WO2021009868A1 - 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池 - Google Patents

太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2021009868A1
WO2021009868A1 PCT/JP2019/028079 JP2019028079W WO2021009868A1 WO 2021009868 A1 WO2021009868 A1 WO 2021009868A1 JP 2019028079 W JP2019028079 W JP 2019028079W WO 2021009868 A1 WO2021009868 A1 WO 2021009868A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
cell panel
panel
flexible substrate
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/028079
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山下 勝也
海燕 金
美雪 塩川
五反田 武志
智博 戸張
穣 齊田
Original Assignee
株式会社東芝
東芝エネルギーシステムズ株式会社
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 株式会社東芝, 東芝エネルギーシステムズ株式会社 filed Critical 株式会社東芝
Priority to PCT/JP2019/028079 priority Critical patent/WO2021009868A1/ja
Priority to EP19937969.4A priority patent/EP4002490A4/en
Priority to JP2021532616A priority patent/JP7242858B2/ja
Publication of WO2021009868A1 publication Critical patent/WO2021009868A1/ja
Priority to US17/573,666 priority patent/US20220140165A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/02Details
    • H01L31/02002Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/043Mechanically stacked PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/044PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • H01L31/0443PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes comprising bypass diodes integrated or directly associated with the devices, e.g. bypass diodes integrated or formed in or on the same substrate as the photovoltaic cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0516Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

実施形態の太陽電池モジュールは、少なくとも1つの太陽電池パネル(11)と、フレキシブル基板(30)と、を持つ。少なくとも1つの太陽電池パネル(11)には、太陽電池セル(12)が形成されている。フレキシブル基板(30)は、少なくとも1つの太陽電池パネル(11)に直接または間接的に接続されている。フレキシブル基板(30)には、バイパスダイオード(51)が実装されている。フレキシブル基板(30)は、少なくとも1つの太陽電池パネル(11)のバイパスラインを形成している。

