(57)【要約】【課題】  絶縁性を確保しつつ、高い放熱性が得られる太陽電池セルの放熱構造を提供する。【解決手段】  太陽電池セル１４の熱が樹脂シート２２から放熱基台１２に伝達されることにより、太陽電池セル１４の熱が放熱される太陽電池セル１４の放熱構造であって、樹脂シート２２内に、裏打板２０よりも面積の大きい銅板２４を設ける。銅板２４は、樹脂シート２２よりも熱伝導性が良く、また、裏打板２０よりも面積が大きくされているので、樹脂シート２２を介して銅板２４の裏打板２０に対向する部分およびその周辺に伝達された太陽電池セル１４の熱は、樹脂シート２２内を伝達するよりも迅速に広い範囲に広がり、また、広い範囲から放熱基台１２へ熱が伝達されるので、銅板２４から放熱基台１２へも迅速に熱が伝達される。従って、高い放熱性が得られ、また、樹脂シート２２を薄くする必要もないから、絶縁性も確保される。【選択図】                    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、該太陽電池セルの熱が該絶縁層から該放熱基台に伝達されることにより、該太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、
前記絶縁層内の、前記太陽電池セルに対向する位置に、該太陽電池セルに対向する面およびその反対側の面の面積が該太陽電池セルの裏面よりも大きく、且つ、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性板が設けられていることを特徴とする太陽電池セルの放熱構造。
【請求項２】
請求項１の太陽電池セルの放熱構造であって、
前記太陽電池セルと前記絶縁層との間に、前記太陽電池セル側の面の面積が、前記太陽電池セルの裏面よりも大きい裏打板がさらに設けられており、
前記良熱伝導性板は、該裏打板に対向する面およびその反対側の面の面積が、該裏打板の良熱伝導性板に対向する面の面積よりも大きくされていることを特徴とする太陽電池セルの放熱構造。
【請求項３】
前記裏打板は、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い材料により構成され、且つ、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とする請求項２の太陽電池セルの放熱構造。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかの太陽電池セルの放熱構造であって、
前記良熱伝導性板は、端側ほど放熱基台から離隔する縁部を有することを特徴とする太陽電池セルの放熱構造。
【請求項５】
太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、該太陽電池セルの熱が該絶縁層から該放熱基台に伝達されることにより、該太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、
前記太陽電池セルの裏面に板状の下側リード電極が接合され、
該下側リード電極の少なくとも一部が、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性材料を介して前記絶縁層に密着させられていることを特徴とする太陽電池セルの放熱構造。
【請求項６】
前記良熱伝導性材料は、前記下側リード電極に平行な長手板状体であり、前記絶縁層の上面に埋設されていることを特徴とする請求項５の太陽電池セルの放熱構造。
【請求項７】
太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、該太陽電池セルの熱が該絶縁層から該放熱基台に伝達されることにより、該太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、
前記太陽電池セルの表面に板状のリード電極が接合され、
該上側リード電極の一部が、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性材料を介して前記絶縁層に密着させられていることを特徴とする太陽電池セルの放熱構造。
【請求項８】
