(57)【要約】      （修正有）【課題】高い信頼性と高い変換効率を有している、ハーフカットモジュールを提供する。【解決手段】並設されている複数の太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、直列接続されている複数のハーフカットセル１００を含み、太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が逆方向に配置されており、各群における太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う太陽電池ストリング群はバスバーによって直列接続されて正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、ジャンクションボックスはセル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーはジャンクションボックスに接続されている。【選択図】図３（ｃ）
2020025086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明カバープレート、バッキングプレート、前記透明カバープレートと前記バッキングプレートとの間に配置されている複数の太陽電池ストリング、及び前記バッキングプレートに配置されているジャンクションボックスを含む、ハーフカットモジュールであって、
前記複数の太陽電池ストリングは並設されており、前記太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、直列接続されてハーフカットセルの短辺方向に並んでいる複数のハーフカットセルを含み、
前記太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、前記太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における前記太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における前記太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、
各群における前記太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う前記太陽電池ストリング群は、バスバーによって直列接続されて、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、
前記ジャンクションボックスは、前記セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、前記セル回路の正負極と同じ側にある前記バスバーは、前記ジャンクションボックスの中に接続されて、前記ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す、ハーフカットモジュール。
【請求項２】
前記太陽電池ストリングは、第１の太陽電池ストリング、第２の太陽電池ストリング、…、第４Ｎの太陽電池ストリングという並び順を有し、
前記バスバーは、それぞれ、第１のヘッド部バスバー、第２のヘッド部バスバー、…、第Ｎ＋１のヘッド部バスバーであるＮ＋１本のヘッド部バスバーと、それぞれ、第１のテール部バスバー、第２のテール部バスバー、…、第Ｎのテール部バスバーであるＮ本のテール部バスバーとを含み、
第１、第２の太陽電池ストリングの第１の端は第１のヘッド部バスバーによって、第４ｎ−１〜第４ｎ＋２の太陽電池ストリングの第１の端は第ｎ＋１のヘッド部バスバーによって、第４Ｎ−１、第４Ｎの太陽電池ストリングの第１の端は第Ｎ＋１のヘッド部バスバーによって接続されており（ただし、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１）、
第４ｍ＋１〜第４ｍ＋４の太陽電池ストリングの第２の端は第ｍ＋１のテール部バスバーによって接続されており（ただし、ｍ＝０、１、２、…、Ｎ−１）、
前記ジャンクションボックスの数はＮ個であり、該Ｎ個のジャンクションボックスはそれぞれ、第１のジャンクションボックス、第２のジャンクションボックス、…、第Ｎのジャンクションボックスであり、そのうち、第ｋのジャンクションボックスは、前記バッキングプレートにおける第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーとに対応する位置に配置されており、第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーは、前記バッキングプレートを貫いて第ｋのジャンクションボックスへ接続されており（ただし、ｋ＝１、２、…、Ｎ）、
前記ハーフカットモジュールの正負極は、それぞれ第１のジャンクションボックス、第Ｎのジャンクションボックスの中から引き出されており、
前記Ｎは自然数である、請求項１に記載のハーフカットモジュール。
【請求項３】
前記ハーフカットモジュールは、８つの前記太陽電池ストリングを含み、前記太陽電池ストリングのそれぞれは、１５枚のハーフカットセルを含む、或いは、
前記ハーフカットモジュールは、８つの前記太陽電池ストリングを含み、前記太陽電池ストリングのそれぞれは、１８枚のハーフカットセルを含む、請求項２に記載のハーフカットモジュール。
【請求項４】
前記ジャンクションボックスのそれぞれの中には、いずれも前記ジャンクションボックスの中に接続されている前記ヘッド部バスバーと並列接続されるバイパスダイオードが配置されている、請求項２に記載のハーフカットモジュール。
【請求項５】
前記ハーフカットモジュールは、さらに、後板と前板と第１の接続板と固定板とからなるバックレールを含み、前記後板の上端と前記前板の上端は固定接続されており、前記第１の接続板は、前記後板と前記前板との間に配置されて、前記後板と前記前板にそれぞれ固定接続されており、前記後板、前記第１の接続板、及び前記前板の間には、ソーラーパネルブラケットが挿入されるための受入溝が形成されており、前記固定板は、前記前板の下端に配置されて、前記後板から離れる方向へ延びており、前記固定板にはボルト取付穴が設けられており、
前記バックレールは、前記後板を介して、前記ハーフカットモジュールにおける前記バッキングプレートに固定接続されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハーフカットモジュール。
【請求項６】
前記バックレールは、さらに第２の接続板を含み、前記後板の上端は、前記第２の接続板を介して、前記前板の上端に接続されている、請求項５に記載のハーフカットモジュール。
【請求項７】
前記前板と前記後板との間の夾角の範囲は３°〜５°である、請求項５に記載のハーフカットモジュール。
【請求項８】
前記ソーラーパネルブラケットは、ウェブ板、第１のフランジ板、第２のフランジ板、及びフランジ辺を含み、前記第１のフランジ板、前記第２のフランジ板は、前記ウェブ板の２つの長辺のそれぞれに垂直に接続されており、前記第１のフランジ板、前記ウェブ板、及び前記第２のフランジ板はＵ型構造をなしており、前記フランジ辺は、前記第２のフランジ板の末端に垂直に接続されて、前記第１のフランジ板の方向に向かって延びており、
前記第１の接続板と前記固定板はいずれも前記後板に対して垂直であり、前記第１の接続板の幅は前記第１のフランジ板の厚さ以上であり、前記第１の接続板と前記固定板との間の垂直距離は前記第１のフランジ板の高さ以下である、請求項５に記載のハーフカットモジュール。
【請求項９】
前記バッキングプレートは、第１の対辺と第２の対辺とを含む矩形状をなしており、前記第１の対辺は、平行する２つの第１の辺を含み、前記第２の対辺は、平行する２つの第２の辺を含み、
前記後板は、第３の対辺と第４の対辺とを含む矩形状をなしており、前記第３の対辺は、平行する２つの第３の辺を含み、前記第４の対辺は、平行する２つの第４の辺を含み、
前記後板の第３の辺は、前記バッキングプレートの第１の辺に平行し、前記後板の第４の辺は、前記バッキングプレートの第２の辺に平行し、前記後板の第３の辺と第４の辺との比は、前記バッキングプレートの第１の辺と第２の辺との比に等しい、請求項５に記載のハーフカットモジュール。
【請求項１０】
