JP5377347B2 - 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に、配線材を備えた太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関する。

従来、配線材を備えた太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、隣接するように配置される第１太陽電池および第２太陽電池と、第１太陽電池と第２太陽電池とを接続する接続タブ（配線材）とを備える太陽電池モジュールが開示されている。上記特許文献１に開示されている太陽電池モジュールでは、第１太陽電池および第２太陽電池の上面には、それぞれ受光面側の接続タブが配置されている。また、第１太陽電池および第２太陽電池の下面には、それぞれ非受光面側の接続タブが配置されている。また、第２太陽電池の受光面側の接続タブは、第１太陽電池の下面側にまで延びるように設けられているとともに、第１太陽電池の下面に配置された非受光面側の接続タブと、第１太陽電池の下面側において半田によって接続されている。

特開２００４−２８１７９７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽電池モジュールでは、受光面側の接続タブの端部と非受光面側の接続タブの端部との位置関係については記載も図示もされていない。このため、上記特許文献１に開示された太陽電池モジュールに圧力が加えられた場合には、受光面側の接続タブの端部と非受光面側の接続タブの端部との位置関係によっては、受光面側の接続タブの端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中することに起因して、第１太陽電池に割れや欠け、あるいはクラックが生じる場合があるという問題点があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、圧力が加えられた場合に太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制して、歩留りを向上することが可能な太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における太陽電池モジュールは、隣接するように配置される第１太陽電池および第２太陽電池と、第１太陽電池の一方面側に配置される第１配線材と、第１太陽電池の他方面側に配置される第２配線材と、第２太陽電池の一方面側に配置されるとともに、第１太陽電池の他方面側において第２配線材と接続される第３配線材とを備え、第２配線材の第２太陽電池側の端部は、平面的に見て第１配線材の第２太陽電池側の端部と略一致するか、または、第１配線材の第２太陽電池側の端部よりも第２太陽電池側とは反対側に位置するように配置されている。

この発明の第１の局面による太陽電池モジュールでは、上記のように、第２配線材の第２太陽電池側の端部を、平面的に見て第１配線材の第２太陽電池側の端部と略一致するか、または、第１配線材の第２太陽電池側の端部よりも第２太陽電池側とは反対側に位置するように配置することによって、第２配線材の第２太陽電池側の端部が配置される部分に対応する第１太陽電池の一方表面側の部分には、第１配線材が存在することになるので、第１太陽電池の他方面側から第２配線材に圧力が加えられた場合でも、その第２配線材に加わる圧力を、第１配線材の第２太陽電池側の端部または第１配線材の端部近傍の平面部分において受けることができる。これにより、第１配線材の第２太陽電池側の端部が位置する第１太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、他方面側からの圧力に起因して第１太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。なお、第３配線材が第１太陽電池の他方面側において第２配線材と接続されることによって、一方面側から第１配線材に加わる圧力を、第２配線材に接続される第３配線材により受けることができるので、第２配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、一方面側からの圧力に起因して第１太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。これらの結果、太陽電池モジュールの歩留りを向上させることができる。

上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第２配線材の第２太陽電池側の端部は、第１配線材の第２太陽電池側の端部よりも第２太陽電池側とは反対側に位置するように配置されている。このように構成すれば、他方面側からの圧力を第１配線材の端部近傍の平面部分において確実に受けることができるとともに、一方面側からの圧力を第３配線材により受けることができるので、第１太陽電池の表面に圧力が集中するのをより抑制することができる。

上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第２配線材の第２太陽電池側の端部と第１太陽電池の第２太陽電池側の側面との間隔は、第１配線材の第２太陽電池側の端部と第１太陽電池の第２太陽電池側の側面との間隔以上の大きさで、かつ、６ｍｍ以下である。このように構成すれば、第１配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができるとともに、第２配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができるので、圧力に起因して第１太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。また、第２配線材の第２太陽電池側の端部と第１太陽電池の第２太陽電池側の側面との間隔を６ｍｍ以下にすることによって、第２配線材の第２太陽電池側の端部と第１太陽電池の第２太陽電池側の側面との間隔が大きくなりすぎて第２配線材の配置されていない第１太陽電池の表面領域が増加することにより集電効率が悪くなることに起因する、第１太陽電池の出力の低下を抑制することができる。なお、第１太陽電池の出力の低下を抑制することができる点については、本願発明者が行ったシミュレーションにより確認されている。

