JP2013048166A - 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】平面的な外形寸法を抑制して小型化を図ることができ、占有面積当たりの発電量を増大させた太陽電池モジュール、太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】太陽電池セル10が搭載される配線基板20は、第1電極13fが接続される第1配線22および第2電極13sが接続される第2配線23を有する。第1配線22および第2配線23は、絶縁性基板21の表面に接着された例えば銅箔をパターニングすることによって形成される。なお、太陽電池セル10は、少なくとも1個が配線基板20に搭載される。第1配線端子24fは、配線基板20(絶縁性基板21)が有する角部26と被覆部40(太陽電池セル10)との間に形成された角領域27に配置され、第2配線端子24sは、第1配線端子24fが配置された角領域27とは別の角領域27に同様に配置される。
【選択図】図1C
【解決手段】太陽電池セル10が搭載される配線基板20は、第1電極13fが接続される第1配線22および第2電極13sが接続される第2配線23を有する。第1配線22および第2配線23は、絶縁性基板21の表面に接着された例えば銅箔をパターニングすることによって形成される。なお、太陽電池セル10は、少なくとも1個が配線基板20に搭載される。第1配線端子24fは、配線基板20(絶縁性基板21)が有する角部26と被覆部40(太陽電池セル10)との間に形成された角領域27に配置され、第2配線端子24sは、第1配線端子24fが配置された角領域27とは別の角領域27に同様に配置される。
【選択図】図1C
Description
本発明は、角に斜め部を有する太陽電池セルを配線基板に搭載して被覆部を形成した太陽電池モジュール、太陽電池モジュールを連結した太陽電池モジュールアレイ、および太陽電池モジュールを製造する製造方法に関する。
太陽電池の技術開発に伴い、種々の形態の太陽電池セル、太陽電池セルを実装した太陽電池モジュールが開発され、最近では、配線基板へ太陽電池セルを搭載し、更に表面保護のための部材を配置した太陽電池モジュールが開示されている(例えば、特許文献1。)。
特許文献1に開示された技術では、太陽電池セルは、配線基板に搭載される。また、配線基板に搭載された太陽電池セルは、配線基板を含めた全体が保護部材によって被覆され保護されている。保護部材は、具体的には、表面(太陽電池セルの表面)側の透明基板、裏面側(配線基板の裏面)の裏面保護シートによって形成されている。
したがって、太陽電池セルの大きさ(受光面の大きさ)に比較して配線基板の大きさが大きくなり、また、配線基板の大きさに比較して太陽電池モジュールの大きさが大きくなる。すなわち、太陽電池セルが有する受光面の大きさに比較して太陽電池モジュールの大きさ(外周形状)が大きくなることから太陽電池モジュールの単位面積当たりの発電電力が低下し、結果として要請された発電効率が得られない場合が生じる。つまり、配線基板、太陽電池モジュールの面積の中で発電に寄与しない不使用面積がかなりの比率で存在している。
また、バイパスダイオードを接続した太陽電池モジュールが提案されている(例えば、特許文献2、特許文献3参照。)。
従来の技術では、太陽電池セルの受光面に比較して配線基板が大きくなり、また、配線基板に比較して太陽電池モジュールの外形が大きくなり、発電に寄与しない不使用面積の比率が大きく、結果として単位面積当たりに要請された発電効率が得られない場合があるという問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルが角に有する斜め部と太陽電池セルが搭載された配線基板が有する角部との間に形成された角領域に外部と接続される外部端子を備える太陽電池モジュールとすることにより、配線基板の角領域が斜め部に対して形成する不使用領域を利用して配線基板の面積を広げずに外部との接続が可能な外部端子を設置するので、平面的な外形寸法を抑制して小型化を図ることができ、占有面積当たりの発電量を増大させた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
また、本発明は、本発明に係る太陽電池モジュールを複数接続して太陽電池モジュールアレイとすることにより、連結部材に対する領域を抑制して小型化することが可能となり、面積当たりで得られる出力を大きくすることができる太陽電池モジュールアレイを提供することを他の目的とする。
また、本発明は、太陽電池セルが搭載された配線基板を被覆部で被覆した後、バイパスダイオードを配線基板に接続することから、バイパスダイオードの損傷、劣化などの不具合を抑制することができ、バイパスダイオードの放熱性および信頼性を向上させる太陽電池モジュールの製造方法を提供することを他の目的とする。
本発明に係る太陽電池モジュールは、受光面とは反対側の裏面に第1極性の第1電極および第2極性の第2電極を有する少なくとも1個の太陽電池セルと、前記第1電極が接続された第1配線および前記第2電極が接続された第2配線を有する配線基板と、前記太陽電池セルの受光面を被覆する被覆部とを備えた太陽電池モジュールであって、前記太陽電池セルが角に有する斜め部と、前記被覆部が前記太陽電池セルの外側に延長して形成された延長被覆部と、前記配線基板が有する角部と前記斜め部の外側の前記延長被覆部との間に形成された角領域とを備え、前記角領域は、前記第1配線が延長して形成された第1配線端子および前記第2配線が延長して形成された第2配線端子を備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、配線基板が有する角部と太陽電池セルの斜め部の外側の延長被覆部とが形成する角領域に第1配線が延長して形成された第1配線端子あるいは第2配線が延長して形成された第2配線端子を配置し、配線基板の角領域が斜め部に対して形成する不使用領域を利用して第1配線端子(外部端子)あるいは第2配線端子(外部端子)を露出させて配置することから、配線基板の面積を広げずに外部との接続が可能な外部端子を設置できるので、平面的な外形寸法を抑制して小型化を図ることができる。つまり、本発明に係る太陽電池モジュールは、占有面積当たりの発電量を増大させた太陽電池モジュールとなる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルは、2個が並べて配置されてあり、前記太陽電池セルの間で隣り合う前記斜め部の間に形成された中間領域と、前記第1配線が延長されて前記中間領域に形成された第1延長端部と、前記第2配線が延長されて前記中間領域に形成された第2延長端部と、前記第1延長端部と前記第2延長端部とに接続されたバイパスダイオードとを備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セルの間で隣り合う斜め部の間に形成された中間領域に第1延長端部と第2延長端部を配置してバイパスダイオードを接続するので、太陽電池セルに接続されるバイパスダイオードのための配置領域を新たに設ける必要が無く、配線基板の面積の増加を防止することができ、また、バイパスダイオードを被覆部で覆うことなく露出させることから、被覆部で覆った場合に比べて放熱性を向上させる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記中間領域は、前記太陽電池セルが隣り合う境界の両端にそれぞれ形成され、前記第1延長端部および前記第2延長端部は、2つの前記中間領域にそれぞれ対に形成され、それぞれに前記バイパスダイオードが接続されていることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、境界の両端に形成された2つの中間領域にそれぞれ第1延長端部および第2延長端部を対にして配置することから、それぞれの中間領域にバイパスダイオードを接続することができるので、バイパスダイオード1個当たりの電流容量を減縮して小型化(薄型化)を図ることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記中間領域は、前記バイパスダイオードが挿入される切り欠きを備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、配線基板の絶縁性基板に切り欠きを形成してバイパスダイオードを挿入することから、バイパスダイオードの厚さによる影響(表面側へのバイパスダイオードの突出)を抑制して全体の薄型化を図ることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルは、2行2列の行列配置とされて4直列に接続され、前記第1配線端子および前記第2配線端子は、前記配線基板が有する一の辺の両端に形成された前記角領域に個別に配置されてあり、前記行列配置の中央で前記斜め部によって形成された中央領域と、前記第1配線が延長されて前記中央領域に形成された第3延長端部と、前記第2配線が延長されて前記中央領域に形成された第4延長端部と、前記第3延長端部と前記第4延長端部とに接続されたバイパスダイオードとを備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、行列配置の中央で斜め部によって形成された中央領域に第3延長端部、第4延長端部を配置してバイパスダイオードを接続するので、太陽電池セルに接続されるバイパスダイオードのための配置領域を新たに設ける必要が無く、配線基板の面積の増加を防止することができ、また、バイパスダイオードを被覆部で覆うことなく露出させることから、被覆部で覆った場合に比べて放熱性を向上させる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルは、長辺を延長して仮想する平面形状が正方形であり、前記正方形の4つの角部に前記斜め部が形成されていることを特徴とする。
