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WO2023074573A1 - 光電変換モジュール、パドル及び光電変換モジュールの製造方法 - Google Patents

光電変換モジュール、パドル及び光電変換モジュールの製造方法 Download PDF

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WO2023074573A1
WO2023074573A1 PCT/JP2022/039308 JP2022039308W WO2023074573A1 WO 2023074573 A1 WO2023074573 A1 WO 2023074573A1 JP 2022039308 W JP2022039308 W JP 2022039308W WO 2023074573 A1 WO2023074573 A1 WO 2023074573A1
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WO
WIPO (PCT)
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photoelectric conversion
conversion element
connector
conversion module
electrode
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2022/039308
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English (en)
French (fr)
Inventor
恭平 堀口
幹雄 濱野
元志 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
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Priority to US18/705,510 priority patent/US20250011010A1/en
Priority to JP2023556400A priority patent/JPWO2023074573A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
    • B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
    • B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
    • H—ELECTRICITY
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    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H10F19/902—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H10F19/904—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells characterised by the shapes of the structures
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    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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    • 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 invention relates to a photoelectric conversion module, a paddle, and a method for manufacturing a photoelectric conversion module.
  • a photoelectric conversion module that converts light energy into electrical energy is known (Patent Document 1).
  • a photoelectric conversion module described in Patent Document 1 includes a plurality of photoelectric conversion elements. Ends of photoelectric conversion elements adjacent to each other are overlapped with each other. Photoelectric conversion elements adjacent to each other are electrically connected to each other by a conductor such as solder, for example, in the overlapping regions (see FIG. 5 of Patent Document 1).
  • the overlapping region (non-power generating region) between adjacent photoelectric conversion elements should be as narrow as possible. However, if the overlapping region is narrow, the area of the conductor such as solder that connects the photoelectric conversion elements becomes small, which may reduce the connection strength. For example, in a photoelectric conversion module for a moving body such as space, aviation, or a car, a large load may be applied to a connecting portion between photoelectric conversion elements due to a load such as vibration applied to the moving body.
  • a photoelectric conversion module capable of connecting photoelectric conversion elements with stable connection strength and a manufacturing method thereof are desired.
  • a photoelectric conversion module includes a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, and a connector.
  • the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element are arranged side by side so as to partially overlap each other.
  • the connector is connected to the first photoelectric conversion element at a first connection portion.
  • the connector is connected to the second photoelectric conversion element at a second connection portion separated from the first connection portion.
  • a method for manufacturing a photoelectric conversion module includes steps of preparing a first photoelectric conversion element, a second photoelectric conversion element, and a connector; arranging the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element side by side so as to partially overlap each other; connecting the connector to a second connection part separated from the first connection part and connecting to the second photoelectric conversion element with.
  • a paddle according to one aspect includes the photoelectric conversion module described above.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a photoelectric conversion module according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a schematic side view of the photoelectric conversion module according to the first embodiment viewed from the Y direction in FIG. 1
  • FIG. 3 is a schematic plan view of each photoelectric conversion element that constitutes the photoelectric conversion module
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a connector that connects photoelectric conversion modules adjacent to each other
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an insulator region of a connector
  • It is a schematic diagram for demonstrating one step in the manufacturing method of a photoelectric conversion module.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining steps following the steps shown in FIG. 6 ;
  • FIG. 8 is a schematic plan view of a connector for connecting photoelectric conversion modules adjacent to each other according to the second embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining regions of insulators of a connector according to a second embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic side view of a photoelectric conversion module according to a third embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a connector provided in a photoelectric conversion module according to a fourth embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic plan view of each photoelectric conversion element that constitutes a photoelectric conversion module according to a fifth embodiment;
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a photoelectric conversion module according to a sixth embodiment;
  • 1 is a schematic perspective view of an artificial satellite equipped with a photoelectric conversion module;
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a photoelectric conversion module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the photoelectric conversion module according to the first embodiment viewed from the Y direction in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of each photoelectric conversion element that constitutes the photoelectric conversion module.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a connector that connects photoelectric conversion modules adjacent to each other.
  • FIG. 4 shows one surface of the connector facing the first photoelectric conversion element 10a, which will be described later.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the insulator region of the connector. It should be noted that in FIG. 3, reference numerals are given to each photoelectric conversion element in order to explain the structure of each photoelectric conversion element that constitutes the photoelectric conversion module.
  • the photoelectric conversion module 100 has a plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b and a connector 200 that electrically connects the adjacent photoelectric conversion elements 10a and 10b to each other.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b are arranged side by side in one direction (the X direction in the drawing).
  • Photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other are arranged side by side so as to partially overlap each other. Specifically, one end of the photoelectric conversion elements 10a and 10b overlaps the other end of the adjacent photoelectric conversion elements 10a and 10b in the thickness direction.
  • Photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other are electrically connected to each other by a connector 200 at the overlapping portions.
  • the number of photoelectric conversion elements 10a and 10b arranged in one direction should be at least two, preferably three or more.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b according to the first embodiment may be thin film type photoelectric conversion elements.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b are solar cell elements that convert light energy into electrical energy.
  • Each photoelectric conversion element 10a, 10b has a conductive substrate 20a, 20b that serves as a base for depositing each layer such as first electrode layers 22a, 22b to be described later.
  • the conductive substrates 20a and 20b are made of substrates such as metal substrates. Further, the conductive substrates 20a, 20b may be flexible substrates. The shape and dimensions of the conductive substrates 20a and 20b are appropriately determined according to the size of the photoelectric conversion elements 10a and 10b.
  • the conductive substrates 20a and 20b are made of, for example, titanium (Ti), stainless steel (SUS), copper, aluminum, or alloys thereof.
  • the conductive substrates 20a and 20b may have a laminated structure in which a plurality of metal substrates are laminated.
  • stainless steel foil, titanium foil, or molybdenum foil may be formed on the surfaces of the substrates.
  • a film of a metal material such as molybdenum, titanium, or chromium may be formed on the back side of the conductive substrates 20a and 20b.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b can be bent, and cracking of the conductive substrates 20a and 20b due to bending can be suppressed. Furthermore, in the above case, it becomes easier to reduce the weight and thickness of the photoelectric conversion module 100 compared to the glass substrate.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b include at least first electrode layers 22a and 22b, second electrode layers 24a and 24b, and photoelectric conversion elements provided between the first electrode layers 22a and 22b and the second electrode layers 24a and 24b.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are layers that contribute to mutual conversion between light energy and electrical energy. In a solar cell element that converts light energy into electrical energy, the photoelectric conversion layers 26a and 26b are sometimes called light absorption layers.
  • the first electrode layers 22a, 22b and the second electrode layers 24a, 24b are adjacent to the photoelectric conversion layers 26a, 26b.
  • the term "adjacent” shall mean not only that both layers are in direct contact, but also that both layers are adjacent through another layer.
  • the first electrode layers 22a, 22b are provided between the photoelectric conversion layers 26a, 26b and the conductive substrates 20a, 20b.
  • the second electrode layers 24a, 24b are located on the side opposite to the conductive substrates 20a, 20b with respect to the photoelectric conversion layers 26a, 26b. Therefore, the photoelectric conversion layers 26a, 26b are located between the first electrode layers 22a, 22b and the second electrode layers 24a, 24b.
  • the first electrode layers 22a, 22b are connected to the conductive substrates 20a, 20b.
  • the second electrode layers 24a and 24b may be composed of transparent electrode layers.
  • the second electrode layers 24a and 24b are made of transparent electrode layers, light incident on the photoelectric conversion layers 26a and 26b or emitted from the photoelectric conversion layers 26a and 26b passes through the second electrode layers 24a and 24b. .
  • the first electrode layers 22a and 22b may be composed of opaque electrode layers or transparent electrode layers.
  • the first electrode layers 22a, 22b may be made of metal such as molybdenum, titanium or chromium, for example.
  • the thickness of the first electrode layers 22a and 22b may be, for example, 50 nm to 1500 nm.
  • the second electrode layers 24a and 24b may be made of an n-type semiconductor, more specifically, a material having n-type conductivity and relatively low resistance.
  • the second electrode layers 24a and 24b can function as both an n-type semiconductor and a transparent electrode layer.
  • the second electrode layers 24a and 24b comprise, for example, a metal oxide doped with a Group III element (B, Al, Ga, or In) as a dopant. Examples of metal oxides are ZnO or SnO2 .
  • the second electrode layer 24 is, for example, indium tin oxide (In 2 O 3 :Sn), indium titanium oxide (In 2 O 3 :Ti), indium zinc oxide (In 2 O 3 :Zn), tin zinc doped indium oxide.
  • the thickness of the second electrode layers 24a and 24b may be, for example, 0.5 ⁇ m to 2.5 ⁇ m.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b may contain, for example, a p-type semiconductor.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b may function as, for example, polycrystalline or microcrystalline p-type compound semiconductor layers.
  • the thickness of the photoelectric conversion layers 26a and 26b is, for example, 1.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are composed of a chalcogen semiconductor containing a chalcogen element, and function as polycrystalline or microcrystalline p-type compound semiconductor layers.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are composed of, for example, a group I-III-VI 2 compound semiconductor having a chalcopyrite structure containing a group I element, a group III element, and a group VI element (chalcogen element).
  • the Group I element can be selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and the like.
  • Group III elements can be selected from indium (In), gallium (Ga), aluminum (Al), and the like.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b may contain tellurium (Te) as well as selenium (Se) and sulfur (S) as group VI elements.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b may contain alkali metals such as Li, Na, K, Rb, and Cs.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b may be composed of an I 2 -(II-IV)-VI Group 4 compound semiconductor which is a CZTS-based chalcogen semiconductor containing Cu, Zn, Sn, S or Se. good.
  • CZTS-based chalcogen semiconductors include those using compounds such as Cu 2 ZnSnSe 4 and Cu 2 ZnSn(S, Se) 4 .
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are not limited to those described above, and may be made of any material that causes photoelectric conversion.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b may have a first buffer layer (not shown) between the photoelectric conversion layers 26a and 26b and the first electrode layers 22a and 22b, if necessary.
  • the first buffer layer may be a semiconductor material having the same conductivity type as the first electrode layers 22a and 22b, or may be a semiconductor material having a different conductivity type.
  • the first buffer layer may be made of a material having higher electrical resistance than the first electrode layers 22a and 22b.
  • the first buffer layer is not particularly limited, but may be, for example, a layer containing a chalcogenide compound of a transition metal element having a layered structure.
  • the first buffer layer may be composed of a compound composed of a transition metal material such as M, W, Ti, V, Cr, Nb and Ta and a chalcogen element such as O, S and Se.
  • the first buffer layer may be, for example, a ⁇ 866(Se,S) 2 layer, a ⁇ firmwareSe 2 layer, or a ⁇ CaesarS 2 layer.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b may have second buffer layers (not shown) between the photoelectric conversion layers 26a and 26b and the second electrode layers 24a and 24b, if necessary.
  • the second buffer layer may be a semiconductor material having the same conductivity type as the second electrode layers 24a and 24b, or may be a semiconductor material having a different conductivity type.
