JP2013042087A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関するものである。 The present invention relates to a solar cell module.
近年、光電変換素子を有する光電変換装置の開発が進められている。例示的な光電変換装置として、太陽光のエネルギーを電力に変換する太陽電池モジュールがある。特に、発電効率の向上を目的として、集光型の太陽電池モジュールの開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。太陽電池モジュールにおいては、光電変換素子は、太陽光エネルギーを電力に変換する太陽電池セルである。 In recent years, development of a photoelectric conversion device having a photoelectric conversion element has been advanced. There exists a solar cell module which converts the energy of sunlight into electric power as an example photoelectric conversion apparatus. In particular, for the purpose of improving power generation efficiency, a concentrating solar cell module is being developed (see, for example, Patent Document 1). In the solar cell module, the photoelectric conversion element is a solar cell that converts solar energy into electric power.
太陽電池モジュールは、一般的に、太陽電池セルに過度の負荷が掛からないように逆バイアス電圧が太陽電池セルに印加されることを抑制するバイパスダイオードのような保護ダイオードを備えている(例えば、特許文献2参照)。 A solar cell module generally includes a protective diode such as a bypass diode that suppresses application of a reverse bias voltage to the solar cell so that an excessive load is not applied to the solar cell (for example, Patent Document 2).
太陽電池セルが配設される絶縁基板の上面に保護ダイオードが配設されている場合、保護ダイオードにも太陽光が照射される。そのため、保護ダイオードが加熱されて所望の性能が得られなくなる可能性がある。絶縁基板に貫通孔を設けて、この貫通孔内に保護ダイオードを配設するとともに、絶縁基板の上面に配設され、太陽電池セルに電気的に接続される電極板を保護ダイオードの上面に接合することによって、太陽光が保護ダイオードに照射する可能性を低減できる。 When the protection diode is provided on the upper surface of the insulating substrate on which the solar battery cell is provided, the protection diode is also irradiated with sunlight. Therefore, the protection diode may be heated and desired performance may not be obtained. A through hole is provided in the insulating substrate, and a protective diode is disposed in the through hole, and an electrode plate that is disposed on the upper surface of the insulating substrate and is electrically connected to the solar battery cell is bonded to the upper surface of the protective diode. By doing so, possibility that sunlight will irradiate a protection diode can be reduced.
しかしながら、太陽電池モジュールの光電変換効率を高めるため、電極板の厚みを大きくすることが求められている。電極板と保護ダイオードとの熱膨張差によって電極板と保護ダイオードとの接合面に熱応力が加わるが、電極板の厚みが大きくなると、電極板が変形しにくくなる。そのため、電極板と保護ダイオードとの接合性が低下する可能性がある。 However, in order to increase the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module, it is required to increase the thickness of the electrode plate. Thermal stress is applied to the joint surface between the electrode plate and the protection diode due to the difference in thermal expansion between the electrode plate and the protection diode. However, when the thickness of the electrode plate increases, the electrode plate is difficult to deform. Therefore, there is a possibility that the bondability between the electrode plate and the protection diode is lowered.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電極板と保護ダイオードとの接合性の良好な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the solar cell module with favorable joining property of an electrode plate and a protection diode.
本発明の一態様にかかる太陽電池モジュールは、下面および受光面である上面にそれぞれ開口する第1の貫通孔および第2の貫通孔を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記上面に配設された第1の電極層と、前記絶縁基板の前記下面に配設された第2の電極層と、前記第1の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第1の電極層および前記第2の電極層に電気的に接続された太陽電池セルと、前記第2の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第1の電極層および前記第2の電極層に電気的に接続された保護ダイオードとを備えている。また、前記保護ダイオードが接続部材を介して前記第1の電極層に電気的に接続されており、前記接続部材が、前記第1の電極層よりも厚みが小さいリボン形状であって、前記保護ダイオードを覆っていることを特徴としている。 A solar cell module according to an aspect of the present invention is provided on an insulating substrate having a first through hole and a second through hole that open on a lower surface and an upper surface that is a light receiving surface, respectively, and the upper surface of the insulating substrate. A first electrode layer; a second electrode layer disposed on the lower surface of the insulating substrate; and at least a portion disposed in the first through-hole; and the first electrode layer and The solar cell electrically connected to the second electrode layer, and at least a part of the solar battery cell are disposed in the second through-hole, and the first electrode layer and the second electrode layer are electrically connected to each other. Protective diodes connected to each other. The protection diode is electrically connected to the first electrode layer through a connection member, and the connection member has a ribbon shape smaller in thickness than the first electrode layer, and the protection diode It is characterized by covering the diode.
