(57)【要約】      （修正有）【課題】空間利用率の向上、内部損失の低化、アセンブリの変換効率の向上等の技術課題を解決した太陽電池アセンブリを提供する。【解決手段】カスケード状に配列される太陽電池アセンブリであって、幾つかの互いに直列接続されたモジュールが含まれており、モジュール間に保護用のダイオードがさらに並列接続されており、モジュールは、いずれも互いに並列接続された２〜７つ電池セルストリングを含み、電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された３〜２０枚の電池セル切断片を含み、電池セル切断片の間は、特定性能の導電性接着剤によりカスケード状に接着されており、各電池セル切断片における電極を接着して一体に形成される。カスケード状に接着接続された２枚の電池セル切断片の間の積層被覆幅が１．５〜２ｍｍである。【選択図】図２
0003213341.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
カスケード状に配列される太陽電池アセンブリであって、
前記アセンブリには、幾つかの互いに直列接続されたモジュールが含まれており、
前記モジュール間に、保護用のダイオードがさらに並列接続されており、
前記モジュールは、いずれも互いに並列接続された２〜７つの電池セルストリングを含み、
前記電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された３〜２０枚の電池セル切断片を含み、
前記電池セル切断片の間は、特定性能の導電性接着剤によりカスケード状に接着されて、各電池セル切断片における電極を接着して一体に形成し、
カスケード状に接着接続された２枚の前記電池セル切断片の間の積層被覆幅が１．５〜２ｍｍであることを特徴とする、カスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項２】
前記電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１０〜１８枚の電池セル切断片を含むことを特徴とする、請求項１に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項３】
前記電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１３枚の電池セル切断片を含むことを特徴とする、請求項２に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項４】
前記電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１７枚の電池セル切断片を含むことを特徴とする、請求項２に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項５】
前記モジュールは、いずれも互いに並列接続された５つの電池セルストリングを含むことを特徴とする、請求項１に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項６】
前記導電性接着剤は、下地がシリカゲルの導電性接着剤であることを特徴とする、請求項１に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【請求項７】
前記ダイオードは、アセンブリにおいてリード線が延伸することにより一緒に配列されることを特徴とする、請求項１に記載のカスケード状に配列される太陽電池アセンブリ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は新エネルギー分野に属し、特に、カスケード状に配列される太陽電池アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術態様では、個別の結晶シリコン電池セルを直列接続し、引き出し線を効果的に配列することで、光の照射によって結晶シリコン電池セルから発生した電気エネルギーを効果的に取り込む。図１に模式的に示されるように、１５６×１５６ｍｍの電池セルをＮ×Ｍ枚（Ｎ≧１；Ｍ≧１）直列接続したアセンブリの変換効率は、現在最高で１８％だが、規制により次の問題が存在する。１、結晶シリコン電池セルは、一枚のサイズが大きいほど、内部ストリング抵抗が高くなるため、同一の電圧降下では、電力損失が大きくなる。２、結晶シリコン電池を配列する過程において、短絡を回避するためには、一枚一枚の電池の間にスペースを予め確保する必要があるため、有効な利用空間が浪費される。
