(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板と、タブによって接続された複数の太陽電池セルからなる単位ユニットと、裏面材と、を備え、複数の前記単位ユニットが複数の渡り配線により電気的に接続されるとともに、封止材によって前記透光性基板と裏面材との間に封止された太陽電池モジュールであって、
少なくとも１つの前記渡り配線は、前記太陽電池と裏面材の間に配置され前記単位ユニットに接続される渡り線と、前記渡り線から突出した接続線と、を備え、１つの太陽電池セルに対して前記接続線が接続され、
前記接続線は、前記太陽電池セルの端部から延出した前記タブに接続され、
前記渡り線の幅は、前記接続線の幅に比べて太く、前記渡り線は、前記接続線よりも前記太陽電池セルの内側に配置され、
複数の前記渡り配線は前記太陽電池セルの裏面側で互いに重ならない状態で配置される、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記渡り線が１０ｍｍ〜３５ｍｍの幅を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記渡り配線は、幅が厚みの２００倍以上である、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記渡り配線は膜厚が３００μｍ以下である金属箔を用いたことを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
陰極用の引き出し線及び陽極用の引き出し線をさらに備え、前記引き出し線は薄く且つ幅広の形状を有して前記太陽電池セルの裏面側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記引き出し線は膜厚が３００μｍ以下である金属箔を用いた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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールに関し、特に、複数の太陽電池セルが封止材により透光性基板と裏面材の間で封止された太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネルギー源である太陽からの光を直接電気変換できることから地球環境の観点から注目されている。
【０００３】
斯かる太陽電池を家庭用或いはビル等の電源として用いるにあたっては、太陽電池セル１個あたりの出力が精々数Ｗ程度として小さいことから、通常複数の太陽電池セルを直列に接続することで、出力を数１００Ｗにまで高めた太陽電池モジュールとして使用されている。
【０００４】
従来の太陽電池モジュールを図２０及び図２１に従い説明する。図２０は、従来の太陽電池モジュールの一部分を示す構造断面図、図２１は従来の太陽電池モジュールの平面図はである。
【０００５】
図２０に示すように、複数の太陽電池セル８００が互いに銅箔等の導電材よりなるタブ８０２により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材８３０と、耐侯性フィルムからなる裏面部材８２０との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材８４０により封止されている。
【０００６】
図２１に示すように、複数の太陽電池セル８００…がタブ８０２により直列に接続され、１単位ユニット８１０を構成している。これら単位ユニット８１０、８１０間を接続用配線、いわゆる渡り配線８１１により接続されている。これら渡り配線８１１は太陽電池セル８００の周囲に設けられている。更に、これら太陽電池セル８００からの出力を外部に引き出すための引き出し線が渡り配線８１１と接続されている。
【０００７】
このようにして太陽電池パネルが形成されており、この太陽電池パネルの周囲には、金属製の外枠８５０が取り付けられている。
【０００８】
上記した太陽電池パネルは、表面部材８３０、表面側封止材シート、タブ８０２、渡り配線８１１などにより接続された複数の太陽電池セル８００、裏面側封止材シート、裏面部材８２０を、この順序で積層し、ラミネータと呼ばれる装置にセットし、減圧下で加熱しながら押圧して一体化される。
【０００９】
ところで、上記した渡り配線８１１は、抵抗ロスの関係から断面積が大きい方が望ましい。一方、これら渡り配線８１１は太陽電池セル８００の周囲に設けられている。このため、渡り配線８１１が占める面積が大きくなると、モジュール面積（受光面積）における発電領域の割合が減る。この結果、モジュール効率の低下を招くことになる。
【００１０】
このため、従来は、モジュール効率の観点から渡り配線８１１は、線幅を細くして、その分厚さを厚くすることで抵抗ロスの低下を図っている。
