JP6923275B2 - 太陽電池列のための高効率構成 - Google Patents

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Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２０１３年３月１３日出願の「太陽電池列のための高効率構成（Ｈｉｇｈ
Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ
Ｓｔｒｉｎｇ）」という名称の米国特許出願第１３／８０１，４３２号、２０１２年１２
月６日出願の同じく「太陽電池列のための高効率構成（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ Ｓｔｒｉｎｇ）」とい
う名称の米国特許仮出願第６１／７３４，２３９号、及び２０１２年１１月８日出願の同
じく「太陽電池列のための高効率構成（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｃｏｎｆｉｇ
ｕｒａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ Ｓｔｒｉｎｇ）」という名称の米国特
許出願第１３／６７２，３８６号に対する優先権の利益を主張するものであり、これらの
出願の各々は、その全体が引用によって本明細書に組み込まれている。
本発明は、一般的に、太陽電池と集光太陽エネルギコレクターにおけるその使用とに関
する。
絶えず高まる世界規模のエネルギ需要を満たすために、代替エネルギ源が必要とされて
いる。太陽エネルギリソースは、一部には、太陽（例えば、光起電性）電池を用いて発生
させる電力の供給により、そのような需要を満たすのに多くの地理的領域において十分で
ある。
米国特許出願出願番号第１３／３７１，７９０号明細書 米国特許出願出願番号第１２／６２２，４１６号明細書 米国特許出願出願番号第１２／７８１，７０６号明細書 米国特許出願出願番号第１３／７４０，７７０号明細書
本明細書では太陽電池の高効率配置を開示する。本明細書に開示する太陽電池と太陽電
池の列とは、ミラー又はレンズが太陽光を光起電性電池上に１つの「太陽」よりも強い光
強度まで集光する集光光起電システムに特に高い価値を有することができる。
一態様において、太陽電池は、対向して位置決めされたその第１及び第２の長辺と、対
向して位置決めされたその第１及び第２の短辺とによって定められる形状を有する矩形又
は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン半導体ダイオード構造を含む。作動時に
、前面は、光によって照明されることになる。太陽電池は、前面上に配置された導電性前
面金属化パターンを含む。この導電性前面金属化パターンは、短辺と平行に実質的に短辺
の長さにわたって延びる複数のフィンガを含む。裏面上には、導電性裏面金属化パターン
が配置される。
一部の変形では、前面金属化パターンは、太陽電池の前面からの電流を収集するために
フィンガを相互接続するいかなるバスバーも含まない。そのような変形では、裏面金属化
パターンは、太陽電池への半田接続に対して従来与えられるいずれの接触パッドも欠く場
合がある。これに代えて、裏面金属化パターンは、例えば、太陽電池の長辺に隣接して位
置決めされ、かつ長辺と平行に実質的に長辺の長さにわたって延びる接触パッド、又は長
辺に隣接して位置決めされ、かつ長辺と平行に配置された２つ又はそれよりも多くの離散
接触パッドを含むことができる。
一部の変形では、前面金属化パターンは、第１の長辺に隣接して位置決めされ、かつ第
１の長辺と平行に実質的に第１の長辺の長さにわたって延びる１つだけのバスバーを含む
。前面金属化パターンのフィンガは、バスバーに取り付けられ、かつそれによって相互接
続される。そのような変形では、裏面金属化パターンは、いずれの接触パッドも欠く場合
がある。これに代えて、裏面金属化パターンは、例えば、第２の長辺に隣接して位置決め
され、かつ第２の長辺と平行に実質的に第２の長辺の長さにわたって延びる接触パッド、
又は第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつ第２の長辺と平行に配置された２つ又はそ
れよりも多くの離散接触パッドを含むことができる。これらの接触パッドは、例えばバス
バーの幅にほぼ適合して長辺と垂直に測定された幅を有することができる。これらの変形
のいずれかにおいて、前面金属化パターンは、バイパス導体を含むことができ、これは、
その長軸と垂直にバスバーの幅よりも幅狭の幅を有し、２つ又はそれよりも多くのフィン
ガを相互接続して、２つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々からバスバ
ーへの複数の電流経路を与える。バイパス導体は、例えば、バスバーに隣接して位置決め
され、かつバスバーと平行に延びることができる。
一部の変形では、前面金属化パターンは、第１の長辺に隣接して位置決めされた２つ又
はそれよりも多くの離散接触パッドを含む。前面金属化パターンのフィンガの各々は、接
触パッドのうちの少なくとも１つに取り付けられて電気接続される。そのような変形では
、裏面金属化パターンは、いずれの接触パッドも欠く場合がある。これに代えて、裏面金
属化パターンは、例えば、第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつ第２の長辺と平行に
実質的に第２の長辺の長さにわたって延びる接触パッド、又は第２の長辺に隣接して位置
決めされ、かつ第２の長辺と平行に配置された２つ又はそれよりも多くの離散接触パッド
を含むことができる。これらの接触パッドは、例えば、前面金属化パターン内の接触パッ
ドの幅にほぼ適合して長辺と垂直に測定された幅を有することができる。これらの変形の
いずれかにおいて、前面金属化パターンは、バイパス導体を含むことができ、これは、そ
の長軸と垂直に前面金属化接触パッドの幅よりも幅狭の幅を有し、２つ又はそれよりも多
くのフィンガを相互接続して、２つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々
から接触パッドのうちの１つ又はそれよりも多くへの複数の電流経路を与える。
上述の変形のいずれかにおいて、太陽電池は、あらゆる適切なシリコン半導体ダイオー
ド構造を含むことができる。例えば、太陽電池は、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテ
ロ接合を含むことができる。
上述の変形のいずれかにおいて、太陽電池の短辺の長さに対する太陽電池の長辺の長さ
の比は、例えば、約３よりも大きいか又はそれに等しいとすることができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽電池と、太陽放射
線を太陽電池上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素とを含む
ことができる。
別の態様において、太陽電池の列は、少なくとも第１の太陽電池と、第２の太陽電池と
を含む。第１のシリコン太陽電池は、光によって照明される前面と、裏面と、前面上に配
置された導電性前面金属化パターンとを含む。第２のシリコン太陽電池は、光によって照
明される前面と、裏面と、裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンとを含む。第１
及び第２のシリコン太陽電池は、第２のシリコン太陽電池の裏面の縁部が第１のシリコン
太陽電池の前面の縁部と重なる状態に位置決めされる。第１のシリコン太陽電池の前面金
属化パターンの一部分は、第２のシリコン太陽電池によって隠され、かつ導電結合材料を
用いて第２のシリコン太陽電池の裏面金属化パターンの一部分に結合され、第１の太陽電
池と第２のシリコン太陽電池が直列に電気接続される。
第１のシリコン太陽電池及び第２のシリコン太陽電池のいずれか又は両方は、例えば、
上記に要約したシリコン太陽電池の変形のうちのいずれかとすることができる。そのよう
な変形では、シリコン太陽電池の重ね合わせ縁部は、例えば太陽電池の長辺によって定め
ることができ、縁部は、互いに平行に配置することができる。第１のシリコン太陽電池の
前面金属化パターンがバイパス導体を含む場合に、バイパス導体は、第２のシリコン太陽
電池によって隠すか又は隠さないかのいずれかとすることができる。
第１のシリコン太陽電池と第２のシリコン太陽電池は、太陽電池の重ね合わせ部分にお
いて導電性半田を用いて互いに結合することができる。半田の代替物として、太陽電池は
、代わりに、例えば、導電性フィルム、導電性ペースト、導電性エポキシ（例えば、導電
性銀充填エポキシ）、導電性テープ、又は別の適切な導電性接着剤を用いて互いに結合す
ることができる。半田に対するこれらの代替物は、例えば、導電性半田結合によって与え
られることになるものよりも高い機械的従順性を与えるように選択することができる。太
陽電池を互いに結合する導電結合材料は、バスバーの電流収集機能を実施するために前面
金属化パターンのフィンガを相互接続することができる。従って、太陽電池上の前面金属
化パターンは、いずれのそのようなバスバーも欠く場合がある。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽電池列と、太陽放
射線を列上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素とを含むこと
ができる。
別の態様において、太陽エネルギレシーバは、金属基板と、隣接太陽電池の端部が板ぶ
きパターンで重なる状態で金属基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の
直列接続列とを含む。太陽電池の隣接重ね合わせ対は、太陽電池のうちの一方の前面と他
方の太陽電池の裏面との間の導電結合により、これらの太陽電池が重なる領域内で電気接
続することができる。この導電結合は、例えば、一方の太陽電池の前面上の金属化パター
ンと他方の太陽電池の裏面上の金属化パターンとの間にあるとすることができる。太陽電
池は、例えば、上記に要約したシリコン太陽電池の変形のうちのいずれか又は以下に説明
する裏面接触シリコン太陽電池の変形のうちのいずれかを含むシリコン太陽電池、又はこ
れらの変形のうちのいずれかと同じく構成されるが、シリコン以外又はシリコンに加えて
別の材料システムを利用する太陽電池とすることができる。太陽電池間の導電結合は、例
えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって形成することができる。太陽電池は
、例えば、金属基板に接着する積層スタックに配置することができる。
一部の変形では、金属基板は直線的に細長く、太陽電池の各々は直線的に細長く、太陽
電池の列は、太陽電池の長軸の向きが金属基板の長軸に垂直に定められた状態で、金属基
板の長軸に沿う列に配置される。太陽電池のこの列は、基板上の太陽電池の唯一の列とす
ることができる。
一部の変形では、太陽電池の直列接続列は、太陽電池の第１の列であり、太陽エネルギ
レシーバは、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された２つ又はそ
れよりも多くの太陽電池の第２の直列接続列を含む。太陽電池の第２の列も、金属基板上
に配置される。機械的従順性電気相互接続は、太陽電池の第１の列の端部にある太陽電池
の裏面を太陽電池の第２の列の端部にある太陽電池の前面に電気結合することができる。
この相互接続は、例えば、一方の太陽電池の前面上の金属化パターンと他方の太陽電池の
裏面上の金属化パターンとの間にあるとすることができる。太陽電池の第１の列の端部に
ある太陽電池は、太陽電池の第２の列の端部にある太陽電池に重なり、機械的従順性電気
相互接続を太陽電池の前（照明される）面の側からの視界から隠すことができる。一部の
変形では、金属基板は、直線的に細長くすることができ、太陽電池の各々は、直線的に細
長くすることができ、太陽電池の第１及び第２の列は、太陽電池の長軸の向きが金属基板
の長軸に垂直に定められた状態で、金属基板の長軸に沿う列に一直線に配置することがで
きる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽エネルギレシーバ
と、太陽放射線をレシーバ上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学
要素とを含むことができる。
別の態様において、太陽電池の列は、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状
態に配置され、かつ隣接太陽電池の重ね合わせ領域内に作られた太陽電池間の電気接続に
よって直列に接続された太陽電池の第１の群と、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで
重なる状態に配置され、かつ隣接太陽電池の重ね合わせ領域内に作られた太陽電池間の電
気接続によって直列に接続された太陽電池の第２の群と、太陽電池の第１の群を太陽電池
の第２の群に直列に電気結合する機械的従順性電気相互接続とを含む。機械的従順性電気
相互接続は、例えば、太陽電池の第１の群の端部にある太陽電池の裏面を太陽電池の第２
の群の端部にある太陽電池の前面に電気結合することができる。この相互接続は、例えば
、一方の太陽電池の前面上の金属化パターンと他方の太陽電池の裏面上の金属化パターン
との間にあるとすることができる。機械的従順性電気相互接続は、例えば、上記に要約し
た方法のうちのいずれかによって作られた導電結合を用いて太陽電池に結合することがで
きる。
太陽電池は、例えば、上記に要約したシリコン太陽電池の変形のうちのいずれか又は以
下に説明する裏面接触シリコン太陽電池の変形のうちのいずれかを含むシリコン太陽電池
、又はこれらの変形のうちのいずれかと同じく構成されるが、シリコン以外又はシリコン
に加えての別の材料システムを利用する太陽電池とすることができる。重ね合わせ太陽電
池間の電気接続は、例えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって作られた導電
結合を用いて作ることができる。
太陽電池の第１の群と太陽電池の第２の群は、単一列に一直線に配置することができる
。そのような変形では、太陽電池の２つの群の間のそれらが機械的従順性電気相互接続に
よって相互接続される場所である間隙は、例えば、約５ミリメートルよりも小さいか又は
それに等しい幅を有することができる。更に、そのような変形では、機械的従順性電気相
互接続は、太陽電池の列の長軸と垂直に向けられて太陽電池の第１の群の端部にある太陽
電池上の裏面と太陽電池の第２の群の端部にある太陽電池上の前面とに電気結合された金
属リボンを含むことができる。
上述の変形のいずれかにおける機械的従順性電気相互接続は、その機械的従順性を高め
るように、例えば、スリット又は開口部を用いてパターン化された金属リボンを含むこと
ができる。
上述の変形のいずれかにおいて、太陽電池の第１の群の端部にある太陽電池は、太陽電
池の第２の群の端部にある太陽電池に重なり、かつ機械的従順性電気相互接続を太陽電池
の列の前面側からの視界から隠すことができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽電池の列と、太陽
放射線を列上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素とを含むこ
とができる。
別の態様において、太陽電池の列は、少なくとも第１の太陽電池と、第２の太陽電池と
を含む。第１の太陽電池は、光によって照明される前面と、裏面と、前面上に配置された
導電性前面金属化パターン（任意的）とを含む。第２の太陽電池は、光によって照明され
る前面と、裏面と、裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンとを含む。更に、太陽
電池の列は、少なくとも第１の機械的従順性電気相互接続を含む。第１及び第２の太陽電
池は、第２の太陽電池の裏面の縁部が第１の太陽電池の前面の縁部に重なる状態に位置決
めされる。機械的従順性電気相互接続は、第１の太陽電池の前面のうちで第２の太陽電池
によって隠された部分と第２の太陽電池の裏面の一部分とに結合され、第１の太陽電池と
第２の太陽電池を直列に電気接続する。この配置では、第２の太陽電池は、第１の太陽電
池の前面の側からの視界から機械的従順性電気相互接続を隠す。この相互接続は、例えば
、一方の太陽電池の前面上の金属化パターンと他方の太陽電池の裏面上の金属化パターン
との間にあるとすることができる。
第１の太陽電池及び第２の太陽電池のいずれか又は両方は、例えば、上記に要約したシ
リコン太陽電池の変形のうちのいずれか又は以下に説明する裏面接触シリコン太陽電池の
変形のうちのいずれか、又はこれらの変形のうちのいずれかと同じく構成されるが、シリ
コン以外又はシリコンに加えての別の材料システムを利用する太陽電池とすることができ
る。そのような変形では、太陽電池の重ね合わせ縁部は、例えば、太陽電池の長辺によっ
て定めることができ、これらの縁部は、互いに平行に配置することができる。第１の太陽
電池が、バイパス導体を含む前面金属化パターンを含む場合に、バイパス導体は、第２の
太陽電池によって隠すか又は隠さないかのいずれかとすることができる。
機械的従順性電気相互接続は、例えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって
作られた導電結合を用いて太陽電池に結合することができる。導電結合は、バスバーが存
在する場合にその電流収集機能を実施するために、第１の太陽電池上の前面金属化パター
ンのフィンガを相互接続することができる。太陽電池上の前面金属化パターンは、いずれ
のそのようなバスバーも欠く場合がある。
機械的従順性電気相互接続は、例えば、平面金属リボン、湾曲金属リボン、又はループ
を形成するように湾曲された金属リボンを含むことができる。機械的従順性電気相互接続
は、その機械的従順性を高めるようにパターン化された金属リボンを含むことができる。
太陽電池の列は、第２の機械的従順性電気相互接続と、光によって照明される前面、裏
面、及び裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンを有する第３の太陽電池とを含む
ことができる。第２及び第３の太陽電池は、第３の太陽電池の裏面の縁部が第２のシリコ
ン太陽電池の前面の縁部に重なる状態に位置決めされる。機械的従順性電気相互接続は、
第２の太陽電池の前面のうちで第３の太陽電池によって隠された部分と第３の太陽電池の
裏面の一部分とに結合され、第２の太陽電池と第３の太陽電池を直列に電気接続する。こ
の相互接続は、例えば、第２の太陽電池の前面上の金属化パターンと第３の太陽電池の裏
面上の金属化パターンとの間にあるとすることができる。機械的従順性電気相互接続は、
例えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって作られた導電結合を用いて太陽電
池に結合することができる。導電結合は、バスバーの電流収集機能を実施するために、第
２の太陽電池上の前面金属化パターンのフィンガを相互接続することができる。太陽電池
上の前面金属化パターンは、従って、いずれのそのようなバスバーも欠く場合がある。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽電池の列と、太陽
放射線を列上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素とを含むこ
