JP2013149858A - Solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、日陰となる部分が存在しても、その影響を回避できる太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module capable of avoiding the influence even when a shaded portion exists.
エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。しかし一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。特に屋外などに設置される大面積の太陽電池をシリコン単結晶を利用して実現しようとすると、相当にコストが掛かるのが現状である。そこで、より安価に製造可能なアモルファス(非晶質)シリコン薄膜を利用した太陽電池が、ローコストな太陽電池として普及している。 In recent years, solar cells are becoming more and more widely used from the viewpoint of efficient use of energy. In particular, a solar cell using a silicon single crystal is excellent in energy conversion efficiency per unit area. However, on the other hand, since a solar cell using a silicon single crystal uses a silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot, a large amount of energy is consumed for manufacturing the ingot, and the manufacturing cost is high. In particular, if a large-area solar cell installed outdoors or the like is to be realized using a silicon single crystal, the current cost is considerably high. Therefore, solar cells using amorphous (amorphous) silicon thin films that can be manufactured at lower cost are widely used as low-cost solar cells.
アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜(i型)を、p型およびn型のシリコン膜ではさんだpin接合と呼ばれる層構造の半導体膜を用いて、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。太陽光によって発生した電子とホールは、p型・n型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで発電する。 An amorphous silicon solar cell uses an amorphous silicon film (i-type) that generates electrons and holes when receiving light, and a semiconductor film having a layer structure called a pin junction sandwiched between p-type and n-type silicon films. Electrodes are formed on both sides of the film. Electrons and holes generated by sunlight move actively due to the potential difference between the p-type and n-type semiconductors, and generate electricity by repeating this continuously.
こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば図7に示すように、受光面側となるガラス基板111にTCOなどの透明電極を正の電極(表面電極とも呼ぶ)113として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜114と、負の電極(裏面電極とも呼ぶ)115となるAg薄膜などを形成してなる。このような上下電極113,115と半導体膜114からなる光電変換体112を備えたアモルファスシリコン太陽電池110は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは抵抗値の問題もあるため、例えば、光電変換体112を所定のサイズごとに区画した太陽電池セル121を形成し、互いに隣接する太陽電池セル121どうしを接続してなる。具体的には、基板111上に広い面積に形成した光電変換体112に、レーザー光などでスクライブ線(スクライブライン)120と称される溝を形成して多数の短冊状の太陽電池セル121とし、この太陽電池セル121どうしを直列に接続した構造とする。
As a specific configuration of such an amorphous silicon solar cell, for example, as shown in FIG. 7, a transparent electrode such as TCO is formed as a positive electrode (also referred to as a surface electrode) 113 on a
このような太陽電池モジュール100は、住宅等の建物の屋根に設置されて使用されるが、太陽電池モジュールはほとんど傾斜状に設置される。
Such a
そこで、太陽電池モジュールに雪止め対策をする場合、通常、方形をなす太陽電池モジュールの軒先側のフレームに対して板状の雪止め部材を太陽電池モジュールの表面と直交するように固定する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的にこれを図8に基づいて説明すると、まず、屋根110を構成する野地板120及びその上の桟木130に太陽電池モジュール100を支承する支持手段150を固定する。そして前記支持手段150に太陽電池モジュール100の軒先側フレーム161を固定することにより、直方形の太陽電池モジュール100を野地板120上に固定する。
Therefore, when taking measures against snow on a solar cell module, there is usually a technology for fixing a plate-like snow stop member to the frame on the eaves side of a rectangular solar cell module so as to be orthogonal to the surface of the solar cell module It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, this will be described with reference to FIG. 8. First, the supporting
このようにして建物上に太陽電池モジュール100を複数枚配設して屋根110の全部又は一部分を太陽電池モジュール100で葺いてから、屋根に対して雪止め170を施す。雪止め170は、軒先側フレーム161に設けられた嵌合溝161aに対して嵌入可能な板状部171を有しており、その板状部171を、幅方向が太陽電池モジュール100の表面100aと垂直になるように、前記嵌合溝161aに直接嵌合することにより、前記板状部171に太陽電池モジュール100上に降雪した雪180の滑り止め機能を発揮させる。
In this way, a plurality of
しかしながら、太陽電池モジュールを敷設した屋根に雪止め170を取り付けると、図7に示すように、この雪止め170(特に板状部171)の影が太陽電池モジュール100の上にでき、これにより太陽光の入射が阻害され、一部の太陽電池セルの発電効率が低下するという問題が生じる。
However, when the
このように雪止め170が光の入射面に影を形成して一部の太陽電池セル121の出力が低下した場合、直列構造をなす薄膜系シリコン太陽電池モジュール100全体の出力は著しく低下する。さらに出力が低下した太陽電池セル121は、回路上の抵抗となり、その太陽電池セルの両端には逆方向に電圧(バイアス電圧)が印加され、局所的に加熱する現象(ホットスポット現象)が起き、問題となっていた。特に、基板の端部でホットスポット現象が起きると、基板が割れてしまう場合もあり、信頼性を低下させる原因となっていた。
As described above, when the snow stopper 170 forms a shadow on the light incident surface and the output of some of the
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セルにおける出力の低下、及びそれに起因するモジュール全体の著しい出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such a conventional situation, and the output of a specific solar battery cell that is installed and used in an environment that becomes a shadow of an obstacle and prevents the incidence of sunlight is used. An object of the present invention is to provide a solar cell module excellent in reliability by preventing a decrease and a significant output decrease and hot spot phenomenon due to the decrease.
