JP2023090679A - 光起電力モジュールにおけるサブストリングの配列 - Google Patents

光起電力モジュールにおけるサブストリングの配列 Download PDF

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Abstract

【課題】ＰＶセルアレイ内の部分的な遮光及び／又は不整合状態を緩和し、かつＰＶモジュール生産の複雑さを低減するための、光起電力（ＰＶ）セルアレイ又はＰＶモジュールを提供する。【解決手段】ＰＶセルアレイ内のサブストリングを電気的に並列に接続し、かつ空間的に分散させる、光起電力（ＰＶ）セルアレイ又はＰＶモジュールのサブストリングの静的な構成及び配列に関し、電気的に並列に接続され得、かつ、導体交差がジャンクションボックスの外側で最小化されるか又は実質的に排除されるように配列され得る、直列に電気的に接続されたＰＶセルのサブストリングとする。本開示の更なる態様は、電気的に並列接続され、かつ空間的に分散されたサブストリングを実現するために、リアコンタクトＰＶセル及び導電性バックシートを利用する。【選択図】図１Ａ

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２２年１１月７日に出願された「Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒｉｎｇｓ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ」と題する米国仮特許出願第６３／４２３，１８２号の優先権を主張し、２０２２年１月１９日に出願された「Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒｉｎｇｓ ｉｎ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ」と題する米国仮特許出願第６３／３００，８４７号の優先権を主張し、２０２１年１２月１７日に出願された「Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒｉｎｇｓ ｉｎ ａ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅ」と題する米国仮特許出願第６３／２９０，７６７号の優先権を主張し、２０２１年１２月１７日に出願された「Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒｉｎｇｓ ｉｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｂａｃｋｓｈｅｅｔ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ」と題する米国仮特許出願第６３／２９０，９８３号の優先権を主張する。前述の出願の全ての内容は、当該出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
（発明の分野）
本開示の態様は、一般に、光起電力（photovoltaic、ＰＶ）モジュール及び設備に関する。特に、本開示の１つ以上の態様は、不整合状態の緩和を改善するＰＶモジュールにおけるＰＶセルサブストリングの静的な配列のための装置、システム、及び方法、並びにＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの効率を改善するための装置、システム、及び方法に関する。
世界が非再生可能エネルギー源から離れるにつれて、効率的で信頼性のある再生可能エネルギー源の必要性がますます重要になっている。１つの重要な再生可能エネルギー源は、光起電力（ＰＶ）電気エネルギーである。費用効率が高くクリーンなエネルギーの選択肢として、光起電力は、非再生可能エネルギー源からの転換にとって極めて重要である。
しかしながら、現在のＰＶ解決策には限界がある。ＰＶエネルギー生産における１つの主要な制限は、不整合又は部分的な遮光状態の問題である。現在、ＰＶモジュールから有用な電力を得るために、複数のＰＶセルがストリングにおいて直列に接続されて、ストリングから有用な電位及び電流出力を提供する。しかしながら、直列に接続されたストリング内の１つ以上のＰＶセルが、部分的又は完全な遮光に起因して照射の低減及び電流生産の低減を被る場合、直列に接続されたストリング全体の生産は低減され、健全なセルは順方向にバイアスされることになる。更に、生産セルにわたる順方向バイアスは、低減されたセルを逆方向バイアスし得、ストリング内の生産ＰＶセルの電流は、低減されたセル内で放散され、「ホットスポット」及びＰＶモジュールへの可能な損傷を引き起こし得る。
本開示の態様は、上記の技術的問題及び／又は他の技術的課題のうちの１つ以上を克服する技術的解決策を提供する。本開示の態様は、加えて、光起電力（ＰＶ）モジュール及び／又はＰＶセルアレイのための効率の改善及び不整合状態の緩和に関する。例えば、本開示の１つ以上の態様は、光起電力（ＰＶ）セル、サブストリング、及びアレイの静的な配列、トポロジ、及び電気的接続に関する。加えて、態様は、そのようなＰＶセルアレイの配列及びトポロジを実現するためのリアコンタクトＰＶセル及び導電性バックシートの使用に関する。更に、態様は、本開示の様々な態様を利用するルーフタイルＰＶセルアレイに関する。本明細書に記載の態様は、ＰＶエネルギー生成を様々に改善するためにパワーエレクトロニクスをＰＶセルアレイに組み込むことに更に関する。
本開示のいくつかの特徴は、添付の図面において、限定としてではなく、例として提示されている。図面において、同様の数字（例えば、同じ２つの数字で終わる数字）は同様の要素を参照し得る。
本明細書に記載する本開示の１つ以上の態様による、例示的な光起電力（ＰＶ）モジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図１ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図２ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図３ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図３ＣのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図３ＥのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示による、インターリーブ構成を有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図３ＧのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 部分的な遮光状態のコンテキストにおける、図３ＧのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 本開示による、インターリーブ構成を有するＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図３ＪのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図４ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図５Ａの例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの例示的な電気回路図を図示する。 本明細書に記載する本開示の１つ以上の態様による、ＰＶセルアレイを有する例示的なＰＶモジュールを図示する。 図６ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を示す。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイを図示する。 図７ＡのＰＶモジュール及びＰＶセルアレイの実施例の例示的な電気回路図を図示する。 本明細書に記載する本開示の１つ以上の態様による、１／２カットＰＶセルアレイを有する例示的な２行サブストリングＰＶモジュールを図示する。 図１０Ａ及び図１０Ｂの例示的な分散ＰＶセルアレイの例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な導電性バックシートを図示する。 複数の厚さを有する図９Ａの例示的な導電性バックシートの断面図を図示する。 ＰＣＢタイプのバックシートとしての図９Ａの例示的な導電性バックシート９０１の断面を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な３×３サブストリング全交差結合（total-cross tied、ＴＣＴ）分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 図１０Ａの分散ＰＶセルアレイの分散サブストリングの例示的なレイアウトを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な４×４交差結合分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 図１１ＡのＰＶセルアレイの例示的な分散サブストリング配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な３×２分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 図１１Ｃの例示的な３×２ＰＶセルアレイの例示的な物理的分散サブストリング配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｃ及び図１１Ｄの例示的な分散ＰＶセルアレイの例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な２×６分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｆの例示的な２×６分散ＰＶセルアレイの例示的な物理的配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な２×５分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｈの例示的な２×５分散ＰＶセルアレイの例示的な物理的配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイの例示的な電気的相互接続方式を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｉの分散ＰＶセルアレイの例示的な電気的相互接続方式を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイの例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｉの分散ＰＶセルアレイの例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な２×５分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｎの例示的な２×５分散ＰＶセルアレイの例示的な物理的配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１２Ｂの例示的な４×４ＰＶセルアレイの部分的に遮光された例示的な物理的分散サブストリング１００２の配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１２Ａの例示的な部分的に遮光された物理的分散サブストリング配列の例示的な電気的相互接続方式を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、２×２ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的な電気的相互接続性を図示する。 図１４Ａのサブストリングの例示的な空間的分散物理的配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１４Ａ及び図１４Ｂの２×２ＴＣＴ及び空間的分散ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの例示的なルーフタイルＰＶセルアレイトポロジを図示する。 本開示による、図１５の例示的なＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なルーフタイルＰＶセルアレイ及び例示的なルーフタイルＰＶモジュールを図示する。 図１７の例示的なルーフタイルＰＶセルアレイを実現するための例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、図１４Ａ及び図１４Ｂの２×２ＴＣＴ及び空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの例示的なルーフタイルＰＶセルアレイトポロジを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な垂直ルーフタイルＰＶセルアレイを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、ＰＶセルアレイ側に近接して配設された例示的なジャンクションボックスを有する例示的なＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｃを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、２つのジャンクションボックスを有する例示的なＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを図示する。 本開示の接続されたルーフタイルＰＶモジュールのシステムを図示する。 図１９Ａの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 図１９Ｂの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 図１９Ｃの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、１×８完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的な電気回路図を図示する。 図２１Ａの完全並列ＰＶセルアレイの例示的な物理的配列を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ及び例示的な完全並列ルーフタイルＰＶモジュールを図示する。 例示的な完全並列ルーフタイルＰＶモジュール及び例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイの別の例示的なトポロジを図示する。 Ｕ字形状のサブストリングを備える例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的なトポロジを図示する。 Ｕ字形状のサブストリングを備える例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的なトポロジを図示する。 ＰＶセルアレイの半分につき４つのサブストリングを有する偶数のサブストリングと、中点交差結合導体とを有する図２３Ａのトポロジを図示する。 ＰＶセルアレイの各半分につき３つ半のサブストリングを有する奇数のサブストリングと、中点交差結合導体とを有する図２３Ａのトポロジを図示する。 図２０Ａの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 図２０Ｂの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 図２０Ｃの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシートを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 例示的な延伸一体化カートリッジ電力デバイスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、別の例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的な分割ジャンクションボックス延伸一体化電力デバイスを示す。 本開示の１つ以上の態様による、ＰＶモジュール及びＰＶセルアレイのコンテキストにおける例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、ＰＶモジュール及びＰＶセルアレイのコンテキストにおける例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示による、例示的な延伸一体化電力デバイスの例示的な代替構成を図示する。 本開示による、例示的な延伸一体化電力デバイスの例示的な代替構成を図示する。 本開示による、例示的なルーフタイルＰＶモジュールに装着されるコンテキストにおける例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示による、例示的なルーフタイルＰＶモジュールに装着されるコンテキストにおける例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、例示的なパワーエレクトロニクスを図示する。 本開示の１つ以上の態様による、モジュールレベルパワーエレクトロニクス（module level power electronic、ＭＬＰＥ）組み込みの様々な実施例を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、モジュールレベルパワーエレクトロニクス（module level power electronic、ＭＬＰＥ）組み込みの様々な実施例を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、モジュールレベルパワーエレクトロニクス（module level power electronic、ＭＬＰＥ）組み込みの様々な実施例を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、モジュールレベルパワーエレクトロニクス（module level power electronic、ＭＬＰＥ）組み込みの様々な実施例を図示する。 本開示の１つ以上の態様による、ＰＶモジュール上又はマルチモジュールレベル上にパワーエレクトロニクス（power electronics、ＰＥ）が組み込まれた例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイ回路を図示する。 サブストリングレベル及びＰＶモジュール又はマルチＰＶモジュールレベル上でのＰＥが組み込まれた例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイ回路を図示する。
添付の図面は、本明細書の一部を構成し、本開示の例を示している。図面に示され、かつ／又は本明細書で考察される実施例は、非排他的であり、本開示を実施し得る方法にはその他の実施例もあることを理解されたい。本明細書に記載するように、光起電力（ＰＶ）セルアレイ及びＰＶモジュールは、直列に接続されたＰＶセルのサブストリングから構成され得る。直列に接続されたＰＶセルのサブストリングは、サブストリング内の最も弱いＰＶセルに従って動作し得る。他の点では正常に照射されたＰＶセルのサブストリング内の１つ以上のＰＶセルが遮光又は他の低減された照射照度を受けるとき、遮光されたＰＶセルは、他の点では正常に照射されたＰＶセルよりも少ない電流を生み出し、不整合状態を生み出し得る。そのような場合、サブストリング全体は、低減されたレベルで動作し得、正常に照射されたＰＶセルは順方向バイアスになり得、低減されたＰＶセルは逆方向バイアスになり、正常に照射されたＰＶセルによって生み出された過剰エネルギーを吸収し得る。これにより、いくつかの事例では、ＰＶセルアレイのほんの一部のみが遮光されるか又は別様に低減された照射又は生産を受けるとき、ＰＶセルアレイ全体の生産は、最大１００％低減され得る。更に、逆方向バイアスされたＰＶセル（又は他のＰＶ発電機（例えば、サブストリング、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール、ＰＶモジュールアレイ）におけるエネルギーの吸収は、「ホットスポット」を引き起こし得、ＰＶセル、ＰＶセルアレイ、及び／又はＰＶモジュールに損傷を与える可能性があり得る。
本開示の態様は、不整合又は部分的な遮光状態の緩和を改善するためのＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの静的再構成に関する。更に、本開示の態様は、不整合緩和を改善することと、ＰＶセルアレイ生産及び製造の改善された方法とに関する。これらの目的のために、本開示のいくつかの態様は、製造及び組み立ての容易さを維持しながら、ＰＶセルアレイ内のサブストリングを様々に配列し、電気的に接続すること（例えば、並列に、直並列に、及び／又は交差結合（例えば、全交差結合（ＴＣＴ））に関する。これらの目的に加えて、本開示のいくつかの態様は、有益なＰＶセルの電気的相互接続性を（とりわけ、不整合状態を緩和するために）生み出し、ＰＶセル及びサブストリングの空間的トポロジを変化させるための、導電性バックシート及びリアコンタクトＰＶセルの使用に関する。そのような構成は、導電性バックシート及びリアコンタクトＰＶセルを利用する、様々な電気的に接続され空間的に配列されたＰＶセルアレイの製造及び生産の複雑さの低減と関連付けられ得る。
図１Ａは、本開示の１つ以上の実施例による例示的なＰＶモジュール１００及びＰＶセルアレイ１１０を図示する。多数のＰＶセルアレイが本明細書に図示され（例えば、横向きＰＶセルアレイ（例えば、図１Ａ～図５Ｂに示される）、縦向きＰＶセルアレイ（例えば、図６Ａ～図７Ｂに示される）、分散ＰＶセルアレイ（例えば、図１０Ａ～図１２Ｂに示される）、ルーフタイルＰＶセルアレイ（例えば、図１４Ａ～図１９Ｄに示される）など）、一般にＰＶセルアレイと称される。図１Ａを参照すると、ＰＶモジュール１００Ａは、ＰＶセルアレイ１１０Ａを備え得る。ＰＶセルアレイ１１０Ａは、いくつかのサブストリング１０２（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ、１０２ＡＢ、１０２ＡＣなどを備え得る。多数のサブストリングが本明細書に記載され（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ、１０２ＡＢ、１０２ＡＣなど（例えば、図１Ａ～図５Ｂに示される）、４行サブストリング１０２ＢＡ、１０２ＢＢ、１０２ＢＣ（例えば、図６Ａ～図７Ｂに示される）、分散サブストリング１００２、１４０２、１５０２、１６０２、１７０２、１８０２、及び１９０２（例えば、図９Ａ～図１９Ｄに示される）など）、一般にサブストリングと称される。各サブストリングは、直列に電気的に接続された複数のＰＶセル（例えば、ＰＶセル１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃなど）を含み得る。多数のＰＶセルが本明細書に記載され（例えば、１０４ＦＡ、１０４ＦＢ、１０４ＦＣ（例えば、図１Ａに示される）、リアコンタクトＰＶセル９０４（例えば、図９に示される）など）、一般にＰＶセルと称される。本開示のＰＶセルは、単結晶シリコン、多結晶シリコン、薄膜、ガリウムヒ素、多接合、ペロブスカイト、有機太陽電池、色素増感太陽電池、量子ドットなどを含み得る。サブストリングは、フルＰＶセル（例えば、ＰＶセル１０４）、１／２カットＰＶセル（例えば、ＰＶセル８０４）、１／４カットＰＶセル、又は本明細書に更に詳細に記載する任意の部分的カットＰＶセルから形成され得、及び／又はそれらを備え得、本明細書では一般にＰＶセルと称される。更に、サブストリングは、任意の数のＰＶセルを含み得る。サブストリング内のＰＶセルは、正端子及び負端子を有し得、電気的に直列に接続されてサブストリングを形成し得る。例えば、ＰＶセル１０４ＦＡの正端子は、ＰＶセル１０４ＦＢの負端子に接続され得、ＰＶセル１０４ＦＢの正端子は、ＰＶセル１０４ＦＣの負端子に接続され得る。したがって、サブストリングは、正端子（例えば、正端子１０３）及び負端子（例えば、負端子１０５）で終端し得る。
サブストリング１０２は、電気的に互いに並列に接続されて、電気的に直列に接続されたＰＶセル１０４の電気的に並列に接続されたサブストリング１０２のＰＶセルアレイ１１０を確立し得る。ＰＶセル１０４、サブストリング１０２、ＰＶセルアレイ１１０、及びＰＶモジュール１００は、全てＰＶ発電機の実施例である。サブストリング１０２は、任意の数のＰＶセル１０４（例えば、２０個のＰＶセル、３０個のＰＶセルなど）を備え得る。図１Ａに示す黒色の実線は、導電性経路を図示する。導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図１Ｂは、図１ＡのＰＶモジュール１００及びＰＶセルアレイ１１０Ａの実施例の例示的な電気回路図を図示する。
ＰＶモジュール１００又はＰＶセルアレイ１１０のいくつかのサブストリング１０２は、全てのサブストリング端子１０３、１０５がＰＶモジュール１００及び／又はＰＶセルアレイの正中線１３０に面して終端し得るように、ＰＶモジュール１００上に配列され得る。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ＰＶセルアレイ１１０は、６つのサブストリング１０２を含む。代替的に、いくつかの実施例では、ＰＶセルアレイ１１０には、任意の数のサブストリング１０２が設けられてもよい。ＰＶモジュール１００及び／又はＰＶセルアレイ１１０は、第１の半分及び第２の半分を含み得る。サブストリング１０２の第１の半分は、第１の半分上に配設され得、サブストリング１０２の第２の半分は、第２の半分上に配設され得る。例えば、６つのサブストリング１０２（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ～１０２ＡＦ）を有するＰＶモジュール１００の場合、３つのサブストリング（例えば、１０２ＡＡ、１０２ＡＢ、及び１０２ＡＣ）がＰＶモジュール１００の第１の半分に配設され得、３つのサブストリング１０２（例えば、１０２ＡＤ、１０２ＡＥ、及び１０２ＡＦ）がＰＶモジュール１００の第２の半分に配設され得る。各サブストリングは、少なくとも２つの隣接するサブストリングを有し得る。サブストリング１０２は、上に（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡは、２行サブストリング１０２ＡＢの上の隣接と見なされ得る）、下に（例えば、２行サブストリング１０２ＡＢは、２行サブストリング１０２ＡＡの下の隣接と見なされ得る）、右に（例えば、２行サブストリング１０２ＡＦは、２行サブストリング１０２ＡＡの右の隣接と見なされ得る）、及び／又は左に（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡは、２行サブストリング１０２ＡＦの左の隣接と見なされ得る）、それらの任意の組み合わせで、隣接サブストリング１０２を有し得る。サブストリング１０２は、各サブストリング１０２の負端子１０５が第１の隣接するサブストリング１０２の負端子１０５に近接して終端し得、各サブストリング１０２の正端子１０３が第２の隣接するサブストリング１０２の正端子１０３に近接して終端し得るように、ＰＶモジュール１００上及び／又はＰＶセルアレイ１１０内に配列され得る。この近接配列は、いくつかの場合には、異なるサブストリングの並列接続を簡素化し得る。例えば、２行サブストリング１０２ＡＡの負端子１０５は、第１の隣接する２行サブストリング１０２ＡＢ（２行サブストリング１０２ＡＡの下の）の負端子１０５に近接して終端し得、２行サブストリング１０２ＡＡの正端子１０３は、第２の隣接する２行サブストリング１０２ＡＦ（２行サブストリング１０２ＡＡの右の）の正端子１０３に近接して終端し得る。第１の隣接及び第２の隣接という用語は任意であり、参照のためのものであり、例示のみを目的としており、限定することを意図していない。図１Ａ及び図１Ｂは、サブストリング内接続を図示するが、サブストリング間接続は図示しない。
図示の目的のために、各サブストリング１０２は、サブサブストリングからなる行に更に分割され得、例えば、２行サブストリング１０２ＡＡは、サブサブストリング、サブサブストリング１０６ＡＡＡ及びサブサブストリング１０６ＡＡＢからなる２つの行に分割され得る。２行サブストリング１０２Ａの多くの実施例が本明細書に提供され（例えば、１０２ＡＡ、１０２ＡＢ、１０２ＡＣなど）、一般に２行サブストリング１０２Ａと称され得る。代替的に、サブストリング１０２は、４つ（本明細書に更に詳細に記載するように）、６つ、８つなどのサブサブストリング１０６に分割されてもよい。２行サブストリング１０２Ａは、サブサブストリング１０６、サブサブストリング１０６ＡＡＡ及びサブサブストリング１０６ＡＡＢからなる２行に配列され得る。上記のように、ＰＶセルアレイ１１０のサブストリング１０２の総数の半分は、ＰＶモジュール１００及び／又はＰＶセルアレイ１１０のいずれかの側に配設され得る。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、２行サブストリング１０２Ａは、ＰＶモジュール１００の半分当たりの２行サブストリング１０２Ａの数に２を乗じた数に等しいサブサブストリング１０６からなる行で、ＰＶモジュール１００上に配列され得る。例えば、３つの２行サブストリング１０２Ａ（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ～１０２ＡＣ）は、ＰＶモジュール１００の第１の半分に配設され得、３つの２行サブストリング１０２Ａ（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ～１０２ＡＣ）は、更に６つのサブサブストリング１０６に分割され得る。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、各サブサブストリング１０６は、サブストリング正端子１０３からサブストリング中点１０７（例えば、サブストリング電位中点）まで、又はサブストリング負端子１０３からサブストリング中点１０７まで延在し得る。ＰＶモジュール１００上のサブストリング中点１０７は、等電位であり得るか、又は同様の動作状態下で実質的に同じ電位を有し得る。いくつかの場合には、本明細書に記載するように（例えば、図３Ａ～図５Ｂを参照して、サブストリング中点１０７（及び、いくつかの構成では、例えば、図７Ａに関連して記載するように、１／４点及び／又は３／４点）は、サブサブストリングの並列接続を作り出すために、互いに電気的に接続され得る。
図２Ａは、本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール１００及びＰＶセルアレイ１１０Ａを図示する。図２Ａに示す黒色の実線は、導電性経路を図示する。導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図２Ｂは、図２ＡのＰＶモジュール１００及びＰＶセルアレイ１１０Ａの実施例の例示的な電気回路図を図示する。本明細書に記載し、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、サブストリング１０２（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ～１０２ＡＦ）は、各サブストリング負端子１０５が第１の隣接するサブストリング１０２の負端子１０５に近接して終端し得、各サブストリング正端子１０３が第２の隣接するサブストリング１０２の正端子１０３に近接して終端し得るように配列され得る。次いで、隣接する端子が、電気的に接続され得る。例えば、２行サブストリング１０２ＡＡの負端子１０５は、２行サブストリング１０２ＡＢの負端子１０５に近接して終端し得、電気的に接続される。加えて、２行サブストリング１０２ＡＡの正端子１０３は、２行サブストリング１０２ＡＦの正端子１０３に近接して終端し、電気的に接続し得る。そのようなサブストリング１０２の配列は、生産の複雑さを低減しつつ、ＰＶモジュール１００の全てのサブストリング１０２の並列接続を可能にし得る。例えば、そのような配列は、ＰＶモジュールジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２Ａ）の外側の導体交差（例えば、リボンワイヤなど）を伴わずに、ＰＶアレイ１１０Ａの全てのサブストリング１０２の並列接続を可能にし、ＰＶモジュール生産のための材料及び労力のコストを低減し得る。隣接するサブストリング端子間のそのような電気的接続は、例えば、リボンワイヤ又は任意の他の導体をＰＶセル端子に直接はんだ付けすることによって行われ得る。更に、図２Ａ及び図２Ｂに示すようにサブストリング１０２を配列することによって、ジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２Ａ）の外側の導体交差が最小限に抑えられ得るか、又は実質的に排除され得る。
なおも図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、ＰＶセルアレイの例示的な電気回路は、以下のようであり得る、すなわち、２行サブストリング１０２ＡＡの負端子１０５は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＢの負端子１０５に近接して終端し、電気的に接続し得る。２行サブストリング１０２ＡＢの正端子１０３は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＣの正端子１０３に近接して終端し、電気的に接続し得る。２行サブストリング１０２ＡＣの負端子１０５は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＤの負端子１０５に近接して終端し、電気的に接続し得る。２行サブストリング１０２ＡＤの正端子１０３は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＥの正端子１０３に近接して終端し、電気的に接続し得る。２行サブストリング１０２ＡＥの負端子１０５は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＦの負端子１０５に近接して終端し、電気的に接続し得る。２行サブストリング１０２ＡＦの正端子１０３は、隣接する２行サブストリング１０２ＡＡの正端子１０３に近接して終端し、電気的に接続し得る。上記の例示的な概略図は、導体交差を伴わずに電気的接続を達成し得る、すなわち、ジャンクションボックス２４２Ａの外側の導体交差を大幅に低減する。図２Ａ及び図２Ｂは、２行サブストリング１０２Ａの実施例を有するサブストリング相互接続方式を図示するが、同じ方式が、より多くの行を備えるサブストリング（例えば、４行サブストリング１０２Ｂなど）のために使用され得る。
サブストリング１０２の全てを電気的に並列に接続するために、残りの接続が行われ得る。そのような残りの接続は、ＰＶモジュール１００の正中線１３０に近接して達成され得、単一のジャンクションボックス２４２Ａ内で行われ得る。多数のジャンクションボックスが本明細書で参照され（例えば、単一のジャンクションボックス２４２Ａ、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ、第２のジャンクションボックス２４２ＢＢ、ジャンクションボックス１１４２、１５４２、１７４２、１９４２など）、一般にジャンクションボックスと称される。いくつかの事例では、全てのサブストリング１０２は、ＰＶモジュール１００の正中線１３０に近接し、かつそれに面して終端し得る。したがって、ＰＶモジュール正中線１３０に近接して位置するジャンクションボックス２４２内にＰＶモジュールバス及び／又は電線（例えば、導体）を経路指定することは、ＰＶモジュール１００の生産の複雑さを低減させ得る。ＰＶセルアレイの正バス及び負バスは、単一のジャンクションボックス２４２Ａに経路指定されてもよく、そこで、正ライン（例えば、導体）が正バスに接続され得、負ラインが負バスに接続され得る。例えば、導体（例えば、リボンワイヤ）は、２行サブストリング１０２ＡＣと２行サブストリング１０２ＡＤとの間の負接続に接続され、単一のジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され得る。同様に、導体は、２行サブストリング１０２ＡＡと２行サブストリング１０２ＡＦとの間の正接続に接続され、単一のジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され得る。２行サブストリング１０２ＡＡと２行サブストリング１０２ＡＢとの間、及び２行サブストリング１０２ＡＦと２行サブストリング１０２ＡＥとの間の負接続は、同様に、単一のジャンクションボックス２４２Ａに経路指定され得る。加えて、２行サブストリング１０２ＡＢと２行サブストリング１０２ＡＣとの間、及び２行サブストリング１０２ＡＤと２行サブストリング１０２ＡＥとの間の正接続は、単一のジャンクションボックス２４２Ａに経路指定され得る。本明細書に記載するようなサブストリング１０２の配列に起因して、端子は、単一のジャンクションボックス２４２Ａに近接して配設され得、導体交差又は干渉を伴わずに単一のジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され得ることが理解され得る。これは、導体遮蔽、絶縁などを最小限に抑えることによって、製造の容易さを高め得る。単一のジャンクションボックス２４２Ａにおいて、正ラインは、互いに結合され得、負ラインは、互いに結合され得、単一のジャンクションボックス２４２Ａの外側に導体交差を伴わずに、サブストリング１０２を並列に効果的に配線する。本明細書に記載するようにサブストリング１０２を並列に配線することは、ＰＶセルアレイ１１０及びＰＶモジュール１００の不整合状態の緩和を増大させ得、効率を増大させ得る。
図３Ａは、本明細書の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール３００Ａ（一般に、ＰＶモジュール３００）及びＰＶセルアレイ３１０Ａ（一般に、ＰＶセルアレイ３１０）を図示する。図３Ａ～図３Ｋは、例示的なＰＶモジュール３００及び／又はＰＶセルアレイ３１０を図示する。図３Ａ、図３Ｃ、図３Ｅ、図３Ｇ、図３Ｊに示す黒色の実線及び白色の実線は、導電性経路を図示する。例えば、白色の実線は、ＰＶセル１０４のシリコンを通る導電性経路であり得、黒色の実線は、例えば、リボンワイヤを通る導電性経路であり得る。しかしながら、導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図３Ｂは、図３Ａの例示的なＰＶモジュール３００Ａ及びＰＶセルアレイ３１０Ａの例示的な電気回路図を図示する。サブストリング１０２（例えば、２行サブストリング１０２ＡＡ～１０２ＡＦ）は、サブストリング電位中点１０７を有し得る。例えば、２行サブストリング１０２ＡＡは、電位中点１０７Ａを有し得、２行サブストリング１０２ＡＢは、電位中点１０７Ｂを有し得る。ＰＶモジュール３００は、１つ以上のサブストリング中点交差結合３３６（例えば、導体）を含み得る。サブストリング中点交差結合３３６は、複数のサブストリング１０２の電位中点１０７を電気的に接続し得る。サブストリング中点交差結合１０７は、例えば、サブストリング１０２及びＰＶセルアレイ３１０Ａの並列化を増加させてサブサブストリング１０６の上半分及び下半分を本質的に並列化することによって、異なる部分的な遮光又は他の不整合状態下でのＰＶセルアレイ３１０Ａの電力出力を改善し得る。加えて、サブストリング中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂは、ＰＶセルアレイ３１０Ａの部分を対称化して、追加の遮光及び／又は他の不整合状態緩和ロバスト性をもたらし得る。同じパターンを有する図３Ａに示すサブサブストリング１０６（例えば、行）は、対称であると見なされ得る（例えば、１つの対称な行が別の対称な行の代わりに導通し得る）。サブストリング中点交差結合３３６は、ＰＶモジュール３００の半分に配設された全てのサブストリング１０２の電位中点１０７を電気的に接続し得る。例えば、図３Ａを参照すると、サブストリング中点交差結合３３６Ａは、２行サブストリング１０２ＡＡ、２行サブストリング１０２ＡＢ、及び２行サブストリング１０２ＡＣの電位中点１０７を電気的に接続し得る。同様に、サブストリング中点交差結合３３６Ｂは、２行サブストリング１０２ＡＤ、２行サブストリング１０２ＡＥ、及び２行サブストリング１０２ＡＦの電位中点１０７を電気的に接続し得る。サブストリング中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂは、ジャンクションボックス２４２内に経路指定され得る。そこでは、２つのサブストリング中点交差結合３３６を互いに接続され得、例えば、記載するようにＰＶセルアレイ３１０Ａを更に並列化し得る。追加的に又は代替的に、電位中点１０７は、例えば、ＰＶセルアレイ３１０Ａによって生み出される電力に影響を及ぼすために、例えば、本明細書により詳細に考察するようにＰＶセルアレイ３１０Ａを最適化するために、パワーエレクトロニクス（ＰＥ）とともに使用されてもよい。
サブストリング中点交差結合３３６は、ＰＶセルアレイ３１０Ａを更に電気的に並列化し得、更なる不整合又は部分的な遮光状態の緩和及び／又は効率の向上を可能にし得る。本明細書に記載するように、直列に接続されたＰＶセル１０４のストリング（例えば、サブストリング１０２）は、ストリング内の最も弱いＰＶセル１０４に従って電力を生成し得る。他の点では正常な状況のＰＶセル１０４のストリング内の１つ以上のＰＶセル１０４が遮光又は他の低減された照射照度を受けるとき、遮光されたＰＶセル１０４は、他の点では正常な状況のＰＶセル１０４より少ない電流を生み出し得る。そのような場合、ストリング全体は、低減されたレベルで動作し得、低減されたＰＶセル１０４は、逆方向バイアスになり、及び／又は正常な状況のＰＶセル１０４によって生み出された過剰エネルギーを吸収し得る。このエネルギーの吸収は、（例えば、還元されたＰＶセル１０４に逆方向バイアスをかけることによって）「ホットスポット」を引き起こし得、ＰＶセル１０４、ＰＶセルアレイ３１０、及び／又はＰＶモジュール３００に損傷を与える可能性があり得る。図３Ａの構成の例示的な部分的な遮光状態緩和を示すために、サブサブストリング１０６ＡＡＡ内のＰＶセル１０４ＡＡ及びサブサブストリング１０６ＡＣＢ内のＰＶセル１０４ＣＫが遮光又は他の低減された照射照度を受けていると仮定する。図３Ａに示す構成に起因して、実質的に、サブサブストリング１０６ＡＡＡ及びサブサブストリング１０６ＡＣＢは、単独で影響を受け得る（ＰＶセルアレイの６分の１）。しかしながら、サブストリング中点交差結合３３６Ａを欠く構成では、２行サブストリング１０２ＡＡ及び２行サブストリング１０２ＡＣが遮光されたＰＶセル１０４ＡＡ及び１０４ＣＫによって影響を受け得るので、ＰＶセルアレイの３分の１が低減されたレベルで動作し得る。サブストリング中点交差結合３３６はまた、不整合状態及び／又は部分的な遮光状態の間の電力生産の増加を可能にしながら、本明細書に記載するような「ホットスポット」からのＰＶモジュール損傷に対する耐性を改善し得る。
図３Ｃは、本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール３００Ｃ及びＰＶセルアレイ３１０Ｃを図示する。図３Ｄは、図３ＣのＰＶモジュール３００Ｃ及びＰＶセルアレイ３１０Ｃの実施例の例示的な電気回路図を図示する。図３Ｃ及び図３Ｄを参照すると、サブストリング中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂを電気的に接続することが更に有利であり得る。中点交差結合コネクタ３５４は、サブストリング中点交差結合３３６Ａと３３６Ｂとの間に接続され、サブストリング中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂを電気的に接続し得る。中点交差結合コネクタ３５４は、任意の導体（例えば、リボンワイヤ）であり得る。図３Ｃは、２つの中点交差結合コネクタ３５４を有するＰＶセルアレイ３１０Ｃを図示するが、任意の数の中点交差結合コネクタ３５４が使用され得る。ＰＶセルアレイ３１０Ｃを更に並列化及び対称化することによって、中点交差結合コネクタ３５４は、ＰＶモジュール効率を増加させ、異なる部分的な遮光状態に対するＰＶモジュール３００Ｃの耐性を更に改善し得る。同じパターンを有する図３Ｃに図示するサブサブストリング１０６（例えば、行）は、対称であると見なされ得る。
サブストリング１０２が本開示の１つ以上の態様に従って配列されるとき、サブストリング電位中点１０７は、ＰＶモジュール縁部３４４に近接して配設され得ることが理解され得る。サブストリング中点交差結合３３６は、例えば、導体（例えば、リボンワイヤ）をサブストリング電位中点１０７においてＰＶセル１０４に直接はんだ付けすることによって、サブストリング電位中点１０７においてＰＶセル１０４に直接接続され得る。追加的又は代替的に、サブストリング中点交差結合３３６は、ＰＶモジュール縁部３４４に近接するＰＶセル１０４から離れたサブストリング電位中点１０７に接続されてもよい。そのようなレイアウト及び方法は、本明細書に記載するような他の利点の中でも特に、ＰＶモジュール生産及び／又は製造の簡素化及び利便性を高め得る。
図３Ｅは、本開示の１つ以上の態様による例示的なＰＶモジュール３００Ｅ及びＰＶセルアレイ３１０Ｅを図示する。図３Ｆは、図３ＥのＰＶモジュール３００Ｅ及びＰＶセルアレイ３１０Ｅの実施例の例示的な電気回路図を図示する。図１Ａ～図３Ｄは、各サブストリング１０２の両方の端子が、隣接するサブストリングの同じ極性の端子に近接して配設されたＰＶセルアレイを図示する。異なる構成では、サブストリング１０２は異なるように配列されてもよい。図３Ｅ及び図３Ｆを参照すると、例えば、異なる遮光状態を考慮して、端子が図３Ｅに従って、例えば以下：
Figure 2023090679000002
のように配列されるように、ＰＶセルアレイ３１０Ｅ内にサブストリング１０２Ａを配設することが有利であり得る。そのような構成によれば、ＰＶセルアレイの両方の半分は、ＰＶセルアレイ正中線に関して鏡映されていると見なされ得る。サブストリング１０２Ａの全ては、並列に接続され得る。中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂは、サブストリング１０２Ａの中点１０７に接続され得る。中点交差結合コネクタ３５４は、中点交差結合３３６に接続され得る。そのため、ＰＶセルアレイ３１０Ｅは、図３Ｅに従って、及び本明細書に記載するように、並列化及び対称化され得る。同じパターンを有する図３Ｅに図示するサブサブストリング１０６（例えば、行）は、対称であると見なされ得る。これにより、図３Ｅの構成に起因して、例えば、ＰＶセル１０４ＡＡを覆う遮光状態、及びＰＶセル１０４ＤＫを覆う遮光状態は、モジュールの異なる側にあり、異なるサブストリングに影響を及ぼすが、ＰＶセルアレイ３１０Ｅの１／６しか低減しない場合がある。
図３Ｇは、本開示によるインターリーブ構成を有する例示的なＰＶモジュール３００Ｇ及びＰＶセルアレイ３１０Ｇを図示する。図３Ｈは、図３ＧのＰＶモジュール３００Ｇ及びＰＶセルアレイ３１０Ｇの実施例の例示的な電気回路図を図示する。図３Ｅは、正中線に関して実質的に鏡映されたＰＶセルアレイ３１０の実施例を図示する。考慮事項、例えば、遮光状態の考慮事項に応じて、端子がインターリーブされるように、ＰＶセルアレイ３１０内にサブストリングを配設することが有利であり得る。例えば、図３Ｇを参照すると、サブストリング１０２Ａは、以下：
Figure 2023090679000003
のように、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの正中線に近接して終端するように配列され得る。これにより、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの第１の半分の各端子は、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの第２の半分上の反対の極性の端子の向かい側に配設され得る。サブストリング１０２Ａの全ては、並列に接続され得る。中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂは、サブストリング１０２Ａの中点１０７に接続され得る。中点交差結合コネクタ３５４は、中点交差結合３３６に接続され得る。そのため、ＰＶセルアレイ３１０Ｇは、図３Ｇに従って、並列化及び対称化され得る。同じパターンを有する図３Ｇに図示するサブサブストリング１０６（例えば、行）は、対称であると見なされ得る。
