JP2005183829A

JP2005183829A - 太陽電池モジュール用端子ボックス及び太陽電池モジュール

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Publication number: JP2005183829A
Application number: JP2003425483A
Authority: JP
Inventors: Naoya Ito; 直弥伊藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】太陽電池モジュールを長期間、屋外で使用した場合に、その温度サイクルのため、端子ボックス内のターミナルと出力配線のハンダ付け部分に熱膨張、熱収縮によるストレスがかかり、このハンダ付け部分にクラックなどが発生し高抵抗となり、太陽電池出力の低下を引き起こす可能性がある。
【解決手段】開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックス内に雌ネジを設けた部材と、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を形成した前記ターミナルとを具備するとともに、この貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことで、太陽電池モジュールの信頼性向上を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は太陽電池モジュール用端子ボックスの構造に関し、特に信頼性を向上させた太陽電池モジュール用端子ボックスの構造に関し、また、この太陽電池モジュール用端子ボックスを搭載した太陽電池モジュールに関するものである。

太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また、野外に太陽電池を取り付けた場合に、雨などからこれを保護する必要がある。

また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。このため、複数の太陽電池素子を接続して透光性基板とエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）などを主成分とする封止材で封入して太陽電池モジュールを作製することが通常行われている。

この太陽電池モジュールにおいて、その内部の太陽電池素子からの電気出力は通常当該太陽電池モジュールの裏面（非受光面）側に配置された端子ボックスに送られ、この端子ボックス内部において、ターミナルを介して外部回路に接続するための接続ケーブルに接続されている。

図６は従来技術における太陽電池モジュール用端子ボックスの内部の一例を示す図である。

図６において、１は端子ボックス本体、２はターミナル、３は裏面シートのスリット、４は出力配線、５はバイパスダイオード、６は固定ネジ、７は接続ケーブル、８は圧着端子を示す。

ターミナル２は端子ボックス本体１に固定ネジ６により固定されている。また、太陽電池素子（不図示）からの出力配線４は、裏面シートからのスリット３の部分から端子ボックス内部に取り出され、ターミナル２にハンダ付けにより接続される。さらにプラス側、マイナス側の出力配線４の接続されたターミナル２には、接続ケーブル７が圧着端子８により接続されている。さらにニュートラル出力の出力配線４も所定のターミナル２にハンダ付けで接続され、これらのターミナル２にはバイパスダイオード５が接続されている。（特許文献１の従来技術参照）
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のようなものがある。
特開平１１−２６０３５号公報

しかしながら、上述のように、ターミナル２は端子ボックス本体１に固定ネジ６により固定され、さらに、太陽電池素子からの出力配線４は、ターミナル２にハンダ付けにより接続されている。さらに、この太陽電池素子からの出力配線４は、ラミネート（電気的に接続された複数の太陽電池素子を、充填材で減圧下にて加熱加圧することにより、封入することをラミネートと呼ぶ。）により、充填材中に封入された太陽電池素子につながっている。このため、ターミナル２と出力配線４は両者ともほとんど可動する余地が無く固定されていた。

このような太陽電池モジュールを長期間、屋外で使用した場合に、その温度サイクルのため、ターミナル２と出力配線４のハンダ付け部分に熱膨張、熱収縮によるストレスがかかり、このハンダ付け部分にクラックなどが発生し、高抵抗となり、太陽電池出力の低下を引き起こすことがあった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールにヒートサイクルが加えられた場合でも、ターミナル２と出力配線４のハンダ付け部分にストレスがかかることなく、長期的な信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスは、開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックス内に雌ネジを設けた部材と、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を形成した前記ターミナルとを具備するとともに、この貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことを特徴とする。

また、本発明の他の太陽電池モジュール用端子ボックスは、開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックスの内部に前記ターミナルを嵌めこむための溝を形成し、この溝の底面部に雌ネジを設け、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を前記ターミナルに形成するとともに、このターミナルを前記溝に嵌めこみ、さらに前記貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことを特徴とする。

さらに、本発明の他の太陽電池モジュール用端子ボックスは、前記空隙が０．０５ｍｍから０．５ｍｍであることを特徴とする。

また、本発明の太陽電池モジュールは、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを搭載したことを特徴とする。

