JP2017228629A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電極が形成されていない面だけではなく、電極が形成された面からの光の取り込みを考慮した片面電極型太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】本発明の太陽電池モジュールは、第１電極と該第１電極と異なる極性の第２電極とを一方の面に有する複数の太陽電池セルと、第１の太陽電池セルの第１電極と、第１の太陽電池セルと隣り合う第２の太陽電池セルの第２電極とを電気的に接続する複数の配線とを備え、太陽電池セルは、第１電極および第２電極の何れもが配置されていない領域を前記複数の配線間に有し、配線によって複数の太陽電池セルが直列接続された太陽電池ストリングを有する。
【選択図】図４

Description

片面電極型セルを用いた太陽電池モジュールに関するものである。

近年、地球環境問題への関心が高まりつつある中、自然エネルギーを利用した新しいエネルギー技術が大いに注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用したシステムの関心が高く、特に光電変換効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電は、クリーンなエネルギーを得る手段として広く行われている。

太陽電池素子には、化合物半導体を用いたものや有機材料を用いたものなど様々なものがあるが、シリコン結晶を用いた太陽電池セルが主流となっている。

現在、最も多く製造および販売されている太陽電池セルは、太陽光が入射する側の面（受光面）にｎ電極が形成されており、受光面と反対側の面（裏面）にｐ電極が形成された構成の両面電極型太陽電池セルである。また、太陽電池セルの受光面には電極を形成せず、太陽電池セルの裏面のみにｎ電極およびｐ電極を形成した裏面電極型太陽電池セルの開発も進められている。

例えば、特許文献１には配線シート付き裏面電極型太陽電池セルが開示されている。
特許文献１には、裏面電極型太陽電池セルの電極間及び配線シートの配線間の少なくとも一方に設置された固定樹脂を用いて、裏面電極型太陽電池セルと配線シートを接着させた配線シート付き裏面電極型太陽電池セルが開示されている。

特開２０１２−９９５６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の配線シート付き裏面電極型太陽電池セルでは、裏面からの光入射が考慮されていない。

本発明は、更なる発電効率改善のため、電極が形成されていない面だけではなく、電極が形成された面からの光の取り込みを考慮した片面電極型太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の太陽電池モジュールは、第１電極と第１電極と異なる極性の第２電極とを一方の面に有する複数の太陽電池セルと、第１の太陽電池セルの第１電極と、第１の太陽電池セルと隣り合う第２の太陽電池セルの第２電極とを電気的に接続する複数の配線とを備え、太陽電池セルは、第１電極および第２電極の何れもが配置されていない領域を一方の面に有し、配線によって複数の太陽電池セルが直列接続された太陽電池ストリングを有することを特徴とする。

本発明によれば、電極が形成された面からの光の取り込みが可能な片面電極型太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルを電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルの断面模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る図４のＢ−Ｂ’断面模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池セルを電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る太陽電池ストリングの製造工程を示す断面模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る太陽電池セルを電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る太陽電池セルを電極形成面側から見た平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。 本発明の第６の実施形態に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

[実施形態１]
実施形態１に係る片面電極型太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールについて、図面を参照して説明する。
（太陽電池セル）
図１は、本実施形態で用いた片面電極型太陽電池セルを電極形成面側から見た平面図である。図１に示すように、ｎ型用電極２６及びｐ型用電極２７は、それぞれ所定の間隔を開けて複数配置されており、それぞれ長尺状の矩形形状を有している。ｎ型用電極２６とｐ型用電極２７とは、長手方向に直交する方向において、所定の間隔を開けて、１つずつ交互に配置されている。ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の幅およびピッチはほぼ一定である。電極の幅とは、電極の長手方向に直交する方向、すなわち短手方向の長さを示す。電極のピッチとは、電極の短手方向の中点と隣接する電極の短手方向の中点の間の距離を示す。

