JP6618151B2 - バイパス構成を用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層 - Google Patents

バイパス構成を用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層 Download PDF

Info

Publication number
JP6618151B2
JP6618151B2 JP2016560362A JP2016560362A JP6618151B2 JP 6618151 B2 JP6618151 B2 JP 6618151B2 JP 2016560362 A JP2016560362 A JP 2016560362A JP 2016560362 A JP2016560362 A JP 2016560362A JP 6618151 B2 JP6618151 B2 JP 6618151B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
solar cell
cell module
back contact
contact portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016560362A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017510082A (ja
Inventor
エヴァード ウジェーヌ ベンド，
エヴァード ウジェーヌ ベンド，
アーケン， バス， ベルナルドゥス ファン
アーケン， バス， ベルナルドゥス ファン
ニコラス ギユヴィン，
ニコラス ギユヴィン，
マルクス， ヨハン ヤンセン，
マルクス， ヨハン ヤンセン，
イルカイ セザール，
イルカイ セザール，
Original Assignee
ネーデルランツェ・オルガニザーティ・フォール・トゥーヘパストナトゥールウェテンシャッペレイク・オンダーズーク・テーエヌオー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ネーデルランツェ・オルガニザーティ・フォール・トゥーヘパストナトゥールウェテンシャッペレイク・オンダーズーク・テーエヌオー filed Critical ネーデルランツェ・オルガニザーティ・フォール・トゥーヘパストナトゥールウェテンシャッペレイク・オンダーズーク・テーエヌオー
Publication of JP2017510082A publication Critical patent/JP2017510082A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6618151B2 publication Critical patent/JP6618151B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • H01L31/0443—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes comprising bypass diodes integrated or directly associated with the devices, e.g. bypass diodes integrated or formed in or on the same substrate as the photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/142—Energy conversion devices
    • H01L27/1421—Energy conversion devices comprising bypass diodes integrated or directly associated with the device, e.g. bypass diode integrated or formed in or on the same substrate as the solar cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • H01L31/02013—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising output lead wires elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H01L31/02245—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for metallisation wrap-through [MWT] type solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H01L31/022458—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells for emitter wrap-through [EWT] type solar cells, e.g. interdigitated emitter-base back-contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0516—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

