JP3185889U - 太陽電池セル及び太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】直列電気抵抗が低下し、電流及びモジュールの出力が向上した、太陽電池セル及び太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】半導体基板と、半導体基板に配置された電極とを含み、電極は、正面メイングリッド電極１と、正面サブグリッド電極３と、背面メイングリッド電極とを含み、正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする太陽電池セル。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽エネルギー利用の分野に関し、特に、太陽電池セル及び太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールは、太陽電池セル、又はレーザーで切断されたサイズの異なる太陽電池を組み合わせて構成される。太陽電池セル１枚当りの電流と電圧はともに小さいため、まず、複数枚のセルを直列接続して高電圧を得、次に、複数枚のセルを並列接続して高電流を得た後、ダイオードを介して出力する。

特許文献１には、エポキシ樹脂バックシートと、太陽光発電素子と、ポリエチレンテレフタレートフィルムとを下から順に積層してなり、上述の各層の間にいずれも粘着・固定のための粘着剤がスプレーされ、前記太陽光発電素子は、太陽光発電用半導体ウェハと、太陽光発電用半導体ウェハの受光面に設けられた負電極タブと、太陽光発電用半導体ウェハの背面に設けられた正電極タブとを含み、前記正電極タブは隣接する太陽光発電用半導体ウェハの負電極タブと接続されて、複数の太陽光発電用半導体ウェハ同士を直列接続する太陽電池パネルモジュールが開示された。

中国実用新型公告第２０２１８９８１０号明細書

上述の特許文献１は、単位面積当たりの発電量が低下することなく、太陽電池セルの割れを低減できる太陽電池パネルを提供したが、下記の問題点がある。電池の正電極タブと隣接する太陽光発電用半導体ウェハの負電極タブとは一々対応して接続されるが、実用において、太陽電池セルと太陽電池モジュールの出力を向上させるために、太陽電池セルの受光面の電極タブの幅を小さくすることによって、受光面積を増加することが要求される一方、背面の電極タブの幅を大きくして背面半田テープの断面積を増加することによって、直列接続抵抗を低下させ、さらにモジュールの出力ロスを低減することも要求される。しかしながら、正電極タブと負電極タブとが一々対応する場合、一定の矛盾が生じるため、太陽電池セルと太陽電池モジュールの出力を最大限に向上させることは不可能である。また、受光面の電極タブは半田テープと接続される必要があるため、電極タブの幅が小さすぎると、半田テープの溶接に影響を与えて、局部で溶接漏れ、溶接不良が生じ、半田テープが電極タブと良好に溶接できないため、電極タブの電流収集に影響を与える。したがって、電極タブの幅、特に受光面の電池セルの幅は、太陽電池ジュール全体の出力を大きく左右し、製品設計の重要なパラメーターでもある。

本考案は、直列電気抵抗が低下し、電流及びモジュールの出力が向上した、新規の太陽電池セル及び太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本考案は、以下の構成を提供した。
本考案の太陽電池セルは、半導体基板と、前記半導体基板に配置された電極とを含み、前記電極は、正面メイングリッド電極と、正面サブグリッド電極と、背面メイングリッド電極とを含み、前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする。

また、本考案の太陽電池セルは、前記正面サブグリッド電極は、複数本であり、前記正面メイングリッド電極と斜めに交差するように配置されることが好ましい。
また、本考案の太陽電池セルは、前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、前記背面メイングリッド電極の幅は０．５ｍｍ〜４．０ｍｍであることが好ましい。
また、本考案の太陽電池セルは、前記正面メイングリッド電極と背面メイングリッド電極はともに、多区間の透かし模様の構造であることが好ましい。

本考案の太陽電池モジュールは、隣接して配置され且つ互いに接続された少なくとも２つの太陽電池セルと、前記２つの太陽電池セルを接続する半田テープとを含み、前記太陽電池セルは受光面と背面とを含み、前記受光面には、正面メイングリッド電極と、該正面メイングリッド電極と接続された正面サブグリッド電極とが配置され、前記背面には、背面メイングリッド電極が配置され、前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする。

