(57)【要約】  太陽電池アレイ（３０）、太陽電池モジュール（１００）、及びその製造方法について開示する。太陽電池アレイ（３０）は、複数の電池（３１）及び複数の導電線（３２）を含む。隣接する電池（３１）は、複数の導電線（３２）によって接続される。各電池（３１）は、電池（３１）が動作しているときに光が入射する前面及び前記前面に対向する裏面を有する。太陽電池アレイ（３０）は、それぞれの電池（３１）の前面に設けられる二次グリッド線（３１２）を更に含む。二次グリッド線（３１２）は、それぞれの電池（３１）の中央に設けられ且つ導電線（３２）と交差する中央二次グリッド線（３１２２）を含む。二次グリッド線（３１２）は、それぞれの電池（３１）の縁部に設けられ且つ導電線（３２）と交差しない縁部二次グリッド線（３１２１）も含む。また、太陽電池アレイ（３０）は、電池（３１）の前面に設けられる短グリッド線（３３）も含む。短グリッド線（３３）は、縁部二次グリッド線（３１２１）を導電線（３２）又は少なくとも１本の中央二次グリッド線（３１２２）と接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する電池が複数の導電線によって接続されており、各電池が、前記電池が動作しているときに光が入射する前面及び前記前面に対向する裏面を有する、複数の電池及び複数の導電線と、
前記各電池の前記前面上に設けられる二次グリッド線であって、前記各電池の中央に設けられ且つ前記導電線と交差する中央二次グリッド線及び前記各電池の縁部に設けられ且つ前記導電線と交差しない縁部二次グリッド線を含む二次グリッド線と、
前記電池の前記前面に設けられる短グリッド線であって、前記縁部二次グリッド線を前記導電線又は少なくとも１本の前記中央二次グリッド線と接続する短グリッド線と
を含むことを特徴とする太陽電池アレイ。
【請求項２】
前記隣接する電池が金属線を含む複数の導電線によって接続され、少なくとも１本の金属線が、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在して少なくとも２本の導電線を形成する請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項３】
前記第１の電池と前記第２の電池とに接続された後に往復方向の延在によって形成される曲がり目で前記金属線を切断する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項４】
前記短グリッド線が、前記縁部二次グリッド線に最も近接している前記中央二次グリッド線と接続される請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項５】
前記短グリッド線が、前記導電線と接続される請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項６】
前記各電池の前記前面における前記短グリッド線及び前記金属線が、往復方向の延在によって形成される曲がり目で接続される請求項５に記載の太陽電池アレイ。
【請求項７】
前記短グリッド線が、前記二次グリッド線に対して垂直である請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項８】
前記短グリッド線が、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの幅を有する請求項１から７のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項９】
前記短グリッド線が、１ｍｍ〜１０ｍｍの長さを有する請求項１から８のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項１０】
前記短グリッド線が、２．４ｍｍ〜７ｍｍの長さを有する請求項９に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１１】
３本〜４０本の短グリッド線が存在する請求項１から１０のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項１２】
前記導電線が、前記二次グリッド線に溶接される請求項１１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１３】
前記金属線が、前記第１の電池の前面と前記第２の電池の裏面との間を往復方向に延在する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１４】
前記金属線が、１０回〜６０回往復方向に延在する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１５】
２つの隣接する導電線間の距離が、２．５ｍｍ〜１５ｍｍである請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１６】
前記２つの隣接する導電線が、Ｕ字形構造又はＶ字形構造を形成する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１７】
金属線が存在する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１８】
前記電池がｎ×ｍマトリクス形式（ｎは列を表し、ｍは行を表す）で配置され；
電池のある行において、前記金属線が第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在し；電池の２つの隣接する行において、前記金属線がａ番目の行における電池の表面と（ａ＋１）番目の行における電池の表面との間を往復方向に延在し、ｍ−１≧ａ≧１である請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項１９】
電池の２つの隣接する行において、前記金属線が前記ａ番目の行の端部における電池の表面と前記（ａ＋１）番目の行の端部における電池の表面との間を往復方向に延在し、前記ａ番目の行の前記端部及び前記（ａ＋１）番目の行の前記端部が、前記マトリクス形式の同じ側に位置する請求項１８に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２０】
電池のある行において、前記金属線が第１の電池の前面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の裏面との間を往復方向に延在し；
電池の２つの隣接する行において、前記金属線が前記ａ番目の行の端部における電池の前面と前記（ａ＋１）番目の行の端部における電池の裏面との間を往復方向に延在して、前記電池の２つの隣接する行を直列に接続する請求項１９に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２１】
ある行における隣接する電池間を往復方向に延在する金属線が存在し；隣接する行における電池間を往復方向に延在する金属線が存在する請求項１８から２０のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項２２】
前記金属線が、銅線である請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２３】
前記金属線が、円形断面を有する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２４】
前記電池と接続される前に、前記金属線が緊張した状態で往復方向に延在する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２５】
前記二次グリッド線が４０μｍ〜８０μｍの幅及び５μｍ〜２０μｍの厚みを有し；５０本〜１２０本の二次グリッド線が存在し、隣接する二次グリッド線間の距離が０．５ｍｍ〜３ｍｍである請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２６】
前記金属線と前記二次グリッド線との間の結合力が０．１Ｎ〜０．８Ｎである請求項１から２５のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項２７】
前記金属線と前記二次グリッド線との間の前記結合力が０．２Ｎ〜０．６Ｎである請求項２６に記載の太陽電池アレイ。
【請求項２８】
順に重ねられた上側カバー板と、前側接着層と、太陽電池アレイと、裏側接着層と、裏板とを含む太陽電池モジュールであって、前記太陽電池アレイが請求項１から２７のいずれかに記載の太陽電池アレイであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２９】
隣接する電池が、金属線を含む複数の導電線によって接続され；少なくとも１本の金属線が、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在して少なくとも２本の導電線を形成し；前記前側接着層が前記導電線と直接接触し、隣接する前記導電線間を充填する請求項２８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３０】
前記金属線が、第１の電池の前面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の裏面との間を往復方向に延在し；前記前側接着層が、前記第１の電池の前記前面上の前記導電線と直接接触し、前記第１の電池の前記前面上の隣接する前記導電線間を充填し；前記裏側接着層が、前記第２の電池の前記裏面上の前記導電線と直接接触し、前記第２の電池の前記裏面上の隣接する前記導電線間を充填する請求項２８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３１】
前記電池が、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有し；前記太陽電池モジュールが、電池６０個当たり３８０ｍΩ〜４４０ｍΩの直列抵抗を有する請求項２８から３０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項３２】
前記電池が、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有し；前記太陽電池モジュールが、電池６０個当たり３７．５Ｖ〜３８．５Ｖの開放電圧及び８．９Ａ〜９．４Ａの短絡電流を有する請求項２８から３０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項３３】
０．７９〜０．８２のフィルファクタを有する請求項２８から３０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項３４】
前記電池が、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有し；前記太陽電池モジュールが、電池６０個当たり３１．５Ｖ〜３２Ｖの動作電圧及び８．４Ａ〜８．６Ａの動作電流を有する請求項２８から３０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項３５】
