WO2016031235A1 - 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDF

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長谷川　勲
佳居 実沢
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present disclosure relates to a solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module.
  • a solar cell module in which a string group of solar cells is arranged on a base material having a three-dimensional curvature (hereinafter referred to as “curved base material”) is known (for example, see Patent Document 1).
  • curved base material a base material having a three-dimensional curvature
  • Patent Document 1 a three-dimensionally curved solar cell module is manufactured by manufacturing a string group on a flat surface from the viewpoint of productivity and the like, and then arranging the string group on a curved base material. It is preferable to manufacture.
  • the space between the strings is partially narrowed, and the solar cells may come into contact with each other to cause a short circuit or a cell crack.
  • the string group arrange
  • a solar cell module that is one embodiment of the present disclosure includes a base material that is curved in a vertical direction and a horizontal direction, a plurality of solar cells that are arranged on the base material, and adjacent solar cells that are connected in the vertical direction. And a first wiring member that forms a plurality of strings in which a plurality of solar cells are arranged in a row, and a first wiring member that extends in the vertical direction from the top of the solar cells located at the ends of the strings.
  • a second wiring member that forms a string group by horizontally connecting strings that are at least partially adjacent to each other, and at least a portion of the second wiring member and a string row to which the wiring member is connected
  • interval with the photovoltaic cell located in this edge is narrower on the lateral end side than on the lateral central part side of the string group.
  • adjacent solar cells are connected in the vertical direction by the first wiring member, and a plurality of strings in which a plurality of solar cells are arranged in a line is formed.
  • the second wiring member is connected to the first wiring member extending in the vertical direction from the top of the solar cell located at the end of the string row, and at least a part of the second wiring member is used to connect the adjacent strings horizontally.
  • Forming the string group by connecting in a direction, and disposing the string group on a base material that is curved in the vertical direction and the horizontal direction, and forming at least a part of the second group when forming the string group.
  • the distance between the wiring member and the solar cell located at the end of the string row to which the wiring member is connected is smaller on the lateral end side than on the lateral center side of the string group. 2 wiring materials first To connect to the wire.
  • a favorable arrangement state of solar cells can be obtained without causing a short circuit due to contact between solar cells, cell cracking, or the like. Further, the load on the wiring material can be reduced and the reliability can be improved.
  • vertical direction and “horizontal direction” are used as terms indicating directions.
  • the vertical direction is a direction in which solar cells constituting the string are arranged.
  • the horizontal direction is a direction orthogonal to the vertical direction, and is a direction in which the strings constituting the string group are arranged.
  • the description “providing the second member on the first member” does not intend only when the first and second members are provided in direct contact unless specifically limited. That is, this description includes a case where another member exists between the first and second members.
  • a surface on which sunlight mainly enters is referred to as a “light receiving surface”, and a surface opposite to the light receiving surface is referred to as a “back surface”.
  • the terms light receiving surface and back surface are also used for components such as solar cells.
  • FIGS. 1 and 2 are a perspective view and a plan view, respectively, of the solar cell module 10 viewed from the light receiving surface side.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of a longitudinal section of the solar cell module 10.
  • the solar cell module 10 includes a plurality of solar cells 11, a first protection member 12 provided on the light receiving surface side of the solar cells 11, and the back surface side of the solar cells 11. And a second protective member 13 provided on the head.
  • the plurality of solar cells 11 are sandwiched between the first protective member 12 and the second protective member 13 and sealed with a filler 14 (see FIG. 3) filled between the protective members.
  • the solar cell module 10 includes a base material that is curved in the vertical direction and the horizontal direction, and has a three-dimensionally curved shape.
  • the first protective member 12 is a base material having a three-dimensional curvature that is curved in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the second protection member 13, the filler 14, and the string group 30 are arranged on the first protection member 12, and the solar cell module 10 curved three-dimensionally. Is obtained.
  • the solar cell module 10 connects the adjacent solar cells 11 in the vertical direction, and forms a plurality of strings 20 (see FIGS. 1 and 2) in which the plurality of solar cells 11 are arranged in a row. 21 is provided.
  • the first wiring member 21 bends in the thickness direction of the module between adjacent solar cells 11, and forms an electrode on the light receiving surface side of one solar cell 11 and an electrode on the back surface side of the other solar cell 11. Each is attached using an adhesive or the like (see FIG. 3).
  • the solar cell module 10 includes a second wiring member 31 (see FIGS. 1 and 2) connected to a first wiring member 21 extending in the vertical direction from the top of the solar cells 11 positioned at the end of the string 20. . At least some of the second wiring members 31 form a string group 30 by connecting adjacent strings 20 in the horizontal direction. That is, the string group 30 includes a plurality of strings 20 and a plurality of second wiring members 31. In the present embodiment, six strings 20 of strings 20 (strings 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, and 20f in order from the left in FIG. 2) are arranged in the horizontal direction to form the string group 30.
  • the solar cell module 10 preferably includes a terminal portion 15 (see FIGS. 1 and 2) to which at least a part of the second wiring member 31 is connected.
  • the terminal portion 15 is provided on the back side of the second protective member 13, and the four second wiring members 31 disposed on one end side in the vertical direction of the solar cell module 10 are connected to the terminal portion 15. ing.