前記良熱伝導性材料は、前記上側リード電極に平行な長手板状体であり、前記絶縁層の上面に埋設されていることを特徴とする請求項７の太陽電池セルの放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は集光型太陽光発電装置に用いる太陽電池セルに関し、特にその太陽電池セルの放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
集光型太陽光発電装置で使用する太陽電池セルには、太陽光がフレネルレンズなどにより集光されて照射されるが、温度が過度に上昇すると変換効率が低下するので、高変換効率を得るためには、太陽電池セルの熱を放熱する必要がある。そのため、太陽電池セルは、放熱性の良好な金属製の基台に固定される。その一方で、太陽電池セルと基台との間は電気的絶縁が必要であることから、太陽電池セルはエポキシ樹脂などの絶縁性材料を介して基台に固定される。
【０００３】
絶縁性材料は一般的に熱伝導性が良くないので、放熱性を向上させるために、エポキシ樹脂に熱伝導性の充填剤（フィラ）を分散させることが提案されている（たとえば非特許文献１）。
【０００４】
【非特許文献１】Kenji Araki et al., "A SIMPLE PASSIVE COOLING STRUCTURE AND ITS HEAT ANALYSIS FOR 500 X CONCENTRATOR PV MODULE", 29th IEEE PVSC Conference, 2002 New Orleans USA
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１のように、エポキシ樹脂に熱伝導性の充填剤を分散させると、エポキシ樹脂のみの場合に比べて１０倍以上の熱伝導性が得られる。しかし、集光型太陽光発電装置は、発電効率を向上させるために、一層の高集光率（たとえば５００倍、さらには１０００倍、１５００倍）が求められている。そのため、より一層放熱性が良い放熱構造が求められている。
【０００６】
また、集光率を高くする場合、昼と夜など、集光された太陽光が太陽電池セルに照射されているときと照射されていないときの温度差が大きくなることから、熱膨張率が大きく異なる太陽電池セルとその太陽電池セルに接合されているリード電極とのバイメタル作用による湾曲量が大きくなるので、太陽電池セルおよびリード電極が絶縁性材料から剥離する恐れもある。そのため、太陽電池セルおよびリード電極が絶縁性材料から剥離しないようにするためにも、一層放熱性が良い放熱構造が必要とされる。
【０００７】
放熱性を向上させるには、太陽電池セルと基台との間の距離を短くすればよいのだが、両者の距離を短くしすぎると、絶縁性が保てない恐れがある。絶縁性を確実にするには、絶縁層の厚みを厚くする必要があるが、そうすると、放熱性が低下してしまう。
【０００８】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、絶縁性を確保しつつ、高い放熱性が得られる太陽電池セルの放熱構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するための第１発明の太陽電池セルの放熱構造は、(a)太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、その太陽電池セルの熱がその絶縁層からその放熱基台に伝達されることにより、その太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、(b)前記絶縁層内の、前記太陽電池セルに対向する位置に、その太陽電池セルに対向する面およびその反対側の面の面積がその太陽電池セルの裏面よりも大きく、且つ、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性板が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、第２発明の太陽電池セルの放熱構造は、第１発明において、前記太陽電池セルと前記絶縁層との間に、前記太陽電池セル側の面の面積が、前記太陽電池セルの裏面よりも大きい裏打板がさらに設けられており、前記良熱伝導性板は、その裏打板に対向する面およびその反対側の面の面積が、その裏打板の良熱伝導性板に対向する面の面積よりも大きくされていることを特徴とする。
【００１１】
