JP2001111084A - 薄膜太陽電池モジュール - Google Patents
薄膜太陽電池モジュールInfo
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- JP2001111084A JP2001111084A JP29215499A JP29215499A JP2001111084A JP 2001111084 A JP2001111084 A JP 2001111084A JP 29215499 A JP29215499 A JP 29215499A JP 29215499 A JP29215499 A JP 29215499A JP 2001111084 A JP2001111084 A JP 2001111084A
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- rectangular
- electrode layer
- solar cell
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三角形や台形の屋根部分に設置する場合の形
状適合性に優れ、有効な光電変換面積が十分に得られ、
かつ電気的接続構造および作業工程が単純で、製造コス
トの低減が可能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュールを
提供する。 【解決手段】 基板表面に形成した光電変換部と、基板
裏面に形成した接続電極層とを備え、光電変換部および
接続電極層は互いに位置をずらして単位部分に順次分離
してなり、接続孔１および集電孔２を介して，単位光電
変換部分を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池モ
ジュールにおいて、モジュール主面の輪郭が三角形もし
くは台形であって少なくとも輪郭を形成する一辺に斜線
を有し、単位部分に順次分離された光電変換部は、矩形
の光電変換部と斜線を含む非矩形の光電変換部５，５ａ
とからなり、単位部分に順次分離された接続電極層Ｓ１
〜Ｓ８は、矩形の接続電極層と斜線を含む非矩形の接続
電極層とからなるものとする。
状適合性に優れ、有効な光電変換面積が十分に得られ、
かつ電気的接続構造および作業工程が単純で、製造コス
トの低減が可能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュールを
提供する。 【解決手段】 基板表面に形成した光電変換部と、基板
裏面に形成した接続電極層とを備え、光電変換部および
接続電極層は互いに位置をずらして単位部分に順次分離
してなり、接続孔１および集電孔２を介して，単位光電
変換部分を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池モ
ジュールにおいて、モジュール主面の輪郭が三角形もし
くは台形であって少なくとも輪郭を形成する一辺に斜線
を有し、単位部分に順次分離された光電変換部は、矩形
の光電変換部と斜線を含む非矩形の光電変換部５，５ａ
とからなり、単位部分に順次分離された接続電極層Ｓ１
〜Ｓ８は、矩形の接続電極層と斜線を含む非矩形の接続
電極層とからなるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は薄膜太陽電池モジ
ュールの構造に関する。
ュールの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、環境保護の立場から、クリーンな
エネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽
電池はその資源（太陽光）が無限であること、無公害で
あることから注目を集めている。
エネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽
電池はその資源（太陽光）が無限であること、無公害で
あることから注目を集めている。
【０００３】薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コスト
の安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太
陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建
物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用，一般
住宅用にも需要が広がってきている。
の安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太
陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建
物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用，一般
住宅用にも需要が広がってきている。
【０００４】従来の薄膜太陽電池はガラス基板を用いて
いたが、軽量化、施工性、量産性においてプラスチック
フィルムおよび金属フィルムを用いたフレキシブルタイ
プの太陽電池の研究開発がすすめられている。このフレ