  • the four second wiring members 31 two connect adjacent strings 20, and the remaining two connect one row of strings 20 and the terminal portion 15. It is preferable that a power cable connected to an external device is connected to the terminal portion 15 and a bypass diode for stabilizing the output is provided.
  • the solar battery cell 11 includes a photoelectric conversion unit that generates carriers by receiving sunlight.
  • the photoelectric conversion unit includes, for example, a light receiving surface electrode formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion unit and a back electrode formed on the back surface (both not shown) as electrodes for collecting the generated carriers.
  • a wiring material 21 is connected to each electrode.
  • the structure of the photovoltaic cell 11 is not limited to this, For example, the structure in which the electrode was formed only on the back surface of a photoelectric conversion part may be sufficient.
  • the back electrode is preferably formed in a larger area than the light receiving surface electrode, and the surface having the larger electrode area (or the surface on which the electrode is formed) can be said to be the back surface of the solar battery cell 11.
  • the photoelectric conversion unit includes, for example, a semiconductor substrate such as crystalline silicon (c-Si), gallium arsenide (GaAs), and indium phosphide (InP), an amorphous semiconductor layer formed on the semiconductor substrate, and an amorphous semiconductor A transparent conductive layer formed on the layer.
  • a semiconductor substrate such as crystalline silicon (c-Si), gallium arsenide (GaAs), and indium phosphide (InP)
  • an amorphous semiconductor layer formed on the semiconductor substrate and an amorphous semiconductor A transparent conductive layer formed on the layer.
  • an i-type amorphous silicon layer, a p-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive layer are sequentially formed on one surface of an n-type single crystal silicon substrate, and an i-type non-crystalline layer is formed on the other surface.
  • Examples include a structure in which a crystalline silicon layer, an n-type amorphous silicon layer, and a transparent conductive
  • first protection member 12 and the second protection member 13 for example, a glass substrate, a resin substrate, a resin film, or the like can be used.
  • a member having translucency is applied to the first protective member 12, and it is preferable to use a glass substrate from the viewpoint of fire resistance, durability, and the like.
  • the thickness of the glass substrate is, for example, about 2 to 6 mm.
  • the second protective member 13 may be a transparent member or an opaque member.
  • a resin film is used for the second protection member 13.
  • the thickness of the resin film is, for example, about 50 to 300 ⁇ m.
  • the first protective member 12 is used as a base material curved in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the first protective member 12 is not particularly limited as long as it has a curved surface that is curved in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the first protective member 12 has a curved surface having a three-dimensional curvature, such as a shape obtained by cutting a part of a spherical surface.
  • the curvature of the first protective member 12 is not particularly limited, and may be constant throughout the first protective member 12 or may be different in some regions. In the following description, it is assumed that the curvature of the first protective member 12 is substantially constant.
  • the first protective member 12 is a transparent glass substrate having a substantially constant curvature, for example, three-dimensionally curved, and has a substantially rectangular shape in plan view.
  • substantially ** is intended to include what is recognized as being substantially constant as well as being completely constant when described by taking substantially constant as an example.
  • the filler 14 fills the gap between the solar battery cell 11 and each protection member and serves to seal the solar battery cell 11. It is preferable that the filler 14 is mainly composed of a resin that can be applied to a laminating process described later. Examples of the resin include ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and polyvinyl butyral (PVB).
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • PVB polyvinyl butyral
  • the filler 14 may contain various additives such as an antioxidant, a flame retardant, and an ultraviolet absorber, and the filler 14 disposed on the back side of the solar battery cell 11 includes titanium oxide or the like. A pigment may be included.
  • FIG. it is narrower on the lateral end side than on the lateral central portion side of the string group 30.
  • the string group 30 includes, for example, a long wiring member 31L longer than the horizontal length of two rows of the strings 20 among the second wiring members 31 connected to the terminal portion 15.
  • the strings 20a and 20f located at both ends of the string group 30 are connected to the terminal portion 15 by long wiring members 31La and 31Lb, respectively.
  • the adjacent strings 20b and 20c and the strings 20d and 20e are connected by the second wiring members 31a and 31b, respectively, and one end of the wiring member is connected to the terminal portion 15.
  • column of the string 20a to which the said wiring material is connected is a horizontal direction edge part side rather than the horizontal direction center part side of the string group 30. It is narrowed by.
  • the distance between the long wiring member 31Lb and the solar cells 11 positioned at the ends of the strings 20f to which the wiring member is connected is also narrower on the lateral end side than the lateral center side of the string group 30. It has become. In other words, the distance between the long wiring members 31La and 31Lb and the solar battery cells 11 of each string to which the wiring members are connected is more than the lateral center portion of the first protective member 12 that is a curved base material.
  • each second wiring member 31 is symmetrical with respect to the central portion in the horizontal direction of the string group 30, the following description will be given taking the string 20a and the long wiring member 31La as an example.
  • the plurality of first wiring members 21 extend in the vertical direction from the top of the solar cells 11 located at the end of the row and are connected to the long wiring member 31La.
  • the string 20a (the same applies to the other strings 20 in this embodiment), for example, two adjacent solar cells 11 are connected by three first wiring members 21 arranged in the horizontal direction.