  • the second buffer layer may be made of a material having higher electrical resistance than the second electrode layers 24a and 24b.
  • a second buffer layer is formed on the photoelectric conversion layers 26a and 26b.
  • the thickness of the second buffer layer is, for example, 10 nm to 100 nm.
  • the second buffer layer can be selected from compounds containing zinc (Zn), cadmium (Cd), and indium (In).
  • Compounds containing zinc include, for example, ZnO, ZnS, Zn(OH) 2 , or mixed crystals thereof such as Zn(O,S) and Zn(O,S,OH), as well as ZnMgO and ZnSnO.
  • compounds containing cadmium include CdS, CdO, and mixed crystals thereof such as Cd(O,S) and Cd(O,S,OH).
  • Examples of compounds containing indium include In 2 S 3 , In 2 O 3 , and mixed crystals thereof In 2 (O, S) 3 and In 2 (O, S, OH) 3 . 2 O 3 , In 2 S 3 , In(OH) x and the like can be used.
  • the second buffer layer may have a laminated structure of these compounds.
  • the second buffer layer has the effect of improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency, but it is also possible to omit it.
  • the second buffer layer is omitted, the second electrode layers 24a, 24b are formed directly on the photoelectric conversion layers 26a, 26b.
  • the laminated structure of the photoelectric conversion elements 10a and 10b is not limited to the above aspect, and can take various aspects.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b may have a configuration in which both the n-type semiconductor and the p-type semiconductor are sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the second electrode layer does not have to be made of an n-type semiconductor.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b are not limited to the pn junction type structure, but are of the pin junction type including an intrinsic semiconductor layer (i-type semiconductor) between an n-type semiconductor and a p-type semiconductor. You may have a structure.
  • the photoelectric conversion elements 10a, 10b are provided with collecting electrodes 30a, 30b connected to the second electrode layers 24a, 24b.
  • the current collecting electrodes 30a, 30b collect charge carriers from the second electrode layers 24a, 24b and are formed of an electrically conductive material.
  • the collector electrodes 30a, 30b may be in direct contact with the second electrode layers 24a, 24b. From the viewpoint of securing the power generation area, it is preferable that the areas of the current collecting electrodes 30a and 30b are as small as possible.
  • the collecting electrodes 30a, 30b may have a plurality of substantially linear first portions 31a, 31b and second portions 32a, 32b connected to the plurality of first portions 31a, 31b. .
  • the first portions 31a, 31b are sometimes referred to as "fingers”.
  • the second portions 32a, 32b are sometimes called "busbars".
  • the first portions 31a and 31b are arranged with a space therebetween.
  • the first portions 31a, 31b have the function of guiding electrical energy (charge carriers) generated in the photoelectric conversion layers 26a, 26b to the second portions 32a, 32b.
  • the substantially linear first portions 31a and 31b extend straight along one direction (the X direction in the drawing) in the illustrated embodiment.
  • the first portions 31a and 31b may extend in a wavy or zigzag polygonal line.
  • linear is defined by a concept including not only straight lines but also elongated curved lines such as wavy lines and polygonal lines.
  • a plurality of the first portions 31a and 31b of the current collecting electrodes 30a and 30b may be arranged side by side in the first direction (the Y direction in the drawing).
  • a plurality of linear first portions 31a, 31b may be connected to the same second portions 32a, 32b.
  • the plurality of first portions 31a, 31b may be provided on one side with respect to the second portions 32a, 32b.
  • the second portions 32a, 32b of the current collecting electrodes 30a, 30b may extend along the first direction (the Y direction in the drawing).
  • the second portions 32a, 32b may be connected to the first portions 31a, 31b at the ends of the first portions 31a, 31b.
  • the plurality of first portions 31a and 31b may extend from the second portions 32a and 32b along the second direction (the X direction in the drawing).
  • the second portions 32a, 32b of the current collecting electrodes 30a, 30b may substantially extend from near one end of the photoelectric conversion elements 10a, 10b to near the other end in the first direction (Y direction in the drawing).
  • the width W1 of the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b (the width in the X direction in the drawing) may be larger than the width of the respective first portions 31a and 31b (the width in the Y direction in the drawing).
  • the collector electrodes 30a, 30b may be made of a material having higher conductivity than the material of the second electrode layers 24a, 24b.
  • a material for forming the collecting electrodes 30a and 30b (the first portions 31a and 31b and the second portions 32a and 32b) a material having good conductivity and high adhesion to the second electrode layers 24a and 24b is used. Available materials are applied.
  • materials constituting the collector electrodes 30a and 30b include indium tin oxide ( In2O3 : Sn), indium titanium oxide ( In2O3 :Ti), indium zinc oxide ( In2O3 :Zn), tin-zinc-doped indium oxide ( In2O3 : Sn, Zn), tungsten-doped indium oxide ( In2O3 : W), hydrogen-doped indium oxide ( In2O3 : H), indium gallium zinc oxide ( InGaZnO4 ), zinc tin oxide (ZnO:Sn), fluorine-doped tin oxide ( SnO2 :F), aluminum-doped zinc oxide (ZnO:Al), boron-doped zinc oxide (ZnO:B), gallium-doped zinc oxide (ZnO:Ga ), at least one of Ni, Ti, Cr, Mo, Al, Ag, and Cu, or a compound containing one or more of these.
  • the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b are provided near one end of the photoelectric conversion elements 10a and 10b when viewed from above in a direction perpendicular to the photoelectric conversion surface (see FIG. 3). ).
  • the second portions 32a and 32b of the collector electrodes 30a and 30b extend in the Y direction in the drawing along one end of the photoelectric conversion elements 10a and 10b.
  • Connector 200 mechanically and electrically connects the adjacent photoelectric conversion elements 10a and 10b.
  • Connector 200 may include conductive members 240 .
  • Connector 200 may be a ribbon wire of conductive metal including, for example, Ag, Ni, Co, Fe, Cr, Mo, Mn, Cu, Al, Ti, or combinations thereof.
  • the connector 200 may also be constructed of an alloy containing some of the aforementioned conductive metals, such as the alloy Kovar or stainless steel (SUS).
  • first photoelectric conversion element one of the photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other
  • second photoelectric conversion element the other of the photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other
  • first photoelectric conversion element the photoelectric conversion element 10a on the left side of the paper
  • first photoelectric conversion element the photoelectric conversion element 10b on the right side of the paper
  • first photoelectric conversion element and “second photoelectric conversion element” are only used for convenience to distinguish the elements.
  • Each of the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element may have the structure of the photoelectric conversion elements 10a and 10b described above. Therefore, the first photoelectric conversion element and the second photoelectric conversion element may be elements having the same structure.
  • the connector 200 is connected to the first photoelectric conversion element 10a at the first connection portion 210.
  • the connector 200 is connected, for example, at the first connecting portion 210 to the collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a or a connection pad (not shown) provided on the collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a. you can In the embodiment shown in FIG. 2, the connector 200 is directly connected to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a at the first connecting portion 210. In the embodiment shown in FIG. Alternatively, the connector 200 may be connected to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a at the first connecting portion 210 via a connection pad (not shown).
  • the connector 200 is connected to the second photoelectric conversion element 10b at a second connection portion 220 separated from the first connection portion 210.
  • the connector 200 may be connected to the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b or the connection pads 50 provided on the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b.
  • the connector 200 is connected at the second connection portion 220 to the connection pad 50 provided on the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b.
  • the connector 200 may be directly connected to the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b at the second connecting portion 220.
  • the connection pad 50 may be a metal film such as aluminum, for example. In this case, the material forming the connection pads 50 and the material forming the connector 200 are mutually diffused due to the heat generated at the time of connection, so that the connector 200 can be connected more firmly.
  • the length of the connector 200 in the direction in which the first photoelectric conversion elements 10a and the second photoelectric conversion elements 10b are arranged may be smaller than the length of the second photoelectric conversion elements 10b in the arrangement direction.
  • the connector 200 is provided in the region covered with the second photoelectric conversion element 10b when viewed in the thickness direction.
  • the connector 200 may extend, for example, from the region of the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a toward the side opposite to the first portion 31a with respect to the second portion 32a.
  • the connector 200 electrically connects the electrodes (conductive members) having different polarities of the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b.
  • the connector 200 may be connected at the first connection portion 210 and the second connection portion 220 by soldering or welding, for example.
  • the connector 200 is connected at the first connecting portion 210 and the second connecting portion 220 by welding such as parallel gap resistance welding, although not particularly limited.
  • the connector 200 is firmly connected to the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b at positions different from each other, that is, at the first connection portion 210 and the second connection portion 220, respectively. Therefore, it is possible to provide the photoelectric conversion module 100 that can connect the photoelectric conversion elements 10a and 10b with stable connection strength.
  • the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b is arranged so as to partially overlap with the collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a (see FIGS. 1 and 2). Specifically, the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b is at least part of the second portion 32a of the current collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a when viewed from the thickness direction (the Z direction in the drawing). may be covered.
  • the second photoelectric conversion element 10b preferably does not cover the first portion 31a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a.
  • the area of the first photoelectric conversion element 10a exposed from the second photoelectric conversion element 10b becomes large, so that a large area of the first photoelectric conversion element 10a capable of photoelectric conversion can be secured. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the entire photoelectric conversion module 100 can be improved.
  • the second photoelectric conversion element 10b covers at least part, preferably all of the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a. More preferably, the second photoelectric conversion element 10b is arranged so as not to substantially cover the first portion 31a while substantially all covering the second portion 32a of the current collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a. .
  • the first photoelectric conversion elements 10a and the second photoelectric conversion elements 10b can be densely arranged so that the area that does not contribute to photoelectric conversion, that is, the area of the second portion 32a is not exposed. Therefore, the size of the photoelectric conversion module as a whole can be reduced without lowering the efficiency of photoelectric conversion.
  • the first connecting portion 210 of the connector 200 may be provided in a region sandwiched between the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b.
  • the first connecting portion 210 of the connector 200 is provided in a region where the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b overlap when viewed from the thickness direction (the Z direction in the figure).
  • the first connection part 210 is provided in a region that does not contribute to photoelectric conversion. Even in this case, the connector 200 does not have to be connected to the second photoelectric conversion element 10b at the first connecting portion 210.
  • the second connecting portion 220 of the connector 200 may be provided in a region overlapping the second photoelectric conversion element 10b when viewed from the thickness direction. Thereby, the second connection part 220 is provided in a region that does not contribute to photoelectric conversion. Furthermore, it is preferable that the second connection portion 220 of the connector 200 is provided at a position not overlapping the first photoelectric conversion element 10a when viewed in the thickness direction. This makes it easier to connect the connector 200 with the second connecting portion 220 when the photoelectric conversion module 100 is manufactured, as will be described later.
  • the connector 200 may have an insulator 230 between the first connection portion 210 and the second connection portion 220 (see FIG. 4).
