JP2019522353A - 非直線的な縁部に沿って重なり合う、屋根板状に重ねられた太陽電池 - Google Patents

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Abstract

太陽装置及び太陽装置を製造するための方法が開示される。本開示の態様は、少なくとも第1の太陽電池と第2の太陽電池とを含む太陽装置を提供する。第1の太陽電池は、突出部を有する非直線的な形状の第1の縁部を有し、突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを有するように構成される。第2の太陽電池は、当該突出部で第1の太陽電池と重なり合うように構成される。第2の太陽電池は、第1の太陽電池と第2の太陽電池とを電気的に接続するために、第1の1又は複数の接触パッドと位置合わせされた第2の1又は複数の接触パッドを含む。

Description

本明細書で説明される発明の主題は、広くは太陽光電池に関し、具体的には屋根板状に重ねられた太陽電池に関する。
太陽電池として一般的に知られている太陽電池(PVセル)は、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知の装置である。PVセルは、太陽光を電気に変換するために使用できるPVモジュール(太陽モジュールとも称される)へと組み立てることができる。太陽エネルギーシステムは典型的には、複数のPVモジュール、1又は複数のインバータ、及び相互接続配線を含む。PVモジュールは、建造物の屋上に取り付けることができるフレームを含むことができ、他の構成要素は電気系統と接続するために建造物の外部又は内部に配置することができる。
本開示の態様は、少なくとも第1の太陽電池と第2の太陽電池とを含む太陽装置を提供する。当該第1の太陽電池は、突出部を有する非直線的な形状の第1の縁部を有し、突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを有するように構成される。当該第2の太陽電池は、突出部で当該第1の太陽電池と重なり合うように構成される。当該第2の太陽電池は、当該第1の太陽電池と当該第2の太陽電池とを電気的に接続するために当該第1の1又は複数の接触パッドと位置合わせされた第2の1又は複数の接触パッドを含む。
本開示の態様は、太陽電池を提供する。太陽電池は、前側部と背側部とを有する平面シリコン構造体上に実装される。当該前側部は、光源からエネルギーを受け取るために光入射方向に対向するように構成される。更には、当該平面シリコン構造体の第1の縁部は、突出部を有する非直線的な形状である。太陽電池は、当該前側部の突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを含む。当該第1の1又は複数の接触パッドは、太陽電池を別の太陽電池と電気的に接続するために当該別の太陽電池の背側部の1又は複数の接触パッドと位置が合うように構成される。
本開示の態様は、方法を提供する。当該方法は、第1の太陽電池を形成する段階を備える。当該第1の太陽電池は、突出部を有する非直線的な形状の第1の縁部を有し、突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを有する。更には、当該方法は、第2の1又は複数の接触パッドを含む第2の太陽電池を形成する段階と、突出部で当該第2の太陽電池を当該第1の太陽電池と重ね合わせる段階と、当該第1の太陽電池と当該第2の太陽電池とを電気的に接続するために当該第1の1又は複数の接触パッドを当該第2の1又は複数の接触パッドと位置合わせする段階とを備える。
本開示の態様は、別の方法を提供する。当該方法は、平面シリコン構造体の第1の縁部を形成する段階を備える。当該平面シリコン構造体は前側部と背側部とを有し、当該前側部は光源からエネルギーを受け取るために光入射方向に対向するように構成され、当該第1の縁部は突出部を有する非直線的な形状である。当該方法は更に、当該前側部の突出部内に第1の1又は複数の接触パッドを配置する段階を備える。当該第1の1又は複数の接触パッドは、別の平面シリコン構造体の背側部にある1又は複数の接触パッドと位置が合うように構成され、当該平面シリコン構造体が当該別の平面シリコン構造体と電気的に接続される。
以下に説明する図面は例示的な目的のためであり、必ずしも原寸に比例して描写されるものではない。当該図面は、如何なる形でも本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の例示的な太陽装置を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の例示的な太陽装置を示す。
例示的な封入された太陽装置の側面図である。
電気系統に連結された例示的な太陽アレイを示す。
隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置される太陽電池に分割することができる例示的な太陽電池ウェハを示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置される太陽電池に分割することができる例示的な太陽電池ウェハを示す。
非直線的なスクライブラインの、より近接した切り取り図を示す。
2つの例示的な非正弦波パターンを示す。
隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。
隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。 隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。
隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な方法のフロー図である。
犠牲太陽電池と一緒に屋根板状に配置された太陽電池の例示的な太陽装置を示す。
屋根板状に重ねられた太陽電池装置に使用することができる導体バスバーを示す。 屋根板状に重ねられた太陽電池装置に使用することができる導体バスバーを示す。 屋根板状に重ねられた太陽電池装置に使用することができる導体バスバーを示す。
幅が変化する導体バスバーを有する屋根板状に重ねられた太陽装置800を示す。 幅が変化する導体バスバーを有する屋根板状に重ねられた太陽装置800を示す。
本開示の一実施形態に係る太陽装置900を示す。
本開示の一実施形態に係る太陽電池ウェハ1000を示す。
本開示の一実施形態に係る別の太陽電池ウェハ1100を示す。
本開示の一実施形態に係る太陽電池を配置するための実施例を示す。
本開示の一実施形態に係る太陽電池を配置するための実施例を示す。
図1A〜図1Bは、隣接する太陽電池の端部同士を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の例示的な太陽装置100を示す。図1Aは太陽(又は太陽に対向する反射鏡などの他の光源)の方を向いた太陽装置100の向きを例示する太陽装置100の側面図を示し、図1Bは当該非直線的な縁部を例示する太陽装置100の背面図を示す。太陽装置100は、「スーパーセル」若しくは「ハイパーセル」又は「太陽電池ストリップ」と呼ぶこともある。
