JP2020120050A - 光電変換モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも一方向における光電変換モジュールの端部から配線の引き回し部までの絶縁距離を確保するとともに、光電変換素子の領域も確保することができる光電変換モジュールを提供する。【解決手段】光電変換モジュールは、基板２０と、基板の第１面側に設けられた光電変換素子１０と、光電変換素子と電気的に接続され、基板の第１面側から基板の第１面とは反対の第２面側に引き回された引き回し部５０ｃを有する配線５０と、を有する。配線は、基板の第１面側において、光電変換素子の一端部に沿って第１方向に延びた第１区間５０ａと、第１区間から引き回し部５０ｃに至る第２区間５０ｂと、を有している。引き回し部５０ｃは、上記第１方向に交差する第２方向において第１区間５０ａよりも内側に位置している。配線の第２区間５０ｂの少なくとも一部は、上記第２方向からみて光電変換素子と重なる領域に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換モジュールに関する。

複数の光電変換セルを含む太陽電池モジュールのような光電変換モジュールが知られている（下記特許文献１）。特許文献１は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールを開示する。特許文献１に記載された太陽電池モジュールは、複数の光電変換セルを有する。各々の光電変換セルは、表面電極層と、裏面電極層と、表面電極層と裏面電極層との間の光吸収層と、を有する。裏面電極は、光電変換セルの端部から外側へ延びており、この裏面電極に、電力を取り出すための配線が接続されている。配線は、光電変換セルが形成された領域の外側に設けられている。配線は、基板の表側から基板の裏面側に引き回されている。ここでは、基板の「表側」は、表面電極層、裏面電極層及び光吸収層が形成されている側を意味するものとする。

特許文献１では、配線は、モジュールの一端部に沿って第１方向に延び、光電変換モジュールの角において第１方向に直交する第２方向に曲がっている。第２方向に曲げられた配線は、第２方向におけるモジュールの中央寄りの位置で再び第１方向に曲げられ、基板の端部で基板の裏側に引き回されている。このように、配線を第２方向に曲げてから基板の裏側に引き回すことで、第２方向における絶縁距離を確保することができる。

米国特許出願公開２０１４−３１１５６５号

配線は、光電変換モジュールに形成された光電変換素子（光電変換に寄与する領域）のまわりに設けられる。したがって、絶縁距離を確保するために配線が引き回される領域を広くすると、光電変換素子の領域が狭くなる。その結果、光電変換モジュールの外形寸法あたりの光電変換の効率が低下する。

したがって、少なくとも一方向における光電変換モジュールの端部から配線までの絶縁距離を確保しつつ、光電変換素子の領域も確保することができる光電変換モジュールが望まれる。

一態様に係る光電変換モジュールは、基板と、前記基板の第１面側に設けられた光電変換素子と、前記光電変換素子と電気的に接続され、前記基板の前記第１面側から前記基板の前記第１面とは反対の第２面側に引き回された引き回し部を有する配線と、を有し、前記配線は、前記基板の第１面側において、前記光電変換素子の一端部に沿って第１方向に延びた第１区間と、前記第１区間から前記引き回し部に至る第２区間と、を有しており、前記引き回し部は、前記第１方向に交差する第２方向において前記第１区間よりも内側に位置しており、前記配線の前記第２区間の少なくとも一部は、前記第２方向からみて前記光電変換素子と重なる領域に設けられている。

上記態様によれば、少なくとも第２方向における光電変換モジュールの端部から配線の引き回し部までの絶縁距離を確保するとともに、光電変換素子の領域も確保することができる。

図１は、第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 図２は、図１とは反対側から見た光電変換モジュールの模式的平面図である。 図３は、図１の３Ａ−３Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。 図４は、図１の４Ａ−４Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。 図５は、図１の５Ａ−５Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。 図６は、図１の６Ａ−６Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。 図７は、図１の７Ａ−７Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。 図８は、基板と電極と配線の位置関係を示す模式的平面図である。 図９は、第２実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 図１０は、第３実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 図１１は、第４実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 図１２は、図１１の領域Ｒの模式的拡大図である。 図１３は、図１２の１３Ａ−１３Ａ線に沿った模式的断面図である。 図１４は、図１１の領域Ｒの模式的斜視図である。 図１５は、第５実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。図２は、図１とは反対側から見た光電変換モジュールの模式的平面図である。図３は、図１の３Ａ−３Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。図４は、図１の４Ａ−４Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。図５は、図１の５Ａ−５Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。図６は、図１の６Ａ−６Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。図７は、図１の７Ａ−７Ａ線に沿った光電変換モジュールの模式的断面図である。ここで、図１及び図２では、説明の都合上、後述する封止層４００、封止材５００、裏側封止材８００及び裏側シート９００は示されていない。また、図１では、透明基板６００は破線によって描かれている。さらに、図４〜７では、説明の都合上、後述する封止層４００、透明基板６００、裏側封止材８００及び裏側シート９００は明示的には示されていない。なお、図１では、透明基板６００は破線によって描かれている。

