(57)【要約】【課題】出力低下を抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】この太陽電池モジュール２では、複数の太陽電池セル２０は、ｎ型のシリコン基板２１により形成されており、第１太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ｂ）と、第１太陽電池セルの電位よりも高い電位を有する第２太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ａ）とを含む。第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと保持部材１１との間には、第２太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１よりも高い電位を有する高電位電極３１ｃが設けられている。【選択図】図２
2013229359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配置される透光性基板と、前記太陽電池セルと前記透光性基板との間に配置される封止材と、を備え、
前記複数の太陽電池セルは、第１太陽電池セルと前記第１太陽電池セルの電位よりも高い電位を有する第２太陽電池セルとを含み、
前記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている場合に、前記第１太陽電池セルと前記第２太陽電池セルとの間、および、前記第２太陽電池セルと前記透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、前記第２太陽電池セルの前記ｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する高電位電極が設けられ、
前記太陽電池セルがｐ型の半導体基板により形成されている場合に、前記第１太陽電池セルと前記第２太陽電池セルとの間、および、前記第１太陽電池セルと前記透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、前記第１太陽電池セルの前記ｐ型の半導体基板よりも低い電位を有する低電位電極が設けられていることを特徴とする太陽電池パネル。
【請求項２】
前記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されており、
前記第１太陽電池セルと前記第２太陽電池セルとの間、および、前記第２太陽電池セルと前記透光性基板の端面との間の少なくとも一方に、前記第２太陽電池セルの前記ｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する高電位電極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。
【請求項３】
前記複数の太陽電池セルを電気的に接続する配線基板を含み、
前記高電位電極は前記配線基板に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネル。
【請求項４】
前記複数の太陽電池セルは、太陽電池パネルの中で最も高い電位を有する第３太陽電池セルと、前記太陽電池パネルの中で最も低い電位を有する第４太陽電池セルとを含み、
前記高電位電極は前記第３太陽電池セルの前記ｎ型の半導体基板よりも高い電位を有することを特徴とする請求項２または３に記載の太陽電池パネル。
【請求項５】
前記複数の太陽電池セルは、隣接する前記太陽電池セルが互いに直列接続されたセル列を複数構成し、
前記高電位電極は、隣接する前記セル列同士の間、および、前記セル列と前記透光性基板の端面との間の少なくとも一方に、前記セル列に沿って延びるように設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の太陽電池パネル。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの縁部を保持する保持部材とを備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池パネル、または請求項６に記載の太陽電池モジュールを備えることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項８】
前記太陽電池パネルまたは前記太陽電池モジュールは複数設けられ、
前記複数の太陽電池セルは、太陽光発電システムの中で最も高い電位を有する第５太陽電池セルと、前記太陽光発電システムの中で最も低い電位を有する第６太陽電池セルとを含み、
前記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されており、
前記高電位電極は前記第５太陽電池セルの前記ｎ型の半導体基板よりも高い電位を有することを特徴とする請求項７に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池パネル、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムに関し、特に、複数の太陽電池セルを含む太陽電池パネル、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコン基板の裏面側にｎ電極およびｐ電極を形成した所謂裏面電極型太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールが開発されている。例えば、従来の一例による太陽電池モジュール１００１は図９に示すように、太陽電池パネル１００２と、太陽電池パネル１００２の縁部を保持する導電性の保持部材１００３とを備えている。
