(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ第１主面と第２主面とを有する、隣り合う２つの太陽電池セルと、
前記２つの太陽電池セルを電気的に接続する少なくとも２つのタブ配線と、を備え、
前記２つの太陽電池セルの少なくとも１つは、
前記第１主面上に形成された少なくとも２つの第１バスバー電極と、
前記少なくとも２つの第１バスバー電極と交差する方向に延びる、前記第１主面上に形成された複数の第１フィンガー電極と、
前記第２主面上に形成された少なくとも２つの第２バスバー電極と、
前記少なくとも２つの第２バスバー電極と交差する方向に延びる、前記第２主面上に形成された複数の第２フィンガー電極と、
前記少なくとも２つの第２バスバー電極と交差する方向に、前記少なくとも２つの第２バスバー電極から延びる、前記第２主面上に形成された複数の補強線と、を有し、
前記複数の補強線は、太陽電池セルの正面視において前記複数の第１フィンガー電極と少なくとも一部が重複する位置に形成され、
前記少なくとも２つの第２バスバー電極と前記複数の補強線とが交差する位置における前記複数の補強線のピッチと、前記複数のタブ配線のうちの隣り合う２つのタブ配線から等しい距離の領域における前記複数の第２フィンガー電極のピッチとは異なる
太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記複数の第２フィンガー電極のうちの少なくとも１つの第２フィンガー電極は、前記少なくとも１つの第２フィンガー電極のそれぞれの近傍に形成された補強線によって前記少なくとも１つの第２フィンガー電極の一部が構成されている
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の補強線のそれぞれの長さと、前記少なくとも２つのタブ配線のそれぞれの幅とは略同一である
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記複数の補強線のそれぞれの幅と、前記複数の第１フィンガー電極のそれぞれの幅とは略同一である
請求項１〜３のいずれか１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】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池モジュールの開発が進められている。太陽電池モジュールは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。【０００３】
太陽電池モジュールは、例えば、表面保護部材と裏面保護部材との間に複数の太陽電池セルが充填部材で封止された構造となっている。太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルは、マトリクス状に配置されている。行方向または列方向の一方に沿って直線状に配列された複数の太陽電池セルは、隣り合う２つの太陽電池セル同士がタブ配線によって連結されてストリングを構成している。【０００４】
特許文献１では、太陽電池セルの受光面（表面）及び裏面のそれぞれに形成されたフィンガー電極が、太陽電池セルの正面視において重複している太陽電池モジュールが提案されている。これにより、フィンガー電極に圧力が掛かったときに太陽電池セルに対して生じるせん断応力を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、せん断応力を抑制するために、表面に形成されるフィンガー電極と裏面に形成されるフィンガー電極との位置が太陽電池セルの正面視において一致する設計がされることが望ましく、従来の太陽電池モジュールではフィンガー電極の設計に制限があった。例えば、上記正面視において表面のフィンガー電極と裏面のフィンガー電極とが重複するために、一方面（例えば表面）のフィンガー電極の本数をｘ本とした場合、他方面（例えば裏面）のフィンガー電極の本数をｘ＋ｎ（ｘ−１）本にし（ｎは０以上の整数）、他方面のフィンガー電極のピッチを一方面のフィンガー電極のピッチに対して１／（ｎ＋１）にする必要がある。【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、フィンガー電極の設計上の制限を緩和しつつ太陽電池セルに対して生じるせん断応力を抑制できる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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、それぞれ第１主面と第２主面とを有する、隣り合う２つの太陽電池セルと、前記２つの太陽電池セルを電気的に接続する少なくとも２つのタブ配線と、を備え、前記２つの太陽電池セルの少なくとも１つは、前記第１主面上に形成された少なくとも２つの第１バスバー電極と、前記少なくとも２つの第１バスバー電極と交差する方向に延びる、前記第１主面上に形成された複数の第１フィンガー電極と、前記第２主面上に形成された少なくとも２つの第２バスバー電極と、前記少なくとも２つの第２バスバー電極と交差する方向に延びる、前記第２主面上に形成された複数の第２フィンガー電極と、前記少なくとも２つの第２バスバー電極と交