上記の態様にかかる太陽電池モジュールにおいては、第1の電極層よりも厚みが小さいリボン形状の接続部材によって保護ダイオードが覆われている。これにより、保護ダイオードに太陽光が直接に照射することを抑制しつつ、相対的に厚みの小さい接続部材が変形することによって、接続部材と保護ダイオードとの接合性を良好なものにできる。そのため、第1の電極層の厚みを大きくして太陽電池モジュールの光電変換効率を高めるとともに、保護ダイオードの性能を良好に引き出すことができる。 In the solar cell module according to the above aspect, the protective diode is covered with a ribbon-shaped connecting member having a thickness smaller than that of the first electrode layer. Thereby, it is possible to improve the bonding property between the connection member and the protection diode by deforming the connection member having a relatively small thickness while suppressing direct irradiation of the protection diode with sunlight. Therefore, the thickness of the first electrode layer can be increased to increase the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module, and the performance of the protection diode can be satisfactorily extracted.
以下、各実施形態の太陽電池モジュール(以下、単にモジュールともいう)について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材などを簡略化して示したものである。したがって、本発明のモジュールは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。 Hereinafter, the solar cell module of each embodiment (hereinafter also simply referred to as a module) will be described in detail with reference to the drawings. However, for convenience of explanation, each drawing referred to below is a simplified illustration of main members and the like necessary for explaining the present invention among the constituent members of the embodiment. Therefore, the module of the present invention may include any components not shown in the drawings to which the present specification refers. Moreover, the dimension of the member in each figure does not represent the dimension of an actual structural member, the dimension ratio of each member, etc. faithfully.
図1〜5に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール1は、下面および受光面である上面にそれぞれ開口する第1の貫通孔3aおよび第2の貫通孔3bを有する絶縁基板3と、絶縁基板3の上面に配設された第1の電極層5と、絶縁基板3の下面に配設された第2の電極層7と、第1の貫通孔3aに少なくとも一部が配設されるとともに、第1の電極層5および第2の電極層7に電気的に接続された太陽電池セル9と、第2の貫通孔3bに少なくとも一部が配設されるとともに、第1の電極層5および第2の電極層7に電気的に接続された保護ダイオード11とを備えている。保護ダイオード11は接続部材13を介して第1の電極層5に電気的に接続されている。また、接続部材13は、第1の電極層5よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード11を覆っている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
絶縁基板3の上面側が受光面であることから、絶縁基板3の上面に配設された第1の電極層5は太陽光を吸収して発熱する。第1の電極層5は太陽光を吸収することによって大きく熱膨張する。一方、太陽電池モジュール1の光電変換効率を高めるため、第1の電極層5及び第2の電極層7の厚みを大きくし、第1の電極層5及び第2の電極層7を介したモジュール1の放熱性を高めることが求められている。しかしながら、第1の電極層5及び第2の電極層7は厚みが大きくなる程、第1の電極層5及び第2の電極層7は熱膨張が大きくなるとともに変形しにくくなる。
Since the upper surface side of the
そのため、保護ダイオード11に太陽光が照射されることを抑制することを目的として、単に保護ダイオード11の上面を第1の電極層5に接合した場合、第1の電極層5と保護ダイオード11との間には大きな熱膨張差が生じて第1の電極層5と保護ダイオード11との接合面には大きな熱応力が加わりやすい。結果として、電極板と保護ダイオード11との接合性が低下する可能性がある。
Therefore, when the upper surface of the
しかしながら、本実施形態のモジュール1においては、保護ダイオード11を第1の電極層5に直接に接合するのではなく、接続部材13を介して保護ダイオード11を第1の電極層5に電気的に接続している。そして、接続部材13は、第1の電極層5よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード11を覆っている。
However, in the
このように、接続部材13が第1の電極層5よりも厚みが小さいリボン形状であるため、第1の電極層5と比較して弾性変形しやすい。そのため、絶縁基板3の上面側に位置する第1の電極層5および接続部材13が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材13が撓み変形しやすいので、接続部材13と保護ダイオード11との接合箇所に大きな応力が生じる可能性を低減できる。
Thus, since the
また、接続部材13がリボン形状であって保護ダイオード11を覆っていることから、保護ダイオード11に直接に太陽光が照射されることを抑制できる。従って、本実施形態のモジュール1においては、第1の電極層5の厚みを大きくして第1の電極層5を介したモジュール1の放熱性を高めて光電変換効率を高めるとともに、保護ダイオード11の性能を良好に引き出すことができる。
Moreover, since the
本実施形態における絶縁基板3は、四角板形状であって、下面および上面にそれぞれ開口する第1の貫通孔3aおよび第2の貫通孔3bを有している。絶縁基板3の例示的な大きさとしては、四角板形状の場合、平面視した際の一辺が20〜400mm程度であって、厚みが0.5〜4mm程度である部材を用いることができる。
The
本実施形態のモジュール1においては、絶縁基板3の上面側を受光面としている。第1の貫通孔3aには、後述するように太陽電池セル9が配設される。第2の貫通孔3bには、後述するように保護ダイオード11が配設される。本実施形態の絶縁基板3は第1の貫通孔3aを一つ有しているが、絶縁基板3が複数の第1の貫通孔3aを有し、それぞれの第1の貫通孔3aに太陽電池セル9が載置されていてもよい。なお、本実施形態においては絶縁基板3が四角板形状であるが、これに限られるものではない。例えば、絶縁基板3が六角板形状或いは八角板形状のような多角板形状であってもよく、また、円板形状であってもよい。
In the
絶縁基板3としては、第1の電極層5と第2の電極層7との間での電気的な短絡を抑制すべく、絶縁性の良好な部材が用いられる。具体的には絶縁基板3として、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミック等のセラミックス、ガラスエポキシ、アクリル又はエポキシ等の樹脂材料からなる基板を用いることができる。
As the insulating
これらのガラス粉末又はセラミック粉末を含有する原料粉末、有機溶剤並びにバインダを混ぜることにより混合部材を作製する。この混合部材をシート状に成形することにより複数のセラミックグリーンシートを作製する。作製された複数のセラミックグリーンシートを積層することによって積層体を作製する。積層体を約1600度の温度で焼成することによって絶縁基板3が作製される。なお、絶縁基板3としては、複数の絶縁性部材が積層された構成に限られるものではない。一つの絶縁性部材によって構成されていてもよい。
A mixing member is prepared by mixing the raw material powder containing these glass powder or ceramic powder, an organic solvent, and a binder. A plurality of ceramic green sheets are produced by forming the mixed member into a sheet. A laminated body is produced by laminating a plurality of produced ceramic green sheets. The insulating
第1の貫通孔3aは、内部に太陽電池セル9が配設できる程度の大きさであれば良く、例えば、平面視した場合に一辺が7〜25mm程度である四角形状の貫通孔とすればよい。また、第2の貫通孔3bは、内部に保護ダイオード11が配設できる程度の大きさであれば良く、例えば、平面視した場合に一辺が5〜25mm程度である四角形状の貫通孔と
すればよい。
The first through
本実施形態のモジュール1は、絶縁基板3の上面に配設された第1の電極層5を備えている。第1の電極層5は、第1の貫通孔3aに配設された太陽電池セル9及び第2の貫通孔3bに配設された保護ダイオード11にそれぞれ電気的に接続されている。また、第1の電極層5は、外部配線(不図示)と電気的に接続されており、太陽電池セル9で生じた電気は、外部配線を介して外部に取り出される。
The
本実施形態における第1の電極層5は四角板形状である。第1の電極層5には、絶縁基板3の第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bに対応する位置、具体的には、第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bと上下に重なり合う位置に貫通孔がそれぞれ形成されている。第1の電極層5の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が20〜500mm程度であって、厚みが0.5〜2mm程度である四角板形状の部材を用いることができる。
The
第1の電極層5としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、タングステン、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を第1の電極層5として用いることができる。上記の金属材料を単一で用いてもよく、また、合金として用いてもよい。第1の電極層5は、スクリーン印刷法、蒸着法又はスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて形成される。また、所定の形状に形成された板状の金属部材を絶縁基板3の上面に接合することによって第1の電極層5を形成してもよい。