図1Aを参照すると、太陽装置100は、隣接する太陽電池の端部、すなわち長縁部を重ね合わせて屋根板状に配置し、例えば直列接続ストリングを形成するために電気的に接続した、太陽電池102、104、106、108、110及び112を含む。太陽電池102、太陽電池104、太陽電池106、太陽電池108、太陽電池110及び太陽電池112のそれぞれは、2つの相対的に長い縁部と2つの相対的に的短い縁部とを有する。短縁部間に延在する当該長縁部の1つ又は両方は、当該短縁部の各端部間で一直線に配置されないように、直線的ではなく非直線的な形状となっている。太陽電池102、104、106、108、110及び112のそれぞれは、半導体ダイオード構造体と当該半導体ダイオード構造体への電気接点とを含むことができる。太陽電池は、当該半導体ダイオード構造体によって、太陽電池の前面102a、104a、106a、108a、110a及び112aに光が当たったときに太陽電池内に電流が発生するように構成される。当該電流は次いで、外部負荷に提供することができる。
例えば、太陽電池102、104、106、108、110及び112のそれぞれは、前面(日照側部)102a、104a、106a、108a、110a及び112aと背面(日陰側部)102b、104b、106b、108b、110b及び112bとを有する結晶シリコン太陽電池であり得る。当該前面及び当該背面は、n−p接合の対向する側に電気接触を提供する表面金属化構造体を含むことができる。
太陽装置100には任意の適切な種類の太陽電池を使用することができる。例えば、前面の表面金属化構造体はn型導電性の半導体層に配置することができ、背面の表面金属化構造体はp型導電性の半導体層に配置することができる。別の実施例では、前面の表面金属化構造体はp型導電性の半導体層に配置することができ、背面の表面金属化構造体はn型導電性の半導体層に配置することができる。
図1A〜図1Bの太陽装置100では、隣接する太陽電池は、1つの太陽電池の前面の表面金属化構造体をそれに隣接する太陽電池の背面の表面金属化構造体に電気的に接続する導電性結合材によって、それら太陽電池が重なり合う領域内で相互に導電的に結合される。例えば、太陽装置100における第1の太陽電池102と第2の太陽電池104とについて検討されたい。第2の太陽電池104は、第1の太陽電池102に隣接し、第1の太陽電池102と第2の太陽電池104とが電気的に接続される領域114内で第1の太陽電池102と重なり合う。
適切な導電性結合材としては、例えば、導電性接着剤並びに導電性の接着膜及び接着テープと、従来のはんだとを挙げることができる。いくつかの実施例では、当該導電性結合材によって、隣接する太陽電池間の結合内に、当該導電性結合材の熱膨張係数(CTE)と太陽電池の熱膨張係数(例えば、シリコンのCTE)の不一致から生じる応力を吸収する機械的適合性が提供される。
太陽装置100の背面図である図1Bを参照すると、太陽電池102、104、106、108、110及び112は、隣接する太陽電池が重なり合う場合、隣接する太陽電池の概ね平行な方向に延在する長縁部である非直線的な縁部に沿って、隣接する太陽電池が重なり合うよう、形成され、屋根板状に重ねられている。例示の目的のため、図1Bはその図を見る者に対面する太陽電池の縁部を濃い線として示し、図1Bは重ね合わせ領域内で他の太陽電池の背後に隠れている太陽電池の縁部を、当該太陽電池がそれら領域内で恰も透けて見えているかのように、淡い線として示す(すなわち、図1Bは「X線」図である)。この図では、見る者は隣接する太陽電池が重なり合う領域内で、接触パッドを円形の形状として見ることができる。
例えば、第1の太陽電池102と第2の太陽電池104とが重なり合う領域114について検討されたい。第2の太陽電池104の上端縁部104cは、太陽装置100の上端縁部102cに向かう第1の方向と、太陽装置100の下端縁部112dに向かう、第1の方向と反対の、第2の方向の間に延在する。第1の太陽電池102の下端縁部102dは、同じ2方向間に延在するが、同じ2方向において、第2の太陽電池104の上端縁部104cの鏡映となっている。
下端縁部102dは上端縁部104cの鏡映となっているので、上端縁部104cが第2の方向に向かって延在する箇所では下端縁部102dは第1の方向に向かって延在し、上端縁部104cが第1の方向に向かって延在する場合は下端縁部102dは第2の方向に向かって延在する。縁部が非直線的である結果、太陽電池102の下端縁部102d及び太陽電池104の上端縁部104cは、接触パッド116a〜fを覆う箇所で最大の重ね合わせ面積を有し、それら接触パッド間の中間点で最小の重ね合わせ面積を有する。
当該非直線的な縁部は、太陽電池における、太陽電池の中心から離れる方向に突き出る又は離れる方向に延在する部分である突出部と、太陽電池における、太陽電池の中心に向かって凹む部分である凹部とを有する。接触パッドは太陽電池の突出部内に配置され、1つの太陽電池の突出部は隣接する太陽電池の突出部と一致する。したがって、太陽電池の突出部内に設けられた接触パッドが一致し、又は(例えば、一列に)並び、導電性接着結合材を用いて電気的に接続し得る。接触パッドは、個別の接触パッド、すなわち、接触パッドのそれぞれが、隣接する太陽電池間の個別の電気接点であるような接触パッドであり得る。
非直線的な縁部に沿って重なり合う太陽電池を使用することによって、直線的な、すなわち真っ直ぐな縁部を使用する場合と比べて、所与の電力定格の太陽装置を製造するために必要とされる材料の量を減らすことができる。真っ直ぐな縁部を有するモジュールでは、潜在的な活性領域が重ね合わせによって光が遮られ得る。例えば、個別の接続パッドの空間を提供するだけのために、個別の接続パッド間の領域全体が上側の太陽電池によって光が遮られ得る。
材料節約の可能性を例示するため、以下の実施例を検討されたい。太陽電池102、104、106、108、110及び112のそれぞれが約156mmの長さ及び平均して約26mmの幅を有すると仮定されたい。また、接触パッドで1.6mmの重ね合わせが必要とされると仮定されたい。これらの条件の下で、当該縁部に0.8mmの正弦波パターンを設けることによって、真っ直ぐな縁部と比べて、接触パッドで同じ重ね合わせ(1.6mm)をなおも持たせながらセルとセルの平均重ね合わせを最大で半分(0.8mm)に低減することができる。
更には、真っ直ぐな縁部を有する83個の太陽電池を有する太陽ストリングを検討されたい。非直線的な縁部に沿って重なり合う太陽電池を使用し、平均重ね合わせを1.6mmから0.8mmに低減することによって、使用する材料をストリング1個あたり最大で太陽電池2.5個分減らすことができる。いくつかの実施例では、同等の太陽ストリングで、ストリング出力を低減させることなく、83個ではなく81個の太陽電池を使用することができる。
