JP2012164691A - Solar battery module, solar battery module assembly, and mobile unit incorporating solar battery module assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数個の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール組品ならびに太陽電池モジュール組品を搭載した移動体に関する。 The present invention relates to a solar cell module including a plurality of solar cells, a solar cell module assembly, and a mobile body on which the solar cell module assembly is mounted.
図10ないし図12は、従来の太陽電池セルの構造を示しており、図10は、太陽電池セルを裏面側(受光面とは反対側)から見た平面図、図11は、図10のF1−F1線断面図、図12は、図10のG1−G1線断面図である。すなわち、図11及び図12はいずれも受光面側が下、裏面側が上となっている。 10 to 12 show the structure of a conventional solar battery cell. FIG. 10 is a plan view of the solar battery cell seen from the back surface side (the side opposite to the light receiving surface), and FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along line F1-F1 and FIG. 12 is a sectional view taken along line G1-G1 in FIG. That is, in both FIG. 11 and FIG. 12, the light receiving surface side is on the bottom and the back surface side is on the top.
太陽電池セル10は、長方形状(若しくは、正方形状等)に形成された透光性絶縁基板11上に、透明な表面電極層12、光電変換層13及び裏面電極層14を順に積層して発電部10Aを形成している。
The
また、発電部10Aには、表面電極層12を分離する第1スクライブライン15と、光電変換層13を分離する第2スクライブライン16と、裏面電極層14及び光電変換層13を分離する第3スクライブライン17とが形成されており、透光性絶縁基板11の両端部付近に位置する裏面電極層14をそれぞれ集電電極部14a,14bとした構造となっている。第3スクライブライン17は、裏面電極層14及び光電変換層13を除去して、表面電極層12まで達するように形成されており、この第3スクライブライン17によって分離された図中左側の裏面電極層(集電電極部)14aは、第2スクライブライン16を介して表面電極層12に接続されている。すなわち、この裏面電極層(集電電極部)14aは、表面電極層12から電力を取り出すための集電電極部となっている。
Further, the
このように形成された集電電極部14a,14bに、バスバーと呼ばれるはんだメッキを施した銅線からなる電力取り出し用配線18を接続することによって、外部に電力を取り出すようになっている。
By connecting a
なお、太陽電池セル10が入射光の一部を表面(受光面)側から裏面側へ透過させる採光機能を備えた透過型の太陽電池セルである場合には、図13ないし図15に示すように、発電部10Aに、裏面電極層14及び光電変換層13を除去して、表面電極層12まで達する採光用のシースルーライン(光透過部)19が、第3スクライブライン17と直交する方向(図13において横方向)に所定の間隔を存して所定の本数だけ形成(所定パターンに形成)されている。ただし、図13は、光透過型の太陽電池セルを裏面側(受光面とは反対側)から見た平面図、図14は、図13のF2−F2線断面図、図15は、図13のG2−G2線断面図である。
When the
上記構成において、表面電極層12と裏面電極層14とが平行な平面で対向している領域Z1(図14参照)が、発電部10Aの有効発電領域である。
In the above configuration, a region Z1 (see FIG. 14) where the
透光性絶縁基板11としては、ガラス基板等を使用することができる。表面電極層12としては、例えばZnO、ITO、SnCl2等の、光透過性を有する透明導電性酸化物(TCO)を使用することができる。光電変換層13は、例えば半導体薄膜からなるp層、i層、n層が順次積層された構造とすることができる。また、半導体薄膜としては、例えば、アモルファスシリコン薄膜、結晶性シリコン薄膜、またはこれらを組み合わせたものを使用することができる。
As the
裏面電極層14としては、例えば、ZnO等の導電性酸化物からなる層と、銀、銀合金等の金属からなる層とを有するものを使用することができる。より一般的な裏面電極層としては、ZnO/Agを積層したものを例示できる。
As the
このように構成された複数個の太陽電池セル10の各発電部10Aの隣接する電力取り出し用配線18同士を、例えば直列接続(または並列接続、または直並列接続)して太陽電池モジュールが形成される。すなわち、太陽電池セルより大きい太陽電池モジュールまたは異形の太陽電池モジュールに対応するためには、複数の太陽電池セルを接続して対応する必要がある。従って、隣接する太陽電池セル10同士の電気的な接続として、直列または並列または直並列のいずれかを選択して行う必要があるため、図16に示すように、太陽電池セル10間に接続用の銅線21を配置する必要がある(例えば、特許文献1の図4,図5に太線で示された電気接続ライン参照)。
The solar cell module is formed by connecting, for example, the
また、光透過型の太陽電池モジュールの場合、隣接する太陽電池セル10間に入射光が全透過する領域Z2や、電力取り出し用配線18などの入射光が全遮光される領域Z3が形成されることになるため、光透過型の太陽電池モジュールとしての一体感あるデザイン性が損なわれる可能性がある。
In the case of a light transmission type solar cell module, a region Z2 in which incident light is totally transmitted between adjacent
ところで、このような太陽電池セルまたは光透過型の太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールは、近年、車の補助電源を兼ねて車体のルーフにサンルーフとして搭載されるようになってきている。そのため、太陽電池モジュールの見栄えの問題は、デザイン性を重視する車にとっては特に重要な要素であり、この点を解決できなければ、太陽電池モジュールを車載用のサンルーフを兼ねた補助電源として使用することができない。 By the way, in recent years, solar cell modules using such solar cells or light-transmissive solar cells have come to be mounted as sunroofs on the roofs of vehicle bodies that also serve as auxiliary power sources for vehicles. For this reason, the problem of the appearance of solar cell modules is an especially important factor for cars that place emphasis on design. If this point cannot be solved, the solar cell module is used as an auxiliary power source that also serves as an in-vehicle sunroof. I can't.
