(57)【要約】【課題】  良好な生産性を実現し、長期使用に伴う信頼性を高め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１０では、直列接続経路Ｓに従う順番で、マトリクス状に配置された各太陽電池セル１が互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅの最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢが隣り合うように配置される。これにより、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下にそれぞれ引き出すことが可能となる。【選択図】  図１
2005244046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、
前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子が隣り合うように配置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】
前記第１端部素子と前記第２端部素子との少なくとも一方が受光面側に形成された端子電極を有し、受光面側に形成されている前記端子電極に接続された端子配線部材が、前記光起電力素子を配置していない部分で前記絶縁性封止材及び前記裏面保護材を貫通し、前記裏面保護材の非受光面側に引き出されることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第１端部素子及び前記第２端部素子の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記端子箱は正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を備えていることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子を隣り合うように配置する第１の工程と、
前記光起電力発生部の受光面側及び非受光面側に表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置し、前記第１端部素子及び前記第２端部素子から端子配線部材をそれぞれ引き出して前記裏面保護材の非受光面側に取り出した後、前記光起電力発生部を絶縁性封止材によって封止する第２の工程と、
前記第１端部素子及び前記第２端部素子の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を設ける第３の工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、
前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士が隣り合うように配置されると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士が隣り合うように配置され、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されると共に、第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置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７】
前記第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第１端部素子部並びに前記第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第２端部素子部の少なくとも一方が受光面側に形成された端子電極を有し、受光面側に形成されている前記端子電極に接続された端子配線部材が、前記光起電力素子を配置していない部分で前記絶縁性封止材及び前記裏面保護材を貫通し、前記裏面保護材の非受光面側に引き出されることを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第１端部素子部、並びに前記第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第２端部素子部の配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に端子箱を配置したことを特徴とする請求項６又は請求項７記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記端子箱は正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を備えていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士を隣り合うように配置すると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士を隣り合うように配置し、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子を隣り合うように配置すると共に、第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子を隣り合うように配置する第１の工程と、
前記第１光起電力発生部及び前記第２光起電力発生部の受光面側及び非受光面側に表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置し、前記第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第１端部素子部、並びに前記第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第２端部素子部から端子配線部材をそれぞれ引き出して前記裏面保護材の非受光面側に取り出した後、前記第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を絶縁性封止材によって封止する第２の工程と、
前記第１端部素子部及び前記第２端部素子部の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を設ける第３の工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、
前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子が隣り合うように配置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１２】
前記集積型素子群の正極側の端部に位置する前記光起電力素子の非受光面側には正極側の端子電極が形成され、前記集積型素子群の負極側の端部に位置する前記光起電力素子の非受光面側には負極側の端子電極が形成されていることを特徴とする請求項１１記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記第１端部素子及び前記第２端部素子の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を配置したことを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記端子箱は正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を備えていることを特徴とする請求項１３記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子を隣り合うように配置する第１の工程と、
前記光起電力発生部の受光面側及び非受光面側に表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置し、前記第１端部素子及び前記第２端部素子から端子配線部材をそれぞれ引き出して前記裏面保護材の非受光面側に取り出した後、前記光起電力発生部を絶縁性封止材によって封止する第２の工程と、
前記第１端部素子及び前記第２端部素子の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を設ける第３の工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１６】
支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に封止してなる太陽電池モジュールにおいて、
前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士が隣り合うように配置されると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士が隣り合うように配置され、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されると共に、第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置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１７】
前記集積型素子群の正極側の端部に位置する前記光起電力素子の非受光面側には正極側の端子電極が形成され、前記集積型素子群の負極側の端部に位置する前記光起電力素子の非受光面側には負極側の端子電極が形成されていることを特徴とする請求項１６記載の太陽電池モジュール。
【請求項１８】
前記第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第１端部素子部、並びに前記第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第２端部素子部の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を配置したことを特徴とする請求項１６又は請求項１７記載の太陽電池モジュール。
【請求項１９】
前記端子箱は正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を備えていることを特徴とする請求項１８記載の太陽電池モジュール。
