(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の裏面接点ＰＶセルと、
前記第１の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第１のバスバー構成要素と、
第２の裏面接点ＰＶセルと、
前記第２の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第２のバスバー構成要素と、
を含み、
前記第１のバスバー構成要素は、少なくとも第１の接続ジョイントによって前記第２のバスバー構成要素に結合され、
前記第１の接続ジョイントは、ピボット点として作用する、
太陽電池モジュール。
【請求項２】
第１の裏面接点ＰＶセルと、
前記第１の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第１のバスバー構成要素と、
第２の裏面接点ＰＶセルと、
前記第２の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第２のバスバー構成要素と、
を含み、
前記第１のバスバー構成要素は、少なくとも第１の接続ジョイントによって前記第２のバスバー構成要素に結合され、
前記第１の接続ジョイントは、ピボット点として作用し、
前記第１の裏面接点ＰＶセルは、第１のセル半田パッドを有し、
前記第２の裏面接点ＰＶセルは、第２のセル半田パッドを有し、
前記第１のバスバー構成要素は、第１の細長い本体と、第１の幅を有する第１のバスタブとを有し、
前記第２のバスバー構成要素は、第２の細長い本体と、第２の幅を有する第２のバスタブとを有し、
前記第１のバスタブは、前記第１の細長い本体に第１のジョイントを通じて接合され、
前記第２のバスタブは、前記第２の細長い本体に第２のジョイントを通じて接合され、
前記第１のセル半田パッド及び前記第２のセル半田パッドの各々が、前記第１のバスタブの前記第１の幅と、前記第２のバスタブの前記第２の幅と、半田フローの距離と、バスバー配置公差と、バスバータブ公差とに適合するサイズにされる、
太陽電池モジュール。
【請求項３】
第１の裏面接点ＰＶセルと、
前記第１の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第１のバスバー構成要素と、
第２の裏面接点ＰＶセルと、
前記第２の裏面接点ＰＶセルの裏面に結合された第２のバスバー構成要素と、
を含み、
前記第１のバスバー構成要素は、少なくとも第１の接続ジョイントによって前記第２のバスバー構成要素に結合され、
前記第１の接続ジョイントは、ピボット点として作用し、
前記第１の裏面接点ＰＶセル及び前記第２の裏面接点ＰＶセルは、前記第１のバスバー構成要素及び前記第２のバスバー構成要素にそれぞれ結合されたセル接続パッドを有し、
前記セル接続パッドは、８ミリメートル×８ミリメートルよりも小さい幅及び長さを有する、
太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第１のバスバー構成要素は、第１の細長い本体と、第１の幅を有する第１のバスタブとを有し、
前記第２のバスバー構成要素は、第２の細長い本体と、第２の幅を有する第２のバスタブとを有する、
請求項１又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１の細長い本体及び前記第１のバスタブは、単一に形成され、前記第２の細長い本体及び前記第２のバスタブは、単一に形成される請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記第１のバスバー構成要素は、前記第１の裏面接点ＰＶセルと整列し、前記第２のバスバー構成要素は、前記第２の裏面接点ＰＶセルと整列する請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記第１のバスバー構成要素又は前記第２のバスバー構成要素の一方と前記第１の接続ジョイントによって接続され、かつ前記第１のバスバー構成要素又は前記第２のバスバー構成要素の他方と第２の接続ジョイントによって接続されたバスバー接続部材、
を更に含む請求項１から６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
第１のバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第１のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させることを可能にするための手段と、
前記第１のバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第１のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続するための手段と、
