JPH07297432A - 薄膜太陽電池モジュール - Google Patents

薄膜太陽電池モジュール

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JPH07297432A
JPH07297432A JP6080790A JP8079094A JPH07297432A JP H07297432 A JPH07297432 A JP H07297432A JP 6080790 A JP6080790 A JP 6080790A JP 8079094 A JP8079094 A JP 8079094A JP H07297432 A JPH07297432 A JP H07297432A
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JP
Japan
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solar cell
protective film
film
terminal
cell module
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JP6080790A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Ota
洋充 大田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の太陽電池相互間を電気的に接続し、両面
を保護フィルムで覆い、出力取り出し用の端子を引き出
すモジュール化作業の手間を少なくする。 【構成】光照射側と反対側の保護フィルムに、耐候性と
強度向上のために挿入する金属箔に配線の役目も受け持
たせる。すなわち、その金属箔に接続され、保護フィル
ム表面に突出する接続部導体に太陽電池の端子電極を接
触させ、保護フィルム端部あるいは外面で露出する端子
部導体を金属箔に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質シリコン (以下
a−Siと略す)薄膜等を光電変換層とする薄膜太陽電
池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】光を半導体接合を利用して電気エネルギ
ーに変換する薄膜光電変換素子としては、例えば特公平
5−72113号公報で公知のように、基板上に裏面電
極層、光電変換層、透明電極層を、次の層を形成する前
にパターニングして各層を分離しながら順次形成し、直
列接続構造を作成し、光を反基板側から入射させるもの
がある。このような光電変換素子の複数個を、Ag、C
uなどの箔のはんだ付け、あるいは導電性テープの接着
などにより相互間で接続してモジュール化することが行
われている。そして、両面を保護フィルムによって被覆
する。そのような保護フィルムのうち、光反射面と反対
側の面を覆うものは、モジュールの機械的強度の補強と
耐環境性の向上のために、図2に示すような断面構造を
持つ耐候性フィルムが使用されてきた。その耐候性フィ
ルムは、図に示すように、金属箔1が樹脂フィルム2の
透水性などの耐候性の不足をカバーするため、また強度
を増すために埋め込まれている。
【0003】一方、太陽電池モジュールからの電力の取
り出しのためには、図3に示すように、一端に存在する
太陽電池のプラス端子3と他端に存在する太陽電池のマ
イナス端子4にそれぞれはんだ被覆テープなどの導電性
を有するリード線5が接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図3に示すリ
ード線5の接続のためには、はんだ付けやモジュールか
らの引き出しなどにかなりの手間を必要とするため、太
陽電池の低コスト化に大きな障害となっていた。本発明
の目的は、この問題を解決し、電力取り出しのためのリ
ード線の形成のための手間を低減でき、低コストで実用
できる薄膜太陽電池モジュールを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、絶縁性基板上に光電変換層をはさんで
第一、第二電極層が設けられる太陽電池の複数個が相互
に電気的に接続され、両面が共通の保護フィルムに覆わ
れた薄膜太陽電池モジュールにおいて、光が照射される
側の反対側にある保護フィルムが樹脂フィルム中に金属
箔が埋め込まれたものであり、その金属箔が保護フィル
ム表面上に突出して太陽電池の端子電極と接着する接続
部導体および保護フィルムより露出した端子部導体と電
気的に接続されたものとする。金属箔が複数枚で、樹脂
フィルム中で互いに絶縁されたことが有効である。端子
部導体が保護フィルムの端部で露出することも、保護フ
ィルムの外面で露出することも良い。金属箔が太陽電池
の相互の電気的接続体の一部であることも、樹脂フィル
ム中に端子部導体と接続される金属箔のほかに太陽電池
相互の電気的接続体が埋め込まれたことも良い。
【0006】
【作用】保護フィルム中に太陽電池の端子電極とモジュ
ール全体の端子部との接続導体を兼ねる金属箔を埋込
み、太陽電池の端子電極に接着する接続部、さらには太