  • the length of each first wiring member 21, at least the length extending in the vertical direction from the top of the solar cells 11 located at the end of the string 20 a (extension length), is the width of the string group 30. It is preferable that the length becomes shorter as approaching the direction end.
  • the extension length of the three first wiring members 21 of the string 20a is the first wiring member 21a ⁇ 21b ⁇ 21c. is there.
  • the long wiring member 31La is connected to the tip of each first wiring member.
  • interval of the elongate wiring material 31La and the photovoltaic cell 11 of the string 20a becomes narrow at the horizontal direction edge part side rather than the horizontal direction center part side of the string group 30.
  • the long wiring member 31La is preferably curved along the curved surface of the first protective member 12.
  • the long wiring member 31La is curved so that the curvature along the curved surface of the first protective member 12 is along a virtual curve ⁇ having a constant curvature.
  • the distortion of the long wiring material 31La is reduced, and the load applied to the wiring material is reduced.
  • the long wiring member 31La is curved along the virtual curve ⁇ , a part of the string 20 (for example, the string 20a) is easily moved to the inside of the string group 30.
  • the said movement is suppressed by adjustment of the space
  • the distance between the second wiring member 31a and each of the solar cells 11 of the strings 20b and 20c is substantially the same.
  • interval of the 2nd wiring material 31b and each photovoltaic cell 11 of the strings 20d and 20e is substantially the same.
  • the extension lengths of the first wiring members 21 in these strings are also substantially the same. Note that the distance between the second wiring members 31a and 31b and the solar cells 11 of each string to which the wiring member is connected is made narrower on the lateral end side than on the lateral center side of the string group 30. Also good. Further, the extension length of the first wiring member 21 is made substantially the same, and the connection position with the second wiring member 31 is changed to adjust the distance between the second wiring member 31 and the solar cell 11 of the string 20. It is also possible to do.
  • the solar cell module 10 having the above-described configuration can be manufactured by laminating the string group 30 using a resin sheet constituting the first protective member 12, the second protective member 13, and the filler 14.
  • the first protective member 12, the first resin sheet constituting the filler 14, the string group 30, the second resin sheet constituting the filler 14, and the second protective member 13 are sequentially laminated on the heater. Is done.
  • the string group 30 is arranged on the first protective member 12 after being manufactured on a plane as described later from the viewpoint of productivity and the like.
  • This laminated body is heated to a temperature at which the resin sheet constituting the filler 14 is softened in a vacuum state, for example.
  • the solar cell module 10 is obtained by laminating each member by continuing heating while pressing each component member on the heater side under atmospheric pressure.
  • FIG. 4 shows a group of strings 30 (before being placed on a substrate) manufactured on a plane.
  • the string group 30 includes a first wiring member 21 that connects a plurality of solar cells 11 in a vertical direction to form a string 20 on a plane, and the first wiring member 21 of each string. It is manufactured by connecting the second wiring member 31.
  • the second wiring members 31a and 31b have an L shape, and most of the second wiring members 31a and 31b extend in the lateral direction, and the first wiring members 21 of the strings 20b and 20c and the strings 20d and 20e are respectively Each is connected to the wiring member 21.
  • the long wiring members 31La and 31Lb also have an L-shape, but are not extended straight in the horizontal direction like the second wiring materials 31a and 31b, and the strings approach the horizontal central portion of the string group 30. It is inclined in the vertical direction so as to be away from 20.
  • the string group 30 having such a shape on the first protective member 12 and laminating with each of the above constituent members, the long wiring member 31La is bent along the curved surface of the first protective member 12, The solar cell module 10 having the configuration is obtained.
  • an example of the manufacturing method of the solar cell module 10 includes the following procedure.
  • Adjacent solar battery cells 11 are connected in the vertical direction by the first wiring member 21 to form a plurality of strings 20 in which a plurality of solar battery cells 11 are arranged in a line.
  • the second wiring member 31 is connected to the first wiring member 21 extending in the vertical direction from the top of the solar cells 11 positioned at the end of the string 20, and is adjacent by at least a part of the second wiring member 31.
  • a string group 30 is formed by connecting the matching strings 20 in the horizontal direction.
  • the string group 30 is disposed on the first protective member 12 that is a base material that is curved in the vertical direction and the horizontal direction.
  • the distance between at least a part of the second wiring members 31 and the solar cells 11 located at the ends of the columns of the strings 20 to which the wiring members are connected is set in the string group 30. It is narrower on the side in the lateral direction than on the side in the lateral direction. That is, the second wiring member 31 is connected to the first wiring member 21 so that the interval is narrower on the side in the horizontal direction than on the side in the horizontal direction of the string group 30.
  • the long wiring member 31La and the solar cell 11 of the string 20a are arranged so that the distance between the string group 30 is narrower on the lateral end side than on the lateral center side.
  • the wiring member is connected to the first wiring member 21 (the same applies to the case of the long wiring member 31Lb).
  • a plurality of first wiring members 21 are extended from above the solar cells 11 positioned at the end of the row of strings 20 a, and the length of each first wiring member is set at the lateral end of the string group 30. The closer the length is, the shorter the wiring material 31La is connected to the tip of each first wiring material.
  • the distortion of each wiring material is small, and the load applied to the wiring material is reduced.