したがって、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの受光面の面積に対する配線基板の面積を必要最小限に抑えて配線基板の面積利用率を向上させ、外部との接続、バイパスダイオードの接続を容易にすることによって、配線基板の面積当たりの発電効率を向上させることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルは、長辺および短辺をそれぞれ延長して想定された長方形の縦横比が2対1であり、前記斜め部は、一の長辺の両側に形成されて前記配線基板が有する一の辺に向いていることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セルの受光面の面積に対する配線基板の面積を必要最小限に抑えて配線基板の面積利用率を向上させ、外部との接続、バイパスダイオードの接続を容易にすることによって、配線基板の面積当たりの発電効率を向上させることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記太陽電池セルは、2行2列の行列配置とされて4直列に接続され、前記第1配線端子および前記第2配線端子は、前記斜め部が向いている前記一の辺の両端に配置されていることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、略正方形の太陽電池セル4個によって得られる出力電圧を半分の面積とした略長方形の太陽電池セル4個によって得ることが可能となり、必要に応じた出力を得ることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、前記配線基板は、充填材を介してバックシートで被覆されていることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、配線基板に対する耐候性を更に向上させることが可能となり、安全性および信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、太陽電池モジュールを複数接続して形成した太陽電池モジュールアレイであって、前記太陽電池モジュールは、本発明に係る太陽電池モジュールであることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、角領域に配置された第1配線端子、第2配線端子に対して連結部材を接続することから、連結部材に対する領域を抑制して小型化することが可能となり、面積当たりで得られる出力を大きくすることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、受光面とは反対側の裏面に第1極性の第1電極および第2極性の第2電極を有する太陽電池セルと、前記第1電極が接続された第1配線および前記第2電極が接続された第2配線を絶縁性基板の表面に有する配線基板と、前記太陽電池セルの受光面を被覆する被覆部と、前記配線基板に接続されたバイパスダイオードとを備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、前記配線基板および前記太陽電池セルを接続する工程と、前記配線基板に接続された前記太陽電池セルに前記被覆部を形成する工程と、前記被覆部を形成した後に、前記配線基板に前記バイパスダイオードを接続する工程とを備えることを特徴とする。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池セルが搭載された配線基板に太陽電池セルを被覆する被覆部を形成した後にバイパスダイオードを配線基板に接続することから、被覆部を形成するときのラミネートによる加熱、加圧の影響を回避してバイパスダイオードの損傷、劣化などの不具合を抑制することができ、また、バイパスダイオードを被覆部で被覆せずに露出させることから、バイパスダイオードの放熱性および信頼性を向上できる。
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セルが角に有する斜め部と、被覆部が太陽電池セルの外側に延長して形成された延長被覆部と、配線基板が有する角部と斜め部の外側の延長被覆部との間に形成された角領域とを備え、角領域は、第1配線が延長して形成された第1配線端子および第2配線が延長して形成された第2配線端子を備える。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールは、配線基板が有する角部と太陽電池セルの斜め部の外側の延長被覆部とが形成する角領域に第1配線が延長して形成された第1配線端子あるいは第2配線が延長して形成された第2配線端子を配置し、配線基板の角領域が斜め部に対して形成する不使用領域を利用して第1配線端子(外部端子)あるいは第2配線端子(外部端子)を露出させて配置することから、配線基板の面積を広げずに外部との接続が可能な外部端子を設置できるので、平面的な外形寸法を抑制して小型化を図ることができるという効果を奏する。つまり、本発明に係る太陽電池モジュールは、占有面積当たりの発電量を増大させた太陽電池モジュールとなる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、太陽電池モジュールを複数接続して形成した太陽電池モジュールアレイであって、太陽電池モジュールは、本発明に係る太陽電池モジュールである。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、角領域に配置された第1配線端子、第2配線端子に対して連結部材を接続することから、連結部材に対する領域を抑制して小型化することが可能となり、面積当たりで得られる出力を大きくすることができるという効果を奏する。
また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、配線基板および太陽電池セルを接続する工程と、配線基板に接続された太陽電池セルに被覆部を形成する工程と、被覆部を形成した後に、配線基板にバイパスダイオードを接続する工程とを備える。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池セルが搭載された配線基板に太陽電池セルを被覆する被覆部を形成した後にバイパスダイオードを配線基板に接続することから、被覆部を形成するときのラミネートによる加熱、加圧の影響を回避してバイパスダイオードの損傷、劣化などの不具合を抑制することができ、また、バイパスダイオードを被覆部で被覆せずに露出させることから、バイパスダイオードの放熱性および信頼性を向上できるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<実施の形態1>
図1Aないし図1Eを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1(図1D)について説明する。
図1Aないし図1Eを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1(図1D)について説明する。
図1Aは、本発明の実施の形態1に係る太陽電池モジュール1に搭載される太陽電池セル10の裏面12の状態を示す平面図である。
図1Bは、図1Aに示した太陽電池セル10の受光面11を示す平面図である。
太陽電池セル10は、受光面11とは反対側の裏面12に第1極性の第1電極13fおよび第2極性の第2電極13sを有する。太陽電池セル10は、例えば、シリコン単結晶で形成され、一辺が15cmないし30cm程度の疑似正方形、厚さが200μmないし300μm程度である。第1極性は例えばp型、第2極性は例えばn型である。第1電極13fおよび第2電極13sは、例えば銀電極であり、交互に平行に配置されている。なお、光発電のための内部構造は、裏面12から両極性(p型、n型)の電極(第1電極13f、第2電極13s)を取り出す裏面電極型であれば、どのような形態であっても良い。