【請求項２０】
支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に封止してなる太陽電池モジュールの製造方法において、
前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士を隣り合うように配置すると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士を隣り合うように配置し、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子を隣り合うように配置すると共に、第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子を隣り合うように配置する第１の工程と、
前記第１光起電力発生部及び前記第２光起電力発生部の受光面側及び非受光面側に表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置し、前記第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第１端部素子部、並びに前記第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子からなる第２端部素子部から端子配線部材をそれぞれ引き出して前記裏面保護材の非受光面側に取り出した後、前記光起電力発生部を絶縁性封止材によって封止する第２の工程と、
前記第１端部素子部及び前記第２端部素子部の配置部に対応する前記裏面保護材の非受光面側に端子箱を設ける第３の工程と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【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、光起電力素子あるいは互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる集積型素子群を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムは、クリーンなエネルギー源として、住宅用発電システムとして普及しつつあり、今後は産業用発電システムへと普及していくことが期待されている。
一般的な太陽光発電システムでは、所要の直流電力を生成するために、複数の太陽電池モジュールが接続された構成となっている。
【０００３】
図１２は、従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
太陽電池モジュール１０００は、複数の太陽電池セル１００１が絶縁性封止材１００４で封止され、その受光面側及び非受光面側に対して、表面保護材１００２及び裏面保護材１００３がそれぞれ配置されている。太陽電池セル１００１に用いる材料は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、化合物半導体などがある。太陽電池セル１００１自体は電気的な接続構造を備えておらず、そのサイズは大きくても２０ｍｍ角程度である。
【０００４】
また、太陽電池モジュールは、太陽電池サブモジュールを用いて構成することもできる。太陽電池サブモジュールは、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン、化合物半導体などの薄膜を支持基板上に形成し、複数の発電領域に分割すると共に、それらを互いに電気的に接続したものである。太陽電池サブモジュールでは、支持基板上に形成される各発電領域が太陽電池セルに相当する。このような太陽電池サブモジュールによって構成された太陽電池モジュールは、高出力用の太陽電池モジュールとして期待されている。
【０００５】
このように、太陽電池モジュールには大別して、太陽電池セルによって構成されたものと太陽電池サブモジュールによって構成されたものとがある。いずれの場合も、１つの太陽電池セルから得られる電圧は１Ｖ程度のため、複数の太陽電池セルあるいは複数の太陽電池サブモジュールを太陽電池モジュール内で直列及び並列接続することで、所要の出力電圧及び出力電流を得る構造となっている。
【０００６】
図１３は、太陽電池セルによって構成された従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。また、図１４は、図１３に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図であり、図１５は、図１４に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【０００７】
図１３に示す太陽電池モジュール１１００は、太陽電池セル１１０１が縦横共に６セルずつマトリクス状に配置されている。各太陽電池セル１１０１は、直列接続経路Ｓに従う順番で、負極側から正極側へ配線部材などによって互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。そして、この光起電力発生部Ｅの最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢから、端子リード線１１０２がそれぞれ取り出される。
【０００８】
この太陽電池モジュール１１００では、各端子リード線１１０２が離れた位置に取り出されているため、これら各リード線と外部の配線を接続するための端子箱も、正極側と負極側とで１つずつ設ける必要がある。従って、材料及び工程が共に増加してコストが増大するという問題があった。また、端子箱の位置が太陽電池モジュール１１００の端部に限定されるため、フレーム組みがし難くなり、施工時の取り付け作業及び配線作業の作業性が悪化するという問題もあった。
【０００９】
このような問題を解決するため、図１４に示す太陽電池モジュール１２００では、直列接続経路Ｓに従う順番で、各太陽電池セル１２０１が配線部材などによって互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。そして、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢから、端子取り出し用配線部材１２０３が太陽電池モジュール１２００の端縁部中央までそれぞれ配線される。その後、このように配線された各端子取り出し用配線部材１２０３には、端子リード線１２０２がそれぞれ接続される。このような構成とすることで、端子リード線１２０２を一箇所にまとめることが可能になるため、図１３に示す太陽電池モジュール１１００の各問題が解決される。
【００１０】
しかしながら、この太陽電池モジュール１２００では、端子取り出し用配線部材１２０３を配線するスペースが別途必要となる。このスペースは発電に寄与しないため、材料のコストが増大するという問題があった。また、余分なスペースを設けることで、外観が損なわれるという問題もあった。
【００１１】
このような問題を解決するため、図１５に示す太陽電池モジュール１３００では、直列接続経路Ｓに従う順番で、各太陽電池セル１３０１が配線部材などによって互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。そして、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢから、端子取り出し用配線部材１３０３が太陽電池モジュール１３００の中央までそれぞれ配線される。その後、このように配線された各端子取り出し用配線部材１３０３には、端子リード線１３０２がそれぞれ接続される。このような構成とすることで、発電に寄与しない余分な配線スペースが不要になるため、図１４に示す太陽電池モジュール１２００の各問題が解決される。
【００１２】
続いて、太陽電池サブモジュールを用いて構成された太陽電池モジュールの一般的な配線構造を説明する。図１６は、太陽電池サブモジュールによって構成された従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。また、図１７は、図１６に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図であり、図１８は、図１７に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【００１３】
図１６に示す太陽電池モジュール１４００は、多数の太陽電池セルが直列接続された太陽電池サブモジュール１４０１を有している。この太陽電池サブモジュール１４０１内で最も正極側に位置する正極側端部セルＡ、及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢには、端子リード線１４０２がそれぞれ接続されている。この太陽電池モジュール１４００では、図１３に示す太陽電池モジュール１１００と同様に、正極側の端子箱と負極側の端子箱とをそれぞれ設ける必要があるため、コストの増大や作業性が悪化するという問題があった。
【００１４】
このような問題を解決するため、図１７に示す太陽電池モジュール１５００では、太陽電池サブモジュール１５０１の正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢから、端子取り出し用配線部材１５０３が太陽電池モジュール１５００の端縁部中央までそれぞれ配線される。そして、このように配線された各端子取り出し用配線部材１５０３には、端子リード線１５０２がそれぞれ接続される。このような構成とすることで、端子リード線１５０２を一箇所にまとめることが可能になるため、図１６に示す太陽電池モジュール１４００の各問題が解決される。
【００１５】
しかしながら、この太陽電池モジュール１５００では、図１４に示す太陽電池モジュール１２００と同様に、発電に寄与しない余分な配線スペースが必要となるため、材料コストの増大や外観が悪化するという問題があった。
【００１６】
このような問題を解決するため、図１８に示す太陽電池モジュール１６００では、太陽電池サブモジュール１６０１の正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢから、端子取り出し用配線部材１６０３が太陽電池モジュール１６００の中央までそれぞれ配線される。そして、このように配線された各端子取り出し用配線部材１６０３には、端子リード線１６０２がそれぞれ接続される。このような構成とすることで、発電に寄与しない余分な配線スペースが不要になるため、図１７に示す太陽電池モジュール１５００の各問題が解決される。