  • the solar cell module 10 even when the second wiring member 31 is curved so as to follow the curved surface of the first protective member 12, the spacing between the strings 20 is easily maintained constant. Thereby, the favorable arrangement
  • the solar cell module 50 which is 2nd Embodiment is demonstrated in detail, referring FIG.5 and FIG.6.
  • the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the strings 20 constituting the string group 51 are in seven rows, and the second wiring member 52 is not symmetrical with respect to the central portion in the horizontal direction of the string group 51.
  • the distance between the long wiring members 52La and 52Lb and the solar cells 11 located at the ends of the columns of the strings 20 to which the wiring members are connected is a terminal in the lateral direction of the string group 51. It is narrower on the side farther from the terminal part 15 than on the side closer to the part 15.
  • the solar cell module 50 is different from the long wiring members 31La and 31Lb of the solar cell module 10 in that the long wiring members 52La and 52Lb both connect the adjacent strings 20 to each other.
  • the extension length of the six first wiring members 21 connected to the long wiring member 52La (the same applies to the long wiring member 52Lb) is closer to the terminal portion 15 than the side closer to the terminal portion 15 of the string group 51. Shorten on the far side. That is, the extension lengths of the six first wiring members 21 are the first wiring members 21a ⁇ 21b ⁇ 21c ⁇ 21d ⁇ 21e ⁇ 21f.
  • the string group 51 is first manufactured on a plane. Also in this case, a plurality of first wiring members 21 are extended from above the solar cells 11 located at the ends of the strings 20, and the length of each first wiring member approaches the lateral end of the string group 51. Keep it short. Then, the long wiring members 52La and 52Lb are respectively connected to the distal ends of the first wiring members. By arranging the string group 51 thus manufactured on the first protective member 12 and laminating with the above constituent members, the long wiring members 52La and 52Lb are curved so as to follow the curved surface of the first protective member 12. And the solar cell module 50 provided with the said structure is obtained.
  • the mode in which the distance between the long wiring material and the string solar cell changes is illustrated.
  • the distance between the wiring material shorter than the horizontal length of two strings and the string solar cell is based on the interval.
  • the form may be narrower on the side in the lateral direction than on the side in the lateral direction of the material.
  • the distance between all the second wiring members including the second wiring member that connects only the adjacent strings and the solar cells of the strings is more lateral than the central portion in the lateral direction of the base material. The form which became narrow at the edge part side may be sufficient.

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Abstract

