(57)【要約】  光電変換効率が経時的に低下し難い太陽電池モジュールを提供する。  太陽電池モジュール（１）は、複数の太陽電池（２０）と、配線材（３０）とを備えている。配線材（３０）は、隣り合う太陽電池（２０）を電気的に接続している。配線材（３０）は、配線材本体（３２）と、接続部（３１）とを有する。配線材本体（３２）は、太陽電池（２０）に電気的に直接接続されていない。接続部（３１）は、配線材本体（３２）に接続されている。接続部（３１）は、太陽電池（２０）に電気的に直接接続されている。太陽電池モジュール（１）は、絶縁性の塗膜（３３）をさらに備える。絶縁性の塗膜（３３）は、配線材本体（３２）の表面の少なくとも一部を覆っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池と、
隣り合う前記太陽電池を電気的に接続している配線材と、
を備え、
前記配線材は、
前記太陽電池に電気的に直接接続されていない配線材本体と、
前記配線材本体に接続されており、前記太陽電池に電気的に直接接続されている接続部と、
を有し、
前記配線材本体の表面の少なくとも一部を覆う絶縁性の塗膜をさらに備える、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記塗膜は、電着塗装膜である、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記塗膜は、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種からなる、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】
前記太陽電池は、一の主面側に第１及び第２の電極を有し、
前記配線材は、隣接する前記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、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】
前記配線材本体の隣り合う前記接続部間に位置する部分は、前記複数の太陽電池の配列方向である第１の方向に対して垂直な方向である第２の方向に対して傾斜した方向に伸びる曲部を含む、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】
前記曲部は、前記接続部の両側に設けられている、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記配線材本体の隣り合う前記接続部間に位置する部分は、
前記第１の方向の一方側に向かって突出する第１の曲部と、
前記第１の曲部と前記第１の方向において対向するように配されており、前記第１の方向の他方側に向かって突出する第２の曲部と、
を有し、
前記第１の曲部と前記第２の曲部とにより開口が区画形成されている、請求項５または６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記開口は、円形状、長軸または短軸が前記第２の方向を向く楕円形状、若しくは、長軸または短軸が前記第２の方向を向く長円形状に設けられている、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記曲部は、屈曲部及び湾曲部の少なくとも一方を含む、請求項５〜８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、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。
【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】
近年、太陽電池モジュールの光電変換効率の経時的な低下を抑制したいという要望が高まってきている。【０００５】
本発明の目的は、光電変換効率が経時的に低下し難い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、複数の太陽電池と、配線材とを備えている。配線材は、隣り合う太陽電池を電気的に接続している。配線材は、配線材本体と、接続部とを有する。配線材本体は、太陽電池に電気的に直接接続されていない。接続部は、配線材本体に接続されている。接続部は、太陽電池に電気的に直接接続されている。本発明に係る太陽電池モジュールは、絶縁性の塗膜をさらに備える。絶縁性の塗膜は、配線材本体の表面の少なくとも一部を覆っている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光電変換効率が経時的に低下し難い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断面図である。
【図２】図２は、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】図３は、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３においては、塗膜が形成されている部分にハッチングを附しているが、当該ハッチングが附された部分は、断面を表すものではない。
【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。
【図６】図６は、変形例における太陽電池ストリングの略図的裏面図である。図６においては、塗膜が形成されている部分にハッチングを附しているが、当該ハッチングが附された部分は、断面を表すものではない。
【図７】図７は、第２の変形例における配線材の略図的平面図である。
【図８】図８は、第３の変形例における配線材の略図的平面図である。
【図９】図９は、第４の変形例における配線材の略図的平面図である。