本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックス内に雌ネジを設けた部材と、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を形成した前記ターミナルとを具備するとともに、この貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことで、この太陽電池モジュール用端子ボックス内の面にターミナルを配し、雄ネジで保持したことによりターミナルが固定されずに移動が可能になり、ハンダ付けされたターミナルと出力配線の両者に熱膨張、熱収縮は発生しても、ターミナルの移動によりこの熱膨張、熱収縮を吸収できるようになり、ターミナルと出力配線のハンダ付け部分に熱膨張、熱収縮によるストレスがかかることが無くなり、太陽電池モジュールの信頼性向上を図ることができる。

また、本発明の他の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックスの内部に前記ターミナルを嵌めこむための溝を形成し、この溝の底面部に雌ネジを設け、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を前記ターミナルに形成するとともに、このターミナルを前記溝に嵌めこみ、さらに前記貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことで、当該太陽電池モジュールを設置時に太陽電池モジュール用端子ボックス内のターミナルが回転する方向に急角度に取り付けたときでもターミナルが回転することはなく、ターミナルと出力配線のハンダ付け部分に発生する熱膨張、熱収縮の吸収の効果を高めることができる。

また、本発明の他の太陽電池モジュール用端子ボックスによれば、前記空隙を０．０５ｍｍから０．５ｍｍの範囲にしたことで、熱膨張、熱収縮による寸法変化を完全に吸収でき、しかも、雄ネジが太陽電池モジュール用端子ボックスの蓋に当たってしまう場合がない。

また、本発明の太陽電池モジュールによれば、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを搭載したことで、より信頼性の高い太陽電池モジュールを得るころができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明に係る太陽電池パネル部の構造の一例を示す図である。

同図において、１１は透光性基板、１２は受光面側封止材、１３は太陽電池素子、１４は裏面側封止材、１５は裏面シート、１６は接続用配線、１７は出力配線、１８は端子ボックスである。

以下、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスにおける太陽電池パネル部の各部材を述べる。

透光性基板１１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。

ガラス板については、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、一般的には厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。

他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。

受光面側封止材１２および裏面側封止材１４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、エチレン−酢酸ビニル共重合体をＥＶＡと略す）から成り、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。これらはラミネート装置により減圧下で加熱加圧を行うことで、融着して他の部材と一体化する。

ＥＶＡは、酸化チタンや顔料等を含有させ白色等に着色させてもよい。本発明に係る受光面側封止材１２においては、着色させると太陽電池素子１３に入射する光量が減少し、発電効率が低下する傾向にあり、望ましくは透明材にするとよい。

また、裏面側封止材１４に用いるＥＶＡは透明材により構成するとよいが、その他、太陽電池モジュールの周囲の設置環境に合わせて酸化チタンや顔料等を含有させ、これにより、白色等に着色させてもよい。

太陽電池素子１３は、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などからなる。

このようなシリコン基板の内部にはＰＮ接合が形成されるとともに、その受光面と裏面には電極が設けられ、さらに、受光面には反射防止膜を設けて構成される。かかる太陽電池素子１３の大きさは、多結晶シリコン太陽電池によれば、約１００〜１５０ｍｍ角程度のものが多い。

通常、これら太陽電池素子１３を複数個銅箔等の接続用配線１６により直列または並列に接続して用いる。

接続用配線１６は太陽電池素子同士を電気的に接続するもので、通常、厚さ０．１ｍｍ程度、幅２ｍｍ程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、太陽電池素子１３の電極上にハンダ付けして用いる。

出力配線１７は太陽電池素子１３により発電された電気出力を太陽電池モジュール用端子ボックス１８に伝えるものであり、通常、厚さ０．１ミリ程度、幅２ｍｍ程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、その一端は接続用配線１６等にハンダ付けされ、他端は太陽電池モジュール用端子ボックス１８内のターミナルにハンダ付けされている。

裏面シート１５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。

また、この裏面シート１５の所定の位置にはスリットが設けられ、このスリットから出力配線１７がラミネート前に予めピンセットなどを用いて裏面シート１５の表面に引き出されている。

まず、以上の透光性基板１１、受光面側封止材１２、接続用配線１６や出力配線１７を接続した太陽電池素子１３、裏面側封止材１４、裏面シート１５を重畳し、ラミネーターと呼ばれる装置にセットし、５０〜１５０Ｐａ程度の減圧下で１００から２００℃程度の温度で１５〜６０分間程度に加熱しながら加圧することにより一体化する。

