(57)【要約】【課題】温度変化によって生じる、太陽電池セルストリングを接続する接続線の膨張収縮を抑制し、接続線と接続しているタブ線の断線を抑え、高い信頼性を保つ太陽電池モジュールを得る。【解決手段】本発明の太陽電池モジュールは、一方向に配列された複数の太陽電池セル４０を電気的に直列に接続して形成され、正極と負極をそれぞれ有する太陽電池セルストリング３０と、太陽電池セルストリング３０の正極及び負極に機械的及び電気的に接続されるセルストリング接続タブ線３２と、太陽電池セルストリング３０にそれぞれ機械的及び電気的に接続される接続線３３と、接続線３３に機械的に接続され、接続線３３よりも線膨張係数が小さい膨張収縮抑制材３４と、を有している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配列された複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続して形成され、正極と負極をそれぞれ有する太陽電池セルストリングと、
前記太陽電池セルストリングの前記正極及び前記負極にそれぞれ機械的及び電気的に接続されるセルストリング接続タブ線と、
前記セルストリング接続タブ線に機械的及び電気的に接続される接続線と、
前記接続線に機械的に接続され、前記接続線よりも線膨張係数が小さい膨張収縮抑制材と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽電池セルストリングを複数有しており、前記複数の太陽電池セルストリングは前記一方向と垂直な方向に配列され、
前記接続線は、前記一方向に隣接する太陽電池セルストリングを電気的に接続するように、前記隣接する太陽電池セルストリングのセルストリング接続タブ線同士にそれぞれ機械的及び電気的に接続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】
前記膨張収縮抑制材は、前記接続線のうち、前記セルストリング接続タブ線との接続箇所を除く位置に接続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】
前記膨張収縮抑制材と前記セルストリング接続タブ線は、前記太陽電池セルの受光面に対して垂直な方向で、前記接続線を基準として同じ向きにそれぞれ厚みを持つ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。
【請求項５】
前記接続線において、前記膨張収縮抑制材との接続箇所と前記セルストリング接続タブ線との接続箇所の間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記接続線には、前記太陽電池セルストリングが発電した電力を取り出す出力線が電気的に接続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７】
前記膨張収縮抑制材は、前記接続線のうち、前記セルストリング接続タブ線及び前記出力線との接続箇所を除く位置に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記膨張収縮抑制材、前記セルストリング接続タブ線及び前記出力線は、前記太陽電池セルの受光面に対して垂直な方向で、前記接続線を基準として同じ向きにそれぞれ厚みを持つことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記接続線において、前記膨張収縮抑制材との接続箇所と前記セルストリング接続タブ線との接続箇所並びに前記出力線との接続箇所の間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記膨張収縮抑制材は導電性材料であり、
前記膨張収縮抑制材と前記接続線は電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記膨張収縮抑制材はインバー合金からなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１のように、太陽電池セルが一方向に複数配列され、１つの太陽電池セルとこれに隣接する他の太陽電池セルとをタブ線（特許文献１ではインターコネクタと称されている）により電気的に直列接続された太陽電池セル群である太陽電池セルストリングを有し、また太陽電池セルストリングを平行に並べ、１つの太陽電池セルストリングと隣接する他の太陽電池セルストリングを接続線によって電気的に直列接続した太陽電池モジュールがある。
