JP5714080B2

JP5714080B2 - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP5714080B2
Application number: JP2013240845A
Authority: JP
Inventors: 島崎　晃治; 晃治島崎; 鈴木　成嘉; 成嘉鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP2014033240A

Description

本発明は、太陽等の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電システムにおいて、屋根等に複数枚並べて設置される太陽電池モジュールに関するものである。

主な材料としてシリコンを原料とするウエハを用いた結晶系太陽電池モジュールの発電性能は、発電素子である太陽電池セルの性能向上によってモジュールの発電性能の向上がなされている。

しかし、セルの効率向上に伴い、電流が大きくなり、モジュール化する際にセル同士を接続する主に銅からなる配線部材（インターコネクタ）での抵抗ロスが大きくなるため、モジュール化後の性能向上分としては、セルの性能向上分がそのまま増えるわけではなく、上記インターコネクタでの抵抗ロスの増加分だけ少なくなってしまう。

この改善策として、従来、インターコネクタの断面積を大きくすることにより抵抗ロスを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２５１６１３号公報

しかしながら、従来提案のもののようにインターコネクタの断面積を大きくしようとする場合、幅か厚みのどちらかを大きくする必要があるが、幅を大きくするとセルの受光面積が減少し、発電量を低下させてしまうため、一般的には厚みを大きくすることが考えられるが、インターコネクタをセル上の電極に半田接合する際に付与する熱の影響により、セルに生じる残留応力が大きくなるため、セルが破損する確率が増え歩留まりが悪くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インターコネクタの断面積を増加させること無く出力を向上させる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールは、短辺長と長辺長との比が１／ｎ：１（ｎは２以上の整数）である長方形をなす平面形状のうち、片方の長辺とその両端部の短辺との間の角部を斜めにカットした角落とし部が形成され、受光面に、短辺に平行な複数の受光面バス電極を有し、非受光面の受光面バス電極に対応する位置に裏面バス電極を有する、複数枚の太陽電池セルと、複数枚の太陽電池セルのうち、第１の太陽電池セルの受光面バス電極と、第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの裏面バス電極とを電気的に接続するインターコネクタと、を備え、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルとが、角落とし部が形成されている側とは反対側の長辺同士が対向するように配置されていることを特徴とする。

本発明にかかる太陽電池モジュールによれば、複数のセルを直列接続するインターコネクタに流れる電流を小さくできるため、抵抗ロスを軽減することができ、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。また、セルの基板となる多結晶または単結晶ウエハは正方形が一般的であるが、そのウエハを半分にカットすることにより、容易にセルを得ることができるという効果を奏する。

また、第一の太陽電池セルを、ｎ箇所の受光面電極領域のそれぞれの境界において第一の太陽電池セルをｎ分割し、略長方形の短辺長と長辺長との比が１／ｎ：１（ｎは２以上の整数）である第二の太陽電池セルを得て、第二の太陽電池セルの受光面バス電極と隣接する太陽電池セルの裏面バス電極とをインターコネクタにより電気的に接続することで、抵抗ロスを軽減する太陽電池モジュールを容易に作製することができるという効果を奏する。

図１は、太陽電池モジュールの斜視図であり、太陽電池パネルに枠部材を取り付ける様子を示している図である。図２は、複数の太陽電池セルがリード線により順次接続されてなるセルアレイが太陽電池パネル内に封止されている様子を示す斜視図である。図３は、太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図４は、太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図５は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を上方から見た斜視図である。図６は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を下方から見た斜視図である。図７は、各部品を積層する状態を示す太陽電池セルの分解斜視図である。図８は、隣接する２つの太陽電池セルの接続状態を示す断面図である。図９は、実施の形態２の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図１０は、同じく太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図１１は、実施の形態２の太陽電池セルを接続する様子を示す上面図である。図１２は、実施の形態２のセルアレイの接続のされ方を示す模式図である。図１３は、実施の形態３の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図１４は、同じく太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図１５は、実施の形態３のセルアレイの接続のされ方を示す模式図である。

