(57)【要約】【課題】新たな放熱経路を提供する。【解決手段】端子ボックス２０内には、複数の端子６０と、各端子６０に架け渡して接続される逆負荷時バイパス用のダイオード５０とが配置されている。太陽電池モジュール１０には、太陽電池モジュール１０内の太陽電池素子１５と端子６０とに電気的に接続される金属製のバスバー３０が配置されている。バスバー３０は、整流素子の設置領域６５と重なる位置に配置されている。【選択図】図１
2013105999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールに対する端子ボックスの取り付け構造であって、
前記端子ボックス内に配置される複数の端子と、
前記端子ボックス内に配置され、前記複数の端子に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、
前記太陽電池モジュールに配置され、かつ、前記太陽電池モジュール内の太陽電池素子と前記端子とに電気的に接続され、前記整流素子の設置領域と重なる位置に配置された金属製のバスバーとを備え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の取り付け構造。
【請求項２】
前記バスバーが、前記端子を長さ方向に縦断して配置されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用端子ボックスの取り付け構造。
【請求項３】
前記複数の端子が、外部出力用のケーブルが接続される一対のケーブル接続端子と、両ケーブル接続端子に前記整流素子を介して接続される複数の中継端子とからなり、対応する２つの前記中継端子に１つの前記整流素子が架設され、この１つの前記整流素子の設置領域と、２つの前記バスバーが重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール用端子ボックスの取り付け構造。
【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用端子ボックスの取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の太陽電池モジュール用端子ボックスが開示されている。端子ボックス内には、複数の端子と、各端子に接続される逆負荷時バイパス用のダイオードとが収容されている。また、端子ボックスは、太陽電池モジュールの裏面（受光面とは反対側の非受光面）に取り付けられている。太陽電池モジュール内には太陽電池素子が直列又は並列に接続された状態で封入され、太陽電池素子で発電された電気出力は出力配線を介して端子ボックスに伝達される。さらに、端子ボックス内の端子には一対のケーブルが接続され、ケーブルを介して太陽電池素子の電気出力が外部に取り出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０９０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、参考例として図３に示すように、出力配線として金属製のバスバー９０が用いられ、このバスバー９０が各端子９１と太陽電池素子（図示せず）とに電気的に接続されることがある。図示する場合、端子ボックス９２の底壁９３にバスバー９０の導入口９４が開口して形成され、導入口９４に各端子９１の前端部が臨むように配置されている。また、各端子９１のうち左右両側に配置された端子９１の後端部にはケーブル９５が接続され、各端子９１の前後方向ほぼ中央部にはダイオード９６が接続されている。この場合、バスバー９０はダイオード９６の設置領域と重なる位置に配置されていない。
【０００５】
ところで、ダイオード９６が発熱すると、該熱は端子ボックス９２の外部大気等に放出される。しかし、上記のような構造では、ダイオード９６の放熱性が必ずしも十分ではなく、ダイオード９６に熱がこもって整流機能が損なわれるおそれがある。このため、従来にない放熱経路の開発が希求されている。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、新たな放熱経路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、太陽電池モジュールに対する端子ボックスの取り付け構造であって、前記端子ボックス内に配置される複数の端子と、前記端子ボックス内に配置され、前記複数の端子に接続される逆負荷時バイパス用の整流素子と、前記太陽電池モジュールに配置され、かつ、前記太陽電池モジュール内の太陽電池素子と前記端子とに電気的に接続され、前記整流素子の設置領域と重なる位置に配置された金属製のバスバーとを備えているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記バスバーが、前記端子を長さ方向に縦断して配置されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記複数の端子が、外部出力用のケーブルが接続される一対のケーブル接続端子と、両ケーブル接続端子に前記整流素子を介して接続される複数の中継端子とからなり、対応する２つの前記中継端子に、１つの前記整流素子が架設され、この１つの前記整流素子の設置領域と、２つの前記バスバーが重なる位置に配置されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
＜請求項１の発明＞
