JP3749686B2

JP3749686B2 - Solar cell module

Info

Publication number: JP3749686B2
Application number: JP2001346308A
Authority: JP
Inventors: 彰朗正角
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: JP2003152211A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の太陽電池サブモジュールを直列接続してなる太陽電池モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開２００１−６８７１５号公報に記載の太陽電池サブモジュールは、同一平面上に並べられた２つの太陽電池サブモジュールを備えている。各サブモジュールには、上記並び方向と直交する向きに正極と負極が対峙して配されている。２つのサブモジュールについて同じ極が同じ側に配されている。一方のサブモジュールの負極と他方のサブモジュールの正極とは、モジュールを対角線状に横切る銅箔製の渡りリードによって接続されている。これによって、２つサブモジュールが直列接続されている。また、一方のサブモジュールの正極から銅箔製の正出力リードが、モジュールを横切るようにして負極の側へ延びている。したがって、正出力リードは、渡りリードと交差している。この交差部に絶縁テープが挟まれている。そして、正出力リードと、他方のサブモジュールの負極から延びる銅箔製の負出力リードとが、並行して外部に引き出されている。これによって、モジュール全体の正負の出力が取り出されている。
【０００３】
モジュール全体は、絶縁フィルムで覆われ、封止されている。この絶縁フィルムによって、上記各リードも封止されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上掲公報の従来構造では、正出力リードと渡りリードとが交差しているため、この交差部に挟む絶縁テープがうまく貼られていなかったり、封止時にリードのねじれや位置ずれが起きたりすると、ショートするおそれがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するために提案されたものであり、複数の太陽電池サブモジュールを直列接続してなる太陽電池モジュールに係る。上記複数の太陽電池サブモジュールは、一列に並べられて電池封止材で封止されている。各太陽電池サブモジュールの正負の極は、上記並び方向と直交する向きに対峙し、全ての太陽電池サブモジュールについて同じ極どうしが同じ側に配されている。上記並び方向の一端の太陽電池サブモジュールの正極から正出力リードが延び、他端の太陽電池サブモジュールの負極から負出力リードが延びている。隣り合う太陽電池サブモジュールのうち一端側のものの負極から負渡りリードが延び、他端側のものの正極から正渡りリードが延びている。（すなわち、これら隣り合うものどうしを直列接続するための渡りリードが、一端側の負渡りリードと他端側の正渡りリードとに分離されている。）上記正出力、負出力、負渡り、正渡りの各リードが、封止材内配線部と、その先に連なる貫通部とを有している。封止材内配線部は、そのリードの連なる太陽電池サブモジュールのみの裏面と電池封止材との間に這うようにして配されている。したがって、封止材内配線部が、他の太陽電池サブモジュールの裏面と電池封止材との間にまで進入することはない。貫通部は、封止材内配線部の先端から折曲して延び、電池封止材を貫通している。正出力リードの貫通部の先端に正出力端子が接続され、正出力が取り出されるようになっている。負出力リードの貫通部の先端に負出力端子が
接続され、負出力が取り出されるようになっている。そして、負渡りリードの貫通部の先端にダイオードの負極を接続し、正渡りリードの貫通部の先端に上記ダイオードの正極を接続して、この負渡りリードと正渡りリードとが接続されている。
【０００６】
上記電池封止材の裏面に接続部封止材が重ねられており、この接続部封止材内において上記各リードの貫通部と端子との接続がなされていることが望ましい。
【０００７】
上記電池封止材の裏面には、上記複数の太陽電池サブモジュールに跨るようにして、端子ボックスが設けられており、この端子ボックス内において上記各リードの貫通部と端子との接続がなされていることが望ましい。上記端子ボックスの周壁には、例えばインサート成形によって、上記正出力、負出力の各端子及びダイオードが端子ボックス内に突出するようにして固定されるようにするとよい。上記端子ボックスの内部には、接続部封止材を充填するとよい。
【０００８】
上記電池封止材は、エチレンビニルアセテートであることが望ましく、上記接続部封止材は、シリコーン樹脂であることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１を示したものである。この太陽電池モジュールＭ１は、建物の屋根に屋根材として設置されるものであり、図示しない導電性の屋根材本体の表側に四角形状のパネル１が収容されている。パネル１は、透明な表面ガラス板１０と、第１、第２太陽電池サブモジュール２１，２２と、封止層３０（電池封止材）とが、表側から順次積層されることによって構成されている。なお、図２において、各構成要素の厚さは誇張されている。
【００１０】
２つ（複数）の太陽電池サブモジュール２１，２２は、ガラス板１０の裏面に左右（一列）に並べられている。詳細な図示は省略するが、各太陽電池サブモジュール２１，２２は、マトリックス状に整列された多数の太陽電池素子を直列または直並列に接続してなり、全体として薄い四角形状をなしている。サブモジュール２１，２２は、ガラス板１０の裏面に直接成膜されているが、別体に製造した後、ガラス板１０に貼り付けてもよい。
【００１１】