図３Ｉは、部分的な遮光状態のコンテキストにおける、図３ＧのＰＶモジュール３００Ｇ及びＰＶセルアレイ３１０Ｇを図示する。図３Ｇの構成のいくつかの利点は、図３Ｉを参照して理解され得る。遮光状態は、固定要素（例えば、枝、葉、近くの構造の静的要素など）から生じることが多く、したがって、遮光状態は、離散的である（分散的であるのとは対照的に）ことが多い。図３Ｉを参照すると、第１の遮光状態３５２Ａは、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの最下行全体に影響を及ぼしている。これにより、第１の遮光状態３５２Ａは、２つの異なるサブストリング１０２Ａ（サブストリング１０２ＡＣ及び１０２ＡＤ）のセルに影響を及ぼしている。加えて、影響を受けるサブストリングは、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの異なる半分上にある。他の構成では、そのような遮光状態は、ＰＶセルアレイのより大きな部分（例えば、１／３、１／２、アレイ全体など）の生産を低減し得る。しかしながら、（図３Ｇの）ＰＶセルアレイ３１０Ｇの構成及び対称性に起因して、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの１／６のみが低減され得（遮光状態の下の行のみ）、遮光されていないサブストリングの半分（例えば、遮光されていない行）は、伝導し続け得る。同様に、第２の遮光状態３５２Ｂは、ＰＶセルアレイ３１０Ｇの片側の第２の行及び第３の行（サブサブストリング１０６ＡＡＢ及び１０６ＡＢＡ）に影響を及ぼすものとして図示されている。これにより、第２の遮光状態３５２Ｂは、２つのサブストリング１０２（サブストリング１０２ＡＡ及び１０２ＡＢ）のセルを覆っている（例えば、セルへの照射照度を低減している）。他の構成では、そのような遮光状態は、ＰＶセルアレイのより大きな部分（例えば、１／３、１／２、アレイ全体など）の生産を低減し得る。しかしながら、（図３Ｇの）ＰＶセルアレイ３１０Ｇの構成及び対称性に起因して、アレイの１／６のみが低減され得（遮光状態の下の行のみ）、遮光されていないサブストリングの半分（例えば、遮光されていない行）は、伝導し続け得る。
図３Ｊは、本開示による、インターリーブ構成を有するＰＶモジュール３００Ｊ及びＰＶセルアレイ３００Ｊを図示する。図３Ｋは、図３ＪのＰＶモジュール３００Ｊ及びＰＶセルアレイ３１０Ｊの実施例の例示的な電気回路図を図示する。上記のように、ＰＶセルアレイは、単一の中点交差結合コネクタ３５４（又はその任意の他の数量）を備え得る。図３Ｊは、単一の中点交差結合コネクタ３５４のみを有する、図３ＧのＰＶセルアレイ３１０Ｇと実質的に同様のインターリーブ構成を有するＰＶセルアレイ３１０Ｊを図示する。単一の中点交差結合コネクタ３５４は、２つの中点交差結合３３６Ａ及び３３６Ｂから延在し得る。中点交差結合コネクタ３５４は、ＰＶセルアレイ３１０Ｊの正中線（例えば、横断方向の正中線）に近接して配置され得る。そのような配置は、他の構成よりも伝導損失を低減し得る。代替的に、単一の中点交差結合コネクタ３５４は、異なる場所（例えば、ＰＶセルアレイ３１０Ｊの上方又は下方）にあってもよい。中点交差結合コネクタ３５４は、（例えば、図３Ｊに示すように）サブストリング１０２の行のいずれかの間に経路指定され得る。追加的に又は代替的に、例えば、ＰＶセルアレイ３１０Ｊ内の空間を節約するために、中点交差結合コネクタ３５４は、ＰＶセルアレイ３１０Ｊの背後（例えば、真下）に経路指定されてもよい。
図４Ａは、本開示の１つ以上の態様による、電気的に並列なサブストリングを有する例示的なＰＶモジュール４００及びＰＶセルアレイ４１０を図示する。図４Ａに示す黒色の実線及び白色の実線は、導電性経路を図示する。例えば、白色の実線は、ＰＶセル１０４のシリコンを通る導電性経路であり得、黒色の実線は、例えば、リボンワイヤを通る導電性経路であり得る。しかしながら、導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図４Ｂは、図４ＡのＰＶモジュール４００及びＰＶセルアレイ４１０の実施例の例示的な電気回路図を図示する。図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、バイパスダイオード４３８がＰＶモジュール４００に追加され得る。バイパスダイオード４３８は、サブストリング中点交差結合３３６とＰＶモジュール４００の負バスとの間、及びサブストリング中点交差結合３３６とＰＶモジュール４００の正バスとの間に追加され得る。バイパスダイオード４３８は、ＰＶセルアレイ４１０の一部（例えば、半分）が、例えば、遮光されているか、又は低減された照射照度を受けている場合に、ＰＶセルアレイ４１０の一部をバイパスすることを可能にし得る。バイパスダイオード４３８は、サブストリング中点交差結合３３６とＰＶモジュール４００の正バス及び／又は負バスとの間に、例えば、図４Ａに図示する場所又は他の場所に追加され得、ＰＶモジュール４００上に（例えば、本明細書により詳細に記載するような導電性バックシート上に）追加され得、又はジャンクションボックス２４２（例えば、単一のジャンクションボックス２４２Ａ）内に追加され得る。更に、バイパスダイオード４３８は、サブストリング中点交差結合３３６Ａ、３３６Ｂのいずれか又は両方に追加され得る。代替的に、バイパスダイオード４３８は構成から省略されてもよい。本開示のいくつかの態様によれば、本明細書に記載するようなパワーエレクトロニクス３２０２は、本明細書に記載するような他の機能（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）の中でもとりわけ、（例えば、サブストリングをバイパスすること、及び／又はサブストリングを最適化すること、サブストリングを安全動作ポイントに移動させることなどによって）不整合及び／又は部分的な遮光状態下でサブストリング１０２の挙動を制御するために利用され得る。パワーエレクトロニクス３２０２は、バイパスダイオード４３８とともに、又はバイパスダイオード４３８なしで利用され得る。
例えば、本明細書に記載するＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、ＰＶセルストリング、ＰＶセルアレイなど）のいずれかは、バイパスダイオードとともに使用されてもよく、又はバイパスダイオードなしで使用されてもよい。例えば、ダイオードは、１つのＰＶ発電機と並列に接続されてもよく、複数の直列に接続されたＰＶ発電機と並列に接続されてもよい。そのようなダイオードは、ダイオードが接続され得るＰＶ発電機をバイパスするように作用し得る。例えば、バイパスダイオードは、生産の低下（例えば、部分的な遮光状態）を受けている可能性があるＰＶアレイの１つ以上のＰＶ発電機の周囲に低抵抗経路を提供し得る。代替的に、本明細書に記載するＰＶ発電機のうちのいずれかは、バイパスダイオードなしでパワーエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）と組み合わされてもよい。例えば、パワーエレクトロニクス３２０２は、１つのＰＶ発電機と並列に接続されてもよく、複数の直列に接続されたＰＶ発電機と並列に接続されてもよい。追加的に又は代替的に、複数の直列に接続されたＰＶ発電機群は、単一のパワーエレクトロニクス回路に接続されてもよい。例えば、ＰＶセルアレイの複数のサブストリングが単一のパワーエレクトロニクスデバイスに接続されてもよく、及び／又は、複数のＰＶモジュールが単一のパワーエレクトロニクスデバイスに接続されてもよい。パワーエレクトロニクス３２０２は、ＰＶ発電機、又はパワーエレクトロニクス３２０２が接続される複数のＰＶ発電機の一部分の動作状態を検出し得る（例えば、パワーエレクトロニクス３２０２は、ＰＶ発電機の電力、電流、及び／又は電圧を検出又は感知し得る）。パワーエレクトロニクス３２０２は、それが接続されている１つ以上のＰＶ発電機の動作ポイントを変更し得る。例えば、パワーエレクトロニクス３２０２は、複数のＰＶ発電機、又はパワーエレクトロニクス３２０２が接続されている複数のＰＶ発電機の一部分における部分的な遮光状態又は他の低減された照射照度状態を検出及び／又は感知し得る。パワーエレクトロニクス３２０２は、影響を受けるＰＶ発電機をバイパスし得る。代替的に、パワーエレクトロニクス３２０２は、影響を受けるＰＶ発電機の動作ポイントを、例えば、安全なポイント及び／又は効率的な動作ポイントに移動及び／又は変更してもよい。パワーエレクトロニクス３２０２は、例えば、最大電力追跡（maximum power tracking、ＭＰＰＴ）アルゴリズムに従って、ＰＶ発電機又は複数のＰＶ発電機の一部分を動作させるように構成された電力変換器を備え得る。
図５Ａは、１つ以上の態様による、電気的並列サブストリング１０２を有する例示的なＰＶモジュール５００及びＰＶセルアレイ５１０を図示する。図５Ａに示す黒色の実線及び白色の実線は、導電性経路を図示する。例えば、白色の実線は、ＰＶセル１０４のシリコンを通る導電性経路であり得、黒色の実線は、例えば、リボンワイヤを通る導電性経路であり得る。しかしながら、導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図５Ｂは、図５ＡのＰＶモジュール５００及びＰＶセルアレイ５１０の実施例の例示的な電気回路図を図示する。本明細書で考察するように、ＰＶモジュールは、本明細書に記載するように電気的接続が配設され得る単一のジャンクションボックス２４２Ａを有し得る。更に、ＰＶモジュール５００は、ＰＶセルアレイ５１０の正バス及び負バスにそれぞれ接続された正端子及び負端子又はリード線を有し得る。リード線は、ジャンクションボックス（例えば、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ及び／又は第２のジャンクションボックス２４２ＢＢ）から出てもよく、又はジャンクションボックスと接続されてもよい。図５Ａに示すように、ＰＶモジュール５００は、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ及び第２のジャンクションボックス２４２ＢＢを含み得る。サブストリング１０２の接続は、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ及び／又は第２のジャンクションボックス２４２ＢＢのいずれかで行われ得る。ＰＶモジュールリード線は、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ及び／又は第２のジャンクションボックス２４２ＢＢのいずれかに接続され得る。例えば、正リード線は、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ内のＰＶモジュール５００の正バスに接続し、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡから出て、及び／又はそれに接続され得、負リード線は、第２のジャンクションボックス２４２ＢＢ内のＰＶモジュール５００の負バスに接続し、第２のジャンクションボックス２４２ＢＢから出て、及び／又はそれに接続され得る。いずれかのリード線は、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ又は第２のジャンクションボックス２４２ＢＢのいずれかに接続され、及び／又はそこから出得る。代替的に、両方のリード線は、２つのジャンクションボックス２４２ＢＡ及び／又は２４２ＢＢのうちの一方から出て、及び／又はそれと接続されてもよい。更に、２つのジャンクションボックス２４２ＢＡ又は２４２ＢＢのいずれかは、パワーエレクトロニクス（ＰＥ）（例えば、図３２に示すようなＰＥ３２０２）又は本明細書に更に詳細に記載するような他のエレクトロニクスを収容及び／又は（例えば、ＰＶセルアレイ５１０と）一体化してもよい。
用途及び状況に応じて、ＰＶモジュール及びＰＶモジュール上に配設されたＰＶセルアレイを選択的に配向することが有利であり得る。例えば、ＰＶモジュール（例えば、ＰＶモジュール１００、２００、３００、４００及び５００）は、形状が矩形（例えば、長寸端部及び短寸端部を有する）であり得、装着面、周囲面積、遮光関係、方位角などに応じて、ＰＶモジュールを横向きに（例えば、ＰＶモジュールの長寸端部が左右方向に延在する状態で）、又は縦向きに（例えば、ＰＶモジュールの短寸端部が左右方向に延在する状態で）装着することが有利であり得る。本明細書に記載するように、ＰＶモジュールは、実質的に正中線に沿って半分に分割され得、サブストリング１０２の第１の半分は、ＰＶモジュールの第１の半分上に配設され、サブストリング１０２の第２の半分は、ＰＶモジュールの第２の半分上に配設される。いくつかの態様及び用途において、ＰＶモジュールは、ＰＶモジュール長を分割する基準正中線によって分割され得る。そのような態様では、サブサブストリング１０６からなる行は、正中線からＰＶモジュール短辺まで延在し得、ＰＶモジュール長の実質的に半分に延在する（横向きのＰＶセルアレイを画定する）。いくつかの用途によれば、横向きのＰＶセルアレイを有するＰＶモジュールは、水平線に対して横向き又は縦向きのいずれかで装着され得ることが理解され得る。横向きのＰＶセルアレイを有するＰＶモジュールは、２行サブストリング１０２Ａ、４行サブストリング１０２Ｂ、又は代替の行数を有するサブストリング１０２を含み得る。他の態様及び用途では、ＰＶモジュールは、例示の目的で、ＰＶモジュール幅を分割する正中線によって分割され得る。そのような態様では、サブサブストリング１０６からなる行は、正中線からＰＶモジュール長縁部まで延在し得、ＰＶモジュール幅の実質的に半分に延在する（縦向きのＰＶセルアレイを画定する）。用途に応じて、縦向きのＰＶセルアレイを有するＰＶモジュールは、水平線に対して横向き又は縦向きのいずれかで装着され得ることが理解され得る。縦向きのＰＶセルアレイを有するＰＶモジュールは、２行サブストリング１０２Ａ、４行ブストリング１０２Ｂ、又は代替の行数を有するサブストリングを含み得る。本開示の態様によれば、ＰＶモジュール及びＰＶセルアレイは、実質的に正方形のアスペクト比を有し得る。正方形のＰＶセルアレイを有するＰＶモジュールは、２行サブストリング１０２Ａ、４行サブストリング１０２Ｂ、又は代替の行数を有するサブストリングを含み得る。
図６Ａは、縦向きのＰＶセルアレイ６１０を有する例示的なＰＶモジュール６００を図示する。図６Ａに示す黒色の実線は、導電性経路を図示する。導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図６Ｂは、図６ＡのＰＶモジュール６００及びＰＶセルアレイ６１０の実施例の例示的な電気回路図を図示する。横向きを有するＰＶセルアレイと同様に、縦向きのＰＶセルアレイ６１０は、全てのサブストリングがジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２Ａ）の外側で最小限の導体交差と電気的に並列に接続され得るように配列され得る。そのような配列は、改善されたＰＶモジュール性能、並びに製造のコスト及び複雑さの低減、例えば、導体遮蔽及び／又は絶縁の低減を可能にし得る。サブストリングは、４つのクワッドサブサブストリング１０６Ｂからなる行内の４行サブストリング１０２ＢとしてＰＶモジュール６００上に配設され得る。例えば、４行サブストリング１０２ＢＡは、４つのクワッドサブサブストリング１０６ＢＡＡ、１０６ＢＡＢ、１０６ＢＡＣ、及び１０６ＢＡＤに分割され得る。そのため、ＰＶモジュール６００の半分当たりのクワッドサブサブストリング１０２Ｂの数は、ＰＶモジュール６００の半分当たりの４行サブストリング１０２Ｂの数に４を乗じたものに等しくなり得る。各４行サブストリング１０２Ｂは、以下のように延在し得る、すなわち、第１のクワッドサブサブストリング１０６Ｂ（例えば、クワッドサブサブストリング１０６ＢＡＡ）は、ＰＶモジュール正中線に近接する正端子から、ＰＶモジュールエッジに近接するサブストリング電位１／４点まで延在し得る。第２のクワッドサブサブストリング１０６Ｂ（例えば、クワッドサブサブストリング１０６ＢＡＢ）は、サブストリング電位１／４点からＰＶモジュール正中線に近接するサブストリング電位中点まで延在し得る。第３のクアッドサブサブストリング１０６Ｂ（例えば、クアッドサブサブストリング１０６ＢＡＣ）は、電位中点からＰＶモジュール縁部に近接するサブストリング電位３／４点まで延在し得、第４のクアッドサブサブストリング１０６Ｂ（例えば、クアッドサブサブストリング１０６ＢＡＤ）は、サブストリング電位３／４点からＰＶモジュール正中線に近接するサブストリング負端子まで延在し得る。
図７Ａは、本開示の１つ以上の態様による、縦向きを有する例示的なＰＶモジュール７００及びＰＶセルアレイ７１０を図示する。図７Ａに示す黒色の実線及び白色の実線は、導電性経路を図示する。例えば、白色の実線は、ＰＶセル１０４のシリコンを通る導電性経路であり得、黒色の実線は、例えば、リボンワイヤを通る導電性経路であり得る。しかしながら、導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図７Ｂは、図７ＡのＰＶモジュール７００及びＰＶセルアレイ７１０の実施例の例示的な電気回路図を図示する。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、本明細書に記載する２行サブストリング１０２Ａと同様に、各４行サブストリング１０２Ｂの正端子は、第１の隣接する４行サブストリング１０２Ｂの正端子に近接して終端し、電気的に接続し得、各４行サブストリング１０２Ｂの負端子は、第２の隣接する４行サブストリング１０２Ｂの負端子に近接して終端し、電気的に接続し得る。例えば、４行サブストリング１０２ＢＡの正端子は、第１の隣接する４行サブストリング１０２ＢＦの正端子に近接して終端し、電気的に接続し得、４行サブストリング１０２ＢＡの負端子は、第２の隣接する４行サブストリング１０２ＢＢの負端子に近接して終端し、電気的に接続し得る。
本明細書に記載する２行サブストリング１０２ＡのＰＶモジュールと同様に、４行サブストリング１０２ＢのＰＶモジュール（例えば、ＰＶモジュール６００及び７００）は、ジャンクションボックス２４２Ａを含み得る。４行サブストリング１０２Ｂの並列接続を完成するために、電気的接続が残され得る。ジャンクションボックス２４２Ａは、正及び負のＰＶセルアレイバス（例えば、導体）がジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され得、ＰＶセルアレイ７１０の正及び負のラインがそれぞれのバスに接続され得る、そのような電気的接続を容易にし得る。例えば、導体は、４行サブストリング１０２ＢＡと１０２ＢＦとの間、４行サブストリング１０２ＢＢと１０２ＢＣとの間、及び４行サブストリング１０２ＢＤと１０２ＢＥの間の正接続に電気的に接続され得る。導体は、ジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され、互いに接続され得る。加えて、導体は、４行サブストリング１０２ＢＡと１０２ＢＢとの間、４行サブストリング１０２ＢＣと１０２ＢＤとの間、及び４行サブストリング１０２ＢＥと１０２ＢＦとの間の負接続に電気的に接続され得る。導体は、ジャンクションボックス２４２Ａ内に経路指定され、互いに接続され得る。理解されるように、本開示の１つ以上の態様に従って４行サブストリング１０２Ｂを配列することは、ジャンクションボックス２４２Ａの外側の導体交差を伴わずに、全ての４行サブストリング１０２Ｂの並列接続を可能にし得る。ＰＶモジュールの正及び負のリード線は、ＰＶセルアレイの正及び負のバスに追加され得、ジャンクションボックス２４２から出て、その中に配設されるか、又はそれと接続され得る。次いで、４行サブストリング１０２ＢのＰＶモジュールは、電力システムにおいて、本明細書に記載するように使用され得る。
２行サブストリング１０２ＡのＰＶモジュールと同様に、４行サブストリング１０２ＢのＰＶモジュールは、複数のジャンクションボックス（例えば、第１のジャンクションボックス２４２ＢＡ及び第２のジャンクションボックス２４２ＢＢ）を含み得る。本明細書に記載するようなサブストリング１０２接続は、任意のジャンクションボックス内で行われ得る。ＰＶモジュールリード線は、任意のジャンクションボックス２４２と接続され得る。いずれかのリード線は、任意のジャンクションボックス２４２に接続され、及び／又はそこから出得る。代替的に、両方のリード線は、複数のジャンクションボックス２４２のうちの１つから出て、及び／又は複数のジャンクションボックス２４２のうちの一方に接続され得る。更に、ジャンクションボックス２４２のうちのいずれかは、パワーエレクトロニクス（ＰＥ）（例えば、図３２に示すようなＰＥ３２０２）又は本明細書に更に詳細に記載するような他のエレクトロニクスを収容及び／又は一体化し得る。
なおも図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、ＰＶモジュール７００は、１つ以上のサブストリング３／４点交差結合７５６（例えば、サブストリング電位３／４点に位置決めされる）及び１つ以上のサブストリング１／４点交差結合７５８（例えば、サブストリング電位１／４点に位置決めされる）を含み得る。サブストリング３／４点交差結合７５６及びサブストリング１／４点交差結合は、例えば、４行サブストリング１０２Ｂ及びＰＶセルアレイ７１０の並列化のレベルを増加させることによって、部分遮光又は他の不整合状態下でのＰＶセルアレイ７１０の電力出力を改善し得る。サブストリング３／４点交差結合７５６は、２つの隣接するサブストリング１０２の電位３／４点を電気的に接続し得る。同様に、サブストリング１／４点交差結合７５８は、２つの隣接するサブストリングの電位１／４点を電気的に接続し得る。例えば、サブストリング３／４点交差結合７５６は、４行サブストリング１０２ＢＡの電位３／４点を４行サブストリング１０２ＢＢの電位３／４点に電気的に接続し得る。更に、サブストリング１／４点交差結合７５８は、４行サブストリング１０２ＢＢの電位１／４点を４行サブストリング１０２ＢＣの電位１／４点に電気的に接続し得る。ＰＶモジュール７００は、サブストリングの３／４点交差結合７５６のみ、サブストリングの１／４点交差結合７５８のみ、又は両方を含み得る。
４行サブストリング１０２Ｂが本開示の１つ以上の態様に従って配列される場合、サブストリング電位３／４点及びサブストリング電位１／４点は、ＰＶモジュール縁部及び／又はＰＶセルアレイ縁部に近接して配設され得る。更に、本開示の４行サブストリング１０２Ｂ配列の結果として、４行サブストリング１０２Ｂ（例えば、４行サブストリング１０２ＢＢ）及び第１の隣接する４行サブストリング１０２Ｂ（例えば、４行サブストリング１０２ＢＡ）の電位３／４点と、４行サブストリング１０２Ｂ（例えば、４行サブストリング１０２ＢＢ）及び第２の隣接する４行サブストリング１０２Ｂ（例えば、４行サブストリング１０２ＢＣ）の電位１／４点とは、他の電位点が介在することなく互いに近接し得る。第１の隣接及び第２の隣接という用語は、図示の目的のためのものにすぎず、限定することを意図していない。他の接続方法の中でも、リボンワイヤ又は他の導体は、他の導体からの導体交差がない隣接する４行サブストリング１０２Ｂの電位３／４点に直接はんだ付けされるか、又は別様に電気的に接続され得ることが理解され得る。同様に、他の接続方法の中でも特に、単一のリボンワイヤ又は他の導体が、他の導体からの導体交差がない２つの隣接する４行サブストリング１０２Ｂの電位１／４点に直接はんだ付けされるか、又は別様に電気的に接続され得ることが理解され得る。そのような装置及び方法は、本開示によるＰＶモジュールを製造することの容易さの向上、並びにコスト及び複雑さの低減を可能にし得る。
２行サブストリング及び４行サブストリングが、本明細書に詳細に図示及び記載されるが、本開示は、サブサブストリングの追加の行を備えるサブストリングを企図することが、当業者には理解されよう。具体的には、例えば、本開示は、少なくとも任意の偶数のサブサブストリングからなる行を備えるサブストリングで実施され得る。任意の偶数のサブサブストリングを備えるサブストリングの場合、全てのサブストリングの正端子は、第１の隣接するサブストリングの正端子に近接して終端し得、全てのサブストリングの負端子は、第２の隣接するサブストリングの負端子に近接して終端し得る。更に、サブストリングの
Figure 2023090679000004
電位点は、第１の上又は下に隣接するサブストリングの
Figure 2023090679000005
電位点に交差結合され得、サブストリングの
Figure 2023090679000006
電位点は、第２の上又は下に隣接する
Figure 2023090679000007
サブストリングの電位点に交差結合され得、ここで、ｎはサブストリング内のサブサブストリングの行数である。
追加の静的再構成を利用して、不整合又は部分的な遮光状態の影響を更に軽減し、かつ／又は製造の複雑さを低減し得る。高度なサブストリングの並列化は、サブストリングの空間的分離と、簡素化されたリアＰＶセルアレイ接続及び製造とを維持しながら達成され得る。追加的に又は代替的に、本明細書に記載するような高度の交差結合電気的接続が、本開示の態様に従って達成され得る。そのような配列は、同じサブストリング群内の遮光の発生を減少させることによって、ＰＶセルアレイのより広い面積にわたって、低減された照射又は部分的な遮光状態の影響を分散させることによって、増加した不整合状態緩和及び向上した性能を可能にし得る。更に、本開示の配列は、追加的に又は代替的に、本明細書に記載するような導電性バックシートを利用することによって製造の困難さを低減し得る。そのような配列は、リアコンタクトＰＶセル９０４（例えば、メタルラップスルー（metal wrap through、ＭＷＴ）、インターデジタルバックコンタクト（interdigitatedback contact、ＩＢＣ）など）及び導電性バックシート９０１を用いて達成され得る。
図９Ａは、図１０Ａ及び図１０Ｂの例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０の例示的な導電性バックシート９０１Ａを図示する。導電性バックシート９０１は、任意の導電性材料（例えば、銅、銀など）から作製され得る。導電性バックシート９０１は、例えば、レーザ切断機、プラズマ切断機などを介して、特定のパターンで切断され（図９Ａにおいて黒線として図示する）、所望に応じて導電性領域（切断部間の白色の空間として図示する）を形成し得る。導電性領域は、隣接するリアコンタクトＰＶセル９０４を電気的に接合するように構成された導電性パッド９０８（例えば、２つの隣接するリアコンタクトＰＶセル９０４を電気的に直列に接続するように構成された導電性パッド９０８）と、電力を伝送するように構成された導電性トレース９４０及び９１２（例えば、導電性トレース９４０Ａ、９４０Ｂ、９４０Ｃ、９４０Ｄ、９６０Ａ、及び９６０Ｂなど）として分類され得る。導電性パッド９０８並びに導電性トレース９４０及び９６０という用語は、より一般的な導電性領域の単なる例示的な用語であり、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。導電性パッド９０８は、導電性トレース９４０又は９６０（例えば、図９ＢのＴＣＴサブストリング９０２Ａの導電性トレース９６０Ａを参照）で終端し得、導電性トレース９４０又は９６０は、導電性パッド９０８で終端し得る。追加的に又は代替的に、導電性領域は、導電性パッド９０８及び導電性トレース９４０又は９６０の両方として機能してもよく、又はいずれとしても機能しなくてもよい。リアコンタクトＰＶセル９０４は、例えば導電性ペーストによって導電性バックシート９０１に電気的に取り付けられて、本明細書に記載するような所望の分散ＰＶセルアレイ１０１０を形成してもよい。様々な形態の導電性バックシートが企図され、いくつかは本明細書により詳細に記載する。
本明細書に記載する全ての導電性バックシートは、回路及び／又は回路経路を導電性バックシートに直接組み込むことによって、導電性バックシートＰＶセルアレイとの１つ以上のエレクトロニクス（例えば、パワーエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）、パッシブエレクトロニクスなど）と接続及び／又は使用を容易にし得る。例えば、導電性経路（例えば、導電性トレース）は、導電性バックシート内にエッチング及び／又は別様に形成され得る。導電性経路は、エレクトロニクス（例えば、パワーエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）、パッシブエレクトロニクスなど）がバックシートに容易に追加され（例えば、差し込まれ、接続され、はんだ付けされるなど）、その結果、エレクトロニクスを導電性バックシートＰＶセルアレイの１つ以上の追加のエレクトロニクス及び／又はＰＶ発電機に接続し得るように形成され得る。例えば、パワーエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）は、１つ以上の特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）として提供され得る。１つ以上の導電性トレースは、１つ以上のパワーエレクトロニクスＡＳＩＣが導電性バックシートに単純に接続され得る（例えば、差し込まれる、はんだ付けされるなど）ように、本明細書の任意の導電性バックシートにエッチングされ、及び／又は別様に形成され得る。導電性バックシートにエッチングされた及び／又は別様に形成された導電性トレースは、１つ以上のパワーエレクトロニクスＡＳＩＣを、導電性バックシートのＰＶセルアレイの１つ以上のＰＶ発電機と接続し得る。このようにして、パワーエレクトロニクスは、異なるレベルの粒度で導電性バックシートＰＶセルアレイと単純に接続され得る。例えば、このようにして、パワーエレクトロニクスは、各ＰＶセルに対して、ＰＶセルの各ストリングに対して、及び／又は導電性バックシートのＰＶセルアレイ（例えば、ＰＶモジュール）全体に対して追加及び接続され得る。そのようなエレクトロニクスは、生産段階でＰＶセルアレイに組み込まれ得る。加えて、そのようなエレクトロニクスは、組み込まれるエレクトロニクスに必要とされる部品を低減し得る（例えば、導電性バックシートに組み込まれるエレクトロニクスとは対照的に、アレイ生産後にＰＶセルアレイに追加されるエレクトロニクスは、専用ハウジング、専用コネクタ、拡張導体などを必要とし得る）。加えて、そのようなエレクトロニクスは、異なるレベルの粒度でＰＶセルアレイに組み込まれ得る。例えば、アレイ生産後にＰＶセルアレイに追加されるエレクトロニクスは、アレイ全体によって生み出される電力にのみ作用し得る（例えば、そのようなエレクトロニクスがＰＶアレイリード線に接続され得るため）。一方、導電性バックシートにエレクトロニクスを組み込むことは、ＰＶセルアレイの任意のレベル、例えば、ＰＶストリングレベル又はＰＶセルレベルでのエレクトロニクスの組み込みを可能にし得る。こうして、本明細書に記載するように導電性バックシートにエレクトロニクスを組み込むことは、ＰＶセルアレイのコストを低減し、効率を高め得る。
図１０Ａは、１つ以上の態様による、例示的な３×３サブストリング交差結合分散ＰＶセルアレイ１０１０の電気的相互接続性を図示する。記載のみを目的として、分散サブストリング１００２（例えば、分散サブストリング１００２Ａ、１００２Ｂなど）は、図面においてパターン化されている。分散サブストリング１００２の多くの実施例が本明細書で提供され（例えば、１００２Ａ、１００２Ｂ、１００２Ｃなど）、一般に分散サブストリングと称される。同じ基準パターンの分散サブストリング１００２（例えば、１００２Ａ、１００２Ｂ、及び１００２Ｃ）は、電気的に並列に接続され得る。分散サブストリング１００２間の電気的接続は、図１０Ａの電気バス１０４０Ａ、１０４０Ｂ、１０４０Ｃ、及び１０４０Ｄ（例えば、導体）と称され得、例えば、それぞれ図９Ａの導電性トレース９４０Ａ、９４０Ｂ、９４０Ｃ、及び９４０Ｄによってもたらされる電気的接続に対応する。
図１０Ｂは、１つ以上の態様による、図１０Ａの例示的な３×３導電性バックシートＰＶセルアレイ１０１０Ａの分散サブストリング１００２の例示的な物理的レイアウトを図示する。分散サブストリング１００２は、ある量の行及び列（例えば、３行×３列）で分散ＰＶセルアレイ１０１０Ａ内に配列及び／又は配設され得る。図１０Ａ及び図１０Ｂは、３つの行及び３つの列を有する例示的なＰＶセルアレイを図示するが、当業者は、本明細書における原理が、異なる数の行及び／又は列を有するＰＶセルアレイ（例えば、図１１Ａ、図１２Ｂ、及び図１４Ａ～図２４Ｂに図示するＰＶセルアレイ）に適用され得ることを認識するであろう。分散サブストリング１００２は、電気的に並列に接続されてもよく（例えば、図１０Ａのように）、空間的に様々に配列されてもよく（例えば、図１０Ｂのように）、例えば、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ａ内及び／又はＰＶモジュール上に空間的に分散されてもよい（例えば、異なる行及び／又は異なる列に配設された並列接続サブストリング１００２）。例えば、図１０Ａを参照すると、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂは、電気的に並列に接続され得る。しかしながら、図１０Ｂを参照すると、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂは、物理的に隣接していなくてもよく、例えば、異なる行及び／又は異なる列に配設されてもよい。そのような配列は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ａ全体にわたる遮光効果の分散を可能にし、不整合又は部分的な遮光状態下で電力出力を最大化し得る。
ＰＶセルアレイ生産の従来の方法を使用して、そのような電気的に並列に空間的に分散されたＰＶセルアレイを電気的に接続することは、複雑であり、設計時間及び設計コストが消費することがある。従来の方法は、生産における全体的なコストを低減するが、追加の設計制約を作り出し得る。本開示の装置、システム、及び方法を利用することにより、ＰＶアレイを電気的に接続する複雑さを低減しながら、そのような部分的な遮光状態の緩和の増大が達成され得る。例えば、本開示の高度に並列化され、空間的に分散されたＰＶセルアレイトポロジをもたらす導電性領域は、例えば、本明細書に記載するような導電性バックシート９０１に単純にパターン化され得る（更に、図１１Ｊ及び図１１Ｋに関して記載するような配列は、導電性バックシートを使用することなく、簡素化された電気的に並列接続された空間的分散ＰＶセルアレイを実現するために活用され得る）。
図９Ａを参照すると、導電性バックシート９０１Ａは、所望の導電性領域を形成するようにパターン化され得る。導電性バックシート９０１Ａにおいて導電性材料を欠く切断部又は面積は、黒線として図示され得、一方、導電性領域は、本明細書に記載するような例示的な導電性材料除去及び／又は導電性材料堆積の後に残る領域によって図示され得る。リアコンタクトＰＶセル９０４は、分散サブストリング１００２を形成する導電性領域上に配置され、導電性領域に電気的に接続され得る。リアコンタクトＰＶセル９０４の複数の実施例が本明細書に図示されており（例えば、リアコンタクトＰＶセル９０４ＩＡ、９０４ＩＢ、９０４ＧＡ、９０４ＧＢなど）、一般にリアコンタクトＰＶセル９０４と称される。図９Ａは、導電性バックシート９０１Ａ上に重ねられた例示的な透明リアコンタクトＰＶセル９０４を有する３つの分散サブストリング１００２（図１０Ａ及び図１０Ｂの分散サブストリング１００２Ｇ、１００２Ｈ、及び１００２Ｉに対応する分散サブストリング１００２）を図示する。他の分散サブストリング１００２（例えば、分散サブストリング１００２Ａ、１００２Ｂなど）に対応するリアコンタクトＰＶセル９０４は、図示及び記載を明確にするために図９Ａから省略されている。図９Ａの導電性トレース９４０Ａ、９４０Ｂ、９４０Ｃ及び９４０Ｄは、それぞれ図１０Ａの電気バス１０４０Ａ、１０４０Ｂ、１０４０Ｃ及び１０４０Ｄに対応する。本開示の態様によれば、分散サブストリング１００２は、電気的に並列に接続され、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ａ内の空間的分散を維持し得る。例えば、分散サブストリング１００２Ｇ、１００２Ｈ、及び１００２Ｉは、導電性トレース９４０Ａ（電気バス１０４０Ａに対応する）及び導電性トレース９４０Ｂ（電気バス１０４０Ｂに対応する）を介して並列に接続され得るが、空間的に隣接せず（例えば、異なる行及び列に）、導電性バックシート９０１Ａ及び分散ＰＶセルアレイ１０１０Ａにわたって対角線上に配列され得る。そのような並列の電気的構成は、分散された空間的配列とともに、本明細書に記載するような不整合又は部分的な遮光状態の影響に対するＰＶモジュールの抵抗を増加させ得る。加えて、導電性バックシート９０１及びリアコンタクトＰＶセル９０４の使用は、分散ＰＶセルアレイ１０１０を実現するために必要な複雑で時間のかかる電気的接続のうちのいくらかを軽減し得る。加えて、導電性バックシート９０１及びリアコンタクトＰＶセル９０４の使用は、従来のＰＶセルアレイ生産の間の不完全な電気的接続の発生を低減し得る。
更に図９Ａを参照すると、分散ＰＶモジュールは、ジャンクションボックス９４２を有し得る。導電性トレース９４０のうちのいくつか又は全部（例えば、導電性トレース９４０Ａ、導電性トレース９４０Ｂ、導電性トレース９４０Ｃなど）は、ジャンクションボックス９４２内で終端し得る。次いで、導電性トレース９４０は、選択的に電気的に接続され、分散ＰＶセルアレイ回路を完成させ得る。導電性バックシートＰＶモジュール端子又はリード線は、ジャンクションボックス９４２において導電性バックシートＰＶモジュールに接続され得る。導電性バックシートＰＶモジュールリード線は、導電性バックシートＰＶモジュールによって生み出される電力へのアクセスを可能にし得、より大きな電力システムへの導電性バックシートＰＶモジュールの追加を可能にし得る。導電性バックシートＰＶモジュールリード線は、例えば、導電性バックシートＰＶモジュールが、直列、並列又は任意の他の配列のいずれかで他のＰＶモジュールに接続されることを可能にし得る。追加的に又は代替的に、導電性バックシートＰＶモジュールリード線は、本明細書により詳細に記載するように、パワーオプティマイザ、最大電力ポイントトラッカ（ＭＰＰＴ）、ＤＣ－ＤＣ変換器、ストリングインバータ、マイクロインバータ、バッテリなどの導電性バックシートＰＶモジュールへの接続を可能にしてもよい。
図９Ｂは、本開示の１つ以上の態様による、例示的な導電性バックシート９０１Ｂを図示する。導電性バックシート９０１Ｂは、導電性バックシート９０１Ｂに関連して別段の記載がない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｃ、９０１Ｆ、９０１Ｇ、及び９０１Ｈの態様（並びに導電性バックシート９０１に関連して一般的に記載されるもの）（例えば、生産方法、リアコンタクトＰＶセルを電気的に接続する方法など）と同様であり得る。図９Ｂを参照すると、追加の及び／又は代替のサブストリング相互接続方式が、本開示の態様を利用して実現され得る。例示の目的で、図９Ｂは、１行当たり２つのリアコンタクトＰＶセル９０４の１０行ＴＣＴサブストリング９０２を図示する。リアコンタクトＰＶセル９０４は、図示の目的ために半透明で図示されている。黒線は、導電性材料のない面積を表し、黒線の間の白色の空間は、導電性領域を表す。導電性バックシート９０１Ｂの特定の面積を除去するか又は除去しないことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル９０４間の交差結合を容易に得られ得る。図９Ｂを参照すると、ＴＣＴサブストリング９０２の各行は、導電性パッド９０８を介して互いに電気的に並列に接続された２つのリアコンタクトＰＶセル９０４を含み得る（すなわち、各リアコンタクトＰＶセル９０４の１つの極性の端子は、同じサブストリング行上のリアコンタクトＰＶセル９０４の同じ極性の端子に電気的に接続され得る）。サブストリング行は、導電性パッドを介して、上及び／又は下の行に直列に接続され得る（各行の一方の極性の端子は、上及び／又は下の行の反対の極性の端子に電気的に接続され得る）。更に、ある行のリアコンタクトＰＶセル９０４間の導電性材料を除去しないことによって、隣接する行は、ＴＣＴサブストリング９０２（例えば、９０２Ａ、９０２Ｂなど）として全交差結合（ＴＣＴ）と電気的に直並列に接続され得、ＰＶセルアレイの部分的な遮光状態の緩和及び／又は不整合状態の緩和を更に改善する。ＴＣＴサブストリング９０２（例えば、９０２Ａ）は、他のＴＣＴサブストリング９０２（例えば、９０２Ｂ）に直列に接続され得る。図９Ｂを参照すると、ＴＣＴサブストリング９０２Ａは、導電性トレース９６０Ｂを介してＴＣＴサブストリング９０２Ｂに直列に接続され得る。同様に、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂは、導電性トレース９６０Ｃを介してＴＣＴサブストリング９０２Ｃに直列に接続され得る。代替的に、ＴＣＴサブストリング９０２のいくつか又は全ては、電気的に並列に接続されてもよい。他の例示的な態様と同様に、図９Ｂの導電性バックシート９０１Ｂは、導電性トレース９６０で終端する導電性パッド９０８を含み得、その逆も同様であることが理解されよう。これにより、導電性パッド９０８及び導電性トレース９６０は、１つの連続した導電性領域として図示されている。
ＴＣＴサブストリング９０２によって生み出される電力は、導電性トレース９６０（例えば、９６０Ａ、９６０Ｂなど）を介してジャンクションボックス９４２に伝送され得る。導電性トレース９６０のうちのいくつか又は全部は、ジャンクションボックス９４２内で終端される。次いで、導電性トレース９６０は、選択的に電気的に接続され得、導電性バックシート９０１Ｂの分散ＰＶセルアレイの回路を完成させる。ＴＣＴサブストリング９０２は、ジャンクションボックス９４２において、直列、直並列、並列、及び／又はＴＣＴで更に接続され得る。導電性トレース９６０は、サブストリングの側部に沿って（例えば、導電性トレース９６０Ａは、分散サブストリング９０２Ａに沿って）、サブストリング間に（例えば、導電性トレース９６０Ｃは、分散サブストリング９０２Ｅと９０２Ｆとの間に）、導電性バックシート９０１Ｂの側部に沿って（例えば、導電性トレース９６０Ａは、分散サブストリング９０２Ａに沿って）、導電性バックシート９０１Ｂの中央に向かって（例えば、導電性トレース９６０Ａは、分散サブストリング９０２Ａに沿って）、又は上記の任意の組み合わせで導電性バックシート９０１Ｂ上のどこか他の場所に経路指定し得る。図９Ｂは、単一のジャンクションボックス９４２を有する導電性バックシートＰＶモジュールを図示する。本開示の他の態様によれば、分散ＰＶモジュールは、複数のジャンクションボックスを含み得る。導電性トレース９６０間のいくつかの電気的接続は、１つのジャンクションボックス内で実現され得、導電性トレース９６０間の他の電気的接続は、別のジャンクションボックス内で実現され得る。導電性バックシートＰＶモジュール端子又はリード線は、ジャンクションボックス９４２内に配設され得る。代替的に、マルチジャンクションボックス構成では、導電性バックシートＰＶモジュール端子又はリード線は、複数のジャンクションボックスのうちのいずれかに配設されてもよく、及び／又は複数のジャンクションボックスの間で異なって分割されてもよい。
図９Ｃは、複数の厚さを有する図９Ａの例示的な導電性バックシート９０１Ａの断面を図示する。導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｇ）は、均一な厚さであり得る。代替的に、導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｇ）は、不均一な厚さであってもよい（例えば、異なる厚さ及び／又は複数の厚さを含んでもよい）。不均一な厚さ（例えば、複数の厚さ）のバックシート９０１の利点は、増加した電流搬送能力を必要とする導電性トレース９４０（及び９６０）又はパッド９０８に対して実現され得る。例えば、図９Ａを参照すると、導電性トレース９４０Ａは、（ＰＶセルアレイの左上隅にある）分散サブストリング１００２Ｇからジャンクションボックス９４２に経路指定され得る。導電性トレース９４０Ａは、分散サブストリング１００２Ｇによって生み出された電流をジャンクションボックス９４２に搬送し得る。したがって、導電性トレース９４０Ａ（及び／又は他の導電性トレース９４０）が、抵抗を最小限に抑えながら、生み出された電流を搬送するために十分な断面であることが有利であり得る。更に、導電性トレース９４０Ａ（及び他の導電性トレース９４０）は、他の分散サブストリングに沿って経路指定され得（例えば、分散サブストリング１００２Ｇからの導電性トレース９４０は、分散サブストリング１００２Ｈと分散サブストリング１００２Ｈの右側に隣接する分散サブストリング１００２との間に経路指定され得る）、分散ＰＶセルアレイ１１００に、リアコンタクトＰＶセルが配設され得ない「デッドスペース」を追加する。したがって、導電性トレース９４０（例えば、分散サブストリング１００２Ｇからの導電性トレース９４０Ａ）の幅を増加させることは、分散ＰＶセルアレイ１０１０の「デッドスペース」及び全体的なサイズを増加させ得、導電性トレース９４０（例えば、分散サブストリング１００２Ｇからの導電性トレース９４０Ａ）の幅を減少させることは、導電性トレース９４０に沿った電流の流れに対する抵抗の増加を引き起こし得る。
この矛盾を緩和するために、導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｇ）は、複数の（例えば、不均一な）厚さであり得る。例えば、導電性バックシート９０１は、導電性パッド９０８及びリアコンタクトＰＶセル９０４を裏打ちする面積に対してある厚さであり得、より長い導電性トレース９４０（例えば、分散サブストリング１００２Ｇからジャンクションボックス９４２に経路指定された図９Ａの導電性トレース９４０Ａ、又はＴＣＴサブストリング９０２Ａからジャンクションボックス９４２に経路指定された図９Ｂの導電性トレース９６０Ａ）の面積に対して、又は他のトレースと比較して増加した電流を搬送するように意図されたトレースに対して、別の厚さ（例えば、より厚い）であり得る。導電性バックシート９０１は、用途に応じて、複数の異なる厚さの複数の異なる面積を有し得る。複数の（例えば、不均一な）厚さの導電性バックシート９０１は、不均一な厚さのストック導電性バックシートからパターン化され得る。追加的に又は代替的に、導電性材料の層は、均一な又はそうでなければ不均一な厚さの導電性バックシート９０１に加えられてもよい。例えば、導電性材料は、分散サブストリング１００２Ｇから経路指定する導電性トレース９４０Ａの裏側に堆積されてもよく、それによって、導電性トレース９４０Ａの断面積を増加させ、複数の厚さの導電性バックシート９０１をもたらす。
図９Ｄは、ＰＣＢタイプのバックシートとしての図９Ａの例示的な導電性バックシート９０１の断面を図示する。導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｇ）は、プリント回路基板（printed circuit board、ＰＣＢ）タイプの設計を含み得る。ＰＣＢタイプの導電性バックシート９０１は、誘電体基板（例えば、ガラス繊維、プリプレグなど）の単一層又は複数の層上に配設された導電性材料の単一層又は複数の層を含み得る。導電性領域及び回路は、導電性層にエッチングされるか、又は別様にパターニングされ得る。追加的に又は代替的に、導電性領域は、誘電体基板上に堆積されてもよい（例えば、化学気相堆積、原子層堆積などを介して）導電性材料の複数の層が使用されてもよい。例えば、２つの導電性層ＰＣＢ型導電性バックシート９０１は、第１の（例えば、上部）導電性層９６８、中間誘電体層９７０、及び第２の（例えば、底部）導電性層９７２を有してもよい。導電性層（例えば、上部導電性層及び底部導電性層）は、所望の場合、例えば、ビアホール９７４を介して電気的に接続されてもよい。そのようなＰＣＢタイプの導電性バックシート９０１の設計は、導電性経路の「デッドスペース」を最小限に抑えるか、又は実質的に排除し得る。例えば、上部導電性層９６８は、各分散サブストリング１００２のリアコンタクトＰＶセル９０４を直列に接続するように機能する導電性領域（例えば、導電性パッド９０８）のみを含み得るが、分散サブストリング１００２を相互接続するための導電性トレース９４０又は９６０を含まなくてもよい。そのような構成によれば、分散サブストリング１００２及びＴＣＴサブストリング９０２は、導電性経路９４０又は９６０のための「デッドスペース」を伴わずに、相互の実質的に近接して配設され得る。分散サブストリング１００２又はＴＣＴサブストリング９０２を相互接続するための導電性トレース９４０又は９６０は、底部導電性層９７２上に配設され得る。各又はいくつかの分散サブストリング１００２又はＴＣＴサブストリング９０２の端子における導電性領域（例えば、導電性パッド９０８）は、底部導電性層９７２上の導電性領域（例えば、導電性トレース９４０）に接続し得る。頂部導電性層９６８及び底部導電性層９７２は、例えば、誘電体基板９７０を貫通するビアホール９７４によって互いに電気的に接続し得る。頂部導電性層及び／又は底部導電性層は、必要に応じて、他の電気的接続（例えば、本明細書で考察するような集積エレクトロニクス）を実現するための導電性領域を含み得る。そのようなＰＣＢタイプの導電性バックシートを利用することは、導電性材料の複数の層を利用することによって、様々な断面積の導電性経路９４０及び９６０を可能にし、導電性経路「デッドスペース」を低減又は実質的に排除し得る。ＰＣＢタイプの導電性バックシートは、導電性材料の１つ、２つ、又はそれ以上の層を含み得、各層は、誘電体（例えば、ガラス繊維、プリプレグなど）によって分離され得る。そのようなＰＣＢタイプ導電性バックシートは、そのようなエレクトロニクスのための回路をＰＣＢタイプ導電性バックシートに直接組み込むことによって、エレクトロニクス（例えば、本明細書で更に詳細に考察するようなパワーエレクトロニクス）の導電性バックシートＰＶモジュールとの組み込みを容易にし得る。
