(57)【要約】【課題】優れた外観性を有し配線部材の切断時にも使用可能とする。【解決手段】配線部材３２は、複数の第１の配線部３２Ａと、複数の第２の配線部３２Ｂとを含んでいる。第１の配線部３２Ａは、Ｘ軸方向に沿って延在しＸ軸方向において隣り合う太陽電池セル３１の受光面３１ＡのＸ軸方向の全域と非受光面３１ＢのＸ軸方向の全域とを通りそれら受光面３１Ａと非受光面３１Ｂとを接続していくことでＸ軸方向に並べられた複数の太陽電池セル３１を接続する。第２の配線部３２Ｂは、Ｙ軸方向に沿って延在しＹ軸方向において隣り合う太陽電池セル３１の第１の配線部３２Ａが通った面と同じ面で受光面３１ＡのＹ軸方向の全域と非受光面３１ＢのＹ軸方向の全域とを通りそれら受光面３１Ａと非受光面３１Ｂとを接続していくことでＹ軸方向に並べられた複数の太陽電池セル３１を接続する。【選択図】図１
2014041944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透光性パネルと、
前記透光性パネルと対向する板状の裏面保護材と、
前記透光性パネルと前記裏面保護材との間に、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに間隙をおいて格子状に並べられた複数枚の板状の太陽電池セルと、
前記間隙を充填する充填材と、
隣り合う前記太陽電池セルを電気的に接続する配線部材とを備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、前記透光性パネルに向けられた受光面と前記裏面保護材に向けられた非受光面とを有し、
前記配線部材は、
Ｘ軸方向に沿って延在しＸ軸方向において隣り合う前記太陽電池セルの前記受光面のＸ軸方向の全域と前記非受光面のＸ軸方向の全域とを通りそれら受光面と非受光面とを接続していくことでＸ軸方向に並べられた複数の前記太陽電池セルを接続する複数の第１の配線部と、
Ｙ軸方向に沿って延在しＹ軸方向において隣り合う前記太陽電池セルの前記第１の配線部が通った面と同じ面で前記受光面のＹ軸方向の全域と前記非受光面のＹ軸方向の全域とを通りそれら受光面と非受光面とを接続していくことでＹ軸方向に並べられた複数の前記太陽電池セルを接続する複数の第２の配線部とを含み、
前記受光面および前記非受光面において前記第１の配線部と前記第２の配線部とが交差する箇所はそれら第１の配線部と第２の配線部とが電気的に接続され、
各太陽電池セルを平面視したときに、前記受光面上に位置する１つの第１の配線部と前記非受光面上に位置する他の１つの第１の配線部とが重なり、前記受光面上に位置する１つの第２の配線部と前記非受光面上に位置する他の１つの第２の配線部とが重なるように構成されている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１、第２の配線部は同じ第１の厚みを有し、
前記第１の配線部と前記第２の配線部とが交差するそれら配線部の厚みは、前記第１の厚みと同じ寸法で形成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【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し、特に複数の太陽電池セルを配線部材で接続した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールが使用されている場所は発電施設と民間施設に分けられる。民間施設としては、例として一般住宅や商業施設ビルがあり、太陽電池モジュールは主に屋根や壁面に設置される。これまで、設置する目的は電力発電であるため、光電変換効率のみが重視され、モジュールの外観に関しては重点が置かれていなかった。しかし、屋根や壁面に設置され人の目に触れることが多いため、光電変換効率だけではなく、外観が優れているモジュールが求められていた。
【０００３】
図１と図２は従来の太陽電池モジュールを示す図である。太陽電池モジュールは直列に接続された複数の太陽電池セル１１あるいは太陽電池セル２１で構成されており、太陽電池セルを接続するために配線材１２あるいは配線材２２が用いられる。配線材１２あるいは配線材２２としては主に銅箔等の金属が使用されるために、外観上目立つものとなっていた。そして、太陽電池セルを接続する際にセルを一方向に接続するために、目立つ配線材が平行に複数並ぶことにより、外観の悪化に繋がっていた。
【０００４】
この外観悪化を防ぐために、配線材を隠す方法が考案されているが（例えば、特許文献１）、太陽電池モジュールそのものの構造を活かした独特の外観を表現するまでには至っていない。
【０００５】
また、生産上の初期不良、あるいは輸送時の振動や強風といった外的要因により、配線材が切断されて、太陽電池セル同士の接続が外れてしまう不良が発生することがある。このような不良が発生した場合、光電変換効率が低下するだけではなく、通常セルは直列に接続されているために、そのモジュール全てのセルがセル上では発電しているにも関わらず、モジュール全体としては発電に寄与しなくなる致命的な問題が発生することも起こりえるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、配線材が目立ちかつ平行に並んでいるために外観が悪いという問題点と、配線材が一箇所切断されるとモジュール全体が発電に寄与しなくなるために使用できなくなるという問題点を解消した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３３９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電力用太陽電池モジュールの配線材は金属光沢を有しかつ平行に並んでいるために、外観が良くないという問題があった。また、配線材の一箇所が切断されると、光電変換効率が低下するだけではなく、モジュール全体が発電に寄与しなくなりかねないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本願発明の一態様は、板状の透光性パネルと、前記透光性パネルと対向する板状の裏面保護材と、前記透光性パネルと前記裏面保護材との間に、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに間隙をおいて格子状に並べられた複数枚の板状の太陽電池セルと、前記間隙を充填する充填材と、隣り合う前記太陽電池セルを電気的に接続する配線部材とを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルは、前記透光性パネルに向けられた受光面と前記裏面保護材に向けられた非受光面とを有し、前記配線部材は、Ｘ軸方向に沿って延在しＸ軸方向において隣り合う前記太陽電池セルの前記受光面のＸ軸方向の全域と前記非受光面のＸ軸方向の全域とを通りそれら受光面と非受光面とを接続していくことでＸ軸方向に並べられた複数の前記太陽電池セルを接続する複数の第１の配線部と、Ｙ軸方向に沿って延在しＹ軸方向において隣り合う前記太陽電池セルの前記第１の配線部が通った面と同じ面で前記受光面のＹ軸方向の全域と前記非受光面のＹ軸方向の全域とを通りそれら受光面と非受光面とを接続していくことでＹ軸方向に並べられた複数の前記太陽電池セルを接続する複数の第２の配線部とを含み、前記受光面および前記非受光面において前記第１の配線部と前記第２の配線部とが交差する箇所はそれら第１の配線部と第２の配線部とが電気的に接続され、各太陽電池セルを平面視したときに、前記受光面上に位置する１つの第１の配線部と前記非受光面上に位置する他の１つの第１の配線部とが重なり、前記受光面上に位置する１つの第２の配線部と前記非受光面上に位置する他の１つの第２の配線部とが重なるように構成されていることを特徴とする太陽電池モジュールである（図３、図４）。
前記透光性パネルの例として、ガラス、透明なプラスチックフィルムが挙げられ、裏面保護材として、ガラス、プラスチックフィルムが挙げられ、充填材としてエチレン酢酸ビニル共重合体が挙げられ、配線部材として銅箔が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００１０】
上記態様によれば、太陽電池モジュール上で、金属光沢を有し肉眼で識別しやすい配線材が格子状に交わっている。従って、太陽電池モジュール独特の構造をいかした外観上優れた太陽電池モジュールとなる。
【００１１】
そして、配線材のある部分が切断された場合でも、同じセル上に切断された配線材と交わって接続されている配線材に電流が流れることで、光電変換効率の低下を抑え、また太陽電池モジュール全体が使用できなくなることを防ぐことができる太陽電池モジュールとなる。
【００１２】
また、第１、第２の配線部が交わっている部分において、第１、第２の配線部が直交して配置されるため、限られた太陽電池モジュール面積により多くの太陽電池セルを配置することができるため、より太陽電池モジュール面積当たりの光電変換効率が高い太陽電池モジュールとなる。
【００１３】
また、本願発明の別の態様では、前記第１、第２の配線部は同じ第１の厚みを有し、
前記第１の配線部と前記第２の配線部とが交差するそれら配線部の厚みは、前記第１の厚みと同じ寸法で形成されようにしても良い。
【００１４】
