JPWO2020054130A1 - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
出力向上と意匠性の向上とが可能な太陽電池モジュールを提供する。太陽電池モジュール100は、複数の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリング1を複数備える太陽電池モジュールである。複数の太陽電池ストリング1は所定方向に並んでいる。隣り合う太陽電池ストリング1,1は、一方の太陽電池ストリング1の所定方向における一部と他方の太陽電池ストリング1の所定方向における一部とが、太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。
Provided is a solar cell module capable of improving output and design. The solar cell module 100 is a solar cell module including a plurality of solar cell strings 1 that electrically connect a plurality of solar cell cells by using a single ring method. The plurality of solar cell strings 1 are arranged in a predetermined direction. Adjacent solar cell strings 1 and 1 have a thickness direction in which a part of one solar cell string 1 in a predetermined direction and a part of the other solar cell string 1 in a predetermined direction intersect the main surface of the solar cell string. They are arranged so as to be separated from each other and overlap each other.
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
昨今、太陽電池セルをモジュール化する場合、導電性の接続線を用いることなく、太陽電池セルの一部同士を重ね合わせることで、直接、電気的かつ物理的に接続を行う方式が存在する。このような接続方式はシングリング方式と称され、シングリング方式で電気的に接続された複数の太陽電池セルは太陽電池ストリングと称される(例えば、特許文献1参照)。 Recently, when modularizing a solar cell, there is a method of directly electrically and physically connecting by superimposing a part of the solar cell without using a conductive connection line. Such a connection method is referred to as a single ring method, and a plurality of solar cells electrically connected by the single ring method are referred to as a solar cell string (see, for example, Patent Document 1).
太陽電池ストリングでは、太陽電池モジュールにおける限られた太陽電池セル実装面積に、より多くの太陽電池セルが実装可能になり、光電変換のための受光面積が増え、太陽電池モジュールの出力が向上する。更に、両面電極の太陽電池セルをシングリング方式を用いて接続する太陽電池ストリングでは、隣り合う太陽電池セルの一部同士を重ね合わせる重ね合わせ領域において、一方の太陽電池セルのバスバー電極が他方の太陽電池セルで覆われるため、バスバー電極による遮光ロスが低減し、太陽電池モジュールの出力が向上する。 In the solar cell string, more solar cells can be mounted in the limited solar cell mounting area in the solar cell module, the light receiving area for photoelectric conversion is increased, and the output of the solar cell module is improved. Further, in the solar cell string in which the solar cells of the double-sided electrodes are connected by the single ring method, the bus bar electrode of one solar cell is the other in the overlapping region where a part of the adjacent solar cells are overlapped with each other. Since it is covered with the solar cell, the light-shielding loss due to the bus bar electrode is reduced, and the output of the solar cell module is improved.
太陽電池モジュールは、上述した太陽電池ストリングを複数備えることがある。この場合、太陽電池ストリング間の絶縁を確保するために、太陽電池ストリング同士を離間して配置する必要がある。そのため、より多くの太陽電池ストリングの実装が困難であり、太陽電池モジュールの出力向上が困難であった。また、太陽電池ストリング間に隙間が生じるため、意匠性が低下していた。 The solar cell module may include a plurality of the above-mentioned solar cell strings. In this case, in order to secure the insulation between the solar cell strings, it is necessary to arrange the solar cell strings apart from each other. Therefore, it is difficult to mount more solar cell strings, and it is difficult to improve the output of the solar cell module. In addition, since a gap is formed between the solar cell strings, the design is deteriorated.
本発明は、出力向上と意匠性の向上とが可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a solar cell module capable of improving output and design.
本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを複数備える太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池ストリングは所定方向に並んでおり、隣り合う太陽電池ストリングは、一方の太陽電池ストリングの所定方向における一部と他方の太陽電池ストリングの所定方向における一部とが、太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。 The solar cell module according to the present invention is a solar cell module including a plurality of solar cell strings that electrically connect a plurality of solar cell cells by using a single ring method, and the plurality of solar cell strings are arranged in a predetermined direction. In the adjacent solar cell strings, a part of one solar cell string in a predetermined direction and a part of the other solar cell string in a predetermined direction are separated from each other in the thickness direction at which the main surface of the solar cell string intersects. They are arranged so that they overlap each other.
