JPWO2015098203A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

太陽電池モジュールの面積増加を抑制しつつ、太陽電池サブグループの数を増やすことができる太陽電池モジュールを提供する。複数の太陽電池１が配線材４、３１〜３６によって接続された第１の太陽電池グループ１０１と、複数の太陽電池１が配線材４、３７〜４１によって接続された第２の太陽電池グループ１０２と、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２の表面側に配置された表面部材と、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２の裏面側に配置された裏面部材と、裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第１の端子ボックス２１と、 裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第２の端子ボックス２２と、裏面部材の裏面側に設けられ、第１の端子ボックス２１の少なくとも１つと第２の端子ボックス２２の少なくとも１つとを電気的に接続する外部配線２０とを備える。

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールにおいては、太陽電池群と並列にバイパスダイオードを接続している。１つの太陽電池群に故障等が発生した際、この太陽電池群をバイパスダイオードによって電気的に迂回させている。これにより、故障等が発生した太陽電池群に逆バイアス電圧が印加されないようにし、残りの太陽電池群で発電させる。このようなバイパスダイオードは、一般に太陽電池モジュールに設けられる端子ボックス内に配置される。

特許文献１では、太陽電池モジュールに複数の端子ボックスを設け、各端子ボックスに１つのバイパスダイオードを配置し、複数のバイパスダイオードから発生する熱によって、端子ボックス内の温度が上昇するのを抑制している。なお、特許文献１において説明されている太陽電池セル群は、後述する実施形態の太陽電池サブグループに対応する。

特開２０１０−１６５９９３号公報

特許文献１に記載されたような太陽電池モジュールは、最大電力点追従（ＭＰＰＴ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御を行って、発電した電力を出力する。最大電力点追従制御を行うことにより、入射光の条件が変化した場合であっても、その条件下で最大の発電量を確保できるように、太陽電池モジュールの電流と電圧の値を調整することができる。

最大電力点追従制御を行った状態で、太陽電池サブグループの一部の太陽電池が日影に入ること等により、発電量が著しく低下した状態になると、この太陽電池に他の太陽電池からの逆バイアス電圧が印加される。このとき、日陰に入った太陽電池サブグループは太陽電池モジュールの出力に影響を与えない、つまり、電力を出力しない状態になる。１つのバイパスダイオードと並列に接続される太陽電池サブグループにおいて電気的に直列に接続している太陽電池の数が多いと、日影に入った場合に太陽電池モジュールの出力に貢献できなくなる太陽電池の数が多くなり、太陽電池モジュールの出力が低下する。したがって、電気的に直列に接続している太陽電池の数を少なくするため、太陽電池サブグループをさらに小さな太陽電池サブグループに分割することが考えられる。

しかしながら、太陽電池モジュールにおいて太陽電池サブグループの数を増やすと、太陽電池サブグループ間を電気的に接続するための配線が増加するため、太陽電池モジュールの面積が増加するという問題を生じる。

本発明の目的は、太陽電池モジュールの面積増加を抑制しつつ、太陽電池サブグループの数を増やすことができる太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池が配線材によって接続された第１の太陽電池グループと、複数の太陽電池が配線材によって接続された第２の太陽電池グループと、前記第１の太陽電池グループ及び前記第２の太陽電池グループの表面側に配置された表面部材と、前記第１の太陽電池グループ及び前記第２の太陽電池グループの裏面側に配置された裏面部材と、前記裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第１の端子ボックスと、前記裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第２の端子ボックスと、前記裏面部材の裏面側に設けられ、前記第１の端子ボックスの少なくとも１つと前記第２の端子ボックスの少なくとも１つとを電気的に接続する外部配線とを備える。

本発明によれば、太陽電池モジュールの面積増加を抑制しつつ、太陽電池サブグループの数を増やすことができる。

図１は、第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。 図２は、第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。 図３は、第２の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。 図４は、第３の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。 図５は、比較例の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。

以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。本実施形態の太陽電池モジュール７は、第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２とを有している。第１の太陽電池グループ１０１は、５つの第１の太陽電池ストリング８、９、１０、１１及び１２を有している。第２の太陽電池グループ１０２は、５つの第２の太陽電池ストリング１５、１６、１７、１８及び１９を有している。したがって、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２は、それぞれ奇数個の第１の太陽電池ストリング及び第２の太陽電池ストリングを有している。第１の太陽電池ストリング８、９は１つの太陽電池サブグループを形成する。第１の太陽電池ストリング１０と１１、第１の太陽電池ストリング１２と第２の太陽電池ストリング１５、第２の太陽電池ストリング１６と１７、第２の太陽電池ストリング１８と１９、も同様に、それぞれ、太陽電池サブグループを形成する。