前記バックレールの数は４であり、該４つの前記バックレールは、前記バッキングプレートの第１の対辺の垂直二等分線に対して、また、前記バッキングプレートの第２の対辺の垂直二等分線に対して対称分布しており、前記バックレールのそれぞれの配置位置はいずれもＨ/５＜ｈ＜Ｈ/４、Ｂ/５＜ｂ＜Ｂ/４を満足する請求項８に記載のハーフカットモジュール：
ただし、
Ｈ：前記バッキングプレートの第１の辺の長さ、
Ｂ：前記バッキングプレートの第２の辺の長さ、
ｈ：前記バックレールとそれに最も近い前記第２の辺との間の距離、
ｂ：前記バックレールとそれに最も近い前記第１の辺との間の距離。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光起電力の技術分野に関し、特にハーフカットモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準仕様の太陽電池（即ち、正方形や角丸正方形の形状の太陽電池）を２等分に分割したセルは、ハーフカットセルと呼ばれる。例えば、１２５ｍｍ×１２５ｍｍの太陽電池を２等分に分割して、１２５ｍｍ×６２．５ｍｍのハーフカットセルが２枚得られ、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの太陽電池を２等分に分割して、１５６ｍｍ×７８ｍｍのハーフカットセルが２枚得られる。したがって、ハーフカットセルを複数枚接続しパッケージしたモジュールは、ハーフカットモジュールと呼ばれる。現在、１２０枚（６列×２０行）のハーフカットセルや１４４枚（６列×２４行）のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールは市場で主流になっている。そのうち、バスバーの引き出し方によって、ハーフカットモジュールはセンター引出型とエッジ引出型とに分類され得る。
【０００３】
センター引出型のハーフカットモジュールにおいては、ハーフカットセルは上下の２つの部分に分けられており、各部分はいずれも６列×１０行のハーフカットセル（ハーフカットセルの数が１２０枚の場合）或いは６列×１２行のハーフカットセル（ハーフカットセルの数が１４４枚の場合）を含む。上半の部分では、各列におけるハーフカットセルは直列接続されて６つの小さなストリングを形成し、この６つの小さなストリングは直列接続され１つの大きなストリングを形成し、同様に、下半の部分では、各列におけるハーフカットセルは直列接続されて６つの小さなストリングを形成し、この６つの小さなストリングは直列接続されて１つの大きなストリングを形成する。上下の２つの大きなストリングが並列接続されてセル回路を形成する。上下の２つの大きなストリングを並列接続するためのバスバーは、上半の部分と下半の部分の間、即ちモジュールのセンター位置にある。それに応じて、モジュールのバッキングプレートのセンター位置には開口穴が設けられており、バスバーが開口穴を通過してからジャンクションボックスに接続されて、ジャンクションボックスの中からモジュールの正負極ケーブルを引き出す。一般的に、ジャンクションボックスには、ジャンクションボックスに接続されているバスバーと並列接続されて、ホットスポット効果を防止若しくは軽減する、バイパスダイオードが配置されている。１２０枚のハーフカットセルで構成されるセンター引出型のハーフカットモジュールの電気回路模式図と裏面構造模式図は、図１（ａ）と図１（ｂ）を参照可能である。図１（ａ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成されるセンター引出型のハーフカットモジュールの電気回路接続模式図（符号１０はハーフカットセルを表し、ただし、長い方の横線はハーフカットセルの正極を、短い方の横線はハーフカットセルの負極を表し、符号１１、１２、１３はバイパスダイオードを表す）であり、図１（ｂ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成されるセンター引出型のハーフカットモジュールの裏面構造模式図（符号１４、１５、１６はジャンクションボックスを表し、符号１７、１８は正負極ケーブルを表す）である。
【０００４】
エッジ引出型のハーフカットモジュールにおいて、ハーフカットセルは６列（ハーフカットセルの数が１２０枚の場合、各列に２０枚のハーフカットセルがあり、ハーフカットセルの数が１４４枚の場合、各列に２４枚のハーフカットセルがある）に配列されており、各列におけるハーフカットセルは直列接続されて６つの小さなストリングを形成し、そして６つの小さなストリングは２つずつ並列接続されて３つの大きなストリングを形成し、最後に、３つの大きなストリングは直列接続されてセル回路を形成する。セル回路の正負極がモジュールのヘッドとテールである両側にあるので、電気回路設計の合理性を確保するために、別途モジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、このセル回路の正負極をモジュールの同一側（即ち、ハーフカットモジュールのヘッド部）に導かなければならない。ジャンクションボックスはモジュールのバッキングプレートのヘッド部の位置にあり、モジュールのヘッド部にあるバスバーは、バッキングプレートにおける対応の位置での開口穴を貫通してジャンクションボックスの中に接続され、ジャンクションボックスの中からモジュールの正負極ケーブルを引き出す。ジャンクションボックスの中には、ジャンクションボックスに接続されているバスバーと並列接続されるバイパスダイオードが配置されている。エッジ引出型のハーフカットモジュールの電気回路模式図と裏面構造模式図は、図２（ａ）と図２（ｂ）を参照可能である。図２（ａ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成されるエッジ引出型のハーフカットモジュールの電気回路接続模式図（符号２０はハーフカットセルを表し、ただし、長い方の横線はハーフカットセルの正極を、短い方の横線はハーフカットセルの負極を表し、符号２１、２２はバイパスダイオードを表し、符号２３はモジュールをヘッドからテールまで貫通するバスバーを表す）であり、図２（ｂ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成されるエッジ引出型のハーフカットモジュールの裏面構造模式図（符号２４、２５はジャンクションボックスを表し、符号２６、２７は正負極ケーブルを表す）である。
【０００５】
センター引出型のハーフカットモジュールも、エッジ引出型のハーフカットモジュールも、ある程度不都合な点がある。具体的には、センター引出型のハーフカットモジュールにおいて、モジュールのバッキングプレートのセンター位置に穴を開ける必要があり、このような設計では、開口穴への応力集中が大きくなって、それにより、モジュール全体としての機械的負荷能力が低下してしまい、さらにハーフカットモジュールの信頼性が低下してしまうことになる。エッジ引出型のハーフカットモジュールにおいて、モジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーを配置する必要があり、このような設計では、モジュールの電気回路設計の合理性が満たされているが、モジュールの面積が大きくなって、それにより、ハーフカットモジュールの変換効率が低下してしまうことになる。また、モジュールをヘッドからテールまで貫通するバスバーは、ハーフカットモジュールの対称性を破り、ハーフカットモジュールの見栄えに影響を与えてしまう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、従来技術の上述した欠点を解決するために、透明カバープレート、バッキングプレート、透明カバープレートとバッキングプレートとの間に配置されている複数の太陽電池ストリング、及びバッキングプレートに配置されているジャンクションボックスを含む、ハーフカットモジュールであって、
複数の太陽電池ストリングは並設されており、太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、直列接続されてハーフカットセルの短辺方向に並んでいる複数のハーフカットセルを含み、
太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、
各群における太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う太陽電池ストリング群は、バスバーによって直列接続されて、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、