太陽電池のサイズは、任意の適切な寸法に設定することができる。いくつかの実施例では、太陽電池はそれぞれ約156mmの長さ及び約26mmの平均幅を有し、そのため標準の156mm×156mmのシリコンウェハ上に6個の太陽電池を作製することができる。別の実施例では、約19.5mm×156mmの寸法の太陽電池8個を標準のシリコンウェハから作製することができる。より一般的には、太陽電池は例えば約1:2から約1:20までのアスペクト比であることができ、標準サイズのウェハ又は任意の他の適切な寸法のウェハから作製し得る。
図1Cは、太陽モジュール150内に封入された例示的な太陽装置の側面図である。太陽モジュール150は、屋根板状に配置された太陽電池102、104、106、108、110及び112を含む。太陽モジュール150はまた、太陽電池の端部に、太陽電池を例えば他の太陽電池若しくは外部負荷に接続するように構成し得る導電相互接続部152及び154を含む。任意の適切な電気的構成、例えば直列接続と並列接続との組み合わせを使用し得る。
太陽モジュール150は、太陽電池を封入する封入材156を含む。封入材156は、ポリマー、例えば熱可塑性オレフィンポリマーであり得る。太陽モジュール150はまた、透明フロントシート158及びバックシート160を含む。フロントシート158は、例えばガラスから作製し得る。バックシート160はまた、ガラス又はポリマーから作製し得る。ガラス製フロントシート158及びガラス製バックシート160を含む太陽モジュール150はまた、ガラス−ガラスモジュール又は両面モジュールと呼ぶこともある。
図1Dは、電気系統176に連結された例示的な太陽アレイ170を示す。太陽アレイ170は、電気系統176に電力を提供するように構成される。太陽アレイ170は、フレーム172及びフレーム172に取り付けられた複数の太陽モジュール174a〜jを含む。太陽モジュール174a〜jのそれぞれは、例えば図1Cの太陽モジュール150として構成し得る。太陽モジュール174a〜jは、電気系統176に共通の出力を提供するため、そのシステム設計に応じて、直列及び/又は並列の電気的接続の組み合わせとして電気的に接続される。
図2A〜図2Bは、隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせた屋根板状の配置に適した形状となされた太陽電池に分割され得る、例示的な太陽電池ウェハ200を示す。ウェハ200は6つの領域202、204、206、208、210及び212を含み、それら領域はウェハ200が5本の非直線的なスクライブライン218、220、222、224及び226に沿って分割された場合に太陽電池になる。ウェハ200はまた、真っ直ぐな上端縁部214及び真っ直ぐな下端縁部216を含む。
例示の目的のために、6つの領域が示されている。一般的には、任意の適切な数の領域を使用し得る。典型的には、領域202、204、206、208、210及び212はそれぞれ、長縁部及び短縁部を有し、長縁部で重なり合うように配置される。但し、当該領域は任意の適切な寸法を有し得る。スクライブラインが、いくつかの実施例において、ウェハ200を分割するために使用される方法次第では必要でない可能性があるとしても、スクライブラインは例示の目的のために示されている。
図2Aは、領域202、204、206、208、210及び212の前面202a、204a、206a、208a、210a及び212aを示す、ウェハ200の前面図である。接触パッドの4つの列228、230、232及び234がウェハ200の前部に配置されている。最上列228は真っ直ぐな上端縁部214に沿う真っ直ぐな列であり、最下列234は真っ直ぐな下端縁部216に沿う真っ直ぐな列である。
内側の列230及び232は、例えば図2Cを参照して更に以下に説明されるような、内側の非直線的なスクライブラインのうちの2つ、220及び224に沿っている。このように、ウェハ200の前面に、接触パッド列228、230、232及び234が非直線的なスクライブライン218、220、222、224及び226に沿って交互に配置される。すなわち、1つおきのスクライブラインが当該スクライブラインに沿って配置された接触パッド列を有する。
図2Bは、領域202、204、206、208、210及び212の背面202b、204b、206b、208b、210b、及び212bを示す、例示的なウェハ200の背面図である。3つの接触パッド列236、238及び240がウェハ200の背部に配置されている。列236、238及び240は、ウェハ200の前部に接触パッドを有さない3本の内側の非直線的なスクライブライン218、222及び226に沿っている。それゆえ、ウェハ200の背面に、接触パッド列236、238及び240が非直線的なスクライブライン218、222及び226に沿って交互に配置される。すなわち、1つおきのスクライブラインが当該スクライブラインに沿って配置された接触パッド列を有する。
図2Cは、ウェハ200の背部における一番上の領域202を一番上の領域202の下方の隣接する領域204から分離するスクライブライン218の、より近接した切り取り図を示している。スクライブライン218は、一番上の領域202に向かう方向と一番上の領域202の下方の隣接する領域204に向かう方向の間に延在する正弦波形状である。スクライブライン218が谷部218a、218c及び218eに到達する位置で、接触パッド236a、236c及び236eが、一番上の領域202の背面202bの谷部218a、218c及び218eより上に配置されている。スクライブライン218が頂部218b及び218dに到達する位置で、接触パッド236b及び236dが、一番上の領域202の下方の隣接する領域204の背面204bの頂部218b及び218dの下方に配置されている。
一般的には、接触パッド236a〜eはスクライブライン218に沿って横方向に等間隔で配置され、当該間隔はスクライブライン218の頂部−谷部間横方向距離244(例えば、3mm〜30mm)に等しい。接触パッド236a〜eは、2つの垂直位置間で交互に入れ替わる。当該垂直位置は、スクライブライン218の頂部−谷部間垂直距離242及び接触パッド236a〜eの寸法によって異なる。
いくつかの実施例では、接触パッド236a〜eは正方形であるか、又はウェハの上端縁部214及び下端縁部216に平行に若しくは実質的に平行(すなわち、5度又は10度以内)に細長く伸びた矩形形状である。接触パッド236a〜eは、例えば約1mmから約5mmの、ウェハ200の長辺に垂直な幅、及び、例えば約1mmから約10mmの、ウェハ200の長辺に平行な長さを有し得る。接触パッド236a〜eはそれぞれ、堰堤として機能する包囲障壁を有して接触パッドと障壁との間に濠を形成することができる。未硬化の導電性接着結合材のうち、接触パッド236a〜eから流れ出た、又は分注したときに接触パッドに命中しなかった分は、当該濠に閉じ込め得る。