本発明によれば、太陽電池モジュールの出力が向上し、かつ意匠性が向上する。 According to the present invention, the output of the solar cell module is improved and the design is improved.
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing. In addition, for convenience, hatching, member codes, and the like may be omitted, but in such cases, other drawings shall be referred to.
[第1実施形態]
(太陽電池モジュール)
図1は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図である。図1に示すように、太陽電池モジュール100は、X方向(第1方向、所定方向)に配列された複数の長方形状の太陽電池ストリング1を備える。太陽電池ストリング1の各々は、X方向に交差するY方向(第2方向)に配列された複数の長方形状の太陽電池セル2を備える。
以下、複数の太陽電池セル2の配置方法、すなわち太陽電池ストリング1の構成について説明する。なお、複数の太陽電池ストリング1の配置方法、すなわち太陽電池モジュール100の構成については後述する。[First Embodiment]
(Solar cell module)
FIG. 1 is a view of the solar cell module according to the first embodiment as viewed from the light receiving surface side. As shown in FIG. 1, the
Hereinafter, a method of arranging the plurality of solar cell 2s, that is, a configuration of the
(太陽電池ストリング)
図2は、図1に示す太陽電池モジュール100における太陽電池ストリング1のII部分の拡大図(受光面側)であり、図3は、図2に示す太陽電池ストリング1のIII-III線断面図である。図2および図3に示すように、太陽電池ストリング1は、複数の太陽電池セル2をシングリング方式を用いて電気的に接続する。(Solar cell string)
FIG. 2 is an enlarged view (light receiving surface side) of the II portion of the
太陽電池ストリング1では、太陽電池セル2の端部の一部が重なり合うことにより、太陽電池セル2が直列に接続される。具体的には、隣り合う太陽電池セル2,2のうちの一方の太陽電池セル2のY方向の一方端側の一方主面側(例えば受光面側)の一部は、他方の太陽電池セル2のY方向における一方端側と反対の他方端側の他方主面側(例えば裏面側)の一部の下に重なる。太陽電池セル2の一方端側の受光面側の一部、および、他方端側の裏面側の一部には、X方向に延在するバスバー電極部(後述)が形成される。一方の太陽電池セル2の一方端側の受光面側のバスバー電極部は、例えば接続部材8を介して、他方の太陽電池セル2の他方端側の裏面側のバスバー電極部と電気的に接続される。
In the
このように、瓦を屋根に葺いたように、複数の太陽電池セル2が一様にある方向にそろって傾く堆積構造となることから、このようにして太陽電池セル2を電気的に接続する方式を、シングリング方式と称する。また、ひも状につながった複数の太陽電池セル2を、太陽電池ストリングと称する。
以下では、隣り合う太陽電池セル2,2が重なる領域を、重ね合わせ領域Ro2という。In this way, since the plurality of
In the following, the area where the adjacent
接続部材8としては、低融点金属またははんだを被覆した銅芯材からなるリボン線、低融点金属粒子または金属微粒子を内包した熱硬化性樹脂フィルムで形成された導電性フィルム、低融点金属微粒子とバインダーとで形成された導電性接着剤、または、はんだ粒子を含有するはんだペースト等が用いられる。また、接続部材8としては、例えば、熱硬化型の接着性樹脂材料に、導電性粒子(例えば、金属微粒子)を分散させた導電性接着ペーストに、バリア膜材料を含む接続部材ペーストが用いられてもよい。このような接続部材8の一例としては、エポキシ樹脂またはウレタンアクリレート等のオリゴマー成分を含有するAgペーストまたはCuペーストが挙げられる。
以下、太陽電池セル2について説明する。The connecting
Hereinafter, the
(太陽電池セル)
図4は、図1〜図3に示す太陽電池ストリング1における太陽電池セル2を受光面側からみた図であり、図5は、太陽電池セル2を裏面側からみた図である。図6は、図4および図5に示す太陽電池セル2のVI-VI線断面図であり、図7は、図4および図5に示す太陽電池セル2のVII-VII線断面図である。図4〜図7に示す太陽電池セル2は、長方形状の両面電極型の太陽電池セルである。太陽電池セル2は、2つの主面を有する太陽電池積層体10と、太陽電池積層体10の主面のうちの一方面側(例えば受光面側)に形成された金属電極層21と、太陽電池積層体10の主面のうちの他方面側(例えば裏面側)に形成された金属電極層31とを有する。(Solar cell)
