WO2020054130A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2020054130A1
WO2020054130A1 PCT/JP2019/019527 JP2019019527W WO2020054130A1 WO 2020054130 A1 WO2020054130 A1 WO 2020054130A1 JP 2019019527 W JP2019019527 W JP 2019019527W WO 2020054130 A1 WO2020054130 A1 WO 2020054130A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
cell strings
strings
string
cell string
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/019527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徹 寺下
中村　淳一
Original Assignee
株式会社カネカ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社カネカ filed Critical 株式会社カネカ
Priority to CN201980057048.7A priority Critical patent/CN112640134A/zh
Priority to JP2020546686A priority patent/JP7270631B2/ja
Publication of WO2020054130A1 publication Critical patent/WO2020054130A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • the solar cell string more solar cells can be mounted on the limited solar cell mounting area of the solar cell module, the light receiving area for photoelectric conversion increases, and the output of the solar cell module improves. Furthermore, in the solar cell string in which the solar cells of the double-sided electrodes are connected by using the singling method, in the overlapping region where a part of the adjacent solar cells are overlapped, the bus bar electrode of one of the solar cells is connected to the other. Since the solar cell is covered with the solar cell, the light blocking loss due to the bus bar electrode is reduced, and the output of the solar cell module is improved.
  • the solar cell module may include a plurality of the solar cell strings described above.
  • 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.
  • a gap is formed between the solar cell strings, the design property is deteriorated.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module capable of improving output and design.
  • 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 cells using a shingling method, and the plurality of solar cell strings are arranged in a predetermined direction. Adjacent solar cell strings are separated in a thickness direction such that a part of one solar cell string in a predetermined direction and a part of the other solar cell string in a predetermined direction intersect with the main surface of the solar cell string. It is arranged so that it may overlap.
  • the output of the solar cell module is improved, and the design is improved.
  • FIG. 2 is an enlarged view (light receiving surface side) of a portion II of the solar cell string in the solar cell module shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the solar cell string shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view of a solar cell in the solar cell string shown in FIGS. 1 to 3 as viewed from a light receiving surface side.
  • FIG. 4 is a view of the solar cell in the solar cell string shown in FIGS. 1 to 3 as viewed from the back side.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of the solar cell shown in FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the solar cell shown in FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion VIII of the solar cell stack in the solar cell shown in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line IX-IX of the solar cell module shown in FIG. 1. It is a figure for explaining an example of the manufacturing method of the solar cell module concerning a 1st embodiment. It is a figure for explaining an example of the electrical connection method of a plurality of solar cell strings 1 in the solar cell module concerning a 1st embodiment. It is the figure which looked at the solar cell module concerning a 2nd embodiment from the light sensing surface side.
  • FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of the solar cell module shown in FIG. 12. It is a figure for explaining an example of the manufacturing method of the solar cell module concerning a 2nd embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram of the solar cell module according to the first embodiment as viewed from a light receiving surface side.
  • the solar cell module 100 includes a plurality of rectangular solar cell strings 1 arranged in the X direction (first direction, predetermined direction).
  • Each of the solar cell strings 1 includes a plurality of rectangular solar cells 2 arranged in a Y direction (second direction) crossing the X direction.
  • an arrangement method of the plurality of solar cells 2 that is, a configuration of the solar cell string 1 will be described.
  • the arrangement method of the plurality of solar cell strings 1, that is, the configuration of the solar cell module 100 will be described later.