一実施例では、スクライブライン218、220、222、224及び226のそれぞれは、設計上の1列内の接触パッドの数に基づく複数の周期と、接触パッドのサイズに基づく頂部−谷部間垂直距離とを有する、正弦波パターンに沿っている。スクライブライン218、220、222、224及び226の形状はまた、ウェハ200を当該スクライブラインに沿って切断することができるように、例えば、ウェハ200が特定の製造環境で特定の歩留まり損失内できれいに切断するように、構成される。当該正弦波形状は、各スクライブラインが、それと隣り合うスクライブラインが下降している間は上昇しているというように鏡映となっており、すなわち、位相が交互にずらしてある。
いくつかの実施例では、スクライブライン218、220、222、224及び226は、ウェハ200の上端縁部214に向かう第1の方向とウェハ200の下端縁部216に向かう第2の方向の間に延在する非正弦波パターンに沿っている。当該パターンは、規定数の周期及び頂部−谷部間振幅の繰り返しパターンである。図2Dは、2つの例示的な非正弦波パターン250及び252を示す。第1のパターン250は三角波である。第2のパターン252は矩形波である。当該矩形波は、ウェハ200がスクライブされ切断される製造環境では、当該ウェハが容認可能な仕方で切断しない可能性があるので有益でない可能性があるが、いくつかの他の実施例では、例えば、ウェハ200をソーで切断する場合は、矩形波パターンを使用することができる。
いくつかの態様では、スクライブライン218、220、224及び226の1又は複数は非直線的である。すなわち、ウェハ200は、非直線的な、すなわち真っ直ぐではないスクライブラインでスクライブすることができ、その結果、非直線的な、すなわち真っ直ぐではない縁部を有する太陽電池ストリップが得られる。一実施例では、外側太陽電池ストリップはスクライブ又は切断されていない直線的な、すなわち真っ直ぐな縁部を有することができ、内側太陽電池ストリップは非直線的な、すなわち真っ直ぐではない、スクライブ又は切断された縁部を有することができる。これらの非直線的な縁部は、真っ直ぐではない非直線的な形状であり得る。一実施例では、当該非直線的な縁部は波状であり又は波状部を有する。一実施例では、当該非直線的な形状は周期的な波形形状であり得る。この周期的な波形形状は正弦波、正方形、矩形、三角形、鋸歯、又はその組み合わせとすることができ、当該波状部は正弦波、正方形、矩形、三角形、又は鋸歯のパターンの頂部及び谷部のうちの1又は複数の形状をとる。当該非直線的な形状はまた、非周期的な波形形状であり得る。当該非直線的な形状は、異なる周期的な波形形状の組み合わせであり得る。当該非直線的な形状は、その任意の軸に関して対称又は非対称であり得る。更には、当該非直線的な形状は、波状部又は突出部によって遮られた真っ直ぐな直線部を有し得る。突出部は、波状でない、滑らかな又はギザギザの形状であり得る。一実施例では、スクライブライン218、220、224及び226の1又は複数は、非直線的とすることができ、非直線的な部分と直線的な部分とを含み得る。
図3A〜図3Gは、図2A〜図2Bのウェハ200から太陽装置を製造するための例示的な工程を示す。当該工程は、例えば、屋根板状の重ね合わせを行うロボットを含む製造システムによって、実行し得る。ウェハ200は、非直線的なスクライブラインに沿ってスクライブされ、ペーストされ(ペースト印刷など)、切断される。次いで、当該ロボットは、残りの太陽電池ストリップを、隣接するストリップの端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置する。当該ロボットは、ストリップを1つおきに180度回転させる。
例示の目的のために、ストリップのそれぞれが1から6までの数字で標識されている。図3A〜図3Gに示されるように、当該数字はストリップと一緒に回転し(すなわち、当該数字はストリップに対するその向きを維持し)、当該ロボットがストリップを1つおきに180度回転させることが例示される。切断後に残るストリップは左側に示されており、採取され、回転し(ストリップを1つおきに回転させることを考慮して適切な場合)、当該太陽装置内に屋根板状に重ねられたストリップは右側に示されている。
図3Aは、ウェハ200が非直線的なスクライブラインに沿って切断された時より後で、ロボットが残りのストリップのいずれかを採取した時より前のウェハ200を示す。図3Bは、ロボットがストリップ1を採取して(例えば硬化ベルト上に)載置した後の太陽装置300を示す。図3Cは、ロボットがストリップ2を採取し、ストリップ2を180度回転させ、ストリップ2をストリップ1上に屋根板状に重ねた後の太陽装置300を示す。図3Dは、ロボットがストリップ3を採取し、ストリップ3をストリップ2上に屋根板状に重ねた後の太陽装置300を示す。
図3Eは、ロボットがストリップ4を採取し、ストリップ4を180度回転させ、ストリップ4をストリップ3上に屋根板状に重ねた後の太陽装置300を示す。図3Fは、ロボットがストリップ5を採取し、ストリップ5をストリップ4上に屋根板状に重ねた後の太陽装置300を示す。図3Gは、ロボットがストリップ6を採取し、ストリップ6を180度回転させ、ストリップ6をストリップ5上に屋根板状に重ねた後の太陽装置300を示す。得られる太陽装置300は、図1A〜図1Bに描写された太陽装置100に対応する構成である。
図4A〜図4Gは、図2A〜図2Bのウェハ200から太陽装置を製造するための別の例示的な工程を示す。当該工程は、例えば第1の屋根板状の重ね合わせを行うロボット及び第2の屋根板状の重ね合わせを行うロボットを含む製造システムによって、実行し得る。ウェハ200は、非直線的なスクライブラインに沿ってスクライブされ、ペースト印刷され、切断される。次いで、ロボットは、残りの太陽電池ストリップを、隣接するストリップの端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置する。ロボットは、ストリップを1つおきに採取して第1の太陽装置402及び第2の太陽装置404を製造し、これによって図3A〜図3Gに例示される180度の回転を回避することができる。
例示の目的のために、ストリップのそれぞれが1から6までの数字で標識されている。図4A〜図4Gに示されるように、当該数字はストリップと一緒に回転し(すなわち、当該数字はストリップに対するその向きを維持し)、非直線的な縁部に沿って屋根板状に重ねるための載置が例示される。切断後に残るストリップは左側に示されており、採取され、載置されたストリップは右側に示されている。
図4Aは、ウェハ200が非直線的なスクライブラインに沿って切断された時より後で、ロボットが残りのストリップのいずれかを採取した時より前のウェハ200を示す。図4Bは、第1のロボットがストリップ1を採取して(例えば硬化ベルト上に)載置した後の第1の太陽装置402を示す。図4Cは、第1のロボットがストリップ3を採取し、ストリップ3をストリップ1上に屋根板状に重ねた後の第1の太陽装置402を示す。図4Dは、当該ロボットがストリップ5を採取し、ストリップ5をストリップ3上に屋根板状に重ねた後の第1の太陽装置402を示す。