差する方向に、前記少なくとも２つの第２バスバー電極から延びる、前記第２主面上に形成された複数の補強線と、を有し、前記複数の補強線は、太陽電池セルの正面視において前記複数の第１フィンガー電極と少なくとも一部が重複する位置に形成され、前記少なくとも２つの第２バスバー電極と前記複数の補強線とが交差する位置における前記複数の補強線のピッチと、前記複数のタブ配線のうちの隣り合う２つのタブ配線の中心における前記複数の第２フィンガー電極のピッチとは異なる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る太陽電池モジュールによれば、フィンガー電極の設計上の制限を緩和しつつ太陽電池セルに対して生じるせん断応力を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの概観平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態に係る太陽電池セルを第１主面から見た平面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施の形態に係る太陽電池セルを第２主面から見た平面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る太陽電池セルの積層構造を表す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの列方向における構造断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、補強線によって第２フィンガー電極の一部が構成されるときの条件を説明するための説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、補強線によって第２フィンガー電極の一部が構成されるときの条件を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００１３】
本明細書において、「略同一」とは、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
【００１４】
（実施の形態）
［１．太陽電池モジュールの基本構成］
本実施の形態に係る太陽電池モジュール１の基本構成の一例について、図１を用いて説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の概観平面図である。同図に示された太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１１と、タブ配線２０と、わたり配線３０と、枠体５０とを備える。
【００１６】
太陽電池セル１１は、２次元状に配置され、太陽光の光照射により電力を発生する平板状の光起電力セルである。
【００１７】
タブ配線２０は、太陽電池セル１１に、少なくとも２つ互いに平行に配置され、列方向に隣り合う２つの太陽電池セル１１を電気的に接続する配線部材である。本実施の形態では、３つのタブ配線２０が、隣り合う２つ太陽電池セルを電気的に接続している。なお、タブ配線２０は、光入射側の面に光拡散形状を有していてもよい。光拡散形状とは、光拡散機能を有する形状である。この光拡散形状により、タブ配線２０上に入射した光をタブ配線２０の表面で拡散し、当該拡散光を太陽電池セル１１に再配光できる。
【００１８】
わたり配線３０は、太陽電池ストリング同士を接続する配線部材である。なお、太陽電池ストリングとは、列方向に配置されタブ配線２０により接続された複数の太陽電池セル１１の集合体である。なお、わたり配線３０の光入射側の面に、光拡散形状が形成されていてもよい。これにより、太陽電池セル１１と枠体５０との間に入射した光をわたり配線３０の表面で拡散し、当該拡散光を太陽電池セル１１に再配光できる。
【００１９】
枠体５０は、複数の太陽電池セル１１が２次元配列されたパネルの外周部を覆う外枠部材である。
【００２０】
また、図示していないが、隣り合う２つの太陽電池セル１１の間に、光拡散部材が配置されていてもよい。これにより、太陽電池セル１１の間の隙間領域へ入射した光を、太陽電池セル１１へと再配光できるので、太陽電池セル１１の集光効率が向上する。よって、太陽電池モジュール１全体の光電変換効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
［２．太陽電池セルの構造］
太陽電池モジュール１の主たる構成要素である太陽電池セル１１の構造について説明する。
【００２２】
図２Ａは、実施の形態に係る太陽電池セル１１を第１主面から見た平面図である。ここでは、第１主面を表面とする。同図に示すように、太陽電池セル１１は、平面視において略正方形状である。太陽電池セル１１は、例えば、縦１２５ｍｍ×横１２５ｍｍ×厚み２００μｍである。また、太陽電池セル１１の表面上には、少なくとも２つのバスバー電極１１２（第１バスバー電極）が互いに平行に形成される。少なくとも２つのバスバー電極１１２はそれぞれタブ配線２０と重なって接合している。同図では、タブ配線２０を破線で示し、バスバー電極１１２にタブ配線２０が重なって接合していることを示している。本実施の形態では、３つのバスバー電極１１２が３つのタブ配線２０の下に形成される。また、表面上には、少なくとも２つのバスバー電極１１２と交差（例えば直交）する方向にストライプ状の複数のフィンガー電極１１１（第１フィンガー電極）が互いに平行に延びるように形成されている。本実施の形態では、９本のフィンガー電極１１１が同一のピッチｐ１で形成されている。バスバー電極１１２及びフィンガー電極１１１は、表面における集電極１１０を構成する。
