JP2010182851A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】
この発明は、直列接続される太陽電池間の電流のバラツキをなくすとともに、各太陽電池の集電抵抗損失を少なくし、太陽電池モジュール出力を向上させることを目的とする。
【解決手段】 表面部材と、裏面部材と、表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、表面部材及び裏面部材の間に配設され、複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、太陽電池１１ａ、１１ｂは、受光面側に配設され配線材１２０と接続される受光面側集電極１１５と、裏面側に配設され配線材１２０と接続される裏面側集電極１１９と、を有し、端部側に、受光面側集電極１１５のうち表面部材に臨む部分の面積が、内側に位置する太陽電池１１ｂの受光面側集電極１１５のうち表面部材に臨む部分の面積よりも大きくされた太陽電池１１ａが配されている。
【選択図】 図３

Description

この発明は、隣接する太陽電池の表面上に形成された集電極を配線材によって接続した複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールに関するものである。

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の光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。

このような太陽電池を家屋或いはビル等の電源として用いるにあたっては、太陽電池１枚当たりの出力が数Ｗと小さいことから、通常複数の太陽電池を電気的に直列或いは並列に接続することで、出力を数１００Ｗにまで高めた太陽電池モジュールとして使用するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

図７は、従来の太陽電池モジュールを示す平面図である。従来の太陽電池モジュールを図７に従い説明する。

図７に示すように、複数の太陽電池８００が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材８０２により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材と、耐侯性フィルムからなる裏面部材との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材により封止されている。

複数の太陽電池８００…が配線材８０２により直列に接続され、１単位ユニットであるストリングス８１０を構成している。これらストリングス８１０、８１０間は接続用配線、いわゆる渡り配線８１１により接続されている。これら渡り配線８１１は太陽電池８００の周囲に設けられている。更に、これら太陽電池８００からの出力を外部に引き出すための引き出し線が接続されている。

このようにして太陽電池モジュールが形成されており、この太陽電池モジュールの周囲には、必要に応じて金属製の外枠８５０が取り付けられている。

特開２００６−２７８９０４号公報

上記したように、太陽電池モジュールにおいては、渡り配線が太陽電池の周囲に設けられているため、太陽電池と外枠との間にスペースが生じる。このスペースから入射した光が裏面部材で反射して太陽電池に直接、或いは表面部材で再反射することにより間接的に入射し発電することになる。この裏面からの反射光は、太陽電池モジュールの端部に位置する太陽電池の方が多くなる。これは太陽電池と外枠との間のスペースが太陽電池間のスペースよりも大きくなるからである。この結果、太陽電池モジュール内では裏面反射光による太陽電池電流の向上率が太陽電池毎にばらつくことになる。異なる電流の太陽電池が直列に接続されることで、電流ロスが生じる。すなわち、端部に位置する太陽電池の方が短絡電流（Ｉｓｃ）は大きくなるが、各太陽電池は直列接続されているので、電流ロスが生じる。

一方、太陽電池では集電極の配置や充填率（集電極の合計面積等）によって集電極抵抗損失と光反射損失が変化し、一般的に両者は相反する関係にある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものにして、直列接続される太陽電池間の電流のバラツキをなくすとともに、各太陽電池の集電抵抗損失を少なくし、太陽電池モジュール出力を向上させることを目的とする。

この発明の第１の太陽電池モジュールは、表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、端部側に、前記受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積が、内側に位置する太陽電池の受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする。

また、この発明は、上記の第１の太陽電池モジュールにおいて、前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の幅と同一となるように形成されており、前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の本数より多くなるように形成されているように構成できる。

また、この発明は、上記の第１の太陽電池モジュールにおいて、前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の本数と同一となるように形成されており、前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の幅より大きくなるように形成されているように構成できる。

また、この発明の第２の太陽電池モジュールは、表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、端部側に、前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積が、内側に位置する太陽電池の裏面面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする。

また、この発明は、上記の第２の太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の幅と同一となるように形成されており、前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の本数より多くなるように形成されているように構成できる。

また、この発明は、上記の第２の太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の本数と同一となるように形成されており、前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の幅より大きくなるように形成されているように構成できる。

