(57)【要約】  太陽電池モジュール(M)は、複数の太陽電池セル(11A,11B)を備える。太陽電池セル(11A,11B)は、ｎ型又はｐ型の半導体基板(111)を含む。半導体基板(111)の一方側主面には、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層の一方に接続された第１電極(121)及び他方に接続された第２電極(122)が設けられている。一対の太陽電池セル(11A,11B)において、一方の一端部(11a)における一方側主面が、他方の他端部(11b)における他方側主面に重ねられている。一方の第１電極(121)と他方の第２電極(122)とが導電性接続部材(50)を介して接続されている。半導体基板(111)の導電型と、第２電極(122)に電気的に接続された半導体層の導電型とが同一である。
2019146366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接続されて連なる複数の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、ｎ型又はｐ型の半導体基板と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、を含むとともに、前記半導体基板における一方側主面及び他方側主面のうちの前記一方側主面に、前記ｎ型半導体層に電気的に接続されたｎ型電極及び前記ｐ型半導体層に電気的に接続されたｐ型電極のうちの一方である第１電極及び他方である第２電極が設けられ、且つ並行に延びるように配置された一端部及び他端部を有しており、
前記複数の太陽電池セルのうちの相互に隣接する任意の一対において、前記一対のうちの一方の太陽電池セルの前記一端部における前記一方側主面が、他方の太陽電池セルの前記他端部における前記他方側主面に重ねられるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記第１電極と前記他方の太陽電池セルの前記第２電極とが導電性接続部材を介して電気的に接続されており、
前記半導体基板の導電型と、前記第２電極に電気的に接続された半導体層の導電型とが同一である太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記導電性接続部材と前記他方の太陽電池セルとの間に絶縁性緩衝部材が介在している請求項１に記載された太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記絶縁性緩衝部材は、前記他方の太陽電池セルの前記他方側主面の端を覆うように設けられている請求項２に記載された太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記絶縁性緩衝部材が透明である請求項２又は３に記載された太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記導電性接続部材は、前記第１電極における前記一方の太陽電池セルの前記一端部に沿うように設けられた線状、又は、前記一端部に沿うように設けられた点状の部分に電気的に接続されるとともに、前記第２電極における前記他方の太陽電池セルの前記他端部に沿うように設けられた線状、又は、前記一端部に沿うように設けられた点状の部分に電気的に接続されている請求項１乃至４のいずれかに記載された太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記半導体基板の導電型及び前記第２電極が電気的に接続された半導体層の導電型がｎ型である請求項１乃至５のいずれかに記載された太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記一方の太陽電池セルの前記一端部の前記他方側主面の少なくとも一部に反射部が設けられている請求項１乃至６のいずれかに記載された太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記反射部が前記一方の太陽電池セルの前記一端部の前記他方側主面の辺に沿って設けられている請求項７に記載された太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記反射部は、前記他方側主面側の表面に凹凸が設けられている請求項７又は８に記載された太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記反射部が前記一方の太陽電池セルの前記他方側主面対して傾斜した面を有している請求項７乃至９のいずれかに記載された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、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の太陽電池セルだけでは、面積が小さいために高出力を得ることができない。そのため、通常、複数の太陽電池セルを電気的に接続して連ねた太陽電池モジュールとして高出力化を図っている。