JP2002513210A - 太陽電池間に反射体を有する太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池間に反射体を有する太陽電池モジュールInfo
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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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Abstract
(57)【要約】
光透過性前面カバー部材及び背面シートの間に相互に離隔した関係で平面的に配置されていて、電気的に相互接続されている太陽電池（４）の配列を備える光起電性モジュールにおいて、太陽電池間の領域に注がれた光を光透過性カバー部材に向けて反射して戻す光反射手段（３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）が、太陽電池（４）上にさらなる内部反射を与えるため、隣接する太陽電池（４）の間に配置されている。光反射手段は、前面に複数の小さなＶ字形溝（２６）を有するように隆起部が形成されている可撓性プラスチックフィルムと、前面に沿った肉薄の光反射コーティングと、光反射面を形成する溝（２６）の両側に沿ったコーティングの部分と、を備える。溝（２６）は、光反射面に衝突した光を、光反射面が反射して、臨界角よりも大きな入射角で、光透過性カバーシートまで戻すように形成されている。
Description
【０００１】
本発明は、改良された太陽電池モジュールに関する。該太陽電池モジュールは
、通常は光電変換に利用されない太陽電池間の領域に衝突する光を利用するよう
に設計された反射体手段を有するので、太陽電池の出力を増大させるものである
。
、通常は光電変換に利用されない太陽電池間の領域に衝突する光を利用するよう
に設計された反射体手段を有するので、太陽電池の出力を増大させるものである
。
【０００２】
太陽からの放射エネルギを電気エネルギに直接変換する光起電太陽電池は、周
知である。光起電太陽電池の製造は、狭いｐ−ｎ接合が一表面（一般に「前面」
と称される）に隣接して形成されている平坦な半導体基板を準備する工程を含む
。かような基板は、「太陽電池ウェハ」と称されることが多い。典型的な太陽電
池ウェハは、厚みが０．０１０〜０．０１８インチ（０．０２５〜０．０４６ｃ
ｍ）、ｐ−ｎ接合が前面から約０．３〜０．５ミクロンの位置にあるｐ型伝導性
の矩形ＥＦＧ成長多結晶シリコン基板の形態をとるであろう。円形又は四角形の
単結晶シリコン基板及び矩形キャスト多結晶シリコン基板もまた、太陽電池を作
るために、一般的に用いられるものである。太陽電池ウェハは、半導体基板の前
面側及び背面側の両者に、電気接点（しばしば「電極」と称される）を設けるこ
とによって、完成された太陽電池に変換される。電気接点は、太陽光放射に暴露
されるときに、太陽電池からの電流の回復を可能とするようになされている。こ
れらの電気接点は、典型的には、アルミニウム、銀、ニッケルその他の金属又は
合金から作られる。一般的に好ましい配置は、裏電極がアルミニウムで、表電極
が銀であるシリコン太陽電池を提供するものである。太陽電池の前面にある電気
接点は、概して、グリッド形態であり、狭いフィンガ列と、該フィンガと交差す
る少なくとも１本の細長いバス（一般に「母線」と称される）と、を備える。フ
ィンガ及び母線の幅及び数は、出力電流を最大にするように選択される。
知である。光起電太陽電池の製造は、狭いｐ−ｎ接合が一表面（一般に「前面」
と称される）に隣接して形成されている平坦な半導体基板を準備する工程を含む
。かような基板は、「太陽電池ウェハ」と称されることが多い。典型的な太陽電
池ウェハは、厚みが０．０１０〜０．０１８インチ（０．０２５〜０．０４６ｃ
ｍ）、ｐ−ｎ接合が前面から約０．３〜０．５ミクロンの位置にあるｐ型伝導性
の矩形ＥＦＧ成長多結晶シリコン基板の形態をとるであろう。円形又は四角形の
単結晶シリコン基板及び矩形キャスト多結晶シリコン基板もまた、太陽電池を作
るために、一般的に用いられるものである。太陽電池ウェハは、半導体基板の前
面側及び背面側の両者に、電気接点（しばしば「電極」と称される）を設けるこ
とによって、完成された太陽電池に変換される。電気接点は、太陽光放射に暴露
されるときに、太陽電池からの電流の回復を可能とするようになされている。こ
れらの電気接点は、典型的には、アルミニウム、銀、ニッケルその他の金属又は
合金から作られる。一般的に好ましい配置は、裏電極がアルミニウムで、表電極
が銀であるシリコン太陽電池を提供するものである。太陽電池の前面にある電気
接点は、概して、グリッド形態であり、狭いフィンガ列と、該フィンガと交差す
る少なくとも１本の細長いバス（一般に「母線」と称される）と、を備える。フ
ィンガ及び母線の幅及び数は、出力電流を最大にするように選択される。
【０００３】 さらに、太陽電池の変換効率を改良するために、太陽電池の前面に、太陽光放
射を透過する電気絶縁性の抗反射（ＡＲ）膜を形成する実務が受け入れられてい
る。シリコン太陽電池の場合、ＡＲ膜は、チッ化珪素あるいはシリコン又はチタ
ンの酸化物から作られることが多い。典型的には、ＡＲ膜は、約８００オングス
トロームの厚みである。ＡＲ膜は、太陽電池の表電極によって被覆されていない
前面の領域の上に積層されていて、結合されている。ただし、半田付けすること
ができるように、表電極の少なくとも一部（通常は母線）は、ＡＲ膜で被覆され
ていない。
射を透過する電気絶縁性の抗反射（ＡＲ）膜を形成する実務が受け入れられてい
る。シリコン太陽電池の場合、ＡＲ膜は、チッ化珪素あるいはシリコン又はチタ
ンの酸化物から作られることが多い。典型的には、ＡＲ膜は、約８００オングス
トロームの厚みである。ＡＲ膜は、太陽電池の表電極によって被覆されていない
前面の領域の上に積層されていて、結合されている。ただし、半田付けすること
ができるように、表電極の少なくとも一部（通常は母線）は、ＡＲ膜で被覆され
ていない。
【０００４】 光起電太陽電池（例えば、シリコン太陽電池）は、寸法が比較的小さく、太陽
電池が矩形ＥＦＧ成長基板から作られる場合には、一方の側が２〜４インチ（５
．０８〜１０．１６ｃｍ）の寸法であることが多く、結果的に出力もまた小さい
。よって、産業上の実用では、対応する大きな出力を有する物理的に一体化され
たモジュールを形成するように、複数の太陽電池を組み合わせている。幾つかの
太陽電池モジュールが一緒に連結されて、対応する大きな出力を有するより大き
な列を形成する。
電池が矩形ＥＦＧ成長基板から作られる場合には、一方の側が２〜４インチ（５
．０８〜１０．１６ｃｍ）の寸法であることが多く、結果的に出力もまた小さい
。よって、産業上の実用では、対応する大きな出力を有する物理的に一体化され
たモジュールを形成するように、複数の太陽電池を組み合わせている。幾つかの
太陽電池モジュールが一緒に連結されて、対応する大きな出力を有するより大き
な列を形成する。
【０００５】 通常、実用上、２個又は３個の太陽電池の「ストリング」からモジュールが形
成される。各ストリングは、直線に配置されて電気的に直列に接続されている複
数の太陽電池からなり、幾つかのストリングは、隣接する太陽電池間にスペース
を有し平行に配置された太陽電池の行列を形成するように物理的に互いに平行に
配置されている。幾つかのストリングは、電圧要求及び電流要求に応じて、所定
の平行及び／又は連続する電気回路配置において互いに電気的に接続されている
。一般的には、実用上、１本のストリングに複数の太陽電池を相互連結するため
に、平坦なリボン形状が好ましい半田被覆された銅線を用いる。各リボンは、特
定の太陽電池の表電極又は裏電極に、例えば適当な半田ペーストによって、半田
付けされている。
成される。各ストリングは、直線に配置されて電気的に直列に接続されている複
数の太陽電池からなり、幾つかのストリングは、隣接する太陽電池間にスペース
を有し平行に配置された太陽電池の行列を形成するように物理的に互いに平行に
配置されている。幾つかのストリングは、電圧要求及び電流要求に応じて、所定
の平行及び／又は連続する電気回路配置において互いに電気的に接続されている
。一般的には、実用上、１本のストリングに複数の太陽電池を相互連結するため
に、平坦なリボン形状が好ましい半田被覆された銅線を用いる。各リボンは、特
定の太陽電池の表電極又は裏電極に、例えば適当な半田ペーストによって、半田
付けされている。
【０００６】 製造及び組立上の利便性、経費、個々の太陽電池及びこれらの相互連結の保護
等の多くの理由のために、かようなモジュールは積層構造を有することが一般的
な実用であった。これらの積層構造は、前面保護シート及び背面保護シートから
なり、少なくとも前面保護シートはカバーとして作用し、太陽光放射を透過する
清澄なガラス又は適切なプラスチック材料から作られていて、背面保護シートは
、太陽電池の支持体として作用し、前面保護シートと同じ材料又は異なる材料か
ら作られている。サンドイッチ配置を形成するように、前面保護シート及び背面
保護シートの間には、太陽電池及び光透過性高分子材料が配設されている。光透
過性高分子材料は太陽電池をカプセル化し、さらに、太陽電池の物理的シールを
形成するように、前面保護シート及び背面保護シートに結合されている。積層サ
ンドイッチ構造は、太陽電池を機械的に支持すると共に、風、雪、雨、氷及び太
陽光放射等の環境因子に起因する損傷から太陽電池を保護するように、設計され
ている。積層構造は、典型的には、金属製フレームに嵌合されている。金属製フ
レームは、モジュールに機械的強度を与え、より大きな配列すなわち太陽電池パ
ネルを形成するために他のモジュールとの組合せを容易にする。この太陽電池パ
ネルは、太陽光放射の受光を最大にする正確な角度で、太陽電池の配列を保持す
るように配置されている支持体に取り付けられ得る。
等の多くの理由のために、かようなモジュールは積層構造を有することが一般的
な実用であった。これらの積層構造は、前面保護シート及び背面保護シートから