本発明の請求項1に記載の太陽電池モジュールは、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体を備え、前記発電層及び前記電極層がスクライブ線により区画された太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続してなる太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールを構成し、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セルは、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、前記特定の太陽電池セルは、前記第一電極層と前記第二電極層との間を短絡させる構造を有することを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の太陽電池モジュールは、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体を備え、前記発電層及び前記電極層がスクライブ線により区画された太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続してなる太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールを構成し、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セルは、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、前記特定の太陽電池セル同士の間においては、前記スクライブ線を設けず、前記第二電極層が繋がった構造を有することを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の太陽電池モジュールは、請求項1または2において、前記障害物が、太陽電池モジュールと別体をなす、雪止めであることを特徴とする。
The solar cell module according to claim 1 of the present invention includes a laminate in which a first electrode layer, a power generation layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and the power generation layer and the electrode layer are formed by a scribe line. It is a solar cell module that is a partitioned solar cell and is formed by connecting the solar cells in adjacent positions in series, constituting the solar cell module, and the solar cells connected in series Among these, the specific solar cell located in one or both of the end regions is used by being installed in an environment where it becomes a shadow of an obstacle and obstructs the incidence of sunlight. The battery cell has a structure that short-circuits between the first electrode layer and the second electrode layer.
The solar cell module according to claim 2 of the present invention includes a laminate in which a first electrode layer, a power generation layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and the power generation layer and the electrode layer are formed by a scribe line. It is a solar cell module that is a partitioned solar cell and is formed by connecting the solar cells in adjacent positions in series, constituting the solar cell module, and the solar cells connected in series Among these, the specific solar cell located in one or both of the end regions is used by being installed in an environment where it becomes a shadow of an obstacle and obstructs the incidence of sunlight. Between the battery cells, the scribe line is not provided and the second electrode layer is connected.
The solar cell module according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 1 or 2, the obstacle is a snow stopper that is separated from the solar cell module.
本発明の太陽電池モジュールでは、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セルが、前記第一電極層と前記第二電極層との間を短絡させる構造を有しているので、該特定の太陽電池セルにおいては発電がなされない。これにより、障害物の影となる特定の太陽電池セルにおける出力の低下、及びそれに起因するモジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
また、本発明の太陽電池モジュールにおいて、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セルが、前記特定の太陽電池セル同士の間においては、前記スクライブ線を設けず、前記第二電極層が繋がった構造を有しているので、該特定の太陽電池セルにおいては発電がなされない。これにより本発明の太陽電池モジュールは、障害物の影となる特定の太陽電池セルにおける出力の低下、及びそれに起因するモジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
また、レーザパターンを追加、又は削除するだけなので簡単に対策可能であり、外観が未対策モジュールと変わらない。モジュールの大きさを変えることでも対策可能であるが、生産ラインの大幅な変更が必要になるため現実的ではない。
In the solar cell module of the present invention, among the solar cells connected in series, it is located in one or both end regions, and is installed in an environment in which the incidence of sunlight is obstructed as a shadow of an obstacle. Since the specific solar cell used has a structure that short-circuits between the first electrode layer and the second electrode layer, no power is generated in the specific solar cell. Accordingly, it is possible to provide a solar cell module with excellent reliability by preventing a decrease in output in a specific solar cell that is a shadow of an obstacle, and a decrease in output and hot spot phenomenon of the entire module due to the decrease. .
