(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの基板と、この１つの基板上に形成された複数の単位太陽電池とを含んでなる太陽電池素子であって、前記複数の単位太陽電池は２列に配列されており、これら各列は、一列に配列された複数の単位太陽電池が２方向に向かって直列接続されており、この２方向に向かって直列接続されている一列の単位太陽電池のうち、１つの単位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この２方向の直列接続の両方に接続されている単位太陽電池は、前記２列のうち一方の列では、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための正極を有しているとともに、他方の列では、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための負極を有しており、前記２列の複数の単位太陽電池のうち、同じ側の端部に位置する同士の単位太陽電池がそれぞれ電気的に直列接続されており、
前記太陽電池素子が、１つの可撓性の絶縁性基板と、この基板上に形成された第一電極層と、この第一電極層上に形成された光電変換層と、この光電変換層上に形成された透明な第二電極層と、これら層とは反対側の前記基板上に形成された第三電極層と、この第三電極層と前記第一電極層とを電気的に接続するための前記基板を貫通する直列接続用孔と、前記第三電極層と前記第二電極層とを電気的に接続するための前記基板、前記第一電極層及び前記光電変換層を貫通する集電用孔とを含んでなり、
前記第一電極層、前記光電変換層及び前記第二電極層が、前記直列接続用孔及び前記集電用孔を少なくとも１つずつ含むように分割され、この分割された第一電極層、光電変換層及び第二電極層が前記単位太陽電池を構成しているとともに、
前記第三電極層が、前記直列接続用孔及び前記集電用孔を少なくとも１つ含むように分割され、これにより単位太陽電池がその両隣の単位太陽電池と直列接続している太陽電池素子。
【請求項２】
２枚を１組で使用する太陽電池素子であって、前記２枚の太陽電池素子のそれぞれが、１つの基板と、この１つの基板上に形成された複数の単位太陽電池とを含んでなり、前記複数の単位太陽電池は１列に配列されており、この一列に配列された複数の単位太陽電池が２方向に向かって直列接続されており、この２方向に向かって直列接続されている一列の単位太陽電池のうち、１つの単位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この２方向の直列接続の両方に接続されている単位太陽電池は、前記２枚の太陽電池素子のうちの一方の太陽電池素子では、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための正極を有しているとともに、他方の太陽電池素子では、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための負極を有しており、前記２枚の太陽電池素子の同じ側の端部に位置する同士の単位太陽電池が、それぞれ電気的に直列接続されており、
前記太陽電池素子が、１つの可撓性の絶縁性基板と、この基板上に形成された第一電極層と、この第一電極層上に形成された光電変換層と、この光電変換層上に形成された透明な第二電極層と、これら層とは反対側の前記基板上に形成された第三電極層と、この第三電極層と前記第一電極層とを電気的に接続するための前記基板を貫通する直列接続用孔と、前記第三電極層と前記第二電極層とを電気的に接続するための前記基板、前記第一電極層及び前記光電変換層を貫通する集電用孔とを含んでなり、
前記第一電極層、前記光電変換層及び前記第二電極層が、前記直列接続用孔及び前記集電用孔を少なくとも１つずつ含むように分割され、この分割された第一電極層、光電変換層及び第二電極層が前記単位太陽電池を構成しているとともに、
前記第三電極層が、前記直列接続用孔及び前記集電用孔を少なくとも１つ含むように分割され、これにより単位太陽電池がその両隣の単位太陽電池と直列接続している太陽電池素子。
【請求項３】
前記正極及び負極は受光面とは反対側の面にある請求項１又は２に記載の太陽電池素子。
【請求項４】
前記２方向に向かって直列接続されている一列の複数の単位太陽電池のうちの１つの単位太陽電池が、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この両方に接続されている単位太陽電池が、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための正極を有しているとともに、両隣の単位太陽電池とそれぞれ直列接続するために前記直列接続用孔を少なくとも２つ有している請求項１又は２に記載の太陽電池素子。