Description

太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池
 本発明の実施形態は、太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池に関する。
 一般に、太陽電池セルが形成された太陽電池パネルには、電流の迂回路としてバイパスラインが接続される。例えば、バイパスラインは、ジャンクションボックスに配置されたバイパスダイオードと、太陽電池パネルとバイパスダイオードとを接続するバスバーと、を備える。しかしながら、バイパスラインの設置がシステム全体の軽量化を阻害する場合がある。
日本国実用新案登録第3220083号公報
 本発明が解決しようとする課題は、軽量化が図られた太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池を提供することである。
 実施形態の太陽電池モジュールは、少なくとも1つの太陽電池パネルと、フレキシブル基板と、を持つ。少なくとも1つの太陽電池パネルには、太陽電池セルが形成されている。フレキシブル基板は、少なくとも1つの太陽電池パネルに直接または間接的に接続されている。フレキシブル基板には、バイパスダイオードが実装されている。フレキシブル基板は、少なくとも1つの太陽電池パネルのバイパスラインを形成している。
実施形態のタンデム型太陽電池を示す平面図。 図1のII-II線における断面図。 図1のIII-III線における断面図。 図1のIV-IV線における断面図。 図1のV-V線における断面図。 図1のVI-VI線における断面図。 図1のVII-VII線における断面図。 実施形態の変形例のフライングリードを示す平面図。
 以下、実施形態の太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
 図1は、実施形態のタンデム型太陽電池を示す平面図である。図2は、図1のII-II線における断面図である。なお、図1では、後述するトップモジュール60の一部、およびパッケージ80を仮想線で示している。
 図1および図2に示すように、タンデム型太陽電池1は、バックセルを構成する太陽電池セル12を備えたボトムモジュール10(太陽電池モジュール、第1太陽電池モジュール)と、フロントセルを構成する太陽電池セル62を備えたトップモジュール60(太陽電池モジュール、第2太陽電池モジュール)と、ボトムモジュール10およびトップモジュール60を収容するパッケージ80と、を備える。
 ここで、説明の便宜上、+X方向、-X方向、+Y方向、および-Y方向について定義する。-X方向は、+X方向とは反対方向である。+X方向と-X方向とを区別しない場合は、単に「X方向」と称する。+Y方向および-Y方向は、X方向とは直交する方向である。-Y方向は、+Y方向とは反対方向である。+Y方向と-Y方向とを区別しない場合は、単に「Y方向」と称する。また、X方向およびY方向に直交する一方向を「表側」と定義し、表側とは反対方向を「裏側」と定義する。
 ボトムモジュール10は、一対のボトム太陽電池パネル11(太陽電池パネル)と、一対のボトム太陽電池パネル11を接続するパネル間コネクタ21と、各ボトム太陽電池パネル11に接続された一対のパネル端コネクタ25と、各ボトム太陽電池パネル11のバイパスラインを形成するフレキシブル基板30と、を有する。一対のボトム太陽電池パネル11は、X方向に並んで設けられている。一対のボトム太陽電池パネル11は、互いに直列接続されている。各ボトム太陽電池パネル11は、平面視で一対の辺がX方向に延び、かつ残りの一対の辺がY方向に延びる矩形状に形成されている。本実施形態では、各ボトム太陽電池パネル11は、平面視正方形状に形成されている。
 ボトム太陽電池パネル11には、少なくとも1つの太陽電池セル12が形成されている。ボトム太陽電池パネル11には、単一の太陽電池セル12が形成されていてもよいし、直並列接続された複数の太陽電池セル12が形成されていてもよい。例えば、太陽電池セル12は、光吸収層にSiを用いたシリコン系の太陽電池セルである。太陽電池セル12は、光吸収層の裏側にn型電極およびp型電極を有するバックコンタクト型の太陽電池セルである。ボトム太陽電池パネル11は、受光面を表側に向けている。
 図2に示すように、ボトム太陽電池パネル11は、n型電極およびp型電極のうち一方に電気的に接続された第1端子13と、n型電極およびp型電極のうち他方に電気的に接続された第2端子14と、を備える。第1端子13は、ボトム太陽電池パネル11の+X方向の端部に設けられている。第1端子13は、ボトム太陽電池パネル11の裏面に設けられている。第1端子13は、Y方向に3つ並んで設けられている(図3参照)。第2端子14は、ボトム太陽電池パネル11における第1端子13とは反対側の端部に設けられている。第2端子14は、ボトム太陽電池パネル11の裏面に設けられている。複数の第2端子14は、X方向から見て複数の第1端子13に重なる位置に設けられている。つまり、第2端子14は、Y方向に3つ並んで設けられている。ただし、第1端子13および第2端子14の個数は特に限定されない。
