(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面および受光面である上面にそれぞれ開口する第１の貫通孔および第２の貫通孔を有する絶縁基板と、
該絶縁基板の前記上面に配設された第１の電極層と、
前記絶縁基板の前記下面に配設された第２の電極層と、
前記第１の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第１の電極層および前記第２の電極層に電気的に接続された太陽電池セルと、
前記第２の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第１の電極層および前記第２の電極層に電気的に接続された保護ダイオードとを備えた太陽電池モジュールであって、
前記保護ダイオードが接続部材を介して前記第１の電極層に電気的に接続されており、
前記接続部材は、前記第１の電極層よりも厚みが小さいリボン形状であって、平面視して前記保護ダイオードを視認できない状態で覆っていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の電極層の上面が、前記保護ダイオードよりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記接続部材は、前記保護ダイオードに接合された部分と前記第１の電極層に接合された部分との間に、撓み部を有していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記接続部材の上面の反射率が、前記第１の電極層の上面の反射率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記保護ダイオードは、前記絶縁基板から離れていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記保護ダイオードと前記絶縁基板との間に空隙が存在することを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記太陽電池セルは、ワイヤ状の通電部材を介して前記第１の電極層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１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、太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光電変換素子を有する光電変換装置の開発が進められている。例示的な光電変換装置として、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽電池モジュールがある。特に、発電効率の向上を目的として、集光型の太陽電池モジュールの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。太陽電池モジュールにおいては、光電変換素子は、太陽光エネルギーを電力に変換する太陽電池セルである。
【０００３】
太陽電池モジュールは、一般的に、太陽電池セルに過度の負荷が掛からないように逆バイアス電圧が太陽電池セルに印加されることを抑制するバイパスダイオードのような保護ダイオードを備えている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３２５３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池セルが配設される絶縁基板の上面に保護ダイオードが配設されている場合、保護ダイオードにも太陽光が照射される。そのため、保護ダイオードが加熱されて所望の性能が得られなくなる可能性がある。絶縁基板に貫通孔を設けて、この貫通孔内に保護ダイオードを配設するとともに、絶縁基板の上面に配設され、太陽電池セルに電気的に接続される電極板を保護ダイオードの上面に接合することによって、太陽光が保護ダイオードに照射する可能性を低減できる。
【０００６】
しかしながら、太陽電池モジュールの光電変換効率を高めるため、電極板の厚みを大きくすることが求められている。電極板と保護ダイオードとの熱膨張差によって電極板と保護ダイオードとの接合面に熱応力が加わるが、電極板の厚みが大きくなると、電極板が変形しにくくなる。そのため、電極板と保護ダイオードとの接合性が低下する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極板と保護ダイオードとの接合性の良好な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】
【０００８】
