WO2024057855A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2024057855A1
WO2024057855A1 PCT/JP2023/030402 JP2023030402W WO2024057855A1 WO 2024057855 A1 WO2024057855 A1 WO 2024057855A1 JP 2023030402 W JP2023030402 W JP 2023030402W WO 2024057855 A1 WO2024057855 A1 WO 2024057855A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
cell module
solar
terminal box
output wiring
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030402
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
親扶 岡本
芳朗 高場
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2024057855A1 publication Critical patent/WO2024057855A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present disclosure relates to a solar cell module.
  • a solar cell module includes a solar cell string in which a plurality of solar cells, which are power generating elements, are electrically connected in series, and a bypass diode that bypasses the solar cell string may be provided on the current path.
  • a bypass diode that bypasses the solar cell string may be provided on the current path.
  • a bypass diode is provided inside a terminal box for taking out the output from the solar cell module.
  • output wiring materials 62 are drawn out through one slit 61 provided on the back surface 602 side of the solar cell module 60, and the output wiring materials 62 are drawn out to cover these output wiring materials 62.
  • a terminal box 63 for taking out the output of the solar cell module 60 is attached.
  • An external connection cable 64 having a connector 65 at its tip is led out from the terminal box 63 .
  • a second wiring member connected to a first wiring member extending vertically from above the solar cell located at the end of one row of strings connects adjacent strings in the horizontal direction.
  • a solar cell module is disclosed in which a group of strings are formed and a terminal box connected to the group of strings is provided on the back side of a back protection member. Two of the four second wiring members connect adjacent strings, and the remaining two connect one row of strings to a terminal box.
  • the solar cell module disclosed in Patent Document 1 six strings are connected in series to form one string group, and the second wiring material included in the string group is a terminal provided with a bypass diode. connected to the section. If some of the solar cells that make up a string group are covered in shadow due to changes in season or solar radiation time, power generation will be impaired in at least two strings connected in series to the solar cells. Become.
  • a solar cell module 80 that includes solar cell strings 82a and 82b formed by two rows of six solar cells 81 connected in series with wiring members 83, as illustrated in FIG.
  • the two solar cell strings 82a and 82b each have a circuit configuration in which a bypass diode 85 provided inside a terminal box 84 is connected in parallel.
  • a bypass diode 85 provided inside a terminal box 84 is connected in parallel.
  • sunlight is blocked by a structure or the like, and one solar cell 81a is covered in shadow, resulting in a partial shadow, which causes the bypass diode 85 connected to one solar cell string 82a to As a result, the amount of power generated by the two rows of solar cells 81 is lost. Therefore, as the solar cell module 80, only the amount of power generated by the other solar cell string 82b can be obtained, resulting in a problem that the power generation efficiency is greatly reduced.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to suppress the influence of shadows that occur in some of the solar cells that constitute a solar cell module, and to improve power generation efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a solar cell module capable of suppressing a decrease in .
  • a solution of the present disclosure to achieve the above object is a solar cell module including a solar cell string formed by connecting a plurality of solar cells in series and a terminal box, wherein the solar cell string has a terminal box.
  • the solar battery cells include a plurality of solar battery cell connection units in which a plurality of solar battery cells adjacent to each other along one direction are connected in series, and two solar battery cells adjacent to each other along a second direction orthogonal to the first direction.
  • the terminal box includes a folded part that connects the connection units in series, the terminal box includes a plurality of bypass diodes, an output wiring material is provided in the folded part, and the bypass is connected to each of the plurality of solar cell connection units. It is characterized by diodes connected in parallel.
  • the folded portion includes a bus bar connected to a starting end or a terminal end of the solar cell connection unit, and the output wiring material is connected to the bus bar.
  • the terminal box includes a plurality of terminal parts connected to the plurality of bypass diodes, and the output wiring material has one end connected to the bus bar and the other end connected to the bus bar. is preferably connected to the terminal portion directly or via a connecting cable.
  • the solar cell string may include a plurality of the solar cell connection units in the first direction.
  • the solar cell string is sealed between a transparent substrate and a back surface protection member
  • the output wiring material is sealed between the solar cell connection unit and the back surface protection member. and may be disposed between the terminal box and led out to the terminal box.
  • the solar cell string is sealed between a transparent substrate and a back surface protection member, and the output wiring material penetrates through the back surface protection member and is inserted into the back surface protection member. It may be drawn out to the outside of the member and connected to the terminal box via a connection cable.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a solar cell module according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the solar cell module. It is a perspective view which shows the modification of the said solar cell module.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a solar cell module according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing a solar cell module according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a bottom view schematically showing the solar cell module. It is an enlarged view showing a part of the back side of the solar cell module.
  • FIG. 7 is a bottom view schematically showing the main parts of another example of the solar cell module according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a conventional solar cell module.
  • FIG. 3 is a plan view showing another example of a conventional solar cell module.
  • a solar cell module according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a solar cell module 10 according to Embodiment 1 of the present disclosure, showing the light receiving surface 101 side of the solar cell module 10.
  • the surface on which sunlight mainly enters will be referred to as the light-receiving surface 101, and the surface opposite thereto will be described below as the back surface.
  • illustration of the resin sealing layer provided in the solar cell module 10 is omitted, and a plurality of solar cells 14 on which a transparent substrate 11 made of a transparent glass plate or the like is stacked is The figure is shown transparently through the substrate 11.
  • a solar cell string 22, etc. in which a plurality of solar cells 14 are connected in series, is sealed between a light-transmitting substrate 11 on the light-receiving surface 101 side and a back surface protection member to be described later on the back surface 102 side. It has a fixed structure. Light is incident on the solar cell 14 via the transparent substrate 11 .
  • Each solar cell 14 is a flat photovoltaic element that generates electric power by irradiation with light, and adjacent solar cells 14 in the first direction D1 are connected in series by conductive wiring material 15. There is.
  • the plurality of solar cells 14 are arranged in a matrix along a first direction D1 and a second direction D2 orthogonal to the first direction D1.
  • Each of the solar cells 14 has a flat plate shape, and in the form shown in FIG. 1, a divided cell is used in which a solar cell substrate having a size of, for example, about 156 mm square is divided into two.
  • the term "divided cell” refers to a small cell obtained by dividing a standard-sized cell (a cell equivalent to one solar cell wafer, also referred to as a full cell).
  • An example of the divided cell is a standard size cell divided in half (half cell). With split cells, the current value per cell can be reduced (halved in the case of half cells), and the power loss of the solar cell module 10 can be reduced accordingly.
  • the solar cell 14 is a half cell.
  • the solar cell 14 is a half cell obtained by dividing a standard size cell into halves, but it may also be a divided cell obtained by dividing a standard size cell into 1/3 or 1/4.
  • the shape of the divided cell may be a substantially square shape obtained by further dividing the half cell into halves.
  • a solar cell string 22 provided in the solar cell module 10 includes a plurality of solar cell connection units 21.
  • the solar cell connection unit 21 is formed by connecting a plurality of adjacent solar cells 14 in series along the first direction D1 in the figure. In the form shown in FIG. 1, six solar cells 14 lined up in the first direction D1 are electrically connected in series by wiring members 15 to constitute one solar cell connection unit 21.
  • Two solar cell connection units 21 adjacent to each other in a second direction D2 orthogonal to the first direction D1 are connected in series by bus bars 17 and 18 at the folded portion 23.
  • the folded portions 23 are provided along both ends of the solar cell module 10 in the first direction D1.
