WO2018003243A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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学 佐々木
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • solar cell modules are being developed as photoelectric conversion devices that convert light energy into electrical energy.
  • the solar cell module is expected as a new energy source because it can convert inexhaustible sunlight directly into electricity, and it has a smaller environmental load and is cleaner than power generation using fossil fuels.
  • load resistance can be improved even if wire marks are formed on the crystalline silicon substrate.
  • the solar battery cell 10 is a photoelectric conversion element (photovoltaic element) that converts light such as sunlight into electric power. As shown in FIG. 1, a plurality of solar cells 10 are arranged in a matrix (matrix shape) on the same plane. Note that the solar cells 10 may be arranged in only one row or one column on the same plane.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the solar battery cell 10 according to the present embodiment.
  • the solar cell 10 has a semiconductor pn junction as a basic structure.
  • one of an n-type single crystal silicon substrate 10d and an n-type single crystal silicon substrate 10d which is an n-type semiconductor substrate.
  • P-type amorphous silicon layer 10b and p-side electrode 10a sequentially formed on the main surface side of the n-type, and n-type amorphous silicon sequentially formed on the other main surface side of the n-type single crystal silicon substrate 10d.
  • the layer 10e and the n-side electrode 10f are configured.
  • the surface is the surface on the surface protection member 30 side
  • the back surface is the surface on the back surface protection member 40 side.
  • the front surface collecting electrode 11 and the back surface collecting electrode 12 are formed in the solar battery cell 10.
  • the surface collection electrode 11 is electrically connected to the surface side electrode (for example, p side electrode 10a) of the photovoltaic cell 10.
  • the back surface collecting electrode 12 is electrically connected to the back surface side electrode (for example, n side electrode 10f) of the photovoltaic cell 10.
  • FIG. 5 shows the load added to the solar cell module 1.
  • FIG. The arrows in the figure indicate the direction in which the load is applied.
  • FIG. 5A shows an example in which a load is applied in a direction perpendicular to the light receiving surface of the solar cell module 1 (Z-axis minus direction).
  • L1 in a figure has shown the length of the long side (X-axis direction) of the solar cell module 1
  • L2 has shown the length of the short side (Y-axis direction) of the solar cell module 1.
  • FIG. The relationship between L1 and L2 is L1> L2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the solar cell module 1 at a substantially central portion in the short side direction, as viewed from the side surface in the long side direction when the solar cell module 1 that is curved by applying a load is curved.
  • An alternate long and short dash line parallel to the X axis indicates the position of the surface of the solar cell module 1 before the load is applied to the solar cell module 1.
  • FIG. 5B when a load is applied to the solar cell module 1, the solar cell module 1 is bent in the direction in which the load is applied (Z-axis minus direction).
  • FIG.5 (b) although the example in which the central part vicinity of the long side direction of the solar cell module 1 is curving most is illustrated, the position where curvature becomes the maximum is not specifically limited.
  • the solar battery cell 10 receives stress in the direction of being pulled in the short side direction of the solar battery module 1. And when the stress becomes large (the amount of bending becomes large), the photovoltaic cell 10 becomes easy to break.
  • the sizes of the curvature radii R1 and R2 will be described.
  • the maximum bending amount h is the same in the long side direction ((b) of FIG. 5) and the short side direction ((c) of FIG. 5) of the solar cell module 1.
  • the long side length L1 of the solar cell module 1 is longer than the short side length L2. That is, in the short side direction, the distance for bending is the shortest amount corresponding to the maximum bending amount h. Therefore, the curvature is larger in the short side direction than in the long side direction of the solar cell module 1.
  • the curvature radius in the short side direction of the solar cell module 1 is smaller than that in the long side direction (R1> R2). That is, the curvature is larger in the short side direction. Therefore, among the stresses applied to the solar cells 10, the stress that is pulled in the long side direction of the solar cell module 1 is larger.
  • FIG. 7 is a plan view showing the relationship between the wire mark 110, the finger electrode 70, and the bus bar electrode 80 in the solar battery cell 10.
  • FIG. 7A shows a solar cell 13 in which the extending direction of the wire mark 110 is arranged along the short side direction of the solar battery module 1, that is, the wire mark 110 in the solar battery cell according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a relationship between finger electrodes 70 and bus bar electrodes 80.
  • FIG. 7B shows a solar cell 14 in which the extending direction of the wire mark 110 is arranged along the long side direction of the solar cell module 1, that is, the wire mark 110 and the finger electrode 70 in the same solar cell as in the conventional case.
  • 4 is a diagram illustrating the relationship between the bus bar electrodes 80.
  • the photovoltaic cell 10 demonstrated above is comprised only from the photovoltaic cell 13 or the photovoltaic cell 13 and the photovoltaic cell 14.
  • FIG. 7A shows a solar cell 13 in which the extending direction of the wire mark
  • the width of the finger electrode 70 at the point where it intersects with the wire mark 110 is larger than the width of the finger electrode 70 at a position where it does not intersect with the wire mark 110. Therefore, the current collection efficiency has been reduced due to variations in the width of the finger electrode 70.
  • the finger electrode 70 is along the direction in which the wire mark 110 extends, or the finger electrode 70 is only one point or two points with the wire mark 110. Cross at. Thereby, since the frequency
  • the crystal orientation of the silicon substrate 10d remains (100).
  • the photovoltaic cell arrange
  • the solar cell 13 is disposed at that position
  • the solar cell 14 is disposed at that position. May be.
  • methods other than the above may be used.
  • the area ratio between the first region 200 and the second region 300 is not particularly limited, but the area of the first region 200 is further improved from the viewpoint of further improving the load resistance of the solar cell module 3 even when the wire trace 110 is formed. Is preferably larger than the area of the second region 300.
  • the first region 200 may be the entire inner region excluding the solar cells 10 (solar cells 10 close to the frame 60) arranged on the outermost periphery of the solar cell module 3.
  • the solar cell module 2 improves the load resistance against stress in the short side direction of the solar cell module 2 in the first region 200, and the load resistance against the stress in the long side direction of the solar cell module 2 in the second region 300.
  • the performance can be maintained. Therefore, the solar cell module 2 improves the load resistance against stress in the short side direction of the solar cell module 2 in the first region 200, and the load resistance performance that stresses in the long side direction of the solar cell module 2 in the second region 300. Can be maintained.
  • the ratio of the length of the long side to the short side of the solar cell module 1 is large, it is considered that the stress in the short side direction of the solar cell module 1 increases in the solar cell 10 (13, 14). Therefore, when the ratio of the length of the long side to the short side of the solar cell module 1 is larger than 1.2, even if the wire mark 110 is formed in the solar cell module 1 according to the present embodiment, the solar cell module 1 The load resistance can be further improved.