なり、少なくとも前面保護シートはカバーとして作用し、太陽光放射を透過する
清澄なガラス又は適切なプラスチック材料から作られていて、背面保護シートは
、太陽電池の支持体として作用し、前面保護シートと同じ材料又は異なる材料か
ら作られている。サンドイッチ配置を形成するように、前面保護シート及び背面
保護シートの間には、太陽電池及び光透過性高分子材料が配設されている。光透
過性高分子材料は太陽電池をカプセル化し、さらに、太陽電池の物理的シールを
形成するように、前面保護シート及び背面保護シートに結合されている。積層サ
ンドイッチ構造は、太陽電池を機械的に支持すると共に、風、雪、雨、氷及び太
陽光放射等の環境因子に起因する損傷から太陽電池を保護するように、設計され
ている。積層構造は、典型的には、金属製フレームに嵌合されている。金属製フ
レームは、モジュールに機械的強度を与え、より大きな配列すなわち太陽電池パ
ネルを形成するために他のモジュールとの組合せを容易にする。この太陽電池パ
ネルは、太陽光放射の受光を最大にする正確な角度で、太陽電池の配列を保持す
るように配置されている支持体に取り付けられ得る。
【０００７】 太陽電池を製造して組み合わせて積層モジュールを作る技術は、例えば、米国
特許第４，７５１，１９１号明細書（R.C. Gonsiorawskiら）、米国特許第５，
０７４，９２０号明細書（R.C. Gonsiorawskiら）、米国特許第５，１１８，３
６２号明細書（D.A. St.Angeloら）、米国特許第５，１７８，６８５号明細書（
J.T. Borensteinら）、米国特許第５，３２０，６８４号明細書（J. Amickら）
及び米国特許第５，４７８，４０２号明細書（J.I. Hanoka）に記載されている
。これらの特許の技術は、本願に参照として組み込まれる。
特許第４，７５１，１９１号明細書（R.C. Gonsiorawskiら）、米国特許第５，
０７４，９２０号明細書（R.C. Gonsiorawskiら）、米国特許第５，１１８，３
６２号明細書（D.A. St.Angeloら）、米国特許第５，１７８，６８５号明細書（
J.T. Borensteinら）、米国特許第５，３２０，６８４号明細書（J. Amickら）
及び米国特許第５，４７８，４０２号明細書（J.I. Hanoka）に記載されている
。これらの特許の技術は、本願に参照として組み込まれる。
【０００８】 残念ながら、複数の太陽電池が１個のモジュールに並べられる場合、列の総活
性表面積（すなわち、太陽電池の前面の活性領域）は、透過性前面保護シートを
介して、放射に暴露される総面積よりも少ない。ほとんどの場合、これは、隣接
する太陽電池が互いに接触せず、配列の周縁部の太陽電池が前面保護シートの外
縁まで十分に延びていないことによる。したがって、モジュールによって受け入
れられた全太陽光放射よりも少ない太陽光放射が活性太陽電池領域に衝突し、受
け入れられた太陽光放射の残りは、太陽電池の間すなわち太陽電池の列全体のボ
ーダーにある不活性領域に衝突する。
性表面積（すなわち、太陽電池の前面の活性領域）は、透過性前面保護シートを
介して、放射に暴露される総面積よりも少ない。ほとんどの場合、これは、隣接
する太陽電池が互いに接触せず、配列の周縁部の太陽電池が前面保護シートの外
縁まで十分に延びていないことによる。したがって、モジュールによって受け入
れられた全太陽光放射よりも少ない太陽光放射が活性太陽電池領域に衝突し、受
け入れられた太陽光放射の残りは、太陽電池の間すなわち太陽電池の列全体のボ
ーダーにある不活性領域に衝突する。
【０００９】 １９８０年１１月２５日に発行されたJames A. Amickの米国特許第４，２３５
，６４３号明細書「太陽電池モジュール」に記載されているように、活性太陽電
池領域への入射太陽光放射を集めることによって、太陽電池モジュールの効率及
び効果を向上させるための多くの技術が提案されている。例えば、米国特許第２
，９０４，６１２号明細書には、円形太陽電池間のランド領域が、基本的に、太
陽電池を取り巻く逆交差円錐台からなる反射体型装置が記載されている。太陽電
池モジュールの出力を増強させるために用いられる他の技術は、レンズを用いる
ことである。例えば、米国特許第３，０１８，３１３号明細書には、太陽電池配
列のカバー上に衝突する光を集めて、活性太陽電池領域に向かって下方向に収束
するように、モジュールを覆うレンズの列を有する太陽電池モジュールが記載さ
れている。米国特許第４，０５３，３２７号明細書において、また別の集光装置
が記載されている。この集光装置において、太陽電池モジュールは、列内の太陽
電池の表電極のグリッド線上に落下しないように、モジュール上の入射光を向け
るように配置された複数の集束レンズを備えている。
，６４３号明細書「太陽電池モジュール」に記載されているように、活性太陽電
池領域への入射太陽光放射を集めることによって、太陽電池モジュールの効率及
び効果を向上させるための多くの技術が提案されている。例えば、米国特許第２
，９０４，６１２号明細書には、円形太陽電池間のランド領域が、基本的に、太
陽電池を取り巻く逆交差円錐台からなる反射体型装置が記載されている。太陽電
池モジュールの出力を増強させるために用いられる他の技術は、レンズを用いる
ことである。例えば、米国特許第３，０１８，３１３号明細書には、太陽電池配
列のカバー上に衝突する光を集めて、活性太陽電池領域に向かって下方向に収束
するように、モジュールを覆うレンズの列を有する太陽電池モジュールが記載さ
れている。米国特許第４，０５３，３２７号明細書において、また別の集光装置
が記載されている。この集光装置において、太陽電池モジュールは、列内の太陽
電池の表電極のグリッド線上に落下しないように、モジュール上の入射光を向け
るように配置された複数の集束レンズを備えている。
【００１０】 Amick特許は、かような従来技術の効果を上回る改良を開示する。この改良は
、隣接する太陽電池間に、０．００１インチ〜０．０２５インチの範囲の深さ寸
法を有する複数の溝を規定するように角度を付して配設されている複数の光反射
ファセットを有する光学媒体を設けることを含む。ここで、２個の互いに収束す
るファセットによって形成された頂点の角度は、１１０゜〜１３０゜、好ましく
は約１２０゜であり、結果的に、これらのファセット上に衝突する光は、臨界角
度よりも大きな角度φにて、透過性前面保護部材に反射して戻され、次いで、太
陽電池上に衝突するように、保護部材の前面から再び内部反射される。「臨界角
度」とは、より密度の濃い光学媒体からより密度の低い光学媒体まで、通過する
光線に対して、入射角度が有するかもしれない最大値をいう。入射角φが臨界角
度を超えると、光線は、より密度の低い媒体（例えば空気）に入射しないが、総
合的に内部反射されて高密度媒体（例えば、透過性カバーシート）に戻される。
、隣接する太陽電池間に、０．００１インチ〜０．０２５インチの範囲の深さ寸
法を有する複数の溝を規定するように角度を付して配設されている複数の光反射
ファセットを有する光学媒体を設けることを含む。ここで、２個の互いに収束す
るファセットによって形成された頂点の角度は、１１０゜〜１３０゜、好ましく
は約１２０゜であり、結果的に、これらのファセット上に衝突する光は、臨界角
度よりも大きな角度φにて、透過性前面保護部材に反射して戻され、次いで、太
陽電池上に衝突するように、保護部材の前面から再び内部反射される。「臨界角
度」とは、より密度の濃い光学媒体からより密度の低い光学媒体まで、通過する
光線に対して、入射角度が有するかもしれない最大値をいう。入射角φが臨界角
度を超えると、光線は、より密度の低い媒体（例えば空気）に入射しないが、総
合的に内部反射されて高密度媒体（例えば、透過性カバーシート）に戻される。
【００１１】 Amick特許第４，２３５，６４３号明細書（第４欄）は、ファセット領域が、
太陽電池とほぼ面一にあり、ファセットの垂直方向高さが太陽電池の厚みと等し
いことが好ましい旨を教示する。Amick特許の第５欄には、溝が、光学媒体内に
組み込まれるか又はモールド加工されることが述べられている。
太陽電池とほぼ面一にあり、ファセットの垂直方向高さが太陽電池の厚みと等し
いことが好ましい旨を教示する。Amick特許の第５欄には、溝が、光学媒体内に
組み込まれるか又はモールド加工されることが述べられている。
【００１２】 Amick特許に関するさらなる情報は、James A. Amick 及びWilliam T. Kurthに
より発行された技術論文"V-Groove Faceted Reflector For Enhanced Module Ou
tput"（「増強されたモジュール出力用のＶ字形溝ファセット反射体」）,pp.137
6-1381,Record of IEEE Photovoltaic Specialists Conference 1981(ＩＥＥＥ
光起電専門家会議の記録)により与えられる。この論文において、論者は、ファ
セット反射体はアクリルプラスチックから作られ、薄いアルミニウム反射層を有
し、ファセットの反復スペース（ピークとピークとの間のスペース）は０．０７
０インチ（０．１７８ｃｍ）であったと開示している。
より発行された技術論文"V-Groove Faceted Reflector For Enhanced Module Ou
tput"（「増強されたモジュール出力用のＶ字形溝ファセット反射体」）,pp.137
6-1381,Record of IEEE Photovoltaic Specialists Conference 1981(ＩＥＥＥ
光起電専門家会議の記録)により与えられる。この論文において、論者は、ファ
セット反射体はアクリルプラスチックから作られ、薄いアルミニウム反射層を有
し、ファセットの反復スペース（ピークとピークとの間のスペース）は０．０７
０インチ（０．１７８ｃｍ）であったと開示している。
【００１３】 しかし、Amickの反射体の発明は、商業上の成功を収められなかった。Amickの
基本発明は、許容できるコストで、満足する反射体媒体を提供することができな
かったのである。
基本発明は、許容できるコストで、満足する反射体媒体を提供することができな
かったのである。
