(57)【要約】  改善された信頼性を有する太陽電池モジュールを提供する。  第１の配線材片３２ａは、配線３２ａ１と、第１の絶縁層３２ａ２と、第２の絶縁層３２ａ３とを有する。配線３２ａ１は、太陽電池２０と第２の配線材片３２ｂとを電気的に接続している。第１の絶縁層３２ａ２は、配線３２ａ１の太陽電池２０側の表面の一部を覆っている。第２の絶縁層３２ａ３は、配線３２ａ１の太陽電池２０とは反対側の表面の一部を覆っている。第１及び第２の絶縁層３２ａ２，３２ａ３は、配線３２ａ１の一の部分が第１の絶縁層３２ａ２から露出すると共に配線３２ａ１の他の部分が第２の絶縁層３２ａ３から露出するように設けられている。配線３２ａ１の一の部分が太陽電池２０に電気的に接続されている。配線３２ａ１の他の部分が第２の配線材片３２ｂに電気的に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配された複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池を電気的に接続している第１の配線材とを有し、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って配されている複数の太陽電池ストリングと、
前記第２の方向において隣り合う太陽電池ストリング同士を電気的に接続している第２の配線材と、
を備え、
前記第２の配線材は、
前記隣り合う太陽電池ストリングのうちの一方の太陽電池ストリングの太陽電池に電気的に接続された第１の配線材片と、
前記第１の配線材片と、前記他方の太陽電池ストリングとを電気的に接続する第２の配線材片と、
を有し、
第１の配線材片は、
前記太陽電池と前記第２の配線材片とを電気的に接続している配線と、
前記配線の前記太陽電池側の表面の一部を覆う第１の絶縁層と、
前記配線の前記太陽電池とは反対側の表面の一部を覆う第２の絶縁層と、
を有し、
前記第１及び第２の絶縁層は、前記配線の一の部分が前記第１の絶縁層から露出すると共に前記配線の他の部分が前記第２の絶縁層から露出するように設けられており、
前記配線の一の部分が前記太陽電池に電気的に接続されており、前記配線の他の部分が前記第２の配線材片に電気的に接続されている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の配線材片の少なくとも一部は、前記太陽電池の上に配されており、前記第２の配線材片は前記太陽電池が設けられた領域において前記第１の配線材片同士を電気的に接続している、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第２の配線材片は、金属箔により構成されている、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】
前記太陽電池と前記第１の配線材片とが樹脂接着層により接着されており、
前記第１の配線材片と前記第２の配線材片とが半田により接合されている、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】
前記第１の絶縁層の一部と前記第２の絶縁層の一部とは、前記配線を介して対向している、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。
【請求項６】
前記複数の太陽電池ストリングを封止している封止層と、
前記太陽電池ストリングに電気的に接続されており、前記封止層の外部にまで引き出された引き出し配線と、
をさらに備え、
前記引き出し配線は、
前記第１の配線材片と、
前記第１の配線材片の前記配線の前記第２の絶縁層から露出した部分に電気的に接続されており、前記封止層の外部にまで引き出されている第３の配線材片と、
を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記太陽電池は、
光電変換部と、
前記光電変換部の一主面の上に設けられた第１及び第２の電極と、
を有する、請求項１〜６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】
近年、環境負荷が小さなエネルギー源として、太陽電池モジュールに対する注目が高まってきている。例えば特許文献１には、電気的に接続された複数の太陽電池を有し、電気的に接続された複数の太陽電池ストリングを備える太陽電池モジュールが記載されている。特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、太陽電池ストリングは、フレキシブルプリント基板と、フレキシブルプリント基板の上に配されており、フレキシブルプリント基板に設けられた配線により電気的に接続された複数の太陽電池を有する。各太陽電池ストリングにおいて、フレキシブルプリント基板の端部が折り曲げられている。隣り合う太陽電池ストリングは、そのフレキシブルプリント基板の折り曲げ部同士が配線材（インターコネクタ）により電気的に接続されることにより、互いに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、隣り合う太陽電池ストリングを電気的に接続するために、フレキシブルプリント基板を折り曲げている。このため、フレキシブルプリント基板の折り曲げ部において配線が断線したり、配線の電気抵抗率が上昇したりして、太陽電池モジュールの信頼性が低くなる虞がある。【０００５】