【０００３】
太陽電池パネル１００２は、複数の裏面電極型太陽電池セル１０１０（以後、単に太陽電池セル１０１０と称する）と、隣接する太陽電池セル１０１０同士を電気的に接続する配線基板１０２０と、太陽電池セル１０１０および配線基板１０２０を覆う封止材１０３１と、太陽電池セル１０１０、配線基板１０２０および封止材１０３１を上下方向に挟み込む透光性基板１０３２および裏面保護シート１０３３とを備える。太陽電池セル１０１０は図１０に示すように、裏面側にｎ型集電層１０１１ａおよびｐ型集電層１０１１ｂが設けられたｎ型のシリコン基板（半導体基板）１０１１と、シリコン基板１０１１の上面（受光面）側に設けられたパッシベーション膜１０１２と、シリコン基板１０１１の裏面側に設けられ、ｎ型集電層１０１１ａに電気的に接続されたｎ電極１０１３およびｐ型集電層１０１１ｂに電気的に接続されたｐ電極１０１４とを含む。
【０００４】
太陽電池モジュール１００１に太陽光が照射されると、シリコン基板１０１１内で電子・正孔対が生じ、電子および正孔はそれぞれｎ型集電層１０１１ａおよびｐ型集電層１０１１ｂに引き寄せられる。これにより、所定の出力（電力）が取り出される。この太陽電池セル１０１０では、シリコン基板１０１１の受光面側に電極を形成しないので、電極によるシャドーロス（電極が影になることによる光の損失）がない。
【０００５】
なお、複数の太陽電池セルを含む太陽電池パネルと、太陽電池パネルの縁部を保持する保持部材とを備えた太陽電池モジュールは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者は、上記太陽電池モジュール１００１に太陽光を照射して発電を行うと、太陽電池モジュール１００１の出力が低下する（発電効率が低下する）場合があるという問題点が存在することを見出した。具体的には、本発明者は、太陽電池モジュール１００１について種々検討した結果、太陽電池モジュール１００１内の発電回路の電位と周囲（隣接する太陽電池セル１０１０ｂ（図１１参照）、保持部材１００３など）の電位との間の電位差が大きいほど出力の低下が起こりやすいこと、降雨などにより太陽電池モジュール１００１の受光面に水の膜が形成されている状態では出力の低下が起こりやすいこと、を突き止めた。
【０００８】
これらの結果から、本発明者は、以下のメカニズムにより太陽電池モジュール１００１の出力の低下が発生すると推定した。
【０００９】
まず第１に、太陽電池セル１０１０ａ（図１１参照）の電位が周囲（隣接する太陽電池セル１０１０ｂ（図１１参照）、保持部材１００３、太陽電池パネル１００２上に溜まった雨水１０４０（図１１参照）など）の電位よりも高い場合は、その電位差により太陽電池セル１０１０ａの受光面側には図１１に示す方向の電界Ｅが発生する。なお、太陽電池パネル１００２上に溜まった雨水１０４０の電位は保持部材１００３の電位と等しい。そして、図１２に示すように、封止材１０３１に含まれる電子が電界Ｅによりパッシベーション膜１０１２上に集められる。
【００１０】
第２に、パッシベーション膜１０１２の受光面上に集められた電子と対を成すように、シリコン基板１０１１の受光面側、すなわちパッシベーション膜１０１２が形成されている側の方向に、正孔を集めようとする力が発生する。
【００１１】
第３に、太陽電池セル１０１０のｐｎ接合に光が照射されることにより電子・正孔対が発生する。そして、上記正孔を集めようとする力により、発生した正孔がパッシベーション膜１０１２の方向に向かう確率が高くなり、発生した正孔がシリコン基板１０１１の裏面に設けたｐ型集電層１０１１ｂに到達する割合が低下する。シリコン基板１０１１がｎ型である場合、正孔は少数キャリアとなるため、発生した正孔がｐ型集電層１０１１ｂに到達する割合が低下することは太陽電池セル１０１０の出力電流が低下することである。すなわち、太陽電池モジュール１００１の出力が低下する（発電効率が低下する）こととなる。
【００１２】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、出力低下を抑制することが可能な太陽電池パネル、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、この発明の太陽電池パネルは、複数の太陽電池セルと、太陽電池セルの受光面側に配置される透光性基板と、太陽電池セルと透光性基板との間に配置される封止材と、を備え、複数の太陽電池セルは、第１太陽電池セルと、第１太陽電池セルの電位よりも高い電位を有する第２太陽電池セルとを含み、太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている場合、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、第２太陽電池セルのｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する高電位電極が設けられ、太陽電池セルがｐ型の半導体基板により形成されている場合、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第１太陽電池セルと透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、第１太陽電池セルのｐ型の半導体基板よりも低い電位を有する低電位電極が設けられている。
【００１４】
なお、本明細書および特許請求の範囲において、透光性基板とは、太陽光に対して透明な（透光性を有する）基板のことを言う。
【００１５】
