JP3157502B2 - Solar cell module - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
に係り、特に表面部材及び裏面部材に透光性の部材を用
いることにより、表裏両側からの光入射を可能とした両
面入射型の太陽電池モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module, and more particularly, to a double-sided solar cell module in which light can be incident from both front and back sides by using translucent members for the front and back members. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】太陽電池は、クリーンで無尽蔵のエネル
ギー源である太陽から放出される光のエネルギーを直接
電気に変換することができることから、石油・石炭等の
化石エネルギーに代わる新しいエネルギー源として期待
され、実用化が進められている。斯かる太陽電池を実際
のエネルギー源として用いるにあたっては、通常複数枚
の太陽電池を電気的に直列、或いは並列接続することに
より出力を高めた太陽電池モジュールが使用されてい
る。2. Description of the Related Art A solar cell is expected to be a new energy source that replaces fossil energy such as oil and coal because it can directly convert light energy emitted from the sun, which is a clean and inexhaustible energy source, into electricity. It has been put to practical use. In using such a solar cell as an actual energy source, a solar cell module whose output is increased by electrically connecting a plurality of solar cells in series or in parallel is usually used.
【０００３】図９乃至１２を参照して従来の太陽電池モ
ジュールを説明する。ここで、図９は平面図、図１０は
図９におけるＡ−Ａ’線の断面図、図１１は背面図であ
り、後述する裏面部材を省略して示している。また、図
１２は、端子ボックスの内部構造を示す拡大平面図であ
る。A conventional solar cell module will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 9 is a plan view, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 9, and FIG. 11 is a rear view, in which a rear member described later is omitted. FIG. 12 is an enlarged plan view showing the internal structure of the terminal box.
【０００４】これらの図において、１はガラス、プラス
チック等の透光性を有する材料からなる表面部材であ
り、２は裏面部材である。裏面部材２としては通常Ａｌ
箔の両面を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有す
る３層構造の部材が用いられる。In these figures, reference numeral 1 denotes a front member made of a light-transmitting material such as glass or plastic, and 2 denotes a back member. The back member 2 is usually made of Al
A member having a three-layer structure having a structure in which both surfaces of a foil are sandwiched between resin films is used.
【０００５】３…は太陽電池であり、例えば内部にｐｎ
接合を有する単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉからなる太陽電池
を用いることができる。例えば７２枚の太陽電池３…が
８列×９行のマトリクス状に配列され、銅薄板等の金属
薄板よりなる接続部材４…により互いに電気的に直列接
続されている。そして、これらの太陽電池３…はＥＶＡ
等の透光性且つ絶縁性を有する封止材５により表面部材
１と裏面部材２との間に封止される。また、その外周に
はアルミニウム等の加工し易い金属からなる枠体６が必
要に応じて取り付けられている。[0005] Reference numeral 3 denotes a solar cell.
A solar cell made of single-crystal Si or polycrystalline Si having a junction can be used. For example, 72 solar cells 3 are arranged in a matrix of 8 columns × 9 rows, and are electrically connected in series to one another by connecting members 4 made of a thin metal plate such as a thin copper plate. These solar cells 3 are EVA
Sealing is performed between the front surface member 1 and the back surface member 2 by a sealing material 5 having a light transmitting and insulating property. A frame 6 made of a metal such as aluminum, which is easy to process, is attached to the outer periphery as necessary.
【０００６】太陽電池３…で発生した電力は、電力引き
出し線１１、１１により裏面部材２の背面に設けられた
端子ボックス１０，１０へ引き出され、そしてこの端子
ボックス１０，１０から電力ケーブル(不図示）により
外部に出力される。The power generated by the solar cells 3 is drawn out to terminal boxes 10, 10 provided on the back surface of the back member 2 by power lead wires 11, 11, and from the terminal boxes 10, 10, power cables (not connected) are connected. (Shown).
【０００７】ところで、このように複数の太陽電池を直
列接続して動作させる形態では、建物の影や降雪等の影
響により一部の太陽電池への太陽光の入射が遮られた場
合、その太陽電池での起電力が低下してしまう。この場
合、正常に発電している他の太陽電池で発生した電圧が
逆方向電圧という形で印加されることとなり、そしてこ
の逆方向電圧が太陽電池の耐圧を越えると、太陽電池が
破壊されてしまう。或いは、逆方向電圧が印可された太
陽電池が発熱し、この熱によりＥＶＡの変色、発泡、又
は太陽電池の破損等の不具合が生じる。By the way, in the mode in which a plurality of solar cells are connected in series and operated as described above, when the sunlight is blocked from entering some of the solar cells due to the shadow of a building, snowfall, or the like, the solar cells may not operate. The electromotive force in the battery decreases. In this case, the voltage generated by another solar cell that is normally generating power will be applied in the form of a reverse voltage, and if this reverse voltage exceeds the withstand voltage of the solar cell, the solar cell will be destroyed. I will. Alternatively, the solar cell to which the reverse voltage is applied generates heat, and this heat causes problems such as discoloration of EVA, foaming, or damage to the solar cell.
【０００８】このような問題を解決するため、通常は太
陽電池を複数枚毎の太陽電池群に分割し、これらの太陽
電池群と並列に逆方向電圧印加防止手段を設けている。In order to solve such a problem, a solar cell is usually divided into a plurality of solar cell groups, and a reverse voltage application preventing means is provided in parallel with these solar cell groups.