【００２３】
図２Ｂは、実施の形態に係る太陽電池セル１１を第２主面から見た平面図である。ここでは、第２主面を裏面とする。太陽電池セル１１の裏面上には、少なくとも２つのバスバー電極１２２（第２バスバー電極）が互いに平行に形成される。少なくとも２つのバスバー電極１２２は、それぞれタブ配線２０と重なって接合している。本実施の形態では、３つのバスバー電極１２２が３つのタブ配線２０の下に形成される。また、裏面上には、少なくとも２つのバスバー電極１２２と交差（例えば直交）する方向にストライプ状の複数のフィンガー電極１２１（第２フィンガー電極）が互いに平行に延びるように形成されている。本実施の形態では、１０本のフィンガー電極１２１が同一のピッチｐ２で形成されている。なお、ピッチｐ２は、複数のタブ配線２０のうちの隣り合う２つのタブ配線２０の中心における複数のフィンガー電極１２１のピッチである。図２Ｂに示すように、バスバー電極１２２付近におけるフィンガー電極１２１は折れ曲がっているため、バスバー電極１２２付近におけるフィンガー電極１２１のピッチは同一ではない。したがって、複数のフィンガー電極１２１のピッチを、当該ピッチが同一となる箇所である隣り合う２つのタブ配線２０の中心におけるピッチｐ２としている。また、ピッチｐ２は、図２Ａに示すピッチｐ１とは異なるピッチである。バスバー電極１２２及びフィンガー電極１２１は、裏面における集電極１２０を構成する。
【００２４】
また、裏面上には、少なくとも２つのバスバー電極１２２と交差（例えば直交）する方向に、複数の補強線１３０が互いに平行に、少なくとも２つのバスバー電極１２２から延びるように形成されている。なお、複数の補強線１３０には、フィンガー電極１２１の一部を構成しない補強線１３０ａとフィンガー電極１２１の一部を構成する補強線１３０ｂとを含むが、補強線１３０ａ及び１３０ｂを総称して補強線１３０と呼ぶ。
【００２５】
複数の補強線１３０は、タブ配線２０の幅方向にわたってタブ配線２０と重なって接合している。図２Ｂに示すように、複数の補強線１３０のそれぞれの長さと、少なくとも２つのタブ配線２０のそれぞれの幅とは、略同一であることが好ましい。なお、当該略同一には、補強線１３０の長さがタブ配線２０の幅よりも長い場合の意図も含む。ここで、補強線１３０の長さがタブ配線２０の幅よりも長いとは、具体的には、タブ配線２０と補強線１３０との接合時に位置ずれが発生した場合にタブ配線２０が補強線１３０からはみ出ない程度に長いことを意味する。
【００２６】
また、複数の補強線１３０は、太陽電池セル１１の正面視において表面上に形成された複数のフィンガー電極１１１と少なくとも一部が重複する裏面上の位置に形成されている。ここで、補強線１３０とフィンガー電極１１１とが太陽電池セル１１の正面視において少なくとも一部が重複するとは、例えば、補強線１３０の少なくとも一部とフィンガー電極１１１の少なくとも一部とが重複することを意味するが、補強線１３０及びフィンガー電極１１１のそれぞれの幅方向における中心線が重複することが好ましい。これにより、図２Ｂに示すように、複数の補強線１３０のピッチは複数のフィンガー電極１１１のピッチと略同一のピッチｐ１となる。つまり、複数の補強線１３０のピッチｐ１と複数のフィンガー電極１２１のピッチｐ２とは異なる。なお、複数のフィンガー電極１１１と重複する裏面上の位置にフィンガー電極１２１が形成されている位置がある場合、当該フィンガー電極１２１が形成されている位置には補強線１３０は形成されない。例えば、図２Ｂに示す複数のフィンガー電極１２１のうち、図２Ｂの最も上及び最も下に示すフィンガー電極１２１の位置は太陽電池セル１１の正面視においてフィンガー電極１１１と重複する位置のため、当該位置には補強線１３０が形成されていない。
【００２７】
また、複数の補強線１３０のそれぞれの幅と、複数のフィンガー電極１１１のそれぞれの幅とは略同一であることが好ましい。なお、当該略同一には、補強線１３０の幅がフィンガー電極１１１の幅よりも長い場合の意図も含む。ここで、補強線１３０の幅がフィンガー電極１１１の幅よりも長いとは、具体的には、補強線１３０の形成時に補強線１３０の位置ずれが発生した場合に、太陽電池セル１１の正面視において、補強線１３０がフィンガー電極１１１に重複する程度に長いことを意味する。
【００２８】
集電極１１０及び１２０は、例えば、樹脂材料をバインダとし、銀粒子などの導電性粒子をフィラーとした熱硬化型である樹脂型導電性ペーストを用いて、スクリーン印刷などの印刷法により形成することができる。複数の補強線１３０は、例えば、集電極１２０と同じ材料で、スクリーン印刷などの印刷法により集電極１２０が形成される際に同時に形成される。つまり、複数の補強線１３０は、複数のバスバー電極１２２及び複数のフィンガー電極１２１と共に、集電極１２０を構成する。
【００２９】