【００１１】
上記した渡り配線８１１は、厚さ３００μｍ程度、幅２ｍｍ〜７ｍｍ程度の銅箔を用いて、その全面を半田コートしたものを所定の長さに切断したものが用いられている。
【００１２】
また、太陽電池セルの周囲に設けられる渡り線などを目立たなくし、太陽電池モジュールを設置した建物等の外観全体の意匠性を向上させる太陽電池モジュールが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、太陽電池モジュールの外周端部に着色した受光面側充電材を配置し、配線などを隠すように構成したものである。
【特許文献１】特開２００５−７９１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記した太陽電池モジュールでは、渡り配線が占める発電に寄与しない面積によってモジュール効率が低くなるという問題があった。
【００１４】
また、前記太陽電池モジュールは、ラミネート装置を用いて一体化される。このとき、周辺部に位置する渡り配線などの膜厚が大きかったり、またこれら配線に重なり部分が存在すると、ラミネート時の気泡発生を誘引することになり、製造工程での歩留まりが悪くなるという問題があった。
【００１５】
そこで、この発明は、渡り配線が占める面積を削減する太陽電池モジュールを提供することを第１の目的とする。
【００１６】
更に、この発明は、ラミネート時のセルへのストレスを低減し、ラミネート時に発生しやすい気泡発生やセル割れを等を抑制する太陽電池モジュールを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明の太陽電池モジュールは、透光性基板と、タブによって接続された複数の太陽電池セルからなる単位ユニットと、裏面材と、を備え、複数の単位ユニットが渡り配線により電気的に接続されるとともに、封止材によって透光性基板と裏面材との間に封止された太陽電池モジュールであって、渡り配線は、複数の単位ユニットを接続する渡り線と、渡り線から突出した複数の接続線と、を備え、１つの太陽電池セルに対して複数の前記接続線が接続され、渡り線の幅は、前記接続線の幅に比べて太い、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、渡り配線を太陽電池セルの裏面側に配置することで、渡り配線が占める面積を削減することができ、モジュール効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略を示す平面図である。
【図２】この発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池パネルを示す概略断面図である。
【図３】この発明の実施形態に用いられる太陽電池セルを示す概略断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態におけるストリングス間の接続状態を示す裏面側からの概略平面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態におけるストリングス間の接続状態を模式的に示した回路説明図である。
【図６】太陽電池パネルを製造する製造装置の概略構成図である。
【図７】この発明の第２の実施形態にかかる太陽電池モジュールに用いられる太陽電池パネルを示す概略断面図である。
【図８】この発明の第２の実施形態にかかる太陽電池モジュールに用いられる太陽電池パネルを示す概略断面図である。
【図９】この発明の第２の実施形態におけるストリングス間の接続状態を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態におけるストリングス間の接続状態を模式的に示した回路説明図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態におけるストリングス間の接続状態を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１２】この発明の第４の実施形態におけるストリングス間の接続状態を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１３】この発明の実施形態におけるストリングス間の接続状態の変形例を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１４】この発明の実施形態におけるストリングス間の接続状態の変形例を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１５】この発明の実施形態におけるストリングス間の接続状態の変形例を示す裏面側からの概略平面図である。