FIG. 4 is a view of the
図8は、図6および図7に示す太陽電池セルにおける太陽電池積層体10のVIII部分の拡大断面図である。図8に示すように、太陽電池積層体10は、2つの主面を有する半導体基板(光電変換基板)110と、半導体基板110の主面のうちの一方面側(例えば受光面側)に順に積層されたパッシベーション層120、第1導電型半導体層121および透明電極層122と、半導体基板110の主面のうちの他方面側(例えば裏面側)に順に積層されたパッシベーション層130、第2導電型半導体層131および透明電極層132とを有する。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion VIII of the
<半導体基板>
半導体基板110としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばn型単結晶シリコン基板またはp型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
半導体基板110は、n型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。これは、p型単結晶シリコン基板では、光照射によってp型ドーパントであるB(ホウ素)が影響して再結合中心となるLID(Light Induced Degradation)が起こる場合があるが、n型単結晶シリコン基板ではLIDをより抑制するためである。<Semiconductor substrate>
As the
The
半導体基板110は、裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有する。これにより、半導体基板110に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
また、半導体基板110は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板110における光閉じ込め効果が向上する。The
Further, the
半導体基板110の厚さは、50μm以上250μm以下であると好ましく、60μm以上230μm以下であるとより好ましく、70μm以上210μm以下であると更に好ましい。これにより、材料コストが低減する。
なお、半導体基板110として、導電型多結晶シリコン基板、例えばn型多結晶シリコン基板またはp型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に太陽電池が製造される。The thickness of the
As the
<第1導電型半導体層および第2導電型半導体層>
第1導電型半導体層121は、半導体基板110の受光面側の略全面にパッシベーション層120を介して形成されており、第2導電型半導体層131は、半導体基板110の裏面側の略全面にパッシベーション層130を介して形成されている。<First conductive semiconductor layer and second conductive semiconductor layer>
The first
第1導電型半導体層121は、第1導電型シリコン系層、例えばp型シリコン系層で形成される。第2導電型半導体層131は、第1導電型と異なる第2導電型のシリコン系層、例えばn型シリコン系層で形成される。なお、第1導電型半導体層121がn型シリコン系層であり、第2導電型半導体層131がp型シリコン系層であってもよい。
p型シリコン系層およびn型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。p型シリコン系層のドーパント不純物としては、B(ホウ素)が好適に用いられ、n型シリコン系層のドーパント不純物としては、P(リン)が好適に用いられる。The first
The p-type silicon-based layer and the n-type silicon-based layer are formed of an amorphous silicon layer or a microcrystalline silicon layer containing amorphous silicon and crystalline silicon. B (boron) is preferably used as the dopant impurity of the p-type silicon-based layer, and P (phosphorus) is preferably used as the dopant impurity of the n-type silicon-based layer.
<パッシベーション層>
パッシベーション層120,130は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層120,130は、パッシベーション層として機能し、キャリアの再結合を抑制する。<Passivation layer>
The passivation layers 120 and 130 are formed of an intrinsic silicon-based layer. The passivation layers 120 and 130 function as passivation layers and suppress carrier recombination.
