JP5197337B2 - 太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、交換用配線材が接続される太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の交換方法に関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換することができるため、新しいエネルギー源として期待されている。

一般的に、太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、複数の太陽電池を配線材によって互いに接続することにより出力を高めた太陽電池モジュールが用いられる。具体的には、配線材は、一の太陽電池の受光面上と他の太陽電池の裏面上とに半田接続される。

ここで、複数の太陽電池のうち故障した太陽電池（「被交換用太陽電池」という。）を正常な太陽電池（「交換用太陽電池」という。）に交換する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、隣接太陽電池に不具合（割れ、出力低下など）が発生した場合、隣接太陽電池を正常な第２太陽電池に交換する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、被交換用太陽電池の受光面上に接続された接続用配線材を、被交換用太陽電池と隣接する太陽電池（以下、「隣接太陽電池」という。）との間で切断する。そして、交換用太陽電池の受光面上に接続された交換用配線材の一端部を、交換用太陽電池と隣接太陽電池との間に残された接続用配線材に半田を用いて接続する。
特開２００２−２２２９７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の手法では、交換用太陽電池と隣接太陽電池との間で配線材どうしが接続されるため、交換用太陽電池と隣接太陽電池との間の距離が広くなる。その結果、太陽電池モジュールの面積当たりでの変換効率が低下してしまう。

そこで、配線材を隣接太陽電池の裏面端部で切断するとともに、交換用太陽電池の裏面端部上において、交換用配線材を残された配線材に接着することによって、交換用太陽電池と隣接太陽電池との間の距離を短くすることが考えられる。

しかしながら、隣接太陽電池のうち接続用配線材が接続される領域は、接続用配線材を接続する場合に加えて、交換用配線材の一端部を接続する場合においても直接加熱される。そのため、熱ダメージの影響による特性の劣化や熱応力による破損が隣接太陽電池に発生するおそれがあった。

本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池の交換時における特性劣化や破損の発生を抑制可能な太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の交換方法を提供することを目的とする。

本発明の特徴に係る太陽電池は、接続用配線材が電気的に接続される太陽電池であって、接続用配線材が配置される主面を有する光電変換部と、主面の平面視において接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される複数本の収集電極と、主面の平面視において第１領域と異なる領域である第２領域に形成される交換用電極とを備え、複数本の収集電極のうち少なくとも１以上の収集電極と交換用電極とは、電気的に接続されていることを要旨とする。

本発明の太陽電池によれば、交換用電極に配線材を接続することによって、本発明の太陽電池と他の太陽電池とを電気的に接続することができる。従って、本発明の太陽電池に接続されている太陽電池を他の太陽電池に交換する際、本発明の太陽電池の第１領域は直接加熱されない。そのため、本発明の太陽電池に、特性劣化や破損が発生することを抑制することができる。

本発明の特徴に係る太陽電池において、収集電極は、第１領域及び第２領域に跨って形成される複数本の細線電極を含み、交換用電極は、複数本の細線電極のうち少なくとも２本の細線電極と電気的に接続されていてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池において、収集電極は、複数本の細線電極と、複数本の細線電極を電気的に接続する連結電極とを含み、交換用電極は、連結電極と一体的に形成されていてもよい。

本発明の特徴に係る太陽電池モジュールは、接続用配線材によって互いに電気的に接続された第１及び第２太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、第１太陽電池は、接続用配線材が配置される主面を有する光電変換部と、主面の平面視において接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される収集電極と、主面の平面視において第１領域と異なる領域である第２領域に形成される交換用電極とを備え、交換用電極と収集電極とは、電気的に接続されていることを要旨とする。

本発明の他の特徴に係る太陽電池モジュールは、交換用配線材によって互いに電気的に接続された第１及び第２太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、第１太陽電池は、交換用配線材と異なる接続用配線材が接続される主面を有する光電変換部と、主面の平面視において接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される収集電極と、主面の平面視において第１領域と異なる領域である第２領域に形成され、交換用配線材が接続される交換用電極とを有し、交換用電極と収集電極とは、電気的に接続されていることを要旨とする。

