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JP6086181B2 - Photovoltaic module, photovoltaic panel, and flexible printed wiring board for photovoltaic module - Google Patents
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Photovoltaic module, photovoltaic panel, and flexible printed wiring board for photovoltaic module Download PDF

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Description

本発明は、太陽光発電モジュール、太陽光発電パネル、および太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板、に関し、より具体的には、発電素子を直列接続することで高電圧が印加される配線パターンの耐絶縁破壊性能を高めた太陽光発電モジュール、太陽光発電パネル、および太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板、に関するものである。   The present invention relates to a photovoltaic power generation module, a photovoltaic power generation panel, and a flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module, and more specifically, a wiring pattern to which a high voltage is applied by connecting power generation elements in series. The present invention relates to a photovoltaic power generation module, a photovoltaic power generation panel, and a flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module that have improved dielectric breakdown resistance.

太陽光発電は再生可能なエネルギとして多くの国で普及が図られている。本格的な普及が開始されたばかりのため、これまでにない重大な問題が現れる。たとえば、耐絶縁破壊の問題がある。これに正面から対処する方策が示された例はほとんどないが、これに類似した技術分野には、いくつか参考になる提案がなされている。たとえば、太陽電池や配線等の絶縁が破壊され、漏電または地絡が生じる場合があり、その地絡箇所を検知する太陽光発電システムなどが提案されている(特許文献1)。また、絶縁破壊そして漏電の原因となる過酷な気象条件に耐えるための太陽光発電モジュール用保護シートなどの提案がなされている(特許文献2)。   Solar power generation is widely used in many countries as renewable energy. Since full-scale spread has just started, a serious problem that has never existed before appears. For example, there is a problem of dielectric breakdown resistance. There are few examples that show how to deal with this from the front, but there are several suggestions in the technical field similar to this. For example, insulation such as solar cells and wiring may be broken, causing electric leakage or ground fault, and a solar power generation system that detects the ground fault location has been proposed (Patent Document 1). In addition, a protection sheet for a photovoltaic power generation module for withstanding severe weather conditions that cause dielectric breakdown and electric leakage has been proposed (Patent Document 2).

特開2010−199443号公報JP 2010-199443 A 特開2010−135349号公報JP 2010-135349 A

しかしながら、上記の漏電等の絶縁破壊の主因は、過酷な気象条件などであり、太陽電池モジュールにおける、太陽光発電の結果、生じた高電圧ではない。太陽光発電の中には、たとえば集光型太陽光発電では、発電効率の高い化合物半導体からなる発電素子に、レンズで集光された太陽光を入射することで大きな発電能力を実現している。このような集光型太陽光発電では、多数の発電素子を直列に接続するため、太陽光発電モジュール内の特定の箇所、または太陽光発電パネルの内の特定の箇所において、電位が数百ボルトから数千ボルトに到達する。通常、発電素子の間は帯状の銅箔パターンなどで導電接続されているが、この銅箔パターンに上記の数百ボルトから数千ボルトの電位が印加される。太陽光発電パネルは筐体に形成されるが、銅箔パターンはポリイミド樹脂などの絶縁基材上に支持されており、筐体からこの絶縁基材によって絶縁されている。絶縁基材は、その厚みが数十μm程度であり、厚みが薄いために、高い静電圧によって、とくに銅箔パターンの端縁では絶縁破壊が生じやすい。   However, the main cause of dielectric breakdown such as leakage is the severe weather conditions and not the high voltage generated as a result of solar power generation in the solar cell module. Among solar power generation, for example, in concentrating solar power generation, a large power generation capacity is realized by making sunlight condensed by a lens incident on a power generation element made of a compound semiconductor with high power generation efficiency. . In such concentrating solar power generation, a large number of power generation elements are connected in series, so that the potential is several hundred volts at a specific location in the solar power generation module or a specific location in the solar power generation panel. To reach thousands of volts. Usually, the power generating elements are conductively connected with a strip-shaped copper foil pattern or the like, and the potential of several hundred volts to several thousand volts is applied to the copper foil pattern. The photovoltaic power generation panel is formed on the housing, but the copper foil pattern is supported on an insulating base material such as polyimide resin, and is insulated from the housing by the insulating base material. The insulating base material has a thickness of about several tens of μm, and since the thickness is thin, dielectric breakdown tends to occur particularly at the edge of the copper foil pattern due to a high electrostatic voltage.

巨大な太陽光発電設備が多くの場所で建設されようとしている今、太陽光発電装置内における電圧は、太陽光発電の形式によらず、設備が巨大化する分、高くなると考えられる。このため、静電圧による絶縁破壊は、上述の集光型太陽光発電モジュール等に限られず、対処すべき重要課題である。また、上記の数百ボルトから数千ボルトの電位が生じる設備では、実際に、絶縁破壊が生じている。   Now that huge solar power generation facilities are being built in many places, the voltage in the solar power generation device is considered to increase as the facilities become larger, regardless of the type of solar power generation. For this reason, dielectric breakdown due to static voltage is not limited to the above-described concentrating solar power generation module and the like, and is an important issue to be dealt with. In addition, in the equipment that generates the potential of several hundred volts to several thousand volts, dielectric breakdown actually occurs.

本発明は、集光型太陽光発電を含む太陽光発電において、静電圧による絶縁破壊を防止することができる、太陽光発電モジュール、太陽光発電パネル、および太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。   The present invention relates to a photovoltaic power generation module, a photovoltaic power generation panel, and a flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module capable of preventing dielectric breakdown due to static voltage in photovoltaic power generation including concentrating photovoltaic power generation. The purpose is to provide.

本発明の太陽光発電モジュールは、発電素子を備える。この太陽光発電モジュールは、支持体と、支持体上で、発電素子を設置する電極部を有するフレキシブルプリント配線板とを備え、フレキシブルプリント配線板が、絶縁をとるための絶縁基材層、および、絶縁基材層に固着されて発電素子を直列に接続する金属層からなる導電層パターンを有し、導電層パターンは、帯状の連続部と、該連続部の間に位置して該連続部を断続する断続部から構成され、電極部は該断続部内の発電部に対をなして位置し、記導電層パターン前記連続部の端縁に沿って、当該端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆するとともに、前記連続部及び断続部にわたって連続的に配置された絶縁破壊防止膜を備え、絶縁基材層は断続部を含めて導電層パターンにわたって連続して、該導電層パターンと支持体の間に帯状に位置していることを特徴とする。
The solar power generation module of the present invention includes a power generation element. This photovoltaic power generation module includes a support and a flexible printed wiring board having an electrode portion on which the power generation element is installed on the support, and the flexible printed wiring board has an insulating base material layer for insulating, and A conductive layer pattern composed of a metal layer fixed to the insulating base layer and connecting the power generating elements in series, and the conductive layer pattern is located between the continuous portion and the continuous portion It consists discontinuous portion which intermittently, the electrode portion is located in a pair to the power generation unit of the cross connection portion, along the edge of the continuous portion of the front Kishirube conductive layer pattern, the insulating base material with the edge Covering the step so as to fill the step with the layer, and comprising a dielectric breakdown prevention film continuously disposed over the continuous portion and the intermittent portion , the insulating base material layer continuously over the conductive layer pattern including the intermittent portion, The conductive layer pattern and support And it is located in a band between the body.