第２のバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第２のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させることを可能にするための手段と、
前記第２のバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第２のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続するための手段と、
少なくとも１つの接続ジョイントを用いて前記第１のバスバー構成要素を前記第２のバスバー構成要素と接続するための手段と、
を含み、
前記少なくとも１つの接続ジョイントは、ピボット点として作用する裏面接点太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第１のバスバー構成要素を前記第２のバスバー構成要素と接続するための手段は、バスバー接続部材を更に含む請求項８に記載の裏面接点太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
連邦政府補助研究又は開発
本発明は、国立再生可能エネルギ研究所によって管理される「太陽電池（ＰＶ）製造研究及び開発（Ｒ＆Ｄ）プログラム」の下で米国エネルギ省によって与えられたＺＡＸ−４−３３６２８−０５の下で政府支援により行われたものである。米国政府は、本発明におけるある一定の権利を有する。
【０００２】
本発明は、太陽電池モジュールの分野に関し、特に、太陽電池モジュールのためのバスバー構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
太陽電池（ＰＶ）セルは、再生可能な電気エネルギ源を提供する。ＰＶセルをＰＶモジュールのようなアレイに組み合わせると、ＰＶセルの全てから収集した電気エネルギは、直列及び並列配置に組み合わされ、ある一定の電圧及び電流を有する電力を供給することができる。最近の多くの設計及び工学的進歩により、ＰＶモジュールの効率性及び機能性が増している。
【０００４】
一般的に、太陽電池は、シリコン基板にＰ型及びＮ型の活性拡散領域を形成することによって製造することができる。太陽電池上に当たる太陽放射は、電子及び正孔を発生させ、これらは活性拡散領域に移動し、それによって活性拡散領域間に電圧差を生じさせる。裏面接点太陽電池では、活性拡散領域及びこれらに結合された金属グリッドの両方は、太陽電池の裏面にある。金属グリッドにより、外部電気回路は、太陽電池に結合され、かつ太陽電池によって電力供給されることが可能である。裏面接点太陽電池はまた、米国特許第５、０５３、０８３号及び第４、９２７、７７０号に開示されており、これらはいずれも引用により本明細書に全体が組み込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５、０５３、０８３号
【特許文献２】米国特許第４、９２７、７７０号
【特許文献３】米国特許出願出願番号第１１／５４３、４４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１つの開発分野は、収集した電気エネルギをＰＶシステムに接続した電気負荷に効率的に伝送することができるように、ＰＶモジュール内のＰＶセルの全てから電気エネルギを収集することに着目している。
【０００７】
添付図面を参照して本発明の実施形態を例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】太陽電池モジュールの裏面接続を示す図である。
【図２Ａ】位置のずれた太陽電池セルへのバスバー構成要素の接続を示す図である。
【図２Ｂ】バスバータブのセルパッドへの接続を示す図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるセル位置ずれに対処するためにバスバー構成要素接続ジョイントに接続されたバスバー構成要素の配置を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態によるバスバータブのセル接続パッドへの電気接続を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の代替的な実施形態によるバスバー構成要素を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による例示的なセル毎のバスバー構成要素を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による例示的なセル毎のバスバー構成要素を示す図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による図４Ａ及び４Ｂのバスバー構成要素を接続するための接続部材を示す図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による図４Ａ及び４Ｂの例示的なバスバー構成要素の図４Ｃの接続部材との接続を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態により太陽電池モジュールを製作する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態を良く理解するために、特定のシステム、構成要素、及び方法などの実施例のような多くの具体的な詳細について以下に説明する。