JP7597689B2 - Solar cell modules and solar power generation systems - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールおよびそれを用いた太陽光発電システムに関する。 The present invention relates to a solar cell module and a solar power generation system using the same.
近年の太陽電池モジュールでは、分割セルを用いたものが主流となってきている(例えば、特許文献1)。ここでの分割セルとは、標準サイズのセル(太陽電池用ウェハ1枚分のセル、フルセルともいう)を分割した小型のセルを指し、例えば、フルセルを半分に分割したハーフセルが挙げられる。ハーフセルでは、セル1枚当たりの電流の電流値を、フルセルに対して半減させることができ、それだけ、太陽電池モジュールの電力損失を減少させることができる。 In recent years, split cells have become the mainstream for solar cell modules (see, for example, Patent Document 1). A split cell here refers to a small cell that is a split from a standard-sized cell (a cell equivalent to one solar cell wafer, also known as a full cell), such as a half cell that is a full cell split in half. With a half cell, the current value per cell can be halved compared to a full cell, which reduces the power loss of the solar cell module.
複数のフルセルを直列接続して形成される太陽電池モジュールにおいて電流が10Aであるとすると、ハーフセルを用いた太陽電池モジュールにおいて同様の電流を得るには、複数のハーフセルを直列接続したストリングを2並列に接続する必要がある。すなわち、1つのストリングに5Aの電流が生じるため、2つのストリングを並列に接続することで10Aの電流が得られる。 If a solar cell module formed by connecting multiple full cells in series generates a current of 10A, to obtain a similar current in a solar cell module using half cells, two strings of multiple half cells connected in series must be connected in parallel. In other words, since one string generates a current of 5A, a current of 10A can be obtained by connecting two strings in parallel.
太陽電池モジュールの一般的な使用形態は、屋根などの上に複数のモジュールを並べて互いに接続し、太陽光発電システムを構成することである。ここで、寄棟屋根などに太陽光発電システムを設置する場合、矩形モジュールと、多角形状(例えば、五角形状)のコーナーモジュールとが組み合わされる(例えば、特許文献2)。 A common way to use solar cell modules is to line up multiple modules on a roof or other surface and connect them together to form a solar power generation system. When installing a solar power generation system on a hipped roof or the like, a rectangular module is combined with a polygonal (e.g., pentagonal) corner module (see, for example, Patent Document 2).
太陽電池発電システムにおいて、矩形モジュールとコーナーモジュールとを接続する場合、各モジュールの出力特性を揃える必要がある。セルを階段状に配置するコーナーモジュールでは、出力特性を揃えるためにセル数を調整し、セルを配置しない領域が広くなると、モジュール面積に対するセルの充填率が低く見え、美観を損ねるといった問題がある。 When connecting a rectangular module and a corner module in a solar power generation system, it is necessary to align the output characteristics of each module. In corner modules, in which cells are arranged in a stepped pattern, the number of cells is adjusted to align the output characteristics, and if the area where no cells are arranged becomes large, the cell packing rate relative to the module area appears low, which can lead to problems such as a loss of aesthetic appeal.
特許文献2には、コーナーモジュールの空いたところ(セルを配置しない領域)にダミーセルを配置し、美観の低下を抑制したコーナーモジュールが開示されている。しかしながら、発電に寄与しないダミーセルを設けることはコスト面において不利となる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、コーナーモジュールにおいてダミーセルを用いずに、モジュール面積に対するセルの充填率を高くすることができる太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a solar cell module and a solar power generation system that can increase the cell packing rate relative to the module area without using dummy cells in the corner module.
上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様である太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されて複数のセル群が構成され、該複数のセル群がそれぞれ中間電極配線によって接続されて複数のストリングが構成され、該複数のストリングが並列に接続され、前記太陽電池セルは分割セルであり、前記セル群の列におけるセル数は全て異なっており、隣り合う前記セル群の列におけるセル数の差は一定ではないことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the solar cell module according to the first aspect of the present invention is characterized in that a plurality of solar cell groups are formed by connecting a plurality of solar cell cells in series, the plurality of cell groups are connected by intermediate electrode wiring to form a plurality of strings, the plurality of strings are connected in parallel, the solar cell is a divided cell, the number of cells in each row of the cell groups is all different, and the difference in the number of cells in adjacent rows of the cell groups is not constant.
上記の構成によれば、コーナーモジュールにおいて、モジュール面積に対するセルの充填率を高くすることができ、太陽電池モジュールの美観を向上させることができる。 The above configuration allows the corner module to have a high cell packing rate relative to the module area, improving the aesthetic appearance of the solar cell module.