光電変換モジュールは、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールであってよい。この代わりに、光電変換モジュールは、電気エネルギーを光エネルギーに変換するモジュールであってもよい。光電変換モジュールは、例えば集積型の薄膜光電変換モジュールであってよい。

光電変換モジュールは、光電変換素子１０と、光電変換素子１０を封止する封止層４００と、透明基板６００と、を有していてよい。透明基板６００は、例えばガラス基板であってよい。透明基板６００は、封止層４００よりも表面側に設けられている。ここで、「表面側」は、光電変換素子１０へ光が入射する側、又は光電変換素子１０から光が出射する側に相当する。また、「裏面側」は、表面側とは反対側の面に相当する。例えば、光電変換モジュールが太陽電池モジュールである場合、「表面側」は光が入射する受光面側に相当し、「裏面側」は非受光面側に相当する。

封止層４００は、透明な絶縁体によって構成されていてよい。封止層４００は、少なくとも光電変換素子１０の受光面側を覆っていてよい。封止層４００は、合成樹脂によって形成されていてよい。そのような合成樹脂として、例えばＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）、オレフィン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂、アイオノマー樹脂もしくはシリコーン樹脂、又はこれらの組み合わせを用いることができる。

光電変換素子１０は、基板２０上に設けられている。光電変換素子１０は、基板２０のほぼ全域にわたって形成されていてよいが、基板２０の３辺付近には設けられていなくてよい。より具体的には、基板２０の３辺には、後述する光電変換セル１２を構成する材料は設けられていない。一方、光電変換素子１０は、基板２０の残りの一辺、図１では紙面上側の一辺にも存在していてよい。すなわち、基板２０の一辺には、後述する光電変換セル１２を構成する材料が設けられていてよい。

光電変換素子１０は、基板２０の第１面側（表面側）に集積された複数の光電変換セル１２を含んでいてよい（図１参照）。基板２０は絶縁基板であってよい。各々の光電変換セル１２は、光電変換素子１０の厚み方向（図のＺ方向。以下同様。）から見て、実質的に帯状の形状を有していてよい。各々の光電変換セル１２は、第１方向（図のＹ方向。以下同様。）に長く延びていてよい。また、複数の光電変換セル１２は、第１方向に交差する第２方向（図のＸ方向。以下同様。）に並んでいる。互いに隣接する光電変換セル１２は、第１方向に延びる分割部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３によって互いに分断されていてよい。

各々の光電変換セル１２は、少なくとも、第１電極層２２と、第２電極層２４と、光電変換層２６と、を含んでいてよい。光電変換層２６は、光電変換素子１０の厚み方向において、第１電極層２２と第２電極層２４との間に設けられている。第１電極層２２は、光電変換層２６と基板２０との間に設けられている。第２電極層２４は、光電変換層２６に関して基板２０とは反対側に位置する。

第２電極層２４は透明電極層によって構成されていてよい。第２電極層２４が透明電極層によって構成されている場合、光電変換層２６へ入射する光、又は光電変換層２６から出射する光は、第２電極層２４を通過する。

第２電極層２４が透明電極層によって構成される場合、第１電極層２２は、不透明電極層によって構成されていてもよく、透明電極層によって構成されていてもよい。第１電極層２２は、例えば、モリブデン、チタン又はクロムのような金属によって形成されていてよい。

本実施形態では、好ましい一例として、第２電極層２４は、ｎ型半導体、より具体的には、ｎ型の導電性を有し、禁制帯幅が広く、比較的低抵抗の材料によって形成される。第２電極層２４は、例えば、ＩＩＩ族元素を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ）や、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）によって構成されていてよい。この場合、第２電極層２４は、ｎ型半導体と透明電極層の機能を兼ねることができる。

光電変換層２６は、例えば、ｐ型の半導体を含んでいてよい。ＣＩＳ系の光電変換モジュールの一例では、光電変換層２６は、Ｉ族元素（Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等）、ＩＩＩ族元素（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等）及びＶＩ族元素（Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等）を含む化合物半導体で形成される。光電変換層２６は、前述したものに限定されず、光電変換を起こす任意の材料によって構成されていてよい。

