(57)【要約】【課題】屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上した太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池セル１と、前記太陽電池セル１の電極に接続されており屈曲部４を持った出力配線３と、前記屈曲部４の大きさより広く、前記太陽電池セル１の前記屈曲部４に接する領域の裏面部分を覆う絶縁補強部材５と、前記絶縁補強部材５を覆うように前記太陽電池セル１に重ねられた樹脂シート２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートと、太陽電池セルと、前記太陽電池セルに接続した出力配線とを、順に重ねてラミネートする太陽電池モジュールの製造方法において、
前記太陽電池セルに絶縁補強部材を固定する工程と、
前記太陽電池セルの前記絶縁補強部材が固定された領域の裏面部分に、前記出力配線を屈曲させた屈曲部が当たるように前記出力配線を前記太陽電池セルに接続する工程と、
前記絶縁補強部材を覆うように前記太陽電池セルに前記樹脂シートを重ねてラミネートする工程と、
を備える太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートと同じ素材である請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートよりも融点が高く絶縁性が高い素材である請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートと同じ素材と、別の素材とを積層した複合部材であって、前記太陽電池セルに接する側が前記樹脂シートと同じ素材である請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁補強部材は、前記太陽電池セルに接する側に接着層を備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、超音波による摩擦加熱によって前記絶縁補強部材を溶かして熱溶着する請求項２から４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、ヒーターによる加熱によって前記絶縁補強部材を溶かして熱溶着する請求項２から４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記絶縁補強部材が前記屈曲部の大きさより広く、かつ、
前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、前記屈曲部に接する領域の裏面部分を前記絶縁補強部材が覆うように配置した後に、前記屈曲部に接する領域の裏面部分を除いた部分で前記絶縁補強部材を前記太陽電池セルに接着または熱溶着する請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの電極に接続されており屈曲部を持った出力配線と、
前記屈曲部の大きさより広く、前記太陽電池セルの前記屈曲部に接する領域の裏面部分を覆う絶縁補強部材と、
前記絶縁補強部材を覆うように前記太陽電池セルに重ねられた樹脂シートと、
を備える太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屈曲部をもった出力配線を備えた太陽電池モジュールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの絶縁性能を強化する公知文献として、太陽電池セルの端部に有機高分子樹脂を配置した太陽電池モジュールを開示している特許文献１、２が知られている（特許文献１の図１、特許文献２の図１をそれぞれ参照）。
【０００３】
屈曲部を持った出力配線（リード線）を備えた太陽電池モジュールとして、特許文献３が知られている（００２５段落、００４２段落〜００４６段落を参照）。
特許文献４では、太陽電池セルが少なくとも裏面支持材と絶縁性封止材とで封止され、前記裏面支持材には貫通孔が設けられ、前記貫通孔に前記太陽電池セルの電気出力配線を通して電気出力を外部に取出すようにした太陽電池モジュールの製造方法において、前記裏面支持材に設けられた前記貫通孔の断面に前記絶縁性封止材と同じ材質の別の絶縁性封止材を介在させてラミネート成型した太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７９２０号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１０／０７３９３２号公報
【特許文献３】特開２００６−２１０４５４号公報
【特許文献４】特開２００４−３２７６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屈曲部を持った出力配線を備えた太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール全体をラミネートする際に樹脂が軟化しているため、出力配線が樹脂中を移動しやすい。特に、出力配線の屈曲部は、太陽電池モジュール表面に移動すると表面の樹脂の厚さが薄くなるので、絶縁耐圧が低下しやすいという現象を発明者は見出し、本発明に到達した。
【０００６】
特許文献１、２では、絶縁性を強化するために絶縁シートを用いることは記載されているものの、太陽電池セルの端部の絶縁耐性に関して記載されているのみであり、太陽電池モジュールをラミネートする際に出力配線の屈曲部に絶縁耐圧の低下が生じる可能性があるという課題に関して何ら記載されていない。
【０００７】
特許文献３では、太陽電池モジュールをラミネートする際に、出力配線の屈曲部が太陽電池モジュールの受光側へ移動して絶縁耐圧を低下させる可能性があるという課題があった。
【０００８】
特許文献４では、引き出した出力配線の周方向および裏面方向の絶縁性は向上されるものの、出力配線の屈曲部が太陽電池モジュールの受光側へ移動して受光側の絶縁耐圧を低下させる可能性があるという課題があった。
【０００９】