【００１４】 したがって、近年の太陽電池のエネルギ変換効率の増強に見られる進展にもか
かわらず、入手可能な光エネルギを捕捉し且つ使用する太陽電池モジュールの性
能を改良すること、より重要なことには、製造コストが比較的廉価で使用しやす
い反射体媒体を使用することに対する必要性が残されているのである。
かわらず、入手可能な光エネルギを捕捉し且つ使用する太陽電池モジュールの性
能を改良すること、より重要なことには、製造コストが比較的廉価で使用しやす
い反射体媒体を使用することに対する必要性が残されているのである。
【００１５】
本発明の第一の目的は、出力を増強させる新規な反射体手段を有する改良され
た光起電太陽電池モジュールを提供することである。
た光起電太陽電池モジュールを提供することである。
【００１６】 本発明の別の目的は、少なくとも一方は、太陽光放射透過性である第１及び第
２の支持シートの間に縦横に並べられた複数の太陽電池と、上記太陽電池の間に
配設されていて上記透過性シートを通過して太陽電池に受け入れられる反射量を
増加させる新規な可撓性反射体手段と、を備える改良された太陽電池モジュール
を提供することである。
２の支持シートの間に縦横に並べられた複数の太陽電池と、上記太陽電池の間に
配設されていて上記透過性シートを通過して太陽電池に受け入れられる反射量を
増加させる新規な可撓性反射体手段と、を備える改良された太陽電池モジュール
を提供することである。
【００１７】 さらに本発明の別の目的は、光反射コーティングで被覆されている複数の平行
溝を有する熱可塑性フィルムの形態である１以上のコンセントレータ手段を備え
る上述のタイプのモジュールを提供することである。
溝を有する熱可塑性フィルムの形態である１以上のコンセントレータ手段を備え
る上述のタイプのモジュールを提供することである。
【００１８】 本発明の別の目的は、モジュールの出力電流を増強させるように作用する新規
なエネルギ反射体を組み込むことによって、太陽電池モジュールを改良する方法
を提供することである。
なエネルギ反射体を組み込むことによって、太陽電池モジュールを改良する方法
を提供することである。
【００１９】 本発明のさらなる目的は、改良された太陽電池モジュールを製造する方法を提
供することである。 本発明の上述及びその他の目的及び利点は、少なくとも前面平面状カバー部材
が太陽光放射透過性シート形態であり、上記前面平面状カバー部材及び背面支持
構造体の間に平面状に且つ互いに離隔された関係に配設されている電気的に相互
接続された光起電電池の配列と、隣接する太陽電池間に配設されていて太陽電池
上へのさらなる内部反射を引き起こすように太陽電池間の領域に入射した光を上
記透過カバー部材に戻すように反射する新規な光反射体手段と、を備える新規な
光起電モジュールを提供することによって達成される。特に、本発明の太陽電池
モジュールは、上記背面シート構造体の平面上で縦横の平面配列に並べられた複
数の相互離隔した太陽電池を備え、上記太陽電池間の平面領域が、上記カバー部
材に対して及び相互に所定角度関係に配設された複数のファセットを有する新規
な光反射性テクスチャーのシート材料によって被覆されていて、前面カバー部材
を通過して衝突する光が透過性カバー部材まで上方向に反射して戻され、次いで
、太陽電池の活性領域に向かって戻されるようになされている。本発明によれば
、光反射性テクスチャーシート材料は、太陽電池の厚みよりも大幅に小さい厚み
を有し、（１）複数のほぼ平坦な側面の所定形状の溝を有するようにエンボス加
工された薄く可撓性の熱可塑性フィルムの形態である基板と、（２）上記溝に沿
って延びており複数の不連続の光反射性ファセットを形成する上記基板上の金属
フィルム形態である光反射性コーティング（すなわちさらに後述するように不連
続の多重層反射性フィルム）と、を備える。ここで、上記溝は、太陽電池モジュ
ールに直交する入射光がファセットから反射して透過性平面状カバー部材に戻り
、かような反射光の透過性カバー部材における入射角が臨界角よりも大きくなる
ような幾何学形状を有し、反射光のほぼすべてが透過性カバー部材からのさらな
る反射によって太陽電池に戻るように向けられ、モジュールの出力を増強する。
好ましくは、光反射性コーティングは、例えば銀やアルミニウムなどの高い反射
性を有する薄い金属フィルムである。
供することである。 本発明の上述及びその他の目的及び利点は、少なくとも前面平面状カバー部材
が太陽光放射透過性シート形態であり、上記前面平面状カバー部材及び背面支持
構造体の間に平面状に且つ互いに離隔された関係に配設されている電気的に相互
接続された光起電電池の配列と、隣接する太陽電池間に配設されていて太陽電池
上へのさらなる内部反射を引き起こすように太陽電池間の領域に入射した光を上
記透過カバー部材に戻すように反射する新規な光反射体手段と、を備える新規な
光起電モジュールを提供することによって達成される。特に、本発明の太陽電池
モジュールは、上記背面シート構造体の平面上で縦横の平面配列に並べられた複
数の相互離隔した太陽電池を備え、上記太陽電池間の平面領域が、上記カバー部
材に対して及び相互に所定角度関係に配設された複数のファセットを有する新規
な光反射性テクスチャーのシート材料によって被覆されていて、前面カバー部材
を通過して衝突する光が透過性カバー部材まで上方向に反射して戻され、次いで
、太陽電池の活性領域に向かって戻されるようになされている。本発明によれば
、光反射性テクスチャーシート材料は、太陽電池の厚みよりも大幅に小さい厚み
を有し、（１）複数のほぼ平坦な側面の所定形状の溝を有するようにエンボス加
工された薄く可撓性の熱可塑性フィルムの形態である基板と、（２）上記溝に沿
って延びており複数の不連続の光反射性ファセットを形成する上記基板上の金属
フィルム形態である光反射性コーティング（すなわちさらに後述するように不連
続の多重層反射性フィルム）と、を備える。ここで、上記溝は、太陽電池モジュ
ールに直交する入射光がファセットから反射して透過性平面状カバー部材に戻り
、かような反射光の透過性カバー部材における入射角が臨界角よりも大きくなる
ような幾何学形状を有し、反射光のほぼすべてが透過性カバー部材からのさらな
る反射によって太陽電池に戻るように向けられ、モジュールの出力を増強する。
好ましくは、光反射性コーティングは、例えば銀やアルミニウムなどの高い反射
性を有する薄い金属フィルムである。
【００２０】 一実施形態において、光反射性シート材料は、単一方向に走る複数の溝によっ
て形成されるが、材料片は太陽電池間のスペースに位置づけられ、複数の溝は太
陽電池の横列の間で単一方向に且つ太陽電池の縦列の間で異なる方向に延びる。
別の実施形態は、（１）互いに平行に走る複数の溝を有し、すべての太陽電池の
下に敷かれ、太陽電池の間のスペースを横切って延びる光反射性材料の１枚のシ
ートと、（２）太陽電池の横列（又は縦列）の間に配設されている同じ材料のス
トリップで、ストリップにおける複数の溝が太陽電池の下に敷かれているシート
の複数の溝に対して直角に延びるように配設されているストリップと、を有する
ことを特徴とする。別の実施形態において、テクスチャー材料は、少なくとも２
の異なる方向に走る複数の溝が配されて作られている。本発明の他の実施形態、
特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなるであろう。図面に
おいて、全体を通して、同じ部品を識別するために、同じ符号が用いられている
。
て形成されるが、材料片は太陽電池間のスペースに位置づけられ、複数の溝は太
陽電池の横列の間で単一方向に且つ太陽電池の縦列の間で異なる方向に延びる。
別の実施形態は、（１）互いに平行に走る複数の溝を有し、すべての太陽電池の
下に敷かれ、太陽電池の間のスペースを横切って延びる光反射性材料の１枚のシ
ートと、（２）太陽電池の横列（又は縦列）の間に配設されている同じ材料のス
トリップで、ストリップにおける複数の溝が太陽電池の下に敷かれているシート
の複数の溝に対して直角に延びるように配設されているストリップと、を有する
ことを特徴とする。別の実施形態において、テクスチャー材料は、少なくとも２
の異なる方向に走る複数の溝が配されて作られている。本発明の他の実施形態、
特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなるであろう。図面に
おいて、全体を通して、同じ部品を識別するために、同じ符号が用いられている
。
【００２１】
【好ましい実施形態】 幾つかの図面において、説明の便宜上、可撓性光反射性積層材料を形成するプ
ラスチックフィルム及び金属層の相対的な厚みは、他の太陽電池モジュール成分
に比べて誇張されて示されている。
ラスチックフィルム及び金属層の相対的な厚みは、他の太陽電池モジュール成分
に比べて誇張されて示されている。
【００２２】 図１及び図２は、複数の矩形太陽電池４からなる従来の太陽電池モジュール２
を示す。モジュールに用いられる太陽電池の種類は、変えてもよい。必要ではな
いが、好ましくは、モジュールは、シリコン太陽電池からなる。図示されていな
いが、各太陽電池は、前面に、１以上の母線によって相互連結されている狭く細
長い平行なフィンガを備えるグリッド形態の表接点を含むことは理解されるであ
ろう。かような太陽電池は、上述の米国特許第４，７５１，１９１号明細書、第
５，０７４，９２０号明細書、第５，１１８，３６２号明細書、第５，１７８，
６８３号明細書、第５，３２０，６８４号明細書、第５，４７８，４０２号明細
書に記載されている。モジュールはさらに、剛性でも可撓性であってもよく種々
の材料から作ることができるシートすなわちプレート６の形態である背面保護部
材、好ましくは、背面保護シート６は、ガラス、プラスチック、ガラス繊維強化
プラスチック又はチップボードなどの電気絶縁性材料である。好ましい背面保護
部材は、Tedlar（登録商標）である。太陽電池は、縦横に平行に配置され、通常
は平坦な銅リボンの形態である電線８によって相互に連結されている。通常の太
陽電池の製造は、各列における太陽電池を直列に相互連結してストリングを形成
し、次いで、モジュールが組み込まれる電気系の電圧要求及び電流要求に従って