例えば、特許文献１には、受光面とは反対側の裏面にｎ型電極及びｐ型電極の両方が設けられた裏面電極型の複数の太陽電池セルを備え、それらの複数の太陽電池セルの一端部及び他端部を重ねてシングリング接続した太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５３４２８８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、電気的に接続されて連なる複数の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールであって、前記複数の太陽電池セルのそれぞれは、ｎ型又はｐ型の半導体基板と、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層とを含むとともに、前記半導体基板における一方側主面及び他方側主面のうちの前記一方側主面に、前記ｎ型半導体層に電気的に接続されたｎ型電極及び前記ｐ型半導体層に電気的に接続されたｐ型電極のうちの一方である第１電極及び他方である第２電極が設けられ、且つ並行に延びるように配置された一端部及び他端部を有しており、前記複数の太陽電池セルのうちの相互に隣接する任意の一対において、前記一対のうちの一方の太陽電池セルの前記一端部における前記一方側主面が、他方の太陽電池セルの前記他端部における前記他方側主面に重ねられるとともに、前記一方の太陽電池セルの前記第１電極と前記他方の太陽電池セルの前記第２電極とが導電性接続部材を介して電気的に接続されており、前記半導体基板の導電型と、前記第２電極に電気的に接続された半導体層の導電型とが同一である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】実施形態に係る太陽電池モジュールの一部分の断面図である。
【図１Ｂ】実施形態に係る太陽電池モジュールの要部の拡大断面図である。
【図２Ａ】導電性接続部材の太陽電池セルの裏面の第１電極への接続構造の正面図である。
【図２Ｂ】導電性接続部材の太陽電池セルの裏面の第１電極への接続構造の変形例の正面図である。
【図３Ａ】導電性接続部材の太陽電池セルの裏面の第２電極への接続構造の正面図である。
【図３Ｂ】導電性接続部材の太陽電池セルの裏面の第２電極への接続構造の変形例の正面図である。
【図４】実施形態に係る太陽電池モジュールの変形例の要部の拡大断面図である。
【図５】大判太陽電池セルの裏面の正面図である。
【図６】太陽電池セルの裏面の正面図である。
【図７Ａ】実施形態に係る太陽電池モジュールの別の変形例の要部の拡大断面図である。
【図７Ｂ】実施形態に係る太陽電池モジュールの別の変形例の平面図である。
【図８】実施形態に係る太陽電池モジュールの更に別の変形例の平面図である。
【図９Ａ】長さ方向に延びる断面三角形状の突条が幅方向に連なって形成された反射部の断面図である。
【図９Ｂ】長さ方向に延びる断面が半円形状の突条で構成された反射部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【０００７】
図１Ａ及び図１Ｂは、実施形態に係る太陽電池モジュールＭを示す。
【０００８】
実施形態に係る太陽電池モジュールＭは、太陽電池ストリング１０と、その太陽電池ストリング１０を厚さ方向の中間部に埋め込む封止材層２０と、その封止材層２０の受光面側に積み重ねた受光面側保護部材３０と、封止材層２０の裏面側に積み重ねた裏面側保護部材４０とを含む。
【０００９】
太陽電池ストリング１０は、複数の太陽電池セル１１を機械的かつ電気的に接続して連ねる。換言すると、複数の太陽電池セル１１が、外観上、糸のように一連状になっており、電気的に接続されていれば、それを太陽電池ストリング１０と称する。
【００１０】
複数の太陽電池セル１１のそれぞれは、セル本体となるｎ型又はｐ型の半導体基板１１１と、ｎ型半導体層（不図示）と、ｐ型半導体層（不図示）とを含む。ｎ型の半導体基板１１１としては、例えば、リンのようなシリコン原子に電子を導入するためのｎ型ドーパントをドープした単結晶シリコン基板等が挙げられる。ｐ型の半導体基板１１１としては、例えば、ホウ素のようなシリコン原子に正孔を導入するためのｐ型ドーパントをドープした単結晶シリコン基板等が挙げられる。なお、以下では、太陽電池セル１１及び半導体基板１１１における一方側主面及び他方側主面の２つの主面のうち、一方側主面を裏面、及びその反対側の他方側主面を受光面とそれぞれ称する。
【００１１】
ｎ型半導体層としては、例えば、半導体基板１１１に積層された、ｎ型ドーパントをドープしたシリコン系薄膜層等が挙げられる。ｐ型半導体層としては、例えば、半導体基板１１１に積層された、ｐ型ドーパントをドープしたシリコン系薄膜層等が挙げられる。
【００１２】
複数の太陽電池セル１１のそれぞれは、裏面に、ｎ型半導体層に電気的に接続されたｎ型電極及びｐ型半導体層に電気的に接続されたｐ型電極のうちの一方である第１電極１２１及び他方である第２電極１２２が設けられる。このような太陽電池セル１１は、「バックコンタクト型」と称される。第１電極１２１及び第２電極１２２は、正孔または電子といったキャリアを回収する。