  • FIG. 2 is an enlarged view (a light receiving surface side) of a portion II of the solar cell string 1 in the solar cell module 100 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the solar cell string 1 shown in FIG. It is. As shown in FIGS. 2 and 3, the solar cell string 1 electrically connects a plurality of solar cells 2 using a shingling method.
  • the solar cells 2 are connected in series by partially overlapping the ends of the solar cells 2. Specifically, a part of one main surface side (for example, the light receiving surface side) at one end in the Y direction of one solar cell 2 of the adjacent solar cells 2 is part of the other solar cell. 2 overlaps a part of the other main surface side (for example, the back surface side) of the other end side opposite to the one end side in the Y direction.
  • a bus bar electrode portion (described later) extending in the X direction is formed on a part of the light receiving surface on one end side and a part of the back surface side on the other end side of the solar cell 2.
  • the busbar electrode portion on the light-receiving surface at one end of one solar cell 2 is electrically connected to the busbar electrode portion on the back surface at the other end of the other solar cell 2 via, for example, a connection member 8. Is done.
  • the solar cells 2 since the plurality of solar cells 2 have a stacked structure in which the solar cells 2 are uniformly inclined in a certain direction, as if a tile is laid on a roof, the solar cells 2 are electrically connected in this manner.
  • the method is called a shingling method.
  • the plurality of solar cells 2 connected in a string form is referred to as a solar cell string.
  • a region where the adjacent solar cells 2 and 2 overlap is referred to as an overlap region Ro2.
  • the connecting member 8 includes a ribbon wire made of a copper core material coated with a low melting point metal or solder, a conductive film formed of a thermosetting resin film containing low melting point metal particles or metal fine particles, and a low melting point metal fine particle.
  • a conductive adhesive formed with a binder, a solder paste containing solder particles, or the like is used.
  • An example of such a connection member 8 is an Ag paste or a Cu paste containing an oligomer component such as an epoxy resin or urethane acrylate.
  • the solar cell 2 will be described.
  • FIG. 4 is a diagram of the solar cell 2 in the solar cell string 1 shown in FIGS. 1 to 3 as viewed from the light receiving surface side
  • FIG. 5 is a diagram of the solar cell 2 as viewed from the back surface side
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of the solar cell 2 shown in FIGS. 4 and 5
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of the solar cell 2 shown in FIGS.
  • the solar cell 2 shown in FIGS. 4 to 7 is a rectangular double-sided electrode solar cell.
  • the solar cell 2 includes a solar cell stack 10 having two main surfaces, a metal electrode layer 21 formed on one surface side (for example, a light receiving surface side) of the main surfaces of the solar cell stack 10, And a metal electrode layer 31 formed on the other surface side (for example, the back surface side) of the main surface of the battery stack 10.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of VIII portion of solar cell stack 10 in the solar cell shown in FIGS. 6 and 7.
  • the solar cell stack 10 includes a semiconductor substrate (photoelectric conversion substrate) 110 having two main surfaces and one of the main surfaces of the semiconductor substrate 110 (for example, a light receiving surface side).
  • a conductive single crystal silicon substrate for example, an n-type single crystal silicon substrate or a p-type single crystal silicon substrate is used. Thereby, high photoelectric conversion efficiency is realized.
  • the semiconductor substrate 110 is preferably an n-type single crystal silicon substrate. Thereby, the carrier lifetime in the crystalline silicon substrate is extended. This is because, in a p-type single crystal silicon substrate, L (Light Induced Degradation), which becomes a recombination center due to the influence of B (boron) which is a p-type dopant due to light irradiation, may occur. This is for suppressing the LID more in the substrate.
  • the semiconductor substrate 110 has a pyramid-shaped fine uneven structure called a texture structure on the back surface side. Thus, the efficiency of collecting light that has passed without being absorbed by the semiconductor substrate 110 is increased. Further, the semiconductor substrate 110 may have a pyramid-shaped fine uneven structure called a texture structure on the light receiving surface side. Thereby, the reflection of the incident light on the light receiving surface is reduced, and the light confinement effect in the semiconductor substrate 110 is improved.
