JP4925844B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に、太陽電池セルの充填効率を高める際に用いて好適なものである。

石油資源の枯渇問題や地球温暖化等の問題を背景に、近年、石油資源を用いないクリーンなエネルギー源の開発および普及が、日本を問わず全世界的な課題として取り上げられている。太陽光発電システムは、無尽蔵の太陽光エネルギーをＣＯ_２等の排出物なく用いることから、かかる課題の解決に大きな役割を果たすものとして注目されている。

かかる太陽光発電システムでは、発電源である太陽電池セルを外傷から保護しつつ取り扱い易くするために、通常、数十枚の太陽電池セルを平面状に配列してなる太陽電池モジュールが利用される。ここで、太陽電池モジュールは、一定の面積に太陽電池セルを効率的に敷き詰めることができ、且つ、運搬や設置作業において取り扱い易くする必要から、通常、一辺が１ｍ前後の長方形となっている。

その一方、太陽電池セルの基板材料として用いられるインゴット（単結晶シリコン）の形状は、その製法上、円柱状となるため、これをそのままスライスしてセル基板を生成すると、太陽電池セルの形状は必然的に円形となる。この場合、最も効率的に太陽電池セルを配列した場合にも、たとえば図１１（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、個々の太陽電池セル間に大きな隙間が生じ、太陽電池モジュール２０に対する太陽電池セル１０の充填率が低くなるとの問題が生じる。

これに対し、同図の（ｂ−１）、（ｂ−２）に示すように太陽電池セル１０の形状を正方形とすると、太陽電池セル１０の充填率を高めることができる。しかし、その反面、基板３１として用いないインゴット３０の無駄な部分（同図（ｂ−２）の斜線部分）が大きくなり、インゴットの利用効率がかなり低下するとの問題を招く。

また、同図の（ｃ−１）、（ｃ−２）に示すように太陽電池セル１０の形状を正六方形とすると、円形の場合に比べて太陽電池セル１０の充填率を高めることができ、且つ、正方形の場合に比べてインゴット３０の利用効率を高めることができる。しかし、この場合にも、太陽電池セル１０を配置できない隙間が太陽電池モジュール２０内に生じ、また、基板３１として用い得ないインゴット３０の無駄な部分が少なからず生じてしまう。

これに対し、以下の特許文献１には、太陽電池セル１０の充填率とインゴット３０の利用効率を同時に高め得る太陽電池モジュールが記載されている。この先行発明では、図１２（ｂ）に示すように、インゴット３０の外周に内接する正六角形よりも大きく、インゴット３０の外周が内接する正六角形よりも小さな正六角形にて、インゴット３０から基板３１が切り出される（以下、このようにして切り出したときの形状を「擬似正六角形」という）。これにより、基板３１として用いないインゴット３０の無駄な部分が抑制され、インゴット３０の利用効率が高められる。

さらに、この先行発明では、このように切り出された基板３１から太陽電池セル１０を生成する際に、太陽電池セル１０を図１２（ｂ）のＰ−Ｐ’線またはＱ−Ｑ’線にて２分割または４分割し、これを、図１２（ａ）、（ｃ）のように配列している。これにより、太陽電池セル１０を配置し得ない隙間部分が抑制され、太陽電池セル１０の充填率が高められるというものである。

この他、以下の特許文献２には、正六角形または擬似正六角形の太陽電池セルを、対向する頂点を結ぶ直線または対向する辺の２分割点を結ぶ直線にて２分割し、これを太陽電池モジュール内に配列する構成が示されている。図１３（ａ）は、この先行発明に係る太陽電池モジュールの構成を示す図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＲ−Ｒ’断面図である。

なお、この先行発明では、それぞれの太陽電池セル１０は、極性が同一方向を向くようにして太陽電池モジュール２０内に配置される。そして、隣り合う太陽電池セル１０の一方の面とこれに隣り合う太陽電池セル１０の他方の面をインターコネクタ２１にて接続することにより、各太陽電池セル１０の電気接続が行われている。
特開２００１−９４１２７号公報 特開平０９−１４８６０１号公報