 図1および図2に示すように、パネル間コネクタ21は、一対のボトム太陽電池パネル11を直列接続している。パネル間コネクタ21は、両主面にはんだめっき層を有する金属板により形成されている。パネル間コネクタ21は、一方のボトム太陽電池パネル11の第1端子13と、他方のボトム太陽電池パネル11の第2端子14と、に接続されている。パネル間コネクタ21は、単一の部材により形成され、一方のボトム太陽電池パネル11の全ての第1端子13と、他方のボトム太陽電池パネル11の全ての第2端子14と、に接続されている。パネル間コネクタ21は、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の間でY方向に延びる本体部22と、本体部22からX方向に延出してボトム太陽電池パネル11の第1端子13または第2端子14に接合される端子接合部23と、を備える。ただし、パネル間コネクタは、一方のボトム太陽電池パネル11の第1端子13と、他方のボトム太陽電池パネル11の第2端子14と、に1つずつ接続された複数の部材であってもよい。
 一対のパネル端コネクタ25は、各ボトム太陽電池パネル11における第1端子13および第2端子14のうちパネル間コネクタ21が接続されていない端子に接続されている。つまり、一対のパネル端コネクタ25は、直列接続された一対のボトム太陽電池パネル11を1つの太陽電池と見なした場合、1つの太陽電池の電気的な端部となる第1端子13および第2端子14に接続されている。一対のパネル端コネクタ25は、両主面にはんだめっき層を有する金属板により形成されている。一方のパネル端コネクタ25は、一方のボトム太陽電池パネル11の全ての第2端子14に接続されている。他方のパネル端コネクタ25は、他方のボトム太陽電池パネル11の全ての第1端子13に接続されている。
 各パネル端コネクタ25は、Y方向に延びる本体部26と、本体部26からX方向に延出してボトム太陽電池パネル11の第1端子13または第2端子14に接合される端子接合部27と、本体部26から端子接合部27とは反対側に延出して後述するフライングリード40に接合されるリード接合部28と、を備える。リード接合部28は、X方向から見て端子接合部27に重なる位置に設けられている。リード接合部28は、平面視でボトム太陽電池パネル11よりも外側に配置されている。本実施形態では、パネル端コネクタ25は、パネル間コネクタ21と同一形状に形成されている。
 図1に示すように、フレキシブル基板30は、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の全体を+Y方向を除く3方向から囲うように配置されている。フレキシブル基板30は、一対のボトム太陽電池パネル11に間接的に接続されている。フレキシブル基板30は、配線31と、配線31を支持する基材46と、基材46を補強する補強部材48と、を備える。
 例えば、配線31は、銅箔等により形成されている。配線31は、平面視で基材46に重なる配線本体32と、基材46から張り出した複数のフライングリード40および一対の端子44と、を備える。配線本体32は、平面視で各ボトム太陽電池パネル11の-Y方向の外縁に沿って配置された第1主線部33と、平面視で第1主線部33からボトム太陽電池パネル11側に延びる第1支線部34と、平面視で各ボトム太陽電池パネル11のX方向両側の外縁に沿って配置された一対の第2主線部35と、平面視で各第2主線部35からボトム太陽電池パネル11側に延びる第2支線部36と、を備える。
 第1主線部33は、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の全体のY方向の外側に配置されている。第1主線部33は、X方向に延びている。第1主線部33の両端部は、一対のボトム太陽電池パネル11の全体よりもX方向の外側に位置している。第1支線部34は、Y方向に延びている。第1支線部34は、Y方向におけるパネル間コネクタ21と同じ位置に設けられている。第1支線部34は、第1主線部33の中間部から平面視でパネル間コネクタ21よりも手前まで延びている。
 各第2主線部35は、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の全体のX方向の外側に配置されている。各第2主線部35は、Y方向に延びている。各第2主線部35の両端部は、一対のボトム太陽電池パネル11の全体よりもY方向の外側に位置している。各第2主線部35の-Y方向の端部は、第1主線部33の端部に接続している。第2支線部36は、X方向に延びている。第2支線部36は、X方向におけるパネル端コネクタ25のリード接合部28と同じ位置に設けられている。第2支線部36は、各第2主線部35からパネル端コネクタ25の手前まで延びている。
 複数のフライングリード40は、配線本体32と一体的に形成されている。各フライングリード40は、配線本体32から平面視で一定の幅で延びている。例えば、各フライングリード40は、配線本体32から延長した銅箔と、銅箔の両主面に積層された銀めっき層と、銀めっき層に積層された金めっき層と、を有する。
