JP2001068696A

JP2001068696A - 薄膜光電変換モジュール

Info

Publication number: JP2001068696A
Application number: JP23870999A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Hayashi; 克彦林; Hideo Yamagishi; 英雄山岸
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高い信頼性を有する薄膜光電変換モジュールを
提供すること。【解決手段】本発明の薄膜光電変換モジュール１は、基
板２と、該基板２の一方の主面上に形成され且つ直列接
続された複数の薄膜光電変換セル１０と、前記複数の薄
膜光電変換セル１０の直列接続された各々のｎ個とそれ
ぞれ並列接続された複数のバイパスダイオード１５とを
具備し、前記個数ｎと各薄膜光電変換セル１０の逆方向
耐電圧Ｖ_aと各薄膜光電変換セル１０の下記条件下での
開放電圧Ｖ_bとが不等式ｎ≦Ｖ_a／Ｖ_b＋１に示す関係を
満たす。光源：キセノンランプ放射照度：１００ｍＷ／ｃｍ² ＡＭ：１．５温度：２５℃

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換モジュー
ルに関し、特には、直列接続された複数の薄膜光電変換
セルを有する薄膜光電変換モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄膜光電変換モジュールは、帯
状に形成された複数の薄膜光電変換セルをその短軸方向
で直列接続した構造を有している。かかるモジュールは
単独で使用されることは少なく、通常、複数を直列或い
は並列接続したモジュール列として使用される。

【０００３】ところで、薄膜光電変換モジュールにおい
て、ある薄膜光電変換セルの受光面に木の葉や鳥の糞な
どが付着すると、その光起電力が低下し、延いてはモジ
ュール全体の出力が大幅に低下する。これは、光起電力
が低下したセルの抵抗値が極端に増加するためである。

【０００４】このようなモジュールの出力の低下は、モ
ジュール列の出力に大きな影響を及ぼす。そのため、従
来は、例えば、各モジュール毎に１個のバイパスダイオ
ードを設けることにより、モジュール列の出力低下が抑
制されていた。

【０００５】しかしながら、上記付着物により生ずる問
題はこれだけではなく、より深刻な問題が存在する。す
なわち、上記光起電力が低下したセルに逆方向耐電圧以
上の電圧が印加されると、ホットスポット現象と呼ばれ
る局所的な加熱を生ずる。このような現象は、特に大面
積のモジュールでは出力電流が大きいため、金属電極層
を溶融させ、最終的にはそのセル自体を破壊することが
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、高い信頼性を有する薄膜
光電変換モジュールを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するに当たり、まず、以下の事実に着目した。ｍ
個の薄膜光電変換セルを直列接続してなる直列アレイに
おいて、１つの薄膜光電変換セルが遮光された場合にア
レイが短絡されると、そのセルには、各薄膜光電変換セ
ルの開放電圧Ｖ_bに（ｍ−１）を乗じた電圧が印加され
る。この場合、電圧（ｍ−１）・Ｖ_bが各薄膜光電変換
セルの逆方向耐電圧Ｖ_a以下であれば、光起電力を失っ
たセルにおいて局所的に大電流が流れるのを防止するこ
とができるが、通常、電圧（ｍ−１）・Ｖ_bは各セルの
逆方向耐電圧Ｖ_aよりも大きい。

【０００８】本発明者らは、上記直列アレイを複数のブ
ロックへと分割して、それぞれのブロックにバイパスダ
イオードを並列接続することにより、上記問題が発生し
た場合に光起電力を失ったセルに印加される電圧を低減
することができ、各ブロックを構成するセルの数ｎが
（ｎ−１）・Ｖ_b≦Ｖ_aなる関係を満たせば、光起電力を
失ったセルの破壊を防止できることを見出した。

