WO2013168612A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

　改善された光電変換効率を有する太陽電池モジュールを提供する。　太陽電池モジュール１は、角部が面取りされた矩形状の複数の太陽電池１０と、配線材２０と、保護部材１６とを備える。複数の太陽電池１０は、相互に間隔をおいてマトリクス状に配されている。配線材２０は、隣り合う太陽電池１０を電気的に接続している。保護部材１６は、太陽電池１０の受光面側に配されている。配線材２０は、反射面２０ａを有する。反射面２０ａは、複数の太陽電池１０の角部に包囲された領域に位置している。反射面２０ａは、受光面側から入射した光を保護部材１６側に反射させる。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　相互に間隔をおいてマトリクス状に配された複数の太陽電池を有する太陽電池モジュールが知られている（例えば特許文献１等）。
特開２０１２－３３５９１号公報
　太陽電池モジュールの出力特性を改善したいという要望がある。
　本発明は、改善された光電変換効率を有する太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、角部が面取りされた矩形状の複数の太陽電池と、配線材と、保護部材とを備える。複数の太陽電池は、相互に間隔をおいてマトリクス状に配されている。配線材は、隣り合う太陽電池を電気的に接続している。保護部材は、太陽電池の受光面側に配されている。配線材は、反射面を有する。反射面は、複数の太陽電池の角部に包囲された領域に位置している。反射面は、受光面側から入射した光を保護部材側に反射させる。
　本発明によれば、改善された光電変換効率を有する太陽電池モジュールを提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的裏面図である。図２において、保護部材及び充填材層の描画を省略している。 図３は、図２の線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける略図的断面図である。 図４は、図２の線ＩＶ－ＩＶにおける略図的断面図である。 図５は、変形例に係る太陽電池モジュールの略図的裏面図である。図５において、保護部材及び充填材層の描画を省略している。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　また、実施形態等において参照する各図面において、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こととする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　図１～図４に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０を備えている。複数の太陽電池１０は、ｘ軸方向と、ｘ軸方向に対して垂直なｙ軸方向とに沿って相互に間隔をおいてマトリクス状に配されている。
　太陽電池１０は、角部が面取りされた形状である矩形状、つまり略八角形とされている。このため、図２に示されるように、４つの太陽電池１０の角部の間には、太陽電池１０が設けられていない矩形状の領域が存在している。具体的には、太陽電池１０は、角部が面取りされた正方形状に設けられている。４つの太陽電池１０の角部の間には、太陽電池１０が設けられていない正方形状の領域が存在している。
　図２～図４に示されるように、太陽電池１０は、受光した際に電子や正孔などのキャリアを発生させる光電変換部１１と、少数キャリアを収集する第１の電極１２と、多数キャリアを収集する第２の電極１３とを備える。第１及び第２の電極１２，１３は、共に、光電変換部１１の裏面１１ａ上に設けられている。すなわち、太陽電池１０は、裏面接合型の太陽電池である。なお、光電変換部１１は、例えば、結晶シリコン基板などにより構成された結晶半導体基板と、結晶半導体基板の一主面の上に配されたｐ型半導体層及びｎ型半導体層とにより構成することができる。光電変換部１１は、一主面に露出するように設けられたｐ型ドーパント拡散領域及びｎ型ドーパント拡散領域を有する結晶半導体基板によって構成することもできる。
　複数の太陽電池１０は、配線材２０によって電気的に接続されている。具体的には、ｘ軸方向に沿って配列された複数の太陽電池１０が配線材２０によって接続されることにより、太陽電池ストリングが構成されている。ｙ軸方向に隣り合う太陽電池ストリングが配線材によってさらに電気的に接続されている。配線材２０は、図３に示す接着層３０によって太陽電池１０に接着されている。接着層３０は、例えば、樹脂接着剤の硬化物、導電材を含む樹脂接着剤の硬化物、半田等により構成することができる。
　図１、図３及び図４に示されるように、複数の太陽電池１０の受光面側（ｚ１側）には、第１の保護部材１６が配されている。第１の保護部材１６は、例えば、ガラス板やセラミック板により構成することができる。
　複数の太陽電池１０の裏面側（ｚ２側）には、第２の保護部材１７が配されている。第２の保護部材１７は、例えば、樹脂シート、金属層などのバリア層を有する樹脂シートなどにより構成することができる。
　第１の保護部材１６と第２の保護部材１７との間には、充填材層１５が設けられている。この充填材層１５によって複数の太陽電池１０が封止されている。充填材層１５は、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂により構成することができる。