太陽電池セル10は、単結晶基板であり、円柱状のインゴットから切り出された円形のウエハーから得られる。しかし、円形のウエハーのままでは、太陽電池セルを敷き詰めたとき隙間が多くなる。したがって、円形のウエハーをできるだけ大きな面積で敷き詰め可能な形状とするため、円周の一部が残された疑似正方形(円周の一部である斜め部17を考慮すれば疑似八角形)とされる。つまり、太陽電池セル10は、角(4か所)に円周の一部である斜め部17を有する疑似正方形とされている。
換言すれば、長辺18(斜め部17に比べて長い辺)を延長して仮想する仮想線LNによって規定される平面形状は、正方形(疑似正方形)である。したがって、斜め部17は、長辺18を延長したときに構成される矩形(疑似正方形)の角部18sで長辺18に対して斜めに形成された部分(辺)である。
図1Cは、本発明の実施の形態1に係る太陽電池モジュール1に適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示す平面図である。なお、理解を容易にするため、配線基板20に搭載される太陽電池セル10の配置位置を2点鎖線で示し、太陽電池セル10を被覆する被覆部40の形成領域を2点鎖線で示す。
太陽電池セル10が搭載される配線基板20は、第1電極13fが接続される第1配線22および第2電極13sが接続される第2配線23を有する。第1配線22および第2配線23は、絶縁性基板21の表面に接着された例えば銅箔をパターニングすることによって形成される。なお、太陽電池セル10は、少なくとも1個が配線基板20に搭載される。
配線基板20(絶縁性基板21)は、例えばFR−4(Flame Retardant Type 4)で形成され、厚みが1mm程度である。配線基板20を1mm以上の厚さとすることで、反り(太陽電池モジュール1の反り)の発生を防止することができる。
FR−4は、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂をしみ込ませて熱硬化処理を施し、板状にしたものであり、難燃性と高い絶縁性を有することから、信頼性の高い太陽電池モジュール1を容易に製造することができる。なお、FR−4を基材として、銅箔を貼付けたものが「ガラスエポキシ基板」であり、配線基板20は、例えばガラスエポキシ基板で形成されている。
第1配線22は、第1電極13fに対向して配置され接続される枝配線22b、第1配線22が延長して角領域27に形成された第1配線端子24fを備える。第2配線23は、第2電極13sに対向して配置され接続される枝配線23b、第2配線23が延長して角領域27に形成された第2配線端子24sを備える。第1配線22、枝配線22b、第1配線端子24f、第2配線23、枝配線23b、第2配線端子24sは、絶縁性基板21の表面に形成した銅箔をパターニングすることで容易に形成される。つまり、配線基板20は、片面配線で良いことから、安価にかつ容易に形成することができる。
第1配線端子24fは、配線基板20(絶縁性基板21)が有する角部26と被覆部40(太陽電池セル10)との間に形成された角領域27に配置され、第2配線端子24sは、第1配線端子24fが配置された角領域27とは別の角領域27に同様に配置される。
図1Dは、本発明の実施の形態1に係る太陽電池モジュール1の表面状態を示す平面図である。なお、図の見やすさを考慮して、第1配線22については、第1配線端子24fのみを示し、第2配線23については、第2配線端子24sのみを示している。
図1Eは、図1Dで示した矢符1E方向での側面状態を示す側面図である。
第1電極13fは、第1配線22(枝配線22b)に、第2電極13sは、第2配線23(枝配線23b)にそれぞれ半田あるいは接着剤などを介して接続される。つまり、太陽電池セル10は、配線基板20に搭載される。配線基板20に搭載された太陽電池セル10は、更に被覆部40で被覆される。
被覆部40は、少なくとも太陽電池セル10の受光面11を被覆して周囲環境から太陽電池セル10を保護する。また、被覆部40は、太陽電池セル10の外側に延長して形成された延長被覆部41を備える。なお、被覆部40、延長被覆部41は、配線基板20の内側に外周(延長被覆部の外周)が配置され、配線基板20より小さい領域内で太陽電池セル10を確実に保護する形状とされている。
平面形状について説明した被覆部40、延長被覆部41は、具体的には、太陽電池セル10および配線基板20の表面に積層された充填剤45および表面保護部材46によって形成されている。なお、充填材45は、ポリオレフィンシート、EVA樹脂(エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂)シートなどで形成され、厚みが300μmないし400μm程度である。表面保護部材46は、フッ素系シート、耐熱性PC(ポリカーボネート)シート、ガラス基板などで形成され、厚みが0.5mm程度である。
太陽電池セル10の表面(受光面11)の保護は、被覆部40によって、太陽電池セル10の外周の保護は、被覆部40の延長部である延長被覆部41によって、裏面12側の保護は、配線基板20によってそれぞれなされる。つまり、太陽電池セル10は、配線基板20の内側に配置され、被覆部40および延長被覆部41で覆われることから、外部からの機械的影響を回避することができる。
また、第1配線端子24fあるいは第2配線端子24sは、被覆部40(延長被覆部41)の外側に配置されることから、外部への取り出し端子として機能し、連結部材55を介して他の太陽電池モジュール1と接続される(図10参照)。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、受光面11とは反対側の裏面12に第1極性の第1電極13fおよび第2極性の第2電極13sを有する少なくとも1個の太陽電池セル10と、第1電極13fが接続された第1配線22および第2電極13sが接続された第2配線23を有する配線基板20と、太陽電池セル10の受光面11を被覆する被覆部40とを備える。
また、太陽電池モジュール1は、太陽電池セル10が角に有する斜め部17と、被覆部40が太陽電池セル10の外側に延長して形成された延長被覆部41と、配線基板20が有する角部26と斜め部17の外側の延長被覆部41との間に形成された角領域27とを備え、角領域27は、第1配線22が延長して形成された第1配線端子24fおよび第2配線23が延長して形成された第2配線端子24sを備える。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、配線基板20が有する角部26と太陽電池セル10の斜め部17の外側の延長被覆部41とが形成する角領域27に第1配線22が延長して形成された第1配線端子24fあるいは第2配線23が延長して形成された第2配線端子24sを配置し、配線基板20の角領域27が斜め部17に対して形成する不使用領域を利用して第1配線端子24f(外部端子)あるいは第2配線端子24s(外部端子)を露出させて配置することから、配線基板20の面積を広げずに外部との接続が可能な外部端子を設置できるので、平面的な外形寸法を抑制して小型化を図ることができる。つまり、太陽電池モジュール1は、占有面積当たりの発電量を増大させた太陽電池モジュールとなる。
また、太陽電池モジュール1に搭載される太陽電池セル10は、長辺18を延長して仮想する平面形状(仮想線LNが長辺18に加えて形成する外周形状)が正方形であり、正方形の4つの角部18sに斜め部17が形成されている。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、太陽電池セル10の受光面11の面積に対する配線基板20の面積を必要最小限に抑えて配線基板20の面積利用率を向上させ、外部との接続を容易にすることによって、配線基板20の面積当たりの発電効率を向上させることができる。なお、角領域27には、更にバイパスダイオード35(図3B、図3C、図3D等参照)を接続する端部を設けることができる。
なお、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法は、配線基板20に太陽電池セル10を接続する工程、配線基板20に接続された太陽電池セル10に対して被覆部40を形成する工程を備える。
<実施の形態2>