上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第２太陽電池の第１太陽電池とは反対側に配置され、第２太陽電池と隣接する第３太陽電池と、第３太陽電池の一方面側に配置されるとともに、第２太陽電池の他方面側に延びる第４配線材と、第２太陽電池の他方面側に配置され、第２太陽電池の他方面側において第４配線材と接続される第５配線材とをさらに備え、第５配線材の第３太陽電池側の端部は、平面的に見て第３配線材の第３太陽電池側の端部と略一致するか、または、第３配線材の第３太陽電池側の端部よりも第３太陽電池側とは反対側に位置するように配置されている。このように構成すれば、第５配線材の第３太陽電池側の端部が配置される部分に対応する第２太陽電池の一方表面側の部分には、第３配線材が存在することになるので、第２太陽電池の他方面側から第５配線材に圧力が加えられた場合でも、その第５配線材に加わる圧力を、第３配線材の第３太陽電池側の端部または第３配線材の端部近傍の平面部分において受けることができる。これにより、第３配線材の第３太陽電池側の端部が位置する第２太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、他方面側からの圧力に起因して第２太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。なお、第４配線材が第２太陽電池の他方面側において第５配線材と接続されることによって、一方面側から第３配線材に加わる圧力を、第５配線材に接続される第４配線材により受けることができるので、第５配線材の第３太陽電池側の端部に対応する第２太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、一方面側からの圧力に起因して第２太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。これらの結果、太陽電池モジュールの歩留りを向上させることができる。

この場合、好ましくは、第５配線材の第３太陽電池側の端部は、第３配線材の第３太陽電池側の端部よりも第３太陽電池側とは反対側に位置するように配置されている。このように構成すれば、他方面側からの圧力を第３配線材の端部近傍の平面部分において確実に受けることができるとともに、一方面側からの圧力を第４配線材により受けることができるので、第２太陽電池の表面に圧力が集中するのをより抑制することができる。

上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、第１太陽電池および第２太陽電池の厚みは、１５０μｍ以下である。このように、１５０μｍ以下の厚みを有する第１太陽電池では比較的圧力に対して割れやすいので、この場合に上記第１の局面による構成を適用すれば、第１配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができるとともに、第２配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができる。

上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、平面的に見て、第２配線材と第３配線材とは、互いに重なった状態で接続されている。このように構成すれば、容易に、互いに重なった部分を半田などで接続することができる。

この発明の第２の局面における太陽電池モジュールの製造方法は、隣接するように配置される第１太陽電池および不良品の太陽電池と、第１太陽電池の一方面側に配置される第１配線材と、第１太陽電池の他方面側に配置されるとともに、不良品の太陽電池の一方面側に配置される第２配線材とを備えた太陽電池群において、不良品の太陽電池を修理のために第２太陽電池に交換する工程を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、第２配線材を、第１太陽電池の他方面側で、かつ、平面的に見て第１配線材の不良品の太陽電池側の端部と略一致する位置か、または、第１配線材の不良品の太陽電池側の端部よりも不良品の太陽電池側とは反対側の位置で切断する工程と、第１太陽電池の他方面側に配置された切断後の第２配線材と、不良品の太陽電池が配置されていた位置に配置される第２太陽電池の一方面側に配置されるとともに、前記第１太陽電池の他方面側に延びる第３配線材とを、第１太陽電池の他方面側において接続する工程とを備える。

この発明の第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法では、上記のように、第２配線材を、第１太陽電池の他方面側で、かつ、平面的に見て第１配線材の不良品の太陽電池側の端部と略一致する位置か、または、第１配線材の不良品の太陽電池側の端部よりも不良品の太陽電池側とは反対側の位置で切断するとともに、切断後の第２配線材と第３配線材とを第１太陽電池の他方面側において接続することによって、第２配線材の第２太陽電池側の端部が配置される部分に対応する第１太陽電池の一方表面側の部分には、第１配線材が存在することになるので、切断後の第２配線材と第３配線材とを接続した後に第１太陽電池の他方面側から第２配線材に圧力が加えられた場合でも、その第２配線材に加わる圧力を、第１配線材の第２太陽電池側の端部または第１配線材の端部近傍の平面部分において受けることができる。これにより、第１配線材の第２太陽電池側の端部が位置する第１太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、他方面側からの圧力に起因して第１太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。なお、第３配線材が第１太陽電池の他方面側において第２配線材と接続されることによって、一方面側から第１配線材に加わる圧力を、第２配線材に接続される第３配線材により受けることができるので、第２配線材の第２太陽電池側の端部に対応する第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、一方面側からの圧力に起因して第１太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。これらの結果、太陽電池モジュールの歩留りを向上させることができる。