【考案の概要】
【０００３】
本考案は、合理的で新規なカスケード状に配列された太陽電池アセンブリであって、空間利用率の向上、内部損失の低化、アセンブリの変換効率の向上等の技術課題を解決する。本考案は、以下の技術態様により実現される。
【０００４】
カスケード状に配列される太陽電池アセンブリであって、前記アセンブリには、幾つかの互いに直列接続されたモジュールが含まれている。また、前記モジュール間には、保護用のダイオードがさらに並列接続されている。それぞれのモジュールは、いずれもストリング同士が互いに並列接続された２〜７つのストリングの電池セルストリングを含む。電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された３〜２０枚の電池セル切断片を含む。電池セル切断片の間は、特定性能の導電性接着剤によりカスケード状に接着されている。そして、各電池セル切断片における電極は接着により一体に形成されており、カスケード状に接着接続された２枚の前記電池セル切断片の間の積層被覆幅は、１．５〜２ｍｍになっている。
【０００５】
好ましくは、電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１０〜１８枚の電池セル切断片を含む。
【０００６】
より好ましくは、電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１３枚の電池セル切断片を含む。
【０００７】
より好ましくは、電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１７枚の電池セル切断片を含む。
【０００８】
好ましくは、モジュールは、いずれも互いに並列接続された５つの電池セルストリングを含む。
【０００９】
好ましくは、導電性接着剤は、下地がシリカゲルの導電性接着剤である。
【００１０】
好ましくは、ダイオードは、アセンブリにおいてリード線が一体に配列され、延伸することにより、生産が容易になる。
【００１１】
本考案が上述した技術態様を選択した理由は、主に以下の点を考慮したためである。
１．アセンブリモジュールの内部抵抗による消費電力を低減するための例を以下に挙げる。
例：通常の電池セルストリング１３枚で構成されるアセンブリが対応する数値：
通常のアセンブリは、内部抵抗８０ミリオーム、電流８．４Ａ、正常の理論消費電力５．６Ｗ程度である。１３枚のストリングのアセンブリは内部抵抗が依然として８０ミリオームであり、電流が元の１／５となり、電流値が１．６８Ａ、理論消費電力が０．２２６Ｗ程度である。両者の消費電力差の理論値は、５．３７４Ｗである。
【００１２】
２．発電可能な電池セルを有効面積内にできるだけ多く配列することができる。
従来の電池セルは、導電金属ストリップに正極、負極を接続しており、短絡を回避するため、電池セル同士は２ｍｍ程度隔てる必要がある。電池セル同士の間隔は合計４５個あり、その間隔の空白部分は約９０ｍｍとなる。
【００１３】
本考案の配列は、電池セルストリング１３枚の電池セル切断片を、一セルの電池セル２．６枚分に相当するよう、セル同士をカスケード状に積層載置している。従って本考案の配列は、積層された部分が１．５〜２ｍｍであり、合計２４０個を積層した場合節減される距離は、３６０〜４８０ｍｍとなる。これら合計で約４５０〜５７０ｍｍが節減されることになる。電池セルのサイズが１５６ｍｍ×１５６ｍｍであるから、本考案によれば、一セルの電池セルを二枚多く載置できることに相当する。この場合の電力増加量は、理論的には９．８Ｗ程度になる。
【００１４】
以上の第一点および第二点から分かるように、本考案によれば、増加可能な電力は、理論的に１５．１Ｗになる。また、本考案は、積層後に電池セル自身に対する遮蔽面積が６３６４８ｍｍ２（１２個の積層×１．７ｍｍ積層の幅×１５６ｍｍ電池セルの長さ×２０個のストリング＝６３６４８ｍｍ２）である。従来のアセンブリは３７４４０ｍｍ２（従来のアセンブリの遮蔽は、電池セルに対するバスバーの遮蔽に由来しており、本実施例に対応する従来のアセンブリとしては、一セルの電池セルが５０枚に対応する。それゆえ、総遮蔽面積が、１．２ｍｍバスバーの幅×１５６ｍｍ電池セルの長さ×４本のバスバー／電池セル×５０枚の電池セル＝３７４４０ｍｍ２）である。本考案の遮蔽面積は従来のアセンブリより２６２０８ｍｍ２大きくなる。これは、従来の一セルの電池セル面積が１５６ｍｍ×１５６ｍｍ＝２４３３６ｍｍ２なので、一枚の電池セルを遮蔽することに相当する。そのため、電力増加の概略の値が１５．１−４．９＝１０．２Ｗになる。
