JP4875124B2

JP4875124B2 - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP4875124B2
Application number: JP2009215897A
Authority: JP
Inventors: 和亮龍見; 浩司宮田; 宏之中西; 真大沖田; 政人横林
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Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
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Description

本発明は、太陽電池モジュール基板および太陽電池モジュールに関する。

シリコンをベースとする太陽電池セルは、１つあたりの起電力が０．５Ｖ程度であり、１つの太陽電池の起電力では、所望の電気回路を動かすには足りないことがある。そのため、複数の太陽電池セルを直列接続して太陽電池モジュールとし、所望の電気回路に必要な起電力が得られるようにすることが行われてきた。

一方、電力取り出し用の正極および負極双方を裏面に持つ太陽電池セル（裏面電極型太陽電池セル）は、裏面および表面にそれぞれ電力取り出し用の正極、負極を持つ従来の太陽電池セルに比べ、表面に形成された電極の影による光発電機能の低下が生じないという特長を持つ高効率な太陽電池セルとして期待されている。

図１８（ａ）〜（ｃ）は、従来の裏面電極型太陽電池セル１０１の動作を示す図である。この図は、後述する、住宅用等の大型太陽電池モジュールに使用されるため、ウエハー全体を１つの太陽電池セルとして使用している。図１８（ａ）に示す裏面電極型太陽電池セル１０１の表面１０２は、光の反射を防止するテクスチャ構造を有しており、太陽１０３からの入射光１０４が入射する。

また、図１８（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル１０１の裏面１０５には、＋極（正極）の電極１０６と−極（負極）の電極１０７とが交互に配置されている（ストライプ状態）。図１８においては＋極の電極１０６及び−極の電極１０７においては＋極の電極１０６及び−極の電極１０７は端面で露出しない。これはウエハープロセスの際にウエハー周辺をハンドリングのために把持することがあり、電極１０６，１０７のいずれも端面まで延長されない。

このような構成を有する裏面電極型太陽電池セル１０１に入射光１０４が入射すると、図１８（ｃ）、即ち図１８（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図の一部であるＡ−Ａ’’線断面図に示すように、裏面電極型太陽電池セル１０１の内部において電子−ホール対１０８が励起される。励起された電子−ホール対１０８について、電子１０９が−極の電極１０７に到達し、ホール１１０が＋極の電極１０６に到達する。これにより、裏面電極型太陽電池セル１０１から起電力を取り出すことができる。なお、＋極の電極１０６と−極の電極１０７との間の間隔Ｗ１０１が狭いほど、裏面電極型太陽電池セル１０１としての効率は高くなる。

ここで、上記従来技術と同様に裏面電極型太陽電池セルを備えるものとして、特許文献１では、太陽電池セルの電極と配線基板の配線との電気的な接続を低温かつ簡易に行なう太陽電池が開示されている。そして、裏面電極型太陽電池セルの電極と配線基板の配線とを電気的に接続し、封止材を用いて封止して太陽電池モジュールとしている。

