(57)【要約】  当該モジュールは、上から下へ順次配置される、上層ガラスと、上層封止膜と、電池シートアレイ層と、下層封止膜と、バックプレートと、接続箱とを備え、電池シートアレイ層は、並列接続される２つの発電ユニットを備え、２つの発電ユニットは、軸対称に設けられ、発電ユニットは、直列接続される複数の大列セルストリングを備え、軸対称に設けられる２つずつの大列セルストリングは、同一のバイパスダイオードに並列接続され、大列セルストリングは、電池シートを覆瓦状に直列接続して構成された単列セルストリングを複数備える。当該モジュールは、２つの発電ユニットを備え、各発電ユニットを流れる電流が全モジュールの半分のみであり、ホットスポット効果によるモジュールのパワーロスを有効に低減可能である。同時に、通常の覆瓦モジュールに並列接続される回路よりも、当該モジュールにおけるバイパスダイオードに印加される電圧が低いため、バイパスダイオードが過大な負荷電圧によって降伏することが回避可能であり、動作安定性が高い。また、２つの発電ユニットがバイパスダイオードを共有するため、生産コストが大幅に低減可能である。
2021523581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダブル発電ユニットシングルセル式モジュールであって、
上から下へ順次配置される、上層ガラス（１００）と、上層封止膜（２００）と、電池シートアレイ層（３００）と、下層封止膜（４００）と、バックプレート（５００）と、前記バックプレート（５００）の外部に設けられる接続箱（６００）とを備え、
前記電池シートアレイ層（３００）は、前記接続箱（６００）の正極と負極との間に並列接続される２つの発電ユニット（３０１）を備え、２つの前記発電ユニット（３０１）は、前記電池シートアレイ層（３００）の中心線の両側に軸対称に設けられ、
前記発電ユニット（３０１）は、直列接続される複数の大列セルストリング（３０２）を備え、軸対称に設けられる２つずつの前記大列セルストリング（３０２）は、同一のバイパスダイオードに並列接続され、
前記大列セルストリング（３０２）は、複数の単列セルストリングを備え（３０３）、前記単列セルストリング（３０３）は、複数の電池シート（３０４）を覆瓦状に直列接続して構成されることを特徴とするダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項２】
前記大列セルストリング（３０２）は、並列接続される複数の単列セルストリング（３０３）を含むことを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項３】
各前記バイパスダイオードは、何れも１つの一体型接続箱の内部に設けられ、または、各前記バイパスダイオードは、それぞれ１つのセパレート型接続箱の各サブ接続箱の内部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項４】
前記発電ユニット（３０１）内では、複数の前記大列セルストリング（３０２）が並んで配置され、隣接する２つずつの前記大列セルストリング（３０２）の極性が逆であることを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項５】
前記大列セルストリング（３０２）内では、各前記単列セルストリング（３０３）が並んで配置され、且つ同じ極性を有することを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項６】
前記電池シート（３０４）は、四分の一型スライス電池、六分の一型スライス電池または十分の一型スライス電池であることを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項７】
前記発電ユニット（３０１）は、前記大列セルストリング（３０２）を２つ含み、前記大列セルストリング（３０２）は、単列セルストリング（３０３）を３つ含み、前記単列セルストリング（３０３）は、六分の一型スライス電池を３０個含むことを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項８】