しかし、当業者には、これらの具体的な詳細が無くても本発明の少なくとも一部の実施形態を実施することができることが明らかであろう。他の場合では、本発明を不要に不明瞭にすることを避けるために、公知の構成要素又は方法については詳細に説明せず、又は簡易ブロック図の形式で示している。従って、説明する具体的な詳細は例示であるに過ぎない。特定の実施はこれらの例示的な詳細とは異なる場合があるが、依然として本発明の精神及び範囲であるように考えられるものである。
【００１０】
図１は、通常はＰＶモジュールの外側からは見えないＰＶモジュール４の裏面側を示している。図１はまた、ＰＶモジュールの美的外観及び電気効率を改善するために、バスバー構成要素をＰＶセルの背後に（セルに隣接ではなく）配置することができる点も示している。図１に示すＰＶセルは、裏面接点セルである。ＰＶモジュール４は、モジュールの片方の端部でバスバー構成要素により相互に接続したＰＶセルのアレイを含む。ＰＶモジュール４は、図１に６ｘ８のアレイとして示されたセル６０４のアレイを含む。セルのアレイは、ストリングに配置され、ストリングは相互に隣接して配置され、例えば、図１には各々８個のセルの６個のストリングが示されている。セルのアレイの数及び配置は、示したものとは異なる場合がある点は認められるであろう。バスバー構成要素は、セルのストリングを各端部で結合する。例えば、バスバー構成要素５は、ストリング列Ｂ（ＰＶセル２及び４を含む）をストリング列Ａ（ＰＶセル１及び３を含む）と結合する。
【００１１】
図２Ａは、位置のずれたＰＶセルを有するモジュール４の端部のより詳細な図を示している。セル２及び４は、ＰＶモジュール４のセルアレイのストリング列Ｂ内の端部セルを表している。セル１及び３は、ＰＶモジュール４のセルアレイの別のストリング列Ａ内の端部セルを表している。ＰＶセルのバスバー構成要素への電気接点は、通常は、半田パッドである。バスバーをセルと電気的に接続するために、バスバー構成要素上のタブをＰＶセルのセル接続パッドに半田付けすることができる。バスバー構成要素５は、２つのセル列Ａ及びＢを電気的に接続するようになっており、ＰＶセル１のセル接続パッド７、８、及び９に、かつＰＶセル２のセル接続パッド１１、１２、及び１３に接続される。バスバー構成要素５は、ＰＶセル１及び２の各々のそれぞれのセル接続パッドに接合された（例えば、半田により）タブ（例えば、タブ１０及び１８）を有する一体成形構成要素１０から成る。このように示すバスバー構成要素は、セルストリングと小型のセル接続パッドとの積み重ね公差による位置ずれに対処できない場合がある。
【００１２】
図２Ａに示すように、セル１及びセル２の位置がずれる場合（垂直に、平行に、及び／又は回転して）、バスバー構成要素５は、各セルのパッドの全てとは電気接続を行うことができず、及び／又はパッドの１つ又はそれよりも多くの外側にある異極性の領域に電気接触することがある。例えば、図２Ａにおいて、セル２は、セル１からＡ度の回転角度及び距離Ｘだけオフセットされて、バスバー構成要素タブとセル２のパッドとの位置ずれを生じさせる。特に、バスバー接続タブ１６は、セル９０２のパッド１６と全く接触せず、バスタブ１０は、セル２のパッド１２と最小限の接触を為す。バスバーと半田パッド区域の外側にあるセルとの間の電気接続により、セルの電気的短絡又はシャントを引き起こして、これが修復及び／又は収率損失をもたらす場合がある。
【００１３】
従って、この有害な電気接続を防止するために、セル接続パッドをより大きいサイズにすることができる。バスバーは、複数のセルに接続するように構成されるので、セル接続パッドは、セル間の位置ずれを補償するために大きくなければならない（例えば、８ｍｍｘ８ｍｍ）。しかし、大型のセル接続パッドは、パッド区域における電圧依存集積により、セルの非効率を生じさせる。更に、位置ずれが深刻な場合、バスバータブが、接続パッドに対して異極性の領域に接触するので、ショートが発生する場合が多い。セル接続パッド２０のサイズはまた、図２Ｂに示すように、バスバータブ２２の幅２５、バスバータブ２２からの半田２４フローの距離２７、バス接続要素（例えば、半田ペースト、絶縁体２６、及び加熱要素）間の他の位置ずれの関数である。堅牢な製造のためには、位置ずれに備える距離は、典型的には、位置ずれの標準偏差の少なくとも４倍であり、あらゆる方向の位置ずれの標準偏差は、他の寄与の二乗の合計の平方根になり、これは、位置ずれへの各寄与が独立しており、かつ通常は分散されることを前提とする。絶縁体２６の目的は、接続パッドとは異なる極性を有するセルの領域へのバスバーの電気接触を防ぐことである。２００６年１０月３日に出願され、引用により本明細書に内容が組み込まれている現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５４３、４４０号に説明されているように、絶縁体は、セルの一部、個別の部品、又はバスバーの一部とすることができる。