本発明の特徴に係る太陽電池の交換方法は、接続用配線材によって互いに電気的に接続された複数の太陽電池のうち一の太陽電池を、交換用配線材が接続された交換用太陽電池に交換する交換方法であって、接続用配線材を切断することによって、一の太陽電池と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池とを切り離す工程と、他の太陽電池の主面の平面視において接続用配線材から露出する交換用電極に、交換用配線材を接続する工程とを備え、他の太陽電池は、主面の平面視において接続用配線材が配置される領域に形成され、交換用電極と電気的に接続される収集電極を有することを要旨とする。

本発明によれば、太陽電池の交換時における特性劣化や破損の発生を抑制可能な太陽電池、太陽電池モジュール及び太陽電池の交換方法を提供することができる。

次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。

図１に示すように、太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１、受光面側保護材２、裏面側保護材３及び封止材４を備える。

太陽電池ストリング１は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間において、封止材４によって封止される。太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池１０と複数の接続用配線材２０とを備える。

複数の太陽電池１０は、配列方向Ｈに沿って配列される。複数の太陽電池１０は、複数の接続用配線材２０によって互いに電気的に接続される。複数の太陽電池１０のそれぞれは、光を受ける受光面と、受光面の反対側に設けられる裏面とを有する。太陽電池１０の構成については後述する。

接続用配線材２０は、例えば、薄板状または縒り線状の銅、銀、金、錫、ニッケル、アルミニウム、或いはこれらの合金などによって構成される。また、これらの表面は導電層によって覆われていてもよい。このような導電層としては、鉛フリー半田（例えば、ＳｎＡｇ_３．０Ｃｕ_０．５）などによって構成される。接続用配線材２０は、導電性を有する樹脂接着剤などによって、太陽電池１０に接着される。

受光面側保護材２は、複数の太陽電池１０それぞれの受光面側に配置され、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。受光面側保護材２としては、透光性及び遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。

裏面側保護材３は、複数の太陽電池１０それぞれの裏面側に配置され、太陽電池モジュール１００の背面を保護する。裏面側保護材３としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂フィルム、Ａｌ箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルムなどを用いることができる。

封止材４は、受光面側保護材２と裏面側保護材３との間で太陽電池ストリング１を封止する。封止材４としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＰＶＢ、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。

なお、このような太陽電池モジュール１００の外周には、Ａｌフレーム（不図示）を取り付けることができる。

（太陽電池の構成）
以下において、第１実施形態に係る太陽電池１０の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。図３は、太陽電池１０を受光面側から見た平面図である。

図２に示すように、太陽電池１０は、光電変換部１１、複数本の裏面側細線電極１２Ｒ、裏面側連結線１３Ｒ及び交換用電極１４を備える。

光電変換部１１は、光を受ける受光面１１Ｓ（図３参照）と、受光面１１Ｓの反対側に設けられる裏面１１Ｒとを有する。受光面１１Ｓ及び裏面１１Ｒそれぞれは、光電変換部１１の主面である。光電変換部１１は、ｐｎ型接合或いはｐｉｎ接合などの半導体接合を内部に有しており、受光により光生成キャリア（正孔と電子）を生成する。光電変換部１１は、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ等の結晶系半導体材料、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の化合物半導体材料等の一般的な半導体材料などを用いて形成することができる。

ここで、光電変換部１１の裏面１１Ｒは、図２に示すように、裏面１１Ｒの平面視において接続用配線材２０が配置される領域である第１領域Ｔ１と、裏面１１Ｒの平面視において第１領域Ｔ１と異なる領域である第２領域Ｔ２とを含む。接続用配線材２０は、配列方向Ｈに沿って設けられた第１領域Ｔ１に配置される。