図２は、図１における片面電極型太陽電池セルのＡ−Ａ´断面を示す図である。片面電極型太陽電池セル２において、シリコン基板２１の凹凸形状を有する面側に、反射防止膜２２が形成され、シリコン基板２１の電極形成面側にパッシベーション膜２５が形成されている。シリコン基板２１としては、たとえば、ｎ型またはｐ型のいずれかの導電型を有する多結晶シリコンまたは単結晶シリコンなどからなる基板を用いることができる。シリコン基板２１の厚さとしては、５０μｍ以上４００μｍ以下程度が望ましい。反射防止膜２２として、窒化シリコンからなる膜を用い、パッシベーション膜２５としては、酸化シリコンからなる膜を用いた。いずれもこれらに限定されるものではない。パッシベーション膜２５として、例えば、窒化シリコン膜、酸化シリコン、酸化アルミニウムまたはこれ
らの積層体などを用いることもできる。

また、シリコン基板２１の内部の電極形成面側に、リンなどのｎ型不純物が拡散されたｎ型不純物拡散領域２３と、ボロンなどのｐ型不純物が拡散されたｐ型不純物拡散領域２４とが形成されている。ｎ型不純物拡散領域２３はリンなどのｎ型不純物を含む領域である。ｐ型不純物拡散領域２４はボロンあるいはアルミニウムなどのｐ型不純物を含む領域である。

ｎ型またはｐ型の導電型を有するシリコン基板２１の内部では、ｎ型不純物拡散領域２３またはｐ型不純物拡散領域２４とシリコン基板２１との界面において、複数のｐｎ接合が形成されている。パッシベーション膜２５に設けられたコンタクトホールを介してｎ型不純物拡散領域２３に接続されたｎ型用電極２６、およびｐ型不純物拡散領域２４に接続されたｐ型用電極２７の各々は、シリコン基板２１の内部に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応した電極である。ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７として、たとえば、Ａｇ、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｇ、Ｔｉ／Ｗ／Ｃｕ、Ｎｉ／Ｃｕなどの金属を用いることができる。
（太陽電池セル間の配線）
図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を電極形成面側から見た平面図である。図３に示すように、配線４１は、隣接する太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルのｎ型用電極２６（第１電極）と他方の太陽電池セルのｐ型用電極２７（第２電極）とを接続する。ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７は、それぞれ、第１配線接続部および第２配線接続部において配線４１と接続される。配線４１は、ｎ型用電極２６の中央から隣接する太陽電池セルのｐ型用電極２７の中央まで配置されている。配線４１は、長尺状のｎ型用電極２６および隣接する太陽電池セルの長尺状のｐ型用電極２７に沿うように配置されている。配線４１の長さは特に規定されるものではないが、電流が集電される際に抵抗ロスが発生しない長さとすることが好ましい。例えば、図４に示すように、配線４１は、ｎ型用電極２６の一方端部（一方端周辺）から隣接する太陽電池セルのｐ型用電極２７の他方端部（他方端周辺）までの長さとほぼ同じ長さにすることができる。太陽電池セル内部で発生した電流の多くは直下の電極に向かって流れ、さらに直下の配線に向かって流れる。したがって、配線４１が接続されるｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の一方端部から他方端部まで配線４１を配置することにより、太陽電池セルから集電した電流を配線４１に流すことができ、配線４１の長手方向のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の抵抗を小さくする必要がなく、その厚みを薄くすることができる。

ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７は、銀など高価な材料を使用するため、製造コストを抑える観点から厚みを極力薄く形成することが望ましい。

各々の太陽電池セルは、複数のｎ型用電極２６（第１電極）およびｐ型用電極２７（第２電極）を有している。隣り合う太陽電池セルのｎ型用電極２６とｐ型用電極２７は、其々配線４１によって接続されており、配線４１と、配線４１に接続されたｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７とからなる組が複数設けられることによって、隣接する太陽電池セルが直列接続されている。ｎ型用電極２６の配線接続部（第１配線接続部）と、ｐ型用電極２７の配線接続部（第２配線接続部）と、配線４１とは、直線状に配置されている。隣接する太陽電池セルのうち、一方の太陽電池セルのｎ型用電極２６と、他方の太陽電池セルのｐ型用電極２７を直線状に配置し、その上に直線状の配線４１を接続することにより、太陽電池セル間の配線が容易になる。