、ストリングを直列又は並列に、あるいは直列／並列の組合せに、連結する。図
２を参照すれば、ストリング内で隣接する太陽電池は、可撓性銅リボン８の一端
部を１個の太陽電池の裏電極に半田付けすることによって、及び同じリボンの反
対側の端部を次の連続する太陽電池の表電極の母線に半田付けすることによって
、直列に連結されている。
を示す。モジュールに用いられる太陽電池の種類は、変えてもよい。必要ではな
いが、好ましくは、モジュールは、シリコン太陽電池からなる。図示されていな
いが、各太陽電池は、前面に、１以上の母線によって相互連結されている狭く細
長い平行なフィンガを備えるグリッド形態の表接点を含むことは理解されるであ
ろう。かような太陽電池は、上述の米国特許第４，７５１，１９１号明細書、第
５，０７４，９２０号明細書、第５，１１８，３６２号明細書、第５，１７８，
６８３号明細書、第５，３２０，６８４号明細書、第５，４７８，４０２号明細
書に記載されている。モジュールはさらに、剛性でも可撓性であってもよく種々
の材料から作ることができるシートすなわちプレート６の形態である背面保護部
材、好ましくは、背面保護シート６は、ガラス、プラスチック、ガラス繊維強化
プラスチック又はチップボードなどの電気絶縁性材料である。好ましい背面保護
部材は、Tedlar（登録商標）である。太陽電池は、縦横に平行に配置され、通常
は平坦な銅リボンの形態である電線８によって相互に連結されている。通常の太
陽電池の製造は、各列における太陽電池を直列に相互連結してストリングを形成
し、次いで、モジュールが組み込まれる電気系の電圧要求及び電流要求に従って
、ストリングを直列又は並列に、あるいは直列／並列の組合せに、連結する。図
２を参照すれば、ストリング内で隣接する太陽電池は、可撓性銅リボン８の一端
部を１個の太陽電池の裏電極に半田付けすることによって、及び同じリボンの反
対側の端部を次の連続する太陽電池の表電極の母線に半田付けすることによって
、直列に連結されている。
【００２３】 太陽電池の上には、太陽電池の支持構造体の一部としても機能するシート形態
の剛性すなわち堅い平面状の光透過性で非電導性のカバー部材１０が敷かれてい
る。カバー部材１０は、約１／８インチ〜約３／８インチ（０．３２〜０．９５
ｃｍ）の範囲、好ましくは少なくとも約１／４インチ（０．６４ｃｍ）の厚みを
有し、反射率が約１．３〜３．０の範囲にある。例示として、カバー部材１０は
、ポリカーボネート又はアクリルポリマーなどの適切なプラスチックやガラスか
ら作られてもよい。
の剛性すなわち堅い平面状の光透過性で非電導性のカバー部材１０が敷かれてい
る。カバー部材１０は、約１／８インチ〜約３／８インチ（０．３２〜０．９５
ｃｍ）の範囲、好ましくは少なくとも約１／４インチ（０．６４ｃｍ）の厚みを
有し、反射率が約１．３〜３．０の範囲にある。例示として、カバー部材１０は
、ポリカーボネート又はアクリルポリマーなどの適切なプラスチックやガラスか
ら作られてもよい。
【００２４】 背面シート６及び透過性カバー部材１０の間に介在し且つ太陽電池４及び電気
接続用リボン８の回りを取り巻くのは、適切な光透過性非電導性材料から作られ
ているカプセル材料１４である。好ましくは、カプセル材料１４は、ＥＶＡの商
品名で知られているエチレンビニルアセテートコポリマー又はイオノマーである
。一般的には、太陽電池の配列の下方及び上部に位置づけられている不連続のシ
ートの形態であるカプセル材料を導入することである。これらの構成要素は、次
いで、背面シート６及びカバー部材１０の間にサンドイッチされる。続いて、サ
ンドイッチは真空下で加熱され、カプセル材料シートは、カプセル材料の周囲に
流れて、太陽電池を包囲し、同時に、空気の蒸発によって生じる前面カバー部材
と背面支持体との間の空隙を充填するに十分なほど液化される。冷却時に、液化
したカプセル材料は固化し、元の場所で凝固して透過性固体マトリックスを形成
する。透過性固体マトリックスは、太陽電池を包囲し、背面シート６及びカバー
部材１０の間のスペースを完全に充填するが、互いに離隔している太陽電池及び
電気的な相互接続を形成する構成成分によって占領されない。カプセル材料は、
積層サブアセンブリを形成するように、前面シート１０及び背面シート６に接着
する。
接続用リボン８の回りを取り巻くのは、適切な光透過性非電導性材料から作られ
ているカプセル材料１４である。好ましくは、カプセル材料１４は、ＥＶＡの商
品名で知られているエチレンビニルアセテートコポリマー又はイオノマーである
。一般的には、太陽電池の配列の下方及び上部に位置づけられている不連続のシ
ートの形態であるカプセル材料を導入することである。これらの構成要素は、次
いで、背面シート６及びカバー部材１０の間にサンドイッチされる。続いて、サ
ンドイッチは真空下で加熱され、カプセル材料シートは、カプセル材料の周囲に
流れて、太陽電池を包囲し、同時に、空気の蒸発によって生じる前面カバー部材
と背面支持体との間の空隙を充填するに十分なほど液化される。冷却時に、液化
したカプセル材料は固化し、元の場所で凝固して透過性固体マトリックスを形成
する。透過性固体マトリックスは、太陽電池を包囲し、背面シート６及びカバー
部材１０の間のスペースを完全に充填するが、互いに離隔している太陽電池及び
電気的な相互接続を形成する構成成分によって占領されない。カプセル材料は、
積層サブアセンブリを形成するように、前面シート１０及び背面シート６に接着
する。
【００２５】 どのようにして積層サブアセンブリが形成されるかにかかわらず、通常は、積
層サブアセンブリは、周囲フレーム１６及びシーラント１８を備える。積層サブ
アセンブリは、周囲フレーム１６に固着され、シーラント１８は通常、積層サブ
アセンブリの周囲フレーム及びエッジの間に配設されている。フレームは、金属
から作られても又は有機物プラスチック又はエラストマーなどの適当な材料の成
形によって作られてもよい。図示してはいないが、図１及び図２に示すような従
来のモジュールもまたモジュールを別のモジュールに接続するため又は電気回路
に直接接続するための電気端子を具備する。この端子は、通常は、背面支持シー
ト６に添着されている。
層サブアセンブリは、周囲フレーム１６及びシーラント１８を備える。積層サブ
アセンブリは、周囲フレーム１６に固着され、シーラント１８は通常、積層サブ
アセンブリの周囲フレーム及びエッジの間に配設されている。フレームは、金属
から作られても又は有機物プラスチック又はエラストマーなどの適当な材料の成
形によって作られてもよい。図示してはいないが、図１及び図２に示すような従
来のモジュールもまたモジュールを別のモジュールに接続するため又は電気回路
に直接接続するための電気端子を具備する。この端子は、通常は、背面支持シー
ト６に添着されている。
【００２６】 本発明は、機械加工され又は成形された溝を有するAmickの反射手段に比べて
廉価であるが同等の性能の反射手段で置換することによって、Amickの発明を改
良する。以下、便宜上、図１及び図２に示す従来のモジュール構造体に対して加
えられた新規なテクスチャー反射性材料の内容について、本発明を説明する。テ
クスチャー材料は、隣接する太陽電池の間のスペース及び太陽電池の配列の境界
を決めるスペースに沿って延びる。
廉価であるが同等の性能の反射手段で置換することによって、Amickの発明を改
良する。以下、便宜上、図１及び図２に示す従来のモジュール構造体に対して加
えられた新規なテクスチャー反射性材料の内容について、本発明を説明する。テ
クスチャー材料は、隣接する太陽電池の間のスペース及び太陽電池の配列の境界
を決めるスペースに沿って延びる。
【００２７】 図３は、本発明による反射性手段として用いられるテクスチャー材料２０の好
ましい形態の側面立面図である。反射性材料は、通常、所定角度でモジュール内
の太陽電池の間のランド領域及太陽電池を取り巻くランド領域に衝突する光を反
射することができるように、後述する溝の存在によって表面形状が定められる（
textured）。反射した光は、カバー部材の前面に到達すると、総合的に内部反射
して太陽電池の配列に戻る。テクスチャー材料は、薄く可撓性熱可塑性フィルム
２２の形態である基板を備える。基板の一方の側面は、光反射性金属フィルム２
４で被覆されている。基板は、複数の連続するＶ字形溝２６を有するように形成
されていて、各溝２６は、相互に収束する一対の平滑な表面２７Ａ、２７Ｂによ
って規定される。一対の表面２７Ａ、２７Ｂは、互いに１１０゜〜１３０゜の範
囲、好ましくは約１２０゜の所定角度で延び、結果として、表面２７Ａ、２７Ｂ
の金属コーティングの部分２４Ａ及び２４Ｂは、光反射性ファセットを形成する
。ファセットの間の角度が１１０゜〜１３０゜であるから、各ファセットは、カ
バー部材の平面に対して２５゜〜３０゜の角度で延びる。
ましい形態の側面立面図である。反射性材料は、通常、所定角度でモジュール内
の太陽電池の間のランド領域及太陽電池を取り巻くランド領域に衝突する光を反
射することができるように、後述する溝の存在によって表面形状が定められる（
textured）。反射した光は、カバー部材の前面に到達すると、総合的に内部反射
して太陽電池の配列に戻る。テクスチャー材料は、薄く可撓性熱可塑性フィルム
２２の形態である基板を備える。基板の一方の側面は、光反射性金属フィルム２
４で被覆されている。基板は、複数の連続するＶ字形溝２６を有するように形成
されていて、各溝２６は、相互に収束する一対の平滑な表面２７Ａ、２７Ｂによ
って規定される。一対の表面２７Ａ、２７Ｂは、互いに１１０゜〜１３０゜の範
囲、好ましくは約１２０゜の所定角度で延び、結果として、表面２７Ａ、２７Ｂ
の金属コーティングの部分２４Ａ及び２４Ｂは、光反射性ファセットを形成する
。ファセットの間の角度が１１０゜〜１３０゜であるから、各ファセットは、カ
バー部材の平面に対して２５゜〜３０゜の角度で延びる。
【００２８】 テクスチャー材料２０は、幾つかの工程で製造される。第一に、基板として作
用するフィルム２２が、前面及び背面を有する連続ウェブすなわち伸張ウェブと
して製造される。次いで、この連続ウェブは、次の処理のために、ロール上に巻
き取られるか、又は次の処理ステージに直接送られる。次の処理は、一方の側面