図2Aないし図2Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図2B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、直列に接続された2個の太陽電池セル10を搭載している。基本的な構成は、実施の形態1と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図2Aないし図2Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図2B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、直列に接続された2個の太陽電池セル10を搭載している。基本的な構成は、実施の形態1と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図2Aは、本発明の実施の形態2に係る太陽電池モジュール1bに適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示す平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10、被覆部40を2点鎖線で示す。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、太陽電池セル10は、並べて配置され、隣接する太陽電池セル10の間には、角領域27と同様に中間領域28が形成されている。つまり、中間領域28は、太陽電池セル10が並べて配置されたとき、対向(隣接)する斜め部17(延長被覆部41)の間で2つの角領域27が隣接して不使用領域を画定する領域である。また、配線基板20の両端の角領域27には、第1配線端子24f、第2配線端子24sが配置されている。
太陽電池セル10は、相互に直列接続されるから、図2Aで左側に配置された太陽電池セル10の第1配線端子24f→第1配線22(枝配線22b)→枝配線23b(第2配線23:本実施の形態では省略)→右側に配置された太陽電池セル10の枝配線22b(第1配線22:本実施の形態では省略)→枝配線23b(第2配線23)→第2配線端子24sの経路が形成される。
つまり、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bに適用される配線基板20では、中間領域28に対応する位置での第2配線23(左側に配置された太陽電池セル10の第2配線23)、第1配線22(右側に配置された太陽電池セル10の第1配線22)を簡略化しているが、図6Aで示すように第2配線23、第1配線22を2つの太陽電池セル10の間に配置しても良い。2つの太陽電池セル10を直列に接続する場合、枝配線22b、枝配線23bを直接接続すれば、中間の第2配線23、第1配線22を省略することになるので、配線基板20の面積を縮小することができる。
図2Bは、本発明の実施の形態2に係る太陽電池モジュール1bの表面状態を示す平面図である。なお、図の見やすさを考慮して、第1配線22については、第1配線端子24fのみを示し、第2配線23については、第2配線端子24sのみを示している。
図2Cは、図2Bで示した矢符2C方向での側面状態を示す側面図である。
2つの太陽電池セル10が並べて配置されることから、中間領域28は、隣接する斜め部17によって角領域27と同様に形成される。本実施の形態では、中間領域28を不使用の状態としている。
図2Dは、図2Bに示した太陽電池モジュール1bの等価回路を示す回路図である。
太陽電池セル10をダイオード記号で示している。つまり、太陽電池モジュール1bは、2直列の接続構成であり、太陽電池セル10が1個の場合(実施の形態1)に比較して2倍の電圧が得られる。
<実施の形態3>
図3Aないし図3Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図3B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、中間領域28にバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1、実施の形態2と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図3Aないし図3Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図3B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、中間領域28にバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1、実施の形態2と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図3Aは、本発明の実施の形態3に係る太陽電池モジュール1bに適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示す平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10、被覆部40を2点鎖線で示す。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、配線基板20は、実施の形態2の場合の配線基板20に加えて中間領域28に第1延長端部30f、第2延長端部30sを備える。第1延長端部30fは、第1配線22が、中間領域28に向けて延長され中間領域28に配置されている。第2延長端部30sは、第2配線23が、中間領域28に向けて延長され中間領域28に配置されている。
図3Bは、本発明の実施の形態3に係る太陽電池モジュール1bの表面状態を示す平面図である。なお、図の見やすさを考慮して、第1配線22については、第1配線端子24fのみを示し、第2配線23については、第2配線端子24sのみを示し、中間領域28では、第1延長端部30f、第2延長端部30sのみを示している。
図3Cは、図3Bで示した矢符3C方向での側面状態を示す側面図である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、第1延長端部30f、第2延長端部30sにバイパスダイオード35が接続されている。つまり、第1延長端部30f、第2延長端部30sにバイパスダイオード35のリード端子36がそれぞれ接続されている。中間領域28(第1延長端部30f、第2延長端部30s)は、延長被覆部41の外側に形成されることから、第1延長端部30f、第2延長端部30sは、露出している。したがって、バイパスダイオード35は、延長被覆部41の外側で接続されている。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、太陽電池セル10は、2個が並べて配置されてあり、太陽電池セル10の間で隣り合う斜め部17の間に形成された中間領域28と、第1配線22が延長されて中間領域28に形成された第1延長端部30fと、第2配線23が延長されて中間領域28に形成された第2延長端部30sと、第1延長端部30fと第2延長端部30sとに接続されたバイパスダイオード35とを備える。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、太陽電池セル10の間で隣り合う斜め部17の間に形成された中間領域28に第1延長端部30fと第2延長端部30sを配置してバイパスダイオード35を接続するので、太陽電池セル10に接続されるバイパスダイオード35のための配置領域を新たに設ける必要が無く、配線基板20の面積の増加を防止することができ、また、バイパスダイオード35を被覆部40で覆うことなく露出させることから、被覆部40で覆った場合に比べて放熱性を向上させる。
バイパスダイオード35は、配線基板20の表面側に配置されることから、裏面側の平坦性を確保することができる。
なお、バイパスダイオード35の放熱性、耐熱性をさらに向上させるために、照射光(太陽光)からバイパスダイオード35を遮光する部材を照射光が照射される側に配置しても良い。
図3Dは、図3Bに示した太陽電池モジュール1bの等価回路を示す回路図である。
太陽電池セル10をダイオード記号で示している。つまり、太陽電池モジュール1bは、2直列の接続構成であり、太陽電池セル10が1個の場合(実施の形態1)に比較して2倍の電圧が得られる(図2Dと同様)。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、バイパスダイオード35が接続されている点が実施の形態2の場合と異なる。
なお、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bの製造方法は、配線基板20に太陽電池セル10を接続する工程、配線基板20に接続された太陽電池セル10に対して被覆部40を形成する工程、被覆部40を形成した後にバイパスダイオード35を接続する工程を備える。
<実施の形態4>