【０００９】すなわち、本発明によると、基板と、該基
板の一方の主面上に形成され且つ直列接続された複数の
薄膜光電変換セルと、前記複数の薄膜光電変換セルの直
列接続された各々のｎ個とそれぞれ並列接続された複数
のバイパスダイオードとを具備し、前記個数ｎと各薄膜
光電変換セルの逆方向耐電圧Ｖ_aと各薄膜光電変換セル
の下記条件下での開放電圧Ｖ_bとが不等式ｎ≦Ｖ_a／Ｖ_b
＋１に示す関係を満たすことを特徴とする薄膜光電変換
モジュールが提供される。

【００１０】光源：キセノンランプ放射照度：１００ｍＷ／ｃｍ² ＡＭ：１．５温度：２５℃ 本発明において、薄膜光電変換セルは、通常、前記基板
上に順次形成された第１の電極層と非単結晶シリコン系
薄膜光電変換ユニットと第２の電極層とを有する。ま
た、上記複数の薄膜光電変換セルは、例えば、それぞれ
帯状に形成され且つその短軸方向に集積される。

【００１１】本発明において、バイパスダイオードは、
薄膜光電変換セルを形成した後に外付けされるものであ
ってもよく、基板上に形成された薄膜であってもよい。
後者の場合、バイパスダイオードと薄膜光電変換セルと
を実質的に同一の層構造とすることができる。

【００１２】また、本発明において、上記個数ｎと逆方
向耐電圧Ｖ_aと開放電圧Ｖ_bとが不等式Ｖ_a／Ｖ_b−１≦ｎ
に示す関係を満たすことが好ましい。この場合、ダイオ
ードを設けることにより生ずる発電領域の減少を最少化
すること、及びバイパスダイオードそのものの個数を減
らすことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各図に
おいて同様の部材には同一の参照符号を付し、重複する
説明は省略する。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施形態に係る薄
膜光電変換モジュールを概略的に示す上面図である。図
１に示す薄膜光電変換モジュール１は、透明基板２上に
帯状の薄膜光電変換セル１０を集積した構造を有してお
り、これら薄膜光電変換セル１０はその短軸方向に直列
接続されて直列アレイ１１を形成している。また、直列
アレイ１１の両端にはリボン状の銅箔等からなる電極バ
スバー１２ａ，１２ｂが取り付けられている。なお、図
１に示すモジュール１において、バスバー１２ａは陰極
であり、バスバー１２ｂは陽極である。

【００１５】直列アレイ１１は、４つのブロック１３ａ
〜１３ｄで構成されている。各ブロックには、端子１４
ａ〜１４ｅを介して、それらの発電方向に対して順方向
にダイオード１５ａ〜１５ｄがそれぞれ並列接続されて
いる。このような構成のモジュール１では、例えば、ブ
ロック１３ｂの１つのセル１０が光起電力を失ってその
抵抗値が増大したとしても、他のブロック１３ａ，１３
ｃ，１３ｄで生じた光起電力はダイオード１５ｂにより
バイパスされるため、モジュール１の出力低下を最小限
に抑えることができる。

【００１６】また、これらブロック１３ａ〜１３ｄは、
それぞれｎ個（図１では４個）の薄膜光電変換セル１０
で構成されており、各ブロック１３ａ〜１３ｄを構成す
るセル１０の個数ｎは、個数ｎと各セル１０の逆方向耐
電圧Ｖ_aと各セル１０の下記条件下での開放電圧Ｖ_bとが
不等式ｎ≦Ｖ_a／Ｖ_b＋１に示す関係を満たすように設定
されている。このような場合、直列アレイ１１が短絡さ
れたとしても、以下に説明する理由により、ホットスポ
ット現象によるセル１０の破壊を防止することができ
る。