絶縁破壊を生じる放電は、電極に導通する導電層パターンの端縁、とくに下層の絶縁基材層との段差における角部先端付近で発生する傾向が強い。上記のように導電層パターンは発電素子を直列接続するので、直列段数が大きくなると、最終段近くの所定の位置において非常に高い電位になる部分が生じる。導電層パターンは、たとえば数十μm程度の厚みの絶縁基材層に固着されているので、絶縁基材層が間に介在するといっても支持体との距離は小さい。この結果、高電位の導電層パターンの端縁付近と支持体との間で放電が発生し、絶縁破壊してしまう。たとえば通常の乾燥空気の直流的な絶縁破壊電圧は3MV・m−1(3kV/mm)である。20μmの厚みの絶縁基材層が介在したとして、乾燥空気の絶縁破壊電圧は300V/20μm(15kV/mm)程度と換算されるので、多数の発電素子が直列接続された最終段近くの導電層パターンの部分では、絶縁破壊の可能性は相当高いといえる。一気に絶縁破壊に進まなくても、部分放電が続いたあと何かのきっかけで絶縁破壊に至る場合も多い。
直列接続された発電素子を載置する導電層パターン全体のどこか一箇所でも絶縁破壊が生じると、電圧が立ち上がらなくなり、発電装置として機能しなくなる。
なお、支持体は、フレキシブルプリント配線板を配置するために平面状の底板を有するものであれば、どのような形態であってもよく、たとえば平板、上面があいた偏平な直方体、などであってよい。材料も何であってもよい。支持体とフレキシブルプリント配線板との間に保護シートなどが介在していてもよい。
Discharges that cause dielectric breakdown tend to occur near the edges of the conductive layer pattern that conducts to the electrodes, particularly near the corner tips at the steps with the underlying insulating base layer. As described above, the conductive layer pattern connects the power generating elements in series. Therefore, when the number of series stages increases, a portion having a very high potential occurs at a predetermined position near the final stage. Since the conductive layer pattern is fixed to an insulating base layer having a thickness of, for example, several tens of μm, the distance from the support is small even though the insulating base layer is interposed therebetween. As a result, discharge occurs between the vicinity of the edge of the conductive layer pattern having a high potential and the support, resulting in dielectric breakdown. For example, the normal DC breakdown voltage of dry air is 3 MV · m −1 (3 kV / mm). Assuming that an insulating substrate layer having a thickness of 20 μm is interposed, the dielectric breakdown voltage of dry air is converted to about 300 V / 20 μm (15 kV / mm), so that a conductive layer near the final stage in which a large number of power generating elements are connected in series. In the pattern portion, the possibility of dielectric breakdown is quite high. Even if it does not proceed to dielectric breakdown at once, there are many cases where dielectric breakdown is caused by something after partial discharge continues.
If dielectric breakdown occurs at any one place in the entire conductive layer pattern on which the power generation elements connected in series are placed, the voltage will not rise and will not function as a power generation device.
The support may have any form as long as it has a flat bottom plate for placing the flexible printed wiring board, such as a flat plate, a flat rectangular parallelepiped with an upper surface, etc. Good. The material can be anything. A protective sheet or the like may be interposed between the support and the flexible printed wiring board.

上記のように、導電層パターンの端縁における下層の絶縁基材層との段差を埋めるように絶縁破壊防止膜を配置することで、空気やガス成分等の耐絶縁破壊性能が低い空気が排除されて、耐絶縁破壊性能を向上させることができる。絶縁破壊防止膜の機能は、(E1)空気の代わりに絶縁破壊電圧の高い物を配置すること、(E2)導電層パターンの端縁における局所的な急勾配の電位分布を広い範囲にわたる緩い勾配の電位勾配に変えること、などに基づく。
直列接続された発電素子によって後段ほど高電位になるが、絶縁破壊防止膜は、所定の電位以上になる領域に限って、上記の形態で配置してもよいし、電位に関係なく全領域に配置してもよい。
絶縁破壊防止膜は、上記の(E1)の場合、さらに、直流電圧または静電圧だけでなく、雷などのサージ電圧に対しても、絶縁破壊を防止するのに貢献することができる。
As described above, by disposing a dielectric breakdown prevention film so as to fill the step with the underlying insulating base material layer at the edge of the conductive layer pattern, air with low dielectric breakdown resistance such as air and gas components is excluded. Thus, the dielectric breakdown resistance can be improved. The functions of the dielectric breakdown prevention film are as follows: (E1) Arranging an object having a high dielectric breakdown voltage instead of air; (E2) Loose gradient over a wide range of local steep potential distribution at the edge of the conductive layer pattern. Based on the potential gradient.
Although the electric potential is increased in the latter stage by the power generation elements connected in series, the dielectric breakdown prevention film may be arranged in the above-described form only in the region where the electric potential is higher than the predetermined electric potential, or in the entire region regardless of the electric potential. You may arrange.
In the case of (E1), the dielectric breakdown prevention film can further contribute to preventing dielectric breakdown not only against a DC voltage or an electrostatic voltage but also against a surge voltage such as lightning.

絶縁破壊防止膜を、絶縁材料、および抵抗体、のうちのいずれかで形成するのがよい。
絶縁材料は、上述のように絶縁破壊電圧が高い。例を挙げると、たとえば絶縁性能が高いことで知られるポリエチレンテレフタレートでは、絶縁破壊電圧は300kV/mm、体積抵抗率は5×1018Ωcmである。このような絶縁材料は、主として上記の(E1)の働きにより、耐絶縁破壊性能を向上させることができる。(E1)の働きのうちには、部分放電を生じにくい作用も重要な要素として含まれる。絶縁材料は、樹脂でも、ガラス繊維でも、マイカ材料でも何でもよい。樹脂は、導電層パターンの端の段差を埋めるように配置するのに、取り扱いが容易であるので、好ましい。
また、抵抗体では、たとえば体積抵抗率が1kΩcm〜数十MΩcmの抵抗体を、導電層パターンの端縁から絶縁基材層にかけてその段差を埋めるように配置することで、局所的な高勾配の電位分布を、広い範囲にわたる緩和した勾配の電位分布に変えることができる。すなわち上記の(E2)の働きを主に作動させるものである。これによって、段差部の上部に位置する導電層パターンの角部に集中していた電気力線の分布を、角部の周辺部に分散させ、かつ電位勾配も緩くすることができる。これによって、耐絶縁破壊性能を向上することができる。抵抗体の材料は、適当な抵抗値を有するもので、導電層パターンの端の段差を埋めるように配置する上で取り扱いが容易な材料であれば何でもよい。たとえば、導電フィラー入り樹脂などを用いることができる。
The dielectric breakdown prevention film is preferably formed of any one of an insulating material and a resistor.
The insulating material has a high breakdown voltage as described above. For example, in polyethylene terephthalate which is known to have high insulation performance, for example, the dielectric breakdown voltage is 300 kV / mm, and the volume resistivity is 5 × 10 18 Ωcm. Such an insulating material can improve the dielectric breakdown resistance mainly by the function (E1). Among the functions of (E1), an operation that hardly causes partial discharge is included as an important factor. The insulating material may be any resin, glass fiber, or mica material. Resin is preferable because it is easy to handle to fill the step at the end of the conductive layer pattern.
In addition, in the resistor, for example, a resistor having a volume resistivity of 1 kΩcm to several tens of MΩcm is disposed so as to fill the step from the edge of the conductive layer pattern to the insulating base material layer. The potential distribution can be changed to a relaxed gradient potential distribution over a wide range. That is, the function of (E2) is mainly operated. As a result, the distribution of the lines of electric force concentrated on the corners of the conductive layer pattern located at the upper part of the stepped portion can be dispersed in the peripheral portion of the corner and the potential gradient can be relaxed. Thereby, the dielectric breakdown resistance can be improved. Any material can be used for the resistor as long as it has an appropriate resistance value and is easy to handle when it is arranged so as to fill the step at the end of the conductive layer pattern. For example, a resin containing a conductive filler can be used.