Abstract

結晶系シリコン基板（１０ｄ）を備える複数の太陽電池セル（１０）と、複数の太陽電池セル（１０）同士を電気的に接続する第１の配線材（２０）とを備える太陽電池モジュール（１）であって、太陽電池モジュール（１）は複数の太陽電池セル（１０）に対する平面視において長方形であり、複数の太陽電池セル（１０）のそれぞれは、結晶系シリコン基板（１０ｄ）の表面に形成された溝であるワイヤ痕（１１０）が太陽電池モジュール（１）の短辺に沿うように配置されている。

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。
　従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池モジュールの開発が進められている。太陽電池モジュールは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。
　太陽電池モジュールには、複数の太陽電池セルが配列されている。複数の太陽電池セルは、例えば、結晶系シリコン基板（単結晶シリコン基板及び多結晶シリコン基板）を備えている。結晶系シリコン基板の作製方法として、ワイヤソーという装置を用いてシリコンインゴットをワイヤによりスライスする方法が開示されている（特許文献１）。
特開２００７－１７３７２１号公報
　しかしながら、特許文献１の方法で作製された結晶系シリコン基板には、ワイヤによりスライスされた際にワイヤ痕が形成される。つまり、結晶系シリコン基板の表面には、凹みが形成される。これにより、結晶系シリコン基板に応力が加わった際、結晶系シリコン基板が割れやすくなる。そのため、ワイヤ痕が形成されている結晶系シリコン基板を用いた太陽電池セルを備える太陽電池モジュールは、耐荷重性の向上が難しくなる。
　そこで、本発明は、結晶系シリコン基板にワイヤ痕が形成されていても、耐荷重性を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールの一態様は、結晶系シリコン基板を備える複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セル同士を電気的に接続する第１の配線材とを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池モジュールは前記複数の太陽電池セルに対する平面視において長方形であり、前記複数の太陽電池セルの少なくとも１つは、前記結晶系シリコン基板の表面に形成された溝であるワイヤ痕の延びる方向が前記太陽電池モジュールの短辺方向に沿うように配置されている。
　本発明に係る太陽電池モジュールの一態様によれば、結晶系シリコン基板にワイヤ痕が形成されていても、耐荷重性を向上させることができる。
図１は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における太陽電池モジュールの断面図である。 図３は、実施の形態に係る太陽電池セルの一例を示す断面図である。 図４は、ワイヤ痕が形成される説明をするための説明図である。 図５は、実施の形態に係る太陽電池モジュールに荷重が加わった場合の太陽電池モジュールの湾曲状態を示す図である。 図６は、全ての太陽電池セルのワイヤ痕が太陽電池モジュールの短辺に沿うように、太陽電池セルが配置された例を示す図である。 図７は、実施の形態に係る太陽電セルにおけるワイヤ痕、フィンガー電極及びバスバー電極の関係を示す平面図である。 図８は、変形例に係る太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの配置の一例を示す平面図である。
　以下では、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態及び工程などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、「略＊＊」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、全く同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
　また、各図において、Ｚ軸は、太陽電池モジュールの主面に垂直な軸であり、Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。Ｚ軸、Ｘ軸及びＹ軸については、以下の図においても同様である。
　（実施の形態）
　以下、図１～図７を用いて、実施の形態を説明する。
　［１．太陽電池モジュールの構成］
　まず、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの概略構成について、図１及び図２を用いて説明する。
　図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１の平面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線における太陽電池モジュール１の断面図である。
　図１及び図２に示すように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１０と、第１の配線材２０と、表面保護部材３０と、裏面保護部材４０と、充填部材５０と、フレーム６０とを備える。太陽電池モジュール１は、表面保護部材３０と裏面保護部材４０との間に、複数の太陽電池セル１０が充填部材５０で封止された構造となっている。
　図１に示すように、太陽電池モジュール１の平面視（Ｚ軸方向から見た）形状は、例えば、略長方形状である。一例として、太陽電池モジュール１は、横の長さが約１．６ｍで、縦の長さが約０．８ｍの横長の略長方形状である。また、例えば、太陽電池モジュール１の縦横それぞれの長さの合計は４ｍ以下であってもよい。
　なお、図１に示す第１領域２００は、例えば、太陽電池モジュール１に積雪などにより荷重が加わった場合の太陽電池モジュール１の平面における鉛直方向（Ｚ軸マイナス方向）の湾曲に対し、その曲率が最大となる（曲率半径が最小となる）領域を含む領域である。また、第２領域３００は、太陽電池モジュール１のうち、第１領域２００以外の領域である。第１領域２００及び第２領域３００の詳細については、後述する。なお、太陽電池モジュール１が湾曲する要因は、積雪などによる荷重に限定されない。例えば、経年劣化なども、太陽電池モジュール１が湾曲する要因に含まれる。
　以下、太陽電池モジュール１の各構成部材について、図１及び図２を参照しながら、図３を用いてさらに詳細に説明する。
　［１－１．太陽電池セル］
　太陽電池セル１０は、太陽光などの光を電力に変換する光電変換素子（光起電力素子）である。図１に示すように、太陽電池セル１０は、同一平面において行列状（マトリクス状）に複数枚配列されている。なお、太陽電池セル１０は、同一平面において１行又は１列のみ配列されていてもよい。
　直線状に配列された複数の太陽電池セル１０は、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士が第１の配線材２０によって連結されてストリング（セルストリング）を構成している。１つのストリング１０Ｓ内の複数の太陽電池セル１０は、第１の配線材２０によって電気的に接続され、直列接続されている。
　図１に示すように、本実施の形態では、行方向（Ｘ軸方向）に沿って等間隔に配列された１２枚の太陽電池セル１０が第１の配線材２０で接続されることで１つのストリング１０Ｓを構成している。ストリング１０Ｓは、複数形成されている。複数のストリング１０Ｓ（ストリングス）は、列方向（Ｙ軸方向）に沿って並べられている。本実施の形態では、図１に示すように、６つのストリング１０Ｓが互いに平行となるように列方向に沿って等間隔で並べられている。
　なお、各ストリング１０Ｓは、第１の配線材２０を介して第２の配線材（不図示）に接続されている。これにより、複数のストリング１０Ｓが直列接続又は並列接続されてセルアレイが構成される。本実施の形態では、隣り合う２つのストリング１０Ｓが直列接続されて１つの直列接続体（２４枚の太陽電池セル１０が直列接続されたもの）が構成されており、この直列接続体が３つ直列接続されて、７２枚の太陽電池セルが直列接続されたものが構成されている。
　図１に示すように、複数の太陽電池セル１０は、行方向及び列方向に隣り合う太陽電池セル１０との間に隙間をあけて配置されている。この隙間には、例えば、光反射部材（不図示）が配置されていてもよい。光反射部材が配置されていると、太陽電池セル１０間の隙間領域に入射した光は、光反射部材の表面で反射する。この反射光は、表面保護部材３０と太陽電池モジュール１の外部空間との界面で再び反射され、太陽電池セル１０上に照射される。よって、太陽電池モジュール１全体の光電変換効率を向上させることが可能となる。
　本実施の形態において、太陽電池セル１０の平面視形状は、略矩形状である。例えば、太陽電池セル１０は、１２５ｍｍ角の正方形の角が欠けた形状である。つまり、１つのストリング１０Ｓは、隣り合う２つの太陽電池セル１０の一辺同士が対向するように構成されている。なお、太陽電池セル１０の形状は、略矩形状に限定されない。