【０００３】
受光面を形成する太陽電池セルの表面には受光面バス電極を有し、また太陽電池セルの裏面には裏面バス電極を有している。ある１つの太陽電池セルとこれに隣接する他の太陽電池セルを電気的に直列接続するには、ある１つの太陽電池セルの受光面バス電極と隣接する他の太陽電池セルの裏面バス電極をタブ線で接続すればよい。タブ線は電気抵抗率が低い金属の全面をはんだ被膜したものが用いられている。タブ線と太陽電池セルは、受光面バス電極又は裏面バス電極にタブ線を配置し、各電極の部分的もしくは全長にわたってはんだによりろう接することによって、機械的及び電気的に接続される。なお、機械的に接続とは、接続した部材同士が力学的に関係しあっている状態を指す。また、電気的に接続とは、接続した部材同士で通電可能な状態を指す。接続線はタブ線と同じく電気抵抗率が低い金属の全面をはんだ被膜したものが用いられている。接続線は太陽電池セルストリングの端部の太陽電池セルと接続し他の太陽電池セルと接続されていないタブ線に接続される。接続線はタブ線に対して直交するように配置し、その直交した部分を加熱し、はんだによりろう接を行うことでタブ線と機械的及び電気的に接続される。
【０００４】
また、特許文献１のように太陽電池モジュールの高効率化の手段として、従来２本であった受光面バス電極及び裏面バス電極の本数を３本以上備えた太陽電池モジュールがある。受光面バス電極の本数が増した場合、太陽電池セル上の有効な発電面積を確保するために、より細い受光面バス電極とタブ線を用いる。
【０００５】
さらに、従来の太陽電池モジュールはタブ線と太陽電池セルの熱膨張係数の相違により太陽電池セルの変形や破損などの問題があった。そこで、例えば特許文献２のように、タブ線と太陽電池セルの線膨張係数の差による熱応力の抑制を行い、太陽電池セルの変形や破損を防止する方法が開示され検討がなされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４９４８５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１０８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２のようにタブ線と太陽電池セルの線膨張係数の差による熱応力の抑制は数多く検討されてきたが、太陽電池設置環境下で受ける温度変化やジュール熱による接続線の膨張収縮の抑制については検討されていなかった。そのため、接続線の膨張収縮により、タブ線に応力が発生し、その発生した応力によりタブ線が断線することがあり十分な信頼性を保つことが難しいという問題は解決されていなかった。なお、接続線の膨張収縮によるタブ線断線の原理としては以下の通りである。まず、接続線が膨張収縮を行うことにより、接続線とタブ線との接続箇所が膨張収縮量だけ移動する。一方、タブ線と太陽電池セル上の電極との接続箇所は接続線の膨張収縮量だけ移動しないため、タブ線と接続線との接続箇所に対する、タブ線と太陽電池セル上の電極との接続箇所の相対的な位置関係が変化する。その位置関係の変化によって、タブ線に応力が発生し、タブ線は断線してしまう。特に、太陽電池セル上の受光面側電極及び裏面側電極を３本以上備えた太陽電池モジュールでは、受光面側電極及び裏面側電極を２本備えた太陽電池モジュールよりも細いタブ線を用いているため、接続線の膨張収縮によるタブ線断線の問題がより顕著となってしまう。
【０００８】
本発明では、上記を鑑みてなされたものであって、接続線の膨張収縮を抑制することにより、高い信頼性を保つ太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る太陽電池モジュールは、一方向に配列された複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続して形成され、正極と負極をそれぞれ有する太陽電池セルストリングと、前記太陽電池セルストリングの前記正極及び前記負極にそれぞれ機械的及び電気的に接続されるセルストリング接続タブ線と、前記セルストリング接続タブ線に機械的及び電気的に接続される接続線と、前記接続線に機械的に接続され、前記接続線よりも線膨張係数が小さい膨張収縮抑制材と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る太陽電池モジュールは、接続線の線膨張係数と比較して線膨張係数が小さい膨張収縮抑制材を接続線と機械的に接続しているため、接続線と膨張収縮抑制材を接続した全体の線膨張係数は接続線の線膨張係数よりも小さくなり、接続線の膨張収縮を抑制することができ、高い信頼性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの斜視図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルを受光面である表面から見た正面図である。
