JP7633211B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP7633211B2
JP7633211B2 JP2022116672A JP2022116672A JP7633211B2 JP 7633211 B2 JP7633211 B2 JP 7633211B2 JP 2022116672 A JP2022116672 A JP 2022116672A JP 2022116672 A JP2022116672 A JP 2022116672A JP 7633211 B2 JP7633211 B2 JP 7633211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
cells
solar
cell module
connection portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022116672A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2024014090A (ja
Inventor
親扶 岡本
康志 吉川(舩越)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2022116672A priority Critical patent/JP7633211B2/ja
Priority to PCT/JP2023/026244 priority patent/WO2024019041A1/ja
Priority to EP23842964.1A priority patent/EP4560710A1/en
Priority to CN202380021155.0A priority patent/CN118696418A/zh
Priority to US18/840,678 priority patent/US20250185382A1/en
Publication of JP2024014090A publication Critical patent/JP2024014090A/ja
Priority to JP2025018188A priority patent/JP2025063960A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7633211B2 publication Critical patent/JP7633211B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H10F19/902Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H10F19/904Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells characterised by the shapes of the structures
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93Interconnections
    • H10F77/933Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • H10F77/937Busbar structures for modules
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

本開示は、太陽電池モジュールに関する。
従来の太陽電池モジュールとして、略矩形状の複数の太陽電池セルが透光性基板と保護部材との間に配置され、枠体内でマトリクス状に配置された構成のものが知られている。この種の太陽電池モジュールでは、マトリクス状の複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されてセル群を構成し、該セル群がさらに直列に接続されて太陽電池セルストリングを構成し、複数の太陽電池セルストリングが並列に接続されてなる。
また、絶縁性基材の一方の面に配線材を備えた配線シートに複数の太陽電池セルを配置し、太陽電池セルの電極を配線シートの配線材で接続するとともに、太陽電池セルと配線シートとを樹脂などの接着材で固定する技術も知られている。例えば、特許文献1には、太陽電池セルと配線シートとが接着材で固定され、複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続される構成の太陽電池モジュールについて開示されている。
特開2009-88145号公報
前記従来の太陽電池モジュールにおいては、複数の太陽電池セルのうちの一部の太陽電池セルに建物等の影がかかったり異物が付着したりすると、その太陽電池セルでは太陽光を受光できなくなる。太陽電池モジュールにバイパスダイオードが設けられていても、太陽電池セルに生じた遮光度合いによってはバイパスダイオードに電流が流れず、遮光された太陽電池セルを迂回するバイパス経路が形成されないことがあった。このような場合、遮光された太陽電池セルが逆バイアス状態となって、いわゆるホットスポット現象と呼ばれる局所的な発熱が発生し、その太陽電池セルが損傷したり太陽電池モジュールの他の構成部材が損傷したりするおそれがあった。
本開示は、前記のような事情にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、ホットスポット現象の発生を抑制し得て発電量の安定化を図ることのできる太陽電池モジュールを提供することにある。
