JP3479728B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池モジュールに関
し、特に耐電圧特性を向上させ、さらに光電変換効率向
上をおこなわせる太陽電池モジュールの構造に関する。
し、特に耐電圧特性を向上させ、さらに光電変換効率向
上をおこなわせる太陽電池モジュールの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電は石油代替のエネルギー源の
本命の一つとして期待されており、特に非晶質太陽電池
はガラス基板上に１又は複数の太陽電池セルを直接形成
することが可能である等の特徴を有し、大幅なコストダ
ウンが期待されている技術である。基板上に１又は複数
の太陽電池セルを一体的に形成することのメリットの一
つとしては、太陽電池セル間の配線等で太陽光を起電力
に変換させる面積の損失となる部分が極小化でき、光電
変換面積効率の向上が期待できることが挙げられる。し
かしながら、その一方で絶縁部分の面積も減るため、高
い絶縁性能を維持しつつ光電変換面積損失を極小化する
ことが非常に大きな課題であった。本発明は高い絶縁性
能と光電変換面積損失の極小化を両立した高性能な太陽
電池モジュール構造の実現を目的としている。
本命の一つとして期待されており、特に非晶質太陽電池
はガラス基板上に１又は複数の太陽電池セルを直接形成
することが可能である等の特徴を有し、大幅なコストダ
ウンが期待されている技術である。基板上に１又は複数
の太陽電池セルを一体的に形成することのメリットの一
つとしては、太陽電池セル間の配線等で太陽光を起電力
に変換させる面積の損失となる部分が極小化でき、光電
変換面積効率の向上が期待できることが挙げられる。し
かしながら、その一方で絶縁部分の面積も減るため、高
い絶縁性能を維持しつつ光電変換面積損失を極小化する
ことが非常に大きな課題であった。本発明は高い絶縁性
能と光電変換面積損失の極小化を両立した高性能な太陽
電池モジュール構造の実現を目的としている。
【０００３】ところで、図５は従来技術における太陽電
池モジュール１の断面構造の概略を示した図である。こ
の太陽電池モジュール１はガラス基板２上に非晶質太陽
電池セル群３と、取出し電極部４が形成されていて、こ
れら非晶質太陽電池セル群３と取出し電極４は封止樹脂
層５及び保護フィルム６によって覆われ、更に、モジュ
ール周辺部は機械的強度の補強のために外枠７が取り付
けられている。この外枠７は強度、耐候性等の観点から
一般的には金属が用いられ、安全性の観点からアース電
極８に接地されているため、外枠７部分と、隣接する取
出し電極４との間には非常に高い電圧がかかることにな
る。
池モジュール１の断面構造の概略を示した図である。こ
の太陽電池モジュール１はガラス基板２上に非晶質太陽
電池セル群３と、取出し電極部４が形成されていて、こ
れら非晶質太陽電池セル群３と取出し電極４は封止樹脂
層５及び保護フィルム６によって覆われ、更に、モジュ
ール周辺部は機械的強度の補強のために外枠７が取り付
けられている。この外枠７は強度、耐候性等の観点から
一般的には金属が用いられ、安全性の観点からアース電
極８に接地されているため、外枠７部分と、隣接する取
出し電極４との間には非常に高い電圧がかかることにな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】太陽電池モジュール１
の絶縁耐圧としては、例えばＪＩＳ等の試験では太陽電
池システム電圧の２倍＋１kVの電圧印可に対して絶縁破
壊を起こさないことが判定基準として記されている。一
方、取出し電極４部分は光起電力には寄与しない部分で
あるため、光電変換面積損失低減という観点からは外枠
７とモジュール１の接合部分内に納めることが望まれる
が、裏面封止樹脂層５としては応力緩和等の観点から一
般的にはＥＶＡ、シリコン樹脂等のようなゴム弾性のあ
る柔らかい樹脂が用いられているため、外枠７の取付け
の際に、外枠７と取出し電極４が接触し、又は両者の間
隔が狭くなり、絶縁耐圧が低下する等の問題が生じるこ
とがある。そこで、取出し電極４は図５に示すように、
外枠７と重ならない位置に配設せざるをえなかった。そ
の結果、基板一体型構造にもかかわらず、光電変換面積
損失が大きいという欠点を有していた。
の絶縁耐圧としては、例えばＪＩＳ等の試験では太陽電
池システム電圧の２倍＋１kVの電圧印可に対して絶縁破
壊を起こさないことが判定基準として記されている。一
方、取出し電極４部分は光起電力には寄与しない部分で
あるため、光電変換面積損失低減という観点からは外枠
７とモジュール１の接合部分内に納めることが望まれる
が、裏面封止樹脂層５としては応力緩和等の観点から一
般的にはＥＶＡ、シリコン樹脂等のようなゴム弾性のあ
る柔らかい樹脂が用いられているため、外枠７の取付け
の際に、外枠７と取出し電極４が接触し、又は両者の間
隔が狭くなり、絶縁耐圧が低下する等の問題が生じるこ