また、車載用途では、搭載した太陽電池セルまたは太陽電池モジュールを保護するため、少なくとも受光面側を表面カバー部材で覆う場合があるが、この表面カバー部材も、デザイン性等の関係で、サンルーフのラインに合うように湾曲形状(流線形)とするのが一般的である。従って、車載用途の太陽電池セルまたは太陽電池モジュールでは、曲面モジュールへの対応が必要と考えられるが、例えば1セル構成の太陽電池セルでは、太陽電池セル基板に使用しているガラス(透光性絶縁基板11)の板厚が厚いため、曲面に応じて自由に曲げることが困難であり、また、ガラスの薄板化を図った場合でも、ガラス基板を使用している以上、曲げには限界がある。 Moreover, in order to protect the mounted solar battery cell or solar battery module, there is a case where at least the light receiving surface side is covered with a surface cover member in order to protect the mounted solar cell or solar battery module. It is common to have a curved shape (streamline) to fit the line. Therefore, in the case of a solar battery cell or a solar battery module for in-vehicle use, it is considered necessary to cope with a curved surface module. For example, in a solar battery cell having a single cell configuration, glass (translucent property) used for a solar battery cell substrate Since the thickness of the insulating substrate 11) is thick, it is difficult to bend it freely according to the curved surface, and even when the glass is made thin, there is a limit to bending because the glass substrate is used. is there.
また、表面カバー部材の曲面に追従しない形で太陽電池セルを配置した場合、図17に示すように、表面カバー部材30の曲面設計によって、表面カバー部材30と太陽電池セル10との間の距離差が中央部と両端部とで大きく異なることから、表面カバー部材30と太陽電池セル10との間が空気層のままの場合、または封止充填材で充填されている場合のいずれの場合においても、入射光の減衰により発電量の低下を招くといった問題が発生する。
Further, when the solar cells are arranged in a form that does not follow the curved surface of the surface cover member, the distance between the
また、図18に示すように、太陽電池セルを細分化(横幅を狭くして小型化)し、それぞれ隣接したセルの電力取り出し用配線18同士を銅線21で接続することで、図19に示すように、表面カバー部材30の曲面にほぼ追従できるものの、隣接する太陽電池セル10の間P1が開くことから、デザイン性の点で大きく見劣りする結果となる。また、隣接する電力取り出し用配線18同士を1本の銅線21で接続しているため、断線し易いといった問題もあった。
Further, as shown in FIG. 18, the solar cells are subdivided (the width is reduced to reduce the size), and the
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、一つの目的は、隣接するセルの集電電極部同士の全体をフラットケーブルで接続することで、曲面モジュールへの対応を可能とした太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール組品ならびに太陽電池モジュール組品を搭載した移動体を提供することにある。また、他の一つの目的は、太陽電池セルが表面側から裏面側に光を透過する所定パターンの光透過部(シースルー部)を発電部に形成した光透過型の太陽電池セルである場合には、隣接するセルの集電電極部同士の接続を、太陽電池セルの発電部に施されたシースルーパターンと同じシースルーパターンを形成したフラットケーブルで接続することで、曲面モジュールへの対応と、一体感のあるデザイン性との両立を図った光透過型の太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール組品ならびに太陽電池モジュール組品を搭載した移動体を提供することにある。 The present invention was devised to solve such a problem, and one object is to connect the current collecting electrode portions of adjacent cells with a flat cable so as to be compatible with a curved module. The object is to provide a solar cell module, a solar cell module assembly, and a mobile body equipped with the solar cell module assembly. Another object is when the solar cell is a light transmission type solar cell in which a light transmission part (see-through part) of a predetermined pattern that transmits light from the front side to the back side is formed in the power generation part. The connection between the collecting electrode parts of adjacent cells is connected with a flat cable having the same see-through pattern as the see-through pattern applied to the power generation part of the solar battery cell. An object of the present invention is to provide a light-transmissive solar cell module and a solar cell module assembly that are compatible with design with a sense of experience, and a mobile body equipped with the solar cell module assembly.
