JP2017063140A - 太陽電池モジュール - Google Patents

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朗通 前川
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治寿 橋本
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Hiroshi Ishiguro
祐 石黒
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Abstract

【課題】導電性光反射膜を有する光反射部材を太陽電池セル間に配置しても、太陽電池セル同士のショートを抑制できる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール1は、互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セル10と、少なくとも一部が2つの太陽電池セル10の平面視において隙間を覆うように配置され、絶縁部材31及び絶縁部材31の表面に設けられた導電性光反射膜32を有する光反射部材30とを備え、平面視における隙間には、当該2つの太陽電池セル10の並び方向に交わる方向に沿って、導電性光反射膜32が分断されて絶縁部材31が露出した分断領域33が位置する。【選択図】図4

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池モジュールの開発が進められている。太陽電池モジュールは、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さいことから、新しいエネルギー源として期待されている。
太陽電池モジュールは、例えば、表面保護部材と裏面保護部材との間に複数の太陽電池セルが充填部材で封止された構造となっている。太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルは、マトリクス状に配置されている。
太陽電池セル同士の隙間に照射される太陽光を有効に利用するために、太陽電池セル間の隙間に光反射部材が設けられた太陽電池モジュールが提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の光反射部材の反射面は受光面に対して傾斜するように設けられ、傾斜した反射面が形成する凸部が太陽電池セルの受光面よりも突出する。
特開2013−98496号公報
しかしながら、光反射部材の厚みが大きい場合、太陽電池セル間の隙間に光反射部材を配置すると、太陽電池モジュールを製造する際の加圧または温度サイクル時の応力負荷等によって太陽電池セルに割れ(以下、「セル割れ」と称する)が生じる恐れがある。セル割れの発生を抑制するために、光反射部材の厚みを薄くする構成が考えられるが、この構成によると別の課題が生じ得る。すなわち、光反射部材が金属膜等の導電性光反射膜を有する場合、導電性光反射膜を介して太陽電池セル同士がショートするという課題があり、光反射部材の厚みを薄くするとその課題が顕著となる。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、導電性光反射膜を有する光反射部材を太陽電池セル間に配置しても、太陽電池セル同士のショートを抑制できる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールの一態様は、互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セルと、少なくとも一部が前記2つの太陽電池セルの平面視において前記隙間を覆うように配置され、絶縁部材及び前記絶縁部材の表面に設けられた導電性光反射膜を有する光反射部材と、を備え、前記平面視における前記隙間には、当該2つの太陽電池セルの並び方向に交わる方向に沿って、前記導電性光反射膜が分断されて前記絶縁部材が露出した分断領域が位置する。
導電性光反射膜を有する光反射部材を太陽電池セル間に配置しても、太陽電池セル同士のショートを抑制できる。
実施の形態1に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図1のII−II線における実施の形態1に係る太陽電池モジュールの断面図である。 (a)は実施の形態1に係る太陽電池モジュールの一部拡大平面図であり、(b)は(a)の破線で囲まれる領域の拡大図である。 実施の形態1に係る光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。 比較例の太陽電池モジュールの一部拡大断面図である。 他の比較例の太陽電池モジュールの一部拡大断面図である。 実施の形態1の変形例1における光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。 (a)は実施の形態1の変形例2における光反射部材及びその周辺の拡大断面図の一例であり、(b)は(a)の破線で囲まれる部分の拡大図である。 実施の形態1の変形例3における光反射部材の拡大断面図である。 (a)は実施の形態2に係る太陽電池モジュールの一部拡大平面図であり、(b)は(a)の破線で囲まれる領域の拡大図である。 実施の形態2における光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。 実施の形態3に係る太陽電池モジュールの一部拡大平面図である。 実施の形態3における光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。 その他の実施の形態の一態様における光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。 その他の実施の形態の他の一態様における光反射部材及びその周辺の拡大断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。また、以下において、数値範囲がM〜Nとは、M以上、N以下であることを示す。
(実施の形態1)
[太陽電池モジュールの構成]
実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の概略構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の平面図である。図2は、図1のII−II線における実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の断面図である。
なお、図1及び図2において、Z軸は、太陽電池モジュール1の主面に垂直な軸であり、X軸及びY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。Z軸、X軸及びY軸については、以下の図においても同様である。また、以下では、太陽電池モジュール1の主面に垂直な方向と太陽電池セル10の主面に垂直な方向とは同一であり、「太陽電池セル10の平面視」とは、太陽電池セル10の主面に垂直な方向から見た状態、つまりZ軸方向から見た状態を指す。また、以下では、「太陽電池セル10の平面視」を単に「平面視」と記載する場合がある。
図1及び図2に示すように、太陽電池モジュール1は、複数の太陽電池セル10と、タブ配線20と、光反射部材30と、表面保護部材40と、裏面保護部材50と、充填部材60と、フレーム70とを備える。太陽電池モジュール1は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間に、複数の太陽電池セル10が充填部材60で封止された構造となっている。
図1に示すように、太陽電池モジュール1の平面視形状は、例えば略矩形状である。一例として、太陽電池モジュール1は、横の長さが約1600mmで、縦の長さが約800mmの略矩形状である。なお、太陽電池モジュール1の形状は、矩形状に限るものではない。
