WO2023228698A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2023228698A1
WO2023228698A1 PCT/JP2023/017170 JP2023017170W WO2023228698A1 WO 2023228698 A1 WO2023228698 A1 WO 2023228698A1 JP 2023017170 W JP2023017170 W JP 2023017170W WO 2023228698 A1 WO2023228698 A1 WO 2023228698A1
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WO
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solar cell
region
electrode layer
semiconductor layer
substrate
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Application number
PCT/JP2023/017170
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩孝 佐野
智郁 本城
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/40—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising a p-i-n structure, e.g. having a perovskite absorber between p-type and n-type charge transport layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/88—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
    • H10K39/10—Organic photovoltaic [PV] modules; Arrays of single organic PV cells
    • H10K39/12—Electrical configurations of PV cells, e.g. series connections or parallel connections

Definitions

  • the present disclosure relates to a solar cell module.
  • Solar cells include crystalline solar cells and thin film solar cells.
  • Thin-film solar cells generally have a structure in which a plurality of solar cell elements arranged on a substrate are electrically connected in series (see, for example, the description in Patent Document 1).
  • a solar cell module is disclosed.
  • the solar cell module includes a plurality of cell regions each including a solar cell element, and a connection portion.
  • the plurality of cell regions are arranged in a plane along the first direction. Solar cell elements generate electricity based on incident light.
  • the connection portion is located so that the solar cell elements of the plurality of cell regions are electrically connected in series.
  • the solar cell element includes a first electrode layer, a second electrode layer, and a semiconductor layer located between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • At least one of the plurality of cell regions includes an object portion.
  • the object portion is located adjacent to the semiconductor layer in plan view.
  • the object portion includes a semiconductor or an insulator that has a different bandgap energy than the semiconductor layer.
  • the solar cell module includes a plurality of cell regions each including a solar cell element, a connecting portion, and a member.
  • the plurality of cell regions are arranged in a plane along the first direction. Solar cell elements generate electricity based on incident light.
  • the connection portion is located so that the solar cell elements of the plurality of cell regions are electrically connected in series.
  • the member is positioned so as to overlap with a first region of at least one of the plurality of cell regions and not overlap with a second region of at least one of the plurality of cell regions in plan view. The member absorbs at least part of the wavelength range of the incident light.
  • the solar cell module includes a plurality of cell regions each including a solar cell element, a connecting portion, and a member.
  • the plurality of cell regions are arranged in a plane along the first direction. Solar cell elements generate electricity based on incident light.
  • the connection portion is located so that the solar cell elements of the plurality of cell regions are electrically connected in series.
  • the member overlaps with at least one first region of the plurality of cell regions other than the cell regions located at both ends in the first direction, and It is located in a state where it does not overlap with the second area.
  • the member reflects at least part of the wavelength range of the incident light.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a solar cell module according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section of the solar cell module taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section of the solar cell module taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a state in the middle of manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 10 is a sectional view schematically showing an example of the cross section of the solar cell module according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section of the solar cell module taken along line XI-XI in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of the wavelength dependence of the absorbance of the light absorption layer.
  • FIG. 13 is a sectional view schematically showing an example of the cross section of the solar cell module according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a first example of a cross section of the solar cell module taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a second example of the cross section of the solar cell module taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a third example of the cross section of the solar cell module taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 13 is a sectional view schematically showing an example of the cross section of the solar cell module according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing a first example of a cross section of the solar cell module taken along line XIV-XIV in
  • FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing an example of the cross section of the solar cell module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of an example of a cross section of the solar cell module taken along line XVIII-XVIII in FIG. 17.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing an example of a cross section of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the first alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a second alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a third alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a fourth alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 24 is a sectional view showing the configuration of a fifth alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a sixth alternative embodiment of the solar cell module taken along line XIX-XIX in FIG. 17.
  • the inventor has created a technology that improves the design of solar cell modules. Regarding this, the first to fourth embodiments will be described below based on the drawings.
  • FIGS. 1 to 24 A right-handed XYZ coordinate system is shown in FIGS. 1 to 24.
  • the direction in which the plurality of solar cell elements 4 are lined up is the +X direction
  • the longitudinal direction of the third groove P3 located between the adjacent solar cell elements 4 is the +Y direction
  • the +X The +Z direction is a direction perpendicular to both the +Y direction and the +Y direction.
  • the solar cell module 1 has a plurality of cell regions 2.
  • the plurality of cell regions 2 are arranged in a plane along the first direction (+X direction) in a plan view.
  • five first to fifth cell regions 21 to 25 are shown as the plurality of cell regions 2.
  • the first cell region 21 to the fifth cell region 25 are arranged in this order from the ⁇ X direction to the +X direction. That is, the first cell region 21 is located at the end in the ⁇ X direction, and the fifth cell region 25 is located at the end in the +X direction.
  • An inter-cell region 2g is located between the first cell region 21 and the second cell region 22. Intercell regions 2g are also located between the other cell regions 2, respectively.
  • Each cell region 2 has a rectangular shape whose longitudinal direction is a second direction (+Y direction) perpendicular to the first direction.
  • the lengths of the cell regions 2 in the Y direction may be set equal to each other in the plurality of cell regions 2, for example.
  • the width W of the cell region 2 in the X direction may be different among the plurality of cell regions 2, for example. The width W of each cell region 2 will be explained in detail later.
  • a solar cell element 4 that generates power based on incident light such as sunlight is located.
  • the solar cell elements 4 of the plurality of cell regions 2 are located in a state where they are electrically connected to each other in series, as will be described later.
  • the solar cell element 4 of the first cell region 21 located at the end in the -X direction of the plurality of cell regions 2 is located in a state where it is electrically connected to the first wiring material 91 for extracting power.
  • the solar cell element 4 of the fifth cell region 25 located at the end in the +X direction is located in a state where it is electrically connected to the second wiring material 92 for extracting power.
  • the direct current flowing through each cell region 2 is equal to each other.
  • the direct current is taken out to the outside of the solar cell module 1 through the first wiring material 91 and the second wiring material 92.
  • At least one of the plurality of cell regions 2 has a plurality of regions 20.
  • the plurality of regions 20 are located adjacent to each other in a plan view, and the current densities in the plurality of regions 20 are different from each other. That is, at least one of the cell regions 2 has a current density distribution in plan view.
  • the current density here is the amount of current per unit area.
  • each of the first to fifth cell regions 21 to 25 includes a first region 20a and a second region 20b as a plurality of regions 20.
  • the first region 20a and the second region 20b constitute each cell region 2.
  • a sandy hatching is added to a portion indicating the first region 20a.
  • At least a portion of one region 20 is, for example, at least a portion of another region 20 (for example, the second region 20b). are located side by side in the Y direction. Further, in each cell region 2, at least a portion of one region 20 may be located in a state lined up with at least a portion of another region 20 in the X direction, for example.
  • the current density in the first region 20a is higher than the current density in the second region 20b.
  • the current density may include zero. In other words, no current may be generated in a part of the cell region 2 (here, the second region 20b).
  • each cell region 2 is formed by, for example, a solar cell element 4 and an object portion 5.
  • first to fifth solar cell elements 41 to 45 corresponding to the first to fifth cell areas 21 to 25, respectively, are shown as the plurality of solar cell elements 4.
  • the solar cell element 4 is located in the first region 20a in each cell region 2.
  • Each solar cell element 4 generates carriers containing electrons or holes based on incident light.
  • the plurality of solar cell elements 4 are connected to each other in series through connection parts 6. Therefore, a predetermined portion of the carriers generated in the solar cell elements 4 of each cell region 2 flows through the plurality of cell regions 2 as a direct current.
  • the object portion 5 is located in the second region 20b in each cell region 2. As shown in FIG. 3, the object portion 5 is located adjacent to, for example, a semiconductor layer 4b (described later) of the solar cell element 4 in each cell region 2. As the material of the object portion 5, a material different from that of the semiconductor layer 4b of the solar cell element 4 may be applied. Therefore, for example, the semiconductor layer 4b and the object portion 5 have different band gap energies.
  • the object portion 5 may be, for example, an insulating layer 50. As the material of the insulating layer 50, for example, a transparent insulating material such as silicon oxide can be used. When the object portion 5 is the insulating layer 50, the object portion 5 does not substantially generate removable carriers.
  • each cell region 2 is composed of a first region 20a and a second region 20b, and in each cell region 2, the semiconductor layer 4b and the object portion 5 are They are located in the first region 20a and the second region 20b.
  • the semiconductor layer 4b and the object part 5 have different band gap energies, the degree of light absorption is different between the semiconductor layer 4b and the object part 5. Therefore, when a user looks at the solar cell module 1, the first region 20a and the second region 20b have different external hues.
  • the entire first area 20a corresponds to a design area imitating a sun, a design area imitating a cloud, and a design area imitating a smile
  • the entire second area 20b corresponds to these design areas.
  • the solar cell module 1 includes, for example, a first substrate 3, a plurality of solar cell elements 4, an object portion 5, a connecting portion 6, a filler 7, and a second substrate 3. It includes a substrate 8, a first wiring material 91, and a second wiring material 92. The first substrate 3 and the second substrate 8 are located facing each other in the Z direction.
  • the solar cell element 4, the object part 5, the connecting part 6, the filler 7, the first wiring material 91, and the second wiring material 92 are located between the first substrate 3 and the second substrate 8, and these They are integrated by the filler 7.
  • the first substrate 3 can play the role of supporting the plurality of solar cell elements 4 and the role of protecting the plurality of solar cell elements 4.
  • a solar cell element 4 is located on the surface of the first substrate 3.
  • the first substrate 3 for example, a flat plate having a rectangular plate surface is applied.
  • One side of the first substrate 3 is, for example, along the +X direction. If, for example, glass or resin such as acrylic or polycarbonate is used as the material of the first substrate 3, the first substrate 3 that is transparent to light having wavelengths in a specific range can be realized.
  • the glass for example, materials with high light transmittance such as white plate glass, tempered glass, and heat ray reflective glass can be applied.
  • the first substrate 3 may be a flexible substrate.
  • light in a specific range of wavelengths refers to light in a wavelength range that can be photoelectrically converted by the solar cell element 4.
  • the solar cell module 1 may be installed with the first substrate 3 facing the light source.
  • the light source is, for example, the sun
  • the solar cell module 1 is positioned, for example, with the first substrate 3 facing the sun, which is in the south.
  • the first substrate 3 is made of a light-transmitting material.
  • the solar cell module 1 may be installed with the second substrate 8 facing the light source.
  • the second substrate 8 only needs to have translucency, and the first substrate 3 does not need to have translucency.
  • the first substrate 3 may be a metal plate with an insulating layer formed on its surface.
  • the solar cell module 1 is installed with the first substrate 3 facing the light source.
  • incident light such as sunlight passes through the first substrate 3 and enters the plurality of solar cell elements 4 .
  • the plurality of solar cell elements 4 are arranged in a plane in the +X direction.
  • being lined up in a plane means that each solar cell element 4 is located along a virtual or actual plane, and that a plurality of solar cell elements 4 are lined up.
  • the plurality of solar cell elements 4 are arranged along the surface of the first substrate 3.
  • Each solar cell element 4 includes a first electrode layer 4a, a semiconductor layer 4b, and a second electrode layer 4c.
  • the first electrode layer 4a is located on the first substrate 3
  • the semiconductor layer 4b is located on the first electrode layer 4a
  • the second electrode layer 4c is located on the semiconductor layer 4b. That is, the first electrode layer 4a, the semiconductor layer 4b, and the second electrode layer 4c are stacked in this order in the Z direction.
  • the translucency of the first electrode layer 4a to light having a wavelength in a specific range is higher than that of the semiconductor layer 4b.
  • a transparent conductive oxide TCO
  • the transparent conductive oxide may include, for example, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped tin oxide (FTO), or zinc oxide (ZnO).
  • the incident light passes through the first substrate 3 and the first electrode layer 4a and enters the semiconductor layer 4b.
  • the semiconductor layer 4b absorbs the light and generates carriers including holes or electrons. The carriers flow toward one of the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c.
  • the first electrode layer 4a does not need to have translucency.
  • various metals may be used as the material for the first electrode layer 4a.
  • first electrode layers 4a are arranged in order in the +X direction.
  • two first electrode layers 4a belonging to two adjacent solar cell elements 4 are arranged with a gap (also referred to as a first gap) G1 in between.
  • the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 and the first electrode layer 4a of the second solar cell element 42 are lined up with the first gap G1 in between.
  • Each first gap G1 has an elongated shape with the +Y direction as the longitudinal direction.
  • a first groove portion P1 whose bottom surface is the first substrate 3 and whose side surfaces are two end surfaces facing each other of the two first electrode layers 4a with the first gap G1 in between.
  • the first groove portion P1 is a groove extending linearly along the +Y direction.
  • the first electrode layer 4a is located over at least the entire first region 20a in each cell region 2.
  • the first electrode layer 4a may be located, for example, not only over the first region 20a but also over the entire second region 20b. That is, the first electrode layer 4a may be located over the entire cell region 2.
  • the first electrode layer 4a extends from the cell region 2 in the ⁇ X direction, and the extended portion is located in the intercell region 2g.
  • the first electrode layer 4a has, for example, a rectangular shape in a plan view, and the length of the first electrode layer 4a in the Y direction is, for example, approximately equal to the length of the cell region 2 in the Y direction.
  • the semiconductor layer 4b is located between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c.
  • the semiconductor layer 4b is located over the entire first region 20a in plan view.
  • the semiconductor layer 4b has a structure in which, for example, a layer of a semiconductor having a perovskite structure (also referred to as a perovskite semiconductor) (perovskite semiconductor layer) and a hole transport layer (HTL) are stacked.
  • a layer of a semiconductor having a perovskite structure also referred to as a perovskite semiconductor
  • HTL hole transport layer
  • Perovskite semiconductors may include, for example, halide-based organic-inorganic perovskite semiconductors.
  • a semiconductor having a perovskite structure having an amine group is employed as the perovskite semiconductor, the photoelectric conversion efficiency in the semiconductor layer 4b can be increased. Thereby, the photoelectric conversion efficiency in the solar cell element 4 can be improved.
  • the semiconductor having a perovskite structure having an amine group for example, a halogenated perovskite semiconductor having a composition of ABX 3 in which A ions, B ions, and X ions are bonded is applied.
  • the A ion for example, an organic cation having an amine group such as methylammonium ion (MA + ), formamidinium ion (FA + ), and guanidinium ion (GA + ) is applied.
  • the B ion metal ions of elements of group 14 (group IV-A), such as lead ions (Pb 2+ ) and tin ions (Sn 2+ ), are used.
  • a halide ion such as an iodide ion (I ⁇ ), a bromide ion (Br ⁇ ), and a chloride ion (Cl ⁇ ) is applied.
  • the perovskite semiconductor can be formed, for example, by applying a raw material liquid onto the first electrode layer 4a located on the first substrate 3 and drying it.
  • the perovskite semiconductor is a thin film with crystallinity.
  • the first gap G1 may also be filled with the raw material liquid, and a part of the perovskite semiconductor may be formed also in the first gap G1 by drying.
  • the raw material liquid can be produced, for example, by dissolving a halogenated alkylamine and a lead halide, which are raw materials, in a solvent.
  • a hole transport layer can collect and output holes.
  • HTL hole transport layer
  • spiro-OMeTAD which is a soluble diamine derivative
  • the perovskite semiconductor is an intrinsic semiconductor (i-type semiconductor)
  • the hole transport layer is a p-type semiconductor
  • the TCO constituting the first electrode layer 4a is an n-type semiconductor
  • the PIN junction A region may be formed.
  • power generation can be performed by photoelectric conversion in response to light irradiation.
  • an n-type semiconductor layer may be located between the perovskite semiconductor layer and the first electrode layer 4a. At this time, a PIN junction region can be formed only with the semiconductor layer 4b.
  • the object portion 5 is located adjacent to the semiconductor layer 4b of the solar cell element 4 in each cell region 2. In other words, the object portion 5 is located in the same layer as the semiconductor layer 4b. As shown in FIGS. 2 and 3, the object portion 5 is located over the entire second region 20b, for example. In the example of FIGS. 2 and 3, the object portion 5 is located between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c, and is in contact with the side surface of the semiconductor layer 4b. The object portion 5 can play a role of supporting the second electrode layer 4c together with the semiconductor layer 4b.
  • the object portion 5 has a different bandgap energy than the semiconductor layer 4b.
  • the difference between the band gap energy of the object portion 5 and the band gap energy of the semiconductor layer 4b may be, for example, 0.1 eV or more, 0.2 eV or more, or 0.5 eV or more. good.
  • the bandgap energy of either the semiconductor layer 4b or the object portion 5 may be, for example, 1.7 eV or more.
  • the object portion 5 may be, for example, an insulating layer 50 made of an insulator. Various insulators such as silicon oxide or resin can be used as the material for the insulating layer 50, for example.
  • the insulating layer 50 may be transparent to visible light. That is, the insulating layer 50 may be transparent or semitransparent.
  • the insulating layer 50 is located between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c, so that a short circuit between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c is prevented. can be avoided.
  • the semiconductor layer 4b and the insulating layer 50 may also be located in the intercell region 2g.
  • the first region 20a and the second region 20b are located adjacent to each other in the Y direction.
  • the second groove portion P2 (described later) and the third groove portion P3 (described later) in each inter-cell region 2g are located adjacent to each other in the Y direction. are doing.
  • the semiconductor layer 4b may be located in the first region 20a, and the insulating layer 50 may be located in the second region 20b. Therefore, even in the intercell region 2g (particularly the region between the first trench P1 and the second trench P2 and third trench P3), the insulating layer 50 is adjacent to the semiconductor layer 4b in the Y direction. positioned.
  • the second electrode layer 4c is located on the semiconductor layer 4b and the insulating layer 50.
  • the second electrode layer 4c may have high transparency for light having wavelengths in a specific range.
  • a transparent conductive oxide (TCO) that is transparent to light having a wavelength in a specific range may be used.
  • Transparent conductive oxides may include, for example, indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), or zinc oxide (ZnO). In this case, light that passes through the solar cell element 4 and is reflected by the second substrate 8 or an external member may pass through the second electrode layer 4c again and enter the semiconductor layer 4b.
  • the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 1 can be improved.
  • the second electrode layer 4c does not necessarily have to be transparent, and may be formed of metal, for example.
  • the second electrode layer 4c is made of metal, the light transmitted through the semiconductor layer 4b is reflected by the second electrode layer 4c, and thus the reflected light can enter the semiconductor layer 4b. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 1 can be improved.
  • the five second electrode layers 4c are arranged planarly in order in the +X direction.
  • the second electrode layers 4c belonging to two adjacent solar cell elements 4 are lined up with a gap (also referred to as a second gap) G2 in between.
  • a gap also referred to as a second gap
  • the second electrode layer 4c of the first solar cell element 41 and the second electrode layer 4c of the second solar cell element 42 are lined up with the second gap G2 in between.
  • Each second gap G2 has, for example, an elongated shape whose longitudinal direction is the +Y direction.
  • a third groove portion P3 has a bottom surface that is the first electrode layer 4a and a side surface that is the two end surfaces facing each other of the two solar cell elements 4 that sandwich the second gap G2. exists.
  • This third groove portion P3 is a groove that penetrates the second electrode layer 4c, semiconductor layer 4b, and insulating layer 50 along the Z direction, and extends linearly along the +Y direction.
  • the second electrode layer 4c is located over at least the entire first region 20a in each cell region 2.