  • One end of the solar cell module 10 in the first direction D1 serves as a folded portion 23 of the solar cells 14 connected in series, and the bus bar 18 is connected to the wiring material 15 to connect adjacent solar cell connection units 21. are connected in series. Furthermore, a folded portion 23 of the series-connected solar cells 14 is also provided at the other end of the solar cell module 10 in the first direction D1, and the bus bar 17 is connected to the wiring member 15 to connect the adjacent solar cells.
  • the cell connection units 21 are connected in series.
  • a bus bar 16 is connected to the solar cell connection unit 21 at the end in the second direction D2. The bus bar 16 at one end is connected to the solar cell connection unit 21 on the high potential side in the second direction D2, and the bus bar 16 at the other end is connected to the solar cell connection unit 21 on the low potential side. There is.
  • the output wiring material 30 is a strip-shaped conductive member, and is formed by coating the outer surface of a base material formed in the shape of an elongated strip (or ribbon) with a conductive adhesive or solder.
  • the material of the base material is not particularly limited, for example, metal such as copper can be used.
  • the output wiring material 30 is enclosed within the solar cell module 10 up to the position of the terminal box 40.
  • the output wiring material 30 is wired via an insulating film or the like, and the output wiring material 30 and the solar cell 14 are are insulated.
  • the output wiring material 30 and the bus bars 16, 17, and 18 may be made into an integrated wiring material, or may be separately produced and bonded together.
  • the output wiring material 30 has one end connected to the bus bars 16, 17, and 18, and the other end is led to the terminal box 40.
  • the solar cell string 22 is sealed between the transparent substrate 11 and the back protection member, and the output wiring material 30 is disposed between the solar cell connection unit 21 and the back protection member. and is led out to the terminal box 40.
  • the terminal box 40 is attached to the back surface 102 of the solar cell module 10 and includes a plurality of terminal portions (not shown) to which the output wiring members 30 are connected, and a bypass diode 43 connected to the terminal portions.
  • the terminal box 40 is provided at the center of the back surface 102, and the number of bypass diodes 43 in the terminal box 40 is four.
  • An external output cable (not shown) for taking out the output of the solar cell string 22 is also provided at the end terminal section among the plurality of terminal sections.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the solar cell module 10.
  • the solar cell connection unit 21 constitutes one series circuit in which six solar cells 14 are connected in series.
  • the solar cell module 10 is provided with four solar cell connection units 21.
  • the four solar cell connection units 21 are electrically connected to adjacent solar cell connection units 21 to form one solar cell string 22 .
  • the electric circuit is configured in the entire solar cell module 10 to form one series circuit of 24 solar cells 14 connected in series in a 6 ⁇ 4 arrangement.
  • the solar cells 14 connected in series are shown as a schematic diagram showing two cells on the starting end side and one cell on the terminal end side, but in actual mounting of the solar cells 14, the starting end side A predetermined number of cells are arranged from the end to the end.
  • the starting end and the ending end mean both ends of the series connection of each solar cell connection unit 21.
  • the starting end is the end on the positive electrode side
  • the ending end is the end on the negative electrode side.
  • the anode of the bypass diode 43 is connected to the negative terminal of one solar cell connection unit 21, and the cathode of the bypass diode 43 is connected to the negative terminal of one solar cell connection unit 21. Connected to the positive end.
  • the bypass diode 43 is electrically connected to the starting end and the terminal end of the solar cell connection unit 21 in which six solar cells 14 are arranged in a row, and is connected in parallel with the solar cell connection unit 21 .
  • the plurality of terminal parts 42 are connected in series via the plurality of bypass diodes 43, and can form a detour when an abnormality occurs in some of the solar cells 14.
  • the terminal box 84 including the bypass diode 85 was generally provided at one end of the solar cell module 80 in the first direction D1. .
  • the influence of the partially shaded solar cell 81a extends to the entire one solar cell string 82a, and the power generation amount of the two rows of solar cells 81 is lost.
  • the solar cell 81a in a state where the power generation power is reduced acts as a resistance, the solar cell 81a that has become a resistance generates heat and becomes a hot spot, which may cause damage. Therefore, as the solar cell module 80, only the amount of power generated by the other solar cell string 82b can be obtained, resulting in a problem that the power generation efficiency is greatly reduced.
  • FIG. It is connected to a terminal box 40 by an output wiring material 30.
  • an output wiring material 30 is provided for each solar cell connection unit 21 having a smaller number of series connections than the solar cell string 22, and a bypass diode 43 is connected in parallel to each solar cell connection unit 21.
  • a bypass diode 43 is connected in parallel to each solar cell connection unit 21.
  • bypass diode 43 acts to bypass the solar cell connection unit 21 whose generating power has decreased, and the remaining three solar cell connection units 21 can generate power normally.
  • the amount of power generated by one solar cell connection unit 21 containing that solar cell 14 is only lost, suppressing hot spots and This can avoid affecting the entire solar cell string 22 including other matching solar cell connection units 21. Therefore, the decrease in the overall power generation capacity of the solar cell module 10 can be suppressed to a decrease corresponding to one row of the solar cell 14, and the decrease in the power generation amount of the solar cell module 10 is suppressed compared to the conventional structure. be able to.
  • the solar cell module 10 is configured to have a curved surface shape as a whole curved in a first direction D1 and a second direction D2, as shown in FIG. 3, in order to be mounted on a curved surface such as the roof of a vehicle. You can.
  • six solar cell connection units 21 may be connected in series via the bus bars 17 and 18 of the folded portion 23 to form a solar cell module 10 including 6 ⁇ 6 solar cell strings 22 with 36 series connections.
  • the plurality of solar cells 14 are arranged along the curved transparent substrate 11.
  • a solar cell module is installed on a movable object such as a vehicle, unlike a fixed solar cell module, it is likely to be shaded by structures, trees, etc. as it moves, and the parts that are shaded. also changes. Further, the installation surface of the solar cell module is not a flat surface but has a curved surface shape with various curvatures. Therefore, even if sunlight is uniformly irradiated, the amount of solar radiation incident on the solar cell may vary depending on the position of the solar cell, which may cause a difference in the current value generated in the solar cell.
  • the solar cell module 10 in the solar cell module 10 according to the present embodiment, as described above, a unit with a relatively small number of series connections is connected in parallel to the bypass diode 43 as one solar cell connection unit 21, and the influence is reduced. Since the number of solar cells 14 can be suppressed, a decrease in the amount of power generated by the solar cell module 10 can be suppressed.
  • the number of solar cells 14 included in one solar cell connection unit 21 is not limited to the illustrated configuration of six, but may be configured in smaller units, It may be any number.
  • the total number of solar cell strings 22 constituting the solar cell module 10 is not limited to the illustrated form, and the solar cells 14 may be standard-sized cells instead of divided cells.
  • the solar cell module 10 is not limited to having the configuration shown in Embodiment 1, but may be configured as shown in FIG. 4, for example.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a solar cell module 10 according to Embodiment 2 of the present disclosure. Since solar cell modules 10 according to Embodiments 2 and 3 below have the same basic configuration as Embodiment 1, the same reference numerals are used for common configurations to omit redundant explanation.
  • the solar cell string 22 sealed inside includes a plurality of solar cell connection units 21 lined up in the second direction D2, and also includes a plurality of solar cell connection units 21 in the first direction D1. It may be provided so as to include the unit 21.
  • the solar cell module 10 is also provided with a folded portion 23 at the intermediate portion in the first direction D1.
  • the starting end or the terminal end of the solar cell connection unit 21 is connected to the bus bars 17, 18, 19, and 20.
  • An output wiring member 30 is connected to the bus bars 16 , 17 , 18 , 19 to take out the output from the solar cell connection unit 21 .