前記電池が、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有し；前記太陽電池モジュールが、１６．５％〜１７．４％の変換効率及び電池６０個当たり２６５Ｗ〜２８０Ｗの電力を有する請求項２８から３０のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項３６】
太陽電池モジュールを製造する方法であって、
複数の電池を含む電池アレイであって、前記電池が動作しているときに光が入射する前記電池の前面上に設けられる二次グリッド線及び短グリッド線を含み、前記二次グリッド線が、それぞれの前記電池の中央に設けられ且つ前記導電線と交差する中央二次グリッド線及びそれぞれの前記電池の縁部に設けられ且つ前記導電線と交差しない縁部二次グリッド線を含み、前記短グリッド線が、前記縁部二次グリッド線を前記導電線又は少なくとも１本の中央二次グリッド線と接続する電池アレイを形成することと、
前記電池の前記前面が前側接着層に面し、その裏面が裏側接着層に面するように、上側カバー板、前記前側接着層、前記電池アレイ、前記裏側接着層、及び裏板を順に重ねることと、
前記重ねられた層を積層して太陽電池モジュールを得ることと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３７】
隣接する電池が複数の導電線によって接続されて前記電池アレイを形成するように、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間で金属線を往復方向に延在させることによって前記複数の導電線を形成することを更に含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記金属線が、緊張した状態で往復方向に延在する請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記金属線を前記電池と接続した後に曲がり目で前記金属線を切断することを更に含む請求項３７から３８のいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
前記金属線が、前記第１の電池の前面と前記第２の電池の裏面との間を往復方向に延在する請求項３７から３９のいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記金属線が、１０回〜６０回往復方向に延在し；２本の隣接する導電線間の距離が２．５ｍｍ〜１５ｍｍである請求項３７から４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
前記２本の隣接する導電線が、Ｕ字形構造又はＶ字形構造を形成する請求項３７から４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
金属線が存在する請求項３７から４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
前記電池がｎ×ｍマトリクス形式（ｎは列を表し、ｍは行を表す）で配置され；
電池のある行において、前記金属線が第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在し；電池の２つの隣接する行において、前記金属線がａ番目の行における電池の表面と（ａ＋１）番目の行における電池の表面との間を往復方向に延在し、ｍ−１≧ａ≧１であり；電池の２つの隣接する行において、前記金属線が前記ａ番目の行の端部における電池の表面と前記（ａ＋１）番目の行の端部における電池の表面との間を往復方向に延在し、前記ａ番目の行の端部及び前記（ａ＋１）番目の行の端部が、前記マトリクス形式の同じ側に位置する請求項３７から４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４５】
電池の行において、前記金属線が第１の電池の前面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の裏面との間を往復方向に延在し；
電池の２つの隣接する行において、前記金属線が前記ａ番目の行の端部における電池の前面と前記（ａ＋１）番目の行の端部における電池の裏面との間を往復方向に延在して、前記電池の２つの隣接する行を直列に接続する請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記金属線が、銅線である請求項３７から４５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽電池の分野、より具体的には、太陽電池アレイ、太陽電池モジュール、及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、太陽発電装置の最も重要な部品の１つである。太陽光は、電池の前面から前記電池に照射され、前記電池内で電気に変換される。一次グリッド線及び二次グリッド線が、電池の前面及び前記前面のカバー部分に設けられる。したがって、一次グリッド線及び二次グリッド線に照射される太陽光の一部を電気エネルギーに変換することができない。したがって、太陽電池モジュールがより多くの太陽光を受光するようにするために、一次グリッド線及び二次グリッド線をできる限り細くする必要がある。しかし、一次グリッド線及び二次グリッド線は、電流を通す機能を有し、また、抵抗の見地からは、一次グリッド線及び二次グリッド線が細くなるほど、その断面積が小さくなり、これによって、抵抗が増大して電気のロスが大きくなる。したがって、一次グリッド線及び二次グリッド線は、遮光と電気伝導とのバランスを実現し、コストを考慮して設計しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、以下の事実及び問題に対する出願人の発見及び理解に基づいている。
【０００４】
関連技術では、太陽電池の一次グリッド線及び二次グリッド線は、高価な銀ペーストで作製されているので、一次グリッド線及び二次グリッド線の製造プロセスが複雑になり、コストも高くなる。電池をモジュールに接続するとき、電池の前面上の一次グリッド線を、はんだストリップによって別の隣接する電池の裏側電極に溶接する。その結果、一次グリッド線の溶接が複雑になり、電池の製造コストが高くなる。
【０００５】
関連技術では、通常２本の一次グリッド線が電池の前面に設けられ、電池の前面に銀ペーストを塗布することによって形成される。一次グリッド線は、幅が広いので（例えば、最高で２ｍｍを超える）、大量の銀を消費し、コストが高くなる。
【０００６】
関連技術では、３本の一次グリッド線を備える太陽電池が提供されているが、これも大量の銀を消費し、コストが高い。更に、３本の一次グリッド線が遮光面積を増大させるので、光電変換効率が低下する。
【０００７】
更に、一次グリッド線の数は、はんだストリップによって制限される。一次グリッド線の数が多いほど、１本の一次グリッド線が細くなるので、はんだストリップを狭くする必要がある。したがって、一次グリッド線をはんだストリップに溶接すること及び狭いはんだストリップを作製することはより困難であるので、溶接のコストが増大する。
【０００８】
その結果、コスト低下及び遮光面積の低減の観点から、関連技術では、電池上に印刷される銀の一次グリッド線を金属線、例えば、銅線に置き換えている。銅線を二次グリッド線に溶接して電流を出力させる。銀の一次グリッド線を使用していないので、コストを著しく削減することができる。銅線は、遮光面積を低減するために直径を小さくしてあるので、銅線の数を最高１０本まで増加させることができる。この種の電池は、従来の太陽電池における銀の一次グリッド線及びはんだストリップが金属線に置き換えられている、一次グリッド線を有しない電池と呼ぶことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、電池上に一次グリッド線もはんだストリップも設ける必要がないのでコストがより低い、一次グリッド線を有しない太陽電池を提供する。一次グリッド線を有しない太陽電池は、大量生産用に商業化することができ、特に低コストで、単純な設備で容易に製造でき、更に、高い光電変換効率を有することができる。
【００１０】
しかし、太陽電池の分野では、太陽電池の構造は複雑ではないが、各部品が極めて重要である。一次グリッド線の生産は、遮光面積、導電性、設備、プロセス、コスト等の様々な面を考慮するので、太陽電池技術における困難且つ優先すべき問題となる。市場では、２００７年に当業者の多大な努力によって２本の一次グリッド線を備える太陽電池が３本の一次グリッド線を備える太陽電池に置き換えられている。幾つかの工場では、２０１４年前後に４本の一次グリッド線を備える太陽電池が考え出された。多重一次グリッド線の概念が近年提唱されているが、成熟した製品は全く存在していない。
【００１１】
特に、金属線は、比較的細く且つ多数である。更に、金属線は、後で接続され、自由端を有する。設備の精巧化に関する問題に起因して、多数の細い金属線を正確な位置で電池に接続すること、特に、端部の位置の正確さを保証することはできない。電池を越えて延在する金属線によって引き起こされる短絡を避けるために、導電線は、一般的に、電池内で形成されるが、この場合、電池の縁部における二次グリッド線の一部を導電線にうまく接続することができないので、電流のロスが生じる。
【００１２】
本開示は、関連技術における既存の問題のうちの少なくとも１つをある程度解決することに努める。
【００１３】
したがって、本開示は、低コストで容易に製造され、光電変換効率が改善された太陽電池アレイを提供する。
【００１４】
本開示は、更に、前記太陽電池アレイを有する太陽電池モジュールを提供する。前記太陽電池モジュールは、低コストで容易に製造され、光電変換効率が改善されている。
【００１５】
本開示は、更に、太陽電池モジュールを製造する方法を提供する。
【００１６】
本開示の実施形態の第１の態様によれば、太陽電池アレイは、複数の電池及び複数の導電線を含む。隣接する電池は、前記複数の導電線によって接続される。前記太陽電池アレイは、更に、前記電池の前面に設けられる二次グリッド線及び短グリッド線を含む。二次グリッド線は、導電線と交差する中央二次グリッド線及び導電線と交差しない縁部二次グリッド線を含む。短グリッド線は、縁部二次グリッド線を導電線又は少なくとも１本の中央二次グリッド線と接続する。
【００１７】
本開示の実施形態に係る太陽電池アレイでは、特に一次グリッド線を有しない太陽電池に関して、導電線と交差しない縁部二次グリッド線を電池の縁部で導電線と電気的に接続し、それによって、電流のロスを低減するために、電池の前面に短グリッド線を設ける。短グリッド線は、銀をスクリーン印刷することによって形成することができ、これは、実現及び高い精度での制御が容易である。全ての細いグリッド線と導電線との電気的接続を保証することができるので、プロセスの精巧さ及び困難さが低減され、電池の光電変換効率が著しく改善される。
【００１８】
本開示は、更に、隣接する電池を複数の導電線によって接続することを優先する。導電線は、金属線によって構成される。少なくとも１本の金属線は、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在して、少なくとも２本の導電線を形成する。
【００１９】
特に、往復方向に延在することによって導電線が形成される、一次グリッド線を有しない太陽電池に関する。
【００２０】