【図１６】この発明の実施形態における太陽電池セル端部でのセル直列接続用タブと裏面の渡り線との接続方法の例を示す概略平面図である。
【図１７】この発明の実施形態における太陽電池セル端部でのセル直列接続用タブと裏面の渡り線との接続方法の例を示す概略平面図である。
【図１８】この発明の実施形態における太陽電池セル端部でのセル直列接続用タブと裏面の渡り線との接続方法の例を示す概略平面図である。
【図１９】この発明の実施形態における裏面の渡り配線の配置関係を示す概略平面図である。
【図２０】従来の太陽電池モジュールの一部分を示す構造断面図である。
【図２１】従来の太陽電池モジュールの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略を示す平面図、図２は、この発明の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池パネル１０を示す概略断面図である。
【００２２】
この発明の太陽電池モジュール１は、図１及び図２に示すように、複数の太陽電池セル１…を備えている。この太陽電池セル１１は、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系電池セルや単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池セルなどが用いられる。上記太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１１を含む板状の太陽電池パネル１０と、この太陽電池パネル１０の外周にシール材を介して嵌め込まれたアルミニウムなどからなる外枠２０とを有する。
【００２３】
この複数の太陽電池セル１１の各々は互いに隣接する他の太陽電池セル１１と扁平形状の銅箔などで構成されたタブ１６を介して直列に接続されている。即ち、タブ１６の一方端側が所定の太陽電池セル１１の上面側の集電極に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池セル１に隣接する別の太陽電池素子１の下面側の集電極に接続される。このように、複数の太陽電池セル１１が互いに銅箔等の導電材よりなるタブ１６により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材１２と、耐侯性フィルムからなる裏面部材１３との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材１４により封止されている。
【００２４】
上記のように、太陽電池セル１１…は、結晶系や非晶質系など色々なタイプのものがあるが、太陽電池セル表面の欠陥領域の発電ロスを抑え、高出力を実現した太陽電池セルが注目されている。この太陽電池セルは、結晶系基板とｐ型及びｎ型非晶質シリコン層の間にドーパントを導入しない実質的にｉ型の非晶質シリコン層を形成し、界面特性を改善したものである。これら太陽電池セル１１…は、タブで直列に接続され、太陽電池パネル１０から渡り配線や取り出し線を介して所定の出力、例えば、２００Ｗの出力が発生するように構成されている。
【００２５】
上記した太陽電池セル１１の構造につき図３を参照して説明する。図３は、この実施形態に用いられる太陽電池セルを示す概略断面図である。尚、図３においては、各層の構成を理解し易くするために、実際の膜厚に沿った比率では記載せずに、薄膜層部分は拡大して表示している。
【００２６】
図３に示すように、この太陽電池セル１１は、結晶系半導体基板として、約３００μｍの厚みとを有するとともに、ｎ型単結晶シリコン基板１１０を備えている。ｎ型単結晶シリコン基板１１０の表面には、図示はしていないが、数μｍから数十μｍの高さを有する光閉じ込めのためのピラミッド状凹凸が形成されている。このｎ型単結晶シリコン基板１１０上には、実質的に真性のｉ型非晶質シリコン層１１２が形成されている。また、ｉ型非晶質シリコン層１１２上には、ｐ型非晶質シリコン層１１３が形成されている。
【００２７】
そして、ｐ型非晶質シリコン層１１３上には、ＩＴＯ（Indium tin Oxide）膜１１４が
スパッタ法により形成されている。
【００２８】
このＩＴＯ膜１１４の上面の所定領域には銀ペーストからなる櫛形状の集電極１１５が形成されている。この集電極１１５は、バスバー部とフィンガー部で形成されている。そして、バスバー部にタブが接続される。
【００２９】
また、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の下面上には、ｉ型非晶質シリコン層１１６が形成されている。ｉ型非晶質シリコン層１１６下面上には、ｎ型非晶質シリコン層１１７が形成されている。このようにｎ型単結晶シリコン基板１１０の下面上に、ｉ型非晶質シリコン層１１６およびｎ型非晶質シリコン層１１７が順番に形成されることにより、いわゆるＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）構造が形成されている。更に、ｎ型非晶質シリコン層１１７上には、ＩＴＯ膜１１８がスパッタ法により形成されている。