図4Eは、第2のロボットがストリップ2を採取して(例えば硬化ベルト上に)載置した後の第2の太陽装置404を示す。図4Fは、当該ロボットがストリップ4を採取し、ストリップ4をストリップ2上に屋根板状に重ねた後の第2の太陽装置404を示す。図4Gは、当該ロボットがストリップ6を採取し、ストリップ6をストリップ4上に屋根板状に重ねた後の第2の太陽装置404を示す。太陽装置402及び404を特定の数のストリップに組み立てるために、当該工程を1又は複数の他のウェハで続行することができる。
図5は、隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて屋根板状に配置した太陽電池の太陽装置を製造するための例示的な方法500のフロー図である。方法500は、太陽電池を形成するために図2A〜図2Bの例示的なウェハ200などの太陽電池ウェハを分割する段階502を含む。例えば、当該ウェハを分割する段階は、図2A〜図2Bを参照して上述したようにウェハをスクライブ(例えばレーザスクライブ)して非直線的なスクライブラインを形成する段階と、ウェハを非直線的なスクライブラインに沿って切断する段階とを含むことができる。
方法500は、得られた太陽電池をその電流−電圧性能に従って試験する段階及び選別する段階を任意選択的に含み得る。いくつかの実施例では、方法500は、電流−電圧性能が一致若しくは略一致する太陽電池を同じ太陽装置又は同じ直列接続モジュール列内で使用する段階を含む。
方法500は、隣接する太陽電池の端部を非直線的な縁部に沿って重ね合わせて太陽電池を屋根板状に組み立てる段階504を含む。例えば、方法500は、図3A〜図3Gを参照して上述したようにストリップをロボットによって1つおきに回転させる段階を含み得る。別の実施例では、方法500は、図4A〜図4Gを参照して上述したように、ストリップを2つのロボットによって1つおきに採取し、2つの太陽装置を製造する段階を含み得る。
太陽電池を組み立てる段階は、例えばウェハを分割する前又は分割した後に、隣接する太陽電池の重なり合う部分の間の接触パッド上に導電性接着結合材を配置する段階を含み得る。当該導電性接着剤を配置する段階は、例えばインクジェット印刷又はスクリーン印刷を含み得る。いくつかの実施例では、太陽電池を組み立てる段階は、太陽装置内の太陽電池間の導電性接着結合材を硬化又は部分硬化させるために熱及び圧力を加える段階を含み得る。
いくつかの実施例では、太陽装置に追加の太陽電池がそれぞれ追加される際には、新たに追加された太陽電池とそれに隣接する重なり合った(既に配置されている)太陽電池との間の導電性接着結合材を、太陽装置に次の太陽電池が追加される前に硬化又は部分硬化させる。別の実施例では、太陽電池を組み立てる段階は、導電性接着結合材を硬化又は部分硬化させる前に3つ以上の太陽電池又は全ての太陽電池を所望の重ね合わせ方式で位置決めする段階を含む。
方法500は、太陽装置を、封入材、透明フロントシート、及びバックシートを含む層状構造体に封入する段階506を任意選択的に含む。層状構造体は、例えば、ガラス基板上の第1の封入材層であって、第1の封入材層上に、屋根板状に重ねられた太陽電池が太陽面を下にして配置された封入材層と、屋根板状に重ねられた太陽電池上の第2の封入材層と、第2の封入材層上のバックシートとを含み得る。また、任意の他の適切な配置を使用してもよい。方法500は、分割する段階502、組み立てる段階504、及び封入する段階506を繰り返して複数の太陽装置を形成する段階508と、当該太陽装置を太陽アレイ、例えば、図1Dの太陽アレイ170に組み立てる段階とを任意選択的に含む。
図6は、犠牲太陽電池602と一緒に屋根板状に配置された太陽電池の例示的な太陽装置600を示す。犠牲太陽電池602は、隣接する太陽電池のうちの端部にある太陽電池604の前面604aと重なり合い、隣接する太陽電池のうちの端部にある太陽電池604の前面604aに導電的に結合され、犠牲太陽電池602の背面602aが、隣接する太陽電池と電気的及び機械的に直列接続される。
当該太陽装置は、太陽装置600の犠牲太陽電池602とは反対側の端部に配置された太陽電池608の背面608aに導電的に結合された、第1の導電リード606を含む。第1の導電リードは、太陽装置600の動作中、第1の極性を有する太陽装置600からの第1の電気出力を提供するように構成される。太陽装置600はまた、犠牲太陽電池602の背面602aに導電的に結合され、太陽装置600の動作中、第1の極性とは反対の第2の極性を有する太陽装置600からの第2の電気出力を提供するように構成された、第2の導電リード610を含む。
犠牲セル602は、第2の導電リード610が犠牲太陽電池602の背面602aに導電的に結合されることによって、太陽装置600の動作中、太陽装置600のモジュールレベル電気出力に電力を提供しないように構成される。例えば、太陽装置600の動作において、犠牲セル602はその他の太陽電池と同じ工程で製造することができるが、電気接触が犠牲太陽電池602の背面602aに対してのみ行われるので犠牲セルは電力を提供し得ない、という意味で犠牲セル602は「犠牲的」であり得る。
いくつかの実施例では、犠牲太陽電池602は、太陽装置600内のその他の太陽電池に存在する前面の表面金属化を欠く。いくつかの他の実施例では、太陽装置600内の犠牲太陽電池及びその他の太陽電池はそれぞれ、同一の前面及び背面の表面金属化を有する。いくつかの実施例では、犠牲太陽電池602は、太陽装置600内の他の太陽電池が合格したスクリーニング試験で失格になった不合格品の太陽電池である。
犠牲セル602は、太陽装置600のラインに沿って太陽装置600から離れる方向に突出する、当該犠牲セルの平面内に位置する突出部を含む、太陽装置600から離れて位置決めされた外縁部と、そのそれぞれが対応する突出部の背面に配置された背面接触パッドとを有し得る。第2の導電リード610は、次いで接触パッドに結合され得る。犠牲太陽電池及び犠牲太陽電池を含む太陽装置の実施例は、2015年12月14日に出願された米国特許仮出願第62/267,101号で説明されており、同出願は参照により本明細書に組み込まれる。
図7A〜図7Cは、屋根板状に重ねられた太陽電池装置で使用し得る導体バスバーを示す。図7Aは、図2A〜図2Bのウェハ200の一部分の前面図を示す。接触パッドの内側の列230は、ウェハ200の2つの領域204と206の間のスクライブラインに沿っている。導体バスバーは、ウェハ200の前側部に配置される。
図7Bは、ウェハ200の一部分の背面図を示す。接触パッドの内側の列236は、当該ウェハの2つの領域202と204の間のスクライブラインに沿っている。ウェハ200の背部は、導体バスバーを欠く。しかしながら、ウェハがダイシングされて組み立てられた場合、背部接触パッドが対応する前部接触パッドに接触し、背部接触パッドと前部接触パッドとが電気的に接続される。いくつかの実施例では、背部接触パッドは前部接触パッドよりも大きな面積を有する。