  • the solar cell connection unit 21 located at the upper left in the figure constitutes one series circuit in which six solar cells 14 are connected in series, and are adjacent to each other by bus bars 17 and 19 at an intermediate portion in the first direction D1. It is connected in series with the solar battery cell connection unit 21 and folded back. At the end portions in the first direction D1 of adjacent solar cell connection units 21 connected via folding portions 23, the solar cell connection units 21 are connected in series with each other by bus bars 18 and folded back. A total of ten solar cell connection units 21 each including six solar cells 14 are connected in series to form one solar cell string 22 . In the entire solar cell module 10, an electric circuit is configured to form one series circuit of 60 solar cells 14 connected in series (6 ⁇ 10).
  • the bus bar 19 provided in the folded portion 23 has one end extended to be longer than the bus bars 17 and 18.
  • An output wiring member 30 is connected to one end of the bus bar 19 and wired to a terminal box 40 on the rear surface 102 side.
  • the solar cell connection unit 21 on the lower left and the solar cell connection unit 21 on the lower right in the figure are connected in series by a bus bar 20 connected in a substantially H shape.
  • One end of the bus bar 20 is extended and connected to a terminal box 40 via an output wiring member 30.
  • Each output wiring member 30 is disposed between the solar cell connection unit 21 and the back protection member and led out to the terminal box 40 .
  • the terminal box 40 does not need to be provided at the center of the back surface 102 of the solar cell module 10, and may be provided at both ends in the first direction D1.
  • Each terminal box 40 is provided with four bypass diodes 43, and the bypass diodes 43 are connected in parallel for each solar cell connection unit 21.
  • the two terminal boxes 40 are connected by a connecting wire 41.
  • the solar cell module 10 shown in FIG. 4 is also provided with a folded portion 23 at the intermediate portion in the first direction D1, and ten solar cell connection units 21 are connected in series.
  • the output wiring material 30 is connected to the bus bars 17, 19, and 20 even in the folded portion 23 at the intermediate portion in the first direction D1, and a bypass diode 43 is connected to each of these solar cell connection units 21. are connected in parallel.
  • the solar cell module 10 As in the first embodiment, even if there is a solar cell 14 covered in shadow, one solar cell connection unit 21 including the solar cell 14 Only the amount of power generation is lost, and the effect on the entire solar cell string 22 including other adjacent solar cell connection units 21 can be avoided. As a result, the decrease in the overall power generation capacity of the solar cell module 10 can be suppressed to a decrease corresponding to one row of the solar cell 14, and the decrease in the power generation amount of the solar cell module 10 is suppressed compared to the conventional structure. can do.
  • the folded portion 23 is not limited to being provided at the intermediate portion in the first direction D1, but is provided closer to either end in the first direction D1, so that the folded portion 23 can connect the solar cell connection unit 21.
  • the number of series-connected solar cells 14 may be different between one side and the other side in the first direction D1. In that case as well, since the bypass diode 43 is connected in parallel for each solar cell connection unit 21, a decrease in the power generation amount of the solar cell module 10 can be suppressed.
  • the solar cell module 10 may be further configured as shown in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing the solar cell module 10 according to Embodiment 3 of the present disclosure
  • FIG. 6 is a bottom view showing the back surface 102 side of the solar cell module 10 of FIG. 5
  • FIG. 2 is an enlarged view showing a part of the back surface 102 side of the solar cell module 10.
  • the solar cell string 22 is sealed between the transparent substrate 11 and the back protection member 12, and the solar cell string 22 is sealed between the solar cell connection unit 21 and the back protection member (back film) 12.
  • the terminal box 40 was arranged in the terminal box 40 and led out to the terminal box 40.
  • the output wiring material 30 penetrates the back surface protection member 12 and is pulled out to the back surface 102 side, and is connected to the terminal box 40 via the connection cable 31 on the back surface 102 side. It is connected to the.
  • a plurality of output wiring members 30 for extracting output are connected to the bus bars 17 and 18 of the folded portion 23 and pulled out to the back surface 102 side of the solar cell module 10.
  • the folded portions 23 are provided not only at both ends in the first direction D1 but also at the intermediate portion in the first direction D1.
  • the starting end or the terminal end of the solar cell connection unit 21 is connected to the bus bars 17 and 18.
  • an output wiring member 30 for taking out the output from the solar cell connection unit 21 is connected to the bus bars 16 , 17 , and 18 .
  • the back protection member 12 is provided with an outlet 13 passing through it.
  • An end portion of the output wiring material 30 is extended to the back surface 102 side of the solar cell module 10 via the outlet 13 .
  • one end of each output wiring member 30 is connected to bus bars 16, 17, and 18 located at the start or end of the solar cell connection unit 21.
  • the output wiring material 30 penetrates the back protection member 12 at the connection position with the bus bars 16, 17, 18, or near the connection position with the bus bar 16, 17, 18, as shown in FIG. It extends to the back surface 102 side via the provided outlet 13.
  • Such an outlet 13 is provided at a position in the back protection member 12 where it does not interfere with the adjacent bus bars 16 and 18 or the solar cell 14. Moreover, it is preferable that the outlet 13 be provided closer to the ends of the bus bars 16 and 18 than the connection position between the bus bars 16 and 18 and the wiring material 15.
  • output wiring members 30 provided at each starting end and ending end of the solar cell connection unit 21 are drawn out to the back surface 102 side through the outlet 13.
  • the output wiring members 30 are pulled out from positions corresponding to the start and end ends of the solar cell connection unit 21 and are electrically connected to the terminal box 40 via the connection cable 31 .
  • the output wiring material 30 is electrically connected to the terminal box 40 via the connection cable 31. If the position of the terminal box 40 is close to the pull-out position of the output wiring material 30, the output wiring material 30 may be electrically connected directly to the terminal box 40 without using the connection cable 31. An external output cable 50 for taking out the output is also connected to the terminal box 40.
  • the output wiring material 30 is pulled out to the back surface 102 side of the solar cell module 10 and connected to the terminal box 40 on the back surface 102 side, so the output wiring material 30 is insulated and sealed inside the solar cell module 10. There is no need to stop. Further, since the output wiring material 30 is pulled out to the back surface 102 side, the bus bar 17 is connected to one of the solar cell connection units 21 at the folded portion 23 provided in the middle in the first direction D1, as shown in FIG. can be arranged in one row along the second direction D2. Therefore, the internal wiring of the solar cell module 10 does not become complicated, and wiring can be easily performed.
  • the output wiring material 30 is drawn out to the outside of the back protection member 12 and wired, the degree of freedom in arranging the terminal box 40 is increased, and it becomes possible to support various types of solar power generation systems.
  • the configuration in which the bypass diode 43 is connected in parallel for each solar cell connection unit 21 is common to the first and second embodiments, and the influence of shadows generated on some of the solar cells 14 can be reduced. Therefore, it becomes possible to suppress a decrease in the power generation efficiency of the solar cell module 10.
  • FIG. 8 is a bottom view schematically showing the main parts of another example of the output line connection structure of the solar cell module 10 according to the third embodiment, and shows the back surface 102 side of the solar cell module 10.
  • the solar cells 14, bus bars 16, 18, etc. which are not visible from the back surface 102 side due to the back surface protection member 12, are indicated by broken lines.
  • the output wiring material 30 may be connected as a wiring material separate from the bus bars 16, 17, and 18, but for example, as shown in FIG. You can also do that.
  • the bus bars 16 and 18 are arranged along the second direction D2, and one of both ends is drawn out through the outlet 13 to the back surface 102 side of the solar cell module 10.