発明の分野
本発明は、太陽電池モジュールを形成する為に、複数の太陽電池（ＰＶ）セルの正の裏面接触部および負の裏面接触部を接続する為の（フォイル又は基盤形式の）裏面接触層に関する。
従来技術
国際特許公報WO2013/182955は、バックコンタクト型ソーラーセルを備える太陽電池モジュールの為のバックシートを開示する。導電性バックシートは、モジュールのソーラーセルの電極に対する接続回路として形成されて設けられる。
国際特許公報WO2012/026806は、表面の改善されたパシベーションを有するモジュールおよび太陽電池デバイスを開示する。それは、バックコンタクト金属ラップスルー型太陽電池デバイスを目的とする外周壁および／または孔壁を備える。ｐｎ接合は、第１半導体層および第２半導体層の間に設けられる。
国際特許公報WO2011/160161は、ソーラーセルで生成された電気エネルギーを伝導する為に、電気的に伝導または導電性かつ構築された層に裏面で結合される太陽電池モジュールを開示する。一実施形態において、電気構成要素は、ソーラーセルの為に、導電性構築層に埋め込むことが可能である。
本発明は、バイパス回路の組込みを可能にする太陽電池モジュールの為の改善された裏面接触層を提供することを追求する。
第１態様の本発明によると、前述された前文に従う裏面接触層が提供されるが、ここで、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路が、２つの隣接したセルのエッジ方向に沿って裏面接続層に形成され、この２つの隣接したセルは、互いからのセル間の距離（ｓ）に位置され、隣接したセルの各々にある外部接触部は、それぞれの隣接したセルのエッジから一定の距離（ａ）に変位され、距離（ｄ）は０より大きく、外部接触部の列の間の合計距離（２ｄ＋ｓ）が、所定の最小幅（ｗ）と、バイパスダイオード接続経路に隣接する２つのスクライブレーンの幅（２ｉ）との合計より大きいか、等しくなる（数学的項目では（２ｄ＋ｓ）?（w+2i））。
第２態様において、前述の前文に従う裏面接触層が提供され、ここで、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路は２つの隣接したセルのエッジ方向に沿って裏面接続層に形成され、これらの隣接したセルは、２つの隣接したセルのエッジ付近に位置される外部接触部の周りの曲折パターンを用いて、互いからのセル間の距離（ｓ）に位置される。第１態様のような同様の数学項目において、これは、（２ｄ＋ｓ）＜（ｗ＋２ｉ）と関係する。
本発明の両方の態様および更に従属形式請求項で規定されるような更なる実施形態は、裏面接触層と、より適した幅のバイパスダイオード導体との、より効率的なレイアウトを可能にする。
以下、添付図面を参照して、多くの例示的実施形態を用いて、より詳細に本発明を説明する。
図１は、従来の具体例に従うバイパスダイオード接続の為のストリップ導体を備えた２つの隣接した太陽電池セルに横たわる裏面接触層の一部の詳細図を示す。 図２は、本発明の実施形態に従うバイパスダイオード接続の為のストリップ導体を備えた２つの隣接した太陽電池セルに横たわる裏面接触層の一部の詳細図を示す。 図３は、図２の実施形態に従う導体ストリップおよびエッジ接触部を有する２つの隣接した太陽電池セルの概略図を示す。 図４は、本発明の更なる実施形態に従う導体ストリップおよびエッジ接触部を有する２つの隣接した太陽電池セルの概略図を示す。 図５は、エッジ接触部が凹まされた本発明の実施形態の概略図を示す。
例示的実施形態の詳細な説明
本発明の実施形態は、例えば、一部が陰になるとき、ＰＶモジュールの性能を改善するため、バイパスダイオードおよび関連付けられた回路を利用し、複数の太陽電池セル１を有する太陽電池モジュールにおける裏面接続シートの改善されたレイアウトおよび配置に関する。
図１は、隣接した２つのＰＶセル上に横たわる裏面接触層３の一部の詳細図を示す（このエッジ７だけが表示されている）。裏面接触層３は、バイパスダイオード接続部の為のストリップ導体６を含み、ストリップ導体６は、２つの接触層部３の間に位置され、２つのスクライブレーン８によって分離されている。典型的なＰＶモジュールのセットアップにおいて、２つのＰＶセルが１．２５ｍｍの間隔（わずかな、実線エッジ７の間）で互いに隣接して位置され、これらが、小さな点線７ａによって表示されるように更に離れても（１．７５ｍｍ離れても）よい。隣接したセルには、それらの外部エッジに裏面接触部が設けられるか、一つが図１において隣接したセルの各々の為に示されている外部接触部４，５が設けられる。バイパスダイオード導体６を、裏面接触層３において利用可能な隙間に適合させるため、バイパスダイオード導体６は、（１ｍｍ幅のスクライブレーン８は十分な絶縁を与えることが必要であるので、）僅かに０．７５ｍｍの典型的な幅を有する。