ジャンクションボックスは、セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、ジャンクションボックスの中に接続されて、ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す、ハーフカットモジュールを提供する。
【０００７】
本発明の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、太陽電池ストリングは、第１の太陽電池ストリング、第２の太陽電池ストリング、…、第４Ｎの太陽電池ストリングという並び順を有し、バスバーは、それぞれ、第１のヘッド部バスバー、第２のヘッド部バスバー、…、第Ｎ＋１のヘッド部バスバーであるＮ＋１本のヘッド部バスバーと、それぞれ、第１のテール部バスバー、第２のテール部バスバー、…、第Ｎのテール部バスバーであるＮ本のテール部バスバーとを含み、第１、第２の太陽電池ストリングの第１の端は第１のヘッド部バスバーによって、第４ｎ−１〜第４ｎ＋２の太陽電池ストリングの第１の端は第ｎ＋１のヘッド部バスバーによって、第４Ｎ−１、第４Ｎの太陽電池ストリングの第１の端は第Ｎ＋１のヘッド部バスバーによって接続されており（ただし、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１）、第４ｍ＋１〜第４ｍ＋４の太陽電池ストリングの第２の端は第ｍ＋１のテール部バスバーによって接続されており（ただし、ｍ＝０、１、２、…、Ｎ−１）、ジャンクションボックスの数はＮ個であり、該Ｎ個のジャンクションボックスはそれぞれ、第１のジャンクションボックス、第２のジャンクションボックス、…、第Ｎのジャンクションボックスであり、そのうち、第ｋのジャンクションボックスは、バッキングプレートにおける第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーとに対応する位置に配置されており、第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーは、バッキングプレートを貫いて第ｋのジャンクションボックスへ接続されており（ただし、ｋ＝１、２、…、Ｎ）、ハーフカットモジュールの正負極は、それぞれ第１のジャンクションボックス、第Ｎのジャンクションボックスの中から引き出されており、Ｎは自然数である。
【０００８】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、ハーフカットモジュールは、８つの太陽電池ストリングを含み、太陽電池ストリングのそれぞれは、１５枚のハーフカットセルを含む、或いは、ハーフカットモジュールは、８つの太陽電池ストリングを含み、太陽電池ストリングのそれぞれは、１８枚のハーフカットセルを含む。
【０００９】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、ジャンクションボックスのそれぞれの中に、いずれもジャンクションボックスの中に接続されているヘッド部バスバーと並列接続されるバイパスダイオードが配置されている。
【００１０】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、ハーフカットモジュールは、さらに、後板と前板と第１の接続板と固定板とからなるバックレールを含み、後板の上端と前板の上端は固定接続されており、第１の接続板は、後板と前板との間に配置されて、後板と前板にそれぞれ固定接続されており、後板、第１の接続板、及び前板の間には、ソーラーパネルブラケットが挿入されるための受入溝が形成されており、固定板は、前板の下端に配置されて、後板から離れる方向へ延びており、固定板にはボルト取付穴が設けられており、バックレールは、後板を介して、ハーフカットモジュールにおけるバッキングプレートに固定接続されている。
【００１１】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、バックレールは、さらに第２の接続板を含み、後板の上端は、第２の接続板を介して、前板の上端に接続されている。
【００１２】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、前板と後板との間の夾角の範囲は３°〜５°である。
【００１３】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、ソーラーパネルブラケットは、ウェブ板、第１のフランジ板、第２のフランジ板、及びフランジ辺を含み、第１のフランジ板、第２のフランジ板は、ウェブ板の２つの長辺のそれぞれに垂直に接続されており、第１のフランジ板、ウェブ板、及び第２のフランジ板はＵ型構造をなしており、フランジ辺は、第２のフランジ板の末端に垂直に接続されて、第１のフランジ板の方向に向かって延びており、第１の接続板と固定板はいずれも後板に対して垂直であり、第１の接続板の幅は第１のフランジ板の厚さ以上であり、第１の接続板と固定板との間の垂直距離は第１のフランジ板の高さ以下である。
【００１４】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、バッキングプレートは、第１の対辺と第２の対辺とを含む矩形状をなしており、第１の対辺は、平行する２つの第１の辺を含み、第２の対辺は、平行する２つの第２の辺を含み、後板は、第３の対辺と第４の対辺とを含む矩形状をなしており、第３の対辺は、平行する２つの第３の辺を含み、第４の対辺は、平行する２つの第４の辺を含み、後板の第３の辺は、バッキングプレートの第１の辺に平行し、後板の第４の辺は、バッキングプレートの第２の辺に平行し、後板の第３の辺と第４の辺との比は、バッキングプレートの第１の辺と第２の辺との比に等しい。
【００１５】
本発明の別の一側面によれば、かかるハーフカットモジュールにおいて、バックレールの数は４であり、該４つのバックレールは、第１の対辺の垂直二等分線に対して、また、第２の対辺の垂直二等分線に対して対称分布しており、バックレールのそれぞれの配置位置はいずれも以下の条件：Ｈ/５＜ｈ＜Ｈ/４、Ｂ/５＜ｂ＜Ｂ/４（ただし、Ｈはバッキングプレートの第１の辺の長さを、Ｂは、バッキングプレートの第２の辺の長さを表し、ｈは、バックレールとそれに最も近い第２の辺との間の距離を、ｂは、バックレールとそれに最も近い第１の辺との間の距離を表す）を満足する。
【００１６】
本発明で提供されるハーフカットモジュールにおける太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、ただし、太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、複数のハーフカットセルが直列接続されてなり、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、各群における太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う太陽電池ストリング群は、バスバーによって直列接続されて、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、ジャンクションボックスは、セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、ジャンクションボックスの中に接続されて、ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す。本発明で提供されるハーフカットモジュールは、その正負極がモジュールのエッジから引き出されることになるので、バッキングプレートのエッジにおいて穴を開けるだけでよく、従来のバッキングプレートのセンターに穴を開けるセンター引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、開口穴での応力を効果的に低減させて、さらに、モジュール全体としての機械的負荷能力を効果的に向上させることができる一方、本発明で提供されるハーフカットモジュールにおいて、セル回路の正負極は、ちょうどモジュールの同一側にあるので、従来のモジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要のあるエッジ引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、モジュールの面積を効果的に低減させて、さらに、モジュールの変換効率を効果的に向上させることができる。なお、従来のモジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要のあるエッジ引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、その構造が対称で見栄えがよい。即ち、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、信頼性が高く、変換効率が高く、また、見栄えがよいという特徴を持っている。