  • one end of the bus bars 16, 18 is pulled out to the rear surface 102 side through the outlet 13 in the wiring direction along the second direction D2, and the output wiring is It can be made into the material 30a.
  • the output wiring material 30a extending to the rear surface 102 side may be connected to a connection wiring material 31 coated with insulation as in the embodiment described above, and may be provided so as to be electrically connected to the terminal box 40 via the connection wiring material 31. can. Further, the output wiring material 30a may be directly connected to the terminal box 40 without using the connection wiring material 31.
  • the bus bars 16 and 18 not shown in FIG. 8 and the bus bar 17 of the folded portion 23 provided midway in the first direction D1 can also be configured in the same manner.
  • the folded portion 23 is not limited to being provided at the intermediate portion in the first direction D1, but is provided at either side in the first direction D1, and the folding portion 23 is provided at either side in the first direction D1, and the folded portion 23 is provided at the intermediate portion in the first direction D1.
  • the number of series-connected solar cells 14 constituting the unit 21 may be different between one side and the other side in the first direction D1.
  • the number of series-connected solar cells 14 constituting the solar cell connection unit 21 is not limited to the above configuration, and any number of solar cells 14 may be connected.
  • the solar cell connection units 21 are provided in two rows in the first direction D1, but the number is not limited to two rows, and there may be more than two rows, such as three rows or four rows. may be provided.
  • the number of folded portions 23 can also be increased by increasing the number of rows.
  • the number of bypass diodes 43 can be increased by increasing the number of folded parts 23 to which the output wiring material 30 connected to the bypass diodes 43 can be connected.
  • the terminal box 40 provided with the bypass diode 43 may be provided for each column of the solar cell connection unit 21.

Abstract

太陽電池モジュール（１０）は、第１方向（Ｄ１）に沿って隣り合う複数の太陽電池セル（１４）同士が直列接続された複数の太陽電池セル接続単位（２１）を含む。第１方向（Ｄ１）に直交する第２方向（Ｄ２）に沿って隣り合う２つの太陽電池セル接続単位（２１）同士は、バスバー（１７、１８）で直列接続されて太陽電池ストリング（２２）を構成している。出力配線材（３０）は、一端部が太陽電池セル接続単位（２１）の始端または終端に接続され、他端部が端子ボックス（４０）に導通される。端子ボックス（４０）はバイパスダイオード（４３）を備えており、太陽電池セル接続単位（２１）ごとにバイパスダイオード（４３）が並列接続されている。

Description

太陽電池モジュール
　本開示は、太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池モジュールは、発電素子である複数の太陽電池セルが電気的に直列に接続された太陽電池ストリングを備えており、その電流経路上には太陽電池ストリングを迂回するバイパスダイオードが設けられることが多い。各々の太陽電池ストリングに対してバイパスダイオードを電気的に並列に接続することによって、一部の太陽電池ストリングに何らかの異常を生じた場合でも、その太陽電池ストリングを経由せずに電流を流すことが可能となる。
　通常、バイパスダイオードは、太陽電池モジュールからの出力を取り出すための端子ボックスの内部に設けられる。図９に例示するように、従来構造では、太陽電池モジュール６０の裏面６０２側に設けられた１つのスリット６１を通して出力配線材６２が引き出されており、これらの出力配線材６２を覆うようにして、太陽電池モジュール６０の出力を取り出すための端子ボックス６３が取り付けられる。端子ボックス６３からは、先端部にコネクタ６５を有する外部接続用ケーブル６４が導出されている。
　例えば特許文献１には、１列のストリングの端に位置する太陽電池セル上から縦方向に延出する第１配線材に接続される第２配線材が、隣り合うストリング同士を横方向に接続してストリング群を形成し、これらのストリング群に接続された端子ボックスが裏面保護部材の裏側に設けられた太陽電池モジュールが開示されている。４本の第２配線材のうち、２本は隣り合うストリング同士を接続し、残りの２本は１列のストリングと端子ボックスとを接続している。
特許第６６３５３８９号公報
　前記特許文献１に開示される太陽電池モジュールでは、６列のストリングが直列接続されて１つのストリング群が構成されており、ストリング群に含まれる第２配線材は、バイパスダイオードが設けられた端子部に接続されている。季節や日射時刻の変化によりストリング群を構成する太陽電池セルの一部が影に覆われたとすると、その太陽電池セルに直列接続されている少なくとも２列分のストリングで発電が障害されることとなる。
　例えば、図１０に例示するように配線材８３で直列接続された６つの太陽電池セル８１を２列分、直列接続してなる太陽電池ストリング８２ａ、８２ｂを含む太陽電池モジュール８０を考える。２つの太陽電池ストリング８２ａ、８２ｂには、それぞれ、端子ボックス８４の内部に設けられたバイパスダイオード８５が並列接続される回路構成となっている。このような前提で、構造物等により太陽光が遮られて例えば１つの太陽電池セル８１ａが影に覆われ、部分影となることで、一方の太陽電池ストリング８２ａに接続されたバイパスダイオード８５が作用し、２列分の太陽電池セル８１の発電量が失われる。そのため、太陽電池モジュール８０として、他方の太陽電池ストリング８２ｂの発電量しか得られないこととなり、発電効率の大きな低下を招くといった問題点があった。
　本開示は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュールを構成する一部の太陽電池セルに発生した影の影響を抑えて、発電効率の低下を抑制することのできる太陽電池モジュールを提供することにある。
　前記の目的を達成するための本開示の解決手段は、複数の太陽電池セル同士が直列接続されてなる太陽電池ストリングと端子ボックスとを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池ストリングは、第１方向に沿って隣り合う複数の前記太陽電池セル同士が直列接続された複数の太陽電池セル接続単位を含み、前記第１方向に直交する第２方向に沿って隣り合う２つの前記太陽電池セル接続単位同士を直列接続する折り返し部を備えて構成され、前記端子ボックスは複数のバイパスダイオードを備え、前記折り返し部に出力配線材が設けられて、複数の前記太陽電池セル接続単位ごとに前記バイパスダイオードが並列接続されていることを特徴としている。