  • the thickness of the semiconductor substrate 110 is preferably 50 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or more and 230 ⁇ m or less, and even more preferably 70 ⁇ m or more and 210 ⁇ m or less. This reduces material costs.
  • a conductive polycrystalline silicon substrate for example, an n-type polycrystalline silicon substrate or a p-type polycrystalline silicon substrate may be used. In this case, the solar cell is manufactured at lower cost.
  • the first conductivity type semiconductor layer 121 is formed on substantially the entire light receiving surface side of the semiconductor substrate 110 via the passivation layer 120, and the second conductivity type semiconductor layer 131 is formed on substantially the entire back surface side of the semiconductor substrate 110. It is formed via a passivation layer 130.
  • the first conductivity type semiconductor layer 121 is formed of a first conductivity type silicon-based layer, for example, a p-type silicon-based layer.
  • the second conductivity type semiconductor layer 131 is formed of a second conductivity type silicon-based layer different from the first conductivity type, for example, an n-type silicon-based layer.
  • the first conductivity type semiconductor layer 121 may be an n-type silicon-based layer
  • the second conductivity type semiconductor layer 131 may be a p-type silicon-based layer.
  • 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 a dopant impurity in the p-type silicon-based layer
  • P (phosphorus) is preferably used as a dopant impurity in the n-type silicon-based 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 recombination of carriers.
  • the transparent electrode layer 122 is formed on substantially the entire light receiving surface side of the semiconductor substrate 110, and the transparent electrode layer 132 is formed on substantially the entire rear surface side of the semiconductor substrate 110.
  • the transparent electrode layers 122 and 132 are formed of a transparent conductive material.
  • a transparent conductive metal oxide such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, and a composite oxide thereof are used.
  • indium-based composite oxides containing indium oxide as a main component are preferable.
  • Indium oxide is particularly preferred from the viewpoints of high conductivity and transparency.
  • the metal electrode layer 21 is formed on the light receiving surface side of the solar cell stack 10, and the metal electrode layer 31 is formed on the back surface side of the solar cell stack 10.
  • the metal electrode layer 21 has a so-called comb shape, and has a plurality of finger electrode portions 21f corresponding to comb teeth and a single or a plurality of bus bar electrode portions 21b corresponding to comb tooth support portions.
  • the bus bar electrode portion 21b extends in the X direction along a part of the overlap region Ro2 on the light receiving surface side (one main surface side) on one end side in the Y direction.
  • the finger electrode portion 21f extends from the bus bar electrode portion 21b in the Y direction crossing the X direction.
  • the metal electrode layer 31 has a comb shape and includes a plurality of finger electrode portions 31f corresponding to comb teeth and one or a plurality of bus bar electrode portions 31b corresponding to comb tooth support portions.
  • the bus bar electrode portion 31b extends in the X direction along a part of the overlap region Ro2 on the back surface side (the other main surface side) on the other end side in the Y direction.
  • the finger electrode portion 31f extends from the bus bar electrode portion 31b in the Y direction crossing the X direction.
  • the metal electrode layer 31 is not limited to a comb shape, and may be formed in a substantially rectangular shape on substantially the entire back surface side of the solar cell 2, for example.
  • the finger electrode portion 31f on the back surface does not exist at a position corresponding to the overlapping region Ro2 on the light receiving surface side, and is slightly shorter than the finger electrode portion 21f on the light receiving surface side.
  • the overlapping region Ro2 on the light receiving surface side is a light shielding portion, so that the amount of incident light is extremely small and the generated current is small, so that the voltage drop loss due to the series resistance can be ignored.
  • a finger electrode portion 21f on the light receiving surface side is arranged at a position corresponding to the overlapping region Ro2 on the back surface side. This is because the light incident surface and the current generation amount are both large on the light receiving surface side corresponding to the superposed region Ro2 on the back surface side, and it is necessary to suppress the resistance low.
  • the metal electrode layers 21 and 31 are formed of a metal material.