前記発電ユニット（３０１）は、前記大列セルストリング（３０２）を４つ含み、前記大列セルストリング（３０２）は、単列セルストリング（３０３）を３つ含み、前記単列セルストリング（３０３）は、六分の一型スライス電池を１８個含むことを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項９】
前記発電ユニット（３０１）は、前記大列セルストリング（３０２）を６つ含み、前記大列セルストリング（３０２）は、単列セルストリング（３０３）を２つ含み、前記単列セルストリング（３０３）は、四分の一型スライス電池を１２個含むことを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項１０】
前記発電ユニット（３０１）は、前記大列セルストリング（３０２）を２つ含み、前記大列セルストリング（３０２）は、単列セルストリング（３０３）を５つ含み、前記単列セルストリング（３０３）は、十分の一型スライス電池を３０個含むことを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項１１】
複数の前記電池シート（３０４）は、導電性ペーストによって覆瓦状に直列接続されて前記単列セルストリング（３０３）を構成することを特徴とする請求項２に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項１２】
複数の前記大列セルストリング（３０２）は、バスバーによって直列接続されて前記発電ユニット（３０１）を構成することを特徴とする請求項１に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【請求項１３】
前記バスバーと前記電池シート（３０４）との間には、絶縁セパレータが更に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のダブル発電ユニットシングルセル式モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電モジュール生産製造分野に関し、特にダブル発電ユニットシングルセル式モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスとバックプレート構造とが接着剤を挟んで封止し、中で結晶シリコン系太陽電池シートアレイを復合することで復合層を構成し、光起電力効果によって光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置は、太陽光発電モジュールと呼ばれる。国家政策の変化および市場競争の深刻化につれて、高変換効率および高パワーの太陽光発電モジュールは、不可避的に業界の発展方向となっている。シングルセル式モジュールは、高い面積利用率および低電気抵抗損失によって望ましい選択の１つとなっている。
【０００３】
通常の太陽光発電モジュールよりも、シングルセル式モジュールは、直接電池シートを２つずつ接着して直列接続し、溶接テープの使用を回避させ、溶接テープによる電気的および光学的な損失を低減しつつ、空間面積に対する利用率を向上させる。それは、高いモジュール変換効率を有し、通常の太陽光発電モジュールよりも、約７%以上の発電量を増加可能である。
【０００４】
従来のシングルセル式モジュールは、縦方向配列モジュールを例とすると、単に接続箱の正負極の間に複数の単列セルストリングを並列接続することが一般的である。即ち、電池シートアレイ層は、１つのみの発電ユニットを有し、且つ、モジュールの正負極の間にも、１つのみのバイパスダイオードが並列接続される。太陽光発電モジュールにホットスポット効果が発生すると、パワーロスが大きいだけでなく、バイパスダイオードが過大な負荷電圧によって降伏する恐れもあり、モジュールの焼損などの重大な結果をもたらす。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、ホットスポット効果が発生するときに動作信頼性が高くてパワーロスが低いダブル発電ユニットシングルセル式モジュールを提供する。前記太陽光発電モジュールは、上から下へ順次配置される、上層ガラス、上層封止膜、電池シートアレイ層、下層封止膜、バックプレートおよび前記バックプレートの外部に設けられる接続箱を備える。
【０００６】
前記電池シートアレイ層は、前記接続箱の正極と負極との間に並列接続される２つの発電ユニットを備え、２つの前記発電ユニットは、前記電池シートアレイ層の中心線の両側に軸対称に設けられ、