　太陽電池モジュール１０は、縦方向及び横方向に湾曲する基材と、当該基材上に配置される複数の太陽電池セル１１と、隣り合う太陽電池セル１１同士を縦方向に接続して、複数の太陽電池セル１１が一列に並んだ複数のストリング２０を形成する第１配線材２１と、ストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１上から縦方向に延出する第１配線材２１に接続され、少なくとも一部が隣り合うストリング２０同士を横方向に接続してストリング群３０を形成する第２配線材３１とを備える。少なくとも一部の第２配線材３１と、当該配線材が接続されるストリング２０の太陽電池セル１１との間隔は、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。

Description

太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
　本開示は、太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
　３次元的に曲率を持つ基材（以下、「湾曲基材」という）上に太陽電池セルのストリング群を配置してなる太陽電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１でも述べられているように、３次元的に湾曲した太陽電池モジュールは、生産性等の観点から、平面上でストリング群を製造した後、当該ストリング群を湾曲基材上に配置して製造することが好ましい。
特開２０１４－９６５１１号公報
　湾曲基板上にストリング群を配置した場合、例えばストリング同士の間隔が一部で狭くなり、太陽電池セル同士が接触して、短絡、セル割れ等が発生する可能性がある。また、湾曲基材上に配置されたストリング群では、配線材に大きな負荷がかかり易いため、当該負荷を低減して信頼性を高めることが求められる。
　本開示の一態様である太陽電池モジュールは、縦方向及び横方向に湾曲する基材と、基材上に配置される複数の太陽電池セルと、隣り合う太陽電池セル同士を縦方向に接続して、複数の太陽電池セルが一列に並んだ複数のストリングを形成する第１配線材と、ストリングの列の端に位置する太陽電池セル上から縦方向に延出する第１配線材に接続され、少なくとも一部が隣り合うストリング同士を横方向に接続してストリング群を形成する第２配線材と、を備え、少なくとも一部の第２配線材と、当該配線材が接続されるストリングの列の端に位置する太陽電池セルとの間隔は、ストリング群の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。
　本開示の一態様である太陽電池モジュールの製造方法は、隣り合う太陽電池セル同士を第１配線材により縦方向に接続して、複数の太陽電池セルが一列に並んだ複数のストリングを形成することと、ストリングの列の端に位置する太陽電池セル上から縦方向に延出する第１配線材に第２配線材を接続し、少なくとも一部の第２配線材により隣り合うストリング同士を横方向に接続してストリング群を形成することと、縦方向及び横方向に湾曲する基材上にストリング群を配置することと、を含み、ストリング群を形成するときに、少なくとも一部の第２配線材と、当該配線材が接続されるストリングの列の端に位置する太陽電池セルとの間隔が、ストリング群の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなるように、当該第２配線材を第１配線材に接続する。
　本開示の一態様によれば、３次元的に湾曲した太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル同士の接触による短絡、セル割れ等が発生することなく、太陽電池セルの良好な配列状態が得られる。また、配線材にかかる負荷を低減して、信頼性を向上させることができる。
第１実施形態である太陽電池モジュールを受光面側から見た斜視図である（併せて、当該太陽電池モジュールの横方向断面を示す）。 第１実施形態である太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。 第１実施形態である太陽電池モジュールの縦方向断面の一部を示す図である。 第１実施形態である太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。 第２実施形態である太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。 第２実施形態である太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。
　実施形態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、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　本明細書では、方向を示す用語として「縦方向」、「横方向」を使用する。縦方向とは、ストリングを構成する太陽電池セルが並ぶ方向である。横方向とは、縦方向に直交する方向であって、ストリング群を構成するストリングが並ぶ方向である。また、「第１の部材上に第２の部材を設ける」といった記載は、特に限定を付さない限り、第１及び第２の部材が直接接触して設けられる場合のみを意図しない。即ち、この記載は、第１及び第２の部材の間に、その他の部材が存在する場合を含む。
　以下では、太陽電池モジュールにおいて太陽光が主に入射（５０％超過～１００％）する面を「受光面」、受光面と反対側の面を「裏面」とする。受光面、裏面の用語は、太陽電池セル等の構成要素についても使用する。
　＜第１実施形態＞
　以下、図１～図４を参照しながら、第１実施形態である太陽電池モジュール１０について詳細に説明する。図１及び図２は、それぞれ、太陽電池モジュール１０を受光面側から見た斜視図、平面図である。図３は、太陽電池モジュール１０の縦方向断面の一部を示す図である。
　図１～図３に示すように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と、太陽電池セル１１の受光面側に設けられた第１保護部材１２と、太陽電池セル１１の裏面側に設けられた第２保護部材１３とを備える。複数の太陽電池セル１１は、第１保護部材１２及び第２保護部材１３により挟持されると共に、各保護部材の間に充填された充填剤１４（図３参照）により封止されている。
　太陽電池モジュール１０は、縦方向及び横方向に湾曲した基材を備え、３次元的に湾曲した形状を有する。本実施形態では、第１保護部材１２が縦方向及び横方向に湾曲した、３次元的に曲率を持つ基材である。詳しくは後述するように、第１保護部材１２上に第２保護部材１３、充填材１４、及びストリング群３０（図１，２参照）を配置して、３次元的に湾曲した太陽電池モジュール１０が得られる。
　太陽電池モジュール１０は、隣り合う太陽電池セル１１同士を縦方向に接続して、複数の太陽電池セル１１が一列に並んだ複数のストリング２０（図１，２参照）を形成する第１配線材２１を備える。第１配線材２１は、例えば隣り合う太陽電池セル１１の間でモジュールの厚み方向に曲がり、一方の太陽電池セル１１の受光面側の電極と他方の太陽電池セル１１の裏面側の電極とに接着剤等を用いてそれぞれ取り付けられる（図３参照）。