As the
本実施形態のモジュール1は、絶縁基板3の下面に配設された第2の電極層7を備えている。第2の電極層7は、第1の電極層5と同様に、第1の貫通孔3aに配設された太陽電池セル9及び第2の貫通孔3bに配設された保護ダイオード11にそれぞれ電気的に接続されている。また、第2の電極層7は、外部配線(不図示)と電気的に接続されている。
The
本実施形態における第2の電極層7は四角板形状である。第1の電極層5には絶縁基板3の第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bに対応する位置に貫通孔がそれぞれ形成されているが、第2の電極層7にはこれらのような貫通孔が形成されていない。そして、第2の電極層7の上面における絶縁基板3の第1の貫通孔3a及び第2の貫通孔3bと上下に重なり合う位置に、太陽電池セル9及び保護ダイオード11がそれぞれ配設されている。第2の電極層7の例示的な大きさとしては、第1の電極層5と同様に、平面視した場合の一辺が20〜500mm程度であって、厚みが0.5〜2mm程度である四角板形状の部材を用いることができる。
The
第2の電極層7としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、第1の電極層5と同様の金属材料を用いることができる。第2の電極層7は、第1の電極層5と同様の薄膜形成技術を用いて形成される。また、所定の形状に形成された板状の金属部材を絶縁基板3の上面に接合することによって第2の電極層7を形成してもよい。
As the
本実施形態のモジュール1は、第1の貫通孔3aに配設されるとともに、第1の電極層5および第2の電極層7に電気的に接続された太陽電池セル9を備えている。太陽電池セル9は、例えば、III−V族化合物半導体を含んでいる太陽電池素子である。太陽電池セ
ル9は、光起電力効果によって、受光した光エネルギーを電力に変換して出力することができる。例えば、太陽電池素子は、InGaP/GaAs/Geの3接合型セルの構造を有している。インジウムガリウムリン(InGaP)トップセルは、660nm以下の波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。ガリウムヒ素(GaAs)ミドルセルは、660〜890nmまでの波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。ゲル
マニウム(Ge)ボトムセルは、890〜2000nmまでの波長領域に含まれる光を電気エネルギーに変換する。3つのセルは、トンネル接合を介して直列に接続されている。開放電圧は、3つのセルの起電圧の和である。上記3つのセルからなる太陽電池セル9の例示的な大きさとしては、平面視した場合の一辺が5〜20mm程度であって、厚みが0.5〜2mm程度である四角柱形状とすることができる。
The
太陽電池セル9の下面には、太陽電池セル9の下面電極が形成されている。かかる下面電極は、例えば、銀、アルミニウム等の金属部材によって形成され、低融点半田、導電性エポキシ樹脂等の接合材を介して第2の電極層7に電気的に接続されている。また、太陽電池セル9の上面には、太陽電池セル9の上面電極が形成されている。かかる上面電極は、例えば、銀、アルミニウム等の金属部材によって形成され、通電部材15を介して第1の電極層5に電気的に接続されている。
The lower surface electrode of the
本実施形態のモジュール1は、第2の貫通孔3bに少なくとも一部が配設されるとともに、第1の電極層5および第2の電極層7に電気的に接続された保護ダイオード11を備えている。保護ダイオード11は、太陽電池セル9に過度の電気的な負荷が掛からないように保護するための部材である。保護ダイオード11としては、例えば、逆バイアス電圧が太陽電池セル9に印加されることを抑制するバイパスダイオードが用いられる。保護ダイオード11の上面側は接続部材13を介して第1の電極層5に電気的に接続されている。また保護ダイオード11の下面側は第2の電極層7に接合されている。
The
保護ダイオード11は、一部が第2の貫通孔3bに配設されていても良いが、本実施形態のように保護ダイオード11の全てが第2の貫通孔3bに配設されていることが好ましい。言い換えれば、第1の電極層5の上面が、保護ダイオード11よりも上方に位置していることが好ましい。保護ダイオード11への太陽光の照射をより少なくできるからである。
A part of the
保護ダイオード11の形状については特に限定されるものではなく、例えば楕円球形状であってもよいが、第2の貫通孔3bに安定して配設させるため、また、第2の電極層7との接合性を良好なものにするため、上面及び下面を有する柱形状であることが好ましい。例えば、保護ダイオード11を構成する半導体素子自体をブロック形状とする、或いは、保護ダイオード11を構成する半導体素子を樹脂で被膜するとともにこの樹脂をブロック形状とすることで、容易に四角柱形状の保護ダイオード11を形成することができる。
The shape of the
また、保護ダイオード11は、絶縁基板3から離れていることが好ましい。太陽電池セル9で生じた熱が絶縁基板3に伝わった場合であっても、この熱が絶縁基板3から保護ダイオード11に直接に伝わることを防ぐことができる。そのため、保護ダイオード11の耐久性を高めることができる。
Further, the
特に、保護ダイオード11と絶縁基板3との間に空隙が存在することが好ましい。保護ダイオード11と絶縁基板3との間での熱膨張差に起因する熱応力をこの空隙に逃がすことができる。そのため、保護ダイオード11自体の耐久性及び保護ダイオード11と第2の電極層7との接合性を高めることができる。
In particular, it is preferable that a gap exists between the