太陽電池モジュール1の各構成部材について、図1及び図2を参照しながら、図3及び図4を用いてさらに詳細に説明する。図3は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の一部拡大平面図である。具体的には、同図の(a)は図1の破線で囲まれる領域Xの拡大図であり、同図の(b)は同図の(a)の破線で囲まれる領域の拡大図である。図4は、光反射部材30及びその周辺の拡大断面図である。具体的には、同図は、図3の(b)のIV−IV線における実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の断面図である。なお、図3の(b)では、説明の便宜のため、光反射部材30の後述する導電性光反射膜32にドットのハッチングを施している。
[太陽電池セル(太陽電池素子)]
太陽電池セル10は、太陽光等の光を電力に変換する光電変換素子(光起電力素子)である。図1に示すように、太陽電池セル10は、同一平面において行列状(マトリクス状)に複数枚配列されている。
X軸方向又はY軸方向の一方に沿って直線状に配列された複数の太陽電池セル10は、隣り合う2つの太陽電池セル10同士がタブ配線20によって連結されてストリングを構成している。1つのストリング10S内の複数の太陽電池セル10は、タブ配線20によって直列接続されている。
図1に示すように、本実施の形態では、X軸方向に沿って等間隔に配列された12枚の太陽電池セル10がタブ配線20で接続されることで1つのストリング10Sを構成している。より具体的には、各ストリング10Sは、X軸方向に隣り合う2つの太陽電池セル10を3本のタブ配線20で順次連結していくことで構成されており、X軸方向に沿って配列された一列分全ての太陽電池セル10がタブ配線20で連結されている。
1枚の太陽電池モジュール1には、複数のストリング10S(ストリングス)が、X軸方向またはY軸方向の他方に沿って並べられている。本実施の形態では、6つのストリング10Sが形成されている。図1に示すように、6つのストリング10Sは、互いに平行となるようにY軸方向に沿って等間隔で並べられている。
なお、各ストリング10Sにおける先頭の太陽電池セル10は、タブ配線20を介して渡り配線(不図示)に接続されている。また、各ストリング10Sにおける最後尾の太陽電池セル10は、タブ配線20を介して渡り配線(不図示)に接続されている。これにより、複数(図1では6つ)のストリング10Sが直列接続または並列接続されてセルアレイが構成される。本実施の形態では、隣り合う2つのストリング10Sが直列接続されて1つの直列接続体(24枚の太陽電池セル10が直列接続されたもの)が構成されており、この直列接続体が3つ並列接続されている。
図1及び図3に示すように、複数の太陽電池セル10は、X軸方向及びY軸方向に隣り合う太陽電池セル10との間に隙間をあけて配置されている。この隙間には、太陽電池セル10の平面視において、光反射部材30の少なくとも一部(本実施の形態では中央部分)が配置されている。光反射部材30の詳細については、後述する。
本実施の形態において、太陽電池セル10は、平面視において、略矩形状である。具体的には、太陽電池セル10は、125mm角の略正方形である。太陽電池セル10は、正方形の角が欠けた形状であってもよい。つまり、1つのストリング10Sは、隣り合う2つの太陽電池セル10の一辺同士が対向するように構成されている。なお、太陽電池セル10の形状は、略矩形状に限るものではない。
太陽電池セル10は、半導体pn接合を基本構造としており、一例として、n型の半導体基板であるn型単結晶シリコンウェーハと、n型単結晶シリコンウェーハの一方の主面側(表面側)に順次形成された、n型非晶質シリコン層及びn側表面電極と、n型単結晶シリコンウェーハの他方の主面側(裏面側)に順次形成された、p型非晶質シリコン層及びp側表面電極とによって構成されている。n型単結晶シリコンウェーハとn型非晶質シリコン層との間、及び、n型単結晶シリコンウェーハとp型非晶質シリコン層との間に、パッシベーション層を設けてもよい。パッシベーション層は、例えば、i型非晶質シリコン層、酸化シリコン層を用いることができる。n側表面電極及びp側表面電極は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極である。なお、本実施の形態における太陽電池モジュール1は片面受光型であるので、p側表面電極は透明である必要はなく、例えば反射性を有する金属電極であってもよい。
図2及び図4に示すように、太陽電池セル10には、太陽電池セル10のn側表面電極に電気的に接続された表側集電極11(n側集電極)と、太陽電池セル10のp側表面電極に電気的に接続された裏側集電極12(p側集電極)とが形成されている。
表側集電極11及び裏側集電極12の各々は、例えば、タブ配線20の延設方向と直交するように直線状に形成された複数本のフィンガー電極と、これらのフィンガー電極に接続されるとともにフィンガー電極に直交する方向(タブ配線20の延設方向)に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極とによって構成されている。バスバー電極の本数は、例えば、1つの太陽電池セル10の一方の表面に接続されるタブ配線20と同数であり、本実施の形態では、3本である。なお、表側集電極11及び裏側集電極12は、互いに同じ形状となっているが、これに限定されるものではない。
表側集電極11及び裏側集電極12は、銀(Ag)等の低抵抗導電材料からなる。例えば、表側集電極11及び裏側集電極12は、バインダー樹脂中に銀等の導電性フィラーが分散した導電性ペースト(銀ペースト等)をn側表面電極及びp側表面電極の上に所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
このように構成される太陽電池セル10では、表面及び裏面の両方が受光面となる。太陽電池セル10に光が入射すると太陽電池セル10の光電変換部でキャリアが発生する。発生したキャリアは、光電流としてn側表面電極及びp側表面電極に拡散し、表側集電極11及び裏側集電極12で収集されてタブ配線20に流れ込む。
[タブ配線]
図1及び図2に示すように、タブ配線20(インターコネクタ)は、ストリング10Sにおいて、隣り合う2つの太陽電池セル10同士を電気的に接続する。図1及び図3の(a)に示すように、本実施の形態では、隣り合う2つの太陽電池セル10は、互いに略平行に配置された3本のタブ配線20によって接続されている。各タブ配線20は、接続する2つの太陽電池セル10の並ぶX軸方向に沿って延設されている。
タブ配線20は、長尺状の導電性配線であって、例えば、リボン状の金属箔である。タブ配線20は、例えば、銅箔や銀箔等の金属箔を所定の長さに短冊状に切断することによって作製することができる。タブ配線20は、金属箔の表面全体を半田や銀等で被覆したものであってもよい。
図2に示すように、各タブ配線20については、タブ配線20の一端部が、隣り合う2つの太陽電池セル10のうちの一方の太陽電池セル10の表面に配置され、タブ配線20の他端部が、隣り合う2つの太陽電池セル10のうちの他方の太陽電池セル10の裏面に配置されている。
各タブ配線20は、隣り合う2つの太陽電池セル10において、一方の太陽電池セル10のn側集電極(表面側の集電極)と、他方の太陽電池セル10のp側集電極(裏面側の集電極)とを電気的に接続している。具体的には、タブ配線20は、一方の太陽電池セル10の表側集電極11のバスバー電極と他方の太陽電池セル10の裏側集電極12のバスバー電極とに接続されている。タブ配線20と表側集電極11(裏側集電極12)とは、例えば導電性接着剤を間に挟んで熱圧着することで接着される。