【００１３】
第１電極１２１及び第２電極１２２は、金属電極であると好ましい。ただし、これに限定されるものではない。また、第１電極１２１及び第２電極１２２と、それらの下層である半導体層との間には、金属酸化物等の透明導電層が設けられていてもよい。金属電極の第１電極１２１及び第２電極１２２は、印刷またはメッキ等の公知の方法により形成される。具体的には、例えば、Ａｇ電極は、Ａｇペーストのスクリーン印刷により形成され、銅メッキ電極は、電解メッキにより形成される。
【００１４】
複数の太陽電池セル１１のそれぞれは、多くの光を取り込むとともに、その変換効率を高める観点から、受光面に凹凸構造が形成されていることが好ましい。凹凸構造は、四角錐形状（ピラミッド形状）の集合体で構成されていることが好ましい。ピラミッド形状の凹凸構造は、例えば、半導体基板１１１の表面に異方性エッチング処理を施すことにより形成することができる。凹凸構造の凹凸の高さは、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。なお、太陽電池セル１１の裏面にも凹凸構造が形成されていてもよい。
【００１５】
複数の太陽電池セル１１のそれぞれは、並行に延びるように配置された一端部１１ａ及び他端部１１ｂを有する。複数の太陽電池セル１１のうちの相互に隣接する任意の一対において、それらの一対のうちの一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａにおける裏面が、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂにおける受光面に重なるように配置され、機械的かつ電気的に接続される。このように、屋根に瓦を葺いたように、太陽電池セル１１を配置、接続させていることから、このような接続は、シングリング接続と称される。なお、一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａ及び他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの重なり幅は、例えば０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。
【００１６】
一方の太陽電池セル１１Ａの第１電極１２１と他方の太陽電池セル１１Ｂの第２電極１２２とは、導電性接続部材５０を介して電気的に接続されている。導電性接続部材５０は、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の帯状の金属箔により断面Ｕ字状、換言すると、反り返った形状に形成されている。この金属箔を形成する金属材料は、低コストであるという観点から、銅若しくは銅を主成分とする銅合金、または、アルミニウム若しくはアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金が好ましい。導電性接続部材５０を形成する金属箔は、はんだ、錫、ニッケル、または銀でメッキされていてもよいし、導電性ペースト、または導電性接着剤で被覆されていてもよい。
【００１７】
導電性接続部材５０は、反り返り形状の内側を、積み重なった太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂ同士のうち下側（例えば、太陽電池モジュールＭの裏面側）の他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂに被せるように配置される。すなわち、導電性接続部材５０は、積み重なった太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂ同士のうちの１つである他方の太陽電池セル１１Ｂにおける裏面から受光面に向かって掛け渡る。そして、導電性接続部材５０の一端であって反り返り形状の内側の一部は、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの裏面の第２電極１２２に、接続材を介して電気的に接続される。つまり、他方の太陽電池セル１１Ｂの両主面に掛け渡った導電性接続部材５０は、その他方の太陽電池セル１１Ｂの裏面（すなわち、他方の太陽電池セル１１の両主面において、積み重なった太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂ同士のうちの一方の太陽電池セル１１Ａから乖離する側の主面）に対向する部分を、接続材を介して、第２電極１２２に接続する。
【００１８】