  • the second electrode layer 4c may be located, for example, not only over the first region 20a but also over the entire second region 20b. That is, the second electrode layer 4c may be located over the entire cell region 2.
  • the second electrode layer 4c extends from the cell region 2 in the +X direction, and the extended portion is located in the inter-cell region 2g. In the inter-cell region 2g, the third groove portion P3 between the second electrode layers 4c is located shifted in the +X direction from the first groove portion P1 between the first electrode layers 4a.
  • the end portion of the first electrode layer 4a in the ⁇ X direction and the end portion of the second electrode layer 4c in the +X direction overlap each other in plan view.
  • the semiconductor layer 4b or the object portion 5 is located between the end portion of the first electrode layer 4a and the end portion of the second electrode layer 4c.
  • the second electrode layer 4c has, for example, a rectangular shape in a plan view, and the length of the second electrode layer 4c in the Y direction is, for example, approximately equal to the length of the cell region 2 in the Y direction.
  • the inter-cell region 2g is, for example, a region sandwiched between the ⁇ X direction edge of the first groove portion P1 and the +X direction edge of the third groove portion P3.
  • solar cell elements 4 in adjacent cell regions 2 are electrically connected by a connecting portion 6, which will be described later.
  • the cell region 2 is, for example, a region sandwiched between an edge in the +X direction of the third groove portion P3 and an edge in the ⁇ X direction of the first groove portion P1.
  • the plurality of connection parts 6 are located in the plurality of inter-cell regions 2g, respectively, and connect the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c of two adjacent solar cell elements 4.
  • the plurality of connection parts 6 are shown as a first connection part 61 to a fourth connection part 64.
  • the first connecting portion 61 electrically connects the second electrode layer 4c of the first solar cell element 41 and the first electrode layer 4a of the second solar cell element 42, and the second connecting portion 61
  • the second electrode layer 4c of the second solar cell element 42 and the first electrode layer 4a of the third solar cell element 43 are electrically connected.
  • the third connection part 63 electrically connects the second electrode layer 4c of the third solar cell element 43 and the first electrode layer 4a of the fourth solar cell element 44
  • the fourth connection part 64 electrically connects the second electrode layer 4c of the third solar cell element 43 with the first electrode layer 4a of the fourth solar cell element 44.
  • the second electrode layer 4c of the element 44 and the first electrode layer 4a of the fifth solar cell element 45 are electrically connected. Thereby, a plurality of solar cell elements 4 can be electrically connected in series.
  • the connecting portion 6 is, for example, integrally made of the same material as the second electrode layer 4c.
  • the connecting portion 6 is located in a state where it is filled in the second groove portion P2 located between the first groove portion P1 and the third groove portion P3, and is in contact with the first electrode layer 4a at the bottom surface of the second groove portion P2. in a state. Thereby, the connecting portion 6 electrically connects the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c.
  • the second groove portion P2 has an elongated shape whose longitudinal direction is in the +Y direction.
  • the second groove portion P2 is also a groove extending linearly along the +Y direction.
  • a first wiring for outputting the first polarity is provided on an end portion 911 of the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 that extends in the -X direction from the insulating layer 50 and the semiconductor layer 4b.
  • material 91 is located on an end portion 911 of the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 that extends in the -X direction from the insulating layer 50 and the semiconductor layer 4b.
  • the first wiring material 91 is located on an end portion 911 of the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 that extends in the -X direction from the insulating layer 50 and the semiconductor layer 4b.
  • the first wiring material 91 is located on an end portion 911 of the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 that extends in the -X direction from the insulating layer 50 and the semiconductor layer 4b.
  • the first wiring material 91 is located on an end portion 911 of the first electrode layer 4a of the first solar cell element 41 that extends in the -X direction from the insulating layer 50
  • the electrode layer 921 is located in the +X direction with respect to the first electrode layer 4a of the fifth solar cell element 45.
  • a first groove portion P1 exists between the electrode layer 921 and the first electrode layer 4a of the fifth solar cell element 45.
  • the electrode layer 921 is made of, for example, the same material as the first electrode layer 4a, and has an elongated shape whose longitudinal direction is, for example, the +Y direction in plan view.
  • the electrode layer 921 is electrically connected to the second electrode layer 4c of the fifth solar cell element 45.
  • a second wiring material 92 for outputting the second polarity is located on the electrode layer 921.
  • the second wiring material 92 is made of metal such as copper, for example.
  • the second wiring material 92 may be, for example, copper foil.
  • a joint such as solder may be interposed between the second wiring material 92 and the electrode layer 921.
  • the second wiring material 92 is in a state of being electrically connected to the electrode layer 921.
  • the second wiring member 92 has an elongated shape with the +Y direction as the longitudinal direction.
  • the first polarity is a negative polarity
  • the second polarity is a positive polarity.
  • the first polarity is positive
  • the second polarity is negative.
  • the second substrate 8 can play a role of protecting the plurality of solar cell elements 4.
  • the second substrate 8 is located facing the first substrate 3 in the Z direction.
  • the second substrate 8 may have the same shape as the first substrate 3 in plan view.
  • the second substrate 8 may have translucency to light having a wavelength within a specific range, or may not have translucency. If, for example, glass or resin such as acrylic or polycarbonate is used as the material of the second substrate 8, the second substrate 8 can be realized which is transparent to light having wavelengths in a specific range.
  • the second substrate 8 may be a metal plate with an insulating layer formed on its surface. In this case, the second substrate 8 does not have translucency. Note that when the solar cell module 1 is installed with the second substrate 8 facing the light source, the material of the second substrate 8 is a translucent material. Furthermore, like the first substrate 3, the second substrate 8 may be a flexible substrate.
  • the insulating filler 7 is positioned between the first substrate 3 and the second substrate 8 so as to cover the plurality of solar cell elements 4, the insulating layer 50, the first wiring material 91, and the second wiring material 92. are doing. In other words, the filler 7 is located in a state where the gap between the first substrate 3 and the second substrate 8 is filled.
  • the filler 7 has, for example, translucency to light having wavelengths in a specific range.
  • polyvinyl acetal such as ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB), acid-modified resin, etc. are used.
  • the acid-modified resin includes, for example, a modified polyolefin resin that can be formed by graft modification of a resin such as polyolefin with an acid.
  • acids that can be used for graft modification of acid-modified resins include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic anhydride, hymic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride.
  • the amount of carriers generated per unit time in each of the cell regions 2 will be considered.
  • the amount of carriers generated per unit time in each cell region 2 increases as the area of the first region 20a increases.
  • the solar cell elements 4 of the plurality of cell regions 2 are connected to each other in series, only a predetermined portion of the generated amount of carriers flows as a direct current. In other words, carriers exceeding a predetermined amount cannot be taken out of the solar cell module 1. Therefore, if the variation in the amount of carriers produced per unit time among the plurality of cell regions 2 is large, the amount of carriers that cannot be extracted to the outside increases, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 1 decreases.
  • the amount of carriers generated per unit time in the cell region 2 will also be referred to as the amount of carriers generated.
  • the width W of the cell region 2 may be set to be wider as the area of the second region 20b belonging to the cell region 2 (that is, the area of the insulating layer 50 in plan view) is larger.
  • the area of the cell region 2 increases as the area of the second region 20b belonging to the cell region 2 increases.
  • the second region 20b of the first cell region 21 is wider than the second region 20b of the second cell region 22, and the width W of the first cell region 21 is wider than the width W of the second cell region 22. wide.
  • the difference between the area of the first region 20a of the first cell region 21 and the area of the first region 20a of the second cell region 22 can be reduced.
  • variations in the area of the first region 20a among the plurality of cell regions 2 can be reduced. Therefore, variations in the amount of carrier generation between the plurality of cell regions 2 can be reduced.
  • the width W of each cell region 2 can be set as follows. That is, the width W of each cell region 2 is set so that the variation in the amount of carrier generation is smaller than the variation in the amount of carrier generation in a virtual structure in which the plurality of cell regions 2 have the same width. As a more specific example, the width W of the cell area 2 is set so as to satisfy the following formula.
  • J indicates the amount of carriers generated per unit area and unit time of the first region 20a in a situation where the incident light is incident on the solar cell module 1 with a uniform spatial distribution
  • A[k] is the amount of carriers generated per unit time.
  • r[k] indicates the ratio of the area of the first region 20a belonging to the k-th cell region 2 to the area A[k].
  • the area A[k] is represented by the product of the length of the k-th cell region 2 in the Y direction and the width W in the X direction.
  • the left side of equation (1) indicates the amount of carrier generation in each cell region 2. Therefore, according to equation (1), the width W of each cell region 2 is set so that the amount of carrier generation is constant among the plurality of cell regions 2.
  • the first substrate 3 is prepared.
  • the first substrate 3 for example, a rectangular flat plate that is transparent to light having a wavelength in a specific range is adopted.
  • an electrode layer 4a0 is formed on one surface of the first substrate 3.
  • the electrode layer 4a0 may be formed, for example, by a film forming method such as sputtering, vapor deposition, or chemical vapor deposition.
  • the electrode layer 4a0 may be made of transparent conductive oxide such as ITO, FTO, and ZnO, for example.
  • the thickness of the electrode layer 4a0 may be set, for example, to about 10 nm to 1000 nm.
  • metal may be used as the material of the electrode layer 4a0.
  • the electrode layer 4a0 may be formed by, for example, a coating method.
  • the electrode layer 4a0 is separated into a plurality of first electrode layers 4a and electrode layers 921.
  • a plurality of first grooves P1 first gaps G1
  • first to fifth first electrode layers 4a and electrode layer 921 are formed which are arranged in a plane along the first direction (+X direction) on the surface of the first substrate 3.
  • the plurality of first grooves P1 (first gaps G1) may be formed by scribing, such as laser scribing or mechanical scribing, for example.
  • Each first groove portion P1 (each first gap G1) may be formed such that its longitudinal direction is in the +Y direction.
  • the width of each first groove portion P1 (each first gap G1) in the X direction is set, for example, to about 30 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the length of the first groove portion P1 in the Y direction is, for example, approximately equal to the length of the cell region 2 in the Y direction.
  • the first electrode layer 4a and the electrode layer 921 may be patterned simultaneously with film formation.
  • the first electrode layer 4a and the electrode layer 921 may be formed by applying a raw material liquid onto the first substrate 3 only in necessary areas by inkjet printing and then drying the raw material liquid.
  • the first electrode layer 4a and the electrode layer 921 may be formed on the first substrate 3 using a mask having patterned openings corresponding to the shapes of the first electrode layer 4a and the electrode layer 921. According to this, removal processing such as scribing for forming the first groove portion P1 can be omitted.
  • the semiconductor layer 4b, the insulating layer 50, and the second electrode layer 4c which will be described below, may also be patterned at the same time as the film formation, like the first electrode layer 4a.
  • a semiconductor layer 4b0 for the perovskite solar cell and an insulating layer 500 for the object portion 5 are formed on the plurality of first electrode layers 4a.
  • the semiconductor layer 4b0 is formed over at least the entire first region 20a.
  • the semiconductor layer 4b0 can be formed, for example, by applying a raw material liquid by a coating method such as inkjet printing, spraying, bar coating, or die coating, and drying.
  • the semiconductor layer 4b0 has a structure in which multiple layers including a perovskite semiconductor layer and a hole transport layer are stacked.
  • a hole transport layer may be formed on this perovskite semiconductor layer by applying and drying a second raw material liquid.
  • the thickness of the semiconductor layer 4b0 can be set, for example, to about 100 nm to 2000 nm.
  • the semiconductor layer 4b0 also enters into the portion corresponding to the first region 20a among the plurality of first trenches P1 (first gaps G1).
  • an insulating layer 500 is formed on the plurality of first electrode layers 4a in a region adjacent to the semiconductor layer 4b0.
  • the insulating layer 500 is formed over the entire second region 20b.
  • the insulating layer 500 can be formed, for example, by applying a raw material liquid by a coating method such as inkjet printing, spraying, bar coating, or die coating, and drying.
  • the thickness of the insulating layer 500 is, for example, approximately equal to the thickness of the semiconductor layer 4b0.
  • the insulating layer 500 also enters into the portion corresponding to the second region 20b among the plurality of first trenches P1 (first gaps G1).
  • an inkjet printer includes an inkjet head group, a transport section, a drying section, and a control section.
  • the inkjet head group includes one or more first inkjet heads that eject a raw material liquid for the semiconductor layer 4b0, and a second inkjet head that ejects a raw material liquid for the insulating layer 500.
  • first inkjet heads that eject raw material liquid for the semiconductor layer 4b0
  • second inkjet head that ejects a raw material liquid for the insulating layer 500.
  • the semiconductor layer 4b0 has a plurality of semiconductor layers
  • a plurality of first inkjet heads are located that eject raw material liquids corresponding to the plurality of semiconductor layers, respectively.
  • One or more first inkjet heads and one or more second inkjet heads are located side by side in the transport direction of the first substrate 3.
  • the first inkjet head and the second inkjet head have an elongated shape that is elongated in the width direction perpendicular to the transport direction, and a plurality of ejection ports are formed on the lower end surface thereof.
  • the plurality of discharge ports are arranged in a line at least in the width direction.
  • the method for controlling the discharge of the raw material liquid from each discharge port may be, for example, a piezo method in which the raw material liquid is discharged by voltage to a piezo element (piezoelectric element) corresponding to each discharge port, or a piezo method may be used to control the discharge of the raw material liquid from each discharge port.
  • a thermal method may be used in which the raw material liquid is discharged by heating the raw material liquid by energizing a corresponding heater.
  • the transport unit moves the first substrate 3 relative to the inkjet group along the transport direction in a space below the inkjet group.
  • the drying section includes, for example, a heater, and heats the first substrate 3 to dry the raw material liquid.
  • the drying section may be located immediately after each first inkjet head in the transport direction and immediately after each second inkjet head in the transport direction.
  • the control unit controls the transport unit, the inkjet head group, and the drying unit.
  • the control section controls the transport section, the inkjet head group, and the drying section according to a program stored in a nonvolatile storage section. Further, the control section controls the transport section and the inkjet head group based on the area data.
  • the area data is data indicating the area on the first substrate 3 where the semiconductor layer 4b0 is applied and the area where the insulating layer 500 is applied.
  • the area data is set, for example, by a worker.
  • the control unit ejects the raw material liquid from the ejection opening of the first inkjet head corresponding to the region at the timing when the region of the first substrate 3 where the semiconductor layer 4b0 is formed is located directly under the first inkjet head.
  • the drying section dries the raw material liquid.
  • the semiconductor layer 4b0 includes a plurality of semiconductor layers, coating by the first inkjet head and drying by the drying section are performed multiple times.
  • the control unit causes the raw material liquid to be ejected from the ejection opening of the second inkjet head corresponding to the region of the first substrate 3 at a timing when the region where the insulating layer 500 is formed is located directly below the second inkjet head.
  • the drying section dries the raw material liquid as appropriate. As a result, the semiconductor layer 4b0 and the insulating layer 500 are formed on the first substrate 3.
  • a first mask having an opening corresponding to a region where the semiconductor layer 4b0 is to be formed is placed on the first substrate 3, and a raw material solution for the semiconductor layer 4b0 is applied to the entire first mask including the opening. and dry.
  • the semiconductor layer 4b0 includes a plurality of semiconductor layers, coating and drying using the first mask are performed multiple times.
  • the first mask is removed, and a second mask having an opening corresponding to the region where the insulating layer 500 is to be formed is placed over the first substrate 3.
  • a raw material solution for the insulating layer 500 is applied to the entire second mask including the opening and dried.
  • a plurality of second grooves P2 are formed to connect the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c.
  • the second groove portion P2 may be formed by, for example, scribing.
  • Each second groove portion P2 extends along the +Y direction and is formed in the semiconductor layer 4b0 and the insulating layer 500.
  • the width of each second groove portion P2 in the X direction is set, for example, to about 30 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the length of the second groove portion P2 in the Y direction is, for example, approximately equal to the length of the cell region 2 in the Y direction.
  • a second electrode layer 4c0 is formed on the semiconductor layer 4b0 and the insulating layer 500 in which the second groove portion P2 is formed.
  • the second electrode layer 4c0 may be formed by a film forming method such as sputtering, vapor deposition, or chemical vapor deposition.
  • the second electrode layer 4c0 may be made of transparent conductive oxide such as ITO, FTO, and ZnO, for example.
  • the thickness of the second electrode layer 4c0 may be set, for example, to about 10 nm to 1000 nm. At this time, the second electrode layer 4c0 enters into each second groove portion P2.
  • first connecting portion 61 a first connecting portion 61, a second connecting portion 62, a third connecting portion 63, and a fourth connecting portion 64 are formed.
  • metal may be used as the material of the second electrode layer 4c0.
  • the second electrode layer 4c0 may be formed by, for example, a coating method.
  • the second electrode layer 4c0 is separated into a plurality of second electrode layers 4c.
  • a plurality of third grooves P3 (second gaps G2)
  • a plurality of second electrode layers 4c are formed.
  • the third groove portion P3 may be formed by, for example, scribing.
  • the semiconductor layer 4b0 is also appropriately separated into a plurality of semiconductor layers 4b
  • the insulating layer 500 is also separated into a plurality of insulating layers 50.
  • the first wiring material 91 is joined to the end portion 911 of the first electrode layer 4a located at the end in the ⁇ X direction, and the second wiring material 92 is joined to the electrode layer 921.
  • the first wiring material 91 is joined to the end portion 911 and the second wiring material 92 is joined to the electrode layer 921 by soldering.
  • the sheet that will become the base material for the filler 7 and the second substrate 8 are stacked in order. Then, by performing a lamination process, these are integrated to produce the solar cell module 1.
  • frames may be attached to the peripheral edges of the first substrate 3 and the second substrate 8, if necessary.
  • the frame is a metal or resin member for sealing between the first substrate 3 and the second substrate 8.
  • each of the plurality of cell regions 2 has a plurality of regions 20 with mutually different current densities.
  • each of the plurality of cell regions 2 has a first region 20a and a second region 20b as the plurality of regions 20.
  • the semiconductor layer 4b and the object portion 5 having different band gap energies are located in each of the first region 20a and the second region 20b.
  • the current density in the second region 20b is substantially zero. Therefore, the current density in the first region 20a is higher than the current density in the second region 20b.
  • the semiconductor layer 4b and the object portion 5, which have different band gap energies, have different degrees of absorption of incident light. Therefore, the first region 20a and the second region 20b have different external hues. Since the first region 20a and the second region 20b having different hues are formed in this way, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • each cell region 2 at least a portion of the first region 20a is lined up with at least a portion of the second region 20b in the Y direction, and at least a portion of the first region 20a is aligned with the second region 20b. It is lined up with at least a part of 20b in the X direction. Therefore, a two-dimensional design can be drawn on the solar cell module 1. For example, in FIG. 1, a design area showing a sun, a cloud, and a smiling face corresponds to the first area 20a, and a background area around the design area corresponds to the second area 20b. Thereby, the user can visually recognize the designs of the sun, clouds, and smiling faces on the solar cell module 1.
  • the second to fourth cell regions from the center side 24 also has a plurality of regions 20.
  • the cell areas 2 located at the center has a plurality of areas 20, a design can be formed in a more conspicuous area.
  • the width W of each cell region 2 is set so that variations in the amount of carrier generation among the plurality of cell regions 2 are reduced. Therefore, carriers generated in each cell region 2 can be utilized more effectively to allow direct current to flow through the plurality of cell regions 2. In other words, the portion of the generated carriers that does not flow as direct current can be reduced.
