JP7270631B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

昨今、太陽電池セルをモジュール化する場合、導電性の接続線を用いることなく、太陽電池セルの一部同士を重ね合わせることで、直接、電気的かつ物理的に接続を行う方式が存在する。このような接続方式はシングリング方式と称され、シングリング方式で電気的に接続された複数の太陽電池セルは太陽電池ストリングと称される（例えば、特許文献１参照）。

太陽電池ストリングでは、太陽電池モジュールにおける限られた太陽電池セル実装面積に、より多くの太陽電池セルが実装可能になり、光電変換のための受光面積が増え、太陽電池モジュールの出力が向上する。更に、両面電極の太陽電池セルをシングリング方式を用いて接続する太陽電池ストリングでは、隣り合う太陽電池セルの一部同士を重ね合わせる重ね合わせ領域において、一方の太陽電池セルのバスバー電極が他方の太陽電池セルで覆われるため、バスバー電極による遮光ロスが低減し、太陽電池モジュールの出力が向上する。

特開２０１７－５１７１４５号公報

太陽電池モジュールは、上述した太陽電池ストリングを複数備えることがある。この場合、太陽電池ストリング間の絶縁を確保するために、太陽電池ストリング同士を離間して配置する必要がある。そのため、より多くの太陽電池ストリングの実装が困難であり、太陽電池モジュールの出力向上が困難であった。また、太陽電池ストリング間に隙間が生じるため、意匠性が低下していた。

本発明は、出力向上と意匠性の向上とが可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを複数備える太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池ストリングは所定方向に並んでおり、隣り合う太陽電池ストリングは、一方の太陽電池ストリングの所定方向における一部と他方の太陽電池ストリングの所定方向における一部とが、太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。

本発明によれば、太陽電池モジュールの出力が向上し、かつ意匠性が向上する。

第１実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図である。 図１に示す太陽電池モジュールにおける太陽電池ストリングのII部分の拡大図（受光面側）である。 図２に示す太陽電池ストリングのIII-III線断面図である。 図１～図３に示す太陽電池ストリングにおける太陽電池セルを受光面側からみた図である。 図１～図３に示す太陽電池ストリングにおける太陽電池セルを裏面側からみた図である。 図４および図５に示す太陽電池セルのVI-VI線断面図である。 図４および図５に示す太陽電池セルのVII-VII線断面図である。 図６および図７に示す太陽電池セルにおける太陽電池積層体のVIII部分の拡大断面図である。 図１に示す太陽電池モジュールのIX-IX線断面図である。 第１実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。 第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける複数の太陽電池ストリング１の電気的な接続方法の一例を説明するための図である。 第２実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図である。 図１２に示す太陽電池モジュールのXIII-XIII線断面図である。 第２実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。

［第１実施形態］
（太陽電池モジュール）
図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図である。図１に示すように、太陽電池モジュール１００は、Ｘ方向（第１方向、所定方向）に配列された複数の長方形状の太陽電池ストリング１を備える。太陽電池ストリング１の各々は、Ｘ方向に交差するＹ方向（第２方向）に配列された複数の長方形状の太陽電池セル２を備える。
以下、複数の太陽電池セル２の配置方法、すなわち太陽電池ストリング１の構成について説明する。なお、複数の太陽電池ストリング１の配置方法、すなわち太陽電池モジュール１００の構成については後述する。

（太陽電池ストリング）
図２は、図１に示す太陽電池モジュール１００における太陽電池ストリング１のII部分の拡大図（受光面側）であり、図３は、図２に示す太陽電池ストリング１のIII-III線断面図である。図２および図３に示すように、太陽電池ストリング１は、複数の太陽電池セル２をシングリング方式を用いて電気的に接続する。

太陽電池ストリング１では、太陽電池セル２の端部の一部が重なり合うことにより、太陽電池セル２が直列に接続される。具体的には、隣り合う太陽電池セル２，２のうちの一方の太陽電池セル２のＹ方向の一方端側の一方主面側（例えば受光面側）の一部は、他方の太陽電池セル２のＹ方向における一方端側と反対の他方端側の他方主面側（例えば裏面側）の一部の下に重なる。太陽電池セル２の一方端側の受光面側の一部、および、他方端側の裏面側の一部には、Ｘ方向に延在するバスバー電極部（後述）が形成される。一方の太陽電池セル２の一方端側の受光面側のバスバー電極部は、例えば接続部材８を介して、他方の太陽電池セル２の他方端側の裏面側のバスバー電極部と電気的に接続される。