前記発電ユニットは、直列接続される複数の大列セルストリングを備え、軸対称に設けられる２つずつの前記大列セルストリングは、同一のバイパスダイオードに並列接続され、
前記大列セルストリングは、複数の単列セルストリングを備え、前記単列セルストリングは、複数の電池シートを覆瓦状に直列接続して構成される。
【０００７】
具体的な実施では、前記大列セルストリングは、並列接続される複数の単列セルストリングを含む。
【０００８】
具体的な実施では、各前記バイパスダイオードは、何れも１つの一体型接続箱の内部に設けられ、または、各前記バイパスダイオードは、それぞれ１つのセパレート型接続箱の各サブ接続箱の内部に設けられている。
【０００９】
具体的な実施では、前記発電ユニット内では、複数の前記大列セルストリングが並んで配置され、隣接する２つずつの前記大列セルストリングの極性が逆である。
【００１０】
具体的な実施では、前記大列セルストリング内では、各前記単列セルストリングが並んで配置され、且つ同じ極性を有する。
【００１１】
具体的な実施では、前記電池シートは、四分の一型スライス電池、六分の一型スライス電池または十分の一型スライス電池である。
【００１２】
具体的な実施では、前記発電ユニットは、前記大列セルストリングを２つ含み、前記大列セルストリングは、単列セルストリングを３つ含み、前記単列セルストリングは、六分の一型スライス電池を３０個含む。
【００１３】
具体的な実施では、前記発電ユニットは、前記大列セルストリングを４つ含み、前記大列セルストリングは、単列セルストリングを３つ含み、前記単列セルストリングは、六分の一型スライス電池を１８個含む。
【００１４】
具体的な実施では、前記発電ユニットは、前記大列セルストリングを６つ含み、前記大列セルストリングは、単列セルストリングを２つ含み、前記単列セルストリングは、四分の一型スライス電池を１２個含む。
【００１５】
具体的な実施では、前記発電ユニットは、前記大列セルストリングを２つ含み、前記大列セルストリングは、単列セルストリングを５つ含み、前記単列セルストリングは、十分の一型スライス電池を３０個含む。
【００１６】
具体的な実施では、複数の前記電池シートは、導電性ペーストによって覆瓦状に直列接続されて前記単列セルストリングを構成する。
【００１７】
具体的な実施では、複数の前記大列セルストリングは、バスバーによって直列接続されて前記発電ユニットを構成する。
【００１８】
具体的な実施では、前記バスバーと前記電池シートとの間には、絶縁セパレータが更に設けられている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に供されるダブル発電ユニットシングルセル式モジュールは、上から下へ順次配置される、上層ガラスと、上層封止膜と、電池シートアレイ層と、下層封止膜と、バックプレートと、バックプレートの外部の接続箱とを備え、当該電池シートアレイ層は、接続箱の正負極の間に並列接続される２つの発電ユニットを備え、２つの前記発電ユニットは、前記電池シートアレイ層の中心線の両側に軸対称に設けられ、２つの発電ユニット内のそれぞれの軸対称に設けられる２つの大列セルストリングは、同一のバイパスダイオードに並列接続され、各大列セルストリングは、電池シートを覆瓦状に直列接続して構成された単列セルストリングを複数含む。当該モジュールは、２つの発電ユニットを備え、各発電ユニットを流れる電流が全モジュールの半分のみであり、ホットスポット効果によるモジュールのパワーロスを有効に低減可能である。同時に、通常の覆瓦モジュールに並列接続される回路よりも、当該モジュールにおけるバイパスダイオードに印加される電圧が低いため、バイパスダイオードが過大な負荷電圧によって降伏することが回避可能であり、動作安定性が高い。また、２つの発電ユニットがバイパスダイオードを共有するため、生産コストが大幅に低減可能である。
【００２０】
本発明の具体的な実施形態または従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、以下に具体的な実施形態または従来技術の記述に必要な図面を簡単で紹介する。明らかに、以下で記述される図面が単に本発明の幾つかの具体的な実施形態に過ぎず、当業者であれば、進歩性に値する労働をせずに、これらの図面から他の図面を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の１つの具体的な実施形態に係るダブル発電ユニットを有する覆瓦太陽光発電モジュールの断面構造模式図である。
