專利名稱：太陽(yáng)能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池模塊。
背景技術(shù)：
在太陽(yáng)能電池模塊中，若塵土等堆積于太陽(yáng)能電池元件的受光面上，則有太陽(yáng)能電池元件內(nèi)的電阻變高而發(fā)熱的情況。為了減少這樣的發(fā)熱，太陽(yáng)能電池模塊具有旁路二極管。通過(guò)該旁路二極管，使流動(dòng)于電阻變高的太陽(yáng)能電池元件的電流迂回。然而，若旁路二極管在高溫環(huán)境下成為規(guī)格溫度以上，則有不能發(fā)揮旁路功能或不能有效地減少太陽(yáng)能電池元件的發(fā)熱的可能性。
在此，在日本特開(kāi)2006-13145號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了如下內(nèi)容為了將旁路二極管的發(fā)熱朝向太陽(yáng)能電池板散熱，而將散熱板配置于在太陽(yáng)能電池板的下部設(shè)置的端子箱的底部上，且在該散熱板上配置旁路二極管。然而，在日本特開(kāi)2006-13145號(hào)公報(bào)所述的太陽(yáng)能電池模塊中，鋪設(shè)于端子箱的底部的散熱板小，有旁路二極管的熱量集中于接近該旁路二極管的背面保護(hù)構(gòu)件或填充件等構(gòu)件的情況。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的一目的在于提供一種提高旁路二極管的散熱性，從而使可靠性提高的太陽(yáng)能電池模塊。用于解決課題的手段本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊具有在內(nèi)部具有光電轉(zhuǎn)換部的太陽(yáng)能電池板；配置于該太陽(yáng)能電池板的外周部且保持所述太陽(yáng)能電池板的保持構(gòu)件；與所述太陽(yáng)能電池板分開(kāi)而配置于所述保持構(gòu)件的散熱板；以與所述太陽(yáng)能電池板分開(kāi)的方式安裝于所述散熱板且與所述光電轉(zhuǎn)換部電連接的旁路二極管。并且，所述旁路二極管的向所述散熱板的安裝面以與所述保持構(gòu)件對(duì)置的方式配置。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊，旁路二極管與太陽(yáng)能電池板分開(kāi)，并且旁路二極管的熱量經(jīng)由與太陽(yáng)能電池板分開(kāi)的散熱板向保持構(gòu)件散熱。因此，上述熱量經(jīng)由保持構(gòu)件而效率良好地向外部散熱，所以能夠提高高溫環(huán)境下的可靠性。


圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I的圖，(a)是從受光面?zhèn)扔^察的俯視圖，(b)是從非受光面?zhèn)扔^察的俯視圖。圖2是圖I (b)的A-A，線剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I的太陽(yáng)能電池板2的層疊結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I的端子箱4的圖，(a)是端子箱4的分解立體圖，(b)是俯視圖。圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IA的端子箱的圖，是表示了相當(dāng)于圖2的位置的截面的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IB的端子箱的圖，是表示了相當(dāng)于圖2的位置的截 面的剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IC的端子箱的圖，是表示了相當(dāng)于圖2的位置的截面的剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊ID的端子箱中的散熱板的圖，(a)表不立體圖，(b)是表不圖8(a)的B-B’截面的首I]視圖。圖9是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IE的端子箱的圖，是表示了相當(dāng)于圖2的位置的截面的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊進(jìn)行說(shuō)明?！兜谝粚?shí)施方式》參照?qǐng)DI 圖4對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I如圖I及圖2所示那樣，具有太陽(yáng)能電池板2、保持太陽(yáng)能電池板2的周圍的保持構(gòu)件3、粘接于太陽(yáng)能電池板2的背面的端子箱4及旁路二極管14?！刺?yáng)能電池板〉太陽(yáng)能電池板2如圖3所示那樣，具有主要接收光的受光面2a(透光性基板5的一主面)和相當(dāng)于該受光面2a的背面的非受光面2b (背面保護(hù)構(gòu)件9的一主面)。并且，太陽(yáng)能電池板2從受光面2a側(cè)依次具有透光性基板5、由熱固化性樹(shù)脂構(gòu)成的一對(duì)填充件6及多個(gè)太陽(yáng)能電池元件8。透光性基板5作為太陽(yáng)能電池模塊的基板發(fā)揮作用，填充件6保護(hù)多個(gè)太陽(yáng)能電池元件8的周圍。多個(gè)太陽(yáng)能電池元件8用內(nèi)部引線7電連接。