　図３は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の一例を示す断面図である。図３に示すように、太陽電池セル１０は、半導体ｐｎ接合を基本構造としており、一例として、ｎ型の半導体基板であるｎ型単結晶シリコン基板１０ｄと、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄの一方の主面側に順次形成された、ｐ型非晶質シリコン層１０ｂ及びｐ側電極１０ａと、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄの他方の主面側に順次形成された、ｎ型非晶質シリコン層１０ｅ及びｎ側電極１０ｆとによって構成されている。ｐ側電極１０ａ及びｎ側電極１０ｆは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極である。また、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄとｐ型非晶質シリコン層１０ｂとの間、及び、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄとｎ型非晶質シリコン層１０ｅとの間にはパッシベーション層であるｉ型非晶質シリコン層１０ｃが設けられている。つまり、太陽電池セル１０は、例えば、ヘテロ接合型の太陽電池セルである。これにより、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄとｐ型非晶質シリコン層１０ｂとの界面、及び、ｎ型単結晶シリコン基板１０ｄとｎ型非晶質シリコン層１０ｅとの界面（ヘテロ接合界面）での欠陥が低減するので、太陽電池モジュール１の光電変換効率を向上させることができる。なお、パッシベーション層は、ｉ型非晶質シリコン層１０ｃに限定されず、酸化シリコン層又は窒化シリコン層などでもよいし、設けられなくてもよい。また、太陽電池セル１０を構成する結晶系シリコン基板は単結晶シリコン基板（ｎ型単結晶シリコン基板、又は、ｐ型単結晶シリコン基板）に限定されず、多結晶シリコン基板などの結晶系シリコン基板（以降、シリコン基板）であればよい。以降の説明において、結晶系シリコン基板がｎ型単結晶シリコン基板１０ｄである場合について説明する。また、結晶系シリコン基板を単にシリコン基板１０ｄと表記する。
　なお、上記ではヘテロ接合型の太陽電池セルについて説明したが、太陽電池セル１０はヘテロ結合型に限定されない。例えば、太陽電池セル１０は単結晶シリコン型又は多結晶シリコン型などの結晶シリコン型の太陽電池セルでもよい。
　本実施の形態において、太陽電池セル１０は、ｐ側電極１０ａが太陽電池モジュール１の主受光面側（表面保護部材３０側）となるように配置されているが、これに限定されない。例えば、ｎ側電極１０ｆが太陽電池モジュール１の主受光面側となるように配置されていてもよい。また、太陽電池モジュール１が片面受光方式である場合には、裏面側に位置する電極（本実施の形態ではｎ側電極１０ｆ）は透明である必要はなく、例えば反射性を有する金属電極であってもよい。
　各太陽電池セル１０において、表面は表面保護部材３０側の面であり、裏面は裏面保護部材４０側の面である。図２に示すように、太陽電池セル１０には、表面集電極１１と裏面集電極１２とが形成されている。表面集電極１１は、太陽電池セル１０の表面側電極（例えばｐ側電極１０ａ）に電気的に接続される。裏面集電極１２は、太陽電池セル１０の裏面側電極（例えばｎ側電極１０ｆ）に電気的に接続される。
　表面集電極１１及び裏面集電極１２の各々は、例えば、第１の配線材２０の延設方向と直交するように直線状に形成された複数本のフィンガー電極７０と、これらのフィンガー電極７０に接続されるとともにフィンガー電極７０に直交する方向（第１の配線材２０の延設方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極８０とによって構成されている。バスバー電極８０の本数は、例えば、第１の配線材２０と同数であり、本実施の形態では、３本である。なお、表面集電極１１及び裏面集電極１２は、互いに同じ形状となっているが、これに限定されない。
　表面集電極１１及び裏面集電極１２は、銀（Ａｇ）などの低抵抗導電材料からなる。例えば、表面集電極１１及び裏面集電極１２は、バインダー樹脂中に銀などの導電性フィラーが分散した導電性ペースト（銀ペーストなど）を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
　このように構成される太陽電池セル１０は、表面及び裏面の両方が受光面となる。太陽電池セル１０に光が入射すると太陽電池セル１０の光電変換部でキャリアが発生する。発生したキャリアは、表面集電極１１及び裏面集電極１２で収集されて第１の配線材２０に流れ込む。このように、表面集電極１１及び裏面集電極１２を設けることで、太陽電池セル１０で発生したキャリアを外部回路に効率的に取り出すことができる。
　［１－２．第１の配線材（インターコネクタ）］
　図１及び図２に示すように、第１の配線材２０（インターコネクタ）は、ストリング１０Ｓにおいて、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士を電気的に接続する。図１に示すように、本実施の形態では、隣り合う２つの太陽電池セル１０は、互いに略平行に配置された３本の第１の配線材２０によって接続されている。第１の配線材２０のそれぞれは、接続する２つの太陽電池セル１０の並び方向に沿って延設されている。図２に示すように、第１の配線材２０のそれぞれは、第１の配線材２０の一端部が、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの一方の太陽電池セル１０の表面に配置され、第１の配線材２０の他端部が、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの他方の太陽電池セル１０の裏面に配置されている。第１の配線材２０のそれぞれは、隣り合う２つの太陽電池セル１０において、一方の太陽電池セル１０の表面集電極１１と、他方の太陽電池セル１０の裏面集電極１２とを電気的に接続している。例えば、第１の配線材２０と、太陽電池セル１０の表面集電極１１及び裏面集電極１２のバスバー電極８０とは、ハンダ材などの導電性を有する接着剤や、樹脂接着材で接合されている。第１の配線材２０と太陽電池セル１０の表面集電極１１及び裏面集電極１２のバスバー電極８０とを樹脂接着材で接合する場合、樹脂接着材は導電性粒子を含んでもよい。
　第１の配線材２０は、長尺状の導電性配線であって、例えば、リボン状の金属箔である。第１の配線材２０は、例えば、銅箔や銀箔などの金属箔の表面全体を半田や銀などで被覆したものを所定の長さに短冊状に切断することによって作製することができる。
　［１－３．表面保護部材、裏面保護部材］
　表面保護部材３０は、太陽電池モジュール１の表側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール１の内部（太陽電池セル１０など）を、風雨や外部衝撃などの外部環境から保護する。図２に示すように、表面保護部材３０は、太陽電池セル１０の表面側に配設されており、太陽電池セル１０の表面側の受光面を保護している。
　表面保護部材３０は、太陽電池セル１０において光電変換に利用される波長帯域の光を透過する透光性部材によって構成されている。表面保護部材３０は、例えば、透明ガラス材料からなるガラス基板（透明ガラス基板）、又は、フィルム状や板状の透光性及び遮水性を有する硬質の樹脂材料からなる樹脂基板である。
　一方、裏面保護部材４０は、太陽電池モジュール１の裏側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール１の内部を外部環境から保護する。図２に示すように、裏面保護部材４０は、太陽電池セル１０の裏面側に配設されており、太陽電池セル１０の裏面側の受光面を保護している。
　裏面保護部材４０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂材料からなるフィルム状や板状の樹脂シートである。
　太陽電池モジュール１が片面受光方式である場合には、裏面保護部材４０は、不透光の板体又はフィルムとしてもよい。なお、裏面保護部材４０は、不透光部材に限るものではなく、ガラス材料からなるガラスシート又はガラス基板などの透光部材であってもよい。
　［１－４．充填部材］
　表面保護部材３０及び裏面保護部材４０の間には充填部材５０が充填されている。表面保護部材３０及び裏面保護部材４０と太陽電池セル１０とは、この充填部材５０によって接着されて固定されている。本実施の形態において、充填部材５０は、表面保護部材３０と裏面保護部材４０との間を埋めるように充填されている。
　図２に示すように、充填部材５０は、表面充填部材５１と裏面充填部材５２とによって構成されている。表面充填部材５１及び裏面充填部材５２の各々は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セル１０を覆っている。
　複数の太陽電池セル１０は、例えばシート状の表面充填部材５１と裏面充填部材５２とで挟み込まれた状態でラミネート処理（ラミネート加工）を行うことで充填部材５０によって全体が覆われる。
　具体的には、複数の太陽電池セル１０を第１の配線材２０で連結してストリング１０Ｓを形成した後、複数本のストリング１０Ｓを表面充填部材５１と裏面充填部材５２とで挟み込み、さらに、その上下に表面保護部材３０と裏面保護部材４０とを配置して、例えば１００℃以上の温度で真空中で熱圧着を行う。この熱圧着によって、表面充填部材５１及び裏面充填部材５２が加熱されて溶融し、太陽電池セル１０を封止する充填部材５０となる。
　ラミネート処理前の表面充填部材５１は、例えば、エチレンビニールアセテート（ＥＶＡ）又はポリオレフィンなどの樹脂材料によって構成された樹脂シートであり、複数の太陽電池セル１０と表面保護部材３０との間に配置される。表面充填部材５１は、ラミネート処理によって主に太陽電池セル１０と表面保護部材３０との間の隙間を埋めるように充填される。
