JP2024066614A - Solar Cell Module - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、光を透過可能であって、従来に比べて太陽電池セル1枚当たりの発電可能面積を大きくできる太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】2つの透光性基材の間に複数の太陽電池セルを有し、各太陽電池セルは、第1主面側に第1集電極が設けられ、第2主面側に第2集電極が設けられ、複数の太陽電池セルには、第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第3太陽電池セルがあり、第1太陽電池セルと第2太陽電池セルは離間しており、第3太陽電池セルは、第1集電極が、第1太陽電池セルの第2集電極と第2太陽電池セルの第2集電極とに跨って重なるように設けられ、第1太陽電池セルの第2集電極と第2太陽電池セルの第2集電極のそれぞれと電気的に接続され、2つの透光性基材の重なり方向に光を透過可能な光透過領域を有し、光透過領域は第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第3太陽電池セルによって輪郭の一部が形成されている構成とする。
【選択図】図6
The present invention provides a solar cell module that is light-transmitting and can increase the power generating area per solar cell compared to conventional solar cells.
[Solution] A plurality of solar cells are provided between two light-transmitting substrates, each solar cell having a first collecting electrode on a first main surface side and a second collecting electrode on a second main surface side, the plurality of solar cells include a first solar cell, a second solar cell and a third solar cell, the first solar cell and the second solar cell are spaced apart, the third solar cell has a first collecting electrode arranged to overlap across the second collecting electrode of the first solar cell and the second collecting electrode of the second solar cell, and is electrically connected to each of the second collecting electrode of the first solar cell and the second collecting electrode of the second solar cell, and has a light-transmitting region that can transmit light in the overlapping direction of the two light-transmitting substrates, and the light-transmitting region has a contour formed in part by the first solar cell, the second solar cell and the third solar cell.
[Selected Figure] Figure 6
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に光を透過可能なシースルー太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module, and in particular to a see-through solar cell module that allows light to pass through.
近年、窓ガラス等の用途として、厚み方向に光を透過可能なシースルー太陽電池モジュールが知られている(例えば、特許文献1)。
例えば、特許文献1のシースルー太陽電池モジュールは、各太陽電池セルに断面形状が円形状の貫通開口部を複数形成することで、貫通開口部を介して光を透過可能となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, see-through solar cell modules capable of transmitting light in a thickness direction have become known for use as window glass and the like (see, for example, Patent Document 1).
For example, the see-through solar cell module of
しかしながら、特許文献1のシースルー太陽電池モジュールは、各太陽電池セルに貫通開口部を設けるため、その部分では発電できず、各太陽電池セルにおける発電可能面積が小さくなる問題があった。
However, the see-through solar cell module of
そこで、本発明は、光を透過可能であって、従来に比べて太陽電池セル1枚当たりの発電可能面積を大きくできる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a solar cell module that is light-transmitting and has a larger power generating area per solar cell than conventional solar cells.
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、2つの透光性基材の間に、複数の太陽電池セルを有した太陽電池モジュールであって、各太陽電池セルは、第1主面と、第2主面を有し、前記第1主面側に第1集電極が設けられ、前記第2主面側に第2集電極が設けられており、前記複数の太陽電池セルには、第1太陽電池セルと、第2太陽電池セルと、第3太陽電池セルがあり、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルは、離間して配置されており、前記第3太陽電池セルは、第1集電極が、前記第1太陽電池セルの第2集電極と前記第2太陽電池セルの第2集電極とに跨って重なるように設けられ、前記第1太陽電池セルの第2集電極と前記第2太陽電池セルの第2集電極のそれぞれと電気的に接続されており、前記2つの透光性基材の重なり方向に光を透過可能な光透過領域を有し、前記光透過領域は、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルと前記第3太陽電池セルによって輪郭の一部が形成されている、太陽電池モジュールである。 One aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a solar cell module having a plurality of solar cells between two translucent substrates, each solar cell having a first main surface and a second main surface, a first collector electrode provided on the first main surface side, and a second collector electrode provided on the second main surface side, the plurality of solar cells including a first solar cell, a second solar cell, and a third solar cell, the first solar cell and the second solar cell being arranged at a distance from each other, the third solar cell being provided with a first collector electrode overlapping the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell, and being electrically connected to each of the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell, and having a light-transmitting region capable of transmitting light in the overlapping direction of the two translucent substrates, the light-transmitting region being a solar cell module having a part of its outline formed by the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell when viewed from the overlapping direction of the two translucent substrates.
本様相によれば、透光性基材の重なり方向に光を透過可能な光透過領域を有するので、シースルー太陽電池モジュールとして機能できる。
本様相によれば、光透過領域の輪郭の一部が第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第3太陽電池セルによって形成されているので、特許文献1のように太陽電池セルに貫通開口部を設けずとも光を透過できるので、従来に比べて太陽電池セル1つ当たりの発電可能領域の面積を大きくできる。
また、本様相によれば、光透過領域の輪郭の一部が第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第3太陽電池セルによって形成されているので、第1太陽電池セル、第2太陽電池セル、及び第3太陽電池セルと、光透過領域との間で濃淡が形成された外観とでき、光透過領域の形状によって模様を付与できる。その結果、従来に比べて意匠性を向上できる。
According to this aspect, since the light-transmitting region capable of transmitting light is provided in the overlapping direction of the light-transmitting base materials, the module can function as a see-through solar cell module.