太陽電池セルは、ｎ型用電極２６（第１電極）およびｐ型用電極２７（第２電極）の何れもが配置されていない領域を電極形成側の面に有している。この領域は、隣り合うｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７に接続された配線４１の間に配置されており、少なくと
も配線４１間の中央部に配置されている。ｎ型用電極２６（第１電極）、ｐ型用電極２７（第２電極）および配線４１の何れもが配置されていない領域を設けることにより、太陽電池セルに電極形成面側から太陽光を入射させることができる。

両端部の太陽電池セルには取り出し用配線４１ａ、４１ｂが接続されており、複数の太陽電池セルが配線４１によって直列接続された太陽電池セルストリング３２を構成する。

図５は、図４のＢ−Ｂ’断面の太陽電池セルおよび配線の一部を示す図である。

図５に示すように、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７に配線４１が接続されている。配線４１として、例えば、直径１２０μｍの断面が円形上の銅線を用いることができる。配線４１の断面形状は円形に限られず矩形形状やその他の形状のものを用いても良い。このような配線４１は、縦方向（太陽電池セル２の表面方向と垂直な方向（図５のＹ方向））の長さを大きくできるため、太陽電池セル２から集電される電流の抵抗値を考慮しても、配線４１の横方向（太陽電池セル２の表面方向と平行な方向（図５のＸ方向））の幅を小さくすることができる。したがって、太陽電池セル２の電極形成面側からより多くの太陽光ＳＬを太陽電池セル２に入射させることができ、太陽電池セル２の発電領域を拡大することができる。

配線４１として一般的に市場に流通している銅線を利用することができるため、太陽電池モジュールは非常に安価に製造可能である。

例えば、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７として銀ペーストを用いた印刷電極を用い、配線４１として半田を被覆した銅配線を用いることによって、電極２６、２７と配線４１とを加熱することにより半田接続することができる。ここで、銀電極２６、２７は太陽電池セル２から発生した電流を取り出して銅配線４１へ送電する機能があれば良いので、数μｍ程度の薄い厚さで足り、銀電極２６、２７に用いられる銀の量を減らすことができ製造コストを抑えることができる。また、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７と配線４１の接続には、半田に代表される金属接合の他、導電性接着剤やＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）による接続も可能である
。

また、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の幅（Ｘ方向の長さ）は、配線４１の幅（Ｘ方向の長さ）よりも小さくすることが望ましい。本実施形態では、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の幅を１００μｍとした。このサイズは、配線４１の幅（直径）１２０μｍよりも小さいものである。本構成により、太陽電池セル２の電極形成面側から入射する太陽光ＳＬを増加させ発電領域を拡大することができるとともに、電極材料の使用量を抑えることができる。

太陽電池セルは、電極形成面側からの平面視において、太陽電池セルの第１電極、第２電極および配線の何れもが配置されていない領域を有する。この領域の面積は、太陽電池セルの平面積の50%以上であることが好ましい。この構成により、太陽電池セル２の電極
形成面側から入射する太陽光ＳＬを増加させ発電領域をさらに拡大することができる。

図６には、本実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を電極形成面側から見た平面図を示す。本実施形態においては、４個の太陽電池セル２が直列接続された太陽電池ストリング３２が２つ並べられている。太陽電池ストリング３２の一方端部から突出した取り出し用配線４１ａと取り出し用配線４１ｃとがバスバー６２によって互いに接続されて、２つの太陽電池ストリング３２が直列接続されている。さらに、太陽電池ストリング３２の他方端部から突出した複数の取り出し用配線４１ｂ、４１ｄはバスバー６１、６３によっ
てそれぞれ接続されており、バスバー６１、６３を介して外部に太陽電池セルの出力を取り出す構造の太陽電池ストリング構造体６４が構成される。