光電変換セル１２の構成は、上記態様に限定されず、様々な態様をとり得ることに留意されたい。例えば、光電変換セル１２は、ｎ型半導体とｐ型半導体の両方が第１電極層と第２電極層との間に挟まれた構成を有していてもよい。この場合、第２電極層はｎ型半導体によって構成されていなくてよい。また、光電変換セル１２は、ｐ−ｎ結合型の構造に限らず、ｎ型半導体とｐ型半導体との間に真性半導体層（ｉ型半導体）を含むｐ−ｉ−ｎ結合型の構造を有していてもよい。

光電変換セル１２は、光電変換層２６と第２電極層２４との間に不図示のバッファ層を有していてもよい。この場合、バッファ層は、第２電極層２４と同じ導電型を有する半導体材料であってもよく、異なる導電型を有する半導体材料であってもよい。バッファ層は、第２電極層２４よりも電気抵抗の高い材料によって構成されていればよい。バッファ層は、例えばＺｎ系バッファ層、Ｃｄ系バッファ層又はＩｎ系バッファ層であってよい。

互いに隣接する光電変換セル１２の第１電極層２２は、第１分割部Ｐ１によって互いに電気的に分断されている。同様に、互いに隣接する光電変換セル１２の第２電極層２４は、第３分割部Ｐ３によって互いに電気的に分断されている。互いに隣接する光電変換セル１２の光電変換層２６は、第２分割部Ｐ２及び第３分割部Ｐ３によって互いに分断されている。

光電変換素子１０は、互いに隣接する光電変換セル１２どうしの間に電気接続部３４を有していてよい。電気接続部３４は、互いに隣接する光電変換セル１２どうしを電気的に直列に接続する。本実施形態では、電気接続部３４は、第２電極層２４から連続する部分によって形成されている。この場合、電気接続部３４は、第２電極層２４と同じ材料から構成されていてよい。この代わりに、電気接続部３４は、第２電極層２４と異なる導電材料から構成されていてもよい。電気接続部３４は、第２分割部Ｐ２のところで光電変換素子１０の厚み方向に延びることで、一方の光電変換セル１２の第１電極層２２と他方の光電変換セル１２の第２電極層２４とを互いに電気的に接続する。

光電変換モジュールが太陽電池モジュールである場合、各々の光電変換セル１２の光電変換層２６に光が照射されると起電力が生じ、第１電極層２２及び第２電極層２４がそれぞれ正極及び負極となる。したがって、ある光電変換セル１２で生じた自由電子の一部は、第２電極層２４から直接電気接続部３４を通って、隣接する光電変換セル１２の第１電極層２２に移動する。このように、光電変換セル１２で生じた自由電子は、第２方向に複数の光電変換セル１２を通って流れることになる。

光電変換素子１０は、光電変換素子１０と電気的に接続された一対の配線５０を有する。一対の配線５０は、外部から光電変換素子１０に電力を供給したり、光電変換素子１０から外部へ電力を取り出したりすることができる。一対の配線５０は、基板２０と透明基板６００との間に設けられている。

一対の配線５０は、第２方向における光電変換素子１０の端に位置する光電変換セル１２に隣接して設けられていてよい。すなわち、一対の配線５０は、光電変換素子１０のまわりに設けられていてよい。一対の配線５０は、それぞれ一方向に並んだ光電変換セル１２のうちの端に位置する光電変換セル１２の第１電極層２２が延出して露出した部分（電極層）に接している。これにより、一対の配線５０は、光電変換素子１０と電気的に接続されている。

一対の配線５０のそれぞれは、基板２０の第１面側（表面側）から基板２０の第１面とは反対の第２面側（裏面側）に引き回された引き回し部５０ｃを有する。引き回し部５０ｃは、光電変換素子１０が存在する基板２０の一辺、図１では紙面上側の一辺に位置していてよい。また、一対の配線５０のそれぞれは、基板２０の第１面側において、光電変換素子１０の端部に沿って第１方向に延びる第１区間５０ａと、第１区間５０ａから引き回し部５０ｃに至る第２区間５０ｂと、を有している。すなわち、一対の配線５０のそれぞれは、基板２０の表面側において、第１区間５０ａから第２区間５０ｂと引き回し部５０ｃを通って、基板２０の裏面側に延びている。一対の配線５０は、基板２０の裏面側に引き回されている。基板２０の裏面側の配線５０は、後述する裏側封止材８００を貫通し、裏側シート９００の外に設けられた中継器（ジャンクションボックス）７００に接続されている（図３参照）。なお、図２では、図を簡便にするため、中継器７００は示されていないことに留意されたい。