【請求項５】
前記２方向に向かって直列接続されている一列の複数の単位太陽電池のうちの１つの単位太陽電池が、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この両方に接続されている単位太陽電池が、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための負極を有しているとともに、両隣の単位太陽電池とそれぞれ直列接続するために前記集電用孔を少なくとも２つ有している請求項１又は２に記載の太陽電池素子。
【請求項６】
支持体と、この支持体上に形成された絶縁性接着樹脂と、この絶縁性接着樹脂に埋設された請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池素子とを含んでなる太陽電池モジュールであって、前記支持体には貫通孔が設けられており、この貫通孔を介して前記太陽電池素子の出力が前記支持体の反対側に取り出される太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記貫通孔が前記支持体の概ね重心位置にある請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記支持体が前記貫通孔を２つ以上有する請求項６又は７に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子及びこの太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、省エネルギーや環境への配慮から、一般家庭でも注目されており、太陽
光発電設備を導入する際に補助もあることから、次第に個人住宅にも普及しつつある。個
人住宅用の太陽光発電システムとしては、例えば、太陽電池モジュールを屋根に設置し、
インバーターを介して既存の電力系統に系統連係して交流電源として利用するシステムが
ある。
【０００３】
しかしながら、このようなシステムは１５０〜３００万円と高価であるとともに、出力
が数十Ｗ程度の手軽に試せる軽量な太陽電池モジュール（〜１ｋｇ）もあまりないのが現
状であり、太陽光発電に興味があるだけではシステム導入になかなか踏み切れないという
のが実情である。その他、各家庭で気軽に太陽光発電を利用できない理由は、例えば屋根
に設置する場合は専門業者に依頼する必要があるからである。
【０００４】
従来、屋根に設置されていた衛星放送受信用アンテナが、昨今、ベランダ等に設置され
ることが多くなった。ベランダ等に設置する場合は、購入者自らがアンテナを設置し、設
置角度等を調整するのが一般的である。太陽電池モジュールについても同様に、ベランダ
等に簡単に設置することができ、かつ取り外しや可搬性に優れた太陽電池モジュールであ
れば、個人住宅でも手軽に太陽光発電を利用することが可能となろう。
【０００５】
このような太陽電池モジュールとして、例えば、図１１に示すような太陽電池モジュー
ル８０が開発されている（その他、特許文献１にも同様な構造の太陽電池モジュールが開
示されている）。図１１に示すように、支持体４１の表側に太陽電池素子７０を形成する
とともに、支持体４１のほぼ重心位置に貫通孔４８を設け、この貫通孔４８から支持体４
１の裏側へと太陽電池素子７０の正極及び負極を取り出すリード線４５を配線する。太陽
電池素子７０としては、図１０に示すような可撓性の絶縁性基板１１上にＳＣＡＦ構造の
単位太陽電池３３を直列接続したものが用いられている（その他、特許文献２など）。
【特許文献１】特開２００２−３５９３８２号公報
【特許文献２】特開平６−３４２９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１０に示すような構造の太陽電池素子７０では、正極から負極へと一
方向に直列接続されていることから（図中の矢印）、太陽電池素子７０の正極及び負極の
取り出し位置は、太陽電池素子を切断又は再配置しない限り、必然的に太陽電池素子７０
の直列接続方向の両端部となってしまう。
【０００７】
よって、出力取り出しを太陽電池モジュール８０のほぼ重心位置から行うためには、図
１１に示すように、２枚の太陽電池素子７０を配置して、これら太陽電池素子７０の両端
部からリード線４５を、これら太陽電池素子７０の間を介して太陽電池モジュール８０の
重心位置まで引き回す必要がある。
【０００８】
太陽電池モジュール８０の有効発電面積を高くするためには、この太陽電池素子７０間
のリード線４５の配置スペースを極力狭くする必要があり、これにより、リード線４５を
配置する工程に時間がかかるとともに、配置に高い位置精度が必要となる。また、リード
線４５は太陽電池モジュール８０の表面から見えるため、リード線４５で太陽光が反射し
