WO2008016043A1 - Module de cellules solaires - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell module.
- the surfaces of alternately arranged P-on-N-type solar cells la and N-on-P-type solar cells lb are connected in series by interconnector 4,
- a solar cell module covered with a single transparent covering plate 3 is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
- the structure of the interconnector 4 for connecting two solar cells can be simplified, and there is an advantage that the complicated wiring work of passing the interconnector 4 from the back to the front is eliminated. is there.
- the wafer is attached onto the substrate 6. Therefore, since the wafer can be reinforced and the easy wiring operation can be performed, it is considered that the production yield of solar cells is improved.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-278279
- the present invention aims to provide a solar cell module that improves the production yield.
- a feature of the present invention is to support a support base and an even number of solar cells disposed on the support base. And a plurality of solar cell units, and a conductor electrically connecting the surfaces of adjacent solar cells having opposite polarities on the surface between the adjacent solar cell units; Adjacent solar cells are alternately arranged such that the polarity of the surface is reversed, and the solar cell unit has one or more sets of two solar cells electrically connected to each other on the surface of the support base.
- the gist is that it is a solar cell module.
- the solar cell module even if the number of solar cells constituting the solar cell module increases, the influence of the yield at the time of attaching the solar cells can be reduced, and modularization Production yield can be improved.
- the solar cells positioned at both ends of the row are adjacent solar cell units. It may be electrically connected to the adjacent solar battery cell inside by a conductor.
- a plurality of solar cells may be serially connected in one direction! /, And even number of rows may be even! /.
- the positive and negative electrodes can be brought out at the same end of the row of modules, so the wiring to the terminal box can be shortened.
- the support base may be translucent.
- the support base when the support base is disposed on the back side opposite to the light receiving side, light incident from the back side can also be made incident on the solar cell. As a result, since the incident light from the back side can be used, the output of the solar cell module is further improved.
- FIG. 1 is a plan view showing a solar cell unit according to a first embodiment (part 1).
- FIG. 2 is a plan view showing the solar cell unit according to the first embodiment (part 2).
- FIG. 3 is a plan view showing the solar cell module according to the first embodiment (part 1)
- FIG. 4 is a plan view showing the solar cell module according to the first embodiment (part 2)
- FIG. 5 is a rear view showing the solar cell module according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing the solar cell module according to the first embodiment.
- FIG. 7 is a plan view showing a support base according to a second embodiment (part 1).
- FIG. 8 is a plan view showing a solar cell unit according to a second embodiment (part 2).
- FIG. 9 is a plan view showing a solar cell unit according to a second embodiment (part 3).
- FIG. 10 is a plan view showing a solar cell module according to a second embodiment (part 1).
- FIG. 11 is a plan view showing a solar cell module according to a second embodiment (part 2).
- FIG. 12 is a plan view showing a solar cell unit according to a third embodiment (part 1)
- FIG. 13 is a plan view showing a solar cell unit according to a third embodiment (part 2)
- FIG. 14 is a plan view showing a solar cell module according to a third embodiment.
- FIG. 15 is a plan view showing a solar cell unit according to a fourth embodiment.
- FIG. 16 is a plan view showing a solar cell module according to a fourth embodiment.
- FIG. 17 is a rear view showing a solar cell module according to a fourth embodiment.
- FIG. 18 is a plan view showing a solar cell unit according to a fifth embodiment.
- FIG. 19 is a cross-sectional view showing a conventional solar cell module.
- an n-type single crystal silicon wafer (100 mm square, 100 m thick) having a (100) plane as a plane orientation is anisotropically etched with an aqueous alkali solution to form fine irregularities on the surface. Thereafter, the n-type single crystal silicon wafer is usually cleaned to remove impurities on the surface.
- an i-type a-Si: H layer and a p-type a-Si: H layer are sequentially stacked by 5 nm on one main surface by plasma CVD. Subsequently, an i-type a-Si: H layer and an n-type a-Si: H layer are sequentially stacked by 5 nm on the other main surface.
- the method of forming the semiconductor junction is not limited to the method described above.
- an ITO layer is formed on each of the p-type a-Si: H layer and the n-type a-Si: H by a sputtering method.
- Ag paste is screen-printed on the ITO layer formed on the p-type a-Si: H layer and thermally cured at 150 to 250 ° C. to form a light-receiving surface side electrode.
- the number of the bus bar electrodes 15 may be one may be increased.
- a plurality of finger electrodes are formed on the ITO layer so as to be orthogonal to the force bus bar electrodes 15 (not shown).
- Ag is deposited on the ITO layer formed on the n-type a-Si: H layer by a sputtering method to form a back side electrode.