導電線は、往復方向に延在する金属線によって構成される。金属線は、隣接する２つの電池間を蛇行状に往復方向に延在して、折り畳まれた形状を形成する。この構造の導電線は、低コストで容易に製造されるので、太陽電池アレイの光電変換効率を改善することができる。更に、導電線は、導電線の切断に起因する問題を全て回避するために、蛇行状に配置される。しかし、この種の電池については、蛇行状の線では電池の縁部に到達することができない。電池の製造プロセスの精巧化に関する問題を考慮して、本開示の発明者らは、即ち、線を蛇行させることによって導電線が形成される太陽電池に関する長期に亘る研究後に、好ましい実施形態を見出した。蛇行状に配置された導電線が電池の縁部において二次グリッド線に届かないことに起因する部分的な電流のロスを回避して、太陽電池モジュールの光電変換効率を更に改善するために、電池の前面の縁部において二次グリッド線の一部に短グリッド線を設ける。
【００２１】
本開示の実施形態の第２の態様によれば、太陽電池モジュールは、順に重ねられた上側カバー板と、前側接着層と、電池アレイと、裏側接着層と、裏板とを含み、前記電池アレイは、前記実施形態に係る太陽電池アレイである。
【００２２】
本開示の実施形態の第３の態様によれば、太陽電池モジュールを製造する方法であって、二次グリッド線及び短グリッド線が電池の前面に設けられ、前記二次グリッド線が、導電線と交差する中央二次グリッド線と導電線と交差しない縁部二次グリッド線とを含み、前記短グリッド線が、前記縁部二次グリッド線と接続され且つ前記導電線又は少なくとも１本の中央二次グリッド線と接続される、複数の電池を有する電池アレイ形成することと；前記電池の前面が前側接着層に面し、その裏面が、裏側接着層に面するように、上側カバー板、前側接着層、電池アレイ、裏側接着層、及び裏板を順に重ねることと；それらを積層して太陽電池モジュールを得ることとを含む。
【００２３】
本開示は、金属線によって接続されている太陽電池に関する。短グリッド線は、金属線と電池との間の接続の正確さの問題を解決して電流のロスを避けるために前記電池の前面に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイの平面図である。
【図２】図２は、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイの長手方向断面図である。
【図３】図３は、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイの横断面図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態に係る導電線を形成するための金属線の概略図である。
【図５】図５は、本開示の別の実施形態に係る太陽電池アレイの平面図である。
【図６】図６は、本開示の別の実施形態に係る太陽電池アレイの平面図である。
【図７】図７は、本開示の実施形態に係る往復方向に延在している金属線の概略図である。
【図８】図８は、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイの２個の電池の概略図である。
【図９】図９は、図８に係る２個の電池を金属線によって接続することにより形成された太陽電池アレイの断面図である。
【図１０】図１０は、本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールの概略図である。
【図１１】図１１は、図１０に係る太陽電池モジュールの部分断面図である。
【図１２】図１２は、本開示の別の実施形態に係る太陽電池アレイの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示の実施形態を詳細に説明し、実施形態の例を図面で示す。図中、同一の又は類似の参照番号は、同一の若しくは類似の部材又は同一の若しくは類似の機能を有する部材を示すために用いられる。図面を参照して本明細書に記載する実施形態は、本開示を説明するために使用される例示的なものであり、本開示を限定するものであると解釈してはならない。
【００２６】
本開示における技術用語の一部は、明確性及び説明の便宜上、本明細書に詳述される。
【００２７】
本開示の１つの実施形態によれば、図１〜１２を参照すると、電池３１は、電池基板３１１と、前記電池基板３１１の前面（光が入射する表面）上に設けられている二次グリッド線３１２と、前記電池基板３１１の裏面に設けられている背後電界３１３と、前記背後電界３１３上に設けられている裏側電極３１４とを含む。したがって、二次グリッド線３１２は、電池３１の二次グリッド線３１２と呼ぶことができ、背後電界３１３は、電池３１の背後電界３１３と呼ぶことができ、裏側電極３１４は、電池３１の裏側電極３１４と呼ぶことができる。
【００２８】
電池基板３１１は、例えば、シリコンチップをフェルティング、拡散、エッジエッチング、及び窒化ケイ素層沈着のプロセスに付すことによって得られる中間生成物であってよい。しかし、本開示における電池基板３１１は、シリコンチップによって形成されるものには限定されないことを理解すべきである。
【００２９】
言い換えれば、電池３１は、シリコンチップと、前記シリコンチップの表面上の幾つかの処理層と、前面上の二次グリッド線と、裏面上の背後電界３１３及び裏側電極３１４とを含むか、又は前面電極を全く有しない他の種類の他の等価な太陽電池を含む。
【００３０】
電池ユニットは、電池３１と、金属線Ｓによって構成される導電線３２とを含む。
【００３１】
太陽電池アレイ３０は、複数の電池３１と、隣接する電池３１を接続し且つ金属線Ｓによって構成される導電線３２とを含む。言い換えれば、太陽電池アレイ３０は、導電線３２によって接続された複数の電池３１で形成される。
【００３２】
太陽電池アレイ３０では、金属線Ｓが電池ユニットの導電線３２を構成し、隣接する電池３１の表面間に延在するが、これは、金属線Ｓが隣接する電池３１の前面間に延在していてもよく、又は第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間に延在していてもよいという広い意味で理解すべきである。金属線Ｓが第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間に延在している場合、導電線３２は、電池３１の前面上に延在し且つ電池３１の二次グリッド線３１２と電気的に接続されている前側導電線３２Ａと、電池３１の裏面上に延在し且つ電池３１の裏側電極３１４と電気的に接続されている裏側導電線３２Ｂとを含んでいてよい。隣接する電池３１間の金属線Ｓの一部は、接続導電線と呼ばれることもある。
【００３３】
本開示では、電池基板３１１、電池３１、電池ユニット、電池アレイ３０、及び太陽電池モジュール等の叙述的用語は、説明の便宜上使用されるだけであり、本開示の範囲を限定すると解釈すべきではない。
【００３４】
本開示に開示される全ての範囲は、端点を含み、個別であっても組み合わせてもよい。範囲の端点及び任意の値は正確な範囲又は値に限定されるものではなく、前記範囲又は値に近接する値も含むと理解すべきである。
【００３５】
本開示では、「上」及び「下」等の配向に関する用語は、特に指定しない限り、通常、以下に論じる図面に示す通りの配向「上」又は「下」を指し、「前面」とは、モジュールが動作しているときに光に面する太陽電池モジュールの表面、即ち、光が入射する表面を指し、一方、「裏面」とは、モジュールが動作しているときに光に対して背側になる太陽電池モジュールの表面を指す。
【００３６】
以下では、図面に関連する本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０について説明する。
【００３７】
図１〜図１２に示す通り、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０は、複数の電池３１及び導電線３２を含み；二次グリッド線３１２及び短グリッド線３３が前記電池の前面に設けられ；二次グリッド線３１２は、導電線３２と交差する中央二次グリッド線３１２２と導電線３２と交差しない縁部二次グリッド線３１２１とを含み、短グリッド線３３は、縁部二次グリッド線３１２１と接続され且つ導電線３２又は少なくとも１本の中央二次グリッド線３１２２と接続されている。
【００３８】
本開示は、導電線３２によって接続されている太陽電池に関する。短グリッド線３３は、導電線３２と電池３１との間の接続の精度の問題を解決して電流のロスを回避するために、電池３１の前面上に設けられる。このプロセスは単純且つ実現が容易であるので、コストを著しく削減することができる。
【００３９】
本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０では、隣接する電池３１は複数の導電線３２によって接続される。導電線３２は、金属線Ｓによって構成される。少なくとも１本の金属線Ｓは、少なくとも２本の導電線３２を形成するために、第１の電池３１の表面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の表面との間を往復方向に延在する。
【００４０】
本開示は、全ての導電線が金属線を蛇行させることによって形成されることには限定されず、導電線は、金属線を蛇行させることによって部分的に又は完全に形成されてよい。往復方向の延在は、往復１回であってよい。往復方向の延在の終点は限定されず、金属線が蛇行している限り、起点及び終点が同じ電池であっても異なる電池であってもよい。
【００４１】
言い換えれば、本開示における太陽電池アレイ３０は、少なくとも２個の電池３１からなり、各電池は、電池基板３１１と、前記電池基板３１１の前面上に設けられている二次グリッド線３１２及び短線３３と、前記電池基板３１１の裏面上に設けられている裏側電極３１４とを含む。隣接する電池３１は、隣接する電池３１間を往復方向に延在する金属線Ｓによって構成される複数の導電線３２によって接続される。
【００４２】
電池基板３１１の側面に位置する二次グリッド線３１２は、２つの部分を含み、一方は、導電線３２と交差し且つ電池基板３１１の中央位置に位置して中央二次グリッド線３１２２を形成する二次グリッド線３１２の部分であり、他方は、導電線３２と交差せず且つ導電線３２から離れた側の縁部に位置して縁部二次グリッド線３１２１を形成する二次グリッド線３１２の部分である。
【００４３】
縁部二次グリッド線３１２１は、導電線３２又は少なくとも１本の中央二次グリッド線３１２２と接続される短グリッド線３３を備える。特定の実施形態では、電流のロスを回避するために、短グリッド線３３は、導電線３２を蛇行させたときに届かない電池３１の縁部に位置する。
【００４４】
したがって、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０では、導電線３２は、往復方向に延在する金属線によって構成される。この構造の導電線３２は、蛇行状に２個の隣接する電池間を往復方向に延在して折り畳まれた形状を形成するが、これは低コストで容易に製造されるので、太陽電池アレイ３０の光電変換効率を改善することができる。導電線３２は蛇行状に配置され、その結果、導電線３２の切断によって引き起こされる問題を回避することができる。更に、電池３１の前面の縁部において短グリッド線３３が二次グリッド線３１２上に設けられ、その結果、導電線３２が電池３１の縁部における二次グリッド線３１２に届かないことに起因する電流の浪費がなくなり、太陽電池モジュールの光電変換効率が更に改善される。