【図２】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の縦方向配列によるアレイ層の回路構造模式図である。
【図３】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の縦方向配列によるアレイ層の正面模式図である。
【図４】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の縦方向配列によるモジュールの裏部模式図である。
【図５】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の回路構造模式図である。
【図６】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の正面模式図である。
【図７】本発明の１つの具体的な実施形態に係る六分の一型スライス電池の横方向配列によるモジュールの裏部模式図である。
【図８】本発明の１つの具体的な実施形態に係る四分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の回路構造模式図である。
【図９】本発明の１つの具体的な実施形態に係る四分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の正面模式図である。
【図１０】本発明の１つの具体的な実施形態に係る四分の一型スライス電池の横方向配列によるモジュールの裏部模式図である。
【図１１】本発明の１つの具体的な実施形態に係る十分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の回路構造模式図である。
【図１２】本発明の１つの具体的な実施形態に係る十分の一型スライス電池の横方向配列によるアレイ層の正面模式図である。
【図１３】本発明の１つの具体的な実施形態に係る十分の一型スライス電池の横方向配列によるモジュールの裏部模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の具体的な実施形態の目的、解決手段およびメリットがより明瞭になるように、以下では図面を組み合わせて本発明の具体的な実施形態を更に詳細に説明する。ここで、本発明の模式的な具体実施形態およびその説明は、本発明を解釈するためのものであり、本発明に対する制限とはならない。
【００２３】
図１、図２および図４に示すように、本発明は、ホットスポット効果が発生するときに動作信頼性が高くてパワーロスが低いダブル発電ユニット３０１を有する覆瓦太陽光発電モジュールを提供する。前記太陽光発電モジュールは、上から下へ順次配置される、上層ガラス１００、上層封止膜２００、電池シートアレイ層３００、下層封止膜４００、バックプレート５００、および、前記バックプレート５００の外部に設けられる接続箱６００を備える。
【００２４】
前記電池シートアレイ層３００は、前記接続箱６００の正極と負極との間に並列接続される２つの発電ユニット３０１を備え、２つの前記発電ユニット３０１は、前記電池シートアレイ層３００の中心線の両側に軸対称に配置されている。
【００２５】
前記発電ユニット３０１は、直列接続される複数の大列セルストリング３０２を備え、軸対称に配置される２つの前記大列セルストリング３０２は、それぞれ同一のバイパスダイオードに並列接続される。
【００２６】
前記大列セルストリング３０２は、複数の単列セルストリング３０３を備え、前記単列セルストリング３０３は、複数の電池シート３０４を覆瓦状に直列接続して構成されている。
【００２７】
具体的な実施では、大列セルストリング３０２の設置は、複数種の実施案があり得る。例えば、図２に示すように、電気的特性が通常のモジュールと同じであるように、前記大列セルストリング３０２は、並列接続される複数の単列セルストリング３０３を備えてもよい。
【００２８】
