JP2018074035A - 太陽電池モジュール、および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール、および太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】太陽電池モジュールにおける高い変換効率を長期間維持する。【解決手段】太陽電池モジュールは、第1板部、第2板部、光電変換部、第1金属部、第2金属部および第1カバー部を備える。第1板部は、第1面と該第1面とは逆向きの第2面とを有する。第2板部は、第2面と対向している第3面と該第3面とは逆向きの第4面とを有し、第1板部よりも第2面に沿った第1方向に突出している突出部分を含む。光電変換部は、第1板部と第2板部との間の隙間領域に位置している。第1金属部は、第1板部の第1方向の側に位置している第1側面の第3面に沿って位置している領域を覆っている。第2金属部は、突出部分の第3面の第1側面に沿って位置している領域を覆っている。第1カバー部は、第1金属部から第2金属部にかけて位置している遮水部分を含む。第1板部および第2板部の少なくとも一方が透光性を有する。【選択図】図1

Description

本開示は、太陽電池モジュール、および太陽電池モジュールの製造方法に関する。
太陽電池モジュールでは、例えば、外部から水分が浸入すると、光電変換部が劣化するおそれがある。光電変換部が劣化すると、太陽電池モジュールにおいて入射した光のエネルギーのうち電気エネルギーに変換される割合を示す変換効率が低下するおそれがある。
このため、例えば、対向する2枚のガラス基板の間において、光電変換部が封止されている太陽電池モジュールが提案されている(例えば、特許文献1〜3等)。
特開2015−226429号公報 特開2012−199450号公報 特開2004−292247号公報
太陽電池モジュールについては、高い変換効率を長期間維持する点で改善の余地がある。
太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法が開示される。
太陽電池モジュールの一態様は、第1板部と、第2板部と、光電変換部と、第1金属部と、第2金属部と、第1カバー部と、を備えている。前記第1板部は、第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している。前記第2板部は、前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し、前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる。前記光電変換部は、前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している。前記第1金属部は、前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している領域を覆っている。前記第2金属部は、前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している領域を覆っている。前記第1カバー部は、前記第1金属部から前記第2金属部にかけて位置している遮水部分を含む。前記第1板部および前記第2板部のうちの少なくとも一方が透光性を有している。
太陽電池モジュールの製造方法の一態様は、第1工程と、第2工程と、第3工程と、を有する。前記第1工程において、第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している第1板部と、前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し且つ前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる第2板部と、前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している光電変換部とを有する積層体を準備する。前記第2工程において、前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している第1領域上、および前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している第2領域上のそれぞれに対して、超音波はんだ付けによってはんだ部を形成する。前記第3工程において、前記はんだ部上に、長手方向に垂直な断面がL字状の板状の部分と該板状の部分を覆っているはんだ部とを有する封止板を、はんだ付けによって接合する。
太陽電池モジュールの製造方法の一態様は、第1工程と、第2工程と、を有する。前記第1工程において、第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している第1板部と、前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し且つ前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる第2板部と、前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している光電変換部とを有する積層体を準備する。前記第2工程において、前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している第1領域上、前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している第2領域上、および前記第1領域上から前記第2領域上にかけた領域のそれぞれに対して、超音波はんだ付けによってはんだ部を形成する。
太陽電池モジュールにおける高い変換効率を長期間維持することができる。
図1(a)は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)のIb−Ib線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図1(c)は、図1(a)のIc−Ic線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図2(a)は、光電変換部の一例の構成を示す平面図である。図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線に沿った光電変換部の断面を示す断面図である。 図3(a)は、太陽電池素子の一例の構成を示す平面図である。図3(b)は、太陽電池素子の一例の構成を示す裏面図である。 図4(a)は、太陽電池モジュールの使用態様の一例を示す断面図である。図4(b)は、太陽電池モジュールの使用態様の一例を示す断面図である。 図5(a)は、L字型封止板の一例の構成の断面を示す断面図である。図5(b)は、I字状封止板の一例の構成の断面を示す断面図である。 図6は、太陽電池モジュールを製造するフローの一例を示す流れ図である。 図7(a)から図7(d)は、太陽電池モジュールの製造途中の状態を例示する断面図である。 図8(a)は、第2実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図8(b)は、図8(a)のVIIIb−VIIIb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図8(c)は、図8(a)のVIIIc−VIIIc線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図9は、光電変換部の一例の構成を示す平面図である。 図10は、図9のX−X線に沿った光電変換部の断面を示す断面図である。 図11は、太陽電池モジュールを製造するフローの一例を示す流れ図である。 図12(a)から図12(c)は、太陽電池モジュールの製造途中の状態を例示する断面図である。 図13(a)は、第3実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図13(c)は、図13(a)のXIIIc−XIIIc線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図14は、太陽電池モジュールの使用態様の一例を示す断面図である。 図15(a)は、第4実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図15(b)は、図15(a)のXVb−XVb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図15(c)は、図15(a)のXVc−XVc線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図16(a)は、複数の太陽電池モジュールが並べられた太陽電池アレイの一例を示す斜視図である。図16(b)は、太陽電池アレイにおける雨水の流れの一例を示す平面図である。 図17(a)は、第5実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図17(b)は、図17(a)のXVIIb−XVIIb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図17(c)は、図17(a)のXVIIc−XVIIc線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図18(a)は、複数の太陽電池モジュールが並べられた太陽電池アレイの一例を示す斜視図である。図18(b)は、太陽電池アレイにおける雨水の流れの一例を示す平面図である。 図19(a)は、第6実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図19(b)は、図19(a)のXIXb−XIXb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。図19(c)は、図19(a)のXIXc−XIXc線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図20(a)は、複数の太陽電池モジュールが並べられた太陽電池アレイの一例を示す斜視図である。図20(b)は、太陽電池アレイにおける雨水の流れの一例を示す平面図である。 図21(a)は、第7実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。図21(b)は、図21(a)のXXIb−XXIb線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 図22(a)および図22(b)は、太陽電池モジュールの製造途中の状態を例示する斜視図である。
<1.基礎技術>
太陽電池モジュールでは、例えば、対向する2枚のガラス板の間に位置している光電変換部は、水分の浸入によって劣化するおそれがある。このため、該劣化を抑制するために、2枚のガラス板の隙間の周囲へのシーリング剤の配置、2枚のガラス板の間における光電変換部の周囲への封止部材の配置、あるいは光電変換部の周囲における2枚のガラス基板の溶融による接合等を行うことが考えられる。
しかしながら、例えば、2枚のガラス板の隙間の周囲にシーリング剤を配置しても、光電変換部へ水分が浸入するおそれがある。また、例えば、2枚のガラス板の間において、封止部材および接合部の少なくとも一方が光電変換部の周囲に配置されると、光電変換部を配置することが可能な領域が減少するおそれがある。この場合、太陽電池モジュールにおける変換効率が低下するおそれがある。
また、太陽電池モジュールについては、安定した出力が長期間維持される長寿命化が指向されている。換言すれば、太陽電池モジュールについては、高い変換効率の長期間の維持が指向されている。
そこで、本願発明者らは、太陽電池モジュールについて、高い変換効率を長期間維持することができる技術を創出した。
これについて、以下、各種実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものである。図1(a)から図5(b)、図7(a)から図10および図12(a)から図22(b)には、右手系のXYZ座標系が付されている。該XYZ座標系では、第1板部1の第1面1aの長辺に沿った方向が+X方向とされ、第1面1aの短辺に沿った方向が+Y方向とされ、第1板部1の厚さ方向が+Z方向とされている。
<2.第1実施形態>
<2−1.太陽電池モジュール>
第1実施形態に係る太陽電池モジュール100の構成を、図1(a)から図5(b)に基づいて説明する。
図1(a)から図1(c)で示されるように、太陽電池モジュール100は、例えば、第1板部1と、第2板部2と、被封止部3と、第1側面封止部4と、第2側面封止部5と、第3側面封止部6と、第4側面封止部7と、を備えている。ここで、例えば、第2板部2の−Z方向の表面が、主として太陽光等の外光が照射される表面(前面ともいう)100fsとされ、第1板部1の+Z方向の側の表面が、前面100fsよりも太陽光等の外光が照射されない表面(裏面ともいう)100bsとされ得る。
<2−1−1.第1板部>
第1板部1は、第1面1aおよび該第1面1aとは逆方向を向いている第2面1bを有している。第1板部1の形状は、例えば、平板状である。図1(a)から図1(c)の例では、第1面1aが+Z方向を向いており、第2面1bが−Z方向を向いている。また、第1板部1は、第1面1aと第2面1bとを接続している外周面(第1外周面ともいう)1cを有している。図1(a)から図1(c)の例では、第1面1aおよび第2面1bの形状は、長方形である。そして、第1外周面1cは、+X方向を向いた側面1caと、−X方向を向いた側面1cbと、−Y方向を向いた側面1ccと、+Y方向を向いた側面1cdと、を含んでいる。
また、第1板部1は、被封止部3の+Z方向の側に位置している。このため、第1板部1は、被封止部3を保護することができる。第1板部1は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。ここで、第1板部1として、例えば、厚さが1mmから5mm程度のガラス、ステンレスもしくはアルミニウム等の金属板、アルミナ等のセラミック基板、または、アクリルもしくはポリカーボネート等の樹脂が採用されれば、遮水性を有する第1板部1が実現される。これにより、太陽電池モジュール100の外部から被封止部3への水分の浸入が抑制され得る。このとき、例えば、ガラス、アルミナ等から成る透光性セラミック等の特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第1板部1も実現され得る。これにより、例えば、裏面100bsに照射されて第1板部1を透過した光が、被封止部3に入射され、被封止部3内の光電変換部31における光電変換に利用され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100における出力が向上し得る。裏面100bsに入射される光は、例えば、太陽光の地面等からの反射によって生じ得る。ここで、「特定範囲の波長の光に対する透光性」とは、特定範囲の波長の光が透過し得る性質を示す。特定範囲の波長は、光電変換部31が光電変換し得る光の波長を含んでいればよい。
<2−1−2.第2板部>
第2板部2は、第1板部1の第2面1bと対向している第3面2aと、該第3面2aとは逆方向を向いている第4面2bと、を有している。第2板部2の形状は、例えば、平板状である。図1(a)から図1(c)の例では、第3面2aが+Z方向を向いており、第4面2bが−Z方向を向いている。また、第2板部2は、第3面2aと第4面2bとを接続している外周面(第2外周面ともいう)2cを有している。図1(a)から図1(c)の例では、第3面2aおよび第4面2bの形状は、長方形である。そして、第2外周面2cは、+X方向を向いた側面2caと、−X方向を向いた側面2cbと、−Y方向を向いた側面2ccと、+Y方向を向いた側面2cdと、を含んでいる。