上記の課題を解決するべく、本発明は、屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上した太陽電池モジュールおよびその製造方法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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の実施態様は、樹脂シートと、太陽電池セルと、前記太陽電池セルに接続した出力配線とを、順に重ねてラミネートする太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池セルに絶縁補強部材を固定する工程と、前記太陽電池セルの前記絶縁補強部材が固定された領域の裏面部分に、前記出力配線を屈曲させた屈曲部が当たるように前記出力配線を前記太陽電池セルに接続する工程と、前記絶縁補強部材を覆うように前記太陽電池セルに前記樹脂シートを重ねてラミネートする工程とを備える太陽電池モジュールの製造方法。
【００１１】
このような方法によれば、太陽電池モジュールの出力配線の屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上できる。屈曲部は、出力配線が曲がっている部分を意味するが、例えば、太陽電池セル平面に対して垂直に出力配線が引き出されている場合、絶縁耐圧の低下が著しくなりやすい。出力配線の引き出し角度は、垂直方向に限られず、斜めに引き出されたものでもよく、太陽電池セル平面と平行に屈曲して引き出された場合も含まれる。絶縁補強部材の厚さは、必要とされる絶縁耐圧に応じて、適宜選定される。
【００１２】
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートと同じ素材であってもよい。
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートよりも融点が高く絶縁性が高い素材であってもよい。例えば、樹脂シートの材質が、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリエチレンである場合、前記絶縁補強部材として、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いることができる。
【００１３】
このような方法によれば、ラミネートされる時に、樹脂シートと絶縁補強部材が溶融して一体化できる。
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記絶縁補強部材は、前記樹脂シートと同じ素材と、別の素材とを積層した複合部材であって、前記太陽電池セルに接する側が前記樹脂シートと同じ素材であってもよい。複合部材を固定する手順を２つに分けてもよい。すなわち、太陽電池セルに前記複合部材の一部としての前記樹脂シートを固定後に、前記複合部材の一部としての前記別の素材を前記樹脂シートの上に固定してもよい。
【００１４】
このような方法よれば、上記樹脂シートとは別の素材が、太陽電池セルに直接溶着できない素材であっても、前記樹脂シートと同じ素材の部分を溶かすことで、複合部材を太陽電池セルに固定できる。そして、複合材料を用いることで、物理的な構造をより強化できる。
【００１５】
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記絶縁補強部材は、前記太陽電池セルに接する側に接着層を備えていてもよい。
このような方法よれば、加熱機器を用いることなく絶縁補強部材を容易に固定できる。
【００１６】
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、超音波による摩擦加熱によって前記絶縁補強部材を溶かして熱溶着してもよい。
【００１７】
このような方法によれば、絶縁補強部材を容易に固定できる。
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、ヒーターによる加熱によって前記絶縁補強部材を溶かして熱溶着してもよい。
【００１８】
このような方法によれば、絶縁補強部材を容易に固定できる。
また、上記太陽電池モジュールの製造方法のいずれか１つにおいて、前記絶縁補強部材が前記屈曲部の大きさより広く、かつ、前記太陽電池セルに前記絶縁補強部材を固定する工程は、前記屈曲部に接する領域の裏面部分を前記絶縁補強部材が覆うように配置した後に、前記屈曲部に接する領域の裏面部分を除いた部分で前記絶縁補強部材を前記太陽電池セルに接着または熱溶着することが望ましい。
【００１９】
このような方法によれば、屈曲部で接着または熱溶着されないので、屈曲部の近傍の絶縁耐圧が接着または熱溶着で劣化することを防止できる。
また、本発明の実施例の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルの電極に接続されており屈曲部を持った出力配線と、前記屈曲部の大きさより広く、前記太陽電池セルの前記屈曲部に接する領域の裏面部分を覆う絶縁補強部材と、前記絶縁補強部材を覆うように前記太陽電池セルに重ねられた樹脂シートとを備える。
【００２０】
このような構成にすれば、屈曲部に接する領域の裏面部分を絶縁補強部材が覆うように配置したことで、太陽電池モジュールの出力配線の屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、太陽電池モジュールの出力配線の屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例の太陽電池モジュールの平面図。
【図２】本発明の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図。
【図３】本発明の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図（複合素材を用いた場合）。
【図４】本発明の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図（接着層がある場合）。
【図５】本発明の実施例の太陽電池モジュールの接着または熱溶着箇所（２箇所）の例を示す平面図。
