JP2015534288A - 太陽電池列のための高効率構成 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年3月13日出願の「太陽電池列のための高効率構成(High Efficiency Configuration For Solar Cell String)」という名称の米国特許出願第13/801,432号、2012年12月6日出願の同じく「太陽電池列のための高効率構成(High Efficiency Configuration For Solar Cell String)」という名称の米国特許仮出願第61/734,239号、及び2012年11月8日出願の同じく「太陽電池列のための高効率構成(High Efficiency Configuration For Solar Cell String)」という名称の米国特許出願第13/672,386号に対する優先権の利益を主張するものであり、これらの出願の各々は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている。
45 太陽エネルギレシーバ
50 基板
Claims (139)
- 太陽エネルギレシーバであって、
基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で前記基板上に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の直列接続列と、
を含み、
前記太陽電池の線形熱膨張率が、前記基板のものと約20×10-6よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なる、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。 - 前記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする請求項2に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする請求項2に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を貫通して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする請求項4に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする請求項6に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように前記列を通して変化することを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の各々が、第1及び第2の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と2つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、前記前面上に配置され、かつ前記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、前記第1の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、前記裏面上に配置され、かつ前記第2の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる1つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。 - その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように前記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記基板は、金属基板であることを特徴とする請求項1に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記基板は、アルミニウム基板であることを特徴とする請求項11に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記金属基板は、直線的に細長く、
前記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
前記太陽電池の列は、該太陽電池の長軸が前記基板の長軸と垂直に向けられた状態で該基板の該長軸に沿う列に配置される、
ことを特徴とする請求項11に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 前記太陽電池の各々が、第1及び第2の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と2つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、前記前面上に配置され、かつ前記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、前記第1の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、前記裏面上に配置され、かつ前記第2の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる1つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする請求項13に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の前記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の前記1つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項14に記載の太陽エネルギレシーバ。
- その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該赤道から離れるように向けるように前記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項15に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように前記列を通して変化することを特徴とする請求項15に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の直列接続列は、太陽電池の第1の列であり、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で前記基板上に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の第2の直列接続列を含み、
機械的従順性電気相互接続が、前記第1及び第2の列を直列に電気接続し、
前記第2の列内の太陽電池の線形熱膨張率が、前記基板のものと約20×10-6よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なり、該第2の列内の該太陽電池の各々が、直線的に細長く、該太陽電池の第2の列は、該太陽電池の長軸の向きが該基板の長軸に垂直に定められた状態で該基板の該長軸に沿う列に配置され、該第2の列は、該第1の列と一直線である、
ことを特徴とする請求項13に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 前記機械的従順性電気相互接続は、前記第1の列の端部に位置付けられた第1の太陽電池の前面の一部分に結合され、かつ前記第2の列の端部に位置付けられた第2の太陽電池の裏面の一部分に結合され、該第2の太陽電池は、該第1の太陽電池の該前面の側からの視界から該機械的従順性電気相互接続を隠す、