図７は、太陽電池セルを電極形成面側から見た図である。電極２６、２７は、太陽電池セル２を基板面内において１８０°回転させた場合に、太陽電池セル２‘のようにｎ型用電極２６とｐ型用電極２７の位置が入れ替わるように配置されていることが好ましい。全ての太陽電池セルの電極をこのような配置にすることによって、直列接続される太陽電池セルを１枚おきに１８０°反転させて設置すれば、配線４１である銅線などの金属線を直線的に電極２６、２７と接続することができる。これにより、生産効率が高くなるだけでなく、配線４１への応力負荷も低減されるため、太陽電池セル間の配線の信頼性が向上する。

ここで、「ｎ型用電極２６とｐ型用電極２７の位置が入れ替わる」とは、太陽電池セル２を基板面内において１８０°回転させた場合に、ｎ型用電極２６とｐ型用電極２７の位置が完全に一致することを意図したものではなく、電極の配置位置の少なくとも半分が重なれば良い。

また、ｎ型用電極２６とｐ型用電極２７とが、太陽電池セル２の基板面内の一方向に交互に配置されている場合は、太陽電池セル２を基板面内において１８０°回転させることによって、ｎ型用電極２６とｐ型用電極２７の少なくとも一方向の配置位置が入れ替われば良い。
（太陽電池モジュール）
以下に、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を示す。

受光面側から、透光性基材、封止樹脂、太陽電池ストリング構造体、封止樹脂、裏面側保護材となるように配置し、加熱及び加圧を行うことで封止する。加熱は例えば１６０℃で行われる。透光性基材としてはガラスが用いられる。また、封止樹脂としてＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）が用いられる。封止樹脂としては、オレフィン系の樹脂を用いても良い。裏面側保護材としては、ＰＥＴ等のフィルムが用いられる。

太陽電池ストリング構造体は、ｐ型取出し用配線（バスバー６１）とｎ型取出し用配線（バスバー６３）とを有しており、それぞれ端子ボックスに電気的に接続され、太陽電池モジュールの外部に出力を取り出すための出力取り出しケーブルと電気的に接続される。

以上の工程により太陽電池モジュールが製造される。さらに、封止した太陽電池モジュールの側部にフレームを嵌め込み高い強度を得る構造としても良い。

図８に本実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図を示す。透光性基材８１と裏面側保護材８２との間に太陽電池ストリング構造体６４が配置された構造で、透光性基材８１と裏面側保護材８２との間は封止樹脂８３によって封止されている。封止樹脂８３は、透光性を有し、裏面側保護材８２は光を反射する特性を有している。太陽電池ストリング構造体６４と裏面側保護材８２との間には、封止樹脂８３が介在し、裏面側保護材８２で反射した太陽光ＳＬが、太陽電池ストリング構造体６４の非受光面側から太陽電池セルに入射可能な構造である。本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの非受光面（裏面）側にも受光領域を有するため、太陽電池セルに入射する光が増加し発電量の改善が可能となる。

[実施形態２]
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、実施形態１の太陽電池モジュールにおける太陽電池ストリング構造体６４の構造が異なるものである。図９は、本実施形態に係る太陽
電池ストリング構造体６４およびその製造工程の概略断面図である。

本実施形態の片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２の貼り付けについて図９を用いて説明する。

まず、図９（ａ）に示すように、シリコン基板２１の片面上に所定の間隔を空けて設けられたｎ型用電極２６とｐ型用電極２７とを含む片面電極型太陽電池セル２を用意する。

次に、一方の面に複数の配線４１が接着剤９３により固定された配線用基材９２を用意する。配線用基材９２としては、絶縁性かつ透光性のものが用いられる。本実施形態においては、基材として、厚さ７５μｍ程度のＰＥＴを主成分とする樹脂シートを用い、配線として断面の直径が約１５０μｍの銅配線を用いた。基材の主成分はＰＥＴに限定されるものではなく、ＰＥＮ等やガラス等が用いられる。