　表面充填部材５１は、透光性材料によって構成されている。本実施の形態では、ラミネート処理前の表面充填部材５１として、ＥＶＡからなる透明樹脂シートを用いている。
　ラミネート処理前の裏面充填部材５２は、例えばＥＶＡ又はポリオレフィンなどの樹脂材料によって構成された樹脂シートであり、複数の太陽電池セル１０と裏面保護部材４０との間に配置される。裏面充填部材５２は、ラミネート処理によって主に太陽電池セル１０と裏面保護部材４０との間の隙間を埋めるように充填される。
　なお、本実施の形態における太陽電池モジュール１は片面受光方式であってもよく、片面受光方式である場合には、裏面充填部材５２は、透光性材料に限るものではなく、黒色材料又は白色材料などの着色材料によって構成されていてもよい。
　［１－５．フレーム］
　フレーム６０は、太陽電池モジュール１の周縁端部を覆う外枠である。フレーム６０は、例えば、アルミ製のアルミフレーム（アルミ枠）である。図１に示すように、フレーム６０は、４本用いられており、それぞれ太陽電池モジュール１の４辺の各々に装着されている。フレーム６０は、例えば、接着剤によって太陽電池モジュール１の各辺に固着されている。
　［２．太陽電池セルの構造］
　次に、図４～図７を用いて、太陽電池セル１０が備えるシリコン基板１０ｄの表面に形成されるワイヤ痕及び太陽電池モジュール１の耐荷重性について説明する。
　なお、図４において、Ｚ１軸は、シリコン基板１０ｄの表面に垂直な軸であり、Ｘ１軸及びＹ１軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ１軸に直交する軸である。
　［２－１．ワイヤ痕の形成］
　図４は、ワイヤ痕が形成される説明をするための説明図である。図４の（ａ）は、シリコンインゴット１００をワイヤ９１によりスライスしシリコン基板１０ｄを作製するワイヤソー９０を示す正面図である。図４の（ａ）に示すように、例えば、ワイヤソー９０はワイヤ９１及び４つのガイドローラ９２を備える。ワイヤ９１はスライス後のシリコン基板１０ｄの厚みに応じたＺ１軸方向の間隔で複数本がガイドローラ９２にある溝に巻き付けられている。シリコンインゴット１００の上には、捨板９３及び治具９４が設置される。捨板９３は、治具９４とワイヤ９１とが直接接触しないように設けられる。治具９４を捨板９３の上にセットした後、ワイヤソー９０は、シリコンインゴット１００を下降（図中の矢印方向）させながらワイヤ９１によって切断する。その際、４つのガイドローラ９２は回転しており、ワイヤ９１を高速で走らせている。これにより、シリコンインゴット１００は所定の厚みのシリコン基板１０ｄにスライスされる。
　なお、シリコンインゴット１００は、スライスされる面が四角形である例について図示しているが、シリコンインゴット１００の形状はこれに限定されない。例えば、シリコンインゴット１００は、正方形の角が欠けた形状である略矩形状であってもよい。
　図４の（ｂ）は、上記でスライスされた際にシリコン基板１０ｄの表面（主受光面側）に形成されたワイヤ痕１１０の一例を示す図である。図４の（ｂ）に示されているＸ軸と水平な一点鎖線は、シリコン基板１０ｄの上下の辺（Ｘ軸に水平な辺）と水平な関係となる直線である。また、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）で作製された正方形のシリコン基板の４角をカットした後の略矩形状のシリコン基板１０ｄを示している。
　図４の（ｂ）に示すように、例えば、ワイヤ痕１１０は一点鎖線に対して曲率を有するように形成されている。例えば、ワイヤ痕１１０は湾曲しており、円弧状に形成されている。これは、ワイヤソー９０によりシリコンインゴット１００をスライスする際、ワイヤ９１が湾曲するためである。ワイヤ痕１１０とは、シリコンインゴット１００がワイヤソー９０によってスライスされた際、ワイヤ９１によって形成された溝である。なお、図４の（ｂ）では、ワイヤ痕１１０の湾曲形状をわかりやすくするため、曲率を大きく（曲率半径を小さく）、またワイヤ痕の間隔を広くして図示している。また、ワイヤ痕１１０の形状は、湾曲形状に限定されない。例えば、ワイヤ痕１１０は、直線状に形成されていてもよい。また、１つのシリコン基板１０ｄ内に湾曲形状及び直線状の両方のワイヤ痕１１０が形成されていてもよい。なお、ワイヤ痕１１０の湾曲形状とは、例えば、ワイヤ痕１１０の延びる方向と太陽電池モジュール１の短辺方向とを沿うように配置した場合における、ワイヤ痕１１０の接線と太陽電池モジュール１の短辺とが成す角度が０≦角度＜４５°で規定される形状である。例えば、平面視においてワイヤ痕１１０が尖っている部分があると、その一部分に応力が集中してしまうことがある。ワイヤ痕１１０が湾曲形状である場合は、ワイヤ痕１１０の一部分に応力が集中してしまうことを抑制できる。
　また、ワイヤ痕１１０の形状は、ワイヤソー９０でシリコンインゴット１００をスライスする際の加工条件により変化する。例えば、加工開始部（シリコン基板１０ｄ表面のうち、ワイヤ９１によりスライスされ始める領域）、及び、加工終了部（シリコン基板１０ｄ表面のうち、ワイヤ９１によるスライスが終わる領域）では、ワイヤ痕１１０は非周期的に形成される。例えば、加工安定部（加工開始部と加工終了部との間の領域）では、ワイヤ痕１１０は周期的に形成される。なお、図４の（ｂ）では、一例として周期的に形成されているワイヤ痕１１０を図示している。また、図４の（ｂ）では、太陽電池セル１０に４本のワイヤ痕１１０が形成されている例を示したが、形成されるワイヤ痕１１０の本数は特に限定されない。以降の図面においてもワイヤ痕１１０は４本である例について図示しているが、これらについても同様である。
　なお、図４の（ｂ）ではシリコン基板１０ｄの表面に形成されたワイヤ痕１１０の一例を示したが、ワイヤ痕１１０はシリコン基板１０ｄの裏面側の受光面にも形成されている。例えば、シリコン基板１０ｄの表面側及び裏面側に形成されているワイヤ痕１１０は、同じ方向に湾曲している。例えば、表面側及び裏面側に形成されているワイヤ痕１１０は、平行となるように形成されている。
　また、例えば、スライスされたシリコン基板の結晶方位は（１００）である。
　図４の（ｃ）は、図４の（ｂ）のＩＶ（ｃ）－ＩＶ（ｃ）線におけるシリコン基板１０ｄの断面図である。なお、図４の（ｃ）は、異方性エッチングにより表面に凹凸部１１１が形成された後におけるシリコン基板１０ｄの断面図である。異方性エッチングとは、シリコン基板１０ｄ表面の光の反射により光電変換効率の低下を低減するために受光面に設けられる微小な凹凸を形成する工程である。異方性エッチングは、例えば、アルカリ水溶液を用いて実施される。
　図４の（ｃ）における凹部がワイヤソー９０によりスライスされた際に形成されるワイヤ痕１１０である。例えば、形成されるワイヤ痕１１０の深さ（Ｚ軸方向の長さ）は、１０μｍ以上２０μｍ以下である。例えば、形成されるワイヤ痕１１０の幅は、７０μｍ以上８０μｍ以下である。例えば、ワイヤ痕１１０は、シリコン基板１０ｄの一辺から対向する他辺まで切れ間なく形成される。なお、異方性エッチングによって形成される凹凸部１１１は、ワイヤ痕１１０にも形成される。ワイヤ痕１１０に形成される凹凸部１１１と表面に形成される凹凸部１１１は略同一の形状である。なお、異方性エッチングによって形成される凹凸部１１１の深さは、ワイヤ痕１１０の深さより浅い。例えば、異方性エッチングによって形成される凹凸部１１１の深さは、１０μｍ以上３０μｍ以下である。
　［２－２．ワイヤ痕の方向による太陽電池モジュールの耐荷重性］
　次に、図５を用いて、上記で説明したワイヤ痕１１０が形成されたシリコン基板１０ｄを用いて作製された太陽電池セル１０を配置した太陽電池モジュール１の耐荷重性について説明する。
　図５は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１に荷重が加わった場合の太陽電池モジュール１の湾曲状態を示す図である。なお、荷重とは、例えば、積雪などによって太陽電池モジュール１に加わる力である。また、図５は太陽電池モジュール１が住宅の屋根などに設置された後、つまり少なくとも太陽電池モジュール１の４つのコーナー部が固定されている（同一平面上にある）場合における変形及び応力を示す図である。なお、太陽電池モジュール１が湾曲する要因は、積雪などによる荷重に限定されない。例えば、経年劣化などによる太陽電池モジュール１の反りなども湾曲する要因に含まれる。
　図５の(ａ)は、太陽電池モジュール１に加わる荷重を示す図である。図中の矢印は、荷重の加わる向きを示している。図５の（ａ）では、太陽電池モジュール１の受光面に対し垂直方向（Ｚ軸マイナス方向）に荷重が加わっている例を示している。
　なお、図中のＬ１は太陽電池モジュール１の長辺（Ｘ軸方向）の長さ、Ｌ２は太陽電池モジュール１の短辺（Ｙ軸方向）の長さを示している。Ｌ１及びＬ２の関係は、Ｌ１＞Ｌ２である。
　図５の（ｂ）は、荷重が加わり湾曲した太陽電池モジュール１を長辺方向の側面から見た、太陽電池モジュール１の短辺方向の略中央部における断面図である。Ｘ軸に水平な一点鎖線は、太陽電池モジュール１に荷重が加わる前の太陽電池モジュール１の表面の位置を示している。図５の（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１に荷重が加わると、太陽電池モジュール１は荷重が加わった方向（Ｚ軸マイナス方向）に湾曲する。なお、図５の（ｂ）では、太陽電池モジュール１の長辺方向の中央部付近が最も湾曲している例について図示しているが、湾曲が最大となる位置は特に限定されない。
