JP2015008181A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板2の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子3が太陽電池素子3の設置面積よりも非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、各太陽電池素子3は、下側電極31、光電変換層32、透明電極33をフレキシブルフィルム基板2側から順次積層して構成され、下側電極31が光電変換層32よりも側方に突出する突出部311を有し、一の太陽電池素子3の突出部311と、一の太陽電池素子3の隣に位置する別の前記太陽電池素子3の透明電極33とが導電材4で接続されて直列接続される太陽電池モジュール1。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールとすることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。
この構成によれば、フレキシブルフィルム基板の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子を配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。
この構成によれば、太陽電池素子による透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができる。また、表裏の太陽電池素子で相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。
この構成によれば、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、導電材の形成領域でもシースルー性を確保することができ、シースルー性の一層の向上を図ることができると共に、外界の視認の連続性を高めることができる。
この構成によれば、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
この構成によれば、フレキシブルフィルムを貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュールを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュールの製造を低コストで行うことができる。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮する太陽電池モジュールを得ることができる。また、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮する太陽電池モジュールを得ることができる。また、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。また、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
第1実施形態の太陽電池モジュール1は、図1に示すように、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板2の一方の面側に太陽電池素子3が間隔を開けて並列配置されているものであり、本実施形態では、各太陽電池素子3が、太陽電池素子3の設置面積よりも太陽電池素子3の非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。
第2実施形態の太陽電池モジュール1aは、図4(b)に示すように、第1実施形態と同様に、フレキシブルフィルム基板2の一方の面側に太陽電池素子3が並列配置され、太陽電池素子3が導電材4で接続され、太陽電池素子3の直列接続ラインが導電材51、52で接続されていることに加え、フレキシブルフィルム基板2の他方の面側にも、太陽電池素子3a、導電材4a、直列接続ラインを接続する導電材が一方の面側のそれと各々対応する位置に設けられているものである。フレキシブルフィルム基板2は第1実施形態と同様であり、又、フレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から50%以上とすると好ましく、75%以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子3、3aの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、1:3以上でフレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第1実施形態と同様である。
第3実施形態の太陽電池モジュール1bは、図6に示すように、第1のフレキシブルフィルム22と第2のフレキシブルフィルム23を貼り合わせてフレキシブルフィルム基板2bが構成されており、フレキシブルフィルム基板2bの一方の面側である第1のフレキシブルフィルム22の外側面側に、第1実施形態の太陽電池モジュール1と同様の構成で並列配置の太陽電池素子3、導電材4、導電材51、52が設けられ、フレキシブルフィルム基板2bの他方の面側である第2のフレキシブルフィルム23の外側面にも、第1実施形態の太陽電池モジュール1と同様の構成で並列配置の太陽電池素子3、導電材4、導電材51、52が設けられている。
第4実施形態の太陽電池モジュール1cは、図7(b)に示すように、第1実施形態と同様の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板2の一方の面側に、太陽電池素子3cが間隔を開けて並列配置されているものであり、第1実施形態と同様に、太陽電池素子3cの設置面積よりも太陽電池素子3cの非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。尚、フレキシブルフィルム基板2のみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から50%以上とすると好ましく、75%以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子3cの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、1:3以上でフレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第1実施形態と同様である。
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態、各例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを包含する。そして、下記変形例等も含む。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールとすることができる。特に、可視光線透過率50%以上のフレキシブルフィルム基板とし、フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が75%以上とすることにより、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。更に、導電性インクの転写で導電材を形成することにより、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、フレキシブルフィルム基板の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子を配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。また、第1の太陽電池素子と第2の太陽電池素子とが略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置することにより、太陽電池素子による透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができ、更に、表裏の太陽電池素子で相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。更に、フレキシブルフィルム基板の他方の面側でも、導電性インクの転写で導電材を形成することにより、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、導電材の形成領域でもシースルー性を確保することができ、シースルー性の一層の向上を図ることができると共に、外界の視認の連続性を高めることができる。