<透明電極層>
透明電極層122は、半導体基板110の受光面側の略全面に形成されており、透明電極層132は、半導体基板110の裏面側の略全面に形成されている。
透明電極層122,132は、透明導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Sn、W、Zn、Ti、Ce、Zr、Mo、Al、Ga、Ge、As、Si、またはS等が挙げられる。<Transparent electrode layer>
The
The
再び図4〜図7および図2,図3を参照して説明する。金属電極層21は、太陽電池積層体10の受光面側に形成され、金属電極層31は、太陽電池積層体10の裏面側に形成される。
金属電極層21は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部21fと、櫛歯の支持部に相当する単数または複数のバスバー電極部21bとを有する。バスバー電極部21bは、Y方向の一方端側の受光面側(一方主面側)の一部の重ね合わせ領域Ro2に沿ってX方向に延在する。フィンガー電極部21fは、バスバー電極部21bから、X方向に交差するY方向に延在する。
同様に、金属電極層31は、櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部31fと、櫛歯の支持部に相当する1または複数のバスバー電極部31bとを有する。バスバー電極部31bは、Y方向の他方端側の裏面側(他方主面側)の一部の重ね合わせ領域Ro2に沿ってX方向に延在する。フィンガー電極部31fは、バスバー電極部31bから、X方向に交差するY方向に延在する。なお、金属電極層31は、櫛型に限定されるものではなく、例えば、太陽電池セル2の裏面側の略全体に矩形状に形成されてもよい。It will be described again with reference to FIGS. 4 to 7 and FIGS. 2 and 3. The
The
Similarly, the
図7に示すように裏面側のフィンガー電極部31fは、受光面側の重ね合わせ領域Ro2に対応する位置に存在せず、受光面側のフィンガー電極部21fよりも若干短くなっている。これは、受光面側の重ね合わせ領域Ro2は遮光部となるため光の入射量が極めて少なく、発生する電流も小さいため直列抵抗による電圧降下ロスが無視できるためである。
一方、裏面側の重ね合わせ領域Ro2に対応する位置には、受光面側のフィンガー電極部21fが配置されている。これは、裏面側の重ね合わせ領域Ro2に対応する受光面側では、光の入射量および電流の発生量が共に大きく、抵抗を低く抑える必要があるためである。As shown in FIG. 7, the
On the other hand, the
金属電極層21,31は、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Cu、Ag、Alおよびこれらの合金が用いられる。 The metal electrode layers 21 and 31 are made of a metal material. As the metal material, for example, Cu, Ag, Al and alloys thereof are used.
(太陽電池モジュール:複数の太陽電池ストリングの配置方法)
図9は、図1に示す太陽電池モジュール100のIX-IX線断面図である。図1および図9に示すように、太陽電池モジュール100では、上述した複数の太陽電池ストリング1がX方向に配列されている。
太陽電池ストリング1は、受光側(第1)保護部材3と裏側(第2)保護部材4とによって挟み込まれている。受光側保護部材3と裏側保護部材4との間には、液体状または固体状の封止材(絶縁部材)5が充填されており、これにより、太陽電池ストリング1は封止される。(Solar cell module: How to arrange multiple solar cell strings)
FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of the
The
封止材5は、太陽電池ストリング1を封止して保護するもので、太陽電池ストリング1の受光側の面と受光側保護部材3との間、太陽電池ストリング1の裏側の面と裏側保護部材4との間、および、太陽電池ストリング1,1の間に介在する。
封止材5の形状としては、特に限定されるものではなく、例えばシート状が挙げられる。シート状であれば、面状の太陽電池ストリング1の表面および裏面を被覆しやすいためである。
封止材5の材料としては、特に限定されるものではないが、光を透過する特性(透光性)を有する絶縁性材料であると好ましい。また、封止材5の材料は、太陽電池セル2と受光側保護部材3と裏側保護部材4とを接着させる接着性を有すると好ましい。
このような材料としては、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン/α−オレフィン共重合体、エチレン/酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート(EVAT)、ポリビニルブチラート(PVB)、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。The sealing
The shape of the sealing
The material of the sealing
Examples of such materials include ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / vinyl acetate / triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyral (PVB), and acrylic. Examples thereof include a translucent resin such as a resin, a urethane resin, or a silicone resin.