上記第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、切断後の第２配線材と第３配線材とを接続する工程の後に、第１太陽電池および第２太陽電池の一方面側および他方面側の各々に充填材とカバーとをこの順に積層して圧力を加えることによってラミネート加工する工程をさらに備える。このように、ラミネート加工時に圧力が加えられる太陽電池モジュールの製造方法において、上記第２の局面による構成を適用すれば、第１太陽電池および第２太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができる。

上記第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、第２配線材を切断する工程は、第２配線材を第１太陽電池の他方面側に引き出して切断する工程を含み、第２配線材を切断する工程の後で、かつ、切断後の第２配線材と第３配線材とを接続する工程に先立って、第２配線材が引き出された状態で切断されることにより形成された切断後の第２配線材の折り返し部分に圧力を加えることによって直線状にする工程をさらに備える。このように構成すれば、折り返し修正時に圧力が加えられる太陽電池モジュールの製造方法において、上記第２の局面による構成を適用すれば、第１太陽電池の表面に圧力が集中するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの表面側の平面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの裏面側の平面図である。 図１および図２の１０００−１０００線に沿った太陽電池モジュールの交換用太陽電池を含まない太陽電池群付近の断面図である。 図１および図２の１０００−１０００線に沿った太陽電池モジュールの交換用太陽電池を含まない太陽電池群の拡大断面図である。 図１および図２の２０００−２０００線に沿った太陽電池モジュールの交換用太陽電池を含む太陽電池群付近の断面図である。 図１および図２の２０００−２０００線に沿った太陽電池モジュールの交換用太陽電池を含む太陽電池群の拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業において不良品の太陽電池が存在する状態を示した拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業において不良品の太陽電池を取り外す状態を示した拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業において折り返しを修正する状態を示した拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業において交換用太陽電池を挿入する状態を示した拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業において交換用太陽電池を半田付けした状態を示した拡大断面図である。 本発明の一実施形態による太陽電池モジュールの交換作業においてラミネート加工する状態を示した拡大断面図である。 本発明の実施例１および２における切断位置を示した拡大断面図である。 本発明の実施例３および４における切断位置を示した拡大断面図である。 本発明の比較例における切断位置を示した拡大断面図である。 本発明の実施例および比較例による太陽電池の割れの発生に関する測定結果を示した表である。 本発明の太陽電池モジュールにおける出力低下率のシミュレーションの結果を示したグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態による太陽電池モジュール１は、板状の太陽電池パネル２と、太陽電池パネル２の裏面側に固定された端子ボックス３（図２参照）と、太陽電池パネル２の側面を支持する金属製枠体４とを備えている。太陽電池パネル２は、図３および図５に示すように、ガラス板やアクリル板等の透明な部材からなる表面側カバー２１と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルム等からなる耐候性の裏面側カバー２２と、表面側カバー２１と裏面側カバー２２との間に配置され、電気的に直列接続されている複数の太陽電池４０からなる太陽電池群２３、２４、２５、２６、２７および２８（図１参照）と、表面側カバー２１と太陽電池４０との間および裏面側カバー２２と太陽電池４０との間に設けられる充填材２９とを備えている。また、図２に示す端子ボックス３は、太陽電池パネル２において発電された電気を集電するために設けられている。

ここで、本実施形態による太陽電池モジュール１は、通常の太陽電池４０、４１、および４３の他に、交換用太陽電池４２を含んでいる。交換用太陽電池４２とは、後述する不良品の太陽電池４４（図７参照）が配置されていた位置に交換作業によって配置された太陽電池のことを言う。また、図４および図６に示すように、太陽電池４０、４１および４３と交換用太陽電池４２とのＺ方向の厚みｔは、約１００μｍである。なお、太陽電池４０、４１および４３と交換用太陽電池４２とのＺ方向の厚みｔは、約１５０μｍ以下であるのが好ましい。なお、交換用太陽電池４２は、本発明の「第２太陽電池」の一例である。

また、図１に示すように、太陽電池４０の上面（図３の矢印Ｚ１方向側）には、Ｘ方向に延びる複数のフィンガー電極４０ａが設けられている。また、図２に示すように、太陽電池４０の下面（図３の矢印Ｚ２方向側）には、Ｘ方向に延びる複数のフィンガー電極４０ｂが設けられている。また、図４および図６に示すように、太陽電池４０の上面および下面には、フィンガー電極４０ａおよびフィンガー電極４０ｂと略直交する方向（Ｙ方向）に延びるバスバー電極３０が設けられている。なお、バスバー電極３０は厚みが小さいため、図３および図５においては、バスバー電極３０の図示を省略している。