本発明の主な目的は、改善された信頼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】
【０００６】
本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池ストリングと、第２の配線材とを備える。複数の太陽電池ストリングは、複数の太陽電池と、第１の配線材とを有する。複数の太陽電池は、第１の方向に沿って配されている。第１の配線材は、複数の太陽電池を電気的に接続している。複数の太陽電池ストリングは、第１の方向に対して交差する第２の方向に沿って配されている。第２の配線材は、第２の方向において隣り合う太陽電池ストリング同士を電気的に接続している。第２の配線材は、第１の配線材片と、第２の配線材片とを有する。第１の配線材片は、隣り合う太陽電池ストリングのうちの一方の太陽電池ストリングの太陽電池に電気的に接続されている。第２の配線材片は、第１の配線材片と、他方の太陽電池ストリングとを電気的に接続している。第１の配線材片は、配線と、第１の絶縁層と、第２の絶縁層とを有する。配線は、太陽電池と第２の配線材片とを電気的に接続している。第１の絶縁層は、配線の太陽電池側の表面の一部を覆っている。第２の絶縁層は、配線の太陽電池とは反対側の表面の一部を覆っている。第１及び第２の絶縁層は、配線の一の部分が第１の絶縁層から露出すると共に配線の他の部分が第２の絶縁層から露出するように設けられている。配線の一の部分が太陽電池に電気的に接続されている。配線の他の部分が第２の配線材片に電気的に接続されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、改善された信頼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】
【０００８】
【図１】図１は、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】図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ部分の略図的平面図である。
【図４】図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｖ−Ｖにおける略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図１及び図２に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池ストリング１０を備えている。図２に示されるように、複数の太陽電池ストリング１０は、第１の保護部材１１と、第２の保護部材１２との間に配されている。第１の保護部材１１は、太陽電池２０の受光面２０ａ側に位置している。第２の保護部材１２は、太陽電池２０の裏面２０ｂ側に位置している。第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間には封止層１３が設けられている。この封止層１３により複数の太陽電池ストリング１０が封止されている。
【００１２】
第１の保護部材１１は、例えば、ガラス基板、樹脂基板等の透光性を有する部材により構成することができる。第２の保護部材１２は、例えば、樹脂シート、金属箔を介在させた樹脂シート等の可撓性を有する部材により構成することができる。封止層１３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）などの樹脂により構成することができる。
【００１３】
図１に示されるように、複数の太陽電池ストリング１０は、それぞれ、ｘ軸方向に沿って配された複数の太陽電池２０を有する。
【００１４】
図１及び図３に示されるように、太陽電池２０は、光電変換部２３と、第１及び第２の電極２１，２２とを有する。
【００１５】
光電変換部２３は、第１及び第２の主面２３ａ、２３ｂを有する。光電変換部２３の第１の主面２３ａが太陽電池２０の受光面２０ａを構成しており、第２の主面２３ｂが太陽電池２０の裏面２０ｂを構成している。
【００１６】
光電変換部２３は、受光した際に正孔や電子などのキャリアを生成させる部材である。光電変換部２３は、第１の主面２３ａにおいて受光したときのみキャリアを生成させるものであってもよいし、第１の主面２３ａにおいて受光したときのみならず、第２の主面２３ｂにおいて受光したときにもキャリアを発生させるものであってもよい。即ち、太陽電池２０は、両面受光型の太陽電池であってもよい。
【００１７】