- the back side electrode may be formed by the printing method, similarly to the light receiving side electrode.
- an n-type single crystal silicon wafer having irregularities formed on its surface is prepared, and an impurity containing P and B is applied to the front and back of the wafer and heated, n + layer, p + Surface layer
- the solar battery cell according to the first embodiment may be manufactured by a method of forming the solar cell.
- the diffusion method is not limited to this, and ion implantation may be used.
- an antireflective film may be formed on the light receiving surface.
- the solar cell unit according to the first embodiment includes a support base 30 and an even number of solar cells 20 disposed on the support base 30, as shown in FIG.
- p-type Si is exposed on the surface of the surface described as “+”
- n-type Si is exposed on the surface of the surface described as “one”. Indicates that.
- the supporting substrate 30 may be a SUS plate having a thickness of about 0.1 mm, a metal sheet of an appropriate thickness such as Cu, A1, etc., and a sheet further coated with a metal on a metal sheet. You may. Further, the material is not limited to a single element, and an alloy may be used. Further, the surface to which the solar battery cell 20 is attached and the surface opposite to the surface may be insulated by resin coating or the like. Furthermore, the support substrate 30 may be a metal coated on an insulating material such as polyimide, PET, glass epoxy, glass, and ceramics. A treatment (such as plasma treatment) may be performed before the metal coating to increase the adhesion of the metal coating. The use of an insulating material can prevent a short circuit due to contact between the support bases 30. In addition, the support base 30 may cover the whole or be open. Additionally, the support substrate 30 may be translucent.
- the solar cell unit is formed by placing a solar cell on a SUS plate coated with thermosetting Ag paste on the entire surface, and thermally curing while holding the solar cell to bond it to the SUS plate.
- a solar cell is formed by placing a solar cell on a SUS plate coated with thermosetting Ag paste on the entire surface, and thermally curing while holding the solar cell to bond it to the SUS plate.
- the thickness of the wafer is thin, cracking easily occurs in the solar battery cell in the process of printing the light-receiving surface side electrode.
- pasting to the support substrate 30 may be performed before printing.
- One or more adhesives may be used for shellfishing.
- a unit A shown in FIG. 1 and a unit B shown in FIG. 2 are produced.
- unit A two adjacent solar battery cells 20 are arranged side by side so that the polarities on the light receiving side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the surface of the support base 30.
- the bus bar electrodes 15 extend in parallel to the direction in which the solar cells 20 are lined up.
- unit B has two adjacent solar cells 20, and the polarity on the light receiving surface side. Are arranged side by side opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the surface of the support base 30.
- the bus bar electrodes 15 extend perpendicularly to the direction in which the solar cells 20 are lined up.
- adjacent solar cells having opposite surface polarity between the solar cell unit (unit A and unit B) and the adjacent solar cell unit are adjacent to each other.
- a conductor 10 is provided to electrically connect the surfaces of the battery cells.
- the conductor 10 for example, a lead wire (width 2 mm, thickness 150 in) coated with copper foil by solder is used.
- the conductor 10 is soldered to the bus bar electrode formed on the surface of the solar cell. Thereby, solar cell units are electrically connected.
- the conductors 10 can all be attached from the same side.
- the wiring space connecting the rows can be eliminated on one side.
- FIG. 4 to FIG. 4 is a plan view
- FIG. 5 is a rear view
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
- the solar battery cells 20 are attached to the support base 30 with the conductive adhesive 60, and the solar battery cells are connected with the conductor 10.
- the light receiving surface side protection member made of glass etc. is adhered to the upper surface of Fig. 6 using a bonding resin such as EVA.
- a resin film is bonded to the lower surface of Fig. 6 using a bonding resin such as EVA.
- a wire 40 coated with insulation is formed between the solar cell and the terminal box 50 for extracting power.
- a frame is attached to the outer periphery, and a bypass diode is attached between the terminals as necessary.
- the solar cell module according to the first embodiment is disposed on the support base 30 and the support base. Between a plurality of solar cell units including the even number of solar cells 20 and an adjacent solar cell unit, electrically connecting the surfaces of the adjacent solar cells whose surfaces have opposite polarities.
- the body 10 is provided. Further, adjacent solar cells 20 in the solar cell unit are alternately arranged such that the polarity of the surface is reversed, and the solar cell units are two sheets electrically connected to each other on the surface of the support base. Have one or more solar cells.
- the solar cell module according to the first embodiment even if the number of solar cells constituting the solar cell module increases, the influence of the yield at the time of attaching the solar cells can be reduced, and modularization is achieved. Production yield can be improved.
- the number of rows in which the plurality of solar cells are connected in series in one direction is an even number.