【０００９】例えば、上述した太陽電池モジュールでは
７２枚の太陽電池３…を１８枚（２列）毎の太陽電池群
の４組に分割する。そして、これらの太陽電池群に、逆
方向電圧印加防止手段としてのダイオード２１を接続用
配線１２により電気的に並列で且つ逆方向に接続してい
る。このダイオード２１は通常図１２に示す如く端子ボ
ックス１０内に配置されており、このため、端子ボック
ス１０の大きさは比較的大きなものとなっている。For example, in the above-described solar cell module, 72 solar cells 3... Are divided into four groups of 18 solar cells (two rows). A diode 21 as a reverse voltage application preventing means is electrically connected to these solar cell groups in parallel and in the reverse direction by the connection wiring 12. This diode 21 is usually arranged in the terminal box 10 as shown in FIG. 12, and therefore, the size of the terminal box 10 is relatively large.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、表面
側ばかりでなく裏面側から入射した光を用いても発電す
ることのできる両面入射型の太陽電池が開発されてい
る。そして、斯かる両面入射型の太陽電池を用いて太陽
電池モジュールとする場合には、従来光不透過性の部材
を用いて構成していた裏面部材をガラス等の透光性の部
材で構成し、この裏面部材を介して光が太陽電池の裏面
側へも入射可能な構造とされている。In recent years, a dual-incident solar cell has been developed which can generate electric power by using light incident not only from the front side but also from the rear side. When a solar cell module is formed by using such a dual-incidence type solar cell, the back surface member, which has conventionally been formed using a light-impermeable member, is formed of a light-transmitting member such as glass. Light is incident on the back surface of the solar cell through the back member.
【００１１】然し乍ら、斯かる構造の太陽電池モジュー
ルにあっては、裏面側から入射する光が端子ボックス１
０、１０、電力引き出し線１１、１１及び接続用配線１
２…により遮られ、一部の太陽電池の裏面側には光が入
射しない。このため、この一部の太陽電池の電流値が表
面側からの光入射により生じるものだけとなり、他の太
陽電池に比べて低くなる。太陽電池モジュールにおいて
は複数枚の太陽電池が電気的に直列接続されているため
に、モジュール全体の出力電流は裏面側に光が入射しな
い上記一部の太陽電池の低い電流値に大きな影響を受
け、モジュールから出力される電流値が小さくなるため
に、裏面側からの光入射の効果が小さくなってしまう。However, in the solar cell module having such a structure, light incident from the back surface side is exposed to the terminal box 1.
0, 10, power lead wires 11, 11, and connection wiring 1
2. Light is not incident on the back side of some solar cells. Therefore, the current value of some of the solar cells is only generated by light incident from the surface side, and is lower than that of other solar cells. In a solar cell module, since a plurality of solar cells are electrically connected in series, the output current of the entire module is greatly affected by the low current value of some of the above solar cells where light does not enter the back side. Since the current value output from the module is small, the effect of light incidence from the rear surface side is reduced.
【００１２】また、上述のような両面入射型の太陽電池
を用いるものに限らず、従来の太陽電池を用いた太陽電
池モジュールにあっても、裏面部材を透光性の部材から
構成し、表面側から入射した光の一部を裏面側に透過さ
せるようにして意匠性を高めた太陽電池モジュールもあ
る。斯かる太陽電池モジュールにあっても端子ボックス
１０，１０や電力引き出し線１１、１１或いは接続用配
線１２…のために裏面側に透過する光量が減少し、本来
の効果を奏することができない。In addition to the above-described solar cell module using a dual-incident type solar cell, a solar cell module using a conventional solar cell has a rear member made of a light-transmitting member and a front member. There is also a solar cell module in which a part of light incident from the side is transmitted to the back side to enhance the design. Even in such a solar cell module, the amount of light transmitted to the back side decreases due to the terminal boxes 10, 10, the power lead-out lines 11, 11, or the connection wires 12, so that the original effect cannot be obtained.
【００１３】本発明は、斯かる従来の課題を解決し、表
裏両側からの光入射を可能とした両面入射型の太陽電池
モジュールにおいて発電効率の向上を図ると共に、意匠
性の優れた太陽電池モジュールを提供することを目的と
する。The present invention solves the above-mentioned conventional problems and aims at improving the power generation efficiency in a double-incidence type solar cell module which allows light to enter from both sides, and has a superior design. The purpose is to provide.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、本発明太陽電池モジュールは、互いに電気的
に直列接続された複数組の太陽電池群と、各太陽電池群
の夫々と電気的に並列接続された逆方向電圧印加防止手
段とを備え、前記太陽電池群は互いに電気的に接続され
た複数個の太陽電池からなり、該太陽電池群における電
気的な一対の開放端が同一方向に配置されると共に、前
記複数組の太陽電池群は、夫々の太陽電池群における前
記一対の開放端が同一方向側となるように配列され、且
つ前記逆方向電圧印加防止手段と、前記複数組の太陽電
池群を互いに電気的に直列接続するための導電材とが直
線状に配列されると共に、前記逆方向電圧印加防止手段
が前記複数組の太陽電池群と共に表面部材と裏面部材と
の間に封止されてなることを特徴とする。In order to solve the above-mentioned conventional problems, a solar cell module according to the present invention comprises a plurality of groups of solar cells electrically connected to each other in series, and an electric power supply for each of the solar cell groups. Reverse voltage application prevention means connected in parallel in parallel, and the solar cell groups are electrically connected to each other.
And a plurality of solar cells.
A pair of open ends are arranged in the same direction,
The plurality of sets of solar cells are arranged in front of each group.
The pair of open ends are arranged in the same direction, and
The reverse voltage application preventing means;
The conductive material to electrically connect the pond groups electrically in series
It is characterized by being arranged linearly, wherein the reverse voltage application preventing means is sealed between a front member and a back member together with the plurality of sets of solar cells.
【００１５】また、前記太陽電池群が偶数列に配列され
た前記複数個の太陽電池から構成され、且つ複数組の太
陽電池群が列方向に配列されたことを特徴とする。Further, the solar cell group is constituted by the plurality of solar cells arranged in even rows, and a plurality of sets of solar cell groups are arranged in the column direction.
【００１６】さらに、前記逆方向電圧印加防止手段と前
記導電材とは、予め交互に接続されてなる線状或いは帯
状物とされて前記太陽電池群に接続されていることを特
徴とする。Further, the reverse voltage application preventing means and the conductive material may be in the form of a wire or a strip which is alternately connected in advance and connected to the solar cell group. Features.