本実施形態における接続部材13は、第1の電極層5よりも厚みが小さいリボン形状であって、保護ダイオード11を覆っている。このように、接続部材13がリボン形状であって保護ダイオード11を覆っていることから、保護ダイオード11に直接に太陽光が照射されることを抑制できる。加えて、接続部材13が第1の電極層5よりも厚みが小さい形状であることから、接続部材13が第1の電極層5と比較して弾性変形しやすい。そのため、接続部材13が撓み変形し易くなるので、絶縁基板3の上面側に位置する第1の電
極層5および接続部材13が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材13と保護ダイオード11との接合箇所に大きな応力が生じる可能性を低減できる。
The
なお、本実施形態における「接続部材13が保護ダイオード11を覆っている」とは、図2,3に示すように、接続部材13と保護ダイオード11が上下に重なり合っていて、平面視した場合に保護ダイオード11が接続部材13によって視認できない状態を意図している。すなわち、保護ダイオード11の表面全体が接続部材13によって被覆されている状態を意味するものではない。
In the present embodiment, “the connecting
リボン形状の接続部材13における長辺方向の一方の端部が保護ダイオード11に接続されている。また、リボン形状の接続部材13における長辺方向の他方の端部が第1の電極層5に接続されている。接続部材13の例示的な大きさとしては、平面視した場合の長辺が10〜50mm程度、短辺が5〜20mm程度であって、厚みが0.1〜1.5mm程度の部材を用いることができる。
One end of the ribbon-shaped connecting
直上からの太陽光だけでなく斜め上方からの太陽光によって保護ダイオード11が直接に照射されることを抑制するため、平面視した場合に接続部材13が保護ダイオード11よりも一回り大きいことが好ましい。例えば、平面透視した場合に、接続部材13の外周と保護ダイオード11の外周との間の幅が1〜5mm程度となるように接続部材13を保護ダイオード11よりも一回り大きくすることで、斜め上方からの太陽光によって保護ダイオード11が直接に照射されることを抑制できる。
In order to prevent the
接続部材13としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、第1の電極層5と同様の金属材料を用いることができる。また、接続部材13と保護ダイオード11の接合部分に過度の応力が加わることを抑制するため、接続部材13として弾性変形しやすい部材を用いることが好ましい。具体的には、安価に作製することができる点からも銅を用いることが好ましい。
As the
また、接続部材13は、保護ダイオード11に接合された部分と第1の電極層5に接合された部分との間に、撓み部を有していることが好ましい。接続部材13は、このような撓んだ部分を有していることによってさらに変形し易くなるので、第1の電極層5および接続部材13が大きく熱膨張した場合であっても、接続部材13と保護ダイオード11との接合箇所に大きな応力が生じる可能性をさらに低減できる。
Moreover, it is preferable that the
特に、図6に示すように、撓んだ部分の上端が接続部材13と保護ダイオード11との接合部分及び接続部材13と第1の電極層5との接合部分よりも高い位置にとなるように撓み部が形成されていることが好ましい。接続部材13がこのような撓んだ部分を有していることによってさらに一層変形し易くなるからである。
In particular, as shown in FIG. 6, the upper end of the bent portion is positioned higher than the joint portion between the
また、接続部材13の上面の反射率が、第1の電極層5の反射率よりも大きいことが好ましい。接続部材13と保護ダイオード11との間に大きな熱膨張差が生じた場合、接続部材13と保護ダイオード11との接合面に大きな熱応力が加わりやすい。接続部材13の上面の反射率が第1の電極層5の反射率よりも大きい場合には、接続部材13の上面での光の吸収を小さくすることができる。そのため、接続部材13における太陽光の吸収が抑制されるので、接続部材13の温度が過度に上昇することが抑制される。結果として、接続部材13と保護ダイオード11との間での熱膨張差を小さくできる。
Further, the reflectance of the upper surface of the
太陽電池セル9はワイヤ状の通電部材15を介して第1の電極層5に電気的に接続されている。通電部材15として、接続部材13と同様にリボン形状の部材を用いても通電することは可能である。しかしながら、通電部材15としてリボン形状の部材を用いた場合
、通電部材15によって覆われる太陽電池セル9の上面の面積が大きくなる。そのため、太陽電池セル9における光電変換効率を高めることが困難となる。
The
すなわち、保護ダイオード11に直接に太陽光が照射されることを抑制するために保護ダイオード11にはリボン形状の接続部材13が接続される一方で、太陽電池セル9における光電変換効率を高めるために、上面を覆う面積が小さくて済むように太陽電池セル9にはワイヤ状の通電部材15が接続されている。
In other words, in order to prevent the
通電部材15としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、接続部材13と同様に、タングステン、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、銀および金のような金属材料を用いることができる。
As the energizing
本実施形態のモジュール1は、第1の電極層5の上に配設された集光部材17を備えている。集光部材17は、モジュール1の上方から照射される太陽光を、太陽電池セル9へと集光するための部材である。具体的には、本実施形態のモジュール1における集光部材17は、透光性部材からなる半球形状の部材である。なお、図2及び3においては、モジュール1の主要部材の構成を明確にするため、便宜的に集光部材17を除いて図示している。
