(57)【要約】【課題】バイパスダイオードの発熱を抑え、その放熱を促進し、さらに、端子ボックスの内容積が不必要に増大することがなく、組み立て加工が容易で、信頼性の高い太陽電池モジュール用端子ボックスを得る。【解決手段】太陽電池モジュール６の複数の出力電極７に１対１に対応して接続される複数の端子板３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂと、前記複数の端子板のうち少なくとも一対の端子板の間に配設・接続された整流素子を有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、前記整流素子は、リードフレーム２１とダイオードチップ１２を含みダイオードチップ１２の上面と側面が樹脂により被覆２６されている半被覆ダイオード１１が、複数個互いに離隔して並列に接続されたものである太陽電池モジュール用端子ボックス。【選択図】図２
2007329319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの複数の出力電極に１対１に対応して接続される複数の端子板と、前記複数の端子板のうち少なくとも一対の端子板の間に配設・接続された整流素子を有し、前記太陽電池モジュールと外部接続用ケーブルを中継する太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
前記整流素子は、リードフレームとダイオードチップを含み、前記ダイオードチップは、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合した平板状であり、前記リードフレームは導電性を有する平板状であり、前記リードフレームの上面と前記ダイオードチップの前記Ｎ型半導体の電極が接触して配置されていて、前記ダイオードチップの上面と側面が樹脂により被覆されている半被覆ダイオードが、複数個互いに離隔して並列に接続されたものであり、
前記半被覆ダイオードの前記リードフレーム下面の少なくとも一部分は、前記端子板と接触している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】
請求項１に記載した太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
前記複数個の半被覆ダイオードの個数が２個であり、前記２個の半被覆ダイオードは電気設計、形状設計が等しく、前記半被覆ダイオードが、互いに１ｍｍ以上、６ｍｍ以下の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載した太陽電池モジュール用端子ボックス。
【請求項３】
請求項１に記載した太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
前記一対の端子板は、前記整流素子を配設する箇所で、突出部と切り込み部が形成され、互いに、前記突出部と切り込み部がかみ合い状態で配置されていて、
前記半被覆ダイオードは、前記Ｐ型半導体の電極から延設されるＰ側リード端子と、前記Ｎ型半導体の電極から前記リードフレームを介して延設されるＮ側リード端子を有し、
前記Ｐ側リード端子と前記Ｎ側リード端子が、前記一対の端子板の、互いに近接する、一方端子板の前記突出部と他方端子板の前記突出部に接続されている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４】
請求項１に記載した太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、
前記複数の端子板をｎ（ｎは３以上の正の整数）個有し、前記ｎ個の端子板は外部接続ケーブルが接続される２個の外部接続端子板と、（ｎ−２）個の中間端子板からなり、
前記（ｎ−２）個の中間端子板には、前記複数個の半被覆ダイオードが配設・接続されていて、
前記複数の半被覆ダイオードは各々単一の前記ダイオードチップからなり、
前記中間端子板の平面面積をＱｍｍ２、前記半被覆ダイオードを構成する前記単一のダイオードチップの平面面積Ｒｍｍ２が式（１）の関係を満足することを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
Ｑ≧５０Ｒ          式（１）
【請求項５】
太陽電池システムにおいて、
太陽電池モジュールと、請求項１に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを含む太陽電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電システムを構成する太陽電池モジュールを相互に接続するために使用される端子ボックス及び太陽電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュール用端子ボックスは、通常、太陽電池モジュールを逆バイアス負荷から保護するためのバイパスダイオードを含んでいる。