【００１７】加えて、前記逆方向電圧印加防止手段の厚
みが、前記太陽電池の厚みと略同程度又はそれ以下であ
ることを特徴とする。In addition, the thickness of the reverse voltage application preventing means is substantially equal to or less than the thickness of the solar cell.
【００１８】前記逆方向電圧印加防止手段としては、ダ
イオードを用いると良い。A diode may be used as the reverse voltage application preventing means.
【００１９】また、前記ダイオードは、ベアチップダイ
オードと、該ベアチップダイオードの両面に夫々取り付
けられた導電部材とを有し、且つ前記導電部材の少なく
とも一方が、取付面を構成する第１平坦部と、該平坦部
から下方に立ち下がる支持部と、該支持部から前記平坦
部と略平行に折れ曲がってなる第２平坦部と、を有する
ことを特徴とする。Also, the diode has a bare chip diode and conductive members respectively attached to both surfaces of the bare chip diode, and at least one of the conductive members has a first flat portion forming an attachment surface; It is characterized in that it has a support portion that falls downward from the flat portion, and a second flat portion that is bent from the support portion substantially in parallel with the flat portion.
【００２０】或いは、前記ダイオードは、ベアチップダ
イオードと、該ベアチップダイオードの両面に夫々取り
付けられた導電部材とを有し、且つ前記導電部材が、取
付面を構成する取付部と、前記ベアチップダイオードの
外方において該取付部と一体的に設けられた、放熱性に
優れる材料からなる基体部とからなることを特徴とす
る。Alternatively, the diode has a bare chip diode and conductive members respectively attached to both surfaces of the bare chip diode, and the conductive member is provided with a mounting portion forming a mounting surface and an outer portion of the bare chip diode. And a base portion made of a material having excellent heat dissipation and provided integrally with the mounting portion.
【００２１】さらに、本発明太陽電池モジュールは、前
記裏面部材が透光性を有することを特徴とする。Further, the solar cell module according to the present invention is characterized in that the back surface member has translucency.
【００２２】加えて、前記太陽電池が、表裏両側からの
光の入射により発電可能な太陽電池であることを特徴と
する。[0022] In addition, the solar cell is characterized in that it is a solar cell capable of generating power by incidence of light from both sides.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る太陽電池モジュールについて、図１乃至図４を参照し
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２４】図１は本実施形態に係る太陽電池モジュー
ルの平面図であり、図２は図１に示した太陽電池モジュ
ールの等価回路図である。また、図３は本実施形態にお
いて用いた両面入射型の太陽電池の一例を示す構造断面
図である。尚、これらの図において前述の図９乃至１２
と同一の機能を呈する部分には同一の符号を付してい
る。FIG. 1 is a plan view of the solar cell module according to the present embodiment, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the solar cell module shown in FIG. FIG. 3 is a structural sectional view showing an example of a dual-incidence type solar cell used in the present embodiment. In these figures, FIGS.
Portions having the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals.
【００２５】本実施形態にあっては、表面部材１として
外寸法１３００ｍｍ×８７５ｍｍの透光性を有するガラ
スを用いる。また、裏面部材２としても同一寸法の透光
性を有するガラスを用い、表裏両面から光入射の可能な
モジュール構造としている。尚、裏面部材２はガラスに
限る必要はなく透光性のプラスチック材料などを用いる
こともできる。このように透光性のプラスチック材料を
用いる場合にあってはモジュールの防湿性を高めるため
に水蒸気透過率の低い材料を用いることが好ましく、水
蒸気透過率が２０ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下の材料を用いる
ことが好ましい。さらには、水蒸気透過率が０．１ｇ／
ｍ2・ｄａｙ以下の材料を用いることがより好ましい。
尚、この水蒸気透過率の値は、ＪＩＳＺ０２０８−７３
で規定されるモコン法により測定した値である。In this embodiment, a light-transmitting glass having an outer dimension of 1300 mm × 875 mm is used as the surface member 1. Also, the back member 2 is made of glass having the same size and translucency, and has a module structure that allows light to enter from both front and back surfaces. Note that the back surface member 2 is not limited to glass, and a translucent plastic material or the like can be used. When a translucent plastic material is used as described above, it is preferable to use a material having a low water vapor transmission rate in order to increase the moisture resistance of the module, and use a material having a water vapor transmission rate of 20 g / m 2 · day or less. Preferably, it is used. Furthermore, the water vapor transmission rate is 0.1 g /
It is more preferable to use a material of m 2 · day or less.
In addition, the value of this water vapor permeability is JISZ0208-73.
It is a value measured by the Mocon method specified in.
【００２６】３…は太陽電池であり、本実施形態にあっ
ては表裏両面からの光入射により発電することのできる
両面入射型の太陽電池とした。Numerals 3 are solar cells. In this embodiment, the solar cell is a double-incidence type solar cell which can generate electric power by light incident from both front and rear surfaces.
【００２７】図３は斯かる両面入射型の太陽電池の構造
を示す構造断面図であり、同図において５１はｎ型の単
結晶シリコン基板である。該基板５１の表面上には厚み
約１００Åの真性非晶質シリコンからなるｉ型層５２及
び厚み約１００Åのｐ型非晶質シリコンからなるｐ型層
５３が順次積層され、該ｐ型層５３上にＩＴＯ，Ｚｎ
Ｏ，ＳｎＯ2等の透光性導電膜からなる表面側透光性電
極５４及び櫛形状に形成された金属からなる表面側集電
極５５が順次形成されている。FIG. 3 is a structural sectional view showing the structure of such a dual-incidence type solar cell. In FIG. 3, reference numeral 51 denotes an n-type single crystal silicon substrate. On the surface of the substrate 51, an i-type layer 52 of intrinsic amorphous silicon having a thickness of about 100 ° and a p-type layer 53 of p-type amorphous silicon having a thickness of about 100 ° are sequentially laminated. ITO, Zn on top
A front-side light-transmitting electrode 54 made of a light-transmitting conductive film such as O and SnO 2 and a front-side collector electrode 55 made of a comb-shaped metal are sequentially formed.