図7Cは、導体バスバーを例示するため、ウェハ200の前部の、より近接した図を示す。上側のバスバー702はスクライブラインより上の接触パッドを電気的に接続し、下側のバスバー704はスクライブラインより下の接触パッドを電気的に接続する。導体バスバーは、例えば、ウェハ上に配置された銀から形成し得る。
導体バスバーは、スクライブラインに沿って異なる幅を有する。例えば、上側のバスバー702は、上側の接触パッド708の近傍の領域710内での全幅から、スクライブラインより上の接触パッド間の領域712内での狭幅まで、徐々に減少する幅を有する。下側のバスバー704は、下側の接触パッド706の近傍の領域714内での全幅から、スクライブラインより下の接触パッド間の領域716内での狭幅まで、徐々に減少する幅を有する。
いくつかの実施例では、導体バスバー702及び704のそれぞれの幅が変化し、導体バスバーとスクライブラインの間に一定の間隔が維持される。導体バスバー702及び704の幅を、少なくとも通電容量のための所定の最小厚さを維持するように形成することができる。例示されているように、導体バスバー702及び704の幅を変化させるため、導体バスバー702及び704は平坦な1つの縁部とスクライブラインに沿うもう1つの縁部とを有する。
図8A〜図8Bは、幅が変化する導体バスバーを有する屋根板状に重ねられた太陽装置800を示す。太陽装置800は、図2A〜図2Bのウェハ200及び図7A〜図7Cを参照して説明された導体バスバーを使用して作製し得る。太陽装置800は、図4A〜図4G及び図5を参照して説明されるように組み立て得る。
図8Aは、太陽装置800の背面図である。例示の目的のため、図8Aはその図を見る者に対面する太陽電池の縁部を濃い線として示し、図8Aは重ね合わせ領域内で他の太陽電池の背後に隠れている太陽電池の縁部を、恰も太陽電池がそれら領域内で透けて見えているかのように、淡い線として示す(すなわち、図8Aは「X線」図である)。この図では、見る者は隣接する太陽電池が重なり合う領域内で、接触パッドを円形の形状として見ることができる。
太陽装置800は、接触パッド列802、804、806、808及び810を含む。それぞれの列内の接触パッドは、前部接触パッドに電気的に接続された背部接触パッドを含む。それぞれの列の前部接触パッドは、導体バスバーによってその列内で他の接触パッドに電気的に接続されている。図8Bは、例示的な導体バスバー820、背部接触パッド822、及び前部接触パッド824のより近接した図を示す。
屋根板状に組み立てられるので、導体バスバーは太陽装置800の前部からは見えない。導体バスバーのそれぞれは、その全体が隣接する太陽電池の重ね合わせ領域の下にある。接触パッドもまた、その全体が隣接する太陽電池の重ね合わせ領域の下にある。導体バスバーの幅は、隣接する太陽電池間の重ね合わせが最小である箇所で最も狭い。
導体バスバーが露出された場合、太陽装置800が発生させる電力は低下する。導体バスバーの全体が隣接する太陽電池の重ね合わせ領域の下にあるように導体バスバーの幅を変化させることによって、太陽装置800の発電出力を向上させることができる。更には、導体バスバーの幅を変化させることによって、ストリップの重ね合わせ面積をより小さくして隣接する太陽電池を載置することが可能になり、それによってもまた太陽装置800の発電出力を向上させることができる。
図9は、本開示の一実施形態に係る太陽装置の実施例900を示す。太陽装置900は、太陽装置100と同様の方法で動作し、また、太陽装置100で使用される構成要素と同一か又はそれと同等の特定の構成要素を使用する。これらの構成要素の説明は上記において提供されており、ここでは明瞭性の目的のため省略する。
本開示の一態様に従えば、太陽装置900は、第1の太陽電池910、第2の太陽電池920などのような、直列接続するために屋根板状に配置された複数の太陽電池を含む。太陽電池は、太陽電池を隣接する太陽電池に直列接続するための2つの相互接続縁部を含む。具体的には、一実施例において、第1の太陽電池910は、前側部及び背側部などの2つの表面側部を有する平面シリコン構造体から形成される。第1の太陽電池910の前側部は、光源からエネルギーを受け取るために光入射方向に対向するように構成される。更には、第1の太陽電池910は、突出部を有する、非直線的な形状の第1の相互接続縁部911を有する。第1の太陽電池910は、前側部上の突出部内に配置された1又は複数の接触パッド912を含むように構成される。第2の太陽電池920もまた、前側部及び背側部を有する平面シリコン構造体から形成される。第2の太陽電池920は、第1の太陽電池910の前側部の上で、突出部において第1の太陽電池910と重なり合うように構成される。第2の太陽電池920の前側部もまた、光入射方向に対向する。第2の太陽電池920は、第2の太陽電池920の背側部に配置された第2の1又は複数の接触パッド926を含む。第1の1又は複数の接触パッド912と第2の1又は複数の接触パッド926とが位置合わせ及び接続されて、第1の太陽電池910と第2の太陽電池920とが電気的に連結される。
図9の実施例では、第2の太陽電池920は、突出部で第1の太陽電池910と重ね合わせるため、直線的な形状の相互接続縁部925を有するように構成される。第2の太陽電池920は、突出部で第1の太陽電池910と重ね合わせるため、非直線的な形状の相互接続縁部925を有するように構成し得ることに留意されたい。
突出部は任意の好適な形状であり得ることに留意されたい。図9の実施例では、第1の相互接続縁部911は突出部を有する正弦波形状である。第1の相互接続縁部911は、図2Dに示されている正方形の突出部や三角形の突出部などの他の形状に構成し得る。
図9の実施例では、第1の太陽電池910と第2の太陽電池920は同一の構成である。具体的には、第1の太陽電池910は、非直線的な形状の第1の相互接続縁部911と直線的な形状の第2の相互接続縁部915とを有する。第1の相互接続縁部911と第2の相互接続縁部915は、同じ方向に延在する。第1の太陽電池910は、前側部の突出部において、第1の相互接続縁部911に沿って配置された接触パッド912を有し、背側部において、第2の相互接続縁部915に沿って配置された接触パッド916を有する。
同様に、第2の太陽電池920は、非直線的な形状の第1の相互接続縁部921と直線的な形状の第2の相互接続縁部925とを有する。第1の相互接続縁部921と第2の相互接続縁部925は、同じ方向に延在する。第2の太陽電池920は、前側部の突出部において、第1の相互接続縁部921に沿って配置された接触パッド922を有し、背側部において、第2の相互接続縁部925に沿って配置された接触パッド926を有する。
一実施例では、太陽装置900を組み立てるため、第2の太陽電池920の第2の相互接続縁部925が、第1の太陽電池910の第1の相互接続縁部911とその前側部において重なり合う。第2の太陽電池920の背側部の接触パッド926が、第1の太陽電池910の前側部の接触パッド912と位置合わせされ、それらと電気的に接続される。一実施形態では、同じ形状の複数の太陽電池が、第1の太陽電池910及び第2の太陽電池920と同様の構成で直列に連結される。