  • the insulator 230 may be provided on the surface of the connector 200 facing the first photoelectric conversion element 10a. It should be noted that the insulator 230 is provided so as not to interfere with electrical conductivity between the first connection portion 210 and the second connection portion 220 of the connector 200 .
  • the insulator 230 may be composed of an insulating layer provided on the conductive member 240 that constitutes the connector 200, for example.
  • the insulator 230 can be configured by, for example, forming and/or coating an insulating layer on the conductive member that configures the connector 200 .
  • the insulator 230 may be made of oxide formed by oxidizing the conductive member 240 that constitutes the connector 200, for example.
  • Such an insulator 230 can be formed, for example, by oxidizing Al, Ti, Kovar, or the like that constitutes the connector 200 .
  • Examples of the oxidation treatment include anodization and oxidation by annealing. In this way, when the insulator 230 is formed by oxidizing the conductive member 240 constituting the connector 200, the insulator 230 is formed on both surfaces of the connector 200, that is, the surface facing the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element. It may be formed on both surfaces facing 10b.
  • the insulator 230 is an end portion of at least one of the first electrode layer 22a of the first photoelectric conversion element 10a and the photoelectric conversion layer 26a of the first photoelectric conversion element 10a when viewed from the thickness direction, and is the first connection portion. It may cover the edge located in the area between 210 and the second connecting part 220 . In addition, the insulator 230 is an end portion of the conductive substrate 20a of the first photoelectric conversion element 10a and located in a region between the first connection portion 210 and the second connection portion 220 when viewed from the thickness direction. part may be covered.
  • the end portion of the conductive substrate 20a covered with the insulator 230 may be a region of the conductive substrate 20a exposed from the first electrode layer 22a, the photoelectric conversion layer 26a, or the second electrode layer 24a.
  • the end portion of the first electrode layer 22a covered with the insulator 230 may be a region of the first electrode layer 22a exposed from the photoelectric conversion layer 26a and the second electrode layer 24a.
  • the end of the photoelectric conversion layer 26a covered with the insulator 230 may be a region of the photoelectric conversion layer 26a exposed from the second electrode layer 24a.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the insulator region of the connector.
  • a region R1 shown in FIG. 5 indicates a region covered by the insulator 230.
  • the insulator 230 of the connector 200 covers the area opposite to the first portion 31a with respect to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a. covering.
  • the insulator 230 of the connector 200 extends from one end to the other end of the connector 200 in the Y direction of the figure along the extending direction of the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a. you can
  • the size (area) of the conductive substrates 20a, 20b and the first electrode layers 22a, 22b is larger than the size (area) of the photoelectric conversion layers 26a, 26b and the second electrode layers 24a, 24b. Therefore, the ends of the conductive substrates 20a, 20b and the first electrode layers 22a, 22b extend from the photoelectric conversion layers 26a, 26b and the second electrode layers 24a, 24b.
  • the insulator 230 of the connector 200 may cover, for example, portions of the conductive substrate 20a and the first electrode layer 22a extending from the photoelectric conversion layer 26a and the second electrode layer 24a.
  • the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b will be the photoelectric conversion element of the first photoelectric conversion element 10a. Electrical contact with layer 26a can be prevented. Therefore, an electrical short circuit between the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b can be suppressed.
  • the size (area) of the conductive substrate 20a and the first electrode layer 22a may be substantially the same as the size (area) of the photoelectric conversion layer 26a and the second electrode layer 24a. Even in this case, the outer edges of the conductive substrate 20a, the first electrode layer 22a, and the photoelectric conversion layer 26a are exposed on the side surface of the first photoelectric conversion element 10a. In this case, the insulator 230 of the connector 200 may cover the outer edge portions of the conductive substrate 20a, the first electrode layer 22a, and the photoelectric conversion layer 26a when viewed from the thickness direction. Even in this case, the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b is in electrical contact with the first electrode layer 22a, the conductive substrate 20a and/or the photoelectric conversion layer 26a of the first photoelectric conversion element 10a. can be prevented.
  • the configuration of the connecting portion of the two photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other and the vicinity thereof has been described above.
  • the configuration related to the connection may be applied between arbitrary photoelectric conversion elements adjacent to each other.
  • a photoelectric conversion module 100 including a plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b may have a sealing material (not shown).
  • the sealing material may be provided so as to seal the entire plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b having the configuration described above or the conductive substrates 20a and 20b sides of the plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b.
  • the photoelectric conversion module 100 may have a support substrate (not shown) that supports the plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b including the sealing material.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining one step in the method of manufacturing a photoelectric conversion module.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining steps following the steps shown in FIG.
  • a first electrode layer 22a, 22b each including a first electrode layer 22a, 22b, a second electrode layer 24a, 24b, and a photoelectric conversion layer 26a, 26b between the first electrode layer 22a, 22b and the second electrode layer 24a, 24b.
  • the photoelectric conversion element 10a, the second photoelectric conversion element 10b, and the connector 200 are prepared.
  • the first photoelectric conversion element 10a, the second photoelectric conversion element 10b, and the connector 200 may have the structures described above.
  • each photoelectric conversion element 10a, 10b first electrode layers 22a, 22b, a first buffer layer (not shown), photoelectric conversion layers 26a, 26b, a second buffer layer (not shown), a second electrode layer 24a, 24b are formed on the conductive substrates 20a, 20b.
  • a metal material such as molybdenum, titanium, or chromium may be deposited on the back side of the conductive substrates 20a and 20b to prevent warping.
  • the first buffer layer and the second buffer layer may be formed as required.
  • the first electrode layers 22a and 22b are formed by depositing a material forming the first electrode layers 22a and 22b on the surfaces of the conductive substrates 20a and 20b by, for example, sputtering.
  • the materials forming the first electrode layers 22a and 22b are as described above.
  • the sputtering method may be a direct current (DC) sputtering method or a radio frequency (RF) sputtering method.
  • the first electrode layers 22a and 22b may be formed using a CVD (chemical vapor deposition) method, an ALD (atomic layer deposition) method, or the like instead of the sputtering method.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are formed by forming films on the first electrode layers 22a and 22b.
  • the photoelectric conversion layers 26a and 26b are formed by, for example, forming thin-film precursor layers on the first electrode layers 22a and 22b and chalcogenizing the precursor layers.
  • the second buffer layer is formed by forming a film on the photoelectric conversion layers 26a and 26b by a method such as a CBD (chemical bath deposition) method, a sputtering method, a CVD method, an ALD method, or the like.
  • a CBD chemical bath deposition
  • a sputtering method a sputtering method
  • a CVD method a CVD method
  • ALD method an ALD method
  • the second electrode layers 24a and 24b are formed on the second buffer layer by a method such as sputtering, CVD, or ALD. Alternatively, if the second buffer layer is not present, the second electrode layers 24a, 24b are formed on the photoelectric conversion layers 26a, 26b.
  • the materials forming the second electrode layers 24a and 24b are as described above.
  • collecting electrodes 30a and 30b are formed on the second electrode layers 24a and 24b.
  • the collecting electrodes 30a and 30b can be formed by applying printing processes such as the sputtering method, the CVD method, the ALD method, the AD method, the vapor deposition method, the inkjet method, and the screen printing method, for example.
  • the connector 200 is connected at the first connecting portion 210 to the second conductive member on the second electrode side of the first photoelectric conversion element 10a.
  • the connector 200 is connected to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a at the first connecting portion 210 (see arrow P1 in FIG. 6).
  • the connector 200 may be welded to the second portion 32a of the current collecting electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a by, for example, a parallel gap welding method using a resistance welding machine whose control system is a transistor type.
  • the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b are arranged side by side so as to partially overlap each other (see FIG. 7).
  • the first connecting portion 210 of the connector 200 may be covered with the second photoelectric conversion element 10b.
  • the connector 200 does not have to be connected to the second photoelectric conversion element 10b at the first connecting portion 210.
  • FIG. A later-described second connection portion 220 of the connector 200 is located in a region that does not overlap with the first photoelectric conversion element 10a when viewed from the thickness direction.
  • the connector 200 is connected to the first conductive member on the first electrode side of the second photoelectric conversion element 10b at the second connection portion 220 separated from the first connection portion 210 .
  • the connector 200 is connected to the connection pad 50 provided on the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b at the second connection portion 220 (see arrow P2 in FIG. 7).
  • the connection pad 50 may not be provided.
  • the connector 200 may be directly connected to the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b at the second connecting portion 220.
  • the later-described second connection portion 220 of the connector 200 is located in a region that does not overlap the first photoelectric conversion element 10a when viewed from the thickness direction. Therefore, the connector 200 can be easily connected to the conductive substrate 20b of the second photoelectric conversion element 10b without the first photoelectric conversion element 10a becoming an obstacle.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of a connector for connecting photoelectric conversion modules adjacent to each other according to the second embodiment.
  • FIG. 8 shows one side of the connector 200 facing the first photoelectric conversion element 10a.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the region of the insulator of the connector according to the second embodiment. The same symbols are assigned to the same configurations as in the first embodiment. It should be noted that descriptions of configurations similar to those of the first embodiment may be omitted.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the area where the insulator 230 of the connector 200 is provided.
  • the insulator 230 has a substantially U-shaped shape defined by the region of the end portion of the first photoelectric conversion element 10a covered with the second photoelectric conversion element 10b.
  • the insulator 230 is the end portion of the conductive substrate 20a, the first electrode layer 22a, and the photoelectric conversion layer 26a of the first photoelectric conversion element 10a, and is the region covered with the second photoelectric conversion element 10b. cover the whole Therefore, as shown in FIG. 9, the insulator 230 covers a substantially U-shaped region along the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a in plan view.
  • FIG. 10 is a schematic side view of a photoelectric conversion module according to the third embodiment.
  • symbol is attached
  • the position of the second connecting portion 220 of the connector 200 is different from that in the first embodiment.
  • the second connecting portion 220 of the connector 200 is provided in a region of the second photoelectric conversion element 10b that does not contribute to photoelectric conversion when viewed in the thickness direction.
  • the region of the second photoelectric conversion element 10b that does not contribute to photoelectric conversion is, for example, the region covered by the collecting electrode 30b, the photoelectric conversion element adjacent to the second photoelectric conversion element 10b (the first photoelectric conversion element 10a and the and/or an area where the photoelectric conversion layer 26b does not exist at the end of the second photoelectric conversion element 10b.
  • the connector 200 overlaps the second portion 32b of the collector electrode 30b of the second photoelectric conversion element 10b when viewed from the thickness direction in the direction in which the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b are arranged. Extends to position.
  • the second connecting portion 220 of the connector 200 is provided at a position overlapping the second portion 32b of the collector electrode 30b of the second photoelectric conversion element 10b when viewed in the thickness direction. It should be noted that the position overlapping the second portion 32b of the collector electrode 30b of the second photoelectric conversion element 10b when viewed in the thickness direction corresponds to a region that does not contribute to photoelectric conversion.
  • the photoelectric conversion layer 26b may be damaged.