キシブル性を生かし、ロールツーロール方式やステッピ
ングロール方式の製造方法により大量生産が可能となっ
た。
いたが、軽量化、施工性、量産性においてプラスチック
フィルムおよび金属フィルムを用いたフレキシブルタイ
プの太陽電池の研究開発がすすめられている。このフレ
キシブル性を生かし、ロールツーロール方式やステッピ
ングロール方式の製造方法により大量生産が可能となっ
た。
【０００５】上記の薄膜太陽電池は、フレキシブルな電
気絶縁性フィルム基板上に第１電極（以下、下電極とも
いう）、薄膜半導体層からなる光電変換層および第２電
極（以下、透明電極ともいう）が積層されてなる光電変
換素子（またはセル）が複数形成されている。ある光電
変換素子の第１電極と隣接する光電変換素子の第２電極
を電気的に接続することを繰り返すことにより、最初の
光電変換素子の第１電極と最後の光電変換素子の第２電
極とに必要な電圧を出力させることができる。例えば、
インバータにより交流化し商用電力源として交流１００
Ｖを得るためには、薄膜太陽電池の出力電圧は１００Ｖ
以上が望ましく、実際には数１０個以上の素子が直列接
続される。
気絶縁性フィルム基板上に第１電極（以下、下電極とも
いう）、薄膜半導体層からなる光電変換層および第２電
極（以下、透明電極ともいう）が積層されてなる光電変
換素子（またはセル）が複数形成されている。ある光電
変換素子の第１電極と隣接する光電変換素子の第２電極
を電気的に接続することを繰り返すことにより、最初の
光電変換素子の第１電極と最後の光電変換素子の第２電
極とに必要な電圧を出力させることができる。例えば、
インバータにより交流化し商用電力源として交流１００
Ｖを得るためには、薄膜太陽電池の出力電圧は１００Ｖ
以上が望ましく、実際には数１０個以上の素子が直列接
続される。
【０００６】このような光電変換素子とその直列接続
は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニングお
よびそれらの組み合わせ手順により形成される。上記太
陽電池の構成および製造方法の一例は、例えば特開平１
０−２３３５１７号公報や特願平１１−１９３０６号に
記載されている。
は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニングお
よびそれらの組み合わせ手順により形成される。上記太
陽電池の構成および製造方法の一例は、例えば特開平１
０−２３３５１７号公報や特願平１１−１９３０６号に
記載されている。
【０００７】図４は、上記特開平１０−２３３５１７号
公報に記載された薄膜太陽電池の一例を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）における線ＡＢＣＤおよびＢＱ
Ｃに沿っての断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＥ
Ｅ断面図を示す。
公報に記載された薄膜太陽電池の一例を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）における線ＡＢＣＤおよびＢＱ
Ｃに沿っての断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＥ
Ｅ断面図を示す。
【０００８】電気絶縁性でフレキシブルな樹脂からなる
長尺のフィルム基板上に、順次、第１電極層、光電変換
層、第２電極層が積層され、フィルム基板の反対側（裏
面）には第３電極層、第４電極層が積層され、裏面電極
が形成されている。光電変換層は例えばアモルファスシ
リコンのpin接合である。フィルム基板用材料として
は、ポリイミドのフィルムが用いられている。
長尺のフィルム基板上に、順次、第１電極層、光電変換
層、第２電極層が積層され、フィルム基板の反対側（裏
面）には第３電極層、第４電極層が積層され、裏面電極
が形成されている。光電変換層は例えばアモルファスシ
リコンのpin接合である。フィルム基板用材料として
は、ポリイミドのフィルムが用いられている。
【０００９】製造工程の概要につき以下に説明する。
【００１０】先ず、フィルム基板にパンチを用いて、接
続孔ｈ１を開け、基板の片側（表側とする）に第１電極
層として、スパッタにより銀を成膜し、これと反対の面
（裏側とする）には、第３電極層として、同じく銀電極
を成膜する。接続孔ｈ１の内壁で第１電極層と第３電極
層とは重なり、導通する。
続孔ｈ１を開け、基板の片側（表側とする）に第１電極
層として、スパッタにより銀を成膜し、これと反対の面
（裏側とする）には、第３電極層として、同じく銀電極
を成膜する。接続孔ｈ１の内壁で第１電極層と第３電極
層とは重なり、導通する。
【００１１】成膜後、表側では、第１電極層を所定の形
状にレーザ加工して、下電極ｌ１〜ｌ６をパターニング
する。下電極ｌ１〜ｌ６の隣接部は一本の分離線ｇ２
を、二列の直列接続の光電変換素子間および周縁導電部
ｆとの分離のためには二本の分離線ｇ２を形成し、下電
極ｌ１〜ｌ６は分離線により囲まれるようにする。再度
パンチを用いて、集電孔ｈ２を開けた後、表側に、光電
変換層ｐとしてa-Si層をプラズマＣＶＤにより成膜す
る。マスクを用いて幅Ｗ２の成膜とし、レーザ加工によ
り二列素子の間だけに第１電極層と同じ分離線を形成す
る。