【図６】本発明の実施例の太陽電池モジュールの接着または熱溶着箇所（１箇所）の例を示す平面図。
【図７】本発明の実施例の太陽電池モジュールの製造方法のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法の実施形態を説明する。同一の構成要素については、同一の符号を付け、重複する説明は省略する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。
【００２４】
図１は、本発明の実施例の太陽電池モジュールの平面図である。図２は、本発明の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図である。本実施例の太陽電池モジュールは、太陽電池セル１と、前記太陽電池セル１の電極１ａに接続されており屈曲部４を持った出力配線３と、前記屈曲部４の大きさより広く、前記太陽電池セル１の前記屈曲部４に接する領域の裏面部分を覆う絶縁補強部材５と、前記絶縁補強部材５を覆うように前記太陽電池セル１に重ねられた樹脂シート２とを備える。
【００２５】
樹脂シート２の材質は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレンなどを用いることができる。樹脂シート２は、樹脂シート２の太陽電池セル１に接しない側（外側）の面にフッ素系樹脂シートを積層したものであってもよい。
【００２６】
絶縁補強部材５は、樹脂シート２と同じ素材であってもよいし、樹脂シート２と別の素材６であってもよいし、樹脂シート２と同じ素材と別の素材６とを積層した複合部材であって太陽電池セル１に接する側が樹脂シート２と同じ素材であってもよい。
図３に複合素材を用いた場合の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図を示す。本実施例の絶縁補強部材９は、樹脂シート２と同じ素材５ａと、樹脂シート２とは別の素材６とが積層されているものである。樹脂シート２と別の素材６としては、上記の樹脂シートの材質の中から樹脂シート２とは異なる材質のものを選んでもよいが、樹脂シート２よりも融点が高く絶縁性が高い素材であることがより望ましい。具体的には、例えば、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いることができる。そして、絶縁補強部材９は、屈曲部４の大きさより広く、屈曲部４に接する領域の裏面部分を絶縁補強部材９が覆うように配置され、屈曲部４に接する領域の裏面部分を除いた部分で絶縁補強部材９を太陽電池セル１に接着または熱溶着することが望ましい（図５、図６参照）。
図４は、絶縁補強部材１０が樹脂シート２と同じ素材５ａと接着層７とを備えている場合の実施例の太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面の断面図である。図４中の樹脂シート２と同じ素材５ａを、樹脂シートよりも融点が高く絶縁性が高い素材にしてもよい。具体的には、例えば、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）を用いることができる。
上記絶縁補強部材１０を固定する方法は、太陽電池セル１に接する側に絶縁補強部材１０の接着層７を配置し、絶縁補強部材１０を太陽電池セル１に押し付けて接着する。
なお、図２、図３、図４は、太陽電池モジュールをラミネートする直前の各部材の配置を表している。ラミネート後は、樹脂シート２が下の絶縁補強部材５や太陽電池セル１を密着して覆うことになる。
【００２７】
図５および図６は、本発明の実施例の太陽電池モジュールの接着または熱溶着箇所の例を示す平面図である。図に示すように、太陽電池セル１に絶縁補強部材５を固定部分８の位置で１から２箇所で仮止めし、最後に全体をラミネートすることで全体を一体化できる。仮止めする際は、固定部分８の位置は、屈曲部４を避けて行うことが望ましい。例えば、固定部分８の位置は、屈曲部４の端から１０ｍｍ以上離れた位置にする。絶縁補強部材５を固定する方法は、超音波による摩擦加熱によって前記絶縁補強部材５を溶かして熱溶着したり、ヒーターによる加熱によって前記絶縁補強部材５を溶かして熱溶着したりしてもよい。熱溶着の温度は、９０℃〜２００℃程度である。図１および図２で説明した絶縁補強部材５を用いる実施例の場合だけでなく、図３で説明した複合部材を用いる場合も、図５や図６と同様に実施できる。
【００２８】
次に、太陽電池モジュールの製造方法について図７を用いて説明する。本実施例の太陽電池モジュールの製造方法は、樹脂シート２と、太陽電池セル１と、出力配線３とを、順に重ねてラミネートする太陽電池モジュールの製造方法において、前記太陽電池セル１に絶縁補強部材５を固定する工程（Ｓ１）と、前記太陽電池セル１の前記絶縁補強部材５が固定された領域の裏面部分に、前記出力配線を屈曲させた屈曲部４が当たるように前記出力配線３を前記太陽電池セル１に接続する工程（Ｓ２）と、前記絶縁補強部材５を覆うように前記太陽電池セル１に前記樹脂シート２を重ねてラミネートする工程（Ｓ３）とを備える。
【００２９】
絶縁補強部材５を固定する工程（Ｓ１）において、上記のように絶縁補強部材５を複合素材にしたり、粘着層７を持ったものを使用したり、絶縁補強部材５を溶かして熱溶着したりしてもよい。
【００３０】
以上のように、本発明の実施例によれば、屈曲部に接する領域の裏面部分を絶縁補強部材が覆うように配置したことで、太陽電池モジュールの出力配線の屈曲部の近傍の絶縁耐圧を向上できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  太陽電池セル
２  樹脂シート
３  出力配線
４  出力配線の屈曲部
５、９、１０  絶縁補強部材
５ａ  絶縁補強部材の一部（樹脂シートと同じ素材のシート）
６  絶縁補強部材の一部（樹脂シートとは別の素材のシート）
７  絶縁補強部材の一部（接着層）
８  固定部分
【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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