【００４５】
電池ユニットは、電池３１と、前記電池３１の表面上に延在する金属線Ｓによって構成される導電線３２とによって形成される。言い換えれば、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０は、複数の電池ユニットで形成され；複数の電池の導電線３２は、電池３１の表面間を往復方向に延在する金属線Ｓによって形成される。
【００４６】
本開示における用語「往復方向に延在する」は、「蛇行（ｗｉｎｄｉｎｇ）」と呼ばれることもあり、金属線Ｓが往復方向の経路に沿って電池３１の表面間に延在することを指すと理解すべきである。
【００４７】
本開示では、「金属線Ｓが電池３１の表面間を往復方向に延在する」ことを広い意味で理解すべきである。例えば、金属線Ｓは、第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在していてもよく；金属線Ｓは、第１の電池３１の表面から所定の数の中間の電池３１の表面を通って最後の電池３１の表面まで延在していてもよく、次いで、前記最後の電池３１の表面から所定の数の中間の電池３１の表面を通って前記第１の電池３１の表面まで戻り、このように往復方向に延在する。
【００４８】
更に、電池３１が金属線Ｓによって並列に接続される場合、金属線Ｓは、電池の前面上に延在し得、その結果、金属線Ｓが前側導電線３２Ａを構成する。或いは、第１の金属線Ｓが電池の前面間を往復方向に延在し、第２の金属線Ｓが電池の裏面間を往復方向に延在し、その結果、第１の金属線Ｓが前側導電線３２Ａを構成し、第２の金属線Ｓが裏側導電線３２Ｂを構成する。
【００４９】
電池３１が金属線Ｓによって直列に接続される場合、金属線Ｓは第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間に延在していてよく、その結果、第１の電池３１の前面上に延在する金属線Ｓの一部が前側導電線３２Ａを構成し、第２の電池３１の裏面上に延在する金属線Ｓの一部が裏側導電線３２Ｂを構成する。本開示では、特に指定しない限り、導電線３２は、前側導電線３２Ａ、裏側導電線３２Ｂ、又はこれらの組合せであると理解され得る。
【００５０】
用語「往復方向に延在する」とは、金属線Ｓを蛇行させることによって形成される２本の導電線３２を形成するために金属線Ｓが１回往復方向に延在することであると理解され得る。例えば、２本の隣接する導電線は、Ｕ字形構造又はＶ字形構造を形成するが、本開示は前記に限定されるものではない。
【００５１】
本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０では、電池の複数の導電線３２は、往復方向に延在する金属線Ｓによって構成され；隣接する電池３１は、導電線３２によって接続される。したがって、電池の導電線３２は、必ずしも高価な銀ペーストで作製する必要はないので、電池を接続するためにはんだストリップを用いることなしに簡単に製造することができる。金属線Ｓを二次グリッド線及び裏側電極と接続することは容易且つ簡便であり、その結果、電池のコストが著しく削減される。
【００５２】
更に、導電線３２が往復方向に延在する金属線Ｓによって構成されるので、導電線３２の幅（即ち、電池上における金属線の突出部の幅）を減少させ、それによって、導電線３２の遮光面積を減少させることができる。更に、導電線３２の数は容易に調整することができるので、銀ペーストで作製された導電線と比べて導電線３２の抵抗が低下し、光電変換の効率が改善される。金属線Ｓは往復方向に延在して導電線を形成するので、電池アレイ３０を用いて太陽電池モジュール１００を製造するとき、金属線Ｓが移動しにくくなる、即ち、金属線が容易には「ドリフト」しないので、光電変換効率に悪影響を与えるのではなく、むしろ更に改善する。
【００５３】
以下では、図面に関連する本開示の特定の実施形態に係る太陽電池アレイ３０について説明する。
【００５４】
本開示の特定の実施形態に係る太陽電池アレイ３０について、図１〜図３を参照して説明する。
【００５５】
図１〜３に示す実施形態では、太陽電池アレイ３０における２個の電池を示す。言い換えれば、金属線Ｓによって構成される導電線３２を介して互いに接続されている２個の電池３１を示す。
【００５６】
電池３１は、電池基板３１１と、前記電池基板３１１の前面上に設けられている二次グリッド線３１２（前側二次グリッド線３１２Ａ）と、前記電池基板３１１の裏面上に設けられている背後電界３１３と、背後電界３１３上に設けられている裏側電極３１４とを含むと理解することができる。本開示では、特に指定しない限り、裏側電極３１４は、例えば、銀ペーストによって印刷される従来の電池の裏側電極であってもよく、電池基板の前面上の二次グリッド線と同様の裏側二次グリッド線３１２Ｂであってもよく、複数の分離した溶接部分であってよいことを理解することができる。二次グリッド線は、特に指定しない限り、電池基板３１１の前面上の二次グリッド線３１２を指す。
【００５７】
図１〜図３に示す通り、実施形態における太陽電池アレイは、２個の電池３１Ａ、３１Ｂ（説明の便宜上、それぞれ第１の電池３１Ａ及び第２の電池３１Ｂと呼ぶ）を含む。金属線Ｓは、第１の電池３１Ａの前面（前面、即ち、図２の上面）と第２の電池３１Ｂの裏面との間を往復方向に延在し、その結果、金属線Ｓは、第１の電池３１Ａの前側導電線及び第２の電池３１Ｂの裏側導電線を構成する。金属線Ｓは、第１の電池３１Ａの二次グリッド線と電気的に接続され（例えば、溶接されるか又は導電性接着剤によって結合され）、且つ第２の電池３１Ｂの裏側電極と電気的に接続される。
【００５８】
幾つかの実施形態では、金属線は、第１の電池３１Ａと第２の電池３１Ｂとの間を１０回〜６０回往復方向に延在する。好ましくは、図１に示す通り、金属線は、１２回往復方向に延在して２４本の導電線を形成し、金属線は１本しか存在しない。言い換えれば、１本の金属線が１２回往復方向に延在して２４本の導電線を形成し、隣接する導電線間の距離は、２．５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲であってよい。無論、本開示における金属線は１本に限定されず、複数の金属線が存在していてもよく、又は複数の金属線だけを蛇行させる。この実施形態では、従来の電池と比べて導電線の数が増加し、その結果、二次グリッド線と電流が通る導電線との間の距離が減少して、抵抗が低下し、光電変換効率が改善される。図１に示す実施形態では、金属線を蛇行させる便宜上、隣接する導電線がＵ字形構造を形成する。或いは、本開示は、前記に限定されるものではない。例えば、隣接する導電線は、Ｖ字形構造を形成してもよい。
【００５９】
より好ましくは、図４に示す通り、金属線Ｓは、金属線本体３２１と、前記金属線本体の外面を被覆する溶接層３２２とを含む。金属線は、溶接層によって二次グリッド線及び／又は裏側電極に溶接され、その結果、金属を二次グリッド線及び／又は裏側電極と電気的に接続することが簡便になり、且つ接続プロセスにおける金属線のドリフトを回避することが簡便になり、光電変換効率が保証される。無論、金属と電池基板との電気的接続は、太陽電池モジュールの積層プロセス中又は前に実施してよいが、後者が好ましい。
【００６０】
本開示では、金属線Ｓとは、電池３１上で往復方向に延在して導電線３２を形成するための金属線を指し；導電線３２は、金属線本体３２１と前記金属線本体３２１を被覆する溶接層３２２とを含む。即ち、金属線Ｓは、金属線本体３２１と前記金属線本体３２１を被覆する溶接層３２２とからなることに留意すべきである。本開示の実施形態では、特に指定しない限り、金属線は、電池上を往復方向に延在して導電線３２を形成する金属線Ｓを表す。
【００６１】
幾つかの実施形態では、好ましくは、金属線本体３２１は銅線である。無論、金属線Ｓも銅線であってよい。言い換えれば、金属線は溶接層３２２を含まないが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、金属線本体３２１はアルミニウム線であってよい。好ましくは、金属線Ｓは円形断面を有し、その結果、より多くの太陽光が電池基板に到達することができ、光電変換効率が更に改善される。
【００６２】
幾つかの実施形態では、好ましくは、金属線が電池と接触する前、金属線は緊張した状態で延在している、即ち、金属線は真っ直ぐになっている。金属線を電池の二次グリッド線及び裏側電極と接続した後、太陽電池モジュールを製造するときの導電線のドリフトを更に回避し、光電変換効率を保証するために、金属線を緊張した状態から解放してよい。
【００６３】
図５は、本開示の別の実施形態に係る太陽電池アレイの概略図である。図５に示す通り、金属線は、第１の電池３１Ａの前面と第２の電池３１Ｂの前面との間を往復方向に延在し、その結果、金属線が第１の電池３１Ａの前側導電線及び第２の電池３１Ｂの前側導電線を構成する。このようにして、第１の電池３１Ａ及び第２の電池は並列に接続される。無論、好ましくは、往復方向に延在している別の金属線によって構成される裏側導電線を介して第１の電池３１Ａの裏側電極及び第２の電池３１Ｂの裏側電極を接続できることが理解され得る。或いは、第１の電池３１Ａの裏側電極及び第２の電池３１Ｂの裏側電極は、従来の方法で接続してもよい。
【００６４】
本開示の実施形態によれば、隣接する電池３１は、第１の電池３１の表面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の表面との間に延在する金属線によって構成される複数の導電線３２によって接続される。
【００６５】
或いは、電池３１と接続した後に曲がり目で金属線を切断する。
【００６６】
好ましくは、短グリッド線３３は、中央二次グリッド線３１２２に最も近い縁部二次グリッド線３１２１と接続される。
【００６７】
本開示の幾つかの他の特定の実施形態では、短グリッド線３３は導電線３２と接続される。好ましくは、電池３１の前面における短グリッド線３３及び金属線は、往復方向の延在によって形成される曲がり目で接続される。縁部で溶接部分が破損する可能性を低減し、更に、金属線と電池との結合力を強化するために、追加の溶接点を添加してもよい。本明細書において曲がり目における接続とは、短グリッド線３３が曲がり目との交差点を有することであると理解することができ、即ち、短グリッド線３３は曲がり目では終端しない。
【００６８】
本開示の実施形態によれば、短グリッド線３３は、二次グリッド線３１２に対して垂直である。短グリッド線３３は、好ましくは、電池３１の前面において導電線３２の屈曲部分（縁部に最も近接する端部）と電気的に接続される。より好ましくは、少なくとも１本の短グリッド線３３が、各屈曲部分に対応して設けられる。
【００６９】
導電線３２の屈曲部分と電池３１の縁部との間の距離は通常短いので、短グリッド線３３は、１ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２．４ｍｍ〜７ｍｍの長さ、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの幅、及び０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍの厚みを有する。３本〜４０本、好ましくは６本〜２０本の短グリッド線が存在する。