状にレーザ加工して、下電極ｌ１〜ｌ６をパターニング
する。下電極ｌ１〜ｌ６の隣接部は一本の分離線ｇ２
を、二列の直列接続の光電変換素子間および周縁導電部
ｆとの分離のためには二本の分離線ｇ２を形成し、下電
極ｌ１〜ｌ６は分離線により囲まれるようにする。再度
パンチを用いて、集電孔ｈ２を開けた後、表側に、光電
変換層ｐとしてa-Si層をプラズマＣＶＤにより成膜す
る。マスクを用いて幅Ｗ２の成膜とし、レーザ加工によ
り二列素子の間だけに第１電極層と同じ分離線を形成す
る。
【００１２】さらに第２電極層として表側に透明電極層
（ＩＴＯ層）を成膜する。但し、二つの素子列の間とこ
れに平行な基板の両側端部にはマスクを掛け接続孔ｈ１
には成膜しないようにし、素子部のみに成膜する。次い
で裏面全面に第４電極層として銀電極を成膜する。第４
電極の成膜により、集電孔ｈ２の内壁で第２電極と第４
電極とが重なり、導通する。表側では、レーザ加工によ
り下電極と同じパターンの分離線を入れ、個別の第２電
極ｕ１〜ｕ６を形成し、裏側では第３電極と第４電極と
を同時にレーザ加工し、接続電極ｅ１２〜ｅ５６、およ
び電力取り出し電極ｏ１，ｏ２を個別化し、基板の周縁
部では表側の分離線ｇ３と重なるように分離線ｇ２を形
成し、隣接電極間には一本の分離線を形成する。
（ＩＴＯ層）を成膜する。但し、二つの素子列の間とこ
れに平行な基板の両側端部にはマスクを掛け接続孔ｈ１
には成膜しないようにし、素子部のみに成膜する。次い
で裏面全面に第４電極層として銀電極を成膜する。第４
電極の成膜により、集電孔ｈ２の内壁で第２電極と第４
電極とが重なり、導通する。表側では、レーザ加工によ
り下電極と同じパターンの分離線を入れ、個別の第２電
極ｕ１〜ｕ６を形成し、裏側では第３電極と第４電極と
を同時にレーザ加工し、接続電極ｅ１２〜ｅ５６、およ
び電力取り出し電極ｏ１，ｏ２を個別化し、基板の周縁
部では表側の分離線ｇ３と重なるように分離線ｇ２を形
成し、隣接電極間には一本の分離線を形成する。
【００１３】全ての薄膜太陽電池素子を一括して囲う周
縁、および二列の直列接続太陽電池素子の隣接する境界
には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ３がある。分離線
ｇ３の中にはどの層も無い。裏側では、全ての電極を一
括して囲う周縁、および二列の直列接続電極の隣接する
境界には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ２がある。分
離線ｇ２の中にはどの層も無い。
縁、および二列の直列接続太陽電池素子の隣接する境界
には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ３がある。分離線
ｇ３の中にはどの層も無い。裏側では、全ての電極を一
括して囲う周縁、および二列の直列接続電極の隣接する
境界には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ２がある。分
離線ｇ２の中にはどの層も無い。
【００１４】こうして、電力取り出し電極ｏ１−集電孔
ｈ２−上電極ｕ１、光電変換層、下電極ｌ１−接続孔ｈ
１−接続電極ｅ１２−上電極ｕ２、光電変換層、下電極
ｌ２−接続電極ｅ２３−・・・−上電極ｕ６、光電変換
層、下電極ｌ６−接続孔ｈ１−電力取出し電極ｏ２の順
の光電変換素子の直列接続が完成する。
ｈ２−上電極ｕ１、光電変換層、下電極ｌ１−接続孔ｈ
１−接続電極ｅ１２−上電極ｕ２、光電変換層、下電極
ｌ２−接続電極ｅ２３−・・・−上電極ｕ６、光電変換
層、下電極ｌ６−接続孔ｈ１−電力取出し電極ｏ２の順
の光電変換素子の直列接続が完成する。
【００１５】なお、第３電極層と第４電極層は電気的に
は同一の電位であるので、以下の説明においては説明の
便宜上、併せて一層の接続電極層として扱うこともあ
る。
は同一の電位であるので、以下の説明においては説明の
便宜上、併せて一層の接続電極層として扱うこともあ
る。
【００１６】図５は、前記特願平１１−１９３０６号に
記載されたプラスチックフィルムを基板とした可撓性薄
膜太陽電池の斜視図を示す。基板６１の表面に形成した
単位光電変換素子６２および基板６１の裏面に形成した
接続電極層６３はそれぞれ複数の単位ユニットに完全に
分離され、それぞれの分離位置をずらして形成されてい
る。このため、素子６２のアモルファス半導体部分であ
る光電変換層６５で発生した電流は、まず透明電極層６
６に集められ、次に該透明電極層領域に形成された集電
孔６７（ｈ２）を介して背面の接続電極層６３に通じ、
さらに該接続電極層領域で素子の透明電極層領域の外側
に形成された直列接続用の接続孔６８（ｈ１）を介して
上記素子と隣り合う素子の透明電極層領域の外側に延び
ている下電極層６４に達し、両素子の直列接続が行われ
ている。
記載されたプラスチックフィルムを基板とした可撓性薄
膜太陽電池の斜視図を示す。基板６１の表面に形成した
単位光電変換素子６２および基板６１の裏面に形成した
接続電極層６３はそれぞれ複数の単位ユニットに完全に
分離され、それぞれの分離位置をずらして形成されてい
る。このため、素子６２のアモルファス半導体部分であ
る光電変換層６５で発生した電流は、まず透明電極層６
６に集められ、次に該透明電極層領域に形成された集電
孔６７（ｈ２）を介して背面の接続電極層６３に通じ、