また、上記太陽電池モジュールでは、隣り合う前記セル列のセル数の差は、フルセル1枚分以内である構成とすることができる。 In addition, the solar cell module can be configured so that the difference in the number of cells between adjacent cell rows is within one full cell.
上記の構成によれば、セルが設置されない領域において、フルセル1枚分を超えるような大きなスペースが生じることを防止でき、太陽電池モジュールの美観をより向上させることができる。 The above configuration makes it possible to prevent the creation of large spaces larger than the size of one full cell in areas where no cells are installed, thereby further improving the aesthetic appearance of the solar cell module.
また、上記太陽電池モジュールでは、隣り合う前記セル列のセル数の差の違いは、フルセル1枚分より小さい構成とすることができる。 In addition, in the solar cell module, the difference in the number of cells between adjacent cell rows can be configured to be smaller than one full cell.
上記の構成によれば、セル群の各列において生じるセルが設置されない領域を均等なスペースに近付けることができ、太陽電池モジュールの美観をより向上させることができる。 The above configuration allows the areas in each row of cell groups where no cells are installed to be closer to an even space, further improving the aesthetics of the solar cell module.
また、上記の課題を解決するために、本発明の第2の態様である太陽電池モジュールは、階段状に形成された複数のセル列を有しているとともに、複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されて複数のセル群が構成され、該複数のセル群がそれぞれ中間電極配線によって接続されて複数のストリングが構成され、該複数のストリングが並列に接続され、前記太陽電池セルは分割セルであり、前記セル列の少なくとも1つでは途中でストリングの切り替えが行われており、ストリングの切り替えが行われている前記セル列では、当該セル列の途中においてストリングの端部に接続される端部電極配線が配置されていることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the solar cell module according to the second aspect of the present invention has a plurality of cell rows formed in a stepped shape, a plurality of solar cell groups each connected in series, a plurality of cell groups each connected by intermediate electrode wiring to form a plurality of strings, the plurality of strings connected in parallel, the solar cell being a divided cell, string switching being performed midway in at least one of the cell rows, and an end electrode wiring connected to the end of the string being disposed midway in the cell row where the string switching is being performed.
また、上記太陽電池モジュールは、前記各ストリングにおけるセル数が同じである構成とすることができる。 The solar cell module can also be configured so that the number of cells in each string is the same.
上記の構成によれば、各ストリングにおける電圧を同じにすることができ、異なるストリング間での逆流の発生を回避することができ、電力損失を効果的に防止することができる。 The above configuration allows the voltage in each string to be the same, preventing backflow between different strings and effectively preventing power loss.
また、上記の課題を解決するために、本発明の第3の態様である太陽光発電システムは、コーナーモジュールと矩形モジュールとを組み合わせてなる太陽光発電システムであって、前記コーナーモジュールは上記記載の太陽電池モジュールであることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the solar power generation system according to the third aspect of the present invention is a solar power generation system that combines a corner module and a rectangular module, and is characterized in that the corner module is the solar cell module described above.
また、上記太陽光発電システムでは、前記コーナーモジュールと前記矩形モジュールとは、同一種類の分割セルを用いている構成とすることができる。 In addition, in the above solar power generation system, the corner module and the rectangular module can be configured to use the same type of divided cells.
上記の構成によれば、コーナーモジュールと前記矩形モジュールとで同一種類の分割セルを用いることで、太陽光発電システム全体での美観を向上させることができる。 According to the above configuration, by using the same type of divided cells in the corner module and the rectangular module, the aesthetics of the entire solar power generation system can be improved.
本発明の太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムは、コーナーモジュールにおいて、モジュール面積に対するセルの充填率を高くすることができ、美観を向上させることができるといった効果を奏する。 The solar cell module and solar power generation system of the present invention have the advantage that the cell packing rate relative to the module area can be increased in corner modules, improving the aesthetic appearance.
〔実施の形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
[First embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールM1の例を概略的に示す平面図である。太陽電池モジュールM1は、直角の角部および直角以外の角度の角部を有する多角形状(本例では五角形状)のコーナーモジュールであり、階段状に形成された複数のセル列を有して構成されている。尚、図1に示す太陽電池モジュールM1においては、極性が反転するように構成されていてもよい。 Figure 1 is a plan view that shows a schematic example of a solar cell module M1 according to the present embodiment. The solar cell module M1 is a corner module with a polygonal shape (pentagonal shape in this example) that has right-angled corners and corners at angles other than right angles, and is configured with multiple cell rows formed in a stepped shape. Note that the solar cell module M1 shown in Figure 1 may be configured so that the polarity is reversed.