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、複数個の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールであって、隣接する太陽電池セルの隣接する配線接続部同士がフラットケーブルで接続されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a solar cell module of the present invention is a solar cell module including a plurality of solar cells, and adjacent wiring connection portions of adjacent solar cells are connected by a flat cable. It is characterized by being.
このように、隣接する太陽電池セルの隣接する配線接続部間をフラットケーブルで接続することで、太陽電池セル間の曲げが可能となり、太陽電池モジュールを種々の湾曲形状に対応させることが可能となる。 Thus, by connecting between adjacent wiring connection portions of adjacent solar cells with a flat cable, it becomes possible to bend between the solar cells, and to make the solar cell module compatible with various curved shapes. Become.
この場合、前記フラットケーブルは、フレキシブルフラットケーブルであることが好ましい。フラットケーブルとしてフレキシブルフラットケーブルを用いることで、太陽電池セル間の曲げがより容易となり、太陽電池モジュールを種々の湾曲形状に容易に対応させることが可能となる。 In this case, the flat cable is preferably a flexible flat cable. By using a flexible flat cable as the flat cable, it becomes easier to bend between the solar battery cells, and the solar battery module can be easily adapted to various curved shapes.
また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記フラットケーブルと前記配線接続部とは、導電性部材または異方性導電部材を介して接続された構成としている。このような構成によれば、接着に導電性部材または異方性導電部材を用いることによって、フラットケーブルと太陽電池セルの配線接続部とを確実に接続することができる。 Moreover, according to the solar cell module of the present invention, the flat cable and the wiring connection portion are connected via a conductive member or an anisotropic conductive member. According to such a structure, a flat cable and the wiring connection part of a photovoltaic cell can be reliably connected by using a conductive member or an anisotropic conductive member for adhesion.
また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記太陽電池セルは、表面側から裏面側に光を透過する所定パターンの光透過部が発電部に形成された光透過型の太陽電池セルであり、前記太陽電池セルの前記配線接続部に前記所定パターンの光透過部が形成され、前記フラットケーブルは、光を透過する絶縁基板に形成された電極端子部に前記所定パターンの光透過部が形成され、前記太陽電池セルの光透過部に前記フラットケーブルの光透過部の位置を合わせて、隣接する前記配線接続部同士が前記フラットケーブルで接続された構成としている。 Moreover, according to the solar cell module of the present invention, the solar cell is a light transmission type solar cell in which a light transmission part having a predetermined pattern that transmits light from the front surface side to the back surface side is formed in the power generation unit. The light transmission portion of the predetermined pattern is formed in the wiring connection portion of the solar battery cell, and the light transmission portion of the predetermined pattern is formed in the electrode terminal portion formed on the insulating substrate that transmits light in the flat cable. Then, the position of the light transmission part of the flat cable is aligned with the light transmission part of the solar battery cell, and the adjacent wiring connection parts are connected by the flat cable.
このような構成によれば、隣接する太陽電池セルの隣接する配線接続部にも所定パターンの光透過部を形成し、配線接続部間を接続するフラットケーブルにも所定パターンの光透過部を形成することで、見た目の一体感が増し、デザイン性も向上する。また、隣接する配線接続部間をフラットケーブルで接続することで、太陽電池セル間の曲げが可能となり、太陽電池モジュールを種々の湾曲形状に対応させることが可能となる。 According to such a structure, the light transmission part of a predetermined pattern is formed also in the adjacent wiring connection part of an adjacent photovoltaic cell, and the light transmission part of a predetermined pattern is also formed in the flat cable which connects between wiring connection parts Doing so increases the sense of unity and improves design. In addition, by connecting the adjacent wiring connecting portions with a flat cable, the solar cells can be bent, and the solar battery module can be adapted to various curved shapes.
また、本発明の太陽電池モジュールによれば、前記発電部は、透光性絶縁基板上に、表面電極層、光電変換層及び裏面電極層が順に積層された構造となっており、前記光透過部は、前記裏面電極層及び前記光電変換層が除去されたライン状の開口溝で構成されている。 According to the solar cell module of the present invention, the power generation unit has a structure in which a front electrode layer, a photoelectric conversion layer, and a back electrode layer are sequentially laminated on a light-transmitting insulating substrate, and the light transmission The part is composed of a line-shaped opening groove from which the back electrode layer and the photoelectric conversion layer are removed.