特開２００９−８８１４５号公報（２００９年４月２３日公開）

特許文献１に記載されたものでは、ウエハーサイズのままでセル化及びモジュール化するものである。端面近傍には、ウエハープロセス上、端子を配置しえない部分があり、電極の接触等が発生しない構造となっていた。しかしながら、例えば、ウエハーサイズのままモジュール化することを前提として設計したセルを、切断してモジュール化する場合などでは、端面近傍で電極が露出し、電極が周囲と接触するような問題について何ら検討されていないのが現状である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、電極露出部が不用意に接触することがない太陽電池モジュール基板および太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明の太陽電池モジュールは、上記課題を解決するために、太陽電池モジュール基板に、正極の電極と負極の電極との双方を裏面に配置した裏面電極型太陽電池セルを複数搭載した太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール基板は、絶縁性基板に、複数の導電パターンと、第１の絶縁性の保護膜とが形成され、前記複数の導電パターンは、前記複数の太陽電池セルとそれぞれ１対１で対応する第１の導電パターンおよび第２の導電パターンを少なくとも含み、前記第１の導電パターンは、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、第１のモジュール配線とを有し、前記第１のモジュール配線は、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの負極の電極が接続される前記第２の導電パターンの負極用実装端子とを接続し、または、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの正極の電極が接続される前記第２の導電パターンの正極用実装端子とを接続し、前記第１の絶縁性の保護膜は、前記正極用実装端子を露出させる第１の開口部を少なくとも１つ有するとともに、前記負極用実装端子を露出させる第２の開口部を少なくとも１つ有し、前記第１の開口部および前記第２の開口部は、前記太陽電池セルの前記太陽電池モジュール基板への投影部分の内側に形成されており、前記正極用実装端子と前記負極用実装端子との間に第２の絶縁性の保護膜が形成されており、前記太陽電池セルの正極の電極および負極の電極は、それぞれストライプ状に交互に配置されていることを特徴とする。
上記発明によれば、前記太陽電池モジュールは、前記第１の開口部および前記第２の開口部を少なくとも１つ有している前記絶縁性の保護膜を備えた前記太陽電池モジュール基板を備えている。これにより、前記太陽電池セルと前記導電パターンとの電気的接続を行う。さらに、前記太陽電池セルが有する電極の一部が露出しても、即ち電極露出部が形成されても、該電極露出部と前記第１のモジュール配線との間に前記絶縁性の保護膜が設けられている。従って、前記電極露出部と前記第１のモジュール配線とが不用意に接触することはない。
また、前記太陽電池モジュール基板では、２つの前記太陽電池セルのセル間隔を、従来の太陽電池モジュール基板におけるセル間隔よりも狭くできる。そして、前記太陽電池モジュール基板を用いた太陽電池モジュールは、その大きさに見合った起電力を出力できる。
さらに、前記第１の開口部、前記第２の開口部および前記第２の絶縁性の保護膜を設けることにより、前記太陽電池セルと前記導電パターンとの電気的接続を行う際に、前記正極用実装端子と前記負極用実装端子とをより確実に絶縁できる。そして、前記第２の絶縁性の保護膜を設けることにより、前記太陽電池セル搭載時に太陽電池モジュール基板に加えられる力を分散できるとともに、透明保護樹脂による封止をより円滑に行うことができる。
本発明の参考に係る太陽電池モジュール基板は、上記課題を解決するために、太陽電池セルを搭載する太陽電池モジュール基板において、絶縁性基板に、導電パターンと、絶縁性の保護膜とが形成され、前記導電パターンは、前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、第１のモジュール配線とを有し、前記第１のモジュール配線は、ある太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、ある太陽電池セルと直列に接続される太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子とを接続し、前記絶縁性の保護膜は、前記正極用実装端子及び前記負極用実装端子を露出させる開口部を少なくとも１つ有し、前記開口部は、前記太陽電池セルの前記太陽電池モジュール基板への投影部分の内側に形成されていることを特徴とする。

上記発明によれば、前記太陽電池モジュール基板は、前記開口部を少なくとも１つ有している前記絶縁性の保護膜を備えている。これにより、前記太陽電池セルと前記導電パターンとの電気的接続を行う。さらに、前記太陽電池セルが有する電極の一部が露出しても、即ち電極露出部が形成されても、該電極露出部と前記第１のモジュール配線との間に前記絶縁性の保護膜が設けられている。従って、前記電極露出部と前記第１のモジュール配線とが不用意に接触することはない。

また、前記太陽電池モジュール基板では、２つの前記太陽電池セルのセル間隔を、従来の太陽電池モジュール基板におけるセル間隔よりも狭くできる。そして、前記太陽電池モジュール基板を用いた太陽電池モジュールは、その大きさに見合った起電力を出力できる。

本発明の参考に係る太陽電池モジュール基板は、上記課題を解決するために、太陽電池セルを搭載する太陽電池モジュール基板において、絶縁性基板に、導電パターンと、第１の絶縁性の保護膜とが形成され、前記導電パターンは、前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、第１のモジュール配線とを有し、前記第１のモジュール配線は、ある太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、ある太陽電池セルと直列に接続される太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子とを接続し、前記第１の絶縁性の保護膜は、前記正極用実装端子を露出させる第１の開口部を少なくとも１つ有するとともに、前記負極用実装端子を露出させる第２の開口部を少なくとも１つ有し、前記第１の開口部および前記第２の開口部は、前記太陽電池セルの前記太陽電池モジュール基板への投影部分の内側に形成されており、前記正極用実装端子と前記負極用実装端子との間に第２の絶縁性の保護膜が形成されていることを特徴とする。