この発明の太陽電池パネルでは、上記のように、複数の太陽電池セルは、第１太陽電池セルと、第１太陽電池セルの電位よりも高い電位を有する第２太陽電池セルとを含む。そして、太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている場合、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、第２太陽電池セルのｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する高電位電極が設けられている。これにより、第１太陽電池セルの電位および第２太陽電池セルの電位は高電位電極の電位よりも低くなる。このため、封止材中の電子がパッシベーション膜側に集まるのを抑制することができる。すなわち、封止材中のパッシベーション膜側の電子の密度を小さくすることができる。これにより、半導体基板で発生した正孔をパッシベーション膜側に集めようとする力を抑制することができる。その結果、太陽電池モジュールの出力が低下する（発電効率が低下する）のを抑制することができる。
【００１６】
または、太陽電池セルがｐ型の半導体基板により形成されている場合、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第１太陽電池セルと透光性基板の端面との間の少なくとも一方には、第１太陽電池セルのｐ型の半導体基板よりも低い電位を有する低電位電極が設けられている。これにより、第１太陽電池セルの電位および第２太陽電池セルの電位は低電位電極の電位よりも高くなる。このため、封止材中の正孔がパッシベーション膜側に集まるのを抑制することができる。すなわち、封止材中のパッシベーション膜側の正孔の密度を小さくすることができる。これにより、半導体基板で発生した電子をパッシベーション膜側に集めようとする力を抑制することができる。その結果、太陽電池モジュールの出力が低下する（発電効率が低下する）のを抑制することができる。
【００１７】
上記太陽電池パネルにおいて、好ましくは、太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されており、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと透光性基板の端面との間の少なくとも一方に、第２太陽電池セルのｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する高電位電極が設けられている。
【００１８】
上記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている太陽電池パネルにおいて、好ましくは、複数の太陽電池セルを電気的に接続する配線基板を含み、高電位電極は配線基板に形成されている。このように構成すれば、高電位電極を容易に形成することができる。
【００１９】
上記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている太陽電池パネルにおいて、好ましくは、複数の太陽電池セルは、太陽電池パネルの中で最も高い電位を有する第３太陽電池セルと、太陽電池パネルの中で最も低い電位を有する第４太陽電池セルとを含み、高電位電極は第３太陽電池セルのｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する。このように構成すれば、太陽電池パネルに含まれる全ての太陽電池セルの電位は、高電位電極の電位よりも低くなる。また、太陽電池セルと高電位電極との電位差を大きくすることができる。その結果、太陽電池パネルの出力が低下する（発電効率が低下する）のを効果的に抑制することができる。
【００２０】
上記太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されている太陽電池パネルにおいて、好ましくは、複数の太陽電池セルは、隣接する太陽電池セルが互いに直列接続されたセル列を複数構成し、高電位電極は、隣接するセル列同士の間、および、セル列と透光性基板の端面との間の少なくとも一方に、セル列に沿って延びるように設けられている。このように構成すれば、高電位電極をセル列と交差することなく設けることができるので、高電位電極の配線が容易になる。
【００２１】
この発明の太陽電池モジュールは、上記の構成の太陽電池パネルと、太陽電池パネルの縁部を保持する保持部材とを備える。このように構成すれば、出力低下を抑制することが可能な太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池パネルの縁部を保持する保持部材を設けることによって、太陽電池モジュールの強度を向上させることができる。
【００２２】
この発明の太陽光発電システムは、上記太陽電池セルまたは上記太陽電池モジュールを備える。このように構成すれば、出力低下を抑制することが可能な太陽光発電システムを得ることができる。
【００２３】
上記太陽光発電システムにおいて、好ましくは、太陽電池パネルまたは太陽電池モジュールは複数設けられ、複数の太陽電池セルは、太陽光発電システムの中で最も高い電位を有する第５太陽電池セルと、太陽光発電システムの中で最も低い電位を有する第６太陽電池セルとを含み、太陽電池セルがｎ型の半導体基板により形成されており、高電位電極は第５太陽電池セルのｎ型の半導体基板よりも高い電位を有する。このように構成すれば、太陽光発電システムに含まれる全ての太陽電池セルの電位は、高電位電極の電位よりも低くなる。また、太陽電池セルと高電位電極との電位差をより大きくすることができる。その結果、太陽光発電システムの出力が低下する（発電効率が低下する）のを効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、出力低下を抑制することが可能な太陽電池パネル、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による太陽光発電システムの構成を概略的に示した図である。