陽電池相互間の接続体と電気的接続することにより、保
護フィルムを被覆するモジュール化作業と同時に太陽電
池の配線作業を行うことができるため、モジュール化の
手間が省略できる。そして、埋め込まれた金属箔は、モ
ジュールの補強や耐候性の向上にも役立てることができ
る。さらに、同じ構造の複数の太陽電池をモジュール化
する場合でも、この保護フィルム表面の接続体露出部分
のパターンを変更することにより、様々な電気的接続が
行え、画一的に製作した複数個の太陽電池を使用して、
様々な仕様の太陽電池モジュールを製作することができ
る。
【0007】
【実施例】以下、図2、図3を含めて共通の部分に同一
の符号を付した図を引用して本発明の実施例について説
明する。図1 (a) 、 (b) 、 (c) に示す実施例の薄
膜太陽電池モジュールでは、光照射面の反対側を覆う保
護フィルム10として、樹脂フィルム2中に2枚の金属
箔11、12が互いに接触しないように埋め込まれたも
のを用いる。金属箔11、12の互いに逆側になるそれ
ぞれの一方の端部13、14は、樹脂フィルム2の端部
で露出している。また端部よりやや内側に、一端が各金
属箔11、12に結合され、他端が樹脂フィルム2の面
から突出する金属の接続部15、16が設けられてい
る。図2に示した耐候性フィルムでは全体の厚さが約1
00μmであり、金属箔11、12の厚さが約20μm
であったが、図1の金属箔11、12として用いる銅箔
の厚さは約100μmである。そして、保護フィルム1
0の長手方向の側面からはみ出さないように、樹脂フィ
ルム2の幅より狭い幅をもっている。この保護フィルム
により、モジュールのために直列接続された薄膜太陽電
池の反光照射面側を覆い、太陽電池の図1 (c) に示す
両端のプラス端子電極3およびマイナス端子電極4にそ
れぞれ接続部15、16を接着させる。この結果、図の
左側の端子部13がモジュールのプラス端子、右側の端
子部14がモジュールのマイナス端子となる。金属箔1
1,12は、リード線を兼ねているのでその厚さが厚く
してあるが、例えば大きな電流を発生させるため金属箔
11、12における電圧降下が無視できない等の理由が
生じたときには、さらに厚くすることも考えられる。具
体的には、金属箔の厚さとして50μm〜500μmの
範囲であればよい。また、図2に示した従来の保護フィ
ルムでの金属箔1にはその材料としてアルミニウムを用
いているが、その抵抗を小さくするため、その材料の抵
抗率が2×10-5Ω・cm以下であることが望ましく、
本実施例の銅以外の材料としては銀などが考えられる。
【0008】図4 (a) 、 (b) に示す実施例では、保
護フィルム20の一方の端子を接続部の反対側の面で樹
脂フィルム2より突出する端子部17として形成してい
る。図5 (a) は保護フィルムで保護される薄膜太陽電
池の断面構造を示す。ガラス板などの透明絶縁性基板6
の上に透明導電性膜7、基板側からp−i−n構造を有
するa−Si膜8、裏面電極9を成膜とレーザなどによ
るパターニングとを繰り返しながら積層したもので、単
位太陽電池が直列接続されている。この直列接続太陽電
池は左端にプラス端子3、右端にマイナス端子4を有す
るので、図5(b) に示す保護フィルム10の端子部1
5、16にそれぞれこれらの端子を接着させると、裏面
の保護と配線を兼ねることとなり、プラス端子13およ
びマイナス端子14から電力を取り出すことができる。
【0009】図6 (a) 、 (b) に示す実施例は、保護
される薄膜太陽電池の断面構造が図5の場合と異なり、
図6 (a) に示すように、単位太陽電池が裏面電極9の
延長部により直列接続されておらず、互いに分離して形
成されている。しかし、図6(b) に示すように、保護
フィルム30の樹脂フィルム2の表面には、各単位太陽
電池間の接続を行う接続部18が突出しており、裏面電
極9と隣接単位太陽電池の裏面電極の一部91とをこの
接続部18に接着させることにより、単位太陽電池間の
接続と、太陽電池の端子とモジュール端子13、14と
の接続とを同時に行うことができる。図7は図6 (b)
の保護フィルム30を表面からみた平面図で、このよう
な保護フィルムを用意するだけで、太陽電池モジュール
としての電極の取り出しが、モジュール化作業と同時に
行うことができ、太陽電池1枚毎に行っていた配線のた
めの作業の手間が省けるようになった。
【0010】この方法は、図6に示したような同一基板
6上に形成した単位太陽電池の接続だけでなく、たとえ
ば複数の独立した太陽電池を電気的に接続する場合にも
適用できる。図8にその一例を示す。独立に形成した複
数の太陽電池21を図8 (b) に示すような保護フィル
ム40上に順に配列する。各太陽電池21のプラス端子
23あるいはマイナス端子24が、それぞれ隣接太陽電
池のマイナス端子24あるいはプラス端子23と図8
(b) に示す保護フィルム40のそれぞれ独立した露出
金属接続部18を介して電気的に接続され、モジュール
化と同時に複数の太陽電池21を直列に配線することが
できる。また図9には複数の太陽電池を並列に接続する
例を示した。太陽電池21を図9 (a) のようにプラズ