The
集光部材17の上面に入射する光は集光部材17の上面において屈折する。本実施形態の集光部材17はその上面側が曲面形状であることから、集光部材17の上面において屈折した光は集光部材17の中を進むうちに中央に集光される。そして、本実施形態のモジュール1において、太陽電池セル9が集光部材17の下面の中央の下に位置していることから、集光部材17において集光された光を太陽電池セル9に照射することができる。
The light incident on the upper surface of the
本実施形態のモジュール1における集光部材17は透光性部材からなる。透光性部材としては、例えば透光性のガラス部材、シリコーン樹脂、アクリル樹脂およびエポキシ樹脂のような透光性の絶縁樹脂を用いることができる。特に、透光性部材として上記の絶縁樹脂を用いて、太陽電池セル9を被覆するように集光部材17を配設することによって、集光部材17を太陽電池セル9の封止部材としても用いることができる。
The condensing
次に、第2の実施形態の太陽電池モジュール1について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態にかかる各構成において、第1の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
Next, the
図7〜8に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール1は、第1の実施形態のモジュール1と比較して、集光部材17の構成が異なっている。すなわち、本実施形態のモジュール1における集光部材17は、絶縁基板3の上面であって太陽電池セル9を囲むように設けられた枠体17aと、枠体17aの全周にわたって接合されるとともに、太陽電池セル9の上方に間に空隙を介して設けられた集光プリズム17bとによって構成されている。
7-8, the
本実施形態における集光部材17は、絶縁基板3の上面であって搭載領域を囲むように設けられた枠体17aを備えている。枠体17aは、集光プリズム17bを支持する機能を備える。枠体17aとしては、例えば、絶縁基板3と同様に、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体および窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、又はガラスセラミック材料を用いることができる。
The
また、絶縁性の良好な部材の他にも、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト及
びタングステンのような金属部材、或いはこれらの金属からなる合金を用いることができる。このような金属部材のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって枠体17aを構成する金属部材を作製することができる。また、枠体17aは、一つの部材からなっていてもよいが、複数の部材の積層構造であってもよい。
In addition to a member having good insulating properties, for example, a metal member such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, and tungsten, or an alloy made of these metals can be used. A metal member constituting the
また、本実施形態における集光部材17は、枠体17aによって支持された集光プリズム17bを備えている。集光プリズム17bは、透光性を有しており、上面から入射した太陽光を太陽電池セル9に導く機能を備えている。集光プリズム17bの透光性とは、太陽光の少なくとも一部の波長領域に含まれる光が透過できることをいう。集光プリズム17bは、例えば、ホウ珪酸ガラスである。
Moreover, the condensing
また、集光プリズム17bの形状は、集光プリズム17bの上端部から下端部へ太陽電池セル9に向かうに従って断面積が小さくなる円錐台形状である。集光プリズム17bに届いた光は、集光プリズム17bの内部と外部との界面において繰り返し反射される。集光プリズム17bは、太陽電池セル9に向かう過程で反射によって断面積内の光エネルギーの強度分布を均等化するという機能を備えている。なお、集光プリズム17bの周囲には、例えば、蒸着法等によって、太陽光を反射する機能を有する反射部材として、金属の薄膜を設けても良い。
Moreover, the shape of the condensing
以上、本発明の各実施形態の太陽電池モジュール1について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更や実施の形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。
As mentioned above, although the
1・・・太陽電池モジュール(モジュール)
3・・・絶縁基板
3a・・・第1の貫通孔
3b・・・第2の貫通孔
5・・・第1の電極層
7・・・第2の電極層
9・・・太陽電池セル
11・・・保護ダイオード
13・・・接続部材
15・・・通電部材
17・・・集光部材
17a・・・枠体
17b・・・集光プリズム
1 ... Solar cell module
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該絶縁基板の前記上面に配設された第1の電極層と、
前記絶縁基板の前記下面に配設された第2の電極層と、
前記第1の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第1の電極層および前記第2の電極層に電気的に接続された太陽電池セルと、
前記第2の貫通孔に少なくとも一部が配設されるとともに、前記第1の電極層および前記第2の電極層に電気的に接続された保護ダイオードとを備えた太陽電池モジュールであって、