【図２】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの構造を示した平面図である。
【図３】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの構造を示した背面図である。
【図４】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図５】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの裏面電極型太陽電池セルの構造を示した断面図である。
【図６】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールに発生する電界を示した断面図である。
【図７】図１に示した本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの裏面電極型太陽電池セルに発生した電子・正孔の動きを示した断面図である。
【図８】本発明の変形例による太陽電池モジュールの構造を示した平面図である。
【図９】従来の一例による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図１０】図９に示した従来の太陽電池モジュールの裏面電極型太陽電池セルの構造を示した断面図である。
【図１１】図９に示した従来の太陽電池モジュールに発生する電界を示した断面図である。
【図１２】図９に示した従来の太陽電池モジュールの裏面電極型太陽電池セルに発生した電子・正孔の動きを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合がある。
【００２７】
図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による太陽光発電システム１の構造について説明する。太陽光発電システム１は図１に示すように、複数の太陽電池モジュール２と、パワーコンディショナ３と、これらを電気的に接続するケーブル４ａおよび４ｂとを備えている。
【００２８】
太陽電池モジュール２は図２および図３に示すように、太陽電池パネル１０と、太陽電池パネル１０の縁部を保持する導電性の保持部材１１と、太陽電池パネル１０の裏面側に配置される端子ボックス１２とを含んでいる。
【００２９】
太陽電池パネル１０は図４に示すように、複数の裏面電極型太陽電池セル２０（以後、単に太陽電池セル２０と称する）と、複数の太陽電池セル２０を電気的に接続する配線基板３１と、太陽電池セル２０の受光面側および裏面側を覆う封止材３２と、太陽電池セル２０、配線基板３１および封止材３２を上下方向に挟み込む透光性基板３３および裏面保護シート３４とを含んでいる。
【００３０】
太陽電池セル２０は図５に示すように、シリコン基板２１（半導体基板）と、シリコン基板２１の上面（受光面）上に形成された窒化シリコン膜からなる絶縁性のパッシベーション膜２２と、パッシベーション膜２２上に形成された窒化シリコン膜からなる絶縁性の反射防止膜（図示せず）と、シリコン基板２１の裏面に設けられた絶縁膜２３と、絶縁膜２３の貫通穴を介して下側に突出するｎ電極２４およびｐ電極２５とを含んでいる。シリコン基板２１として、ｎ型シリコン基板を用いた。
【００３１】
シリコン基板２１の上面には、テクスチャ構造（凹凸構造）が形成されている。シリコン基板２１は、ｎ型領域２１ａと、シリコン基板２１の受光面側に設けられ、ｎ型領域２１ａよりも高濃度のｎ型の不純物を有するｎ+型層２１ｂ（ｎ型拡散領域）と、シリコン基板２１の裏面側に設けられ、ｎ型領域２１ａよりも高濃度のｎ型の不純物を有するｎ型集電層２１ｃと、シリコン基板２１の裏面側に設けられ、ｐ型の不純物を有するｐ型集電層２１ｄとを含んでいる。太陽電池セル２０に太陽光が照射されると、電子・正孔対が発生し、電子はｎ型集電層２１ｃに引き寄せられ、正孔はｐ型集電層２１ｄに引き寄せられる。
【００３２】
ｎ型集電層２１ｃおよびｐ型集電層２１ｄは、それぞれｎ電極２４およびｐ電極２５にオーミック接触されている。ｎ電極２４およびｐ電極２５は、配線基板３１の後述する配線層３１ｂ（図４参照）に半田層など（図示せず）を介して実装されている。そして、隣接する太陽電池セル２０のｎ電極２４とｐ電極２５とが配線基板３１の配線層３１ｂにより電気的に接続されることにより、複数の太陽電池セル２０が直列に接続されている。
【００３３】
パッシベーション膜２２は反射防止膜（図示せず）よりも高い屈折率を有することが好ましい。パッシベーション膜２２は、窒化シリコン膜ではなく、酸化シリコン膜や炭化シリコン膜などのシリコン化合物膜により形成されていてもよい。また、パッシベーション膜２２は、キャリア（電子および正孔）の表面再結合を抑制するパッシベーション効果を有する誘電膜により形成されていてもよい。反射防止膜（図示せず）は、窒化シリコン膜ではなく、酸化シリコン膜や酸化チタン膜など様々な酸化膜により形成することが可能である。また、反射防止膜（図示せず）は、パッシベーション膜２２と併用して反射防止効果を有する他の膜によっても形成することが可能である。
【００３４】