配線５０の第２区間５０ｂ及び引き回し部５０ｃは、第１方向に交差する第２方向において、第１区間５０ａよりも内側、すなわち光電変換モジュールの中心に近い方に位置している。これにより、第２方向における光電変換モジュールの端部から配線５０の引き回し部５０ｃまでの距離Ｌ１は、第２方向における光電変換モジュールの端部から配線５０の第１区間５０ａまでの距離Ｌ２よりも長くなっている。したがって、配線５０全体が第１方向に直線的に延びている場合と比較すると、少なくとも第２方向における光電変換モジュールの端部から配線５０の引き回し部５０ｃまでの絶縁距離が長くなる。

本実施形態では、配線５０の第２区間５０ｂは、第１方向から傾斜した方向に直線的に延びている。このように、配線５０の第２区間５０ｂが直線的に延びている場合、第２区間５０ｂを形成しやすい。この代わりに、配線５０は、第２区間５０ｂにおいて、湾曲又は屈曲するように曲げられていてもよい。なお、第２区間５０ｂは、第１区間５０ａと引き回し部５０ｃとを電気的に接続するため、第２方向において第１区間５０ａよりも内側に位置する区間である。

さらに、配線５０の第２区間５０ｂの少なくとも一部は、第２方向からみて光電変換素子１０と重なる領域に設けられている。より具体的には、配線５０の第２区間５０ｂの少なくとも一部は、第２方向からみたときに、厚み方向で封止材５００に重なっていない光電変換素子１０の部分と重なる領域に設けられていてよい。すなわち、配線５０は、第２方向からみて光電変換素子１０と重なる領域において、光電変換モジュールの中心の方に向かって曲がり始めることになる。言い換えると、光電変換素子１０は、第２方向からみて第２区間５０ｂと重なる領域にも設けられる。これにより、光電変換素子１０が設けられた領域をできるだけ大きくすることができる。以上により、少なくとも第２方向における光電変換モジュールの端部から配線５０の引き回し部５０ｃまでの絶縁距離を長くしつつも、光電変換素子１０の領域を広く確保することができる。

図８は、基板２０と配線５０と第１電極層２２を構成する部材の位置関係を示す模式的平面図である。図８では、説明の都合上、第１電極層２２よりも表面側に積層される部材は省略されている。配線５０の第１区間５０ａは、第１電極層２２を構成する部材上に設けられている（図４及び図７も参照）。一方、配線５０の第２区間５０ｂは、第１電極層２２を構成する部材上には設けられておらず、基板２０上に設けられている（図５、図６及び図７も参照）。より具体的には、第１電極層２２を構成する部材（電極層）は、第２方向からみて第２区間５０ｂと重なる領域において、第２方向における第２区間５０ｂよりも内側にのみ設けられている。本実施形態では、厚み方向から見て略四角形状の第１電極層２２のうちの２つの角部が切除されており、配線５０の第２区間５０ｂは、第１電極層２２の切除された部分２２ｃを通っている。これにより、第２方向において第２区間５０ｂよりも外側には、第１電極層２２のような活電部が存在しないことになる。したがって、少なくとも第２方向における光電変換モジュールの端部から引き回し部５０ｃの方に向かう絶縁距離が短くなることを抑制することができる。

光電変換モジュールは、基板２０の外辺に沿って形成された封止材５００を有していてよい。封止材５００は、絶縁材によって構成されていてよい。封止材５００は、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ブチルゴムもしくは合成ゴム、又はこれらの組み合わせを含む材料によって構成されていてもよい。また、封止材５００を構成する材料は、前述した封止層４００を構成する材料と同じであってもよく、異なっていてもよい。封止層４００を構成する材料と封止材５００を構成する材料の組み合わせは、任意に選択可能である。

本実施形態では、封止材５００は、基板２０の４つの外辺に沿って形成されており、光電変換モジュールの外周に沿って枠状に形成されている。封止材５００は、光電変換素子１０の厚み方向において基板２０と透明基板６００との間に設けられていてよい。

