JP2018142747A

JP2018142747A - Solar cell module

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Publication number: JP2018142747A
Application number: JP2018117435A
Authority: JP
Inventors: 和生太田; Kazuki Ota; 亮治内藤; Ryoji Naito; 村上　洋平; Yohei Murakami; 洋平村上; 裕幸神納; Hiroyuki Jinno
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: WO2016157696A1; JP6532046B2; JP6365911B2; JPWO2016157696A1

Abstract

【課題】信頼性が向上した太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、複数の太陽電池ストリング１０と、複数の太陽電池ストリング１０の裏面側に配置される絶縁シート８０と、ストリング間配線材３０および電力取り出し配線材４０の少なくとも一方とを備え、絶縁シート８０は、太陽電池モジュールを断面視した場合、ストリング間配線材３０および電力取り出し配線材４０の少なくとも一方と複数の太陽電池ストリング１０との間に配置され、絶縁シート８０は、複数の太陽電池ストリング１０を平面視した場合、隣り合う２つの太陽電池ストリング１０に跨って配置され、絶縁シート８０は、上記平面視において、複数の太陽電池セルのうち全てでない一部の太陽電池セルと重なり、絶縁シート８０の最大伸縮方向は、複数の太陽電池ストリング１０の配列方向と異なっている。【選択図】図１A solar cell module with improved reliability is provided. A solar cell module includes a plurality of solar cell strings, an insulating sheet disposed on a back surface side of the plurality of solar cell strings, and at least one of an inter-string wiring member and a power extraction wiring member. The insulating sheet 80 is disposed between at least one of the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40 and the plurality of solar cell strings 10 when the solar cell module is viewed in cross section. When the plurality of solar cell strings 10 are viewed in plan, the solar cell strings 10 are arranged across two adjacent solar cell strings 10, and the insulating sheet 80 is not all of the plurality of solar cells in the plan view. The maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 overlaps with the cell and the arrangement direction of the plurality of solar cell strings 10 Going on. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。 Solar cells are expected as a new energy source because they can directly convert clean and infinitely supplied solar energy into electrical energy.

一般に、太陽電池セルは、厚さ２００μｍ程度の光電変換素子であって、１枚当たりの出力は数ワット程度であり、かつ脆い。そのため、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池セルを電気的に接続することによって出力を増大させ、太陽電池セルを衝撃から保護するように構成した太陽電池モジュールが用いられる。太陽電池モジュールは以下のように構成される。 Generally, a solar battery cell is a photoelectric conversion element having a thickness of about 200 μm, and the output per sheet is about several watts and is fragile. Therefore, when a solar cell is used as a power source for a house or a building, a solar cell module configured to increase output by electrically connecting a plurality of solar cells and protect the solar cells from impact. Is used. The solar cell module is configured as follows.

まず、導電性を有するセル間配線材を用いて複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続した太陽電池ストリングを準備する。続いて、ストリング間配線材を用いて複数の太陽電池ストリングを更に電気的に接続し、太陽電池モジュールの端に配置された太陽電池ストリングからは、端子ボックスへと繋がる電力取り出し配線材を設ける。全体をエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の樹脂中に封止し、更にその外部に、衝撃から保護するためのガラスや複合樹脂シートを保護部材として配置する。 First, a solar cell string in which a plurality of solar cells are electrically connected in series using an inter-cell wiring material having conductivity is prepared. Subsequently, a plurality of solar cell strings are further electrically connected using an inter-string wiring material, and a power extraction wiring material connected to the terminal box is provided from the solar cell string arranged at the end of the solar cell module. The whole is sealed in a resin such as ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and further, glass or a composite resin sheet for protecting from impacts is disposed outside as a protective member.

ところで、太陽電池モジュールには、単位面積当たりの発電量を増加させたいという要求がある。そこで、ストリング間配線材や電力取り出し配線材を太陽電池ストリングの背面側に配置して、太陽電池モジュールの面積を減少させる取り組みがされている。このとき、配線材同士の間や、配線材と太陽電池ストリングとの間には、回路の短絡を防止するための絶縁シートが配置される。 Incidentally, there is a demand for a solar cell module to increase the power generation amount per unit area. In view of this, an effort has been made to reduce the area of the solar cell module by arranging an interstring wiring material and a power extraction wiring material on the back side of the solar cell string. At this time, an insulating sheet for preventing a short circuit is disposed between the wiring members or between the wiring member and the solar cell string.