図4Aないし図4Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図4B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、2か所の中間領域28にそれぞれバイパスダイオード35を備える。つまり、バイパスダイオード35を2個備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態3と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図4Aないし図4Dを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1b(図4B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、2か所の中間領域28にそれぞれバイパスダイオード35を備える。つまり、バイパスダイオード35を2個備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態3と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図4Aは、本発明の実施の形態4に係る太陽電池モジュール1bに適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示す平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10、被覆部40を2点鎖線で示す。
2個の太陽電池セル10は、斜め部17を4か所に備えることから、2個並置したとき、対向する2個(向かい合う両方で4個)の斜め部17によって形成される中間領域28は、2つの太陽電池セル10の境界の両端に2か所形成される。つまり、2か所の中間領域28に対応させて第1延長端部30f、第2延長端部30sは、それぞれ2か所配置される。
また、2か所の第1延長端部30fに対応させて、第1配線端子24fも2か所配置され、第2配線端子24sも2か所配置される。具体的には、第1配線端子24fは、太陽電池セル10の並置方向で配線基板20の左端(図4Aで左側)に配置された第1配線22の両端にそれぞれ配置され、第2配線端子24sは、太陽電池セル10の並置方向で配線基板20の右端(図4Aで右側)に配置された第2配線23の両端にそれぞれ配置される。
本実施の形態では、第1配線端子24f、第2配線端子24sを反対側に位置する2か所の角領域27にそれぞれ形成することから、外部に対する接続、太陽電池モジュール1b相互で近い方の端子を用いて接続することができるので、引き回し配線を抑制するので連結が容易になる。
図4Bは、本発明の実施の形態4に係る太陽電池モジュール1bの表面状態を示す平面図である。なお、図の見やすさを考慮して、第1配線22については、第1配線端子24fのみを示し、第2配線23については、第2配線端子24sのみを示し、中間領域28では、第1延長端部30f、第2延長端部30sのみを示している。
図4Cは、図4Bで示した矢符4C方向での側面状態を示す側面図である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、2つの中間領域28にそれぞれバイパスダイオード35を設ける。したがって、バイパスダイオード35の1個当たりの容量を抑制することができるので、バイパスダイオード35を小型化して太陽電池モジュール1bを小型化する。
上述したとおり、太陽電池モジュール1bでは、中間領域28は、太陽電池セル10が隣り合う境界の両端(両側。図4A、図4Bで中央の境界部分の両側。)にそれぞれ形成され、第1延長端部30fおよび第2延長端部30sは、2つの中間領域28にそれぞれ対に形成され、それぞれにバイパスダイオード35が接続されている。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bは、境界の両端に形成された2つの中間領域28にそれぞれ第1延長端部30fおよび第2延長端部30sを対にして配置することから、それぞれの中間領域28にバイパスダイオード35を接続することができるので、バイパスダイオード35の1個当たりの電流容量を減縮して小型化(薄型化)を図ることができる。
図4Dは、図4Bに示した太陽電池モジュール1bの等価回路を示す回路図である。
太陽電池セル10をダイオード記号で示している。つまり、太陽電池モジュール1bは、2直列の接続構成であり、太陽電池セル10が1個の場合(実施の形態1)に比較して2倍の電圧が得られる(図2Dと同様)。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1bでは、バイパスダイオード35が2個接続されている点が実施の形態3の場合と異なる。
<実施の形態5>
図5Aないし図5Cを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1c(図5B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1cは、配線基板20(絶縁性基板21)に形成した切り欠き32にバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態4と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図5Aないし図5Cを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1c(図5B)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1cは、配線基板20(絶縁性基板21)に形成した切り欠き32にバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態4と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
なお、2個のバイパスダイオード35を接続する点は、実施の形態4と同様であり、等価回路は図4Dと同一である。
図5Aは、本発明の実施の形態5に係る太陽電池モジュール1cに適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示す平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10、被覆部40を2点鎖線で示す。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1cに適用される配線基板20は、中間領域28に切り欠き32を備える。切り欠き32は、絶縁性基板21を除去することによって形成されている。切り欠き32は、バイパスダイオード35が挿入される形状とされている。
図5Bは、本発明の実施の形態5に係る太陽電池モジュール1cの表面状態を示す平面図である。なお、図の見やすさを考慮して、第1配線22については、第1配線端子24fのみを示し、第2配線23については、第2配線端子24sのみを示し、中間領域28では、第1延長端部30f、第2延長端部30sのみを示している。
図5Cは、図5Bで示した矢符5C方向での側面状態を示す側面図である。
本実施の形態に係る配線基板20は、切り欠き32を有する。したがって、切り欠き32にバイパスダイオード35を配置することができる。つまり、バイパスダイオード35は、配線基板20の表面側ではなく、絶縁性基板21の板厚部分に一部(あるいは、全部)が収容され、裏面側に凸となるように配置されている。すなわち、太陽電池モジュール1cは、バイパスダイオード35が接続された場合でも、太陽電池モジュール1cの表側にバイパスダイオード35が突出することを防止する。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1cでは、中間領域28は、バイパスダイオード35が挿入される切り欠き32を備える。
したがって、太陽電池モジュール1cは、配線基板20の絶縁性基板21に切り欠き32を形成してバイパスダイオード35を配置することから、バイパスダイオード35の厚さによる影響(表面側へのバイパスダイオード35の突出)を防止して全体の薄型化を図ることができる。
<実施の形態6>