さらに該接続電極層領域で素子の透明電極層領域の外側
に形成された直列接続用の接続孔６８（ｈ１）を介して
上記素子と隣り合う素子の透明電極層領域の外側に延び
ている下電極層６４に達し、両素子の直列接続が行われ
ている。
【００１７】上記薄膜太陽電池の簡略化した製造工程を
図６（a）から（g）に示す。プラスチックフィルム７１
を基板として（工程（a））、これに接続孔７８を形成
し（工程（b））、基板の両面に第１電極層（下電極）
７４および第３電極層（接続電極の一部）７３を形成
（工程（c））した後、接続孔７８と所定の距離離れた
位置に集電孔７７を形成する（工程（d））。次に、第
１電極層７４の上に、光電変換層となる半導体層７５お
よび第２電極層である透明電極層７６を順次形成すると
ともに（工程（e）および工程（f））、第３電極層７３
の上に第４電極層（接続電極層）７９を形成する（工程
（g））。この後、レーザビームを用いて、基板７１の
両側の薄膜を分離加工して図５に示すような直列接続構
造を形成する。
図６（a）から（g）に示す。プラスチックフィルム７１
を基板として（工程（a））、これに接続孔７８を形成
し（工程（b））、基板の両面に第１電極層（下電極）
７４および第３電極層（接続電極の一部）７３を形成
（工程（c））した後、接続孔７８と所定の距離離れた
位置に集電孔７７を形成する（工程（d））。次に、第
１電極層７４の上に、光電変換層となる半導体層７５お
よび第２電極層である透明電極層７６を順次形成すると
ともに（工程（e）および工程（f））、第３電極層７３
の上に第４電極層（接続電極層）７９を形成する（工程
（g））。この後、レーザビームを用いて、基板７１の
両側の薄膜を分離加工して図５に示すような直列接続構
造を形成する。
【００１８】なお、図６においては、集電孔ｈ２内にお
ける透明電極層７６と第４電極層７９との接続をそれぞ
れの層を重ねて２層で図示しているが、前記図４におい
ては、電気的に一層として扱い、１層で図示している。
ける透明電極層７６と第４電極層７９との接続をそれぞ
れの層を重ねて２層で図示しているが、前記図４におい
ては、電気的に一層として扱い、１層で図示している。
【００１９】さらに続いて、前述の薄膜太陽電池モジュ
ールの構成に関し、この発明の説明の便宜上、この発明
に関係の深い部分に限定かつ簡略化して、以下に述べ
る。
ールの構成に関し、この発明の説明の便宜上、この発明
に関係の深い部分に限定かつ簡略化して、以下に述べ
る。
【００２０】図３は、従来の薄膜太陽電池モジュールの
構成の一例を示し、単位太陽電池６個を直列に接続した
例を示す。図３（ａ）は、基板の表面側であって光電変
換素子が形成された側を示し、図３（ｂ）は、裏面側の
接続電極層が形成された側を示す。図３において、１は
接続孔、２は集電孔、３は接続電極層を示し、矩形の輪
郭を有するモジュールは、分離線により６個の単位ユニ
ットに完全に分離され、表面と裏面とではそれぞれの分
離位置をずらして、直列接続が可能なようにパターニン
グされている。
構成の一例を示し、単位太陽電池６個を直列に接続した
例を示す。図３（ａ）は、基板の表面側であって光電変
換素子が形成された側を示し、図３（ｂ）は、裏面側の
接続電極層が形成された側を示す。図３において、１は
接続孔、２は集電孔、３は接続電極層を示し、矩形の輪
郭を有するモジュールは、分離線により６個の単位ユニ
ットに完全に分離され、表面と裏面とではそれぞれの分
離位置をずらして、直列接続が可能なようにパターニン
グされている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
薄膜太陽電池モジュールにおいては、下記のような問題
があった。
薄膜太陽電池モジュールにおいては、下記のような問題
があった。
【００２２】従来の薄膜太陽電池モジュールは、形成の
容易性の観点から、上記のように矩形の単位太陽電池を
複数個並べ、モジュール全体の外形も矩形としている。
しかしながら、例えば三角形や台形の屋根部分に、かか
る太陽電池モジュールを設置する場合には、形状適合性
や外観の点で問題がある。
容易性の観点から、上記のように矩形の単位太陽電池を
複数個並べ、モジュール全体の外形も矩形としている。
しかしながら、例えば三角形や台形の屋根部分に、かか
る太陽電池モジュールを設置する場合には、形状適合性
や外観の点で問題がある。
【００２３】上記問題を解消するために、特開平１０−
１２９１１号公報には、矩形の単位太陽電池を複数個並
べて、モジュール全体の外形を三角形にするものが提案
されている。この場合には、デッドスペースが生じ、有
効な光電変換面積が減少する。また、さらに進んで、モ
ジュール全体の外形を三角形とし、このモジュールと相
似な直角三角形を組み合わせた三角形，四辺形の単位セ
ルを電気的に接続してモジュールを構成するものが、特
開平１０−６５１９８号公報に記載されている。
１２９１１号公報には、矩形の単位太陽電池を複数個並
べて、モジュール全体の外形を三角形にするものが提案
されている。この場合には、デッドスペースが生じ、有
効な光電変換面積が減少する。また、さらに進んで、モ
ジュール全体の外形を三角形とし、このモジュールと相
似な直角三角形を組み合わせた三角形，四辺形の単位セ