また、本考案の太陽電池モジュールは、前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、前記正面サブグリッド電極は、複数本であり、前記正面メイングリッド電極と斜めに交差するように配置されることが好ましい。
また、本考案の太陽電池モジュールは、前記半田テープは、前記背面メイングリッド電極と接続された第１の半田テープと、前記第１の半田テープと直交するように配置される第２の半田テープとを含むことが好ましい。
また、本考案の太陽電池モジュールは、前記第１の半田テープの断面積は前記第２の半田テープの断面積より小さいことが好ましい。

本考案による有利な効果は、正面メイングリッド電極の幅を２．１〜３．０ｍｍとすることにより、溶接の品質を確保すると共に直列電気抵抗を低下させ、電流を向上させ、モジュールの出力を向上させて、太陽電池セルパネルの作動効率を大幅向上させることができることである。

本考案に係る実施例１の太陽電池セルの正面の構造模式図である。 本考案に係る実施例１の太陽電池セルの背面の構造模式図である。 本考案に係る実施例１の太陽電池セル接続体の背面の構造模式図である。 本考案に係る実施例２の太陽電池セルの正面の構造模式図である。 本考案に係る実施例２の太陽電池セルの背面の構造模式図である。 本考案に係る実施例２の太陽電池セル接続体の背面の構造模式図である。 本考案に係る実施例３の太陽電池セルの正面の構造模式図である。 本考案に係る実施例３の太陽電池セルの背面の構造模式図である。 本考案に係る実施例３の太陽電池セル接続体の背面の構造模式図である。

以下、図面を参照して、具体的な実施形態によって、本考案の構成についてさらに説明する。

実施例１
図１〜図３に示すように、本実施例において、本考案に係る太陽電池セルは半導体基板を含み、前記半導体基板の受光面は正面となる。前記半導体基板の正面には、電流を収集するための３本の正面メイングリッド電極１と、前記正面メイングリッド電極１と８５°をなすように接続された複数のサブグリッド電極３と、前記半導体基板の背面に配置された電流を収集するための４本の背面メイングリッド電極２が配置されている。前記３本の正面メイングリッド電極１のうち、真ん中の１本は半導体基板の中心軸に位置し、４本の背面メイングリッド電極２は半導体基板の背面に等間隔で分布している。正面メイングリッド電極１と前記背面メイングリッド電極２との位置はいずれも重なっていない。正面メイングリッド電極１の幅は２．４ｍｍであり、背面メイングリッド電極２の幅は３ｍｍである。正面メイングリッド電極１のいずれにも幅が２．４ｍｍの第１の半田テープ４が接続され、前記背面メイングリッド電極２と直交するように半導体基板を横断する１本の第２の半田テープ５が配置されている。前記第２の半田テープ５の幅は３ｍｍである。前記太陽電池モジュールは、３つの上記太陽電池セルを備える。前記３つの上記太陽電池セルの受光面を同じ方向に配置し、第１の太陽電池セル６上の第１の半田テープ４を第２の太陽電池セル７の第２の半田テープ５と溶接し、第２の太陽電池セル７上の第１の半田テープ４を第３の太陽電池セル８の第２の半田テープ５と溶接して、電池セル接続体を形成し、電池セル接続体の上面・下面のそれぞれをガラス、ＥＶＡフィルムで封止して、太陽電池モジュールが得られる。

実施例２
図４〜図６に示すように、本実施例において、本考案に係る太陽電池モジュールは半導体基板を含み、前記半導体基板の受光面は正面となる。前記半導体基板の正面には、電流を収集するための３本の正面メイングリッド電極１と、前記正面メイングリッド電極１と直交ように接続された複数のサブグリッド電極３と、前記半導体基板の背面に配置された電流を収集するための４本の背面メイングリッド電極２が配置されている。前記３本の正面メイングリッド電極１のうち、真ん中の１本は半導体基板の中心軸に位置し、４本の背面メイングリッド電極２は半導体基板の背面で非対称的に分布し、全体として半導体基板の中線から一方に１０ｍｍずれている。正面メイングリッド電極１と前記背面メイングリッド電極２との位置はいずれも重なっていない。正面メイングリッド電極１の幅は２．２ｍｍであり、背面メイングリッド電極２の幅は３．５ｍｍである。正面メイングリッド電極１のいずれにも幅が２．２ｍｍの第１の半田テープ４が接続され、前記背面メイングリッド電極２と直交するように半導体基板を横断する１本の第２の半田テープ５が配置されている。前記第２の半田テープ５の幅は３．５ｍｍである。前記太陽電池モジュールは、３つの上記太陽電池セルを備える。前記３つの上記太陽電池セルの受光面を同じ方向に配置し、第１の太陽電池セル６上の第１の半田テープ４を第２の太陽電池セル７の第２の半田テープ５と溶接し、第２の太陽電池セル７上の第１の半田テープ４を第３の太陽電池セル８の第２の半田テープ５と溶接して、電池セル接続体を形成し、電池セル接続体の上面・下面のそれぞれをガラス、ＥＶＡフィルムで封止して、太陽電池モジュールが得られる。