特開２００７−２９４８６６号公報JP 2007-294866 A

本発明は、信頼性が向上した太陽電池モジュールを提供する。 The present invention provides a solar cell module with improved reliability.

本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池ストリングと、前記複数の太陽電池ストリングの裏面側に配置される絶縁シートと、前記複数の太陽電池ストリングのそれぞれを電気的に接続するストリング間配線材および前記複数の太陽電池ストリングから延びる電力取り出し配線材の少なくとも一方と、を備え、前記太陽電池ストリングのそれぞれは、一方向に並んで配置される複数の太陽電池セルを有し、前記絶縁シートは、前記太陽電池モジュールを断面視した場合、前記ストリング間配線材および前記電力取り出し配線材の少なくとも一方と、前記複数の太陽電池ストリングとの間に配置され、前記絶縁シートは、前記複数の太陽電池ストリングを平面視した場合、前記複数の太陽電池ストリングのうち隣り合う２つの太陽電池ストリングに跨って配置され、前記絶縁シートは、前記複数の太陽電池ストリングを平面視した場合、前記複数の太陽電池セルのうち全てでない一部の太陽電池セルと重なり、前記絶縁シートの最大伸縮方向は、前記複数の太陽電池ストリングの配列方向と異なっている。 The solar cell module which concerns on 1 aspect of this invention electrically connects each of a some solar cell string, the insulating sheet arrange | positioned at the back surface side of the said some solar cell string, and the said some solar cell string. At least one of the inter-string wiring member and the power extraction wiring member extending from the plurality of solar cell strings, each of the solar cell strings has a plurality of solar cells arranged in one direction, The insulating sheet is disposed between at least one of the inter-string wiring member and the power extraction wiring member and the plurality of solar cell strings when the solar cell module is viewed in cross section, and the insulating sheet is When two or more solar cell strings are viewed in plan, two adjacent solar cell strings are adjacent to each other. When the plurality of solar battery strings are viewed in plan, the insulating sheet is disposed across the solar battery strings, and overlaps some of the solar battery cells, and the maximum of the insulating sheet. The expansion / contraction direction is different from the arrangement direction of the plurality of solar cell strings.

本発明によれば、信頼性が向上した太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, a solar cell module with improved reliability can be provided.

図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの配置図である。FIG. 1 is a layout diagram of solar cell modules according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの表面側の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the surface side of the solar cell module according to the first embodiment. 図３は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの裏面側の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the back side of the solar cell module according to the first embodiment. 図４は、太陽電池モジュールに適用される前段階の樹脂シートの状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state of a resin sheet in a previous stage applied to the solar cell module. 図５は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの配置図である。FIG. 5 is a layout diagram of solar cell modules according to the second embodiment. 図６は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの表面側の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the surface side of the solar cell module according to the third embodiment. 図７は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの裏面側の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the back surface side of the solar cell module according to the third embodiment.

本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであって、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

［第１の実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の配置図である。後述する複数の太陽電池ストリング１０は、樹脂シートからなる充填材５０ａ及び５０ｂによって表裏両面から保護されている。また、太陽電池モジュール１００は、充填材５０ａを保護する表面側保護板６０と、充填材５０ｂを保護する裏面側保護材７０と、を備えている。 [First Embodiment]
(Configuration of solar cell module)
FIG. 1 is a layout diagram of a solar cell module 100 according to the first embodiment. A plurality of solar cell strings 10 to be described later are protected from both front and back surfaces by fillers 50a and 50b made of a resin sheet. Moreover, the solar cell module 100 is provided with the surface side protection board 60 which protects the filler 50a, and the back surface side protective material 70 which protects the filler 50b.

充填材５０ａ及び５０ｂの材料は、ポリオレフィン類、ポリエチレン類、ポリフェニレン類及びそれらの共重合体を始めとした熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂からなる群より選択されるのが好ましい。充填材５０ａ及び５０ｂは、加熱圧着により硬化される。本実施形態では一例として、充填材５０ａにポリオレフィン系樹脂、充填材５０ｂにエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が用いられているが、組み合わせはこれに限定されない。 The material of the fillers 50a and 50b is preferably selected from the group consisting of thermoplastic resins such as polyolefins, polyethylenes, polyphenylenes and copolymers thereof, or thermosetting resins. Fillers 50a and 50b are cured by thermocompression bonding. In the present embodiment, as an example, a polyolefin resin is used for the filler 50a and an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) is used for the filler 50b, but the combination is not limited thereto.