て眩しかったり、外観も良くない。反射を抑えるために濃色の被覆線付きリード線を使用
したり、リード線そのものを着色すると、コスト高になってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、１つの基板上に形成された複数の単位太陽電池
が少なくとも１列に配列されている太陽電池素子において、その電極取り出し位置が、単
位太陽電池の列の端部となるのを回避することができる太陽電池素子及びそれを用いた太
陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る太陽電池素子は、１つの基板と、この１つ
の基板上に形成された複数の単位太陽電池とを含んでなる太陽電池素子であって、前記複
数の単位太陽電池は少なくとも１列に配列されており、このうち少なくとも１列は、一列
に配列された複数の単位太陽電池が２方向に向かって直列接続されていることを特徴とす
る。
【００１１】
このように、一列に配列された複数の単位太陽電池を２方向に向かって直列接続するこ
とで、正極又は負極となる電極の取り出し位置を、この２方向の直列接続の間とすること
ができる。したがって、電極の取り出し位置が単位太陽電池の列の端部となるのを回避す
ることが可能となる。
【００１２】
前記２方向に向かって直列接続されている一列の単位太陽電池のうち、１つの単位太陽
電池は、前記２方向の直列接続の両方に接続されていることが好ましい。この２方向の直
列接続の両方に接続されている単位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方の出力を取
り出すための正極又は負極を有していることが好ましく、この正極又は負極は受光面とは
反対側の面にあることが好ましい。
【００１３】
前記太陽電池素子は、１つの可撓性の絶縁性基板と、この基板上に形成された第一電極
層と、この第一電極層上に形成された光電変換層と、この光電変換層上に形成された透明
な第二電極層と、これら層とは反対側の前記基板上に形成された第三電極層と、この第三
電極層と前記第一電極層とを電気的に接続するための前記基板を貫通する直列接続用孔と
、前記第三電極層と前記第二電極層とを電気的に接続するための前記基板、前記第一電極
層及び前記光電変換層を貫通する集電用孔とを含んでなることが好ましく、前記第一電極
層、前記光電変換層及び前記第二電極層が、前記直列接続用孔及び前記集電用孔を少なく
とも１つずつ含むように分割され、この分割された第一電極層、光電変換層及び第二電極
層が前記単位太陽電池を構成しているとともに、前記第三電極層が、前記直列接続用孔及
び前記集電用孔を少なくとも１つ含むように分割され、これにより単位太陽電池がその両
隣の単位太陽電池と直列接続していることが好ましい。
【００１４】
前記２方向に向かって直列接続されている一列の複数の単位太陽電池のうちの１つの単
位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この両方に接続されてい
る単位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための正極を有してい
るとともに、両隣の単位太陽電池とそれぞれ直列接続するために前記直列接続用孔を少な
くとも２つ有していることが好ましい。
【００１５】
前記２方向に向かって直列接続されている一列の複数の単位太陽電池のうちの１つの単
位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方に接続されており、この両方に接続されてい
る単位太陽電池は、前記２方向の直列接続の両方の出力を取り出すための負極を有してい
るとともに、両隣の単位太陽電池とそれぞれ直列接続するために前記集電用孔を少なくと
も２つ有していることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、別の態様として、太陽電池モジュールであって、この太陽電池モジュ
ールは、上記の太陽電池素子を用いていることを特徴とする。また、太陽電池モジュール
は、支持体と、この支持体上に形成された絶縁性接着樹脂と、この絶縁性接着樹脂に埋設
された太陽電池素子とを含んでなり、前記支持体には貫通孔が設けられており、この貫通
孔を介して前記太陽電池素子の出力が前記支持体の反対側に取り出される。前記貫通孔は
、前記支持体の概ね重心位置にあることが好ましい。前記支持体は、前記貫通孔を２つ以
上有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように、本発明によれば、１つの基板上に形成された複数の単位太陽電池が少
なくとも１列に配列されている太陽電池素子において、その電極取り出し位置が、単位太
陽電池の列の端部となるのを回避することができる太陽電池素子及びそれを用いた太陽電
池モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（太陽電池素子）
図１は、本発明に係る太陽電池素子の一実施形態を示す模式図であって、（ａ）はその
受光面側を示す平面図、（ｂ）はその裏面側を示す底面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線に沿った
断面図である。
【００１９】
図１に示すように、太陽電池素子１０ａは、絶縁性基板１１の受光面上に第一電極層１
２が形成され、また基板１１の裏面上には第三電極層１５が形成されている。さらに第三
電極層１５上には第四電極層１６が積層されている。第三電極層１５と第四電極層１６は
電気的に接続されている。第一電極層１２と第三電極層１５は、直列接続用孔１８内にも
形成されており、これにより電気的に接続されている。一方、集電用孔１７内には、第一
電極層１２と第三電極層１５は形成されておらず、電気的に接続されていない。
【００２０】
第一電極層１２の上には光電変換層１３と第二電極層１４が積層されている。第二電極
層１４は、第一電極層１２及び光電変換層１３の中心部に形成されており、第一電極層１
２及び光電変換層１３の両端部に形成されている直列接続用孔１８の近傍には形成されて
いない。集電用孔１７内には、光電変換層１３と第二電極層１４が形成されており、第二
電極層１４は光電変換層１３により第一電極層１２と絶縁されている。また、集電用孔１
７内では第二電極層１４上に第四電極層１６が形成されており、これにより電気的に接続
されている。
【００２１】
基板１１の受光面における線状除去部１９ａは、第一電極層１２、光電変換層１３及び
第二電極層１４が除去された部分である。この線状除去部１９ａを挟んで相対する第一電
極層１２、光電変換層１３及び第二電極層１４は各々電気的に分離されている。そして、
この線状除去部１９ａで分離された第一電極層１２、光電変換層１３及び第二電極層１４
が、単位太陽電池（以下、単位セルと略す）を構成する。
【００２２】
また、基板１１の裏面における線状除去部１９ｂは、第三電極層１５及び第四電極層１
６が除去された部分である。この線状除去部１９ｂを挟んで相対する第三電極層１５及び
第四電極層１６は各々電気的に分離されている。
【００２３】
複数の単位セルのうち、中央に位置している単位セル３１は、線状除去部１９ａ側の両
端部において、それぞれ直列接続用孔１８が設けられている。そして、これら両端部の直
列接続用孔１８の間に集電用孔１７が設けられている。また、この単位セル３１の裏面で
は、直列接続用孔１８と集電用孔１７との間に線状除去部１９ｂが形成され、これにより
第三電極層１５及び第四電極層１６は３つに分離されている。
【００２４】
一方、複数の単位セルのうち、両側に位置している単位セル３３ａ、３３ｂは、中央の
単位セル３１側の端部に集電用孔１７が設けられており、その反対側の端部に直列接続用
孔１８が設けられている。また、この単位セル３３ａ、３３ｂは、集電用孔１７と直列接
続用孔１８との間に線状除去部１９ｂが形成され、これにより第三電極層１５及び第四電
極層１６は２つに分離されている。
【００２５】
このような構成によれば、一方の側の単位セル３３ａの第二電極層１４は、集電用孔１
７を介して第三電極層１５及び第四電極層１６と電気的に通じ、さらに、直列接続用孔１
８を介して隣接する中央の単位セル３１の第一電極層１２と電気的に通じることとなる。
また、中央の単位セル３１の第二電極層１４は、集電用孔１７を介して第三電極層１５及
び第四電極層１６と電気的に通じることとなる。よって、これらは、一方の側の単位セル
３３ａから中央の単位セル３３の方向に向かって直列接続されている。
【００２６】
また、他方の側の単位セル３３ｂの第二電極層１４も、上記と同様に、集電用孔１７を
介して第三電極層１５及び第四電極層１６と電気的に通じ、さらに、直列接続用孔１８を
介して隣接する中央の単位セル３１の第一電極層１２と電気的に通じることとなる。よっ
て、これらは、他方の側の単位セル３３ｂから中央の単位セル３１の方向に向かって直列
接続されている。
【００２７】
このような単位セル３３ａ、３１、３３ｂの接続状態を等価回路に書き直した図を、図
３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、太陽電池素子１０ａを構成する単位セル３３
ａ、３１、３３ｂは、両側の単位セル３３ａ、３３ｂから中央の単位セル３１へと２方向
に向かって直列接続されている。よって、２方向の直列接続の両方に接続されている中央
の単位セル３１から、出力を取り出すことができる。
【００２８】
一方、図３（ｃ）に、図１０の従来の太陽電池素子７０の等価回路図を示す。図３（ｃ