　太陽電池モジュール１０は、ストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１上から縦方向に延出する第１配線材２１に接続される第２配線材３１（図１，２参照）を備える。少なくとも一部の第２配線材３１は、隣り合うストリング２０同士を横方向に接続してストリング群３０を形成する。即ち、ストリング群３０は、複数のストリング２０と、複数の第２配線材３１とで構成される。本実施形態では、６列のストリング２０（図２の左から順に、ストリング２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆとする）が横方向に配置されてストリング群３０が構成されている。
　太陽電池モジュール１０は、少なくとも一部の第２配線材３１が接続される端子部１５（図１，２参照）を備えることが好適である。本実施形態では、第２保護部材１３の裏側に端子部１５が設けられており、太陽電池モジュール１０の縦方向一端側に配置された４本の第２配線材３１が端子部１５に接続されている。４本の第２配線材３１のうち、２本は隣り合うストリング２０同士を接続し、残りの２本は１列のストリング２０と端子部１５を接続している。端子部１５には、外部装置につながる電力ケーブルが接続され、出力の安定化を図るバイパスダイオードが設けられることが好ましい。
　太陽電池セル１１は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部を備える。光電変換部は、生成したキャリアを収集する電極として、例えば光電変換部の受光面上に形成される受光面電極と、裏面上に形成される裏面電極とを有する（いずれも図示せず）。各電極には、配線材２１が接続される。但し、太陽電池セル１１の構造はこれに限定されず、例えば光電変換部の裏面上のみに電極が形成された構造であってもよい。なお、裏面電極は受光面電極よりも大面積に形成されることが好ましく、電極面積が大きい方の面（又は電極が形成される面）が太陽電池セル１１の裏面であるといえる。
　光電変換部は、例えば結晶系シリコン（ｃ‐Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体基板と、半導体基板上に形成された非晶質半導体層と、非晶質半導体層上に形成された透明導電層とを有する。具体例としては、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の面上にｉ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成し、他方の面上にｉ型非晶質シリコン層、ｎ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成した構造が挙げられる。透明導電層は、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物に、ＳｎやＳｂ等をドープした透明導電性酸化物から構成されることが好ましい。
　第１保護部材１２、第２保護部材１３には、例えばガラス基板、樹脂基板、樹脂フィルム等を用いることができる。第１保護部材１２には、透光性を有する部材が適用され、耐火性、耐久性等の観点から、ガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板の厚みは、例えば２～６ｍｍ程度である。第２保護部材１３には、透明な部材を用いてもよいし、不透明な部材を用いてもよい。第２保護部材１３には、例えば樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムの厚みは、例えば５０～３００μｍ程度である。
　本実施形態では、上記のように、縦方向及び横方向に湾曲した基材として第１保護部材１２を用いる。第１保護部材１２は、縦方向及び横方向に湾曲した曲面を有するものであれば特に限定されず、例えば球面の一部を切り出した形状のように、３次元的な曲率を持つ曲面を有する。第１保護部材１２の曲率は、特に限定されず、第１保護部材１２の全域で一定であってもよく、一部の領域で異なっていてもよい。以下では、第１保護部材１２の曲率は略一定として説明する。第１保護部材１２は、例えば３次元的に湾曲した曲率が略一定の透明なガラス基板であり、平面視略矩形形状を有する。なお、本明細書において「略＊＊」との記載は、略一定を例に挙げて説明すると、完全に一定はもとより実質的に一定と認められるものを含む意図である。
　充填材１４は、太陽電池セル１１と各保護部材との隙間を埋めて、太陽電池セル１１を封止する役割を果たす。充填材１４は、後述のラミネート工程に適用可能な樹脂を主成分することが好ましい。当該樹脂としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等が例示できる。充填剤１４には、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤等の各種添加剤が含まれていてもよく、太陽電池セル１１の裏面側に配置される充填材１４には、酸化チタン等の顔料が含まれていてもよい。
　図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１０では、少なくとも一部の第２配線材３１と、当該配線材が接続されるストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１との間隔が、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。
　ストリング群３０は、例えば端子部１５に接続される第２配線材３１のうち、ストリング２０の２列分の横方向長さよりも長い長尺配線材３１Ｌを有する。本実施形態では、図２に示すように、ストリング群３０の両端に位置するストリング２０ａ，２０ｆが、それぞれ長尺配線材３１Ｌａ，３１Ｌｂにより端子部１５に接続されている。また、隣り合うストリング２０ｂ，２０ｃ同士、ストリング２０ｄ，２０ｅ同士が、それぞれ第２配線材３１ａ，３１ｂにより接続され、当該配線材の一端部が端子部１５に接続されている。
　そして、長尺配線材３１Ｌａと、当該配線材が接続されるストリング２０ａの列の端に位置する太陽電池セル１１との間隔が、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。長尺配線材３１Ｌｂと、当該配線材が接続されるストリング２０ｆの列の端に位置する太陽電池セル１１との間隔も、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。換言すると、長尺配線材３１Ｌａ，３１Ｌｂと、当該各配線材が接続される各ストリングの太陽電池セル１１との間隔が、湾曲基材である第１保護部材１２の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている。また、当該間隔はストリング群３０の横方向で端子部１５からの距離が遠くなるほど狭くなっている。なお、各第２配線材３１はストリング群３０の横方向中央部に対して左右対称であるから、以下では、ストリング２０ａ、長尺配線材３１Ｌａ側を例に挙げて説明する。