  • the region of the photoelectric conversion layer 26b that may be damaged due to the connection in the second connection portion 220 of the connector 200 corresponds to the region of the second photoelectric conversion element 10b that does not contribute to photoelectric conversion. do. Therefore, it is possible to suppress the possibility that the region of the photoelectric conversion layer 26b that contributes to photoelectric conversion is damaged when the connector 200 is connected, and the deterioration of the photoelectric conversion efficiency can be suppressed.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a connector provided in a photoelectric conversion module according to a fourth embodiment; FIG. 11 shows the side of the connector facing the first photoelectric conversion element 10a.
  • the connector 200 has a mesh-like conductive member 240 .
  • the conductive member 240 forming the connector 200 is mesh-like, the area of the conductive member 240 is reduced. Therefore, it is possible to suppress damage to the photoelectric conversion layers 26a and 26b due to connection when the first connection portion 210 and the second connection portion 220 are formed.
  • the connector 200 preferably has the insulator 230 as described above.
  • Other configurations and a method of manufacturing a photoelectric conversion module are the same as those of the first embodiment, and therefore descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of each photoelectric conversion element that constitutes the photoelectric conversion module according to the fifth embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the first to fourth embodiments. It should be noted that descriptions of configurations similar to those of the first to fourth embodiments may be omitted.
  • the collecting electrodes 30a and 30b of the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b are composed of a plurality of substantially linear first portions 31a and 31b and a plurality of substantially linear first portions 31a. , 31b connected to the second portions 32a, 32b.
  • the second portions 32a, 32b of the collector electrodes 30a, 30b are divided into a plurality of sections (see FIG. 12). Specifically, the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b are divided into several sections corresponding to the first portions 31a and 31b.
  • the connector 200 is preferably connected to all of the second portions 32a and 32b divided into a plurality of compartments. In this case, compared to the case where the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b are continuously connected and extended, thermal damage accompanying the connection of the connector 200 can be reduced.
  • the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b are divided into several sections, stress due to heat during connection and use is also dispersed among the sections. Therefore, stress due to heat during connection and use can be relaxed, and breakage and peeling of the connector 200 can be suppressed.
  • the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b do not extend linearly, but zigzag. In this manner, the second portions 32a and 32b of the current collecting electrodes 30a and 30b may be bent or curved.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a photoelectric conversion module according to the sixth embodiment.
  • symbol is attached
  • the photoelectric conversion module 100 may include one or more photoelectric conversion elements 10a and 10b. Note that FIG. 13 shows a photoelectric conversion module 100 including a plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b. One or more photoelectric conversion elements 10a, 10b may be sealed, for example, with a sealing material.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b may be arranged in at least one direction, preferably in a grid pattern. In this case, the plurality of photoelectric conversion elements 10a and 10b may be electrically connected in series and/or in parallel with each other.
  • adjacent photoelectric conversion elements among the photoelectric conversion elements 10a and 10b arranged in one direction partially overlap each other.
  • the second photoelectric conversion element 10b may be arranged so as to cover the second portion 32a of the collector electrode 30a of the adjacent first photoelectric conversion element 10a.
  • the second photoelectric conversion element 10b is electrically connected to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the adjacent first photoelectric conversion element 10a.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other may be electrically connected to each other by the connector 200 described above.
  • the connector 200 may extend across the adjacent photoelectric conversion elements 10a and 10b.
  • photoelectric conversion elements 10a and 10b adjacent to each other may be spaced apart from each other.
  • FIG. 14 is a schematic perspective view of an artificial satellite equipped with photoelectric conversion modules.
  • Satellite 900 may have a base 910 and a paddle 920 .
  • the base 910 may include devices (not shown) necessary for controlling the satellite 900 and the like.
  • Antenna 940 may be attached to base 910 .
  • the paddle 920 may include the photoelectric conversion module 100 described above.
  • the paddle 920 having the photoelectric conversion module 100 can be used as a power source for operating various devices provided on the base 910 .
  • the photoelectric conversion module 100 can be applied to paddles for artificial satellites.
  • the paddle 920 for a satellite is exposed to a high-temperature environment and a severe temperature change environment during the launch and operation of the satellite. should be used.
  • the paddle 920 may have a connecting portion 922 and a hinge portion 924 .
  • the connecting portion 922 corresponds to a portion connecting the paddle 920 to the base portion 910 .
  • the hinge portion 924 extends along one direction, and the paddle 920 can be bent around the hinge portion 924 as a rotation axis.
  • Each paddle 920 may have at least one, and preferably multiple hinges 924 .
  • the paddle 920 having the photoelectric conversion module 100 is configured to be foldable into a small size.
  • the paddle 920 may be in a folded state when the satellite 900 is launched.
  • the paddle 920 may be deployed when receiving sunlight to generate power.
  • the paddle 920 may have a cylindrical shape formed by winding. This allows the paddle 920 to assume a substantially flat unfolded state by rotation of the wound portion. During launch of satellite 900, paddle 920 may maintain a generally cylindrical shape. The paddle 920 may be deployed so as to be in a substantially flat state when receiving sunlight to generate power.
  • each feature described in each of the above-described embodiments can be applied to another embodiment or replaced with another embodiment as much as possible.
  • the thin-film type photoelectric conversion element has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to a crystalline type photoelectric conversion element as much as possible.