  • the plurality of first regions 20a are located apart from each other.
  • the first area 20a as a part of a design area imitating a sun
  • the first area 20a as a part of a design area imitating a smile
  • the second area 20a as a background area
  • the plurality of semiconductor layers 4b are separated from each other in plan view
  • the insulating layer 50 is located between the plurality of semiconductor layers 4b.
  • the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c are located over the entire corresponding cell region 2. Therefore, in each cell region 2, the surfaces of the plurality of semiconductor layers 4b in the ⁇ Z direction are connected to the common first electrode layer 4a, and the surfaces of the plurality of semiconductor layers 4b in the +Z direction are connected to the common second electrode layer 4c. (see also Figure 3). Therefore, even if the plurality of semiconductor layers 4b are separated from each other in each cell region 2, the current generated by the plurality of semiconductor layers 4b can appropriately flow through the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c.
  • inkjet printers have multiple ejection ports for ejecting raw material liquid, and by individually controlling whether or not to eject raw material liquid for each ejection port, it is possible to easily apply the raw material liquid to an area. can be changed to . Therefore, the design can be easily changed. Specifically, a worker may reset the area data.
  • a perovskite semiconductor layer is used as the semiconductor layer 4b.
  • Thin film semiconductors other than perovskite semiconductors can be used as the semiconductor layer 4b.
  • various organic semiconductors other than perovskite semiconductors may be applied.
  • silicon-based, compound-based or other types of semiconductors may be applied.
  • the silicon-based thin film semiconductor for example, a semiconductor using amorphous silicon or thin film polycrystalline silicon is applied.
  • a compound semiconductor having a chalcopyrite structure such as a CIS semiconductor or a CIGS semiconductor, a compound semiconductor having a kesterite structure, or a cadmium telluride (CdTe) semiconductor is applied to the compound thin film semiconductor.
  • a CIS semiconductor is a compound semiconductor containing copper (Cu), indium (In), and selenium (Se).
  • a CIGS semiconductor is a compound semiconductor containing Cu, In, gallium (Ga), and Se.
  • These thin film semiconductors can be formed on the first electrode layer 4a by, for example, vapor deposition. Patterning of the semiconductor layer 4b can be performed, for example, by laser scribing or mechanical scribing. Of course, it is also possible to omit the removal process such as scribing by forming the semiconductor layer 4b only in necessary regions using a mask.
  • the first region 20a to the fourth region 20d may be located as the plurality of regions 20 having different current densities.
  • the first region 20a corresponds to a design region showing the sun
  • the third region 20c corresponds to a design region showing a smile
  • the fourth region 20d corresponds to a design region showing clouds.
  • the second area 20b corresponds to a background area for these design areas.
  • a semiconductor layer 4b1, a semiconductor layer 4b3, and a semiconductor layer 4b4 as the semiconductor layer 4b are located in the first region 20a, the third region 20c, and the fourth region 20d, respectively. That is, the semiconductor layer 4b1 is located over the entire first region 20a, the semiconductor layer 4b3 is located over the entire third region 20c, and the semiconductor layer 4b4 is located over the entire fourth region 20d. There is. Furthermore, a semiconductor layer 4b2 as the object portion 5 is located in the second region 20b. In other words, the semiconductor layer 4b2 is located over the entire second region 20b. Since the first region 20a to the fourth region 20d are adjacent to each other in a plan view, the semiconductor layers 4b1 to 4b4 are located at different positions in a plan view.
  • each of the semiconductor layers 4b1 to 4b4 has, for example, the same or similar configuration to the semiconductor layer 4b according to the first embodiment.
  • each of the semiconductor layers 4b1 to 4b4 has a structure in which a perovskite semiconductor layer and a hole transport layer are stacked, for example.
  • the semiconductor layer 4b2 since the semiconductor layer 4b2 which is the object part 5 is also located between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c, the semiconductor layer 4b2 also serves as a part of the solar cell element 4. Function. That is, the semiconductor layer 4b2, which is the object portion 5, also generates a current based on the incident light, and the current flows through the first electrode layer 4a, the semiconductor layer 4b2, and the second electrode layer 4c.
  • composition ratios of the perovskite semiconductor layers are different between the semiconductor layers 4b1 to 4b4.
  • a halogenated perovskite semiconductor is applied as the perovskite semiconductor.
  • a material having a composition of MAPb (I, Br) 3 in which methyl ammonium ions (MA + ), lead ions (Pb 2+ ), and halide ions (I ⁇ , Br ⁇ ) are combined is applied as the material. do.
  • the band gap energy in the halogenated perovskite semiconductor changes from 1.5 eV to It can be increased up to 2.3 eV.
  • the semiconductor layer 4b4 when the semiconductor layer 4b4 is viewed from the semiconductor layer 4b1, its external color can be changed from a color close to black to a color close to yellow.
  • FIG. 12 shows the wavelength dependence of the absorbance of the light absorption layer having the composition of MAPb(I 1-x Br x ) 3 .
  • graphs Gr1 to Gr7 are shown.
  • the Br content x of the perovskite semiconductor layers from the semiconductor layer 4b1 to the semiconductor layer 4b4 differ from each other to such an extent that the difference in band gap energy is 0.1 or more.
  • the difference between the minimum value and the maximum value of the band gap energy of the plurality of semiconductor layers 4b may be, for example, 0.2 eV or more, or 0.5 eV or more.
  • the bandgap energy of at least one of the semiconductor layers 4b1 to 4b4 is, for example, 1.7 eV or more.
  • the fourth region 20d where the semiconductor layer 4b4 is located can be made to have different external hues. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be further improved.
  • the width W of each cell region 2 can be set as follows. That is, the width W of each cell region 2 is set so that the variation in the amount of carrier generation is smaller than the variation in the amount of carrier generation in a virtual structure in which the plurality of cell regions 2 have the same width. As a more specific example, the width W of the cell area 2 is set so as to satisfy the following formula.
  • ⁇ (J[k,m] ⁇ r[k,m] ⁇ A[k]) constant...(2)
  • ⁇ (Z[m]) represents the sum of Z[m] for the number of m-th regions 20 (that is, the value of m) in each cell region 2
  • J[k, m] represents the k-th Indicates the amount of carrier generation per unit area and unit time in the m-th region 20 of the cell region 2
  • A[k] indicates the area of the k-th cell region 2
  • r[k, m] The ratio of the area of the m-th region 20 belonging to the region 2 to the area A[k] is shown.
  • the area A[k] is represented by the product of the length of the cell region 2 in the Y direction and the width W in the X direction.
  • the left side of equation (2) indicates the amount of carrier generation in each cell region 2. Therefore, according to equation (2), the width W of each cell region 2 is set so that the amount of carrier generation is constant among the plurality of cell regions 2.
  • the tendency is that in each cell region 2, the larger the ratio J [k, m] of the area of the region 20 where the carrier generation amount per unit area and unit time is larger among the plurality of regions 20, the larger the cell region.
  • the width W of 2 is set narrow.
  • width W of the cell region 2 By setting the width W of the cell region 2 as described above, variations in the amount of carrier generation among the plurality of cell regions 2 can be reduced. Therefore, direct current can be extracted from the solar cell module 1 more efficiently. That is, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 1 can be improved.
  • the semiconductor layers 4b1 to 4b4 are illustrated, but the number of types of semiconductor layers 4b having different composition ratios is not limited to four, but may be two or more.
  • the insulating layer 50 as the object portion 5 and the plurality of types of semiconductor layers 4b may be located adjacent to each other in a plan view.
  • the compositions of the plurality of types of semiconductor layers 4b are the same and the composition ratios are different from each other, the plurality of types of semiconductor layers 4b having different compositions are adjacent to each other in a plan view. It may be located.
  • each cell region 2 is formed by a first region 20a and a second region 20b.
  • the first area 20a corresponds to a design area schematically showing a heart
  • the second area 20b corresponds to a background area for the design area.
  • the first region 20a is located adjacent to the second region 20b in the Y direction.
  • a semiconductor layer 4b belonging to the solar cell element 4 is located in the entire first region 20a, and an object portion 5 is located in the entire second region 20b.
  • the object portion 5 includes an insulator.
  • At least one of the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c belonging to the solar cell element 4 is located away from the second region 20b. You can leave it there. That is, at least one of the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c may be located avoiding the region (second region 20b) overlapping with the object portion 5 in plan view.
  • the second electrode layer 4c is not located in the second region 20b.
  • part of the filler 7 is located in the entire second region 20b.
  • the part of the filler 7 is located in a continuous state from the surface of the first electrode layer 4a to the surface of the second substrate 8 in the second region 20b.
  • This part of the filler 7 is also located in contact with the side surface of the semiconductor layer 4b and the side surface of the second electrode layer 4c.
  • the object portion 5 adjacent to the semiconductor layer 4b in plan view corresponds to the part of the filler 7. Since the filler 7 is an insulator, the band gap energy of the filler 7 is different from that of the semiconductor layer 4b. Therefore, the first region 20a and the second region 20b have different external hues. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the first region 20a where the semiconductor layer 4b is located is located continuously from the end in the ⁇ X direction to the end in the +X direction of each cell region 2. Therefore, the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c are also located continuously from the end in the ⁇ X direction to the end in the +X direction of each cell region 2. Further, the first electrode layer 4a is located extending from the end of the cell region 2 in the ⁇ X direction into the intercell region 2g, and the second electrode layer 4c is located from the end of the cell region 2 in the +X direction to the intercell region 2g. located in an extended position. Since the connecting portion 6 electrically connects the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c in the inter-cell region 2g, the solar cell elements 4 in a plurality of cell regions 2 can be connected in series with each other.
  • both the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c are not located in the second region 20b.
  • part of the filler 7 is located in the second region 20b.
  • the part of the filler 7 is located in a continuous state from the surface of the first substrate 3 to the surface of the second substrate 8 in the second region 20b.
  • the part of the filler 7 is located in contact with the side surface of the first electrode layer 4a, the side surface of the semiconductor layer 4b, and the side surface of the second electrode layer 4c.
  • the object portion 5 adjacent to the semiconductor layer 4b in plan view corresponds to the part of the filler 7. Even in this structure, since the first region 20a and the second region 20b have different external hues, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the first electrode layer 4a is not located in the second region 20b.
  • the object portion 5 is located in the entire second region 20b of each cell region 2.
  • the object portion 5 is located adjacent to the first electrode layer 4a and the semiconductor layer 4b, and is located in the same layer as these.
  • the object portion 5 is located, for example, in contact with the side surface of the first electrode layer 4a and the side surface of the semiconductor layer 4b.
  • the second electrode layer 4c is located throughout both the first region 20a and the second region 20b. That is, the second electrode layer 4c is located on the semiconductor layer 4b and the object portion 5.
  • the object portion 5 plays a role of supporting the second electrode layer 4c together with the semiconductor layer 4b.
  • the object portion 5 may be, for example, the insulating layer 50, or may be a semiconductor layer having a different bandgap energy from the semiconductor layer 4b. According to this, since the first region 20a and the second region 20b have different external hues, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the solar cell module 1 also includes an absorbing member 10.
  • the absorbent member 10 is located over the entire second region 20b, and is not located in the first region 20a. In other words, the absorbent member 10 is located avoiding the first region 20a.
  • the first area 20a corresponds to the design area
  • the second area 20b corresponds to the background area.
  • the absorbing member 10 has, for example, a plate-like shape, and is positioned such that its thickness direction is along the normal to the surface 3a of the first substrate 3.
  • the surface 3a is the surface of the first substrate 3 on the opposite side to the solar cell element 4.
  • the absorption member 10 is located closer to the light source than the light absorption layer of the semiconductor layer 4b.
  • the solar cell module 1 is set with the first substrate 3 facing the light source.
  • the absorbing member 10 is located on the surface 3a of the first substrate 3.
  • the absorption member 10 absorbs light in at least a part of the wavelength range of the incident light.
  • the wavelength range that the absorption member 10 absorbs includes part or all of the wavelength range of visible light.
  • the peak of the absorption rate of the absorbing member 10 within the wavelength range may be, for example, 30% or more, 50% or more, 70% or more, or 90% or more. Good too.
  • the absorbent member 10 may be, for example, a colored transparent or opaque coating.
  • the absorbing member 10 may include a pigment such as a pigment or dye that absorbs light.
  • the absorption member 10 may be a semiconductor layer that absorbs part or all of visible light in the wavelength range.
  • the absorbing member 10 may be formed on the surface 3a of the first substrate 3 by a film forming method such as coating, vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and plating. Further, the patterning of the absorbing member 10 can be realized by laser and plasma etching, mechanical scribing, and the like. Alternatively, the removal process such as etching and scribing can be omitted by forming the absorbing member 10 using a mask or by forming the absorbing member 10 by inkjet printing.
  • a film forming method such as coating, vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and plating.
  • the patterning of the absorbing member 10 can be realized by laser and plasma etching, mechanical scribing, and the like.
  • the removal process such as etching and scribing can be omitted by forming the absorbing member 10 using a mask or by forming the absorbing member 10 by inkjet printing.
  • the absorbent member 10 may be formed on a base material such as a transparent film.
  • the base material may be adhered to the surface 3a of the first substrate 3.
  • the first electrode layer 4a, semiconductor layer 4b, and second electrode layer 4c of the solar cell element 4 may be located over the entire cell region 2. That is, in plan view, the first electrode layer 4a, the semiconductor layer 4b, and the second electrode layer 4c have, for example, a rectangular shape with the +Y direction as the longitudinal direction.
  • the lengths of the first electrode layer 4a, the semiconductor layer 4b, and the second electrode layer 4c in the Y direction are, for example, approximately equal to the length of the cell region 2 in the Y direction.
  • the first electrode layer 4a extends from the -X direction end of the cell region 2 into the intercell region 2g, and the semiconductor layer 4b and the second electrode layer 4c extend from the +X direction end of the cell region 2 into the intercell region 2g. It extends to In the intercell region 2g, the connecting portion 6 electrically connects the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c. Thereby, the plurality of solar cell elements 4 are connected to each other in series.
  • the light absorption layer of the semiconductor layer 4b is, for example, a perovskite semiconductor layer.
  • the content ratio x of Br in the light absorption layer may be, for example, 0.4 or more.
  • the solar cell element 4 can generate power based on light in the wavelength range that the absorption member 10 absorbs.
  • incident light such as sunlight passes through the absorption member 10 and the first substrate 3 and enters the solar cell element 4.
  • the incident light passes through the first substrate 3 and enters the solar cell element 4 in the first region 20a without passing through the absorption member 10. Therefore, the amount of incident light that enters the semiconductor layer 4b in the first region 20a is different from the amount of incident light that enters the semiconductor layer 4b in the second region 20b.
  • the absorbing member 10 is located in the second region 20b, the amount of light in the first region 20a is larger than the amount of light in the second region 20b.
  • the current density of the current generated by the solar cell element 4 in the first region 20a is higher than the current density of the current generated by the solar cell element 4 in the second region 20b. That is, in the fourth embodiment as well, in each cell region 2, the current densities in the plurality of regions 20 are different from each other.
  • the absorbent member 10 is located in the entire second region 20b, and the absorbent member 10 is not located in the first region 20a. That is, each cell region 2 has a plurality of regions 20 with mutually different absorption spectra (that is, spectral absorption rates) for incident light. For example, for this reason, the external shades of the plurality of regions 20, for example, the external shades of the first area 20a and the second area 20b, are different from each other. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the plurality of cell regions 2 not only the first cell region 21 and the fifth cell region 25 located at both ends in the X direction but also the second cell region 22 to the fourth cell region 24 at the center side are , has a plurality of regions 20. In this way, since at least one of the cell areas 2 located at the center has a plurality of areas 20, a design can be formed in a more conspicuous area.
  • the widths W of the cell regions 2 may be different from each other.
  • the width W of the cell region 2 can be set so as to reduce variations in the amount of carrier generation.
  • each cell region 2 is adjusted so that the variation in the amount of carrier generation among the plurality of cell regions 2 is smaller than the variation in the amount of carrier production in a virtual structure in which the plurality of cell regions 2 have the same width.
  • a width W may be set.
  • the width W of the cell area 2 may be set based on equation (2).
  • the absorbing member 10 is located on the surface 3a of the first substrate 3. That is, the absorbing member 10 is not located between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c of the solar cell element 4. Therefore, the direct current flowing through the solar cell element 4 does not pass through the absorption member 10. Therefore, the absorbing member 10 does not interfere with the power generation of the solar cell element 4, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module 1 is less likely to decrease.
  • the absorbing member 10 may be located on the surface 3b of the first substrate 3.
  • the surface 3b is the surface of the first substrate 3 opposite to the surface 3a.
  • the first electrode layer 4a is located on the first substrate 3 and the absorbing member 10.
  • the absorbing member 10 is sandwiched and covered by, for example, the first substrate 3 and the first electrode layer 4a.
  • the absorbing member 10 may be located inside the first substrate 3.
  • the absorbing member 10 may be located between any two of the plurality of insulating layers.
  • the absorbing member 10 may be located on the surface 4ab of the first electrode layer 4a.
  • the surface 4ab is the surface of the first electrode layer 4a on the semiconductor layer 4b side. Therefore, in each cell region 2, the absorbing member 10 is sandwiched and covered by the first electrode layer 4a and the semiconductor layer 4b.
  • the absorbing member 10 may be located inside the semiconductor layer 4b.
  • the semiconductor layer 4b is a semiconductor multilayer film including a plurality of semiconductor layers 4ba to 4bd.
  • the semiconductor layer 4bd is located on the first electrode layer 4a
  • the semiconductor layer 4bc is located on the semiconductor layer 4bd
  • the semiconductor layer 4bb is located on the semiconductor layer 4bc
  • the semiconductor layer 4ba is located on the semiconductor layer 4b.
  • the second electrode layer 4c is located on the semiconductor layer 4ba
  • the semiconductor layer 4bb is a light absorption layer.
  • the absorption member 10 is located closer to the light source than the semiconductor layer 4bb, that is, closer to the first substrate 3.
  • the absorbing member 10 is located on the surface of the semiconductor layer 4bd on the second electrode layer 4c side.
  • the semiconductor layer 4bc is located on the semiconductor layer 4bd and the absorbing member 10.
  • the absorbing member 10 is sandwiched and covered by the semiconductor layer 4bc and the semiconductor layer 4bd.
  • the number of layers in the semiconductor layer 4b can be changed as appropriate.
  • the absorption member 10 only needs to be located closer to the light source than the light absorption layer in the semiconductor layer 4b.
  • the solar cell module 1 is installed with the second substrate 8 facing the light source.
  • the absorbing member 10 may be located on the surface 8a of the second substrate 8.
  • the surface 8a is the surface of the second substrate 8 on the opposite side to the filler 7.
  • the absorbing member 10 may be located on the surface 8b of the second substrate 8.
  • the surface 8b is the surface of the second substrate 8 on the opposite side to the surface 8a.
  • the filler 7 is located in a state where it is adhered to the second substrate 8 and the absorbent member 10 .
  • the absorbent member 10 is sandwiched and covered by the second substrate 8 and the filler 7.
  • the absorbing member 10 may be located inside the second substrate 8.
  • the absorbing member 10 may be located between any two of the plurality of insulating layers.
  • the absorbing member 10 may be located on the surface 4ca of the second electrode layer 4c.
  • the surface 4ca is the surface of the second electrode layer 4c on the opposite side to the semiconductor layer 4b.
  • the filler 7 is placed in a state where it is adhered to the solar cell element 4 and the absorbing member 10 .