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，太陽(yáng)能電池元件8相當(dāng)于光電轉(zhuǎn)換部。進(jìn)而，太陽(yáng)能電池板2具有保護(hù)太陽(yáng)能電池模塊I的背面的背面保護(hù)構(gòu)件9和從背面保護(hù)構(gòu)件9的孔9a導(dǎo)出且用于將在太陽(yáng)能電池元件8得到的輸出向外部取出的輸出引線10。需要說(shuō)明的是，非受光面2b不限于完全不接受光的方式。例如通過(guò)用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)那樣的具有透光性的材質(zhì)形成背面保護(hù)構(gòu)件9及位于太陽(yáng)能電池元件8和背面保護(hù)構(gòu)件9之間的填充件6，非受光面2b例如也可以為接受從非受光面2b側(cè)入射的光的一部分的方式。作為太陽(yáng)能電池元件8，例如能夠使用由單晶硅或多晶硅等構(gòu)成的平板狀的構(gòu)件。在使用這樣的硅基板的情況下，如上述那樣，只要用內(nèi)部引線7將相鄰的硅基板彼此電連接即可。在太陽(yáng)能電池元件8得到的輸出用通過(guò)背面保護(hù)構(gòu)件9的孔9a內(nèi)的輸出引線10輸出。另外，相當(dāng)于光電轉(zhuǎn)換部的太陽(yáng)能電池元件8例如也可以使用由非晶硅構(gòu)成的薄膜太陽(yáng)能電池、CIGS太陽(yáng)能電池、CdTe太陽(yáng)能電池、在晶體硅基板上形成薄膜非晶硅的太陽(yáng)能電池等。例如，作為由非晶硅、CIGS及CdTe構(gòu)成的太陽(yáng)能電池，能夠利用在透光性基板上將非晶硅層、CIGS層或CdTe層與透明電極等組合而適宜層疊的太陽(yáng)能電池。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，作為太陽(yáng)能電池元件8，能夠使用多晶硅基板。<保持構(gòu)件>保持構(gòu)件3具有保持太陽(yáng)能電池板2的功能。保持構(gòu)件3配置于太陽(yáng)能電池板2的外周部，為框狀。該保持構(gòu)件3如圖2所示那樣，具有嵌合太陽(yáng)能電池板2的嵌合部3a和與嵌合部3a連接且經(jīng)由散熱板13固定旁路二極管14的固定部3d。固定部3d具有底面3c和面向太陽(yáng)能電池板2的內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面3b。內(nèi)周面3b與太陽(yáng)能電池板2的端部相比位于內(nèi)側(cè)且被配置成與旁路二極管14對(duì)置。另外，該內(nèi)周面3b與太陽(yáng)能電池板2的主面垂直。這樣的保持構(gòu)件3可以用熱導(dǎo)率高的材質(zhì)形成，例如可以用鋁或鐵形成。此時(shí)，若保持構(gòu)件3的材質(zhì)為鋁，則用擠出成形等制造，另一方面，若保持構(gòu)件3的材質(zhì)為鐵，則能夠 將鐵板輥軋成形等而制造。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，保持構(gòu)件3為保持太陽(yáng)能電池板2的外周部的整周的框狀體，但保持構(gòu)件3的形狀不限于此。例如，只要能夠保持太陽(yáng)能電池板2，保持構(gòu)件3可以為至少保持太陽(yáng)能電池板2的對(duì)置的一對(duì)邊的部分的一對(duì)棒狀體。<端子箱>端子箱4如圖4所示那樣，具有上表面開(kāi)口的箱狀的筐體11、堵住該筐體11的開(kāi)口的上表面的蓋體12及配置于該筐體11的一個(gè)側(cè)面的散熱板13。在端子箱4的內(nèi)部收納旁路二極管14和終端16。旁路二極管14配置于端子箱4內(nèi)的后述的散熱板13的第一主面13a。終端16電連接輸出引線10、旁路二極管14及輸出線纜15之間?？痼w11為將旁路二極管14、輸出線纜15及終端16等收納于內(nèi)部的筐體。另外，在筐體11的側(cè)面設(shè)置有用于使散熱板13和旁路二極管14能夠接觸的第一貫通孔11a。在筐體11的底面設(shè)置有卡止終端16的卡止突起Ilb和用于將輸出引線10引入筐體11內(nèi)的第二貫通孔11c。這樣的筐體11例如用具有絕緣性的樹(shù)脂材料形成。作為筐體11的材質(zhì)，具體而言，例如能夠舉出改性聚苯醚樹(shù)脂(改性PPE樹(shù)脂)或聚氧化二甲苯樹(shù)脂(PP0樹(shù)脂)、ABS樹(shù)脂等。另外，從提高對(duì)紫外線等的耐光性的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以用將黑色的顏料混合于這樣的樹(shù)脂材料中而成的材料來(lái)形成，或?qū)⒖痼w11的外周面形成為黑色。另外，筐體11在背面?zhèn)扔霉柰芊鈩┑日辰觿?0固定于太陽(yáng)能電池板2的非受光面?zhèn)鹊囊?guī)定位置。需要說(shuō)明的是，筐體2的大小和形狀與安裝的太陽(yáng)能電池模塊I的大小對(duì)應(yīng)而適宜決定即可。從保護(hù)端子箱4的觀點(diǎn)出發(fā)，筐體11的高度也可以比保持構(gòu)件3的底面3c (固定部3d的底面3c)低。蓋體12為堵塞筐體11的上表面的開(kāi)口部的蓋體。這樣的蓋體12能夠用與筐體11相同的材料形成。另外，蓋體12相對(duì)于筐體11用粘接、嵌合或螺紋擰止等固定。散熱板13為配置于筐體11的側(cè)面的板狀體。該散熱板13與太陽(yáng)能電池板2分開(kāi)，配置于保持構(gòu)件3。作為這樣的散熱板13的材質(zhì)，從具有對(duì)長(zhǎng)期間暴露于雨水及濕氣的耐久性且效率良好地向保持構(gòu)件3熱傳導(dǎo)的觀點(diǎn)出發(fā)，能夠使用具有耐蝕性及高的熱導(dǎo)率的金屬材料如不銹鋼或鋁等。