次に、太陽電池群２４の構造について説明する。

図３に示すように、太陽電池群２４において、互いに隣接する太陽電池４０のうちの一方の太陽電池４０の上面側（図３の矢印Ｚ１方向側）と、他方の太陽電池４０の下面側（図３の矢印Ｚ２方向側）とが、バスバー電極３０を介して、半田めっきされた銅線などからなる配線材（タブ電極）５０ａによって直列に接続されている。

また、図１に示すように、矢印Ｙ１方向側に位置する太陽電池４０の下面側において接続されている配線材５０ａと、矢印Ｙ２方向側に位置する太陽電池４０の上面側において接続されている配線材５０ａとは、それぞれ、隣接する太陽電池群または端子ボックス３（図２参照）と接続するための接続部材３ａに接続されている。

また、図４に示すように、複数の太陽電池４０の上面側に配置された配線材５０ａの矢印Ｙ２方向側の端部は、太陽電池４０の矢印Ｙ２方向側の側面から、所定の距離Ｌ１離れた位置に配置されている。ここで、距離Ｌ１は約１ｍｍである。なお、図１に示すように、太陽電池群２４と並列して配置される太陽電池群２３、２５、２６および２７も、太陽電池群２４と同様の構造を有する。

次に、不良品の太陽電池４４（図７参照）の交換作業が行われた後の、交換用太陽電池４２が配置されている太陽電池群２８の構造について説明する。

図５に示すように、太陽電池群２８において、太陽電池４１、交換用太陽電池４２、太陽電池４３および太陽電池４０が、矢印Ｙ１方向側からこの順でＹ方向に並べられた状態で配置されている。なお、太陽電池４１は、本発明の「第１太陽電池」の一例であり、太陽電池４３は、本発明の「第３太陽電池」の一例である。

また、図６に示すように、太陽電池群２８において、太陽電池４１の上面側には、配線材（タブ電極）５０ｂが配置されているとともに、太陽電池４１の下面側には、切断された配線材（タブ電極）５０ｃが配置されている。また、交換用太陽電池４２の上面側には、配線材（タブ電極）５０ｄが配置されている。この配線材５０ｃと配線材５０ｄとは、太陽電池４１の下面側で互いに重なった状態（オーバーラップした状態）で半田８０によって接続されている。なお、配線材５０ｂは、本発明の「第１配線材」の一例である。また、配線材５０ｃは、本発明の「第２配線材」および「切断後の第２配線材」の一例であり、配線材５０ｄは、本発明の「第３配線材」の一例である。

また、交換用太陽電池４２の下面側には、配線材（タブ電極）５０ｅが配置されている。また、太陽電池４３の上面側には、切断された配線材（タブ電極）５０ｆが配置されている。この配線材５０ｅと配線材５０ｆとは、交換用太陽電池４２の下面側で互いに重なった状態（オーバーラップした状態）で半田８０によって接続されている。なお、配線材５０ｅは、本発明の「第５配線材」の一例であり、配線材５０ｆは、本発明の「第４配線材」の一例である。

また、太陽電池４３の下面側と太陽電池４０の上面側とは、配線材５０ａによって接続されている。また、図１および図２に示すように、矢印Ｙ１方向側に位置する太陽電池４０の上面側において接続されている配線材５０ｂと、矢印Ｙ２方向側に位置する太陽電池４０の下面側において接続されている配線材５０ａとは、各々、隣接する太陽電池群２７または端子ボックス３（図２参照）と接続するための接続部材３ａに接続されている。

ここで、本実施形態では、図６に示すように、太陽電池４１、交換用太陽電池４２および太陽電池４３の上面側（矢印Ｚ１方向側）にそれぞれ配置された配線材５０ｂ、５０ｄおよび５０ｆの矢印Ｙ２方向側の端部は、それぞれ、太陽電池４１、交換用太陽電池４２および太陽電池４３の矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に距離Ｌ１（約１ｍｍ）離れた位置に配置されている。

また、本実施形態では、太陽電池４１および交換用太陽電池４２の下面側（矢印Ｚ２方向側）にそれぞれ配置された配線材５０ｃおよび５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部は、それぞれ、太陽電池４１および交換用太陽電池４２の矢印Ｙ２方向側の端部から、矢印Ｙ１方向に距離Ｌ１（約１ｍｍ）よりも大きい距離Ｌ２（約３ｍｍ）離れた位置に配置されている。すなわち、太陽電池４１の下面側に位置する配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部は、配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置されている。また、交換用太陽電池４２の下面側に位置する配線材５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部は、配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置されている。なお、距離Ｌ２は、距離Ｌ１（約１ｍｍ）以上で、かつ、約６ｍｍ以下であればよい。