また、第３発明の太陽電池セルの放熱構造は、第２発明において、前記裏打板は、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い材料により構成され、且つ、前記絶縁層に埋設されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第４発明の太陽電池セルの放熱構造は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記良熱伝導性板は、端側ほど放熱基台から離隔する縁部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、第５発明の太陽電池セルの放熱構造は、太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、その太陽電池セルの熱がその絶縁層からその放熱基台に伝達されることにより、その太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、前記太陽電池セルの裏面に板状の下側リード電極が接合され、その下側リード電極の少なくとも一部が、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性材料を介して前記絶縁層に密着させられていることを特徴とする。
【００１４】
また、第６発明の太陽電池セルの放熱構造は、第６発明において、前記良熱伝導性材料は、前記下側リード電極に平行な長手板状体であり、前記絶縁層の上面に埋設されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第７発明の太陽電池セルの放熱構造は、太陽電池セルが絶縁層を介して放熱基台に固定され、その太陽電池セルの熱がその絶縁層からその放熱基台に伝達されることにより、その太陽電池セルの熱が放熱される太陽電池セルの放熱構造であって、前記太陽電池セルの表面に板状のリード電極が接合され、その上側リード電極の一部が、前記絶縁層よりも熱伝導性の良い良熱伝導性材料を介して前記絶縁層に密着させられていることを特徴とする。
【００１６】
また、第８発明の太陽電池セルの放熱構造は、前記良熱伝導性材料は、前記上側リード電極に平行な長手板状体であり、前記絶縁層の上面に埋設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によれば、太陽電池セルの熱は、絶縁層を介して、良熱伝導性板の太陽電池セルに対向する部分およびその周辺に伝達される。良熱伝導性板は、絶縁層よりも熱伝導性が良く、また、太陽電池セルに対向する面およびその反対側の面の面積が太陽電池セルの裏面よりも大きくされていることから、良熱伝導性板に伝達された熱は、絶縁層内を伝達するよりも迅速に良熱伝導性板内を広い範囲に広がり、その広い範囲から放熱基台に熱が伝達されるので、良熱伝導性板から放熱基台へも迅速に熱が伝達される。従って、高い放熱性が得られ、また、絶縁層を薄くする必要もないから、絶縁性も確保される。
【００１８】
第２発明では、太陽電池セルの熱は、まず、裏打板に伝達されて裏打板内に広がり、そこから絶縁層を介して良熱伝導性板の裏打板に対向する部分およびその周辺に伝達される。良熱伝導性板は、絶縁層よりも熱伝導性が良く、また、裏打板に対向する面およびその反対側の面の面積が裏打板の裏面よりも大きくされていることから、良熱伝導性板に伝達された熱は、絶縁層内を伝達するよりも迅速に良熱伝導性板内を広い範囲に広がり、その広い範囲から放熱基台へ熱が伝達されるので、良熱伝導性板から放熱基台へも迅速に熱が伝達される。従って、高い放熱性が得られ、また、絶縁層を薄くする必要もないから、絶縁性も確保される。
【００１９】
第３発明のように裏打板が絶縁層に埋設されていると、裏打板と良熱伝導性板との間の距離が短くなるので、裏打板と良熱伝導性板との間の熱抵抗が小さくなる。従って、放熱性がさらに向上する。
【００２０】
第４発明によれば、良熱伝導性板と放熱基台との間の絶縁層を薄くした場合に最も放電の危険性が高い縁部は、端側ほど放熱基台から離れるので、良熱伝導性板と放熱基台との間の絶縁層を薄くしても絶縁性が確保される。従って、絶縁性を確保しつつ、一層の高い放熱性が得られる。
【００２１】