該散熱板13具有配置旁路二極管14的第一主面13a和固定于保持構(gòu)件3的第二主面13b。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，與散熱板13的第一主面13a的背面相當(dāng)?shù)拿鏋榈诙髅?3b。第一主面13a面對(duì)端子箱4的內(nèi)側(cè)，第二主面13b從筐體11向外側(cè)露出。更加具體而言，第二主面13b位于端子箱4的外側(cè)。另外，只要散熱板13的第二主面13b的至少一部分與保持構(gòu)件3接觸且固定即可。但是，若第二主面13b的整個(gè)面為與保持構(gòu)件3接觸的方式，則能夠提高散熱性。另外，散熱板13的熱導(dǎo)率可以比筐體11的熱導(dǎo)率大。由此，能夠提高向保持構(gòu)件3移動(dòng)的熱量。另外，為了密封筐體11內(nèi)，散熱板13的第一主面13a中的安裝旁路二極管14以外的區(qū)域可以配置硅酮密封劑等粘接件。由此，端子箱4的防水性提高。并且，在本實(shí)施方式中，如圖2所示那樣，旁路二極管14被配置于與太陽(yáng)能電池板2分開(kāi)且隔著散熱板13而與保持構(gòu)件3對(duì)應(yīng)的位置。換言之，在本實(shí)施方式中，旁路二極·管14被配置成隔著散熱板13位于保持構(gòu)件3(保持構(gòu)件3的內(nèi)周面3b)的正上方。更加具體而言，旁路二極管14具有安裝于散熱板13且以與保持構(gòu)件3 (保持構(gòu)件的內(nèi)周面3b)對(duì)置的方式配置的安裝面14b。在此，在傳熱的現(xiàn)象中，表示熱量的不容易流動(dòng)性的熱阻R用R(熱阻)=L(距離)+入(熱導(dǎo)率)+A(面積)表示。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使旁路二極管14和保持構(gòu)件3之間的距離變小而減少熱阻，因此能夠提高散熱性。進(jìn)而，旁路二極管14和太陽(yáng)能電池板2在非接觸的狀態(tài)下以分開(kāi)的方式配置，因此能夠減少旁路二極管14的熱直接向太陽(yáng)能電池板2傳遞。另外，在旁路二極管14與太陽(yáng)能電池板2分開(kāi)的本實(shí)施方式中，即使由于來(lái)自外部的負(fù)荷而導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板2產(chǎn)生撓曲，也能夠減少由于該撓曲而導(dǎo)致旁路二極管14從保持構(gòu)件3剝離的可能性。需要說(shuō)明的是，散熱板13以能夠向保持構(gòu)件3效率良好地散熱(傳導(dǎo))的方式配置即可。換言之，只要散熱板13不與太陽(yáng)能電池板2直接熱連接，而與保持構(gòu)件3直接熱連接即可。即，散熱板13可以與保持構(gòu)件3直接接觸。另一方面，為了減少由于接觸面的微觀的凹凸而容易產(chǎn)生的外觀上的接觸面積和實(shí)際的接觸面積的差，可以隔著具有粘接作用的厚度小的樹(shù)脂層17將散熱板13配置于保持構(gòu)件3。另外，散熱板13可以粘接固定于保持構(gòu)件3，另一方面，也可以為不固定于保持構(gòu)件3的方式。在此所說(shuō)的不固定的方式是指，例如為散熱板13只與保持構(gòu)件3相接觸而未由粘接劑固定的方式。需要說(shuō)明的是，對(duì)樹(shù)脂層17后述。另外，在本實(shí)施方式中，如圖2所示那樣，以散熱板13的第二主面13b從筐體11露出的方式配置。若為這樣的方式，即使在將散熱板13配置于端子箱4內(nèi)的情況下，也能夠使散熱板13的第二主面13b與保持構(gòu)件3容易接觸，因此，設(shè)置端子箱4的工序變得容易。需要說(shuō)明的是，在此所說(shuō)的第二主面13b從筐體11露出也可以是筐體11的外周面和第二主面13b配置于同一面上的方式。另外，如本實(shí)施方式那樣，散熱板13的厚度可以比筐體11的厚度大。由此，由于散熱板13的熱容量變大，所以散熱板13作為緩和旁路二極管14的急劇的溫度上升的緩沖件發(fā)揮功能的作用提高。進(jìn)而，此時(shí)，通過(guò)第二主面13b被配置成從筐體11突出，能夠容易地向保持構(gòu)件3進(jìn)行安裝。更進(jìn)一步，此時(shí)，通過(guò)將第一主面13a與筐體11的內(nèi)面配置于同一面上，能夠?qū)⒍俗酉?小型化。
另外，在本實(shí)施方式中，散熱板13的厚度比保持構(gòu)件3的厚度大。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，由于散熱板13的熱容量變大，所以散熱板13作為緩和旁路二極管14的急劇的溫度上升的緩沖件的作用提高。在本實(shí)施方式中，不僅散熱板13，也可以提高保持構(gòu)件3的熱導(dǎo)率。此時(shí)，也能夠提高保持構(gòu)件3及散熱板13的熱擴(kuò)散率。熱擴(kuò)散率是指表示物體中的溫度分布的時(shí)間變化速度的大小的系數(shù)，熱擴(kuò)散率的值越大溫度變化越快。即，旁路二極管14若與熱擴(kuò)散率大的構(gòu)件接觸，則短時(shí)間被冷卻。因此，用鋁(熱擴(kuò)散率83. 6X 10_6(m/s2))或鐵(熱擴(kuò)散率10 17.5X 10_6(m/s2))構(gòu)成保持構(gòu)件3即可。