According to this aspect, part of the outline of the light-transmitting area is formed by the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell, so that light can pass through without providing a through opening in the solar cell as in
In addition, according to this aspect, a part of the outline of the light-transmitting region is formed by the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell, so that an appearance with shading is formed between the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell and the light-transmitting region, and a pattern can be imparted by the shape of the light-transmitting region. As a result, the design can be improved compared to the conventional art.
好ましい様相は、前記複数の太陽電池セルには、第4太陽電池セルがあり、前記第4太陽電池セルは、第2集電極が、前記第1太陽電池セルの第1集電極と前記第2太陽電池セルの第1集電極とに跨って重なるように設けられ、前記第1太陽電池セルの第1集電極と前記第2太陽電池セルの第1集電極のそれぞれと電気的に接続されており、前記光透過領域は、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルと前記第3太陽電池セルと前記第4太陽電池セルによって囲まれている。 In a preferred aspect, the plurality of solar cells includes a fourth solar cell, the second collector electrode of the fourth solar cell is arranged to overlap across the first collector electrode of the first solar cell and the first collector electrode of the second solar cell, and is electrically connected to the first collector electrode of the first solar cell and the first collector electrode of the second solar cell, respectively, and the light transmitting region is surrounded by the first solar cell, the second solar cell, the third solar cell, and the fourth solar cell when viewed from the overlapping direction of the two light-transmitting substrates.
本様相によれば、光透過領域が第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第3太陽電池セルと第4太陽電池セルによって囲まれているので、光透過領域によって孤立した島状の模様を形成できる。
また、本様相によれば、第4太陽電池セルと第3太陽電池セルをつなぐ導電経路として、第4太陽電池セル、第1太陽電池セル、及び第3太陽電池セルが接続された導電経路と、第4太陽電池セル、第2太陽電池セル、及び第3太陽電池セルが接続された導電経路がある。すなわち、第1太陽電池セルを通る導電経路と、第1太陽電池セルを迂回した導電経路を備えているので、例えば、第1太陽電池セルが発電不能となった場合でも、第2太陽電池セルを経由した導電経路で導電可能となる。そのため、第1太陽電池セルが発電不能となっても発電を維持できる。
According to this aspect, since the light transmitting region is surrounded by the first solar cell, the second solar cell, the third solar cell, and the fourth solar cell, the light transmitting region can form an isolated island pattern.
According to this aspect, the conductive path connecting the fourth solar cell and the third solar cell includes a conductive path connecting the fourth solar cell, the first solar cell, and the third solar cell, and a conductive path connecting the fourth solar cell, the second solar cell, and the third solar cell. That is, since there is a conductive path passing through the first solar cell and a conductive path bypassing the first solar cell, for example, even if the first solar cell becomes unable to generate power, electrical conduction is possible through the conductive path via the second solar cell. Therefore, power generation can be maintained even if the first solar cell becomes unable to generate power.
好ましい様相は、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルの最短距離は、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルの並ぶ方向における前記第3太陽電池セルの長さの1/5以上である。 In a preferred embodiment, the shortest distance between the first solar cell and the second solar cell is at least 1/5 of the length of the third solar cell in the direction in which the first solar cell and the second solar cell are aligned.
好ましい様相は、前記光透過領域の面積は、前記第3太陽電池セルの面積の1/4以上である。 In a preferred embodiment, the area of the light-transmitting region is at least 1/4 of the area of the third solar cell.
これらの様相によれば、光透過領域を十分に確保でき、光透過領域による採光が容易である。 These features ensure that the light-transmitting area is sufficiently large, making it easy to let in light through the light-transmitting area.
好ましい様相は、前記第3太陽電池セルの第1集電極は、前記第1太陽電池セルの第2集電極と前記第2太陽電池セルの第2集電極とに跨って延びたバスバー電極部を有し、前記2つの透光性基材の重なり方向における前記第3太陽電池セルの第1集電極と前記第1太陽電池セルの第2集電極の重畳面積は、前記バスバー電極部の面積の5%以上40%以下である。 In a preferred aspect, the first collector electrode of the third solar cell has a busbar electrode portion extending across the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell, and the overlapping area of the first collector electrode of the third solar cell and the second collector electrode of the first solar cell in the overlapping direction of the two translucent substrates is 5% to 40% of the area of the busbar electrode portion.
本様相によれば、導電面積を十分に確保しつつ、光透過領域を十分に大きくできる。 This aspect allows the light-transmitting area to be made sufficiently large while still ensuring a sufficient conductive area.
好ましい様相は、前記複数の太陽電池セルには、第5太陽電池セルと、第6太陽電池セルがあり、前記第3太陽電池セルは、第2集電極が、第5太陽電池セルの第1集電極と第6太陽電池セルの第1集電極とに跨って重なるように設けられ、第5太陽電池セルの第1集電極と第6太陽電池セルの第1集電極のそれぞれと電気的に接続されている。 In a preferred aspect, the plurality of solar cells include a fifth solar cell and a sixth solar cell, and the third solar cell has a second collector electrode that overlaps the first collector electrode of the fifth solar cell and the first collector electrode of the sixth solar cell, and is electrically connected to each of the first collector electrode of the fifth solar cell and the first collector electrode of the sixth solar cell.