以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、太陽電池モジュールの斜視図であり、太陽電池パネルに枠部材を取り付ける様子を示している。図２は、複数の太陽電池セルがリード線により順次接続されてなるセルアレイが太陽電池パネル内に封止されている様子を示す斜視図である。図３は、太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図４は、太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図５は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を上方から見た斜視図である。図６は、複数の太陽電池セルを直列に接続した様子を下方から見た斜視図である。図７は、各部品を積層する状態を示す太陽電池セルの分解斜視図である。図８は、隣接する２つの太陽電池セルの接続状態を示す断面図である。

太陽電池モジュール９０は、平板状の太陽電池パネル７０とこの太陽電池パネル７０の外縁部を全周にわたって囲む枠部材８０とを有している（図１）。太陽電池パネル７０は、縦横に複数配列された太陽電池セル２０を樹脂封止し、その受光面側を透光性を有するガラスなどの表面カバー材３で覆い、裏面側（非受光面側）を裏面カバー材１０で覆って構成されている（図７，８）。

複数の太陽電池セル２０は、受光面側リード線（インターコネクタ）４及び裏面側リード線（インターコネクタ）７により、第１の方向である図中Ｘ方向に直列に接続されている（図５〜７）。ただし、太陽電池パネル７０の端部においては、Ｙ方向に接続されている箇所もある。なお、受光面側リード線４及び裏面側リード線７として、一般的にタブ線と呼ばれる半田が供給（被覆あるいは塗布）された帯状の銅箔を用いている。太陽電池パネル７０の内部には、太陽電池セル２０がリード線４，７により順次接続されてなるセルアレイ５が樹脂８により封止されている（図２）。

枠部材８０は、アルミニウムなどの押出成型にて作製され、断面コの字形を成すコ字状部で太陽電池パネル７０の外縁部を全周にわたって覆っている（図１）。枠部材８０は、ブチル系の封止材またはシリコン系の接着剤などを介して太陽電池パネル２０に固定され、太陽電池パネル２０を補強するとともに、太陽電池パネル２０を住宅やビルなどの建物や地面や構造物に設けられた架台に取り付けるための役割を有する。

太陽電池パネル７０は、受光面側から、透光性を有する表面カバー材（ガラス）３と、複数の太陽電池セル２０及びこれら太陽電池セル２０を直列に接続する受光面側リード線４及び裏面側リード線７がＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）等の樹脂８（８ａ，８ｂ）で封止されたセル配置層９と、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）等でなる耐候性に優れたバックシート１０（裏面カバー材）とが、積層された構成となっている（図７，８）。

図３，４に示すように本実施の形態の太陽電池セル２０は、平面形状が略長方形であり、長方形の短辺長Ｓと長辺長Ｌとの比が１／２：１となっている。従来の太陽電池セルは、一般に１５６ｍｍ×１５６ｍｍ或いは１２５ｍｍ×１２５ｍｍの正方形であるが、本実施の形態の太陽電池セル２０は、上記寸法で正方形に作製した太陽電池セルを、接続される際の第１の方向（受光面バス電極（受光面リード接続電極）１４が延びる方向）に２分割して作製するので上記形状となっている。

太陽電池セル２０は、およそ１５０〜３００μｍほどの厚みのｐ型シリコンを基板として以下のように構成される。ｐ型層となるｐ型シリコン基板１１の表面側には、リン拡散によってｎ型拡散層（不純物層拡散層：図示せず）が形成され、さらに入射光の反射を防止して変換効率を向上させるためのシリコン窒化膜よりなる反射防止膜１１ａ（図３）が表面処理により設けられて、太陽電池セル２０の受光面となっている。また、ｐ型シリコン基板（以下、単に基板）１１の裏面側には、高濃度不純物を含んだｐ＋層（図示せず）が形成され、さらに入射光の反射及び電力の取り出しを目的として裏面のほぼ全面にわたってアルミニウムによる裏面集電電極１２が設けられている。