にＶ字形溝を形成するようにフィルムをエンボス加工する第１のエンボス加工を
含む。好ましくは、エンボス加工は、フィルムをピンチローラー及びエンボスロ
ーラーの間に通過させることによって達成される。ピンチローラーは、平滑な円
筒状表面を有し、エンボスローラーは、円筒状表面に複数の連続するＶ字形隆起
を有する。この隆起は、エンボスローラーの周辺に沿って延在する。エンボスロ
ーローラーの隆起は、所望の形状及び深さのＶ字形溝の反転（ネガ）イメージで
ある。フィルムは、加熱されて、２個のローラーの間を通過するにつれて、エン
ボスローラー上の隆起によって形状化されるに十分なほど柔らかくなる。隆起に
よって形成された溝は、フィルムの冷却時に形状が固定する。溝２６の形成後、
プラスチックフィルムは、金属化処理されて、接着性金属フィルム２４が形成さ
れる。必要ではないが好ましくは、この処理は、エンボス加工の第１ステージ及
び比較的高速度で連続プラスチックフィルムを種々のステージを介して搬送する
搬送手段を含む高速機械の第２のステージとしての連続的なベース上で、慣用の
蒸着処理によってなされる。金属化されたフィルムは、本明細書に記載されてい
るように光反射手段として次の工程で使用するために、ロール上に巻き取られる
。続いて、本発明による光反射手段として使用するために、ロールに巻き取られ
た金属化されたフィルムは、複数の片にカットされる。
用するフィルム２２が、前面及び背面を有する連続ウェブすなわち伸張ウェブと
して製造される。次いで、この連続ウェブは、次の処理のために、ロール上に巻
き取られるか、又は次の処理ステージに直接送られる。次の処理は、一方の側面
にＶ字形溝を形成するようにフィルムをエンボス加工する第１のエンボス加工を
含む。好ましくは、エンボス加工は、フィルムをピンチローラー及びエンボスロ
ーラーの間に通過させることによって達成される。ピンチローラーは、平滑な円
筒状表面を有し、エンボスローラーは、円筒状表面に複数の連続するＶ字形隆起
を有する。この隆起は、エンボスローラーの周辺に沿って延在する。エンボスロ
ーローラーの隆起は、所望の形状及び深さのＶ字形溝の反転（ネガ）イメージで
ある。フィルムは、加熱されて、２個のローラーの間を通過するにつれて、エン
ボスローラー上の隆起によって形状化されるに十分なほど柔らかくなる。隆起に
よって形成された溝は、フィルムの冷却時に形状が固定する。溝２６の形成後、
プラスチックフィルムは、金属化処理されて、接着性金属フィルム２４が形成さ
れる。必要ではないが好ましくは、この処理は、エンボス加工の第１ステージ及
び比較的高速度で連続プラスチックフィルムを種々のステージを介して搬送する
搬送手段を含む高速機械の第２のステージとしての連続的なベース上で、慣用の
蒸着処理によってなされる。金属化されたフィルムは、本明細書に記載されてい
るように光反射手段として次の工程で使用するために、ロール上に巻き取られる
。続いて、本発明による光反射手段として使用するために、ロールに巻き取られ
た金属化されたフィルムは、複数の片にカットされる。
【００２９】 図３を参照すれば、基板は、熱可塑性で、透明でも、半透明でも、非透明でも
よいプラスチックフィルム材料から作られている。コスト及び使用の容易さとい
う観点から、基板２２としては、ロール形態で保存することができるほど十分に
可撓性であって容易に入手可能なプラスチックフィルムが好ましい。一例として
、適切な材料は、ポリエチレンテレフタレートであり、搬送可能なロール状に巻
き付けられたフィルムの形態で商品名「Mylar(登録商標)」として販売されてい
る。他のプラスチックフィルムも使用することができる。限定するものではなく
単に例示として、基板は、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの他のポリエス
テル又はポリオレフィンから作られたフィルムでもよい。さらに別のプラスチッ
クフィルムも当業者には自明であろう。
よいプラスチックフィルム材料から作られている。コスト及び使用の容易さとい
う観点から、基板２２としては、ロール形態で保存することができるほど十分に
可撓性であって容易に入手可能なプラスチックフィルムが好ましい。一例として
、適切な材料は、ポリエチレンテレフタレートであり、搬送可能なロール状に巻
き付けられたフィルムの形態で商品名「Mylar(登録商標)」として販売されてい
る。他のプラスチックフィルムも使用することができる。限定するものではなく
単に例示として、基板は、ポリエチレン又はポリプロピレンなどの他のポリエス
テル又はポリオレフィンから作られたフィルムでもよい。さらに別のプラスチッ
クフィルムも当業者には自明であろう。
【００３０】 十分に可撓性のテクスチャー反射体シートを、基板として、４〜１０ミル（０
．００４〜０．０１０インチ（０．０１０〜０．０２５ｃｍ））の範囲の厚みを
有するプラスチックフィルムを用いて作ることができる。好ましくは、基板は、
約５ミル（０．０１３ｃｍ）の厚みを有する。現在のところ、反射性金属コーテ
ィングとして、コスト上の理由からアルミニウムが好ましいが、銀の反射性は、
コスト差をオフセットする程度にアルミニウムの反射性よりも高いので、銀も好
ましいコーティングとなるであろう。この点に関して、アルミニウムは約８０〜
８５％の反射率を有するが、銀は９５〜９８％の反射率を有することに注意され
たい。金属は、オングストローム単位で非常に薄く塗布される。好ましくは、３
００オングストローム〜１０００オングストロームの範囲、より好ましくは３０
０オングストローム〜５００オングストロームの範囲の厚みである。例示として
、厚み約０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）で１１０゜〜１３０゜の間の囲み
角を有するＶ字形溝を有する基板において、溝は、約０．００２インチ（０．０
０５ｃｍ）の深さと、約０．００７インチ（０．０１８ｃｍ）の繰り返し（ピー
クとピークの間）スペースを有する。
．００４〜０．０１０インチ（０．０１０〜０．０２５ｃｍ））の範囲の厚みを
有するプラスチックフィルムを用いて作ることができる。好ましくは、基板は、
約５ミル（０．０１３ｃｍ）の厚みを有する。現在のところ、反射性金属コーテ
ィングとして、コスト上の理由からアルミニウムが好ましいが、銀の反射性は、
コスト差をオフセットする程度にアルミニウムの反射性よりも高いので、銀も好
ましいコーティングとなるであろう。この点に関して、アルミニウムは約８０〜
８５％の反射率を有するが、銀は９５〜９８％の反射率を有することに注意され
たい。金属は、オングストローム単位で非常に薄く塗布される。好ましくは、３
００オングストローム〜１０００オングストロームの範囲、より好ましくは３０
０オングストローム〜５００オングストロームの範囲の厚みである。例示として
、厚み約０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）で１１０゜〜１３０゜の間の囲み
角を有するＶ字形溝を有する基板において、溝は、約０．００２インチ（０．０
０５ｃｍ）の深さと、約０．００７インチ（０．０１８ｃｍ）の繰り返し（ピー
クとピークの間）スペースを有する。
【００３１】 テクスチャー材料２０は、モジュール内の太陽電池間のスペース（ランド領域
）を占領するように配設される。上述の溝２６の幾何学形状ゆえに、一つのファ
セットから反射した光は、隣接する他のファセットによって遮断されず、むしろ
複数のファセットから反射して透過性カバー部材に通過する光が、臨界角を越え
る角度でカバー部材の前面に当たり、その結果、反射した光のほぼすべてが内部
反射して太陽電池に戻る。こうして、モジュールの電流出力を実質的に改良する
。
）を占領するように配設される。上述の溝２６の幾何学形状ゆえに、一つのファ
セットから反射した光は、隣接する他のファセットによって遮断されず、むしろ
複数のファセットから反射して透過性カバー部材に通過する光が、臨界角を越え
る角度でカバー部材の前面に当たり、その結果、反射した光のほぼすべてが内部
反射して太陽電池に戻る。こうして、モジュールの電流出力を実質的に改良する
。
【００３２】 図４は、図３のテクスチャー積層反射体材料が、モジュール内でどのように用
いられるかを示す。基本的に、積層シート材料２０は、隣接する太陽電池の横列
の間の領域３０Ａ及び隣接する太陽電池の縦列の間の領域３０Ｂ、さらには太陽
電池の配列の境界３０Ｃ及び３０Ｄに配設される。テクスチャー材料は、例えば
図４において、溝２６が領域３０Ａ及び３０Ｃに水平に延在し、領域３０Ｂに垂
直に延在するように配設される。簡略化するために、図４には幾つかの溝２６だ
け、つまり全長の一部だけを示す。しかし、溝は、ランド領域３０Ａ、３０Ｂ、
３０Ｃ及び３０Ｄの全体にわたって延在することを理解されたい。
いられるかを示す。基本的に、積層シート材料２０は、隣接する太陽電池の横列
の間の領域３０Ａ及び隣接する太陽電池の縦列の間の領域３０Ｂ、さらには太陽
電池の配列の境界３０Ｃ及び３０Ｄに配設される。テクスチャー材料は、例えば
図４において、溝２６が領域３０Ａ及び３０Ｃに水平に延在し、領域３０Ｂに垂
直に延在するように配設される。簡略化するために、図４には幾つかの溝２６だ
け、つまり全長の一部だけを示す。しかし、溝は、ランド領域３０Ａ、３０Ｂ、
３０Ｃ及び３０Ｄの全体にわたって延在することを理解されたい。
【００３３】 図５は、図４に示す配置を達成する一つの手法を示す。この場合、図３の積層
反射性フィルム材料のシート２０Ａは、太陽電池の配列の下方に置かれ、シート
は配列の周辺を越えて突出するほど十分に大きく、シートの溝はランド領域３０
Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃにおける方向と同じ方向に延在する。同じ積層反射性フィ
ルム材料の追加の長さがストリップ２０Ｂにカットされる。ストリップ２０Ｂは
、ストリップの長さ方向に走る溝を有する。これらのストリップは、隣接する領
域３０Ｂの間及び領域３０Ｂと３０Ｃとの間の領域３０Ａの部分並びに領域３０
Ｃの間における領域３０Ｄの部分においてシート２０の上方に置かれて、部材２