  • the absorbent member 10 is sandwiched and covered by the filler 7 and the second electrode layer 4c.
  • the absorbing member 10 is located over the entire second region 20b in plan view, and is not located in the first region 20a. Therefore, the first region 20a and the second region 20b have different external hues. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the absorbing member 10 since the absorbing member 10 is located between the first substrate 3 and the second substrate 8, the absorbing member 10 is Can be protected from outside space. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be maintained for a longer period of time.
  • the absorbing member 10 is located avoiding the space between the first electrode layer 4a and the second electrode layer 4c. . Therefore, the direct current does not pass through the absorption member 10.
  • the absorbent member 10 is located only in the second region 20b, but may be located only in the first region 20a. Also in this case, the design of the solar cell module 1 can be improved. Moreover, a plurality of types of absorbing members 10 having mutually different absorption spectra may be located dispersedly in a plan view. That is, three or more regions 20 may be located. For example, a plurality of types of absorbing members 10 having different colors in appearance may be located in a plurality of regions 20, respectively. For example, referring to FIG. 10, different absorbing members 10 may be located in the first region 20a to the fourth region 20d, respectively. According to this, the design of the solar cell module 1 can be further improved.
  • the solar cell module 1 may include a reflective member 11. That is, the reflective member 11 may be located instead of the absorbing member 10. For example, the reflective member 11 is located over the entire second region 20b and is not located in the first region 20a. In other words, the reflective member 11 is located avoiding the first region 20a. In the examples shown in FIGS. 18 and 19, the reflective member 11 is located on the surface 3a of the first substrate 3.
  • the reflective member 11 has, for example, a plate-like shape, and is positioned such that its thickness direction is along the normal to the surface 3a of the first substrate 3.
  • the reflecting member 11 reflects light in at least a part of the wavelength range of the incident light.
  • the wavelength range reflected by the reflecting member 11 includes part or all of the wavelength range of visible light.
  • the peak reflectance of the reflective member 11 within the wavelength range may be, for example, 30% or more, 50% or more, 70% or more, or 90% or more. Good too.
  • the reflective member 11 may be, for example, a metal film.
  • the reflective member 11 may include a pigment or dye that reflects light.
  • the reflecting member 11 may be a semiconductor layer that reflects part or all of the visible light in the wavelength range. Note that the reflecting member 11 may absorb part of the visible light. In this case, it can be said that the reflective member 11 is a reflective absorbing member.
  • the reflective member 11 may be formed on the surface 3a of the first substrate 3 by, for example, a film forming method such as coating, vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and plating. Further, the patterning of the reflective member 11 can be realized by laser and plasma etching, mechanical scribing, or the like. Alternatively, the removal process such as etching and scribing can be omitted by forming the reflective member 11 using a mask or by inkjet printing.
  • a film forming method such as coating, vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, and plating.
  • the patterning of the reflective member 11 can be realized by laser and plasma etching, mechanical scribing, or the like.
  • the removal process such as etching and scribing can be omitted by forming the reflective member 11 using a mask or by inkjet printing.
  • the reflective member 11 may be formed on a base material such as a transparent film.
  • the base material may be adhered to the surface 3a of the first substrate 3.
  • Incident light such as sunlight is reflected by the reflective member 11 in the second region 20b.
  • the reflecting member 11 reflects most of the incident light, almost no light enters the region of the solar cell element 4 that faces the second region 20b.
  • the reflective member 11 transmits a part of the incident light, the part enters the solar cell element 4 .
  • the incident light passes through the first substrate 3 and enters the solar cell element 4 in the first region 20a. Therefore, the amount of incident light that enters the semiconductor layer 4b in the first region 20a is different from the amount of incident light that enters the semiconductor layer 4b in the second region 20b.
  • the amount of light in the first region 20a is larger than the amount of light in the second region 20b, for example.
  • the solar cell element 4 can generate power based on light in the wavelength range reflected by the reflective member 11. Therefore, the current density of the current generated by the solar cell element 4 in the first region 20a is higher than the current density of the current generated by the solar cell element 4 in the second region 20b. That is, in each cell region 2, the current densities in the plurality of regions 20 are different from each other.
  • each cell region 2 has a plurality of regions 20 with mutually different reflectance spectra (that is, spectral reflectances) for incident light. Therefore, the external shades of the plurality of regions 20, for example, the external shades of the first area 20a and the second area 20b, are different from each other. Therefore, the design of the solar cell module 1 can be improved.
  • the width W of the cell region 2 is set so that variations in the amount of carrier generation in the plurality of cell regions 2 are reduced. Therefore, direct current can be extracted from the solar cell module 1 more efficiently.
  • Another aspect regarding the position of the reflective member 11 is the same or similar to the position of the absorbing member 10, as shown in FIGS. 20 to 25. In any of the alternative embodiments, since the reflective member 11 is located over the second region 20b and is not located in the first region 20a, the first region 20a and the second region 20b have different external hues. can be set.
  • the reflective member 11 may be located on the opposite side of the light source with respect to the light absorption layer of the solar cell element 4.
  • the amount of light incident on the solar cell element 4 in the second region 20b becomes large.
  • incident light passes through the first substrate 3, the solar cell element 4, the filler 7, and the second substrate 8 in the second region 20b, and enters the reflective member 11.
  • This incident light is reflected by the reflecting member 11, passes through the second substrate 8 and the filler 7, and enters the solar cell element 4 again. Therefore, the amount of incident light that enters the solar cell element 4 in the second region 20b is greater than the amount of incident light that enters the solar cell element 4 in the first region 20a.
  • the current density in the second region 20b is greater than the current density in the first region 20a.
  • the magnitude relationship of the current density is opposite to the magnitude relationship of the current density in the structure of FIG.
  • the width W of the cell region 2 is set so as to reduce the variation in the amount of carrier generation in a plurality of cell regions 2, so the size relationship of the width W of the cell region 2 is the same as the width of the cell region 2 in the structure of FIG. This is opposite to the size relationship of W.
  • the reflective member 11 is located only in the second region 20b, but may be located only in the first region 20a. Also in this case, the design of the solar cell module 1 can be improved. Further, a plurality of types of reflecting members 11 having mutually different reflectance spectra may be located dispersedly in a plan view. For example, a plurality of types of reflective members 11 having different colors in appearance may be located in a plurality of regions 20, respectively. According to this, the design of the solar cell module 1 can be further improved.
  • the absorbing member 10 and the reflecting member 11 may be present together.
  • the cell region 2 may have a plurality of regions 20 in which at least one of the absorption spectrum and the reflectance spectrum is different from each other.
  • the reflective member 11 may be a component of the solar cell element 4.
  • the second electrode layer 4c may be formed of metal and function as the reflective member 11.
  • the second electrode layer 4c may be located only in the first region 20a, for example. Therefore, the first region 20a and the second region 20b have different external hues. This also allows the design of the solar cell module 1 to be improved.
  • This disclosure includes the following content:
  • the solar cell module includes a plurality of cell regions arranged in a plane along the first direction, each including a solar cell element that generates electricity based on incident light; , a connection portion located to electrically connect the solar cell elements of the plurality of cell regions in series, and the solar cell element includes a first electrode layer, a second electrode layer, and a semiconductor layer located between the first electrode layer and the second electrode layer; at least one of the plurality of cell regions is located adjacent to the semiconductor layer in plan view;
  • the layer includes an object having a semiconductor or an insulator having a different bandgap energy.
  • the object portion may be located between the first electrode layer and the second electrode layer in the at least one of the plurality of cell regions.
  • the object portion may include a semiconductor having a different bandgap energy from the semiconductor layer.
  • the semiconductor layer in the at least one of the plurality of cell regions, includes a first semiconductor layer and a first semiconductor layer having mutually different band gap energies.
  • the first semiconductor layer and the second semiconductor layer may include a second semiconductor layer, and the first semiconductor layer and the second semiconductor layer may be located at different positions in a plan view.
  • the object portion in the at least one of the plurality of cell regions, is arranged at least in a second direction orthogonal to the first direction.
  • the semiconductor layer may be located adjacent to the semiconductor layer.
  • the semiconductor layer in the at least one of the plurality of cell regions, is arranged in the at least one of the plurality of cell regions. located in a continuous state between both ends in one direction, and in at least one of the plurality of cell regions, at least one of the first electrode layer and the second electrode layer is located adjacent to the object in a plan view. It can be located avoiding areas that overlap with other parts.
  • the solar cell module of (6) above includes a first substrate on which the solar cell element is located, a second substrate located opposite to the first substrate, and the first substrate and the second substrate. an insulating filler located between the solar cell element and the solar cell element, the second electrode layer being located on the second substrate side with respect to the semiconductor layer, and the second electrode layer being located on the second substrate side with respect to the semiconductor layer; In the at least one of the cell regions, the second electrode layer may be located avoiding a region overlapping with the object portion in plan view, and the object portion may be a part of the filler.