- the solar cell module is composed of solar cells arranged in four rows. Therefore, since the positive and negative electrodes can be put out at the same end of the row of modules (the upper end in FIG. 5), it is possible to shorten the spring to the terminal box 50 by force S. Further, since the wiring space between the columns can be eliminated on one side, the output per area of the solar cell module can be improved.
- the support base 30 is preferably translucent.
- the support base 30 may be disposed on either the light receiving surface side or the back surface side.
- the light transmission property is required.
- the back side even when disposed on the back side, light incident from the back side can also be made incident on the solar battery cell. As a result, since the incident light from the back side can be used, the output of the solar cell module is further improved.
- the solar battery cell 20 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
- the solar cell unit according to the second embodiment is formed by coating Ag on a support base made of a polyimide sheet by a sputtering method, and bonding solar cells with an Ag paste.
- an Ag coat 70 is formed on a support base 30.
- the metal to be coated is not limited to Ag, and any conductive metal may be used.
- a unit C shown in FIG. 8 and a unit D shown in FIG. 9 are produced.
- the unit C in the unit C, four adjacent solar cells 20 are arranged so that the polarities on the light receiving side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the Ag coat 70 on the surface of the support base 30. Also, all four bus bar electrodes extend in parallel.
- the unit D in the unit D, four adjacent solar cells 20 are arranged so that the polarities on the light receiving side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the Ag coat 70 on the surface of the support base 30.
- the two bus bar electrodes extend in the direction perpendicular to the direction of the other two parallel bus bar electrodes.
- the surface polarity is reversed between the solar cell unit (unit C and unit D) and the solar cell units adjacent to each other.
- a conductive body 10 electrically connecting the surfaces of the solar cells adjacent to each other.
- the solar cells 20 located at both ends of the row are in adjacent solar cell units. It is electrically connected to the adjacent solar cell 20 by the conductor 10. For this reason, since adjacent rows in the solar cell unit are not electrically connected by the support base, the number of rows can be increased without providing a wiring space outside the solar cells. As a result, it is possible to increase the degree of freedom of module size. Can. Further, since the wiring space for wiring the columns can be eliminated, the output per area of the solar cell module can be improved.
- the solar battery cell 20 according to the first embodiment has a rectangular outer shape, but the solar battery cell 20 according to the third embodiment has, for example, a trapezoidal shape as shown in FIGS. 12 and 13. Is made.
- a solar cell 20 having a shape other than a rectangle, for example, a trapezoidal solar cell 20 is disposed.
- the Ag coat 70 is formed on the support base 30, and the solar cells 20 are disposed on the Ag coat 70.
- a unit E shown in FIG. 12 and a unit F shown in FIG. 13 are produced.
- the unit E in the unit E, four adjacent solar cells 20 are arranged so that the polarities on the light receiving side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the Ag coat 70 on the surface of the support base 30. Also, the four bus bar electrodes 15 all extend in parallel.
- the unit F in the unit F, four adjacent solar cells 20 are arranged so that the polarities on the light receiving side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the Ag coat 70 of the support substrate surface.
- the two bus bar electrodes 15 extend in the direction perpendicular to the direction of the other two parallel bus bar electrodes 15.
- adjacent solar cell units unit E and unit F
- adjacent solar cell units have adjacent surfaces with opposite polarities.
- a conductor 10 electrically connecting the surfaces of the solar cells 20 with each other.
- the shape of the solar battery cell is not limited to a rectangular shape, and solar battery cells having other shapes may be used.
- the solar battery cell 20 according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
- a unit G shown in FIG. 15 is produced.
- the unit G six adjacent solar battery cells 20 are arranged so that the polarities on the light receiving surface side are opposite to each other.
- the two solar cells 20 are electrically connected to each other on the Ag coat 70 on the surface of the support base 30.
- the three bus bar electrodes 15 extend in the direction perpendicular to the direction of the other three parallel bus bar electrodes 15.
- adjacent solar cells having opposite surface polarities between the solar cell unit (unit G) and the adjacent solar cell unit are adjacent to each other.
- the positive and negative electrodes are taken out diagonally by using the UNIT G at both ends of the row and the number of rows of the solar battery cells 20 being an odd number (here, three rows). For this reason, as shown in FIG. 17, the length of the wiring 40 becomes long wherever the terminal box 50 is provided.
- the length 40 of the wiring up to the terminal box 50 is You can force S by shortening.
- the solar battery cell 20 according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
- a unit H shown in FIG. 18 is produced.
- the Ag electrode 90 is formed by printing an Ag paste on the polyimide sheet 80. After that, by placing and holding the solar battery, it is cured by heat and adhered.