その後、この一体化した太陽電池パネル部に太陽電池モジュール用端子ボックス１８を取り付ける。

太陽電池モジュール用端子ボックス１８は太陽電池素子１３からの電気出力を外部回路に接続するために設けられ、一例として変性ポリフェニレンエーテル樹脂（変性ＰＰＥ樹脂）などで紫外線などに対する耐光性を考慮して、通常、黒色に造られる。

本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックス１８は太陽電池パネル部の裏面側の所定の位置に接着材等を用いて取り付けられる。

また、本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックス１８は、取り付け後のハンダ付け作業などを行いやすくするため、本体部と蓋部に分かれており、蓋部は本体部に嵌め込みやネジ止めなどにより固定される。

本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックス１８の大きさは、取り付けられる太陽電池モジュールの大きさにより最適に決定すればよいが、一例として、一辺が５〜１５ｃｍ程度、厚みが１〜５ｃｍ程度のものである。

図２は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスに用いられるターミナルの一実施例を示す図、図３は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの一実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内の面に保持したときの模式を示す断面図である。

図２において、２０は端子ボックス本体、２２はターミナル、２３はターミナルに設けられた貫通穴、４８はターミナルの出力配線取り付け部、２４はボックス内に設けた雌ネジ、２５は雄ネジ、２６は裏面シートのスリット、２７は出力配線、２８はバイパスダイオード、２９はケーブル線挿入用の開口部を示す。

図２及び図３に示す本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの他の実施形態において、ターミナル２２は、雄ネジ２５とこれに対応するターミナル２２の配された太陽電池モジュール用端子ボックスの底面部５１に設けた雌ネジ２４により保持され、かつターミナル２２に開けられた、雄ネジ２５を通すための貫通穴２３の直径はこの雄ネジ２５の雄ネジ部の直径より大きく、また、雄ネジ２５を締め込んだ状態でも、この雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間に空隙が設けられていることが望ましい。

また、太陽電池モジュール用端子ボックス内の底面部５１に設けた雌ネジ２４はインサートナット（以下、端子ボックス本体に埋め込んだナットのことをインサートナットと略す）が埋設された雌ネジであることが望ましい。底面部５１に穴を開けてその穴の内側にタップを切った雌ネジより、底面部５１にインサートネットが埋設された雌ネジを設けたほうが長期信頼性は高まる。

このような構造にすることにより、ターミナル２２が固定されずに移動が可能になり、ハンダ付けされたターミナル２２と出力配線２７の両者に熱膨張、熱収縮が発生しても、ターミナル２２がこの熱膨張、圧縮に伴い移動することにより、この熱膨張、熱収縮による寸法変化を吸収できるようになり、ターミナル２２と出力配線２７のハンダ付け部分に熱膨張、熱収縮による圧縮、引き延ばしのストレスがかかることが無くなり、太陽電池モジュールの信頼性向上を図ることができる。

また、ターミナル２２に開けられた、雄ネジ２５を通すための貫通穴２３の直径を雄ネジ２５の雄ネジ部の直径より０．１ｍｍから１．０ｍｍ大きく、さらに、雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間の空隙５２が０．０５ｍｍから０．５ｍｍであることが望ましい。

すなわち、ターミナル２２に開けられた、貫通穴２３の直径と雄ネジ２５の雄ネジ部の直径の差が０．１ｍｍ未満であると熱膨張、熱収縮による寸法変化を完全に吸収できず、この差が１．０ｍｍを超すと貫通穴２３の直径が大きいため、ターミナル２２の電気抵抗が大きくなり、当該太陽電池モジュールの出力が低下する場合がある。さらに、雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間の空隙５２が０．０５ｍｍ未満になると熱膨張、熱収縮による寸法変化を完全に吸収できず、この空隙５２が０．５ｍｍを超すと雄ネジ２５が端子ボックスの蓋（不図示）に当たってしまう場合がある。

また、図２において、ターミナル２２は銅などで作成され、その表面全面にハンダコートが施されている。

ターミナル２２の形状は図２に示す例において段差を有する長方形を示しているが、長方形に限らず、正方形、三角形など形状は自由に形成できる。

またターミナル２２の概略の寸法は、太陽電池モジュールと太陽電池モジュール用端子ボックス大きさにより最適に決定されるが、図２に示す例において、幅４〜１５ｍｍ程度、長さ３０〜７０ｍｍ程度、厚み０．５〜５ｍｍ程度であり、出力配線２３とハンダ付けされる配線取り付け部４８はハンダ付けし易いように下方向へ折り曲げられ、さらに突き出すように曲げられている。