次に、図１、図２および図５〜図１２を参照して、本発明の一実施形態における太陽電池モジュール１の太陽電池群２８の交換作業について説明する。

まず、図７に示すように、交換作業が行われる前においては、太陽電池４１の下面側と、不良品の太陽電池４４の上面側とは、配線材５０ｃによって接続されている。また、不良品の太陽電池４４の下面側と、太陽電池４３の上面側とは、配線材５０ｆによって接続されている。ここで、配線材５０ｂおよび５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部は、それぞれ、太陽電池４１および不良品の太陽電池４４の矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に距離Ｌ１（約１ｍｍ）離れた位置に配置されている。

ここで、不良品の太陽電池４４を交換する場合には、まず、図７に示すように、配線材５０ｃの太陽電池４１の下面側（矢印Ｚ２方向側）に配置されている部分と、配線材５０ｆの不良品の太陽電池４４の下面側に配置されている部分とを、それぞれ、所定の位置ＡおよびＢでニッパーを用いて切断する。

この場合、本実施形態では、配線材５０ｃを、太陽電池４１の矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に距離Ｌ２（約３ｍｍ）離れた位置Ａで切断するとともに、配線材５０ｆを、不良品の太陽電池４４の矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に距離Ｌ２離れた位置Ｂで切断する。すなわち、配線材５０ｃを、配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側で切断するとともに、配線材５０ｆを、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側で切断する。この際、図示しない半田を溶解させて、太陽電池４１の下面のバスバー電極３０と配線材５０ｃとの接続を取り除くとともに、不良品の太陽電池４４の下面のバスバー電極３０と配線材５０ｆとの接続を取り除いた後、配線材５０ｃおよび５０ｆを矢印Ｚ２方向に引き出して切断する。

この際、図８に示すように、切断される位置付近の配線材５０ｃが下方向（矢印Ｚ２方向）に引き出された状態で切断されることによって、配線材５０ｃの矢印Ｚ２方向側が折り返される。これにより、配線材５０ｃには折り返し部分５０ｇが形成される。その後、不良品の太陽電池４４を取り除く。

そして、図９に示すように、太陽電池４１の上面側（矢印Ｚ１方向側）をステージに載置して、太陽電池４１の下面側（矢印Ｚ２方向側）から折り返し部分５０ｇにＺ方向に沿った圧力を加えることによって、折り返し部分５０ｇを、折り返し部分５０ｇが生じる前の状態である直線状に修正（折り返し修正）する。この際、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部が配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置されていることによって、折り返し部分５０ｇに加えられた圧力が、折り返し修正によって加えられた下面側からの圧力を配線材５０ｂの端部近傍の平面部分において受けることが可能になるので、太陽電池４１の上面側の配線材５０ｂの矢印Ｙ２側の端部に対応する太陽電池４１の表面の部分に集中するのが抑制される。

その後、図１０に示すように、配線材５０ｄが上面側に配置されているとともに、配線材５０ｅが下面側に配置されている交換用太陽電池４２を、不良品の太陽電池４４が位置していた位置に挿入する。この際、配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部は、交換用太陽電池４２の矢印Ｙ２方向側の端部から矢印Ｙ１方向に距離Ｌ１（約１ｍｍ）離れた位置に配置されている。そして、図１１に示すように、配線材５０ｃと配線材５０ｄとを太陽電池４１の下面側で半田８０によって接続するとともに、配線材５０ｅと配線材５０ｆとを交換用太陽電池４２の下面側で半田８０によって接続する。これにより、図５および図６に示す交換作業が行われた太陽電池群２８が形成される。

そして、図１２に示すように、太陽電池群２８の上面側（矢印Ｚ１方向側）に充填材２９と表面側カバー２１とを順に積層するとともに、下面側（矢印Ｚ２方向側）に充填材２９と裏面側カバー２２とを順に積層する。その後、表面側カバー２１をステージに載置して、裏面側カバー２２側（矢印Ｚ２方向側）から圧力を加えることによって、ラミネート加工をする。

この際、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部が配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置されていることによって、ラミネート加工によって加えられた下面側からの圧力を配線材５０ｂの端部近傍の平面部分において受けることが可能になるとともに、上面側からの圧力を配線材５０ｄにより受けることが可能になることに基づいて、太陽電池４１の表面の部分に圧力が集中するのが抑制される。また、配線材５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部が配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置されていることによって、下面側からの圧力を配線材５０ｄの端部近傍の平面部分において受けることが可能になるとともに、上面側からの圧力を配線材５０ｆにより受けることが可能になることに基づいて、交換用太陽電池４２の表面の部分に圧力が集中するのが抑制される。これにより、太陽電池パネル２が形成される。最後に、金属製枠体４（図１および図２参照）を太陽電池パネル２の側面に配置する。