【００１７】
このように、上述してきたような従来の太陽電池モジュールでは、両端部に配置された正極側端部セル及び負極側端部セルからモジュール中央まで端子取り出し用配線部材をそれぞれ配線し、各端子取り出し用配線部材と正極用の端子リード線及び負極用の端子リード線をそれぞれ接続した構成のものが、良好な配線構造を有する太陽電池モジュールとなる。
【００１８】
しかしながら、このような太陽電池モジュールについても、以下のような問題がある。
即ち、図１５に示す太陽電池モジュール１３００では、各端子取り出し用配線部材１３０３と、太陽電池セル１３０１及び他の配線部材との間に絶縁部分を設ける必要がある。従って、太陽電池モジュール１３００の封止構造が複雑になり、その製造工程が煩雑化するため、製造時に配線の成形不良や工程不良が発生する頻度が高まり、生産性が低下するという問題があった。また、長期使用に伴って上記絶縁部分が劣化するため、これに起因する短絡が発生しやすくなり、信頼性が低下するという問題もあった。
【００１９】
このような問題を改善するため、従来、正極側端部セル及び負極側端部セルを中央２列の端部に配置する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図１９は、各端部セルを中央２列の端部に配置した、従来の太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【００２０】
図１９に示す太陽電池モジュール１７００では、直列接続経路Ｓに従う順番で、ほぼ中央に屈曲段部を有する接続部材によって各太陽電池セル１７０１が互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。これにより、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢは、太陽電池モジュール１７００の中央２列端部に配置される。そして、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢから端子リード線１７０２がそれぞれ引き出される。このような構成とすることで、仮に短絡が発生してもその影響が低減される。
【特許文献１】特開平７−１３１０４９号公報（段落番号〔０００６〕〜〔０００７〕，第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、上記の太陽電池モジュールでは、各端子リード線を正極側端部セル及び負極側端部セルの上に渡すことになるため、両者の間に絶縁部分を設ける必要がある。従って、太陽電池モジュールの封止構造が複雑になり、その製造工程が煩雑化するため、製造時に配線の成形不良や工程不良が依然として発生し易く、生産性が低下するという問題があった。また、絶縁部分の短絡の影響は低減されているが、絶縁部分の劣化に伴う短絡自体は依然として発生し得るため、長期使用に伴う信頼性が低下するという問題もあった。
【００２２】
また、太陽電池サブモジュールによって構成された太陽電池モジュールに関しても、端子リード線を太陽電池モジュールの中央から引き出し、各端子リード線と正極側端部セル及び負極側端部セルとを端子取り出し用配線部材でそれぞれ接続するような配線構造の場合には、端子リード線を引き出すための端子取り出し用配線部材と、太陽電池サブモジュール及び他の配線部材との間に絶縁部分を設ける必要がある。従って、太陽電池モジュールの封止構造が複雑になり、その製造工程が煩雑化するため、製造の際に配線の成形不良や工程不良が発生する頻度が高まり、生産性が低下するという問題があった。また、上記絶縁部分の劣化に伴って短絡が発生しやすくなるため、長期使用に伴う信頼性が低下するという問題もあった。
【００２３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、良好な生産性を実現し、長期使用に伴う信頼性を高めた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、良好な生産性を実現し、長期使用に伴う信頼性を高めた太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明では上記課題を解決するために、複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子が隣り合うように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００２５】
上記の構成によれば、第１端部素子及び第２端部素子のそれぞれの直下に端子配線を引き出すことが可能となる。
また、本発明では上記課題を解決するために、複数の光起電力素子を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士が隣り合うように配置されると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士が隣り合うように配置され、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されると共に、第２極側に位置する前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００２６】
上記の構成によれば、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子の直下、並びに第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子の直下に、端子配線をそれぞれ引き出すことが可能となる。
【００２７】
また、本発明では上記課題を解決するために、支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に絶縁性封止材によって封止してなる太陽電池モジュールにおいて、前記光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子及び第２端部素子が隣り合うように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００２８】
上記の構成によれば、第１端部素子及び第２端部素子のそれぞれの直下に端子配線を引き出すことが可能となる。
また、本発明では上記課題を解決するために、支持基板上に形成され、互いに電気的に接続された複数の光起電力素子からなる複数の集積型素子群を互いに電気的に接続してなる第１光起電力発生部及び第２光起電力発生部を表面保護材と裏面保護材との間に封止してなる太陽電池モジュールにおいて、前記第１光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第１端部素子同士が隣り合うように配置されると共に、前記第２光起電力発生部の両極側の端部にそれぞれ位置する第２端部素子同士が隣り合うように配置され、さらに、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されると共に、第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子が隣り合うように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
【００２９】
上記の構成によれば、第１極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子の直下、並びに第２極側の前記第１端部素子及び前記第２端部素子の直下に、端子配線をそれぞれ引き出すことが可能となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、絶縁処理を行うことなく端子配線を引き出すことが可能になるので、太陽電池モジュールの封止構造を簡易化することが可能となり、生産性を向上させることができる。また、絶縁部分の劣化に起因する短絡を防止することが可能になるので、長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。また、図２は、本実施の形態の太陽電池モジュールでの太陽電池セル間の直列配線及び各端部セルから取り出される端子リード線を示す概略断面図である。
【００３２】
本実施の形態の太陽電池モジュール１０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セル１、表面保護材４、及び裏面保護材５を有し、表面保護材４と裏面保護材５との間に各太陽電池セル１を絶縁性封止材６で封止した構造をなしている。
【００３３】
太陽電池セル１は、光電変換によって所定の起電力（１Ｖ程度）を生成する機能を有する。本部材の材料としては、例えば単結晶材料の半導体ＰＮ接合、非単結晶材料のＰＩＮ接合、あるいはショットキー接合などの半導体接合などが用いられる。半導体材料を用いる場合は、例えばシリコン系あるいは化合物系を用いることが可能である。本実施の形態では、材料が多結晶シリコンで１５ｃｍ角サイズのものを用いた。
【００３４】
表面保護材４は、透光性を有し、太陽電池モジュール１０の受光面側に配される。本部材の材料としては、例えばポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリ３フッ化エチレン、及びポリフッ化ビニルなどのフッ素樹脂フィルムやガラス板などを用いることができる。フッ素樹脂フィルムを用いた場合、その絶縁性封止材との接着面には、絶縁性封止材が接着しやすいように、コロナ放電処理などの表面処理を施しておくことが望ましい。本実施の形態では、表面保護材４としてガラスを用いた。
【００３５】
裏面保護材５は、太陽電池モジュール１０の非受光面側に配される。本部材の材料としては、鋼板、アルミ板、ステンレス版などの金属板、プラスチック板、ＦＲＰ板、フッ素樹脂フィルム、及びこれらの積層体などを使用することができる。裏面保護材５が主として金属板などの導電性材料で構成されている場合は、裏面保護材５の表面に絶縁性材料が形成されていることが望ましい。本実施の形態では、裏面保護材５としてアルミ箔をポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）でサンドイッチした積層シートを用いた。