とがある。そこで、取出し電極４は図５に示すように、
外枠７と重ならない位置に配設せざるをえなかった。そ
の結果、基板一体型構造にもかかわらず、光電変換面積
損失が大きいという欠点を有していた。
【０００５】そこで、本発明者らは上記問題を解決する
ために鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
ために鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る太陽電池モ
ジュールの要旨とするところは、ガラス基板上に積層形
成された複数個の第１の電極と非晶質を含む半導体起電
力層と第２の電極から成る太陽電池セルが該ガラス基板
上で直列及び／又は並列に接続してなる太陽電池セル群
と、該太陽電池セル群から出力を取出すために該ガラス
基板上の太陽電池セル群近傍に形成された取出し電極
と、該ガラス基板上に形成された太陽電池セル群及び取
出し電極の外部を覆う封止樹脂層と、該ガラス基板と封
止樹脂層の外周部に取り付けられて該ガラス基板の外周
部前面を覆う前枠を有する外枠を備えて成る太陽電池モ
ジュールであって、前記太陽電池セル群近傍の取出し電
極を覆う封止樹脂層中にスペーサーが配設されているこ
とにある。
ジュールの要旨とするところは、ガラス基板上に積層形
成された複数個の第１の電極と非晶質を含む半導体起電
力層と第２の電極から成る太陽電池セルが該ガラス基板
上で直列及び／又は並列に接続してなる太陽電池セル群
と、該太陽電池セル群から出力を取出すために該ガラス
基板上の太陽電池セル群近傍に形成された取出し電極
と、該ガラス基板上に形成された太陽電池セル群及び取
出し電極の外部を覆う封止樹脂層と、該ガラス基板と封
止樹脂層の外周部に取り付けられて該ガラス基板の外周
部前面を覆う前枠を有する外枠を備えて成る太陽電池モ
ジュールであって、前記太陽電池セル群近傍の取出し電
極を覆う封止樹脂層中にスペーサーが配設されているこ
とにある。
【０００７】かかる太陽電池モジュールにおいて、前記
スペーサーの厚さが、５０μｍ以上５００μｍ以下であ
ることにある。
スペーサーの厚さが、５０μｍ以上５００μｍ以下であ
ることにある。
【０００８】また、かかる太陽電池モジュールにおい
て、前記スペーサーが、ガラス繊維を布状に織ったガラ
スファイバーシート、ガラス繊維を板状に成型したガラ
スマット、又はガラス繊維を紙状に成型した不織布、又
はこれらを重ね合わせたものであることにある。
て、前記スペーサーが、ガラス繊維を布状に織ったガラ
スファイバーシート、ガラス繊維を板状に成型したガラ
スマット、又はガラス繊維を紙状に成型した不織布、又
はこれらを重ね合わせたものであることにある。
【０００９】更に、かかる太陽電池モジュールにおい
て、前記取出し電極は、太陽電池セル群近傍にあり、前
記外枠の前枠とガラス基板との接合部分に隠れる位置関
係にあることが条件となる。
て、前記取出し電極は、太陽電池セル群近傍にあり、前
記外枠の前枠とガラス基板との接合部分に隠れる位置関
係にあることが条件となる。
【００１０】更に、かかる太陽電池モジュールにおい
て、前記太陽電池モジュールを構成する外枠がアルミニ
ウム又は鉄を主成分とする金属でできていることにあ
る。
て、前記太陽電池モジュールを構成する外枠がアルミニ
ウム又は鉄を主成分とする金属でできていることにあ
る。
【００１１】
【作用】本発明に係る太陽電池モジュールは、ガラス基
板上に形成された太陽電池セル群及び取出し電極を封止
する封止樹脂層の中にガラスファイバーシートやガラス
ファイバーマット等から成るスペーサーが埋設されてい
て、特に取出し電極の部分がそのスペーサーによって覆
われている。そのため、ガラス基板と封止樹脂層の外周
部に外枠を取り付けたとき、取出し電極と外枠の間隔は
スペーサーの存在により、その厚さ以下になることはな
い。したがって、あらかじめ要求される絶縁耐圧に従っ
て、スペーサーの厚さを選べば、取出し電極が外枠の中
に入っても所定の耐電圧を確保することが可能であり、
また、光電変換面積損失を極小に押さえることが可能で
ある。
板上に形成された太陽電池セル群及び取出し電極を封止
する封止樹脂層の中にガラスファイバーシートやガラス
ファイバーマット等から成るスペーサーが埋設されてい
て、特に取出し電極の部分がそのスペーサーによって覆
われている。そのため、ガラス基板と封止樹脂層の外周
部に外枠を取り付けたとき、取出し電極と外枠の間隔は
スペーサーの存在により、その厚さ以下になることはな
い。したがって、あらかじめ要求される絶縁耐圧に従っ
て、スペーサーの厚さを選べば、取出し電極が外枠の中
に入っても所定の耐電圧を確保することが可能であり、
また、光電変換面積損失を極小に押さえることが可能で
ある。
【００１２】
【実施例】次に、本発明に係る太陽電池モジュールの実
施例を図面に基づいて詳しく説明する。
施例を図面に基づいて詳しく説明する。
