JP2000277780A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 裏面電極や接続線の腐食を抑制することがで
き、優れた耐環境性能を示す太陽電池モジュールを提供
する。 【解決手段】 透明基板（１）と、透明基板（１）の裏
面側に設けられた太陽電池セル（２）と、太陽電池セル
（２）に接続された出力取出線（４）と、太陽電池セル
を封止する充填材（５）と、充填材（５）の裏面に設け
られた裏面封止材（６）とを有し、出力取出線（４）が
充填材内部から出力取出部（Ｏ）を通して裏面封止材
（６）の裏面側へ引き回された太陽電池モジュールであ
って、出力取出線（４）が充填材（５）を介して太陽電
池モジュールの裏面に沿って延長して形成され、出力取
出線（４）の延長部が充填材（５）を介して裏面封止材
（６）で被覆されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽電池モジュールは屋根上など屋外の
厳しい環境下で使用されるため、太陽電池セルの耐環境
性能の向上が強く要求されている。従来より、太陽電池
セルの耐環境性能を保持するために、太陽電池モジュー
ルの構成部材および各部材の組み合わせ構造が種々研究
されている。

【０００３】図４に従来の薄膜系の太陽電池モジュール
の一例を示す。この太陽電池モジュールは、実用新案登
録公報第２５６３８７７号に開示されているのと同様の
ものである。図４において、透明基板としての表面カバ
ーガラス１の裏面には複数の薄膜系の太陽電池セル２が
設けられており、これらの太陽電池セル２は裏面電極３
により直列および／または並列に接続されている。裏面
電極３には例えば金属箔からなる出力取出線４が接続さ
れる。これらの裏面側は充填材５により封止される。具
体的には、出力取出線４の端部を立たせた状態で例えば
ＥＶＡをホットメルトすることなどにより充填材５を形
成する。この充填材５の裏面側は、金属箔６ａの両面を
絶縁性フィルム６ｂで挟持した三層構造を有する裏面封
止材（耐候性フィルム）６で被覆されている。この裏面
封止材６には出力取出線４を外部へ取り出すための出力
取出部Ｏとして貫通孔が設けられている。出力取出線４
は貫通孔を通して裏面封止材６の裏面側へ引き回され
る。外部へ引き回された出力取出線４の端部には端子７
が半田付けまたはネジ止めにより取り付けられ、この端
子７に出力リード線８が接続される。これらの出力取出
線４、端子７および出力リード線８を含む端子部は端子
箱９で覆われている。

【０００４】なお、出力取出部Ｏにおける充填材５およ
び出力取出線４の露出部をシリコーン樹脂などの保護樹
脂により封止する場合もある。同様に、端子８の表面も
シリコーン樹脂などの保護樹脂により封止する場合もあ
る。

【０００５】また、図５に従来の結晶系の太陽電池モジ
ュールを示す。図５において、表面カバーガラス１の裏
面側には複数の結晶系の太陽電池セル１１が設けられて
おり、これらの太陽電池セル１１は接続線１２により接
続されている。また、末端の太陽電池セル１１に例えば
金属箔からなる出力取出線４が接続される。その他の構
成は図４と同様である。

【０００６】これらの太陽電池モジュールでは、出力取
出部Ｏにおいて充填材５が外気にさらされているため、
防湿性・防水性が十分とはいえない。また、出力取出部
Ｏをシリコーン樹脂などで保護したとしても、外気にさ
らされている状態とさほど変わらず防湿性・防水性が十
分とはいえない。この結果、特に端子箱９内に水が浸入
した場合に、出力取出部Ｏを通して水分が充填材５中に
入り込むため、出力取出線４の腐食、さらには裏面電極
３の腐食などが起こりやすく、太陽電池モジュールの耐
環境性能の点で大きな弱点になっている。実際に、太陽
電池モジュールのトラブルの多くは外部から侵入した水
分による裏面電極３の腐食などの不具合に起因してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐環
境性能に優れた太陽電池モジュールを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池モジュ
ールは、透明基板と、該透明基板の裏面側に設けられた
太陽電池セルと、該太陽電池セルに接続された出力取出
線と、前記太陽電池セルを封止する充填材と、該充填材
の裏面に設けられた裏面封止材とを具備し、前記出力取
出線が充填材内部から出力取出部を通して前記裏面封止
材の裏面側へ引き回された太陽電池モジュールにおい
て、前記出力取出部の充填材が外気と直接的に接してい
ないことを特徴とする。ここで、出力取出部とは、出力
取出線が裏面封止材を横切る部分をいう。また、裏面封
止材としては特に耐湿性・耐水性に優れたものが使用さ
れる。

