(57)【要約】      （修正有）【課題】より多量の光を太陽電池素子に入射させることができる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は、少なくとも一方向に隙間１６をあけて配列された複数の太陽電池素子２０と、太陽電池素子の裏面側に配置された反射体３０と、を含む。反射体は、隙間に対して太陽電池モジュールの厚さ方向ｄｔに対面する位置に少なくとも部分的に配置され且つ当該隙間の側へ向けて突出した凸状部５０を有する。凸状部は、厚さ方向に対して傾斜し且つ反射機能を有した傾斜面５５を含む。前記一方向および厚さ方向の両方向に沿うとともに太陽電池素子を横切る断面において、傾斜面の各位置における法線ｎｌは、太陽電池素子の裏面２０ｂと交差する。【選択図】図４
2013243298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方向に隙間をあけて配列された複数の太陽電池素子と、
前記複数の太陽電池素子の裏面側に配置された反射体と、を備える太陽電池モジュールであって、
前記反射体は、前記一方向に隣り合う二つの太陽電池素子の間の前記隙間に対して前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対面する位置に少なくとも部分的に配置され且つ当該隙間の側へ向けて突出した凸状部を有し、
前記凸状部は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対して傾斜し且つ反射機能を有した傾斜面を含み、
前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記傾斜面の各位置における法線は、太陽電池素子の裏面と交差する、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記凸状部は、前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に最も接近した頂部の両側に、前記厚さ方向に関して互いに逆向きに傾斜した一対の傾斜面を含んでおり、前記厚さ方向に対する各傾斜面の傾斜角度の大きさは、前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子から最も離間した基端部の側から前記頂部の側に向けて、小さくなるようにのみ変化する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面における、前記隣り合う二つの太陽電池素子の間の隙間の幅Ｗ１、および、前記一方向に沿った前記凸状部の幅Ｗ２が、次の式を満たす、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
Ｗ１＜Ｗ２＜１．２×Ｗ１
【請求項４】
前記反射体は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に対面する領域内に配置され且つ当該太陽電池素子の側へ向けて突出した第２凸状部を、さらに有し、
前記第２凸状部は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対して傾斜した第２傾斜面を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記第２傾斜面の各位置における法線は、当該第２凸状部が対面する太陽電池素子の裏面と交差する、請求項４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、太陽電池素子を含む太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目を浴びている。太陽電池は、多数の太陽電池素子を含む太陽電池モジュール（太陽電池パネル）を用いて構成される。太陽電池モジュールは、光エネルギーを吸収し直接電力に変換して出力する。太陽電池モジュールの太陽電池素子は、受光部として機能する。特許文献１では、太陽電池モジュールに入射した光を、効率的に太陽電池素子へ導くことが研究されている。各太陽電池素子に多量の光を入射させることができれば、高価な太陽電池素子の数量を減じながら同程度の出力を確保することができる。すなわち、安価な太陽電池モジュールにより優れた効率で発電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２７３３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の裏面側に反射体を設けることが開示されている。また、この反射体を折り曲げることも開示されている。しかしながら、反射体の詳細は不明であり、各太陽電池素子に十分な光量の光を入射させるには至っていない。
【０００５】
すなわち、本発明はこのような点を考慮してなされたものであって、より多量の光を各太陽電池素子に入射させることが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】
【０００６】
本発明による太陽電池モジュールは、
少なくとも一方向に隙間をあけて配列された複数の太陽電池素子と、
前記複数の太陽電池素子の裏面側に配置された反射体と、を備える太陽電池モジュールであって、
前記反射体は、前記一方向に隣り合う二つの太陽電池素子の間の前記隙間に対して前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対面する位置に少なくとも部分的に配置され且つ当該隙間の側へ向けて突出した凸状部を有し、