複数本の裏面側細線電極１２Ｒは、光電変換部１１の裏面１１Ｒ上において、配列方向Ｈと略直交する直交方向Ｊに沿って形成される。複数本の裏面側細線電極１２Ｒは、光電変換部１１から光生成キャリアを収集する収集電極である。複数本の裏面側細線電極１２Ｒは、裏面１１Ｒの平面視において第１領域Ｔ１及び第２領域Ｔ２に跨って形成される。複数本の裏面側細線電極１２Ｒと接続用配線材２０とは、半田あるいは導電性樹脂接着剤によって電気的に接続される。

複数本の裏面側細線電極１２Ｒは、例えば、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペースト（セラミックペースト）などによって形成することができる。なお、複数本の裏面側細線電極１２Ｒそれぞれの寸法及び本数は、光電変換部１１の大きさや物性などを考慮して設定することができる。例えば、裏面１１Ｒの寸法が約１００ｍｍ角である場合には、約１００本の裏面側細線電極１２Ｒを形成することができる。

裏面側連結線１３Ｒは、光電変換部１１の裏面１１Ｒ上において、配列方向Ｈに沿って、複数本の裏面側細線電極１２Ｒと交差するように形成される。裏面側連結線１３Ｒは、複数本の裏面側細線電極１２Ｒから光生成キャリアを収集する収集電極として作用する。また、裏面側連結線１３Ｒは、裏面１１Ｒの平面視において第１領域Ｔ１内に形成される。裏面側連結線１３Ｒと接続用配線材２０とは、半田或いは導電性樹脂接着剤によって、電気的に接続される。

裏面側連結線１３Ｒは、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストなどによって形成することができる。なお、裏面側連結線１３Ｒの寸法及び本数は、光電変換部１１の大きさや物性などを考慮して設定することができる。例えば、裏面１１Ｒの寸法が約１００ｍｍ角である場合には、長さ９８ｍｍを有する２本の裏面側連結線１３Ｒを形成することができる。また、接続用配線材２０を裏面側細線電極１２Ｒに直接電気的に接続することによって、裏面側連結線１３Ｒを不要とすることもできる。

交換用電極１４は、裏面１１Ｒの平面視において第２領域Ｔ２に形成される。交換用電極１４は、２本の裏面側細線電極１２Ｒと電気的に接続されている。交換用電極１４は、後述するように、故障、破損、或いは特性低下などの異常が発生した被交換用太陽電池１０Ｆを、正常な交換用太陽電池１０Ｒに交換する際に用いられる。具体的には、交換用電極１４は、交換用太陽電池１０Ｒに接続された第１交換用配線材３０（図７及び図８参照）を接続するための電極である。

交換用電極１４は、樹脂型導電性ペーストや焼結型導電性ペーストなどによって形成することができる。なお、交換用電極１４の寸法及び数は、第１交換用配線材３０の寸法などを考慮して設定することができる。

図３に示すように、太陽電池１０は、光電変換部１１の受光面１１Ｓ上に形成された複数本の受光面側細線電極１２Ｓ及び受光面側連結線１３Ｓをさらに備える。

受光面１１Ｓは、裏面１１Ｒと同様に、第１領域Ｔ１及び第２領域Ｔ２とを含む。複数本の受光面側細線電極１２Ｓの構成は、複数本の裏面側細線電極１２Ｒの構成と同様である。受光面側連結線１３Ｓの構成は、裏面側連結線１３Ｒの構成と同様である。なお、第１実施形態では、受光面１１Ｓ上に、交換用電極は形成されていない。また、接続用配線材２０を受光面側細線電極１２Ｓに直接電気的に接続することによって、受光面側連結線１３Ｓを不要とすることもできる。

（太陽電池ストリングの構成）
以下において、第１実施形態に係る太陽電池ストリング１の構成について図面を参照しながら説明する。図４は、太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。

図４に示すように、一の太陽電池１０と一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０とは、接続用配線材２０によって電気的に接続される。具体的には、接続用配線材２０の一端部は、一の太陽電池１０が有する光電変換部１１の受光面１１Ｓの第１領域Ｔ１に配置される。接続用配線材２０の他端部は、他の太陽電池１０が有する光電変換部１１の裏面１１Ｒの第１領域Ｔ１に配置される。

