(57)【要約】【課題】  信頼性の高い電気的な接続を確保することができる太陽電池モジュール及び端子ボックスを提供する。【解決手段】  出力リードフレーム８の上方から端子ボックスを被せ、その底面に形成された穴から出力リードフレーム８を挿通させるとともに、端子部７１の開口部９０に嵌挿させた後、端子ボックスを、太陽電池モジュールを構成する太陽電池本体部の裏面に配置する。次いで、端子部７１の開口部９０から突出された出力リードフレーム８の先端部を約９０度折り曲げて、端子部７１の上面に接合させ、ハンダ付けを行なう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルからなる太陽電池本体部と、該太陽電池本体部の周縁部を包囲する枠体とから構成され、太陽電池本体部の電気出力を取り出す出力リードフレーム及び隣接する太陽電池本体部同士を接続する出力ケーブルが、太陽電池本体部の裏面に設けられた端子ボックスの端子部にそれぞれ電気的に接続された太陽電池モジュールにおいて、
前記端子部には出力リードフレームを嵌挿可能な１個以上の開口部及び／又は切り欠き部が形成され、端子部の開口部及び／又は切り欠き部に出力リードフレームが嵌挿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】
前記切り欠き部は、幅広の切り欠き部と、該幅広の切り欠き部に連続するとともに幅広の切り欠き部よりも幅狭の切り欠き部とを有し、幅狭の切り欠き部に出力リードフレームが嵌挿され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３】
前記出力リードフレームと端子部とがハンダ接合されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
複数の太陽電池セルからなる太陽電池本体部の裏面に設けられ、該太陽電池本体部の電気出力を取り出す出力リードフレームと電気的に接続する端子部を具備する端子ボックスであって、
前記端子部には出力リードフレームを嵌挿することができる１個以上の開口部及び／又は切り欠き部が形成されていることを特徴とする端子ボックス。
【請求項５】
前記切り欠き部は、幅広の切り欠き部と、該幅広の切り欠き部に連続するとともに幅広の切り欠き部よりも幅狭の切り欠き部とを有することを特徴とする請求項４に記載の端子ボックス。
【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及び端子ボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ表面（受光面）及び裏面から見た従来の太陽電池モジュールの概略構成を示しており、図６は平面から見た端子ボックス内部の概略構造を示している。
【０００３】
一般に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１０は、太陽電池本体部１と、太陽電池本体部１の周縁部を包囲する枠体２とからなり、太陽電池本体部１は、インターコネクタを介してマトリックス状に配置された複数の太陽電池セルを電気的に直列又は並列に接続してなる太陽電池セル本体の表面側に充填材を介して白色強化ガラス板と積層する一方、その裏面側に充填材を介して耐候性フィルムを積層して形成される。
【０００４】
そして、太陽電池本体部１の裏面には、端子ボックス３が設置されている。この端子ボックス３は、図６に示すように、内部に導電性金属板等の端子部７が固定されるとともに、隣接する端子部７間にわたってバイパスダイオード６が接続されている他、その底面４には、太陽電池本体部１からの電気出力を取り出す出力リードフレーム８を内部に導入するための穴９が形成されている。
【０００５】
また、端子部７の一端には、隣接する太陽電池本体部同士を接続する出力ケーブル５がハンダ付けされ、その他端には、前述した穴９を通して内部に導入された出力リードフレーム８がハンダ付けされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３１２１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、太陽電池モジュールは屋外に設置され、１０年以上もの長期間にわたって使用されることに加えて、近年、数アンペアの電流が流れるような仕様になってきている。それに伴って、前述した出力リードフレームと端子部との接続に高い信頼性が要求されるようになってきている。
【０００７】