第1板部1と第2板部2との間の領域(隙間領域ともいう)Ga1には、被封止部3が位置している。このため、第2板部2は、第1板部1とともに被封止部3を保護することができる。第1板部1と第2板部2とが隙間領域Ga1を挟んで離れている距離は、例えば、0.5mmから5mm程度とされる。第2板部2は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。このため、例えば、前面100fsに照射されて第2板部2を透過した光が、被封止部3に入射され、被封止部3に含まれる光電変換部31における光電変換に利用され得る。ここで、第2板部2として、例えば、厚さが1mmから5mm程度のガラス、アルミナなどから成る透光性セラミック等、または、アクリルもしくはポリカーボネート等の樹脂が採用されれば、遮水性を有する第2板部2が実現される。これにより、太陽電池モジュール100の外部から被封止部3への水分の浸入が抑制され得る。このとき、例えば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第2板部2も実現され得る。
第2板部2は、第1板部1よりも第2面1bに沿った第1方向に突出している部分(第1突出部分ともいう)PR1を有している。図1(a)から図1(c)の例では、第1板部1の側面1caよりも、第2板部2の側面2caの方が第1方向としての+X方向の側に位置している。一方、第1板部1の側面1cbと第2板部2の側面2cbとが、YZ平面に平行な仮想平面5Vpに沿うように位置している。第1板部1の側面1ccと第2板部2の側面2ccとが、XZ平面に平行な仮想平面6Vpに沿うように位置している。第1板部1の側面1cdと第2板部2の側面2cdとが、XZ平面に平行な仮想平面7Vpに沿うように位置している。このとき、−Z方向に平面透視すれば、第1板部1と第2板部2との間では、−X方向の側で第1板部1の側面1cbと第2板部2の側面2cbとが重なり、−Y方向の側で第1板部1の側面1ccと第2板部2の側面2ccとが重なり、+Y方向の側で第1板部1の側面1cdと第2板部2の側面2cdとが重なっている。そして、+X方向の側では、第1板部1の側面1caに対して、第2板部2の側面2caが+X方向にずれている。
<2−1−3.被封止部>
被封止部3は、光電変換部31と、充填材32と、を含んでいる。
光電変換部31は、図2(a)および図2(b)で示されるように、例えば、複数の太陽電池素子C1と、これらの複数の太陽電池素子C1を電気的に接続する配線材Tb1とを有している。図2(a)および図2(b)の例では、光電変換部31には、例えば、複数(ここでは、7つ)の太陽電池ストリングSS1が含まれている。太陽電池ストリングSS1は、例えば、複数の太陽電池素子C1と、該複数の太陽電池素子C1を電気的に接続する配線材Tb1とによって構成されている。図2(a)および図2(b)の例では、各太陽電池ストリングSS1は7つの太陽電池素子C1と、互いに隣接している太陽電池素子C1同士のそれぞれを電気的に接続している複数本の配線材Tb1と、を含んでいる。
太陽電池素子C1は、入射される太陽光を光電変換によって電気に変換することができる。図3(a)および図3(b)で示されるように、太陽電池素子C1は、例えば、第1面C1fと、該第1面C1fの裏側に位置する第2面C1bと、を有している。ここでは、例えば、第1面C1fは、主として光電変換を行うための光を受光する面であり、第2面C1bは、第1面C1fよりも光電変換を行うための光を受光しない面である。図3(a)および図3(b)の例では、各太陽電池素子C1は、例えば、半導体基板C1sと、表面側バスバー電極Ce1と、フィンガー電極Ce2と、取出電極(裏面側バスバー電極とも言う)Ce3と、集電電極Ce4と、を有している。
半導体基板C1sには、例えば、結晶シリコン等の結晶系の半導体、アモルファスシリコン等の非晶質系の半導体、銅とインジウムとガリウムとセレンの4種類の元素を用いた化合物半導体、カドミウムテルル(CdTe)を用いた化合物半導体等が適用され得る。具体的には、半導体基板C1sは、主として一導電型を有する領域と、逆導電型層と、を備えている。逆導電型層は、例えば、半導体基板C1sの第1面C1f側に位置しており且つ該半導体基板C1sの一導電型とは逆の導電型を有している。また、例えば、逆導電型層上のうち、表面側バスバー電極Ce1およびフィンガー電極Ce2が形成されていない領域には、絶縁層が位置している。
表面側バスバー電極Ce1およびフィンガー電極Ce2は、例えば、半導体基板C1sのうちの第1面C1f側の表面上に位置している。図3(a)の例では、第1面C1f側に、略平行な2本の表面側バスバー電極Ce1が位置しており、略平行な多数本のフィンガー電極Ce2が、2本の表面側バスバー電極Ce1に略直交するように位置している。
裏面側バスバー電極Ce3および集電電極Ce4は、例えば、半導体基板C1sのうちの第2面C1b側の裏面上に位置している。図3(b)の例では、第2面C1b側に、略平行な2本の仮想線に沿って2列の裏面側バスバー電極Ce3が位置している。また、集電電極Ce4が、第2面C1b側において、裏面側バスバー電極Ce3と集電電極Ce4とが重畳することで接続されている部分を除き、裏面側バスバー電極Ce3が形成されていない領域の略全面に位置している。2列の裏面側バスバー電極Ce3のそれぞれは、例えば、一列に並ぶ4つの電極によって構成されている。
配線材Tb1は、第1の太陽電池素子C1の表面側バスバー電極Ce1と、該第1の太陽電池素子C1と隣接する第2の太陽電池素子C1の裏面側バスバー電極Ce3とを電気的に接続している。これにより、例えば、各太陽電池ストリングSS1に含まれる7つの太陽電池素子C1が電気的に直列に接続され得る。図3(a)および図3(b)の例では、各太陽電池素子C1に対して取り付けられる配線材Tb1の外縁が二点鎖線で描かれている。また、配線材Tb1は、例えば、線状あるいは帯状の導電性金属である。該配線材Tb1としては、例えば、厚さが0.1mmから0.2mm程度であり且つ幅が1mmから2mm程度である銅箔の全面に、はんだが被覆されたものが採用される。配線材Tb1は、例えば、はんだ付けによって、表面側バスバー電極Ce1および裏面側バスバー電極Ce3に電気的に接続される。図2(a)の例では、+Y方向において隣接している太陽電池ストリングSS1同士は、接続部材Tb2で電気的に接続されている。接続部材Tb2は、例えば、配線材Tb1と同等な構成を有している。
充填材32は、例えば、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1において、光電変換部31の周囲を埋めるように位置している。充填材32は、例えば、光電変換部31を保持する役割と、光電変換部31を封止する封止材としての役割と、を有している。充填材32は、例えば、熱硬化性樹脂等によって構成され得る。熱硬化性樹脂としては、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)あるいはポリビニルブチラール(PVB)を主成分とするものが採用される。熱硬化性樹脂には、架橋剤が含有されてもよい。
光電変換部31には、例えば、出力を取り出すための配線材W1,W2が電気的に接続されている。配線材W1,W2は、例えば、配線材Tb1と同等な構成を有している。配線材W1,W2は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)等の、絶縁性を有して且つ耐候性の高いフィルムに接着剤を塗布した被覆材で被覆されたものを用いてもよい。そして、配線材W1,W2は、第2板部2に設けられた貫通孔を通じて第4面2b上に導出されてもよい。
<2−1−4.第1側面封止部>
第1側面封止部4は、被封止部3の+X方向の側に位置している。該第1側面封止部4は、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1の+X方向の側に位置している第1開口Op1を塞いでいる。これにより、被封止部3の+X方向の側が封止され得る。
図1(b)で示されるように、第1側面封止部4は、例えば、第1金属部としての金属部4M1と、第2金属部としての金属部4M2と、第1カバー部としてのカバー部4Lとを備えている。
金属部4M1は、第1板部1における第1方向としての+X方向の側に位置している第1側面としての側面1caのうちの被覆領域4A1を覆っている。被覆領域4A1は、例えば、側面1caのうちの少なくとも第1突出部分PR1の第3面2aに沿って位置している領域である。図1(a)および図1(b)の例では、被覆領域4A1は、側面1caのうちの−Z方向の側の部分において第1開口Op1に沿って位置している。被覆領域4A1は、例えば、側面1caの一部であってもよいし、側面1caの全面であってもよい。
金属部4M1の厚さは、例えば、0.1mmから5mm程度でよく、0.3mmから1mm程度でもよい。金属部4M1は、例えば、膜状あるいは層状に形成され得る。金属部4M1の素材としては、例えば、はんだ等の低融点の合金あるいは低融点の単体の金属等といった低融点の金属が採用される。金属部4M1は、例えば、側面1caに対して超音波はんだ付け等によって金属が被着されることで形成され得る。超音波はんだ付けは、例えば、温調回路の制御によって昇温される鏝先と、発振回路の出力に応じて超音波を発生させる振動素子と、を有する超音波はんだ鏝が用いられることで実現され得る。
ここで、はんだは、例えば、日本工業規格(Japan Industrial Standards)のJIS Z 3282:2006で規定される。はんだには、例えば、一般工業用および電気・電子工業用の、鉛を含むはんだ(鉛含有はんだともいう)および鉛を含まないはんだ(鉛フリーはんだともいう)が含まれる。鉛含有はんだは、例えば、固相線温度が450℃未満の溶加材で、鉛を含む。鉛フリーはんだは、例えば、固相線温度が450℃未満の溶加材で、鉛を含まない。該鉛フリーはんだは、例えば、すず、亜鉛、アンチモン、インジウム、銀、ビスマスおよび銅等のうちの少なくとも1種以上の金属元素を含んでおり、鉛の含有率が0.10質量%以下である。ここで、はんだ以外の低融点の合金には、例えば、金とスズとの合金等が含まれ得る。低融点の単体の金属には、例えば、鉛および鉛の融点以下の融点をもつカドミウム、スズおよびインジウム等の単体の金属が含まれる。ここで採用されるはんだは、製造の容易さ、製造に要するコストおよび環境への負荷等に応じて適宜選択され得る。ここで、例えば、金属部4M1が鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部4M1から鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
金属部4M2は、第2板部2における第1突出部分PR1の第3面2aのうちの被覆領域4A2を覆っている。被覆領域4A2は、第1突出部分PR1の第3面2aのうちの少なくとも第1板部1の側面1caに沿って位置している領域である。図1(a)および図1(b)の例では、被覆領域4A2は、第1突出部分PR1の第3面2aのうちの−X方向の側の部分において第1開口Op1に沿って位置している。被覆領域4A2は、例えば、第1突出部分PR1の第3面2aの一部であってもよいし、第1突出部分PR1の第3面2aの全面であってもよい。金属部4M2の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部4M2が鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部4M2から鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部4Lは、金属部4M1から金属部4M2にかけて位置している。また、カバー部4Lは、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1の+X方向の側に位置している第1開口Op1を側方から塞いでいる。該カバー部4Lは、遮水部分WS1を含んでいる。遮水部分WS1は、遮水性を有する部分である。このため、例えば、第2板部2の第1突出部分PR1と第1板部1との間の第1開口Op1において、太陽電池モジュール100の外部から太陽電池モジュール100の内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100における高い変換効率が長期間維持され得る。また、例えば、隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第1開口Op1との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。つまり、太陽電池モジュール100において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。
ところで、例えば、図4(a)で示されるように、第2板部2が上方を向いて配置される場合には、例えば、第1突出部分PR1の第3面2a上に端子ボックスBx1が配置されても、光電変換部31への光の入射経路が端子ボックスBx1によって遮られ難い。このとき、例えば、第1板部1が、特定範囲の波長の光に対して透光性を有していれば、裏面100bsに照射されて第1板部1を透過する光の量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100における高い変換効率が維持され得る。
また、例えば、図4(b)で示されるように、光電変換部31が、表裏が逆にされた光電変換部31Aに置換され、第1板部1の第1面1aが前面100fsとされるとともに、第2板部2の第4面2bが裏面100bsとされた太陽電池モジュール100Aを想定する。このとき、第1板部1は、特定範囲の波長の光に対して透光性を有している。第2板部2は、特定範囲の波長の光に対して、透光性を有していてもいなくてもよい。ここで、さらに、例えば、図4(b)で示されるように、第2板部2が下方に向き且つ水平から傾斜しているとともに、第1突出部分PR1を傾斜方向の下方側に位置するように、太陽電池モジュール100Aを配置する場合を想定する。この場合に、例えば、第2板部2の第1突出部分PR1に、太陽電池モジュール100Aを保持するフレームFL1が取り付けられれば、第1板部1の側面1caとフレームFL1との間に+Y方向に沿って延びるように位置している溝Rc1が形成される。これにより、例えば、降雨等によって前面100fsに降りかかる雨水が、太い二点鎖線の矢印で描かれているように、第1板部1の第1面1a上から溝Rc1を介して排水され易くなる。つまり、第1板部1の第1面1a上で雨水が滞留し難くなる。その結果、例えば、第1面1a上で水滴が蒸発して第1面1aが汚れる不具合が生じ難く、第1面1aを介して光電変換部31へ入射する光の光量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
図1(b)の例では、金属部4M1と金属部4M2とが離れており、遮水部分WS1によって構成されているカバー部4Lが、金属部4M1と金属部4M2との間に架設されている状態にある。ここでは、例えば、カバー部4Lを構成している遮水部分WS1が、第1板状部分PL1および第2板状部分PL2を有している板状の部材(L字型封止板ともいう)Lp1によって構成されている。L字型封止板Lp1では、第1板状部分PL1と、第2板状部分PL2とが、長手方向(ここでは、+Y方向)に垂直な断面がL字状に交差するように位置している。換言すれば、L字型封止板Lp1は、第1板状部分PL1と第2板状部分PL2とがL字型を成すように接続している構成を有している。具体的には、L字型封止板Lp1は、1枚の板状の部材が、L字型に曲げられた構成を有している。そして、第1板状部分PL1は、第1板部1に沿って位置している。また、第2板状部分PL2は、第2板部2に沿って位置している。このため、例えば、第1板状部分PL1が、金属部4M1に取り付けられており、第2板状部分PL2が、金属部4M2に取り付けられている。このような構成が採用されれば、例えば、第1板部1の側面1caから第2板部2の第3面2aにかけてL字型封止板Lp1が容易に取り付けられ得る。これにより、例えば、カバー部4Lが容易に形成され得る。具体的には、例えば、金属部4M1および金属部4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付けによって、カバー部4Lが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100,100Aにおける封止の性能が容易に高められ得る。