【０００３】
従来の太陽電池モジュール用端子ボックスは、太陽電池モジュールの複数の出力電極に接続される複数の端子板と、前記複数の端子板の間に配設・接続された単一の、樹脂被覆されたバイパスダイオードを有している。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、発明者らは、従来、一対の端子板の間に、バイパスダイオードとして、一対のリード端子間に複数のダイオードチップを並列に接続したリード端子付ダイオードを配列・接続した、太陽電池モジュール用端子ボックスを提案している。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６０３５号公報
【特許文献２】ＷＯ  ２００５／１１２１３３号公報（図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
太陽電池セルの技術は日々進歩しており、現在では、単一の太陽電池モジュールの最大出力が１９０Ｗ、公称短絡電流値が８Ａ程度のものが主流となっている。このような太陽電池モジュールへの逆バイアス負荷をバイパスするためのバイパスダイオードには、大きな電気容量が要求される。そして、バイパスダイオードに電流が流れる場合には、バイパスダイオードの発熱も、また、多量となる。
【０００７】
従来の単一のバイパスダイオードを含む太陽電池モジュール用端子ボックスを、現状の大出力化した太陽電池モジュールに用いるには、新たに、ダイオードの大容量化とその放熱促進を図る必要がある。
【０００８】
また、従来の太陽電池モジュール用端子ボックスに使用されているリード端子付並列接続ダイオードは、太陽電池モジュール自体の中に挟み込むことを主たる目的に開発されたものである。このため、当該リード端子付並列接続ダイオードを端子ボックスに配置すると、（１）リード端子の合流部分で放熱が妨げられ、（２）熱容量の大きい並列接続ダイオードのリード端子と同じく熱容量の大きい端子板の接続が必要になり、当該接続加工を樹脂被覆など保護手段をもたないリード端子付並列接続ダイオードの破損に気遣いながら行う必要があるなど組み立て加工が困難化し、（３）端子ボックスの平面大きさが大きくなり、ひいては、端子ボックスの内容積が増大し、防水対策などの費用増大につながる（４）並列接続ダイオードを特別に製造しなければならないなど、種々の問題点が発生する。
【０００９】
また、太陽電池モジュール用端子ボックスの放熱が不十分であれば、これを組み込んだ太陽電池システムの信頼性が低下し、太陽電池システム全体の耐用期間が短縮される。
【００１０】
そこで、本発明は、バイパスダイオードの発熱を抑えた太陽電池モジュール用端子ボックスを得ることを課題とする。また、本発明は、バイパスダイオードの放熱を促進する太陽電池モジュール用端子ボックスを得ることを課題とする。さらに、本発明は、端子ボックスの内容積が不必要に増大することのない太陽電池用端子ボックスを得ることを課題とする。また、本発明は、組み立て加工が容易な太陽電池モジュール用端子ボックスを得ることを課題とする。その他の本発明の課題は、信頼性の高い太陽電池モジュール用端子ボックスを得ることにある。
【００１１】
さらに本発明は、信頼性が向上し、耐用期間が延長される太陽電池システムを得ることを課題とする。
【００１２】
本発明のその他の課題は、本発明の説明により明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一の態様にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、太陽電池モジュールの複数の出力電極に１対１に対応して接続される複数の端子板と、前記複数の端子板のうち少なくとも一対の端子板の間に配設・接続された整流素子を有し、前記太陽電池モジュールと外部接続用ケーブルを中継する太陽電池モジュール用端子ボックスにおいて、前記整流素子は、リードフレームとダイオードチップを含み、前記ダイオードチップは、平板状のＰ型半導体に平板状のＮ型半導体を接合した平板状であり、前記リードフレームは導電性を有する平板状であり、前記リードフレームの上面と前記ダイオードチップの前記Ｎ型半導体の電極が接触して配置されていて、前記ダイオードチップの上面と側面が樹脂により被覆されている半被覆ダイオードが、複数個互いに離隔して並列に接続されたものであり、前記半被覆ダイオードの前記リードフレーム下面の少なくとも一部分は、前記端子板と接触していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましい実施態様にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、前記複数個の半被覆ダイオードの個数が２個であり、前記２個の半被覆ダイオードは電気設計、形状設計が等しく、前記半被覆ダイオードが、互いに１ｍｍ以上、６ｍｍ以下の間隔で配置されていてもよい。