本開示の態様を利用して、様々なサイズの分散ＰＶセルアレイ１０１０が実施され得る。図１１Ａは、例示的な４×４交差結合分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。図１０Ａ及び図１０Ｂと同様に、同様のパターンで図示された分散サブストリング１００２（例えば、分散サブストリング１００２Ａ、１００２Ｂ、１００２Ｃ、及び１００２Ｄ）は、電気的に並列に接続され得る。図１１Ｂは、１つ以上の態様による、図１１Ａの例示的な４×４ＰＶセルアレイの例示的な分散サブストリング１００２配列を図示する。本明細書の態様によれば、電気的に並列接続され、かつ空間的に分散されたサブストリング１００２のＰＶセルアレイを生産することが簡素化され得る。ＰＶセルアレイ生産の従来の方法を使用して、そのような電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイを電気的に接続することは、高い設計時間及び設計コストをもたらし得る。そのような生産は、例えば、絶縁及び／又は遮蔽の複数の層を必要とし得る、例えば、複雑な導体配線を必要とし得る。理解され得るように、電気的に並列に接続され、様々な空間的に分散されたサブストリングが、本開示の分散ＰＶセルアレイ１０１０を用いて達成され得る。例えば、図１１Ａは、並列に接続された４つの分散サブストリング１００２Ａ、１００２Ｂ、１００２Ｃ、及び１００２Ｄを図示する。図１１Ｂは、分散サブストリング１００２Ａ、１００２Ｂ、１００２Ｃ、及び１００２Ｄが分散ＰＶセルアレイ１０１０全体にわたって空間的に分散される、例示的な空間的に分散されたレイアウト又はトポロジを図示する。従来の方法を使用すると、そのような方式を実現するために、導電性ワイヤ（例えば、リボンワイヤ）が、ＰＶセルアレイを上下に経路指定され得る。導電性ワイヤは、他の導電性ワイヤからの遮蔽及び絶縁を更に必要とし得る。一方、本開示の態様を利用すると、導電性経路のパターンは、導電性バックシート９０１において作製され、電気的に並列に接続されかつ空間的に分散された（すなわち、隣接しない）分散サブストリング１００２の分散ＰＶセルアレイをもたらし得る。同様の簡素化された電気的相互接続性は、本開示の全ての分散ＰＶセルアレイトポロジ及び構成に当てはまり得る。
図１１Ｃは、１つ以上の態様による例示的な３×２分散ＰＶセルアレイの電気的相互接続性を図示する。３×３（例えば、図９Ａ、図１０Ａ、図１０Ｂ及び関連する記載を参照）及び４×４（例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂ及び関連する記載を参照）の導電性バックシートＰＶセルアレイが図示されているが、より大きいアレイ及びより小さいアレイ（例えば、２×２、５×５など）も同様に実施され得、本明細書において企図される。対称導電性バックシートＰＶアレイ１０１０Ａ及び１０１０Ｂ（例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような３×３、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すような４×４）が図示されているが、非対称導電性バックシートＰＶアレイ（例えば、３×４、４×３など）が同様に実施され得、本明細書において企図される。図１１Ｃを参照すると、本開示の態様は、非対称導電性バックシートＰＶセルアレイ１００Ｃを用いて実施され得る。図１１Ｃは、３×２の導電性バックシートＰＶセルアレイ１００Ｃを図示する。図１０Ａ及び図１０Ｂ並びに図１１Ａ及び図１１Ｂと同様に、同様の例示的なパターンを有する分散サブストリング１００２（例えば、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂ）は、互いに電気的に並列に接続され得る。図１１Ｄは、又はより態様による、図１１Ｃの例示的な３×２ＰＶセルアレイ１０１０Ｃの例示的な分散サブストリング１００２配列を図示する。図１１Ｄを参照すると、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂは、互いに電気的に並列に接続され得る。しかしながら、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂは、互いに空間的に隣接していなくてもよい。同じことが、互いに電気的に並列に接続された分散サブストリングの全て又はいくつかに当てはまり得る。図１１Ｄを参照すると、実施例として、分散サブストリング１００２Ａは、３×２行列内の要素ａ＿３２（右下隅の要素）であり得、分散サブストリング１００２Ｂは、３×２行列内の要素ａ＿１１（左上隅の要素）であり得る。代替的に、電気的に並列に接続された分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂ）は、互いに隣接し得る（例えば、分散サブストリング１００２Ａ及び１００２Ｂは、互いに隣接し得る）。更に他の態様では、電気的に並列に接続された分散サブストリング１００２は、所望に応じて様々に空間的に配向され得る。分散サブストリング１００２間の電気的接続は、図１１Ｃの電気バス１０４０Ａ、電気バス１０４０Ｂ、電気バス１０４０Ｃ、及び電気バス１０４０Ｄと称され得、それぞれ図１１Ｅの導電性トレース１１４０Ａ、導電性トレース１１４０Ｂ、導電性トレース１１４０Ｃ、及び導電性トレース１１４０Ｄを用いて実現される電気的接続に対応する。
図１１Ｅは、図１１Ｃ及び図１１Ｄの例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｃの例示的な導電性バックシート９０１Ｃを図示する。導電性バックシート９０１Ｃは、導電性バックシート９０１Ｃに関して別段の記載がない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｆ、９０１Ｇ、及び９０１Ｈの態様（及び一般的に導電性バックシート９０１に関連して記載する態様）と同様であり得る。リアコンタクトＰＶセル９０４は、図示及び記載を明確にするために半透明として図示されている。分散サブストリング１００２ＡのリアコンタクトＰＶセル９０４のみが示されているが、他の分散サブストリング１００２（例えば、１００２Ｂ、１００２Ｃ、１００２Ｄなど）のリアコンタクトＰＶセル９０４は、図示を明確にするために省略されている。黒線は、導電性材料のない面積を表し、黒線の間の白い空間は、導電性領域を表す。図１１Ｅを参照すると、導電性領域を切断して、実質的に「Ｕ」字形状（サブストリングの物理的な頂部（又は底部）から始まり、物理的な頂部（又は底部）の近くで終わる）である分散サブストリング１００２を実現し得る。例えば、図１１Ｅの分散サブストリング１００２Ａ（例えば、図９Ａの分散サブストリング１００２Ｉ、１００２Ｈ、及び１００２Ｇも参照）。しかしながら、導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂなど）は、様々な形状及び構成の分散サブストリング１００２を実現するために切断され得る。例えば、図１１Ｅを参照すると、分散サブストリング１００Ｆ及び１００２Ｃは、実質的に「Ｃ」字形状（サブストリングの物理的中央付近から始まり、サブストリングの物理的中央付近で終わる）であり得る。そのような柔軟性は、異なる理由で有利であり得る。例えば、図１１Ｅでは、分散サブストリング１００２Ｆ及び１００２Ｃがジャンクションボックス９４２において又はその近くで終端することが有利であり得る。そのような構成は、分散サブストリングによって生み出された電力をジャンクションボックス９４２に伝送する、いくつか又は全ての導電性トレースを低減又は排除し得る。更に、いくつかの態様では、分散サブストリングは、異なり、様々な形状であり得る（例えば、分散サブストリングはジグザグパターンに従い得る）。単一の導電性バックシート９０１は、様々な形状の分散サブストリング１００２を含み得る。分散サブストリング１００２は、様々な考慮事項のために様々な形状とし得、例えば、分散サブストリングは、電力経路指定の考慮事項、不整合又は耐遮光性の考慮事項、設計又は製造利便性の考慮事項などのために様々な形状とし得る。
図１１Ｆは、本開示の１つ以上の態様による、例示的な２×６分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの電気的相互接続性を図示する。図１１Ｃは、列よりも多くのサブストリングの行を有する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｃを図示する。図１１Ｆを参照すると、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、行よりも多くの列を含み得る。（列及び行は、相対的な用語であることが意図されており、ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの向きに応じて、列は行と見なされてもよく、行は列と見なされてもよいことに留意されたい）。分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、１２個の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌを含み得る。分散サブストリングは、電気的に直列に接続された複数のＰＶセルを含み得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、リアコンタクトＰＶセル（本明細書に記載するような）、非リアコンタクトＰＶセル、シングルＰＶセル、又は任意の他のタイプのＰＶセルを含み得る。リアコンタクトＰＶセルの実施例では、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、（より詳細に記載するように）導電性バックシートを介して互いに電気的に接続され得る。非リアコンタクトＰＶセルの実施例では、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌ内のＰＶセルは、ビア導体（例えば、はんだ付けされたリボンワイヤ）を含む様々な方法で互いに電気的に接続され得る。代替的に、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、シングルＰＶセルを含んでもよい。そのようなＰＶセルは、隣接するＰＶセル間の電気的接続を形成するために重ねられてもよい。例えば、１つのＰＶセルの１つの極性のリード線は、隣接するＰＶセルの反対の極性のリードの上に重ねられてもよい。隣接するＰＶセル間の電気的接続は、例えば、隣接するＰＶセルの対向するリード線間の導電性接着剤又はペーストによって実現されてもよい。
図１１Ｆを参照すると、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｆは、互いに電気的に並列に接続され得、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｌは、互いに電気的に並列に接続され得る。図１１Ｆの同じ電気列の分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ｇ及び１１０２Ａ）は、互いに電気的に直列に接続され得る。更に、アレイの電気的列中点は、ＰＶセルアレイの他の電気的列中点と交差結合され（すなわち、電気的に接続され）、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄを更に並列化し得る。図１１Ｆの列は、互いに電気的に並列に接続され得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌ間の電気的相互接続は、図１１Ｆの概略図に従い得る。
図１１Ｇは、図１１Ｆの例示的な２×６分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な物理的配列を図示する。図１１Ｇを参照すると、電気的に並列に接続された分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌは、ＰＶセルアレイ内に様々に物理的に分散され得る。図１１Ｆを参照すると、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌ（例えば、分散サブストリング１１０２Ｌ及び１１０２Ｇ）は、電気的に並列に接続され、様々に分散され得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃは、物理的行１、物理列行１～３に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉは、物理的行１、物理列４～６に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｊ～１１０２Ｌは、物理的行２、物理列１～３に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｄ～１１０２Ｆは、物理的行２、物理列４～６に配設され得る。このようにして、図１１Ｆの同じ電気的行の電気的に並列に接続されたサブストリングは、ＰＶセルアレイ全体にわたって様々に物理的に分散され得る。そのような電気的接続及び物理的配設は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄにわたって遮光パターンを分散させるように動作し得、本明細書において（例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して）より詳細に記載するように、遮光状態の増加及び／又は他の不整合状態の緩和を可能にし得る。図１１Ｇの配列に従って物理的に配設及び配列された分散サブストリングは、図１１Ｆの概略図に従って電気的に相互接続され得る。図１１Ｆの分散サブストリングの物理的配列は、図１１Ｇに図示するものに限定されず、むしろ、態様によれば、分散サブストリングは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄ全体にわたって様々に分散され得る。
図１１Ｈは、本開示の１つ以上の態様による例示的な２×５分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの電気的相互接続性を図示する。分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅは、本明細書に明示的に記載する場合を除き、全ての点でＰＶセルアレイ１０１０Ｄと同様であり得る。図１１Ｈを参照すると、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅは、奇数の列を含み得る。同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｅは、互いに電気的に並列に接続され得、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ｆ～１１０２Ｊは、互いに電気的に並列に接続され得る。図１１Ｈの同じ電気列の分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ａ）は、互いに電気的に直列に接続され得る。更に、アレイの電気的列中点は、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの他の電気的列中点と交差結合（すなわち、電気的に接続）され、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの電気的接続を更に並列化し得る。図１１Ｈの電気的列は、互いに電気的に並列に接続され得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊ間の電気的相互接続は、図１１Ｈの概略図に従い得る。
図１１Ｉは、図１１Ｈの例示的な２×５分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの例示的な物理的配列を図示する。図１１Ｉを参照すると、電気的に並列に接続された分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊは、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅ内に様々に物理的に分散され得る。図１１ＦＨを参照すると、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊ（例えば、分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｊ）は、電気的に並列に接続され、様々に分散され得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃは、物理的行１、物理列行１～３に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｇは、物理的行１、物理的列４～５に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｈ～１１０２Ｊは、物理的行２、物理列１～３に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｄ及び１１０２Ｅは、物理的行２、物理列４～５に配設され得る。このようにして、電気的に並列に接続されたサブストリングは、ＰＶセルアレイ全体にわたって様々に物理的に配設され得る。そのような電気的接続及び物理的配設は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅにわたって遮光パターンを分散させるように動作し得、本明細書において（例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して）より詳細に記載するように、遮光状態の増加及び／又は他の不整合状態の緩和を可能にし得る。図１１Ｉの配列に従って物理的に配設され配列された分散サブストリングは、図１１Ｈの概略図に従って電気的に相互接続され得る。図１１Ｈの分散サブストリングの物理的配列は、図１１Ｉに図示するものに限定されず、むしろ、態様によれば、分散サブストリングは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅ全体にわたって様々に分散され得る。
上記のように、図１１Ｆ及び図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイ１０１０ＤのＰＶセル、及び図１１Ｈ及び図１１Ｉの分散ＰＶセルアレイ１０１０ＥのＰＶセルは、リアコンタクト、非リアコンタクト、シングルセルなどを含む任意の種類のＰＶセルを含み得る。非リアコンタクト及び／又はシングルＰＶセルは、導体（例えば、リボンワイヤ）を使用して、分散サブストリング間の電気的相互接続の一部又は全部を実現し得る。図１１Ｊは、本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な電気的相互接続方式を図示する。上述したように、導体ワイヤ（例えば、リボンワイヤ）を使用して、図１１Ｆに図示するような分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの電気的相互接続を実現し得る。図１１Ｊの異なるパターンのラインは、本明細書に記載するような種々の電気的接続を実現する種々の導電体を図示し得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌの各ＰＶセルは、正電位端子（正端子とも称される）及び負電位端子（負端子とも称される）で終端し得、それらの端子にわたってＰＶセルの電位が測定され得る。続いて、電気的に直列に接続されたＰＶセルの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌは、同様に、正電位端子（正端子とも称される）及び負電位端子（負端子とも称される）で終端し得、分散サブストリングによって生み出される電位が測定され得る。
図１１Ｊを参照すると、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、２行６列の分散サブストリングを含み得る。したがって、各列は、２つの分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ａ及び１１０２Ｊ）を含み得る。分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、図示の目的ために実質的な正中線によって分割され得る。縦方向の正中線は、ＰＶセルアレイ１０１０Ｄを左半分と右半分とに分割し得、横方向の正中線は、ＰＶセルアレイ１０１０Ｄを上半分と下半分とに分割し得る。ＰＶセルアレイの上半分及び下半分はそれぞれ、二組の電気的に並列に接続された分散サブストリングを含み得る。分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉは、互いに電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＡとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｄの下半分に配設され得る。更に、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃは、電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＢとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｄの下半分に配設され得る。サブストリング群１１６６Ａは、分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉの正端子がＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ａの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ａの分散サブストリングは、横方向の正中線に実質的に近接する負端子で終端し得る。サブストリング群１１６６Ｂは、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの負端子がＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ｂの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｂの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイの横方向の正中線に実質的に近接する正端子で終端し得る。電気中点導体１１３６Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、サブストリング群１１６６Ａの正端子及びサブストリング群１１６６Ｂの負端子に電気的に接続され、それによって、各群の分散サブストリングの電気的並列接続（すなわち、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの並列電気的接続、及び分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉの並列電気的接続）及びサブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｂの電気的に直列に接続を容易にし得る。電気的中点導体１１３６Ａは、更なる電気的接続（例えば、図１１Ｆを参照して記載するような他の電気的列中点への交差結合接続）のために電気的列中点（図１１Ｆの電気的列中点）を利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。図１１Ｆ及び図１１Ｊを参照すると、サブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ａは、互いに電気的に並列に接続され得る。これにより、サブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ａは、並列に接続されたサブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ａの両方を含むより大きいサブストリング群の一部分であり得る。
上記と同様に、分散サブストリング１１０２Ｊ～１１０２Ｌは、互いに電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＣとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｄの上半分に配設され得る。更に、分散サブストリング１１０２Ｄ～１１０２Ｆは、電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＤとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｄの上半分に配設され得る。サブストリング群１１６６Ｃは、分散サブストリング１１０２Ｊ～１１０２Ｌの正端子がＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ｃの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｃの分散サブストリングは、横方向の正中線に実質的に近接する負端子で終端し得る。サブストリング群１１６６Ｄは、分散サブストリング１１０２Ｄ～１１０２Ｆの負端子がＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ｄの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｄの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの横方向の正中線に実質的に近接する正端子で終端し得る。電気中点導体１１３６Ｂ（例えば、リボンワイヤ）は、サブストリング群１１６６Ｃの正端子及びサブストリング群１１６６Ｄの負端子に電気的に接続され、それによって、各群の分散サブストリングの電気的並列接続（すなわち、分散サブストリング１１０２Ｊ～１１０２Ｌの並列電気的接続、及び分散サブストリング１１０２Ｄ～１１０２Ｆの並列電気的接続）及びサブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ｄの電気的に直列に接続を容易に得る。電気中点導体１１３６Ｂは、電気列中点（図１１Ｆの電気列中点）を更なる電気的接続（例えば、図１１Ｆを参照して記載するような他の電気列中点、ＰＶモジュールリード線、及び／又はエレクトロニクス（例えば、本明細書に記載するようなＰＥ３２０２）への交差結合接続）のために利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。図１１Ｆ及び図１１Ｊを参照すると、サブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄは、互いに電気的に並列に接続され得る。これにより、サブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄは、並列に接続されたサブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄの両方を含むより大きいサブストリング群の部分であり得る。
電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂと同様に、負バス導体１１６２Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉの負端子に電気的に接続され得る。更に、負バス導体１１６２Ｂは、分散サブストリング１１０２Ｊ～１１０２Ｌの負端子に電気的に接続され得る。負バス導体１１６２Ａ及び１１６２Ｂは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの残りの電気的接続が（本明細書により詳細に記載するように）完成され得るようにジャンクションボックス１１４２内に経路指定され得、様々な電気的接続（例えば、ＰＶモジュールリード線、ＰＥ３２０２など）に利用され得る。同様に、正バス導体１１６４Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの正端子に電気的に接続され得る。更に、正バス導体１１６４Ｂは、分散サブストリング１１０２Ｄ～１１０２Ｆの正端子に電気的に接続され得る。正バス導体１１６４Ａ及び１１６４Ｂは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの残りの電気的接続が（本明細書により詳細に記載するように）完成され得るようにジャンクションボックス１１４２に経路指定され得、様々な電気的接続（例えば、ＰＶモジュールリード線、ＰＥ３２０２など）に利用され得る。
ジャンクションボックス１１４２内で行われ得る電気的接続は示されていないが、導体がジャンクションボックス１１４２で終端するように図示されている。しかしながら、図１１Ｆに関連して記載したような電気的方式は、ジャンクションボックス１１４２において完成され得る。ジャンクションボックス１１４２において、正バス導体１１６４Ａ及び１１６４Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、負バス導体１１６２Ａ及び１１６２Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、互いに電気的に接続され得る。こうして、電気的に並列に接続されかつ空間的に分散されたサブストリングを有する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄが容易に実現され得る。更に、本明細書に記載するように、追加の構成要素、例えば、ＰＶモジュールリード線（分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄによって生み出された電力を利用し得る）、エレクトロニクス（例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパス、ＰＥ３２０２など）などが、ジャンクションボックス１１４２において分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄに追加され得る。更に、記載するように、ジャンクションボックスの外側の導体交差並びに複雑な導体レイアウト及び配線は、生産の労力及びコストを増加させ得る。したがって、図１１Ｆ、図１１Ｇ、及び図１１Ｊのレイアウト及び接続を利用して、電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイ１０１０Ｄが、そのような過度の複雑さ又はコストを伴わずに生産及び製造され得ることを理解されたい。
本明細書のいくつかの態様によれば、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、互いに接続されなくてもよい。更に、そのような態様によれば、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、（例えば、ＰＥ３２０２によって）様々に利用されるようにジャンクションボックス１１４２内に経路指定され得るか、又はジャンクションボックス１１４２内に経路指定されなくてもよい（電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、依然としてジャンクションボックス１１４２の外部で利用され得る）。電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂが接続されていない態様によれば、分散ＰＶセルアレイの上半分と下半分との間で交差結合が失われ得る（すなわち、サブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｂは、サブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ｄと交差結合されない場合がある）。
図１１Ｆ、図１１Ｇ及び図１１Ｊは、１２個の分散サブストリングを有する分散ＰＶセルアレイの実施例を図示する。態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、任意の数のサブストリング（例えば、２、４、１０、１３、２０、２５など）を有し得る。図１１Ｆ、図１１Ｇ、及び図１１Ｊは、縦方向の正中線及び横方向の正中線にわたって対称である例示的な分散ＰＶセルアレイを図示する。本明細書の態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、（図１１Ｈ、図１１Ｉ、図１１Ｋ、及び図１１Ｍ～図１１Ｏに関連して詳述されるように）縦方向の正中線及び／又は横方向の正中線にわたって非対称であり得る。分散ＰＶセルアレイ１０１０ＤのＰＶセルは、片面用途（実質的に全ての照射がＰＶセルの片面で生じる）又は両面用途（ＰＶセル及び用途がＰＶセルの両面で照射されるように設計されている）に適合され得る。図１１Ｊを参照すると、ＰＶセルアレイ１０１０Ｄが両面用途に適合される場合、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、分散サブストリング間（例えば、分散サブストリング１１０２Ｃと１１０２Ｇとの間、及び分散サブストリング１１０２Ｌと１１０２Ｄとの間）に経路指定され得る。ＰＶセルアレイ１０１０Ｄが片面用途に適合される場合、ＰＶセルの背面は覆われ得、したがって、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、分散サブストリングの一部の背後（例えば、分散サブストリング１１０２Ｃ及び１１０２Ｌの背後）に経路指定され得る。電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂ（片面用途であれ両面用途であれ）は、他の場所に経路指定され得る。例えば、構成に起因して、導体（例えば、リボンワイヤ）を延ばすための空間が分散ＰＶセルアレイの縁部に沿って存在し得、そのような用途では、中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂを分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの縁部に沿って（例えば、分散サブストリング１１０２Ａ及び１１０２Ｊに沿って）経路指定することが有利であり得る。図１１Ｆ、図１１Ｇ及び図１１Ｊの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌは、サブストリング当たり任意の数（例えば、１０、１２、１６、３０、３５など）のＰＶセルを含み得る。図１１Ｆ、図１１Ｇ及び図１１Ｊの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、任意のサイズのＰＶセル（例えば、標準サイズＧ１、Ｇ１２など、又は任意の他のサイズのＰＶセル）であり得る。更に、図１１Ｆ、図１１Ｇ及び図１１Ｊの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、リアコンタクトＰＶセル、非リアコンタクトＰＶセル、シングルＰＶセル、又は任意の他の種類のＰＶセルであり得る。
図１１Ｊは、等しいサイズのサブストリング群１１６６Ａ～１１６６Ｄを有する分散ＰＶセルアレイを図示する。図１１Ｋは、図１１Ｉの分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの例示的な電気的相互接続方式を図示する。図１１Ｋを参照すると、サブストリング群１１６６Ａ～１１６６Ｄは、様々にサイズ決めされ得る。上述したように、導体ワイヤ（例えば、リボンワイヤ）を使用して、図１１Ｈに図示するような分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの電気的相互接続を実現し得る。図１１Ｋにおける異なるパターンのラインは、本明細書に記載するような種々の電気的接続を実現し得る、種々の導電体を図示し得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊの各ＰＶセルは、正電位端子（正端子とも称され）及び負電位端子（負端子とも称される）で終端し得、これらの端子にわたって、ＰＶセルの電位が測定され得る。続いて、電気的に直列に接続されたＰＶセルの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊは、同様に、正電位端子（正端子とも称される）及び負電位端子（負端子とも称される）で終端し得、これらの端子にわたって、分散サブストリングによって生み出される電位が測定され得る。図１１Ｋを参照すると、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅは、分散サブストリングのうちの２行及び５列を含み得る。したがって、各列は、２つの分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ａ及び１１０２Ｈ）を含み得る。分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅは、図示のために実質的な正中線によって分割され得る。横方向の正中線は、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅを上半分と下半分とに分割し得る。ＰＶセルアレイの上半分及び下半分はそれぞれ、二組の電気的に並列に接続された分散サブストリングを含み得る。分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｇは、互いに電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＡとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｅの下半分に配設され得る。更に、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃは、電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＢとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｅの下半分に配設され得る。サブストリング群１１６６Ａは、分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｇの正端子がＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ａのうちの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ａのうちの分散サブストリングは、横方向の正中線に実質的に近接する負端子で終端し得る。サブストリング群１１６６Ｂは、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの負端子がＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａに近接して配設され得るように配設され得る。サブストリング群１１６６Ｂのうちの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ底部縁部１１４４Ａから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｂのうちの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの横方向の正中線に実質的に近接する正端子で終端し得る。電気中点導体１１３６Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、サブストリング群１１６６Ａの正端子及びサブストリング群１１６６Ｂの負端子に電気的に接続され、それによって、各群のうちの分散サブストリングの電気的並列接続（すなわち、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの並列電気的接続、及び分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｇの並列電気的接続）、並びにサブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｂの電気的に直列に接続を容易にし得る。電気的中点導体１１３６Ａは、更なる電気的接続（例えば、図１１Ｈを参照して記載するような他の電気的列中点への交差結合接続）のために電気的列中点（図１１Ｈの電気的列中点）を利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。図１１Ｈ及び図１１Ｋを参照すると、サブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｃは、互いに電気的に並列に接続され得る。これにより、サブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｃは、並列に接続されたサブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｃの両方を備える、より大きいサブストリング群の一部であり得る。
上記と同様に、分散サブストリング１１０２Ｈ～１１０２Ｊは、互いに電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＣとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｅの上半分に配設され得る。更に、分散サブストリング１１０２Ｄ及び１１０２Ｅは、電気的に並列に接続され得、サブストリング群１１６６ＤとしてＰＶセルアレイ１０１０Ｅの上半分に配設され得る。サブストリング群１１６６Ｃは、分散サブストリング１１０２Ｈ～１１０２Ｊの正端子がＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ｃの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂから横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｃの分散サブストリングは、横方向の正中線に実質的に近接する負端子で終端し得る。サブストリング群１１６６Ｄは、分散サブストリング１１０２Ｄ及び１１０２Ｅの負端子がＰＶセルアレイ頂部縁部１１４４Ｂに近接して配設され得るように配列され得る。サブストリング群１１６６Ｄの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ縁部から横方向の正中線に向かって延在し得る。サブストリング群１１６６Ｄの分散サブストリングは、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの横方向の正中線に実質的に近接する正端子で終端し得る。電気中点導体１１３６Ｂ（例えば、リボンワイヤ）は、サブストリング群１１６６Ｃの正端子及びサブストリング群１１６６Ｄの負端子に電気的に接続され、それによって、各群のうちの分散サブストリングの電気的並列接続（すなわち、分散サブストリング１１０２Ｈ～１１０２Ｊの並列電気的接続、及び分散サブストリング１１０２Ｄ及び１１０２Ｅの並列電気的接続）及びサブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ｄの電気的に直列に接続を容易にし得る。電気中点導体１１３６Ｂは、電気列中点（図１１Ｈの電気列中点）を更なる電気的接続（例えば、図１１Ｈを参照して記載するような他の電気列中点、ＰＶモジュールリード線、及び／又はエレクトロニクス（例えば、本明細書に記載するようなＰＥ３２０２）への交差結合接続）のために利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。
電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂと同様に、負バス導体１１６２Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、分散サブストリング１１０２Ｆ及び１１０２Ｇの負端子に電気的に接続され得る。更に、負バス導体１１６２Ｂは、分散サブストリング１１０２Ｈ～１１０２Ｊの負端子に電気的に接続され得る。負バス導体１１６２Ａ及び１１６２Ｂは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの残りの電気的接続が（本明細書により詳細に記載するように）完成され得るようにジャンクションボックス１１４２内に経路指定され得、様々な電気的接続（例えば、ＰＶモジュールリード線、ＰＥ３２０２など）に利用され得る。同様に、正バス導体１１６４Ａ（例えば、リボンワイヤ）は、分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｃの正端子に電気的に接続され得る。更に、正バス導体１１６４Ｂは、分散サブストリング１１０２Ｄ及び１１０２Ｅの正端子に電気的に接続され得る。正バス導体１１６４Ａ及び１１６４Ｂは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの残りの電気的接続が（本明細書により詳細に記載するように）完成され得るようにジャンクションボックス１１４２に経路指定され得、様々な電気的接続（例えば、ＰＶモジュールリード線、ＰＥ３２０２など）に利用され得る。図１１Ｈ及び図１１Ｋを参照すると、サブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄは、互いに電気的に並列に接続され得る。これにより、サブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄは、並列に接続されたサブストリング群１１６６Ｂ及び１１６６Ｄの両方を含むより大きいサブストリング群の部分であり得る。
ジャンクションボックス１１４２内で行われ得る電気的接続は図示されておらず、むしろ導電体がジャンクションボックス１１４２で終端するように示図示されている。しかしながら、図１１Ｈに関連して記載したような電気的方式は、ジャンクションボックス１１４２において完成され得る。ジャンクションボックス１１４２において、正バス導体１１６４Ａ及び１１６４Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、負バス導体１１６２Ａ及び１１６２Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックスにおいて、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、互いに電気的に接続され得る。こうして、電気的に並列に接続されかつ空間的に分散されたサブストリングを有する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅが容易に実現され得る。更に、本明細書に記載するように、追加の構成要素、例えば、ＰＶモジュールリード線（分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅによって生み出される電力を利用し得る）、エレクトロニクス（例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパス、ＰＥ３２０２など）が、ジャンクションボックス１１４２において分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅに追加され得る。更に、上述したように、ジャンクションボックスの外側の導体交差、並びに複雑な導体レイアウト及び配線は、生産の労力及びコストを増加させ得る。したがって、図１１Ｈ、図１１Ｉ、及び図１１Ｋのレイアウト及び接続を利用して、電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイ１０１０Ｅが、そのような過度の複雑さ又はコストを伴わずに生産及び製造され得ることを理解されたい。更に、電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイの態様は、奇数の列並びに偶数の列を有するＰＶセルアレイで実施され得ることが理解され得る。