なお、タブ配線20と表側集電極11(裏側集電極12)とは、導電性接着剤ではなく、ハンダ材によって接着されていてもよい。
また、タブ配線20の表面には凹凸が設けられていてもよい。タブ配線20の表面に凹凸を設けることで、太陽電池モジュール1に入射した光がタブ配線20の表面に入射した際に、その光を凹凸で散乱させて太陽電池セル10へと導くことを可能とする。
[光反射部材]
図1、図3及び図4に示すように、太陽電池セル10の表面には、光反射部材30が設けられている。光反射部材30は、太陽電池セル10の平面視において、少なくとも一部が互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セル10の間(隙間)に位置する。つまり、平面視において、光反射部材30は、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間に配置されている。本実施の形態では、光反射部材30は、この隙間に架橋状に跨って配置されており、一方の端部が2つの太陽電池セル10の一方に配置され、他方の端部が2つの太陽電池セル10の他方に配置されている。
図1に示すように、本実施の形態では、光反射部材30は、隣り合う2つのストリング10Sの間の隙間に、ストリング10Sの長手方向に沿って複数設けられている。具体的には、光反射部材30は、このストリング10Sの隙間において、2つの太陽電池セル10の間の隙間ごとに設けられている。なお、光反射部材30は、隣り合う2つのストリング10Sの間の隙間において、ストリング10Sの長手方向に沿って複数の太陽電池セル10にわたって設けられていてもかまわない。つまり、一例として、光反射部材30は、ストリング10Sの長手方向に沿って、ストリング10Sの全体にわたって設けられていてもかまわない。
図3に示すように、各光反射部材30は、X軸方向に延在する、例えば、長尺矩形状かつ薄板状に形成されたテープ状の光反射シートである。光反射部材30は、例えば、長さ(図中X軸方向のサイズ)が100mm〜130mmであり、幅(図中Y軸方向のサイズ)が1mm〜20mmであり、厚み(図中Z軸方向のサイズ)が70μm〜150μmである。
本実施の形態では、各光反射部材30は、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の隙間を覆うように、2つの太陽電池セル10に跨って配置されている。つまり、光反射部材30の幅は、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間よりも大きいことが好ましい。なお、光反射部材30の幅は、これに限るものではなく、例えば、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間の間隔と同程度であってもかまわない。
光反射部材30は、入射した光を反射させる。なお、光反射部材30は、入射した光を反射すればよく、拡散させなくてもかまわない。
図4に示すように、光反射部材30は、絶縁材料からなる絶縁部材31と、絶縁部材31の表面に設けられた導電性光反射膜32とを有する。つまり、光反射部材30は、絶縁部材31と導電性光反射膜32との積層構造となっている。また、図3の(b)及び図4に示すように、本実施の形態では、光反射部材30は、導電性光反射膜32が分断された分断領域33を有する。
絶縁部材31は、太陽電池セル10の平面視において(図中Z軸方向プラス側から見て)、互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セル10の隙間を覆うように配置されている。本実施の形態では、絶縁部材31は、2つの太陽電池セル10にわたって設けられている。つまり、絶縁部材31は、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間に架橋状に跨って配置されている。このため、絶縁部材31の幅は、隙間の間隔よりも大きくなっている。
具体的には、本実施の形態では、絶縁部材31は、裏面が2つの太陽電池セル10に当接して配置されている。つまり、絶縁部材31の一方の端部は、太陽電池セル10Aと導電性光反射膜32とで挟まれ、他方の端部は、太陽電池セル10Bと導電性光反射膜32とで挟まれている。
本実施の形態では、絶縁部材31は、樹脂基材31aと、樹脂基材31aの裏面に形成された接着層31bとを有する。つまり、絶縁部材31は、接着層31bと樹脂基材31aとの積層構造となっている。すなわち、光反射部材30は、接着層31bが予め付与された構成となっている。
なお、光反射部材30は、接着層31bが付与された構成に限らず、接着層31bが付与されていない構成であってもかまわない。このような構成であっても、光反射部材30は、充填部材60で封止されることにより、接着されて固定される。
樹脂基材31aは、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)またはアクリル等の絶縁性樹脂材料によって構成されている。また、接着層31bは、EVA等の絶縁性樹脂材料からなる樹脂接着剤である。本実施の形態において、樹脂基材31aは、PETシートであり、接着層31bは、EVAからなる感熱接着剤または感圧接着剤である。
このように構成された絶縁部材31の表面には、凹凸30aが形成されており、本実施の形態では、分断領域33以外の領域に凹凸30aが形成されている。凹凸30aは、例えば、太陽電池セル10の主面に垂直かつ隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向を含むYZ断面において、略三角形状の凹凸である。
凹凸30aは、例えば、凹部と凸部との間の高さが5μm〜100μmであり、隣り合う凸部の間隔が20μm〜400μmである。本実施の形態では、凹部と凸部との間の高さが12μmであり、隣り合う凸部の間隔が40μmである。
本実施の形態では、絶縁部材31は、分断領域33において、表面が平坦形状の平坦部30bを有する。光の反射効率の向上を図る観点から、平坦部30bには例えば白色材料等の非透光性材料が設けられていてもかまわないし、絶縁部材31の材料が白色材料等の非透光性材料であってもかまわない。
導電性光反射膜32は、絶縁部材31の表面に設けられた導電性を有する反射膜であり、例えばアルミニウムまたは銀等の金属からなる金属反射膜である。導電性光反射膜32は、分断領域33において分断されている。
本実施の形態では、導電性光反射膜32は、絶縁部材31の凹凸30aが形成された表面上、すなわち分断領域33以外の絶縁部材31の表面上に設けられている。上述のように分断領域33以外の絶縁部材31の表面には凹凸30aが形成されているため、例えば蒸着等によって絶縁部材31の表面に形成される導電性光反射膜32の表面形状は、凹凸30aの凹凸形状に倣って凹凸形状となる。この導電性光反射膜32の凹凸形状によって、光反射部材30に入射した光が所定の方向に拡散反射される。
本実施の形態において、導電性光反射膜32は、アルミニウム蒸着膜である。
なお、絶縁部材31は、表面に凹凸30aが設けらず、平坦形状であってもかまわない。この場合、この場合、表面が平坦な絶縁部材の上に、表面が凹凸形状の導電性光反射膜が積層される。
ここで、太陽電池セル10の平面視において、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間には、2つの太陽電池セル10の並び方向(Y軸方向)から見た絶縁部材31の幅内のいずれの位置についても、導電性光反射膜32が分断された分断領域33が位置する。つまり、光反射部材30のいずれの位置のYZ断面において、分断領域33が位置することとなる。本実施の形態では、光反射部材30には複数の分断領域33が設けられていて、複数の分断領域33は互いに同程度の幅(Y軸方向の幅)で、互いに平行に延在している。
