JP2011003834A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】表面と裏面の発電効率のバランスのよくない安価な太陽電池素子を用いても、期待した変換効率が得られるようにした両面入射型の太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール１０は間隔を置いて配置した複数の両面入射型太陽電池素子２と、太陽電池素子２の背面側に設けられかつ入射光を反射させて集光する光反射板５を備えた背面板４とを有する。背面板４は、隣接する太陽電池素子２の中心線に厚さの薄い薄肉部位がほぼ一致するように形成され、太陽電池素子２は、高変換効率面が、入射光が入射する光入射面の裏面側を向くように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、両面受光型の太陽電池素子を備えた太陽電池モジュールに関する。

近年、自動車等の車両は搭載される電子機器の増加に伴い消費電力が増加しているため、従来、その一部をまかなうべく車両に太陽電池を搭載することが行われている。太陽電池は、長期信頼性を保証するため、例えば発電素子をガラス等透明材、封止材（透明接着剤）、バックシートで積層したモジュール構造となっている。

太陽電池はできるだけ発電効率を高くすることが望ましい。この点に関して、従来、両面受光型の太陽電池素子を一定間隔をおいて複数配置し、各太陽電池素子間に入射した光を光反射板で反射させて集光し、太陽電池素子の裏面側に入射させるようにした両面受光型の太陽電池モジュールがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１２７３３１号公報

前述した従来技術のような両面受光型の太陽電池モジュールでは、太陽電池素子の両面で発電が行われるため、通常の太陽電池素子以上に少数キャリアのライフタイムが発電効率に影響を及ぼしている。そのため、効率を確保するためには、少数キャリアのライフタイムが長いフローティングゾーン法で作成されたシリコンウェハーから太陽電池素子を製造することが好ましい。

ところが、フローティングゾーン法で作成されたシリコンウェハーは非常に高価であることから、通常は安価なＣＺ法により引き上げられたシリコンウェハーが用いられている。

一方、ＣＺ法で作成されたシリコンウェハーのように安価で少数キャリア寿命の短いウェハーを用いると、表面と裏面での変換効率のバランスが悪くなってしまうため、通常はウェハーを薄くして表面と裏面での発電効率のバランスをとる手法が用いられる。

しかし、ウェハーを薄くすると、太陽電池素子の光吸収能力が制限されるという問題がある（太陽電池素子を通り抜けてしまう光線が発生し、発電量が制限される）。

そのため、両面受光型の太陽電池モジュールでは、片面受光型の太陽電池モジュールに比べて、元来、発電効率が低下してしまうという問題があり、集光化を行っても単位出力あたりの発電コストを大幅に上げることができないという問題があった。

一方、集光倍率を上げれば上げるほどセルの片面だけに集中的に太陽光線等光があたってしまい、太陽電池素子面内での光強度むらが大きくなってしまう。そのため、少数キャリア寿命に影響を受けやすい両面受光型の太陽電池モジュールでは、再結合損失やシャント抵抗による損失に起因する影響が強く現れてしまい、集光倍率を上げても期待した性能向上が得られないという問題もあった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、表面と裏面の変換効率のバランスのよくない安価な太陽電池素子を用いても、期待した変換効率が得られるようにした両面受光型の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、間隔を置いて配置した複数の両面受光型太陽電池素子と、太陽電池素子の背面側に設けられかつ入射光を反射させて集光する光反射板を備えた背面板とを有する太陽電池モジュールであって、背面板は、隣接する太陽電池素子の間の中心線に厚さの薄い薄肉部がほぼ一致するように形成され、太陽電池素子は、高変換効率面が、入射光が入射する光入射面の裏面側を向くように配置されている太陽電池モジュールを特徴とする。

この太陽電池モジュールは、光が太陽電池素子の高変換効率面に集中的に照射されるため、太陽電池素子が安価で表裏のバランスのよくない場合でも期待した変換効率が得られる。