表面側保護板６０は、光透過性が高く、かつ太陽電池モジュール１００の表面を落下物等から保護できる程度に硬い材料で形成させることが望ましい。アクリル板等の樹脂材料でもよいが、本実施形態では強化ガラスが用いられている。また、裏面側保護材７０は、表面側保護板６０と同様に、ガラス板やアクリル板等で形成されてもよいが、耐侯性の高い複合樹脂シートが用いられてもよい。本実施形態では、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）を基材とした複合樹脂シートが用いられている。 It is desirable that the surface-side protection plate 60 is made of a material that has high light transmittance and is hard enough to protect the surface of the solar cell module 100 from falling objects. Although a resin material such as an acrylic plate may be used, tempered glass is used in this embodiment. Moreover, although the back surface side protection material 70 may be formed with a glass plate, an acrylic plate, etc. similarly to the surface side protection plate 60, the composite resin sheet with high weather resistance may be used. In this embodiment, a composite resin sheet based on polyethylene terephthalate (PET) is used.

以上に示した太陽電池モジュール１００の概略構成は、第１〜第３の実施形態すべてに共通するものであるため、以降の実施形態においては説明を省略する。 Since the schematic configuration of the solar cell module 100 described above is common to all the first to third embodiments, the description thereof will be omitted in the following embodiments.

図２は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の表面側の平面図である。図２に示すように、太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池セルをセル間配線材２０により直列に接続した太陽電池ストリング１０を複数備えている。複数の太陽電池ストリング１０は、ストリング間配線材３０により電気的に接続されており、太陽電池モジュール１００の端に位置する太陽電池ストリングからは、電力取り出し配線材４０が延びている。太陽電池モジュール１００では、ストリング間配線材３０及び電力取り出し配線材４０は、太陽電池ストリング１０の背面側に配置されている。 FIG. 2 is a plan view of the surface side of the solar cell module 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the solar cell module 100 includes a plurality of solar cell strings 10 in which a plurality of solar cells are connected in series by inter-cell wiring members 20. The plurality of solar cell strings 10 are electrically connected by the inter-string wiring member 30, and the power extraction wiring member 40 extends from the solar cell string located at the end of the solar cell module 100. In the solar cell module 100, the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40 are disposed on the back side of the solar cell string 10.

図３は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の裏面側の平面図である。なお、図３には、本実施形態の特徴を説明するのに不要な部品は図示していない。 FIG. 3 is a plan view of the back surface side of the solar cell module 100 according to the first embodiment. Note that FIG. 3 does not show parts unnecessary for describing the features of the present embodiment.

太陽電池モジュール１００を裏面側から見ると、図３に示すように、複数の太陽電池ストリング１０が、ストリング間配線材３０を用いて電気的に接続されている。更に、複数の太陽電池ストリング１０から電力を取り出して端子ボックス（図示せず）と接続するために、太陽電池モジュール１００の端にある太陽電池ストリング１０からは、電力取り出し配線材４０が延びている。 When the solar cell module 100 is viewed from the back side, as shown in FIG. 3, the plurality of solar cell strings 10 are electrically connected using inter-string wiring members 30. Furthermore, in order to extract electric power from the plurality of solar cell strings 10 and connect it to a terminal box (not shown), an electric power extraction wiring member 40 extends from the solar cell string 10 at the end of the solar cell module 100. .

ここで、ストリング間配線材３０及び電力取り出し配線材４０は、太陽電池ストリングと重なる位置に配置されている。このため、ストリング間配線材３０及び電力取り出し配線材４０と太陽電池ストリング１０とが接触して短絡しないように、ストリング間配線材３０及び電力取り出し配線材４０と太陽電池ストリング１０との間には、樹脂材料からなる絶縁シート８０が配置されている。 Here, the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40 are arranged at positions overlapping the solar cell string. For this reason, the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40 and the solar cell string 10 are not connected to each other so that the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40 and the solar cell string 10 do not short-circuit. An insulating sheet 80 made of a resin material is disposed.