また、本発明の太陽電池モジュール組品は、上記各構成の太陽電池モジュールの表面全体を覆うように光を透過する表面カバー部材を配置した構成としている。 Moreover, the solar cell module assembly of this invention is set as the structure which has arrange | positioned the surface cover member which permeate | transmits light so that the whole surface of the solar cell module of said each structure may be covered.
太陽電池モジュールを表面カバー部材によって覆うことにより、例えば車載サンルーフ用途として、強度的及びデザイン的に好適に使用することができる。 By covering the solar cell module with the surface cover member, it can be suitably used in terms of strength and design, for example, as an in-vehicle sunroof application.
また、本発明の太陽電池モジュール組品によれば、前記太陽電池モジュールは、前記フラットケーブル部分を湾曲させることにより、複数個の太陽電池セルが前記表面カバー部材の湾曲形状に沿うように配置された構成としてもよい。 Further, according to the solar cell module assembly of the present invention, the solar cell module is arranged so that a plurality of solar cells are along the curved shape of the surface cover member by curving the flat cable portion. It is good also as a structure.
このように、各太陽電池セルを表面カバー部材の湾曲形状に沿うように配置することで、各太陽電池セルと表面カバー部材との間の距離差を小さくすることができ、これにより入射光の減衰による発電量の低下を防止することができる。 Thus, by disposing each solar battery cell along the curved shape of the surface cover member, the difference in distance between each solar battery cell and the surface cover member can be reduced, thereby reducing the incident light. A decrease in the amount of power generation due to attenuation can be prevented.
また、本発明の太陽電池モジュール組品によれば、前記太陽電池モジュールは、透明な封止充填材によって前記表面カバー部材内に封止された構成としてもよい。 Moreover, according to the solar cell module assembly of this invention, the said solar cell module is good also as a structure sealed in the said surface cover member by the transparent sealing filler.
このように、太陽電池モジュールを封止充填材によって表面カバー部材内に封止固定することにより、各太陽電池セルと表面カバー部材との間の距離を安定的に一定に保つことができ、これにより入射光の減衰による発電量の低下を防止することができる。 Thus, by sealing and fixing the solar cell module in the surface cover member with the sealing filler, the distance between each solar cell and the surface cover member can be stably kept constant. Thus, it is possible to prevent a decrease in the amount of power generation due to attenuation of incident light.
また、本発明の移動体は、上記各構成の太陽電池モジュール組品をサンルーフとして搭載したことを特徴としている。 Moreover, the mobile body of the present invention is characterized in that the solar cell module assembly having the above-described configuration is mounted as a sunroof.
本発明の移動体によれば、太陽電池モジュール組品を、車の補助電源を兼ねて車体のルーフにサンルーフとして搭載することができる。 According to the moving body of the present invention, the solar cell module assembly can be mounted as a sunroof on the roof of the vehicle body also serving as an auxiliary power source for the vehicle.
本発明の太陽電池モジュールによれば、隣接する配線接続部間をフラットケーブルで接続することで、太陽電池セル間の曲げが可能となり、太陽電池モジュールを種々の湾曲形状に対応させることが可能となる。また、太陽電池セルが、光透過型の太陽電池セルである場合には、見た目の一体感が増し、デザイン性を向上させることができる。 According to the solar cell module of the present invention, it is possible to bend between solar cells by connecting adjacent wiring connecting portions with a flat cable, and to make the solar cell module compatible with various curved shapes. Become. Moreover, when a photovoltaic cell is a light transmission type photovoltaic cell, a sense of unity of appearance increases and design can be improved.
また、本発明の太陽電池モジュール組品によれば、太陽電池モジュールを表面カバー部材によって覆うことにより、例えば車載サンルーフ用途として、強度的及びデザイン的に好適に使用することができる。 Moreover, according to the solar cell module assembly of the present invention, by covering the solar cell module with the surface cover member, it can be suitably used in terms of strength and design, for example, as an in-vehicle sunroof application.