マ端子23とマイナス端子24の位置を交互にとりかえ
て配列し、図9 (b) のような形状の保護フィルム50
を用いることにより、櫛形に接続された接続部19によ
って複数の太陽電池21を並列に接続することができ
る。これらを組み合わせることにより、任意の電気的配
線が可能となる。またこの方法を用いることにより、太
陽電池モジュールの大面積化が容易に行えることとなっ
た。なお、図5、図6について述べた実施例では、接続
体を太陽電池の基板から離れた端子電極と接着させてい
るが、基板から離れた電極層側から光を照射するタイプ
のもので、基板の裏面に補助電極層を形成し、基板上の
電極層とその補助電極層とを基板の貫通孔を通して接続
した太陽電池では、補助電極層の一部の端子電極と保護
フィルム表面の接続部とを接着させる。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、保護フィルム中に太陽
電池からの出力取り出しのための導体を埋め込むことに
より、薄膜太陽電池モジュールの耐候性の向上と機械的
補強に役立つ保護フィルムを被覆するモジュール化作業
と配線作業が同時に行え、これらに要していた時間を大
きく節約することが可能になった。それに伴い、太陽電
池のコストの低減が実施できた。また様々な仕様の太陽
電池モジュールを容易に製作することが可能になった。
さらに、太陽電池モジュールの大面積化が容易になっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の薄膜太陽電池モジュールを
示し、 (a) が保護フィルムの断面図、 (b) がその平
面図、 (c) が太陽電池の平面図
【図2】従来の薄膜太陽電池モジュールの保護に用いら
れた耐候性フィルムの断面図
【図3】従来の薄膜太陽電池モジュールの平面図
【図4】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
に用いられる保護フィルムを示し、 (a) が断面図、
(b) が平面図
【図5】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
を示し、 (a) が太陽電池の断面図、 (b) が保護フィ
ルムの断面図
【図6】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
を示し、 (a) が太陽電池の断面図、 (b) が保護フィ
ルムの断面図
【図7】図6の薄膜太陽電池モジュールに用いられる保
護フィルムの平面図
【図8】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
を示し、 (a) が太陽電池の平面図、 (b) が保護フィ
ルムの平面図
【図9】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
を示し、 (a) が太陽電池の平面図、 (b) が保護フィ
ルムの平面図
【符号の説明】
10、20、30、40、50 保護フィルム 11、12 金属箔 2 樹脂フィルム 3 プラス端子電極 4 マイナス端子電極 6 絶縁性基板 7 透明導電性膜 8 a−Si膜 9 裏面電極 13 プラス端子部 14 マイナス端子部 15、16、17、18、19 接続部 21 太陽電池 23 プラズマ端子 24 マイナス端子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板上に光電変換層をはさんで第
    一、第二電極層が設けられる太陽電池の複数個が相互に
    電気的に接続され、両面が共通の保護フィルムに覆われ
    たものにおいて、光が照射される側の反対側にある保護
    フィルムが樹脂フィルム中に金属箔が埋め込まれたもの
    であり、その金属箔が保護フィルム表面上に突出して太
    陽電池の端子電極と接着する接続部導体および保護フィ
    ルムより露出した端子部導体と電気的に接続されたこと
    を特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
  2. 【請求項2】金属箔が複数枚で、樹脂フィルム中で互い
    に絶縁された請求項1記載の薄膜太陽電池モジュール。
  3. 【請求項3】端子部導体が保護フィルムの端部で露出す
    る請求項1あるいは2記載の薄膜太陽電池モジュール。
  4. 【請求項4】端子部導体が保護フィルムの外面で露出す
    る請求項1あるいは2記載の薄膜太陽電池モジュール。
  5. 【請求項5】金属箔が太陽電池の相互の電気的接続体の
    一部である請求項1ないし4のいずれかに記載の薄膜太
    陽電池モジュール。
  6. 【請求項6】樹脂フィルム中に端子部導体と接続される
    金属箔のほかに太陽電池相互の電気的接続体が埋め込ま
    れた請求項1ないし4のいずれかに記載の薄膜太陽電池
    モジュール。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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