前記の目的を達成するため、本開示では、半導体基板の一方の面に電極を有する複数の太陽電池セルが配線部材によって電気的に接続されてなる太陽電池モジュールとして、複数の前記太陽電池セルは、第1方向および前記第1方向に直交する第2方向に沿ってそれぞれ配列され、前記配線部材は、前記第2方向に沿って延びる接続部を有して前記第2方向に並ぶ複数の前記太陽電池セルに共通して配設されるとともに、前記第1方向に近接する前記太陽電池セル同士の間に配設され、前記第1方向に近接する複数の前記太陽電池セルの前記電極同士が前記配線部材により接続されて当該太陽電池セルが直列に接続されるとともに、前記第2方向に並ぶ複数の前記太陽電池セルの前記電極同士が前記配線部材により接続されて当該太陽電池セルが並列に接続されたことを特徴としている。
より具体的には、前記構成の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは、前記電極として、交互にかつ平行して配置された第1導電型セル電極と第2導電型セル電極とを備え、前記半導体基板の前記第1方向の一方に前記第1導電型セル電極に接続された第1集電極が設けられ、前記第1方向の他方に前記第2導電型セル電極に接続された第2集電極が設けられ、前記配線部材は、前記第2方向に長い帯状の前記接続部と、前記接続部から前記第1方向に延設された複数のタブとを備え、複数の前記タブはそれぞれ前記第1集電極または前記第2集電極に接続されることが好ましい。
また、前記構成の太陽電池モジュールにおいて、前記配線部材は、前記接続部に、前記第2方向に長く開口された複数のスリットを有することが好ましい。
また、前記構成の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルは、前記電極として、交互にかつ平行して配置された第1導電型セル電極と第2導電型セル電極とを備え、前記配線部材は絶縁性基材上に設けられて配線シートを構成し、前記第1導電型セル電極に接続される複数の第1配線と、前記第2導電型セル電極に接続される複数の第2配線とを有しており、複数の前記太陽電池セルは前記配線シートに設置されて、前記配線部材により前記第1方向には直列に接続され、前記第2方向には並列に接続されてもよい。
その場合、前記配線シート上には、前記接続部として、前記第2方向に連続する帯状の第1接続部と第2接続部とを備え、前記第1接続部から前記第1方向に延びる複数の前記第1配線と、前記第2接続部から前記第1方向に延びる複数の前記第2配線とが交互にかつ平行して配置されることが好ましい。
本開示により、遮光等の影響で逆バイアス状態になる太陽電池セルがあっても発電量の安定化を図ることが可能となる。
本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を模式的に示す平面図である。 本開示の実施形態1に係る太陽電池モジュールに設けられる太陽電池セルの裏面側の電極構造を模式的に示す平面図である。 前記太陽電池モジュールに設けられる配線部材の一部を示す平面図である。 図2に示す太陽電池セルを前記配線部材で接続した状態を裏面側から見て示す平面図である。 複数の前記太陽電池セルが前記配線部材で接続された太陽電池セル組品の裏面側を示す平面図である。 本開示の実施形態2に係る太陽電池モジュールにおける複数の太陽電池セルを配線部材で接続した状態を裏面側から見て示す平面図である。 本開示の実施形態3に係る太陽電池モジュールに設けられる太陽電池セルの裏面側の電極構造を模式的に示す平面図である。 前記太陽電池モジュールに設けられる配線部材の構成例を模式的に示す平面図である。 前記太陽電池モジュールにおける配線シートおよび太陽電池セルの設置形態を示す平面図である。
本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本開示の実施形態に係る太陽電池モジュール1の構成を模式的に示す平面図である。
なお、図1は太陽電池モジュール1を受光面側から見て示したものであり、太陽電池モジュール1に備えられる樹脂層、保護部材等の図示は省略されている。また、太陽電池モジュール1に備えられる配線部材30の具体的構成の図示は省略され、配線部材30が設けられる部分に薄墨色を付して示している。
太陽電池モジュール1は、相互に離間して配列される複数の太陽電池セル20と、それらの複数の太陽電池セル20を電気的に接続する複数の配線部材30とを備えている。複数の太陽電池セル20は、第1方向D1、および第1方向D1に直交する第2方向D2に沿ってそれぞれ配列されている。
配線部材30は、第2方向D2に沿って延びる帯状の接続部を有して、第1方向D1に隣り合う太陽電池セル20間に配設されている。そして、配線部材30は、第1方向D1に並ぶ複数の太陽電池セル20同士を接続して、それらの太陽電池セル20を直列に接続するとともに、第2方向D2に並ぶ複数の太陽電池セル20同士を接続して並列に接続するように構成されている。
配線部材30の具体的構成、および複数の太陽電池セル20と配線部材30との接続態様には複数の実施形態を示すことができ、そのうちの実施形態1および実施形態2について以下に説明する。
(実施形態1)
図2は、実施形態1に係る太陽電池モジュール1に備えられる太陽電池セル20の裏面側の電極構造を模式的に示す平面図であり、図3は、太陽電池モジュール1に備えられる配線部材31の一部を示す平面図である。
図1に示した太陽電池モジュール1に備えられる複数の太陽電池セル20として、図2に示す形態のものを例示することができる。この太陽電池セル20は、受光面側とは反対側の裏面側に電極22が設けられてなる裏面電極型(バックコンタクト型)の太陽電池セルである。太陽電池セル20の半導体基板21の裏面側には、電極22として、第1導電型(例えばn型)セル電極231と、第2導電型(例えばp型)セル電極232とが設けられている。なお、図2では、第1導電型セル電極231を破線で示し、第2導電型セル電極232を実線で示すことにより、両電極を区別しやすいように図示している。