【００３０】
このＩＴＯ膜１１８上の所定領域には、同様に、銀ペーストからなる櫛形状の集電極１１９が形成されている。この集電極１１９は、バスバー部とフィンガー部で形成されている。そして、バスバー部にタブが接続される。
【００３１】
図４に示す第１の実施形態においては、１２個（図においては間の太陽電池セルは省略している）の太陽電池セル１１…がタブ１６により直列に接続されてストリングス４０を構成している。この実施形態では８つのストリングス４０が直列に接続されている。この太陽電池モジュール１は、太陽電池セル１１が１２直列×８列で構成されている。尚、直列数が増減、即ち、ストリング４０における太陽電池セル１の数が増減しても同様にこの発明は適用できる。
【００３２】
この実施形態のストリングス４０は、太陽電池セル１１のｐ型非晶質シリコン層１１３側が受光面側に向くように配置し、隣り合う太陽電池セル１１、１１同士がタブ１６で接続されている。従って、表面側に正極の集電極、裏面側に陰極の集電極が位置することになる。
【００３３】
また、上記のように、太陽電池セル１１のｐ型非晶質シリコン層１１３側が受光面側に向くように配置する場合には、この配置に適した太陽電池セル１１の構造が採られる。図３に示す構造の太陽電池セル１１においては、このような配置の場合に、最適な変換効率が得られるように各非晶質シリコン層の膜厚、膜質等が決められている。
【００３４】
この発明の第１の実施形態におけるストリングス４０間の接続につき、図４及び図５を参照して更に説明する。図４は、この発明の第１の実施形態におけるストリングス４０間の接続状態を示す裏面側からの概略平面図、図５は、この発明の第１の実施形態におけるストリングス４０間の接続状態を模式的に示した回路説明図である。
【００３５】
図４に示すように、ストリングス４０間を接続する渡り配線４１、４２、４３、４４、４５を太陽電池パネル１０の裏面側である太陽電池セル１１の裏面に配置したものである。すなわち、従来は太陽電池セルの周囲で渡り配線を配置していたのに対して、この発明においては、ストリングス４０間を接続する渡り配線４１、４２、４３、４４、４５を太陽電池セル１１の裏面に配置している。
【００３６】
渡り配線４１は、隣り合うストリングス４０、４０を直列に接続するもので、裏面側のタブ１６から表面側のタブ１６と接続するものである。この渡り配線４１は、ストリングス４０、４０の引き出し線側とは、反対側の端部で接続する場合には用いられる。そして、渡り配線４１は、太陽電池セル１１の端部から延出した表面側のタブ１６と接続する幅広の接続部４１ａを有する。この実施形態においては、ストリングス４０の裏面の陰極側
のタブ１６とその隣に位置するストリングス４０の表面の正極側のタブ１６とが渡り配線４１で接続される。
【００３７】
図４及び図５に示すように、図中下側で渡り配線４１により隣り合うストリングス４０、４０が接続される。
【００３８】
渡り配線４２、４３は、引き出し線として構成される。この実施形態においては、陰極用の引き出し線は、渡り配線４２が用いられる。正極用の引き出し線は、渡り配線４３が用いられる。
【００３９】
渡り配線４２は、一端が最も端に位置するストリングス４０の裏面側のタブ１６と接続され、他端が引き出し線４２ａとして端子ボックス（図示しない）まで延出されている。図４及び図５においては、図中左端の上端部の太陽電池セル１１の裏面側のタブ１６に接続される。そして、この渡り配線４２は、左端に位置するストリングス４０以外の位置に相当する部分には、絶縁層が設けられている。これは他のストリングス４０とタブ１６との間での短絡を防止するためである。引き出し線４２ａは端子ボックス内でバイパスダイオード５０に接続される。
【００４０】
また、正極用の渡り配線４３は、一端が最も端に位置するストリングス４０の表面側のタブ１６と接続され、他端は引き出し線４３ａとして端子ボックス（図示しない）まで延出されている。図４及び図５においては、図中右端の上端部の太陽電池セル１１の表面側のタブ１６に接続される。そして、この渡り配線４３は、右端に位置するストリングス４０以外の位置に相当する部分には、絶縁層が設けられている。これは他のストリングス４０とタブ１６との間での短絡を防止するためである。引き出し線４３ａは端子ボックス内でバイパスダイオード５０に接続される。
【００４１】