【００１７】
以下の図面を参照して非限定的な実施例について行う詳細的な説明を見ることで、本発明の他の特徴、目的、及び利点がより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１（ａ）】図１（ａ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成される、センター引出型のハーフカットモジュールの電気回路接続模式図である。
【図１（ｂ）】図１（ｂ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成される、センター引出型のハーフカットモジュールの裏面構造模式図である。
【図２（ａ）】図２（ａ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成される、エッジ引出型のハーフカットモジュールの電気回路接続模式図である。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は、従来技術における１２０枚のハーフカットセルで構成される、エッジ引出型のハーフカットモジュールの裏面構造模式図である。
【図３（ａ）】図３（ａ）は、本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールの表面構造模式図である。
【図３（ｂ）】図３（ｂ）は、本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールの裏面構造模式図である。
【図３（ｃ）】図３（ｃ）は、本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールの電気回路接続模式図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールにおけるバックレールの右側面図、左側面図、正面図、背面図、平面図、及び底面図である。
【図５】図５は、本発明の具体的な一実施例によるソーラーパネルブラケットの幅方向に沿う断面模式図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、本発明の別の具体的な実施例によるハーフカットモジュールにおけるバックレールの右側面図及び左側面図である。
【図７】図７は、本発明の別の具体的な実施例によるハーフカットモジュールの裏面構造模式図である。
【図８】図８は、図７に示すハーフカットモジュールをソーラーパネルブラケットに固定した構造の側面模式図及び一部拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面において同一又は類似の符号は、同一又は類似の部材を表す。
【００２０】
本発明をよりよく把握・解釈するために、以下に図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する。
【００２１】
本発明は、透明カバープレート、バッキングプレート、透明カバープレートとバッキングプレートとの間に配置されている複数の太陽電池ストリング、及びバッキングプレートに配置されているジャンクションボックスを含む、ハーフカットモジュールであって、
複数の太陽電池ストリングは並設されており、ただし、太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、直列接続されてハーフカットセルの短辺方向に並んでいる複数のハーフカットセルを含み、
太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、ただし、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、
各群における太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う太陽電池ストリング群は、バスバーによって直列接続されて、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、
ジャンクションボックスは、セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、ジャンクションボックスの中に接続されて、ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す、ハーフカットモジュールを提供する。
【００２２】
以下、本発明で提供されるハーフカットモジュールの構成要素のそれぞれについて詳しく説明する。
【００２３】
具体的に、ハーフカットモジュールは、上から順に、透明カバープレート、複数の太陽電池ストリング、及びバッキングプレートを含み、ただし、透明カバープレートと複数のストリングとの間、及び複数の太陽電池ストリングとバッキングプレートとの間は、封止膜で接着されている。好ましい一実施例において、透明カバープレートとバッキングプレートはいずれも強化ガラスで構成されている。ハーフカットモジュールは、さらに、バッキングプレートに配置されているジャンクションボックスを含む。
【００２４】
複数の太陽電池ストリングは、透明カバープレートとバッキングプレートとの間に並設されている。本実施例において、該複数の太陽電池ストリングはいずれも、等しい数の複数のハーフカットセルを直列接続させてなる。ただし、ハーフカットセルは、標準仕様の太陽電池をメイングリッドラインに垂直な方向に沿ってレーザーで２等分に分割して得られるものである。典型的には、１２５ｍｍ×１２５ｍｍサイズの太陽電池を２等分に分割することで、１２５ｍｍ×６２．５ｍｍサイズのハーフカットセルが得られ、１５６ｍｍ×１５６ｍｍサイズの太陽電池を２等分に分割することで、１５６ｍｍ×７８ｍｍサイズのハーフカットセルが得られる。各太陽電池ストリングにおける複数の太陽電池は、ハーフカットセルの短辺方向に沿って並んでおり、該複数の太陽電池ストリングは、ハーフカットセルの長辺方向に沿って並んでいる。
【００２５】
本実施例において、太陽電池ストリングの数は４の整数倍、例えば、４つ、８つ、１２個、１６個などである。ただし、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における２つの太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されている。８つの太陽電池ストリングを例に挙げると、該８つの太陽電池ストリングの一端は、順に「正極」、「正極」、「負極」、「負極」、「正極」、「正極」、「負極」、「負極」であり、該８つの太陽電池ストリングの他端は、順に「負極」、「負極」、「正極」、「正極」、「負極」、「負極」、「正極」、「正極」である。
【００２６】
各群における、正負極が互いに同方向に配置され配置されている２つの太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成する。太陽電池ストリングの数が４つであれば、太陽電池ストリング群の数は２つであり、太陽電池ストリングの数が８つであれば、太陽電池ストリング群の数は４つであり、以降もこれによって類推する。隣り合う太陽電池ストリング群の間には、バスバーによって直列接続されることでセル回路が形成されている。太陽電池ストリングの数は４の整数倍であるため、太陽電池ストリング群の数は２の整数倍であり、そうすると、セル回路の正負極がちょうどハーフカットモジュールの同一側にあるようになる。
【００２７】