とができる。
別の態様において、太陽エネルギレシーバは、基板と、基板に接着する熱伝導性封入層
と、熱伝導性封入層上に配置された太陽電池の列と、太陽電池の列上に配置された透明封
入層と、透明封入層上に配置された透明上部シートとを含む。熱伝導性封入層は、顔料を
含む。太陽電池は、例えば、上記に要約したシリコン太陽電池の変形のうちのいずれか又
は以下に説明する裏面接触シリコン太陽電池の変形のうちのいずれか、又はこれらの変形
のうちのいずれかと同じく構成されるが、シリコン以外又はシリコンに加えての別の材料
システムを利用する太陽電池とすることができる。
熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線のうちの実質的な部分を反射すること
ができる。そのような変形では、熱伝導性封入層は、例えば白色とすることができる。更
に、そのような変形では、太陽電池は、ＨＩＴ太陽電池とすることができ、反射性封入層
は、吸収されずにＨＩＴ電池を通して反射層まで通過した太陽放射線をＨＩＴ電池に向け
て反射するように配置される。これに代えて、熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽
放射線の実質的な部分を吸収することができる。そのような変形では、熱伝導性封入層は
、例えば黒色とすることができる。透明上部シートは、例えば、約０．０１グラム毎メー
トル−日よりも低いか又はそれに等しい水分透過率を有することができる。太陽電池の列
は、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された複数の太陽電池を含
むことができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽エネルギレシーバ
と、太陽放射線をレシーバ上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学
要素とを含むことができる。
別の態様において、裏面接触シリコン太陽電池は、光によって照明される前面と、裏面
と、シリコンダイオード接合のｎ導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそれよりも多
くのｎ接点と、シリコンダイオード接合のｐ導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそ
れよりも多くのｐ接点と、１つ又はそれよりも多くの導電性ビアとを含む。導電性ビアは
、太陽電池を裏面から前面まで貫通して前面の縁部の近くにｐ接点又はｎ接点のいずれか
への１つ又はそれよりも多くの電気接続を形成する。
前面及び裏面は、２つの対向して位置決めされた長辺と、２つの対向して位置決めされ
た短辺とによって定められる矩形又は実質的に矩形の対応する形状を有することができ、
ビアの上側端部は、前面の長辺に沿って配置される。一部のそのような変形では、ｎ接点
は、並列に配置されて裏面の短辺と平行に延びる複数のｎフィンガを含み、ｐ接点は、並
列に配置されて裏面の短辺と平行に延びる複数のｐフィンガを含み、ｎフィンガとｐフィ
ンガは、交互嵌合される。他の変形では、ｎ接点は、複数のｎフィンガを含み、これは、
並列に配置され、かつ各ｎフィンガの両端が、長辺と平行な方向にｎフィンガの間のピッ
チ距離に等しい距離だけオフセットされるような裏面の短辺に対する角度で互いに平行に
延び、ｐ接点は、複数のｐフィンガを含み、これは、並列に配置され、かつ各ｐフィンガ
の両端が、長辺と平行な方向にｐフィンガの間のピッチ距離に等しい距離だけオフセット
されるような裏面の短辺に対する角度で互いに平行に延び、ｎフィンガとｐフィンガは、
交互嵌合される。
他の変形では、ビアの上側端部は、前面の短辺に沿って配置することができ、ｎフィン
ガ及びｐフィンガは、裏面の長辺と平行に又はある角度で延びることを除いて上記に要約
したものと同じく構成することができる。更に他の変形では、裏面接触太陽電池は、実質
的に正方形とすることができ、ビア及びフィンガは、上記に要約したものと同じく配置さ
れるか、又は太陽電池の一方の辺対と平行に又はある角度で延びる。
上述の変形のいずれかにおいて、裏面接触太陽電池は、ビアの上側端部を電気相互接続
するバスバー又は複数の接触パッドを前面上に含むことができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの裏面接触太陽電池と、
太陽放射線を太陽電池上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素
とを含むことができる。
別の態様において、太陽電池の列は、光によって照明される前面、裏面、ダイオード接
合のｎ導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそれよりも多くのｎ接点、及びダイオー
ド接合のｐ導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそれよりも多くのｐ接点を含む第１
の裏面接触シリコン太陽電池と、光によって照明される前面、裏面、ダイオード接合のｎ
導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそれよりも多くのｎ接点、及びダイオード接合
のｐ導電型側に電気接触する裏面上の１つ又はそれよりも多くのｐ接点を含む第２の裏面
接触シリコン太陽電池とを含む。第１及び第２の裏面接触シリコン太陽電池は、第２の裏
面接触シリコン太陽電池の裏面の縁部が、第１の裏面接触シリコン太陽電池の前面の縁部
に重なって直列に電気接続される状態に位置決めされる。
裏面接触シリコン太陽電池は、例えば、上記に要約した裏面接触シリコン太陽電池の変
形のうちのいずれかとすることができる。
一部の変形では、第１の裏面接触シリコン太陽電池は、この太陽電池をその裏面からそ
の前面まで貫通して、第１の裏面接触シリコン太陽電池のｐ接点又はｎ接点のいずれかを
第２の裏面接触シリコン太陽電池の裏面上の反対極性の接点に電気相互接続する１つ又は
それよりも多くの導電性ビアを含む。導電性ビアの上側端部は、例えば、第１の裏面接触
シリコン太陽電池の前面のうちで第２の裏面接触シリコン太陽電池によって重ね合わされ
る領域内に設置することができる。導電性ビアは、第１の裏面接触シリコン太陽電池の前
面と第２の裏面接触シリコン太陽電池の裏面の間の１つ又はそれよりも多くの導電結合に
より、第２のシリコン太陽電池の裏面上の接点に電気接続することができる。導電結合は
、例えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって作ることができる。任意的に、
第１の裏面接触シリコン太陽電池は、その前面上に、ビアの上側端部を互いに電気相互接
続し、第２の裏面接触シリコン太陽電池の裏面上の接点に１つ又はそれよりも多くの導電
結合によって電気接続されたバスバー又は複数の接触パッドを含むことができる。
他の変形では、機械的従順性電気相互接続は、第１の裏面接触シリコン太陽電池の裏面
上のｐ接点又はｎ接点のいずれかを第２の裏面接触シリコン太陽電池の裏面上の反対極性
の電気接点に電気接続する。機械的従順性電気相互接続は、例えば、上記に要約した方法
のうちのいずれかによって作られた導電結合を用いて太陽電池に結合することができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上述の変形のうちのいずれかの太陽電池の列と、太陽
放射線を太陽電池上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素とを
含むことができる。
別の態様において、太陽エネルギレシーバは、基板と、隣接太陽電池の端部が板ぶきパ
ターンで重なる状態で基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の直列接続
列とを含む。太陽電池の線形熱膨張率は、基板のものに対して約５×１０-6よりも大きい
か又はそれに等しく、約１０×１０-6よりも大きいか又はそれに等しく、約１５×１０-6
よりも大きいか又はそれに等しく、又は約２０×１０-6よりも大きいか又はそれに等しい
分だけ異なる。
太陽電池は、例えば、シリコン太陽電池とすることができる。太陽電池は、例えば、Ｈ
ＩＴ及び裏面接触のシリコン太陽電池の変形を含む上記に要約したシリコン太陽電池の変
形のうちのいずれか、又はこれらの変形のうちのいずれかと同じく構成されるが、シリコ
ン以外又はシリコンに加えての別の材料システムを利用する太陽電池とすることができる
。
列内の太陽電池の隣接重ね合わせ対は、太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池
の裏面との間の導電結合により、それらが重なる領域内で直列に電気接続することができ
る。そのような導電結合は、例えば、上記に要約した方法のうちのいずれかによって形成
することができる。これに代えて、太陽電池の隣接重ね合わせ対は、一方の太陽電池の前
面と他方の太陽電池の裏面の間の機械的従順性電気接続により、それらが重なる領域内で
直列に電気接続することができる。機械的従順性電気相互接続は、例えば、上記に要約し
た方法のうちのいずれかによって作られた導電結合を用いて太陽電池に結合することがで
きる。
基板は、例えば、金属基板とすることができる。基板は、例えば、アルミニウム基板と
することができる。
一部の変形では、金属基板は、直線的に細長く、太陽電池の各々は、直線的に細長く、
太陽電池の列は、太陽電池の長軸の向きが基板の長軸に垂直に定められた状態で基板の長
軸に沿う列に配置される。そのような変形では、この太陽電池の列は、太陽電池の第１の
列とすることができ、太陽エネルギレシーバは、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで
重なる状態で基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の第２の直列接続列
と、第１の列と第２の列とを直列に電気接続する機械的従順性電気相互接続とを更に含む
ことができる。第２の列内の太陽電池の線形熱膨張率も、基板のものに対して約５×１０
-6よりも大きいか又はそれに等しく、約１０×１０-6よりも大きいか又はそれに等しく、
約１５×１０-6よりも大きいか又はそれに等しく、又は約２０×１０-6よりも大きいか又
はそれに等しい分だけ異なるとすることができる。第２の列は、第１の列に一直線に配置
することができる。第２の列内の重ね合わせ太陽電池対は、互いに結合することができ、
又は他に例えば第１の列に対して上記に要約したように相互接続することができる。
集光太陽エネルギコレクターは、上記に要約した変形のうちのいずれかの太陽エネルギ
レシーバと、太陽放射線をレシーバ上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多
くの光学要素とを含むことができる。
別の態様において、太陽電池を基板に積層する方法は、隣接太陽電池の端部が板ぶきパ
ターンで重なる状態で太陽電池直列接続列を形成するように複数の太陽電池を配置する段
階と、太陽電池の列を基板上の層スタックに配置する段階と、約０．６気圧よりも大きく
ない圧力を印加して層スタックと基板を互いに押圧する段階とを含む。圧力は、例えば、
約０．４気圧よりも低いか又はそれに等しいとすることができる。圧力は、例えば、約０
．２気圧と約０．６気圧の間にあるとすることができる。本方法は、圧力を印加しながら
基板、層スタック、又は基板及び層スタックを約１３０℃と約１６０℃の間の温度まで加
熱する段階を含むことができる。本方法は、上記に要約した太陽電池の変形のうちのいず
れか及び重ね合わせ太陽電池の直列接続列の変形のうちのいずれかに対して使用すること
ができる。
別の態様において、太陽電池の列を準備する方法は、隣接太陽電池の端部が、板ぶき方
式で重なり、未硬化導電性エポキシが、隣接太陽電池の重ね合わせ部分の間の太陽電池を
直列接続するように選択された場所に配置された状態で複数の太陽電池を配置する段階を
含む。本方法はまた、圧力を印加して太陽電池の重ね合わせ端部を互いに対して押圧し、
同時に太陽電池の温度を上昇させて導電性エポキシを硬化させ、太陽電池の間に導電結合
を形成する段階を含む。一部の変形では、導電性エポキシを硬化させた後に、太陽電池の
列が基板上の層スタックに配置され、次いで、この層スタックが基板に積層される。他の
変形では、太陽電池の列は、導電性エポキシを硬化させる前に基板上の層スタックに配置
される。次いで、スタックは、基板に積層される。導電性エポキシは、積層工程中に硬化
される（圧力下で）。この方法は、上記に要約した太陽電池の変形のうちのいずれかに対
して使用することができる。
上記に要約した重ね合わせ太陽電池の列のうちのいずれかにおいて、隣接太陽電池間の
重ね合わせ量は、各太陽電池の前面のうちで隣接太陽電池によって重ね合わされない区域
のサイズが、太陽電池の電気性能に適合する方式で列を通して変化するように列に沿って
変化することができる。例えば、電池間の固有の性能差を補償し、それによって等しい照
明下にある場合に各電池によって出力される電流に適合するように、各太陽電池に対して
異なるサイズの照明（すなわち、重ならない）面積を選択することができる。
上記に要約した重ね合わせ太陽電池の列のうちのいずれも、前面のうちで別の太陽電池
によって重ね合わされる部分を有する各太陽電池に関して、重ね合わされた前面部分が、
覆われていない前面部分よりも地球の赤道に近いように列が向けられた状態で、太陽エネ
ルギコレクターに作動に向けて位置決めすることができる。この向きにある列を使用する
と、上側重ね合わせ太陽電池の露出縁部は、地球の赤道から離れるように向けられる。
上記に要約したシリコン太陽電池の変形のうちのいずれも、例えば、単結晶又は多結晶
シリコンから形成することができ、又はそれを含むことができる。
本発明のこれら及び他の実施形態、特徴、及び利点は、ここで簡単に説明する添付図面
に関連付けて以下に続く本発明のより詳細な説明を参照することによって当業者により明
確になるであろう。
太陽電池のための例示的な前面金属化パターンの概略図である。 例えば図１Ａの前面金属化パターンを有する太陽電池に対して使用することができる例示的な裏面金属化パターンの概略図である。 ダイオード接合の両側への接触が裏面上に作られ、ビアが電池を裏面から前面まで貫通して前面の縁部においてダイオード接合の片側への電気接続を与える裏面接触太陽電池のための例示的な裏面金属化パターンの概略図である。 ビアが電池を裏面から前面まで貫通して前面の縁部に沿ってダイオード接合の片側からバスバーへの電気接続を与える裏面接触太陽電池のための例示的な前面金属化パターンの図である。 図１Ｃ及び図１Ｄそれぞれの例示的な前面金属化パターン及び裏面金属化パターンを使用する例示的な裏面接触太陽電池の斜視図である。 ダイオード接合の両側への接触が裏面上に作られ、ビアが電池を裏面から前面まで貫通して前面の縁部においてダイオード接合の片側への電気接続を与える裏面接触太陽電池のための別の例示的な裏面金属化パターンの図である。 直線的に細長い基板上に重ね合わせ方式で配置され、図１Ａに例示する前面金属化パターンを有する直列接続太陽電池の列を含む例示的な太陽エネルギレシーバの一端を略示する部分図である。 図２に示す太陽電池の列内で隣接する太陽電池の重ね合わせを示す略断面図である。 重ね合わせ太陽電池の裏面の間の電気相互接続が可撓性電気相互接続を用いて作られた隣接裏面接触太陽電池の重ね合わせを示す略断面図である。 導電性機械的従順性相互接続によって第２の重ね合わせ太陽電池群に電気接続された第１の重ね合わせ太陽電池群を含む例示的な太陽電池の列の概略図である。 図４に示す太陽電池の列内に使用される例示的な機械的従順性相互接続の概略図である。 例えば図５Ａに示す相互接続の代わりに使用することができる別の例示的な機械的従順性相互接続の概略図である。 重ね合わせ太陽電池の直列接続列の追加の例を示す略断面図である。 重ね合わせ太陽電池の直列接続列の追加の例を示す略断面図である。 重ね合わせ太陽電池の直列接続列の追加の例を示す略断面図である。 重ね合わせ太陽電池の別の例示的な直列接続列の正面図である。 重ね合わせ太陽電池の別の例示的な直列接続列の背面図である。 重ね合わせ太陽電池の別の例示的な直列接続列の正面図である。 重ね合わせ太陽電池の別の例示的な直列接続列の背面図である。 重ね合わせ太陽電池の別の例示的な直列接続列の背面図である。 基板上に配置されてそれに接着された太陽電池含む例示的な積層スタックの略部分図である。 例えば本明細書に説明する板ぶき太陽電池と共に使用することができる例示的なバイパスダイオードフレックス回路図である。
以下に続く詳細説明は、異なる図を通して同一の参照番号が類似の要素を指す図面を参
照して読み取られたい。必ずしも正確な縮尺のものではない図面は、抜粋した実施形態を
描示しており、本発明の範囲を限定するように意図したものではない。詳細説明は、本発
明の原理を限定ではなく例として示している。説明は、当業者が本発明を製造して使用す
ることを明確に可能にすることになり、本発明を実施する最良のモードであると現時点で
考えられるものを含む本発明のいくつかの実施形態、適応物、変形、代替物、及び使用を
説明するものである。
本明細書及び特許請求の範囲に使用する「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、状況が
別途指定しない限り、単数個の要素と複数個の要素の両方を含む。更に、「平行」という
表現は、「平行又は実質的に平行」を意味し、本明細書に説明するあらゆる平行配置が正
確に平行であることを必要とするのではなく、平行幾何学形状からの軽微なずれを包含す
るように意図したものである。「垂直」という表現は、「垂直又は実質的に垂直」を意味
し、本明細書に説明するあらゆる垂直配置が正確に垂直であることを必要とするのではな
く、垂直幾何学形状からの軽微なずれを包含するように意図したものである。
本明細書は、太陽電池列及び太陽電池（例えば、光起電性電池）のための高効率構成、
並びにそのような列に対して使用することができる太陽電池のための導電性相互接続を開
示している。以下により詳しく説明するように、高効率構成の列は、太陽放射線が反射器
、レンズ、又は他の光学構成要素を用いて太陽電池上に集光される集光太陽エネルギコレ
クターに対して有利に使用することができる。そのようなコレクターは、例えば、約７個
の「太陽」よりも強いか又はそれに等しい照明を与えるように光を太陽電池上に集光する
ことができる。
図１Ａは、例示的な太陽電池１０の前面上の導電性前面金属化パターンの概略図を示し
ている。太陽電池１０の前面は、矩形又は実質的に矩形である。他の形状を適切なものと
して使用することができる。前面金属化パターンは、太陽電池１０の長辺のうちの一方の
縁部に隣接して位置決めされたバスバー１５と、バスバーと垂直に取り付けられ、互いに
対して、更に太陽電池１０の短辺と平行に実質的に短辺の長さにわたって延びるフィンガ
２０とを含む。
太陽電池１０は、前面金属化パターンがその上に配置された半導体ダイオード構造を含
む。例えば、図１Ｂに示し、下記でより詳しく説明するように、太陽電池１０の裏面上に
は裏面金属化パターンが配置される。半導体構造は、例えば、ｎ−ｐ接合を含む従来の結
晶シリコンダイオード構造とすることができ、前面金属化がその上に配置される上面半導
体層は、例えば、ｎ型又はｐ型のいずれかの導電性のものである。いずれかの他の適切な
材料システムにおけるいずれかの他の適切な半導体ダイオード構造を使用することができ
る。