０Ａ及び２０Ｂの溝は、図４に示すようなパターンを提供する。特に、複数の溝
が太陽電池の縦列の間に平行に延びて配設され、追加の溝は太陽電池の横列の間
に平行に延びて配設される。この配列は、テクスチャー可能な反射体シートのた
だ一つの形態が使用するために必要となるだけであり、隣接する横列の間の溝が
縦列の間の溝に直角に方向付けられているので太陽電池の間の領域から内部反射
して太陽電池の前面に戻る光の量を改良するという利点がある。
反射性フィルム材料のシート２０Ａは、太陽電池の配列の下方に置かれ、シート
は配列の周辺を越えて突出するほど十分に大きく、シートの溝はランド領域３０
Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃにおける方向と同じ方向に延在する。同じ積層反射性フィ
ルム材料の追加の長さがストリップ２０Ｂにカットされる。ストリップ２０Ｂは
、ストリップの長さ方向に走る溝を有する。これらのストリップは、隣接する領
域３０Ｂの間及び領域３０Ｂと３０Ｃとの間の領域３０Ａの部分並びに領域３０
Ｃの間における領域３０Ｄの部分においてシート２０の上方に置かれて、部材２
０Ａ及び２０Ｂの溝は、図４に示すようなパターンを提供する。特に、複数の溝
が太陽電池の縦列の間に平行に延びて配設され、追加の溝は太陽電池の横列の間
に平行に延びて配設される。この配列は、テクスチャー可能な反射体シートのた
だ一つの形態が使用するために必要となるだけであり、隣接する横列の間の溝が
縦列の間の溝に直角に方向付けられているので太陽電池の間の領域から内部反射
して太陽電池の前面に戻る光の量を改良するという利点がある。
【００３４】 図６は、図３に示す積層プラスチックフィルムを用いて、図４に示すようなパ
ターン化された溝配列を得るための第２の方法を示す。この場合、積層シート２
０Ａは省略され、代わりに、長さ方向に沿って走る平行な溝を有する積層プラス
チックフィルムが複数のストリップ２０Ｂにカットされる。各ストリップは、長
さ方向に走る複数の溝２６を有する。これらのストリップの一つは、ランド領域
３０Ａ及び３０Ｄの各々に置かれるので、それらの溝は図４で見て水平方向に延
在し、追加の同様の溝（図示せず）は図４のランド領域３０Ｂ及び３０Ｃに対応
する領域に置かれるので、それらの溝は図４に示すように垂直方向に延在する。
ランド領域３０Ｂ及び３０Ｃのランド領域３０Ａ及び／又は３０Ｄとの交差点に
おいて、溝は水平方向又は垂直方向のいずれかに延在してもよいことは理解され
るであろう。
ターン化された溝配列を得るための第２の方法を示す。この場合、積層シート２
０Ａは省略され、代わりに、長さ方向に沿って走る平行な溝を有する積層プラス
チックフィルムが複数のストリップ２０Ｂにカットされる。各ストリップは、長
さ方向に走る複数の溝２６を有する。これらのストリップの一つは、ランド領域
３０Ａ及び３０Ｄの各々に置かれるので、それらの溝は図４で見て水平方向に延
在し、追加の同様の溝（図示せず）は図４のランド領域３０Ｂ及び３０Ｃに対応
する領域に置かれるので、それらの溝は図４に示すように垂直方向に延在する。
ランド領域３０Ｂ及び３０Ｃのランド領域３０Ａ及び／又は３０Ｄとの交差点に
おいて、溝は水平方向又は垂直方向のいずれかに延在してもよいことは理解され
るであろう。
【００３５】 図７は、積層プラスチックフィルム反射性材料２０Ｃの好ましい一形態の部分
平面図である。材料２０Ｃもまた、上述のようにエンボス加工によって形成され
た溝及び溝の外郭に沿って溝をカバーする金属フィルムを有するプラスチックフ
ィルムを備えることを理解されたい。しかし、この場合、エンボス加工ロール（
図示せず）は、溝２６同様の断面形状を有する溝２８の矩形パターンをエンボス
加工するように設計されていて、ある溝２８Ａは一方向において長さ方向に延在
し、残りの溝２８Ｂは溝２８Ａに直角に延在する。こうして、各平坦な矩形領域
２９は、太陽電池４がその領域にフィットする寸法となる。積層フィルム材料は
、幅方向に横断して形成された矩形領域２９の数が意図されたモジュールにおけ
る太陽電池の列すなわち縦列における太陽電池の数と等しくなるように十分幅広
に形成され得、積層フィルムのウェブが意図されたモジュールにおける太陽電池
の数に等しい数である領域２９を有する非連続片に切断され得る。
平面図である。材料２０Ｃもまた、上述のようにエンボス加工によって形成され
た溝及び溝の外郭に沿って溝をカバーする金属フィルムを有するプラスチックフ
ィルムを備えることを理解されたい。しかし、この場合、エンボス加工ロール（
図示せず）は、溝２６同様の断面形状を有する溝２８の矩形パターンをエンボス
加工するように設計されていて、ある溝２８Ａは一方向において長さ方向に延在
し、残りの溝２８Ｂは溝２８Ａに直角に延在する。こうして、各平坦な矩形領域
２９は、太陽電池４がその領域にフィットする寸法となる。積層フィルム材料は
、幅方向に横断して形成された矩形領域２９の数が意図されたモジュールにおけ
る太陽電池の列すなわち縦列における太陽電池の数と等しくなるように十分幅広
に形成され得、積層フィルムのウェブが意図されたモジュールにおける太陽電池
の数に等しい数である領域２９を有する非連続片に切断され得る。
【００３６】 図８は、積層プラスチックフィルム２０Ｄの別の形態を示す。この場合、フィ
ルムは、溝３２Ａ及び３２Ｂのヘリンボーンパターンにエンボス加工される。こ
の材料は、シート２０Ａの代わりに使用されてもよく、この場合には、ストリッ
プ２０Ｂは図５の実施形態から省略されるか又は複数のストリップにカットされ
て図６の実施形態におけるストリップ２０Ｂの代わりに用いられてもよい。
ルムは、溝３２Ａ及び３２Ｂのヘリンボーンパターンにエンボス加工される。こ
の材料は、シート２０Ａの代わりに使用されてもよく、この場合には、ストリッ
プ２０Ｂは図５の実施形態から省略されるか又は複数のストリップにカットされ
て図６の実施形態におけるストリップ２０Ｂの代わりに用いられてもよい。
【００３７】 本発明により提供される積層プラスチックフィルムを組み込むモジュールの製
造法の実施例は、以下の方法及び図６に示す技術によって達成される。太陽電池
の配列は、ＥＶＡ又はイオノマーなどのカプセル材料のシート上方で、背面シー
ト６上に配設される。太陽電池は、上述のように、互いに及び背面シート上の出
力端子に相互連結される。次いで、適当な形状にカットされた積層プラスチック
フィルム材料の片は、図６に関して説明したように太陽電池の間のスペースに位
置づけられる。次に、カプセル材料の別のシートが、太陽電池の上方に置かれ、
ガラス又はプラスチック製の透過性前面カバーシートによって覆われる。最後に
、モジュールは、真空下で加熱されて、カプセル材料の２枚のシートを互いに及
び背面シート、前面カバー、太陽電池及び積層プラスチックフィルム材料の露出
表面領域に溶融させて一体化する。このモジュールは、次いで、次なる使用のた
めに、フレーム内に取り付け可能となる。
造法の実施例は、以下の方法及び図６に示す技術によって達成される。太陽電池
の配列は、ＥＶＡ又はイオノマーなどのカプセル材料のシート上方で、背面シー
ト６上に配設される。太陽電池は、上述のように、互いに及び背面シート上の出
力端子に相互連結される。次いで、適当な形状にカットされた積層プラスチック
フィルム材料の片は、図６に関して説明したように太陽電池の間のスペースに位
置づけられる。次に、カプセル材料の別のシートが、太陽電池の上方に置かれ、
ガラス又はプラスチック製の透過性前面カバーシートによって覆われる。最後に
、モジュールは、真空下で加熱されて、カプセル材料の２枚のシートを互いに及
び背面シート、前面カバー、太陽電池及び積層プラスチックフィルム材料の露出
表面領域に溶融させて一体化する。このモジュールは、次いで、次なる使用のた
めに、フレーム内に取り付け可能となる。
【００３８】 あるいは、モジュールは、逆の形態で組み立てられてもよい。すなわち、モジ
ュール組立中に、モジュール構成要素を支持するために、透過性ガラス又はプラ
スチックシートが用いられてもよい。この方法において、カプセル材料の層は、
透過性シート上方に置かれてもよく、太陽電池はこの層の下方面に置かれてもよ
い。第２の反射性の薄いカプセル材料の層は、太陽電池の背面全体に横たわり、
図７に示すようなテクスチャーシートは、溝が下方に面している第２のカプセル
材料シート全体下方に面して横たわる。次いで、第３の薄いカプセル材料シート
は、テクスチャー反射性シート上方に置かれ、すなわちガラス製の背面シートに
よって覆われる。次いで、上述のサンドイッチは、上述のように、真空下で加熱
されて積層される。
ュール組立中に、モジュール構成要素を支持するために、透過性ガラス又はプラ
スチックシートが用いられてもよい。この方法において、カプセル材料の層は、
透過性シート上方に置かれてもよく、太陽電池はこの層の下方面に置かれてもよ
い。第２の反射性の薄いカプセル材料の層は、太陽電池の背面全体に横たわり、
図７に示すようなテクスチャーシートは、溝が下方に面している第２のカプセル
材料シート全体下方に面して横たわる。次いで、第３の薄いカプセル材料シート
は、テクスチャー反射性シート上方に置かれ、すなわちガラス製の背面シートに
よって覆われる。次いで、上述のサンドイッチは、上述のように、真空下で加熱
されて積層される。
【００３９】 以下、本発明により達成される改良の度合いを説明する。１０個の太陽電池切
り取り試片がカプセル材料としてＥＶＡを用いて、前面カバーシートとして０．
２５インチ（０．６４ｃｍ）厚みのガラスを用いて製造される。各切り取り試片
は、１００ｍｍ寸法の１個の太陽電池を含む。各太陽電池は、積層反射性材料の
４本のストリップによって囲まれる。各ストリップは、太陽電池の各サイドに沿
っていて、太陽電池の互いに反対側の２側に沿って一方向に及び太陽電池の他の
互いに反対側の２側に沿う第１の方向に直角な第２の方向に、基本的に図４のパ
ターンと同様に、溝が走っている。積層反射性材料は、上面に約４００オングス
トロームの厚みのアルミニウムコーティングを有する０．０５インチ（０．１３
ｃｍ）の厚みのMylar（登録商標）フィルムからなる。Mylar（登録商標）フィル