配線４１は、太陽電池セル２のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７の電極パターンに対応させた位置に配置されている。すなわち、配線４１は、電極２６、２７と同じピッチで配置されている。電極２６、２７と配線４１のピッチは、ともに約５００μｍである。

複数の配線４１間には、未硬化の固定樹脂９４ａが設置される。固定樹脂は、配線用基材と片面電極型太陽電池セルとを固定するためのものであり、配線４１が配置されていない配線用基材９２上の少なくとも一部に設置されている。固定樹脂は、配線用基材と太陽電池セルとを固定するための接着剤として機能する。接着剤９３と固定樹脂９４aは同じ
材料を使用することもできるし、異なる材料を使用することも可能である。

固定樹脂９４ａの設置方法としては、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法を挙げることができる。なかでも、スクリーン印刷を用いることが好ましい。簡易に、低コストで、かつ短時間で固定樹脂９４ａを設置することができる。

固定樹脂９４ａの幅は、片面電極型太陽電池セル２のｎ型用電極２６とｐ型用電極２７との間の幅よりも小さいことが好ましい。片面電極型太陽電池セル２の電極と基材の配線との間の電気的な接続の安定性の向上が期待できるからである。

なお、本実施の形態においては、基材の配線間に固定樹脂９４ａを設置する場合について説明するが、片面電極型太陽電池セル２の電極間に固定樹脂９４ａを設置してもよく、片面電極型太陽電池セル２の電極間および基材の配線間のそれぞれに固定樹脂９４ａを設置してもよい。

固定樹脂９４ａの形状は、配線や片面電極型太陽電池セル２のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７のそれぞれに沿うライン状とすることが好ましいが、断続的に配置するような形状でも構わない。

固定樹脂９４ａとしては、Ｂステージ化可能な樹脂が用いられることが好ましい。Ｂステージ化可能な樹脂とは、液体状態の未硬化の固定樹脂９４ａを加熱したときに、粘度が上昇して硬化状態（第１の硬化状態）となった後に、温度が上昇すると粘度が低下して軟化し、その後さらに温度が上昇すると再度粘度が上昇して硬化状態（第２の硬化状態）となる樹脂のことである。

次に、未硬化の固定樹脂９４ａを硬化して第１の硬化状態の固定樹脂９４ｂとする。未硬化の固定樹脂９４ａは、たとえば、加熱および／または紫外線などの光の照射などによ
って硬化して第１の硬化状態となる。これにより、未硬化の固定樹脂９４ａの状態と比べて、粘着力および流動性が低下した第１の硬化状態の固定樹脂９４ｂを得ることができる。

また、第１の硬化状態の固定樹脂９４ｂは、常温（約２５℃）における未硬化状態と比べて粘度が高く、形状保持性（外力を加えない限り変形しない性質）を有しており、かつ接着性の低い状態（固定樹脂９４ｂの表面に片面電極型太陽電池セル２や配線用基材９２を接触させても固定樹脂９４ｂが付着しない程度の接着性を有する状態）であることが好ましい。この場合には、後述する接合部材を設置する工程において、生産性の高い印刷工程を採用することが可能となる。さらには、後述する片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを重ね合わせる工程において、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを重ね合わせた後においても、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを容易に取り外しできる傾向にある。そのため、片面電極型太陽電池セル２の電極と配線用基材９２の配線との位置合わせを容易かつ高精度に行なうことができる傾向にある。

加熱により、未硬化状態の固定樹脂９４ａを第１の硬化状態の第１の固定樹脂９４ｂとする場合は、第１の硬化状態の第１の固定樹脂９４ｂとなる温度は、後述する第１の硬化状態の第１の固定樹脂９４ｂが軟化する温度および軟化状態の第１の固定樹脂９４ｃが第２の硬化状態となる温度よりも低いことが好ましい。これにより、加熱温度を制御することで、未硬化状態の固定樹脂９４ａが軟化状態や第２の硬化状態まで進行してしまうことを防止することができる。