第1導電型セル電極231および第2導電型セル電極232は、それぞれ半導体基板21の裏面の同一方向(図2では図面の上下方向となる第1方向D1)に延びる多数本の直線状電極として設けられている。第1導電型セル電極231と第2導電型セル電極232とは、1本ずつ交互にかつ平行するとともに、互いに所定の間隔をあけて配置されている。
太陽電池セル20の半導体基板21における第1方向D1の一方の辺縁部211寄りには、複数本の第1導電型セル電極231に接続された第1集電極241が設けられている。第1集電極241は、半導体基板21の辺縁部211に沿う方向(第2方向D2)に、互いに間隔をあけて複数箇所に設けられている。例示の形態では、太陽電池セル20における図中での上側となる辺縁部211に、3つの第1集電極241が形成されている。
同様に、半導体基板21における第1方向D1の他方の辺縁部212寄りには、複数本の第2導電型セル電極232に接続された第2集電極242が、互いに間隔をあけて3つ設けられている。太陽電池セル20は、これらの第1集電極241および第2集電極242を介して外部取り出し接続がなされる。
半導体基板21としては、n型またはp型の導電型を有する多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなるシリコン基板などを用いることができる。第1導電型セル電極231および第2導電型セル電極232としてはそれぞれ、例えば、銀などの金属からなる電極を用いることができる。
なお、太陽電池セル20の受光面側には、例えばテクスチャ構造等の凹凸が設けられ、光反射を抑制するための図示しない反射防止構造が備えられる。受光面側の反射防止構造の上には、光反射を抑制する物性を有する図示しない反射防止膜が設けられることが好ましい。反射防止膜としては、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。また、電極22が設けられた半導体基板21の裏面側には、図示しないパッシベーション膜(界面不活性化膜)が設けられることが好ましい。パッシベーション膜としては、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層体などを用いることができる。
実施形態1に係る太陽電池モジュール1では、配線部材30として、図3に示す形態の配線部材31を例示することができる。配線部材31は、第2方向D2に沿って延びる接続部32と、接続部32から第1方向D1に延設された複数のタブ33とを備えている。
図3に示すように、接続部32は、第2方向D2に長い帯状に形成されている。また、タブ33(33a、33b)は、接続部32から、図面の上下方向にそれぞれ延設されている。第1方向D1の一方(図中の上方)に突出されたタブ33aと、第1方向D1の他方(図中の下方)に突出されたタブ33bとは、接続部32を挟んで対向する位置に設けられている。
配線部材31の接続部32には複数のスリット34が設けられている。各スリット34は、第2方向D2に長い矩形状に開口されており、第2方向D2に隣り合うタブ33同士の間に相当する位置に設けられている。複数のスリット34同士は、均等な間隔で接続部32に配設されている。また、配線部材31は、図3に示される形態が第2方向D2に連続するように形成されている。配線部材31の第2方向D2の長さ(接続部32の長さ)は、太陽電池モジュール1の第2方向D2に沿った長さに対応する長さとされる。
このような配線部材31は、導電体である金属箔(例えば銅箔)からなり、太陽電池セル20との接続部分となるタブ33を除いて、接続部32の裏面側が絶縁性接着材で覆われた構成とされている。接続部32にスリット34が設けられたことで、配線部材31を構成する金属箔の使用量を低減することができ、製造コストを抑制できる。
図4は、隣接配置された太陽電池セル20同士を配線部材31で接続した状態を裏面側から見て示す平面図であり、図5は、複数の太陽電池セル20を配線部材31で接続した太陽電池セル組品10の裏面側を示す平面図である。
図4に示すように、複数の太陽電池セル20は、第1方向D1に隣接する一方の太陽電池セル20の第2集電極242と、他方の太陽電池セル20の第1集電極241とを互いに突き合わせるようにして対向配置されている。また、第2方向D2には、第1集電極241および第2集電極242が設けられていない辺縁部同士を突き合わせるようにして太陽電池セル20が配置されている。
配線部材31は、複数の太陽電池セル20の第2方向D2に延びる辺縁部に沿って配置され、それらの複数の太陽電池セル20に跨がって第2方向D2に配設される。例示の形態では、第1方向D1に隣り合う太陽電池セル20間と、第1方向D1の両端部の太陽電池セル20の辺縁部とに配設されている。そして、配線部材31の接続部32から第1方向D1に延びる複数のタブ33aは、それぞれ太陽電池セル20の第2集電極242に接続され、複数のタブ33bはそれぞれ太陽電池セル20の第1集電極241に接続されるものとなる。これらの接続には、半田、導電性の半田樹脂、および導電性ペースト等の導電性接着材を用いることができる。
第1方向D1に隣り合って並ぶ太陽電池セル20同士は、配線部材31を介して直列に接続され、第2方向D2に隣り合って並ぶ太陽電池セル20同士は、配線部材31を介して並列に接続される。第2方向D2に隣接する複数の太陽電池セル20に共通して1つの配線部材31が配設されている。