【００３６】
絶縁性封止材６は、各太陽電池セル１の絶縁を確保する機能を有する。本部材の材料としては、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、ブチラール樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂などの透明な樹脂を用いることができる。さらに、架橋材を添加することによって架橋することも可能である。また、光劣化を抑制するために、紫外線吸収剤が含有されていることが望ましい。本実施の形態では、絶縁性封止材６としてＥＶＡを用いた。
【００３７】
本実施の形態の太陽電池モジュール１０は、太陽電池セル１がマトリクス状に縦横各６セル（合計３６セル）配置されており、その外寸は概ね１ｍ角となる。このように配置された各太陽電池セル１は、本実施の形態では、直列接続経路Ｓに従う順番で負極側から正極側まで互いに直列接続され、これによって光起電力発生部Ｅが構成される。
【００３８】
本実施の形態に用いた太陽電池セル１は、その受光面側に正極側の端子電極が形成され、非受光面側に負極側の端子電極が形成されている。従って、本実施の形態での各太陽電池セル１間の直列接続は、図２に示すように、互いに隣接する一方の太陽電池セル１の受光面側に形成された正極側の端子電極と他方の太陽電池セル１の非受光面側に形成された負極側の端子電極とを、直列接続配線部材１２によって半田付けなどで配線することで行う。
【００３９】
このようにして直列接続経路Ｓに従う順番で各太陽電池セル１を接続することで、太陽電池モジュール１０では、光起電力発生部Ｅの両極側の端部にそれぞれ位置する太陽電池セル１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢが隣り合うように配置される。
【００４０】
これにより、図２に示すように、正極側端部セルＡの受光面側に形成された正極側の端子電極に接続された端子リード線２ａは、太陽電池セル１が配置されていない部分で絶縁性封止材６を貫通することで、正極側端部セルＡの直下に引き出される。また、負極側端部セルＢの非受光面側に形成された負極側の端子電極に接続された端子リード線２ｂは、そのまま負極側単部セルＢの直下に引き出される。
【００４１】
上記のように引き出された端子リード線２ａ，２ｂは、裏面保護材５に設けられた所定の穴５ａ，５ｂを通って裏面保護材５の非受光面側に取り出される。そして、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢの配置部に対応する裏面保護材５の非受光面側に設けられた端子箱３（図１参照）の内部に引き込まれ、外部に電力を供給するための出力ケーブルとそれぞれ接続される。
【００４２】
図３は、図１に示す太陽電池モジュールと端子箱との接続を示す概念図である。なお、この図は、端子リード線２ｂを端子箱３内に引き込んで接続した状態を示している。
図３に示すように、裏面保護材５の上記配置部に対応する非受光面側には、接着剤７によって端子箱３が取り付けられている。そして、負極側端部セルＢに対して上記のように接続された端子リード線２ｂは、そのまま直下に引き出され、裏面保護材５に設けられた穴５ｂを通って裏面保護材５の非受光面側に取り出された後、端子箱３内部に引き込まれる。
【００４３】
本実施の形態では、端子箱３に対して正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子が設けられており、上記のように端子箱３内部に引き込まれた端子リード線２ｂは、負極出力用の取り出し端子９と接続される。これにより、端子リード線２ｂは、負極出力用の取り出し端子９を介して負極側の出力ケーブル８と接続される。なお、端子リード線２ａについても、裏面保護材５の非受光面側に取り出されて端子箱３内部に引き込まれた後、上記と同様に、正極出力用の取り出し端子を介して正極側の出力ケーブルに接続される。
【００４４】
このように、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セルの直下に引き出されるので、各端子リード線と太陽電池セル１との絶縁を確保する必要がなくなり、太陽電池モジュール１０の封止構造を簡易化できる。
【００４５】
以下、本実施の形態の太陽電池モジュール１０の製造方法について説明する。
まず、太陽電池セル１をマトリクス状に縦横各６セル配置する。そして、直列接続経路Ｓに従う順番で各太陽電池セル１が互いに直列接続となるように、各セル同士を半田付けなどによって直列接続配線部材１２で接続して、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢを隣り合うように配置する。
【００４６】
次に、光起電力発生部Ｅの受光面側及び非受光面側に、表面保護材４及び裏面保護材５をそれぞれ配置する。そして、正極側端部セルＡの受光面側に形成された正極側の端子電極に端子リード線２ａを接続し、負極側端部セルＢの非受光面側に形成された負極側の端子電極に端子リード線２ｂを接続する。そして、端子リード線２ａは、太陽電池セル１が配置されていない部分を用いて正極側端部セルＡの直下に引き出し、端子リード線２ｂは、そのまま負極側端部セルＢの直下に引き出す。さらに、このように各端部セルの直下に引き出された端子リード線２ａ，２ｂを、裏面保護材５に設けられた穴５ａ，５ｂを通して裏面保護材５の非受光面側に取り出す。そして、絶縁性封止材６によって光起電力発生部Ｅを封止する。
【００４７】
その後、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢの配置部に対応する裏面保護材５の非受光面側に、接着剤７を用いて端子箱３を取り付ける。そして、上記のように取り出された端子リード線２ａ，２ｂを端子箱３内部に引き込み、端子箱３に予め設けられている正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を介して各出力ケーブルと接続する。そして、端子箱３内部に充填材１１を充填して絶縁処理を行う。
【００４８】
このような工程によって製造された本実施の形態の太陽電池モジュール１０では、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下に引き出すことができるので、各リード線の絶縁処理に伴う煩雑な工程が不要となり、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁処理に伴う絶縁部分が不要となることで、長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態の太陽電池モジュール１０では、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢを隣り合うように配置することで、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下に引き出すことが可能となる。これにより、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池セル１との間に絶縁部分を設ける必要がなくなるため、太陽電池モジュール１０の封止構造を簡易化できる。従って、製造時に発生し得る配線の成形不良や工程不良が低減され、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁部分が不要となることで、この部分の劣化に起因する短絡を根本的に防止することが可能となり、太陽電池モジュール１０の長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００５０】
また、端子箱３に正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を設けることで、端子リード線２ａ，２ｂと各出力ケーブルとを直接接続することなく配線を行うことが可能になるので、取り付け時の作業性を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記の説明では、受光面側及び非受光面側に正極側及び負極側の端子電極がそれぞれ形成された太陽電池セル１を用いたが、正極側及び負極側の端子電極が共に非受光面側に形成された太陽電池セルを用いてもよい。この場合、端子リード線２ａ，２ｂ共に、そのまま各端部セルの直下に引き出すことが可能となる。
【００５２】
図４は、第１の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。なお、図１と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
この変形例の太陽電池モジュール１０ａでは、太陽電池セル１がマトリクス状に縦２セル横１２セル（合計２４セル）配置されており、その外寸は概ね縦０．５ｍ×横２ｍとなる。また、裏面保護材にはポリエステル塗装ガルバリウム鋼板を用いた。太陽電池モジュール１０ａでは、直列接続経路Ｓに従う順番で各太陽電池セル１が互いに直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。光起電力発生部Ｅでは、上記と同様に、その最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢが隣り合うように配置される。これにより、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セルの直下にそれぞれ引き出される。
【００５３】
このような構成を有する太陽電池モジュール１０ａでも、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下にそれぞれ引き出すことができるので、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池セル１との間の絶縁部分が不要となって封止構造が簡単になり、生産性を向上させると共に長期使用に伴う信頼性を高めることができる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。図１と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態の太陽電池モジュール２０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セル１を有し、前述の太陽電池モジュール１０と同様に、受光面側に配された表面保護材と非受光面側に配された裏面保護材との間に各太陽電池セル１を絶縁性封止材で封止した構造をなしている。なお、本実施の形態に用いる表面保護材、裏面保護材、及び絶縁性封止材は、前述の太陽電池モジュール１０で用いた材料と同一のものを用いた。