金属部4M1および金属部4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付け方法としては、例えば、はんだ付け等による接合が採用され得る。はんだ付けは、例えば、はんだごてが用いられることで実現され得る。ここで、例えば、はんだごてとして、はんだおよび接合部分を加熱するために用いる工具が採用され得る。このような構成では、例えば、金属部4M1および金属部4M2は、第1板部1の側面1caおよび第2板部2の第3面2aaにL字型封止板Lp1をはんだ付けする。このため、超音波はんだ付けによる予備はんだの工程で予め形成されたはんだの層(はんだ層ともいう)となる。そして、はんだ付けによって金属部4M1および金属部4M2上にL字型封止板Lp1が接合される場合には、例えば、L字型封止板Lp1を構成する素材は、耐熱性を有しているものが採用され得る。図1(b)の例では、金属部4M1と金属部4M2とが離れているが、両者が接していてもよい。
ここで、図5(a)で示されるように、例えば、カバー部4Lを構成するL字型封止板Lp1が、L字型に曲がっている構成を有する板状の部分Bd1と、該板状の部分Bd1を覆っているはんだ部Ct1とを含む構成が考えられる。このような構成が採用されれば、例えば、はんだ付け等によってL字型封止板Lp1が金属部4M1および金属部4M2上に容易に取り付けられ得る。このため、例えば、はんだ付け等によって、第1板部1の側面1caから第2板部2の第3面2aにかけてL字型封止板Lp1が容易に取り付けられ得る。このとき、例えば、L字型封止板Lp1が低い透湿性を有するはんだで被覆されていればカバー部4Lによる封止の性能が高められ得る。また、例えば、板状の部分Bd1が、金属板を含む構造を有していれば、例えば、金属板がはんだで覆われていることで、金属板が錆び難く、カバー部4Lにおける耐候性が向上し得る。また、金属板が、銅板を含む構成を有していれば、例えば、銅板による封止によって光電変換部31の封止の信頼性が長期的に維持され得る。ここで、例えば、金属部4M1と金属部4M2との間をはんだ部Ct1で接続してもよい。このとき、板状の部分Bd1として、例えば、厚さ0.1mmから2mm程度の銅板が採用され得る。はんだ部Ct1は、例えば、銅板に対する鍍金またははんだ槽へのディッピング等によって、10μmから50μm程度の厚みを有するように形成され得る。
ここで、板状の部分Bd1は、例えば、金属以外の耐候性と低い透湿性とを有する素材で構成されてもよい。具体的には、板状の部分Bd1が、ポリプロピレン等の樹脂等を含む高分子材料またはセラミックス等の金属以外の素材で構成される場合が考えられる。この場合、例えば、板状の部分Bd1が、表面に銅泊等の金属箔が接着材等で貼り付けられた構成を有していれば、金属箔上に鍍金等ではんだ部Ct1が被覆されることで、L字型封止板Lp1が形成され得る。ここでは、例えば、板状の部分Bd1が、1mmから2mm程度の厚さを有し、金属箔が、30μmから50μm程度の厚さを有する態様が採用され得る。
<2−1−5.第2側面封止部>
第2側面封止部5は、被封止部3の−X方向の側に位置している。該第2側面封止部5は、隙間領域Ga1の−X方向の側に位置している第2開口Op2を塞いでいる。これにより、被封止部3の−X方向の側が封止され得る。
図1(b)で示されるように、太陽電池モジュール100の−X方向の側では、第1板部1の第1端面の一例としての側面1cbと、第2板部2の第2端面の一例としての側面2cbとが、1つの仮想平面5Vpに沿うように位置している。
図1(b)で示されるように、第2側面封止部5は、例えば、第1端面用金属部の一例としての金属部5M1と、第2端面用金属部の一例としての金属部5M2と、端面用カバー部の一例としてのカバー部5Iとを備えている。
金属部5M1は、第1板部1の側面1cbのうちの被覆領域5A1を覆っている。被覆領域5A1は、側面1cbの少なくとも第2板部2に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(b)の例では、被覆領域5A1は、側面1cbのうちの−Z方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A1は、例えば、側面1cbの一部であってもよいし、側面1cbの全面であってもよい。金属部5M1の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部5M2は、第2板部2における側面2cbのうちの被覆領域5A2を覆っている。被覆領域5A2は、側面2cbの少なくとも第1板部1に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(b)の例では、被覆領域5A2は、側面2cbのうちの+Z方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A2は、例えば、側面2cbの一部であってもよいし、側面2cbの全面であってもよい。金属部5M2の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部5M1,5M2が鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部5M1,5M2から鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部5Iは、金属部5M1から金属部5M2にかけて位置している。また、カバー部5Iは、隙間領域Ga1の−X方向の側に位置している第2開口Op2を側方から塞いでいる。該カバー部5Iは、遮水部分WS2を含んでいる。遮水部分WS2は、遮水性を有する部分である。このため、例えば、第2開口Op2が、金属部5M1,5M2と遮水部分WS2とによって封止されている。これにより、例えば、隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第2開口Op2との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。すなわち、太陽電池モジュール100,100Aにおいて光電変換部31が占める領域を増大させることができる。したがって、太陽電池モジュール100,100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
図1(b)の例では、金属部5M1と金属部5M2とが離れており、遮水部分WS2によって構成されているカバー部5Iが、金属部5M1と金属部5M2との間に架設されている状態にある。ここでは、例えば、カバー部5Iを構成している遮水部分WS2が、平板状の部材(平板状封止板ともいう)Ip1によって構成されている。このような構成が採用されれば、例えば、第1板部1の側面1cbから第2板部2の側面2cbにかけて平板状封止板Ip1が容易に取り付けられ得る。これにより、例えば、カバー部5Iが容易に形成され得る。具体的には、例えば、金属部5M1および金属部5M2に対する平板状封止板Ip1の取り付けによって、カバー部5Iが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100,100Aにおける封止の性能が容易に高められ得る。
金属部5M1および金属部5M2に対する平板状封止板Ip1の取り付け方法としては、例えば、上述した金属部4M1および金属部4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付け方法と同様なものが採用される。平板状封止板Ip1は、L字型封止板Lp1とは形状が異なっているものの、素材は同様なもので構成されてよい。図1(b)の例では、金属部5M1と金属部5M2とが離れているが、両者が接していてもよい。
ここで、図5(b)で示されるように、例えば、カバー部5Iを構成する平板状封止板Ip1が、板状の部分Bd2と、該板状の部分Bd2を覆っているはんだ部Ct2とを含む構成が考えられる。このような構成が採用されれば、例えば、はんだ付け等によって平板状封止板Ip1が金属部5M1および金属部5M2上に容易に取り付けられ得る。このため、例えば、はんだ付け等によって、第1板部1の側面1cbから第2板部2の側面2cbにかけて平板状封止板Ip1が容易に取り付けられ得る。このとき、例えば、平板状封止板Ip1が低い透湿性を有するはんだで被覆されていればカバー部5Iによる封止の性能が高められ得る。また、例えば、板状の部分Bd2が、金属板を含む構造を有していれば、例えば、金属板がはんだで覆われていることで、金属板が錆び難く、カバー部5Iにおける耐候性が向上し得る。また、金属板が、銅板を含む構成を有していれば、例えば、銅板による封止によって光電変換部31の封止の信頼性が長期的に維持され得る。ここで、例えば、金属部5M1と金属部5M2との間をはんだ部Ct2で接続してもよい。このとき、板状の部分Bd2として、例えば、厚さ0.1mmから2mm程度の銅板が採用され得る。はんだ部Ct2は、例えば、銅板に対する鍍金またははんだ槽へのディッピング等によって、10μmから50μm程度の厚みを有するように形成され得る。
ここで、板状の部分Bd2は、例えば、金属以外の耐候性と低い透湿性とを有する素材で構成されてもよい。具体的には、板状の部分Bd2が、例えば、ポリプロピレン等の樹脂等を含む高分子材料またはセラミックス等の金属以外の素材で構成されてもよい。この場合、例えば、板状の部分Bd2が、表面に銅泊等の金属箔が接着材等で貼り付けられた構成を有していれば、金属箔上に鍍金等ではんだ部Ct2が被覆されることで、平板状封止板Ip1が形成され得る。ここでは、例えば、板状の部分Bd2が、1mmから2mm程度の厚さを有し、金属箔が、30μmから50μm程度の厚さを有する態様が採用され得る。
<2−1−6.第3側面封止部>
第3側面封止部6は、被封止部3の−Y方向の側に位置している。該第3側面封止部6は、隙間領域Ga1の−Y方向の側に位置している第3開口Op3を塞いでいる。これにより、被封止部3の−Y方向の側が封止され得る。
図1(c)で示されるように、太陽電池モジュール100の−Y方向の側では、例えば、第1板部1の第1端面の一例としての側面1ccと、第2板部2の第2端面の一例としての側面2ccとが、1つの仮想平面6Vpに沿うように位置している。
第3側面封止部6は、上記第2側面封止部5と同様な構成を有している。具体的には、図1(c)で示されるように、第3側面封止部6は、例えば、第1端面用金属部の一例としての金属部6M1と、第2端面用金属部の一例としての金属部6M2と、端面用カバー部の一例としてのカバー部6Iとを備えている。
金属部6M1は、第1板部1における側面1ccのうちの被覆領域6A1を覆っている。被覆領域6A1は、側面1ccの少なくとも第2板部2に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(c)の例では、被覆領域6A1は、側面1ccのうちの−Z方向の側の部分において第3開口Op3に沿って位置している。被覆領域6A1は、例えば、側面1ccの一部であってもよいし、側面1ccの全面であってもよい。金属部6M1の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部6M2は、第2板部2における側面2ccのうちの被覆領域6A2を覆っている。被覆領域6A2は、側面2ccの少なくとも第1板部1に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(c)の例では、被覆領域6A2は、側面2ccのうちの+Z方向の側の部分において第3開口Op3に沿って位置している。被覆領域6A2は、例えば、側面2ccの一部であってもよいし、側面2ccの全面であってもよい。金属部6M2の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部6M1,6M2が鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部6M1,6M2から鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部6Iは、金属部6M1から金属部6M2にかけて位置している。また、カバー部6Iは、隙間領域Ga1の−Y方向の側に位置している第3開口Op3を側方から塞いでいる。該カバー部6Iは、上記カバー部5Iと同様に遮水部分WS2を含んでいる。これにより、例えば、第3開口Op3が、金属部6M1,6M2と遮水部分WS2とによって封止されている。これにより、例えば、隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第3開口Op3との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることで、太陽電池モジュール100,100Aにおいて光電変換部31が占める領域を増大させることができる。したがって、太陽電池モジュール100,100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
図1(c)の例では、金属部6M1と金属部6M2とが離れており、遮水部分WS2によって構成されているカバー部6Iが、金属部6M1と金属部6M2との間に架設されている状態にある。ここでは、例えば、カバー部6Iを構成している遮水部分WS2が、上記カバー部5Iと同様に平板状封止板Ip1によって構成されていれば、例えば、第1板部1の側面1ccから第2板部2の側面2ccにかけて平板状封止板Ip1が容易に取り付けられ得る。これにより、例えば、カバー部6Iが容易に形成され得る。具体的には、例えば、各金属部6M1,6M2に対する平板状封止板Ip1の取り付けによって、カバー部6Iが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100,100Aにおける封止の性能が容易に高められ得る。
各金属部6M1,6M2に対する平板状封止板Ip1の取り付け方法としては、例えば、上述した各金属部5M1,5M2に対する平板状封止板Ip1の取り付け方法と同様な方法が採用される。図1(c)の例では、金属部6M1と金属部6M2とが離れているが、両者が接していてもよい。
<2−1−7.第4側面封止部>
第4側面封止部7は、被封止部3の+Y方向の側に位置している。該第4側面封止部7は、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1の+Y方向の側に位置している第4開口Op4を塞いでいる。これにより、被封止部3の+Y方向の側が封止され得る。
図1(c)で示されるように、太陽電池モジュール100の+Y方向の側では、第1板部1の第1端面の一例としての側面1cdと、第2板部2の第2端面の一例としての側面2cdとが、1つの仮想平面7Vpに沿うように位置している。
第4側面封止部7は、上記第2側面封止部5および上記第3側面封止部6と同様な構成を有している。具体的には、図1(c)で示されるように、第3側面封止部6は、例えば、第1端面用金属部の一例としての金属部7M1と、第2端面用金属部の一例としての金属部7M2と、端面用カバー部の一例としてのカバー部7Iとを備えている。
金属部7M1は、第1板部1の側面1cdのうちの被覆領域7A1を覆っている。被覆領域7A1は、側面1cdの少なくとも第2板部2に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(c)の例では、被覆領域7A1は、側面1cdのうちの−Z方向の側の部分において第4開口Op4に沿って位置している。被覆領域7A1は、例えば、側面1cdの一部であってもよいし、側面1cdの全面であってもよい。金属部7M1の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部7M2は、第2板部2の側面2cdのうちの被覆領域7A2を覆っている。被覆領域7A2は、側面2cdの少なくとも第1板部1に沿って位置している領域である。図1(a)および図1(c)の例では、被覆領域7A2は、側面2cdのうちの+Z方向の側の部分において第4開口Op4に沿って位置している。被覆領域7A2は、例えば、側面2cdの一部であってもよいし、側面2cdの全面であってもよい。金属部7M2の寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部7M1,7M2が鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部7M1,7M2から鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部7Iは、金属部7M1から金属部7M2にかけて位置している。また、カバー部7Iは、隙間領域Ga1の+Y方向の側に位置している第4開口Op4を側方から塞いでいる。該カバー部7Iは、上記カバー部5I,6Iと同様に遮水部分WS2を含んでいる。このため、例えば、第4開口Op4が、金属部7M1,7M2と遮水部分WS2とによって封止されている。これにより、例えば、隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第4開口Op4との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることで、太陽電池モジュール100,100Aにおいて光電変換部31が占める領域を増大させることができる。したがって、太陽電池モジュール100,100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