　太陽電池モジュール１に荷重が加わり変形することで太陽電池モジュール１に配置されている太陽電池セル１０のそれぞれに応力が加わる。太陽電池セル１０のそれぞれに加わる応力は、太陽電池セル１０それぞれが配置されている位置における太陽電池モジュール１の湾曲量（太陽電池モジュール１に荷重が加わる前の表面位置（一点鎖線個所）と荷重が加わり湾曲した後の表面位置との距離）に関係する。具体的には、太陽電池モジュール１の湾曲量が大きいほど、その位置に配置されている太陽電池セル１０に加わる応力も大きくなる。湾曲量が最大となる位置は、図５の（ｂ）から太陽電池モジュール１の長辺方向の中央部付近である。その位置での湾曲量はｈ（以降、最大湾曲量ｈ）である。最大湾曲量ｈとなる太陽電池モジュール１の位置に配置されている太陽電池セル１０に加わる応力は、長辺方向（Ｘ軸方向）に沿う向きに働く応力（太陽電池モジュール１の短辺方向それぞれに引っ張られる応力）において最大となる。
　図５の（ｂ）の矢印は、最大湾曲量ｈの位置に配置されている太陽電池セル１０に加わる応力を示している。上記で説明したように、太陽電池セル１０は太陽電池モジュール１の短辺方向に引っ張られる向きに応力を受ける。そして、その応力が大きくなる（湾曲量が大きくなる）と、太陽電池セル１０は割れやすくなる。
　図５の（ｂ）に示す太陽電池モジュール１の中央部付近の破線は、その位置での太陽電池モジュール１の厚みの中心点を結んだ線である。太陽電池モジュール１が湾曲しているので、破線は曲率を有している。最大湾曲量ｈとなる位置を含む曲率は、太陽電池モジュール１を長辺方向の側面から平面視した場合における曲率の最大値となる。つまり、破線の曲率半径Ｒ１（つまり太陽電池モジュール１の曲率半径Ｒ１）は、太陽電池モジュール１を長辺方向の側面から平面視した際における曲率半径の最小値となる。
　図５の（ｃ）は、荷重が加わり変形した太陽電池モジュール１を短辺方向の側面から見た、太陽電池モジュール１の長辺方向の略中央部における断面図である。Ｙ軸に水平な一点鎖線は、太陽電池モジュール１に荷重が加わる前の太陽電池モジュール１の表面の位置を示している。図５の（ｃ）に示すように、太陽電池モジュール１に荷重が加わると、太陽電池モジュール１は荷重が加わった方向（Ｚ軸マイナス方向）に湾曲する。なお、図５の（ｃ）では、太陽電池モジュール１の短辺方向の中央部付近が最も湾曲している例について図示しているが、湾曲が最大となる位置は特に限定されない。
　図５の（ｃ）では、湾曲量が最大となる位置での湾曲量はｈ（以降、最大湾曲量ｈ）である。最大湾曲量ｈとなる太陽電池モジュール１の位置に配置されている太陽電池セル１０に加わる応力は、短辺方向（Ｙ軸方向）に沿う向きに働く応力（太陽電池モジュール１の長辺方向それぞれに引っ張られる応力）において最大となる。なお、図５の（ｂ）における最大湾曲量ｈと図５の（ｃ）における最大湾曲量ｈとは、同一の値である。
　図５の（ｃ）の矢印は、最大湾曲量ｈの位置に配置されている太陽電池セル１０に加わる応力を示している。上記で説明したように、太陽電池セル１０は太陽電池モジュール１の短辺方向に引っ張られる向きに応力を受ける。そして、その応力が大きくなる（湾曲量が大きくなる）と、太陽電池セル１０は割れやすくなる。
　図５の（ｃ）に示す太陽電池モジュール１の中央部付近の破線は、図５の（ｂ）に示す破線と同様、その位置での太陽電池モジュール１の厚みの中心点を結んだ線である。太陽電池モジュール１が湾曲しているので、破線は曲率を有している。最大湾曲量ｈとなる位置を含む曲率は、太陽電池モジュール１を短辺方向の側面から平面視した際における曲率の最大値となる。図５の（ｃ）における破線の曲率半径Ｒ２（つまり太陽電池モジュール１の曲率半径Ｒ２）は、太陽電池モジュール１を短辺方向の側面から平面視した際における曲率半径の最小値である。曲率が大きい、つまり曲率半径が小さいほど、その位置に働く応力は大きくなる。
　ここで、曲率半径Ｒ１及びＲ２の大きさについて説明する。上記で説明したように、太陽電池モジュール１が荷重により湾曲した際、太陽電池セル１０には応力が加わる。最大湾曲量ｈは太陽電池モジュール１の長辺方向（図５の（ｂ））及び短辺方向（図５の（ｃ））で同じである。また、太陽電池モジュール１の長辺の長さＬ１は、短辺の長さＬ２より長い。つまり、短辺方向では、最大湾曲量ｈとなる分だけ湾曲するための距離が短い。よって、太陽電池モジュール１の長辺方向より短辺方向の方が湾曲が大きくなる。よって、太陽電池モジュール１の短辺方向の曲率半径は長辺方向に比べ小さくなる（Ｒ１＞Ｒ２）。つまり、短辺方向の方が曲率は大きくなる。よって、太陽電池セル１０に加わる応力のうち、太陽電池モジュール１の長辺方向に引っ張られる応力の方が大きい。
　［２－３．太陽電池モジュール上でのワイヤ痕の方向］
　続いて、太陽電池モジュール１に配置されている太陽電池セル１０のシリコン基板１０ｄに形成されているワイヤ痕１１０の太陽電池モジュール１に対する方向について説明する。
　まず、ワイヤ痕１１０が形成されているシリコン基板１０ｄを有する太陽電池セル１０の耐荷重性について説明する。ワイヤ痕１１０は、シリコンインゴット１００がスライスされた際にワイヤ９１によって形成された溝である。つまり、ワイヤ痕１１０が形成されている位置のシリコン基板１０ｄの厚みは、ワイヤ痕１１０が形成されていない位置のシリコン基板１０ｄに比べ厚みが薄くなっている（図４の（ｃ）参照）。これにより、ワイヤ痕１１０が形成されている位置は応力に弱くなっており、応力が加わることで太陽電池セル１０は割れやすくなっている。また、シリコン基板１０ｄの厚みが薄いほど、ワイヤ痕１１０の影響が大きくなるので、太陽電池セル１０はより応力に弱くなる。例えば、シリコン基板１０ｄの厚みは１５０μｍ以下である。
　太陽電池セル１０に加わる応力の方向がワイヤ痕１１０に交差する方向（例えば、棒状の重りをワイヤ痕１１０に沿うように太陽電池セル１０に載せた時に応力が働く方向）である場合、ワイヤ痕１１０が形成されている部分に、応力が集中しやすくなる。そのため、太陽電池セル１０は、ワイヤ痕１１０を起点として割れやすくなる。太陽電池セル１０に加わる応力の方向がワイヤ痕１１０の延びる方向に沿う方向（例えば、棒状の重りをワイヤ痕１１０に交差するように太陽電池セル１０に載せた時に応力が働く方向）である場合、ワイヤ痕１１０に交差する方向に応力が加わったときに比べワイヤ痕１１０が形成されている部分に応力が集中しにくいので割れにくい。つまり、太陽電池セル１０には応力に強い方向と応力に弱い方向とがあり、その方向は、ワイヤ痕１１０の方向によって決まる。具体的には、太陽電池セル１０は、ワイヤ痕１１０に交差する方向に加わる応力に弱い。
　従来、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の長辺方向に沿うように太陽電池セル１０が配置されていた。上記で説明したように、太陽電池セル１０には太陽電池モジュール１の長辺方向に引っ張られる向きにより大きな応力が加わる。そのため、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の長辺方向に沿うように太陽電池セル１０が配置されると、太陽電池セル１０にはワイヤ痕１１０に交差する方向により大きな応力が加わる。また、上記で説明したように、太陽電池セル１０はワイヤ痕１１０に交差する方向の応力に弱い。つまり、従来では、太陽電池モジュール１に荷重が加わるなどにより太陽電池モジュール１が湾曲した際、太陽電池セル１０の応力に弱い方向に、太陽電池モジュール１の湾曲による応力のうちより大きい応力が加わるように太陽電池セル１０が配置されていた。よって、ワイヤ痕１１０が形成されているシリコン基板１０ｄを用いた太陽電池セル１０を備える太陽電池モジュール１は、耐荷重性を向上させることが困難であった。
　本実施の形態に係る太陽電池モジュール１は、太陽電池セル１０の応力に強い方向と太陽電池モジュール１の湾曲による応力のうちより大きい応力が加わる方向とが沿うように太陽電池セル１０が配置されていることを特徴する。より具体的には、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿うように、太陽電池セル１０は太陽電池モジュール１に配置される。これにより、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性を向上させることができる。
　また、上記で説明したように、太陽電池モジュール１の平面視形状は略長方形状である。長辺の長さＬ１と短辺の長さＬ２との差が大きいほど、つまり短辺の長さＬ２に対する長辺の長さＬ１の比が大きいほど、太陽電池モジュール１に荷重が加わった際、太陽電池モジュール１の短辺方向に引っ張る応力が大きくなると考えられる。そのため、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１は、短辺の長さＬ２と長辺の長さＬ１との比が大きいほど、ワイヤ痕１１０による太陽電池モジュール１の耐荷重性を向上させることが可能となる。例えば、太陽電池モジュール１の短辺の長さＬ２に対する長辺の長さＬ１の比は、１．２以上である。
　図６は、全ての太陽電池セル１０のワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように、太陽電池セル１０が太陽電池モジュール２に配置された例を示す図である。つまり、太陽電池モジュール２は、図１における太陽電池モジュール１の第１領域２００及び第２領域３００に、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように、太陽電池セル１０が配置されている。なお、図６では、太陽電池モジュール２の一部を図示している。
　ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように全ての太陽電池セル１０が配置されることで、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール２の耐荷重性をより向上させることができる。なお、太陽電池セル１０のワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように、全ての太陽電池セル１０が配置されていなくてもよい。少なくとも１つの太陽電池セル１０は、当該太陽電池セル１０のワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように配置されていればよい。
　［２－４．ワイヤ痕と各電極との関係］
　少なくとも１つの太陽電池セル１０をワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿うように配置する場合、単に太陽電池セル１０を９０°回転させ太陽電池モジュール１に配置するだけでは不十分である。太陽電池セル１０を９０°反転させ配置しただけでは、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の長辺方向に沿って配置されている太陽電池セル１０と、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿って配置されている太陽電池セル１０との境で第１の配線材２０とバスバー電極８０との接続が困難となるためである。そのため、図７を用いて、それぞれの太陽電池セル１０におけるワイヤ痕１１０、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係を説明する。
　図７は、太陽電池セル１０におけるワイヤ痕１１０、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係を示す平面図である。図７の（ａ）は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿って配置されている太陽電池セル１３、つまり本実施の形態に係る太陽電池セルにおけるワイヤ痕１１０、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係を示す図である。図７の（ｂ）は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の長辺方向に沿って配置されている太陽電池セル１４、つまり従来と同じ太陽電池セルにおけるワイヤ痕１１０、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係を示す図である。なお、上記で説明した太陽電池セル１０は、太陽電池セル１３のみ、又は太陽電池セル１３及び太陽電池セル１４から構成される。
　図７の（ａ）に示すように、太陽電池セル１３は、フィンガー電極７０がワイヤ痕１１０の延びる方向に沿うように形成されている。また、ワイヤ痕１１０は、例えば曲率を有しているため、フィンガー電極７０と交差する。例えば、フィンガー電極７０の少なくとも１本は、ワイヤ痕１１０と１点のみ又は２点のみで交差する。従来は、フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０と複数の交点を有していた（図７の（ｂ）参照）。そのため、その交点部分ではワイヤ痕１１０にフィンガー電極７０の導電材料が充填されるため、平面視（Ｚ軸に対して水平視）において、１本のフィンガー電極７０内でフィンガー電極７０の幅にバラつきが発生していた。具体的には、ワイヤ痕１１０と交差する点におけるフィンガー電極７０の幅は、ワイヤ痕１１０と交差していない位置でのフィンガー電極７０の幅より大きくなっていた。よって、フィンガー電極７０の幅のバラつきにより、集電効率が低下していた。しかし、本実施の形態に係る太陽電池セル１３は、上記で説明したようにフィンガー電極７０がワイヤ痕１１０の延びる方向に沿う、又は、フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０と１点のみ又は２点のみで交差する。これにより、フィンガー電極７０がワイヤ痕１１０と交差する回数が減るため、フィンガー電極７０の幅のバラつきで生じていた集電効率の低下を抑制できる。また、フィンガー電極７０とワイヤ痕１１０とが重なって形成された場合、フィンガー電極７０の幅が１０～３０μｍほど太くなる場合がある。そのため、太陽電池セル１０に入射した入射光のうち、フィンガー電極７０で反射される光の量が多くなる。この場合においても、モジュール化により、フィンガー電極７０で反射された光はワイヤ痕１１０による傾きのために表面保護部材３０又は裏面保護部材４０で再反射され再び太陽電池セル１０へ入射することが判明した。よって、フィンガー電極７０の幅が太くなったとしても本実施の形態に係る太陽電池モジュール１は出力への影響を低減できる。
　また、バスバー電極８０はワイヤ痕１１０と交差するように形成されている。つまり、バスバー電極８０はフィンガー電極７０と交差するように形成されている。これにより、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係は従来の太陽電池セル１４と同じである。つまり、太陽電池セル１３はフィンガー電極７０及びバスバー電極８０が交差する構成を有する集電極を実現しつつ、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性耐荷重性を向上させることができる。
　図７の（ｂ）に示すように、太陽電池セル１４は、フィンガー電極７０がワイヤ痕１１０と交差するように形成されている。また、バスバー電極８０はワイヤ痕１１０の延びる方向に沿うように形成されている。つまり、本実施の形態に係る太陽電池セル１３は、太陽電池セル１４と比べワイヤ痕１１０とフィンガー電極７０及びバスバー電極８０との位置関係が異なっている。具体的には、太陽電池セル１３のワイヤ痕１１０に対するフィンガー電極７０及びバスバー電極８０の位置は、太陽電池セル１４と比べ９０°回転した位置である。
　これを実現するためには、太陽電池セル１０上にフィンガー電極７０及びバスバー電極８０を形成するスクリーン印刷工程において、スクリーン印刷を行う方向を９０°回転させればよい。つまり、スクリーン印刷を行う方向を９０°回転させるといった簡単な作業で、本実施の形態に係る太陽電池セル１３を実現することができる。なお、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０は、例えば、スクリーン印刷により一体的に形成される。
　また、上記の方法であれば、シリコン基板１０ｄ、つまりシリコンインゴット１００は従来と同じものを使用できるので、シリコン基板１０ｄの結晶方位は（１００）のままである。
　図７の（ａ）において、ワイヤ痕１１０は曲率を有する例について説明したが、ワイヤ痕１１０の形状はこれに限定さない。ワイヤ痕１１０の形状は、例えば、直線状でもよい。ワイヤ痕１１０が直線状であれば、太陽電池セル１３において、ワイヤ痕１１０の延びる方向とフィンガー電極７０とは略平行の関係となり、ワイヤ痕１１０とバスバー電極８０とは略直交の関係となる。
　また、フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０を覆うように形成されてもよいし、平面視（Ｚ軸に対して水平視）においてフィンガー電極７０の一部がワイヤ痕１１０と重なるように形成されていてもよい。これにより、当該フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０と交差することによる当該フィンガー電極７０の幅のバラツキが生じないので、フィンガー電極７０の幅のバラつきで生じていた集電効率の低下を抑制できる。
　なお、図７の（ａ）及び図７の（ｂ）は、太陽電池セル１０の受光面におけるワイヤ痕１１０、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係を示しているが、太陽電池セル１０の裏面においても同様の関係となる。具体的には、図７の（ａ）であれば、太陽電池セル１３の裏面のフィンガー電極７０はワイヤ痕１１０の延びる方向に沿って形成されており、バスバー電極８０はワイヤ痕１１０と交差して形成されている。
　また、フィンガー電極７０は直線状である例について説明したが、これに限定されない。例えば、フィンガー電極７０は放射状に形成されていてもよい。
　（実施の形態の変形例）
　次に、図８を用いて、実施の形態の変形例について説明する。なお、本変形例では、実施の形態と異なる部分のみを説明し、実施の形態と同一の構成に対しては同一の符号を付し、説明を省略する。
　図８は、実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール３における太陽電池セル１０の配置の一例を示す平面図である。なお、図８では、太陽電池モジュール３の一部を図示している。図８において、縦方向は太陽電池モジュール３の短辺方向、横方向は太陽電池モジュール３の長辺方向を示している。変形例では、図８に示されるように、第１領域２００及び第２領域３００を有する点が、実施の形態と異なる。
　［３．太陽電池モジュールの構成］