また、基板１１の受光面には、入射光から変換された電気エネルギーを取り出す受光面側電極として、銀で形成された細線電極であるグリッド電極１３と同じく銀で形成された所定幅の受光面バス電極（受光面リード接続電極）１４とが形成され、それぞれ底面部において上記ｎ型拡散層と電気的に接続している。受光面バス電極１４は、太陽電池セル２０の接続方向である第１の方向に沿って２本が平行に形成されている。グリッド電極１３は、受光面バス電極１４と直交する方向に多数本が細形に形成されている。グリッド電極１３は、受光面にて発電した電力を無駄なく取り出すために、できるだけ細く、また受光面（表面）の全体にわたるように形成されている。太陽光が当たることによって、図３の受光面側がマイナス（−）電極、図４の裏面側がプラス（＋）電極となる。受光面バス電極１４は、受光面側リード線４が接続されて、グリッド電極１３によって集められた電気エネルギーをさらに外部に取り出すために設けられている（図３）。なお、図３及び図５等において、受光面バス電極１４は、受光面側リード線４より細く記載されているが、これは、受光面バス電極１４と受光面側リード線４とが重なる様子をわかりやすく表現するためであり、実際には受光面バス電極１４と受光面側リード線４とは同じ幅である。

一方、基板１１の裏面には、裏面のほぼ全面を覆うようにしてアルミニウムでなる裏面集電電極１２が設けられている。また、基板１１の裏面のグリッド電極１３と対応した位置（グリッド電極１３と基板１１の厚さ方向に重なる位置）には、銀でなる裏面バス電極（裏面リード接続電極）１５が太陽電池セル２０の接続方向である第１の方向に延びて形成されている。裏面バス電極１５は、裏面側リード線７が接続されて、裏面集電電極１２によって集められた電気エネルギーをさらに外部に取り出すために設けられている（図４）。なお、図４及び図６等において、裏面バス電極１５は、裏面側リード線７より太く記載されているが、これは、裏面バス電極１５と裏面側リード線７とが重なる様子を表現するためであり、実際には裏面バス電極１５と裏面側リード線７とは同じ幅である。

基板１１の裏面は、前面にわたって銀電極にて覆ってもよいがコストが嵩むため、上記のように特に裏面側リード線７を接続する箇所のみ銀製の裏面バス電極１５が設けられている。なお、裏面バス電極１５は、本実施の形態のように直線状なもののほかに、離散的にドット状（飛び石状）に設けられる場合もある。そして、本実施の形態においては、以上のようにして正方形に作製した太陽電池セルを受光面側リード線４及び裏面側リード線７にて相互に接続する前に、受光面バス電極１４が延びる方向に二分割して、短辺長Ｓと長辺長Ｌとの比が１／２：１の長方形の太陽電池セル２０を得る。

分割された太陽電池セル２０を得るにあたっては、まず、所定の工程を行うことにより、正方形の基板１１に受光面バス電極１４、グリッド電極１３、裏面集電電極１２、及び裏面バス電極１５を形成して基礎となる太陽電池セル（第１の太陽電池セル）を作製する。このとき、これら各電極が形成される受光面電極領域と裏面電極領域は、分割する線に合わせて２つの領域に分けて形成しておく、そして、分割線に沿って切断することにより上記長方形の太陽電池セル２０を得る。なお、本実施の形態の太陽電池セル２０は、正方形に作製した太陽電池セルを二分割しているが、三分割、或いは四分割とさらに多数に分割（ｎ分割）してもよい。ｎ分割する場合には、受光面電極領域と裏面電極領域とをあらかじめｎ箇所に分けて形成しておく。

このように構成された太陽電池セル２０では、太陽光が太陽電池セル２０の受光面側（反射防止膜側）から照射されて、内部のｐｎ接合面（ｐ型層とｎ型拡散層との接合面）に到達すると、このｐｎ接合面において合体していたホールと電子が分離する。分離した電子はｎ型拡散層に向かって移動する。一方、分離したホールはｐ＋層に向かって移動する。これにより、ｎ型拡散層とｐ＋層との間に、ｐ＋層の電位が高くなるようにして電位差が発生する。その結果、ｎ型拡散層に接続した表面電極がマイナス極、ｐ＋層に接続した裏面電極がプラス極となって、外部回路（図示せず）を接続すれば電流が流れ、太陽電池としての動作を示す。太陽電池セル１枚の出力電圧は小さいが、太陽電池モジュール９０においてはこの太陽電池セル２０を複数枚直列に或いは並列に接続することにより使用しやすい電圧まで大きくしている。