前記凸状部は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対して傾斜し且つ反射機能を有した傾斜面を含み、
前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記傾斜面の各位置における法線は、太陽電池素子の裏面と交差する。
【０００７】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記凸状部の幅は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に沿って前記太陽電池素子の側から離間するにつれて広くなるようにのみ変化するようにしてもよい。
【０００８】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記凸状部のうちの前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に最も接近した頂部は、前記隣り合う二つの太陽電池素子の間の前記隙間に対して前記厚さ方向に対面する位置に配置されていてもよい。
【０００９】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記凸状部は、前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に最も接近した頂部の両側に、前記厚さ方向に関して互いに逆向きに傾斜した一対の傾斜面を含んでいてもよい。
【００１０】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記凸状部は、前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に最も接近した頂部の両側に、前記厚さ方向に関して互いに逆向きに傾斜した一対の傾斜面を含んでおり、前記厚さ方向に対する各傾斜面の傾斜角度の大きさは、前記厚さ方向に沿って前記太陽電池素子から最も離間した基端部の側から前記頂部の側に向けて、小さくなるようにのみ変化してもよい。
【００１１】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面における、前記隣り合う二つの太陽電池素子の間の隙間の幅Ｗ１、および、前記一方向に沿った前記凸状部の幅Ｗ２が、次の式を満たすようにしてもよい。
Ｗ１＜Ｗ２＜１．２×Ｗ１
【００１２】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記反射体は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に沿って前記太陽電池素子に対面する領域内に配置され且つ当該太陽電池素子の側へ向けて突出した第２凸状部を、さらに有し、前記第２凸状部は、前記太陽電池モジュールの厚さ方向に対して傾斜した第２傾斜面を含むようにしてもよい。
【００１３】
本発明による太陽電池モジュールにおいて、前記一方向および前記太陽電池モジュールの厚さ方向の両方向に沿うとともに前記太陽電池素子を横切る断面において、前記第２傾斜面の各位置における法線は、当該第２凸状部が対面する太陽電池素子の裏面と交差するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、各太陽電池素子により多量の光を入射させることができる。これにより、太陽電池モジュールの出力を維持しながら、高価な太陽電池素子の数量を低減することができる。すなわち、安価な太陽電池モジュールにより優れた効率で発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、太陽電池モジュールを示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１の太陽電池モジュールを上方から示す平面図である。
【図３】図３は、図１の太陽電池モジュールの反射体を上方から示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の太陽電池モジュールの作用を説明するための図であって、太陽電池モジュールを示す縦断面図である。
【図５】図５は、図１に対応する図であって、凸状部の一変形例を示す図である。
【図６】図６は、図１に対応する図であって、反射体の一変形例を示す図である。
【図７】図７は、第２凸状部の一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、第２凸状部の他の例を示す斜視図である。
【図９】図９は、第２凸状部のさらに他の例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図１に対応する図であって、太陽電池モジュールの一変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１７】
図１〜図４は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１および図２は、それぞれ、太陽電池モジュールを示す縦断面図または平面図である。図３は、太陽電池モジュールの反射体を示す斜視図である。図４は、太陽電池モジュールの作用を説明するための図であって、太陽電池モジュールを模式的に示す斜視図である。
【００１８】