なお、太陽電池モジュール用端子ボックス内の底面部に限らず、太陽電池モジュール用端子ボックス内の側面部など、太陽電池モジュール用端子ボックス内のいろんなところに雌ネジを設け、上記のようにこの雌ネジと雄ネジとで貫通穴を設けたターミナルを保持できる。

裏面シートのスリット２６は上述のように、出力配線２７を引き出すために設けられるものであり、引き出された出力配線２７はその端部がハンダコテやホットエアーなどを用いてターミナル２２の配線取り付け部４８にハンダ付けされる。

バイパスダイオード２８は、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の一部が影になったときに、その太陽電池素子に逆バイアス電圧がかかり、太陽電池素子の温度が上がり破壊されるのを防ぐために設けられるものである。このバイパスダイオード２８は、ネジ止めやハンダ付けなどで各ターミナル２１に接続される。

また、外部回路に接続するためのケーブル線（不図示）は、開口部２９を通して太陽電池モジュール用端子ボックス内部に挿入され、圧着端子などでプラス側出力配線とマイナス側出力配線が接続されたターミナル２１にネジ止めされる。

太陽電池モジュール用端子ボックス内の接続が完了したら、太陽電池モジュール用端子ボックスの蓋を閉め、太陽電池パネルの４辺にモジュール枠（図示せず）を取り付ける。このモジュール枠は太陽電池モジュールに必要な強度やコストを考慮してアルミニウムや樹脂などで造られることが多い。

アルミニウムで造る場合には、アルミニウムを押し出し成形して造られ、その表面にアルマイト処理やクリヤ塗装が施されることが多い。

このようなモジュール枠を太陽電池パネル部の各辺に取り付けた後、モジュール枠の各コーナー部をネジ止めして太陽電池モジュールが完成する。

図４は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの他の実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内設けた溝の内側に保持したときの模式を示す断面図である。

図４に示すように、ターミナル２２を嵌めこむための溝２１は、ターミナル２２の幅と厚みより０．１〜０．３ｍｍ程度大きめに形成されている。また、この溝２１は端子ボックス本体２０と一体に射出成形などで作製される。溝２１の形状は溝２１内にターミナル４２が回転しないようにするには、帯状の長方形以外に、正方形、三角形等、円形以外の形状がよい。

図４に示す本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの他の実施形態において、太陽電池モジュール用端子ボックス内にターミナル２２を配置するための溝部分２１が設けられている。ターミナル２２は、雄ネジ２５とこれに対応するターミナル２２の嵌めこまれた溝部分２１の底面部に設けた雌ネジ２４により保持され、かつターミナル２２に開けられた、雄ネジ２５を通すための貫通穴２３の直径はこの雄ネジ２５の雄ネジ部の直径より大きく、また、雄ネジ２５を締め込んだ状態でも、この雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間に空隙が設けられていることが望ましい。

上記同様、溝部分２１の底面部に設けた雌ネジ２４はインサートナット（以下、端子ボックス本体に埋め込んだナットのことをインサートナットと略す）が埋設された雌ネジであることが望ましい。溝部分２１の底面部に穴を開けてその穴の内側にタップを切った雌ネジより、溝部分２１の底面部にインサートネットが埋設された雌ネジを設けたほうが長期信頼性は高まる。

このようなターミナル２２を太陽電池モジュール用端子ボックス内部に設けられたターミナルを嵌めこむための溝２１に挿入し、ターミナル２２の表面側からターミナル２２に設けた貫通穴に沿って雄ネジ２５を溝２１の底面部に設けた雌ネジ２４に挿入し、雄ネジ２５と雌ネジ２４とを嵌合させることで、ターミナル２２を太陽電池モジュール用端子ボックスに取り付けたことになる。

また、ターミナル２２の形状は、太陽電池モジュール用端子ボックス内部に設けられたターミナルを嵌めこむための溝２１内にターミナル２２が回転しないようにするには、円以外の形状が望ましい。

また、溝２１は端子ボックス本体２０と一体に射出成形などで作製される。さらにターミナル２２は銅板などで作成され、その表面全面にハンダコートが施されている。また、一例として、ターミナル２２の概略の寸法は、幅４〜１２ｍｍ程度、長さ３０〜７０ｍｍ程度、厚み０．５〜４ｍｍ程度であり、出力配線２３とハンダ付けされる部分はハンダ付けし易いように下方向へ折り曲げられさらに突き出すように曲げられている。このようなターミナル２２を溝２１に嵌めこむ。