ことを特徴とする請求項18に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 前記太陽電池の各々が、第1及び第2の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と2つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、前記前面上に配置され、かつ前記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、前記第1の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、前記裏面上に配置され、かつ前記第2の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる1つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする請求項18に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の前記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の前記1つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項20に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記導電結合は、導電性銀充填エポキシを用いて形成されることを特徴とする請求項21に記載の太陽エネルギレシーバ。
- その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように前記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項21に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように前記列を通して変化することを特徴とする請求項21に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 請求項1に記載の太陽エネルギレシーバと、
太陽放射線を該レシーバ上に集光するように配置された1つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 太陽電池の列であって、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された複数の直列接続太陽電池、
を含み、
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように列を通して変化する、
ことを特徴とする太陽電池の列。 - 前記適合される電気性能は、全ての太陽電池が等しく照明される時に各太陽電池に発生する電流であることを特徴とする請求項26に記載の太陽電池の列。
- 前記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする請求項26に記載の太陽電池の列。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする請求項28に記載の太陽電池の列。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする請求項28に記載の太陽電池の列。
- 前記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を貫通して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする請求項30に記載の太陽電池の列。
- 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項26に記載の太陽電池の列。
- その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項26に記載の太陽電池の列。
- 請求項26に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線をレシーバ上に集光するように配置された1つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 裏面接触シリコン太陽電池であって、
光によって照明される前面と、
裏面と、
シリコンダイオード接合のn導電型側に電気接触する前記裏面上の1つ又はそれよりも多くのn接点と、
前記シリコンダイオード接合のp導電型側に電気接触する前記裏面上の1つ又はそれよりも多くのp接点と、
太陽電池を前記裏面から前記前面まで貫通して該前面の縁部の近くに前記p接点又は前記n接点のいずれかへの1つ又はそれよりも多くの電気接続を与える1つ又はそれよりも多くの導電性ビアと、
を含むことを特徴とする裏面接触シリコン太陽電池。 - 前記ビアの上側端部を電気相互接続する前記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする請求項35に記載の裏面接触太陽電池。
- 前記前面及び裏面は、2つの対向して位置決めされた長辺と2つの対向して位置決めされた短辺とによって定められる対応する矩形又は実質的に矩形の形状を有し、前記ビアの上側端部が、該前面の長辺に沿って配置されることを特徴とする請求項35に記載の裏面接触太陽電池。
- 前記n接点は、並列に配置されて前記裏面の前記短辺と平行に延びる複数のnフィンガを含み、
前記p接点は、並列に配置されて前記裏面の前記短辺と平行に延びる複数のpフィンガを含み、
前記nフィンガと前記pフィンガは、交互嵌合される、
ことを特徴とする請求項37に記載の裏面接触太陽電池。 - 前記ビアの上側端部を電気相互接続する前記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする請求項38に記載の裏面接触太陽電池。
- 前記n接点は、並列に配置され、かつ各nフィンガの両端が、前記長辺と平行な方向にnフィンガの間のピッチ距離に等しい距離だけオフセットされるような前記裏面の前記短辺に対する角度で互いに平行に延びる複数のnフィンガを含み、
前記p接点は、並列に配置され、かつ各pフィンガの両端が、前記長辺と平行な方向にpフィンガの間のピッチ距離に等しい距離だけオフセットされるような前記裏面の前記短辺に対する角度で互いに平行に延びる複数のpフィンガを含み、
前記nフィンガと前記pフィンガは、交互嵌合される、
ことを特徴とする請求項37に記載の裏面接触太陽電池。 - 前記ビアの上側端部を電気相互接続する前記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする請求項40に記載の裏面接触太陽電池。
- 請求項35に記載の裏面接触太陽電池と、
太陽放射線を前記太陽電池上に集光するように配置された1つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 太陽電池の列であって、
光によって照明される前面と、裏面と、ダイオード接合のn導電型側に電気接触する該裏面上の1つ又はそれよりも多くのn接点と、該ダイオード接合のp導電型側に電気接触する該裏面上の1つ又はそれよりも多くのp接点とを含む第1の裏面接触シリコン太陽電池と、
光によって照明される前面と、裏面と、ダイオード接合のn導電型側に電気接触する該裏面上の1つ又はそれよりも多くのn接点と、該ダイオード接合のp導電型側に電気接触する該裏面上の1つ又はそれよりも多くのp接点とを含む第2の裏面接触シリコン太陽電池と、
を含み、