２つのセル１，２（図３，図４も参照）は隣接し、両方のセル１，２はソーラーセルの裏面に接触部を有し、エッジに沿って位置される場合、図１から明らかであり、前述したように、セル１，２の間には、接続箱に向かって延びるＣｕストリップ（バイパスダイオード導体６）の為の余裕はほとんどない。２つの隣接したセル１，２の接触部４，５の間の余裕は小さい。さらに、ストリップ６を製造するために、概して１ｍｍの絶縁スクライブ８が必要であり、これらも、接触部４，５の間の導電性材料を侵蝕する（eats away）。それで、これは、概して９Ａの電流を通過させる非常に小さなストリップ６になるので、高電力の浪費に至り、これは、デバイスにとっては有害であり、日陰条件の下で、モジュール動作の不利な効果を有する。
その実施例として、バイパスダイオードの為の小さなＣｕ抵抗路の為に、以下の計算が可能である。バイパスダイオード導体６の為に使用される典型的なフォイルの特性は、長さｌ＝０．５ｍ；厚さｔ＝３５μｍ、幅ｗ＝０．７５ｍｍ、抵抗率ρ＝１７．１０−9Ωmであり、その結果、抵抗Ｒ＝（ρ・ｌ）／（ｗ・ｔ）は、ほぼ（Ω／３）になる。導電状態において、バイパスダイオードは、概して、８Ａの電流を通過させ、これは、Ｐ＝Ｒ・Ｉ2（ほぼ２１Ｗ）の電力浪費を意味する。典型的なＰＶモジュールの電力定格は、約２００Ｗであるので、これは、１０％を越える損失になり、許容できない。
この問題は、一グループの実施形態によって、本発明の第１態様で解決されるが、ここで、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路６は、隣接した２つのセル１，２のエッジ方向に沿って裏面接続層３に形成され、隣接した２つのセルは互いにセル間の距離（ｓ）で位置され、隣接したセルの各々において、外部接触部４，５が、それぞれの隣接したセルのエッジから距離（ｄ）に変位され、外部接触部の列間の合計距離（２ｄ＋ｓ）は、所定の最小幅（ｗ）およびバイパスダイオード接続経路６に隣接した２つのスクライブレーンの幅（２ｉ）の合計より大きい。数学用語によると、隣接した２つのセル１，２の外部接触部４，５の距離（ｄ）は、式（２ｄ＋ｓ）＞（ｗ＋２ｉ）を満足するように選択される。結果として生じるバイパスダイオード接続経路６は、このグループの実施形態において、直線の金属化経路として実施されてもよい。
図２において、この問題に対する更なる解決策が提供され、この観点で、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路６が、隣接した２つのセル１，２のエッジ方向に沿って裏面接続層３に形成され、隣接した２つのセルは、隣接した２つのセル１，２のエッジ付近に位置される外部接触部４，５の周りに曲折パターンを用いて、お互いからセル間の距離（ｓ）で位置される。このグループの実施形態において、距離ｄは、ゼロに等しく、すなわち、外部接触部は、セル１，２のエッジ上に直接配置される点に留意されたい。結果として、これは、セル１，２上に、より最適な電流経路を有し、セル上の（しばしばＡｇ、すなわち、高価な）金属使用は少なくなる。
より一般的に、複数のセル１，２は、対称的パターンの正の裏面接触部１１および負の裏面接触部１２を有するセルを備え、正または負の裏面接触部のサブセット４，５が、隣接するセル１，２のエッジ方向に沿って配置される。そのようなセル１，２の実施例は、交差指型背面接触（ＩＢＣ）セルまたはエミッタラップスルー（ＥＷＴ）セルである。
さらなる実施形態において、隣接する２つのセル１，２は、互いに関して、外部接触部４，５がエッジ方向に沿って散在されるように配向される。例）ＰＶセル１，２は隣接する２つのセル１，２のエッジ方向に沿って長さｌを有し、多くのｎ個の接触部が、オフセットゼロで一つのエッジに、１／２ｎのオフセットで反対側のエッジに等間隔で位置される場合これは、ｎ＝４の場合において、図３の概略的図に明確に示されている。裏面接触型ＰＶセルにおいては正の接触部および負の接触部の両方が互いに隣接したパターンに設けられるので、開いた丸（open rounds）および黒べたの丸（solid rounds）を使用してＰＶセル１，２の裏面接触部１１、１２が表示されている。注意すべき点は、ＰＶモジュールにおいて、前述されたようなＰＶセル１，２は、１８０度の回転に対しては不変であり、ＰＶモジュール製造の為に簡単なＰＶセル配置を可能にする。