各太陽電池ストリングは、ｙ方向に配列された複数の太陽電池１を第１の配線材４で電気的に接続することにより構成されている。各太陽電池１の表面及び裏面には、フィンガー電極６が形成されている。第１の配線材４は、フィンガー電極６と電気的に接続されている。フィンガー電極６と交差する方向に、フィンガー電極６と電気的に接続されるバスバー電極が設けられていてもよい。バスバー電極が設けられる場合には、バスバー電極と第１の配線材４とが電気的に接続される。

図２は、第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。図２は、第１の太陽電池ストリング８の第１の配線材４に沿う模式的断面図を示している。図２に示すように、第１の配線材４は、隣接する太陽電池１間において、一方の太陽電池１の裏面１ｂのフィンガー電極６と他方の太陽電池１の表面１ａのフィンガー電極とを電気的に接続するように設けられている。なお、図２において、裏面１ｂのフィンガー電極６と表面１ａのフィンガー電極は図示省略している。他の第１の太陽電池ストリング９、１０、１１及び１２並びに第２の太陽電池ストリング１５、１６、１７、１８及び１９も、第１の太陽電池ストリング８と同様に、第１の配線材４によって太陽電池１が電気的に接続されている。

太陽電池１の表面１ａ側には、透明な表面部材２が設けられている。本実施形態では、太陽電池１の表面１ａが受光面となる。透明な表面部材２は、例えばガラスなどから形成することができる。太陽電池１の裏面１ｂ側には、裏面部材３が設けられている。裏面部材３は、例えば樹脂などから形成することができる。太陽電池１の表面１ａ側が、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２の表面側となる。同様に、太陽電池１の裏面１ｂ側が、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２の裏面側となる。

表面部材２と裏面部材３との間には、太陽電池１を封止するための充填材層５が設けられている。充填材層５は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の架橋性樹脂やオレフィン系の非架橋性樹脂から形成することができる。充填材層５は、表面部材２側の充填材層５ａと．裏面部材３側の充填材層５ｂとを有している。充填材層５ｂには、表面部材２側から入射した光を反射するための反射部材が含まれていてもよい。例えば、充填材層５ｂには、酸化チタン等の白色顔料が反射部材として含まれていてもよい。

図１に示すように、第１の太陽電池グループ１０１は、ｘ方向に配列させた５つの第１の太陽電池ストリング８、９、１０、１１及び１２を、第２の配線材３１、３２、３３、３５及び３６で電気的に接続することにより構成されている。第２の太陽電池グループ１０２は、ｘ方向に配列させた５つの第２の太陽電池ストリング１５、１６、１７、１８及び１９を、第２の配線材３７、３８、３９、４０及び４１で電気的に接続することにより構成されている。したがって、本実施形態では、第１の太陽電池グループ１０１が、第１の配線材４により接続された複数の太陽電池からなる複数の第１の太陽電池ストリングを有し、複数の第１の太陽電池ストリング間は第２の配線材により接続されている。また、第２の太陽電池グループ１０２が、第１の配線材４により接続された複数の太陽電池からなる第２の太陽電池ストリングを有し、複数の第２の太陽電池ストリング間は第２の配線材により接続されている。

第１の太陽電池グループ１０１のｘ方向の一方端に位置する第１の太陽電池ストリング１２と、第２の太陽電池グループ１０２のｘ方向の一方端に位置する第２の太陽電池ストリング１５とは、第３の配線材３４で電気的に接続されている。したがって、本実施形態では、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２が、それぞれ奇数個の第１の太陽電池ストリング及び第２の太陽電池ストリングを有し、一方端に位置する第１の太陽電池ストリングと第２の太陽電池ストリングとが、第３の配線材により接続されている。

第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３１に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３６に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３６に電気的に接続されている。

第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３５に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１１のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３３に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１１のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３５に電気的に接続されている。

第１の太陽電池ストリング１２のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３３に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１２のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第３の配線材３４に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第３の配線材３４に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３９に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３８に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３９に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３８に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材４０に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１８のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３７に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１８のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材４０に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１９のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材３７に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１９のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材４１に電気的に接続されている。

裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側には、第１の端子ボックス２１及び第２の端子ボックス２２が設けられている。第１の端子ボックス２１は、第１の太陽電池グループ１０１と重畳する位置に設けられている。第２の端子ボックス２２は、第２の太陽電池グループ１０２と重畳する位置に設けられている。第１の端子ボックス２１及び第２の端子ボックス２２は、太陽電池モジュール７の周縁部に位置する太陽電池１と重畳するように設けられている。

第１の端子ボックス２１には、バイパスダイオード３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが含まれている。第２の端子ボックス２２には、バイパスダイオード３０ｄ及び３０ｅが含まれている。したがって、本実施形態では、第１の端子ボックス２１及び第２の端子ボックス２２のうちの少なくともいずれか一方に、少なくとも１つのバイパスダイオードが含まれている。また、第１の端子ボックス２１及び第２の端子ボックス２２のうちの少なくともいずれか一方に、複数のバイパスダイオードが含まれている。

バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材３１と第２の配線材３２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材３６を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング８及び９で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材３２と第２の配線材３３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材３５を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１０及び１１で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材３９と第２の配線材４０との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材３８を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１６及び１７で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材４０と第２の配線材４１との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材３７を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１８及び１９で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

第１の端子ボックス２１と第２の端子ボックス２２とを接続するため、外部配線２０が設けられている。外部配線２０は、裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側に設けられている。バイパスダイオード３０ｃのマイナス端子は、第２の配線材３３に電気的に接続され、プラス端子は、外部配線２０の一方端に電気的に接続されている。外部配線２０の他方端は、第２の端子ボックス２２のバイパスダイオード３０ｄのマイナス端子に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｃは、第３の配線材３４を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１２及び第２の太陽電池ストリング１５で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。第１の太陽電池ストリング１２及び第２の太陽電池ストリング１５で形成される太陽電池サブグループは、第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２とに跨って設けられる。第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２とに跨って設けられた太陽電池サブグループは、第１の端子ボックス２１に備えられたバイパスダイオード３０ｃと、外部配線２０を介して並列に接続される。

バイパスダイオード３０ａのマイナス端子は、第２の配線材３１に電気的に接続され、プラス端子は、第２の配線材３２に電気的に接続されている。バイパスダイオード３０ｂのマイナス端子は、第２の配線材３２に電気的に接続され、プラス端子は、第２の配線材３３に電気的に接続されている。バイパスダイオード３０ｄのマイナス端子は、第２の配線材３９に電気的に接続され、プラス端子は、第２の配線材４０に電気的に接続されている。バイパスダイオード３０ｅのマイナス端子は、第２の配線材４０に電気的に接続され、プラス端子は、第２の配線材４１に電気的に接続されている。したがって、各バイパスダイオードは、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングにその他太陽電池ストリングから逆バイアス電圧が印加されないように接続されている。

本実施形態では、ｙ方向において第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２に分割しているので、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングの太陽電池の数が８個である。第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２に分割しない場合、例えば、第１の太陽電池ストリング８と第２太陽電池ストリング１９を配線材４で直列に接続し、第１の太陽電池ストリング９と第２太陽電池ストリング１８を配線材４で直列に接続する場合、バイパスダイオード３０ａと並列に接続されている太陽電池ストリングの太陽電池の数は１６個になる。この場合に比べ、本実施形態によれば、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングの太陽電池の数を少なくすることができる。このため、太陽電池グループの一部の太陽電池が日影に入ること等により、発電されない状態になっても、太陽電池モジュールの出力に貢献できなくなる太陽電池の数を少なくすることができ、太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、外部配線２０によって第１の端子ボックス２１と第２の端子ボックス２２とを電気的に接続しているので、表面部材２と裏面部材３とで挟まれた領域に新たな配線材を設けるためのスペースを作る必要がない。したがって、太陽電池モジュールの面積増加を抑制することができる。

本実施形態は、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２が、それぞれ奇数個の第１の太陽電池ストリング及び第２の太陽電池ストリングを有する場合の実施形態の代表例として説明している。例えば、第１の太陽電池グループ１０１及び第２の太陽電池グループ１０２が、それぞれ７個の第１の太陽電池ストリング及び第２の太陽電池ストリングを有する場合においても、本実施形態と同様に、ｘ方向の一方端に位置する第１の太陽電池ストリングと第２の太陽電池ストリングを、第３の配線材により接続することができる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。本実施形態の太陽電池モジュール７は、第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２とを有している。本実施形態の第１の太陽電池グループ１０１は、６つの第１の太陽電池ストリング８、９、１０、１１、１２及び１３を有している。第２の太陽電池グループ１０２は、６つの第２の太陽電池ストリング１４、１５、１６、１７、１８及び１９を有している。