）に示すように、従来の太陽電池素子７０を構成する単位セル３３ｅ〜３３ｈは、一端の
単位セル３３ｅから他端の単位セル３３ｈへと１方向に向かって直列接続されている。し
たがって、必然的に両端の単位セル３３ｅ、３３ｈから出力を取り出すこととなる。
【００２９】
なお、２方向の直列接続の両方に接続している単位セル３１は、その裏面の３つに分離
された第三電極層１５及び第四電極層１６のうち中央の電極層が、２方向の直列接続の両
方の出力取り出し用正極となる。また、この２方向の直列接続の両方に接続している単位
セル３１は、第二電極層１４の表面積（すなわち発電面積）が、他の単位セル３３の２倍
となっている。
【００３０】
図２は、本発明に係る太陽電池素子の別の実施形態を示す模式図であって、（ａ）はそ
の受光面側を示す平面図、（ｂ）はその裏面側を示す底面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線に沿っ
た断面図である。なお、図１と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明
は省略する。
【００３１】
図２に示す太陽電池素子１０ｂでは、複数の単位セルのうち、中央に位置している単位
セル３２は、線状除去部１９ａ側の両端部において、それぞれ集電用孔１７が設けられて
いる。そして、これら両端部の集電用孔１７の間に直列接続用孔１８が設けられている。
一方、両側に位置している単位セル３３ｃ、３３ｄは、中央の単位セル３２側の端部に直
列接続用孔１８が設けられており、その反対側の端部に集電用孔１７が設けられている。
【００３２】
このような構成によれば、一方の側の単位セル３３ｃの第一電極層１２は、直列接続用
孔１８を介して隣接する中央の単位セル３２の第三電極層１５及び第四電極層１６と電気
的に通じ、さらに、集電用孔１７を介して単位セル３２の第二電極層１４と電気的に通じ
ることとなる。また、中央の単位セル３２の第二電極層１４は、直列接続用孔１８を介し
て第三電極層１５及び第四電極層１６と電気的に通じることとなる。よって、これらは、
中央の単位セル３２から一方の側の単位セル３３ｃの方向に向かって直列接続されている
。
【００３３】
また、他方の側の単位セル３３ｄの第一電極層１２も、上記と同様に、直列接続用孔１
８を介して隣接する中央の単位セル３２の第三電極層１５及び第四電極層１６と電気的に
通じることなる。よって、これらは、中央の単位セル３２から他方の側の単位セル３３ｄ
の方向に向かって直列接続されている。
【００３４】
このような単位セル３３ｃ、３２、３３ｄの接続状態を等価回路に書き直した図を、図
３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すように、太陽電池素子１０ｂを構成する単位セル３３
ｃ、３２、３３ｄは、中央の単位セル３２から両側の単位セル３３ｃ、３３ｄへと２方向
に向かって直列接続されている。よって、２方向の直列接続の両方に接続されている中央
の単位セル３２から、出力を取り出すことができる。
【００３５】
２方向の直列接続の両方に接続している単位セル３２は、その裏面の３つに分離された
第三電極層１５及び第四電極層１６のうち中央の電極層が、２方向の直列接続の両方の出
力取り出し用負極となる。また、この２方向の直列接続の両方に接続している単位セル３
２も、第二電極層１４の表面積（すなわち発電面積）が、他の単位セル３３の２倍となっ
ている。
【００３６】
なお、図１及び図２では、１方向の直列接続を構成する単位セル３３を１つずつしか示
していないが、どちらも同様の構成の単位セル３３を複数設けて直列接続させることがで
きる。どちらか一方の側の単位セルを多く設けることもできるが、同数の単位セルを設け
ることが好ましい。これにより太陽電子素子１０の中央に電極の取り出し位置を配置する
ことができる。
【００３７】
また、図１及び図２では、単位セルの直列接続方向と直交する幅方向において、集電用
孔１７を８つ、直列接続用孔１８を２つ設けているが、これらの数に限定されるものでは
なく、太陽電池素子１０の用途に合わせて適宜選択できる。
【００３８】
（太陽電池素子の製造方法）
本発明に係る太陽電池素子１０は、以下の手順により製造することができる。先ず、電
気絶縁性でフレキシブルな樹脂からなるフィルム基板１１に、例えばパンチ等を用いて、
直列接続用孔１７（例えば直径１．５ｍｍ）をあける。次に、基板１１の片面（受光面）
上に、第一電極層１２として例えばスパッタ等により銀（Ａｇ）を製膜し、その反対側の
面（裏面）上には、第三電極層１５として、同じく銀を製膜する。直列接続用孔１７の内
壁上で第一電極層１２と第三電極層１５は重なり、電気的に導通する。
【００３９】
第一及び第三電極層１２、１５としては、銀以外に、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ
）、チタン（Ｔｉ）等の金属をスパッタ又は電子ビーム蒸着等により製膜してもよい。ま
た、金属酸化膜と金属との多層膜をこれら電極層としてもよい。電極層の厚さは、５０〜
１０００ｎｍが好ましい。
【００４０】
フィルム基板１１としては、ポリイミドや、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アラミド等
の樹脂を用いることができる。フィルム基板１１の厚さは、例えば５０μｍである。
【００４１】
上記の製膜をした後、基板１１の受光面において、線状除去部１９ａの位置に対応する
第一電極層１２を、レーザ加工して除去する。そして、パンチを用いて今度は集電孔１７
をあける。次に、受光面側に、光電変換層１３として、プラズマＣＶＤによりアモルファ
スシリコン（α−Ｓｉ）層を製膜する。α−Ｓｉ層は、ｐ型、ｉ型、ｎ型の順か、ｎ型、
ｉ型、ｐ型の順に積層する。また、ｐ−ｉ−ｎ接続又はｎ−ｉ−ｐ接続を複数含んでもよ
い。
【００４２】
さらに、受光面側に、第二電極層１４として、透明電極層を製膜する。なお、単位セル
が形成されない基板１１の周辺部分や、直列接続用孔１８が形成されている光電変換層１
３の両側部分にはマスクをかけて、これら部分に製膜しないようにする。透明電極層とし
ては、インジウムスズオキシド（ＩＴＯ）や、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ
）等の酸化物導電層を用いることができる。
【００４３】
次に、裏面側に、第四電極層１６として、銀電極を製膜する。第四電極層１６の製膜に
より、集電用孔１７の内壁上で第二電極層１４と第四電極層１６とが重なり、電気的に導
通する。そして、受光面側では、線状除去部１９ａの位置に対応する第二電極層１４を、
レーザ加工により除去する。裏面側では、線状除去部１９ｂの位置に対応する第三電極層
１５と第四電極層１６とをレーザ加工により同時に除去する。
【００４４】
以上の手順によって、本発明に係る太陽電池素子１０が形成される。なお、第三電極層
１５と第四電極層１６は、電気的には同一の電位であるので、説明の便宜上、併せて一層
の接続電極層として扱うこともある。
【００４５】
（太陽電池モジュール）
図４及び図５は、本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態を示す模式図であり、
（ａ）はその受光面側を示す平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ−
Ｃ’線における断面図であり、（ｄ）はその内部において太陽電池素子の配置を示す平面
図である。
【００４６】
図４に示すように、太陽電池モジュール４０は、支持板４１の受光面上に、絶縁性接着
樹脂４２、太陽電池素子１０、絶縁性接着樹脂４２、透光性樹脂４３の順に積層された構
造となっている。本実施形態では、太陽電池素子１０として、図１の太陽電池素子１０ａ
と図２の太陽電池素子１０ｂとが１枚ずつ用いられている。
【００４７】
支持体４１としては、両面に着色塗料が塗布されたガルバニウム鋼板を用いることが好
ましい。その他、一定の強度があり太陽電池素子を支持できるものとして、アルミニウム
等の金属板や、プラスチック、セラミックス等の板も用いることができる。なお、支持体
４１の寸法は、例えば、４２０ｍｍ×３３０ｍｍ×０．４ｍｍである。この寸法の支持体
４１を上記のガルバニウム鋼板で作製すると、その重量は約０．４６ｋｇとなり非常に軽
量である。また、支持板４１を上記寸法とする場合、２枚の太陽電池素子１０ａ、１０ｂ
の各寸法は、例えば４００ｍｍ×１５０ｍｍとすることができる。
【００４８】
絶縁性接着樹脂４２としては、エチレン・ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）や、ポ
リビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、シリコーン樹脂等を用い
ることが好ましい。絶縁性接着樹脂４２は、例えば、太陽電池素子１０の両面に各５００
μｍの厚さで形成される。
【００４９】
透光性樹脂４３としては、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）や
、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の透光性
を有する樹脂を用いることが好ましい。また、透光性樹脂４３は、可撓性であることが好
ましい。透光性樹脂４３は、例えば、２５μｍの厚さで形成される。
【００５０】
また、２枚の太陽電池素子１０ａ、１０ｂの両端にある単位セル同士は、受光面とは反
対側の面（電極層）で、リード線４５ｃを介して電気的に接続されている。これにより、