太陽電池セル２０の直列接続は、第１の方向に配列された複数の太陽電池セルにおいて、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面バス電極１４と、これに隣接する第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面バス電極１５とを帯状のリード線４，７により電気的に接続することによりなされる（図５〜８）。

本実施の形態においてリード線４，７は、受光面側リード線４と裏面側リード線７とに分割して設けられている。両リード線のうち、受光面側リード線４は、受光面バス電極１４の上に延び、当該受光面バス電極１４に半田接合（機械的及び電気的に接続）されている。なお、受光面側リード線４には、太陽電池セル２０より長さを長くされた延長部４ａが設けられており、受光面バス電極１４上に半田接合された際、一端側に突出する（図３，５，９）。

裏面側リード線７は、裏面バス電極１５上に延び、当該裏面バス電極１５に半田接合（機械的及び電気的に接続）されている。そして、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）とを直列接続するために、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面側リード線４と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面側リード線７とが半田接合されている。すなわち、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面側リード線４の延長部４ａが、隣接する第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面側にもぐり込み、裏面バス電極１５上に半田接合されている裏面側リード線７に半田接合される。ここでは、隣接する２つの第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の接続のみ説明しているが、実際には、同様の接続が繰り返されて複数の太陽電池セル２０が直列に接続されている。なお、本実施の形態においては、リード線は、上記のように受光面側リード線４と裏面側リード線７とに分割して設けられているが、連続する１本のリード線とされてもよい。

受光面側リード線４を受光面バス電極１４上に重ね合わせ、また裏面側リード線７を裏面バス電極１５上に重ね合わせてそれぞれ配置し、続いて、受光面側リード線４及び裏面側リード線７を加熱しながら部分的もしくは全長にわたり太陽電池セル２０側に押圧する。受光面側リード線４及び裏面側リード線７は半田被覆されているので加熱によりこの半田が溶け、その状態で押圧することによりリード線４，７とバス電極１４，１５とが半田接合される。次に、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）と第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）とを並べて、第１の太陽電池セル２０（２０Ａ）の受光面側リード線４の延長部４ａを第２の太陽電池セル２０（２０Ｂ）の裏面側にもぐりこませて裏面側リード線７の端部と重ね、加熱しながら押圧して半田接合する。なお、受光面側リード線４及び裏面側リード線７と太陽電池セル２０との接続と、受光面側リード線４と裏面側リード線７との接続とは同じ工程にて同時に行なってもよい。

このようにして太陽電池セル２０が複数枚直列に接続されたセルアレイ５が、図７に示すように表面カバー材（ガラス）３とバックシート１０（裏面カバー材）との間に樹脂８ａ，８ｂで封止されて太陽電池パネル７０とされ、この太陽電池パネル７０に図１に示すように枠部材８０が取り付けられ、さらに出力用ケーブル（＋極、−極）（図示しない）が端子ボックス（図示しない）を介して接続されて、太陽電池モジュール９０が構成され、その出力電圧は太陽電池セル２０の電圧が複数枚分直列接続された値となる。

このような構成の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池セル２０を二分割することにより、太陽電池セル２０の１枚あたりの電流を半分にすることができるため、電気接続による抵抗損失を低減できる。したがって、分割しない従来の正方形の太陽電池セルを搭載する太陽電池モジュールよりも高出力の太陽電池モジュールとすることができる。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図１０は、同じく太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図１１は、実施の形態２の太陽電池セルを接続する様子を示す上面図である。図１２は、実施の形態２のセルアレイの接続のされ方を示す模式図である。本実施の形態の太陽電池セル２１は、実施の形態１のものと同じように、正方形の太陽電池セルを受光面バス電極１４が延びる方向に二分割して作製され、短辺長Ｓと長辺長Ｌとの比が１／２：１となっている（図９）。