太陽電池モジュールM1は、互いに並列に接続された2つのストリング、すなわち第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)を備えている。第1ストリングS(1)は、複数のセル群CG(1,1)~CG(1,n1)(n1は2以上の整数)を備えている。第2ストリングS(2)は、複数のセル群CG(2,1)~CG(2,n2)(n2は2以上の整数)を備えている。図1に示す太陽電池モジュールM1では、n1=2、n2=4である。尚、図1の構成では、それぞれのセル群CGは互いに異なるセル列を構成しており、セル群CGとセル列とが1対1に対応している。 The solar cell module M1 has two strings connected in parallel, namely, a first string S(1) and a second string S(2). The first string S(1) has a plurality of cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) (n1 is an integer of 2 or more). The second string S(2) has a plurality of cell groups CG(2,1) to CG(2,n2) (n2 is an integer of 2 or more). In the solar cell module M1 shown in FIG. 1, n1=2 and n2=4. In the configuration of FIG. 1, each cell group CG constitutes a different cell row, and there is a one-to-one correspondence between the cell group CG and the cell row.
第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)における各セル群は、それぞれ中間電極配線La(バスバー)によって接続されている。第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)のそれぞれにおいて、太陽電池セルCは直列に接続されている。尚、中間電極配線Laとは、同一ストリングに含まれるセル群CGの端部同士を接続する電極配線である。 The cell groups in the first string S(1) and the second string S(2) are connected by intermediate electrode wiring La (busbars). In each of the first string S(1) and the second string S(2), the solar cell cells C are connected in series. The intermediate electrode wiring La is an electrode wiring that connects the ends of the cell groups CG included in the same string.
より具体的には、第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)において、太陽電池セルCは、所定の列設方向Xに列設されている。第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)は、直交方向Yに並設されている。第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)のそれぞれにおいては、セル群CG(1,1)~CG(1,n1),CG(2,1)~CG(2,n2)が直交方向Yに並設されている。セル群CG(1,1)~CG(1,n1),CG(2,1)~CG(2,n2)の少なくとも一方側に接続される端部電極配線Lb(バスバー)は、列設方向Xにおける少なくとも一方側の端部に設けられている。図1に示す例ではセル群CG(1,1)~CG(1,n1),CG(2,1)~CG(2,n2)の両側に接続される端部電極配線Lbが列設方向Xにおける片側(X1)の端部に設けられている。尚、端部電極配線Lbとは、各ストリングの端部に接続される電極配線である。 More specifically, in the first string S(1) and the second string S(2), the solar cell C is arranged in a row in a predetermined row direction X. The first string S(1) and the second string S(2) are arranged side by side in the perpendicular direction Y. In each of the first string S(1) and the second string S(2), the cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) and CG(2,1) to CG(2,n2) are arranged side by side in the perpendicular direction Y. The end electrode wiring Lb (bus bar) connected to at least one side of the cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) and CG(2,1) to CG(2,n2) is provided at at least one end in the row direction X. In the example shown in FIG. 1, the end electrode wiring Lb connected to both sides of the cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) and CG(2,1) to CG(2,n2) is provided at the end of one side (X1) in the row arrangement direction X. The end electrode wiring Lb is the electrode wiring connected to the end of each string.
図1に示す例では、セル群CG(1,1)の端部電極配線Lbとセル群CG(2,n2)の端部電極配線Lbとが陰極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。セル群CG(1,n1)とセル群CG(2,1)との端部電極配線Lbが陽極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。これにより、太陽電池モジュールM1における第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)が並列接続となる。 In the example shown in FIG. 1, the end electrode wiring Lb of cell group CG(1,1) and the end electrode wiring Lb of cell group CG(2,n2) are connected to a cathode connecting electrode wiring (not shown). The end electrode wiring Lb of cell group CG(1,n1) and cell group CG(2,1) are connected to an anode connecting electrode wiring (not shown). This results in a parallel connection of the first string S(1) and the second string S(2) in the solar cell module M1.
