２】図１の太陽電池モジュールの分解斜視図
【図３】図２における内部リード線の分解斜視図
【図４】図１に対応した太陽電池モジュールの断面図
【図５】本発明の実施例２に対応する内部リード線の配線構造を示す太陽電池モジュールの平面図
【図６】図５の太陽電池モジュールの分解斜視図
【図７】図５に対応した太陽電池モジュールの断面図
【図８】従来の太陽電池モジュールの内部配線構造を表した平面図
【図９】図８に対応した太陽電池モジュールの断面図
【符号の説明】
１　　薄膜太陽電池
１ａ　プラス電極
１ｂ　マイナス電極
２，３　接着封止材
４　　表面保護材
５　　裏面保護材
６　　内部リード線
６ａ，６ｂ　接続部
７　　絶縁テープ
８　　端子ボックス
９　　接続導体
１１　　仮止め用の粘着テープ
【図１】
2004031646.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】
2004031646.tif 000008
【図７】
2004031646.tif 000009
【図８】
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【図９】
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