更なる実施形態において、正負裏面接触部１１，１２は、複数の列に配置され、外部接触部４，５を備える複数の列の外部の列は、複数の列１１，１２の他の列より接触部は少ない。これは、バイパスダイオード（バイパスダイオード導体６）の為の導電性リード線の、より円滑な曲折を可能にするので、裏面接続層の製造にとって、特に、例えば、スクライビングによって、内部に絶縁レーン８を与えることにとって、有利性を与える。
曲折した導電性抵抗路６を実現することによって、更に、図３に示されるように、散在形態で隣接した２つのセル１，２のエッジ接触部４，５を位置することによって、バイパスダイオード（バイパスダイオード導体６）の為の導電性リード線が実現可能であり、従来技術の具体例におけるものより大きな幅を有し、例えば、少なくとも２ｍｍ、さらに５ｍｍでさえ有する。これは、更なる実施形態と組み合わせることが可能であり、ここで、隣接した２つのセルの間のセル間距離（ｓ）は２ｍｍ未満である。これらの解決索も同様に、単一のＰＶモジュールにおいて、４以上のバイパスダイオードを備えたモジュールを可能にする。より一般的に、本発明は、本願で前述された実施形態の任意の一つに従う、複数の太陽電池セルおよび裏面接続層を備える太陽電池モジュールに関する。
本発明は、一般的に、隣接したセル１，２のエッジ接触部４，５の間に曲折するＣｕフォイルの小さなストリップ６を備えるＰＣＢ状Ｃｕフォイル（裏面接続層３）に付けられるエッジに沿った接触部４，５を備えた裏面接触型セル１，２の構成に関する。バイパスダイオード接続経路６は、更なる実施形態において、裏面接続層３の接続箱接続部まで延びる。バイパス接続経路６は、それから、接続箱に向かって外に伸びることができ、ここで、それらは、バイパスダイオードに接続され、ＰＶモジュールの為に通常形態でバイパス回路を形成する。隣接した２つのセル１，２の接触部４，５は、散在され、交互方式で、隣接したセル１，２の、最初のセルおよび２番目のセルの下にある一方のセル１，２のエッジ接触部４，５の間で曲折経路６を可能にする。
図４に概略的に示される、更なる実施形態において、曲折した導電性経路６は、複数の電流集積点１１，１２を備えたバックコンタクト型セル（ＩＢＣ、ＥＷＴ）との組合せで金属フォイル３において、バイパスダイオード接続という目的の為に設けられ、電流集積点１１，１２の裏面には、サブセット（外部接触部４’、５’）が、セル１，２のエッジによって密接に位置されている。つまり、換言すると、隣接した２つのセル１，２の外部接触部４’、５’は、それぞれのセル１の中心に向かって凹まされており、すなわち、セル１，２のエッジから離れている。これは、凹まされたバスバー構成、例えば、図５に表された実施形態に概略的に示されるように、「エルボー」形式または９０度構成を使用して実施されてもよい。この図には、集積バスバー１４，１７と共に電流集積ライン１５，１８が示されている。更なる導体１６を使用して、このＰＶセルの一面には、接触部１２が設けられ、他面には、接触部４が距離ｄにわたって変位されている。
あるいは、エッジ接触部を有する正規のＰＶセル１，２に関して、セル１，２のエッジ上の外部の裏の接触部４’、５’は、エッジから離れてセル１，２の中心に向かって移動される（図３の実施形態と比較して図４の外部接触部４，５を参照）。この実施形態において、よりスムーズな曲折パターンが、バイパスダイオード導体６の為に使用され、図３を参照して説明された実施形態より更に広い幅を有してもよい。
本発明の実施形態は、（セル対称性によって必要な）セル１，２のエッジに沿って位置された接触部４，５を用いて、フォイル技術をバックコンタクト型セル１，２に適用することを可能にし、標準回路が統合可能なＩＢＣセルおよびＥＷＴセルを含むがこれらに限定されないバックコンタクト型セルを用いて、金属フォイルベースのＰＶモジュールを実現することを可能にする。
更なる実施形態において、裏面接触層は、バイパスダイオード接続経路６（すなわち、接触フォイル３の一部として）に直結されるバイパスダイオードを更に備え、これが、ＰＶモジュールのカプセル化層によって、バイパスダイオードの保護をも可能にする。
本発明の実施形態は、図に示されるように、数多くの例示的実施形態を参照して説明されている。一部の部品や要素の変形および代替え実施例は、可能であり、添付された請求項で規定される保護範囲に含まれる。