また、導電性接続部材５０において、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの裏面の第２電極１２２への接続個所である一端に対する他端は、以下のようにされる。すなわち、導電性接続部材５０の他端であって反り返り形状の外側の一部は、積み重なった太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂ同士のうち上側（例えば、太陽電池モジュールＭの受光面側）に配置された一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａの裏面の第１電極１２１に、接続材を介して電気的に接続される。換言すると、他方の太陽電池セル１１Ｂの両主面に掛け渡った導電性接続部材５０は、積み重なった太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂ同士のうちの一方の太陽電池セル１１Ａの裏面に対向する部分を、接続材を介して、その一方の太陽電池セル１１Ａの第１電極１２１に接続する。
【００１９】
なお、接続材としては、例えば、はんだ、はんだ粒子を含有するはんだペースト、金属粒子を含有する導電性ペースト等が挙げられる。ただし、接続材は、これに限定されるものではなく、導電性接続部材５０と、電極（第１電極１２１／第２電極１２２）とを導通させるように接続させられるのであれば、絶縁性の接続材（例えば接着剤）であっても構わない。
【００２０】
実施形態に係る太陽電池モジュールＭでは、太陽電池セル１１のセル本体である半導体基板１１１の導電型と、第２電極１２２が電気的に接続された半導体層の導電型とが同一である。すなわち、太陽電池セル１１の半導体基板１１１がｎ型半導体基板のとき、裏面側に配置された他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの裏面の第２電極１２２はｎ型電極となり、受光面側に配置された一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａの裏面の第１電極１２１はｐ型電極となる。また、太陽電池セル１１の半導体基板１１１がｐ型半導体基板のとき、裏面側に配置された他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの裏面の第２電極１２２はｐ型電極となり、受光面側に配置された一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａの裏面の第１電極１２１はｎ型電極となる。
【００２１】
実施形態に係る太陽電池モジュールＭによれば、受光面側に配置された一方の太陽電池セル１１Ａの裏面の第１電極１２１と、裏面側に配置された他方の太陽電池セル１１Ｂの裏面の第２電極１２２との間に導電性接続部材５０が設けられ、その導電性接続部材５０が他方の太陽電池セル１１Ｂの半導体基板１１１に接触することがあっても、半導体基板１１１の導電型と第２電極１２２が電気的に接続された半導体層の導電型とが同一であるので、リークパスが発生してシャント抵抗が低下することもなく、その結果、高い発電効率が得られる。このような高い発電効率を得る観点からは、半導体基板１１１の導電型及び第２電極１２２が電気的に接続された半導体層の導電型はｎ型であることが好ましい。また、実施形態に係る太陽電池モジュールＭによれば、シングリング接続により、受光面側から電極の接続構造が視認されない高い意匠性も得られる。
【００２２】
導電性接続部材５０は、図２Ａに示すように、一方の太陽電池セル１１Ａの裏面の第１電極１２１における一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａに沿うように設けられた線状の部分、又は、図２Ｂに示すように、一端部１１ａに沿うように設けられた点状の部分に電気的に接続されていてもよい。また、導電性接続部材５０は、図３Ａに示すように、他方の太陽電池セル１１Ｂの裏面の第２電極１２２における他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂに沿うように設けられた線状の部分、又は、図３Ｂに示すように、他端部１１ｂに沿うように設けられた点状の部分に電気的に接続されていてもよい。
【００２３】
導電性接続部材５０と他方の太陽電池セル１１Ｂとの間には、図４に示すように、絶縁性緩衝部材６０が介在されていてもよい。絶縁性緩衝部材６０は、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの端を含む受光面の一部及び側端面の一部を覆うように設けられている。このように導電性接続部材５０と他方の太陽電池セル１１Ｂとの間に絶縁性緩衝部材６０が介在されていると、太陽電池ストリング１０の封止材層２０内への封入時の圧力が導電性接続部材５０に作用しても、絶縁性緩衝部材６０がクッションの役割を果たし、導電性接続部材５０が他方の太陽電池セル１１Ｂに接触して、その太陽電池セル１１Ｂにクラックを生じさせることを抑制する。しかも、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの端には大きな力が作用するので、絶縁性緩衝部材６０が、その他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂの受光面の端を覆うように設けられていることにより、特に高いクラック抑制効果を得ることができる。
【００２４】