【００１５】
本好ましい実施態様にあっては、２個の、同様に製作された半被覆ダイオードが近接して配置されている。並列接続された複数の半被覆ダイオードに流れる電流値は、個々の半被覆ダイオードが置かれる環境、特に温度環境によって変動する。２個の、同様に製作された半被覆ダイオードを近接して配置したので、温度環境などが略等しくなる結果、並列接続された２個の半被覆ダイオード個々に流れる電流値が、略等しくなり、ダイオードの発熱が一層抑制される太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施態様にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、前記一対の端子板は、前記整流素子を配設する箇所で、突出部と切り込み部が形成され、互いに、前記突出部と切り込み部がかみ合い状態で配置されていて、前記半被覆ダイオードは、前記Ｐ型半導体の電極から延設されるＰ側リード端子と、前記Ｎ型半導体の電極から前記リードフレームを介して延設されるＮ側リード端子を有し、前記Ｐ側リード端子と前記Ｎ側リード端子が、前記一対の端子板の、互いに近接する、一方端子板の前記突出部と他方端子板の前記突出部に接続されていてもよい。
【００１７】
本好ましい実施態様にあっては、一対の端子板がかみ合い状態で配置されているので、半被覆ダイオードのリード端子を短くすることができ、同時に、端子ボックスの平面面積を小さく、ひいては、端子ボックスの内容積を一層小さくすることができる太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。同時に、例えば、シリコン樹脂の充填など端子ボックスの防水対策に必要な費用の一層の低減を図ることができる太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。また、半被覆ダイオードがＰ側リード端子とＮ側リード端子を有し、当該２つのリード端子が端子板と接続されるので、半被覆ダイオードの取り付け作業が容易化される。
【００１８】
本発明の好ましい実施態様にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、前記複数の端子板をｎ（ｎは３以上の正の整数）個有し、前記ｎ個の端子板は外部接続ケーブルが接続される２個の外部接続端子板と、（ｎ−２）個の中間端子板からなり、前記（ｎ−２）個の中間端子板には、前記複数個の半被覆ダイオードが配設・接続されていて、前記複数の半被覆ダイオードは各々単一の前記ダイオードチップからなり、前記中間端子板の平面面積をＱｍｍ２、前記半被覆ダイオードを構成する前記単一のダイオードチップの平面面積Ｒｍｍ２が式（１）の関係を満足するものであってもよい。
Ｑ≧５０Ｒ          式（１）
【００１９】
本好ましい実施態様にあっては、中間端子板の平面面積を一定値以上とした。中間端子板は、外部接続ケーブルを伝達して放熱が行われる外部接続端子板と異なり、一層、環境への放熱を促進する必要がある。本好ましい実施態様にあっては、平面面積を一定値以上とすることにより、中間端子板の放熱が一層促進される太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。
【００２０】
本発明の他の態様にかかる太陽電池システムは、太陽電池モジュールと、本発明にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスを含むことを特徴とする。
【００２１】
以上説明した本発明、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる構成要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、単一の整流素子配設位置に、複数個の半被覆ダイオードを配設・接続したので、個々の半被覆ダイオードに流れる電流が小さくなり、ダイオードの発熱が抑制される太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。また、本発明は、リードフレームを備える半被覆ダイオードを使用したので、リードフレームにより放熱が促進され、同時に、端子ボックスの内容積が不必要に増大することのない太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。さらに、本発明は、半被覆ダイオードを使用するので、ダイオード中の接続構造が被覆により機械的変形や衝撃から保護されており、組み立て加工が容易となり、また、信頼性が向上した太陽電池モジュール用端子ボックスとなる。同時に、半被覆ダイオードのリードフレームが端子板と熱的に接触しているので、ダイオードで発する熱がリードフレームを介して端子板に伝導され放熱される。
【００２３】