また、この発明の第３の太陽電池モジュールは、表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、端部側に、前記受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積と前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積との合計は、内側に位置する太陽電池の受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積と前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積との合計よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする。

また、この発明は、上記の各構成において、前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記受光面側に形成された細線電極の数は、前記裏面側に形成された細線電極の数と同数に形成されているように構成できる。

この発明によれば、直列接続される太陽電池間の電流のバラツキを無くすとともに、各太陽電池の抵抗損失を減少させることができる。そして、端部側に位置する太陽電池の直列抵抗成分を小さくすることで、太陽電池モジュール全体の抵抗成分を小さくでき、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。

この発明の実施形態の太陽電池モジュールを示す平面図である。 この発明の太陽電池モジュールのＡ−Ａ線断面図である。 この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの要部を示す平面図である。 この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図である。 この発明の実施形態に用いられる太陽電池を示す概略断面図である。 この発明の実施形態に用いられる太陽電池を示す概略断面図である。 従来の太陽電池モジュールを示す平面図である。

この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの概略を示す平面図、図２は、この発明の太陽電池モジュールのＡ−Ａ線断面図、図３は、この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの要部を示す平面図、図４は、この発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの要部を示す概略断面図である。尚、図２においては、太陽電池間を接続する配線部材等は省略している。

この発明の太陽電池モジュール１０は、図１及び図２に示すように、複数の太陽電池１１ａ（１１ｂ）を備えている。この太陽電池１１ａ（１１ｂ）は、例えば、厚みが０．１５ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、１辺が１００ｍｍの略正方形を有するが、これに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。

この太陽電池１１ａ（１１ｂ）内には、例えば、ｎ型領域とｐ型領域が形成され、ｎ型領域とｐ型領域との界面部分でキャリア分離用の電界を形成するための接合部が形成されている、この他に単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した太陽電池などが用いられる。

図３、図４に示すように、この複数の太陽電池１１ａ（１１ｂ）の各々は互いに隣接する他の太陽電池１１ａ（１１ｂ）と扁平形状の銅箔などで構成された配線材１２０によって電気的に接続されている。即ち、配線材１２０の一方端側が所定の太陽電池１１ａ（１１ｂ）の上面側の集電極１１５に接続されるとともに、他方端側がその所定の太陽電池１１ａ（１１ｂ）に隣接する別の太陽電池１１ａ（１１ｂ）の下面側の集電極１１９に接続される。これら太陽電池１１ａ（１１ｂ）は、配線材１２０で直列に接続され、太陽電池モジュール１０から渡り配線や取り出し線を介して所定の出力、例えば、２００Ｗの出力が発生するように構成されている。

図２に示すように、複数の太陽電池１１ａ（１１ｂ）が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材１２０により電気的に接続され、ガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する表面部材１２と、耐侯性フィルム又はガラス、透光性プラスチックのような透光性を有する部材からなる裏面部材１３との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材１４により封止されている。

上記太陽電池モジュール１０は、必要に応じて外周にシール材４０を用いてアルミニウムなどからなる外枠２０に嵌め込まれる。この外枠２０は、アルミニウム、ステンレス又は鋼板ロールフォーミング材等で形成されている。必要に応じて端子ボックス（図示せず）が、例えば裏面部材１３の表面に設けられる。

図２に示すように、外枠２０の一例は、中空構造の本体部２１、本体部２１の上部に位置し、外周部をシール材によって嵌め込む断面コ字状の嵌合部２２を有する。嵌合部２２には、シール材を溜めるための凹部２６が設けられている。本体枠２１の４辺のうち少なくとも対向する２辺において底面から外方向に突出し更に上方向に伸びた鍔部２７が形成されている。

この太陽電池モジュール１０では、上述のように、裏面部材１３が透光性を有している。このため、表面部材１２側から入射した光のうち裏面部材１３を透過した光は、太陽電池モジュール１０の設置面で反射され、その一部が裏面部材１３を透過して再度太陽電池モジュール１０に入射する。そして、再入射した光のうち一部は太陽電池１１ａ（１１ｂ）に裏面側から入射し、一部は表面部材１２と空気の界面で反射され太陽電池１１ａ（１１ｂ）に表面側から入射する。