【００２８】また、単結晶シリコン基板５１の裏面上に
は厚み約１００Åの真性非晶質シリコンからなるｉ型層
５６及び厚み約１００Åのｎ型非晶質シリコンからなる
ｎ型層５７が順次積層され、該ｎ型層５７上にＩＴＯ，
ＺｎＯ，ＳｎＯ2等の透光性導電膜からなる裏面側透光
性電極５８及び櫛形状に形成された金属からなる裏面側
集電極５９が順次形成されている。On the back surface of the single crystal silicon substrate 51, an i-type layer 56 made of intrinsic amorphous silicon having a thickness of about 100 ° and an n-type layer 57 made of n-type amorphous silicon having a thickness of about 100 ° are sequentially laminated. And ITO, on the n-type layer 57.
A back-side light-transmitting electrode 58 made of a light-transmitting conductive film such as ZnO or SnO 2 and a back-side collecting electrode 59 made of a comb-shaped metal are sequentially formed.
【００２９】斯かる構成の太陽電池によれば、表面側及
び裏面側から入射する光が共に単結晶シリコン基板５１
に入射し、該基板５１中で電子・正孔対を生成して発電
に寄与する。According to the solar cell having such a structure, the light incident from the front side and the back side are both single crystal silicon substrates 51.
And generate electron-hole pairs in the substrate 51 to contribute to power generation.
【００３０】尚、両面入射型の太陽電池としては斯様に
結晶系半導体材料と非晶質半導体材料とを組合わせた太
陽電池に限るものではなく、結晶系半導体材料或いは非
晶質半導体材料を単独で用いたものであっても良い。The double-incident type solar cell is not limited to a solar cell in which a crystalline semiconductor material and an amorphous semiconductor material are combined as described above, and a crystalline semiconductor material or an amorphous semiconductor material may be used. It may be used alone.
【００３１】本実施形態に係る太陽電池モジュールにあ
っては、太陽電池３…を行方向（紙面上下方向）に１２
個、列方向（紙面左右方向）に２個のマトリクス状に配
列すると共に、これらの２４個の太陽電池３…を銅箔等
の金属製薄板からなる接続部材４…により電気的に直列
接続して１組の太陽電池群３Ａを構成している。そし
て、この太陽電池群３Ａ…を列方向に４列配列すると共
に、各太陽電池群３Ａ…を金属製薄板かならる導電材４
Ａ…により互いに電気的に直列接続している。In the solar cell module according to this embodiment, the solar cells 3 are arranged in the row direction (vertical direction on the paper).
And the two solar cells 3 are electrically connected in series by connecting members 4 made of a thin metal plate such as a copper foil. Thus constitute a set of solar cells 3A. The solar cell groups 3A are arranged in four rows in the column direction, and each of the solar cell groups 3A is formed of a conductive material 4 made of a thin metal plate.
A are electrically connected to each other in series.
【００３２】さらに、各太陽電池群３Ａ…の夫々には逆
方向電圧印加防止手段としてのダイオード２１…が電気
的に並列且つ逆方向に接続されており、このダイオード
２１…は上記導電材４Ａ…と直線状に配列されている。Further, a diode 21 as a reverse voltage application preventing means is electrically connected in parallel and in a reverse direction to each of the solar cell groups 3A, and this diode 21 is connected to the conductive material 4A. And are arranged linearly.
【００３３】以上のように、本発明にあっては従来端子
ボックス内に配置されていたダイオード２１…を、太陽
電池群３Ａ…と共に表面部材１と裏面部材２との間に封
止する構造としたことから、太陽電池で発生した電力を
外部に出力するための電力ケーブル７，７を従来のよう
に端子ボックスを介して導出する必要がなく、表面部材
１と裏面部材２との間から外部に導出することができ
る。As described above, according to the present invention, the structure in which the diodes 21... Conventionally arranged in the terminal box are sealed between the front surface member 1 and the back surface member 2 together with the solar cell groups 3A. Therefore, it is not necessary to lead the power cables 7, 7 for outputting the electric power generated by the solar cell to the outside through the terminal box as in the conventional case, and the power cable 7, 7 is externally provided between the front surface member 1 and the back surface member 2. Can be derived.
【００３４】従って、本発明太陽電池モジュールによれ
ば、従来裏面側からの入射光を遮っていた端子ボックス
が不要となるので、裏面側からの入射光を有効に発電に
寄与させることが可能となると共に、安価な太陽電池モ
ジュールを提供でき、意匠性にも優れている。Therefore, according to the solar cell module of the present invention, the terminal box which has conventionally blocked the incident light from the back side becomes unnecessary, so that the incident light from the back side can be effectively contributed to the power generation. In addition, it is possible to provide an inexpensive solar cell module, and it is also excellent in design.
【００３５】また、本実施形態にあっては、太陽電池群
３Ａ…を、２列に配列された２４枚の太陽電池３…から
構成していることから、１つの太陽電池群３Ａにおいて
各太陽電池３…を接続する電気配線の形状は平面コ字形
状をなす。このため、該太陽電池群３Ａの電気的な正負
一対の開放端、即ち正側の開放端と負側の開放端とが、
共に同一方向に配置されることとなる。従って、ダイオ
ード２１を太陽電池群３Ａにおける、同一方向に配置さ
れた一対の開放端間に接続することができるため、ダイ
オード２１を接続するための電気配線の距離を短縮でき
る。In this embodiment, since the solar cell groups 3A are composed of 24 solar cells 3 arranged in two rows, each solar cell group 3A has one solar cell group 3A. The shape of the electric wiring for connecting the batteries 3 is a flat U-shape. Therefore, a pair of electrical positive and negative open ends of the solar cell group 3A, that is, a positive open end and a negative open end,
Both are arranged in the same direction. Therefore, since the diode 21 can be connected between the pair of open ends of the solar cell group 3A arranged in the same direction, the distance of the electric wiring for connecting the diode 21 can be reduced.