　第１領域２００は、太陽電池モジュール３に荷重が加わった場合などによる太陽電池モジュール３の湾曲に対し、その曲率が最大となる（曲率半径が最小となる）領域を含む領域（図５の（ａ）を参照）である。第１領域２００は、例えば、矩形状である。第１領域２００内には、例えば、太陽電池セル１３が行方向及び列方向にそれぞれ２枚ずつ配置されている。
　第１領域２００では、太陽電池モジュール３が湾曲した場合に、短辺方向に沿って大きい応力が発生する。そのため、第１領域２００では、太陽電池セル１３は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール３の短辺方向に沿うように配置される。これにより、太陽電池モジュール３の短辺方向への応力が大きい第１領域２００のみワイヤ痕１１０が太陽電池モジュール３の短辺方向に沿うように太陽電池セル１３を配置することで、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール３の耐荷重性を向上させることができる。
　第２領域３００は、太陽電池モジュール３のうち第１領域２００以外の領域である。第２領域３００は、例えば、第１領域２００を囲んで形成されている。つまり、第２領域３００は、太陽電池モジュール３の短辺方向に沿う方向の応力が第１領域２００に比べ弱い領域である。そのため、第２領域３００では、太陽電池セル１４は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール３の長辺方向に沿うように配置される。これにより、第２領域では、太陽電池モジュール３の長辺方向に沿う応力に対する耐荷重性能を維持することができる。つまり、太陽電池モジュール３は、第１領域２００において太陽電池モジュール３の短辺方向の応力に対する耐荷重性を向上させ、第２領域３００において太陽電池モジュール３の長辺方向の応力する耐荷重性能を維持することができる。また、第２領域３００が第１領域２００を囲んで形成されている場合、太陽電池モジュール３の長辺方向及び短辺方向の応力に対する耐荷重性能のバランスが良くなる。
　なお、第１領域２００及び第２領域３００の形状は、これに限定されない。例えば、第１領域２００の形状は長円形などであってもよい。これにより、太陽電池モジュール３の湾曲量が多い領域をより正確に第１領域２００に含めることができる。その場合、１枚の太陽電池セル内に第１領域２００と第２領域３００との境界線があることになる。つまり、１枚の太陽電池セルの中に、第１領域２００と第２領域３００とが存在する場合である。この場合、その位置に配置される太陽電池セルに特段の決まりはないが、例えば、１枚の太陽電池セルの中に少なくとも第１領域２００が含まれているときには、その位置の太陽電池セルには太陽電池セル１３を配置させてもよい。又は、太陽電池セル内の第１領域２００及び第２領域３００の専有面積の大きさにより配置する太陽電池セルを決めてもよい。例えば、第１領域２００の専有面積が大きい場合には、その位置には太陽電池セル１３を配置し、第２領域３００の専有面積が大きい場合には、その位置には太陽電池セル１４を配置してもよい。また、その他、上記以外の方法でもよい。
　図８に示すように、第１領域２００には太陽電池セル１３、第２領域３００には太陽電池セル１４が配置されている。これにより、第１領域２００と第２領域３００との境目の太陽電池セル１３及び太陽電池セル１４同士を電気的に接続する場合、太陽電池セル１３及び太陽電池セル１４のバスバー電極８０（図示していないが、第１の配線材２０の下に第１の配線材２０と平行に形成）は平行に形成されているので、従来と同様に第１の配線材２０を用いて接続ができる。つまり、第１の配線材２０を用いて、太陽電池セル１０同士を容易に電気的に接続できる。
　なお、第１領域２００において、ワイヤ痕１１０の湾曲方向が異なるように太陽電池セル１３が配置されていてもよい。図８に示す例では、第１領域２００内のうち、左下の１セルとそれ以外の３セルとでワイヤ痕１１０の湾曲方向が異なるように太陽電池セル１３は配置されている。具体的には、左下の１セル（第１の太陽電池セル）のワイヤ痕１１０の湾曲方向は、太陽電池モジュール３の右側（Ｘ軸プラス側）の短辺方向（第１湾曲方向）である。その他の３セル（第２の太陽電池セル）のワイヤ痕１１０の湾曲方向は、太陽電池モジュール３の左側（Ｘ軸マイナス側）の短辺方向（第２湾曲方向）である。つまり、第１湾曲方向と第２湾曲方向とは略１８０°異なる方向（逆方向）である。なお、第１領域２００内の４セルは全て同一の太陽電池セル１３であり、配置されている方向が略１８０°異なっているだけである。そして、４セルともワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール３の短辺方向に沿って配置されていることに変わりはなく、ワイヤ痕１１０の湾曲方向が略１８０°回転していても太陽電池モジュール３の耐荷重性の向上に対しては同様の効果を奏する。そのため、ワイヤ痕１１０の湾曲方向は太陽電池モジュール３の短辺方向であれば、特に限定されない。これにより、製造段階において、太陽電池セル１３のワイヤ痕１１０の湾曲方向を管理する手間が省ける。また、太陽電池セル１３を太陽電池モジュール３に配置する際、ワイヤ痕１１０の湾曲方向を揃える必要がないので、作業性も向上する。
　また、第２領域３００に配置される太陽電池セル１４のワイヤ痕１１０の湾曲方向についても、同様に特に管理する必要はない。
　図８では、第１領域２００は矩形状である例について図示しているが、第１領域２００の形状はこれに限定されない。例えば、第１領域２００は曲率が最大となる領域を含んでいれば、長円状でもよいし、その他の形状でもよい。これにより、より細かな領域設定が可能となる。また、第２領域３００は、太陽電池モジュール３のうち、第１領域２００以外の領域である。つまり、第２領域３００は曲率が最大となる領域を含まない領域である。なお、第１領域２００及び第２領域３００の面積比は特に限定されないが、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール３の耐荷重性をより向上させる観点から、第１領域２００の面積が第２領域３００の面積より大きいとよい。さらに、第１領域２００は、太陽電池モジュール３の最外周に配置された太陽電池セル１０（フレーム６０に近接する太陽電池セル１０）を除いた内側全ての領域であるとよい。
　［４．効果など］
　実施の形態の一態様に係る太陽電池モジュール１は、結晶系シリコン基板１０ｄを備える複数の太陽電池セル１０（１３、１４）と、複数の太陽電池セル１０（１３、１４）同士を電気的に接続する第１の配線材２０とを備える太陽電池モジュール１であって、太陽電池モジュール１は複数の太陽電池セル１０（１３、１４）に対する平面視において長方形であり、複数の太陽電池セル１０（１３、１４）の少なくとも１つは、結晶系シリコン基板１０ｄの表面に形成された溝であるワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿うように配置されている。
　従来は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の長辺方向に沿うように太陽電池セル１０（１４）が配置されていた。つまり、太陽電池モジュール１が荷重などにより湾曲した場合、太陽電池セル１０（１４）に加わる応力が大きい方向（太陽電池モジュール１の短辺方向）と太陽電池セル１０（１４）の応力に弱い方向（ワイヤ痕１１０と交差する方向）とが沿うように太陽電池セル１０（１４）が配置されていた。よって、太陽電池セル１０（１４）にワイヤ痕１１０が形成されていることで、太陽電池モジュール１の耐荷重性を向上させることが困難であった。本実施の形態に係る太陽電池モジュール１では、太陽電池モジュール１が荷重などにより湾曲した場合、太陽電池セル１０（１３）に加わる応力が大きい方向と太陽電池セル１０（１３）の応力に強い方向とが沿うように太陽電池セル１０（１３）が配置される。つまり、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール１の短辺方向に沿うように太陽電池セル１０（１３）が配置されるので、太陽電池モジュール１が湾曲しても、太陽電池セル１０（１３）は割れにくくなる。よって、太陽電池セル１０（１３）にワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性を向上させることができる。また、太陽電池モジュール１の全面において太陽電池セル１０（１３）が配置されている場合、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性をより向上させることができる。
　また、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池セル１０（１３、１４）それぞれのワイヤ痕１１０は、平面視において湾曲している。
　これにより、例えば、平面視においてワイヤ痕１１０が尖っており、その一部分に応力が集中してしまうことを抑制できる。