【図１０】図１０は、第５の変形例における配線材の略図的平面図である。
【図１１】図１１は、第６の変形例における配線材の略図的平面図である。
【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可能な構成とし、発電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配された第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第ｙ方向（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方向における一方側端部において、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】
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方向における他方側端部において、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、または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３２と、複数の接続部３１とを備えている。配線材本体３２は、太陽電池２０には直接接着されておらず、太陽電池２０に電気的に直接接続されていない。
【００２３】
配線材本体３２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３２は、略直線状に設けられている。配線材本体３２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。
【００２４】
複数の接続部３１は、ｙ方向において相互に間隔をおいて配されている。接続部３１は、配線材本体３２に接続されている。接続部３１は、接着層４０により太陽電池２０の第２の主面２０ｂに接着されており、太陽電池２０に電気的に直接接続されている。
【００２５】
配線材本体３２の表面の少なくとも一部は、絶縁性の塗膜３３により覆われている。具体的には、本実施形態では、配線材本体３２の第１及び第２の主面及び側面を含む表面の実質的に全体が絶縁性の塗膜３３により覆われている。塗膜３３は、接続部３１の表面を覆っていない。
【００２６】
本実施形態においては、塗膜３３は、電着塗装により形成された電着塗装膜により構成されている。
【００２７】
塗膜３３の構成材料は、絶縁性を有する材料である限りにおいて特に限定されない。塗膜３３は、例えば、ノボラック樹脂などのフェノール樹脂（ＰＦ）、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、アクリル（ＰＭＭＡ）樹脂、エポキシ（ＥＰ）樹脂及びウレタン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも一種からなることが好ましい。
【００２８】
ところで、太陽電池と配線材とでは熱膨張率が相互に異なる。このため、太陽電池モジュールの温度が変化すると、太陽電池及び配線材に応力が加わり、それにより、配線材及び配線材により電気的に接続されている隣り合う太陽電池の相対的な位置関係が変化する場合がある。これにより、配線材の太陽電池に直接電気的に接続されていなかった部分が太陽電池に接触し、短絡が生じる虞がある。
【００２９】
それに対して本実施形態では、絶縁性の塗膜３３により配線材本体３２の表面の少なくとも一部が覆われている。このため、隣り合う太陽電池及び配線材の相対的な位置関係が変化した場合であっても、配線材３０の太陽電池２０に電気的に直接接続されていなかった部分が太陽電池２０に直接接触することが抑制されている。従って、短絡による光電変換効率の低下を抑制することができる。その結果、太陽電池モジュール１の光電変換効率の経時的な低下を抑制することができる。
【００３０】
また、塗膜３３により配線材本体３２を保護することにより、配線材３０の耐熱性を向上させることができる。特に、塗膜３３が電着塗装膜により構成されている場合は、耐熱性がより効果的に向上する。
【００３１】
配線材本体と太陽電池との直接的な接触を抑制する方法として、配線材本体に絶縁性のテープを貼付する方法も考えられる。しかしながら、テープを配線材本体に貼付すると、テープにより配線材の伸縮が阻害される。このため、太陽電池モジュールの温度が変化して配線材と太陽電池との間に熱膨張量差が生じた場合に配線材と太陽電池とに大きな応力が加わる。よって、太陽電池に大きな反りが発生したり、配線材が太陽電池から剥離しやすくなったりする。
【００３２】
それに対して、配線材本体３２の表面の少なくとも一部の上に塗膜３３を設けた場合では、テープを貼付する場合と比較して、配線材３０の伸縮性が低下しにくい。よって、太陽電池モジュール１の温度が変化して配線材３０と太陽電池２０との間に熱膨張量差が生じた場合であっても、配線材３０が伸縮することにより配線材３０及び太陽電池２０に加わる応力を緩和することができる。従って、太陽電池２０に反りが発生したり、配線材３０が太陽電池２０から剥離したりすることを抑制することができる。
【００３３】
また、配線材本体に絶縁性のテープを貼付した場合は、テープと配線材本体との間に水分が浸入し、配線材本体が劣化する虞がある。それに対して、本実施形態のように、塗膜３３を設けた場合であれば、配線材本体３２と塗膜３３との間に水分が浸入しにくい。従って、配線材３０の水分に起因する劣化を抑制することができる。
【００３４】
（変形例）
なお、本発明において、配線材は、配線材本体と接続部とを有するものである限りにおいて特に限定されない。配線材は、例えば、図６に示すような構造を有するものであってもよい。