図５（ｄ）に２つの矢印で示すように、太陽電池素子１０ｂの中央の単位セル３２から両
端のリード線４５ｃを介して太陽電池素子１０ａの中央の単位セル３１へと接続する、２
つの直列接続が形成される。
【００５１】
さらに、太陽電池素子１０ａ、１０ｂの各中央の単位セル３１、３２には、受光面とは
反対側の面の出力取り出し用の電極層にリード線４５ａ、４５ｂが電気的に接続されてい
る。この単位セル３１、３２は太陽電池素子１０ａ、１０ｂの各中央にあるので、リード
線４５ａ、４５ｂは、この単位セル３１、３２の一部分の距離を介するだけで、支持体４
１のほぼ重心位置にある貫通孔４８ａ、４８ｂまで配置することができる。
【００５２】
リード線４５ａ、４５ｂは、支持板４１に設けられた貫通孔４８ａ、４８ｂを通って、
支持体４１の受光面裏側まで延びている。そして、リード線４５ａ、４５ｂは出力ケーブ
ル４６ａ、４６ｂに電気的に接続されている。これにより、太陽電池素子１０で発電され
た電力を、出力ケーブル４６で取り出すことができる。
【００５３】
なお、貫通孔４８には、円筒形状の治具４４を取り付けることが好ましい。治具４４は
、支持体４１から抜けるのを防ぐために、その先端が傘形状をしており、この傘形状の部
分が支持体４１と絶縁性接着樹脂４２の間に固定されている。傘形状の中心部は、円筒形
状の部分と同様に穴があいており、貫通孔４８を塞ぐものではない。治具４４は、導電性
の金属または絶縁性のプラスチック等の材料で形成されることが好ましい。なお、治具４
４が導電性材料で形成される場合は、リード線４５を絶縁被覆する必要がある。
【００５４】
このように、本実施形態の太陽電池モジュール４０は、複数の単位セルが２方向に向か
って直列接続している太陽電子素子１０ａ、１０ｂを２枚で１組として使用しているので
、電極の取り出し位置が太陽電池モジュール４０の端部になるのを避けることができる。
したがって、リード線４５ａ、４５ｂを支持体４１のほぼ重心位置にある貫通孔４８に通
す際、これらリード線４５ａ、４５ｂを２枚の太陽電池素子１０ａ、１０ｂの間に配置し
なくてもよくなるので、これに起因していた発電面積の低下やリード線配置工程の複雑化
を解消することができる。
【００５５】
図６及び図７は、本発明に係る太陽電池モジュールの別の実施形態を示す模式図であり
、（ａ）はその受光面側を示す平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ
−Ｃ’線における断面図であり、（ｄ）はその内部において太陽電池素子の配置を示す平
面図である。なお、図４及び図５と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な
説明は省略する。
【００５６】
図６及び図７に示す太陽電池モジュール５０では、図４及び図５に示す２枚の太陽電池
素子１０ａ、１０ｂが１組となった複数の単位セルの構成と同様の構成が１枚の基板に形
成された太陽電池素子１０ｃを用いている。すなわち、この太陽電池素子１０ｃは、１枚
の基板上に複数の単位セルが２列に配列されており、どちらの列も複数の単位セルが２方
向に向かって直列接続されており、一方の列には、正極の取り出し電極を有する単位セル
３１がその中央に形成されており、他方の列には、負極の取り出し電極を有する単位セル
３２がその中央に形成されている。
【００５７】
この太陽電池セル１０ｃは、列の間では電気的に接続されていない。よって、図４及び
図５と同様に、受光面とは反対側の面において、リード線４５ｃを用いて両端同士の単位
セル３３を電気的に接続することで、図７（ｄ）に２つの矢印で示すように、一方の列の
中央の単位セル３２から両端のリード線４５ｃを介して他方の列の中央の単位セル３１へ
と接続する、２つの直列接続が形成される。
【００５８】
さらに、太陽電池素子１０ｃの各列中央の単位セル３１、３２には、図４及び図５と同
様に、受光面とは反対側の面において、出力取り出し用の電極にリード線４５ａ、４５ｂ
を電気的に接続し、これを支持体４１のほぼ重心位置にある貫通孔４８ａ、４８ｂまで配
置する。本実施形態の太陽電池モジュール５０では、１枚の太陽電池素子１０ｃを用いて
いるので、リード線４５ａ、４５ｂ、４５ｃは完全に受光側から見えなくなり、リード線
に起因していた太陽光の反射を完全に解消することができるとともに、太陽電池モジュー
ルの外観も著しく向上する。
【００５９】
なお、このような１枚の基板に複数の単位セルが２列に配列された太陽電池素子１０ｃ
を製造する方法としては、例えば、２列分の第一、第二、第三及び第四電極層並びに光電
変換層を基板に形成した後、レーザ加工によって２列の間の層を基板から除去する。これ
により、２列の間を電気的に分離することができる。
【００６０】
図８及び図９は、本発明に係る太陽電池モジュールの更に別の実施形態を示す模式図で