左側（一端）の第１太陽電池サブモジュール２１の裏面には、上縁に沿って線状の負極２１Ｍが設けられ、下縁に沿って線状の正極２１Ｐが設けられている。すなわち、負極２１Ｍと正極２１Ｐが、上記並び方向（左右）と直交する向き（上下）に対峙して配されている。下側の正極２１Ｐの右端部には、銅箔からなるリボン状の正出力リード２３の基端（下端）が固着されている。正出力リード２３は、サブモジュール２１の裏面と封止層３０との間を這うようにして上に延び、その先端部が、サブモジュール２１の上下方向の中程で裏方向に折り曲げられて封止層３０を貫通している。正出力リード２３において、基端から折曲部までの部分を封止層内配線部２３ａ（封止材内配線部）と呼び、折曲部から先を貫通部２３ｂと呼ぶ。
【００１２】
同様に、上側の負極２１Ｍの右端部には、銅箔からなるリボン状の負渡りリード２４の基端（上端）が固着されている。負渡りリード２４は、サブモジュール２１と封止層３０との間を這うようにして下に延びる封止層内配線部２４ａ（封止材内配線部）と、上記正出力リード２３より少し上側で裏方向に折り曲げられて封止層３０を貫通する貫通部２４ｂとを有している。
【００１３】
右側（他端）の第２太陽電池サブモジュール２２の裏面には、上縁に沿って線状の負極２２Ｍが設けられ、下縁に沿って線状の正極２２Ｐが設けられている。（すなわち、２つ
のサブモジュール２１，２２の正極２１Ｐ，２２Ｍは、互いに同じ側に配され、負極２１Ｍ，２２Ｍは互いに同じ側に配されている。）正極２２Ｐの左端部には、銅箔からなるリボン状の正渡りリード２５の基端（下端）が固着されている。正渡りリード２５は、サブモジュール２２と封止層３０との間を這うようにして上に延びる封止層内配線部２５ａ（封止材内配線部）と、裏方向に折り曲げられて封止層３０を貫通する貫通部２５ｂとを有している。また、負極２２Ｍの左端部には、銅箔からなるリボン状の負出力リード２６の基端（上端）が固着されている。負出力リード２６は、サブモジュール２２と封止層３０との間を這うようにして下に延びる封止層内配線部２６ａ（封止材内配線部）と、上記正渡りリード２５より少し上で裏方向に折り曲げられて封止層３０を貫通する貫通部２６ｂとを有している。
【００１４】
封止層３０は、太陽電池サブモジュール２１，２２を直接覆う第１封止層３１と、この第１封止層３１を覆う第２封止層３２とを有している。第１封止層３１は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂で形成され、第２封止層３２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂で形成されている。
【００１５】
さらに、太陽電池モジュールＭ１のパネル１には、端子ボックス４０が設けられている。端子ボックス４０は、第２封止層３２の裏面の中央部に、第１、第２太陽電池サブモジュール２１，２２に跨るようにして配されている。端子ボックス４０は、第２封止層３２の側に開口された四角形状の周壁４１と、この周壁４１の裏側開口を塞ぐ蓋体４２とを有している。
【００１６】
周壁４１は、絶縁樹脂からなり、この樹脂に、金属導体板からなる３つの端子４３〜４５がインサート成形されている。すなわち、周壁４１の下側の壁部には、Ｌ字形状の正出力端子４３が埋設されている。この正出力端子４３の一部が、端子ボックス４０の内部に突出されている。また、端子ボックス４０内の中間部には、渡り端子４４が左右に延びるように配されており、この渡り端子４４の右端部が、周壁４１の右側の壁部に埋設され、支持されている。さらに、周壁４１の上側の壁部には、Ｌ字形状の負出力端子４５が埋設され、この負出力端子４５の一部が、端子ボックス４０の内部に突出されている。
【００１７】
この端子ボックス４０の内部に、上記各リード２３〜２６の貫通部２３ｂ〜２６ｂの先端が臨んでいる。そして、負渡りリード２４の貫通部２４ｂと正渡りリード２５の貫通部２５ｂとが、共に渡り端子４４に固着されている。これによって、渡りリード２４，２５どうしが、渡り端子４４を介して電気的に接続され、ひいては、第１、第２太陽電池サブモジュール２１，２２が直列接続されている。
【００１８】
また、正出力リード２３の貫通部２３ｂが、正出力端子４３に固着されている。これによって、モジュールＭ１全体の正出力が、リード２３及び端子４３を経て、端子４３から延びる正出力ケーブル４６により取り出されるようになっている。同様に、負出力リード２６の貫通部２６ｂが、負出力端子４５に固着されている。これによって、モジュールＭ１全体の負出力が、リード２６及び端子４５を経て、端子４５から延びる負出力ケーブル４７により取り出されるようになっている。
【００１９】
端子ボックス４０の内部には、シリコーン樹脂４９（接続部封止材）が充填されている。これによって、各リード２３〜２６の貫通部２３ｂ〜２６ｂと端子４３〜４５との接続部がシリコーン樹脂４９内に埋められている。
【００２０】
太陽電池モジュールＭ１の製造方法を説明する。
先ず、図３に示すように、ガラス板１０の裏面に第１、第２太陽電池サブモジュール２１，２２を成膜する。そして、これらサブモジュール２１，２２の正負の極２１Ｐ，２１
Ｍ，２２Ｐ，２２Ｍにリード２３〜２６の基端をハンダ付けする。
【００２１】
続いて、図４に示すように、サブモジュール２１，２２の裏面上に、第１封止層３１となるべきＥＶＡ樹脂シート３１’と、第２封止層３２となるべきＰＥＴ樹脂シート３２’とを順次被せる。これらシート３１’，３２’の中程の４つの位置には、リード取出し穴３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄを予め開穿しておく。そして、シート３１’，３２’を被せる際、正出力リード２３の先端部を折り曲げ、穴３１ａ，３２ａに通す。同様にして、負渡りリード２４の先端部を折り曲げて穴３１ｂ，３２ｂに通し、正渡りリード２５の先端部を折り曲げて穴３１ｃ，３２ｃに通し、負出力リード２６の先端部を折り曲げて穴３１ｄ，３２ｄに通す。これによって、各リード２３〜２６の折曲部より基端側が封止層内配線部２３ａ〜２６ａとなり、折曲部より先端側が貫通部２３ｂ〜２６ｂとなる。
【００２２】