Further, in the solar cell module of the present invention, the solar cells connected in series are located in one or both end regions, and are installed in an environment in which the incidence of sunlight becomes a shadow of an obstacle and is blocked. Since the specific solar battery cell used has a structure in which the second electrode layer is connected without providing the scribe line between the specific solar battery cells, the specific solar battery cell No power is generated in the solar battery cell. As a result, the solar cell module of the present invention is a highly reliable solar cell that prevents a decrease in output in a specific solar cell that is a shadow of an obstacle, as well as a decrease in output of the entire module and a hot spot phenomenon resulting therefrom. Modules can be provided.
Further, since the laser pattern is simply added or deleted, it is possible to easily take countermeasures, and the appearance is the same as that of the module without countermeasures. Although measures can be taken by changing the size of the module, it is not practical because a significant change in the production line is required.
以下、本発明に係る太陽電池モジュールの最良の形態について、図面に基づき説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
また、本実施形態では、太陽電池モジュールへの太陽光の入射を阻害する障害物として、家などの建物の屋根に設置される雪止めの場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されず、影を形成し太陽光の入射を阻害するものであれば、雪止め以外の物体についても適用可能である。
Hereinafter, the best mode of a solar cell module according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features of the present invention easier to understand, there is a case where a main part is shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratio of each component is the same as the actual one. Not necessarily.
Further, in the present embodiment, the case of a snow stopper installed on the roof of a building such as a house will be described as an example of an obstacle that hinders the incidence of sunlight on the solar cell module. The present invention is not limited to this, and any object other than the snow stopper can be applied as long as it forms a shadow and obstructs the incidence of sunlight.
図1は、本発明のアモルファスシリコン型の太陽電池モジュール10A(10)の一例を示す斜視図である。また、図2は図1の太陽電池モジュール10A(10)の要部を示す断面図であり、図1中、X1−X2線における断面図である。
本発明の太陽電池モジュール10A(10)は、基板11の一面11a上に第一電極層13、発電層14、バッファ層15、第二電極層15を順に重ねてなる積層体12を備え、発電層14及び第二電極層15がスクライブ線20により区画されて複数の太陽電池セル(区画素子)21、21…とされ、隣接する位置にある該太陽電池セル21、21…同士を直列に接続して構成される。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an amorphous silicon
The
基板11は、たとえば、ガラスや透明樹脂等、太陽光の透過性に優れ、かつ、耐久性のある絶縁材料からなる。この太陽電池モジュール10では、基板11の他面11b側から太陽光Sを入射させる。
The
積層体12は、基板11側から順に第一電極層(下部電極)13、発電層(半導体層)14、第二電極層(上部電極)15を積層してなる。
第一電極層(下部電極)13は、透明な導電材料、例えば、TCO、ITOなどの光透過性の金属酸化物から形成されていればよい。
The laminate 12 is formed by laminating a first electrode layer (lower electrode) 13, a power generation layer (semiconductor layer) 14, and a second electrode layer (upper electrode) 15 in order from the
The first electrode layer (lower electrode) 13 may be formed of a transparent conductive material, for example, a light-transmitting metal oxide such as TCO or ITO.