【００３５】
図６に示すように、本変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分は、太陽電池２０の配列方向であるｘ方向に対して垂直なｙ方向に対して傾斜した方向に延びる曲部３２ａ〜３２ｈを含む。具体的には、配線材本体３２に開口３４ａ〜３４ｄが設けられている。これにより、配線材本体３２の延びる方向であるｙ方向に対して傾斜した方向に延びる、少なくともひとつの屈曲部及び少なくともひとつの湾曲部の少なくとも一方により構成された曲部３２ａ〜３２ｈが設けられている。曲部３２ａ〜３２ｈは、伸縮性に優れている。このため、これら曲部３２ａ〜３２ｈが適宜伸縮することにより、配線材３０や太陽電池２０に加わる応力が効果的に緩和される。また、本変形例では、接続部３１のｙ方向における両側に曲部３２ａ〜３２ｈが設けられている。このため、配線材３０や太陽電池２０に加わる応力がより効果的に緩和される。
【００３６】
開口３４ａ〜３４ｄは、その輪郭に角部を有さない形状を有することが好ましい。特に、開口３４ｂは、円形状、長軸または短軸がｙ方向を向く楕円形状、もしくは、長軸または短軸がｙ方向を向く長円形状に設けられていることが好ましい。これにより、開口３４ａ〜３４ｄの輪郭に絶縁性の塗膜３３が溜まることを抑制することができる。その結果、開口３４ａ〜３４ｄの輪郭から塗膜３３が剥離することを抑制することができる。
【００３７】
本変形例においても、上記実施形態と同様に、配線材本体３２の表面の少なくとも一部が絶縁性の塗膜３３により覆われているため、配線材本体３２と太陽電池２０とが直接接触することによる短絡が抑制されている。また、配線材本体３２にテープを貼付する場合とは異なり、塗膜３３によっては配線材本体３２の伸縮、特に曲部３２ａ〜３２ｈの伸縮が阻害され難いため、配線材３０や太陽電池２０に加わる応力をより効果的に緩和させることができる。その結果、太陽電池２０から配線材３０が剥離したり、太陽電池２０に反りが発生したりすることを効果的に抑制することができる。
【００３８】
また、接続部３１に加わる応力を緩和する観点から、接続部３１は、ｘ方向に延びた先端部が丸みを持った形状を有していてもよい。
【００３９】
配線材本体３２の伸縮性をより高める観点から、曲部３２ａ〜３２ｈの表面の上には、塗膜３３を設けない構成としてもよい。
【００４０】
（第２〜第６の変形例）
図７は、第２の変形例における配線材の略図的平面図である。第２の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分のそれぞれの一部分に、ひとつの曲部（具体的には湾曲部）３２ｃが設けられている。
【００４１】
図８は、第３の変形例における配線材の略図的平面図である。第３の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分のそれぞれの一部分に、複数の屈曲部を含む曲部３２ｄが設けられている。
【００４２】
図９は、第４の変形例における配線材の略図的平面図である。図１０は、第５の変形例における配線材の略図的平面図である。図１１は、第６の変形例における配線材の略図的平面図である。第４〜第６の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分の実質的に全体が曲部により構成されている。具体的には、第４の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分の実質的に全体が、複数の湾曲部により構成された曲部からなる。第５の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分の実質的に全体が、ひとつの湾曲部により構成された曲部からなる。第６の変形例では、配線材本体３２のｙ方向において隣り合う接続部３１間に位置する部分の実質的に全体が、互いに対向し、逆方向に突出する一組の曲部（具体的には湾曲部）３２ｅ、３２ｆにより構成されている。以上のような場合であっても、曲部が伸縮可能であるため、太陽電池２０や配線材３０に加わる応力を緩和することができる。従って、改善された信頼性を有する太陽電池モジュールを実現することができる。
【００４３】
また、第１及び第２の曲部により区画形成された開口は、例えば、長軸または短軸が第２の方向を向く楕円形状または長円形状であってもよい。
【００４４】
このように、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及び第２の電極の少なくとも一方は、バスバー部を有さず、複数のフィンガー部により構成された所謂バスバーレスの電極であってもよい。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】
【００４５】
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…接続部
３２…配線材本体
３３…塗膜
【図１】
2013018533.tif 000003
【図２】
2013018533.tif 000004
【図３】
2013018533.tif 000005
【図４】
2013018533.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013018533.tif 000010
【図９】
2013018533.tif 000011
【図１０】
2013018533.tif 000012
【図１１】
2013018533.tif 000013
【国際調査報告】
2013018533.tif 000014
2013018533.tif 000015
2013018533.tif 000016
2013018533.tif 000017