在該情況下，保持構(gòu)件3的熱擴(kuò)散率比構(gòu)成背面保護(hù)構(gòu)件9那樣的PET樹(shù)脂(熱擴(kuò)散率0. 093X IO^6(m/s2))的熱擴(kuò)散率高。由此，能夠使旁路二極管14的熱量在保持構(gòu)件3中，在短時(shí)間向大范圍移動(dòng)而散熱。旁路二極管14以在相鄰的輸出引線10之間與太陽(yáng)能電池元件8的二極管極性成 為相反方向的方式連接。旁路二極管14的形狀例如能夠設(shè)為平板狀或圓柱形狀。另外，旁路二極管14可以以容易進(jìn)行與輸出引線10的連接的方式使連接端子14a向旁路二極管14的外部延伸出。該旁路二極管14的額定電流等考慮所使用的太陽(yáng)能電池模塊I的太陽(yáng)能電池元件8的大小或串聯(lián)數(shù)等適宜決定即可。另外，在本實(shí)施方式中，旁路二極管14用螺釘18固定于散熱板13的第一主面13a。該旁路二極管14的固定方法不限于此，能夠采用嵌合等其他的固定方法。其次，對(duì)旁路二極管14發(fā)熱的原理和旁路二極管14的有必要散熱的理由進(jìn)行說(shuō)明。例如，在光對(duì)太陽(yáng)能電池模塊I的所有的太陽(yáng)能電池元件8進(jìn)行照射的情況下，電流不在旁路二極管14流動(dòng)。然而，在某個(gè)特定的太陽(yáng)能電池元件8產(chǎn)生背光處而發(fā)電變得不充分的情況下，不僅在太陽(yáng)能電池元件8的內(nèi)部產(chǎn)生電阻成分，電流變得不易流動(dòng)，甚至產(chǎn)生熱量(產(chǎn)生所謂的熱點(diǎn))。此時(shí)，產(chǎn)生背光處的太陽(yáng)能電池元件8的電位差比旁路二極 管14的兩端的電位差大，因此電流在旁路二極管14中流動(dòng)。其結(jié)果是，旁路二極管14使流動(dòng)于產(chǎn)生背光處的太陽(yáng)能電池元件8中的電流減少，太陽(yáng)能電池元件8發(fā)熱。另一方面，旁路二極管14由于電流流動(dòng)而發(fā)熱、溫度上升。進(jìn)而，在預(yù)料更進(jìn)一步的溫度上升的高溫環(huán)境下，容易產(chǎn)生旁路二極管14的電流容量降低等不良情況。所以，旁路二極管14的散熱尤其在高溫環(huán)境下更為重要。另外，在本實(shí)施方式中，從旁路二極管14至保持構(gòu)件3的距離Dl比從旁路二極管14至太陽(yáng)能電池板2的距離D2小。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠減少熱阻。需要說(shuō)明的是，在此所說(shuō)的距離Dl是指從旁路二極管14至保持構(gòu)件3的最短距離。在本實(shí)施方式中，例如如圖2所示那樣，為從旁路二極管14的安裝面14b至保持構(gòu)件3的內(nèi)周面3b的最短距離。另外，在此所說(shuō)的距離D2是指從旁路二極管14至太陽(yáng)能電池板2的最短距離。在本實(shí)施方式中，例如如圖2所示那樣，為從旁路二極管14的下表面(以與太陽(yáng)能電池板2對(duì)置的方式配置的面)至太陽(yáng)能電池板2的非受光面2b的最短距離。終端16為用于中介旁路二極管14、輸出引線10及輸出線纜15的電連接的部件，例如用導(dǎo)電性的金屬板形成，作為這樣的終端16的材質(zhì)，例如能夠使用銅、磷青銅、黃銅、鐵及不銹鋼等電阻低的金屬材料。樹(shù)脂層17配置于散熱板13和保持構(gòu)件3之間。另外，樹(shù)脂層17承擔(dān)作為用于使散熱板13和保持構(gòu)件3粘接的粘接件的作用，或者承擔(dān)作為散熱板13和保持構(gòu)件3之間的緩沖件的作用。在將樹(shù)脂層17用于散熱板13和保持構(gòu)件3的粘接的情況下，作為樹(shù)脂層17，能夠使用貼緊且發(fā)揮熱傳導(dǎo)性的樹(shù)脂層。在作為粘接件而使用樹(shù)脂層17的情況下，作為樹(shù)脂層17的樹(shù)脂材料，例如能夠使用硅酮密封劑、聚氨基甲酸乙酯等。若為這些材料，則對(duì)太陽(yáng)能電池模塊I的長(zhǎng)期室外使用不易產(chǎn)生物性變化或形狀變化。另外，作為樹(shù)脂層17，若使用粘接后成為彈性體的粘接件，則即使在對(duì)太陽(yáng)能電池模塊I施加了負(fù)荷的情況下，或在產(chǎn)生了熱膨脹 收縮的情況下，也能夠維持粘接。進(jìn)而，作為樹(shù)脂層17，例如若使用使樹(shù)脂材料含有熱導(dǎo)率高的金屬粒子或陶瓷粒子而成的材料，則能夠提高樹(shù)脂層17的熱導(dǎo)率。由此，熱量容易向保持構(gòu)件3傳遞，能夠提高散熱性。作為這樣的金屬粒子，例如能夠使用鋁(熱導(dǎo)率234W/m -K)、銅(熱導(dǎo)率393W/!!! K)、銀(熱導(dǎo)率429W/m*K)或這些金屬的合金等。另外，作為陶瓷粒子，例如能夠使用氮化鋁(熱導(dǎo)率200W/m K)、氧化鋁(熱導(dǎo)率32W/m K)、氧化鋯(熱導(dǎo)率4W/m K)及