また、本発明の移動体によれば、太陽電池モジュール組品を、車の補助電源を兼ねて車体のルーフにサンルーフとして搭載した場合でも、太陽電池モジュールの全体に同じパターンの透過部が形成されているため、デザイン性に優れたサンルーフとして本発明の太陽電池モジュール組品を用いることができる。 Further, according to the moving body of the present invention, even when the solar cell module assembly is also mounted as a sunroof on the roof of the vehicle body that also serves as an auxiliary power source for the vehicle, the transmissive portion having the same pattern is formed on the entire solar cell module. Therefore, the solar cell module assembly of the present invention can be used as a sunroof excellent in design.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
<太陽電池モジュールの説明>
図1は、実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を裏面側(受光面とは反対側)から見た平面図、図2は、図1に示す太陽電池モジュールのA−A線断面図、図3は、図1に示す太陽電池モジュールのB−B線断面図である。図からも分かるように、本実施形態では、本発明の太陽電池モジュールを光透過型の太陽電池モジュールに適用した場合について説明する。
<Description of solar cell module>
1 is a plan view of a configuration of a solar cell module according to an embodiment as viewed from the back side (opposite side to a light receiving surface), and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the solar cell module shown in FIG. 3 is a cross-sectional view of the solar cell module shown in FIG. As can be seen from the figure, in the present embodiment, a case where the solar cell module of the present invention is applied to a light transmission type solar cell module will be described.
本実施形態の太陽電池モジュール1は、表面側(受光面側)から裏面側に光を透過する所定パターンの光透過部(シースルーライン)19が発電部10Aに形成された光透過型の太陽電池セル10を複数個(この例では3個)直列に接続した構成となっている。
The
太陽電池セル10の基本構成は、上記背景技術で説明した図13ないし図15に示す光透過型の太陽電池セル10と同じであるので、ここでは同部材に同符号を付すこととして部材の説明を省略する。
The basic configuration of the
ここで、図1ないし図3に示す太陽電池セル10の製造方法(作製方法)の一例について、簡単に説明する。
Here, an example of a manufacturing method (manufacturing method) of the
まず、ガラス基板等の透光性絶縁基板11上に、表面電極層12として、例えばSnO2(酸化錫)を熱CVD法等で形成する。
First, for example, SnO 2 (tin oxide) is formed as a
次に、YAGレーザの基本波(波長:1064nm)等を用いて表面電極層12のパターニングを行なう。すなわち、レーザ光を透光性絶縁基板11の表面側(図1及び図2では下面側)から入射させることにより、レーザスクライブによって表面電極層12を短冊状に分離し、分離ライン(第1スクライブライン)15を形成する。
Next, the
次に、純水で超音波洗浄し、光電変換層13を形成する。光電変換層13としては、例えば、a−Si:Hp層、a−Si:Hi層からなる上部(受光面側)セル、μc−Si:Hp層、μc−Si:Hn層からなる下部セルを成膜する。
Next, the
次に、例えばYAGレーザの第二高調波(波長:532nm)やYVO4レーザを用いて、光電変換層13をレーザでパターニングする。すなわち、レーザ光を透光性絶縁基板11の表面側から入射させることにより、レーザスクライブによって光電変換層13を短冊状に分離し、表面電極層12と裏面電極層14とを電気的に接続するためのコンタクトライン(第2スクライブライン)16を形成する。
Next, the
次に、マグネトロンスパッタ法等により、裏面電極層14として、ZnO(酸化亜鉛)/Agを成膜する。ZnOの厚みは50nm程度とすることができる。なお、ZnOの代わりに、ITOやSnO2等の透光性が高い膜を用いても良い。銀の膜厚は125nm程度とすることができる。なお、裏面電極層14において上記のZnO等の透明性導電膜は割愛しても構わないが、高い変換効率を得るためにはあった方が望ましい。
Next, a ZnO (zinc oxide) / Ag film is formed as the
次に、例えばYAGレーザの第二高調波(波長:532nm)やYVO4レーザを用いて、光電変換層13及び裏面電極層14をレーザでパターニングする。すなわち、レーザ光を透光性絶縁基板11の表面側から入射させることにより、レーザスクライブによって光電変換層13及び裏面電極層14を短冊状に分離し、表面電極層12まで達する分離ライン(第3スクライブライン)17を形成する。このとき、表面電極層12へのダメージを最小限に抑え、かつ、裏面電極層14の加工後の銀電極のバリの発生を抑制する加工条件を選択することが好ましい。
Next, the
次に、透光性絶縁基板11の表面(受光面)からの入射光を裏面電極層14側に透過させるシースルーラインを形成するために、例えばYAGレーザの第二高調波(波長:532nm)やYVO4レーザを用いて、光電変換層13及び裏面電極層14をレーザでパターニングする。すなわち、レーザ光を透光性絶縁基板11の表面側から入射させることにより、レーザスクライブによって光電変換層13及び裏面電極層14を分離し、表面電極層12まで達する分離ライン(シースルーライン)19を形成する。このとき、形成するシースルーライン19の本数や線幅を変えることで、透光率を自由に設定することができる。
Next, in order to form a see-through line through which incident light from the surface (light receiving surface) of the translucent insulating
このようにして、図1ないし図3に示す太陽電池セル10が作製される。
In this way, the
ただし、本実施形態では、図18に示す従来の太陽電池セル10と同様に、その形状がより細分化(横幅を狭くして小型化)されている。そして、このように細分化された太陽電池セル10を、本実施形態の太陽電池モジュール1でも3個使用し、隣接する太陽電池セル10の隣接する集電電極部(配線接続部)14a,14b同士を、その全長に渡ってフラットケーブル40で電気的に接続する構成としている。本実施形態では、フラットケーブル40としてフレキシブルフラットケーブルを用いている。
However, in this embodiment, like the conventional
図4は、フレキシブルフラットケーブル40の斜視図、図5は、図4のC−C線断面図である。
4 is a perspective view of the flexible
フレキシブルフラットケーブル40は、光を透過するフィルム状の絶縁基板41の片面に接着材等を介して導体からなる電極端子部42が設けられ、この電極端子部42の表面の幅方向の中央部に、光を透過する所定幅W1の絶縁板43を接着材等を介して設けた3層構造としたものであり、本実施形態では、太陽電池セル10に形成したシースルーライン19と同じパターンで電極端子部42と絶縁板43とを除去してシースルーライン(光透過部)44を形成した構成としている。絶縁板43の幅W1は、隣接配置された太陽電池セル10の間に嵌まり込む幅に形成されており、電極端子部42が外部に露出しないようにしている。なお、図4及び図5では、電極端子部42の表面に絶縁板43を設けた後、電極端子部42と絶縁板43の両方にシースルーライン44を形成するようにしているが、図6に示すように、絶縁基板41の片面に電極端子部42を設けた状態で、電極端子部42のみにシースルーライン44を形成し、その後、電極端子部42の表面及びシースルーライン44内に絶縁板43を一連に設けるようにしてもよい。すなわち、透明である絶縁板43にはシースルーライン44を設けない構成としてもよい。このように構成されたフレキシブルフラットケーブル40の絶縁基板41及び絶縁板43の材質としては、ポリイミド膜やソルダーレジスト膜を用いることができる。また、電極端子部42の材質としては、銅箔等を用いることができる。
In the flexible
次に、太陽電池セル10の集電電極部14a,14bに上記構成のフレキシブルフラットケーブル40を接続する手順について、図7及び図8を参照して説明する。ただし、図7は、図1のD−D線部分に対応したフレキシブルフラットケーブル40を取り付ける前の状態を示す断面図、図8は、図1のE−E線部分に対応したフレキシブルフラットケーブル40を取り付ける前の状態を示す断面図である。
Next, a procedure for connecting the flexible
まず、図8に示すように、隣接する集電電極部14a,14bに形成されたシースルーライン19に、電極端子部42に形成されたシースルーライン44の位置を合わせるようにして、フレキシブルフラットケーブル40を対向配置する。このとき、幅方向の位置決めについては、図7に示すように、太陽電池セル10の裏面電極層14の角部141をフレキシブルフラットケーブル40の絶縁板43の側縁部431に当接するように配置(すなわち、絶縁板43が隣接する太陽電池セル10の間に嵌まり込むように配置)すればよい。これにより、隣接する太陽電池セル10間のフレキシブルフラットケーブル40部分については、電極端子部42が絶縁板43で覆われて露出しない構造となる。そして、この状態で、隣接する集電電極部14a,14b同士をフレキシブルフラットケーブル40で接続することにより、図1ないし図3に示す太陽電池モジュール1が作製される。
First, as shown in FIG. 8, the flexible
ここで、太陽電池セル10の集電電極部14a,14bとフレキシブルフラットケーブル40との接続は、液晶用ディスプレイで多用されている異方性導電部材(異方性導電フィルム:AFC)50を用いて行うことができる。接着に異方性導電部材を用いることによって、フレキシブルフラットケーブル40と太陽電池セル10の配線接続部である集電電極部14a,14bとを確実に接続することができる。
Here, the anisotropic conductive member (anisotropic conductive film: AFC) 50 often used in the liquid crystal display is used for the connection between the collecting
具体的には、まず、太陽電池セル10の集電電極部14a,14bにAFC50を貼り付け、その後、フレキシブルフラットケーブル40を貼り付けて、熱圧着することにより、集電電極部14a,14bとフレキシブルフラットケーブル40の電極端子部42とをAFC50を介して接続する。ただし、フレキシブルフラットケーブル40を貼り付ける際には、図8に示すように、集電電極部14a,14bに形成されたシースルーライン19のパターンとフレキシブルフラットケーブル40の電極端子部42に形成されたシースルーライン44のパターンとがずれないようにアライメント作業を行う必要がある。
Specifically, first, the