本様相によれば、導電経路が第1太陽電池セルと第2太陽電池セルから第3太陽電池セルに合流し、第3太陽電池セルから第5太陽電池セルと第6太陽電池セルに分岐されているため、第1太陽電池セルと第2太陽電池セルと第5太陽電池セルと第6太陽電池セルのいずれかの太陽電池セルに不具合が生じても導電経路を確保できる。 According to this aspect, the conductive path merges from the first solar cell and the second solar cell to the third solar cell, and branches from the third solar cell to the fifth solar cell and the sixth solar cell, so that the conductive path can be secured even if a malfunction occurs in any of the first solar cell, the second solar cell, the fifth solar cell, and the sixth solar cell.
好ましい様相は、前記第3太陽電池セルは、隣接する第1角部と第2角部を有し、前記第3太陽電池セルは、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1角部が前記第1太陽電池セルと重なっており、前記第2角部が前記第2太陽電池セルと重なっている。 In a preferred aspect, the third solar cell has adjacent first and second corners, and when viewed from the overlapping direction of the two light-transmitting substrates, the first corner of the third solar cell overlaps with the first solar cell, and the second corner of the third solar cell overlaps with the second solar cell.
本様相によれば、第3太陽電池セルの第1角部が第1太陽電池セルと重なっており、第2角部が第2太陽電池セルと重なっているので、第1太陽電池セルと第2太陽電池セルの離間距離を大きくできる。 According to this aspect, the first corner of the third solar cell overlaps with the first solar cell, and the second corner overlaps with the second solar cell, so the distance between the first solar cell and the second solar cell can be increased.
好ましい様相は、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第1並列接続群と、前記第3太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第2並列接続群を有し、前記第1並列接続群を構成する各太陽電池セルは、前記第2並列接続群を構成する太陽電池セルによって電気的に並列接続されている。 A preferred aspect is a first parallel connection group in which a plurality of solar cells including the first solar cell and the second solar cell are electrically connected in parallel, and a second parallel connection group in which a plurality of solar cells including the third solar cell are electrically connected in parallel, and each solar cell constituting the first parallel connection group is electrically connected in parallel by a solar cell constituting the second parallel connection group.
本様相によれば、第1並列接続群を構成する各太陽電池セルが第2並列接続群を構成する太陽電池セルによって並列接続されているため、配線等を用いて各太陽電池セルを接続する必要がなく、発電可能面積を大きくできる。 According to this aspect, each solar cell constituting the first parallel connection group is connected in parallel with the solar cell constituting the second parallel connection group, so there is no need to connect each solar cell using wiring or the like, and the power generation area can be increased.
好ましい様相は、各太陽電池セルは、受光することで発電が可能な発電可能領域を有し、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第1並列接続群と、前記第3太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第2並列接続群を有し、前記第1並列接続群に属する太陽電池セルの発電可能領域の総面積と、前記第2並列接続群に属する太陽電池セルの発電可能領域の総面積との差は、10%以下である。 In a preferred aspect, each solar cell has a power generation area capable of generating electricity by receiving light, and includes a first parallel connection group in which a plurality of solar cells including the first solar cell and the second solar cell are electrically connected in parallel, and a second parallel connection group in which a plurality of solar cells including the third solar cell are electrically connected in parallel, and the difference between the total area of the power generation areas of the solar cells belonging to the first parallel connection group and the total area of the power generation areas of the solar cells belonging to the second parallel connection group is 10% or less.
本様相によれば、各太陽電池セルに加わる負荷を均等にできる。 This aspect allows the load on each solar cell to be evenly distributed.
本発明の太陽電池モジュールによれば、光を透過可能であって、従来に比べて太陽電池セル1枚当たりの発電可能面積を大きくできる。 The solar cell module of the present invention is light-transmitting, and the power generation area per solar cell can be increased compared to conventional solar cells.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail.
本発明の第1実施形態の太陽電池モジュール1は、厚み方向に光を透過可能なシースルー太陽電池モジュールである。また、太陽電池モジュール1は、両主面側から入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な両面受光型の太陽電池モジュールである。
The
太陽電池モジュール1は、図1のように主に水平面に対して立設され、上下方向が縦方向Yになり左右方向が横方向Xとなる縦姿勢で窓枠等に好適に取り付けられるものである。そこで、以下の説明においては、特に断りのない限り、図1の姿勢を基準として説明する。
As shown in Figure 1, the
太陽電池モジュール1は、図1,図2のように、透光性基材2,3と、太陽電池部5と、第1取出配線6と、第2取出配線7と、第1封止材8と、第2封止材9を備えている。
太陽電池モジュール1は、2枚の透光性基材2,3の間に複数の太陽電池部5及び取出配線6,7が配され、透光性基材2,3の間の隙間が封止材8,9で充填されて封止されている。
また、太陽電池モジュール1は、2枚の透光性基材2,3の重なり方向(以下、厚み方向ともいう)から視たときに、複数の光透過領域10が形成されており、光透過領域10が縦横に間隔を空けて分布されている。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the
In the
In addition, when viewed from the overlapping direction (hereinafter also referred to as the thickness direction) of the two light-transmitting
(透光性基材2,3)
透光性基材2,3は、ともに面状に広がりをもち、厚み方向に光を透過可能な透光性部材である。
本実施形態の透光性基材2,3は、図1のように、横方向X及び縦方向Yに延びた四角形状の板状体である。
透光性基材2,3は、透光性を有する部材であり、例えば、ガラス基板等の透光性基板が使用できる。
(Light-transmitting
The light-transmitting
The light-transmitting
The light-transmitting
(太陽電池部5)
太陽電池部5は、図3(a)のように、複数の太陽電池セル20と、導電性接着材21を有するものであり、各太陽電池セル20が導電性接着材21を介して接続されている。
(Solar cell unit 5)
As shown in FIG. 3( a ), the
(太陽電池セル20)
太陽電池セル20は、図5のように、第1主面25と第2主面26を両主面とする板状セルであり、光電変換基板30と、第1集電極31と、第2集電極32を備えており、発電可能領域を有している。
太陽電池セル20は、図2のように、平面視したときに四角形状をしており、図5のように、横方向Xに延びる横辺36,37と、縦方向Yに延びる縦辺38,39を備えている。
本実施形態の太陽電池セル20は、横長長方形状であり、横辺36,37が互いに平行となっており、縦辺38,39が互いに平行となっている。
(Solar cell 20)
As shown in Figure 5, the
As shown in FIG. 2, the
The
光電変換基板30は、図5のように、第1電極層40と、光電変換部41と、第2電極層42を備えている。
As shown in FIG. 5, the
電極層40,42は、互いに対をなし光電変換部41から電気を取り出す電極層であり、集電極31,32の下地となる下地電極層である。
電極層40,42は、透明性と導電性を有する透明導電層であれば、特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明導電性酸化物で構成されている。
The electrode layers 40 and 42 are paired with each other to extract electricity from the photoelectric conversion section 41 , and are base electrode layers that serve as bases for the collecting
The electrode layers 40 and 42 are not particularly limited as long as they are transparent conductive layers having transparency and conductivity, and are made of a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO), for example.