太陽電池モジュール１０は、入射光の光エネルギーを吸収し直接電力に変換して出力する装置である。図１〜４に示された例において、太陽電池モジュール１０は、モジュール本体１１と、モジュール本体１１に対向して配置された反射体３０と、を有している。モジュール本体１１は、太陽電池モジュール１０が画成する面方向に並べられた多数の太陽電池素子２０を含んでいる。太陽電池モジュール１０は、太陽電池素子２０が受光することによって発電することができる。そして、本実施の形態においては、モジュール本体１１の裏面側に、光を効率的に反射する反射体３０が設けられている。反射体３０での反射によって、太陽電池モジュール１０の受光面１０ａに入射した光が有効に太陽電池素子２０に導かれるようになっている。
【００１９】
このため、モジュール本体１１は、太陽電池素子２０へ入射しなかった光が反射体３０に到達し得るよう、少なくともいくらかの透過率を有している。また、例えば図４に示すように、反射体３０からの反射光が発電に利用され得るよう、モジュール本体１１に含まれる太陽電池素子２０は、両面発電型太陽電池素子（両面採光型太陽電池素子）として構成されていること、或いは、或る程度の透光性を有していることが好ましい。ただし、太陽電池素子２０が、透過性の低い片面発電型太陽電池素子であったとしても、反射体３０からの反射光を受光することは可能であり、この場合にも、反射体３０を設けたことに起因して、入射光の有効利用を図ることができる。
【００２０】
図１に示すように、太陽電池モジュール１０は、少なくとも一方向に隙間をあけて配列された複数の太陽電池素子２０を含んでいる。図２に示すように、図示された実施の形態では、太陽電池素子２０は、太陽電池モジュール１０のパネル面に沿った異なる二つの方向ｄ１，ｄ２に配列されている。とりわけ、図示された例においては、略同一の平面形状を有した多数の太陽電池素子２０が、互いに直交する第１方向ｄ１および第２方向ｄ２に、それぞれ隙間１６をあけて一定のピッチで配列されている。本実施の形態において、平板状からなる太陽電池素子２０は、その板面が太陽電池モジュール１０のパネル面と平行となるようにして、且つ、当該太陽電池素子２０の入射側面２０ａが入光側を向き且つ入射側面２０ａに対向する裏面２０ｂが裏面側を向くようにして配置されている。
【００２１】
なお、本明細書において、「パネル面（層面、シート面、板面）」とは、対象となるシート状（層状、シート状、板状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる当該部材の平面方向と一致する面のことを指す。本実施の形態においては、太陽電池モジュール１０、モジュール本体１１、モジュール本体１１を構成する各層、および、反射体３０の平面方向は、互いに平行となっている。
【００２２】
また、本明細書において「厚さ方向」とは、太陽電池モジュール１０のパネル面への法線方向であり、本実施の形態においては、太陽電池モジュール１０をなす各層の積層方向と一致する方向のことである。さらに、本明細書において、厚さ方向に沿った太陽電池モジュール１０の受光面１０ａの側を「入光側」と呼び、入光側の反対側を「裏面側」または「背面側」と呼ぶ。
【００２３】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「対称」、「台形」、「四角錐台」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。
【００２４】
なお、図１に示すように、モジュール本体１１は、入光側から裏面側へ向けて順に、透明前面基板２６、封止材層２７および透明裏面側保護シート２８を含んでいる。太陽電池素子２０は、封止材層２７内に配置されている。これらの層２６，２７，２８は、太陽電池素子２０が有効に機能を発揮し得るよう太陽電池素子２０を保護する機能を期待されている。一般的には、太陽電池モジュール１０が設置されるべき場所の環境等を考慮して、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性、耐突き刺し性等の一以上が、これらの層によって、太陽電池モジュール１０に付与される。ただし、ここで説明される太陽電池モジュール１０においては、特に限定されることなく、種々の層がこれらの層２６，２７，２８として用いられ得る。
【００２５】
次に、反射体３０について説明する。反射体３０は、モジュール本体１１の裏面側（背面側）に配置されている。図示された例において、反射体３０は、モジュール本体１１から離間して配置されている。例えば、反射体３０は、モジュール本体１１を支持するケーシング等を介してモジュール本体１１に対して所定の位置に配置されていてもよい。また、図示された例とは異なり、反射体３０は、モジュール本体１１に少なくとも部分的に接触して配置されていてもよい。さらに、反射体３０は、接着剤（粘着剤を含む概念）等を介してモジュール本体１１に接合されていてもよい。
【００２６】
図３に示すように、反射体３０は、モジュール本体１１の側に向けて突出した凸状部５０を有している。本実施の形態において、凸状部５０は、電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対して傾斜、すなわち、電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対して０°および９０°以外の角度をなす傾斜面５５を有している。傾斜面５５は、反射機能を有しており、反射面として機能する。凸状部５０の傾斜面５５の反射特性は、拡散反射でもよく鏡面反射でもよい。また、傾斜面５５の反射特性が拡散反射である場合には、拡散特性は、等方拡散でもよいし指向性拡散でもよい。以下においては、傾斜面５５での反射方向をより精確に制御する観点から、傾斜面５５の反射特性が鏡面反射（正反射）として構成されている例を説明する。