絶縁性緩衝部材６０は、太陽電池ストリング１０の封止材層２０内への封入時の圧力の作用により、他方の太陽電池セル１１Ｂの他端部１１ｂに重なっている一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａからはみ出すことによる受光量の減少を抑止する観点から、透明であることが好ましい。絶縁性緩衝部材６０の材料としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アクリル樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。
【００２５】
太陽電池セル１１は、図５に示すような大判太陽電池セル１１Ｘを分割することにより得られる分割片で構成されていてもよい。図６は、その太陽電池セル１１の一例を示す。
【００２６】
大判太陽電池セル１１Ｘは、一辺の長さが例えば２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度で、且つ４つの角に切り欠き部１３が設けられたセミスクエア型の正方形状に形成されている。太陽電池セル１１は、この大判太陽電池セル１１Ｘを図５中央の分割線Ｃ１−Ｃ２で２分割して得られる。したがって、長辺１４の長さが例えば２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度、短辺１５の長さがその半分の例えば１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度の長方形状に形成され、また、もう一方の長辺１４の両端の角に切り欠き部１３が設けられている。このような大判太陽電池セル１１Ｘを分割した太陽電池セル１１が太陽電池モジュールＭの形成に用いられる場合、その分割した太陽電池セル１１は、限られた実装面積において、大判太陽電池セル１１Ｘよりも多く実装される。つまり、太陽電池モジュールＭにおける太陽電池の実装量（発電面積）が大きくなる。したがって、分割した太陽電池セル１１を実装した太陽電池モジュールＭは、大判太陽電池セル１１Ｘを実装した太陽電池モジュールＭよりも、発電量を高められる。
【００２７】
大判太陽電池セル１１Ｘは、その裏面となる大判半導体基板１１１Ｘの表面を、各太陽電池セル１１を作り込むための２つの半導体基板１１１となる領域に分け、それぞれに、半導体積層手段によってｎ型領域及びｐ型領域のうちの一方である第１導電型領域及び他方である第２導電型領域を設ける。そして、公知の方法に基づいて、第１導電型領域上に第１電極１２１及び第２導電型領域上に第２電極１２２をそれぞれ設ける。第１及び第２導電型領域の形成には、大判半導体基板１１１Ｘにドーピング領域を設ける技術、大判半導体基板１１１Ｘ上に非晶質シリコン薄膜等の半導体薄膜を形成する技術が適用される。なお、大判半導体基板１１１Ｘ上にｎ型又はｐ型の導電型半導体薄膜が設けられる場合、大判半導体基板１１１Ｘと導電型半導体薄膜との間に、真性非晶質シリコン薄膜等の真性半導体薄膜が設けられることにより、大判半導体基板１１１Ｘの表面のパッシベーション効果を得られる。
【００２８】
第１電極１２１及び第２電極１２２は、各々が櫛形状であって、互いに櫛歯が噛み合うようにパターニングされると好ましい。具体的には、第１電極１２１は、複数本の第１電極フィンガー部分１２１ａと、１本の第１電極バスバー部分１２１ｂとを有する櫛形状に形成されている。複数本の第１電極フィンガー部分１２１ａは、各々が太陽電池セル１１の短辺１５に並行に延びるとともに、太陽電池セル１１の長辺１４の延びる方向に間隔をおいて配置されている。第１電極バスバー部分１２１ｂは、複数本の第１電極フィンガー部分１２１ａの太陽電池セル１１の切り欠き部１３が設けられている方の長辺１４側の端を連結するように、その長辺１４、すなわち、一端部１１ａに沿って延びるように設けられている。第２電極１２２も、複数本の第２電極フィンガー部分１２２ａと、１本の第２電極バスバー部分１２２ｂとを有する櫛形状に形成されている。複数本の第２電極フィンガー部分１２２ａは、各々が太陽電池セル１１の短辺１５に並行に延びるとともに、太陽電池セル１１の長辺１４の延びる方向に間隔をおいて配置されている。第２電極バスバー部分１２２ｂは、複数本の第２電極フィンガー部分１２２ａの太陽電池セル１１の切り欠き部１３が設けられていない方の長辺１４側の端を連結するように、その長辺１４、すなわち、他端部１１ｂに沿って延びるように設けられている。
【００２９】
第１電極１２１及び第２電極１２２は、太陽電池セル１１の長辺１４の延びる方向に、第１電極フィンガー部分１２１ａ及び第２電極フィンガー部分１２２ａが交互に噛み合うように配置される。この場合、第１電極フィンガー部分１２１ａ及び第２電極フィンガー部分１２２ａの長さが、第１電極バスバー部分１２１ｂ及び第２電極バスバー部分１２２ｂの長さの約半分となるので、第１電極フィンガー部分１２１ａ及び第２電極フィンガー部分１２２ａのライン抵抗に起因するキャリア回収ロスが低減される。また、導電性接続部材５０は、太陽電池セル１１の一端部１１ａに沿って延びる第１電極１２１の線状の第１電極バスバー部分１２１ｂに電気的に接続することが好ましく、導電性接続部材５０は、太陽電池セル１１の他端部１１ｂに沿って延びる第２電極１２２の線状の第２電極バスバー部分１２２ｂに電気的に接続することが好ましい。