具体的な実施では、接続箱６００の選択は、複数種の実施案があり得る。例えば、図４、図１３に示すように、前記接続箱６００は、一体型接続箱であってもよく、各前記バイパスダイオードは、何れも前記一体型接続箱の内部に設けられてもよい。更に、内部の各バイパスダイオードと大列セルストリング３０２との間の接続回線・配線を整列するように、一体型接続箱は、バックプレート５００の中に設けられるとともに、複数のバイパスダイオードと２つの発電ユニット３０１の複数の大列セルストリング３０２との接続も持ち兼ねてもよい。更に例えば、図７、図１０に示すように、前記接続箱６００は、セパレート型接続箱であってもよく、各前記バイパスダイオードは、前記セパレート型接続箱の複数のサブ接続箱の内部にそれぞれ設けられてもよい。更に、サブ接続箱の数は、バイパスダイオードの数にマッチングしてもよく、各サブ接続箱の位置は、両発電ユニット３０１における、それぞれの軸対称に設けられる２つの大列セルストリング３０２の位置にマッチングする。一体型接続箱よりも、セパレート型接続箱が各サブ接続箱の位置によって自由に設定可能であるため、各バイパスダイオードが大列セルストリング３０２に近い。即ち、それが使用する接続回線は、より短くて量産において生産コストの低減に有利になる。セパレート型接続箱は、バイパスダイオードが設けられたサブ接続箱を３つ備えてもよい。中の１つのサブ接続箱は、バックプレート５００の中部に位置し、他の２つのサブ接続箱は、バックプレート５００の両辺に位置する。両辺に位置するサブ接続箱は、モジュールの正極と負極との引出端である。セパレート型接続箱は、更に、バイパスダイオードが設けられたサブ接続箱を２つ備えてもよい。２つのサブ接続箱は、バックプレート５００の両端に位置し、モジュールの正極と負極との引出端がそれぞれ設けられている。
【００２９】
具体的な実施では、発電ユニット３０１における複数の大列セルストリング３０２は、複数種の配列案があり得る。例えば、図２、図３に示すように、発電ユニット３０１のレイアウトを整列するために、各大列セルストリング３０２の間の導電性媒体の使用量を同時に低減する。複数の前記大列セルストリング３０２は、「Ｓ」型配列を呈してもよい。即ち、各大列セルストリング３０２の極性は、隣接する大列セルストリング３０２と逆である。複数の大列セルストリング３０２が頭尾直列接続され、両端の大列セルストリング３０２がそれぞれ接続箱６００の正極と負極とに接続されることにより、電池シートアレイ層３００は、接続箱６００の正、負極の間に直列接続される。
【００３０】
具体的な実施では、各大列セルストリング３０２内の複数の単列セルストリング３０３のレイアウトは、複数種の実施案があり得る。例えば、図２に示すように、各単列セルストリング３０３の頭尾がそれぞれ導電性媒体を介して接続されるため、大列セルストリング３０２内のレイアウトを合理にして且つ導電性媒体を節約させるように、各前記単列セルストリング３０３は、並んで配置され且つ同じ極性を有してもよい。その場合、レイアウトが整列し、且つ使用される導電性媒体が最も少なく、生産コストが低い。
【００３１】
具体的な実施では、電池シート３０４の選択は、複数種の実施案を有してもよく、例えば、電池シートアレイ層３００のレイアウトによって異なる。前記電池シート３０４は、四分の一型スライス電池、六分の一型スライス電池または十分の一型スライス電池であってもよい。
【００３２】
具体的な実施では、電池シートアレイ層３００内の電池シート３０４のレイアウトは、複数種の実施案があり得る。例えば、図２、図３に示すように、モジュールの縦方向に沿って六分の一型スライス電池を配置する際、その電気的特性が通常のモジュールと同じであることを保証するために、前記発電ユニット３０１は、２つの前記大列セルストリング３０２を備えてもよい。前記大列セルストリング３０２は、３つの単列セルストリング３０３を備え、前記単列セルストリング３０３は、六分の一型スライス電池を３０個備える。電池シート３０４の設置時には、まず、六分の一型スライス電池が２つずつ接着して直列接続されて単列セルストリング３０３（合計１２個の単列セルストリング３０３）を形成する。単列セルストリング３０３のそれぞれは、同じ数の六分の一型スライス電池を有する。ただし、３列ずつの単列セルストリング３０３が並列接続されて１つの大列セルストリング３０２を形成する。合計４つの大列セルストリング３０２が形成されている。２つずつの大列セルストリング３０２は、直列接続されて１つの発電ユニット３０１を形成する。発電ユニット３０１は、２つあり、それぞれ全太陽光発電モジュールの上下部分に位置し、且つ互いに並列接続され、正負極のバスバーは、モジュールの中間箇所から引き出せる。