渡り線４４は、隣り合うストリングス４０、４０を直列に接続する。そして、太陽電池セル１１の端部から延出した表面側のタブ１６と接続する幅広の接続部４４ｂを有し、太陽電池セル１１の端部で表面側のタブ１６と太陽電池セル１１の裏面上で裏面側のタブ１６と接続している。図４及び図５においては、図中の上端部側の太陽電池セル１１のタブ１６に接続される。そして、この渡り配線４４は、接続するストリングス４０以外の位置に相当する部分には、絶縁層が設けられている。また、この渡り配線４４の一端４４ａはバイパスダイオード５０に接続するために、端子ボックスまで延出されている。
【００４２】
渡り線４５は、隣り合うストリングス４０、４０を直列に接続する。そして、図４及び図５においては、太陽電池セル１１の上端部から延出した表面側のタブ１６、裏面側タブ１６をそれぞれ接続している。また、この渡り配線４５の一端４５ａはバイパスダイオード５０に接続するために、端子ボックスまで延出されている。
【００４３】
太陽電池セル１１の裏面側においては、渡り配線４１、４２、４３、４４、４５を幅広にしても受光面積に対する損失はほとんどない。このため、渡り配線４１、４２、４３、４４、４５は厚みを薄くするとともに、抵抗値を小さくするため、その分幅を広くしている。
【００４４】
この実施例においては、ストリング４０間の渡り配線４１、４４、４５は、それぞれ幅１０ｍｍ〜３５ｍｍ、厚みは太陽電池セル１１及び基板１１０の厚みより薄い１００μｍの銅箔を用いている。
【００４５】
従来、太陽電池セルの周囲に用いていた渡り配線の断面積は、幅４ｍｍ×厚さ３００μｍのものが使用されている。厚みが１００μｍの配線を用いた場合、従来と同等以上の抵
抗値とするためには、１２ｍｍ以上の幅で十分である。この渡り配線４１は、線幅が膜厚の２００倍以上である幅広の銅箔で構成すればよい。この実施形態においては、それぞれ２０ｍｍ〜３５ｍｍのものを用いるので、抵抗損失の観点からも有利となる。
【００４６】
端子ボックスは、裏面部材１３側に取り付けられる。この実施形態においては、点線で示した部分に対して端子ボックスが取り付けられる。この端子ボックスが取り付けられる側においては、ストリング４０間の渡り配線４４と端子ボックス３０までの配線となる渡り線４２、４３とバイパスダイオード５０に繋がる渡り線４４、４５が設けられることになる。この渡り線４２、４３、４４、４５も太陽電池セル１１の裏面側に配置される。そして、これら配線４２、４３、４３、４４は重なることなく配置される。
【００４７】
この実施形態においては、渡り配線４１は、幅３０ｍｍ、膜厚１００μｍの銅箔が用いられ、渡り配線４４は、幅２０ｍｍ、膜厚１００μｍが用いられ、渡り配線４５は、幅１０ｍｍ、膜厚１００μｍの銅箔が用いられ、配線となる渡り線４２、４３は、幅６０ｍｍ、膜厚１００μｍの銅箔が用いられている。これら配線間は、短絡しないように２ｍｍ以上の隙間を設けて配置されている。尚。渡り配線４１、４２、４３、４４、４５と太陽電池セル１１との間で絶縁が必要な場合には、間にＥＶＡなどの絶縁体を挟んでも良く、配線自体をラミネートフィルム処理をしておいてもよい。ここで、ラミネートフィルムに粘着性を持たせれば、絶縁物等の固定並びにストリングス４０等の仮固定も行える。
【００４８】
この実施形態においては、渡り配線４３、４４、４５から取り出し線４３ａ、４４ａ、４５ａ、２本の配線となる渡り線４２、４３から取り出し線４２ａ、４３ａが太陽電池パネル１０の裏面部材１２から導出され、端子ボックス内で接続される。引き出し配線となる渡り線４２、４３からの取り出し線４２ａ、４３ａはそれぞれ陰極端子、正極端子に接続され、他の取り出し線４３ａ、４４ａ、４５ａは、バイパスダイオード用のリードとして取り出される。
【００４９】
この実施形態においては、端子ボックスへ接続する取り出し部分４２ａ、４３ａの銅箔の幅が細くなっているが、この部分は僅かであるので、抵抗の増分も最小限に減らしている。
【００５０】
上記のように、この太陽電池モジュールは、太陽光線に入射側から透光性基板としての表面部材１２、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）からなる封止シート１４、タブ１６によって接続された複数の太陽電池セル１１…で構成されているストリングス４０、ストリング間を接続する渡り線４１、４２、４３、４４、４５、裏面側封止シート（ＥＶＡ）１４、裏面材部材１２の順で積層し、一体化する。
【００５１】
次に、上記太陽電池パネル１０の製造方法について、図６を参照して説明する。図６は太陽電池パネル１０を製造する製造装置の概略構成図である。この装置は、下側ハウジング２００とこの下側ハウジングに気密に結合される上側ハウジング２０２とを備える。下側ハウジング２００の上部開口部には、略面一の状態でヒータプレート２０１が配置される。この上側ハウジング２０２には、下側ハウジング２００の開口部に対向する側にゴム製のダイアフラム２０３が設けられている。下側ハウジング２００と上側ハウジング２０２の周縁部には、両者を結合した時の気密状態を保持するためのパッキン２０４が全周に渡って取り付けられている。更に、下側ハウジング２００には、図示はしないが真空ポンプが接続されている。