 複数のフライングリード40は、ボトム太陽電池パネル11に間接的に接続されている。複数のフライングリード40は、パネル間コネクタ21に接合された第1リード部41と、パネル端コネクタ25に接合された第2リード部42と、を備える。第1リード部41は、配線本体32の第1支線部34からY方向の内側に延出している。第1リード部41は、平面視でパネル間コネクタ21の-Y方向の端部に重なっている。第1リード部41は、パネル間コネクタ21の端部の裏面に直接接合されている(図4参照)。第2リード部42は、配線本体32の第2支線部36からX方向の内側に延出している。第2リード部42は、平面視でパネル端コネクタ25のリード接合部28に重なっている。第2リード部42は、パネル端コネクタ25のリード接合部28の裏面に直接接合されている(図5も併せて参照)。
 一対の端子44は、ボトムモジュール10全体における電流を取り出すための端子として設けられている。一対の端子44は、配線本体32と一体的に形成されている。各端子44は、フライングリード40と同様に、配線本体32から延長した銅箔と、銅箔の両主面に積層された銀めっき層と、銀めっき層に積層された金めっき層と、を有する。一対の端子44は、各第2主線部35における第1主線部33との接続部とは反対側の端部からX方向の外側に延出している。
 機能的に分類すると、配線31は、各ボトム太陽電池パネル11のバイパスラインを形成する一対のバイパス部37と、バイパスラインから分岐してボトムモジュール10の出力ラインを形成する一対の出力部38と、を備える。各バイパス部37は、第1リード部41と、第1支線部34と、1つの第1主線部33と、1つの第1主線部33に接続する1つの第2主線部35と、1つの第2主線部35に接続する第2支線部36と、第2支線部36から延びる第2リード部42と、により形成されている。各出力部38は、ボトム太陽電池パネル11と各端子44とを接続する。各出力部38は、1つの第2主線部35と、1つの第2主線部35から延びる端子44と、1つの第2主線部35に接続する第2支線部36と、第2支線部36から延びる第2リード部42と、により形成されている。
 基材46は、ポリイミド等の絶縁材料によりシート状に形成されている。基材46は、後述する実装部50を除いて配線本体32の両主面全体を覆うように形成されている。基材46の外縁は、配線本体32とフライングリード40および端子44との接続部を除き、配線本体32の外縁に対して一定の間隔をあけている。基材46は、配線本体32の第1支線部34を覆う部分を除き、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の全体よりも外側に配置されている。
 ここで、補強部材48の説明に先立って、フレキシブル基板30に形成された実装部50について説明する。
 実装部50は、ボトム太陽電池パネル11と同数設けられている。実装部50は、後述するバイパスダイオード51が実装される部分である。
 図6は、図1のVI-VI線における断面図である。図7は、図1のVII-VII線における断面図である。
 図6および図7に示すように、実装部50は、配線本体32に形成された分断部52と、基材46に形成されて配線本体32を露出させる窓部53と、を備える。分断部52は、配線本体32のバイパス部37に形成されている。より詳細に、分断部52は、配線本体32の第1主線部33に形成されている。分断部52は、配線本体32における分断部52を挟んだ両部を互いに絶縁している。分断部52は、例えばエッチングにより形成されている。窓部53は、配線本体32における分断部52を挟んだ両部を表側に露出させている。ただし、窓部53は、配線本体32を裏側に露出させてもよい。本実施形態では、窓部53は、配線本体32における分断部52を挟んだ両部をまとめて露出させている。
 バイパスダイオード51は、窓部53の内側に配置されている。バイパスダイオード51の全体は、平面視でボトム太陽電池パネル11の外側に位置している(図1参照)。バイパスダイオード51は、配線本体32における分断部52を挟んだ両部に接続されている。バイパスダイオード51は、各ボトム太陽電池パネル11に並列接続されている。バイパスダイオード51は、配線本体32のバイパス部37を整流している。
 補強部材48は、平面視で実装部50と重なる位置に配置されている。補強部材48は、基材46と同じ材料により形成されている。補強部材48は、シート状に形成されている。補強部材48は、基材46に接合されている。補強部材48は、配線本体32を挟んで窓部53とは反対側に配置されている。補強部材48は、平面視で少なくとも分断部52および窓部53の全体に重なるように形成されている。なお、補強部材48は、基材46とは異なる材料により形成されていてもよい。ただし、補強部材48は、絶縁材料により形成されていることが望ましい。
 図1および図2に示すように、トップモジュール60は、ボトムモジュール10の表側に配置されている。トップモジュール60は、一対のトップ太陽電池パネル61(太陽電池パネル)を有する。一対のトップ太陽電池パネル61は、X方向に並んで設けられている。一対のトップ太陽電池パネル61は、互いに直列接続されている。各トップ太陽電池パネル61は、平面視で一対の辺がX方向に延び、かつ残りの一対の辺がY方向に延びる矩形状に形成されている。本実施形態では、各トップ太陽電池パネル61は、平面視正方形状に形成されている。各トップ太陽電池パネル61は、ボトムモジュール10のボトム太陽電池パネル11の受光面に対向する位置に積層されている。トップ太陽電池パネル61は、ボトム太陽電池パネル11よりもX方向およびY方向に大きく形成されている。トップ太陽電池パネル61は、平面視でボトム太陽電池パネル11の全体に重なっている。つまり、トップ太陽電池パネル61の外縁は、平面視でボトム太陽電池パネル11よりも外側に位置している。