ルを電気的に接続してモジュールを構成するものが、特
開平１０−６５１９８号公報に記載されている。
【００２４】上記特開平１０−６５１９８号公報に記載
された単位電池セルは、金属板を基板としたもので、一
つの基板には一つのセルしか形成できず、単位セル間の
電気的接続は、リード線や電極パッドなどを用いるもの
である。このような構成においては、電気的接続構造お
よび作業工程が複雑となりコスト高となる。
された単位電池セルは、金属板を基板としたもので、一
つの基板には一つのセルしか形成できず、単位セル間の
電気的接続は、リード線や電極パッドなどを用いるもの
である。このような構成においては、電気的接続構造お
よび作業工程が複雑となりコスト高となる。
【００２５】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、本発明の課題は、例えば三角
形や台形の屋根部分に設置する場合の形状適合性に優
れ、有効な光電変換面積が十分に得られ、かつ電気的接
続構造および作業工程が単純で、製造コストの低減が可
能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュールを提供すること
にある。
るためになされたもので、本発明の課題は、例えば三角
形や台形の屋根部分に設置する場合の形状適合性に優
れ、有効な光電変換面積が十分に得られ、かつ電気的接
続構造および作業工程が単純で、製造コストの低減が可
能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュールを提供すること
にある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、この発明は、電気絶縁性可撓性基板の表面に金属電
極である下電極層，光電変換層，透明電極層を順次積層
してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続
電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層は互
いに位置をずらして単位部分に順次分離してなり、前記
透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接
続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔
を介して，前記表面上の互いに分離されて隣合う単位光
電変換部分を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池
モジュールにおいて、モジュール主面の輪郭が三角形も
しくは台形であって少なくとも輪郭を形成する一辺に斜
線を有し、前記単位部分に順次分離された光電変換部
は、矩形の光電変換部と前記斜線を含む非矩形の光電変
換部とからなり、前記単位部分に順次分離された接続電
極層は、矩形の接続電極層と前記斜線を含む非矩形の接
続電極層とからなるものとする（請求項１）。
め、この発明は、電気絶縁性可撓性基板の表面に金属電
極である下電極層，光電変換層，透明電極層を順次積層
してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続
電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層は互
いに位置をずらして単位部分に順次分離してなり、前記
透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接
続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔
を介して，前記表面上の互いに分離されて隣合う単位光
電変換部分を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池
モジュールにおいて、モジュール主面の輪郭が三角形も
しくは台形であって少なくとも輪郭を形成する一辺に斜
線を有し、前記単位部分に順次分離された光電変換部
は、矩形の光電変換部と前記斜線を含む非矩形の光電変
換部とからなり、前記単位部分に順次分離された接続電
極層は、矩形の接続電極層と前記斜線を含む非矩形の接
続電極層とからなるものとする（請求項１）。
【００２７】上記により、モジュールの設置自由度と形
状適合性が向上し、かつ電気的接続構造および作業工程
が単純となる。
状適合性が向上し、かつ電気的接続構造および作業工程
が単純となる。
【００２８】また、上記のものにおいて、すべての非矩
形光電変換部の起電力が有効となるように、前記非矩形
の接続電極層を複数の多角形に分離してすべての単位光
電変換部分を電気的に直列接続してなるものとする（請
求項２）。これにより、請求項１のものと比較して、有
効な光電変換面積がさらに増大する。
形光電変換部の起電力が有効となるように、前記非矩形
の接続電極層を複数の多角形に分離してすべての単位光
電変換部分を電気的に直列接続してなるものとする（請
求項２）。これにより、請求項１のものと比較して、有
効な光電変換面積がさらに増大する。
【００２９】さらに、請求項１のものにおいて、非矩形
の光電変換部は、光電変換層および透明電極層の形成を
行わずに、非矩形の接続電極層とともに単なる電気的接
