(57)【要約】      （修正有）【課題】改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、太陽電池と、配線材３０と、樹脂接着層４０とを備える。太陽電池は、一主面側に第１及び第２の電極２４を有する。配線材３０は、太陽電池に電気的に接続されている。樹脂接着層４０は、太陽電池と配線材３０とを接着している。配線材３０は、絶縁性基板３１と、配線３２とを有する。配線３２は、絶縁性基板３１の上に配されている。配線３２は、第１または第２の電極２４に電気的に接続されている。配線３２の横断面の絶縁性基板３１とは反対側の辺の長さＩ２が、絶縁性基板３１側の辺の長さＩ１よりも短い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一主面側に第１及び第２の電極を有する太陽電池と、
前記太陽電池に電気的に接続された配線材と、
前記太陽電池と前記配線材とを接着している樹脂接着層と、
を備え、
前記配線材は、
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上に配されており、前記第１または第２の電極に電気的に接続された配線と、
を有し、
前記配線の横断面の前記絶縁性基板とは反対側の辺の長さが、前記絶縁性基板側の辺の長さよりも短い、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記樹脂接着層は、
樹脂からなる接着層本体と、
前記接着層本体中に配された導電材と、
を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記配線の先端部が前記第１または第２の電極と直接接触している、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第１及び第２の電極は、それぞれ、一の方向に沿って延びる複数のフィンガー部を有し、
前記配線は、前記フィンガー部において前記第１または第２の電極に電気的に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記配線の前記絶縁性基板側の底面の面積をＳ１とし、前記絶縁性基板と反対側の頂面の面積をＳ２としたときに、Ｓ２≦０．９×Ｓ１が満たされる、請求項１〜４のいずれか一項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。
【背景技術】
【０００２】
高い出力特性を実現し得る太陽電池モジュールとして、第１及び第２の電極の両方が裏面側に設けられた裏面接合型の太陽電池を有する太陽電池モジュールが知られている（例えば特許文献１等を参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池がプリント配線基板により電気的に接続されている。プリント配線基板の配線は、太陽電池の第１または第２の電極のフィンガー部に電気的に接続されている。特許文献１には、プリント配線基板と太陽電池とを異方導電性を有する樹脂接着剤を用いて接着してもよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４２４５６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の出力特性を向上したいという要望がある。
【０００６】
本発明の主な目的は、改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、配線材と、樹脂接着層とを備える。太陽電池は、一主面側に第１及び第２の電極を有する。配線材は、太陽電池に電気的に接続されている。樹脂接着層は、太陽電池と配線材とを接着している。配線材は、絶縁性基板と、配線とを有する。配線は、絶縁性基板の上に配されている。配線は、第１または第２の電極に電気的に接続されている。配線の横断面の絶縁性基板とは反対側の辺の長さが、絶縁性基板側の辺の長さよりも短い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、改善された出力特性を有する太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における太陽電池の略図的裏面図である。
【図４】本発明の一実施形態における太陽電池モジュールの一部分の略図的裏面図である。図４において、第１及び第２の保護部材並びに充填材層は、図示されていない。
【図５】図４のＶ部分の略図的断面図である。
【図６】変形例における太陽電池及び配線材の略図的断面図である。
【図７】他の変形例における太陽電池及び配線材の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１２】
図１に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池２０を備えている。複数の太陽電池２０は、配線材３０によって電気的に接続されている。
【００１３】
複数の太陽電池２０は、第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間に充填された充填材層１３中に配されている。なお、第１の保護部材１１は、例えば、ガラス板、樹脂板、セラミック板等により構成することができる。一方、第２の保護部材１２は、樹脂シート、金属層や無機酸化物層などのバリア層を有する樹脂シート、ガラス板、樹脂板、セラミック板等により構成することができる。充填材層１３は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂やポリオレフィンなどの非架橋性樹脂により構成することができる。