 トップ太陽電池パネル61には、少なくとも1つの太陽電池セル62が形成されている。トップ太陽電池パネル61には、単一の太陽電池セル62が形成されていてもよいし、直並列接続された複数の太陽電池セル62が形成されていてもよい。太陽電池セル62は、透過型の太陽電池セルである。太陽電池セル62は、ボトムモジュール10の太陽電池セル12の光吸収層よりもバンドギャップの広い光吸収層を有する。例えば、太陽電池セル62の光吸収層は、CuOを含む。太陽電池セル62は、平面視でボトム太陽電池パネル11の太陽電池セル12の全体に重なっている。本実施形態では、太陽電池セル62は、平面視でボトム太陽電池パネル11の全体に重なっている。
 図2に示すように、トップ太陽電池パネル61は、ボトムモジュール10のボトム太陽電池パネル11と同様に、第1端子63および第2端子64を備える。第1端子63および第2端子64は、トップ太陽電池パネル61の表面に設けられている。第1端子63および第2端子64は、平面視でボトムモジュール10の太陽電池セル12に重ならない位置に設けられている。
 一対のトップ太陽電池パネル61は、パネル間コネクタ71を介して直列接続されている。パネル間コネクタ71は、金属板により形成されている。パネル間コネクタ71は、一方のトップ太陽電池パネル61の第1端子63と、他方のトップ太陽電池パネル61の第2端子64と、に接続されている。なお、パネル間コネクタ71の構成は特に限定されず、例えばボトムモジュール10のパネル間コネクタ21に類似していてもよい。
 図示しないが、トップモジュール60には、フレキシブル基板が接続されている。フレキシブル基板は、トップ太陽電池パネル61に直接または間接的に接続されボトムモジュール10のフレキシブル基板30と同様の機能を有している。フレキシブル基板は、一対のトップ太陽電池パネル61のバイパスラインおよび出力ラインを形成する。
 図1および図2に示すように、パッケージ80は、ボトムモジュール10における一対のボトム太陽電池パネル11の全体、およびトップモジュール60における一対のトップ太陽電池パネル61の全体を収容している。パッケージ80は、フレキシブル基板30の各端子44近傍を除いた大部分を収容している。具体的に、パッケージ80は、フレキシブル基板30における少なくとも全てのフライングリード40を収容している。パッケージ80は、フレキシブル基板30の一対の端子44がパッケージ80の外側に位置するように形成されている。パッケージ80は、フロントカバー81と、バックカバー82と、封止材83と、を備える。
 フロントカバー81は、透明な樹脂材料やガラス等により形成された板材である。フロントカバー81は、ボトムモジュール10およびトップモジュール60の表側に配置されている。フロントカバー81は、平面視で一対の辺がX方向に延び、かつ残りの一対の辺がY方向に延びる矩形状に形成されている。フロントカバー81は、平面視で一対のボトム太陽電池パネル11の全体、および一対のトップ太陽電池パネル61の全体に重なるように配置されている。フロントカバー81は、平面視でフレキシブル基板30における各端子44近傍を除く部分の全体に重なるように配置されている。
 バックカバー82は、樹脂材料やガラス等により形成された板材である。バックカバー82は、ボトムモジュール10およびトップモジュール60の裏側に配置されている。バックカバー82は、平面視でフロントカバー81と同形同大に形成されている。バックカバー82は、平面視でフロントカバー81に完全に重なるように配置されている。封止材83は、透明な樹脂材料により形成されている。封止材83は、フロントカバー81とバックカバー82との間に隙間なく充填されている。
 以上に説明したように、本実施形態のボトムモジュール10は、バイパスダイオード51が実装されてボトム太陽電池パネル11のバイパスラインを形成するフレキシブル基板30を備える。この構成によれば、ジャンクションボックスへのバイパスダイオードの配置、および太陽電池パネルとジャンクションボックスとを接続するバスバーの設置を省略できる。したがって、ボトムモジュール10の軽量化を図ることができる。
 仮にバイパスラインをバスバーにより形成した場合、バイパスダイオードを接続する断線部を支持する部材が別途必要になる。このため、フレキシブル基板と比較して高重量のバスバーを使用することによる重量の増加に加え、断線部を支持する部材の分も重量が増加する。本実施形態によれば、フレキシブル基板30にバイパスダイオード51が実装されるので、フレキシブル基板30の基材46によって配線31の分断部52を支持できる。したがって、バイパスラインをバスバーにより形成する場合と比較して、ボトムモジュール10の軽量化を図ることができる。
 フレキシブル基板30の配線31は、ボトム太陽電池パネル11に接続されたフライングリード40と、パッケージ80の外側に設けられた端子44と、を備える。この構成によれば、配線31におけるフライングリード40と端子44との間の部分にボトムモジュール10の出力ラインを形成することができる。このため、フレキシブル基板とは別部材を用いて出力ラインを形成する場合と比較して、部品点数を削減することができる。