受光側保護部材3は、封止材5を介して、太陽電池ストリング1の受光面を覆って、その太陽電池ストリング1を保護する。
受光側保護部材3の形状としては、特に限定されるものではないが、面状の受光面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
受光側保護部材3の材料としては、特に限定されるものではないが、封止材5同様に、透光性を有しつつも紫外光に耐性の有る材料が好ましく、例えば、ガラス、または、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂が挙げられる。また、受光側保護部材3の表面は、凹凸状に加工されていても構わないし、反射防止コーティング層で被覆されていても構わない。これらのようになっていると、受光側保護部材3は、受けた光を反射させ難くして、より多くの光を太陽電池ストリング1に導けるためである。The light receiving side protective member 3 covers the light receiving surface of the
The shape of the light receiving side protective member 3 is not particularly limited, but a plate shape or a sheet shape is preferable from the viewpoint of indirectly covering the planar light receiving surface.
The material of the light receiving side protective member 3 is not particularly limited, but like the sealing
裏側保護部材4は、封止材5を介して、太陽電池ストリング1の裏面を覆って、その太陽電池ストリング1を保護する。
裏側保護部材4の形状としては、特に限定されるものではないが、受光側保護部材3同様に、面状の裏面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
裏側保護部材4の材料としては、特に限定されるものではないが、水等の浸入を防止する(遮水性の高い)材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、若しくは含シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。The back side
The shape of the back side
The material of the back side
太陽電池モジュール100において、隣り合う太陽電池ストリング1,1は、一方の太陽電池ストリング1のX方向における一部と他方の太陽電池ストリング1のX方向における一部とが、太陽電池ストリング1の主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。具体的には、一方の太陽電池ストリング1におけるY方向(複数の太陽電池セル2の配列方向)に沿う長手縁部と、他方の太陽電池ストリング1におけるY方向(複数の太陽電池セル2の配列方向)に沿う長手縁部とが、厚さ方向に離間して重なり合っている。
隣り合う太陽電池ストリング1,1が重なる領域を、重ね合わせ領域Ro1という。In the
The area where the adjacent
一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間には、封止材(絶縁部材)5が配置される。
なお、本実施形態では、一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間に配置される絶縁部材(例えば、後述する図10における5b相当)として、太陽電池ストリング1の受光側の面と受光側保護部材3との間に配置される封止材(例えば、後述する図10における5a相当)および太陽電池ストリング1の裏側の面と裏側保護部材4との間に配置される封止材(例えば、後述する図10における5c相当)と同等の封止材を挙げた。しかし、一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間に配置される絶縁部材は、これに限定されず、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、含シリコーン樹脂等の樹脂フィルム、もしくはそれらを基材としたテープ状またはシート状の絶縁テープまたは絶縁シートが挙げられる。A sealing material (insulating member) 5 is arranged between a part of one
In the present embodiment, the solar cell is used as an insulating member (for example, equivalent to 5b in FIG. 10 described later) arranged between a part of one
X方向における一方端側(例えば、図1および図9では左側)から奇数番目の太陽電池ストリング1の受光面と受光側保護部材3との間に介在する封止材5の厚さDoと、偶数番目の太陽電池ストリング1の受光面と受光側保護部材3との間に介在する封止材5の厚さDeとは異なる。具体的には、奇数番目の太陽電池ストリング1の受光面と受光側保護部材3との間に介在する封止材5の厚さDoは、偶数番目の太陽電池ストリング1の受光面と受光側保護部材3との間に介在する封止材5の厚さDeよりも薄い。
The thickness Do of the sealing
これにより、複数の太陽電池ストリング1は、X方向における奇数番目の太陽電池ストリング1と偶数番目の太陽電池ストリング1とが、太陽電池ストリング1の厚さ方向において高低差を有するように、配置される。具体的には、奇数番目の太陽電池ストリング1は、偶数番目の太陽電池ストリング1よりも厚さ方向において高い位置に配置される。
As a result, the plurality of
図10は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。図10に示すように、例えば、受光側保護部材3上の全面にシート状の封止材5aを配置し、その後、奇数番目の太陽電池ストリング1を配置する。その後、封止材5aおよび奇数番目の太陽電池ストリング1上の全面にシート状の封止材5bを配置し、その後、偶数番目の太陽電池ストリング1を配置する。その後、封止材5bおよび偶数番目の太陽電池ストリング1上の全面にシート状の封止材5cを配置し、その後、裏側保護部材4を配置する。これにより、図9に示す太陽電池モジュール100を作製する。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell module according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, for example, a sheet-shaped