また、モジュールの安全性を保証するために、４つの大列セルストリング３０２は、何れもバイパスダイオードに並列接続され、且つ同一の縦方向に位置する大列セルストリング３０２は、１つのバイパスダイオードを共有する。よって、全モジュールに２つのみのバイパスダイオードが使用されるだけでよい。六分の一型スライス電池をカットする際、当該モジュールの外観サイズが通常のモジュールと同じであるように、前記六分の一型スライス電池の長さが１５６．７５ｍｍであってもよく、幅が２６．１２５ｍｍであってもよい。このサイズの六分の一型スライス電池によって、太陽光発電モジュールは構成され、その外部サイズが通常のモジュールと同じであり、取り付ける際に通常の固定フレームを適用可能であるため、モジュールのアップグレードによる適応問題が有効に減少され、固定フレームの再設計及び生産が回避され、当該太陽光発電モジュールが快速に普及して応用可能である。
【００３３】
更に例えば、図５、図６に示すように、モジュールの横方向に沿って六分の一型スライス電池を配置する際、前記発電ユニット３０１は、４つの前記大列セルストリング３０２を備えてもよい。前記大列セルストリング３０２は、３つの単列セルストリング３０３を備える。前記単列セルストリング３０３は、六分の一型スライス電池を１８個備える。電池シートアレイ層３００の設置時には、７２枚の電池を横方向に配置したモジュールを基に、六分の一型スライス電池を２つずつ接着して直列接続して単列セルストリング３０３を構成する。合計２４列ある。各単列セルストリング３０３は、同じ数の六分の一型スライス電池を備える。ただし、３つずつの単列セルストリング３０３が並列接続されて１つの大列セルストリング３０２を形成する。合計８つの大列セルストリング３０２がある。４つずつの大列セルストリング３０２は、直列接続されて１つの発電ユニット３０１を形成する。発電ユニット３０１は、合計２つあり、それぞれ全太陽光発電モジュールの上下部分に位置し、且つ互いに並列接続され、正負極バスバーは、モジュールの中間箇所から引き出される。また、各直列接続手段は、バイパスダイオードが並列接続されて保護を行う。また、モジュールの安全性を保証するために、８つの大列セルストリング３０２は、バイパスダイオードが並列接続され、且つ同一の縦方向（軸対称配置）に位置する直列接続手段は、１つのダイオードを共有する。全モジュールには、４つのバイパスダイオードが使用される必要がある。
【００３４】
更に例えば、図８、図９に示すように、モジュールの横方向に沿って四分の一型スライス電池を配置する際、前記発電ユニット３０１は、６つの前記大列セルストリング３０２を備えてもよい。前記大列セルストリング３０２は、２つの単列セルストリング３０３を備える。前記単列セルストリング３０３は、四分の一型スライス電池を１２個備える。電池シートアレイ層３００の設置時には、７２枚の電池を横方向に配置したモジュールを基に、四分の一型スライス電池を２つずつ接着して直列接続して単列セルストリング３０３を構成する。合計２４列ある。各列は、同じ数（１２個）の四分の一型スライス電池を備える。ただし、２列ずつの単列セルストリング３０３が並列接続されて１つの大列セルストリング３０２を形成する。合計１２個の大列セルストリング３０２がある。６つずつの大列セルストリング３０２は、直列接続されて１つの発電ユニット３０１を形成する。発電ユニット３０１は、合計２つあり、それぞれ全太陽光発電モジュールの上下部分に位置し、且つ互いに並列接続され、正負極バスバーは、モジュールの中間箇所から引き出される。また、モジュールの安全性を保証するために、１２個の大列セルストリング３０２は、バイパスダイオードが並列接続され、且つ同一の縦方向（軸対称配置）に位置する大列セルストリング３０２は、１つのダイオードを共有する。全モジュールには、６つのバイパスダイオードが使用される必要がある。
【００３５】