このように、瓦を屋根に葺いたように、複数の太陽電池セル２が一様にある方向にそろって傾く堆積構造となることから、このようにして太陽電池セル２を電気的に接続する方式を、シングリング方式と称する。また、ひも状につながった複数の太陽電池セル２を、太陽電池ストリングと称する。
以下では、隣り合う太陽電池セル２，２が重なる領域を、重ね合わせ領域Ｒｏ２という。

接続部材８としては、低融点金属またははんだを被覆した銅芯材からなるリボン線、低融点金属粒子または金属微粒子を内包した熱硬化性樹脂フィルムで形成された導電性フィルム、低融点金属微粒子とバインダーとで形成された導電性接着剤、または、はんだ粒子を含有するはんだペースト等が用いられる。また、接続部材８としては、例えば、熱硬化型の接着性樹脂材料に、導電性粒子（例えば、金属微粒子）を分散させた導電性接着ペーストに、バリア膜材料を含む接続部材ペーストが用いられてもよい。このような接続部材８の一例としては、エポキシ樹脂またはウレタンアクリレート等のオリゴマー成分を含有するＡｇペーストまたはＣｕペーストが挙げられる。
以下、太陽電池セル２について説明する。

（太陽電池セル）
図４は、図１～図３に示す太陽電池ストリング１における太陽電池セル２を受光面側からみた図であり、図５は、太陽電池セル２を裏面側からみた図である。図６は、図４および図５に示す太陽電池セル２のVI-VI線断面図であり、図７は、図４および図５に示す太陽電池セル２のVII-VII線断面図である。図４～図７に示す太陽電池セル２は、長方形状の両面電極型の太陽電池セルである。太陽電池セル２は、２つの主面を有する太陽電池積層体１０と、太陽電池積層体１０の主面のうちの一方面側（例えば受光面側）に形成された金属電極層２１と、太陽電池積層体１０の主面のうちの他方面側（例えば裏面側）に形成された金属電極層３１とを有する。

図８は、図６および図７に示す太陽電池セルにおける太陽電池積層体１０のVIII部分の拡大断面図である。図８に示すように、太陽電池積層体１０は、２つの主面を有する半導体基板（光電変換基板）１１０と、半導体基板１１０の主面のうちの一方面側（例えば受光面側）に順に積層されたパッシベーション層１２０、第１導電型半導体層１２１および透明電極層１２２と、半導体基板１１０の主面のうちの他方面側（例えば裏面側）に順に積層されたパッシベーション層１３０、第２導電型半導体層１３１および透明電極層１３２とを有する。

＜半導体基板＞
半導体基板１１０としては、導電型単結晶シリコン基板、例えばｎ型単結晶シリコン基板またはｐ型単結晶シリコン基板が用いられる。これにより、高い光電変換効率が実現する。
半導体基板１１０は、ｎ型単結晶シリコン基板であると好ましい。これにより、結晶シリコン基板内のキャリア寿命が長くなる。これは、ｐ型単結晶シリコン基板では、光照射によってｐ型ドーパントであるＢ（ホウ素）が影響して再結合中心となるＬＩＤ（Light Induced Degradation）が起こる場合があるが、ｎ型単結晶シリコン基板ではＬＩＤをより抑制するためである。

半導体基板１１０は、裏面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有する。これにより、半導体基板１１０に吸収されず通過してしまった光の回収効率が高まる。
また、半導体基板１１０は、受光面側に、テクスチャ構造と呼ばれるピラミッド型の微細な凹凸構造を有していてもよい。これにより、受光面において入射光の反射が低減し、半導体基板１１０における光閉じ込め効果が向上する。

半導体基板１１０の厚さは、５０μｍ以上２５０μｍ以下であると好ましく、６０μｍ以上２３０μｍ以下であるとより好ましく、７０μｍ以上２１０μｍ以下であると更に好ましい。これにより、材料コストが低減する。
なお、半導体基板１１０として、導電型多結晶シリコン基板、例えばｎ型多結晶シリコン基板またはｐ型多結晶シリコン基板を用いてもよい。この場合、より安価に太陽電池が製造される。