上記態様によれば、交わることによりできる第１、第２の配線部の重なり部分と、重なっていない部分との高さの差による段が無いために、太陽電池モジュールを製作時の、配線部材により電気的に接続された太陽電池セルを配した後に行う、充填材による充填をより容易に行うことができる太陽電池モジュールとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、太陽電池モジュール独特の構造をいかした外観上優れた太陽電池モジュールを提供することができる。また、配線材が切断された場合でも、光電変換効率の低下を抑え、また太陽電池モジュール全体が使用できなくなることを防ぐことができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【００１６】
本発明により、充填材による充填がより容易な配線部材が交わっている前記太陽電池モジュールを提供することができる。
【００１７】
本発明により、太陽電池モジュール面積当たりの光電変換効率が高い前記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】
【００１８】
【図１】受光面側から見た既存の太陽電池モジュール内部の太陽電池セルの配置と接続の一例を示す図である。
【図２】非受光面側から見た既存の太陽電池モジュール内部の太陽電池セルの配置と接続の一例を示す図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施の形態における受光面３１Ａ側から見た太陽電池モジュール１０内部の太陽電池セル３１の配置と接続の一例を示す図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態における非受光面３１Ｂ側から見た太陽電池モジュール１０内部の太陽電池セル３１の配置と接続の一例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態における太陽電池セル５１と配線部材５２の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態によって限定されるものではなく、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セルの種類、用途に応じて適宜選択される。
【００２０】
（太陽電池モジュール）
図３乃至図５は本発明の太陽電池モジュールを説明する断面図である。図３では、受光面側から見た図であるため、太陽電池セル３１の受光面が紙面手前側を向いている。そして配線部材３２が各々の太陽電池セル３１の上で直交するように接続されており、太陽電池セル３１は四方全てのセルと配線部材３２を使用して接続されている。
【００２１】
言い換えると、太陽電池セル３１が隣り合う太陽電池セル全てと接続するために、配線部材３２が使用されている。これを実現するために、配線部材３２は、太陽電池セル３１上で直交して配置されている。
【００２２】
図３では、太陽電池セル３１上に４本の配線部材３２が接続されているが、この実施形態によって限定されるものではなく、配線部材の本数、接続方法は、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セルの種類、用途に応じて適宜選択される。
【００２３】
図４では、非受光面側から見た図であるため、太陽電池セル３１の非受光面が紙面手前側を向いている。非受光面側も受光面側と同様に、配線部材３２が各々の太陽電池セル３１の上で直交するように接続されている。
【００２４】
図４では、太陽電池セル３１上に４本の配線部材３２が接続されているが、この実施形態によって限定されるものではなく、配線部材の本数、接続方法は、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セルの種類、用途に応じて適宜選択される。
【００２５】
より詳細に説明すると、図３（Ａ）〜（Ｃ）、図４に示すように、太陽電池モジュール１０は、不図示の板状の透光性パネルと、透光性パネルと対向する不図示の板状の裏面保護材と、複数枚の板状の太陽電池セル３１と、不図示の充填材と、配線部材３２とを備えている。
各太陽電池セル３１は、矩形板状を呈し、透光性パネルと裏面保護材との間に、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに間隙をおいて格子状に並べられている。
充填材は、太陽電池セル３１の間隙を充填している。
【００２６】
配線部材３２は、隣り合う太陽電池セル３１を電気的に接続するものであり、複数の第１の配線部３２Ａと、複数の第２の配線部３２Ｂとを含んでいる。
第１の配線部３２Ａは、Ｘ軸方向に沿って延在しＸ軸方向において隣り合う太陽電池セル３１の受光面３１ＡのＸ軸方向の全域と非受光面３１ＢのＸ軸方向の全域とを通りそれら受光面３１Ａと非受光面３１Ｂとを接続していくことでＸ軸方向に並べられた複数の太陽電池セル３１を接続する。