バスバー電極１１２及び１２２の幅は、例えば、５０μｍ〜２００μｍであり、フィンガー電極１１１及び１２１の幅は、例えば、４０ｕｍ〜１００μｍである。また、タブ配線２０の幅は、例えば、約１ｍｍである。上述したように補強線１３０の長さはタブ配線２０の幅と略同一であるため、補強線１３０の長さは、例えば、約１ｍｍである。また、上述したように補強線１３０の幅はフィンガー電極１１１の幅と略同一であるため、補強線１３０の幅は、例えば、４０ｕｍ〜１００μｍである。また、図２Ａ及び図２Ｂでは、説明のために９本のフィンガー電極１１１及び１０本のフィンガー電極１２１を示したが、これらの本数は、受光電荷の集電効率を高めるためにより多い本数であってもよい。
【００３０】
また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、裏面のフィンガー電極１２１のピッチｐ２は、表面のフィンガー電極１１１のピッチｐ１よりも小さい。言い換えると、裏面のフィンガー電極１２１の本数は、表面のフィンガー電極１１１の本数よりも多い。つまり、裏面に形成された集電極１２０の面積占有率は、表面に形成された集電極１１０の面積占有率よりも高くてもよい。ここで、集電極の面積占有率とは、平面視における太陽電池セル１１の面積に対する、バスバー電極及びフィンガー電極のトータル面積の割合である。
【００３１】
裏面における上記電極配置の場合、裏面における集電効率は増加するが、表面に比べて遮光ロスが増加する。しかしながら、本実施の形態に係る太陽電池セル１１は、例えば、受光面が表面である片面受光型であるので、裏面における遮光ロスの増加が与える影響よりも、裏面における集電効率の増加が与える影響のほうが大きい。よって、太陽電池セル１１の集電効果を向上させることが可能となる。
【００３２】
図３は、実施の形態に係る太陽電池セル１１の積層構造を表す断面図である。なお、同図は、図２Ｂにおける太陽電池セル１１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図３に示すように、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の主面上にｉ型非晶質シリコン膜１４１及びｐ型非晶質シリコン膜１４２が、この順で形成されている。ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１、ｉ型非晶質シリコン膜１４１及びｐ型非晶質シリコン膜１４２は、光電変換層を形成し、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１が主たる発電層となる。さらに、ｐ型非晶質シリコン膜１４２上に、受光面電極１０２が形成されている。図２Ａに示したように、受光面電極１０２上には、複数のバスバー電極１１２及び複数のフィンガー電極１１１からなる集電極１１０が形成されている。
【００３３】
また、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の裏面には、ｉ型非晶質シリコン膜１４３及びｎ型非晶質シリコン膜１４４が、この順で形成されている。さらに、ｎ型非晶質シリコン膜１４４上に、受光面電極１０３が形成されている。図２Ｂに示したように、受光面電極１０３上には、複数のバスバー電極１２２及び複数のフィンガー電極１２１からなる集電極１２０が形成されている。また、受光面電極１０３上に、複数の補強線１３０（１３０ａ）が形成されている。なお、図３では、集電極１１０のうちのフィンガー電極１１１と、集電極１２０のうちのフィンガー電極１２１と、補強線１３０とが示されている。上述したように、複数の補強線１３０は、太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１１１と重複する位置に形成される。図３中の一点鎖線は、複数の補強線１３０が太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１１１と重複する位置に形成されていることを示している。なお、図３には、補強線１３０ａが太陽電池セル１１の正面視においてフィンガー電極１１１と重複する位置に形成されていることが示されているが、図３には示されていないフィンガー電極１２１の一部を構成する補強線１３０ｂも、太陽電池セル１１の正面視においてフィンガー電極１１１と重複する位置に形成されている。
【００３４】
また、上述したように、複数のフィンガー電極１１１のピッチｐ１と複数のフィンガー電極１２１のピッチｐ２とは異なるため、複数のフィンガー電極１１１及び複数のフィンガー電極１２１の本数にもよるが、図３に示すように、複数のフィンガー電極１２１は、太陽電池セル１１を正面視したときに、フィンガー電極１１１と重複しない位置に形成されやすい。
【００３５】
なお、ｐ型非晶質シリコン膜１４２がｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の裏面側に、ｎ型非晶質シリコン膜１４４がｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の受光面側にそれぞれ形成されていてもよい。
【００３６】