バスバーが整流素子の設置領域と重なる位置に配置されているから、整流素子が発熱すると、該熱がバスバーにも放出される。したがって、新たな放熱経路としてバスバーを利用することができる。その結果、放熱性が向上するとともに、太陽電池モジュールを構成するバックシート等への熱的ダメージを低減することができる。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
バスバーが端子を長さ方向に縦断して配置されているから、整流素子で発生した熱が端子からバスバーに効率良く放熱され、放熱性がより良好となる。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
２つの中継端子に１つの整流素子が架設され、この１つの整流素子の設置領域と、２つのバスバーが重なる位置に配置されているため、１つの整流素子で発生した熱が２つのバスバーに分散して放熱されることとなり、放熱性がいっそう良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの取り付け構造の平面図である。
【図２】太陽電池モジュール用端子ボックスの取り付け構造の断面図である。
【図３】参考例における太陽電池モジュール用端子ボックスの取り付け構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１及び図２によって説明する。本実施形態は、太陽電池モジュール１０の裏面１１（受光面とは反対側の非受光面）に取り付けられる端子ボックス２０の取り付け構造を示すものである。
【００１５】
太陽電池モジュール１０は、全体として矩形板状をなし、図２に示すように、板厚方向で対向するバックシート１２及び透光性シート１３と、周囲を取り囲むアルミ製のフレーム１４と、内部に封入される封止材と、内部に配置される太陽電池素子１５とで構成されている。なお、以下の説明において前後方向については、図１及び図２におけるフレーム１４の位置する側を前方とする。
【００１６】
バックシート１２は、フッ素系樹脂シート又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート等からなり、太陽電池モジュール１０の裏面１１側に配置される。また、バックシート１２内にはバスバー３０（後述する）が配置されるスリット１６が前後方向に延出して形成され、スリット１６の前後両端にはバックシート１２の内外両面に臨む前後の開口部１７、１８が形成されている。透光性シート１３は、ガラス又はポリカーボネート樹脂等からなり、太陽電池モジュール１０の表面側に配置される。また、封止材は、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）等からなり、太陽電池素子１５の周囲を覆うように封入されている。太陽電池素子１５は、結晶シリコン等のセルからなり、接続用配線１９を介して並列又は直列に接続されている。
【００１７】
太陽電池素子１５で発電された電気出力はバスバー３０を介して端子ボックス２０に伝達される。バスバー３０は、金属製で所定長さの帯板状をなし、バックシート１２のスリット１６内で挟持されつつ前後方向に延出する部分を有している。バスバー３０の両端部は前後の開口部１７、１８を通してバックシート１２の内外に臨み、バスバー３０の一端部は太陽電池素子１５に接続され、バスバー３０の他端部は端子ボックス２０内の端子６０（後述する）に接続されるようになっている。なお、バスバー３０は、長さ方向途中で板厚方向及び板幅方向に複数回に亘ってほぼ直角に屈曲されている。
【００１８】
端子ボックス２０は、矩形板状の底壁２１と、底壁２１の周囲から立ち上がる側壁２２とを有している。側壁２２の立ち上がり端部には、蓋材２３が被せ付けられるようになっている。端子ボックス２０内における底壁２１の内面には、複数の端子６０が載置されている。各端子６０は、図１に示すように、幅方向に４つ並んで配置されている。各端子６０のうち、幅方向両端側に位置する２つの端子６０は外部出力用のケーブル８０が接続されるケーブル接続端子６１とされ、両ケーブル接続端子６１間に位置する２つの端子６０はケーブル８０が接続されない中継端子６２とされている。各端子６０は概ね前後方向に長く延びる形態とされている。また、ダイオード５０（後述する）を支持する端子６０は、ダイオード５０を支持しない端子６０よりも大きな表面積を有し、これによってダイオード５０で発生した熱が端子６０に良好に逃がされるようになっている。
【００１９】
底壁２１の後端部には、バックシート１２の後側の開口部１８と対向する位置に、バスバー３０を導入するための導入口２４が開口して形成されている。導入口２４は底壁２１のほぼ全幅に亘って横長に開口する形態とされている。底壁２１の導入口２４内には各端子６０の後端部が臨み、図２に示すように、各端子６０の後端部において一段高い位置に形成された第１棚部６３に、バスバー３０の端部が半田付けにより接続されている。また、底壁２１の導入口２４内にはケーブル８０が臨み、ケーブル接続端子６１において一段高い位置に形成された第２棚部６４に、ケーブル８０が圧着により接続されている。なお、図１に示すように、ケーブル接続端子６１の後端部は二股に分岐され、各枝に第１棚部６３と第２棚部６４とが形成されている。
【００２０】
各端子６０のうち、１つの中継端子６２（図示向かって左から２番目の端子６０）を除く３つの端子６０には、逆負荷時バイパス用のダイオード５０が支持されている。ダイオード５０は、ブロック状の本体部５１から２本のリード部５２を延出させた形態とされている。本体部５１は対応する端子６０に載せられ、両リード部５２はそれぞれ本体部５１を載せた端子６０とそれに隣接する端子６０とに半田付けにより接続されている。つまり、ダイオード５０は幅方向で隣接する端子６０間に架け渡され、隣接する端子６０同士はダイオード５０を介して電気的に接続されている。そして、各ダイオード５０は、幅方向に一列に配置され、各端子６０（図示向かって左から２番目の中継端子６２を除く）の前後方向中央部には、ダイオード５０の設置領域６５が形成されている。