【００１７】光源：キセノンランプ放射照度：１００ｍＷ／ｃｍ² ＡＭ：１．５温度：２５℃ 例えば、ブロック１３ｂの１つのセル１０が光起電力を
失い、ブロック１３ａ，１３ｃ，１３ｄで生じた光起電
力がダイオード１５ｂによりバイパスされた場合、端子
１４ｂ，１４ｃ間はほぼ同電位となる。そのため、光起
電力を失ったセル１０には、ブロック１３ｂを構成する
セル１０のうち正常なものの個数（ｎ−１）に個々の光
起電力Ｖ_cを乗じた逆バイアス電圧（ｎ−１）・Ｖ_cのみ
が印加される。したがって、この逆バイアス電圧がセル
１０の逆方向耐電圧Ｖ_aよりも小さければ、光起電力を
失ったセル１０の絶縁破壊を抑制すること、すなわちセ
ル１０の破壊を防止することができる。

【００１８】ところで、セル１０の光起電力Ｖ_cは、通
常、各セルの上記条件下での開放電圧Ｖ_b以下である。
また、上述したように、モジュール１は、（ｎ−１）・
Ｖ_b≦Ｖ_aなる関係を満たしている。したがって、図１の
モジュール１によると、ホットスポット現象によるセル
１０の破壊を防止することが可能である。

【００１９】上記個数ｎと逆方向耐電圧Ｖ_aと開放電圧
Ｖ_bとは、不等式Ｖ_a／Ｖ_b−１≦ｎに示す関係を満たす
ことが好ましい。あるセル１０が光起電力を失うことに
基づくモジュール１の出力低下は、上記個数ｎを１とし
た場合に最も良好に抑制することができるが、その場
合、数多くのダイオード１５ｎを必要とするため、コス
トが上昇する或いは有効な発電領域が減少することがあ
る。したがって、個数ｎと逆方向耐電圧Ｖ_aと開放電圧
Ｖ_bとが上記関係を満足する場合、コストの上昇や有効
な発電領域の減少を抑制しつつ、ホットスポット現象に
よるセル１０の破壊を防止することができる。

【００２０】上記モジュール１において、端子１４ａ〜
１４ｅは、薄膜光電変換セル１０を構成する層を利用し
て形成することができる。例えば、薄膜光電変換セル１
０に用いられる金属電極層等を発電領域だけでなくその
外側にまで成膜し、これをレーザスクライブすることに
より端子１４ａ〜１４ｅを形成することができる。この
場合、ダイオード１５ａ〜１５ｄは、半田付け等により
端子１４ａ〜１４ｅへ取り付けることができる。

【００２１】以上説明した上記モジュール１の構造につ
いて、図２を参照しながら、さらに詳細に説明する。図
２は、図１に示す薄膜光電変換モジュール１のＡ−Ａ線
に沿った断面図である。なお、図２には、モジュール１
の一部のみが描かれている。

【００２２】図２に示すように、モジュール１の薄膜光
電変換セル１０は、透明基板２上に、透明前面電極層
３、薄膜光電変換ユニット４、及び金属裏面電極層５を
順次積層した構造を有している。すなわち、このモジュ
ール１は、透明基板２側から入射する光を光電変換ユニ
ット４により光電変換するものである。

【００２３】図１及び図２に示す光電変換モジュール１
において、透明基板２は、ガラス板や透明樹脂フィルム
等により構成することができる。透明基板１上に形成さ
れる透明前面電極層３は、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ₂膜、或い
はＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層等で構成するこ
とができる。透明前面電極層３は単層構造でも多層構造
であってもよい。透明前面電極層３は、蒸着法、ＣＶＤ
法、或いはスパッタリング法等それ自体既知の気相堆積
法を用いて形成することができる。

【００２４】透明前面電極層３の表面は、微細な凹凸を
含む表面テクスチャ構造を有することが好ましい。透明
前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を形成
することにより、光電変換ユニット４への光の入射効率
を向上させることができる。