　図２に示されるように、配線材２０は、４つの太陽電池１０の角部に包囲された領域の少なくとも一部を覆うように設けられている。配線材２０は、４つの太陽電池１０の角部に包囲された領域に位置している反射面２０ａを有する。反射面２０ａは、受光面側から入射した光を第１の保護部材１６側に反射させる。このため、４つの太陽電池１０の角部に包囲された領域に入射した光の少なくとも一部が、反射面２０ａにより反射された後に、第１の保護部材１６によって太陽電池１０側に再度反射される。従って、４つの太陽電池１０の角部に包囲された領域に入射した光の発電への寄与率を高めることができる。その結果、改善された光電変換効率を実現することができる。
　さらに、太陽電池モジュール１では、反射面２０ａは、ｘ軸方向において隣接する太陽電池１０の間にも設けられている。このため、ｘ軸方向において隣接する太陽電池１０の間に入射する光の利用効率も高めることができる。従って、より改善された光電変換効率を実現することができる。
　図３及び図４に示されるように、本実施形態では、具体的には、配線材２０は、隣り合う太陽電池１０を電気的に接続している配線材本体２１と、反射部材２３とを有する。配線材本体２１は、樹脂シート２１ａと、導電層２１ｂとを有する。導電層２１ｂは、樹脂シート２１ａの太陽電池１０側の表面の上に設けられている。この導電層２１ｂによってｘ軸方向に隣り合う太陽電池１０が電気的に接続されている。
　反射部材２３は、配線材本体２１の太陽電池１０側の表面の上に配されている。反射部材２３は、反射面２０ａを構成している。このように、反射面２０ａを構成している反射部材２３を配線材本体２１の上に配することによって、反射面２０ａの設置が容易となる。従って、太陽電池モジュール１の製造が容易となる。
　また、反射部材２３を導電層２１ｂとは別個に設ける。これにより、反射部材２３の材料の選択自由度が向上し、反射部材２３を光反射率の高い材料により構成することができる。従って、太陽電池モジュール１の出力特性をさらに改善し得る。反射部材２３は、例えば、Ａｇ、Ａｌ及びＣｕからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属により構成されていることが好ましい。
　なお、太陽電池モジュール１では、すべての配線材２０の反射面２０ａが、ｙ軸方向において当該配線材２０の一方側に位置する、複数の角部に包囲された領域（以下、「角部包囲領域」とする。）と、ｙ軸方向において当該配線材２０の他方側に位置する角部包囲領域との両方に至っている。しかし、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図５に示される太陽電池モジュール２のように、ｙ軸方向における一方側の角部包囲領域に至っており、ｙ軸方向における他方側の角部包囲領域に至っていない反射面２０ａを有する配線材２０がｙ軸方向に沿って設けられていてもよい。また、ｙ軸方向の一方側の角部包囲領域と他方側の角部包囲領域との両方に至っている反射面２０ａを有する配線材２０と、ｙ軸方向の一方側及び他方側のそれぞれの角部包囲領域に至っていない反射面２０ａを有する配線材２０とが、ｙ軸方向に沿って交互に設けられていてもよい。これらの場合、反射面２０ａの角部包囲領域に突出した突出部の先端は、面取りされた形状または丸められた形状を有することが好ましい。
　また、ｙ軸方向において隣り合う配線材２０の反射部材２３同士が一体に設けられていてもよい。すなわち、反射部材２３は、複数の太陽電池ストリングに跨がって設けられていてもよい。
　さらには、ｙ軸方向において隣り合う配線材２０同士が、配線材本体２１を含めて一体に設けられていてもよい。すなわち、配線材２０の全体が、複数の太陽電池ストリングに跨がって設けられていてもよい。
１，２…太陽電池モジュール
１０…太陽電池
１１…光電変換部
１１ａ……裏面
１２…第１の電極
１３…第２の電極
１６…第１の保護部材
１７…第２の保護部材
２０…配線材
２０ａ……反射面
２１…配線材本体
２３…反射部材

Claims (4)

  1. 　相互に間隔をおいてマトリクス状に配されており、角部が面取りされた矩形状の複数の太陽電池と、
    　隣り合う前記太陽電池を電気的に接続している配線材と、
    　前記太陽電池の受光面側に配された保護部材と、
    を備え、
    　前記配線材は、複数の前記太陽電池の角部に包囲された領域に位置しており、受光面側から入射した光を前記保護部材側に反射させる反射面を有する、太陽電池モジュール。
  2. 　前記太陽電池は、
    　光電変換部と、
    　前記光電変換部の一主面上に配された第１及び第２の電極と、
    を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記配線材は、前記隣り合う前記太陽電池を接続するとともに、前記複数の太陽電池１０の角部に包囲された領域に延びる突出部を有する、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記配線材は、
    　一の方向において隣り合う前記太陽電池を電気的に接続している配線材本体と、
    　前記配線材本体の上に設けられており、前記反射面を構成している反射部材と、
    を有し、
    　一の前記配線材と、前記一の配線材と、他の方向において隣り合う他の配線材とにおいて、前記反射部材が一体に設けられている、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
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