  • the object portion includes an insulator, and the at least one of the plurality of cell regions includes a first cell region and a second cell region.
  • the area of the object portion in the first cell region in plan view is larger than the area of the object portion in the second cell region
  • the width of the first cell region in the first direction is larger than the area of the object portion in the second cell region. It can be made wider than the width of the region in the first direction.
  • the solar cell module includes a plurality of cells arranged in a plane along the first direction, each including a solar cell element that generates electricity based on incident light. and a connection portion positioned to electrically connect the solar cell elements of the plurality of cell regions in series, overlapping a first region of at least one of the plurality of cell regions in a plan view, and , a member that is positioned so as not to overlap the second region of the at least one of the plurality of cell regions and absorbs light in a wavelength range of at least part of the incident light.
  • the solar cell module includes a plurality of cells arranged in a plane along the first direction, each including a solar cell element that generates electricity based on incident light. and a connecting portion located in a state where the solar cell elements of the plurality of cell regions are electrically connected in series, and a connecting portion located at both ends of the plurality of cell regions in the first direction in a plan view. located so as to overlap with a first region of at least one other than the cell region and not overlap with a second region of the at least one of the plurality of cell regions, and at least a portion of the incident light and a member that reflects light in the wavelength range.
  • the solar cell module of (9) or (10) above may include a first substrate on which the solar cell element is located, and the member may be located on or inside the first substrate.
  • the solar cell module according to (9) or (10) above includes a first substrate on which the solar cell element is located, a second substrate located opposite to the first substrate, and a first substrate. and a filler positioned between the solar cell element and the second substrate so as to cover the solar cell element, and the member may be positioned on or inside the second substrate.
  • the member may be located on or inside the solar cell element.
  • the width of the plurality of cell regions in the first direction is the unit time of carriers in the plurality of cell regions.
  • the variation in the amount of production per cell can be set to be smaller than the variation in a virtual structure in which the widths of the plurality of cell regions are equal to each other.

Abstract

太陽電池モジュール（１）は、各々が太陽電池素子を含む複数のセル領域（２）と、接続部と、を備える。複数のセル領域（２）は、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置する。太陽電池素子は入射光に基づいて発電する。接続部は、複数のセル領域（２）の太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する。太陽電池素子は、第１電極層、第２電極層、および、第１電極層と前記第２電極層との間に位置している半導体層（４ｂ）を含む。複数のセル領域（２）の少なくとも一つは物体部（５）を含む。物体部（５）は、平面視において、半導体層（４ｂ）と隣り合う状態で位置する。物体部（５）は、半導体層（４ｂ）とはバンドギャップエネルギーが異なる半導体または絶縁体を有する。

Description

太陽電池モジュール 関連出願の相互参照
　本出願は、日本国出願２０２２－０８５２６７号（２０２２年５月２５日出願）の優先権を主張する出願であり、当該日本国出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池には、結晶系の太陽電池と、薄膜系の太陽電池とがある。薄膜系の太陽電池は、一般に、基板上に並ぶ複数の太陽電池素子が電気的に直列に接続された構造を有する（例えば特許文献１の記載を参照）。
特開２００７－０１２９７６号公報
　太陽電池モジュールが開示される。
　一実施形態において、太陽電池モジュールは、各々が太陽電池素子を含む複数のセル領域と、接続部と、を備える。複数のセル領域は、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置する。太陽電池素子は入射光に基づいて発電する。接続部は、複数のセル領域の太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する。太陽電池素子は、第１電極層、第２電極層、および、第１電極層と前記第２電極層との間に位置している半導体層を含む。複数のセル領域の少なくとも一つは物体部を含む。物体部は、平面視において、半導体層と隣り合う状態で位置する。物体部は、半導体層とはバンドギャップエネルギーが異なる半導体または絶縁体を有する。
　他の一実施形態において、太陽電池モジュールは、各々が太陽電池素子を含む複数のセル領域と、接続部と、部材と、を備える。複数のセル領域は、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置する。太陽電池素子は入射光に基づいて発電する。接続部は、複数のセル領域の太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する。部材は、平面視において複数のセル領域の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、複数のセル領域の当該少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置する。部材は、入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を吸収する。
　他の一実施形態において、太陽電池モジュールは、各々が太陽電池素子を含む複数のセル領域と、接続部と、部材と、を備える。複数のセル領域は、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置する。太陽電池素子は入射光に基づいて発電する。接続部は、複数のセル領域の太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する。部材は、平面視において、複数のセル領域のうちの第１方向の両端に位置するセル領域以外の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、複数のセル領域の当該少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置する。部材は、入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を反射させる。
図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールの構成の一例を概略的に示す平面図である。 図２は、図１のII－II線に沿った太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図３は、図１のIII－III線に沿った太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図４は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図５は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図６は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図７は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図８は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図９は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を概略的に示す断面図である。 図１０は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図１１は、図１０のXI－XI線に沿った太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図１２は、光吸収層の吸光度の波長依存性の一例を示すグラフである。 図１３は、第３実施形態に係る太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿った太陽電池モジュールの断面の第１例を概略的に示す断面図である。 図１５は、図１３のXIV－XIV線に沿った太陽電池モジュールの断面の第２例を概略的に示す断面図である。 図１６は、図１３のXIV－XIV線に沿った太陽電池モジュールの断面の第３例を概略的に示す断面図である。 図１７は、第４実施形態に係る太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図１８は、図１７のXVIII－XVIII線に沿った太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に断面図である。 図１９は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの断面の一例を概略的に示す断面図である。 図２０は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第１別態様の断面を概略的に示す断面図である。 図２１は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第２別態様の断面を概略的に示す断面図である。 図２２は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第３別態様の断面を概略的に示す断面図である。 図２３は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第４別態様の断面を概略的に示す断面図である。 図２４は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第５別態様の構成を示す断面図である。 図２５は、図１７のXIX－XIX線に沿った太陽電池モジュールの第６別態様の断面を概略的に示す断面図である。
　発明者は、太陽電池モジュールにおいて、意匠性を向上させる技術を創出した。これについて、以下、第１実施形態から第４実施形態を図面に基づいて説明する。
　以下、各種実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同一または類似の構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものである。図１から図２４には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。このＸＹＺ座標系では、複数の太陽電池素子４が並んでいる方向が＋Ｘ方向とされ、隣り合う太陽電池素子４の間に位置している第３溝部Ｐ３の長手方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向が＋Ｚ方向とされている。
　＜１．第１実施形態＞
　＜１－１．太陽電池モジュールの概要＞
　第１実施形態に係る太陽電池モジュール１を、図１から図３に基づいて説明する。
　図１で示されるように、太陽電池モジュール１は、複数のセル領域２を有している。複数のセル領域２は、平面視において、第１方向（＋Ｘ方向）に沿って平面的に並んだ状態で位置している。図１の例では、複数のセル領域２として、５つの第１セル領域２１から第５セル領域２５が示されている。第１セル領域２１から第５セル領域２５は－Ｘ方向から＋Ｘ方向に向かうにしたがって、この順で並んでいる。つまり、第１セル領域２１は－Ｘ方向の端に位置し、第５セル領域２５は＋Ｘ方向の端に位置する。第１セル領域２１と第２セル領域２２との間にはセル間領域２ｇが位置している。他のセル領域２の間にも、それぞれ、セル間領域２ｇが位置している。
　各セル領域２は、第１方向に直交する第２方向（＋Ｙ方向）を長手方向とする短冊状の形状を有している。セル領域２のＹ方向の長さは、例えば、複数のセル領域２において互いに等しく設定され得る。セル領域２のＸ方向の幅Ｗは、例えば、複数のセル領域２において互いに異なり得る。各セル領域２の幅Ｗについては後に詳述する。
　各セル領域２には、後述のように、太陽光などの入射光に基づいて発電する太陽電池素子４が位置している。複数のセル領域２の太陽電池素子４は、後述のように、電気的に互いに直列に接続された状態で位置する。複数のセル領域２のうちの－Ｘ方向の端に位置する第１セル領域２１の太陽電池素子４は、電力取り出し用の第１配線材９１に電気的に接続された状態で位置しており、＋Ｘ方向の端に位置する第５セル領域２５の太陽電池素子４は、電力取り出し用の第２配線材９２に電気的に接続された状態で位置している。複数のセル領域２の太陽電池素子４は互いに直列に接続されているので、各セル領域２を流れる直流電流は互いに等しい。該直流電流は第１配線材９１および第２配線材９２を通じて、太陽電池モジュール１の外部に取り出される。
　本実施形態においては、複数のセル領域２の少なくとも一つは、複数の領域２０を有している。複数の領域２０は平面視において隣り合う状態で位置しており、複数の領域２０での電流密度は互いに相違している。つまり、セル領域２の少なくとも一つは、平面視において電流密度の分布を有している。ここでいう電流密度は、単位面積あたりの電流量である。図１の例では、第１セル領域２１から第５セル領域２５のそれぞれが、複数の領域２０としての第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂを有している。言い換えれば、図１の例では、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂが各セル領域２を構成している。なお、図１の例では、第１領域２０ａを示す部分に砂地状のハッチングを付けている。
　図１で示されるように、各セル領域２において、一つの領域２０（例えば第１領域２０ａ）の少なくとも一部は、例えば、他の一つの領域２０（例えば第２領域２０ｂ）の少なくとも一部とＹ方向において並んだ状態で位置している。また、各セル領域２において、一つの領域２０の少なくとも一部は、例えば、他の領域２０の少なくとも一部とＸ方向において並んだ状態で位置し得る。
　ここでは、第１領域２０ａにおける電流密度は第２領域２０ｂにおける電流密度よりも大きい。なお、電流密度はゼロを含み得る。言い換えれば、セル領域２の一部の領域（ここでは第２領域２０ｂ）において電流が生じなくてもよい。
　図１から図３で示されるように、各セル領域２は、例えば、太陽電池素子４および物体部５によって形成される。図２の例では、複数の太陽電池素子４として、第１セル領域２１から第５セル領域２５にそれぞれ対応した第１太陽電池素子４１から第５太陽電池素子４５が示されている。太陽電池素子４は、各セル領域２において、第１領域２０ａに位置している。各太陽電池素子４は入射光に基づいて、電子または正孔を含むキャリアを発生させる。複数の太陽電池素子４は接続部６によって互いに直列に接続されている。このため、各セル領域２の太陽電池素子４で発生したキャリアのうち所定分が、直流電流として複数のセル領域２を流れる。
　物体部５は、各セル領域２において、第２領域２０ｂに位置している。図３で示されるように、物体部５は、各セル領域２において、例えば、太陽電池素子４の半導体層４ｂ（後述）と隣り合った状態で位置している。物体部５の素材には、太陽電池素子４の半導体層４ｂとは異なる素材が適用され得る。このため、例えば、バンドギャップエネルギーは半導体層４ｂと物体部５との間で互いに相違する。物体部５は、例えば、絶縁層５０であってもよい。絶縁層５０の素材には、例えば、酸化シリコンなどの透明な絶縁材料を適用することができる。物体部５が絶縁層５０である場合には、物体部５は、取り出し可能なキャリアを実質的には発生させない。
　以上のように、図１から図３の例では、各セル領域２は第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂによって構成されており、各セル領域２において、半導体層４ｂおよび物体部５がそれぞれ第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂに位置している。ここでは、半導体層４ｂおよび物体部５のバンドギャップエネルギーは相違するので、光の吸収の度合いは半導体層４ｂおよび物体部５の間で相違する。このため、ユーザが太陽電池モジュール１を見たときの第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは互いに相違する。
　図１の例では、第１領域２０ａの全体は、太陽を模した意匠領域、雲を模した意匠領域および笑顔を模した意匠領域に相当しており、第２領域２０ｂの全体は、これらの意匠領域に対する背景領域に相当する。このため、ユーザは、太陽電池モジュール１を平面視したときに、太陽、雲および笑顔の意匠を視認することができる。
　＜１－２．太陽電池モジュールのより具体的な構成＞
　図２および図３で示されるように、太陽電池モジュール１は、例えば、第１基板３と、複数の太陽電池素子４と、物体部５と、接続部６と、充填材７と、第２基板８と、第１配線材９１と、第２配線材９２と、を含んでいる。第１基板３および第２基板８はＺ方向にいて対向した状態で位置している。太陽電池素子４、物体部５、接続部６、充填材７および第１配線材９１および第２配線材９２は、第１基板３と第２基板８との間に位置しており、これらが充填材７によって一体化される。
　＜１－２－１．第１基板＞
　第１基板３は、複数の太陽電池素子４を支持する役割と、複数の太陽電池素子４を保護する役割と、を果たすことができる。第１基板３の表面上には太陽電池素子４が位置している。ここで、第１基板３が、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していれば、第１基板３を透過した光が、複数の太陽電池素子４に入射され得る。第１基板３としては、例えば、矩形状の板面を有する平板が適用される。第１基板３の一辺は、例えば、＋Ｘ方向に沿っている。第１基板３の素材として、例えば、ガラス、あるいは、アクリルおよびポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第１基板３が実現され得る。ガラスとしては、例えば、白板ガラス、強化ガラスおよび熱線反射ガラスなどといった光透過率の高い材料が適用され得る。第１基板３は、フレキシブル性を有する基板であってもよい。本明細書において特定範囲の波長の光とは、太陽電池素子４が光電変換し得る波長範囲の光をいう。
　太陽電池モジュール１は、例えば、第１基板３が光源を向く状態で設置され得る。光源は例えば太陽であり、太陽電池モジュール１は、例えば、第１基板３が、南中している太陽を向く状態で位置する。この場合、第１基板３の素材には、透光性を有する材料が適用される。
　太陽電池モジュール１は、第２基板８が光源を向く状態で設置されても構わない。この場合、第２基板８が透光性を有していればよく、第１基板３は透光性を有していなくてもよい。例えば、第１基板３は、表面に絶縁層が形成された金属板であってもよい。
　以下では、一例として、太陽電池モジュール１は第１基板３が光源を向く状態で設置される。この場合、太陽光等の入射光は第１基板３を透過して複数の太陽電池素子４に入射する。
　＜１－２－２．太陽電池素子および物体部＞
　複数の太陽電池素子４は＋Ｘ方向において平面的に並んでいる。ここで、平面的に並ぶとは、仮想あるいは実際の平面に沿って、各太陽電池素子４が位置しており、かつ、複数の太陽電池素子４が並んでいることを意味する。図２の例では、複数の太陽電池素子４は第１基板３の表面に沿って並んでいる。
　各太陽電池素子４は、第１電極層４ａと、半導体層４ｂと、第２電極層４ｃと、を含んでいる。第１電極層４ａは第１基板３上に位置しており、半導体層４ｂは第１電極層４ａ上に位置しており、第２電極層４ｃは半導体層４ｂ上に位置している。つまり、第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃはＺ方向においてこの順で積層されている。
　第１電極層４ａの特定範囲の波長の光に対する透光性は、半導体層４ｂの透光性よりも高い。第１電極層４ａの素材としては、例えば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Transparent Conductive Oxide）が適用され得る。透明導電性酸化物には、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ：Fluorine-doped tin oxide）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが含まれ得る。
　入射光は第１基板３および第１電極層４ａを透過して、半導体層４ｂに入射する。半導体層４ｂは該光を吸収して、正孔または電子を含むキャリアを生成する。該キャリアは第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃの一方に向かって流れる。
　なお、第２基板８が光源を向く状態で太陽電池モジュール１が設置される場合には、第１電極層４ａは透光性を有していなくてもよい。例えば、第１電極層４ａの素材には、種々の金属を適用してもよい。
　本実施形態では、第１基板３上において、５つの第１電極層４ａが、＋Ｘ方向に順に平面的に並んでいる。ここで、隣り合う２つの太陽電池素子４にそれぞれ属する２つの第１電極層４ａは、間隙（第１間隙ともいう）Ｇ１を挟んで並んでいる。例えば、第１太陽電池素子４１の第１電極層４ａと、第２太陽電池素子４２の第１電極層４ａとが、第１間隙Ｇ１を挟んで並んでいる。各第１間隙Ｇ１は、＋Ｙ方向を長手方向とした長尺形状を有している。また、第１基板３を底面とし、第１間隙Ｇ１を挟む２つの第１電極層４ａの互いに対向している状態にある２つの端面を側面とする第１溝部Ｐ１が存在している。第１溝部Ｐ１は、＋Ｙ方向に沿って直線状に延びた溝である。