  • the metal material for example, Cu, Ag, Al and alloys thereof are used.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of the solar cell module 100 shown in FIG.
  • the plurality of solar cell strings 1 described above are arranged in the X direction.
  • the solar cell string 1 is sandwiched between a light receiving side (first) protection member 3 and a back side (second) protection member 4.
  • a liquid or solid sealing material (insulating member) 5 is filled between the light receiving side protection member 3 and the back side protection member 4, thereby sealing the solar cell string 1.
  • the sealing material 5 seals and protects the solar cell string 1.
  • the sealing member 5 protects the solar cell string 1 between the light receiving side surface and the light receiving side protection member 3, and the back side surface of the solar cell string 1 and back side protection. It is interposed between the member 4 and the solar cell strings 1 and 1.
  • the shape of the sealing material 5 is not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape. This is because the sheet-shaped solar cell string 1 can easily cover the front and back surfaces of the sheet-shaped solar cell string 1.
  • the material of the sealing material 5 is not particularly limited, but is preferably an insulating material having a property of transmitting light (transparency).
  • the material of the sealing material 5 has adhesiveness for bonding the solar battery cell 2, the light receiving side protection member 3, and the back side protection member 4.
  • materials include, for example, ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene / ⁇ -olefin copolymer, ethylene / vinyl acetate / triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyrate (PVB), acrylic A light-transmitting resin such as a resin, a urethane resin, or a silicone resin may be used.
  • the light receiving side protection member 3 covers the light receiving surface of the solar cell string 1 via the sealing material 5 to protect the solar cell string 1.
  • the shape of the light receiving side protection member 3 is not particularly limited, but is preferably a plate shape or a sheet shape in that the light receiving side protection member 3 indirectly covers the planar light receiving surface.
  • the material of the light-receiving side protection member 3 is not particularly limited, but is preferably a material having a light-transmitting property and being resistant to ultraviolet light, like the sealing material 5, for example, glass or A transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin is used.
  • the surface of the light-receiving side protection member 3 may be processed into an uneven shape, or may be covered with an antireflection coating layer. In this case, the light receiving side protection member 3 hardly reflects the received light, and can guide more light to the solar cell string 1.
  • the back side protection member 4 covers the back surface of the solar cell string 1 via the sealing material 5 to protect the solar cell string 1.
  • the shape of the back side protection member 4 is not particularly limited, but is preferably a plate shape or a sheet shape in the same manner as the light receiving side protection member 3 from the point of indirectly covering the planar back surface.
  • the material of the back side protection member 4 is not particularly limited, but a material that prevents invasion of water or the like (has a high water barrier) is preferable.
  • a laminate of a resin film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), an olefin-based resin, a fluorine-containing resin, or a silicone-containing resin and a metal foil such as an aluminum foil can be used.
  • the adjacent solar cell strings 1, 1 are such that a part of one solar cell string 1 in the X direction and a part of the other solar cell string 1 in the X direction are the main parts of the solar cell string 1. They are arranged so as to be spaced apart and overlap in the thickness direction intersecting the plane. Specifically, a longitudinal edge portion along one Y-direction (array direction of a plurality of solar cells 2) in one solar cell string 1 and a Y-direction (an arrangement of a plurality of solar cells 2) in the other solar cell string 1 Direction) and overlap with each other at a distance in the thickness direction. A region where the adjacent solar cell strings 1 and 1 overlap is referred to as an overlapping region Ro1.
  • a sealing material (insulating member) 5 is arranged between a part of one solar cell string 1 and a part of the other solar cell string 1.
  • an insulating member e.g., equivalent to 5b in FIG. 10 described later
  • the solar cell A sealing material e.g., equivalent to 5a in FIG. 10 described below
  • a sealing material equivalent to a sealing material e.g., equivalent to 5c in FIG. 10 described later