次いで、図１Ｂを参照すると、太陽電池１０の裏面上の導電性裏面金属化パターンは、
裏面接点２５と、太陽電池１０の長辺のうちの一方の縁部に隣接して位置決めされ、かつ
長辺と平行に実質的に長辺の長さにわたって延びる裏面接触パッド３０とを含む。図１Ｂ
は、太陽電池１０の裏側を太陽電池１０の前面を通して見たかのように示している。図１
Ａと図１Ｂとの比較に示すように、裏面接触パッド３０と前面バスバー１５は、太陽電池
１０の反対長辺に沿って配置される。
太陽電池１０上の前面及び裏面の金属化パターンは、半導体ダイオード構造への電気接
触を与え、それによって太陽電池１０が光によって照明された場合に太陽電池１０内に発
生する電流を外部負荷に供給することができる。更に、図示の前面及び裏面の金属化パタ
ーンは、２つのそのような太陽電池１０をこれらの太陽電池のうちの一方の裏面接触パッ
ド３０が他方の太陽電池の前面バスバー１５と重なり、それと物理的かつ電気的に接続さ
れる重ね合わせ幾何学形状で配置することを可能にする。以下により詳しく説明するよう
に、このパターンは、屋根を板ぶきで葺くのと類似の方式で続けることができ、直列に電
気接続された２つ又はそれよりも多くの重ね合わせ太陽電池１０の列が構成される。下記
では、そのような配置を例えば直列接続重ね合わせ太陽電池と呼ぶ。
図示の例では、太陽電池１０は、約１５６ミリメートル（ｍｍ）の長さ及び約２６ｍｍ
の幅、従って、約１：６のアスペクト比（短辺の長さ／長辺の長さ）を有する。図示の太
陽電池を提供するために、標準の１５６ｍｍ×１５６ｍｍ寸法のシリコンウェーハ上に６
つのそのような太陽電池を与え、次いで、分離（ダイスカット）することができる。他の
変形では、標準のシリコンウェーハから、約１９．５ｍｍ×１５６ｍｍの寸法、従って、
約１：８のアスペクト比を有する８つの太陽電池１０を与えることができる。より一般的
には、太陽電池１０は、例えば、約１：３から約１：２０までのアスペクト比を有するこ
とができ、標準サイズのウェーハから、又はいずれかの他の適切な寸法のウェーハから準
備することができる。以下により詳しく説明するように、図示の長く幅狭のアスペクト比
を有する太陽電池は、太陽放射線を太陽電池上に集光する集光光起電性電池太陽エネルギ
コレクターに対して有利に使用することができる。
再度図１Ａを参照すると、図示の例では、太陽電池１０上の前面金属化パターンは、バ
スバー１５と平行に延びて、そこから分離された任意的なバイパス導体４０を更に含む。
バイパス導体４０は、フィンガ２０を相互接続して、バスバー１５とバイパス導体４０の
間に形成される可能性がある亀裂を電気的にバイパスする。フィンガ２０をバスバー１５
の近くの場所で切り離すことができるそのような亀裂は、別途太陽電池１０の領域をバス
バー１５から隔離することができる。バイパス導体は、そのような切り離されたフィンガ
とバスバーの間の代替電気経路を与える。バイパス導体４０は、例えば、約１ｍｍよりも
短いか又はそれに等しい幅、約０．５ｍｍよりも短いか又はそれに等しい幅、又は約０．
０５ｍｍと約０．５ｍｍの間の幅を有することができる。図示の例は、バスバー１５と平
行に配置されてバスバーのほぼ全長に延び、全てのフィンガ２０を相互接続するバイパス
導体４０を示している。この配置は好ましいとすることができるが必須ではない。存在す
る場合に、バイパス導体はバスバーと平行に延びる必要はなく、バスバーの全長に延びる
必要もない。更に、バイパス導体は、少なくとも２つのフィンガを相互接続するが、全て
のフィンガを相互接続する必要はない。例えば、長いバイパス導体の代わりに、２つ又は
それよりも多くの短いバイパス導体を使用することができる。あらゆる適切なバイパス導
体配置を使用することができる。そのようなバイパス導体の使用は、「亀裂発生を補償又
は阻止する金属化を有する太陽電池（Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌ Ｗｉｔｈ Ｍｅｔａｌｌｉ
ｚａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｏｒ Ｏｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ Ｃｒ
ａｃｋｉｎｇ）」という名称で２０１２年２月１３日出願の米国特許出願出願番号第１３
／３７１，７９０号明細書により詳細に記載されており、本出願は、その全文が引用によ
って本明細書に組み込まれている。
図１Ａの例示的な前面金属化パターンは、フィンガ２０をバスバー１５とは反対の遠位
端で相互接続する任意的な端部導体４２を更に含む。導体４２の幅は、例えば、フィンガ
２０のものとほぼ同じとすることができる。導体４２は、フィンガ２０を相互接続して、
バイパス導体４０と導体４２の間に形成される可能性がある亀裂を電気的にバイパスし、
それによってそうでなければそのような亀裂によって絶縁される可能性がある太陽電池１
０の領域に対してバスバー１５への電流経路を与える。
前面金属化パターンのバスバー１５、フィンガ２０、バイパス導体４０（存在する場合
）、及び端部導体４２（存在する場合）は、例えば、そのような目的で従来使用されてい
る銀ペーストから形成し、例えば、従来のスクリーン印刷法によって堆積させることがで
きる。これに代えて、これらの特徴部を電気メッキされた銅から形成することができる。
いずれかの他の適切な材料及び工程を使用することもできる。バスバー１５は、例えば、
約３ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、その長軸に対して垂直な幅を有することができ
、図示の例では約１．５ｍｍの幅を有する。フィンガ２０は、例えば、約１０ミクロンか
ら約１００ミクロンの幅を有することができる。図示の例では、前面金属化パターンは、
バスバー１５の約１５４ｍｍの長さに沿って均等に離間された約１２５個のフィンガを含
む。他の変形は、例えば、ほぼ同じ（約１５４ｍｍ）長さのバスバー１５に沿って均等に
離間された約１２５個、約１５０個、約１７５個、約２００個、約２２５個、約１２５個
から約２２５個まで、又は約２２５個よりも多いフィンガを使用することができる。一般
的にバスバーの幅、並びにフィンガの幅、個数、及び間隔は、太陽電池上に集光される太
陽放射線の強度に依存して異なるとすることができる。一般的に太陽電池上への太陽放射
線のより強い集光は、その結果として太陽電池内に発生するより高い電流を受け入れるた
めに、より多くのフィンガ及び／又はより幅広のフィンガを必要とする。一部の変形では
、フィンガは、バスバーの近くで、バスバーから離れた場所よりも大きい幅を有すること
ができる。
図１Ｂに示す例示的な裏面金属化パターンを再度参照すると、裏面接点２５は、例えば
、従来法で堆積したアルミニウム接点とすることができ、太陽電池１０の裏面を十分に覆
うことができる。これに代えて、裏面接点２５は、太陽電池１０の裏面のうちで金属化さ
れないアイランド又は他の部分を残すことができる。更に別の代替として、裏面接点２５
は、前面金属化パターンにおけるものと類似の互いに対してかつ太陽電池１０の短辺と平
行に実質的に日照面の長さにわたって延びるフィンガを含むことができる。裏面接点２５
に対していずれかの他の適切な構成を使用することができる。裏面接触パッド３０は、例
えば、そのような目的で従来使用されている銀ペーストから形成し、例えば、従来のスク
リーン印刷法によって堆積させることができる。これに代えて、接点２５及び／又は裏面
接触パッド３０は、電気メッキされた銅から形成することができる。裏面接点２５及び裏
面接触パッド３０を形成するのに、いずれかの他の適切な材料及び工程を使用することが
できる。裏面接触パッド３０は、例えば、約３ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、その
長軸に対して垂直な幅を有することができ、図示の例では約２ｍｍの幅を有する。裏面接
触パッド３０は、例えば、前面バスバー１５の幅に適合するか又はほぼ適合する幅を有す
ることができる。そのような事例では、裏面接触パッド３０は、例えば、バスバー１５の
幅の約１倍から約３倍の幅を有することができる。
太陽電池１０は、ＨＩＴ（真性薄層を有するヘテロ接合）シリコン太陽電池とすること
ができる。そのような場合に、ＨＩＴ電池は、例えば、図１Ａに関して上述した前面金属
化パターン、又は本明細書に説明する前面金属化パターンのいずれかの変形を使用するこ
とができる。ＨＩＴ電池は、例えば、図１Ｂに関して上述した裏面金属化パターン、又は
本明細書に説明する裏面金属化パターンのいずれかの変形を使用することができる。ＨＩ
Ｔ電池裏面金属化パターンは、図１Ａの前面金属化パターンにおけるものと類似のフィン
ガ（例えば、銀フィンガ）を含むことができる。そのような場合に、裏面金属化パターン
のフィンガは、半導体ダイオード構造の裏面上に配置された透明導電性酸化物（ＴＣＯ）
の層の上に配置することができる。これに代えて、ＨＩＴ電池のための裏面金属化パター
ンは、半導体ダイオード構造の裏面上に配置されたＴＣＯ層の上に配置された薄銅層を含
むことができる。銅層は、例えば、電気メッキによって堆積させることができる。この変
形又は上述の変形におけるＴＣＯは、例えば、酸化インジウム錫とするか又はそれを含む
ことができる。いずれかの他の適切な裏面金属化パターンを使用することができる。
本明細書に説明する太陽電池の列に使用されるＨＩＴ電池では、薄銅層裏面金属化パタ
ーンは、低い抵抗によって高い電流密度を処理することができ、従って、裏面接点におい
て低いＩ2Ｒをもたらす。吸収されずにＨＩＴ電池を通過する光は、一般的に銅層によっ
て吸収されるが、光損失をもたらす。裏面金属化パターンが、ＴＣＯ層上に堆積したフィ
ンガを含むＨＩＴ電池は、その裏面が白色面等の反射面上又はその上方にくる状態で配置
することができる。それによって吸収されずにＨＩＴ電池を通過する光をＨＩＴ電池内で
吸収させて追加の電流を発生させるように、フィンガのそばを通し、ＴＣＯを通してＨＩ
Ｔ電池内に反射して戻すことができる。しかし、フィンガ内のＩ2Ｒ損失は、薄銅層裏面
金属化変形に対するものよりも大きい可能性がある。裏面金属化パターンの選択は、一般
的に、ＨＩＴ電池が望ましい集光レベル（例えば、約７個の「太陽」よりも強いか又はそ
れに等しい）で照明される時に、どのそのようなパターンが最良に機能するかに依存する
。
次いで、図２を参照すると、例示的な太陽エネルギレシーバ４５は、直線的に細長い基
板５０上に重ね合わせ方式で配置された直列接続太陽電池１０の列を含む。太陽エネルギ
レシーバ４５内の各太陽電池１０は、図１Ａ及び図１Ｂにそれぞれ示す前面及び裏面の金
属化パターンを有する。図３Ａは、太陽エネルギレシーバ４５内の隣接太陽電池の重ね合
わせを示す断面図を示している。図３Ａに示すように、重なる太陽電池の各対では、一方
の太陽電池の底面接触パッド３０が、他方の太陽電池の前面バスバー１５に重なる。列の
一端において露出した前面バスバー１５と、列の他端において露出した底面接触パッド３
０とは、この列を必要に応じて他の電気構成要素に電気接続するために使用することがで
きる。図２に示す例では、バイパス導体４０は、隣接電池の重ね合わせ部分によって隠さ
れる。これに代えて、バイパス導体４０を含む太陽電池をバイパス導体を覆うことなしに
、図２及び図３Ａに示すものと同じく重なることができる。
太陽電池１０の重ね合わせ対の前面バスバー１５と底面接触パッド３０とは、あらゆる
適切な導電結合材料を用いて互いに結合することができる。適切な導電結合材料は、例え
ば、従来の導電性リフロー半田、及び導電性接着剤を含むことができる。適切な導電性接
着剤は、例えば、Ｈｉｔａｃｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ及び他の供給者から入手可能な相互
接続ペースト、導電性フィルム、及び異方導電性フィルム、並びに米国ペンシルベニア州
グレンロックのＡｄｈｅｓｉｖｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｃ．及び他の供給者から入
手可能な導電性テープを含むことができる。適切な導電性接着剤は、銀充填導電性エポキ
シ又は他の導電性エポキシを含むことができる。一部の変形では、そのような導電性接着
剤は、例えば約−４０℃と約１１５℃の間の温度範囲にわたって可撓性を留め、約０．０
４オーム・センチメートルよりも低いか又はそれに等しい電気抵抗率を有し、かつ約２０
％よりも大きいか又はそれに等しい破断伸びを示し、欠失可能な粘性を有し、又は上述の
特徴のいずれかの組合せを有するように選択することができる。
図３Ａの図は、太陽電池内のｎ型導電性層及びｐ型導電性層それぞれへの電気接触を示
すために、前面バスバー１５をマイナス符号（−）で、底面接触パッド３０をプラス符号
（＋）でラベル付けしている。このラベル付けは、限定的であるように意図したものでは
ない。上述したように、太陽電池１０は、あらゆる適切なダイオード構造を有することが
できる。
再度図２を参照すると、太陽エネルギレシーバ４５の基板５０は、例えば、アルミニウ
ム又は他の金属の基板、ガラス基板、又はあらゆる他の適切な材料から形成された基板と
することができる。太陽電池１０は、基板５０にあらゆる適切な方式で取り付けることが
できる。例えば、太陽電池１０は、それと金属基板面の間に配置された介在接着剤、密封
剤、及び／又は電気絶縁層を用いてアルミニウム又は他の金属の基板５０に積層すること
ができる。基板５０は、太陽エネルギレシーバ４５から熱を取り出し、それによって太陽
電池１０を冷却するために液体を流すことができるチャネルを任意的に含むことができ、
この場合に、好ましくは、基板５０は、押出成形された金属基板とすることができる。太
陽エネルギレシーバ４５は、例えば、「集光太陽光起電性電池−熱システムのためのレシ
ーバ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｆｏｒ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇ Ｓｏｌａｒ Ｐｈｏｔ
ｏｖｏｌｔａｉｃ−Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）」という名称で２００９年１１月１
９日出願の米国特許出願出願番号第１２／６２２，４１６号明細書に開示されている積層
構造、基板構成、及びレシーバの他の構成要素又は特徴を使用することができる。図示の
例では基板５０は直線的に細長いが、基板５０に対していずれかの他の適切な形状を使用
することができる。
レシーバ４５は、図２に示すように、その長さに沿って延びる１つだけの太陽電池の列
を含むことができる。これに代えて、レシーバ４５は、その長さに沿って延びる２つ又は
それよりも多くの平行な太陽電池の列を含むことができる。
本明細書に開示する重ね合わせ直列接続太陽電池の列及びそのような列を含む直線的に
細長いレシーバは、例えば、太陽放射線を太陽電池の列と平行なレシーバの長さに沿う線
形フォーカスに集光する太陽エネルギコレクターに対して使用することができる。本明細
書に開示する直列接続重ね合わせ太陽電池の列を有利に使用することができる集光太陽エ
ネルギコレクターは、例えば、「集光太陽エネルギコレクター（Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉ
ｎｇ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）」という名称で２０１０年５月
１７日出願の米国特許出願出願番号第１２／７８１，７０６号明細書に開示されている太
陽エネルギコレクター、及び「集光太陽エネルギコレクター（Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎ
ｇ Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）」という名称で２０１３年１月１
４日出願の米国特許出願出願番号第１３／７４０，７７０号明細書に開示されている太陽
エネルギコレクターを含むことができる。これらの特許出願の各々は、その全文が引用に
よって本明細書に組み込まれている。そのような集光太陽エネルギコレクターは、例えば
、太陽放射線をレシーバ上の線形フォーカスに集光する放物面トラフを近似するように配
置された長い幅狭の平面ミラーを使用することができる。
再度図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、図示の例は、各々が太陽電池１０の実質的に長辺
の長さに均一な幅で延びる前面バスバー１５と裏面接触パッド３０とを示すが、これは有
利であるが、必須ではない。例えば、前面バスバー１５は、例えば、太陽電池１０の一辺
に沿って互いに一直線に配置することができる２つ又はそれよりも多くの離散接触パッド
で置換することができる。そのような離散接触パッドは、これらの間を延びるより細い導
体によって任意的に相互接続することができる。前面金属化パターン内の各フィンガに対
して別個の（例えば、小さい）接触パッドを存在させることができ、又は各接触パッドは
、２つ又はそれよりも多くのフィンガに接続することができる。同じく裏面接触パッド３
０は、２つ又はそれよりも多くの離散接触パッドで置換することができる。前面バスバー
１５は、図１Ａに示すように連続的なものとし、裏面接触パッド３０は、今上述したよう
に離散接触パッドから形成することができる。これに代えて、前面バスバー１５を離散接
触パッドから形成し、裏面接触パッド３０を図１Ｂに示すように形成することができる。
更に別の代替として、前面バスバー１５と裏面接触パッド３０の両方を２つ又はそれより
も多くの離散接触パッドで置換することができる。これらの変形では、又は他に前面バス
バー１５により、裏面接触パッド３０により、又は前面バスバー１５と裏面接触パッド３
０とによって実施されることになる電流収集機能を２つの太陽電池１０を上述の重ね合わ
せ構成で互いに結合するのに使用される導電材料によって代わりに実施するか又は部分的
に実施することができる。
図１Ｂ及び図３Ａは、太陽電池１０の裏面の長い縁部に隣接して設けられた裏面接触パ
ッド３０を示すが、接触パッド３０は、太陽電池の裏面上のあらゆる適切な場所を有する
ことができる。例えば、下記でより詳しく説明する図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ｂ、及び図８Ｂ
は、太陽電池の裏面の中心の近くに設けられ、太陽電池の長軸と平行に延びる接触パッド
３０を各々が有する例示的な太陽電池１０を示している。
更に、太陽電池１０は、前面バスバー１５を欠き、かつ前面金属化パターン内にフィン
ガ２０のみを含み、又は裏面接触パッド３０を欠き、かつ裏面金属化パターン内に接点２
５のみを含み、又は前面バスバー１５を欠き、かつ裏面接触パッド３０を欠く場合がある
。これらの変形においても、そうでなければ他に前面バスバー１５により、裏面接触パッ
ド３０により、又は前面バスバー１５と裏面接触パッド３０とによって実施されることに
なる電流収集機能は、２つの太陽電池１０を上述の重ね合わせ構成で互いに結合するのに
使用される導電材料によって代わりに実施することができる。
バスバー１５を欠く太陽電池、又は離散接触パッドで置換されたバスバー１５を有する
太陽電池は、バイパス導体４０を含むか又はバイパス導体４０を含まないかのいずれかと
することができる。バスバー１５が不在の場合に、バイパス導体と、前面金属化パターン
のうちで重ね合わせ太陽電池に導電結合された部分との間に形成される亀裂をバイパスす
るために、バイパス導体４０を配置することができる。
ここまで、太陽電池１０をダイオード接合の反対側への電気接触を与える前面金属化パ