本実施の形態の太陽電池セル２１は、図９に示すように、受光面側において、短辺と平行に延びる受光面バス電極１４は４本が設けられており、各々に受光面側リード線４が接合されている。一方、裏面側においては、受光面バス電極１４に対応した位置（受光面バス電極１４と基板１１の厚さ方向に重なる位置）には、銀でなる裏面バス電極（裏面リード接続電極）１５Ｂが太陽電池セルの接続方向である第１の方向にリードにドット状（飛び石状）に４列設けられている。各列の裏面バス電極１５Ｂには、裏面側リード線７が接合されている。複数の太陽電池セル２１は、４本の受光面バス電極１４と４本の裏面バス電極１５Ｂとが、受光面側リード線４と裏面側リード線７とで実施の形態１と同じように順次直列に接続される。

図１１及び図１２に示すように、太陽電池セル２１が、所定枚数直列に接続されて第１のセルストリング１７（１７Ａ）が形成されている。また、太陽電池セル２１が、同じ枚数だけ直列に接続されて第２のセルストリング１７（１７Ｂ）が形成されている。そして、第１のセルストリング１７（１７Ａ）と第２のセルストリング１７（１７Ｂ）とが、それぞれの終端部同士をストリングコネクタ１６で接合されて、第１の並列接続のセルストリング１８（１８Ａ）を形成している。さらに、この第１の並列接続のセルストリング１８（１８Ａ）と同じように接続された第２の並列接続のセルストリング１８（１８Ｂ）とが、ストリングコネクタ１６にて直列に接続されている（図１２）。そして、同じようにして列接続のセルストリング１８の所定列数だけ直列に接続されている。

このようにして太陽電池セル２１が複数枚直列に接続されたセルアレイ５が、図７に示すように表面カバー材（ガラス）３とバックシート１０（裏面カバー材）との間に樹脂８ａ，８ｂで封止されて太陽電池パネル７０とされ、この太陽電池パネル７０に図１に示すように枠部材８０が取り付けられ、さらに出力用ケーブル（＋極、−極）（図示しない）が端子ボックス（図示しない）を介して接続されて、太陽電池モジュール９０が構成される。

なお、図１２において、第１の並列接続のセルストリング１８（１８Ａ）と第２の並列接続のセルストリング１８（１８Ｂ）とが直列に接続されているが、詳しくは第１の並列接続のセルストリング１８（１８Ａ）の終端セル（ストリングコネクタ１６に最も近い位置にあるセル）の受光面バス電極１４に接合された受光面側リード線４がストリングコネクタ１６に接続され、そのストリングコネクタ１６と第２の並列接続のセルストリング１８（１８Ｂ）の先頭セル（ストリングコネクタ１６に最も近い位置にあるセル）の裏面バス電極１５Ｂに接合された裏面側リード線７に接続されている。すなわち、セルストリング１８同士は極性を考慮して電気的に直列に接続されなければならないため、第１の並列接続のセルストリング１８（１８Ａ）と第２の並列接続のセルストリング１８（１８Ｂ）とでは電気的に言えば方向が変わることになる。

本実施の形態の太陽電池セル２１においても、縦横の長さが同じ略正方形のｐ型シリコン基板に所定のプロセスを経て得られるセルを二等分することによって形成することができる。セルの面積が半分になるため、発電電流が半分になり、したがってリード線４，７に流れる電流が正方形のものと較べ半分となる。その結果、リード線４，７の抵抗ロス（Ｗ）はＷ＝（リード線４，７の電気抵抗）×（流れる電流）^２の関係から、１／４に低減することができ、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。

また、モジュール内のセルの配置（接続）について考えると、二分割されたセルを全数直列接続した場合のモジュールが得られる特性は、非分割セルを全数直列接続した同一外形寸法のモジュールの特性に対して、電流が半分、電圧が２倍となる。

一枚の非分割セルの電圧をＶ、電流をＩとし、これを６０枚直列接続してモジュールを構成したとすると、モジュール一枚の電圧は６０×Ｖ、電流はＩとなる。これに対して、二分割されたセルの電圧はＶ、電流は０．５×Ｉであるので、これを１２０枚（モジュールの外形寸法が同一なので二分割されたセルの使用枚数は倍になる）直列接続して構成したモジュールでは、その電圧は１２０×Ｖ、電流は０．５×Ｉとなる。すなわち、モジュールとしての電気出力特性が異なるため、インバータへの接続方法に対して、屋根の上へのモジュールの配置（屋根上での直・並列接続枚数）を大幅に変えなければならないなどの配慮をする必要があった。