- Form unit H
- the Ag electrode 90 is not formed on the entire surface, it is possible to have translucency S. For this reason, when the polyimide sheet 80 is disposed on the back surface side, light incident from the back surface side can also be incident on the solar battery cell, and incident light from the back surface side can be used. It further improves. In this case, it is necessary to use a translucent film for the back surface member.
- the power explained in the example of the solar battery cell having the HIT structure may be applied to a solar battery cell not having the HIT structure.
- a force using an ITO (Indium Tin Oxide) layer which is InO added with SnO as an impurity, as a transparent conductive film
- the present invention is not limited thereto, and an indium oxide layer doped with another material is used.
- an indium oxide layer doped with another material is used.
- W, Mo, Ti, Si, As, Ca, Cu, F, Ge, Mg, S, Zn, etc. may be doped, and a plurality of these materials may be doped.
- the solar cell module according to the present invention even when the number of solar cells constituting the solar cell module increases, the influence of the yield at the time of attachment of the solar cells can be reduced, and modularization is achieved. It is useful because it can improve the production yield of
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Description
明 細 書
太陽電池モジュール
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] 従来、図 19に示すように、交互に配置された Pオン N型の太陽電池セル laと Nオン P型の太陽電池セル lbとの表面をインタコネクタ 4によって直列接続し、受光面を単 一の透明被覆板 3で覆った太陽電池モジュールが開示されて!/、る(例えば、特許文 献 1参照。)。このような太陽電池モジュールによると、 2つの太陽電池セル間を接続 するインタコネクタ 4の構造を単純化することができ、インタコネクタ 4を裏から表に通 す複雑な配線作業が無くなるという利点がある。
[0003] 一方、現在、製造コストの低減を目的として、ウェハ厚さを削減することが望まれて いる。し力もながら、ウェハ厚さを 100 in以下に薄くすると、ウェハの強度が著しく低 下する。このため、通常の太陽電池モジュール作製工程をそのまま適用することは難 しい。
[0004] そこで、特許文献 1に示す太陽電池モジュールの構造によれば、基板 6上にウェハ を貼り付ける。従って、ウェハが補強することができるとともに、容易な配線作業を行う ことができるため、太陽電池の生産歩留まりが改善されると考えられる。
特許文献 1 :特開昭 63— 278279号公報
発明の開示
[0005] しかしながら、上述した特許文献 1に示す太陽電池モジュールにおいても、基板 6 上にウェハを貼り付けるため、ウェハが薄いと、貼り付け作業時に割れが発生する場 合がある。このように、貼り付け作業時に割れが発生すると、太陽電池モジュール自 身が不良となり、太陽電池モジュールの生産歩留まりが低下するという課題がある。
[0006] そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、生産歩留まりを向上させる太陽電池モジュ ールを提供することを目的とする。
[0007] 本発明の特徴は、支持基体と支持基体上に配置された偶数個の太陽電池セルとを
含む、複数の太陽電池ユニットと、隣接する太陽電池ユニット間において、表面の極 性が逆である隣接する太陽電池セル同士の表面を電気的に接続する導電体とを備 え、太陽電池ユニット内で隣接する太陽電池セルは、表面の極性が逆になるよう交互 に配置され、太陽電池ユニットは、支持基体表面上において、互いに電気的に接続 された 2枚の太陽電池セルを 1組以上有する太陽電池モジュールであることを要旨と する。
[0008] 本発明の特徴に係る太陽電池モジュールによると、太陽電池モジュールを構成す る太陽電池セルの枚数が増えても、太陽電池セルの貼り付け時の歩留まりの影響を 小さくでき、モジュール化の生産歩留まりを向上させることができる。
[0009] 又、本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルが一 方向に直列接続されている列において、当該列の両端に位置する太陽電池セルは 、隣接する太陽電池ユニット内の隣接する太陽電池セルと導電体によって電気的に 接続されてもよい。