前記第1及び第2の裏面接触シリコン太陽電池は、該第2の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面の縁部が、該第1の裏面接触シリコン太陽電池の前記前面の縁部に重なり、かつ直列に電気接続される状態に位置決めされる、
ことを特徴とする太陽電池の列。 - 前記第1の裏面接触シリコン太陽電池は、該太陽電池をその裏面からその前面まで貫通して該第1の裏面接触シリコン太陽電池の前記p接点又は前記n接点のいずれかを前記第2の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面上の反対極性の接点に電気相互接続する1つ又はそれよりも多くの導電性ビアを含み、該導電性ビアの上側端部が、該第2の裏面接触シリコン太陽電池によって重ね合わされる該第1の裏面接触シリコン太陽電池の該前面の領域に位置付けられる、
ことを特徴とする請求項43に記載の太陽電池の列。 - 前記導電性ビアは、前記第1の裏面接触シリコン太陽電池の前記前面と前記第2の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面との間の1つ又はそれよりも多くの導電結合によって該第2のシリコン太陽電池の該裏面上の前記接点に電気接続されることを特徴とする請求項44に記載の太陽電池の列。
- 前記ビアの上側端部を電気相互接続し、かつ前記1つ又はそれよりも多くの導電結合によって前記第2の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面上の前記接点に電気相互接続された前記第1の裏面接触シリコン太陽電池の前記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする請求項45に記載の太陽電池の列。
- 前記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする請求項45に記載の太陽電池の列。
- 1つ又はそれよりも多くの可撓性相互接続が、前記第1の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面上の前記p接点又は前記n接点のいずれかを前記第2の裏面接触シリコン太陽電池の前記裏面上の反対極性の電気接点に電気接続することを特徴とする請求項43に記載の太陽電池の列。
- 請求項43に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を前記太陽電池上に集光するように配置された1つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 太陽エネルギレシーバであって、
基板と、
前記基板に接着する熱伝導性封入層と、
前記熱伝導性封入層上に配置された太陽電池の列と、
前記太陽電池の列上に配置された透明封入層と、
前記透明封入層上に配置された透明上部シートと、
を含み、
前記熱伝導性封入層は、顔料を含む、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。 - 前記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を反射することを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であることを特徴とする請求項51に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を吸収することを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、黒色であることを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、白色であることを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記透明上部シートは、約0.01グラム毎メートル−日よりも低いか又はそれに等しい水分透過率を有することを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の列は、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された複数の太陽電池を含むことを特徴とする請求項50に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 太陽電池の列を準備する方法であって、
複数の太陽電池を隣接太陽電池の端部が板ぶき式方式で重なり、かつ未硬化導電性エポキシが、該太陽電池を直列接続するように選択された場所に隣接太陽電池の重ね合わせ部分の間に配置された状態に配置する段階と、
圧力を印加して前記太陽電池の重ね合わせ端部を互いに対して押圧し、同時に該太陽電池の温度を上昇させて前記導電性エポキシを硬化させ、該太陽電池の間に導電結合を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記導電性エポキシを硬化させた後に、前記太陽電池の列を基板上の層のスタックに配置する段階と、
前記スタックを前記基板に積層する段階と、
を含むことを特徴とする請求項58に記載の方法。 - 前記導電性エポキシを硬化させる前に、前記太陽電池の列を基板上の層のスタックに配置する段階と、
前記スタックを前記基板に積層し、同時に前記導電性エポキシを硬化させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項58に記載の方法。 - 太陽電池を基板に積層する方法であって、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で太陽電池の直列接続列を形成するように複数の太陽電池を配置する段階と、
前記太陽電池の列を前記基板上の層のスタックに配置する段階と、
約0.6気圧よりも大きくない圧力を印加して前記層のスタックと前記基板とを互いに押圧する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記圧力は、約0.4気圧よりも低いか又はそれに等しいことを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 前記圧力は、約0.2と約0.6気圧の間にあることを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 前記基板、前記層のスタック、又は該基板及び該層のスタックを約130℃と約160℃の間の温度まで加熱する段階を含むことを特徴とする請求項61に記載の方法。
- 太陽電池であって、
太陽電池の第1及び第2の対向して位置決めされた長辺と太陽電池の2つの対向して位置決めされた短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有し、該前面が光によって照明されることになるシリコン半導体ダイオード構造と、
前記前面上に配置され、かつ前記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガを含む導電性前面金属化パターンと、
前記裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンと、
を含むことを特徴とする太陽電池。 - 前記前面金属化パターンは、前記フィンガを相互接続するバスバーを含まないことを特徴とする請求項65に記載の太陽電池。
- 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされ、かつ該第2の長辺と平行に実質的に該第2の長辺の前記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする請求項66に記載の太陽電池。