【００１３】図１に示すように、太陽電池モジュール１
０はガラス基板１２上に積層形成された太陽電池セルが
直列及び／又は並列に接続してなる太陽電池セル群１４
と、太陽電池セル群１４から出力を取出すためにガラス
基板１２上太陽電池セル群近傍に形成された取出し電極
１６と、ガラス基板１２上に形成された太陽電池セル群
１４及び取出し電極１６の外部を覆う封止樹脂層１８
と、ガラス基板１２と封止樹脂層１８の外周部に取り付
けられてガラス基板１２の外周部前面を覆う前枠２０を
有する外枠２２と、取出し電極１６を覆う封止樹脂層１
８中に配設されるスペーサー２４とから構成されてい
る。
０はガラス基板１２上に積層形成された太陽電池セルが
直列及び／又は並列に接続してなる太陽電池セル群１４
と、太陽電池セル群１４から出力を取出すためにガラス
基板１２上太陽電池セル群近傍に形成された取出し電極
１６と、ガラス基板１２上に形成された太陽電池セル群
１４及び取出し電極１６の外部を覆う封止樹脂層１８
と、ガラス基板１２と封止樹脂層１８の外周部に取り付
けられてガラス基板１２の外周部前面を覆う前枠２０を
有する外枠２２と、取出し電極１６を覆う封止樹脂層１
８中に配設されるスペーサー２４とから構成されてい
る。
【００１４】ここでより具体的に説明すると、図２に示
すように、太陽電池セル群１４はガラス基板１２上に順
次積層しパターン化して形成された複数個の第１の電極
である透明導電膜２６と、アモルファスシリコンa-Siな
どから成る非晶質を含む半導体起電力層２８と、第２の
電極である裏面金属電極３０とから成る太陽電池セル３
２がガラス基板１２上で直列及び／又は並列に接続して
構成されている。
すように、太陽電池セル群１４はガラス基板１２上に順
次積層しパターン化して形成された複数個の第１の電極
である透明導電膜２６と、アモルファスシリコンa-Siな
どから成る非晶質を含む半導体起電力層２８と、第２の
電極である裏面金属電極３０とから成る太陽電池セル３
２がガラス基板１２上で直列及び／又は並列に接続して
構成されている。
【００１５】これらのうち、透明導電膜２６としては通
常膜厚０．５から１μｍ厚の二酸化錫膜やＩＴＯ等が使
用されるが、特にこれに限定されるものではない。一
方、裏面金属電極３０としては、Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇ等を
主成分とした金属膜、あるいはＺｎＯ，ＩＴＯ等の透明
導電膜と前記金属膜との複層膜等が使用されるが、特に
これらに限定されるものではない。また、非晶質を含む
半導体起電力層２８は主として非晶質シリコン半導体に
よって構成され、この非晶質シリコン半導体層は非晶質
シリコンa-Si，水素化非晶質シリコンa-Si:H，水素化非
晶質シリコンカーバイドa-SiC:H,非晶質シリコンナイト
ライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズ
などの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導
体の非晶質あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ
型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、シ
ョットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型
などに構成した半導体層が用いられる。その他、半導体
起電力層２８はCdS系、GaAs系、InP 系などであっても
良く、なんら限定されない。
常膜厚０．５から１μｍ厚の二酸化錫膜やＩＴＯ等が使
用されるが、特にこれに限定されるものではない。一
方、裏面金属電極３０としては、Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇ等を
主成分とした金属膜、あるいはＺｎＯ，ＩＴＯ等の透明
導電膜と前記金属膜との複層膜等が使用されるが、特に
これらに限定されるものではない。また、非晶質を含む
半導体起電力層２８は主として非晶質シリコン半導体に
よって構成され、この非晶質シリコン半導体層は非晶質
シリコンa-Si，水素化非晶質シリコンa-Si:H，水素化非
晶質シリコンカーバイドa-SiC:H,非晶質シリコンナイト
ライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズ
などの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導
体の非晶質あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ
型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、シ
ョットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型
などに構成した半導体層が用いられる。その他、半導体
起電力層２８はCdS系、GaAs系、InP 系などであっても
良く、なんら限定されない。
【００１６】これら透明導電膜２６、裏面金属電極３０
及び半導体起電力層２８のパターニング方法としては、
レーザー等の高エネルギービームを用いる方法が一般的
であるが、特にこれらに限定されるものはなく、たとえ
ばフォトリソグラフィ法やマスク法等の他、これらを併
用して用いることができる。また、パターン形状や構造
は図示する構造のものに限定されず、種々の形状・構造
の太陽電池セル群１４を用いることができる。
及び半導体起電力層２８のパターニング方法としては、
レーザー等の高エネルギービームを用いる方法が一般的
であるが、特にこれらに限定されるものはなく、たとえ
ばフォトリソグラフィ法やマスク法等の他、これらを併
用して用いることができる。また、パターン形状や構造
は図示する構造のものに限定されず、種々の形状・構造
の太陽電池セル群１４を用いることができる。
【００１７】次に、ガラス基板１２の端部には出力を取
出すため、太陽電池セル群近傍に取出し電極１６が設け
られる。取出し電極１６としては一般的には１０から５
０μｍ厚程度の厚さの銅箔の上に、半田コートしたもの
が使用されるが、特にこれに限定されるものではない。
また、取出し電極１６の配設位置はガラス基板１２の端
部で、極力外周側に設定され、特に太陽電池セル群近傍
であれば、ガラス基板１２の外周部に設けられる外枠２
２とガラス基板１２との接合部分に隠れるような位置、
すなわち外枠２２のガラス基板１２の外周部前面を覆う
前枠２０によって隠れるような位置に設定される。
出すため、太陽電池セル群近傍に取出し電極１６が設け
られる。取出し電極１６としては一般的には１０から５
０μｍ厚程度の厚さの銅箔の上に、半田コートしたもの
が使用されるが、特にこれに限定されるものではない。
また、取出し電極１６の配設位置はガラス基板１２の端
部で、極力外周側に設定され、特に太陽電池セル群近傍
であれば、ガラス基板１２の外周部に設けられる外枠２
２とガラス基板１２との接合部分に隠れるような位置、
すなわち外枠２２のガラス基板１２の外周部前面を覆う
前枠２０によって隠れるような位置に設定される。
【００１８】次いで、太陽電池モジュール１０の絶縁
性、耐電圧性、耐候性等を確保するために、ガラス基板
１２の裏面側を封止する封止樹脂層１８、スペーサー２
４及び保護フィルム３４が配設形成される。ここで、封
止樹脂層１８を形成する封止樹脂としては、エチレンと
酢酸ビニルの共重合体であるエチレンビニルアセテート
（ＥＶＡ）やシリコン、ポリビニルブチラート等が用い
られるが、特にこの樹脂に限定されるものはない。
性、耐電圧性、耐候性等を確保するために、ガラス基板
１２の裏面側を封止する封止樹脂層１８、スペーサー２
４及び保護フィルム３４が配設形成される。ここで、封
止樹脂層１８を形成する封止樹脂としては、エチレンと
酢酸ビニルの共重合体であるエチレンビニルアセテート
（ＥＶＡ）やシリコン、ポリビニルブチラート等が用い
られるが、特にこの樹脂に限定されるものはない。
【００１９】また、スペーサー２４としては、ガラス繊
維を布状に織ったガラスファイバーシートや、ガラス繊
維を板状に成型したガラスマット、又はガラス繊維を紙
状に成型した不織布、又はこれらを重ね合わせたもの等
が用いられ、その他セラミック繊維等を同様に構成した
ものが用いられても良い。スペーサー２４はあらかじめ
封止樹脂層１８を構成する封止樹脂が含浸させられてい
るのが好ましく、またスペーサー２４の厚さは封止樹脂
の絶縁耐圧とモジュールに必要な耐電圧から取出し電極
１６と外枠２２の間隔に要求される以上の厚さに設定さ
れ、特に５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内で設定さ
れるのが好ましい。
維を布状に織ったガラスファイバーシートや、ガラス繊
維を板状に成型したガラスマット、又はガラス繊維を紙
状に成型した不織布、又はこれらを重ね合わせたもの等
が用いられ、その他セラミック繊維等を同様に構成した
ものが用いられても良い。スペーサー２４はあらかじめ
封止樹脂層１８を構成する封止樹脂が含浸させられてい
るのが好ましく、またスペーサー２４の厚さは封止樹脂
の絶縁耐圧とモジュールに必要な耐電圧から取出し電極
１６と外枠２２の間隔に要求される以上の厚さに設定さ
れ、特に５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内で設定さ
れるのが好ましい。
【００２０】たとえばスペーサー２４に含浸させられる
封止樹脂がＥＶＡの場合、絶縁耐圧が３０ｋＶ／mmであ
ることから、５０μｍ以上の厚さがあれば、一般的な太
陽電池モジュール１０に要求される絶縁耐圧である１．
５ｋＶ以上の耐電圧を確保することができる。また、ス