【０００９】例えば、出力取出線が太陽電池モジュール
の裏面に沿って延長して形成され、出力取出線の延長部
が裏面封止材で被覆されていることが好ましい。より具
体的には、出力取出線の延長部において、裏面封止材、
出力取出線、および裏面封止材の積層構造が形成され
る。なお、通常は出力取出線と裏面封止材との間に充填
材などを介在させて両者を接着させる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の太陽電池モジュールを構
成する各部材について簡単に説明する。

【００１１】透明基板としてはガラス基板などが用いら
れる。透明基板の裏面側には複数の太陽電池セルが設け
られる。太陽電池セルを構成する光起電力素子は、薄膜
系および結晶系のいずれでもよい。薄膜系の太陽電池セ
ルは、裏面電極により直列および／または並列に接続さ
れる。裏面電極は、金属箔や導電性ペーストなどからな
る。結晶系の太陽電池セルは、接続線により接続され
る。薄膜系の太陽電池セルには裏面電極を介して出力取
出線が接続され、結晶系の太陽電池セルにはその末端の
セルに直接的に出力取出線が接続される。こうした出力
取出線は後述するように外部へ引き回され、その末端に
端子および出力リード線が接続される。

【００１２】以上の太陽電池セル、裏面電極、接続線、
出力取出線などの部材は充填材によって封止される。充
填材としては、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート共
重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、シリコー
ン樹脂などが用いられる。充填材はホットメルトするな
どの方法により簡便に形成することができる。

【００１３】充填材の裏面には裏面封止材が設けられ
る。この裏面封止材にはフッ素系フィルムやＰＥＴフィ
ルムなどの耐湿性・耐水性に優れた絶縁性フィルムが単
独で、または２枚の絶縁性フィルムでアルミニウムなど
からなる金属箔の両面を挟持した三層構造の形態で用い
られる。こうした裏面封止材の中心に設けられる金属箔
は耐湿性・耐水性を向上させる機能を有するので、太陽
電池セルを水分から保護するのに効果的である。

【００１４】出力取出線は充填材内部から、出力取出部
を通して裏面封止材の裏面側へ引き回される。出力取出
部は、裏面封止材間の間隙または裏面封止材に設けられ
た貫通孔として形成される。外部へ引き回された出力取
出線の端部に端子が設けられ、この端子に出力リード線
が接続される。これらの端子部は端子箱に収容される。

【００１５】以下、本発明の実施形態を図面を参照して
説明する。

【００１６】図１は本発明に係る薄膜系の太陽電池モジ
ュールの一例を示す断面図である。図１において、透明
基板としての表面カバーガラス１の裏面には複数の薄膜
系の太陽電池セル２が設けられており、これらの太陽電
池セル２は裏面電極３により直列および／または並列に
接続されている。裏面電極３には例えば金属箔からなる
出力取出線４が接続される。これらの裏面側は出力取出
線４を引き回した状態で充填材５により封止される。こ
の充填材５の裏面側は、金属箔６ａの両面を絶縁性フィ
ルム６ｂで挟持した三層構造を有する裏面封止材６で被
覆される。この場合、２枚の裏面封止材６間の間隙が、
出力取出線４を外部へ取り出すための出力取出部Ｏとな
っている。出力取出部Ｏから取り出された出力取出線４
は太陽電池モジュール裏面に沿って延長される。すなわ
ち、充填材５上に片側の裏面封止材６を重ね、この裏面
封止材６上にＥＶＡおよび出力取出部Ｏから外部へ引き
回した出力取出線４を重ね、さらに出力取出線４の延長
部上にＥＶＡを重ねるとともに他方の側の裏面封止材６
を重ねて、ホットメルトなどすることにより裏面側の積
層構造が形成される。出力取出線４と外側の裏面封止材
６との重なり部分（外気から出力取出部までの距離に相
当する）の長さは１０ｍｍ以上が望ましく、長いほどそ
の効果が高くなる。外部へ引き回された出力取出線４の
端部には端子７が半田付けまたはネジ止めにより取り付
けられ、この端子７に出力リード線８が接続される。こ
れらの出力取出線４、端子７および出力リード線８を含
む端子部は端子箱９で覆われている。