本発明にかかる太陽電池システムは、太陽電池モジュール用端子ボックスの発熱が抑制され、放熱が促進されるので、信頼性が向上し、耐用期間が延長さる太陽電池システムとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施例にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスと太陽電池システムをさらに説明する。本発明の実施例に記載した部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２５】
図１は、本発明にかかる太陽電池システムの説明図である。太陽電池システム１は、太陽電池モジュール６、端子ボックス２を含み、必要に応じてインバータ（図示しない）、分電盤（図示しない）などを含む。
【００２６】
太陽電池モジュール６は、通常、複数の太陽電池セルを含み、これら複数の太陽電池セルの一定数を直列に接続してセルストリングとし、セルストリングの両端に接続した出力電極から電力が取り出される。端子ボックス２は、外部接続ケーブル４１と外部接続ケーブル４３を有し、それぞれの外部接続ケーブル４１、４３の先端にはコネクタ４２、４４を備えていて、隣接する端子ボックス２に接続される。
【００２７】
図示した太陽電池モジュール６においては、出力電極は太陽電池モジュール６の裏面中央部から取り出され、端子ボックス２は当該出力電極に覆いかぶさるように、太陽電池モジュール６の裏面中央部に取り付けられている。出力電極の取り出し位置に制限はなく、例えば、出力電極を太陽電池モジュール６の端面から取り出してもよい。また、端子ボックス２の配置に制限はなく、例えば、端子ボックス２を太陽電池モジュール６裏面の周縁部に配置してもよく、また、端子ボックス２を太陽電池モジュール６の端面に配置してもよい。
【００２８】
続いて端子ボックス２を説明する。図２は端子ボックス２の平面図であり、図３は半被覆ダイオード１１の平面説明図、図４は図３中のＡ−Ａ’線における半被覆ダイオード１１の断面説明図、図５は図３中のＢ−Ｂ’線における半被覆ダイオード１１の断面説明図である。図５においては、説明と理解の容易化のため、紙面縦と横の縮尺が異なり、また、構成部品相互の間隔は、実物の正確な間隔を示すものではない。図６は中間端子板３３ａ、３３ｂの形状等の説明図である。
【００２９】
端子ボックス２は、筐体１０にＮ側外部接続端子板３２ａ、中間端子板３３ａ、中間端子板３３ｂとＰ側外部接続端子板３２ｂが配置されている。以下、Ｎ側外部接続端子板３２ａ、中間端子板３３ａ、中間端子板３３ｂとＰ側外部接続端子板３２ｂを総称して、端子板と呼ぶ場合がある。太陽電池モジュールの出力電極７が、それぞれの外部接続端子板３２ａ、３２ｂと中間端子板３３ａ、３３ｂに接続されている。出力電極７は、通常、リボン状電線である。出力電極７とこれら端子板の接続加工は、半田付け、スポット溶接、圧接など公知の加工で行われる。図示した端子ボックス２は、４本の出力電極を受容する端子ボックスであり、２個の外部接続端子板と２（４マイナス２）個の中間端子板を備えている。
【００３０】
外部接続端子板３２ａの他方端部には外部接続ケーブル４１が接続され、外部接続端子板３２ｂの他方端部には外部接続ケーブル４３が接続されている。筐体１０の底面の一部に貫通部分３６があり、出力電極７は貫通部分３６を通して筐体１０の内部に導かれる。
【００３１】
外部接続端子板３２ａと中間端子板３３ａには、２個の半被覆ダイオード１１ａ、１１ｂが、互いに離隔して、並列に接続されている。中間端子板３３ａと中間端子板３３ｂには、２個の半被覆ダイオード１１ｃ、１１ｄが、互いに離隔して、並列に接続されている。中間端子板３３ｂと外部接続端子板３２ｂには、２個の半被覆ダイオード１１ｅ、１１ｆが、互いに離隔して、並列に接続されている。
【００３２】
前記２個の半被覆ダイオード（１１ａ、１１ｂの一対、１１ｃ、１１ｄの一対及び１１ｅ、１１ｆの一対）は、同一電気設計、同一形状設計である。つまり、個々の半被覆ダイオードが同一性能、同一大きさとなるように複数生産された生産物である。複数個の半被覆ダイオードに流れる電流を等しくして単一のダイオードの過熱を抑制する観点から、同様に製作された複数個の半被覆ダイオードを使用することが好ましい。もっとも、本発明において、単一の整流素子接続箇所に配置・接続される複数の半被覆ダイオードは３個以上であってもよい。また、当該複数の半被覆ダイオードは、必ずしも同一電気設計、同一形状設計でなくてもよい。本実施例においては、三組６個の半被覆ダイオードを全て同一電気設計、同一形状設計の半被覆ダイオードとした。
【００３３】
次に、図３、図４、図５を参照して半被覆ダイオードの接続構造等を説明するが、半被覆ダイオードは符号１１で示している。
【００３４】