実施例３
図７〜図９に示すように、本実施例において、本考案に係る太陽電池モジュールは半導体基板を含み、前記半導体基板の受光面は正面となる。前記半導体基板の正面には、電流を収集するための３本の正面メイングリッド電極１と、前記正面メイングリッド電極１と直交ように接続された複数のサブグリッド電極３と、前記半導体基板の背面に配置された電流を収集するための４本の背面メイングリッド電極２が配置されている。前記３本の正面メイングリッド電極１のうち、真ん中の１本は半導体基板の中心軸に位置し、４本の背面メイングリッド電極２は半導体基板の背面に等間隔で分布している。正面メイングリッド電極１と前記背面メイングリッド電極２との位置はいずれも重なっていない。正面メイングリッド電極１は多区間の透かし模様の電極９で、８区間を有するものである。正面メイングリッド電極１の幅は２．１ｍｍであり、背面メイングリッド電極２の幅は４ｍｍである。正面メイングリッド電極１のいずれにも幅が２．１ｍｍの第１の半田テープ４が接続され、前記背面メイングリッド電極２と直交するように半導体基板を横断する１本の第２の半田テープ５が配置されている。前記第２の半田テープ５の幅は４ｍｍである。前記太陽電池モジュールは、３つの上記太陽電池セルを備える。前記３つの上記太陽電池セルの受光面を同じ方向に配置し、第１の太陽電池セル６上の第１の半田テープ４を第２の太陽電池セル７の第２の半田テープ５と溶接し、第２の太陽電池セル７上の第１の半田テープ４を第３の太陽電池セル８の第２の半田テープ５と溶接して、電池セル接続体を形成し、電池セル接続体の上面・下面のそれぞれをガラス、ＥＶＡフィルムで封止して、太陽電池モジュールが得られる。

以上、本考案について最良の実施の形態を参照して詳細に説明したが、実施形態はあくまでも例示的なものであり、これらに限定されない。また上述の説明は、本考案に基づきなしうる細部の修正或は変更など、いずれも本考案の請求の範囲に属するものとする。

１ 正面メイングリッド電極
２ 背面メイングリッド電極
３ サブグリッド電極
４ 第１の半田テープ
５ 第２の半田テープ
６ 第１の太陽電池セル
７ 第２の太陽電池セル
８ 第３の太陽電池セル
９ 多区間の透かし模様の電極

Claims (8)

1. 半導体基板と、前記半導体基板に配置された電極とを含む太陽電池セルにおいて、
   前記電極は、正面メイングリッド電極と、正面サブグリッド電極と、背面メイングリッド電極とを含み、
   前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする太陽電池セル。
2. 前記正面サブグリッド電極は、複数本であり、前記正面メイングリッド電極と斜めに交差するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
3. 前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、前記背面メイングリッド電極の幅は０．５ｍｍ〜４．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
4. 前記正面メイングリッド電極と背面メイングリッド電極はともに、多区間の透かし模様の構造であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セル。
5. 隣接して配置され且つ互いに接続された少なくとも２つの太陽電池セルと、前記２つの太陽電池セルを接続する半田テープとを含む太陽電池モジュールにおいて、
   前記太陽電池セルは受光面とその背面とを含み、前記受光面には、正面メイングリッド電極と、該正面メイングリッド電極と接続された正面サブグリッド電極とが配置され、前記背面には、背面メイングリッド電極が配置され、
   前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 前記正面メイングリッド電極の幅は２．１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、
   前記正面サブグリッド電極は、複数本であり、前記正面メイングリッド電極と斜めに交差するように配置されることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記半田テープは、前記背面メイングリッド電極と接続された第１の半田テープと、前記第１の半田テープと直交するように接続された第２の半田テープとを含むことを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記第１の半田テープの断面積は前記第２の半田テープの断面積より小さいことを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュール。