(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池モジュールは太陽光を利用して発電するため、一般家庭などは屋根などの屋外に設置され、１年中風雨にさらされる環境にあり、また、２０年以上の連続使用が要求される為、特に耐候性を確保することが必要であるため、温度変化による太陽電池セルの膨張、収縮による変形を制御する。【解決手段】セルとセルをつなぐ為にソケットを用い、ソケット部分に温度変化による太陽電池セルの膨張及び収縮を吸収する緩衝機能を持たせることで、温度変化により太陽電池セルが膨張や収縮による変形が発生しても、セル同士を接合するソケットがバッファーとなって変形を吸収するので、太陽電池モジュール自体に変形が発生しない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを電気的に接続する為のソケットを備えた太陽電池モジュールであって、前記ソケットは温度による前記太陽電池セルの膨張および収縮を吸収する為のバッファー構造を有することを特徴とする光発電素子ユニット。
【請求項２】
前記バッファー構造は弾性変形により太陽電池セルの膨張および収縮を吸収することを特徴とする請求項１記載の光発電素子ユニット。
【請求項３】
前記弾性変形によるバッファー構造がＮ字型の板バネであることを特徴とする請求項２記載の光発電素子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関し、より詳しくは、光を受けることにより電圧、電流を発生させる太陽電池セルを複数備えた太陽電池モジュールの構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策の一環として、太陽電池への期待が高まっている。太陽電池としては、ＣｕＩｎＳｅ２系を中心としたカルコパイライト型化合物半導体を用いるＣＩＳ系太陽電池と、シリコンウエハを使用したシリコン系太陽電池とが知られている。なかでも、ＣＩＳ系太陽電池は、光電変換効率が高く、長期安定性に優れ、比較的低コストであることから注目され、各社が製品化を始めている。
【０００３】
現在、製品化されている太陽電池モジュールは、ＣＩＳ系太陽電池の場合、数個から数十個の光発電素子を直列に接続し、十分な電圧が得られるように設計された集積型モジュール構造であり、シリコン系太陽電池の場合、集電電極が形成された各セルを直列に接続したグリッド型モジュール構造が一般的である。このため、例えば、特許文献１のように、複数の太陽電池セルを直列接続してモジュールを形成する技術が開示されている。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４４０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールは太陽光を利用して発電するため、一般家庭などは屋根などの屋外に設置され、１年中風雨にさらされる環境にあり、また、２０年以上の連続使用が要求される為、特に耐候性を確保することが必要である。特に温度については、冬場と夏場の温度差は１００℃程度、地域によってはそれ以上に達する為、太陽電池セルが温度によって膨張あるいは収縮してしまう。 
このため、特許文献１に記載されているように、複数の太陽電池を接続すると、太陽電池モジュール自体が反りや変形、収縮、膨張を起こし、太陽電池素子同士の短絡を惹き起こすなどして太陽電池モジュールの性能を損なうことや、太陽電池モジュール同士の接続部分でずれが生じ、設置場所から外れてしまうなどの問題が懸念されるため、太陽電池モジュールの耐候性を確保する必要がある。  
本発明の目的は、温度差、湿度差の激しい屋外に設置しても、太陽電池セル同士の短絡や、太陽電池モジュール同士のずれ等による性能劣化のない、耐候性に優れた太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、セルとセルをつなぐ為にソケットを用い、ソケット部分に温度変化による太陽電池セルの膨張及び収縮を吸収する緩衝機能を持たせることで、温度変化により太陽電池セルが膨張や収縮による変形が発生しても、セル同士を接合するソケットがバッファーとなって変形を吸収するので、太陽電池モジュール自体に変形が発生しない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ソケットに設けたセルの膨張、収縮による変形を吸収する緩衝機能により、太陽電池モジュール自体の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明における太陽電池モジュールを示す模式図である