本実施の形態に係る太陽電池セル１１は、ｐｎ接合特性を改善するために、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１とｐ型非晶質シリコン膜１４２またはｎ型非晶質シリコン膜１４４との間に、ｉ型非晶質シリコン膜１４１を設けた構造を有している。
【００３７】
本実施の形態に係る太陽電池セル１１は、上述したように片面受光型であり、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の表面側の受光面電極１０２が受光面となる。ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１において発生したキャリアは、光電流として表面側及び裏面側の受光面電極１０２及び１０３に拡散し、バスバー電極１１２及び１２２並びにフィンガー電極１１１及び１２１で収集される。
【００３８】
受光面電極１０２及び１０３は、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＳｎＯ２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などからなる透明電極である。なお、裏面側の受光面電極１０３は、透明でない金属電極であってもよい。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る太陽電池セル１１は、両面受光型であってもよい。この場合には、ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１の表面側の受光面電極１０２及び裏面側の受光面電極１０３がそれぞれ受光面となる。ｎ型単結晶シリコンウエハ１０１において発生したキャリアは、光電流として表面側及び裏面側の受光面電極１０２及び１０３に拡散し、バスバー電極１１２及び１２２並びにフィンガー電極１１１及び１２１で収集される。また、この場合には、受光面電極１０２及び１０３は、透明電極である。
【００４０】
［３．太陽電池モジュールの構造］
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１の具体的構造について説明する。
【００４１】
図４は、実施の形態に係る太陽電池モジュール１の列方向における構造断面図である。具体的には、図４は、図１の太陽電池モジュール１におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。同図に示された太陽電池モジュール１は、太陽電池セル１１と、タブ配線２０と、接着部材４０と、表面充填部材７０Ａ及び裏面充填部材７０Ｂと、表面保護部材８０及び裏面保護部材９０とを備える。
【００４２】
タブ配線２０は、長尺状の導電性配線であって、例えば、リボン状の金属箔である。タブ配線２０は、例えば、銅箔や銀箔等の金属箔の表面全体を銀または半田等で被覆したものを所定の長さに短冊状に切断することによって作製することができる。列方向に隣接する２つの太陽電池セル１１において、一方の太陽電池セル１１の表面に配置されたタブ配線２０は、他方の太陽電池セル１１の裏面にも配置される。より具体的には、タブ配線２０の一端部の下面は、一方の太陽電池セル１１の表面側のバスバー電極１１２に、バスバー電極１１２の長尺方向にそって接合される。また、タブ配線２０の他端部の上面は、他方の太陽電池セル１１の裏面側のバスバー電極１２２に、バスバー電極１２２の長尺方向にそって接合される。これにより、列方向に配置された複数の太陽電池セル１１からなる太陽電池ストリングは、当該複数の太陽電池セル１１が列方向に直列接続された構成となっている。
【００４３】
タブ配線２０とバスバー電極１１２及び１２２とは、接着部材４０により接合される。つまり、接着部材４０は、バスバー電極１１２及び１２２とタブ配線２０とが太陽電池セル１１を平面視した場合に重なるように、バスバー電極１１２及び１２２とタブ配線２０とを接着する。これにより、タブ配線２０は、接着部材４０を介して太陽電池セル１１に接続される。
【００４４】
接着部材４０としては、例えば、導電性接着ペースト、導電性接着フィルム、異方性導電フィルム、又は導電性粘着テープ等を用いることができる。導電性接着剤ペーストは、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂またはウレタン樹脂等の熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させたペースト状の接着剤である。導電性接着フィルム及び異方性導電フィルムは、熱硬化型の接着性樹脂材料に導電性粒子を分散させてフィルム状に形成されたものである。また、接着部材４０としては、非導電性の接着剤を用いることも可能である。この場合には、樹脂接着剤の塗布厚みを適切に設計することにより、熱圧着時の加圧時に樹脂接着剤が軟化し、バスバー電極１１２及び１２２の表面とタブ配線２０とを直接接触させて電気的に接続させることができる。
【００４５】
この構成により、複数のフィンガー電極１１１及び１２１は、太陽電池セル１１で生成された受光電荷を集電し、バスバー電極１１２及び１２２は、複数のフィンガー電極１１１及び１２１のそれぞれと交差する方向に延びるように形成され、当該受光電荷をタブ配線２０に伝達する。
【００４６】