具体的には、本実施の形態において、分断領域33は、絶縁部材31の導電性光反射膜32が設けられていない部分である。つまり、光反射部材30の表面は、分断領域33と異なる領域では導電性光反射膜32が設けられ、分断領域33では絶縁部材31が露出することとなる。
また、本実施の形態において、分断領域33は、太陽電池セル10の平面視において、互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セル10のX軸方向における絶縁部材31の一方の端部から他方の端部まで延在する。つまり、導電性光反射膜32には、X軸方向において、光反射部材30の両端部間に延在するスリットが設けられている。
このように、本実施の形態では、X軸方向に沿って絶縁部材31の一方の端部から他方の端部まで延在する複数の分断領域33(分断領域33A、33B)が設けられている。このため、隣り合う2つの太陽電池セル10の一方の太陽電池セル10A側の導電性光反射膜32と、他方の太陽電池セル10B側の導電性光反射膜32とは、相互に接触しない状態で配置される。
なお、太陽電池セル10の平面視における分断領域33の幅は、次の条件を満たすことが好ましい。すなわち、平面視における複数の分断領域33のY軸方向の幅の合計をWallとし、図4に示すように、2つの太陽電池セル10のうち一方の太陽電池セル10Aと導電性光反射膜32とのZ軸方向の距離をAとし、他方の太陽電池セル10Bと導電性光反射膜32とのZ軸方向の距離をBとすると、これらの合計値(A+Wall+B)が、所定のクリアランス距離Dcl以上であることが好ましい。クリアランス距離Dclは、例えば、110μmである。
本実施の形態では、一方の太陽電池セル10Aと導電性光反射膜32との距離Aは、光反射部材30の太陽電池セル10A側の端部における絶縁部材31または樹脂基材31aの厚さと略同等である。詳細には、太陽電池セル10Aの表面を基準とした凹凸30aの凹部の高さ以上かつ凸部の高さ以下である。
ここで、分断領域33の幅Wallとは、2つの太陽電池セル10A、10Bの間の各分断領域33の幅の合計値である。つまり、図4に示すように、分断領域33Aの幅をW1とし、分断領域33Bの幅をW2とすると、A+(W1+W2)+B≧Dclであることが好ましい。
さらには、分断領域33Aの幅W1、分断領域33Bの幅W2は、それぞれ、0より大きい所定の絶縁距離以上であることが好ましい。例えば、所定の絶縁距離は、上記クリアランス距離Dclの1/k倍(例えば1/3倍)以上であり、Dclが110μmの場合には約33μmであることが好ましい。
以上のように構成される光反射部材30は、導電性光反射膜32の表面が表面保護部材40に対面するように配置される。つまり、光反射部材30は、絶縁部材31が裏面保護部材50側に位置するように配置されている。なお、本実施の形態では、表面保護部材40側に導電性光反射膜32があるので、絶縁部材31の材料は、透明材料等の透光性材料、及び、白色材料や黒色材料等の非透光性材料のいずれであってもよい。
このように、隣り合う2つの太陽電池セル10を跨ぐ光反射部材30を設けることによって、太陽電池モジュール1に入射した光のうち光反射部材30の表面に入射した光が、導電性光反射膜32の凹凸形状によって拡散反射(散乱)する。この拡散反射した光は、表面保護部材40と空気層との界面または表面保護部材40と充填部材60との界面で反射して、太陽電池セル10へと導かれる。これにより、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の隙間の領域に入射する光も有効に発電に寄与させることができるので、太陽電池モジュール1の発電効率の向上が図られる。
また、図4に示すように、本実施の形態では、光反射部材30の厚さは、太陽電池セル10の厚さよりも薄くなっていてもかまわない。より具体的には、絶縁部材31の厚さが太陽電池セル10の厚さよりも薄くなっていてもかまわないし、さらには、樹脂基材31aの厚さが太陽電池セル10の厚さよりも薄くなっていてもかまわない。ここで、絶縁部材31の厚さとは、樹脂基材31aの厚さと接着層31bの厚さとを含む全体の厚さである。このような構成にすることにより、太陽電池モジュール1を製造する際の加圧または温度サイクル時の応力負荷等によるセル割れの発生を抑制することができる。
なお、本実施の形態において、光反射部材30における凹凸30aの形状は、ストリング10Sの長手方向に沿った三角溝形状としたが、これに限定されるものではなく、光を散乱させることができるものであれば、円錐形状、四角錐形状または多角錐形状、あるいは、これらの形状の組み合わせ等であってもよい。
[表面保護部材、裏面保護部材]
表面保護部材40は、太陽電池モジュール1の表側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール1の内部を、風雨や外部衝撃等の外部環境から保護する。図2に示すように、表面保護部材40は、太陽電池セル10の表面側(n側)に配設されており、太陽電池セル10の表側の受光面を保護している。
表面保護部材40は、太陽電池セル10において光電変換に利用される波長帯域の光を透過する透光性部材によって構成されている。表面保護部材40は、例えば、透明ガラス材料からなるガラス基板(透明ガラス基板)、または、フィルム状や板状の透光性及び遮水性を有する硬質の樹脂材料からなる樹脂基板である。
一方、裏面保護部材50は、太陽電池モジュール1の裏側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール1の内部を外部環境から保護する。図2に示すように、裏面保護部材50は、太陽電池セル10の裏面側(p側)に配設されている。
裏面保護部材50は、例えば、PETまたはポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂材料からなるフィルム状や板状の樹脂シートである。
本実施の形態における太陽電池モジュール1は片面受光型であるので、裏面保護部材50は、不透光の板体またはフィルムとしてもよい。この場合、裏面保護部材50としては、例えば、黒色などの着色部材、または、アルミ箔等の金属箔を内部に有する樹脂フィルム等の積層フィルム等を用いてもよい。
表面保護部材40及び裏面保護部材50の間には充填部材60が充填されている。表面保護部材40及び裏面保護部材50と太陽電池セル10とは、この充填部材60によって接着されて固定されている。
[充填部材]
充填部材(充填材)60は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間に配置される。本実施の形態において、充填部材60は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間を埋めるように充填されている。
充填部材60は、例えばエチレンビニルアセテート(EVA)等の樹脂材料からなる樹脂シートであり、複数の太陽電池セル10(ストリング10S)を挟んだ2つの樹脂シートをラミネート処理することで形成される。
[フレーム]
フレーム70は、太陽電池モジュール1の周縁端部を覆う外枠である。フレーム70は、例えば、アルミ製のアルミフレーム(アルミ枠)である。図1に示すように、フレーム70は、4本用いられており、それぞれ太陽電池モジュール1の4辺の各々に装着されている。フレーム70は、例えば、接着剤によって太陽電池モジュール1の各辺に固着されている。
なお、図示しないが、太陽電池モジュール1には、太陽電池セル10で発電された電力を取り出すための端子ボックスが設けられている。端子ボックスは、例えば裏面保護部材50に固定されている。端子ボックスには、回路基板に実装された複数の回路部品が内蔵されている。
[効果等]
次に、本実施の形態における太陽電池モジュール1の効果について、比較例の太陽電池モジュールと対比して説明する。図5は、比較例の太陽電池モジュール801の一部拡大断面図である。図6は、他の比較例の太陽電池モジュール901の一部拡大断面図である。