光電変換部41は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する部位であり、半導体基板上に半導体層が積層されたものである。
本実施形態の太陽電池セル20は、結晶型の太陽電池セルであり、光電変換部41が半導体基板上に半導体層が積層されたものであり、半導体基板と半導体層の間でPN接合を有している。
The photoelectric conversion section 41 is a section that converts light energy into electrical energy, and is formed by stacking semiconductor layers on a semiconductor substrate.
The
第1集電極31は、図5(a)のように、第1主面25側に設けられ、第1電極層40上に部分的に積層された導電層である。
第1集電極31は、第1バスバー電極部50と、複数の第1フィンガー電極部51で構成されている。
第1集電極31は、第1電極層40よりも導電率が高い材料で形成されており、本実施形態では、金、銀、アルミニウム、銅、パラジウム等の金属又はその金属合金で構成されている。
As shown in FIG. 5A , the
The
The
第1バスバー電極部50は、平面視したときに、縦方向Yの一方の端部(横辺37側の端部)側に設けられ、各第1フィンガー電極部51の端部間を接続する接続部であり、横方向Xに延びている。
第1バスバー電極部50は、導電性接着材21を介して隣接する太陽電池セル20の第2バスバー電極部60が接続されるランドとして機能する部位であり、横方向Xに隣接する太陽電池セル20,20間を接続する接続配線部でもある。
第1バスバー電極部50の幅は、特に限定されるものではないが、0.1mm以上8mm以下であることが好ましい。
The first
The first bus
The width of the first bus
第1フィンガー電極部51は、第1バスバー電極部50の延び方向(横方向X)の中間部から縦方向Yの他方の端部(横辺36側の端部)側に向けて縦辺38,39と平行に延びる線状電極部である。
第1フィンガー電極部51は、横方向Xに間隔を空けて並設されており、いずれも縦方向Yの一方の端部(横辺37側の端部)近傍にある第1バスバー電極部50から他方の端部(横辺36側の端部)近傍まで至っている。すなわち、第1フィンガー電極部51は、平面視したときに、光電変換基板30を縦方向Yに横切るように延びている。
第1フィンガー電極部51の幅は、第1バスバー電極部50の幅よりも狭くなっており、20μm以上70μm以下であることが好ましい。
The first
The first
The width of the first
第2集電極32は、図5(b)のように、第2主面26側に設けられ、第2電極層42上に部分的に積層された導電層である。
第2集電極32は、第2バスバー電極部60と、複数の第2フィンガー電極部61で構成されている。
第2集電極32は、第2電極層42よりも導電率が高い材料で形成されており、本実施形態では、金、銀、アルミニウム、銅、パラジウム等の金属又はその金属合金で構成されている。
As shown in FIG. 5B , the
The
The
第2バスバー電極部60は、縦方向Yの他方の端部(横辺36側の端部)側に設けられ、各第2フィンガー電極部61の端部間を接続する接続部であり、横方向Xに延びている。
第2バスバー電極部60は、導電性接着材21を介して隣接する太陽電池セル20の第1バスバー電極部50が接続されるランドとして機能する部位であり、横方向Xに隣接する太陽電池セル20,20間を接続する接続配線部でもある。
第2バスバー電極部60の幅は、特に限定されるものではないが、0.1mm以上8mm以下であることが好ましい。
The second bus
The second
The width of the second bus
第2フィンガー電極部61は、第2バスバー電極部60の横方向Xの中間部から縦方向Yの一方の端部(横辺37側の端部)側に向けて縦辺38,39と平行に延びる線状電極部である。すなわち、第2フィンガー電極部61は、第1主面25側に設けられた第1フィンガー電極部51とは逆方向に延びている。
第2フィンガー電極部61は、横方向Xに間隔を空けて並設されており、いずれも縦方向Yの他方の端部(横辺36側の端部)近傍にある第2バスバー電極部60から一方の端部(横辺37側の端部)近傍まで至っている。
すなわち、第2フィンガー電極部61は、第1フィンガー電極部51と同様、光電変換基板30を縦方向Yに横切るように延びている。
第2フィンガー電極部61の幅は、第2バスバー電極部60の幅よりも狭くなっており、20μm以上70μm以下であることが好ましい。
The second
The second
That is, the second
The width of the second
発電可能領域は、受光することで発電可能な発電領域であり、第1電極層40と光電変換部41と第2電極層42が厚み方向に重畳した領域である。
すなわち、太陽電池モジュール1は、各太陽電池セル20の発電可能領域で受光することで各太陽電池セル20で発電可能となっている。
The power generating region is a region capable of generating power by receiving light, and is a region in which the first electrode layer 40, the photoelectric conversion section 41, and the second electrode layer 42 are overlapped in the thickness direction.
