WO2023145370A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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solar
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淳一 中村
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株式会社カネカ
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    • 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to solar cell modules.
  • the solar cell string more solar cells can be mounted in 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. Moreover, in the solar cell string, no gaps are formed between the solar cells, and the design of the solar cell module is improved.
  • a technique that uses half-cut solar cells obtained by cutting a large-sized semiconductor substrate (wafer) of a specified size (for example, a semi-square shape of 6 inches) into two. As a result, the current capacity per string connected in series can be reduced, and the current loss can be reduced.
  • JP 2017-517145 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-33302
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module that can prevent a large load from being applied to the cut ends of the solar cells even if the solar cell module has a curved surface.
  • a solar cell module is a curved solar cell module and includes a plurality of flat solar cells arranged using a shingling method.
  • Each of the plurality of photovoltaic cells is a half-cut cell obtained by cutting a substrate of a predetermined size into two, and the two ends that face each other in the arrangement direction of the plurality of photovoltaic cells are a cut end and an uncut end. It has two principal surfaces, a convex principal surface on the convex side of the curved surface of the solar cell module and a concave principal surface on the concave side of the curved surface of the solar cell module.
  • Adjacent photovoltaic cells among the plurality of photovoltaic cells are arranged on the concave main surface of one photovoltaic cell on the cut end side and on the convex side of the uncut end of the other photovoltaic cell. They are overlapped so that the edges on the main surface side are in contact.
  • FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of solar cells in the solar cell module shown in FIG. 1 from the light receiving surface side;
  • 1 is a schematic diagram showing a large-sized semiconductor substrate (wafer) of a prescribed size and a half-cut solar cell;
  • FIG. FIG. 2 is a side view of the solar cell shown in FIG. 1 and is a schematic diagram showing a laser-irradiated portion and a non-laser-irradiated portion;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module of a comparative example;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module according to a modified example of the present embodiment;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell module according to this embodiment
  • FIG. 2 is a plan view showing a solar cell in the solar cell module shown in FIG. 1 from the light receiving surface side.
  • a solar cell module 100 shown in FIGS. 1 and 2 is a curved solar cell module that is arranged on a curved surface of a vehicle, a building, or the like.
  • a solar cell module 100 includes a plurality of solar cells 2 arranged along a curved surface. The arrangement of the solar cells 2 will be described later.
  • the photovoltaic cell 2 is sandwiched between the light-receiving side protective member 3 and the back side protective member 4 .
  • a liquid or solid sealing material 5 is filled between the light-receiving side protective member 3 and the back side protective member 4 to seal the solar cells 2 .
  • the sealing material 5 seals and protects the photovoltaic cell 2 , and is between the light-receiving side surface of the photovoltaic cell 2 and the light-receiving-side protective member 3 and between the back surface of the photovoltaic cell 2 . It is interposed between the back side protection member 4 and the back side protection member 4 .
  • the shape of the sealing material 5 is not particularly limited, and may be, for example, a sheet shape. This is because the sheet shape facilitates covering the front and back surfaces of the planar solar battery cell 2 .
  • the material of the sealing material 5 is not particularly limited, it is preferable that the material has the property of transmitting light (translucency). Moreover, it is preferable that the material of the encapsulant 5 has adhesiveness to bond the photovoltaic cell 2 , the light-receiving side protective member 3 , and the back side protective member 4 .
  • Examples of such materials include ethylene/vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene/ ⁇ -olefin copolymer, ethylene/vinyl acetate/triallyl isocyanurate (EVAT), polyvinyl butyrate (PVB), acrylic Translucent resins such as resins, urethane resins, and silicone resins can be used.
  • the light-receiving-side protective member 3 covers the surface (light-receiving surface) of the solar cell 2 via the sealing material 5 to protect the solar cell 2 .
  • the shape of the light-receiving-side protective member 3 is not particularly limited, but a plate-like or sheet-like shape is preferable from the point of indirectly covering the planar light-receiving surface.
  • the material of the light-receiving side protective member 3 is not particularly limited, it is preferable to use a material that has translucency and is resistant to ultraviolet light, similar to the sealing material 5.
  • a material that has translucency and is resistant to ultraviolet light similar to the sealing material 5.
  • glass, or Transparent resins such as acrylic resins and polycarbonate resins can be used.
  • the surface of the light-receiving-side protective member 3 may be processed into an uneven shape, or may be coated with an antireflection coating layer. This is because the light-receiving-side protective member 3 having such a configuration makes it difficult to reflect the received light, and guides more light to the solar battery cell 2 .
  • the back side protection member 4 covers the back side of the solar cell 2 via the sealing material 5 to protect the solar cell 2 .
  • the shape of the back side protective member 4 is not particularly limited, but like the light-receiving side protective member 3, it is preferably plate-like or sheet-like in that it indirectly covers the planar back side.
  • the material for the back side protection member 4 is not particularly limited, but a material that prevents the infiltration of water or the like (has high water impermeability) is preferable.
  • a resin film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), olefin-based resin, fluorine-containing resin, or silicone-containing resin, or a translucent plate-shaped resin member such as glass, polycarbonate, or acrylic,
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • olefin-based resin fluorine-containing resin
  • silicone-containing resin or a translucent plate-shaped resin member such as glass, polycarbonate, or acrylic
  • a laminate with a metal foil such as an aluminum foil may be mentioned.
  • the solar cell 2 is a back electrode type (also referred to as a back contact type or back contact type) cell, and is a flat solar cell.
  • the solar cell 2 is not limited to this, and may be a double-sided electrode type (also referred to as a double-sided junction type) cell.
  • the output of the solar cell module can be improved and the design of the solar cell module can be improved as compared with the double-sided electrode type cell.
  • the solar cell 2 as shown in FIG. 3, is a half-cut cell obtained by cutting a large-sized semiconductor substrate (wafer) of a specified size (for example, a semi-square shape of 6 inches) into two.
  • the photovoltaic cell 2 has a cut end 2d and an uncut end 2c as two ends facing the arrangement direction of the photovoltaic cells (X direction: first direction).
  • solar cell 2 has, as two main surfaces, convex main surface 2 a on the convex side of the curved surface of solar battery module 100 and concave main surface 2 b on the concave side of the curved surface of solar battery module 100 .
  • the photovoltaic cells 2 are arranged in the X direction (first direction) so that the ends partially overlap each other. In this way, a plurality of solar cells 2 are deposited uniformly in a certain direction and tilted like a tiled roof. This method is called the shingling method. A plurality of solar cells 2 connected in a string is called a solar cell string.
  • the adjacent solar cells 2, 2 are arranged such that the concave main surface 2b of one solar cell 2 on the side of the cut end 2d and the convex side of the uncut end 2c of the other solar cell 2 are attached to each other. It overlaps so that the edge by the side of the main surface 2a may contact. That is, the contact between the solar cells 2, 2 is the edge of the uncut end portion 2c of the solar cell 2, and the cut end portion 2d of the photovoltaic cell 2 is not in contact. As a result, it is possible to prevent a large load (local pressure stress) from being applied to the cut end portion 2d of the solar cell 2 . Details will be described later.
  • Adjacent solar cells 2, 2 may be electrically connected by a known technique. Moreover, an insulating member may be interposed between the adjacent solar cells 2 , 2 .
  • a groove (L1 in FIG. 3) is formed in the main surface of the solar cell by laser scribing, and the solar cell is cleaved along the groove (L1 in FIG. 3) by breaking.
  • damage occurs relatively only on the surface
  • the laser scribe side of the cross section of the cut end that is, on the laser irradiation side
  • the laser irradiation side not only the surface but also the inside
  • damage due to laser irradiation occurs.
  • silicon is recrystallized not only on the surface but also on the inside, so that recombination of carriers increases compared to the break side.
  • thermal Laser Separation After nicking the edge of the solar cell and heating the main surface of the solar cell with a laser (along L1 in FIG. 3), by rapid cooling (i.e., due to the local temperature difference), the solar Cracks are propagated in the battery cells to break them. Even in this case, on the laser-irradiated side of the cross section of the cut end, damage due to laser irradiation occurs not only on the surface but also on the inside. For example, as described above, on the laser irradiation side, silicon is recrystallized not only on the surface but also on the inside, thereby increasing the recombination of carriers.
  • the cut end portion 2d of the solar cell 2 is divided into a laser-irradiated portion 2db and a laser-irradiated portion 2db when the cut end portion 2d is half-cut in the thickness direction. It has a non-laser-irradiated portion 2da other than the above.
  • the laser-irradiated portion 2db is located on the concave main surface 2b side of the solar cell 2 . Thereby, it is possible to suppress the decrease in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 2 due to the recombination of carriers in the laser-irradiated portion 2db. It is also preferable in terms of appearance.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a solar cell module 100X of a comparative example.
  • the solar cell module 100X of this comparative example differs in the arrangement of the solar cells 2 from the solar cell module 100 of the present embodiment shown in FIG. Specifically, the adjacent solar cells 2, 2 have a shingling structure opposite to that of FIG.
  • the edges of the cut ends 2d of the photovoltaic cells 2 on the side of the convex main surface 2a are in contact with each other. That is, the contact between the solar cells 2, 2 is the edge of the cut end portion 2d of the solar cell 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solar cell module 100X of a comparative example.
  • the solar cell module 100X of this comparative example differs in the arrangement of the solar cells 2 from the solar cell module 100 of the present embodiment shown in FIG.
  • the adjacent solar cells 2, 2 have a shingling structure opposite to that of FIG.
  • the flat solar cells 2 are arranged in a curved surface with a single-ring structure, in the overlapped portion of the solar cells 2, 2, there is local contact only at the edges rather than in surface contact. They come into contact and become thicker. Therefore, in the sealing process, a relatively large load (local pressure stress) is applied to the edges of the contact ends of the overlapping portions of the solar cells 2 . Moreover, in the half-cut solar cell 2, the cut end portion 2d is damaged by laser irradiation and potentially has microcracks, so that the solar cell 2 is likely to crack. In addition, the cut end 2d is likely to damage (for example, scratch) other cells.
  • the half-cut flat solar cell 2 is curved with a shingling structure, only the edge of the cut end 2d of the solar cell 2 is in local contact, In the sealing process, a relatively large load (local pressure stress) is applied to the cut end portion 2d, and the solar cell 2 may crack. Also, the cut end 2d may damage other cells (for example, scratch).
  • the adjacent solar cells 2, 2 have the concave main surface 2b on the cut end 2d side of one solar cell 2 and the other
  • the edges of the uncut ends 2c of the photovoltaic cells 2 on the side of the convex main surface 2a are overlapped so as to be in contact with each other. That is, the contact between the solar cells 2, 2 is the edge of the uncut end portion 2c of the solar cell 2, and the cut end portion 2d of the photovoltaic cell 2 is not in contact.
  • the cut end portion 2d of the solar cell 2 is non-contact.
  • application of a large load (local pressure stress) to the cut end portion 2d can be suppressed, and cracking of the solar cell 2 can be suppressed.
  • the yield due to cell cracking can be reduced in the modularization process in the manufacturing process.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible.
  • the curved solar cell module 100 that is convex toward the light receiving surface side is exemplified.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to a curved solar cell module having a concave shape on the light receiving surface side. Even in this case, for example, as shown in FIG. It suffices that they overlap so that the edges of the cut ends 2c on the side of the convex main surface 2a come into contact with each other.
  • the laser-irradiated portion 2db of the cut end portion 2d of the solar cell 2 may be located on the side of the concave main surface 2b of the solar cell 2 .

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Abstract

太陽電池セルの切断端部に大きな負荷がかかることを抑制することができる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、曲面状の太陽電池モジュールであって、シングリング方式を用いて配列された平板状の複数の太陽電池セル２を備える。複数の太陽電池セル２の各々は、所定サイズの基板を２つに切断したハーフカットセルであり、複数の太陽電池セル２の配列方向に相対する２つの端部として、切断端部２ｄと非切断端部２ｃとを有し、２つの主面として、太陽電池モジュール１００の曲面の凸側の凸側主面２ａと、太陽電池モジュール１００の曲面の凹側の凹側主面２ｂとを有する。隣り合う太陽電池セル２，２は、一方の太陽電池セル２の切断端部２ｄ側の凹側主面２ｂに、他方の太陽電池セル２の非切断端部２ｃの凸側主面２ａ側のエッジが接触するように、重なっている。

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、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。また、太陽電池ストリングでは、太陽電池セル間に隙間が生じず、太陽電池モジュールの意匠性が向上する。
　また、このような太陽電池モジュールにおいて、規定サイズ（例えば、６インチのセミスクエア形状）の大判半導体基板（Wafer）を２つに切断したハーフカットの太陽電池セルを用いる技術が知られている。これにより、直列接続された１つのストリングあたりの電流容量を低減し、電流ロスを低減することができる。
　また、このような太陽電池モジュールを、車両または建造物等の曲面に配置する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。このような太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セルが曲面に沿ってマトリクス状に配置される。
特開２０１７－５１７１４５号公報 特開２０１９－３３３０２号公報
　平板状の太陽電池セルをシングリング構造で曲面状に配置すると、太陽電池セルの重ね合わせ部分では、面接触ではなくエッジのみの局所的な接触となり、また厚さが厚くなる。そのため、封止プロセスにおいて、太陽電池セルの重ね合わせ部分の接触端部のエッジに比較的に大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかる。
　また、ハーフカットの太陽電池セルでは、切断端部に、レーザ照射によるダメージがあり、また潜在的にマイクロクラックがあり、割れが発生し易い。
　そのため、ハーフカットの平板状の太陽電池セルをシングリング構造で曲面形状とすると、太陽電池セルの切断端部のエッジのみが局所的に接触し、封止プロセスにおいて、この切断端部に比較的に大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかり、太陽電池セルが割れることがある。
　本発明は、曲面状の太陽電池モジュールであっても、太陽電池セルの切断端部に大きな負荷がかかることを抑制す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。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、曲面状の太陽電池モジュールであって、シングリング方式を用いて配列された平板状の複数の太陽電池セルを備える。前記複数の太陽電池セルの各々は、所定サイズの基板を２つに切断したハーフカットセルであり、前記複数の太陽電池セルの配列方向に相対する２つの端部として、切断端部と非切断端部とを有し、２つの主面として、前記太陽電池モジュールの曲面の凸側の凸側主面と、前記太陽電池モジュールの曲面の凹側の凹側主面とを有する。前記複数の太陽電池セルのうちの隣り合う太陽電池セルは、一方の太陽電池セルの前記切断端部側の前記凹側主面に、他方の太陽電池セルの前記非切断端部の前記凸側主面側のエッジが接触するように、重なっている。
　本発明によれば、曲面状の太陽電池モジュールであっても、太陽電池セルの切断端部に大きな負荷がかかることを抑制することができる。
本実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。 図１に示す太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの配置を受光面側から示す平面図である。 規定サイズの大判半導体基板（Wafer）およびハーフカットの太陽電池セルを示す概略図である。 図１に示す太陽電池セルの側面図であって、レーザ照射部分および非レーザ照射部分を示す概略図である。 比較例の太陽電池モジュールの断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの断面図である。
　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。
　図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図であり、図２は、図１に示す太陽電池モジュールにおける太陽電池セルを受光面側から示す平面図である。図１および図２に示す太陽電池モジュール１００は、車両または建造物等の曲面に配置される曲面状の太陽電池モジュールである。太陽電池モジュール１００は、曲面に沿って配置された複数の太陽電池セル２を備える。太陽電池セル２の配置については後述する。
　太陽電池セル２は、受光側保護部材３と裏側保護部材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５が充填されており、これにより、太陽電池セル２は封止される。
　封止材５は、太陽電池セル２を封止して保護するもので、太陽電池セル２の受光側の面と受光側保護部材３との間、および、太陽電池セル２の裏側の面と裏側保護部材４との間に介在する。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、面状の太陽電池セル２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、太陽電池セル２の表面(受光面)を覆って、その太陽電池セル２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セル２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、太陽電池セル２の裏面を覆って、その太陽電池セル２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、またはガラス、ポリカーボネート、アクリル等の透光性を有する板状の樹脂部材と、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。
　以下では、太陽電池モジュール１００における太陽電池セル２の配置について説明する。
　太陽電池セル２は、裏面電極型（裏面接合型、バックコンタクト型ともいう。）のセルであって、平板状の太陽電池セルである。太陽電池セル２はこれに限定されず、両面電極型（両面接合型ともいう。）のセルであってもよい。なお、裏面電極型のセルの場合、両面電極型のセルと比較して、太陽電池モジュールの出力を向上することができ、また太陽電池モジュールの意匠性を向上することができる。
　太陽電池セル２は、図３に示すように、規定サイズ（例えば、６インチのセミスクエア形状）の大判半導体基板（Wafer）を２つに切断したハーフカットセルである。
　太陽電池セル２は、太陽電池セルの配列方向（Ｘ方向：第１方向）に相対する２つの端部として、切断端部２ｄと非切断端部２ｃとを有する。また、太陽電池セル２は、２つの主面として、太陽電池モジュール１００の曲面の凸側の凸側主面２ａと、太陽電池モジュール１００の曲面の凹側の凹側主面２ｂとを有する。
　太陽電池セル２は、端部の一部が重なり合うように、Ｘ方向（第１方向）に配列される。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を配置する方式を、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。
　具体的には、隣り合う太陽電池セル２，２は、一方の太陽電池セル２の切断端部２ｄ側の凹側主面２ｂに、他方の太陽電池セル２の非切断端部２ｃの凸側主面２ａ側のエッジが接触するように、重なっている。すなわち、太陽電池セル２，２同士の接触を太陽電池セル２の非切断端部２ｃのエッジとし、太陽電池セル２の切断端部２ｄを非接触とする。これにより、太陽電池セル２の切断端部２ｄに大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかることを抑制することができる。詳細は後述する。
　隣り合う太陽電池セル２，２は、公知の技術により電気的に接続されればよい。また、隣り合う太陽電池セル２，２間には、絶縁部材が介在していてもよい。
　ここで、太陽電池セル２のハーフカットの方法として、レーザスクライブ・ブレーク方式が挙げられる。レーザスクライブにより太陽電池セルの主面に溝（図３のＬ１）を形成し、ブレークにより太陽電池セルを溝（図３のＬ１）に沿って割断する。この場合、切断端部の断面におけるブレーク側では、比較的に表面のみにダメージが生じるのに対して、切断端部の断面におけるレーザスクライブ側、すなわちレーザ照射側では、表面でだけでなく内部まで、レーザ照射によるダメージが生じる。例えば、レーザスクライブ側、すなわちレーザ照射側では、表面でだけでなく内部までシリコンが再結晶化することにより、ブレーク側と比較してキャリアの再結合が増える。
　また、太陽電池セル２のハーフカットの方法として、亀裂進展方式（Thermal Laser Separation）が挙げられる。太陽電池セルの端に傷をつけ、レーザにより太陽電池セルの主面を加熱した後（図３のＬ１に沿って）、急速に冷却することにより（すなわち、局所的な温度差により）、太陽電池セルに亀裂を進展させて割断する。この場合でも、切断端部の断面におけるレーザ照射側では、表面でだけでなく内部まで、レーザ照射によるダメージが生じる。例えば、上述同様に、レーザ照射側では、表面でだけでなく内部までシリコンが再結晶化することにより、キャリアの再結合が増える。
　この点に関し、図４に示すように、太陽電池セル２の切断端部２ｄは、厚さ方向に、ハーフカットに切断する際に、レーザが照射されたレーザ照射部分２ｄｂと、レーザ照射部分２ｄｂ以外の非レーザ照射部分２ｄａとを有する。レーザ照射部分２ｄｂは、太陽電池セル２の凹側主面２ｂ側に位置する。これにより、レーザ照射部分２ｄｂにおけるキャリアの再結合に起因して、太陽電池セル２の光電変換効率が低下することを抑制することができる。また、外観の点でも好ましい。
　ここで、図５は、比較例の太陽電池モジュール１００Ｘを示す断面図である。この比較例の太陽電池モジュール１００Ｘは、図１に示す本実施形態の太陽電池モジュール１００と比較して、太陽電池セル２の配置が異なる。具体的には、隣り合う太陽電池セル２，２は、図１のシングリング構造とは逆であり、他方の太陽電池セル２の非切断端部２ｃ側の凹側主面２ｂに、一方の太陽電池セル２の切断端部２ｄの凸側主面２ａ側のエッジが接触するように、重なっている。すなわち、太陽電池セル２，２同士の接触が太陽電池セル２の切断端部２ｄのエッジである。
　本実施形態および比較例のように、平板状の太陽電池セル２をシングリング構造で曲面状に配置すると、太陽電池セル２，２の重ね合わせ部分では、面接触ではなくエッジのみの局所的な接触となり、また厚さが厚くなる。そのため、封止プロセスにおいて、太陽電池セル２の重ね合わせ部分の接触端部のエッジに比較的に大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかる。
　また、ハーフカットの太陽電池セル２では、切断端部２ｄに、レーザ照射によるダメージがあり、また潜在的にマイクロクラックがあり、太陽電池セル２の割れが生じ易い。また、切断端部２ｄは他のセルにダメージ（例えば、傷）を与え易い。
　そのため、比較例の太陽電池モジュール１００Ｘでは、ハーフカットの平板状の太陽電池セル２をシングリング構造で曲面形状とすると、太陽電池セル２の切断端部２ｄのエッジのみが局所的に接触し、封止プロセスにおいて、この切断端部２ｄに比較的に大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかり、太陽電池セル２が割れることがある。また、この切断端部２ｄが他のセルにダメージ（例えば、傷）を与えることがある。
　これに対して、本実施形態の太陽電池モジュール１００によれば、、隣り合う太陽電池セル２，２は、一方の太陽電池セル２の切断端部２ｄ側の凹側主面２ｂに、他方の太陽電池セル２の非切断端部２ｃの凸側主面２ａ側のエッジが接触するように、重なっている。すなわち、太陽電池セル２，２同士の接触を太陽電池セル２の非切断端部２ｃのエッジとし、太陽電池セル２の切断端部２ｄを非接触とする。これにより、本実施形態の太陽電池モジュール１００によれば、ハーフカットの平板状の太陽電池セル２をシングリング構造で曲面形状としても、太陽電池セル２の切断端部２ｄが非接触であり、封止プロセスにおいて、この切断端部２ｄに大きな負荷（局所的な加圧ストレス）がかかることを抑制することができ、太陽電池セル２が割れることを抑制することができる。また、この切断端部２ｄが他のセルにダメージ（例えば、傷）を与えることを抑制することができる。
　その結果、セル割れによる太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することができる。また、製造工程におけるモジュール化工程において、セル割れによる歩留まりを低減することができる。また、セル割れによる太陽電池モジュールの長期信頼性の低下を抑制することができる。また、長期使用において、温度変化により、太陽電池セル２，２の重ね合わせ部分の摺動に起因して太陽電池セル２および太陽電池モジュール１００が劣化することを抑制することができる。
　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、受光面側に凸状である曲面状の太陽電池モジュール１００を例示した。しかし、本発明はこれに限定されず、受光面側に凹状である曲面状の太陽電池モジュールにも適用可能である。
　この場合でも、例えば図６に示すように、隣り合う太陽電池セル２，２は、一方の太陽電池セル２の切断端部２ｄ側の凹側主面２ｂに、他方の太陽電池セル２の非切断端部２ｃの凸側主面２ａ側のエッジが接触するように、重なっていればよい。
　また、この場合でも、太陽電池セル２の切断端部２ｄにおけるレーザ照射部分２ｄｂは、太陽電池セル２の凹側主面２ｂ側に位置していてもよい。
　２　太陽電池セル
　２ａ　凸側主面
　２ｂ　凹側主面
　２ｃ　非切断端部
　２ｄ　切断端部
　２ｄａ　非レーザ照射部分
　２ｄｂ　レーザ照射部分
　３　受光側保護部材
　４　裏側保護部材
　５　封止材
　１００，１００Ｘ　太陽電池モジュール

Claims (2)

  1. 　曲面状の太陽電池モジュールであって、
    　シングリング方式を用いて配列された平板状の複数の太陽電池セルを備え、
    　前記複数の太陽電池セルの各々は、所定サイズの基板を２つに切断したハーフカットセルであり、前記複数の太陽電池セルの配列方向に相対する２つの端部として、切断端部と非切断端部とを有し、２つの主面として、前記太陽電池モジュールの曲面の凸側の凸側主面と、前記太陽電池モジュールの曲面の凹側の凹側主面とを有し、
    　前記複数の太陽電池セルのうちの隣り合う太陽電池セルは、一方の太陽電池セルの前記切断端部側の前記凹側主面に、他方の太陽電池セルの前記非切断端部の前記凸側主面側のエッジが接触するように、重なっている、
    太陽電池モジュール。
  2. 　前記太陽電池セルの前記切断端部は、厚さ方向に、ハーフカットに切断する際に、レーザが照射されたレーザ照射部分と、前記レーザ照射部分以外の非レーザ照射部分とを有し、
    　前記レーザ照射部分は、前記太陽電池セルの前記凹側主面側に位置する、
    請求項１に記載の太陽電池モジュール。
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