【００１４】
本発明者によって発案された本発明の実施形態は、バスバー組立体に少なくとも１つのバスバー接続ジョイントを付加してＰＶアレイ内のセル間の位置ずれに対処することによって上述の問題を克服する。バスバー構成要素は、接続ポイントにより又は個別のバスバー接続部材（複数の接続ジョイントを有する）を通じて相互に接続可能であり、バスバー組立体を形成する。一実施形態では、予め組み立てられたバスバー構成要素は、個々のセルに整列し、かつ接続されるように構成される。予め組み立てられたバスバー構成要素は、単一形成部品とすることができ、又は代替的に、例えば、バスバー構成要素の本体にタブを半田付け又は溶接することによって予め形成することができる。次に、隣接する予め組み立てられたバスバー構成要素を相互に接続することができる。予め組み立てられたバスバー構成要素は、少なくとも１つのバスバー接続ジョイントにより互いに接続されるので、予め組み立てられたバスバー構成要素の結合されたストリングは、例えば、接続ジョイントの周囲で相互に対するバスバー構成要素の線形軸外整列を可能にすることによって位置ずれを補償することができる。
【００１５】
当業者は、本発明に説明されるように、付加的な接続ジョイントとは対照的に、より少ない接続ジョイントを使用することに利点を期待すると考えられることは認められるであろう。例えば、当業者は、接続ジョイントは、バスバーの潜在的な物理的障害の原因である点を理解するであろう。これらのジョイントの厚みも、対応するＰＶセル上に応力を生じさせ、セルが壊れて使用できなくなる可能性がある。例えば、モジュールの製造中に、ジョイントがＰＶセル上に余分な応力を加え、ＰＶセルに亀裂が入る可能性があり、これがセル性能を低下させる。バスバーの線形構成により、バスバーの一部は、ＰＶセルの典型的には切り取られるコーナの縁部を超えて延びるために、ＰＶセルの縁部ではこのような破損が頻繁である。更に、余分な接続ジョイントの使用は、製造工程に段階を追加し、これは、製造時間及びコストを増大させる。
【００１６】
図３Ａは、本発明の一実施形態により、セル位置ずれに対処するためにバスバー接続ジョイントを通じて接続した予め組み立てられたバスバー構成要素の配置を示している。図３Ａに示すように、予め組み立てられたバスバー構成要素９２０、９２２は、各セル９００、９０２に別々に接続され、次に、相互に結合されるので、バスバー構成要素９２０、９２２を接続するバスバー接続ジョイント９２４は、整列中にセル９００、９０２の位置ずれ（距離Ｘ及び回転Ａによって示すような）に対処するためのピボット点として作用することができる。
【００１７】
図３Ｂは、本発明の一実施形態によるバスバータブ９５０のセルパッド９５４への電気接続を示している。絶縁体９５６が、バスバータブ９５０とＰＶセルの間に設けられる。上述のように、絶縁体９５６の目的は、接続パッドとは異なる極性を有するセルの領域へのバスバーの電気接触を防ぐことである。２００６年１０月３日に出願され、引用により本明細書に内容が組み込まれている現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５４３、４４０号に説明されているように、絶縁体は、セルの一部、個別の部品、又はバスバーの一部とすることができる。
【００１８】
バスタブ９５０を例えば半田付けによりセルパッド９５４に接続する場合、半田９５８は、多くの場合にバスタブ９５０を超えてセルパッド９５４上に距離９２７だけ流れ、有効な接続をもたらす。上述のように、バスバー接続ジョイントが設けられるので、セルパッド９５４は、図２Ｂに関連する以上の説明と比較して最小限にすることができ、バスバータブのサイズ（例えば、幅９５５）、バスバータブ９５０からの半田フローの距離９２７、並びにバスバー配置公差（配置の不完全性によってもたらされる）及びバスバータブ公差（バスバー製造の不完全性によってもたらされる）から生じる潜在的な位置ずれを考慮に入れるようにサイズが設定される。
【００１９】
一実施形態では、予め組み立てられたバスバー構成要素９２０及び９２２は、図３Ａに示すように、バスバータブがバスバー本体と単一に形成されるような単一バスバー構成要素とすることができる。代替的に、バスバー構成要素９２０及び９２２は、図３Ｃに示すように、バスバータブをセルパッドと整列させる前にバスバータブ９４１−９４６をそれらのそれぞれのバスバーの細長い本体９２０又は９２２にジョイント９３１−９３６を通じて接合するような（例えば、半田付けにより）予め形成されたバスバー構成要素とすることができる。バスバー接続ジョイント９２４は、図に示すようにバスバータブジョイントと同等の位置にある必要はなく、バスバー構成要素９２０の本体に沿った別の位置に配置することができる点に注意すべきである。