ペーサー２４としてガラスファイバーシートを用いる場
合、ガラスファイバーシートの厚さを封止樹脂層１８の
厚さ以上にすると、ガラス基板１２あるいは保護フィル
ム３４に対する接着性を低下させるため、通常の封止樹
脂の厚さである５００μｍ以上の厚さのガラスファイバ
ーシートを用いることは好ましくない。更に、上述の実
施例ではガラス繊維を布状に織ったいわゆるガラスファ
イバーシートに封止樹脂を含浸させているが、特にこれ
に限定されるものではなく、ガラス繊維を封止樹脂以外
の糊で板状に固めたガラスファイバーマットのようなも
のであっても良い。
封止樹脂がＥＶＡの場合、絶縁耐圧が３０ｋＶ／mmであ
ることから、５０μｍ以上の厚さがあれば、一般的な太
陽電池モジュール１０に要求される絶縁耐圧である１．
５ｋＶ以上の耐電圧を確保することができる。また、ス
ペーサー２４としてガラスファイバーシートを用いる場
合、ガラスファイバーシートの厚さを封止樹脂層１８の
厚さ以上にすると、ガラス基板１２あるいは保護フィル
ム３４に対する接着性を低下させるため、通常の封止樹
脂の厚さである５００μｍ以上の厚さのガラスファイバ
ーシートを用いることは好ましくない。更に、上述の実
施例ではガラス繊維を布状に織ったいわゆるガラスファ
イバーシートに封止樹脂を含浸させているが、特にこれ
に限定されるものではなく、ガラス繊維を封止樹脂以外
の糊で板状に固めたガラスファイバーマットのようなも
のであっても良い。
【００２１】封止樹脂を含浸させたスペーサー２４をガ
ラス基板１２の裏面側に配設して封止樹脂によって封止
する方法としては、あらかじめスペーサー２４に封止樹
脂を充分含浸させるとともに表面に付着させた封止樹脂
をガラス基板１２の太陽電池セル群１４及び太陽電池セ
ル群近傍の取出し電極１６側に張り付ける方法や、ある
いはシート状に成型した熱可塑性の封止樹脂とスペーサ
ー２４とをガラス基板１２上に重ね合わせて加熱圧着し
て、封止樹脂をスペーサー２４に含浸させるとともにガ
ラス基板１２及びその上の太陽電池セル群１４等に張り
付ける方法等が考えられるが、特にこれらに限定される
ものではない。
ラス基板１２の裏面側に配設して封止樹脂によって封止
する方法としては、あらかじめスペーサー２４に封止樹
脂を充分含浸させるとともに表面に付着させた封止樹脂
をガラス基板１２の太陽電池セル群１４及び太陽電池セ
ル群近傍の取出し電極１６側に張り付ける方法や、ある
いはシート状に成型した熱可塑性の封止樹脂とスペーサ
ー２４とをガラス基板１２上に重ね合わせて加熱圧着し
て、封止樹脂をスペーサー２４に含浸させるとともにガ
ラス基板１２及びその上の太陽電池セル群１４等に張り
付ける方法等が考えられるが、特にこれらに限定される
ものではない。
【００２２】更に、保護フィルム３４としては耐候性等
の観点からフッ素系樹脂フィルムが好ましいが、その他
ポリエチレンテレフタレートフィルム、あるいはこれら
のフィルムの間にアルミニウムなどの金属箔をラミネー
トした三層構造のフィルム等を用いることができ、特に
これらに限定されるものではない。また、太陽電池モジ
ュール１０の用途によっては保護フィルム３４を省くこ
とも可能である。
の観点からフッ素系樹脂フィルムが好ましいが、その他
ポリエチレンテレフタレートフィルム、あるいはこれら
のフィルムの間にアルミニウムなどの金属箔をラミネー
トした三層構造のフィルム等を用いることができ、特に
これらに限定されるものではない。また、太陽電池モジ
ュール１０の用途によっては保護フィルム３４を省くこ
とも可能である。
【００２３】次に、上記封止樹脂層１８によって封止さ
れたガラス基板１２の外周部には、ガラス基板１２等を
補強するとともに太陽電池モジュール１０を屋根やその
他の架台等に取り付けるために外枠２２が取り付けられ
る。外枠２２の材質としては耐候性、価格の観点から通
常金属、特にアルミニウムやその合金、ステンレススチ
ール等の鉄を主成分とする金属等が好ましいが、特にこ
れに限定されるものではない。
れたガラス基板１２の外周部には、ガラス基板１２等を
補強するとともに太陽電池モジュール１０を屋根やその
他の架台等に取り付けるために外枠２２が取り付けられ
る。外枠２２の材質としては耐候性、価格の観点から通
常金属、特にアルミニウムやその合金、ステンレススチ
ール等の鉄を主成分とする金属等が好ましいが、特にこ
れに限定されるものではない。
【００２４】外枠２２とモジュールの接合部分は特に限
定されないが、機械的強度、発電面積の損失等の観点か
ら、ガラス基板１２の端部から約５mm程度とするのが好
ましく、外枠２２に一体的に形成される前枠２０の寸法
が設定される。一方、太陽光を起電力に変換させる発電
面積の損失を極小とするため、取出し電極１６の部分が
接合部である前枠２０の部分に隠れるように、太陽電池
セル群近傍に取出し電極１６の位置が設定される。この
ような構造とすることにより、外枠２２とモジュールの