交換用電極１４は、裏面１１Ｒの平面視において接続用配線材２０から露出している。従って、交換用電極１４は、接続用配線材２０を裏面１１Ｒに接続する工程において直接加熱されないことに留意すべきである。

（太陽電池の交換方法）
以下において、第１実施形態に係る太陽電池の交換方法について、図面を用いて説明する。太陽電池の交換とは、異常（故障、破損、特性低下など）が発生した被交換用太陽電池１０Ｆを太陽電池ストリング１から切り離して、正常な交換用太陽電池１０Ｒを用いて太陽電池ストリング１を再形成することをいう。

まず、図５及び図６に示すように、被交換用太陽電池１０Ｆを、両隣の太陽電池１０Ｘ，１０Ｙから切り離す。

具体的には、被交換用太陽電池１０Ｆの受光面１１Ｓと太陽電池１０Ｘの裏面１１Ｒとに接続された接続用配線材２０を第１切断位置Ｃ１にて切断する。第１切断位置Ｃ１は、太陽電池１０Ｘの端部に設けられる。また、被交換用太陽電池１０Ｆの裏面１１Ｒと太陽電池１０Ｙの受光面１１Ｓとに接続された接続用配線材２０を第２切断位置Ｃ２にて切断する。第２切断位置Ｃ２は、被交換用太陽電池１０Ｆの裏面１１Ｒ上に設けられる。

次に、図７及び図８に示すように、被交換用太陽電池１０Ｆを取り除いて、交換用太陽電池１０Ｒを太陽電池１０Ｘ，１０Ｙに接続する。交換用太陽電池１０Ｒは、予め受光面１１Ｓに接続された第１交換用配線材３０と、裏面１１Ｒに接続された第２交換用配線材４０とを有する。

具体的には、第１交換用配線材３０の一端部を、太陽電池１０Ｘの交換用電極１４に半田接続する。この場合、第１交換用配線材３０のうち交換用電極１４上に配置される領域３０Ａだけを直接加熱し、第１交換用配線材３０のうち接続用配線材２０上に配置される領域を直接加熱しないことに留意すべきである。従って、第１交換用配線材３０は接続用配線材２０に半田接続されない。また、太陽電池１０Ｙの接続用配線材２０のうち第２交換用配線材４０上に配置された部分を加熱することによって、接続用配線材２０を第２交換用配線材４０に半田接続する。

なお、第１交換用配線材３０及び第２交換用配線材４０それぞれは、接続用配線材２０と同様に、低抵抗体と導電層とによって構成される。

（作用及び効果）
第１実施形態に係る太陽電池１０は、第２領域Ｔ２に形成される交換用電極１４を備える。交換用電極１４は、複数本の裏面側細線電極１２Ｒと電気的に接続される。第２領域Ｔ２は、裏面１１Ｒの平面視において接続用配線材２０が配置される領域である第１領域Ｔ１と異なる領域である。

従って、第１交換用配線材３０のうち交換用電極１４上に配置される領域３０Ａだけを直接加熱することによって、交換用太陽電池１０Ｒを太陽電池１０Ｘに電気的に接続することができる。そのため、第１交換用配線材３０の接続に際して、太陽電池１０Ｘの光電変換部１１が、第１領域Ｔ１において直接加熱されることを回避することができる。その結果、交換用太陽電池１０Ｒの接続時における特性劣化や破損の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る交換用電極１４は、複数本の裏面側細線電極１２Ｒに接続されている。従って、交換用太陽電池１０Ｒの第１交換用配線材３０と太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０との間の電気抵抗を小さくすることができる。

［第１実施形態の変更例］
以下において、第１実施形態の変更例について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、本変更例では、交換用太陽電池１０Ｒの第１交換用配線材３０は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置されない。