  • the insulating member disposed between a part of one of the solar cell strings 1 and a part of the other solar cell string 1 is not limited to this, and may be polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), or olefin.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • olefin examples thereof include resin films of a base resin, a fluorine-containing resin, a silicone-containing resin, and the like, or a tape-shaped or sheet-shaped insulating tape or an insulating sheet using the same as a base material.
  • the thickness De of the sealing material 5 interposed between the light receiving surface of the even-numbered solar cell string 1 and the light receiving side protection member 3 is different.
  • the thickness Do of the sealing material 5 interposed between the light-receiving surface of the odd-numbered solar cell string 1 and the light-receiving-side protection member 3 is equal to the light-receiving surface of the even-numbered solar cell string 1 and the light-receiving side.
  • the thickness is smaller than the thickness De of the sealing material 5 interposed between the protection member 3 and the sealing member 5.
  • the plurality of solar cell strings 1 are arranged such that the odd-numbered solar cell strings 1 and the even-numbered solar cell strings 1 in the X direction have a height difference in the thickness direction of the solar cell strings 1. You. Specifically, the odd-numbered solar cell strings 1 are arranged at positions higher than the even-numbered solar cell strings 1 in the thickness direction.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the method for manufacturing the solar cell module according to the first embodiment.
  • a sheet-like sealing material 5 a is arranged on the entire surface on the light-receiving side protection member 3, and then the odd-numbered solar cell strings 1 are arranged.
  • the sheet-shaped sealing material 5b is arranged on the entire surface of the sealing material 5a and the odd-numbered solar cell strings 1, and then the even-numbered solar cell strings 1 are arranged.
  • a sheet-like sealing material 5c is disposed on the entire surface of the sealing material 5b and the even-numbered solar cell strings 1, and then, the back-side protection member 4 is disposed.
  • the solar cell module 100 shown in FIG. 9 is manufactured.
  • a plurality of solar cell strings 1 that electrically connect a plurality of solar cells 2 using a shingling method are provided. 1 are arranged in the X direction, and the adjacent solar cell strings 1 and 1 are formed such that a part of one solar cell string 1 in the X direction and a part of the other solar cell string 1 in the X direction are the solar cell strings. 1 so as to be spaced apart from each other in the thickness direction.
  • more solar cell strings are mounted in the limited solar cell string mounting area in the solar cell module 100 while ensuring insulation between the solar cell strings. Therefore, the light receiving area for photoelectric conversion increases, and the output of the solar cell module improves.
  • the solar cell strings do not overlap in order to improve the output of the solar cell modules when comparing the solar cell modules having the same number of solar cell strings.
  • a gap may occur between the solar cell strings due to a manufacturing error, and the design may be deteriorated.
  • the solar cell strings 1 since the solar cell strings 1 partially overlap each other, no gap is generated between the solar cell strings 1 due to a manufacturing error, and the design of the solar cell module 100 is improved.
  • the sealing material is provided between a part of one solar cell string 1 and a part of the other solar cell string 1 in the adjacent solar cell strings 1 and 1.
  • (Insulating member) 5 or an insulating member is provided. Thereby, it is easy to ensure insulation between the adjacent solar cell strings 1 and 1.
  • the size of the power generation region of the odd-numbered solar cell strings 1 and the even-numbered solar cell strings 1 is different, and the output current of the odd-numbered solar cell string 1 is different from the output current of the even-numbered solar cell string 1.
  • the solar cell module 100 of the first embodiment in the plurality of solar cell strings 1, adjacent odd-numbered solar cell strings 1 and even-numbered solar cell strings 1 are paired. , A plurality of pairs of solar cell strings 1 are configured. Then, a pair of solar cell strings 1 of the plurality of pairs of solar cell strings 1 are electrically connected in parallel. Thereby, the output current of the entire solar cell module 100 is made uniform.
  • FIG. 12 is a view of the solar cell module according to the second embodiment as viewed from the light receiving surface side
