(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールにおいて、端子箱を十分に固定する。【解決手段】封止材１２０は太陽電池セル１１０を封止している。出力配線１１２は、太陽電池セル１１０の出力を取り出す配線であり、封止材１２０の一面から外部に引き出されている。端子箱２００は、太陽電池モジュールの上記した一面のうち出力配線１１２が引き出されている領域に固定されており、その内部に出力配線１１２が引き出されている。端子箱２００は、固定面に、凹凸が形成されている凹凸部と、凹凸が形成されていない平滑部と、を備えている。そして端子箱２００は、凹凸部では接着性樹脂を介して固定されており、平滑部では両面テープを用いて固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを封止する封止材と、
前記封止材の一面から外部に引き出され、前記太陽電池セルの出力を取り出す出力配線と、
前記出力配線が引き出されている領域に固定され、内部に前記出力配線が引き出されている端子箱と、
を備え、
前記端子箱は、
前記一面に固定されている面に、凹凸が形成されている凹凸部と、凹凸が形成されていない平滑部と、を備え、
前記凹凸部では接着性樹脂を介して固定されており、前記平滑部では両面テープを用いて固定されている太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記平滑部は、平面視で前記両面テープより大きい太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
平面視において前記凹凸部は前記平滑部の全周を囲むように設けられている太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記凹凸部に設けられ、前記平滑部を囲む溝を備える太陽電池モジュール。
【請求項５】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルを封止する封止材と、前記封止材の一面から外部に引き出されていて前記太陽電池セルの出力を取り出す出力配線と、を備える太陽電池モジュールを準備し、
裏面に平滑部及び凹凸部を有する端子箱の前記平滑部に両面テープを取り付け、
前記両面テープを用いて前記端子箱を前記太陽電池モジュールのうち前記出力配線が引き出されている領域に固定するとともに、接着剤を用いて前記端子箱の前記凹凸部を前記領域に固定する、太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信頼性が向上した太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮する動きが広がっており、これに伴って太陽電池の普及が進んでいる。太陽電池を使用するためには、太陽電池セルを封止材で被覆し、この封止材から太陽電池セルの出力配線を外部に引き出す必要がある。封止材から出力配線を引き出す場合、引出部に機械的強度を持たせるために、端子箱を設置する場合が多い（例えば特許文献１〜５）。これら特許文献１〜５には、端子箱を封止材の表面に固定するときに、両面テープと接着剤を用いることが記載されている。例えば特許文献１では、両面テープを端子箱の底面の中央側に位置させ、その周囲に接着剤を設けている。特許文献３，４では、端子箱の底面の外縁部に両面テープを位置させ、両面の内側に接着剤を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９８４３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７０９７９号公報
【特許文献３】特開２００１−２４２０６号公報
【特許文献４】特開平９−５５５２０号公報
【特許文献５】特開平１０−２７０７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池モジュールは屋外で使用されるため、高い耐久性が要求される。本発明者が検討した結果、端子箱と接着剤の密着性が不足し、その結果、太陽電池モジュールに対して端子箱が十分に固定できない可能性があることが判明した。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、端子箱を十分に固定することができる太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、
前記太陽電池セルを封止する封止材と、
前記封止材の一面から外部に引き出され、前記太陽電池セルの出力を取り出す出力配線と、
前記出力配線が引き出されている領域に固定され、内部に前記出力配線が引き出されている端子箱と、
を備え、
前記端子箱は、
前記一面に固定されている面に、凹凸が形成されている凹凸部と、凹凸が形成されていない平滑部と、を備え、
前記凹凸部では接着性樹脂を介して固定されており、前記平滑部では両面テープを用いて固定されている太陽電池モジュールが提供される。
【０００７】
本発明によれば、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池セルと、前記太陽電池セルを封止する封止材と、前記封止材の一面から外部に引き出されていて前記太陽電池セルの出力を取り出す出力配線と、を備える太陽電池モジュールを準備し、
裏面に平滑部及び凹凸部を有する端子箱の前記平滑部に両面テープを取り付け、
前記両面テープを用いて前記端子箱を前記太陽電池モジュールのうち前記出力配線が引き出されている領域に固定するとともに、接着剤を用いて前記端子箱の前記凹凸部を前記太陽電池モジュールの前記一面に固定する、太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池モジュールにおいて、端子箱を十分に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。