次に、樹脂シート３１’，３２’に熱と圧力を加えることにより、封止層３０を形成する。これによって、太陽電池サブモジュール２１，２２を封止でき、耐水性を確保できる。また、上記穴３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄを埋めることができる。
【００２３】
しかも、各リード２３〜２６の封止層内配線部２３ａ〜２６ａは、互いに他の配線部と交差するところが無いので、上記封止層３０の形成時にリード２３〜２６どうしが接触してショートするおそれが無い。これによって、歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
次いで、図１に示すように、封止層３０の裏面中央に端子ボックス４０の周壁４１を配置する。そして、正出力リード２３の貫通部２３ｂを正出力端子４３にハンダ付けする。同様に、渡りリード２４，２５の貫通部２４ｂ，２５ｂを渡り端子４４にそれぞれハンダ付けし、負出力リード２６の貫通部２６ｂを負出力端子４５にハンダ付けする。
【００２５】
その後、図２に示すように、周壁４１内にシリコーン樹脂４９を充填する。これによって、貫通部２３ｂ〜２６ｂと端子４３〜４５の接続部を封止でき、これら接続部の耐水性を確保でき、劣化を防止できる。また、周壁４１を封止層３０に接着することができる。そして、蓋体４２を取り付けてパネル１を完成させる。このパネル１を上記屋根材本体のパネル収容凹部に収容することによって、太陽電池モジュールＭ１が出来上がる。出来上がったモジュールＭ１は、建物の屋根に屋根材として葺設され、電力供給を行う。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態を図５にしたがって説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。なお、同図は、概略構成図であり、封止層３０、シリコーン樹脂４９等の図示は省略してある。
【００２７】
第２実施形態の屋根用太陽電池モジュールＭ２は、左右一列に並べられた４つの太陽電池サブモジュールを有している。すなわち、左端（一端）の第１太陽電池サブモジュール２１と右端（他端）の第２太陽電池サブモジュール２２との間に、２つの中間太陽電池サブモジュール５１，５２が配されている。これら中間太陽電池サブモジュール５１，５２には、両端の第１、第２太陽電池サブモジュール２１，２２と同じように、上縁に沿って負極５１Ｍ，５２Ｍが配され、下縁に沿って正極５１Ｐ，５２Ｐが配されている。
【００２８】
第１太陽電池サブモジュール２１寄りの中間太陽電池サブモジュール５１の正極５１Ｐから正渡りリード５３が上に延び、負極５１Ｍから負渡りリード５４が下に延びている。同様に、第２太陽電池サブモジュール２２寄りの中間太陽電池サブモジュール５２の正極５２Ｐから正渡りリード５５が上に延び、負極５２Ｍから負渡りリード５６が下に延びている。
【００２９】
各渡りリード５３〜５６は、そのリード５３〜５６の連なるサブモジュール５１，５２
のみの裏面と封止層３０との間に這うようにして配された封止層内配線部５３ａ〜５６ａ（封止材内配線部）と、折曲されて封止層３０を貫通する貫通部５３ｂ〜５６ｂとを有している。
【００３０】
太陽電池モジュールＭ２の端子ボックス４０は、左右に細長く延び、４つの太陽電池サブモジュール２１，５１，５２，２２に跨っている。この端子ボックス４０内には、上記第１実施形態の１つの渡り端子４４に代えて、３つの渡り端子４４Ａ〜４４Ｃが左右に離れて収容されている。なお、図が簡略化されているが、これら渡り端子４４Ａ〜４４Ｃ及び出力端子４３，４５は、インサート成形によって端子ボックス４０の内部に突出するようにして周壁４１に固定されている。
【００３１】
左側の渡り端子４４Ａの左上の端部には、第１太陽電池サブモジュール２１の負渡りリード２４の貫通部２４ｂが固着されている。また、同端子４４Ａの右下の端部には、中間太陽電池サブモジュール５１の正渡りリード５３の貫通部５３ｂが固着されている。これによって、サブモジュール２１，５１どうしが直列接続されている。
【００３２】
中央の渡り端子４４Ｂの左上の端部には、中間太陽電池サブモジュール５１の負渡りリード５４の貫通部５４ｂが固着されている。また、同端子４４Ｂの右下の端部には、中間太陽電池サブモジュール５２の正渡りリード５５の貫通部５５ｂが固着されている。これによって、サブモジュール５１，５２どうしが直列接続されている。
【００３３】
右側の渡り端子４４Ｃの左上の端部には、中間太陽電池サブモジュール５２の負渡りリード５６の貫通部５６ｂが固着されている。また、同端子４４Ｃの右下の端部には、第２太陽電池サブモジュール２２の正渡りリード２５の貫通部２５ｂが固着されている。これによって、サブモジュール５２，２２どうしが直列接続されている。ひいては、太陽電池モジュールＭ２を構成する全てのサブモジュール２１，５１，５２，２２が直列接続されている。そして、太陽電池モジュールＭ２全体の正出力が、第１太陽電池サブモジュール２１の正出力リード２３、及び４つのサブモジュール２１，５１，５２，２２を横切る細長板形状の正出力端子４３、並びに正出力ケーブル４６を経て取り出され、全体の負出力が、第２太陽電池サブモジュール２２の負出力リード２６、及び小片状の負出力端子４５、並びに負出力ケーブル４７を経て取り出されるようになっている。
【００３４】
この太陽電池モジュールＭ２においても、各リード２３〜２６，５３〜５６の封止層内配線部２３ａ〜２６ａ，５３ａ〜５６ａどうしが、互いに他と交差するところが無いので、封止作業時に接触してショートするおそれが無く、歩留まりを向上させることができる。
【００３５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変を行うことができる。