氮化硼(熱導(dǎo)率36W/m*K)等。在使用了陶瓷粒子的情況下，能夠確保保持構(gòu)件3與樹(shù)脂層17的良好的絕緣性。金屬粒子或陶瓷粒子的大小從提高樹(shù)脂層17的熱導(dǎo)率、樹(shù)脂的成形性及粘接性的觀點(diǎn)出發(fā)例如可以為直徑0. Iym以上lOOym以下的范圍。另外，金屬粒子或陶瓷粒子相對(duì)于樹(shù)脂材料的含有率從提高樹(shù)脂層17的熱導(dǎo)率、樹(shù)脂的成形性及粘接性的觀點(diǎn)出發(fā)，可以是相對(duì)于樹(shù)脂材料以體積比計(jì)為5%以上40%以下。需要說(shuō)明的是，在樹(shù)脂層17含有金屬粒子及陶瓷粒子雙方的情況下，金屬粒子和陶瓷粒子的合計(jì)的含有率相對(duì)于樹(shù)脂材料以體積比計(jì)可以為5%以上40%以下。另外，樹(shù)脂層17若為作為緩沖件使用的情況，則可以使用預(yù)先加工成片狀的樹(shù)月旨。例如，可以使用在基體的雙方的主面設(shè)置粘接劑層而成的片狀樹(shù)脂，所述基體通過(guò)在固化后具有彈性的橡膠或合成樹(shù)脂的粘合劑中混合熱傳導(dǎo)性填料且加工成片狀而成。例如，作為基體的粘合劑能夠使用硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯橡膠及氟橡膠等，作為熱傳導(dǎo)性填料，例如能夠使用石墨、云母、氧化鋁等。另外，作為粘接劑層，例如能夠使用硅酮密封劑或聚氨基甲酸乙酯。若通過(guò)將這樣的樹(shù)脂層17分別貼緊配置于散熱板13和保持構(gòu)件3而使散熱板13和保持構(gòu)件3的接觸面積增大，則能夠效率良好地將來(lái)自旁路二極管14的熱量傳遞于保持構(gòu)件3。另外，具有這樣的緩沖作用的樹(shù)脂層17比較容易彈性變形，因此能夠吸收基于保持構(gòu)件3或散熱板13的熱量而產(chǎn)生的變形。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，如圖2所示那樣，從減少由于太陽(yáng)能電池模塊I的長(zhǎng)期使用而在筐體11的內(nèi)部產(chǎn)生霉或銹等的觀點(diǎn)出發(fā)，可以將封裝劑19填充于筐體11內(nèi)。此時(shí)，優(yōu)選用封裝劑19分別覆蓋電連接終端16和輸出引線10的部分、電連接終端16和旁路二極管14的部分及電連接終端16和輸出線纜15的部分。作為這樣的封裝劑19，能夠適宜使用固化后經(jīng)時(shí)物性變化少的環(huán)氧樹(shù)脂等。如以上那樣，在本實(shí)施方式中，旁路二極管14與太陽(yáng)能電池板2分開(kāi)配置，旁路二極管14的熱量經(jīng)由散熱板13向保持構(gòu)件3散熱。因此，上述熱量經(jīng)由保持構(gòu)件3效率良好地向外部散熱，并且能夠緩和熱量對(duì)太陽(yáng)能電池板2的背面保護(hù)構(gòu)件9或填充件6的影響。其結(jié)果是，在本實(shí)施方式中，能夠提高高溫環(huán)境下的可靠性?！兜诙?shí)施方式》
參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IA進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊IA的在旁路二極管14和保持構(gòu)件3之間的結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I不同。具體而言，第二實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IA具有在旁路二極管14的通電部和保持構(gòu)件3之間形成二重絕緣的結(jié)構(gòu)。在此所說(shuō)的二重絕緣是指由基礎(chǔ)絕緣和附加絕緣的雙方構(gòu)成的絕緣。需要說(shuō)明的是，基礎(chǔ)絕緣是指賦予對(duì)感電的基本保護(hù)的絕緣，附加絕緣是指為了賦予對(duì)在基礎(chǔ)絕緣破壞的情況下的感電的保護(hù)，而在基礎(chǔ)絕緣上追加設(shè)置的獨(dú)立的絕緣。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的旁路二極管14為用環(huán)氧樹(shù)脂被覆通電部而成的封
裝二極管。如圖5所示那樣，第二實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IA與上述第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I相比，還具有配置于散熱板13的第二主面13b和樹(shù)脂層17之間的絕緣層21。并且，以與散熱板13的第二主面13b對(duì)置的方式配置的絕緣層21的主面比散 熱板13的第二主面13b大。并且，用樹(shù)脂層17覆蓋散熱板13及絕緣層21中的向筐體11的外側(cè)露出的部分。在此絕緣層21只要為具有絕緣性的層即可，例如能夠使用將粘合劑和熱傳導(dǎo)性填料混合且加工成片狀的部件。在此，作為粘合劑能夠使用硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯橡膠及氟橡膠等絕緣性橡膠或合成樹(shù)脂，作為熱傳導(dǎo)性填料能夠使用將氮化硼(BN)或氮化鋁(AIN)、氧化鋁(Al2O3)等具有絕緣性的原料混合而成的填料。需要說(shuō)明的是，從使散熱板13和保持構(gòu)件3之間的沿面距離變大而防止漏電痕跡的觀點(diǎn)出發(fā)，可以將這樣的絕緣層21的主面的外緣形成得比散熱板13的第二主面13b的外緣大I 4_左右。通過(guò)具有這樣的絕緣層21，能夠防止在用粘接劑直接粘接散熱板13和保持構(gòu)件3之間的情況下產(chǎn)生的、通過(guò)散熱板13和保持構(gòu)件3之間的小孔的通電，良好地保持絕緣。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，通過(guò)用樹(shù)脂層17覆蓋朝向筐體11的外側(cè)露出的散熱板13及絕緣層21而進(jìn)行絕緣。作為這樣的樹(shù)脂層17能夠使用硅酮密封劑等。