また、図４に示すように、複数の太陽電池セル１１の表面側には表面保護部材８０が配設され、裏面側には裏面保護部材９０が配設されている。そして、複数の太陽電池セル１１を含む面と表面保護部材８０との間には表面充填部材７０Ａが配置され、複数の太陽電池セル１１を含む面と裏面保護部材９０との間には裏面充填部材７０Ｂが配置されている。表面保護部材８０及び裏面保護部材９０は、それぞれ、表面充填部材７０Ａ及び裏面充填部材７０Ｂにより固定されている。
【００４７】
表面保護部材８０は、太陽電池セル１１の表面側に配置された保護部材である。表面保護部材８０は、太陽電池モジュール１の内部を風雨又は外部衝撃などから保護し、太陽電池モジュール１の屋外暴露における長期信頼性を確保するための部材である。この観点から表面保護部材８０は、例えば、透光性及び遮水性を有するガラス、フィルム状または板状の硬質の透光性及び遮水性を有する樹脂部材などを用いることができる。
【００４８】
裏面保護部材９０は、太陽電池セル１１の裏面側に配置された保護部材である。裏面保護部材９０は、太陽電池モジュール１の裏面を外部環境から保護する部材であり、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂フィルム、または、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。
【００４９】
表面充填部材７０Ａは、複数の太陽電池セル１１と表面保護部材８０との間の空間に充填された充填材であり、裏面充填部材７０Ｂは、複数の太陽電池セル１１と裏面保護部材９０との間の空間に充填された充填材である。表面充填部材７０Ａ及び裏面充填部材７０Ｂは、太陽電池セル１１を外部環境から遮断するための封止機能を有している。表面充填部材７０Ａ及び裏面充填部材７０Ｂの配置により、屋外設置が想定される太陽電池モジュール１の高耐熱性及び高耐湿性を確保することが可能となる。
【００５０】
表面充填部材７０Ａは、封止機能を有する透光性の高分子材料からなる。表面充填部材７０Ａの高分子材料は、例えば、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の透光性樹脂材料が挙げられる。
【００５１】
裏面充填部材７０Ｂは、封止機能を有する高分子材料からなる。ここで、裏面充填部材７０Ｂは、例えば、白色加工されている。裏面充填部材７０Ｂの高分子材料は、例えば、ＥＶＡ等が白色加工された樹脂材料が挙げられる。
【００５２】
なお、製造工程の簡素化及び表面充填部材７０Ａと裏面充填部材７０Ｂとの界面の密着性といった観点から、表面充填部材７０Ａと裏面充填部材７０Ｂとは、同じ材料系であることが好ましい。表面充填部材７０Ａ及び裏面充填部材７０Ｂは、複数の太陽電池セル１１（セルストリング）を挟んだ２つの樹脂シート（透光性のＥＶＡシートと白色加工されたＥＶＡシート）をラミネート処理（ラミネート加工）することで形成される。
【００５３】
［４．裏面のフィンガー電極の一部を構成する補強線］
次に、補強線１３０が、裏面に形成されるフィンガー電極１２１の一部を構成するときの条件について説明する。
【００５４】
図５Ａ及び図５Ｂは、補強線１３０ｂによってフィンガー電極１２１の一部が構成されるときの条件を説明するための説明図である。具体的には、図５Ａは、補強線１３０ｂによって一部が構成されたフィンガー電極１２１を示し、図５Ｂは、補強線１３０ｂによって一部が構成されないフィンガー電極１２１を示す。
【００５５】
フィンガー電極１２１が一部を補強線１３０ｂに構成される場合、当該フィンガー電極１２１は、図５Ａに示す領域Ａ１及びＡ２で折れ曲がることで、補強線１３０ｂを含むフィンガー電極となる。なお、領域Ａ１及びＡ２と補強線１３０ｂとのなす角度は、例えば４５度である。一方、フィンガー電極１２１が一部を補強線１３０ｂに構成されない場合、当該フィンガー電極１２１は、図５Ｂに示すように略直線のフィンガー電極となる。図５Ｂに示すフィンガー電極１２１は、図５Ａに示すフィンガー電極１２１が有する領域Ａ１及びＡ２の代わりに領域Ｂ１及びＢ２を有する。
【００５６】
例えば、領域Ａ１及びＡ２の面積（領域Ａ１の面積と領域Ａ２の面積との和）が領域Ｂ１及びＢ２の面積（領域Ｂ１の面積と領域Ｂ２の面積との和）よりも小さくなる場合、図５Ａに示すように補強線１３０ｂによってフィンガー電極１２１の一部が構成される。一方、領域Ａ１及びＡ２の面積が領域Ｂ１及びＢ２の面積よりも大きくなる場合、図５Ｂに示すようにフィンガー電極１２１の一部を構成しない補強線１３０ａが形成され、補強線１３０ｂによってフィンガー電極１２１の一部が構成されない。
【００５７】
［５．効果等］