【００２１】
さて、バスバー３０は、端子ボックス２０の外側において底壁２１に沿いつつ各端子６０毎に配置され、前後方向に延出して各端子６０を長さ方向に縦断する形態とされている。バスバー３０の長さ方向途中には、ダイオード５０の設置領域６５を前後方向に縦断し、設置領域６５とほぼ直交する重合部３１が形成されている。
【００２２】
また、バスバー３０は、図１に示すように、両ケーブル接続端子６１のそれぞれに支持されたダイオード５０の両リード部５２と交差しつつ前後方向に延出する一対の端部バスバー３２と、中継端子６２に支持されたダイオード５０の本体部５１及び両リード部５２のそれぞれと交差しつつ前後方向に延出する一対の中間部バスバー３３とで構成されている。つまり、３つのダイオード５０のうち、真ん中に配置された１つのダイオード５０に、２つの中間部バスバー３３が重なるように配置されている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
太陽電池モジュール１０の裏面１１側にはバックシート１２の後側の開口部１８からバスバー３０の端部が突出して配置される。図２に示すように、バスバー３０の端部は、ほぼＬ字形をなし、バックシート１２の外側において前方に突出するほぼ水平な水平部３４を有している。
【００２４】
一方、端子ボックス２０の底壁２１の内面には各端子６０が支持され、各端子６０にはダイオード５０が接続される。また、ケーブル接続端子６１の第２棚部６４にはケーブル８０が接続される。その状態で、端子ボックス２０の底壁２１が太陽電池モジュール１０の裏面１１に接着材等により取り付けられる。取り付けの過程では、上記バスバー３０の端部が底壁２１の導入口２４を通して端子ボックス２０内に進入させられ、各端子６０の第１棚部６３にバスバー３０の水平部３４が板厚方向に重ね合わされ、その状態でバスバー３０と各端子６０とが半田接続される。次いで、端子ボックス２０内にはシリコン樹脂等の絶縁樹脂が導入され、絶縁樹脂の硬化後、蓋材２３が被せ付けられる。
【００２５】
ところで、ダイオード５０の本体部５１がその使用によって発熱すると、該熱は、絶縁樹脂から側壁２２及び蓋材２３を経て大気に放出されるとともに、各端子６０から底壁２１を経てバスバー３０にも放出される。つまり、本実施形態の場合、バスバー３０がダイオード５０の設置領域６５と底壁２１の板厚方向で重なる位置に重合部３１を有しているため、バスバー３０をダイオード５０の放熱経路として利用することが可能となる。特に、ダイオード５０が載置された大型の中継端子６２には、１つのダイオード５０の設置領域６５に２つの中間部バスバー３３が重なるように配置されているため、より良好な放熱性が確保される。
【００２６】
以上説明したように本実施形態によれば、バスバー３０がダイオード５０の設置領域６５と重なる位置に配置されているから、ダイオード５０が発熱すると、該熱がバスバー３０にも放出される。その結果、放熱性が向上するとともに、太陽電池モジュール１０を構成するバックシート１２への熱的ダメージを低減することができる。
【００２７】
また、バスバー３０が端子６０を長さ方向（前後方向）に縦断して配置されているから、ダイオード５０で発生した熱が端子６０からバスバー３０に効率良く放熱され、放熱性がより良好となる。
【００２８】
さらに、２つの中継端子６２に１つのダイオード５０が架設され、この１つのダイオード５０の設置領域６５と、２つのバスバー３０が重なる位置に配置されているため、１つのダイオード５０で発生した熱が２つのバスバー３０に分散して放熱されることとなり、放熱性がいっそう良好となる。
【００２９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変更してもよい。
（１）上記実施形態では、バスバーがダイオードの設置領域とその前後方向の全長に亘って重なっていたが、本発明によれば、バスバーがダイオードの設置領域とその前後方向の一部のみと重なるものであってもよい。
（２）上記実施形態では、各端子が一対のケーブル接続端子と複数の中継端子とで構成されていたが、本発明によれば、各端子が一対のケーブル接続端子のみで構成されるものであってもよい。この場合、両ケーブル接続端子間に１つのダイオードが架設されていればよい。
（３）上記実施形態では、チップの周りを樹脂封止したパッケージタイプのダイオードを用いていたが、本発明によれば、チップの周りを樹脂封止しないベアタイプのダイオードを用いてもよい。
（４）上記実施形態では、バックシートにバスバーが通るスリットと前後の開口部とが形成されていたが、本発明によれば、バックシートにバスバーの端部が通る１つの開口部（後側の開口部に相当する）のみが形成され、バスバーの長さ方向途中がバックシートの内面に沿って配置されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０…太陽電池モジュール
１２…バックシート
１５…太陽電池素子
２０…端子ボックス
３０…バスバー
５０…ダイオード
６０…端子
６１…ケーブル接続端子
６２…中継端子
６５…設置領域
８０…ケーブル
【図１】
2013105999.tif 000003
【図２】
2013105999.tif 000004
【図３】
2013105999.tif 000005