ムは、金属化される前に、エンボス加工される。エンボス加工によって、約１２
０゜の囲み角度、約０．００２インチ（０．０００５ｃｍ）の深さ、及び約０．
００７インチ（０．０１８ｃｍ）の繰り返しスペースを有するＶ字形溝が形成さ
れる。積層フィルムの各ストリップは、約２５ｍｍ幅である。これらの切り取り
試片及び反射性材料を有していないが不透明なマスクで囲まれている他の切り取
り試片は、太陽光に模した光源で各太陽電池を照射して短絡回路電流を測定する
ことによって試験された。積層反射プラスチックフィルムを有する１０個の切り
取り試片は、新規な反射媒体を有していない太陽電池の出力よりも２０．８〜２
５．６％の範囲で出力の増加を示した。さらに、平坦な白色表面によって囲まれ
ている同様の太陽電池は、反射媒体を有していない太陽電池よりも約１０％の出
力増加を示した。
り取り試片がカプセル材料としてＥＶＡを用いて、前面カバーシートとして０．
２５インチ（０．６４ｃｍ）厚みのガラスを用いて製造される。各切り取り試片
は、１００ｍｍ寸法の１個の太陽電池を含む。各太陽電池は、積層反射性材料の
４本のストリップによって囲まれる。各ストリップは、太陽電池の各サイドに沿
っていて、太陽電池の互いに反対側の２側に沿って一方向に及び太陽電池の他の
互いに反対側の２側に沿う第１の方向に直角な第２の方向に、基本的に図４のパ
ターンと同様に、溝が走っている。積層反射性材料は、上面に約４００オングス
トロームの厚みのアルミニウムコーティングを有する０．０５インチ（０．１３
ｃｍ）の厚みのMylar（登録商標）フィルムからなる。Mylar（登録商標）フィル
ムは、金属化される前に、エンボス加工される。エンボス加工によって、約１２
０゜の囲み角度、約０．００２インチ（０．０００５ｃｍ）の深さ、及び約０．
００７インチ（０．０１８ｃｍ）の繰り返しスペースを有するＶ字形溝が形成さ
れる。積層フィルムの各ストリップは、約２５ｍｍ幅である。これらの切り取り
試片及び反射性材料を有していないが不透明なマスクで囲まれている他の切り取
り試片は、太陽光に模した光源で各太陽電池を照射して短絡回路電流を測定する
ことによって試験された。積層反射プラスチックフィルムを有する１０個の切り
取り試片は、新規な反射媒体を有していない太陽電池の出力よりも２０．８〜２
５．６％の範囲で出力の増加を示した。さらに、平坦な白色表面によって囲まれ
ている同様の太陽電池は、反射媒体を有していない太陽電池よりも約１０％の出
力増加を示した。
【００４０】 本発明はさらに、プラスチックフィルム上の反射性金属コーティングを、反射
ミラーを形成するように配列されたＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などの無機材料の多重層
を具備する誘電体スタックで置換するコンセプトも含む。誘電体ミラーは周知で
あり、A. Scherer らの"Reactive Sputter Deposition of High Reflectivity D
ielectric Mirror Stacks",J. Vac. Sci. Technol. (1993)（高反射率誘電体ミ
ラースタックのリアクティブスパッタ蒸着）を参照されたい。誘電体ミラーを有
するプラスチックフィルムは、種々の企業から市販されている。
ミラーを形成するように配列されたＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などの無機材料の多重層
を具備する誘電体スタックで置換するコンセプトも含む。誘電体ミラーは周知で
あり、A. Scherer らの"Reactive Sputter Deposition of High Reflectivity D
ielectric Mirror Stacks",J. Vac. Sci. Technol. (1993)（高反射率誘電体ミ
ラースタックのリアクティブスパッタ蒸着）を参照されたい。誘電体ミラーを有
するプラスチックフィルムは、種々の企業から市販されている。
【００４１】 本発明は、さらに、透過性プラスチックフィルム基板及びその溝付表面上の金
属コーティングからなる積層反射材料を組み込むことを意図する。金属コーティ
ングは、透過性カバーシートから離隔する方向に面していて、金属フィルムの太
陽電池を短絡する可能性を排除する。
属コーティングからなる積層反射材料を組み込むことを意図する。金属コーティ
ングは、透過性カバーシートから離隔する方向に面していて、金属フィルムの太
陽電池を短絡する可能性を排除する。
【００４２】 本発明は、特定の種類の太陽電池、太陽電池カプセル材料又はカバーシートや
背面シートに適用が限定されるものではない。本発明は、当業者に明らかである
種々の変更が可能である。
背面シートに適用が限定されるものではない。本発明は、当業者に明らかである
種々の変更が可能である。
【図１】 図１は、従来の太陽電池モジュールの平面図であり、透過性カバー部材の一部
が破断されて示されている。
が破断されて示されている。
【図２】 図２は、図２の太陽電池モジュールの一部の模式的断面図である。
【図３】 図３は、本発明により与えられるテクスチャー反射性積層フィルム材料の好ま
しい形態の拡大スケールでの一部側面立面図である。
しい形態の拡大スケールでの一部側面立面図である。
【図４】 図４は、図３のテクスチャー反射性材料が太陽電池モジュールにおいてどのよ
うに用いられるかを示す模式図である。
うに用いられるかを示す模式図である。
【図５】 図５は、本発明の一実施形態の模式図である。
【図６】 図６は、本発明の別の実施形態の模式図である。
【図７】 図７は、本発明により与えられる反射性積層フィルムの好ましい形態の一部破
断図である。
断図である。
【図８】 図８は、本発明による反射性積層フィルム材料の別の形態を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年４月２３日（２００１．４．２３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、従来の太陽電池モジュールの平面図であり、透過性カバー部材の一部
が破断されて示されている。
が破断されて示されている。
【図２】 図２は、図１の太陽電池モジュールの一部の模式的断面図である。
【図３】 図３は、本発明により与えられるテクスチャー反射性積層フィルム材料の好ま
しい形態の拡大スケールでの一部側面立面図である。
しい形態の拡大スケールでの一部側面立面図である。
【図４】 図４は、図３のテクスチャー反射性材料が太陽電池モジュールにおいてどのよ
うに用いられるかを示す模式図である。
うに用いられるかを示す模式図である。
【図５】 図５は、本発明の一実施形態の模式図である。
【図６】 図６は、本発明の別の実施形態の模式図である。
【図７】 図７は、本発明により与えられる反射性積層フィルムの好ましい形態の一部破
断図である。
断図である。
【図８】 図８は、本発明による反射性積層フィルム材料の別の形態を示す。
Claims (27)
- 【請求項１】 太陽電池モジュールであって、 太陽電池の配列を支持するに適した平面状表面を有する支持構造体と、 上記平面状表面に配列されている複数の太陽電池であって、前面及び上記平面
状表面に面する背面を有し、横列及び縦列において互いに離隔されていて、上記
平面状表面の所定領域には太陽電池がないように配列されている複数の太陽電池
と、 上記太陽電池のすべての上に置かれて且つ太陽電池のすべてから離隔されてい
る透過性カバー部材と、 上記平面状表面の所定領域にわたって延在するように上記平面状表面の上に置
かれる光反射媒体であって、光反射性コーティングを有する可撓性プラスチック
フィルム形態の可撓性積層シート材料を具備し、上記積層シート材料は、上記太
陽電池の厚みよりも薄い厚みを有し、上記プラスチックフィルムは、エンボス加
工により、上記積層シート材料が複数の光反射ファセットを有するようなテクス
チャーに加工されていて、各光反射ファセットは上記カバー部材及び上記平面状
表面に対する所定角度を有し、こうして、上記ファセットに衝突する光が上記カ
バー部材に対する臨界角度よりも大きな所定角度で反射して上記透過性カバー部
材に戻り、こうして反射した光が上記カバー部材によって内部反射して、上記太
陽電池に戻るようになされている光反射媒体と、 を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項２】 請求項１のモジュールであって、前記積層シート材料は、複
数の平行なＶ字形溝を有し、前記ファセットが上記溝の側部を構成することを特
徴とするモジュール。 - 【請求項３】 請求項１のモジュールであって、前記溝は、前記プラスチッ
クフィルムの厚みよりも浅い深さを有することを特徴とするモジュール。 - 【請求項４】 請求項１のモジュールであって、前記光反射媒体は、可撓性
熱可塑性有機高分子のフィルムを含み、前記コーティングはアルミニウム又は銀
から作られていることを特徴とするモジュール。 - 【請求項５】 請求項４のモジュールであって、前記有機高分子は、ポリエ
チレンテレフタレート材料であることを特徴とするモジュール。 - 【請求項６】 請求項４のモジュールであって、前記コーティングは、アル
ミニウム又は銀から作られていることを特徴とするモジュール。 - 【請求項７】 請求項１のモジュールであって、前記コーティングは、銀か
ら作られていることを特徴とするモジュール。 - 【請求項８】 請求項１のモジュールであって、前記コーティングは、アル
ミニウムから作られていることを特徴とするモジュール。 - 【請求項９】 請求項２のモジュールであって、各前記ファセットは、前記
カバー部材の平面に対して２５゜〜３５゜の間の角度で延在することを特徴とす
るモジュール。 - 【請求項１０】 請求項２のモジュールであって、前記積層シート材料は、
０．００４インチ〜０．０１０インチ（０．０１０〜０．０２５ｃｍ）の間の厚
みを有し、前記溝は約０．００２インチ（０．００５ｃｍ）の深さを有すること
を特徴とするモジュール。 - 【請求項１１】 請求項２のモジュールであって、前記積層シート材料は、