発電層(半導体層)14は、例えば、図2の上部に示すように、p型アモルファスシリコン膜14pとn型アモルファスシリコン膜14nとの間にi型アモルファスシリコン膜14iを挟んだpin接合構造を成す。そして、この発電層14に太陽光が入射すると電子とホールが生じて、p型アモルファスシリコン膜14pとn型アモルファスシリコン膜14nとの電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層13と第二電極層15との間で発電する(光電変換)。
The power generation layer (semiconductor layer) 14 has, for example, a pin junction structure in which an i-type amorphous silicon film 14i is sandwiched between a p-type
発電層14と、該発電層14上に配される第二電極層15との間にバッファ層(図示略)が配されていてもよい。
発電層14と第二電極層15との間にバッファ層を配することにより、発電層14中のシリコンが第二電極層15中への拡散・反応を抑制することができる。このようなバッファ層は、例えばZnO等からなる。
A buffer layer (not shown) may be disposed between the
By disposing the buffer layer between the
第二電極層15は、Ag(銀)やAl(アルミニウム)など導電性の光反射膜によって構成されれば良い。この第二電極層15は、たとえばスパッタ法などにより形成することができる。
The
このような積層体12において、発電層14及び第二電極層15は、スクライブ線20(スクライブライン)20によって、例えば外形が短冊状の多数の太陽電池セル21,21…に分割されている。この太陽電池セル21α,21β…は互いに隣接する太陽電池セル21どうしの間で、直列に接続される。これにより、積層体12は、太陽電池セル21α,21β…を全て直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線20は、例えば、基板11の一面に均一に積層体12を形成した後、レーザー光線などによって発電層14及び第二電極層15に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。
In such a
ここで、太陽電池モジュールに雪止め対策をする場合、図1に示すように、雪止め(板状部)70を、幅方向が太陽電池モジュール10の表面と垂直になるように配することにより、前記雪止め70に太陽電池モジュール10上に降雪した雪の滑り止め機能を発揮させる。なお、このような雪止め70は、太陽電池モジュール10と別体をなすものである。
しかしながら、図1に示すように、直列に接続された前記太陽電池セル21のうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セル21(ここでは、端部から2つの特定の太陽電池セル21α,21βの場合を例として示している。)において、雪止め70の影となり太陽光の入射が阻害されると、該特定の太陽電池セル21α,21βにおいて発電効率が低下してしまうだけでなく、モジュール全体の著しい出力低下やホットスポット現象が起きる。
Here, when taking measures against snow on the solar cell module, as shown in FIG. 1, by arranging a snow stop (plate-like portion) 70 so that the width direction is perpendicular to the surface of the
However, as shown in FIG. 1, among the
このような雪止め70の影が出来た場合、直列構造をなす太陽電池モジュール全体の出力は著しく低下する。さらに出力が低下した太陽電池セル21α,21βは、回路上の抵抗となり、その太陽電池セル21α,21βの両端には逆方向に電圧(バイアス電圧)が印加され、局所的に加熱する現象(ホットスポット現象)が起きる。
When such a shadow of the
そこで本発明の太陽電池モジュール10A(10)では、前記太陽電池モジュール10を構成し、障害物(例えば雪止め70など)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、前記特定の太陽電池セル21α,21βは、前記第一電極層13と前記第二電極層15との間を短絡させる構造を有することを特徴とする。
Therefore, in the
図2に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール10A(10)においては、直列に接続された前記太陽電池セル21のうち、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物(雪止め70)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セル21α,21βにおいて、発電層14に設けられた開口部14aを通じて、第二電極層15と第一電極層13とが短絡させられた構造を有している。これにより、該特定の太陽電池セル21においては発電がなされない。すなわち、この特定の太陽電池セル21α,21βにおいては、障害物(雪止め70)の影となり太陽光の入射が阻害されても、その影響を受けない。
その結果、本発明の太陽電池モジュール10A(10)は、障害物の影となる特定の太陽電池セル21α,21βにおける出力の低下、及びそれに起因するモジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れたものとなる。
なお、セルの一部分のみ、或いは一部の時間帯のみ、障害物の影となるような太陽電池セル21についても本発明の対策を適用することが好ましい。
As shown in FIG. 2, in the
As a result, the
In addition, it is preferable to apply the countermeasure of this invention also about the
次に、上述したような構成の太陽電池モジュール10A(10)を製造するための製造方法について工程順に説明する。
図3は、本実施形態の太陽電池モジュール10A(10)の製造工程を順に示す断面図である。
まず、図3(a)に示すように、第一電極層13として透明導電膜が成膜された絶縁性透明基板11を準備する。
Next, a manufacturing method for manufacturing the
FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially illustrating manufacturing steps of the
First, as shown in FIG. 3A, an insulating
次いで、図3(b)に示すように、第一電極層13上に、発電層14のp型アモルファスシリコン膜14p、i型アモルファスシリコン膜14i、n型アモルファスシリコン膜14nと、を各々別々のプラズマCVD反応室内で形成する。
このとき、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物(雪止め70)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セル21α,21βとなる部位において、パターニングにより発電層14に開口部14aを形成しておく。
Next, as shown in FIG. 3B, a p-type
At this time, the specific solar cells 21α and 21β that are located in one or both end regions and are used by being installed in an environment that is a shadow of an obstacle (snow stopper 70) and that is impeded by sunlight. The
次に、図3(c)に示すように、前記発電層14上に、バッファ層(図示略)、第二電極層15を順に形成する。
これらバッファ層及び第二電極層15は、例えばインライン型のスパッタ装置を用いて、同一装置内で連続して形成(成膜)される。
Next, as shown in FIG. 3C, a buffer layer (not shown) and the
The buffer layer and the