ターンと裏面金属化パターンとを有するように記述した。これに代えて太陽電池１０は、
太陽電池の裏面上の１組の接触が、ダイオード接合の片側に電気接触し、太陽電池の裏面
上の別の組の接触がダイオード接合の他方の側に電気接触する裏面接触太陽電池とするこ
とができる。そのような太陽電池が従来法で配備される場合に、一般的に太陽電池の前面
へは電気接触が取られない。この裏面接触幾何学形状は、光を遮断することになる前面金
属化を排除することによって太陽電池の作用部分の上に入射する光の量を有利に増加させ
る。そのような裏面接触太陽電池は、例えば、ＳｕｎＰｏｗｅｒ Ｉｎｃ．から入手可能
である。
そのような裏面接触太陽電池は、本明細書に説明する太陽電池板ぶき列に使用される場
合に、ダイオード接合の片側への１つ又はそれよりも多くの電気接続を前面の縁部に設け
るために、太陽電池をその裏面から前面まで貫通する導電性ビアを更に含むことができる
。太陽電池が、隣接する同じく構成された太陽電池と板ぶき方式で配置される場合に、１
つの電池の縁部にある前面電気接続を別の電池上の裏面接点に重なり電気接続することが
でき、２つの重なる裏面接触太陽電池が直列で電気接続される。
図１Ｃ〜図１Ｅは、重ね合わせ（すなわち、板ぶき式）太陽電池直列接続列における使
用に向けて構成された例示的な全裏面接触太陽電池１０を略示している。図１Ｃ及び図１
Ｅに示す例示的な裏面金属化パターンは、太陽電池の長辺と平行にそれに隣接して延びる
任意的なｐ線２２と、ｐ線に接続されて太陽電池の短辺と平行に延びる複数のｐフィンガ
２４と、太陽電池の他方の長辺と平行にそれと隣接して延びる任意的なｎ線２６と、ｎ線
に接続されて太陽電池の短辺と平行に延び、かつｐフィンガ２４と交互嵌合された複数の
ｎフィンガ２８とを含む。半導体構造のうちでｎフィンガの下にあり、ｎフィンガ及びｐ
フィンガが接触する領域は、ダイオード接合を形成する相応にドープされたｎ型又はｐ型
である。
図１Ｃ〜図１Ｅに示すように、例示的な裏面接触太陽電池１０は、太陽電池１０を貫通
して太陽電池１０の裏面上のｎ線２６及びｎフィンガ２８から太陽電池の前面上で太陽電
池の長辺と平行にそれに隣接して延びる任意的なバスバー３４への電気接触を与える導電
性ビア３２を更に含む。図１Ｄは、太陽電池１０の前面を太陽電池の裏面を通して見たか
のように描示している。図１Ｃ〜図１Ｅの比較に示すように、図示の例では、バスバー３
２とｎ線２６とは、太陽電池の同じ長辺に沿って配置され、ｐ線２２は、反対の長辺に沿
って配置される。このようにして構成された太陽電池は、１つの太陽電池の裏面上のｐ線
２２が隣接太陽電池の前面上のバスバーに重なり電気接続される状態で配置することがで
き、これらの太陽電池が直列に接続される。この配置では、バスバー３４は、重ね合わせ
太陽電池の作用部分によって覆われる。従って、光を太陽電池の作用領域から遮断する露
出前面金属化は存在しない。
これに代えて、ビア３２が、太陽電池１０の裏面上のｐ接点から前面上のバスバー３４
への電気接触を与えるように、以上の説明における極性ｎ及びｐを入れ替えることができ
る。このようにして構成された太陽電池は、１つの太陽電池の裏面上のｎ線が隣接太陽電
池の前面上のバスバーに重なり電気接続される状態で配置することができ、２つの太陽電
池が直列に接続される。
図示の例は、前面に電気接続される裏面上の各フィンガに対して１つのビアを示すが、
前面に接続されるフィンガが裏面上で相互接続され、それによって各々が１つ又はそれよ
りも多くのビアに電気接続される限り、フィンガよりも多いか又は少ないビアを存在させ
ることができる。バスバー３４を実質的に太陽電池１０の長辺の長さに均一な幅で延びる
ように示すが、これは有利であるが、必須ではない。例えば、バスバー３４は、例えば、
太陽電池１０の一辺に沿って互いに一直線に配置することができる２つ又はそれよりも多
くの離散接触パッドで置換することができる。そのような離散接触パッドは、これらの間
を延びるより細い導体によって任意的に相互接続することができる。各フィンガに対して
別個の（例えば、小さい）接触パッドを前面上に存在させることができ、又は各接触パッ
ドを２つ又はそれよりも多くのビアに接続することができる。バスバー３４は不在とする
ことができる。同じくｐ線２２及び／又はｎ線２６を２つ又はそれよりも多くの離散接触
パッドで置換することができ、又は不在とすることができる。一部の変形は、ビアの前面
端部におけるバスバー３４を欠き、又はビアの裏面端部におけるｐ線又はｎ線等の相互接
続導体を欠き、又はビアの上面端部におけるバスバー３４を欠き、更にビアの裏面端部に
おける相互接続導体を欠く。バスバー３４、ｐ線２２、及び／又はｎ線２６が離散接触パ
ッドから形成されるか、又は不在である変形では、そうでなければこれらの特徴部によっ
て実施される電流収集機能は、２つの太陽電池を上述の重ね合わせ構成で互いに結合する
のに使用される導電材料によって代わりに実施するか又は部分的に実施することができる
。
上述のビアを通じた重ね合わせ裏面接触太陽電池の間の電流経路を短くするために、ビ
アが、一端において１つの太陽電池の裏面上にある（ｎ又はｐ）フィンガの端部に位置合
わせし、他端において隣接する重ね合わせ太陽電池の裏面上にある反対極性の（ｐ又はｎ
）フィンガの端部に位置合わせするように太陽電池を構成及び／又は配置することが望ま
しい場合がある。図１Ｃに示すように構成されたフィンガを使用すると、重ね合わせ太陽
電池を一方が他方に対してフィンガの間のピッチに等しい距離だけ重なる長辺に沿って平
行移動されるように配置することにより、ビアを上述の方式で位置合わせすることができ
る。これに代えて、例えば、図１Ｆに示すように、フィンガは、太陽電池裏面を通してあ
る角度で延び、それによって各フィンガの両端が、太陽電池の長辺に沿ってフィンガの間
のピッチに等しい距離だけオフセットされるように構成することができる。このようにし
て構成された太陽電池は、その短辺が同一面内にあり、重ね合わせ太陽電池上のフィンガ
との望ましいビアアラインメントを与える状態で重なることができる。図１Ｆは、ｐ線２
２及びｎ線２６を含む裏面金属化パターンを示すが、いずれか又は両方は不在とすること
ができる。
こうしてビア３２は、例えば、２つの重ね合わせ裏面接触太陽電池のフィンガからフィ
ンガへ、フィンガから線（例えば、バスバー、ｐ線、又はｎ線）へ、又は線から線へ相互
接続することができる。
ビア３２の形成は、全裏面接触太陽電池のための従来の製造工程内に統合することがで
きる。ビアのための孔は、例えば、従来のレーザ穿孔によって形成することができ、例え
ば、あらゆる適切な従来法によって堆積されるあらゆる適切な従来の導電材料で充填する
ことができる。導電材料は、例えば、電気メッキされた金属又は印刷された導電性金属ペ
ーストとすることができる。
裏面接触太陽電池は、上述のビアを用いない太陽電池直列接続重ね合わせ列に対して使
用することができる。例えば、図３Ｂの断面図を参照すると、２つのそのような重ね合わ
せ裏面接触太陽電池は、太陽電池のうちの１つの上の裏面接点と別の太陽電池上にある反
対極性の裏面接点とを相互接続する機械的従順性電気相互接続９０によって直列に電気接
続することができる。
本明細書に開示する重ね合わせ直列接続太陽電池の列、及びそのような列を含む直線的
に細長いレシーバは、従来の配置よりも高い効率で、特に集光照明下で作動させることが
できる。一部の変形では、本明細書に開示する重ね合わせ太陽電池の列は、例えば、従来
法で配置された類似の太陽電池の列よりも≧１５％高い出力電力を供給することができる
。
小さい面積を有する太陽電池を提供するためにウェーハをダイスカットすることにより
、太陽電池内に発生する電流「Ｉ」は低下し、それによって太陽電池内の抵抗「Ｒ」及び
列内の太陽電池間の接続部内の抵抗からもたらされる「Ｉ2Ｒ」電力損失を低減すること
ができる。一方、従来の直列接続太陽電池の列は、隣接太陽電池の間に間隙を必要とする
。定められた物理長の列に対して、太陽電池が短くなる程そのような間隙の個数は増加す
る。各間隙は、列が発生させる電力を低下させ、それによってそうでなければ小面積の太
陽電池を使用することでもたらされる可能性がある利点を少なくとも部分的に無効にする
。更に、そのような従来の列が集光太陽エネルギコレクターに使用される場合に、間隙か
らもたらされる電力損失が増加する。
従来の太陽電池の列とは対照的に、本明細書に開示する直列接続重ね合わせ太陽電池の
列は、太陽電池間に間隙を持たない。従って、そのような列内の太陽電池は、間隙に起因
する電力損失を累積させることなく、Ｉ2Ｒ損失を低減するために小さい面積にダイスカ
ットすることができる。例えば、標準ウェーハの長さにわたる長さを有する最長辺を有す
る太陽電池は、線形フォーカス集光太陽エネルギコレクター内に幅広のフォーカス領域を
与えるために、その最長辺が列の長軸に対して垂直な状態で向けることができるので、そ
のような太陽電池を使用することを有利とすることができる。（フォーカス領域を幅広に
することにより、集光太陽エネルギコレクター内の光学要素上の公差が緩められ、平面ミ
ラーの有利な使用を容易にすることができる。）この場合に、従来の太陽電池の列では、
太陽電池の短辺の最適長さは、部分的に、Ｉ2Ｒ電力損失と電池間の間隙に起因する損失
との間の兼ね合いによって決定することになる。本明細書に開示する重ね合わせ太陽電池
の列では、間隙に起因する損失に関する懸念なしに、太陽電池の短辺の長さ（従って、太
陽電池の面積）をＩ2Ｒ損失を低減するように選択することができる。
従来の太陽電池は、一般的に、太陽電池の下層部分を遮蔽する平行前面バスバーを２つ
又はそれよりも多く用い、従って、各太陽電池が発生させる電力を低下させる。この問題
は、従来の列において、太陽電池の前面バスバーを列内の隣接太陽電池の裏面接点に電気
接続するのに使用される、一般的にバスバーよりも幅広の銅リボンによって悪化する。一
般的にそのような従来の列内の銅リボンは、列と平行に太陽電池の前面を通して延び、バ
スバーに覆い被さる。バスバー及び銅リボンによる遮蔽からもたらされる電力損失は、集
光太陽エネルギコレクターにおいてそのような従来の太陽電池が使用される場合に増加す
る。それとは対照的に、本明細書に開示する太陽電池は、図示のように、その前面上に単
一バスバーだけしか用いないか、又はバスバーを全く用いないことが可能であり、照明を
受ける太陽電池前面を通して延びる銅リボンを必要としない。更に、本明細書に開示する
重ね合わせ太陽電池の列では、各太陽電池上の前面バスバーが存在する場合に、それは、
列の一端を除く重ね合わせ太陽電池の作用面区域によって隠すことができる。従って、本
明細書に開示する太陽電池及び太陽電池の列は、前面金属化による太陽電池の下層部分の
遮蔽に起因する損失を従来の構成と比較して有意に低減することができる。
Ｉ2Ｒ電力損失の１つの成分は、前面金属化内のフィンガを通る現在経路に起因する。
従来法で配置される太陽電池の列では、太陽電池の前面上のバスバーは、列の長さと平行
に向けられ、フィンガは、列の長さと垂直に向けられる。そのような従来の列内の太陽電
池内の電流は、主として、列の長さと垂直にフィンガに沿って流れてバスバーに達する。
そのような幾何学形状において必要とされるフィンガ長は、フィンガ内に有意なＩ2Ｒ電
力損失をもたらす程十分に長い可能性がある。それとは対照的に、本明細書に開示する太
陽電池の前面金属化内のフィンガは、太陽電池の短辺と平行に、かつ列の長さと平行に向
けられ、太陽電池内の電流は、主として列の長さと平行にフィンガに沿って流れる。この
配置内で必要とされるフィンガ長は、従来の電池に必要とされるものよりも短くすること
ができ、従って、電力損失が低減する。
Ｉ2Ｒ電力損失の別の成分は、従来の銅リボン相互接続を通じた隣接太陽電池間の電流
経路の長さに起因する。本明細書に開示する重ね合わせ構成における隣接太陽電池間の電
流経路は、従来の配置におけるものよりも短くすることができ、従って、Ｉ2Ｒ損失が低
減する。
本明細書に開示する太陽電池金属化パターン及び／又は重ね合わせ電池幾何学形状は、
例えば、図２のレシーバ４５の場合のように、金属基板上に配置された結晶シリコン太陽
電池と共に有利に使用することができる。しかし、当業者は、これを意外に思われるかも
しれない。例えば、従来のリフロー半田を用いて形成される場合に、列内の重ね合わせ太
陽電池の前面バスバーと裏面接触パッドの間の接合は、従来法でタブ留めされた太陽電池
の列における銅リボンタブ留めによって与えられる隣接太陽電池間の電気接続よりも有意
に高い剛性を有することができる。その結果、銅リボンタブ留めと比較して、そのような
列内の隣接太陽電池間の半田接続は、シリコン太陽電池の熱膨張率（ＣＴＥ）と金属基板
のもの間の不整合を受け入れるには有意に低い張力緩和しか与えない可能性がある。この
不整合は、非常に大きい可能性がある。例えば、結晶シリコンは約３×１０-6のＣＴＥを
有し、アルミニウムは約２３×１０-6のＣＴＥを有する。従って、当業者は、金属基板上
に配置されたそのような重ね合わせシリコン太陽電池の列が、シリコン太陽電池の亀裂に
よって機能不良を起こすことを予想されると考えられる。そのような重ね合わせ太陽電池
の列が高い温度範囲にわたる変化を繰り返し受け、従って、非集光太陽エネルギコレクタ
ーにおいて一般的に受けるものよりも大きい歪みを熱膨張率の不整合から受ける可能性が
ある集光太陽エネルギコレクターに使用される重ね合わせ太陽電池の列では、この予想は
一層強くなる。
しかし、そのような予想に反して、本発明者は、直列接続重ね合わせシリコン太陽電池
の列を従来のリフロー半田を用いて互いに結合し、アルミニウム又は他の金属の基板に取
り付け、集光された太陽放射線の下で確実に作動させることができることを見出した。そ
のような列は、例えば、約１２０ｍｍよりも長いか又はそれに等しく、約２００ｍｍより
も長いか又はそれに等しく、約３００ｍｍよりも長いか又はそれに等しく、約４００ｍｍ
よりも長いか又はそれに等しく、約５００ｍｍよりも長いか又はそれに等しく、又は約１
２０ｍｍと約５００ｍｍの間の長さを有することができる。
更に、本発明者は、太陽電池を互いに結合して金属基板上により一層長い直列接続重ね
合わせ太陽電池の列を形成するために、例えば、導電性テープ、導電性フィルム、相互接
続ペースト、導電性エポキシ（例えば、銀充填導電性エポキシ）、及び他の類似の導電性
接着剤を含む上述したもの等の半田代替物を使用することができることも見出した。その
ような変形では、重ね合わせ電池を互いに結合する導電結合材料は、結合材料が容易に弾
性変形され、弾力性を有することを意味する機械的従順性を有するように選択される。（
機械的従順性は、剛性の逆である。）特に、そのような列内の太陽電池間の導電結合は、
太陽電池１０よりも高い機械的従順性を有するように、更に、又は他に重ね合わせ太陽電
池間に使用される可能性がある従来のリフロー半田接続よりも高い機械的従順性を有する
ように選択される。重ね合わせ太陽電池間のそのような機械的従順性導電結合は、亀裂す
ることも、隣接太陽電池から剥離することも、太陽電池１０と基板５０の間の熱膨張の不
整合からもたらされる歪みの下で機能不良を起こすこともなく変形する。従って、機械的
従順性接合は、相互接続重ね合わせ太陽電池の列に張力緩和を与えることができ、それに
よって太陽電池１０と基板５０の間のＣＴＥの不整合を受け入れて、列が機能不良を起こ
すのを阻止する。（例えば、シリコン）太陽電池のＣＴＥと基板のＣＴＥの間の差は、例
えば、約５×１０-6よりも大きいか又はそれに等しく、約１０×１０-6よりも大きいか又
はそれに等しく、約１５×１０-6よりも大きいか又はそれに等しいか又は約２０×１０-6
よりも大きいか又はそれに等しいとすることができる。ＣＴＥが適合しない状態で基板上
に配置されたそのような直列接続重ね合わせシリコン太陽電池の列は、例えば、約１メー
トルよりも長いか又はそれに等しく、約２メートルよりも長いか又はそれに等しいか又は
約３メートルよりも長いか又はそれに等しい長さを有することができる。
更に、本発明者は、２つ又はそれよりも多くの直列接続重ね合わせ太陽電池の列を相互
接続してより長い直列接続太陽電池の列を形成するために使用することができる機械的従
順性電気相互接続を開発した。得られるより長い列は、金属基板又は他の基板上に配置す
ることができ、集光された太陽放射線の下で確実に作動させることができる。次いで、図
４を参照すると、例示的な直列接続太陽電池の列５５は、機械的従順性導電性相互接続７
０によって直列接続重ね合わせ太陽電池１０の第２の群６５に電気的かつ物理的に接続さ
れた直列接続重ね合わせ太陽電池１０の第１の群６０を含む。更に別の直列接続重ね合わ
せ太陽電池群を列５５のいずれかの端部に追加して列の長さを延びることを可能にするた
めに、追加のそのような相互接続７０が、列５５の端部に位置付けられる。これに代えて
、列を他の電気構成要素又は外部負荷に接続するために、列の端部に位置付けられた相互
接続７０を使用することができる。群６０及び６５内の重ね合わせ太陽電池は、上述した
ように導電性リフロー半田又は導電性接着剤を用いて、又はあらゆる他の適切な方式で互
いに結合することができる。
機械的従順性相互接続７０によって相互接続された直列接続重ね合わせ太陽電池１０の
２つの群の隣接端部の間の間隔は、例えば、０．２ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、
約０．５ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、約１ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、
約２ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、約３ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、約４
ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、又は約５ｍｍよりも短いか又はそれに等しいとする
ことができる。
図４に示す機械的従順性電気相互接続の変形を図５Ａにより詳細に更に示している。類
似の特徴部を有する機械的従順性電気相互接続７０の別の変形を図５Ｂに示している。次
いで、図５Ａ及び図５Ｂ、並びに図４を参照すると、例示的な機械的従順性電気相互接続
７０はリボン状であり、長く幅狭のアスペクト比を有し、長さは太陽電池１０の長辺の長
さにほぼ同一のか又はそれよりも長い。各相互接続７０は２組のタブ７５を含み、タブの
各組は、相互接続の長軸の反対側に配置される。図４に示すように、相互接続７０は、片
側にあるそのタブ７５が一方の重ね合わせ太陽電池の列の端部太陽電池の前面上にあるバ
スバー１５への電気接触を取り、他方の側のタブ７５が、他方の重ね合わせ太陽電池の列
の端部電池の裏面上にある接触パッド３０への電気接触を取る状態で２つの直列接続重ね
合わせ太陽電池の列の間に配置することができる。タブ７５は、上述したように従来の導
電性半田、導電性接着剤、又はあらゆる他の適切な方法を用いてバスバー１５又は接触パ
ッド３０に取り付けることができる。
図４の例では、列５５の端部にある相互接続７０は、各々が、タブ７５に加えて一端に
バイパスダイオードタップ８０を更に含む。バイパスダイオードタップ８０は、バイパス
ダイオードに対する接続点を与える。図示の例では、列５５内の太陽が機能不良を起こし
た場合に、バイパスダイオード８５が両方の直列接続重ね合わせ太陽電池群をバイパスす
るように構成される。これに代えて、１つ、２つ、又はそれよりも多い直列接続重ね合わ
せ太陽電池群をバイパスするように、バイパスダイオードタップ８０を有する相互接続７
０を列内でいずれかの望ましい間隔に使用することができる。バイパスダイオードによっ