上記発明によれば、前記太陽電池モジュール基板は、前記第１の開口部および前記第２の開口部を少なくとも１つ有している前記絶縁性の保護膜を備えている。これにより、前記太陽電池セルと前記導電パターンとの電気的接続を行う。さらに、前記太陽電池セルが有する電極の一部が露出しても、即ち電極露出部が形成されても、該電極露出部と前記第１のモジュール配線との間に前記絶縁性の保護膜が設けられている。従って、前記電極露出部と前記第１のモジュール配線とが不用意に接触することはない。

さらに、前記第１の開口部、前記第２の開口部および前記第２の絶縁性の保護膜を設けることにより、前記太陽電池セルと前記導電パターンとの電気的接続を行う際に、前記正極用実装端子と前記負極用実装端子とをより確実に絶縁できる。そして、前記第２の絶縁性の保護膜を設けることにより、前記太陽電池セル搭載時に太陽電池モジュール基板に加えられる力を分散できるとともに、透明保護樹脂による封止をより円滑に行うことができる。

前記いずれかの太陽電池モジュール基板では、前記導電パターンは、第２のモジュール配線をさらに有し、前記第２のモジュール配線は、一端が、前記正極用実装端子または前記負極用実装端子に接続され、他端が、太陽電池モジュールが実装される実装基板の電極と接続される実装電極に接続されてもよい。

これにより、前記いずれかの太陽電池モジュール基板に前記太陽電池セルを搭載した太陽電池モジュールと、前記実装基板とを電気的に接続することができる。

本発明の太陽電池モジュールは、前記いずれかの太陽電池モジュール基板に、前記太陽電池セルとして、前記正極の電極と負極の電極との双方を裏面に配置した裏面電極型太陽電池セルが少なくとも２つ搭載されている。従って、前記裏面電極型太陽電池セルの光発電機能の低下が生じないという特長を十分に発揮することができる。

前記太陽電池モジュールでは、前記裏面電極型太陽電池セルの電極の少なくとも一部がセル端面から露出してもよい。

さらに、前記太陽電池モジュールでは、前記裏面電極型太陽電池セルの前記正極の電極と前記負極の電極とが、二つの異なる方向の両方において、少なくとも１つずつ配置されると共に同極同士が隣り合わないように配置されてもよい。

また、本発明の太陽電池モジュールは、以上のように、太陽電池モジュール基板に、正極の電極と負極の電極との双方を裏面に配置した裏面電極型太陽電池セルを複数搭載した太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール基板は、絶縁性基板に、複数の導電パターンと、第１の絶縁性の保護膜とが形成され、前記複数の導電パターンは、前記複数の太陽電池セルとそれぞれ１対１で対応する第１の導電パターンおよび第２の導電パターンを少なくとも含み、前記第１の導電パターンは、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、第１のモジュール配線とを有し、前記第１のモジュール配線は、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの負極の電極が接続される前記第２の導電パターンの負極用実装端子とを接続し、または、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの正極の電極が接続される前記第２の導電パターンの正極用実装端子とを接続し、前記第１の絶縁性の保護膜は、前記正極用実装端子を露出させる第１の開口部を少なくとも１つ有するとともに、前記負極用実装端子を露出させる第２の開口部を少なくとも１つ有し、前記第１の開口部および前記第２の開口部は、前記太陽電池セルの前記太陽電池モジュール基板への投影部分の内側に形成されており、前記正極用実装端子と前記負極用実装端子との間に第２の絶縁性の保護膜が形成されており、前記太陽電池セルの正極の電極および負極の電極は、それぞれストライプ状に交互に配置されている。