この構成によれば、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
この構成によれば、フレキシブルフィルムを貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュールを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュールの製造を低コストで行うことができる。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。また、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
第1実施形態の太陽電池モジュール1は、図1に示すように、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板2の一方の面側に太陽電池素子3が間隔を開けて並列配置されているものであり、本実施形態では、各太陽電池素子3が、太陽電池素子3の設置面積よりも太陽電池素子3の非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。
第2実施形態の太陽電池モジュール1aは、図4(b)に示すように、第1実施形態と同様に、フレキシブルフィルム基板2の一方の面側に太陽電池素子3が並列配置され、太陽電池素子3が導電材4で接続され、太陽電池素子3の直列接続ラインが導電材51、52で接続されていることに加え、フレキシブルフィルム基板2の他方の面側にも、太陽電池素子3a、導電材4a、直列接続ラインを接続する導電材が一方の面側のそれと各々対応する位置に設けられているものである。フレキシブルフィルム基板2は第1実施形態と同様であり、又、フレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から50%以上とすると好ましく、75%以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子3、3aの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、1:3以上でフレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第1実施形態と同様である。
第3実施形態の太陽電池モジュール1bは、図6に示すように、第1のフレキシブルフィルム22と第2のフレキシブルフィルム23を貼り合わせてフレキシブルフィルム基板2bが構成されており、フレキシブルフィルム基板2bの一方の面側である第1のフレキシブルフィルム22の外側面側に、第1実施形態の太陽電池モジュール1と同様の構成で並列配置の太陽電池素子3、導電材4、導電材51、52が設けられ、フレキシブルフィルム基板2bの他方の面側である第2のフレキシブルフィルム23の外側面にも、第1実施形態の太陽電池モジュール1と同様の構成で並列配置の太陽電池素子3、導電材4、導電材51、52が設けられている。
第4実施形態の太陽電池モジュール1cは、図7(b)に示すように、第1実施形態と同様の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板2の一方の面側に、太陽電池素子3cが間隔を開けて並列配置されているものであり、第1実施形態と同様に、太陽電池素子3cの設置面積よりも太陽電池素子3cの非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。尚、フレキシブルフィルム基板2のみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から50%以上とすると好ましく、75%以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子3cの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、1:3以上でフレキシブルフィルム基板2のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第1実施形態と同様である。
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態、各例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを包含する。そして、下記変形例等も含む。
Claims (10)
- 透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の太陽電池素子と前記別の太陽電池素子とが直列接続される
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記フレキシブルフィルム基板の他方の面側に、前記一方の面側の第1の前記太陽電池素子と対応する位置に、第2の太陽電池素子が前記第2の太陽電池素子の設置面積よりも前記第2の太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記第2の太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記第2の太陽電池素子の前記下側電極は、前記第2の太陽電池素子の前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記第2の太陽電池素子の前記突出部と、前記一の第2の太陽電池素子の隣に位置する別の前記第2の太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の第2の太陽電池素子と前記別の第2の太陽電池素子とが直列接続される
ことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。 - 前記第1の太陽電池素子と前記第2の太陽電池素子とが略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されることを特徴とする請求項2記載の太陽電池モジュール。
- 前記フレキシブルフィルム基板の可視光線透過率50%以上であり、且つ前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が総面積の75%以上であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記導電材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 前記突出部と前記透明電極とが前記導電材である透明導電材によって接続されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の太陽電池モジュール。
- 前記透明電極が前記透明導電材の一部であることを特徴とする請求項6記載の太陽電池モジュール。
- 前記フレキシブルフィルム基板の一方の面側に前記第1の太陽電池素子、他方の面側に前記第2の太陽電池素子が設けられる場合に、
前記第1の太陽電池素子が並列配置される第1のフレキシブルフィルムと、前記第2の太陽電池素子が並列配置される第2のフレキシブルフィルムを貼り合わせて、前記フレキシブルフィルム基板が構成されている
ことを特徴とする請求項2〜7の何れかに記載の太陽電池モジュール。 - 透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、
一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とを直列接続する導電材を、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して設ける工程、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子の中間品が前記中間品の設置面積よりも前記中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記中間品は、下側電極、光電変換層を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、
一の前記中間品の前記突出部から前記一の中間品の隣に位置する別の前記中間品の上面の略全体にかけて、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して透明導電材を設ける工程
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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