なお、上記説明では、太陽電池セル10の集電電極部14a,14bとフレキシブルフラットケーブル40との接続を異方性導電部材(AFC)50を用いて行っているが、必ずしも異方性である必要はなく、単なる導電性部材を用いることも可能である。
In the above description, the
このような構成によれば、太陽電池モジュール1の表面(受光面)側から見たとき、隣接する太陽電池セル10の隣接する集電電極部14a,14bに形成された所定パターンのシースルーライン19と、隣接する集電電極部14a,14b間を接続するフレキシブルフラットケーブル40に形成された所定パターンのシースルーライン44とが一連に繋がって見えることから、見た目の一体感が増し、デザイン性が向上する。また、隣接する集電電極部14a,14b間をフレキシブルフラットケーブル40で接続することで、太陽電池セル10間の曲げが可能となり、太陽電池モジュール1を種々の湾曲形状に対応させることが可能となる。さらに、隣接する集電電極部14a,14b間の全体をフレキシブルフラットケーブル40で接続しているので、従来の銅線21を使った接続より柔軟かつ強固な接続となり、曲げ等による断線の心配もない。さらにまた、集電電極部14a,14bとフレキシブルフラットケーブル40との接続構造においては、図3に示すように、熱圧着により溶融したAFC50がシースルーライン19を通って、有効発電領域から分離されている対向表面電極層12まで達することから、集電電極部14a,14bとフレキシブルフラットケーブル40との接着強度(密着性)を高めることができる。
According to such a configuration, when viewed from the surface (light receiving surface) side of the
なお、上記実施形態では、太陽電池セル10の電気的接続にフレキシブルフラットケーブル(FFC)を用いる構成として説明しているが、電力取り出し用の回路部品が搭載されたフレキシブルプリンテッドサーキット(FPC)を用いることも可能である。
In the above embodiment, the flexible flat cable (FFC) is used for the electrical connection of the
<太陽電池モジュール組品の説明>
図9は、光を透過する表面カバー部材30を上記構成の太陽電池モジュール1の表面全体を覆うように配置した太陽電池モジュール組品1Aの構成(ただし、概略断面図)を示している。太陽電池モジュール1を表面カバー部材30によって覆うことにより、例えば車載サンルーフ用途として、強度的及びデザイン的に好適に使用することができる。
<Description of solar cell module assembly>
FIG. 9 shows a configuration (however, a schematic cross-sectional view) of a solar
この構成では、表面カバー部材30は湾曲状(例えば、車のデザインに合わせた流線形)に形成されており、太陽電池モジュール1は、フレキシブルフラットケーブル40の部分を湾曲させることにより、複数個(この例では3個)の太陽電池セル10が表面カバー部材30の湾曲形状に沿うように配置されている。このように、各太陽電池セル10を表面カバー部材30の湾曲形状に沿うように配置することで、各太陽電池セル10と表面カバー部材30との間の距離差を小さくすることができ、これにより入射光の減衰による発電量の低下を防止することができる。また、このようにフレキシブルフラットケーブル40を湾曲させても、フレキシブルフラットケーブル40に形成されたシースルーライン44が太陽電池セル10に形成されたシースルーライン19と一連に繋がって見えることから、見た目の一体感やデザイン性が損なわれることもない。
In this configuration, the
また、本実施形態の太陽電池モジュール組品1Aによれば、図示は省略しているが、太陽電池モジュール1を透明な封止充填材によって表面カバー部材30内に封止した構成としてもよい。このように、太陽電池モジュール1を封止充填材によって表面カバー部材30内に封止固定することにより、各太陽電池セル10と表面カバー部材30との間の距離を安定的に一定に保つことができ、これにより入射光の減衰による発電量の低下を防止することができる。
Moreover, according to the solar
表面カバー部材30は、軽量化のため、例えばポリカーボネイトやアクリルなどの樹脂材料で形成されている。また、封止充填材としては、アイオノマー樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)等を用いることができる。ただし、表面カバー部材30と太陽電池モジュール1との間は、軽量化を重視するのであれば、空気層としておくのがよい。
The
なお、太陽電池モジュール1を表面カバー部材30内に収納して配置固定する構造については種々の構造を採用することができ、また配置固定構造自体に特徴がある分けではないので、説明を省略する。
In addition, about the structure which accommodates and arranges the
本実施形態の太陽電池モジュール1または太陽電池モジュール組品1Aを、車の補助電源を兼ねて車体のルーフにサンルーフとして搭載した場合、太陽電池モジュール1のほぼ全体に同じパターンのシースルーライン(透過部)が形成されているため、デザイン性に優れたサンルーフとして用いることができる。
When the
なお、本実施形態の太陽電池モジュール組品は、特に見栄えという観点から、デザイン性を重視する車載用途のものとして説明しているが、本発明の技術的範囲はこのような車載用途に限定されるものでない。 Although the solar cell module assembly of the present embodiment has been described as an in-vehicle application that places importance on design, particularly from the viewpoint of appearance, the technical scope of the present invention is limited to such an in-vehicle application. It is not something.