絶縁シート８０は、絶縁体からなる軟質なものであれば材料は特に限定されないが、ＰＥＴやポリエチレン等からなる、薄い複合樹脂シートであるのが好ましい。本実施形態では、ＰＥＴフィルムを基材とした複合樹脂シートが用いられている。なお、絶縁シート８０の幅は、太陽電池セル１枚分よりも狭いことが好ましい。 The insulating sheet 80 is not particularly limited as long as it is a soft material made of an insulator, but is preferably a thin composite resin sheet made of PET, polyethylene, or the like. In this embodiment, a composite resin sheet having a PET film as a base material is used. In addition, it is preferable that the width | variety of the insulating sheet 80 is narrower than one solar cell.

（絶縁シート８０の配置形態）
図４は、太陽電池モジュールに適用される前段階の樹脂シートの状態を示す図である。複合樹脂シートは、製造工程の最終段階において強く引っ張られながら一本のロール状に巻き取られ、その後切断又は打ち抜き等の手法を用いて成型される。このとき、巻き取りの方向はＭＤ（ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれ、ＭＤと垂直の方向はＴＤ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる。 (Arrangement form of insulating sheet 80)
FIG. 4 is a diagram illustrating a state of a resin sheet in a previous stage applied to the solar cell module. The composite resin sheet is wound into a single roll while being pulled strongly in the final stage of the manufacturing process, and then molded using a technique such as cutting or punching. At this time, the winding direction is called MD (Machine Direction), and the direction perpendicular to MD is called TD (Transverse Direction).

こういった方法で製造された樹脂シートには、ＭＤ方向の伸縮応力が内在している。このような樹脂シートが熱によって伸縮する場合には、ＭＤ方向の伸縮率のほうがＴＤ方向の伸縮率よりも大きくなる。このことから、本明細書中では、このＭＤ方向を「最大伸縮方向」と定義する。なお、樹脂シートの巻き取り方向は、化学分析の手法を用いて樹脂中の分子の配向を確認することによっても測定することができる。 In the resin sheet manufactured by such a method, the stretching stress in the MD direction is inherent. When such a resin sheet expands and contracts due to heat, the expansion rate in the MD direction is larger than the expansion rate in the TD direction. Therefore, in the present specification, this MD direction is defined as a “maximum expansion / contraction direction”. The winding direction of the resin sheet can also be measured by confirming the orientation of the molecules in the resin using a chemical analysis technique.

太陽電池ストリング１０と、ストリング間配線材３０及び電力取り出し配線材４０との絶縁を目的として複合樹脂シートからなる絶縁シート８０が配置される場合、太陽電池モジュール１００の製造工程において、充填材５０ａ及び５０ｂを加熱圧着する際に、絶縁シート８０に変形や伸縮が生じることがある。 When the insulating sheet 80 made of a composite resin sheet is disposed for the purpose of insulating the solar cell string 10 from the inter-string wiring member 30 and the power extraction wiring member 40, in the manufacturing process of the solar cell module 100, the filler 50a and When the 50b is thermocompression bonded, the insulating sheet 80 may be deformed or stretched.

本願発明者は、特定の条件を満たすように絶縁シート８０を配置すると、絶縁シート８０が収縮し、太陽電池ストリング１０同士の間隔が狭まることを見出した。太陽電池ストリング１０同士の間隔が狭くなることによって、太陽電池ストリング１０を構成する太陽電池セル同士の接触、つまり短絡のリスクが高くなる。すなわち本実施形態は、絶縁シート８０の収縮に起因する、太陽電池ストリング１０の短絡リスクを低くするための構成である。 The inventor of the present application has found that when the insulating sheet 80 is disposed so as to satisfy a specific condition, the insulating sheet 80 contracts and the interval between the solar cell strings 10 is narrowed. By narrowing the space between the solar cell strings 10, the contact between the solar cells constituting the solar cell string 10, that is, the risk of a short circuit increases. That is, the present embodiment is a configuration for reducing the risk of short-circuiting of the solar cell string 10 due to the shrinkage of the insulating sheet 80.