複数の太陽電池セル２０は図２に示すように、複数（例えば４つ）のセル列Ｌを構成している。各セル列Ｌにおいて、隣接する太陽電池セル２０は配線基板３１の後述する配線層３１ｂにより互いに直列に接続されている。また、複数（例えば４つ）のセル列Ｌは配線基板３１の配線層３１ｂにより互いに直列に接続されている。太陽電池セル２０が動作すると、太陽電池セル２０のｎ電極２４とｐ電極２５間に電位差が生じる。ｎ型のシリコン基板２１の電位はｎ電極２４の電位とほぼ等しい。言い換えると、太陽電池セル２０が直列接続されている場合、太陽電池セル２０のｎ型のシリコン基板２１間に電位差が生じることになる。このため、図２に示した例えば太陽電池セル２０ａ〜２０ｄに着目すると、太陽電池セル２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの順に高い電位を有する。そして、各太陽電池モジュール２において、太陽電池セル２０ａのｐ電極２５は最も高い電位を有し、太陽電池セル２０ｄのｎ型のシリコン基板２１は最も低い電位を有する。
【００３５】
なお、太陽電池セル２０ａと太陽電池セル２０ｂとの関係では、太陽電池セル２０ａが本発明の「第２太陽電池セル」に対応し、太陽電池セル２０ｂが本発明の「第１太陽電池セル」に対応する。また、太陽電池セル２０ｂと太陽電池セル２０ｃとの関係では、太陽電池セル２０ｂが本発明の「第２太陽電池セル」に対応し、太陽電池セル２０ｃが本発明の「第１太陽電池セル」に対応する。また、太陽電池セル２０ｃと太陽電池セル２０ｄとの関係では、太陽電池セル２０ｃが本発明の「第２太陽電池セル」に対応し、太陽電池セル２０ｄが本発明の「第１太陽電池セル」に対応する。また、太陽電池セル２０ａは本発明の「第３太陽電池セル」に対応しており、太陽電池セル２０ｄは本発明の「第４太陽電池セル」に対応している。
【００３６】
配線基板３１は図４に示すように、絶縁性の基体３１ａと、基体３１ａの主表面に形成され、太陽電池セル２０同士を電気的に接続する配線層３１ｂと、基体３１ａの主表面に形成される高電位電極３１ｃとを含んでいる。配線層３１ｂおよび高電位電極３１ｃは、基体３１ａの主表面に設けられた同一の導電層をエッチングすることにより形成されていてもよい。
【００３７】
図２に示すように、高電位電極３１ｃは複数設けられており、隣接するセル列Ｌ同士の間、および、セル列Ｌと保持部材１１との間の両方に、セル列Ｌに沿って延びるように設けられている。すなわち、高電位電極３１ｃは、太陽電池セル２０同士の間、および、太陽電池セル２０と保持部材１１との間の両方に設けられている。なお、図２では、配線層３１ｂと高電位電極３１ｃとを区別しやすくするために、高電位電極３１ｃを太線で示している。本実施形態においては、保持部材１１を有する太陽電池モジュール２について説明しているため、高電位電極３１ｃがセル列Ｌと保持部材１１との間に設けられている場合について述べている。保持部材１１を有さない太陽電池モジュール２の場合、高電位電極３１ｃは、セル列Ｌと透光性基板３３の端面との間に設ければよい。ここで、透光性基板３３の端面とは、透光性基板３３の受光面に対し垂直な面の概ね延長線上にある面を指し、封止材３２の端面、裏面保護シート３４の端面も含まれる。
【００３８】
配線層３１ｂはスルーホールや図示しない配線を介して端子ボックス１２のプラス端子１２ａおよびマイナス端子１２ｂ（図３参照）に電気的に接続されている。そして、太陽電池モジュール２の中で最も高い電位を有する太陽電池セル２０ａのｐ電極２５は端子ボックス１２のプラス端子１２ａに接続され、最も低い電位を有する太陽電池セル２０ｄのｎ電極２４は端子ボックス１２のマイナス端子１２ｂに接続されている。高電位電極３１ｃはスルーホールや図示しない配線を介して端子ボックス１２の複数の高電位端子１２ｃ（図３参照）に電気的に接続されている。また、複数の高電位端子１２ｃは互いに電気的に接続されている。このため、全ての高電位電極３１ｃの電位は、ほぼ等しくなっている。高電位電極３１ｃの電位は、太陽電池モジュール２の中で最も高い電位を有する太陽電池セル２０ａのｐ電極２５の電位とほぼ等しい。より詳しく述べると、配線層３１ｂの抵抗等により高電位電極３１ｃの電位は、太陽電池セル２０ａのｐ電極２５の電位よりわずかに下がることになるが、太陽電池セル２０ａのｎ型のシリコン基板２１の電位よりは高い電位となる。なお、端子ボックス１２のプラス端子１２ａおよびマイナス端子１２ｂにはケーブル４ａが接続されており、高電位端子１２ｃには必要に応じてケーブル４ｂが接続されている。ケーブル４ａおよび４ｂの先端には、必要に応じてコネクタが設けられている。
【００３９】
図４に示すように、封止材３２は太陽光に対して透明な絶縁性樹脂（エチレンビニルアセテート樹脂など）を用いて形成されている。封止材３２は、太陽電池セル２０と透光性基板３３との間、および、配線基板３１と透光性基板３３との間に配置されており、太陽電池セル２０と透光性基板３３とを接着するとともに、配線基板３１と透光性基板３３とを接着している。また、封止材３２は配線基板３１と裏面保護シート３４との間に配置されており、配線基板３１と裏面保護シート３４とを接着している。また、封止材３２のうちの、太陽電池セル２０および配線基板３１の上側に配置される部分と下側に配置される部分とは同じ樹脂により形成されている。なお、太陽電池セル２０および配線基板３１の上側に配置される部分と下側に配置される部分とが異なる樹脂により形成されていてもよい。
【００４０】
透光性基板３３は、ガラス基板やＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などを用いて形成されているが、太陽光に対して透明であれば特に限定されない。
【００４１】
裏面保護シート３４は、例えば従来から用いられている耐候性フィルムからなるシート材などを用いることが可能である。耐候性フィルムからなるシート材としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどの絶縁性フィルムを用いることが可能である。なお、裏面保護シート３４の代わりに例えばガラス基板を用いてもよい。ガラス基板を用いることで、太陽電池モジュール２の耐湿性を向上させることが可能である。