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the solar cell module shown in FIG. 12 taken along the line XIII-XIII.
  • the solar cell module 100 according to the second embodiment shown in FIGS. 12 and 13 is different from the solar cell module 100 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 9 in the arrangement configuration of the plurality of solar cell strings 1.
  • a plurality of solar cell strings 1 are overlapped using a singling method and arranged in the X direction.
  • the solar cell strings 1 are arranged in the X direction such that part of the ends of the solar cell string 1 are spaced apart and overlap in the thickness direction of the solar cell string 1. Specifically, a part of one of the adjacent solar cell strings 1, 1 on the light receiving surface side (one main surface side) at one end in the X direction is connected to the other solar cell string 1. In the X direction, and is spaced apart and overlaps a part of the back surface side (the other main surface side opposite to the one main surface side) opposite to the one end side in the X direction.
  • the adjacent solar cell strings 1 and 1 have a part in the X direction of one solar cell string 1 and a part in the X direction of the other solar cell string 1.
  • a region where the adjacent solar cell strings 1 and 1 overlap is referred to as an overlapping region Ro1.
  • a sealing material (insulating member) 5 is arranged between a part of one solar cell string 1 and a part of the other solar cell string 1.
  • the solar cell A sealing material e.g., equivalent to 5a in FIG. 14 described later
  • a sealing material equivalent to a sealing material for example, equivalent to 5c in FIG. 14 to be described later
  • the insulating member disposed between a part of one of the solar cell strings 1 and a part of the other solar cell string 1 is not limited to this, and may be polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), or olefin.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • olefin examples thereof include resin films of a base resin, a fluorine-containing resin, a silicone-containing resin, and the like, or a tape-shaped or sheet-shaped insulating tape or an insulating sheet using the same as a base material.
  • FIG. 14 is a view for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell module according to the second embodiment.
  • a sheet-like sealing material 5 a is arranged on the entire surface on the light-receiving side protection member 3, and thereafter, the solar cell strings 1 are arranged so as to be overlapped with each other by using a shingling method.
  • a sheet-like sealing material 5b is arranged between the solar cell strings 1.
  • the sealing material 5b is arranged on the back surface side of the solar cell string 1 overlapping the solar cell string 1 adjacent in the X direction.
  • a sheet-shaped sealing material 5c is disposed on the entire surface of the sealing material 5a, the sealing material 5b, and the solar cell string 1, and then, the back-side protection member 4 is disposed.
  • the solar cell module 100 shown in FIG. 13 is manufactured.
  • the solar cell module 100 according to the second embodiment can obtain the same advantages as the solar cell module 100 according to the first embodiment.
  • the solar cell strings 1 are stacked using a shingling method.
  • the size of the power generation area of the odd-numbered solar cell string 1 in the X direction is the same as the size of the power generation area of the even-numbered solar cell string 1, and the output current of the odd-numbered solar cell string 1 is equal to the even-numbered solar cell string 1.
  • the output current of the solar cell string 1 becomes the same.
  • the degree of freedom of electrical connection of the solar cell string 1 is higher than in the first embodiment.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made.
  • the mode in which the solar cell strings 1 including the double-sided electrode type solar cells 2 are overlapped is exemplified.
  • the features of the present invention are not limited to this, and the present invention is also applicable to a case where a solar cell string including a back electrode type (back contact type) solar cell is overlapped.
  • FIG. 8 a mode in which the solar cell strings 1 including the heterojunction solar cells 2 are overlapped is exemplified.
  • the features of the present invention are not limited to this, and can be applied to a case where solar cell strings including various solar cells such as homojunction type solar cells are overlapped.
  • the mode in which the longitudinal edges of the solar cell string 1 are overlapped has been exemplified.
  • the features of the present invention are not limited to this, and can be applied to a case where short edges of solar cell strings are overlapped.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