封止材５００の少なくとも一部は、第２方向において一対の配線５０の第１区間５０ａよりも外側に設けられていることが好ましい（図４及び図５参照）。本実施形態では、第２方向における封止材５００の内側の端は、配線５０の第１区間５０ａ上に位置する（図４参照）。この代わりに、第２方向における封止材５００の内側の端は、配線５０の第１区間５０ａよりも外側に位置していてもよい。また、第２方向における封止材５００の内側の端は、配線５０の第１区間５０ａよりも内側に位置していてもよい。この場合、封止材５００は、配線５０の第１区間５０ａ全体を覆うことになる。また、封止材５００は、第２方向において光電変換セル１２よりも外側に設けられる。

封止材５００は、第１方向における基板２０の一端部において基板２０上に設けられており、第１方向において光電変換セル１２よりも外側に位置する（図３の右側の端を参照）。この場合、封止材５００は、光電変換セル１２と接していてもよいが、好ましくは光電変換セル１２から離れて設けられる。また、封止材５００は、第１方向における基板２０の別の端部において光電変換セル１２を構成する材料の上に設けられている（図３の左側の端を参照）。

配線５０の引き回し部５０ｃは、基板２０の表面側から裏面側に引き回されるため、封止材５００に覆われず、第１方向における基板２０の端部に露出することになる。したがって、前述した封止材５００が用いられた構造では、第２方向における絶縁距離は、光電変換モジュールの端部から配線５０の引き回し部５０ｃまでの距離によって定まる。よって、封止材５００が用いられる構造では、前述したように第２方向における絶縁距離を長くすることが特に重要である。もっとも、本発明の配線５０に関する構造は、前述した封止材５００が用いられる構造以外の構造であっても適用できることに留意されたい。

また、第２方向において一対の配線５０よりも外側に封止材５００が設けられている場合、第２方向における光電変換モジュールのサイズを光電変換素子１０のサイズに関して過度に大きくしなくても、電気的な安全性を確保することができる。この場合、第２方向における光電変換素子のサイズを大きくすることができるため、光電変換モジュールの単位面積あたりの光電変換効率を向上させることができる。

基板２０の裏側には、必要に応じて、裏側封止材８００が設けられていてよい。裏側封止材８００は、例えばＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）、オレフィン系樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）樹脂、アイオノマー樹脂もしくはシリコーン樹脂、又はこれらの組み合わせによって構成することができる。

裏側封止材８００は、少なくとも基板２０の裏側うち、配線５０が形成されている領域に設けられていることが好ましい。すなわち、裏側封止材８００は、基板２０の裏側の配線５０を覆っていてよい。これにより、裏側封止材８００は、配線５０を保護することができる。

一例として、裏側封止材８００は、基板２０の裏面全体を覆っていてよい。この場合、裏側封止材８００は、図３に示すように、光電変換モジュールの側部において、基板２０の裏面から透明基板６００の裏側にわたって設けられていてよい。この場合、裏側封止材８００は、光電変換モジュールの側部を保護することもできる。

前述した例の代わりに、裏側封止材８００は、基板２０の一部のみを覆っていてもよい。この場合であっても、裏側封止材８００は、配線５０が形成されている領域を覆っていることが好ましい。この場合、基板２０の裏面の一部は、裏側封止材８００から露出することになる。この基板２０の露出部分に、必要に応じて保護シートが設けられてもよい。この保護シートは、基板２０の割れを抑制することができる。保護シートは、例えば、基材と接着剤が互いに積層されたシートであってよい。この基材と接着剤は、それぞれ例えば４０μｍ〜６０μｍの厚さを有していてよい。保護シートの基材は、例えばＥＶＡ樹脂やオレフィン系樹脂などの合成樹脂によって構成されていてよい。保護シートの接着剤は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂やＰＥ（ポリエチレン）樹脂などの合成樹脂によって構成されていてよい。もっとも、必要でなければ、基板２０の露出部分に、保護シートは設けられていなくてもよい。

裏側封止材８００は、裏側シート９００で覆われていることが好ましい。したがって、裏側シート９００は、裏側封止材８００が設けられた領域に設けられていてよい。裏側シート９００は、例えば３００μｍ〜３３０μｍの厚みを有していてよい。裏側シート９００は、例えば、基材と接着剤が互いに積層されたシートであってよい。裏側封止材８００は、一層の基材のみを有していてもよく、複数層の基材を有していてもよい。裏側封止材８００が複数層の基材を有する場合、互いに隣接する層の基材どうしは接着剤によって接着されていてよい。