【００３０】
大判太陽電池セル１１Ｘは、分割により同一の２個の太陽電池セル１１が得られるように設計されていると好ましい。したがって、大判半導体基板１１１Ｘには、基板中心を軸とした１８０°回転対称となるように第１導電型領域及び第２導電型領域がパターニングされていると好ましい。このように大判太陽電池セル１１Ｘから同一の太陽電池セル１１が得られれば、太陽電池セル１１の分割端を手掛かりとすることで、分割後の太陽電池セル１１の取り扱いが容易となり、例えば太陽電池ストリング１０を形成するときの作業性が良好なものとなる。特に、図５に示すようなセミスクエア型の正方形状に形成された大判太陽電池セル１１Ｘを２分割して図６に示すような太陽電池セル１１が得られれば、切欠き部１３が設けられている方の長辺１４に沿って延びるのが第１電極バスバー部分１２１ｂであり、切欠き部１３が設けられていない方の長辺１４に沿って延びるのが第２電極バスバー部分１２２ｂであることを容易に識別することができるので、分割後の太陽電池セル１１の取り扱いがより一層容易なものとなる。
【００３１】
大判太陽電池セル１１Ｘの分割方法として、例えばレーザ加工が挙げられる。この場合、大判太陽電池セル１１Ｘに、分割線に沿ってレーザ光を照射することにより溝を形成し、その溝を脆弱部として折り割ることにより、大判太陽電池セル１１Ｘが２分割される。この溝の形成は、受光面側及び裏面側のいずれに行ってもよい。
【００３２】
一方の太陽電池セル１１Ａには、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、大判太陽電池セル１１Ｘの外周縁に対応して、一端部１１ａの受光面に、長辺１４に沿って反射部１６が設けられていてもよい。
【００３３】
大判太陽電池セル１１Ｘの作製時において、その外周縁では、半導体薄膜の膜厚が不均一になる可能性が高い。また、大判太陽電池セル１１Ｘの外周縁は、その作製時のハンドリング等において、表面に擦れや傷が生じる可能性も高い。そのため、大判太陽電池セル１１Ｘから得られる太陽電池セル１１では、大判太陽電池セル１１Ｘの外周縁に対応する部分は、中央部分に対応する部分よりも、キャリア再結合等に起因する発電ロスが大きく、発電効率が相対的に低い傾向がある。
【００３４】
しかしながら、大判太陽電池セル１１Ｘの外周縁に対応する受光面側の部分に反射部１６が設けられていると、反射部１６の領域に照射された光は、反射部１６により反射されて太陽電池セル１１には直接入射しない。反射部１６で反射された光は、他部材等で再反射して反射部１６が設けられていない領域から太陽電池セル１１に入射することにより発電に寄与する。この光が入射するのは、必ずしも反射部１６で光を反射した太陽電池セル１１である必要はなく、太陽電池ストリング１０に含まれる別の太陽電池セル１１であってもよい。これにより大判太陽電池セル１１Ｘの外周縁に対応する発電効率の低い部分に光が入射することによる発電ロスを低減し、反射部１６で反射した光を発電効率の高い領域（セルの面内中央部の正常領域）に入射させることにより高い発電出力が得られる。
【００３５】
反射部１６は、一方の太陽電池セル１１Ａの一端部１１ａの受光面側の少なくとも一部に設けられていればよく、例えば、図８に示すように、太陽電池セル１１の長辺１４及び短辺１５の両方に沿って設けられていてもよく、また、太陽電池セル１１の短辺１５に沿ってのみに設けられていてもよい。
【００３６】
反射部１６の材料は、光を反射できるものであれば特に限定されないが、反射率が高いことから、銅、アルミニウム、銀、金、スズ、又はこれらの合金のような金属が好ましい。また、反射部１６は、受光面側が光反射性を有していればよく、樹脂材の表面に金属等の反射層が設けられた反射部材で形成されてもよい。反射部１６は、金属層等を印刷することにより設けても、また、反射部材を接合することにより設けても、いずれでもよい。
【００３７】
反射部１６は、光を斜め方向に反射し、その反射光の他の部分への入射量を増大させる観点から、受光面側の表面に凹凸が設けられていてもよい。反射部１６は、同様の観点から、太陽電池セル１１の受光面に対して傾斜した面を有していてもよく、例えば、図９Ａに示すように、断面三角形状の突条が幅方向に連らなり、長さ方向（短辺１５の延び方向）に延びるように形成されていてもよい反射部１６の断面が三角形状の突条における傾斜面の傾斜角度を所定の範囲に設定することにより、反射部１６で反射された光の受光面側保護部材３０への入射角が大きくなるとともに、それに伴って受光面側保護部材３０と空気との界面での反射率が高くなり、反射部１６で反射された光が受光面側保護部材３０で反射して太陽電池セル１１に入射し、その光量が増大することとなって発電効率が向上する。また、反射部１６は、受光面側の表面が曲面に形成されていてもよく、例えば、図９Ｂに示すように、断面半円形状の突条で形成されていてもよい。
【００３８】