本実施の形態では、太陽電池モジュールM1における太陽電池セルCは、160mm角程度の大きさの太陽電池セル(フルセル)基板を2分割したものを例示している。すなわち、分割後の太陽電池セルCは、全体として160mm×80mm角程度の大きさに形成されたハーフセルとなっている。尚、各太陽電池セルCの具体的構成や、セル群CG(1,1)~CG(1,n1),CG(2,1)~CG(2,n2)内での太陽電池セルCの接続構成について公知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the solar cell C in the solar cell module M1 is exemplified by dividing a solar cell (full cell) substrate having a size of about 160 mm square into two. In other words, after division, the solar cell C becomes a half cell having an overall size of about 160 mm x 80 mm square. Note that the specific configuration of each solar cell C and the connection configuration of the solar cell C within the cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) and CG(2,1) to CG(2,n2) are publicly known, so a detailed description will be omitted here.
太陽電池モジュールM1では、一方の第1ストリングS(1)における太陽電池セルCのセル数と、他方の第2ストリングS(2)における太陽電池セルCのセル数とが等しくされている。図1に示す例では第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)のそれぞれのセル数は、何れも22枚である。このように、第1ストリングS(1)および第2ストリングS(2)において、太陽電池セルCのセル数を等しくすることで、一方のストリングS(1)と他方のストリングS(2)とで電圧を同じにすることができる。これにより、一方のストリングS(1)と他方のストリングS(2)との間での逆流の発生を回避することができ、電力損失を効果的に防止することができる。 In the solar cell module M1, the number of solar cell C cells in the first string S(1) on one side is equal to the number of solar cell C cells in the second string S(2) on the other side. In the example shown in FIG. 1, the number of cells in each of the first string S(1) and the second string S(2) is 22. In this way, by making the number of solar cell C cells in the first string S(1) and the second string S(2) equal, the voltage can be made the same in the one string S(1) and the other string S(2). This makes it possible to avoid the occurrence of backflow between the one string S(1) and the other string S(2), and effectively prevent power loss.
また、太陽電池モジュールM1は6列のセル列を有しているが、それぞれのセル列においてセル数は全て異なっており、かつ、直交方向Yに沿ってセル数が単調に変化するように階段状に配置されている。具体的には、セル群CG(1,1)におけるセル数は12枚、セル群CG(1,n1)は10枚、セル群CG(2,1)は8枚、セル群CG(2,2)は6枚、セル群CG(2,3)は5枚、セル群CG(2,n2)は3枚となっている。尚、本実施の形態1では、太陽電池モジュールM1においてセル群CGとセル列とが1対1に対応しているため、各セル群CGのセル数を各セル列のセル数の意味でも用いている。
The solar cell module M1 has six rows of cells, but the number of cells in each row is different, and the cells are arranged in a stepped manner so that the number of cells changes monotonically along the orthogonal direction Y. Specifically, the number of cells in cell group CG (1,1) is 12, cell group CG (1,n1) is 10, cell group CG (2,1) is 8, cell group CG (2,2) is 6, cell group CG (2,3) is 5, and cell group CG (2,n2) is 3. In this
また、太陽電池モジュールM1において、隣り合うセル列のセル数の差は一定ではない。具体的には、セル群CG(2,2)とセル群CG(2,3)とのセル数の差は1枚であるが、それ以外の隣り合うセル列のセル数の差は2枚である。 In addition, in solar cell module M1, the difference in the number of cells between adjacent cell rows is not constant. Specifically, the difference in the number of cells between cell group CG(2,2) and cell group CG(2,3) is one sheet, but the difference in the number of cells between the other adjacent cell rows is two sheets.
太陽電池セルCが階段状に配置されるコーナーモジュールでは、多角形のモジュール面に対してセルを効率よく敷き詰め、美観の低下を抑制することが求められる。さらに、コーナーモジュールにおいて複数のストリングが並列に接続される場合には、各ストリングにおける電圧を揃える(すなわち、各ストリングにおけるセル数を揃える)必要がある。隣り合うセル列のセル数の差は一定にせず、変化させることにより、多角形のモジュール面の形状に応じてセルを効率よく敷き詰めることができる。 In a corner module in which solar cell C are arranged in a stepped pattern, it is necessary to efficiently lay out the cells on the polygonal module surface and prevent deterioration of the aesthetic appearance. Furthermore, when multiple strings are connected in parallel in a corner module, it is necessary to align the voltage in each string (i.e., align the number of cells in each string). By varying the difference in the number of cells between adjacent cell rows, rather than keeping it constant, it is possible to efficiently lay out the cells according to the shape of the polygonal module surface.