例えば、隣り合う２つ太陽電池サブモジュールのうち一端側の負渡りリードと他端側の正渡りリードとを接続する渡り接続手段として、金属導体板からなる渡り端子４４，４４Ａ〜４４Ｃに代えて、ダイオード（逆流阻止素子）を用いてもよい。すなわち、ダイオードの正極を正渡りリードの貫通部の先端に接続し、上記ダイオードの負極を負渡りリードの貫通部の先端に接続する。これによって、逆流を防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正出力、負出力、渡りの各リードの封止材内配線部が、互いに他の封止材内配線部と交差しないようにすることができる。これによって、封止作業時に接触するなどしてショートするおそれを無くすことができ、歩留まりを向上させることができる。
【００３７】
各リードの貫通部と端子との接続が、端子ボックスや接続部封止材内でなされるようにすることによって、接続部の耐水性を向上させることができ、劣化を防止することができる。特に、接続部封止材をシリコーン樹脂にすることによって、耐水性を確実に向上できる。また、電池封止材をエチレンビニルアセテートにすることによって、太陽電池サブモジュールやリードの封止材内配線部の耐水性を向上させることができる。
正出力、負出力の各端子及びダイオードを端子ボックスの周壁に固定しておくことによって、接続作業を容易化できる。
正負の渡りリードをダイオードで接続することによって、逆流を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールのパネルを、端子ボックス内にシリコーン樹脂を充填する前の状態で示す裏面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う上記太陽電池モジュールのパネルの断面図である。
【図３】上記太陽電池モジュールのパネルを、太陽電池サブモジュールにリード接続後、封止層用シートを被せる前の状態で示す裏面図である。
【図４】上記太陽電池モジュールのパネルを、封止層用シート被装後、加熱・加圧前の状態で示す裏面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュールのパネルの概略構成を示す裏面図である。
【符号の説明】
Ｍ１，Ｍ２太陽電池モジュール
２１第１太陽電池サブモジュール（一端の太陽電池サブモジュール）
２２第２太陽電池サブモジュール（他端の太陽電池サブモジュール）
２１Ｐ，２２Ｐ正極
２１Ｍ，２２Ｍ負極
２３正出力リード
２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ封止層内配線部（封止材内配線部）
２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ貫通部
２４負渡りリード
２５正渡りリード
２６負出力リード
３０封止層（電池封止材）
３１エチレンビニルアセテートからなる第１封止層
４０端子ボックス
４１周壁
４３正出力端子
４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ渡り端子
４５負出力端子
４９シリコーン樹脂（接続部封止材）
５１，５２中間太陽電池サブモジュール
５１Ｐ，５２Ｐ正極
５１Ｍ，５２Ｍ負極
５３，５５正渡りリード
５４，５６負渡りリード
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ封止層内配線部（封止材内配線部）
５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ貫通部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module formed by connecting a plurality of solar cell submodules in series.
[0002]
[Prior art]
For example, the solar cell submodule described in JP 2001-68715 A includes two solar cell submodules arranged on the same plane. In each submodule, a positive electrode and a negative electrode are arranged opposite to each other in a direction orthogonal to the arrangement direction. The same poles are arranged on the same side for the two submodules. The negative electrode of one submodule and the positive electrode of the other submodule are connected by a copper foil cross lead that crosses the module diagonally. Thereby, two submodules are connected in series. Further, a positive output lead made of copper foil extends from the positive electrode of one submodule to the negative electrode side so as to cross the module. Therefore, the positive output lead crosses the transition lead. An insulating tape is sandwiched between the intersections. A positive output lead and a negative output lead made of copper foil extending from the negative electrode of the other submodule are drawn out in parallel. As a result, the positive and negative outputs of the entire module are taken out.
