(57)【要約】【課題】配線部材が目立ちかつ平行に並んでいるために外観が悪いという問題点を解消した太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、透光性パネルと、裏面保護材と、透光性パネルと裏面保護材との間に間隙をおいて配設された複数枚の太陽電池セル２１と、間隙を充填する充填材と、太陽電池セル２１を電気的に接続する配線部材２５とを備え、配線部材２５は、太陽電池セル２１の受光面に接合する受光面部２５ａと、この太陽電池セル２１に隣り合う太陽電池セル２１の非受光面に接合する非受光面部２５ｂと、受光面部２５ａと非受光面部２５ｂとの間のセル間部２５ｃとを有し、このセル間部２５ｃには開口領域が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性パネルと、
該透光性パネルと対向する裏面保護材と、
前記透光性パネルと前記裏面保護材との間に、互いに間隙をおいて配設された複数枚の太陽電池セルと、
前記間隙を充填する充填材と、
隣り合う前記太陽電池セルを電気的に接続する配線部材と、
を備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、前記透光性パネルに向けられた受光面と前記裏面保護材に向けられた非受光面とを有し、
前記配線部材は、前記太陽電池セルの受光面に接合する受光面部と、該受光面部を有する太陽電池セルに隣り合う太陽電池セルの非受光面に接合する非受光面部と、前記受光面部と前記非受光面部との間のセル間部とを有し、該セル間部には開口領域が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記配線部材は、前記セル間部がメッシュ状部材で構成され、該メッシュ状部材の網目により前記開口領域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記配線部材は、前記受光面部及び前記裏面保護材部のうち少なくとも一方が、板状部材で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記配線部材は、前記受光面部及び前記非受光面部が、いずれも板状部材で構成されていることを特徴とする請求項３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し、特に複数の太陽電池セルを配線部材で接続した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールが使用されている場所は発電施設と民間施設に分けられる。民間施設としては、例として一般住宅や商業施設ビルがあり、太陽電池モジュールは主に屋根や壁面に設置される。これまで、設置する目的は電力発電であるため、光電変換効率のみが重視され、モジュールの外観に関しては重点が置かれていなかった。しかし、屋根や壁面に設置され人の目に触れることが多いため、光電変換効率だけではなく、外観が優れているモジュールが求められていた。
【０００３】
図１は従来の太陽電池モジュールを示す図である。太陽電池モジュールは直列に接続された複数の太陽電池セル１１で構成されており、太陽電池セルを接続するために配線部材１２が用いられる。配線部材１２は主に銅箔等の板状金属が使用されるために、外観上目立つものとなっていた。そして、太陽電池セルを接続する際にセルを一方向に接続するために、太陽電池モジュール独特の構造である、目立つ配線部材が平行に複数並ぶことにより、外観の悪化に繋がっていた。
この外観悪化を防ぐために、配線部材を隠す方法が考案されているが（例えば、特許文献１）、モジュール製作のための工程が増えてしまう問題点がある。
【０００４】
また、生産上の初期不良、あるいは輸送時の振動や強風といった外的要因により、配線部材が切断されて、太陽電池セル同士の接続が外れてしまう不良が発生することがある。このような不良が発生した場合、光電変換効率が低下するだけではなく、通常セルは直列に接続されているために、そのモジュール全てのセルがセル上では発電しているにも関わらず、モジュール全体としては発電に寄与しなくなり、出力が低下するという問題点がある。
このように、電力用太陽電池モジュールの配線部材は金属光沢を有しかつ平行に並んでいるために、外観が良くないという問題があった。また、配線部材が切断されると、光電変換効率が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３９０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、配線部材が目立ちかつ平行に並んでいるために外観が悪いという問題点を解消した太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本願発明の一態様は、透光性パネルと、この透光性パネルと対向する裏面保護材と、透光性パネルと裏面保護材との間に、互いに間隙をおいて配設された複数枚の太陽電池セルと、間隙を充填する充填材と、隣り合う太陽電池セルを電気的に接続する配線部材と、を備える太陽電池モジュールであって、太陽電池セルは、透光性パネルに向けられた受光面と裏面保護材に向けられた非受光面とを有し、配線部材は、太陽電池セルの受光面に接合する受光面部と、この受光面部を有する太陽電池セルに隣り合う太陽電池セルの非受光面に接合する非受光面部と、受光面部と非受光面部との間のセル間部とを有し、このセル間部には開口領域が形成されていることを要旨とする。
前記透光性パネルの例として、ガラス、透明なプラスチックフィルムが挙げられ、裏面保護材として、ガラス、プラスチックフィルムが挙げられ、充填材としてエチレン酢酸ビニル共重合体が挙げられ、配線部材として銅箔が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【０００８】
上記態様によれば、太陽電池セル間では、配線部材のセル間部の開口領域を介してセル間の背景が視認可能となるので、金属光沢を有し肉眼で識別しやすい配線部材が目立たなくなる。従って、太陽電池モジュール独特の構造をいかした外観上優れた太陽電池モジュールとなる。