第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５１に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５７に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５７に電気的に接続されている。

第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５６に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１１のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５３に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１１のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５６に電気的に接続されている。

第１の太陽電池ストリング１２のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５３に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１２のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５５に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１３のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５４に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１３のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５５に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１４のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６０に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１４のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６１に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６０に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６２に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５９に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６２に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５９に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６３に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１８のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５８に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１８のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６３に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１９のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材５８に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１９のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材６４に電気的に接続されている。

裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側には、第１の端子ボックス２３ａ及び第２の端子ボックス２３ｄが設けられている。第１の端子ボックス２３ａは、第１の太陽電池グループ１０１と重畳する位置に設けられている。第２の端子ボックス２３ｄは、第２の太陽電池グループ１０２と重畳する位置に設けられている。第１の端子ボックス２３ａ及び第２の端子ボックス２３ｄは、太陽電池モジュール７の周縁部に位置する太陽電池１と重畳するように設けられている。

第１の端子ボックス２３ａには、バイパスダイオード３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが含まれている。第２の端子ボックス２３ｄには、バイパスダイオード３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆが含まれている。したがって、本実施形態も、第１の端子ボックス２３ａ及び第２の端子ボックス２３ｄのうちの少なくともいずれか一方に、少なくとも１つのバイパスダイオードが含まれている。また、第１の端子ボックス２３ａ及び第２の端子ボックス２３ｄのうちの少なくともいずれか一方に、複数のバイパスダイオードが含まれている。

バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材５１と第２の配線材５２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材５７を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング８及び９で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材５２と第２の配線材５３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材５６を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１０及び１１で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材５３と第２の配線材５４との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材５５を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１２及び１３で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材６１と第２の配線材６２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材６０を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１４及び１５で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材６２と第２の配線材６３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材５９を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１６及び１７で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｆは、第２の配線材６３と第２の配線材６４との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｆは、第２の配線材５８を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１８及び１９で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

第１の端子ボックス２３ａと第２の端子ボックス２３ｄとを接続するため、外部配線２０が設けられている。外部配線２０は、裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側に設けられている。外部配線２０の一方端は、第１の端子ボックス２３ａのバイパスダイオード３０ｃに接続されている。外部配線２０の他方端は、第２の端子ボックス２３ｄのバイパスダイオード３０ｄに接続されている。

本実施形態においても、各バイパスダイオードは、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングにその他の太陽電池ストリングから逆バイアス電圧が印加されないように接続されている。

本実施形態においても、ｙ方向において第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２に分割しているので、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングの太陽電池の数を少なくすることができる。このため、太陽電池グループの一部の太陽電池が日影に入ること等により、発電されない状態になっても、太陽電池モジュールの出力に貢献できなくなる太陽電池の数を少なくすることができ、太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することができる。

（比較例）
図５は、比較例の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。この比較例は、第２の実施形態と同様に、６つの第１の太陽電池ストリング８、９、１０、１１、１２及び１３を有する第１の太陽電池グループ１０１と、６つの第２の太陽電池ストリング１４、１５、１６、１７、１８及び１９を有する第２の太陽電池グループ１０２とを有している。

この比較例では、特許文献１に開示されているように、１つの端子ボックスに１つのバイパスダイオードを設けている。したがって、第１の太陽電池グループ１０１の裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側には、３つの第１の端子ボックス２３ａ、２３ｂ及び２３ｃが、第１の太陽電池グループ１０１と重畳する位置に設けられている。同様に、第２の太陽電池グループ１０２の裏面部材３の裏面３ａ側には、３つの第２の端子ボックス２３ｄ、２３ｅ及び２３ｆが、第２の太陽電池グループ１０２と重畳する位置に設けられている。

第１の端子ボックス２３ａ、２３ｂ及び２３ｃには、１つの端子ボックスに１つのバイパスダイオードが設けられるように、それぞれバイパスダイオード３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが含まれている。同様に、第２の端子ボックス２３ｄ、２３ｅ及び２３ｆには、１つの端子ボックスに１つのバイパスダイオードが設けられるように、それぞれバイパスダイオード３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆが含まれている。

