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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul.
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STAND DER TECHNIK
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In letzter Zeit haben Solarzellenmodule zunehmend Interesse auf sich gezogen als eine umweltfreundliche Energiequelle. Beispielsweise beschreibt Patentdokument 1 ein Solarzellenmodul mit mehreren elektrisch verbundenen Solarzellensträngen mit jeweils mehreren elektrisch verbundenen Solarzellen. In dem in Patentdokument 1 beschriebenen Solarzellenmodul hat jeder Solarzellenstrang eine biegbare Leiterplatte und Solarzellen, die auf der biegbaren Leiterplatte platziert sind und miteinander über eine Verdrahtung, die auf der biegbaren Leiterplatte bereitgestellt ist, elektrisch verbunden sind. In jedem Solarzellenstrang sind Endteile der biegbaren Leiterplatte gebogen. Benachbarte Solarzellenstränge sind durch elektrisches Verbinden der gebogenen Teile ihrer jeweiligen biegbaren Leiterplatten mit einem Verdrahtungsmittel (Verbindungsleitung) miteinander elektrisch verbunden.
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STAND DER TECHNIK DOKUMENT
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PATENTDOKUMENT
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- Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-43842
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Wie oben beschrieben sind in dem in Patentdokument 1 beschriebenen Solarzellenmodul die biegbaren Leiterplatten gebogen, um benachbarte Solarzellenstränge miteinander elektrisch zu verbinden. An den gebogenen Teilen der biegbaren Leiterplatten könnte jedoch die Verdrahtung gekappt sein oder der elektrische Widerstand könnte zunehmen. Dies kann die Zuverlässigkeit des Solarzellenmoduls herabsetzten.
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Die Erfindung hat eine Hauptaufgabe ein Solarzellenmodul mit verbesserter Zuverlässigkeit bereitzustellen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
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Ein erfindungsgemäßes Solarzellenmodul beinhaltet mehrere Solarzellenstränge und ein zweites Verdrahtungsmittel. Mehrere Solarzellenstränge beinhalten jeweils mehrere Solarzellen und ein erstes Verdrahtungsmittel. Die mehreren Solarzellen sind in einer ersten Richtung angeordnet. Das erste Verdrahtungsmittel verbindet die mehreren Solarzellen elektrisch miteinander. Die mehreren Solarzellenstränge sind in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung kreuzt, angeordnet. Das zweite Verdrahtungsmittel verbindet die in der zweiten Richtung benachbarten Solarzellenstränge elektrisch miteinander. Das zweite Verdrahtungsmittel beinhaltet ein erste Verdrahtungsmittelstück und ein zweites Verdrahtungsmittelstück. Das erste Verdrahtungsmittelstück ist elektrisch mit einer bestimmten der Solarzellen eines der benachbarten Solarzellenstränge verbunden. Das zweite Verdrahtungsmittelstück verbindet das erste Verdrahtungsmittelstück elektrisch mit einem anderen der Solarzellenstränge. Das erste Verdrahtungsmittelstück beinhaltet Verdrahtung, eine erste isolierende Schicht und eine zweite isolierende Schicht. Die Verdrahtung verbindet die Solarzelle und das zweite Verdrahtungsmittelstück elektrisch miteinander. Die erste isolierende Schicht bedeckt einen Teil einer Oberfläche der Verdrahtung auf einer Solarzellenseite. Die zweite isolierende Schicht bedeckt einen Teil einer Oberfläche der Verdrahtung auf einer der Solarzelle gegenüberliegenden Seite. Die ersten und zweiten isolierenden Schichten sind derart bereitgestellt, dass ein Teil der Verdrahtung von der ersten isolierenden Schicht freigelegt ist und ein anderer Teil von der zweiten isolierenden Schicht freigelegt ist. Der eine Teil der Verdrahtung ist elektrisch mit der Solarzelle verbunden und der andere Teil der Verdrahtung ist elektrisch mit dem zweiten Verdrahtungsmittelstück verbunden.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Die Erfindung kann ein Solarzellenmodul mit verbesserter Zuverlässigkeit bereitstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Solarzellenmodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine schematische Schnittansicht entlang Linie II-II in 1.
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3 ist eine schematische Draufsicht auf Teil III in 1.