如以上說(shuō)明那樣，在本實(shí)施方式中，二重絕緣中的第一個(gè)絕緣物為覆蓋旁路二極管14的通電部的周圍的環(huán)氧樹(shù)脂，第二個(gè)絕緣物為絕緣層21及樹(shù)脂層17。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行端子箱4和保持構(gòu)件3之間的二重絕緣，從而能夠在提高散熱性的同時(shí)提高可靠性?！兜谌龑?shí)施方式》參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IB進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊IB在絕緣層21與散熱板13接觸的形態(tài)上與第二實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IA不同。具體而言，在第三實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IB中，絕緣層21在筐體11的第一貫通孔Ila的內(nèi)側(cè)與散熱板13接觸。絕緣層21與第二實(shí)施方式同樣，只要為具有絕緣性的層即可，例如能夠使用具有富有彈力、容易變形且返回原狀的特性的材料。另外，作為絕緣層21，例如能夠使用混合粘合劑和熱傳導(dǎo)性填料且加工成片狀的片狀件。此時(shí)，作為粘合劑能夠使用硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯橡膠及氟橡膠等絕緣性橡膠或合成樹(shù)脂，作為熱傳導(dǎo)性填料能夠使用混合氧化鋁等具有絕緣性的原料而得到的填料。通過(guò)這樣絕緣層21在第一貫通孔Ila的內(nèi)側(cè)與散熱板13接觸，散熱板13不易與端子箱4的外側(cè)的水分接觸，從而能夠提高絕緣性而進(jìn)行二重絕緣。另外由于能夠增大絕緣層21的厚度，所以追隨向太陽(yáng)能電池模塊IB施加了負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的保持構(gòu)件3的撓曲，因此能夠維持端子箱4和保持構(gòu)件3之間的熱接觸?！兜谒膶?shí)施方式》參照?qǐng)D7對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IC進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊IC在絕緣層21的配置方式上與第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I不同。具體而言，第四實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IC為了進(jìn)行二重絕緣，將絕緣層21在第一貫通孔Ila的內(nèi)側(cè)夾持于第一散熱板13c和第二散熱板13d之間。即，散熱板13具有配置于旁路二極管14側(cè)的第一散熱板13c和配置于保持構(gòu)件3側(cè)的第二散熱板13d。并且，絕緣層21配置于第一貫通孔Ila內(nèi)且配置于第一散熱板13c和第二散熱板13d之間。需要說(shuō)明的是，如圖7所示那樣，絕緣層21的厚度比筐體11的厚度小。
這樣的第一散熱板13c和第二散熱板13d與第一實(shí)施方式同樣,能夠使用不銹鋼或鋁。另外絕緣層21與第二實(shí)施方式同樣，能夠使用混合粘合劑和熱傳導(dǎo)性填料且加工成片狀的片狀件。此時(shí)，作為粘合劑能夠使用硅橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚乙烯橡膠及氟橡膠等絕緣性橡膠或合成樹(shù)脂，作為熱傳導(dǎo)性填料能夠使用混合氧化鋁等具有絕緣性的原料而得到的填料。這樣通過(guò)在第一貫通孔Ila的內(nèi)側(cè)使絕緣層21被夾持于第一散熱板13c和第二散熱板13d之間，能夠減少絕緣層21的劣化，從而提高二重絕緣的可靠性?！兜谖鍖?shí)施方式》參照?qǐng)D8對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊ID進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊ID在散熱板13的結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I不同。具體而言，在第五實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊ID中，作為散熱板13，使用具有絕緣性和高熱傳導(dǎo)性的復(fù)合材料。這樣的散熱板13例如為用具有絕緣性和高熱傳導(dǎo)性的強(qiáng)化材料強(qiáng)化了樹(shù)脂的母材而成的復(fù)合材料。通過(guò)使用這樣的散熱板13，能夠兼?zhèn)淅鋮s性能及二重絕緣。在本實(shí)施方式中，如圖8所示那樣，為了提高散熱板13的熱導(dǎo)率，作為強(qiáng)化材料使用從第一主面13a向第二主面13b的方向排列的長(zhǎng)纖維22。此時(shí)，作為母材23能夠使用硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂(PPS)，作為長(zhǎng)纖維22能夠使用氮化硼(BN)或氮化鋁(AIN)、氧化鋁(Al2O3)15需要說(shuō)明的是，作為長(zhǎng)纖維22，使用具有比筐體11高的熱導(dǎo)率的長(zhǎng)纖維。