接合部以外はすべて発電に有効な部分とすることが可能
となる。その結果、通常の大きさの太陽電池モジュール
１０において、約５％の有効発電面積を増加させること
ができる。
定されないが、機械的強度、発電面積の損失等の観点か
ら、ガラス基板１２の端部から約５mm程度とするのが好
ましく、外枠２２に一体的に形成される前枠２０の寸法
が設定される。一方、太陽光を起電力に変換させる発電
面積の損失を極小とするため、取出し電極１６の部分が
接合部である前枠２０の部分に隠れるように、太陽電池
セル群近傍に取出し電極１６の位置が設定される。この
ような構造とすることにより、外枠２２とモジュールの
接合部以外はすべて発電に有効な部分とすることが可能
となる。その結果、通常の大きさの太陽電池モジュール
１０において、約５％の有効発電面積を増加させること
ができる。
【００２５】得られた太陽電池モジュール１０につい
て、取出し電極１６と外枠２２の間に１．５ｋＶを１分
間印可したところ、特に絶縁破壊されることはなく、良
好な耐電圧特性を示した。
て、取出し電極１６と外枠２２の間に１．５ｋＶを１分
間印可したところ、特に絶縁破壊されることはなく、良
好な耐電圧特性を示した。
【００２６】以上、本発明に係る太陽電池モジュールの
実施例を詳述したが、本発明は上述の実施例に限定され
るものではない。
実施例を詳述したが、本発明は上述の実施例に限定され
るものではない。
【００２７】たとえば上述の実施例ではガラスファイバ
ーシート等から構成されるスペーサー２４をガラス基板
１２の裏面全面に配設したが、本発明においては図３に
示すように、スペーサー３６は可能な限り取出し電極１
６の太陽電池セル群近傍部分までを覆うように配設され
れば足りる。すなわち、耐電圧を確保するという観点か
らは取出し電極１６を覆う上方にあれば充分である。
ーシート等から構成されるスペーサー２４をガラス基板
１２の裏面全面に配設したが、本発明においては図３に
示すように、スペーサー３６は可能な限り取出し電極１
６の太陽電池セル群近傍部分までを覆うように配設され
れば足りる。すなわち、耐電圧を確保するという観点か
らは取出し電極１６を覆う上方にあれば充分である。
【００２８】また、図４に示すように、必要ならば、ガ
ラス基板１２上に形成された取出し電極１６の上だけで
なく、ガラス基板１２の端部側の周囲についてもスペー
サー３８によって覆われるように配設してもよい。かか
る構成により、スペーサー３８が有する耐電圧により耐
電圧特性を向上させることができるため、取出し電極１
６の形成位置をガラス基板１２の端部側に極力寄せるこ
とができる。したがって、さらに太陽光を起電力に変換
させる発電面積を広くすることができる。
ラス基板１２上に形成された取出し電極１６の上だけで
なく、ガラス基板１２の端部側の周囲についてもスペー
サー３８によって覆われるように配設してもよい。かか
る構成により、スペーサー３８が有する耐電圧により耐
電圧特性を向上させることができるため、取出し電極１
６の形成位置をガラス基板１２の端部側に極力寄せるこ
とができる。したがって、さらに太陽光を起電力に変換
させる発電面積を広くすることができる。
【００２９】以上、本発明の実施例を図面を参照しつつ
説明したが、本発明は図示した例示に限定されるもので
はない。たとえば、スペーサーはガラス繊維等の１種の
材料で構成しても良いが、２種以上の繊維等を混合して
形成したり、２種以上のシートやフィルム等を積層して
構成したりしても良い。また、スペーサーに封止樹脂を
含浸させるのも良いが、スペーサーには耐電圧特性を向
上させる樹脂や薬剤などを含浸させて用いても良いのは
言うまでもない。更に、スペーサーと保護フィルムとを
あらかじめ積層しておき、かかる積層体をガラス基板の
裏面側に配設するようにしても良い。
説明したが、本発明は図示した例示に限定されるもので
はない。たとえば、スペーサーはガラス繊維等の１種の
材料で構成しても良いが、２種以上の繊維等を混合して
形成したり、２種以上のシートやフィルム等を積層して
構成したりしても良い。また、スペーサーに封止樹脂を
含浸させるのも良いが、スペーサーには耐電圧特性を向
上させる樹脂や薬剤などを含浸させて用いても良いのは
言うまでもない。更に、スペーサーと保護フィルムとを
あらかじめ積層しておき、かかる積層体をガラス基板の
裏面側に配設するようにしても良い。
【００３０】また、本発明に係る太陽電池モジュールは
屋根や架台等に取り付けられて使用されるが、外枠の形
状・構造・寸法を適宜設定することによって、家屋の屋
根材や壁面材等として直接取り付けることができるよう
に構成しても良い。
屋根や架台等に取り付けられて使用されるが、外枠の形
状・構造・寸法を適宜設定することによって、家屋の屋
根材や壁面材等として直接取り付けることができるよう
に構成しても良い。
【００３１】更に、取出し電極は太陽電池セル群近傍部
であって、外枠とガラス基板との接続部分にその全部が