【００１５】
従来のアセンブリはサイズが１６４０×８２８ｍｍ、面積が１．３６ｍ２である。電力の理論的な概略の値が２４５Ｗ、変換効率が１８％である。本考案のアセンブリはサイズが１６２３×８１２ｍｍ、面積が１．３２ｍ２であり、電力の理論的な概略の値は、２４５＋１０．２＝２５５．２Ｗ、変換効率が１９．３％である。したがって、本考案によれば、アセンブリの変換効率を１％以上増加することができる。
【００１６】
３．カスケード状の構造は、複数回の試験を経たのち、最終的に導電性接着剤で接着する構造に決定した。また、中間の重ね合わせ部の幅は、１．５〜２ｍｍに設定した。カスケード状の構造の電池セルの間の部分は、平坦化されていないが、影響を及ぼすことはない。その理由は、導電性接着剤に下地がシリカゲルの導電性接着剤を選択しており、この導電性接着剤は、一定の弾性を有するためである。すなわち、本考案のセル同士の接続方法は、剛性接続ではなく、弾性接続になっている。また、アセンブリの生産過程において、電池セルの上下部分はいずれもＥＶＡ材質により封止されている。カスケード状の階段部をＥＶＡで充填することで、電池セルの間が平坦でなくても影響を及ぼすことはない。
本考案の太陽電池アセンブリは、さらにホットスポット効果下で温度が低いという長所を有する。それは、カスケード状の構造を導電性接着剤で接着する構造を採用したためであり、具体的な原理は以下の通りである。
【００１７】
ホットスポットとは、太陽電池アセンブリに太陽光が直接照射される際、例えばある一枚の電池セルの一部が遮光されると、電池セルが実質的に一つのダイオードとなり、電流が負荷になって発熱することである。これは、一般にホットスポット効果と呼ばれるものである。従来のアセンブリは、電池セルにおいて、バスバー電極に遮蔽される箇所がダイオードとして動作して発熱した際、放熱手段は、溶接ワイヤ、および環境による自然放熱のみでなされることになる。しかし、この溶接ワイヤは面積が小さいことから、高温になりやすい。通常、ホットスポット温度に対しては制限があり、高すぎる場合、火災等の安全上の問題が発生する。本考案の覆瓦構造は、積層した領域が遮蔽面になっている。これら遮蔽された面は、同じブロックにおける遮蔽されない大きな面積部分、およびそれに隣接する電池セルに直接接続される。すなわち、電池セルのセル同士は、直接伝導されることで、発熱面が大きくなり、温度低下を促進する。従って、ホットスポット効果下において、相対的に温度がより低化する効果を有するため、電池セルの長寿命化が図れる。このように、熱量の伝導は、従来のアセンブリの構造と、本考案の電池セルのセル同士の直接伝導の構造とでは、差異が比較的大きい。通常のホットスポット試験において、ホットスポット点の温度は、８０度程度だが、本考案の覆瓦アセンブリのホットスポット点の温度は５０度程度にまで制御が可能であるから、価値の高いアセンブリの普及に貢献するものである。
【００１８】
重ね合わせ部の幅を１．５〜２ｍｍに選択した理由は、封止前の生産過程において、１．５ｍｍより小さいと、電池セルの一部に浮きが発生するリスクが存在し、生産に不利になるためであり、また、上限を２ｍｍ未満とすることで遮蔽面積を減少させ、上述した問題を軽減させるためである。
【００１９】
４．本考案が、一セルの電池セルを５つの小片に切断して使用することを選択する理由は次の通りである。
本考案において、理論上では、一セルの電池セルを小さく切断するほど良好なアセンブリが得られることになる。消費電力はＩ２Ｒで算出できるため、その理論に基づけば、小さく切断することで、Ｉ値がより小さくなるからである。しかし、考案者らは、複数回の試験、計算、照合等を経た結果、５つの小片に切断することが最も好適であることを見出した。１／６切断、および１／５切断を比較した例について以下に説明する。
【００２０】
１／５の切断のアセンブリの変換効率の値は前述した通りである。以下、１／６の切断に関する態様を述べる。従来のアセンブリはセル同士の間隔が合計４５個あり、その間隔の空白部分は９０ｍｍである。１３枚のストリングのアセンブリを例にすると、１／６切断では１５枚に切断することになる。本考案の配列は、セル同士をカスケード状に積層して載置しており、積層された部分は１．５〜２ｍｍであり、積層数は合計３００個であり、積層して節減された距離は４２０〜５６０ｍｍである。
【００２１】
これら合計で約４８０〜６５０ｍｍが節減され、電池セルのサイズが１５６ｍｍ×１５６ｍｍであり、ゆえに、本考案は、電池セルを三枚多く載置できる。これによる電力増加が理論的に１４．７Ｗ程度になる。
【００２２】
上述した第一点、および第二点から分かるように、本考案は、理論的に増加可能な電力は１９．７Ｗになるが、本考案では、積層後に電池セル自身に対する遮蔽面積が８７３６０ｍｍ２であり、従来のアセンブリの遮蔽面積は４４９２８ｍｍ２なので、遮蔽面積は従来のアセンブリより、４２４３２ｍｍ２大きくなる。また、従来の一セルの電池セルの面積は、２４３３６ｍｍ２なので、これは１．８枚の電池セルを遮蔽したことに相当する。そのため、電力増加の概略の値が１０．８８Ｗになる。
【００２３】
本考案において、１／５に切断する際に増加する電力は１０．２Ｗである。１／６に切断するのに比較すると１０．８８Ｗに増加する。１／６切断の場合、１／５切断に比較すると電力の増加量は０．８６Ｗであり、増加率は０．２７７％になる。一セルに対して切断が１／５までであれば電力増加率は非常に少ない。生産過程における電池セル切断のスループット、およびディスペンス溶接過程におけるスループットを考慮すれば、１／６切断のプロセスは、１／５切断のプロセスよりスループットが２０％低下する。これは、設備の２０％増資に匹敵し、最高の経済効果を達成できない。従って、最大でも、１／５切断を選択することが最も好ましいという結論に至った。
【００２４】
５．本考案では、電池セルストリングが、実質的にＮ（３≦Ｎ≦２０）枚の電池セル切断片の接着を含むことを選択している。図面には五つのストリングが並列接続されることを例示している。ここで、合計Ｍ（２≦Ｍ≦７）ストリングが並列接続されて一つのモジュールを形成しているが、その理由は以下の通りである。
電池セルが発電ユニットとして機能する際、電池セルは発光ダイオードになる。そして、実質的な環境において時には、遮蔽されることがある。つまり、他の部分が発電し、遮蔽部分が発電しない場合に、電池セルは一つの通常のダイオードになるのである。二つの電池セルが通常のダイオードになると、その理論的な破壊電圧を算出すれば、略３０Ｖである。従って、電池セルを直列接続する際には５０枚を超えてはならないことになる。つまり、ストリングの数は２５枚を超えてはならない。さらに、安全性を考慮すれば、ストリングの数は最大値を２０枚、最小値を３枚とするのが望ましく、条件式で表せば３≦Ｎ≦２０となる。さらに、１０≦Ｎ≦１８の数値を選択することがより好ましい条件である。
【００２５】
６．ダイオードの配列に関し、本考案は、線を延伸して複数のダイオードを物理的に一緒の位置に設置する方式を採用したため、生産が容易になっている。
それゆえ、従来の技術に比較して、本考案の有効な作用効果は、切断パラメータを適切な数に設定して結晶シリコン電池セルを切断することで、同一の電圧降下の場合に、内部抵抗による損失を低減し、アセンブリのモジュールのストリング抵抗による消費電力を低減できる。同時に、従来のアセンブリのスペース部分を有効に利用して、発電可能な電池セルを有效面積内にできる限り多く配列することができる。上記の２種類の技術を効果的に組み合わせることで、基本的にアセンブリの変換効率を１％以上増加する効果を奏し、アセンブリの変換効率を最大で１９％以上に向上させることが可能である。同時に、本考案の太陽電池アセンブリは、ホットスポット効果下で温度が低いという長所をさらに有しているため、価値の高いアセンブリの普及に貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本考案は例および図面を参照して説明する。
【図１】背景技術における従来のアセンブリの配列の構造模式図である。
【図２】本考案の実施例１中の電池セル切断片を導電性接着剤で接着する模式図である。
【図３】本考案の実施例１中の電池セルストリングの間を互いに並列接続して一つのモジュールを形成する構造模式図である。
【図４】本考案の実施例１中のモジュールを互いに直列接続して接続タブ線およびダイオードを結合してアセンブリを形成する構造模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００２７】
本明細書に開示されているすべての特徴、または開示されているすべての方法または工程におけるステップは、互いに矛盾する特徴および／またはステップでない限り、如何なる方式により組み合わせてもよい。
【００２８】
本明細書（如何なる付加の特許請求の範囲、要約および図面も含む）に開示されている如何なる特徴も、特に説明しない限り、いずれも他の等価または類似する目的を有する代替の特徴に置き換えることができる。すなわち、特に説明しない限り、それぞれの特徴は、一連の等価または類似する特徴のうちの一つの例に過ぎない。
【００２９】
図１に、背景技術における従来のアセンブリの配列方式を示す。
【００３０】
実施例１
図２〜図４に、本考案の太陽電池アセンブリの実施態様を示す。図に示すように、本考案の陽電池アセンブリは、カスケード状に配列される太陽電池アセンブリであって、アセンブリには、４つの互いに直列接続されたモジュールが含まれており、モジュール間に、保護用のダイオードがさらに並列接続されており、当該モジュールは、いずれも互いに並列接続された５つの電池セルストリングが含まれている。電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１３枚の電池セル切断片を含み、電池セル切断片の間は、導電性接着剤によりカスケード状に接着されている。各電池セル切断片における電極は一体に接着して形成されており、２枚の電池セル切断片の間のカスケード状に接着接続された積層被覆幅は１．５〜２ｍｍになっている。
【００３１】
導電性接着剤は、下地がシリカゲルの導電性接着剤である。
【００３２】
電池セル切断片の生産工程は、まず、それぞれの電池セル切断片の正面、裏面がいずれも互いに交互になる辺縁上に電極が配置されるよう設計し、その後、切断する際に、電極の配列位置で切断を行う。電極の配列は、従来の技術と同様である。
【００３３】
ダイオードは、リード線が一体に延伸するよう配列されており、生産性を容易にしている。具体的には、図２に示されるように、一セルの結晶シリコン電池セルを切断し、特定の性能の導電性接着剤を用いてカスケード状に接着し、図３に示されるように、一つのストリングにカスケード状に接着する。図面にはそれぞれのストリングの数が１３枚であるものを例示しており、ストリング同士は並列接続され、図面には五つのストリングが一つのモジュールとして並列接続される例を示している。また、図４に示されるように、モジュール同士は互いに直列接続されており、さらに通常の接続タブ線の追加プロセスを組み合わせることで、それぞれのモジュールの間にダイオードを接続してアセンブリが形成される。
【００３４】
具体的な効果は次の通りである。
１．アセンブリモジュールの内部抵抗による消費電力の低減。
１３枚のストリングのアセンブリが対応する通常のアセンブリの数値：
通常のアセンブリは、内部抵抗が８０ミリオーム、電流が８．４Ａ、正常の理論消費電力が５．６Ｗ程度である。本考案による１３枚のストリングのアセンブリは、内部抵抗が依然として８０ミリオームだが、電流値は１／５、すなわち１．６８Ａへ低下し、そのときの理論消費電力は０．２２６Ｗ程度に低減する。両者の消費電力差の理論値は５．３７４Ｗを実現する。
【００３５】
２．有効面積内への発電可能な電池セル配列の増量。
従来の電池セルは、導電金属ストリップに正極、負極を接続し、電池セル同士の自身の短絡を回避するために、電池セル同士を２ｍｍ隔てる必要があった。電池セル同士の間隔が合計４５個のとき、必要な間隔は９０ｍｍ必要であった。本考案の配列は、セル同士をカスケード状に積層載置しているため、ストリング１３枚の電池セル切断片は２．６枚分の電池セルに相当するほど面積を小さなものとする。すなわち、本考案の配列は、積層された部分が１．５〜２ｍｍのため、合計２４０個を積層した場合、セルの間の間隔は３６０〜４８０ｍｍ節減される。これらにより合計約４５０〜５７０ｍｍが節減される。電池セルのサイズを１５６ｍｍ×１５６ｍｍとした場合、本考案によれば、従来と比較して同じサイズでありながら二枚分多く電池セルを載置できる。しかも、電力量の増加は理論的に９．８Ｗ程度に抑制できる。
【００３６】
上述した第一点および第二点で説明したように、本考案によって、理論的に増加可能な電力量は１５．１Ｗである。本考案は、積層後に電池セル自身に対する遮蔽面積が６３６４８ｍｍ２（１２個の積層×１．７ｍｍ積層の幅×１５６ｍｍ電池セルの長さ×２０個のストリング＝６３６４８ｍｍ２）であり、従来のアセンブリは３７４４０ｍｍ２（従来のアセンブリの遮蔽は、電池セルに対するバスバー電極の遮蔽に起因する。本実施例では、５０枚電池セルに対応させており、総遮蔽面積は、１．２ｍｍバスバーの幅×１５６ｍｍ電池セルの長さ×４本のバスバー／電池セル×５０枚の電池セル＝３７４４０ｍｍ２）であるので、本考案の遮蔽面積は通常のアセンブリより２６２０８ｍｍ２大きくなる。通常、一セルの電池セル面積が１５６ｍｍ×１５６ｍｍ＝２４３３６ｍｍ２なので、一枚の電池セルを遮蔽したことに相当する。そのため、電力増加の概略の値が１５．１−４．９＝１０．２Ｗを実現する。
【００３７】
従来のアセンブリは、サイズが１６４０×８２８ｍｍ、面積が１．３６ｍ２である。電力の理論的な概略の値は２４５Ｗ、変換効率は１８％である。本考案のアセンブリは、サイズが１６２３×８１２ｍｍ、面積が１．３２ｍ２である。電力の理論的な概略の値は２４５＋１０．２＝２５５．２Ｗ、変換効率が１９．３％である。したがって、本考案によれば、アセンブリの変換効率を１％以上増加することが可能である。
【００３８】
３．導電性接着剤で接着する階段形状の構造は、中間の重ね合わせは、幅が１．５〜２ｍｍである。カスケード状の構造の電池セルの間は平坦ではないが、影響を及ぼすことはない。それは、採用した導電性接着剤は、下地がシリカゲルの導電性接着剤であるため下地に弾性があるためである。すなわち、本考案のセル同士の接続は、剛性接続ではなく弾性接続になっている。また、アセンブリの生産過程において、電池セルの上下部分はいずれもＥＶＡ材質により封止され、カスケード状の階段部はＥＶＡで充填されるため、電池セルの間が平坦でなくても影響を及ぼすことがない。
【００３９】
本考案は、重ね合わせ幅を１．５〜２ｍｍに設定している。これは、封止する前の生産過程において、１．５ｍｍより小さければ、階段における電池セルの一部に浮きが生じるリスクが存在し、生産に不利になるためである。また、重ね合わせ幅を２ｍｍ未満にすることで遮蔽面積をできるだけ減少させるためである。
【００４０】
４．本考案が、一セルの電池セルを５つの小片に切断して使用することを選択する理由は次の通りである。
本考案において、理論上では、一セルの電池セルを小さく切断するほど良好なアセンブリが得られることになる。消費電力はＩ２Ｒで算出できるため、その理論に基づけば、小さく切断することで、Ｉ値がより小さくなるからである。しかし、考案者らは、複数回の試験、計算、照合等を経た結果、５つの小片に切断することが最も好適であることを見出した。１／６切断、および１／５切断を比較した例について以下に説明する。
【００４１】
１／５の切断のアセンブリの変換効率の値は前述した通りである。以下、１／６の切断に関する態様を述べる。従来のアセンブリはセル同士の間隔が合計４５個あり、その間隔の空白部分は９０ｍｍである。１３枚のストリングのアセンブリを例にすると、１／６切断では１５枚に切断することになる。本考案の配列は、セル同士をカスケード状に積層して載置しており、積層された部分は１．５〜２ｍｍであり、積層数は合計３００個であり、積層して節減された距離は４２０〜５６０ｍｍである。これら合計で約４８０〜６５０ｍｍが節減され、電池セルのサイズが１５６ｍｍ×１５６ｍｍであり、ゆえに、本考案は、電池セルを三枚多く載置できる。これによる電力増加が理論的に１４．７Ｗ程度になる。
【００４２】
上述した第一点、および第二点から分かるように、本考案は、理論的に増加可能な電力は１９．７Ｗになるが、本考案では、積層後に電池セル自身に対する遮蔽面積が８７３６０ｍｍ２であり、従来のアセンブリの遮蔽面積は４４９２８ｍｍ２なので、遮蔽面積は従来のアセンブリより、４２４３２ｍｍ２大きくなる。また、従来の一セルの電池セルの面積は、２４３３６ｍｍ２なので、これは１．８枚の電池セルを遮蔽したことに相当する。そのため、電力増加の概略の値が１０．８８Ｗになる。
【００４３】
本考案において、１／５に切断する際に増加する電力は１０．２Ｗである。１／６に切断するのに比較すると１０．８８Ｗに増加する。１／６切断の場合、１／５切断に比較すると電力の増加量は０．８６Ｗであり、増加率は０．２７７％になる。一セルに対して切断が１／５までであれば電力増加率は非常に少ない。生産過程における電池セル切断のスループット、およびディスペンス溶接過程におけるスループットを考慮すれば、１／６切断のプロセスは、１／５切断のプロセスよりスループットが２０％低下する。これは、設備の２０％増資に匹敵し、最高の経済効果を達成できない。