【図３】図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルを裏面から見た正面図である。
【図４】実施の形態１及び実施の形態２における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置の概略図である。
【図５】実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ａを表面から見た拡大図である。
【図６】実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ａを裏面から見た拡大図である。
【図７】実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ｈを表面から見た拡大図である。
【図１１】実施の形態１における太陽電池パネルの図１０のＩ−Ｉ断面図である。
【図１２】実施の形態２における太陽電池パネルの図４の領域Ａを表面から見た正面図である。
【図１３】実施の形態２における太陽電池パネルの図４の領域Ａを裏面から見た正面図である。
【図１４】実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＥ−Ｅ断面図である。
【図１５】実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＦ−Ｆ断面図である。
【図１６】実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＧ−Ｇ断面図である。
【図１７】実施の形態３における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置について示した概略図である。
【図１８】実施の形態３における太陽電池パネルの図１７の領域Ｊを示す拡大図である。
【図１９】実施の形態３における太陽電池パネルの図１８のＫ−Ｋ断面図である。
【図２０】実施の形態４における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置について示した概略図である。
【図２１】実施の形態４における太陽電池パネルの図２０の領域Ｌを示す拡大図である。
【図２２】実施の形態４における太陽電池パネルの図２１のＮ−Ｎ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１
図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの斜視図である。太陽電池モジュール１は、太陽電池セル４０を樹脂で封止して成る太陽電池パネル２０と、太陽電池パネル２０の外縁部を全周にわたって囲む枠部材１０とを有している。
【００１３】
枠部材１０は、アルミニウムなどの材料を押出成型することで作成され、断面がコの字である。枠部材１０は、太陽電池パネル２０の外縁部を枠部材１０のコの字の溝に嵌合させることにより、太陽電池パネル２０の外縁部を覆っている。枠部材１０はブチル系の封止材又はシリコンの接着剤などを介して太陽電池パネル２０と固定され、太陽電池パネル２０を補強するとともに、太陽電池パネル２０を住宅やビルなどの建物に設けられた架台に取り付けられるようにする。
【００１４】
図２は、図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルを受光面である表面から見た正面図である。図３は図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルを裏面から見た正面図である。太陽電池セル４０には、基板４１、受光面グリッド電極４２、受光面バス電極４３、裏面集中電極４４及び裏面バス電極４５を有している。
【００１５】
基板４１は、およそ１００〜３００μｍほどの厚みの矩形のｐ型シリコン基板が用いられており、ｐ型シリコン基板の受光面となる表面には、ｎ型拡散層（図示省略）が形成され、さらにｎ型拡散層には入射光の反射を防止する反射防止膜（図示省略）が表面処理によって設けられている。また、ｐ型シリコン基板の受光面の裏面には高濃度のｐ型不純物を含んだｐ＋層（図示省略）が形成されている。なお、この基板４１の構造は一例であり、太陽光などの光の照射を受けて発電を行う太陽電池の基板であるならば、基板４１の構造はこの構造に限らない。