【図２】端子箱のうち封止材に固定される固定面を示す平面図である。
【図３】第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図４】第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図５】図４に示した端子箱の固定面の平面図である。
【図６】端子箱の固定面の変形例を示す平面図である。
【図７】端子箱の固定面の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。この太陽電池モジュールは、太陽電池セル１１０、封止材１２０、出力配線１１２、及び端子箱２００を備えている。太陽電池セル１１０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。封止材１２０は太陽電池セル１１０を封止している。出力配線１１２は、太陽電池セル１１０の出力を取り出す配線であり、封止材１２０の一面から外部に引き出されている。端子箱２００は、太陽電池モジュールの上記した一面のうち出力配線１１２が引き出されている領域に固定されており、その内部に出力配線１１２が引き出されている。端子箱２００は、固定面に、凹凸が形成されている凹凸部と、凹凸が形成されていない平滑部と、を備えている。そして端子箱２００は、凹凸部では接着剤（接着性樹脂）３２０を介して固定されており、平滑部では両面テープ３１０を用いて固定されている。以下、詳細に説明する。
【００１２】
太陽電池セル１１０は、可撓性基板を用いて形成されているため、可撓性を有している。封止材１２０は、例えばラミネートフィルムであり、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡという）、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、又はポリイソブチレン等の樹脂材料からなるフィルムである。封止材１２０を用いて太陽電池セル１１０を封止する方法としては、例えば真空ラミネート法やロールラミネート法が用いられる。
【００１３】
表面側の封止材１２０の表面には表面保護材１２２が設けられており、裏面側の封止材１２０の表面には裏面保護材１２４が設けられている。表面保護材１２２は、例えば、４フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、アクリル樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂コートアクリル樹脂、又はポリエステル樹脂からなるフィルムである。
【００１４】
裏面保護材１２４は、例えばアルミ箔ラミネート１フッ素化ビニル樹脂、アルミ箔ラミネートポリエステル樹脂、４フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、アクリル樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂コートアクリル樹脂、又はポリエステル樹脂からなるフィルムである。
【００１５】
なお表面保護材１２２には、例えばＥＴＦＥ（Ethylene tetrafluoroethylene）が用いられ、裏面保護材１２４には、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）又はＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）が用いられてもよい。
【００１６】
なお、図示していないが、一つの封止材１２０の中には複数の太陽電池セル１１０が設けられている。そして封止材１２０には、各太陽電池セル１１０を互いに電気的に接続する為の配線が太陽電池セル１１０とともに封止されている。この配線は、太陽電池セル１１０を直列に接続している。そしてその出力は、出力配線１１２によって封止材１２０の外部に取り出される。
【００１７】
出力配線１１２は、表側の封止材１２０または裏側の封止材１２０から外部に引き出されている。そして封止材１２０のうち出力配線１１２が引き出されている領域には、端子箱２００が固定されている。出力配線１１２は端子箱２００の内部に引き出されており、端子箱２００の中で出力ケーブル４００に接続している。
【００１８】
端子箱２００は、例えば樹脂により形成されている。そして端子箱２００は、両面テープ３１０及び接着剤３２０によって封止材１２０の一面に固定されている。接着剤３２０としては、シリコン系の接着剤が好ましい。本図に示す例では、端子箱２００は、封止材１２０の裏面保護材１２４に固定されている。ただし端子箱２００は、封止材１２０の表面保護材１２２に固定されてもよい。両面テープ３１０は、端子箱２００の固定面の中央側に取り付けられ、その周囲に接着剤３２０が設けられる。
【００１９】
図２は、端子箱２００のうち封止材１２０に固定される固定面を示す平面図である。この固定面は、出力配線１１２を通すための貫通孔２１０を有している。そしてこの固定面は、平滑部２２２及び凹凸部２２０を有している。凹凸部２２０は接着剤３２０が接着する領域であり、平滑部２２２は両面テープ３１０が取り付けられる領域である。本図に示す例において平滑部２２２は長方形である。上記したように、両面テープ３１０は、端子箱２００の固定面の中央側に取り付けられ、その周囲に接着剤３２０が設けられる。このため、平面視において凹凸部２２０は平滑部２２２の全周を囲むように設けられている。
【００２０】
また平滑部２２２は、平面視で両面テープ３１０よりも大きい。このため、両面テープ３１０の一部が平滑部２２２からはみ出して凹凸部２２０に張り付くことを抑制できる。
【００２１】
凹凸部２２０の平均粗さＲａは、例えば５μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。なお、平滑部２２２の平均粗さＲａは、例えば０．５μｍ以下である。