[0010] この太陽電池モジュールによると、太陽電池ユニット内の隣接する列間は支持基体 によって電気的に接続されないため、配線用スペースを太陽電池セルの外に設けず に列の数を増やすことができる。その結果、モジュールサイズの自由度を大きくするこ と力 Sできる。
[0011] 又、本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルが一 方向に直列接続されて!/、る列は、偶数個であってもよ!/、。
[0012] この太陽電池モジュールによると、正負極をモジュールの列の同じ端に出すことが できるので、端子ボックスまでの配線を短くすることができる。
[0013] 又、本発明の特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、支持基体は透光性であつ てもよい。
[0014] この太陽電池モジュールによると、支持基体を受光面側と反対の裏面側に配置し た場合に、裏面側から入射する光も太陽電池セルに入射させることができる。その結 果、裏面側からの入射光を利用することができるので、太陽電池モジュールの出力 が更に向上する。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]図 1は、第 1の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 1)。
[図 2]図 2は、第 1の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 2)。
[図 3]図 3は、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である(その 1
)。
[図 4]図 4は、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である(その 2
)。
[図 5]図 5は、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す背面図である。
[図 6]図 6は、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。
[図 7]図 7は、第 2の実施形態に係る支持基体を示す平面図である (その 1)。
[図 8]図 8は、第 2の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 2)。
[図 9]図 9は、第 2の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 3)。
[図 10]図 10は、第 2の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である(そ の 1)。
[図 11]図 11は、第 2の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である(そ の 2)。
[図 12]図 12は、第 3の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 1
)。
[図 13]図 13は、第 3の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である(その 2
)。
[図 14]図 14は、第 3の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である。
[図 15]図 15は、第 4の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である。
[図 16]図 16は、第 4の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である。
[図 17]図 17は、第 4の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す背面図である。
[図 18]図 18は、第 5の実施形態に係る太陽電池ユニットを示す平面図である。
[図 19]図 19は、従来の太陽電池モジュールを示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載におい て、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は
模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであ る。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図 面相互間におレ、ても互!/、の寸法の関係や比率が異なる部分が含まれて!/、ることは勿 論である。
[0017] <第 1の実施形態〉
(太陽電池セル)
第 1の実施形態に係る太陽電池セルは、以下のような製造方法によって製造される
〇
[0018] まず、(100)面を面方位として有する n型単結晶シリコンウェハ(100mm角、 100 m厚)をアルカリ水溶液で異方性エッチング加工することにより、表面に微細凹凸 を形成する。その後、 n型単結晶シリコンウェハを通常洗浄して表面の不純物を除去 する。
[0019] 次に、プラズマ CVD法を用いて、一方の主面上に i型 a— Si : H層と p型 a— Si : H層 とを 5nmずつ順次積層する。続いて、他方の主面上に i型 a— Si : H層と n型 a— Si : H 層とを 5nmずつ順次積層する。尚、半導体接合の形成方法は、上述した方法に限ら ない。
[0020] 次に、 p型 a— Si : H層上及び n型 a— Si : H上のそれぞれに、スパッタ法により ITO 層を形成する。
[0021] 次に、 p型 a— Si : H層上に形成された ITO層上に Agペーストをスクリーン印刷し、 1 50〜250°Cで熱硬化させ、受光面側電極を形成する。図 1に示す太陽電池セル 20 では、バスバー電極 15が 1本である力 本数が増えても構わない。また、図示は省略 する力 バスバー電極 15と直交するように複数本のフィンガー電極を ITO層上に形 成する。
[0022] 一方、 n型 a— Si : H層上に形成された ITO層上にスパッタ法により、 Agを堆積させ 、裏面側電極を形成する。尚、裏面側電極は、受光面側電極と同様に、印刷法によ つて形成されても構わなレ、。