【００２０】
図３Ａ及び３Ｃには、バスバー構成要素の各々と共に３つのタブを示している。それにも関わらず、３つよりも少ない又は３つよりも多いタブを設けることができる点は認められるであろう。バスバー構成要素上に設けるタブの数は、バスバー構成要素が接続される各セルの電気接点条件に依存する点は認められるであろう。
【００２１】
図４Ａ及び４Ｂは、本発明の代替的な実施形態による第１バスバー構成要素１００及び第２バスバー構成要素１２０をそれぞれ示している。各バスバー構成要素１００、１２０は、太陽電池（ＰＶ）モジュールの太陽電池（ＰＶ）セルに接続するように構成されている。
【００２２】
第１バスバー構成要素１００及び第２バスバー構成要素１２０の各々は、細長い本体１０４、第１タブ１０６、第２タブ１０８、及び第３タブ１１０を含む。タブ１０６、１０８、１１０は、バスバー構成要素１００、１２０をＰＶセルのそれぞれ１つに電気的に接続するのに使用される。細長い本体１０４は、タブ１０６、１０８、１１０（及びＰＶセル）をＰＶモジュールの接続箱に電気的に接続するのに使用される。一実施形態では、細長い本体１０４は、相互接続バスであり、タブ１０６、１０８、１１０は、バスタブである。
【００２３】
一実施形態では、バスバー構成要素の細長い本体１０４及びタブ１０６、１０８、１１０は、単一構成要素として形成される。例えば、バスバー構成要素１００、１２０は、導電材料のシートを圧断することによって形成することができる。細長い本体１０３及びタブ１０６、１０８、１００はまた、個別の部品として形成して、互いに接合することができる点は認められるであろう。
【００２４】
説明する本発明の実施形態は、太陽電池（ＰＶ）セルの半田パッドのサイズを縮小することができる。少なくとも１つのバスバー接続ジョイントを付加して個別のバスバー構成要素を接続することにより、より小型のセル接続パッドを使用することができ、それによってセルの効率を上げ、及び／又は収率損失を低減することができる。本発明のある一定の実施形態では、セル接続パッドのサイズは、バスバータブのサイズ（例えば、幅９５５）、バスバータブ９５０からの半田フローの距離９２７、並びにバスバー配置公差（配置の不完全性によってもたらされる）及びバスバータブ公差（バスバー製造の不完全性によってもたらされる）から生じる潜在的な位置ずれを考慮に入れるだけである。これは、各側の約２．５ｍｍから各側の約１．５ｍｍへと位置ずれの距離を短縮した。バスバータブ幅９５５に半田フローの距離９２７を加えたものが約３ｍｍである１つの特定的な実施形態では、セル接続パッドのサイズ（例えば、幅９２８及び長さ９２９）は、同レベルの収率損失及び修復でありながら約７ｍｍｘ６ｍｍ又はそれよりも小型に縮小することができる。代替的な実施形態では、本明細書に説明する様々な要素に関して他の形状、寸法、及びサイズを利用することができる点に注意すべきである。
【００２５】
上述のように、当業者は、付加的な接続ジョイントとは対照的に、より少ない接続ジョイントを使用することに利点を期待すると考えられる点も認められるであろう。裏面接点太陽電池内のパッドの簡易分析によれば、パッド下の区域は、少なくとも１つの極性で活性化していることが示されている。しかし、多くの分析が、パッド下の区域は電圧依存集積を受けやすいことを示している。２１％の効率を有する１４９ｃｍ2のセル上の８ｍｍｘ８ｍｍサイズのパッド下の総損失は、約０．５７％絶対値である。２１％の効率を有する１４９ｃｍ2のセル上の７ｍｍｘ６ｍｍサイズの６個のパッド下の総損失は、約０．３９％絶対値である。この０．１８％絶対値（約０．９％相対値）の差は、約＄５．８０／モジュールに値するのに対して、付加的なバスペアバスジョイントによって課せられるコストは、約＄０．２０／モジュールに過ぎない。
【００２６】
図４Ａ−４Ｂには、３つのタブ１０６、１０８、１１０を示している。それにも関わらず、３つよりも少ない又は３つよりも多いタブを設けることができる点は認められるであろう。バスバー構成要素１００、１２０上に設けるタブの数は、バスバー構成要素が接続される各セルの電気接点条件に依存する点も認められるであろう。
【００２７】
一実施形態では、細長い本体１０４、又はタブ１０６、１０８、１１０、又はその両方は、非線形部分を含むことができる。例えば、細長い本体１０４は、細長い本体１０４の長さに沿って湾曲形状を有することができる。更に、細長い本体１０４及びタブ１０６、１０８、１１０は、図４Ａ−４Ｂに示すように、直線ではない角度で交差することができる。例えば、個々のタブ１０６、１０８、１１０の１つ、一部、又は全ては、９０度以外の角度（例えば、６０度）で細長い本体１０４から離れて延びることができる。別の実施例においては、細長い本体の端部にあるタブ１１０は、細長い本体１０４が約９０度湾曲してタブ１１０を形成するように細長い本体１０４の曲線延長部として形成することができる。直線及び曲線構成の様々な組合せを実施することができる点は認められるであろう。例えば、タブ１０６、１０８、１１０は、それらが細長い本体１０４と交差する丸味のある端部及び丸味のある内部又は外部コーナを有することができる。