【００１４】
図２に示されるように、太陽電池２０は、受光面２０ａと裏面２０ｂとを有する。太陽電池２０は、受光面２０ａが第１の保護部材１１側を向くように配されており、裏面２０ｂが第２の保護部材１２側を向くように配されている。なお、受光面とは、太陽電池の一対の主面のうち、主として受光する側の主面であり、他方の主面が裏面を構成している。
【００１５】
太陽電池２０は、光電変換部２３を備えている。光電変換部２３は、受光した際に、電子や正孔などのキャリアを生成させる。光電変換部２３は、例えば、結晶半導体板を備えるものであってもよい。光電変換部２３は、第１及び第２の主面２３ａ、２３ｂを有する。第１の主面２３ａが受光面２０ａを構成している。第２の主面２３ｂが裏面２０ｂを構成している。
【００１６】
図３に示されるように、第２の主面２３ｂの上には、第１の電極２１と第２の電極２２とが設けられている。第１の電極２１と第２の電極２２とは、それぞれ、複数のフィンガー部２４と、バスバー部２５とを有する。もっとも、本発明において、第１及び第２の電極は、バスバー部を有さず、複数のフィンガー部のみにより構成されていてもよい。
【００１７】
複数のフィンガー部２４は、ｘ軸方向に沿って延びている。複数のフィンガー部２４は、ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。第１の電極２１のフィンガー部２４と第２の電極２２のフィンガー部２４とは、ｙ軸方向に沿って交互に設けられている。第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれにおいて、複数のフィンガー部２４は、バスバー部２５に電気的に接続されている。
【００１８】
ｘ軸方向において隣り合う太陽電池２０同士は、配線材３０によって電気的に接続されている。具体的には、ｘ軸方向において隣り合う太陽電池２０の一方の太陽電池２０の第１の電極２１と他方の太陽電池２０の第２の電極２２とが配線材３０によって電気的に接続されている。
【００１９】
配線材３０は、絶縁性基板３１と、配線３２とを有する。絶縁性基板３１は、例えば、樹脂シートやセラミック板により構成することができる。配線３２は、絶縁性基板３１の上に配されている。配線３２は、フィンガー部２４に電気的に接続されている。具体的には、配線３２は、複数の第１の線状部３２ａと、複数の第２の線状部３２ｂと、接続部３２ｃとを有する。接続部３２ｃは、ｙ軸方向に沿って延びている。
【００２０】
複数の第１の線状部３２ａは、接続部３２ｃに電気的に接続されている。複数の第１の線状部３２ａは、接続部３２ｃからｘ軸方向のｘ１側に向かって延びている。複数の第１の線状部３２ａは、ｙ軸方向において相互に間隔をおいて配列されている。第１の線状部３２ａの少なくとも一部は、第２の電極２２のフィンガー部２４の上に配されている。第１の線状部３２ａは、第２の電極２２のフィンガー部２４に電気的に接続されている。従って、配線３２は、フィンガー部２４において第２の電極２２に電気的に接続されている。
【００２１】
複数の第２の線状部３２ｂは、接続部３２ｃに電気的に接続されている。複数の第２の線状部３２ｂは、接続部３２ｃからｘ軸方向のｘ２側に向かって延びている。複数の第２の線状部３２ｂは、ｙ軸方向において相互に間隔をおいて配されている。第２の線状部３２ｂの少なくとも一部は、第１の電極２１のフィンガー部２４の上に位置している。第２の線状部３２ｂは、第１の電極２１のフィンガー部２４に電気的に接続されている。従って、配線３２は、フィンガー部２４において第１の電極２１と電気的に接続されている。なお、第１及び第２の線状部３２ａ、３２ｂは、それぞれ、バスバー部２５において第１または第２の電極２１，２２に電気的に接続されていてもよい。
【００２２】
太陽電池２０と配線材３０とは、図５に示される樹脂接着層４０により接着されている。樹脂接着層４０は、接着層本体４１と、導電材４２とを含む。接着層本体４１は、樹脂からなる。具体的には、接着層本体４１は、樹脂接着剤の硬化物を含む。導電材４２は、接着層本体４１中に配されている。導電材４２は、少なくとも表層が導電材料により構成されている。すなわち、本発明において、導電材は、少なくとも表層が導電性を有するものであればよく、全体が導電性を有する必要は必ずしもない。導電材４２は、例えば、金属粒子により構成されていてもよいし、金属層によりコーティングされた無機酸化物粒子により構成されていてもよい。導電材４２は、例えば、球状であることが好ましい。なお、樹脂接着層４０は、導電材４２を含んでいなくてもよい。
【００２３】
図５に示されるように、太陽電池モジュール１では、配線３２の線状部３２ａ，３２ｂの横断面の絶縁性基板３１とは反対側の辺の長さｌ２が、絶縁性基板３１側の辺の長さｌ１よりも短い。すなわち、配線３２の線状部３２ａ，３２ｂの頂面の面積が、底面の面積よりも小さい。このため、従来に比べて、配線材３０を太陽電池２０と圧着させる際に、線状部３２ａ，３２ｂの頂面へ加わる圧力が大きくなる。それにより、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間に存在する樹脂接着層４０を、線状部３２ａの間、３２ｂの間にそれぞれ流動させることが容易となり、線状部３２ａと電極２１、線状部３２ｂと電極２１が直接接触する。よって線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くすることができる。