  • the connector 200 is connected to the second portion 32a of the collector electrode 30a of the first photoelectric conversion element 10a at the first connecting portion 210. As shown in FIG. Alternatively, the connector 200 may be directly connected to the second electrode layer 24a of the first photoelectric conversion element 10a at the first connection portion 210, and may be connected to connection pads provided on the second electrode layer 24a.
  • one connector 200 connects the first photoelectric conversion element 10a and the second photoelectric conversion element 10b.
  • the first photoelectric conversion element 10 a and the second photoelectric conversion element 10 b may be connected to each other by a plurality of connectors 200 .
  • the connector 200 may consist of elongated members arranged side by side.
  • the photoelectric conversion elements 10a and 10b have been described by taking a so-called CIS-based thin-film photoelectric conversion element as an example. It should be noted that the present invention is not limited to this and can also be applied to crystalline photoelectric conversion elements containing silicon.

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Abstract

安定した接続強度で光電変換素子どうしを接続可能な光電変換モジュールを提供する。光電変換モジュール（１００）は、第１光電変換素子（１０ａ）と、第２光電変換素子（１０ｂ）と、コネクタ（２００）と、を有する。第１光電変換素子（１０ａ）と第２光電変換素子（１０ｂ）は、部分的に重なるよう互いに並んで配置されている。コネクタ（２００）は、第１接続部（２１０）で第１光電変換素子（１０ａ）に接続されている。コネクタ（２００）は、第１接続部（２１０）から離れた第２接続部（２２０）で第２光電変換素子（１０ｂ）に接続されている。

Description

光電変換モジュール、パドル及び光電変換モジュールの製造方法
　本発明は、光電変換モジュール、パドル及び光電変換モジュールの製造方法に関する。
　光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換モジュールが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載の光電変換モジュールは、複数の光電変換素子を備えている。互いに隣接する光電変換素子の端部が互いに重ね合わされている。互いに隣接する光電変換素子は、互いに重ね合わせられた領域において、例えば半田のような導電体により互いに電気的に接続されている（特許文献１の図５参照）。
特開２０１６－１１９４０１号公報
　互いに隣接する光電変換素子どうしの重なり領域（非発電領域）は、可能な限り狭いほうが良い。しかしながら、重なり領域が狭いと、光電変換素子どうしを接続する半田のような導電体の面積が小さくなるため、接続強度が低下することがある。例えば宇宙、航空又は車等の移動体用の光電変換モジュールでは、移動体にかかる振動のような負荷によって、光電変換素子どうしの接続部に大きな負荷がかかることがある。
　したがって、安定した接続強度で光電変換素子どうしを接続可能な光電変換モジュール及びその製造方法が望まれる。
　一態様に係る光電変換モジュールは、第１光電変換素子と、第２光電変換素子と、コネクタと、を有する。前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、部分的に重なるよう互いに並んで配置されている。前記コネクタは、第１接続部で前記第１光電変換素子に接続されている。前記コネクタは、前記第１接続部から離れた第２接続部で前記第２光電変換素子に接続されている。
　一態様に係る光電変換モジュールの製造方法は、第１光電変換素子と、第２光電変換素子と、コネクタと、を準備するステップと、前記コネクタを、第１接続部で前記第１光電変換素子に接続するステップと、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子を、部分的に重なるよう互いに並んで配置させるステップと、前記コネクタを、前記第１接続部から離れた第２接続部で前記第２光電変換素子に接続するステップと、を有する。
　一態様に係るパドルは、上記の光電変換モジュールを備えている。
第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 図１のＹ方向から見た第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的側面図である。 光電変換モジュールを構成する各々の光電変換素子の模式的平面図である。 互いに隣接する光電変換モジュールどうしを接続するコネクタの模式的平面図である。 コネクタの絶縁体の領域を説明するための模式図である。 光電変換モジュールの製造方法における一ステップを説明するための模式図である。 図６に示すステップに続くステップを説明するための模式図である。 第２実施形態に係る互いに隣接する光電変換モジュールどうしを接続するコネクタの模式的平面図である。 第２実施形態に係るコネクタの絶縁体の領域を説明するための模式図である。 第３実施形態に係る光電変換モジュールの模式的側面図である。 第４実施形態に係る光電変換モジュールに備えられるコネクタの模式的平面図である。 第５実施形態に係る光電変換モジュールを構成する各々の光電変換素子の模式的平面図である。 第６実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。 光電変換モジュールを備えた人工衛星の模式的斜視図である。
　以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。
　［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。図２は、図１のＹ方向から見た第１実施形態に係る光電変換モジュールの模式的側面図である。図３は、光電変換モジュールを構成する各々の光電変換素子の模式的平面図である。図４は、互いに隣接する光電変換モジュールどうしを接続するコネクタの模式的平面図である。図４は、コネクタの、後述する第１光電変換素子１０ａの方に向いた一面を示している。図５は、コネクタの絶縁体の領域を説明するための模式図である。なお、図３では、光電変換モジュールを構成する各々の光電変換素子の構造を説明するため、それぞれの光電変換素子に関する符号が付されていることに留意されたい。
　第１実施形態に係る光電変換モジュール１００は、複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂと、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂどうしを互いに電気的に接続するコネクタ２００と、を有する。複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂは、一方向（図のＸ方向）に並んで配列している。互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂは、部分的に重なるように互いに並んで設けられている。具体的には、光電変換素子１０ａ，１０ｂの一端部が、それに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂの他端部と厚み方向に重なっている。互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂは、互いに重ねられた部分においてコネクタ２００によって互いに電気的に接続されている。一方向に並んだ光電変換素子１０ａ，１０ｂの数は、少なくとも２つであればよく、好ましくは３つ以上であってよい。
　第１実施形態に係る光電変換素子１０ａ，１０ｂは、薄膜型の光電変換素子であってよい。好ましくは、光電変換素子１０ａ，１０ｂは、光エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池素子である。
　各々の光電変換素子１０ａ，１０ｂは、後述する第１電極層２２ａ，２２ｂ等の各層を成膜する下地となる導電性基板２０ａ，２０ｂを有する。導電性基板２０ａ，２０ｂは、例えば金属基板のような基板によって構成されている。さらに、導電性基板２０ａ，２０ｂは、フレキシブル基板であってよい。導電性基板２０ａ，２０ｂの形状および寸法は、光電変換素子１０ａ，１０ｂの大きさ等に応じて適宜決定される。
　導電性基板２０ａ，２０ｂとして金属基板が採用される場合、導電性基板２０ａ，２０ｂは、例えば、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅、アルミニウムあるいはこれらの合金等で形成される。あるいは、導電性基板２０ａ，２０ｂは、複数の金属基材を積層した積層構造であってもよく、例えば、ステンレス箔、チタン箔、モリブデン箔が基板の表面に形成されていてもよい。また、反り防止のため、導電性基板２０ａ，２０ｂの裏側に、モリブデン、チタン、クロムのような金属材料を成膜してもよい。
　導電性基板２０ａ，２０ｂがフレキシブルな金属基板である場合、光電変換素子１０ａ，１０ｂを曲げることが可能となり、曲げによる導電性基板２０ａ，２０ｂの割れも抑制できる。さらに、上記の場合には、ガラス基板と比べて、光電変換モジュール１００の軽量化および薄型化を図ることが容易となる。
　光電変換素子１０ａ，１０ｂは、少なくとも、第１電極層２２ａ，２２ｂと、第２電極層２４ａ，２４ｂと、第１電極層２２ａ，２２ｂと第２電極層２４ａ，２４ｂの間に設けられた光電変換層２６ａ，２６ｂと、を含んでいてよい。光電変換層２６ａ，２６ｂは、光エネルギーと電気エネルギーの相互変換に寄与する層である。光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子では、光電変換層２６ａ，２６ｂは、光吸収層と呼ばれることがある。
　第１電極層２２ａ，２２ｂ及び第２電極層２４ａ，２４ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂに隣接する。本明細書において、「隣接する」という用語は、両方の層が直接接することだけでなく、両方の層が別の層を介して近接することをも意味するものとする。
　第１電極層２２ａ，２２ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂと導電性基板２０ａ，２０ｂとの間に設けられている。第２電極層２４ａ，２４ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂに関して導電性基板２０ａ，２０ｂとは反対側に位置する。したがって、光電変換層２６ａ，２６ｂは、第１電極層２２ａ，２２ｂと第２電極層２４ａ，２４ｂとの間に位置する。第１電極層２２ａ，２２ｂは、導電性基板２０ａ，２０ｂと接続されている。
　本実施形態では、第２電極層２４ａ，２４ｂは透明電極層によって構成されていてよい。第２電極層２４ａ，２４ｂが透明電極層によって構成されている場合、光電変換層２６ａ，２６ｂへ入射、又は光電変換層２６ａ，２６ｂから出射する光は、第２電極層２４ａ，２４ｂを通過する。
　第２電極層２４ａ，２４ｂが透明電極層によって構成される場合、第１電極層２２ａ，２２ｂは、不透明電極層によって構成されていてもよく、透明電極層によって構成されていてもよい。第１電極層２２ａ，２２ｂは、例えば、モリブデン、チタン又はクロムのような金属によって形成されていてよい。特に限定するものではないが、第１電極層２２ａ，２２ｂの厚さは、例えば、５０ｎｍ～１５００ｎｍであってよい。
　好ましい一例として、第２電極層２４ａ，２４ｂは、ｎ型半導体、より具体的には、ｎ型の導電性を有し、比較的低抵抗の材料によって形成されていてよい。第２電極層２４ａ，２４ｂは、ｎ型半導体と透明電極層の機能を兼ねることができる。第２電極層２４ａ，２４ｂは、例えば、ＩＩＩ族元素（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、又はＩｎ）がドーパントとして添加された酸化金属を備える。酸化金属の例としては、ＺｎＯ、または、ＳｎＯ２がある。第２電極層２４は、例えば、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、酸化インジウムチタン（Ｉｎ２Ｏ３：Ｔｉ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３：Ｚｎ）、スズ亜鉛ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ，Ｚｎ）、タングステンドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｗ）、水素ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｈ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＯ：Ｓｎ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）、ホウ素ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｂ）、アルミドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）などから選択可能である。
　特に限定するものではないが、第２電極層２４ａ，２４ｂの厚さは、例えば、０．５μｍ～２．５μｍであってよい。
　光電変換層２６ａ，２６ｂは、例えば、ｐ型の半導体を含んでいてよい。具体的例では、光電変換層２６ａ，２６ｂは、例えば多結晶又は微結晶のｐ型化合物半導体層として機能するものであってよい。特に限定するものではないが、光電変換層２６ａ，２６ｂの厚さは、例えば、１．０μｍ～３．０μｍである。
　具体的一例では、光電変換層２６ａ，２６ｂは、カルコゲン元素を含むカルコゲン半導体で構成され、多結晶または微結晶のｐ型化合物半導体層として機能する。光電変換層２６ａ，２６ｂは、例えば、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、ＶＩ族元素（カルコゲン元素）とを含むカルコパイライト構造のＩ－ＩＩＩ－ＶＩ２族化合物半導体で構成される。ここで、Ｉ族元素は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などから選択可能である。ＩＩＩ族元素は、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）などから選択可能である。また、光電変換層２６ａ，２６ｂは、ＶＩ族元素として、セレン（Ｓｅ）や硫黄（Ｓ）の他に、テルル（Ｔｅ）などを含んでもよい。また、光電変換層２６ａ，２６ｂは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属を含んでいてもよい。
　この代わりに、光電変換層２６ａ，２６ｂは、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，ＳまたはＳｅを含むＣＺＴＳ系のカルコゲン半導体であるＩ２－（ＩＩ－ＩＶ）－ＶＩ４族化合物半導体で構成されていてもよい。ＣＺＴＳ系のカルコゲン半導体の代表例としては、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳｅ４、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ，Ｓｅ）４等の化合物を用いたものが挙げられる。