Claims (12)

  1. 複数の太陽電池セル（１，２）と前記複数の太陽電池（ＰＶ）セル（１，２）の裏面に正の裏面接触部（１１）および負の裏面接触部（１２）を接続する為の導電性裏面接続層（３）とを備える、太陽電池モジュールであって、前記裏面接続層（３）は、お互いからセル間の距離（ｓ）で位置される２つの隣接したセル（１，２）のエッジ方向に沿って、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路（６）を有し、前記裏面接続層（３）は、
    前記バイパスダイオード接続経路（６）に隣接した２つの絶縁スクライブレーン（８）を更に備え、前記バイパスダイオード接続経路（６）は、前記裏面接続層（３）の２つの接触層部の間に位置され、前記２つの絶縁スクライブレーン（８）によって分離され、
    前記隣接したセルの各々において、前記正の裏面接触部（１１）および前記負の裏面接触部（１２）のサブセットであるエッジ接触部（４，５）が、前記隣接したセルの各々のエッジから、０より大きい一定の距離（ｄ）に配置され、エッジ接触部（４，５）の列の間の合計の距離（２ｄ＋ｓ）が、前記所定の最小幅（ｗ）と前記バイパスダイオード接続経路（６）に隣接した前記２つの絶縁スクライブレーン（８）の幅（２ｉ）との合計より大きいか等しく、
    前記バイパスダイオード接続経路（６）の前記幅（ｗ）は、少なくも２ｍｍである、太陽電池モジュール。
  2. 複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池（ＰＶ）セル（１，２）の裏面に正の裏面接触部（１１）および負の裏面接触部（１２）を接続する為の導電性裏面接続層（３）とを備える、太陽電池モジュールであって、
    前記裏面接続層（３）は、お互いからセル間の距離（ｓ）で位置される２つの隣接したセル（１，２）のエッジ方向に沿って、所定の最小幅（ｗ）を有するバイパスダイオード接続経路（６）を有し、前記バイパスダイオード接続経路（６）は、エッジ接触部（４，５）の周りに曲折したパターンを備え、前記エッジ接触部（４，５）は、前記正の裏面接触部（１１）および前記負の裏面接触部（１２）のサブセットであり、前記２つの隣接したセル（１，２）のエッジ付近に位置される、太陽電池モジュール。
  3. 前記複数のセルは、前記正の裏面接触部（１１）および前記負の裏面接触部（１２）の対称パターンを有するセルを備え、正の裏面接触部または負の裏面接触部のサブセットは、前記エッジ方向に沿って配置される、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 前記２つの隣接したセル（１，２）は、互いに関して、前記外部接触部（４，５）が前記エッジ方向に沿って散在されるように配向される、請求項１−３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  5. 前記正の裏面接触部および負の裏面接触部（１１，１２）は、複数の列で配置され、前記外部接触部（４，５）を備える前記複数の列の外部の列は、前記複数の列の他の列より接触部が少ない、請求項１−４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  6. 前記外部接触部（４，５）は、前記セル（１，２）のエッジに直接配置される、請求項１−５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  7. ２つの隣接したセル（１，２）の前記外部接触部（４，５）は、それぞれのセル（１）の中心に向かって凹まされている、請求項１−４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  8. 前記複数のセル（１，２）は、交差指型背面接触セルまたはエミッタラップ貫通セルを備える、請求項１−７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  9. 前記バイパスダイオード接続経路（６）は、前記裏面接触層（３）の接続箱接続部まで延びる、請求項１−８のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  10. 前記バイパス接続経路（６）に直接接続されたバイパスダイオードを更に備える、請求項１−８のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  11. 前記バイパスダイオード接触経路（６）は少なくとも５ｍｍである、請求項１−１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  12. ２つの隣接したセル間のセル間距離（ｓ）は２ｍｍ未満である、請求項１−１１のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
JP2016560362A 2014-04-02 2015-03-31 バイパス構成を用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層 Active JP6618151B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2012554A NL2012554B1 (en) 2014-04-02 2014-04-02 Back side contact layer for PV module with by-pass configuration.
NL2012554 2014-04-02
PCT/EP2015/057021 WO2015150382A1 (en) 2014-04-02 2015-03-31 Back side contact layer for pv module with by-pass configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017510082A JP2017510082A (ja) 2017-04-06
JP6618151B2 true JP6618151B2 (ja) 2019-12-11