なお、光電変換部２３の種類は特に限定されない。光電変換部２３は、例えば、結晶シリコン基板等を用いて構成することができる。
【００１８】
光電変換部２３の第２の主面２３ｂの上には、正孔及び電子の一方を収集する第１の電極２１と、正孔及び電子の他方を収集する第２の電極２２とが配されている。従って、太陽電池２０は、裏面接合型の太陽電池である。
【００１９】
第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれの形状は特に限定されない。本実施形態では、第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれは、くし歯状の形状を有する。第１の電極２１と第２の電極２２とは、互いに間挿し合うように配されている。具体的には、第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれは、複数のフィンガー部２１ａ、２２ａと、バスバー部２１ｂ、２２ｂとを有する。複数のフィンガー部２１ａ、２２ａのそれぞれは、ｘ軸方向に沿って延びている。複数のフィンガー部２１ａ、２２ａは、ｘ軸方向に対して垂直なｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。
【００２０】
複数のフィンガー部２１ａは、バスバー部２１ｂに電気的に接続されている。バスバー部２１ｂは、複数のフィンガー部２１ａのｘ軸方向における一方側（ｘ１側）に配されている。バスバー部２１ｂは、太陽電池２０のｘ軸方向におけるｘ１側端部において、ｙ軸方向の一方側端部から他方側端部にわたって設けられている。
【００２１】
同様に、複数のフィンガー部２２ａは、バスバー部２２ｂに電気的に接続されている。バスバー部２２ｂは、複数のフィンガー部２２ａのｘ軸方向における他方側（ｘ２側）に配されている。バスバー部２２ｂは、太陽電池２０のｘ軸方向におけるｘ２側端部において、ｙ軸方向の一方側端部から他方側端部にわたって設けられている。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、各太陽電池ストリング１０において、複数の太陽電池２０は、第１の配線材３１によって電気的に接続されている。具体的には、ｘ軸方向において隣接する太陽電池２０の一方の太陽電池２０の第１の電極２１と他方の太陽電池の第２の電極２２とが第１の配線材３１によって電気的に接続されている。
【００２３】
第１の配線材３１は、例えば、Ａｇ、Ｃｕ等の金属箔、金属箔の積層体、表面が半田等で覆われた金属箔、絶縁性フィルム及び絶縁性フィルム上に配された配線とを有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などにより構成することができる。
【００２４】
第１の配線材３１と太陽電池２０の裏面２０ｂとは、接着層１８によって接着されている。接着層１８は、例えば、樹脂接着剤の硬化物、導電材が分散混入している樹脂接着剤の硬化物、半田等により構成することができる。
【００２５】
複数の太陽電池ストリング１０は、ｘ軸方向に対して交差する（典型的には直行する）ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。
【００２６】
ｙ軸方向において隣り合う太陽電池ストリング１０は、第２の配線材３２によって電気的に接続されている。具体的には、ｙ軸方向において隣り合う太陽電池ストリング１０の最もｘ１側またはｘ２側に位置する太陽電池２０同士が第２の配線材３２によって電気的に接続されている。第２の配線材３２は、第１の配線材片３２ａと、第２の配線材片３２ｂとを有する。第１の配線材片３２ａは、太陽電池２０に電気的に接続されている。第１の配線材片３２ａと太陽電池２０は、樹脂接着剤の硬化物を含む樹脂接着層１８などにより接着されている。樹脂接着層１８は、導電材を含んでいてもよい。
【００２７】
図２及び図３に示すように、第１の配線材片３２ａの少なくとも一部は、太陽電池２０の上に配されている。具体的には、本実施形態では、第１の配線材片３２ａの実質的に全体が、太陽電池２０の上に配されている。図２〜５に示されるように、第１の配線材片３２ａは、配線３２ａ１と、第１の絶縁層３２ａ２と、第２の絶縁層３２ａ３とを有する。
【００２８】
配線３２ａ１は、例えば、銅や銅合金などからなる金属箔により構成することができる。配線３２ａ１は、太陽電池２０と第２の配線材片３２ｂとを電気的に接続している。具体的には、配線３２ａ１は、太陽電池２０の第１または第２のフィンガー部２１ａ、２２ａに電気的に接続されていると共に、第２の配線材片３２ｂに電気的に接続されている。
【００２９】
第１の絶縁層３２ａ２は、配線３２ａ１の太陽電池２０側の表面の一部を覆う。一方、第２の絶縁層３２ａ３は、配線３２ａ１の太陽電池２０とは反対側の表面の一部を覆う。第１及び第２の絶縁層３２ａ２，３２ａ３は、配線３２ａ１の一の部分が第１の絶縁層３２ａ２から露出すると共に、配線３２ａ１の他の部分が第２の絶縁層３２ａ３から露出するように設けられている。配線３２ａ１は、配線３２ａ１の太陽電池２０側の表面の第１の絶縁層３２ａ２から露出した部分において太陽電池２０と電気的に接続されている。