如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)用高熱導(dǎo)率的長(zhǎng)纖維22連續(xù)地連接第一主面13a和第二主面13b之間，能夠減少保持構(gòu)件3和旁路二極管14之間的熱阻而用高熱流束連接。因此，能夠通過(guò)用長(zhǎng)纖維22連接第一主面13a和第二主面13b之間而更加有效地提高熱導(dǎo)率。另夕卜，由于本實(shí)施方式的散熱板13為母材及強(qiáng)化材料的雙方都是絕緣材料的復(fù)合材料，所以也能夠?qū)崿F(xiàn)保持構(gòu)件3和旁路二極管14之間的二重絕緣。通過(guò)使散熱板13使用這樣的復(fù)合材料，能夠得到I 10 (ff/m K〕的熱導(dǎo)率。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，例示了作為強(qiáng)化材料使用長(zhǎng)纖維的散熱板13，但散熱板13的結(jié)構(gòu)并不限于此，例如，作為強(qiáng)化材料也可以使用短纖維。在該情況下，作為散熱板13的樹(shù)脂的母材能夠使用聚苯硫醚樹(shù)脂(PPS)或環(huán)氧樹(shù)脂，作為強(qiáng)化材料能夠使用氮化硼(BN)或氮化鋁(AIN)、氧化鋁(Al2O3)的填料。此時(shí)，母材中的填料的填充量例如能夠設(shè)為40容量％ 60容量％。另外，基于使用這樣的復(fù)合材料的散熱板13，能夠得到I 3(ff/m K)的熱導(dǎo)率?！兜诹鶎?shí)施方式》參照?qǐng)D9對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IE進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊IE在旁路二極管14和保持構(gòu)件3之間的結(jié)構(gòu)上與第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I不同。具體而言，在第六實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IE中，如圖9所示那樣，絕緣帶24配置于散熱板13和旁路二極管14之間。進(jìn)而，固定旁路二極管14的螺釘18的材質(zhì)可以為樹(shù)脂。在本實(shí)施方式中，散熱板13的第一主面13a與筐體11的內(nèi)面在同一平面上。并且，如圖9所示那樣，絕緣帶24被配置成覆蓋散熱板13的第一主面13a及位于其周邊的筐體11的第一貫通孔Ila附近的內(nèi)面。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，絕緣性提高。 螺釘18的材質(zhì)例如能夠適宜地從聚碳酸酯或聚苯硫醚、聚丙烯等具有絕緣性和耐熱性、耐候性的材質(zhì)中選擇。進(jìn)而也可以使用熱傳導(dǎo)性高的復(fù)合材料。另外，絕緣帶24具有基材和粘接件，作為基材能夠使用環(huán)氧樹(shù)脂或聚酯、PTFE (聚四氟乙烯)或聚酰亞胺或者玻璃纖維布，作為粘接件能夠使用熱固化型橡膠或熱固化型硅酮、丙烯酸或非加熱型橡膠。另外，絕緣帶24的厚度能夠設(shè)為0. 02mm 0. 3mm。在本實(shí)施方式中，由于使用這樣的薄的絕緣帶24進(jìn)行絕緣，所以能夠在減少熱阻而維持從旁路二極管14向散熱板13的熱流束的同時(shí)，形成二重絕緣。進(jìn)而，能夠?qū)崿F(xiàn)端子箱4的小型化?！兜谄邔?shí)施方式》對(duì)本發(fā)明的第七實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IF進(jìn)行說(shuō)明。太陽(yáng)能電池模塊IF在散熱板13的材質(zhì)上與第一實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊I不同。具體而言，在第七實(shí)施方式涉及的太陽(yáng)能電池模塊IF中，散熱板13的材質(zhì)為具有絕緣性的物質(zhì)。更加具體而言，散熱板13的材質(zhì)為氮化鋁。作為散熱板13的材質(zhì)而使用的具有絕緣性的物質(zhì)，除了氮化鋁以外，還有碳化硅等。在這樣的方式中，由于散熱板13具有絕緣性和高熱導(dǎo)率，所以能夠在冷卻旁路二極管14的同時(shí)，適宜地實(shí)現(xiàn)二重絕緣。需要說(shuō)明的是，作為能夠適用本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊，不限于在從上述的第一實(shí)施方式至第六實(shí)施方式中說(shuō)明的超直型結(jié)構(gòu)的模塊，能夠適用于玻璃封裝結(jié)構(gòu)、襯底(寸7卜 > 一卜)結(jié)構(gòu)等各種結(jié)構(gòu)的模塊。符號(hào)說(shuō)明I、1A、1B、1C、ID、IE-太陽(yáng)能電池模塊2-太陽(yáng)能電池板2a-受光面2b_非受光面3-保持構(gòu)件3a_嵌合部3b-內(nèi)周面
3c_ 底面3d_固定部4-端子箱5-透光性基板6-填充件7-內(nèi)部引線8-太陽(yáng)能電池元件9-背面保護(hù)構(gòu)件
9a_ 孔10-輸出引線11-筐體Ila-第一貫通孔Ilb-卡止突起Ilc-第二貫通孔12-蓋體13-散熱板13a_ 第一主面13b_ 第二主面13c-第一散熱板13d-第二散熱板14-旁路二極管14a_連接端子14b_ 安裝面15-輸出線纜16-終端17-樹(shù)脂層18-螺釘19-封裝劑20-粘接件21-絕緣層22-長(zhǎng)纖維23-母材24-絕緣帶