本発明の一態様にかかる太陽電池モジュールは、下面および受光面である上面にそれぞれ開口する第１の貫通孔および第２の貫通孔を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記上面に配設された第１の電極層と、前記絶縁基板の前記下面に配設された第２の電極層と、前記第１の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第１の電極層および前記第２の電極層に電気的に接続された太陽電池セルと、前記第２の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第１の電極層および前記第２の電極層に電気的に接続された保護ダイオードとを備えている。また、前記保護ダイオードが接続部材を介して前記第１の電極層に電気的に接続されており、前記接続部材が、前記第１の電極層よりも厚みが小さいリボン形状であって、平面視して前記保護ダイオードを視認できない状態で覆っていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記の態様にかかる太陽電池モジュールにおいては、第１の電極層よりも厚みが小さいリボン形状の接続部材によって保護ダイオードが覆われている。これにより、保護ダイオードに太陽光が直接に照射することを抑制しつつ、相対的に厚みの小さい接続部材が変形することによって、接続部材と保護ダイオードとの接合性を良好なものにできる。そのため、第１の電極層の厚みを大きくして太陽電池モジュールの光電変換効率を高めるとともに、保護ダイオードの性能を良好に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールの平面図である。
【図３】図２に示す太陽電池モジュールにおける領域Ａの拡大平面図である。
【図４】図１に示す太陽電池モジュールのＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図４に示す太陽電池モジュールにおける領域Ｂの拡大平面図である。
【図６】図５に示す太陽電池モジュールの変形例を示す拡大平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の太陽電池モジュールを示す斜視図である。
【図８】図７に示す太陽電池モジュールのＹ−Ｙ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、各実施形態の太陽電池モジュール（以下、単にモジュールともいう）について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材などを簡略化して示したものである。したがって、本発明のモジュールは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００１２】
図１〜５に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１は、下面および受光面である上面にそれぞれ開口する第１の貫通孔３ａおよび第２の貫通孔３ｂを有する絶縁基板３と、絶縁基板３の上面に配設された第１の電極層５と、絶縁基板３の下面に配設された第２の電極層７と、第１の貫通孔３ａに少なくとも一部が配設されるとともに、第１の電極層５および第２の電極層７に電気的に接続された太陽電池セル９と、第２の貫通孔３ｂに少なくとも一部が配設されるとともに、第１の電極層５および第２の電極層７に電気的に接続された保護ダイオード１１とを備えている。保護ダイオード１１は接続部材１３を介して第１の電極層５に電気的に接続されている。また、接続部材１３は、第１の電極層５よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード１１を覆っている。
【００１３】
絶縁基板３の上面側が受光面であることから、絶縁基板３の上面に配設された第１の電極層５は太陽光を吸収して発熱する。第１の電極層５は太陽光を吸収することによって大きく熱膨張する。一方、太陽電池モジュール１の光電変換効率を高めるため、第１の電極層５及び第２の電極層７の厚みを大きくし、第１の電極層５及び第２の電極層７を介したモジュール１の放熱性を高めることが求められている。しかしながら、第１の電極層５及び第２の電極層７は厚みが大きくなる程、第１の電極層５及び第２の電極層７は熱膨張が大きくなるとともに変形しにくくなる。
【００１４】
そのため、保護ダイオード１１に太陽光が照射されることを抑制することを目的として、単に保護ダイオード１１の上面を第１の電極層５に接合した場合、第１の電極層５と保護ダイオード１１との間には大きな熱膨張差が生じて第１の電極層５と保護ダイオード１１との接合面には大きな熱応力が加わりやすい。結果として、電極板と保護ダイオード１１との接合性が低下する可能性がある。
【００１５】
しかしながら、本実施形態のモジュール１においては、保護ダイオード１１を第１の電極層５に直接に接合するのではなく、接続部材１３を介して保護ダイオード１１を第１の電極層５に電気的に接続している。そして、接続部材１３は、第１の電極層５よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード１１を覆っている。
【００１６】
このように、接続部材１３が第１の電極層５よりも厚みが小さいリボン形状であるため、第１の電極層５と比較して弾性変形しやすい。そのため、絶縁基板３の上面側に位置する第１の電極層５および接続部材１３が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材１３が撓み変形しやすいので、接続部材１３と保護ダイオード１１との接合箇所に大きな応力が生じる可能性を低減できる。