第1の太陽電池910の縁部と第2の太陽電池920の縁部とは異なる形状であり得ることに留意されたい。一実施例では、第1の太陽電池910の第2の相互接続縁部915は非直線的な形状であり得る。別の実施例では、第2の太陽電池920の第1の相互接続縁部921は直線的な形状であり得る。別の実施例では、第1の太陽電池910及び第2の太陽電池920の他の縁部(図示せず)は、直線的な形状、非直線的な形状などのような任意の好適な形状であり得る。
なお、例示のため、図9は原寸に比例して描写されないことに留意されたい。一実施例では、ストリップは1:6の幅長さ比である。例えば、長さが約156mmの場合、幅は約26mmである。一実施例では、ストリップの厚さは約160ミクロンである。更に、一実施例では、第2の太陽電池920の背側部の接触パッド926が第1の太陽電池910の前側部の接触パッド912と位置合わせされている場合、最大重ね合わせ幅は約2mmであり、一実施例では、最小重ね合わせ幅は0mmであるか又は0mm超であり得る。
図10は、本開示の一実施形態に係る太陽電池ウェハ1000を示す。太陽電池ウェハ1000は、太陽電池ウェハ200と同様に構成される。図10の実施例では、太陽電池ウェハ1000は矩形形状となっている。別の実施例では、太陽電池ウェハ1000は円形形状、台形形状などのような他の好適な形状であり得ることに留意されたい。
一実施形態では、太陽電池ウェハ1000はスクライブラインに従ってN個のストリップに区切ることができる。Nは偶数である。一実施例では、これらのストリップは、2つの長縁部及び2つの短縁部を有する疑似矩形形状などの同じ形状をしている。一実施例では、2つの長縁部は相互接続縁部であり、当該相互接続縁部の一方は直線的な縁部であり他方の相互接続縁部は非直線的な縁部である。一実施形態では、太陽電池ウェハ1000は、非直線的なスクライブラインと直線的なスクライブラインが交互に入れ替わるスクライブラインによって区切られ、ストリップが形成される。このように、一実施例では、太陽電池ウェハ1000は、交互に入れ替わる一連のN/2本の非直線的なスクライブライン及びN/2−1本の直線的なスクライブラインによって区切られる。
具体的には、図10の実施例では、太陽電池ウェハ1000は切断線(スクライブライン)1015、1025、1035、1045及び1055によって6個のストリップ1010〜1060に区切られる。当該切断線のうち、切断線1015、1035及び1055は正弦波線であり、線1025及び1045は直線である。
一実施例では、第1の太陽電池910、第2の太陽電池920などのような太陽電池は、前側部及び背側部に接触パッドがあるストリップ1010〜1060を用いて実装されることに留意されたい。太陽電池は次いで、図9に示されているのと同じ方式で相互に連結される。
図11は、本開示の一実施形態に係る別の太陽電池ウェハ1100を示す。太陽電池ウェハ1100は、太陽電池ウェハ200と同様に構成される。図11の実施例では、太陽電池ウェハ1100は矩形形状となっている。別の実施例では、太陽電池ウェハ1100は円形形状、台形形状などのような他の好適な形状であり得ることに留意されたい。
一実施形態では、太陽電池ウェハ1100はスクライブラインに従ってN個のストリップに区切ることができる。Nは奇数である。一実施例では、N−1個のストリップは同じ形状であり、それぞれのストリップは図10のストリップと同様な直線的な相互接続縁部及び非直線的な相互接続縁部を有する。1つの特定のストリップはその他のストリップと異なる形状となっている。一実施例では、当該特定のストリップは2つの非直線的な相互接続縁部を有する。当該実施例では、太陽電池ウェハ1100は、非直線的なスクライブラインと直線的なスクライブラインが交互に入れ替わるスクライブライン及びもう1本の非直線的なスクライブラインによって区切られる。このように、一実施例では、太陽電池ウェハ1000は、交互に入れ替わる一連の(N+1)/2本の非直線的なスクライブライン及び(N−3)/2本の直線的なスクライブラインによって区切られる。
別の実施例では、当該特定のストリップは2つの直線的な相互接続縁部を有する。一実施例では、太陽電池ウェハ1100は、非直線的なスクライブラインと直線的なスクライブラインが交互に入れ替わるスクライブラインによって区切られる。このように、一実施例では、太陽電池ウェハ1000は、交互に入れ替わる一連の(N−1)/2本の非直線的なスクライブライン及び(N−1)/2本の直線的なスクライブラインによって区切られる。
具体的には、図11の実施例では、太陽電池ウェハ1100は切断線(スクライブライン)1115、1125、1135及び1145によって5個のストリップ1110〜1150に区切られる。当該切断線のうち、線1115、1135及び1145は正弦波線であり、線1125は直線である。それゆえ、ストリップ1110、1120、1130及び1150は非直線的な相互接続縁部と直線的な相互接続縁部とを有する同じ形状(形状A)であり、ストリップ1140は2つの非直線的な相互接続縁部を有する異なる形状(形状B)である。図11の実施例では、ストリップ1140はその他のストリップの幅1131と同じ幅1132を有し、追加の非直線的な相互接続縁部によって、その他のストリップと比べて、1144によって示されているように、超過エリアを有する。
一実施例では、第1の太陽電池910、第2の太陽電池920などのような太陽電池は、前側部及び背側部に接触パッドがあるストリップ1110〜1150を用いて実装されることに留意されたい。太陽電池は次いで、図9に示されているのと同じ方式で相互に連結される。
図12は、本開示の一実施形態に係る、形状A及び形状Bの両方を有するストリップの組立体の実施例1200を示す。図12の実施例では、ストリップ1110など、形状Aを有する第1のストリップが前側部を上にして配置される。次いで、ストリップ1140など、形状Bを有する第2のストリップが、第1のストリップ1110の非直線的な相互接続縁部(例えば1115')の上で第1のストリップ1110と重なり合うように配置される。ストリップ1110及びストリップ1140の接触パッドが位置合わせ及び接続されて2つのストリップ1110及び1140が電気的に相互に連結される。更には、ストリップ1120など、形状Aを有する第3のストリップが、第2のストリップ1140の他方の非直線的な相互接続縁部(例えば、1145')の上で第2のストリップ1140と重なり合うように配置される。ストリップ1140及びストリップ1120の接触パッドが位置合わせ及び接続されて2つのストリップ1140及び1120が電気的に相互に連結される。このように、ストリップ1110、1140及び1120が電気的に直列接続される。
図13は、本開示の一実施形態に係る太陽電池を配置するための実施例を示す。図13の実施例では、太陽電池ウェハ1300Aが、上述されたウェハ200と同様に、示されているストリップ1310〜1330などのストリップにスクライブされる。