しかし、出力リードフレームと端子部と接続する場合、出力リードフレームを曲げ、その折曲部分を端子部に重ねてハンダ付けするようにしているが、出力リードフレームを折り曲げることに伴って発生する応力によって出力リードフレームが動いてハンダ付けが不十分になったり、出力リードフレームが端子部から外れたりすることがあった。このため、出力リードフレームと端子部との電気的接続について信頼性が十分確保されない場合があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い電気的な接続を確保することができる太陽電池モジュール及び端子ボックスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルからなる太陽電池本体部と、該太陽電池本体部の周縁部を包囲する枠体とから構成され、太陽電池本体部の電気出力を取り出す出力リードフレーム及び隣接する太陽電池本体部同士を接続する出力ケーブルが、太陽電池本体部の裏面に設けられた端子ボックスの端子部にそれぞれ電気的に接続された太陽電池モジュールにおいて、端子部には出力リードフレームを嵌挿可能な１個以上の開口部及び／又は切り欠き部が形成され、端子部の開口部及び／又は切り欠き部に出力リードフレームが嵌挿されていることことを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、出力リードフレームは端子部の開口部及び／又は切り欠き部に嵌挿されていることにより、出力リードフレームが端子部から離脱したり、移動したりすることが防止され、端子部に対する出力リードフレームの接続作業を容易に、かつ、確実に行なうことができ、高い信頼性の電気的接続を得ることができる。
【００１１】
ここで、出力リードフレームは可撓性を有しており、端子部の開口部や切り欠き部に嵌挿できる程度に湾曲させ、あるいは、折り曲げることができる。
【００１２】
なお、出力リードフレームは断面が細長方形状のものに限らず、例えば、線状であってもよく、出力リードフレームの断面形状に対応して端子部の開口部や切り欠き部の形状や大きさを選択すればよい。また、開口部や切り欠き部の大きさは、出力リードフレームを通すことができるものであればよいが、できるだけ出力リードフレームと開口部や切り欠き部との間の隙間が小さい方が好ましい。これによって、出力リードフレームと端子部とをより確実に接続することができる。
【００１３】
本発明において、前記切り欠き部は、幅広の切り欠き部と、該幅広の切り欠き部に連続するとともに幅広の切り欠き部よりも幅狭の切り欠き部とを有し、幅狭の切り欠き部に出力リードフレームが嵌挿されているものとすることが好ましい。
【００１４】
この場合、幅狭の切り欠き部の幅は、出力リードフレームの厚みあるいは直径よりも僅かに小さく設定されている。
【００１５】
このような切り欠き部を採用することにより、出力リードフレームを端子部の切り欠き部に強制的に嵌挿することにより、出力リードフレームを端子部に物理的に固定することができる。
【００１６】
本発明において、出力リードフレームと端子部との電気的接続がハンダ接合であることが好ましい。
【００１７】
このようにハンダ付け採用することにより、簡便かつ確実に出力リードフレームと端子部とを接続することができる。
【００１８】
本発明の端子ボックスは、複数の太陽電池セルからなる太陽電池本体部の裏面に設けられ、太陽電池本体部の電気出力を取り出す出力リードフレームと電気的に接続する端子部を具備する端子ボックスであって、端子部には出力リードフレームを嵌挿することができる１個以上の開口部及び／又は切り欠き部が形成されていることを特徴としている。
【００１９】
本発明によれば、出力リードフレームを本端子ボックス内の端子部と容易に、かつ確実に接続することができ、信頼性の高い電気的な接続を確保することができる端子ボックスが提供される。つまり、出力リードフレームは端子部の開口部及び／又は切り欠き部に嵌挿されていることにより、出力リードフレームが端子部から離脱したり、移動したりすることが防止され、端子部に対する出力リードフレームの接続作業を容易に、かつ、確実に行なうことができ、高い信頼性の電気的接続を得ることができる。
【００２０】
ここで、端子部の開口部や切り欠き部の形状や大きさは、出力リードフレームの断面形状に対応して選択される。また、開口部及び／又は切り欠き部の大きさは、出力リードフレームを通すことができるものであればよいが、できるだけ出力リードフレームと開口部及び／又は切り欠き部との間の隙間が小さい方が好ましい。これによって、出力リードフレームと端子部とをより確実に接続することができる。
【００２１】
本発明において、前記切り欠き部は、幅広の切り欠き部と、該幅広の切り欠き部に連続するとともに幅広の切り欠き部よりも幅狭の切り欠き部とを有し、幅狭の切り欠き部に出力リードフレームが嵌挿されているものとすることが好ましい。
【００２２】
この場合、幅狭の切り欠き部の幅は、出力リードフレームの厚みあるいは直径よりも僅かに小さく設定されている。
【００２３】
このような切り欠き部を採用することにより、出力リードフレームを端子部の切り欠き部に強制的に嵌挿することにより、出力リードフレームを端子部に物理的に固定することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、長期間の使用によっても出力リードフレームが端子部から外れることがなく、信頼性の高い電気的な接続を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