次に、片面電極型太陽電池セル２のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７のそれぞれの表面に接合部材９１を設置する。接合部材９１としては、たとえば半田などの導電性物質を含む材質を用いることができる。接合部材９１は、たとえば、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布またはインクジェット塗布などの方法により設置することができる。なかでも、スクリーン印刷を用いることが好ましい。簡易に、低コストで、かつ短時間で接合部材９１を設置することができるためである。

なお、本実施の形態においては、裏面電極型太陽電池セル２の電極上に接合部材９１を設置する場合について説明するが、基材上の配線４１として、半田等の接合部材９１が被覆された銅線を用いても良く、片面電極型太陽電池セル２の電極上および基材の配線表面にそれぞれに接合部材９１を設置してもよい。また、固定樹脂９４ａと接合部材９１との両方を片面電極型太陽電池セル２若しくは配線用基材９２上に設置するようにしなくてもよく、たとえば、片面電極型太陽電池セル２の電極間に固定樹脂９４ａを設置して、配線用基材９２の配線表面に接合部材９１を設置してもよい。さらに、接合部材９１および固定樹脂９４aの代わりに片面電極型太陽電池セル２の電極形成面側、もしくは配線用基材
９２の片面電極型太陽電池セル２に対向する面上にＡＣＰを印刷してもよい。ＡＣＰは、１つの片面電極型太陽電池セル２のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７が短絡しないように配置されていれば良く、より広い範囲に配置されていることが好ましい。ＡＣＰによって電極と配線の接続が可能となり、２種類の部材（接合部材９１および固定樹脂９４a
）をＡＣＰのみで代替できるため、作業効率の改善も図られる。

次に、図９（ｂ）に示すように、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを重ね合わせる。片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２との重ね合わせは、片面電極型太陽電池セル２のｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７が、それぞれ絶縁性の配線用基材９２上に設けられたｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７に対応する配線４１と接合部材９１を介して対向するようにして行なわれる。

次に、上記のようにして重ね合わせた片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを
加圧しながら加熱および／または光を照射することによって、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを貼り合わせる。

ここで、第１の硬化状態の固定樹脂９４ｂは、加熱および／または紫外線などの光の照射によって粘度が低下して軟化し、軟化状態の固定樹脂９４ｃになる。

そして、片面電極型太陽電池セル２の電極間に位置する軟化状態の固定樹脂９４ｃは、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２との間の加圧によって変形して、配線用基材９２の配線間に入り込む。また、接合部材９１中の導電性物質も加熱されることによって溶融し、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２との間の加圧によって片面電極型太陽電池セル２の電極と配線用基材９２の配線との間で変形する。

その後、軟化状態の固定樹脂９４ｃがさらに加熱および／または紫外線などの光の照射によって粘度が上昇して再度硬化し、第２の硬化状態の固定樹脂９４ｄになる。第２の硬化状態は樹脂の架橋反応による硬化であるため、第２の硬化状態の固定樹脂９４ｄは再度軟化することなく状態が安定する。すなわち、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とを強固に接合することができる。

上述のように太陽電池セル２と配線用基材９２を圧着すると、太陽電池セル２の各電極２６、２７と複数の配線４１が一度に電気的に接続される。また、このような複数の配線４１が固定された配線用基材９２と複数の太陽電池セル２を圧着することにより、隣接する太陽電池セル２の配線接続を一度に行うことが可能となり、生産効率が大幅に向上する。