- 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に配置された2つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする請求項66に記載の太陽電池。
- 前記前面金属化パターンは、前記第1の長辺に隣接して位置決めされ、かつ該第1の長辺と平行に実質的に該第1の長辺の前記長さにわたって延びる1つだけのバスバーを含み、
前記フィンガは、前記バスバーに取り付けられ、かつそれによって相互接続される、
ことを特徴とする請求項65に記載の太陽電池。 - その長軸と垂直に前記バスバーの幅よりも幅狭の幅を有し、2つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該2つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から該バスバーへの複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする請求項69に記載の太陽電池。
- 前記バイパス導体は、前記バスバーに隣接して位置決めされ、かつそれと平行に延びることを特徴とする請求項70に記載の太陽電池。
- 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該第2の長辺の前記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする請求項69に記載の太陽電池。
- 前記長辺と垂直に測定された前記裏面接触パッドの幅が、該長辺と垂直に測定された前記バスバーの幅にほぼ適合することを特徴とする請求項72に記載の太陽電池。
- 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされた2つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする請求項69に記載の太陽電池。
- 前記前面金属化パターンは、前記第1の長辺に隣接して位置決めされた2つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含み、
各フィンガが、前記接触パッドのうちの少なくとも1つに電気接続される、
ことを特徴とする請求項65に記載の太陽電池。 - 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該第2の長辺の前記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする請求項75に記載の太陽電池。
- 前記裏面金属化パターンは、前記第2の長辺に隣接して位置決めされた2つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする請求項75に記載の太陽電池。
- 太陽電池の短辺の長さに対する太陽電池の長辺の長さの比が、3よりも大きいか又はそれに等しいことを特徴とする請求項65に記載の太陽電池。
- 請求項65に記載の太陽電池と、
太陽放射線を前記太陽電池上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 太陽電池の列であって、
光によって照明される前面と、裏面と、該前面上に配置された導電性前面金属化パターンとを有する第1のシリコン太陽電池と、
光によって照明される前面と、裏面と、該裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンとを有する第2のシリコン太陽電池と、
を含み、
前記第1及び第2のシリコン太陽電池は、該第2のシリコン太陽電池の前記裏面の縁部が、該第1のシリコン太陽電池の前記前面の縁部と重なる状態に位置決めされ、該第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンの一部分が、該第2のシリコン太陽電池によって隠され、かつ該第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの一部分に結合されて該第1及び第2のシリコン太陽電池を直列に電気接続する、
ことを特徴とする太陽電池の列。 - 前記第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンは、該第1のシリコン太陽電池の前記前面の前記重ね合わせ縁部に垂直に向けられた複数のフィンガを含むことを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンは、2つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該2つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から前記第2のシリコン太陽電池に結合された該第1のシリコン太陽電池の該前面金属化パターンの部分への複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする請求項81に記載の太陽電池の列。
- 前記第1及び第2のシリコン太陽電池は、同一又は実質的に同一な形状を有し、それらの前面及び裏面が、矩形又は実質的に矩形であり、かつ2つの対向して位置決めされた長辺と2つの対向して位置決めされた短辺とによって定められ、
前記シリコン太陽電池の前記重ね合わせ縁部は、該太陽電池の長辺によって定められる、
ことを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。 - 前記第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンは、該第1のシリコン太陽電池の前記短辺に平行に向けられた複数のフィンガを含むことを特徴とする請求項83に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性半田を用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性フィルムを用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性ペーストを用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性テープを用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性接着剤を用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、導電性半田結合によって与えられるものよりも高い機械的従順性を与える導電結合材料を用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に結合されることを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。
- 前記第1の太陽電池の前記前面金属化パターンの前記部分は、該前面金属化パターンのフィンガを相互接続してバスバーの電流収集機能を実施する導電結合材料を用いて前記第2のシリコン太陽電池の前記裏面金属化パターンの前記部分に、結合され、
前記第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンは、バスバーを含まない、
ことを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。 - 前記第1のシリコン太陽電池の前記前面金属化パターンは、該第1のシリコン太陽電池の前記前面の前記重ね合わせ縁部に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該縁部の長さにわたって延びるバスバー又は複数の接触パッドを含み、