てバイパスされるように配置することができる太陽電池の最大個数は、バイパスダイオー
ドの性能特性によって決定される。バイパスダイオードは、例えば、いずれかの望ましい
個数の直列接続重ね合わせ太陽電池直列接続群内に分散させることができる約２５個の太
陽電池１０をバイパスするように構成することができる。例えば、各バイパスダイオード
は、全てが単一直列接続重ね合わせ太陽電池群の一部である約２５個の太陽電池をバイパ
スするように構成することができる。図示の例では、バイパスダイオードは相互接続７０
を用いて列に接続されるが、代替構成を使用することができる。例えば、１つの太陽電池
の底面金属化パターンに電気接続された導体（相互接続７０以外の）と、別の太陽電池の
前面上にあるバスバーに電気接続された別の導体（相互接続７０以外の）とによってバイ
パスダイオードを列に接続することができる。そのような接続は、直列接続重ね合わせ太
陽電池群の端部にはなく、その代わりに端部の間のいずれかの場所にある太陽電池に付け
ることができる。
次いで、図１１を参照すると、バイパスダイオード８５を２つの絶縁シートの間に挟着
された２つの物理的に分離された電気接触９２を含むフレックス回路８７に装着すること
ができる。絶縁シートは、２つの接触を電気相互接続するためにダイオードが取り付けら
れるこれらの接触の隣接領域９３と、太陽電池の列の一部分をバイパスするためにフレッ
クス回路を電気接続することを可能にする接触の領域９７とを露出させるようにパターン
化される。接触９２の各々は、その機械的従順性を高めるように成形又はパターン化され
る。特に、接触９２は、接触の従順性を非常に高める幅狭の狭窄部と楕円形領域とを含む
。接触９２は、例えば、半田被覆金属（例えば、銅）リボンから形成することができる。
絶縁シートは、例えば、ポリイミドから形成することができる。更に、フレックス回路８
７は、太陽電池の列を支持する基板にフレックス回路を取り付けることができる底面粘着
層を含むことができる。
再度図４、図５Ａ、及び図５Ｂを参照すると、相互接続７０は、機械的従順性を有する
。特に、相互接続７０は、太陽電池１０よりも高い機械的従順性を有し、重ね合わせ太陽
電池１０のバスバー１５と裏面接触パッド３０の間の半田接続よりも高い機械的従順性を
有する。相互接続７０は、上述したように導電性接着剤から形成された重ね合わせ太陽電
池の間の接合よりも高い機械的従順性を有することができる。相互接続７０は、亀裂する
ことも、隣接太陽電池から剥離することも、太陽電池１０と基板５０の間の熱膨張の不整
合からもたらされる歪みの下で機能不良を起こすこともなく変形する。従って、相互接続
７０は、重ね合わせ太陽電池相互接続群の列に張力緩和を与えることができ、それによっ
て太陽電池１０と基板５０の間の熱膨張の不整合を受け入れて列が機能不良を起こすこと
を阻止する。
図示の例では、各相互接続７０は、その機械的従順性を高めるように成形又はパターン
化された半田被覆金属（例えば、銅）リボンである。特に、図示の図５Ａの相互接続７０
は、端部で相互接続された一連の２つ又はそれよりも多くの扁平楕円部の形態を有する中
心部分を含む。各扁平楕円部は、上述したように太陽電池との接触を取るために、楕円部
の反対扁平辺上に１対のタブ７５を含む。扁平楕円部は、各相互接続７０をその長軸と平
行な方向と垂直な方向とに従順性（「弾力性」）を非常に高くする。図示の例では、楕円
部の壁を形成する金属ストリップは、約１．５ｍｍの幅Ｗ１を有するが、あらゆる適切な
幅を使用することができる。図示の５Ｂの相互接続７０は、その長軸と平行に金属リボン
の中心から延びる一連のスロットを含む。これらのスロットも同じくこの変形の相互接続
の従順性を非常に高くする。相互接続７０は、例えば、銅等の高導電材料、及び／又は低
い熱膨張率を有するＩｎｖａｒ（ニッケル−鉄合金）及びＫｏｖａｒ（ニッケル−コバル
ト−鉄合金）等の材料から形成することができる。フレックス回路を形成するために、各
金属リボンをこのリボンのうちで太陽電池との電気接触を取ることのための部分（例えば
、タブ７５）を露出させるようにパターン化された絶縁材料シートの間に挟着することが
できる。絶縁シートは、例えば、ポリイミドから形成することができる。
２つの重ね合わせ太陽電池の直列接続列を相互接続する相互接続７０に対して、いずれ
かの他の適切な材料及び構成を使用することができる。例えば、相互接続７０は、図６Ａ
〜図６Ｃ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、又は図９を参照して以下に説明する機械的
従順性相互接続９０のうちのいずれかと類似又は同一のものとすることができる。更に、
２つの直列接続重ね合わせ太陽電池群を相互接続するために、以下に説明する図７Ａ及び
図７Ｂに示すように、２つ又はそれよりも多くの相互接続７０を平行に配置することがで
きる。
上記では相互接続７０の使用を前面バスバー１５と裏面接触パッド３０とを含む太陽電
池１０に関して記述したが、そのような相互接続７０は、本明細書に説明する太陽電池１
０の変形のうちのいずれかとの組合せに使用することができる。バスバー１５、裏面接触
パッド３０、又はその両方を欠く変形では、例えば、上述したように、導電性接着剤を用
いて相互接続７０を太陽電池１０に結合することができる。
相互接続７０と類似又は同一な機械的従順性電気相互接続を直列接続太陽電池の列内の
全ての太陽電池間、又は太陽電池直列接続列の３つの太陽電池又はそれよいも長い連接部
分内の全ての太陽電池間に使用することができる。例えば、図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ、図
７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９に示すように、重ね合わせ太陽電池の直列接続列内の重
ね合わせ太陽電池１０の各対を太陽電池の前面金属化を隣接太陽電池の裏面金属化と各々
が相互接続する機械的従順性相互接続９０によって物理的かつ電気的に接続することがで
きる。少なくとも、図示の列内で接し合う太陽電池は重なり、相互接続９０が太陽電池１
０の前面に結合される場所を重ね合わせ太陽電池によって照明から隠すことができるので
、そのような列は、従来法でタブ留めされた列とは異なる。機械的従順性相互接続９０は
、上述したように、例えば、従来の導電性半田、導電性接着剤、接着フィルム、又は接着
テープ、又はあらゆる他の適切な方法を用いて太陽電池１０に取り付けることができる。
相互接続９０は、機械的従順性を有する。特に、これらの相互接続９０は、太陽電池１
０よりも高い機械的従順性を有し、重ね合わせ太陽電池１０のバスバー１５と裏面接触パ
ッド３０の間の半田接続よりも高い機械的従順性を有する。相互接続９０は、上述したよ
うに、導電性接着剤から形成された重ね合わせ太陽電池間の接合よりも高い機械的従順性
を有することができる。相互接続９０は、亀裂することも、隣接太陽電池から剥離するこ
とも、太陽電池１０とそれが取り付けられた基板との間の熱膨張の不整合からもたらされ
る歪みの下で機能不良を起こすことなく変形する。従って、相互接続９０は、重ね合わせ
太陽電池相互接続群の列に張力緩和を与えることができ、それによって太陽電池１０と基
板の間のＣＴＥの不整合を受け入れて列が機能不良を起こすのを阻止する。
相互接続９０は、例えば、銅のような高導電材料、及び／又は低い熱膨張率を有するＩ
ｎｖａｒ及びＫｏｖａｒ等の材料から形成することができる。相互接続９０は、例えば、
半田被覆銅リボンとするか又はそれを含むことができる。これに代えて、相互接続９０は
、ポリイミド層（例えば、Ｋａｐｔｏｎフィルム）又は他の絶縁層の間に挟着された銅リ
ボンとするか又はそれを含むことができ、これらの挟着層は、太陽電池に結合される場所
で銅リボンを露出させるようにパターン化される。本明細書に開示するものに加えて、い
ずれかの他の適切な材料及び構成を相互接続９０に対して使用することができる。
図６Ａ〜図６Ｃは、重ね合わせ太陽電池１０の列の機械的従順性電気相互接続９０を用
いた相互接続を示す例示的な断面図を示している。これらの例に示すように、相互接続９
０は、平面断面プロファイル（図６Ａ）、湾曲断面プロファイル（図６Ｂ）、又はループ
断面プロファイル（図６Ｃ）を有することができる。いずれかの他の適切な断面プロファ
イルを使用することもできる。湾曲断面プロファイル又はループ断面プロファイルは、平
面断面プロファイルと比較して機械的従順性を高めることができる。
図６Ａ〜図６Ｃ及びそれ以降の図に示す例では、裏面接触パッド３０は、太陽電池１０
の縁部から離れて裏面の中央の近くに設けられる。これは必須ではない。接触パッド３０
は、太陽電池の裏面上のあらゆる適切な場所に配置することができる。例えば、接触パッ
ド３０は、図１Ｂに示すように、太陽電池１０の重ね合わせ縁部に隣接して、又は重ね合
わせ縁部と反対の縁部に隣接して配置することができる。
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ例示的な直列接続重ね合わせ太陽電池の列の正面図及び
背面図を示している。これらの図に示すように、隣接重ね合わせ太陽電池を相互接続する
ために、２つ又はそれよりも多くの相互接続９０を互いに平行に配置することができる。
図示の例では、相互接続９０は、長軸の向きが隣接太陽電池の重ね合わせ縁部と垂直に定
められたリボンの形態を有する。別の例として（図示せず）、平行相互接続９０は、長軸
の向きが隣接太陽電池の重ね合わせ縁部と平行に定められた状態で互いに一直線に配置さ
れた２つ又はそれよりも多くのリボンの形態を有することができる。
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ別の例示的な直列接続重ね合わせ太陽電池の列の正面図
及び背面図を示している。図９は、追加の例示的な直列接続重ね合わせ太陽電池の列の背
面図を示している。図８Ａ、図８Ｂ、及び図９に示すように、相互接続９０は、隣接太陽
電池の重ね合わせ縁部の長さと平行に向けられ、それに沿って延びるリボンの形態を有す
ることができる。
図８Ａ及び図８Ｂに示す例示的な相互接続９０は、図４及び図５に示す相互接続７０と
類似又は同一である。図８Ａ及び図８Ｂに示す変形では、各相互接続９０は、各々が相互
接続の長軸の反対側に配置された２組のタブ７５４を含む。そのような相互接続９０は、
片側にあるそのタブ７５が太陽電池のうちの１つの前面上のバスバー１５に電気接触を取
り、他方の側にあるタブ７５が別の太陽電池の裏面上の接点パッド３０に電気接触を取る
状態で２つの重ね合わせ太陽電池の間に配置することができる。更に、図８Ａ及び図８Ｂ
に示すように、相互接続９０は、太陽電池のうちの１つのが機能不良を起こした場合に、
１つ又はそれよりも多くの太陽電池をバイパスするように構成されたバイパスダイオード
に対する接続点を与えるバイパスダイオードタップ８０を任意的に含むことができる。
図９に示す例示的な相互接続９０は、その機械的従順性を高めるスリット又は開口部９
５を有するようにパターン化された矩形リボンの形態を有する。図示の相互接続９０は、
太陽電池に結合される接触パッド１００を更に含む。そのような相互接続９０は、例えば
、ポリイミド層（例えば、Ｋａｐｔｏｎフィルム）又は他の絶縁層の間に挟着された銅リ
ボンとするか又はそれを含むことができ、挟着層は、接触パッド１００の場所で銅リボン
を露出させるようにパターン化される。
上記では相互接続９０の使用を前面バスバー１５及び裏面接触パッド３０を含む太陽電
池１０に関して記述したが、そのような相互接続９０は、本明細書に説明する太陽電池１
０の変形のうちのいずれかとの組合せに使用することができる。バスバー１５、裏面接触
パッド３０、又はその両方を欠く変形では、例えば、上述したように、導電性接着剤を用
いて相互接続９０を太陽電池１０に結合することができる。
次いで、図１０を参照すると、太陽電池１０の列は、基板５０上の基板に接着する積層
スタック１０５で配置することができる。積層スタックは、例えば、太陽電池と基板の間
に配置された熱伝導性封入層１１０と、その上に配置された透明封入層１１５と、その上
に配置された透明上部シート１２０とを含むことができる。一般的に太陽電池１０は、透
明封入層１１５内で熱伝導性封入層１１０との境界に配置される。
熱伝導性封入層１１０は、太陽電池１０から基板５０への熱伝達を容易にし、及び／又
は基板５０、太陽電池１０、透明封入層１１５に接着するように選択された１つ又はそれ
よりも多くの材料を含む。封入層１１０内の材料は、例えば、アルミニウム又はアルミニ
ウム系合金に接着するように選択することができる。熱伝導性封入層１１０は、例えば、
約０．１ミリメートルから２．０ミリメートルまでの厚みを有することができる。
図示の例では、熱伝導性封入層１１０は、第１の熱伝導性接着層１２５と、誘電材料層
１３０と、第２の熱伝導性接着層１３５とを含む。一般的に誘電材料層１３０は、周囲の
粘着層よりも高い温度で融解し、その結果、下記でより詳しく説明する積層スタック１０
５を基板５０に結合する積層工程を生き残る太陽電池１０と基板５０の間の物理的かつ電
気的な接点に対する障壁を与える。粘着層１２５は、例えば、１つ又はそれよりも多くの
熱伝導性ポリオレフィンを含むことができ、例えば、約０．１ミリメートルから約２．０
ミリメートルまでの厚みを有することができる。誘電材料層１３０は、例えば、１つ又は
それよりも多くのフルオロポリマーを含むことができる。フルオロポリマーは、例えば、
ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレン四フッ化エ
チレン、及びこれらの混合材を含むが、これらに限定されない群からから選択することが
できる。誘電材料層１３０は、例えば、約０．１ミリメートルから約２．０ミリメートル
までの厚みを有することができる。粘着層１３５は、例えば、１つ又はそれよりも多くの
熱伝導性ポリオレフィンを含むことができ、例えば、約０．１ミリメートルから約２．０
ミリメートルまでの厚みを有することができる。
上述の熱伝導性封入層１１０、並びにその構成要素層１２５、１３０、及び１３５に対
して、いずれかの他の適切な材料及び構成を使用することができる。例えば、一部の変形
では、誘電材料層１３０は不在である。そのような変形では、封入層１１５は、例えば、
熱伝導性ポリオレフィンの単層とすることができる。
熱伝導性封入層１１０は、その上に入射する太陽放射線に対して十分な反射性を有する
ことができる。例えば、封入層１１０内の材料は、封入層１１０を白色に見せる顔料を含
むことができる。そのような反射性封入層１１０は、積層スタック１０５によって吸収さ
れる熱を低減することができ、それによって太陽電池１０が作動する際の効率を有利に改
善することができる。更に、太陽電池１０が、上述したように、フィンガを含む裏面金属
化を有するＨＩＴ太陽電池である場合に、そのような反射性封入層は、吸収されずにＨＩ
Ｔ太陽電池を通した光を太陽電池に反射して戻すことができ、そこで、追加の電流を発生
させるようにこの光を吸収することができ、太陽電池が作動する際の効率が高まる。これ
に代えて、熱伝導性封入層１１０は、その上に入射する太陽放射線に対して十分な吸収性
を有することができる。例えば、封入層１１０内の材料は、封入層１１０を黒色に見せる
顔料を含むことができる。そのような吸収性封入層１１０は、積層スタック１０５によっ
て吸収され、その後に基板５０に伝達される熱を増加させることができ、収集された熱が
商業的に価値を有する場合は有利とすることができる。
再度図１０を参照すると、透明封入層１１５は、例えば、透明ポリオレフィン、透明ポ
リイミド、又はこれらの混合材を含むことができ、例えば、約０．１ミリメートルから約
２．０ミリメートルまでの厚みを有することができる。透明封入層１１５に対して、いず
れかの他の適切な材料及び厚みを使用することができる。
透明上部シート１２０は、例えば、１つ又はそれよりも多くの透明フルオロポリマーを
含むことができる。フルオロポリマーは、例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレ
ン四フッ化エチレン、及びこれらの混合材を含むが、これらに限定されない群から選択す
ることができる。透明上部シート１２０は、例えば、約０．０１グラム／メートル−日よ
りも低いか又はそれに等しい水分透過率を有するように選択することができる。透明上部
シート１２０は、例えば、約０．１ミリメートルから約１．０ミリメートルまでの厚みを
有することができる。透明上部シート１２０に対して、いずれかの他の適切な材料及び厚
みを使用することができる。
積層スタック１０５内の太陽電池１０は、本明細書に開示する太陽電池のうちのいずれ
かとするか又はそれを含むことができ、本明細書に開示する直列接続重ね合わせ太陽電池
の列の構成のうちのいずれかで配置することができる。しかし、いずれかの他の適切な太
陽電池及び列構成を積層スタック１０５に配置することができる。例えば、図１０の太陽
電池１０は、板ぶきパターンで重なるように示すが、これに代えて、スタック１０５に配
置される太陽電池は、非重ね合わせ方式で構成して、従来法でタブ留めすることができる
。
積層スタック１０５の構成要素層は、基板５０上に配置し、次いで、従来の積層器内で
、例えば、高温において、積層スタック１０５と基板５０とを互いに押圧するように向け
られる圧力印加を伴って基板５０に結合することができる。この積層工程中に、基板５０
及び／又は積層スタック１０５の温度は、例えば約１３０℃と約１６０℃との間まで上昇
させることができる。積層スタック１０５内の太陽電池は非重ね合わせ方式からなり、積
層工程中に印加される圧力は、例えば、約１．０気圧とすることができる。しかし、本発
明者は、例えば、本明細書に説明するように、積層スタック１０５内の太陽電池が重ね合
わせ方式の場合に、積層工程中に印加される最大圧力は、好ましくは、約０．６気圧より
も低いか又はそれに等しく、約０．５気圧よりも低いか又はそれに等しく、約０．４気圧
よりも低いか又はそれに等しく、約０．３気圧よりも低いか又はそれに等しく、又は約０
．２気圧と約０．６気圧の間にあるとすることができる。
重ね合わせ太陽電池が、例えば、銀充填導電性エポキシ等の導電性エポキシを用いて互
いに結合される変形では、圧力を印加して太陽電池を互いに対して押圧する間にエポキシ
を硬化させることが好ましい場合がある。このようにして圧力下で導電結合を硬化させる
ことによって導電結合の厚みを低減することができ、それによって太陽電池間の電流経路
が短縮され、その結果、太陽電池の列内のＩ2Ｒ損失が低減する。１つの手法では、導電
結合を列が基板に積層される前に重ね合わせ太陽電池の直列接続列を形成するように圧力
下で硬化させる。このようにしては、導電結合は、例えば、約１５０℃から１８０℃まで
の温度で、例えば、約０．１気圧から約１．０気圧まで、約０．１気圧から約０．５気圧
まで、又は約０．１気圧から約０．２気圧までの圧力下で硬化させることができる。別の
手法では、導電結合を上述したものと類似の積層工程中に圧力下で硬化させる。このよう
にしては、導電結合は、例えば、約約１４０℃から１７０℃までの温度で、例えば、約０
．１気圧から約１．０気圧まで、約０．３気圧から約１気圧まで、又は約０．５気圧から
約１．０気圧までの圧力下で硬化させることができる。一般的に、導電性エポキシを硬化
させる際の温度が高い程、接合はより高い導電性を有する。
一部の変形では、重ね合わせ太陽電池の直列接続列の下に配置される基板、及び／又は
１つ又はそれよりも多くの積層層は、太陽電池の板ぶき列の下面と共形の面を有するよう
に構成される。例えば、太陽電池の板ぶき列の下面の形状と共形の鋸歯断面を有する面を
有するように金属基板をパターン化することができる。これに加えて又はこれに代えて、