モジュールのバッキングプレートには、セル回路の正負極と同一側にある開口穴が設けられている。ジャンクションボックスは、バッキングプレートにおける開口穴に対応する位置に配置されており、即ち、ジャンクションボックスは、ハーフカットモジュールの一方側にある。セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、開口穴を貫いて、ジャンクションボックスの中に接続されている。本実施例において、ジャンクションボックスは分離型のジャンクションボックスである。別の実施例において、ジャンクションボックスは一体型のジャンクションボックスであってもよい。ハーフカットモジュールの正負極は、正負極ケーブルによってジャンクションボックスの中から引き出される。
【００２８】
本発明で提供されるハーフカットモジュールにおける太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、そうすると、各群における太陽電池ストリングを並列接続させて太陽電池ストリング群を形成し、そして太陽電池ストリング群を直列接続させてセル回路を形成すると、該セル回路の正負極はちょうどハーフカットモジュールの同一側のエッジにあるようになる。ジャンクションボックスは、セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、バッキングプレートにおける開口穴を貫いてジャンクションボックスの中に接続され、ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す。本発明で提供されるハーフカットモジュールは、その正負極がモジュールのエッジから引き出されることになるので、バッキングプレートのエッジで穴を開けるだけでよく、従来のバッキングプレートのセンターに穴を開けるセンター引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、開口穴での応力を効果的に低減させて、さらに、モジュール全体としての機械的負荷能力を効果的に向上させることができる一方、本発明で提供されるハーフカットモジュールにおいて、セル回路の正負極はちょうどモジュールの同一側にあるので、従来のエッジ引出型のハーフカットモジュールのように、別途モジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要がなく、モジュールの面積を効果的に低減させて、さらに、モジュールの変換効率を効果的に向上させることができる。なお、従来のモジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要のあるエッジ引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、その構造が対称で見栄えがよい。即ち、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、信頼性が高く、変換効率が高く、また、見栄えがよいという特徴を持っている。
【００２９】
以下、好ましい一実施例によって、本発明で提供されるハーフカットモジュールにおける太陽電池ストリング及びジャンクションボックスの具体的な接続方式について説明する。太陽電池ストリングの数を４Ｎ（ただし、Ｎが自然数である）個とする。該４Ｎ個の太陽電池ストリングは、第１の太陽電池ストリング、第２の太陽電池ストリング、…、第４Ｎの太陽電池ストリングという並び順を有する。それぞれの太陽電池ストリングにおける複数のハーフカットセルは、相互接続リボンによって直列接続されて、該太陽電池ストリングの両端において正負極が引き出され、ただし、太陽電池ストリングの両端をそれぞれ第１の端、第２の端と称する。本実施例において、バスバーは、それぞれ、第１のヘッド部バスバー、第２のヘッド部バスバー、…、第Ｎ＋１のヘッド部バスバーであるＮ＋１本のヘッド部バスバーと、それぞれ、第１のテール部バスバー、第２のテール部バスバー、…、第Ｎのテール部バスバーであるＮ本のテール部バスバーとを含む。そのうち、第１、第２の太陽電池ストリングの第１の端は第１のヘッド部バスバーによって、第４ｎ−１〜第４ｎ＋２の太陽電池ストリングの第１の端は第ｎ＋１のヘッド部バスバーによって、第４Ｎ−１、第４Ｎの太陽電池ストリングの第１の端は第Ｎ＋１のヘッド部バスバーによって接続されており（ただし、ｎ＝１、２、…、Ｎ−１）、第４ｍ＋１〜第４ｍ＋４の太陽電池ストリングの第２の端は第ｍ＋１のテール部バスバーによって接続されている（ただし、ｍ＝０、１、２、…、Ｎ−１）。本実施例において、ジャンクションボックスの数はＮ個であり、該Ｎ個のジャンクションボックスはそれぞれ、第１のジャンクションボックス、第２のジャンクションボックス、…、第Ｎのジャンクションボックスであり、そのうち、第ｋのジャンクションボックスは、バッキングプレートにおける第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーに対応する位置に配置されており、第ｋのヘッド部バスバーと第ｋ＋１のヘッド部バスバーは、バッキングプレートを貫いて第ｋのジャンクションボックスへ接続されている（ただし、ｋ＝１、２、…、Ｎ）。ハーフカットモジュールの正負極は、それぞれ第１のジャンクションボックス及び第Ｎのジャンクションボックスの中から引き出されている。
【００３０】
Ｎ＝２を例に説明する。それぞれ本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールの表面構造模式図、及び裏面構造模式図である、図３（ａ）、図３（ｂ）を参照されたい。図３（ａ）に示すように、透明カバープレート１０１の下には８つの太陽電池ストリングが配置されており、それぞれの太陽電池ストリングにおけるハーフカットセル１００は、相互接続リボン（図示せず）によって直列接続されたものである。該８つの太陽電池ストリングは、左から右へ順に、第１の太陽電池ストリング、第２の太陽電池ストリング、…、第８の太陽電池ストリングである。第１〜第８の太陽電池ストリングの一端（以下は第１の端と称する）はそれぞれ、「正極」、「正極」、「負極」、「負極」、「正極」、「正極」、「負極」、「負極」であり、第１〜第８の太陽電池ストリングの他端（以下は第２の端と称する）はそれぞれ、「負極」、「負極」、「正極」、「正極」、「負極」、「負極」、「正極」、「正極」である。第１、第２の太陽電池ストリングの第１の端は第１のヘッド部バスバー１０２によって、第１〜第４の太陽電池ストリングの第２の端は第１のテール部バスバー１０５によって、第３〜第６の太陽電池ストリングの第１の端は第２のヘッド部バスバー１０３によって、第５〜第８の太陽電池ストリングの第２の端は第２のテール部バスバー１０６によって、第７、第８の太陽電池ストリングの第１の端は第３のヘッド部バスバー１０４によって接続されている。すると、第１、第２の太陽電池ストリングの間、第３、第４の太陽電池ストリングの間、第５、第６の太陽電池ストリングの間、第７、第８の太陽電池ストリングの間は並列接続されて、それぞれ第１の太陽電池ストリング群、第２の太陽電池ストリング群、第３の太陽電池ストリング群、第４の太陽電池ストリング群を形成するとともに、第１〜第４の太陽電池ストリング群の間は直列接続されて、セル回路を形成する。第１のヘッド部バスバー１０２はセル回路の正極を、第３のヘッド部バスバー１０４はセル回路の負極を引き出す。図３（ａ）に示すように、ハーフカットモジュールは２つのジャンクションボックスを含み、それぞれ第１のジャンクションボックス１０８、第２のジャンクションボックス１０９である。第１のジャンクションボックス１０８、第２のジャンクションボックス１０９はバッキングプレート１０７に配置されており、ただし、第１のジャンクションボックス１０８は、第３のヘッド部バスバー１０４と第２のヘッド部バスバー１０３との間に配置されており、第３のヘッド部バスバー１０４、第２のヘッド部バスバー１０３における隣り合う両端は、バッキングプレート１０７の開口穴を貫いて第１のジャンクションボックス１０８の２つの接続子に接続されており、第２のジャンクションボックス１０９は、第２のヘッド部バスバー１０３と第１のヘッド部バスバー１０２との間に配置されており、第２のヘッド部バスバー１０３、第１のヘッド部バスバー１０２における隣り合う両端は、バッキングプレート１０７の開口穴を貫いて第２のジャンクションボックス１０９の２つの接続子に接続されている。ハーフカットモジュールの正極ケーブル１１１は、第２のジャンクションボックス１０９の中から、ハーフカットモジュールの負極ケーブル１１０は、第１のジャンクションボックス１０８の中から引き出されている。