＜第１導電型半導体層および第２導電型半導体層＞
第１導電型半導体層１２１は、半導体基板１１０の受光面側の略全面にパッシベーション層１２０を介して形成されており、第２導電型半導体層１３１は、半導体基板１１０の裏面側の略全面にパッシベーション層１３０を介して形成されている。

第１導電型半導体層１２１は、第１導電型シリコン系層、例えばｐ型シリコン系層で形成される。第２導電型半導体層１３１は、第１導電型と異なる第２導電型のシリコン系層、例えばｎ型シリコン系層で形成される。なお、第１導電型半導体層１２１がｎ型シリコン系層であり、第２導電型半導体層１３１がｐ型シリコン系層であってもよい。
ｐ型シリコン系層およびｎ型シリコン系層は、非晶質シリコン層、または、非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む微結晶シリコン層で形成される。ｐ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｂ（ホウ素）が好適に用いられ、ｎ型シリコン系層のドーパント不純物としては、Ｐ（リン）が好適に用いられる。

＜パッシベーション層＞
パッシベーション層１２０，１３０は、真性シリコン系層で形成される。パッシベーション層１２０，１３０は、パッシベーション層として機能し、キャリアの再結合を抑制する。

＜透明電極層＞
透明電極層１２２は、半導体基板１１０の受光面側の略全面に形成されており、透明電極層１３２は、半導体基板１１０の裏面側の略全面に形成されている。
透明電極層１２２，１３２は、透明導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率と透明性の観点からは、インジウム酸化物が特に好ましい。更に、信頼性またはより高い導電率を確保するため、インジウム酸化物にドーパントを添加すると好ましい。ドーパントとしては、例えば、Ｓｎ、Ｗ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｉ、またはＳ等が挙げられる。

再び図４～図７および図２，図３を参照して説明する。金属電極層２１は、太陽電池積層体１０の受光面側に形成され、金属電極層３１は、太陽電池積層体１０の裏面側に形成される。
金属電極層２１は、いわゆる櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部２１ｆと、櫛歯の支持部に相当する単数または複数のバスバー電極部２１ｂとを有する。バスバー電極部２１ｂは、Ｙ方向の一方端側の受光面側（一方主面側）の一部の重ね合わせ領域Ｒｏ２に沿ってＸ方向に延在する。フィンガー電極部２１ｆは、バスバー電極部２１ｂから、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。
同様に、金属電極層３１は、櫛型の形状をなし、櫛歯に相当する複数のフィンガー電極部３１ｆと、櫛歯の支持部に相当する１または複数のバスバー電極部３１ｂとを有する。バスバー電極部３１ｂは、Ｙ方向の他方端側の裏面側（他方主面側）の一部の重ね合わせ領域Ｒｏ２に沿ってＸ方向に延在する。フィンガー電極部３１ｆは、バスバー電極部３１ｂから、Ｘ方向に交差するＹ方向に延在する。なお、金属電極層３１は、櫛型に限定されるものではなく、例えば、太陽電池セル２の裏面側の略全体に矩形状に形成されてもよい。

図７に示すように裏面側のフィンガー電極部３１ｆは、受光面側の重ね合わせ領域Ｒｏ２に対応する位置に存在せず、受光面側のフィンガー電極部２１ｆよりも若干短くなっている。これは、受光面側の重ね合わせ領域Ｒｏ２は遮光部となるため光の入射量が極めて少なく、発生する電流も小さいため直列抵抗による電圧降下ロスが無視できるためである。
一方、裏面側の重ね合わせ領域Ｒｏ２に対応する位置には、受光面側のフィンガー電極部２１ｆが配置されている。これは、裏面側の重ね合わせ領域Ｒｏ２に対応する受光面側では、光の入射量および電流の発生量が共に大きく、抵抗を低く抑える必要があるためである。

金属電極層２１，３１は、金属材料で形成される。金属材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌおよびこれらの合金が用いられる。