しかし、上記特許文献２に記載の構成によれば、２分割されたセルの斜辺どうしを対向させ、この対向部分においてインターコネクタをセル上面から下面へと引き回すようにしているため、この対向部分の隙間を比較的大きく空ける必要があり、その分、セルの充填率が低下するとの問題が生じる。また、このように斜辺部分にてインターコネクタを上面から下面へと引き回すようにすると、斜辺の部分においてセルに欠けや割れが生じ易く、セルに破損が引き起こされるとの問題が起り兼ねない。さらに、複数本のインターコネクタにてセル間の接続を行う場合には、セルの斜辺にて折り曲げがなされるために、インターコネクタ毎に折り曲げ位置が相違し、インターコネクタの接続作業が煩雑化するとの問題が生じる。

また、上記特許文献１には、インターコネクタによるセルの配線について、何ら記載がない。

そこで、 本発明は、上記のように太陽電池セルを分割して配置する場合にも、セルの充填効率の低下を効果的に抑制でき、また、欠けや割れによるセルの破損を防止でき、さらに、インターコネクタの接続作業を簡易化できる太陽電池モジュールを提供することを課題とする。

上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。

第１の発明は、太陽電池モジュールにおいて、斜辺を対向させることにより略長方形の輪郭となり得る四角形状の太陽電池セルを、前記斜辺を対向させつつ平面状に複数配置し、且つ、前記斜辺が対向する前記太陽電池セルどうしをインターコネクタにて並列に接続したことを特徴とする。

第２の発明は、前記第１の発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記２つの太陽電池セルの斜辺を互いに対向させて前記略長方形の輪郭を有するユニットを構成し、該ユニットの前記略長方形の輪郭の長辺どうしおよび短辺どうしが互いに対向するようにして複数の前記ユニットを配置したことを特徴とする。

第３の発明は、前記第１の発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記２つの太陽電池セルの斜辺を互いに対向させて前記略長方形の輪郭を有するブロックを構成し、さらに、複数の該ブロックを該略長方形の輪郭の短辺を互いに対向させて該輪郭よりもさらに細長い略長方形の輪郭を有するユニットを構成し、該ユニットの前記略長方形の輪郭の長辺どうしおよび短辺どうしが互いに対向するようにして複数の前記ユニットを配置したことを特徴とする。

第４の発明は、前記第２または第３の発明に係る太陽電池モジュールにおいて、互いに隣接する２つの前記ユニットの一方の上面と他方の下面を、予め決められた電気接続パターンに従って、順次、電気的に接続したことを特徴とする。

第５の発明は、前記第４の発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記隣接する２つのユニットの前記短辺が対向する部分において、前記インターコネクタを、これら２つのユニットのうち一方のユニットの上面から他方のユニットの下面に引き回し、前記一方のユニット上面と前記他方のユニットの下面を前記インターコネクタに電気接続したことを特徴とする。

第６の発明は、前記第１ないし第５の何れかの発明に係る太陽電池モジュールにおいて、当該太陽電池モジュール内に配置される太陽電池セルは全て同一種類のものからなっており、これら太陽電池セルを、同一極性が同一方向を向くようにして、平面状に配置したことを特徴とする。

第７の発明は、太陽電池モジュールにおいて、斜辺を対向させることにより略長方形の輪郭となり得る四角形状の太陽電池セルを複数含むユニットと、前記ユニット内の太陽電池セルどうしを電気的に接続するためのインターコネクタとを有し、前記ユニットは、前記複数の太陽電池セルによって方形状に構成され、前記インターコネクタは、少なくとも前記斜辺が対向する部分において前記太陽電池セルの一方の面から他方の面へと引き回されることなく、前記ユニットを構成する各太陽電池セルを接続することを特徴とする。

第８の発明は、前記第７の発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前記ユニットを構成する複数の太陽電池セルは、互いに電気的に並列に接続されていることを特徴とする。

なお、上記各局面の発明において、太陽電池セルの「四角形状」は、たとえば、正六角形の対向する一対の頂点を結ぶ直線と、この直線に垂直で且つ当該正六角形の対向する一対の辺の中点を結ぶ直線にて、当該正六角形を４分割したときの形状や、上記図１２に示す「擬似正六角形」またはこの形状に残存する円弧部分の一部または全部を直線に置き換えた形状、あるいは、辺や角をわずかに変更した形状を、図１２のＰ−Ｐ’線とＱ−Ｑ’線にて分割したときの形状を含むものである。

第１および第７の発明によれば、上記図１３に示す構成のように太陽電池セルの斜辺対向部分の隙間を大きく空ける必要がないため、太陽電池モジュールのセル充填率の低下を抑制することができる。また、当該斜辺対向部分においてインターコネクタを太陽電池セル上面側から下面側へと引き回す必要がないため、斜辺部分におけるセルの欠け割れを防止することができる。