【００２８】
一実施形態では、細長い本体１０３は、それ自体に端末バス（図示せず）を接続させるように適応させることができる。別の実施形態では、細長い本体１０４は、単一形成された延長部（図示せず）を含むことができ、延長部は、端末バス又は端末バスへの接続部とすることができる。
【００２９】
図４Ｃは、本発明の一実施形態によるバスバー接続部材１３０を示している。ここに示すバスバー接続部材１３０は、第１バスバー接続ジョイント１３２及び第２バスバー接続ジョイント１３４を含む。バスバー接続部材１３０は、それぞれ第１バスバー接続ジョイント１３２及び第２バスバー接続ジョイント１３４において、第１バスバー構成要素１００を第２バスバー構成要素１２０と接続するように構成されている。バスバー接続部材１３０の形状及びサイズは、図４Ｃに示すものとは異なることができる点は認められるであろう。一実施形態では、バスバー接続部材１３０は、バスバー構成要素１００、１２０と同じ導電材料から形成される。
【００３０】
図４Ｄは、本発明の一実施形態によるバスバー接続部材１３０を通じた第１バスバー構成要素１００と第２バスバー構成要素１２０との接続を示している。第１バスバー構成要素１００は、それぞれ第１接続ジョイント１３２及び第２接続ジョイント１３４においてバスバー接続部材１３０を第１バスバー構成要素１００及び第２バスバー構成要素１２０の各々の細長い本体１０４と結合することにより、第２バスバー構成要素１２０と接続される。
【００３１】
一実施形態では、バスバー接続部材１３０は、半田付けにより第１バスバー構成要素１００及び第２バスバー構成要素１２０に接続される。代替的接合技術は、例えば、溶接、導電性接着剤、機械的ファスナ、又は他の結合技術を含む。
【００３２】
様々な構成要素を製造するための詳細については、２００６年１０月３日に出願され、引用により本明細書に内容が組み込まれている現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５４３、４４０号に見出すことができる。
【００３３】
図５は、本発明の一実施形態により太陽電池モジュールを形成する方法を示す流れ図である。方法８００は、第１及び第２の予め組み立てられたバスバー構成要素を形成することにより始まる（ブロック８０４）。一実施形態では、予め組み立てられたバスバー構成要素は、上述の現在特許出願中の特許出願に説明されるように形成することができる。
【００３４】
方法８００は、任意的に、第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を第１セルと光学的に整列させることにより（ブロック８１０）、かつ第２の予め組み立てられたバスバー構成要素を第２セルと光学的に整列させることにより（ブロック８１２）継続される。予め組み立てられたバスバー構成要素がそれぞれのセルと整列した後、バスタブをセル上の電気接点と接合することにより、バスバー構成要素をセルに接続する。一実施形態では、バスタブは、電気接点に半田付けされる。上述のように、代替的な接合技術を使用することができる点は認められるであろう。
【００３５】
方法８００は、必要に応じて、第１バスバー構成要素を第２バスバー構成要素と接続することによって継続される（ブロック８１６）。一実施形態では、第１バスバー構成要素及び第２バスバー構成要素は、直接的に互いに接合される。別の実施形態では、第１バスバー構成要素及び第２バスバー構成要素は、中間バスバー接続部材を通じて互いに接合される。一実施形態では、バスバー構成要素は、互いに半田付けされる。上述のように、代替的な接合技術を使用することができる点は認められるであろう。
【００３６】
方法８００は、バスバー構成要素を用いてセルのアレイを互いに接続し、太陽電池モジュールを形成することによって継続される（ブロック８２０）。一実施形態では、端末バスも、バスバー構成要素及びセルのアレイを接続箱に接続することができる。
【００３７】
方法８００は、示したものとは異なる場合がある点は認められるであろう。例えば、方法８００は、上述のものよりも少ない段階又は多くの段階を含むことができる。別の実施例においては、段階の順序は、上述とは異なる場合がある。例えば、方法は、任意的に、バスバー構成要素を配置する前に第１及び第２絶縁体を第１及び第２セルと整列させる段階を含むこともできる。
【００３８】
一実施形態では、バスバー構成要素及び／又は絶縁体は、バスバー構成要素をセルに対して及び相互に配置して結合するのに用いられるロボットに付随する視覚システムを使用して整列させる。一実施形態では、視覚システムは、セルの画像を撮影し、この画像をプログラマーに中継し、プログラマーは、画像を用いて絶縁体及び／又はバスバー構成要素を光学的に整列させる。視覚システムは、同じ画像を用いて絶縁体及びバスバーを別々に整列させることができる。
【００３９】