それゆえ、電極露出部が不用意に接触することがない太陽電池モジュール基板および太陽電池モジュールを提供するという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る太陽電池モジュール基板を示す平面図である。（ａ）〜（ｃ）は、裏面電極型太陽電池セルの動作を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、住宅用裏面電極型セルウエハーから裏面電極型太陽電池セルを作製することを示す図である。本発明の実施の形態に係るモジュール基板の平面図である。はんだペーストが供給されたモジュール基板の平面図である。裏面電極型太陽電池セルを裏返して搭載することを示す図である。透明保護樹脂で封止されて完成した本実施の形態に係る太陽電池モジュールの面図である。図１の太陽電池モジュール基板のＡ−Ｂ線断面図である。本発明の実施形態に係る他の太陽電池モジュール基板を示す平面図である。本発明の実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュールを示す平面図であり、（ａ）は、本発明の実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュールの表面を示す平面図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュールの裏面を示す平面図である。＋極の電極と−極の電極とが打違えに碁盤縞を並べた文様である市松模様を形成する裏面電極型太陽電池セルを裏から見た平面図である。（ａ）〜（ｃ）は、住宅用裏面電極型セルウエハーから裏面電極型太陽電池セルを作製することを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、事前検討を説明するための図であり、モジュール基板の平面図である。事前検討を説明するための図であり、はんだペーストが供給されたモジュール基板の平面図である。裏面電極型太陽電池セルを裏返して搭載することを示す図である。透明保護樹脂で封止されて完成した太陽電池モジュールの平面図である。太陽電池モジュールでセル間隔を広くすることを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、裏面電極型太陽電池セルの動作を示す図である。

本発明の一実施形態について図１〜図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。

ここで、まず、事前検討について、図１２〜図１７に基づいて説明する。

任意のモジュールサイズ（＝チップサイズ）に対応させやすくするために、裏面電極型太陽電池セルを切断して作製する場合について説明する。ここでは、図１２（ａ）に示す住宅用裏面電極型セルウエハー１１１を、図１２（ｂ）に示すようにそのまま切断するとする。

この場合は、図１２（ｃ）に示す切断後の裏面電極型太陽電池セル１１１´の端面Ｔ（セル端面）において、＋極（正極）の電極１１６の一部と、−極（負極）の電極１１７の一部とが露出することがある。電極露出部の長さは、数μｍ程度である。

なお、図１２において、住宅用裏面電極型セルウエハー１１１は、住宅にはこのまま、即ち切断されずに使用される。また、図１２（ｂ）における切断は、例えば丸ノコを使用する。これにより、裏面電極型太陽電池セル１１１´が、所定の（ここでは図１２（ｃ）に示す）サイズとなる。

以下では裏面電極型太陽電池セル１１１´の搭載について説明する。図１３の太陽電池モジュール基板１１２には、モジュール配線１１３と、モジュール配線１１３に接続されている正極用実装端子１１４と、モジュール配線１１３に接続されている負極用実装端子１１５とが形成されている。

次に、上述した太陽電池モジュール基板１１２において、図１４に示すようにはんだペースト１１８を供給する（はんだ印刷）。はんだペースト１１８は、必要部分にのみ、即ち正極用実装端子１１４と負極用実装端子１１５とにのみ供給される。また、はんだペースト１１８の代わりに導電性接着剤を供給する場合もある。

さらに、はんだペースト１１８を供給した太陽電池モジュール基板１１２において、図１５に示すように裏面電極型太陽電池セル１１１´をフリップチップで搭載する、即ち裏返して搭載する。そして、図１６に示すように、裏面電極型太陽電池セル１１１´を搭載した太陽電池モジュール基板１１２全体を透明保護樹脂１１７で封止することにより、太陽電池モジュール１１９が完成する。

太陽電池モジュール１１９において、電力取り出し用の正極および負極双方を裏面に持つ裏面電極型太陽電池セル１１１´を直列接続して起電力を大きくしようとする場合、裏面電極型太陽電池セル１１１´の正極と裏面電極型太陽電池セル１１１´の負極との間、および、直列接続される２つの裏面電極型太陽電池セル１１１´の、正極と負極との間を絶縁する必要がある。

しかし、上述した電極露出部が、図１７の太陽電池モジュール１１９において矢印で示す箇所にできることがある。このため、裏面電極型太陽電池セル１１１´の太陽電池モジュール基板１１２への搭載時に、裏面電極型太陽電池セル１１１´の端面Ｔの電極露出部と、モジュール配線１１３とが不用意に接触することがないような設計とする必要がある。このため、セル間隔Ｄ１１１´を広げる必要が生じる。