また、上記太陽電池モジュールは、太陽電池素子の配置ピッチをＰとしたときに、光反射板における薄肉部位からＰ／１０だけ太陽電池素子よりにずれた箇所に入射する２本の法線入射光の交差位置として定義される実質的焦点位置が背面板基準面よりも光入射面側に配置されていることが好ましい。
このようにすると、光の強度むらが発生しないため、損失を抑えることができる。
さらに、実質的焦点位置が背面板基準面と太陽電池素子との間に配置されていることが好ましい。

以上詳述したように、本発明によれば、表面と裏面の変換効率のバランスのよくない安価な太陽電池素子を用いても、期待した変換効率が得られるようにした両面受光型の太陽電池モジュールが得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す部分断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す部分断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの傾斜角度の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す部分断面図である。 （ａ）は実質的焦点位置が背面板基準面よりも下側にある場合を示す断面図、（ｂ）は実質的焦点位置が光入射面よりも上側にある場合を示す断面図である。 （ａ）は背面板基準面の一例を示す断面図、（ｂ）は別の背面板基準面を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す部分断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの変形例を示す図である。 実施例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 別の実施例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 比較例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 別の比較例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 さらに別の比較例に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の構成を示す部分断面図、図２は図１よりも広い範囲の断面図である。太陽電池モジュール１０は、前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有している。

前面板１は、ガラス等の透明な部材からなる一定の厚さを備えた平坦な板材であって、光入射面１ａが外側を向くようにして配置されている。

太陽電池素子２は所定間隔を置いて複数配置されている。各太陽電池素子２は、前面板１と背面板４との間にこれらと平行になるように縦横規則的に並んだ２次元格子状に配置されている。

また、各太陽電池素子２は、変換効率の高い高変換効率面２ａと変換効率の低い低変換効率面２ｂとを有する両面受光型であり、高変換効率面２ａが光入射面１ａとは反対側（光入射面１ａの裏面側）を向くようにして配置されている。光入射面１ａの裏面側に高変換効率面２ａが配置され、表面側に高変換効率面２ａより変換効率の低い低変換効率面２ｂが配置される。

各太陽電池素子２において、バイフェイシャリティ（低変換効率面２ｂの変換効率／高変換効率面２ａの変換効率）が０．９以下とすることが好ましい。また、より好ましくはバイフェイシャリティが０．８５以下に設定されている。

封止樹脂層３は、前面板１と背面板４との間に太陽電池素子２を封入していてひとつにまとまった層を形成している。

背面板４はガラスや透明樹脂等の透明な部材からなり、前面板１側が平坦面となり、その裏側が規則的に屈曲した屈曲面となっていて、その屈曲面に光反射板５が固着されている。

背面板４は最も窪んでいる最凹部４ａと、最も突出している最凸部４ｂと、最凹部４ａよりも凹みの小さい凹部４ｃとが屈曲面に形成され、最凹部４ａの形成されている部分が厚さの最も薄い薄肉部となっている。この薄肉部は、太陽電池素子２の中心を通るセル中心線６について、隣接する２本のセル中心線６の中央に位置し、一方のセル中心線６から他方のセル中心線６までの１／２の間隔に配置されるセル間隔中心線７とほぼ一致する位置に配置されている。

以上の構成を有する太陽電池モジュール１０は、前面板１の光入射面１ａから太陽光線等の光Ｌを入射することによって発電を行う。その光Ｌは前面板１を通って太陽電池素子２の低変換効率面２ｂに入射するが、太陽電池素子２の間を通過した場合は図２に示すようにして背面板４に到達し、そこの光反射板５により反射され、反射角度によっては太陽電池素子２の高変換効率面２ａに入射する。