【００１７】
また、接続部材１３がリボン形状であって保護ダイオード１１を覆っていることから、保護ダイオード１１に直接に太陽光が照射されることを抑制できる。従って、本実施形態のモジュール１においては、第１の電極層５の厚みを大きくして第１の電極層５を介したモジュール１の放熱性を高めて光電変換効率を高めるとともに、保護ダイオード１１の性能を良好に引き出すことができる。
【００１８】
本実施形態における絶縁基板３は、四角板形状であって、下面および上面にそれぞれ開口する第１の貫通孔３ａおよび第２の貫通孔３ｂを有している。絶縁基板３の例示的な大きさとしては、四角板形状の場合、平面視した際の一辺が２０〜４００ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜４ｍｍ程度である部材を用いることができる。
【００１９】
本実施形態のモジュール１においては、絶縁基板３の上面側を受光面としている。第１の貫通孔３ａには、後述するように太陽電池セル９が配設される。第２の貫通孔３ｂには、後述するように保護ダイオード１１が配設される。本実施形態の絶縁基板３は第１の貫通孔３ａを一つ有しているが、絶縁基板３が複数の第１の貫通孔３ａを有し、それぞれの第１の貫通孔３ａに太陽電池セル９が載置されていてもよい。なお、本実施形態においては絶縁基板３が四角板形状であるが、これに限られるものではない。例えば、絶縁基板３が六角板形状或いは八角板形状のような多角板形状であってもよく、また、円板形状であってもよい。
【００２０】
絶縁基板３としては、第１の電極層５と第２の電極層７との間での電気的な短絡を抑制すべく、絶縁性の良好な部材が用いられる。具体的には絶縁基板３として、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミック等のセラミックス、ガラスエポキシ、アクリル又はエポキシ等の樹脂材料からなる基板を用いることができる。
【００２１】
これらのガラス粉末又はセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製する。作製された複数のセラミックグリーンシートを積層することによって積層体を作製する。積層体を約１６００度の温度で焼成することによって絶縁基板３が作製される。なお、絶縁基板３としては、複数の絶縁性部材が積層された構成に限られるものではない。一つの絶縁性部材によって構成されていてもよい。
【００２２】
第１の貫通孔３ａは、内部に太陽電池セル９が配設できる程度の大きさであれば良く、例えば、平面視した場合に一辺が７〜２５ｍｍ程度である四角形状の貫通孔とすればよい。また、第２の貫通孔３ｂは、内部に保護ダイオード１１が配設できる程度の大きさであれば良く、例えば、平面視した場合に一辺が５〜２５ｍｍ程度である四角形状の貫通孔と
すればよい。
【００２３】
本実施形態のモジュール１は、絶縁基板３の上面に配設された第１の電極層５を備えている。第１の電極層５は、第１の貫通孔３ａに配設された太陽電池セル９及び第２の貫通孔３ｂに配設された保護ダイオード１１にそれぞれ電気的に接続されている。また、第１の電極層５は、外部配線（不図示）と電気的に接続されており、太陽電池セル９で生じた電気は、外部配線を介して外部に取り出される。
【００２４】
本実施形態における第１の電極層５は四角板形状である。第１の電極層５には、絶縁基板３の第１の貫通孔３ａ及び第２の貫通孔３ｂに対応する位置、具体的には、第１の貫通孔３ａ及び第２の貫通孔３ｂと上下に重なり合う位置に貫通孔がそれぞれ形成されている。第１の電極層５の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が２０〜５００ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜２ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。
【００２５】
第１の電極層５としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を第１の電極層５として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。第１の電極層５は、スクリーン印刷法、蒸着法又はスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて形成される。また、所定の形状に形成された板状の金属部材を絶縁基板３の上面に接合することによって第１の電極層５を形成してもよい。
【００２６】
本実施形態のモジュール１は、絶縁基板３の下面に配設された第２の電極層７を備えている。第２の電極層７は、第１の電極層５と同様に、第１の貫通孔３ａに配設された太陽電池セル９及び第２の貫通孔３ｂに配設された保護ダイオード１１にそれぞれ電気的に接続されている。また、第２の電極層７は、外部配線（不図示）と電気的に接続されている。
【００２７】