前記第1のシリコン太陽電池の前記前面上の前記バスバー又は複数の接触パッドは、前記第2のシリコン太陽電池によって隠され、かつ該第2のシリコン太陽電池の前記裏面上の前記金属化パターンに結合されて該第1及び第2のシリコン太陽電池を直列に電気接続する、
ことを特徴とする請求項80に記載の太陽電池の列。 - 前記第1のシリコン太陽電池上の前記前面金属化パターンは、前記バスバー又は複数の接触パッドに取り付けられたフィンガを含むことを特徴とする請求項92に記載の太陽電池の列。
- 前記第1のシリコン太陽電池上の前記前面金属化パターンは、その長軸と垂直に前記バスバー又は接触パッドの幅よりも幅狭の幅を有し、2つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該2つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から該バスバー又は複数の接触パッドへの複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする請求項92に記載の太陽電池の列。
- 前記バイパス導体は、前記第2のシリコン太陽電池によって隠されることを特徴とする請求項94に記載の太陽電池の列。
- 前記バイパス導体は、前記第2のシリコン太陽電池によって隠されないことを特徴とする請求項94に記載の太陽電池の列。
- 請求項80に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を前記列上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 金属基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で前記金属基板上に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の直列接続列と、
を含むことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。 - 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面上の金属化パターンと他方の太陽電池の裏面上の金属化パターンとの間の導電結合によって重なる領域に電気接続されることを特徴とする請求項98に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする請求項98に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池は、前記金属基板に接着する積層スタックで配置されることを特徴とする請求項98に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記金属基板は、直線的に細長く、
前記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
前記太陽電池の列は、該太陽電池の長軸が前記金属基板の長軸に垂直に向けられた状態で該金属基板の該長軸に沿う列に配置される、
ことを特徴とする請求項98に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 太陽電池の1つだけの列を有することを特徴とする請求項102に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の直列接続列は、太陽電池の第1の列であり、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の第2の直列接続列を含み、該太陽電池の第2の列は、前記金属基板上に配置される、
ことを特徴とする請求項98に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 前記太陽電池の第1の列の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンを前記太陽電池の第2の列の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合する機械的従順性電気相互接続を含むことを特徴とする請求項104に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記金属基板は、直線的に細長く、
前記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
前記太陽電池の第1及び第2の列は、該太陽電池の長軸が前記金属基板の長軸に垂直に向けられた状態で該金属基板の該長軸に沿う列に一直線に配置される、
ことを特徴とする請求項105に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 請求項98に記載の太陽エネルギレシーバと、
太陽放射線を前記レシーバ上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置され、かつ隣接太陽電池の該重ね合わせ領域に作られた太陽電池間の電気接続によって直列に接続された太陽電池の第1の群と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置され、かつ隣接太陽電池の該重ね合わせ領域に作られた太陽電池間の電気接続によって直列に接続された太陽電池の第2の群と、
前記太陽電池の第1の群を前記太陽電池の第2の群に直列に電気結合する機械的従順性電気相互接続と、
を含むことを特徴とする太陽電池の列。 - 前記機械的従順性電気相互接続は、前記太陽電池の第1の群の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンを前記太陽電池の第2の群の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合することを特徴とする請求項108に記載の太陽電池の列。
- 前記太陽電池の第1及び第2の群は、単一列に一直線に配置され、該太陽電池の2つの群の間のそれらが前記機械的従順性電気相互接続によって相互接続される間隙が、約5ミリメートルよりも小さいか又はそれに等しい幅を有することを特徴とする請求項108に記載の太陽電池の列。
- 前記機械的従順性電気相互接続は、連結された扁平楕円の形態を有する金属リボンを含むことを特徴とする請求項108に記載の太陽電池の列。
- 前記太陽電池の第1及び第2の群は、単一列に一直線に配置され、
前記機械的従順性電気相互接続は、前記太陽電池の列の長軸と垂直に向けられ、かつ前記太陽電池の第1の群の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンにかつ前記太陽電池の第2の群の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合された金属リボンを含む、
ことを特徴とする請求項108に記載の太陽電池の列。 - 請求項108に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を前記列上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。 - 太陽エネルギレシーバであって、
直線的に細長い基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なり、かつ太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが重なる領域に直列に電気接続された状態で前記基板の長軸と平行な列に該基板上に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の第1の列と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なり、かつ太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが重なる領域に直列に電気接続された状態で該基板の長軸と平行な列に該基板上に配置され、前記第1の列と一直線に配置された2つ又はそれよりも多くの太陽電池の第2の列と、