本実施の形態1に係る太陽電池モジュールM1では、隣り合うセル列のセル数の差は一定ではなく、全てのセル列においてセル数が異なる(セル数が同じ数となるセル列が生じない)ように配置することで、モジュール面積に対するセルの充填率を高くすることができ、美観を向上させることができる。また、全てのセル列においてセル数が異なるため、多角形モジュールの斜辺とセル列端部のセルCとの距離を小さくすることができ、モジュール面積に対するセルの充填率が高くなり、モジュールの出力を高めることができる。 In the solar cell module M1 according to the first embodiment, the difference in the number of cells between adjacent cell rows is not constant, and by arranging all cell rows so that the number of cells is different (no cell rows have the same number of cells), it is possible to increase the cell filling rate relative to the module area and improve the aesthetics. In addition, because the number of cells is different in all cell rows, it is possible to reduce the distance between the hypotenuse of the polygonal module and cell C at the end of the cell row, which increases the cell filling rate relative to the module area and increases the output of the module.
より好適条件として、太陽電池モジュールM1では、隣り合うセル列のセル数の差は、最大でフルセル1枚分(ハーフセル2枚)以内とされている。また、隣り合うセル列のセル数の差の違いは、フルセル1枚分より小さくされる。図1の例では、隣り合う列のセル数の差は、多い箇所でハーフセル2枚、少ない箇所(セル群CG(2,2)とセル群CG(2,3)との間)でハーフセル1枚であるため、セル数の差の違いはハーフセル1枚となっている。さらに、セル数の差の異なる箇所は、セル列の並び方向(直交方向Y)において端部側ではなく内側とされている。図1の例では、隣り合う列のセル数の差の異なる箇所はセル群CG(2,2)とセル群CG(2,3)との間とされている。これにより、隣り合うセル列のセル数の差が一定でない場合でも、セル数の差の違いが目立ちにくくなり、モジュール面積に対するセルの充填率を高くすることができ、美観を向上させることができる。 As a more preferable condition, in the solar cell module M1, the difference in the number of cells between adjacent cell rows is within a maximum of one full cell (two half cells). In addition, the difference in the number of cells between adjacent cell rows is made smaller than one full cell. In the example of FIG. 1, the difference in the number of cells between adjacent rows is two half cells at the most and one half cell at the least (between cell group CG (2,2) and cell group CG (2,3)), so the difference in the difference in the number of cells is one half cell. Furthermore, the location where the difference in the number of cells differs is not on the end side in the arrangement direction of the cell rows (orthogonal direction Y) but on the inside. In the example of FIG. 1, the location where the difference in the number of cells between adjacent rows differs is between cell group CG (2,2) and cell group CG (2,3). As a result, even if the difference in the number of cells between adjacent cell rows is not constant, the difference in the difference in the number of cells is less noticeable, the cell packing rate relative to the module area can be increased, and the aesthetic appearance can be improved.
また、太陽電池モジュールM1において、セル数が最も少ないセル列におけるセル数は、隣り合うセル列のセル数の差の最大枚数よりも大きいことが好ましい。図1の例では、セル数が最も少ないセル列はセル群CG(2,n2)である、そのセル数は3枚である。一方で、隣り合うセル列のセル数の差は最大で2枚である。このようなセル配置により、太陽電池モジュールM1では、セル充填率が高く見える。 In addition, in solar cell module M1, it is preferable that the number of cells in the cell row with the smallest number of cells is greater than the maximum difference in the number of cells between adjacent cell rows. In the example of Figure 1, the cell row with the smallest number of cells is cell group CG(2,n2), which has three cells. On the other hand, the maximum difference in the number of cells between adjacent cell rows is two. With this cell arrangement, solar cell module M1 appears to have a high cell filling rate.
図2は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールM1の変形例を概略的に示す平面図である。図2の例では、図1の例に対して、第2ストリングS(2)の極性が反転するように太陽電池セルCが配置されている。また、図2に示す例では、セル群CG(1,1)の端部電極配線Lbとセル群CG(2,1)の端部電極配線Lbとが陰極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。セル群CG(1,n1)の端部電極配線Lbとセル群CG(2,n2)の端部電極配線Lbとが陽極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。尚、図1の例に対して、第1ストリングS(1)の極性が反転するように太陽電池セルCが配置されていてもよい。 2 is a plan view showing a schematic diagram of a modified example of the solar cell module M1 according to the present embodiment. In the example of FIG. 2, the solar cell cells C are arranged so that the polarity of the second string S(2) is reversed from that of FIG. 1. In the example shown in FIG. 2, the end electrode wiring Lb of the cell group CG(1,1) and the end electrode wiring Lb of the cell group CG(2,1) are connected to a cathode connection electrode wiring (not shown). The end electrode wiring Lb of the cell group CG(1,n1) and the end electrode wiring Lb of the cell group CG(2,n2) are connected to an anode connection electrode wiring (not shown). The solar cell cells C may be arranged so that the polarity of the first string S(1) is reversed from that of FIG. 1.