本明細書のいくつかの態様によれば、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、互いに接続されなくてもよい。更に、そのような態様によれば、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、（例えば、ＰＥ３２０２によって）様々に利用されるようにジャンクションボックス１１４２内に経路指定され得るか、又はジャンクションボックス１１４２内に経路指定されなくてもよい（電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、依然としてジャンクションボックス１１４２の外部で利用され得る）。電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂが接続されていない態様によれば、分散ＰＶセルアレイの上半分と下半分との間で交差結合が失われ得る（すなわち、サブストリング群１１６６Ａ及び１１６６Ｂは、サブストリング群１１６６Ｃ及び１１６６Ｄと交差結合されない場合がある）。
図１１Ｊ及び図１１Ｋの導電体（例えば、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂ、負バス導体１１６２Ａ及び１１６２Ｂ、並びに正バス導体１１６４Ａ及び１１６４Ｂ）は、様々な形態の導体を含み得る。例えば、そのような導体は、リボンワイヤ、銅ワイヤなどを含み得る。ワイヤ又は導体は、撚り線又は中実であり得る。単一のＰＶセルアレイにおける導体の任意の組み合わせが、本明細書において企図される。更に、図１１Ｊ及び図１１Ｋの導電体は、ＰＶセル及び構成要素に様々に電気的に接続され得る。例えば、導電体は、はんだ付け、圧着、接着（例えば、導電性接着剤を介して）され得る。単一のＰＶセルアレイにおける電気的接続の様々な方法が、本明細書において企図される。態様によれば、本明細書に記載するように、導電性バックシートを利用して電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイを実現することは、用途に応じて有利であり得る。しかしながら、考慮事項に応じて、導電性バックシートを生産する必要なく、電気的に並列にかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイを生産することが有利であり得る。例えば、導電性バックシートの生産は、特殊な機器を必要とし得る。こうして、電気的に並列に接続され、かつ空間的に分散されたＰＶセルアレイは、図１１Ｊ及び図１１Ｋを参照して本開示を利用して達成され得る。
図１１Ｈ、図１１Ｉ及び図１１Ｋは、１０個の分散サブストリングを有する例示的な分散ＰＶセルアレイを図示する。態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、任意の数のサブストリング（例えば、２、４、１０、１３、２０、２５など）を有し得る。図１１Ｈ、図１１Ｉ及び図１１Ｋは、例示的な分散ＰＶセルアレイを、横方向の正中線及び横方向の正中線にわたって非対称であるものとして図示する。本明細書の態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、（図１１Ｆ、図１１Ｇ、図１１Ｊ、及び図１１Ｌに関連して本明細書に記載するように）縦方向の正中線及び／又は横方向の正中線にわたって対称であり得る。分散ＰＶセルアレイ１０１０ＥのＰＶセルは、片面用途（実質的に全ての照射がＰＶセルの片面で生じる）又は両面用途（ＰＶセル及び用途がＰＶセルの両面で照射されるように設計されている）に適合され得る。図１１Ｋを参照すると、ＰＶセルアレイ１０１０Ｅが両面用途に適合される場合、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、分散サブストリング間（例えば、分散サブストリング１１０２Ｃと１１０２Ｆとの間、及び分散サブストリング１１０２Ｊと１１０２Ｄとの間）に経路指定され得る。ＰＶセルアレイ１０１０Ｅが片面用途に適合される場合、ＰＶセルの背面は覆われ得、したがって、電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂは、分散サブストリングの一部の背後（例えば、分散サブストリング１１０２Ｃ及び１１０２Ｌの背後）に経路指定され得る。電気中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂ（片面用途であれ両面用途であれ）は、他の場所に経路指定され得る。例えば、構成に起因して、導体（例えば、リボンワイヤ）を延ばすための空間が分散ＰＶセルアレイの縁部に沿って存在し得、そのような用途では、中点導体１１３６Ａ及び１１３６Ｂを分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの縁部に沿って（例えば、分散サブストリング１１０２Ａ及び１１０２Ｊに沿って）経路指定することが有利であり得る。図１１Ｈ、図１１Ｉ及び図１１Ｋの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｊは、サブストリング当たり任意の数（例えば、１０、１２、１６、３０、３５など）のＰＶセルを含み得る。図１１Ｈ、図１１Ｉ及び図１１Ｋの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＬのＰＶセルは、任意のサイズのＰＶセル（例えば、標準サイズＧ１、Ｇ１２など、又は任意の他のサイズのＰＶセル）であり得る。更に、図１１Ｈ、図１１Ｉ及び図１１Ｌの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２ＪのＰＶセルは、リアコンタクトＰＶセル、非リアコンタクトＰＶセル、シングルＰＶセル、又は任意の他の種類のＰＶセルであり得る。図１１Ｋは、サブストリング群１１６６Ａ～１１６６Ｄを、２つ又は３つの分散したサブストリングを有するものとして図示する。本明細書の態様によれば、サブストリング群は、群ごとに任意の数のサブストリングを含み得、群ごとのサブストリングの数は、単一のＰＶセルアレイ内で変化し得る。
図１１Ｋは、導体ワイヤを利用する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの電気的接続方式を図示する。しかしながら、図１１Ｈの並列に接続されかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、リアコンタクトＰＶセル及び導電性バックシート９０１Ｄを用いて実現され得る。図１１Ｌは、本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な導電性バックシート９０１Ｄを図示する。図１１Ｌを参照すると、図１１Ｆ及び図１１Ｇの分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの電気的接続は、導電性バックシート９０１Ｄを利用して実現され得る。導電性バックシート９０１Ｄは、導電性バックシート９０１Ｄに関して明示的に記載されていない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｆ、９０１Ｇ、及び９０１Ｈの態様（並びに導電性バックシートに関して一般的に記載する態様）と同様であり得る。リアコンタクトＰＶセルは、図示の目的ために半透明で図示されている。分散サブストリング１１０２ＡのリアコンタクトＰＶセルのみが図示されており、他の分散サブストリング（例えば、１１０２Ｂ、１１０２Ｃ、１１０２Ｄなど）のリアコンタクトＰＶセルは、図示を明確にするために省略されている。導電性バックシート９０１Ｄは、所望の導電性領域を形成するようにパターン化され得る。導電性バックシート９０１Ｄにおいて導電性材料を欠く切断部又は面積は、黒線として図示され得、一方、導電性領域は、本明細書に記載するような例示的な導電性材料除去及び／又は導電性材料堆積後に残る領域によって図示され得る。リアコンタクトＰＶセルは、分散サブストリングを形成する導電性領域上に配置され、導電性領域に電気的に接続され得る。図１１Ｌは、導電性バックシート９０１Ｄ上に重ねられた例示的な透明リアコンタクトＰＶセルを有する１つの分散サブストリング１１０２Ｉ（図１１Ｆ及び図１１Ｇの分散サブストリング１１０２Ａに対応する分散サブストリング１１０２Ａ）を図示する。他の分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ｂ～１１０２Ｌなど）に対応するリアコンタクトＰＶセルは、図示を明確にするために図１１Ｌから省略されている。透明なＰＶセルを有する分散サブストリング１１０２Ｂ～１１０２Ｌ（分散サブストリング１１０２Ａのような）を図示する代わりに、残りのサブストリングは、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌ（図１１Ｆ及び図１１Ｇの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌを裏打ちし得る導電性バックシート９０１Ｄの領域）としてのみ図示される。図１１Ｌの導電性トレース１１２４Ａ、１１２４Ｂ、１１２８Ａ、１１２８Ｂ、１１３０Ａ、及び１１３０Ｂは、図１１Ｊの導電体１１３６Ａ、１１３６Ｂ、１１６２Ａ、１１６２Ｂ、Ａ、及び１１６４Ｂに対応する。本開示の態様によれば、分散サブストリングは、電気的に並列に接続され、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄ内の空間的分散を維持し得る。サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌはそれぞれ、リアコンタクトＰＶセルを直列に接続して、分散サブストリングを形成し得る。電気トレース１１３６Ａは、サブストリング導電性領域１１１２Ｇ～１１１２Ｉの分散サブストリングの正端子と、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｃの分散サブストリングの負端子とを電気的に接続し得る。導電性トレース１１３６Ａは、更なる電気的接続（例えば、図１１Ｆを参照して記載するような他の電気的列中点への交差結合接続）のために電気的列中点（図１１Ｆの電気的列中点）を利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。更に、導電性バックシート９０１Ｄの特定の面積を除去するか又は除去しない（又は有するか又は有さない）ことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル間の交差結合が容易に得られ得る（図１３Ａに関連してより詳細に記載するように）。
ジャンクションボックス１１４２内で行われ得る電気的接続は図示されていない。むしろ、導電性トレースはジャンクション１１４２で終端するものとして図示されている。しかしながら、図１１Ｆに関連して記載したような電気的方式は、ジャンクションボックス１１４２において完成され得る。ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１３０Ａ及び１１３０Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１２８Ａ及び１１２８Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１２４Ａ及び１１２４Ｂは、互いに電気的に接続され得る。こうして、電気的に並列に接続されかつ空間的に分散されたサブストリングを有する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄが実現され得る。更に、本明細書に記載するように、追加の構成要素、例えば、ＰＶモジュールリード線（分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄによって生み出される電力を利用し得る）、エレクトロニクス（例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパス、ＰＥ３２０２など）が、ジャンクションボックス１１４２において分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄに追加され得る。
考察するように、導電性バックシート９０１Ｄは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄへのエレクトロニクス１１２２の簡素化された組み込みを可能にし得る。エレクトロニクス１１２２は、例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパスエレクトロニクス、変換器、ＰＥ３２０２などを含み得る。そのようなエレクトロニクス１１２２は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの各半分によって生み出された電力を処理、バイパス、及び／又は利用するように作用し得る。エレクトロニクス１１２２は、概略的な目的のみのために、導電性バックシート９０１Ｄの外側に示されている。エレクトロニクス１１２２は、ジャンクションボックス１１４２において、又は導電性バックシート９０１Ｄ上の他の任意の場所において、導電性バックシート９０１Ｄの分散ＰＶセルアレイに追加（例えば、接続）され得る。更に、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌの間の導電性材料を除去しないことによって、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌ上の隣接する分散サブストリングは、（例えば、図９Ｂ、図１１Ｍ、及び図１３Ｂに関連して考察したように）全交差結合（ＴＣＴ）と電気的に直並列に接続され得る。そのような接続は、ＰＶセルアレイの部分的な遮光状態及び／又は不整合状態の緩和を更に改善し得る。そのような電気的接続は、導電性バックシート及びリアコンタクトＰＶセルを使用しない場合、高い設計及び生産コストを伴い得る。
図１１Ｌは、１２個の分散サブストリングを有する例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な導電性バックシート９０１Ｄを図示する。態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、任意の数のサブストリング（例えば、２、４、１０、１３、２０、２５など）を有し得る。図１１Ｌは、例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な導電性バックシート９０１Ｄを、縦方向の正中線及び横方向の正中線に対して対称であるものとして図示する。本明細書の態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、（図１１Ｈ、図１１Ｉ、図１１Ｋ、及び図１１Ｍ～図１１Ｏに関連して本明細書に記載するように）縦方向の正中線及び／又は横方向の正中線にわたって非対称であり得る。導電性バックシート９０１Ｄによって実現される分散ＰＶセルアレイ１０１０ＤのＰＶセルは、片面用途（実質的に全ての照射がＰＶセルの片面で生じる）又は両面用途（ＰＶセル及び用途がＰＶセルの両面で照射されるように設計される）に適合され得る。導電性バックシート９０１Ｄは、それぞれ１５個のＰＶセルの分散サブストリングを実現するものとして図示されている。本明細書の態様によれば、導電性バックシートは、任意の数のＰＶセル（例えば、１０、１２、１６、２０、２５、３０など）を有する分散サブストリングを実現するように適合され得る。
図１１Ｋは、導体ワイヤを利用する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの電気的接続方式を図示する。ただし、図１１Ｈの並列に接続されかつ空間的に分散されたＰＶセルアレイ１０１０Ｅは、リアコンタクトＰＶセル及び導電性バックシート９０１Ｅを用いて実現され得る。図１１Ｍは、本開示の１つ以上の態様による、図１１Ｉ（及び図１１Ｋ）の分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの例示的な導電性バックシート９０１Ｅを図示する。図１１Ｍを参照すると、図１１Ｈ及び図１１Ｉの分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの電気的接続は、導電性バックシート９０１Ｅを利用して実現され得る。導電性バックシート９０１Ｅは、導電性バックシート９０１Ｅに関して明示的に記載されていない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄ、９０１Ｆ、９０１Ｇ、及び９０１Ｈの態様（並びに導電性バックシートに関して一般的に記載する態様）と同様であり得る。リアコンタクトＰＶセルは、図示の目的ために半透明で図示されている。分散サブストリング１１０２ＡのリアコンタクトＰＶセルのみが図示されており、他の分散サブストリング（例えば、１１０２Ｂ、１１０２Ｃ、１１０２Ｄなど）のリアコンタクトＰＶセルは、図示を明確にするために省略されている。導電性バックシート９０１Ｅは、所望の導電性領域を形成するようにパターン化され得る。導電性バックシート９０１Ｅにおいて導電性材料を欠く切断部又は面積は、黒線として図示され得、一方、導電性領域は、本明細書に記載するような例示的な導電性材料除去及び／又は導電性材料堆積後に残る領域によって図示され得る。リアコンタクトＰＶセルは、分散サブストリングを形成する導電性領域上に配置され、導電性領域に電気的に接続され得る。図１１Ｍは、導電性バックシート９０１Ｅ上に重ねられた例示的な透明リアコンタクトＰＶセルを有する１つの分散サブストリング１１０２Ｉ（図１１Ｈ及び図１１Ｉの分散サブストリング１１０２Ａに対応する分散サブストリング１１０２Ａ）を図示する。他の分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ｂ～１１０２Ｊ）に対応する背面コンタクトＰＶセルは、図示を明確にするために図１１Ｍから省略されている。透明なＰＶセルを有する分散サブストリング１１０２Ｂ～１１０２Ｊ（分散サブストリング１１０２Ａのような）を図示する代わりに、残りのサブストリングは、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌ（図１１Ｈ及び図１１Ｉの分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌを裏打ちし得る導電性バックシート９０１Ｅの領域）としてのみ図示されている。図１１Ｍの導電性トレース１１２４Ａ、１１２４Ｂ、１１２８Ａ、１１２８Ｂ、１１３０Ａ、及び１１３０Ｂは、図１１Ｋの導電体１１３６Ａ、１１３６Ｂ、１１６２Ａ、１１６２Ｂ、１１６４Ａ、及び１１６４Ｂに対応する。本開示の態様によれば、分散サブストリングは、電気的に並列に接続され、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅ内の空間的分散を維持し得る。サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｌはそれぞれ、リアコンタクトＰＶセルを直列に接続して、分散サブストリングを形成し得る。電気トレース１１３６Ａは、サブストリング導電性領域１１１２Ｇ～１１１２Ｉの分散サブストリングの正端子と、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｃの分散サブストリングの負端子とを電気的に接続し得る。導電性トレース１１３６Ａは、更なる電気的接続（例えば、図１１Ｈを参照して記載するような他の電気的列中点への交差結合接続）のために電気的列中点（図１１Ｈの電気的列中点）を利用するように、ジャンクションボックス１１４２の中に経路指定され得る。更に、導電性バックシート９０１Ｅの特定の面積を除去するか又は除去しない（又は有するか又は有さない）ことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル間の交差結合が容易に得られ得る（図１３Ａに関連してより詳細に記載するように）。
ジャンクションボックス１１４２内で行われ得る電気的接続は図示されていない。むしろ、導電性トレースはジャンクション１１４２で終端するものとして図示されている。しかしながら、図１１Ｆに関連して記載したような電気的方式は、ジャンクションボックス１１４２において完成され得る。ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１３０Ａ及び１１３０Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１２８Ａ及び１１２８Ｂは、互いに電気的に接続され得る。更に、ジャンクションボックス１１４２において、導電性トレース１１２４Ａ及び１１２４Ｂは、互いに電気的に接続され得る。こうして、電気的に並列に接続されかつ空間的に分散されたサブストリングを有する分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅが実現され得る。更に、本明細書に記載するように、追加の構成要素、例えば、（分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅによって生み出される電力を利用し得る）ＰＶモジュールリード線、エレクトロニクス（例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパス、ＰＥ３２０２など）などが、ジャンクションボックス１１４２において分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅに追加され得る。
考察するように、導電性バックシート９０１Ｅは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅへのエレクトロニクス１１２２の簡素化された組み込みを可能にし得る。エレクトロニクス１１２２は、例えば、バイパスダイオード、アクティブバイパスエレクトロニクス、変換器及び／又はＰＥ３２０２を含み得る。そのようなエレクトロニクス１１２２は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの各半分によって生み出される電力を処理、バイパス、及び／又は利用するように作用し得る。エレクトロニクス１１２２は、概略的な目的のみのために、導電性バックシート９０１Ｅの外側に示されている。エレクトロニクスは、ジャンクションボックス１１４２において、又は導電性バックシート９０１Ｅ上の他の任意の場所において、導電性バックシート９０１Ｅの分散ＰＶセルアレイに追加（例えば、接続）され得る。更に、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｊの間の導電性材料を除去しないことによって、サブストリング導電性領域１１１２Ａ～１１１２Ｊ上の隣接する分散サブストリングは、（例えば、図９Ｂ、図１１Ｌ、図１１Ｍ、及び図１３Ｂに関連して考察したように）全交差結合（ＴＣＴ）と電気的に直並列に接続され得る。そのような接続は、ＰＶセルアレイの部分的な遮光状態及び／又は不整合状態の緩和を更に改善し得る。そのような電気的接続は、導電性バックシート及びリアコンタクトＰＶセルを使用しない場合、高い設計及び生産コストを伴い得る。
図１１Ｍは、１０個の分散サブストリングを有する例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの例示的な導電性バックシート９０１Ｅを図示する。態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、任意の数のサブストリング（例えば、２、４、１０、１３、２０、２５など）を有し得る。図１１Ｍは、例示的な分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｅの例示的な導電性バックシート９０１Ｅを、縦方向の正中線及び横方向の正中線にわたって非対称であるものとして図示する。本明細書の態様によれば、分散ＰＶセルアレイは、（図１１Ｆ、図１１Ｇ、図１１Ｊ、及び図１１Ｌに関連して本明細書に記載するように）縦方向の正中線及び／又は横方向の正中線にわたって対称であり得る。導電性バックシート９０１Ｅによって実現される分散ＰＶセルアレイ１０１０ＥのＰＶセルは、片面用途（実質的に全ての照射がＰＶセルの片面で生じる）又は両面用途（ＰＶセル及び用途がＰＶセルの両面で照射されるように設計される）に適合され得る。導電性バックシート９０１Ｅは、それぞれ１５個のＰＶセルの分散サブストリングを実現するものとして図示されている。本明細書の態様によれば、導電性バックシートは、任意の数のＰＶセル（例えば、１０、１２、１６、２０、２５、３０など）を有する分散サブストリングを実現するように適合され得る。
図１１Ｎを参照すると、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｅは、互いに電気的に並列に接続され得、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｋは、互いに電気的に並列に接続され得る。図１１Ｎの同じ電気的列の分散サブストリング（例えば、分散サブストリング１１０２Ｇ及び１１０２Ａ）は、互いに電気的に直列に接続され得る。更に、アレイの電気的列中点は、ＰＶセルアレイの他の電気的列中点と交差結合され（すなわち、電気的に接続され）、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄを更に並列化し得る。図１１Ｎの列は、互いに電気的に並列に接続され得る。分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｋ間の電気的相互接続は、図１１Ｎの概略図に従い得る。図１１Ｎの例示的な２×５分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄは、奇数個の光起電力セル列が所望されるときに遮光堅牢性を提供するのに有用であり得る。
図１１Ｏは、図１１Ｎの例示的な２×５分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄの例示的な物理的配列を図示する。図１１Ｏを参照すると、電気的に並列に接続された分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｋは、ＰＶセルアレイ内に様々に物理的に分散され得る。図１１Ｆを参照すると、同じ電気的行（同じパターンで図示する）の分散サブストリング１１０２Ａ～１１０２Ｌ（例えば、分散サブストリング１１０２Ｌ及び１１０２Ｇ）は、電気的に並列に接続され、様々に、例えば、図１１Ｏに示すようにインターリーブ様式で様々に分散され得る。分散サブストリング１１０２Ａ及び１１０２Ｂは、それぞれ、物理的行１、物理列行２、４に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｇ～１１０２Ｉは、それぞれ、物理的行１、物理列１、３、５に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｊ及び１１０２Ｋは、それぞれ、物理的行２、物理列２、４に物理的に配設され得る。分散サブストリング１１０２Ｃ～１１０２Ｅは、それぞれ、物理的行２、物理列１、３、５に配設され得る。このようにして、図１１Ｆの同じ電気的行の電気的に並列に接続されたサブストリングは、ＰＶセルアレイ全体にわたって様々に物理的に分散され得る。そのような電気的接続及び物理的配設は、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄにわたって遮光パターンを分散させるように動作し得、本明細書において（例えば、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して）より詳細に記載するように、遮光状態の増加及び／又は他の不整合状態の緩和を可能にし得る。図１１Ｏの配列に従って物理的に配設及び配列された分散サブストリングは、図１１Ｎの概略図に従って電気的に相互接続され得る。図１１Ｎの分散サブストリングの物理的配列は、図１１Ｏに図示するものに限定されず、むしろ、態様によれば、分散サブストリングは、分散ＰＶセルアレイ１０１０Ｄ全体にわたって様々に分散され得る。
図１２Ａは、１つ以上の態様による、図１２Ｂの例示的な４×４ＰＶセルアレイの部分的に遮光された例示的な物理的分散サブストリング１００２の配列を図示する。遮光状態は、多くの場合、別個の物体、例えば、動物、木の大枝、構造体などから生じる。したがって、遮光パターンは、多くの場合、散在とは対照的に、集中している。図１２Ａは、分散ＰＶセルアレイの底部部分を覆う遮光状態を図示する。最下行の分散サブストリングが互いに電気的に並列に接続された場合（例えば、分散サブストリング１００２Ｃ、１００２Ｈ、１００２Ｌ、及び１００２Ｐが電気的に並列であった場合）、遮光状態はまとめ全体に影響を及ぼし得る。図１２Ｂは、１つ以上の態様による、図１２Ａの例示的な部分的に遮光された物理的分散サブストリング配列の例示的な電気的相互接続方式を図示する。理解され得るように、図１２Ａの最下行の部分的な遮光状態の影響は、分散サブストリング１００２の電気的相互接続性に基づいて分散ＰＶセルアレイ全体に分散され得る。それによって、例示的な部分的な遮光状態の影響が分散され、最小化され得る。図１２Ａ及び図１２Ｂは、特定の例示的な分散ＰＶセルアレイ配列上の特定の例示的な遮光パターンを図示する。しかしながら、遮光状態の分散は、他の遮光パターン及び他の分散ＰＶセルアレイレイアウトで達成され得る。
本開示の静的再構成及び導電性バックシートの実装形態が実施されるとき、更なる利点が実現され得る。上述したように、別様に直並列接続されたＰＶセル（例えば、リアコンタクトＰＶセル９０４）又はＰＶセル群（例えば、サブストリング１０２）の行間に電気的接続又は交差結合を追加して全交差結合（ＴＣＴ）電気的接続をもたらすために、不整合又は部分的な遮光状態の影響を緩和することが有利であり得る。そのような配列は、別様に電気的に接続された（例えば、直並列）ＰＶセルアレイと比較して、電力生産の増加及び不整合又は遮光状態の緩和の増加を可能にし得る。実際には、全ての行の間のそのような交差結合は、時間、労力、及び材料の点で費用がかかり、かつ／又は法外であり得る。しかしながら、そのようなコストは、本明細書に記載する態様によって低減され得る。
図１３Ａは、本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシート９０１Ｆを図示する。導電性バックシート９０１Ｆは、導電性バックシート９０１Ｆに関連して別段の記載がない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄ、９０１Ｅ、９０１Ｇ、及び９０１Ｈ（並びに導電性バックシート９０１に関連して一般的に記載するもの）の態様と同様であり得る。例示の目的で、図１３Ａは、３つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４つの行を図示する。リアコンタクトＰＶセル９０４は、図示の目的ために半透明で図示されている。黒線は、導電性バックシート９０１Ｆにおいて導電性材料がない面積を表し、黒線の間の白色の空間は導電性領域を表す。導電性バックシート９０１Ｆの特定の面積を除去するか又は除去しない（又は有するか又は有さない）ことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル９０４間の交差結合が容易に得られ得る。例えば、図１３Ａは、１２個のリアコンタクトＰＶセル９０４（図１３Ａは、完全に分散されたＰＶセルアレイを図示しておらず、図示を明確にするために、全リアコンタクトＰＶセルアレイのうちの１２個のリアコンタクトＰＶセル９０４のみを図示している）、それぞれ３つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４つの行を図示している。各行は、互いに電気的に並列に接続された３つのリアコンタクトＰＶセル９０４を含み得る（各リアコンタクトＰＶセル９０４の負端子は、他のリアコンタクトＰＶセル９０４の負端子に接続され得、各リアコンタクトＰＶセル９０４の正端子は、他のリアコンタクトＰＶセル９０４の正端子に接続され得る）。行は、上及び／又は下の行に直列に接続され得る（各行の負コンタクトは、隣接する行の正コンタクトに接続され得る）。更に、行のリアコンタクトＰＶセル９０４間の導電性材料を除去しないことによって、隣接する行は、ＴＣＴサブストリング９０２として全交差結合（ＴＣＴ）と電気的に直並列に接続され得る。図１３は、１行当たり３つのリアコンタクトＰＶセル９０４を有する上記の配列を図示するが、本開示の態様は、１行当たり任意の数のリアコンタクトＰＶセル９０４（例えば、１行当たり２つのリアコンタクトＰＶセル（例えば、図９Ｂに図示するように）、１行当たり４つのリアコンタクトＰＶセル、１行当たり５つのリアコンタクトＰＶセルなど）で実施され得る。更に、サブストリングごとに任意の数の行が更に予想される。ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールは、複数のＴＣＴサブストリング９０２（例えば、４つのＴＣＴサブストリング９０２Ａ、９０２Ｂ、９０２Ｃ、及び９０２Ｄ）を含み得る。ＴＣＴサブストリング９０２は、所望のＰＶセルアレイ特性をもたらすために、直列、並列、直並列、又はＴＣＴで互いに接続され得る。バイパスダイオード１３３８は、各ＴＣＴサブストリング９０２と並列に接続され得る。ダイオード１３３８は、導電性バックシート導電性領域を介して分散ＰＶセルアレイに接続され得る。バイパスダイオードは、不整合又は部分的な遮光状態下でのＴＣＴサブストリング９０２のバイパスを可能にし得る。いくつかの態様によれば、バイパスダイオード１３３８は、使用されなくてもよく、又はいくつかのＴＣＴサブストリング９０２と並列に接続されるのみであり得る。本開示のいくつかの態様によれば、本明細書で考察するようなパワーエレクトロニクスは、他の機能（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）の中でも、（例えば、サブストリングをバイパスすること及び／又はサブストリングを最適化することなどによって）不整合及び／又は部分的な遮光状態の下でサブストリングの挙動を制御するために利用され得る。
図１３Ｂは、本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシート９０１Ｇを図示する。導電性バックシート９０１Ｇは、導電性バックシート９０１Ｇに関連して別段の記載がない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄ、９０１Ｅ、９０１Ｆ、及び９０１Ｈ（並びに導電性バックシート９０１に関連して一般的に記載するもの）の態様と同様であり得る。例示の目的のために、図１３Ｂは、６つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４つの行を図示するが、残りのリアコンタクトＰＶセル（リアコンタクトＰＶセルアレイを完成させるための）は、図示を明確にするために省略されている。リアコンタクトＰＶセル９０４は、図示の目的ために半透明で図示されている。黒線は、導電性バックシート９０１Ｇにおいて導電性材料がない面積を表し、黒線の間の白色の空間は導電性領域を表す。導電性バックシート９０１Ｇの特定の面積を除去するか又は除去しないことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル９０４間の交差結合が容易に得られ得る。図１３Ｂは、１６個のリアコンタクトＰＶセル９０４（図１３Ｂは、全分散ＰＶセルアレイを図示しておらず、全リアコンタクトＰＶセルアレイのうちの１６個のリアコンタクトＰＶセル９０４のみを図示している）、それぞれ６つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４列とを図示している。各行は、互いに電気的に並列に接続された６つのリアコンタクトＰＶセル９０４を含み得る（１つの極性のリアコンタクトＰＶセル端子は、同じ列内の他のリアコンタクトＰＶセルの同じ極性のリアコンタクトＰＶセル端子に電気的に接続される）。更に、行のリアコンタクトＰＶセル９０４間の導電性材料を除去しないことによって、隣接する行は、ＴＣＴサブストリング９０２としてＴＣＴと電気的に直並列に接続され得る。図１３Ｂは、１行当たり６つのリアコンタクトＰＶセルを有する上記の構成を図示するが、態様は、１行当たり任意の数のリアコンタクトＰＶセル（例えば、１行当り２つ、３つ、４つ、５つなどのリアコンタクトＰＶセル）を用いて実施され得る。更に、ＴＣＴサブストリング９０２は、任意の数の行を含み得る。図１３Ｂを参照すると、導電性バックシート９０１Ｇによって実現される分散ＰＶセルアレイは、２つのＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂを含み得る。２つのサブストリングは更に、互いに並列に接続され得る。ＴＣＴサブストリング９０２Ａの最下行の負端子は、導電性トレース１３０６を介して、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂの最上行の負端子に接続され得る。代替的に、ＴＣＴサブストリング９０２Ａの最下行の正端子は、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂの最上行の正端子に電気的に接続されてもよい。ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂは、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂの最下行の正端子及びＴＣＴサブストリング９０２Ａの最上行の正端子が、導電性領域を介して電気的に接続され得るように配向されてもよい。代替的に、ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂは、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂの最下行の負端子及びＴＣＴサブストリング９０２Ａの最上行の負端子が、導電性領域を介して電気的に接続され得るように方向付けされてもよい。それによって、ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂは、互いに電気的に並列に接続され得る。
図１３Ｂを参照すると、バイパスダイオード１３３８が、ＴＣＴサブストリング９０２Ａに追加され得る。バイパスダイオード１３３８は、ＴＣＴサブストリング９０２Ａと電気的に並列に接続され得、不整合又は部分的な遮光状態の場合にサブストリング９０２Ａをバイパスするように作用し得る。追加的又は代替的に、バイパスダイオードは、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂと電気的に並列に接続されてもよく、そのようなバイパスダイオード１３３８は、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂのみと並列に接続されてもよく、又はＴＣＴサブストリング９０２Ａと並列に接続されたバイパスダイオード１３３８と同様に接続されてもよい。いくつかの態様によれば、バイパスダイオード１３３８は使用されなくてもよい。本開示のいくつかの態様によれば、パワーエレクトロニクスは、本明細書で考察するように、本明細書に記載する他の機能（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）の中でも特に、（例えば、サブストリングをバイパスすること、及び／又はサブストリングを最適化することなどによって）不整合及び／又は部分的な遮光状態下でサブストリングの挙動を制御するために利用され得る。
図１３Ｃは、本開示の１つ以上の態様による、例示的なＰＶセルアレイ作用導電性バックシートを図示する。導電性バックシート９０１Ｈは、導電性バックシート９０１Ｈに関連して別段の記載がない限り、導電性バックシート９０１Ａ、９０１Ｂ、９０１Ｃ、９０１Ｄ、９０１Ｅ、９０１Ｆ、及び９０１Ｇ（並びに導電性バックシート９０１に関連して一般的に記載するもの）の態様と同様であり得る。例示の目的のために、図１３Ｃは、６つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４つの行を図示するが、残りのリアコンタクトＰＶセル（リアコンタクトＰＶセルアレイを完成させるための）は、図示を明確にするために省略されている。リアコンタクトＰＶセル９０４は、図示の目的ために半透明で図示されている。黒線は、導電性バックシート９０１Ｈにおいて導電性材料がない面積を表し、黒線の間の白色の空間は導電性領域を表す。導電性バックシート９０１Ｈの特定の面積を除去するか又は除去しないことによって、並列接続されたリアコンタクトＰＶセル９０４間の交差結合が容易に得られ得る。図１３Ｂは、１６個のリアコンタクトＰＶセル９０４（図１３Ｂは、全分散ＰＶセルアレイを図示しておらず、全リアコンタクトＰＶセルアレイのうちの１６個のリアコンタクトＰＶセル９０４のみを図示している）、それぞれ６つのリアコンタクトＰＶセル９０４からなる４行を図示している。各行は、互いに電気的に並列に接続された６つのリアコンタクトＰＶセル９０４を含み得る（ここで、一方の極性のリアコンタクトＰＶセル端子は、同じ極性の行内の他のＰＶセルのリアコンタクト端子に電気的に接続される）。更に、行のリアコンタクトＰＶセル９０４間の導電性材料を除去しないことによって、隣接する行は、ＴＣＴサブストリング９０２としてＴＣＴと電気的に直並列に接続され得る。図１３Ｃは、１行当たり６つのリアコンタクトＰＶセル９０４を有する上記の構成を図示するが、態様は、１行当たり任意の数のリアコンタクトＰＶセル９０４（例えば、１行当たり２つ、３つ、４つ、５つなどのリアコンタクトＰＶセル）を用いて実施され得る。更に、ＴＣＴサブストリング９０２は、任意の数の行を含む。図１３Ｃを参照すると、導電性バックシート９０１Ｈによって実現される分散ＰＶセルアレイは、２つのＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂを含み得る。２つのＴＣＴサブストリング９０２は、互いに直列に接続され得る。ＴＣＴサブストリング９０２Ａの最上行の負端子は、ＴＣＴサブストリング９０２Ｂの最下行の正端子に電気的に接続され、ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂを効果的に直列に接続し、ＰＶセルアレイのリアコンタクトＰＶセルをＴＣＴと直並列に効果的に接続し得る。
図１３Ｃを参照すると、バイパスダイオードは、各ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂに電気的に並列に接続され得る。バイパスダイオード１３３８は、各ＴＣＴサブストリング９０２Ａ及び９０２Ｂの正端子と負端子との間に接続され得る。追加又は代替として、いくつかの構成は、いくつか又は全てのＴＣＴサブストリング９０２についてバイパスダイオード１３３８を省略してもよい。追加的に又は代替的に、より多くのバイパスダイオードが使用されてもよく、例えば、各行（又は行の任意のサブセット）は、それぞれの行をバイパスするために並列に配線されたバイパスダイオード１３３８を含んでもよい。本開示のいくつかの態様によれば、本明細書で考察するようなパワーエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）は、本明細書に記載する他の機能（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）の中でも特に、（例えば、サブストリングをバイパスすること、及び／又はサブストリングを最適化することなどによって）不整合及び／又は部分的な遮光状態の下でサブストリングの挙動を制御するために利用され得る。パワーエレクトロニクスは、バイパスダイオード１３３８とともに、又はバイパスダイオード１３３８なしで利用され得る。
本開示の態様は、本明細書における分散ＰＶセルアレイ１０１０及び分散ＰＶモジュールの製造及び生産に関し得る。切断されていない、又は別様に一体化された導電性バックシート９０１が得られ得る。導電性バックシート９０１は、本明細書に記載するように、所望の分散ＰＶセルアレイ１０１０及び追加のエレクトロニクスの電気的相互接続性及び空間的配列を実現するために、パターン及び導電性領域に切断され得る（例えば、レーザ切断機、プラズマ切断機などを介して）。追加的又は代替的に、導電性バックシート９０１は、本明細書に記載するように、所望の分散ＰＶセルアレイ１０１０及び追加のエレクトロニクスの電気的相互接続性及び空間的配列を実現するために、パターン及び導電性領域にエッチングされてもよい（例えば、酸性エッチング溶液によって）。追加的に又は代替的に、導電性材料は、本明細書に記載するように、所望の分散ＰＶセルアレイ１０１０及び追加のエレクトロニクスの電気的相互接続性及び空間的配列をもたらす導電性バックシート９０１を作り出し得るパターン及び導電性領域でバックシート上に堆積されてもよい。導電性バックシート９０１を作り出す上記の方法は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していない。導電性バックシート９０１を生産する他の方法は、当業者に公知であり、本明細書において企図される。
導電性バックシート９０１は、追加の層の上に配置され得る。例えば、導電性バックシート９０１は、封止材（例えば、エチレン酢酸ビニル（ethylene vinyl acetate、ＥＶＡ））シート又は他の封止材の上に配置され得る。導電性バックシート９０１及び封止材は、保護及び／又は電気絶縁バックシート（例えば、二重フルオロポリマーバックシート、単一フルオロポリマーバックシート、非フルオロポリマーバックシート（例えば、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）及びエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ））など）の上又は下に配置され得る。セルは、導電性バックシート９０１の頂部に配置され、かつそれに電気的に接続され得る。例えば、導電性接着剤は、導電性バックシート９０１の上に、リアコンタクトＰＶセル９０４の電気的接続のための所望の面積上に配置され得る。リアコンタクトＰＶセル９０４は、導電性バックシート９０１上の導電性接着剤上に配置され得る。絶縁層は、導電性接着剤とリアコンタクトＰＶセル９０４との間に配置され得る。リアコンタクトＰＶセルは、例えば、自動化マニピュレータ、ピックアンドプレース機、人などによって、導電性バックシート９０１上に所望のように配置及び位置決めされ得る。パワーエレクトロニクス（例えば、オプティマイザ、マイクロインバータ、ＤＣ－ＤＣ変換器など）及び／又はパッシブエレクトロニクス（例えば、バイパスダイオード、ブロッキングダイオードなど）が導電性バックシート９０１に追加され得る。頂部封止材及び／又はガラスが、分散ＰＶセルアレイ１０１０の頂部に追加され得る。ＰＶモジュールフレームが、追加され得る。後処理が、適用され得る（例えば、オーブン、積層機などにおいて）。
態様によれば、本明細書のＰＶアレイは、様々にパッケージ化されて、様々なＰＶモジュールを作り出し得る。例えば、本明細書のＰＶアレイのいずれかは、記載するように、独立型ＰＶモジュールにパッケージ化され得る。追加的に又は代替的に、本明細書に記載する任意のＰＶアレイは、本明細書に記載するようなＰＶアレイを有するルーフィングタイルを作り出すために、ルーフィングタイル（例えば、アスファルトルーフィングシングル、金属製ルーフィングシングル、木製ルーフィングシングルなど）と組み合わされてもよい。本開示のＰＶアレイは、実質的に上記のように（例えば、ガラス及び／又はＥＶＡなどで）封止され、ルーフタイルに取り付けられてもよい。ルーフタイルは、ルーフタイルＰＶモジュールの固有部分を形成してもよい（例えば、アスファルトルーフィングシングルは、ＰＶモジュールバックシートとして機能してもよく、及び／又はＰＶモジュールバックシートとして構成されてもよい）。代替的に、完成したＰＶモジュールをルーフタイルに取り付けてもよい。本開示のアレイは、ルーフタイルＰＶモジュールアレイに、遮光及び／又は他の不整合状態緩和の増加を提供し得る。
２行サブストリングＰＶセルアレイ、４行サブストリングＰＶセルアレイ、及び本開示の任意の数の行を含むサブストリング１０２を含むＰＶセルアレイは、導電性バックシート及びリアコンタクトＰＶセルを利用して同様に実施され得る。例えば、図３Ａを参照すると、導電性バックシートは、図３Ａに図示するＰＶセル９０４の相互接続性及び２行サブストリング１０２Ａの相互接続性を実現する導電性領域を形成するように作製され得る。更に、サブストリング中点交差結合３３６Ａ、３３６Ｂは、導電性バックシートにパターン化され得る。図４Ａを参照すると、バイパスダイオード４３８の組み込み及び／又は追加は、所望に応じて、導電性バックシート内に必要な導電性領域及び導電性空隙を同様に形成する（例えば、エッチングされた導電性バックシート内にバイパスダイオードを差し込む）ことによって達成され得る。