【００２７】
図１および図４は、太陽電池素子２０の一配列方向および太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔの両方向に沿うとともに太陽電池素子２０を横切る断面（以下において、太陽電池モジュールの主切断面とも呼ぶ）において、太陽電池モジュール１０を示している。具体的には、図１および図４は、図２におけるＸ−Ｘ線に沿った断面に対応する断面にて太陽電池モジュール１０を示している。太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０は、少なくとも部分的に、一配列方向に隣り合う二つの太陽電池素子２０の間の隙間１６に対して、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って対面する位置に、配置されている。
【００２８】
図示された例においては、上述したように、太陽電池素子２０は、第１方向ｄ１だけでなく第２方向ｄ２にも配列されている。そして、第２方向ｄ２に沿った太陽電池モジュール１０の主切断面（図２におけるＹ−Ｙ線に沿った断面）においても、図１および図４に示された断面と同様に、凸状部５０が、少なくとも部分的に、第２方向ｄ２に隣り合う二つの太陽電池素子２０の間の隙間１６に対して、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って対面する位置に、配置されている。
【００２９】
さらに、図２及び図３に示すように、平面視において、凸状部５０は格子状に延びている。また、平面視において、各太陽電池素子２０は、少なくとも部分的に、格子状の凸状部５０によって取り囲まれた領域に対して、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って対面する位置に、配置されている。
【００３０】
図２および図３に示すように、本実施の形態において、反射体３０は、凸状部５０によって取り囲まれた底部４０をさらに有している。底部４０は、凸状部５０に隣接して配置されている。そして、反射体３０は、底部４０と凸状部５０とから構成されている。したがって、各太陽電池素子２０は、少なくとも部分的に、底部４０に対して、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って対面する位置に、配置されている。底部４０は、モジュール本体１１に対向する対向面４５を有している。対向面４５は、平坦に形成され、太陽電池モジュール１０のパネル面と平行に延びている。
【００３１】
本実施の形態では、底部４０も反射機能を有している。底部４０の反射特性は、拡散反射でもよく鏡面反射でもよい。また、底部４０の反射特性が拡散反射である場合には、拡散特性は、等方拡散でもよいし指向性拡散でもよい。
【００３２】
次に、太陽電池モジュールの主切断面における凸状部５０の外輪郭について説明する。なお、図示された例において、第２方向ｄ２に沿った太陽電池モジュールの主切断面における構成は、図１および図４に示され且つ図１および図４を参照しながら以下に説明する第１方向ｄ１に沿った太陽電池モジュールの主切断面における構成と同様に構成され得る。
【００３３】
図１および図４に示すように、太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０の外輪郭のうちの底部４０から最も離間した頂部（先端部）５１ａ、言い換えると、凸状部５０の外輪郭のうちの厚さ方向ｄｔに沿って最も隙間１６（太陽電池素子２０の側）に接近した頂部５１ａは、隣り合う二つの太陽電池素子２０の間の隙間１６に対して、太陽電池モジュールの厚さ方向ｄｔに対面する位置に配置されている。上述した傾斜面５５は、凸状部５０のモジュール本体１１側の面によって形成されている。
【００３４】
太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０の外輪郭は、頂部５１ａの両側に、厚さ方向ｄｔに関して互いに逆向きに傾斜した一対の第１傾斜面５５ａおよび第２傾斜面５５ｂを含んでいる。図１および図４に示された例では、各傾斜面５５ａ，５５ｂは、頂部５１ａから、凸状部５０の外輪郭のうちの底部４０に接続する基端部（端部）５１ｂ、言い換えると、凸状部５０の外輪郭のうちの厚さ方向ｄｔに沿って最も隙間１６（太陽電池素子２０の側）から離間した基端部５１ｂまで、延びている。そして、図１および図４において、一つの凸状部５０に含まれ左側に配置された第１傾斜面５５ａは、裏面側に向けて左側に傾斜し、当該凸状部５０に含まれ右側に配置された第２傾斜面５５ｂは、裏面側に向けて右側に傾斜している。
【００３５】
なお、図示された例では、頂部５１ａは、頂点として形成されている。ただしこの例に限られず、太陽電池モジュールの主切断面における凸状部５０の外輪郭が、厚さ方向ｄｔに直交する方向に延びる或る程度の幅を有した頂部を含むようにしてもよい。
【００３６】