また、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 Moreover, the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects, and does not serve as a basis for limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Moreover, all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included.
1 太陽電池モジュール
1A 太陽電池モジュール組品
10 太陽電池セル
10A 発電部
11 透光性絶縁基板
12 透明な表面電極層
13 光電変換層
14 裏面電極層
14a,14b 集電電極部(配線接続部)
15 分離ライン(第1スクライブライン)
16 コンタクトライン(第2スクライブライン)
17 分離ライン(第3スクライブライン)
18 電力取り出し用配線
19 シースルーライン(光透過部)
21 銅線
30 表面カバー部材
40 フラットケーブル(フレキシブルフラットケーブル)
41 絶縁基板
42 電極端子部
43 絶縁板
44 シースルーライン(光透過部)
50 異方性導電部材(異方性導電フィルム:AFC)
141 角部
431 側縁部
Z1 有効発電領域
DESCRIPTION OF
15 Separation line (first scribe line)
16 Contact line (second scribe line)
17 Separation line (third scribe line)
18
21
41 Insulating
50 Anisotropic conductive member (Anisotropic conductive film: AFC)
141
Claims (9)
隣接する太陽電池セルの隣接する配線接続部同士がフラットケーブルで接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module comprising a plurality of solar cells,
Adjacent wiring connection portions of adjacent solar cells are connected by a flat cable.
前記フラットケーブルは、フレキシブルフラットケーブルであることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1,
The solar cell module, wherein the flat cable is a flexible flat cable.
前記フラットケーブルと前記配線接続部とは、導電性部材または異方性導電部材を介して接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein
The flat cable and the wiring connection portion are connected to each other through a conductive member or an anisotropic conductive member.
前記太陽電池セルは、表面側から裏面側に光を透過する所定パターンの光透過部が発電部に形成された光透過型の太陽電池セルであり、前記配線接続部に前記所定パターンの光透過部が形成され、
前記フラットケーブルは、光を透過する絶縁基板に形成された電極端子部に前記所定パターンの光透過部が形成され、
前記太陽電池セルの光透過部に前記フラットケーブルの光透過部の位置を合わせて、隣接する前記配線接続部同士が前記フラットケーブルで接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein
The solar battery cell is a light transmission type solar battery cell in which a light transmission part of a predetermined pattern that transmits light from the front surface side to the back surface side is formed in the power generation part, and the light transmission part of the predetermined pattern is transmitted to the wiring connection part. Part is formed,
In the flat cable, the light transmission part of the predetermined pattern is formed on the electrode terminal part formed on the insulating substrate that transmits light,
The solar cell module, wherein the light transmission part of the flat cable is aligned with the light transmission part of the solar battery cell, and the adjacent wiring connection parts are connected by the flat cable.
前記発電部は、透光性絶縁基板上に、表面電極層、光電変換層及び裏面電極層が順に積層された構造となっており、
前記光透過部は、前記裏面電極層及び前記光電変換層が除去されたライン状の開口溝で構成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 4,
The power generation unit has a structure in which a front electrode layer, a photoelectric conversion layer, and a back electrode layer are sequentially stacked on a light-transmitting insulating substrate.
The said light transmissive part is comprised by the linear opening groove | channel from which the said back surface electrode layer and the said photoelectric converting layer were removed, The solar cell module characterized by the above-mentioned.
前記表面カバー部材は湾曲状に形成されており、
前記太陽電池モジュールは、前記フラットケーブル部分を湾曲させることにより、複数個の太陽電池セルが前記表面カバー部材の湾曲形状に沿う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組品。 The solar cell module assembly according to claim 6,
The surface cover member is formed in a curved shape,
The solar cell module is a solar cell module assembly in which a plurality of solar cells are arranged along the curved shape of the surface cover member by curving the flat cable portion.
前記太陽電池モジュールは、透明な封止充填材によって前記表面カバー部材内に封止されていることを特徴とする太陽電池モジュール組品。 The solar cell module assembly according to claim 7,
The solar cell module assembly is sealed in the surface cover member with a transparent sealing filler.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2014119252A1 (en) * | 2013-02-01 | 2017-01-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Solar cell module manufacturing method and solar cell module manufacturing apparatus |
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