[0003]
The entire module is covered with an insulating film and sealed. The leads are also sealed by the insulating film.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional structure of the above publication, since the positive output lead and the crossing lead intersect, the insulating tape sandwiched between the intersecting portions is not properly applied, or the lead is twisted or misaligned during sealing. There was a risk of short circuit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed to solve the above problems, and relates to a solar cell module formed by connecting a plurality of solar cell submodules in series. The plurality of solar cell submodules are arranged in a row and sealed with a battery sealing material. The positive and negative poles of the solar cell submodules face each other in the direction orthogonal to the arrangement direction, and the same poles are arranged on the same side for all the solar cell submodules. A positive output lead extends from the positive electrode of the solar cell submodule at one end in the arrangement direction, and a negative output lead extends from the negative electrode of the solar cell submodule at the other end. Among the adjacent solar cell submodules, the negative lead extends from the negative electrode on one end side, and the positive lead extends from the positive electrode on the other end side. (That is, the crossover lead for connecting these adjacent ones in series is separated into a negative crossover lead on one end side and a positive crossover lead on the other end side.) The positive output, negative output, negative crossover, Each lead in the crossover has a wiring part in the sealing material and a penetrating part connected to the tip. The in-sealing material wiring portion is arranged so as to be sandwiched between the back surface of only the solar cell submodule with which the leads are connected and the battery sealing material. Therefore, the wiring part in the sealing material does not enter between the back surface of the other solar cell submodule and the battery sealing material. The penetration part is bent and extended from the tip of the wiring part in the sealing material, and penetrates the battery sealing material. A positive output terminal is connected to the tip of the through portion of the positive output lead so that a positive output is taken out. A negative output terminal is connected to the tip of the penetration portion of the negative output lead so that a negative output is taken out. Then, the negative electrode of the diode is connected to the tip of the penetrating portion of the negative lead, the positive electrode of the diode is connected to the tip of the penetrating portion of the positive lead, and the negative lead and the positive lead are connected. .
[0006]
It is desirable that a connection portion sealing material is overlapped on the back surface of the battery sealing material, and the through portion of each lead and the terminal are connected in the connection portion sealing material.
[0007]
A terminal box is provided on the back surface of the battery encapsulant so as to straddle the plurality of solar cell submodules, and the lead portion and the terminal are connected in the terminal box. It is desirable. The positive and negative output terminals and the diode may be fixed to the peripheral wall of the terminal box so as to protrude into the terminal box, for example, by insert molding. The terminal box may be filled with a connection portion sealing material.
[0008]
The battery sealing material is preferably ethylene vinyl acetate, and the connection portion sealing material is preferably a silicone resin.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show a solar cell module M1 according to the first embodiment of the present invention. This solar cell module M1 is installed as a roofing material on the roof of a building, and a rectangular panel 1 is accommodated on the front side of a conductive roofing material main body (not shown). The panel 1 is configured by laminating a transparent surface glass plate 10, first and second solar cell submodules 21 and 22, and a sealing layer 30 (battery sealing material) sequentially from the front side. Yes. In FIG. 2, the thickness of each component is exaggerated.
[0010]
Two (plural) solar cell submodules 21 and 22 are arranged on the back surface of the glass plate 10 on the left and right (in one row). Although not shown in detail, each of the solar cell submodules 21 and 22 is formed by connecting a large number of solar cell elements arranged in a matrix in series or in series and parallel, and has a thin rectangular shape as a whole. The submodules 21 and 22 are directly formed on the back surface of the glass plate 10, but may be attached to the glass plate 10 after being manufactured separately.
[0011]
On the back surface of the first solar cell submodule 21 on the left side (one end), a linear negative electrode 21M is provided along the upper edge, and a linear positive electrode 21P is provided along the lower edge. That is, the negative electrode 21M and the positive electrode 21P are arranged facing each other in a direction (up and down) orthogonal to the arrangement direction (left and right). The base end (lower end) of the ribbon-like positive output lead 23 made of copper foil is fixed to the right end portion of the lower positive electrode 21P. The positive output lead 23 extends upward so as to sandwich between the back surface of the submodule 21 and the sealing layer 30, and the front end of the positive output lead 23 is bent back in the middle in the vertical direction of the submodule 21 and sealed. It penetrates the stop layer 30. In the positive output lead 23, a portion from the base end to the bent portion is referred to as an in-sealing layer wiring portion 23a (an encapsulating material wiring portion), and the tip from the bent portion is referred to as a through portion 23b.
[0012]
Similarly, the base end (upper end) of a ribbon-shaped negative jumper lead 24 made of copper foil is fixed to the right end of the upper negative electrode 21M. The negative crossing lead 24 includes an in-sealing-layer wiring portion 24a (in-sealing material-wiring portion) extending downward between the submodule 21 and the sealing layer 30, and slightly above the positive output lead 23. And a through portion 24b that is bent in the reverse direction and penetrates the sealing layer 30.