さらに、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２とが直接接触する場合、より強い圧力が加わることで、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との界面における接触面積が増大し、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くできる。従って改善された出力特性及び信頼性を実現することができる。線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間に導電材４２が存在する場合は、導電材４２により強い圧力が加わることで、線状部３２ａ、３２ｂ、導電材４２、電極２１、２２が変形し、線状部３２ａ、３２ｂと導電材４２、電極２１、２２と導電材４２の接触する面積が増加する。よって、線状部３２ａ、３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くすることができる。その結果、改善された出力特性及び信頼性を実現することができる。
【００２４】
より改善された出力特性及び信頼性を得る観点からは、配線３２の線状部３２ａ、３２ｂの絶縁性基板３１と反対側の頂面の面積をＳ２、絶縁性基板３１側の底面の面積Ｓ１とすると、Ｓ２≦０．９×Ｓ１となることが好ましい。Ｓ１の０．９倍の面積よりＳ２が広いと、線状部３２ａ，３２ｂからの圧力はほとんど増強されないからである。できればＳ２≦０．８×Ｓ１であればなお良い。また、Ｓ２≧（１／３）×Ｓ１が満たされることがより好ましい。Ｓ１の１／３倍の面積よりもＳ２が小さいと、配線３２の自体の電気抵抗が増加してしまい、出力特性が低下する場合があるからである。
【００２５】
より改善された出力特性及び信頼性を得る観点からは、線状部３２ａ、３２ｂの先端部が電極２１，２２と直接接触していることが好ましい。さらには、線状部３２ａ、３２ｂの先端部が電極２１，２２と直接接触することにより配線３２と電極２１，２２とが電気的に接続されていると共に、導電材４２によっても配線３２と電極２１，２２とが電気的に接続されていることが好ましい。
【００２６】
なお、線状部３２ａ、３２ｂの横断面形状は、図５に示す先細り形状に限定されない。線状部３２ａ、３２ｂの横断面形状は、例えば、台形状、ドーム型等であってもよい。線状部３２ａ、３２ｂの横断面形状は、絶縁性基板３１とは反対側に向かって一旦細くなった後に、再度太くなるような形状であってもよい。底辺の長さをｌ１とし、頂辺の長さをｌ２としたときに、ｌ２＜ｌ１が満たされていれば、配線材３０を太陽電池２０と圧着させる際に、線状部３２ａ，３２ｂの頂面へ加わる圧力が大きくなるからである。更に、一旦細くなる部分が配線３２にあることで、圧着中に配線３２が変形しやすくなる。電極２１，電極２２の凹凸に追従して配線３２が変形するため、線状部３２ａ、３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くすることができ、出力特性及び信頼性を向上できる。
【００２７】
図６に示されるように線状部３２ａ、３２ｂの頂面に凹部３４が設けられていてもよい。その場合、頂辺の長さｌ２は、凹部３４が設けられた部分を除く長さとなる。すなわち、図６に示される場合は、長さｌ２は、長さｌ３と長さｌ４との和となる。凹部３４を設けることで、配線材３０を太陽電池２０と圧着させる際に、線状部３２ａ，３２ｂの頂面へ加わる圧力が大きくなる効果が得られる。更に、一部の樹脂接着層４０が凹部３４に流動することで、流動距離が短くなり、線状部３２ａと電極２１、線状部３２ｂと電極２１が直接接触する面積が増加する。よって線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くすることができる。凹部３４は１箇所に限るものではなく、複数個所設けても良い。その場合頂辺の長さｌ２は、凹部３４が設けられた部分を除く長さの和となる。なお、凹部３４は、例えば、絶縁性基板３１に至っていてもよい。
【００２８】
また、図７に示されるように線状部３２（３２ａ、３２ｂ）の縦断面形状も、配線３２の線状部３２ａ、３２ｂの縦断面の絶縁性基板３１とは反対側の辺の長さが、絶縁性基板３１側の辺の長さよりも短くともよい。この場合、更に、線状部３２ａ，３２ｂの頂面へ加わる圧力が大きくなり、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との界面における接触面積が増大し、線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くでき、より出力特性及び信頼性を向上できる。線状部３２ａ，３２ｂと電極２１，２２との間に導電材４２が存在する場合は、導電材４２により強い圧力が加わることで、線状部３２ａ、３２ｂ、導電材４２、電極２１、２２が変形し、線状部３２ａ、３２ｂと導電材４２、電極２１、２２と導電材４２の接触する面積が増加する。よって、線状部３２ａ、３２ｂと電極２１，２２との間の電気抵抗を低くすることができる。その結果、改善された出力特性及び信頼性を実現することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１…太陽電池モジュール
２０…太陽電池
２０ａ…受光面
２０ｂ…裏面
２１…第１の電極
２２…第２の電極
２３…光電変換部
２４…フィンガー部
２５…バスバー部
３０…配線材
３１…絶縁性基板
３２…配線
３２ａ…第１の線状部
３２ｂ…第２の線状部
３２ｃ…接続部
４０…樹脂接着層
４１…接着層本体
４２…導電材
【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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