【００４２】
保持部材１１は、絶縁性のパネル端面封止部材（図示せず）を介して太陽電池パネル１０の縁部の全周を保持している。また、保持部材１１は例えばアルミニウムなどの金属により形成されており、導電性を有する。また、保持部材１１は感電などに対する安全性確保のために、図示しない配線等を介して接地されている。
【００４３】
太陽光発電システム１では図１に示すように、複数の太陽電池モジュール２がケーブル４ａにより互いに直列に接続されている。このため、太陽光発電システム１に含まれる全ての太陽電池セル２０が互いに直列に接続されている。そして、最も高電位側の太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル２０ａが、太陽光発電システム１に含まれる全ての太陽電池セル２０の中で最も高い電位を有する。最も低電位側の太陽電池モジュール２ｂの太陽電池セル２０ｄが、太陽光発電システム１に含まれる全ての太陽電池セル２０の中で最も低い電位を有する。なお、太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル２０ａは本発明の「第５太陽電池セル」に対応しており、太陽電池モジュール２ｂの太陽電池セル２０ｄは本発明の「第６太陽電池セル」に対応している。
【００４４】
また、隣接する太陽電池モジュール２のケーブル４ｂ同士は電気的に接続されており、太陽光発電システム１に含まれる全ての高電位電極３１ｃの電位が等しくなっている。また、最も高電位側の太陽電池モジュール２ａのケーブル４ｂは太陽電池モジュール２ａのプラス端子１２ａに接続されたケーブル４ａに接続されている。すなわち、太陽電池モジュール２ａの高電位電極３１ｃは、太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル２０ａのｐ電極２５に電気的に接続されている。これにより、太陽光発電システム１に含まれる全ての高電位電極３１ｃの電位は、太陽光発電システム１の中で最も高い電位を有する太陽電池セル２０（太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル２０ａ）のｎ型のシリコン基板２１の電位よりも高くなっている。このため、高電位電極３１ｃの電位は、太陽電池モジュール２ａの全ての太陽電池セル２０の電位よりも高くなっている。
【００４５】
言い換えると、太陽電池モジュール２ａにおいて、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと保持部材１１との間（第２太陽電池セルと透光性基板３３の端面との間）の両方に、第２太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１の電位よりも高い電位を有する高電位電極３１ｃが設けられていると言える。また、太陽電池モジュール２の各々において、第１太陽電池セルと第２太陽電池セルとの間、および、第２太陽電池セルと保持部材１１との間（第２太陽電池セルと透光性基板３３の端面との間）の両方に、第２太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１の電位よりも高い電位を有する高電位電極３１ｃが設けられていると言える。
【００４６】
本実施形態の太陽光発電システム１においては、トランスレスインバータ（パワーコンディショナ３）と接続した。トランスレスインバータと接続した場合、インバータの内部構成上、複数の太陽電池モジュール２を接続した太陽光発電システム１の中心（中央）にあたる太陽電池モジュール２の電位が０Ｖとなり、接地していることと対応する。よって、中心にあたる太陽電池モジュール２と、この太陽電池モジュール２よりも高電位側の太陽電池モジュール２との太陽電池セル２０の電位は、接地電位以上となっている。トランスレスインバータの場合、トランスを有するインバータと比較して、直流から交流への変換効率が高いという利点を有する。
【００４７】
この太陽光発電システム１では、太陽電池モジュール２ａの全ての太陽電池セル２０のｎ型のシリコン基板２１の電位は、高電位電極３１ｃの電位よりも低くなる。このため、太陽電池セル２０および高電位電極３１ｃの周辺には、図６に示す方向の電界Ｅが発生する。なお、太陽電池パネル１０上に溜まった雨水４０の電位は、保持部材１１の電位と等しい。
【００４８】
電界Ｅにより、封止材３２に含まれる電子が高電位電極３１ｃ側に移動する。すなわち、電界Ｅにより、封止材３２中の電子が太陽電池セル２０のパッシベーション膜２２側に集まるのを抑制することができることになる。よって、シリコン基板２１で発生した正孔がパッシベーション膜２２側に集まることが抑制され、図７に示すように、シリコン基板２１中の正孔はｐ型集電層２１ｄに向かって移動する。
【００４９】