本実施形態では、上記のように、太陽電池４１の下面側に位置する配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部を、配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置した。これにより、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部が配置される部分に対応する第１太陽電池４１の上面側の部分には、配線材５０ｂが存在することになるので、下面側から配線材５０ｃに圧力が加えられた場合でも、その配線材５０ｃに加わる圧力を、配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部または配線材５０ｂの端部近傍の平面部分において受けることができる。これにより、配線材５０ｂの矢印Ｙ２方向側の端部が位置する第１太陽電池４１の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、下面側からの圧力に起因して第１太陽電池４１に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。なお、配線材５０ｄが第１太陽電池４１の下面側において配線材５０ｃと接続されることによって、上面側から配線材５０ｂに加わる圧力を、配線材５０ｃに接続される配線材５０ｄにより受けることができるので、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部に対応する第１太陽電池４１の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、上面側からの圧力に起因して第１太陽電池４１に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。これらの結果、太陽電池モジュール１の歩留りを向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部と太陽電池４１の矢印Ｙ２方向側の側面との間隔（距離Ｌ２）を約３ｍｍにした。これにより、配線材５０ｃの矢印Ｙ２方向側の端部と太陽電池４１の矢印Ｙ２方向側の側面との間隔（距離Ｌ２）が大きくなりすぎて配線材５０ｃの配置されていない太陽電池４１の表面領域が増加することにより集電効率が悪くなることに起因する太陽電池４１の出力の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、交換用太陽電池４２の下面側に位置する配線材５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部を、配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部よりも矢印Ｙ１方向側に配置した。これにより、配線材５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部が配置される部分に対応する交換用太陽電池４２の上面側の部分には、配線材５０ｄが存在することになるので、交換用太陽電池４２の下面側から配線材５０ｅに圧力が加えられた場合でも、その配線材５０ｅに加わる圧力を、配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部または配線材５０ｄの端部近傍の平面部分において受けることができる。これにより、配線材５０ｄの矢印Ｙ２方向側の端部が位置する交換用太陽電池４２の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、下面側からの圧力に起因して交換用太陽電池４２に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。なお、配線材５０ｆが交換用太陽電池４２の下面側において配線材５０ｅと接続されることによって、上面側から配線材５０ｄに加わる圧力を、配線材５０ｅに接続される配線材５０ｆにより受けることができるので、配線材５０ｅの矢印Ｙ２方向側の端部に対応する交換用太陽電池４２の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができる。これにより、上面側からの圧力に起因して交換用太陽電池４２に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することができる。これらの結果、太陽電池モジュール１の歩留りを向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、太陽電池４０のＺ方向の厚みｔを約１００μｍにした。これにより、約１００μｍの厚みを有し比較的圧力に対して割れやすい太陽電池４１において、太陽電池４１の表面に圧力が集中するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、配線材５０ｃと配線材５０ｄとを互いに重なった状態（オーバーラップした状態）で接続するとともに、配線材５０ｅと配線材５０ｆとを、互いに重なった状態で接続した。これにより、容易に、互いに重なった部分を半田などで接続することができる。

[実施例]
次に、図９および図１３〜図１７を参照して、上記した本実施形態による太陽電池モジュールの効果を確認するために行った、折り返し修正とラミネート加工とにおける太陽電池の割れの発生に関する実験と、出力低下率のシミュレーションとについて説明する。

（太陽電池の割れの発生に関する実験）
以下に説明する太陽電池の割れの発生に関する実験では、図１３〜図１５に示すように、上記した本実施形態における、距離Ｌ１（太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）と距離Ｌ２（太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）とが等しいか、または、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも大きい実施例１〜４と、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも小さい比較例とに対応する太陽電池モジュールを用いて、折り返し修正とラミネート加工とを行った。そして、折り返し修正における太陽電池の割れにくさおよびラミネート加工において生じた太陽電池の割れ発生率をそれぞれ測定した。

具体的には、図１３に示すように、実施例１において距離Ｌ１を１ｍｍにするとともに、距離Ｌ２を３ｍｍにした。また、実施例２において距離Ｌ１を３ｍｍにするとともに、距離Ｌ２を５ｍｍにした。つまり、実施例１および２では、太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ２）を、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ１）よりも大きくした。

また、図１４に示すように、実施例３において距離Ｌ１を１ｍｍにするとともに、距離Ｌ２を１ｍｍにした。また、実施例４において距離Ｌ１を３ｍｍにするとともに、距離Ｌ２を３ｍｍにした。つまり、実施例３および４では、太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ２）と、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ１）とを等しくした。