このように、太陽電池モジュール基板１１２において裏面電極型太陽電池セル１１１´を直列接続した太陽電池モジュール１１９は、２つの太陽電池セルのセル間隔Ｄ１１１´が広くなる。このため、太陽電池モジュール１１９は大きくなり、太陽電池モジュール１１９の大きさに見合った起電力を出力できず、光発電機能の低下が生じないという特長を十分に発揮できなくなってしまう。

本発明は、このような事前検討に基づきなされたものである。

図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール基板１を示す平面図である。太陽電池モジュール基板１は、絶縁性基板に、絶縁性保護膜２（絶縁性の保護膜、第１の絶縁性の保護膜）と、正極用実装端子３ａと、負極用実装端子３ｂと、正極用実装端子３ａが接続されるモジュール配線４ｂと、負極用実装端子３ｂが接続されるモジュール配線４ａとを備えている。絶縁性基板は、例えばガラスエポキシで作製されている。

絶縁性保護膜２は、開口部２ｏ（開口部）を有している。開口部２ｏは、正極用実装端子３ａと、負極用実装端子３ｂとを露出させるものであり、図１において太線で示される裏面電極型太陽電池セル５（太陽電池セル）の投影部分の内側に形成されている。

このような太陽電池モジュール基板１に、例えば後述する裏面電極型太陽電池セル５を搭載し、透明保護樹脂６で封止することにより、太陽電池モジュール７が構成されている。

図２（ａ）〜（ｃ）は、裏面電極型太陽電池セル５の動作を示す図である。裏面電極型太陽電池セルとは、＋極の電極と−極の電極との双方を裏面に持ち、表面にはいずれの電極も（＋極の電極も−極の電極も）配置されない太陽電池セルを示す。

図２（ａ）に示す裏面電極型太陽電池セル５の表面１２は、光の反射を防止するテクスチャ構造を有しており、太陽１３からの入射光１４が入射する。

また、図２（ｂ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル５の裏面１５には、＋極（正極）の電極１６と−極（負極）の電極１７とが交互に配置されている（ストライプ状態）。＋極の電極１６と−極の電極１７との形状は、例えば直方体であり、該直方体の長辺と、裏面電極型太陽電池セル５の一辺の長さとは等しい。

このような構成を有する裏面電極型太陽電池セル５に入射光１４が入射すると、図２（ｃ）に示すように、裏面電極型太陽電池セル５の内部において電子−ホール対１８が励起される。励起された電子−ホール対１８について、電子１９が−極の電極１７に到達し、ホール２０が＋極の電極１６に到達する。これにより、裏面電極型太陽電池セル５から起電力を取り出すことができる。なお、＋極の電極１６と−極の電極１７との間の間隔Ｗ１が狭いほど、裏面電極型太陽電池セル５としての効率は高くなる。間隔Ｗ１は、例えば０．７５ｍｍである。

図３は、住宅用裏面電極型セルウエハー２１から裏面電極型太陽電池セル５を作製することを示す図である。図２の裏面電極型太陽電池セル５は、任意のモジュールサイズ（＝チップサイズ）に対応させやすくするために、図３（ａ）に示す住宅用裏面電極型セルウエハー２１を、図３（ｂ）に示すようにそのまま切断して作製することがある。

この場合は、図３（ｃ）に示す裏面電極型太陽電池セル５の端面Ｔにおいて、＋極の電極１６の一部と、−極の電極１７の一部とが露出することがある。電極露出部の長さは、数μｍ程度である。

なお、図３において、住宅用裏面電極型セルウエハー２１は、住宅にはこのまま、即ち切断されずに使用される。また、図３（ｂ）における切断は、例えば丸ノコを使用する。これにより、裏面電極型太陽電池セル５が、所定の（ここでは図３（ｃ）に示す）サイズとなる。