　ストリング２０ａでは、列の端に位置する太陽電池セル１１上から複数の第１配線材２１が縦方向に延出して長尺配線材３１Ｌａと接続されることが好適である。ストリング２０ａ（本実施形態では他のストリング２０も同様）は、例えば横方向に並んだ３本の第１配線材２１により隣り合う２つの太陽電池セル１１が接続されている。そして、当該各第１配線材２１の長さ、少なくともストリング２０ａの列の端に位置する太陽電池セル１１上から縦方向に延出する長さ（延出長さ）は、ストリング群３０の横方向端部に近づくにつれて短くなっていることが好適である。
　即ち、ストリング２０ａの３本の第１配線材２１（図２の左から順に、第１配線材２１ａ，２１ｂ，２１ｃとする）の延出長さは、第１配線材２１ａ＜２１ｂ＜２１ｃである。長尺配線材３１Ｌａは、当該各第１配線材の先端部に接続される。これにより、長尺配線材３１Ｌａとストリング２０ａの太陽電池セル１１との間隔が、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなる。
　長尺配線材３１Ｌａは、第１保護部材１２の曲面に沿って湾曲していることが好適である。長尺配線材３１Ｌａは、例えば第１保護部材１２の曲面に沿った曲率が一定の仮想曲線αに沿うように湾曲する。これにより、例えば長尺配線材３１Ｌａの歪みが小さくなって、当該配線材にかかる負荷が低減される。なお、長尺配線材３１Ｌａが仮想曲線αに沿うように湾曲すると、ストリング２０の一部（例えば、ストリング２０ａ）がストリング群３０の内側に移動し易くなる。本実施形態では、長尺配線材３１Ｌａとストリング２０ａの太陽電池セル１１との間隔の調整により当該移動が抑制される。即ち、長尺配線材３１Ｌａが第１保護部材１２の曲面に沿うように湾曲した場合においても、ストリング２０同士の間隔が一部で狭くなって太陽電池セル１１同士が接触することを防止できる。
　本実施形態では、第２配線材３１ａとストリング２０ｂ，２０ｃの各太陽電池セル１１との間隔は、互いに略同一である。また、第２配線材３１ｂとストリング２０ｄ，２０ｅの各太陽電池セル１１との間隔は、互いに略同一である。これら各ストリングにおける第１配線材２１の延出長さについても、互いに略同一である。なお、第２配線材３１ａ，３１ｂと、当該配線材が接続される各ストリングの太陽電池セル１１との間隔を、ストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くしてもよい。また、第１配線材２１の延出長さを略同一とし、第２配線材３１との接続位置を変更することで、第２配線材３１とストリング２０の太陽電池セル１１との間隔を調整することも可能である。
　上記構成を備えた太陽電池モジュール１０は、第１保護部材１２、第２保護部材１３、及び充填剤１４を構成する樹脂シートを用いてストリング群３０をラミネートすることにより製造できる。ラミネート装置では、ヒーター上に、第１保護部材１２、充填剤１４を構成する第１の樹脂シート、ストリング群３０、充填剤１４を構成する第２の樹脂シート、第２保護部材１３が順に積層される。ストリング群３０は、生産性等の観点から、後述するように平面上で製造された後、第１保護部材１２上に配置される。この積層体は、例えば真空状態で充填材１４を構成する樹脂シートが軟化する温度に加熱される。その後、大気圧下でヒーター側に各構成部材を押し付けながら加熱を継続して各部材をラミネートすることにより、太陽電池モジュール１０が得られる。
　図４は、平面上で製造されたストリング群３０（基材上に配置される前）を示す。
　図４に示すように、ストリング群３０は、平面上において、第１配線材２１により複数の太陽電池セル１１を縦方向に接続してストリング２０を形成し、当該各ストリングの第１配線材２１に第２配線材３１を接続して製造される。本実施形態では、第２配線材３１ａ，３１ｂがＬ字形状を有し、その大部分が横方向に延設されて、ストリング２０ｂ，２０ｃの各第１配線材２１、ストリング２０ｄ，２０ｅの各配線材２１にそれぞれ接続されている。
　一方、長尺配線材３１Ｌａ，３１ＬｂもＬ字形状を有するが、第２配線材３１ａ，３１ｂのように横方向に真っ直ぐ延設されておらず、ストリング群３０の横方向中央部に近づくにつれてストリング２０から離れるように縦方向に傾いている。かかる形状を有するストリング群３０を第１保護部材１２上に配置して上記各構成部材とラミネートすることにより、長尺配線材３１Ｌａが第１保護部材１２の曲面に沿うように湾曲して、上記構成を備えた太陽電池モジュール１０が得られる。
　つまり、太陽電池モジュール１０の製造方法の一例は、下記の手順を含む。
（１）隣り合う太陽電池セル１１同士を第１配線材２１により縦方向に接続して、複数の太陽電池セル１１が一列に並んだ複数のストリング２０を形成する。
（２）ストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１上から縦方向に延出する第１配線材２１に第２配線材３１を接続し、少なくとも一部の第２配線材３１により隣り合うストリング２０同士を横方向に接続してストリング群３０を形成する。
（３）縦方向及び横方向に湾曲する基材である第１保護部材１２上にストリング群３０を配置する。
　そして、ストリング群３０を形成するときに、少なくとも一部の第２配線材３１と、当該配線材が接続されるストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１との間隔をストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くする。即ち、当該間隔がストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなるように、当該第２配線材３１を第１配線材２１に接続する。
　ストリング群３０を形成する際、長尺配線材３１Ｌａとストリング２０ａの太陽電池セル１１との間隔がストリング群３０の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなるように、当該長尺配線材を第１配線材２１に接続する（長尺配線材３１Ｌｂの場合も同様）。本実施形態では、ストリング２０ａの列の端に位置する太陽電池セル１１上から第１配線材２１を複数延出させ、当該各第１配線材の長さをストリング群３０の横方向端部に近づくほど短くし、当該各第１配線材の先端部に長尺配線材３１Ｌａを接続する。
　以上のように、上記構成を備えた太陽電池モジュール１０によれば、各配線材の歪みが小さく、配線材にかかる負荷が低減される。太陽電池モジュール１０によれば、第２配線材３１が第１保護部材１２の曲面に沿うように湾曲した場合においても、ストリング２０同士の間隔が一定に維持され易い。これにより、太陽電池セル１１同士の接触による短絡、セル割れ等が発生することなく、太陽電池セル１１（ストリング２０）の良好な配列状態が得られる。また、第２配線材３１だけでなく、第１配線材２１にかかる負荷も低減され、例えば良好な外観と、高い信頼性が得られる。
　＜第２実施形態＞
　以下、図５及び図６を参照しながら、第２実施形態である太陽電池モジュール５０について詳細に説明する。以下では、上記実施形態と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明を省略する。