このように、ターミナル２２を、１本の雄ネジ２５とこれに対応する溝部分の底面部に設けた雌ネジ２４により保持したことにより、当該太陽電池モジュールを設置時に太陽電池モジュール用端子ボックス内のターミナル２２が回転する方向に急角度に取り付けたときでも、ターミナル２２が回転することはないので、ハンダによりターミナル２２上に取り付けられた出力配線２７とターミナル２２との接続点近辺にストレスがかかることはない。

また、このような構造にすることにより、ターミナル２２が固定されずに移動が可能になり、ハンダ付けされたターミナル２２と出力配線２７の両者に熱膨張、熱収縮が発生しても、ターミナル２２がこの熱膨張、圧縮に伴い移動することにより、この熱膨張、熱収縮による寸法変化を吸収できるようになり、ターミナル２２と出力配線２７のハンダ付け部分に熱膨張、熱収縮による圧縮、引き延ばしのストレスがかかることが無くなり、太陽電池モジュールの信頼性向上を図ることができる。

また、上記同様、ターミナル２２に開けられた、雄ネジ２５を通すための貫通穴２３の直径を雄ネジ２５の雄ネジ部の直径より０．１ｍｍから１．０ｍｍ大きく、さらに、雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間の空隙５２が０．０５ｍｍから０．５ｍｍであることが望ましい。

上記同様、裏面シートのスリット２６は上述のように、出力配線２３を引き出すために設けられるものであり、引き出された出力配線２３はその端部がハンダコテやホットエアーなどを用いてターミナル２２の配線取り付け部４８にハンダ付けされる。

バイパスダイオード２８は、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の一部が影になったときに、その太陽電池素子に逆バイアス電圧がかかり、太陽電池素子の温度が上がり破壊されるのを防ぐために設けられるものである。このバイパスダイオード２８は、ネジ止めやハンダ付けなどで各ターミナル２２に接続される。

また、外部回路に接続するためのケーブル線（不図示）は、開口部２９を通して太陽電池モジュール用端子ボックス内部に挿入され、圧着端子などでプラス側出力配線とマイナス側出力配線が接続されたターミナル２２にネジ止めされる。

図５は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの更なる他の実施例におけるターミナルを示す図、図６は本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの更なる他の実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内設けた溝の内側に保持したときの模式を示す断面図である。

図５において、２０は端子ボックス本体、２１は太陽電池モジュール用端子ボックス内部に設けられたターミナルを横方向からずらして嵌めこむための溝、２２はターミナル、２３はターミナルに設けられた貫通穴、４８はターミナルの出力配線取り付け部、２４は溝部分の底部に設けた雌ネジ、２５は雄ネジ、２６は裏面シートのスリット、２７は出力配線、２８はバイパスダイオード、２９はケーブル線挿入用の開口部を示す。

図５に示すように、ターミナル２２を嵌めこむための溝２１は、ターミナル表面の一部をも覆うように形成されており、ターミナル２２の幅と厚みより０．１〜０．３ｍｍ程度大きめに形成されており、ターミナル２２を横方向からのみ嵌めこむことが可能である。

また、この溝２１は端子ボックス本体２０と一体に射出成形などで作製される。ターミナル２２は銅板などで作成され、その表面全面にハンダコートが施されている。またターミナル２２の概略の寸法は、幅４〜１２ｍｍ程度、長さ３０〜７０ｍｍ程度、厚み０．５〜４ｍｍ程度であり、出力配線２７とハンダ付けされる部分はハンダ付けし易いように下方向へ折り曲げられさらに突き出すように曲げられている。このようなターミナル２２を溝２１の横方向からずらして溝２１に嵌めこむ。

図５及び図６に示す本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの他の実施形態において、太陽電池モジュール用端子ボックス内にターミナル２２を配置するための溝部分２１が設けられている。ターミナル２２は、雄ネジ２５とこれに対応するターミナル２２の嵌めこまれた溝部分２１の底面部に設けた雌ネジ２４により保持され、かつターミナル２２に開けられた、雄ネジ２５を通すための貫通穴２３の直径はこの雄ネジ２５の雄ネジ部の直径より大きく、また、雄ネジ２５を締め込んだ状態でも、この雄ネジ２５の頭部とターミナル２２の表面との間に空隙が設けられていることが望ましい。