これにより、図5に示すように、例えば6列8行に隣接配置された48枚の太陽電池セル20が複数の配線部材31により接続されてなる太陽電池セル組品10が作製される。太陽電池セル組品10は、さらに、太陽電池セル20の受光面側にEVAシート等の封止樹脂と透明基板が積層され、裏面側にもEVAシート等の封止樹脂とバックシートが積層されて、熱圧着等によるラミネート加工がなされることによって図1に示すような太陽電池モジュール1とすることができる。
この場合、太陽電池セル20は、第1方向D1に沿って8枚配列されており、配線部材31(30)を介して8枚の太陽電池セル20が電気的に直列に接続されている。また、第2方向D2には6枚の太陽電池セル20が隣り合って配列されており、第2方向D2に沿って配置された1本の配線部材31(30)によって電気的に並列に接続されている。
したがって、本実施形態に係る太陽電池モジュール1では、太陽電池セル組品10を構成するマトリクス状の複数の太陽電池セル20において、仮に、遮光等の影響で逆バイアス状態になった太陽電池セル20を生じると、電流値の低下した太陽電池セル20は電気抵抗となると考えられるが、直列接続されている太陽電池セル20および並列接続されている太陽電池セル20の両方の接続構造を有することから、その太陽電池セル20を迂回する並列接続回路を通して電流が流れる。そのため、一方の太陽電池セル20の低い電流値に律速されて他方の太陽電池セル20の電流値が低下する、といった問題を解消することが可能となる。
これにより、遮光等の影響を受けて太陽電池モジュール1の発電量が低下するのを抑制でき、発電量を安定化させることが可能となる。また、ホットスポット現象と呼ばれる局所的な発熱の発生が抑えられるので、太陽電池セル20の損傷等のおそれを低減することが可能となる。
(実施形態2)
図6は、本開示の実施形態2に係る太陽電池モジュール1において、複数の太陽電池セル20が配線部材37で接続された状態を裏面側から見て示す平面図である。
この実施形態に係る太陽電池モジュール1では、太陽電池セル20の配置形態および配線部材37の構成に特徴を有し、その他の基本構成は実施形態1と共通する。そのため、ここでは、その特徴構成について説明し、実施形態1と共通する構成に係る重複する説明を省略する。また、図6において、実施形態1、2で共通する参照符号は同一部分または相当部分を表している。
太陽電池モジュール1に備えられる複数の太陽電池セル20の配置形態および接続態様は、実施形態1に示したものに限られず、多様な形態により実施することができる。太陽電池セル20は、図2に示したものと共通の構成とすることができる。
図6に示すように、複数の太陽電池セル20は、第2方向D2には、第1集電極241も第2集電極242も設けられていない第1方向D1に沿った辺縁部同士を突き合わせるようにして、隣り合わせて並べられている。
一方、第1方向D1には、近接して配置される一方の太陽電池セル20に対して、他方の太陽電池セル20が幅1/2枚分だけ第2方向D2にずらして配置されている。近接する一方の太陽電池セル20の第2集電極242と、他方の太陽電池セル20の第1集電極241とは対向する位置関係とはならず、互いに第2方向D2にずれた位置に配置されている。
これにより、太陽電池モジュール1を構成する複数の太陽電池セル20は、第2方向D2には隣り合うように揃えて並べられ、また第2方向D2に沿うn行目と(n+1)行目の太陽電池セル20同士は、第1方向D1と第2方向D2との合成方向に近接して並べられている。このような配置形態によって複数の太陽電池セル20は太陽電池モジュール1の全体にわたって配置される。
太陽電池セル20が第2方向D2にずらして配置される場合の配線部材30としては、図6に示す形態の配線部材37を例示することができる。この配線部材37は、第2方向D2に沿って延びる接続部32と、接続部32から第1方向D1に延設された複数のタブ33とを備え、第1方向D1の一方(図中の上方)に突出されたタブ33aと、第1方向D1の他方(図中の下方)に突出されたタブ33bとが、それぞれ接続部32を挟んで対向した位置関係とはならず、第2方向D2に均等間隔で並び、第1方向D1には交互に突出するように延設されている。
配線部材37は、第2方向D2に並ぶ複数の太陽電池セル20に共通して配設されている。また、配線部材37は、複数の太陽電池セル20の第2方向D2に延びる辺縁部に沿って連続して配置され、それらの複数の太陽電池セル20に跨がって第2方向D2に延びるように設けられる。配線部材37の複数のタブ33aは、このように配置された各太陽電池セル20の第1集電極241にそれぞれ接続され、複数のタブ33bは、各太陽電池セル20の第2集電極242にそれぞれ接続されている。
実施形態2に係る太陽電池モジュール1にあっても、直列接続されている太陽電池セル20および並列接続されている太陽電池セル20の両方の接続構造を有するものとでき、遮光等の影響で逆バイアス状態になった太陽電池セル20を生じても、その太陽電池セル20を迂回する並列接続回路を通して電流が流れ、他の太陽電池セル20の電流値が低下する問題を解消できる。また、ホットスポット現象と呼ばれる局所的な発熱の発生を抑えて、太陽電池セルの損傷等のおそれを低減することができる。そのうえ、複数の太陽電池セル20を第2方向D2にずらして配置できる構成であるので、矩形状であるに限らず設置スペースに合わせた多様な形状の太陽電池モジュール1とすることができ、設置スペースを有効に利用し得て、意匠性を向上させることが可能となる。
(実施形態3)
図7~図9は、本開示の実施形態3に係る太陽電池モジュール1に関し、図7は、太陽電池モジュール1に備えられる太陽電池セル20の裏面側の電極構造を模式的に示す平面図、図8は、太陽電池モジュール1に備えられる配線部材35の構成例を模式的に示す平面図、図9は、太陽電池モジュール1における配線シート40および太陽電池セル20の設置形態を示す平面図である。