この比較例では、ｘ方向の一方端に位置する第１の端子ボックス２３ｃと第２の端子ボックス２３ｄとを接続するため、配線材２００が設けられている。配線材２００は、第２の配線材５１〜６４と同様にして設けられるものである。配線材２００の一方端は、第１の端子ボックス２３ｃのバイパスダイオード３０ｃに接続されている。配線材２００の他方端は、第２の端子ボックス２３ｄのバイパスダイオード３０ｄに接続されている。

バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材５１と第２の配線材５２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材５７を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング８及び９と電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材５２と第２の配線材５３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材５６を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１０及び１１と電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材５３と配線材２００との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材５５を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１２及び１３と電気的に並列に接続されている。

バイパスダイオード３０ｄは、配線材２００と第２の配線材６２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材６０を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１４及び１５と電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材６２と第２の配線材６３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材５９を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１６及び１７と電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｆは、第２の配線材６３と第２の配線材６４との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｆは、第２の配線材５８を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１８及び１９と電気的に並列に接続されている。

図５に示すように、比較例の太陽電池モジュール２０１では、表面部材２と裏面部材３とで挟まれた領域に配線材２００を設けるためのスペースが必要となり、太陽電池モジュール２０１の面積が増加する。太陽電池モジュール２０１の面積を増加させないため、配線材２００を太陽電池１が設けられている領域に配置することが考えられる。この場合、配線材２００は、太陽電池１と裏面部材３との間に配置される（図２を参照）。太陽電池モジュールの製造工程においては、一般に、表面部材２の上に、表面部材２側の充填材層５ａとなるシートを載せ、その上に配線材で接続された太陽電池を載せ、その上に裏面部材３側の充填材層５ｂとなるシートを載せ、その上に裏面部材３を載せてラミネート体を作製し、このラミネート体に圧力をかけて太陽電池モジュールを製造している。この圧力をかけた際に、太陽電池１と重なる位置に配線材２００が存在していると、配線材２００が太陽電池１と接触し、太陽電池１に集中して荷重がかかる。このため、太陽電池１にセル割れが生じる場合がある。

このような太陽電池１のセル割れを防止するため、配線材２００は、太陽電池１が設けられていない領域に配置する必要がある。このため、比較例の太陽電池モジュール２０１のように、配線材２００で第１の端子ボックス２３ｃと第２の端子ボックス２３ｄとを接続しようとすると、配線材２００を設けるためのスペースが必要となり、太陽電池モジュール２０１の面積が増加する。

第２の実施形態では、外部配線２０によって第１の端子ボックス２３ｃと第２の端子ボックス２３ｄとを電気的に接続しているので、太陽電池モジュール内に新たな配線材を設けるためのスペースを作る必要がない。したがって、太陽電池モジュールの面積増加を抑制することができる。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的平面図である。本実施形態では、第１の太陽電池グループ１０１、第２の太陽電池グループ１０２及び第３の太陽電池グループ１０３を、ｘ方向に配列している。第１の太陽電池グループ１０１は、３つの第１の太陽電池ストリング８、９及び１０を有している。第２の太陽電池グループ１０２は、４つの第２の太陽電池ストリング１４、１５、１６及び１７を有している。第３の太陽電池グループ１０３は、３つの第３の太陽電池ストリング４２、４３び４４を有している。

第１の太陽電池グループ１０１は、ｘ方向に配列させた３つの第１の太陽電池ストリング８、９及び１０を、第２の配線材７１、７２及び８１で電気的に接続することにより構成されている。第２の太陽電池グループ１０２は、ｘ方向に配列させた４つの第２の太陽電池ストリング１４、１５、１６及び１７を、第２の配線材７３、７４及び７９で電気的に接続することにより構成されている。第３の太陽電池グループ１０３は、ｘ方向に配列させた３つの第３の太陽電池ストリング４２、４３及び４４を、第２の配線材７５、７６及び７７で電気的に接続することにより構成されている。

第１の太陽電池グループ１０１の第１の太陽電池ストリング１０と第２の太陽電池グループ１０２の第２の太陽電池ストリング１４との間は、第２の配線材８０によって電気的に接続されている。第２の太陽電池グループ１０２の第２の太陽電池ストリング１７と第３の太陽電池グループ１０３の第３の太陽電池ストリング４２との間は、第２の配線材７８によって電気的に接続されている。