図1(c)の例では、金属部7M1と金属部7M2とが離れており、遮水部分WS2によって構成されているカバー部7Iが、金属部7M1と金属部7M2との間に架設されている状態にある。ここでは、例えば、カバー部7Iを構成している遮水部分WS2が、上記カバー部5Iと同様に平板状封止板Ip1によって構成されていれば、例えば、第1板部1の側面1cdから第2板部2の側面2cdにかけて平板状封止板Ip1が容易に取り付けられ得る。これにより、例えば、カバー部7Iが容易に形成され得る。具体的には、例えば、各金属部7M1,7M2に対する平板状封止板Ip1の取り付けによって、カバー部7Iが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100,100Aにおける封止の性能が容易に高められ得る。
各金属部7M1,7M2に対する平板状封止板Ip1の取り付け方法としては、例えば、上述した各金属部5M1,5M2に対する平板状封止板Ip1の取り付け方法と同様なものが採用される。図1(c)の例では、金属部7M1と金属部7M2とが離れているが、両者が接していてもよい。
<2−2.太陽電池モジュールの製造方法>
太陽電池モジュール100の製造方法の一例について、図6から図7(c)に基づいて説明する。ここでは、図6で示される第1工程ST1、第2工程ST2および第3工程ST3を順に実施することで、太陽電池モジュール100を製造することができる。
例えば、第1工程ST1において、積層体SK1を準備する。該積層体SK1は、第1板部1と、第2板部2と、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1に位置する被封止部3と、を有する。第1板部1は、第1面1aおよび該第1面1aとは逆方向を向いている第2面1bを有している。第2板部2は、第2面1bと対向している第3面2aおよび該第3面2aとは逆方向を向いている第4面2bを有し且つ第1板部1よりも第2面1bに沿った第1方向(図7(b)の例では+X方向)に突出している第1突出部分PR1を含んでいる。被封止部3は、光電変換部31を有している。ここでは、例えば、図7(a)で示されるように、第1板部1、第1充填材32f、複数の太陽電池ストリングSS1を含む光電変換部31、第2充填材32bおよび第2板部2が、この順に重ねられる。そして、第1板部1、第1充填材32f、光電変換部31、第2充填材32bおよび第2板部2が、ラミネート装置(ラミネータ)によって一体化されることで、図7(b)で示されるように、積層体SK1が製造され得る。このとき、第1充填材32fと第2充填材32bとが一体化されて、充填材32が形成される。
第2工程ST2において、図7(c)で示されるように、第1板部1の第1方向(+X方向)の側に位置している第1側面の一例としての側面1caに対して、金属部4M1を形成するとともに、第1突出部分PR1の第3面2aに対して、金属部4M2を形成する。具体的には、例えば、側面1caの少なくとも第1突出部分PR1の第3面2aに沿って位置している第1領域としての被覆領域4A1上に対して、金属部4M1を形成する。また、例えば、第1突出部分PR1の第3面2aの少なくとも側面1caに沿って位置している第2領域としての被覆領域4A2上に対して、金属部4M2を形成する。ここで、各金属部4M1,4M2がはんだで構成される部分(はんだ部ともいう)であれば、例えば、超音波はんだ付けによってはんだ部が形成され得る。
また、このとき、図7(c)で示されるように、第1板部1の側面1cbの少なくとも側面2cbに沿った被覆領域5A1に対して、金属部5M1を形成する。また、第2板部2の側面2cbの少なくとも側面1cbに沿った被覆領域5A2に対して、金属部5M2を形成する。図7(d)で示されるように、第1板部1の側面1ccの少なくとも側面2ccに沿った被覆領域6A1に対して、金属部6M1を形成する。また、第2板部2の側面2ccの少なくとも側面1ccに沿った被覆領域6A2に対して、金属部6M2を形成する。図7(d)で示されるように、第1板部1の側面1cdの少なくとも側面2cdに沿った被覆領域7A1に対して、金属部7M1を形成する。また、第2板部2の側面2cdの少なくとも側面1cdに沿った被覆領域7A2に対して、金属部7M2を形成する。ここで、各金属部5M1,5M2,6M1,6M2,7M1,7M2のそれぞれがはんだ部であれば、例えば、超音波はんだ付けによってはんだ部が形成され得る。
第3工程ST3において、金属部4M1から金属部4M2にかけて位置するようにカバー部4Lを取り付ける。ここで、各金属部4M1,4M2がはんだ部であれば、該はんだ部上に、例えば、長手方向(+Y方向)に垂直な断面がL字状の板状の部分Bd1と該板状の部分Bd1を覆っているはんだ部Ct1とを有するL字型封止板Lp1を、はんだ付けによって接合する。また、金属部5M1から金属部5M2にかけて位置するようにカバー部5Iを取り付ける。ここで、各金属部5M1,5M2がはんだ部であれば、該はんだ部上に、例えば、板状の部分Bd2と該板状の部分Bd2を覆っているはんだ部Ct2とを有する平板状封止板Ip1を、はんだ付けによって接合する。また、金属部6M1から金属部6M2にかけて位置するようにカバー部6Iを取り付ける。ここで、各金属部6M1,6M2がはんだ部であれば、該はんだ部上に、例えば、板状の部分Bd2と該板状の部分Bd2を覆っているはんだ部Ct2とを有する平板状封止板Ip1を、はんだ付けによって接合する。また、金属部7M1から金属部7M2にかけて位置するようにカバー部7Iを取り付ける。ここで、各金属部7M1,7M2がはんだ部であれば、該はんだ部上に、例えば、板状の部分Bd2と該板状の部分Bd2を覆っているはんだ部Ct2とを有する平板状封止板Ip1を、はんだ付けによって接合する。これにより、図1(a)から図1(c)で示された太陽電池モジュール100を製造することができる。
このような太陽電池モジュール100の製造方法によれば、例えば、光電変換部31が占める領域を増大させることが可能な太陽電池モジュール100が実現され得る。また、例えば、超音波はんだ付けおよび通常のはんだ付け等が用いられることで、第1板部1と第2板部2の第1突出部分PR1との段差の部分に存在する第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1の第1開口Op1が、側方から短時間で効率的に封止され得る。
ところで、第1〜4側面封止部4〜7における4つのカバー部4L,5I〜7Iについては、例えば、1つのカバー部が個別に構成されていてもよいし、2つ以上のカバー部が一体的に構成されていてもよいし、すべてのカバー部が一体的に構成されていてもよい。例えば、板状の部分bd1,bd2が曲げ加工性に優れていれば、1本の帯状の部材に加工を施すことで、カバー部4L,5I〜7Iのうちの2以上のカバー部を一体的に構成することができる。ここで、例えば、L字型に曲がっているカバー部4Lと平板状のカバー部6I,7Iとが一体的に構成されるものについては、例えば、1本の帯状の部材に対して長手方向に垂直な方向に切り込みを入れ、約90度の折り曲げ加工を行うことで、カバー部4Lの部分が形成され得る。曲げ加工性に優れた板状の部分bd1,bd2は、例えば、銅または銅合金等の金属製の薄板、あるいはポリイミドまたはポリエステルに銅泊等の金属箔が接着材で貼り付けられた薄板等によって実現され得る。この場合、板状の部分bd1,bd2が、例えば、厚さが0.1mmから0.5mm程度の銅板であれば、該板状の部分bd1,bd2の曲げ加工性は優れたものとなり得る。このような構成では、例えば、隙間領域Ga1の外周に存在している第1〜4開口Op1〜Op4を塞ぐように、1枚の帯状の部材が容易に配置され得る。
また、ここで、例えば、板状の部分Bd1,Bd2が耐衝撃性を有していれば、金属部4M1〜7M1,4M2〜7M2を介したカバー部4L,5I〜7Iの被覆によって、第1板部1の第1外周面1cおよび第2板部2の第2外周面2cが保護される。これにより、太陽電池モジュール100,100Aの信頼性が向上し得る。
<2−3.第1実施形態のまとめ>
第1実施形態に係る太陽電池モジュール100,100Aでは、例えば、第1板部1と第2板部2の第1突出部分PR1との段差の部分に存在する隙間領域Ga1の第1開口Op1が、第1側面封止部4によって封止されている。該第1側面封止部4では、第1板部1の側面1ca上の金属部4M1から第1突出部分PR1の第3面2a上の金属部4M2にかけてカバー部4Lが存在している。これにより、例えば、第1開口Op1において、太陽電池モジュール100,100Aの外部から太陽電池モジュール100,100Aの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100,100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
また、例えば、第2板部2が上方を向くように太陽電池モジュール100,100Aを配置する際に、例えば、第1突出部分PR1の第3面2a上に端子ボックスBx1が配置されても、光電変換部31への光の入射経路が端子ボックスBx1によって遮られ難い。このとき、例えば、第1板部1が、特定範囲の波長の光に対して透光性を有していれば、裏面100bsに照射されて第1板部1を透過する光の量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100における高い変換効率が維持され得る。
また、例えば、第2板部2が下方に向き且つ水平から傾斜するように太陽電池モジュール100Aを配置する際に、傾斜方向の下方側に配置した第1突出部分PR1にフレームFL1を取り付ければ、第1板部1の側面1caとフレームFL1との間に溝Rc1が形成され得る。このとき、例えば、降雨等によって前面100fsに降りかかる雨水が、第1板部1の第1面1a上から溝Rc1を介して排水され易くなる。これにより、例えば、第1板部1の第1面1a上で雨水が滞留し難くなるため、第1面1a上で水滴が蒸発して第1面1aが汚れる不具合が生じ難い。その結果、特定範囲の波長の光に対する透光性を有する第1面1aを介して光電変換部31Aに入射する光の光量が低下し難くなる。したがって、太陽電池モジュール100Aにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
<3.他の実施形態>
本開示は上記第1実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
<3−1.第2実施形態>
<3−1−1.太陽電池モジュールの概略的な構成>
上記第1実施形態に係る太陽電池モジュール100において、例えば、図8(a)から図8(c)で示されるように、光電変換部31を、薄膜系の太陽電池等の薄い光電変換部31Bとし、遮水部分WS1を、金属部4M1と金属部4M2とを連結する封止用の金属部(封止用金属部ともいう)4M3Bで構成された遮水部分WS1Bに変更してもよい。換言すれば、カバー部4Lを、封止用金属部4M3Bを主として含んでいる遮水部分WS1Bによって構成されたカバー部4LBに変更してもよい。
第2実施形態に係る太陽電池モジュール100Bは、図8(b)および図8(c)で示されるように、被封止部3Bを有している。被封止部3Bは、上記第1実施形態に係る被封止部3のうち、光電変換部31が、相対的に厚さが薄い光電変換部31Bに変更され、充填材32が、相対的に厚さが薄い充填材32Bに変更されたものである。このとき、第2実施形態に係る太陽電池モジュール100Bでは、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100と比較して、第1板部1と第2板部2との間隔が狭くなっている。これに伴い、太陽電池モジュール100Bは、第1板部1と第2板部2との間に隙間領域Ga1Bを有している。
封止用金属部4M3Bは、図8(b)で示されるように、例えば、金属部4M1と金属部4M2とを連結するように、金属部4M1から金属部4M2にかけて位置している。このとき、金属部4M1と封止用金属部4M3Bと金属部4M2とが第1側面封止部4Bを構成している。この場合、例えば、側面1caから第1突出部分PR1の第3面2aにかけて、金属部4M1と封止用金属部4M3Bと金属部4M2とが一体の金属部を構成していれば、金属部4M1と封止用金属部4M3Bと金属部4M2とが一工程で形成され得る。これにより、例えば、第1板部1と第2板部2の第1突出部分PR1との段差の部分に存在する隙間領域Ga1Bの+X方向の側の第1開口Op1が、側方から容易に封止され得る。このとき、例えば、上記第1実施形態と同様に、隙間領域Ga1Bにおいて光電変換部31Bが占める領域を増大させることができる。その結果、第2実施形態に係る太陽電池モジュール100Bにおいて光電変換部31Bが占める領域を増大させることができる。
ここで、例えば、封止用金属部4M3Bが、主としてはんだを含んでいれば、例えば、超音波はんだ付け等によって、光電変換部31Bを封止する部分としての遮水部分WS1Bが容易に形成され得る。その結果、第1開口Op1が、容易に封止され得る。そして、例えば、各金属部4M1,4M2も、主としてはんだを含んでいれば、超音波はんだ付け等によって光電変換部31Bを封止する第1側面封止部4Bが容易に形成され得る。換言すれば、例えば、第1板部1の側面1ca上、第2板部2の第1突出部分PR1の第3面2a上、および側面1ca上から第1突出部分PR1の第3面2a上にかけた領域のそれぞれに対して、超音波はんだ付けによってはんだ部が形成され得る。ここで、例えば、金属部4M1、金属部4M2および封止用金属部4M3Bのうちの少なくとも1つの部分が鉛フリーはんだで構成されていれば、遮水部分WS1Bから鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。ここでは、例えば、はんだによって膜状または層状に形成された封止用金属部4M3Bは、ブチルゴム等の樹脂よりも低い透湿性を有するため、第1開口Op1に対する封止性能が向上され得る。
また、ここでは、図8(a)および図8(b)で示されるように、例えば、第2側面封止部5の遮水部分WS2を、金属部5M1と金属部5M2とを連結する封止用の金属部(封止用金属部)5M3Bで構成された遮水部分WS2Bに変更してもよい。つまり、カバー部5Iを、封止用金属部5M3Bを主に含んでいる遮水部分WS2Bによって構成されたカバー部5IBに変更してもよい。ここでは、例えば、封止用金属部5M3Bが、金属部5M1と金属部5M2とを連結するように、金属部5M1から金属部5M2にかけて位置している。このとき、金属部5M1と封止用金属部5M3Bと金属部5M2とが第2側面封止部5Bを構成している。この場合、例えば、第1板部1の側面1cbから第2板部2の側面2cbにかけて、金属部5M1と封止用金属部5M3Bと金属部5M2とが一体の金属部を構成していれば、金属部5M1と封止用金属部5M3Bと金属部5M2とが一工程で形成され得る。これにより、例えば、隙間領域Ga1Bの−X方向の側の第2開口Op2が、側方から容易に封止され得る。このとき、例えば、上記第1実施形態と同様に、隙間領域Ga1Bにおいて光電変換部31Bが占める領域を増大させることができる。