以上説明したように、第1実施形態の太陽電池モジュール100によれば、複数の太陽電池セル2をシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリング1を複数備え、複数の太陽電池ストリング1はX方向に並んでおり、隣り合う太陽電池ストリング1,1は、一方の太陽電池ストリング1のX方向における一部と他方の太陽電池ストリング1のX方向における一部とが、太陽電池ストリング1の厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。これにより、太陽電池モジュール100における限られた太陽電池ストリング実装面積に、太陽電池ストリング間の絶縁を確保しつつ、より多くの太陽電池ストリングが実装される。そのため、光電変換のための受光面積が増え、太陽電池モジュールの出力が向上する。
As described above, according to the
例えば、太陽電池ストリング1を5個並置させた場合に対して、図1に示す第1実施形態のように、太陽電池ストリング1を1個増やして6個配置することができれば、太陽電池モジュールの出力が約15%向上する。
For example, if five
なお、太陽電池ストリングの配置数が同じ太陽電池モジュールを比較した場合に、太陽電池モジュールの出力を向上させようとするならば、太陽電池ストリングが重ならない方がよい。この場合、製造誤差に起因して、太陽電池ストリング間に隙間が生じ、意匠性が低下してしまう可能性がある。
本実施形態によれば、太陽電池ストリング1の一部が重なり合っているので、製造誤差に起因して太陽電池ストリング1間に隙間が生じることがなく、太陽電池モジュール100の意匠性が向上する。When comparing solar cell modules having the same number of arranged solar cell strings, if the output of the solar cell modules is to be improved, it is better that the solar cell strings do not overlap. In this case, due to the manufacturing error, a gap may be formed between the solar cell strings, and the design may be deteriorated.
According to the present embodiment, since a part of the
また、第1実施形態の太陽電池モジュール100によれば、隣り合う太陽電池ストリング1,1における一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間に封止材(絶縁部材)5または絶縁部材が配置されている。これにより、隣り合う太陽電池ストリング1,1間の絶縁の確保が容易となる。
Further, according to the
ここで、奇数番目の太陽電池ストリング1と偶数番目の太陽電池ストリング1とに高低差をつけて重ね合わせると、奇数番目の太陽電池ストリング1の発電領域の大きさと偶数番目の太陽電池ストリング1の発電領域の大きさとが異なり、奇数番目の太陽電池ストリング1の出力電流と偶数番目の太陽電池ストリング1の出力電流とが異なってしまう。
Here, when the odd-numbered
この点に関し、第1実施形態の太陽電池モジュール100では、図11に示すように、複数の太陽電池ストリング1において、隣り合う奇数番目の太陽電池ストリング1と偶数番目の太陽電池ストリング1とが対をなすように、複数対の太陽電池ストリング1を構成する。そして、複数対の太陽電池ストリング1のうちの一対の太陽電池ストリング1を、電気的に並列接続する。これにより、太陽電池モジュール100全体の出力電流が均一化される。
In this regard, in the
[第2実施形態]
第1実施形態では、奇数番目の太陽電池ストリング1と偶数番目の太陽電池ストリング1とに高低差をつけることにより、複数の太陽電池ストリング1を重ね合わせる形態を例示した。
第2実施形態では、複数の太陽電池ストリング1をシングリング方式を用いて重ね合わせる形態について説明する。[Second Embodiment]
In the first embodiment, a mode in which a plurality of
In the second embodiment, a mode in which a plurality of
図12は、第2実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図であり、図13は、図12に示す太陽電池モジュールのXIII-XIII線断面図である。図12および図13に示す第2実施形態の太陽電池モジュール100は、上述した図1および図9に示す第1実施形態の太陽電池モジュール100と比較して、複数の太陽電池ストリング1の配置構成が異なる。具体的には、第2実施形態の太陽電池モジュール100は、複数の太陽電池ストリング1をシングリング方式を用いて重ね合わせて、X方向に配列する。
FIG. 12 is a view of the solar cell module according to the second embodiment as viewed from the light receiving surface side, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of the solar cell module shown in FIG. The
太陽電池モジュール100では、太陽電池ストリング1の端部の一部が太陽電池ストリング1の厚さ方向において離間して重なり合うように、太陽電池ストリング1がX方向に配列される。具体的には、隣り合う太陽電池ストリング1,1のうちの一方の太陽電池ストリング1のX方向における一方端側の受光面側(一方主面側)の一部は、他方の太陽電池ストリング1のX方向における一方端側と反対の他方端側の裏面側(一方主面側と反対の他方主面側)の一部の下に離間して重なる。