本開示の態様は、任意のサイズのフルＰＶセル１０４又はフルリアコンタクトＰＶセル９０４を用いて、又は任意のサイズの任意の
Figure 2023090679000008
カットＰＶセルを用いて実施され得、ここでＮは整数である。ＰＶセル（例えば、ＰＶセル１０４、リアコンタクトＰＶセル９０４）は、
Figure 2023090679000009
サイズに切断され得、
Figure 2023090679000010
カットＰＶセルをもたらし得る。
Figure 2023090679000011
カットＰＶセルは、フルＰＶセルと実質的に同じ電位特性を有し得るが、同じ状態下で、実質的に
Figure 2023090679000012
フルＰＶセルの電流生産を有し得る。本開示に従ってＰＶセルを切断することは、所望の電力特性、サイズ、アスペクト比、耐遮光性などを達成するようにＰＶモジュールを設計する際の柔軟性を可能にし得る。例えば、本開示は、
Figure 2023090679000013
カットＰＶセル、
Figure 2023090679000014
カットＰＶセル、
Figure 2023090679000015
カットＰＶセルなど、又はそれらの任意の組み合わせで実施され得る。カットＰＶセルは、例えば、ＰＶセルを一次元に沿って切断することによって（例えば、２１０ｍｍ×２１０ｍｍのセルを、各々約２１０×３０ｍｍの７つのストリップに切断することによって）、又は二次元に沿って切断することによって得られ得る（例えば、セルの粒度を増加させ、設計の柔軟性を改善することができる、より小さいカットセルは、２１０ｍｍ×２１０ｍｍのセルを垂直に１回、水平に６回切断して、各々約１０５ｍｍ×３０ｍｍの１４個のカットセルを得ることによって得られ得る）。図８は、
Figure 2023090679000016
カットＰＶセル８０４アレイを有する例示的な２行サブストリング１０２ＡのＰＶモジュール８００を図示する。図８を参照すると、
Figure 2023090679000017
カットＰＶセル８０４（又は任意の
Figure 2023090679000018
）を有するＰＶセルアレイは、本開示の配列に実質的に従って配列され得る（例えば、図８は、フルＰＶセルの代わりに１／２カットＰＶセル８０４を有する図３Ａと実質的に同様の構成及び図３Ｂと実質的に同様の電気回路図を有するＰＶモジュール８００及びＰＶセルアレイ８１０を図示する）。
Figure 2023090679000019
カットサブストリング１０２（直列に接続された
Figure 2023090679000020
カットＰＶセルを含むサブストリング１０２）は、実質的に本明細書に記載するように配列され得る。
Figure 2023090679000021
カットサブストリングは、２つのサブサブストリング１０２Ａからなる行に配列され得る（図８に図示するように）。本開示のそのような態様では、そのような
Figure 2023090679000022
カットＰＶセル２行サブストリング１０２Ａの配列及び電気的接続は、図１Ａ～図５Ｂに関連して記載するような２行サブストリング１０２Ａの配列及び電気的接続を実質的に反映し得る。
Figure 2023090679000023
カットサブストリングは、４つ以上のサブサブストリングからなる行に配列され得る。本開示のそのような態様では、そのような配列及び電気的接続
Figure 2023090679000024
カットＰＶセル４行サブストリング１０２Ｂは、図６Ａ～図７Ｂに関連して本明細書に記載するような４行サブストリング１０２Ｂの配列及び電気的接続を実質的に反映し得る。
Figure 2023090679000025
カットＰＶセルサブストリングを備えるＰＶセルアレイは、本明細書に記載するように、縦向き、横向き、又は正方形の向きに配列され得る。リアコンタクトＰＶセル９０４を同様に切断して、
Figure 2023090679000026
カットリアコンタクトＰＶセルをもたらし得る。
Figure 2023090679000027
カットリアコンタクトＰＶセルサブストリング（
Figure 2023090679000028
カットリアコンタクトＰＶセル、例えば、分散サブストリング１００２及びＴＣＴサブストリング９０２を備える）は、例えば、図９Ａ～図１３Ｃに関連して本明細書に記載するようなリアコンタクトＰＶセル９０４と実質的に同じ様式で、導電性バックシート９０１を利用して配列され、かつ電気的に接続され得る。
Figure 2023090679000029
カットサブストリングは、本明細書に記載するように、分散サブストリングに配列され得る。本開示のそのような態様では、そのような
Figure 2023090679000030
カットＰＶセル分散サブストリングの配列及び電気的接続は、例えば、図９Ａ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ～図１２Ｂに関連して本明細書に記載するような分散サブストリングの配列及び電気的接続を実質的に反映し得る。
Figure 2023090679000031
カットサブストリングは、本明細書に記載するように、ＴＣＴサブストリング内に配列され得る。本開示のそのような態様では、そのような
Figure 2023090679000032
カットＰＶセルＴＣＴサブストリングの配列及び電気的接続は、例えば、図９Ｂ、図１３Ａ～図１３Ｃに関連して本明細書に記載するようなＴＣＴサブストリングの配列及び電気的接続を実質的に反映し得る。
本開示の態様は、ルーフタイル（すなわち、ルーフィングシングル）と組み合わされ得る、ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールに関する。ルーフタイルＰＶセルアレイ及びルーフタイルＰＶモジュールは、ルーフタイルの形状、ルーフタイル全体に対するルーフタイルＰＶモジュールのサイズ、設計開回路電圧（ＶＯＣ）の考慮事項、設計閉回路電流（ＩＳＣ）の考慮事項、ルーフタイルＰＶセルアレイトポロジ、遮光及び他の不整合状態の考慮事項、生産性の問題などの特定の考慮事項に関連付けられ得る。加えて、ルーフタイルＰＶセルアレイ及び／又はＰＶモジュールは、ルーフタイルに有用な材料及び構造を含み得る。例えば、ルーフタイルＰＶセルアレイ及び／又はＰＶモジュールは、バックシートを備え得、バックシートは、例えば、ルーフタイルに有用な材料及び形状（例えば、アスファルト、木材、木材シェイク、金属、スレートなど）を含み得る。光起電力セルアレイを備えることに加えて、ルーフタイルＰＶセルアレイ及び／又はモジュールは、ルーフタイルとして機械的に構成され得る（例えば、材料の重なりを含むか、又は、例えば、装着されるときに耐候性層を形成する）。そのようなルーフタイルＰＶセルアレイ及びモジュールを設計するとき、任意の数の考慮事項がバランスされ得る。例えば、生産及び装着のコスト及び複雑さを低減しながら、部分的な遮光又は他の不整合状態の緩和を増加させ、電力生産及び効率を増加させることが望ましくあり得る。上記を考慮して、本開示の態様は、ルーフタイルＰＶセルアレイトポロジ、ルーフタイルＰＶセルアレイトポロジの電気的相互接続及び電気的内部接続、ルーフタイルＰＶセルアレイの電力最適化、並びにルーフタイルＰＶセルアレイの生産に関する。
本明細書に記載するように、ＰＶ発電機（例えば、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール）は、全交差結合（ＴＣＴ）構成で電気的に接続されることから利益が得られ得る。ＴＣＴ構成は、並列接続されたＰＶ発電機の群としてＰＶ発電機を電気的に並列に接続し、及び並列接続されたＰＶ発電機の２つ以上の群を電気的に直列に接続するものとして理解され得る。ＴＣＴ構成は、直列構成、並列構成、及び直並列構成と比較して、発電を向上させ、効率を改善し、部分的な遮光状態及び／又は他の不整合状態の緩和を改善し得る。しかしながら、ＴＣＴ構成は、生産コスト及び複雑さ（例えば、電気的接続の複雑さ）の増加に関連付けられ得る。更に、本明細書に記載するように、発電、効率、及び不整合状態の緩和は、電気的に並列に接続されたＰＶ発電機をアレイ内に空間的に分散させることによって更に改善され得る。そのような空間的分散は、例えば、部分的な遮光状態又は他の不整合状態の影響を分散させるように機能し得る。しかしながら、そのような空間的分散は、追加の生産コスト及び複雑さの増加と関連付けられ得る。例えば、ＴＣＴ空間的分散アレイは、ＰＶセルアレイ導体の導体交差と関連付けられ得る。そのような導体交差は、追加の生産ステップ、例えば、導体層間の電気絶縁体の追加の層と関連付けられ得る。そこため、本開示の態様は、生産の複雑さ及びコストを低減しながら、ＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイ（例えば、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ）を提供することである。
図１４Ａは、本開示の１つ以上の態様による、２×２ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的な電気的相互接続性を図示する。図１４Ａを参照すると、２×２ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイは、サブストリング１４０２Ａ、１４０２Ｂ、１４０２Ｃ、及び１４０２Ｄ（概して、サブストリング１４０２と称される）を含み得る。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、同じパターンで図示されているサブストリングは、互いに電気的に並列に接続されていると理解され得る。そのため、サブストリング１４０２Ａ及び１４０２Ｂは、サブストリング群Ａとして互いに電気的に並列に接続され得る。加えて、サブストリング１４０２Ｃ及び１４０２Ｄは、サブストリング群Ｂとして互いに電気的に並列に接続され得る。サブストリング群Ａは、ＴＣＴ ＰＶセルアレイを作り出すために、サブストリング群Ｂに電気的に直列に接続され得る。
図１４Ｂは、図１４Ａのサブストリングの例示的な空間的に分散された物理的配列を図示する。図１４Ｂを参照すると、サブストリング１４０２Ａ～１４０２Ｄは、互いに電気的に並列に接続されたサブストリングが異なる行及び／又は列に配設され得るように空間的に分散され得る。（より大きなＰＶセルアレイでは、電気的に並列に接続されたサブストリングは、ＰＶセルアレイの全体的な空間的分散を維持しながら、同じ行及び／又は列に配設され得る）。図１４Ａ及び図１４Ｂの例示的な２×２ＰＶセルアレイを参照すると、記載するように、サブストリング１４０２Ａは、サブストリング１４０２Ｂに電気的に並列に接続され得る。サブストリング１４０２Ａは行／列１，１に配設され得、サブストリング１４０２Ｂは行／列２，２に配設され得る。加えて、サブストリング１４０２Ｄは、サブストリング１４０２Ｃに電気的に接続され得る。サブストリング１４０２Ｃは、行／列２，１に配設され得、サブストリング１４０２Ｄは行／列１，２に配設され得る。こうして、サブストリングはＴＣＴであり、空間的に分散され得る。図１４Ｂの空間配列は、可能な空間的分散の１つの実施例である。こうして、図１４Ａのサブストリングは、ＰＶセルアレイ内で様々に分散され得ることを理解されたい。
記載するように、一般に、ＴＣＴ ＰＶセルアレイ、及び空間的分散ＰＶセルアレイは、生産の複雑さ（例えば、複雑な電気的接続）の増加と関連付けられ得る。本開示の態様は、生産の複雑さを低減し得るＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイトポロジに関する。図１５は、本開示の１つ以上の態様による、図１４Ａ及び図１４Ｂの２×２ＴＣＴ及び空間的分散ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの例示的なルーフタイルＰＶセルアレイトポロジを図示する。図１５を参照すると、２×２サブストリングＴＣＴ及び空間的分散ルーフタイルＰＶモジュール１５００は、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０を含み得る。ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０は、２×２（すなわち、２行、２列）配列の４つのサブストリング１５０２、サブストリング１５０２Ａ、サブストリング１５０２Ｂ、サブストリング１５０２Ｃ、及びサブストリング１５０２Ｄを含み得る（サブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄは、図１４Ａ及び図１４Ｂのサブストリング１４０２Ａ～１４０２Ｄにそれぞれ対応し得る）。４つのサブストリング１５０２が図示されているが、任意の数のサブストリング１５０２が企図される。サブストリング１５０２はパターンで図示され得る。同様のパターンのサブストリング１５０２は、電気的に並列に接続されていると見なされ得る（より詳細に記載する）。図１５を参照すると、サブストリング１５０２Ａは、サブストリング１５０２Ｂに電気的に並列に接続され得る。サブストリング１５０２Ｃは、サブストリング１５０２Ｄに電気的に並列に接続され得る。サブストリング１５０２Ａ及び１５０２Ｂの並列群は、サブストリング１５０２Ｃ及び１５０２Ｄの並列群と直列に電気的に接続され得、その結果、ＴＣＴであり、空間的に分散されたルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０が得られる。
サブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄの各々は、いくつかの電気的に直列に接続されたＰＶセル１５０４を含み得る。（図示を明確にするために、サブストリング１５０２当たり１つのＰＶセル１５０４のみが参照番号で図示されているが、各ＰＶセル１５０４（図１５のサブストリング１５０２当たり８つのＰＶセル１５０４が図示されている）は、互いに実質的に同じであると見なされるべきである）。各ＰＶセルは、正端子及び負端子を有し得る（例えば、ＰＶセルの電力生産時に、ＰＶセルの開回路電圧が測定され得る）。同様に、直列に接続されたＰＶセル１５０４の各サブストリング１５０２（すなわち、１５０２Ａ～１５０２Ｄ）は、サブストリング正端子及びサブストリング負端子を含み得る（例えば、サブストリングの電力生産時にサブストリング開回路電圧が測定され得る）。サブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄは、生産の複雑さを低減しながら、ＴＣＴ及び空間的分散トポロジが達成され得るように、互いに関連して配列され得る。例えば、正及び負のサブストリング端子は、ジャンクションボックス１５４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１５００上の導体交差が低減され得るように、様々に配列され得る。ルーフタイルＰＶモジュール１５００は、ジャンクションボックス１５４２を含み得る。ジャンクションボックス１５４２は、同様に、生産の複雑さを低減しながら、所望の電気的相互接続及び空間的分散を達成するように戦略的に配置され得る。ジャンクションボックス１５４２の内側の導体交差は、ジャンクションボックス１５４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１５００上の導体交差よりも、達成するのに安価であり、複雑さを軽減し得る。
引き続き図１５を参照すると、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０（及びルーフタイルＰＶモジュール１５００）は、２つの対向する長辺１５５０（第１の長寸基準辺１５５０Ａ及び第２の長寸基準辺１５５０Ｂ）によって画定される長寸部と、２つの対向する短辺１５４８（第１の短寸基準辺１５４８Ａ及び第２の短寸基準辺１５４８Ｂ）によって画定される短寸部とを有する矩形形状であり得る。図１５のＰＶセルアレイは、サブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄの各々が水平に（長寸部に沿って）延在するので、水平アレイと見なされ得る。サブストリングは、２つのサブストリングからなる２つの行（長寸部に沿って延在する行）、及び２つのサブストリングからなる２つの列（短寸部に沿って延在する列）に配設され得る。ジャンクションボックス１５４２は、第１の短寸基準辺１５４８Ａに近接して、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０からなる２つの行の間に配設され得る。サブストリング１５０２Ａは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の第１の行、第１の列に配設され得る。第１の行は、サブストリング１５０２Ａの正端子で開始し得る。サブストリング１５０２Ａは、その正端子から、長寸部に沿って、第１の行内に延在し、第１の行の中央に近接して（例えば、縦方向の正中線１５３０に近接して）、サブストリング１５０２Ａの負端子で終端し得る。サブストリング１５０２Ｄは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の第１の行、第２の列に配設され得る。サブストリング１５０２Ｄの負端子は、第１の列の中央に近接して（例えば、縦方向の正中線１５３０に近接して）配設され得る。サブストリング１５０２Ｄは、第１の行の中央に近接するその負端子から、ＰＶセルアレイの長寸部に沿って延在し、第１の行の端部の第２の短寸基準辺１５４８Ｂに近接するサブストリング１５０２Ｄの正端子で終端し得る。
サブストリング１５０２Ｃは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の第２の行、第１の列に配設され得る。サブストリング１５０２Ｃの負端子は、第２の行の開始において、第１の短寸基準辺１５４８Ａに近接して配設され得る。サブストリング１５０２Ｃは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の長寸部に沿って第２の列内に延在し得、第２の列の中央に近接して（例えば、縦方向の正中線１５３０に近接して）サブストリング１５０２Ｃの正端子で終端し得る。サブストリング１５０２Ｂは、第２の行、第２の列に配設され得る。サブストリング１５０２Ｂの正端子は、第２の列の中央に近接して（例えば、縦方向の正中線１５３０に近接して）配設され得る。サブストリング１５０２Ｂは、その正端子から、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の長寸部に沿って、サブストリング１５０２Ｂの負端子まで延在し得る。サブストリング１５０２Ｂの負端子は、ＰＶセルアレイの第２の行の端部において第２の短寸基準辺１５４８に近接して配設され得る。サブストリング端子は、以下：
Figure 2023090679000033
のようにルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０内に配列されていると見なされ得る。
上記のようなサブストリング端子の配設により、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の電気的接続の複雑さが低減され得る。例えば、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ電気的接続は、（ジャンクションボックス１５４２の外側の）ルーフタイルＰＶモジュール上の導体交差を伴わずに達成され得る。図１５は、ルーフタイルＰＶモジュール１５００上で達成され得る導体（例えば、リボンワイヤ）の例示的な経路を図示する。図１５の導体は、経路（すなわち、太線）（いくつかはパターン化されている）として図示されている。図１５を参照すると、サブストリング１５０２Ｄの正端子は、サブストリング１５０２Ｂの負端子に近接して配設され得る。これらの端子は、ＰＶセルアレイの第２の短寸基準辺１５４８Ｂに近接して配設され得る。加えて、サブストリング１５０２Ａの負端子は、サブストリング１５０２Ｃの正端子に近接して配設され得る。これらの端子は、ＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイ１５１０の縦方向の正中線１５３０に近接して配設され得る。中点導体１５３６（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性トレース）は、サブストリング１５０２Ｄの正端子及びサブストリング１５０２Ｂの負端子に電気的に接続され得る。中点導体１５３６は、単に、ＰＶセルアレイの第２の短寸基準辺１５４８Ｂに近接して延び得る。中点導体１５３６は、サブストリング１５０２Ａの負端子及びサブストリング１５０２Ｃの正端子（互いに近接して配設される）に電気的に接続され得る。次いで、中点導体が、ＰＶセルアレイから２つの行の間（サブストリング１５０２Ｄと１５０２Ｂとの間）に（例えば、横断方向の正中線１５３２に近接して、それに沿って）経路指定され、接続され得る。
負導体１５１４Ａは、サブストリング１５０２Ｄの負端子に接続され得、第１の長寸基準辺１５５０Ａに向かって、かつ第１の長寸基準辺１５５０Ａに近接した長寸部に沿って、第１の短寸基準辺１５４８Ａに向かって経路指定され得る。第１の短寸基準辺１５４８Ａに近接して、サブストリング１５０２Ｄの負導体１５１４Ａは、ジャンクションボックス１５４２内に経路指定され得る。加えて、正導体１５１６Ａは、サブストリング１５０２Ｂの正端子に接続され得、第２の長寸基準辺１５５０Ｂに向かって、かつ第２の長寸基準辺１５５０Ｂに近接する長寸部に沿って、第１の短寸基準辺１５４８Ａに向かって経路指定され得る。第１の短寸基準辺１５４８Ａに近接して、サブストリング１５０２Ｂの正導体１５１６Ａは、ジャンクションボックス１５４２内に経路指定され得る。サブストリング１５０２Ａの正端子は、第１の短寸基準辺に近接して終端し得る。こうして、サブストリング１５０２Ａの正端子は、ジャンクションボックス１５４２に近接して終端し得る。正導体１５１６Ｂは、サブストリング１５０２Ａの正端子に電気的に接続され得、ジャンクションボックス１５４２内に経路指定され得る。同様に、サブストリング１５０２Ｃの負端子は、第１の短寸基準辺に近接して終端し得る。こうして、負導体１５１４Ｂは、サブストリング１５０２Ｃの負端子に電気的に接続され得、ジャンクションボックス１５４２内に経路指定され得る。残りの電気的接続（例えば、負導体１５１４Ａから負導体１５１４Ｂ、正導体１５１６Ａから正導体１５１６Ｂ）は、所望のＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０を達成するために、ジャンクションボックス１５４２内で達成され得る。
１つ以上のアクティブ及び／又はパッシブの電気及び／又は電力構成要素（例えば、パッシブエレクトロニクス及び／又はパワーエレクトロニクス）は、例えば、ジャンクションボックス１５４２において、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０と接続され得る。例えば、１つ以上のダイオード（例えば、バイパスダイオード及び／又はブロッキングダイオード）が、ジャンクションボックス１５４２に含まれ得る。ダイオードは、例えば、不整合状態の場合に、１つ以上のサブストリングのバイパスを可能にするために（例えば、１つ以上のサブストリング１５０２の各々と並列に接続される）、並びに／又はサブストリング１５０２及び／若しくはＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイ１５１０を通る電流の逆流を阻止するために含まれ得る。代替的に、ダイオードは、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０とともに使用されなくてもよい。追加的又は代替的に、アクティブパワーエレクトロニクス、例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器、パワーオプティマイザ、マイクロインバータ、ＭＰＰＴ、パワーエレクトロニクス３２０２などが、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０によって生み出される電力に作用するように、ＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイ１５１０に取り付けられてもよい。ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０に接続されるパワーエレクトロニクスは、例えば、サブストリング１５０２のうちの１つ以上をバイパスする、サブストリング１５０２のうちの１つ以上の動作点を移動させるなどのために、サブストリング１５０２のうちの１つ以上に作用し得る。ジャンクションボックス１５４２における電気的接続、並びにパッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクスの任意選択の追加に続いて、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０は、正ルーフタイルＰＶセルアレイ端子及び負ルーフタイルＰＶセルアレイ端子で電気的に終端し得る。正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子は、ルーフタイルＰＶセルアレイによって生み出された電力を利用し得る。正ルーフタイルＰＶモジュールリード線及び負ルーフタイルＰＶモジュールリード線は、ジャンクションボックス１５４２に組み込まれ得、ジャンクションボックス１５４２から延在し得る。正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線は、正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子にそれぞれ電気的に接続され得る。これにより、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０によって生み出される電力は、正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線において利用され得る。ＰＶモジュールリード線は、後続の構成要素（例えば、ＰＶモジュール、アクティブエレクトロニクス、パッシブエレクトロニクス、グリッド、バッテリなど）が、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０及びルーフタイルＰＶモジュール１５００によって生み出される電力に接続され、それを利用し、及び／又はそれに作用し得るように、コネクタ（例えば、ＭＣ４コネクタ）を含み得る。
上記の記載は、図１５のサブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄを、図１５に図示するようなＰＶセルアレイの向きに基づく相対位置とともに図示する。しかしながら、図１５の向きは変化し得ることを理解されたい。例えば、装着されるとき、図１５のＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイは、例えば、９０°、１８０°、２７０°など回転され得る。図１５のＰＶセルアレイが例示的な１８０°回転される実施例を仮定すると、サブストリング１５０２Ｂは、第１の行、第１の列の位置に配設されると見なされ得る。しかしながら、サブストリング端子の各々の相対位置は、同じ電気的相互接続方式を可能にするように変化しなくてもよい。加えて、本開示の態様は、各サブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄの配設が１８０°回転される場合にも同様に実施され得ることを認識されたい。そのため、ルーフタイルＰＶセルアレイの端子は、以下：
Figure 2023090679000034
のように配設され得る。
ジャンクションボックス１５４２は、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の横断方向の正中線１５３２に近接して（すなわち、２つの列の間に）配設されるものとして図示されている。態様によれば、ジャンクションボックス１５４２は、様々に移動され得ることを認識されたい。例えば、ジャンクションボックス１５４２は、第１の短寸基準辺１５４８Ａと第１の長寸基準辺１５５０Ａとの交点に近接して配設され得る。代替的に、ジャンクションボックス１５４２は、第１の短寸基準辺１５４８Ａと第２の長寸基準辺１５５０Ｂとの交点に近接して配設されてもよい。加えて、ジャンクションボックス１５４２は、上述の位置の間の任意の場所に配設されてもよい。加えて、ルーフタイルＰＶモジュール１５００及びＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０は、正及び負の接続の両方が完成され得る１つのジャンクションボックス１５４２を含むものとして図示されている。しかしながら、態様によれば、ルーフタイルＰＶモジュール１５００及びルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０は、正接続及び負接続がそれぞれ実現され得る２つのジャンクションボックス（例えば、正ジャンクションボックス及び負ジャンクションボックス）を含んでもよい。
本明細書に記載するように、本開示の態様は、フルＰＶセル、任意のサイズのＰＶセル若しくは任意のサイズを用いて、又は任意の
Figure 2023090679000035
カットＰＶセルを用いて実施され得、ここで、Ｎは整数である。フルＰＶセルを
Figure 2023090679000036
サイズに切断して、
Figure 2023090679000037
カットＰＶセルをもたらし得る。記載のように、
Figure 2023090679000038
カットＰＶセルは、
Figure 2023090679000039
カットＰＶセルが切断されたＰＶセルの電位特性と実質的に同様の電位特性を生み出し得る。一方、
Figure 2023090679000040
カットＰＶセルは、同じ状態（例えば、同じ照射照度状態、環境状態、試験状態など）下で、
Figure 2023090679000041
カットＰＶセルが切断されたフルＰＶセルとしての実質的に
Figure 2023090679000042
倍の電流生産を生み出し得る。
図１５のルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０は、サブストリング１５０２ごとに８つのＰＶセル１５０４を含むものとして図示されており、サブストリング１５０２のＰＶセル１５０４は、
Figure 2023090679000043
カットＰＶセルとして図示されている。本開示の態様によれば、サブストリング１５０２（すなわち、１５０２Ａ～１５０２Ｄ）は、サブストリング当たり任意の数のＰＶセル１５０４を含み得る。加えて、サブストリング１５０２のＰＶセル１５０４は、任意の
Figure 2023090679000044
カットＰＶセル（フルＰＶセルを含む）であり得ることが企図される。
図１５を参照すると、中点導体１５３６をジャンクションボックス１５４２に経路指定することが有利であり得る。ジャンクションボックス１５４２内の中点導体１５３６へのアクセスは、パッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクスにとの更なる構成可能性を可能にし得る。そのため、所望の中点導体は、第１の列と第２の列との間（すなわち、サブストリング１５０２Ａと１５０２Ｃとの間）、ジャンクションボックス１５４２内に（例えば、横断方向の正中線１５３２に近接し、かつそれに沿って）経路指定され得る。そこでは、ルーフタイルＰＶセルアレイの電気的中点（例えば、中点導体１５３６を介して）は、例えば、アクティブ及び／又はパッシブの電子組み込みのために利用され得る。
ルーフタイルＰＶセルアレイ及びルーフタイルＰＶモジュールは、リアコンタクトＰＶセル及び導電性バックシートを用いて有利に実施され得る。本明細書に記載するように、ＴＣＴ接続された空間的分散ＰＶセルアレイは、生産の複雑さの増加を伴い得る。そのような生産の複雑さは、ＴＣＴの空間的分散ＰＶセルアレイの電気的接続に関連付けられ得る。そのため、本開示は、生産の複雑さを低減するために、リアコンタクトＰＶセル（例えば、メタルラップスルー（ＭＷＴ）、インターデジタルバックコンタクト（ＩＢＣ）など）及び導電性バックシートを利用することを企図する。
図１６は、本開示による図１５の例示的なＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート１６０１を図示する。導電性バックシート１６０１は、任意の導電性材料、例えば、金属（例えば、銅、銀など）から作製され得る。導電性バックシート１６０１は、例えば、レーザ切断機、プラズマ切断機など、又はそのような導電性材料を切断する任意の他の方法を介して、特定のパターンで切断して（図１６において黒線として図示される）、所望の導電性領域（切断部間の白色の空間として図示される）を形成し得る。導電性領域は、隣接するリアコンタクトＰＶセル１６０４を電気的に接合するように構成された導電性パッド１６０８（例えば、２つの隣接するリアコンタクトＰＶセル１６０４を電気的に直列に接続するように構成された導電性パッド１６０８）と、電力を伝送するように構成された導電性トレース１６１４及び１６１６（例えば、導電性トレース１６１４Ａ、１６１４Ｂ、１６１６Ａ及び１６１６Ｂ）とに分類され得る。導電性パッド１６０８並びに導電性トレース１６１４及び１６１６という用語は、より一般的な導電性領域の単なる例示的な用語であり、本開示の範囲を限定するように解釈されるべきではない。導電性パッド１６０８は、導電性トレース１６１４又は１６１６（例えば、導電性トレース１６１６Ａ、例えば、図９ＢのＴＣＴサブストリング９０２Ａの導電性トレース９６０Ａも参照）、及び導電性トレース１６１４又は１６１６は、導電性パッド１６０８で終端し得る。追加的に又は代替的に、導電性領域は、導電性パッド１６０８及び導電性トレース１６１４若しくは１６１６の両方として機能してもよく、又はいずれとしても機能しなくてもよい（例えば、導電性領域は、リアコンタクトバックシート上の集積回路内の導電性トレースとして利用されてもよい）。リアコンタクトＰＶセル１６０４は、例えば、導電性ペーストによって導電性バックシート１６０１に電気的に取り付けられて、本明細書に記載するような所望の導電性バックシートＰＶセルアレイを形成してもよい（リアコンタクトＰＶセル１６０４は、全てが数字で参照されるわけではなく、灰色の透明な形状として図示され、サブストリング１６０２Ｂ、１６０２Ｃ、及び１６０２ＤのＰＶは、図示を明確にするために省略されていることに留意されたい）。このような導電性バックシート１６０１は、回路及び回路経路を導電性バックシート１６０１に直接組み込むことによって、導電性バックシートＰＶモジュールへのエレクトロニクス（例えば、本明細書で更に詳細に考察するようなパワーエレクトロニクス）の組み込みを容易にし得る。導電性バックシート１６０１の様々な形態が企図され、いくつかが本明細書により詳細に記載する。本明細書に記載する全ての導電性バックシートは、本明細書に明示的に記載されない限り、実質的に同様であり得、実質的に同様に生産され得る（パターン以外）。
図１６を参照すると、図１６のサブストリング１６０２Ａ～１６０２Ｄは、それぞれ図１５のサブストリング１５０２Ａ～１５０２Ｄに対応するものとして理解され得る。更に、図１６の導電性トレースは、図１５の導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図１６の導電性トレース１６３６、１６１４Ａ、１６１４Ｂ、１６１６Ａ、及び１６１６Ｂは、それぞれ図１５の導体１５３６、１５１４Ａ、１５１４Ｂ、１５１６Ａ、及び１５１６Ｂに対応するものとして理解され得る。そのため、図１５のトポロジの利点は、様々な生産方法（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシート）で達成され得ることが理解されるであろう。中点導体１５３６は、導電性トレース１６３６に対応し得ることが理解され得る。中点導体１５３６及び中点トレース１６３６は、増加した並列化（例えば、ＴＣＴ接続）を、図１５のルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０に追加し得る。中点導体１５３６及び導電性トレース１６３６は、不整合の場合（例えば、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の一部が遮光されている場合）に主として導通し得る。そのため、中点導体１５３６及び導電性トレース１６３６は、ルーフタイルＰＶセルアレイ１５１０の他の導体及び／又は導電性バックシート１６０１の導電性トレースと比較して、実質的に減少したものであり得る。例えば、導電性トレース１６３６は、導電性トレース１６１４Ａ、１６１４Ｂ、１６１６Ａ、及び１６１６Ｂのいくつか又は全部よりも狭く及び／又は薄くあり得る。同じことが、本開示の全ての中点導体及び対応する導電性トレースに当てはまり得る。
図１７は、本開示の１つ以上の態様による、例示的なルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０及び例示的なルーフタイルＰＶモジュール１７００を図示する。考慮事項によれば、ルーフタイルＰＶモジュールのジャンクションボックスは、ルーフタイルＰＶモジュール（例えば、図１５及び図１６のＰＶセルアレイ及びＰＶモジュール）の側部の近くに配設されることが有利であり得る。代替的に、考慮事項（例えば、装着考慮事項、遮光考慮事項）に応じて、ジャンクションボックスがモジュールの中央に近接して配設されることが有利であり得る。こうして、本開示の態様は、ＰＶセルアレイの中央に近接して（例えば、２つのサブストリング列の間に）配設された１つ以上のジャンクションボックスを有する、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ及びルーフタイルＰＶモジュールに関する。そのため、態様は更に、そのようなルーフタイルＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールの生産の複雑さの低減に関する。
図１７を参照すると、サブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄ（概してサブストリング１７０２）の各々は、いくつかの電気的に直列に接続されたＰＶセル１７０８を含み得る。（図示を明確にするために、サブストリング１７０２当たり１つのＰＶセル１７０８のみを参照番号で図示しているが、各ＰＶセル１７０８（図１７Ａのサブストリング１７０２当たり８つのＰＶセル１７０８図示している）は、互いに実質的に同じであると見なされるべきである。図１７のＰＶモジュール１７００及びＰＶセルアレイ１７１０は、図１４Ａ及び図１４ＢのＴＣＴ空間的分散ＰＶセルアレイの追加の実施例として理解され得る。各ＰＶセルは、正端子及び負端子を有し得る（例えば、ＰＶセルの電力生産時に、ＰＶセルの開回路電圧が測定され得る）。同様に、直列に接続されたＰＶセル１７０８の各サブストリング１７０２（１７０２Ａ～１７０２Ｄ）は、サブストリング正端子及びサブストリング負端子を含み得る（例えば、サブストリング正端子及びサブストリング負端子にわたって、サブストリングの電力生産時にサブストリング開回路電圧が測定され得る）。サブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄは、縦方向の正中線１７３０に近接したジャンクションボックスを有するＴＣＴ及び空間的分散トポロジが、生産の複雑さを低減しながら達成され得るように、互いに対して配列され得る。例えば、サブストリング１７０２の各々の正端子及び負端子は、ジャンクションボックス１７４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１７００上の導体交差が低減され得るように、様々に配列され得る。ルーフタイルＰＶモジュール１７００は、ジャンクションボックス１７４２を含み得る。ジャンクションボックス１７４２は、同様に、所望の電気的相互接続及び空間的分散を達成するように戦略的に配置され得る。ジャンクションボックス１７４２の内側の導体交差は、ジャンクションボックス１７４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１７００上の導体交差よりも安価であり、複雑さを軽減し得る。
ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０（及びルーフタイルＰＶモジュール１７００）は、２つの対向する長辺１７５０（第１の長寸基準辺１７５０Ａ及び第２の長寸基準辺１７５０Ｂ）によって画定される長寸部と、２つの対向する短辺１７４８（第１の短寸基準辺１７４８Ａ及び第２の短寸基準辺１７４８Ｂ）によって画定される短寸部とを有する矩形形状であり得る。図１７ＡのＰＶセルアレイは、サブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄの各々が長寸部に沿って水平に延在するため、水平アレイと見なされ得る（本記載は単に図示のみを目的としており、ＰＶセルアレイは、様々に（例えば、長寸部が垂直に延在するように）装着され得る）。サブストリング１７０２は、２つのサブストリングからなる２つの行（長寸部に沿って延びる行）に配設され得る。及び２つのサブストリングからなる２つの列（短寸部に沿って延在する列）に配設され得る。ジャンクションボックス１７４２は、ルーフタイルＰＶセルアレイの縦方向の正中線１７３０に近接して配設され得る（縦方向の正中線１７３０は、サブストリングの２つの列の間の正中線と見なされ得る）。サブストリング１７０２Ａは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の第１の行、第１の列に配設され得る。第１の行は、サブストリング１７０２Ａの正端子で開始し得る。サブストリング１７０２Ａは、その正端子から長寸部に沿って第１の行内に延在し、縦方向の正中線１７３０に近接するサブストリング１７０２Ａの負端子で終端し得る。サブストリング１７０２Ｄは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の第１の行、第２の列に配設され得る。サブストリング１７０２Ｄの正端子は、ルーフタイルＰＶセルアレイの縦方向の正中線１７３０に近接して配設され得る。サブストリング１７０２Ｄは、第１の列の縦方向の正中線１７３０に近接するその正端子から、ＰＶセルアレイの長寸部に沿って延在し、第１の行の端部の第２の短寸基準辺１７４８Ｂに近接するサブストリング１７０２Ｄの負端子で終端し得る。
サブストリング１７０２Ｃは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の第２の行、第１の列に配設され得る。サブストリング１７０２Ｃの負端子は、第２の行の開始において第１の基準短絡１７４８Ａに近接して配設され得る。サブストリング１７０２Ｃは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の長寸部に沿って第２の行に延在し得、サブストリング１７０２Ｃの正端子において、第２の行の縦方向の正中線１７３０に近接して終端し得る。サブストリング１７０２Ｂは、第２の行、第２の列に配設され得る。サブストリング１７０２Ｂの負端子は、第２の行の縦方向の正中線に近接して配設され得る。サブストリング１７０２Ｂは、その負端子から、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の長寸部に沿って、サブストリング１７０２Ｂの正端子まで延在し得る。サブストリング１７０２Ｂの正端子は、ＰＶセルアレイの第２の行の端部において第２の短寸基準辺１７４８Ｂに近接して配設され得る。サブストリング端子は、以下：
Figure 2023090679000045
のようにルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０内に配列されていると見なされ得る。
上記のようなサブストリング端子の配設により、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の電気的接続の複雑さが低減され得る。例えば、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ電気的接続は、（ジャンクションボックス１７４２の外側の）ルーフタイルＰＶモジュール１７００上の導体交差を伴わずに達成され得る。図１７は、ルーフタイルＰＶモジュール１７００上で達成され得る導体（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性トレース）の例示的な経路を図示する。図１７の導体は、経路（いくらかがパターン化されている）として図示されている。図１７を参照すると、サブストリング１７０２Ｄの負端子は、サブストリング１７０２Ｂの正端子に近接して配設され得る。これらの端子は、ルーフタイルＰＶセルアレイの第２の短寸基準辺１７４８Ｂに近接して配設され得る。加えて、サブストリング１７０２Ａの正端子は、サブストリング１７０２Ｃの負端子に近接して配設され得る。これらの端子は、第１の短寸基準辺１７４８Ａに近接して配設され得る。中点導体１７３６（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性トレース）は、サブストリング１７０２Ｄの負端子及びサブストリング１７０２Ｂの正端子に電気的に接続され得る。中点導体１７３６は、単に、ルーフタイルＰＶセルアレイの第２の短寸基準辺１７４８Ｂに近接して延び得る。加えて、中点導体１７３６は、サブストリング１７０２Ａの正端子及びサブストリング１７０２Ｃの負端子（互いに近接して配設される）に電気的に接続され得る。次いで、中点導体１７３６は、ＰＶセルアレイからなる２つの行の間（サブストリング１７０２Ｄと１７０２Ｂとの間）に（例えば、横断方向の正中線１７３２に近接して、かつそれに沿って）経路指定され、接続され得る。この接続は、ジャンクションボックス１７４２内で実現されてもされなくてもよい。
サブストリング１７０２Ａの負端子、サブストリング１７０２Ｄの正端子、サブストリング１７０２Ｃの正端子、及びサブストリング１７０２Ｂの負端子は全て、縦方向の正中線１７３０に近接して（例えば、縦方向の正中線１７３０のいずれかの側にいくつか）配設され得る。ジャンクションボックス１７４２は、縦方向の正中線１７３０に近接して配設され得る。そのため、負導体１７１４Ａは、サブストリング１７０２Ａの負端子に接続され得、縦方向の正中線１７３０に近接して、ジャンクションボックス１７４２内に経路指定され得る。正導体１７１６Ａは、サブストリング１７０２Ｄの正端子に接続され得、縦方向の正中線１７３０に近接して、ジャンクションボックス１７４２内に経路指定され得る。正導体１７１６Ｂは、サブストリング１７０２Ｃの正端子に接続され得、縦方向の正中線１７３０に近接して、ジャンクションボックス１７４２内に経路指定され得る。負導体１７１４Ｂは、サブストリング１７０２Ｂの負端子に接続され得、縦方向の正中線１７３０に近接して、ジャンクションボックス１７４２内に経路指定され得る。残りの電気的接続（例えば、負導体１７１４Ａから負導体１７１４Ｂ、正導体１７１６Ａから正導体１７１６Ｂ）は、所望のＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０を達成するために、ジャンクションボックス１７４２内で達成され得る。
１つ以上のアクティブ及び／又はパッシブの電気及び／又は電力構成要素が、ジャンクションボックス１７４２において及び／又はその中に、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０とともに含まれ得る。例えば、１つ以上のダイオード（例えば、バイパスダイオード及び／又はブロッキングダイオード）がジャンクションボックス１７４２に含まれ得る。不整合状態の場合に１つ以上のサブストリングのバイパスを可能にするためにバイパスダイオードが含まれ得、１つ以上のサブストリング１７０２及び／又はＰＶセルアレイ１７１０への電流の逆流を阻止するためにブロッキングダイオードが含まれ得る。追加的又は代替的に、アクティブパワーエレクトロニクス、例えば、パワーオプティマイザ、マイクロインバータ、ＭＰＰＴ、ＤＣ－ＤＣ変換器などが、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０によって生み出された電力に様々に作用するように、ジャンクションボックス１７４２に含まれ得る。ジャンクションボックス１７４２における電気的接続、並びにパッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクスの任意選択の追加に続いて、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０は、正ルーフタイルＰＶセルアレイ端子及び負ルーフタイルＰＶセルアレイ端子で電気的に終端し得る。正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子は、ルーフタイルＰＶセルアレイによって生み出された電力を利用し得る。正ルーフタイルＰＶモジュールリード線及び負ルーフタイルＰＶモジュールリード線は、ジャンクションボックス１７４２に組み込まれ得、ジャンクションボックス１７４２から延在し得る。正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線は、正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子にそれぞれ電気的に接続され得る。これにより、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０によって生み出される電力は、正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線において利用され得る。ＰＶモジュールリード線は、後続の構成要素（例えば、ＰＶモジュール、アクティブエレクトロニクス、パッシブエレクトロニクス、グリッド、バッテリなど）が、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０及びルーフタイルＰＶモジュール１７００によって生み出される電力に接続され、それを利用し、及び／又はそれに作用し得るように、コネクタ（例えば、ＭＣ４コネクタ）を含み得る。