太陽電池ストリング１０の短絡リスクを低くするという上記観点から、第１の実施形態においては、図３に示すように絶縁シート８０を配置した。すなわち、太陽電池ストリング１０の配列方向（ｘ方向）と絶縁シート８０の最大伸縮方向とを一致させないように、絶縁シート８０が配置されている。具体的には、図３において、ｘ方向を複数の太陽電池ストリング１０の配列方向とした場合、絶縁シート８０の最大伸縮方向がｙ方向となるように絶縁シート８０が配置されている。つまり、太陽電池ストリング１０の配列方向と、絶縁シート８０の最大伸縮方向とが直交している。 From the above viewpoint of reducing the short circuit risk of the solar cell string 10, in the first embodiment, the insulating sheet 80 is disposed as shown in FIG. That is, the insulating sheet 80 is arranged so that the arrangement direction (x direction) of the solar cell strings 10 and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 do not coincide. Specifically, in FIG. 3, when the x direction is the arrangement direction of the plurality of solar cell strings 10, the insulating sheet 80 is arranged so that the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 is the y direction. That is, the arrangement direction of the solar cell strings 10 and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 are orthogonal to each other.

絶縁シート８０の最大伸縮方向が太陽電池ストリング１０の配列方向に対して直交することにより、絶縁シート８０のｘ方向の伸縮量を減少させることができる。絶縁シート８０のｘ方向の伸縮量が減少することにより、絶縁シート８０と接するように配置されている太陽電池ストリング１０同士の間隔が狭くなることが抑制されるので、太陽電池ストリング１０を構成する太陽電池セル同士の短絡の可能性を低くすることができる。 When the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 is orthogonal to the arrangement direction of the solar cell strings 10, the expansion / contraction amount of the insulating sheet 80 in the x direction can be reduced. By reducing the amount of expansion and contraction of the insulating sheet 80 in the x direction, the space between the solar cell strings 10 disposed so as to be in contact with the insulating sheet 80 is suppressed, so that the solar cell string 10 is configured. The possibility of a short circuit between solar cells can be reduced.

なお、本実施形態における、太陽電池ストリング１０の配列方向と絶縁シート８０の最大伸縮方向とが“直交”とは、９０度±１０度程度の範囲であることを示す。なお、太陽電池ストリング１０の配列方向と絶縁シート８０の最大伸縮方向とが一致しないように配置されていれば、一致している場合と比較してｙ方向の伸縮量を小さくすることができるため効果がある。一定の効果を持たせるためには、太陽電池ストリング１０の配列方向と絶縁シート８０の最大伸縮方向との交差角度の範囲が、９０度±４５度の範囲となるように配置されていることが好ましい。 In the present embodiment, the “perpendicular” between the arrangement direction of the solar cell strings 10 and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 indicates a range of about 90 ° ± 10 °. If the arrangement direction of the solar cell strings 10 and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 are not matched, the amount of expansion / contraction in the y direction can be reduced as compared with the case where they match. effective. In order to have a certain effect, the crossing angle range between the arrangement direction of the solar cell strings 10 and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 should be 90 ° ± 45 °. preferable.

なお、絶縁シート８０の幅が太陽電池セル１枚分よりも狭くなっている場合、絶縁シート８０が収縮した場合でも、絶縁シート８０に接触している太陽電池セルと、配線材によって電気的に接続されて隣接している太陽電池セルとの間隔が小さくなることはない。したがって、絶縁シート８０の最大伸縮方向における太陽電池セル同士の接触の虞はきわめて小さい。 In addition, when the width | variety of the insulating sheet 80 is narrower than one solar cell, even when the insulating sheet 80 contracts, it is electrically connected by the solar cell in contact with the insulating sheet 80 and the wiring material. The distance between the connected solar cells is not reduced. Therefore, the possibility of contact between the solar cells in the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 is extremely small.

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュール２００の配置図である。なお、太陽電池モジュール２００の概略構成、太陽電池ストリング１０の配置、太陽電池ストリング１０とストリング間配線材３０との位置関係、及び太陽電池ストリング１０と電力取り出し配線材４０との位置関係は、第１の実施形態と同じであるので説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 5 is a layout diagram of the solar cell module 200 according to the second embodiment. The schematic configuration of the solar cell module 200, the arrangement of the solar cell string 10, the positional relationship between the solar cell string 10 and the inter-string wiring member 30, and the positional relationship between the solar cell string 10 and the power extraction wiring member 40 are as follows. Since this is the same as the first embodiment, the description thereof is omitted.