ここで、前述したように、二分割されたセルを所定の枚数だけ直列接続したセルストリングを二組並列接続した並列セルストリングを構成し、その並列セルストリングを全て直列接続するような構成とすれば、そのモジュールの電気出力特性は、電圧が６０×Ｖ、電流がＩとなり、非分割セルを全数直列接続したモジュールと同等の特性となる。したがって、インバータへの接続方法に対して、屋根上でのモジュール配置（屋根上での直・並列接続枚数）を大幅に変えなければならないなどの配慮をする必要がない。さらには既設の太陽光発電システムで従来の非分割セルによるモジュールが故障した場合、特性が同等なので二分割セルによるモジュールを代替品として使用することも可能である。

なお、前述したように、二分割されたセルによるモジュールは、電流値が半分になったことによりリード線４，７による抵抗ロスが低減されているが、上記の説明においては、わかりやすくするために抵抗ロス分については無視して説明している。

実施の形態３．
図１３は、実施の形態３の太陽電池モジュールに用いられる太陽電池セルに受光面バス電極を接合した様子を示す上面図である。図１４は、同じく太陽電池セルに裏面バス電極を接合した様子を示す裏面図である。図１５は、実施の形態３のセルアレイの接続のされ方を示す模式図である。

本実施の形態の太陽電池セル２２は、実施の形態１のものと同じように、正方形の太陽電池セルを、受光面バス電極１４が延びる方向に二分割して作製され、短辺長Ｓと長辺長Ｌとの比が１／２：１となっている。そして、太陽電池セル２２は、短手方向１側の端部にて、長辺とその両端部の短辺との間に形成された角部が略４５度にカットされたような形状となっている。その他の構成は実施の形態２と同様である。このような角部を落とされた角落とし太陽電池セル２２は、実施の形態２の太陽電池セル２１に置き換わり同じように太陽電池モジュールを構成する。

角落とし太陽電池セル２２は、受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂが、長辺の中点を通り、短辺に平行な仮想中心線ＣＬに対して線対称となるようなパターンとして形成されている。

二分割されたセルは略長方形の長辺あるいは短辺の方向を揃えてモジュール内に配置される。その際、任意のセルの受光面バス電極１４と隣接したセルの裏面バス電極１５Ｂとが一直線上に存在すればリード線４，７によってそれらのセル同士を最短距離で接続でき、また接続作業も容易である。また上述したような、受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂが、仮想中心線ＣＬに対して線対称となるように形成されている太陽電池セル２２であれば、セルが１８０゜回転された場合でもされない場合でも、受光面側の受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂとが、一直線上にあるようになるため、リード線４，７をそのまま延長することで接続することができる。すなわち、受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂとが一直線上にあるようにするために、セルの並べる方向を揃えるという作業が不要になる。

図１５に示すように、本実施の形態のセルアレイ５においては、角落とし太陽電池セル２２を直列に接続してセルストリング１７Ａ，１７Ｂを形成する際に、隣り合う太陽電池セル２２の向きを１８０°変えて（例えば、角落としがされてない側の長辺が対向するように）接続してセルアレイ５を構成している。

一般に、単結晶シリコン基板は、原料となるインゴットのサイズ制約から角部に略４５度の角落とし部が付くものが多い。したがって基板を二分割した状態のままモジュール内に配置すると、角落とし部が配置されたセルの上辺側、下辺側、・・・というように交互に現れることになる。角落とし部を例えば必ず上辺側に配置されるようにしようとすると、二分割したセルの下半分側のセルは１８０゜回転させて配置しなければならない。その際、１８０゜回転させても受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂとが一直線上にあるようにすれば、リード線４，７で直列接続することが可能となる。上述したような、受光面バス電極１４と裏面バス電極１５Ｂとが、長辺の中点を通り、短辺に平行な仮想中心線ＣＬに対して線対称となるように形成されている本実施の形態の太陽電池セル２２であれば、それが可能である。