本実施形態における第２の電極層７は四角板形状である。第１の電極層５には絶縁基板３の第１の貫通孔３ａ及び第２の貫通孔３ｂに対応する位置に貫通孔がそれぞれ形成されているが、第２の電極層７にはこれらのような貫通孔が形成されていない。そして、第２の電極層７の上面における絶縁基板３の第１の貫通孔３ａ及び第２の貫通孔３ｂと上下に重なり合う位置に、太陽電池セル９及び保護ダイオード１１がそれぞれ配設されている。第２の電極層７の例示的な大きさとしては、第１の電極層５と同様に、平面視した場合の一辺が２０〜５００ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜２ｍｍ程度である四角板形状の部材を用いることができる。
【００２８】
第２の電極層７としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、第１の電極層５と同様の金属材料を用いることができる。第２の電極層７は、第１の電極層５と同様の薄膜形成技術を用いて形成される。また、所定の形状に形成された板状の金属部材を絶縁基板３の上面に接合することによって第２の電極層７を形成してもよい。
【００２９】
本実施形態のモジュール１は、第１の貫通孔３ａに配設されるとともに、第１の電極層５および第２の電極層７に電気的に接続された太陽電池セル９を備えている。太陽電池セル９は、例えば、III−Ｖ族化合物半導体を含んでいる太陽電池素子である。太陽電池セ
ル９は、光起電力効果によって、受光した光エネルギーを電力に変換して出力することができる。例えば、太陽電池素子は、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓ／Ｇｅの３接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン（ＩｎＧａＰ）トップセルは、６６０ｎｍ以下の波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ミドルセルは、６６０〜８９０ｎｍまでの波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。ゲル
マニウム（Ｇｅ）ボトムセルは、８９０〜２０００ｎｍまでの波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。３つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、３つのセルの起電圧の和である。上記３つのセルからなる太陽電池セル９の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が５〜２０ｍｍ程度であって、厚みが０．５〜２ｍｍ程度である四角柱形状とすることができる。
【００３０】
太陽電池セル９の下面には、太陽電池セル９の下面電極が形成されている。かかる下面電極は、例えば、銀、アルミニウム等の金属部材によって形成され、低融点半田、導電性エポキシ樹脂等の接合材を介して第２の電極層７に電気的に接続されている。また、太陽電池セル９の上面には、太陽電池セル９の上面電極が形成されている。かかる上面電極は、例えば、銀、アルミニウム等の金属部材によって形成され、通電部材１５を介して第１の電極層５に電気的に接続されている。
【００３１】
本実施形態のモジュール１は、第２の貫通孔３ｂに少なくとも一部が配設されるとともに、第１の電極層５および第２の電極層７に電気的に接続された保護ダイオード１１を備えている。保護ダイオード１１は、太陽電池セル９に過度の電気的な負荷が掛からないように保護するための部材である。保護ダイオード１１としては、例えば、逆バイアス電圧が太陽電池セル９に印加されることを抑制するバイパスダイオードが用いられる。保護ダイオード１１の上面側は接続部材１３を介して第１の電極層５に電気的に接続されている。また保護ダイオード１１の下面側は第２の電極層７に接合されている。
【００３２】
保護ダイオード１１は、一部が第２の貫通孔３ｂに配設されていても良いが、本実施形態のように保護ダイオード１１の全てが第２の貫通孔３ｂに配設されていることが好ましい。言い換えれば、第１の電極層５の上面が、保護ダイオード１１よりも上方に位置していることが好ましい。保護ダイオード１１への太陽光の照射をより少なくできるからである。
【００３３】
保護ダイオード１１の形状については特に限定されるものではなく、例えば楕円球形状であってもよいが、第２の貫通孔３ｂに安定して配設させるため、また、第２の電極層７との接合性を良好なものにするため、上面及び下面を有する柱形状であることが好ましい。例えば、保護ダイオード１１を構成する半導体素子自体をブロック形状とする、或いは、保護ダイオード１１を構成する半導体素子を樹脂で被膜するとともにこの樹脂をブロック形状とすることで、容易に四角柱形状の保護ダイオード１１を形成することができる。
【００３４】
また、保護ダイオード１１は、絶縁基板３から離れていることが好ましい。太陽電池セル９で生じた熱が絶縁基板３に伝わった場合であっても、この熱が絶縁基板３から保護ダイオード１１に直接に伝わることを防ぐことができる。そのため、保護ダイオード１１の耐久性を高めることができる。
【００３５】
特に、保護ダイオード１１と絶縁基板３との間に空隙が存在することが好ましい。保護ダイオード１１と絶縁基板３との間での熱膨張差に起因する熱応力をこの空隙に逃がすことができる。そのため、保護ダイオード１１自体の耐久性及び保護ダイオード１１と第２の電極層７との接合性を高めることができる。