本実施の形態に係る太陽電池モジュール１は、それぞれ表面（第１主面）と裏面（第２主面）とを有する、隣り合う２つの太陽電池セル１１と、２つの太陽電池セル１１を電気的に接続する少なくとも２つのタブ配線２０と、を備える。２つの太陽電池セル１１の少なくとも１つは、表面上に形成された少なくとも２つのバスバー電極１１２（第１バスバー電極）と、少なくとも２つのバスバー電極１１２と交差する方向に延びる、表面上に形成された複数のフィンガー電極１１１（第１フィンガー電極）と、を有する。また、２つの太陽電池セル１１のそれぞれは、裏面上に形成された少なくとも２つのバスバー電極１２２（第２バスバー電極）と、少なくとも２つのバスバー電極１２２と交差する方向に延びる、裏面上に形成された複数のフィンガー電極１２１（第２フィンガー電極）と、少なくとも２つのバスバー電極１２２と交差する方向に、少なくとも２つのバスバー電極１２２から延びる、裏面上に形成された複数の補強線１３０と、を有する。複数の補強線１３０は、太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１１１と少なくとも一部が重複する位置に形成される。少なくとも２つのバスバー電極１２２と複数の補強線１３０とが交差する位置における複数の補強線１３０のピッチｐ１と、複数のタブ配線２０のうちの隣り合う２つのタブ配線２０の中心における複数のフィンガー電極１２１のピッチｐ２とは異なる。
【００５８】
これにより、複数の補強線１３０のピッチｐ１、すなわち、複数のフィンガー電極１１１のピッチｐ１と複数のフィンガー電極１２１のピッチｐ２とが異なるように設計できる。例えば、フィンガー電極１１１の本数をｘ本とした場合に、フィンガー電極１２１の本数をｘ＋ｎ（ｘ−１）本にし（ｎは０以上の整数）、複数のフィンガー電極１２１のピッチを複数のフィンガー電極１１１のピッチに対して１／（ｎ＋１）にする必要がないため、フィンガー電極１２１の設計上の制限を緩和できる。また、太陽電池モジュール１の製造過程における太陽電池セル１１の特性評価（出力評価）の検査において、バスバー電極１１２とフィンガー電極１１１とが交差する箇所にプローブが当てられるため、バスバー電極１１２とフィンガー電極１１１とが交差する箇所に圧力が掛かり太陽電池セル１１に対してせん断応力が生じる。また、タブ配線２０がバスバー電極１１２に重なって接合されるときに、例えば、バスバー電極１１２とフィンガー電極１１１とが交差する箇所に圧力が掛かり太陽電池セル１１に対してせん断応力が生じる。これに対して、本実施の形態では、複数の補強線１３０が太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１１１と重複する位置にバスバー電極１２２から延びるように形成されるため、バスバー電極１１２とフィンガー電極１１１とが交差する箇所に圧力が掛かったときに太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。このように、フィンガー電極１２１の設計上の制限を緩和しつつ太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。
【００５９】
また、複数のフィンガー電極１２１のうちの少なくとも１つのフィンガー電極１２１は、複数の補強線１３０のうちの少なくとも１つのフィンガー電極１２１のそれぞれの近傍に形成された補強線１３０ｂによって少なくとも１つのフィンガー電極１２１の一部が構成されている。
【００６０】
ここで、図５Ａに示す領域Ａ１及びＡ２の面積は、フィンガー電極１２１と補強線１３０との距離が短いほど小さくなる。したがって、少なくとも１つのフィンガー電極１２１のそれぞれの近傍とは、例えば、領域Ａ１及びＡ２の面積が領域Ｂ１及びＢ２の面積よりも小さくなる程度の近さを意味する。これにより、領域Ａ１及びＡ２の面積が領域Ｂ１及びＢ２の面積よりも小さくなる場合に補強線１３０ｂによってフィンガー電極１２１の一部が構成されることで、フィンガー電極１２１及び補強線１３０等を形成するために用いられる樹脂型導電性ペーストの使用量を少なくすることができる。すなわち、太陽電池モジュール１の低コスト化が可能となる。
【００６１】
また、複数の補強線１３０のそれぞれの長さと、少なくとも２つのタブ配線２０のそれぞれの幅とは略同一である。
【００６２】
上述したように、タブ配線２０を介してバスバー電極１１２とフィンガー電極１１１とが交差する箇所に圧力が掛かり得る。つまり、最低限、タブ配線２０の幅と略同一の長さの補強線１３０が形成されていれば、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。ただし、タブ配線２０の幅以上に補強線１３０の長さを長くする場合、補強線１３０を形成するために用いられる樹脂型導電性ペーストの使用量が増えてしまうが、タブ配線２０の幅以上に補強線１３０の長さが長いことによる、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力の抑制の効果は薄い。したがって、補強線１３０の長さをタブ配線２０の幅と略同一にすることで、補強線１３０を形成するために用いられる樹脂型導電性ペーストの使用量を少なくすることができ、かつ、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。
【００６３】
また、複数の補強線１３０のそれぞれの幅と、複数のフィンガー電極１１１のそれぞれの幅とは略同一である。
【００６４】