第２の実施形態では、太陽電池モジュール２００を構成する樹脂シートについて、絶縁シート８０の配置向きに加え、絶縁シート８０以外の樹脂シート、すなわち充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０の配置向きが定められている。 In 2nd Embodiment, about the resin sheet which comprises the solar cell module 200, in addition to the arrangement | positioning direction of the insulating sheet 80, resin sheets other than the insulating sheet 80, ie, arrangement | positioning of the fillers 50a and 50b, and the back surface side protective material 70 The direction is fixed.

本実施形態において、太陽電池ストリング１０を封止する充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０は、いずれも、絶縁シート８０と類似の製造工程を経て成型された樹脂シートであり、ＭＤ方向の伸縮応力が内在している。このとき、図５に示すように、太陽電池ストリング１０の延在方向と、それぞれの樹脂シートの最大伸縮方向（ＭＤ方向）とが直交するように、それぞれの樹脂シートが配置される。すなわち、図５の座標を参照すると、太陽電池ストリング１０はｙ方向に延在しており、複数の太陽電池ストリング１０はｘ方向に配列されている。このとき、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０の最大伸縮方向はｘ方向であり、絶縁シート８０の最大伸縮方向がｙ方向である。 In this embodiment, the fillers 50a and 50b for sealing the solar cell string 10 and the back surface side protective material 70 are all resin sheets molded through a manufacturing process similar to the insulating sheet 80, and are in the MD direction. The stretching stress is inherent. At this time, as shown in FIG. 5, the respective resin sheets are arranged so that the extending direction of the solar cell string 10 and the maximum expansion / contraction direction (MD direction) of each resin sheet are orthogonal to each other. That is, referring to the coordinates in FIG. 5, the solar cell string 10 extends in the y direction, and the plurality of solar cell strings 10 are arranged in the x direction. At this time, the maximum expansion / contraction direction of the fillers 50a and 50b and the back surface side protection member 70 is the x direction, and the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 is the y direction.

太陽電池ストリング１０は既述の通り、セル間配線材２０を用いて複数の太陽電池セルを直列に連結させた構成を備えている。太陽電池ストリング１０の延在方向は、セル間配線材２０の長さ方向と同じである。太陽電池モジュールを屋外で使用することによって、太陽電池モジュール２００には熱サイクルがかかる。この熱サイクルによって、一旦加熱硬化された充填材５０ａ及び５０ｂも僅かに伸縮し、太陽電池ストリング１０を構成する太陽電池セル同士の間隔が広がったり狭まったりする。 As described above, the solar cell string 10 has a configuration in which a plurality of solar cells are connected in series using the inter-cell wiring member 20. The extending direction of the solar cell string 10 is the same as the length direction of the inter-cell wiring member 20. By using the solar cell module outdoors, the solar cell module 200 undergoes a thermal cycle. Due to this thermal cycle, the fillers 50a and 50b once heat-cured also expand and contract slightly, and the interval between the solar cells constituting the solar cell string 10 increases or decreases.

セル間配線材２０はその長さの大部分が太陽電池セルと電気的・物理的に接続されて固定されているため、太陽電池セル同士の間隔が変化するとき、セル間配線材２０のうち太陽電池セルと接続されていない部分が屈曲する。長期間にわたってセル間配線材２０の屈曲が繰り返されると、セル間配線材２０が金属疲労によって劣化するリスクが高まる。 Since most of the length of the inter-cell wiring member 20 is electrically and physically connected to the solar cells and is fixed, when the interval between the solar cells changes, the inter-cell wiring member 20 The portion not connected to the solar battery cell is bent. If the inter-cell wiring member 20 is repeatedly bent over a long period of time, the risk of the inter-cell wiring member 20 being deteriorated due to metal fatigue increases.