太陽電池セル20は前記と同様に裏面電極型の太陽電池セルとされており、図7に示すように、電極22として、第1導電型セル電極231と、第2導電型セル電極232とを備えている。ただし、この太陽電池セル20は、図2に示した第1導電型セル電極231に接続される第1集電極241、および第2導電型セル電極232に接続される第2集電極242を備えず、半導体基板21の裏面側に直線状の複数の第1導電型セル電極231と第2導電型セル電極232とが交互にかつ平行して配置されている。
本開示に係る太陽電池モジュール1において、複数の太陽電池セル20を接続する配線部材30は実施形態1および2に示す構成であるには限られない。本実施形態で示すように、配線部材30は、絶縁性基材41上に設けられて配線シート40を構成する配線部材35とされてもよい。
図9に示すように、配線シート40は平板状の絶縁性基材41と、絶縁性基材41の一方の面上に設置された導電体からなる配線部材35とを含み、前記構成を有する複数の太陽電池セル20を電気的に接続するものとなされている。
絶縁性基材41には、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリビニルフルオライド(PVF)およびポリイミドなどの合成樹脂系材料を含む材質からなる基板を用いることができる。また、絶縁性基材41は単層構造であっても複数層構造であってもよい。
配線部材35は、図8に拡大して示すように、複数の第1配線351と複数の第2配線352とを備えている。第1配線351および第2配線352のそれぞれは、第1方向D1に沿って直線状に設けられ、互いに間隔をあけて交互に配置されている。また、配線部材35は、第2方向D2に沿って延びる接続部としての第1接続部361および第2接続部362を備えている。
複数の第1配線351は、第2方向D2に長い帯状の第1接続部361から同一方向に延設されている。また、複数の第2配線352は、第2方向D2に長い帯状の第2接続部362から同一方向に延設されている。なお、図8および図9では、第1配線351および第1接続部361には薄墨色を付すことで、第2配線352および第2接続部362との区別がしやすいように図示している。また、第1配線351および第2配線352の各本数についてもそれぞれ区別しやすい本数により模式的に示したものであり、図示する本数とすることを示すものではない。
配線部材35は、例えば銅を主材とする導電体からなり、帯状導線(リボン線)や平角線、銅箔線などにより形成することができる。配線部材35としてはこれに限定されるものではなく、例えば金、銀、アルミニウム、ニッケル等の導電性の高い金属、それらを含む合金や複数種類積層物により構成されてもよく、通常のリード線、ペースト状の電極材料をインクジェット等で絶縁性基材41上に直接塗布して形成された平面パターンやワイヤ状パターンの形態とされてもよい。
配線シート40には、複数の第1配線351と各第1配線351に接続する第1接続部361とが、略櫛形状をなすように形成される。同様に、複数の第2配線352と各第2配線352に接続する第2接続部362も、略櫛形状をなすように形成されている。略櫛形状の櫛歯に相当する第1配線351と第2配線352は、1本ずつ交互に噛み合わさるように配置される。
図8に示す複数の第1配線351と複数の第2配線352との組み合わせによって構成される略矩形状をなす領域Aは、1枚の太陽電池セル20の設置部42とされる。図9に示すように、配線シート40の絶縁性基材41上には、複数の太陽電池セル20の設置部42が設けられている。なお、配線シート40に設けられる太陽電池セル20の設置部42の数は限定されるものではなく、例えば30個、42個、48個であるなど、どのように構成されてもよい。
第2方向D2に延びる第2接続部362と第1接続部361とは、絶縁性基材41上に隣接して配置されている。また、第1接続部361および第2接続部362は、第2方向D2に長い帯状に設けられ、配線シート40の全体にわたって連続して設けられている。
図9に示すように、配線シート40上には複数の太陽電池セル20が設置されていき、配線シート40の設置部42上に太陽電池セル20の裏面側の電極22が重ね合わされる。図9では、太陽電池セル20の受光面側が示されている。
配線シート40における各設置部42では、配線部材35の第1配線351および第2配線352に、それぞれ、太陽電池セル20の裏面側の第1導電型セル電極231および第2導電型セル電極232が導電性接着材等を介して接続される。このようにして配線シート40の全体にわたり太陽電池セル20を設置することにより、配線シート付き裏面電極型太陽電池セルを作製することができる。さらに、受光面側から透明基板、封止樹脂、配線シート付き裏面電極型太陽電池セル、封止樹脂、およびバックシートの順となるようにこれらの部材を配置し、熱圧着等を行うことによって図1に示すような太陽電池モジュール1とすることができる。
このような配線部材35を備える配線シート40を用いた太陽電池モジュール1においても、配線部材35によって複数の太陽電池セル20が第1方向D1に直列に接続される。また、第2方向D2には、第1接続部361および第2接続部362が連続して設けられ、また、これらの第1接続部361と第2接続部362とが一体に設けられているので、複数の太陽電池セル20が第2方向D2に並列に接続されるものとなる。
したがって、実施形態3に係る太陽電池モジュール1にあっても、直列接続されている太陽電池セル20および並列接続されている太陽電池セル20の両方の接続構造を有するものとでき、遮光等の影響で逆バイアス状態になった太陽電池セル20を生じても、その太陽電池セル20を迂回する並列接続回路を通して電流が流れ、他の太陽電池セル20の電流値が低下する問題を解消できる。また、ホットスポット現象の発生を抑えて、太陽電池セルの損傷等のおそれを低減できる。