（太陽電池モジュール：複数の太陽電池ストリングの配置方法）
図９は、図１に示す太陽電池モジュール１００のIX-IX線断面図である。図１および図９に示すように、太陽電池モジュール１００では、上述した複数の太陽電池ストリング１がＸ方向に配列されている。
太陽電池ストリング１は、受光側（第１）保護部材３と裏側（第２）保護部材４とによって挟み込まれている。受光側保護部材３と裏側保護部材４との間には、液体状または固体状の封止材（絶縁部材）５が充填されており、これにより、太陽電池ストリング１は封止される。

封止材５は、太陽電池ストリング１を封止して保護するもので、太陽電池ストリング１の受光側の面と受光側保護部材３との間、太陽電池ストリング１の裏側の面と裏側保護部材４との間、および、太陽電池ストリング１，１の間に介在する。
封止材５の形状としては、特に限定されるものではなく、例えばシート状が挙げられる。シート状であれば、面状の太陽電池ストリング１の表面および裏面を被覆しやすいためである。
封止材５の材料としては、特に限定されるものではないが、光を透過する特性（透光性）を有する絶縁性材料であると好ましい。また、封止材５の材料は、太陽電池セル２と受光側保護部材３と裏側保護部材４とを接着させる接着性を有すると好ましい。
このような材料としては、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／α－オレフィン共重合体、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、または、シリコーン樹脂等の透光性樹脂が挙げられる。

受光側保護部材３は、封止材５を介して、太陽電池ストリング１の受光面を覆って、その太陽電池ストリング１を保護する。
受光側保護部材３の形状としては、特に限定されるものではないが、面状の受光面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
受光側保護部材３の材料としては、特に限定されるものではないが、封止材５同様に、透光性を有しつつも紫外光に耐性の有る材料が好ましく、例えば、ガラス、または、アクリル樹脂若しくはポリカーボネート樹脂等の透明樹脂が挙げられる。また、受光側保護部材３の表面は、凹凸状に加工されていても構わないし、反射防止コーティング層で被覆されていても構わない。これらのようになっていると、受光側保護部材３は、受けた光を反射させ難くして、より多くの光を太陽電池ストリング１に導けるためである。

裏側保護部材４は、封止材５を介して、太陽電池ストリング１の裏面を覆って、その太陽電池ストリング１を保護する。
裏側保護部材４の形状としては、特に限定されるものではないが、受光側保護部材３同様に、面状の裏面を間接的に覆う点から、板状またはシート状が好ましい。
裏側保護部材４の材料としては、特に限定されるものではないが、水等の浸入を防止する（遮水性の高い）材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、若しくは含シリコーン樹脂等の樹脂フィルムと、アルミニウム箔等の金属箔との積層体が挙げられる。

太陽電池モジュール１００において、隣り合う太陽電池ストリング１，１は、一方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部と他方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部とが、太陽電池ストリング１の主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。具体的には、一方の太陽電池ストリング１におけるＹ方向（複数の太陽電池セル２の配列方向）に沿う長手縁部と、他方の太陽電池ストリング１におけるＹ方向（複数の太陽電池セル２の配列方向）に沿う長手縁部とが、厚さ方向に離間して重なり合っている。
隣り合う太陽電池ストリング１，１が重なる領域を、重ね合わせ領域Ｒｏ１という。

一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間には、封止材（絶縁部材）５が配置される。
なお、本実施形態では、一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間に配置される絶縁部材（例えば、後述する図１０における５ｂ相当）として、太陽電池ストリング１の受光側の面と受光側保護部材３との間に配置される封止材（例えば、後述する図１０における５ａ相当）および太陽電池ストリング１の裏側の面と裏側保護部材４との間に配置される封止材（例えば、後述する図１０における５ｃ相当）と同等の封止材を挙げた。しかし、一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間に配置される絶縁部材は、これに限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、含シリコーン樹脂等の樹脂フィルム、もしくはそれらを基材としたテープ状またはシート状の絶縁テープまたは絶縁シートが挙げられる。

Ｘ方向における一方端側（例えば、図１および図９では左側）から奇数番目の太陽電池ストリング１の受光面と受光側保護部材３との間に介在する封止材５の厚さＤｏと、偶数番目の太陽電池ストリング１の受光面と受光側保護部材３との間に介在する封止材５の厚さＤｅとは異なる。具体的には、奇数番目の太陽電池ストリング１の受光面と受光側保護部材３との間に介在する封止材５の厚さＤｏは、偶数番目の太陽電池ストリング１の受光面と受光側保護部材３との間に介在する封止材５の厚さＤｅよりも薄い。