絶縁破壊防止膜を、導電層パターンの端縁および絶縁基材層の端部さらに支持体の面にまで、各段差を埋めるように幅をとる形態とすることができる。
上記のように広幅の絶縁破壊防止膜とすることで、導電層パターン/絶縁基材層の段差、および絶縁基材層/支持体の段差、の両方の段差を埋めることができる。このため、絶縁材料は上記(E1)の働き、抵抗体は(E2)の働きを、より確実に発揮することができる。この結果、耐絶縁破壊性能をより高くすることができる。
なお、上記の段差は、たとえば導電層パターンの端面と絶縁基材層の端面とがほとんど揃っている場合、(導電層パターン+絶縁基材層)の端面と、支持体との段差が埋められるように、絶縁破壊防止膜を配置することで、上記の働き(E1)または(E2)を得ることができる。
The dielectric breakdown prevention film can be configured to have a width so as to fill each step up to the edge of the conductive layer pattern, the end of the insulating base material layer, and the surface of the support.
By using a wide dielectric breakdown prevention film as described above, both the steps of the conductive layer pattern / insulating base layer and the step of insulating base layer / support can be filled. For this reason, the insulating material can more reliably exhibit the function (E1) and the resistor can function (E2). As a result, the dielectric breakdown resistance can be further increased.
In addition, the above-mentioned level difference fills the level difference between the end surface of (conductive layer pattern + insulating base material layer) and the support when, for example, the end surface of the conductive layer pattern and the end surface of the insulating base material layer are almost aligned. As described above, the above-described function (E1) or (E2) can be obtained by disposing the dielectric breakdown prevention film.

導電層パターンは、絶縁基材層上において、帯状の連続部と、その連続部間の断続部とが交互に配置されており、発電素子の電極部は、該断続部における前記発電部に位置して、対をなす一方の電極は、断続部に面する一方側の連続部に導電接続されていて、他方の電極は、該断続部に面する他方側の連続部に導電接続されているようにできる。
これによって、発電素子は導電層パターンによって直列接続され、後段に位置する導電層パターンの箇所ほど高電位となる。上記の絶縁破壊防止膜は、所定の電位以上の領域、または電位に関係なく全領域において、前記導電層パターン前記連続部の端縁に沿って、当該端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆するとともに、前記連続部及び断続部にわたって連続的に配置することができる。
なお、断続部は、連続部の端縁方向に直交するような矩形領域とは限らない。たとえば、一方の連続部の端縁から断続部を挟んで位置する相手側の連続部へと細く延びて、相手側はそれに応じて後退してL字状に凹み、その延びた連続部とL字状に凹んだ連続部との間のような形態(平面形状)であってもよい。また、そのような形態の断続部に逆流防止のダイオードが配置されていてもよい。ダイオードは、正常に発電している操業時には、両方の連続部を電気的に断続している。
また、断続部には、発電素子を設置するための設置部(台座、電極部など)が形成されていてもよい。設置部は、発電素子の一方の電極に導通されて一方側の連続部に導電接続する台座と、他方の電極に導通されて他方側の連続部に導電接続する電極部と、で構成される。これによって、膨大な数の発電素子の設置が非常に簡単になり、自動化なども可能になる。
In the conductive layer pattern, on the insulating base material layer, strip-shaped continuous portions and intermittent portions between the continuous portions are alternately arranged, and the electrode portion of the power generation element is positioned at the power generation portion in the intermittent portion. Then, one of the electrodes forming a pair is conductively connected to the continuous part on one side facing the intermittent part, and the other electrode is conductively connected to the continuous part on the other side facing the intermittent part. You can
As a result, the power generating elements are connected in series by the conductive layer pattern, and the potential of the conductive layer pattern located in the subsequent stage becomes higher. Said dielectric breakdown prevention layer is more regions predetermined potential or the entire region without regard to potential, along the edge of the continuous portion of the conductive layer pattern, and with the edge the insulating base layer While covering so that a level | step difference may be filled, it can arrange | position continuously over the said continuous part and an intermittent part .
The intermittent portion is not necessarily a rectangular region orthogonal to the edge direction of the continuous portion. For example, it extends thinly from the edge of one continuous part to a continuous part on the other side located across the interrupted part, and the other side retreats accordingly and dents into an L shape, and the extended continuous part and L It may be a form (planar shape) between the continuous parts recessed in a letter shape. In addition, a backflow preventing diode may be disposed in the intermittent portion having such a configuration. The diode electrically connects and disconnects both continuous parts during normal power generation.
In addition, an installation part (a pedestal, an electrode part, etc.) for installing the power generation element may be formed in the intermittent part. The installation portion includes a pedestal that is conductively connected to one electrode of the power generation element and conductively connected to the continuous portion on one side, and an electrode portion that is conductively connected to the other electrode and conductively connected to the continuous portion on the other side. . This makes it very easy to install a huge number of power generating elements, and enables automation and the like.

絶縁破壊防止膜は、導電層パターンの連続部および断続部にわたって、少なくとも当該導電層パターンの端縁に沿って連続して配置することができる。
発電素子付近に絶縁破壊防止膜を配置する場合、導電層パターンが途切れている断続部が存在するが、その断続部も含めて絶縁破壊防止膜を連続して配置する。これによって、絶縁破壊防止膜の配置の作業を能率よく行うことができ、かつ耐絶縁破壊性能を確実に高めることができる。
The dielectric breakdown prevention film can be continuously disposed at least along the edge of the conductive layer pattern over the continuous portion and the intermittent portion of the conductive layer pattern.
When the dielectric breakdown prevention film is disposed in the vicinity of the power generation element, there are intermittent portions where the conductive layer pattern is interrupted. However, the dielectric breakdown prevention film is continuously disposed including the intermittent portions. As a result, the work of disposing the dielectric breakdown prevention film can be efficiently performed, and the dielectric breakdown resistance can be reliably improved.

絶縁破壊防止膜は、発電素子が配置される前記発電部の領域を除いて、導電層パターンの全幅を覆い、かつ該導電層パターンの両端縁における段差を埋めるように配置されているようにできる。
これによって、フレキシブルプリント配線板の製造における積層工程において、導電層パターンの端縁にのみ限定して絶縁破壊防止膜を配置するのは、比較的多くの工数を要する。これに対して、導電層パターンの両端縁も含めて全幅にわたって絶縁破壊防止膜を配置するのは、比較的簡単に実施できる。また、絶縁破壊防止という見地からも、全幅にわたって配置するほうが好ましい。とくに絶縁破壊防止膜を抵抗体で構成する場合に好ましい。
The dielectric breakdown prevention film can be arranged so as to cover the entire width of the conductive layer pattern and fill in the steps at both ends of the conductive layer pattern except for the region of the power generation unit where the power generation element is arranged. .
As a result, in the laminating process in the production of the flexible printed wiring board, it is relatively time-consuming to arrange the dielectric breakdown prevention film only on the edge of the conductive layer pattern. On the other hand, it is relatively easy to dispose the dielectric breakdown prevention film over the entire width including both end edges of the conductive layer pattern. Further, from the viewpoint of preventing dielectric breakdown, it is preferable to dispose it over the entire width. It is particularly preferable when the dielectric breakdown prevention film is made of a resistor.

本発明の太陽光パネルは、上記のいずれかの太陽光発電モジュールが面状に配置されていることを特徴とする。
これによって、耐絶縁破壊性能に優れた太陽光パネルを得ることができるので、太陽光発電モジュールを多段に接続して、使用や蓄電が容易な電位の高い電力を得ることができる。
The solar panel of the present invention is characterized in that any one of the above-described solar power generation modules is arranged in a planar shape.
Accordingly, a solar panel having excellent dielectric breakdown resistance can be obtained, so that a photovoltaic power generation module can be connected in multiple stages to obtain electric power with a high potential that is easy to use and store.