本実施形態では、セル間配線材２０の金属疲労による劣化を抑制するために、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０の最大伸縮方向を、太陽電池ストリング１０の延在方向、すなわちセル間配線材２０の長さ方向に対して垂直の向き（ｘ方向）としている。一方、絶縁シート８０の最大伸縮方向は、前述の通りｙ方向である。このような構成により、太陽電池ストリング１０の延在方向、すなわちセル間配線材２０の長さ方向の伸縮応力が緩和され、太陽電池モジュール２００の信頼性はいっそう高いものとなる。 In the present embodiment, in order to suppress deterioration due to metal fatigue of the inter-cell wiring member 20, the maximum expansion / contraction direction of the fillers 50a and 50b and the back surface side protection member 70 is defined as the extending direction of the solar cell string 10, that is, the cell. The direction perpendicular to the length direction of the intermediate wiring member 20 (x direction) is used. On the other hand, the maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet 80 is the y direction as described above. With such a configuration, the stretching stress in the extending direction of the solar cell string 10, that is, the length direction of the inter-cell wiring member 20, is alleviated, and the reliability of the solar cell module 200 is further increased.

なお、第２の実施形態においては、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０の最大伸縮方向を、全てセル間配線材２０の長さ方向に対して垂直の向きにしているが、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０のうち少なくとも１枚についてこの配置方法を選択してもよい。これによっても、セル間配線材２０の長さ方向の伸縮応力が緩和されるという効果がある。すなわち、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０のうち１種類、または２種類についてのみ、最大伸縮方向とセル間配線材２０の長さ方向とを異ならせてもよい。 In the second embodiment, the maximum expansion / contraction directions of the fillers 50a and 50b and the back surface side protective material 70 are all perpendicular to the length direction of the inter-cell wiring member 20, This arrangement method may be selected for at least one of the materials 50 a and 50 b and the back surface side protective material 70. This also has the effect that the stretching stress in the length direction of the inter-cell wiring member 20 is relaxed. That is, the maximum expansion / contraction direction and the length direction of the inter-cell wiring member 20 may be different only for one type or two types of the fillers 50 a and 50 b and the back surface side protective material 70.

［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュール３００の表面側の平面図である。太陽電池モジュール３００の概略構成は第１の実施形態と同じであり、充填材５０ａ及び５０ｂ、ならびに裏面側保護材７０の配置方向は第２の実施形態と同じであるので説明を省略する。 [Third Embodiment]
FIG. 6 is a plan view of the surface side of the solar cell module 300 according to the third embodiment. The schematic configuration of the solar cell module 300 is the same as that of the first embodiment, and the arrangement direction of the fillers 50a and 50b and the back surface side protective material 70 is the same as that of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図７は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュール３００の裏面側の平面図である。なお、図７では、本実施形態の特徴を説明するのに不要な部品は図示していない。 FIG. 7 is a plan view of the back side of the solar cell module 300 according to the third embodiment. In FIG. 7, parts unnecessary for explaining the features of the present embodiment are not shown.

本実施形態において、太陽電池ストリング１０とストリング間配線材３１との位置関係、及び、太陽電池ストリング１０と電力取り出し配線材４１との位置関係は、図６及び図７に示す通りである。すなわち、図６及び図７から判るように、本実施形態では、ストリング間配線材３１は太陽電池ストリング１０と重ならない位置に配置されており、電力取り出し配線材４１は太陽電池セルの裏面側に配置されている。 In the present embodiment, the positional relationship between the solar cell string 10 and the inter-string wiring member 31 and the positional relationship between the solar cell string 10 and the power extraction wiring member 41 are as shown in FIGS. 6 and 7. That is, as can be seen from FIG. 6 and FIG. 7, in this embodiment, the inter-string wiring member 31 is arranged at a position that does not overlap the solar battery string 10, and the power extraction wiring member 41 is on the back surface side of the solar battery cell. Has been placed.

太陽電池セルは、上述の通り、薄くて脆い部品である。そのため、太陽電池ストリング１０を充填材５０ａ及び５０ｂで挟んで加圧加熱し、充填材５０ａ及び５０ｂを硬化させるにあたっては、太陽電池セルの表面側及び裏面側には、なるべく凹凸や段差がないほうがよい。そのため、接続部分が多くなりがちなストリング間配線材３１とセル間配線材２０との接続部分は、太陽電池セルと重ならないように配置されている。これによって、太陽電池モジュール３００の面積あたりの発電量を高めつつ、太陽電池モジュール３００の製造歩留まりを高く維持することができる。 As described above, the solar battery cell is a thin and fragile component. Therefore, when the solar battery string 10 is sandwiched between the fillers 50a and 50b and heated under pressure to cure the fillers 50a and 50b, there should be as little irregularities or steps as possible on the front and back sides of the solar cells. Good. For this reason, the connecting portion between the inter-string wiring member 31 and the inter-cell wiring member 20, which tend to have many connecting portions, is arranged so as not to overlap the solar battery cell. Thereby, the production yield of the solar cell module 300 can be kept high while increasing the amount of power generation per area of the solar cell module 300.