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4 ist eine schematische Schnittansicht entlang Linie IV-IV in 3.
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5 ist eine schematische Schnittansicht entlang Linie V-V in 3.
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AUSFÜRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend sind Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die folgenden Ausführungsformen lediglich zu illustrativen Zwecken bereitgestellt sind. Die Erfindung sollte überhaupt nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt werden.
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In den Zeichnungen, auf die in den Ausführungsformen oder sonstigen Teilen Bezug genommen wird, sind Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion haben, mit demselben Bezugszeichen referenziert. Des Weiteren sind die Zeichnungen, auf die in den Ausführungsformen oder sonstigen Teilen Bezug genommen wird, schematisch dargestellt und das Maßverhältnis und dergleichen von in den Zeichnungen abgebildeten Objekten können von denen der tatsächlichen Objekten in manchen Fällen verschieden sein. Das Maßverhältnis und dergleichen von Objekten können auch innerhalb der Zeichnungen in manchen Fällen verschieden sein. Das bestimmte Maßverhältnis und dergleichen von Objekten sollten unter Berücksichtigung der nachfolgenden Beschreibung bestimmt werden.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, beinhaltet Solarzellenmodul 1 mehrere Solarzellenstränge 10. Wie in 2 dargestellt, sind mehrere Solarzellenstränge 10 zwischen erstem Schutzmittel 11 und zweitem Schutzmittel 12 platziert. Erstes Schutzmittel 11 befindet sich auf einer Seite, wo sich Lichtempfangsoberflächen 20a von Solarzellen 20 befinden. Zweites Schutzmittel 12 befindet sich auf einer Seite, wo sich Rückoberflächen 20b von Solarzellen 20 befinden. Versiegelungsschicht 13 ist zwischen erstem Schutzmittel 11 und zweitem Schutzmittel 12 bereitgestellt. Versiegelungsschicht 13 versiegelt mehrere Solarzellenstränge 10.
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Erstes Schutzmittel 11 kann beispielsweise aus einem transparenten Mittel wie einem Glassubstrat oder einem Harzsubstrat gebildet sein. Zweites Schutzmittel 12 kann beispielsweise aus einem biegbaren Mittel wie einem Harzbogen oder einem Harzbogen mit einer Metallfolie darin gebildet sein. Versiegelungsschicht 13 kann beispielsweise aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer(EVA)-Harz, einem Polyvinylbutyral(PVB)-Harz, einem Polyethylen(PE)-Harz, einem Polyurethan(PU)-Harz oder dergleichen gebildet sein.
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Wie in 1 dargestellt, haben mehrere Solarzellenstränge 10 jeweils mehrere Solarzellen 20, die in einer x-Achsenrichtung angeordnet sind.
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Wie in 1 und 3 dargestellt, hat jede Solarzelle 20 einen photoelektrischen Konversionskörper 23 und erste und zweite Elektroden 21 und 22.
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Photoelektrischer Konversionskörper 23 hat erste und zweite Hauptoberflächen 23a und 23b. Erste Hauptoberfläche 23a von photoelektrischem Konversionskörper 23 bildet Lichtempfangsoberfläche 20a von Solarzelle 20 und zweite Hauptoberfläche 23b davon bildet Rückoberfläche 20b von Solarzelle 20.
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Photoelektrischer Konversionskörper 23 ist ein Mittel, das eingerichtet ist, Träger wie Löcher und Elektronen bei Lichtempfang zu erzeugen. Photoelektrischer Konversionskörper 23 kann eingerichtet sein, nur Träger bei Lichtempfang auf erster Hauptoberfläche 23a zu erzeugen, oder eingerichtet sein, Träger nicht nur bei Lichtempfang auf erster Hauptoberfläche 23a zu erzeugen, sondern auch bei Lichtempfang auf zweiter Hauptoberfläche 23b. Mit anderen Worten kann Solarzelle 20 eine beidseitige Solarzelle sein.
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Die Art von photoelektrischem Konversionskörper 23 ist nicht besonders eingeschränkt. Photoelektrischer Konversionskörper 23 kann beispielsweise aus einem kristallinen Siliziumsubstrat oder dergleichen gebildet sein.