〔実施の形態2〕
実施の形態1では、太陽電池セルCとしてハーフセルを用いた太陽電池モジュールM1を例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、太陽電池セルCとして他の分割セルを使用することもできる。本実施の形態2では、太陽電池セルCとして1/3セルを用いた太陽電池モジュールM2を例示する。図3は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールM2の例を概略的に示す平面図である。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, a solar cell module M1 using half cells as the solar cell C is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and other divided cells can be used as the solar cell C. In the second embodiment, a solar cell module M2 using 1/3 cells as the solar cell C is exemplified. Fig. 3 is a plan view that shows a schematic example of a solar cell module M2 according to the present embodiment.
太陽電池モジュールM2は、互いに並列に接続された3つのストリング、すなわち第1ストリングS(1)、第2ストリングS(2)および第3ストリングS(3)を備えている。第1ストリングS(1)は、複数のセル群CG(1,1)~CG(1,n1)(n1は2以上の整数)を備えている。第2ストリングS(2)は、複数のセル群CG(2,1)~CG(2,n2)(n2は2以上の整数)を備えている。第3ストリングS(3)は、複数のセル群CG(3,1)~CG(3,n3)(n3は2以上の整数)を備えている。図1に示す太陽電池モジュールM2では、n1=2、n2=2、n3=3である。 The solar cell module M2 has three strings connected in parallel to each other, namely, the first string S(1), the second string S(2), and the third string S(3). The first string S(1) has a plurality of cell groups CG(1,1) to CG(1,n1) (n1 is an integer of 2 or more). The second string S(2) has a plurality of cell groups CG(2,1) to CG(2,n2) (n2 is an integer of 2 or more). The third string S(3) has a plurality of cell groups CG(3,1) to CG(3,n3) (n3 is an integer of 2 or more). In the solar cell module M2 shown in FIG. 1, n1=2, n2=2, and n3=3.
セル群CG(1,1)~CG(1,n1),CG(2,1)~CG(2,n2),CG(3,1)~CG(3,n3)は、それぞれ中間電極配線La(バスバー)によって接続されている。これらのセル群において、太陽電池セルCは直列に接続されている。 Cell groups CG(1,1) to CG(1,n1), CG(2,1) to CG(2,n2), and CG(3,1) to CG(3,n3) are each connected by intermediate electrode wiring La (busbar). In these cell groups, the solar cell C is connected in series.
図3に示す例では、セル群CG(1,n1)の端部電極配線Lb、セル群CG(2,n2)の端部電極配線Lbおよびセル群CG(3,n3)の端部電極配線Lbが陰極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。セル群CG(1,1)、セル群CG(2,1)およびセル群CG(3,1)の端部電極配線Lbが陽極の接続用電極配線(図示せず)に接続される。これにより、太陽電池モジュールM2における第1ストリングS(1)、第2ストリングS(2)および第3ストリングS(3)が並列接続となる。図3に示す例では第1ストリングS(1)、第2ストリングS(2)および第3ストリングS(3)のそれぞれのセル数は、何れも24枚である。また、図3の例に対し、第1ストリングS(1)、第2ストリングS(2)および第3ストリングS(3)の何れかにおいて、極性が反転するように太陽電池セルCが配置されていてもよい。 In the example shown in FIG. 3, the end electrode wiring Lb of the cell group CG (1, n1), the end electrode wiring Lb of the cell group CG (2, n2), and the end electrode wiring Lb of the cell group CG (3, n3) are connected to the cathode connection electrode wiring (not shown). The end electrode wiring Lb of the cell group CG (1, 1), the cell group CG (2, 1), and the cell group CG (3, 1) are connected to the anode connection electrode wiring (not shown). As a result, the first string S (1), the second string S (2), and the third string S (3) in the solar cell module M2 are connected in parallel. In the example shown in FIG. 3, the number of cells in each of the first string S (1), the second string S (2), and the third string S (3) is 24. In addition, in the example of FIG. 3, the solar cell C may be arranged so that the polarity is reversed in any of the first string S (1), the second string S (2), and the third string S (3).
このように、太陽電池セルCとしてフルセルを1/m(mは2以上の自然数)に分割した分割セルを用いる場合、m個のストリングを並列接続した太陽電池モジュールにおいて、フルセルを1直列に接続して形成される太陽電池モジュールと同じ電流を得ることができる。 In this way, when split cells obtained by dividing a full cell into 1/m (m is a natural number equal to or greater than 2) are used as solar cell C, a solar cell module in which m strings are connected in parallel can obtain the same current as a solar cell module formed by connecting a full cell in series.