裏側シート９００の基材は、例えばＰＥＴ樹脂、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）樹脂、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂、ナイロン樹脂もしくはポリアミド樹脂、又はこれらの組み合わせによって構成されていてよい。裏側封止材８００が複数層の基材を有する場合、各層の基材は、同じ材料によって構成されていてもよく、異なる材料によって構成されていてもよい。

裏側シート９００の接着剤は、例えばアクリル樹脂、ポエステル樹脂もしくはポリウレタン樹脂、又はこれらの組み合わせによって構成されていてよい。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る光電変換モジュールについて、図９を用いて説明する。図９は、第２実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。ここで、図９では、説明の都合上、封止層４００及び封止材５００は示されていない。また、図９では、透明基板６００は破線によって描かれている。

図９において、第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号が付されている。以下では第１実施形態と同じ構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。

第２実施形態では、第１実施形態と比較すると、配線５０の第２区間５０ｂは、第２方向における光電変換モジュールの中心に向かってより傾斜している。具体的には、配線５０の引き回し部５０ｃは、第１方向からみて、最も外側の光電変換セル１２よりも内側の光電変換セル１２と重なる領域に位置する。この場合、第１方向からみて第２区間５０ｂと重なる光電変換セル１２の第１方向における長さＬ３は、第１方向からみて第２区間５０ｂと重ならない光電変換セル１２の第１方向における長さＬ４よりも短い。

このような構造は、配線５０の第２区間５０ｂが設けられる領域に予め形成されていた光電変換素子１０の一部を除去することによって構成することができる。なお、光電変換素子１０の一部を除去した除去領域は、図９において符号「Ｒ１」によって示されている。なお、除去領域Ｒ１は、第１電極層２２、第２電極層２４及び光電変換層２６が除去された領域であってよい。すなわち、配線５０の第２区間５０ｂは、除去領域Ｒ１において基板２０上を通る。このように、配線５０の第２区間５０ｂが通る領域において、光電変換素子１０の一部が除去されていることで、配線５０の第２区間５０ｂが、最も外側の光電変換セル１２よりも内側の光電変換セル１２に短絡しないようにすることができる。さらに、光電変換素子１０の一部を除去することによって、配線５０の引き回し部５０ｃを第２方向における光電変換モジュールの中心により寄せて配置することができる。

第２実施形態において、第１方向からみて第２区間５０ｂと重なる光電変換セル１２の第２方向における幅Ｗ２は、第１方向からみて第２区間５０ｂと重ならない光電変換セル１２の第２方向における幅Ｗ１よりも大きいことが好ましい。これにより、帯状の複数の光電変換セル１２の面積を均一化することができる。したがって、各々の光電変換セル１２の性能を均一化することができる。仮に、１つの光電変換セル１２の性能が他の光電変換セル１２の性能よりも低い場合、性能の低い光電変換セルを流れる電流量に応じて、他の光電変換セル１２を流れる電流の量も低下してしまう。本態様によれば、帯状の複数の光電変換セル１２の面積を均一化することによって、そのような不具合を抑制することができる。もっとも、光電変換セル１２の面積の差異に応じた性能の低下が小さければ、光電変換セル１２の第２方向における幅Ｗ１，Ｗ２は、同じであってもよいことに留意されたい。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る光電変換モジュールについて、図１０を用いて説明する。図１０は、第３実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。ここで、図１０では、説明の都合上、封止層４００及び封止材５００は示されていない。また、図１０では、透明基板６００は破線によって描かれている。

図１０において、第２実施形態と同じ構成要素には、同じ符号が付されている。以下では第２実施形態と同じ構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。

第３実施形態では、複数の光電変換セル１２のうちの一部の光電変換セル１２に第１グリッド電極３１と第２グリッド電極３２が設けられている。第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２以外の構成は、第２実施形態と同じである。

第３実施形態において、第１グリッド電極３１と第２グリッド電極３２は、第２電極層２４に隣接して設けられている。具体的には、第１グリッド電極３１と第２グリッド電極３２は、第２電極層２４上に設けられていてよい。第１グリッド電極３１と第２グリッド電極３２は、第２電極層２４よりも電気抵抗率の低い電気抵抗率を有する。

第１グリッド電極３１は、第２方向に沿って延びていてよい。また、第１グリッド電極３１は、第１方向に複数並んでいてもよい。第２グリッド電極３２は、第１方向に沿って延びていてよい。また、第２グリッド電極３２は、各々のセル１２に１本設けられていてよい。この代わりに、第２グリッド電極３２は、各々のセル１２に複数本設けられていてもよい。第２グリッド電極３２は、第１方向に並んだ複数の第１グリッド電極３１を電気的に連結している。