【００３６】さらに、本実施形態にあっては、各太陽電
池群３Ａ…の夫々における一対の開放端が、同一方向に
配置されるように、各太陽電池群３Ａ…を列方向に配列
している。従って、太陽電池群３Ａ同士を電気的に直列
接続するための導電材４Ａ…とダイオード２１…とを図
１、２に示す如く、直線状に配列することが可能とな
る。Further, in the present embodiment, the solar cell groups 3A are arranged in the column direction such that a pair of open ends in each of the solar cell groups 3A are arranged in the same direction. I have. Therefore, the conductive members 4A for electrically connecting the solar cell groups 3A in series and the diodes 21 can be linearly arranged as shown in FIGS.
【００３７】以上のことから、太陽電池モジュール内に
おいて、光入射に対して発電に寄与しない無効領域とな
る上記導電材４Ａ…及びダイオード２１…の占める面積
を小さくすることができるので、発電効率の向上した太
陽電池モジュールを提供することができる。As described above, in the solar cell module, the area occupied by the conductive materials 4A... And the diodes 21, which are ineffective regions that do not contribute to power generation with respect to the incidence of light, can be reduced. An improved solar cell module can be provided.
【００３８】尚、ダイオード２１…を接続するにあたっ
ては、太陽電池群３Ａ…を導電材４Ａ…により電気的に
直列接続した後に、ダイオード２１…を接続するように
しても良く、或いはこの逆の順序で接続しても良い。ま
た、本実施形態におけるように、ダイオード２１と導電
材４Ａとを直線状に配列して接続する場合には、予め導
電材４Ａ…とダイオード２１…とを交互に接続して線条
或いは帯状物を形成し、この線状或いは帯状物を各太陽
電池群３Ａ…に接続することにより、太陽電池群３Ａ…
同士の電気接続とダイオード２１…の電気接続とを同時
に行うようにすることができる。このようにすること
で、配線作業に要する時間を短縮できる。When the diodes 21 are connected, the solar cells 3A may be electrically connected in series by the conductive material 4A, and then the diodes 21 may be connected, or in the reverse order. May be connected. When the diode 21 and the conductive material 4A are linearly arranged and connected as in the present embodiment, the conductive material 4A... And the diode 21. Are formed, and this linear or band-shaped object is connected to each of the solar cell groups 3A.
.. And the diodes 21... Can be simultaneously connected. By doing so, the time required for the wiring work can be reduced.
【００３９】また、該太陽電池群３Ａの電気的な一対の
開放端を、共に同一方向に配置するためには、太陽電池
群３Ａを上記のように２列に配列された複数の太陽電池
３…から構成するに限らず、遇数列に配列された太陽電
池３…から構成すれば良い。この例について次に説明す
る。In order to arrange a pair of electric open ends of the solar cell group 3A in the same direction, the plurality of solar cells 3A are arranged in two rows as described above. , But may be composed of solar cells 3 arranged in an even number sequence. This example will be described next.
【００４０】図４及び図５は本発明の第２実施形態に係
る太陽電池モジュールを説明するための図であり、図４
は平面図、また図５は等価回路図である。FIGS. 4 and 5 are views for explaining a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
Is a plan view, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram.
【００４１】本実施形態の太陽電池モジュールが、前述
の第１実施形態の太陽電池モジュールと異なる点は、太
陽電池群３Ａ…を４列に配列された太陽電池３…から構
成した点にある。斯かる太陽電池モジュールにおいて
も、各太陽電池群３Ａの配線における一対の開放端は、
同一方向に配置される。従って、夫々の太陽電池群３Ａ
における一対の開放端が、同一方向に配置されるように
各太陽電池群３Ａを配列することで、導電材４Ａ及びダ
イオード２１…を太陽電池の行方向（紙面上下方向）に
おける同じ側の外周部に配置し、直線状に接続すること
ができる。従って、ダイオード２１を接続するための配
線をモジュール内で引き回す必要がなく、配線の長さを
最短にできるので、光入射に対して無効領域となるダイ
オード２１の面積を小さくすることができ、発電効率を
向上させることができる。The solar cell module of this embodiment differs from the solar cell module of the first embodiment in that the solar cell group 3A is composed of solar cells 3 arranged in four rows. In such a solar cell module as well, a pair of open ends in the wiring of each solar cell group 3A are:
They are arranged in the same direction. Therefore, each solar cell group 3A
Are arranged in such a way that the pair of open ends in the same direction are arranged in the same direction, so that the conductive material 4A and the diodes 21 are arranged on the same side in the row direction (vertical direction on the paper) of the solar cell. And can be connected linearly. Therefore, it is not necessary to route the wiring for connecting the diode 21 in the module, and the length of the wiring can be minimized. Efficiency can be improved.
【００４２】次に、本発明太陽電池モジュールで使用す
る逆方向電圧印加防止手段としてのダイオードについて
説明する。Next, a diode as a reverse voltage application preventing means used in the solar cell module of the present invention will be described.
【００４３】図６は、本発明に係る逆方向電圧印加防止
手段としてのダイオードの構造を説明するための断面図
である。FIG. 6 is a sectional view for explaining the structure of a diode as a reverse voltage application preventing means according to the present invention.
【００４４】同図において、ダイオード２１は単結晶Ｓ
ｉからなるベアチップダイオード３０の上下両面に、銅
薄板等の導電性薄板からなる導電部材３４，３４を取付
けた構造を有している。尚、導電部材３４は前述の導電
材４Ａとの電気的接続用に取り付けたものであり、導電
材４Ａを導電部材３４と兼用させて用いることもでき
る。In the figure, a diode 21 is a single crystal S
It has a structure in which conductive members 34, 34 made of a conductive thin plate such as a copper thin plate are attached to upper and lower surfaces of a bare chip diode 30 made of i. The conductive member 34 is attached for electrical connection with the above-described conductive material 4A, and the conductive material 4A can be used also as the conductive member 34.