コーナーモジュールでは、太陽電池セルCが階段状に配置されるため、1つのセル群が1つのセル列に対応する構成では、各ストリングのセル数を揃えることは容易ではない。モジュールにおけるセル充填率を高くしようとする場合には尚更である。これに対し、図3の太陽電池モジュールM2では、1つのセル列に複数のセル群が含まれることを許容し、セル列の途中でストリングを切り替える構成を採用している。具体的には、図3における右から2列目のセル列では、第1ストリングS(1)に属するセル群CG(1,n1)と第2ストリングS(2)に属するセル群CG(2,1)とが含まれ、第1ストリングS(1)から第2ストリングS(2)への切り替えが行われている。尚、図3の例では、途中でストリングの切り替えが行われているセル列は1列のみであるが、途中でストリングの切り替えが行われているセル列が2列以上あってもよい。 In a corner module, the solar cell C is arranged in a stepped manner, so that in a configuration where one cell group corresponds to one cell row, it is not easy to align the number of cells in each string. This is especially true when trying to increase the cell packing rate in the module. In contrast, the solar cell module M2 in FIG. 3 allows one cell row to include multiple cell groups, and adopts a configuration in which strings are switched in the middle of the cell row. Specifically, the second cell row from the right in FIG. 3 includes a cell group CG (1, n1) belonging to the first string S (1) and a cell group CG (2, 1) belonging to the second string S (2), and switching is performed from the first string S (1) to the second string S (2). In the example in FIG. 3, there is only one cell row in which string switching is performed in the middle, but there may be two or more cell rows in which string switching is performed in the middle.
また、セル列の途中でストリングの切り替えを行う場合、このセル列におけるストリングの切り替え箇所では、セル列の途中において、1セル分の面積を用いて端部電極配線Lbの配置を行っており、これによって各ストリングのセル数を揃えることが容易となっている。また、途中でストリングの切り替えが行われており、途中で端部電極配線Lbが配置されているセル列では、端部電極配線Lbの配置領域も見かけ上のセル数として数えるものとする。すなわち、図3における右から2列目のセル列では、実際に配置されている太陽電池セルCの数は15個であるが、このセル列におけるセル数は16個として数えられる。 In addition, when string switching is performed in the middle of a cell row, at the string switching point in this cell row, the end electrode wiring Lb is arranged using the area of one cell in the middle of the cell row, making it easy to align the number of cells in each string. In addition, in a cell row where string switching is performed in the middle and end electrode wiring Lb is arranged in the middle, the arrangement area of the end electrode wiring Lb is also counted as the apparent number of cells. That is, in the cell row second from the right in Figure 3, the number of solar cell cells C actually arranged is 15, but the number of cells in this cell row is counted as 16.
〔実施の形態3〕
本実施の形態3では、コーナーモジュールと矩形モジュールとの組み合わせにて構成される太陽光発電システムの例について説明する。
Third Embodiment
In the third embodiment, an example of a solar power generation system configured by combining a corner module and a rectangular module will be described.
図4は、太陽光発電システムにおけるコーナーモジュールであ太陽電池モジュールM1と矩形モジュールである太陽電池モジュールM3との配置例を示す平面図である。尚、本実施の形態3に係る太陽光発電システムにおいて使用されるコーナーモジュールおよび矩形モジュールのそれぞれの枚数や配置レイアウトは特に限定されるものではない。但し、太陽光発電システムに使用される各モジュールは互いに直列に接続されるものであり、各モジュールにおけるシステム電流が同じ電流(例えば10A)に揃えられる必要がある。 Figure 4 is a plan view showing an example of the arrangement of solar cell module M1, which is a corner module, and solar cell module M3, which is a rectangular module, in a solar power generation system. Note that the number and arrangement layout of the corner modules and rectangular modules used in the solar power generation system according to the third embodiment are not particularly limited. However, each module used in the solar power generation system is connected in series with each other, and the system current in each module needs to be the same current (e.g., 10 A).
図4に示される太陽電池モジュールM3は、太陽電池セルCとしてハーフセルを用いているものであり、複数のハーフセルを直列接続してなるストリングを2並列に接続してもちいている。尚、太陽電池モジュールM3内でのストリングや電極配線の配置レイアウトに関しては、詳細な説明は省略する。 The solar cell module M3 shown in FIG. 4 uses half cells as solar cell cells C, and uses two strings in parallel, each of which is made up of multiple half cells connected in series. Note that a detailed description of the layout of the strings and electrode wiring within the solar cell module M3 will be omitted.