本実施形態では、上記のように、第１太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ｂ）と第２太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ａ）との間、および、第２太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ａ）と保持部材１１との間の両方には、第２太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１の電位よりも高い電位を有する高電位電極３１ｃが設けられている。これにより、第１太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１の電位および第２太陽電池セルのｎ型のシリコン基板２１の電位は高電位電極３１ｃの電位よりも低くなる。このため、封止材３２中の電子がパッシベーション膜２２側に集まるのを抑制することができる。すなわち、封止材３２中のパッシベーション膜２２側の電子の密度を小さくすることができる。これにより、シリコン基板２１で発生した正孔をパッシベーション膜２２側に集めようとする力を抑制することができる。その結果、太陽電池モジュール２の出力が低下する（発電効率が低下する）のを抑制することができる。
【００５０】
また、上記のように、高電位電極３１ｃは配線基板３１に形成されている。これにより、高電位電極３１ｃを容易に形成することができる。
【００５１】
また、上記のように、太陽電池セル２０は裏面電極型太陽電池セルである。太陽電池セル２０のｎ型のシリコン基板２１の電位が周囲（太陽電池パネル１０を保持する保持部材１１、太陽電池パネル１０上に溜まった雨水４０、太陽電池モジュール２の外部など）の電位よりも高く、所謂裏面電極型の太陽電池セル２０にｎ型のシリコン基板２１を用いた場合に、太陽電池モジュール２の出力の低下が発生しやすい。このため、所謂裏面電極型の太陽電池セル２０にｎ型のシリコン基板２１を用いる場合に本発明は特に有効である。
【００５２】
また、上記のように、複数の太陽電池セル２０は、隣接する太陽電池セル２０が互いに直列接続されたセル列Ｌを複数構成し、高電位電極３１ｃは、隣接するセル列Ｌ同士の間、および、セル列Ｌと保持部材１１との間の両方に、セル列Ｌに沿って延びるように設けられている。これにより、太陽電池セル２０同士の間、および、太陽電池セル２０と保持部材１１との間に、高電位電極３１ｃを容易に設けることができる。また、全ての高電位電極３１ｃの電位を容易に等しくできる。
【００５３】
また、上記のように、保持部材１１を設けることによって、太陽電池モジュール２の強度を向上させることができる。
【００５４】
また、上記のように、高電位電極３１ｃは太陽光発電システム１の中で最も高い電位を有する太陽電池セル２０（太陽電池モジュール２ａの太陽電池セル２０ａ）のｐ電極２５の電位とほぼ等しい電位を有する。これにより、太陽電池モジュール２ａの全ての太陽電池セル２０のｎ型のシリコン基板２１の電位は、高電位電極３１ｃの電位よりも低くなる。また、太陽電池セル２０と高電位電極３１ｃとの電位差を大きくすることができる。その結果、太陽光発電システム１の出力が低下する（発電効率が低下する）のを効果的に抑制することができる。
【００５５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５６】
上記実施形態では、ｎ型のシリコン基板を用い、受光面側にｎ型領域よりも高濃度のｎ型の不純物を有するｎ+型層からなるｎ型拡散領域を形成した場合について示したが、ｐ型のシリコン基板を用い、受光面側にｐ型拡散領域を形成してもよい。
【００５７】
ｐ型のシリコン基板の受光面側にｐ型拡散領域を有する太陽電池セルの構造とした場合、第１太陽電池セルと第１太陽電池セルよりも高い電位を有する第２太陽電池セルとの間や、第１太陽電池セルと保持部材との間（第１太陽電池セルと透光性基板の端面との間）に、第１太陽電池セルのｐ型のシリコン基板の電位よりも低い電位を有する低電位電極を設ければ、太陽電池モジュールの出力が低下するのを抑制することが可能である。なお、ｐ型のシリコン基板を用いる場合、太陽電池セルのｐ型のシリコン基板の電位が周囲（保持部材や太陽電池モジュールの外部など）の電位よりも低い場合に、太陽電池モジュールの出力の低下が発生しやすい。
【００５８】
また、上記実施形態では、半導体基板としてシリコン基板を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、シリコン基板以外の半導体基板を用いてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、太陽電池セルが裏面電極型である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。受光面と裏面とのそれぞれに電極が設けられた太陽電池セルを用いた場合であっても、太陽電池モジュールの出力が低下する場合があるので、受光面と裏面とのそれぞれに電極が設けられた太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールに本発明を適用しても有効である。
【００６０】
また、上記実施形態では、保持部材を有する太陽電池モジュールについて説明したが、本発明はこれに限らない。保持部材を有さない太陽電池モジュールに適用しても有効である。
【００６１】
また、上記実施形態では、太陽光発電システムが複数の太陽電池モジュールを含んでいる例について示したが、太陽光発電システムは太陽電池モジュールを１つだけ含んでいてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、隣接する太陽電池モジュール同士をケーブル４ｂで接続し、全ての高電位電極の電位を、第５太陽電池セル（太陽光発電システムの中で最も高い電位を有する太陽電池セル）のｐ電極の電位とほぼ等しくした例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、太陽電池モジュール同士をケーブル４ｂで接続せず、高電位電極の電位を、各太陽電池モジュールの中で最も高い電位を有する太陽電池セルのｐ電極の電位とほぼ等しくしてもよい。このように構成すれば、高電位電極の電気的接続を、ケーブル４ｂを用いることなく配線基板上で行うことができるので、製造工程を簡略化できる。