あり、（ａ）はその受光面側を示す平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）
はＣ−Ｃ’線における断面図であり、（ｄ）はその内部において太陽電池素子の配置を示
す平面図である。なお、図６及び図７と同様の構成については同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。
【００６１】
図８及び図９に示す太陽電池モジュール６０は、図６及び図７と同様に１枚の太陽電池
素子を用いているが、この太陽電池素子１０ｄは、リード線４５ｃを用いて列の間を電気
的に接続する代わりに、裏面の電極層で２列を直列接続するものである。図９（ｄ）には
、裏面の第三電極層１５及び第四電極層１６を破線で示している。図９（ｄ）に示すよう
に、２列に配置された複数の単位セルのうち、各列両端の単位セルのさらに端側の第三電
極層１５及び第四電極層１６のみ、列間が分離されておらず一体となっている。これによ
り、図中の２つの矢印で示すように、一方の列の中央の単位セル３２から両端の裏面電極
層を介して他方の列の中央の単位セル３１へと接続する、２つの直列接続が形成される。
【００６２】
このように本実施形態の太陽電池モジュール６０は、さらにリード線４５ｃも不要とな
るので、低コスト化を図ることができる。なお、このような２列の間を両端の裏面電極層
で直接的に直列接続した太陽電池素子１０ｄを製造する方法としては、例えば、レーザ加
工により２列の間の層を除去する際、裏面は両側の最端の電極層のみを残すように除去す
ればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る太陽電池素子の一実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【図２】本発明に係る太陽電池素子の別の実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【図３】太陽電池素子の電気等価回路を示す図であり、（ａ）は図１に示す太陽電池素子、（ｂ）は図２に示す太陽電池素子、（ｃ）は図１０に示す従来の太陽電池素子である。
【図４】本発明に係る太陽電池モジュールの一実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線における断面図である。
【図５】図４に示す実施形態において、（ｄ）はその内部における太陽電池素子の配置を示す平面図である。
【図６】本発明に係る太陽電池モジュールの別の実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線における断面図である。
【図７】図６に示す実施形態において、（ｄ）はその内部における太陽電池素子の配置を示す平面図である。
【図８】本発明に係る太陽電池モジュールの更に別の実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線における断面図である。
【図９】図８に示す実施形態において、（ｄ）はその内部における太陽電池素子の配置を示す平面図である。
【図１０】従来の太陽電池素子の一例を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図１１】図１０に示す従来の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールを示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’線における断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  太陽電池素子
１１  絶縁性基板
１２  第一電極層
１３  光電変換層
１４  第二電極層
１５  第三電極層
１６  第四電極層
１７  集電用孔
１８  直列接続用孔
１９  線状除去部
３１〜３３  単位太陽電池
４０、５０、６０  太陽電池モジュール
４１  支持体
４２  絶縁性接着樹脂
４３  透光性樹脂
４４  治具
４５  リード線
４６  出力ケーブル
４８  貫通孔
７０  太陽電池素子
８０  太陽電池モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005447571.tif 000008
【図８】
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【図９】
0005447571.tif 000010
【図１０】
0005447571.tif 000011
【図１１】
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