半被覆ダイオード１１はリードフレーム２１の上面にダイオードチップ１２を配置したものである。リードフレーム２１は導電性の平板状であり、例えば銅板に、スズ、ビスマス(Sn-Bi)メッキしたものである。ダイオードチップ１２は、平板状であり平板状のＰ型半導体１３に平板状のＮ型半導体１７を接合したものである。Ｐ型半導体１３、Ｎ型半導体１７は、公知の半導体であり、例えばシリコンやゲルマニウムにホウ素、アルミニウム、リンやヒ素などの不純物を混合して作られる。
【００３５】
ダイオードチップの電気規格値（及び大きさ）に特に制限はない。しかし、大出力の太陽電池モジュール用端子ボックスにする観点から、さらに、最大使用可能な電気規格値を大きくすれば、小さい通電量の場合にダイオードチップの発熱を抑制できる観点から、ダイオードチップの電気規格値は、Ｉ０の下限値が、通常５Ａ（アンペア）以上、好ましくは８Ａ以上、より好ましくは１０Ａ以上である。Ｉ０の上限値は特に制限はないが、経済性などから通常５０Ａ以下である。
【００３６】
一般に太陽電池の発生電圧は低いので、上述のＩ０を満たすダイオードチップであれば、ＶＲＭの値を満足する。このようなダイオードチップのＶＲＭの値を例示すれば、下限値が６００Ｖ（ボルト）以上であり、上限値が２０００Ｖ以下である。
【００３７】
平板状ダイオードチップを厚さ０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度で作成した場合には、上記の電気規格値を満たすダイオードチップ（単数）は、一辺２．５ｍｍ以上、好ましくは一辺２．７ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、より好ましくは一辺３．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、さらに好ましくは一辺３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、特に好ましくは一辺４．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である正方形またはこれらと面積の等しいその他の平面形状である。
【００３８】
ダイオードチップ１２の下面はＮ型半導体の電極面１８であり、ダイオードチップ１２の上面はＰ型半導体の電極面１４である。リードフレームの上面とダイオードチップのＮ型半導体の電極面１８が接続されている。
【００３９】
Ｐ型半導体の電極面１４は、接続子１６を介してＰ側リード端子１５と接続されている。リードフレームの上面には、接続子２０が接続されており、接続子２０の他端はＮ側リード端子１９と接続されている。すなわち、Ｎ型半導体の電極面１８は、リードフレーム２１、接続子２０を介して、Ｎ側リード端子に接続されている。
【００４０】
リードフレームの側端面とリードフレーム上面に位置する構造物（ダイオードチップ１２、接続子１６、２０、Ｐ側リード端子１５の一部、Ｎ側リード端子１９の一部とリードフレームの上面）は、被覆体２６で被覆されている。図３、図４、図５において、被覆体２６は一点鎖線で表示している。すなわち、ダイオードチップ１２の上面と側面が樹脂により被覆されている。被覆樹脂は、例えばエポキシ樹脂を用いることができる。リードフレームの下面２２は被覆樹脂に覆われず、露出している。従って、ダイオードチップの発熱は、主として、リードフレームの下面から外に放熱される。さらに、リードフレーム下面の一部分、好ましくはリードフレーム下面の全面を、端子板と接触するように配置した場合には、熱がリードフレームから端子板に伝導し、一層、ダイオードチップの放熱が促進される。
【００４１】
本発明において、半被覆ダイオードは、ダイオードチップ１２の上面と側面が樹脂により被覆されているダイオードを意味するものであり、例えば、リードフレームの上面であって、ダイオードチップが載っていない領域は、樹脂被覆が無くてもよい。また、リードフレームの下面の延長面と被覆体の端面が同一面にあってもよい。
【００４２】
本発明において、リードフレームは導電性であり、Ｎ側リード端子を省略して、リードフレームを直接端子板に接続してもよい。しかし、ダイオードチップの放熱の観点から、リードフレームと端子板を大きくすることが好ましく、このようにするとリードフレームと端子板の熱容量が大きくなり、リードフレームと端子板の接続加工、（例えば半田付けによる接続加工）が困難になるので、リードフレームとは別にＮ側リード端子を設けて、局部的な加熱を容易にすることにより、半被覆ダイオードと端子板の接続加工を容易にすることが好ましい。また、半被覆ダイオードと端子板を圧接により取り付け、接続する場合であっても、圧接構造が単純化するなどの観点より、半被覆ダイオードがリード端子を有することが好ましい。
【００４３】
半被覆ダイオードを構成するダイオードチップの数は、単数でもよく、複数でもよい。すなわち、単数のリードフレームに、複数のダイオードチップを配置したものであってもよい。経済性などの観点から当該ダイオードチップの数は単数であることが好ましい。
【００４４】
半被覆ダイオード１１は、被覆体２６とリードフレーム２１を貫通する貫通穴２４を有し、貫通穴２４に固定ネジ２５を通して端子板に固定している。