図１０に本実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図を示す。透光性基材８１と裏面側保護材８２との間に太陽電池ストリング構造体６４が配置された構造であり、透光性基材８１と裏面側保護材８２との間は封止樹脂８３によって封止されている。封止樹脂８３および配線用基材９２は、透光性を有し、裏面側保護材８２は光を反射する特性を有している。太陽電池ストリング構造体６４と裏面側保護材８２との間には、封止樹脂８３が介在し、裏面側保護材８２で反射した太陽光ＳＬが、太陽電池ストリング構造体６４の非受光面（裏面）側から入射する。太陽電池ストリング構造体６４における配線用基材９２および固定樹脂９４ｄは、透光性を有しているため、太陽電池ストリング構造体６４に非受光面（裏面）側から入射した太陽光SLは太陽電池セルに入射可能である。このように、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池セルの非受光面（裏面）側にも太陽光が入射するため、太陽電池セルに入射する光が増加し発電量の改善が可能となる。

さらに、片面電極型太陽電池セル２と配線用基材９２とが固定樹脂９４ｄにより固定された状態で、太陽電池ストリング構造体６４を封止する封止工程が行われ、封止工程の加熱により半田等の接合部材９１が溶融するため、非常に簡易に、かつ確実に太陽電池セル２の電極２６、２７と配線用基材９２の配線の電気的な接続を行うことが可能となる。

[実施形態３]
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、実施形態１または２の太陽電池モジュールにおける片面電極型太陽電池セルの電極パターンが異なるものである。図１１は、本実施形態に係る片面電極型太陽電池セルの電極形成面側から見た平面図である。

ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７は複数の島状部分に分離されており、配線４１は、複数の島状の電極２６、２７にそれぞれ電気的に接続されている。このように、ｎ型用電極２６およびｐ型用電極２７を複数の島状部分に分離することにより、電極２６、２７として使用される金属の使用量を削減することができ、太陽電池セルの製造コストを抑え
ることができる。

[実施形態４]
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、実施形態１または２の太陽電池モジュールにおける片面電極型太陽電池セルの電極パターンが異なるものである。図１２は、本実施形態に係る片面電極型太陽電池セルの電極形成面側から見た平面図である。

全てのｎ型用電極２６は、電極接続部２６ａにより接続され、全てのｐ型用電極２７は、電極接続部２７ａによりそれぞれ接続されている。複数の配線４１は、実施形態１および２と同様に、電極２６、２７にそれぞれ電気的に接続されている。このように、全てのｎ型用電極２６および全てのｐ型用電極２７を、それぞれ、電極接続部２６ａ、２７ａで接続することにより、１本の配線４１が断線した場合でも、断線した配線が接続されている電極２６、２７は、電極接続部２６ａ、２７ａおよび他の断線していない配線４１を介して、隣接する太陽電池セルの電極２６、２７に接続されるため、太陽電池モジュールの品質および信頼性が担保される。

[実施形態５]
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、実施形態１の太陽電池モジュールにおける裏面側保護材８２として透光性基材であるガラスを用いたものである。図１３は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。

透光性基材８１（ガラス）と裏面側保護材８２（ガラス）との間に太陽電池ストリング構造体６４が配置された構造で、透光性基材８１（ガラス）と裏面側保護材８２（ガラス）との間は封止樹脂８３によって封止されている。封止樹脂８３は透光性を有している。太陽電池ストリング構造体６４と裏面側保護材８２（ガラス）との間には、封止樹脂８３が介在しているが、太陽電池モジュールの裏面側から入射した太陽光ＳＬは、裏面側保護材８２（ガラス）および封止樹脂８３を透過し、太陽電池ストリング構造体６４の非受光面（裏面）側から太陽電池セルに入射可能な構造である。本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの裏面側から入射した太陽光が、太陽電池セル２に入射可能であるため、太陽電池セル２に入射する光が増加し発電量の改善が可能となる。

[実施形態６]
本実施形態に係る太陽電池モジュールは、実施形態２の太陽電池モジュールにおける裏面側保護材８２として透光性基材であるガラスを用いたものである。図１４は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの概略断面図である。