隠れるように配設されるのが好ましいが、その一部が接
続部分からはみ出した状態であっても差し支えない。そ
の他、本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池
セル群はガラス基板１２の上に直接形成していたが、太
陽電池セル群を別のガラス基板の上に形成し、その１又
は複数の太陽電池セル群を別の大面積のガラス基板上に
配設し、樹脂で封止して構成しても良い。同様にして、
本発明の太陽電池モジュールは結晶系の太陽電池セルに
ついても適用し得るものである等、本発明はその趣旨を
逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改
良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
であって、外枠とガラス基板との接続部分にその全部が
隠れるように配設されるのが好ましいが、その一部が接
続部分からはみ出した状態であっても差し支えない。そ
の他、本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池
セル群はガラス基板１２の上に直接形成していたが、太
陽電池セル群を別のガラス基板の上に形成し、その１又
は複数の太陽電池セル群を別の大面積のガラス基板上に
配設し、樹脂で封止して構成しても良い。同様にして、
本発明の太陽電池モジュールは結晶系の太陽電池セルに
ついても適用し得るものである等、本発明はその趣旨を
逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改
良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係る太陽電池モジュールは、取
出し電極の部分にスペーサーが配設されて覆っているた
め、取出し電極と外枠との間の耐電圧をスペーサーの厚
み等を設定することより任意の値で確保することができ
る。したがって、耐電圧特性が高い太陽電池モジュール
を得ることができる。また、かかるスペーサーを用いる
ことによって耐電圧特性を確保することができるため、
取出し電極を外枠の近傍部に配設することが可能とな
り、その結果、面積効率が高い、すなわち、光電変換効
率の高い太陽電池モジュールの作製が可能となる。
出し電極の部分にスペーサーが配設されて覆っているた
め、取出し電極と外枠との間の耐電圧をスペーサーの厚
み等を設定することより任意の値で確保することができ
る。したがって、耐電圧特性が高い太陽電池モジュール
を得ることができる。また、かかるスペーサーを用いる
ことによって耐電圧特性を確保することができるため、
取出し電極を外枠の近傍部に配設することが可能とな
り、その結果、面積効率が高い、すなわち、光電変換効
率の高い太陽電池モジュールの作製が可能となる。
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの一実施例を
説明するための要部断面説明図である。
説明するための要部断面説明図である。
【図２】図１に示す太陽電池セル群の一実施例を示す要
部断面説明図である。
部断面説明図である。
【図３】本発明に係る太陽電池モジュールの他の実施例
を説明するための要部断面説明図である。
を説明するための要部断面説明図である。
【図４】本発明に係る太陽電池モジュールの更に他の実
施例を説明するための要部断面説明図である。
施例を説明するための要部断面説明図である。
【図５】従来の太陽電池モジュールの一例を示す要部断
面説明図である。
面説明図である。
１０；太陽電池モジュール
１２；ガラス基板
１４；太陽電池セル群
１６；取出し電極
１８；封止樹脂層
２０；前枠
２２；外枠
２４，３６，３８；スペーサー
２６；透明導電膜（第１の電極）
２８；半導体起電力層
３０；裏面金属電極（第２の電極）
３２；太陽電池セル
３４；保護フィルム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山岸 英雄
京都府綴喜郡田辺町田辺狐川153の１
(56)参考文献 特開 平５−82820（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−1875（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−27378（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−71276（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−58277（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−85300（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 31/04 - 31/078
