(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配されており、一の主面側に第１及び第２の電極を有する複数の太陽電池と、
前記第１の方向において隣接する太陽電池の一方の太陽電池の前記第１の電極と他方の太陽電池の前記第２の電極とを電気的に接続している配線材と、
前記配線材と前記太陽電池とを接着している接着層と、
を備え、
前記配線材は、
前記第１の方向において隣接する太陽電池の一方の太陽電池側に向かって延びており、前記接着層により前記一方の太陽電池に接着されている複数の第１の被接着部と、
前記第１の方向において隣接する太陽電池の他方の太陽電池側に向かって延びており、前記接着層により前記他方の太陽電池に接着されている複数の第２の被接着部と、
前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側に突出している第１の曲部と、
前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の他方側に突出している第２の曲部と、
前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の一方側に突出している曲部であって、前記第１の曲部よりも前記第２の方向の一方側に配された第３の曲部と、
前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の他方側に突出している曲部であって、前記第２の曲部よりも前記第２の方向の他方側に配された第４の曲部と、
前記第２の方向の一方側において前記第４の曲部に接続され、前記第２の方向の他方側において前記第３の曲部と接続される線状部と、
を含み、
前記第１の曲部、前記第２の曲部、前記第３の曲部および第４の曲部は、それぞれ、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続し、
前記配線材の前記第１及び第２の被接着部が接続されている部分には、角部を有さない形状の第１の開口と、
前記第１の開口の、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向における一方側に位置し、前記第１の開口の前記第２の方向における一方側の端部を覆うように形成された第２の開口と、
前記第１の開口の、前記第２の方向における他方側に位置し、前記第１の開口の前記第２の方向における他方側の端部を覆うように形成された第３の開口と、
が設けられている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の開口は、前記第２の方向における前記第１及び第２の被接着部の幅以上の幅を有している、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。
【背景技術】
【０００２】
近年、優れた光電変換効率を有する太陽電池モジュールとして、裏面接合型の太陽電池を備え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には、配線材により電気的に接続された複数の裏面接合型の太陽電池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、矩形状の配線材が、太陽電池の配列方向に対して垂直な方向において太陽電池の一方側端部から他方側端部にわたって接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６６８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、配線材の熱膨張率は、太陽電池の熱膨張率とは異なる。このため、太陽電池モジュールの温度が変化すると、太陽電池と配線材との間に応力が発生する。この応力により、太陽電池に反りが発生したり、配線材が太陽電池から剥離したりする場合がある。従って、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池と配線材との熱膨張率差に起因する信頼性の低下を如何に抑制するかが大きな課題となっている。
【０００５】
本発明の目的は、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にある。
【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、第１の方向に沿って配されており、一の主面側に第１及び第２の電極を有する複数の太陽電池と、前記第１の方向において隣接する太陽電池の一方の太陽電池の前記第１の電極と他方の太陽電池の前記第２の電極とを電気的に接続している配線材と、前記配線材と前記太陽電池とを接着している接着層と、備え、前記配線材は、前記第１の方向において隣接する太陽電池の一方の太陽電池側に向かって延びており、前記接着層により前記一方の太陽電池に接着されている複数の第１の被接着部と、前記第１の方向において隣接する太陽電池の他方の太陽電池側に向かって延びており、前記接着層により前記他方の太陽電池に接着されている複数の第２の被接着部と、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側に突出している第１の曲部と、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の他方側に突出している第２の曲部と、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の一方側に突出している曲部であって、前記第１の曲部よりも前記第２の方向の一方側に配された第３の曲部と、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続しており、前記第２の方向の他方側に突出している曲部であって、前記第２の曲部よりも前記第２の方向の他方側に配された第４の曲部と、前記第２の方向の一方側において前記第４の曲部に接続され、前記第２の方向の他方側において前記第３の曲部と接続される線状部と、を含み、前記第１の曲部、前記第２の曲部、前記第３の曲部および第４の曲部は、それぞれ、前記第１の被接着部と前記第２の被接着部とを接続し、前記配線材の前記第１及び第２の被接着部が接続されている部分には、角部を有さない形状の第１の開口と、前記第１の開口の、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向における一方側に位置し、前記第１の開口の前記第２の方向における一方側の端部を覆うように形成された第２の開口と、前記第１の開口の、前記第２の方向における他方側に位置し、前記第１の開口の前記第２の方向における他方側の端部を覆うように形成された第３の開口と、が設けられている。