また、ここでは、図8(a)および図8(c)で示されるように、例えば、第3側面封止部6も、第2側面封止部5と同様に、遮水部分WS2を、金属部6M1と金属部6M2とを連結する封止用の金属部(封止用金属部)6M3Bで構成された遮水部分WS2Bに変更してもよい。つまり、カバー部6Iを、封止用金属部6M3Bを主に含んでいる遮水部分WS2Bによって構成されたカバー部6IBに変更してもよい。ここでは、例えば、封止用金属部6M3Bが、金属部6M1と金属部6M2とを連結するように、金属部6M1から金属部6M2にかけて位置している。このとき、金属部6M1と封止用金属部6M3Bと金属部6M2とが第3側面封止部6Bを構成している。この場合、例えば、第1板部1の側面1ccから第2板部2の側面2ccにかけて、金属部6M1と封止用金属部6M3Bと金属部6M2とが一体の金属部を構成していれば、金属部6M1と封止用金属部6M3Bと金属部6M2とが一工程で形成され得る。これにより、例えば、隙間領域Ga1Bの−Y方向の側の第3開口Op3が、側方から容易に封止され得る。このとき、例えば、上記第1実施形態と同様に、隙間領域Ga1Bにおいて光電変換部31Bが占める領域を増大させることができる。
また、ここでは、図8(a)および図8(c)で示されるように、例えば、第4側面封止部7も、第2側面封止部5と同様に、遮水部分WS2を、金属部7M1と金属部7M2とを連結する封止用の金属部(封止用金属部)7M3Bで構成された遮水部分WS2Bに変更してもよい。つまり、カバー部7Iを、封止用金属部7M3Bを主に含んでいる遮水部分WS2Bによって構成されたカバー部7IBに変更してもよい。ここでは、例えば、封止用金属部7M3Bが、金属部7M1と金属部7M2とを連結するように、金属部7M1から金属部7M2にかけて位置している。このとき、金属部7M1と封止用金属部7M3Bと金属部7M2とが第4側面封止部7Bを構成している。この場合、例えば、第1板部1の側面1cdから第2板部2の側面2cdにかけて、金属部7M1と封止用金属部7M3Bと金属部7M2とが一体の金属部を構成していれば、金属部7M1と封止用金属部7M3Bと金属部7M2とが一工程で形成され得る。これにより、例えば、隙間領域Ga1Bの+Y方向の側の第4開口Op4が、側方から容易に封止され得る。このとき、例えば、上記第1実施形態と同様に、隙間領域Ga1Bにおいて光電変換部31Bが占める領域を増大させることができる。
ここで、例えば、封止用金属部5M3B,6M3B,7M3Bが、主としてはんだを含んでいれば、例えば、超音波はんだ付け等によって、光電変換部31Bを封止する部分としての遮水部分WS2Bが容易に形成され得る。その結果、第2〜4開口Op2〜Op4が、容易に封止され得る。そして、例えば、金属部5M1,5M2,6M1,6M2,7M1,7M2も、主としてはんだを含んでいれば、超音波はんだ付け等によって光電変換部31Bを封止する第2〜4側面封止部5B〜7Bが容易に形成され得る。また、ここで、例えば、金属部5M1,5M2,6M1,6M2,7M1,7M2および封止用金属部5M3B,6M3B,7M3Bのうちの少なくとも1つの部分が鉛フリーはんだで構成されていれば、鉛の溶け出しによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。ここでは、例えば、はんだによって膜状または層状に形成された封止用金属部5M3B,6M3B,7M3Bは、ブチルゴム等の樹脂よりも低い透湿性を有するため、第2〜4開口Op2〜Op4に対する封止性能が向上され得る。
<3−1−2.光電変換部の構成>
ここで、光電変換部31Bの構成について、図9および図10に基づいて説明する。
図9および図10で示されるように、光電変換部31Bは、例えば、複数の太陽電池素子C1B、第1出力電極1Eoおよび第2出力電極2Eoを有している。例えば、複数の太陽電池素子C1Bは、基板101によって支持されている。図9および図10の例では、基板101の役割を、第1板部1が果たす。ここで、例えば、1mmから3mm程度の厚さを有する基板101上に複数の太陽電池素子C1Bが形成された薄膜系の太陽電池が、第1板部1と第2板部2との間に位置する構成が採用されてもよい。
図9および図10の例では、第1出力電極1Eoは、基板101上の+Y方向の側の端部の近傍に位置している。該第1出力電極1Eoは、+X方向に延びて位置している。ここでは、基板101上において、複数の太陽電池素子C1Bのうちの最も+Y側の太陽電池素子C1Bの下部電極層102が+Y方向に飛び出している領域があり、該領域上に第1出力電極1Eoが位置している。第2出力電極2Eoは、基板101上の−Y方向の側の端部の近傍に位置している。該第2出力電極2Eoは、+X方向に延びて位置している。ここでは、基板101上において、複数の太陽電池素子C1Bのうちの最も−Y方向の側の太陽電池素子C1Bの下部電極層102が−Y方向に飛び出している領域があり、該領域上に第2出力電極2Eoが位置している。
複数の太陽電池素子C1Bは、基板101上において、第1出力電極1Eoと第2出力電極2Eoとの間に、−Y方向に沿って平面的に並んでいる。図9および図10の例では、8つの太陽電池素子C1Bが−Y方向に並んでいる。そして、複数の太陽電池素子C1Bが複数の線状導電部105によって電気的に直列に接続されている。複数の線状導電部105は、+X方向に離れている。図9の例では、相互に平行な32本の線状導電部105が+X方向に並んでいる。各線状導電部105は、第1出力電極1Eo上から複数の太陽電池素子C1Bの−Z方向の上面上を介して第2出力電極2Eo上にかけて位置している。但し、各線状導電部105は、例えば、各太陽電池素子C1Bの端部を規定する溝部P3によって分断されている。
ここで、第1出力電極1Eo、第2出力電極2Eoおよび複数の線状導電部105は、例えば、金属ペーストがスクリーン印刷等によって塗布された後に乾燥されて該金属ペーストが固化されることで形成され得る。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂等のバインダーに光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製され得る。透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂等が採用され得る。金属ペーストに含まれる粒子としては、例えば、Cu、Al、NiならびにZnとAgとの合金等の金属粒子が採用され得る。このとき、線状導電部105では、導電性を有する多数の粒子が相互に接触し合うことで、線状導電部105における導電性が実現され得る。
第1出力電極1Eo上には出力用のタブである配線材W1が配置される。配線材W1は、例えば、第1開口Op1を介して、第1突出部分PR1の第3面2a上に固定された端子ボックスBx1内の端子等に電気的に接続される。また、第2出力電極2Eo上には出力用のタブである配線材W2が配置される。配線材W2は、例えば、第1開口Op1を介して、端子ボックスBx1内の端子等に電気的に接続される。
また、複数の太陽電池素子C1Bのうちの隣り合う第1の太陽電池素子C1Bと第2の太陽電池素子C1Bとの間に、第1の太陽電池素子C1Bと第2の太陽電池素子C1Bとを分離する溝部P3が配されている。溝部P3は、第1の太陽電池素子C1Bと第2の太陽電池素子C1Bとの間において+X方向に延びて位置している。また、溝部P3は、太陽電池素子C1Bの−Z方向の側の上面から下部電極層102の−Z方向の側の上面に至るまで配されている。各溝部P3には、薄膜系の太陽電池がモジュール化される際に、例えば、樹脂等の充填材32B等が入り込む。
上記構成により、複数の太陽電池素子C1Bにおいて光電変換によって生じる電圧が端子ボックスBx1を介して出力され得る。
<3−1−3.太陽電池素子>
各太陽電池素子C1Bは、例えば、下部電極層102、光電変換層103および上部電極層104を備えている。各太陽電池素子C1Bには、溝部P1,P2が配されている。ここでは、上部電極層104が配されている−Z側の上面が受光面である。
下部電極層102は、基板101上に位置している導電層である。下部電極層102は、例えば、モリブデン、アルミニウム、チタン、タンタルまたは金等の導電性を有する金属等で構成される。下部電極層102は、例えば、スパッタリング法または蒸着法等で形成され得る。下部電極層102には、該下部電極層102を+Y方向に分離している+X方向に沿った直線状の形状を有する溝部P1がある。
光電変換層103は、下部電極層102上に位置している。該光電変換層103は、下部電極層102上に順に重なっている光吸収層131とバッファ層132とを有する。光吸収層131は、直下に位置している溝部P1に入り込んでいる。これにより、溝部P1を介して隣り合う第1の下部電極層102と第2の下部電極層102とが電気的に分離している。バッファ層132は、光吸収層131上に位置している。
光吸収層131は、第1導電型を有する半導体を主に含み、光を吸収して電荷を生じることができる。第1導電型を有する半導体としては、例えば、カルコパイライト系の化合物半導体である、I−III−VI族化合物半導体等が採用され得る。I−III−VI族化合物半導体には、例えば、Cu(In,Ga)Se(CIGSとも言う)系の化合物半導体等が含まれる。光吸収層131は、例えば、スパッタリング法または蒸着法等の真空プロセス、あるいは塗布法または印刷法等による金属元素を含む溶液の塗布、乾燥および熱処理を行うプロセスで形成される。
バッファ層132は、光吸収層131の第1導電型とは異なる第2導電型を有する半導体を主に含む。これにより、光吸収層131とバッファ層132との間にヘテロ接合領域が形成されている。太陽電池素子C1Bでは、ヘテロ接合領域を形成する光吸収層131とバッファ層132とにおいて光電変換が生じ得る。ここで、例えば、第1導電型がp型であり且つ第2導電型がn型である場合、および第1導電型がn型であり且つ第2導電型がp型である場合等が考えられる。第2導電型を有する半導体としては、例えば、CdS、ZnSおよびZnO等の化合物半導体が採用され得る。バッファ層132が1Ω・cm以上の抵抗率を有していれば、リーク電流の発生が抑制され得る。バッファ層132は、例えば、化学浴槽堆積(CBD)法等によって形成され得る。
上部電極層104は、光電変換層103上に位置している。該上部電極層104は、例えば、第2導電型を有する透明の導電層である。上部電極層104は、光電変換層103において生じた電荷を取り出すことができる。上部電極層104は、バッファ層132よりも低い抵抗率を有する。上部電極層104には、例えば、ZnO、ZnOの化合物、あるいはSnが含まれたITOまたはSnO等の金属酸化物半導体が適用される。上部電極層104は、例えば、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長(CVD)法等によって形成され得る。
ここで、例えば、バッファ層132および上部電極層104が、光吸収層131が吸収し得る光の波長帯域に対して、光を透過させ易い性質(光透過性とも言う)を有していれば、光吸収層131における光の吸収効率の低下が抑制され得る。上部電極層104の厚さは、光透過性の向上と、電気抵抗の低減とのバランスに応じて設定され得る。上部電極層104の絶対屈折率とバッファ層132の絶対屈折率とが略同一であれば、上部電極層104とバッファ層132との界面において光の反射による入射光のロスが低減される。
上記構成を有する各太陽電池素子C1Bでは、光電変換層103で発生して上部電極層104で取り出された電荷は、上部電極層104上の線状導電部105で集電される。ここで、例えば、上部電極層104の厚さが薄くなって導電性の低下が生じても、該導電性の低下が、線状導電部105の導電性によって補われ得る。つまり、各太陽電池素子C1Bでは、電荷の取り出し効率の確保と、上部電極層104における光透過性の向上とが両立し得る。
また、線状導電部105は、例えば、溝部P2を通って−Y方向に配されている隣の太陽電池素子C1Bの下部から飛び出している下部電極層102に接続されている。つまり、隣り合う太陽電池素子C1Bでは、第1の太陽電池素子C1Bの上部電極層104と、第2の太陽電池素子C1Bの下部電極層102とが線状導電部105によって電気的に接続されている。溝部P2は、+X方向に沿った直線状の形状を有しているとともに、上部電極層104上から下部電極層102上に至るまで位置している。このため、溝部P2は、1つの太陽電池素子C1B内において、光電変換層103と上部電極層104とが積層された積層部を−Y方向に分離している。そして、溝部P2内には、線状導電部105の垂下部が入り込んでいる。
ところで、受光面の−Z側から各太陽電池素子C1Bを平面透視した場合、−Y方向に溝部P1と溝部P2と溝部P3とがこの順に位置している。このため、隣り合う第1の太陽電池素子C1Bと第2の太陽電池素子C1Bとの間で、下部電極層102が、第2の太陽電池素子C1Bの下部から第1の太陽電池素子C1Bの下部まで延びて位置している。そして、第1の太陽電池素子C1Bでは、−Y方向において隣り合う第1の下部電極層102と第2の下部電極層102との間において、該第1の下部電極層102の上から溝部P1を越えて、第2の下部電極層102の上に至るまで光電変換層103が位置している。ここで、第2の下部電極層102は、第2の太陽電池素子C1Bの下部から第1の太陽電池素子C1Bの下部に延びて存在している。ここで、受光面の−Z方向の側から各太陽電池素子C1Bを平面透視した場合、各太陽電池素子C1Bには、溝部P2を包含して溝部P1と溝部P3とに挟まれた領域と、溝部P1が位置している領域と、各太陽電池素子C1Bにおいて発電に寄与する残余の領域とがある。
ここで、各太陽電池素子C1Bにおいて、例えば、光電変換層103が、下部電極層102の上から隣の下部電極層102の上にかけて位置する代わりに、下部電極層102の上から溝部P1の内部に至るまで配されていても良い。
上記構成を有する複数の太陽電池素子C1Bでは、上部電極層104および複数の線状導電部105によって集電された電荷が、−Y方向に位置している隣の太陽電池素子C1Bに伝達される。つまり、隣り合う太陽電池素子C1Bが電気的に直列に接続されている。
<3−1−4.太陽電池モジュールの製造方法>
次に、太陽電池モジュール100Bの製造方法の一例について、図11から図12(c)に基づいて説明する。ここでは、図11で示される第1工程SP1から第2工程SP3を順に実施することで、太陽電池モジュール100Bを製造することができる。
例えば、第1工程SP1では、光電変換部31Bが製作される。ここでは、例えば、図12(a)で示されるように、第1板部1の第2面1b上に光電変換部31Bとしての薄膜系の太陽電池が形成される。
第2工程SP2では、積層体SK1Bを準備する。ここで、積層体SK1Bは、第1板部1と、第2板部2と、第1板部1と第2板部2との間の隙間領域Ga1Bに位置する被封止部3Bと、を有する。第1板部1は、第1面1aおよび該第1面1aとは逆方向を向いている第2面1bを有している。第2板部2は、第2面1bと対向している第3面2aおよび該第3面2aとは逆方向を向いている第4面2bを有し且つ第1板部1よりも第2面1bに沿った第1方向(図12(b)の例では+X方向)に突出している第1突出部分PR1を含んでいる。被封止部3Bは、光電変換部31Bを有している。ここでは、例えば、図12(a)および図12(b)で示されるように、第2板部2上に、充填材32Bと、第2面1bに光電変換部31Bが形成された第1板部1とが、この順に重ねられる。そして、第2板部2、充填材32B、光電変換部31Bが形成された第1板部1が、ラミネート装置(ラミネータ)によって一体化されることで、図12(b)および図12(c)で示されるように、積層体SK1Bが製造され得る。
第3工程SP3では、図12(b)、図12(c)、図8(b)および図8(c)で示されるように、積層体SK1Bに対して第1〜4側面封止部4B〜7Bを形成することで、太陽電池モジュール100Bが形成される。
ここでは、第1板部1の第1方向(+X方向)の側に位置している第1側面としての側面1caの少なくとも第1突出部分PR1の第3面2aに沿って位置している第1領域としての被覆領域4A1上に金属部4M1を形成する。第1突出部分PR1の第3面2aの少なくとも側面1caに沿って位置している第2領域としての被覆領域4A2上に金属部4M2を形成する。被覆領域4A1上から被覆領域4A2上にかけた領域に対して封止用金属部4M3Bを形成する。ここで、金属部4M1,4M2および封止用金属部4M3Bがはんだで構成される部分(はんだ部ともいう)であれば、例えば、超音波はんだ付けによってはんだ部が形成され得る。