前記保護ダイオードが接続部材を介して前記第1の電極層に電気的に接続されており、
前記接続部材は、前記第1の電極層よりも厚みが小さいリボン形状であって、前記保護ダイオードを覆っていることを特徴とする太陽電池モジュール。 An insulating substrate having a first through-hole and a second through-hole respectively opening on the lower surface and the upper surface which is a light-receiving surface;
A first electrode layer disposed on the upper surface of the insulating substrate;
A second electrode layer disposed on the lower surface of the insulating substrate;
A solar cell disposed at least in part in the first through-hole and electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer;
A solar cell module including at least a part of the second through hole, and a protective diode electrically connected to the first electrode layer and the second electrode layer;
The protective diode is electrically connected to the first electrode layer via a connecting member;
The solar cell module, wherein the connection member has a ribbon shape smaller in thickness than the first electrode layer and covers the protection diode.
2. The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell is electrically connected to the first electrode layer through a wire-shaped energizing member.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000196128A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Canon Inc | Photovoltaic element module, solar cell module and building member of integral structure with solar cell module |
JP2003347573A (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bypass diode for solar battery |
US20090159125A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Eric Prather | Solar cell package for solar concentrator |
WO2010137687A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | 京セラ株式会社 | Component for photoelectric conversion device, photoelectric conversion device, and photoelectric conversion module |
US20110048501A1 (en) * | 2008-04-15 | 2011-03-03 | Joachim Jaus | Solar cell module |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000196128A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Canon Inc | Photovoltaic element module, solar cell module and building member of integral structure with solar cell module |
JP2003347573A (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bypass diode for solar battery |
US20090159125A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Eric Prather | Solar cell package for solar concentrator |
US20110048501A1 (en) * | 2008-04-15 | 2011-03-03 | Joachim Jaus | Solar cell module |
WO2010137687A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | 京セラ株式会社 | Component for photoelectric conversion device, photoelectric conversion device, and photoelectric conversion module |
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