　図５に示すように、太陽電池モジュール５０では、ストリング群５１を構成するストリング２０が７列であり、第２配線材５２がストリング群５１の横方向中央部に対して左右対称ではない点で、太陽電池モジュール１０と異なる。太陽電池モジュール５０においても、長尺配線材５２Ｌａ，５２Ｌｂと、当該配線材が接続される各ストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１との間隔は、ストリング群５１の横方向で端子部１５に近い側よりも端子部１５に遠い側で狭くなっている。
　太陽電池モジュール５０では、長尺配線材５２Ｌａ，５２Ｌｂが、いずれも隣り合うストリング２０同士を接続している点で、太陽電池モジュール１０の長尺配線材３１Ｌａ，３１Ｌｂと異なる。長尺配線材５２Ｌａ（長尺配線材５２Ｌｂについても同様）に接続される６本の第１配線材２１の延出長さは、ストリング群５１の端子部１５に近い側よりも端子部１５に遠い側で短くなる。即ち、当該６本の第１配線材２１の延出長さは、第１配線材２１ａ＜２１ｂ＜２１ｃ＜２１ｄ＜２１ｅ＜２１ｆである。
　図６に示すように、太陽電池モジュール５０の製造過程では、太陽電池モジュール１０の場合と同様に、まずストリング群５１が平面上で製造される。この場合も、ストリング２０の列の端に位置する太陽電池セル１１上から第１配線材２１を複数延出させ、当該各第１配線材の長さをストリング群５１の横方向端部に近づくほど短くする。そして、当該各第１配線材の先端部に長尺配線材５２Ｌａ，５２Ｌｂをそれぞれ接続する。このように製造されたストリング群５１を第１保護部材１２上に配置して上記各構成部材とラミネートすることにより、長尺配線材５２Ｌａ，５２Ｌｂが第１保護部材１２の曲面に沿うように湾曲して、上記構成を備えた太陽電池モジュール５０が得られる。
　上記実施形態では、長尺配線材とストリングの太陽電池セルとの間隔が変化する形態を例示したが、ストリング２列分の横方向長さより短い配線材とストリングの太陽電池セルとの間隔が基材の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなった形態であってもよい。また、太陽電池モジュールは、隣り合うストリング同士のみを接続する第２配線材を含む全ての第２配線材と、ストリングの太陽電池セルとの間隔が基材の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなった形態であってもよい。
　１０，５０　太陽電池モジュール、１１　太陽電池セル、１２　第１保護部材、１３　第２保護部材、１４　充填材、１５　端子部、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ　ストリング、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ　第１配線材、３０，５１　ストリング群、３１，３１ａ，３１ｂ，５２　第２配線材、３１Ｌ，３１Ｌａ，３１Ｌｂ，５２Ｌａ，５２Ｌｂ　長尺配線材

Claims (7)

  1. 　縦方向及び横方向に湾曲する基材と、
    　前記基材上に配置される複数の太陽電池セルと、
    　隣り合う前記太陽電池セル同士を縦方向に接続して、複数の前記太陽電池セルが一列に並んだ複数のストリングを形成する第１配線材と、
    　前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セル上から縦方向に延出する前記第１配線材に接続され、少なくとも一部が隣り合う前記ストリング同士を横方向に接続してストリング群を形成する第２配線材と、
    　を備え、
    　少なくとも一部の前記第２配線材と、当該配線材が接続される前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セルとの間隔は、前記ストリング群の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなっている、太陽電池モジュール。
  2. 　少なくとも一部の前記第２配線材が接続される端子部を備え、
    　前記端子部に接続される前記第２配線材のうち前記ストリングの２列分の横方向長さよりも長い長尺配線材と、当該配線材に接続される前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セルとの間隔が、前記ストリング群の横方向で前記端子部に近い側よりも前記端子部に遠い側で狭くなっている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記第１配線材は、前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セル上から縦方向に複数延出して前記長尺配線材と接続され、
    　当該各第１配線材の長さが、前記ストリング群の横方向で前記端子部に近い側よりも前記端子部に遠い側で短くなっている、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記長尺配線材は、前記基板の曲面に沿って湾曲している、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　隣り合う太陽電池セル同士を第１配線材により縦方向に接続して、複数の前記太陽電池セルが一列に並んだ複数のストリングを形成することと、
    　前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セル上から縦方向に延出する前記第１配線材に第２配線材を接続し、少なくとも一部の前記第２配線材により隣り合う前記ストリング同士を横方向に接続してストリング群を形成することと、
    　縦方向及び横方向に湾曲する基材上に前記ストリング群を配置することと、
    　を含み、
    　前記ストリング群を形成するときに、少なくとも一部の前記第２配線材と、当該配線材が接続される前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セルとの間隔が、前記ストリング群の横方向中央部側よりも横方向端部側で狭くなるように、当該第２配線材を前記第１配線材に接続する、太陽電池モジュールの製造方法。
  6. 　端子部に接続される前記第２配線材のうち前記ストリングの２列分の横方向長さよりも長い長尺配線材と、当該配線材に接続される前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セルとの間隔が、前記ストリング群の横方向で前記端子部に近い側よりも前記端子部に遠い側で狭くなるように、当該長尺配線材を前記第１配線材に接続する、請求項５に記載の製造方法。
  7. 　前記ストリングの列の端に位置する前記太陽電池セル上から前記第１配線材を複数延出させ、当該各第１配線材の長さを前記ストリング群の横方向で前記端子部に近い側よりも前記端子部に遠い側で短くし、
    　当該各第１配線材の先端部に前記長尺配線材を接続する、請求項６に記載の製造方法。
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