【００３６】
本実施形態における接続部材１３は、第１の電極層５よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード１１を覆っている。このように、接続部材１３がリボン形状であって保護ダイオード１１を覆っていることから、保護ダイオード１１に直接に太陽光が照射されることを抑制できる。加えて、接続部材１３が第１の電極層５よりも厚みが小さい形状であることから、接続部材１３が第１の電極層５と比較して弾性変形しやすい。そのため、接続部材１３が撓み変形し易くなるので、絶縁基板３の上面側に位置する第１の電
極層５および接続部材１３が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材１３と保護ダイオード１１との接合箇所に大きな応力が生じる可能性を低減できる。
【００３７】
なお、本実施形態における「接続部材１３が保護ダイオード１１を覆っている」とは、図２，３に示すように、接続部材１３と保護ダイオード１１が上下に重なり合っていて、平面視した場合に保護ダイオード１１が接続部材１３によって視認できない状態を意図している。すなわち、保護ダイオード１１の表面全体が接続部材１３によって被覆されている状態を意味するものではない。
【００３８】
リボン形状の接続部材１３における長辺方向の一方の端部が保護ダイオード１１に接続されている。また、リボン形状の接続部材１３における長辺方向の他方の端部が第１の電極層５に接続されている。接続部材１３の例示的な大きさとしては、平面視した場合の長辺が１０〜５０ｍｍ程度、短辺が５〜２０ｍｍ程度であって、厚みが０．１〜１．５ｍｍ程度の部材を用いることができる。
【００３９】
直上からの太陽光だけでなく斜め上方からの太陽光によって保護ダイオード１１が直接に照射されることを抑制するため、平面視した場合に接続部材１３が保護ダイオード１１よりも一回り大きいことが好ましい。例えば、平面透視した場合に、接続部材１３の外周と保護ダイオード１１の外周との間の幅が１〜５ｍｍ程度となるように接続部材１３を保護ダイオード１１よりも一回り大きくすることで、斜め上方からの太陽光によって保護ダイオード１１が直接に照射されることを抑制できる。
【００４０】
接続部材１３としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、第１の電極層５と同様の金属材料を用いることができる。また、接続部材１３と保護ダイオード１１の接合部分に過度の応力が加わることを抑制するため、接続部材１３として弾性変形しやすい部材を用いることが好ましい。具体的には、安価に作製することができる点からも銅を用いることが好ましい。
【００４１】
また、接続部材１３は、保護ダイオード１１に接合された部分と第１の電極層５に接合された部分との間に、撓み部を有していることが好ましい。接続部材１３は、このような撓んだ部分を有していることによってさらに変形し易くなるので、第１の電極層５および接続部材１３が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材１３と保護ダイオード１１との接合箇所に大きな応力が生じる可能性をさらに低減できる。
【００４２】
特に、図６に示すように、撓んだ部分の上端が接続部材１３と保護ダイオード１１との接合部分及び接続部材１３と第１の電極層５との接合部分よりも高い位置にとなるように撓み部が形成されていることが好ましい。接続部材１３がこのような撓んだ部分を有していることによってさらに一層変形し易くなるからである。
【００４３】
また、接続部材１３の上面の反射率が、第１の電極層５の反射率よりも大きいことが好ましい。接続部材１３と保護ダイオード１１との間に大きな熱膨張差が生じた場合、接続部材１３と保護ダイオード１１との接合面に大きな熱応力が加わりやすい。接続部材１３の上面の反射率が第１の電極層５の反射率よりも大きい場合には、接続部材１３の上面での光の吸収を小さくすることができる。そのため、接続部材１３における太陽光の吸収が抑制されるので、接続部材１３の温度が過度に上昇することが抑制される。結果として、接続部材１３と保護ダイオード１１との間での熱膨張差を小さくできる。
【００４４】
太陽電池セル９はワイヤ状の通電部材１５を介して第１の電極層５に電気的に接続されている。通電部材１５として、接続部材１３と同様にリボン形状の部材を用いても通電することは可能である。しかしながら、通電部材１５としてリボン形状の部材を用いた場合
、通電部材１５によって覆われる太陽電池セル９の上面の面積が大きくなる。そのため、太陽電池セル９における光電変換効率を高めることが困難となる。
【００４５】
すなわち、保護ダイオード１１に直接に太陽光が照射されることを抑制するために保護ダイオード１１にはリボン形状の接続部材１３が接続される一方で、太陽電池セル９における光電変換効率を高めるために、上面を覆う面積が小さくて済むように太陽電池セル９にはワイヤ状の通電部材１５が接続されている。
【００４６】