[0013]
On the back surface of the second solar cell submodule 22 on the right side (the other end), a linear negative electrode 22M is provided along the upper edge, and a linear positive electrode 22P is provided along the lower edge. (That is, the positive electrodes 21P and 22M of the two submodules 21 and 22 are arranged on the same side, and the negative electrodes 21M and 22M are arranged on the same side.) The left end of the positive electrode 22P is made of copper foil. The base end (lower end) of the ribbon-like straight lead 25 is fixed. The straight crossing lead 25 is sealed by being folded in the back direction with a sealing layer inner wiring portion 25a (sealing member inner wiring portion) extending upwardly between the submodule 22 and the sealing layer 30. And a through portion 25 b that penetrates the layer 30. Further, the base end (upper end) of a ribbon-like negative output lead 26 made of copper foil is fixed to the left end portion of the negative electrode 22M. The negative output lead 26 includes a sealing layer internal wiring portion 26 a (a sealing material internal wiring portion) that extends downwardly between the submodule 22 and the sealing layer 30, and a little above the straight lead 25. And a through portion 26b that is bent in the reverse direction and penetrates the sealing layer 30.
[0014]
The sealing layer 30 includes a first sealing layer 31 that directly covers the solar cell submodules 21 and 22 and a second sealing layer 32 that covers the first sealing layer 31. The first sealing layer 31 is made of ethylene vinyl acetate (EVA) resin, and the second sealing layer 32 is made of polyethylene terephthalate (PET) resin.
[0015]
Furthermore, the terminal box 40 is provided in the panel 1 of the solar cell module M1. The terminal box 40 is arranged at the center of the back surface of the second sealing layer 32 so as to straddle the first and second solar cell submodules 21 and 22. The terminal box 40 includes a rectangular peripheral wall 41 opened to the second sealing layer 32 side, and a lid 42 that closes the back side opening of the peripheral wall 41.
[0016]
The peripheral wall 41 is made of an insulating resin, and three terminals 43 to 45 made of a metal conductor plate are insert-molded in the resin. That is, an L-shaped positive output terminal 43 is embedded in the lower wall portion of the peripheral wall 41. A part of the positive output terminal 43 protrudes into the terminal box 40. In addition, a transition terminal 44 is arranged in the middle portion in the terminal box 40 so as to extend left and right, and the right end portion of the transition terminal 44 is embedded and supported in the right wall portion of the peripheral wall 41. . Further, an L-shaped negative output terminal 45 is embedded in the upper wall portion of the peripheral wall 41, and a part of the negative output terminal 45 protrudes into the terminal box 40.
[0017]
Inside the terminal box 40, the tips of the through portions 23b to 26b of the leads 23 to 26 face each other. The through portion 24 b of the negative crossover lead 24 and the through portion 25 b of the positive crossover lead 25 are both fixed to the crossover terminal 44. As a result, the connecting leads 24 and 25 are electrically connected via the connecting terminal 44, and the first and second solar cell submodules 21 and 22 are connected in series.
[0018]
Further, the through portion 23 b of the positive output lead 23 is fixed to the positive output terminal 43. As a result, the positive output of the entire module M1 is taken out by the positive output cable 46 extending from the terminal 43 through the lead 23 and the terminal 43. Similarly, the through portion 26 b of the negative output lead 26 is fixed to the negative output terminal 45. As a result, the negative output of the entire module M1 is taken out by the negative output cable 47 extending from the terminal 45 via the lead 26 and the terminal 45.
[0019]
The inside of the terminal box 40 is filled with a silicone resin 49 (connection portion sealing material). As a result, the connecting portions between the through portions 23 b to 26 b of the leads 23 to 26 and the terminals 43 to 45 are embedded in the silicone resin 49.
[0020]
A method for manufacturing the solar cell module M1 will be described.
First, as shown in FIG. 3, first and second solar cell submodules 21 and 22 are formed on the back surface of the glass plate 10. And the positive and negative poles 21P, 21 of these submodules 21, 22
The base ends of the leads 23 to 26 are soldered to the M, 22P, and 22M.
[0021]
Subsequently, as shown in FIG. 4, an EVA resin sheet 31 ′ to be the first sealing layer 31 and a PET resin sheet 32 ′ to be the second sealing layer 32 on the back surfaces of the submodules 21 and 22. And then put on. Lead extraction holes 31a to 31d and 32a to 32d are previously opened at four positions in the middle of the sheets 31 'and 32'. Then, when covering the sheets 31 ′ and 32 ′, the front end portion of the positive output lead 23 is bent and passed through the holes 31 a and 32 a. Similarly, the tip of the negative transfer lead 24 is bent and passed through the holes 31b and 32b, the tip of the positive transfer lead 25 is bent and passed through the holes 31c and 32c, and the tip of the negative output lead 26 is bent and the hole 31d. , 32d. As a result, the base end side of the bent portions of the leads 23 to 26 becomes the in-sealing-layer wiring portions 23a to 26a, and the distal end side of the bent portions becomes the through portions 23b to 26b.