この場合、光反射板５により反射させて集光した光は太陽電池素子２の高変換効率面２ａに集中的に照射される。そのため、太陽電池素子２が表面と裏面の変換効率のバランスのよくない安価なものであっても、太陽電池素子２の発電性能を効率的に引き出すことができる。したがって、表面と裏面の変換効率のバランスを確保するためにわざわざ太陽電池素子２の厚さを薄くして変換効率を損なうようなことをする必要がないため、高いエネルギー変換効率を得ることができる。また、太陽電池素子２の厚さを薄くすると発生し易くなるセルの割れ、欠けというトラブルを無くすことができるため、不良率の低下させることが可能となる。

また、薄肉部がセル間隔中心線７とほぼ一致する位置に配置されていることで、斜めに入射した光Ｌのように高変換効率面２ａに入射しなかった場合も、前面板１により図２に示すように全反射した反射光ＬＲとなり、この反射光ＬＲは隣接した２つ先の太陽電池素子２の高変換効率面２ａに入射するためリサイクルされ得ることとなる。この場合、前面板１での全反射過程では光エネルギーの損失はほとんど発生しないため、高い光閉鎖効果を得ることができる。このようなリサイクル効果は高変換効率面２ａを光入射面１ａとは反対側を向くようにして配置したことによるものであり、高変換効率面２ａを光入射面１ａ側に配置した場合には得ることができない。

次に、太陽電池モジュール１０における背面板４に形成される傾斜面の傾斜角度について説明する。

図３に示すように、背面板４の傾斜角度φは、入射光Ｌの入射角度が変化した際に光学的なエネルギー効率が最大となる角度θmaxとするのが好ましい。その際、背面板４の傾斜角度φは、θmaxとほぼ同じ角度としてもよく、例えばθmax−１５゜≦φ≦θmax＋１５゜とすることが好ましい。また、より好ましくは、θmax−１３゜≦φ≦θmax＋１０゜とされる。さらに好ましくは、θmax−１０゜≦φ≦θmax＋５゜とされる。

ここで、傾斜角度φは、太陽電池素子２の配置ピッチ（太陽電池素子２の中心位置同士の間隔）をＰとしたときに、光反射板５における薄肉部に対応した位置（最凹部４ａに対応した位置）からＰ／１０だけ太陽電池素子２よりにずれた箇所１１における角度である。

θmaxは、例えば、太陽電池モジュール１０の光学的効率を表す関数Ω（θ）を用いて定められる。関数Ω（θ）は、次の式（１）で表される。

この式（１）において、ｒは光反射板５の反射率、θは光反射板５の傾斜角度、ａは集光倍率、ｔは薄肉部における太陽電池モジュール１０の厚さである。
この式（１）の関数Ω（θ）において、θ＝０゜〜９０゜のうち関数Ω（θ）に最大値を与えるθがθmaxである。

傾斜角度φがθmaxに近いほど好ましい理由を説明する。図３において、入射光Ｌの仰角をｚとし、前面板１の単位領域に入射するフレネル損失を考慮した入射光エネルギーをｉ（ｚ）とし、光反射板５の任意の傾斜角度をθとすると、両面受光型の太陽電池素子２の一つあたりの光エネルギーＩ（ｚ、θ）は、南中時刻に最適角度となるように太陽電池モジュール１０を設置した場合、次の式（２）で表される。

従って、日中に太陽光から降り注ぐ太陽電池素子２に到達する光エネルギーの全積分強度Ｉtotは、次の式（３）により表される。

一方、光反射板５が存在しない標準的な太陽電池素子における光エネルギーの全積分強度Ｉnocは、次の式（４）により表される。

反射光を用いた場合の光学的な効率は、次の式（５）の関数Ω（θ）によって表される。

この関数Ω（θ）において、関数値の最大値を与える角度θmaxを選択することで集光効率を最も高められることが分かる。実用的には設置角度や設置方位の制約、外観的な制約も勘案しつつ光反射板５の傾斜角度が設定されるため、光反射板５の傾斜角度φは、θmaxとほぼ同じ角度として、例えばθmax−１５゜≦φ≦θmax＋１５゜とすることが好ましい。また、より好ましくはθmax−１３゜≦φ≦θmax＋１０゜とされ、さらに好ましくはθmax−１１゜≦φ≦θmax＋５゜とされる。