　第１電極層４ａは、各セル領域２において、少なくとも第１領域２０ａの全体に亘って位置している。第１電極層４ａは、例えば、第１領域２０ａのみならず第２領域２０ｂの全体に亘って位置し得る。つまり、第１電極層４ａはセル領域２の全体に亘って位置してもよい。また、第１電極層４ａはセル領域２から－Ｘ方向に延びており、その延びた部分はセル間領域２ｇに位置している。第１電極層４ａは、平面視において、例えば、短冊状の形状を有し、第１電極層４ａのＹ方向の長さは、例えば、セル領域２のＹ方向の長さと略等しい。
　各太陽電池素子４において、半導体層４ｂは第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間に位置している。半導体層４ｂは、平面視において、第１領域２０ａの全体に亘って位置している。半導体層４ｂは、例えば、ペロブスカイト構造を有する半導体（ペロブスカイト半導体ともいう）の層（ペロブスカイト半導体層）と、正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole Transport Layer）と、が積層された構造を有している。半導体層４ｂがペロブスカイト半導体である場合、特定範囲の波長の光は、可視光および赤外光を含む。
　ペロブスカイト半導体は、例えば、ハライド系有機－無機ペロブスカイト半導体を含み得る。ペロブスカイト半導体として、例えば、アミン基を有するペロブスカイト構造を有する半導体が採用されれば、半導体層４ｂにおける光電変換効率が上昇し得る。これにより、太陽電池素子４における光電変換効率が向上し得る。ここで、アミン基を有するペロブスカイト構造を有する半導体には、例えば、ＡイオンとＢイオンとＸイオンとが結合したＡＢＸ３の組成を有するハロゲン化ペロブスカイト半導体が適用される。ここで、Ａイオンには、例えば、メチルアンモニウムイオン（ＭＡ＋）、ホルムアミジニウムイオン（ＦＡ＋）およびグアジニウムイオン（ＧＡ＋）などのアミン基を有する有機カチオンが適用される。Ｂイオンには、例えば、鉛イオン（Ｐｂ２＋）および錫イオン（Ｓｎ２＋）など１４族（IV－Ａ族）の元素の金属イオンが適用される。Ｘイオンには、例えば、ヨウ素イオン（Ｉ－）、臭素イオン（Ｂｒ－）および塩素イオン（Ｃｌ－）などのハロゲン化物イオンが適用される。
　ペロブスカイト半導体は、例えば、第１基板３上に位置している第１電極層４ａの上に原料液が塗布されて、乾燥されることで形成され得る。ここでは、ペロブスカイト半導体は、結晶性を有する薄膜である。このとき、例えば、第１間隙Ｇ１にも原料液が充填され、乾燥によって第１間隙Ｇ１にもペロブスカイト半導体の一部が形成され得る。ここで、原料液は、例えば、原料であるハロゲン化アルキルアミンとハロゲン化鉛とが溶媒に溶かされることで生成され得る。
　正孔輸送層（ＨＴＬ）は、正孔を収集して出力することができる。正孔輸送層（ＨＴＬ）の素材としては、例えば、可溶性ジアミン誘導体であるｓｐｉｒｏ－ＯＭｅＴＡＤなどが採用される。
　ここでは、例えば、ペロブスカイト半導体が、真性半導体（ｉ型半導体）であり、正孔輸送層が、ｐ型半導体であり、第１電極層４ａを構成するＴＣＯがｎ型半導体であれば、ＰＩＮ接合領域が形成され得る。ＰＩＮ接合領域では、光の照射に応じた光電変換によって発電が行われ得る。半導体層４ｂにおいて、例えば、ペロブスカイト半導体層と、第１電極層４ａとの間に、ｎ型半導体の層が位置していてもよい。このとき、半導体層４ｂのみでＰＩＮ接合領域が形成され得る。
　物体部５は、各セル領域２において、太陽電池素子４の半導体層４ｂと隣り合った状態で位置している。つまり、物体部５は半導体層４ｂと同じ層に位置している。図２および図３で示されるように、物体部５は、例えば、第２領域２０ｂの全体に亘って位置している。図２および図３の例では、物体部５は第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間に位置しており、半導体層４ｂの側面と接した状態にある。物体部５は半導体層４ｂとともに、第２電極層４ｃを支持する役割を果たすことができる。
　物体部５は、半導体層４ｂとは異なるバンドギャップエネルギーを有する。物体部５のバンドギャップエネルギーと半導体層４ｂのバンドギャップエネルギーとの差は、例えば、０．１ｅＶ以上であってもよく、０．２ｅＶ以上であってもよく、０．５ｅＶ以上であってもよい。半導体層４ｂおよび物体部５のいずれか一方のバンドギャップエネルギーは、例えば、１．７ｅＶ以上であってもよい。物体部５は、例えば、絶縁体によって構成された絶縁層５０であってもよい。絶縁層５０の素材には、例えば、酸化シリコンまたは樹脂などの種々の絶縁体を適用することができる。絶縁層５０は可視光に対して透光性を有していてもよい。つまり、絶縁層５０は透明または半透明であってもよい。各セル領域２の第２領域２０ｂにおいて、第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間に絶縁層５０が位置しているので、第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの短絡を回避することができる。
　半導体層４ｂおよび絶縁層５０はセル間領域２ｇにも位置し得る。例えば、図１では、各セル間領域２ｇの第１溝部Ｐ１において、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂがＹ方向において隣り合った状態で位置している。また、各セル間領域２ｇのうちの第２溝部Ｐ２（後述）と第３溝部Ｐ３（後述）との間においても、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂがＹ方向において隣り合った状態で位置している。各セル間領域２ｇにおいても、半導体層４ｂは第１領域２０ａに位置し、絶縁層５０は第２領域２０ｂに位置し得る。よって、セル間領域２ｇ（特に、第１溝部Ｐ１、および、第２溝部Ｐ２と第３溝部Ｐ３との間の領域）においても、絶縁層５０は半導体層４ｂとＹ方向において隣り合った状態で位置している。
　各太陽電池素子４において、第２電極層４ｃは半導体層４ｂおよび絶縁層５０の上に位置している。第２電極層４ｃは、特定範囲の波長の光についての高い透光性を有していてもよい。例えば、第２電極層４ｃの素材として、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する透明導電性酸化物（ＴＣＯ）が採用されてもよい。透明導電性酸化物には、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）などが含まれ得る。この場合、太陽電池素子４を透過し、かつ、第２基板８あるいは外部の部材で反射した光が、再び第２電極層４ｃを透過して半導体層４ｂに入射し得る。このため、太陽電池モジュール１の光電変換効率を向上し得る。なお、第２電極層４ｃは必ずしも透光性を有している必要はなく、例えば、金属によって形成されてもよい。第２電極層４ｃが金属によって形成される場合、半導体層４ｂを透過した光は第２電極層４ｃで反射するので、その反射光が半導体層４ｂに入射し得る。このため、太陽電池モジュール１の光電変換効率を向上し得る。
　第１実施形態では、５つの第２電極層４ｃが、＋Ｘ方向に順に平面的に並んでいる。ここでは、隣り合う２つの太陽電池素子４にそれぞれ属する第２電極層４ｃが、間隙（第２間隙ともいう）Ｇ２を挟んで並んでいる。例えば、第１太陽電池素子４１の第２電極層４ｃと、第２太陽電池素子４２の第２電極層４ｃとが、第２間隙Ｇ２を挟んで並んでいる。各第２間隙Ｇ２は、例えば、＋Ｙ方向を長手方向とする長尺状の形状を有している。また、第２間隙Ｇ２には、第１電極層４ａを底面とし、第２間隙Ｇ２を挟む２つの太陽電池素子４の互いに対向している状態にある２つの端面を側面とする第３溝部Ｐ３が存在している。この第３溝部Ｐ３は、第２電極層４ｃ、半導体層４ｂおよび絶縁層５０をＺ方向に沿って貫通し、＋Ｙ方向に沿って直線的に延在する溝である。
　第２電極層４ｃは、各セル領域２において、少なくとも第１領域２０ａの全体に亘って位置している。第２電極層４ｃは、例えば、第１領域２０ａのみならず第２領域２０ｂの全体に亘って位置し得る。つまり、第２電極層４ｃはセル領域２の全体に亘って位置してもよい。また、第２電極層４ｃはセル領域２から＋Ｘ方向に延びており、その延びた部分はセル間領域２ｇに位置している。セル間領域２ｇにおいて、第２電極層４ｃどうしの間の第３溝部Ｐ３は、第１電極層４ａどうしの間の第１溝部Ｐ１よりも＋Ｘ方向にずれて位置している。このため、セル間領域２ｇにおいて、第１電極層４ａのうちの－Ｘ方向の端部分と、第２電極層４ｃのうちの＋Ｘ方向の端部分とは、平面視において互いに重なり合う。第１電極層４ａの端部分と第２電極層４ｃの端部分との間には、半導体層４ｂもしくは物体部５が位置している。第２電極層４ｃは、平面視において、例えば、短冊状の形状を有し、第２電極層４ｃのＹ方向の長さは、例えば、セル領域２のＹ方向の長さと略等しい。
　セル間領域２ｇは、例えば、第１溝部Ｐ１の－Ｘ方向の縁部と、第３溝部Ｐ３の＋Ｘ方向の縁部とによって挟まれる領域である。セル間領域２ｇでは後述の接続部６によって隣り合うセル領域２の太陽電池素子４が電気的に接続される。セル領域２は、例えば、第３溝部Ｐ３の＋Ｘ方向の縁部と、第１溝部Ｐ１の－Ｘ方向の縁部とによって挟まれる領域である。
　＜１－２－３．接続部＞
　複数の接続部６は、それぞれ複数のセル間領域２ｇに位置しており、隣り合う２つの太陽電池素子４の第１電極層４ａと第２電極層４ｃとを接続する。図２の例では、複数の接続部６として第１接続部６１から第４接続部６４が示されている。図２の例では、第１接続部６１が第１太陽電池素子４１の第２電極層４ｃと第２太陽電池素子４２の第１電極層４ａとを電気的に接続し、第２接続部６２が、第２太陽電池素子４２の第２電極層４ｃと第３太陽電池素子４３の第１電極層４ａとを電気的に接続している。第３接続部６３が第３太陽電池素子４３の第２電極層４ｃと第４太陽電池素子４４の第１電極層４ａとを電気的に接続し、第４接続部６４が、第４太陽電池素子４４の第２電極層４ｃと第５太陽電池素子４５の第１電極層４ａとを電気的に接続している。これにより、複数の太陽電池素子４が電気的に直列に接続され得る。
　接続部６は、例えば、第２電極層４ｃと同一材料で一体に構成される。接続部６は、第１溝部Ｐ１と第３溝部Ｐ３との間に位置する第２溝部Ｐ２に充填された状態で位置しており、第２溝部Ｐ２の底面において第１電極層４ａと接した状態にある。これにより、接続部６は第１電極層４ａと第２電極層４ｃとを電気的に接続する。第２溝部Ｐ２は、＋Ｙ方向を長手方向とする長尺状の形状を有している。第２溝部Ｐ２も、＋Ｙ方向に沿って直線的に延びた溝である。
　＜１－２－４．取り出し用電極＞
　第１太陽電池素子４１の第１電極層４ａのうちの、絶縁層５０および半導体層４ｂよりも－Ｘ方向に延びた端部分９１１の上には、第１の極性の出力用の第１配線材９１が位置している。第１配線材９１は例えば銅等の金属によって形成されている。第１配線材９１は例えば銅箔であってもよい。例えば、第１配線材９１と端部分９１１との間に半田等の接合部が介在していてもよい。第１配線材９１は端部分９１１と電気的に接続された状態にある。図１で示されるように、第１配線材９１は、＋Ｙ方向を長手方向とする長尺状の形状を有している。
　図２の例では、第５太陽電池素子４５の第１電極層４ａに対して＋Ｘ方向には、電極層９２１が位置している。電極層９２１と第５太陽電池素子４５の第１電極層４ａとの間には、第１溝部Ｐ１が存在している。電極層９２１は、例えば、第１電極層４ａと同一材料で構成されており、平面視において、例えば、＋Ｙ方向を長手方向とする長尺状の形状を有する。電極層９２１は、第５太陽電池素子４５の第２電極層４ｃと電気的に接続されている。電極層９２１の上には、第２の極性の出力用の第２配線材９２が位置している。第２配線材９２は例えば銅等の金属によって形成されている。第２配線材９２は例えば銅箔であってもよい。例えば、第２配線材９２と電極層９２１との間に半田等の接合部が介在していてもよい。第２配線材９２は電極層９２１と電気的に接続された状態にある。図１で示されるように、第２配線材９２は、＋Ｙ方向を長手方向とした長尺状の形状を有している。ここで、例えば、第１の極性が負極であれば、第２の極性が正極となる。例えば、第１の極性が正極であれば、第２の極性が負極となる。
　＜１－２－５．第２基板＞
　第２基板８は、複数の太陽電池素子４を保護する役割を果たすことができる。第２基板８は第１基板３とＺ方向において対向した状態で位置している。第２基板８は、例えば、第１基板３と同一または類似の矩形状の板面を有する平板が採用される。第２基板８の平面視の形状は第１基板３と同形状であってもよい。第２基板８は、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよく、透光性を有していなくてもよい。第２基板８の素材として、例えば、ガラスあるいはアクリルおよびポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第２基板８が実現され得る。あるいは、第２基板８は、表面に絶縁層が形成された金属板であってもよい。この場合、第２基板８は透光性を有さない。なお、第２基板８が光源を向く状態で太陽電池モジュール１が設置されている場合には、第２基板８の素材には、透光性を有する材料が適用される。また、第２基板８は、第１基板３と同じく、フレキシブル性を有する基板であってもよい。
　＜１－２－６．充填材＞
　絶縁性の充填材７は、第１基板３と第２基板８との間において、複数の太陽電池素子４、絶縁層５０、第１配線材９１および第２配線材９２を覆った状態で位置している。言い換えれば、充填材７は、第１基板３と第２基板８との間隙に充填された状態で位置している。充填材７は、例えば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する。充填材７の素材には、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などのポリビニルアセタールおよび酸変性樹脂などが適用される。ここで、例えば、充填材７の素材に比較的安価なＥＶＡが適用されれば、複数の太陽電池素子４を保護する性能を容易に実現することができる。酸変性樹脂には、例えば、ポリオレフィンなどの樹脂に対する酸によるグラフト変性などで形成することができる変性ポリオレフィン樹脂などが適用される。酸変性樹脂のグラフト変性に使用可能な酸には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水ハイミック酸、無水イタコン酸および無水シトラコン酸などが適用される。
　＜１－２－７．セル領域の面積＞
　上述の具体例では、各セル領域２の第１領域２０ａには、第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃの積層構造が位置している。このため、第１領域２０ａにおいては、入射光に基づいてキャリアが生成され、そのうちの所定分が直流電流として流れる。一方で、各セル領域２の第２領域２０ｂには、半導体層４ｂが位置しておらず、絶縁層５０が位置している。このため、第２領域２０ｂにおいては、取り出し可能なキャリアが実質的に生じず、電流は実質的に生じない。つまり、第１領域２０ａで生じる直流電流の電流密度は、第２領域２０ｂでの電流密度（＝０）よりも大きい。
　ここで、セル領域２の各々で生じるキャリアの単位時間あたりの生成量について考察する。各セル領域２で生じるキャリアの単位時間あたりの生成量は、第１領域２０ａの面積が大きいほど大きくなる。しかしながら、複数のセル領域２の太陽電池素子４は互いに直列に接続されるので、キャリアの生成量のうち所定分のみが直流電流として流れる。つまり、所定分を超えるキャリアは太陽電池モジュール１の外部に取り出すことができない。このため、複数のセル領域２の間におけるキャリアの単位時間あたりの生成量のばらつきが大きければ、外部に取り出すことができないキャリアが大きくなり、太陽電池モジュール１の光電変換効率は低下する。
　そこで、ここでは、複数のセル領域２の間におけるキャリアの単位時間あたりの生成量のばらつきを低減させることを企図する。なお、以下では、セル領域２におけるキャリアの単位時間あたりの生成量を、キャリア生成量とも呼ぶ。
　図１で示されるように、セル領域２の幅Ｗは、自身に属する第２領域２０ｂの面積（つまり、絶縁層５０の平面視上の面積）が大きいほど、広く設定されてもよい。言い換えれば、セル領域２の面積は、自身に属する第２領域２０ｂの面積が大きいほど、大きい。図１の例では、第１セル領域２１の第２領域２０ｂは第２セル領域２２の第２領域２０ｂよりも広く、第１セル領域２１の幅Ｗは第２セル領域２２の幅Ｗよりも広い。これにより、第１セル領域２１の第１領域２０ａの面積と第２セル領域２２の第１領域２０ａの面積との差を小さくすることができる。つまり、複数のセル領域２の間での第１領域２０ａの面積のばらつきを小さくすることができる。このため、複数のセル領域２の間におけるキャリア生成量のばらつきを小さくすることができる。
　要するに、各セル領域２の幅Ｗは、次のように設定され得る。すなわち、キャリア生成量のばらつきが、複数のセル領域２が互いに等幅である仮想構造でのキャリア生成量のばらつきよりも小さくなるように、各セル領域２の幅Ｗが設定される。より具体的な一例として、以下の式を満たすように、セル領域２の幅Ｗが設定される。
　Ｊ・ｒ［ｋ］・Ａ［ｋ］＝一定　　　　・・・（１）
　ここで、Ｊは、入射光が均一な空間分布で太陽電池モジュール１に入射した状況での第１領域２０ａの単位面積および単位時間あたりのキャリアの生成量を示し、Ａ［ｋ］は、第ｋセル領域２の面積を示し、ｒ［ｋ］は、第ｋセル領域２に属する第１領域２０ａの面積の面積Ａ［ｋ］に対する比率を示している。セル領域２が矩形状である場合、面積Ａ［ｋ］は、第ｋセル領域２のＹ方向の長さとＸ方向の幅Ｗとの積で表される。式（１）の左辺は、各セル領域２におけるキャリア生成量を示している。よって、式（１）によれば、キャリア生成量が複数のセル領域２の間で一定となるように、各セル領域２の幅Ｗが設定される。
　セル領域２の幅Ｗが上述のように設定されることにより、複数のセル領域２の間におけるキャリア生成量のばらつきを低減させることができる。このため、より効率的に太陽電池モジュール１から直流電流を取り出すことができる。言い替えれば、より大きな直流電流を太陽電池モジュール１から取り出すことができ、太陽電池モジュール１の光電変換効率を向上させることができる。
　＜１－３．太陽電池モジュールの製造方法＞
　次に、太陽電池モジュール１の製造方法を図４から図９に基づいて説明する。まず、図４で示されるように、第１基板３が準備される。第１基板３として、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有し且つ矩形状の平板が採用される。次に、第１基板３の一方の表面上に電極層４ａ０が形成される。電極層４ａ０は、例えば、スパッタリング、蒸着および化学気相成長などの成膜方法によって形成され得る。電極層４ａ０は、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯおよびＺｎＯなどの透明導電性酸化物によって構成され得る。このとき、電極層４ａ０の厚さは、例えば、１０ｎｍから１０００ｎｍ程度に設定され得る。なお、上述のように、電極層４ａ０の素材には金属が適用されてもよい。この場合には、電極層４ａ０は、例えば、塗布法によって形成されてもよい。
　次に、図５で示されるように、電極層４ａ０が、複数の第１電極層４ａおよび電極層９２１に分離される。例えば、複数の第１溝部Ｐ１（第１間隙Ｇ１）が形成されることで、複数の第１電極層４ａおよび電極層９２１が形成される。これにより、例えば、第１基板３の表面の上において第１方向（＋Ｘ方向）に沿って平面的に並ぶ、１番目から５番目の第１電極層４ａと、電極層９２１とが形成される。複数の第１溝部Ｐ１（第１間隙Ｇ１）は、例えば、レーザスクライブもしくはメカスクライブなどスクライブによって形成されてもよい。各第１溝部Ｐ１（各第１間隙Ｇ１）は、長手方向が＋Ｙ方向となるように形成され得る。ここで、各第１溝部Ｐ１（各第１間隙Ｇ１）のＸ方向の幅は、例えば、３０μｍから３００μｍ程度に設定される。第１溝部Ｐ１のＹ方向の長さは、例えば、セル領域２のＹ方向の長さと略等しい。
　なお、第１電極層４ａおよび電極層９２１は成膜と同時にパターニングされてもよい。例えば、インクジェット印刷により、必要な領域のみに原料液を第１基板３上に塗布してから原料液を乾燥させることで、第１電極層４ａおよび電極層９２１を形成してもよい。あるいは、第１電極層４ａおよび電極層９２１の形状に対応したパターン状の開口を有するマスクを用いて、第１電極層４ａおよび電極層９２１を第１基板３上に形成してもよい。これによれば、第１溝部Ｐ１を形成するためのスクライブ等の除去処理を省略することができる。なお、以下に述べる半導体層４ｂ、絶縁層５０および第２電極層４ｃも、第１電極層４ａと同じく、成膜と同時にパターニングされてもよい。
　次に、図６で示されるように、複数の第１電極層４ａの上に、ペロブスカイト太陽電池用の半導体層４ｂ０、および、物体部５用の絶縁層５００が形成される。
　例えば、まず、半導体層４ｂ０を少なくとも第１領域２０ａの全体に亘って形成する。半導体層４ｂ０は、例えば、インクジェット印刷、スプレイ、バーコートおよびダイコート等の塗布法による原料液の塗布、および、乾燥などによって形成され得る。ここでは、半導体層４ｂ０は、ペロブスカイト半導体層と正孔輸送層とを含む複数層が積層された構造を有する。この場合、例えば、第１原料液の塗布および乾燥によってペロブスカイト半導体層が形成された後に、このペロブスカイト半導体層の上に第２原料液の塗布および乾燥によって正孔輸送層が形成され得る。半導体層４ｂ０の厚さは、例えば、１００ｎｍから２０００ｎｍ程度に設定され得る。このとき、複数の第１溝部Ｐ１（第１間隙Ｇ１）のうち第１領域２０ａに相当する部分にも半導体層４ｂ０が入り込んだ状態となる。
　次に、絶縁層５００を、半導体層４ｂ０と隣り合う領域において複数の第１電極層４ａの上に形成する。絶縁層５００は第２領域２０ｂの全体に亘って形成される。絶縁層５００は、例えば、インクジェット印刷、スプレイ、バーコートおよびダイコート等の塗布法による原料液の塗布、および、乾燥などによって形成され得る。絶縁層５００の厚みは、例えば、半導体層４ｂ０の厚みと略等しい。このとき、複数の第１溝部Ｐ１（第１間隙Ｇ１）のうち第２領域２０ｂに相当する部分にも絶縁層５００が入り込んだ状態となる。
　なお、半導体層４ｂ０および絶縁層５００の形成順序は逆であってもよい。
　ここで、半導体層４ｂ０および絶縁層５００をインクジェットプリンタで形成する態様の一例について説明する。例えば、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド群と、搬送部と、乾燥部と、制御部とを含む。
　インクジェットヘッド群は、半導体層４ｂ０用の原料液を吐出する１以上の第１インクジェットヘッドと、絶縁層５００用の原料液を吐出する第２インクジェットヘッドと、を含む。半導体層４ｂ０が複数の半導体層を有している場合には、複数の半導体層にそれぞれ対応した原料液を吐出する複数の第１インクジェットヘッドが位置する。１以上の第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドは、第１基板３の搬送方向において並んだ状態で位置する。第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドは、搬送方向に直交する幅方向に長い長尺状の形状を有しており、その下端面には複数の吐出口が形成されている。複数の吐出口は、少なくとも幅方向において並んだ状態で位置する。各吐出口からの原料液の吐出を制御する方式は、例えば、各吐出口に対応したピエゾ素子（圧電素子）に電圧によって原料液を吐出するピエゾ方式であってもよいし、各吐出口に対応したヒータに通電して原料液を加熱することによって原料液を吐出するサーマル方式であってもよい。
　搬送部は、インクジェット群よりも下方の空間において、第１基板３をインクジェット群に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる。乾燥部は、例えば、ヒータを有し、第１基板３を加熱して原料液を乾燥させる。乾燥部は各第１インクジェットヘッドの搬送方向の直後および第２インクジェットヘッドの搬送方向の直後に位置し得る。
　制御部は、搬送部、インクジェットヘッド群および乾燥部を制御する。例えば、制御部は、不揮発性の記憶部に記憶されたプログラムに従って、搬送部、インクジェットヘッド群および乾燥部を制御する。また、制御部は領域データに基づいて搬送部およびインクジェットヘッド群を制御する。領域データとは、第１基板３において半導体層４ｂ０を塗布する領域および絶縁層５００を塗布する領域を示すデータである。該領域データは例えば作業員によって設定される。例えば、制御部は、第１基板３のうち半導体層４ｂ０が形成される領域が第１インクジェットヘッドの直下に位置するタイミングで、該領域に対応する第１インクジェットヘッドの吐出口から原料液を吐出させ、乾燥部が原料液を乾燥させる。半導体層４ｂ０が複数の半導体層を含む場合には、第１インクジェットヘッドによる塗布および乾燥部による乾燥が複数回行われる。制御部は、第１基板３のうち絶縁層５００が形成される領域が第２インクジェットヘッドの直下に位置するタイミングで、該領域に対応する第２インクジェットヘッドの吐出口から原料液を吐出させる。乾燥部は、適宜に、原料液を乾燥させる。これにより、第１基板３上に半導体層４ｂ０および絶縁層５００が形成される。
　次に、マスクを用いた半導体層４ｂ０および絶縁層５００の形成方法の一例についても説明する。例えば、半導体層４ｂ０が形成される領域に対応する開口を有する第１マスクを第１基板３の上に位置させ、半導体層４ｂ０用の原料液を第１マスクの開口部を含む全体に塗布して乾燥させる。半導体層４ｂ０が複数の半導体層を含む場合は、第１マスクを用いた塗布および乾燥が複数回行われる。次に、第１マスクを取り外し、絶縁層５００が形成される領域に対応する開口を有する第２マスクを第１基板３の上に位置させる。次に、絶縁層５００用の原料液を第２マスクの開口部を含む全体に塗布して乾燥させる。
　次に、図７で示されるように、第１電極層４ａと第２電極層４ｃとを接続するための複数の第２溝部Ｐ２を形成する。第２溝部Ｐ２は、例えば、スクライブなどによって形成され得る。各第２溝部Ｐ２は＋Ｙ方向に沿って延びており、半導体層４ｂ０および絶縁層５００に形成される。ここで、各第２溝部Ｐ２のＸ方向の幅は、例えば、３０μｍから３００μｍ程度に設定される。第２溝部Ｐ２のＹ方向の長さは、例えば、セル領域２のＹ方向の長さと略等しい。