In the
これにより、第2実施形態の太陽電池モジュール100でも、隣り合う太陽電池ストリング1,1は、一方の太陽電池ストリング1のX方向における一部と他方の太陽電池ストリング1のX方向における一部とが、太陽電池ストリング1の主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置される。具体的には、一方の太陽電池ストリング1におけるY方向(複数の太陽電池セル2の配列方向)に沿う長手縁部と、他方の太陽電池ストリング1におけるY方向(複数の太陽電池セル2の配列方向)に沿う長手縁部とが、厚さ方向に離間して重なり合う。
隣り合う太陽電池ストリング1,1が重なる領域を、重ね合わせ領域Ro1という。As a result, even in the
The area where the adjacent
一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間には、封止材(絶縁部材)5が配置される。
なお、本実施形態では、一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間に配置される絶縁部材(例えば、後述する図14における5b相当)として、太陽電池ストリング1の受光側の面と受光側保護部材3との間に配置される封止材(例えば、後述する図14における5a相当)および太陽電池ストリング1の裏側の面と裏側保護部材4との間に配置される封止材(例えば、後述する図14における5c相当)と同等の封止材を挙げた。しかし、一方の太陽電池ストリング1の一部と他方の太陽電池ストリング1の一部との間に配置される絶縁部材は、これに限定されず、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン(PE)、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、含シリコーン樹脂等の樹脂フィルム、もしくはそれらを基材としたテープ状またはシート状の絶縁テープまたは絶縁シートが挙げられる。A sealing material (insulating member) 5 is arranged between a part of one
In the present embodiment, the solar cell is used as an insulating member (for example, equivalent to 5b in FIG. 14 described later) arranged between a part of one
図14は、第2実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。図14に示すように、例えば、受光側保護部材3上の全面にシート状の封止材5aを配置し、その後、太陽電池ストリング1をシングリング方式を用いて重ね合わせて配置する。その際、太陽電池ストリング1間にシート状の封止材5bを配置する。例えば、X方向に隣り合う太陽電池ストリング1の上に重なる太陽電池ストリング1の裏面側に封止材5bを配置する。その後、封止材5a、封止材5bおよび太陽電池ストリング1上の全面にシート状の封止材5cを配置し、その後、裏側保護部材4を配置する。これにより、図13に示す太陽電池モジュール100を作製する。
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell module according to a second embodiment. As shown in FIG. 14, for example, a sheet-shaped
以上説明したように、第2実施形態の太陽電池モジュール100でも、第1実施形態の太陽電池モジュール100と同様の利点を得ることができる。
As described above, the
第2実施形態の太陽電池モジュール100では、太陽電池ストリング1をシングリング方式を用いて重ね合わせる。この場合、X方向における奇数番目の太陽電池ストリング1の発電領域の大きさと偶数番目の太陽電池ストリング1の発電領域の大きさとが同一であり、奇数番目の太陽電池ストリング1の出力電流と偶数番目の太陽電池ストリング1の出力電流とが同一となる。これにより、第1実施形態と比較して、太陽電池ストリング1の電気的な接続の自由度が高い。
In the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、両面電極型の太陽電池セル2を含む太陽電池ストリング1を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、裏面電極型(バックコンタクト型)の太陽電池セルを含む太陽電池ストリングを重ね合わせる場合にも適用可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, a mode in which a
また、上述した実施形態では、図8に示すようにヘテロ接合型の太陽電池セル2を含む太陽電池ストリング1を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、ホモ接合型の太陽電池セル等の種々の太陽電池セルを含む太陽電池ストリングを重ね合わせる場合にも適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, a mode in which the
また、上述した実施形態では、太陽電池ストリング1の長手縁部を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、太陽電池ストリングの短手縁部を重ね合わせる場合にも適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the embodiment in which the longitudinal edges of the
1 太陽電池ストリング
2 太陽電池セル
3 受光側保護部材(第1保護部材)
4 裏側保護部材(第2保護部材)
5,5a,5b,5c 封止材(絶縁部材)
8 接続部材
10 太陽電池積層体
21,31 金属電極層
21f、31f フィンガー電極部
21b,31b バスバー電極部
100 太陽電池モジュール
110 半導体基板
120,130 パッシベーション層
121 第1導電型半導体層
131 第2導電型半導体層
122,132 透明電極層
Ro1,Ro2 重ね合わせ領域1
4 Back side protective member (second protective member)
5,5a, 5b, 5c Encapsulant (insulating member)