　光電変換層２６ａ，２６ｂは、前述したものに限定されず、光電変換を起こす任意の材料によって構成されていてよい。
　光電変換素子１０ａ，１０ｂは、必要に応じて、光電変換層２６ａ，２６ｂと第１電極層２２ａ，２２ｂとの間に不図示の第１バッファ層を有していてもよい。当該第１バッファ層は、第１電極層２２ａ，２２ｂと同じ導電型を有する半導体材料であってもよく、異なる導電型を有する半導体材料であってもよい。第１バッファ層は、第１電極層２２ａ，２２ｂよりも電気抵抗の高い材料によって構成されていてよい。
　第１バッファ層は、特に制限されないが、例えば、層状構造を有する遷移金属元素のカルコゲナイド化合物を含む層であってよい。具体的には、第１バッファ層は、Мо，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔａなどの遷移金属材料と、О，Ｓ，Ｓｅなどのカルコゲン元素から成る化合物によって構成されていてよい。第１バッファ層は、例えば、Мо（Ｓｅ，Ｓ）２層、МоＳｅ２層又はМоＳ２層などであってよい。
　光電変換素子１０ａ，１０ｂは、必要に応じて、光電変換層２６ａ，２６ｂと第２電極層２４ａ，２４ｂとの間に不図示の第２バッファ層を有していてもよい。この場合、第２バッファ層は、第２電極層２４ａ，２４ｂと同じ導電型を有する半導体材料であってもよく、異なる導電型を有する半導体材料であってもよい。第２バッファ層は、第２電極層２４ａ，２４ｂよりも電気抵抗の高い材料によって構成されていてよい。第２バッファ層は、光電変換層２６ａ，２６ｂ上に形成される。特に限定するものではないが、第２バッファ層の厚さは、例えば、１０ｎｍ～１００ｎｍである。
　第２バッファ層は、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）を含む化合物から選択可能である。亜鉛を含む化合物としては、例えば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｚｎ（ＯＨ）２、または、これらの混晶であるＺｎ（Ｏ，Ｓ）、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）、さらには、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＳｎＯなどがある。カドミウムを含む化合物としては、例えば、ＣｄＳ、ＣｄＯ、または、これらの混晶であるＣｄ（Ｏ，Ｓ）、Ｃｄ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）がある。インジウムを含む化合物としては、例えば、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｏ３、または、これらの混晶であるＩｎ２（Ｏ，Ｓ）３、Ｉｎ２（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）３があり、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ（ＯＨ）ｘ等を用いることができる。また、第２バッファ層は、これらの化合物の積層構造を有してもよい。
　第２バッファ層は、光電変換効率などの特性を向上させる効果を有するが、これを省略することも可能である。第２バッファ層が省略される場合、第２電極層２４ａ，２４ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂ上に直接形成される。
　光電変換素子１０ａ，１０ｂの積層構造は、上記態様に限定されず、様々な態様をとり得ることに留意されたい。例えば、光電変換素子１０ａ，１０ｂは、ｎ型半導体とｐ型半導体の両方が第１電極層と第２電極層との間に挟まれた構成を有していてもよい。この場合、第２電極層はｎ型半導体によって構成されていなくてよい。また、光電変換素子１０ａ，１０ｂは、ｐ－ｎ結合型の構造に限らず、ｎ型半導体とｐ型半導体との間に真性半導体層（ｉ型半導体）を含むｐ－ｉ－ｎ結合型の構造を有していてもよい。
　光電変換素子１０ａ，１０ｂは、第２電極層２４ａ，２４ｂに接続された集電電極３０ａ，３０ｂを備えている。集電電極３０ａ，３０ｂは、第２電極層２４ａ，２４ｂからの電荷キャリアを集電するものであり、導電材によって形成される。集電電極３０ａ，３０ｂは、第２電極層２４ａ，２４ｂに直接接していてもよい。発電可能領域の確保の観点から、集電電極３０ａ，３０ｂの面積は、可能なかぎり小さいことが好ましい。
　集電電極３０ａ，３０ｂは、実質的に線状の複数の第１部分３１ａ，３１ｂと、複数の第１部分３１ａ，３１ｂに連結された第２部分３２ａ，３２ｂと、を有していてよい。第１部分３１ａ，３１ｂは、「フィンガ」と称されることもある。第２部分３２ａ，３２ｂは「バスバー」と称されることもある。
　第１部分３１ａ，３１ｂは、互いに間隔をおいて並んでいる。第１部分３１ａ，３１ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂで生成された電気エネルギー（電荷キャリア）を第２部分３２ａ，３２ｂに導く機能を担う。
　実質的に線状の第１部分３１ａ，３１ｂは、図示した態様では、一方向（図のＸ方向）に沿って真っすぐ延びている。この代わりに、第１部分３１ａ，３１ｂは、波線状又はジグザグの折れ線状に延びていてもよい。本明細書において、「線状」という用語は、直線だけに限られず、波線や折れ線などの細長い曲がった線を含む概念によって規定される。
　集電電極３０ａ，３０ｂの第１部分３１ａ，３１ｂは、第１方向（図のＹ方向）に並んで複数設けられていてよい。複数の線状の第１部分３１ａ，３１ｂは、同一の第２部分３２ａ，３２ｂに連結されていてよい。複数の第１部分３１ａ，３１ｂは、第２部分３２ａ，３２ｂに関して一方の側に設けられていてよい。
　集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、第１方向（図のＹ方向）に沿って延びていてよい。第２部分３２ａ，３２ｂは、第１部分３１ａ，３１ｂの端部で、第１部分３１ａ，３１ｂと接続されていてよい。この場合、複数の第１部分３１ａ，３１ｂは、第２部分３２ａ，３２ｂから第２方向（図のＸ方向）に沿って延びていてよい。
　集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、第１方向（図のＹ方向）において、実質的に光電変換素子１０ａ，１０ｂの一端付近から他端付近まで延びていてよい。集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂの幅Ｗ１（図のＸ方向における幅）は、各々の第１部分３１ａ，３１ｂの幅（図のＹ方向における幅）よりも大きくてよい。
　集電電極３０ａ，３０ｂ（第１部分３１ａ，３１ｂ及び第２部分３２ａ，３２ｂ）は、第２電極層２４ａ，２４ｂを構成する材料よりも導電性の高い材料によって構成されていてよい。集電電極３０ａ，３０ｂ（第１部分３１ａ，３１ｂ及び第２部分３２ａ，３２ｂ）を構成する材料としては、良好な導電性を有するとともに、第２電極層２４ａ，２４ｂに対して高い密着性を得ることのできる材料が適用される。例えば、集電電極３０ａ，３０ｂを構成する材料は、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、酸化インジウムチタン（Ｉｎ２Ｏ３：Ｔｉ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３：Ｚｎ）、スズ亜鉛ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ，Ｚｎ）、タングステンドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｗ）、水素ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｈ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＯ：Ｓｎ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、ホウ素ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｂ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕのうちの少なくとも１つ、またはこれらを１以上含む化合物などから選択可能である。集電電極３０ａ，３０ｂは、前述した材料の組み合わせによって構成された合金や積層体によって構成されていてもよい。
　集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、光電変換面に直交する方向から見た平面視で、光電変換素子１０ａ，１０ｂの一方の端部付近に設けられている（図３参照）。集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、光電変換素子１０ａ，１０ｂの一方の端部で当該端部に沿って図のＹ方向に延びている。
　コネクタ２００は、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂどうしを機械的及び電気的に接続する。コネクタ２００は、導電部材２４０を含んでいてよい。コネクタ２００は、例えば、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、もしくはこれらの組み合わせを含む導電性金属のリボンワイヤであってよい。また、コネクタ２００は、例えば合金コバール（Kovar）やステンレス（SUS）のように、前述した導電性金属のうちのいくつかを含む合金によって構成されていてもよい。
　次に、光電変換素子１０ａ，１０ｂどうしの接続に関連する構造について説明する。以下では、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂのうちの一方を「第１光電変換素子」と称し、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂのうちの他方を「第２光電変換素子」と称することがある。図示した態様では、互いに隣接する２つの光電変換素子のうち、紙面に向かって左側の光電変換素子１０ａを「第１光電変換素子」と称し、紙面に向かって右側の光電変換素子１０ｂを「第２光電変換素子」と称する。もっとも、「第１光電変換素子」及び「第２光電変換素子」という用語は、素子の区別のために便宜上使用されるに過ぎないことに留意されたい。第１光電変換素子及び第２光電変換素子のそれぞれは、前述した光電変換素子１０ａ，１０ｂの構造を有していてよい。したがって、第１光電変換素子及び第２光電変換素子は、互いに同じ構造を有する素子であってよい。
　コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａに接続されている。コネクタ２００は、例えば、第１接続部２１０で、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａ、又は第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａに設けられた不図示の接続パッドに接続されていてよい。図２に示す態様では、コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに直接接続されている。この代わりに、コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに不図示の接続パッドを介して接続されていてもよい。
　コネクタ２００は、第１接続部２１０から離れた第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂに接続されている。例えば、コネクタ２００は、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂ、又は第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに設けられた接続パッド５０に接続されていてよい。図２に示す態様では、コネクタ２００は、第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに設けられた接続パッド５０に接続されている。この代わりに、コネクタ２００は、第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに直接接続されていてもよい。接続パッド５０は、例えばアルミニウムのような金属膜であってよい。この場合、接続パッド５０を構成する材料とコネクタ２００を構成する材料が、接続時に生じる熱に伴い相互拡散することによって、コネクタ２００をより強固に接続することができる。
　第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂが並んでいる並び方向（図のＸ方向）におけるコネクタ２００の長さは、並び方向における第２光電変換素子１０ｂの長さよりも小さくてよい。これにより、コネクタ２００は、厚み方向から見て、第２光電変換素子１０ｂに覆われた領域に設けられる。コネクタ２００は、例えば第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａの領域から、第２部分３２ａに関して第１部分３１ａとは反対側に向かって延びていてよい。
　前述した構成により、コネクタ２００は、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂの互いに極性の異なる電極（導電部材）同士を互いに電気的に接続する。コネクタ２００は、第１接続部２１０と第２接続部２２０で、例えば、半田や溶接によって接続されていてよい。好ましくは、コネクタ２００は、第１接続部２１０と第２接続部２２０で、特に限定されないが、パラレルギャップ式抵抗溶接のような溶接により接続される。コネクタ２００は、互いに異なる位置、すなわち第１接続部２１０と第２接続部２２０で強固に第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂに接続される。したがって、安定した接続強度で光電変換素子１０ａ，１０ｂどうしを接続可能な光電変換モジュール１００を提供することができる。
　第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂは、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの一部に重なるよう配置されている（図１及び図２参照）。具体的には、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂは、厚み方向（図のＺ方向）から見て、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａの少なくとも一部を覆っていてよい。
　第２光電変換素子１０ｂは、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第１部分３１ａを覆わないことが好ましい。これにより、第２光電変換素子１０ｂから露出した第１光電変換素子１０ａの領域が大きくなるので、第１光電変換素子１０ａの光電変換可能な領域を広く確保することができる。したがって、光電変換モジュール１００全体の光電変換効率を向上させることができる。
　第２光電変換素子１０ｂは、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａの少なくとも一部、好ましくは全部を覆っている。より好ましくは、第２光電変換素子１０ｂは、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａを実質的に全部覆いつつ、第１部分３１ａを実質的に覆わないよう配置される。これにより、光電変換に寄与しない領域、すなわち第２部分３２ａの領域が露出しないよう第１光電変換素子１０ａ及び第２光電変換素子１０ｂを密に配置することができる。したがって、光電変換の効率を低下することなく光電変換モジュール全体としてのサイズを小さくすることができる。
　コネクタ２００の第１接続部２１０は、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂとの間に挟まれた領域に設けられていてよい。言い換えると、コネクタ２００の第１接続部２１０は、厚み方向（図のＺ方向）から見て、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂとが重なった領域に設けられている。これにより、第１接続部２１０は、光電変換に寄与しない領域に設けられる。この場合であっても、コネクタ２００は、第１接続部２１０のところで第２光電変換素子１０ｂに接続されていなくてよい。