【００２２】
次に、図１に示した太陽電池モジュールの製造方法について説明する。まず、端子箱２００が取り付けられる前の太陽電池モジュールを準備する。この状態において、出力配線１１２は外部に引き出されている。また、この太陽電池モジュールとは別に、端子箱２００を準備する。この状態において、端子箱２００の固定面には凹凸部２２０及び平滑部２２２が設けられている。凹凸部２２０及び平滑部２２２は、例えば端子箱２００を成形するときの金型の底面を加工しておくことにより、端子箱２００の成形と同時に形成される。そして平滑部２２２に両面テープ３１０を取り付け、さらに凹凸部２２０に接着剤３２０を塗布する。そして端子箱２００を、両面テープ３１０を用いて太陽電池モジュールに仮固定するとともに、凹凸部２２０に塗布された接着剤３２０を、太陽電池モジュールの封止材１２０のうち出力配線１１２の周囲に押し付ける。そして接着剤３２０を硬化させることにより、端子箱２００を太陽電池モジュールに固定する。
【００２３】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、端子箱２００の固定面には、凹凸部２２０及び平滑部２２２が設けられている。凹凸部２２０には接着剤３２０が取り付けられ、平滑部２２２には両面テープ３１０が取り付けられる。接着剤３２０の接着力は、平滑部２２２よりも凹凸部２２０のほうが大きくなり、また両面テープ３１０の接着力は凹凸部２２０よりも平滑部２２２のほうが大きい。従って、端子箱２００は強固に封止材１２０に固定される。
【００２４】
また、両面テープ３１０の縁が平滑部２２２からはみ出して凹凸部２２０に付着した場合、両面テープ３１０は凹凸部２２０に付着した部分を起点として剥離する可能性が出てくる。これに対して本実施形態では、平滑部２２２は平面視で両面テープ３１０よりも大きい。このため、両面テープ３１０の一部が平滑部２２２からはみ出して凹凸部２２０に張り付くことを抑制できる。
【００２５】
また、両面テープ３１０を接着剤３２０が取り囲んで封止しているため、水分が両面テープ３１０に到達する可能性は低い。従って、端子箱２００が太陽電池モジュールの本体から外れることを抑制できる。特に、太陽電池モジュールが可撓性を有している場合、端子箱２００を太陽電池モジュールの表面側に配置すると、端子箱２００の周囲に水がたまることがある。このような場合、両面テープ３１０を接着剤３２０が取り囲むことによる防水効果が特に顕著になる。
【００２６】
また端子箱２００の固定面を目視した場合、平滑部２２２の周囲を凹凸部２２０が取り囲んでいるため、平滑部２２２を認識しやすい。従って、両面テープ３１０を固定面に貼り付けるときの作業効率が向上する。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。本実施形態に係る太陽電池モジュールは、以下の点を除いて第１の実施形態に係る太陽電池モジュールと同様の構成である。
【００２８】
まず、封止材１２０の裏面には補強板１３０が取り付けられている。補強板１３０は、例えばステンレス板などの金属板である。そして端子箱２００は補強板１３０に取り付けられている。補強板１３０には、出力配線１１２を引き出すための孔が設けられている。
【００２９】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。図５は、図４に示した端子箱２００の固定面の平面図である。本実施形態に係る太陽電池モジュールは、以下の点を除いて第１又は第２の実施形態に係る太陽電池モジュールと同様の構成である。なお、図４は第１の実施形態と同様の場合を示している。
【００３１】
まず端子箱２００の固定面には、溝２３０が形成されている。溝２３０は凹凸部２２０に設けられており、平滑部２２２及び貫通孔２１０を囲んでいる。そして接着剤３２０は溝２３０の中に入り込んでいる。
【００３２】
本実施形態によっても、第１又は第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また端子箱２００の固定面には溝２３０が形成されており、この溝２３０の中に接着剤３２０が入り込んでいる。従って、接着剤３２０と端子箱２００の間の界面を水が浸透しても、両面テープ３１０に到達するまでの距離が長くなるため、両面テープ３１０が吸水することを抑制できる。
【００３３】
なお、上記した各実施形態において、平滑部２２２及び両面テープ３１０の配置は図２及び図５に示した例に限定されない。例えば図６及び図７に示すように、貫通孔２１０を挟むように、複数の箇所に平滑部２２２及び両面テープ３１０を設けてもよい。このとき、貫通孔２１０を固定面の中心に配置し、貫通孔２１０を中心に平滑部２２２及び両面テープ３１０が点対称になるように位置するのが好ましい。
【００３４】
（実施例）
第１の実施形態に示した太陽電池モジュールを作成した。本実施例において、端子箱２００の凹凸部２２０の表面粗さは５．７μｍ〜８．４μｍであり、平滑部２２２の表面粗さは０．１μｍ〜０．３μｍであった。本実施例において、水分が両面テープ３１０に到達することが抑制され、端子箱２００が外れにくくなることを確認できた。
【００３５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１１０ 太陽電池セル
１１２ 出力配線
１２０ 封止材
１２２ 表面保護材
１２４ 裏面保護材
１３０ 補強板
２００ 端子箱
２１０ 貫通孔
２２０ 凹凸部
２２２ 平滑部
２３０ 溝
３１０ 両面テープ
３２０ 接着剤
４００ 出力ケーブル
【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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