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WO2024262344A1 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール及びその製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2024262344A1
WO2024262344A1 PCT/JP2024/020866 JP2024020866W WO2024262344A1 WO 2024262344 A1 WO2024262344 A1 WO 2024262344A1 JP 2024020866 W JP2024020866 W JP 2024020866W WO 2024262344 A1 WO2024262344 A1 WO 2024262344A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
cell module
solar cells
arrangement direction
sealing material
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/020866
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏 野毛
明治 高林
純一 竹谷
寿美 ▲高▼宮
Original Assignee
株式会社Soel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Soel filed Critical 株式会社Soel
Publication of WO2024262344A1 publication Critical patent/WO2024262344A1/ja

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a sheet-like solar cell that includes a large number of solar cells arranged in a required positional relationship, a flexible conductive member that electrically connects the electrodes of the large number of solar cells, and a sheet-like transparent film member that covers the large number of solar cells and the flexible conductive member. Patent Document 1 states that this configuration makes it possible to provide a sheet-like solar cell that is flexible overall, resistant to repeated bending, and easy to transport and store.
  • Patent Document 2 discloses a solar cell module in which each photovoltaic element is electrically connected, the module being made up of individual units sealed with a moisture-proof film, and the terminals on the collector electrodes, which connect the collector electrodes and terminals to electrically connect each unit, are positioned on the end face of the conductive substrate via an insulating layer, and each electrode of the photovoltaic element is connected to the terminals by a connection lead.
  • Patent Document 2 states that this configuration makes it easy to bend at the bends by providing a relay point between both electrodes of each unit, and prevents stress concentration due to bending at the lead connection parts, particularly the lead connection parts of the collector electrodes on the light-receiving side.
  • the conductive members flexible conductive members, power extraction leads
  • the pair of films were prone to peeling from those portions, and durability was insufficient.
  • the objective of the present invention is to provide a solar cell module that is both flexible and durable, and a method for manufacturing the same.
  • a solar cell module includes a plurality of solar cells arranged in a line at intervals in a direction parallel to the light receiving surfaces, with the light receiving surfaces facing the same direction; a tab wire electrically connecting adjacent solar cells to each other; A pair of cover films sandwiching the solar cell from a light receiving surface and a back surface thereof; a sealing material filled between the pair of cover films and interposed between the pair of cover films and the solar cell and the tab wire, Between adjacent solar cells, one or both of the faces are recessed in the thickness direction, and a groove-shaped link portion is formed in which the recess extends in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the solar cells, The thickness of the sealing material at the link portion is smaller than the thickness of the sealing material at the portion other than the link portion.
  • the area in the arrangement direction of the solar cells where the thickness of the sealing material in the link portion is 0.05 to 0.6 mm may be 1 mm or more.
  • the solar cells may be electrically connected to each other by the tab wire in parallel.
  • a solar cell module includes a plurality of solar cells arranged in a grid pattern at intervals in a direction parallel to the light receiving surfaces, the solar cells having light receiving surfaces facing the same direction; a first tab wire electrically connecting some or all of the solar cells adjacent to each other in one arrangement direction; a second tab wire electrically connecting the solar cell adjacent to each other in another arrangement direction that is substantially perpendicular to the one arrangement direction; A pair of cover films sandwiching the solar cell from a light receiving surface and a back surface thereof; a sealing material filled between the pair of cover films and interposed between the pair of cover films and the solar cell, the first tab wire, and the second tab wire; Between the solar cells adjacent to each other in the one arrangement direction, one or both of the surfaces are recessed in a thickness direction, and a groove-shaped link portion is formed in which the recess extends in the other arrangement direction, The thickness of the sealing material at the link portion is smaller than the thickness of the sealing material at the portion other than the link portion.
  • a region in the link portion where the thickness of the sealing material is 0.05 to 0.6 mm in the one arrangement direction may be 1 mm or more.
  • the electrical connection between the solar cell units by the first tab wire is a parallel connection, The solar cells may be electrically connected to each other in series by the second tab wire.