上記した太陽電池１１ａ（１１ｂ）の構造につき図５を参照して説明する。図５は、この実施形態に用いられる太陽電池の一例を示す概略断面図である。尚、図５においては、各層の構成を理解し易くするために、実際の膜厚に沿った比率では記載せずに、薄膜層部分は拡大して表示している。

本発明にかかる太陽電池１１ａ（１１ｂ）は、板状の光電変換部１００と、光電変換部１００の表面及び裏面にそれぞれ形成された集電極１１５、１１９とを有する。光電変換部１００は、光の入射によって、光生成キャリアを生成する。光生成キャリアとは、光の入射によって光電変換部内で生成される電子と正孔とをいう。光電変換部１００は、例えば、板状の結晶系半導体を用いて構成される。図５に示すように、この太陽電池１１ａ（１１ｂ）は、結晶系半導体基板として、約２００μｍの厚みとを有するｎ型の単結晶シリコン基板１１０を備えている。ｎ型単結晶シリコン基板１１０の表面には、図示はしていないが、数μｍから数十μｍの高さを有する光閉じ込めのためのピラミッド状凹凸が形成されている。このｎ型単結晶シリコン基板１１０上には、真性のｉ型非晶質シリコン層１１２が形成されている。また、ｉ型非晶質シリコン層１１２上には、ｐ型非晶質シリコン層１１３が形成されている。

そして、ｐ型非晶質シリコン層１１３上には、ＩＴＯ（Indium tin Oxide）膜１１４がスパッタ法により形成されている。

このＩＴＯ膜１１４の表面の所定領域には集電極１１５が形成されている。この集電極１１５は、光電変換部１００で生成された光生成キャリアを収集するための電極である。集電極１１５は、例えば、互いに並行に形成された複数の細線電極１１５ａを含む。この細線電極１１５ａは、例えば、幅約１００μｍ、ピッチ約２ｍｍ、厚み約６０μｍであり、光電変換部の表面上に５０本程度形成される。このような細線電極１１５ａは、例えば、銀ペーストをスクリーン印刷して、百数十度の温度で硬化させて形成される。

また、ｎ型単結晶シリコン基板１１０の下面上には、ｎ型非晶質シリコン層１１６が形成されている。このようにｎ型単結晶シリコン基板１１０の下面上に、ｎ型非晶質シリコン層１１６が形成されることにより、キャリアの再結合による損失を小さくしたいわゆるＢＳＦ（Ｂａｃｋ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｉｅｌｄ）構造が形成されている。更に、ｎ型非晶質シリコン層１１６上には、ＩＴＯ膜１１７がスパッタ法により形成されている。尚、ｎ型単結晶シリコン基板１１０とｎ型非晶質シリコン層１１６との間に、ｉ型非晶質シリコン層を介挿してもよい。

このＩＴＯ膜１１７上の所定領域には、同様に、銀ペーストからなる集電極１１９が形成されている。この集電極１１９は、上記の集電極１１５と同様に互いに並行に形成された複数の細線電極１１９ａを含む。

図５に示す例では、光電変換部１００は、表側のＩＴＯ膜１１４から裏面側のＩＴＯ膜１１７までが相当する。そして、図５に示す太陽電池では、表裏に形成された集電極１１５、１１９がいずれも細線電極１１５ａ、１１９ａを有している。このため、表裏両面から入射した光によって発電可能な両面入射型とされている。

受光面側及び裏面側の集電極１１５、１１９には、接着層によって配線材１２０、１２０が圧着（接着）されている。従って、受光面側の集電極１１５の一部は配線材１２０によって被覆され、一部が配線材１２０から露出して表面部材１２に臨んでいる。同様に、裏面側の集電極１１９の一部は配線材１２０によって被覆され、一部が配線材１２０から露出して裏面部材１３に臨んでいる。

接着層としては、エポキシ樹脂を主成分として、１８０℃の加熱で急速に架橋が促進され、１５秒程度で硬化が完了するような架橋促進剤が配合されている樹脂接着剤を用いることができる。この接着層の厚みは、０．０１〜０．０５ｍｍであり、幅は入射光の遮蔽を考慮して、配線材１６と同等若しくは配線材幅より狭い方が好ましい。この実施形態では、幅１．５ｍｍ、厚み０．０２ｍｍの帯状フィルムシートに形成された樹脂接着剤を用いることができる。