【００７０】
短グリッド線３３は、電池３１の前面上に二次グリッド線３１２と同様に配置してよい。例えば、短グリッド線３３は、前側二次グリッド線３１２１と同じスクリーン版（銀ペーストで作製してよい）でシルクスクリーン印刷によって二次グリッド線３１２と共に印刷してよい。
【００７１】
本開示の幾つかの好ましい実施形態では、二次グリッド線３１２は、４０μｍ〜８０μｍの幅及び５μｍ〜２０μｍの厚みを有し；５０本〜１２０本の二次グリッド線が存在し、隣接する二次グリッド線間の距離は、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲である。
【００７２】
或いは、電池３１と接続した後に曲がり目で金属線を切断する。電池３１と溶接した後に曲がり目で金属線を切断して、複数の独立した導電線３２を形成する。
【００７３】
電池３１と溶接した後に曲がり目で金属線を切断して、複数の導電線３２に分離することにより、電池間の応力及び金属線と電池との継ぎ目における剥離強度を低減し、太陽電池アレイ３０の光電変換効率を更に改善することができる。
【００７４】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、電池３１のある行では、第１の電池３１の表面と第１の電池に隣接する第２の電池３１の表面との間を往復方向に延在し、導電線３２を構成する金属線によって、隣接する電池が接続される。或いは、複数の電池３１がｎ×ｍのマトリクス形式で配置され、電池３１の２つの隣接する行では、金属線がａ番目の行における電池３１の表面と（ａ＋１）番目の行における電池の表面との間を往復方向に延在し、ここで、ｎは列を表し、ｍは行を表し、ｍ−１≧ａ≧１である。
【００７５】
或いは、電池３１の２つの隣接する行において、金属線はａ番目の行の端部における電池３１の表面と（ａ＋１）番目の行の端部における電池３１の表面との間を往復方向に延在し、ａ番目の行の端部及び（ａ＋１）番目の行の端部は、マトリクス形式の同じ側に位置する。
【００７６】
好ましくは、電池３１の同じ行において、金属線は、第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在する。電池３１の２つの隣接する行において、金属線は、ａ番目の行の端部における電池３１の前面と（ａ＋１）番目の行の端部における電池３１の裏面との間を往復方向に延在して、２つの隣接する行の電池３１を直列にする。
【００７７】
言い換えれば、本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０は、複数の電池３１によってｎ×ｍマトリクス形式で配置される。具体的には、太陽電池アレイ３０には複数の電池３１が存在し、前記電池はｎ×ｍマトリクス形式で配置される。電池のある行では、導電線３２が第１の電池３１の表面から延在し、前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の表面と電気的に接続されて、同じ行の電池３１を接続し；電池の２つの隣接する行では、導電線３２がａ番目の行における電池３１の表面から延在し、（ａ＋１）番目の行における電池の表面と電気的に接続されて、２つの隣接する行の電池３１を接続し、ここで、ｎは列を表し、ｍは行を表し、ｍ−１≧ａ≧１である。
【００７８】
ｎは、２〜３０の範囲であってよく、ｍは、２〜１８の範囲である。好ましくは、複数の電池３１は、１２×６又は１０×６のマトリクス形式で配置され、即ち、１行１０個又は１２個の電池が合計６列配置される。好ましい実施形態によれば、２つの隣接する行における電池３１は、バスバーを用いることなしに導電線によって直接接続されるので、バスバーの数が減少し、接続距離が短縮され、抵抗が低下して、より高い発電性能の太陽電池モジュールが得られる。
【００７９】
好ましくは、電池３１の２つの隣接する行では、導電線は、ａ番目の行の端部における電池３１の表面から延在し、（ａ＋１）番目の行の端部における電池の表面と電気的に接続される。
【００８０】
本開示の別の実施形態に係る太陽電池アレイ３０について、図６を参照して説明する。
【００８１】
本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０は、ｎ×ｍ個の電池３１を含む。言い換えれば、複数の電池３１は、ｎ×ｍマトリクス形式で配置され、ｎは列を表し、ｍは行を表す。より具体的には、実施形態では、３６個の電池３１が６列及び６行で配置される、即ち、ｎ＝ｍ＝６である。本開示はこれに限定されるものではないと理解することができる。例えば、列数及び行数は異なっていてもよい。説明の便宜上、図６では、左右方向において、１つの行における電池３１を、順に第１の電池３１、第２の電池３１、第３の電池３１、第４の電池３１、第５の電池３１、及び第６の電池３１と呼び；上下方向において、電池３１の列を、順に電池３１の第１の列、電池３１の第２の列、電池３１の第３の列、電池３１の第４の列、電池３１の第５の列、及び電池３１の第６の列と呼ぶ。
【００８２】
電池３１のある行では、金属線は、第１の電池３１の表面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の表面との間を往復方向に延在し；電池３１の２つの隣接する行では、金属線は、ａ番目の行における電池３１の表面と（ａ＋１）番目の行における電池の表面との間を往復方向に延在し、ｍ−１≧ａ≧１である。
【００８３】
図６に示す通り、具体例では、電池３１のある行では、１つの行における電池を直列に接続するために、金属線は第１の電池３１の前面と第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在する。電池３１の２つの隣接する行では、金属線は、ａ番目の行の端部における電池３１の前面と（ａ＋１）番目の行の端部における電池３１の裏面との間を往復方向に延在して、２つの隣接する行の電池３１を直列に接続する。
【００８４】
より好ましくは、電池３１の２つの隣接する行では、金属線は、ａ番目の行の端部における電池３１の表面と（ａ＋１）番目の行の端部における電池３１の表面との間を往復方向に延在し、ａ番目の行の端部及び（ａ＋１）番目の行の端部は、マトリクス形式の同じ側に位置し、図６に示す通り、その右側に位置する。
【００８５】
より具体的には、図６に示す実施形態では、１番目の行では、第１の金属線が第１の電池３１の前面と第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；第２の金属線が第２の電池３１の前面と第３の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；第３の金属線が第３の電池３１の前面と第４の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；第４の金属線が第４の電池３１の前面と第５の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；第５の金属線が第５の電池３１の前面と第６の電池３１の裏面との間を往復方向に延在する。このようにして、１番目の行における隣接する電池３１は、対応する金属線によって直列に接続される。
【００８６】
第６の金属線は、１番目の行における第６の電池３１の前面と２番目の行における第６の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し、その結果、１番目の行と２番目の行とが直列に接続される。第７の金属線は、２番目の行における第６の電池３１の前面と２番目の行における第５の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；第８の金属線は、２番目の行における第５の電池３１の前面と２番目の行における第４の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し；これは第１１の金属線が２番目の行における第２の電池３１の前面と２番目の行における第１の電池３１の裏面との間を往復方向に延在するまで続き、次いで、第１２の金属線は、２番目の行における第１の電池３１の前面と３番目の行における第１の電池３１の裏面との間を往復方向に延在し、その結果、２番目の行と３番目の行とが直列に接続される。順次、３番目の行と４番目の行とが直列に接続され、４番目の行と５番目の行とが直列に接続され、５番目の行と６番目の行とが直列に接続され、その結果、電池アレイ３０が製造される。この実施形態では、バスバーは、それぞれ、１番目の行における第１の電池３１の左側及び６番目の行における第１の電池３１の左側に設けられ；第１のバスバーは、１番目の行における第１の電池３１の左側から延出する導電線と接続され、第２のバスバーは、６番目の行における第１の電池３１の左側から延出する導電線と接続される。
【００８７】
上に述べた通り、本開示の実施形態における電池は、導電線によって直列に接続され、即ち、１番目の行、２番目の行、３番目の行、４番目の行、５番目の行、及び６番目の行が、導電線によって直列に接続される。或いは、図に示す通り、２番目の行と３番目の行、及び４番目の行と５番目の行は、光スポット効果を回避するために、それぞれ、ダイオードと並列に接続されてよい。ダイオードは、例えば、バスバーによって、当業者に一般的に知られている方法で接続してよい。
【００８８】
しかし、本開示は、前記に限定されるものではない。例えば、１番目の行と２番目の行とを直列に接続し、３番目の行と４番目の行とを直列に接続し、５番目の行と６番目の行とを直列に接続してよく、一方、２番目の行と３番目の行とを並列に接続し、４番目の行と５番目の行とを並列に接続する。かかる場合、バスバーをそれぞれ対応する行の左側又は右側に設けてよい。
【００８９】
或いは、同じ行における電池３１を並列に接続してもよい。例えば、金属線は、１番目の行における第１の電池３１の前面から２番目の行における電池３１の前面を通って６番目の行まで往復方向に延在する。
【００９０】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、金属線と電池３１との間の結合力は０．１Ｎ〜０．８Ｎの範囲である。即ち、導電線３２と電池３１との間の結合力は０．１Ｎ〜０．８Ｎの範囲である。好ましくは、電池と金属線との間の溶接を確保し、動作中の電池の封鎖並びに接続不良に起因する転写プロセス及び性能の劣化を回避し、コストを削減するために、金属線と電池との間の結合力を０．２Ｎ〜０．６Ｎの範囲にする。
【００９１】
本開示の実施形態に係る太陽電池モジュール１００について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９２】
図１０及び図１１に示す通り、本開示の実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、上下方向に沿って順に重ねられている上側カバー板１０と、前側接着層２０と、電池アレイ３０と、裏側接着層４０と、裏板５０とを含む。
【００９３】
前側接着層２０及び裏側接着層４０は、当技術分野において一般的に用いられている接着層である。好ましくは、前側接着層２０及び裏側接着層４０は、ポリエチレン−オクテンエラストマー（ＰＯＥ）及び／又はエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）である。本開示では、ポリエチレン−オクテンエラストマー（ＰＯＥ）及び／又はエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）は、当技術分野における従来の製品であるか、又は当業者に公知の方法において得ることができる。
【００９４】
本開示の実施形態では、上側カバー板１０及び裏板５０は、当技術分野における従来の技術的手段によって選択及び測定することができる。好ましくは、上側カバー板１０及び裏板５０は、それぞれ、透明な板、例えば、ガラス板であってよい。
【００９５】
太陽電池モジュール１００の製造プロセスでは、先ず導電線を電池３１の二次グリッド線及び裏側電極に接着又は溶接し、次いで、重ね、積層してよい。
【００９６】
本開示に係る太陽電池モジュール１００の他の部品は、当技術分野において公知であり、これについては本明細書に詳細には記載しない。
【００９７】
具体的には、太陽モジュール１００は、上側カバー板１０と、前側接着層２０と、電池アレイ３０と、裏側接着層４０と、裏板５０とを含む。電池アレイ３０は、複数の電池３１を含み、隣接する電池３１は複数の導電線３２によって接続される。導電線３２は、金属線Ｓによって構成される。少なくとも２本の導電線３２を形成するために、少なくとも１本の金属線Ｓが第１の電池３１の表面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の表面との間を往復方向に延在する。前側接着層２０は導電線３２と直接接触し、隣接する導電線３２間を充填する。
【００９８】
即ち、本開示に係る太陽電池モジュール１００は、上下方向に沿って順に重ねられている上側カバー板１０と、前側接着層２０と、電池アレイ３０と、裏側接着層４０と、裏板５０とを含む。電池アレイ３０は、複数の電池３１と複数の電池３１を接続するための導電線３２とを含む。導電線は、２個の隣接する電池３１の表面間を往復方向に延在する金属線Ｓによって構成される。
【００９９】
導電線３２は、電池３１と電気的に接続され、ここで、電池３１上の前側接着層２０は導電線３２と直接接触し、隣接する導電線３２間を充填し、その結果、導電線３２の酸化を防ぎ且つ光電変換効率を保証するために、前側接着層２０が導電線３２を固定し、導電線３２を外界からの空気及び水分と分離することができる。
【０１００】
したがって、本開示の実施形態に係る太陽電池モジュール１００では、コストを削減するために、従来の一次グリッド線及びはんだストリップを、往復方向に延在する金属線Ｓによって構成される導電線３２に置き換える。金属線Ｓを往復方向に延在させて、金属線Ｓの自由端の数を低減し、金属線Ｓを配置するためのスペースを節約する、即ち、スペースによる制約を受けなくする。往復方向に延在する金属線によって構成される導電線３２の数は、著しく増加させることができ、これは、製造が容易であるので、大量生産に好適である。前側接着層２０は、導電線３２と直接接触し、隣接する導電線３２間を充填するので、導電線を空気及び水分から有効に隔離して導電線３２の酸化を防ぎ、光電変換効率を保証することができる。
【０１０１】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、金属線Ｓは、第１の電池の前面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の裏面との間を往復方向に延在し；前側接着層２０は、第１の電池３１の前面において導電線と直接接触し、第１の電池３１の前面において隣接する導電線３２間を充填し；裏側接着層４０は、第２の電池３１の裏面において導電線３２と直接接触し、第２の電池３１の裏面において隣接する導電線３２間を充填する。
【０１０２】
言い換えれば、本開示では、隣接する２つの電池３１は金属線Ｓによって接続される。隣接する２つの電池３１では、第１の電池３１の前面が金属線Ｓと接続され、第２の電池３１の裏面が金属線Ｓと接続される。
【０１０３】
前面が金属線Ｓと接続されている第１の電池３１上の前側接着層２０は、第１の電池３１の前面上において金属線Ｓと直接接触し、隣接する導電線３２間を充填する。裏面が金属線Ｓと接続されている第２の電池３１上の裏側接着層４０は、第２の電池３１の裏面上において金属線Ｓと直接接触し、隣接する導電線３２間を充填する（図２に示す通り）。
【０１０４】
その結果、本開示に係る太陽電池モジュール１００では、太陽電池モジュール１００の光電変換効率を更に保証するために、前側接着層２０が電池３１の一部の前面上の導電線３２を外界から隔離することができるだけでなく、裏側接着層４０が電池３１の一部の裏面上の導電線３２を外界から隔離することもできる。
【０１０５】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有する通常の電池の場合、太陽電池モジュールは、電池６０個当たり３８０ｍΩ〜４４０ｍΩの直列抵抗を有する。本開示は、６０個の電池に限定されるものではなく、３０個の電池、７２個の電池等であってもよい。７２個の電池が存在する場合、太陽電池モジュールの直列抵抗は、４５６ｍΩ〜５２８ｍΩであり、電池の電気性能がより優れている。
【０１０６】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有する典型的な電池の場合、太陽電池モジュールは、電池６０個当たり３７．５Ｖ〜３８．５Ｖの開放電圧を有する。本開示は、６０個の電池に限定されるものではなく、３０個の電池、７２個の電池等であってもよい。短絡電流は、８．９Ａ〜９．４Ａであり、電池の数は関係ない。
【０１０７】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、太陽電池モジュールは、０．７９〜０．８２のフィルファクタを有し、これは、電池の寸法及び数とは無関係であり、電池の電気性能に影響を与え得る。
【０１０８】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有する典型的な電池の場合、太陽電池モジュールは、電池６０個当たり３１．５Ｖ〜３２Ｖの動作電圧を有する。本開示は、６０個の電池に限定されるものではなく、３０個の電池、７２個の電池等であってもよい。動作電流は、８．４Ａ〜８．６Ａであり、電池の数は関係ない。
【０１０９】
本開示の幾つかの特定の実施形態では、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有する典型的な電池の場合、太陽電池モジュールは、１６．５％〜１７．４％の変換効率を有し、電池６０個当たり２６５Ｗ〜２８０Ｗの電力を有する。
【０１１０】
図７〜図９に関連する本開示の実施形態に係る太陽電池モジュール１００を製造する方法について説明する。
【０１１１】
具体的には、本開示の実施形態に係る方法は、以下の工程を含む。
【０１１２】
二次グリッド線３１２及び短グリッド線３３が電池３１の前面上に設けられている、複数の電池３１を備える電池アレイ３０を形成する工程；二次グリッド線３１２は、導電線３２と交差する中央二次グリッド線３１２２と導電線３２と交差しない縁部二次グリッド線３１２１をと含み、短グリッド線３３は、縁部二次グリッド線３１２１と接続され且つ導電線３２又は少なくとも１本の中央二次グリッド線３１２２と接続され、具体的には、短グリッド線３３は、電池３１の前面上に二次グリッド線３１２と同じ方法で製造することができ、例えば、二次グリッド線と同時に、前側二次グリッド線３１２１と同じスクリーン印刷版を用いてスクリーン印刷してよく、短グリッド線３３は、銀ペーストで作製してよい。
【０１１３】
電池３１の前面が前側接着層２０に面し、その裏面が裏側接着層４０に面するように、上側カバー板１０、前側接着層２０、電池アレイ３０、裏側接着層４０、及び裏板５０を順に重ね、それらを積層して太陽電池モジュール１００を得る工程。
【０１１４】
本開示の特定の実施形態では、太陽電池アレイ３０は、少なくとも２つの電池３１からなり、前記電池は、それぞれ、電池基板３１１と、電池基板３１１の前面上に設けられている二次グリッド線３１２及び短グリッド線３３と、電池基板３１１の裏面上に設けられている裏側電極３１４とを含む。隣接する電池３１は、隣接する電池３１間を往復方向に延在する金属線Ｓによって構成される複数の導電線３２によって接続される。
【０１１５】
電池基板３１１の側面に位置する二次グリッド線３１２は、２つの部分を含み、一方は、導電線３２と交差し且つ電池基板３１１の中央位置に位置して中央二次グリッド線３１２２を形成する二次グリッド線３１２の部分であり、他方は、導電線３２と交差せず且つ導電線３２から離れた側の縁部に位置して縁部二次グリッド線３１２１を形成する二次グリッド線３１２の部分である。
【０１１６】
縁部二次グリッド線３１２１は、導電線３２又は少なくとも１本の中央二次グリッド線３１２２と接続される短グリッド線３３を備える。電流のロスを回避するために、短グリッド線３３は、導電線３２を蛇行させたときに届かない電池３１の縁部に位置する。
【０１１７】
本開示の実施形態に係る太陽電池アレイ３０では、導電線３２は、往復方向に延在する金属線によって構成される。導電線３２は、往復方向に延在する金属線によって構成される。この構造の導電線３２は、蛇行状に２個の隣接する電池間を往復方向に延在して折り畳まれた形状を形成するが、これは低コストで容易に製造されるので、太陽電池アレイ３０の光電変換効率を改善することができる。更に、導電線３２は蛇行状に配置され、その結果、導電線３２の切断によって引き起こされる問題を回避することができる。更に、電池３１の前面の縁部において短グリッド線３３が二次グリッド線３１２上に設けられ、その結果、導電線３２が電池３１の縁部における二次グリッド線３１２に届かないことに起因する電流の浪費がなくなり、太陽電池モジュールの光電変換効率が更に改善される。
【０１１８】
前記方法は、太陽アレイ３０を調製する工程と、上側カバー板１０、前側接着層２０、電池アレイ３０、裏側接着層４０、及び裏板５０を順に重ねる工程と、それらを積層して太陽電池モジュール１００を得る工程とを含む。前記方法は、他の工程、例えば、シーラントによって上側カバー板１０と裏板５０との間のギャップを封止する工程、及びＵ字形フレームによって前記部品を互いに固定する工程を更に含むことが理解され得るが、これら工程は、当業者に公知であるので、本明細書において詳細には記載しない。
【０１１９】
前記方法は、電池３１の表面を往復方向に延在し、電池３１の表面と電気的に接続されている金属線によって複数の導電線を形成して、隣接する電池３１を複数の導電線によって接続して電池アレイ３０を構成する工程を含む。
【０１２０】
具体的には、図７に示す通り、金属線は、緊張した状態で１２回往復方向に延在する。図８に示す通り、第１の電池３１及び第２の電池３１を調製する。図９に示す通り、第１の電池３１の前面を金属線と接続し、第２の電池３１の裏面を金属線と接続し、その結果、電池アレイ３０が形成される。図９は、２つの電池３１を示す。電池アレイ３０が複数の電池３１を有する場合、往復方向に延在している金属線が、第１の電池３１の前面と前記第１の電池３１に隣接する第２の電池３１の裏面とを接続する、即ち、金属線によって第１の電池３１の二次グリッド線を第２の電池３１の裏側電極に接続する。金属線は、緊張した状態でその２つの端部における２つのクリップから往復方向に延在する。金属線は、２つのクリップを用いなければ蛇行させることができず、これによって、クリップが著しく節約され、ひいては、組立てスペースが削減される。