  • a groove-shaped second link portion is formed between the solar cells adjacent to each other in the other arrangement direction, with one or both surfaces of the second link portion being recessed in the thickness direction and the recess extending in the one arrangement direction,
  • the thickness of the sealing material in the second link portion may be smaller than the thickness of the sealing material in a portion other than the link portion and the second link portion.
  • a region in the other arrangement direction where the thickness of the sealing material in the second link portion is 0.05 to 0.6 mm may be 1 mm or more.
  • a method for manufacturing a solar cell module includes sandwiching a plurality of solar cells arranged in a row with their light-receiving surfaces facing the same direction and spaced apart in a direction parallel to the light-receiving surfaces, and tab wires electrically connecting adjacent solar cells, between a pair of resin films from both sides of the solar cells via an encapsulant material;
  • a jig consisting of a rod-shaped part extending in a direction approximately perpendicular to the arrangement direction of the solar cells, or a jig including a rod-shaped portion, is placed on either or both sides between adjacent solar cells, and the solar cells are heated and pressed in the thickness direction using a laminator.
  • a method for manufacturing a solar cell module includes sandwiching a plurality of solar cells arranged in a grid pattern with their light-receiving surfaces facing the same direction and spaced apart in a direction parallel to the light-receiving surfaces, and tab wires electrically connecting some or all of the adjacent solar cells, between a pair of resin films from both sides of the solar cells via an encapsulant material;
  • a lattice-shaped jig including rod-shaped portions extending in one arrangement direction of the solar cells and rod-shaped portions extending in a direction approximately perpendicular to the one arrangement direction is placed on either or both surfaces between adjacent solar cells, and the solar cells are heated and pressed from the thickness direction using a laminator.
  • the solar cell module of the present invention can provide a solar cell module that is both flexible and durable. Furthermore, the manufacturing method of the solar cell module of the present invention can easily manufacture a solar cell module that is both flexible and durable.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to a first embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a first embodiment which is an illustrative aspect of the present invention, showing only a part of the AA cross section in FIG. 1 in an enlarged manner.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the dimensions of the link portion, and shows the outline of the sealing material by extracting only the region in which the sealing material exists in the link portion and its surrounding area in FIGS. 2 and 3 .
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a solar cell module according to a first embodiment, which is an exemplary aspect of the present invention, is attached to a curved surface of a structure.
  • 13 is a schematic diagram showing a modified example of the link portion, illustrating the outline of the link portion and the sealing material in its surrounding area.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing another modified example of the link portion, illustrating the outline of the link portion and the sealing material in its surrounding area.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing yet another modified example of the link portion, illustrating the outline of the link portion and the sealing material in its surrounding area.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing still another modified example of the link portion, illustrating the outline of the link portion and the sealing material in its surrounding area.
  • FIG. 4 is a plan view of a solar cell module according to a second embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention, showing only a part of the cross section taken along line BB in FIG. 9 in an enlarged manner.
  • 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a solar cell module according to a first embodiment, which is an exemplary aspect of the present invention, is attached to the outer peripheral surface of a cylindrical body.
  • 12 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the light irradiation direction is tilted from the state shown in FIG. 11 .
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the light irradiation direction is tilted from the state shown in FIG. 11 .
  • FIG. 11 is a plan view of a solar cell module according to a third embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • 14 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a third embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, showing only a part of the CC cross section in FIG. 13 in an enlarged manner.
  • 14 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a third embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, showing only a part of the cross section DD in FIG. 13 in an enlarged manner.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a solar cell module according to a third embodiment, which is an exemplary aspect of the present invention, is attached to the outer peripheral surface of a cylindrical body.
  • FIG. 13 is a plan view of a solar cell module according to a fourth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • 18 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a fourth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, showing only a part of the E-E cross section in FIG. 17 in an enlarged manner.
  • 18 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a fourth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, showing only a part of the FF cross section in FIG.
  • FIG. 1 is a plan view showing a state immediately before being subjected to a lamination process during production in a first production method for a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 21 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line GG in FIG. 20, showing only a portion of the cross-section in an enlarged manner.