【００１６】
基板４１の受光面には、発電した電力を取り出すために、線状の受光面バス電極４３が太陽電池セル４０のある一辺と平行に４本形成されている。なお、受光面バス電極４３の本数は４本に限らず、２本以上であればよい。また、同じく太陽電池セル４０の受光面には、複数本の受光面グリッド電極４２が受光面バス電極４３と直交する方向に形成されている。受光面グリッド電極４２は受光面にて発電した電力を無駄なく取り出すために太陽電池セル４０の受光面全体にわたるよう形成されている。
【００１７】
基板４１の受光面の裏面には、発電した電力を取り出すために、裏面の略全面を覆うように裏面集中電極４４が設けられている。また、裏面集中電極４４のうち、太陽電池セル４０の受光面に対して垂直な方向より見て受光面バス電極４３と重なる位置には、裏面バス電極４５が受光面バス電極４３と平行に延びるよう形成されている。
【００１８】
基板４１の受光面に光が照射されると、受光面側と裏面側とで電位差が生じ、太陽電池セル４０は発電する。この際に受光面側は裏面側に比べ電位が低くなるため、受光面バス電極４３が太陽電池セル４０の負極となり、裏面バス電極４５が太陽電池セル４０の正極となる。
【００１９】
図４は、実施の形態１及び実施の形態２における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置の概略図である。太陽電池セル４０はＸＹ平面において縦横両方向に複数枚配置されている。また、図４では図示していないが、太陽電池セル４０は全て受光面バス電極４３及び裏面バス電極４５がＸ方向に沿うように配置されている。
【００２０】
Ｘ方向に隣接している太陽電池セル４０同士はセル接続タブ線３１によって、電気的に直列に接続されている。そのため、Ｘ方向に一直線に配列された全ての太陽電池セル４０はそれぞれセル接続タブ線３１によって電気的に直列に接続され、太陽電池セルストリング３０が、複数形成されている。また、隣接した太陽電池セルストリング３０は、それぞれセルストリング接続タブ線３２及び接続線３３を介して、全て電気的に直列に接続されている。換言すると、太陽電池パネル２０に配置された太陽電池セル４０は、全て電気的に直列で接続されている。そのため、太陽電池パネル２０全体の正極（例えば、図４において最も右下の太陽電池セル４０の裏面バス電極４５が該当する）及び負極（例えば、図４において最も左上の太陽電池セル４０の受光面バス電極４３が該当する）がそれぞれ存在する。太陽電池パネル２０全体の正極及び負極にもセルストリング接続タブ線３２が電気的及び機械的に接続されている。ただし、太陽電池パネル２０全体の正極及び負極に接続されるセルストリング接続タブ線３２は後述するように、外部に設けられた端子ボックスへと繋がる出力線３５と電気的に繋がっており、各太陽電池セル４０で発電した電力を端子ボックスへ出力することができる。
【００２１】
太陽電池パネル２０より領域Ａを切り出して、太陽電池パネル２０について詳しく説明する。図５は、実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ａを表面から見た拡大図である。図６は、実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ａを裏面から見た拡大図である。領域Ａ内の太陽電池セル４０の中より１つの太陽電池セル４０を第１の太陽電池セル４０ａとする。第１の太陽電池セル４０ａは、Ｘ方向に並んだ太陽電池セル４０の配列の中で、配列の端に位置する太陽電池セル４０である。また、第１の太陽電池セル４０ａに対してＸ方向に隣接する太陽電池セル４０を第２の太陽電池セル４０ｂ、第１の太陽電池セル４０ａに対してＹ方向に隣接する太陽電池セル４０を第３の太陽電池セル４０ｃとする。さらに、第２の太陽電池セル４０ｂに対してＹ方向に隣接し、第３の太陽電池セル４０ｃとＸ方向に隣接する太陽電池セル４０を第４の太陽電池セル４０ｄとする。第１〜４の太陽電池セル４０ａ〜ｄの各構成要素をそれぞれ、第１〜４の基板４１ａ〜ｄ、第１〜４の受光面グリッド電極４２ａ〜ｄ、第１〜４の受光面バス電極４３ａ〜ｄ、第１〜４の裏面集中電極４４ａ〜ｄ及び第１〜４の裏面バス電極４５ａ〜ｄとする。
【００２２】