【００５２】
そして、太陽電池パネル１０を製造するにあたっては、まず、製造装置のヒータプレート２０１上に、下側から受光面側の透光性部材１２、ＥＶＡシート１４ａ（封止シート）、タブ１６、渡り配線４１、４２、４３、４４により接続された複数の太陽電池セル１１
…、ＥＶＡシート１４ｂ（封止シート）、裏面部材１３をこの順序で積み重ねる。
【００５３】
上記のようにヒータプレート２０１上に各構成部品を積み合わせた後、下側ハウジング２００と上側ハウジング２０２とを結合させる。その後、下側ハウジング２００を図示しない真空ポンプにより排気する。この時ヒータプレート２０１を約１５０℃〜２００℃に加熱する。この状態で、ダイアフラム２０３がヒータプレート２０１上に載置された太陽電池パネル１０側に押し付けられる。そして、ＥＶＡシート１４ａ、１４ｂがゲル状化し、所定のＥＶＡ層（封止層）１４を構成する。これにより、太陽電池セル１１…が表面側の透光性絶縁基板１２と裏面側の絶縁基板１３との間に挟まれた状態でＥＶＡ層（封止層）１４内に封止される。
【００５４】
このラミネート工程の際に、この実施形態においては、渡り配線４１、４２、４３、４４、４５が従来のものに比して１／３程度に薄く、且つ互いに重ならないように配置されているので、気泡の発生等が抑制できる。また、配線４１、４２、４３、４４、４５は、薄く且つ幅広に形成されているので、減圧下に加わる押圧力も減らし、且つ太陽電池セル１１に広く分散でき、応力の集中による太陽電池セル１１の割れ等も抑制できる。
【００５５】
厚さ３００μｍ、幅４ｍｍの渡り配線を太陽電池セルの周囲に配置した図２１に示す従来の太陽電池モジュールと上記した実施形態の太陽電池モジュールで同じ出力のものを構成すると、図２１の従来例に比べ受光面積中における渡り配線が占める面積を減らすことができ、モジュール効率の向上、部材削減、軽量化が可能となる。１２個の太陽電池セルで構成したストリングスの場合、長辺で１２ｍｍ小さくできた。モジュール効率の観点では、約０．２％モジュール効率が向上する。また、重量については、モジュール１枚につき１００ｇ程度軽量化が図れる。システムとして考えると１０００枚のシステムにおいては、９．６平方メートルの面積が削減できることになる。
【００５６】
上記した図４に示す実施形態においては、引き出し配線となる渡り線の取り出し線４２ａのところで、銅箔を細くしている。このため、この部分での若干の抵抗増分は否めない。そこで、図６に示す実施形態においては、陰極、正極に繋がる渡り線４２の取り出し線部分は幅広のままにして、端子ボックス３０まで引き出すように構成したものである。このように構成することで、抵抗増を回避できる。なお、中央の３本は引き出し線部分を細くしているが、この３本には定常動作時には電流が流れないので、抵抗が高くても問題にはならない。
【００５７】
次に、この発明の第２の実施形態につき、図７ないし図１０に従い説明する。上記した第１の実施形態においては、隣り合うストリングス４０、４０の極性が同じ極性に構成している。すなわち、表面側には、ｐ型の非晶質シリコン層１１３が臨むように、全ての太陽電池セル１１を配置して、ストリングス４０を構成している。これに対して、この第２の実施形態においては、隣り合うストリングス４０、４０の極性を反転させるように構成している。すなわち、この第２の実施形態においては、太陽電池セルの極性が交互に異なるように整列し、ストリングス４０を構成したものである。
【００５８】
図７及び図８は、この発明の第２の実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略断面図であり、渡り配線で接続されるストリングスをそれぞれ示すものである。
【００５９】
図７及び図８において、太陽電池セル１１ａ、１１ｂの基本構造は図３に示すものと同じである。例えば、太陽電池セル１１ａがｐ型非晶質シリコン層１１３側が受光面側に向くように配置する場合に用いられるセルとする。そして、太陽電池セル１１ｂがｎ型非晶質シリコン層１１９側が受光面側に向くように配置する場合に用いられるセルとする。
【００６０】
各太陽電池セル１１ａ、１１ｂにおいては、このような配置の場合に、最適な変換効率が得られるように各非晶質シリコン層の膜厚、膜質等が決められている。
【００６１】
図７及び図８に示すように、太陽電池セル１１ａと太陽電池セル１１ｂを交互に配置して、タブ１６ａ、１６ｂでそれぞれの集電極と接続することにより、直列に接続される。このとき、表面側、裏面側では、それぞれ陰極、正極と交互に反転されて配置される。このため、第１の実施形態のように、タブを表面側から裏面側に折り曲げて接続することなく、表面側、裏面側において、それぞれ直線状にタブ１６ａ、１６ｂを接続することができる。
【００６２】