また、樹脂接着剤としては、導電性粒子を含まないもの或いは導電性粒子を含むものを用いることができる。導電性粒子を含まない樹脂接着剤を用いる場合には、集電極１１５（１１９）の表面の一部を配線剤１２０の表面に直接接触させることによって、電気的な接続を行う。この場合、配線材１２０として銅箔版等の導電体の表面に、錫（Ｓｎ）や半田等の集電極１１５（１１９）より柔らかい導電膜を形成したものを用い、集電極１１５（１１９）の一部を導電膜中にめり込ませるようにして接続することが好ましい。

一方、導電性粒子を含む樹脂接着剤を用いる場合には、導電性粒子を集電極１１５（１１９）の表面及び配線材１２０の表面の両方を接触させることにより、集電極１１５（１１９）と配線材１２０との電気的接続を行う。この場合、集電極１１５（１１９）の表面の一部を配線材１２０の表面に直接接触させることによって、より好ましい電気的な接続を行うことができる。

上記した例においては、樹脂接着剤を用いて集電極１１５（１１９）と配線材１２０とを接続しているが、樹脂接着剤の代わりに半田を用いても良い。この場合、集電極１１５（１１９）は、複数の細線電極１１５（１１９）を互いに電気的に接続するように形成された、半田付け可能な金属からなる接続用電極を有する。そして、この接続用電極の表面に半田を用いて配線材１２０を接着することができる。

図６に、他の太陽電池の例を示す。この太陽電池１１ａ（１１ｂ）においては、半導体基板２００としてのｐ型シリコン基板の受光面にリン等のｎ型不純物が拡散することによりｎ+層２０１が形成されており、ｎ+層２０１上に反射防止膜２０４が形成されている。そして、表面側の集電極１１５が反射防止膜２０４を貫通してｎ+層２０１に接触するようにして設置されている。

また、太陽電池１１ａ（１１ｂ）においては、半導体基板２００としてのｐ型シリコン基板の裏面にはアルミニウム等のｐ型不純物が拡散することによりｐ+層２０２が形成されており、ｐ+層２０２上に金属電極２０３が形成されている。そして、金属電極２０３上には、裏面電極１１９が形成されている。図６に示す太陽電池では、表面側から入射する光で発電可能にされている。

図１に示す実施形態においては、１２個の太陽電池１１ａ（１１ｂ）…が配線材１２０により直列に接続されてストリングス４０を構成している。この実施形態では６つのストリングス４０が電気的に直列に接続されている。この太陽電池モジュール１０は、太陽電池１１が１２直列×６列で構成されている。尚、直列数が増減、即ち、ストリングにおける太陽電池１１の数が増減しても同様にこの発明は適用できる。

そして、本発明にあっては、集電極１１５（１１９）のパターンを集電抵抗損失と光反射損失を考慮して最適な形状に形成されている。通常、受光面側に位置する集電極１１５は、光の入射の妨げにならないように、細線電極の線幅は細く、その高さを高くして、光反射損失が少なくするとともに抵抗損失も少なくしている。

上記したように、ストリングス４０、４０間が接続用配線、いわゆる渡り配線１３０により接続されている。これら渡り配線１３０は太陽電池１１ａの周囲に設けられている。

太陽電池モジュール１０においては、モジュール面積（受光面積）における発電領域の割合を増加させるために、太陽電池間はできるだけ密接して配置している。しかしながら、太陽電池の周囲には、渡り配線が配置されているため、太陽電池の周囲では、太陽電池間に比べて裏面側まで光が透過する領域が大きくなる。また、外枠を有する場合にも太陽電池間に比べて外枠と太陽電池間の方が裏面側まで光が透過する領域が大きくなる。すなわち、図３に示すように、太陽電池間の間隔Ｓ２、Ｓ３より、太陽電池と外枠２０までの間隔Ｓ０、Ｓ１の方が大きくなっている。