そのような共形面を形成するために、基板と太陽電池の間に配置される１つ又はそれより
も多くの誘電材料シートを配置又はパターン化することができる。例えば、そのような誘
電材料シートを板ぶきパターンで重なることができ、板ぶき太陽電池の下面と共形の上面
が与えられる。太陽電池の板ぶき列を共形支持面を用いて支持することにより、太陽電池
と基板の間の熱接触を改善することができる。
本明細書に開示する重ね合わせ太陽電池の直列接続列を含む太陽エネルギコレクターは
、好ましくは、太陽電池の露出縁部（例えば、図３Ａの縁部１２）が赤道から離れるよう
に向けることができる。このようにして向けられた板ぶき太陽電池を使用すると、電池上
に入射する太陽放射線は、露出縁部ではなく電池の上面だけを照明することになる。太陽
電池の露出縁部上に入射する太陽放射線は、効率良く電気に変換されない可能性があるの
で、上述のことにより、コレクターが入射太陽放射線を電力に変換する効率を高めること
ができる。
太陽電池の性能特性は、電池が基本的に同一の設計を有する場合であっても、太陽電池
間で変化する可能性がある。従って、同一に照明される同一の設計の２つの太陽電池は、
２つの異なる振幅の電流を生成することができる。しかし、直列接続太陽電池の列では、
全ての電池は、同一の電流を取り扱わなければならない。列内の電池の性能の間の不整合
は、列の全体効率を低下させる。この問題は、本明細書に説明する重ね合わせ太陽電池の
直列接続列を使用すると直ちに対処することができる。上述の変形のうちのいずれかにお
いて、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の面積は、列内の他の太陽電池
の全てのもの電気性能（例えば、電流）に適合するか又は実質的に適合するように選択す
ることができる。すなわち、各太陽電池の電気性能が他の太陽電池のものと実質的に適合
するように各太陽電池の照明面積を変更するように隣接電池間の重ね合わせを調節するこ
とができる。それによって列の全体効率を改善することができる。
本発明の開示は例示的であり、限定的ではない。本発明の開示を踏まえて、当業者には、更に別の修正が明らかになり、これらの修正は、添付の特許請求の範囲に収まるように意図している。
［項目１］
太陽エネルギレシーバであって、
基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で上記基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の直列接続列と、
を含み、
上記太陽電池の線形熱膨張率が、上記基板のものと約２０×１０ −６ よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なる、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。
［項目２］
上記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目３］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする項目２に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目４］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする項目２に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５］
上記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を貫通して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする項目４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目６］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目７］
上記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする項目６に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目８］
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように上記列を通して変化することを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目９］
上記太陽電池の各々が、第１及び第２の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と２つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、上記前面上に配置され、かつ上記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、上記第１の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、上記裏面上に配置され、かつ上記第２の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる１つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように上記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１１］
上記基板は、金属基板であることを特徴とする項目１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２］
上記基板は、アルミニウム基板であることを特徴とする項目１１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３］
上記金属基板は、直線的に細長く、
上記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
上記太陽電池の列は、該太陽電池の長軸が上記基板の長軸と垂直に向けられた状態で該基板の該長軸に沿う列に配置される、
ことを特徴とする項目１１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１４］
上記太陽電池の各々が、第１及び第２の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と２つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、上記前面上に配置され、かつ上記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、上記第１の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、上記裏面上に配置され、かつ上記第２の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる１つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする項目１３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１５］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の上記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の上記１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１６］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該赤道から離れるように向けるように上記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目１５に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１７］
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように上記列を通して変化することを特徴とする項目１５に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１８］
上記太陽電池の直列接続列は、太陽電池の第１の列であり、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で上記基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の第２の直列接続列を含み、
機械的従順性電気相互接続が、上記第１及び第２の列を直列に電気接続し、
上記第２の列内の太陽電池の線形熱膨張率が、上記基板のものと約２０×１０ −６ よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なり、該第２の列内の該太陽電池の各々が、直線的に細長く、該太陽電池の第２の列は、該太陽電池の長軸の向きが該基板の長軸に垂直に定められた状態で該基板の該長軸に沿う列に配置され、該第２の列は、該第１の列と一直線である、
ことを特徴とする項目１３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１９］
上記機械的従順性電気相互接続は、上記第１の列の端部に位置付けられた第１の太陽電池の前面の一部分に結合され、かつ上記第２の列の端部に位置付けられた第２の太陽電池の裏面の一部分に結合され、該第２の太陽電池は、該第１の太陽電池の該前面の側からの視界から該機械的従順性電気相互接続を隠す、
ことを特徴とする項目１８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２０］
上記太陽電池の各々が、第１及び第２の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と２つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、上記前面上に配置され、かつ上記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、上記第１の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、上記裏面上に配置され、かつ上記第２の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる１つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする項目１８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２１］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の上記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の上記１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目２０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２２］
上記導電結合は、導電性銀充填エポキシを用いて形成されることを特徴とする項目２１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２３］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように上記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目２１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２４］
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように上記列を通して変化することを特徴とする項目２１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目２５］
項目１に記載の太陽エネルギレシーバと、
太陽放射線を該レシーバ上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目２６］
太陽電池の列であって、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された複数の直列接続太陽電池、
を含み、
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池の電気性能に適合されるように列を通して変化する、
ことを特徴とする太陽電池の列。
［項目２７］
上記適合される電気性能は、全ての太陽電池が等しく照明される時に各太陽電池に発生する電流であることを特徴とする項目２６に記載の太陽電池の列。
［項目２８］
上記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする項目２６に記載の太陽電池の列。
［項目２９］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする項目２８に記載の太陽電池の列。
［項目３０］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする項目２８に記載の太陽電池の列。
［項目３１］
上記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を貫通して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする項目３０に記載の太陽電池の列。
［項目３２］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目２６に記載の太陽電池の列。
［項目３３］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該地球の赤道から離れるように向けるように列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目２６に記載の太陽電池の列。
［項目３４］
項目２６に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線をレシーバ上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目３５］
裏面接触シリコン太陽電池であって、
光によって照明される前面と、
裏面と、
シリコンダイオード接合のｎ導電型側に電気接触する上記裏面上の１つ又はそれよりも多くのｎ接点と、
上記シリコンダイオード接合のｐ導電型側に電気接触する上記裏面上の１つ又はそれよりも多くのｐ接点と、
太陽電池を上記裏面から上記前面まで貫通して該前面の縁部の近くに上記ｐ接点又は上記ｎ接点のいずれかへの１つ又はそれよりも多くの電気接続を与える１つ又はそれよりも多くの導電性ビアと、
を含むことを特徴とする裏面接触シリコン太陽電池。
［項目３６］
上記ビアの上側端部を電気相互接続する上記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする項目３５に記載の裏面接触太陽電池。
［項目３７］
上記前面及び裏面は、２つの対向して位置決めされた長辺と２つの対向して位置決めされた短辺とによって定められる対応する矩形又は実質的に矩形の形状を有し、上記ビアの上側端部が、該前面の長辺に沿って配置されることを特徴とする項目３５に記載の裏面接触太陽電池。
［項目３８］
上記ｎ接点は、並列に配置されて上記裏面の上記短辺と平行に延びる複数のｎフィンガを含み、
上記ｐ接点は、並列に配置されて上記裏面の上記短辺と平行に延びる複数のｐフィンガを含み、
上記ｎフィンガと上記ｐフィンガは、交互嵌合される、
ことを特徴とする項目３７に記載の裏面接触太陽電池。
［項目３９］
上記ビアの上側端部を電気相互接続する上記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする項目３８に記載の裏面接触太陽電池。
［項目４０］
上記ｎ接点は、並列に配置され、かつ各ｎフィンガの両端が、上記長辺と平行な方向にｎフィンガの間のピッチ距離に等しい距離だけオフセットされるような上記裏面の上記短辺に対する角度で互いに平行に延びる複数のｎフィンガを含み、
上記ｐ接点は、並列に配置され、かつ各ｐフィンガの両端が、上記長辺と平行な方向にｐフィンガの間のピッチ距離に等しい距離だけオフセットされるような上記裏面の上記短辺に対する角度で互いに平行に延びる複数のｐフィンガを含み、
上記ｎフィンガと上記ｐフィンガは、交互嵌合される、
ことを特徴とする項目３７に記載の裏面接触太陽電池。
［項目４１］
上記ビアの上側端部を電気相互接続する上記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする項目４０に記載の裏面接触太陽電池。
［項目４２］
項目３５に記載の裏面接触太陽電池と、
太陽放射線を上記太陽電池上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目４３］
太陽電池の列であって、
光によって照明される前面と、裏面と、ダイオード接合のｎ導電型側に電気接触する該裏面上の１つ又はそれよりも多くのｎ接点と、該ダイオード接合のｐ導電型側に電気接触する該裏面上の１つ又はそれよりも多くのｐ接点とを含む第１の裏面接触シリコン太陽電池と、
光によって照明される前面と、裏面と、ダイオード接合のｎ導電型側に電気接触する該裏面上の１つ又はそれよりも多くのｎ接点と、該ダイオード接合のｐ導電型側に電気接触する該裏面上の１つ又はそれよりも多くのｐ接点とを含む第２の裏面接触シリコン太陽電池と、
を含み、
上記第１及び第２の裏面接触シリコン太陽電池は、該第２の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面の縁部が、該第１の裏面接触シリコン太陽電池の上記前面の縁部に重なり、かつ直列に電気接続される状態に位置決めされる、
ことを特徴とする太陽電池の列。
［項目４４］
上記第１の裏面接触シリコン太陽電池は、該太陽電池をその裏面からその前面まで貫通して該第１の裏面接触シリコン太陽電池の上記ｐ接点又は上記ｎ接点のいずれかを上記第２の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面上の反対極性の接点に電気相互接続する１つ又はそれよりも多くの導電性ビアを含み、該導電性ビアの上側端部が、該第２の裏面接触シリコン太陽電池によって重ね合わされる該第１の裏面接触シリコン太陽電池の該前面の領域に位置付けられる、
ことを特徴とする項目４３に記載の太陽電池の列。
［項目４５］
上記導電性ビアは、上記第１の裏面接触シリコン太陽電池の上記前面と上記第２の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面との間の１つ又はそれよりも多くの導電結合によって該第２のシリコン太陽電池の該裏面上の上記接点に電気接続されることを特徴とする項目４４に記載の太陽電池の列。
［項目４６］