一方、図１５に示すように、比較例において距離Ｌ１を３ｍｍにするとともに、距離Ｌ２を１ｍｍにした。つまり、実施例１〜４とは異なり、比較例では、太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ２）を、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔（距離Ｌ１）よりも小さくした。なお、太陽電池の厚みは、実施例１〜４および比較例の全てにおいて、１００μｍにした。

（折り返し修正時における割れの実験）
上記した実施例１〜４および比較例に対応する太陽電池の下面側に配置された配線材を下面側に引き出して切断した後に、太陽電池の上面側をステージに載置して、太陽電池の下面側から折り返し部分に圧力を加えることによって、折り返し部分を直線状に修正（折り返し修正）した。なお、配線材は、１つの太陽電池に対して３箇所配置するとともに、３箇所すべての配線材を引き出して切断した。この際における太陽電池の割れを測定した。

図１６に示した折り返し修正時の太陽電池の割れの測定の表において、丸印（○）は、太陽電池の割れが略生じなかったことを示し、三角印（△）は、太陽電池の割れが多少生じたことを示すとともに、バツ印（×）は、すべての太陽電池において割れが生じたことを示す。

折り返し修正時では、図１６に示すように、実施例１および２においては、太陽電池の割れは略生じなかった。また、実施例３および４においては、太陽電池の割れは多少生じた。一方、比較例においては、すべての太陽電池において割れが生じた。これにより、距離Ｌ２（太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）を、距離Ｌ１（太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）よりも小さくする（比較例）ことによって、折り返し修正時において太陽電池において割れが生じやすい一方、距離Ｌ２を距離Ｌ１と同一かまたは大きくする（実施例１〜４）ことによって、折り返し修正時において太陽電池に割れが生じるのを抑制できることが確認できた。これは、下面側からの圧力を、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部または端部近傍の平面部分において受けることができるので、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部が位置する太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのを抑制することができたからであると考えられる。

また、距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも大きくする（実施例１および２）ことによって、距離Ｌ２を距離Ｌ１と同一にする場合（実施例３および４）と比べて、折り返し修正時において太陽電池に割れが生じるのをより抑制できることが判明した。これは、下面側からの圧力を、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部近傍の平面部分において受けることができるので、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部に対応する太陽電池の表面に圧力が集中するのをより抑制することができたからであると考えられる。

なお、比較例においては、折り返し修正時にすべての太陽電池において割れが生じたため、後述するラミネート加工時の太陽電池の割れの測定を行っていない。

（ラミネート加工時における割れの実験）
折り返し修正後、交換用太陽電池の配線材と切断した配線材とを半田によって接続した。そして、上面側に充填材と表面側カバーとを順に積層するとともに、下面側に充填材と裏面側カバーとを順に積層した。そして、表面側カバーをステージに載置して、裏面側カバー側から圧力を加えることによって、ラミネート加工をした。この際における配線材の位置における太陽電池の割れを測定して、割れ発生率を算出した。

図１６に示したラミネート加工時の太陽電池の割れの測定の表において、配線材の総数とは、接続された配線材の数を示す。また、割れが生じた位置の数とは、太陽電池の配線材が配置された位置における割れの数を示す。また、割れ発生率とは、配線材の総数に対する太陽電池の割れが生じた位置に配置された配線材の数の比率を示す。

ラミネート加工時では、図１６に示すように、距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも大きくした実施例１および２においては、割れは生じず、割れ発生率が０％であった。一方、距離Ｌ２を距離Ｌ１と同一（１ｍｍ）にした実施例３においては、割れは１本の配線材でのみ生じ、割れ発生率が６．７％であった。また、距離Ｌ２を距離Ｌ１と同一（３ｍｍ）にした実施例４においては、割れは４本の配線材で生じ、割れ発生率が２６．７％であった。これにより、距離Ｌ２（太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）を、距離Ｌ１（太陽電池の上面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）と同一にする（実施例３および４）ことによって、ラミネート加工時において多少太陽電池に割れが生じる一方、距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも大きくする（実施例１および２）ことによって、ラミネート加工時において太陽電池に割れが生じるのをより抑制できることが判明した。これは、下面側からの圧力を、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部近傍の平面部分において受けることができるので、太陽電池の上面側に配置された配線材の端部に対応する太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのをより抑制することができるとともに、上面側からの圧力を、太陽電池の下面側に配置された配線材と接続される配線材により受けることができるので、太陽電池の下面側に配置された配線材の端部に対応する太陽電池の表面の部分に圧力が集中するのをより抑制することができたからであると考えられる。