[0022]
Next, the sealing layer 30 is formed by applying heat and pressure to the resin sheets 31 ′ and 32 ′. Thereby, the solar cell submodules 21 and 22 can be sealed, and water resistance can be secured. Further, the holes 31a to 31d and 32a to 32d can be filled.
[0023]
In addition, since the in-sealing-layer wiring portions 23a to 26a of the leads 23 to 26 do not intersect with other wiring portions, the leads 23 to 26 are brought into contact with each other and short-circuited when the sealing layer 30 is formed. There is no fear. Thereby, the yield can be improved.
[0024]
Next, as shown in FIG. 1, the peripheral wall 41 of the terminal box 40 is arranged in the center of the back surface of the sealing layer 30. Then, the through portion 23 b of the positive output lead 23 is soldered to the positive output terminal 43. Similarly, the penetration portions 24 b and 25 b of the transition leads 24 and 25 are soldered to the transition terminal 44, and the penetration portion 26 b of the negative output lead 26 is soldered to the negative output terminal 45.
[0025]
Thereafter, as shown in FIG. 2, silicone resin 49 is filled in the peripheral wall 41. Thereby, the connection part of penetration parts 23b-26b and terminals 43-45 can be sealed, the water resistance of these connection parts can be secured, and degradation can be prevented. Further, the peripheral wall 41 can be bonded to the sealing layer 30. And the cover body 42 is attached and the panel 1 is completed. By housing this panel 1 in the panel housing recess of the roof material body, a solar cell module M1 is completed. The completed module M1 is installed as a roofing material on the roof of the building and supplies power.
[0026]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This figure is a schematic configuration diagram, and illustration of the sealing layer 30, the silicone resin 49, and the like is omitted.
[0027]
The solar cell module M2 for roof of 2nd Embodiment has four solar cell submodules arranged in the right and left one line. That is, two intermediate solar cell submodules 51 and 52 are arranged between the first solar cell submodule 21 at the left end (one end) and the second solar cell submodule 22 at the right end (the other end). In these intermediate solar cell submodules 51 and 52, negative electrodes 51M and 52M are arranged along the upper edge, and positive electrodes along the lower edge, like the first and second solar cell submodules 21 and 22 at both ends. 51P and 52P are arranged.
[0028]
A positive cross lead 53 extends upward from the positive electrode 51P of the intermediate solar cell sub module 51 near the first solar cell sub module 21, and a negative cross lead 54 extends downward from the negative electrode 51M. Similarly, the positive lead 55 extends upward from the positive electrode 52P of the intermediate solar cell submodule 52 near the second solar cell submodule 22, and the negative lead 56 extends downward from the negative electrode 52M.
[0029]
The cross leads 53 to 56 are connected to the submodules 51 and 52 connected to the leads 53 to 56, respectively.
In-sealing-layer wiring portions 53 a to 56 a (in-sealing-material wiring portions) arranged so as to lie between only the back surface and the sealing layer 30, and penetrate through the sealing layer 30 by being bent Parts 53b to 56b.
[0030]
The terminal box 40 of the solar cell module M2 extends to the left and right and straddles the four solar cell submodules 21, 51, 52, and 22. In this terminal box 40, three transition terminals 44A to 44C are accommodated apart from each other in the right and left instead of the one transition terminal 44 of the first embodiment. Although the illustration is simplified, the transition terminals 44A to 44C and the output terminals 43 and 45 are fixed to the peripheral wall 41 so as to protrude into the terminal box 40 by insert molding.
[0031]
A penetrating portion 24b of the negative transition lead 24 of the first solar cell submodule 21 is fixed to the upper left end portion of the left transition terminal 44A. Further, a through portion 53b of the straight lead 53 of the intermediate solar cell submodule 51 is fixed to the lower right end portion of the terminal 44A. Thereby, the submodules 21 and 51 are connected in series.
[0032]
A penetrating portion 54b of the negative jumper lead 54 of the intermediate solar cell submodule 51 is fixed to the upper left end portion of the central jumper terminal 44B. Further, a through portion 55b of the straight lead 55 of the intermediate solar cell submodule 52 is fixed to the lower right end of the terminal 44B. Thereby, the submodules 51 and 52 are connected in series.
[0033]
A penetrating portion 56b of the negative transition lead 56 of the intermediate solar cell submodule 52 is fixed to the upper left end portion of the right transition terminal 44C. Further, a through portion 25b of the straight lead 25 of the second solar cell submodule 22 is fixed to the lower right end of the terminal 44C. Thereby, the submodules 52 and 22 are connected in series. As a result, all the submodules 21, 51, 52, and 22 constituting the solar cell module M2 are connected in series. The positive output of the entire solar cell module M2 is the positive output lead 23 of the first solar cell submodule 21, the elongated plate-shaped positive output terminal 43 that crosses the four submodules 21, 51, 52, 22 and the positive output lead 43. The entire negative output is taken out through the output cable 46 and taken out through the negative output lead 26 of the second solar cell submodule 22, the small negative output terminal 45, and the negative output cable 47. Yes.