【００２５】透明前面電極層３の上に形成される薄膜光
電変換ユニット４は、例えば、図２に示すように、透明
前面電極層３上にｐ型非単結晶シリコン系半導体層４
１、非単結晶シリコン系薄膜光電変換層４２、及びｎ型
非単結晶シリコン系半導体層４３を順次積層した構造を
有する。これらｐ型半導体層４１、光電変換層４２およ
びｎ型半導体層４３はいずれもプラズマＣＶＤ法により
形成することができる。

【００２６】ｐ型シリコン系半導体層４１は、シリコン
またはシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム等の
シリコン合金に、ボロンやアルミニウム等のｐ導電型決
定不純物原子をドープすることにより形成されている。

【００２７】ｐ型半導体層４１上に形成される光電変換
層４２は、非単結晶シリコン系半導体材料で形成され、
そのような材料には、真性半導体のシリコン（水素化シ
リコン等）やシリコンカーバイド及びシリコンゲルマニ
ウム等のシリコン合金等が含まれる。また、光電変換機
能を十分に備えていれば、微量の導電型決定不純物を含
む弱ｐ型もしくは弱ｎ型のシリコン系半導体材料も用い
られ得る。

【００２８】光電変換層４２上に形成されるｎ型シリコ
ン系半導体層４３は、シリコンまたはシリコンカーバイ
ドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合金に、燐や窒
素等のｎ導電型決定不純物原子をドープすることにより
形成されている。

【００２９】光電変換ユニット上４上に形成される金属
裏面電極層５は電極としての機能を有するだけでなく、
透明基板２から光電変換ユニット４に入射し裏面電極層
５に到達した光を反射して光電変換ユニット４内に再入
射させる反射層としての機能も有している。金属裏面電
極層５は、銀等を用いて、蒸着法やスパッタリング法等
により形成することができる。

【００３０】なお、金属裏面電極層５と光電変換ユニッ
ト４との間には、例えば両者の間の接着性を向上させる
ために、ＺｎＯのような非金属材料からなる透明導電性
薄膜（図示せず）を設けることができる。

【００３１】上述した透明前面電極層３、薄膜光電変換
ユニット４、及び金属裏面電極層５は、それぞれの成膜
後にＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより分
割され、図１に示すように複数の薄膜光電変換セル１０
を形成している。

【００３２】このモジュール１には、通常、その裏面側
に、封止樹脂層（図示せず）を介して有機保護フィルム
（図示せず）が設けられる。封止樹脂層は、透明基板２
上に形成された各薄膜光電変換セル１０を封止するもの
であり、有機保護フィルムをこれらセル１０に接着する
ことが可能な樹脂が用いられる。そのような樹脂として
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂等
を挙げることができ、例えば、ＥＶＡ（エチレン・ビニ
ルアセテート共重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラー
ル）、ＰＩＢ（ポリイソブチレン）、及びシリコーン樹
脂等を用いることができる。

【００３３】有機保護フィルムとしては、ポリフッ化ビ
ニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標
名））のようなフッ素樹脂系フィルム或いはＰＥＴフィ
ルムのように耐湿性や耐水性に優れた絶縁性フィルムが
用いられる。有機保護フィルムは、単層構造でもよく、
これらを積層した積層構造であってもよい。さらに、有
機保護フィルムは、アルミニウム等からなる金属箔がこ
れらフィルムで挟持された構造を有してもよい。アルミ
ニウム箔のような金属箔は耐湿性や耐水性を向上させる
機能を有するので、有機保護フィルムをこのような構造
とすることにより、薄膜光電変換セル１０をより効果的
に水分から保護することができる。

【００３４】これら封止樹脂／有機保護フィルムは、真
空ラミネート法により薄膜光電変換モジュール１の裏面
側に同時に貼着することができる。

【００３５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第１の実施形態では、バイパスダイオードを外
付けしたが、第２の実施形態では、バイパスダイオード
は基板上に薄膜として形成される。