このとき、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物(雪止め70)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セル21α,21βにおいて、発電層14に設けられたスクライブ線14aを通じて、第二電極層15と第一電極層13とが短絡させられた構造となり、該特定の太陽電池セル21α,21βにおいては発電がなされない。
At this time, in the specific solar cells 21α and 21β which are located in one or both end regions and used in an environment where they are shadowed by an obstacle (snow stopper 70) and are impeded by sunlight. The
次に、図3(d)に示すように、発電層14及び第二電極層15に向けて、例えばレーザー光線などを照射して、スクライブ線20(スクライブライン)20を形成する。これにより、積層体12は短冊状の多数の太陽電池セル21α,21β…に分割される。この太陽電池セル21α,21β…は互いに隣接する太陽電池セル21同士の間で、直列に接続される。
最後に、第二電極層15上に例えばスパッタ法等により保護層(図示略)を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 3 (d), for example, a laser beam is irradiated toward the
Finally, a protective layer (not shown) may be formed on the
これにより、図1及び図2に示すような太陽電池モジュール10A(10)が得られる。このようにして、障害物の影となる特定の太陽電池セル21α,21βにおける出力の低下、及びそれに起因するモジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れた太陽電池モジュール10A(10)を簡便に製造することができる。
Thereby,
<第二実施形態>
次に、本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法の第二実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第一実施形態と異なる部分について主に説明し、第一実施形態と同様の部分についてはその説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the solar cell module and the manufacturing method thereof of the present invention will be described. In the following description, parts different from those of the first embodiment described above will be mainly described, and description of parts similar to those of the first embodiment will be omitted.
図4は、本実施形態の太陽電池モジュール10B(10)の一例を示す斜視図である。また、図5は図4の太陽電池モジュール10B(10)の要部を示す断面図であり、図4中、X3−X4線における断面図である。
本実施形態の太陽電池モジュール10B(10)は、太陽電池モジュールを構成し、直列に接続された前記太陽電池セル21のうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セル21α,21βは、障害物(例えば雪止め70など)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、前記特定の太陽電池セル21α,21βどうしの間においては、前記スクライブ線20を設けず、前記第二電極層15が繋がった構造を有することを特徴とする。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of the
The
図5に示すように、本実施形態の太陽電池モジュールにおいては、直列に接続された前記太陽電池セル21のうち、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物(雪止め70)の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セル21において、前記特定の太陽電池セル21α,21β同士の間においては、前記スクライブ線20を設けず、前記第二電極層15が繋がった構造を有している。これにより、該特定の太陽電池セル21α,21βにおいては発電がなされない。
その結果、本発明の太陽電池モジュール10B(10)は、モジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れたものとなる。
As shown in FIG. 5, in the solar cell module of the present embodiment, the
As a result, the
このような本実施形態の太陽電池モジュール10B(10)は、上述した第一実施形態の太陽電池モジュール10A(10)とほぼ同様にして製造することができる。
図6は、本実施形態の太陽電池モジュール10B(10)の製造工程を順に示す断面図である。
まず、図6(a)に示すように、第一電極層13として透明導電膜が成膜された絶縁性透明基板11を準備する。
Such a
FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially illustrating manufacturing steps of the
First, as shown in FIG. 6A, an insulating
次いで、図6(b)に示すように、第一電極層13上に、発電層14のp型アモルファスシリコン膜14p、i型アモルファスシリコン膜14i、n型アモルファスシリコン膜14nと、を各々別々のプラズマCVD反応室内で形成する。
次に、図6(c)に示すように、前記発電層14上に、バッファ層(図示略)、第二電極層15を順に形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, a p-type
Next, as shown in FIG. 6C, a buffer layer (not shown) and the
次に、図6(d)に示すように、第一電極層13及び発電層14に向けて、例えばレーザー光線などを照射して、スクライブ線20(スクライブライン)20を形成し、直列に接続された多数の太陽電池セル21,21…に分割する。
このとき、直列に接続された前記太陽電池セル21のうち、一方あるいは両方の端部領域に位置し、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用される特定の太陽電池セル21α,21βの間においては、スクライブ線20を設けない。これにより、特定の太陽電池セル21α,21βの間においては前記第二電極層15が繋がった構造となり、該特定の太陽電池セル21α,21βにおいては発電がなされない。
最後に、第二電極層15上に例えばスパッタ法等により保護層(図示略)を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 6D, the
At this time, the
Finally, a protective layer (not shown) may be formed on the
これにより、図3及び図4に示すような太陽電池モジュール10B(10)が得られる。このようにして、モジュール全体の出力低下やホットスポット現象を防止し、信頼性に優れた太陽電池モジュール10B(10)を簡便に製造することができる。
Thereby,
以上、本発明の太陽電池モジュールについて説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、本発明の太陽電池モジュールは、図で例示したものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、適宜構成の一部を変更しても良い。
The solar cell module of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this and can be appropriately changed without departing from the spirit of the invention.