図７は実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、各断面図において太陽電池パネルを構成する各要素の厚さなどの寸法は誇張して記載している。太陽電池パネル２０は、表面側から、透明なガラスでなるガラス層２１と、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の樹脂でなるセル配置層２２と、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）等でなる耐候性に優れたバックシート層２３とが、この順にて積層されている。また、セル配置層２２には、太陽電池パネル２０の表面側へ受光面を向けた太陽電池セル４０と、これら太陽電池セル４０を電気的に直列に接続し太陽電池セルストリング３０を形成するセル接続タブ線３１と、太陽電池セルストリング３０の正極及び負極に電気的に接続されるセルストリング接続タブ線３２と、隣接するセルストリング接続タブ線３２を電気的に直列に接続する接続線３３と、接続線３３に設けられた膨張収縮抑制材３４がそれぞれ樹脂によって封止されている。
【００２３】
図８は、実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＣ−Ｃ断面図である。なお、図８ではセル配置層２２に封止された要素のみを図示している。Ｘ方向に隣接する太陽電池セル４０同士は電気的に直列に接続されている。太陽電池セル４０の接続方法の例として、Ｘ方向に隣接している第１の太陽電池セル４０ａと第２の太陽電池セル４０ｂの接続を示す。第１の太陽電池セル４０ａの負極である第１の受光面バス電極４３ａと第２の太陽電池セル４０ｂの正極である第２の裏面バス電極４５ｂは、セル接続タブ線３１により電気的に接続されている。セル接続タブ線３１は、第１の受光面バス電極４３ａ及び第２の裏面バス電極４５ｂに沿ってはんだによりろう接されることで、電気的及び機械的に接続されている。また、太陽電池パネル２０に配置された全ての太陽電池セル４０はＸ方向に隣接する太陽電池セル４０とセル接続タブ線３１によって同様に接続される。よって、Ｘ方向に一直線に配列された全ての太陽電池セル４０はそれぞれセル接続タブ線３１によって電気的に直列に接続され、太陽電池セルストリング３０が、複数形成されている。ここで、第１の太陽電池セル４０ａ及び第２の太陽電池セル４０ｂが属する太陽電池セルストリング３０を第１の太陽電池セルストリング３０ａ、第３の太陽電池セル４０ｃ及び第４の太陽電池セル３０ｄが属する太陽電池セルストリング３０を第２の太陽電池セルストリング３０ｂとする。
【００２４】
各太陽電池セルストリング３０は、それぞれ正極と負極を有している。太陽電池セルストリング３０の正極は、該太陽電池セルストリング３０を構成する太陽電池セル４０のうち、裏面バス電極４５にセル接続タブ線３１が接続されていない太陽電池セル４０の裏面バス電極４５である。また、太陽電池セルストリング３０の負極は、該太陽電池セルストリング３０を構成する太陽電池セル４０のうち、受光面バス電極４３にセル接続タブ線３１が接続されていない太陽電池セル４０の受光面バス電極４３である。
【００２５】
第１の太陽電池セル４０ａは、セル接続タブ線３１が第１の裏面バス電極４５ａに接続されていないため、第１の太陽電池セル４０ａの第１の裏面バス電極４５ａが第１の太陽電池セルストリング３０ａの正極に該当する。第１の太陽電池セル４０ａの第１の裏面バス電極４５ａにはセルストリング接続タブ線３２がはんだによりろう接されることで、電気的及び機械的に接続されている。
【００２６】
また、第３の太陽電池セル４０ｃの第３の受光面バス電極４３ｃには、セル接続タブ線３１が接続されていない。よって、第３の受光面バス電極４３ｃは、第２の太陽電池セルストリング３０ｂの負極に該当し、第３の受光面バス電極４３ｃにセルストリング接続タブ線３２がはんだによりろう接されている。ここで、第１の太陽電池セル４０ａと接続しているセルストリング接続タブ線３２を第１のセルストリング接続タブ線３２ａと、第３の太陽電池セル４０ｃと接続しているセルストリング接続タブ線３２を第２のセルストリング接続タブ線３２ｂとする。
【００２７】
同様に各太陽電池セルストリング３０の正極に該当する裏面バス電極４５及び負極に該当する受光面バス電極４３には、セルストリング接続タブ線３２がはんだによりろう接されることで、電気的及び機械的に接続される。
【００２８】