　コネクタ２００の第２接続部２２０は、厚み方向から見て第２光電変換素子１０ｂと重なる領域に設けられていてよい。これにより、第２接続部２２０は、光電変換に寄与しない領域に設けられる。さらに、コネクタ２００の第２接続部２２０は、厚み方向から見て第１光電変換素子１０ａに重ならない位置に設けられていることが好ましい。これにより、後述するように、光電変換モジュール１００の製造時にコネクタ２００を第２接続部２２０で接続し易くなる。
　コネクタ２００は、第１接続部２１０と第２接続部２２０との間に絶縁体２３０を有していてよい（図４参照）。絶縁体２３０は、コネクタ２００の、第１光電変換素子１０ａの方に向けられた面に設けられていてよい。絶縁体２３０は、コネクタ２００の第１接続部２１０と第２接続部２２０との間の導電性を阻害しないよう設けられていることに留意されたい。
　絶縁体２３０は、例えばコネクタ２００を構成する導電部材２４０上に設けられた絶縁層によって構成されていてよい。この場合、絶縁体２３０は、例えばコネクタ２００を構成する導電部材上に絶縁層を成膜及び／又は塗布することによって構成することができる。
　前述した態様の代わりに、絶縁体２３０は、例えばコネクタ２００を構成する導電部材２４０の酸化により形成された酸化物によって構成されていてもよい。このような絶縁体２３０は、例えばコネクタ２００を構成するＡｌ、Ｔｉ、又はコバール等を酸化処理することによって構成することができる。酸化処理としては、例えば陽極酸化や、アニールによる酸化が挙げられる。このように、コネクタ２００を構成する導電部材２４０の酸化により絶縁体２３０を形成する場合、絶縁体２３０は、コネクタ２００の両面、すなわち第１光電変換素子１０ａに対向する面と第２光電変換素子１０ｂに対向する面の両方に形成されていてよい。
　絶縁体２３０は、厚み方向から見て、第１光電変換素子１０ａの第１電極層２２ａと第１光電変換素子１０ａの光電変換層２６ａのうちの少なくとも一方の端部であって第１接続部２１０と第２接続部２２０との間の領域に位置する端部を覆っていてよい。また、絶縁体２３０は、厚み方向から見て、第１光電変換素子１０ａの導電性基板２０ａの端部であって第１接続部２１０と第２接続部２２０との間の領域に位置する端部を覆っていてもよい。
　絶縁体２３０に覆われる導電性基板２０ａの端部は、導電性基板２０ａのうち、第１電極層２２ａや光電変換層２６ａや第２電極層２４ａから露出した領域であってよい。絶縁体２３０に覆われる第１電極層２２ａの端部は、第１電極層２２ａのうち、光電変換層２６ａや第２電極層２４ａから露出した領域であってよい。絶縁体２３０に覆われる光電変換層２６ａの端部は、光電変換層２６ａのうち、第２電極層２４ａから露出した領域であってよい。
　図５は、コネクタの絶縁体の領域を説明するための模式図である。図５に示す領域Ｒ１は、絶縁体２３０によって覆われる領域を示している。図５に示すように、第１実施形態では、コネクタ２００の絶縁体２３０は、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに関して、第１部分３１ａとは反対側の領域を覆っている。
　好ましくは、コネクタ２００の絶縁体２３０は、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａの延在方向に沿って、図のＹ方向においてコネクタ２００の一端から他端まで延びていてよい。
　第１実施形態では、導電性基板２０ａ，２０ｂ及び第１電極層２２ａ，２２ｂのサイズ（面積）は、光電変換層２６ａ，２６ｂ及び第２電極層２４ａ，２４ｂのサイズ（面積）よりも大きい。したがって、導電性基板２０ａ，２０ｂ及び第１電極層２２ａ，２２ｂの端部が光電変換層２６ａ，２６ｂ及び第２電極層２４ａ，２４ｂから延出する。この場合、コネクタ２００の絶縁体２３０は、例えば導電性基板２０ａ及び第１電極層２２ａの、光電変換層２６ａ及び第２電極層２４ａから延出した部分を覆っていてよい。これにより、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂが、第１光電変換素子１０ａの第１電極層２２ａ及び／又は導電性基板２０ａに電気的に接触することを防止できる。同様に、絶縁体２３０が、第２電極層２４ａから露出した光電変換層２６ａの領域を覆っていれば、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂが、第１光電変換素子１０ａの光電変換層２６ａに電気的に接触することを防止できる。したがって、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂとの間での電気的な短絡を抑制できる。
　図示した態様の代わりに、導電性基板２０ａ及び第１電極層２２ａのサイズ（面積）は、光電変換層２６ａ及び第２電極層２４ａのサイズ（面積）と実質的に同じであってもよい。この場合であっても、導電性基板２０ａ、第１電極層２２ａ及び光電変換層２６ａの外縁は、第１光電変換素子１０ａの側面で露出する。この場合、コネクタ２００の絶縁体２３０は、厚み方向から見て、導電性基板２０ａ、第１電極層２２ａ及び光電変換層２６ａの外縁の部分を覆っていてよい。この場合であっても、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂが、第１光電変換素子１０ａの第１電極層２２ａ、導電性基板２０ａ及び／又は光電変換層２６ａに電気的に接触することを防止できる。
　以上、互いに隣接する２つの光電変換素子１０ａ，１０ｂの接続部分及びその付近の構成について説明した。当該接続に関する構成は、互いに隣接する任意の光電変換素子どうしの間で適用されていてよい。
　複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂを含む光電変換モジュール１００は、不図示の封止材を有していてもよい。封止材は、前述した構成を有する複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂ全体又は複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂの導電性基板２０ａ，２０ｂ側を封止するよう設けられていてよい。また、光電変換モジュール１００は、当該封止材を含む複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂ全体を支持する不図示の支持基板を有していてもよい。
　次に、第１実施形態に係る光電変換モジュール１００の製造方法について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、光電変換モジュールの製造方法における一ステップを説明するための模式図である。図７は、図６に示すステップに続くステップを説明するための模式図である。
　まず、それぞれが第１電極層２２ａ，２２ｂ、第２電極層２４ａ，２４ｂ、及び第１電極層２２ａ，２２ｂと第２電極層２４ａ，２４ｂの間の光電変換層２６ａ，２６ｂを含む、第１光電変換素子１０ａ及び第２光電変換素子１０ｂと、コネクタ２００と、を準備する。第１光電変換素子１０ａ、第２光電変換素子１０ｂ及びコネクタ２００は、前述した構造を有するものであってよい。
　それぞれの光電変換素子１０ａ，１０ｂの製造工程では、第１電極層２２ａ，２２ｂ、不図示の第１バッファ層、光電変換層２６ａ，２６ｂ、不図示の第２バッファ層、第２電極層２４ａ，２４ｂが、導電性基板２０ａ，２０ｂ上に形成される。また、必要に応じて、反り防止のため、導電性基板２０ａ，２０ｂの裏側に、モリブデン、チタン、クロムのような金属材料を成膜してもよい。第１バッファ層及び第２バッファ層は、必要に応じて形成されればよい。
　第１電極層２２ａ，２２ｂは、導電性基板２０ａ，２０ｂの表面に、例えばスパッタリング法により、第１電極層２２ａ，２２ｂを構成する材料を成膜することで形成される。第１電極層２２ａ，２２ｂを構成する材料については、前述したとおりである。スパッタリング法は、直流（ＤＣ）スパッタリング法でもよいし、または、高周波（ＲＦ）スパッタリング法でもよい。また、スパッタリング法に代えて、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法、ＡＬＤ（atomic layer deposition）法などを用いて、第１電極層２２ａ，２２ｂを形成してもよい。
　光電変換層２６ａ，２６ｂは、第１電極層２２ａ，２２ｂの上に成膜することによって形成される。具体的一例では、光電変換層２６ａ，２６ｂは、例えば、第１電極層２２ａ，２２ｂの上に薄膜状のプリカーサ層を形成し、このプリカーサ層をカルコゲン化することで形成される。
　第２バッファ層は、ＣＢＤ（chemical bath deposition）法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの方法により、光電変換層２６ａ，２６ｂの上に成膜して形成される。第２バッファ層を構成する材料については、前述したとおりである。
　第２電極層２４ａ，２４ｂは、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの方法により、第２バッファ層の上に形成される。この代わりに、第２バッファ層が存在しない場合には、第２電極層２４ａ，２４ｂは、光電変換層２６ａ，２６ｂの上に形成される。第２電極層２４ａ，２４ｂを構成する材料については、前述したとおりである。
　次に、第２電極層２４ａ，２４ｂ上に集電電極３０ａ，３０ｂ（第１部分３１ａ，３１ｂ及び第２部分３２ａ，３２ｂ）を形成する。集電電極３０ａ，３０ｂは、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、ＡＤ法、蒸着法のほか、インクジェット法やスクリーン印刷法などの印刷プロセスを適用して形成することができる。
　次に、コネクタ２００を、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの第２電極側の第２導電部材に接続する。第１実施形態では、コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに接続される（図６の矢印Ｐ１参照）。
　コネクタ２００は、例えば、制御方式がトランジスタ式の抵抗溶接機を使用したパラレルギャップ式溶接法により、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに溶接されてよい。
　次に、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂを、部分的に重なるよう互いに並んで配置させる（図７参照）。この際、コネクタ２００の第１接続部２１０は、第２光電変換素子１０ｂによって覆われてよい。この場合、コネクタ２００は、第１接続部２１０のところで第２光電変換素子１０ｂに接続されなくてよい。コネクタ２００の後述する第２接続部２２０は、厚み方向から見て、第１光電変換素子１０ａと重ならない領域に位置する。
　次に、コネクタ２００を、第１接続部２１０から離れた第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂの第１電極側の第１導電部材に接続する。第１実施形態では、コネクタ２００は、第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに設けられた接続パッド５０に接続される（図７の矢印Ｐ２参照）。なお、前述したように、接続パッド５０は設けられていなくてもよい。この場合、コネクタ２００は、第２接続部２２０で第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに直接接続されてよい。
　ここで、コネクタ２００の後述する第２接続部２２０は、厚み方向から見て、第１光電変換素子１０ａと重ならない領域に位置する。そのため、第１光電変換素子１０ａが邪魔になることなく、コネクタ２００を容易に第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂに接続することができる。
　なお、上記の接続ステップを繰り返すことによって、多数の光電変換素子を互いに並べて連結させることができる。
　［第２実施形態］
　次に、第２実施形態に係る光電変換モジュールについて図８及び図９を参照して説明する。図８は、第２実施形態に係る互いに隣接する光電変換モジュールどうしを接続するコネクタの模式的平面図である。図８は、コネクタ２００の、第１光電変換素子１０ａの方に向けられた一面を示している。図９は、第２実施形態に係るコネクタの絶縁体の領域を説明するための模式図である。第１実施形態と同様の構成については同じ符号が付されている。第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。
　第２実施形態では、コネクタ２００の絶縁体２３０が設けられた領域が、第１実施形態と異なっている。第２実施形態では、絶縁体２３０は、第１光電変換素子１０ａの端部のうち第２光電変換素子１０ｂに覆われた領域によって規定される略Ｕ字形の形状を有する。
　具体的には、絶縁体２３０は、第１光電変換素子１０ａの導電性基板２０ａ、第１電極層２２ａ及び光電変換層２６ａの端部であって、第２光電変換素子１０ｂにより覆われた領域全体を覆う。したがって、図９に示すように、絶縁体２３０は、平面視で、第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａの周りに沿った略Ｕ字形の領域を覆う。
　これにより、第１光電変換素子１０の導電性基板２０ａ、第１電極層２２ａ、及び／又は光電変換層２６ａが、第２光電変換素子１０ｂの導電性基板２０ｂと接触する虞をより確実に防止することができる。
　その他の構成、及び光電変換モジュールの製造方法については、第１実施形態と同様であるため、それらの説明は省略される。
　［第３実施形態］
　次に、第３実施形態に係る光電変換モジュールについて図１０を参照して説明する。図１０は、第３実施形態に係る光電変換モジュールの模式的側面図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については同じ符号が付されている。第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。
　第３実施形態では、コネクタ２００の第２接続部２２０の位置が、第１実施形態と異なっている。第３実施形態では、コネクタ２００の第２接続部２２０は、厚み方向から見て第２光電変換素子１０ｂのうち光電変換に寄与しない領域に設けられている。ここで、第２光電変換素子１０ｂのうち光電変換に寄与しない領域は、例えば、集電電極３０ｂによって覆われる領域、第２光電変換素子１０ｂに隣接する光電変換素子（第１光電変換素子１０ａとは反対側の素子）によって覆われる領域、及び／又は第２光電変換素子１０ｂの端部で光電変換層２６ｂが存在しない領域等であってよい。
　具体例では、コネクタ２００は、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂが並ぶ並び方向において、厚み方向から見て第２光電変換素子１０ｂの集電電極３０ｂの第２部分３２ｂに重なる位置まで延びている。コネクタ２００の第２接続部２２０は、厚み方向から見て第２光電変換素子１０ｂの集電電極３０ｂの第２部分３２ｂに重なる位置に設けられている。厚み方向から見て第２光電変換素子１０ｂの集電電極３０ｂの第２部分３２ｂに重なる位置は、光電変換に寄与しない領域に相当することに留意されたい。
　コネクタ２００の接続のために供給されるエネルギー、例えば溶接で供給されるエネルギーを大きくすると、光電変換層２６ｂに損傷が生じる可能性がある。上記構成によれば、コネクタ２００の第２接続部２２０における接続に伴って損傷が生じる可能性がある光電変換層２６ｂの領域は、第２光電変換素子１０ｂのうち光電変換に寄与しない領域に相当する。そのため、光電変換層２６ｂのうち光電変換に寄与する領域が、コネクタ２００の接続時に損傷してしまう虞を抑制でき、光電変換効率の低下を抑制できる。
　その他の構成、及び光電変換モジュールの製造方法については、第１実施形態と同様であるため、それらの説明は省略される。
　［第４実施形態］