【０１２１】
図９に示す実施形態では、隣接する電池は直列に接続される。前記の通り、隣接する電池は、実際の要件に基づいて金属線によって並列に接続されてもよい。
【０１２２】
得られた電池アレイ３０に、上側カバー板１０、前側接着層２０、裏側接着層４０、及び裏板５０を順に重ね、ここでは、電池３１の前面が前側接着層２０に面し、その裏面が裏側接着層４０に面する。そして、それらを積層して太陽電池モジュール１００を得る。積層するとき又は積層する前に、金属線を電池３１に接着又は溶接してもよいことが理解され得る。
【０１２３】
前側接着層２０は、導電線３２と直接接触して設けられる。積層プロセスにおいて、前側接着層２０は溶融し、隣接する導電線３２間のギャップを充填する。裏側接着層４０は、導電線３２と直接接触して設けられる。積層プロセスにおいて、裏側接着層４０は溶融し、隣接する導電線３２間のギャップを充填する。
【実施例】
【０１２４】
実施例１
実施例１を用いて、本開示に係る太陽電池モジュール１００及びその製造方法について説明する。
【０１２５】
（１）金属線Ｓの製造
Ｓｎ４０％−Ｂｉ５５％−Ｐｂ５％の合金層（融点：１２５℃）を銅線の表面に付着させる。前記銅線は、０．０４ｍｍ２の断面を有し、合金層は、１６μｍの厚みを有する。このようにして、金属線Ｓを得る。
【０１２６】
（２）太陽電池モジュール１００の製造
１，６３０ｍｍ×９８０ｍｍ×０．５ｍｍのＰＯＥ接着層を提供し（融点：６５℃）、対応して１，６３３ｍｍ×９８５ｍｍ×３ｍｍのガラス板及び１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×０．２１ｍｍの多結晶質シリコン電池３１を提供する。電池３１は、その前面上に９１本の二次グリッド線（銀、幅６０μｍ、厚み９μｍ）を有し、前記二次グリッド線は、それぞれ、長手方向において電池３１を実質的に貫通し、隣接する二次グリッド線間の距離は１．７ｍｍである。
【０１２７】
二次グリッド線の印刷と同時に、新たに設計した二次グリッドメッシュによって電池の前面側の縁部に短グリッド線を印刷する。短グリッド線は、二次グリッド線に対して垂直であり、縁部において最外二次グリッド線と接続されている。印刷された短グリッド線は、長さ５．１ｍｍ及び幅０．２ｍｍを有する。８本の短グリッド線が存在する。
【０１２８】
電池３１は、その裏面に５個の裏側電極（スズ、幅１．５ｍｍ、厚み１０μｍ）を有する。各裏側電極は、長手方向に電池３１を実質的に貫通し、隣接する裏側電極間の距離は３１ｍｍである。
【０１２９】
６０個の電池３１をマトリクス形式（６行×１０列）で配置する。ある行における隣接する２つの電池３１では、金属線が、緊張した状態で第１の電池３１の前面と第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在する。金属線は、１５本の平行な導電線を形成するために、その２つの端部における２つのクリップから緊張した状態で往復方向に延在し、往復方向の延在によって形成される曲がり目で短グリッド線と交差する。第１の電池３１の二次グリッド線を導電線に溶接し、第２の電池３１の裏側電極を導電線に溶接する。平行な隣接する導電線間の距離は、９．９ｍｍである。１０個の電池を直列に接続して１行にし、６行バスバーを介してかかる種類の電池を直列に接続して電池アレイにする。次いで、上側ガラス板と、上側ＰＯＥ接着層と、マトリクス形式で配置され、金属線に溶接されている複数の電池と、下側ＰＯＥ接着層と、下側ガラス板とを上下方向に順に重ね、ここでは、電池３１の前面は前側接着層２０に面し、その結果、前側接着層２０が導電線３２と直接接触し、電池３１の裏面は裏側接着層４０に面する。最後に、これらをラミネータにおいて積層し、ここでは、前側接着層２０が隣接する導電線３２間を充填する。このようにして、太陽電池モジュールＡ１を得る。
【０１３０】
比較例１
比較例１と実施例１との相違は、従来のグリッドメッシュを使用し、短グリッド線を二次グリッド線の印刷と同時には印刷しない点にある。このようにして、図１２に示す太陽電池モジュールＤ１を得る。
【０１３１】
比較例２
比較例２と比較例１との相違は、電池をマトリクス形式で配置することにある。１５本の直列に接続された金属線を透明接着層において糊付けし、この金属線を太陽電池に取り付ける。隣接する２つの電池では、金属線が第１の電池の前面と第２の電池の裏面とを接続する。次いで、上側ガラス板と、上側ＰＯＥ接着層と、第１の透明接着層と、マトリクス形式で配置され、金属線に溶接されている複数の電池と、第２の透明接着層と、下側ＰＯＥ接着層と、下側ガラス板とを上下方向に順に重ねる。このようにして、太陽電池モジュールＤ２を得る。
【０１３２】
実施例２
実施例２を用いて、本開示に係る太陽電池モジュール１００及びその製造方法について説明する。
【０１３３】
（１）金属線Ｓの製造
Ｓｎ４０％−Ｂｉ５５％−Ｐｂ５％の合金層（融点：１２５℃）を銅線の表面に付着させる。前記銅線は、０．０３ｍｍ２の断面を有し、合金層は、１０μｍの厚みを有する。このようにして、金属線Ｓを得る。
【０１３４】
（２）太陽電池モジュールの製造
１，６３０ｍｍ×９８０ｍｍ×０．５ｍｍのＥＶＡ接着層を提供し（融点：６０℃）、対応して１，６５０ｍｍ×１，０００ｍｍ×３ｍｍのガラス板及び１５６ｍｍ×１５６ｍｍ×０．２１ｍｍの多結晶質シリコン電池３１を提供する。電池３１は、その前面上に９１本の二次グリッド線（銀、幅６０μｍ、厚み９μｍ）を有し、前記二次グリッド線は、それぞれ、長手方向において電池３１を実質的に貫通し、隣接する２本の二次グリッド線間の距離は１．７ｍｍである。電池３１は、その裏面に５個の裏側電極（スズ、幅１．５ｍｍ、厚み１０μｍ）を有する。各裏側電極は、長手方向に電池３１を実質的に貫通し、隣接する２つの裏側電極間の距離は３１ｍｍである。
【０１３５】
二次グリッド線の印刷と同時に、新たに設計した二次グリッドメッシュによって電池の前面側の縁部に短グリッド線を印刷する。短グリッド線は、二次グリッド線に対して垂直であり、縁部において最外二次グリッド線と接続されている。印刷された短グリッド線は、長さ３．４ｍｍ及び幅０．１ｍｍを有する。１０本の短グリッド線が存在する。
【０１３６】
６０個の電池３１をマトリクス形式（６行×６列）で配置する。ある行における隣接する２つの電池３１では、金属線が、緊張した状態で第１の電池３１の前面と第２の電池３１の裏面との間を往復方向に延在する。金属線は、２０本の平行な導電線を形成するために、その２つの端部における２つのクリップから緊張した状態で往復方向に延在し、往復方向の延在によって形成される曲がり目で短グリッド線と交差する。第１の電池３１の二次グリッド線を導電線に溶接し、第２の電池３１の裏側電極を導電線に溶接する。平行な隣接する導電線間の距離は、７ｍｍである。１０個の電池を直列に接続して１行にし、かかる種類の電池の６行を、バスバーを介して直列に接続して電池アレイにする。次いで、上側ガラス板と、上側ＰＯＥ接着層と、マトリクス形式で配置され、金属線に溶接されている複数の電池と、下側ＰＯＥ接着層と、下側ガラス板とを上下方向に順に重ね、ここでは、電池３１の前面は前側接着層２０に面し、その結果、前側接着層２０が導電線３２と直接接触し、電池３１の裏面は裏側接着層４０に面する。最後に、これらをラミネータにおいて積層し、ここでは、前側接着層２０が隣接する導電線３２間を充填する。このようにして、太陽電池モジュールＡ２を得る。
【０１３７】
実施例３
実施例２に記載の方法に従って太陽電池モジュールを製造するが、二次グリッド線の印刷と同時に、新たに設計した二次グリッドメッシュによって電池の前面側の縁部に短グリッド線を印刷する点が実施例２と比べて異なっている。短グリッド線は、二次グリッド線に対して垂直であり、縁部において最外二次グリッド線と接続されている。印刷された短グリッド線は、長さ５．１ｍｍ及び幅０．１５ｍｍを有する。１０本の短グリッド線が存在する。往復方向に延在によって形成される曲がり目が、第２の短グリッド線と第３の短グリッド線との間に位置する。短グリッド線は、第３の二次グリッド線と交差する。このようにして、太陽電池モジュールＡ３を得る。
【０１３８】
実施例４
実施例２に記載の方法に従って太陽電池モジュールを製造するが、二次グリッド線を溶接した後、曲がり目における弧部分で金属線を切断して個別の平行な２０本の金属線を形成する点が実施例２と比べて異なっている。隣接する平行な一次グリッド線間の距離は７ｍｍである。このようにして、太陽電池モジュールＡ４を得る。
【０１３９】
実施例５
実施例３に記載の方法に従って太陽電池モジュールを製造するが、２つの隣接する行の電池を接続するために、導電線がａ番目の行（ａ≧１）の端部において電池の前面から延出して（ａ＋１）番目の行の隣接する端部において電池３１の裏面と電気的接続を形成するように、隣接する２つの電池の行において電池アレイを接続する点が実施例３と比べて異なっている。２つの隣接する行の電池３１を接続するための導電線は、前記２つの行において隣接する電池３１を接続するための導電線に対して垂直に配置される。このようにして、太陽電池モジュールＡ４を得る。
【０１４０】
試験例１
（１）太陽電池モジュールにおいて金属線がドリフトするかどうかを肉眼で観察する；
（２）ＩＥＣ９０４−１に開示されている方法に従って、前記実施例及び比較例で製造した太陽電池モジュールを、標準的な試験条件（ＳＴＣ）（光強度１，０００Ｗ／ｍ２、ＡＭ１．５スペクトル、及び２５℃）下でシングルフラッシュシミュレータを用いて試験する。各電池の光電変換効率を記録する。試験結果を表１に示す。
【０１４１】
【表１】
2017533597.tif 000003
【０１４２】
フィルファクタとは、太陽電池モジュールの最大電力点における電力とゼロ抵抗における理論的最大電力との比を指し、理論的最大電力に対する実際の電力の近接度を表す。値が大きいほど、光電変換効率が高い。一般的に、直列抵抗が小さいほど、フィルファクタが大きい。光電変換効率とは、標準的な光条件（光強度１，０００Ｗ／ｍ２）下でモジュールによって光エネルギーが電気エネルギーに変換される比を指す。直列抵抗は、太陽モジュールの内部抵抗と等しく、この値が大きいほど、モジュールの性能が低い。フィルファクタは、モジュールの実際の最大電力と理論的最大電力との比を表し、この値が大きいほど、モジュールの性能が優れている。開放電圧とは、標準的な光条件下における開回路のモジュールの電圧を指す。短絡電流とは、標準的な光条件における短絡回路のモジュールの電流を指す。動作電圧は、標準的な光条件下において最大電力で動作しているモジュールの出力電力である。動作電流は、標準的な光条件下において最大電力で動作しているモジュールの出力電流である。電力は、標準的な光条件下でモジュールが到達可能な最大電力である。
【０１４３】
本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールでは、金属線がドリフトせず、より高い光電変換効率を得ることができることが、表１から分かる。
【０１４４】
試験例２
（１）金属線が電池の二次グリッド線に対して垂直になるように、前記金属線を電池の表面に溶接する；
（２）引張試験機の試験位置に電池を水平に置き、電池が試験中に引き抜かれないように、電池上に押圧ブロックを置き、前記押圧ブロックを金属線の両側に設ける；