上記のように、太陽電池モジュール１０の周辺端部は、裏面側まで透過する光が多いので、周辺端部に位置する太陽電池１１ａは、内側に位置する太陽電池１１ｂより、裏面からの反射光が多くなる。このため、周辺側に位置する太陽電池１１ａと内側に位置する太陽電池１１ｂとが同じ太陽電池で構成されている場合、端部太陽電池の方が短絡電流（Ｉｓｃ）は大きくなる。しかし、各太陽電池は直列接続されているので、そのメリットはあまり大きくない。

そこで、この発明では、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側及び／又は裏面側集電極の合計面積を、内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側及び／又は裏面側集電極の合計面積よりも大きくする。

すなわち、この実施形態の太陽電池モジュール１０では、前述したように、反射光のうち一部は太陽電池１１ａ（１１ｂ）に裏面側から入射し、一部は表面部材１２と空気の界面で反射され、太陽電池１１ａ（１１ｂ）に表面側から入射する。また、反射光の量は、太陽電池モジュール１０の周辺部の方が、内側より多い。このため、端部側に配置される太陽電池１１ａに入射する光の量は、内側に位置する太陽電池１１ｂに入射する光の量よりも大きくなる。

そこで、この発明では、集電極による遮光面積を、端部側に配置される太陽電池１１ａで、内側に位置する太陽電池１１ｂよりも大きくしている。このようにすることで、それぞれの太陽電池１１ａ、１１ｂの短絡電流（Ｉｓｃ）を同程度にできる。

例えば、図３に示したように、端部側に配置される太陽電池１１ａの裏面側の集電極１１９のうち裏面部材に臨む部分の合計面積を、内側に位置する太陽電池１１ｂの裏面側の集電極１１９のうち裏面部材に臨む部分の合計面積よりも大きくする。すなわち、図３に示すように、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１９の細線電極１１９ａの幅と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１９の細線電極１１９ａの幅とを同一にする。そして、端部側に配置される太陽電池１１ａの集電極１１９の細線電極１１９ａの本数を内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極の細線電極１１９ａの本数より多くして、端部側に配置される太陽電池１１ａの裏面側の集電極１１９の合計面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの裏面側の集電極１１９の合計面積よりも大きくする。

または、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１９の細線電極１１９ａの本数と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１９の細線電極１１９ａの本数を同一とする。そして、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１９の細線電極１１９ａの幅を、端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１９の細線電極１１９ａの幅より太く形成して、端部側に配置される太陽電池１１ａの裏面側の集電極１１９の合計面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの裏面側の集電極１１９の合計面積よりも大きくする。

このように、集電極１１９の合計面積を最適化し、端部側に配置される太陽電池１１ａと内側に位置する太陽電池１１ｂとの短絡電流（Ｉｓｃ）が同程度になるように集電極パターンを決定する。集電極パターンは太陽電池自体の電流密度を考慮して、決めるとよい。

端部に位置する太陽電池１１ａの集電極の合計面積を大きくすることで、直列接続される太陽電池間の電流のバラツキを無くすとともに、各太陽電池１１ａの抵抗損失を減少させることができる。このように、端部側に位置する太陽電池の抵抗成分を小さくすることで、太陽電池モジュール１０全体の抵抗成分を小さくでき、太陽電池モジュール１０の出力を向上させることができる。

また、裏面側の集電極１１９だけでなく表面側の集電極１１５のパターンも端部に位置する太陽電池１１ａと内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５との集電極の面積を最適化するように変化させてもよい。

例えば、図３に示したように、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５のうち表面部材に臨む部分の合計面積を、内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５のうち表面部材に臨む部分の合計面積よりも大きくする。すなわち、図３に示すように、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅とを同一にする。そして、端部側に配置される太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数を内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極の細線電極１１５ａの本数より多くして、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５の合計面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５の合計面積よりも大きくする。

または、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数を同一とする。そして、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅を、端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅より太く形成して、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５の合計面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５の合計面積よりも大きくする。

また、端部に位置する太陽電池１１ａと内側に位置する太陽電池１１ｂの短絡電流（Ｉｓｃ）が同程度になるように、表裏の集電極のパターンを決定してもよい。このとき、表面側の細線電極と裏面側の細線電極の中心線とが略一致するように形成するとよい。