第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７１に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング８のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材８１に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング９のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材８１に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７２に電気的に接続されている。第１の太陽電池ストリング１０のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材８０に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１４のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７３に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１４のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材８０に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７３に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１５のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７９に電気的に接続されている。

第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７４に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１６のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７９に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７４に電気的に接続されている。第２の太陽電池ストリング１７のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７８に電気的に接続されている。

第３の太陽電池ストリング４２のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７５に電気的に接続されている。第３の太陽電池ストリング４２のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７８に電気的に接続されている。第３の太陽電池ストリング４３のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７５に電気的に接続されている。第３の太陽電池ストリング４３のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７７に電気的に接続されている。第３の太陽電池ストリング４４のｙ方向の一方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７６に電気的に接続されている。第３の太陽電池ストリング４４のｙ方向の他方端は、第１の配線材４によって第２の配線材７７に電気的に接続されている。

本実施形態では、第１の太陽電池グループ１０１の裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側には、第１の端子ボックス２４が、第１の太陽電池グループ１０１と重畳する位置に設けられている。同様に、第２の太陽電池グループ１０２の裏面部材３の裏面３ａ側には、第２の端子ボックス２５が、第２の太陽電池グループ１０２と重畳する位置に設けられている。同様に、第３の太陽電池グループ１０３の裏面部材３の裏面３ａ側には、第３の端子ボックス２６が、第３の太陽電池グループ１０３と重畳する位置に設けられている。本実施形態においても、各端子ボックスは、太陽電池モジュール７の周縁部に位置する太陽電池１と重畳するように設けられている。

第１の端子ボックス２４には、バイパスダイオード３０ａ及び３０ｂが含まれている。第２の端子ボックス２５には、バイパスダイオード３０ｃ及び３０ｄが含まれている。第３の端子ボックス２６には、バイパスダイオード３０ｅが含まれている。

第１の端子ボックス２４と第２の端子ボックス２５とを接続するため、外部配線２０が設けられている。外部配線２０は、裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側に設けられている。外部配線２０の一方端は、第１の端子ボックス２４のバイパスダイオード３０ｂに接続されている。外部配線２０の他方端は、第２の端子ボックス２５のバイパスダイオード３０ｃに接続されている。

第２の端子ボックス２５と第３の端子ボックス２６とを接続するため、外部配線２０が設けられている。外部配線２０は、裏面部材３の裏面３ａ（図２を参照）側に設けられている。外部配線２０の一方端は、第２の端子ボックス２５のバイパスダイオード３０ｄに接続されている。外部配線２０の他方端は、第３の端子ボックス２６のバイパスダイオード３０ｅに接続されている。

バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材７１と第２の配線材７２との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ａは、第２の配線材８１を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング８及び９で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材７２と第２の配線材７３との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｂは、第２の配線材８０を介して直列に接続されている第１の太陽電池ストリング１０及び第２の太陽電池ストリング１４で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材７３と第２の配線材７４との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｃは、第２の配線材７９を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１５及び１６で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材７４と第２の配線材７５との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｄは、第２の配線材７８を介して直列に接続されている第２の太陽電池ストリング１７及び第３の太陽電池ストリング４２で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材７５と第２の配線材７６との間に電気的に接続されている。したがって、バイパスダイオード３０ｅは、第２の配線材７７を介して直列に接続されている第３の太陽電池ストリング４３及び４４で形成される太陽電池サブグループと電気的に並列に接続されている。

本実施形態においても、各バイパスダイオードは、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングにその他の太陽電池ストリングから逆バイアス電圧が印加されないように接続されている。

本実施形態においては、ｘ方向において第１の太陽電池グループ１０１と第２の太陽電池グループ１０２と第３の太陽電池グループ１０３に分割しているので、各バイパスダイオードと並列に接続されている太陽電池ストリングの太陽電池の数を少なくすることができる。このため、太陽電池グループの一部の太陽電池が日影に入ること等により、発電されない状態になっても、太陽電池モジュールの出力に貢献できなくなる太陽電池の数を少なくすることができ、太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することができる。

本実施形態では、外部配線２０によって、第１の端子ボックス２４と第２の端子ボックス２５の間、並びに第２の端子ボックス２５と第３の端子ボックス２６の間をそれぞれ電気的に接続しているので、表面部材２と裏面部材３とで挟まれた領域に新たな配線材を設けるためのスペースを作る必要がない。したがって、太陽電池モジュールの面積増加を抑制することができる。