本実施の形態においては、図５に示す太陽電池モジュール１０における端子ボックス３の端子部の形態が従来技術と異なる。
【００２７】
＜実施形態１＞
図１（ａ）及び（ｂ）には、本発明の端子ボックスに固定された端子部の一実施形態が示されるとともに、該端子ボックスの端子部に出力リードフレームが接続された状態が示されている。
【００２８】
この端子ボックスの端子部７１は、導電性金属板から縦長の方形に形成され、端子ボックス底面に形成された穴９（図６参照）に先端部が臨むように、端子ボックスに固定されている。そして、図１（ａ）に示すように端子部７１の先端部には、方形状の開口部９０が形成されている。
【００２９】
ここで、端子部７１に形成された開口部９０の縦横寸法は、出力リードフレーム８の縦横寸法よりも若干大きく形成されており、出力リードフレーム８を端子部７１の開口部９０に嵌挿させることができる。
【００３０】
また、出力リードフレーム８は断面が細長方形状であって、可撓性を有し、湾曲させたり、折り曲げたりすることができる。
【００３１】
このように構成された端子部７１に出力リードフレーム８を接続するには、出力リードフレーム８の上方から端子ボックスを被せ、その底面に形成された穴９から出力リードフレーム８を挿通させるとともに、端子部７１の開口部９０に嵌挿させた後、端子ボックスを、太陽電池モジュールを構成する太陽電池本体部１（図５参照）の裏面に配置する。次いで、端子部７１の開口部９０から突出された出力リードフレーム８の先端部８ａを約９０度折り曲げて、端子部７１の上面に接合させ、ハンダ付けすればよい。
【００３２】
この結果、出力リードフレーム８は、端子部７１の開口部９０に嵌挿されて、端子部７１から移動したり、離脱したりすることが確実に防止され、端子部７１と出力リードフレーム８とをハンダ付けすることにより、信頼性の高い電気的な接続を得ることができる。
【００３３】
なお、前述した実施形態においては、端子部７１に１個の開口部９０を形成し、該開口部９０に出力リードフレーム８を嵌挿した場合を例示したが、詳細には図示しないが、端子部に２個の開口部を平行に形成し、出力リードフレームを一方の開口部に嵌挿させた後、出力リードフレームの先端部を７字状に屈曲させて、他方の開口部に嵌挿させるようにしてもよい。このように２個の開口部に出力リードフレームを順に嵌挿させることにより、出力リードフレームが端子部から離脱することをより確実に防止することができる。
【００３４】
また、前述した実施形態においては、端子部の下方側から出力リードフレーム８を開口部９０に嵌挿する場合を説明したが、出力リードフレーム８の先端部８ａを７字状に折り曲げて上方から開口部９０に嵌挿するようにしてもよい。
【００３５】
＜実施形態２＞
本実施形態２においては、端子ボックスの端子部に開口部の代わりに切り欠き部を形成している。
【００３６】
図２（ａ）及び（ｂ）には、本実施形態２の端子ボックスに固定された端子部の形態が示されるとともに、該端子ボックスの端子部に出力リードフレームが接続された状態が示されている。
【００３７】
本実施形態２においては、図２（ａ）に示すように端子部７２の先端部には、端子部７２の一端部７２ａから方形状の切り欠き部９１が形成されている。この場合も、端子部７２に形成された切り欠き部９１の横寸法は出力リードフレーム８の横寸法よりも若干大きく形成されており、出力リードフレーム８を端子部７２の切り欠き部９１に嵌挿させることができる。
【００３８】
このように構成された端子部７２への出力リードフレーム８の接続は、実施形態１の場合と同様の方法で行なうことができる。ただし、このような切り欠き部９１の場合、出力リードフレーム８を端子部７２の一端部７２ａから切り欠き部９１に矢印Ｘ方向に挿し入れることもできる。そして、実施形態１の場合と同様、端子部７２の切り欠き部９１から突出された出力リードフレーム８の先端部８ａを約９０度折り曲げて、端子部７２の上面に接合させ、ハンダ付けをすることによって、信頼性の高い電気的な接続を得ることができる。
【００３９】
なお、前述した実施形態においては、端子部７２に１個の切り欠き部９１を形成し、該切り欠き部９１に出力リードフレーム８を嵌挿した場合を例示したが、詳細には図示しないが、端子部に２個の切り欠き部を平行に形成し、出力リードフレームの先端部を７字状に屈曲させて、両方の切り欠き部に嵌挿させるようにしてもよい。このようにすることにより、出力リードフレームが端子部から離脱することをより確実に防止することができる。
【００４０】
また、前述した実施形態においては、端子部７２の下方側から出力リードフレーム８を切り欠き部９１に嵌挿する場合を説明したが、出力リードフレーム８の先端部８ａを７字状に折り曲げて上方から切り欠き部９１に嵌挿するようにしてもよい。