なお、太陽電池ストリング１０と重複しない位置にストリング間配線材３１が配置され、電力取り出し配線材４１が太陽電池ストリング１０の裏面側に配置された上で、第１の実施形態と同様に、絶縁シート８１の配置方向だけを限定してもよい。さらに、裏面側保護材７０には、複合樹脂シートに代えて強化ガラスやアクリル板等が用いられてもよい。 In addition, after the inter-string wiring member 31 is disposed at a position not overlapping with the solar cell string 10 and the power extraction wiring member 41 is disposed on the back surface side of the solar cell string 10, insulation is performed as in the first embodiment. Only the arrangement direction of the sheet 81 may be limited. Furthermore, tempered glass, an acrylic plate, or the like may be used for the back surface side protective material 70 instead of the composite resin sheet.

なお、第１〜第３の実施形態において、太陽電池セルにセル間配線材２０を接続する方法は特に限定されない。具体的には、銅の芯線をはんだコートした構成の銅製セル間配線材を用いて、はんだづけして接続してもよい。この他、はんだコートした銅製セル間配線材、又ははんだコートのない銅製のセル間配線材等を準備し、樹脂接着剤を用いて太陽電池セルに接続してもよい。 In the first to third embodiments, the method for connecting the inter-cell wiring member 20 to the solar battery cell is not particularly limited. Specifically, it may be connected by soldering using a copper inter-cell wiring material having a structure in which a copper core wire is solder-coated. In addition, a solder-coated copper inter-cell wiring material or a copper inter-cell wiring material without solder coating may be prepared and connected to the solar battery cell using a resin adhesive.

なお、第１〜第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの外形は、太陽電池ストリング１０を平面視した（ＸＹ平面を見た）場合、長辺及び短辺を有する矩形であり、当該長辺の方向と複数の太陽電池ストリング１０の配列方向とは、直交していてもよい。 In addition, the external shape of the solar cell module according to the first to third embodiments is a rectangle having a long side and a short side when the solar cell string 10 is viewed in plan (when the XY plane is viewed). And the arrangement direction of the plurality of solar cell strings 10 may be orthogonal to each other.

１０太陽電池ストリング
２０セル間配線材
３０、３１ストリング間配線材
４０、４１電力取り出し配線材
５０ａ、５０ｂ充填材
６０表面側保護板
７０裏面側保護材
８０、８１絶縁シート
１００、２００、３００太陽電池モジュール DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solar cell string 20 Inter-cell wiring material 30, 31 Inter-string wiring material 40, 41 Power extraction wiring material 50a, 50b Filler 60 Front surface side protective plate 70 Back surface side protective material 80, 81 Insulating sheet 100, 200, 300 Solar cell module

Claims

A solar cell module,
A plurality of solar cell strings;
An insulating sheet disposed on the back side of the plurality of solar cell strings;
And at least one of an inter-string wiring member that electrically connects each of the plurality of solar cell strings and a power extraction wiring member that extends from the plurality of solar cell strings,
Each of the solar cell strings has a plurality of solar cells arranged in one direction,
When the solar cell module is viewed in cross-section, the insulating sheet is disposed between at least one of the inter-string wiring member and the power extraction wiring member, and the plurality of solar cell strings,
When the plurality of solar cell strings are viewed in plan, the insulating sheet is disposed across two adjacent solar cell strings among the plurality of solar cell strings,
When the insulating sheet is a plan view of the plurality of solar cell strings, some of the solar cells overlap with some of the solar cells,
The maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet is different from the arrangement direction of the plurality of solar cell strings,
Solar cell module.

The maximum expansion / contraction direction of the insulating sheet is orthogonal to the arrangement direction of the plurality of solar cell strings,
The solar cell module according to claim 1.

When the plurality of solar cell strings are viewed in plan, the planar shape of the solar cell module is a rectangle having a long side and a short side,
The direction of the long side and the arrangement direction of the plurality of solar cell strings are orthogonal to each other.
The solar cell module according to claim 1 or 2.