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス基板上に積層形成された複数個の
第１の電極と非晶質を含む半導体起電力層と第２の電極
から成る太陽電池セルが該ガラス基板上で直列及び／又
は並列に接続してなる太陽電池セル群と、該太陽電池セ
ル群から出力を取り出すために該ガラス基板上の太陽電
池セル群近傍に形成された取出し電極と、該ガラス基板
上に形成された太陽電池セル群及び取出し電極の外部を
覆う封止樹脂層と、該ガラス基板と封止樹脂層の外周部
に取り付けられて該ガラス基板の外周部前面を覆う前枠
を有する外枠を備えて成る太陽電池モジュールであっ
て、太陽電池セル群近傍の前記取出し電極を覆う封止樹
脂層中にスペーサーが配設されていることを特徴とする
太陽電池モジュール。 - 【請求項２】 前記スペーサーの厚さが、５０μｍ以上
５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
する太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 前記取出し電極は、前記外枠とガラス基
板との接合部分に隠れる位置関係にあることを特徴とす
る請求項１乃至請求項２のいずれかに記載する太陽電池
モジュール。 - 【請求項４】 前記太陽電池モジュールを構成する外枠
がアルミニウム又は鉄を主成分とする金属でできている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載する太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24721894A JP3479728B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24721894A JP3479728B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883923A JPH0883923A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3479728B2 true JP3479728B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=17160210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24721894A Expired - Lifetime JP3479728B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3479728B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209474A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Canon Inc | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| JP4537515B2 (ja) * | 1999-08-13 | 2010-09-01 | 株式会社カネカ | 太陽電池モデュールの製造方法 |
| JP4848085B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2011-12-28 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール |
| JP4650971B2 (ja) * | 2000-11-15 | 2011-03-16 | 株式会社カネカ | 薄膜太陽電池の裏面封止方法 |
| EP2061089A1 (en) | 2006-09-08 | 2009-05-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar battery panel and method for manufacturing solar battery panel |
| KR101142826B1 (ko) * | 2009-10-27 | 2012-05-08 | 한국철강 주식회사 | 광기전력 장치 및 광기전력 장치의 제조 방법 |
| JP6518164B2 (ja) * | 2015-04-06 | 2019-05-22 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP24721894A patent/JP3479728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0883923A (ja) | 1996-03-26 |
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