また、本願発明の別の態様では、前記配線部材は、セル間部がメッシュ状部材で構成され、このメッシュ状部材の網目により開口領域が形成されていてもよい。
【０００９】
上記態様によれば、太陽電池モジュール上で、金属光沢を有し肉眼で識別しやすい配線部材がメッシュ状になることで、目立たなくなる。従って、太陽電池モジュール独特の構造をいかした外観上優れた太陽電池モジュールとなる。
そして、配線部材がメッシュ状であるため、生産上の初期不良、あるいは輸送時の振動や強風といった外的要因により、太陽電池セルにねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材はメッシュ状であるために可撓性を有するので、配線部材の切断、あるいは太陽電池セルからの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールとなる。
また、本願発明の別の態様では、前記配線部材は、太陽電池セル間はメッシュ状部材で構成されており、受光面部及び非受光面部のうち少なくとも一方が、板状部材で構成されていても良い。
【００１０】
上記態様によれば、太陽電池セル間はメッシュ状部材で構成されているため、太陽電池セルにねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材はメッシュ状であるために可撓性を有するので、配線部材の切断、あるいは太陽電池セルからの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールとなる。そして、太陽電池セルに接する部位である受光面部と非受光面部のうち少なくとも一方が板状部材で構成されているため、太陽電池セルと配線部材の接触抵抗が減少し、メッシュ状部材を使用したことによる光電変換効率の低下を抑えることができる太陽電池モジュールとなる。
また、本願発明の別の態様では、前記配線部材は、太陽電池セル間のみメッシュ状部材で構成されており、太陽電池セルに接する部位である受光面部と非受光面部はいずれも板状部材で構成されていても良い。
【００１１】
上記態様によれば、太陽電池セル間のみメッシュ状部材で構成されているため、太陽電池セルにねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材はメッシュ状であるために、配線部材の切断、あるいは太陽電池セルからの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールとなる。そして、太陽電池セルに接する部位である受光面部と非受光面部はいずれも板状部材で構成されているため、太陽電池セルと配線部材の接触抵抗が減少し、メッシュ状部材を使用したことによる光電変換効率の低下を抑えることができる太陽電池モジュールとなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、太陽電池モジュール独特の構造をいかした外観上優れた太陽電池モジュールを提供することができる。また、太陽電池セルにねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材はメッシュ状であるために、配線部材の切断、あるいは太陽電池セルからの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【００１３】
本発明により、太陽電池モジュール面積当たりの光電変換効率の低下を抑えた前記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】
【００１４】
【図１】受光面側から見た既存の太陽電池モジュール内部の太陽電池セルの配置と接続の一例を示す模式図である。
【図２】受光面側から見た本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール内部の太陽電池セルの配置と接続の一例を示す模式平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ方向から見た側面図である。
【図４】受光面側から見た他の実施形態に係る太陽電池モジュール内部の太陽電池セルの配置と接続の一例を示す模式平面図である。
【図５】図４のＶ方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態によって限定されるものではなく、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セルの種類、用途に応じて適宜選択される。
（太陽電池モジュール）
図２乃至図３は本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを説明する図である。
太陽電池モジュールは、不図示の板状の透光性パネルと、この透光性パネルと対向する不図示の裏面保護材と、透光性パネルと裏面保護材との間に、互いに間隙をおいて格子状に配設された複数枚の太陽電池セル２１と、太陽電池セル２１間の間隙を充填する不図示の充填材と、隣り合う太陽電池セル２１を電気的に接続する配線部材２５と、を備える。
太陽電池セル２１は、矩形の板状とされ、透光性パネルに向けられた、図２の正面視で示される受光面と、裏面保護材に向けられた非受光面とを有する。
【００１６】
配線部材２５は、配線部材２５の一端側で、太陽電池セル２１の受光面に面接合する受光面部２５ａを有する。また配線部材２５は、配線部材２５の他端側で、受光面部２５ａを有する太陽電池セル２１に隣り合う太陽電池セル２１の非受光面に面接合する非受光面部２５ｂを有する。また配線部材２５は、隣り合う太陽電池セル２１，２１間に位置する、受光面部２５ａと非受光面部２５ｂとの間のセル間部２５ｃを有する。受光面部２５ａ、非受光面部２５ｂ及びセル間部２５ｃは、いずれも導電性を有するメッシュ状部材で構成されている。受光面部２５ａ、非受光面部２５ｂ及びセル間部２５ｃには、メッシュ状部材の網目により、透光性パネルに垂直方向（図３の左右方向）に開口する不図示の開口領域が形成されている。