以上説明したように、本開示に係る太陽電池モジュール1では、太陽電池セル20の遮光等が発生しても、太陽電池モジュール1として発電量が低下するのを抑制し得て、発電量を安定化させることが可能となる。また、ホットスポット現象の発生を抑えることもでき、太陽電池セルの損傷等のおそれを低減することが可能となる。
本開示に係る太陽電池モジュール1は前記形態とされるに限らず、他の様々な形態とすることが可能である。例えば、太陽電池モジュール1は、曲面形状の太陽電池モジュールとしても好適に実施することができる。
なお、太陽電池モジュール1に備えられる太陽電池セル20の種類は特に限定されず、多結晶系半導体、薄膜系半導体等、種々の半導体材料により構成されたものを適用することができる。また、太陽電池セル20は、例示した標準サイズのセル(太陽電池用ウェハ1枚分のセル、フルセルともいう。)であるに限らず、標準サイズのセルを半分に分割したセル(ハーフセル)や、1/3または1/4に分割したセル等の分割セルであってもよい。また、太陽電池セル20の裏面側の電極構造は、図2および図7に示すものに限られず、第1導電型セル電極231および第2導電型セル電極232の形状や本数等においてどのような構造とされてもよい。また、前記実施形態の他にも、配線部材30や配線シート40を用いることによって多様な直列数の太陽電池セル20を備えた太陽電池モジュール1を構成することが可能となる。太陽電池モジュール1としては、複数の太陽電池セル20を、第1方向D1および第2方向D2に多様に配列する構成とすることができる。
以上開示した前記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、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。
1 太陽電池モジュール
10 太陽電池セル組品
20 太陽電池セル
21 半導体基板
22 電極
231 第1導電型セル電極
232 第2導電型セル電極
241 第1集電極
242 第2集電極
30、31、35、37 配線部材
32 接続部
33、33a、33b タブ
34 スリット
351 第1配線
352 第2配線
361 第1接続部(接続部)
362 第2接続部(接続部)
40 配線シート
41 絶縁性基材
42 設置部
D1 第1方向
D2 第2方向

Claims (3)

  1. 半導体基板の一方の面に電極を有する複数の太陽電池セルが配線部材によって電気的に接続されてなる太陽電池モジュールであって、
    複数の前記太陽電池セルは、第1方向および前記第1方向に直交する第2方向に沿ってそれぞれ配列され、
    前記太陽電池セルは、前記電極として、第1導電型セル電極と第2導電型セル電極とを備え、
    前記半導体基板の前記第1方向の一方に前記第1導電型セル電極に接続された第1集電極が設けられ、前記第1方向の他方に前記第2導電型セル電極に接続された第2集電極が設けられ、
    前記配線部材は、
    前記第2方向に長い帯状の接続部と、前記接続部から前記第1方向に延設された複数のタブとを一体に備えており
    記第2方向に並ぶ複数の前記太陽電池セルに共通して配設されるとともに、前記第1方向に近接する前記太陽電池セル同士の間に配設され、複数の前記タブはそれぞれ前記第1集電極または前記第2集電極に接続され、
    前記第2方向に隣接する複数の前記太陽電池セルに共通して配設された1つの配線部材により、前記第1方向に近接する複数の前記太陽電池セルの前記電極同士が接続されて当該太陽電池セルが直列に接続されるとともに、前記第2方向に並ぶ複数の前記太陽電池セルの前記電極同士が接続されて当該太陽電池セルが並列に接続され
    前記配線部材は、前記第2方向に隣接して並ぶ前記太陽電池セル同士の間に跨がる位置に配設された前記接続部の部分にスリットを有することを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記配線部材は、前記接続部に、複数のスリットをさらに有し、前記スリットは前記第2方向に隣り合う前記タブ同士の間に相当する位置に配設されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  3. 請求項1または2に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記スリットは前記第2方向に沿って長く開口されたことを特徴とする太陽電池モジュール。
JP2022116672A 2022-07-21 2022-07-21 太陽電池モジュール Active JP7633211B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022116672A JP7633211B2 (ja) 2022-07-21 2022-07-21 太陽電池モジュール
PCT/JP2023/026244 WO2024019041A1 (ja) 2022-07-21 2023-07-18 太陽電池モジュール
EP23842964.1A EP4560710A1 (en) 2022-07-21 2023-07-18 Solar battery module
CN202380021155.0A CN118696418A (zh) 2022-07-21 2023-07-18 太阳能电池模块
US18/840,678 US20250185382A1 (en) 2022-07-21 2023-07-18 Solar cell module