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Erste Elektrode 21, die eingerichtet ist, eines von Löchern und Elektronen zu sammeln, und zweite Elektrode 22, die eingerichtet ist, das andere von Löchern und Elektronen zu sammeln, sind auf zweiter Hauptoberfläche 23b von photoelektrischem Konversionskörper 23 platziert. Somit ist Solarzelle 20 eine Rückkontaktsolarzelle.
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Die Form von jeder von ersten und zweiten Elektroden 21 und 22 ist nicht besonders eingeschränkt. In dieser Ausführungsform haben erste und zweite Elektroden 21 und 22 jeweils eine Kammform. Erste und zweite Elektroden 21 und 22 sind derart platziert, dass sie sich miteinander verzahnen. Insbesondere hat erste Elektrode 21 mehrere Fingerteile 21a und Stromschienenteil 21b und zweite Elektrode 22 hat mehrere Fingerteile 22a und Stromschienenteil 22b. Mehrere Fingerteile 21a, 22a erstrecken sich in der x-Achsenrichtung. Mehrere Fingerteile 21a, 22a sind mit Abständen dazwischen in einer y-Achsenrichtung, die senkrecht zu der x-Achsenrichtung ist, angeordnet.
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Mehrere Fingerteile 21a sind elektrisch mit Stromschienenteil 21b verbunden. Stromschienenteil 21b ist auf einer Seite (x1-Seite) von mehreren Fingerteilen 21a in der x-Achsenrichtung platziert. Stromschienenteil 21b ist an einem Endteil von Solarzelle 20 auf der x1-Seite in der x-Achsenrichtung bereitgestellt und erstreckt sich in der y-Achsenrichtung von einem Endteil auf einer Seite zu einem Endteil auf der anderen Seite.
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Ähnlich sind mehrere Fingerteile 22a elektrisch mit Stromschienenteil 22b verbunden. Stromschienenteil 22b ist auf der anderen Seite (x2-Seite) von mehreren Fingerteilen 22a in der x-Achsenrichtung platziert. Stromschienenteil 22b ist an einem Endteil von Solarzelle 20 auf der x2-Seite in der x-Achsenrichtung bereitgestellt und erstreckt sich in der y-Achsenrichtung von einem Endteil auf einer Seite zu einem Endteil auf der anderen Seite.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, sind in jedem Solarzellenstrang 10 mehrere Solarzellen 20 mittels erstem Verdrahtungsmittel 31 elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere verbindet jedes erste Verdrahtungsmittel 31 erste Elektrode 21 von einer von in der x-Achsenrichtung benachbarten Solarzellen 20 elektrisch mit zweiter Elektrode 22 von der anderen der Solarzellen.
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Erstes Verdrahtungsmittel 31 kann beispielsweise aus einer biegbaren Leiterplatte (FPC) mit einer Metallfolie aus Ag, Cu oder dergleichen, einem Stapel von Metallfolien, einer Metallfolie, deren Oberfläche mit Lot oder dergleichen beschichtet ist, einem isolierenden Film und Verdrahtung, die auf dem isolierenden Film platziert ist, gebildet sein.
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Erstes Verdrahtungsmittel 31 ist durch Klebeschicht 18 auf Rückoberfläche 20b von Solarzelle 20 durch Klebeschicht 18 geklebt. Klebeschicht 18 kann beispielsweise aus einem gehärteten Harzklebstoff, einem gehärteten Harzklebstoff mit einem darin verteilt eingemischten leitenden Material, Lot oder einem anderen Harz gebildet sein.
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Mehrere Solarzellenstränge 10 sind mit Abständen dazwischen in der y-Achsenrichtung, die die x-Achsenrichtung kreuzt (oder typischerweise senkrecht dazu ist), angeordnet.
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Solarzellenstränge 10, die in der y-Achsenrichtung benachbart sind, sind mittels zweitem Verdrahtungsmittel 32 elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere verbindet zweites Verdrahtungsmittel 32 äußerste Solarzellen 20 auf der x1-Seite oder der x2-Seite von jeweiligen Solarzellensträngen 10, die in der y-Achsenrichtung benachbart sind, elektrisch miteinander. Zweites Verdrahtungsmittel 32 weist erstes Verdrahtungsmittelstück 32a und zweites Verdrahtungsmittelstück 32b auf. Erstes Verdrahtungsmittelstück 32a ist elektrisch mit Solarzelle 20 verbunden. Erstes Verdrahtungsmittelstück 32a ist an Solarzelle 20 durch beispielsweise Harzklebeschicht 18, die einen gehärteten Harzklebstoff beinhaltet, geklebt. Harzklebeschicht 18 kann ein leitfähiges Material enthalten.