図１および図４に示す例では、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池素子２０の配列方向に沿った凸状部５０の幅Ｗ２は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って、変化している。ただし、凸状部５０の幅Ｗ２の変化は、底部４０から離間するにつれて（入光側に向けて）、狭くなる方向の変化だけである。言い換えると、凸状部５０の幅Ｗ２の変化は、厚さ方向ｄｔに沿って隙間１６（太陽電池素子２０の側）から離間するにつれて（裏面側に向けて）、広くなる方向の変化だけである。このような形態によれば、後述するように隙間１６を通過して裏面側へ進む光を、太陽電池素子２０の裏面２０ｂへ効果的に誘導することができるようなる。
【００３７】
図１および図４に示す例では、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対する傾斜面５５の傾斜角度θａの大きさは、一定となっている。すなわち、太陽電池モジュールの主切断面において、傾斜面５５は直線状となるように形成されている。しかしながら、この例に限られず、太陽電池モジュールの主切断面において、傾斜面５５の輪郭が、例えば、折れ線となっていてもよいし、曲線となっていてもよいし、曲線と直線との組み合わせとなっていてもよい。
【００３８】
このような変形例では、図５に示すように、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対する傾斜面５５の傾斜角度θａの大きさが、基端部５１ｂの側から頂部５１ａの側に向けて、しだいに小さくなるようにのみ変化するようにしてもよい。またさらに、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対する凸状部５０の外輪郭の傾斜角度θａの大きさが、基端部５１ｂの側から頂部５１ａの側に向けて、しだいに小さくなるようにのみ変化するようにしてもよい。このような変形例によれば、後述するように隙間１６を通過して裏面側へ進む光を、極めて効果的に、太陽電池素子２０の裏面２０ｂへ誘導することができるようなる。
【００３９】
ところで、ここで説明する太陽電池モジュール１０の反射体３０では、モジュール本体１１からの光を凸状部５０の傾斜面５５で反射して、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域に向けること、好ましくは、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに向けることが意図されている。このための構成として、太陽電池モジュールの主切断面において、傾斜面５５の各位置における法線ｎｌは、太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差するようになっている。とりわけ本実施の形態では、太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０の傾斜面５５の各位置における法線ｎｌは、当該凸状部５０が厚さ方向ｄｔに対面する隙間１６の両側方に配置されたいずれかの太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差するようになっている。
【００４０】
図４に示された太陽電池モジュール１０では、一つの傾斜面５５の傾斜角度θａが一定であるため、一つの傾斜面５５の各位置での法線ｎｌは、互いに平行となる。そして、一つの傾斜面５５のうちの頂部５１ａに最も接近する位置での法線ｎｌが、太陽電池素子２０の裏面２０ｂのうちの、太陽電池モジュール１０のパネル面に沿って当該凸状部５０が対面する隙間１６に接近する側の端部と交差している。
【００４１】
一方、図５に示された例において、凸状部５０の傾斜面５５は、その凸状部５０が対面する隙間１６の両側方に位置する各太陽電池素子２０の裏面２０ｂのうち、当該隙間１６に隣接する側の端部を中心Ｏａとする円Ｃａの円弧に沿って延びている。したがって、この円弧状の傾斜面５５の各位置への法線ｎｌ、すなわち、この円弧状の傾斜面５５の各位置への接線に対する法線ｎｌは、当該円弧をなす円Ｃａの中心Ｏａを通過する。このため、図５に示された例では、凸状部５０の傾斜面５５の各位置における法線ｎｌは、その凸状部５０に対面する隙間１６に隣接する各太陽電池素子２０の裏面２０ｂのうち、当該隙間１６の側の端部と交差する。
【００４２】
なお、図４に点線で示した一対の円Ｃａは、一つの隙間１６の両側に位置する一対の太陽電池素子２０の当該隙間に隣接する側における裏面２０ｂの端部を中心Ｏａとしている。そして、一対の円Ｃａが、太陽電池素子２０の裏面２０ｂよりも裏面側（背面側）において交わる位置に、当該隙間１６に対して厚さ方向ｄｔに対面する凸状部５０の頂部５１ａが形成されている。この頂部５１ａの両側に位置する傾斜面５５は、対応する側の円Ｃａの頂部５１ａにおける接線に平行となっている。
【００４３】
なお、図４および図５に示された例において、一つの隙間１６を挟んで配置された一対の円Ｃａは、互いに同一半径を有している。このため、図４および図５に示された例では、太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０の外輪郭が、頂部５１ａを通過して厚さ方向ｄｔに延びる軸線を中心として線対称な形状となっている。ただし、この例に限られず、一対の円Ｃａは、互いに異なる半径を有していてもよいし、そもそも、太陽電池モジュールの主切断面において、凸状部５０の外輪郭は、非対称となっていてもよい。
【００４４】
また、太陽電池モジュールの主切断面における、隣り合う二つの太陽電池素子２０の間の隙間１６の幅Ｗ１、および、太陽電池モジュールのパネル面に沿った凸状部５０の最大幅Ｗ２が、次の式を満たすことが好ましい。