図９は、被交換用太陽電池１０Ｆを交換用太陽電池１０Ｒに交換した太陽電池ストリング１の構成を示す図である。図９に示すように、第１交換用配線材３０は、交換用太陽電池１０Ｒと太陽電池１０Ｘとの間のスペースにおいて、直交方向内側に折り曲げられている。従って、第１交換用配線材３０の一端部は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０と重なることなく、交換用電極１４上に延びている。

（作用及び効果）
本変更例に係る第１交換用配線材３０は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置されない。従って、前述と同様の効果に加え、第１交換用配線材３０が太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置される場合に比べて、太陽電池１０Ｘの裏面側における凹凸を小さくすることができる。そのため、太陽電池ストリング１をモジュール化する工程において、太陽電池１０Ｘの一部に圧力が集中することを抑制できる。その結果、太陽電池１０Ｘに破損が発生することを抑制することができる。

［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、第２実施形態では、太陽電池１０は、第１交換用配線材３０を接続するための複数の交換用電極１４を備える。

（太陽電池の構成）
図１０は、第２実施形態に係る太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。図１０に示すように、太陽電池１０は、第１領域Ｔ１の両側に設けられた第１交換用電極１４Ａと第２交換用電極１４Ｂとを備える。第１交換用電極１４Ａ及び第２交換用電極１４Ｂは、第１交換用配線材３０を接続するための交換用電極である。第１交換用電極１４Ａと第２交換用電極１４Ｂとは、物理的に分離されている。

図１１は、被交換用太陽電池１０Ｆを交換用太陽電池１０Ｒに交換した太陽電池ストリング１の構成を示す図である。図１１に示すように、第１交換用配線材３０の一端部は、二股に形成されており、第１交換用電極１４Ａ及び第２交換用電極１４Ｂそれぞれに半田接続されている。具体的には、第１交換用配線材３０は、第１交換用電極１４Ａ上及び第２交換用電極１４Ｂ上に配置される領域３０Ａだけが直接加熱されることによって、第１交換用電極１４Ａ及び第２交換用電極１４Ｂに接続されている。

（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池１０Ｘは、第１交換用配線材３０を接続するための複数の交換用電極を備える。従って、第１実施形態と同様の効果に加え、交換用太陽電池１０Ｒの第１交換用配線材３０と太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０との間の電気抵抗をさらに小さくすることができる。

また、第１交換用電極１４Ａと第２交換用電極１４Ｂとは、物理的に分離されている。従って、交換用電極１４の寸法を大きくする場合に比べて、第１交換用配線材３０を接続する際の熱応力が太陽電池１０Ｘに及ぼす影響を分散させることができる。その結果、太陽電池１０Ｘが破損することをさらに抑制することができる。

［第２実施形態の変更例］
以下において、第２実施形態の変更例について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第２実施形態との相違点について主に説明する。具体的には、本変更例では、交換用太陽電池１０Ｒの第１交換用配線材３０は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置されない。

図１２は、被交換用太陽電池１０Ｆを交換用太陽電池１０Ｒに交換した太陽電池ストリング１の構成を示す図である。図１２に示すように、第１交換用配線材３０は、交換用太陽電池１０Ｒと太陽電池１０Ｘとの間のスペースにおいて、接続用配線材２０の両側方に分岐されている。従って、第１交換用配線材３０の一端部は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０と重なることなく、第１交換用電極１４Ａ上及び第２交換用電極１４Ｂ上に延びている。

（作用及び効果）
本変更例に係る第１交換用配線材３０は、太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置されない。従って、第１交換用配線材３０が太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０上に配置される場合に比べて、太陽電池１０Ｘの裏面側における凹凸を小さくすることができる。そのため、太陽電池ストリング１をモジュール化する工程において、太陽電池１０Ｘの一部に圧力が集中することを抑制できる。その結果、太陽電池１０Ｘに破損が発生することを抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上記実施形態では、第１交換用配線材３０を交換用電極１４に半田接続することとしたが、これに限られるものではない。例えば、第１交換用配線材３０は、導電性を有する樹脂接着剤などによって交換用電極１４に接続されていてもよい。