 フレキシブル基板30の配線31は、バイパスラインから分岐した出力ラインを形成している。この構成によれば、単一のフレキシブル基板30により、ボトム太陽電池パネル11のバイパスライン、およびボトムモジュール10の出力ラインが形成される。このため、フレキシブル基板とは別部材を用いて出力ラインを形成する場合と比較して、部品点数を削減することができる。
 フレキシブル基板30は、一対のボトム太陽電池パネル11に接続される複数のフライングリード40を有する。この構成によれば、単一のフレキシブル基板30により一対のボトム太陽電池パネル11それぞれのバイパスラインが形成される。このため、一対のボトム太陽電池パネル11のそれぞれに1つずつフレキシブル基板を設ける構成と比較して、部品点数を削減することができる。
 フレキシブル基板30は、バイパスダイオード51の実装部50に接合された補強部材48を備える。この構成によれば、実装部50におけるフレキシブル基板30の強度の低下を抑制できる。
 ボトムモジュール10は、一対のボトム太陽電池パネル11に接続されたパネル間コネクタ21を備える。フレキシブル基板30は、パネル間コネクタ21を介して一対のボトム太陽電池パネル11に接続されている。この構成によれば、パネル間コネクタ21を介して一対のボトム太陽電池パネル11の両方にフレキシブル基板30を接続できる。このため、フレキシブル基板を一対のボトム太陽電池パネルに別々に接続する構成と比較して、フレキシブル基板30の配線31を短くできる。よって、フレキシブル基板30を低コストで形成できる。
 トップ太陽電池パネル61は、平面視でボトムモジュール10のボトム太陽電池パネル11の全体に重なっている。この構成によれば、太陽電池セル62の周囲の配線等によってボトム太陽電池パネル11に形成された太陽電池セル12に影が生じることを抑制できる。したがって、ボトムモジュール10の出力の増加を図ることができる。
 なお、上記の実施形態では、各フライングリード40は、配線本体32から一定の幅で延びている。しかしながらフライングリード40の形状はこれに限定されない。例えば、フライングリードは、伸縮可能に形成されていてもよい。以下、フライングリードを伸縮可能とする構造の一例について具体的に詳述する。
 図8は、実施形態の変形例のフライングリードを示す平面図。
 図8に示すように、第2リード部42Aの側縁には、切欠49が形成されている。切欠49は、第2リード部42Aの両側縁に形成されている。複数の切欠49は、第2リード部42Aの延在方向に互いにずれた位置に形成されている。第2リード部42Aは、複数の切欠49よりも先端側の箇所でパネル端コネクタ25に接合されている。なお、上述した構造は、第2リード部42Aにのみ適用されるものではなく、第1リード部に適用されてもよい。
 この構成によれば、フレキシブル基板30とボトム太陽電池パネル11との熱膨張率の違いによって生じるフレキシブル基板30とボトム太陽電池パネル11との位置ずれを、第2リード部42Aが伸縮することで吸収できる。このため、パネル端コネクタ25と第2リード部42Aとの接合部、およびパネル端コネクタ25とボトム太陽電池パネル11との接合部のうち少なくともいずれか一方において、温度変化に伴う応力の発生を抑制し、フレキシブル基板30とボトム太陽電池パネル11との接続構造を高強度とすることができる。
 なお、以上の説明では、主にボトムモジュール10に関する作用効果について説明した。ただし、トップモジュール60についても、同様の作用効果を奏する。
 また、上記実施形態では、フレキシブル基板30は、パネル間コネクタ21およびパネル端コネクタ25を介して、ボトム太陽電池パネル11に間接的に接続されている。しかしながら、フレキシブル基板30は、ボトム太陽電池パネル11に直接接続されていてもよい。すなわち、フライングリード40は、ボトム太陽電池パネル11の第1端子13および第2端子14の少なくともいずれか一方に直接接合されていてもよい。
 また、上記実施形態では、ボトムモジュール10が一対のボトム太陽電池パネル11を有する。しかしながら、ボトムモジュールの構成はこれに限定されない。ボトムモジュールは、単一のボトム太陽電池パネルを有してもよいし、3個以上のボトム太陽電池パネルを有していてもよい。トップモジュールについても同様である。
 また、上記実施形態では、一対のボトム太陽電池パネル11の両方に単一のフレキシブル基板30が接続されている。しかしながら、一対のボトム太陽電池パネル11のそれぞれに1つずつフレキシブル基板が接続されていてもよい。
 以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ボトムモジュールは、バイパスダイオードが実装されてボトム太陽電池パネルのバイパスラインを形成するフレキシブル基板を持つ。この構成によれば、ジャンクションボックスへのバイパスダイオードの配置、およびボトム太陽電池パネルとジャンクションボックスとを接続するバスバーの設置を省略できる。したがって、ボトムモジュールの軽量化を図ることができる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (8)