前記第1の列の端部での第1の太陽電池と前記第2の列の隣接端部での第2の太陽電池との間に位置付けられ、かつそれらを電気接続して該第1及び第2の列を直列に電気接続するフレックス回路と、
を含み、
前記太陽電池の線形熱膨張率が、前記基板のものと約20×10-6よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なる、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。 - 前記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする請求項115に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする請求項115に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を通過して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする請求項117に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする請求項119に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池に電流適合するように前記列を通して変化することを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記フレックス回路は、前記第1の太陽電池の前面の一部分に結合され、かつ前記第2の太陽電池の裏面の一部分に結合され、該第2の太陽電池は、該第1の太陽電池の該前面の側からの視界から該フレックス回路を隠すことを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部が該地球の赤道から離れる向きに置かれるように前記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記基板は、金属基板であることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記基板は、アルミニウム基板であることを特徴とする請求項124に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記フレックス回路は、薄肉絶縁シート間に挟着された金属リボンを含み、該金属リボンは、その機械的従順性を高めるようにパターン化され、該絶縁シートは、太陽電池の前記第1及び第2の列に電気接触を取る該金属リボンの部分を露出するようにパターン化されることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の各々が、直線的に細長く、かつその長軸が前記基板の長軸に垂直であるように向けられることを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の各々が、第1及び第2の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と2つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、前記前面上に配置され、かつ前記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、前記第1の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、前記裏面上に配置され、かつ前記第2の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる1つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする請求項127に記載の太陽エネルギレシーバ。 - 太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の前記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の前記1つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする請求項128に記載の太陽エネルギレシーバ。
- その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該赤道から離れるように向けるように前記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする請求項129に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池に電流適合するように前記列を通して変化することを特徴とする請求項129に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記フレックス回路は、薄肉絶縁シート間に挟着された金属リボンを含み、該金属リボンは、その機械的従順性を高めるようにパターン化され、該絶縁シートは、太陽電池の前記第1及び第2の列に電気接触を取る該金属リボンの部分を露出するようにパターン化されることを特徴とする請求項129に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記基板と前記太陽電池の間に配置され、かつ顔料を含む熱伝導性封入層を含むことを特徴とする請求項114に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を反射することを特徴とする請求項133に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であり、各HIT太陽電池が、該太陽電池によって吸収されない太陽放射線が前記封入層上に入射するように通過することができる裏面金属化パターンを含み、該封入層は、該裏面金属化パターンを通してそのような入射太陽放射線を該太陽電池内に反射して戻すように配置されることを特徴とする請求項134に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を吸収することを特徴とする請求項133に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、黒色であることを特徴とする請求項133に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記熱伝導性封入層は、白色であることを特徴とする請求項133に記載の太陽エネルギレシーバ。
- 前記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層(HIT)構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であり、各HIT太陽電池が、該太陽電池によって吸収されない太陽放射線が前記封入層上に入射するように通過することができる裏面金属化パターンを含み、該封入層は、該裏面金属化パターンを通してそのような入射太陽放射線を該太陽電池内に反射して戻すように配置されることを特徴とする請求項138に記載の太陽エネルギレシーバ。
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