０．００４インチ〜０．０１０インチ（０．０１０〜０．０２５ｃｍ）の間の厚
みを有し、前記溝は、約０．００７インチ（０．０１８ｃｍ）の繰り返しスペー
スを有することを特徴とするモジュール。 - 【請求項１２】 請求項１のモジュールであって、前記太陽電池及び前記光
反射媒体は、前記カバー部材及び前記支持構造体の平面状表面に至るまで延在し
且つこれらに結合する光透過性高分子材料内にカプセル化されていることを特徴
とするモジュール。 - 【請求項１３】 請求項１２のモジュールであって、前記高分子材料は、前
記ファセットのすべてに係合し且つ結合されていることを特徴とするモジュール
。 - 【請求項１４】 請求項２のモジュールであって、前記光反射媒体は、前記
溝が太陽電池の隣接する列の間の第１の方向及び太陽電池の隣接する列の間の第
２の方向に延在するように配設された前記積層シート材料の数片を具備すること
を特徴とするモジュール。 - 【請求項１５】 請求項１４のモジュールであって、前記可撓性積層シート
材料は、互いに平行に延在する第１の複数の溝と、互いに平行に延在するが上記
第１の複数の溝に対して所定角度で延在する第２の複数の溝と、を有することを
特徴とするモジュール。 - 【請求項１６】 請求項１５のモジュールであって、前記第１及び第２の複
数の溝は、前記太陽電池を受け入れる寸法である複数の矩形開口を規定するよう
に配列されていて、前記積層シート材料は、各上記開口が１個の太陽電池によっ
て覆われ且つ前記溝が太陽電池の間のスペースに配置されるように配設されてい
ることを特徴とするモジュール。 - 【請求項１７】 支持構造体の平面状表面上に横列及び縦列に配列された複
数の電気的に相互接続された太陽電池を有し、上記太陽電池の少なくとも数個の
太陽電池が互いに離隔されていて、上記平面状表面の所定領域が、上記太陽電池
と、太陽電池の上方に置かれていて太陽電池から離隔されている光透過性カバー
部材と、太陽電池の上方に置かれていて太陽電池をカプセルに包囲し上記カバー
部材に結合している光透過性固体媒体と、によって覆われないようになされてい
る太陽電池モジュールにおいて、 上記所定領域に配設されていて上記光透過性固体媒体によってカプセル化され
ている可撓性積層光反射媒体を備え、上記光反射媒体は、上記カバー部材に面す
る前面及び上記前面が複数のＶ字形溝を規定するように前面にてエンボス加工さ
れている背面を有する可撓性プラスチックフィルムと、上記前面を覆い且つ上記
前面と結合している反射フィルムと、を備え、上記反射フィルムは、上記溝の形
状と合致し且つ上記溝と同じ範囲を占めていて、こうして、上記溝の側を覆う上
記反射フィルムの部分が、上記光透過性固体媒体に結合される複数の光反射ファ
セットを形成し、各上記ファセットは、上記カバー部材に対して所定角度で延在
し、上記ファセット上に衝突する光が上記光透過性固体材料を通過して上方に反
射して上記光透過性カバー部材に入射し、次いで上記光透過性固体材料を通過し
て上記太陽電池まで下方に戻るようになされていることを特徴とする太陽電池モ
ジュール。 - 【請求項１８】 請求項１７のモジュールであって、前記溝は１１０゜〜１
３０゜の包囲角を有することを特徴とするモジュール。 - 【請求項１９】 請求項１７のモジュールであって、前記溝の幾何学的形状
は、前記光反射媒体に衝突する前記太陽電池に直角な入射光が、前記反射ファセ
ットによって反射されて、前記光透過性固体媒体を通過して、臨界角よりも大き
な前記カバー部材に対する所定角度で前記カバー部材まで戻ることを特徴とする
モジュール。 - 【請求項２０】 太陽電池モジュールであって、 太陽電池の配列を支持するに適した構造体と、 上記支持構造体の所定領域が露出されるように上記支持構造体の上に配列され
ている複数の太陽電池と、 上記所定領域と境界を接する各隣接する太陽電池に近接して延在するように上
記所定領域内に配設されている光反射媒体と、 上記太陽電池の上方に置かれ且つ上記太陽電池から離隔されていて、上記支持
構造体及び上記太陽電池の平面に平行であり、１．３〜３．０の範囲の反射率を
有する光透過性カバー部材と、 上記太陽電池及び上記光反射媒体の上方に置かれていて、上記カバーシートに
至るまで延在し且つ上記カバーシートに結合されている光透過性光学媒体と、を
備え、 上記光反射媒体は、複数のＶ字形溝によって特徴づけられるようにエンボス加
工されている前面及び背面を有する０．００４インチ〜０．０１０インチ（０．
０１０〜０．０２５ｃｍ）の間の厚みの可撓性プラスチックフィルムの形態であ
る可撓性積層シートと、上記プラスチックフィルムの前面をカバーする光反射コ
ーティングと、を備え、第１の複数の溝を規定する上記前面の領域上の上記光反
射コーティングの部分は光反射ファセットを形成し、上記溝は上記光透過性光学
媒体を通過して上記光反射ファセット上に衝突する光が上記光学媒体を通過して
上方に反射して上記カバー部材に達し、その後、内部反射して上記光透過性光学
媒体を下方に通過して上記太陽電池に達するような幾何学形状を有する、ことを
特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項２１】 背面シート、透過性前面カバーシート、及び支持体と上記
カバーシートとの間の支持体上に配列されている複数の太陽電池を有し、上記太
陽電池の列がその間にランド領域を規定する所定の太陽電池モジュールの出力電
流を増加させる方法であって、 （１）上記ランド領域に、複数のＶ字形溝がエンボス加工されている前面及び
背面を有する可撓性プラスチックフィルムと上記カバーシートに面する上記前面
上の薄い反射コーティングとを具備し、上記反射コーティングの上記溝に沿った
部分が上記カバーシートに対して２５゜〜３５゜の範囲の角度に向けられている
光反射ファセットを形成する可撓性光反射積層シート材料を置き、 （２）上記透過性カバーシートを介して上記ファセットに衝突する太陽光放射
を上記透過性カバーシートまで反射して戻し、反射した太陽光放射が上記カバー
部材から内部反射して上記太陽電池まで下方に戻るようにし、こうして、上記フ
ァセットに衝突する光を上記太陽電池に向けて、上記太陽電池モジュールの出力
電流を増加させる ことを特徴とする方法。 - 【請求項２２】 背面シート、透過性前面カバーシート、及び支持体と上記
カバーシートとの間で支持体上に配列されている複数の太陽電池を有し、上記太
陽電池の配列がその間にランド領域を規定する所定の太陽電池モジュールの出力
を増加させる方法であって、 ０．００４インチ〜０．０１０インチ（０．０１０〜０．０２５ｃｍ）の範囲
の厚みで、前面及び背面を有する可撓性プラスチックフィルムの延長された長さ
のウェブを準備し、 平行なＶ字形溝を形成するように、上記プラスチックフィルムの前面をエンボ
ス加工し、 上記プラスチックフィルムのエンボス加工された前面を、約１０００オングス
トローム以下の厚みの反射コーティングで覆って、上記プラスチックフィルム及
び上記コーティングを具備し且つ上記溝に沿ったコーティングの部分が光反射フ
ァセットを形成する積層フィルム材料を形成し、 上記積層フィルム材料を少なくとも１の所定長さで上記ウェブから切断し、上
記背面シート及び上記前面カバーシートの間のランド領域に上記少なくとも１の
所定長さの積層フィルム材料を置き、 上記透過性カバーシートを介して上記ファセットに衝突する太陽光放射を上記
透過性カバーシートまで反射して戻し、上記反射した太陽光放射が上記カバー部
材から内部反射して上記太陽電池に向かって下方に戻され、こうして上記ファセ
ットに衝突する光が上記太陽電池に向けられて、上記太陽電池モジュールの出力
電流を増加させることを特徴とする方法。 - 【請求項２３】 請求項２２の方法であって、前記ランド領域に配設されて
いる積層フィルム材料で、前記ファセットは、前記カバーシートに対して２５〜
３５゜の間の角度で延在する、ことを特徴とする方法。 - 【請求項２４】 請求項２２の方法であって、前記溝は、前記プラスチック
フィルム内に約０．００２インチ（０．００５ｃｍ）の深さを有することを特徴
とする方法。 - 【請求項２５】 請求項２２の方法であって、前記太陽電池は、縦横に配列
されていて、前記ウェブから切り離された所定長さの積層フィルム材料、前記ラ
ンド領域に置かれ、横列の間の前記溝は、横列に平行に走り、縦列の間の溝は溝
に平行に走ることを特徴とする方法。 - 【請求項２６】 太陽電池モジュールを製造する方法であって、 前面及び背面並びに０．００４インチ〜０．０１０インチ（０．００５ｃｍ〜
０．０２５ｃｍ）の範囲の厚みを有する可撓性プラスチックフィルムの所定長さ
のウェブを準備し、 上記プラスチックフィルムの上記前面をエンボス加工して、連続する平行なＶ
字形溝を形成し、各溝を断面において１１０〜１３０゜の範囲の囲み角を有する
ように形成し、 上記プラスチックフィルムのエンボス加工された前面を、約１０００オングス
トローム以下の厚さを有する反射性コーティングで覆って、上記プラスチックフ
ィルム及び反射性コーティングを具備する積層フィルム材料を形成し、上記反射
性コーティングの上記溝に沿った部分が光反射ファセットを形成するようになし
、 上記ウェブから上記積層フィルム材料の少なくとも１の所定長さを切り離し、 背面シートと、透過性前面カバーシートと、支持体上に配列されていて且つ間
にランド領域を有する複数の太陽電池と、を準備し、 上記ランド領域における上記少なくとも１の所定長さの積層フィルム材料を上
記背面シートの間に置き、 上記太陽電池及び上記積層フィルム材料の上方に上記カバーシートを置き、上
記カバーシートと上記背面シートとの間に光透過性媒体を介在させながら、上記
太陽電池及び上記積層フィルム材料を上記カバーシート及び上記背面シートに対
して封止し、こうして封止された太陽電池モジュールを形成する、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項２７】 請求項２６の方法であって、前記コーティングは、金属フ
ィルムであるか又は複数の誘電性フィルムからなることを特徴とする方法。
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