[0023] 上述した製造方法の他、表面に凹凸が形成された n型単結晶シリコンウェハを用意 し、 P、 Bを含む不純物をウェハの表裏に各々塗布して加熱し、 n +層、 p +層を表面
に形成する方法で、第 1の実施形態に係る太陽電池セルを製造してもよい。尚、拡散 方法は、これに限らず、イオン注入法でもよい。又、必要に応じて、反射防止膜を受 光面に形成してもよい。
[0024] (太陽電池ユニット)
第 1の実施形態に係る太陽電池ユニットは、図 1に示すように、支持基体 30と支持 基体 30上に配置された偶数個の太陽電池セル 20とを含む。尚、図 1以下の図面に おいて、「 +」と記載された面は p型 Siが表面に露出し、「一」と記載された面は n型 Si が表面に露出してレ、ることを示す。
[0025] 支持基体 30は、厚さ 0. 1mm程度の SUS板を使用してもよぐその他、 Cu、 A1など の適当な厚さの金属シート、金属シート上に更に金属コートしたシートを使用してもよ い。又、材料は、単元素に限らず、合金を用いてもよい。又、太陽電池セル 20を貼り 付ける面と逆側の面とを樹脂コートなどにより絶縁化してもよい。更に、支持基体 30 は、ポリイミド、 PET、ガラスエポキシ、ガラス、セラミックスなどの絶縁材料上に金属を コートしたものでもよい。金属コート前に金属コートの密着性を増す処理 (プラズマ処 理など)を行ってもよい。絶縁材料を用いると、支持基体 30同士の接触による短絡を 防止できる。又、支持基体 30は、全体を覆うものでもよぐ穴が開いていてもよい。更 に、支持基体 30は透光性であってもよい。
[0026] 太陽電池ユニットは、熱硬化型 Agペーストを全面に塗布した SUS板上に太陽電池 セルを置き、押さえながら熱硬化して SUS板に接着することにより形成される。ウェハ の厚さが薄い場合には、受光面側電極を印刷する工程において、太陽電池セルに 割れが発生しやすくなる。この場合には、印刷の前に支持基体 30への貼り付けを行 つてもよい。貝占り付けには、 1種類以上の接着剤を使用してもよい。
[0027] 第 1の実施形態では、図 1に示すユニット Aと、図 2に示すユニット Bを作製する。
[0028] ユニット Aは、図 1に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 2枚、受光面側の極性 が互いに逆となるように並べて配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表 面上において、互いに電気的に接続される。又、バスバー電極 15は、太陽電池セル 20の並んだ方向に平行に延びる。
[0029] ユニット Bは、図 2に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 2枚、受光面側の極性
が互いに逆となるように並べて配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表 面上において、互いに電気的に接続される。又、バスバー電極 15は、太陽電池セル 20の並んだ方向に垂直に延びる。
[0030] (太陽電池モジュール)
第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図 3に示すように、太陽電池ュニッ ト(ユニット A及びユニット B)と、隣接する太陽電池ユニット間において、表面の極性 が逆である隣接する太陽電池セル同士の表面を電気的に接続する導電体 10とを備 X·る。
[0031] 導電体 10は、例えば、半田によって銅箔をコートしたリード線(幅 2mm、厚さ 150 in)を用いる。導電体 10は、太陽電池セルの表面上に形成されたバスバー電極に 半田付けされる。これにより、太陽電池ユニット同士が電気的に接続される。導電体 1 0は、すべて同じ側から取り付けることができる。
[0032] 図 3に示すように、ユニット A及びユニット Bを配置すると、列同士を接続する配線ス ペースを片側において無くすことができる。
[0033] 第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールの全体図を図 4乃至図 6に示す。図 4は 平面図、図 5は背面図、図 6は、図 4の A— A断面図である。
[0034] 太陽電池モジュールは、図 6に示すように、支持基体 30上に導電性接着剤 60によ り太陽電池セル 20を貼り付け、太陽電池セル間を導電体 10で接続する。図 6の上面 を受光面とする場合には、図 6の上面にガラス等からなる受光面側保護部材を EVA 等の接着用の樹脂を用いて接着する。又、図 6の下面に樹脂フィルムを EVA等の接 着用の樹脂を用いて接着する。そして、太陽電池モジュールの背面側には、図 5に 示すように、太陽電池セルと電力を取り出す端子ボックス 50との間に、絶縁被覆され た配線 40が形成される。尚、外周には枠体が取り付けられ、端子間には必要に応じ て、バイパスダイオードが取り付けられる。
[0035] 又、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルが 一方向に直列接続されている列は、図 4に示すように、偶数個である。
[0036] (作用及び効果)
第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールは、支持基体 30と支持基体上に配置さ
れた偶数個の太陽電池セル 20とを含む、複数の太陽電池ユニットと、隣接する太陽 電池ユニット間において、表面の極性が逆である隣接する太陽電池セル同士の表面 を電気的に接続する導電体 10とを備える。又、太陽電池ユニット内で隣接する太陽 電池セル 20は、表面の極性が逆になるよう交互に配置され、太陽電池ユニットは、支 持基体表面上において、互いに電気的に接続された 2枚の太陽電池セルを 1組以上 有する。
[0037] 第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールによると、太陽電池モジュールを構成す る太陽電池セルの枚数が増えても、太陽電池セルの貼り付け時の歩留まりの影響を 小さくでき、モジュール化の生産歩留まりを向上させることができる。