続層となし、単位太陽電池として機能する光電変換部は
すべて、矩形の光電変換部としたものとする（請求項
３）ことにより、有効な光電変換面積は請求項１のもの
と同等であるが、非矩形の光電変換部の薄膜形成が不要
になることと、請求項２における非矩形の接続電極層の
パターニングが不要となるので、その分、製造工程が簡
略化できる。
の光電変換部は、光電変換層および透明電極層の形成を
行わずに、非矩形の接続電極層とともに単なる電気的接
続層となし、単位太陽電池として機能する光電変換部は
すべて、矩形の光電変換部としたものとする（請求項
３）ことにより、有効な光電変換面積は請求項１のもの
と同等であるが、非矩形の光電変換部の薄膜形成が不要
になることと、請求項２における非矩形の接続電極層の
パターニングが不要となるので、その分、製造工程が簡
略化できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】図面に基づき、この発明の実施の
形態について以下に述べる。
形態について以下に述べる。
【００３１】（実施例１）図１は、請求項２の発明に関
わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの構成を、図３と
同様に簡略化して示す。図１（ａ）は、基板の表面側で
あって光電変換素子が形成された側を示し、図１（ｂ）
は、裏面側の接続電極層が形成された側を示す。図１の
実施例は、図１（ａ）のハッチング部で示すように、矩
形の単位太陽電池４個と、１個の三角形の単位太陽電池
５と、１個の台形の単位太陽電池５ａを直列に接続して
ある。裏面側の接続電極層は、図１（ｂ）に示すよう
に、Ｓ１〜Ｓ８の８個の単位部分に分離され、前記６個
の単位太陽電池が直列に接続されてすべての単位太陽電
池が有効に出力するように構成されている。図１におい
て、１は接続孔、２は集電孔である。６〜８は、非矩形
の接続電極層のパターニングラインを示す。
わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの構成を、図３と
同様に簡略化して示す。図１（ａ）は、基板の表面側で
あって光電変換素子が形成された側を示し、図１（ｂ）
は、裏面側の接続電極層が形成された側を示す。図１の
実施例は、図１（ａ）のハッチング部で示すように、矩
形の単位太陽電池４個と、１個の三角形の単位太陽電池
５と、１個の台形の単位太陽電池５ａを直列に接続して
ある。裏面側の接続電極層は、図１（ｂ）に示すよう
に、Ｓ１〜Ｓ８の８個の単位部分に分離され、前記６個
の単位太陽電池が直列に接続されてすべての単位太陽電
池が有効に出力するように構成されている。図１におい
て、１は接続孔、２は集電孔である。６〜８は、非矩形
の接続電極層のパターニングラインを示す。
【００３２】接続電極層の内、Ｓ６は一部狭い部分が存
在するが、接続電極層のシート抵抗が低いので、問題は
ない。また、１ａ，１ｂで示す接続孔部分は、従来より
接続孔の個数が減るので、その分抵抗が増加するが、直
列接続する単位電池の数を増加することにより補償でき
る。
在するが、接続電極層のシート抵抗が低いので、問題は
ない。また、１ａ，１ｂで示す接続孔部分は、従来より
接続孔の個数が減るので、その分抵抗が増加するが、直
列接続する単位電池の数を増加することにより補償でき
る。
【００３３】（実施例２）図２（ａ），（ｂ）は、請求
項１の発明に関わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの
構成を示す。図１のモジュールの構成との相違は、図２
（ｂ）における接続電極層Ｓ９の構成が、図１における
Ｓ５〜Ｓ７を含む外郭形状に形成されている点である。
かかる構成においては、図２（ａ）における非矩形部の
太陽電池は、電力発生に寄与せず、接続電極層Ｓ９によ
り短絡された状態となる。この実施例の場合、特に接続
電極層の製造工程がシンプルとなるメリットがあるが、
実施例１に比較して電圧が低くなる。しかしながら、他
の電圧が低いモジュールと直列に接続することにより、
適宜調整することができる。
項１の発明に関わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの
構成を示す。図１のモジュールの構成との相違は、図２
（ｂ）における接続電極層Ｓ９の構成が、図１における
Ｓ５〜Ｓ７を含む外郭形状に形成されている点である。
かかる構成においては、図２（ａ）における非矩形部の
太陽電池は、電力発生に寄与せず、接続電極層Ｓ９によ
り短絡された状態となる。この実施例の場合、特に接続
電極層の製造工程がシンプルとなるメリットがあるが、
実施例１に比較して電圧が低くなる。しかしながら、他
の電圧が低いモジュールと直列に接続することにより、
適宜調整することができる。
【００３４】（実施例３）図２（ｃ），（ｂ）は、請求
項３の発明に関わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの
構成を示す。前記図２（ａ）における非矩形部の太陽電
池は、前述のように電力発生に寄与しないので、この実
施例においては、非矩形部の太陽電池の光電変換部の薄
膜形成を省略し、４個の矩形の太陽電池のみで直列接続
を構成している。従ってこの実施例の場合、非矩形の光