また、第５の発明によれば、略長方形の輪郭の短辺が対向する位置において隣接するユニットがインターコネクタによって接続されるため、インターコネクタを一方のユニットの上面側から他方のユニットの下面側へと引き回すようにしても、かかるインターコネクタの配線を簡易かつ円滑に行うことができ、ユニット間接続時の作業性を向上させることができる。

加えて、第６の発明によれば、太陽電池セルの種類や向き（極性）を考慮することなく、ただ電気接続パターンに従って順番に、太陽電池セルをモジュール内に配置すればよいから、太陽電池モジュール生成時の作業性を極めて簡易化することができ、もって、太陽電池モジュール生成時の歩留まりを向上させることができる。

この他、本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。

なお、本発明のおける「太陽電池セル」は、以下の実施の形態では、分割セル１０ａが対応する。また、上記発明のおける「ユニット」は、以下の実施の形態では、図３および図１０に示すユニットが対応する。なお、第２の発明における「ユニット」の構成例は図３に例示され、第３の発明における「ユニット」の構成例は図１０に例示されている。また、第７の発明における「ユニット」は、図３および図１０の両方の構成例を含むものである。さらに、上記第４の発明における「電気接続パターン」は、以下の実施の形態において、図５〜図９に例示されている。

ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

図１に、４分割する前の太陽電池セルの構成を示す。図示の如く、太陽電池セル１０は、平面正六角形の形状を有しており、表裏両面にそれぞれ集電極１５、１９と表面側バスバー電極１５１、裏面側バスバー電極１９１が形成されている。

同図右上に、同図点線部分における太陽電池セル１０の断面構造を示す。図示の如く、太陽電池セル１０は、基板１１と、ｉ型層１２と、ｐ型層１３と、透明電極膜１４と、表面側集電極１５と、ｉ型層１６と、ｎ型層１７と、透明導電膜１８と、裏面側集電極１９を備えている。

基板１１は、ｎ型の単結晶シリコン基板である。基板１１の表面側に、真性非晶質シリコンからなるｉ型層１２と、ｐ型非晶質シリコンからなるｐ型層１３が順次積層される。さらに、ｐ型層１３上に透明導電膜１４が積層され、その上にライン状に配置された複数本の表面側集電極１５が形成され、この表面側集電極１５を横切るような方向に表面側バスバー電極１５１が形成される。一方、基板１１の裏面側には、真性非晶質シリコンからなるｉ型層１６と、ｎ型非晶質シリコンからなるｎ型層１７が順次積層される。さらに、ｎ型層１７上に透明導電膜１８が積層され、その上にライン状に配置された複数本の裏面側集電極１９が形成され、この裏面側集電極１９を横切るような方向に裏面側バスバー電極１９１が形成される。なお、図１の構成例では、表面側集電極１５と表面側バスバー電極１５１は別々に形成されているが、これらは図２に示すように一体成形されていてもよい。同様に、裏面側集電極１９と裏面側バスバー電極１９１も別々に形成されているが、これらは図２に示すように一体成形されていてもよい。

本実施の形態に係る太陽電池セル１０では、表面側および裏面側から入射する光が共に基板１１に入射する。よって、表裏何れから光が入射しても光起電力が生じる。なお、ｉ型層１２、１６の厚みは約１００Åである。また、ｐ型層１３とｎ型層１７の厚みも約１００Åである。透明電極膜１４、１８は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２等の透光性材料からなっている。表面側集電極１５、裏面側集電極１９、表面側バスバー電極１５１および裏面側バスバー電極１９１は、たとえば銀ペースト等を硬化してなる導電性の金属材料からなっている。

なお、同図には、平面正六角形状の太陽電池セル１０を示したが、図１２（ｂ）に示すような擬似正六角形の太陽電池セルとしても良い。また、上記のように結晶系半導体材料と非晶質半導体材料を組み合わせた構成の他、結晶系半導体材料または非晶質半導体材料のみを用いた両面入射型の太陽電池セルとすることもできる。さらに、裏面側の集電極を同図に示すような櫛歯状ではなく例えば一様な面にて形成した片面入射型の太陽電池セルを用いることもできる。

