JPH0918044A - 太陽電池モジュールおよびその接続方法 - Google Patents

太陽電池モジュールおよびその接続方法

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JPH0918044A
JPH0918044A JP7164962A JP16496295A JPH0918044A JP H0918044 A JPH0918044 A JP H0918044A JP 7164962 A JP7164962 A JP 7164962A JP 16496295 A JP16496295 A JP 16496295A JP H0918044 A JPH0918044 A JP H0918044A
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JP
Japan
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tapes
solar cell
cell module
conductor
substrate
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JP7164962A
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English (en)
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Yujiro Watanuki
勇次郎 綿貫
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】太陽電池セルの電極に接続する配線が、モジュ
ールの厚さを著しく厚くすることがなく、浮き上がるこ
ともなく、また長尺のモジュール材をどこで切断しても
簡単に配線への接続ができるようにする。 【構成】配線を2枚重ねの銅テープで形成し、外側で基
板およびモジュール表面の耐候性材に接着、固定する。
接続は、2枚の銅テープ間に空隙を設け、外部リード線
の端子を差し込み、はとめ鋲あるいはステープルを用い
て圧着することにより簡単にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性の絶縁基板上に
形成された複数の太陽電池セルを配線を用いて直列ある
いは並列に接続した太陽電池モジュールおよびその接続
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】太陽電池はクリーンなエネルギーとして
注目されており、その技術の進歩はめさましいものがあ
る。太陽電池により所期の電力を得るために、複数の太
陽電池セルを直列あるいは並列に接続してモジュール化
することが行われる。太陽電池セルの光電変換層の主材
料としてアモルファスシリコン(以下a−Siと記す)
を用いることは、大面積の成膜が容易で低価格である利
点をもつ。a−Si薄膜太陽電池には、従来ガラス基板
が用いられていたが、厚型で重く、割れやすい欠点があ
り、また屋外の屋根等への設置に対する作業性の改良等
の理由により、薄型・軽量化の要望が強くなっている。
これらの要望に対し、可撓性のあるプラスチックフィル
ムあるいは薄膜金属フィルムを基板に用いた可撓性の薄
膜太陽電池の実用化が進みつつある。
【0003】従来の太陽電池モジュールとしては、図2
(a)、(b)に示すように、周辺を枠22で補強した
絶縁基板21上に形成した複数の太陽電池セル1を相互
に接続すると共に裏面側に露出した端子ボックス23に
接続したものがある。また、図3に示すように、絶縁基
板3表面上に形成したセルに接続された基板裏面の電極
を基板裏面上の薄膜状の配線24により接続し、両面に
耐候性フィルム2を接着剤4を介してラミネートし、端
部からこの配線24を収出して外部リード線に接続する
もの、あるいは配線にコネクタを結合したものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、裏面の端子ボ
ックスにより接続する場合は、接続部よりの水の侵入が
ないため、雨などに強い利点があるが、形状が厚くなる
欠点があった。薄膜状の配線にコネクタを結合した方式
は、接続は簡単であるが、コネクタ部が高くなり、表面
に凹凸ができる欠点があった。また、図3に示す構造で
は、薄膜状配線24と接着剤層4との接着が不良の場
合、配線24が浮き上がり、さらには剥離に至る欠点が
あった。一方、配線24が薄膜状であるため、外部リー
ド線と接続する場合に切断することがありがちで、接続
が不可能となる欠点があった。さらに太陽電池モジュー
ルを屋根上へ設置する場合、長尺の可撓性基板上に形成
した太陽電池モジュールから屋根の長さに合わせて切り
出して使用することがある。この様な際に、端部に露出
した薄膜状配線に外部リード線を接続することは困難で
あった。
【0005】本発明の目的は、セル基板より浮き上がる
ことなく、機械的強度も十分であり、かつ任意の個所で
切断しても外部リード線と簡単に接続できる配線を有す
る太陽電池モジュールおよびその接続方法を提供するこ
とになる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第一の本発明は、可撓性の絶縁基板の表面上に形成