8
Claims (8)
複数の前記太陽電池ストリングは、所定方向に並んでおり、
隣り合う前記太陽電池ストリングは、一方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部と他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部とが、前記太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている、
太陽電池モジュール。A solar cell module including a plurality of solar cell strings for electrically connecting a plurality of solar cell cells using a single ring method.
The plurality of solar cell strings are arranged in a predetermined direction, and the solar cell strings are arranged in a predetermined direction.
Adjacent solar cell strings have a thickness in which a part of one solar cell string in the predetermined direction and a part of the other solar cell string in the predetermined direction intersect the main surface of the solar cell string. Arranged so that they are separated from each other in the direction and overlap each other,
Solar cell module.
前記他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部は、前記他方の前記太陽電池ストリングにおける、前記複数の太陽電池セルの配列方向に沿う長手縁部である、
請求項1に記載の太陽電池モジュール。A part of the one solar cell string in the predetermined direction is a longitudinal edge portion of the one solar cell string along the arrangement direction of the plurality of solar cells.
A portion of the other solar cell string in the predetermined direction is a longitudinal edge of the other solar cell string along the arrangement direction of the plurality of solar cells.
The solar cell module according to claim 1.
複数の前記太陽電池ストリングの前記一方主面側と反対の他方主面側を保護する第2保護部材と、
を更に備え、
前記封止材は、前記第1保護部材と前記第2保護部材とによって挟み込まれており、
前記奇数番目の前記太陽電池ストリングの前記一方主面と前記第1保護部材との間に介在する前記封止材の厚さと、前記偶数番目の前記太陽電池ストリングの前記一方主面と前記第1保護部材との間に介在する前記封止材の厚さとは異なる、
請求項5に記載の太陽電池モジュール。A first protective member that protects one main surface side of the plurality of solar cell strings,
A second protective member that protects the other main surface side of the plurality of solar cell strings opposite to the one main surface side,
Further prepare
The sealing material is sandwiched between the first protective member and the second protective member.
The thickness of the sealing material interposed between the one main surface of the odd-numbered solar cell string and the first protective member, and the one main surface of the even-numbered solar cell string and the first protective member. It is different from the thickness of the sealing material interposed between the protective member.
The solar cell module according to claim 5.
前記複数対の太陽電池ストリングのうちの一対の太陽電池ストリングは、電気的に並列接続される、
請求項5または6に記載の太陽電池モジュール。The plurality of solar cell strings include a plurality of pairs of solar cell strings such that the adjacent odd-numbered solar cell strings and the even-numbered solar cell strings are paired.
A pair of solar cell strings out of the plurality of pairs of solar cell strings are electrically connected in parallel.
The solar cell module according to claim 5 or 6.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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