本発明の太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板は、太陽光発電モジュールに含まれたフレキシブルプリント配線板である。絶縁基材層と、絶縁基材層に固着され、帯状の金属層からなる連続部と、該連続部の間の断続部とが交互に設けられた導電層パターンと、断続部内の発電部に位置し、対をなす電極に設置される発電素子と、前記導電層パターンの前記連続部の端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆するとともに、前記連続部及び断続部にわたって連続的に配置された絶縁破壊防止膜とを備え、その発電素子は、対をなす電極の一方が、断続部に面する一方側の連続部と導電接続されていて、他方が、該断続部に面する他方側の連続部と導電接続されていて、絶縁基材層は断続部を含めて導電層パターンにわたって連続して、該導電層パターンの下側に帯状に位置していることを特徴とする。
これによって、多段に直列接続された発電素子を含むフレキシブルプリント配線板を得ることができる。絶縁破壊防止膜は、フレキシブルプリント配線板という形態において配置されず、支持体を含む太陽光モジュールが完成する段階において配置される場合がある。すなわち太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板として製造されたあと、支持体を含む太陽光モジュールが完成する段階において、はじめて絶縁破壊防止膜が形成される場合がある。上記本発明の太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板は、そのような場合も含めた形態を示すものである。
The flexible printed wiring board for photovoltaic power generation modules of this invention is a flexible printed wiring board contained in the photovoltaic power generation module. Insulating base material layer, conductive layer pattern fixed to the insulating base material layer and formed of strip-shaped metal layers, and intermittent portions between the continuous portions, and a power generation portion in the intermittent portion The power generating element positioned on the paired electrodes, and covering so as to fill a step between the edge of the continuous portion of the conductive layer pattern and the insulating base material layer, and over the continuous portion and the intermittent portion And a power generation element, wherein one of the paired electrodes is electrically connected to a continuous portion on one side facing the intermittent portion, and the other is the intermittent portion. The insulating base layer is continuously connected over the conductive layer pattern including the intermittent portion and is located in a strip shape below the conductive layer pattern. And
Thereby, a flexible printed wiring board including power generation elements connected in series in multiple stages can be obtained. The dielectric breakdown prevention film is not arranged in the form of a flexible printed wiring board, and may be arranged at the stage where the solar module including the support is completed. That is, after being manufactured as a flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module, a dielectric breakdown prevention film may be formed for the first time at the stage where a photovoltaic module including a support is completed. The flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module of the present invention shows a form including such a case.

太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板において、少なくとも導電層パターンの端縁に沿って、当該端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆する絶縁破壊防止膜を備えることができる。
これによって、支持体と関係なく、太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線それ自体において、絶縁破壊防止膜が配置されたものとして、支持体への取り付け時または取り付け後に、絶縁破壊防止膜の配置工程を省略することができる。
The flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module may include a dielectric breakdown prevention film that covers at least the edge of the conductive layer pattern so as to fill a step between the edge and the insulating base material layer.
As a result, the dielectric breakdown prevention film is disposed in the flexible printed wiring for photovoltaic power generation module itself, regardless of the support, and the dielectric breakdown prevention film is disposed at the time of or after the attachment to the support. Can be omitted.

太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板において、絶縁破壊防止膜は、発電素子が配置される前記発電部の領域を除いて、導電層パターンの全幅を覆い、かつ該導電層パターンの両端縁における段差を埋めるように配置することができる。
これによって、フレキシブルプリント配線板の製造における積層工程において、導電層パターンの端縁にのみ限定して絶縁破壊防止膜を配置するのは、比較的多くの工数を要する。これに対して、導電層パターンの両端縁も含めて全幅にわたって絶縁破壊防止膜を配置するのは、比較的簡単に実施できる。また、絶縁破壊防止という見地からも、全幅にわたって配置するほうが好ましい。とくに絶縁破壊防止膜を抵抗体で構成する場合に好ましい。
In the flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module, the dielectric breakdown prevention film covers the entire width of the conductive layer pattern except for the region of the power generation unit where the power generation element is disposed, and steps at both edges of the conductive layer pattern Can be arranged to fill.
As a result, in the laminating process in the production of the flexible printed wiring board, it is relatively time-consuming to arrange the dielectric breakdown prevention film only on the edge of the conductive layer pattern. On the other hand, it is relatively easy to dispose the dielectric breakdown prevention film over the entire width including both end edges of the conductive layer pattern. Further, from the viewpoint of preventing dielectric breakdown, it is preferable to dispose it over the entire width. It is particularly preferable when the dielectric breakdown prevention film is made of a resistor.

本発明の太陽光発電モジュール等によれば、集光型太陽光発電を含む太陽光発電において、静電圧による絶縁破壊を防止することができる。   According to the solar power generation module and the like of the present invention, dielectric breakdown due to static voltage can be prevented in solar power generation including concentrating solar power generation.

本発明の実施の形態1における太陽光発電モジュールを示す図である。It is a figure which shows the solar power generation module in Embodiment 1 of this invention. 図1のフレキシブルプリント配線板の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the flexible printed wiring board of FIG. 太陽光発電モジュール50もしくはフレキシブルプリント配線板10の部分平面図である。2 is a partial plan view of a photovoltaic power generation module 50 or a flexible printed wiring board 10. FIG. (a)は図3のIVA−IVA線に沿う断面図、(b)は導電層の端縁の拡大図、である。(A) is sectional drawing which follows the IVA-IVA line | wire of FIG. 3, (b) is an enlarged view of the edge of a conductive layer. 実施の形態1における変形例を示し、(a)は平面図、(b)はVB−VB線に沿う断面図である。The modification in Embodiment 1 is shown, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the VB-VB line | wire. 本発明の実施の形態2における太陽光発電モジュールもしくはフレキシブルプリント配線板を示す平面図である。It is a top view which shows the photovoltaic power generation module or flexible printed wiring board in Embodiment 2 of this invention. (a)は図6のVIIA−VIIA線に沿う断面図、(b)は従来のものの断面図、である。(A) is sectional drawing which follows the VIIA-VIIA line | wire of FIG. 6, (b) is sectional drawing of a conventional one.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における太陽光発電モジュール50を示す図である。この太陽光発電モジュールは、集光型である。この太陽光発電モジュール50では、支持体である収容箱11の底面11bにフレキシブルプリント配線板10が、折り返し部1箇所で折り返しながら並行に、またはU字状に、配置されている。発電素子5は、フレキシブルプリント配線板10ごとに直列接続され、このあと説明するように最終的に高い電圧を出力する。図1のモジュールでは、比較的少ない数の発電素子が直列接続されているが、より多数の発電素子が直列接続され、高電位の導電層部分が生じる傾向にある。
収容箱11の側壁の上面にはフランジ部11fが形成されて、蓋状の集光板13がそのフランジ部11f当接して固定される。集光板13には、フレキシブルプリント配線板10に固定された発電素子5に位置を合わせたフレネルレンズ13fが形成されている。発電素子5ごとに1つのフレネルレンズ13fが設けられている。集光板13はガラス板を基材として、その裏面(内側)にシリコーン樹脂膜を形成したものを用いるのがよい。フレネルレンズ13fは、このシリコーン樹脂膜に形成される。収容箱11の側壁を貫通して外部へと太陽光発電モジュール50の出力を取り出すためのコネクタ14が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a photovoltaic power generation module 50 according to Embodiment 1 of the present invention. This solar power generation module is a concentrating type. In the photovoltaic power generation module 50, the flexible printed wiring board 10 is arranged in parallel or in a U shape while being folded at one place on the folded portion on the bottom surface 11b of the storage box 11 as a support. The power generating element 5 is connected in series for each flexible printed wiring board 10 and finally outputs a high voltage as will be described later. In the module of FIG. 1, a relatively small number of power generating elements are connected in series, but a larger number of power generating elements are connected in series, and there is a tendency that a high-potential conductive layer portion is generated.
A flange portion 11f is formed on the upper surface of the side wall of the storage box 11, and the lid-shaped light collector 13 is fixed in contact with the flange portion 11f. The light collector 13 is formed with a Fresnel lens 13 f aligned with the power generation element 5 fixed to the flexible printed wiring board 10. One Fresnel lens 13 f is provided for each power generation element 5. The light collector 13 is preferably a glass plate used as a base material and a silicone resin film formed on the back surface (inner side). The Fresnel lens 13f is formed on this silicone resin film. A connector 14 for taking out the output of the photovoltaic power generation module 50 through the side wall of the storage box 11 to the outside is provided.