【００４５】
図２と図６を参照して、端子板の側縁には、突出部３３１と切り込み部３３２が交互に形成されている。そして、隣接している一対の端子板（図６では、中間端子板３３ａと中間端子板３３ｂ）は、互いに、突出部３３１と切り込み部３３２がかみ合う状態で配置されている。突出部３３１は、半被覆ダイオード１１のＰ側リード端子の先端部分とＮ側リード端子の先端部分を受容する貫通穴を有している。
【００４６】
中間端子板３３ａの突出部３３１ｃと、中間端子板３３ｂの突出部３３１ｄは、互いに近接し、単一の半被覆ダイオード１１ｄの、Ｐ側リード端子の先端部分と、Ｎ側リード端子の先端部分がそれぞれの貫通穴に差し込まれ、半田付けで接続されている。また、同様に、中間端子板３３ａの突出部３３１ａと、中間端子板３３ｂの突出部３３１ｂも近接し、単一の半被覆ダイオード１１ｃが同様に接続される。
【００４７】
隣接している一対の端子板を突出部と切り込み部がかみ合う状態で配置したので、端子ボックス２の平面面積を節約することができる。さらに、リードフレームの下面全面を端子板と接触する状態に配置することが容易となる。
【００４８】
突出部と切り込み部の形状は方形に限られず、三角形、波形などであってもよい。
【００４９】
一対の端子板の間に、並列に接続される複数個の半被覆ダイオードは、一定の間隔で配置されることが好ましい。当該間隔は、あまりに接近すると、不慮の移動で導通したり、組み立て加工が困難になるなどの観点より、１ｍｍ以上であることが好ましい。当該間隔を、大きくすると、複数個の半被覆ダイオードの温度などの環境に相当な開きが生じて、複数個の半被覆ダイオードに流れる電流に相当な開きが発生する。個々のダイオードの過熱を抑制する観点から、また、端子板が大きくなり、ひいては、端子ボックスが必要以上に大きくなることを避けるなどの観点から、当該間隔は、通常６ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは４ｍｍ以下である。
【００５０】
さらに、一対の端子板の間に、並列に接続される複数個の半被覆ダイオードは、半被覆ダイオードの温度環境などを等しくし複数個の半被覆ダイオードに流れる電流を等しくすることにより、個々のダイオードの過熱を抑制する観点から、２個であることが好ましい。
【００５１】
図２、図６を参照して、端子板は、出力電極受容部３３６、半被覆ダイオード受容部３３８と、出力電極受容部３３８と半被覆ダイオード受容部３３６を連結する連結部３３７を有している。連結部３３７の断面積は、半被覆ダイオード受容部３３８の断面積よりも小さい。
【００５２】
半被覆ダイオードの放熱促進を考えると、放熱板の役割を担う端子板も大きくすることが好ましいので、必然的に端子板の熱容量が大きくなる。一方、端子板は、出力電極を接続するものであり、熱的加工手段（例えば半田付け）により接続加工する場合に、出力電極受容部を局部的に加熱する必要がある。
【００５３】
このため、連結部３３７の断面積を小さくして、出力電極受容部３３６の局部的加熱の容易化を計っている。断面積を小さくする手段としては、図示したように貫通穴を1つ設けてもよく、貫通穴を複数設けてもよく、片側または両側から切り込み部を設けてもよく、肉厚を薄くしてもよい。連結部の断面積は、電気導通の妨げとならず、熱移動が妨げられるものであれば、特に制限はないが、例えば、断面積２ｍｍ２以上あればよい。現実的には、さらに、連結部の強度を加味して断面積を定めればよい。
【００５４】
複数の半被覆ダイオードが、各々単一のダイオードチップを含むものである場合に、中間端子板の平面面積をＱｍｍ２、半被覆ダイオードを構成する単一のダイオードチップの平面面積Ｒｍｍ２とすれば、ＱとＲは式（１）の関係を満足することが好ましい。
Ｑ≧５０Ｒ          式（１）
より好ましくは、ＱとＲは式（２）の関係を満足することが好ましい。
Ｑ≧６０Ｒ          式（２）
【００５５】
中間端子板は、外部接続ケーブルを伝達して放熱が行われる外部接続端子板と異なり、一層、環境への放熱を促進する必要があるので、中間端子板の平面面積を大きくして、半被覆ダイオードの放熱を促進するためである。また、中間端子板の放熱性能は、主としてその面積により定まるためである。
【００５６】
ここで、中間端子板が上述した連結部３３７を含む場合には、中間端子板の平面面積Ｑの算出にあたり、出力電極受容部と連結部の面積は除外する。一方、突出部３３１の面積は、中間端子板の平面面積Ｑに含む。
【００５７】
本実施例において、端子板の寸法などは以下の通りである。
【００５８】
Ｎ側外部接続端子板３２ａ
最大長さ（外部接続ケーブルを接続するかしめ部を含む）：７６ｍｍ、
出力電極受容部と連結部を除いた部分の最大長さ（外部接続ケーブルを接続するかしめ部を含む）：６３ｍｍ
最大幅：２９ｍｍ
出力電極受容部の幅：１５ｍｍ
連結部に在る貫通穴：長さ２ｍｍ、幅１１ｍｍ