図９は、実施の形態１における太陽電池パネルの図５のＤ−Ｄ断面図である。第１のセルストリング接続タブ線３２ａと第２のセルストリング接続タブ線３２ｂの上に直交するように接続線３３を配置し、直交した部分をはんだによりろう接することによって、接続線３３は第１のセルストリング接続タブ線３２ａ及び第２のセルストリング接続タブ線３２ｂと電気的及び機械的に接続されている。つまり、第１の太陽電池セルストリング３０ａと第２の太陽電池セルストリング３０ｂは、接続線３３、第１のセルストリング接続タブ線３２ａ及び第２のセルストリング接続タブ線３２ｂを介して電気的に直列に接続されている。なお、接続線３３はセルストリング接続タブ線３２の下に配置しても構わない。また、接続線３３には銅、銀、金及びアルミニウム、或いはそれらの内少なくとも１種類を含有した合金など電気抵抗率の低い金属線が用いられている。
【００２９】
同様に、Ｙ方向に隣接する各太陽電池セルストリング３０のセルストリング接続タブ線３２は、それぞれ接続線３３と機械的及び電気的に接続されており、太陽電池パネル２０に配置された太陽電池セルストリング３０は全て電気的に直列に接続される。換言すると、太陽電池パネル２０に配置された太陽電池セル４０は、全て電気的に直列に接続される。
【００３０】
接続線３３においてセルストリング接続タブ線３２が接続されていない部分には、接続線３３の全長にわたって膨張収縮抑制材３４がはんだによりろう接されることで機械的及び電気的に接続されている。膨張収縮抑制材３４には、接続線３３に用いられている金属線の線膨張係数と比較して線膨張係数の低い金属材料が用いられている。例えば接続線３３に線膨張係数が約１６．５×１０-6（／Ｋ）の銅を用いた場合、線膨張係数が約１．２×１０-6（／Ｋ）のインバー合金や、線膨張係数が約６．８×１０-6（／Ｋ）のクロム又は、線膨張係数が約１２．８×１０-6（／Ｋ）のニッケルなどが挙げられる。また、接続線３３と膨張収縮抑制材３４の接続方法としては、はんだによりろう接ではなくても、機械的及び電気的に接続されていればいかなる方法でも構わない。例えば、導電性接着剤による接続や、溶接による接続であっても構わない。
【００３１】
このように接続線３３に膨張収縮抑制材３４を機械的に接続することにより、接続線３３と膨張収縮抑制材３４を接続した全体の線膨張係数は接続線３３の線膨張係数よりも小さくなる。そのため、太陽電池設置環境下などで受ける温度変化やジュール熱による接続線３３の膨張収縮量を、膨張収縮抑制材３４を接続していない接続線３３に比べて抑えることができる。よって、セルストリング接続タブ線３２に生じる応力も低減することができ、セルストリング接続タブ線３２が断線し難い太陽電池モジュールを得ることができる。
【００３２】
また、接続線３３に膨張収縮抑制材３４を電気的に接続することにより、接続線３３と膨張収縮抑制材３４の両者に電流が流れ、膨張収縮抑制材３４を接続していない接続線３３に比べて電気抵抗が減少する。そのため、接続線３３に電流が流れることによって発生するジュール熱も減少するため、接続線３３の温度変化を抑えることができ、接続線３３の膨張収縮量を抑制することができる。さらに、電気抵抗が減少することで、電気抵抗による電力損失も減少するため、太陽電池モジュールの出力が増加する効果も有している。
【００３３】
なお、実施の形態１では接続線３３のセルストリング接続タブ線３２が接続されていない部分に接続線３３の全長にわたって膨張収縮抑制材３４がはんだによりろう接されているが、これに限らず、接続線３３とセルストリング接続タブ線３２の接続箇所にも膨張収縮抑制材３４を接続しても良い。また、膨張収縮抑制材３４を接続線３３の全長にわたって接続せず、例えば複数の膨張収縮抑制材３４を断続的に接続線３３と接続しても良い。
【００３４】
また、図１０は、実施の形態１における太陽電池パネルの図４の領域Ｈを表面から見た拡大図である。図１１は、実施の形態１における太陽電池パネルの図１０のＩ−Ｉ断面図である。図１０の太陽電池セル４０の受光面バス電極４３は、太陽電池パネル２０に配置された全ての太陽電池セル４０が電気的に直列につながれた際に、太陽電池パネル２０全体の負極となる受光面バス電極４３である。当該受光面バス電極４３に接続されたセルストリング接続タブ線３２も接続線３３と機械的及び電気的に接続されている。しかし、当該接続線３３は、他のセルストリング接続タブ線３２とは繋がっておらず、代わりに出力線３５が機械的及び電気的に接続されている。前述のように、この出力線３５を介して各太陽電池セル４０で発電した電力を端子ボックスに出力することができる。当該接続線３３にも他の接続線３３と同様に膨張収縮抑制材３４を接続しても、同様の効果を得ることができる。なお、太陽電池パネル２０に配置された全ての太陽電池セル４０が電気的に直列につながれた際に、太陽電池パネル２０全体の正極となる裏面バス電極４５に接続されているセルストリング接続タブ線３２と機械的及び電気的に接続されている接続線３３も同様である。