　次に、図８で示されるように、第２溝部Ｐ２が形成された半導体層４ｂ０および絶縁層５００の上に第２電極層４ｃ０が形成される。ここで、例えば、第２電極層４ｃ０は、例えば、スパッタリング、蒸着および化学気相成長などの成膜方法によって形成され得る。第２電極層４ｃ０は、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯおよびＺｎＯなどの透明導電性酸化物によって構成され得る。第２電極層４ｃ０の厚さは、例えば、１０ｎｍから１０００ｎｍ程度に設定され得る。このとき、各第２溝部Ｐ２に第２電極層４ｃ０が入り込んだ状態となる。これにより、第１接続部６１、第２接続部６２、第３接続部６３および第４接続部６４が形成される。なお、上述のように、第２電極層４ｃ０の素材には金属を適用してもよい。この場合には、第２電極層４ｃ０は、例えば、塗布法によって形成されてもよい。
　次に、図９で示されるように、第２電極層４ｃ０が、複数の第２電極層４ｃに分離される。例えば、複数の第３溝部Ｐ３（第２間隙Ｇ２）が形成されることで、複数の第２電極層４ｃが形成される。第３溝部Ｐ３は、例えば、スクライブなどによって形成され得る。また、半導体層４ｂ０も適宜に複数の半導体層４ｂに分離され、絶縁層５００も複数の絶縁層５０に分離される。この第３溝部Ｐ３が形成されることで、互いに直列に接続された複数の太陽電池素子４が形成される。
　次に、第１配線材９１を－Ｘ方向の端に位置する第１電極層４ａの端部分９１１に接合させ、第２配線材９２を電極層９２１に接合させる。例えば、半田付けにより、第１配線材９１を端部分９１１に接合させ、第２配線材９２を電極層９２１に接合させる。
　次に、図９で示された構造体の上に、充填材７の素となるシートおよび第２基板８を順に重ね合わせる。そして、ラミネート処理を行うことでこれらを一体化させて、太陽電池モジュール１を作製する。
　また、第１基板３および第２基板８の周縁部には、必要に応じて、フレーム（不図示）が取り付けられてもよい。該フレームは、第１基板３と第２基板８との間を封止するための金属または樹脂製の部材である。
　＜１－４．第１実施形態のまとめ＞
　第１実施形態に係る太陽電池モジュール１では、複数のセル領域２の少なくとも一つは、電流密度が互いに異なる複数の領域２０を有している。図１の例では、複数のセル領域２のそれぞれが、複数の領域２０としての第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂを有している。上述の具体例では、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂのそれぞれには、バンドギャップエネルギーが互いに相違する半導体層４ｂおよび物体部５が位置している。上述の例では、物体部５は絶縁層５０であるので、第２領域２０ｂにおける電流密度は実質的にゼロである。このため、第１領域２０ａにおける電流密度は、第２領域２０ｂにおける電流密度よりも大きい。
　バンドギャップエネルギーが互いに異なる半導体層４ｂおよび物体部５では、入射光の吸収の程度が互いに相違する。このため、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いが互いに相違する。このように色合いが異なる第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂが形成されるので、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　上述の例では、各セル領域２において、第１領域２０ａの少なくとも一部が第２領域２０ｂの少なくとも一部とＹ方向において並んでおり、また、第１領域２０ａの少なくとも一部が第２領域２０ｂの少なくとも一部とＸ方向において並んでいる。このため、二次元的な意匠を太陽電池モジュール１に描くことができる。例えば、図１では、太陽、雲および笑顔をそれぞれ示す意匠領域が第１領域２０ａに相当し、意匠領域の周囲の背景領域が第２領域２０ｂに相当している。これにより、ユーザは、太陽電池モジュール１において、太陽、雲および笑顔の意匠を視認することができる。
　また、上述の例では、複数のセル領域２のうち、Ｘ方向の両端に位置する第１セル領域２１および第５セル領域２５のみならず、中央側の第２セル領域２２から第４セル領域２４も、複数の領域２０を有している。このように、中央側に位置するセル領域２の少なくとも一つが複数の領域２０を有しているので、より目立つ領域に意匠を形成することができる。
　また、上述の例では、各セル領域２の幅Ｗは、複数のセル領域２の間におけるキャリア生成量のばらつきが低減するように、設定されている。このため、各セル領域２において生じたキャリアをより有効に活用して直流電流を複数のセル領域２に流すことができる。つまり、生成したキャリアのうち直流電流として流れない分を低減させることができる。
　また、図１の例では、各セル領域２において、複数の第１領域２０ａが互いに離れて位置している。例えば、第２セル領域２２において、太陽を模した意匠領域の一部としての第１領域２０ａと、笑顔を模した意匠領域の一部としての第１領域２０ａとが、背景領域としての第２領域２０ｂを隔てて互いに離れている。このため、各セル領域２において、複数の半導体層４ｂが平面視において互いに離れており、複数の半導体層４ｂの間には絶縁層５０が位置している。
　上述の例では、各セル領域２において、第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃは、対応するセル領域２の全体に亘って位置している。このため、各セル領域２において、複数の半導体層４ｂの－Ｚ方向の表面は共通の第１電極層４ａに接続され、複数の半導体層４ｂの＋Ｚ方向の表面は共通の第２電極層４ｃに接続される（図３も参照）。したがって、各セル領域２において、複数の半導体層４ｂが互いに離れていても、複数の半導体層４ｂが発生させた電流を適切に第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃに流すことができる。言い換えれば、各セル領域２において複数の第１領域２０ａを互いに離して形成することにより、太陽電池モジュール１により自由な意匠を描くことができつつも、各第１領域２０ａで生じた電流を適切に外部に取り出すことができる。
　また、半導体層４ｂおよび物体部５をインクジェット印刷によって形成する場合、第１領域２０ａの形状および第２領域２０ｂの形状を変更しやすい。インクジェットプリンタは、上述のように、原料液を吐出する複数の吐出口を有しており、原料液の吐出の有無を吐出口ごとに個別に制御することにより、原料液を塗布する領域を容易に変更することができる。このため、意匠の変更が容易である。具体的には、作業員が領域データを再設定すればよい。
　＜１－５．別態様＞
　上述の具体例では、半導体層４ｂとして、ペロブスカイト半導体層を適用した。しかしながら、必ずしもこれに限らない。半導体層４ｂとして、ペロブスカイト半導体以外の薄膜系半導体を適用することができる。例えば、ペロブスカイト半導体以外の種々の有機系半導体が適用されてもよい。あるいは、例えば、シリコン系、化合物系またはその他のタイプの半導体が適用されてもよい。シリコン系の薄膜系半導体には、例えば、アモルファスシリコンまたは薄膜多結晶シリコンなどを用いた半導体が適用される。化合物系の薄膜系半導体には、例えば、ＣＩＳ半導体またはＣＩＧＳ半導体などのカルコパイライト構造を有する化合物半導体、ケステライト構造を有する化合物半導体、あるいはカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）半導体が適用される。ＣＩＳ半導体は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）およびセレン（Ｓｅ）を含む化合物半導体である。ＣＩＧＳ半導体は、Ｃｕ、Ｉｎ、ガリウム（Ｇａ）およびＳｅを含む化合物半導体である。これらの薄膜系半導体は、例えば、蒸着によって第１電極層４ａの上に形成することができる。半導体層４ｂのパターニングは、例えば、レーザスクライブもしくはメカスクライブによって行うことができる。もちろん、マスクを用いて、必要な領域のみに半導体層４ｂを成膜することにより、スクライブなどの除去処理を省略することも可能である。
　＜２．第２実施形態＞
　＜２―１．太陽電池モジュールの構成＞
　第１実施形態において、図１０で示されるように、電流密度が互いに異なる複数の領域２０として、第１領域２０ａから第４領域２０ｄが位置していてもよい。図１０の例では、第１領域２０ａは、太陽を示す意匠領域に相当し、第３領域２０ｃは、笑顔を示す意匠領域に相当し、第４領域２０ｄは、雲を示す意匠領域に相当し、第２領域２０ｂは、これら意匠領域に対する背景領域に相当する。
　図１０で示されるように、第１領域２０ａ、第３領域２０ｃおよび第４領域２０ｄには、それぞれ、半導体層４ｂとしての半導体層４ｂ１、半導体層４ｂ３および半導体層４ｂ４が位置している。つまり、半導体層４ｂ１は第１領域２０ａの全体に亘って位置し、半導体層４ｂ３は第３領域２０ｃの全体に亘って位置し、半導体層４ｂ４は第４領域２０ｄの全体に亘って位置している。また、第２領域２０ｂには、物体部５としての半導体層４ｂ２が位置している。つまり、半導体層４ｂ２は第２領域２０ｂの全体に亘って位置している。第１領域２０ａから第４領域２０ｄは平面視において互いに隣り合うので、半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４は平面視において互いに異なる位置に位置する。
　半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４のそれぞれは、例えば、第１実施形態に係る半導体層４ｂと同一または類似の構成を有している。具体的な一例として、半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４のそれぞれは、例えば、ペロブスカイト半導体層と、正孔輸送層と、が積層された構造を有している。図１１で示されるように、物体部５である半導体層４ｂ２も第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間に位置しているので、半導体層４ｂ２も太陽電池素子４の一部として機能する。つまり、物体部５である半導体層４ｂ２も入射光に基づいて電流を発生させ、該電流が第１電極層４ａ、半導体層４ｂ２および第２電極層４ｃを流れる。
　ただし、ペロブスカイト半導体層の組成比は、半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４の間で互いに相違する。ここでは、ペロブスカイト半導体として、ハロゲン化ペロブスカイト半導体が適用される。その材料には、例えば、メチルアンモニウムイオン（ＭＡ＋）と鉛イオン（Ｐｂ２＋）とハロゲン化物イオン（Ｉ－，Ｂｒ－）とが結合したＭＡＰｂ（Ｉ，Ｂｒ）３の組成を有する材料を適用する。この場合に、例えば、Ｉの含有量とＢｒの含有量との合計で除した値（Ｂｒの含有比率ｘともいう）を増加させると、ハロゲン化ペロブスカイト半導体におけるバンドギャップエネルギーを、１．５ｅＶから２．３ｅＶまで増加させることができる。これにより、例えば、半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４を見たときに、その外観上の色を、黒色に近い色から黄色に近い色まで変化させることができる。
　図１２には、ＭＡＰｂ（Ｉ１－ｘＢｒｘ）３の組成を有する光吸収層の吸光度の波長依存性が示されている。図１２の例では、グラフＧｒ１からグラフＧｒ７が示されている。グラフＧｒ１からグラフＧｒ７は、それぞれ、ｘ＝０．０，０．１２，０．２６，０．４２，０．５９，０．７２，０．９５である場合の光吸収層の吸光度を示している。ｘ＝０．０，０．１２，０．２６，０．４２，０．５９，０．７２，０．９５であるときの該光吸収層のバンドギャップエネルギーは、それぞれ、１．５６ｅＶ，１．６２ｅＶ，１．６９ｅＶ，１．７９ｅＶ，１．９６ｅＶ，２．０１ｅＶ，２．２３ｅＶである。ｘ＝０．０、ｘ＝０．１２またはｘ＝０．２６であるときには、可視光の広い範囲で吸光度が高い（図１２のグラフＧｒ１からグラフＧｒ３参照）。よって、その外観上の色は黒色に近い。ｘ＝０．４２またはｘ＝０．５９であるときには、その外観上の色は、茶色に近く、ｘ＝０．７２であるときには、その外観上の色は、赤色に近く、ｘ＝０．９５であるときには、その外観上の色は、黄色に近い。以上のように、Ｂｒの含有比率ｘが変化することにより、光吸収層の色合いが変化する。ここで、光吸収層のバンドギャップエネルギーの差が０．１以上であれば、該光吸収層の色の違いをおおよそ認識することが可能である。
　半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４のペロブスカイト半導体層のＢｒの含有比率ｘは、バンドギャップエネルギーの差が０．１以上となる程度に互いに異なる。なお、複数の半導体層４ｂのバンドギャップエネルギーの最小値と最大値との差は、例えば、０．２ｅＶ以上であってもよく、０．５ｅＶ以上であってもよい。半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４の少なくとも一つのバンドギャップエネルギーは、例えば、１．７ｅＶ以上である。
　第２実施形態によれば、バンドギャップエネルギーの相違により、半導体層４ｂ１が位置する第１領域２０ａと、半導体層４ｂ２が位置する第２領域２０ｂと、半導体層４ｂ３が位置する第３領域２０ｃと、半導体層４ｂ４が位置する第４領域２０ｄとの外観上の色合いを互いに異ならせることができる。このため、太陽電池モジュール１の意匠性をさらに向上させることができる。
　＜２―２．セル領域の面積＞
　第２実施形態においても、各セル領域２の幅Ｗは次のように設定され得る。すなわち、キャリア生成量のばらつきが、複数のセル領域２が互いに等幅である仮想構造でのキャリア生成量のばらつきよりも小さくなるように、各セル領域２の幅Ｗが設定される。より具体的な一例として、以下の式を満たすように、セル領域２の幅Ｗが設定される。
　Σ（Ｊ［ｋ，ｍ］・ｒ［ｋ，ｍ］・Ａ［ｋ］）＝一定　　　　・・・（２）
　ここで、Σ（Ｚ［ｍ］）は、各セル領域２の第ｍ領域２０の個数（つまり、ｍの値）についてＺ［ｍ］の総和を示し、Ｊ［ｋ，ｍ］は、第ｋセル領域２の第ｍ領域２０における単位面積および単位時間あたりのキャリアの生成量を示し、Ａ［ｋ］は、第ｋセル領域２の面積を示し、ｒ［ｋ，ｍ］は、第ｋセル領域２に属する第ｍ領域２０の面積の面積Ａ［ｋ］に対する比率を示している。セル領域２が矩形状である場合、面積Ａ［ｋ］は、セル領域２のＹ方向の長さとＸ方向の幅Ｗとの積で表される。式（２）の左辺は、各セル領域２におけるキャリア生成量を示している。よって、式（２）によれば、キャリア生成量が複数のセル領域２の間で一定となるように、各セル領域２の幅Ｗが設定される。
　なお、傾向としては、各セル領域２において、複数の領域２０のうちのキャリアの単位面積および単位時間あたりの生成量が大きい領域２０の面積の比率Ｊ［ｋ，ｍ］が大きいほど、セル領域２の幅Ｗは狭く設定される。
　セル領域２の幅Ｗが上述のように設定されることにより、複数のセル領域２の間におけるキャリア生成量のばらつきを低減させることができる。このため、より効率的に太陽電池モジュール１から直流電流を取り出すことができる。つまり、太陽電池モジュール１の光電変換効率を向上させることができる。
　なお、上述の具体例では、半導体層４ｂ１から半導体層４ｂ４が例示されたが、組成比が互いに異なる半導体層４ｂの種類は４つに限らず、２つ以上であればよい。また、物体部５としての絶縁層５０と、複数種類の半導体層４ｂとが、平面視において互いに隣り合った状態で位置していてもよい。また、上述の例では、複数種類の半導体層４ｂの組成が同じであり、かつ、その組成比が互いに異なっているものの、組成が異なる複数種類の半導体層４ｂが平面視において互いに隣接した状態で位置していてもよい。
　＜３．第３実施形態＞
　第１実施形態において、図１３で示されるように、各セル領域２において、第１領域２０ａは、複数に分離しておらず、かつ、セル領域２の－Ｘ方向の端から＋Ｘ方向の端まで連続していてもよい。図１３の例では、各セル領域２は第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂによって形成されている。図１３の例では、第１領域２０ａは、ハートを模式的に示す意匠領域に相当し、第２領域２０ｂは、該意匠領域に対する背景領域に相当する。図１３の例では、第１領域２０ａは、Ｙ方向において第２領域２０ｂと隣り合う状態で位置している。第１領域２０ａの全体には、太陽電池素子４に属する半導体層４ｂが位置しており、第２領域２０ｂの全体には、物体部５が位置している。ここでは、物体部５は、絶縁体を含んでいる。
　このような構造において、図１４から図１６で示されるように、太陽電池素子４に属する第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃの少なくともいずれか一方は、第２領域２０ｂを避けて位置していてもよい。つまり、第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃの少なくともいずれか一方は、平面視において、物体部５と重なり合う領域（第２領域２０ｂ）を避けて位置していてもよい。
　図１４の例では、各セル領域２において、第２電極層４ｃは第２領域２０ｂには位置していない。各セル領域２において、第２領域２０ｂの全体には、例えば、充填材７の一部が位置している。充填材７の当該一部は、第２領域２０ｂにおいて、第１電極層４ａの表面から第２基板８の表面まで連続した状態で位置している。充填材７の当該一部は、半導体層４ｂの側面および第２電極層４ｃの側面にも接した状態で位置している。このような構造によれば、平面視において半導体層４ｂと隣り合う物体部５は、充填材７の当該一部に相当する。充填材７は絶縁体であるので、充填材７のバンドギャップエネルギーは半導体層４ｂのバンドギャップエネルギーと相違する。このため、第１領域２０ａと第２領域２０ｂの外観上の色合いは互いに相違する。したがって、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　また、半導体層４ｂが位置する第１領域２０ａは、各セル領域２の－Ｘ方向の端から＋Ｘ方向の端まで連続した状態で位置している。このため、第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃも各セル領域２の－Ｘ方向の端から＋Ｘ方向の端まで連続した状態で位置する。また、第１電極層４ａはセル領域２の－Ｘ方向の端からセル間領域２ｇ内に延びた状態で位置し、第２電極層４ｃはセル領域２の＋Ｘ方向の端からセル間領域２ｇ内に延びた状態で位置する。接続部６は、セル間領域２ｇにおいて、第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃを電気的に接続するので、複数のセル領域２の太陽電池素子４を互いに直列に接続することができる。
　図１５の例では、各セル領域２において、第１電極層４ａおよび第２電極層４ｃの両方が第２領域２０ｂには位置していない。図１５の例でも、各セル領域２において、第２領域２０ｂには充填材７の一部が位置している。充填材７の当該一部は、第２領域２０ｂにおいて、第１基板３の表面から第２基板８の表面まで連続した状態で位置している。充填材７の当該一部は、第１電極層４ａの側面、半導体層４ｂの側面および第２電極層４ｃの側面に接した状態で位置している。このような構造においても、平面視において半導体層４ｂと隣り合う物体部５は、充填材７の当該一部に相当する。この構造でも、第１領域２０ａと第２領域２０ｂの外観上の色合いは互いに相違するので、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　また、図１４および図１５の例では、物体部５が充填材７の一部であるので、物体部５を充填材７と別に位置させる必要がなく、太陽電池モジュール１の製造コストを低減させることができる。
　図１６の例では、各セル領域２において、第１電極層４ａは第２領域２０ｂには位置していない。各セル領域２の第２領域２０ｂの全体には、物体部５が位置している。物体部５は、第１電極層４ａおよび半導体層４ｂと隣り合って位置しており、これらと同じ層に位置している。物体部５は、例えば、第１電極層４ａの側面および半導体層４ｂの側面に接した状態で位置している。
　各セル領域２において、第２電極層４ｃは、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの両方の全体に亘って位置している。つまり、第２電極層４ｃは半導体層４ｂおよび物体部５の上に位置している。物体部５は半導体層４ｂとともに第２電極層４ｃを支持する役割を果たす。
　物体部５は、例えば、絶縁層５０であってもよく、あるいは、半導体層４ｂとはバンドギャップエネルギーが異なる半導体層であってもよい。これによれば、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは互いに相違するので、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　＜４．第４実施形態＞
　＜４－１．吸収部材＞
　第１実施形態において、図１７から図１９で示すように、太陽電池モジュール１の各セル領域２において、物体部５が位置しておらず、太陽電池素子４が位置していてもよい。つまり、各セル領域２の全体に亘って、第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃが積層された状態で位置していてもよい。
　図１７から図１９の例では、太陽電池モジュール１は吸収部材１０も含んでいる。吸収部材１０は、例えば、第２領域２０ｂの全体に亘って位置しており、第１領域２０ａには位置していない。つまり、吸収部材１０は第１領域２０ａを避けて位置している。図１７の例でも、第１領域２０ａは意匠領域に相当し、第２領域２０ｂは背景領域に相当している。吸収部材１０は、例えば、板状の形状を有し、その厚み方向が第１基板３の表面３ａの法線に沿った状態で位置する。表面３ａは、第１基板３のうちの太陽電池素子４とは逆側の表面である。
　吸収部材１０は、例えば、半導体層４ｂの光吸収層よりも光源側に位置している。ここでは一例として、第１基板３が光源を向く姿勢で太陽電池モジュール１が設定されている。図１８および図１９の例では、吸収部材１０は第１基板３の表面３ａの上に位置している。
　吸収部材１０は、入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を吸収する。吸収部材１０が吸収する波長範囲には、可視光の一部または全部の波長範囲が含まれる。該波長範囲内における吸収部材１０の吸収率のピークは、例えば、３０％以上であってもよく、５０％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。吸収部材１０は、例えば、有色透明または不透明な塗膜であってもよい。あるいは、吸収部材１０は、光を吸収する顔料または染料などの色素を含んでいてもよい。あるいは、吸収部材１０は、可視光のうちの波長範囲の一部または全部の光を吸収する半導体層であってもよい。
　吸収部材１０は、例えば、塗布、蒸着、スパッタ、化学気相成長法およびメッキなどの成膜方法により、第１基板３の表面３ａ上に形成され得る。また、吸収部材１０のパターニングには、レーザーおよびプラズマによるエッチング、メカニカルスクライブなどによって実現され得る。あるいは、マスクを用いて吸収部材１０を成膜したり、あるいは、インクジェット印刷によって吸収部材１０を成膜することで、エッチングおよびスクライブなどの除去処理を省略することもできる。
　あるいは、吸収部材１０は、透明なフィルムなどの基材の上に形成されてもよい。この場合、該基材を第１基板３の表面３ａに接着してもよい。
　各セル領域２において、太陽電池素子４の第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃは、セル領域２の全体に亘って位置していてもよい。つまり、平面視において、第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃは、例えば、＋Ｙ方向を長手方向とした短冊状の形状を有している。第１電極層４ａ、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃのＹ方向の長さは、例えば、セル領域２のＹ方向の長さと略等しい。第１電極層４ａはセル領域２の－Ｘ方向の端からセル間領域２ｇ内に延びており、半導体層４ｂおよび第２電極層４ｃはセル領域２の＋Ｘ方向の端からセル間領域２ｇ内に延びている。セル間領域２ｇにおいては、接続部６が第１電極層４ａと第２電極層４ｃとを電気的に接続している。これにより、複数の太陽電池素子４が互いに直列に接続される。半導体層４ｂの光吸収層は、例えば、ペロブスカイト半導体層である。光吸収層のＢｒの含有比率ｘは、例えば、０．４以上であってもよい。この場合、太陽電池素子４は、吸収部材１０が吸収する波長範囲の光に基づいて発電することができる。
　太陽光などの入射光は、第２領域２０ｂにおいては、吸収部材１０および第１基板３を透過して、太陽電池素子４に入射する。一方で、入射光は、第１領域２０ａにおいて、吸収部材１０を経由せずに第１基板３を透過して太陽電池素子４に入射する。このため、第１領域２０ａにおいて半導体層４ｂに入射する入射光の光量は、第２領域２０ｂにおいて半導体層４ｂに入射する入射光の光量と相違する。ここでは、第２領域２０ｂに吸収部材１０が位置しているので、第１領域２０ａにおける光量は第２領域２０ｂにおける光量よりも大きい。
　したがって、第１領域２０ａにおいて太陽電池素子４が発生させる電流の電流密度は、第２領域２０ｂにおいて太陽電池素子４が発生させる電流の電流密度よりも大きい。つまり、第４実施形態でも、各セル領域２において、複数の領域２０における電流密度は互いに相違する。
　また、第４実施形態では、上述のように、第２領域２０ｂの全体には吸収部材１０が位置し、第１領域２０ａには吸収部材１０が位置していない。つまり、各セル領域２は、入射光に対する吸収率スペクトル（つまり、分光吸収率）が互いに異なる複数の領域２０を有している。例えば、このため、複数の領域２０の外観上の色合い、例えば、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは、互いに相違する。したがって、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　上述の例では、複数のセル領域２のうち、Ｘ方向の両端に位置する第１セル領域２１および第５セル領域２５のみならず、中央側の第２セル領域２２から第４セル領域２４も、複数の領域２０を有している。このように、中央側に位置するセル領域２の少なくとも一つが複数の領域２０を有しているので、より目立つ領域に意匠を形成することができる。