通電部材１５としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、接続部材１３と同様に、タングステン、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を用いることができる。
【００４７】
本実施形態のモジュール１は、第１の電極層５の上に配設された集光部材１７を備えている。集光部材１７は、モジュール１の上方から照射される太陽光を、太陽電池セル９へと集光するための部材である。具体的には、本実施形態のモジュール１における集光部材１７は、透光性部材からなる半球形状の部材である。なお、図２及び３においては、モジュール１の主要部材の構成を明確にするため、便宜的に集光部材１７を除いて図示している。
【００４８】
集光部材１７の上面に入射する光は集光部材１７の上面において屈折する。本実施形態の集光部材１７はその上面側が曲面形状であることから、集光部材１７の上面において屈折した光は集光部材１７の中を進むうちに中央に集光される。そして、本実施形態のモジュール１において、太陽電池セル９が集光部材１７の下面の中央の下に位置していることから、集光部材１７において集光された光を太陽電池セル９に照射することができる。
【００４９】
本実施形態のモジュール１における集光部材１７は透光性部材からなる。透光性部材としては、例えば透光性のガラス部材、シリコーン樹脂、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂のような透光性の絶縁樹脂を用いることができる。特に、透光性部材として上記の絶縁樹脂を用いて、太陽電池セル９を被覆するように集光部材１７を配設することによって、集光部材１７を太陽電池セル９の封止部材としても用いることができる。
【００５０】
次に、第２の実施形態の太陽電池モジュール１について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図７〜８に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１は、第１の実施形態のモジュール１と比較して、集光部材１７の構成が異なっている。すなわち、本実施形態のモジュール１における集光部材１７は、絶縁基板３の上面であって太陽電池セル９を囲むように設けられた枠体１７ａと、枠体１７ａの全周にわたって接合されるとともに、太陽電池セル９の上方に間に空隙を介して設けられた集光プリズム１７ｂとによって構成されている。
【００５２】
本実施形態における集光部材１７は、絶縁基板３の上面であって搭載領域を囲むように設けられた枠体１７ａを備えている。枠体１７ａは、集光プリズム１７ｂを支持する機能を備える。枠体１７ａとしては、例えば、絶縁基板３と同様に、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
【００５３】
また、絶縁性の良好な部材の他にも、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及
びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって枠体１７ａを構成する金属部材を作製することができる。また、枠体１７ａは、一つの部材からなっていてもよいが、複数の部材の積層構造であってもよい。
【００５４】
また、本実施形態における集光部材１７は、枠体１７ａによって支持された集光プリズム１７ｂを備えている。集光プリズム１７ｂは、透光性を有しており、上面から入射した太陽光を太陽電池セル９に導く機能を備えている。集光プリズム１７ｂの透光性とは、太陽光の少なくとも一部の波長領域に含まれる光が透過できることをいう。集光プリズム１７ｂは、例えば、ホウ珪酸ガラスである。
【００５５】
また、集光プリズム１７ｂの形状は、集光プリズム１７ｂの上端部から下端部へ太陽電池セル９に向かうに従って断面積が小さくなる円錐台形状である。集光プリズム１７ｂに届いた光は、集光プリズム１７ｂの内部と外部との界面において繰り返し反射される。集光プリズム１７ｂは、太陽電池セル９に向かう過程で反射によって断面積内の光エネルギーの強度分布を均等化するという機能を備えている。なお、集光プリズム１７ｂの周囲には、例えば、蒸着法等によって、太陽光を反射する機能を有する反射部材として、金属の薄膜を設けても良い。
【００５６】
以上、本発明の各実施形態の太陽電池モジュール１について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・太陽電池モジュール（モジュール）
３・・・絶縁基板
３ａ・・・第１の貫通孔
３ｂ・・・第２の貫通孔
５・・・第１の電極層
７・・・第２の電極層
９・・・太陽電池セル
１１・・・保護ダイオード
１３・・・接続部材
１５・・・通電部材
１７・・・集光部材
１７ａ・・・枠体
１７ｂ・・・集光プリズム
【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】
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【図８】
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