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール２０の構成を示す部分断面図である。太陽電池モジュール２０は、前述した太陽電池モジュール１０と同様に前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有しているが、太陽電池モジュール１０とは以下の点が相違している。

まず、太陽電池素子２の配置ピッチ（太陽電池素子２の中心位置同士の間隔）をＰとしたときに、光反射板５における薄肉部に対応した位置（最凹部４ａに対応した位置）からＰ／１０だけ、太陽電池素子２よりにずれた箇所（シフト位置ともいう）１１を考える。続いて、前面板１の光入射面１ａに垂直に入射し、かつシフト位置１１に入射する法線入射光１２を考え、太陽電池素子２を挟んで隣り合う２本の法線入射光１２が交差する交差位置を実質的焦点位置１３とする。そして、この実質的焦点位置１３が背面板基準面１４（背面板４の最も薄肉となる箇所を通る平面で背面板４の基準となる面を意味し、詳しくは図６（ａ），（ｂ）参照）よりも光入射面１ａ側にある。特に図４に示すように、実質的焦点位置１３は背面板基準面１４と太陽電池素子２との間に配置されていることが好ましい。

以上のように構成された太陽電池モジュール２０は、集光効率を４〜５倍と大きく保っても、太陽電池素子２から遠く離れた場所に入射した光を太陽電池素子２に入射させることができる。そのため、太陽電池モジュール２０は、変換効率の高いものとなっている。しかも、両面受光型太陽電池素子２の高変換効率面２ａにおける光の強度ムラが発生しないため、少数キャリアの再結合損失やシャント抵抗による損失を低く抑えることができる。さらに、ホットスポット（局所的な発熱箇所）も発生しづらくなるため耐久性能を向上させることができる。

また、実質的焦点位置１３が太陽電池モジュール２０の内部で、かつ太陽電池素子２に近い個所にあるため、次のような作用効果を奏する。

図５（ａ）に示すように、実質的焦点位置１３が背面板基準面１４よりも下側（前面板１から離れた側）にある場合や、図５（ｂ）に示すように、実質的焦点位置１３が光入射面１ａよりも上側にあるときは、太陽電池モジュール２０の外に光が出射して損失光が出てしまう。これに対し、図４のように、実質的焦点位置１３が背面板基準面１４と太陽電池素子２との間に存在しているときは、このような損失光となる光成分を抑制することができる。そのため、太陽電池モジュール２０は光閉じ込め効果によって高変換効率が得られるという効果に加え、太陽光による外観的に好ましくないぎらつき感を抑制できるという効果を奏する。

（第３の実施形態）
図７は本発明の第３の実施の形態に係る太陽電池モジュール３０の構成を示す部分断面図である。太陽電池モジュール３０は、前述した太陽電池モジュール１０と同様に前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有しているが、太陽電池モジュール１０とは以下の点が相違している。

すなわち、図１の太陽電池モジュール１０は薄肉部がセル間隔中心線７とほぼ一致する位置に形成されているが、図７に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール３０は、セル間隔中心線７とほぼ一致する位置及びセル中心線６とほぼ一致する位置に薄肉部が形成されている。

図７において、セル間隔中心線７とほぼ一致する位置に第一凹部４ｅが形成され、セル中心線６とほぼ一致する位置に第二凹部４ｆが形成されている。第一凹部４ｅ及び第二凹部４ｆは、薄肉部として形成されるものである。