Ｗ１＜Ｗ２＜１．２×Ｗ１
この式が満たされる場合、太陽電池素子２０の受光率を効果的に改善することができる。
【００４５】
以上に説明した反射体３０は、例えば、金属シートをプレス加工することによって形成され得る。また、樹脂等からなる基材に、銀やアルミニウム等の反射性の高い金属を蒸着させることによっても、反射体３０を作製することができる。
【００４６】
次に、以上のような構成からなる太陽電池モジュール１０の作用について、主に図４を参照しながら説明する。
【００４７】
太陽電池モジュール１０は、例えば、その受光面１０ａが上方を向くようにして屋外に設置される。このとき、太陽光が、太陽電池モジュール１０の受光面１０ａに入射するようになる。
【００４８】
太陽電池モジュール１０に入射した光のうち、太陽電池素子２０の入射側面２０ａに向けて進む光Ｌ１，Ｌ２は、そのまま、太陽電池素子２０へ入射して発電に利用され得る。ただし、典型的な太陽電池素子２０として広く利用に供されているシリコン型の太陽電池は、その屈折率が非常に高いことから、極めて高い反射率、例えば３０％程度の反射率を呈する。このため、太陽電池素子２０の入射側面２０ａに向かう光の或る程度の割合の光は、太陽電池素子２０の入射側面２０ａで反射する。このような光は、太陽電池モジュール１０内を進む迷光となる、或いは、受光面１０ａを介して太陽電池モジュール１０から出射してしまうこともある。
【００４９】
また、図２から理解できるように、太陽電池モジュール１０の平面視において、太陽電池素子２０は、太陽電池モジュール１０の一部の領域のみを占めており、隣り合う太陽電池素子２０間には、隙間１６が形成されている。したがって、太陽電池モジュール１０に入射した光の一部Ｌ３〜Ｌ５は、この隙間１６へ向かうようになる。また、太陽電池素子２０の入射側面２０ａで反射して迷光状態となった光も、この隙間１６に向かう可能性がある。
【００５０】
図４に示すように、厚さ方向ｄｔに沿った隙間１６の裏面側となる位置に、凸状部５０が配置されている。このため、隙間１６を通過した光Ｌ３〜Ｌ５は、反射性を有した凸状部５０の傾斜面５５で反射する。これらの光Ｌ３〜Ｌ５は、その後、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに入射することができる。太陽電池素子２０が、両面採光型の太陽電池素子や透明な太陽電池素子の場合には、これらの光を利用して発電を行うことができる。
【００５１】
ところで、隙間１６を通過して傾斜面５５へ入射した光Ｌ３〜Ｌ５が、傾斜面５５で鏡面反射される場合、傾斜面５５への入射光路および傾斜面５５からの反射光路は、法線ｎｌを中心として線対称な方向に沿うことになる。ここで本実施の形態では、太陽電池モジュール１０の主切断面において、傾斜面５５の各位置における法線ｎｌは、太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差するようになる。したがって、隙間１６を通過して傾斜面５５で反射した光Ｌ３〜Ｌ５は、その後に、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域に向かう。すなわち、隙間１６を通過した光Ｌ３〜Ｌ５が、傾斜面５５で反射して、通過してきた当該隙間１６を逆戻りしてしまうことを防止することが可能となる。
【００５２】
すなわち、隙間１６を通過してきた光Ｌ３〜Ｌ５が、傾斜面５５で反射して、太陽電池素子２０と、太陽電池素子２０に裏面側から対面する反射体３０と、の間の領域に進むことが可能となる。この領域に進む光は、太陽電池素子２０の裏面２０ｂと反射層６０との間で反射を繰り返すことができるので、高い確率で太陽電池素子２０に入射し、発電に利されるようになる。このような本実施の形態によれば、太陽電池素子２０の間に形成された隙間１６を入光側から裏面側に進む光を、極めて効率的に、太陽電池素子２０へ入射させることができる。これにより、太陽電池素子２０の受光率を向上させて、太陽電池モジュール１０で効率的に発電を行うことができる。
【００５３】
また、図４に示すように、傾斜面５５で反射した光の一部Ｌ３，Ｌ４は、直接、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに入射することもできる。この場合、太陽電池素子２０の受光率をより効果的に向上させることができる。なお、傾斜面５５へ入射する際の光路が、傾斜面５５の入射位置での法線ｎｌに対して大きく傾斜していない場合、傾斜面５５で反射した光が、直接、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに向かいやすくなる。また、傾斜面５５の各位置での法線ｎｌが、太陽電池素子２０の裏面２０ｂのうちの当該傾斜面５５に近接する側の端部または端部近傍と交差する場合、典型的には図５に示された太陽電池モジュール１０を用いた場合、傾斜面５５で反射した光が、直接、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに入射しやすくなる。
【００５４】
さらに、本件発明者らが鋭意実験を繰り返したところ、太陽電池モジュールの主切断面における、隣り合う二つの太陽電池素子２０の間の隙間１６の幅Ｗ１、および、太陽電池素子２０の配列方向に沿った凸状部５０の最大幅Ｗ２が、次の条件を満たす場合に、受光率を向上させ得ることが確認された。
Ｗ１＜Ｗ２＜１．２×Ｗ１
【００５５】