また、上記実施形態では、交換用電極１４は、２本の裏面側細線電極１２Ｒと電気的に接続されることとしたが、これに限られるものではない。交換用電極１４は、１本又は３本以上の裏面側細線電極１２Ｒと電気的に接続されていてもよい。また、交換用電極１４は、裏面側連結線１３Ｒのみと電気的に接続されていてもよい。この場合、交換用電極１４を裏面側連結線１３Ｒと一体的に形成することによって、交換用太陽電池１０Ｒの第１交換用配線材３０と太陽電池１０Ｘの接続用配線材２０との間の電気抵抗をより小さくすることができる。

また、上記実施形態では、交換用電極１４は、太陽電池１０の裏面端部に形成することとしたが、これに限られるものではない。ただし、交換用電極１４を太陽電池１０の裏面端部に形成するほど、第１交換用配線材３０の長さが短くなるので、太陽電池の製造コストの低減を図ることができる。

また、上記実施形態では、太陽電池１０は、複数本の裏面側細線電極１２Ｒを備えることとしたが、これに限られるものではない。太陽電池１０は、裏面１１Ｒの全面に形成された裏面側細線電極１２Ｒを備えていてもよい。この場合、太陽電池１０は、裏面側細線電極１２Ｒ上に形成されたバスバー電極を備えていてもよい。

また、上記実施形態では、太陽電池１０は、裏面側連結線１３Ｒを備えることとしたが、裏面側連結線１３Ｒを備えていなくてもよい。また、裏面側連結線１３Ｒの線幅は、接続用配線材２０の線幅と同程度の線幅を有していてもよい。このような連結線は、一般的にバスバー電極と呼ばれるものである。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

以下、本発明に係る太陽電池の実施例について具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。

（実施例）
まず、ＨＩＴ構造を有する３枚の光電変換部を準備した。

次に、３枚の光電変換部それぞれの受光面上に、複数本の細線電極及び２本のバスバー電極を形成した。

次に、３枚の光電変換部それぞれの裏面上に、複数本の細線電極、２本のバスバー電極及び２個の交換用電極（２ｍｍ×３ｍｍ）を形成することによって、３枚の太陽電池を作製した。

次に、３枚の太陽電池を接続用配線材を２本ずつ用いて互いに電気的に接続した。

次に、３枚の太陽電池のうち中央に配置された太陽電池に接続された４本の接続用配線材を切断することによって、当該太陽電池を切り離した（図５参照）。

次に、交換用太陽電池を２枚の太陽電池の中央に配置し、交換用太陽電池の受光面に配置された２本の交換用配線材を一方の太陽電池の２個の交換用電極それぞれに半田接続した。

次に、他方の太陽電池の２本の接続用配線材を、交換用太陽電池の裏面に配置された２本の配線材それぞれに半田接続した。

次に、交換用太陽電池を含む３枚の太陽電池を、ガラスとＰＥＴフィルムの間でＥＶＡによって封止した。

（比較例）
比較例では、３枚の光電変換部それぞれの裏面上に、２個の交換用電極を形成しなかった。

従って、交換用太陽電池の受光面に配置された２本の交換用配線材を、一方の太陽電池の裏面に残された２本の接続用配線材それぞれに半田接続した。

（温度サイクル試験）
次に、実施例及び比較例について温度サイクル試験（ＪＩＳ Ｃ８９１７）を行い、試験前後での太陽電池モジュールの光電変換効率を比較した。温度サイクル試験では、ＪＩＳ規格に準拠して、高温（９０℃）から低温（−４０℃）に、又は低温から高温に温度を変化させることを１サイクルとして６００サイクル行った。

温度サイクル試験における太陽電池モジュールの出力推移を下表に示す。なお、測定値は、実施例及び比較例それぞれ１０個ずつの太陽電池モジュールについての平均値である。

上表に示すように、実施例では、比較例に比べて、出力の低下率を抑制することができた。

これは、実施例では、交換用配線材を交換用電極に半田接続することとし、接続用配線材が配置された領域を直接加熱しなかったためである。すなわち、一方の太陽電池の光電変換部に２回直接加熱される領域を設けないようにしたためである。