された太陽電池セルがそれぞれ配線に接続され、両外面
に露出する耐候性材の間に接着剤を介して封止される太
陽電池モジュールにおいて、配線が重ね合わされた2枚
の導体テープよりなり、両導体テープに共通に貫通孔が
明けられ、その貫通孔に接着剤が充てんされたものとす
る。第二の本発明は、可撓性の絶縁基板の表面上に形成
された複数の太陽電池セルがそれぞれ配線に接続され、
両外面に露出する耐候性材の間に封止される太陽電池モ
ジュールにおいて、配線が重ね合わされた2枚の導体テ
ープであり、一方の導体テープは導電性接着剤により基
板上の太陽電池セルの電極に接着され、他方の導体テー
プは接着剤により耐候性材に接着されたものとする。導
体テープの導体が銅であることが好ましい。
【0007】本発明の太陽電池モジュールの接続方法
は、2枚の導体テープの端部間に空隙を設け、その空隙
に外部リード線の端子を挿入するものとする。外部リー
ド線の端子を耐候性材および端子を貫通するはとめ鋲に
よって固定することがよく、そのはとめ鋲の頭部をシー
リング材で覆うことがよい。あるいは、外部リードの端
子を、耐候性材を貫通し端子をまたぐステープルによっ
て固定することもよい。
【0008】
【作用】配線を重ね合わされた2枚の導体テープで形成
することにより、その部分のモジュールの厚さの増加は
少なくてすむ。そして、配線の端部で2枚の導体テープ
の間を広げて空隙を設けることができ、そこへ外部リー
ド線の端子を差し込むことにより、圧着によって配線と
外部リード線とを簡単に接続できる。配線の固定は、太
陽電池セルを封止するために用いる接着剤によって充て
んされ貫通孔を導体テープに共通に明けておくか、一方
の導体テープを基板上の太陽電池セルとの電極との接続
に利用できる導電性接着剤で固定し、他方の導体テープ
を耐候性材に接着することによって行う。接着材を貫通
孔に充てんさせて配線を固定する場合でも、貫通孔に近
接した個所以外には接着剤は侵入しないので、導体テー
プ間に空隙を設けることは容易である。外部リード線の
端子との圧着には、耐候性材の上からはとめ鋲あるいは
ステープルを用いて固定することによって行うことがで
きる。圧着による電気的な接続のためには、導体テープ
の導体が銅であることが適している。モジュールを貫通
するはとめ鋲の頭部をシーリング材で覆うことにより、
信頼性を向上させる。
【0009】
【実施例】以下、図を引用して本発明の実施例について
述べる。 実施例1:図1(a)、(b)は本発明の一実施例の太
陽電池モジュールの平面図およびA−A線断面図であ
る。樹脂フィルムを用いる可撓性の絶縁基板3の表面上
に形成された太陽電池セル1に接続された基板裏面の図
示しない電極は、基板3の裏面の両側に重ね合わさせた
2枚の厚さ100μm幅15mmの銅テープ51、52
にはんだ7によりはんだ付けにより接続されている。+
・−配線となる銅テープ51、52には、共通に貫通す
る直径3mmの穴6が30mmの間隔で明けられてい
る。このモジュールを封止するために、両表面の耐候性
フィルム2とセル1の間に介在させる接着剤4がこれら
の穴6も充てんするため、銅テープ51、52は、基板
3の裏面に密着して固定されている。この太陽電池モジ
ュールと外部リード線との接続には、図4(a)、
(b)に示すように、切断面10に露出する銅テープ5
1、52の間の空隙を広げ、その空隙50に外部リード
線8の端部に取り付けられた圧着端子81を矢印82の
方向に差し込んだ。このあと図5に示すように圧着端子
81の穴と同心の貫通孔9を太陽モジュールの端部にパ
ンチで形成し、この貫通孔9にはとめ鋲11を挿入し、
はとめパンチで固定する。はとめ鋲11の頭部はシーリ
ング材12としての一液型シリコーンゴムでシーリング
処理した。上の実施例では圧着端子81を挿入後、鋲止
め用の貫通孔9を明けたが、太陽電池モジュール切断後
に銅テープ51、52の端部を貫通する穴を明け、その
あとで外部リード線8の圧着端子を差し込んでもよい。 実施例2:図6に示す構造を有し、実施例1の穴6を明
けた銅テープ51、52の代わりに一面に導電性接着剤
41の付いた銅テープ53、54を接着剤のない面を合
わせて用いた。太陽電池セル1に接続された基板1裏面
の電極は、導電性接着剤41によって配線の銅テープ5
3に接続される。銅テープ54は、一面の導電性接着剤
41により、この場合接着剤4として用いられるEVA
(エチレン酢酸ビニル共重合体)フィルムに接着され、
固定されている。ただしこの場合に銅テープ54上の接
着剤は導電性の必要がない。そして、図6に示すように
背中合わせ銅テープ53、54の間の空隙50に平形の
外部リード線8の先端の圧着端子81を差し込み、その
圧着端子の穴の位置に貫通孔9をパンチで明け、はとめ
鋲11をその貫通孔9に挿入後、はとめパンチで固定し
た。図示しないがはとめ鋲11の頭部は実施例1と同様
に一液型シリコーンゴムでシーリング処理した。 実施例3:実施例1と同様に穴明き銅テープ51、52
を用いた構造であるが、図7に示すように、外部リード
線8との接続にステープル13を用いた。すなわち、外
部リード線8の先端の圧着端子81差し込み後、ステー
プル13によって2枚重ね配線51、52をまたいで固
定した。 比較例:図3の構造を有するが配線24に実施例1の銅