このように、表裏の集電極のパターンを同じように形成することで、太陽電池の応力の分布を平均化でき、半導体基板が薄くなっても太陽電池の反り等が防げる。また、表裏の集電極とも抵抗成分を減らすことができる。

また、図６に示す太陽電池のように、裏面側全面に電極が設けられているものにおいては、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５の面積を内側に位置する太陽電池１１ｂよりも大きくする。すなわち、図３に示すように、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅とを同一にする。そして、端部側に配置される太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数を内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数より多くして、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５の面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５の面積よりも大きくする。

または、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数と端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの本数を同一とする。そして、太陽電池モジュール１０の端部側に位置する太陽電池１１ａの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅を、端部側より内側に位置する太陽電池１１ｂの集電極１１５の細線電極１１５ａの幅より太く形成して、端部側に配置される太陽電池１１ａの表面側の集電極１１５の面積を内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５の面積よりも大きくする。

このように、表裏の集電極の合計面積を最適化し、端部側に配置される太陽電池１１ａと内側に位置する太陽電池１１ｂとの短絡電流（Ｉｓｃ）が同程度になるように集電極パターンを決定する。集電極パターンは太陽電池自体の電流密度を考慮して、決めるとよい。

さらに、両面入射型太陽電池においても、端部側に配置される太陽電池１１ａを表面側の集電極１１５だけの面積が内側に位置する太陽電池１１ｂの表面側の集電極１１５だけの合計面積よりも大きくするように構成しても良い。表面側には、裏面側から反射し、表面のガラスに反射して表面側から光が再入射する場合も多く、表面側の集電極の合計面積を裏面側の集電極の合計面積より大きくしても、受光ロスを減らすことが可能である。

さらに、太陽電池モジュール１０として両面入射型太陽モジュールでなくてもこの発明は適用できる。裏面部材によって反射され、表面ガラスで反射し、再入射する或いは裏面に直接再入射することで、端部に位置する太陽電池への光入射量が多くなるので、端部側に位置する太陽電池の表裏の集電極の合計面積をその内側に位置する太陽電池の表裏の集電極の合計面積より大きくなるようにし、内側に位置する太陽電池１１ｂと短絡電流（Ｉｓｃ）が同程度になるように、決定すればよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 太陽電池モジュール、１１ａ、１１ｂ 太陽電池、２０ 外枠、１００ 光電変換部、１１５ 集電極、１１５ａ 細線電極、１１９ 集電極、１１９ａ 細線電極、１２０ 配線材、１３０ 渡り配線。

Claims (8)

1. 表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、
   端部側に、前記受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積が、内側に位置する太陽電池の受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の幅と同一となるように形成されており、
   前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の本数より多くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の本数と同一となるように形成されており、
   前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の幅より大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
4. 表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、
   端部側に、前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積が、内側に位置する太陽電池の裏面面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の幅と同一となるように形成されており、
   前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の本数より多くなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記端部側に配された太陽電池の前記細線電極の本数は、内側に位置する太陽電池の前記細線電極の本数と同一となるように形成されており、
   前記端部側に配された前記太陽電池の前記細線電極の幅は、内側に位置する前記太陽電池の前記細線電極の幅より大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
7. 表面部材と、裏面部材と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、配線材によって電気的に接続された太陽電池と、前記表面部材及び裏面部材の間に配設され、前記複数の太陽電池を封止する封止材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池は、受光面側に配設され前記配線材と接続される受光面側集電極と、裏面側に配設され前記配線材と接続される裏面側集電極と、を有し、
   端部側に、前記受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積と前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積との合計は、内側に位置する太陽電池の受光面側集電極のうち前記表面部材に臨む部分の面積と前記裏面側集電極のうち前記裏面部材に臨む部分の面積との合計よりも大きくされた太陽電池が配されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 前記受光面側集電極は、前記表面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記裏面側集電極は、前記裏面部材に臨むように形成された複数の細線電極を有し、前記受光面側に形成された細線電極の数は、前記裏面側に形成された細線電極の数と同数に形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。

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