厚さ：０．８ｍｍ
銅板
【００５９】
Ｐ側外部接続端子板３２ｂ
最大長さ（外部接続ケーブルを接続するかしめ部を含む）：７６ｍｍ、
出力電極受容部と連結部を除いた部分の最大長さ（外部接続ケーブルを接続するかしめ部を含む）：６３ｍｍ
最大幅：２２ｍｍ
出力電極受容部の幅：１５ｍｍ
連結部に在る貫通穴の寸法：長さ２ｍｍ、幅１１ｍｍ
厚さ：０．８ｍｍ
銅板
【００６０】
中間端子板３３ａ、中間端子板３３ｂ
最大長さ：８３ｍｍ、
半被覆ダイオード受容部の最大長さ：７０ｍｍ
最大幅：３８ｍｍ
出力電極受容部の幅：１５ｍｍ
連結部に在る貫通穴：長さ２ｍｍ、幅１１ｍｍ
厚さ：０．８ｍｍ
銅板
本実施例において、中間端子板の平面面積は、１８１０ｍｍ２である。
【００６１】
端子ボックス２の取り付け方法を説明する。貫通部分３６に出力電極７を通して、端子ボックス２を太陽電池モジュールの裏面に仮止めする。複数の出力電極７をそれぞれ一の端子板の出力電極受容部３３６に半田付けする。その後、端子ボックスの空洞部に必要に応じてシリコン樹脂を充填し、端子ボックスに蓋を取り付ける。シリコン樹脂は、端子ボックスの防水などの目的で使用される。
【００６２】
以上一の実施形態にかかる端子ボックスなどを説明したが、本発明にかかる端子ボックスなどは当該実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明にかかる端子ボックスにおいて中間端子板の個数はゼロであってもよく、また、３以上であってもよい。
【００６３】
＜実施例１＞
図７に簡略化して図示した３個の端子板を備える端子ボックスを用い、端子板の間に２個の半被覆ダイオードを接続して、電流通電時のダイオードのＴｊ（接合温度）を測定した。端子板には模擬出力電極７１を半田付けで接続した。模擬出力電極７１の寸法は、長さ１００ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ０．４ｍｍであった。
【００６４】
半被覆ダイオードは、図３、図４、図５に図示したもの（以下、当該半被覆ダイオードの種別を「ＳＩ」と表示する）であり、主たる寸法は以下の通りであった。
【００６５】
リードフレーム
最大厚さ：２ｍｍ
厚さが２ｍｍである部分の面積：約１８５ｍｍ２
最大被覆体厚さ：５ｍｍ
ダイオードチップの大きさ：４ｍｍ×６ｍｍの方形
であった。
また、Ｎ側外部接続端子板３２ａ、Ｐ側外部接続端子板３２ｂは、図２を用いて説明したものと同一であり、中間端子板３３ｃは、図２を用いて説明した中間端子板３３ａと同一である。なお、Ｑ＝７２．４Ｒである。
【００６６】
試験方法は以下のとおりであった。
(1) 端子ボックスに配置・接続した状態で各半被覆ダイオードのＶｆ、Ｉｒを測定した。
(2) 各半被覆ダイオードのＮ側リード端子（被覆体に近接する部分）の上部に熱電対を半田接合した。本実施例においては、Ｎ側リード端子の温度をダイオードの接合温度とみなした（実施例２〜４、比較例１〜４についても、同様である）
(3) 端子ボックスの内部空間にシリコン樹脂（信越化学工業株式会社製ＫＥ２００）を充填した。
(4) 常温にて２４時間放置し、シリコン樹脂を乾燥した。
【００６７】
(5) 端子ボックスに蓋をした。このとき、端子ボックスよりはみ出した模擬出力電極の端部はそのまま放置した。
(6) 端子ボックスを７５℃の恒温槽内に設置し、直流電源装置から外部接続ケーブルを通じて、１時間、電流１０Ａ（アンペア）を通電した。当該通電時間中に熱電対により、温度を測定し、その最高温度をＴｊの測定値とした。
(7) 端子ボックスを恒温槽から出し、室温まで放冷したのち、端子ボックスに配置・接続した状態で各半被覆ダイオードのＶｆ、Ｉｒを測定した。実施例１の測定値を表１に示した。
【００６８】
上記(1)(7)におけるＶｆ測定は１０Ａ通電時の値を測定したものであり、Ｉｒ測定は６００Ｖ（ボルト）印加時の値を測定したものであり、いずれもパルス２ｍ秒で測定した。(1)と(7)の測定値を比較した結果、試験に用いた各半被覆ダイオードは、１０Ａ、１時間通電後もその機能が破壊されていなかった。実施例２〜４、比較例１〜４についても、いずれのダイオードも１０Ａ、１時間通電後もその機能が破壊されていなかった。
【００６９】
＜比較例１＞
図８に簡略化して図示した３個の端子板を備える端子ボックスを用い、端子板の間に１個の半被覆ダイオードを接続して、電流通電時のダイオードのＴｊを測定した。
端子ボックスは、実施例１と同様であった。また、半被覆ダイオードは、実施例１で使用したものと同一物（ＳＩ）であった。試験方法も実施例１と同一であった。比較例１の測定値を表１に示した。
【００７０】
＜実施例２＞
半被覆ダイオードの種別を変更した以外は、実施例１と同じ試験を行った。
供試した半被覆ダイオード（以下、当該半被覆ダイオードの種別を「ＰＡ」と表示する）は、リードフレームの平面大きさが被覆体の平面大きさよりも大きく、貫通穴を含むリードフレームの一部分は、上面、下面ともに露出している。主たる寸法は以下の通りであった。