【００５６】
本実施の形態の太陽電池モジュール２０は、太陽電池セル１がマトリクス状に縦横各６セル（合計３６セル）配置されており、その外寸は概ね１ｍ角となる。このように配置された各太陽電池セル１は、本実施の形態では、直列接続経路Ｓ１，Ｓ２に従う順番で負極側から正極側まで前述の直列接続配線部材１２によって互いに直列接続され、これによって光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２が構成される。
【００５７】
上記のように接続することで、太陽電池モジュール２０では、光起電力発生部Ｅ１の両極側の端部に位置する太陽電池セル１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ１及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢ１が隣り合うように配置されると共に、光起電力発生部Ｅ２の両極側の端部に位置する太陽電池セル１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ２及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２が隣り合うように配置されると共に、負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。
【００５８】
本実施の形態では、上記のように配置された正極側端部セルＡ１と正極側端部セルＡ２とは、その受光面側に形成されている正極側の端子電極同士が、並列接続配線部材２１によって接続される。また、負極側端部セルＢ１と負極側端部セルＢ２とは、その非受光面側に形成されている負極側の端子電極同士が、並列接続配線部材２１によってそれぞれ接続される。そして、正極側を接続した並列接続配線部材２１には端子リード線２ａが接続され、負極側を接続した並列接続配線部材２１には端子リード線２ｂが接続される。ここで、互いに隣り合う正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２を正極側端部セル部、互いに隣り合う負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２を負極側端部セル部とすると、上記のように接続された端子リード線２ａ，２ｂは、各端部セル部の直下にそれぞれ引き出される。ただし、端子リード線２ａは、太陽電池セル１が配置されていない部分で絶縁性封止材を貫通することで、正極側端部セル部の直下に引き出される。
【００５９】
上記のように引き出された端子リード線２ａ，２ｂは、裏面保護材に設けられた所定の各穴を通って裏面保護材５の非受光面側に取り出される。そして、正極側端部セル部及び負極側端部セル部の配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に設けられた端子箱３の内部に引き込まれ、外部に電力を供給するための出力ケーブルとそれぞれ接続される。本実施の形態では、前述の太陽電池モジュール１０と同様に、端子箱３に対して正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子が設けられており、端子箱３内部に引き込まれた端子リード線２ａ，２ｂは、各取り出し端子に接続される。これにより、端子リード線２ａ，２ｂは、外部に電力を供給するための各出力ケーブルとそれぞれの取り出し端子を介して接続される。
【００６０】
このように、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セル部の直下に引き出されるので、各リード線と太陽電池セル１との絶縁を確保する必要がなくなり、太陽電池モジュール２０の封止構造を簡易化できる。
【００６１】
以下、本実施の形態の太陽電池モジュール２０の製造方法について説明する。
まず、太陽電池セル１をマトリクス状に縦横各６セル配置する。そして、直列接続経路Ｓ１，Ｓ２に従う順番で各太陽電池セル１が互いに直列接続となるように、各セル同士を半田付けなどによって直列接続配線部材１２で接続する。このような接続を行うことで、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１を隣り合うように配置すると共に、光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２を隣り合うように配置し、さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２を隣り合うように配置すると共に、負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２を隣り合うように配置する。
【００６２】
次に、光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２の受光面側及び非受光面側に、表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置する。そして、正極側端部セル部を構成する正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２の受光面側に形成された正極側の各端子電極同士を、並列接続配線部材２１によって接続する。また、負極側端部セル部を構成する負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２の非受光面側に形成された負極側の各端子電極同士を、並列接続配線部材２１によって接続する。続いて、正極側及び負極側の並列接続配線部材２１に対して、端子リード線２ａ，２ｂをそれぞれ半田付けなどによって接続し、正極側端部セル部及び負極側端部セル部から、それぞれ端子リード線２ａ，２ｂを引き出す。端子リード線２ａは、太陽電池セル１が配置されていない部分を用いて正極側端部セル部の直下に引き出し、端子リード線２ｂは、そのまま負極側端部セル部の直下に引き出す。そして、このように各端部セル部の直下に引き出された端子リード線２ａ，２ｂを、裏面保護材に設けられた各穴を通してその非受光面側に取り出す。さらに、絶縁性封止材によって光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２を封止する。
【００６３】
その後、正極側端部セル部及び負極側端部セル部の配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に、接着剤を用いて端子箱３を取り付ける。そして、上記のように取り出された端子リード線２ａ，２ｂを端子箱３内部に引き込み、端子箱３に予め設けられている正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子を介して各出力ケーブルと接続する。そして、端子箱３内部に充填材を充填して絶縁処理を行う。
【００６４】
このような工程によって製造された本実施の形態の太陽電池モジュール２０では、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下に引き出すことができるので、各リード線の絶縁処理に伴う煩雑な工程が不要となり、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁処理に伴う絶縁部分が不要となることで、長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態の太陽電池モジュール２０では、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１、並びに光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２を上記のように配置することで、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下に引き出すことが可能となる。これにより、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池セル１との間に絶縁部分を設ける必要がなくなるため、太陽電池モジュール１０の封止構造を簡易化できる。従って、製造時に発生し得る配線の成形不良や工程不良が低減され、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁部分が不要となることで、この部分の劣化に起因する短絡を根本的に防止することが可能となり、太陽電池モジュール２０の長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００６６】
また、端子箱３に正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を設けることで、端子リード線２ａ，２ｂと各出力ケーブルとを直接接続することなく配線を行うことが可能になるので、取り付け時の作業性を向上させることができる。
【００６７】
なお、上記の説明では、受光面側及び非受光面側に正極側及び負極側の端子電極がそれぞれ形成された太陽電池セル１を用いたが、正極側及び負極側の端子電極が共に非受光面側に形成された太陽電池セルを用いてもよい。この場合、端子リード線２ａ，２ｂ共に、そのまま各端部セル部の直下に引き出すことが可能となる。
【００６８】
また、上記の説明では、各並列接続配線部材２１に端子リード線２ａ，２ｂを接続することで各端部セル部から出力を取り出すようにしたが、並列接続配線部材２１を用いずに、各端部セルの端子電極から端子リード線をそれぞれ引き出し、端子箱３内部で正極側端部セルＡ１，Ａ２から引き出される端子リード線同士及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２から引き出される端子リード線同士をそれぞれ並列接続するようにしてもよい。この場合、正極側端部セルＡ１，Ａ２の受光面側の端子電極に接続される各端子リード線は、上記と同様に、それぞれ太陽電池セル１を配していない部分を用いて正極側端部セル部の直下に引き出すことができる。