【００６３】
また、各太陽電池モジュールにおいて、全ての高電位電極の電位を、最も高い電位を有する太陽電池セルの半導体基板の電位よりも高くしなくてもよい。例えば図８に示した本発明の変形例による太陽電池モジュール１０２のように構成してもよい。具体的には、第１太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ｄ）と第２太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ｃ）との間や、第２太陽電池セル（例えば太陽電池セル２０ｃ）と保持部材１１との間に、第２太陽電池セルに電気的に接続された高電位電極３１ｃを設けてもよい。なお、この変形例では、高電位電極３１ｃは配線層３１ｂから延びるように形成されている。
【００６４】
また、上記実施形態では、高電位電極の電位を第５太陽電池セル（太陽光発電システムの中で最も高い電位を有する太陽電池セル）のｐ電極の電位と等しくした例について示したが、本発明はこれに限らない。高電位電極の電位を第５太陽電池セルのｐ電極の電位よりも高くしてもよい。この場合、パワーコンディショナ３の昇圧回路に高電位電極を接続してもよい。このように構成すれば、太陽電池セルの半導体基板と高電位電極との電位差をより大きくすることができるので、より効果的である。
【００６５】
また、上記実施形態では、太陽電池セル同士の間、および、太陽電池セルと保持部材との間の両方に高電位電極を設けた例について示したが、太陽電池セル同士の間、および、太陽電池セルと保持部材との間（太陽電池セルと透光性基板の端面との間）の一方に高電位電極を設けてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では全ての太陽電池モジュールに高電位電極を設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、低電位側の太陽電池モジュールには高電位電極を設けず、高電位側の太陽電池モジュールのみに高電位電極を設けてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、高電位電極を配線基板に設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。高電位電極を配線基板とは別体で設けてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、保持部材が導電性を有する例について示したが、保持部材は例えば絶縁性部材により形成されていてもよい。また、保持部材は、導電性部材（金属）と絶縁性部材とにより形成されていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、パッシベーション膜上に反射防止膜を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、反射防止膜は無くてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、シリコン基板がｎ型のシリコン基板により形成されている場合に、高電位電極が第３太陽電池セルのシリコン基板よりも高い電位を有する例について説明したが、本発明はこれに限らない。シリコン基板がｐ型のシリコン基板により形成されている場合に、低電位電極が第４太陽電池セルのシリコン基板よりも低い電位を有するように構成してもよい。このように構成すれば、太陽電池パネルに含まれる全ての太陽電池セルの電位は、低電位電極の電位よりも高くなる。また、太陽電池セルと低電位電極との電位差を大きくすることができる。その結果、太陽電池モジュールの出力が低下する（発電効率が低下する）のを効果的に抑制することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、シリコン基板がｎ型のシリコン基板により形成されている場合に、高電位電極が第５太陽電池セルのシリコン基板よりも高い電位を有する例について示したが、本発明はこれに限らない。シリコン基板がｐ型のシリコン基板により形成されている場合に、低電位電極が第６太陽電池セルのシリコン基板よりも低い電位を有するように構成してもよい。このように構成すれば、太陽光発電システムに含まれる全ての太陽電池セルの電位は、低電位電極の電位よりも高くなる。また、太陽電池セルと低電位電極との電位差をより大きくすることができる。その結果、太陽光発電システムの出力が低下する（発電効率が低下する）のを効果的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  太陽光発電システム
２、１０２  太陽電池モジュール
１０  太陽電池パネル
１１  保持部材
２０  太陽電池セル
２０ａ  太陽電池セル（第２太陽電池セル、第３太陽電池セル、第５太陽電池セル）
２０ｂ、２０ｃ  太陽電池セル（第１太陽電池セル、第２太陽電池セル）
２０ｄ  太陽電池セル（第１太陽電池セル、第４太陽電池セル、第６太陽電池セル）
２１  シリコン基板（半導体基板）
２１ｂ  ｎ+型層（ｎ型拡散領域）
２２  パッシベーション膜
２４  ｎ電極
２５  ｐ電極
３１  配線基板
３１ｃ  高電位電極
３２  封止材
３３  透光性基板
Ｌ  セル列
【図１】
2013229359.tif 000003
【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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