[0038] 又、太陽電池ユニット同士の接続時に不良が発生したり、太陽電池ユニット同士の 接続後に不良が見つかつたりした場合でも、モジュール化する前に不良ユニットのみ を交換すること力できる。このように、簡単に不良箇所を修正することができる。
[0039] 又、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルが 一方向に直列接続されている列は、偶数個である。例えば、図 4では、太陽電池モジ ユールは、 4列に並んだ太陽電池セルから構成されている。このため、正負極をモジ ユールの列の同じ端に出すことができる(図 5では上端)ので、端子ボックス 50までの 酉 泉を短くすること力 Sできる。また、列同士の配線スペースを片側なくすことができる ので、太陽電池モジュールの面積当たりの出力を向上することができる。
[0040] 又、第 1の実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、支持基体 30は透光性で あることが好ましい。支持基体 30は、受光面側、裏面側のどちらに配置されてもよい 力 受光面側に配置する場合は、透光性を必要とする。一方、裏面側に配置される 場合であっても、裏面側から入射する光も太陽電池セルに入射させることができる。 その結果、裏面側からの入射光を利用することができるので、太陽電池モジュールの 出力が更に向上する。
[0041] <第 2の実施形態〉
第 2の実施形態に係る太陽電池セル 20は、第 1の実施形態と同様であるので、ここ では説明を省略する。
[0042] (太陽電池ユニット)
第 2の実施形態に係る太陽電池ユニットは、ポリイミドシートからなる支持基体上に、 Agをスパッタ法によりコートし、太陽電池セルを Agペーストで接着することにより形成 される。
[0043] 第 2の実施形態に係る太陽電池ユニットでは、図 7に示すように、支持基体 30上に Agコート 70が形成される。尚、コートする金属は Agに限らず、導電性であればその 種類を問わない。
[0044] 第 2の実施形態では、図 8に示すユニット Cと、図 9に示すユニット Dを作製する。
[0045] ユニット Cは、図 8に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 4枚、受光面側の極性 が互いに逆となるよう配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表面の Agコ ート 70上において、互いに電気的に接続される。又、 4本のバスバー電極は、すべて 並行に延びる。
[0046] ユニット Dは、図 9に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 4枚、受光面側の極性 が互いに逆となるよう配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表面の Agコ ート 70上において、互いに電気的に接続される。又、 2本のバスバー電極は、他の平 行する 2本のバスバー電極の向きと垂直方向に延びる。
[0047] (太陽電池モジュール)
第 2の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図 10に示すように、太陽電池ュニ ット(ユニット C及びユニット D)と、互いに隣接する太陽電池ユニット間において、表面 の極性が逆である互いに隣接する太陽電池セル同士の表面を電気的に接続する導 電体 10とを備える。ユニット Dを列の両端に用いることにより、図 11に示すように、列 両端における配線スペースを取らずに列の数を増やすことができる。
[0048] (作用及び効果)
第 2の実施形態に係る太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セル 20がー方 向に直列接続されている列において、当該列の両端に位置する太陽電池セル 20は 、隣接する太陽電池ユニット内の隣接する太陽電池セル 20と導電体 10によって電気 的に接続される。このため、太陽電池ユニット内の隣接する列間は支持基体によって 電気的に接続されないため、配線用スペースを太陽電池セルの外に設けずに列の 数を増やすことができる。その結果、モジュールサイズの自由度を大きくすることがで
きる。また、列同士を配線する配線スペースを無くすことができるので、太陽電池モジ ユールの面積当たりの出力を向上することができる。
[0049] <第 3の実施形態〉
(太陽電池セル)
第 1の実施形態に係る太陽電池セル 20は、その外形が矩形であるが、第 3の実施 形態に係る太陽電池セル 20は、図 12及び図 13に示すように、例えば、台形状に形 成される。
[0050] (太陽電池ユニット)
第 3の実施形態に係る太陽電池ユニットは、矩形以外の形状の太陽電池セル 20、 例えば、台形状の太陽電池セル 20を配置する。尚、第 3の実施形態に係る太陽電池 ユニットは、第 2の実施形態と同様に、支持基体 30上に Agコート 70が形成され、 Ag コート 70上に太陽電池セル 20が配置される。
[0051] 第 3の実施形態では、図 12に示すユニット Eと、図 13に示すユニット Fを作製する。
[0052] ユニット Eは、図 12に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 4枚、受光面側の極 性が互いに逆となるよう配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表面の A gコート 70上において、互いに電気的に接続される。又、 4本のバスバー電極 15は、 すべて並行に延びる。
[0053] ユニット Fは、図 13に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 4枚、受光面側の極 性が互いに逆となるよう配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体表面の Agコ ート 70上において、互いに電気的に接続される。又、 2本のバスバー電極 15は、他 の平行に延びる 2本のバスバー電極 15の向きと垂直方向に延びる。