【００４５】ベアチップダイオード３０は内部にｎ層３
１及びｐ層３２を有しており、ｎ層３１の下面とｐ層３
２の上面とに夫々半田等の導電性を有する接着層３３，
３３を介して、銅薄板からなる導電部材３４，３４が取
付けられている。The bare chip diode 30 has an n layer 3 inside.
1 and a p-layer 32, the lower surface of the n-layer 31 and the p-layer 3
2, an adhesive layer 33 having a conductive property such as solder,
Conductive members 34, 34 made of a thin copper plate are attached via 33.
【００４６】本実施形態にあっては、ベアチップダイオ
ードとしては例えば３．５ｍｍ×３．５ｍｍで厚み０．
３５ｍｍ程度の大きさのものを用い、そしてこのベアチ
ップダイオードの上下両面に、４ｍｍ×３９ｍｍ程度の
大きさの導電部材３４，３４を取り付けている。In the present embodiment, the bare chip diode is, for example, 3.5 mm × 3.5 mm and has a thickness of 0.3 mm.
Conductors 34, 34 each having a size of about 4 mm × 39 mm are attached to the upper and lower surfaces of this bare chip diode.
【００４７】導電部材３４を含むダイオード２１の厚み
が、接続部材４を取り付けた太陽電池３の厚みよりも厚
いと、太陽電池モジュールの製造時に、ダイオード２１
を接続した状態の太陽電池をＥＶＡシートを介して表面
部材と裏面部材との間に挟持し、加圧して一体化する際
に、ダイオード２１に集中的に圧力が加わり、ダイオー
ド２１の破損等が生じる。If the thickness of the diode 21 including the conductive member 34 is larger than the thickness of the solar cell 3 to which the connection member 4 is attached, the diode 21
Is sandwiched between the front surface member and the back surface member via the EVA sheet, and when pressed and integrated, pressure is applied to the diode 21 intensively. Occurs.
【００４８】これを防止するために、ダイオード２１の
厚みは、太陽電池３の厚みと同程度或いはそれ以下の厚
みとすることが好ましい。In order to prevent this, it is preferable that the thickness of the diode 21 be equal to or less than the thickness of the solar cell 3.
【００４９】ところで、上記導電部材３４，３４は電気
的な接続手段としての役割以外に、電流が流れた際に生
じるベアチップダイオード３０での発熱を放熱させる手
段としての役割も有している。即ち、電流が流れるとベ
アチップダイオード３０が発熱するが、この時の熱が高
温であると接着層３３、封止材５、太陽電池３等に悪影
響を及ぼし、接着層３３の導電性或いは接着性不良、封
止材５或いは太陽電池３の劣化等の問題が生じる。The conductive members 34 and 34 also have a role as a means for radiating heat generated in the bare chip diode 30 generated when a current flows, in addition to a role as an electrical connection means. That is, when a current flows, the bare chip diode 30 generates heat. However, if the heat at this time is high temperature, it adversely affects the adhesive layer 33, the sealing material 5, the solar cell 3 and the like, and the conductivity or adhesive property of the adhesive layer 33 is increased. Problems such as failure and deterioration of the sealing material 5 or the solar cell 3 occur.
【００５０】斯かる問題を抑制するためには、上記導電
部材３４，３４を介してベアチップダイオード３０で生
じた熱を放熱させることにより、ダイオード２１の温度
を８０℃程度以下とする必要がある。このため導電部材
３４として上述したような長さ及び幅を有する銅薄板を
用いた場合、厚みは０．５ｍｍ程度以上とする必要があ
る。In order to suppress such a problem, it is necessary to reduce the temperature of the diode 21 to about 80 ° C. or less by dissipating the heat generated in the bare chip diode 30 through the conductive members 34, 34. Therefore, when a copper thin plate having the above-described length and width is used as the conductive member 34, the thickness needs to be about 0.5 mm or more.
【００５１】然し乍ら、斯かる厚みの場合には、ダイオ
ード２１の厚みが１．３５ｍｍ程度と厚くなるため、太
陽電池モジュール製造時に、上述した太陽電池３の破損
等が生じる。斯かる問題を低減するためのダイオード２
１の構成を図７及び図８の断面図に示す。However, in the case of such a thickness, since the thickness of the diode 21 is as thick as about 1.35 mm, the above-described damage of the solar cell 3 occurs at the time of manufacturing the solar cell module. Diode 2 for reducing such a problem
7 is shown in the sectional views of FIGS.
【００５２】まず、図７の構成にあっては、ベアチップ
ダイオード３０の上面又は下面に取付けられる導電性部
材３４の少なくとも一方の形状を、ベアチップダイオー
ド３０への取付面を構成する第１平坦部３４Ａと、該平
坦部３４Ａの一端から下方に立ち下がる支持部３４Ｂ
と、該支持部３４Ｂから前記平坦部３４Ａと略平行に折
れ曲がってなる第２平坦部３４Ｃと、を有する構成とし
ている。First, in the configuration of FIG. 7, the shape of at least one of the conductive members 34 attached to the upper surface or the lower surface of the bare chip diode 30 is changed to the first flat portion 34A constituting the attachment surface to the bare chip diode 30. And a support portion 34B that falls downward from one end of the flat portion 34A.
And a second flat portion 34C that is bent from the support portion 34B substantially in parallel with the flat portion 34A.
【００５３】斯かる構成によれば、太陽電池モジュール
製造時にダイオード２１にかかる圧力を支持部３４Ｂで
支持することができるため、ダイオード２１に破損が生
じにくい。According to such a configuration, the pressure applied to the diode 21 at the time of manufacturing the solar cell module can be supported by the support portion 34B, so that the diode 21 is hardly damaged.
【００５４】さらに、図８の構成によれば、導電部材３
４がベアチップダイオード３０に取り付けられる取付部
３４Ｄと，ベアチップダイオード３０の外方において該
取付部３４Ｄと一体的に設けられた、放熱性に優れる材
料からなる基体部３４Ｅとからなる。尚、斯かる導電部
材３４は別々に形成した取付部３４Ｄと基体部３４Ｅと
を貼り合わせて形成しても良いし、或いは一体物として
形成しても良い。Further, according to the configuration of FIG.