　前記構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記折り返し部は、前記太陽電池セル接続単位の始端または終端に接続されたバスバーを備え、前記出力配線材は前記バスバーに接続されていることが好ましい。
　また、前記構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記端子ボックスは、複数の前記バイパスダイオードと接続された複数の端子部を備え、前記出力配線材は、一端部が前記バスバーに接続され、他端部が直接または接続ケーブルを介して前記端子部に接続されることが好ましい。
　また、前記構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池ストリングは、前記第１方向に複数の前記太陽電池セル接続単位を備えていてもよい。
　また、前記構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池ストリングは、透光性基板と裏面保護部材との間に封止され、前記出力配線材は、前記太陽電池セル接続単位と前記裏面保護部材との間に配設されて前記端子ボックスに導出されてもよい。
　また、前記構成を有する太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池ストリングは、透光性基板と裏面保護部材との間に封止され、前記出力配線材は、前記裏面保護部材に貫通して前記裏面保護部材の外部に引き出され、接続ケーブルを介して前記端子ボックスに接続されてもよい。
　本開示によれば、太陽電池モジュールを構成する一部の太陽電池セルに発生した影の影響を抑えて、発電効率を高めることが可能となる。
本開示の実施形態１に係る太陽電池モジュールを模式的に示す平面図である。 前記太陽電池モジュールを示す回路図である。 前記太陽電池モジュールの変形例を示す斜視図である。 本開示の実施形態２に係る太陽電池モジュールを模式的に示す平面図である。 本開示の実施形態３に係る太陽電池モジュールを模式的に示す平面図である。 前記太陽電池モジュールを模式的に示す底面図である。 前記太陽電池モジュールの裏面側の一部を示す拡大図である。 本開示の実施形態３に係る太陽電池モジュールの他の例の要部を模式的に示す底面図である。 従来の太陽電池モジュールを示す斜視図である。 従来の太陽電池モジュールの他の例を示す平面図である。
　本開示の実施形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を参照しつつ説明する。
　（実施形態１）
　図１は、本開示の実施形態１に係る太陽電池モジュール１０を模式的に示し、太陽電池モジュール１０の受光面１０１側を示す平面図である。なお、太陽電池モジュール１０において、主に太陽光が入射する面を受光面１０１とし、その反対側の面を裏面として以下説明する。また、図１では、太陽電池モジュール１０に備えられる樹脂封止層についての図示は省略され、透明ガラス板等からなる透光性基板１１が積層される複数の太陽電池セル１４を、透光性基板１１を通して透視的に示している。
　太陽電池モジュール１０は、受光面１０１側の透光性基板１１と裏面１０２側の後述する裏面保護部材との間に、複数の太陽電池セル１４が直列接続されてなる太陽電池ストリング２２等が封止された構造を有している。太陽電池セル１４には透光性基板１１を介して光が入射される。各太陽電池セル１４は、光照射により電力を発生する平板状の光起電力素子であり、第１方向Ｄ１に隣接する太陽電池セル１４同士は、導電性の配線材１５によって直列に接続されている。
　複数の太陽電池セル１４は、第１方向Ｄ１、および第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿ってマトリクス状に配列されている。太陽電池セル１４は、それぞれが平板状の形状を有しており、図１に示す形態では、例えば約１５６ｍｍ角の大きさの太陽電池セル基板を２分割した分割セルが用いられている。
　ここで、分割セルとは、標準サイズのセル（太陽電池用ウェハ１枚分のセル、フルセルともいう。）を分割した小型のセルをいう。分割セルとしては、標準サイズのセルを半分に分割したもの（ハーフセル）等を例示できる。分割セルでは、セル１枚当たりの電流の電流値を減少（ハーフセルの場合には半減）させることができ、それだけ、太陽電池モジュール１０の電力損失を減少させることが可能とされる。
　また、分割セルは標準サイズのセルよりも直列数を多くできるので、電圧を高くできる。例示の形態では、太陽電池セル１４はハーフセルとされている。なお、例示の形態では、太陽電池セル１４は、標準サイズのセルを半分に分割したハーフセルとしているが、１／３や１／４に分割した分割セルとしてもよい。また、分割セルの形状は、ハーフセルをさらに半分に分割した略正方形であってもよい。
　太陽電池モジュール１０に備えられる太陽電池ストリング２２は、複数の太陽電池セル接続単位２１を備えている。太陽電池セル接続単位２１は、図中の第１方向Ｄ１に沿って隣り合う複数の太陽電池セル１４同士が直列に接続されてなる。図１に示す形態では、第１方向Ｄ１に並ぶ６つの太陽電池セル１４が、配線材１５により電気的に直列に接続されて、１つの太陽電池セル接続単位２１を構成している。
　第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に隣り合う２つの太陽電池セル接続単位２１同士は、折り返し部２３でバスバー１７、１８により直列に接続されている。折り返し部２３は、太陽電池モジュール１０の第１方向Ｄ１の両端部に沿って設けられている。
　太陽電池モジュール１０の第１方向Ｄ１における一方の端部では、直列接続された太陽電池セル１４の折り返し部２３とされ、バスバー１８が配線材１５に接続されて、隣り合う太陽電池セル接続単位２１同士が直列に接続されている。また、太陽電池モジュール１０の第１方向Ｄ１の他方の端部にも、直列接続された太陽電池セル１４の折り返し部２３が設けられ、バスバー１７が配線材１５に接続されて、隣り合う太陽電池セル接続単位２１同士が直列に接続されている。第２方向Ｄ２の端部の太陽電池セル接続単位２１にはバスバー１６が接続されている。一方の端部のバスバー１６は、第２方向Ｄ２の高電位側の太陽電池セル接続単位２１に接続され、他方の端部のバスバー１６は低電位側の太陽電池セル接続単位２１に接続されている。
　折り返し部２３においては、太陽電池セル接続単位２１の始端または終端（この場合、第１方向Ｄ１の両端部）がバスバー１７、１８に接続されている。また、すべてのバスバー１６、１７、１８には、太陽電池セル接続単位２１から出力を取り出す出力配線材３０が接続されている。出力配線材３０は帯状の導電性部材であって、細長い帯状（またはリボン状）に形成された基材の外表面に、導電性接着材または半田がコーティングされてなる。基材の材質としては特に限定されないが、例えば銅等の金属を用いることができる。
　出力配線材３０は、端子ボックス４０の位置まで太陽電池モジュール１０に内封される。出力配線材３０を太陽電池セル１４の裏面と裏面保護部材との間に封止する際には、絶縁性フィルム等を介して出力配線材３０が配線され、太陽電池セル１４と出力配線材３０とが絶縁されている。出力配線材３０と、バスバー１６、１７、１８とは、一体の配線材とされても、また、別々に作製されて接着されてもよい。
　一端部がバスバー１６、１７、１８に接続された出力配線材３０は、他端部が端子ボックス４０に導かれている。前記のとおり、太陽電池ストリング２２は透光性基板１１と裏面保護部材との間に封止されており、出力配線材３０は、太陽電池セル接続単位２１と裏面保護部材との間に配設されて端子ボックス４０に導出されている。
　端子ボックス４０は、太陽電池モジュール１０の裏面１０２に装着され、出力配線材３０が接続される図示しない複数の端子部と、端子部に接続されたバイパスダイオード４３とを備えている。例示の形態では、裏面１０２の中央部に端子ボックス４０が設けられ、端子ボックス４０内のバイパスダイオード４３は４つである。複数の端子部のうち、端部の端子部には、太陽電池ストリング２２の出力を取り出す図示しない外部出力ケーブルも設けられる。
　図２は、太陽電池モジュール１０を示す回路図である。太陽電池モジュール１０において、太陽電池セル接続単位２１は、６つの太陽電池セル１４を直列に接続した１つの直列回路を構成している。太陽電池モジュール１０には４つの太陽電池セル接続単位２１が設けられている。４つの太陽電池セル接続単位２１は、隣り合う太陽電池セル接続単位２１と電気的に接続されて１つの太陽電池ストリング２２をなす。これにより、太陽電池モジュール１０全体で、６×４の直列数２４の太陽電池セル１４による１つの直列回路となるように電気回路が構成されている。
　なお、図２では直列に接続される太陽電池セル１４はその始端側の２つのセルと終端側の１つのセルを記載する略図面としているが、実際の太陽電池セル１４の実装においては始端側から終端側まで既定数のセルが配置されている。例えば、図１では第１方向Ｄ１に太陽電池セル１４が６つ並んでいる。ここで、始端と終端とは、各太陽電池セル接続単位２１の直列接続の両端を意味し、例えば、始端が正極側の端部であれば終端は負極側の端部となる。