For example, the solar cell module of the present invention is not limited to those illustrated in the drawings, and a part of the configuration may be appropriately changed within a range not impairing the effects of the present invention.
本発明は、アモルファスシリコン型の(薄膜シリコンを用いた)太陽電池モジュールに適用した事例を詳細に説明したが、本発明の骨子である「特定の太陽電池セルにおいては、障害物の影となり太陽光の入射が阻害されても、その影響を受けない(発電がなされない)構成を備えること」は、アモルファスシリコン型の太陽電池(セル)に限定されるものではない。
本発明が適用される太陽電池モジュールは、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、薄膜形成され、レーザースクライブによりセル形成されるものであれば、太陽電池の種類は問わない。
すなわち、太陽電池(セル)を薄膜シリコン系とした場合でも、アモルファスシリコン以外に、微結晶シリコン、多接合型、としても構わない。また、太陽電池(セル)をシリコン系に代えて、化合物系(III−V族多接合、CIGS、CdTe等)や有機系(色素増感、有機半導体)としても、本発明の骨子は有効である。
Although the present invention has been described in detail with respect to an example applied to an amorphous silicon type (using thin film silicon) solar cell module, the essence of the present invention is “in a specific solar cell, it becomes a shadow of an obstacle and the sun. “Equipped with a structure that is not affected by generation of light even if light incidence is hindered (no power generation is performed)” is not limited to amorphous silicon solar cells (cells).
A solar cell module to which the present invention is applied is a laminate in which a first electrode layer, a power generation layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and a cell is formed by laser scribing. Any type of solar cell can be used.
That is, even when the solar cell (cell) is a thin film silicon type, it may be microcrystalline silicon or multi-junction type in addition to amorphous silicon. Moreover, the gist of the present invention is effective even when the solar cell (cell) is replaced with a silicon-based compound-based (III-V group multijunction, CIGS, CdTe, etc.) or an organic system (dye sensitization, organic semiconductor). is there.
10A,10B(10) 太陽電池モジュール、11 基板、12 積層体、13 第一電極層、14 発電層、14a 開口部、15 第二電極層、20 スクライブ線、21 太陽電池セル、70 雪止め(障害物)。 10A, 10B (10) Solar cell module, 11 substrate, 12 laminate, 13 first electrode layer, 14 power generation layer, 14a opening, 15 second electrode layer, 20 scribe line, 21 solar cell, 70 snow stopper ( Obstacle).
Claims (3)
前記太陽電池モジュールを構成し、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セルは、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、
前記特定の太陽電池セルは、前記第一電極層と前記第二電極層との間を短絡させる構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 A laminated body in which a first electrode layer, a power generation layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and the power generation layer and the second electrode layer are partitioned by a scribe line to form a plurality of solar cells, adjacent to each other A solar cell module formed by connecting the solar cells in a position to each other in series,
Among the solar cells connected in series that constitute the solar cell module, specific solar cells located in one or both end regions serve as shadows of obstacles and impede sunlight. It is installed and used in the environment,
The specific solar battery cell has a structure in which the first electrode layer and the second electrode layer are short-circuited.
前記太陽電池モジュールを構成し、直列に接続された前記太陽電池セルのうち、一方あるいは両方の端部領域に位置する特定の太陽電池セルは、障害物の影となり太陽光の入射が阻害される環境下に設置されて使用されるものであり、
前記特定の太陽電池セル同士の間においては、前記スクライブ線を設けず、前記第二電極層が繋がった構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 A laminated body in which a first electrode layer, a power generation layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and the power generation layer and the second electrode layer are partitioned by a scribe line to form a plurality of solar cells, adjacent to each other A solar cell module formed by connecting the solar cells in a position to each other in series,
Among the solar cells connected in series that constitute the solar cell module, specific solar cells located in one or both end regions serve as shadows of obstacles and impede sunlight. It is installed and used in the environment,
Between the specific solar cells, the solar cell module has a structure in which the second electrode layer is connected without providing the scribe line.
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JP2012010372A JP2013149858A (en) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Solar battery module |
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