電変換部の薄膜形成が不要となることと、実施例２と同
様に非矩形の接続電極層のパターニングが不要となるの
で、その分、製造工程がさらに簡略化できる。
項３の発明に関わる実施例の薄膜太陽電池モジュールの
構成を示す。前記図２（ａ）における非矩形部の太陽電
池は、前述のように電力発生に寄与しないので、この実
施例においては、非矩形部の太陽電池の光電変換部の薄
膜形成を省略し、４個の矩形の太陽電池のみで直列接続
を構成している。従ってこの実施例の場合、非矩形の光
電変換部の薄膜形成が不要となることと、実施例２と同
様に非矩形の接続電極層のパターニングが不要となるの
で、その分、製造工程がさらに簡略化できる。
【００３５】
【発明の効果】この発明によれば前述のように、電気絶
縁性可撓性基板の表面に金属電極である下電極層，光電
変換層，透明電極層を順次積層してなる光電変換部と、
前記基板の裏面に形成した接続電極層とを備え、前記光
電変換部および接続電極層は互いに位置をずらして単位
部分に順次分離してなり、前記透明電極層形成領域外に
形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極
層形成領域内に形成した集電孔を介して，前記表面上の
互いに分離されて隣合う単位光電変換部分を電気的に直
列に接続してなる薄膜太陽電池モジュールにおいて、モ
ジュール主面の輪郭が三角形もしくは台形であって少な
くとも輪郭を形成する一辺に斜線を有し、前記単位部分
に順次分離された光電変換部は、矩形の光電変換部と前
記斜線を含む非矩形の光電変換部とからなり、前記単位
部分に順次分離された接続電極層は、矩形の接続電極層
と前記斜線を含む非矩形の接続電極層とからなるものと
したので、例えば三角形や台形の屋根部分に設置する場
合の形状適合性に優れ、有効な光電変換面積が十分に得
られ、かつ電気的接続構造および作業工程が単純で、製
造コストの低減が可能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュ
ールを提供することができる。
縁性可撓性基板の表面に金属電極である下電極層，光電
変換層，透明電極層を順次積層してなる光電変換部と、
前記基板の裏面に形成した接続電極層とを備え、前記光
電変換部および接続電極層は互いに位置をずらして単位
部分に順次分離してなり、前記透明電極層形成領域外に
形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極
層形成領域内に形成した集電孔を介して，前記表面上の
互いに分離されて隣合う単位光電変換部分を電気的に直
列に接続してなる薄膜太陽電池モジュールにおいて、モ
ジュール主面の輪郭が三角形もしくは台形であって少な
くとも輪郭を形成する一辺に斜線を有し、前記単位部分
に順次分離された光電変換部は、矩形の光電変換部と前
記斜線を含む非矩形の光電変換部とからなり、前記単位
部分に順次分離された接続電極層は、矩形の接続電極層
と前記斜線を含む非矩形の接続電極層とからなるものと
したので、例えば三角形や台形の屋根部分に設置する場
合の形状適合性に優れ、有効な光電変換面積が十分に得
られ、かつ電気的接続構造および作業工程が単純で、製
造コストの低減が可能な非矩形状の薄膜太陽電池モジュ
ールを提供することができる。
【図１】この発明の実施例に関わる薄膜太陽電池モジュ
ールの概略構成を示す図
ールの概略構成を示す図
【図２】この発明の異なる実施例に関わる薄膜太陽電池
モジュールの概略構成を示す図
モジュールの概略構成を示す図
【図３】従来の薄膜太陽電池モジュールの概略構成を示
す図
す図
【図４】薄膜太陽電池の従来の構成および製造方法の一
例を詳細に示す図
例を詳細に示す図
【図５】薄膜太陽電池の概略構成の斜視図
【図６】薄膜太陽電池の製造工程の一例を示す図
１，１ａ，１ｂ：接続孔、２：集電孔、４，４ａ：非矩
形の接続電極層、５，５ａ：非矩形の太陽電池、６，
７，８：非矩形の接続電極層のパターニングライン、Ｓ
１〜Ｓ９：分離された接続電極層の各部分。
形の接続電極層、５，５ａ：非矩形の太陽電池、６，
７，８：非矩形の接続電極層のパターニングライン、Ｓ
１〜Ｓ９：分離された接続電極層の各部分。
Claims (3)
- 【請求項１】 電気絶縁性可撓性基板の表面に金属電極
である下電極層，光電変換層，透明電極層を順次積層し
てなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電
極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層は互い
に位置をずらして単位部分に順次分離してなり、前記透
明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続
孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を
介して，前記表面上の互いに分離されて隣合う単位光電
変換部分を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池モ
ジュールにおいて、モジュール主面の輪郭が三角形もし
くは台形であって少なくとも輪郭を形成する一辺に斜線
を有し、前記単位部分に順次分離された光電変換部は、