図6Aおよび図6Bを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dについて説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dは、直列接続した4個の太陽電池セル10を行列状(2行2列)に配置し、併せて中央領域33に形成された切り欠き32cを備える。また、切り欠き32cにバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態5と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図6Aおよび図6Bを参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dについて説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dは、直列接続した4個の太陽電池セル10を行列状(2行2列)に配置し、併せて中央領域33に形成された切り欠き32cを備える。また、切り欠き32cにバイパスダイオード35を備える。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態5と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図6Aは、本発明の実施の形態6に係る太陽電池モジュール1dに適用されて太陽電池セル10を搭載する配線基板20を示し、併せて太陽電池モジュール1dについて説明する平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10、被覆部40を2点鎖線で示す。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1cにおける配線基板20は、4個の太陽電池セル10を行列状に配置することから、そのままでは、中央領域33に広い不使用領域が生じる。つまり、中央領域33は、4つの太陽電池セル10がそれぞれ有する斜め部17によって形成され、広い面積の不使用領域となる。太陽電池モジュール1dに適用される配線基板20は、不使用領域を解消して有効に活用するために、中央領域33に第3延長端部31f、第4延長端部31sを備える。
したがって、太陽電池モジュール1dは、第3延長端部31fおよび第4延長端部31sにバイパスダイオード35を接続することができるので、配線基板20の面積を有効に利用して小型化することができる。
配線基板20は、行列配置の上の行において、一の辺20s(例えば矩形の左側の辺)に沿って列方向に延長して配置された第1配線22を備え、第1配線22から右方向へ順次配置された1個目の太陽電池セル10→第2配線23および第1配線22(第2配線23および第1配線22は同一配線として一体に形成されている。)→2個目の太陽電池セル10→第2配線23を備える。
また、配線基板20は、行列方向の下の行において、上の行の右端に配置された第2配線23が列方向で下の行へ延長して配置された第1配線22を備え、第1配線22から左方向へ順次配置された3個目の太陽電池セル10→第2配線23および第1配線22(第2配線23および第1配線22は同一配線として一体に形成されている。)→4個目の太陽電池セル10→第2配線23(辺20sに沿って列方向に延長して配置)を備える。
辺20sに沿う列方向で上端に第1配線端子24fが配置され、下端に第2配線端子24sが配置され、4直列の出力端子を構成している。第1配線端子24fから延長された第1配線22は、中央領域33の第3延長端部31fに向けて延長され第3延長端部31fと一体に接続されている。第2配線端子24sから延長された第2配線23は、中央領域33の第4延長端部31sに向けて延長され第4延長端部31sと一体に接続されている。第3延長端部31fと第4延長端部31sにバイパスダイオード35が接続される。
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dでは、太陽電池セル10は、2行2列の行列配置とされて4直列に接続され、第1配線端子24fおよび第2配線端子24sは、配線基板20が有する一の辺20sの両端に形成された角領域27に個別に配置されてあり、太陽電池モジュール1dは、行列配置の中央で斜め部17によって形成された中央領域33と、第1配線22が延長されて中央領域33に形成された第3延長端部31fと、第2配線23が延長されて中央領域33に形成された第4延長端部31sと、第3延長端部31fと第4延長端部31sとに接続されたバイパスダイオード35とを備える。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dは、行列配置の中央で斜め部17によって形成された中央領域33に第3延長端部31f、第4延長端部31sを配置してバイパスダイオード35を接続するので、太陽電池セル10に接続されるバイパスダイオード35のための配置領域を新たに設ける必要が無く、配線基板20の面積の増加を防止することができ、また、バイパスダイオード35を被覆部40で覆うことなく露出させることから、被覆部40で覆った場合に比べて放熱性を向上させる。
図6Bは、図6Aに示した太陽電池モジュール1dの等価回路を示す回路図である。
太陽電池セル10をダイオード記号で示している。つまり、太陽電池モジュール1bは、4直列の接続構成であり、太陽電池セル10が1個の場合(実施の形態1)に比較して4倍の電圧が得られる。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1dでは、太陽電池セル10の直列接続の両端にバイパスダイオード35が接続されている。4直列の太陽電池セル10に対して1個のバイパスダイオード35を配置したが、4直列を2直列で区分し、区分した2直列ごとにバイパスダイオード35を接続することも可能である。
中央領域33での配線のレイアウトを工夫することによって、4個の太陽電池セル10行列配置の上の行に対してバイパスダイオード35を接続し、行列配置の下の行に対してバイパスダイオード35を接続することができる。
<実施の形態7>
図7および図8を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1h(図8)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1hは、太陽電池セル10を半分に切断した太陽電池セル10hによって形成されている。直列接続された2個の太陽電池セル10hは、太陽電池セル10と同一の面積で2倍の電圧を得ることができるので、高電圧化が可能となる。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態6と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図7および図8を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1h(図8)について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1hは、太陽電池セル10を半分に切断した太陽電池セル10hによって形成されている。直列接続された2個の太陽電池セル10hは、太陽電池セル10と同一の面積で2倍の電圧を得ることができるので、高電圧化が可能となる。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態6と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
なお、直列接続された4個の太陽電池セル10の両端間にバイパスダイオード35を接続する点は、実施の形態6と同様であり、等価回路は図6Bと同一である。
図7は、本発明の実施の形態7に係る太陽電池モジュール1hに搭載される太陽電池セル10hの裏面12の状態を示す平面図である。
太陽電池セル10hは、4つの斜め部17を有する太陽電池セル10を第1電極13f、第2電極13sと交差する方向で均等に切断して形成される。したがって、太陽電池セル10hは、長辺18および短辺19をそれぞれ延長して仮想する仮想線LNによって規定される長方形の縦横比が2対1となり、長辺18の両端で隣り合う2つの角に斜め部17を有する疑似長方形(一方の長辺18の両端に斜め部17がある疑似6角形)の状態となる。つまり、斜め部17は、一方の長辺18に対して配置された形状となる。
また、太陽電池セル10hは、太陽電池セル10を分割して形成されることから、直列に接続した場合は、直列接続の数を太陽電池セル10に対して2倍にできるので、面積が実質上同一となる疑似正方形の太陽電池セル10の出力電圧と比較して出力電圧を2倍にすることができる。
図8は、本発明の実施の形態7に係る太陽電池モジュール1hに適用されて太陽電池セル10hを搭載する配線基板20を示し、併せて太陽電池モジュール1hについて説明する平面図である。なお、図1Cの場合と同様、太陽電池セル10h、被覆部40を2点鎖線で示す。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1hにおける配線基板20は、4個の太陽電池セル10hを行列状に配置する。太陽電池セル10hが有する斜め部17は、いずれの太陽電池セル10hについても、配線基板20が有する一の辺20sに向くように配置されている。したがって、列方向で、辺20sに向き合う上下2つの太陽電池セル10hの行間に中間領域28が形成される。中間領域28は、そのままでは、不使用領域となる。したがって、配線基板20は、不使用領域を解消して有効に活用するために、中間領域28に第1延長端部30fおよび第2延長端部30sを備える。