第５発明によれば、太陽電池セルの裏面に接合された板状の下側リード電極の少なくとも一部が、良熱伝導性材料を介して絶縁層に密着させられていることから、太陽電池セルの熱は、下側リード電極を経由する経路からも絶縁層に伝達されるので、放熱性が向上する。また、絶縁層を薄くする必要もないことから絶縁性も確保される。
【００２２】
第６発明によれば、下側リード電極の少なくとも一部は、その下側リード電極に平行な長手板状体の良熱伝導性材料により絶縁層に密着させられていることから、下側リード電極と良熱伝導性材料との接触面積は大きいので、下側リード電極から良熱伝導性材料へ熱が迅速に伝達され、さらに、良熱伝導性材料は絶縁層に埋設されているので、良熱伝導性材料から絶縁層へも熱が迅速に伝達される。従って、放熱性がさらに向上する。
【００２３】
第７発明によれば、太陽電池セルの表面に接合された板状の上側リード電極の一部が、良熱伝導性材料を介して絶縁層に密着させられていることから、太陽電池セルの熱は、上側リード電極を経由する経路からも絶縁層に伝達されるので、放熱性が向上する。また、絶縁層を薄くする必要もないことから絶縁性も確保される。
【００２４】
第８発明によれば、上側リード電極の一部は、その上側リード電極に平行な長手板状体の良熱伝導性材料により絶縁層に密着させられていることから、上側リード電極と良熱伝導性材料との接触面積は大きいので、上側リード電極から良熱伝導性材料へ熱が迅速に伝達され、さらに、良熱伝導性材料は絶縁層に埋設されているので、良熱伝導性材料から絶縁層へも熱が迅速に伝達される。従って、放熱性がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２６】
図１は、電極付き太陽電池セル１０の斜視図であり、図２、図３は、本発明の一実施例の太陽電池セル１４の放熱構造を示す断面図であって、電極付き太陽電池セル１０が放熱基台１２に固定された状態において、それぞれ、図１のＩＩ−ＩＩ線、ＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。
【００２７】
図１に示すように、電極付き太陽電池セル１０は、太陽電池セル１４と、その太陽電池セル１４の上面（表面）１４ａの両側縁に半田付け接合された上側リード電極１６ａ、１６ｂと、太陽電池セル１４の裏面（下面）の全面に半田付け接合された下側リード電極１８と、その下側リード電極１８の裏面に半田付け接合された裏打板２０とから構成される。
【００２８】
太陽電池セル１４は、たとえば７ｍｍ角の矩形板状であり、厚さは、たとえば０．１５〜０．１７ｍｍ程度である。上記上側リード電極１６ａ、１６ｂは、表面に半田メッキが施された銅板製であり、その幅方向長さが太陽電池セル１４の上側リード電極１６と接合している側の辺と略等しい長さとされ、厚みは、たとえば、０．１ｍｍ程度とされる。下側リード電極１８も表面に半田メッキが施された銅板製であり、その幅方向長さが太陽電池セル１４の上側リード電極１６と接合していない側の辺と略等しい長さとされ、厚みが０．１ｍｍ程度とされている。
【００２９】
裏打板２０は、太陽電池セル１４と同程度の熱膨張率を有し、後述する樹脂シート２２よりも熱伝導性の良い材質（たとえば金属）からなる矩形板状体であり、たとえば、厚さ０．３ｍｍ、４２ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金であり、表面にＳｎメッキが施されている。また、本実施例では、裏打板２０は、上側リード電極１６の長手方向および下側リード電極１８の長手方向とも、太陽電池セル１４から両方向に均等にはみ出している。この裏打板２０は、互いの熱膨張率が１桁程度異なる太陽電池セル１４とリード電極１６、１８とを接合する際に、半田付け後、常温へ低下する過程で接合部に大きな剪断応力が発生しないようにするためのものである。下側リード電極１８の下面に裏打板２０を接合すると、太陽電池セル１４に下側リード電極１８を半田付け接合した後、常温へ低下する過程でその接合部に生じる変形の方向と、太陽電池セル１４に上側リード電極１６を半田付け接合した後、常温へ低下する過程でその接合部に生じる変形の方向とが同方向となるので、太陽電池セル１４とリード電極１６、１８との接合部付近に生じる剪断応力が緩和される。従って、太陽電池セル１４が割れることが防止される。なお、裏打板２０の厚さを、半田付けによる温度変化によっても平板状を維持するような厚さにしてもよい。裏打板２０が平板状に維持されても、太陽電池セル１４が割れることを防止する効果がある。