　次に、第４実施形態に係る光電変換モジュールについて図１１を参照して説明する。図１１は、第４実施形態に係る光電変換モジュールに備えられるコネクタの模式的平面図である。図１１は、コネクタの、第１光電変換素子１０ａの方に向いた面を示している。
　第４実施形態では、コネクタ２００は、メッシュ状の導電部材２４０を有する。コネクタ２００を構成する導電部材２４０がメッシュ状である場合、導電部材２４０の面積が小さくなる。そのため、第１接続部２１０及び第２接続部２２０の形成時の接続に伴う光電変換層２６ａ、２６ｂの損傷を抑制させることができる。
　第４実施形態においても、コネクタ２００は、前述したように絶縁体２３０を有することが好ましい。その他の構成、及び光電変換モジュールの製造方法については、第１実施形態と同様であるため、それらの説明は省略される。
　［第５実施形態］
　次に、第５実施形態に係る光電変換モジュールについて図１２を参照して説明する。図１２は、第５実施形態に係る光電変換モジュールを構成する各々の光電変換素子の模式的平面図である。なお、第１～第４実施形態と同様の構成については同じ符号が付されている。第１～第４実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。
　第５実施形態では、第１光電変換素子１０ａ及び第２光電変換素子１０ｂの集電電極３０ａ，３０ｂは、実質的に線状の複数の第１部分３１ａ，３１ｂと、複数の第１部分３１ａ，３１ｂに連結された第２部分３２ａ，３２ｂと、を有する。
　第５実施形態では、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、複数の区画に分割されている（図１２参照）。具体的には、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、いくつかの第１部分３１ａ，３１ｂと対応する区画ごとに分割されている。この場合、コネクタ２００は、複数の区画に分割された第２部分３２ａ，３２ｂのうちのすべてに接続されることが好ましい。この場合、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂが連続的に繋がって延びている場合と比較すると、コネクタ２００の接続に伴う熱ダメージを低下させることができる。ここで、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂはいくつかの区画に分割されているため、接続時や使用時の熱による応力も各区画に分散される。したがって、接続時や使用時の熱による応力が緩和でき、コネクタ２００の破断や剥離などを抑制することができる。
　また、第５実施形態では、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、直線状ではなく、ジグザグ状に延びている。このように、集電電極３０ａ，３０ｂの第２部分３２ａ，３２ｂは、屈曲又は湾曲して延びていてもよい。
　［第６実施形態］
　次に、第６実施形態に係る光電変換モジュールについて図１３を参照して説明する。図１３は、第６実施形態に係る光電変換モジュールの模式的平面図である。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号が付されている。第１実施形態と同様の構成については、その説明を省略することがあることに留意されたい。
　光電変換モジュール１００は、１つ又は複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂを備えていてよい。なお、図１３では、複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂを備えた光電変換モジュール１００が示されている。１つ又は複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂは、例えば封止材によって封止されていてもよい。
　光電変換モジュール１００が複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂを備える場合、複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂは、少なくとも一方向に並んでいてよく、好ましくは格子状に並んでいてよい。この場合、複数の光電変換素子１０ａ，１０ｂは、互いに電気的に直列及び／又は並列に接続されていてよい。
　図１３に示された例では、一方向に並んだ光電変換素子１０ａ，１０ｂのうち互いに隣接する光電変換素子どうしが、部分的に重なっている。具体的には、図１３に示されるように、第２光電変換素子１０ｂは、それに隣接する第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａを覆うように配置されていてよい。この場合、第２光電変換素子１０ｂは、それに隣接する第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに対して電気的に接続される。
　互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂは、前述したコネクタ２００によって互いに電気的に接続されていてよい。この場合、コネクタ２００は、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂに跨って延びていてよい。
　図１３に示す態様の代わりに、互いに隣接する光電変換素子１０ａ，１０ｂは、互いに間隔をあけて配置されていてもよい。
　［人工衛星及び人工衛星用のパドル］
　次に、光電変換モジュールを備えた人工衛星及び人工衛星用のパドルについて説明する。図１４は、光電変換モジュールを備えた人工衛星の模式的斜視図である。人工衛星９００は、基部９１０及びパドル９２０を有していてよい。基部９１０は、人工衛星９００の制御等に必要な不図示の機器を備えていてよい。アンテナ９４０が基部９１０に取り付けられていてよい。
　パドル９２０は、前述した光電変換モジュール１００を備えていてよい。光電変換モジュール１００を備えたパドル９２０は、基部９１０に設けられた各種の機器を動作させるための電源として利用することができる。このように、光電変換モジュール１００は、人工衛星用のパドルに適用することができる。特に、人工衛星用のパドル９２０は、人工衛星の打ち上げ時及び運用時に高温環境及び激しい温度変化環境にさらされるため、前述した高い耐熱性を有する光電変換素子１０ａ，１０ｂを備えた光電変換モジュール１００が利用されることが望ましい。
　パドル９２０は、連結部９２２と、ヒンジ部９２４と、を有していてよい。連結部９２２は、パドル９２０を基部９１０に連結させている部分に相当する。
　ヒンジ部９２４は一方向に沿って延びており、ヒンジ部９２４を回転軸としてパドル９２０を折り曲げ可能にしている。それぞれのパドル９２０は、少なくとも１つ、好ましくは複数のヒンジ部９２４を有していてよい。これにより、光電変換モジュール１００を備えたパドル９２０は、小さく折り畳み可能に構成される。人工衛星９００の打ち上げ時、パドル９２０は、折り畳まれた状態であってよい。パドル９２０は、太陽光を受けて発電する際に、展開されれば良い。
　図１４に示すような構造の代わりに、パドル９２０は、巻き回されることによって形成された円筒状の形状を有していてよい。これにより、パドル９２０は、巻き回された部分の回転によって、略平坦状の展開された状態をとり得る。人工衛星９００の打ち上げ時、パドル９２０は、概ね円筒状の形状を維持していてよい。パドル９２０は、太陽光を受けて発電する際に、略平坦な状態になるよう展開されればよい。
　上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　前述した各々の実施形態で説明した各特徴は、可能な限り、別の実施形態に適用したり別の実施形態のものと交換したりすることができる。また、上記実施形態では、薄膜型の光電変換素子を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、結晶型の光電変換素子にも可能な限り適用可能である。
　また、前述した実施形態では、コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの集電電極３０ａの第２部分３２ａに接続されている。この代わりに、コネクタ２００は、第１接続部２１０で第１光電変換素子１０ａの第２電極層２４ａに直接接続されていてもよく、第２電極層２４ａに設けられた接続パッドに接続されていてもよい。
　前述した実施形態では、１つのコネクタ２００が、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂとを接続している。この代わりに、第１光電変換素子１０ａと第２光電変換素子１０ｂは、複数のコネクタ２００によって互いに接続されていてもよい。この場合、コネクタ２００は、互いに並列して配置された細長部材によって構成されていてよい。
　前述した実施形態では、光電変換素子１０ａ，１０ｂとして、いわゆるＣＩＳ系の薄膜型光電変換素子を例に挙げて説明した。本発明は、これに限らず、シリコンを含む結晶系の光電変換素子にも適用できることに留意されたい。
　本出願は２０２１年１０月２９日に出願された日本国特許出願２０２１－１７７６９１号に基づく優先権を主張するものであり、当該特許出願の全内容がここに参照により援用される。

 

Claims (13)

  1. 　第１光電変換素子と、
    　第２光電変換素子と、
    　コネクタと、を有し、
    　前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子は、部分的に重なるよう互いに並んで配置されており、
    　前記コネクタは、第１接続部で前記第１光電変換素子に接続されており、
    　前記コネクタは、前記第１接続部から離れた第２接続部で前記第２光電変換素子に接続されている、光電変換モジュール。
  2. 　前記第１接続部は、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子との間に挟まれた領域に設けられており、
    　前記第２接続部は、厚み方向から見て前記第１光電変換素子に重ならない位置に設けられている、請求項１に記載の光電変換モジュール。
  3. 　前記第１光電変換素子は、集電電極を有し、
    　前記コネクタは、前記集電電極、又は前記集電電極に設けられた接続パッドに接続されている、請求項１又は２に記載の光電変換モジュール。
  4. 　前記第１光電変換素子の前記集電電極は、実質的に線状の複数の第１部分と、前記複数の第１部分に連結された第２部分と、を有し、
    　前記第２部分は、複数の区画に分割されている、請求項３に記載の光電変換モジュール。
  5. 　前記第２光電変換素子は、導電性基板を有し、
    　前記コネクタは、前記導電性基板、又は前記導電性基板に設けられた接続パッドに接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換モジュール。
  6. 　前記コネクタの前記第２接続部は、厚み方向から見て前記第２光電変換素子のうち光電変換に寄与しない領域に設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の光電変換モジュール。
  7. 　前記コネクタは、前記第１接続部と前記第２接続部との間に絶縁体を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の光電変換モジュール。
  8. 　前記第１光電変換素子は、第１電極層、第２電極層、及び前記第１電極層と前記第２電極層の間の光電変換層を含み、
    　前記絶縁体は、厚み方向から見て、前記第１光電変換素子の前記第１電極層と前記第１光電変換素子の前記光電変換層のうちの少なくとも一方の端部であって前記第１接続部と前記第２接続部との間の領域に位置する端部を覆っている、請求項７に記載の光電変換モジュール。
  9. 　前記第１光電変換素子は、前記第１光電変換素子の前記第１電極層に接続された導電性基板を有し、
    　前記絶縁体は、厚み方向から見て、前記第１光電変換素子の前記導電性基板の端部であって前記第１接続部と前記第２接続部との間の領域に位置する端部を覆っている、請求項７又は８に記載の光電変換モジュール。
  10. 　前記絶縁体は、前記第１光電変換素子の端部のうち前記第２光電変換素子に覆われた領域によって規定されるＵ字形の形状を有する、請求項７から９のいずれか１項に記載の光電変換モジュール。
  11. 　前記コネクタは、メッシュ状の導電部材を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光電変換モジュール。
  12. 　第１光電変換素子と、第２光電変換素子と、コネクタと、を準備するステップと、
    　前記コネクタを、第１接続部で前記第１光電変換素子に接続するステップと、
    　前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子を、部分的に重なるよう互いに並んで配置させるステップと、
    　前記コネクタを、前記第１接続部から離れた第２接続部で前記第２光電変換素子に接続するステップと、を有する、光電変換モジュールの製造方法。
  13. 　請求項１から１１のいずれか１項に記載の光電変換モジュールを備えたパドル。
PCT/JP2022/039308 2021-10-29 2022-10-21 光電変換モジュール、パドル及び光電変換モジュールの製造方法 Ceased WO2023074573A1 (ja)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621501A (ja) * 1992-03-31 1994-01-28 Canon Inc 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2015534288A (ja) * 2012-11-08 2015-11-26 コジェンラ ソーラー インコーポレイテッド 太陽電池列のための高効率構成
JP2016119401A (ja) 2014-12-22 2016-06-30 日東電工株式会社 光電変換素子およびそれを用いた光電変換装置
WO2019146366A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
WO2020054129A1 (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 株式会社カネカ 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP2021177691A (ja) 2020-05-08 2021-11-11 住友電気工業株式会社 発電デバイス

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105932084B (zh) * 2016-05-06 2018-04-03 协鑫集成科技股份有限公司 太阳能电池组件及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621501A (ja) * 1992-03-31 1994-01-28 Canon Inc 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2015534288A (ja) * 2012-11-08 2015-11-26 コジェンラ ソーラー インコーポレイテッド 太陽電池列のための高効率構成
JP2016119401A (ja) 2014-12-22 2016-06-30 日東電工株式会社 光電変換素子およびそれを用いた光電変換装置
WO2019146366A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 株式会社カネカ 太陽電池モジュール
WO2020054129A1 (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 株式会社カネカ 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
JP2021177691A (ja) 2020-05-08 2021-11-11 住友電気工業株式会社 発電デバイス

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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