これにより、複数の太陽電池ストリング１は、Ｘ方向における奇数番目の太陽電池ストリング１と偶数番目の太陽電池ストリング１とが、太陽電池ストリング１の厚さ方向において高低差を有するように、配置される。具体的には、奇数番目の太陽電池ストリング１は、偶数番目の太陽電池ストリング１よりも厚さ方向において高い位置に配置される。

図１０は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。図１０に示すように、例えば、受光側保護部材３上の全面にシート状の封止材５ａを配置し、その後、奇数番目の太陽電池ストリング１を配置する。その後、封止材５ａおよび奇数番目の太陽電池ストリング１上の全面にシート状の封止材５ｂを配置し、その後、偶数番目の太陽電池ストリング１を配置する。その後、封止材５ｂおよび偶数番目の太陽電池ストリング１上の全面にシート状の封止材５ｃを配置し、その後、裏側保護部材４を配置する。これにより、図９に示す太陽電池モジュール１００を作製する。

以上説明したように、第１実施形態の太陽電池モジュール１００によれば、複数の太陽電池セル２をシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリング１を複数備え、複数の太陽電池ストリング１はＸ方向に並んでおり、隣り合う太陽電池ストリング１，１は、一方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部と他方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部とが、太陽電池ストリング１の厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されている。これにより、太陽電池モジュール１００における限られた太陽電池ストリング実装面積に、太陽電池ストリング間の絶縁を確保しつつ、より多くの太陽電池ストリングが実装される。そのため、光電変換のための受光面積が増え、太陽電池モジュールの出力が向上する。

例えば、太陽電池ストリング１を５個並置させた場合に対して、図１に示す第１実施形態のように、太陽電池ストリング１を１個増やして６個配置することができれば、太陽電池モジュールの出力が約１５％向上する。

なお、太陽電池ストリングの配置数が同じ太陽電池モジュールを比較した場合に、太陽電池モジュールの出力を向上させようとするならば、太陽電池ストリングが重ならない方がよい。この場合、製造誤差に起因して、太陽電池ストリング間に隙間が生じ、意匠性が低下してしまう可能性がある。
本実施形態によれば、太陽電池ストリング１の一部が重なり合っているので、製造誤差に起因して太陽電池ストリング１間に隙間が生じることがなく、太陽電池モジュール１００の意匠性が向上する。

また、第１実施形態の太陽電池モジュール１００によれば、隣り合う太陽電池ストリング１，１における一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間に封止材（絶縁部材）５または絶縁部材が配置されている。これにより、隣り合う太陽電池ストリング１，１間の絶縁の確保が容易となる。

ここで、奇数番目の太陽電池ストリング１と偶数番目の太陽電池ストリング１とに高低差をつけて重ね合わせると、奇数番目の太陽電池ストリング１の発電領域の大きさと偶数番目の太陽電池ストリング１の発電領域の大きさとが異なり、奇数番目の太陽電池ストリング１の出力電流と偶数番目の太陽電池ストリング１の出力電流とが異なってしまう。

この点に関し、第１実施形態の太陽電池モジュール１００では、図１１に示すように、複数の太陽電池ストリング１において、隣り合う奇数番目の太陽電池ストリング１と偶数番目の太陽電池ストリング１とが対をなすように、複数対の太陽電池ストリング１を構成する。そして、複数対の太陽電池ストリング１のうちの一対の太陽電池ストリング１を、電気的に並列接続する。これにより、太陽電池モジュール１００全体の出力電流が均一化される。

［第２実施形態］
第１実施形態では、奇数番目の太陽電池ストリング１と偶数番目の太陽電池ストリング１とに高低差をつけることにより、複数の太陽電池ストリング１を重ね合わせる形態を例示した。
第２実施形態では、複数の太陽電池ストリング１をシングリング方式を用いて重ね合わせる形態について説明する。