実施の形態４．
従来の略正方形のセルを二分割して略長方形のセルを２枚生成する場合において、元の略正方形セルを分割する線に沿った領域には所定の幅だけ受光面バス電極、グリッド電極、裏面バス電極をあらかじめ生成しないようにする。すなわち、二分割した略長方形のセルの周縁部には上記電極の存在しない領域ができる。

このように作製した太陽電池セルによれば、二分割した略長方形のセルの周縁部に電極を形成しないことにより、分割した際に生じる分割端部のダメージによりセルの特性が低下するのを抑制できるほか、リード線（インターコネクタ）接合時の熱応力がセル端部に伝播するのを防ぐことにより、モジュール化時にセルが破損するのを抑制することができる。また、セル周縁部はモジュールの裏面カバー材で反射した二次光を取り込むことができるため、モジュールの特性向上効果もある。

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、太陽等の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電システムにおいて、屋根等に複数枚並べて設置される太陽電池モジュールに適用されて有用なものであり、特に受光面に略長方形の短辺に平行な複数の受光面バス電極を有し、非受光面の受光面バス電極に対応する位置に裏面バス電極を有する複数枚の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールに適用されて最適なものである。

３表面カバー材（ガラス）、４受光面側リード線（インターコネクタ）、４ａ延長部、５セルアレイ、７裏面側リード線（インターコネクタ）、８，８ａ，８ｂ樹脂（封止材）、９セル配置層、１０裏面カバー材、１１ｐ型シリコン基板、１２裏面集電電極、１３グリッド電極、１４受光面バス電極（受光面リード接続電極）、
１５，１５Ｂ裏面バス電極（裏面リード接続電極）、１６ストリングコネクタ、１７，１７Ａ，１７Ｂセルストリング、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２１，２２太陽電池セル、７０太陽電池パネル、８０枠部材、９０太陽電池モジュール。

Claims

短辺長と長辺長との比が１／ｎ：１（ｎは２以上の整数）である長方形をなす平面形状のうち、片方の長辺と前記長辺の両端部の短辺との間の角部を斜めにカットした角落とし部が形成され、受光面に、前記短辺に平行な複数の受光面バス電極を有し、非受光面の前記受光面バス電極に対応する位置に裏面バス電極を有する、複数枚の太陽電池セルと、
前記複数枚の太陽電池セルのうち、第１の太陽電池セルの前記受光面バス電極と、前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの前記裏面バス電極とを電気的に接続するインターコネクタと、を備え、
前記第１の太陽電池セルと前記第２の太陽電池セルとが、前記角落とし部が形成されている側以外の側の長辺同士が対向するように配置されており、
直列に接続された前記太陽電池セルがセルストリングを構成し、長辺長に対する短辺長の比と同じｎ列の前記セルストリングが並列に接続され、並列に接続されたｎ列の前記セルストリングがさらに直列に接続されて全体のセルアレイを構成する
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
短辺長と長辺長との比が１／２：１である前記太陽電池セルが直列に接続されてセルストリングを構成し、長辺長に対する短辺長の比と同じ２列の前記セルストリングが並列に接続され、並列に接続された２列の前記セルストリングがさらに直列に接続されて全体のセルアレイを構成する
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。
前記太陽電池セルは、短辺長と長辺長とが等しいセルをｎ分割して得られたものであって、
分割前のセルの全数を直列接続としたモジュールと同じ電気出力特性に、インターコネクタでの抵抗の低減による出力の向上分を含めた電気出力特性を備える
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。
前記受光面バス電極および前記裏面バス電極は、前記長辺の中点を通り前記受光面バス電極に平行な直線に対して線対称となるパターンを形成している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池セルは、外周縁部に、縁からセル中心方向に向かって前記受光面バス電極および前記裏面バス電極のいずれも形成されていない領域を有する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池セルは、
平面形状が正方形をなし、受光面側に、前記正方形の一辺に平行な複数の受光面バス電極と前記受光面バス電極と直交する複数のグリッド電極とが設けられた受光面電極領域をｎ箇所有し、非受光面側の前記受光面バス電極に対応する位置に裏面バス電極を有する基礎の太陽電池セルを、
前記ｎ箇所の受光面電極領域の各境界に沿ってｎ分割することによって得られる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。