【００３１】
好ましい一実施例において、ハーフカットモジュールは、１２０枚のハーフカットセルを含み、ただし、太陽電池ストリングの数は８つであり、それぞれの太陽電池ストリングはいずれも１５枚のハーフカットセルを含み、即ち、ハーフカットセルは、８列×１５行になるように配列されている、或いは、ハーフカットモジュールは、１４４枚のハーフカットセルを含み、ただし、太陽電池ストリングの数は８つであり、それぞれの太陽電池ストリングはいずれも１８枚のハーフカットセルを含み、即ち、ハーフカットセルは、８列×１８行になるように配列されている。ハーフカット太陽電池の長さを２ａ、幅をａとし、セルアレイにおける列の長さを該セルアレイの長さ、行の長さをセルアレイの幅と定義すると、上記の定義から、１２０枚のハーフカットセルで構成される８列×１５行のセルアレイは、長さ＝１５ａ、幅＝１６ａ、アスペクト比＝０．９３７５であり、１４４枚のハーフカットセルで構成される８列×１８行のセルアレイは、長さ＝１８ａ、幅＝１６ａ、アスペクト比＝１．１２５である。従来技術では、１２０枚のハーフカットセルで構成される６列×２０行のセルアレイは、長さ＝２０ａ、幅＝１２ａ、アスペクト比＝１．６６６７であり、１４４枚のハーフカットセルで構成される６列×２４行のセルアレイは、長さ＝２４ａ、幅＝１２ａ、アスペクト比＝２である。同じサイズのハーフカットセルで構成される場合に、８列×１５行のセルアレイと６列×２０行のセルアレイは、ハーフカットセルの数が同じではあるが、前者の方はアスペクト比が１に近く、同様に、８列×１８行のセルアレイと６列×２４行のセルアレイは、ハーフカットセルの数が同じではあるが、前者の方はアスペクト比が１に近いことが明らかである。ハーフカットモジュールのサイズがセルアレイのサイズと一致するので、同じサイズのハーフカットセルを利用する場合、本発明で提供される、１２０枚のハーフカットセルを８列×１５行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュールは、従来技術における、１２０枚のハーフカットセルを６列×２０行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュールより、アスペクト比が１に近く、同様に、本発明で提供される、１４４枚のハーフカットセルを８列×１８行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュールは、従来技術における、１４４枚のハーフカットセルを６列×２４行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュールより、アスペクト比が１に近い。ただし、本発明で提供される、１２０枚のハーフカットセルを８列×１５行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュール、及び１４４枚のハーフカットセルを８列×１８行になるように配列させて構成されるハーフカットモジュールは、そのアスペクト比の範囲が約０．９５〜１．１５である。同一の条件で（例えば同一のバスバーを用いるなど）、２つのハーフカットモジュールにおけるセルアレイの面積が同一であると、アスペクト比が１に近くなればなるほど、ハーフカットモジュールのモジュール面積が小さくなる。言い換えれば、同じサイズのハーフカットセルを利用する場合、本発明で提供される、１２０枚のハーフカットセルで構成されるハーフ���ットモジュールは、そのモジュール面積が従来技術における、１２０枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールのモジュール面積より小さく、本発明で提供される、１４４枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールは、そのモジュール面積が従来技術における、１４４枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールのモジュール面積より小さい。電池パワーが同じである場合、モジュール面積が小さくなればなるほど、モジュールの変換効率が高くなる。したがって、本発明で提供される、１２０枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールは、その変換効率が従来技術における、１２０枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールの変換効率より高く、本発明で提供される、１４４枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールは、その変換効率が従来技術における、１４４枚のハーフカットセルで構成されるハーフカットモジュールの変換効率より高い。言い換えれば、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、モジュールの電気的性能パラメータが従来のモジュールと同様であることが確保された上で、より高い変換効率を有している。
【００３２】
好ましい一実施例において、ジャンクションボックスのそれぞれの中に、いずれもホットスポット効果を防止若しくは軽減するために、ジャンクションボックスに接続されているヘッド部バスバーと並列接続されるバイパスダイオードが配置されている。ここでも図３（ａ）、図３（ｂ）に示すハーフカットモジュールを例に説明し、第１のジャンクションボックス１０８には、第２のヘッド部バスバー１０３と第３のヘッド部バスバー１０４に並列接続されている、第１のバイパスダイオード（図示せず）が、第２のジャンクションボックス１０９には、第２のヘッド部バスバー１０３と第１のヘッド部バスバー１０２に並列接続されている、第２のバイパスダイオード（図示せず）が配置されている。バイパスダイオードが並列接続されているハーフカットモジュールの電気回路模式図は図３（ｃ）に参照することができ、ただし、符号１００は、ハーフカットセルを表し、ただし、長い方の横線はハーフカットセルの正極を、短い方の横線はハーフカットセルの負極を表し、符号１０８ａは第２のバイパスダイオードを、符号１０９ａは第１のバイパスダイオードを表す。
【００３３】
好ましい一実施例において、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、さらに、ハーフカットモジュールをソーラーパネルブラケットに固定するためのバックレールを含む。それぞれ、本発明の具体的な一実施例によるハーフカットモジュールにおけるバックレールの右側面図、左側面図、正面図、背面図、平面図、及び底面図である、図４（ａ）〜（ｆ）を参照されたい。図面に示すように、バックレールは、後板２００、前板２０１、第１の接続板２０２、及び固定板２０３を含み、後板２００の上端と前板２０１の上端とは固定接続されており、第１の接続板２０２は、後板２００と前板２０１との間に配置されて、後板２００と前板２０１にそれぞれ固定接続されており、後板２００、第１の接続板２０２、及び前板２０１の間には、ソーラーパネルブラケットが挿入されるための受入溝２０５が形成されており、固定板２０３は、前板２０１の下端に配置されて、後板２００から離れる方向へ延びており、固定板２０３にはボルト取付穴２０６が設けられており、バックレールは、後板２００を介して、ハーフカットモジュールにおけるバッキングプレートに固定接続されている。
【００３４】
より好ましくは、バックレールは、さらに第２の接続板２０４を含み、後板２００の上端は、該第２の接続板２０４を介して、前板２０１の上端に固定接続されている。もちろん、後板２００の上端は直接前板２０１の上端に固定接続されてもよい。
【００３５】