【００３０】
このような構成を有する電極付き太陽電池セル１０は、図２、図３に示すように、樹脂シート２２により放熱基台１２に固着されており、放熱性を向上させるために、本実施例では、裏打板２０が樹脂シート２２に埋設されている。
【００３１】
放熱基台１２は、本実施例では、４ｍｍ程度の厚さのアルミニウム製である。樹脂シート２２は、電極付き太陽電池セル１０と放熱基台１２との間を絶縁する絶縁層として機能するものであるので、電極付き太陽電池セル１０と同様に、十字に延びる形状である。また、樹脂シート２２は、全体として良好な絶縁性を有していればよく、たとえば、熱可塑性樹脂、熱効硬化樹脂などの樹脂を、単独で或いは熱伝導性充填剤のマトリックスとして用いることができるが、本実施例では、エポキシ樹脂に熱伝導性充填剤としてアルミナ粉末が分散させられたものである。熱伝導性充填剤としては、他に、カーボン、ガラス繊維、金属粉などを用いることができる。
【００３２】
また、樹脂シート２２の内部には、放熱基台１２および裏打板２０から離隔し、裏打板２０に対向するように（すなわち太陽電池セル１４に対向するように）、平板状の銅板２４が放熱基台１２および裏打板２０に対して略平行に設けられている。この銅板２４は良熱伝導性板として機能するものである。良熱伝導性板の材料は、樹脂シート２２よりも熱伝導性が良い材料であれば銅以外でもよいが、樹脂シート２２中に分散されている熱伝導性充填剤と同等かそれよりも熱伝導性がよい材料が好ましい。具体的には、銅の他に、アルミニウム、銀などの金属や、金属よりは熱伝導性は劣るが、アルミナ、窒化珪素など、樹脂シート２２よりは熱伝導性が良好であり絶縁性も兼ね備える材料を用いることができる。
【００３３】
上記銅板２４は、図２に示すように、長手方向長さが、その方向における裏打板２０の長さよりも十分に長く（すなわちその方向における太陽電池セル１４の長さよりも十分に長く）、また、図３に示すように、幅方向長さも、その方向における裏打板２０の長さよりも長く（すなわちその方向における太陽電池セル１４の長さよりも長く）されている。従って、銅板２４の上面・下面の面積は、裏打板２０や太陽電池セル１４の上面・下面の面積よりも十分に大きい。この銅板２４は、太陽電池セル１４の熱を迅速に広範囲に広げた後に、放熱基台１２へ伝達させるためのものであるので、銅板２４の上面・下面の面積は、少なくとも太陽電池セル１４の裏面よりは大きくされ、本実施例のように裏打板２０が設けられている場合には、裏打板２０の裏面よりも大きくされる。銅板２４の面積は、太陽電池セル１４や裏打板２０の裏面の面積よりも大きければよいが、十分な効果を得るためには、太陽電池セル１４や裏打板２０の裏面の面積よりも十分に大きい面積とされることが好ましく、そのためには、太陽電池セル１４や裏打板２０の裏面の面積に対して、２倍以上が好ましく、４倍以上がより好ましく、当然に、可能な範囲で大きい方がよい。
【００３４】
次に、太陽電池セル１４からの放熱機構を説明する。太陽電池セル１４の表面に太陽光が集光されて照射されることにより太陽電池セル１４の温度が上昇すると、太陽電池セル１４の熱が、下側リード電極１８を介して樹脂シート２２に埋設されている裏打板２０に伝達されて裏打板２０内に広がり、さらに、裏打板２０から樹脂シート２２の最も薄くされている部分を介して銅板２４の裏打板２０に対向する部分およびその周辺に伝達される。ここで、銅の熱伝導率（３９３Ｗ／ｍ・Ｋ）は、樹脂シート２２中に熱伝導性充填剤として加えられているアルミナの熱伝導率（２８Ｗ／ｍ・Ｋ）と比較しても十分に高いことから、銅板２４の熱伝導率は樹脂シート２２の熱伝導率よりもはるかに高い。そのため、銅板２４に伝達された熱は、樹脂シート２２において同じ面積に熱が広がるよりもはるかに迅速に銅板２４内を広がる。そして、銅板２４内を広がった熱は、樹脂シート２２を介して放熱基台１２に伝達されるが、銅板２４の面積が大きいことから、放熱基台１２と銅板２４との間の熱抵抗は低いので、銅板２４から放熱基台１２への熱の伝達も迅速に行われる。従って、太陽電池セル１４の熱は、迅速に放熱されることになる。
【００３５】