（３）電池に対して４５°の角度を形成するように張力計のプルリングに金属線を固定する；
（４）張力計を作動させ、その結果、張力計は垂直方向に沿って均一に移動し、金属線を電池の表面から引き抜く。試験した引張データを記録し、前記データを平均して金属線の引張データを得る。試験結果を表２に示す。
【０１４５】
【表２】
2017533597.tif 000004
【０１４６】
本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールでは、金属線を電池の上側ゴールから離れて引っ張るのにより大きな引張力が必要であることが表２から分かる。これは、太陽電池モジュールにおける金属線と電池との間の接続の安定性がより強固であることを証明する。
【０１４７】
本明細書において、「中心」、「長手方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「内側」、「外側」、「時計回り」、及び「反時計回り」等の用語は、以下に記載するか又は図面に示す配向を指すものと解釈すべきであることを理解すべきである。これら相対的な用語は、説明の便宜上用いるものであり、本開示が特定の配向で構成されたり動作したりすることを必要とするものではない。
【０１４８】
更に、「第１」及び「第２」等の用語は、本明細書において説明の目的で使用されるものであり、相対的な重要性又は意義を示唆又は意味するものでも、指定の技術的機構の数を意味するものでもない。このことから、「第１」及び「第２」によって規定される機構は、１以上のこの機構を含み得る。本開示の説明において、特に指定しない限り、「複数の」とは、２以上を意味する。
【０１４９】
本開示では、特に指定又は限定しない限り、第１の機構が第２の機構の「上」又は「下」に存在する構造は、第１の機構が第２の機構と直接接触している実施形態を含んでいてよく、また、第１の機構及び第２の機構が互いに直接接触してはいないが、これらの間に形成される追加の機構を介して接触している実施形態も含んでいてよい。更に、第２の機構の「上」、「上方」、又は「上部」の第１の機構とは、第１の機構が第２の機構の「上」、「上方」、又は「上部」に真っ直ぐに又は斜めに存在する実施形態を含んでいてよく、又は単に第１の機構が第２の機構よりも高い高さにあることを意味し、一方、第２の機構の「下」、「下方」、又は「下部」の第１の機構とは、第１の機構が第２の機構の「下」、「下方」、又は「下部」に真っ直ぐに又は斜めに存在する実施形態を含んでいてよく、又は単に第１の機構が第２の機構よりも低い高さにあることを意味する。
【０１５０】
本明細書を通じて、「ある実施形態」、「幾つかの実施形態」、又は「幾つかの例」に対する言及は、その実施形態又は例と共に記載される特定の機構、構造、材料、又は特徴が、本開示の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通じて、これら用語は、必ずしも本開示の同一の実施形態又は例を指すものではない。更に、特定の機構、構造、材料、又は特徴は、１以上の実施形態又は例において任意の好適な方法で組み合わせてもよい。
【０１５１】
本開示の実施形態を図示及び説明してきたが、本開示の範囲から逸脱することなしに実施形態において変更、改変、代替、及び変形がなされ得ることが、当業者には理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１５２】
１００            電池モジュール
１０              上側カバー板
２０              前側接着層
３０              電池アレイ
３１              電池
３１Ａ            第１の電池
３１Ｂ            第２の電池
３１１            電池基板
３１２            二次グリッド線
３１２Ａ          前側二次グリッド線
３１２Ｂ          裏側二次グリッド線
３１２１          縁部二次グリッド線
３１２２          中央二次グリッド線
３１３            裏側電界
３１４            裏側電極
３２              導電線
３２Ａ            前側導電線
３２Ｂ            裏側導電線
３２１            金属線本体
３２２            接続材料層
３３              短グリッド線
４０              裏側接着層
５０              下側カバー板
【図１】
2017533597.tif 000005
【図２】
2017533597.tif 000006
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月22日(2017.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する電池が複数の導電線によって接続されており、各電池が、前記電池が動作しているときに光が入射する前面及び前記前面に対向する裏面を有する、複数の電池及び複数の導電線と、
前記各電池の前記前面上に設けられる二次グリッド線であって、前記各電池の中央に設けられ且つ前記導電線と交差する中央二次グリッド線及び前記各電池の縁部に設けられ且つ前記導電線と交差しない縁部二次グリッド線を含む二次グリッド線と、
前記電池の前記前面に設けられる短グリッド線であって、前記縁部二次グリッド線を前記導電線又は少なくとも１本の前記中央二次グリッド線と接続する短グリッド線と
を含むことを特徴とする太陽電池アレイ。
【請求項２】
前記隣接する電池が金属線を含む複数の導電線によって接続され、少なくとも１本の金属線が、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在して少なくとも２本の導電線を形成する請求項１に記載の太陽電池アレイ。
【請求項３】
前記第１の電池と前記第２の電池とに接続された後に往復方向の延在によって形成される曲がり目で前記金属線を切断する請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項４】
前記短グリッド線が、前記縁部二次グリッド線に最も近接している前記中央二次グリッド線と接続される請求項２から３のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項５】
前記短グリッド線が、前記導電線と接続される請求項２から４のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項６】
前記各電池の前記前面における前記短グリッド線及び前記金属線が、往復方向の延在によって形成される曲がり目で接続される請求項２から５のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項７】
前記導電線が、前記二次グリッド線に溶接される請求項１から６のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項８】
前記金属線が、前記第１の電池の前面と前記第２の電池の裏面との間を往復方向に延在する請求項２から７のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項９】
金属線が存在する請求項２から８のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項１０】
前記電池と接続される前に、前記金属線が緊張した状態で往復方向に延在する請求項２から９のいずれかに記載の太陽電池アレイ。
【請求項１１】
順に重ねられた上側カバー板と、前側接着層と、太陽電池アレイと、裏側接着層と、裏板とを含む太陽電池モジュールであって、前記太陽電池アレイが請求項１から１０のいずれかに記載の太陽電池アレイであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１２】
隣接する電池が、金属線を含む複数の導電線によって接続され；少なくとも１本の金属線が、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間を往復方向に延在して少なくとも２本の導電線を形成し；前記前側接着層が前記導電線と直接接触し、隣接する前記導電線間を充填する請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記金属線が、第１の電池の前面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の裏面との間を往復方向に延在し；前記前側接着層が、前記第１の電池の前記前面上の前記導電線と直接接触し、前記第１の電池の前記前面上の隣接する前記導電線間を充填し；前記裏側接着層が、前記第２の電池の前記裏面上の前記導電線と直接接触し、前記第２の電池の前記裏面上の隣接する前記導電線間を充填する請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
太陽電池モジュールを製造する方法であって、
複数の電池を含む電池アレイであって、前記電池が動作しているときに光が入射する前記電池の前面上に設けられる二次グリッド線及び短グリッド線を含み、前記二次グリッド線が、それぞれの前記電池の中央に設けられ且つ前記導電線と交差する中央二次グリッド線及びそれぞれの前記電池の縁部に設けられ且つ前記導電線と交差しない縁部二次グリッド線を含み、前記短グリッド線が、前記縁部二次グリッド線を前記導電線又は少なくとも１本の中央二次グリッド線と接続する電池アレイを形成することと、
前記電池の前記前面が前側接着層に面し、その裏面が裏側接着層に面するように、上側カバー板、前記前側接着層、前記電池アレイ、前記裏側接着層、及び裏板を順に重ねることと、
前記重ねられた層を積層して太陽電池モジュールを得ることと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
隣接する電池が複数の導電線によって接続されて前記電池アレイを形成するように、第１の電池の表面と前記第１の電池に隣接する第２の電池の表面との間で金属線を往復方向に延在させることによって前記複数の導電線を形成することを更に含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記金属線が、緊張した状態で往復方向に延在する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記金属線を前記電池と接続した後に曲がり目で前記金属線を切断することを更に含む請求項１５から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記金属線が、前記第１の電池の前面と前記第２の電池の裏面との間を往復方向に延在する請求項１５から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
金属線が存在する請求項１５から１８のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
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