太陽電池セルの極性が交互に異なるように整列し、ストリングス４０を配置することで、図１０に示すように、隣り合うストリングス４０、４０の極性は反転して配置することができる。
【００６３】
このように、隣り合うストリングス４０、４０の端部の極性を反転させることで、渡り配線４１の接続を太陽電池セル１１ａ、１１ｂの裏面側の全面を用いて行うことができる。この結果、渡り配線４１の幅を広くすることができ、抵抗を小さくできる。
【００６４】
また、他の渡り配線４２〜４５も同様に幅を広くすることが可能となる。
【００６５】
図１１に示す第３の実施形態は、渡り線４１の幅を太くし、渡り線４４のタブ接続部分４４ｂの幅を広くしたものである。このため、太陽電池セル１１より渡り線４１、４４並びに渡り線４２、４３の一部が少し外側にはみ出している。そして、端子ボックス３０を上下方向に大きくし、端子ボックス３０への引き出し線の挿入位置を上端側へ移動させている。
【００６６】
図１２に示す第３の実施形態は、図１１と同様に構成される。この図１２に示す実施形態と図１１に示す実施形態とは、端子ボックス３０の形状が相違する。図１２に示す端子ボックス３０は、図１１に示すものより、上下方向に小さく、左右方向に大きい。このため、引き出し線の挿入位置が下方に位置している。
【００６７】
次に、この発明の実施形態におけるストリングス４０間の接続状態の種々の変形例を図１３ないし図１５に従い説明する。図１３ないし図１５ストリングス４０間の渡り配線の状態を示す裏面側からの概略平面図である。
【００６８】
図１３に示す例は、陰極に繋がる太幅の渡り線４２または正極に繋がる太幅の渡り線４３を太陽電池セル１１の下方部に配置し、タブ１６とは、タブと同じ幅の引き出し線で接続している。ストリングス４０間を接続するとともに、一端がバイパスダイオードとつながる渡り線４４も同様にして配置されている。渡り線４４の上側で太陽電池セル１１の端部より外側にストリングス４０間を接続するとともに、一端がバイパスダイオードとつながる渡り線４５を配置したものである。
【００６９】
図１４に示す例は、陰極に繋がる太幅の渡り線４２または正極に繋がる太幅の渡り線４３は、太陽電池セル１１の下方部に配置している。そして、タブ１６とは太陽電池セル１１の外側で接続し、タブ１６から離れた位置に設けられる配線と渡り線４２、４３が接続されている。ストリングス４０間を接続するとともに、一端がバイパスダイオードにつなげるための渡り線４４も同様にして
配置されている。
【００７０】
図１５に示す例は、陰極に繋がる太幅の渡り線４２または正極につながる渡り線４３は
、太陽電池セル１１の下方部に配置し、タブ１６とは、太陽電池セル１１の外側で接続し、タブ１６間に配置される配線と渡り線４２が接続されている。ストリングス４０間を接続するとともに、一端がバイパスダイオードにつなげるための渡り線４４も同様にして配置されている。
【００７１】
次に、この発明の実施形態において、裏面の渡り配線と直列接続用のタブ１６の太陽電池セル端部での接続方法の例につき図１６ないし図１９を参照して説明する。
【００７２】
図１６に示す例では、太陽電池セル１１の端部から延出する（セル直列接続用）タブ１６と同じ幅の接続線が渡り線４２（４３）から延び、太陽電池セル１１の端部で両者を接続している。
【００７３】
図１７に示す例は、２つのタブ１６の幅を覆う幅の接続線を渡り線４２（４３）から延ばし、太陽電池セル１１の端部で両者を接続している。
【００７４】
図１８に示す例は、図１７に示す例が、太陽電池セル１１の端部から延出するところまで同じ幅の接続線であるのに対して、この図１８に示すものは、太陽電池セル１１の端部からはみ出る部分はタブ１６と同じ幅にしたものである。その他は、図１７に示すものと同じである。
【００７５】
図１９に示す、渡り線４２（４３）と４５は、図１７で示した方法で、タブ１６と渡り線４２（４３）、４５が接続されている。そして、両渡り線４２（４３）、４５とは重ならないように、両者に所定の間隙を設けて、太陽電池セル１１の裏面側に配置している。
【００７６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
この発明は、家庭用の発電システムやビルの発電システムに用いることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１１ａ、１１ｂ…タブ配線
１２…第１の接続部材
１３ａ、１３ｂ…第２の接続部材
１４…充填材
２１ａ、２１ｂ…バスバー電極
Ｃ…太陽電池セル
Ｇ…太陽電池群
Ｓ１、Ｓ２…接着箇所
Ｔ１、Ｔ２…出力端子
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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