【００３５】
なお、実施の形態１における太陽電池パネルでは出力線３５は、太陽電池パネル２０全体の正極となる裏面バス電極４５及び負極となる受光面バス電極４３に接続されているセルストリング接続タブ線３２と接続している接続線３３のみに接続されているが、これに限らず、例えば、図５のような２つの太陽電池セルストリング３０ａ、３０ｂより延びるセルストリング接続タブ線３２ａ、３２ｂの間に出力線３５を接続してもよい。
【００３６】
実施の形態２
図１２は、実施の形態２における太陽電池パネルの図４の領域Ａを表面から見た拡大図である。図１３は、実施の形態２における太陽電池パネルの図４の領域Ａを裏面から見た拡大図である。なお、図１２及び図１３では、セル配置層２２に封止された要素のみを図示している。また、接続線３３と膨張収縮抑制材３４の接続を除く構成に関しては、実施の形態１と同様なので説明を省略する。
【００３７】
図１４は、実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＥ−Ｅ断面図である。図１５は実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＦ−Ｆ断面図である。図１６は実施の形態２における太陽電池パネルの図１２のＧ−Ｇ断面図である。なお、図１４から図１６ではセル配置層２２に封止された要素のみを図示している。膨張収縮抑制材３４は、接続線３３において、セルストリング接続タブ線３２との接続箇所の間に位置している。また、セルストリング接続タブ線３２と膨張収縮抑制材３４は、太陽電池セル４０の受光面に対して垂直な方向であるＺ方向であり、接続線３３を基準として太陽電池セル４０の裏面側にそれぞれ厚みを持つ様に、それぞれはんだによりろう接されることによって、接続線３３と機械的及び電気的に接続されている。なお、セルストリング接続タブ線３２と膨張収縮抑制材３４は、太陽電池セル４０の受光面に対して垂直な方向であり、接続線３３を基準として同じ向きにそれぞれ厚みを持つ様にすれば良く、接続線３３を基準として太陽電池セル４０の受光面側にそれぞれ厚みを持つ様に接続線３３に機械的及び電気的に接続されても良い。
【００３８】
接続線３３において、セルストリング接続タブ線３２との接続箇所と膨張収縮抑制材３４との接続箇所の間には、１ｍｍ程度の隙間が開けられている。この隙間は加工時や組立時に発生する寸法誤差を吸収するために設けられている。
【００３９】
このように膨張収縮抑制材３４を接続線３３と機械的に接続することにより、実施の形態１と同様の効果に加えて、セルストリング接続タブ線３２と膨張収縮抑制材３４が同じ向きへ厚みを持っているため、接続線３３に膨張収縮材３４を接続したことによる接続線３３周辺の厚みの増加を抑えることができる。よって、セル配置層２２の厚みを抑えることができ、太陽電池パネル２０を薄型化することができる。
【００４０】
なお、実施の形態１及び実施の形態２では接続線３３と膨張収縮抑制材３４をはんだでろう接することにより機械的及び電気的に接続しているが、接続線３３の膨張収縮を抑制するためには接続線３３と膨張収縮抑制材３４が機械的にさえ接続されていれば良く、接着剤による接続など機械的のみに接続する方法でもよい。例えば、接着剤による接続線３３と膨張収縮抑制材３４の接続ではセラミックスなどの線膨張係数は接続線３３よりも低いがはんだによるろう接が困難な材料も膨張収縮抑制材３４として使用することができる。
【００４１】
また、接続線３３に出力線３５が接続される場合には、同様の効果を得るためには、出力線３５もセルストリング接続タブ線３２や膨張収縮抑制材３４と同じ向きに厚みを持ち、膨張収縮抑制材３４を出力線３５と重ならない位置に設ける必要がある。さらに、接続線３３において、セルストリング接続タブ線３２との接続箇所と膨張収縮抑制材２４との接続箇所の間に隙間を設けたように、出力線３５との接続箇所と膨張収縮抑制材２４との接続箇所の間に隙間を設けても構わない。
【００４２】
実施の形態３