4 includes an attachment portion 34D to be attached to the bare chip diode 30, and a base portion 34E made of a material having excellent heat dissipation and provided integrally with the attachment portion 34D outside the bare chip diode 30. The conductive member 34 may be formed by attaching a separately formed mounting portion 34D and a base portion 34E, or may be formed as an integral member.
【００５５】斯かる構成によれば、太陽電池モジュール
製造時にダイオード２１にかかる圧力を基体部３４Ｅで
支持することができる。According to such a configuration, the pressure applied to the diode 21 at the time of manufacturing the solar cell module can be supported by the base portion 34E.
【００５６】また、ベアチップダイオード３０で生じた
熱は取付部３４Ｄを介して基体部３４Ｅで放熱される。
基体部３４Ｅの厚みはベアチップダイオード３０の厚み
程度とすることができるため、取付部３４Ｄの厚みを図
６，７の構造よりも薄くできる。例えば、ベアチップダ
イオードの厚みが０．３５ｍｍ程度の場合、基体部３４
Ｅの厚みを０．５ｍｍ程度とでき、取付部３４Ｄの厚み
を０．１５ｍｍ程度とできる。Further, the heat generated by the bare chip diode 30 is radiated by the base portion 34E via the mounting portion 34D.
Since the thickness of the base portion 34E can be approximately equal to the thickness of the bare chip diode 30, the thickness of the mounting portion 34D can be made thinner than the structure of FIGS. For example, when the thickness of the bare chip diode is about 0.35 mm, the base portion 34
The thickness of E can be about 0.5 mm, and the thickness of the mounting portion 34D can be about 0.15 mm.
【００５７】従って、ダイオード２１の厚みを０．３５
ｍｍ＋０．１５ｍｍ＋０．１５ｍｍ＝０．６５ｍｍ程度
とすることができ、従来（１．３５ｍｍ程度）の約半分
程度と薄くすることができる。従って、ダイオード２１
の厚みを太陽電池３の厚みと略同程度以下にできるた
め、従来よりも太陽電池モジュール製造時にダイオード
２１に加わる圧力そのものを低減することができる。従
って、本構成によれば、ダイオード２１の破損を、図
６，図７に示す構成よりも大幅に低減させることができ
る。Therefore, the thickness of the diode 21 is set to 0.35
mm + 0.15 mm + 0.15 mm = 0.65 mm, which can be as thin as about half of the conventional (about 1.35 mm). Therefore, the diode 21
Can be made substantially equal to or less than the thickness of the solar cell 3, so that the pressure applied to the diode 21 during the manufacture of the solar cell module can be reduced as compared with the related art. Therefore, according to the present configuration, breakage of the diode 21 can be significantly reduced as compared with the configurations shown in FIGS.
【００５８】以上のように、本発明の太陽電池モジュー
ルによれば逆方向電圧印加防止手段を太陽電池群と共に
表面部材と裏面部材との間に封止する構造としたので、
安価な太陽電池モジュールを提供できる。また、本発明
を、両面入射型の太陽電池を用いた太陽電池モジュール
に適用した場合にあっては、裏面からの入射光を有効に
利用できるため、発電効率を向上させることができる。
さらに、通常の太陽電池を用いた両面入射型の太陽電池
モジュールに本発明を適用した場合にあっては、意匠性
の向上した太陽電池モジュールを提供できる。As described above, according to the solar cell module of the present invention, the reverse voltage application preventing means is sealed together with the solar cell group between the front member and the back member.
An inexpensive solar cell module can be provided. In addition, when the present invention is applied to a solar cell module using a dual-incidence type solar cell, incident light from the back surface can be effectively used, so that power generation efficiency can be improved.
Furthermore, when the present invention is applied to a double-sided incident type solar cell module using a normal solar cell, a solar cell module with improved design can be provided.
【００５９】また、逆方向電圧印加防止手段としてのダ
イオードの構造を図７又は図８の構造とすることによ
り、モジュール製造時に生じるダイオードの破損を抑制
することが可能となり、太陽電池モジュールの歩留を向
上させることができる。Further, by using the structure of the diode as the reverse voltage application preventing means as shown in FIG. 7 or FIG. 8, it is possible to suppress the damage of the diode which occurs at the time of manufacturing the module, and to improve the yield of the solar cell module. Can be improved.
【００６０】尚、以上の説明においては電力ケーブルを
表面部材１と裏面部材２との間から導出する構造とした
が、導出する場所はこれに限らず、裏面部材の一部に設
けた貫通孔から導出するようにしても良い。さらには、
裏面部材の背面あるいは側面の一部に設けた端子部を介
して電力ケーブルを導出するようにしても良い。斯かる
場合にあっても、端子部の大きさを従来の端子ボックス
よりも大幅に減少させることができるため、上述した効
果と同様の効果を奏する。In the above description, the power cable is led out from between the front member 1 and the back member 2. However, the place where the power cable is led out is not limited to this, and the through-hole provided in a part of the back member is provided. May be derived from Moreover,
The power cable may be led out through a terminal portion provided on a part of the back surface or the side surface of the back member. Even in such a case, since the size of the terminal portion can be significantly reduced as compared with the conventional terminal box, the same effect as the above-described effect can be obtained.
【００６１】また、本発明における逆方向電圧印加防止
手段は上述したようなダイオードに限らず、同様の効果
を奏するものであればどのようなものであっても良い。Further, the reverse voltage application preventing means in the present invention is not limited to the diode as described above, but may be any means as long as it has the same effect.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、安価で
高い発電効率を有し、且つ意匠性に優れた太陽電池モジ
ュールを提供できる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a solar cell module which is inexpensive, has high power generation efficiency, and is excellent in design.