図４、図５は、電極付き太陽電池セル１０を放熱基台１２に固定する方法を説明する図である。図４は、下側樹脂シート２２ａに銅板２４を埋め込む工程を説明する図であり、まず、前述の樹脂シート２２の下半分を構成する下側樹脂シート２２ａを放熱基台１２上に載置し、その下側樹脂シート２２ａの上に銅板２４を載置する。そして、放熱基台１２の下側を加温することにより下側樹脂シート２２ａのマトリックス成分であるエポキシ樹脂を軟化させる。次いで、プレスヘッド２６を下降させ、剥離シート２８を介して銅板２４を加圧する。これにより、銅板２４が下側樹脂シート２２ａに埋め込まれる。
【００３６】
続いて、図５に示すように、銅板２４を埋め込んだ下側樹脂シート２２ａの上に、前述の樹脂シート２２の上半分を構成する上側樹脂シート２２ｂ、および、予め作成しておいた電極付き太陽電池セル１０を順に載置し、放熱基台１２の下側から再度加熱して、エポキシ樹脂を軟化させつつ、太陽電池セル１４が破損しないように、下側リード電極１８の裏打板２０によって支持されている部分（図に矢印Ａで示す部分）をゆっくりと押していき、裏打板２０を樹脂シート２２に埋め込む。これにより、図２、図３に示すような構造とすることができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施例によれば、太陽電池セル１４の熱は、裏打板２０に伝達されて裏打板２０内に広がり、そこから樹脂シート２２を介して銅板２４の裏打板２０に対向する部分およびその周辺に伝達される。銅板２４は、樹脂シート２２よりも熱伝導性が良く、また、裏打板２０よりも面積が大きくされているので、銅板２４に伝達された熱は、樹脂シート２２内を伝達するよりも迅速に広い範囲に広がり、広い範囲から放熱基台１２へ熱が伝達されるので、銅板２４から放熱基台１２へも迅速に熱が伝達される。従って、高い放熱性が得られ、また、樹脂シート２２を薄くする必要もないから、絶縁性も確保される。
【００３８】
また、本実施例のように裏打板２０が樹脂シート２２に埋設されていると、裏打板２０と銅板２４との間の距離が短くなるので、裏打板２０と銅板２４との間の熱抵抗が小さくなる。従って、放熱性がさらに向上する。
【００３９】
次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と同一の構成を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図６、図７は、第２実施例の太陽電池セル１４の放熱構造を示す断面図であって、それぞれ、前述の第１実施例の図２、図３に対応する断面図である。第２実施例は、樹脂シート２２の上面に、良熱伝導性材料として、４枚の銅板３０、３２、３４、３６が埋設されている点において第１実施例と異なる。
【００４１】
これら４枚の銅板３０、３２、３４、３６は、いずれも、長手矩形状であり表面に半田メッキが施されている。そして、そのうちの２枚の銅板３０、３２は、図６に示すように、下側リード電極１８と平行であり、長手方向における一方の端の位置が、それぞれ、下側リード電極１８の端部とほぼ重なるように配置されており、他方の端は裏打板２０に近接する位置まで延びている。また、図示しない幅方向の長さは下側リード電極１８の幅方向長さと同じとされている。それら銅板３０、３２の上面と下側リード電極１８の下面とは、それらの表面に施された半田メッキが一旦溶融されることにより接合されている。従って、下側リード電極１８は、ほぼ全面が、直接的或いは間接的に樹脂シート２２に密着させられている。
【００４２】
他の２枚の銅板３４、３６は、図７に示すように、上側リード電極１６ａ、１６ｂと平行であり、長手方向における一方の端の位置が、それぞれ、上側リード電極１６ａ、１６ｂの太陽電池セル１４とは反対側の端部とほぼ重なるように配置されており、他方の端は裏打板２０に近接する位置まで延びている。また、図示しない幅方向の長さは上側リード電極１６ａ、１６ｂの幅方向長さと同じとされている。それら銅板３４、３６の上面は、銅板３４、３６の表面および上側リード電極１６ａ、１６ｂの表面に施された半田メッキが一旦溶融されることにより接合されている。なお、これら４枚の銅板３０、３０、３２、３６は、第１実施例において銅板２４を下側樹脂シート２２ａに埋め込んだときと同様に、樹脂シート２２の上に銅板３０、３２、３４、３６を載置し、樹脂シート２２を軟化させた後、上からプレスすることにより、樹脂シート２２に埋め込まれる。
【００４３】