【００７１】
リードフレーム
最大厚さ：１．２ｍｍ
厚さが１．２ｍｍである部分の面積：約１５０ｍｍ２
上面下面共に被覆がない部分の面積：６３．５ｍｍ２
最大被覆体厚さ：４．５ｍｍ
ダイオードチップの大きさ：５ｍｍ×５ｍｍの正方形であった。なお、Ｑ＝７２．４Ｒである。
【００７２】
実施例２の測定値を表１に示した。
【００７３】
＜比較例２＞
半被覆ダイオードＰＡを使用した以外は、比較例１と同じ試験を行った。比較例２の測定値を表１に示した。
【００７４】
【表１】
2007329319.tif 000003
【００７５】
＜実施例３＞
図９に簡略化して図示した４個の端子板を備える端子ボックスを用い、端子板の間に２個の半被覆ダイオードを接続して、電流通電時のダイオードのＴｊを測定した。
【００７６】
Ｎ側外部接続端子板３２ａ、Ｐ側外部接続端子板３２ｂ、中間端子板３３ａ、３３ｂは、図２を用いて説明したものと同一である。その他の測定条件、方法は、実施例１と同様であった。実施例３の測定値を表２に示した。
【００７７】
＜比較例３＞
図１０に簡略化して図示した４個の端子板を備える端子ボックスを用い、端子板の間に１個の半被覆ダイオードを接続して、電流通電時のダイオードのＴｊを測定した。端子ボックスは、実施例３と同様であった。半被覆ダイオードは、実施例１で使用したものと同一物（ＳＩ）であった。試験方法も実施例１と同一であった。比較例３の測定値を表３に示した。
【００７８】
＜実施例４＞
半被覆ダイオード（ＳＩ）を半被覆ダイオード（ＰＡ）に置き換えた以外は、実施例３と同一条件、同一方法で試験を行った。実施例４の測定値を表２に示した。
【００７９】
＜比較例４＞
半被覆ダイオード（ＳＩ）を半被覆ダイオード（ＰＡ）に置き換えた以外は、比較例３と同一条件、同一方法で試験を行った。比較例４の測定値を表２に示した。
【００８０】
【表２】
2007329319.tif 000004
【００８１】
実施例１−４では、比較例１−４に比較して、いずれの半被覆ダイオードも低いＴｊが測定された。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明にかかる太陽電池モジュール用端子ボックスは、例えば、太陽電池モジュールの電力取り出しに、使用可能である。本発明にかかる太陽電池システムは、例えば、太陽光発電に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】太陽電池システムの説明図である。
【図２】端子ボックス２の平面図である。
【図３】半被覆ダイオード１１の平面説明図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ’線における半被覆ダイオード１１の断面説明図である。
【図５】図３中のＢ−Ｂ’線における半被覆ダイオード１１の断面説明図である。
【００８４】
【図６】中間端子板３３ａ、３３ｂの形状等の説明図である
【図７】実施例１で使用した端子ボックスの概略説明図であり、半被覆ダイオードＥ１−Ｅ４の配置を示している。
【図８】比較例１で使用した端子ボックスの概略説明図であり、半被覆ダイオードＲ１−Ｒ２の配置を示している。
【図９】実施例３で使用した端子ボックスの概略説明図であり、半被覆ダイオードＥ１１−Ｅ１６の配置を示している。
【図１０】比較例３で使用した端子ボックスの概略説明図であり、半被覆ダイオードＲ１１−Ｒ１３の配置を示している。
【符号の説明】
【００８５】
１    太陽電池システム
２    端子ボックス
６    太陽電池モジュール
７    出力電極
１０    筐体
１１    半被覆ダイオード
１２    ダイオードチップ
１３    Ｐ型半導体
１５    Ｐ側リード端子
１７    Ｎ型半導体
１９    Ｎ側リード端子
２１    リードフレーム
２２    リードフレームの下面
２６    被覆体
【００８６】
３２ａ、３２ｂ    外部接続端子板
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ    中間端子板
４１、４３    外部接続ケーブル
７１    模擬出力電極
３３１    突出部
３３２    切り込み部
３３６    出力電極受容部
３３７    半被覆ダイオード受容部
３３８    連結部
【図１】
2007329319.tif 000005
【図２】
2007329319.tif 000006
【図３】
2007329319.tif 000007
【図４】
2007329319.tif 000008
【図５】
2007329319.tif 000009
【図６】
2007329319.tif 000010
【図７】
2007329319.tif 000011
【図８】
2007329319.tif 000012
【図９】
2007329319.tif 000013
【図１０】
2007329319.tif 000014