  • 22 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state after lamination processing during manufacturing in a first manufacturing method of a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and is a cross-sectional view of the same location as FIG. 21.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of an integrated jig that can be used in a first manufacturing method for a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a state immediately before being subjected to a lamination process during production in a second production method for a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 25 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line HH in FIG. 24, showing only a portion of the cross-section in an enlarged manner. 25 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line II of FIG. 24, showing only a portion of the cross-section in an enlarged manner.
  • FIG. 26 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state after lamination processing during production in a second manufacturing method for a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and is a cross-sectional view of the same location as FIG. 25.
  • 27 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state after lamination processing during production in a second manufacturing method for a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and is a cross-sectional view of the same location as FIG. 26.
  • FIG. 13 is a plan view of a solar cell module according to a fifth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 30 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a fifth embodiment which is an illustrative aspect of the present invention, showing only a portion of the K-K cross section in FIG. 29 in an enlarged manner.
  • 30 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a fifth embodiment which is an illustrative aspect of the present invention, showing only a part of the MM cross section in FIG. 29 in an enlarged manner.
  • FIG. 13 is a plan view of a solar cell module according to a sixth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 33 is a partially enlarged cross-sectional view of a solar cell module according to a sixth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, showing only a portion of the LL cross section in FIG. 32 in an enlarged manner.
  • FIG. 13 is a plan view of a solar cell module according to a seventh embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of a solar cell module according to an eighth embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a solar cell module produced in an example.
  • 37 is a cross-sectional view of a solar cell module produced in an example, taken along the line JJ in FIG. 36.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an outline of a bending property test in the examples.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell module 10 according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the A-A section in Fig. 1.
  • Fig. 2 shows only a part of the A-A section in Fig. 1 (areas with numbers in parentheses (3) to (6) attached to solar cell 11).
  • the solar cell module 10 according to this embodiment has flexibility and can be stored or used in a folded, bent or curved state, but hereinafter, the solar cell module 10 will be described mainly in an unfolded, substantially flat state, which is regarded as a stationary state. This is the same for the plan views of the second to eighth embodiments and the manufacturing method of the solar cell module.
  • the solar cell module 10 is a rectangular flat plate, and is mainly composed of a plurality of solar cells 11 (12 in this embodiment), tab wires 12, a pair of transparent cover films 13F, 13B, and a sealing material 14.
  • the solar cells 11 are arranged in a row with the light receiving surfaces 11F facing in the same direction (arrow Z direction) and spaced apart in a direction parallel to the light receiving surfaces 11F (arrow X direction).
  • the subnumber after the hyphen when describing solar cells in general or when referring to all solar cells, the subnumber after the hyphen is omitted and it is written as "solar cell 11".
  • the subnumber after the hyphen when describing a specific solar cell or an individual solar cell, the subnumber after the hyphen is added and it is written as "solar cell 11-(1)", “solar cell 11-(12)", etc. (the same applies to the second and third embodiments).
  • the subnumber after the hyphen corresponds to the number in parentheses added to each solar cell 11 (reference number 31 in the third embodiment) in Figure 1 ( Figure 9 in the second embodiment, Figure 13 in the third embodiment).
  • the arrow X direction and its opposite direction are the direction in which the solar cells 11 are lined up (hereinafter referred to as "line-up direction X"); the arrow Y direction and its opposite direction are the direction perpendicular to the line-up direction of the solar cells 11 (hereinafter referred to as “vertical direction Y”); and the arrow Z direction and its opposite direction are the thickness direction of the solar cell module 10 (hereinafter referred to as "thickness direction Z").
  • the solar cells 11 and tab wires 12 are members located below the cover film 13F and sealing material 14, but since the cover film 13F and sealing material 14 are transparent members and visible, they are drawn with solid lines.
  • the solar cell 11 is an electric element that generates an electromotive force when light strikes its light-receiving surface. It is broadly divided into silicon-based, compound-based, and organic-based cells, and any of these can be used in this embodiment. Silicon-based cells are divided into crystalline silicon-based and amorphous silicon-based cells, and crystalline silicon-based cells are further divided into single-crystal silicon-based and polycrystalline silicon-based cells. Compound-based cells are divided into single-crystal compound-based and thin-film polycrystalline-based cells. In this embodiment, crystalline silicon-based and single-crystal compound-based cells can be particularly suitably used.