以上のような本実施の形態によれば、各太陽電池素子２０に多量の光を入射させることができる。これにより、太陽電池モジュール２０の出力を維持しながら、高価な太陽電池素子の数量を低減することができる。すなわち、安価な太陽電池モジュール１０により優れた効率で発電を行うことができる。
【００５６】
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００５７】
上述した実施の形態において、太陽電池モジュールの主切断面における凸状部５０および底部４０の断面形状について説明したが、説明した構成は、一例であって適宜変更が可能である。
【００５８】
また、上述した実施の形態において、反射体３０が、少なくとも部分的に隙間１６に対面する位置に配置された凸状部５０と、少なくとも部分的に太陽電池素子２０に対面する位置に配置された底部４０と、を有する例を示したが、これに限られない。反射体３０が、凸状部５０とは別途の第２凸状部６０をさらに有するようにしてもよい。この第２凸状部６０は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って太陽電池素子２０に対面する領域の内部に設けられている。図３に二点鎖線で示された例および図６に示された例において、第２凸状部６０は、凸状部５０から離間して配置され、凸状部５０と第２凸状部６０との間には底部４０が設けられている。ただし、この例に限られず、底部４０に代えて第２凸状部６０を設けるようにしてもよい。
【００５９】
図６に示すように、第２凸状部６０は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔにおいて太陽電池素子２０の側へ突出している。第２凸状部６０は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対して傾斜、すなわち、電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対して０°および９０°以外の角度をなす傾斜面６５を有している。傾斜面６５は、反射機能を有しており、反射面として機能する。第２凸状部６０の傾斜面６５の反射特性は、拡散反射でもよく鏡面反射でもよい。また、傾斜面６５の反射特性が拡散反射である場合には、拡散特性は、等方拡散でもよいし指向性拡散でもよい。傾斜面６５での反射方向をより精確に制御する観点からは、傾斜面６５の反射特性が鏡面反射（正反射）として構成されていることが好ましい。その一方で、傾斜面６５の反射特性が拡散反射であれば、一般に、傾斜面６５の反射率をより高く設定することができる。
【００６０】
図６に示された変形例では、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域を進む光Ｌ６を第２凸状部６０によって反射して、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに向けることが意図されている。このための構成として、太陽電池モジュールの主切断面において、傾斜面６５の各位置における法線ｎｌは、太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差するようになっている。とりわけ本実施の形態では、太陽電池モジュールの主切断面において、第２凸状部６０の傾斜面６５の各位置における法線ｎｌは、当該第２凸状部６０が厚さ方向ｄｔに対面する太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差するようになっている。
【００６１】
図６に示された太陽電池モジュール１０では、第２凸状部６０の傾斜面６５が、一例として、当該第２凸状部６０が対面する太陽電池素子２０の入射側面２０ａの両端を中心Ｏｂとする円Ｃｂの円弧に沿って延びている。したがって、この円弧状の傾斜面５５の各位置への法線ｎｌ、すなわち、この円弧状の傾斜面６５の各位置への接線に対する法線ｎｌは、当該円弧をなす円Ｃａの中心Ｏｂを通過する。このため、図６に示された例では、第２凸状部６０の傾斜面６５の各位置における法線ｎｌは、その第２凸状部６０に対面する太陽電池素子２０の裏面２０ｂと交差する。
【００６２】
このような変形例において、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域を進む光Ｌ６が、傾斜面６５で鏡面反射される場合、傾斜面６５への入射光路および傾斜面６５からの反射光路は、法線ｎｌを中心として線対称な方向に沿うことになる。したがって、第２凸状部６０の傾斜面６５での反射により、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域を進む光Ｌ６を、太陽電池素子２０の裏面２０ｂに向けることができる。これにより、太陽電池素子２０の受光率を向上させて、太陽電池モジュール１０で効率的に発電を行うことができる。
【００６３】
なお、図６に示された例において、太陽電池モジュールの主切断面において、第２凸状部６０の外輪郭のうちの底部４０から最も離間した頂部（先端部）６１ａ、言い換えると、第２凸状部６０の外輪郭のうちの厚さ方向ｄｔに沿って最も太陽電池素子２０に接近した頂部６１ａは、対面する太陽電池素子２０のうちの一配列方向における中央位置に対面している。傾斜面６５は、第２凸状部６０のモジュール本体１１側の面によって形成されている。太陽電池モジュールの主切断面において、第２凸状部６０の外輪郭は、頂部６１ａの両側に、厚さ方向ｄｔに関して互いに逆向きに傾斜した一対の第１傾斜面６５ａおよび第２傾斜面６５ｂを含んでいる。