第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２は、光電変換セル１２のうち、配線５０の第２区間５０ｂのまわりの少なくとも一部の領域に設けられていることが好ましい。言い換えると、第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２は、光電変換セル１２の、除去領域Ｒ１のまわりに設けられていることが好ましい。本実施形態では、第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２は、配線５０の第２区間５０ｂから近い領域にのみ設けられている。

第３実施形態では、光電変換素子１０を流れる電流は、第２方向に沿って流れることになる。この場合、電流は、除去領域Ｒ１のまわりでは、第２方向に直線的に流れることができず、除去領域Ｒ１を迂回して光電変換セル１２中を流れることになる。したがって、第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２がない場合、除去領域Ｒ１付近で電気抵抗が高くなってしまう。本実施形態では、第１グリッド電極３１を設けることによって、除去領域Ｒ１付近の電気抵抗の増大を抑制することができる。これにより、各々の光電変換セル１２の性能を均一化することができる。さらに、第２グリッド電極３２によって、除去領域Ｒ１付近で電流を第１方向の内側に集電させやすくなる。これにより、各々の光電変換セル１２の性能をより均一化することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る光電変換モジュールについて、図１１〜図１４を用いて説明する。図１１は、第４実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。図１２は、図１１の領域Ｒ２の模式的拡大図である。図１３は、図１２の１３Ａ−１３Ａ線に沿った模式的断面図である。図１４は、図１１の領域Ｒの模式的斜視図である。ここで、図１１では、説明の都合上、封止層４００及び封止材５００は示されていない。また、図１２〜図１４では、説明の都合上、封止層４００、及び封止材５００及び透明基板６００は明示的に示されていない。ただし、図１１では、透明基板６００は破線によって描かれている。

図１１〜図１４において、第３実施形態と同じ構成要素には、同じ符号が付されている。以下では第３実施形態と同じ構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。

第４実施形態では、グリッド電極３１、３２の配置が、第３実施形態と異なっている。それ以外の構成は、第３実施形態と同じである。

第４実施形態において、グリッド電極３１、３２は、光電変換素子１０全体に設けられている。この場合であっても、グリッド電極３１、３２のおかげで各光電変換セル１２の電気抵抗が低下するため、除去領域Ｒ１付近での電気抵抗の増大を緩和することができる。したがって、各々の光電変換セル１２の性能を均一化することができる。

第３実施形態と同様に、第２グリッド電極３２は、第１方向に並んだ複数の第１グリッド電極３１を連結している。第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２は、第２電極層２４上に設けられている。好ましくは、第２グリッド電極３２は、分割部Ｐ１，Ｐ２の上に設けられており、分割部Ｐ３から離れている（図１４参照）。これにより、第２グリッド電極３２を構成する材料が、製造時に分割部Ｐ３に入ってしまうことを抑制できる。したがって、第２グリッド電極３２が分割部Ｐ３内に入ることにより生じる第１電極層２２への短絡を抑制しやすくなる。

第４実施形態では、第２グリッド電極３２は、各々の光電変換セル１２に対して１本のみ設けられているが、第２グリッド電極３２は、各々の光電変換セル１２に対して複数本設けられていてもよい。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る光電変換モジュールについて、図１５を用いて説明する。図１５は、第５実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。ここで、図１５では、説明の都合上、封止層４００及び封止材５００は示されていない。また、図１５では、透明基板６００は破線によって描かれている。

図１５において、第４実施形態と同じ構成要素には、同じ符号が付されている。以下では第４実施形態と同じ構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。

第５実施形態では、光電変換モジュールは、第２方向に延びる第１グリッド電極３１と、第１方向に延びる第２グリッド電極３２と、を有している。ただし、第１グリッド電極３１及び第２グリッド電極３２の配置が、第４実施形態と異なっている。

第５実施形態では、配線５０の第２区間５０ｂに近い第１グリッド電極３１どうしのピッチは、配線５０の第２区間５０ｂから遠い第１グリッド電極３１のピッチよりも小さい。同様に、配線５０の第２区間５０ｂに近い第２グリッド電極３２どうしのピッチは、配線５０の第２区間５０ｂから遠い第２グリッド電極３２のピッチよりも小さい。これにより、除去領域Ｒの影響で電気抵抗が増大しやすい領域に第１グリッド電極３１と第２グリッド電極３２が密に配置される。したがって、電気抵抗の分布が均一化され、各々の光電変換セル１２の性能を均一化することができる。