本実施の形態では、図2に示すように、フレキシブルプリント配線板10が、発電部Gを除いて、絶縁破壊防止膜3で被覆されている。本実施の形態では、絶縁破壊防止膜3は絶縁膜で構成されている。このため本実施の形態に限定して、絶縁破壊防止膜としての絶縁膜3に、符合3を用いる。発電部Gでは、絶縁膜3には開口部3hが設けられ、光を遮断しないようにする。絶縁膜3の端は、絶縁基材層1bの上面にとどまっている。
図3は、太陽光発電モジュール50もしくはフレキシブルプリント配線板10の部分平面図である。図3に示す平面図では、導電層パターン1aは、絶縁膜3の下に位置するが、識別が容易であり間違えることがないので、すべて実線で示している。この点、斜視図である図2と相違する。図2では、直線が多く、識別を容易にするために下層に位置する導電層パターン1aに対して、破線を用いて区別を容易にした。また図4(a)は図3中のIVA−IVA線に沿う断面図である。
支持体の底面11bに接して絶縁基材層1bが固定され、その絶縁基材層1b上に導電層パターン1aが固着されている。そして、少なくとも導電層パターン1aの端縁を覆い、かつ導電層パターン1aと絶縁基材層1bとの段差を埋めるように、絶縁膜3が配置されている。絶縁膜3によって被覆されていない領域は、上述のように、開口部3hであり、発電部Gまたは導電層パターン1aの断続部Dの一部に対応している。開口部3hには、発電素子の設置部5a,5bが設けられ、この設置部の台座(電極部でもある)5bに底面電極を導通させながら図示しない発電素子が搭載される。対をなす電極のもう一方は電極部5aに導電接続される。この断絶部Dを挟んで、一方の導電層と、他方の導電層とは電気的に隔てられているが、逆流防止のためのダイオード6が橋渡しのように設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the flexible printed wiring board 10 is covered with the dielectric breakdown prevention film 3 except for the power generation unit G. In the present embodiment, the dielectric breakdown preventing film 3 is composed of an insulating film. For this reason, the reference numeral 3 is used for the insulating film 3 as a dielectric breakdown preventing film only in this embodiment. In the power generation unit G, the insulating film 3 is provided with an opening 3h so as not to block light. The end of the insulating film 3 remains on the upper surface of the insulating base material layer 1b.
FIG. 3 is a partial plan view of the photovoltaic power generation module 50 or the flexible printed wiring board 10. In the plan view shown in FIG. 3, although the conductive layer pattern 1a is located under the insulating film 3, it is easy to identify and cannot be mistaken. This is different from FIG. 2 which is a perspective view. In FIG. 2, there are many straight lines, and for easy identification, the conductive layer pattern 1 a located in the lower layer is easily distinguished using a broken line. 4A is a cross-sectional view taken along the line IVA-IVA in FIG.
The insulating base layer 1b is fixed in contact with the bottom surface 11b of the support, and the conductive layer pattern 1a is fixed on the insulating base layer 1b. And the insulating film 3 is arrange | positioned so that the edge of the conductive layer pattern 1a may be covered and the level | step difference of the conductive layer pattern 1a and the insulating base material layer 1b may be filled up. As described above, the region not covered with the insulating film 3 is the opening 3h, and corresponds to a part of the power generation part G or the intermittent part D of the conductive layer pattern 1a. The opening 3h is provided with power generation element installation portions 5a and 5b, and a power generation element (not shown) is mounted on the pedestal (also an electrode portion) 5b of the installation portion while the bottom electrode is conducted. The other of the paired electrodes is conductively connected to the electrode portion 5a. One conductive layer and the other conductive layer are electrically separated from each other with the disconnected portion D interposed therebetween, but a diode 6 for preventing backflow is provided as a bridge.

<本実施の形態のポイント>
図4(b)の拡大図に示すように、導電層パターン1aの端縁と絶縁基材層1bとの段差に面する導電層の角部Kは、突状であり、電界集中が生じやすい。絶縁破壊を生じる放電は、高電位の導電層パターン1aの端縁、とくに絶縁基材層1bとの段差部に位置する角部K先端において発生する傾向が強い。絶縁破壊の形態には、一気に絶縁破壊が生じる場合、小規模の放電を持続させながら絶縁材料の劣化の末に完全に絶縁破壊する場合などがある。導電層パターン1aは発電素子を直列接続するので、直列段数が多くなると、非常に高い電位になる導電層パターン1aの部分が生じる。直列段の最終段に近い部分では、数百ボルトから数千ボルトに達する箇所も生じる。導電層パターン1aは、たとえば10μm〜30μm程度の厚みの絶縁基材層1bに固着されているので、絶縁基材層1bが間に介在するといっても支持体の底面11aとの距離は小さい。この結果、高電位の導電層パターンの端縁角部Kと支持体11aとの間で放電が発生し、絶縁破壊してしまう。
乾燥空気の直流的な絶縁破壊電圧は3MV・m−1(3kV/mm)である。20μmの厚みの絶縁基材層1bが介在したとして、乾燥空気の絶縁破壊電圧は300V/20μm(15kV/mm)程度と換算される。発電素子を直列接続する導電層パターン1aの所定の部分では、上記のような段数が大きい直列接続の最終段近くでは、何も対策をとらずに放置すれば絶縁破壊の可能性は低くはない。むしろ高いといえる。一気に絶縁破壊に進まなくても、部分放電が続いたあと何かのきっかけで絶縁破壊に至る場合も多い。
直列接続された発電素子を載置する導電層パターン全体のどこか一箇所でも絶縁破壊が生じると、電圧が立ち上がらなくなり、発電装置として機能しなくなる。
なお、支持体は、フレキシブルプリント配線板を配置するために平面状の底板を有するものであれば、どのような形態であってもよく、たとえば平板、上面があいた偏平な直方体、などであってよい。材料も何であってもよい。支持体とフレキシブルプリント配線板との間に保護シートなどが介在していてもよい。放熱性を確保する上では、アルミニウムなどの金属で形成されるのがよい。
<Points of this embodiment>
As shown in the enlarged view of FIG. 4B, the corner K of the conductive layer facing the step between the edge of the conductive layer pattern 1a and the insulating base material layer 1b is protruding, and electric field concentration is likely to occur. . A discharge that causes dielectric breakdown is more likely to occur at the edge of the high-potential conductive layer pattern 1a, particularly at the tip of the corner K located at the step with the insulating base layer 1b. As a form of dielectric breakdown, there are a case where dielectric breakdown occurs at once, and a case where dielectric breakdown is completely caused after deterioration of the insulating material while maintaining a small discharge. Since the conductive layer pattern 1a connects the power generating elements in series, when the number of series stages increases, a portion of the conductive layer pattern 1a having a very high potential is generated. In the portion near the final stage of the series stage, there are places where the voltage reaches several hundred volts to several thousand volts. Since the conductive layer pattern 1a is fixed to the insulating base layer 1b having a thickness of about 10 μm to 30 μm, for example, the distance from the bottom surface 11a of the support is small even though the insulating base layer 1b is interposed therebetween. As a result, a discharge is generated between the edge corner K of the high potential conductive layer pattern and the support 11a, resulting in dielectric breakdown.
The DC breakdown voltage of dry air is 3 MV · m −1 (3 kV / mm). Assuming that the insulating base layer 1b having a thickness of 20 μm is interposed, the dielectric breakdown voltage of the dry air is converted to about 300 V / 20 μm (15 kV / mm). In a predetermined portion of the conductive layer pattern 1a in which the power generating elements are connected in series, near the final stage of the series connection having a large number of stages as described above, if it is left without taking any measures, the possibility of dielectric breakdown is not low. . It's rather expensive. Even if it does not proceed to dielectric breakdown at once, there are many cases where dielectric breakdown is caused by something after partial discharge continues.
If dielectric breakdown occurs at any one place in the entire conductive layer pattern on which the power generation elements connected in series are placed, the voltage will not rise and will not function as a power generation device.
The support may have any form as long as it has a flat bottom plate for placing the flexible printed wiring board, such as a flat plate, a flat rectangular parallelepiped with an upper surface, etc. Good. The material can be anything. A protective sheet or the like may be interposed between the support and the flexible printed wiring board. In order to ensure heat dissipation, it is preferable to form it with a metal such as aluminum.