封止材層２０の材料は、光透光性が高いとともに、紫外光に対する耐性が高いと好ましい。また、封止材層２０の材料は、太陽電池ストリング１０に含まれる太陽電池セル１１、受光面側保護部材３０、及び裏面側保護部材４０との接着性が高いことが好ましい。かかる封止材層２０の材料としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／α−オレフィン共重合体、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。封止材層２０は、単一材料で形成されていても、また、太陽電池ストリング１０の受光面側の部分と裏面側の部分とで異なる材料で形成されていても、いずれでもよい。なお、封止材層２０の材料は、有機過酸化物、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、波長変換添加剤、架橋助剤、耐熱安定剤、耐光安定剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００３９】
受光面側保護部材３０の材料は、光透光性が高いとともに、紫外光に対する耐性が高いと好ましい。かかる受光面側保護部材３０の材料としては、例えば、ガラス、および、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂などの透明樹脂等が挙げられる。受光面側保護部材３０の受光面側の表面には、凹凸が設けられていてもよい。受光面側保護部材３０の受光面側の表面は、反射防止コーティング層で被覆されていてもよい。このような反射防止コーティング層が設けられていると、光の反射が抑制され、より多くの光が太陽電池セル１１に導ける。
【００４０】
裏面側保護部材４０の材料は、水等の浸入を規制するように遮水性が高いことが好ましい。かかる裏面側保護部材４０の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのオレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、含シリコーン樹脂等が挙げられる。裏面側保護部材４０は、光反射性を有していてもよい。光反射性を有する裏面側保護部材４０は、金属色又は白色等を呈すると好ましく、例えば、白色樹脂フィルムまたは樹脂フィルム間にアルミニウム等の金属箔を挟持した積層体等で形成されてもよい。また、裏面側保護部材４０は、光吸収性を有していてもよい。光吸収性を有する裏面側保護部材４０は、黒色樹脂層等の外観が黒色であるもので形成されると好ましい。裏面側保護部材４０として、黒色のものを用いれば、複数の太陽電池セル１１を含む太陽電池ストリング１０と外観色が近くなるので、全面が黒色で統一された意匠性の高い太陽電池モジュールＭとなる。なお、裏面側保護部材４０は、光透過性を有していてもよい。
【００４１】
実施形態に係る太陽電池モジュールＭは、導電性接続部材５０を用いて複数の太陽電池セル１１を連ねることにより太陽電池ストリング１０を作製した後、受光面側保護部材３０を形成するシート材、封止材層２０の受光面側の部分を形成するシート材、太陽電池ストリング１０、封止材層２０の裏面側の部分を形成するシート材、及び裏面側保護部材４０をこの順で重ねた積層体を、真空排気を行うラミネータ等を用いて、所定の温度及び圧力で加熱及び加圧することにより製造する。
【実施例】
【００４２】
（太陽電池モジュール）
以下の実施例１〜３及び比較例の太陽電池モジュールを作製した。【００４３】
＜実施例１＞
まず、図６に示すのと同様の太陽電池セルにおいて、ｎ型単結晶シリコン基板を半導体基板とし、第１電極をｐ型電極、第２電極をｎ型電極としたものを複数準備し、それらを用いて、複数の太陽電池ストリングを作製した（図１Ａおよび図１Ｂ参照）。各太陽電池ストリングでは、相互に隣接する任意の一対の太陽電池セルにおいて、それらのうちの一方の一端部を他方の他端部の受光面側に１．５ｍｍ重ねるように設けるとともに、一方の一端部の裏面の第１電極バスバー部分と、他方の他端部の裏面の第２電極バスバー部分とを、厚さ５０μｍの帯状の銅箔で構成された導電性接続部材をそれぞれにはんだ付けして電気的に接続した。【００４４】
続いて、受光面側保護部材を形成するシート材、及び封止材層の受光面側の部分を形成するシート材を順に積層し、その上に、作製した複数の太陽電池ストリングを幅方向の間隔が３ｍｍとなるように配置した。このとき、複数の太陽電池ストリングが九十九折り状に連続するように隣接ストリング端間を電気的に接続し、それにより全ての太陽電池セルを直列接続した。次いで、複数の太陽電池ストリングの上に、封止材層の裏面側の部分を形成するシート材、及び裏面側保護部材を順で重ねて積層体を得た。【００４５】
そして、真空排気を行うラミネータを用い、積層体に大気圧下で５分間の加熱圧着を行い、その後、１５０℃で６０分間保持して封止材層を架橋させることにより、図１Ａ及び図１Ｂに示すのと同様の実施例１の太陽電池モジュールを作製した。【００４６】
受光面側保護部材を形成するシート材には白板ガラス、封止材層の受光面側の部分及び裏面側の部分を形成するシート材にはＥＶＡシート、及び裏面側保護部材を形成するシート材にはＰＥＴシートと黒色樹脂層との積層シートをそれぞれ用いた。【００４７】