JP2025018188A JP2025063960A (ja) 2022-07-21 2025-02-06 太陽電池モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022116672A JP7633211B2 (ja) 2022-07-21 2022-07-21 太陽電池モジュール

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025018188A Division JP2025063960A (ja) 2022-07-21 2025-02-06 太陽電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024014090A JP2024014090A (ja) 2024-02-01
JP7633211B2 true JP7633211B2 (ja) 2025-02-19

Family

ID=89617740

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022116672A Active JP7633211B2 (ja) 2022-07-21 2022-07-21 太陽電池モジュール
JP2025018188A Pending JP2025063960A (ja) 2022-07-21 2025-02-06 太陽電池モジュール

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2025018188A Pending JP2025063960A (ja) 2022-07-21 2025-02-06 太陽電池モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250185382A1 (ja)
EP (1) EP4560710A1 (ja)
JP (2) JP7633211B2 (ja)
CN (1) CN118696418A (ja)
WO (1) WO2024019041A1 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009176782A (ja) 2008-01-21 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2014500631A (ja) 2010-12-23 2014-01-09 サンパワー コーポレイション 太陽電池の接続方法
US20150013745A1 (en) 2013-07-09 2015-01-15 Lg Electronics Inc. Solar cell module
US20150068592A1 (en) 2013-04-23 2015-03-12 Solexel, Inc. Solar cell metallization
WO2016052041A1 (ja) 2014-09-29 2016-04-07 シャープ株式会社 配線シート付き裏面電極型太陽電池セル
US20170179324A1 (en) 2015-12-14 2017-06-22 Solarcity Corporation High-efficiency low-cost solar panel with protection circuitry
JP2017175050A (ja) 2016-03-25 2017-09-28 株式会社豊田自動織機 インターコネクタ及びソーラーパネル
JP2018006659A (ja) 2016-07-07 2018-01-11 三菱電機株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN209822663U (zh) 2019-07-18 2019-12-20 无锡鼎森茂科技有限公司 一种抗热斑单板块光伏组件
JP2022525929A (ja) 2019-03-18 2022-05-20 ソーラーワット リミテッド 発電用ソーラーアレイモジュール

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5252472B2 (ja) 2007-09-28 2013-07-31 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール
JP2014045124A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Sharp Corp 太陽電池およびその製造方法、並びに太陽電池モジュールおよびその製造方法
KR102162719B1 (ko) * 2014-01-13 2020-10-07 엘지전자 주식회사 태양전지 모듈
US20160087132A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 Hamad Musabeh Ahmed Saif Alteneiji Dynamic PV Module And Method Of Manufacturing
CN110212051A (zh) * 2019-07-18 2019-09-06 无锡鼎森茂科技有限公司 一种抗热斑单板块光伏组件
JP7770772B2 (ja) 2021-01-29 2025-11-17 株式会社東芝 量子鍵配送サービスプラットフォーム

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009176782A (ja) 2008-01-21 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2014500631A (ja) 2010-12-23 2014-01-09 サンパワー コーポレイション 太陽電池の接続方法
