(57)【要約】  改善された温度の昇降の繰り返しに対する耐久性を有する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とを備える。配線材３０は、隣り合う太陽電池２０のそれぞれの一方面２０ｂに接着されている。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、絶縁シート３１と、絶縁シート３１の上に配された導電層３２とを有する。配線材３０の隣り合う太陽電池２０間に位置する部分の長さＬ１が、隣り合う太陽電池２０間の距離Ｌ２よりも長い。
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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のそれぞれの一方面に接着されており、前記隣り合う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、絶縁シートと、前記絶縁シートの上に配された導電層とを有し、
前記配線材の前記隣り合う太陽電池間に位置する部分の長さが、前記隣り合う太陽電池間の距離よりも長い、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記配線材の前記隣り合う太陽電池間に位置する部分は、湾曲部及び屈曲部の少なくとも一方を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記湾曲部及び屈曲部の少なくとも一方は、前記太陽電池とは反対側に凸状である部分を有する、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記湾曲部及び屈曲部の少なくとも一方は、前記太陽電池側に凸状である部分を有する、請求項２または３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記複数の太陽電池及び前記配線材を封止する封止材をさらに備える、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】
前記封止材の熱膨張係数が、前記絶縁シートの熱膨張係数よりも高い、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記太陽電池が前記一方面側に第１及び第２の電極を有する、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。
【請求項８】
前記絶縁シートが可撓性を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記絶縁シートが樹脂シートにより構成されている、請求項１〜８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】
改善された出力特性を実現し得る太陽電池モジュールとして、配線材により接続された複数の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を参照）。
【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】
太陽電池モジュールの温度の昇降の繰り返しに対する耐久性を改善したいという要望がある。【０００５】
本発明は、改善された温度の昇降の繰り返しに対する耐久性を有する太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。
【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、配線材とを備える。配線材は、隣り合う太陽電池のそれぞれの一方面に接着されている。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、絶縁シートと、絶縁シートの上に配された導電層とを有する。配線材の隣り合う太陽電池間に位置する部分の長さが、隣り合う太陽電池間の距離よりも長い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、改善された温度の昇降の繰り返しに対する耐久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配線材の略図的側面図である。
【図４】図４は、第１の変形例における太陽電池ストリングの略図的側面図である。
【図５】図５は、第２の変形例における太陽電池ストリングの略図的側面図である。
【図６】図６は、第３の変形例における太陽電池ストリングの略図的側面図である。
【図７】図７は、第４の変形例に係る太陽電池モジュールの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】
（第１の実施形態）
図１に示されるように、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２０ａ側に位置する第１の保護部材１１と、裏面２０ｂ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、封止材１３が設けられている。太陽電池ストリング１０は、封止材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。封止材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、第１の方向（ｘ軸方向）に沿って相互に間隔をおいて配された複数の太陽電池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。具体的には、配線材３０は、ｘ軸方向に隣り合う太陽電池２０を電気的に接続している。配線材３０は、ｘ軸方向に隣り合う太陽電池２０のそれぞれの裏面２０ｂに接着されている。太陽電池２０と配線材３０とは、例えば、樹脂接着剤、導電材を含む樹脂接着剤、半田等により接着することができる。
【００１４】
本実施形態では、太陽電池２０は、受光面２０ａ及び裏面２０ｂのうち、裏面２０ｂに第１及び第２の電極２１，２２が設けられた裏面接合型の太陽電池であるが、本発明において、太陽電池は、裏面接合型の太陽電池に限定されない。
【００１５】