【００３６】図３は、本発明の第２の実施形態に係る薄
膜光電変換モジュールを概略的に示す上面図である。図
３に示す薄膜光電変換モジュール１は、図１のモジュー
ル１と同様に透明基板２上に複数の薄膜光電変換セル１
０を集積した構造を有しているが、図１のモジュール１
とはダイオード１５ａ〜１５ｄの構造等が異なってい
る。

【００３７】図３のモジュール１において、ダイオード
１５ａ〜１５ｄは薄膜光電変換セル１０とほぼ同一の層
構造を有している。すなわち、ダイオード１５ａ〜１５
ｄは、透明基板２上に、透明前面電極層３、薄膜光電変
換ユニット４、及び金属裏面電極層５を順次積層した構
造を有している。

【００３８】図３のモジュール１におけるダイオード１
５ａ〜１５ｄとブロック１３ａ〜１３ｄとの接続につい
て図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２
の実施形態に係る薄膜光電変換モジュール１におけるダ
イオード１５ａとブロック１３ａとの接続を示す回路図
である。ダイオード１５ａをブロック１３ａの発電方向
に対して順方向に並列接続した場合、図４に示すよう
に、ダイオード１５ａとブロック１３ａとでは接合の向
きが逆となる。

【００３９】したがって、例えば、ブロック１３ａに関
しては、ダイオード１５ａの透明前面電極層３とバスバ
ー１２ａ或いはバスバー１２ａに隣接するセル１０の金
属裏面電極層５とが電気的に接続され、ダイオード１５
ａの金属裏面電極層５とブロック１３ａのブロック１３
ｂに隣接するセル１０の透明前面電極層３或いはブロッ
ク１３ｂのブロック１３ａに隣接するセル１０の金属裏
面電極層５とが電気的に接続される。このような接続
は、各層のレーザスクライブパターンを適宜変更するこ
とにより容易に実現することができる。

【００４０】上述のように、図３のモジュール１におい
て、ダイオード１５ａ〜１５ｄはセル１０と同様の構造
を有している。また、ダイオード１５ａ〜１５ｄとセル
１０等との接続は、各層のレーザスクライブパターンを
適宜変更することにより容易に実現することができる。
したがって、図３のモジュール１は、図１のモジュール
１に比べて製造が容易である。

【００４１】また、図３のモジュール１において、ダイ
オード１５ａ〜１５ｄは、基板２の周縁部に形成するこ
とが好ましい。一般に、モジュール１はフレームに支持
されるため、基板２の周縁部は発電に利用されていな
い。ダイオード１５ａ〜１５ｄには光が照射される必要
はなく、しかも比較的少ない面積があれば十分である。
したがって、ダイオード１５ａ〜１５ｄを基板２の周縁
部に形成することにより、基板２の表面を有効利用する
ことができる。

【００４２】以上説明した各実施形態では、基板２の一
端部にダイオード１５ａ〜１５ｄを配置したが、他の配
置を採用してもよい。例えば、ダイオード１５ａ〜１５
ｄを基板２の両端部に互い違いに配置してもよい。ま
た、上記実施形態では、各ブロック１３に１つのダイオ
ード１５を設けたが、２つ以上のダイオード１５を設け
てもよい。さらに、上記実施形態では、各ブロック１３
を４つのセル１０で構成し、直列アレイ１１を４つのブ
ロック１３で構成したが、他の構造を採用することもで
きる。

【００４３】また、上述した各実施形態は、透明基板２
上に、透明電極層３、ｐ−ｉ−ｎ接合を有する薄膜光電
変換ユニット４、及び金属電極層５を順次積層した構造
に関するものであるが、他の構造を採用することもでき
る。例えば、基板上に、金属電極層、ｎ−ｉ−ｐ接合を
有する薄膜光電変換ユニット、及び透明電極層を順次積
層した構造を採用することができる。また、薄膜光電変
換ユニット４をタンデム型とすることも可能である。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。（実施例）図３に示す薄膜光電変換モジュール１を以下
に示す方法により作製した。まず、ガラス基板２の一方
の主面に形成されたＳｎＯ₂膜３を、ＹＡＧレーザを用
いたレーザスクライブにより、セル１０及びダイオード
１５に対応してパターニングした。