US20150068592A1 (en) 2013-04-23 2015-03-12 Solexel, Inc. Solar cell metallization
US20150013745A1 (en) 2013-07-09 2015-01-15 Lg Electronics Inc. Solar cell module
WO2016052041A1 (ja) 2014-09-29 2016-04-07 シャープ株式会社 配線シート付き裏面電極型太陽電池セル
US20170179324A1 (en) 2015-12-14 2017-06-22 Solarcity Corporation High-efficiency low-cost solar panel with protection circuitry
JP2017175050A (ja) 2016-03-25 2017-09-28 株式会社豊田自動織機 インターコネクタ及びソーラーパネル
JP2018006659A (ja) 2016-07-07 2018-01-11 三菱電機株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2022525929A (ja) 2019-03-18 2022-05-20 ソーラーワット リミテッド 発電用ソーラーアレイモジュール
CN209822663U (zh) 2019-07-18 2019-12-20 无锡鼎森茂科技有限公司 一种抗热斑单板块光伏组件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2025063960A (ja) 2025-04-16
JP2024014090A (ja) 2024-02-01
EP4560710A1 (en) 2025-05-28
US20250185382A1 (en) 2025-06-05
WO2024019041A1 (ja) 2024-01-25
CN118696418A (zh) 2024-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3300123B1 (en) Solar cell and solar cell panel including the same
CN105874609B (zh) 具有低电阻电极的太阳能电芯的模块制造
CN102318084B (zh) 太阳能电池串及由其组成的太阳能电池模组
KR101679452B1 (ko) 태양 전지, 태양 전지 모듈 및 태양 전지 시스템
KR102053138B1 (ko) 태양 전지
US20160233352A1 (en) Photovoltaic electrode design with contact pads for cascaded application
US20160163902A1 (en) Solar module having shingled solar cells
US20140124013A1 (en) High efficiency configuration for solar cell string
WO2016095859A1 (zh) 太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极管的组装方法
JP7547491B2 (ja) タンデム太陽電池、およびタンデム太陽電池システム
CN109560147B (zh) 太阳能电池板
WO2012090849A1 (ja) 太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
JP7633211B2 (ja) 太陽電池モジュール
KR101890288B1 (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
JP7530221B2 (ja) 太陽電池ストリング及び太陽電池モジュール
JP7763773B2 (ja) 太陽電池モジュール
KR102000063B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP7482708B2 (ja) 太陽電池セル及び太陽電池モジュール
JP7507569B2 (ja) 配線シート、配線シート付き太陽電池セル、および太陽電池モジュール
US12396271B2 (en) Ribbons for use in shingled solar cells
JP7169824B2 (ja) 配線シート付き太陽電池セル
WO2020247517A1 (en) Shingled solar cell with low finger pitch
JP7483382B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP7473601B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP7634398B2 (ja) 太陽電池モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20231124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240507

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7633211

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150