【００６９】
また、上記の説明では、正極側端部セルＡ１，Ａ２同士及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２同士を辺同士が接して隣り合うようにそれぞれ配置したが、正極側の各端部セル同士及び負極側の各端部セル同士がそれぞれ対角線上に隣り合うように配置してもよい。ただし、このように配置する場合、正極側及び負極側の並列接続を並列接続配線部材２１によって各端部セル同士で行うと、各々の並列接続配線部材２１が交差して絶縁を行う必要が生じるため、各端部セルから端子リード線をそれぞれ引き出し、端子箱３内で並列接続を行うようにするのが望ましい。
【００７０】
図６は、第２の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。なお、図５と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
この変形例の太陽電池モジュール２０ａでは、太陽電池セル１がマトリクス状に縦２セル横１２セル（合計２４セル）配置されており、その外寸は概ね縦０．５ｍ×横２ｍとなる。また、裏面保護材にはポリエステル塗装ガルバリウム鋼板を用いた。太陽電池モジュール２０ａでは、直列接続経路Ｓ１，Ｓ２に従う順番で各太陽電池セルが直列接続され、光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２が構成される。これにより、上記と同様に、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１が隣り合うように配置されると共に、光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２が隣り合うように配置されると共に、負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。
【００７１】
このような構成を有する太陽電池モジュール２０ａでも、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下にそれぞれ取り出すことができるので、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池セル１との間の絶縁部分が不要となって封止構造が簡単になり、生産性を向上させると共に長期使用に伴う信頼性を高めることができる。
【００７２】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【００７３】
本実施の形態の太陽電池モジュール１１０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池サブモジュール１００、受光面側に配された表面保護材、及び非受光面側に配された裏面保護材を有し、表面保護材と裏面保護材との間に各太陽電池サブモジュール１００を絶縁性封止材によって封止した構造をなしている。なお、本実施の形態の表面保護材、裏面保護材、及び絶縁性封止材は、前述の太陽電池モジュール１０で用いた材料と同一のものを用いた。
【００７４】
太陽電池サブモジュール１００は、支持基板上に形成され、光電変換機能を有する薄膜を複数の太陽電池セル１００−１に分割すると共に、それらを互いに電気的に接続することで構成され、集積型の光起電力素子群として機能する。上記薄膜の材質としては、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン、及び化合物半導体などを用いることが可能である。また、支持基板としては、ガラス基板及びフィルム基板などを用いることができる。本実施の形態では、支持基板を４５ｃｍ角サイズのガラス基板とし、その上に形成されたａ−Ｓｉ薄膜によって概ね１．５ｃｍ×４５ｃｍサイズの太陽電池セル１００−１が２０セル構成され、それらが負極側から正極側まで互いに直列接続されたものを用いた。
【００７５】
本実施の形態の太陽電池モジュール１１０は、太陽電池サブモジュール１００がマトリクス状に縦横各２サブモジュール（合計４サブモジュール）配置されており、その外寸は概ね１ｍ角となる。そして、各太陽電池サブモジュール１００は、本実施の形態では直列接続配線部材１１１によって互いに電気的に直列接続され、これによって光起電力発生部Ｅが構成される。
【００７６】
上記のように接続することで、太陽電池モジュール１１０では、光起電力発生部Ｅの両極側の端部にそれぞれ位置する太陽電池セル１００−１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢが隣り合うように配置される。
【００７７】
ここで、本実施の形態に用いた太陽電池サブモジュール１００では、その最も正極側に位置する太陽電池セル１００−１及び最も負極側に位置する太陽電池セル１００−１の非受光面側には、正極側の端子電極及び負極側の端子電極がそれぞれ形成されている。
【００７８】
これにより、正極側端部セルＡの端子電極に接続された端子リード線２ａ、及び負極側端部セルＢの端子電極に接続された端子リード線２ｂは、それぞれ各端部セルの直下にそのまま引き出される。
【００７９】
上記のように引き出された端子リード線２ａ，２ｂは、裏面保護材に設けられた所定の各穴を通って裏面保護材５の非受光面側に取り出される。そして、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢの配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に設けられた端子箱３の内部に引き込まれ、外部に電力を供給するための出力ケーブルとそれぞれ接続される。本実施の形態では、前述の太陽電池モジュール１０と同様に、端子箱３に対して正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子が設けられており、端子箱３内部に引き込まれた端子リード線２ａ，２ｂは、各取り出し端子に接続される。これにより、端子リード線２ａ，２ｂは、外部に電力を供給するための各出力ケーブルとそれぞれの取り出し端子を介して接続される。
【００８０】
このように、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セルの直下に引き出されるので、各リード線と太陽電池サブモジュール１００との絶縁を確保する必要がなくなり、太陽電池モジュール１１０の封止構造を簡易化できる。
【００８１】
以下、本実施の形態の太陽電池モジュール１１０の製造方法について説明する。
まず、太陽電池サブモジュール１００をマトリクス状に縦横各２サブモジュール配置する。そして、直列接続配線部材１１１を用いて半田付けなどによって各太陽電池サブモジュール１００同士を直列接続して、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢが隣り合うように配置する。
【００８２】
次に、光起電力発生部Ｅの受光面側及び非受光面側に、表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置する。そして、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢの非受光面側に形成されている端子電極に端子リード線２ａ，２ｂをそれぞれ接続して各端部セルの直下に引き出し、さらに裏面保護材に設けられた各穴を通して裏面保護材の非受光面側に取り出す。そして、絶縁性封止材によって光起電力発生部Ｅを封止する。
【００８３】
その後、正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢの配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に、接着剤を用いて端子箱３を取り付ける。そして、上記のように取り出された端子リード線２ａ，２ｂを端子箱３内部に引き込み、端子箱３に予め設けられている正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子を介して、出力ケーブルとそれぞれ接続する。このような配線後、端子箱３内部に充填材を充填して絶縁処理を行う。
【００８４】
このような工程によって製造された本実施の形態の太陽電池モジュール１１０では、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下に引き出すことができるので、各リード線の絶縁処理に伴う煩雑な工程が不要となり、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁処理に伴う絶縁部分が不要となることで、長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態の太陽電池モジュール１１０では、光起電力発生部Ｅの正極側端部セルＡ及び負極側端部セルＢを隣り合うように配置することで、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下に引き出すことが可能となる。これにより、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池サブモジュール１００との間に絶縁部分を設ける必要がなくなるため、太陽電池モジュール１１０の封止構造を簡易化できる。従って、製造時に発生し得る配線の成形不良や工程不良が低減され、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁部分が不要となることで、この部分の劣化に起因する短絡を根本的に防止することが可能となり、太陽電池モジュール１１０の長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【００８６】
また、端子箱３に正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を設けることで、端子リード線２ａ，２ｂと各出力ケーブルとを直接接続することなく配線を行うことが可能になるので、取り付け時の作業性を向上させることができる。
【００８７】