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。

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。
　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）。
　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。
特開２０１７－５１７１４５号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
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に示す太陽電池モジュールにおける太陽電池ストリングのII部分の拡大図（受光面側）である。 図２に示す太陽電池ストリングのIII-III線断面図である。 図１～図３に示す太陽電池ストリングにおける太陽電池セルを受光面側からみた図である。 図１～図３に示す太陽電池ストリングにおける太陽電池セルを裏面側からみた図である。 図４および図５に示す太陽電池セルのVI-VI線断面図である。 図４および図５に示す太陽電池セルのVII-VII線断面図である。 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のVIII部分の拡大断面図である。 図１に示す太陽電池モジュールのIX-IX線断面図である。 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。 第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける複数の太陽電池ストリング１の電気的な接続方法の一例を説明するための図である。 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る。 図１２に示す太陽電池モジュールのXIII-XIII線断面図である。 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。
　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。
［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。
（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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
＜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。
　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。
　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。
＜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。
　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。
＜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。
＜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。
　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。
　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。
　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。
（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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
［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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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

Claims (8)

  1. 　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。
  2. 　前記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は、前記一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り、
    　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。
  3. 　前記一方の前記太陽電池ストリングの一部と前記他方の前記太陽電池ストリングの一部との間に配置された絶縁部材を更に備える、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記絶縁部材は、複数の前記太陽電池ストリングを封止する封止材である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　複数の前記太陽電池ストリングは、前記所定方向における奇数番目の前記太陽電池ストリングと前記所定方向における偶数番目の前記太陽電池ストリングとが、前記厚さ方向において高低差を有するように、配置されている、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　複数の前記太陽電池ストリングの一方主面側を保護する第１保護部材と、
    　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。
  7. 　複数の前記太陽電池ストリングは、隣り合う前記奇数番目の前記太陽電池ストリングと前記偶数番目の前記太陽電池ストリングとが対をなすように、複数対の太陽電池ストリングを含み、
    　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。
  8. 　隣り合う前記太陽電池ストリングは、前記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方端側の一方主面側の一部が、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方端側と反対の他方端側の一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重なるように、配置されている、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
PCT/JP2019/019527 2018-09-11 2019-05-16 太陽電池モジュール WO2020054130A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980057048.7A CN112640134A (zh) 2018-09-11 2019-05-16 太阳能电池模块
JP2020546686A JP7270631B2 (ja) 2018-09-11 2019-05-16 太陽電池モジュール

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018169681 2018-09-11
JP2018-169681 2018-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020054130A1 true WO2020054130A1 (ja) 2020-03-19

Family

ID=69778535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/019527 WO2020054130A1 (ja) 2018-09-11 2019-05-16 太陽電池モジュール

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7270631B2 (ja)
CN (1) CN112640134A (ja)
WO (1) WO2020054130A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168899A1 (ja) * 2021-02-08 2022-08-11 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116913992A (zh) * 2023-09-04 2023-10-20 浙江晶科能源有限公司 一种电池片及光伏组件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0969645A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池
JP2002168062A (ja) * 2000-12-01 2002-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及び窓構造
US20170256661A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-07 Solarcity Corporation Method of manufacturing photovoltaic panels with various geometrical shapes
KR20180072110A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107611198A (zh) * 2017-09-18 2018-01-19 苏州英鹏新能源有限公司 叠瓦组件以及太阳能电池板

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0969645A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池
JP2002168062A (ja) * 2000-12-01 2002-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及び窓構造
US20170256661A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-07 Solarcity Corporation Method of manufacturing photovoltaic panels with various geometrical shapes
KR20180072110A (ko) * 2016-12-21 2018-06-29 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022168899A1 (ja) * 2021-02-08 2022-08-11 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020054130A1 (ja) 2021-08-30
CN112640134A (zh) 2021-04-09
JP7270631B2 (ja) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6586080B2 (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
KR101890324B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 이에 적용되는 리본 결합체
CN111615752B (zh) 太阳能电池模块
WO2012176516A1 (ja) 太陽電池モジュール
CN108475706B (zh) 太阳能电池模块
EP3067937B1 (en) Solar cell module
JP6709977B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP7291715B2 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP7467352B2 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2020121694A1 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP7270631B2 (ja) 太陽電池モジュール
JPWO2020184301A1 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール、並びに太陽電池デバイスの製造方法
KR20140095658A (ko) 태양 전지
WO2020059204A1 (ja) 太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2012073802A1 (ja) 太陽電池セル及び太陽電池モジュール
KR102000063B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP6731660B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2017069442A (ja) 太陽電池モジュール
JP7275090B2 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP7483382B2 (ja) 太陽電池モジュール
WO2023127382A1 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2021117740A1 (ja) 太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2022186274A1 (ja) 結晶シリコン系太陽電池セル、太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP2017069291A (ja) 太陽電池モジュール
CN117957933A (zh) 太阳能电池器件以及太阳能电池模块

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19860459

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020546686

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19860459

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1