前板２０１の上端が第２の接続板２０４を介して後板２００の上端に接続されている場合、前板２０１と後板２００が平行して配置されても、一定の角度をもって配置されてもよい。好ましくは、前板２０１と後板２００が一定の角度をもって配置されている。本明細書において、前板２０１と後板２００が一定の角度をもって配置されるとは、前板２０１の上端と後板２００の上端とを延長すると交差できることを意味し、それに基づいて、前板２０１と後板２００との間の夾角とは、前板２０１の上端と後板２００の上端とを延長して交わることでなす夾角を意味する。前板２０１と後板２００との間を一定の角度にすると、前板２０１の下端と後板２００の下端を開放状にすることができ、即ち、受入溝２０５を開放状にすることができ、すると、ソーラーパネルブラケットのフランジ板が受入溝２０５に挿入されやすくなる。前板２０１の上端と後板２００の上端が直接固定接続されている場合、前板２００と後板２００との間に必ず夾角が形成される。好ましい一実施例において、前板２０１と後板２００との間の夾角の範囲は、３°〜５°、例えば３°、４°、５°などである。
【００３６】
本発明は、バックレールに適するソーラーパネルブラケットについては、何らの制限もない。好ましい一実施例において、図５に示すように、ソーラーパネルブラケットは、ウェブ板３０１、第１のフランジ板３０２、第２のフランジ板３０３、及びフランジ辺３０４を含み、ただし、第１のフランジ板３０２と第２のフランジ板３０３は、ウェブ板３０１の２つの長辺のそれぞれに垂直に接続され、第１のフランジ板３０２と第２のフランジ板３０３は、ウェブ板３０１の同じ側にあることで、第１のフランジ板３０２、ウェブ板３０１、及び第２のフランジ板３０３はＵ型構造をなしている。第１のフランジ板３０２にはフランジ辺が配置されておらず、第２のフランジ板３０３の末端には、それに垂直に接続されて、第１のフランジ板３０２の方向に向かって延びているフランジ辺３０４が配置されている。バックレールと図５に示すソーラーパネルブラケットとを十分に固定するためには、バックレールにおける第１の接続板２０２を後板２００に対して垂直に配置し、固定板２０３をも後板２００に対して垂直に配置するとともに、第１の接続板２０２の幅を第１のフランジ板３０２の厚さ以上とし、また、第１の接続板２０２と固定板２０３との間の垂直距離を第１のフランジ板３０２の高さ以下とする。すると、バックレールをソーラーパネルブラケットに固定する際、ソーラーパネルブラケットにおける第１のフランジ板３０２を受入溝２０５に挿入すると、第１の接続板２０２の幅は第１のフランジ板３０２の厚さ以上であり、また、第１の接続板２０２と固定板２０３との間の垂直距離は第１のフランジ板３０２の高さ以下であるから、第１のフランジ板３０２と第１の接続板２０２（即ち、受入溝２０５の底部）との間に接触を生じさせることができ、さらに、引き続きボルトでバックレール固定板２０３とソーラーパネルブラケットウェブ板３０１とを締め付けると、第１のフランジ板３０２への第１の接続板２０２の作用力を生じさせ、バックレールとソーラーパネルブラケットとの間の締め付け性を確保することができる。特に、第１の接続板２０２と固定板２０３との間の垂直距離がちょうど第１のフランジ板３０２の高さに等しい場合、ソーラーパネルブラケットの第１のフランジ板３０２をバックレールの受入溝２０５に挿入すると、ソーラーパネルブラケットのウェブ板３０１と固定板２０３とがぴったりくっつくようになり、そうすると、固定板２０３におけるボルト取付穴２０６とウェブ板３０１における取付穴とが合わせやすくなり、さらに、ボルトの固定操作がしやすくなる。上記のソーラーパネルブラケットは好ましい実施形態にすぎず、他の実施例において、ソーラーパネルブラケットはＵ形鋼又はC形鋼などを用いることもできるが、簡潔さのため、ここで一々挙げることはしないが、当業者にとって明らかである。
【００３７】
第１の接続板２０２は、後板２００と前板２０１との間に配置されているが、本明細書において、第１の接続板２０２の具体的な配置位置について何ら制限もしない。好ましくは、第１の接続板２０２は、後板２００のセンター位置に配置されている。
【００３８】
前板２０１、第１の接続板２０２、第２の接続板２０４及び固定板２０３のような、複層ガラス光起電力モジュールに直接固定される必要のない部材では、第１の接続板２０２、第２の接続板２０４、及び固定板２０３が受ける力は、前板２０１が受ける力より大きくなり、そのため、第１の接続板２０２、第２の接続板２０４、及び固定板２０３の厚さは、後板２００と前板２０１の厚さより大きくなっている。好ましい一実施例において、後板２００と前板２０１の厚さの範囲は１．５ｍｍ〜３ｍｍであり、第１の接続板２０２と第２の接続板２０４の厚さの範囲は３ｍｍ〜５ｍｍであり、固定板２０３の厚さの範囲は２ｍｍ〜４ｍｍである。
【００３９】
バックレールの重量低減及びバックレールのコスト低減のために、好ましい一実施例において、第１の接続板２０２、第２の接続板２０４、固定板２０３のうち少なくとも１つは、中空構造になるように設計される。中空構造の設計は、多くの手段によって実現できる。図６（ａ）、図６（ｂ）に示す構造を例にとると、該バックレールにおいて、第１の接続板２０２、第２の接続板２０４、及び固定板２０３は全て中空構造になるように設計されており、ただし、第１の接続板２０２には、その長さに沿って貫通する貫通穴２１１が、第２の接続板２０４には、その長さに沿って貫通する貫通穴２１０が、固定板２０３には、その長さに沿って貫通する貫通穴２１２が設けられている。
【００４０】
好ましい一実施例において、バックレールは、押出成型プロセスで一気に加工して作られるものであり、一体成型のメリットは加工しやすいことにある。また、バックレールは、アルミ型材で構成されることが好ましい。アルミ型材は、重量が軽く、腐食防止性が高いといった利点がある。
【００４１】
図７に示すように、バックレールは、バックレール受入溝２０５の開口がジャンクションボックスに背を向けるように、例えばシリカゲルなどの粘着剤で、ハーフカットモジュールのバッキングプレート１０７に固定されている。ハーフカットモジュールのバッキングプレート１０７は、第１の対辺と第２の対辺とを含む矩形状をなしており、第１の対辺は、平行する２つの第１の辺（辺Ａ１Ａ４及び辺Ａ２Ａ３）を、第２の対辺は、平行する２つの第２の辺（辺Ａ１Ａ２及びＡ４Ａ３）を含み、後板も、第３の対辺と第４の対辺とを含む矩形状をなしており、第３の対辺は、平行する２つの第３の辺（辺Ｂ１Ｂ４及び辺Ｂ２Ｂ３）を、第４の対辺は、平行する２つの第４の辺（辺Ｂ１Ｂ２及び辺Ｂ４Ｂ３）を含む。後板の第３の辺は、バッキングプレートの第１の辺に、後板の第４の辺は、バッキングプレートの第２の辺に平行し、ただし、後板の第３の辺と第４の辺との間の比の値は、バッキングプレート１０７の第１の辺と第２の辺との間の比の値に等しい。即ち、モジュールとバックレールのアスペクト比が同じである。バックレールのアスペクト比とモジュールのアスペクト比が同じであると、該モジュールの縦方向の曲げ耐性と横方向の曲げ耐性が同じになり、その時にモジュールの機械的負荷耐性が最も優れている。上述の通り、ハーフカットモジュールのアスペクト比が１に近いので、バックレールのアスペクト比も１に近い。好ましくは、バックレールの後板における第３の辺の長さの範囲は６ｃｍ〜１２ｃｍであり、バックレールの後板における第４の辺の幅の範囲は６ｃｍ〜１３．５ｃｍである。
【００４２】
バックレールの数は、好ましくは４つであり、該４つのバックレール（それぞれバックレール２ａ、バックレール２ｂ、バックレール２ｃ、及びバックレール２ｄとして表される）は、第１の対辺の垂直二等分線に対して、また、第２の対辺の垂直二等分線に対して対称分布している。具体的には、図７に示すように、辺Ａ１Ａ２、辺Ａ４Ａ３の垂直二等分線を第１の軸線とし、辺Ａ１Ａ４、辺Ａ２Ａ３の垂直二等分線を第２の軸線とすると、バックレール２ａとバックレール２ｂ、及びバックレール２ｃとバックレール２ｄは、第１の軸線に対して、バックレール２ａとバックレール２ｃ、及びバックレール２ｂとバックレール２ｄは、第２の軸線に対して対称分布している。いずれのバックレールについても、本明細書において、バックレールから最も近い２つの辺とバックレールとの間の距離をもって、ハーフカットモジュールの裏面へのバックレールの具体的な配置位置を定義する。なお、本明細書において、バックレールの後板の中心（即ち、後板の２本の対角線の交点）をバックレールの中心と定義し、バックレールの中心とハーフカットモジュールの一辺との間の垂直距離をバックレールと該辺との間の距離と定義する。該４つのバックレールが対称分布しているので、以下、バックレール２ｄのみを例に、バックレールの具体的な配置位置について説明する。図面に示すように、バックレール２ｄから最も近い２つの辺は辺Ａ２Ａ３及び辺Ａ４Ａ３であり、ただし、バックレール２ｄと辺Ａ４Ａ３との間の距離（即ち、バックレールとそれに最も近い第２の辺との間の距離）をｈで、バックレール２ｄと辺Ａ２Ａ３との間の距離（即ち、バックレールとそれに最も近い第１の辺との間の距離）をｂで表す。辺Ａ４Ａ３の長さ（即ち、バッキングプレートの第２の辺の長さ）をＢで、辺Ａ２Ａ３の長さ（即ち、バッキングプレートの第１の辺の長さ）をＨで表す。好ましくは、Ｂ/５＜ｂ＜Ｂ/４、Ｈ/５＜ｈ＜Ｈ/４である。より好ましくは、ｂ＝Ｂ/４．４４９、ｈ＝Ｈ/４．４４９である。