本実施の形態では、導電層パターン1aの端縁と絶縁基材層1bとの段差を埋めるように絶縁膜3を配置することで、空気やガス成分等の耐絶縁破壊性能が低い気体が排除されて、耐絶縁破壊性能を向上させることができる。絶縁膜3の機能は、(E1)空気の代わりに絶縁破壊電圧の高い物を配置すること、に基づく。
直列接続された発電素子によって後段ほど高電位になるが、絶縁膜3は、所定の電位以上になる領域に限って、上記の形態で配置してもよいし、電位に関係なく全領域に配置してもよい。
なお、雷などの外部からのサージ電圧が印加された場合、上記の絶縁膜3は、無体策の場合に比べて、絶縁破壊防止に貢献することは言うまでもない。
In the present embodiment, by disposing the insulating film 3 so as to fill the step between the edge of the conductive layer pattern 1a and the insulating base material layer 1b, gases having low resistance to dielectric breakdown such as air and gas components are excluded. Thus, the dielectric breakdown resistance can be improved. The function of the insulating film 3 is based on (E1) disposing an object having a high dielectric breakdown voltage instead of air.
Although the electric potential is increased in the subsequent stage by the power generation elements connected in series, the insulating film 3 may be arranged in the above-described form only in a region where the electric potential is equal to or higher than a predetermined electric potential, or arranged in the entire region regardless of the electric potential. May be.
Needless to say, when an external surge voltage such as lightning is applied, the insulating film 3 contributes to the prevention of dielectric breakdown as compared with the case of intangible measures.

上述のように、絶縁基材層1bの厚みは、たとえば10μm〜30μmの範囲にある。絶縁基材層の材料には、絶縁性樹脂であれば何を用いてもよいが、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂を用いるのがよい。
また、導電層パターン1aの厚みは、たとえば2μm〜25μmの範囲にある。導電層パターン1aは、無電解めっき、電解めっき等を駆使して形成されており、無電解めっきやスパッタリングによるシード膜としてクロム膜、銅膜が0.05μm〜0.2μm積層され、そのあと電解めっきによってたとえば銅層が形成されている。
As described above, the thickness of the insulating base material layer 1b is, for example, in the range of 10 μm to 30 μm. Any material may be used as the material for the insulating base layer as long as it is an insulating resin, but it is preferable to use polyimide resins such as polyimide and polyamideimide, and polyamide resins.
The thickness of the conductive layer pattern 1a is, for example, in the range of 2 μm to 25 μm. The conductive layer pattern 1a is formed by making full use of electroless plating, electrolytic plating, etc., and a chromium film and a copper film are laminated as a seed film by electroless plating or sputtering, and then electrolysis is performed. For example, a copper layer is formed by plating.

導電層パターン1aと絶縁基材層1bとの段差を埋める絶縁膜3の材料としては、とくに限定せず、樹脂製の絶縁テープなどを用いることができる。また絶縁性樹脂層を既存の方法を用いて形成してもよい。絶縁テープまたは絶縁性樹脂層の樹脂としては、たとえば汎用性の絶縁性樹脂でよい。汎用性の樹脂のうち、たとえば絶縁破壊電圧が10kV/mm以上のものは多数、というよりはほとんどであり、このような絶縁破壊電圧が高い樹脂を用いるのがよい。これらの体積抵抗率は1011Ω・cm以上であり、太陽光発電の型式に応じて1013Ω・cm以上のものなどを用いるのがよい。
また、とくに絶縁破壊電圧が高い、ポリイミドカプトン(絶縁破壊電圧280kV/mm)、ポリエチレンテレフタレート(絶縁破壊電圧300kV/mm)、ポリサルフォン(絶縁破壊電圧300kV/mm)、ポリエーテル(絶縁破壊電圧100kV/mm)、四ふっ化エチレン−六ふっ化プロピレン共重合体(絶縁破壊電圧280kV/mm)などを用いてもよい。絶縁破壊電圧、体積抵抗率等は、JIS規格等に基づいて測定することができる。
絶縁膜3の厚みとしては、市販の絶縁テープの種類により、どのような厚みでもよい。たとえば10μm以上とするのがよい。より好ましくは導電層パターン1aの厚みより厚いほうが好ましく、20μm以上とすることもできる。
The material of the insulating film 3 filling the step between the conductive layer pattern 1a and the insulating base material layer 1b is not particularly limited, and a resin insulating tape or the like can be used. Moreover, you may form an insulating resin layer using the existing method. The resin for the insulating tape or the insulating resin layer may be, for example, a versatile insulating resin. Among the general-purpose resins, for example, most of them have a dielectric breakdown voltage of 10 kV / mm or more, rather than many, and it is preferable to use a resin having such a high dielectric breakdown voltage. These volume resistivities are 10 11 Ω · cm or more, and those having 10 13 Ω · cm or more may be used according to the type of solar power generation.
In addition, polyimide Kapton (dielectric breakdown voltage 280 kV / mm), polyethylene terephthalate (dielectric breakdown voltage 300 kV / mm), polysulfone (dielectric breakdown voltage 300 kV / mm), polyether (dielectric breakdown voltage 100 kV / mm) is particularly high. ), Ethylene tetrafluoride-hexafluoropropylene copolymer (dielectric breakdown voltage 280 kV / mm), or the like may be used. The dielectric breakdown voltage, volume resistivity, etc. can be measured based on JIS standards.
The thickness of the insulating film 3 may be any thickness depending on the type of commercially available insulating tape. For example, it is good to set it as 10 micrometers or more. More preferably, the thickness is larger than the thickness of the conductive layer pattern 1a, and may be 20 μm or more.

本実施の形態におけるフレキシブルプリント配線板10は、絶縁層3を当該フレキシブルプリント配線板10に含む形態である。このため、フレキシブルプリント配線板10の製造中に、絶縁膜3を、図3および図4に示す形態で配置することができる。これにより、支持体もしくは収容箱11にフレキシブルプリント配線板を取り付けるとき、または取り付けた後、絶縁膜3を配置することは不要であり、太陽光発電モジュール作製工程を複雑にしないですむ。   The flexible printed wiring board 10 in this Embodiment is a form which includes the insulating layer 3 in the said flexible printed wiring board 10. For this reason, the insulating film 3 can be arrange | positioned in the form shown in FIG.3 and FIG.4 during manufacture of the flexible printed wiring board 10. FIG. Thereby, when attaching a flexible printed wiring board to a support body or the storage box 11, or after attaching, it is unnecessary to arrange | position the insulating film 3, and it does not need to make a solar power generation module preparation process complicated.