一方で、比較例では、交換用配線材を接続用配線材に半田接続したため、一方の太陽電池の光電変換部に２回直接加熱される領域が設けられている。そのため、比較例では、当該領域に蓄積された熱ダメージの影響によって、太陽電池の出力は大きく低下した。

本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０を受光面側から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の交換方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の交換方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の交換方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の交換方法を説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る太陽電池１０の交換方法を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽電池１０を裏面側から見た平面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽電池ストリング１を裏面側から見た平面図である。

符号の説明

Ｔ１…第１領域
Ｔ２…第２領域
１…太陽電池ストリング
２…受光面側保護材
３…裏面側保護材
４…封止材
１０，１０Ｘ，１０Ｙ…太陽電池
１０Ｆ…被交換用太陽電池
１０Ｒ…交換用太陽電池
１１…光電変換部
１１Ｒ…裏面
１１Ｓ…受光面
１２Ｒ…裏面側細線電極
１２Ｓ…受光面側細線電極
１３Ｒ…裏面側連結線
１３Ｓ…受光面側連結線
１４…交換用電極
２０…接続用配線材
３０…第１交換用配線材
４０…第２交換用配線材
１００…太陽電池モジュール

Claims (6)

1. 接続用配線材が電気的に接続される太陽電池であって、
   前記接続用配線材が配置される主面を有する光電変換部と、
   前記主面の平面視において前記接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される複数本の収集電極と、
   前記主面の平面視において前記第１領域と異なる領域である第２領域に形成される交換用電極と
   を備え、
   前記複数本の収集電極のうち少なくとも１以上の収集電極と前記交換用電極とは、電気的に接続されている
   ことを特徴とする太陽電池。
2. 前記収集電極は、前記第１領域及び前記第２領域に跨って形成される複数本の細線電極を含み、
   前記交換用電極は、前記複数本の細線電極のうち少なくとも２本の細線電極と電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
3. 前記収集電極は、前記複数本の細線電極と、前記複数本の細線電極を電気的に接続する連結電極とを含み、
   前記交換用電極は、前記連結電極と一体的に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
4. 接続用配線材によって互いに電気的に接続された第１及び第２太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、
   前記第１太陽電池は、
   前記接続用配線材が配置される主面を有する光電変換部と、
   前記主面の平面視において前記接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される収集電極と、
   前記主面の平面視において前記第１領域と異なる領域である第２領域に形成される交換用電極と
   を備え、
   前記交換用電極と前記収集電極とは、電気的に接続されている
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 交換用配線材によって互いに電気的に接続された第１及び第２太陽電池を備える太陽電池モジュールであって、
   前記第１太陽電池は、
   前記交換用配線材と異なる接続用配線材が接続される主面を有する光電変換部と、
   前記主面の平面視において前記接続用配線材が配置される領域である第１領域に形成される収集電極と、
   前記主面の平面視において前記第１領域と異なる領域である第２領域に形成され、前記交換用配線材が接続される交換用電極と
   を有し、
   前記交換用電極と前記収集電極とは、電気的に接続されている
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 接続用配線材によって互いに電気的に接続された複数の太陽電池のうち一の太陽電池を、交換用配線材が接続された交換用太陽電池に交換する太陽電池の交換方法であって、
   前記接続用配線材を切断することによって、前記一の太陽電池と、前記一の太陽電池に隣接する他の太陽電池とを切り離す工程と、
   前記他の太陽電池の主面の平面視において前記接続用配線材から露出する交換用電極に、前記交換用配線材を接続する工程と
   を備え、
   前記他の太陽電池は、前記主面の平面視において前記接続用配線材が配置される領域に形成され、前記交換用電極と電気的に接続される収集電極を有する
   ことを特徴とする太陽電池の交換方法。

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