【００６４】
図６に示された例では、各傾斜面６５ａ，６５ｂは、頂部６１ａから、第２凸状部６０の外輪郭のうちの底部４０に接続する基端部（端部）６１ｂ、言い換えると、凸状部５０の外輪郭のうちの厚さ方向ｄｔに沿って最も太陽電池素子２０から離間した基端部５１ｂまで、延びている。そして、図６において、一つの第２凸状部６０に含まれ左側に配置された第１傾斜面６５ａは、裏面側に向けて左側に傾斜し、当該第２凸状部６０に含まれ右側に配置された第２傾斜面６５ｂは、裏面側に向けて右側に傾斜している。
【００６５】
また、図６に示す例では、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池素子２０の配列方向に沿った第２凸状部６０の幅は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに沿って、変化している。ただし、第２凸状部６０の幅の変化は、底部４０から離間するにつれて（入光側に向けて）、狭くなる方向の変化だけである。言い換えると、第２凸状部６０の幅の変化は、厚さ方向ｄｔに沿って太陽電池素子２０から離間するにつれて（裏面側に向けて）、広くなる方向の変化だけである。このような第２凸状部６０によれば、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域を進む光Ｌ６を、太陽電池素子２０の裏面２０ｂへ効果的に誘導することができるようなる。
【００６６】
また、図６に示すように、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対する傾斜面６５の傾斜角度θａの大きさは、基端部６１ｂの側から頂部６１ａの側に向けて、しだいに小さくなるようにのみ変化するようにしてもよい。またさらに、太陽電池モジュールの主切断面において、太陽電池モジュール１０の厚さ方向ｄｔに対する第２凸状部６０の外輪郭の傾斜角度θａの大きさが、基端部６１ｂの側から頂部６１ａの側に向けて、しだいに小さくなるようにのみ変化することが好ましい。このような第２凸状部６０によれば、太陽電池素子２０と反射体３０との間の領域を進む光Ｌ６を、太陽電池素子２０の裏面２０ｂへ効果的に誘導することができるようなる。
【００６７】
ただし、図６に示された第２凸状部６０は一例に過ぎず、種々の変更が可能である。図７〜図９には、第２凸状部６０の一例が示されている。図７および図８に示された第２凸状部６０は、底部４０に接続する部分の輪郭が四角形形状となっており、底部４０から最も離間した点状の頂部６１ａに向けて延び上がっている。図７に示された第２凸状部６０は、四角錘として形成されている。図８に示された第２凸状部６０は、第１方向ｄ１に対面する一致の稜線６９ａと、第２方向ｄ２に対面する一致の稜線６９ｂと、を含む側面を有している。一方、図９に示された第２凸状部６０は、四角錐台として形成されている。なお、図７〜図９に示された第２凸状部６０の底部４０に接続する部分の輪郭をなす四角形の各辺は、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２に延びているが、この第２凸状部６０の底部４０に接続する部分の輪郭をなす四角形の各辺が、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２の両方に４５°をなす方向に延びるようにしてもよい。
【００６８】
さらに、上述した実施の形態において、太陽電池素子２０が、二次元配列されている、より具体的には、第１方向ｄ１および第２方向ｄ２のそれぞれに隙間をあけて配列されている例を示したが、これに限られない。例えば、太陽電池素子２０が、第２方向ｄ２に隙間をあけることなく配置され、第１方向ｄ１のみに隙間をあけて配置されるようにしてもよい。
【００６９】
さらに、上述した実施の形態では、反射体３０が、太陽電池素子２０を含んだモジュール本体１１とは別に設けられた例を示したが、これに限られない。例えば、図１０に示すように、反射体３０が封止材層２７と隣接して配置されるようにしてもよい。この例において、反射体３０の裏面側（背面側）に、裏面側保護シート２８を設けてもよい。
【００７０】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０   太陽電池モジュール
１０ａ 受光面、入射面
１１   モジュール本体
１６   隙間
２０   太陽電池素子、太陽電池セル
２０ａ 入射側面
２０ｂ 裏面
２６   透明前面基板
２７   封止材層
２８   裏面側保護シート
３０   反射体、反射シート、反射板
４０   底部
４５   対向面
５０   凸状部、第１凸状部
５１ａ 頂部
５１ｂ 基端部
５５   傾斜面
５５ａ 第１面
５５ｂ 第２面
６０   第２凸状部
６１ａ 頂部
６１ｂ 基端部
６５   傾斜面
６５ａ 第１面
６５ｂ 第２面
６９ａ，６９ｂ       稜線
【図１】
2013243298.tif 000003
【図２】
2013243298.tif 000004
【図３】
2013243298.tif 000005
【図４】
2013243298.tif 000006
【図５】
2013243298.tif 000007
【図６】
2013243298.tif 000008
【図７】
2013243298.tif 000009
【図８】
2013243298.tif 000010
【図９】
2013243298.tif 000011
【図１０】
2013243298.tif 000012