(変形例)
図5は、実施の形態1の変形例を示す太陽光発電モジュール50もしくはフレキシブルプリント配線板10を示し、(a)は平面図、(b)はVB−VB線に沿う断面図である。この変形例も、本発明の太陽光発電モジュール50もしくはフレキシブルプリント配線板10を例示するものである。この変形例では、絶縁膜3は、導電層パターン1aと絶縁基材層1bとの段差を埋めて、導電層パターン1aの幅中央を被覆していない。絶縁膜3の材料および厚みについては、実施の形態1での説明がそのまま当てはまる。
(Modification)
5A and 5B show a photovoltaic power generation module 50 or a flexible printed wiring board 10 showing a modification of the first embodiment, where FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB. This modification also illustrates the photovoltaic power generation module 50 or the flexible printed wiring board 10 of the present invention. In this modification, the insulating film 3 fills the step between the conductive layer pattern 1a and the insulating base layer 1b and does not cover the center of the width of the conductive layer pattern 1a. Regarding the material and thickness of the insulating film 3, the description in the first embodiment is applied as it is.

<本変形例のポイント>
放電は、導電性パターン1aの端縁に集中して生じやすい。このため、図5(a),(b)に示す形態で絶縁膜を配置することで、絶縁破壊を実施の形態1の図3の場合と、同じレベルで防止することができる。この結果、耐絶縁破壊性能を確保した上で、たとえば絶縁テープを広幅から狭幅に変更することができ、たとえば絶縁テープのコストの低減を得ることができる。
<Points of this modification>
Discharge tends to occur concentrated on the edge of the conductive pattern 1a. Therefore, by disposing the insulating film in the form shown in FIGS. 5A and 5B, dielectric breakdown can be prevented at the same level as in FIG. 3 of the first embodiment. As a result, after ensuring the dielectric breakdown resistance, for example, the insulating tape can be changed from a wide width to a narrow width, and for example, the cost of the insulating tape can be reduced.

(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における太陽光発電モジュール50もしくはフレキシブルプリント配線板10を示す図である。また、図7(a)は、図6におけるVIIA−VIIA線に沿う断面図である。そして図7(b)は、絶縁破壊防止膜がない場合の従来のものの対応する断面図である。
本実施の形態では、フレキシブルプリント配線板10は、帯状のフレキシブルプリント配線板本体の全幅を含み、支持体11の底面11bにまで至るように、絶縁破壊防止膜3が覆っている。この絶縁破壊防止膜3は、高抵抗体もしくは抵抗体で形成される。本実施の形態では、絶縁破壊防止膜3を抵抗体とするので、抵抗体3にも同じ符合3を用いる。抵抗体3を構成する材料の体積抵抗は1kΩ・cm以上、より好ましくは100kΩ・cm以上とする。抵抗値の上限は、たとえば絶縁体と呼ばれるレベルでなければよいとする。たとえば100MΩ・cm(10V・cm)以下とするのがよい。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a diagram showing the photovoltaic power generation module 50 or the flexible printed wiring board 10 according to Embodiment 2 of the present invention. Moreover, Fig.7 (a) is sectional drawing which follows the VIIA-VIIA line | wire in FIG. FIG. 7B is a cross-sectional view corresponding to the conventional one without the dielectric breakdown prevention film.
In the present embodiment, the flexible printed wiring board 10 is covered with the dielectric breakdown prevention film 3 so as to reach the bottom surface 11 b of the support 11 including the entire width of the band-shaped flexible printed wiring board main body. The dielectric breakdown prevention film 3 is formed of a high resistance body or a resistance body. In the present embodiment, since the dielectric breakdown prevention film 3 is a resistor, the same reference numeral 3 is also used for the resistor 3. The volume resistance of the material constituting the resistor 3 is 1 kΩ · cm or more, more preferably 100 kΩ · cm or more. It is assumed that the upper limit of the resistance value should not be a level called an insulator, for example. For example, 100 MΩ · cm (10 8 V · cm) or less is preferable.

<本実施の形態のポイント>
導電層パターン1aに生成される高電位Voと、接地電位Eoとが、図7(b)に示すように近接すると、その局所的な空間に大きな電位勾配すなわち大きな電界が分布する。この結果、放電が生じやすく絶縁破壊を生じやすくなる。これに対して、抵抗体3を、導電層パターン1aの全幅を含めて支持体の底面11bに至るまで被覆すると、図7(a)に示すように、導電層パターン1aに生成する高電位Voが抵抗体3に沿って、接地電位Eoまで徐々に低下する。図7(a)では、Vo→Vo/2→Vo/4、のように電位がEoに近づく状況を示している。この結果、この空間では、比較的緩い勾配の電位となり、電界もそれに応じて限定的となり、放電が生じにくくなる。
本実施の形態では、抵抗体3の機能は、主として(E2)導電層パターンの端縁における局所的な急勾配の電位分布を広い範囲にわたる緩い勾配の電位勾配に変えること、に基づく。また抵抗体が空気に比べて絶縁破壊電圧が高い材料である場合、副次的に、(E1)空気の代わりに絶縁破壊電圧の高い物を配置すること、の作用も得ることができる。
<Points of this embodiment>
When the high potential Vo generated in the conductive layer pattern 1a and the ground potential Eo are close as shown in FIG. 7B, a large potential gradient, that is, a large electric field is distributed in the local space. As a result, electric discharge tends to occur and dielectric breakdown tends to occur. On the other hand, when the resistor 3 is covered up to the bottom surface 11b of the support body including the entire width of the conductive layer pattern 1a, as shown in FIG. 7A, the high potential Vo generated in the conductive layer pattern 1a. Gradually decreases to the ground potential Eo along the resistor 3. FIG. 7A shows a situation in which the potential approaches Eo, such as Vo → Vo / 2 → Vo / 4. As a result, in this space, the electric potential has a relatively gentle gradient, the electric field is limited accordingly, and discharge is less likely to occur.
In the present embodiment, the function of the resistor 3 is mainly based on (E2) changing the local steep potential distribution at the edge of the conductive layer pattern to a gentle potential gradient over a wide range. Further, when the resistor is a material having a higher dielectric breakdown voltage than air, secondarily, the effect of (E1) disposing a substance having a higher dielectric breakdown voltage instead of air can be obtained.

抵抗体3の材料は、体積抵抗が上述の範囲にあり、取り扱いが容易であれば、どのようなものであってもよい。たとえば樹脂の中に導電性フィラーを均一分布させたものであってもよい。導電性フィラーとしては、カーボンブラック、ポリアニリン、金属被覆した各種の粒子、金属粒子などを用いることができる。樹脂に配合する割合を調整することで、所望の体積抵抗率を得ることができる。フレキシブルプリント配線板本体への樹脂の塗布は、既存の方法で容易に行うことができる。また、導電性フィラー含有樹脂で所望の体積抵抗率の範囲にある材料でテープを作製して、そのテープを用いてもよい。   The material of the resistor 3 may be any material as long as the volume resistance is in the above range and the handling is easy. For example, the conductive filler may be uniformly distributed in the resin. As the conductive filler, carbon black, polyaniline, various types of metal-coated particles, metal particles, and the like can be used. A desired volume resistivity can be obtained by adjusting the proportion of the resin. Application of the resin to the flexible printed wiring board body can be easily performed by an existing method. In addition, a tape may be prepared using a material having a desired volume resistivity range with a conductive filler-containing resin, and the tape may be used.

上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the embodiments and examples of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is the implementation of these inventions. It is not limited to the form. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明の太陽光発電モジュール等によれば、集光型太陽光発電を含む太陽光発電において、導電層パターンと絶縁基材層との段差を埋めるように絶縁膜を、また、また導電層パターンの端縁から支持体の底面にかけて抵抗体を配置することで、静電圧による絶縁破壊を防止することができる。   According to the solar power generation module and the like of the present invention, in solar power generation including concentrating solar power generation, an insulating film is formed so as to fill a step between the conductive layer pattern and the insulating base layer, and the conductive layer pattern By disposing the resistor from the edge of the substrate to the bottom surface of the support, it is possible to prevent dielectric breakdown due to electrostatic voltage.