本発明の実施形態の別の例示的な利点は、予め組み立てられたバスバー構成要素をセルに対して個々に整列させ、セルのショートの低減をもたらすことを含む。
【００４０】
以上の明細書において、本発明をその特定の例示的実施形態を参照して説明した。しかし、特許請求の範囲に説明されるような本発明のより広範な精神及び範囲から逸脱することなく本発明に様々な修正及び変形を加えることができる点は明らかであろう。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味でとらえるものとする。
太陽電池（ＰＶ）モジュールは、第１の裏面接点ＰＶセルと、ＰＶモジュールの裏面で前記第１のＰＶセルに結合された第１の予め組み立てられたバスバー構成要素と、第２の裏面接点ＰＶセルと、各ＰＶセルの裏面で前記第２のＰＶセルに結合された第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と、を含み、前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素は、少なくとも第１の接続ジョイントによって前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と結合される。前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素及び第２の予め組み立てられたバスバー構成要素は、半田によって前記第１接続ジョイントと結合される。前記第１及び第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の少なくとも一方が、単一バスバー構成要素である。前記第１及び第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の少なくとも一方が、予め形成されたバスバー構成要素である。前記第１のＰＶセルは、第１のセル半田パッドを有し、前記第２のＰＶセルは、第２のセル半田パッドを有し、前記第１の予め組み立てられたバスバーは、第１の細長い本体と、第１の幅及び第１のタブ接続ジョイントを有する第１のバスタブとを有し、前記第２バスバー構成要素は、第２の細長い本体と、第２の幅及び第２のタブ接続ジョイントを有する第２のバスタブとを有し、前記第１のセル半田パッド及び前記第２のセル半田パッドの各々が、前記第１及び第２バスバータブの前記第１及び第２の幅と、半田フローの距離と、バスバー配置公差と、バスバータブ公差とに適合するサイズにされる。前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素は、単一に形成され、前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素も、単一に形成される。前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素は、前記第１のセルと整列し、前記第２のバスバーの予め組み立てられた構成要素は、前記第２のセルと整列する。前記第１又は第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の一方と前記第１接続ジョイントによって接続され、かつ該第１又は第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の他方と第２接続ジョイントによって接続されたバスバー接続部材、を更に含む。前記第１及び第２のＰＶセルと共に配置されてＰＶセルのストリングを形成し、該ＰＶセルのストリングにおける少なくとも１つの他の予め組み立てられたバスバー構成要素に結合された対応する予め組み立てられたバスバー構成要素をセルの各々が有する付加的なＰＶセルと、ＰＶモジュールを形成するように配置された複数の前記ＰＶセルのストリングと、を更に含む。
前記第１及び第２のＰＶセルは、第１及び第２の予め組み立てられたバスバー構成要素にそれぞれ結合されたセル接続パッドを有し、前記セル接続パッドは、８ミリメートルｘ８ミリメートルよりも小さい幅及び長さを有する。前記セル接続パッドの前記幅及び前記長さは、約７ミリメートルｘ６ミリメートルよりも小さい。
裏面接点太陽電池（ＰＶ）モジュールを製作する方法は、第１の予め組み立てられたバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第１のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させる段階と、前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第１のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続する段階と、第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第２のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させる段階と、前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第２のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続する段階と、少なくとも１つの接続ジョイントを用いて前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と接続する段階と、を含む。