　また、図２に示すように、端子ボックス４０では、バイパスダイオード４３のアノードが１つの太陽電池セル接続単位２１の負極端に接続され、バイパスダイオード４３のカソードが、その太陽電池セル接続単位２１の正極端に接続されている。バイパスダイオード４３は、６つの太陽電池セル１４が１列に並んだ太陽電池セル接続単位２１の始端と終端とに電気的に接続され、太陽電池セル接続単位２１と並列に接続されている。複数の端子部４２は、複数のバイパスダイオード４３を介して直列接続されており、一部の太陽電池セル１４に異常が発生した際の迂回路を形成することができる。
　図８に示したように、従来の太陽電池モジュール８０では、バイパスダイオード８５を備える端子ボックス８４は、太陽電池モジュール８０の第１方向Ｄ１における一方の端部に設けられるのが一般的であった。部分影となった太陽電池セル８１ａの影響は、一方の太陽電池ストリング８２ａの全体におよび、２列分の太陽電池セル８１の発電量が失われる。また、発電力が低下した状態の太陽電池セル８１ａが抵抗として働くことで、抵抗となった太陽電池セル８１ａが発熱してホットスポットとなり、破損のおそれもある。このため、太陽電池モジュール８０として、他方の太陽電池ストリング８２ｂの発電量しか得られないこととなり、発電効率が大きく低下するといった問題点があった。
　これに対して、図１に示すように、直列接続された６つの太陽電池セル１４を１つの接続単位として、６つの太陽電池セル１４ごとに折り返し部２３を設け、バスバー１７、１８を介して出力配線材３０で端子ボックス４０に接続している。
　図２からもわかるように、太陽電池モジュール１０の発電状態が正常であるとき、バイパスダイオード４３には電流は流れない。一部の太陽電池セル１４が何らかの構造物等の影になって発電が不十分となると、当該太陽電池セル１４が抵抗体となって電力を消費し、逆バイアスを生じるので、バイパスダイオード４３が作動する。これにより、当該太陽電池セル１４を含む太陽電池セル接続単位２１がバイパスされることとなる。
　太陽電池モジュール１０においては、太陽電池ストリング２２よりも直列数の少ない太陽電池セル接続単位２１ごとに出力配線材３０が設けられ、各太陽電池セル接続単位２１にバイパスダイオード４３が並列に接続されている。この場合、太陽電池モジュール１０において、発電力が低下するのは影になった太陽電池セル１４を含む１列の太陽電池セル接続単位２１だけである。他の列の太陽電池セル接続単位２１には影の影響がないため、発電量が低下することはない。
　このため、１つのバイパスダイオード４３のみが作用して、発電力が低下した太陽電池セル接続単位２１をバイパスするとともに、残りの３つの太陽電池セル接続単位２１は正常に発電させることができる。すなわち、影に覆われた太陽電池セル１４があったとしても、その太陽電池セル１４を含む１つの太陽電池セル接続単位２１の発電量が失われるだけで済み、ホットスポットを抑制して、隣り合う他の太陽電池セル接続単位２１を含む太陽電池ストリング２２全体にその影響がおよぶことを避けることができる。したがって、太陽電池モジュール１０の全体としての発電力の低下を当該太陽電池セル１４の１列分の低下に抑えることができ、従来構造と比較して太陽電池モジュール１０の発電量の低下を抑制することができる。
　太陽電池モジュール１０は、例えば車両のルーフ等の曲面部に搭載するために、図３に示すように、全体として第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に湾曲した曲面形状を有して構成されていてもよい。また、６つの太陽電池セル接続単位２１を折り返し部２３のバスバー１７、１８を介して直列に接続し、６×６の直列数３６の太陽電池ストリング２２を備える太陽電池モジュール１０とされてもよい。複数の太陽電池セル１４は、曲面形状の透光性基板１１に沿って配設されるものとなる。
　例えば、車両等の移動可能な対象物に太陽電池モジュールが設けられていると、固定された太陽電池モジュールとは異なり、移動に伴って構造物や樹木等の影になりやすく、影が掛かる部分も変化する。また、太陽電池モジュールの設置面は平坦面ではなく多様な曲率の曲面形状を有している。そのため、太陽光が均一に照射されたとしても、太陽電池セルの位置によっては、入射される日射量が異なり、太陽電池セルで発生する電流値に差が生じる可能性がある。
　このような場合にも、本実施形態に係る太陽電池モジュール１０では、前記のとおり、直列数の比較的小さい単位を１つの太陽電池セル接続単位２１としてバイパスダイオード４３に並列接続し、影響がおよぶ太陽電池セル１４の数を抑えることができるので、太陽電池モジュール１０の発電量の低下を抑制することができる。
　なお、太陽電池モジュール１０において、１つの太陽電池セル接続単位２１に含まれる太陽電池セル１４の数は、例示した６つである構成には限定されず、より小さな単位で構成されてもよく、いくつとされてもよい。また、太陽電池モジュール１０を構成する太陽電池ストリング２２の総数も例示の形態には限られず、太陽電池セル１４は分割セルでなく標準サイズのセルであってもよい。１つの太陽電池セル接続単位２１を構成する太陽電池セル１４の直列数を少なくすることで、影となった太陽電池セル１４の影響をより小さく抑えることができる。
　（実施形態２）
　本開示において、太陽電池モジュール１０は実施形態１に示す構成を有するに限られず、例えば図４に示すように構成されてもよい。
　図４は、本開示の実施形態２に係る太陽電池モジュール１０を模式的に示す平面図である。以下の実施形態２および３に係る太陽電池モジュール１０は基本構成において実施形態１と共通するので、共通する構成には同じ参照符号を用いて示すことにより重複する説明を省略している。
　太陽電池モジュール１０において、内部に封止される太陽電池ストリング２２は、第２方向Ｄ２に並ぶ複数の太陽電池セル接続単位２１を備えることに加え、第１方向Ｄ１にも複数の太陽電池セル接続単位２１を含むように設けられてもよい。
　図４に示す形態では、太陽電池モジュール１０は、第１方向Ｄ１の中間部にも折り返し部２３が設けられている。折り返し部２３においては、太陽電池セル接続単位２１の始端または終端がバスバー１７、１８、１９、２０に接続されている。バスバー１６、１７、１８、１９には、太陽電池セル接続単位２１から出力を取り出す出力配線材３０が接続されている。
　例えば、図中左上に位置する太陽電池セル接続単位２１は、６つの太陽電池セル１４を直列に接続した１つの直列回路を構成し、第１方向Ｄ１の中間部でバスバー１７、１９により隣り合う太陽電池セル接続単位２１と直列接続され、折り返されている。折り返し部２３を介して接続された隣り合う太陽電池セル接続単位２１の第１方向Ｄ１の端部ではバスバー１８により太陽電池セル接続単位２１同士が直列接続され、折り返されている。６つの太陽電池セル１４を含む太陽電池セル接続単位２１は、合計１０個、直列接続されて、１つの太陽電池ストリング２２を構成している。太陽電池モジュール１０全体では、６×１０の直列数６０の太陽電池セル１４による１つの直列回路となるように電気回路が構成されている。
　折り返し部２３に設けられるバスバー１９は、一方の端部が延長されてバスバー１７、１８よりも長く設けられている。バスバー１９の一方の端部には、出力配線材３０が接続されて裏面１０２側の端子ボックス４０に配線されている。図中左下の太陽電池セル接続単位２１と右下の太陽電池セル接続単位２１は、略Ｈ形状に接続形成されたバスバー２０により直列に接続されている。バスバー２０の一方の端部は延長されて、出力配線材３０を介して端子ボックス４０に接続されている。各出力配線材３０は、太陽電池セル接続単位２１と裏面保護部材との間に配設されて端子ボックス４０に導出されている。
　端子ボックス４０は、太陽電池モジュール１０の裏面１０２の中央部に設けられなくともよく、第１方向Ｄ１の両端部にそれぞれ設けられてもよい。各端子ボックス４０には、４つのバイパスダイオード４３が設けられており、太陽電池セル接続単位２１ごとにバイパスダイオード４３を並列接続した構成となされている。２つの端子ボックス４０は接続配線４１で接続されている。
　このように、図４に示す太陽電池モジュール１０には第１方向Ｄ１の中間部にも折り返し部２３が設けられて、１０個の太陽電池セル接続単位２１が直列接続されている。従来構造とは異なり、第１方向Ｄ１の中間部の折り返し部２３でも、バスバー１７、１９、２０に対して出力配線材３０が接続されて、それらの太陽電池セル接続単位２１ごとにバイパスダイオード４３が並列接続された構成を有している。
　したがって、本実施形態に係る太陽電池モジュール１０においても実施形態１と同様、影に覆われた太陽電池セル１４があったとしても、その太陽電池セル１４を含む１つの太陽電池セル接続単位２１の発電量が失われるだけで済み、隣り合う他の太陽電池セル接続単位２１を含む太陽電池ストリング２２全体にその影響がおよぶことは避けられる。これにより、太陽電池モジュール１０の全体としての発電力の低下を当該太陽電池セル１４の１列分の低下に抑えることができ、従来構造と比較して太陽電池モジュール１０の発電量の低下を抑制することができる。