以下では裏面電極型太陽電池セル５の搭載について説明する。図４は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール基板２２の平面図である。図４の太陽電池モジュール基板２２には、モジュール配線４ａと、モジュール配線４ｂと、モジュール配線２３（第１のモジュール配線）と、モジュール配線２３に接続されている正極用実装端子２４と、モジュール配線２３に接続されている負極用実装端子２５とが形成されている。モジュール配線４ａと、モジュール配線４ｂと、モジュール配線２３と、正極用実装端子２４と、負極用実装端子２５とが導電パターンを構成する。モジュール配線２３は、モジュール配線４ａと、モジュール配線４ｂとを含む。

また、太陽電池モジュール基板２２全体を覆うように、即ちモジュール配線２３、正極用実装端子２４および負極用実装端子２５を覆うように絶縁性保護膜２が形成される、そして、絶縁性保護膜２は、開口部２ｏを有している。

次に、上述した太陽電池モジュール基板２２において、図５に示すようにはんだペースト２６を供給する（はんだ印刷）。はんだペースト２６は、必要部分にのみ、即ち正極用実装端子２４と負極用実装端子２５とにのみ供給される。

さらに、はんだペースト２６を供給した太陽電池モジュール基板２２において、図６に示すように裏面電極型太陽電池セル５をフリップチップで搭載する、即ち裏返して搭載する。そして、図７に示すように、裏面電極型太陽電池セル５を搭載した太陽電池モジュール基板２２全体を透明保護樹脂６で封止することにより、太陽電池モジュール７が完成する。

上記の例では、はんだペーストにより接続しているが、はんだペーストに限らず、導電性接着剤、異方性導電シートなどを用いても接続できる。

このような太陽電池モジュール７において、太陽電池モジュール基板１は、開口部２ｏを少なくとも１つ有している絶縁性保護膜２を備えている。これにより、裏面電極型太陽電池セル５と前記導電パターンとの電気的接続を行う。さらに、裏面電極型太陽電池セル５の端面Ｔの図１に矢印で示す部分において、裏面電極型太陽電池セル５が有する電極の一部（＋極の電極１６の一部または−極の電極１７の一部）が露出しても、即ち電極露出部が形成されても、該電極露出部とモジュール配線２３との間に絶縁性保護膜２が設けられている。従って、前記電極露出部とモジュール配線２３とが不用意に接触することはない。同様に、前記電極露出部とモジュール配線４ａ，４ｂとが不用意に接触することはない。

なお、上記図１に矢印で示す部分とは、＋極の電極１６とモジュール配線４ａとが隣接する部分、および−極の電極１７とモジュール配線４ｂとが隣接する部分を示す。

従って、太陽電池モジュール基板１では、２つの裏面電極型太陽電池セル５のセル間隔Ｄ１を、上述の太陽電池モジュール基板１１２におけるセル間隔Ｄ１１１´（図１７）よりも狭くできる。また、太陽電池モジュール基板１を用いた太陽電池モジュール７は、その大きさに見合った起電力を出力できる。さらに、裏面電極型太陽電池セル５の光発電機能の低下が生じないという特長を十分に発揮することもできる。

図８は、図１の太陽電池モジュール基板１のＡ−Ｂ線断面図である。図８に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール基板では、斜線部で示される絶縁性保護膜２ａ（第２の絶縁性の保護膜）が設けられていてもよい。この点について、以下の図９の平面図を用いて説明する。

図９は、本実施形態に係る他の太陽電池モジュール基板３１を示す平面図である。太陽電池モジュール基板３１と図１の太陽電池モジュール基板１との相違点は、絶縁性保護膜と開口部である。

太陽電池モジュール基板３１の絶縁性保護膜２には、図１の開口部２ｏよりも小さい複数の開口部３２ｏが形成されている。１つの開口部３２ｏ（第１の開口部、第２の開口部）は、１つの正極用実装端子３ａのみを露出するか、１つの負極用実装端子３ｂのみを露出する。また、絶縁性保護膜２ａは、２つの開口部３２ｏの間に形成される絶縁性保護膜である。即ち、開口部３２ｏと、絶縁性保護膜２ａとは、交互に形成されている。