[0054] (太陽電池モジュール)
第 3の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図 14に示すように、太陽電池ュニ ット(ユニット E及びユニット F)と、隣接する太陽電池ユニット間において、表面の極性 が逆である隣接する太陽電池セル 20同士の表面を電気的に接続する導電体 10とを 備える。ユニット Fを列の両端に用いることにより、列両端に配線スペースを取らずに 列の数を増やすことができる。
[0055] (作用及び効果)
第 3の実施形態に係る太陽電池モジュールによると、太陽電池セルの形状は矩形 に限らず、他の形状の太陽電池セルを用いても構わないことが分かる。
[0056] <第 4の実施形態〉
第 4の実施形態に係る太陽電池セル 20は、第 1の実施形態と同様であるので、ここ では説明を省略する。
[0057] (太陽電池ユニット)
第 4の実施形態では、図 15に示すユニット Gを作製する。
[0058] ユニット Gは、図 15に示すように、隣接する太陽電池セル 20を 6枚、受光面側の極 性が互いに逆となるよう配置する。 2枚の太陽電池セル 20は、支持基体 30表面の A gコート 70上において、互いに電気的に接続される。又、 3本のバスバー電極 15は、 他の平行に延びる 3本のバスバー電極 15の向きと垂直方向に延びる。
[0059] (太陽電池モジュール)
第 4の実施形態に係る太陽電池モジュールは、図 16に示すように、太陽電池ュニ ット(ユニット G)と、隣接する太陽電池ユニット間において、表面の極性が逆である隣 接する太陽電池セル 20同士の表面を電気的に接続する導電体 10とを備える。ュニ ット Gを列の両端に用い、太陽電池セル 20の列数が奇数個(ここでは、 3列)であるこ とにより、正負極が対角に取り出される。このため、図 17に示すように、端子ボックス 5 0をどこに設けても、配線 40の長さが長くなる。
[0060] このように、図 3 (a)に示すように、太陽電池モジュールが、偶数列である 4列に並ん だ太陽電池セルから構成されると、端子ボックス 50までの配線 40の長さを短くするこ と力 Sできる。
[0061] <第 5の実施形態〉
第 5の実施形態に係る太陽電池セル 20は、第 1の実施形態と同様であるので、ここ では説明を省略する。
[0062] (太陽電池ユニット)
第 5の実施形態では、図 18に示すユニット Hを作製する。
[0063] 具体的には、ポリイミドシート 80に、 Agペーストを印刷することにより Ag電極 90を形 成する。その後、太陽電池セルを置いて押さえながら熱硬化して接着することにより
ユニット Hを形成する。
[0064] (作用及び効果)
第 5の実施形態に係る太陽電池ユニット(ユニット H)では、 Ag電極 90が全面に形 成されていないので、透光性を有すること力 Sできる。このため、ポリイミドシート 80が裏 面側に配置される場合、裏面側から入射する光も太陽電池セルに入射することがで き、裏面側からの入射光を利用することができるので、出力が更に向上する。尚、こ の場合、裏面部材には、透光性を有するフィルムを使用する必要がある。
[0065] (その他の実施形態)
本発明は上記の実施形態によって記載した力 この開示の一部をなす論述及び図 面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には 様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[0066] 例えば、上記の実施形態では、 HIT構造を有する太陽電池セルを例にとり説明し た力 HIT構造を有しない太陽電池セルに本発明を適用しても構わない。
[0067] 又、透明導電膜として、不純物として SnOを添加した In Oである ITO (Indium Tin Oxide)層を用いた力 本発明はこれに限らず、他の材料をドープした酸化インジウム 層を用いてもよい。 ί列えば、、 W、 Mo、 Ti、 Si、 As、 Ca、 Cu、 F、 Ge、 Mg、 S、 Znなど をドープしてもよぐこれらの材料を複数ドープしても構わない。
[0068] このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論 である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に 係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
[0069] なお、 日本国特許出願第 2006— 208790号(2006年 7月 31日出願)の全内容が 、参照により、本願明細書に組み込まれている。
産業上の利用可能性
[0070] 以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールを構成 する太陽電池セルの枚数が増えても、太陽電池セルの貼り付け時の歩留まりの影響 を小さくでき、モジュール化の生産歩留まりを向上させることができるため有用である
Claims
[1] 支持基体と該支持基体上に配置された偶数個の太陽電池セルとを含む、複数の 太陽電池ユニットと、
隣接する前記太陽電池ユニット間において、表面の極性が逆である隣接する太陽 電池セル同士の表面を電気的に接続する導電体と
を備え、
前記太陽電池ユニット内で隣接する太陽電池セルは、表面の極性が逆になるよう 交互に配置され、
前記太陽電池ユニットは、前記支持基体表面上において、互いに電気的に接続さ れた 2枚の太陽電池セルを 1組以上有することを特徴とする太陽電池モジュール。
[2] 複数の前記太陽電池セルが一方向に直列接続されている列において、当該列の 両端に位置する太陽電池セルは、隣接する太陽電池ユニット内の隣接する太陽電 池セルと前記導電体によって電気的に接続されることを特徴とする請求項 1に記載の 太陽電池モジュール。
[3] 複数の前記太陽電池セルが一方向に直列接続されている列は、偶数個であること を特徴とする請求項 1に記載の太陽電池モジュール。
[4] 前記支持基体は透光性であることを特徴とする請求項 1に記載の太陽電池モジュ 一ノレ。
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