上述したように、複数の補強線１３０は、太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１１１と重複する位置に形成される。このとき、最低限、フィンガー電極１１１の幅と略同一の長さの補強線１３０が形成されていれば、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。ただし、フィンガー電極１１１の幅以上に補強線１３０の幅を長くする場合、補強線１３０を形成するために用いられる樹脂型導電性ペーストの使用量が増えてしまうが、フィンガー電極１１１の幅以上に補強線１３０の幅が長いことによる、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力の抑制の効果は薄い。したがって、補強線１３０の幅をフィンガー電極１１１の幅と略同一にすることで、補強線１３０を形成するために用いられる樹脂型導電性ペーストの使用量を少なくすることができ、かつ、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力を抑制できる。
【００６５】
（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る太陽電池モジュール１について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００６６】
例えば、太陽電池モジュール１が備える隣り合う２つの太陽電池セル１１を含む複数の太陽電池セル１１のうちの少なくとも１つが、複数の補強線１３０を有していればよい。つまり、太陽電池モジュール１が備える複数の太陽電池セル１１には、複数の補強線１３０を有していない太陽電池セル１１が含まれていてもよい。
【００６７】
また、例えば、上記の実施の形態では、第１主面を表面とし第２主面を裏面としたが、第１主面を裏面とし第２主面を表面としてもよい。
【００６８】
また、例えば、上記の実施の形態では、複数の補強線１３０は、片面（第２主面）に形成されたが、第１主面及び第２主面の両面に形成されてもよい。この場合、第１主面に形成される複数の補強線１３０は、太陽電池セル１１の正面視において複数のフィンガー電極１２１と重複する位置に形成される。これにより、太陽電池セル１１に対して生じるせん断応力をより抑制できる。
【００６９】
また、例えば、上記の実施の形態では、補強線１３０の長さは、タブ配線２０の幅と略同一であったが、タブ配線２０の幅よりも短くても長くてもよい。ただし、補強線１３０の長さは、タブ配線２０の幅と略同一であることが好ましい。
【００７０】
また、例えば、上記の実施の形態では、複数の補強線１３０は、集電極１２０を構成したが、これに限らない。例えば、複数の補強線１３０は、複数のバスバー電極１２２及び複数のフィンガー電極１２１と異なる材料で形成され、集電機能を有していなくてもよく、集電極１２０を構成しなくてもよい。
【００７１】
また、例えば、上記の実施の形態では、複数の補強線１３０には、補強線１３０ａ及び１３０ｂが含まれたが、これに限らない。例えば、複数の補強線１３０は、全て補強線１３０ａであってもよいし、全て補強線１３０ｂであってもよい。
【００７２】
また、例えば、上記実施の形態では、領域Ａ１及びＡ２の面積が領域Ｂ１及びＢ２の面積よりも小さくなる場合に、補強線１３０ｂによってフィンガー電極１２１の一部が構成されたが、ある１つのフィンガー電極１２１に対して領域Ａ１及びＡ２の面積が領域Ｂ１及びＢ２の面積よりも小さくなるような補強線１３０が複数存在する場合、領域Ａ１及びＡ２の面積が最も小さくなるような補強線１３０が、当該ある１つのフィンガー電極１２１の一部を構成する補強線１３０ｂとなってもよい。言い換えると、当該ある１つのフィンガー電極１２１の最も近傍に形成された補強線１３０が、当該ある１つのフィンガー電極１２１の一部を構成する補強線１３０ｂとなってもよい。
【００７３】
また、例えば、上記の実施の形態では、太陽電池セル１１の正面視において、フィンガー電極１１１と重複する第２主面上の複数の位置には補強線１３０及びフィンガー電極１２１のいずれかが形成されたが、当該複数の位置のうち補強線１３０及びフィンガー電極１２１のいずれも形成されない位置があってもよい。
【００７４】
また、例えば、上記の実施の形態では、太陽電池セル１１の光電変換部の半導体材料は、シリコンであったが、これに限るものではない。太陽電池セル１１の光電変換部の半導体材料としては、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）又はインジウムリン（ＩｎＰ）等を用いてもよい。
【００７５】
なお、その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１    太陽電池モジュール
１１    太陽電池セル
２０    タブ配線
１１１、１２１    フィンガー電極（第１フィンガー電極、第２フィンガー電極）
１１２、１２２    バスバー電極（第１バスバー電極、第２バスバー電極）
１３０、１３０ａ、１３０ｂ    補強線
ｐ１、ｐ２    ピッチ
【図１】
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【図２Ａ】
0006624535.tif 000003
【図２Ｂ】
0006624535.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
0006624535.tif 000007
【図５Ｂ】
0006624535.tif 000008