同図に示す太陽電池セル１０は、２つの頂点を結ぶ直線（図中のＡ−Ａ’線）と、対向する２つの辺の２分割点を結ぶ直線（図中のＢ−Ｂ’線）にて分割され、台形状の４つのパートとされる。そして、分割された各パートを、上面側と下面側が互いに同じ方向を向くようにして組み合わせることにより、セルユニット（以下、「ユニット」という）が構成される。

図３に、ユニットの構成例とユニット間の接続形態を示す。

同図（ａ）はユニットを上面側から見たときの図、同図（ｂ）はそのＣ−Ｃ’断面図である。なお、以下では、図１に示す太陽電池セル１０を４分割したときの各分割パートを「分割セル１０ａ」と称する。

分割セル１０ａの電気接続時には、まず、接続される２つの分割セル１０ａを、上面側と下面側が互いに同じ方向を向くようにして、互いの斜辺を略ずれなく対向させる。そして、これら２つの分割セル１０ａの上面に、２本のインターコネクタ２００を、表面側バスバー電極１５１上に配置し、これらインターコネクタ２００と表面側バスバー電極１５１を電気接続する。これにより、２つの分割セル１０ａが並列接続される状態にて一つのユニットが構成される。

そして、インターコネクタ２００を、当該ユニットを構成する２つの分割セル１０ａの上面から、次のユニットを構成する２つの分割セル１０ａの下面へと引き回し、インターコネクタ２００と次のユニットを構成する２つの分割セル１０ａの裏面側バスバー電極１９１を電気接続する。これにより、ユニット間がインターコネクタ２００によって直列接続される。以下、同様に、２つの分割セル１０ａの表面側バスバー電極１５１と裏面側バスバー電極１９１を２本のインターコネクタ２００にて順次電気接続する。

なお、インターコネクタ２００は、たとえば、厚みが１５０μｍ程度、幅が２ｍｍ程度の銅板素材の表面に、鉛を抜いた半田をディッピングして形成される。銅板素材上下面の半田層の厚みは４０μｍ程度とされる。インターコネクタ２００を表面側バスバー電極１５１あるいは裏面側バスバー電極１９１上に配置し、その部分に熱を加えて半田層を溶融させることにより、インターコネクタ２００が表面側バスバー電極１５１あるいは裏面側バスバー電極１９１に電気接続される。

図４に、太陽電池モジュール内におけるユニットおよび分割セル１０ａの配置例を示す。なお、太陽電池モジュールは、インターコネクタによって接続された複数の分割セル１０ａ、１０ａ、…を、透光性の表面保護層と、裏面保護層との間に封止材を用いて封止することによって作成されるが、以下の図面では、表面保護層、裏面保護層および封止材を省略して示している。分割セル１０ａは、所定の電気接続パターンにしたがって電気接続される。ユニットの構成方法および分割セル１０ａないしユニットの電気接続方法は、上記図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明したとおりである。

図５に、電気接続パターンの一例を示す。

このパターン例では、各行のユニットが、太陽電池モジュール２０の中央からそれぞれ右方向および左方向にインターコネクタによって順次直列接続されている。ここで、上から奇数行目、すなわち１，３，５，７，９行目のユニット群は、その最も中央側に位置するユニットが、裏面側から、中央部のタブ２１に電気接続され、また、右端および左端のユニットが、側部にあるタブ２１に、上面側から電気接続されている。また、上から偶数行目、すなわち２，４，６，８，１０行目のユニット群は、その最も中央側に位置するユニットが、上面側から、中央部のタブ２１に電気接続され、また、右端および左端のユニットが、側部にあるタブ２１に、裏面側から電気接続されている。

ここで、中央部に位置するタブ２１のうち、最上部と最下部のタブ２１は、太陽電池モジュール２０の出力端子Ｔ１、Ｔ２となっている。また、このパターン例では、図中、矢印の位置に、逆方向電圧印加防止用のバイパスダイオードが接続される。ここで、図中矢印の位置はタブ２１が接近しているため、容易にバイパスダイオードを挿入できる。なお、バイパスダイオードは、表面保護材と裏面保護材の間に封止しても良いし、裏面保護材の裏側に取り付けられる端子ボックスの中に取り付けても良い。