That is, in the
(導電性接着材21)
導電性接着材21は、導電性を有した導電部材であり、太陽電池セル20,20のバスバー電極部50,60間を接続する接着材である。
本実施形態の導電性接着材21は、導電性フィルムの両面に導電性粘着材が設けられた導電性接着フィルムである。
(Conductive adhesive 21)
The
The
(取出配線6,7)
取出配線6,7は、図1,図2のように、透光性基材2,3の間から内外に延び、各太陽電池部5から発電した電力を外部に取り出す配線である。
第1取出配線6は、縦方向Yの一方の端部に位置する各太陽電池セル20の第1バスバー電極部50と直接又は導電性接着材を介して接着可能となっている。
すなわち、第1取出配線6は、縦方向Yの一方の端部に位置する各太陽電池セル20の第1バスバー電極部50と接続することで各太陽電池セル20の第1バスバー電極部50を同電位にすることが可能となっている。
第2取出配線7は、縦方向Yの他方の端部に位置する各太陽電池セル20の第2バスバー電極部60と直接又は導電性接着材を介して接着可能となっている。
すなわち、第2取出配線7は、縦方向Yの他方の端部に位置する各太陽電池セル20の第2バスバー電極部60と接続することで、各太陽電池セル20の第2バスバー電極部60を同電位にすることが可能となっている。
(
As shown in Figs. 1 and 2, the
The
In other words, the first extracting
The
In other words, the
(封止材8,9)
封止材8,9は、封止性を有し、透光性基材2,3とともに太陽電池部5を封止する部材であり、透光性基材2,3間を接着する接着材でもある。
(
The sealing
(光透過領域10)
光透過領域10は、厚み方向に光が透過する領域であり、太陽電池セル20が存在しない領域である。
光透過領域10は、図4(b)のように、横方向Xに隣接する太陽電池セル20,20の間に形成されるものであって、縦方向Yに隣接する太陽電池セル20,20の間に形成されるものでもある。
本実施形態の光透過領域10は、4つの太陽電池セル20に囲まれた囲繞領域であり、輪郭が各太陽電池セル20の辺36~39によって構成されている。
(Light transmitting region 10)
The
As shown in FIG. 4( b ), the
The
続いて、本実施形態の太陽電池モジュール1の各部位の位置関係について説明する。
Next, we will explain the positional relationship of each part of the
太陽電池モジュール1は、図1,図2のように、各太陽電池セル20が横方向X及び縦方向Yに間隔を空けて配されて分布しており、疑似的な市松模様を構成している。
太陽電池モジュール1は、図6のように、複数の太陽電池セル20が横方向Xに間隔を空けて配されて複数の太陽電池群15(並列接続群)を形成しており、各太陽電池群15が縦方向Yに並んでいる。
本実施形態の各太陽電池群15は、図6のように、横方向Xに隣接する太陽電池セル20,20が、間隔を空けて配されている。
As shown in Figs. 1 and 2, in the
As shown in FIG. 6 , the
In each
第1太陽電池群15a(第1並列接続群)を構成する太陽電池セル20a,20bは、図4,図6のように、第2集電極32a,32bが、縦方向Yの一方側に隣接する第2太陽電池群15b(第2並列接続群)を構成する太陽電池セル20cの集電極31cによって接続されており、第1集電極31a,31bが、縦方向Yの他方側に隣接する第3太陽電池群15cを構成する太陽電池セル20dの第2集電極32dによって接続されている。
そのため、太陽電池モジュール1は、図7のように、第1太陽電池群15aに属する各太陽電池セル20がそれぞれ電気的に並列接続されている。
As shown in Figures 4 and 6, the
Therefore, in the
第2太陽電池群15bを構成する第3太陽電池セル20cは、図4,図6のように、第1集電極31cの第1バスバー電極部50が、第1太陽電池セル20aの第2集電極32aの第2バスバー電極部60と第2太陽電池セル20bの第2集電極32bの第2バスバー電極部60とに跨って重なるように設けられており、導電性接着材21を介して第1太陽電池セル20aの第2集電極32aと第2太陽電池セル20bの第2集電極32bのそれぞれと電気的に接続されている。すなわち、第3太陽電池セル20cは、第1太陽電池セル20a及び第2太陽電池セル20bのそれぞれとシングリング接続(Shingling接続)されている。
第3太陽電池セル20cは、図6のように、第2集電極32cの第2バスバー電極部60が、第5太陽電池セル20eの第1集電極31eの第1バスバー電極部50と第6太陽電池セル20fの第1集電極31fの第1バスバー電極部50とに跨って重なるように設けられており、第5太陽電池セル20eの第1集電極31eと第6太陽電池セル20fの第1集電極31fのそれぞれと電気的に接続されている。
4 and 6, the third
As shown in Figure 6, the third
第3太陽電池セル20cは、図6のように、四隅が各太陽電池セル20a,20b,20e,20fと重なっている。
具体的には、第3太陽電池セル20cは、縦辺38と横辺37とでなす第1角部80に第1太陽電池セル20aが第1主面25側から重なっており、横辺37と縦辺39とでなす第2角部81に第2太陽電池セル20bが第1主面25側から重なっている。また、第3太陽電池セル20cは、縦辺38と横辺36とでなす第3角部82に第5太陽電池セル20eが第2主面26側から重なっており、横辺36と縦辺39とでなす第4角部83に第6太陽電池セル20fが第2主面26側から重なっている。
As shown in FIG. 6, the third
Specifically, in the third