更に例えば、図１１、図１２に示すように、モジュールの縦方向に沿って十分の一型スライス電池を配置する際、前記発電ユニット３０１は、２つの前記大列セルストリング３０２を備えてもよい。前記大列セルストリング３０２は、５つの単列セルストリング３０３を備え、前記単列セルストリング３０３は、十分の一型スライス電池を３０個備える。電池シートアレイ層３００の設置時には、６０枚の電池を横方向に配置したモジュールを基に、十分の一型スライス電池は、２つずつ接着して直列接続されて単列セルストリング３０３を構成する。合計２０列ある。各列の単列セルストリング３０３は、同じ数の十分の一型スライス電池を備える。ただし、５列ずつの単列セルストリング３０３は、並列接続されて１つの大列セルストリング３０２を形成する。合わせて４つの大列セルストリング３０２がある。２つずつの大列セルストリング３０２は、直列接続されて１つの発電ユニット３０１を形成する。発電ユニット３０１は、合計２つあり、それぞれ全太陽光発電モジュールの上下部分に位置し、且つ互いに並列接続され、正負極バスバーは、モジュールの中間部位から引き出される。また、モジュールの安全性を保証するために、同一の縦方向に位置する直列接続手段は、１つのバイパスダイオードを共有する。全モジュールには、２つのみのバイパスダイオードが使用される必要がある。
【００３６】
具体的な実施では、電池シート３０４は、複数種の導電性媒体によって直列接続されて単列セルストリング３０３を構成してもよい。例えば、導電性ペーストを介して電池シート３０４を接続すると、溶接テープの使用が回避可能であり、溶接テープによって太陽光発電モジュールに電学および化学損失が発生することが回避可能であるため、前記単列セルストリング３０３内の複数の電池シート３０４は、導電性ペーストによって覆瓦状に直列接続されて単列セルストリング３０３を構成可能である。
【００３７】
具体的な実施では、各単列セルストリング３０３の並列接続および各大列セルストリング３０２の直列接続は、複数種の導電性媒体を選択可能である。例えば、バスバーが低いインダクタンス、干渉耐性、良い高周波フィルタリング効果、高い信頼性、空間の節約、簡単且つ迅速な組み立て等の優れた特徴を有するため、各前記単列セルストリング３０３は、バスバーによって並列接続されて前記大列セルストリング３０２を構成可能である。同様に、複数の前記大列セルストリング３０２は、バスバーによって直列接続されて前記電池シートアレイ層３００を構成可能である。
【００３８】
具体的な実施では、電池シート３０４に接触するバスバーが動作中に熱を生じさせ、且つ電池シート３０４に対して排水効果を発生し、モジュールの発電パワーに不良な影響を与えるため、バスバーと電池シート３０４との動作安定性が保証されるように、バスバーと電池シート３０４の間には、離隔装置が設けられてもよい。離隔装置の選択は、複数種の実施案があり得る。例えば、絶縁セパレータが低価でありながらその絶縁効果が強いため、前記バスバーと前記電池シート３０４の間には、絶縁セパレータが更に設けられてもよい。
【００３９】
具体的な実施では、上層ガラス１００の選択は、複数種の実施案があり得る。例えば、上層ガラス１００の光透過性を保証して太陽光発電モジュールの光利用率を向上させるために、前記上層ガラス１００は、ウルトラホワイト布目強化上層ガラスであってもよい。
【００４０】
具体的な実施では、バックプレート５００の選択は、複数種の実施案があり得る。例えば、前記バックプレート５００は、高分子バックプレートまたはガラスバックプレートであってもよい。更に、前記高分子バックプレートは、ＴＰＴバックプレート、ＴＰＥバックプレート、ＴＰＣバックプレート、ＫＰＫバックプレート、ＫＰＥバックプレート、ＫＰＦバックプレート、ＦＥＶＥフッ素添加カーボン塗料バックプレート、ＰＥＴバックプレートまたはポリアミドバックプレートであってもよい。
【００４１】
具体的な実施では、上層封止膜２００及び下層封止膜４００の選択は、複数種の実施案があり得る。例えば、ＥＶＡゴム膜が接着力、耐久性、光学特性等の面で長所を有するため、前記上層封止膜２００と下層封止膜４００は、ＥＶＡゴム膜であってもよい。
【００４２】
具体的な実施では、本発明における太陽光発電モジュールの作製方法（六分の一型スライス電池を縦方向に配置したアレイ層を例とする）は、下記のようになる。
【００４３】
ステップ１では、六分の一型スライス電池を導電性ペーストによって覆瓦状に直列接続して単列セルストリング３０３を構成する。
【００４４】
ただし、シングルセル式モジュールごとに３６０個の六分の一型スライス電池が必要とされるため、１２個の単列セルストリング３０３として溶接される。各単列セルストリング３０３内には、六分の一型スライス電池が３０個設けられている。
【００４５】
ステップ２では、上層ガラス１００と上層封止膜２００を敷設する。
【００４６】