図６に、他の電気接続パターン例を示す。

このパターン例では、各行のユニットが、太陽電池モジュール２０の左端から右方向に順次直列接続されている。ここで、上から奇数行目、すなわち１，３，５，７，９行目のユニット群は、左端のユニットが、裏面側から、左側部のタブ２１に電気接続され、また、右端のユニットが、上面側から、右側部のタブ２１に電気接続されている。また、上から偶数行目、すなわち２，４，６，８，１０行目のユニット群は、左端のユニットが、上面側から、左側部のタブ２１に電気接続され、また、右端のユニットが、裏面側から、右側部のタブ２１に電気接続されている。したがって、本パターン例では、同図左上から左下までのユニットが順次直列接続されている。

ここで、左側部のタブ２１のうち、最上部と最下部のタブ２１は、太陽電池モジュール２０の出力端子Ｔ１、Ｔ２となっている。また、このパターン例では、図中、矢印の位置に、逆方向電圧印加防止用のバイパスダイオードが接続される。ここで、図中矢印の位置は、上記図５の場合と同様、タブ２１が接近しているため、容易にバイパスダイオードを挿入できる。なお、バイパスダイオードは、表面保護材と裏面保護材の間に封止しても良いし、裏面保護材の裏側に取り付けられる端子ボックスの中に取り付けても良い。

図７に、さらに他の電気接続パターン例を示す。

このパターン例では、各行のユニットが、太陽電池モジュール２０の右端から左方向に順次直列接続されている。ここで、上から１，２，３，４行目のユニット群は、右端のユニットが、裏面側から、右側部のタブ２１に電気接続され、また、左端のユニットが、上面側から、左側部のタブ２１に、電気接続されている。また、上から５，６，７，８行目のユニット群は、右端のユニットが、上面側から、右側部のタブ２１に電気接続され、また、左端のユニットが、裏面側から、左側部のタブ２１に電気接続されている。したがって、本パターン例では、１，２，３，４行目のユニット群と５，６，７，８行目のユニット群がそれぞれ並列接続された４並列型の太陽電池モジュールが構成される。

ここで、右側部のタブ２１の２つのタブ２１は、太陽電池モジュール２０の出力端子Ｔ１、Ｔ２となっている。また、このパターン例では、図中、矢印の位置に、逆方向電圧印加防止用のバイパスダイオードが接続される。ここで、図中矢印の位置は、上記図５、図６の場合と同様、タブ２１が接近しているため、容易にバイパスダイオードを挿入できる。また、バイパスダイオードを一つだけ挿入するだけで済むため構成の簡素化が図られる。なお、バイパスダイオードは、表面保護材と裏面保護材の間に封止しても良いし、裏面保護材の裏側に取り付けられる端子ボックスの中に取り付けても良い。

図８に、さらに他の電気接続パターン例を示す。

このパターン例では、各行のユニットが、太陽電池モジュール２０の左端から右方向に順次直列接続されている。ここで、上から１，２，５，６行目のユニット群は、左端のユニットが、裏面側から、左側部のタブ２１に電気接続され、また、右端のユニットが、上面側から、右側部のタブ２１に電気接続されている。また、上から３，４，７，８行目のユニット群は、左端のユニットが、上面側から、左側部のタブ２１に電気接続され、また、右端のユニットが、裏面側から右側部のタブ２１に電気接続されている。したがって、本パターン例では、１，２行目のユニット群と、３，４行目のユニット群と、５，６行目のユニット群と、７，８行目のユニット群がそれぞれ並列接続された２並列型の太陽電池モジュールが構成される。

ここで、左側部の３つのタブ２１のうち、上側と下側のタブ２１は、太陽電池モジュール２０の出力端子Ｔ１、Ｔ２となっている。また、このパターン例では、図中、矢印の位置に、逆方向電圧印加防止用のバイパスダイオードが接続される。ここで、図中矢印の位置は、上記図５、図６、図７の場合と同様、タブ２１が接近しているため、容易にバイパスダイオードを挿入できる。また、バイパスダイオードを２つだけ挿入するだけで済むため構成の簡素化が図られる。なお、バイパスダイオードは、表面保護材と裏面保護材の間に封止しても良いし、裏面保護材の裏側に取り付けられる端子ボックスの中に取り付けても良い。

図９に、さらに他の電気接続パターン例を示す。なお、上記各パターン例では、分割セル１０ａが各図の左右方向に組み合わされて配列されることにより一つのユニットが構成されたが、本パターン例では、分割セル１０ａを同図の上下方向に組み合わせて配列することにより一つのユニットが構成されている。