図１２は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールを受光面側からみた図であり、図１３は、図１２に示す太陽電池モジュールのXIII-XIII線断面図である。図１２および図１３に示す第２実施形態の太陽電池モジュール１００は、上述した図１および図９に示す第１実施形態の太陽電池モジュール１００と比較して、複数の太陽電池ストリング１の配置構成が異なる。具体的には、第２実施形態の太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池ストリング１をシングリング方式を用いて重ね合わせて、Ｘ方向に配列する。

太陽電池モジュール１００では、太陽電池ストリング１の端部の一部が太陽電池ストリング１の厚さ方向において離間して重なり合うように、太陽電池ストリング１がＸ方向に配列される。具体的には、隣り合う太陽電池ストリング１，１のうちの一方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一方端側の受光面側（一方主面側）の一部は、他方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一方端側と反対の他方端側の裏面側（一方主面側と反対の他方主面側）の一部の下に離間して重なる。

これにより、第２実施形態の太陽電池モジュール１００でも、隣り合う太陽電池ストリング１，１は、一方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部と他方の太陽電池ストリング１のＸ方向における一部とが、太陽電池ストリング１の主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置される。具体的には、一方の太陽電池ストリング１におけるＹ方向（複数の太陽電池セル２の配列方向）に沿う長手縁部と、他方の太陽電池ストリング１におけるＹ方向（複数の太陽電池セル２の配列方向）に沿う長手縁部とが、厚さ方向に離間して重なり合う。
隣り合う太陽電池ストリング１，１が重なる領域を、重ね合わせ領域Ｒｏ１という。

一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間には、封止材（絶縁部材）５が配置される。
なお、本実施形態では、一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間に配置される絶縁部材（例えば、後述する図１４における５ｂ相当）として、太陽電池ストリング１の受光側の面と受光側保護部材３との間に配置される封止材（例えば、後述する図１４における５ａ相当）および太陽電池ストリング１の裏側の面と裏側保護部材４との間に配置される封止材（例えば、後述する図１４における５ｃ相当）と同等の封止材を挙げた。しかし、一方の太陽電池ストリング１の一部と他方の太陽電池ストリング１の一部との間に配置される絶縁部材は、これに限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、オレフィン系樹脂、含フッ素樹脂、含シリコーン樹脂等の樹脂フィルム、もしくはそれらを基材としたテープ状またはシート状の絶縁テープまたは絶縁シートが挙げられる。

図１４は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明するための図である。図１４に示すように、例えば、受光側保護部材３上の全面にシート状の封止材５ａを配置し、その後、太陽電池ストリング１をシングリング方式を用いて重ね合わせて配置する。その際、太陽電池ストリング１間にシート状の封止材５ｂを配置する。例えば、Ｘ方向に隣り合う太陽電池ストリング１の上に重なる太陽電池ストリング１の裏面側に封止材５ｂを配置する。その後、封止材５ａ、封止材５ｂおよび太陽電池ストリング１上の全面にシート状の封止材５ｃを配置し、その後、裏側保護部材４を配置する。これにより、図１３に示す太陽電池モジュール１００を作製する。

以上説明したように、第２実施形態の太陽電池モジュール１００でも、第１実施形態の太陽電池モジュール１００と同様の利点を得ることができる。

第２実施形態の太陽電池モジュール１００では、太陽電池ストリング１をシングリング方式を用いて重ね合わせる。この場合、Ｘ方向における奇数番目の太陽電池ストリング１の発電領域の大きさと偶数番目の太陽電池ストリング１の発電領域の大きさとが同一であり、奇数番目の太陽電池ストリング１の出力電流と偶数番目の太陽電池ストリング１の出力電流とが同一となる。これにより、第１実施形態と比較して、太陽電池ストリング１の電気的な接続の自由度が高い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、両面電極型の太陽電池セル２を含む太陽電池ストリング１を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、裏面電極型（バックコンタクト型）の太陽電池セルを含む太陽電池ストリングを重ね合わせる場合にも適用可能である。

また、上述した実施形態では、図８に示すようにヘテロ接合型の太陽電池セル２を含む太陽電池ストリング１を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、ホモ接合型の太陽電池セル等の種々の太陽電池セルを含む太陽電池ストリングを重ね合わせる場合にも適用可能である。