図5に示す太陽電池モジュール801は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール1に比べて、光反射部材830の構成が異なる。具体的には、光反射部材830は、実施の形態1に係る光反射部材30と同様に、樹脂基材831a及び接着層831bが積層された絶縁部材831と、絶縁部材831の表面に設けられた導電性光反射膜832とを有する。ただし、樹脂基材831aは、実施の形態1に係る樹脂基材31aよりも厚く設けられている。このため、例えば、絶縁部材831は、太陽電池セル10よりも厚く設けられている。よって、太陽電池セル10Aと導電性光反射膜832との距離A’は、太陽電池セル10Aと導電性光反射膜32との距離Aよりも大きく、かつ、太陽電池セル10Bと導電性光反射膜832との距離B’は、太陽電池セル10Bと導電性光反射膜832との距離Bよりも大きい。また、導電性光反射膜832は、実施の形態1に係る導電性光反射膜32と異なり絶縁部材831の表面の全体にわたって設けられている。
このように構成された比較例に係る太陽電池モジュール801では、太陽電池モジュール801を製造する際の加圧による応力負荷、または、信頼性(温度サイクル)試験時の応力負荷等によって、太陽電池セル10にセル割れが生じる恐れがある。
そこで、セル割れの発生を抑制するために、図6に示すような薄い光反射部材930を備える太陽電池モジュール901の構成が考えられる。
図6に示す太陽電池モジュール901は、上記の比較例に係る太陽電池モジュール801に比べて、例えば、樹脂基材931aが薄く設けられることにより、光反射部材830よりも薄い光反射部材930を実現している。なお、接着層931b及び導電性光反射膜932は、接着層831b及び導電性光反射膜832と同様の構成であるため、詳細な説明については省略する。
このように構成された比較例に係る太陽電池モジュール901では、絶縁部材931が絶縁部材831よりも薄くなっているため、導電性光反射膜932と太陽電池セル10との十分な絶縁性能を確保することが困難となる。このため、太陽電池モジュール901の過電圧への耐力を確認するためのインパルス電圧試験等において、例えば800Vのインパルス電圧が印加された場合、トラッキングまたは絶縁破壊等により太陽電池セル10Aと太陽電池セル10Bとの間に短絡電流(I)が流れる場合がある。つまり、この場合、隣り合う太陽電池セル10同士がショートする恐れがある。
これに対して、本実施の形態では、次のような効果が奏される。
すなわち、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1によれば、平面視における2つの太陽電池セル10の隙間には、2つの太陽電池セル10の並び方向に交わる方向に沿って、導電性光反射膜32が分断された分断領域33が位置する。
これにより、導電性光反射膜32は、隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間の領域で、相互に接触しない状態で配置される。したがって、隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向に流れる短絡電流を抑制することができる。
この結果、導電性光反射膜32を有する光反射部材30の厚みの増加を抑制することができ、光反射部材30を太陽電池セル10間に配置しても、太陽電池セル10同士のショートを抑制しつつ、セル割れの発生を抑制することができる。
また、本実施の形態では、分断領域33として導電性光反射膜32が設けられていない部分を有する絶縁部材31が、2つの太陽電池セル10にわたって設けられている。絶縁部材31が2つの太陽電池セル10にわたって設けられているため、太陽電池モジュール1の部材点数の削減を図りつつ、太陽電池セル10同士のショートを抑制することができる。
また、太陽電池セル10同士のショートを効果的に抑制する観点から、2つの太陽電池セル10の並び方向における分断領域33の幅は、次の条件を満たすことが好ましい。具体的には、隣り合う太陽電池セル10同士は、上記観点から、例えば、800Vのインパルス電圧の印加に対する耐圧性を有することが要求される。この耐圧性を有するため、隣り合う太陽電池セル10間の絶縁距離は、所定のクリアランス距離Dcl以上確保されることが好ましい。
つまり、平面視における分断領域33の隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向の幅をWallとし、2つの太陽電池セル10のうち一方の太陽電池セル10Aと導電性光反射膜32との距離をAとし、他方の太陽電池セル10Bと導電性光反射膜32との距離をBとすると、これらの合計値(A+Wall+B)が、所定のクリアランス距離Dcl以上であることが好ましい。
これにより、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の絶縁距離が、確実に所定のクリアランス距離Dcl以上確保されるので、上記インパルス電圧の印加に対しても、トラッキングまたは絶縁破壊等によるショートの発生を確実に抑制することができる。
また、上記観点から、分断領域33ごとの幅は、所定のクリアランス距離Dclの1/k倍以上確保されることが好ましい。
つまり、太陽電池セル10の平面視における複数の分断領域33それぞれの並び方向の幅(分断領域33Aの幅W1、分断領域33Bの幅W2)は、0より大きい所定の絶縁距離以上であることが好ましい。
これにより、上記インパルス電圧の印加に対しても、トラッキングまたは絶縁破壊等によるショートの発生をより確実に抑制することができる。
なお、隣り合う2つの太陽電池セル10の間に位置する分断領域33の数は特に限定されず、1つであってもかまわないし、3以上であってもかまわない。また、分断領域33の延在方向は、ストリング10Sの長手方向に限定されず、長手方向と交差する方向であってもかまわない。つまり、分断領域33は、平面視において、隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向に直交する方向と異なる方向に延在していてもかまわないし、一部が屈曲して延在していてもかまわない。また、分断領域33は、一方の端部から他方の端部まで略同一の幅で延在しなくてもよく、例えば、中央部分の幅が両端部より広くてもかまわない。
また、複数の分断領域33は、互いに平行に配置されていなくてもかまわない。また、複数の分断領域33の各々の幅は、互いに異なっていてもかまわない。
また、光反射部材の構成は、上記説明した構成に限定されない。そこで、以下、本実施の形態に係る光反射部材の変形例について説明する。なお、以下では、光反射部材以外の構成については実施の形態1と同様であるため、主に光反射部材について説明し、他の構成については省略する。
(実施の形態1の変形例1)
まず、実施の形態1の変形例1に係る太陽電池モジュール101の構成について、図7を用いて説明する。図7は、実施の形態1の変形例1における光反射部材130及びその周辺の拡大断面図である。なお、同図は、図3の(b)のIV−IV線に相当する線における本変形例に係る太陽電池モジュール101の断面図である。
同図に示す光反射部材130には、表面の全体にわたって凹凸30aが設けられている。具体的には、光反射部材130は、絶縁部材31に代わり、表面の全体にわたって凹凸30aを有する絶縁部材131を有する。本変形例では、絶縁部材131は、表面の全体にわたって凹凸30aを有する樹脂基材131aを有する。つまり、本変形例では、分断領域133においても凹凸30aが設けられる。