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュー
ルの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュー
ルの電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
【図３】両面入射型の太陽電池の構造断面図である。FIG. 3 is a structural sectional view of a dual incidence solar cell.
【図４】本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュー
ルの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュー
ルの電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係るダイオードの構造断面図である。FIG. 6 is a structural sectional view of a diode according to the present invention.
【図７】本発明に係る別のダイオードの構造断面図であ
る。FIG. 7 is a structural sectional view of another diode according to the present invention.
【図８】本発明に係るさらに別のダイオードの構造断面
図である。FIG. 8 is a structural sectional view of still another diode according to the present invention.
【図９】従来の太陽電池モジュールの平面図である。FIG. 9 is a plan view of a conventional solar cell module.
【図１０】図６におけるＢ−Ｂ’線の断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 6;
【図１１】従来の太陽電池モジュールの背面図である。FIG. 11 is a rear view of a conventional solar cell module.
【図１２】従来の端子ボックスの構造を説明するための
説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a structure of a conventional terminal box.
１…表面部材、２…裏面部材、３…太陽電池、３Ａ…太
陽電池群、４…接続部材、４Ａ…導電材、５…封止材、
６…枠体、７…電力ケーブル、２1・・・ダイオードDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front surface member, 2 ... Back surface member, 3 ... Solar cell, 3A ... Solar cell group, 4 ... Connection member, 4A ... Conductive material, 5 ... Sealing material,
6 ... frame, 7 ... power cable, 21 ... diode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 信行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−160425（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−214270（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−140843（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−169287（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−166153（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Nobuyuki Nishi 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-5-160425 (JP, A) JP JP-A-5-343724 (JP, A) JP-A-59-214270 (JP, A) JP-A 2-140843 (JP, U) JP-A 56-169287 (JP, U) JP-A 60-166153 (JP, A) , U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 31/04-31/078
Claims (9)
太陽電池群と、各太陽電池群の夫々と電気的に並列接続
された逆方向電圧印加防止手段とを備え、前記太陽電池群は互いに電気的に接続された複数個の太
陽電池からなり、該太陽電池群における電気的な一対の
開放端が同一方向に配置されると共に、前記複数組の太
陽電池群は、夫々の太陽電池群における前記一対の開放
端が同一方向側となるように配列され、 且つ前記逆方向電圧印加防止手段と、前記複数組の太陽
電池群を互いに電気的に直列接続するための導電材とが
直線状に配列されると共に、 前記 逆方向電圧印加防止手段が前記複数組の太陽電池群
と共に表面部材と裏面部材との間に封止されてなること
を特徴とする太陽電池モジュール。1. A solar cell group comprising: a plurality of groups of solar cells electrically connected to each other in series; and a reverse voltage application preventing means electrically connected in parallel to each of the groups of solar cells. Several thick wires electrically connected to each other
A pair of electric cells in the solar cell group.
The open ends are arranged in the same direction, and
The solar cell group has the pair of open cells in each solar cell group.
The plurality of sets of suns are arranged such that their ends are on the same direction side, and
The conductive material for electrically connecting the battery groups to each other in series is
A solar cell module which is linearly arranged and wherein the reverse voltage application preventing means is sealed between a front member and a back member together with the plurality of sets of solar cells.
記複数個の太陽電池から構成され、且つ複数組の太陽電
池群が列方向に配列されことを特徴とする請求項１記載
の太陽電池モジュール。2. Before the solar cell group is arranged in an even-numbered column.
And a plurality of sets of solar cells.
The solar cell module according to claim 1, wherein the ponds are arranged in a column direction .
材とは、予め交互に接続されてなる線状或いは帯状物と
されて前記太陽電池群に接続されていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。3. The reverse voltage application preventing means and the conductive
A material is a line or a strip that is alternately connected in advance.
And connected to the solar cell group.
The solar cell module according to claim 1 .
前記太陽電池の厚みと略同程度又はそれ以下であること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電
池モジュール。 4. The reverse voltage application prevention means has a thickness of:
The thickness is approximately equal to or less than the thickness of the solar cell
The solar cell module according to claim 1, wherein:
ードであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載の太陽電池モジュール。 5. The device according to claim 1, wherein said reverse voltage application preventing means includes a diode.
5. The method according to claim 1, wherein
The solar cell module according to.
ドと、該ベアチップダイオードの両面に夫々取り付けら
れた導電部材とを有し、且つ前記導電部材の少なくとも
一方が、取付面を構成する第１平坦部と、該平坦部から
下方に立ち下がる支持部と、該支持部から前記平坦部と
略平行に折れ曲がってなる第２平坦部と、を有すること
を特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。 6. The diode according to claim 1, wherein said diode is a bare chip diode.
And both sides of the bare chip diode
Conductive member, and at least one of the conductive members
One is a first flat portion constituting the mounting surface, and
A support portion that falls down, and the flat portion from the support portion
Having a second flat portion bent substantially in parallel
The solar cell module according to claim 5, wherein:
ドと、該ベアチップダイオードの両面に夫々取り付けら
れた導電部材とを有し、且つ前記導電部材が 、取付面を
構成する取付部と、前記ベアチップダイオードの外方に
おいて該取付部と一体的に設けられた、放熱性に優れる
材料からなる基体部とからなることを特徴とする請求項
５記載の太陽電池モジュール。7. The semiconductor device according to claim 7, wherein the diode is a bare chip diode.
And both sides of the bare chip diode
Conductive member, and the conductive member has a mounting surface.
Attachment part to constitute, outside of the bare chip diode
Excellent heat dissipation provided integrally with the mounting portion
And a base member made of a material.
6. The solar cell module according to 5 .
徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の太陽電池モ
ジュール。8. The method according to claim 1, wherein the back member has a light transmitting property.
The solar cell module according to claim 1 .
射により発電可能な太陽電池であることを特徴とする請
求項１乃至８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。9. The solar cell according to claim 1, wherein light is input from both sides.
A solar cell capable of generating electricity by irradiation
The solar cell module according to any one of claims 1 to 8 .
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