【００１７】
ここで、メッシュ状部材のメッシュ網目の形状として矩形や円形等が挙げられ、網目の大きさは適宜選択されてよい。メッシュ状部材を構成する材料としては、鉄、ステンレス、アルミ合金等の金属材料が導電性に富むので好適であるが、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、導電性有機材料等も適用できる。また導電性材料をエキスパンド加工したラス形態のもの、あるいはパンチング加工したものもメッシュ状の配線部材２５として好適に用いられる。
【００１８】
図２は、受光面側から見た図であるため、太陽電池セル２１の受光面が紙面手前側を向いている。そしてメッシュ状の配線部材２５が各々の太陽電池セル２１，２１の上で接続されており、各太陽電池セル２１，２１は隣り合うセルとメッシュ状の配線部材２５を使用して接続されている。
図２及び図３では、太陽電池セル２１上に２本のメッシュ状の配線部材２５，２５が接続されているが、本発明は、この実施形態によって限定されるものではなく、配線部材２５の本数、接続方法は、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セル２１の種類、用途に応じて適宜選択される。要は、太陽電池セル２１に用いられる配線部材２５に、配線部材２５の背景を視認できる開口領域が形成されていればよい。
【００１９】
以上のように、上記実施形態によれば、メッシュ状の配線部材２５が太陽電池セル２１上に配置されるとともに、配線部材２５によりセル間が接続されているため、配線部材２５の開口領域を介して、受光面及びセル間の背景が視認可能となるので、受光面上及びセル間で配線部材２５がいずれも目立たなくなることにより、太陽電池モジュールの構造を活かした優れた外観を持つ太陽電池モジュールを提供することができる。
また、ねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材２５はメッシュ状であるために可撓性を有するので、切断、あるいは太陽電池セル２１からの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２０】
図４乃至図５は本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュールを説明する図である。
この実施形態に係る太陽電池モジュールは、上記した実施形態に係る太陽電池モジュールと基本構成は同じであるが、配線部材３５の受光面部３５ａ及び非受光面部３５ｂがいずれも板状部材で構成されている点が異なる。尚、配線部材３５のセル間部３５ｃは、上記した実施形態と同様の機能を有するメッシュ状部材により構成されている。
図４は、受光面側から見た図であるため、太陽電池セル３１の受光面が紙面手前側を向いている。そして配線部材３５が、板状の受光面部３５ａ及び非受光面部３５ｂを介して隣り合う太陽電池セル３１，３１に接続されており、メッシュ状のセル間部３５ｃを介して、隣り合う太陽電池セル３１，３１が接続されている。
【００２１】
図４では、太陽電池セル３１上に２本の板状の受光面部３５ａ及び非受光面部３５ｂを有する配線部材３５が接続されているとともに、隣り合う太陽電池セル３１，３１は２本のメッシュ状のセル間部３５ｃを有する配線部材３５により接続されているが、本発明は、この実施形態によって限定されるものではなく、配線部材３５の本数、接続方法は、太陽電池モジュールあるいは太陽電池セル３１の種類、用途に応じて適宜選択される。
【００２２】
以上のように、上記実施形態によれば、メッシュ状のセル間部３５ｃを介して配線部材３５が隣り合う太陽電池セル３１，３１間を接続しているため、ねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材３５のセル間部３５ｃがメッシュ状であるために可撓性を有するので、切断、あるいは太陽電池セル３１からの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールを提供することができる。また、配線部材３５のセル間部３５ｃの開口領域を介して隣り合う太陽電池セル３１，３１間の背景が視認可能となるので、セル間で配線部材３５が目立たなくなる。よって、太陽電池モジュールの構造を活かした優れた外観を持つ太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２３】
また、板状の受光面部３５ａ及び非受光面部３５ｂを有する配線部材３５が、太陽電池セル３１の受光面及び非受光面に接するため、太陽電池セル３１と配線部材３５間の接触抵抗が減少し、配線部材３５のメッシュ状のセル間部３５ｃを隣り合う太陽電池セル３１,３１間に接続することによる光電変換効率の低下を抑えることができる太陽電池モジュールとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の太陽電池モジュールは、既存の太陽電池モジュールよりも、外観が優れており、太陽電池セルにねじり方向の荷重がかかった場合でも、配線部材の切断、あるいは太陽電池セルからの剥離を防ぐことができる太陽電池モジュールとして利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１１・・・太陽電池セル（受光面側が紙面手前側）
１２・・・配線部材
１３・・・配線部材の終端
１４・・・配線部材の終端
２１・・・太陽電池セル（受光面側が紙面手前側）
２３・・・配線部材の終端
２４・・・配線部材の終端
２５・・・配線部材
２５ａ・・・受光面部
２５ｂ・・・非受光面部
２５ｃ・・・セル間部
３１・・・太陽電池セル（受光面側が紙面手前側）
３３・・・配線部材の終端
３４・・・配線部材の終端
３５・・・配線部材
３５ａ・・・受光面部
３５ｂ・・・非受光面部
３５ｃ・・・セル間部
【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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