上記ビアの上側端部を電気相互接続し、かつ上記１つ又はそれよりも多くの導電結合によって上記第２の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面上の上記接点に電気相互接続された上記第１の裏面接触シリコン太陽電池の上記前面上のバスバー又は複数の接触パッドを含むことを特徴とする項目４５に記載の太陽電池の列。
［項目４７］
上記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする項目４５に記載の太陽電池の列。
［項目４８］
１つ又はそれよりも多くの可撓性相互接続が、上記第１の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面上の上記ｐ接点又は上記ｎ接点のいずれかを上記第２の裏面接触シリコン太陽電池の上記裏面上の反対極性の電気接点に電気接続することを特徴とする項目４３に記載の太陽電池の列。
［項目４９］
項目４３に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を上記太陽電池上に集光するように配置された１つ又はそれよりも多くの光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目５０］
太陽エネルギレシーバであって、
基板と、
上記基板に接着する熱伝導性封入層と、
上記熱伝導性封入層上に配置された太陽電池の列と、
上記太陽電池の列上に配置された透明封入層と、
上記透明封入層上に配置された透明上部シートと、
を含み、
上記熱伝導性封入層は、顔料を含む、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。
［項目５１］
上記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を反射することを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５２］
上記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であることを特徴とする項目５１に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５３］
上記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を吸収することを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５４］
上記熱伝導性封入層は、黒色であることを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５５］
上記熱伝導性封入層は、白色であることを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５６］
上記透明上部シートは、約０．０１グラム毎メートル−日よりも低いか又はそれに等しい水分透過率を有することを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５７］
上記太陽電池の列は、隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された複数の太陽電池を含むことを特徴とする項目５０に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目５８］
太陽電池の列を準備する方法であって、
複数の太陽電池を隣接太陽電池の端部が板ぶき式方式で重なり、かつ未硬化導電性エポキシが、該太陽電池を直列接続するように選択された場所に隣接太陽電池の重ね合わせ部分の間に配置された状態に配置する段階と、
圧力を印加して上記太陽電池の重ね合わせ端部を互いに対して押圧し、同時に該太陽電池の温度を上昇させて上記導電性エポキシを硬化させ、該太陽電池の間に導電結合を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
［項目５９］
上記導電性エポキシを硬化させた後に、上記太陽電池の列を基板上の層のスタックに配置する段階と、
上記スタックを上記基板に積層する段階と、
を含むことを特徴とする項目５８に記載の方法。
［項目６０］
上記導電性エポキシを硬化させる前に、上記太陽電池の列を基板上の層のスタックに配置する段階と、
上記スタックを上記基板に積層し、同時に上記導電性エポキシを硬化させる段階と、
を含むことを特徴とする項目５８に記載の方法。
［項目６１］
太陽電池を基板に積層する方法であって、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で太陽電池の直列接続列を形成するように複数の太陽電池を配置する段階と、
上記太陽電池の列を上記基板上の層のスタックに配置する段階と、
約０．６気圧よりも大きくない圧力を印加して上記層のスタックと上記基板とを互いに押圧する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
［項目６２］
上記圧力は、約０．４気圧よりも低いか又はそれに等しいことを特徴とする項目６１に記載の方法。
［項目６３］
上記圧力は、約０．２と約０．６気圧の間にあることを特徴とする項目６１に記載の方法。
［項目６４］
上記基板、上記層のスタック、又は該基板及び該層のスタックを約１３０℃と約１６０℃の間の温度まで加熱する段階を含むことを特徴とする項目６１に記載の方法。
［項目６５］
太陽電池であって、
太陽電池の第１及び第２の対向して位置決めされた長辺と太陽電池の２つの対向して位置決めされた短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有し、該前面が光によって照明されることになるシリコン半導体ダイオード構造と、
上記前面上に配置され、かつ上記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガを含む導電性前面金属化パターンと、 上記裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンと、
を含むことを特徴とする太陽電池。
［項目６６］
上記前面金属化パターンは、上記フィンガを相互接続するバスバーを含まないことを特徴とする項目６５に記載の太陽電池。
［項目６７］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつ該第２の長辺と平行に実質的に該第２の長辺の上記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする項目６６に記載の太陽電池。
［項目６８］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に配置された２つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする項目６６に記載の太陽電池。
［項目６９］
上記前面金属化パターンは、上記第１の長辺に隣接して位置決めされ、かつ該第１の長辺と平行に実質的に該第１の長辺の上記長さにわたって延びる１つだけのバスバーを含み、
上記フィンガは、上記バスバーに取り付けられ、かつそれによって相互接続される、
ことを特徴とする項目６５に記載の太陽電池。
［項目７０］
その長軸と垂直に上記バスバーの幅よりも幅狭の幅を有し、２つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該２つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から該バスバーへの複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする項目６９に記載の太陽電池。
［項目７１］
上記バイパス導体は、上記バスバーに隣接して位置決めされ、かつそれと平行に延びることを特徴とする項目７０に記載の太陽電池。
［項目７２］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該第２の長辺の上記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする項目６９に記載の太陽電池。
［項目７３］
上記長辺と垂直に測定された上記裏面接触パッドの幅が、該長辺と垂直に測定された上記バスバーの幅にほぼ適合することを特徴とする項目７２に記載の太陽電池。
［項目７４］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされた２つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする項目６９に記載の太陽電池。
［項目７５］
上記前面金属化パターンは、上記第１の長辺に隣接して位置決めされた２つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含み、
各フィンガが、上記接触パッドのうちの少なくとも１つに電気接続される、
ことを特徴とする項目６５に記載の太陽電池。
［項目７６］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該第２の長辺の上記長さにわたって延びる接触パッドを含むことを特徴とする項目７５に記載の太陽電池。
［項目７７］
上記裏面金属化パターンは、上記第２の長辺に隣接して位置決めされた２つ又はそれよりも多くの離散接触パッドを含むことを特徴とする項目７５に記載の太陽電池。
［項目７８］
太陽電池の短辺の長さに対する太陽電池の長辺の長さの比が、３よりも大きいか又はそれに等しいことを特徴とする項目６５に記載の太陽電池。
［項目７９］
項目６５に記載の太陽電池と、
太陽放射線を上記太陽電池上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目８０］
太陽電池の列であって、
光によって照明される前面と、裏面と、該前面上に配置された導電性前面金属化パターンとを有する第１のシリコン太陽電池と、
光によって照明される前面と、裏面と、該裏面上に配置された導電性裏面金属化パターンとを有する第２のシリコン太陽電池と、
を含み、
上記第１及び第２のシリコン太陽電池は、該第２のシリコン太陽電池の上記裏面の縁部が、該第１のシリコン太陽電池の上記前面の縁部と重なる状態に位置決めされ、該第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンの一部分が、該第２のシリコン太陽電池によって隠され、かつ該第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの一部分に結合されて該第１及び第２のシリコン太陽電池を直列に電気接続する、
ことを特徴とする太陽電池の列。
［項目８１］
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンは、該第１のシリコン太陽電池の上記前面の上記重ね合わせ縁部に垂直に向けられた複数のフィンガを含むことを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８２］
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンは、２つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該２つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から上記第２のシリコン太陽電池に結合された該第１のシリコン太陽電池の該前面金属化パターンの部分への複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする項目８１に記載の太陽電池の列。
［項目８３］
上記第１及び第２のシリコン太陽電池は、同一又は実質的に同一な形状を有し、それらの前面及び裏面が、矩形又は実質的に矩形であり、かつ２つの対向して位置決めされた長辺と２つの対向して位置決めされた短辺とによって定められ、
上記シリコン太陽電池の上記重ね合わせ縁部は、該太陽電池の長辺によって定められる、
ことを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８４］
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンは、該第１のシリコン太陽電池の上記短辺に平行に向けられた複数のフィンガを含むことを特徴とする項目８３に記載の太陽電池の列。
［項目８５］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性半田を用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８６］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性フィルムを用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８７］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性ペーストを用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８８］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性テープを用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目８９］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性接着剤を用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目９０］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、導電性半田結合によって与えられるものよりも高い機械的従順性を与える導電結合材料を用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に結合されることを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目９１］
上記第１の太陽電池の上記前面金属化パターンの上記部分は、該前面金属化パターンのフィンガを相互接続してバスバーの電流収集機能を実施する導電結合材料を用いて上記第２のシリコン太陽電池の上記裏面金属化パターンの上記部分に、結合され、
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンは、バスバーを含まない、
ことを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目９２］
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面金属化パターンは、該第１のシリコン太陽電池の上記前面の上記重ね合わせ縁部に隣接して位置決めされ、かつそれと平行に実質的に該縁部の長さにわたって延びるバスバー又は複数の接触パッドを含み、
上記第１のシリコン太陽電池の上記前面上の上記バスバー又は複数の接触パッドは、上記第２のシリコン太陽電池によって隠され、かつ該第２のシリコン太陽電池の上記裏面上の上記金属化パターンに結合されて該第１及び第２のシリコン太陽電池を直列に電気接続する、
ことを特徴とする項目８０に記載の太陽電池の列。
［項目９３］
上記第１のシリコン太陽電池上の上記前面金属化パターンは、上記バスバー又は複数の接触パッドに取り付けられたフィンガを含むことを特徴とする項目９２に記載の太陽電池の列。
［項目９４］
上記第１のシリコン太陽電池上の上記前面金属化パターンは、その長軸と垂直に上記バスバー又は接触パッドの幅よりも幅狭の幅を有し、２つ又はそれよりも多くのフィンガを相互接続して該２つ又はそれよりも多くの相互接続されたフィンガの各々から該バスバー又は複数の接触パッドへの複数の電流経路を与えるバイパス導体を含むことを特徴とする項目９２に記載の太陽電池の列。
［項目９５］
上記バイパス導体は、上記第２のシリコン太陽電池によって隠されることを特徴とする項目９４に記載の太陽電池の列。
［項目９６］
上記バイパス導体は、上記第２のシリコン太陽電池によって隠されないことを特徴とする項目９４に記載の太陽電池の列。
［項目９７］
項目８０に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を上記列上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目９８］
金属基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態で上記金属基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の直列接続列と、
を含むことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。
［項目９９］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面上の金属化パターンと他方の太陽電池の裏面上の金属化パターンとの間の導電結合によって重なる領域に電気接続されることを特徴とする項目９８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１００］
上記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする項目９８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０１］
上記太陽電池は、上記金属基板に接着する積層スタックで配置されることを特徴とする項目９８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０２］
上記金属基板は、直線的に細長く、
上記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
上記太陽電池の列は、該太陽電池の長軸が上記金属基板の長軸に垂直に向けられた状態で該金属基板の該長軸に沿う列に配置される、
ことを特徴とする項目９８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０３］
太陽電池の１つだけの列を有することを特徴とする項目１０２に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０４］
上記太陽電池の直列接続列は、太陽電池の第１の列であり、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の第２の直列接続列を含み、該太陽電池の第２の列は、上記金属基板上に配置される、
ことを特徴とする項目９８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０５］
上記太陽電池の第１の列の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンを上記太陽電池の第２の列の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合する機械的従順性電気相互接続を含むことを特徴とする項目１０４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０６］
上記金属基板は、直線的に細長く、
上記太陽電池の各々が、直線的に細長く、