上記の記載は、図１７のサブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄを、図１７に図示するようなＰＶセルアレイの向きに基づく相対位置とともに図示する。しかしながら、図１７のルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０及びルーフタイルＰＶモジュール１７００の向きは変化し得ることを理解されたい。例えば、装着されるとき、図１７のルーフタイルＰＶセルモジュール１７００は、例えば、９０°、１８０°、２７０°など回転され得る。図１７のＰＶセルモジュール１７００が例示的な１８０°回転される実施例を仮定すると、サブストリング１７０２Ｂは、第１の行、第１の列の位置に配設されると見なされ得る。しかしながら、サブストリング端子の各々の相対位置は、同じ電気的相互接続方式を可能にするように変化しなくてもよい。加えて、本開示の態様は、各サブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄの配設が１８０°回転される場合にも同様に実施され得ることを認識されたい。そのため、ルーフタイルＰＶセルアレイの端子は、以下：
Figure 2023090679000046
のように配設され得る。
ジャンクションボックス１７４２は、ルーフタイルＰＶセルアレイの横断方向の正中線１７３２に近接して（すなわち、２つのサブストリング行の間に）、かつ縦方向の正中線１７３０に近接して（すなわち、２つのサブストリング行の間に）配設されるように図示されている。ジャンクションボックス１７４２は、ルーフタイルＰＶモジュール１７００の前側（例えば、その非導電性表面上）又はルーフタイルＰＶモジュール１７００の背面に接続され得る。態様によれば、ジャンクションボックス１７４２は、様々に移動され得ることを認識されたい。例えば、ジャンクションボックス１７４２は、縦方向の正中線１７３０に近接する任意の場所に配設され得る。加えて、ルーフタイルＰＶモジュール１７００及びルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０は、正接続及び負接続の両方が完成され得る１つのジャンクションボックス１７４２を含むものとして図１７に図示されている。しかしながら、態様によれば、ルーフタイルＰＶモジュール１７００及びルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０は、正接続及び負接続がそれぞれ実現され得る２つのジャンクションボックス（例えば、正ジャンクションボックス及び負ジャンクションボックス）を含み得る。
本明細書に記載するように、本開示の態様は、フルＰＶセル、任意のサイズのＰＶセル若しくは任意のサイズを用いて、又は任意の
Figure 2023090679000047
カットＰＶセルを用いて実施され得、ここで、Ｎは整数である。フルＰＶセルを
Figure 2023090679000048
サイズに切断して、
Figure 2023090679000049
カットＰＶセルをもたらし得る。記載のように、
Figure 2023090679000050
カットＰＶセルは、
Figure 2023090679000051
カットＰＶセルが切断されたＰＶセルの電位特性と実質的に同様の電位特性を生み出し得る。一方、
Figure 2023090679000052
カットＰＶセルは、同じ状態（例えば、同じ照射照度状態、環境状態、試験状態など）下で、
Figure 2023090679000053
カットＰＶセルが切断されたフルＰＶセルとしての実質的に
Figure 2023090679000054
倍の電流生産を生み出し得る。
図１７のルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０は、サブストリング１７０２当たり８つのＰＶセル１７０８を含むものとして図示されており、サブストリング１７０２のＰＶセル１７０８は、
Figure 2023090679000055
カットＰＶセルとして図示されている。本開示の態様によれば、サブストリング１７０２（すなわち、１７０２Ａ～１７０２Ｄ）は、サブストリング当たり任意の数のＰＶセル１７０８を含み得る。加えて、サブストリング１７０２のＰＶセル１７０８は、任意の
Figure 2023090679000056
カットＰＶセル（フルＰＶセルを含む）であり得ることが企図される。
図１８は、図１７の例示的なルーフタイルＰＶセルアレイを実現するための例示的な導電性バックシート１６０１を図示する。そのため、図１８のサブストリング１８０２Ａ～１８０２Ｄは、それぞれ、図１７のサブストリング１７０２Ａ～１７０２Ｄに対応するものとして理解され得る。加えて、図１８の導電性トレースは、図１７の導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図１８の導電性トレース１８３６、１８１４Ａ、１８１４Ｂ、１８１６Ａ、及び１８１６Ｂは、それぞれ、図１７の導体１７３６、１７１４Ａ、１７１４Ｂ、１７１６Ａ、及び１７１６Ｂに対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート１８０１上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図１７のルーフタイルＰＶセルアレイ１７００が実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図１７のトポロジは、様々に（例えば、リボンワイヤを用いて、及び／又は導電性バックシートを用いて）達成され得ることが理解され得る。中点導体１７３６及び中点トレース１８３６は、増加した並列化（例えば、ＴＣＴ接続）を、図１７のルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０に追加し得る。中点導体１７３６及び導電性トレース１８３６は、不整合の場合（例えば、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の一部が遮光されている場合）に主として導通し得る。そのため、中点導体１７３６及び導電性トレース１８３６は、ルーフタイルＰＶセルアレイ１７１０の他の導体及び／又は導電性バックシート１８０１の導電性トレースと比較して、実質的に減少したものであり得る。例えば、導電性トレース１８３６は、導電性トレース１８１４Ａ、１８１４Ｂ、１８１６Ａ、及び１８１６Ｂのいくつか又は全部よりも狭く及び／又は薄くあり得る。同じことが、本開示の全ての中点導体及び対応する導電性トレースに当てはまり得る。
図１９Ａは、本開示の１つ以上の態様による、図１４Ａ及び図１４Ｂの２×２ＴＣＴ及び空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ及びＰＶモジュールの例示的なルーフタイルＰＶセルアレイトポロジを図示する。図１４Ｂの空間的分散を有する図１４Ａの電気回路図は、様々に達成され得る。図１９Ａを参照すると、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａは、４つのサブストリング、すなわち、サブストリング１９０２Ａ、サブストリング１９０２Ｂ、サブストリング１９０２Ｃ、及びサブストリング１９０２Ｄ（概して、サブストリング１９０２）を含み得る。サブストリング１９０２は、サブストリングの２×２アレイ（２つの行（図１９Ａ中の「行」）×２つの列（図１９Ａ中の「列」）に配列され得る。サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄの各々は、ＰＶセルの２×３アレイ（２行（図１９Ａの「ＣＲ」）×３列（図１９Ａの「ｃｅｌｌ ｃｏｌ」））を含み得る。各サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄの各列のＰＶセル１９０８は、互いに電気的に直列に接続され得、各サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄの列は、互いに電気的に並列に接続され得る。サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、例示のみを目的として、２行及び３列を含むものとして図１９Ａに図示されている。そのため、サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、サブストリング１９０２当たり任意の数のＰＶセル１９０８からなる行及び任意の数のＰＶセルからなる列を含み得る。図示を明確にするために、サブストリング１９０２当たり１つのＰＶセル１９０８のみが参照番号で図示されているが、各ＰＶセル１９０８（図１９Ａのサブストリング１９０２当たり６つのＰＶセル１９０８が図示されている）は、互いに実質的に同じであると見なされるべきである。
サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、縦方向の正中線１９３０に近接したジャンクションボックスを有するＴＣＴ及び空間的分散トポロジが、生産の複雑さを低減しながら達成され得るように、互いに対して配列され得る。例えば、正及び負のサブストリング端子は、ジャンクションボックス１９４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１９００上の導体交差が低減され得るように、様々に配列され得る。ルーフタイルＰＶモジュール１９００は、ジャンクションボックス１９４２を含み得る。ジャンクションボックス１９４２は、同様に、所望の電気的相互接続及び空間的分散を達成するように戦略的に配置され得る。ジャンクションボックス１９４２の内側の導体交差は、ジャンクションボックス１９４２の外側のルーフタイルＰＶモジュール１９００上の導体交差よりも安価であり、複雑さを軽減し得る。
図１９Ａを参照すると、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ（及びルーフタイルＰＶモジュール１９００）は、２つの対向する長辺１９５０（第１の長寸基準辺１９５０Ａ及び第２の長寸基準辺１９５０Ｂ）によって画定される長寸部と、２つの対向する短辺１９４８（第１の短寸基準辺１９４８Ａ及び第２の短寸基準辺１９４８Ｂ）によって画定される短寸部とを有する矩形形状であり得る。図１５Ａ、図１５Ｂ、及び図１７のＰＶセルアレイは、水平ルーフタイルＰＶセルアレイと見なされ得るのに対して、図１９ＡのルーフタイルＰＶセルアレイは、各サブストリング１９０２（１９０２Ａ～１９０２Ｄ）の直列に接続されたＰＶセル１９０８が垂直に延在し得る（すなわち、縦方向の正中線１９３０に平行に延在し得る）ので、垂直ＰＶセルアレイと見なされ得る。サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、２つのサブストリングからなる２つの行（各行は長寸部に沿って延在する）、及び２つのサブストリングからなる２つの列（各列は短寸部に沿って延在する）に配設され得る。ジャンクションボックス１９４２は、縦方向の正中線に近接して（例えば、２つの列の間に）配設され得る。
サブストリング１９０２Ａは、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの行１、列１に配設され得る。サブストリング１９０２Ａは、電気的に直列に接続されたＰＶセル１９０８の列を含み得る。サブストリング１９０２Ａの各列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ａの正端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の第１の長寸基準辺１９５０Ａに近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ａの各列は、第１の長寸基準辺１９５０Ａから第２の長寸基準辺１９５０Ｂ（及び横断方向の正中線１９３２）に向かって延在し得るので、サブストリング１９０２Ａの各列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ａの負端子）は、ＰＶセルアレイの横断方向の正中線１９３２に近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ｄは、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの行１、列２に配設され得る。サブストリング１９０２Ｄは、電気的に直列に接続されたＰＶセル１９０８の列を含み得る。サブストリング１９０２Ｄの各列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｄの負端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の第１の長寸基準辺１９５０Ａに近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ｄの各列は、第１の長寸基準辺１９５０Ａから第２の長寸基準辺１９５０Ｂ（及び横断方向の正中線１９３２）に向かって延在するので、サブストリング１９０２Ｄの各列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｄの正端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の横断方向の正中線１９３０に近接して配設され得る。
サブストリング１９０２Ｃは、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの行２、列１に配設され得る。サブストリング１９０２Ｃは、電気的に直列に接続されたＰＶセル１９０８の列を含み得る。サブストリング１９０２Ｃの各列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｃの正端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の横断方向の正中線１９３２に近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ｃの各列は、横断方向の正中線１９３２から第２の長寸基準辺１９５０Ｂに向かって延在するので、サブストリング１９０２Ｃの各列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｃの負端子）は、ＰＶセルアレイの第２の長寸基準辺１９５０Ｂに近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ｂは、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの行２、列２に配設され得る。サブストリング１９０２Ｂは、電気的に直列に接続されたＰＶセル１９０８の列を含み得る。サブストリング１９０２Ｂの各列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｂの負端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の横方向の正中線に近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ｂの各列が横方向の正中線から第２の長寸基準辺１９５０Ｂに向かって延在するので、サブストリング１９０２Ｂの各列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｂの正端子）は、ＰＶセルアレイ１９１０の第２の長寸基準辺１９５０Ｂに近接して配設され得る。垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ内のサブストリング端子は、以下：
Figure 2023090679000057
のようにルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ内に配列されると見なされ得る。
上記のようなサブストリング端子の配設により、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの電気的接続の複雑さが低減され得る。例えば、ＴＣＴ空間的分散ルーフタイルＰＶセルアレイ電気的接続は、（ジャンクションボックス１９４２の外側の）ルーフタイルＰＶモジュール１９００上の導体交差を伴わずに達成され得る。図１９Ａは、ルーフタイルＰＶモジュール１９００上で達成され得る導体（例えば、リボンワイヤ、及び／又は導電性バックシートの導電性トレース）の例示的な経路を図示する。図１９Ａの導体は、経路（いくつかがパターン化されている）として図示されている。図１９Ａを参照すると、サブストリング１９０２Ａの負端子は、サブストリング１９０２Ｃの正端子に近接して配設され得る。これらの端子は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの横断方向の正中線１９３２に近接して配設され得る。加えて、サブストリング１９０２Ｄの正端子は、サブストリング１９０２Ｂの負端子に近接して配設され得る。これらの端子はまた、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａの横断方向の正中線１９３２に近接して配設され得る。中点導体１９３６（例えば、リボンワイヤ、及び／又は導電性バックシートの導電性トレース）は、サブストリング１９０２Ａの負端子及びサブストリング１９０２Ｃの正端子に電気的に接続され得る。加えて、中点導体１９３６は、サブストリング１９０２Ｄの正端子及びサブストリング１９０２Ｂの負端子に電気的に接続され得る。サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｃを接続する中点導体１９３６の一部分は、ジャンクションボックス１９４２の側部で、又はジャンクションボックス１９４２の外側で（例えば、モジュール上で）、サブストリング１９０２Ｄ及び１９０２Ｂを接続する中点導体１９３６の一部分に接続され得る。中点導体１９３６は、サブストリング１９０２Ａのサブストリング１９０２Ｃへの直列接続、サブストリング１９０２Ｂ～１９０２Ｄの直列接続、１９０２Ａ～１９０２Ｂの並列接続、及び１９０２Ｃ～１９０２Ｄの並列接続を容易にすることによって、ＴＣＴ接続を達成するのを助け得る。
ジャンクションボックス１９４２は、ＰＶセルアレイ１９１０Ａの縦方向の正中線１９３０に近接して配設され得る。態様によれば、加えて、ジャンクションボックス１９４２は、ＰＶセルアレイ１９１０Ａの横断方向の正中線１９３２に近接して配設され得る。サブストリング１９０２Ａの正端子及びサブストリング１９０２Ｄの負端子は、ＰＶセルアレイ１９１０Ａの第１の長寸基準辺１９５０Ａに近接して配設され得る。そのため、正導体１９１６Ａは、サブストリング１９０２Ａの列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ａの正端子）に接続され得、縦方向の正中線に近接して、ジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。同様に、負導体１９１４Ａは、サブストリング１９０２Ｄの列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｄの負端子）に接続され得、縦方向の正中線に近接して、ジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。サブストリング１９０２Ｂの正端子及びサブストリング１９０２Ｃの負端子は、ＰＶセルアレイ１９１０Ａの第２の長寸基準辺１９５０Ｂに近接して配設され得る。そのため、正導体１９１６Ｂは、サブストリング１９０２Ｂの列の正端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｂの正端子）に接続され得、縦方向の正中線に近接して、ジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。同様に、負導体１９１４Ｂは、サブストリング１９０２Ｃの列の負端子（すなわち、サブストリング１９０２Ｃの負端子）に接続され得、縦方向の正中線に近接して、ジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。残りの電気的接続（例えば、負導体１９１４Ａから負導体１９１４Ｂ、正導体１９１６Ａから正導体１９１６Ｂ）は、所望のＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａを達成するために、ジャンクションボックス１９４２内で達成され得る。
１つ以上のアクティブ及び／又はパッシブの電気及び／又は電力構成要素が、ジャンクションボックスにおいてルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａに追加され得る。例えば、１つ以上のダイオード（例えば、バイパスダイオード及び／又はブロッキングダイオード）がジャンクションボックス１９４２に含まれ得る。バイパスダイオードは、不整合状態の場合に１つ以上のサブストリングのバイパスを可能にするために含まれ得、ブロッキングダイオードは、サブストリング１９０２及び／又はＰＶセルアレイ１９１０Ａのうちの１つ以上への過剰電流の逆流を防止し得る。追加的又は代替的に、アクティブパワーエレクトロニクス、例えば、パワーオプティマイザ、マイクロインバータ、ＭＰＰＴ、ＤＣ－ＤＣ変換器などが、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａによって生み出される電力に様々に作用するように、ジャンクションボックス１９４２に含まれ得る。ジャンクションボックス１９４２における電気的接続、並びにパッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクスの任意選択の追加に続いて、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａは、正ルーフタイルＰＶセルアレイ端子及び負ルーフタイルＰＶセルアレイ端子で電気的に終端し得る。正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子は、ルーフタイルＰＶセルアレイによって生み出された電力を利用し得る。正ルーフタイルＰＶモジュールリード線及び負ルーフタイルＰＶモジュールリード線は、ジャンクションボックス１９４２に組み込まれ得、ジャンクションボックス１９４２から延在し得る。正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線は、正及び負のルーフタイルＰＶセルアレイ端子にそれぞれ電気的に接続され得る。これにより、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａによって生み出される電力は、正及び負のルーフタイルＰＶモジュールリード線で利用され得る。ＰＶモジュールリード線は、後続の構成要素（例えば、ＰＶモジュール、アクティブエレクトロニクス、パッシブエレクトロニクス、グリッド、バッテリなど）が、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ及びルーフタイルＰＶモジュール１９００によって生み出される電力に接続され、それを利用し、及び／又はそれに作用し得るように、コネクタ（例えば、ＭＣ４コネクタ）を含み得る。
上記の記載は、図１９Ａのサブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄを、図１９Ａに図示するようなＰＶセルアレイの向きに基づく相対位置とともに図示する。しかしながら、図１９Ａのルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａ及びルーフタイルＰＶモジュール１９００の向きは変化し得ることを理解されたい。例えば、装着されるとき、図１９ＡのルーフタイルＰＶセルモジュール１９００は、例えば、９０°、１８０°、２７０°など回転され得る。図１９ＡのＰＶセルモジュール１９００が例示的な１８０°回転される実施例を仮定すると、サブストリング１９０２Ｂは、第１の行、第１の列の位置に配設されると見なされ得る。しかしながら、サブストリング端子の各々の相対位置は、同じ電気的相互接続方式を可能にするように変化しなくてもよい。加えて、本開示の態様は、各サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄの配設が１８０°回転される場合にも同様に実施され得ることを認識されたい。そのため、ルーフタイルＰＶセルアレイの端子は、以下：
Figure 2023090679000058
のように配設され得る。
ジャンクションボックス１９４２は、ルーフタイルＰＶセルアレイの横断方向の正中線１９３２に近接して（すなわち、２つのサブストリング行の間に）、かつ縦方向の正中線１９３０に近接して（すなわち、２つのサブストリング列の間に）配設されるように図示されている。態様によれば、ジャンクションボックス１９４２は、様々に移動され得ることを認識されたい。例えば、ジャンクションボックス１９４２は、縦方向の正中線１９３０に近接する任意の場所に配設され得る。加えて、ルーフタイルＰＶモジュール１９００及びルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａは、正接続及び負接続の両方が完成され得る１つのジャンクションボックス１９４２を含むものとして図１９Ａに図示されている。しかしながら、態様によれば、ルーフタイルＰＶモジュール１９００及びルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａは、正接続及び負接続がそれぞれ実現され得る２つのジャンクションボックス（例えば、正ジャンクションボックス及び負ジャンクションボックス）を含み得る。
本明細書に記載するように、本開示の態様は、フルＰＶセル、任意のサイズのＰＶセル若しくは任意のサイズを用いて、又は任意の
Figure 2023090679000059
カットＰＶセルを用いて実施され得、ここで、Ｎは整数である。フルＰＶセルを
Figure 2023090679000060
サイズに切断して、
Figure 2023090679000061
カットＰＶセルをもたらし得る。記載のように、
Figure 2023090679000062
カットＰＶセルは、
Figure 2023090679000063
カットＰＶセルが切断されたＰＶセルの電位特性と実質的に同様の電位特性を生み出し得る。一方、
Figure 2023090679000064
カットＰＶセルは、同じ状態（例えば、同じ照射照度状態、環境状態、試験状態など）下で、
Figure 2023090679000065
カットＰＶセルが切断されたフルＰＶセルとしての実質的に
Figure 2023090679000066
倍の電流生産を生み出し得る。
図１９Ａのルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａは、サブストリング１９０２当たり６つのＰＶセル１９０８を含むものとして図示されており、サブストリング１９０２のＰＶセル１９０８は、
Figure 2023090679000067
カットＰＶセルとして図示されている。本開示の態様によれば、サブストリング１９０２（すなわち、１９０２Ａ～１９０２Ｄ）は、サブストリング当たり任意の数のＰＶセル１９０８を含み得る。加えて、サブストリング１９０２のＰＶセル１９０８は、任意の
Figure 2023090679000068
カットＰＶセル（フルＰＶセルを含む）であり得ることが企図される。加えて、サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、２行及び３列のＰＶセルを含むものとして図示されている。サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、ＰＶセル１９０８の任意の数の行及び任意の数の列を含み得ることが企図される。
図１９Ａは、例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａを図示しており、各サブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄは、２行及び３列に配列された６つの
Figure 2023090679000069
カットＰＶセル１９０８を含む。しかしながら、態様によれば、垂直ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａのサブストリング１９０２Ａ～１９０２ＤのＰＶセルは、様々に
Figure 2023090679000070
カットされ得、様々に配列され得る。図１９Ｂは、本開示の１つ以上の態様による、例示的な垂直ルーフタイルＰＶセルアレイを図示する。図１９Ｂの垂直ルーフタイルＰＶセルアレイは、本明細書において特に明記しない限り、図１９Ａの垂直ルーフタイルＰＶセルアレイと実質的に同一であると見なされ得る。図１９Ｂを参照すると、サブストリング１９０２Ａ及び１９０２Ｂは各々、１２個の
Figure 2023090679000071
カットＰＶセル１９０８を含み得る。ＰＶセル１９０８は、３行×４列のサブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄの各々に配列され得る。これにより、図１９Ａ及び図１９Ｂのトポロジは、簡素化されたＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａを維持しながら、変化する動作点（例えば、変化するＶｏｃ、Ｉｓｃ、Ｖｍｐ、Ｉｍｐなど）を生み出すように、様々に構成され得ることが理解され得る。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、ジャンクションボックス１９４２がルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０の縦方向の正中線に近接して配設された、例示的なＴＣＴの空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０を図示する。最終的なルーフタイルＰＶモジュール１９００の装着考慮事項（例えば、ルーフのルーフタイルＰＶモジュール１９００を装着する場合の考慮事項）によれば、ジャンクションボックス１９４２はが様々に配設されることが有利であり得る。図１９Ｃは、ＰＶセルアレイ１９１０側に近接して配設された例示的なジャンクションボックス１９４２を有する、例示的なＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｃを図示する。図１９Ｃを参照すると、態様によれば、ジャンクションボックス１９４２は、短辺（例えば、第１の短寸基準辺１９４８Ａ及び／又は第２の短寸基準辺１９４８Ｂ）に近接して配設され得る。そのため、ルーフタイル垂直型ＰＶセルアレイ１９１０Ｂは、本明細書において明示的に別段の記載がない限り、ルーフタイルＰＶセルアレイと実質的に同一であると見なされ得る。
図１９Ｃの構成の利点は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｂの導体を様々に経路指定することによって達成され得る。図１９Ｃを参照すると、サブストリング１９０２Ａの正端子に電気的に接続された正導体１９１６Ａは、第１の長寸基準辺１９５０Ａに近接して第１の短寸基準辺１９４８Ａに向かって経路指定され、第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接してジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。サブストリング１９０２Ｄの負端子に電気的に接続された負導体１９１４Ａは、ルーフタイル垂直型ＰＶセルアレイ１９１０Ｂに沿って、第１の長寸基準辺１９５０Ａに近接して第１の短寸基準辺１９４８Ａに向かって経路指定され得、次いで、負導体１９１４Ａは、第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接してジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。サブストリング１９０２Ｃの負端子に電気的に接続された負導体１９１４Ｂは、第２の長寸基準辺１９５０Ａに近接して第１の短寸基準辺１９４８Ａに向かって経路指定され、第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接してジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。サブストリング１９０２Ｂの正端子に電気的に接続された正導体１９１６Ｂは、ルーフタイルＰＶセルアレイ１９１０に沿って、第１の短寸基準辺１９４８Ａに向かって第２の長寸基準辺１９５０Ｂに近接して経路指定され得る。正導体１９１６Ｂは、次いで、第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接してジャンクションボックス１９４２内に経路指定され得る。当業者によって理解されるように、ジャンクションボックス１９４２は、代替的に、第２の短寸基準辺１９４８Ｂに近接して配設されてもよい。そのため、本開示の１つ以上の利点は、ルーフタイル垂直型ＰＶセルアレイ１９１０Ｂ及び側部に配設されたジャンクションボックス１９４２（例えば、第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接して、又は第２の短寸基準辺１９４８Ｂに近接して）によって実現され得る。
図１９Ｄは、２つのジャンクションボックス１９４２Ａ及び１９４２Ｂ（概して、ジャンクションボックス１９４２）を伴う、例示的ＴＣＴ空間的分散ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｄを図示する。図１９Ａ～図１９Ｄは、正及び負（及び中点）の電気的接続が実現され得る１つのジャンクションボックス１９４２を含むものとして、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０及びルーフタイル垂直ＰＶモジュール１９００を図示する。態様によれば、そのようなＰＶセルアレイは、２つのジャンクションボックス、例えば、正接続を有するジャンクションボックス及び負接続を有するジャンクションボックス、又は正接続及び負接続の両方を有するジャンクションボックス１９４２Ａ及び１９４２Ｂの両方を含み得ることが企図される。加えて、そのような複数のジャンクションボックスは、単一のラインに近接して配設され得る（例えば、両方のジャンクションボックスが、縦方向の正中線、第１の短寸基準辺１９４８Ａ、又は第２の短寸基準辺１９４８Ｂに近接して配設される）。代替的に、複数のジャンクションボックスの各々は、異なるラインに近接して配設されてもよい（例えば、１つのジャンクションボックスが第１の短寸基準辺１９４８Ａに近接して配設され、第２のジャンクションボックスが第２の短寸基準辺に近接して配設される）。
図１９Ｅは、本開示の接続されたルーフタイルＰＶモジュールのシステムを図示する。２つのジャンクションボックスを有するＰＶモジュールのある特定の利点は、図１９Ｅを参照して理解され得る。一般的なＰＶモジュールアレイにおいて、特にルーフタイルＰＶモジュールアレイにおいて、ＰＶモジュールは、複数の列に装着され得、アレイのＰＶモジュールの全て（又は一部分）は、電気的に直列に接続され得る。電気的接続は、列間を移行するときに角を曲がる場合がある。２つのジャンクションボックス１９４２Ａ（図１９Ｅの「ＪＢ１」）及び１９４２Ｂ（図１９Ｅの「ＪＢ２」）（両方とも、正バス及び負バスの両方を利用し得る）を、ＰＶモジュール１９００Ｄの両側に１つずつ使用することによって、ルーフタイルＰＶモジュールアレイの電気的接続が簡素化され得、アレイの効率が改善され得る。
図１９Ｅを参照すると、各ＰＶモジュール１９００Ｄ（図示を明確にするために列当たり１つのＰＶモジュール１９００Ｄのみが参照される）は、上、下のＰＶモジュール１９００Ｄ及び／又は隣接する列のモジュールに接続され得る。同じ列の各ＰＶモジュール１９００Ｄは、同じ側部のジャンクションボックスを使用して同じ列の他のモジュールに接続され得る。例えば、列２の各ＰＶモジュール１９００Ｄは、各ＰＶモジュールの第２のジャンクションボックス（図１９Ｅの「ＪＢ２」）を使用して、互いに（例えば、直列に）電気的に接続され得る。列１は列２の左側にあり得、列３は列２の右側にあり得る。したがって、列２が列１（例えば、左側の列）に接続する場合、列２の移行中のＰＶモジュール１９００Ｄの左側のジャンクションボックス１９４２（例えば、図１９ＥのＪＢ１）は、列１の移行中のＰＶモジュール１９００Ｄの右側のジャンクションボックス（例えば、図１９ＥのＪＢ２）の近くにあり（例えば、近接し）、それに接続し得る。更に、列２が列３（例えば、右側の列）に接続する場合、列２の移行中のＰＶモジュール１９００Ｄの右側のジャンクションボックス１９４２（例えば、図１９ＥのＪＢ２）は、列３の移行中のＰＶモジュール１９００Ｄの左側のジャンクションボックス（例えば、図１９ＥのＪＢ１）の近くにあり（例えば、近接し）、それに接続し得る。そのため、角を曲がる（例えば、列間を移行する）ための電気的接続が簡素化され得る。全てのＰＶモジュール１９００Ｄが２つのジャンクションボックスを有すると仮定すると、各列の直列接続は、ＰＶモジュール１９００Ｄのいずれかの側部に進み得る。代替的に、移行モジュールのみが２つのジャンクションボックスを備えてもよく、非移行ＰＶモジュール１９００Ｄは、１つのジャンクションボックス１９４２のみを備えてもよい。理解されるように、そのような２つのジャンクションボックスＰＶモジュールの利点は、本開示のＰＶモジュール及び／又はＰＶアレイのいずれかを用いて実施され得る。
図１９Ｅから、所望の接続に応じて、２つのジャンクションボックスの両方又はいずれかが使用され得ることが理解されよう。加えて、ジャンクションボックスは、生産コストの増加に関連付けられ得る。したがって、ジャンクションボックス１９４２は、ジャンクションボックスベース及びカバーとして生産され得る。ジャンクションボックスベースは、ＰＶモジュール１９００Ｄによって生み出された電力を利用するために、単に正及び負の端子を備えてもよい。ジャンクションボックスカバーは、ジャンクションボックスベースに適用され得る。異なるジャンクションボックスカバーが、異なる用途に適用され得る。例えば、１つのカバーは、使用されないジャンクションボックスベースのために装着され得るダミーカバー（例えば、単純なプラスチックカバー）であり得る。別のジャンクションボックスカバーは、例えば、ＰＶモジュール１９００ＤのＰＶセルアレイの接続を（必要に応じて）完成させるための回路及び／又は電気的接続を備えるジャンクションボックスを備えて得る。そのようなジャンクションボックスカバーは、追加的に又は代替的に、ＰＶモジュール１９００Ｄによって生み出される電力を利用する（例えば、他のＰＶモジュール１９００Ｄに接続する）ジャンクションボックスリードを備えてもよい。追加的に又は代替的に、ジャンクションボックスカバーは、アクティブ及び／又はパッシブのエレクトロニクス（例えば、ＰＥ３２０２）を備えてもよい。ジャンクションボックスカバーは、特に異なるＰＶモジュール１９００Ｄ（例えば、異なるＰＶアレイトポロジのための異なるエレクトロニクス及び／又は接続を有する）のために生産されてもよい。
図２０Ａは、図１９Ａの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２００１Ａを図示する。そのため、図２０Ａのサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄは、それぞれ、図１９Ａのサブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄに対応するものとして理解され得る。加えて、図２０Ａの導電性トレースは、図１９Ａの導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図２０Ａの導電性トレース２０３６、２０１４Ａ、２０１４Ｂ、２０１６Ａ、及び２０１６Ｂは、それぞれ、図１９Ａの導体１９３６、１９１４Ａ、１９１４Ｂ、１９１６Ａ、及び１９１６Ｂに対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２００１Ａ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図１９Ａのルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ａが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図１９Ａのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
更に図２０Ａを参照すると、導電性バックシート２００１Ａを用いて、サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々の各行のＰＶセルが互いに電気的に並列に接続され得ることが理解され得る。これらの接続は、サブストリングの隣接する列の間で導電性バックシートを切断しない（又は別様に分離しない）ことによって得られ得る。更に、各サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各列のＰＶセルは、互いに直列に電気的に接続され得る。したがって、導電性バックシート２００１Ａによって接続されたサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々のＰＶセルは、全交差結合と電気的に直並列に接続されている（すなわち、ＴＣＴで接続されている）と見なされ得る。そのような接続は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを更に並列化し得、不整合状態の緩和の増大を可能にし得る。
図２０Ｂは、図１９Ｂの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２００１Ｂを図示する。そのため、図２０Ｂのサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄは、それぞれ、図１９Ｂのサブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄに対応するものとして理解され得る。加えて、図２０Ｂの導電性トレースは、図１９Ｂの導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図２０Ｂの導電性トレース２０３６、２０１４Ａ、２０１４Ｂ、２０１６Ａ、及び２０１６Ｂは、それぞれ、図１９Ｂの導体１９３６、１９１４Ａ、１９１４Ｂ、１９１６Ａ、及び１９１６Ｂに対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２００１Ｂ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図１９Ｂのルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｂが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図１９Ｂのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
更に図２０Ｂを参照すると、導電性バックシート２００１Ｂを用いて、各サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各行のＰＶセルは、互いに電気的に並列に接続され得ることが理解され得る。これらの接続は、サブストリングの隣接する列の間で導電性バックシートを切断しない（又は別様に分離しない）ことによって得られ得る。更に、各サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各列のＰＶセルは、互いに直列に電気的に接続され得る。したがって、導電性バックシート２００１Ｂによって接続されたサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々のＰＶセルは、全交差結合と電気的に直並列に接続されている（すなわち、ＴＣＴで接続されている）と見なされ得る。そのような接続は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを更に並列化し得、不整合状態の緩和の増大を可能にし得る。
図２０Ｃは、図１９Ｃの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２００１Ｃを図示する。そのため、図２０Ｃのサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄは、それぞれ、図１９Ｃのサブストリング１９０２Ａ～１９０２Ｄに対応するものとして理解され得る。加えて、図２０Ｃの導電性トレースは、図１９Ｃの導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図２０Ｃの導電性トレース２０３６、２０１４Ａ、２０１４Ｂ、２０１６Ａ、及び２０１６Ｂは、それぞれ、図１９Ｃの導体１９３６、１９１４Ａ、１９１４Ｂ、１９１６Ａ、及び１９１６Ｂに対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２００１Ｃ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図１９Ｃのルーフタイル垂直ＰＶセルアレイ１９１０Ｃが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図１９Ｃのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
更に図２０Ｃを参照すると、導電性バックシート２００１Ｃによって、サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々の各行のＰＶセルは、互いに電気的に並列に接続され得ることが理解され得る。これらの接続は、サブストリングの隣接する列の間で導電性バックシートを切断しない（又は別様に分離しない）ことによって得られ得る。更に、サブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々の各列のＰＶセルは、互いに直列に電気的に接続され得る。したがって、導電性バックシート２００１Ｃによって接続されたサブストリング２００２Ａ～２００２Ｄの各々のＰＶセルは、全交差結合と電気的に直並列に接続されている（すなわち、ＴＣＴで接続されている）と見なされ得る。そのような接続は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを更に並列化し得、不整合状態の緩和の増大を可能にし得る。
図１９Ａ～図１９Ｃの中点導体１９３６は、それぞれ図２０Ａ～図２０Ｃの導電性トレース２０３６に対応する。図１９Ａ～図１９Ｃの中点導体１９３６及び図２０Ａ～図２０Ｃの中点トレース２０３６は、増大した並列化（例えば、ＴＣＴ接続）をルーフタイルＰＶセルアレイ１９１０に追加し得る。中点導体１９３６及び導電性トレース２０３６は、不整合の場合（例えば、ルーフタイルＰＶセルアレイ１９１０の一部が遮光されている場合）に主として導通し得る。そのため、中点導体１９３６及び導電性トレース２０３６は、ルーフタイルＰＶセルアレイ１９１０の他の導体及び／又は導電性バックシート２００１の導電性トレースと比較して、実質的に減少したものであり得る。例えば、導電性トレース２０３６は、導電性トレース２０１４Ａ、２０１４Ｂ、２０１６Ａ、及び２０１６Ｂのいくつか又は全部よりも狭く及び／又は薄くあり得る。同じことが、本開示の全ての中点導体及び対応する導電性トレースに当てはまり得る。