1a 導電層パターン、1b 絶縁基材層、3 絶縁破壊防止膜(絶縁膜、高抵抗膜)、3h 開口部、5 発電素子、5a,5b 発電素子の設置部、6 ダイオード、10 フレキシブルプリント配線板、11 支持体(収容箱)、11b 底面、11f フランジ部、13 集光板、13f フレネルレンズ、14 コネクタ、50 太陽光発電モジュール、D 導電層の断続部、G 発電部、K 導電層の端縁角部、Vo 導電層の電位、Eo 接地電位。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Conductive layer pattern, 1b Insulating base material layer, 3 Dielectric breakdown prevention film (insulating film, high resistance film), 3h Opening part, 5 Power generation element, 5a, 5b Installation part of power generation element, 6 Diode, 10 Flexible printed wiring board , 11 Support (container box), 11b Bottom surface, 11f Flange, 13 Light collector, 13f Fresnel lens, 14 Connector, 50 Solar power generation module, D Intermittent part of conductive layer, G Power generation part, K Edge of conductive layer Corner, Vo conductive layer potential, Eo ground potential.

Claims (8)

発電素子を備える太陽光発電モジュールであって、
支持体と、
前記支持体上で、前記発電素子を設置する電極部を有するフレキシブルプリント配線板とを備え、
前記フレキシブルプリント配線板が、絶縁をとるための絶縁基材層、および、前記絶縁基材層に固着されて前記発電素子を直列に接続する金属層からなる導電層パターンを有し、
前記導電層パターンは、帯状の連続部と、該連続部の間に位置して該連続部を断続する断続部から構成され、
前記電極部は該断続部内の発電部に対をなして位置し、
記導電層パターン前記連続部の端縁に沿って、当該端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆するとともに、前記連続部及び断続部にわたって連続的に配置された絶縁破壊防止膜を備え、
前記絶縁基材層は前記断続部を含めて前記導電層パターンにわたって連続して、該導電層パターンと前記支持体の間に帯状に位置していることを特徴とする、太陽光発電モジュール。
A photovoltaic power generation module including a power generation element,
A support;
On the support, comprising a flexible printed wiring board having an electrode portion for installing the power generation element,
The flexible printed wiring board has an insulating base layer for insulating, and a conductive layer pattern composed of a metal layer fixed to the insulating base layer and connecting the power generating elements in series,
The conductive layer pattern is composed of a belt-like continuous portion and an intermittent portion that is located between the continuous portions and interrupts the continuous portion,
The electrode part is located in a pair with the power generation part in the intermittent part,
Along the edge of the continuous portion of the front Kishirube conductive layer pattern, with covers to fill a level difference between the said edge the insulating base layer, it is continuously arranged over the continuous portion and the discontinuous portion insulating With anti-destructive film,
The solar power generation module according to claim 1, wherein the insulating base material layer is continuously disposed over the conductive layer pattern including the intermittent portion, and is located in a band shape between the conductive layer pattern and the support.
前記絶縁破壊防止膜が、絶縁材料、および抵抗体、のうちのいずれかで形成されており、かつ、前記絶縁基材層は、絶縁性樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の太陽光発電モジュール。   The insulating breakdown prevention film is formed of any one of an insulating material and a resistor, and the insulating base material layer is formed of an insulating resin. The photovoltaic power generation module according to 1. 前記絶縁破壊防止膜が、前記導電層パターンの端縁および前記絶縁基材層の端部さらに前記支持体の面にまで、各段差を埋めるように幅をとっていることを特徴とする、請求項1または2に記載の太陽光発電モジュール。   The insulating breakdown prevention film has a width so as to fill each step up to an edge of the conductive layer pattern, an end of the insulating base material layer, and a surface of the support. Item 3. The solar power generation module according to item 1 or 2. 前記導電層パターンは、前記絶縁基材層上において、帯状の連続部と、その連続部間の断続部とが交互に配置されており、前記発電素子の電極部は、該断続部における前記発電部に位置して、対をなす一方の電極は、前記断続部に面する一方側の連続部に導電接続されていて、他方の電極は、該断続部に面する他方側の連続部に導電接続されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽光発電モジュール。   In the conductive layer pattern, strip-like continuous portions and intermittent portions between the continuous portions are alternately arranged on the insulating base material layer, and the electrode portion of the power generating element is the power generation in the intermittent portion. One of the paired electrodes is conductively connected to the continuous part on one side facing the intermittent part, and the other electrode is electrically connected to the continuous part on the other side facing the intermittent part. It is connected, The solar power generation module of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記絶縁破壊防止膜は、前記発電素子が配置される前記発電部の領域を除いて、前記導電層パターンの全幅を覆い、かつ該導電層パターンの両端縁における前記段差を埋めるように配置されていることを特徴とする、請求項4に記載の太陽光発電モジュール。 The dielectric breakdown prevention film is disposed so as to cover the entire width of the conductive layer pattern except the region of the power generation unit where the power generation element is disposed, and to fill the step at both end edges of the conductive layer pattern. The solar power generation module according to claim 4 , wherein 請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽光発電モジュールが面状に配置されていることを特徴とする、太陽光発電パネル。 The photovoltaic power generation panel according to any one of claims 1 to 5 , wherein the photovoltaic power generation module is arranged in a planar shape. 太陽光発電モジュールに含まれたフレキシブルプリント配線板であって、
絶縁基材層と、
前記絶縁基材層に固着され、帯状の金属層からなる連続部と、該連続部の間の断続部とが交互に設けられた導電層パターンと、
前記断続部内の発電部に位置し、対をなす電極に設置される発電素子と、
前記導電層パターンの前記連続部の端縁と前記絶縁基材層との段差を埋めるように被覆するとともに、前記連続部及び断続部にわたって連続的に配置された絶縁破壊防止膜とを備え、
前記発電素子は、前記対をなす電極の一方が、前記断続部に面する一方側の連続部と導電接続されていて、他方が、該断続部に面する他方側の連続部と導電接続されていて、
前記絶縁基材層は前記断続部を含めて前記導電層パターンにわたって連続して、該導電層パターンの下側に帯状に位置していることを特徴とする、太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板。
A flexible printed wiring board included in a photovoltaic module,
An insulating substrate layer;
A conductive layer pattern fixed to the insulating base layer and provided with continuous portions made of a band-shaped metal layer and intermittent portions between the continuous portions; and
A power generation element located in the power generation section in the intermittent section and installed on a pair of electrodes,
The conductive layer pattern includes a dielectric breakdown prevention film that covers the step between the edge of the continuous portion and the insulating base material layer so as to fill the step, and is continuously disposed over the continuous portion and the intermittent portion,
In the power generating element, one of the paired electrodes is conductively connected to a continuous portion on one side facing the intermittent portion, and the other is conductively connected to a continuous portion on the other side facing the intermittent portion. And
The flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module, wherein the insulating base material layer is continuous over the conductive layer pattern including the intermittent portion and is located in a strip shape below the conductive layer pattern. .
前記絶縁破壊防止膜は、前記発電素子が配置される前記発電部の領域を除いて、前記導電層パターンの全幅を覆い、かつ該導電層パターンの両端縁における前記段差を埋めるように配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の太陽光発電モジュール用フレキシブルプリント配線板。
The dielectric breakdown prevention film is disposed so as to cover the entire width of the conductive layer pattern except the region of the power generation unit where the power generation element is disposed, and to fill the step at both end edges of the conductive layer pattern. The flexible printed wiring board for a photovoltaic power generation module according to claim 7 , wherein:
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