第一凹部４ｅは、セル中心線６と一致する位置に形成されていてもよいし、セル中心線６からややずれた位置、すなわちセル中心線６とほぼ一致する位置に形成されていてもよい。第二凹部４ｆは、セル間隔中心線７と一致する位置に形成されていてもよいし、セル間隔中心線７からややずれた位置、すなわちセル間隔中心線７とほぼ一致する位置に形成されていてもよい。第一凹部４ｅと第二凹部４ｆは、同じ凹み程度であってもよいし、一方が他方と比べて大きく凹む形状であってもよい。

この図７に示す太陽電池モジュールによれば、第一凹部４ｅ、第二凹部４ｆが形成されることにより、前面板１に対し垂直に入射する光と前面板１に対し斜めに入射する光を同時に太陽電池素子２の高変換効率面２ａに集光することが可能となる。このため、太陽の方位によらずに高い光電変換効率を維持することができ、日中の太陽方位の影響や季節変化による影響を受けづらい高いロバスト性を備えた太陽電池モジュールを構成することができる。

また、図８に示すように、背面板４の第一凹部４ｅと第二凹部４ｆの間に形成される凸部４ｇは、セル中心線６とセル間隔中心線７の中間位置に形成されず、その中間位置からずれた位置に形成されていてもよい。

例えば、凸部４ｇは、セル中心線６とセル間隔中心線７の中間位置からセル中心線６に近い側へずれた位置に形成される。すなわち、第一凹部４ｅと凸部４ｇとの間の距離Ｌ１、第二凹部４ｆと凸部４ｇとの距離Ｌ２の関係は、Ｌ１＜Ｌ２となる。

この図８のような太陽電池モジュールによれば、凸部４ｇがセル中心線６とセル間隔中心線７の中間位置からセル中心線６に近い側へずれた位置に形成されることにより、集光効率を高めることができる。

また、図９、１０に示すように、セル間隔中心線７に形成される第二凹部４ｆと凸部４ｇとの間の背面板４及び光反射板５の傾斜角度が一定でなく、第二凹部４ｆ側から凸部４ｇ側に近づくに連れてその傾斜角度が緩やかになるようにすることが好ましい。

図９に示す太陽電池モジュールは、第二凹部４ｆと凸部４ｇとの間の背面板４及び光反射板５の傾斜角度が段階的に変化するものであり、第二凹部４ｆと凸部４ｇとの間の背面板４の表面及び光反射板５が平面によって形成されている。

図１０に示す太陽電池モジュールは、第二凹部４ｆと凸部４ｇとの間の背面板４及び光反射板５の傾斜角度が連続的に変化するものであり、第二凹部４ｆと凸部４ｇとの間の背面板４の表面及び光反射板５が曲面によって形成されている。

このような図９、１０に示す太陽電池モジュールによれば、第二凹部４ｆ側から凸部４ｇ側に近づくに連れてその間の傾斜角度が緩やかになるように形成されることにより、太陽電池素子２に満遍なく太陽光を集光させることが可能となり、光ムラに起因する発電効率の低下やホットスポットの発生を抑制することができる。特に、図１０の太陽電池モジュールによれば、連続的に傾斜角度が変化する形状であるため、光ムラによる発電効率低下を最小化することができ、最も好適である。

（実施例１）
図１１は第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０と同じ構成を備えた実施例に係る太陽電池モジュール１０の構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０は太陽電池素子２として、ｐ型シリコンウェハーを基板とし、リン拡散とボロン拡散によってｎ層、ｐ層を形成したｎ^＋／ｐ／ｐ^＋なる接合構造を有し、バイフェイシャリティが０．８５、表面の変換効率が１５．０％、裏面の変換効率が１２．７％となる両面受光型の太陽電池素子を用いている。

太陽電池素子２は大きさが幅１０ｍｍ、奥行き１２５ｍｍ、厚み２００μｍに形成されている。バイフェイシャリティは、高変換効率面２ａに対する低変換効率面２ｂの変換効率の比を意味している。太陽電池素子２の表面には光学薄膜による反射防止加工とテクスチャーリング加工が施され、表面反射ロスによる発電量損失を減らす構造となっている。