【００４５】次に、プラズマＣＶＤ法により、ＳｎＯ₂
膜３上に、厚さ１０ｎｍのｐ型水素含有非晶質シリコン
カーバイド層４１、厚さ３００ｎｍのｉ型水素含有非晶
質シリコン層４２、及び厚さ１０ｎｍのｎ型水素含有微
結晶シリコン層４３を順次成膜した。なお、ｐ型水素含
有非晶質シリコンカーバイド層４１は不純物としてボロ
ンをドープされ、ｉ型水素含有非晶質シリコン層４２は
ノンドープであり、ｎ型水素含有微結晶シリコン層４３
は燐をドープされている。以上のようにして、ｐ−ｉ−
ｎ接合を有する薄膜光電変換ユニット４を形成した。

【００４６】その後、この薄膜光電変換ユニット４につ
いても、ＹＡＧレーザを用いたレーザスクライブを行う
ことにより、セル１０及びダイオード１５に対応してパ
ターニングした。

【００４７】次に、薄膜光電変換ユニット４上に、スパ
ッタ法により、厚さ１００ｎｍのＺｎＯ膜（図示せず）
及び厚さ３００ｎｍのＡｇ膜５を順次成膜して裏面電極
層を形成した。この裏面電極層についても、同様に、Ｙ
ＡＧレーザを用いたレーザスクライブを行った。

【００４８】続いて、ＳｎＯ₂膜３、薄膜光電変換ユニ
ット４、及び裏面電極層を、ＹＡＧレーザを用いてレー
ザスクライブすることにより発電領域と基板周囲領域と
の絶縁等を行った。以上のようにして、縦１０ｍｍ×横
９００ｍｍの薄膜光電変換セル１０を縦方向に（基板２
の短辺に平行に）４５個直列接続してなる直列アレイ１
１、並びに縦９０ｍｍ×横２ｍｍの５個のダイオード１
５を形成した。なお、これらダイオード１５は、それぞ
れ、直列接続された９個のセル１０に、それらの発電方
向に対して順方向に並列接続されている。

【００４９】その後、直列アレイ１１の両端部に一対の
電極バスバー１２ａ，１２ｂをそれぞれ取り付けた。さ
らに、基板２の直列アレイ１１を形成した面に、ＥＶＡ
層（図示せず）を介してフッ素樹脂系シート（商標名：
テドラー；図示せず）をラミネートすることによりモジ
ュール１を得た。

【００５０】以上説明した方法で１０枚のモジュール１
を製造し、それぞれについて、光源としてキセノンラン
プを用いた放射照度１００ｍＷ／ｃｍ²、ＡＭ１．５の
ソーラーシュミレータを用いて出力特性を調べた。な
お、測定温度は２５℃とした。その結果、モジュール１
の開放電圧は４０Ｖであり、短絡電流は１．３Ａであっ
た。また、ＥＶＡ層及びフッ素樹脂系シートをラミネー
トする前に、これらモジュール１の各セル１０について
逆方向耐電圧を測定したところ、平均で８Ｖであった。

【００５１】次に、これらモジュール１をそれぞれ短絡
して、上記照射条件下に放置した。なお、このとき、そ
れぞれのモジュール１においては、セル１０の１つの受
光面に黒色のビニルテープを貼って光を遮り、その光起
電力をゼロとした。１分経過後、それぞれのモジュール
１についてセル１０が破壊されたかどうかを調べた。そ
の結果、全てのモジュール１において、セル１０の破壊
は見られなかった。

【００５２】（比較例）ダイオード１５を形成すること
なく、縦１０ｍｍ×横９００ｍｍの薄膜光電変換セルを
縦方向に４５個直列接続してなる直列アレイを形成した
こと以外は上記実施例と同様にして薄膜光電変換モジュ
ールを１０枚製造した。