　また、太陽電池モジュール２は、太陽電池モジュール２の平面の鉛直方向に湾曲した場合に曲率が最大となる領域を含む領域である第１領域２００と、太陽電池モジュール２のうち第１領域２００以外の領域である第２領域３００とを有し、複数の太陽電池セル１０（１３、１４）のうち第１領域２００における太陽電池セル１３は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように配置されており、複数の太陽電池セル１０（１３、１４）のうち第２領域３００における太陽電池セル１４は、ワイヤ痕１１０の延びる方向が太陽電池モジュール２の長辺方向に沿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２は、第１領域２００において太陽電池モジュール２の短辺方向の応力に対する耐荷重性を向上させ、第２領域３００において太陽電池モジュール２の長辺方向の応力に対する耐荷重性能を維持することができる。よって、太陽電池モジュール２は、第１領域２００において太陽電池モジュール２の短辺方向の応力に対する耐荷重性を向上させ、第２領域３００において太陽電池モジュール２の長辺方向の応力する耐荷重性能を維持することができる。
　また、結晶系シリコン基板１０ｄの表面には結晶系シリコン基板１０ｄ上の受光領域で発生した受光電荷を集電する複数のフィンガー電極７０が形成されており、第１領域２００において、複数のフィンガー電極７０はワイヤ痕１１０の延びる方向に沿って形成されている。また、第１領域２００において、複数のフィンガー電極７０の少なくとも１本はワイヤ痕１１０と１点のみ又は２点のみで交差している。
　従来は、フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０と複数の交点を有していた（図７の（ｂ）参照）。そのため、その交点部分ではワイヤ痕１１０にフィンガー電極７０の導電材料が充填されるため、平面視（Ｚ軸に対して水平視）において、フィンガー電極７０の幅はバラつきが発生していた。具体的には、ワイヤ痕１１０と交差する点におけるフィンガー電極７０の幅は、ワイヤ痕１１０と交差していない位置でのフィンガー電極７０の幅より大きくなっていた。よって、フィンガー電極７０の幅のバラつきにより、集電効率が低下していた。しかし、本実施の形態に係る太陽電池セル１３は、上記で説明したようにフィンガー電極７０がワイヤ痕１１０の延びる方向に沿う、又は、フィンガー電極７０はワイヤ痕１１０と１点のみ又は２点のみで交差する。これにより、フィンガー電極７０がワイヤ痕１１０と交差する回数が減るため、フィンガー電極７０の幅のバラつきで生じていた集電効率の低下を抑制できる。
　また、第１領域２００には、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルとが配置され、第１の太陽電池セルでは、ワイヤ痕１１０はワイヤ痕１１０の湾曲方向が太陽電池モジュール１の短辺のうち一方を向く第１湾曲方向に形成され、第２の太陽電池セルでは、ワイヤ痕１１０は第１湾曲方向と逆方向の第２湾曲方向に形成される。
　これにより、製造段階において、太陽電池セル１０（１３、１４）のワイヤ痕１１０の湾曲方向を管理する手間が省ける。また、太陽電池セル１０（１３、１４）を太陽電池モジュール１に配置する際、ワイヤ痕１１０の湾曲方向を揃える必要がないので、作業性も向上する。
　また、結晶系シリコン基板１０ｄの表面には、複数のフィンガー電極７０を電気的に接続するバスバー電極８０が形成されており、第１領域２００において、バスバー電極８０はワイヤ痕１１０と交差する方向に形成されている。つまり、バスバー電極８０はフィンガー電極７０と交差するように形成されている。
　これにより、フィンガー電極７０及びバスバー電極８０の関係は従来の太陽電池セル１４と同じである。つまり、太陽電池セル１３はフィンガー電極７０及びバスバー電極８０が交差する構成を有する集電極を実現しつつ、ワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性を向上させることができる。
　また、太陽電池モジュール１の短辺に対する長辺の長さの比が１．２より大きい。
　太陽電池モジュール１の短辺に対する長辺の長さの比が大きいと、太陽電池セル１０（１３、１４）に太陽電池モジュール１の短辺方向の応力が大きくなると考えられる。そのため、太陽電池モジュール１の短辺に対する長辺の長さの比が１．２より大きい場合、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１においてワイヤ痕１１０が形成されていても太陽電池モジュール１の耐荷重性をより向上させることができる。
　また、第１領域２００は、第２領域３００に囲まれている。
　これにより、太陽電池モジュール２の長辺方向及び短辺方向の応力に対する耐荷重性能のバランスが良くなる。
　（その他の変形例など）
　以上、本発明に係る太陽電池モジュールについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。
　例えば、実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール２では第２領域３００において、太陽電池セル１０は、ワイヤ痕１１０が太陽電池モジュール２の短辺方向に沿うように配置されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、第２領域３００において、太陽電池セル１０は、ワイヤ痕１１０が太陽電池モジュール２の長辺又は短辺のどちらに沿うように配置されていてもよい。
　これにより、太陽電池モジュール２の第２領域３００に太陽電池セル１０を配置する際、ワイヤ痕１１０の沿う方向を管理する必要がなくなるので生産効率が上がる。つまり、第２領域３００では、太陽電池セル１３及び太陽電池セル１４のどちらを配置してもよい。
　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
　１、２、３　　太陽電池モジュール
　１０、１３、１４　　太陽電池セル
　１０ｄ　　ｎ型単結晶シリコン基板（結晶系シリコン基板）
　２０　　第１の配線材
　７０　　フィンガー電極
　８０　　バスバー電極
　１１０　　ワイヤ痕
　２００　　第１領域
　３００　　第２領域
　Ｌ１　　長辺の長さ
　Ｌ２　　短辺の長さ

Claims (9)

  1. 　結晶系シリコン基板を備える複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セル同士を電気的に接続する第１の配線材とを備える太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池モジュールは前記複数の太陽電池セルに対する平面視において長方形であり、
    　前記複数の太陽電池セルの少なくとも１つは、前記結晶系シリコン基板の表面に形成された溝であるワイヤ痕の延びる方向が前記太陽電池モジュールの短辺方向に沿うように配置されている
    　太陽電池モジュール。
  2. 　前記複数の太陽電池セルそれぞれの前記ワイヤ痕は、前記平面視において湾曲している
    　請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記太陽電池モジュールは、前記太陽電池モジュールの平面の鉛直方向に湾曲した場合に曲率が最大となる領域を含む領域である第１領域と、前記太陽電池モジュールのうち前記第１領域以外の領域である第２領域とを有し、
    　前記複数の太陽電池セルのうち前記第１領域における太陽電池セルは、前記ワイヤ痕の延びる方向が前記太陽電池モジュールの短辺方向に沿うように配置されており、
    　前記複数の太陽電池セルのうち前記第２領域における太陽電池セルは、前記ワイヤ痕の延びる方向が前記太陽電池モジュールの長辺方向に沿うように配置されている
    　請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記結晶系シリコン基板の表面には前記結晶系シリコン基板上の受光領域で発生した受光電荷を集電する複数のフィンガー電極が形成されており、
    　前記第１領域において、前記複数のフィンガー電極は前記ワイヤ痕の延びる方向に沿って形成されている
    　請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記第１領域において、前記複数のフィンガー電極の少なくとも１本は前記ワイヤ痕と１点のみ又は２点のみで交差している
    　請求項４に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記第１領域には、第１の太陽電池セルと第２の太陽電池セルとが配置され、
    　前記第１の太陽電池セルでは、前記ワイヤ痕は前記ワイヤ痕の湾曲方向が前記太陽電池モジュールの短辺のうち一方を向く第１湾曲方向に形成され、
    　前記第２の太陽電池セルでは、前記ワイヤ痕は前記第１湾曲方向と逆方向の第２湾曲方向に形成される
    　請求項５に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記結晶系シリコン基板の表面には、前記複数のフィンガー電極を電気的に接続するバスバー電極が形成されており、
    　前記第１領域において、前記バスバー電極は前記ワイヤ痕と交差する方向に形成されている
    　請求項４～６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記太陽電池モジュールの短辺に対する長辺の長さの比が１．２より大きい
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
  9. 　前記第１領域は、前記第２領域に囲まれている
    　請求項３～８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
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