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Wie in 2 und 3 dargestellt, ist zumindest ein Teil von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a auf Solarzelle 20 platziert. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform im Wesentlichen der gesamte Teil von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a auf Solarzelle 20 platziert. Wie in 2 bis 5 dargestellt, hat erstes Verdrahtungsmittelstück 32a Verdrahtung 32a1, erste isolierende Schicht 32a2 und zweite isolierende Schicht 32a3.
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Verdrahtung 32a1 kann beispielsweise aus einer Metallfolie aus Kupfer, Kupferlegierungen oder dergleichen gebildet sein. Verdrahtung 32a1 verbindet Solarzelle 20 und zweites Verdrahtungsmittelstück 32b elektrisch miteinander. Insbesondere ist Verdrahtung 32a1 mit ersten oder zweiten Fingerteilen 21a oder 22a von Solarzelle 20 elektrisch verbunden und ist ebenso mit zweitem Verdrahtungsmittelstück 32b elektrisch verbunden.
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Erste isolierende Schicht 32a2 bedeckt einen Teil einer Oberfläche von Verdrahtung 32a1 auf der Seite von Solarzelle 20. Andererseits bedeckt zweite isolierende Schicht 32a3 einen Teil einer Oberfläche von Verdrahtung 32a1 auf der gegenüberliegenden Seite von Solarzelle 20. Erste und zweite isolierende Schichten 32a2 und 32a3 sind derart bereitgestellt, dass ein Teil von Verdrahtung 32a1 von erster isolierender Schicht 32a2 freigelegt ist und ein anderer Teil von Verdrahtung 32a1 von zweiter isolierender Schicht 32a3 freigelegt ist. Verdrahtung 32a1 ist elektrisch mit Solarzelle 20 an dem Teil, der sich auf der Oberfläche von Verdrahtung 32a1 auf der Seite von Solarzelle 20 befindet und von erster isolierender Schicht 32a2 freigelegt ist, verbunden.
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Ein Teil von erster isolierender Schicht 32a2 und ein Teil von zweiter isolierender Schicht 32a3 stehen sich bevorzugt gegenüber mit dazwischen eingefügter Verdrahtung 32a1. Dies kann die Belastbarkeit von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a erhöhen. Zusätzlich überlappt der Teil von Verdrahtung 32a1, der von erster isolierender Schicht 32a2 freigelegt ist, bevorzugt nicht den anderen Teil von Verdrahtung 32a1, der von zweiter isolierender Schichte 32a3 freigelegt ist, auf einer XY-Ebene. Dies kann die Belastbarkeit von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a erhöhen.
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Jede der ersten und zweiten isolierenden Schichten 32a2 und 32a3 kann beispielsweise aus einem isolierenden Harz, einem anorganischen Oxid oder dergleichen gebildet sein.
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Erstes Verdrahtungsmittelstück 32a, das mit Solarzelle 20 von einem von benachbarten Solarzellensträngen 10 verbunden ist, und erstes Verdrahtungsmittelstück 32a, das mit Solarzelle 20 von dem anderen von benachbarten Solarzellensträngen 10 verbunden ist, sind über zweites Verdrahtungsmittelstück 32b elektrisch miteinander verbunden. Zweites Verdrahtungsmittelstück 32b ist elektrisch mit Verdrahtung 32a1 von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a an dem Teil, der sich auf der Oberfläche gegenüber von Solarzelle 20 befindet und von zweiter isolierender Schicht 32a3 freigelegt ist, verbunden.
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Zweites Verdrahtungsmittelstück 32b kann aus einer Metallfolie aus Kupfer, Kupferlegierungen oder dergleichen gebildet sein. Erstes Verdrahtungsmittelstück 32a und zweites Verdrahtungsmittelstück 32b sind beispielsweise durch Lot miteinander verbunden.