上記と同様に、本開示の態様は、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールのトポロジ、並びにその改善された生産性に関する。図２１Ａは、本開示の１つ以上の態様による、１×８完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイの例示的な電気回路図を図示する。図２１Ａを参照すると、１×８完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイは、サブストリング２１０２Ａ、２１０２Ｂ、２１０２Ｃ、２１０２Ｄ、２１０２Ｅ、２１０２Ｆ、２１０２Ｇ、及び２１０２Ｈ（概して、サブストリング２１０２と称される）を含み得る。同じパターンで図示されたサブストリングは、互いに電気的に並列に接続され得る。そのため、サブストリング２１０２Ａ～２１０２Ｈは、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイとして互いに電気的に並列に接続され得る。図２１Ｂは、図２１Ａの完全並列ＰＶセルアレイの例示的な物理的配列を図示する。
図２２Ａは、例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａ及び例示的な完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ａを図示する。図２２Ａを参照すると、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａは、サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈ（概して、サブストリング２２０２と称される）を含み得る。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈは、サブストリング列の単一の行に配列され得る。完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａは、８つの列（及び列当たり１つのサブストリング２２０２）を備えるものとして図示されている。完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａは、任意の数のサブストリング２２０２（及び任意の数の列）を含み得る。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈの各々は、いくつかの直列に接続されたＰＶセル２２０４を含み得る。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈは、６つの
Figure 2023090679000072
カットＰＶセル２２０４を含むものとして図示されている。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈは、任意の数の任意の
Figure 2023090679000073
カット（全体を含む）ＰＶセルを含み得る。
完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａ（及び完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ａ）は、四辺形形状であり得、四辺形形状は、長寸部及び短寸部を有し得る。矩形形状の完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイは、第１の長寸基準辺２２５０Ａ及び第２の長寸基準辺２２５０Ｂを備え得る。加えて、矩形形状の完全並列ＰＶセルアレイ２２１０Ａは、第１の短寸基準辺２２４８Ａ及び第２の短寸基準辺２２４８Ｂを備え得る。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈの行は、第１の短寸基準辺２２４８Ａから第２の短寸基準辺２２４８Ｂまで延在し得る。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈの各々（すなわち、各列）は、第１の長寸基準辺２２５０Ａから第２の長寸基準辺２２５０Ｂまで延在し得る。そのため、サブストリング２２０２は、垂直に延在すると見なされ得る。サブストリング２２０２は、２つの端子、正端子及び負端子で終端し得る。そのため、各サブストリング２０２２の１つの端子は、１つの長辺２２５０に近接して配設され得、各サブストリング２２０２の別の端子は、別の長辺２２５０に近接して配設され得る。
引き続き図２２Ａを参照すると、サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈの各々の正端子は、第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接して配設され得る。正導体２２１６（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性領域）は、サブストリング２２０２のそれぞれの正端子に電気的に接続され得る。そのため、正導体２２１６は、第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接して配設され得る。同様に、サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈの各々の負端子は、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設され得る。負導体２２１４（例えば、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性領域）は、サブストリング２２０２のそれぞれの負端子に電気的に接続され得る。そのため、負導体２２１４は、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設され得る。理解されるように、記載の、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａのトポロジ及び電気的接続は、全てのサブストリング２２０２の簡素化された電気的並列接続（例えば、図８の例示的な概略図による）を可能にし得る。
完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ａ及び完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイは、ジャンクションボックス２２４２を更に備え得る。ジャンクションボックス２２４２は、本明細書に記載する他のジャンクションボックスと実質的に同様に機能し得る。ジャンクションボックス２２４２は、第１の短寸基準辺２２４８Ａに近接して配設され得る。そのため、正導体２２１６及び負導体２２１４は、それぞれ、第１の長寸基準辺２２５０Ａ及び第２の長寸基準辺２２５０Ｂからジャンクションボックス２２４２内に単純に経路指定され得る。そのため、任意の更なる必要な電気的接続が、ジャンクションボックス２２４２内で実現され得、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａによって生み出される電力が、正モジュール端子及び負モジュール端子において利用され得る。正リード線及び負リード線は、それぞれ正モジュール端子及び負モジュール端子に電気的に接続され得る。そのため、完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ａ及び完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａによって生み出されたる電力は、正及び負のリード線から負荷（例えば、バッテリ、追加のＰＶモジュール、ＰＶモジュールのアレイ、ユーティリティグリッド）に利用され得る。更に、本明細書に記載するように、パッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクス（例えば、パワーエレクトロニクス）は、ＰＶモジュール正端子とＰＶモジュール負端子との間、及び／又はＰＶモジュール正リード線とＰＶモジュール負リード線との間に接続され得る。そのようなエレクトロニクスは、完全並列ルーフタイルＰＶモジュールの電力生産に様々に作用し、及び／又は影響を及ぼし得る。
図２２Ａは、各サブストリング２２０２の正端子が第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接して配列され、各サブストリング２２０２の負端子が第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設されるように配列されたサブストリング２２０２を図示する。そのため、図２２Ａは、第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接して配設された正導体と、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設された負導体とを図示する。この配列を逆にし得る（すなわち、負導体２２１４が第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接するなど）ことが理解されよう。加えて、図２２Ａは、第１の短寸基準辺２２４８Ａに近接して配設されているものとしてジャンクションボックス２２４２を図示する。ジャンクションボックス２２４２は、同様に、第２の短寸基準辺２２４８Ｂに近接して配設され得ることが理解されるであろう。図２２Ａは、横断方向の正中線２０３２に近接して配設されるものとしてジャンクションボックス２２４２を図示する。ジャンクションボックス２２４２は、完全並列ルーフタイルＰＶセルモジュール２２００Ａの短寸部に沿った任意の位置に配設され得ることを理解されたい。
図２２Ａは、垂直サブストリング（すなわち、図２２Ａの例示的な向きにおいて垂直に延在するサブストリング）を含む例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａの例示的なトポロジを図示する。ＰＶセルアレイの例示的なトポロジは、追加的に又は代替的に、水平サブストリングを含んでもよい。例えば、特定のルーフタイルＰＶモジュール設備の部分的な遮光の問題を考慮すると、水平サブストリングは、異なる配列が遮光の問題（例えば、特定の装着の遮光パターン）に応じてより効率的に動作し得るので、垂直サブストリングよりも好ましくあり得る。図２２Ｂは、例示的な完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ｂ及び例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｂの別の例示的なトポロジを図示する。図２２Ｂを参照すると、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｂは、サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＨ（概して、サブストリング２２０２Ｂと称される）を備え得る。サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＨは、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｂ内及び完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ｂ上に列の行で配設され得る。サブストリング２２０２Ｂは、それぞれ２行４列に配設され得る。各サブストリングは、いくつかの電気的に直列に接続されたＰＶセルを含み得る。サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＨは、６つの
Figure 2023090679000074
カットＰＶセル２２０４を含むものとして図示されている。サブストリング２２０２Ａ～２２０２Ｈは、任意の数の任意の
Figure 2023090679000075
カット（全体を含む）ＰＶセルを含み得る。完全並列ＰＶセルアレイ２２１０Ｂは、２行４列を含むものとして図示されているが、完全並列ＰＶセルアレイ２２１０Ｂは、任意の数の行及び列を含み得る。
完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ａ（及び完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ａ）は、長寸部及び短寸部を有する矩形形状であり得る。矩形形状の完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイは、第１の長寸基準辺２２５０Ａ及び第２の長寸基準辺２２５０Ｂを備え得る。加えて、矩形形状の完全並列ＰＶセルアレイ２２１０Ａは、第１の短寸基準辺２２４８Ａ及び第２の短寸基準辺２２４８Ｂを備え得る。サブストリングの各行（例えば、サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＤの第１の行、及びサブストリング２２０２ＢＥ～２２０２ＢＨの第２の行）は、長寸部に沿って、第１の短寸基準辺２２４８Ａから第２の短寸基準辺２２４８Ｂまで延在し得る。サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＨは、水平サブストリングであり得る。そのため、各サブストリング２２０２Ｂは、長寸部の一部分に沿って延在し得る（すなわち、各サブストリング２２０２Ｂは、列の第１の側部の開始から列の第２の側部まで、各列の幅にわたって水平に延在し得る）。
サブストリング２２０２ＢＡは、行１列１に配設され得る。サブストリング２２０２ＢＡは、列１の第１の側部から列１の第２の側部へ水平に延在し得る。そのため、サブストリング２２０２ＢＡの負端子は、行１列１の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＡの正端子は、行１列１の第２の側部に近接して配設され得る。サブストリング２２０２ＢＢは、行１列２に配設され得る。サブストリング２２０２ＢＢは、列２の第１の側部から列２の第２の側部へ水平に延在し得る。そのため、サブストリング２２０２ＢＢの負端子は、行１列２の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＢの正端子は、行１列２の第２の側部に近接して配設され得る。サブストリング２２０２ＢＣは、行１列３に配設され得る。サブストリング２２０２ＢＣは、列３の第１の側部から列３の第２の側部へ水平に延在し得る。そのため、サブストリング２２０２ＢＣの負端子は、行１列３の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＡの正端子は、行１列３の第２の側部に近接して配設され得る。サブストリング２２０２ＢＤは、行１列４に配設され得る。サブストリング２２０２ＢＤは、列４の第１の側部から列４の第２の側部へ水平に延在し得る。そのため、サブストリング２２０２ＢＤの負端子は、行１列４の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＤの正端子は、行１列１の第２の側部に近接して配設され得る。行２のサブストリング（すなわち、サブストリング２２０２ＢＥ～２２０２ＢＨ）は、行１のサブストリング２２０２Ｂに関して上記に記載したものと実質的に同一に延在し得る。
そのため、（第１の列の）サブストリング２２０２ＢＡ及び２２０２ＢＥの負端子は、列１の第１の側部に近接して（すなわち、第１の短寸基準辺２２４８Ａに近接して）配設され得、サブストリング２２０２ＢＡ及び２２０２ＢＥの正端子は、列１の第２の側部に近接して配設され得る。（列２の）サブストリング２２０２ＢＢ及び２２０２ＢＦの負端子は、列２の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＢ及び２２０２ＢＦの正端子は、列２の第２の側部に近接して配設され得る。（列３の）サブストリング２２０２ＢＣ及び２２０２ＢＧの負端子は、列３の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＢ及び２２０２ＢＦの正端子は、列３の第２の側部に近接して配設され得る。（列４の）サブストリング２２０２ＢＤ及び２２０２ＢＨの負端子は、列４の第１の側部に近接して配設され得、サブストリング２２０２ＢＤ及び２２０２ＢＨの正端子は、列４の第２の側部に近接して配設され得る。そのため、サブストリング２２０２Ｂの端子は、以下：
Figure 2023090679000076
のように配列され得る。
サブストリング２２０２ＢＡ～２２０２ＢＧは全て、（例えば、図８の例示的な概略図に従って）互いに電気的に並列に接続され得る。そのため、導体（すなわち、リボンワイヤ、導電性バックシートの導電性領域）は、所望の電気的接続を実現し得る端子に電気的に接続され得る。負導体２２１４は、サブストリング２２０２ＢＤ及び２２０２ＢＨの負端子に電気的に接続され、第１の長寸基準辺２２５０Ａに向かって経路指定され得る。負導体２２１４は、同様に、残りのサブストリング２２０２（すなわち、サブストリング２２０２ＢＣ、２２０２ＢＧ、２２０２ＢＢ、２２０２ＢＦ、２２０２ＢＡ、及び２２０２ＢＥ）の負端子に接続され、同様に、第１の長寸基準辺２２５０Ａに向かって経路指定され得る。追加の負導体２２１４は、記載の、図２２Ｂの負導体の全てを接続するために利用され得る。そのような追加の負導体２２１４は、第１の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して長寸部に沿って経路指定され得る。負導体２２１４は、第１の短寸基準辺２２４８Ａに向かって経路指定され得る。同様に、正導体２２１６は、サブストリング２２０２ＢＡ～２２０ＢＨ）の正端子に電気的に接続され、対向する長辺、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに沿って、第１の短寸基準辺２２４８Ａに向かって経路指定され得る。
完全並行ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｂ及び完全並列ルーフタイルＰＶモジュール２２００Ｂは、ジャンクションボックス２２４２を更に備え得る。ジャンクションボックス２２４２は、第１の短寸基準辺２２４８及び第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設され得る。そのため、負導体２２１４は、サブストリング２２０２ＢＡ及び２２０２ＢＥの端子からジャンクションボックス２２４２内に経路指定され得る。加えて、正導体２２１６は、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して、ジャンクションボックス２２４２内に経路指定され得る。完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｂ及び完全並列ルーフタイルＰＶセルモジュール２２００Ｂによって生み出される電力は、例えば、図３２～図３４Ｂに関連して記載するように、パッシブ及び／又はアクティブのエレクトロニクスによって様々に作用及び影響を受け得、実質的に図２２Ａに関連して記載するように利用され得る。
図２２Ｂは、各列の第１の側部に配設されるものとして負端子を図示し、各列の第２の側部に配設されるものとして正端子を図示する。この配列を逆にし得ることを理解されたい。加えて、図２２Ｂは、第１の長寸基準辺２２５０Ａに、かつそれに沿って経路指定されるものとして負接続（すなわち、負導体２２１４）を図示し、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに、かつそれに沿って経路指定されるものとして正接続（すなわち、正導体２２１６）を図示する。この配列を、同様に逆にし得ることを理解されたい。図２２Ｂは、第１の短寸基準辺２２４８Ａに近接して配設されているものとしてジャンクションボックス２２４２を図示する。ジャンクションボックス２２４２は、同様に、第２の短寸基準辺２２４８Ｂに近接して配設され得ることを理解されたい。加えて、図２２Ｂは、第２の長寸基準辺２２５０Ｂに近接して配設されているものとしてジャンクションボックス２２４２を図示する。いくつかの配列では、ジャンクションボックス２２４２は、同様に、第１の長寸基準辺２２５０Ａに近接して配置され得ることを理解されたい。加えて、上記の全ては、当業者によって理解されるように、種々の組み合わせで実現及び利用され得る。
図２２Ｃは、Ｕ字形状サブストリング２２０２ＣＡ～２２０２ＣＦ（概して、Ｕ字形状サブストリング２２０２Ｃ）を備える例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｃの例示的なトポロジを図示する。Ｕ字形状サブストリング２２０２ＣのＰＶセル２２０４は、直列に接続され得る。Ｕ字形状サブストリング２２０２ＣのＰＶセル２２０４の直列に接続及び／又は導電性経路は、図２２Ｃにおいて実線の黒色の経路として図示され得る。導電性経路は、任意の数の異なる導電性媒体、例えば、ＰＶセル、銀フィンガ、バスバー、導電性バックシート、リボンワイヤなどを通り得る。図２２Ｃの電気的接続は、導体２２３４Ａ～２２３４Ｆによって達成され得る。図２２Ｃの完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２２１０Ｃのトポロジ及び接続は、図１Ａ～図５ＢのＰＶセルアレイに対応するものとして理解され得る。そのため、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイは、本明細書において特に明記しない限り、図１Ａ～図５Ｂの記載に従って理解され得る。図１Ａ～図５Ｂのサブストリング（及びサブサブストリング）は、ＰＶセルアレイの長手方向に直列に延在するが、図２２Ｃのサブストリング（及びサブサブストリング）は、ＰＶセルアレイの幅方向に直列に延在し得る（加えて、同様のトポロジ及び接続が、実質的に正方形の形状、又は代替的な形状のＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールにおいて達成され得る）。
図２３Ａは、Ｕ字形状サブストリング２３０２ＤＡ～２３０２ＤＦ（概して、Ｕ字形状サブストリング２３０２Ｄ）を備える例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２３０６Ｄの例示的なトポロジを図示する。図２３Ａは、隣接するサブストリングの正端子が互いに近接して配設され、同様に、隣接するサブストリングの負端子が互いに近接して配設されるようにサブストリングが配列される（例えば、以下
Figure 2023090679000077
のように）、例示的な完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイを図示する。しかしながら、交互の極性の端子が、例えば、以下：
Figure 2023090679000078
のように、互いに近接して配設される（例えば、インターリーブされる）ように、Ｕ字形状サブストリング２３０２ＤＡ～２３０２ＤＦを配列することが有利であり得る。加えて、例えば、図１Ａ～図５Ｂに関連して本明細書に記載するものと同様に、そのようなＵ字形状サブストリングは、中点交差結合（例えば、サブストリング２３０２Ｄのいくつか又は全部の中点、例えば、第１の中点交差結合２３４０Ａ及び第２の中点交差結合２３４０Ｂを電気的に接続する）を含み得る。更に、中点交差結合２３４０Ａ及び２３４０Ｂは、互いに電気的に接続され、完全並列ルーフタイルＰＶセルアレイ２３０６Ｄを更に並列化し得る。
図２２Ｃのトポロジの利点は、上記に記載されている（例えば、図１Ａ～図５Ｂに関連して本明細書に記載する利点を参照されたい）。加えて、図２３Ａのトポロジは、遮光の問題に応じて有利であり得る。例えば、図２２Ｃを参照して、遮光状態がサブストリング２３０２ＣＣ及び２３０２ＣＦの各々の最後の列を覆ったと仮定する。そのような遮光状態は、同じ電位の２つのサブサブストリング（例えば、負電位端子と中点電位との間に接続された２つのサブサブストリング）が影響を受け得るので、ＰＶセルアレイ２３０６Ｃの約３分の１の生産を効果的に低減し得る。しかしながら、図２３Ａを参照すると、直前に記載したものと同じ遮光状態を仮定すると、影響を受ける２つのサブサブストリングが異なる電位である（１つのサブサブストリングが負電位端子と中点との間に配設され、第２のサブサブストリングが中点と正電位端子との間に配設される）ので、ＰＶセルアレイ２３０６Ｄの生産の約６分の１のみが低減され得る。図２３Ｂは、偶数のサブストリング（すなわち、８つのサブストリング）がＰＶセルアレイの各半分ごとに４つのサブストリングを有し、両側のサブストリング中点が接続された、図２３Ａのトポロジを図示する。図２３Ａ及び図２３Ｂのトポロジは、図２２Ｃのトポロジに関連することが理解されよう。同様に、図２２Ｃのトポロジは、図１Ａ～図５Ｂのトポロジに対応することが理解され得る（特に、図２３Ｂのトポロジは、図３Ｇのトポロジに対応すると理解され得る）。そのため、図２３Ａ及び図２３Ｂのトポロジと同様のトポロジは、図２３Ａ及び図２３Ｂが図２２Ｃに関連するのと同様に、図１Ａ～図５Ｂに対応すると理解され得る。
図２３Ｃは、奇数のサブストリング（すなわち、７つのサブストリング）がＰＶセルアレイの各半分当たり３．５個のサブストリングを有する、図２３Ａのトポロジと同様のトポロジを図示する。各ハーフＰＶセルアレイは、３つのフルサブストリングと、サブストリングの半分とを含む。この配列は、光起電力モジュールのサイズが奇数のＰＶセル列を好むようにサイズ決めされるとき、及び／又は光起電力モジュールの好ましい総電流が奇数のＰＶセル列に対応するときに有用であり得る。例えば、２１０ｍｍ幅の太陽電池が使用され、１５００ｍｍ未満のルーフタイルが所望される場合、図２３Ｃに図示するように太陽電池の７列を配列することが好ましくあり得る。
図２４Ａは、図２０Ａの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２４００Ａを図示する。そのため、図２４Ａのサブストリング２４０２ＡＨ～２４０２ＡＨは、それぞれ、図２０Ａのサブストリング２００２ＡＡ～２００２ＡＨに対応するものとして理解され得る。加えて、図２４Ａの導電性トレースは、図２０Ａの導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図２４Ａの導電性トレース２４１４及び２４１６は、それぞれ、図２０Ａの導体２０１４及び２０１６に対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２４００Ａ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図２０ＡのＰＶセルアレイ２２１０Ａが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図２０Ａのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
図２４Ｂは、図２０Ｂの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２４００Ｂを図示する。そのため、図２４Ｂのサブストリング２４０２ＢＡ～２４０２ＢＨは、それぞれ、図２０Ｂのサブストリング２００２ＢＡ～２００２ＢＨに対応するものとして理解され得る。加えて、図２４Ｂの導電性トレースは、図２０Ｂの導体に対応するものとして理解され得る。そのため、図２４Ｂの導電性トレース２４１４及び２４１６は、それぞれ、図２０Ｂの導体２０１４及び２０１６に対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２４００Ｂ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図２０ＢのＰＶセルアレイ２２１０Ｂが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図２０Ｂのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
図２４Ｃは、図２０Ｃの例示的なルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを実現し得る例示的な導電性バックシート２４００Ｃを図示する。そのため、図２４Ｃのサブストリング２４０２ＣＡ～２４０２ＣＦは、それぞれ、図２０Ｃのサブストリング２００２ＣＡ～２００２ＣＦに対応するものとして理解され得る。加えて、図２４Ｃの導電性トレースは、図２０Ｃ（より少ないＰＶセルのサブストリングを有する図３Ａ）の導体に対応するものとして理解され得る。そのため、導電性バックシート２４００Ｃ上へのリアコンタクトＰＶセルの装着により、図２０ＣのＰＶセルアレイ２２１０Ｃが実現され得ることが理解されるであろう。加えて、図２０Ｃのトポロジは、様々に実現され得る（例えば、リボンワイヤ接続、導電性バックシート接続）ことが理解され得る。
更に図２４Ａを参照すると、導電性バックシート２４００Ａを用いて、各列のＰＶセルが互いに電気的に並列に接続され得ることが理解され得る。これらの接続は、サブストリングの隣接する列の間で導電性バックシートを切断しない（又は別様に分離しない）ことによって得られ得る。したがって、導電性バックシート２００１Ａによって接続されたサブストリング２４０２Ａ～２４０２Ｄの各々のＰＶセルは、全交差結合と電気的に直並列に接続されている（すなわち、ＴＣＴで接続されている）と見なされ得る。そのような接続は、ルーフタイル垂直ＰＶセルアレイを更に並列化し得、不整合状態の緩和の増大を可能にし得る。同様に、図２４Ｂを参照すると、同じ列のＰＶセルは、ＴＣＴにおいて接続され得る。
本開示の態様は、ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュールと様々に接続され、かつ／又は含まれるエレクトロニクス、例えば、電力デバイス（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器、オプティマイザ、ＭＰＰＴコントローラ、インバータ、マイクロインバータなど）に関する。追加的又は代替的に、本開示の態様は、電力デバイスの交換可能性及び／又は交換容易性に関する。ＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール）は、光エネルギーが照射されたときに電力を生み出し得る。様々な状態が、ＰＶ発電機の電力生産に影響を及ぼし得る。例えば、部分的な遮光状態は、ＰＶ発電機の電力生産に悪影響を及ぼし得る。更に、ＰＶ発電機は、負荷（例えば、バッテリ、グリッド、電気製品、インバータなど）に接続され得る。負荷自体（例えば、負荷のインピーダンス）は、負荷が接続されるＰＶ発電機の電力生産に影響を及ぼし得、問題は、多くの場合、環境状態によって悪化させられる。多くの場合、ＰＶモジュールの電力生産に良い影響を与えることが望ましくあり得る。これは、エレクトロニクス、例えば、オプティマイザ、ＤＣ－ＤＣ変換器、及び／又はマイクロインバータをＰＶモジュールの電力出力と直列に様々に接続することによって行われ得る。例えば、上記のように、負荷自体が、ＰＶモジュールによって生成される電力に影響を及ぼし得る。そのため、特定の状態下のＰＶモジュールは、発電が最大であり得る負荷インピーダンスを有し得る。そのため、オプティマイザ及び／又はＤＣ－ＤＣ変換器を電力出力（例えば、ＰＶモジュールの正及び負のリード線）に接続して、ＰＶ発電機によって生み出される電力に積極的に影響を及ぼし得る。実施例によれば、これは、電力点追跡（power point tracking、ＰＰＴ）及び／又は最大電力点追跡（ＭＰＰＴ）によって実現され、ＰＶ発電機が受けるインピーダンスを変化させて、任意の特定の時間及び状態においてＰＶ発電機の電力出力の増加を達成し得る。そのため、ＰＶモジュール装着から電力効果的に収穫し得る。代替構成では、マイクロインバータが、ＰＶモジュールの電力出力に接続され得る。そのような実施例によれば、電力は、ＰＶモジュール装着からより効果的に結合され、収穫され得る。
多くの場合、ＰＶモジュールのＰＶセルアレイは、ジャンクションボックスに電気的に接続される。ジャンクションボックスは、多くの場合、ＰＶモジュールの表面（例えば、前面、背面）上に配設される。ジャンクションボックスは、多くの場合、ジャンクションボックスから延在し得、ＰＶ発電機によって生み出される電力を利用し得る正リード線及び負極リード線を含む。ＰＶ発電機リード線は、多くの場合、補的なコネクタを有する更なる構成要素への接続を可能にする着脱可能なコネクタ（例えば、ＭＣ４コネクタ）を含む。そのため、追加の構成要素、例えば、追加のＰＶモジュール、エレクトロニクス、電力デバイス、負荷などが、ジャンクションボックスから延在するリード線に接続された着脱可能なＰＶモジュールコネクタにおいてＰＶモジュールに接続され、ＰＶモジュールから切り離され得る。しかしながら、そのような着脱可能なコネクタは、欠点を伴う場合がある。例えば、電力デバイス、例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器、オプティマイザ及び／又はマイクロインバータがＰＶモジュールリード線に接続される配列によれば、多くの場合、ＰＶモジュールリード線はコネクタを用いて生産され、電力デバイス入力は関連するコネクタを用いて生産され、（例えば、追加の構成要素に接続される）電力デバイス出力は関連するコネクタを用いて生産される。各コネクタは、生産コストの増加を伴う。加えて、着脱可能なコネクタは、多くの場合、一体化された接続（例えば、はんだ接続、圧着接続、ねじ接続）と比較して、信頼性の低下、例えば、平均故障時間（mean time before failure、ＭＴＢＦ）の増加を伴う。加えて、着脱可能なコネクタは、一体化された接続と比較して、抵抗の増加、したがってＰＶ発電機性能の低下に関連付けられ得る。そのため、ＰＶモジュールジャンクションボックスに電力デバイス、例えばオプティマイザ、インバータなどを組み込むための解決策が提案されている。しかしながら、そのような解決策は、追加の問題、例えば、不十分な熱管理及び熱劣化の増加を被り得る。そのため、本明細書における態様は、上記で特定された問題に対する解決策に関する。
図２５は、本開示の１つ以上の態様による例示的な延伸一体化電力デバイス２５００を図示する。図２５を参照すると、延伸一体化電力デバイス２５００は、電力デバイス２５０２を備え得る（電力デバイスは、ＰＥ３２０２と実質的に同様であり得、及び／又はそれを備え得、及び／又はそれに備えられ得る）。電力デバイス２５０２は、電力デバイス電子構成要素及び回路を備え得る。例えば、電力デバイスは、例えば、ＰＶ発電機（例えば、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール）の電力生産を最適化する、ＰＶ発電機によって生み出される電力をＤＣ－ＤＣ変換する、及び／又はＰＶ発電機によって生み出される電力を反転させる（例えば、マイクロインバータ）ための電子構成要素及び回路を備え得る。電力デバイスは、追加的に又は代替的に、ＰＶ発電機の電力生産に様々に作用するように、パッシブ電子構成要素（例えば、ダイオード）を含み得る。電力デバイス２５０２は、第１の入力端子２５１４Ａ及び第２の入力端子２５１４Ｂを更に備え得る。ＰＶ発電機からの電力は、第１の入力端子２５１４Ａ及び第２の入力端２５１４Ｂにおいて電力デバイス２５０２に入力され得る。加えて、電力デバイス２５０２は、第１の出力端子２５１６Ａ及び第２の出力端子２５１６Ｂを更に備え得る。ＰＶ発電機によって生み出され、電力デバイス２５０２が作用し得る電力は、第１の出力端子２５１６Ａ及び第２の出力端子２５１６Ｂにおいて利用され得る。
延伸一体化電力デバイス２５００は、ジャンクションボックス２５０４を更に備え得る。ジャンクションボックス２５０４は、ジャンクションボックスハウジング２５０６を含み得る。ジャンクションボックスハウジング２５０６は、ＰＶモジュール２５２２の表面に取り付けられるように機械的に構成され得る（ＰＶモジュール２５２２の一部のみが図２５に図示されている）。例えば、ジャンクションボックス２５０４は、ＰＶモジュール２５２２の非導電性表面に取り付けられ得る。例えば、ジャンクションボックス２５０４は、ＰＶモジュール２５２２の背面に取り付けられ得る。代替的に、ジャンクションボックス２５０４は、ＰＶモジュール２５２２の前面に（例えば、ルーフタイルＰＶモジュール上に）取り付けられてもよい。ジャンクションボックス２５０４は、ジャンクションボックス２５０４が取り付けられるＰＶモジュールのＰＶセルの少なくとも一部分に結合されるセル導体を受け入れるための開口部２５１０を備え得る。そのため、正ＰＶセル導体及び負ＰＶセル導体は、ジャンクションボックス開口部２５１０を通ってジャンクションボックス２５０４内に経路指定され得る。ジャンクションボックス２５０４は、第１の導電性コンタクト２５０８Ａ及び第２の導電性コンタクト２５０８Ｂを更に備え得る。負ＰＶセル導体は、第１の導電性コンタクト２５０８Ａに電気的に接続され得、正ＰＶセル導体は、第２の導電性コンタクト２５０８Ｂに電気的に接続され得る。そのため、ＰＶセルモジュール（及びＰＶセルアレイ）の開回路電圧は、第１の導電性コンタクト２５０８Ａ及び第２の導電性コンタクト２５０８Ｂにわたって測定され得る。
延伸一体化電力デバイス２５００は、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂを更に備え得る。第１の入力導体２５０４Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、ジャンクションボックス２５０４及びジャンクションボックスハウジング２５０６から延在し得る。ジャンクションボックス２５０４の内部で、第１の入力導体２５１２Ａの第１の端部は、第１の導電性コンタクト２５０８Ａに電気的に結合され、かつ一体的に結合され得る。更に、ジャンクションボックス２５０４の内部で、第２の入力導体２５０４Ｂの第１の端部は、第２の導電性コンタクト２５０８Ｂに電気的に結合され、一体的に結合され得る。本明細書で使用される場合、「一体的に」及び「一体化された」、例えば、「～に一体的に」結合された、「～と一体的に」結合された、「～と一体的に」接続された、又は「～と一体化された」は、例えば、接続が破壊された場合に接続の面積が変更され得る「恒久的な」取り付け方法を介して結合されることを意味し得る。「一体的に」結合される、又は「一体化される」と見なされ得る例示的な結合方法は、はんだ付け接続、圧着接続、及び／又はねじ接続を含み得る。着脱可能なコネクタ（例えば、ＭＣ４コネクタ）を介した接続は、「一体的に」結合された、又は「一体化された」と見なされなくてもよい。ジャンクションボックス２５０４の外側で、第１の導体２５１２Ａの第２の端部は、電力デバイス２５０２の第１の入力端子２５１４Ａに電気的に接続され、かつ一体的に接続され得る。加えて、ジャンクションボックス２５０４の外側で、第２の導体２５１２Ｂの第２の端部は、電力デバイス２５０２の第２の入力端子２５１２Ｂに電気的に接続され、かつ一体的に接続され得る。
電力デバイス２５０２は、ジャンクションボックス２５０４から（例えば、第１の導体２５１２Ａ及び第２の導体２５１２Ｂの長さの距離だけ）離れていてもよい。そのため、電力デバイスがジャンクションボックス内に配設される配列と比較して、簡素化された熱管理が理解され得る。例えば、ジャンクションボックス２５０４の外側に配設されることによって、電力デバイス２５０２及びジャンクションボックス構成要素（例えば、電気的接続、電子構成要素）の熱要件は、電力デバイス及び内部ジャンクションボックス構成要素の熱的考慮事項が別々に管理され得るので、より容易に管理され得る。加えて、電力デバイスがジャンクションボックスの外部にある状態で、電力デバイスとジャンクションボックスの内部構成要素とをともにパッケージ化することによる電力デバイス及びジャンクションボックスの内部構成要素との加熱の増加が回避され得る。更に、この配列では、電力デバイス２５０２の追加の熱管理が得られ得る。例えば、ＰＶモジュールは、多くの場合、ＰＶモジュールの周囲に金属フレームを備える。第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、電力デバイス２５０２がＰＶモジュールフレームの一部分に達することを可能にするのに十分な長さであり得る。電力デバイス２５０２は、ＰＶモジュールフレームに取り付けられるように機械的に構成され得る。加えて、電力デバイス２５０２は、ＰＶモジュールフレームに取り付けられた場合にＰＶモジュールフレームへの熱伝達を可能にするように（例えば、ＰＶモジュールフレームがヒートシンクとして機能することを可能にするように）機械的に構成され得る。追加的に又は代替的に、電力デバイス２５０２は、ＰＶモジュールの表面（例えば、ＰＶモジュールの非導電性表面（例えば、ルーフタイルＰＶモジュールの）背面又は前面）に取り付けられるように機械的に構成され得る。
引き続き図２５を参照すると、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、ジャンクションボックス２５０４と電力デバイス２５０２との間にいくらかの長さにわたって延在し得る。第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂを切断し（例えば、電力デバイス２５０２を除去し）、第１の導電性コンタクト２５０８Ａ及び第２の導電性コンタクト２５０８Ｂにそれぞれ依然として結合され得る第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂの残りの部分に交換用電力デバイスを接続することが可能であるように、十分な長さであり得る。例えば、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、切断され、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂの２つの新しい第２の端部をもたらし得、電力デバイス２５０２は、除去され得る。第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂの新しい第２の端部は、交換用電力デバイスの第１の入力端子及び第２の入力端子にそれぞれ一体的に接続され得る。例えば、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、交換用電力デバイスの第１の入力端子及び第２の入力端子にはんだ付け、圧着、又はねじ留めされ得る。追加的又は代替的に、交換用電力デバイスは、それ自体の第１の入力導体及び第２の入力導体を有し得る。そのため、交換用電力デバイスの第１の入力導体及び第２の入力導体は、それぞれ、残りの第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂに一体的に接続され、例えば、はんだ付けされるか、圧着されるか、又は（例えば、ねじ端子ブロックを介して）ねじ留めされ得る。そのため、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、長さが少なくとも１．５インチ～２インチであり得る。第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂの任意の長さが、本明細書で企図される。
延伸一体化電力デバイス２５００は、第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂを更に備え得る。第１の出力導体及び第２の出力導体は、電力デバイス２５０２から延在し得る。第１の出力導体２５１８Ａは、その第１の端部において、電力デバイス２５０２の第１の出力端子２５１６Ａに一体的に電気的に接続され得る。第２の出力導体２５１８Ｂは、第２の端部において、電力デバイスの第２の出力端子２５１６Ｂに一体的に電気的に接続され得る。第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂは、電力デバイスから延在し得る。第１の着脱可能なコネクタ２５２０Ａ（例えば、ＭＣ４コネクタ）は、その第２の端部において第１の出力導体２５１８Ａと結合され得る。第２の着脱可能なコネクタ２５２０Ｂ（例えば、ＭＣ４コネクタ）は、その第２の端部において第２の出力導体２５１８Ｂと結合され得る。そのため、ジャンクションボックス２５０４が取り付けられ得るＰＶモジュールによって生み出され、電力デバイス２５０２によって作用される電力は、第１の着脱可能なコネクタ２５２０Ａ及び第２の着脱可能なコネクタ２５２０Ｂにおいて（例えば、１つ以上の追加のＰＶモジュールと接続される負荷に）利用され得る。例えば、第１の着脱可能なコネクタ２５２０Ａ及び第２の着脱可能なコネクタ２５２０Ｂは、追加のＰＶモジュール、ユーティリティグリッド、バッテリ、及び／又は追加の電子部品（例えば、インバータ）に接続され得る。そのため、ＰＶ発電機によって生み出される電力に作用するように、及び／又はＰＶ発電機（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器、オプティマイザ、インバータ、マイクロインバータなど）によって生み出される電力で作用するように構成された電力デバイス２５０２は、本明細書では、２つの着脱可能なコネクタのみを含むものとして企図される。そのような構成は、着脱可能なコネクタが生産コストの増加を伴い得るので、有利であり得る。加えて、着脱可能なコネクタの着脱可能な接続は、一体化された接続と比較して、ＭＴＢＦの増加及び効率の低下に関連付けられ得る。
多くの場合、ＰＶモジュールの生産フローにおいて、ＰＶモジュールの生産者（例えば、製造者）は、ＰＶモジュールに追加される「既製の」ケーブルアセンブリ（例えば、ジャンクションボックス、リード線、及びコネクタを含む）を購入し得る。加えて、電力デバイスの使用が所望される場合、電力デバイスは、別個の構成要素として、着脱可能なコネクタを使用してリード線に追加され得る。本開示によれば、電力デバイス２５０２は、「既製の」ケーブルアセンブリとしてジャンクションボックス２５０４と一体的に接続され、生産され得る。そのため、生産コストが低減され得、部品の信頼性が高められる。
本開示によれば、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは、第１のタイプの金属で作られ得、第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂは、第１のタイプの金属とは異なる第２のタイプの金属で作られ得る。例えば、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂは銅で作られ得、第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂはアルミニウムで作られ得る。そのため、電力デバイス交換が実行され得る場所では、例えば、交換の容易さ及び長期信頼性を向上させるために、優れた導体（例えば、銅）が利用され得る。加えて、交換部品がそれほど重要でない場合（例えば、第１の出力導体及び第２の出力導体において）、代替の導体（例えば、アルミニウム）が、費用効果を改善するために利用され得る。本明細書では、第１の入力導体２５１２Ａ及び第２の入力導体２５１２Ｂ、並びに第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂは、同じ金属（例えば、全て銅、全てアルミニウムなど）から作られ得ることが企図される。交換用電力デバイスは、交換用電力デバイスアセンブリとして提供され得ることが理解され得る。そのような交換用電力デバイスアセンブリは、第１の出力導体２５１８Ａ及び第２の出力導体２５１８Ｂ、並びに第１の着脱可能なコネクタ２５２０Ａ及び第２の着脱可能なコネクタ２５２０Ｂを含み得る。
図２５の電力デバイス２５０２は矩形として図示されているが、本明細書では様々な形状の電力デバイス２５０２が企図されている。例えば、態様によれば、電力デバイス２５０２は、缶（例えば、円筒）形状であり得る（例えば、図２６を参照）。缶形状の電力デバイス２５０２は、円筒形状が、それが一体的に取り付けられ得る導体の形状により容易に対応し得るので、パッケージングに関して有利であり得る。
加えて、延伸一体化電力デバイスは、交換可能な電力デバイス構成要素を有する電力デバイスカートリッジ本体を備え得ることが本明細書において企図される。図２６は、例示的な延伸一体化カートリッジ電力デバイス２６００を図示する。図２６を参照すると、延伸一体化カートリッジ電力デバイス２６００は、開放可能なカートリッジ本体２６０２を備え得る。開放可能なカートリッジ本体２６０２は、開放可能なアクセス２６２２を含み得る。開放可能なアクセス２６２２は、開放可能なカートリッジ本体２６０２の内部を露出させるために開放され得る。電力デバイスエレクトロニクスパッケージ２６２４（例えば、電力デバイス部品、回路基板など）は、カートリッジ本体の内側に配設され得る。そのため、電力デバイスエレクトロニクスパッケージ２６２４をカートリッジ本体２６０２から取り外し、交換用電力デバイスエレクトロニクスパッケージ２６２４を挿入することによって、電力デバイスを効果的に取り外し、かつ／又は交換し得る。そのような延伸一体化カートリッジ電力デバイス２６００は、上述したような延伸一体化電力デバイスの利点の全てを伴い得る。更に、延伸一体化カートリッジ電力デバイス２６００は、ケーブルを切断及び修理することなく交換され得る。そのため、そのような延伸一体化カートリッジ電力デバイス２６００は、交換可能性の増加した容易さと関連付けられ得る。