　なお、太陽電池モジュール１０において、折り返し部２３は、第１方向Ｄ１の中間部に設けられるに限らず、第１方向Ｄ１のどちらか一方の端部寄りに設けられ、太陽電池セル接続単位２１を構成する太陽電池セル１４の直列数が第１方向Ｄ１の一方と他方とで異なる構成とされてもよい。その場合にも、太陽電池セル接続単位２１ごとにバイパスダイオード４３が並列接続されるので、太陽電池モジュール１０の発電量の低下を抑制することができる。
　（実施形態３）
　本開示において、太陽電池モジュール１０は、さらに図５および図６に示すように構成されてもよい。
　図５は、本開示の実施形態３に係る太陽電池モジュール１０を模式的に示す平面図であり、図６は、図５の太陽電池モジュール１０の裏面１０２側を示す底面図であり、図７は、太陽電池モジュール１０の裏面１０２側の一部を示す拡大図である。
　前記実施形態１、２では、太陽電池ストリング２２は透光性基板１１と裏面保護部材１２との間に封止されて、太陽電池セル接続単位２１と裏面保護部材（バックフィルム）１２との間に配設されて端子ボックス４０まで導出された構成であった。これに対して、実施形態３に係る太陽電池モジュール１０では、出力配線材３０は、裏面保護部材１２に貫通して裏面１０２側に引き出され、裏面１０２側で接続ケーブル３１を介して端子ボックス４０に接続されている。
　図５に示すように、太陽電池モジュール１０は、出力を取り出すための複数の出力配線材３０が、折り返し部２３のバスバー１７、１８に接続されて、太陽電池モジュール１０の裏面１０２側に引き出されている。本実施形態においても、第１方向Ｄ１の両端部に加えて、第１方向Ｄ１の中間部にも、折り返し部２３が設けられている。折り返し部２３においては、太陽電池セル接続単位２１の始端または終端がバスバー１７、１８に接続されている。また、バスバー１６、１７、１８には、太陽電池セル接続単位２１から出力を取り出す出力配線材３０が接続されている。
　図７に示すように、裏面保護部材１２には、取出口１３が貫通して設けられている。太陽電池モジュール１０の裏面１０２側には、取出口１３を介して出力配線材３０の端部が延出される。図５に示されるように、各出力配線材３０は、一端部が太陽電池セル接続単位２１の始端または終端に位置するバスバー１６、１７、１８に接続されている。出力配線材３０は、それらのバスバー１６、１７、１８との接続位置で、またはバスバー１６、１７、１８との接続位置の近傍で、図７に示すように、裏面保護部材１２に貫通して設けられた取出口１３を介して裏面１０２側に延出されている。
　このような取出口１３は、裏面保護部材１２において、隣り合うバスバー１６、１８や太陽電池セル１４に干渉しない位置に設けられる。また、取出口１３は、バスバー１６、１８と配線材１５との接続位置よりも、バスバー１６、１８の端部寄りに設けられることが好ましい。
　図６に示すように、太陽電池モジュール１０は、太陽電池セル接続単位２１の始端および終端ごとに設けられた出力配線材３０が、取出口１３を通して裏面１０２側に引き出されている。裏面保護部材１２上において、出力配線材３０は太陽電池セル接続単位２１の始端と終端とにそれぞれ対応する位置から引き出され、接続ケーブル３１を介して端子ボックス４０に導通されている。
　裏面保護部材１２上において、出力配線材３０の引き出し位置と端子ボックス４０の位置が離れている場合は、出力配線材３０は接続ケーブル３１を介して端子ボックス４０に導通される。端子ボックス４０の位置が出力配線材３０の引き出し位置と近い場合には、接続ケーブル３１を介さず直接端子ボックス４０に出力配線材３０が導通されていてもよい。端子ボックス４０には、出力を取り出すための外部出力ケーブル５０も接続されている。
　この場合、出力配線材３０は太陽電池モジュール１０の裏面１０２側に引き出されて、裏面１０２側で端子ボックス４０に接続されるので、出力配線材３０を絶縁被覆して太陽電池モジュール１０内に封止する必要がない。また、出力配線材３０を裏面１０２側に引き出すので、図５に示すように、第１方向Ｄ１の途中部に設けられる折り返し部２３で、片方の太陽電池セル接続単位２１に接続されるバスバー１７を、第２方向Ｄ２に沿って１列に配置することができる。そのため、太陽電池モジュール１０の内部配線の複雑化を招くことがなく、配線を容易に行うことができる。
　また、出力配線材３０を裏面保護部材１２の外部に引き出して配線する構成であるので、端子ボックス４０の配置自由度も高まり、多様な形態の太陽光発電システムに対応することが可能となる。そのうえ、前記のとおり、太陽電池セル接続単位２１ごとにバイパスダイオード４３に並列接続された構成は、前記実施形態１、２と共通であり、一部の太陽電池セル１４に発生した影の影響を抑えることができるので、太陽電池モジュール１０として発電効率の低下を抑制することが可能となる。
　図８は、実施形態３に係る太陽電池モジュール１０の出力線接続構造の他の例の要部を模式的に示す底面図であり、太陽電池モジュール１０の裏面１０２側を示している。なお、図８において、裏面保護部材１２により裏面１０２側からは見えない太陽電池セル１４、バスバー１６、１８等は破線により示している。
　出力配線材３０は、バスバー１６、１７、１８とは別体の配線材とされて接続されてもよいが、例えば図８に示すように、バスバー１６、１７、１８と一体の配線材とすることもできる。バスバー１６、１８は、第２方向Ｄ２に沿って配設されるとともに、両端部のいずれか一方の端部が取出口１３を通して太陽電池モジュール１０の裏面１０２側に引き出されている。
　この場合、図８に示すように、バスバー１６、１８の一方の端部を、第２方向Ｄ２に沿った配線方向の向きで、そのまま取出口１３を通して裏面１０２側に引き出して配線し、出力配線材３０ａとすることができる。裏面１０２側に延出された出力配線材３０ａは、前記実施形態と同様に絶縁被覆された接続配線材３１に接続され、接続配線材３１を介して端子ボックス４０に導通するように設けることができる。また、出力配線材３０ａは、接続配線材３１を介することなく、直接端子ボックス４０に接続されてもよい。図８に示されないバスバー１６、１８および第１方向Ｄ１の途中部に設けられる折り返し部２３のバスバー１７についても、同様に構成することができる。
　このように、バスバーの端部を出力配線材として配線方向に沿った向きのまま裏面側に引き出すことで、バスバーと出力配線材との接続や、出力配線材の先端部を第１方向Ｄ１の内側向きまたは外側向きとする加工等も発生せず、作業工程を簡略化でき、作業性が高められる。また、出力配線材を裏面保護部材の外部で配線することができるので内部配線の複雑化を招くことがなく、配線を容易に行うことができ、多様な形態の太陽光発電システムに対応することが可能となる。
　なお、実施形態３に係る太陽電池モジュール１０においても、折り返し部２３は、第１方向Ｄ１の中間部に設けられるに限らず、第１方向Ｄ１のどちらか一方寄りに設けられ、太陽電池セル接続単位２１を構成する太陽電池セル１４の直列数が第１方向Ｄ１の一方と他方とで異なる構成とされてもよい。太陽電池セル接続単位２１を構成する直列接続された太陽電池セル１４の数も、前記の構成には限られず、いくつの太陽電池セル１４が接続されていてもよい。
　また、この形態に係る太陽電池モジュール１０において、太陽電池セル接続単位２１は、第１方向Ｄ１に２列設けられているが、２列に限らず、３列、４列など、２列より多く設けられていてもよい。列数を増やすことでも、折り返し部２３を増やすことができる。バイパスダイオード４３に接続する出力配線材３０が接続可能とされる折り返し部２３を増やすことで、バイパスダイオード４３の数を増やすことができる。また、バイパスダイオード４３を備える端子ボックス４０は、太陽電池セル接続単位２１の列ごとに設けられていてもよい。
　以上開示した前記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本開示の技術的範囲は、前記実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　本出願は、２０２２年９月１２日に出願された日本国特許出願第２０２２－１４４５２８号に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、そのすべての内容は本出願に組み込まれるものである。
　１０　　太陽電池モジュール
　１０１　受光面
　１０２　裏面
　１１　　透光性基板
　１２　　裏面保護部材
　１３　　取出口
　１４　　太陽電池セル
　１５　　配線材
　１６、１７、１８、１９　バスバー
　２１　　太陽電池セル接続単位
　２２　　太陽電池ストリング
　２３　　折り返し部
　３０　　出力配線材
　３１　　接続ケーブル
　４０　　端子ボックス
　４１　　接続配線
　４２　　端子部
　４３　　バイパスダイオード
　５０　　外部出力ケーブル
　Ｄ１　　第１方向
　Ｄ２　　第２方向

Claims (6)

  1. 　複数の太陽電池セル同士が直列接続されてなる太陽電池ストリングと端子ボックスとを備える太陽電池モジュールであって、
    　前記太陽電池ストリングは、第１方向に沿って隣り合う複数の前記太陽電池セル同士が直列接続された複数の太陽電池セル接続単位を含み、前記第１方向に直交する第２方向に沿って隣り合う２つの前記太陽電池セル接続単位同士を直列接続する折り返し部を備えて構成され、
    　前記端子ボックスは複数のバイパスダイオードを備え、