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Zweites Verdrahtungsmittelstück 32b ist einem Bereich bereitgestellt, in dem Solarzellen 20 bereitgestellt sind. Mit anderen Worten verbindet zweites Verdrahtungsmittelstück 32b erste Verdrahtungsmittelstücke 32a elektrisch in einem Bereich miteinander, in dem Solarzellen 20 bereitgestellt sind. Durch derartiges Platzieren von ersten und zweiten Verdrahtungsmittelstücken 32a und 32b in einem Bereich, in dem Solarzellen 20 bereitgestellt sind, kann Solarzellenmodul 1 in verkleinert werden.
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Solarzellenmodul 1 weist Anschlussverdrahtung 41 auf. Anschlussverdrahtung 41 ist elektrisch mit Solarzellenstrang 10 verbunden und ist aus der Versiegelungsschicht 13 herausgezogen.
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Anschlussverdrahtung 41 weist oben beschriebenes erstes Verdrahtungsmittelstück 32a und drittes Verdrahtungsmittelstück 32c auf. Isolierender Bogen 60 ist zwischen drittem Verdrahtungsmittelstück 32c und Solarzelle 20 platziert. Isolierender Bogen 60 kann beispielsweise aus einem Polyimid-Harz, einem Polyethylenterephthalat(PET)-Harz, einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer(EVA)-Harz, einem Polyvinylbutyral(PVB)-Harz, einem Polyethylen(PE)-Harz, einem Polyurethan(PU)-Harz oder dergleichen gebildet sein.
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Drittes Verdrahtungsmittelstück 32c ist elektrisch mit Verdrahtung 32a1 von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a an dem Teil, der sich auf der Oberfläche gegenüber von Solarzelle 20 befindet und von der zweiten isolierenden Schicht 32a2 freigelegt ist, verbunden. Drittes Verdrahtungsmittelstück 32c ist aus der Versiegelungsschicht 13 herausgezogen. Drittes Verdrahtungsmittelstück 32c kann aus einer Metallfolie aus Kuper, Kupferlegierungen oder dergleichen gebildet sein. Drittes Verdrahtungsmittelstück 32c und Verdrahtung 32a1 können mittels beispielsweise Lot oder dergleichen elektrisch miteinander verbunden sein.
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Wie soweit beschreiben, ist zweites Verdrahtungsmittelstück 32b oder drittes Verdrahtungsmittelstück 32c in dieser Ausführungsform mit Solarzelle 20 unter Verwendung von erstem Verdrahtungsmittelstück 32a, dessen Verdrahtung 32a1 einen Teil aufweist, der auf der Oberfläche auf der Seite von Solarzelle 20 freigelegt ist, und einen anderen Teil, der auf der Oberfläche gegenüber von Solarzelle 20 freigelegt ist, verbunden. Aus diesem Grund muss das Verdrahtungsmittel nicht gebogen oder gekrümmt sein, was es unwahrscheinlich macht, dass Verdrahtung 32a1 gekappt wird. Somit kann Solarzellenmodul 1 mit verbesserter Zuverlässigkeit erzielt werden.
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Der Teil von Verdrahtung 32a1, der von zweiter isolierender Schicht 32a3 freigelegt ist, kann achsensymmetrisch in Bezug auf einen Mittelachse, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich erstes Verdrahtungsmittelstück 32a erstreckt, bereitgestellt sein. Mehrere Teile von Verdrahtung 32a1 können von zweiter isolierender Schicht 32a3 freigelegt sein. Mit anderen Worten sind die Formen und Größen von ersten und zweiten isolierenden Schichten 32a2 und 32a3 nicht besonders beschränkt, solange ein unerwünschter Kurzschluss nicht auftritt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Solarzellenmodul
- 10
- Solarzellenstrang
- 13
- Versiegelungsschicht
- 18
- Klebeschicht
- 20
- Solarzelle
- 21
- erste Elektrode
- 22
- zweite Elektrode
- 23
- photoelektrischer Konversionskörper
- 31
- erstes Verdrahtungsmittel
- 32
- zweites Verdrahtungsmittel
- 32a
- erstes Verdrahtungsmittelstück
- 32a1
- Verdrahtung
- 32a2
- erste isolierende Schicht
- 32a3
- zweite isolierende Schicht
- 32b
- zweites Verdrahtungsmittelstück
- 32c
- drittes Verdrahtungsmittelstück
- 41
- Anschlussverdrahtung