また、ここでは、第1板部1の側面1cbの少なくとも第2板部2の側面2cbに沿った被覆領域5A1上に金属部5M1を形成する。第2板部2の側面2cbの少なくとも第1板部1の側面1cbに沿った被覆領域5A2上に金属部5M2を形成する。被覆領域5A1上から被覆領域5A2上にかけた領域に対して、封止用金属部5M3Bを形成する。第1板部1の側面1ccの少なくとも第2板部2の側面2ccに沿った被覆領域6A1上に金属部6M1を形成する。第2板部2の側面2ccの少なくとも第1板部1の側面1ccに沿った被覆領域6A2上に金属部6M2を形成する。被覆領域6A1上から被覆領域6A2上にかけた領域に対して、封止用金属部6M3Bを形成する。第1板部1の側面1cdの少なくとも第2板部2の側面2cdに沿った被覆領域7A1上に金属部7M1を形成する。第2板部2の側面2cdの少なくとも第1板部1の側面1cdに沿った被覆領域7A2上に金属部7M2を形成する。被覆領域7A1上から被覆領域7A2上にかけた領域に対して、封止用金属部7M3Bを形成する。
このような太陽電池モジュール100Bの製造方法によれば、例えば、光電変換部31Bが占める領域を増大させることが可能な太陽電池モジュール100Bが実現され得る。また、例えば、超音波はんだ付けおよび通常のはんだ付け等が用いられることで、第1板部1と第2板部2の第1突出部分PR1との段差の部分に存在する隙間領域Ga1Bの第1開口Op1が、側方から短時間で効率的に封止され得る。
<3−2.第3実施形態>
上記第1実施形態において、例えば、図13(a)から図13(c)で示されるように、第1板部1が、第1方向とは異なり且つ第2面1bに沿った第2方向において、第2板部2よりも突出している部分(第2突出部分ともいう)PR2Cを含んでいる第1板部1Cに変更されてもよい。図13(a)から図13(c)の例では、第1方向は、+X方向とされ、第2方向は、−X方向とされている。この場合、第2板部2において+X方向に突出している第1突出部分PR1と、第1板部1Cにおいて−X方向に突出している第2突出部分PR2Cと、が存在している。ここでは、例えば、上記第2側面封止部5が、第1板部1Cの第2突出部分PR2Cと第2板部2との段差の部分に存在する隙間領域Ga1の−X方向の側の第2開口Op2を塞いでいる第2側面封止部5Cに変更されてもよい。第2側面封止部5Cとしては、例えば、上記第1側面封止部4と同様な構成を有するものが採用される。
ここで、第3実施形態に係る太陽電池モジュール100Cのうち、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100とは異なる第1板部1Cおよび第2側面封止部5Cについて、図13(a)から図13(c)に基づいて説明する。
図13(a)から図13(c)の例では、第2板部2の第2方向(−X方向)の側に位置している第2側面としての側面2cbよりも、第1板部1Cの側面1cbの方が第2方向としての−X方向の側に位置している。このとき、−Z方向に平面透視すれば、第1板部1Cと第2板部2との間では、第2板部2の側面2cbに対して、第1板部1Cの側面1cbが−X方向にずれている。
図13(b)で示されるように、第2側面封止部5Cは、例えば、第3金属部としての金属部5M1Cと、第4金属部としての金属部5M2Cと、第2カバー部としてのカバー部5LCとを備えている。
金属部5M1Cは、第2板部2における第2方向としての−X方向の側に位置している側面2cbのうちの被覆領域5A1Cを覆っている。被覆領域5A1Cは、例えば、側面2cbの少なくとも第2突出部分PR2Cの第2面1bに沿って位置している領域である。図13(a)および図13(b)の例では、被覆領域5A1Cは、側面2cbのうちの+Z方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A1Cは、例えば、側面2cbの一部であってもよいし、側面2cbの全面であってもよい。金属部5M1Cの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部5M2Cは、第1板部1Cにおける第2突出部分PR2Cの第2面1bのうちの被覆領域5A2Cを覆っている。被覆領域5A2Cは、第2突出部分PR2Cの第2面1bの少なくとも第2板部2の側面2cbに沿って位置している領域である。図13(a)および図13(b)の例では、被覆領域5A2Cは、第2突出部分PR2Cの第2面1bのうちの+X方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A2Cは、例えば、第2突出部分PR2Cの第2面1bの一部であってもよいし、第2突出部分PR2Cの第2面1bの全面であってもよい。金属部5M2Cの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部5M1C,5M2Cが鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部5M1C,5M2Cから鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部5LCは、金属部5M1Cから金属部5M2Cにかけて位置している。また、カバー部5LCは、第1板部1Cと第2板部2との間の隙間領域Ga1の−X方向の側に位置している第2開口Op2を側方から塞いでいる。該カバー部5LCは、金属部5M1Cから金属部5M2Cにかけて位置している遮水性を有する遮水部分WS1を含んでいる。このため、例えば、第1板部1Cの第2突出部分PR2Cと第2板部2との間の第2開口Op2において、太陽電池モジュール100Cの外部から太陽電池モジュール100Cの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100Cにおける高い変換効率が長期間維持され得る。また、例えば、第1板部1Cと第2板部2との間の隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第2開口Op2との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。
また、図14の例では、第2板部2が上方を向いて配置されており、例えば、第1突出部分PR1の第3面2a上に端子ボックスBx1が配置されている。この場合、光電変換部31への光の入射経路が端子ボックスBx1によって遮られ難い。このとき、例えば、第1板部1Cが、特定範囲の波長の光に対して透光性を有していれば、裏面100bsに照射されて第1板部1を透過する光の量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100Cにおける高い変換効率が維持され得る。
さらに、例えば、図14の例では、第1板部1Cが下方に向き且つ水平から傾斜しているとともに、第2突出部分PR2Cが傾斜方向の下方側に位置するように、太陽電池モジュール100Cが配置されている。この場合に、例えば、第1板部1Cの第2突出部分PR2Cに、太陽電池モジュール100Cを保持するフレームFL1が取り付けられれば、第2板部2の側面2cbとフレームFL1との間に+Y方向に沿って延びるように位置している溝Rc1Cが形成され得る。これにより、例えば、降雨等によって前面100fsに降りかかる雨水が、太い二点鎖線の矢印で描かれているように、第2板部2の第4面2b上から溝Rc1Cを介して排水され易くなる。つまり、第2板部2の第4面2b上で雨水が滞留し難くなる。その結果、例えば、第4面2b上で水滴が蒸発して第4面2bが汚れる不具合が生じ難く、第4面2bを介して光電変換部31へ入射する光の光量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100Cにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
また、図13(b)の例では、金属部5M1Cと金属部5M2Cとが離れており、遮水部分WS1によって構成されているカバー部5LCが、金属部5M1Cと金属部5M2Cとの間に架設されている状態にある。ここでは、例えば、カバー部5LCを構成している遮水部分WS1が、上記カバー部4LのL字型封止板Lp1と同様に、L字状に交差するように位置している第1板状部分PL1Cおよび第2板状部分PL2Cを有している板状の部材(L字型封止板)Lp1Cによって構成されている。そして、第1板状部分PL1Cは、第1板部1Cに沿って位置している。このため、例えば、第1板状部分PL1Cが、金属部5M2Cに取り付けられている。第2板状部分PL2Cは、第2板部2に沿って位置している。このため、例えば、第2板状部分PL2Cが、金属部5M1Cに取り付けられている。これにより、例えば、第2板部2の側面2cbから第1板部1Cの第2面1bにかけてL字型封止板Lp1Cが容易に取り付けられ得るため、カバー部5LCが容易に形成され得る。具体的には、例えば、金属部5M1Cおよび金属部5M2Cに対するL字型封止板Lp1の取り付けによって、カバー部5LCが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100Cにおける封止の性能が容易に高められ得る。
金属部5M1C,5M2Cに対するL字型封止板Lp1Cの取り付け方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1,4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付け方法と同様な方法が採用され得る。図13(b)の例では、金属部5M1Cと金属部5M2Cとが離れているが、両者が接していてもよい。L字型封止板Lp1Cの構造、寸法、素材および形成方法については、例えば、上記第1側面封止部4のL字型封止板Lp1と同様な構造および素材が採用される。
第3実施形態に係る太陽電池モジュール100Cにおいても、例えば、第2実施形態と同様に、例えば、光電変換部31を、薄膜系の太陽電池等の薄い光電変換部31Bとし、カバー部5LCの遮水部分WS1が、金属部5M1Cと金属部5M2Cとを連結する封止用の金属部(封止用金属部)で構成されてもよい。また、第3実施形態に係る太陽電池モジュール100Cでは、第2方向は、例えば、−X方向、+Y方向および−Y方向のうちの何れの方向であってもよい。
<3−3.第4実施形態>
上記第1実施形態において、例えば、図15(a)から図15(c)で示されるように、第2板部2が、第1方向とは異なり且つ第2面1bに沿った第2方向において、第1板部1よりも突出している部分(第2突出部分ともいう)PR2Dをさらに含んでいる第2板部2Dに変更されてもよい。図15(a)から図15(c)の例では、第1方向は、+X方向とされ、第2方向は、−Y方向とされている。この場合、第2板部2Dにおいて、+X方向に突出している第1突出部分PR1と、−Y方向に突出している第2突出部分PR2Dと、が存在している。ここでは、例えば、上記第3側面封止部6が、第2板部2Dの第2突出部分PR2Dと第1板部1との段差の部分に存在する隙間領域Ga1の第3開口Op3を塞いでいる上記第1側面封止部4と同様な構成を有する第3側面封止部6Dに変更されてもよい。
ここで、第4実施形態に係る太陽電池モジュール100Dのうち、第1実施形態に係る太陽電池モジュール100とは異なる第2板部2Dおよび第3側面封止部6Dについて、図15(a)から図15(c)に基づいて説明する。
図15(a)から図15(c)の例では、第1板部1の第2方向(−Y方向)の側に位置している第3側面としての側面1ccよりも、第2板部2Dの側面1ccの方が第2方向としての−Y方向の側に位置している。このとき、−Z方向に平面透視すれば、第1板部1と第2板部2Dとの間では、第1板部1の側面1ccに対して、第2板部2Dの側面2ccが−Y方向にずれている。
図15(c)で示されるように、第3側面封止部6Dは、例えば、第5金属部としての金属部6M1Dと、第6金属部としての金属部6M2Dと、第3カバー部としてのカバー部6LDとを備えている。
金属部6M1Dは、第1板部1における第2方向としての−Y方向の側に位置している第3側面としての側面1ccの少なくとも第2突出部分PR2Dの第3面2aに沿って位置している被覆領域6A1Dを覆っている。被覆領域6A1Dは、例えば、側面1ccの少なくとも第2突出部分PR2Dの第3面2aに沿って位置している領域である。図15(a)および図15(c)の例では、被覆領域6A1Dは、側面1ccのうちの−Z方向の側の部分において第3開口Op3に沿って位置している。被覆領域6A1Dは、例えば、側面1ccの一部であってもよいし、側面1ccの全面であってもよい。金属部6M1Dの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部6M2Dは、第2板部2Dにおける第2突出部分PR2Dの第3面2aのうちの被覆領域6A2Dを覆っている。被覆領域6A2Dは、第2突出部分PR2Dの第3面2aの少なくとも第1板部1の側面1ccに沿って位置している領域である。図15(a)および図15(c)の例では、被覆領域6A2Dは、第2突出部分PR2Dの第3面2aのうちの+Y方向の側の部分において第3開口Op3に沿って位置している。被覆領域6A2Dは、例えば、第2突出部分PR2Dの第3面2aの一部であってもよいし、第2突出部分PR2Dの第3面2aの全面であってもよい。金属部6M2Dの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M2の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部6M1D,6M2Dが鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部6M1D,6M2Dから鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部6LDは、金属部6M1Dから金属部6M2Dにかけて位置している。また、カバー部6LDは、第1板部1と第2板部2Dとの間の隙間領域Ga1の−Y方向の側に位置している第3開口Op3を側方から塞いでいる。該カバー部6LDは、金属部6M1Dから金属部6M2Dにかけて位置している遮水性を有する遮水部分WS1を含んでいる。このため、例えば、第2板部2Dの第2突出部分PR2Dと第1板部1との間の第3開口Op3において、太陽電池モジュール100Dの外部から太陽電池モジュール100Dの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100Dにおける高い変換効率が長期間維持され得る。また、例えば、第1板部1と第2板部2Dとの間の隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第3開口Op3との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。
ところで、例えば、図4(a)で示されるように、第2板部2Dが上方を向いて配置される場合であって、例えば、第1突出部分PR1および第2突出部分PR2Dの少なくとも一方の第3面2a上に端子ボックスBx1が配置されていれば、光電変換部31への光の入射経路が端子ボックスBx1によって遮られ難い。このとき、例えば、第1板部1が、特定範囲の波長の光に対して透光性を有していれば、裏面100bsに照射されて第1板部1を透過する光の量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100Dにおける高い変換効率が維持され得る。