Family

ID=51022991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016560362A Active JP6618151B2 (ja) 2014-04-02 2015-03-31 バイパス構成を用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10056514B2 (ja)
EP (1) EP3127169B1 (ja)
JP (1) JP6618151B2 (ja)
KR (1) KR20160140770A (ja)
CN (1) CN106165118B (ja)
NL (1) NL2012554B1 (ja)
TW (1) TWI655785B (ja)
WO (1) WO2015150382A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114242810B (zh) 2022-02-24 2022-04-29 广东爱旭科技有限公司 背接触电池的电极结构、电池、组件以及电池系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5972732A (en) * 1997-12-19 1999-10-26 Sandia Corporation Method of monolithic module assembly
TW200733407A (en) * 2005-07-26 2007-09-01 Solaria Corp Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions
US20070095384A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Farquhar Donald S Photovoltaic modules and interconnect methodology for fabricating the same
JP4989549B2 (ja) * 2007-08-24 2012-08-01 三洋電機株式会社 太陽電池及び太陽電池モジュール
TWI390747B (zh) * 2008-04-29 2013-03-21 Applied Materials Inc 使用單石模組組合技術製造的光伏打模組
TW201027773A (en) * 2008-08-27 2010-07-16 Applied Materials Inc Back contact solar cell modules
NL2001958C (en) * 2008-09-05 2010-03-15 Stichting Energie Method of monolithic photo-voltaic module assembly.
CN102318081A (zh) * 2009-02-13 2012-01-11 应用材料公司 低汇聚性平坦分布光伏模块
US20120081857A1 (en) * 2009-06-25 2012-04-05 Mitsubishi Electric Corporation Terminal box for solar cell module
AT12234U1 (de) * 2010-06-23 2012-01-15 Austria Tech & System Tech Photovoltaisches modul und verfahren zum herstellen eines photovoltaischen moduls
CN103080447B (zh) 2010-06-23 2015-04-01 消防与安防五金有限公司 锁紧机构
NL2005261C2 (en) * 2010-08-24 2012-02-27 Solland Solar Cells B V Back contacted photovoltaic cell with an improved shunt resistance.
NL2006932C2 (en) * 2011-06-14 2012-12-17 Stichting Energie Photovoltaic cell.
JP2013048166A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Sharp Corp 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法
WO2013182955A2 (en) * 2012-06-05 2013-12-12 Ebfoil S.R.L. Back-sheet for photovoltaic modules comprising back-contact solar cells

Also Published As

Publication number Publication date
CN106165118A (zh) 2016-11-23
US10056514B2 (en) 2018-08-21
EP3127169B1 (en) 2020-01-01
NL2012554B1 (en) 2016-02-15
JP2017510082A (ja) 2017-04-06
WO2015150382A1 (en) 2015-10-08
TW201543700A (zh) 2015-11-16
TWI655785B (zh) 2019-04-01
KR20160140770A (ko) 2016-12-07
NL2012554A (en) 2016-01-12
US20170186901A1 (en) 2017-06-29
CN106165118B (zh) 2018-06-01
EP3127169A1 (en) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2126978B1 (en) Solar cell contact fingers and solder pad arrangement for enhanced efficiency
US11862745B2 (en) One-dimensional metallization for solar cells
TWI603493B (zh) 太陽能電池及其模組
US20120132246A1 (en) Photovoltaic modules with improved electrical characteristics and methods thereof
US10714643B2 (en) Back side contact layer for PV module with modified cell connection topology
US8796534B2 (en) Solar cell and assembly of a plurality of solar cells
JP6910119B2 (ja) 太陽光発電接続箱
JP6618151B2 (ja) バイパス構成を用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層
CN112673481A (zh) 具有环绕式指状物的太阳能电池
TWI734077B (zh) 太陽光電模組
TWI517420B (zh) 光伏電池模組與匯流電極

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161111

A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529

Effective date: 20161025

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180329

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190514

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190920

TRDD Decision of grant or rejection written
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20191009

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191015

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20191009

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191108

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6618151

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250