【００４１】
＜実施形態３＞
本実施形態３においては、端子ボックスの端子部に切り欠き部及び開口部の両方を形成している。
【００４２】
図３（ａ）及び（ｂ）には、本実施形態３の端子ボックスに固定された端子部の形態が示されるとともに、該端子ボックスの端子部に出力リードフレームが接続された状態が示されている。
【００４３】
本実施形態３においては、図３（ａ）に示すように端子部７３の先端部には、切り欠き部９１が形成され、さらに切り欠き部９１に平行に開口部９０が形成されている。
【００４４】
この場合、出力リードフレーム８を切り欠き部９１に嵌挿させた後、出力リードフレーム８の先端部８ａを７字状に屈曲させて開口部９０に嵌挿させ、ハンダ付けをする。このように切り欠き部９１及び開口部９０に出力リードフレーム８を順に嵌挿させることにより、出力リードフレーム８が端子部７３から離脱することをより確実に防止することができる。なお、ここでは端子部の先端部に近いほうから切り欠き部９１、開口部９０の順番にこれらを形成しているが、開口部９０、切り欠き部９１の順番であってもよい。
【００４５】
また、本実施形態３においても出力リードフレーム８を上方から切り欠き部９１及び開口部９０に嵌挿するようにしてもよい。
【００４６】
＜実施形態４＞
本実施形態４においては、端子ボックスの端子部に幅広の切り欠き部と幅狭の切り欠き部からなる切り欠き部を形成している。
【００４７】
図４（ａ）及び（ｂ）には、本実施形態４の端子ボックスに固定された端子部の形態が示されるとともに、該端子ボックスの端子部に出力リードフレームが接続された状態が示されている。
【００４８】
本実施形態４においては、図４（ａ）に示すように端子部７４の先端部には、端子部７４の一端部７４ａから切り欠き部９２が形成されている。切り欠き部９２は、まず一端部７４ａからは幅広の切り欠き部９２ａが形成され、幅広の切り欠き部９２ａに連続して幅狭の切り欠き部９２ｂが形成されている。幅狭の切り欠き部９２ｂの開口幅は、出力リードフレーム８の横寸法（厚さ）よりも僅かに小さくしている。
【００４９】
このように構成された端子部７４への出力リードフレーム８の接続は、実施形態２の場合と同様の方法で行なうことができるが、出力リードフレーム８を幅狭の切り欠き部９２ｂに強制的に嵌挿させることにより、出力リードフレーム８を端子部７４に物理的に固定することができる。従って、出力リードフレーム８が端子部７４から離脱することをより確実に防止することができると同時に、電気的接続を確保することができる。
【００５０】
また、本実施形態４においても出力リードフレーム８を上方から切り欠き部９２に嵌挿するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態１に係る端子ボックスの内部の出力リードフレームと端子部との接続部分の構造を説明する図であり、（ａ）はその端子部の平面図、（ｂ）は出力リードフレームとその端子部とが接続されている状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る端子ボックスの内部の出力リードフレームと端子部との接続部分の構造を説明する図であり、（ａ）はその端子部の平面図、（ｂ）は出力リードフレームとその端子部とが接続されている状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る端子ボックスの内部の出力リードフレームと端子部との接続部分の構造を説明する図であり、（ａ）はその端子部の平面図、（ｂ）は出力リードフレームとその端子部とが接続されている状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態４に係る端子ボックスの内部の出力リードフレームと端子部との接続部分の構造を説明する図であり、（ａ）はその端子部の平面図、（ｂ）は出力リードフレームとその端子部とが接続されている状態を示す斜視図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールの概略構成を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその底面図である。
【図６】従来の端子ボックスの内部の概略構造を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  太陽電池本体部
２  枠体
３  端子ボックス
４  端子ボックスの底面
５  出力ケーブル
６  バイパスダイオード
７、７１、７２、７３、７４  端子部
８  出力リードフレーム
９  端子ボックスの底面の穴
１０  太陽電池モジュール
９０  開口部
９１、９２  切り欠き部
【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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