テープ51、52と同様の銅テープを1枚のみ使用し
た。なお、太陽電池セルに接続された基板3裏面の電極
層と配線24との接続ははんだでの点接続方式で行っ
た。また外部リード線とははんだ付けで接続し、絶縁テ
ープで補強した。
【0010】このようにして形成した各実施例および比
較例の太陽電池モジュールについて、曲げ試験を繰り返
し行った結果、各実施例のモジュールにおいては異常が
発生しなかったが、比較例のモジュールにおいては、リ
ード線部が浮き上がり、剥離してしまった。さらに、リ
ード線を引っ張った所、各実施例のモジュールにおいて
は異常が発生しなかったが、比較例のモジュールにおい
ては銅テープ配線が切断してしまった。次に、太陽電池
セル間を途中切断して、配線を試みた結果、各実施例の
モジュールにおいては2枚重ねの配線の間に治具を用い
て空隙を形成し、外部リード線の端子を差し込み、機械
的なはとめ方式およびステープル方式で容易に接続でき
た。しかし、比較例のモジュールの切断部においては、
外部リード線との接続ができなかった。
【0011】上記の実施例では、太陽電池セルの絶縁性
基板の裏面において電極に導体テープを接続している
が、セルと同じ側の表面上に導体テープを固定し、その
面上で接続してもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、太陽電池モジュールの
各太陽電池セルに接続される配線に2枚重ねの導体テー
プを用い、セル封止に用いる接着剤の侵入する貫通孔を
導体テープに明けておくか、あるいは導体テープの一面
を接着材により太陽電池セルの電極およびモジュール表
面の耐候性材に接着することにより、導体テープが浮き
上がることないように固定することができる。また、配
線の切断のおそれもない。そして、配線端部の接着され
ない合わせ部に治具で簡単に空隙を形成でき、そこへ外
部リード線の端子を差し込みモジュール外部からはとめ
鋲あるいはステープルで端子を導体テープ間に圧着し、
固定することにより、長尺の基板を用いて作製した太陽
電池モジュールを、どこで切断しても、簡単な方法で接
続を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の太陽電池モジュールを示
し、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図
【図2】従来の太陽電池モジュールの一例を示し、
(a)が上面図、(b)が下面図
【図3】従来の太陽電池モジュールの別の例を示す断面
【図4】本発明の一実施例の太陽電池モジュールへの外
部リード線接続の方法を(a)、(b)の順に示す斜視
【図5】本発明の一実施例の太陽電池モジュールへの外
部リード線接続後の断面図
【図6】本発明の別の実施例の太陽電池モジュールへの
外部リード線接続後の断面図
【図7】図6と同じ太陽電池モジュールへのステープル
方式による外部リード線接続後の断面図
【符号の説明】
1 太陽電池セル 2 耐候性フィルム 3 可撓性基板 4 接着剤 41 導電性接着剤 51、52、53、54 銅テープ 50 空隙 7 はんだ 8 外部リード線 81 圧着端子 9 貫通孔 10 切断面 11 はとめ鋲 12 シーリング材 13 ステープル

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可撓性の絶縁基板の表面上に形成された複
    数の太陽電池セルがそれぞれ配線に接続され,両外面に
    露出する耐候性材の間に接着剤を介して封止される太陽
    電池モジュールにおいて、配線が重ね合わされた2枚の
    導体テープよりなり、両導体テープに共通の貫通孔が明
    けられ、その貫通孔に接着剤が充てんされたことを特徴
    とする太陽電池モジュール。
  2. 【請求項2】可撓性の絶縁基板の表面上に形成さた複数
    の太陽電池セルがそれぞれ配線に接続され、両外面に露
    出する耐候性材の間に封止される太陽電池モジュールに
    おいて、配線が重ね合わせた2枚の導体テープであり、
    一方の導体テープは導電性接着剤により基板上の太陽電
    池セルの電極に接着され、他方の導体テープは接着剤に
    より耐候性材に接着されたことを特徴とする太陽電池モ
    ジュール。
  3. 【請求項3】導体テープの導体が銅である請求項1ある
    いは2記載の太陽電池モジュール。
  4. 【請求項4】2枚の導体テープの端部間に空隙を設け、
    その空隙に外部リード線の端子を挿入することを特徴と
    する請求項1ないし3のいずれかに記載の太陽電池モジ
    ュールの接続方法。
  5. 【請求項5】外部リード線の端子を、耐候性材および端
    子を貫通するはとめ鋲で固定する請求項4記載の太陽電
    池モジュールの接続方法。
  6. 【請求項6】はとめ鋲の頭部でシーリング材で覆う請求
    項5記載の太陽電池モジュールの接続方法
  7. 【請求項7】外部リード線の端子を、耐候性材を貫通し
    端子をまたぐステープルによって固定する請求項4記載
    の太陽電池モジュールの接続方法。
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