ステップ３では、溶接された１２個の単列セルストリング３０３を太陽光発電モジュールに敷設する。敷設時には、その１２個の単列セルストリング３０３を４グループ（大列セルストリング３０２）に等分して、各グループの大列セルストリング３０２内では、３つの単列セルストリング３０３が平行に配置され、極性が逆である２つずつの大列セルストリング３０２が発電ユニット３０１であり、２つの発電ユニット３０１がそれぞれモジュールの上部と下部に設けられている（モジュールの中心線の山下の両側に軸対称に配置されている）。
【００４７】
ステップ４では、敷設された各単列セルストリング３０３に対してバスバーおよび引出リードの溶接を行い、並列接続される２つの発電ユニット３０１を形成する。ただし、まず、バスバーを介して各大列セルストリング３０２の３つの単列セルストリング３０３を並列接続して溶接し、即ち、２本のバスバーを用いて各単列セルストリング３０３の頭尾に対して溶接を行い、大列セルストリング３０２を形成し（同時に各大列セルストリング３０２の頭尾でのバスバーからバスバーを１本ずつ引き出し、２本バスバーを１本バスバー（同電位バスバー）にしてもよく、且つ直接接続箱６００におけるバイパスダイオードに直列接続し、その後当該回線をセルストリングに並列接続して回路を保護し、引き出されたバスバーと電池シート３０４との間は、絶縁セパレータを利用して隔てられる）、その後、それぞれ２つの大列セルストリング３０２の頭尾を繋げて直列接続して発電ユニット３０１として溶接される。発電ユニット３０１の頭尾でのバスバーに、それぞれ引出リードを溶接する。
【００４８】
ステップ５では、下層封止膜４００およびバックプレート５００を敷設し、引出リードをバックプレート５００の開孔を突き抜けさせる。
【００４９】
ステップ６では、積層する。
【００５０】
ステップ７では、太陽光発電モジュールに対してトリム、フレームアップを行い、且つバックプレート５００の外部に接続箱６００を取り付ける。
【００５１】
このように、本発明に供されるダブル発電ユニットシングルセル式モジュールは、上から下へ順次配置される、上層ガラスと、上層封止膜と、電池シートアレイ層と、下層封止膜と、バックプレートと、バックプレートの外部の接続箱とを備え、当該電池シートアレイ層は、接続箱の正負極の間に並列接続される２つの発電ユニットを備え、２つの前記発電ユニットは、前記電池シートアレイ層の中心線の両側に軸対称に設けられ、２つの発電ユニット内の軸対称に設けられる２つずつの大列セルストリングは、同一のバイパスダイオードに並列接続され、各大列セルストリングは、電池シートを覆瓦状に直列接続して構成された単列セルストリングを複数含む。当該モジュールは、２つの発電ユニットを備え、各発電ユニットを流れる電流が全モジュールの半分のみであり、ホットスポット効果によるモジュールのパワーロスを有効に低減可能である。同時に、通常の覆瓦モジュールに並列接続される回路よりも、当該モジュールにおけるバイパスダイオードに印加される電圧が低いため、バイパスダイオードが過大な負荷電圧によって降伏することが回避可能であり、動作安定性が高い。また、２つの発電ユニットがバイパスダイオードを共有するため、生産コストが大幅に低減可能である。
【００５２】
上述した具体的な実施形態は、本発明の目的、解決手段および有利な作用効果について更に詳細に説明したが、上述したのが単に本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲を限定せず、本発明の精神や要旨内でなされた何れの変更、均等物による置換、改良等も、本発明の保護範囲内に含まれることは、理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５３】
１００  上層ガラス
２００  上層封止膜
３００  電池シートアレイ層
３０１  発電ユニット
３０１  ダブル発電ユニット
３０２  大列セルストリング
３０３  単列セルストリング
３０４  電池シート
４００  下層封止膜
５００  バックプレート
６００  接続箱
【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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【国際調査報告】
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