また、例えば、図4(b)で示されるように、光電変換部31が、表裏が逆にされた光電変換部31Aに置換され、第1板部1の第1面1aが前面100fsとされるとともに、第2板部2の第4面2bが裏面100bsとされた太陽電池モジュール100DAを想定する。このとき、第1板部1は、特定範囲の波長の光に対して透光性を有しており、第2板部2は、特定範囲の波長の光に対して、透光性を有していても有していなくてもよい。ここで、さらに、例えば、図4(b)で示されるように、太陽電池モジュール100DAを、第2板部2Dが下方に向き且つ水平から傾斜しているとともに、第1突出部分PR1または第2突出部分PR2Dを傾斜方向の下方側に位置するように配置する場合を想定する。この場合に、例えば、第2板部2Dの第1突出部分PR1または第2突出部分PR2Dに、太陽電池モジュール100DAを保持するフレームFL1が取り付けられれば、第1板部1の側面1ca(または側面1cc)とフレームFL1との間に+Y方向(または+X方向)に沿って延びるように位置している溝Rc1が形成される。これにより、例えば、降雨等によって前面100fsに降りかかる雨水が、太い二点鎖線の矢印で描かれているように、第1板部1の第1面1a上から溝Rc1を介して排水され易くなる。つまり、第1板部1の第1面1a上で雨水が滞留し難くなる。その結果、例えば、第1面1a上で水滴が蒸発して第1面1aが汚れる不具合が生じ難く、第1面1aを介して光電変換部31へ入射する光の光量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100DAにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
また、第4実施形態に係る太陽電池モジュール100Dでは、例えば、第1方向と第2方向とが交差している。そして、第1突出部分PR1と第2突出部分PR2Dとが接続している。図15(a)から図15(c)の例では、第1方向としての+X方向と、第2方向としての−Y方向とが、直交している。そして、第1突出部分PR1と第2突出部分PR2DとがL字型を成すように接続している。ここで、例えば、図16(a)および図16(b)で示されるように、複数の太陽電池モジュール100DAがマトリックス状に並べられた太陽電池アレイ300DAを想定する。該太陽電池アレイ300DAでは、複数の第1突出部分PR1が第2方向(−Y方向)に沿って連結している溝部TR1を構成している。また、複数の第2突出部分PR2Dが第1方向(+X方向)に沿って連結している溝部TR2を構成している。ここで、特定範囲の波長の光に対して透光性を有している第1板部1が上方を向くように太陽電池モジュール100DAを配置し、第1板部1が水平から傾斜しているとともに、第1突出部分PR1が傾斜方向の下方側に位置するように、太陽電池モジュール100DAを配置する。このとき、溝部TR1,TR2が、第1板部1の第1面1a上に降り注ぐ雨水を誘導する排水用の経路としての機能を果たすことができる。図16(b)では、排水用の経路におけて雨水が流れる方向が太い二点鎖線の矢印で描かれている。これにより、例えば、降雨等によって前面100fsに降りかかる雨水が、第1板部1の第1面1a上から溝部TR1,TR2を介して排水され易くなる。このため、第1面1a上で水滴が乾燥して第1面1aが汚れる不具合が生じ難く、第1面1aを介して光電変換部31Aへ入射する光の光量が低下し難い。したがって、太陽電池モジュール100DAにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
また、図15(c)の例では、カバー部6LDを構成している遮水部分WS1が、上記カバー部4Lと同様に、L字状に交差するように位置している第1板状部分PL1Dおよび第2板状部分PL2Dを有している板状の部材(L字型封止板)Lp1Dで構成されている。そして、第1板状部分PL1Dは、第1板部1に沿って位置している。このため、例えば、第1板状部分PL1Dが、金属部6M1Dに取り付けられている。第2板状部分PL2Dは、第2板部2Dに沿って位置している。このため、例えば、第2板状部分PL2Dが、金属部6M2Dに取り付けられている。これにより、例えば、第1板部1の側面1ccから第2板部2Dの第2突出部分PR2Dの第3面2aにかけてL字型封止板Lp1Dが容易に取り付けられ得る。つまり、例えば、カバー部6LDが容易に形成され得る。具体的には、例えば、金属部6M1Dおよび金属部6M2Dに対するL字型封止板Lp1Dの取り付けによって、カバー部6LDが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100D,100DAにおける封止の性能が容易に高められ得る。
金属部6M1D,6M2Dに対するL字型封止板Lp1Dの取り付け方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1,4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付け方法と同様な方法が採用され得る。図15(c)の例では、金属部6M1Dと金属部6M2Dとが離れているが、両者が接していてもよい。L字型封止板Lp1Dの構造、寸法、素材および形成方法については、例えば、上記第1側面封止部4のL字型封止板Lp1と同様な構造および素材が採用される。
第4実施形態に係る太陽電池モジュール100D,100DAにおいても、例えば、第2実施形態と同様に、例えば、光電変換部31を、薄膜系の太陽電池等の薄い光電変換部31Bとし、カバー部6LDの遮水部分WS1が、金属部6M1Dと金属部6MCDとを連結する封止用の金属部(封止用金属部)で構成されてもよい。また、第4実施形態に係る太陽電池モジュール100D,100DAでは、第2方向は、例えば、−X方向、+Y方向および−Y方向の何れの方向であってもよい。
<3−4.第5実施形態>
上記第4実施形態に係る太陽電池モジュール100D,100DAにおいて、例えば、図17(a)から図17(c)で示されるように、第1板部1が、第1方向および第2方向の双方とは異なり且つ第2面1bに沿った第3方向において、第2板部2Dよりも突出している部分(第3突出部分ともいう)PR3Eを含んでいる第1板部1Eに変更されてもよい。図17(a)および図17(b)の例では、第1方向は、+X方向とされ、第2方向は、−Y方向とされ、第3方向は、−X方向とされている。この場合、第2板部2Dにおいて、+X方向に突出している第1突出部分PR1と、−Y方向に突出している第2突出部分PR2Dと、が存在し、第1板部1Eにおいて、−X方向に突出している第3突出部分PR3Eが存在している。ここでは、例えば、上記第2側面封止部5の代わりに、第1板部1Eの第3突出部分PR3Eと第2板部2Dとの段差の部分に存在する隙間領域Ga1の−X方向の側の第2開口Op2を塞いでいる第2側面封止部5Eが採用されてもよい。第2側面封止部5Eは、例えば、上記第3実施形態に係る第2側面封止部5Cと同様な構成を有する。
ここで、第5実施形態に係る太陽電池モジュール100Eのうち、第4実施形態に係る太陽電池モジュール100D,100DAとは異なる第1板部1Eおよび第2側面封止部5Eについて、図17(a)から図17(c)に基づいて説明する。
図17(a)から図17(c)の例では、第2板部2Dの第2方向(−X方向)の側に位置している第4側面としての側面2cbよりも、第1板部1Eの側面1cbの方が第3方向としての−X方向の側に位置している。このとき、−Z方向に平面透視すれば、第1板部1Eと第2板部2Dとの間では、第2板部2Dの側面2cbに対して、第1板部1Eの側面1cbが−X方向にずれている。
図17(b)で示されるように、第2側面封止部5Eは、例えば、第7金属部としての金属部5M1Eと、第8金属部としての金属部5M2Eと、第4カバー部としてのカバー部5LEとを備えている。
金属部5M1Eは、第2板部2Dにおける側面2cbの被覆領域5A1Eを覆っている。被覆領域5A1Eは、例えば、側面2cbの少なくとも第3突出部分PR3Eの第2面1bに沿って位置している領域である。図17(a)および図17(b)の例では、被覆領域5A1Eは、側面2cbのうちの+Z方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A1Eは、例えば、側面2cbの一部であってもよいし、側面2cbの全面であってもよい。金属部5M1Eの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。
金属部5M2Eは、第1板部1Eにおける第3突出部分PR3Eの第2面1bのうちの被覆領域5A2Eを覆っている。被覆領域5A2Eは、第3突出部分PR3Eの第2面1bの少なくとも第2板部2Dの側面2cbに沿って位置している領域である。図17(a)および図17(b)の例では、被覆領域5A2Eは、第3突出部分PR3Eの第2面1bのうちの+X方向の側の部分において第2開口Op2に沿って位置している。被覆領域5A2Eは、例えば、第3突出部分PR3Eの第2面1bの一部であってもよいし、第3突出部分PR3Eの第2面1bの全面であってもよい。金属部5M2Eの寸法、形状、素材および形成方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M2の寸法、形状、素材および形成方法と同様なものが採用される。ここで、例えば、金属部5M1E,5M2Eが鉛フリーはんだで構成されていれば、例えば、金属部5M1E,5M2Eから鉛が溶け出すことによる環境への悪影響の発生が抑制され得る。
カバー部5LEは、金属部5M1Eから金属部5M2Eにかけて位置している。また、カバー部5LEは、第1板部1Eと第2板部2Dとの間の隙間領域Ga1の−X方向の側に位置している第2開口Op2を側方から塞いでいる。該カバー部5LEは、金属部5M1Eから金属部5M2Eにかけて位置している遮水性を有する遮水部分WS1を含んでいる。このため、例えば、第1板部1Eの第3突出部分PR3Eと第2板部2Dとの間の第2開口Op2において、太陽電池モジュール100Eの外部から太陽電池モジュール100Eの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100Eにおける高い変換効率が長期間維持され得る。また、例えば、隙間領域Ga1のうちの光電変換部31と第2開口Op2との間にブチルゴム等の封止部材が配されていなくても、光電変換部31が封止され得る。その結果、隙間領域Ga1において光電変換部31が占める領域を増大させることができる。
ここで、例えば、光電変換部31が、表裏が逆にされた光電変換部31Aに置換され、第1板部1Eの第1面1aが前面100fsとされ、第2板部2Dの第4面2bが裏面100bsとされた太陽電池モジュール100EAを想定する。この場合、例えば、図18(a)および図18(b)で示されるように、複数の太陽電池モジュール100EAをマトリックス状に並べて太陽電池アレイ300EAを形成する際に、第1突出部分PR1の第3面2aの+X方向の側の部分の上に、第3突出部分PR3Eを位置させることができる。これにより、太陽電池アレイ300EAの形成が容易に可能となる。太陽電池アレイ300EAでは、上記第4実施形態に係る太陽電池アレイ300DAと同様に、複数の第1突出部分PR1が第2方向(−Y方向)に沿って連結している溝部TR1と、複数の第2突出部分PR2Dが第1方向(+X方向)に沿って連結している溝部TR2とが存在している。このとき、特定範囲の波長の光に対して透光性を有している第1板部1が上方を向き、第1突出部分PR1が斜め下方向を向くように太陽電池モジュール100EAを配置すれば、溝部TR1,TR2が、第1板部1の上に降り注ぐ雨水を誘導する排水経路として働き得る。図18(b)でも、図16(b)と同様に、排水経路で雨水が流れる方向が太い二点鎖線の矢印で描かれている。
また、図17(b)の例では、カバー部5LEを構成している遮水部分WS1が、上記カバー部4Lと同様に、L字状に交差するように位置している第1板状部分PL1Eおよび第2板状部分PL2Eを有している板状の部材(L字型封止板)Lp1Eによって構成されている。そして、第1板状部分PL1Eは、第1板部1Eに沿って位置し且つ金属部5M1Eに取り付けられている。第2板状部分PL2Dは、第2板部2Dに沿って位置し且つ金属部5M2Eに取り付けられている。これにより、例えば、第2板部の側面2cbから第1板部1Eの第3突出部分PR3Eの第2面1bにかけてL字型封止板Lp1Eが容易に取り付けられ得る。つまり、例えば、カバー部5LEが容易に形成され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール100E,100EAにおける封止の性能が容易に高められ得る。
金属部5M1E,5M2Eに対するL字型封止板Lp1Eの取り付け方法としては、例えば、上記第1側面封止部4における金属部4M1,4M2に対するL字型封止板Lp1の取り付け方法と同様な方法が採用され得る。図17(b)の例では、金属部5M1Eと金属部5M2Eとが離れているが、両者が接していてもよい。L字型封止板Lp1Eの構造、寸法、素材および形成方法については、例えば、上記第1側面封止部4のL字型封止板Lp1と同様な構造、寸法、素材および形成方法が採用される。
第5実施形態に係る太陽電池モジュール100E,100EAにおいても、例えば、第2実施形態と同様に、例えば、光電変換部31,31Aを、薄膜系の太陽電池等の薄い光電変換部31Bとし、カバー部5LEの遮水部分WS1が、金属部5M1Eと金属部5M2Eとを連結する封止用の金属部(封止用金属部)で構成されてもよい。また、第5実施形態に係る太陽電池モジュール100E,100EAでは、第3方向は、例えば、第1方向および第2方向と異なっていれば何れの方向であってもよい。
<3−5.第6実施形態>
上記第5実施形態に係る太陽電池モジュール100E,100EAにおいて、図19(a)から図19(c)で示されるように、第1板部1が、第1方向、第2方向および第3方向の何れとも異なり且つ第2面1bに沿った第4方向において、第2板部2Dよりも突出している部分(第4突出部分ともいう)PR4Fを含んでいる第1板部1Fに変更されてもよい。図19(a)から図19(c)の例では、第1方向は、+X方向とされ、第2方向は、−Y方向とされ、第3方向は、−X方向とされ、第4方向は、+Y方向とされている。この場合、第2板部2Dにおいて、+X方向に突出している第1突出部分PR1と、−Y方向に突出している第2突出部分PR2Dと、が存在し、第1板部1Eにおいて、−X方向に突出している第3突出部分PR3Eと、+Y方向に突出している第4突出部分PR4Fと、が存在している。ここでは、例えば、上記第4側面封止部7の代わりに、第1板部1Fの第4突出部分PR4Fと第2板部2Dとの段差の部分に存在する隙間領域Ga1の+Y方向の側の第4開口Op4を塞いでいる第4側面封止部7Fが採用される。第4側面封止部7Fは、例えば、上記第5実施形態に係る第2側面封止部5Eと同様な構成を有する。
このような構成を有する第6実施形態に係る太陽電池モジュール100Fでは、例えば、第1板部1Fの第4突出部分PR4Fと第2板部2Dとの間の第4開口Op4において、太陽電池モジュール100Fの外部から太陽電池モジュール100Fの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100Fにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
ここで、例えば、光電変換部31が、表裏が逆にされた光電変換部31Aに置換され、第1板部1Fの第1面1aが前面100fsとされ、第2板部2Dの第4面2bが裏面100bsとされた太陽電池モジュール100FAを想定する。この場合、例えば、図20(a)および図20(b)で示されるように、複数の太陽電池モジュール100FAをマトリックス状に並べて太陽電池アレイ300FAを形成する際に、第1突出部分PR1の第3面2aの+X方向の側の部分の上に、第3突出部分PR3Eを位置させることができる。また、この際に、第2突出部分PR2Dの第3面2aの−Y方向の側の部分の上に、第4突出部分PR4Fを位置させることができる。これにより、太陽電池アレイ300FAの形成が容易に可能となる。太陽電池アレイ300FAでは、上記第4および第5実施形態に係る太陽電池アレイ300DA,300EAと同様に、複数の第1突出部分PR1が連結された溝部TR1と、複数の第2突出部分PR2Dが連結された溝部TR2とが存在している。このため、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第1板部1が上方を向き、第1突出部分PR1が斜め下方向を向くように太陽電池モジュール100FAを配置すれば、溝部TR1,TR2が、第1板部1Fの第1面1aの上に降り注ぐ雨水を誘導する排水経路として働き得る。図20(b)でも、図16(b)および図18(b)と同様に、排水経路で雨水が流れる方向が太い二点鎖線の矢印で描かれている。