図２に示されるように、太陽電池２０は、光電変換部２３を有する。光電変換部２３は、受光した際に電子、正孔等のキャリアを生成させるものである。光電変換部２３は、例えば、一の導電型を有する半導体基板と、半導体基板の一主面の一部の上に配されており、他の導電型を有する第１の半導体層と、半導体基板の一主面の第１の半導体層が配されていない部分の少なくとも一部の上に配されており、一の導電型を有する第２の半導体層とを有していてもよい。また、光電変換部２３は、例えば、それぞれ一主面に露出するように位置しており、ｐ型ドーパント拡散領域とｎ型ドーパント拡散領域とが設けられた半導体基板により構成されていてもよい。これらの場合、太陽電池２０は、裏面側に第１及び第２の電極２１，２２を有する。なお、第１及び第２の電極２１，２２のうちの一方が多数キャリアを収集する電極であり、他方が少数キャリアを収集する電極である。
【００１６】
図３に示されるように、配線材３０は、絶縁シート３１と、導電層３２とを有する。絶縁シート３１は、可撓性を有することが好ましい。絶縁シート３１は、例えば、樹脂シートにより構成することができる。絶縁シート３１の熱膨張係数は、封止材１３の熱膨張係数とは異なる。絶縁シート３１の熱膨張係数は、封止材１３の熱膨張係数よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。
【００１７】
導電層３２は、絶縁シート３１の上に配されている。この導電層３２によって隣り合う太陽電池２０が電気的に接続されている。導電層３２は、例えば、金属などの適宜の導電材料によって構成することができる。
【００１８】
配線材３０の隣り合う太陽電池２０の間に位置する部分は、湾曲部及び屈曲部の少なくとも一方を含む。具体的には、本実施形態では、配線材３０の隣り合う太陽電池２０の間に位置する部分は、湾曲部３０ａを含む。このため、配線材３０の隣り合う太陽電池２０の間に位置する部分の長さＬ１は、隣り合う太陽電池２０間の距離Ｌ２よりも長い。このため、太陽電池モジュール１の温度が上昇し、隣り合う太陽電池２０間の距離Ｌ２が大きくなった場合であっても、配線材３０がｘ軸方向に伸縮可能であるため、配線材３０と太陽電池２０との間に応力が加わり難い。よって、配線材３０と太陽電池２０とが剥離しにくい。従って、温度の昇降の繰り返しに対する耐久性が改善された太陽電池モジュール１を実現することができる。温度の昇降の繰り返しに対する耐久性をより改善する観点からは、長さＬ１が距離Ｌ２の１．１倍以上であることが好ましい。また、配線材３０が可撓性を有する場合は、配線材３０と太陽電池２０との間に応力がより加わり難い。よって、温度の昇降の繰り返しに対する耐久性がさらに改善された太陽電池モジュール１を実現することができる。
【００１９】
特に、封止材１３の熱膨張係数が配線材３０の熱膨張係数よりも大きい場合は、封止材１３の熱膨張に起因して隣り合う太陽電池２０間の距離Ｌ２が配線材３０の熱膨張量よりも大きくなるため、Ｌ１＞Ｌ２としておくことが好ましい。
【００２０】
湾曲部３０ａは、太陽電池２０側に凸状に設けられていてもよい。この場合、太陽電池ストリング１０の厚みを抑制することができる。従って、第１の保護部材１１と第２の保護部材１２との間に封止材１３を用いて封止された太陽電池モジュールの厚みの変化を抑制することができる。なお、太陽電池２０側に凸状とは、太陽電池２０の裏面２０ｂから受光面２０ａに向かう方向に凸形状となっていることを意味する。
【００２１】
以下、上記実施形態の変形例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００２２】
図４に示されるように、湾曲部３０ａは、太陽電池２０とは反対側に凸状に設けられている。この場合、導電層３２と光電変換部２３との不所望に接触することに起因する太陽電池モジュール１の出力特性の低下が抑制されている。なお、太陽電池２０とは反対側に凸状とは、太陽電池２０の受光面２０ａから裏面２０ｂに向かう方向に凸形状となっていることを意味する。
【００２３】
図５に示されるように、配線材３０の隣り合う太陽電池２０間に位置する部分は、複数の湾曲部３０ａ１，３０ａ２を有していてもよい。湾曲部３０ａ１は太陽電池２０側に凸状に設けられており、湾曲部３０ａ２は太陽電池２０とは反対側に凸状に設けられている。これにより、湾曲部を１つ備える場合と比較して、各湾曲部の太陽電池２０側又は太陽電池２０とは反対側への突出量を抑えつつ、十分な長さＬ１を確保することが可能となる。そのため、太陽電池モジュールの厚みを抑制しつつ、長さＬ１の設計自由度を高くすることができる。なお、湾曲部は２つに限られず、３つ以上設けられていてもよい。
【００２４】
図６に示されるように、配線材３０の隣り合う太陽電池２０間に位置する部分は、少なくともひとつの屈曲部３０ｂを有していてもよい。屈曲部３０ｂは、太陽電池２０とは反対側に凸状に設けられている。これにより、配線材３０を屈曲させるだけで、配線材３０と太陽電池２０との間に応力が加わることを抑制できる。なお、屈曲部は、太陽電池２０側に凸状に設けられていてもよい。
【００２５】
配線材３０の隣り合う太陽電池２０間に位置する部分は、湾曲部と屈曲部との両方を有していてもよい。
【００２６】
太陽電池モジュール２は複数の太陽電池２０を備えるため、配線材３０も複数備える。太陽電池モジュール２に設けられる複数の配線材３０の湾曲部３０ａ１，３０ａ２または屈曲部３０ｂは、すべて同じ形状にならなくてもよい。例えば、太陽電池モジュール２は、図３に示す配線材３０と、図４に示す配線材３０と、が混在したものとなってもよい。また、太陽電池モジュール２に備えられるすべての配線材３０が湾曲部３０ａ１，３０ａ２または屈曲部３０ｂを備えなくてもよい。
【００２７】
図７に示される太陽電池モジュール２は、隣り合う太陽電池２０間に配された樹脂部材４０をさらに備える。この樹脂部材４０は、封止材１３の熱膨張係数よりも低い熱膨張係数を有する。このため、太陽電池モジュール２の温度が変化した際に、隣り合う太陽電池２０間の距離が変化しにくい。よって、配線材３０と太陽電池２０とが剥離しにくい。従って、温度の昇降の繰り返しに対する耐久性をさらに改善することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１，２…太陽電池モジュール
１３…封止材
２０…太陽電池
２０ｂ…裏面
２１，２２…電極
３０…配線材
３０ａ…湾曲部
３０ｂ…屈曲部
３１…絶縁シート
３２…導電層
４０…樹脂部材
【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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【国際調査報告】
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