太陽電池モジュール基板３１は、開口部３２ｏを少なくとも１つ有している絶縁性保護膜２を備えている。これにより、裏面電極型太陽電池セル５と前記導電パターンとの電気的接続を行う。さらに、裏面電極型太陽電池セル５の端面Ｔの図１に矢印で示す部分において、裏面電極型太陽電池セル５が有する電極の一部（＋極の電極１６の一部または−極の電極１７の一部）が露出しても、即ち電極露出部が形成されても、該電極露出部とモジュール配線２３との間に絶縁性保護膜２が設けられている。従って、前記電極露出部とモジュール配線２３とが不用意に接触することはない。同様に、前記電極露出部とモジュール配線４ａ，４ｂとが不用意に接触することはない。

従って、太陽電池モジュール基板３１では、２つの裏面電極型太陽電池セル５のセル間隔Ｄ１を、上述の太陽電池モジュール基板１１２におけるセル間隔Ｄ１１１´（図１７）よりも狭くできる。また、太陽電池モジュール基板３１を用いた太陽電池モジュールは、その大きさに見合った起電力を出力できる。さらに、裏面電極型太陽電池セル５の光発電機能の低下が生じないという特長を十分に発揮することもできる。

太陽電池モジュール基板３１では、開口部３２ｏおよび絶縁性保護膜２ａを設けることにより、裏面電極型太陽電池セル５と前記導電パターンとの電気的接続を行う際に正極用実装端子３ａと負極用実装端子３ｂとをより確実に絶縁できる。さらに、絶縁性保護膜２ａを設けることにより、裏面電極型太陽電池セル５搭載時に太陽電池モジュール基板３１に加えられる力を分散できるとともに、透明保護樹脂６による封止をより円滑に行うことができる。

図１０は、本実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュール４１を示す平面図である。図１０（ａ）は、本実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュール４１の表面を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、本実施形態に係るさらに別の太陽電池モジュール４１の裏面を示す平面図である。

図１０（ａ）に示すように、太陽電池モジュール４１では、１０個の裏面電極型太陽電池セル５が直列に接続されている。また、モジュール配線４ａの一端には、裏面電極型太陽電池セル５が接続されている。さらに、モジュール配線４ｂの一端には、裏面電極型太陽電池セル５が接続されている。さらに、モジュール配線４ａの、裏面電極型太陽電池セル５が接続されない側（他端）には、太陽電池モジュール４１の裏面へ貫通するビア４２が形成されている。さらに、また、モジュール配線４ｂの、裏面電極型太陽電池セル５が接続されない側（他端）には、太陽電池モジュール４１の裏面へ貫通するビア４３が形成されている。

さらに、図１０（ｂ）に示すように、ビア４２は、太陽電池モジュール４１が実装される図示しない実装基板の電極と接続される実装電極４４ａと、テストパッド４５ａとに接続されている。そして、ビア４３は、上記実装基板の電極と接続される実装電極４４ｂと、テストパッド４５ｂとに接続されている。

モジュール配線４ａ，４ｂおよび実装電極４４ａ，４４ｂにより、太陽電池モジュール４１と前記実装基板とを電気的に接続することができる。

また、上記説明において、裏面電極型太陽電池セル５は、＋極の電極１６と−極の電極１７とが交互に配置されているが、図１１に示すように、＋極の電極４６と−極の電極４７とを打違えにして碁盤縞を並べた文様である市松模様が形成されている裏面電極型太陽電池セル５’ （太陽電池セル）を用いてもよい。この電極配置について言い換えれば、二つの異なる方向（図１１では図面縦方向と横方向）の両方において、＋極の電極４６と−極の電極４７とが少なくとも１つずつ配置されると共に、同極同士が隣り合わないように配置されているものである。なお、＋極の電極４６と−極の電極４７との形状は、例えば直方体である。

なお、図１１における破線は、裏面電極型太陽電池セル５’を搭載する太陽電池モジュール基板において、絶縁性保護膜２が有する開口部の外縁を示している。そして、開口部２ｏの外縁は、裏面電極型太陽電池セル５’の外縁４８の内側に形成されているとともに、外縁４８は、裏面電極型太陽電池セル５’を太陽電池モジュール基板に搭載した時に投影部分を形成する。