太陽光発電システムにおいて、矩形モジュールでハーフセルを用いる場合、コーナーモジュールにおいてもハーフセルを用いれば、太陽光発電システムにおける美観を向上させることができ好ましい。尚、この点についてはハーフセルに限定されるものではなく、矩形モジュールとコーナーモジュールとで使用する太陽電池セルの種類を同じにすることが好ましい。例えば、矩形モジュールとコーナーモジュールとで、使用する太陽電池セルがどちらも1/3セルである構成であってもよい。 When using half cells in a rectangular module in a solar power generation system, it is preferable to also use half cells in the corner module, as this improves the aesthetic appearance of the solar power generation system. This is not limited to half cells, and it is preferable to use the same type of solar cell in the rectangular module and the corner module. For example, the solar cell types used in both the rectangular module and the corner module may be 1/3 cells.
但し、本発明はこれに限定されるものではなく、矩形モジュールとコーナーモジュールとで使用する太陽電池セルが異なっていてもよい。例えば、コーナーモジュールがハーフセルを用いるものであって、矩形モジュールがフルセルを用いるものであってもよい。尚、この場合でもコーナーモジュールと矩形モジュールとで電流は揃える必要があるため、コーナーモジュールではハーフセルの2並列とし、矩形モジュールではフルセルの1直列とする必要がある。 However, the present invention is not limited to this, and the solar cells used in the rectangular module and the corner module may be different. For example, the corner module may use half cells, and the rectangular module may use full cells. Even in this case, the current must be the same in the corner module and the rectangular module, so the corner module must use two half cells in parallel, and the rectangular module must use one full cell in series.
今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and are not intended to be a basis for a restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted solely by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. Furthermore, all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims are included.
C 太陽電池セル
CG セル群
La 中間電極配線
Lb 端部電極配線
M1~M3 太陽電池モジュール
S ストリング
C Solar cell CG Cell group La Intermediate electrode wiring Lb End electrode wiring M1 to M3 Solar cell module S String
Claims (7)
前記太陽電池セルは分割セルであり、
前記セル列におけるセル数は全て異なっており、
隣り合う前記セル列におけるセル数の差は一定ではないことを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell array has a plurality of cell rows formed in a stepped shape, and a plurality of solar cell groups are formed by connecting the plurality of solar cell rows in series, and the plurality of cell groups are connected by intermediate electrode wirings to form a plurality of strings, and the plurality of strings are connected in parallel,
The solar cell is a divided cell,
The number of cells in each cell row is different;
A solar cell module, characterized in that the difference in the number of cells between adjacent cell rows is not constant.
隣り合う前記セル列のセル数の差は、フルセル1枚分以内であることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 ,
A solar cell module, characterized in that the difference in the number of cells between adjacent cell rows is within the number of full cells.
隣り合う前記セル列のセル数の差の違いは、フルセル1枚分より小さいことを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 or 2,
A solar cell module, characterized in that the difference in the number of cells between adjacent cell rows is smaller than that of one full cell.
前記太陽電池セルは分割セルであり、
前記セル列の少なくとも1つでは途中でストリングの切り替えが行われており、ストリングの切り替えが行われている前記セル列では、当該セル列の途中においてストリングの端部に接続される端部電極配線が配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell array has a plurality of cell rows formed in a stepped shape, and a plurality of solar cell groups are formed by connecting the plurality of solar cell rows in series, and the plurality of cell groups are connected by intermediate electrode wirings to form a plurality of strings, and the plurality of strings are connected in parallel,
The solar cell is a divided cell,
A solar cell module characterized in that in at least one of the cell rows, string switching is performed midway, and in the cell row where string switching is performed, end electrode wiring connected to the end of the string is arranged midway in the cell row.
前記各ストリングにおけるセル数が同じであることを特徴とする太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 ,
A solar cell module, characterized in that the number of cells in each of the strings is the same.
前記コーナーモジュールは請求項1から5の何れか1項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光発電システム。 A solar power generation system comprising a combination of corner modules and rectangular modules,
A photovoltaic power generation system, wherein the corner module is the solar cell module according to any one of claims 1 to 5.
前記コーナーモジュールと前記矩形モジュールとは、同一種類の分割セルを用いていることを特徴とする太陽光発電システム。 The solar power generation system according to claim 6,
A solar power generation system, wherein the corner module and the rectangular module use the same type of divided cells.
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