＜実施例２＞
導電性接続部材と他方の太陽電池セルとの間に絶縁性緩衝部材を介在させたことを除いて実施例１と同一で、図４に示すのと同様の実施例２の太陽電池モジュールを作製した。ここで、絶縁性緩衝部材にはＥＶＡシートを用いた。【００４８】
＜実施例３＞
一方の太陽電池セルの一端部の受光面側に長辺に沿って延びる反射部を設けたことを除いて実施例２と同一で、図７Ａ及び図７Ｂに示すのと同様の実施例３の太陽電池モジュールを作製した。ここで、反射部には、凹凸構造が形成された銅箔の表面を銀で被覆した幅２ｍｍの光拡散タブ配線を用いた。【００４９】
＜比較例＞
太陽電池セルとして、第１電極をｎ型電極、第２電極をｐ型電極としたものを用いたことを除いて実施例１と同一の比較例の太陽電池モジュールを作製した。【００５０】
（試験評価方法）
実施例１〜３及び比較例のそれぞれの太陽電池モジュールについて変換特性を測定し、短絡電流（Ｉｓｃ）、開放電圧（Ｖｏｃ）、曲線因子（ＦＦ）、及び最大出力（Ｐｍａｘ）を求めた。そして、比較例の特性値を１００．０とした相対値を算出した。【００５１】
（試験評価結果）
試験評価結果を表１に示す。【００５２】
【表１】
2019146366.tif 000003
【００５３】
表１によれば、実施例１と比較例とを比較すると、実施例１の方が、曲線因子（ＦＦ）が高いことが分かる。比較例では、受光面側の太陽電池セルの裏面のｎ型電極と、裏面側の太陽電池セルの裏面のｐ型電極とを電気的に接続する導電性接続部材が、裏面側の太陽電池セルのｎ型単結晶シリコン基板に接触してリークパスが発生することによりシャント抵抗が低下し、それによって性能低下が引き起こされたものと考えられる。これに対し、実施例１では、受光面側の太陽電池セルの裏面のｐ型電極と、裏面側の太陽電池セルの裏面のｎ型電極とを電気的に接続する導電性接続部材が、裏面側の太陽電池セルのｎ型単結晶シリコン基板に接触しても、導電型がいずれもｎ型であるため、リークパスが発生せずにシャント抵抗が高く保たれたものと考えられる。【００５４】
実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２の方が、曲線因子（ＦＦ）が高いことが分かる。実施例１では、導電性接続部材と裏面側の他方の太陽電池セルとの間に絶縁性緩衝部材を設けていないので、太陽電池ストリングの封止材層内への封入時の圧力の作用により、導電性接続部材が接触してクラックの生じた太陽電池セルが含まれることとなり、それによって出力低下を招いたものと考えられる。これに対し、実施例２では、導電性接続部材と裏面側の他方の太陽電池セルとの間に絶縁性緩衝部材を設けていることにより、太陽電池ストリングの封止材層内への封入時の圧力が作用しても、絶縁性緩衝部材がクッションの役割を果たす。これにより、導電性接続部材が太陽電池セルに接触することによるクラックの発生が抑制されることとなり、出力低下が回避されたものと考えられる。【００５５】
実施例２と実施例３とを比較すると、実施例３の方が、最大出力（Ｐｍａｘ）が高いことが分かる。これは、実施例３では、発電効率が相対的に低い大判太陽電池セルの外周縁に対応する太陽電池セルの一端部の受光面側に反射部を設けているので、発電効率が相対的に高い領域に入射する光量が多くなるため、実施例２よりも高い出力を得ることができたものであると考えられる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｍ  太陽電池モジュール
１０  太陽電池ストリング
１１，１１Ａ，１１Ｂ  太陽電池セル
１１ａ  一端部
１１ｂ  他端部
１１Ｘ  大判太陽電池セル
１１１  半導体基板
１１１Ｘ  大判半導体基板
１２１  第１電極
１２１ａ  第１電極フィンガー部分
１２１ｂ  第１電極バスバー部分
１２２  第２電極
１２２ａ  第２電極フィンガー部分
１２２ｂ  第２電極バスバー部分
１３  切り欠き部
１４  長辺
１５  短辺
１６  反射部
２０  封止材層
３０  受光面側保護部材
４０  裏面側保護部材
５０  導電性接続部材
６０  絶縁性緩衝部材
【図１Ａ】
2019146366.tif 000004
【図１Ｂ】
2019146366.tif 000005
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2019146366.tif 000014
【図８】
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【図９Ａ】
2019146366.tif 000016
【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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2019146366.tif 000019
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