【００５３】これらモジュールについても上記実施例と
同様の条件で出力特性を調べた。その結果、モジュール
の開放電圧は４０Ｖであり、短絡電流は１．３Ａであっ
た。また、各セル１０の逆方向耐電圧は平均で８Ｖであ
った。

【００５４】次に、これらモジュールをそれぞれ短絡し
て、上記照射条件下に放置した。なお、このとき、それ
ぞれのモジュールにおいては、セル１０の１つの受光面
に黒色のビニルテープを貼って光を遮り、その光起電力
をゼロとした。１分経過後、それぞれのモジュールにつ
いてセルが破壊されたかどうかを調べた。その結果、１
０枚のモジュールにおいてセルの破壊が生じた。

【００５５】

【発明の効果】以上示したように、本発明においては、
直列アレイが複数のブロックへと分割され、それぞれの
ブロックにバイパスダイオードが並列接続される。ま
た、各ブロックを構成するセルの数ｎは、（ｎ−１）・
Ｖ_b≦Ｖ_aなる関係を満たすように設定される。そのた
め、本発明の薄膜光電変換モジュールでは、いずれか１
つの薄膜光電変換セルの光起電力がゼロである場合に直
列アレイが短絡されたとしても、そのセルの破壊を防止
することができる。すなわち、本発明によると、高い信
頼性を有する薄膜光電変換モジュールが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールを概略的に示す上面図。

【図２】図１に示す薄膜光電変換モジュールのＡ−Ａ線
に沿った断面図。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールを概略的に示す上面図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールにおけるダイオードとブロックとの接続を示す
回路図。

【符号の説明】

１…薄膜光電変換モジュール２…基板３…透明前面電極層４…薄膜光電変換ユニット５…金属裏面電極層１０…薄膜光電変換セル１１…直列アレイ１２…電極バスバー１３…ブロック１４…端子１５…ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板の一方の主面上に形成さ
れ且つ直列接続された複数の薄膜光電変換セルと、前記
複数の薄膜光電変換セルの直列接続された各々のｎ個と
それぞれ並列接続された複数のバイパスダイオードとを
具備し、前記個数ｎと各薄膜光電変換セルの逆方向耐電圧Ｖ_aと
各薄膜光電変換セルの下記条件下での開放電圧Ｖ_bとが
不等式ｎ≦Ｖ_a／Ｖ_b＋１に示す関係を満たすことを特徴
とする薄膜光電変換モジュール。光源：キセノンランプ放射照度：１００ｍＷ／ｃｍ² ＡＭ：１．５温度：２５℃
【請求項２】前記複数の薄膜光電変換セルは、それぞ
れ、前記基板上に順次形成された第１の電極層と非単結
晶シリコン系薄膜光電変換ユニットと第２の電極層とを
具備することを特徴とする請求項１に記載の薄膜光電変
換モジュール。
【請求項３】前記複数の薄膜光電変換セルは、それぞ
れ帯状に形成され且つその短軸方向に集積されたことを
特徴とする請求項１または２に記載の薄膜光電変換モジ
ュール。
【請求項４】前記複数のバイパスダイオードは、それ
ぞれ、前記基板の一方の主面上に形成された薄膜である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記
載の薄膜光電変換モジュール。
【請求項５】前記複数のバイパスダイオードは、それ
ぞれ、前記複数の薄膜光電変換セルと実質的に同一の層
構造を有することを特徴とする請求項４に記載の薄膜光
電変換モジュール。
【請求項６】前記個数ｎと前記逆方向耐電圧Ｖ_aと前
記開放電圧Ｖ_bとが不等式Ｖ_a／Ｖ_b−１≦ｎに示す関係
を満たすことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
１項に記載の薄膜光電変換モジュール。