第3太陽電池群15cを構成する第4太陽電池セル20dは、図3(a),図6のように、第2集電極32dの第2バスバー電極部60が、第1太陽電池セル20aの第1集電極31aの第1バスバー電極部50と第2太陽電池セル20bの第1集電極31bの第1バスバー電極部50とに跨って重なるように設けられており、第1太陽電池セル20aの第1集電極31aと第2太陽電池セル20bの第1集電極31bのそれぞれと電気的に接続されている。
第4太陽電池セル20dは、図7のように、第1太陽電池セル20aを介して第3太陽電池セル20cと電気的に直列接続されており、第2太陽電池セル20bを介しても第3太陽電池セル20cと電気的に直列接続されている。
As shown in Figures 3(a) and 6, the fourth
As shown in Figure 7, the fourth
太陽電池モジュール1は、図6のように、透光性基材2,3の重なり方向から視たとき(透光性基材2,3を平面視したとき)に、第1太陽電池セル20aの縦辺39と第2太陽電池セル20bの縦辺38と第3太陽電池セル20cの横辺37と第4太陽電池セル20dの横辺36によって光透過領域10が形成されている。
光透過領域10の面積(開口面積)は、光透過領域10を十分に確保し、光透過領域10による採光を容易とする観点から、光透過領域10の一部を構成する第3太陽電池セル20cの面積の1/4以上1未満であることが好ましい。
As shown in Figure 6, when viewed from the overlapping direction of the light-transmitting
The area (opening area) of the light-transmitting
図6に示される横方向Xに隣接する太陽電池セル20a,20bの最短距離D1は、光透過領域10を十分に確保し、光透過領域10による採光を容易とする観点から、横方向Xにおける第3太陽電池セル20cの長さの1/5以上1未満であることが好ましい。
第1太陽電池セル20aと第2太陽電池セル20bとの距離は、横方向Xに対して、太陽電池セル20a,20b同士が相互に干渉しない程度の距離以上であることが好ましく、光透過領域10を担保する観点から、太陽電池セル20a,20bの最短距離D1は、3mm以上であることが好ましい。
The shortest distance D1 between adjacent
It is preferable that the distance between the first
厚み方向における第3太陽電池セル20cの第1集電極31cと第1太陽電池セル20aの第2集電極32aの重畳面積は、第3太陽電池セル20cの第1バスバー電極部50の面積の5%以上40%以下であることが好ましい。
また、第3太陽電池セル20cの第1集電極31cと第2太陽電池セル20bの第2集電極32bの重畳面積は、導電面積を十分に確保しつつ、光透過領域10を十分に確保する観点から、第3太陽電池セル20cの第1バスバー電極部50の面積の5%以上40%以下であることが好ましい。
厚み方向における第3太陽電池セル20cの第1集電極31cの第1太陽電池セル20a及び第2太陽電池セル20bからの露出面積が、第3太陽電池セル20cの第1バスバー電極部50の面積の20%以上90%以下であることが好ましい。
It is preferable that the overlapping area in the thickness direction between the
In addition, from the viewpoint of ensuring a sufficient conductive area while also ensuring a sufficient light-transmitting
It is preferable that the exposed area of the
第1太陽電池群15aに属する太陽電池セル20の発電可能領域の総面積と、縦方向Yに隣接する第2太陽電池群15bに属する太陽電池セル20の発電可能領域の総面積との差は、各太陽電池セル20に加わる負荷を均等にする観点から、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。
本実施形態の太陽電池モジュール1は、図2のように、太陽電池セル20として、通常太陽電池セル20Aと、通常太陽電池セル20Aとは面積が異なる調整用太陽電池セル20Bを使用して発電可能面積の総面積が調整されており、各太陽電池群15に属する太陽電池セル20の発電可能領域の総面積の差が5%以下となっている。
The difference between the total area of the power generating regions of the
As shown in FIG. 2, in the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、透光性基材2,3の重なり方向に光を透過可能な光透過領域10を有するので、シースルー太陽電池モジュールとして機能できる。
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、太陽電池セル20を加工して光透過領域10を形成するのではなく、隣接する太陽電池セル20,20間の隙間によって光透過領域10を形成するので、各太陽電池セル20の発電可能領域の面積を大きくできる。
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、光透過領域10の輪郭が各太陽電池セル20によって構成されるので、太陽電池セル20と光透過領域10との間で光透過率の違いによって濃淡が形成された外観とでき、太陽電池セル20と光透過領域10の関係によって市松模様のような模様を付与できる。その結果、従来に比べて意匠性を向上できる。
According to the
According to the
According to the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、光透過領域10が4つの太陽電池セル20によって囲繞されて形成されているので、光透過領域10を孤立した島状の模様とできる。