図１７は、実施の形態３における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置について示した概略図である。図１８は、実施の形態３における太陽電池パネルの図１７の領域Ｊを示す拡大図である。図１９は、実施の形態３における太陽電池パネルの図１８のＫ−Ｋ断面図である。実施の形態３では、Ｙ方向に６列の太陽電池セルストリング３０が並んでいる。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様の部分については説明を省略する。
【００４３】
偶数列の太陽電池ストリング３０を直列に接続すると、出力線３５はＸ方向において同じ側に位置することになる。この場合、接続線３３を中央付近まで延ばすことにより、２本の出力線を近づけることができる。これにより、出力線取り出し部に設ける端子ボックスの数を減らすことができる。
【００４４】
実施の形態３のような構成においても、実施の形態２のように、セルストリング接続タブ線３２、膨張収縮抑制材３４及び出力線３５は太陽電池セル４０の受光面に対して垂直な方向であり、接続線３３を基準として同じ向きにそれぞれ厚みを持つ様に、接続線３３に機械的及び電気的に接続されている。そのため、太陽電池設置環境下などで受ける温度変化やジュール熱による接続線３３の膨張収縮量を、膨張収縮抑制材３４を接続していない接続線３３に比べて抑えることができる。よって、セルストリング接続タブ線３２に生じる応力も低減することができ、セルストリング接続タブ線３２が断線し難い太陽電池モジュールを得ることができる。なお、実施の形態３では、実施の形態２のようにセルストリング接続タブ線３２、膨張収縮抑制材３４及び出力線３５を接続線３３に接続しているが、これに限らず、実施の形態１のように接続線３３に膨張収縮抑制材３４が機械的に接続されていれば良い。
【００４５】
実施の形態４
図２０は、実施の形態４における図１の太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネル内に封止された太陽電池セルの配置について示した概略図である。図２１は実施の形態４における太陽電池パネルの図２０の領域Ｌを示す拡大図である。図２２は、実施の形態４における太陽電池パネルの図２１のＮ−Ｎ断面図である。なお、実施の形態１及び実施の形態２と同様の部分については説明を省略する。
【００４６】
実施の形態４では、横方向に６列の太陽電池セルストリング３０が並んでおり、２列ずつが並列に接続された後、それぞれが直列に接続される。これにより所望の電流、電圧の太陽電池モジュールを得ることが可能である。
【００４７】
２列ずつ４列を接続する接続線においても、実施の形態２のようにセルストリング接続タブ線３２及び膨張収縮抑制材３４は、太陽電池セル４０の受光面に対して垂直な方向であり、接続線３３を基準として同じ向きにそれぞれ厚みを持つ様に、接続線３３に機械的及び電気的に接続されている。そのため、太陽電池設置環境下などで受ける温度変化やジュール熱による接続線３３の膨張収縮量を、膨張収縮抑制材３４を接続していない接続線３３に比べて抑えることができる。よって、セルストリング接続タブ線３２に生じる応力も低減することができ、セルストリング接続タブ線３２が断線し難い太陽電池モジュールを得ることができる。なお、実施の形態３では、実施の形態２のようにセルストリング接続タブ線３２及び膨張収縮抑制材３４を接続線３３に接続しているが、これに限らず、実施の形態１のように接続線３３に膨張収縮抑制材３４が機械的に接続されていれば良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  太陽電池モジュール、１０  枠部材、２０  太陽電池パネル、２１  ガラス層、２２  セル配置層、２３  バックシート層、３０  太陽電池セルストリング、３０ａ  第１の太陽電池セルストリング、３０ｂ  第２の太陽電池セルストリング、３１  セル接続タブ線、３２  セルストリング接続タブ線、３２ａ  第１のセルストリング接続タブ線、３２ｂ  第２のセルストリング接続タブ線、３３  接続線、３４  膨張収縮抑制材、３５  出力線、４０  太陽電池セル、４０ａ〜ｄ  第１〜４の太陽電池セル、４１  基板、４１ａ〜ｄ  第１〜４の基板、４２  受光面グリッド電極、４２ａ〜ｄ  第１〜４の受光面グリッド電極、４３  受光面バス電極、４３ａ〜ｄ  第１〜４の受光面バス電極、４４  裏面集中電極、４４ａ〜ｄ  第１〜４の裏面集中電極、４５  裏面バス電極、４５ａ〜ｄ  第１〜４の裏面バス電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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