このように構成されていると、太陽電池セル１４の熱は、第１実施例と同様に、裏打板２０を介して下方向に樹脂シート２２に伝達されることに加え、下側リード電極１８および上側リード電極１６を経由する経路によっても樹脂シート２２に伝達される。すなわち、下側リード電極１８の銅板３０、３２に対向する部分が、その銅板３０、３２を介して樹脂シート２２に密着され、上側リード電極１６ａ、１６ｂの銅板３４、３６に対向する部分が、その銅板３４、３６を介して樹脂シート２２に密着されているので、太陽電池セル１４の熱は、下側リード電極１８から銅板３０、３２へ伝達され、また、上側リード電極１６ａ、１６ｂから銅板３４、３６へ伝達される。そして、銅板３０、３２、３４、３６が樹脂シート２２に埋設されているので、銅板３０、３２、３４、３６へ伝達された熱は、比較的迅速に樹脂シート２２へ伝達される。
【００４４】
以上、説明したように、第２実施例では、第１実施例で得られる効果に加え以下の効果も得られる。すなわち、第２実施例では、太陽電池セル１４の裏面に接合された板状の下側リード電極１８の大部分が、銅板３０、３２を介して樹脂シート２２に密着させられているので、太陽電池セル１４の熱は、下側リード電極１８を経由する経路からも樹脂シート２２に伝達され、また、太陽電池セル１４の表面に接合された板状の上側リード電極１６ａ、１６ｂの大部分が、銅板３４、３６を介して樹脂シート２２に密着させられているので、太陽電池セル１４の熱は、上側リード電極１６ａ、１６ｂを経由する経路からも樹脂シート２２に伝達される。従って、放熱性が向上し、また、樹脂シート２２を薄くする必要もないことから絶縁性も確保される。
【００４５】
また、第２実施例では、下側リード電極１８の大部分は、その下側リード電極１８に平行な長手状の銅板３０、３２により樹脂シート２２に密着させられていることから、下側リード電極１８と銅板３０、３２との接触面積は大きいので、下側リード電極１８から銅板３０、３２へ熱が迅速に伝達され、さらに、銅板３０、３２は樹脂シート２２に埋設されているので、銅板３０、３２から樹脂シート２２へも熱が迅速に伝達される。また、上側リード電極１６ａ、１６ｂの大部分は、その上側リード電極１６ａ、１６ｂに平行な長手状の銅板３４、３６により樹脂シート２２に密着させられていることから、上側リード電極１６ａ、１６ｂと銅板３４、３６との接触面積は大きいので、上側リード電極１６ａ、１６ｂから銅板３４、３６へ熱が迅速に伝達され、さらに、銅板３４、３６は樹脂シート２２に埋設されているので、銅板３４、３６から樹脂シート２２へも熱が迅速に伝達される。従って、放熱性がさらに向上する。
【００４６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【００４７】
例えば、前述の第１実施例では、銅板２４は平板状であったが、端側ほど放熱基台１２から離隔する縁部を有する形状であっても良い。図８は、そのような形状の銅板４０の一例を示す図であり、前述の実施例の図３に対応する断面図である。図８に示す銅板４０は、前述の銅板２４と同様に長手状板であるが、裏打板２０の真下に位置する平板部４０ａと、その平板部４０ａの幅方向両側に位置し、裏打板２０に対向しない縁部４０ｂとを有している。平板部４０ａは、裏打板２０および放熱基台１２と平行とされ、縁部４０ｂは、端側ほど放熱基台１２から離隔するように平板部４０ａに対して曲げられている。このようにすれば、樹脂シート２２の、銅板４０と放熱基台１２との間の厚さを薄くした場合に最も放電の危険性が高い縁部４０ｂは、端側ほど放熱基台１２から離れているので、銅板４０と放熱基台１２との間を薄くしても絶縁性が確保される。従って、絶縁性を確保しつつ、一層の高い放熱性が得られる。なお、図８には図示されていない長手方向の両縁部は、図８に示す幅方向と同様に、端側ほど放熱基台１２から離隔するように形成されていてもよいし、放熱基台１２と平行になっていてもよい。また、端側ほど放熱基台１２から離隔する縁部を有する形状としては、図８に示す形状の他に、長手方向に平行な垂直断面または幅方向に平行な垂直断面における形状が、下に凸の円弧状、Ｖ字状、階段状などがある。
【００４８】
また、前述の第１実施例では、銅板２４は１枚のみであったが、複数枚設けられていてもよい。図９は２枚の銅板４２、４４が樹脂シート２２内に設けられている例を示す図である。図９の例では、放熱基台１２側の銅板４２は、裏打板２０側の銅板４４よりも幅方向長さが長くされている。