図８は、第３の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。なお、図７と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
この変形例の太陽電池モジュール１１０ａでは、太陽電池サブモジュール１００ａとして、２０ｃｍ×９０ｃｍサイズのフィルム基板上に形成されたａ−Ｓｉ薄膜によって、概ね１．５ｃｍ×２０ｃｍサイズの太陽電池セル１００ａ−１が６０セル構成され、それらが負極側から正極側まで互いに直列接続されたものを用いた。また、裏面保護材にはポリエステル塗装ガルバリウム鋼板を用いた。太陽電池モジュール１１０ａでは、上記太陽電池サブモジュール１００ａがマトリクス状に縦横各２サブモジュール（合計４サブモジュール）配置されており、その外寸は概ね０．５ｍ×２ｍサイズとなる。
【００８８】
このように配置された各太陽電池サブモジュール１００ａは、直列接続配線部材１１１によって互いに電気的に直列接続され、光起電力発生部Ｅが構成される。光起電力発生部Ｅでは、上記と同様に、その最も正極側に位置する正極側端部セルＡ及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢが隣り合うように配置される。太陽電池サブモジュール１００ａでは、上記と同様に、その最も正極側に位置する太陽電池セル１００ａ−１及び最も負極側に位置する太陽電池セル１００ａ−１の非受光面側には、正極側及び負極側の端子電極がそれぞれ形成されている。これにより、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セルの直下にそれぞれ引き出される。
【００８９】
このような構成を有する太陽電池モジュール１１０ａでも、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セルの直下にそれぞれ引き出すことができるので、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池サブモジュール１００ａとの間の絶縁部分が不要となって封止構造が簡単になり、生産性を向上させると共に長期使用に伴う信頼性を高めることができる。
【００９０】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。なお、図７と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態の太陽電池モジュール１２０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池サブモジュール１００を有し、上記の太陽電池モジュール１１０と同様に、受光面側に配された表面保護材と非受光面側に配された裏面保護材との間に各太陽電池サブモジュール１００を絶縁性封止材で封止した構造をなしている。なお、本実施の形態に用いる表面保護材、裏面保護材、及び絶縁性封止材は、前述の太陽電池モジュール１０で用いた材料と同一のものを用いた。
【００９２】
本実施の形態の太陽電池モジュール１２０は、太陽電池サブモジュール１００がマトリクス状に縦横各２サブモジュール（合計４サブモジュール）配置されており、その外寸は概ね１ｍ角となる。また、太陽電池モジュール１２０の上側で互いに隣接する太陽電池サブモジュール１００同士、及び下側で互いに隣接する太陽電池サブモジュール１００同士は、それぞれ直列接続配線部材１２１によって互いに直列接続され、これによって光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ構成される。
【００９３】
上記のように接続することで、太陽電池モジュール１２０では、光起電力発生部Ｅ１の両極側の端部に位置する太陽電池セル１００−１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ１及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢ１が隣り合うように配置されると共に、光起電力発生部Ｅ２の両極側の端部に位置する太陽電池セル１００−１、即ちその最も正極側に位置する正極側端部セルＡ２及び最も負極側に位置する負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２が隣り合うように配置されると共に、負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。
【００９４】
本実施の形態では、上記のように配置された正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２は、並列接続配線部材１２２によって、それぞれの非受光面側に形成されている正極側の端子電極同士が接続される。また、負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２についても同様に、それぞれの非受光面側に形成されている負極側の端子電極同士が並列接続配線部材１２２によって接続される。そして、正極側を接続した並列接続配線部材１２２には端子リード線２ａが接続され、負極側を接続した並列接続配線部材１２２には端子リード線２ｂが接続される。ここで、互いに隣り合う正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２を正極側端部セル部、互いに隣り合う負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２を負極側端部セル部とすると、上記のように接続された端子リード線２ａ，２ｂは、それぞれ各端部セル部の直下にそのまま引き出される。
【００９５】
上記のように引き出された端子リード線２ａ，２ｂは、裏面保護材に設けられた所定の各穴を通って裏面保護材５の非受光面側に取り出される。そして、正極側端部セル部及び負極側端部セル部の配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に設けられた端子箱３の内部に引き込まれ、外部に電力を供給するための出力ケーブルとそれぞれ接続される。本実施の形態では、前述の太陽電池モジュール１０と同様に、端子箱３に対して正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子が設けられており、端子箱３内部に引き込まれた端子リード線２ａ，２ｂは、各取り出し端子に接続される。これにより、端子リード線２ａ，２ｂは、外部に電力を供給するための各出力ケーブルとそれぞれの取り出し端子を介して接続される。
【００９６】
このように、端子リード線２ａ，２ｂが各端部セル部の直下に引き出されるので、各リード線と太陽電池サブモジュール１００との絶縁を確保する必要がなくなり、太陽電池モジュール１２０の封止構造を簡易化できる。
【００９７】
以下、本実施の形態の太陽電池モジュール１２０の製造方法について説明する。
まず、太陽電池サブモジュール１００をマトリクス状に縦横各２サブモジュール配置する。そして、直列接続配線部材１２１を用いて、上側で互いに隣接する太陽電池サブモジュール１００同士、及び下側で互いに隣接する太陽電池サブモジュール１００同士を半田付けなどでそれぞれ直列接続する。このような接続を行うことで、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１を隣り合うように配置すると共に、光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２を隣り合うように配置し、さらに、各端部セルの正極側に位置する正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２を隣り合うように配置すると共に、その負極側に位置する負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２を隣り合うように配置する。
【００９８】
次に、光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２の受光面側及び非受光面側に、表面保護材及び裏面保護材をそれぞれ配置する。そして、正極側端部セル部を構成する正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２の非受光面側に形成されている正極側の端子電極同士を並列接続配線部材１２２によって接続する。また、負極側端部セル部を構成する負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２の非受光面側に形成されている負極側の端子電極同士を並列接続配線部材１２２によって接続する。続いて、正極側及び負極側の並列接続配線部材１２２に対して、端子リード線２ａ，２ｂをそれぞれ半田付けなどによって接続し、正極側端部セル部及び負極側端部セル部から端子リード線２ａ，２ｂをそれぞれ引き出す。そして、端子リード線２ａ，２ｂをそのまま各端部セル部の直下に引き出し、さらに、裏面保護材に設けられた各穴を通してその非受光面側に取り出す。そして、絶縁性封止材によって光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２を封止する。
【００９９】
その後、正極側端部セル部及び負極側端部セル部の非受光面側の配置部に対応する裏面保護材の非受光面側に、接着剤を用いて端子箱３を取り付ける。そして、上記のように取り出された端子リード線２ａ，２ｂを端子箱３内部に引き込み、端子箱３に予め設けられている正極出力用及び負極出力用の一対の取り出し端子を介して各出力ケーブルと接続する。そして、端子箱３内部に充填材を充填して絶縁処理を行う。
【０１００】