上記同様、溝部分２１の底面部に設けた雌ネジ２４はインサートナットが埋設された雌ネジであることが望ましい。溝部分２１の底面部に穴を開けてその穴の内側にタップを切った雌ネジより、溝部分２１の底面部にインサートネットが埋設された雌ネジを設けたほうが長期信頼性は高まる。

さらにこのような構造にすることにより、ターミナル２２が上下方向にも横方向にも緩嵌された状態となり、太陽電池モジュールの悪路や長距離の運搬などにも雄ネジ２５に力が係らなくなり、これが曲がるようなことが無くなる。

上記同様、裏面シートのスリット２４は上述のように、出力配線２７を引き出すために設けられるものであり、引き出された出力配線２７はその端部がハンダコテやホットエアーなどを用いてターミナル２１の配線取り付け部２８にハンダ付けされる。

また、外部回路に接続するためのケーブル線（不図示）は、開口部２７を通して太陽電池モジュール用端子ボックス内部に挿入され、圧着端子などでプラス側出力配線とマイナス側出力配線が接続されたターミナル２１にネジ止めされる。

また、上記述べた本発明の太陽電池モジュール用端子ボックスを用いて太陽電池モジュールを形成すると、電気経路の接続不良などの問題を無くすことができ、信頼性の高い太陽電池モジュールを形成できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。

たとえば、上述した太陽電池モジュール用端子ボックス内の面部もしくは太陽電池モジュール用端子ボックス内に形成された溝の底面部に設けた雌ネジと雄ネジでターミナルを溝の底面部に保持することに代えて、太陽電池モジュール用端子ボックス内の面部もしくは太陽電池モジュール用端子ボックス内に形成された溝の底面部に形成された溝の底面部に穴を設け、この穴より小さい径を有する棒とこの穴で上記ターミナルを保持してもよい。

また、太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。

本発明に係る太陽電池パネル部の構造の一例を示す図である。本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスに用いられるターミナルの一実施例を示す図である。本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの一実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内の面に保持したときの模式を示す断面図である。本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの他の実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内設けた溝の内側に保持したときの模式を示す断面図である。本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの更なる他の実施例におけるターミナルを示す図である。本発明に係る太陽電池モジュール用端子ボックスの更なる他の実施例におけるターミナルを太陽電池モジュール用端子ボックス内設けた溝の内側に保持したときの模式を示す断面図である。従来技術における太陽電池モジュール用端子ボックスの内部の一例を示す図である。

符号の説明

１、２０：端子ボックス本体
２、２２：ターミナル
３、２６：裏面シートのスリット
４、１７、２７：出力配線
５、２８：バイパスダイオード
６：固定雄ネジ
７：接続ケーブル
８：圧着端子
１１：透光性基板
１２：受光面側封止材
１３：太陽電池素子
１４：裏面側封止材
１５：裏面シート
１６：接続用配線
１８：太陽電池モジュール用端子ボックス
２１：太陽電池モジュール用端子ボックス内部に設けられた溝
２３：ターミナルに設けられた貫通穴
２４：雌ネジ
２５：雄ネジ
２９：ケーブル線挿入用の開口部
４８：ターミナルのハンダ付け部
５１：太陽電池モジュール用端子ボックス内の底面部
５２：雄ネジの頭部とターミナルの表面との間の空隙

Claims

開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックス内に雌ネジを設けた部材と、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を形成した前記ターミナルとを具備するとともに、この貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
開口可能な略箱状のボックス内に、太陽電池素子に電気的に接続した出力配線がハンダ付けにより接続された導電性のターミナルを有する太陽電池モジュール用端子ボックスであって、この太陽電池モジュール用端子ボックスの内部に前記ターミナルを嵌めこむための溝を形成し、この溝の底面部に雌ネジを設け、この雌ネジのネジ部よりも大きな径を有する貫通穴を前記ターミナルに形成するとともに、このターミナルを前記溝に嵌めこみ、さらに前記貫通穴を通して雄ネジを前記雌ネジに挿入して螺嵌させ、かつ前記雄ネジの頭部と前記ターミナルの表面との間に空隙を持たせたことを特徴とする太陽電池モジュール用端子ボックス。
前記空隙が０．０５ｍｍから０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックス。
請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用端子ボックスを搭載したことを特徴とする太陽電池モジュール。