【図２】本発明における太陽電池セルの断面を示す模式図である
【図３】本発明におけるソケットと太陽電池セルの嵌合状態を示す模式図である
【図４】本発明における複数の太陽電池セルをソケットを用いて接続した模式図である
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図を参照して説明する。
【実施例】
【００１０】
図１、図２に第一の実施形態に係る太陽電池モジュールの模式図を示す。太陽電池モジュール１は、図１、図２に示すように、太陽電池セル２と、複数の太陽電池セルを不図示のソケットを介してガイド3に接続されることで、太陽電池モジュール1を構成する。また、太陽電池セル２は、基板ガラス２１と、この基板ガラス２１上に積層された裏面電極２２、ＣＩＳ系光吸収層２３（なお、ＣＩＳ系とは、ＣｕＩｎＳｅ２系であって、ＣＩＳ、ＣＩＧＳ、ＣＩＧＳＳ等を含む総称を示す）、バッファー層２４と、表面電極２５と、ＥＶＡ樹脂などの充填材２６と、この充填材２６を介して基板ガラス２１に取り付けられたカバーガラス２７から構成されている。
充填材２６は、基板ガラス２１と、カバーガラス２７との間を埋めると共に、これらを一体に取り付ける。この充填材２６としては、ＥＶＡ樹脂などを用いることができ、基板ガラス２１とカバーガラス２７との間に挟まれた状態で、加熱され溶けて、脱泡、加圧されて、その隙間を埋めるとともに、基板ガラス２１とカバーガラス２７を接着することができる。
カバーガラス２７は、太陽電池モジュール１の受光面に設けられたガラスであって、透光性の高い強化ガラスなどにより構成することができる。このカバーガラス２７の大きさは、基板ガラス２１と同じ大きさに形成されている。  
太陽電池セル２は、積層面の両端付近からプラスとマイナスの端子がそれぞれ引き出されており、ソケット３０に太陽電池セル２を取り付けた際、端子２８がソケット３０に設けられた端子部３１とが接触し、複数のソケットを接続することで太陽電池セル同士を直列に接続することが可能になる。
次に、図３に太陽電池セル2同士を接続する為に設けた端子部28に接続する為のソケット30に、太陽電池セルを接続した状態の断面を示す。図３に示すように、ソケットは断面形状がＮ字型となるような構造とする。ソケットの材料はＳＵＳを用い、厚みは０．５ｍｍとした。太陽電池セル2本体がソケットのＮ字部分に押し付けられることで、SUS材料自体の持つ弾性変形を利用して太陽電池セル２をソケット30に固定し、ソケットの断面形状をＮ字にしたことによる弾性変形のクッション効果で、太陽電池セル2自体の膨張、収縮を吸収することが可能となる。
また、複数の太陽電池セル2を組み合わせた場合の、太陽電池モジュール2の一部分の上面図を図４に示す。横方向の膨張収縮は図3のようなソケット30のＮ字部分で吸収し、縦方向の膨張収縮は、セル同士の間に配置されているソケット30をＭ字に構成することで、セルの縦横に対する膨張・収縮を吸収することができる。
次に、複数の太陽電池セルを、図３及び図４に示した構造のバッファーを有するソケットを用いて接続したモジュールと、複数のセルをバッファー構造を持たないソケットを用いて接続したモジュールを、−５℃〜６０℃の環境でサイクル試験を行った。サイクル環境に放置した後、セル同士のずれを目視で観察したところ、バッファー構造を有するソケットを用いたモジュールでは、セルの膨張をソケットで吸収していたのに対し、バッファー構造を持たないソケットでは、セルの膨張により端子ずれが発生し、ソケットから外れている部分が見られた。
【符号の説明】
【００１１】
１    太陽電池モジュール
２    太陽電池セル
３    ガイド
１１  端子
２１  基板ガラス
２２  裏面電極
２３  光吸収層
２４  バッファー層
２５  表面電極
２６  充填材
２７  カバーガラス
３０  ソケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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