  1.  太陽電池セルが形成された少なくとも1つの太陽電池パネルと、
     前記少なくとも1つの太陽電池パネルに直接または間接的に接続され、バイパスダイオードが実装されて前記少なくとも1つの太陽電池パネルのバイパスラインを形成するフレキシブル基板と、
     を備える太陽電池モジュール。
  2.  前記少なくとも1つの太陽電池パネルを収容するパッケージをさらに備え、
     前記フレキシブル基板は、
      基材と、
      前記基材に支持された配線と、
     を備え、
     前記配線は、
      前記基材から張り出して前記少なくとも1つの太陽電池パネルに接続されたフライングリードと、
      前記パッケージの外側に設けられた端子と、
     を備える、
     請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3.  前記フレキシブル基板は、
      基材と、
      前記基材に支持された配線と、
     を備え、
     前記配線は、前記バイパスラインから分岐した出力ラインを形成している、
     請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  4.  前記フレキシブル基板は、前記少なくとも1つの太陽電池パネルに接続されたフライングリードを有し、
     前記フライングリードは、伸縮可能に形成されている、
     請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  5.  前記少なくとも1つの太陽電池パネルは、互いに直列接続された第1太陽電池パネルおよび第2太陽電池パネルを含み、
     前記フレキシブル基板は、前記第1太陽電池パネルおよび前記第2太陽電池パネルに接続される複数のフライングリードを有する、
     請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  6.  前記フレキシブル基板は、基材に接合された補強部材を備え、
     前記補強部材は、前記バイパスダイオードの実装部に重なる位置に配置されている、
     請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  7.  前記少なくとも1つの太陽電池パネルは、互いに直列接続された第1太陽電池パネルおよび第2太陽電池パネルを含み、
     前記第1太陽電池パネルと前記第2太陽電池パネルとに接続されたパネル間コネクタをさらに備え、
     前記フレキシブル基板は、パネル間コネクタを介して前記第1太陽電池パネルおよび前記第2太陽電池パネルに接続されている、
     請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  8.  太陽電池セルが形成された少なくとも1つの太陽電池パネルと、
     前記少なくとも1つの太陽電池パネルに直接または間接的に接続され、バイパスダイオードが実装されて前記少なくとも1つの太陽電池パネルのバイパスラインを形成するフレキシブル基板と、
     を有する一対の太陽電池モジュールを備え、
     前記一対の太陽電池モジュールは、第1太陽電池モジュールおよび第2太陽電池モジュールを含み、
     前記第1太陽電池モジュールの前記少なくとも1つの太陽電池パネルは、ボトム太陽電池パネルを含み、
     前記第2太陽電池モジュールの前記少なくとも1つの太陽電池パネルは、前記ボトム太陽電池パネルの受光面に対向する位置に積層されたトップ太陽電池パネルを含み、
     前記トップ太陽電池パネルは、前記ボトム太陽電池パネルよりも大きく形成されて、平面視で前記ボトム太陽電池パネルの全体に重なっている、
     タンデム型太陽電池。
PCT/JP2019/028079 2019-07-17 2019-07-17 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池 WO2021009868A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/028079 WO2021009868A1 (ja) 2019-07-17 2019-07-17 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池
EP19937969.4A EP4002490A4 (en) 2019-07-17 2019-07-17 SOLAR BATTERY MODULE AND SOLAR BATTERY IN TANDEM
JP2021532616A JP7242858B2 (ja) 2019-07-17 2019-07-17 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池
US17/573,666 US20220140165A1 (en) 2019-07-17 2022-01-12 Solar battery module and tandem solar battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/028079 WO2021009868A1 (ja) 2019-07-17 2019-07-17 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/573,666 Continuation US20220140165A1 (en) 2019-07-17 2022-01-12 Solar battery module and tandem solar battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021009868A1 true WO2021009868A1 (ja) 2021-01-21