また、距離Ｌ１およびＬ２が共に１ｍｍである場合（実施例３）には、距離Ｌ１およびＬ２が共に３ｍｍである場合（実施例４）と比べて、ラミネート加工時において太陽電池に割れがより生じにくいことが判明した。これは、下面側から圧力が加えられる際には、側面から配線材の端部までの太陽電池が、配線材の端部を支点にして撓み変形すると考えられる。この際、太陽電池の側面から配線材の端部までの距離を小さくすることによって、撓み変形に基づくモーメントを小さくすることができるので、ラミネート加工時において太陽電池に割れがより生じにくくなると考えられる。

（出力低下率のシミュレーション）
出力低下率のシミュレーションでは、距離Ｌ２（太陽電池の下面側に配置された配線材の端部と太陽電池の側面との間隔）を変化させた場合における、基準となる距離Ｌ２（＝０ｍｍ）に対する太陽電池の出力の低下の割合を出力低下率として算出した。具体的には、距離Ｌ２が１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍおよび６ｍｍである場合の出力低下率をそれぞれ算出した。

出力低下率のシミュレーションでは、図１７に示すように、距離Ｌ２が１ｍｍである場合には、出力低下率は０．００％になった。また、距離Ｌ２が２ｍｍである場合には、出力低下率は０．００％（０．００２％）になった。また、距離Ｌ２が３ｍｍである場合には、出力低下率は０．０１％になった。また、距離Ｌ２が４ｍｍである場合には、出力低下率は０．０３％になった。また、距離Ｌ２が５ｍｍである場合には、出力低下率は０．０６％（０．０５８％）になった。また、距離Ｌ２が６ｍｍである場合には、出力低下率は０．１０％（０．０９８％）になった。このように、距離Ｌ２が大きくなるに従って出力が低下するのは、配線材の配置されていない太陽電池の表面領域が増加することにより集電効率が悪くなるからであると考えられる。また、距離Ｌ２が６ｍｍよりも大きい場合に関しては測定を行っていないが、図２１のグラフから、距離Ｌ２を大きくするに伴って、２次関数的に出力低下率が大きくなると推測できる。ここで、出力低下率が０．１０％を越えると太陽電池の性能が不十分であり許容できないと考えられるので、距離Ｌ２が６ｍｍ以下であるのが好ましいことが判明した。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、太陽電池群２３、２４、２５、２６、２７および２８のうち、太陽電池群２８にのみ交換作業が行われている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の太陽電池群において交換作業を行ってもよい。

また、上記実施形態では、太陽電池群２８の一箇所（交換用太陽電池４２および不良品の太陽電池４４の位置）においてのみ、太陽電池４０を交換した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの太陽電池群において複数箇所の太陽電池を交換してもよい。

また、上記実施形態では、太陽電池群２８において不良品の太陽電池４４を交換用太陽電池４２に交換した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、太陽電池モジュールの製造時において、隣接する太陽電池にそれぞれ設けられるとともに、一方の太陽電池の下面側でオーバーラップするように配置された一対の配線材を互いに接続する場合においても、本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、太陽電池に圧力が加えられる場合として、折り返し修正時とラミネート加工時とを例として示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、半田付けの際などに圧力を加えた場合であっても、太陽電池に割れ、欠けおよびクラックが生じるのを抑制することが可能である。

１ 太陽電池モジュール
２８ 太陽電池群
４１ 太陽電池（第１太陽電池）
４２ 交換用太陽電池（第２太陽電池）
４３ 太陽電池（第３太陽電池）
４４ 不良品の太陽電池
５０ｂ 配線材（第１配線材）
５０ｃ 配線材（第２配線材、切断後の第２配線材）
５０ｄ 配線材（第３配線材）
５０ｅ 配線材（第５配線材）
５０ｆ 配線材（第４配線材）

Claims (5)

1. 一方面側に第１配線材、他方面側に第２配線材が接続された太陽電池モジュールの製造方法において、前記第２配線材を切断する工程を有し、
   前記第２配線材を切断する工程は、前記第２配線材の第１方向の端部と前記太陽電池の側面との前記太陽電池上における距離が、前記第１配線材の前記第１方向の端部と前記太陽電池の側面との前記太陽電池上における距離より大きくなるように切断する工程である、太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記第２配線材を切断する工程に先立って、前記太陽電池の電極と前記第２配線材との接続を取り除く、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
3. 前記第２配線材を切断する工程後、前記第２配線材を直線状に修正する、請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記第２配線材の第１方向の端部と前記太陽電池の側面との間隔は、６ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記太陽電池の厚みは、１５０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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