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、第4太陽電池セル20dと第3太陽電池セル20cをつなぐ導電経路として、第4太陽電池セル20d、第1太陽電池セル20a、及び第3太陽電池セル20cが接続された導電経路と、第4太陽電池セル20d、第2太陽電池セル20b、及び第3太陽電池セル20cが接続された導電経路がある。すなわち、第1太陽電池セル20aを通る導電経路と、第1太陽電池セル20aを迂回した導電経路を備えているので、例えば、第1太陽電池セル20aが発電不能となった場合でも、第2太陽電池セル20bを経由した導電経路で導電可能となる。そのため、第1太陽電池セル20aが発電不能となっても発電を維持できる。
According to the
According to the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、導電経路が第1太陽電池セル20aと第2太陽電池セル20bから第3太陽電池セル20cに合流し、第3太陽電池セル20cから第5太陽電池セル50eと第6太陽電池セル20fに分岐されているため、いずれかの太陽電池セル20a,20b,20e,20fに不具合が生じても導電経路を確保しやすい。
According to the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、第3太陽電池セル20cの第1角部80が第1太陽電池セル20aの第4角部83と重なっており、第2角部81が第2太陽電池セル20bの第3角部82と重なっているので、第1太陽電池セル20aと第2太陽電池セル20bの離間距離を大きくできる。
In the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、第1並列接続群たる第1太陽電池群15aを構成する各太陽電池セル20a,20bが第2並列接続群たる第2太陽電池群15bを構成する太陽電池セル20cによって並列接続されているため、配線等の別部材を用いて各太陽電池セル20を接続する必要がなく、発電可能面積を大きくできる。
According to the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、横方向X及び/又は縦方向Yに隣接する太陽電池セル20,20間の重なり幅を調整することで光透過領域10の面積を調整できるので、所望の透過率に合わせて光透過領域10の割合を設計できる。
According to the
本実施形態の太陽電池モジュール1によれば、横方向X及び/又は縦方向Yに隣接する太陽電池セル20,20間の重なり幅を調整することで、光透過領域10の形状を横長長方形、正方形、縦長長方形のそれぞれに変更できるので、任意の形状の市松模様を形成できる。
According to the
上記した実施形態では、横長長方形状の太陽電池セル20を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではない。図8のように、縦長長方形状の太陽電池セル20を用いてもよい。また正方形状の太陽電池セル20を用いてもよい。
In the above embodiment, a horizontally long rectangular
上記した実施形態では、横長長方形状の太陽電池セル20を用いて、横長長方形状の太陽電池モジュール1を形成していたが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池セル20を用いて、縦長長方形状又は正方形状の太陽電池モジュール1を形成してもよい。
In the above embodiment, a horizontally rectangular
上記した実施形態では、横方向Xの両端部の太陽電池セル20が縦方向Yに直線状に並んでいたが、本発明はこれに限定されるものではない。図9(a)のように、部分的に太陽電池セル20が他の太陽電池セル20に比べて横方向Xに張り出していてもよい。この場合、図9(a)のように太陽電池部5が全て同一形状の太陽電池セル20で構成されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、太陽電池セル20が均等に碁盤上に並んでいたが、本発明はこれに限定されるものではない。図9(b)のように、部分的に太陽電池セル20が省略されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、太陽電池セル20が結晶型の太陽電池セルの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池セル20は他の種類の太陽電池セルであってもよい。例えば、PERC型の太陽電池セルであってもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、太陽電池モジュール1は、両主面で受光して発電する両面受光型の太陽電池モジュールであったが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池モジュール1は、片方の主面のみで受光して発電する片面受光型の太陽電池モジュールであってもよい。この場合、受光面とは反対側の主面側に位置する集電極31又は集電極32は、光電変換基板30の全面に面状に形成されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態では、太陽電池モジュール1は、太陽電池部5が縦方向Y(上下方向)に並んでいたが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池部5は、横方向X(左右方向)に並んでいてもよい。この場合、太陽電池モジュール1を90度回転させて縦横逆転させることが好ましい。
In the above embodiment, the
上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。 As long as the above-described embodiments fall within the technical scope of the present invention, the components may be freely substituted or added between the various embodiments.