このように構成された太陽電池モジュール101であっても、2つの太陽電池セル10のY軸方向から見た絶縁部材131の幅内のいずれの位置についても、導電性光反射膜32が分断された分断領域133が位置している。このため、実施の形態1と同様に、導電性光反射膜232を有する光反射部材230を太陽電池セル10間に配置しても、セル割れの発生を抑制しつつ、太陽電池セル10同士のショートを抑制することができる。
また、本変形例では、絶縁部材131の表面の全体にわたって凹凸30aが設けられているため、導電性光反射膜32が設けられていない分断領域133に入射した光についても、拡散反射させることができる。よって、分断領域133に入射した光も有効に発電に寄与させることができるので、太陽電池モジュール101の発電効率の向上が図られる。このとき、絶縁部材131を白色などの光の反射率の高い色を有することがより好適である。
(実施の形態1の変形例2)
次に、実施の形態1の変形例2に係る太陽電池モジュール201の構成について、図8を用いて説明する。図8は、実施の形態1の変形例2における光反射部材230及びその周辺の拡大断面図である。具体的には、同図の(a)は光反射部材230及びその周辺の拡大断面図の一例であり、同図の(b)は(a)の破線で囲まれる部分の拡大図である。
同図に示す光反射部材230は、実施の形態1の変形例1と同様に、表面の全体にわたって凹凸230aを有する絶縁部材231を備える。ただし、各凹凸230aは、その一部のみに導電性光反射膜232が設けられている。
凹凸230aは、実施の形態1の凹凸30aと同様に、YZ断面において、略三角形状の凹凸である。具体的には、凹凸230aは、YZ断面において、略三角形状の頂角を挟む2つの斜面231A及び斜面231Bを有する。
導電性光反射膜232は、YZ断面において、略三角形状をなす凹凸230aの頂角を挟む2辺のいずれか一方に設けられている。本変形例では、導電性光反射膜232は、凹凸230aの頂角を挟む2面のうち、斜面231Bに設けられる。
ここで、凹凸230aは、Y軸方向に沿った三角溝形状である。本変形例では、上記YZ断面において導電性光反射膜232が設けられない斜面231Aとなる部分が分断領域233となっている。
このように構成された太陽電池モジュール201であっても、Y軸方向から見た絶縁部材231の幅内のいずれの位置についても、導電性光反射膜232が分断された分断領域233が位置している。このため、実施の形態1と同様に、導電性光反射膜232を有する光反射部材230を太陽電池セル10間に配置しても、太陽電池セル10同士のショートを抑制しつつ、セル割れの発生を抑制することができる。
(実施の形態1の変形例3)
なお、絶縁部材の凹凸形状はこれに限定されず、例えば、図9に示すような形状であってもかまわない。図9は、実施の形態1の変形例3における光反射部材330の拡大断面図である。
同図に示す光反射部材330は、実施の形態1の変形例2の光反射部材230と比べて、表面に片流れ形状の略三角形の凹凸330aを有する絶縁部材331を備える。
凹凸330aは、YZ断面において、略三角形の頂角を挟む2つの斜面331A及び331Bを有する。本変形例では、YZ断面において、斜面331Aと斜面331BのYZ断面上の長さが異なる。具体的には、YZ断面において、斜面331Aは太陽電池セル10の主面に対して略垂直であり、斜面331Bは傾斜している。
導電性光反射膜332は、YZ断面において、凹凸330aの頂角を挟む2辺のうち、太陽電池セル10の主面に対して傾斜している斜面331Bに設けられている。このような傾斜している斜面331Bに導電性光反射膜332が設けられていることにより、実施の形態1の変形例2と同様に、光反射部材330に入射した光が所定の方向に拡散反射されることとなる。
このような凹凸330aを有する本変形例では、YZ断面において太陽電池セル10の主面に垂直な斜面331Aとなる部分が分断領域333となっている。つまり、本変形例では、太陽電池セル10の平面視において、分断領域333のY軸方向の幅を最小化することができる。
このように構成された太陽電池モジュールであっても、実施の形態1と同様に、導電性光反射膜332を有する光反射部材330を太陽電池セル10間に配置しても、太陽電池セル10同士のショートを抑制しつつ、セル割れの発生を抑制することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る太陽電池モジュールの構成について、説明する。実施の形態1及びその変形例では、隣り合う2つのストリング10Sの間の隙間に光反射部材が設けられることについて説明した。しかし、同様の構成は、同一のストリング10Sにおいて隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間に設けられる光反射部材に適用することもできる。以下では、同一のストリング10Sの太陽電池セル10間に設けられる光反射部材に適用した太陽電池モジュールについて、図10及び図11を用いて説明する。
図10は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール401の一部拡大平面図である。具体的には、同図の(a)は、実施の形態2に係る太陽電池モジュール401における、図1の破線で囲まれる領域Xに相当する領域の拡大図であり、同図の(b)は同図の(a)の破線で囲まれる領域の拡大図である。図11は、光反射部材430及びその周辺の拡大断面図である。具体的には、同図は、図10の(b)のXI−XI線における実施の形態2に係る太陽電池モジュール401の断面図である。なお、図10の(b)では、図3の(b)同様、説明の便宜のため、光反射部材430の後述する導電性光反射膜432にドットのハッチングを施している。
これらの図に示すように、本実施の形態では、光反射部材430は、太陽電池セル10の平面視において、一部が、同一のストリング10Sの隣り合う2つの太陽電池セル10Aの上と、それらの隙間に位置する。具体的には、光反射部材430は、隙間を覆うように、タブ配線20の表面に設けられている。本実施の形態では、光反射部材430は、各ストリング10Sにおいて隣り合う2つの太陽電池セル10を連結する3本のタブ配線20の各々に設けられている。
光反射部材430は、本実施の形態では、複数の隙間を跨いで配置されており、具体的には、光反射部材430は、1つのストリング10SのX軸方向における一方の端部から他方の端部にわたって配置されている。
光反射部材430は、実施の形態1の光反射部材30と同様に、ストリング10SのX軸方向に延在する、例えば、長尺矩形状かつ薄板状に形成されたテープ状の光反射シートである。このように、ストリング10S全体にわたって、タブ配線20上に光反射部材30を設けることによって、太陽電池モジュール401に入射した光が光反射部材430の表面に入射した際に拡散反射(散乱)する。これにより、タブ配線20が設けられた領域であって、入射した光を発電に寄与させることができない領域に入射する光を有効に発電に寄与させることができるので、太陽電池モジュール401の発電効率の向上が図られる。
なお、光反射部材430は、1つのストリング10Sの隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間ごとに設けられていてもよく、複数の隙間を跨ぐように設けられていなくてもかまわない。
以下、光反射部材430の各構成(樹脂基材431a及び接着層431bならびに導電性光反射膜432等)について説明するが、実施の形態1の光反射部材30の構成と同様の構成については、適宜省略または簡略化して説明する。
絶縁部材431の表面には、XZ断面において、略三角形状の凹凸が形成されている。この凹凸は、分断領域433以外の領域に形成されている。
導電性光反射膜432は、分断領域433以外の絶縁部材431の表面に設けられている。この導電性光反射膜432の凹凸形状によって、光反射部材430に入射した光が所定の方向に拡散反射されることとなる。