太陽電池素子２の配置ピッチは３０ｍｍに設定され、５個の太陽電池素子２が直列に接続されたセルストリングスが用いられる。太陽電池素子２同士の接続は、幅２ｍｍのニッケルめっきを施した銅インターコネクタをすず−銀−銅系の鉛フリーはんだを用いてリフロー法によりはんだ付けして行われている。図１１は、太陽電池素子２の短辺側断面からみた太陽電池モジュール１０の断面を示している。太陽電池モジュール１０は発電用の太陽電池素子２と集光用の太陽電池素子２が一定のピッチで配置された集光型太陽電池モジュールを構成している。

太陽電池素子２の高変換効率面２ａは背面板４側を向くように配置され、光反射板５により反射されることで集光された光が高変換効率面２ａに収束する配置構造になっている。

一方、背面板４はニッケル製鋼材を単結晶ダイヤモンドバイトによって加工した金型を用い、金型表面にはフライス加工による削り出しを行った後に電鋳加工が施され、さらにＲバイトによる研削加工とバフ研磨加工を行って、表面平滑性を光学的なレベルにまで整えている。そして、図示しないオーブン内で一昼夜乾燥を施した射出成型用ポリカーボネート樹脂ペレットを用い、真空プレス装置内で真空度２００Ｐａ、温度１８０℃の条件でプレス成型加工を行って図１１に示した形状に加工している。

また、背面板４に設ける光反射板５としては、２軸延伸ポリエチレテレフタレートフィルム上に銀−パラジウム合金からなるスパッタリング層が設けられた光反射フィルムを用いている。銀−パラジウム合金からなるスパッタリング層の表面はアクリル系光硬化樹脂塗料がコーティングされ、酸化劣化が防止されるようになっている。さらに、光反射フィルムは厚み０．１５ｍｍのアルミニウム基板にアクリル系接着剤を用いて接着され、板金加工によって図１１に示す集光素子形状に加工された後に、アクリル系透明接着剤を用いて背面板４に接着されている。

前面板１は、背面板４と同じ射出成型用ポリカーボネート樹脂を用い、基板サイズ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、板厚み２ｍｍとしている。封止樹脂層３は、厚みが６００μｍとなる２枚のエチレン−酢酸ビニル共重合系太陽電池セル防止フィルムを用いている。

以上のように構成された光反射板５付き背面板４と、封止樹脂層３と、セルストリングス（太陽電池素子２）および前面板１を図１１に示す順序で積層し、図示しないダイアフラム型真空ドライラミネータによって１３５℃、１５分間の熱プレス加工の条件で真空ドライラミネートを行うことにより、太陽電池モジール１０を作成している。

（実施例２）
図１２は別の実施例に係る太陽電池モジュール２１の構成を示す断面図である。太陽電池モジュール２１は、背面板４の断面形状が図１２に示すようになっている点を除き、実施例１に係る太陽電池モジュール１０と同じになっている。太陽電池モジュール２１は外形寸法として１５０ｍｍ×１５０ｍｍの集光型太陽電池モジュールである。太陽電池モジュール２１では、太陽電池素子２への法線入射光によって形成される実質的焦点位置が背面板基準面１４と、光入射面１ａとの間に存在している。そのため、前述した光閉じ込め効果が有効に働き、モジュール変換効率が実施例１に係る太陽電池モジュール１０よりも１２％程度向上する。

また、光閉じ込め効果によって前述した図５（ａ），（ｂ）に示すモードによる損失光束が極めて少なく抑えられるため、太陽電池モジュール２１を斜め方向から見たときに発生するぎらつき感が無く、したがって、自動車のルーフに設置して車載用とすることはもとより、住宅の屋根等、外観品質の重視される用途に対しても好適に適用することが可能である。さらに、光反射板５の側を向いた太陽電池素子の高変換効率面２ａに太陽光線等光がムラなく集光するため、ホットスポット等の発生がなく、耐久性に優れた太陽電池モジュール２１となっている。