したがって、太陽電池モジュール1hは、第1延長端部30fおよび第2延長端部30sにバイパスダイオード35を接続することができるので、配線基板20の面積を有効に活用して小型化することができる。
配線基板20は、太陽電池セル10hを4直列で搭載することから、太陽電池セル10hに対応する形状が異なる点を除いて、接続関係については、実施の形態6の場合と同様な接続状態(配置状態)とされている。
つまり、配線基板20は、行列配置の上の行において、辺20sに沿って列方向に延長して配置された第1配線22を備え、第1配線22から右方向へ順次配置された1個目の太陽電池セル10h→第2配線23および第1配線22(第2配線23および第1配線22は同一配線として一体に形成されている。)→2個目の太陽電池セル10h→第2配線23を備える。
また、配線基板20は、行列配置の下の行において、上の行の右端に配置された第2配線23が列方向で下の行へ延長して配置された第1配線22を備え、第1配線22から左方向へ順次配置された3個目の太陽電池セル10h→第2配線23および第1配線22(第2配線23および第1配線22は同一配線として一体に形成されている。)→4個目の太陽電池セル10h→第2配線23(辺20sに沿って列方向に延長して配置)を備える。
また、配線基板20の辺20sに沿う列方向で上端に第1配線端子24fが配置され、下端に第2配線端子24sが配置され、4直列の出力端子を構成している。第1配線端子24fから下の行に向けて延長された第1配線22は、中間領域28の第1延長端部30fと一体に接続されている。第2配線端子24sから上の行に向けて延長された第2配線23は、中間領域28の第2延長端部30sと一体に接続されている。第1延長端部30fおよび第2延長端部30sにバイパスダイオード35が接続される。
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1hでは、太陽電池セル10hは、長辺18および短辺19をそれぞれ延長して想定された長方形の縦横比が2対1であり、斜め部17は、一の長辺18の両側に形成されて配線基板20が有する一の辺20sに向いている。
したがって、太陽電池モジュール1hは、太陽電池セル10hの受光面11の面積に対する配線基板20の面積を必要最小限に抑えて配線基板20の面積利用率を向上させ、外部との接続、バイパスダイオード35の接続を容易にすることによって、配線基板20の面積当たりの発電効率を向上させることができる。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1では、太陽電池セル10hは、2個が並べて(列方向で)配置されてあり、(列方向で配置された)太陽電池セル10hの間で隣り合う斜め部17の間に形成された中間領域28と、第1配線22が延長されて中間領域28に形成された第1延長端部30fと、第2配線23が延長されて中間領域28に形成された第2延長端部30sと、第1延長端部30fと第2延長端部30sとに接続されたバイパスダイオード35とを備える。
したがって、太陽電池モジュール1hは、太陽電池セル10hの間で隣り合う斜め部17の間に形成された中間領域28に第1延長端部30fと第2延長端部30sを配置してバイパスダイオード35を接続するので、太陽電池セル10hに接続されるバイパスダイオード35のための配置領域を新たに設ける必要が無く、配線基板20の面積の増加を防止することができ、また、バイパスダイオード35を被覆部40で覆うことなく露出させることから、被覆部40で覆った場合に比べて放熱性を向上させる。
<実施の形態8>
図9を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、配線基板20(絶縁性基板21)の裏面を更に保護するものである。太陽電池モジュール1の基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態7に記載した太陽電池モジュール1(太陽電池モジュール1b、太陽電池モジュール1c、太陽電池モジュール1d、太陽電池モジュール1h)と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図9を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、配線基板20(絶縁性基板21)の裏面を更に保護するものである。太陽電池モジュール1の基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態7に記載した太陽電池モジュール1(太陽電池モジュール1b、太陽電池モジュール1c、太陽電池モジュール1d、太陽電池モジュール1h)と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図9は、本発明の実施の形態8に係る太陽電池モジュール1で配線基板20の裏面の保護状態を概略的に説明する側面図である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、配線基板20(絶縁性基板21)の裏面に充填材50を介してバックシート51が形成されているので、配線基板20の物理的強度、信頼性を更に向上させる。
充填材50は、充填剤45と同様の構成で形成することができる。例えば、EVA樹脂を400μm程度として形成される。また、バックシート51は、例えばPBN(ポリブチレンナフタレート)シートで200μm程度とされる。
つまり、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1では、配線基板20は、充填材50を介してバックシート51で被覆されている。したがって、太陽電池モジュール1は、配線基板20に対する耐候性を更に向上させることが可能となり、安全性および信頼性を向上させることができる。
<実施の形態9>
図10を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2は、例えば太陽電池モジュール1cを複数直列接続することによって形成されている。なお、直列接続の場合を例示するが並列接続であっても良い。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態7と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図10を参照して、本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2について説明する。本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2は、例えば太陽電池モジュール1cを複数直列接続することによって形成されている。なお、直列接続の場合を例示するが並列接続であっても良い。基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態7と同様であるので、適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
図10は、本発明の実施の形態8に係る太陽電池モジュールアレイ2での太陽電池モジュール1cの接続状態を示す平面図である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2は、実施の形態5で示した太陽電池モジュール1cを4直列している。また、太陽電池モジュール1cは、行列状に2行2列で配置され、太陽電池モジュール1cの長さ方向が太陽電池モジュールアレイ2の行方向を構成している。
太陽電池モジュール1c相互間の接続は、太陽電池モジュール1cの端部に形成された第1配線端子24f、第2配線端子24sをそれぞれ連結部材55で連結することによってなされる。
なお、太陽電池モジュールとして太陽電池モジュール1cを例示するが、太陽電池モジュールは、実施の形態1ないし実施の形態7に開示した太陽電池モジュール1、太陽電池モジュール1b、太陽電池モジュール1d、太陽電池モジュール1hなどいずれの形態の太陽電池モジュールであっても良い。
本実施の形態に係る太陽電池モジュールアレイ2は、実施の形態1ないし実施の形態7のいずれか一つに記載した太陽電池モジュールを複数接続して形成した太陽電池モジュールアレイ2である。
したがって、太陽電池モジュールアレイ2は、角領域27に配置された第1配線端子24f、第2配線端子24sに対して連結部材55を接続することから、連結部材55に対する領域を抑制して小型化することが可能となり、面積当たりで得られる出力を大きくすることができる。
<実施の形態10>
実施の形態1ないし実施の形態8に記載した太陽電池モジュール1(太陽電池モジュール1b、太陽電池モジュール1c、太陽電池モジュール1d、太陽電池モジュール1h)の製造方法について本実施の形態として説明する。