    　前記折り返し部に出力配線材が設けられて、複数の前記太陽電池セル接続単位ごとに前記バイパスダイオードが並列接続されていることを特徴とする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において、
    　前記折り返し部は、前記太陽電池セル接続単位の始端または終端に接続されたバスバーを備え、前記出力配線材は前記バスバーに接続されていることを特徴とす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において、
    　前記端子ボックスは、複数の前記バイパスダイオードと接続された複数の端子部を備え、
    　前記出力配線材は、一端部が前記バスバーに接続され、他端部が直接または接続ケーブルを介して前記端子部に接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  4. 　請求項１～３のいすれか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    　前記太陽電池ストリングは、前記第１方向に複数の前記太陽電池セル接続単位を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
  5. 　請求項１～４のいずれか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    　前記太陽電池ストリングは、透光性基板と裏面保護部材との間に封止され、
    　前記出力配線材は、前記太陽電池セル接続単位と前記裏面保護部材との間に配設されて前記端子ボックスに導出されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  6. 　請求項１～４のいずれか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    　前記太陽電池ストリングは、透光性基板と裏面保護部材との間に封止され、
    　前記出力配線材は、前記裏面保護部材に貫通して前記裏面保護部材の外部に引き出され、接続ケーブルを介して前記端子ボックスに接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
     
PCT/JP2023/030402 2022-09-12 2023-08-24 太陽電池モジュール WO2024057855A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-144528 2022-09-12
JP2022144528A JP2024039854A (ja) 2022-09-12 2022-09-12 太陽電池モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024057855A1 true WO2024057855A1 (ja) 2024-03-21

Family

ID=90274880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/030402 WO2024057855A1 (ja) 2022-09-12 2023-08-24 太陽電池モジュール

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024039854A (ja)
WO (1) WO2024057855A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120262948A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Kiok Lee Photovoltaic module
JP2016519851A (ja) * 2013-04-13 2016-07-07 ソレクセル、インコーポレイテッド スマート太陽電池及びモジュール
JP2017514301A (ja) * 2014-04-02 2017-06-01 シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド 変形されたセル接続トポロジーを用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層
JP2020088268A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 パナソニック株式会社 太陽電池モジュール
JP2020167313A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 パナソニック株式会社 太陽電池モジュール、及び太陽電池システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120262948A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Kiok Lee Photovoltaic module
JP2016519851A (ja) * 2013-04-13 2016-07-07 ソレクセル、インコーポレイテッド スマート太陽電池及びモジュール
JP2017514301A (ja) * 2014-04-02 2017-06-01 シュティヒティン・エネルギーオンデルツォイク・セントラム・ネーデルランド 変形されたセル接続トポロジーを用いた太陽電池モジュールの為の裏面接触層
JP2020088268A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 パナソニック株式会社 太陽電池モジュール
JP2020167313A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 パナソニック株式会社 太陽電池モジュール、及び太陽電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024039854A (ja) 2024-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7362795B2 (ja) 太陽電池アセンブリを含む太陽電池モジュール
US20120060895A1 (en) Photovoltaic module string arrangement and shading protection therefor
US20110155203A1 (en) Solar cell module
JP6624418B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2011507282A (ja) Ｐｖストリングへの縁部アクセス手段を有する太陽電池モジュール、相互接続方法、装置及びシステム
AU6438199A (en) Photovoltaic module and power generation system
JP2003282916A (ja) 太陽電池モジュール
US10483420B2 (en) Cell module
JP7266444B2 (ja) 太陽電池モジュール、及び太陽電池システム
KR20130027900A (ko) 태양전지 모듈 및 이를 포함하는 태양광 모듈
WO2012090849A1 (ja) 太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
JP2013048166A (ja) 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法
JP2008300449A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
US20230411546A1 (en) Solar cell module
JP2000101122A (ja) 太陽電池モジュール
CN108493281A (zh) 一种太阳能光伏组件
JP2000114572A (ja) 太陽電池モジュ―ル
WO2024057855A1 (ja) 太陽電池モジュール
KR20200000677A (ko) 태양 전지 모듈
JP7372412B1 (ja) 太陽電池モジュールの出力線接続構造
US20130298960A1 (en) Solar cell module and fabrication method of the same
CN210040229U (zh) 太阳能电池串组及太阳能电池组件
JP2017050514A (ja) 太陽電池モジュール
US20230207716A1 (en) Solar cell and solar cell system
JP5367090B2 (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法

Legal Events

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

Ref document number: 23865213

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1