また、上述した実施形態では、太陽電池ストリング１の長手縁部を重ね合わせる形態を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、太陽電池ストリングの短手縁部を重ね合わせる場合にも適用可能である。

１ 太陽電池ストリング
２ 太陽電池セル
３ 受光側保護部材（第１保護部材）
４ 裏側保護部材（第２保護部材）
５，５ａ，５ｂ，５ｃ 封止材（絶縁部材）
８ 接続部材
１０ 太陽電池積層体
２１，３１ 金属電極層
２１ｆ、３１ｆ フィンガー電極部
２１ｂ，３１ｂ バスバー電極部
１００ 太陽電池モジュール
１１０ 半導体基板
１２０，１３０ パッシベーション層
１２１ 第１導電型半導体層
１３１ 第２導電型半導体層
１２２，１３２ 透明電極層
Ｒｏ１，Ｒｏ２ 重ね合わせ領域

Claims (5)

1. 複数の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを複数備える太陽電池モジュールであって、
   複数の前記太陽電池ストリングは、所定方向に並んでおり、
   隣り合う前記太陽電池ストリングは、一方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部と他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部とが、前記太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されており、
   前記一方の前記太陽電池ストリングの一部と前記他方の前記太陽電池ストリングの一部との間に配置された絶縁部材を更に備え、
   前記絶縁部材は、複数の前記太陽電池ストリングを封止する封止材であり、
   複数の前記太陽電池ストリングは、前記所定方向における奇数番目の前記太陽電池ストリングと前記所定方向における偶数番目の前記太陽電池ストリングとが、前記厚さ方向において高低差を有するように、配置されている、
   太陽電池モジュール。
2. 前記一方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部は、前記一方の前記太陽電池ストリングにおける、前記複数の太陽電池セルの配列方向に沿う長手縁部であり、
   前記他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部は、前記他方の前記太陽電池ストリングにおける、前記複数の太陽電池セルの配列方向に沿う長手縁部である、
   請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 複数の前記太陽電池ストリングの一方主面側を保護する第１保護部材と、
   複数の前記太陽電池ストリングの前記一方主面側と反対の他方主面側を保護する第２保護部材と、
   を更に備え、
   前記封止材は、前記第１保護部材と前記第２保護部材とによって挟み込まれており、
   前記奇数番目の前記太陽電池ストリングの前記一方主面と前記第１保護部材との間に介在する前記封止材の厚さと、前記偶数番目の前記太陽電池ストリングの前記一方主面と前記第１保護部材との間に介在する前記封止材の厚さとは異なる、
   請求項１に記載の太陽電池モジュール。
4. 複数の前記太陽電池ストリングは、隣り合う前記奇数番目の前記太陽電池ストリングと前記偶数番目の前記太陽電池ストリングとが対をなすように、複数対の太陽電池ストリングを含み、
   前記複数対の太陽電池ストリングのうちの一対の太陽電池ストリングは、電気的に並列接続される、
   請求項１または３に記載の太陽電池モジュール。
5. 複数の太陽電池セルをシングリング方式を用いて電気的に接続する太陽電池ストリングを複数備える太陽電池モジュールであって、
   複数の前記太陽電池ストリングは、所定方向に並んでおり、
   隣り合う前記太陽電池ストリングは、一方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部と他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一部とが、前記太陽電池ストリングの主面と交差する厚さ方向に離間して重なり合うように、配置されており、
   隣り合う前記太陽電池ストリングは、前記一方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一方端側の一方主面側の一部が、前記他方の前記太陽電池ストリングの前記所定方向における一方端側と反対の他方端側の一方主面側と反対の他方主面側の一部の下に重なるように、配置されており、
   前記一方の前記太陽電池ストリングの一部と前記他方の前記太陽電池ストリングの一部との間に配置された絶縁部材を更に備え、
   前記絶縁部材は、複数の前記太陽電池ストリングを封止する封止材であり、
   複数の前記太陽電池ストリングは、隣り合う奇数番目の前記太陽電池ストリングと偶数番目の前記太陽電池ストリングとが対をなすように、複数対の太陽電池ストリングを含み、
   前記複数対の太陽電池ストリングのうちの一対の太陽電池ストリングは、電気的に並列接続される、
   太陽電池モジュール。
   

Images