（比較例１）
図１３は比較例に係る太陽電池モジュール１０１の構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０１は図１２に示した太陽電池モジュール２１と同様に、前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有し、これらが太陽電池モジュール２１と同じ条件で生成されているが、太陽電池素子２の配置されている向きが相違している。すなわち、太陽電池モジュール１０１において、太陽電池素子２は高変換効率面２ａを光入射面１ａ側に配置している。

太陽電池モジュール１０１は、高変換効率面２ａを光入射面１ａ側に配置しているので、光反射板５による集光効果は太陽電池モジュール２１と同様には発現されず、集光効果による変換効率の向上は低くとどまった。また、光反射板５によって反射され、太陽電池素子２に到達せずに前面板１の光入射面１ａで全反射された光は太陽電池素子２の低変換効率面２ｂにリサイクルされるため、光閉じ込め効果も低く、モジュール変換効率は太陽電池モジュール２１に比較して約４％低下してしまった。

（比較例２）
図１４は比較例に係る太陽電池モジュール１０２の構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０２は図１２に示した太陽電池モジュール２１と同様に、前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有し、これらが太陽電池モジュール２１と同じ条件で生成されているが、太陽電池モジュール２１と以下の点で相違している。

太陽電池モジュール１０２は、太陽電池素子２の高変換効率面２ａが光入射面１ａ側に配置されている点、法線入射光１２によって形成される実質的焦点位置１３が図１４に示すように、光入射面１ａよりも外側に配置される点とで相違している。太陽電池モジュール１０２は、光閉じ込め効果が有効に作用しないため、モジュール変換効率が太陽電池モジュール２１に比べて４０％減少する。

（比較例３）
図１５は比較例に係る太陽電池モジュール１０３の構成を示す断面図である。太陽電池モジュール１０３は図１２に示した太陽電池モジュール２１と同様に、前面板１と、太陽電池素子２と、封止樹脂層３と、背面板４とを有し、これらが太陽電池モジュール２１と同じ条件で生成されているが、太陽電池モジュール２１と以下の点で相違している。

太陽電池モジュール１０３は、太陽電池素子２の高変換効率面２ａが光入射面１ａ側に配置されている点、法線入射光１２によって形成される実質的焦点位置１３が図１５に示すように、背面板基準面１４よりも下側（外側）に配置される点とで相違している。太陽電池モジュール１０３は、光閉じ込め効果が有効に作用しないため、モジュール変換効率が太陽電池モジュール２１に比べて３８％減少する。

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。

１…前面板、２…太陽電池素子、３…封止樹脂層、４…背面板、５…光反射板、２ａ…高変換効率面、２ｂ…低変換効率面、１０，２０，２１…太陽電池モジュール、１３…実質的焦点位置、１４…背面板基準面。

Claims (3)

1. 間隔を置いて配置した複数の両面受光型太陽電池素子と、前記太陽電池素子の背面側に設けられかつ入射光を反射させて集光する光反射板を備えた背面板とを有する太陽電池モジュールであって、
   前記背面板は、隣接する前記太陽電池素子の間の中心線に厚さの薄い薄肉部がほぼ一致するように形成され、
   前記太陽電池素子は、高変換効率面が、前記入射光が入射する光入射面の裏面側を向くように配置されていること、
   を特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記太陽電池素子の配置ピッチをＰとしたときに、前記光反射板における前記薄肉部位からＰ／１０だけ前記太陽電池素子よりにずれた箇所に入射する２本の法線入射光の交差位置として定義される実質的焦点位置が背面板基準面よりも前記光入射面側に配置されている、
   請求項１記載の太陽電池モジュール。
3. 前記実質的焦点位置が前記背面板基準面と前記太陽電池素子との間に配置されている請求項２記載の太陽電池モジュール。

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