態様によれば、延伸一体化電力デバイスは、ＰＶモジュールジャンクションボックス及びＰＶセルアレイと様々に一体化され得る。図２７Ａは、本開示の１つ以上の態様による、例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。図２７Ａを参照すると、延伸一体化電力デバイス２７００は、様々な構成のジャンクションボックスコンタクト２７０８を含み得る。図２７Ａを参照すると、ジャンクションボックス２７０６は、ジャンクションボックス２７０６が結合され得るＰＶモジュール２７３０のＰＶセルアレイの追加のサブストリングの電気的接続のための追加のコンタクト２７０８を含み得る。ジャンクションボックス２７０６は、第１のコンタクト２７０８Ａ、第２のコンタクト２７０８Ｂ、第３のコンタクト２７０８Ｃ、及び第４のコンタクト２７０８Ｄを含み得る。ＰＶセルアレイ及びＰＶモジュール２７３０のＰＶセルサブストリングのうちの１つ以上に接続されたＰＶセルアレイ導体（例えば、リボンワイヤ）は、第１～第４のコンタクト２７０８Ａ～２７０８Ｄに接続され得る。例えば、ジャンクションボックスが接続され得るＰＶセルアレイは、直列に接続されたＰＶセルの３つの直列に接続されたサブストリングを含み得る。そのため、ＰＶセルアレイは、ジャンクションボックス２７０６の４つのコンタクト２７０８Ａ～２７０８Ｄに接続され得る。第１の入力導体２７１２Ａは、その第１の端部において、第１のコンタクト２７０８Ａ（例えば、ＰＶセルアレイの負コンタクト）に一体的に電気的に接続され得、第２の入力導体２７１２Ｂは、その第１の端部において、第２のコンタクト２７０８Ｂ（例えば、ＰＶセルアレイの正コンタクト）に一体的に電気的に接続され得る。電力デバイスは、第１の入力端子２７１４Ａ及び第２の入力端子２７１４Ｂを備え得る。電力は、第１の入力端子２７１４Ａ及び第２の入力端子２７１４Ｂにおいて、（例えば、ＰＶモジュール、ＰＶセルアレイ、ＰＶ発電機から）電力デバイスに入力され得る。第１の入力導体２７１２Ａは、その第２の端部において、第１の入力端子２７１４Ａ（例えば、負入力端子）に一体的に電気的に接続され得、第２の入力導体２７１２Ｂは、その第２の端部において、第２の入力端子２７１４Ｂ（例えば、正入力端子）に一体的に電気的に接続され得る。第１の入力導体２７１２Ａ及び第２の入力導体２７１２Ｂは、ジャンクションボックス２７０６と電力デバイス２７０２との間のある長さにわたって延在し得る。電力デバイス２７０２は、入力電力に作用し得（例えば、電力をＤＣ－ＤＣ変換する、電力を最適化する、電力を反転させるなど）、第１の出力端子２７１６Ａ及び第２の出力端子２７１６Ｂにおける出力のために電力を利用し得る。第１の出力導体２７１８Ａは、その第１の端部において、第１の出力端子２７１６Ａに一体的に電気的に接続されてもよく（例えば、はんだ付けされる、圧着される、ねじ止めされる）、第２の出力導体２７１８Ｂは、その第１の端部において、第２の出力端子２７１６Ｂに一体的に電気的に接続され得る。第１の出力導体及び第２の出力導体は、電力デバイスからある長さにわたって延在し得る。第１の着脱可能なコネクタ２７２０Ａは、第１の出力導体２７１８Ａの第２の端部に接続され得、第２の着脱可能なコネクタ２７２０Ｂは、第２の出力導体２７１８Ｂの第２の端部に接続され得る。ＰＶセルアレイによって生み出され、電力デバイス２７０２によって作用される電力は、第１のコネクタ２７２０Ａ及び第２のコネクタ２７２０Ｂにわたって利用され得る（例えば、負荷、ストリングインバータ、グリッド、他のＰＶセルアレイなどのうちの１つ以上に接続されるように）。
引き続き図２７Ａを参照すると、様々な追加の構成要素及び接続が、ジャンクションボックス２７０６に含まれ得る。ジャンクションボックス２７０６は、第１のダイオード２７２２Ａ、第２のダイオード２７２２Ｂ、及び第３のダイオード２７２２Ｃ（概して、ダイオード２７２２）を更に備え得る。第１～第３のダイオード２７２２Ａ～２７２２Ｃは、例えば、バイパスダイオード（例えば、Ｐ－Ｎ接合シリコンダイオード、ショットキーバリアダイオード）を含み得る。第１～第３のダイオード２７２２Ａ～２７２２Ｃは、コンタクト２７０８Ａ～２７０８Ｄの間に接続され得、ジャンクションボックス２７０６が取り付けられるＰＶセルアレイの例示的な３つのサブストリングの間に効果的に装着される。そのため、ダイオード２７２２Ａ～２７２２Ｃは、ジャンクションボックス２７０６が取り付けられ得るＰＶセルアレイの１つ以上のサブストリングのバイパスを可能にし得る。ダイオード２７２２は、ダイオード２７２２が接続され得るサブストリング（又はその一部分）が逆方向バイアスを受け得るとき（例えば、部分的な遮光状態下で）、ジャンクションボックス２７０６が取り付けられ得るＰＶセルアレイのサブストリングをバイパスするように作動され得る。追加的又は代替的に、ダイオード２７２２Ａのうちの１つ以上は、例えば、ブロッキングダイオードとして装着され得る。ブロッキングダイオードとして装着されるそのようなダイオード２７２２は、ブロッキングダイオードが接続され得るサブストリングを通る電流の逆流防止を可能にし得る。バイパスダイオードとして装着されるダイオード２７２２は、互いに直列に接続されるサブストリング（及び／又はアレイ）のためにサブストリング（及び／又はアレイ）にわたって装着され得る。また、ブロッキングダイオードとして設けられたダイオード２７２２は、互いに並列接続されたサブストリング（及び／又はアレイ）のためにサブストリング（及び／又はアレイ）にわたって装着され得る。ダイオード２７２２Ａは、コンタクト２７０８Ａ及び２７０８Ｂにわたって装着され得、ダイオード２７２２Ｂは、コンタクト２７０８Ｂ及び２７０８Ｃにわたって装着され得、ダイオード２７２２Ｃは、コンタクト２７０８Ｃ及び２７０８Ｄにわたって装着され得る。図２７Ａは、３つのサブストリングを有するＰＶセルアレイのためのジャンクションボックスを図示するが、同じ原理が、任意の数のサブストリングを有するＰＶセルアレイに接続されたジャンクションボックス２７０６に適用され得る。
図２７Ｂは、本開示の１つ以上の態様による別の例示的な延伸一体化電力デバイス２７００を図示する。図２７Ｂの例示的な延伸一体化電力デバイス２７００は、本明細書において明示的に別段の記載がない限り、図２７Ａの例示的な延伸一体化電力デバイスと実質的に同一であり得る。図２７Ｂを参照すると、ジャンクションボックス２７０６Ｂが取り付けられ得るＰＶセルアレイのサブストリングは、様々に接続及び配列され得る。そのため、ジャンクションボックス２７０６が取り付けられ得るＰＶセルアレイの配列及び電気的接続に最も適するように、ジャンクションボックス２７０６のコンタクトを様々に配列することが有利及び／又は望ましくあり得る。例えば、図２７Ａのジャンクションボックス２７０６Ａは、第１の入力導体２７１２Ａ及び第２の入力導体２７１２Ｂが接続され得る正コンタクト及び負コンタクト（それぞれ２７０８Ａ及び２７０８Ｂ）を備え得る。第１のコンタクト２７０８Ａ及び第２のコンタクト２７０８Ｂは、隣接するコンタクトであり得る。図２７Ｂを参照すると、図２７Ｂのジャンクションボックス２７０６Ｂは、同様に、正コンタクト及び負コンタクト（それぞれ、２７０８Ａ及び２７０８Ｄ）を備え得るが、正コンタクト及び負コンタクトは、種々に分散され得る。例えば、正コンタクト及び負コンタクトは、隣接しなくてもよく、及び／又はコンタクトの配列の対向する端部に配設され得る。
図２５～図２７Ｂは、単一のジャンクションボックスを有する例示的な延伸一体化電力デバイスを図示する。図２８は、本開示の１つ以上の態様による、例示的な分割ジャンクションボックス延伸一体化電力デバイスを図示する。図２８を参照すると、いくつかのＰＶモジュールは、分割ジャンクションボックス、第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａ及び第２の分割ジャンクションボックス２８０６Ｂを利用し得る。第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａは、例えば、正ジャンクションボックスであり得る。そのため、第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａは、コンタクト２８０８Ａ（例えば、正コンタクト）を有し得る。第１の分割ジャンクションボックスが接続され得るＰＶモジュール２８３０のＰＶセルアレイの１つ以上のＰＶセルからの１つ以上の正導体（例えば、リボンワイヤ）は、第１の開口部２８１０Ａを通って延在し得、第１のコンタクト２８０８Ａに接続され得る。同様に、第２の分割ジャンクションボックス２８０６Ｂは、コンタクト２８０８Ｂ（例えば、負コンタクト）を有し得る。第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａ及び第２の分割ジャンクションボックス２８０６Ｂは、それぞれ１つのコンタクト２８０８を有するものとして図示されているが、本明細書では、分割ジャンクションボックス２８０６当たり任意の数のコンタクト２８０８が企図される。第２の分割ジャンクションボックスが接続され得るＰＶモジュール２８３０のＰＶセルアレイの１つ以上のＰＶセルからの１つ以上の負導体（例えば、リボンワイヤ）は、第１の開口部２８１０Ｂを通って延在し得、第２のコンタクト２８０８Ｂに接続され得る。第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａは、ＰＶモジュール２８３０の表面に取り付けられるように機械的に構成され得る第１の分割ジャンクションボックスハウジング２８０４Ａを含み得る。同様に、第２の分割ジャンクションボックス２８０６Ｂは、同じＰＶモジュールの表面に取り付けられるように機械的に構成され得る第２の分割ジャンクションボックスハウジング２８０４Ｂを含み得る。
図２５～図２７Ｂの例示的な延伸一体化電力デバイスと同様に、図２８の例示的な分割ジャンクションボックス延伸一体化電力デバイス２８００は、電力デバイス２８０２を更に備え得る（電力デバイス２８０２は、電力デバイス２５０２、２５０２及び２７０２と実質的に同じであり得る）。電力デバイス２８０２は、第１の入力端子２８１４Ａ及び第２の入力端子２８１４Ｂと、第１の出力端子２８１６Ａ及び第２の出力端子２８１６Ｂとを含み得る。第１の入力導体２８１２Ａは、第１のコンタクト２８０８Ａ及び第１の入力端子２８１４Ａに接続され得る。第１の入力導体２８１２Ａは、第１の分割ジャンクションボックス２８０６Ａと電力デバイス２８０２との間にいくらかの長さにわたって延在し得る。同様に、第２の入力導体２８１２Ｂは、第２のコンタクト２８０８Ｂ及び第２の入力端子２８１４Ｂに接続され得る。第２の入力導体２８１２Ｂは、第２の分割ジャンクションボックス２８０６Ｂと電力デバイス２８０２との間にいくらかの長さにわたって延在し得る。第１の出力導体２８１８Ａ及び第２の出力導体２８１８Ｂは、その第１の端部において、第１の出力端子２８１６Ａ及び第２の出力端子２８１６Ｂにそれぞれ接続され得る。第１の出力導体２８１８Ａ及び第２の出力導体２８１８Ｂは、電力デバイスから延在し得る。第１のコネクタ２８２０Ａは、その第２の端部において第１の出力導体２８１８Ａに接続され得、第２のコネクタ２８１８Ｂは、その第２の端部において第２の出力導体２８１８Ｂに接続され得る。
図２９Ａ及び図２９Ｂは、本開示の１つ以上の態様による、ＰＶモジュール２９３０及びＰＶセルアレイ２９３２に関連する例示的な延伸一体化電力デバイス２９００を図示する。図２９Ａは、本開示の１つ以上の態様による、例示的な延伸一体化電力デバイス２９００が装着された例示的なＰＶモジュール２９３０の背面図を示す。図２９Ｂは、例示的なＰＶセルアレイ２９３２を有する図２９Ａの例示的なＰＶモジュール２９００の前面の図を示す。図２９Ａを参照すると、ジャンクションボックス２９０６は、ＰＶモジュール２９３０の背面に取り付けられるように機械的に構成され得る。追加的又は代替的に、ジャンクションボックス２９０６は、ＰＶモジュール２９３０の背面に取り付けられるように機械的に構成され得るジャンクションボックスハウジングを含んでもよい。第１の入力導体２９１２Ａ及び第２の入力導体２９１２Ｂは、（本明細書に記載するような）ジャンクションボックス及び（本明細書に記載するような）電力デバイスに接続され得、ジャンクションボックス２９０６と電力デバイス２９０２との間にある長さ（例えば、１．５インチ、２インチ、１２インチ）にわたって延在し得る。第１の出力導体２９１８Ａ及び第２の出力導体２９１８Ｂは、電力デバイス２９０２に接続され、電力デバイス２９０２からある長さにわたって延在し得る。第１のコネクタ２９２０Ａ及び第２のコネクタ２９２０Ｂは、第１の出力導体２９１８Ａ及び第２の出力導体２９１８Ｂに接続され得る。電力デバイス２９０２は、ＰＶモジュール２９３０の背面に取り付けられるように機械的に構成され得る。図２９Ｂを参照すると、ＰＶモジュールの前面は、ＰＶセルアレイ２９３２を含み得る。ＰＶセルアレイ２９３２は、任意の数の直列及び／又は並列に接続されたＰＶセルを含み得る。ＰＶセルアレイは、光エネルギーによって照射されたときに電力を生み出し得る。図２９Ａを参照すると、ＰＶセルアレイによって生み出された電力は、（例えば、ＰＶセルアレイ２９３２のジャンクションボックス２９０６への電気的接続を介して）ジャンクションボックス２９０６に入力され、（例えば、第１の入力導体２９１２Ａ及び第２の入力導体２９１２Ｂを介して）ジャンクションボックス２９０６から電力デバイス２９０２に入力され得る。電力デバイスは、ＰＶセルアレイによって生み出される電力に様々に作用し得る（例えば、電力をＤＣ－ＤＣ変換する、電力を反転させる、電力を最適化するなど）。電力デバイスによって作用された電力は、次いで、第１のコネクタ２９２０Ａ及び第２のコネクタ２９２０Ｂにおいて利用され得る。
図３０Ａ及び図３０Ｂは、本開示による例示的な延伸一体化電力デバイス３０００Ａ及び３０００Ｂの例示的な代替構成を図示する。図３０Ａ及び図３０Ｂの例示的な延伸一体化電力デバイスは、特に明記しない限り、図２５～図２９Ｂに図示する例示的な延伸一体化電力デバイスと実質的に同様であり得る。図２５～図２９Ｂの例示的な延伸一体化電力デバイスは、別個の拡張部（例えば、別個のケーブル、別個のリード線）であり得る２つの入力導体及び２つの出力導体を有するものとして図示されている。図３０を参照すると、出力導体３０１８は、単一の延長部（例えば、単一ケーブル、単一リード線）であり得る。単一の出力延長部３０１８は、例えば、多導体単一延長部（例えば、マルチワイヤケーブル）を備え得る。そのため、単一の出力延長部３０１８は、複数の内部導体を備え得る。各導体は、（例えば、図２５を参照して）本明細書に実質的に記載するように、電力デバイス３００２Ａに接続し得る。加えて、単一の着脱可能なコネクタ３０２０は、延伸一体化電力デバイス３０００Ａが接続され得るＰＶモジュール３０３０ＡのＰＶセルアレイによって生み出される電力を利用するために、単一の出力延長部に接続され得る。図３０Ｂを参照すると、延伸一体化電力デバイス３０００Ａと同様に、かつ単一の出力拡張部３０１８と同様に、入力導体は、単一の入力拡張部３０１２としてパッケージ化され得る。単一の入力延長部３０１２は、多導体単一延長部（例えば、マルチワイヤケーブル）を含み得る。単一の入力延長部の複数の導体は、図２５の入力導体に関連して記載するように実質的に接続され得る。
図３１Ａ及び図３１Ｂは、本開示による例示的なルーフタイルＰＶモジュール３１３０に装着される状況における例示的な延伸一体化電力デバイス３１００Ａ及び３１００Ｂを図示する。例示的な延伸一体化電力デバイス３１００Ａ及び３１００Ｂは、本明細書において特に明記しない限り、図２５～図３０Ｂの例示的な延伸一体化電力デバイス２５００～３０００Ｂと実質的に同様であり得る。図３１Ａを参照すると、ルーフタイルＰＶモジュール３１３０は、固体表面（例えば、ルーフ）上に装着され得る。そのため、構成要素をルーフタイルＰＶモジュール３１３０の前側表面に配置することが有利であり得る。そのため、前面ジャンクションボックス３１０６Ａは、ルーフタイルＰＶモジュール３１３０の前面に装着され得る。第１の入力導体３１１２Ａ及び第２の入力導体３１１２Ｂは、その第１の端部において、前面ジャンクションボックス３１０６Ａに（例えば、前面ジャンクションボックス３１０６Ａのコンタクトにおいて）一体的に接続され得る。第１の入力導体３１１２Ａ及び第２の入力導体３１１２Ｂは、その第２の端部において、電力デバイス３１０２（例えば、ＤＣ－ＤＣ変換器、インバータ、マイクロインバータ、オプティマイザなど）に一体的に接続され得る。第１の入力導体３１１２Ａ及び第２の入力導体３１１２Ｂは、前面ジャンクションボックス３１０６Ａと電力デバイス３１０２との間にいくらかの長さにわたって延在し得る。第１の出力導体３１１８Ａ及び第２の出力導体３１１８Ｂは、それらの第１の端部において、電力デバイス３１０２に電気的に一体的に接続され得る。第１の導体３１１８Ａ及び第２の導体３１１８Ｂは、電力デバイス３１０２からある距離にわたって延在し得る。第１の着脱可能なコネクタ３１２０Ａ及び第２の着脱可能なコネクタ３１２０Ｂ（例えば、ＭＣ４コネクタ）は、第１の出力導体３１１８Ａ及び第２の出力導体３１１８Ｂの第２の端部に取り付けられ得る。ルーフタイルＰＶモジュール３１３０によって生み出され、電力デバイス３１０２によって影響を受ける電力は、第１のコネクタ３１２０Ａ及び第２のコネクタ３１２０Ｂにおいて利用され得る。
図３１Ａを参照すると、第１の出力導体３１１８Ａは、電力デバイス３１０２から第１の方向に延在し得、第２の出力導体３１１８Ｂは、電力デバイス３１０２から第２の方向に延在し得る。第１の方向及び第２の方向は、互いに実質的に反対であり得る。このような配列は、装着の考慮事項に応じて有利であることが分かり得る。例えば、多くの場合、ルーフタイルＰＶモジュール（例えば、ルーフタイルＰＶモジュール３１３０）は、例えば屋上に縦列に装着され得る。所望の電力特性を有する電力を抽出するために、いくつかのルーフタイルＰＶモジュール（例えば、列内の全てのルーフタイルＰＶモジュール）は、（例えば、利用可能な電圧を増加させるために）ルーフタイルＰＶモジュール３１３０のストリング内で互いに電気的に直列に接続され得る。そのため、１つのルーフタイルＰＶモジュール３１３０の負出力導体（例えば、出力導体３１１８Ａ）は（例えば、着脱可能なコネクタ３１２０Ａを介して）隣接するルーフタイルＰＶモジュール３１３０の正出力導体（例えば、出力導体３１１８Ｂ）に（例えば、第２の着脱可能なコネクタ３１２０Ｂを介して）接続され得る。そのため、出力導体３１１８Ａ及び３１１８Ｂが実質的に反対方向に延在する、図３１Ａに従って延伸一体化電力デバイス３１００Ａを構成することは、ルーフタイルＰＶモジュール３１３０の装着における複数のルーフタイルＰＶモジュール３１３０の簡素化された直列接続を可能にし得る。
図３１Ｂを参照すると、図３１Ｂの延伸一体化電力デバイス３１００Ｂは、本明細書において特に明記しない限り、図３１Ａの延伸一体化電力デバイス３１００Ａと実質的に同一であり得る。図３１Ｂを参照すると、第１の出力導体３１１８Ａ及び第２の出力導体３１１８Ｂは、電力デバイス３１２０から同じ方向に延在し得る。図３１Ｂは、第１の出力導体３１１８Ａ及び第２の出力導体３１１８Ｂが、ルーフタイルＰＶモジュール３１３０の長軸と並列に延在するものとして図示しているが、本明細書では、第１の出力導体３１１８Ａ及び第２の出力導体３１１８Ｂは、電力デバイスから任意の方向に延在し得ることが企図される。そのような構成は、有利には、他のいくつかの他の構成よりも低減された生産コストと関連付けられ得る。
いくつかの電気的接続の図示は、図２５～図３１Ｂのいくつかの延伸一体化電力デバイスから省略されている。図２５～図３１Ｂの延伸一体化電力デバイス２５００～３１００Ｂは、（例えば図２５に図示するように）本明細書に記載の構成要素を電気的に接続するための要素（例えば、コンタクト）を備え得ることを理解されたい。
本明細書に記載するように、本開示の全てのＰＶアレイは、１つ以上のＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、ＰＶストリングなど）をバイパスするためにダイオード（例えば、バイパスダイオード）の使用を組み込み得る。追加的又は代替的に、本開示の全てのＰＶアレイは、ダイオードを組み込まなくてもよい（例えば、省略してもよい）。そのような構成によれば、パワーエレクトロニクス（例えば、ＰＤ３１０２（例えば、ＰＥ３２０２））は、本開示のＰＶアレイに接続され得る。パワーエレクトロニクスは、それが接続されているＰＶアレイに作用して、例えば、ＰＶアレイの１つ以上のストリングをバイパスする、及び／又はそれが接続されているＰＶアレイの１つ以上のストリングの動作点を変更（例えば、設定）し（例えば、ＰＶアレイの１つ以上のストリングの動作点を安全動作点に移動させる）得る。例えば、図３１Ｂを参照すると、複数のルーフタイルＰＶモジュール３１３０が互いに直列に接続され得る。直列に接続されたルーフタイルＰＶモジュール３１３０のうちの１つ（以上）は、他の接続されたルーフタイルＰＶモジュール３１３０と比較して低減された照射照度（例えば、部分的な遮光状態）を受け得る。パワーエレクトロニクス（例えば、ＰＤ３１０２（例えば、ＰＥ３２０２））は、そのような部分的な遮光状態を検出（例えば、感知）し、遮光されたルーフタイルＰＶモジュール３１３０を安全動作点に移動させ得る。
本明細書で考察するようなサブストリングの静的再構成に加えて、サブストリング及びＰＶモジュールは、パワーエレクトロニクス（ＰＥ）３２０２を使用して、様々にアクティブに最適化、利用、変換、及び／又は反転され得る。ＰＥ３２０２は、サブストリング１０２レベル、マルチサブストリングレベル（例えば、２つ、３つ、４つなどのサブストリング１０２に作用するＰＥ）、ＰＶモジュールレベル、及び／又はマルチＰＶモジュールレベル（例えば、２つ、３つ、４つなどのＰＶモジュールに作用するＰＥ）で作用し得る。次に、図３２を参照すると、１つ以上の態様による例示的なＰＥ３２０２が図示されている。ＰＥ３２０２は、ケーシング３２３１を含み得る。ケーシング３２３１は、回路３２３０（機能的に図示されている）を収容し得る。追加的又は代替的に、ＰＥ３２０２は、導電性バックシート９０１（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｈ）又はＰＶモジュール基板上に直接配設され得る。ＰＥ３２０２は、導電性バックシート上にエポキシコーティングされるか、又は別様に封止されてもよい（例えば、樹脂を利用して）追加的に又は代替的に、ＰＥ３２０２は、ジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２Ａ、９４２など）内に収容されてもよい。追加的又は代替的に、ケーシング３２３１及びジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２Ａ、９４２など）は、１つで同じであってもよい。ＰＥ３２０２は、電力変換器３２４０を含み得る。電力変換器３２４０は、バック、ブースト、バック＋ブースト、フライバック、Ｃｕｋ、任意の順序のバック及びブースト、及び／又はフォワード変換器などの直流－直流（direct current-direct current、ＤＣ－ＤＣ）変換器を含み得る。電力変換器３２４０は、ＤＣ－ＤＣ変換器の代わりに、又はそれに加えて、直流－交流（direct current-alternating current、ＤＣ／ＡＣ）変換器（例えば、インバータ、又は電力のより小さい部分をＤＣからＡＣに変換するように設計されたマイクロインバータ）を含み得る。ＰＶ発電機の正端子及び負端子（例えば、サブストリング１０２の端子１０５及び１０３）は、電力変換器３２４０の入力端子に電気的に接続され得、電力変換器３２４０は、ＰＶ発電機によって生成されたＤＣ電力を、異なる形態の電力、例えば、異なる電圧若しくは電流レベルのＤＣ電力、又はＡＣ電力に変換するように構成され得る。
本開示の例示的な態様によれば、回路３２３０は、ＰＥ３２０２が結合されたＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、サブストリング、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール、ＰＶモジュールアレイなど）から増加した電力を抽出するように構成された最大電力点追従（ＭＰＰＴ）回路３２９５を含み得る。ＭＰＰＴ回路３２９５は、ＰＶ発電機によって生み出される電力の特性、例えば、Ｉ－Ｖ曲線（電流－電圧曲線）を追跡し、ＰＶ発電機に与えられる負荷（インピーダンス）を調整して、電力伝送をその実質的な最大電力点（maximum power point、ＭＰＰ）に維持し得る。電力変換器３２４０は、ＭＰＰＴ３２９５を含み得、別個のＭＰＰＴ回路３２９５を不要にする。回路３２３０は更に、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor、ＤＳＰ）、及び／又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）などの制御デバイス３２７０を備え得る。制御デバイス３２７０は、共通バス３２９０を介して回路３２３０の他の要素を制御し、かつ／又は他の要素と通信し得る。いくつかの態様では、制御デバイス３２７０は、電力変換器３２４０の入力及び／又は出力における電圧及び／又は電流測定値を受信することによって、ＭＰＰＴ回路３２９５の機能を実行するように電力変換器３２４０を制御し、それらの測定値に基づいて、ＰＶ発電機によって生成される電力が増加するように、その入力電圧若しくは電流を調整するか、又はその出力電圧若しくは電流を調整するように、電力変換器３２４０を制御し得る。回路３２３０は、モジュールによって出力される電圧及び／若しくは電流、モジュールによって出力される電力、モジュールによって受け取られる照射照度、並びに／又はモジュール上若しくはモジュール付近の温度など、パラメータを直接測定するか、又はＰＶ発電機上若しくはＰＶ発電機付近の接続されたセンサから測定されたパラメータを受け取るように構成された回路及び／又はセンサ／センサインターフェース３２８０を含むことができる。回路３２３０は、他のデバイスとの間でデータ及び／又はコマンドを送信及び／又は受信するように構成された通信デバイス３２５０を含み得る。通信インターフェース３２５０は、例えば、電力線通信（Power Line Communication、ＰＬＣ）技術、音響通信技術、又はＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（商標）、セルラー通信若しくは他のワイヤレス方法などのワイヤレス技術を使用して通信し得る。
回路３２３０は、安全デバイス３２６０（例えば、ヒューズ、回路遮断器及び残留電流検出器など）を含み得る。例えば、ヒューズは、導体のいくつか又は全部と直列に（例えば、ＰＶ発電機の端子からジャンクションボックスの出力への電力経路と直列に）接続され得る。別の実施例として、ＰＥ３２０２は、回路遮断器を含み得、制御デバイス３２７０は、潜在的に安全でない状態を検出したことに応答して、又はシステム制御デバイスから（例えば、通信デバイス３２５０を介して）コマンドを受信したときに、回路遮断器を作動させ、ＰＥ３２０２をＰＶストリング又はＰＶ発電機から遮断するように構成される。更に別の実施例として、ＰＥ３２０２は、スイッチを特徴とするバイパス回路を含み得、制御デバイス３２７０は、潜在的に安全でない状態を検出することに応答して、又はシステム制御デバイス３２７０から（例えば、通信デバイス３２５０を介して）コマンドを受信すると、バイパス回路をアクティブ化するように構成される。バイパス回路は、起動されると、ＰＥ３２０２の入力端子及び／又は出力端子を短絡させ得る（例えば、ＰＶ発電機の正端子及び負端子に接続される）。追加的又は代替的に、バイパス回路は、ＰＥ３２０２の入力端子を出力端子から遮断し得る。
本開示の態様によれば、ＰＥ３２０２はまた、本明細書に記載する「ホットスポット」など、不整合又は部分的な遮光状態の悪影響を緩和するために利用され得る。ＰＥ３２０２は、ＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、サブストリング、ＰＶセルアレイ、ＰＶモジュール、ＰＶモジュールアレイ）の性能及び電力特性を監視し得る。ＰＥ３２０２は、ＰＶ発電機性能（例えば、Ｉ－Ｖ曲線）及び電力特性に基づいて、ＰＶ発電機全体の一部分（例えば、ＰＶモジュール内の単一のＰＶセル又はサブストリング内の単一のＰＶセル）が逆方向バイアスされていること、及び／又は、例えば部分的な遮光状態からの照射照度の低下に起因して「ホットスポット」していることを検出し得る。次いで、ＰＥ３２０２は、逆方向バイアス又は「ホットスポット」を緩和するように動作し得る。ＰＥ３２０２は、いくつかの方法でそのようなＰＶ発電機逆方向バイアスを打ち消し得る。例えば、ＰＥ３２０２は、全体的なＰＶ発電機（例えば、ＰＶモジュール、サブストリング（例えば、サブストリング１０２、１００２など））から引き出されている電流の量を変更して、低減されたＰＶ発電機（例えば、遮光されたＰＶセル）によって生み出されている電流に一致させ得る。このようにして、低減されたＰＶ発電機は、もはや逆方向バイアスされなくてもよく（又は、より少なく逆方向バイアスされてもよく）、「ホットスポット」などの悪影響が軽減され得る。追加的又は代替的に、ＰＥ３２０２は、低減されたＰＶ発電機（例えば、サブストリング）をバイパスし得る。態様によれば、ＰＥ３２０２は、より粒度の細かいレベルで作用することが可能であり得る。例えば、ＰＥ３２０２は、（以下で更に詳細に考察するように）サブストリングレベルでＰＶセルアレイと接続され得、又はＰＶセルアレイの制御を有し得る。そのような実施例では、サブストリングレベルで作用するＰＥ３２０２は、より粒度の低いレベル、例えばＰＶモジュールレベルで作用する追加のＰＥ３２０２と接続されてもよく、接続されなくてもよい。そのような実施例では、複数のＰＥ３２０２が、異なるレベルの粒度で同じシステム上で作用している場合がある。更に、そのような実施例では、ＰＥ３２０２は、電力特性及び性能に基づいて、サブストリングの一部分が、例えば、低減された照射照度又は部分的な遮光に起因して不整合状態及び／又は「ホットスポット」を受けているかどうかをサブストリングレベルで検出することが可能であり得る。次いで、ＰＥは、（例えば、低減された部分に一致するように電流引き込みを低減することによって）一部分を安全動作点に移動させるか、又は代替的に、低減された部分をバイパスするかのいずれかを行い得る。別の態様では、ＰＥは、本明細書に記載するように、熱電対を利用して、ＰＶ発電機が「ホットスポット」しているときを検出し、それに応じてＰＶ発電機に作用し得る。
ＰＥは、パネルレベルで利用し得、この場合、ＰＶモジュール全体の電力生産が作用され得る。作用を受けた後、ＰＶモジュールからの電力は、例えば、直列、並列、直並列、ＴＣＴなどを含む様々な方法のいずれかで電気的に接続された他のＰＶモジュールの電力と結合され得る。直流（direct current、ＤＣ）電力がより粒度の高いレベル（例えば、サブストリングレベル）でまだ反転されていない場合、次いで、電力はＡＣに反転され、利用され得る（例えば、負荷３４０２において）。代替的に、電力は、反転されなくてもよく、利用されてもよい（例えば、負荷３４０２において）。図３３Ａ～図３３Ｄは、本開示の１つ以上の態様によるモジュールレベルパワーエレクトロニクス（ＭＬＰＥ）３３００組み込みの様々な実施例を図示する。ＭＬＰＥ３３００は、本明細書に記載するように、ＰＥ３２０２と同じ（又は実質的に同じ）構成要素を実行し、同じ構成要素の一部又は全部を備え得る。本開示の目的のために、ＭＬＰＥ３３００は、ＰＥ３２０２のタイプと見なされ得る。ＭＬＰＥ３３００は、ケーシング（例えば、ケーシング３２３１と実質的に同様の）を含み得る。ケーシングは、図３２に関連して記載するように、ＰＥ３２０２の構成要素（例えば、電力変換器３２４０、センサ３２８０、通信デバイス３２５０、安全デバイス３２６０、ＭＰＰＴ３２９５を実現するための構成要素、制御デバイス３２７０など）を収容し得る。ＭＬＰＥ３３００は、ジャンクションボックス（例えば、ジャンクションボックス２４２、９４２など）内、パネル上、ＰＶセル基板上、導電性バックシート（例えば、導電性バックシート９０１Ａ～９０１Ｈ）上に配設され得、又はＰＶモジュールリード線に接続され、以前にＭＬＰＥ３３００を欠いていたＰＶモジュールに追加され得る。図３３Ａを参照すると、ＭＬＰＥ３３００は、ＰＶモジュール正端子３３０２又はリード線及びＰＶモジュール負端子３３０４又はリード線に電気的に接続され得る。次いで、ＭＬＰＥは、監視し、データを収集し、データを通信し、電力を最適化し、及び／又は反転させ、サブストリングなどをバイパスし、本明細書に記載するように、正端子及び負端子又はリード線を用いて電力を利用し得る。図３３Ｂを参照すると、ＭＬＰＥ３３００は、ＰＶモジュール正端子３３０２又はリード線、ＰＶモジュール負端子３３０４又はリード線、及びサブストリング中点端子３３０６に電気的に接続され得る。サブストリング中点端子３３０６は、ＰＶセルアレイ内のいくつか又は全てのサブストリング中点の電位中点の端子であり得る。図３３Ｃ及び図３３Ｄを参照すると、態様は、複数のＭＬＰＥ３３００、例えば、ＭＬＰＥ１ ３３００Ａ及びＭＬＰＥ２ ３３００Ｂを利用し得る。複数のＭＬＰＥ３３００の使用は、最適化、データ追跡、通信、切り替え、監視、反転などにおける粒度の増加を可能にし得る、例えば、図３３Ｃを参照すると、２つのＭＬＰＥ３３００が利用され得る。ＭＬＰＥ１ ３３００Ａ及びＭＬＰＥ２ ３３００Ｂの各々は、サブストリングのサブセットのそれぞれの電位中点３３０６Ａ及び３３０６Ｂに接続され得る。次いで、ＭＬＰＥ１及びＭＬＰＥ２は、本明細書に記載するように、ＰＶモジュール上で動作し、電力がＰＶモジュールによって生成され得る。ＭＬＰＥ１ ３３００Ａ及びＭＬＰＥ２ ３３００Ｂは、直列に接続され得る。代替的に、図３３Ｄを参照すると、ＭＬＰＥ１ ３３００Ａ及びＭＬＰＥ２ ３３００Ｂは、並列に接続され得る。
ＰＥ３２０２を多かれ少なかれ粒状レベルで接続することが有利であり得る。例えば、サブストリング１０２レベル、マルチサブストリングレベル（例えば、単一のＰＥによって作用される１つ、２つ、３つなどのサブストリング）、ＰＶモジュールレベル、及び／又はマルチＰＶモジュールレベル（例えば、単一のＰＥ３２０２によって作用される１つ、２つ、３つなどのＰＶモジュール）でＰＥ３２０２を接続することが有利であり得る。例えば、オープンエリア内の商用ＰＶ発電所（例えば、ソーラーパーク、ソーラーファームなど）では、部分的な遮光は、それほど重要ではなく、コスト削減は、より重要であり得る。そのような実施例では、ＰＥは、より粒度の低いレベルで、例えば、３つ、４つ、５つなどのＰＶモジュール当たり１つのＰＥ３２０２で利用され得る。そのような実施例では、ＰＥは、実質的に上記のように動作することができる（例えば、監視すること、最適化すること、不整合を緩和すること、「ホットスポット」を緩和すること、反転すること、通信することなど）が、より粒度の低いレベルで動作し得る。追加又は代替として、「中央」ＰＥ３２０２（例えば、３つ、４つ、５つなどのＰＶモジュール当たり１つのＰＥ３２０２）は、より粒度の細かいレベルで最適化、制御、通信することが可能であり得る。例えば、「中央」ＰＥ３２０２（例えば、４つのＰＶモジュールに接続される）は、依然として、４つのモジュールの各々を別個に最適化することが可能であり得る。そのような方式は、例えば、ＰＶモジュール間のＰＥ３２０２によるスマートスイッチングによって実現され得る。追加的又は代替的に、粒度のレベルを混合することが有利であり得る。例えば、サブストリング１０２レベルでＰＥ３２０２を用いた何らかの制御を有し、ＰＶモジュールレベルで追加のＰＥ３２０２を用いた追加の制御を有することが有利であり得る。
図３４Ａは、ＰＶモジュール又はマルチモジュールレベル上にＰＥ３２０２が組み込まれた例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイ回路を図示する。本明細書に記載するように、ＰＶモジュールは、複数の電気的に並列に接続されたサブストリング（例えば、サブストリング１０２、分散サブストリング１００２など）のＰＶセルアレイ（例えば、ＰＶセルアレイ１１０、１０１０など）を含み得る。次いで、ＰＶモジュールは、ＰＥ３２０２に接続され得、ＰＥ３２０２は、ＰＶモジュールに作用し、ＰＶモジュールを追跡し、ＰＶモジュールを最適化し、ＰＶモジュールを変換し、ＰＶモジュールを反転し、ＰＶモジュールとの間で通信し得る。追加的又は代替的に、ＰＶモジュールは、例えば、直列、並列、直並列、ＴＣＴなどの様々な電気的接続方法のうちの１つで他のＰＶモジュールに接続され得る。次いで、マルチモジュール配列は、本明細書に記載するように、ＰＥ３２０２に接続され得、ＰＥ３２０は、マルチモジュール構成に作用し、マルチモジュール配列を追跡し、マルチモジュール配列を最適化し、マルチモジュール配列を変換し、マルチモジュール配列を反転し、マルチモジュール配列との間で通信し得る。ＰＥ３２０２は、例えば、直列、並列などを含む電気的接続の様々な方法のうちの１つでＰＶモジュール又はマルチモジュール配列に接続され得る。マルチモジュール配列に接続されたＰＥ３２０２は、配列内の各ＰＶモジュールを別個に、及び／又は配列全体をともに制御し得る。モジュール又はマルチモジュールレベルで接続されたＰＥ３２０２は、より粒度の細かいレベルで、例えば、個々のサブストリングごとに作用し得る。例えば、各サブストリングは、ＰＶモジュール上に配設されたジャンクションボックス内の単一のＰＥ３２０２に電気的に接続され得る。次いで、ＰＥ３２０２は、各サブストリングに離散的に作用するようにサブストリング間でスマートスイッチングすることによって、各サブストリングに作用することが可能であり得る。例えば、ＰＥ３２０２がモジュールからの生産の低減を検出した場合、不整合及び／又は低減されたサブストリングを決定するために、サブストリングを通して離散的に切り替えることが可能であり得る。次いで、ＰＥ３２０２は、例えば、低減されたサブストリングをバイパスすることによって、又はサブストリングを安全動作点に移動させることによって（例えば、低減されたＰＶ発電機（例えば、ＰＶセル、サブストリング）の逆方向バイアスが緩和されるか、又は実質的に排除されるような量の電流のみを引き出すことによって、不整合を緩和するように動作し得る。追加的又は代替的に、そのような態様では、ＰＥ３２０２は、全てのサブストリングを実質的に同時に対処及び／又は処理することが可能であり得る。次いで、ＰＥ３２０２は、その最大動作点が変化したかどうかを決定するために、バイパス又は低減されたサブストリングを周期的に検査し得る。ＰＥ３２０２は、ＰＶ発電機から負荷３４０２への電力を利用し得る。負荷３４０２は、例えば、グリッド、電化製品、バッテリなどを含み得る。
本明細書に記載するように、いくつかの事例では、より粒度の細かいレベル、例えば、サブストリングレベル又はマルチサブストリングレベルでＰＥ３２０２を接続することが有利であり得る。図３４Ｂは、サブストリングレベル及びＰＶモジュール又はマルチＰＶモジュールレベルでＰＥ３２０２を組み込んだ例示的なＰＶモジュール及びＰＶセルアレイ回路を図示する。図３４Ｂを参照すると、各サブストリングは、専用ＰＥ３２０２を有し得る。例えば、ＰＶモジュールは、電気的に並列に接続された６つのサブストリング（例えば、２行サブストリング１０２Ａ、４行サブストリング１０２Ｂ、分散サブストリング１００２、又はＴＣＴサブストリング９０２）を有し得る。ＰＶセルアレイ又はＰＶモジュール内の各サブストリング（例えば、サブストリング１０２Ａ～１０２Ｄ）は、専用ＰＥ３２０２を有し得る。ＰＥ３２０２は、実質的に本明細書のＰＥ３２０２に関連して記載するように、サブストリングに直接作用し得る（例えば、ＭＰＰＴ、制御、通信、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）。例えば、サブストリング（例えば、サブストリング１０２）内のＰＶセルが遮光され、「ホットスポット」である場合、特定のサブストリングに作用するＰＥ３２０２は、遮光されたセルによって生み出される電流に一致するように電流を引き出すだけでよい。次いで、サブストリングレベルのＰＥ３２０２を有するＰＶモジュールは、例えば、直列、並列、直並列、ＴＣＴなどの様々な電気的接続方法のうちの１つで追加のＰＶモジュールに接続され得る。次いで、マルチモジュール配列は、本明細書に記載するように、ＰＥ３２０２に接続され得、ＰＥ３２０２は、マルチモジュール配列に作用し、マルチモジュール配列を追跡し、マルチモジュール配列を最適化し、マルチモジュール配列を変換し、マルチモジュール配列を反転し、マルチモジュール配列との間で通信し得る。マルチモジュール配列に接続されたＰＥ３２０２は、配列内の各ＰＶモジュールを別々に、及び／又は配列全体をともに制御し得る。ＰＥ３２０２は、ＰＶ発電機から負荷３４０２への電力を利用し得る。負荷３４０２は、例えば、グリッド、電化製品、バッテリなどを含み得る。追加的又は代替的に、ＰＶモジュールは、追加的なＰＶモジュールに接続される前に、追加的なＰＥ３２０２に接続され得る。ＰＥ３２０２は、実質的に本明細書のＰＥ３２０２に関連して記載したように、ＰＶモジュールに作用し得る（例えば、ＭＰＰＴ、制御、通信、ＤＣ－ＤＣ変換、反転など）。ＰＶモジュールレベルで接続されたそのようなＰＥ３２０２は、モジュール全体（例えば、全てのサブストリング１０２の電力）又はより粒度の細かいレベル（例えば、サブストリング、例えば、２行サブストリング１０２Ａ、４行サブストリング１０２Ｂ、分散サブストリング１００２、又はＴＣＴサブストリング９０２）で動作し得る。例えば、サブストリング１０２Ａに直接接続されたＰＥ３２０２は、サブストリング１０２Ａに対してＭＰＰＴを実現し得る。次いで、ＰＶモジュールに接続されたＰＥ３２０２は、追加的に、ＰＶモジュールレベルでＭＰＰＴを実現し、モジュールの電力を反転させ、電力をＤＣ－ＤＣ変換し、データを通信し、電力を反転させるなどし得る。次いで、電力は、ＰＶモジュールから直接、又はＰＶモジュールに接続されたＰＥ３２０２からのいずれかで、負荷３４０２（例えば、グリッド、電化製品、バッテリなど）に利用可能にされ得る。追加的又は代替的に、負荷３４０２に利用可能にする前に、電力を更に処理及び／又は利用することが有利であり得る。
いくつかの代替的な実施例が、本明細書において記載及び図示されてきた。当業者であれば、個々の態様の特徴、並びに構成要素の可能な組み合わせ及び変形を理解するであろう。当業者であれば、例示的な構成のいずれも、本明細書に開示される他の例示的な構成との任意の組み合わせで提供され得ることを更に理解するであろう。したがって、本実施例及び態様は、全ての態様において、限定ではなく実施例として見なされるべきであり、本発明は、本明細書で与えられる詳細に限定されるべきではない。本明細書で使用される「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「前」、「後」、「外向き」、「内向き」、「最左」、「最右」、「上向き」、「下向き」などの用語は、例示のみを目的とした相対的な用語であり、本開示の範囲を限定するものではない。加えて、「行」などの用語は、水平配向のみに限定されるべきではなく、垂直配向（例えば、例示的配向及び／又は構成が回転される場合）を含むと理解され得る。同様に、「列」などの用語は、垂直配向のみに限定されるべきではなく、水平配向（例えば、配向及び／又は構成が回転される場合）を含むと理解され得る。本明細書におけるいかなるものも、本発明の範囲によって明示的に特定されない限り、本開示の範囲内に入るために構造の特定の三次元配向を必要とすると解釈されるべきではない。本明細書で使用するときに、「複数」という用語は、離接的又は結合的のいずれにせよ、必要に応じて、無限数までの、１よりも大きい任意の数を示す。したがって、特定の実施例を図示及び記載してきたが、本開示の趣旨から著しく逸脱することなく多数の修正が想起され、保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (20)

  1. 装置であって、
    入力端子及び出力端子を備える電力デバイスと、
    ジャンクションボックスであって、
    導電性コンタクトと、
    光起電力モジュールの表面に取り付けられるように機械的に構成されたジャンクションボックスハウジングと、を備える、ジャンクションボックスと、
    前記導電性コンタクトに一体的に結合され、前記ジャンクションボックスハウジングから延在し、かつ前記入力端子に一体的に結合された入力導体と、
    前記出力端子と出力コネクタとの間に結合された出力導体と、を備える、装置。
  2. 前記ジャンクションボックスハウジングは、前記光起電力モジュールの光起電力セルの少なくとも一部分に結合された光起電力セル導体を受容するように構成された開口部を備える、請求項１に記載の装置。
  3. 前記光起電力モジュールを更に備え、前記光起電力モジュールの光起電力セルの少なくとも一部分は、前記ジャンクションボックスの前記導電性コンタクトに接続されている、請求項１に記載の装置。
  4. 前記入力導体は、
    前記導電性コンタクトにはんだ付けされているか、
    前記導電性コンタクトに螺合されているか、又は
    前記導電性コンタクトに圧着されているか、のうちの少なくとも１つであることによって、前記導電性コンタクトに一体的に結合されている、請求項１に記載の装置。
  5. 前記入力導体は、
    前記入力端子にはんだ付けされているか、
    前記入力端子に螺合されているか、又は
    前記入力端子に圧着されているか、のうちの少なくとも１つによって、前記入力端子に一体的に結合されている、請求項１に記載の装置。
  6. 前記出力導体は、前記出力端子に一体的に接続されている、請求項１に記載の装置。
  7. 前記入力導体は、第１のタイプの金属で作られ、前記出力導体は、前記第１のタイプの金属とは異なる第２のタイプの金属で作られている、請求項１に記載の装置。
  8. 前記入力導体は銅で作られ、前記出力導体はアルミニウムで作られている、請求項７に記載の装置。
  9. 前記入力導体は、前記入力導体を切断し、前記導電性コンタクトに結合されたままである前記入力導体の残りの部分に交換電力デバイスを接続するのに十分な長さである、請求項１に記載の装置。
  10. 前記入力導体は、長さが少なくとも１．５インチである、請求項１に記載の装置。
  11. 前記入力導体は、長さが少なくとも２インチである、請求項１に記載の装置。
  12. 前記電力デバイスは、前記光起電力モジュールの表面に取り付けられるように機械的に構成されている、請求項１に記載の装置。
  13. 前記電力デバイスは、前記光起電力モジュールのフレームに取り付けられるように機械的に構成されている、請求項１に記載の装置。
  14. 前記電力デバイスは、
    開放可能なカートリッジ本体と、
    取り外し可能な電力デバイスエレクトロニクスと、を備え、
    前記取り外し可能な電力デバイスエレクトロニクスは、前記開放可能なカートリッジ本体内で取り外され、かつ交換され得る、請求項１に記載の装置。
  15. 前記ジャンクションボックスハウジングは、前記光起電力モジュールの非導電性表面に取り付けられるように機械的に構成されている、請求項１に記載の装置。
  16. 装置であって、
    光起電力モジュールによって生み出される電力に影響を与えるように構成された電力デバイスであって、前記電力デバイスは、
    第１の入力端子と、
    第２の入力端子と、
    第１の出力端子と、
    第２の出力端子と、
    ２つのみの着脱可能なコネクタと、を備える、電力デバイスを備える、装置。
  17. 第１のコンタクト及び第２のコンタクトを備える光起電力モジュールに取り付けられるように機械的に構成されたジャンクションボックスと、
    前記第１の入力端子及び前記第１のコンタクトに結合された第１の入力導体と、
    前記第２の入力端子及び前記第２のコンタクトに結合された第２の入力導体と、
    前記第１の出力端子及び第１の着脱可能なコネクタに結合された第１の出力導体と、
    前記第２の出力端子及び第２の着脱可能なコネクタに結合された第２の出力導体と、を更に備える、請求項１６に記載の装置。
  18. 前記第１の入力導体は、前記第１の入力端子及び第１のコンタクトに結合されており、前記第２の入力導体は、
    はんだ付けされているか、
    螺合されているか、又は
    圧着されているか、のうちの少なくとも１つであることによって、前記第２の入力端子及び第２のコンタクトに結合されている、請求項１７に記載の装置。
  19. 前記第１の出力導体は、前記第１の出力端子に結合されており、前記第２の出力導体は、
    はんだ付けされているか、
    螺合されているか、又は
    圧着されているか、のうちの少なくとも１つであることによって、前記第２の出力端子に結合されている、請求項１７に記載の装置。
  20. 前記第１の入力導体及び前記第２の入力導体は、長さが少なくとも２インチである、請求項１７に記載の装置。
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