このパターン例では、各列のユニットが、太陽電池モジュール２０の上端から下方向に順次直列接続されている。ここで、左から１，２，５，６，９，１０，１３，１４，１７，１８列目のユニット群は、上端のユニットが、裏面側から、上側部のタブ２１に電気接続され、また、下端のユニットが、上面側から、下側部のタブ２１に電気接続されている。また、左から３，４，７，８，１１，１２，１５，１６，１９列目のユニット群は、上端のユニットが、上面側から、上側部のタブ２１に電気接続され、また、下端のユニットが、裏面側から下側部のタブ２１に電気接続されている。したがって、本パターン例では、１，２列目のユニット群と、３，４列目のユニット群と、５，６列目のユニット群と、７，８列目のユニット群と、９，１０列目のユニット群と、１１，１２列目のユニット群と、１３，１４列目のユニット群と、１５，１６列目のユニット群と、１７，１８列目のユニット群と、１９列目のユニット群がそれぞれ並列接続された太陽電池モジュールが構成される。

ここで、上側部の３つのタブ２１のうち、左端と右端のタブ２１は、太陽電池モジュール２０の出力端子Ｔ１、Ｔ２となっている。また、このパターン例では、図中、矢印の位置に、逆方向電圧印加防止用のバイパスダイオードが接続される。ここで、図中矢印の位置は、上記図５、図６、図７、図８の場合と同様、タブ２１が接近しているため、容易にバイパスダイオードを挿入できる。なお、バイパスダイオードは、表面保護材と裏面保護材の間に封止しても良いし、裏面保護材の裏側に取り付けられる端子ボックスの中に取り付けても良い。

以上、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。

(1) 分割セル１０ａの斜辺対向部分においてインターコネクタ２００を上面から裏面へまたは裏面から上面へ引き回すことがないため、当該斜辺対向部分に大きな隙間を空ける必要がなく、もって、セルの充填効率の低下を効果的に抑制できる。

(2) また、分割セル１０ａの斜辺対向部分においてインターコネクタ２００を上面から裏面へまたは裏面から上面へ引き回すことがないため、当該斜辺の部分において分割セル１０ａに欠けや割れが生じる惧れがない。

(3) さらに、ユニット間の電気接続は、図３（ａ）、（ｂ）に示す如く、インターコネクタ２００の延伸方向に垂直な２辺が対向する部分にてインターコネクタ２００をユニットの上面から裏面へと引き回して行われるため、ユニット間接続時には、２つのインターコネクタ２００を延伸方向の略同じ位置で折り曲げればよく、もって、インターコネクタ２００によるユニット間接続時の作業性を向上させることができる。よって、太陽電池モジュール生成時の歩留まりを向上させることができる。

(4) また、図５ないし図９のパターン例では、太陽電池モジュール１０内に配される分割セル１０ａは全てその表面（＋面）が同一方向を向くため、１種類の分割セル１０ａを用いて太陽電池モジュール１０を構成することができる。この場合、分割セル１０ａの種類や向きを考慮することなく、ただ電気接続パターンに従って順番に分割セル１０ａをモジュール内に配置するだけでよいから、太陽電池モジュール１０生成時の作業性を極めて簡易化することができ、もって、太陽電池モジュール生成時の歩留まりを向上させることができる。

(5) さらに、図３に示す如く、２つの分割セル１０ａを並列に接続して一つのユニットが構成されるため、２つの分割セル１０ａを直列に接続して一つのユニットを構成する場合に比べ、ユニット単位における電圧上昇を約１／２程度に抑えることができる。したがって、図５から図９に示すように、バイパスダイオードの挿入頻度を少なく抑えることができ、もって、太陽電池モジュールの構成の簡素化と作業性の簡易化を図ることができる。

(6)なお、図５から図９の接続パターンによれば、バイパスダイオードの挿入位置を接近させることができるため、バイパスダイオードを容易に挿入することができる。特に、図７および図８の接続パターンによれば、挿入されるバイパスダイオードの数を抑えることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また本発明の実施の形態は、上記に示す以外にも、種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、２つの分割セル１０ａを組み合わせて一つのユニットを構成するようにしたが、たとえば、図１０（ａ）および（ｂ）に示す如く、４つの分割セル１０ａを組み合わせて一つのユニットを構成するようにしてもよく、さらにこれ以外の個数の分割セル１０ａを組み合わせてユニットを構成することもできる。