【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】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２】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３】本発明の一実施形態における太陽電池ストリングの略図的裏面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶ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は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の略図的断面図である。太陽電池モジュール１は、太陽電池ストリング１０を備えている。太陽電池ストリング１０は、受光面側に位置する第１の保護部材１１と、裏面側に位置する第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と第２の保護部材１２との間には、充填材層１３が設けられている。太陽電池ストリング１０は、充填材層１３によって封止されている。
【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、ガラス基板、樹脂基板等により構成することができる。充填材層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】
太陽電池ストリング１０は、ｘ方向（第１の方向）に沿って複数の太陽電池２０の間に配線材３０を配置して構成されている。太陽電池２０は、第１及び第２の主面２０ａ、２０ｂを有する。太陽電池２０は、第１の主面２０ａにおいて受光する。このため、第１の主面２０ａを受光面といい、第２の主面２０ｂを裏面ということがある。太陽電池２０は、受光面を構成している第１の主面２０ａにおいてのみ受光し、発電するものであってもよいし、第１及び第２の主面２０ａ、２０ｂのいずれにおいても受光し、発電可能な構成を有する両面受光型のものであってもよい。
【００１４】
なお、太陽電池２０の種類は、特に限定されない。太陽電池２０は、例えば、結晶性シリコン基板を用いた結晶シリコン太陽電池により構成することができる。
【００１５】
図２に太陽電池２０の略図的裏面図を示す。図２に示すように、太陽電池２０は、第２の主面２０ｂ側に第１及び第２の電極２１，２２を有する。具体的には、太陽電池２０は、光電変換部２３と、光電変換部２３の裏面側の主面の上に第１及び第２の電極２１，２２とを有する。
【００１６】
第１及び第２の電極２１，２２のそれぞれは、くし歯状に設けられている。第１の電極２１と第２の電極２２とは、くし歯が交互に並ぶように配置されている。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方向に沿って延びている。複数のフィンガー部２１ａ、２２ａは、ｘ方向に対して垂直なｙ方向（第２の方向）に沿って相互に間隔をおいて配されている。
【００１７】
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方向におけるｘ１側端部において、ｙ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。
【００１８】
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方向におけるｘ２側端部において、ｙ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。
【００１９】
図３及び図４に示すように、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。具体的には、ｘ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２の主面２０ｂ側において、配線材３０によって電気的に接続されている。
【００２０】
配線材３０と太陽電池２０の第２の主面２０ｂとは、図４に示す接着層４０によって接着されている。接着層４０は、例えば半田、樹脂接着剤の硬化物により構成することができる。また、配線材３０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等により構成することができる。
【００２１】
次に、主として図３を参照しながら本実施形態における配線材３０の構成についてより詳細に説明する。
【００２２】
配線材３０は、配線材本体３１を備えている。配線材本体３１は、太陽電池２０には直接接着されていない。配線材本体３１は、ｘ方向に対して垂直なｙ方向に沿って延びる細長形状を有する。配線材本体３１は、略直線状に設けられている。配線材本体３１は、太陽電池２０のｙ方向における一方側端部から他方側端部にわたって設けられている。
【００２３】
配線材本体３１は、複数の第１の被接着部３２と、複数の第２の被接着部３３とを含む。複数の第１の被接着部３２及び複数の第２の被接着部３３のそれぞれは、ｙ方向に沿って相互に間隔をおいて配されている。複数の第１の被接着部３２と複数の第２の被接着部３３とは、ｘ方向に対して対称となる位置に設けられている。すなわち、配線材本体３１は、ｙ方向において互いに間隔をおいて配された複数の接続部３１ａを含み、複数の接続部３１ａのそれぞれに第１の被接着部３２と第２の被接着部３３とが接続されている。
【００２４】
第１の被接着部３２は、配線材本体３１の接続部３１ａから、ｘ方向において隣接する太陽電池２０の一方の太陽電池２０側（ｘ１側）に向かって延び、先端部が丸みを持った形状となるように構成されている。第１の被接着部３２は、接着層４０により太陽電池２０の第２の主面２０ｂに形成されたバスバー部２２ｂと接着されている。
【００２５】