第５実施形態では、第１グリッド電極３２及び第２グリッド電極３２の両方のピッチが、除去領域Ｒ付近の領域と、除去領域Ｒから遠い領域とで異なっている。この代わりに、第１グリッド電極３２及び第２グリッド電極３２のいずれか一方のみのピッチが、除去領域Ｒ付近の領域と、除去領域Ｒから遠い領域とで異なっていてもよい。すなわち、
配線５０の第２区間５０ｂに近い第１グリッド電極３１又は第２グリッド電極３２のピッチが、配線５０の第２区間５０ｂから遠い第１グリッド電極３１又は第２グリッド電極３２のピッチよりも小さければよい。

上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

例えば、上記複数の実施形態で説明した各々の構成は、可能な限り、互いに置き換え、および又は組み合わせ可能である。

また、前述した光電変換セル１２の厚み方向の構造は一例であり、前述した構造に限定されないことに留意されたい。さらに、上記実施形態では、配線５０は、第１電極層２２に接して設けられている。この代わりに、可能であれば、配線５０は、第２電極層２４に接して設けられていてもよい。

上記実施形態では、封止材５００は、光電変換モジュールの４辺を取り囲むよう設けられている。この代わりに、封止材５００は、配線５０の引き回し部ｃが存在する辺に設けられていなくてもよい。さらに、光電変換モジュールは、封止材５００を有していなくてもよい。

また、図１、図８〜図１１及び図１５に示す実施形態では、一対の配線５０は、図の上側の辺において基板２０の表面側から裏面側に引き回されている。この代わりに、一対の配線５０は、図の下側の辺において基板２０の表面側から裏面側に引き回されていてもよい。

１０ 光電変換素子
１２ 光電変換セル
２０ 基板
３１ 第１グリッド電極
３２ 第２グリッド電極
５０ 配線
５０ａ 第１区間
５０ｂ 第２区間
５０ｃ 引き回し部

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板の第１面側に設けられた光電変換素子と、
   前記光電変換素子と電気的に接続され、前記基板の前記第１面側から前記基板の前記第１面とは反対の第２面側に引き回された引き回し部を有する配線と、を有し、
   前記配線は、前記基板の第１面側において、前記光電変換素子の一端部に沿って第１方向に延びた第１区間と、前記第１区間から前記引き回し部に至る第２区間と、を有しており、
   前記引き回し部は、前記第１方向に交差する第２方向において前記第１区間よりも内側に位置しており、
   前記配線の前記第２区間の少なくとも一部は、前記第２方向からみて前記光電変換素子と重なる領域に設けられている、光電変換モジュール。
2. 前記光電変換素子と前記配線とを電気的に接続する電極層を有し、
   前記電極層は、前記第２方向からみて前記第２区間と重なる領域において、前記第２方向における前記第２区間よりも内側にのみ設けられている、請求項１に記載の光電変換モジュール。
3. 前記光電変換素子は、前記第２方向に並んだ複数の前記光電変換セルを有し、
   各々の前記光電変換セルは、前記第１方向に沿って延びており、
   前記第１方向からみて前記第２区間と重なる前記光電変換セルの前記第１方向における長さは、前記第１方向からみて前記第２区間と重ならない前記光電変換セルの前記第１方向における長さよりも短い、請求項１又は２に記載の光電変換モジュール。
4. 前記第１方向からみて前記第２区間と重なる前記光電変換セルの前記第２方向における幅は、前記第１方向からみて前記第２区間と重ならない前記光電変換セルの前記第２方向における幅よりも大きい、請求項３に記載の光電変換モジュール。
5. 前記光電変換セルは、第１電極層と、第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間の光電変換層と、を有し、
   少なくとも一部の前記光電変換セルは、前記第２電極層に隣接し前記第２電極層よりも電気抵抗率の低い電気抵抗率を有するグリッド電極を有し、
   前記グリッド電極は、前記光電変換セルのうち、前記配線の前記第２区間のまわりの少なくとも一部の領域に設けられている、請求項３又は４に記載の光電変換モジュール。
6. 前記グリッド電極は、少なくとも一方向に並んで複数設けられており、
   前記配線の前記第２区間に近い前記グリッド電極のピッチは、前記配線の前記第２区間から遠い前記グリッド電極のピッチよりも小さい、請求項５に記載の光電変換モジュール。
7. 前記グリッド電極は、前記配線の前記第２区間から近い領域にのみ設けられている、請求項５に記載の光電変換モジュール。
   
   
   

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