【００３０】
なお、第１の絶縁層３２ａ２の一部と第２の絶縁層３２ａ３の一部とは、配線３２ａ１を介して対向していることが好ましい。この場合、第１の配線材片３２ａの強度を高めることができる。また、絶縁層３２ａ２から露出する配線３２ａ１の一の部分は、第２の絶縁層３２ａ３から露出する配線３２ａ１の他の部分と、ＸＹ平面上において重ならないことが好ましい。この場合、第１の配線材片３２ａの強度を高めることができる。
【００３１】
第１及び第２の絶縁層３２ａ２，３２ａ３は、それぞれ、例えば、絶縁性の樹脂や、無機酸化物などにより構成することができる。
【００３２】
隣り合う太陽電池ストリング１０のうちの一方の太陽電池ストリング１０の太陽電池２０に接続された第１の配線材片３２ａと、他方の太陽電池ストリング１０の太陽電池２０に接続された第１の配線材片３２ａとは、第２の配線材片３２ｂによって電気的に接続されている。第２の配線材片３２ｂは、第１の配線材片３２ａの配線３２ａ１の太陽電池２０とは反対側の表面の第２の絶縁層３２ａ３から露出した部分に電気的に接続されている。
【００３３】
第２の配線材片３２ｂは、例えば、銅や銅合金などからなる金属箔により構成することができる。第１の配線材片３２ａと第２の配線材片３２ｂとは、例えば半田などによって接続することができる。
【００３４】
第２の配線材片３２ｂは、太陽電池２０が設けられた領域に設けられている。すなわち、第２の配線材片３２ｂは、太陽電池２０が設けられた領域において第１の配線材片３２ａ同士を電気的に接続している。このように、第１及び第２の配線材片３２ａ、３２ｂを太陽電池２０が設けられた領域に配することによって、太陽電池モジュール１の小型化を図ることができる。
【００３５】
太陽電池モジュール１は、引き出し配線４１を有する。引き出し配線４１は、太陽電池ストリング１０に電気的に接続されており、封止層１３の外部にまで引き出されている。
【００３６】
引き出し配線４１は、上述の第１の配線材片３２ａと、第３の配線材片３２ｃとを有する。第３の配線材片３２ｃと太陽電池２０との間には、絶縁性シート６０が配されている。なお、絶縁性シート６０は、例えば、ポリイミドや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリウレタン（ＰＵ）などの樹脂などにより構成することができる。
【００３７】
第３の配線材片３２ｃは、第１の配線材片３２ａの配線３２ａ１の太陽電池２０とは反対側の表面の第２の絶縁層３２ａ３から露出した部分に電気的に接続されており、封止層１３の外部にまで引き出されている。第３の配線材片３２ｃは、例えば、銅や銅合金などからなる金属箔により構成することができる。第３の配線材片３２ｃと配線３２ａ１とは、例えば、半田などにより電気的に接続することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態では、第２の配線材片３２ｂや第３の配線材片３２ｃと太陽電池２０との接続に、配線３２ａ１の一部の太陽電池２０側の表面が露出しており、他の一部の太陽電池２０とは反対側の表面が露出している第１の配線材片３２ａが用いられている。このため、配線材を折り曲げたり、屈曲させたりする必要がなく、配線３２ａ１が切断されにくい。よって、改善された信頼性を有する太陽電池モジュール１を実現することができる。
【００３９】
なお、配線３２ａ１の第２の絶縁層３２ａ３からの露出部は、第１の配線材片３２ａの延びる方向に垂直な方向に延びる中心軸を中心として線対称に設けられていてもよい。配線３２ａ１の第２の絶縁層３２ａ３からの露出部が複数設けられていてもよい。すなわち、第１及び第２の絶縁層３２ａ２，３２ａ３の形状寸法は、不所望な短絡が生じない範囲において特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池ストリング
１３…封止層
１８…接着層
２０…太陽電池
２１…第１の電極
２２…第２の電極
２３…光電変換部
３１…第１の配線材
３２…第２の配線材
３２ａ…第１の配線材片
３２ａ１…配線
３２ａ２…第１の絶縁層
３２ａ３…第２の絶縁層
３２ｂ…第２の配線材片
３２ｃ…第３の配線材片
４１…引き出し配線
【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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【国際調査報告】
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2014002975.tif 000009
2014002975.tif 000010
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