【００１７】以上のように、本発明の太陽電池モジュー
ルでは、出力取出部Ｏの充填材５が裏面封止材６によっ
て覆われており、外気と直接的に接していない。このた
め、外気から出力取出部Ｏの充填材５までの距離が従来
よりも長くなっており、外気からの水分の侵入を有効に
防止することができる。したがって、出力取出線４の腐
食、さらには裏面電極３などの腐食を抑制して、太陽電
池モジュールの耐環境性能を向上できる。また、上記の
ような効果が得られるので、端子箱９の内部を保護樹脂
で封止する必要がなく、作業性が向上する。

【００１８】図２に本発明に係る結晶系の太陽電池モジ
ュールの断面図を示す。図２において、表面カバーガラ
ス１の裏面側には複数の結晶系の太陽電池セル１１が設
けられており、これらの太陽電池セル１１は接続線１２
により接続されている。また、末端の太陽電池セル１１
に例えば金属箔からなる出力取出線４が接続される。そ
の他の構成は図１と同様である。

【００１９】図３に本発明に係る他の薄膜系の太陽電池
モジュールの断面図を示す。図３において、表面カバー
ガラス１の裏面の太陽電池セル２、裏面電極３、充填材
５の構成は図１と同様である。この太陽電池モジュール
では、裏面封止材６に貫通孔が設けられて出力取出部Ｏ
が形成されており、出力取出線４が片側の裏面封止材６
の裏面側へ引き回され、充填材５を介して延長されてい
る。さらに、他方の側の裏面封止材６および出力取出線
４の延長部上に充填材５を介してもう１層の裏面封止材
１３が積層されている。

【００２０】以上の図２および図３に示した太陽電池モ
ジュールでも、図１のものと同様な効果を得ることがで
き、裏面電極３や接続線１２の腐食を抑制して耐環境性
能を向上できる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の太陽電池モ
ジュールは、裏面電極や接続線の腐食を抑制することが
でき、優れた耐環境性能を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜系の太陽電池モジュールの断
面図。

【図２】本発明に係る結晶系の太陽電池モジュールの断
面図。

【図３】本発明に係る他の薄膜系の太陽電池モジュール
の断面図。

【図４】従来の薄膜系の太陽電池モジュールの断面図。

【図５】従来の結晶系の太陽電池モジュールの断面図。

【符号の説明】

１…表面カバーガラス ２…薄膜系の太陽電池セル ３…裏面電極 ４…出力取出線 ５…充填材 ６、１３…裏面封止材 ６ａ…金属箔 ６ｂ…絶縁性フィルム ７…端子 ８…出力リード線 ９…端子箱 １１…結晶系の太陽電池セル １２…接続線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板と、該透明基板の裏面側に設け
   られた太陽電池セルと、該太陽電池セルに接続された出
   力取出線と、前記太陽電池セルを封止する充填材と、該
   充填材の裏面に設けられた裏面封止材とを具備し、前記
   出力取出線が充填材内部から出力取出部を通して前記裏
   面封止材の裏面側へ引き回された太陽電池モジュールに
   おいて、前記出力取出部の充填材が外気と直接的に接し
   ていないことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記出力取出線が太陽電池モジュールの
   裏面に沿って延長して形成され、該出力取出線の延長部
   が裏面封止材で被覆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。
3. 【請求項３】 前記出力取出線の延長部において、裏面
   封止材、出力取出線、および裏面封止材からなる積層構
   造が形成されていることを特徴とする請求項２記載の太
   陽電池モジュール。