上記太陽電池の第１及び第２の列は、該太陽電池の長軸が上記金属基板の長軸に垂直に向けられた状態で該金属基板の該長軸に沿う列に一直線に配置される、
ことを特徴とする項目１０５に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１０７］
項目９８に記載の太陽エネルギレシーバと、
太陽放射線を上記レシーバ上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目１０８］
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置され、かつ隣接太陽電池の該重ね合わせ領域に作られた太陽電池間の電気接続によって直列に接続された太陽電池の第１の群と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なる状態に配置され、かつ隣接太陽電池の該重ね合わせ領域に作られた太陽電池間の電気接続によって直列に接続された太陽電池の第２の群と、
上記太陽電池の第１の群を上記太陽電池の第２の群に直列に電気結合する機械的従順性電気相互接続と、
を含むことを特徴とする太陽電池の列。
［項目１０９］
上記機械的従順性電気相互接続は、上記太陽電池の第１の群の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンを上記太陽電池の第２の群の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合することを特徴とする項目１０８に記載の太陽電池の列。
［項目１１０］
上記太陽電池の第１及び第２の群は、単一列に一直線に配置され、該太陽電池の２つの群の間のそれらが上記機械的従順性電気相互接続によって相互接続される間隙が、約５ミリメートルよりも小さいか又はそれに等しい幅を有することを特徴とする項目１０８に記載の太陽電池の列。
［項目１１１］
上記機械的従順性電気相互接続は、連結された扁平楕円の形態を有する金属リボンを含むことを特徴とする項目１０８に記載の太陽電池の列。
［項目１１２］
上記太陽電池の第１及び第２の群は、単一列に一直線に配置され、
上記機械的従順性電気相互接続は、上記太陽電池の列の長軸と垂直に向けられ、かつ上記太陽電池の第１の群の端部での太陽電池上の裏面金属化パターンにかつ上記太陽電池の第２の群の端部での太陽電池上の前面金属化パターンに電気結合された金属リボンを含む、
ことを特徴とする項目１０８に記載の太陽電池の列。
［項目１１３］
項目１０８に記載の太陽電池の列と、
太陽放射線を上記列上に集光するように配置された光学要素と、
を含むことを特徴とする集光太陽エネルギコレクター。
［項目１１４］
太陽エネルギレシーバであって、
直線的に細長い基板と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なり、かつ太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが重なる領域に直列に電気接続された状態で上記基板の長軸と平行な列に該基板上に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の第１の列と、
隣接太陽電池の端部が板ぶきパターンで重なり、かつ太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが重なる領域に直列に電気接続された状態で該基板の長軸と平行な列に該基板上に配置され、上記第１の列と一直線に配置された２つ又はそれよりも多くの太陽電池の第２の列と、
上記第１の列の端部での第１の太陽電池と上記第２の列の隣接端部での第２の太陽電池との間に位置付けられ、かつそれらを電気接続して該第１及び第２の列を直列に電気接続するフレックス回路と、
を含み、
上記太陽電池の線形熱膨張率が、上記基板のものと約２０×１０ −６ よりも大きいか又はそれに等しい分だけ異なる、
ことを特徴とする太陽エネルギレシーバ。
［項目１１５］
上記太陽電池は、シリコン太陽電池であることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１１６］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むことを特徴とする項目１１５に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１１７］
上記シリコン太陽電池の少なくとも一部が、裏面接触太陽電池であることを特徴とする項目１１５に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１１８］
上記裏面接触太陽電池の少なくとも一部が、該太陽電池を通過して該太陽電池の前面の重ね合わせ部分に該太陽電池の裏面上の接点への電気接続を与える導電性ビアを含むことを特徴とする項目１１７に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１１９］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが該太陽電池のうちの一方の前面と他方の太陽電池の裏面との間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２０］
上記導電結合は、導電性エポキシを用いて形成されることを特徴とする項目１１９に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２１］
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池に電流適合するように上記列を通して変化することを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２２］
上記フレックス回路は、上記第１の太陽電池の前面の一部分に結合され、かつ上記第２の太陽電池の裏面の一部分に結合され、該第２の太陽電池は、該第１の太陽電池の該前面の側からの視界から該フレックス回路を隠すことを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２３］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部が該地球の赤道から離れる向きに置かれるように上記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２４］
上記基板は、金属基板であることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２５］
上記基板は、アルミニウム基板であることを特徴とする項目１２４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２６］
上記フレックス回路は、薄肉絶縁シート間に挟着された金属リボンを含み、該金属リボンは、その機械的従順性を高めるようにパターン化され、該絶縁シートは、太陽電池の上記第１及び第２の列に電気接触を取る該金属リボンの部分を露出するようにパターン化されることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２７］
上記太陽電池の各々が、直線的に細長く、かつその長軸が上記基板の長軸に垂直であるように向けられることを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２８］
上記太陽電池の各々が、第１及び第２の対向して位置決めされた該太陽電池の長辺と２つの対向して位置決めされた該太陽電池の短辺とによって定められる形状を有する矩形又は実質的に矩形の前面及び裏面を有するシリコン太陽電池であり、該前面は、光によって照明されることになり、
各太陽電池が、上記前面上に配置され、かつ上記短辺と平行に実質的に該短辺の長さにわたって延びる複数のフィンガと、上記第１の長辺及び該フィンガの相互接続端部と平行にかつこれと隣接して延びるバスバー又は複数の接触パッドとを含む導電性前面金属化パターンを含み、
各太陽電池が、上記裏面上に配置され、かつ上記第２の長辺と平行にかつそれに隣接して延びる１つ又はそれよりも多くの接触パッドを含む導電性裏面金属化パターンを含む、
ことを特徴とする項目１２７に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１２９］
太陽電池の隣接重ね合わせ対が、それらが一方の太陽電池の上記前面バスバー又は接触パッドと他方の太陽電池の上記１つ又はそれよりも多くの裏面接触パッドとの間の導電結合によって重なる領域に直列に電気接続されることを特徴とする項目１２８に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３０］
その前面の一部分が別の太陽電池によって重ね合わされる各太陽電池に関して、該重ね合わされた前面部分が、覆われていない前面部分よりも地球の赤道により近く、それによって該太陽電池の露出縁部を該赤道から離れるように向けるように上記列が向けられた状態で太陽エネルギコレクターにおける作動に向けて位置決めされることを特徴とする項目１２９に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３１］
各太陽電池が、光によって照明される前面を含み、隣接太陽電池によって重ね合わされない各太陽電池の該前面の区域のサイズが、該太陽電池に電流適合するように上記列を通して変化することを特徴とする項目１２９に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３２］
上記フレックス回路は、薄肉絶縁シート間に挟着された金属リボンを含み、該金属リボンは、その機械的従順性を高めるようにパターン化され、該絶縁シートは、太陽電池の上記第１及び第２の列に電気接触を取る該金属リボンの部分を露出するようにパターン化されることを特徴とする項目１２９に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３３］
上記基板と上記太陽電池の間に配置され、かつ顔料を含む熱伝導性封入層を含むことを特徴とする項目１１４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３４］
上記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を反射することを特徴とする項目１３３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３５］
上記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であり、各ＨＩＴ太陽電池が、該太陽電池によって吸収されない太陽放射線が上記封入層上に入射するように通過することができる裏面金属化パターンを含み、該封入層は、該裏面金属化パターンを通してそのような入射太陽放射線を該太陽電池内に反射して戻すように配置されることを特徴とする項目１３４に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３６］
上記熱伝導性封入層は、その上に入射する太陽放射線の実質的な部分を吸収することを特徴とする項目１３３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３７］
上記熱伝導性封入層は、黒色であることを特徴とする項目１３３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３８］
上記熱伝導性封入層は、白色であることを特徴とする項目１３３に記載の太陽エネルギレシーバ。
［項目１３９］
上記太陽電池の少なくとも一部が、真性薄層（ＨＩＴ）構造を有するヘテロ接合を含むシリコン太陽電池であり、各ＨＩＴ太陽電池が、該太陽電池によって吸収されない太陽放射線が上記封入層上に入射するように通過することができる裏面金属化パターンを含み、該封入層は、該裏面金属化パターンを通してそのような入射太陽放射線を該太陽電池内に反射して戻すように配置されることを特徴とする項目１３８に記載の太陽エネルギレシーバ。
１０ 太陽電池
４５ 太陽エネルギレシーバ
５０ 基板

Claims (20)

  1. 装置であって、
    複数のシリコン太陽電池を直列に電気的に接続して複数のシリコン太陽電池の第１の列を形成すべく、互いに重なりかつ導電結合材料で導電的に接合された隣接する複数のシリコン太陽電池の複数の長辺を有し一直線に配置される複数の矩形又は実質的に矩形のシリコン太陽電池であって、シリコン太陽電池のそれぞれは光によって照明される前面と反対側に位置付けられる裏面とを有する複数のシリコン太陽電池を備え、
    それぞれのシリコン太陽電池の前記前面は、
    前記シリコン太陽電池の第１の長辺の縁部に対して垂直に向けられ、前記第１の長辺に沿って離間される複数のフィンガと、
    前記第１の長辺に平行に延びて隣接し、前記複数のフィンガの複数の端部を相互接続する複数の前面接触パッドを含む前面バス接点と、
    バイパス導体であって、前記複数のフィンガのうちの２又はそれより多くを相互接続し、前記複数のフィンガ間で複数の電流経路を与え、前記バイパス導体と前記前面バス接点との間に形成される可能性がある亀裂を電気的にバイパスする、バイパス導体と
    含む前面金属化パターンを有し、
    それぞれのシリコン太陽電池の前記裏面は、複数の裏面接触パッドを含む裏面バス接点を含む裏面金属化パターンを有し、
    前記第１の列における隣接するシリコン太陽電池のそれぞれの組について、前記導電結合材料は、隣接するシリコン太陽電池の前記組のうちの一方の前記前面バス接点及び隣接するシリコン太陽電池の前記組のうちの他方の前記裏面バス接点に結合され、かつ、電気的に相互接続して、バスバーの電流収集機能を少なくとも部分的に実施し、
    前記装置は、
    前記第１の列のそれぞれの端部に位置する導電性相互接続であって、前記第１の列の第１の端部で、第１の相互接続が前記裏面バス接点に接続され、前記第１の列の第２の端部で、第２の相互接続が前記前面バス接点に接続される、導電性相互接続と、
    前記第１の相互接続と前記第２の相互接続との間で電気的に接続される第１のバイパスダイオードと
    を備え、
    前記第１の相互接続及び前記第２の相互接続はそれぞれ、前記第１のバイパスダイオードに対する接続点として構成されるバイパスダイオードタップを含む、
    装置。
  2. 前記前面金属化パターンは、前記シリコン太陽電池の前記第１の長辺の前記縁部と反対側の端部で前記複数のフィンガのうちの２又はそれより多くを相互接続する端部導体を有し、前記端部導体は、前記複数のフィンガと前記導電結合材料との間に追加の電流経路を与え、それぞれのシリコン太陽電池の前記前面は、前記導電結合材料の１５４ｍｍの長さに沿って均等に離間された１２５個〜２２５個のフィンガを備える、請求項１に記載の装置。
  3. 前記バイパス導体は、前記導電結合材料に隣接して位置決めされる、請求項１又は２に記載の装置。
  4. 前記複数のフィンガは、前記導電結合材料の近くで、前記導電結合材料から離れた場所よりも大きい幅を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記導電結合材料は、導電性接着剤である、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記導電結合材料は、導電性半田結合によって与えられるものよりも高い機械的従順性を与える、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 複数のシリコン太陽電池の前記第１の列に沿った中間位置に位置付けられた前記複数のシリコン太陽電池のうちの１つの前記裏面に導電結合された中間の機械的従順性電気相互接続をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記バイパス導体と一列に並べられ、かつ、他の２又はそれより多くのフィンガを相互接続して、相互接続された前記他の２又はそれより多くのフィンガのそれぞれから前記導電結合材料への複数の電流経路を与える他のバイパス導体を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記前面金属化パターンは、前記シリコン太陽電池の前記第１の長辺の前記縁部と反対側の端部で前記複数のフィンガのうちの２又はそれより多くを相互接続する端部導体を有し、前記端部導体は、前記複数のフィンガのうちの１つの幅と同じである、前記端部導体の長軸に対して垂直な幅を有する、請求項１及び３から８のいずれか一項に記載の装置。
  10. 矩形又は実質的に矩形の前記複数のシリコン太陽電池の短辺の長さに対する矩形又は実質的に矩形の前記複数のシリコン太陽電池の長辺の長さの比が、３よりも大きいか又はそれに等しい、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 透明上部シートとガラス基板との間に挟着された、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記複数の裏面接触パッドは、前記シリコン太陽電池の前記第１の長辺の反対側である前記シリコン太陽電池の第２の長辺に平行に延びて隣接し、前記前面バス接点及び前記裏面バス接点は、前記シリコン太陽電池の対向する長辺に沿って位置決めされる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記複数の裏面接触パッドは、前記シリコン太陽電池の前記裏面の中央の近くに設けられ、前記シリコン太陽電池の前記第１の長辺に平行に延びる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
  14. 前記前面バス接点は、複数の離散前面接触パッドであって、これらの間のより細い導体によって相互接続される、複数の離散前面接触パッドを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記裏面バス接点は、複数の離散裏面接触パッドであって、これらの間のより細い導体によって相互接続される、複数の離散裏面接触パッドを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記前面バス接点の前記複数の前面接触パッドのそれぞれは、前記前面上の前記複数のフィンガのそれぞれに対する別個の離散接触パッドである、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
  17. 前記前面バス接点の前記複数の前面接触パッドのそれぞれは、前記前面上の前記複数のフィンガの２又はそれよりも多くに接続される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
  18. 前記前面バス接点及び前記裏面バス接点は、３ｍｍよりも短いか又はそれに等しく、その長軸に対して垂直な幅を有する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
  19. 前記前面バス接点及び前記裏面バス接点は、適合する幅を有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
  20. 前記複数の裏面接触パッドは、前記前面バス接点の幅の１倍から３倍の幅を有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
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