1 太陽電池モジュール
2,3 透光性基材
10 光透過領域
15a 第1太陽電池群(第1並列接続群)
15b 第2太陽電池群(第2並列接続群)
20 太陽電池セル
20a 第1太陽電池セル
20b 第2太陽電池セル
20c 第3太陽電池セル
20d 第4太陽電池セル
20e 第5太陽電池セル
20f 第6太陽電池セル
25 第1主面
26 第2主面
31,31a~31f 第1集電極
32,32a~32d 第2集電極
50 第1バスバー電極部
60 第2バスバー電極部
80 第1角部
81 第2角部
REFERENCE SIGNS
15b Second solar cell group (second parallel connection group)
20
Claims (9)
各太陽電池セルは、第1主面と、第2主面を有し、前記第1主面側に第1集電極が設けられ、前記第2主面側に第2集電極が設けられており、
前記複数の太陽電池セルには、第1太陽電池セルと、第2太陽電池セルと、第3太陽電池セルがあり、
前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルは、離間して配置されており、
前記第3太陽電池セルは、第1集電極が、前記第1太陽電池セルの第2集電極と前記第2太陽電池セルの第2集電極とに跨って重なるように設けられ、前記第1太陽電池セルの第2集電極と前記第2太陽電池セルの第2集電極のそれぞれと電気的に接続されており、
前記2つの透光性基材の重なり方向に光を透過可能な光透過領域を有し、
前記光透過領域は、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルと前記第3太陽電池セルによって輪郭の一部が形成されている、太陽電池モジュール。 A solar cell module having a plurality of solar cells between two light-transmitting substrates,
Each solar cell has a first main surface and a second main surface, a first collector electrode is provided on the first main surface side, and a second collector electrode is provided on the second main surface side,
The plurality of solar cells includes a first solar cell, a second solar cell, and a third solar cell,
The first solar cell and the second solar cell are disposed at a distance from each other,
the third solar cell has a first collector electrode that is provided to overlap across the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell, and is electrically connected to each of the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell;
a light transmitting region capable of transmitting light in the overlapping direction of the two light-transmitting substrates;
A solar cell module, wherein a portion of the outline of the light transmitting region is formed by the first solar cell, the second solar cell, and the third solar cell when viewed from the overlapping direction of the two light-transmitting substrates.
前記第4太陽電池セルは、第2集電極が、前記第1太陽電池セルの第1集電極と前記第2太陽電池セルの第1集電極とに跨って重なるように設けられ、前記第1太陽電池セルの第1集電極と前記第2太陽電池セルの第1集電極のそれぞれと電気的に接続されており、
前記光透過領域は、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルと前記第3太陽電池セルと前記第4太陽電池セルによって囲まれている、請求項1に記載の太陽電池モジュール。 the plurality of solar cells includes a fourth solar cell;
the fourth solar cell is provided so that a second collector electrode overlaps the first collector electrode of the first solar cell and the first collector electrode of the second solar cell, and is electrically connected to each of the first collector electrode of the first solar cell and the first collector electrode of the second solar cell;
2. The solar cell module according to claim 1, wherein the light transmitting region is surrounded by the first solar cell, the second solar cell, the third solar cell, and the fourth solar cell when viewed from the overlapping direction of the two light-transmitting substrates.
前記2つの透光性基材の重なり方向における前記第3太陽電池セルの第1集電極と前記第1太陽電池セルの第2集電極の重畳面積は、前記バスバー電極部の面積の5%以上40%以下である、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 a first collector electrode of the third solar cell has a bus bar electrode portion extending across the second collector electrode of the first solar cell and the second collector electrode of the second solar cell,
3. The solar cell module according to claim 1, wherein an overlapping area of the first collector electrode of the third solar cell and the second collector electrode of the first solar cell in an overlapping direction of the two light-transmitting base materials is 5% to 40% of an area of the bus bar electrode portion.
前記第3太陽電池セルは、第2集電極が、第5太陽電池セルの第1集電極と第6太陽電池セルの第1集電極とに跨って重なるように設けられ、第5太陽電池セルの第1集電極と第6太陽電池セルの第1集電極のそれぞれと電気的に接続されている、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 The plurality of solar cells includes a fifth solar cell and a sixth solar cell,
3. The solar cell module according to claim 1, wherein the second collector electrode of the third solar cell is arranged to overlap across the first collector electrode of the fifth solar cell and the first collector electrode of the sixth solar cell, and is electrically connected to each of the first collector electrode of the fifth solar cell and the first collector electrode of the sixth solar cell.
前記第3太陽電池セルは、前記2つの透光性基材の重なり方向から視たときに、前記第1角部が前記第1太陽電池セルと重なっており、前記第2角部が前記第2太陽電池セルと重なっている、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 the third solar cell has a first corner portion and a second corner portion adjacent to each other;
3. The solar cell module according to claim 1, wherein, when viewed from the overlapping direction of the two translucent substrates, the first corner portion of the third solar cell overlaps with the first solar cell and the second corner portion of the third solar cell overlaps with the second solar cell.
前記第1並列接続群を構成する各太陽電池セルは、前記第2並列接続群を構成する太陽電池セルによって電気的に並列接続されている、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 a first parallel connection group in which a plurality of solar cells including the first solar cell and the second solar cell are electrically connected in parallel, and a second parallel connection group in which a plurality of solar cells including the third solar cell are electrically connected in parallel,
3 . The solar cell module according to claim 1 , wherein each of the solar cells constituting the first parallel-connection group is electrically connected in parallel by a solar cell constituting the second parallel-connection group.
前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第1並列接続群と、前記第3太陽電池セルを含む複数の太陽電池セルが電気的に並列接続された第2並列接続群を有し、
前記第1並列接続群に属する太陽電池セルの発電可能領域の総面積と、前記第2並列接続群に属する太陽電池セルの発電可能領域の総面積との差は、10%以下である、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。 Each solar cell has a power generation area capable of generating power by receiving light,
a first parallel connection group in which a plurality of solar cells including the first solar cell and the second solar cell are electrically connected in parallel, and a second parallel connection group in which a plurality of solar cells including the third solar cell are electrically connected in parallel,
3. The solar cell module according to claim 1, wherein a difference between a total area of the power generating regions of the solar cells belonging to the first parallel connection group and a total area of the power generating regions of the solar cells belonging to the second parallel connection group is 10% or less.
Publications (1)
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