透光性基材８１（ガラス）と裏面側保護材８２（ガラス）との間に太陽電池ストリング構造体６４が配置された構造であり、透光性基材８１（ガラス）と裏面側保護材８２（ガラス）との間は封止樹脂８３によって封止されている。封止樹脂８３、配線用基材９２および裏面側保護材８２（ガラス）は、透光性を有している。太陽電池ストリング構造体６４と裏面側保護材８２（ガラス）との間には、封止樹脂８３が介在しているが、太陽電池モジュールの裏面側から入射した太陽光ＳＬは、裏面側保護材８２（ガラス）および封止樹脂８３を透過し、太陽電池ストリング構造体６４の非受光面（裏面）側から太陽電池セルに入射可能な構造である。太陽電池ストリング構造体６４における配線用基材９２および固定樹脂９４ｄは、透光性を有しているため、太陽電池ストリング構造体６４に非受光面（裏面）側から入射した太陽光ＳＬは太陽電池セルに入射可能である。本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュールの裏面側から入射した太陽光が、太陽電池セル２に入射可能であるため、太陽電池セル２に入射する光が増加し発電量の改善が可能となる。

以上、実施形態１から実施形態６について具体的に説明を行ったが、本発明はそれらに限定されるものではない。上述した６つの実施形態それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

２ 太陽電池セル
２１ シリコン基板
２２ 反射防止膜
２３ ｎ型不純物拡散領域
２４ ｐ型不純物拡散領域
２５ パッシベーション膜
２６ ｎ型用電極
２７ ｐ型用電極
２６ａ、２７ａ 電極接続部
３２ 太陽電池ストリング
４１ 配線
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ 取り出し用配線
ＳＬ 太陽光
６１、６２、６３ バスバー
６４ 太陽電池ストリング構造体
８１ 透光性基材
８２ 裏面側保護材
８３ 封止樹脂
９１ 接合部材
９２ 配線用基材
９３ 接着剤
９４ａ、９４ｄ 固定樹脂

Claims (10)

1. 第１電極と該第１電極と異なる極性の第２電極とを一方の面に有する複数の太陽電池セルと、
   第１の前記太陽電池セルの前記第１電極と、前記第１の太陽電池セルと隣り合う第２の前記太陽電池セルの前記第２電極とを電気的に接続する複数の配線とを備え、
   前記太陽電池セルは、前記第１電極および前記第２電極の何れもが配置されていない領域を前記一方の面に有し、
   前記配線によって複数の前記太陽電池セルが直列接続された太陽電池ストリングを有する太陽電池モジュール。
2. 前記配線と接続される前記第１電極の第１配線接続部と、前記配線と接続される前記第２電極の第２配線接続部と、前記配線は、直線状に配置され、
   前記第１の配線接続部、前記第２の配線接続部および前記配線の組を複数備える請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記配線は、前記第１の太陽電池セルにおける前記第１電極の長手方向の一方端部から、前記第２の太陽電池セルにおける前記第２電極の長手方向の他方端部まで配置されている請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記太陽電池ストリングは、２つの透光性基材の間に配置され、前記透光性基材の間は、透光性封止材で封止されている請求項１から請求項３の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記配線は配線用基材上に配置されるとともに、前記第１電極および前記第２電極に対応する位置に配置されている請求項１から請求項４の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記太陽電池セルの前記第１電極および前記第２電極が配置されていない部分と、前
   記配線用基材の少なくとも一部とが接着剤により固定されている請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記配線用基材および前記接着剤は透光性である請求項６に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記太陽電池セルの前記第１電極および前記第２電極は、前記太陽電池セルを該太陽電池セルの基板面内において１８０°回転させた場合に、前記第１電極と前記第２電極の位置が入れ替わるように配置されている請求項１から請求項７の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
9. 前記配線の幅は、前記太陽電池セルの前記第１電極および前記第２電極の幅よりも大きい請求項１から請求項８の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記太陽電池セルの前記一方の面側からの平面視において、前記太陽電池セルの前記第１電極、前記第２電極および前記配線の何れもが配置されていない領域の面積が、前記太陽電池セルの面積の５０％以上である請求項１から請求項９の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
    

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