上記各実施形態において、ｘ方向は、太陽電池ストリング内で太陽電池が配列されている方向であり、ｙ方向は、太陽電池モジュール内で太陽電池ストリングが配列されている方向である。

上記各実施形態では、太陽電池１の表面１ａ側を受光面側とする太陽電池モジュールを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、太陽電池１の表面１ａ側及び裏面１ｂ側の両方から受光する両面受光型の太陽電池モジュールであってもよい。この場合、各端子ボックスは、太陽電池１と重畳しない位置に設けられてもよい。例えば、太陽電池モジュールの周縁部の太陽電池よりもさらに外側の位置に設けられてもよい。

１…太陽電池
１ａ…表面
１ｂ…裏面
２…表面部材
３…裏面部材
３ａ…裏面
４…第１の配線材
５，５ａ，５ｂ…充填材層
６…フィンガー電極
７…太陽電池モジュール
８〜１３…第１の太陽電池ストリング
１４〜１９…第２の太陽電池ストリング
２０…外部配線
２１…第１の端子ボックス
２２…第２の端子ボックス
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…第１の端子ボックス
２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ…第２の端子ボックス
２４…第１の端子ボックス
２５…第２の端子ボックス
２６…第３の端子ボックス
３０ａ〜３０ｆ…バイパスダイオード
３１〜３３，３５〜４１…第２の配線材
３４…第３の配線材
４２〜４４…第３の太陽電池ストリング
５１〜６４…第２の配線材
７１〜８１…第２の配線材
１０１…第１の太陽電池グループ
１０２…第２の太陽電池グループ
１０３…第３の太陽電池グループ
２００…配線材
２０１…太陽電池モジュール

Claims (8)

1. 複数の太陽電池が配線材によって接続された第１の太陽電池グループと、
   複数の太陽電池が配線材によって接続された第２の太陽電池グループと、
   前記第１の太陽電池グループ及び前記第２の太陽電池グループの表面側に配置された表面部材と、
   前記第１の太陽電池グループ及び前記第２の太陽電池グループの裏面側に配置された裏面部材と、
   前記裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第１の端子ボックスと、
   前記裏面部材の裏面側に設けられる少なくとも１つの第２の端子ボックスと、
   前記裏面部材の裏面側に設けられ、前記第１の端子ボックスの少なくとも１つと前記第２の端子ボックスの少なくとも１つとを電気的に接続する外部配線とを備える、太陽電池モジュール。
2. 前記第１の端子ボックス及び前記第２の端子ボックスのうちの少なくともいずれか一方に、少なくとも１つのバイパスダイオードが含まれている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第１の端子ボックス及び前記第２の端子ボックスのうちの少なくともいずれか一方に、複数のバイパスダイオードが含まれている、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記配線材が、第１の配線材及び第２の配線材を含み、
   前記第１の太陽電池グループが、前記第１の配線材により接続された複数の太陽電池からなる複数の第１の太陽電池ストリングを有し、前記複数の第１の太陽電池ストリング間は前記第２の配線材により接続されており、
   前記第２の太陽電池グループが、前記第１の配線材により接続された複数の太陽電池からなる複数の第２の太陽電池ストリングを有し、前記複数の第２の太陽電池ストリング間は前記第２の配線材により接続されている、請求項２または３に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記第１の太陽電池グループ及び前記第２の太陽電池グループが、それぞれ奇数個の前記第１の太陽電池ストリング及び前記第２の太陽電池ストリングを有し、一方端に位置する前記第１の太陽電池ストリングと前記第２の太陽電池ストリングとが、第３の配線材により接続されている、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記第１の端子ボックスに含まれる少なくとも１つの前記バイパスダイオードと、前記外部配線とが直列に接続され、
   直列に接続された前記バイパスダイオードおよび前記外部配線は、直列に接続された前記第１の太陽電池ストリングおよび前記第２の太陽電池ストリングと並列に接続される、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記第１の端子ボックスが、前記第１の太陽電池グループと重畳する位置に設けられ、前記第２の端子ボックスが、前記第２の太陽電池グループと重畳する位置に設けられている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記第１の端子ボックス及び前記第２の端子ボックスが、太陽電池モジュールの周縁部に位置する前記太陽電池と重畳するように設けられている、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。

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