前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素に対して前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素は、該第１及び第２の予め組み立てられたバスバーが前記第１及び第２のＰＶセルとそれぞれ接続した後に前記少なくとも１つの接続ジョイントで接続される。少なくとも１つの接続ジョイントを用いて前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と接続する段階は、少なくとも１つの接続ジョイントを用いて該第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を該第２の予め組み立てられたバスバー構成要素に半田付けする段階を含む。前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素及び前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素をバスバー接続部材に接続する段階、を更に含み、前記バスバー接続部材は、前記第１又は第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の一方と前記第１の接続ジョイントによって接続され、かつ該第１又は第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の他方と第２の接続ジョイントによって接続される。前記バスバー接続部材を前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素及び前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の各々と接続する段階は、該接続部材を該第１の予め組み立てられたバスバー構成要素及び該第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の各々と前記第１及び第２の接続ジョイントで半田付けする段階を含む。
裏面接点太陽電池（ＰＶ）モジュールは、第１の予め組み立てられたバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第１のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させることを可能にするための手段と、前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第１のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続するための手段と、第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の１つ又はそれよりも多くのタブを第２のＰＶセルの対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと整列させることを可能にするための手段と、前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素の前記１つ又はそれよりも多くのタブを前記第２のＰＶセルの前記対応する１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドと接続するための手段と、少なくとも１つの接続ジョイントを用いて前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と接続するための手段と、を含む。前記第１の予め組み立てられたバスバー構成要素を前記第２の予め組み立てられたバスバー構成要素と接続するための前記手段は、バスバー接続部材を更に含む。
【符号の説明】
【００４１】
４  ＰＶモジュール
６０４  セル
Ａ、Ｂ  ストリング列
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0005633930.tif 000006
【図３Ｃ】
0005633930.tif 000007
【図４Ａ】
0005633930.tif 000008
【図４Ｂ】
0005633930.tif 000009
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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