ここで、太陽電池セル10の平面視において、隣り合う2つの太陽電池セル10Aの隙間には、2つの太陽電池セル10AのX軸方向から見た絶縁部材431のY軸方向の幅内のいずれの位置についても、分断領域433が位置する。つまり、いずれの位置についても、太陽電池セル10の主面に垂直かつ並び方向を含むXZ断面における太陽電池モジュール401の断面において、分断領域433が位置することとなる。
このため、導電性光反射膜432は、並び方向から見た絶縁部材431の幅内のいずれの位置についても、XZ断面において、隣り合う2つの太陽電池セル10Aの隙間の領域で、相互に接触しない状態で配置される。
具体的には、本実施の形態では、同一のストリング10S内の隣り合う2つの太陽電池セル10Aの隙間ごとに、複数の分断領域433(ここでは、2つの分断領域433)が位置している。これら複数の分断領域433の各々は、Y軸方向に沿って、絶縁部材431の全体にわたって延在している。
このように構成された本実施の形態に係る太陽電池モジュール401によれば、平面視における2つの太陽電池セル10の隙間には、2つの太陽電池セル10のX軸方向から見た絶縁部材431の幅内のいずれの位置についても、導電性光反射膜432が分断された分断領域433が位置する。
これにより、本実施の形態に係る太陽電池モジュール401によれば、実施の形態1と同様に、導電性光反射膜432を有する光反射部材430を太陽電池セル10間に配置しても、同一のストリング10Sの太陽電池セル10同士のショートを抑制しつつ、セル割れの発生を抑制することができる。
具体的には、本実施の形態では、光反射部材430は、2つの太陽電池セル10を連結するタブ配線20の表面に設けられている。
これにより、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の隙間の領域に入射する光も有効に発電に寄与させることができるので、太陽電池モジュール401の発電効率の向上が図られる。
なお、光反射部材430は、1つのストリング10Sの隣り合う2つの太陽電池セル10の隙間に配置されていればよく、タブ配線20の表面に設けられていなくてもよい。例えば、光反射部材430は、太陽電池モジュール401の平面視において、隙間においてタブ配線20と異なる位置に配置されていてもかまわない。しかし、タブ配線20が設けられる領域は、光反射部材430の有無に関わらず、タブ配線20によって入射した光が遮られ、入射する光を有効に発電に寄与させることが容易でない。よって、本実施の形態のように、光反射部材430は、タブ配線20の表面に設けられることが好適である。
なお、分断領域433は、1つのストリング10Sの隙間ごとに設けられていなくてもよく、複数の隙間のうち1以上の隙間に設けられていてもかまわない。このような構成は、次の理由から、1つの光反射部材430が同一のストリング10Sの長手方向の全体にわたって配置されている場合において、特に有用である。
すなわち、上述したように、1つのストリング10S内の複数の太陽電池セル10はタブ配線20によって直列接続されている。このため、1つのストリング10S内の太陽電池セル10間の電位差は、ストリング10Sの長手方向の一方の端部に位置する太陽電池セル10と他方の端部に位置する太陽電池セル10との間で最も大きくなる。よって、一方の端部に位置する太陽電池セル10と他方の端部に位置する太陽電池セル10とが短絡した場合、隣り合う太陽電池セル10同士が短絡した場合に比べて、より大きな短絡電流が流れてしまう。したがって、同一のストリング10S内の複数の隙間のうち1以上の隙間に分断領域433を設けることにより、大きな短絡電流を抑制することができる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係る太陽電池モジュールの構成について、説明する。上記の各実施の形態及びその変形例では、隣り合う2つの太陽電池セル10に共通に設けられる光反射部材を例に、導電性光反射膜の分断領域が位置することで太陽電池セル10間のショートが抑制されることについて説明した。しかし、同様の構成は、隣り合う2つの太陽電池セル10の各々に、導電性光反射膜を有する光反射部材が設けられることにより実現することもできる。以下、このような構成の太陽電池モジュールについて、図12及び図13を用いて説明する。
図12は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール501の一部拡大平面図である。具体的には、同図は、実施の形態3に係る太陽電池モジュール501における、図1の破線で囲まれる領域Xに相当する領域の拡大図である。図13は、光反射部材530(光反射部材530A、530B)及びその周辺の拡大断面図である。具体的には、同図は、図12のXIII−XIII線における実施の形態3に係る太陽電池モジュール501の断面図である。
これらの図に示すように、本実施の形態では、光反射部材530は、隣り合う2つの太陽電池セル10の平面視において2つの太陽電池セル10の隙間に張り出すように、2つの太陽電池セル10の各々に設けられている。つまり、太陽電池モジュール501は、光反射部材530として、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の隙間に張り出すように太陽電池セル10Aに設けられた光反射部材530Aと、この隙間に張り出すように太陽電池セル10Bに設けられた光反射部材530Bとを備える。
具体的には、各光反射部材530(光反射部材530A、光反射部材530B)は、隣り合う2つのストリング10Sの間の隙間に光反射部材530の一部が張り出すようにして太陽電池セル10の端部に設けられている。隣り合う2つのストリング10Sにおいて、一方のストリング10Sにおける太陽電池セル10Aに設けられ光反射部材530Aと、他方のストリング10Sにおける太陽電池セル10Bに設けられた光反射部材530Bとは、対向している。
図13に示すように、対向する2つの光反射部材530の各々は、絶縁部材531と、絶縁部材531の表面に設けられた導電性光反射膜532とを有し、本実施の形態では、導電性光反射膜532は絶縁部材531の表面全体に設けられている。なお、本実施の形態の光反射部材530は、上記説明した光反射部材に比べて、絶縁部材531の表面全体に導電性光反射膜532が設けられている点を除き同様であるため、樹脂基材531a及び接着層531b等の詳細な説明については省略する。
ここで、本実施の形態では、対向する2つの光反射部材530A、530Bは、隙間をあけて配置されている。具体的には、光反射部材530Aと光反射部材530Bとは、太陽電池セル10の平面視において、距離W5の隙間をあけて配置されている。つまり、本実施の形態では、一方の太陽電池セル10Aに設けられた光反射部材530Aの導電性光反射膜532と他方の太陽電池セル10Bに設けられた光反射部材530Bの導電性光反射膜532との間の隙間が、分断領域533となっている。
このように構成された太陽電池モジュール501であっても、実施の形態1と同様に、2つの太陽電池セル10A、10Bで挟まれる領域には、2つの太陽電池セル10A、10Bの並び方向(本実施の形態ではY軸方向)から見た絶縁部材531の幅内のいずれの位置についても、分断領域533が位置する。このため、実施の形態1と同様に、導電性光反射膜532を有する光反射部材530を太陽電池セル10間に配置しても、セル割れの発生を抑制しつつ、太陽電池セル10同士のショートを抑制することができる。
なお、光反射部材530Aと光反射部材530Bとの間の隙間の距離W5は、次の条件を満たすことが好ましい。すなわち、隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向の隙間の距離W5とし、一方の太陽電池セル10Aと導電性光反射膜532との距離をAとし、他方の太陽電池セル10Bと導電性光反射膜532との距離をBとすると、これらの合計値(A+W5+B)が、所定のクリアランス距離Dcl以上であることが好ましい。