Family

ID=74210371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/028079 WO2021009868A1 (ja) 2019-07-17 2019-07-17 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220140165A1 (ja)
EP (1) EP4002490A4 (ja)
JP (1) JP7242858B2 (ja)
WO (1) WO2021009868A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307143A (ja) * 1999-02-18 2000-11-02 Sharp Corp 太陽電池モジュールとそれを用いた太陽電池パネル
US20110108084A1 (en) * 2009-10-25 2011-05-12 Tisler Anthony C In-line flexible diode assembly for use in photovoltaic modules and method of making the same
JP2013038323A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Denso Corp 太陽電池モジュール
JP2013143529A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sharp Corp 太陽電池モジュール
JP2013153076A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電パネル
JP3220083U (ja) 2018-11-20 2019-02-14 有限会社ディアックス 四端子型タンデム太陽電池セル
JP2019102620A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 京セラ株式会社 太陽電池モジュール

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246628A (ja) * 2001-02-14 2002-08-30 Showa Shell Sekiyu Kk バイパスダイオード一体封止型太陽電池モジュール及び該モジュールの製造方法
US20060162768A1 (en) * 2002-05-21 2006-07-27 Wanlass Mark W Low bandgap, monolithic, multi-bandgap, optoelectronic devices
CN101984772A (zh) * 2008-03-17 2011-03-09 夏普株式会社 太阳能电池模块和太阳能电池模块的制造方法
US20100147364A1 (en) * 2008-12-16 2010-06-17 Solopower, Inc. Thin film photovoltaic module manufacturing methods and structures
WO2018056091A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 シャープ株式会社 光起電力装置、移動体および光起電力装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307143A (ja) * 1999-02-18 2000-11-02 Sharp Corp 太陽電池モジュールとそれを用いた太陽電池パネル
US20110108084A1 (en) * 2009-10-25 2011-05-12 Tisler Anthony C In-line flexible diode assembly for use in photovoltaic modules and method of making the same
JP2013038323A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Denso Corp 太陽電池モジュール
JP2013143529A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sharp Corp 太陽電池モジュール
JP2013153076A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 集光型太陽光発電モジュール及び集光型太陽光発電パネル
JP2019102620A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 京セラ株式会社 太陽電池モジュール
JP3220083U (ja) 2018-11-20 2019-02-14 有限会社ディアックス 四端子型タンデム太陽電池セル

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4002490A4

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021009868A1 (ja) 2021-01-21
EP4002490A4 (en) 2023-04-05
US20220140165A1 (en) 2022-05-05
EP4002490A1 (en) 2022-05-25
JP7242858B2 (ja) 2023-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5185042A (en) Generic solar cell array using a printed circuit substrate
KR101802484B1 (ko) 신호 수집과 파워 연결 조립체, 파워 배터리 모듈 및 차량
US9741885B2 (en) Solar cell module
US20060243318A1 (en) Solar Module For Generating Electrical Energy
WO2007052407A1 (ja) 太陽電池モジュール用端子ボックス
US20120216849A1 (en) Solar Photovoltaic Device
JP5598003B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2017502471A (ja) 信号収集アセンブリおよび該信号収集アセンブリを備えるパワーバッテリモジュール
JP2015528274A (ja) 太陽光発電モジュール用エッジコネクタ
JP2017514301A (ja) 変形されたセル接続トポロジーを用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層
WO2012161580A1 (en) Solar panel module and method for manufacturing such a solar panel module
JP2013143529A (ja) 太陽電池モジュール
KR101134725B1 (ko) 태양광 발전장치
US9306081B2 (en) Solar cell module
KR100977509B1 (ko) 태양전지모듈용 버스리본
WO2021009868A1 (ja) 太陽電池モジュールおよびタンデム型太陽電池
US20130284232A1 (en) Solar cell module
US9577131B2 (en) Concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, and flexible printed circuit for concentrator photovoltaic module
KR101103981B1 (ko) 태양광 발전장치
WO2022059058A1 (ja) 太陽電池
WO2024057854A1 (ja) 太陽電池モジュールの出力線接続構造
JP7441937B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2014041914A (ja) 配線基板、配線基板付き太陽電池セル、配線基板付き太陽電池セル接続体、及び太陽電池モジュール
KR20150041932A (ko) 태양전지 모듈
KR20180129130A (ko) 태양전지 모듈

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: 19937969

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021532616

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019937969

Country of ref document: EP

Effective date: 20220217