<3−6.第7実施形態>
上記各実施形態において、例えば、光電変換部31,31Bに電気的に接続されている配線材W1,W2が、隙間領域Ga1の内部から外部へと引き出されている部分が、端子ボックスBx1で封止されてもよい。
第7実施形態に係る太陽電池モジュール100Gについて、図21(a)から図22(b)に基づいて説明する。図21(a)から図22(b)の例では、太陽電池モジュール100Gは、上記第1実施形態に係る太陽電池モジュール100において、第1側面封止部4が、第1開口Op1から配線材W1,W2を引き出すための間隙部Ga2を有する第1側面封止部4Gに変更され、該間隙部Ga2が端子ボックスBx1で封止されたものである。
太陽電池モジュール100Gは、例えば、次のようにして製造することができる。
図22(a)で示されるように、まず、第1板部1と被封止部3と第2板部2とが積層された積層体SK1を形成する。このとき、配線材W1,W2が間隙部Ga2を介して第1開口Op1から第1突出部分PR1の第3面2a上に引き出された状態とされる。ここでは、第2板部2が、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。
次に、図22(b)で示されるように、第1〜4側面封止部4G,5〜7が形成される。第1側面封止部4Gは、上記第1実施形態に係る第1側面封止部4において、第1カバー部としてのカバー部4Lが、間隙部Ga2を有する第1カバー部としてのカバー部4LGに変更されたものである。間隙部Ga2は、第1側面としての側面1caに沿った第2面1bと第3面2aとの隙間である第1開口Op1のうちの一部を介して、隙間領域Ga1の内部と隙間領域Ga1の外部とをつなぐように位置している部分である。第1側面封止部4Gでは、金属部4M1,4M2は、間隙部Ga2に合わせた間隙部を有していてもよいし、該間隙部を有していなくてもよい。
次に、図21(a)および図21(b)で示されるように、第1突出部分PR1の第3面2a上において間隙部Ga2を覆うように位置するように端子ボックスBx1を取り付ける。このとき、例えば、光電変換部31に電気的に接続されている配線材W1,W2が、間隙部Ga2を介して端子ボックスBx1に電気的に接続される。これにより、光電変換部31に電気的に接続されている配線材W1,W2が、端子ボックスBx1の筐体Bx1bの内部空間に位置している端子部品Bx1cに電気的に接続されている状態となる。端子部品Bx1cには、端子ボックスBx1の外部に電気を出力するためのケーブルCB1,CB2が電気的に接続される。また、例えば、端子ボックスBx1は、第1突出部分PR1の第3面2aおよび側面1caのうちの少なくとも一方の面に対して接着剤で接着される。これにより、第1突出部分PR1の第3面2aおよび側面1caの少なくとも一方の面に対して、端子ボックスBx1を接着させている部分(接着剤部ともいう)At1,At2が存在している状態となる。
第7実施形態に係る太陽電池モジュール100Gでは、例えば、光電変換部31から端子ボックスBx1まで配線材W1,W2を配置させるための間隙部Ga2が、端子ボックスBx1と該端子ボックスBx1を固定するための接着剤とによって塞がれ得る。これにより、例えば、太陽電池モジュール100Gの外部から太陽電池モジュール100Gの内部の光電変換部31に向けた水分の浸入が抑制され得る。したがって、太陽電池モジュール100Gにおける高い変換効率が長期間維持され得る。
<4.その他>
上記各実施形態において、第1〜4面1a,1b,2a,2bの外縁の形状は、例えば、菱形および平行四辺形等の長方形以外の四角形であってもよいし、三角形および六角形等の四角形以外の多角形であってもよいし、円形および楕円形等の曲線であってもよい。ここで、例えば、第1〜4面1a,1b,2a,2bの外縁の形状が多角形であれば、第1板部1の外周面1cと第2板部2の外周面2cとが、第1〜4面1a,1b,2a,2bにおける複数の辺のうちの1以上の辺に垂直な方向にずれていればよい。このとき、第1板部1と第2板部2とによって1以上の段差が形成され、間隙領域Ga1の外周に位置している開口が、1以上の段差の部分において、上記第1側面封止部4あるいは上記第1側面封止部4と同様な構成によって封止されればよい。
上記各実施形態において、例えば、カバー部4L,4LB,4LG,5I,5LB,5LC,5LE,6I,6LB,6LD,7Iは、遮水性を有していない部分を含んでいてもよい。すなわち、カバー部4L,4LB,4LG,5I,5LB,5LC,5LE,6I,6LB,6LD,7Iは、遮水性を有する部分(遮水部分)を含んでいればよい。
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
1,1C,1E,1F 第1板部
1a 第1面
1b 第2面
1c 第1外周面
1ca,1cb,1cc,1cd,2ca,2cb,2cc,2cd 側面
2,2D,2E 第2板部
2a 第3面
2b 第4面
2c 第2外周面
31,31A,31B 光電変換部
4,4B,4G 第1側面封止部
4A1,4A2,5A1,5A1C,5A1E,5A2,5A2C,5A2E,6A1,6A1D,6A2,6A2D,7A1,7A2 被覆領域
4L,4LB,4LG,5I,5LB,5LC,5LE,6I,6LB,6LD,7I カバー部
4M1,4M2,5M1,5M1C,5M1E,5M2,5M2C,5M2E,6M1,6M1D,6M2,6M2D,7M1,7M2 金属部
4M3B,5M3B,6M3B,7M3B 封止用金属部
5,5B,5C,5E 第2側面封止部
5Vp,6Vp,7Vp 仮想平面
6,6B,6D 第3側面封止部
7,7B,7F 第4側面封止部
100,100A,100B,100C,100D,100DA,100E,100EA,100F,100FA,100G 太陽電池モジュール
Bd1,Bd2 板状の部分
Bx1 端子ボックス
C1,C1B 太陽電池素子
Ga1,Ga1B 隙間領域
Ga2 間隙部
Ip1 平板状封止板
Lp1,Lp1C,Lp1D,Lp1E L字型封止板
Op1〜Op4 第1〜4開口
PL1,PL1C,PL1D,PL1E 第1板状部分
PL2,PL2C,PL2D,PL2E 第2板状部分
PR1 第1突出部分
PR2C,PR2D 第2突出部分
PR3E 第3突出部分
PR4F 第4突出部分
SK1,SK1B 積層体
W1,W2 配線材
WS1,WS1B,WS2,WS2B 遮水部分

Claims (16)

  1. 第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している第1板部と、
    前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し、前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる第2板部と、
    前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している光電変換部と、
    前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している領域を覆っている第1金属部と、
    前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している領域を覆っている第2金属部と、
    前記第1金属部から前記第2金属部にかけて位置している遮水部分を含む第1カバー部と、を備え、
    前記第1板部および前記第2板部のうちの少なくとも一方が透光性を有している、太陽電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第1板部は、前記第1方向とは異なり且つ前記第2面に沿った第2方向において前記第2板部よりも突出している第2突出部分を含み、
    前記第2板部は、前記第2方向の側に位置している第2側面を有し、
    前記太陽電池モジュールは、
    前記第2側面のうちの少なくとも前記第2突出部分の前記第2面に沿って位置している領域を覆っている第3金属部と、
    前記第2突出部分の前記第2面のうちの少なくとも前記第2側面に沿って位置している領域を覆っている第4金属部と、
    前記第3金属部から前記第4金属部にかけて位置している遮水部分を含む第2カバー部と、を備えている、太陽電池モジュール。
  3. 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第2板部は、前記第1方向とは異なり且つ前記第2面に沿った第2方向において前記第1板部よりも突出している第2突出部分を含み、
    前記第1板部は、前記第2方向の側に位置している第3側面を有し、
    前記太陽電池モジュールは、
    前記第3側面のうちの少なくとも前記第2突出部分の前記第3面に沿って位置している領域を覆っている第5金属部と、
    前記第2突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第3側面に沿って位置している領域を覆っている第6金属部と、
    前記第5金属部から前記第6金属部にかけて位置している遮水部分を含む第3カバー部と、を備えている、太陽電池モジュール。
  4. 請求項3に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第1板部は、前記第1方向および前記第2方向の双方とは異なり且つ前記第2面に沿った第3方向において前記第2板部よりも突出している第3突出部分を含み、
    前記第2板部は、前記第3方向の側に位置している第4側面を有し、
    前記太陽電池モジュールは、
    前記第4側面のうちの少なくとも前記第3突出部分の前記第2面に沿って位置している領域を覆っている第7金属部と、
    前記第3突出部分の前記第2面のうちの少なくとも前記第4側面に沿って位置している領域を覆っている第8金属部と、
    前記第7金属部から前記第8金属部にかけて位置している遮水部分を含む第4カバー部と、を備えている、太陽電池モジュール。
  5. 請求項3または請求項4に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第1方向と前記第2方向とが交差しており、
    前記第1突出部分と前記第2突出部分とが接続している、太陽電池モジュール。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第1板部は、前記第1面と前記第2面とを接続している第1外周面において、仮想平面に沿って位置している第1端面を有し、
    前記第2板部は、前記第3面と前記第4面とを接続している第2外周面において、前記仮想平面に沿って位置している第2端面を有し、
    前記太陽電池モジュールは、
    前記第1端面のうちの少なくとも前記第2板部に沿って位置している領域を覆っている第1端面用金属部と、
    前記第2端面のうちの少なくとも前記第1板部に沿って位置している領域を覆っている第2端面用金属部と、
    前記第1端面用金属部から前記第2端面用金属部にかけて位置している遮水部分を含む端面用カバー部と、を備えている、太陽電池モジュール。
  7. 請求項1から請求項6の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第2板部が透光性を有しており、
    前記第1カバー部は、前記第1側面に沿った前記第2面と前記第3面との隙間のうちの一部を介して、前記隙間領域の内部と前記隙間領域の外部とをつなぐように位置している間隙部を有し、
    前記太陽電池モジュールは、
    前記第1突出部分の前記第3面上において前記間隙部を覆うように位置している端子ボックスと、
    前記光電変換部に電気的に接続されており且つ前記間隙部を介して前記端子ボックスに電気的に接続されている配線材と、
    前記第1突出部分の前記第3面および前記第1側面のうちの少なくとも一方の面に対して前記端子ボックスを接着させている接着剤部と、を備えている、太陽電池モジュール。
  8. 請求項1から請求項7の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記遮水部分は、L字状に交差するように位置している第1板状部分および第2板状部分を有している封止板を含み、
    前記第1板状部分は、前記第1板部に沿って位置しており、
    前記第2板状部分は、前記第2板部に沿って位置している、太陽電池モジュール。
  9. 請求項8に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記封止板は、板状の部分と該板状の部分を覆っているはんだ部とを含む、太陽電池モジュール。
  10. 請求項9に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記板状の部分は、金属板を含む、太陽電池モジュール。
  11. 請求項10に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記金属板は、銅板を含む、太陽電池モジュール。
  12. 請求項1から請求項7の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記遮水部分は、封止用金属部を含む、太陽電池モジュール。
  13. 請求項12に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記封止用金属部は、はんだを含む、太陽電池モジュール。
  14. 請求項13に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記封止用金属部は、鉛フリーはんだを含む、太陽電池モジュール。
  15. (a)第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している第1板部と、前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し且つ前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる第2板部と、前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している光電変換部とを有する積層体を準備する第1工程と、
    (b)前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している第1領域上、および前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している第2領域上のそれぞれに対して、超音波はんだ付けによってはんだ部を形成する第2工程と、
    (c)前記はんだ部上に、長手方向に垂直な断面がL字状の板状の部分と該板状の部分を覆っているはんだ部とを有する封止板を、はんだ付けによって接合する第3工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
  16. (a)第1面および該第1面とは逆方向を向いている第2面を有している第1板部と、前記第2面と対向している第3面および該第3面とは逆方向を向いている第4面を有し且つ前記第1板部よりも前記第2面に沿った第1方向に突出している第1突出部分を含んでいる第2板部と、前記第1板部と前記第2板部との間の隙間領域に位置している光電変換部とを有する積層体を準備する第1工程と、
    (b)前記第1板部の前記第1方向の側に位置している第1側面のうちの少なくとも前記第1突出部分の前記第3面に沿って位置している第1領域上、前記第1突出部分の前記第3面のうちの少なくとも前記第1側面に沿って位置している第2領域上、および前記第1領域上から前記第2領域上にかけた領域のそれぞれに対して、超音波はんだ付けによってはんだ部を形成する第2工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
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