これにより、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の絶縁距離が、確実に所定のクリアランス距離Dcl以上確保されるので、実施の形態1と同様に、インパルス電圧の印加に対しても、トラッキングまたは絶縁破壊等によるショートの発生を確実に抑制することができる。
(その他の実施の形態)
以上、本発明に係る太陽電池モジュールについて、実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これら実施の形態及びその変形例に限定されるものではない。
例えば、上記説明では、光反射部材は、太陽電池セル10の表面保護部材40側の面に設けられていたが、これに限るものではなく、太陽電池セル10の裏面保護部材50側の面に設けられていてもよい。図14は、このような構成の光反射部材630及びその周辺の拡大断面図である。同図に示すように、光反射部材630は、太陽電池セル10の光入射面とは反対側の面に設けられていてもよい。なお、光反射部材630の構成は、光反射部材30が表裏で反転した構成であるため、詳細な説明は省略するが、絶縁部材31の材料として透光性材料を用いる必要がある。例えば、樹脂基材31aとしては、透明樹脂材料からなる透明部材を用いることができ、接着層31bとして透光性を有する透光性接着剤を用いることができる。
また、上記説明では、分断領域は、平面視において、隣り合う2つの太陽電池セル10の並び方向に直交する方向における絶縁部材の一方の端部から他方の端部まで延在するとした。しかし、分断領域は、並び方向から見て絶縁部材の幅内のいずれの位置についても配置されていればよく、平面視において、絶縁部材の一方の端部から他方の端部まで延在していなくてもかまわない。図15は、このような構成の光反射部材730及びその周辺の拡大平面図である。このような構成であっても、実施の形態1と同様に、2つの太陽電池セル10A、10Bで挟まれる領域には、当該2つの太陽電池セル10A、10Bの並び方向(ここではY軸方向)から見た絶縁部材31の幅内のいずれの位置についても、分断領域733が位置する。このため、実施の形態1と同様に、太陽電池セル10同士のショートを抑制しつつ、セル割れの発生を抑制することができる。
また、光反射部材は、少なくとも一部が太陽電池セル10の側方に位置するように配置されていてもかまわない。つまり、光反射部材は、2つの太陽電池セル10の隙間を跨がずに、側面の少なくとも一部が太陽電池セル10に当接して配置されてもかまわない。
また、上記説明では、光反射部材は、全ての太陽電池セル10に対応するように設けられていたが、一部の太陽電池セル10のみに対して設けられていてもよい。つまり、光反射部材が設けられていない太陽電池セル間があってもかまわない。
また、上記説明では、光反射部材は、最表面に導電性光反射膜が形成されていたが、これに限るものではない。例えば、光反射部材は、導電性光反射膜を挟む複数の絶縁部材を有する構成であってもかまわない。この構成では、導電性光反射膜の表面に配置される絶縁部材の材料としては透光性材料を用いる必要があり、例えば、この絶縁部材は、透明樹脂材料からなる透明部材にするとよい。
また、隣り合う2つの太陽電池セル10の間の隙間に設けられる光反射部材の数は、1つではなく、複数であってもかまわない。
また、太陽電池モジュールは、表面保護部材40及び裏面保護部材50の両方を受光面とする両面受光方式であってもかまわない。この場合、裏面保護部材50は、不透光部材に限るものではなく、ガラス材料からなるガラスシートまたはガラス基板等の透光部材であってもかまわない。
なお、その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
1、101、201、401、501、801、901 太陽電池モジュール
10、10A、10B 太陽電池セル
10S ストリング
20 タブ配線
30、130、230、330、430、530、530A、530B、630、730、830、930 光反射部材
30a、230a、330a 凹凸
31、131、231、331、431、531、831、931 絶縁部材
32、232、332、432、532、832、932 導電性光反射膜
33、33A、33B、133、233、333、433、533、733 分断領域
231A、231B、331A、331B 斜面

Claims (9)

  1. 互いに隙間をあけて配置された2つの太陽電池セルと、
    少なくとも一部が前記2つの太陽電池セルの平面視において前記隙間を覆うように配置され、絶縁部材及び前記絶縁部材の表面に設けられた導電性光反射膜を有する光反射部材と、を備え、
    前記平面視における前記隙間には、当該2つの太陽電池セルの並び方向に交わる方向に沿って、前記導電性光反射膜が分断されて前記絶縁部材が露出した分断領域が位置する
    太陽電池モジュール。
  2. 前記分断領域は、前記平面視において、前記並び方向に直交する方向における前記絶縁部材の一方の端部から他方の端部まで延在する
    請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3. 前記絶縁部材は、表面に凹凸を有し、
    前記導電性光反射膜は、前記絶縁部材の凹凸が形成された表面上に設けられる
    請求項1〜2のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  4. 前記絶縁部材は、表面の全体にわたって前記凹凸を有する
    請求項3に記載の太陽電池モジュール。
  5. 前記凹凸は、前記2つの太陽電池セルの主面に垂直かつ前記並び方向を含む断面において、略三角形状の凹凸であり、
    前記導電性光反射膜は、前記略三角形状の頂角を挟む2つの斜面のいずれか一方に設けられている
    請求項4に記載の太陽電池モジュール。
  6. 前記光反射部材は、前記平面視において前記隙間に張り出すように前記2つの太陽電池セルの各々に設けられ、
    前記分断領域は、前記2つの太陽電池セルのうち一方に設けられた前記光反射部材の前記導電性光反射膜と他方に設けられた前記光反射部材の前記導電性光反射膜との間の領域である
    請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  7. 前記太陽電池モジュールは、
    前記2つの太陽電池セルのうち一方を含み、タブ配線によって連結される複数の太陽電池セルによって構成される第1のストリングと、
    前記2つの太陽電池セルのうち他方を含み、タブ配線によって連結される複数の太陽電池セルによって構成される第2のストリングと、を備え、
    前記隙間は、前記第1のストリングと前記第2のストリングとの間の隙間である
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  8. 前記太陽電池モジュールは、タブ配線によって連結される、前記2つの太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルによって構成されるストリングを備え、
    前記光反射部材は、前記タブ配線の表面に設けられている
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  9. 前記ストリングは、3以上の前記太陽電池セルによって構成され、
    前記光反射部材は、前記ストリングの隣り合う前記2つの太陽電池セルの前記隙間ごとに設けられ、
    前記平面視における前記隙間ごとに、前記2つの太陽電池セルの並び方向に交わる方向に沿って、前記分断領域が位置する
    請求項8に記載の太陽電池モジュール。
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