[0034]
Also in this solar cell module M2, since the wiring portions 23a-26a, 53a-56a in the sealing layers of the leads 23-26, 53-56 do not intersect each other, they are in contact during the sealing operation. There is no risk of short circuit, and the yield can be improved.
[0035]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, instead of the transition terminals 44, 44A to 44C made of a metal conductor plate, as transition connection means for connecting the negative transition lead on one end side and the positive transition lead on the other end side of two adjacent solar cell submodules. A diode (backflow prevention element) may be used. That is, the positive electrode of the diode is connected to the tip of the through portion of the lead across the positive lead, and the negative electrode of the diode is connected to the tip of the through portion of the negative lead. As a result, backflow can be prevented.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the in-encapsulant wiring portions of the positive output, the negative output, and the transition leads from crossing each other in-encapsulant wiring portions. As a result, it is possible to eliminate the risk of short-circuiting due to contact during the sealing operation, and the yield can be improved.
[0037]
By making the connection between the penetrating portion of each lead and the terminal within the terminal box or the connecting portion sealing material, the water resistance of the connecting portion can be improved and deterioration can be prevented. In particular, water resistance can be reliably improved by using a silicone resin as the connection portion sealing material. Further, by using ethylene vinyl acetate as the battery sealing material, it is possible to improve the water resistance of the solar cell submodule and the wiring portion in the sealing material of the lead.
Connection work can be facilitated by fixing the positive output and negative output terminals and the diode to the peripheral wall of the terminal box.
Backflow can be prevented by connecting the positive and negative crossing leads with a diode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a back view showing a panel of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention before a silicone resin is filled in a terminal box.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the panel of the solar cell module taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a back view showing the solar cell module panel in a state after the lead connection to the solar cell submodule and before covering with the sealing layer sheet.
FIG. 4 is a back view showing the panel of the solar cell module in a state before being heated and pressurized after the sealing layer sheet is mounted.
FIG. 5 is a back view showing a schematic configuration of a panel of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
M1, M2 solar cell module 21 first solar cell submodule (one end solar cell submodule)
22 2nd solar cell submodule (solar cell submodule at the other end)
21P, 22P Positive electrode 21M, 22M Negative electrode 23 Positive output lead 23a, 24a, 25a, 26a Sealing layer wiring part (sealing material wiring part)
23b, 24b, 25b, 26b Through part 24 Negative crossover lead 25 Positive crossover lead 26 Negative output lead 30 Sealing layer (battery sealing material)
31 First sealing layer 40 made of ethylene vinyl acetate Terminal box 41 Peripheral wall 43 Positive output terminals 44, 44A, 44B, 44C Transition terminal 45 Negative output terminal 49 Silicone resin (connection portion sealing material)
51, 52 Intermediate solar cell sub-module 51P, 52P Positive electrode 51M, 52M Negative electrode 53, 55 Positive crossover lead 54, 56 Negative crossover lead 53a, 54a, 55a, 56a Wiring part in sealing layer (wiring part in sealing material)
53b, 54b, 55b, 56b penetration part

Claims

A plurality of solar cell submodules are arranged in a row and sealed with a battery sealing material, and the positive and negative poles of each solar cell submodule face each other in a direction orthogonal to the arrangement direction, and all solar cell submodules The same pole is arranged on the same side, the positive output lead extends from the positive electrode of the solar cell submodule at one end in the arrangement direction, the negative output lead extends from the negative electrode of the solar cell submodule at the other end, and the adjacent solar cell sub In the solar cell module in which the negative electrode on the one end side and the positive electrode on the other end side of the module are connected in series with a cross lead,
The crossover lead is separated into a negative crossover lead extending from the negative electrode on the one end side and a positive crossover lead extending from the positive electrode on the other end side,
Wiring part in the sealing material in which the positive output, negative output, negative crossing, and positive crossing leads are arranged between the back surface of only the solar cell sub-module to which the leads are connected and the battery sealing material. And a bent portion extending from the tip of the wiring portion in the encapsulant, and having a through portion that penetrates the battery encapsulant,
A positive output terminal is connected to the tip of the positive output lead penetration, a negative output terminal is connected to the tip of the negative output lead penetration, and the negative electrode of the diode is connected to the tip of the negative lead lead penetration. A solar cell module, wherein the positive electrode of the diode is connected to the tip of a lead penetration portion, and the negative cross lead and the positive cross lead are connected .

2. A connecting portion sealing material is overlapped on a back surface of the battery sealing material, and the through portion of each lead and a terminal are connected in the connecting portion sealing material. The solar cell module according to.

On the back surface of the battery sealing material, a terminal box is provided so as to straddle the plurality of solar cell submodules, and the lead portion and the terminal are connected in the terminal box. The solar cell module according to claim 1, wherein:

4. The solar cell module according to claim 3, wherein the positive output and negative output terminals and diodes are fixed to a peripheral wall of the terminal box so as to protrude into the terminal box. 5.

The solar cell module according to claim 3 or 4, wherein the inside of the terminal box is filled with a connecting portion sealing material.

6. The solar cell module according to claim 2, wherein the connection portion sealing material is a silicone resin.

The solar cell module according to claim 1, wherein the battery sealing material is ethylene vinyl acetate.