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池模塊，具有 在內(nèi)部具有光電轉(zhuǎn)換部的太陽(yáng)能電池板； 配置于該太陽(yáng)能電池板的外周部且保持所述太陽(yáng)能電池板的保持構(gòu)件； 與所述太陽(yáng)能電池板分開(kāi)而配置于所述保持構(gòu)件的散熱板； 以與所述太陽(yáng)能電池板分開(kāi)的方式安裝于所述散熱板且與所述光電轉(zhuǎn)換部電連接的旁路二極管， 所述旁路二極管的向所述散熱板的安裝面以與所述保持構(gòu)件對(duì)置的方式配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊,其中， 所述保持構(gòu)件具有嵌合所述太陽(yáng)能電池板的嵌合部和與該嵌合部連接且固定所述旁路二極管的固定部， 該固定部具有與所述太陽(yáng)能電池板的端部相比位于內(nèi)側(cè)且以與所述旁路二極管對(duì)置的方式配置的內(nèi)周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 還具有收納所述旁路二極管的筐體， 所述散熱板具有配置所述旁路二極管的第一主面和固定于所述保持構(gòu)件的第二主面，該第二主面從所述筐體露出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 在所述散熱板中，所述第二主面的整個(gè)面與所述保持構(gòu)件的所述內(nèi)周面接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 所述散熱板的熱導(dǎo)率比所述筐體的熱導(dǎo)率大。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊,其中， 還具有配置于所述散熱板和所述保持構(gòu)件之間的樹(shù)脂層， 該樹(shù)脂層含有 樹(shù)脂材料； 金屬粒子及陶瓷粒子中的至少任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 所述散熱板的厚度比所述筐體的厚度大。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊,其中， 從所述旁路二極管至所述保持構(gòu)件的距離(Dl)比從所述旁路二極管至所述太陽(yáng)能電池板的距離(D2)小。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 還具有配置于所述散熱板和所述保持構(gòu)件之間的絕緣層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 還具有以覆蓋所述散熱板中的位于所述筐體的外側(cè)的部分和所述絕緣層的方式配置的樹(shù)脂層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 所述筐體具有第一貫通孔，該第一貫通孔具有與所述保持構(gòu)件的所述內(nèi)周面對(duì)置的開(kāi)口部，所述絕緣層在所述筐體的所述第一貫通孔內(nèi)與所述散熱板接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中，所述散熱板含有樹(shù)脂材料和熱導(dǎo)電性填料，該熱導(dǎo)電性填料含有氮化硼、氮化鋁及氧化鋁中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能電池模塊，其中， 所述熱導(dǎo)電性填料為連接所述散熱板的所述第一主面和所述第二主面的纖維。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池模塊,其中， 還具有配置于所述旁路二極管和所述散熱板之間的絕緣帶。
15.—種太陽(yáng)能電池模塊,具有 在內(nèi)部具有光電轉(zhuǎn)換部的太陽(yáng)能電池板； 配置于該太陽(yáng)能電池板的外周部且保持所述太陽(yáng)能電池板的保持構(gòu)件； 未與所述太陽(yáng)能電池板熱連接而與所述保持構(gòu)件熱連接的散熱板； 與所述光電轉(zhuǎn)換部電連接的旁路二極管， 該旁路二極管具有安裝于所述散熱板且以與所述保持構(gòu)件對(duì)置的方式配置的安裝面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高旁路二極管的散熱性且可靠性高的太陽(yáng)能電池模塊，其具有在內(nèi)部具有光電轉(zhuǎn)換部的太陽(yáng)能電池板(2)；配置于該太陽(yáng)能電池板的外周部且保持太陽(yáng)能電池板(2)的保持構(gòu)件(3)；與太陽(yáng)能電池板(2)分開(kāi)而配置于保持構(gòu)件(3)的散熱板(13)；以與太陽(yáng)能電池板(2)分開(kāi)的方式安裝于散熱板(13)且與光電轉(zhuǎn)換部電連接的旁路二極管(14)。旁路二極管(14)的向散熱板(13)的安裝面(14b)以與保持構(gòu)件(3)對(duì)置的方式配置。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102812559SQ201180014280
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者山下滿雄, 內(nèi)田幸貴 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社