裏面電極型太陽電池セル５’を搭載する太陽電池モジュール基板は、太陽電池モジュール基板１と同様に、絶縁性保護膜と、正極用実装端子と、負極用実装端子と、正極用実装端子が接続されるモジュール配線と、負極用実装端子が接続されるモジュール配線とを備える。これとともに、絶縁性保護膜が有する開口部は、正極用実装端子と、負極用実装端子とを露出させるものであり、裏面電極型太陽電池セル５’の投影部分の内側に形成されている。

なお、本実施の形態において、直列接続される太陽電池セルの数は特に限定されない。図１の２つ、および図１０の１０個はあくまで一例である。一般的なロジックＩＣの動作電圧が５Ｖであり、１セルの起電圧が０．５Ｖのため１０個直列にするとＩＣの動作が可能である。このように、所望する回路の動作電圧が得られるように直列する個数を決定すればよい。

また、太陽電池モジュール７，４１において、絶縁性保護膜２の色を裏面電極型太陽電池セル５の表面の色と等しくすることにより、太陽電池モジュール７，４１全体が、裏面電極型太陽電池セル５の表面の色となる。これにより、太陽電池モジュール７，４１が配置された機器の意匠への影響を小さくできる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の太陽電池モジュール基板は、電極露出部が不用意に接触することがないので、携帯機器に搭載される比較的小型の太陽電池モジュールに好適に用いることが出来る。

１，２２，３１太陽電池モジュール基板
２絶縁性保護膜（絶縁性の保護膜、第１の絶縁性の保護膜）
２ａ絶縁性保護膜（第２の絶縁性の保護膜）
２ｏ開口部（開口部）
３ａ，２４正極用実装端子
３ｂ，２５負極用実装端子
４ａ，４ｂモジュール配線
５，５’ 裏面電極型太陽電池セル（太陽電池セル）
６透明保護樹脂
７，４１太陽電池モジュール
１２表面
１３太陽
１４入射光
１５裏面
１６，４６＋極の電極（正極の電極）
１７，４７ −極の電極（負極の電極）
１８電子−ホール対
１９電子
２０ホール
２１住宅用裏面電極型セルウエハー
２３モジュール配線（第１のモジュール配線）
２６はんだペースト
３２ｏ開口部（第１の開口部、第２の開口部）
４２，４３ビア
４４ａ，４４ｂ実装電極
４５ａ，４５ｂテストパッド
４８外縁
Ｄ１セル間隔
Ｔ端面（セル端面）
Ｗ１間隔

Claims

太陽電池モジュール基板に、正極の電極と負極の電極との双方を裏面に配置した裏面電極型太陽電池セルを複数搭載した太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュール基板は、
絶縁性基板に、複数の導電パターンと、第１の絶縁性の保護膜とが形成され、
前記複数の導電パターンは、前記複数の太陽電池セルとそれぞれ１対１で対応する第１の導電パターンおよび第２の導電パターンを少なくとも含み、
前記第１の導電パターンは、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、第１のモジュール配線とを有し、
前記第１のモジュール配線は、対応する前記太陽電池セルの正極の電極が接続される正極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの負極の電極が接続される前記第２の導電パターンの負極用実装端子とを接続し、または、対応する前記太陽電池セルの負極の電極が接続される負極用実装端子と、対応する前記太陽電池セルと直列に接続される他の太陽電池セルの正極の電極が接続される前記第２の導電パターンの正極用実装端子とを接続し、
前記第１の絶縁性の保護膜は、前記正極用実装端子を露出させる第１の開口部を少なくとも１つ有するとともに、前記負極用実装端子を露出させる第２の開口部を少なくとも１つ有し、
前記第１の開口部および前記第２の開口部は、前記太陽電池セルの前記太陽電池モジュール基板への投影部分の内側に形成されており、
前記正極用実装端子と前記負極用実装端子との間に第２の絶縁性の保護膜が形成されており、
前記太陽電池セルの正極の電極および負極の電極は、それぞれストライプ状に交互に配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
前記導電パターンは、第２のモジュール配線をさらに有し、
前記第２のモジュール配線は、一端が、前記正極用実装端子または前記負極用実装端子に接続され、他端が、太陽電池モジュールが実装される実装基板の電極と接続される実装電極に接続されることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
前記裏面電極型太陽電池セルの電極の少なくとも一部がセル端面から露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。