【００４３】
バックレールが取り付けられているハーフカットモジュールをソーラーパネルブラケットに固定する際に、図８に示すように、まずは、図５に示すソーラーパネルブラケットにおけるフランジ辺が設けられていない第１のフランジ板３０２を、第１のフランジ板３０２の末端面が第１の接続板２０２に接するように、バックレールの受入溝に挿入し、そして、バックレールの固定板２０３におけるボルト取付穴とソーラーパネルブラケットのウェブ板３０１における取付穴（図示せず）とが揃えられるように、ソーラーパネルブラケットを調整し、次に、ボルト５００をバックレールのボルト取付穴とソーラーパネルブラケットの取付穴とを通過させ、最後に、ナット５０１を締めて、バックレールとソーラーパネルブラケットとの間を固定することで、ハーフカットモジュールが取り付けられる。
【００４４】
本発明で提供されるハーフカットモジュールは、以下の製造方法によって得られる。
【００４５】
ステップ１  複数の太陽電池ストリングを形成する。太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、それぞれの太陽電池ストリングは、相互接続リボンによって複数のハーフカットセルを直列接続することで得られるものである。ただし、それぞれの太陽電池ストリングにおける該複数のハーフカットセルは、ハーフカットセルの短辺方向に並んでいる。
【００４６】
ステップ２  積層ステージに透明カバープレートを敷設し、該透明カバープレートに上層封止膜を敷設する。
【００４７】
ステップ３  複数の太陽電池ストリングを上層封止膜の上に並設し、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されている。
【００４８】
ステップ４  バスバーによって各群における太陽電池ストリングを並列接続して、太陽電池ストリング群を形成し、そして、バスバーによって隣り合う太陽電池ストリング群を直列接続して、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成する。
【００４９】
ステップ５  下層封止膜を敷設し、該下層封止膜の上にバッキングプレートを敷設し、そして、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーをバッキングプレートから通過させる。
【００５０】
ステップ６  透明カバープレート、上層封止膜、セル回路、下層封止膜、及びバッキングプレートを積層する。
【００５１】
ステップ７  バッキングプレートにおける、セル回路の正負極と同じ側の位置に、ジャンクションボックスを取り付けて、そして、セル回路の正負極をジャンクションボックスの中から引き出す。
【００５２】
ステップ８  バッキングプレートにバックレールを取り付ける。バックレールの構造、サイズ、数、取り付けられる位置は、上記した対応の部分の内容を参考することができ、簡潔さのため、ここで重複な説明を省略する。
【００５３】
本発明は、上記の例示的な実施例の詳細に限定されず、本発明の精神や基本的特徴から外れずに、別の具体的な形態で本発明を実現できることは、当業者にとって明らかである。そのため、実施例は、すべての点において、例示的なものであって、非制限的なものと見なされるべきであり、本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって限定されるので、特許請求の範囲の均等物の意味と範囲内に入る全ての変更は、本発明に含まれるものとする。特許請求の範囲における図面の符号はいずれも、本発明の範囲を限定するものとして見なされるべきではない。なお、「含む」という用語は、他の部材、ユニット又はステップを排除するものではなく、単数は複数を排除するものではないことは言うまでもない。システムの請求項に記載の複数の部材、ユニット又は装置は、ソフトウェア又はハードウェアによって、一つの部材、ユニット又は装置で実現されてもよい。
【００５４】
本発明で提供されるハーフカットモジュールにおいて、太陽電池ストリングの数は４の整数倍であり、ただし、太陽電池ストリングのそれぞれはいずれも、複数のハーフカットセルが直列接続されてなり、太陽電池ストリングが２つずつ１群になり、各群における太陽電池ストリングの正負極が互いに同方向に配置され、隣り合う２群における太陽電池ストリングの正負極が互いに逆方向に配置されており、各群における太陽電池ストリングは、バスバーによって並列接続されて、太陽電池ストリング群を形成し、隣り合う太陽電池ストリング群は、バスバーによって直列接続されて、正負極がハーフカットモジュールの同一側にあるセル回路を形成し、ジャンクションボックスは、セル回路の正負極と同じ側の位置に配置されており、セル回路の正負極と同じ側にあるバスバーは、ジャンクションボックスの中に接続されて、ジャンクションボックスの中からハーフカットモジュールの正負極を引き出す。本発明で提供されるハーフカットモジュールは、その正負極がモジュールのエッジから引き出されるため、バッキングプレートのエッジにおいて穴を開けるだけでよく、従来のバッキングプレートのセンターに穴を開けるセンター引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、開口穴での応力を効果的に低減させて、さらにモジュール全体としての機械的負荷能力を効果的に向上されることができる一方、本発明で提供されるハーフカットモジュールにおいて、セル回路の正負極は、ちょうどモジュールの同一側にあるので、従来のモジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要のあるエッジ引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、モジュールの面積を効果的に低減させて、さらにモジュールの変換効率を効果的に向上させることができる。なお、従来のモジュールをヘッドからテールまで貫通する１本のバスバーで、セル回路の正負極を同一側に導く必要のあるエッジ引出型のハーフカットモジュールに比べて、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、構造が対称で見栄えがよい。即ち、本発明で提供されるハーフカットモジュールは、信頼性が高く、変換効率が高く、また、見栄えがよいという特徴を持っている。
【００５５】
以上記載したのは本発明の幾つかの好ましい実施例にすぎず、もちろん、これによって本発明の特許請求の範囲を限定することはできないので、本発明の特許請求の範囲に基づいて実施される均等な変更も、本発明の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ハーフカットセル
１１、１２、１３  バイパスダイオード
１４、１５、１６  ジャンクションボックス
１７、１８  正負極ケーブル
２０  ハーフカットセル
２３  バスバー
２４、２５  ジャンクションボックス
２６、２７  正負極ケーブル
１００  ハーフカットセル
１０１  透明カバープレート
１０２  第１のヘッド部バスバー
１０３  第２のヘッド部バスバー
１０４  第３のヘッド部バスバー
１０５  第１のテール部バスバー
１０６  第２のテール部バスバー
１０７  バッキングプレート
１０８  第１のジャンクションボックス
１０８ａ  第２のバイパスダイオード
１０９  第２のジャンクションボックス
１０９ａ  第１のバイパスダイオード
２００  後板
２０１  前板
２０２  第１の接続板
２０３  固定板
２０４  第２の接続板
２０５  受入溝
２０６  ボルト取付穴
３０１  ウェブ板
３０２  第１のフランジ板
３０３  第２のフランジ板
３０４  フランジ辺
５００  ボルト
５０１  ナット
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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