【００４４】
５．本考案では、電池セルストリングが、実質的にＮ（３≦Ｎ≦２０）枚の電池セル切断片の接着を含むことを選択している。図面には五つのストリングが並列接続されることを例示している。ここで、合計Ｍ（２≦Ｍ≦７）ストリングが並列接続されて一つのモジュールを形成しているが、その理由は以下の通りである。
【００４５】
電池セルが発電ユニットとして機能する際、電池セルは発光ダイオードになる。そして、実質的な環境において時には、遮蔽されることがある。つまり、他の部分が発電し、遮蔽部分が発電しない場合に、電池セルは一つの通常のダイオードになるのである。二つの電池セルが通常のダイオードになると、その理論的な破壊電圧を算出すれば、略３０Ｖである。従って、電池セルを直列接続する際には５０枚を超えてはならないことになる。つまり、ストリングの数は２５枚を超えてはならない。さらに、安全性を考慮すれば、ストリングの数は最大値を２０枚、最小値を３枚とするのが望ましく、条件式で表せば３≦Ｎ≦２０となる。さらに、１０≦Ｎ≦１８の数値を選択することがより好ましい条件である。
【００４６】
６．ダイオードの配列に関し、本考案は、線を延伸して複数のダイオードを物理的に一緒の位置に設置する方式を採用したため、生産が容易になるという特徴がある。
【００４７】
７．本考案の太陽電池アセンブリにホットスポット効果下で温度が低いという長所をさらに有する。具体的な原理は次の通りである。
ホットスポットとは、太陽電池アセンブリに太陽光が直接照射される際、例えばある一枚の電池セルの一部が遮光されると、電池セルが実質的に一つのダイオードとなり、電流が負荷になって発熱することである。これは、一般にホットスポット効果と呼ばれるものである。従来のアセンブリは、電池セルにおいて、バスバー電極に遮蔽される箇所がダイオードとして動作して発熱した際、放熱手段は、溶接ワイヤ、および環境による自然放熱のみでなされることになる。しかし、この溶接ワイヤは面積が小さいことから、高温になりやすい。通常、ホットスポット温度に対しては制限があり、高すぎる場合、火災等の安全上の問題が発生する。本考案の覆瓦構造は、積層した領域が遮蔽面になっている。これら遮蔽された面は、同じブロックにおける遮蔽されない大きな面積部分、およびそれに隣接する電池セルに直接接続される。すなわち、電池セルのセル同士は、直接伝導されることで、発熱面が大きくなり、温度低下を促進する。従って、ホットスポット効果下において、相対的に温度がより低化する効果を有するため、電池セルの長寿命化が図れる。このように、熱量の伝導は、従来のアセンブリの構造と、本考案の電池セルのセル同士の直接伝導の構造とでは、差異が比較的大きい。通常のホットスポット試験において、ホットスポット点の温度は、８０度程度だが、本考案の覆瓦アセンブリのホットスポット点の温度は５０度程度にまで制御が可能であるから、価値の高いアセンブリの普及に貢献するものである。
【００４８】
以上述べたように、本考案によれば、結晶シリコン電池セルを切断することで、同一の電圧降下の場合に、内部抵抗による損失を低減し、アセンブリのモジュールのストリング抵抗による消費電力を低減できる。同時に、従来のアセンブリのスペース部分を有効に利用して、発電可能な電池セルを有效面積内にできる限り多く配列することができる。上記の２種類の技術を効果的に組み合わせることで、基本的にアセンブリの変換効率を１％以上増加する効果を奏し、アセンブリの変換効率を最大で１９％以上に向上させることが可能である。同時に、本考案の太陽電池アセンブリは、ホットスポット効果下で温度が低いという長所をさらに有しているため、価値の高いアセンブリの普及に貢献するものである。
【００４９】
実施例２
前記各電池セルストリングは、いずれも一セルの結晶シリコン電池セルが五等分に切断された１７枚の電池セル切断片を含み、他の技術的特徴は実施例１と同様であり、上記原理から分かるように、その有益な効果は実施例１に相当する。
【００５０】
本考案は前述の具体的な実施形態に限定されない。本考案は、本明細書に開示されたいかなる新たな特徴またはそれらの新たな組み合わせ、および開示されたいかなる新たな方法または工程におけるステップ、またはそれらの新たな組み合わせにも展開できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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