　図１７で示されるように、セル領域２の幅Ｗは互いに相違し得る。具体的には、セル領域２の幅Ｗは、キャリア生成量のばらつきが低減するように、設定され得る。つまり、複数のセル領域２の間でのキャリア生成量のばらつきが、複数のセル領域２が互いに等幅である仮想構造でのキャリア生成量のばらつきよりも小さくなるように、各セル領域２の幅Ｗが設定されてもよい。より具体的な一例として、セル領域２の幅Ｗを式（２）に基づいて設定してもよい。
　以上のように、セル領域２の幅Ｗが設定されることにより、複数のセル領域２の間でのキャリア生成量のばらつきを低減させることができる。このため、より効率的に太陽電池モジュール１から直流電流を取り出すことができる。
　また、上述の例では、吸収部材１０が第１基板３の表面３ａに位置している。つまり、吸収部材１０は太陽電池素子４の第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間には位置していない。このため、太陽電池素子４を流れる直流電流は吸収部材１０を経由しない。このため、吸収部材１０は太陽電池素子４の発電を邪魔せず、太陽電池モジュール１の光電変換効率の低下を招きにくい。
　＜４－１－１．第１別態様＞
　図２０で示されるように、吸収部材１０は、第１基板３の表面３ｂの上に位置していてもよい。表面３ｂは、第１基板３の表面３ａとは逆側の表面である。図２０の例では、第１電極層４ａは、第１基板３および吸収部材１０の上に位置している。吸収部材１０は各セル領域２において、例えば、第１基板３および第１電極層４ａによって挟まれつつ覆われた状態にある。
　なお、吸収部材１０は第１基板３の内部に位置していてもよい。例えば、第１基板３が複数の絶縁層によって形成される場合、該複数の絶縁層のいずれか二つの間に吸収部材１０が位置していてもよい。
　＜４－１－２．第２別態様＞
　図２１で示されるように、吸収部材１０は、第１電極層４ａの表面４ａｂの上に位置していてもよい。表面４ａｂは、第１電極層４ａのうちの半導体層４ｂ側の表面である。このため、吸収部材１０は、各セル領域２において、第１電極層４ａおよび半導体層４ｂによって挟まれつつ覆われた状態にある。
　＜４－１－３．第３別態様＞
　図２２で示されるように、吸収部材１０は、半導体層４ｂの内部に位置していてもよい。図２２の例では、半導体層４ｂは、複数の半導体層４ｂａから半導体層４ｂｄを含む半導体多層膜である。ここでは、半導体層４ｂｄが第１電極層４ａの上に位置し、半導体層４ｂｃが半導体層４ｂｄの上に位置し、半導体層４ｂｂが半導体層４ｂｃの上に位置し、半導体層４ｂａが半導体層４ｂｂの上に位置し、第２電極層４ｃが半導体層４ｂａの上に位置し、半導体層４ｂｂが光吸収層である。吸収部材１０は、半導体層４ｂｂよりも光源側、つまり、第１基板３側に位置している。図２２の例では、吸収部材１０は、半導体層４ｂｄのうち第２電極層４ｃ側の表面の上に位置している。半導体層４ｂｃは半導体層４ｂｄおよび吸収部材１０の上に位置する。吸収部材１０は、各セル領域２において、半導体層４ｂｃおよび半導体層４ｂｄによって挟まれつつ覆われた状態にある。
　なお、半導体層４ｂにおける層の数は適宜に変更できる。要するに、吸収部材１０は、半導体層４ｂ内において、光吸収層よりも光源側に位置していればよい。
　＜４－１－４．第４別態様＞
　次に、第２基板８が光源を向く姿勢で太陽電池モジュール１が設置される場合について説明する。図２３で示されるように、吸収部材１０は、第２基板８の表面８ａの上に位置していてもよい。表面８ａは、第２基板８のうちの充填材７とは逆側の表面である。
　＜４－１－５．第５別態様＞
　図２４で示されるように、吸収部材１０は、第２基板８の表面８ｂの上に位置していてもよい。表面８ｂは、第２基板８のうちの表面８ａとは逆側の表面である。充填材７は第２基板８および吸収部材１０に接着された状態で位置する。吸収部材１０は第２基板８および充填材７によって挟まれつつ覆われた状態にある。
　なお、吸収部材１０は第２基板８の内部に位置していてもよい。例えば、第２基板８が複数の絶縁層によって形成される場合、該複数の絶縁層のいずれか二つの間に吸収部材１０が位置していてもよい。
　＜４－１－６．第６別態様＞
　図２５で示されるように、吸収部材１０は、第２電極層４ｃの表面４ｃａの上に位置していてもよい。表面４ｃａは、第２電極層４ｃのうちの半導体層４ｂとは逆側の表面である。充填材７は太陽電池素子４および吸収部材１０に接着された状態で位置する。吸収部材１０は、充填材７および第２電極層４ｃによって挟まれつつ覆われた状態にある。
　上述の第１別態様から第６別態様においても、吸収部材１０は平面視において第２領域２０ｂの全体に亘って位置しており、第１領域２０ａには位置していない。このため、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは、互いに相違する。したがって、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　また、第１別態様から第３別態様、第５別態様および第６別態様によれば、吸収部材１０が第１基板３と第２基板８との間に位置するので、吸収部材１０を外部の空間から保護することができる。このため、太陽電池モジュール１の意匠をより長期的に維持することができる。
　また、第１別態様、第２別態様、第４別態様から第６別態様によれば、吸収部材１０は第１電極層４ａと第２電極層４ｃとの間を避けて位置している。このため、直流電流は吸収部材１０を経由しない。
　＜４－１－７．その他＞
　上述の例では、吸収部材１０が第２領域２０ｂのみに位置しているものの、第１領域２０ａのみに位置していてもよい。この場合も、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。また、吸収率スペクトルが互いに相違する複数種類の吸収部材１０が平面視において分散して位置していてもよい。つまり、３以上の領域２０が位置していてもよい。例えば、外観上の色の異なる複数種類の吸収部材１０が、それぞれ、複数の領域２０に位置していてもよい。例えば、図１０を参照して、互いに異なる吸収部材１０がそれぞれ第１領域２０ａから第４領域２０ｄに位置していてもよい。これによれば、太陽電池モジュール１の意匠性をさらに向上させることができる。
　＜４－２．反射部材＞
　第１実施形態において、図１７から図１９で示すように、太陽電池モジュール１は反射部材１１を含んでいてもよい。つまり、吸収部材１０に代えて反射部材１１が位置してもよい。例えば、反射部材１１は第２領域２０ｂの全体に亘って位置しており、第１領域２０ａには位置していない。つまり、反射部材１１は第１領域２０ａを避けて位置している。図１８および図１９の例では、反射部材１１は第１基板３の表面３ａ上に位置している。反射部材１１は、例えば、板状の形状を有しており、その厚み方向が第１基板３の表面３ａの法線に沿った状態で位置している。
　反射部材１１は、入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を反射する。反射部材１１が反射する波長範囲には、可視光の一部または全部の波長範囲が含まれる。該波長範囲内における反射部材１１の反射率のピークは、例えば、３０％以上であってもよく、５０％以上であってもよく、７０％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。反射部材１１は、例えば、金属膜であってもよい。あるいは、反射部材１１は、光を反射させる顔料または染料などの色素を含んでいてもよい。あるいは、反射部材１１は、可視光のうちの波長範囲の一部または全部の光を反射する半導体層であってもよい。なお、反射部材１１は、可視光の一部を吸収してもよい。この場合、反射部材１１は反射吸収部材である、ともいえる。
　反射部材１１は、例えば、塗布、蒸着、スパッタ、化学気相成長法およびメッキなどの成膜方法により、第１基板３の表面３ａ上に形成され得る。また、反射部材１１のパターニングには、レーザーおよびプラズマによるエッチング、メカニカルスクライブなどによって実現され得る。あるいは、マスクを用いて反射部材１１を成膜したり、あるいは、インクジェット印刷によって反射部材１１を成膜することで、エッチングおよびスクライブなどの除去処理を省略することもできる。
　あるいは、反射部材１１は、透明なフィルムなどの基材の上に形成されてもよい。この場合、該基材を第１基板３の表面３ａに接着してもよい。
　太陽光などの入射光は、第２領域２０ｂにおいて、反射部材１１によって反射される。反射部材１１が、入射光のほとんどを反射させる場合には、太陽電池素子４のうち第２領域２０ｂと向かい合う領域には光はほとんど入射しない。反射部材１１が入射光の一部を透過させる場合には、該一部は太陽電池素子４に入射する。一方で、入射光は、第１領域２０ａにおいて、第１基板３を透過して太陽電池素子４に入射する。このため、第１領域２０ａにおいて半導体層４ｂに入射する入射光の光量は、第２領域２０ｂにおいて半導体層４ｂに入射する入射光の光量と相違する。ここでは、第１領域２０ａにおける光量は、例えば、第２領域２０ｂにおける光量よりも大きい。
　ここで、太陽電池素子４は、反射部材１１が反射する波長範囲の光に基づいて発電することが可能である。したがって、第１領域２０ａにおいて太陽電池素子４が発生させる電流の電流密度は、第２領域２０ｂにおいて太陽電池素子４が発生させる電流の電流密度よりも大きい。つまり、各セル領域２において、複数の領域２０における電流密度は互いに相違する。
　また、上述のように、第２領域２０ｂの全体には反射部材１１が位置し、第１領域２０ａには反射部材１１が位置していない。つまり、各セル領域２は、入射光に対する反射率スペクトル（つまり、分光反射率）が互いに異なる複数の領域２０を有している。このため、複数の領域２０の外観上の色合い、例えば、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは、互いに相違する。したがって、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　なお、反射部材１１が位置する構造であっても、セル領域２の幅Ｗは、複数のセル領域２におけるキャリア生成量のばらつきが低減するように設定される。このため、より効率的に太陽電池モジュール１から直流電流を取り出すことができる。
　＜４－２－１．別態様＞
　反射部材１１の位置に関する別態様は、吸収部材１０の位置と同一または類似であり、図２０から図２５に示された通りである。いずれの別態様であっても、反射部材１１が第２領域２０ｂに亘って位置し、第１領域２０ａに位置していないので、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いを異ならせることができる。
　なお、反射部材１１は太陽電池素子４の光吸収層に対して光源とは反対側に位置していてもよい。ただし、この構造では、第２領域２０ｂにおける太陽電池素子４への入射光の光量が大きくなる。例えば、図２３において、入射光が第２領域２０ｂにおいて第１基板３、太陽電池素子４、充填材７および第２基板８を透過し、反射部材１１に入射する。この入射光は反射部材１１で反射し、第２基板８および充填材７を透過して太陽電池素子４に再び入射する。このため、第２領域２０ｂにおいて太陽電池素子４に入射する入射光の光量は、第１領域２０ａにおいて太陽電池素子４に入射する入射光の光量よりも大きくなる。したがって、第２領域２０ｂにおける電流密度は第１領域２０ａにおける電流密度より大きい。つまり、電流密度の大小関係が、図１７の構造における電流密度の大小関係とは反対となる。セル領域２の幅Ｗは、複数のセル領域２におけるキャリア生成量のばらつきが低減するように設定されるので、セル領域２の幅Ｗの大小関係は、図１７の構造におけるセル領域２の幅Ｗの大小関係と反対となる。
　＜４－２－２．その他＞
　上述の例では、反射部材１１が第２領域２０ｂのみに位置しているものの、第１領域２０ａのみに位置していてもよい。この場合も、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。また、反射率スペクトルが互いに相違する複数種類の反射部材１１が平面視において分散して位置していてもよい。例えば、外観上の色の異なる複数種類の反射部材１１が、それぞれ、複数の領域２０に位置していてもよい。これによれば、太陽電池モジュール１の意匠性をさらに向上させることができる。
　平面視において、吸収部材１０および反射部材１１が混在していてもよい。要するに、セル領域２は、吸収率スペクトルおよび反射率スペクトルの少なくともいずれか一方が互いに異なる複数の領域２０を有していてもよい。
　また、反射部材１１は、太陽電池素子４の構成要素であってもよい。例えば、第２電極層４ｃが金属によって形成され、反射部材１１として機能してもよい。この場合、第２電極層４ｃは、例えば、第１領域２０ａのみに位置してもよい。このため、第１領域２０ａおよび第２領域２０ｂの外観上の色合いは互いに相違する。これによっても、太陽電池モジュール１の意匠性を向上させることができる。
　以上のように、太陽電池モジュール１は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この太陽電池モジュール１がそれに限定されない。例示されていない無数の例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得ると解される。上記各実施形態及び各例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
　上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
　本開示には以下の内容が含まれる。
　一実施形態において、（１）太陽電池モジュールは、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、を備え、前記太陽電池素子は、第１電極層、第２電極層、および、前記第１電極層と前記第２電極層との間に位置している半導体層を含み、前記複数のセル領域の少なくとも一つは、平面視において、前記半導体層と隣り合う状態で位置し、前記半導体層とはバンドギャップエネルギーが異なる半導体または絶縁体を有する物体部を含む。
　（２）上記（１）の太陽電池モジュールにおいて、前記物体部は、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第１電極層と前記第２電極層との間に位置することができる。
　（３）上記（２）の太陽電池モジュールにおいて、前記物体部は、前記半導体層とバンドギャップエネルギーが異なる半導体を含むことができる。
　（４）上記（１）から（３）のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記半導体層は、バンドギャップエネルギーが互いに相違する第１半導体層および第２半導体層を含み、前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において互いに異なる位置に位置することができる。
　（５）上記（１）から（４）のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記物体部は、少なくとも、前記第１方向と直交する第２方向において前記半導体層と隣り合う状態で位置することができる。
　（６）上記（１）から（５）のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記半導体層は、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つの前記第１方向の両端間で連続した状態で位置しており、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第１電極層および前記第２電極層の少なくともいずれか一方は、平面視において前記物体部と重なり合う領域を避けて位置することができる。
　（７）上記（６）の太陽電池モジュールは、前記太陽電池素子が位置する第１基板と、前記第１基板と対向した状態で位置する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間において前記太陽電池素子を覆った状態で位置する絶縁性の充填材と、を備え、前記第２電極層は前記半導体層に対して前記第２基板側に位置しており、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第２電極層は、平面視において前記物体部と重なり合う領域を避けて位置しており、前記物体部は前記充填材の一部であってもよい。
　（８）上記（１）または（２）の太陽電池モジュールにおいて、前記物体部は絶縁体を含み、前記複数のセル領域のうちの前記少なくとも一つは第１セル領域および第２セル領域を含み、前記第１セル領域における前記物体部の平面視の面積は、前記第２セル領域における前記物体部の面積よりも大きく、前記第１セル領域の前記第１方向の幅は、前記第２セル領域の前記第１方向の幅よりも広くすることができる。
　他の一実施形態において、（９）太陽電池モジュールは、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、平面視において前記複数のセル領域の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置し、前記入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を吸収する部材と、を備える。
　他の一実施形態において、（１０）太陽電池モジュールは、第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、平面視において、前記複数のセル領域のうちの前記第１方向の両端に位置するセル領域以外の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置し、前記入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を反射させる部材と、を備える。
　（１１）上記（９）または（１０）の太陽電池モジュールは、前記太陽電池素子が位置する第１基板を備え、前記部材は、前記第１基板上または内部に位置することができる。
　（１２）上記（９）または（１０）の太陽電池モジュールは、前記太陽電池素子が位置する第１基板と、前記第１基板と対向した状態で位置する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間において前記太陽電池素子を覆った状態で位置する充填材とを備え、前記部材は、前記第２基板上または内部に位置することができる。
　（１３）上記（９）または（１０）の太陽電池モジュールにおいて、前記部材は、前記太陽電池素子の上または内部に位置することができる。
　（１４）上記（１）、（２）、（９）または（１０）の太陽電池モジュールにおいて、前記複数のセル領域の前記第１方向の幅は、前記複数のセル領域でのキャリアの単位時間あたりの生成量のばらつきが、前記複数のセル領域の前記幅が互いに等しい仮想構造における前記ばらつきよりも小さくなるように、設定されることができる。
　１　太陽電池モジュール
　２，２１～２５　セル領域
　２１　第１セル領域（セル領域）
　２２　第２セル領域（セル領域）
　３　第１基板
　４，４１～４５　太陽電池素子
　４ａ　第１電極層
　４ｂ　半導体層
　４ｂ１　第１半導体層（半導体層）
　４ｂ２　第２半導体層（半導体層）
　４ｃ　第２電極層
　５　物体部
　５０　絶縁層
　６，６１～６４　接続部
　７　充填材
　８　第２基板
　１０　部材（吸収部材）
　１１　部材（反射部材）

Claims (14)

  1. 　第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、かつ、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、
    　前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、
    を備え、
    　前記太陽電池素子は、第１電極層、第２電極層、および、前記第１電極層と前記第２電極層との間に位置している半導体層を含み、
    　前記複数のセル領域の少なくとも一つは、平面視において、前記半導体層と隣り合う状態で位置し、かつ、前記半導体層とはバンドギャップエネルギーが異なる半導体または絶縁体を有する物体部を含む、太陽電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記物体部は、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第１電極層と前記第２電極層との間に位置している、太陽電池モジュール。
  3. 　請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記物体部は、前記半導体層とバンドギャップエネルギーが異なる半導体を含む、太陽電池モジュール。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記半導体層は、バンドギャップエネルギーが互いに相違する第１半導体層および第２半導体層を含み、
    　前記第１半導体層および前記第２半導体層は、平面視において互いに異なる位置に位置している、太陽電池モジュール。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記物体部は、少なくとも、前記第１方向と直交する第２方向において前記半導体層と隣り合う状態で位置している、太陽電池モジュール。
  6. 　請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記半導体層は、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つの前記第１方向の両端間で連続した状態で位置しており、
    　前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第１電極層および前記第２電極層の少なくともいずれか一方は、平面視において前記物体部と重なり合う領域を避けて位置している、太陽電池モジュール。
  7. 　請求項６に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池素子が位置する第１基板と、
    　前記第１基板と対向した状態で位置する第２基板と、
    　前記第１基板と前記第２基板との間において前記太陽電池素子を覆った状態で位置する絶縁性の充填材と、
    を備え、
    　前記第２電極層は前記半導体層に対して前記第２基板側に位置しており、
    　前記複数のセル領域の前記少なくとも一つにおいて、前記第２電極層は、平面視において前記物体部と重なり合う領域を避けて位置しており、
    　前記物体部は前記充填材の一部である、太陽電池モジュール。
  8. 　請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記物体部は絶縁体を含み、
    　前記複数のセル領域のうちの前記少なくとも一つは第１セル領域および第２セル領域を含み、
    　前記第１セル領域における前記物体部の平面視の面積は、前記第２セル領域における前記物体部の面積よりも大きく、
    　前記第１セル領域の前記第１方向の幅は、前記第２セル領域の前記第１方向の幅よりも広い、太陽電池モジュール。
  9. 　第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、かつ、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、
    　前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、
    　平面視において、前記複数のセル領域の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置し、前記入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を吸収する部材と、
    を備える、太陽電池モジュール。
  10. 　第１方向に沿って平面的に並んでいる状態で位置し、かつ、各々が、入射光に基づいて発電する太陽電池素子を含む複数のセル領域と、
    　前記複数のセル領域の前記太陽電池素子を電気的に直列に接続した状態で位置する接続部と、
    　平面視において、前記複数のセル領域のうちの前記第１方向の両端に位置するセル領域以外の少なくとも一つのうちの第１領域と重なり合い、かつ、前記複数のセル領域の前記少なくとも一つのうちの第２領域と重なり合わない状態で位置し、前記入射光のうちの少なくとも一部の波長範囲の光を反射させる部材と、
    を備える、太陽電池モジュール。
  11. 　請求項９または請求項１０に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池素子が位置する第１基板を備え、
    　前記部材は、前記第１基板上または内部に位置している、太陽電池モジュール。
  12. 　請求項９または請求項１０に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池素子が位置する第１基板と、
    　前記第１基板と対向した状態で位置する第２基板と、
    　前記第１基板と前記第２基板との間において前記太陽電池素子を覆った状態で位置する充填材と
    を備え、
    　前記部材は、前記第２基板上または内部に位置している、太陽電池モジュール。
  13. 　請求項９または請求項１０に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記部材は、前記太陽電池素子の上または内部に位置している、太陽電池モジュール。
  14. 　請求項１、請求項２、請求項９または請求項１０に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記複数のセル領域の前記第１方向の幅は、前記複数のセル領域でのキャリアの単位時間あたりの生成量のばらつきが、前記複数のセル領域の前記幅が互いに等しい仮想構造における前記ばらつきよりも小さくなるように、設定されている、太陽電池モジュール。
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