このような工程によって製造された本実施の形態の太陽電池モジュール１２０では、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下に引き出すことができるので、各リード線の絶縁処理に伴う煩雑な工程が不要となり、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁処理に伴う絶縁部分が不要となることで、長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施の形態の太陽電池モジュール１２０では、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１、並びに光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２を上記のように配置することで、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下に引き出すことが可能となる。これにより、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池サブモジュール１００との間に絶縁部分を設ける必要がなくなるため、太陽電池モジュール１２０の封止構造を簡易化できる。従って、製造時に発生し得る配線の成形不良や工程不良が低減され、生産性を向上させることができる。また、上記絶縁部分が不要となることで、この部分の劣化に起因する短絡を根本的に防止することが可能となり、太陽電池モジュール１２０の長期使用に伴う信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
また、端子箱３に正極出力用及び負極出力用の各取り出し端子を設けることで、端子リード線２ａ，２ｂと各出力ケーブルとを直接接続することなく配線を行うことが可能になるので、取り付け時の作業性を向上させることができる。
【０１０３】
なお、上記の説明では、各並列接続配線部材１２２に端子リード線２ａ，２ｂを接続することで各端部セル部から出力を取り出すようにしたが、並列接続配線部材１２２を用いずに、各端部セルの端子電極から端子リード線をそれぞれ引き出し、端子箱３内部で正極側端部セルＡ１，Ａ２から引き出される端子リード線同士及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２から引き出される端子リード線同士をそれぞれ並列接続するようにしてもよい。
【０１０４】
また、上記の説明では、正極側端部セルＡ１，Ａ２同士及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２同士を辺同士が接して隣り合うようにそれぞれ配置したが、正極側の各端部セル同士及び負極側の各端部セル同士がそれぞれ対角線上に隣り合うように配置してもよい。ただし、このように配置する場合、正極側及び負極側の並列接続を並列接続配線部材１２２によって各端部セル同士で行うと、各々の並列接続配線部材１２２が交差して絶縁を行う必要が生じるため、各端部セルから端子リード線をそれぞれ引き出し、端子箱３内で並列接続を行うようにするのが望ましい。
【０１０５】
図１０は、第４の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。なお、図９と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
この変形例の太陽電池モジュール１２０ａでは、前述の太陽電池サブモジュール１００ａがマトリクス状に縦２サブモジュール、横４サブモジュール（合計８サブモジュール）配置されており、その外寸は概ね縦０．５ｍ×横４ｍとなる。また、裏面保護材にはポリエステル塗装ガルバリウム鋼板を用いた。太陽電池モジュール１２０ａでは、その左半分及び右半分の各４サブモジュールを構成する各々の太陽電池サブモジュール１００ａ同士が、直列接続配線部材１２１によって互いに直列接続され、これによって光起電力発生部Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ構成される。これにより、上記と同様に、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１が隣り合うように配置されると共に、光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２が隣り合うように配置されると共に、負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。
【０１０６】
このような構成を有する太陽電池モジュール１２０ａでも、端子リード線２ａ，２ｂを各端部セル部の直下にそれぞれ取り出すことができるので、端子リード線２ａ，２ｂと太陽電池サブモジュール１００ａとの間の絶縁部分が不要となって封止構造が簡単になり、生産性を向上させると共に長期使用に伴う信頼性を高めることができる。
【０１０７】
図１１は、第４の実施の形態の別の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。なお、図１０と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
この変形例の太陽電池モジュール１２０ｂでは、その右半分を構成する４サブモジュールの極性の向きが、上記の太陽電池モジュール１２０ａの場合と比較してそれぞれ逆になるように配置されている。そして、上記と同様の直列接続を行うことで、太陽電池モジュール１２０ｂでは、光起電力発生部Ｅ１の正極側端部セルＡ１及び負極側端部セルＢ１が隣り合うように配置されると共に、光起電力発生部Ｅ２の正極側端部セルＡ２及び負極側端部セルＢ２が隣り合うように配置される。さらに、各端部セルの正極側の正極側端部セルＡ１及び正極側端部セルＡ２、並びに負極側の負極側端部セルＢ１及び負極側端部セルＢ２が、それぞれ対角線上に隣り合うように配置される。
【０１０８】
これにより、太陽電池モジュール１２０ｂでは、各々の端部セルから端子リード線２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそのまま直下に引き出され、さらに裏面保護材に設けられた所定の各穴を通って端子箱３の内部に引き込まれる。そして、正極側端部セルＡ１，Ａ２から引き出された端子リード線２ａ，２ｄ同士、及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２から引き出された端子リード線２ｂ，２ｃ同士は、端子箱３内部でそれぞれ並列接続される。なお、正極側端部セルＡ１，Ａ２同士、及び負極側端部セルＢ１，Ｂ２同士をそれぞれ並列接続配線部材によって接続してもよいが、並列接続配線部材同士が交わるようになるため、両者の間に絶縁処理が必要となる。
【０１０９】
このような構成を有する太陽電池モジュール１２０ｂでも、正極側の端子リード線２ａ，２ｄ及び負極側の端子リード線２ｂ，２ｃを各々の端部セル部の直下にそれぞれ取り出すことができるので、端子リード線２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと太陽電池サブモジュール１００ａとの間の絶縁部分が不要となって封止構造が簡単になり、生産性を向上させると共に長期使用に伴う信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図２】本実施の形態の太陽電池モジュールでの太陽電池セル間の直列配線及び各端部セルから取り出される端子リード線を示す概略断面図である。
【図３】図１に示す太陽電池モジュールと端子箱との接続を示す概念図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図８】第３の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１０】第４の実施の形態の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図１１】第４の実施の形態の別の変形例を示す太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【図１２】従来の太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図１３】太陽電池セルによって構成された従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１４】図１３に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１５】図１４に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１６】太陽電池サブモジュールによって構成された従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１７】図１６に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１８】図１７に示す太陽電池モジュールの問題を解決した、従来の太陽電池モジュールの配線構造例を示す模式図である。
【図１９】各端部セルを中央２列の端部に配置した、従来の太陽電池モジュールの配線構造を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  太陽電池セル
２ａ，２ｂ  端子リード線
３  端子箱
４  表面保護材
５  裏面保護材
６  絶縁性封止材
１０  太陽電池モジュール
１００  太陽電池サブモジュール
Ａ  正極側端部セル
Ｂ  負極側端部セル
Ｅ  光起電力発生部
【図１】
2005244046.tif 000003
【図２】
2005244046.tif 000004
【図３】
2005244046.tif 000005
【図４】
2005244046.tif 000006
【図５】
2005244046.tif 000007
【図６】
2005244046.tif 000008
【図７】
2005244046.tif 000009
【図８】
2005244046.tif 000010
【図９】
2005244046.tif 000011
【図１０】
2005244046.tif 000012
【図１１】
2005244046.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005244046.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005244046.tif 000017
【図１６】
2005244046.tif 000018
【図１７】
2005244046.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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