更には、図13の実施例では、1300Bで示されているように、隣接するストリップ同士が突出部で重なり合うように、1つおきのストリップなど、ストリップのうちのいくつかが、例えば正弦波スクライブラインの1/2周期ずれている。次いで、ストリップの背側部の接触パッドを隣接するストリップの前側部の接触パッドと位置合わせして電気的に接続し得る。
具体的な実施例及び特徴が上述されてきたが、これらの実施例及び特徴は、特定の特徴に関して単一の実施例のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。本開示で提供される特徴の例は、別段の記述がある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示から利益を得る当業者には明らかとなるような、代替形態、修正形態、及び等価物を包含することを意図するものである。
本開示の範囲は、本明細書で(明示的又は暗示的に)開示される、あらゆる特徴若しくは特徴の組み合わせ、又は開示される特徴のあらゆる一般化を含み、そのような特徴又は一般化が、本明細書で説明される問題のいずれか又は全てを軽減するか否かにはかかわらない。したがって、本出願(又は、本出願に対する優先権を主張する出願)のプロセキューション中に、任意のそのような特徴の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化することができる。具体的には、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項からの特徴を、独立請求項の特徴と組み合わせることができ、それぞれの独立請求項からの特徴を、単に添付の特許請求の範囲で列挙される特定の組み合わせのみではなく、任意の適切な方式で組み合わせることができる。

Claims (15)

  1. 突出部を有する非直線的な形状の第1の縁部を有し、前記突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを有するように構成される第1の太陽電池と、
    前記突出部で前記第1の太陽電池と重なり合うように構成される第2の太陽電池であって、前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池とを電気的に接続するために前記第1の1又は複数の接触パッドと位置合わせされた第2の1又は複数の接触パッドを含む第2の太陽電池と
    を備える太陽装置。
  2. 前記第1の縁部は正弦波形状を有する、請求項1に記載の太陽装置。
  3. 前記第2の太陽電池は、前記突出部で前記第1の太陽電池の前側部の上に重なるように構成され、前記第1の太陽電池の前記前側部は、光入射方向に対向するように構成される、請求項1又は2に記載の太陽装置。
  4. 前記第2の太陽電池は、前記突出部で前記第1の太陽電池と重なり合う直線的な形状の縁部を有するように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の太陽装置。
  5. 前記第2の太陽電池は、前記突出部で前記第1の太陽電池と重なり合う非直線的な縁部を有するように構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の太陽装置。
  6. 前記第1の太陽電池は、直線的な形状の第2の縁部を有するように構成され、前記第2の縁部は、前記第1の縁部と同じ方向に延在する、請求項1から5のいずれか一項に記載の太陽装置。
  7. 前記第1の太陽電池は、非直線的な形状の第2の縁部を有するように構成され、前記第2の縁部は、前記第1の縁部と同じ方向に延在する、請求項1から5のいずれか一項に記載の太陽装置。
  8. 前記第1の太陽電池は、第3の太陽電池の非直線的な縁部の突出部で前記第3の太陽電池と重なり合う第2の縁部を有するように構成され、前記第1の太陽電池と前記第3の太陽電池との重ね合わせ部に位置決めされた、位置合わせされた接触パッドによって前記第1の太陽電池と前記第3の太陽電池とが電気的に接続される、請求項1から5のいずれか一項に記載の太陽装置。
  9. 太陽電池であって、
    前側部及び背側部を有し、前記前側部は、光源からエネルギーを受け取るために光入射方向に対向するように構成された平面シリコン構造体と、
    突出部を有する非直線的な形状の、前記平面シリコン構造体の第1の縁部と、
    前記太陽電池を別の太陽電池と電気的に接続するために前記別の太陽電池の背側部の1又は複数の接触パッドと位置が合うように構成された、前記前側部の前記突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドと
    を備える太陽電池。
  10. 前記第1の縁部は正弦波形状を有する、請求項9に記載の太陽電池。
  11. 前記第1の縁部と同じ方向に延在する、直線的な形状を有するように構成された、前記平面シリコン構造体の第2の縁部
    を更に備える請求項9又は10に記載の太陽電池。
  12. 前記第1の縁部と同じ方向に延在する、非直線的な形状を有するように構成された、前記平面シリコン構造体の第2の縁部
    を更に備える請求項9又は10に記載の太陽電池。
  13. 前記平面シリコン構造体の第2の縁部に沿って前記平面シリコン構造体の前記背側部に配置された第2の1又は複数の接触パッドであって、前記太陽電池を第1の太陽電池とし、前記別の太陽電池を第2の太陽電池として、前記第1の太陽電池を第3の太陽電池と電気的に接続するために前記第3の太陽電池の前側部の1又は複数の接触パッドと位置が合うように構成された第2の1又は複数の接触パッド
    を更に備える請求項9又は10に記載の太陽電池。
  14. 突出部を有する非直線的な形状の第1の縁部を有し、前記突出部内に配置された第1の1又は複数の接触パッドを有する、第1の太陽電池を形成する段階と、
    第2の1又は複数の接触パッドを含む第2の太陽電池を形成する段階と、
    前記突出部で前記第2の太陽電池を前記第1の太陽電池と重ね合わせる段階と、
    前記第1の太陽電池と前記第2の太陽電池とを電気的に接続するために前記第1の1又は複数の接触パッドを前記第2の1又は複数の接触パッドと位置合わせする段階と
    を備える方法。
  15. 前側部及び背側部を有する平面シリコン構造体の第1の縁部であって、前記前側部は光源からエネルギーを受け取るために光入射方向に対向するように構成され、前記第1の縁部は突出部を有する非直線的な形状である、平面シリコン構造体の第1の縁部、を形成する段階と、
    第1の1又は複数の接触パッドを前記前側部の前記突出部内に配置する段階であって、前記平面シリコン構造体と別の平面シリコン構造体とを電気的に接続するために、前記第1の1又は複数の接触パッドは、前記別の平面シリコン構造体の背側部にある1又は複数の接触パッドと位置が合うよう構成される、配置する段階と
    を備える方法。
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