【００４９】
また、前述の実施例では、裏打板２０は、上側リード電極１６ａ、１６ｂの長手方向および下側リード電極１８の長手方向とも、太陽電池セル１４から両方向に均等にはみ出していたが、上側リード電極１６ａ、１６ｂの長手方向には、はみ出し部分がなくてもよい。また、放熱基台１２への固着時に支障がなければ、下側リード電極１８の長手方向にもはみ出し部分が設けられなくてもよい。
【００５０】
また、前述の第２実施例では、下側リード電極１８または上側リード電極１６を樹脂シート２２に密着させる良熱伝導性材料としての銅板３０、３２、３４、３６は、下側リード電極１８または上側リード電極１６に平行な長手状であり、幅方向長さが下側リード電極１８または上側リード電極１６の幅方向長さと同じ長さにされていたが、良熱伝導性材料は、下側リード電極１８または上側リード電極１６を樹脂シート２２に密着させることができればよいので、下側リード電極１８または上側リード電極１６に平行な長手状でなくてもよいし、幅方向長さも、下側リード電極１８または上側リード電極１６の幅方向長さと同じでなくても良い。たとえば、下側リード電極１８または上側リード電極１６に沿って所定の間隔で樹脂シート２２に埋設される円盤状部材などであってもよい。また、良熱伝導性材料が下側リード電極１８または上側リード電極１６に平行な長手状である場合には、樹脂シート２２に埋設されていなくても、樹脂シート２２上に固着されていてもよい。良熱伝導性材料が下側リード電極１８または上側リード電極１６に平行な長手状であれば、樹脂シート２２上の固着されていても、その上のリード電極１８、１６の一部は、良熱伝導性材料を介して樹脂シート２２に密着させられる。
【００５１】
また、前述の第２実施例では、下側リード電極１８には、裏打板２０を挟んで２枚の銅板３０、３２が接合されていたが、裏打板２０が設けられていない場合には、下側リード電極１８と同じ大きさの１枚の銅板が用いられ、その銅板を介して下側リード電極１８の下面の全部がその銅板を介して樹脂シート２２に密着させられても良い。
【００５２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】電極付き太陽電池セルの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の太陽電池セルの放熱構造を示す断面図であって、図１の電極付き太陽電池セルが放熱基台に固定された状態において、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。
【図３】本発明の一実施例の太陽電池セルの放熱構造を示す断面図であって、図１の電極付き太陽電池セルが放熱基台に固定された状態において、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。
【図４】下側樹脂シートに銅板を埋め込む工程を説明する図である。
【図５】電極付き太陽電池セルを放熱基台に固定する方法を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施例の太陽電池セルの放熱構造を示す断面図であって、図２に対応する断面図である。
【図７】本発明の第２実施例の太陽電池セルの放熱構造を示す断面図であって、図３に対応する断面図である。
【図８】銅板の他の形状を示す図である。
【図９】２枚の銅板が樹脂シート内に設けられている例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１２：放熱基台
１４：太陽電池セル
１４ａ：上面（表面）
１６：上側リード電極１６ａ、１６ｂ
１８：下側リード電極
２０：裏打板
２２：樹脂シート（樹脂シート２２）
２４：銅板（良熱伝導性板）
３０、３２、３４、３６：銅板（良熱伝導性材料）
【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７】
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【図８】
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【図９】
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