実施の形態1ないし実施の形態8に記載した太陽電池モジュール1(太陽電池モジュール1b、太陽電池モジュール1c、太陽電池モジュール1d、太陽電池モジュール1h)の製造方法について本実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法は、受光面11とは反対側の裏面12に第1極性の第1電極13fおよび第2極性の第2電極13sを有する太陽電池セル10と、第1電極13fが接続された第1配線22および第2電極13sが接続された第2配線23を絶縁性基板21の表面に有する配線基板20と、太陽電池セル10の受光面11を被覆する被覆部40と、配線基板20に接続されたバイパスダイオード35とを備えた太陽電池モジュール1の製造方法である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法は、配線基板20および太陽電池セル10を接続する工程と、配線基板20に接続された太陽電池セル10に被覆部40を形成する工程と、被覆部40を形成した後に、配線基板20にバイパスダイオード35を接続する工程とを備える。
したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法によれば、太陽電池セル10が搭載された配線基板20に太陽電池セル10を被覆する被覆部40を形成(ラミネート)した後にバイパスダイオード35を配線基板20に接続することから、被覆部40を形成するときのラミネートによる加熱、加圧の影響を回避してバイパスダイオード35の損傷、劣化などの不具合を抑制することができ、また、バイパスダイオード35を被覆部40で被覆せずに露出させることから、バイパスダイオード35の放熱性および信頼性を向上できる。
なお、太陽電池モジュール1(太陽電池セル10)として説明したが、太陽電池モジュール1h(太陽電池セル10h)についても同様である。
以上、実施の形態1ないし実施の形態10として区分して説明したが、各実施の形態に開示した技術事項(発明特定事項)は、それぞれ他の実施の形態について相互に適用することが可能である。
1、1b、1c、1d、1h 太陽電池モジュール
2 太陽電池モジュールアレイ
10、10h 太陽電池セル
11 受光面
12 裏面
13f 第1電極
13s 第2電極
17 斜め部
18 長辺
18s 角部
19 短辺
20 配線基板
20s 辺
21 絶縁性基板
22 第1配線
22b 枝配線
23 第2配線
23b 枝配線
24f 第1配線端子
24s 第2配線端子
26 角部
27 角領域
28 中間領域
30f 第1延長端部
30s 第2延長端部
31f 第3延長端部
31s 第4延長端部
32、32c 切り欠き
33 中央領域
35 バイパスダイオード
36 リード端子
40 被覆部
41 延長被覆部
45 充填材
46 表面保護部材
50 充填材
51 バックシート
55 連結部材
LN 仮想線
2 太陽電池モジュールアレイ
10、10h 太陽電池セル
11 受光面
12 裏面
13f 第1電極
13s 第2電極
17 斜め部
18 長辺
18s 角部
19 短辺
20 配線基板
20s 辺
21 絶縁性基板
22 第1配線
22b 枝配線
23 第2配線
23b 枝配線
24f 第1配線端子
24s 第2配線端子
26 角部
27 角領域
28 中間領域
30f 第1延長端部
30s 第2延長端部
31f 第3延長端部
31s 第4延長端部
32、32c 切り欠き
33 中央領域
35 バイパスダイオード
36 リード端子
40 被覆部
41 延長被覆部
45 充填材
46 表面保護部材
50 充填材
51 バックシート
55 連結部材
LN 仮想線
Claims (11)
- 受光面とは反対側の裏面に第1極性の第1電極および第2極性の第2電極を有する少なくとも1個の太陽電池セルと、前記第1電極が接続された第1配線および前記第2電極が接続された第2配線を有する配線基板と、前記太陽電池セルの受光面を被覆する被覆部とを備えた太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルが角に有する斜め部と、
前記被覆部が前記太陽電池セルの外側に延長して形成された延長被覆部と、
前記配線基板が有する角部と前記斜め部の外側の前記延長被覆部との間に形成された角領域とを備え、
前記角領域は、前記第1配線が延長して形成された第1配線端子および前記第2配線が延長して形成された第2配線端子を備えること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、2個が並べて配置されてあり、
前記太陽電池セルの間で隣り合う前記斜め部の間に形成された中間領域と、
前記第1配線が延長されて前記中間領域に形成された第1延長端部と、
前記第2配線が延長されて前記中間領域に形成された第2延長端部と、
前記第1延長端部と前記第2延長端部とに接続されたバイパスダイオードとを備えること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項2に記載の太陽電池モジュールであって、
前記中間領域は、前記太陽電池セルが隣り合う境界の両端にそれぞれ形成され、
前記第1延長端部および前記第2延長端部は、2つの前記中間領域にそれぞれ対に形成され、それぞれに前記バイパスダイオードが接続されていること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項2または請求項3に記載の太陽電池モジュールであって、
前記中間領域は、前記バイパスダイオードが挿入される切り欠きを備えること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、2行2列の行列配置とされて4直列に接続され、
前記第1配線端子および前記第2配線端子は、前記配線基板が有する一の辺の両端に形成された前記角領域に個別に配置されてあり、
前記行列配置の中央で前記斜め部によって形成された中央領域と、
前記第1配線が延長されて前記中央領域に形成された第3延長端部と、
前記第2配線が延長されて前記中央領域に形成された第4延長端部と、
前記第3延長端部と前記第4延長端部とに接続されたバイパスダイオードとを備えること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、長辺を延長して仮想する平面形状が正方形であり、前記正方形の4つの角部に前記斜め部が形成されていること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、長辺および短辺をそれぞれ延長して想定された長方形の縦横比が2対1であり、
前記斜め部は、一の長辺の両側に形成されて前記配線基板が有する一の辺に向いていること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項7に記載の太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セルは、2行2列の行列配置とされて4直列に接続され、
前記第1配線端子および前記第2配線端子は、前記斜め部が向いている前記一の辺の両端に配置されていること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記配線基板は、充填材を介してバックシートで被覆されていること
を特徴とする太陽電池モジュール。 - 太陽電池モジュールを複数接続して形成した太陽電池モジュールアレイであって、
前記太陽電池モジュールは、請求項1から請求項9までのいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであること
を特徴とする太陽電池モジュールアレイ。 - 受光面とは反対側の裏面に第1極性の第1電極および第2極性の第2電極を有する太陽電池セルと、前記第1電極が接続された第1配線および前記第2電極が接続された第2配線を絶縁性基板の表面に有する配線基板と、前記太陽電池セルの受光面を被覆する被覆部と、前記配線基板に接続されたバイパスダイオードとを備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記配線基板および前記太陽電池セルを接続する工程と、
前記配線基板に接続された前記太陽電池セルに前記被覆部を形成する工程と、
前記被覆部を形成した後に、前記配線基板に前記バイパスダイオードを接続する工程とを備えること
を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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-
2011
- 2011-08-29 JP JP2011186077A patent/JP2013048166A/ja not_active Withdrawn
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