同様に、第２の被接着部３３は、配線材本体３１の第１の被接着部３２が接続されている部分である接続部３１ａから、ｘ方向において隣接する太陽電池２０の他方の太陽電池２０側（ｘ２側）に向かって延び、先端部が丸みを持った形状となるように構成されている。第２の被接着部３３は、接着層４０により太陽電池２０の第２の主面２０ｂに形成されたバスバー部２１ｂと接着されている。
【００２６】
第１及び第２の被接着部３２，３３が接続されている部分に対応する配線材本体３１の接続部３１ａには、第１の開口３１ａ１が設けられている。第１の開口３１ａ１は、ｙ方向に沿って延びる細長形状を有し、ｙ方向において、第１の開口３１ａ１の幅Ｗ１は、接続部３１ａの幅Ｗ以上である。さらに第１の開口３１ａ１は、輪郭に角部を有さない形状に設けられている。
【００２７】
また、配線材本体３１には、第２及び第３の開口３１ａ２，３１ａ３が設けられている。第２の開口３１ａ２は、第１の開口３１ａ１のｙ方向における一方側（ｙ１側）に位置している。第２の開口３１ａ２は、第１の開口３１ａ１のｙ方向のｙ１側の端部を覆うように形成されている。第２の開口３１ａ２の両端部は、第１及び第２の被接着部３２，３３とｘ方向に重なっている。第２の開口３１ａ２は、略Ｕ字状である。
【００２８】
同様に、第３の開口３１ａ３は、第１の開口３１ａ１のｙ方向における他方側（ｙ２側）に位置している。第３の開口３１ａ３は、第１の開口３１ａ１のｙ方向のｙ２側の端部を覆うように形成されている。第３の開口３１ａ３の両端部は、第１及び第２の被接着部３２，３３とｘ方向に重なっている。第３の開口３１ａ３の第１の開口３１ａ１のｘ１側に位置する端部は、第２の開口３１ａ２の第１の開口３１ａ１のｘ１側に位置する端部と、ｙ方向において対向している。第３の開口３１ａ３の第１の開口３１ａ１のｘ２側に位置する端部は、第２の開口３１ａ２の第１の開口３１ａ１のｘ２側に位置する端部と、ｙ方向において対向している。第３の開口３１ａ３は、略Ｕ字状である。
【００２９】
以上のように、本実施形態では、配線材本体３１に第１〜第３の開口３１ａ１〜３１ａ３が形成されている。このため、配線材本体３１は、第１〜第４の曲部３１ｂ１，３１ｂ２，３１ｃ１，３１ｃ２を有する。第１〜第４の曲部３１ｂ１，３１ｂ２，３１ｃ１，３１ｃ２のそれぞれは、第１の被接着部３２と第２の被接着部３３とを接続している。第１及び第２の曲部３１ｂ１，３１ｂ２は、ｙ方向の一方側（ｙ１側）に突出している一方、第３及び第４の曲部３１ｃ１，３１ｃ２は、ｙ方向の他方側（ｙ２側）に突出している。第２の曲部３１ｂ２は、第１の曲部３１ｂ１よりもｙ方向のｙ１側に配されている。第４の曲部３１ｃ２は、第３の曲部３１ｃ１よりもｙ方向のｙ２側に配されている。すなわち、第１及び第３の曲部３１ｂ１，３１ｃ１が相対的に内側に配されており、第２及び第４の曲部３１ｂ２，３１ｃ２が相対的に外側に配されている。ｙ方向において隣り合う第２の曲部３１ｂ２と第４の曲部３１ｂ４とは、線状部３１ｄによって接続されている。
【００３０】
なお、本実施形態では、第１〜第４の曲部３１ｂ１，３１ｂ２，３１ｃ１，３１ｃ２のそれぞれが湾曲部により構成されている例について説明する。但し、第１〜第４の曲部は、例えば屈曲部により構成されていてもよい。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、配線材本体３１の第１及び第２の被接着部３２，３３が接続されている接続部３１ａには、第１の開口３１ａ１が設けられている。このため、接続部３１ａは、伸縮可能である。よって、例えば太陽電池モジュール１の温度変化などに起因して太陽電池２０間の距離が変化した場合には、接続部３１ａが伸縮することにより配線材３０や太陽電池２０に加わる応力が緩和される。従って、太陽電池２０からの配線材３０の剥離等を抑制することができる。その結果、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。
【００３２】
また、本実施形態では、第１の開口部３１ａ１は、角部を有さない形状とする。これにより、配線材３０に度重なる応力が加わった場合であっても、特定の領域のみが応力により変形することを防止し、疲労により断線することを防止することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、ｙ方向において、第１の開口３１ａ１の幅Ｗ１は、が、接続部３１ａの幅Ｗ以上である。よって、接続部３１ａの伸縮容易性が高いため、接続部３１ａの応力緩和効果が高い。従って、より改善された信頼性を得ることができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、第２及び第３の開口３１ａ２，３１ａ３が設けられているため、接続部３１ａの伸縮容易性がさらに高められており、接続部３１ａの応力緩和効果がさらに高い。従って、さらに改善された信頼性を得ることができる。
【００３５】
なお、第２及び第３の開口３１ａ２，３１ａ３も、第１の開口部３１ａ１同様、角部を有さない形状を有することが好ましい。これにより、配線材３０に度重なる応力が加わった場合であっても、特定の領域のみが応力により変形することを抑制し、疲労により断線することを抑制することができる。
【００３６】
なお、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。例えば、第１の開口は、配線材本体の第１及び第２の被接着部が接続されている部分のｙ方向における一部にのみ設けられていてもよい。配線材は、第１及び第２の被接着部を一対のみ有していてもよい。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１…太陽電池モジュール
２０…太陽電池
２０ａ…第１の主面
２０ｂ…第２の主面
２１…第１の電極
２２…第２の電極
３０…配線材
３１…配線材本体
３１ａ…接続部
３１ａ１…第１の開口
３１ａ２…第２の開口
３１ａ３…第３の開口
３１ｂ１…第１の曲部
３１ｂ２…第２の曲部
３１ｃ１…第３の曲部
３１ｃ２…第４の曲部
３２…第１の被接着部
３３…第２の被接着部
４０…接着層
【図１】
0005927550.tif 000002
【図２】
0005927550.tif 000003
【図３】
0005927550.tif 000004
【図４】
0005927550.tif 000005