第２の配線部３２Ｂは、Ｙ軸方向に沿って延在しＹ軸方向において隣り合う太陽電池セル３１の第１の配線部３２Ａが通った面と同じ面で受光面３１ＡのＹ軸方向の全域と非受光面３１ＢのＹ軸方向の全域とを通りそれら受光面３１Ａと非受光面３１Ｂとを接続していくことでＹ軸方向に並べられた複数の太陽電池セル３１を接続する。
受光面３１Ａおよび非受光面３１Ｂにおいて第１の配線部３２Ａと第２の配線部３２Ｂとが交差する箇所はそれら第１の配線部３２Ａと第２の配線部３２Ｂとが電気的に接続される。
各太陽電池セル３１を平面視したときに、受光面３１Ａ上に位置する１つの第１の配線部３２Ａと非受光面３１Ｂ上に位置する他の１つの第１の配線部３２Ａとが重なり、受光面３１Ａ上に位置する１つの第２の配線部３２Ｂと非受光面３１Ｂ上に位置する他の１つの第２の配線部３２Ｂとが重なるように構成されている。
なお、図３、図４において、符号３３、３４は、配線部材３２の終端を示す。
【００２７】
以上のように、上記実施形態によれば、第１の配線部３２Ａと第２の配線部３２Ｂとが直交して配置されているため、太陽電池モジュールの構造を活かした優れた外観を持つ太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２８】
また、第１の配線部３２Ａあるいは第２の配線部３２Ｂのどこか一箇所が切断されてしまった場合でも、その切断箇所がある第１の配線部３２Ａあるいは第２の配線部３２Ｂと接続されている太陽電池セル３１ではない方向の太陽電池セル３１と接続している第１の配線部３２Ａあるいは第２の配線部３２Ｂを経由して電流は流れることができる。そのため、第１の配線部３２Ａあるいは第２の配線部３２Ｂが切断された場合でも、光電変換効率の低下を抑え、また太陽電池モジュール全体が使用できなくなることを防ぐことができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２９】
次に、図５を参照して他の実施の形態の太陽電池モジュールについて説明する。
図５では、紙面水平方向に沿って太陽電池セル５１と接続している受光面５１Ａ側の第１の配線部５２Ａと紙面垂直方向に沿って太陽電池セル５１と接続している受光面５１Ａ側の第２の配線部５２Ｂの交点で、第１の配線部５２Ａが第２の配線部５２Ｂに接触する部分で切断されているために、直交している部分でも、直交していない部分と比較して、配線部材５２全体の厚みは変わらない。
非受光面５１Ｂ部分でも同様に、紙面水平方向に沿って太陽電池セル５１と接続している非受光面５１Ｂ側の第１の配線部５２Ａと紙面垂直方向に沿って太陽電池セル５１と接続している非受光面３１Ｂ側の第２の配線部５２Ｂの交点で、第１の配線部５２Ａが第２の配線部５２Ｂに接触する部分で切断されているために、直交している部分でも、直交していない部分と比較して、配線部材５２全体の厚みは変わらない。
言い換えると、第１、第２の配線部５２Ａ、５２Ｂは同じ第１の厚みを有し、第１の配線部５２Ａと第２の配線部５２Ｂとが交差するそれら配線部の厚みは、第１の厚みと同じ寸法で形成されている。
そのため、配線部材５２により電気的に接続された太陽電池セル５１を配した後に行う、充填材による充填をより容易に行うことができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の太陽電池モジュールは、既存の太陽電池モジュールよりも、外観が優れており、配線部材が切断されても光電変換効率の低下を抑えることができる耐久性が高い太陽電池モジュールとして利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・太陽電池モジュール
１１・・・太陽電池セル（受光面側が紙面手前側）
１２・・・配線部材
１３・・・配線部材の終端
１４・・・配線部材の終端
２１・・・太陽電池セル（非受光面側が紙面手前側）
２２・・・配線部材
２３・・・配線部材の終端
２４・・・配線部材の終端
３１・・・太陽電池セル（受光面側が紙面手前側）
３１Ａ・・・受光面
３１Ｂ・・・非受光面
３２・・・配線部材
３２Ａ・・・第１の配線部
３２Ｂ・・・第２の配線部
３３・・・配線部材の終端
３４・・・配線部材の終端
５１・・・太陽電池セル
５１Ａ・・・受光面
５１Ｂ・・・非受光面
５２・・・配線部材
５２Ａ・・・第１の配線部
５２Ｂ・・・第２の配線部
【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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