また、上記実施の形態では、タブ２１を分割セルの配置領域外に配置するようにしたが、タブ２１を分割セルの背面側に配置する等、適宜、種々の形態をとることができる。

さらに、太陽電池モジュール内に配列するユニットの数は図５ないし図９に示すものに限定されるものではなく、適宜、変更が可能である。ただし、たとえば図６の場合には、ユニットの配列行数を偶数にすれば同一辺から出力端子Ｔ１、Ｔ２を引き出すことができるが、奇数にすれば互いに対向する辺の対角線位置から出力端子Ｔ１、Ｔ２が引き出されることとなり、端子ボックスの配置が難しくなる。したがって、ユニットの配列数は、このような点を考慮しながら、適宜適当な数に設定するようにすれば良い。

また、本発明は、片面から太陽光が入射される太陽電池モジュールのみならず、両面から太陽光を入射可能な太陽電池モジュールにも適用可能である。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施の形態に係る太陽電池セルの構成を示す図 実施の形態に係る太陽電池セルの断面構造を示す図 実施の形態に係る分割セル間およびユニット間の接続形態を示す図 実施の形態に係るユニット配置例を示す図 実施の形態に係るユニット接続パターンの一例を示す図 実施の形態に係るユニット接続パターンの一例を示す図 実施の形態に係るユニット接続パターンの一例を示す図 実施の形態に係るユニット接続パターンの一例を示す図 実施の形態に係るユニット接続パターンの一例を示す図 実施の形態に係る分割セル間およびユニット間の接続形態の変更例を示す図 従来例を説明する図 従来例を説明する図 従来例を説明する図

符号の説明

１０ 太陽電池セル
１０ａ 分割セル
２０ 太陽電池モジュール
２００ インターコネクタ

Claims (8)

1. 斜辺を対向させることにより略長方形の輪郭のユニットとなり得る四角形状の太陽電池セルを、前記斜辺を対向させつつ平面状に複数配置し、且つ、前記斜辺が対向する前記太陽電池セルどうしを同一面でインターコネクタにて並列に接続し、互いに隣接する２つの前記ユニットの一方の上面と他方の下面を直列に接続した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１において、
   前記２つの太陽電池セルの斜辺を互いに対向させて前記略長方形の輪郭を有する前記ユニットを構成し、該ユニットの前記略長方形の輪郭の長辺どうしおよび短辺どうしが互いに対向するようにして複数の前記ユニットを配置した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項１において、
   前記２つの太陽電池セルの斜辺を互いに対向させて前記略長方形の輪郭を有するブロックを構成し、さらに、複数の該ブロックを該略長方形の輪郭の短辺を互いに対向させて該輪郭よりもさらに細長い略長方形の輪郭を有する前記ユニットを構成し、該ユニットの前記略長方形の輪郭の長辺どうしおよび短辺どうしが互いに対向するようにして複数の前記ユニットを配置した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項２または３において、
   互いに隣接する２つの前記ユニットの一方の上面と他方の下面を、予め決められた電気接続パターンに従って、順次、電気的に接続した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項４において、
   前記隣接する２つのユニットの前記短辺が対向する部分において、前記インターコネクタを、これら２つのユニットのうち一方のユニットの上面から他方のユニットの下面に引き回し、前記一方のユニットの上面と前記他方のユニットの下面を前記インターコネクタに電気接続した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項１ないし５の何れか一項において、
   当該太陽電池モジュール内に配置される太陽電池セルは全て同一種類のものからなっており、これら太陽電池セルを、同一極性が同一方向を向くようにして、平面状に配置した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 斜辺を対向させることにより略長方形の輪郭となり得る四角形状の太陽電池セルを複数含むユニットと、
   前記ユニット内の太陽電池セルどうしを同一面で電気的に並列接続するためのインターコネクタとを有し、
   前記ユニットは、前記複数の太陽電池セルによって方形状に構成され、
   前記インターコネクタは、少なくとも前記斜辺が対向する部分において前記太陽電池セルの一方の面から他方の面へと引き回されることなく、前記ユニットを構成する各太陽電池セルを接続し、
   互いに隣接する２つの前記ユニットの一方の上面と他方の下面を直列に接続した、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 請求項７において
   前記ユニットを構成する複数の太陽電池セルは、互いに電気的に並列に接続されている、
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。

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