矩形の光電変換部と前記斜線を含む非矩形の光電変換部
とからなり、前記単位部分に順次分離された接続電極層
は、矩形の接続電極層と前記斜線を含む非矩形の接続電
極層とからなることを特徴とする薄膜太陽電池モジュー
ル。 - 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、すべての
非矩形光電変換部の起電力が有効となるように、前記非
矩形の接続電極層を複数の多角形に分離してすべての単
位光電変換部分を電気的に直列接続してなることを特徴
とする薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 請求項１のものにおいて、非矩形の光電
変換部は、光電変換層および透明電極層の形成を行わず
に、非矩形の接続電極層とともに単なる電気的接続層と
なし、単位太陽電池として機能する光電変換部はすべ
て、矩形の光電変換部としたことを特徴とする薄膜太陽
電池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29215499A JP4000502B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 薄膜太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29215499A JP4000502B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 薄膜太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111084A true JP2001111084A (ja) | 2001-04-20 |
| JP4000502B2 JP4000502B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=17778252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29215499A Expired - Fee Related JP4000502B2 (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 薄膜太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4000502B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216580A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池素子及び太陽電池モジュール |
| EP1770791A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Rectangular shaped solar cell module and its manufacturing method using hexagonal shaped unit solar cells |
| US7902451B2 (en) | 2005-02-16 | 2011-03-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and fabrication method thereof |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29215499A patent/JP4000502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216580A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池素子及び太陽電池モジュール |
| US7902451B2 (en) | 2005-02-16 | 2011-03-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and fabrication method thereof |
| EP1770791A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Rectangular shaped solar cell module and its manufacturing method using hexagonal shaped unit solar cells |
| US8067295B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-29 | Sanyo Electric Co., Ltd | Manufacturing method of solar cell module, and solar cell and solar cell module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4000502B2 (ja) | 2007-10-31 |
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