  • a flexible solar cell module by applying it to solar cells that have no flexibility, a flexible solar cell module can be manufactured.
  • solar cells such as monocrystalline silicon type, polycrystalline silicon type, heterojunction (HIT) type, III-V multijunction (GaAs, etc.) type, CIS type on glass substrate, CdTe type on glass substrate, perovskite/crystalline silicon tandem type, etc. can be suitably used.
  • the thickness of the solar cell 11 there are no particular limitations on the thickness of the solar cell 11, but from a cost perspective it is preferable that it is not too thick, and it is preferably about 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less, and even more preferably 0.2 mm or less. There is no preferred lower limit to the thickness, as it is best to obtain thin, high-performance cells, but if it is too thin it will easily become brittle and the amount of light absorbed will decrease, making it difficult to ensure performance.
  • the length of the arrangement direction X of the solar cell 11 the shorter it is and the more solar cell cells 11 are used, the smaller the radius of curvature of the solar cell module 10 as a whole can be. However, this tends to reduce the area ratio of the light receiving surface 11F in the solar cell module 10, and manufacturing becomes more complicated, leading to increased costs. Therefore, the length should be determined from a comprehensive perspective of the purpose, desired performance, and cost. Specifically, it should be selected from the range of about 10 mm to 250 mm, with the range of about 15 mm to 150 mm being preferable.
  • the length of the solar cell 11 in the vertical direction Y there is no particular limit to the length of the solar cell 11 in the vertical direction Y, and it can be determined by comprehensively considering the above-mentioned points as well as the installation location of the solar cell module 10, ease of handling, etc. Specifically, it can be selected from the range of about 20 mm to 300 mm, and the range of about 30 mm to 210 mm is preferable.
  • the tab wire 12 is a conductive wire that electrically connects adjacent solar cells 11. As shown in Figs. 1 and 2, each tab wire 12 is between adjacent solar cells 11, and one end (the end opposite the direction of the arrow X on the drawing) is connected to a first electrode terminal (not shown) provided on the light-receiving surface 11F of the solar cell 11, and the other end (the end on the direction of the arrow X on the drawing) is connected to a second electrode terminal (not shown) provided on the surface on the back side of the light-receiving surface 11F (hereinafter referred to as "back surface 11B").
  • the electrode terminals provided on the light-receiving surface 11F and back surface 11B have opposite polarities, so that the electromotive force generated by light can be taken out from between the two electrode terminals.
  • the tab wires 12 are connected in the same way between all the solar cells 11 arranged in the arrangement direction X, and the tab wires 12' at both ends in the arrangement direction X have one end electrically connected to the solar cell 11 and the other end free to function as an output terminal connected to the outside.
  • the solar cells 11 are electrically connected in series by the tab wires 12 between the tab wires 12' at both ends in the arrangement direction X. Therefore, the total voltage of the electromotive forces generated in all the solar cells 11 is generated between the tab wires 12' at both ends in the arrangement direction X.
  • bypass diodes may be provided in parallel with each solar cell 11, or with multiple solar cells 11 connected in series.
  • leads or films made of metals e.g., copper, aluminum, silver, etc.
  • metals e.g., copper, aluminum, silver, etc.
  • solder such as tin
  • the tab wire 12 passes through link portions 15F, 15B between adjacent solar cell 11, which will be described later, and is bent at these portions, so it is preferable that the tab wire 12 has excellent durability.
  • the thickness of the tab wire 12 is preferably about 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and even more preferably 0.2 mm or less. There is no preferable lower limit for the thickness, since it is best to obtain a thin, high-performance tab wire, but if it is made too thin, it will easily become brittle and it will be difficult to pass a current corresponding to the cell output.
  • the cover films 13F, 13B are a pair of transparent resin films that sandwich the solar cell 11 from the light-receiving surface 11F and the back surface 11B. Note that when only one surface (light-receiving surface 11F) is used as the light-receiving surface as in this embodiment, the cover film 13B on the other surface (back surface 11B) does not have to be transparent.
  • the material of the cover films 13F, 13B is not particularly limited, and may be, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinyl butyrate (PVB), polyvinyl fluoride (PVF), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), nylon, and laminates thereof, depending on the usage environment.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • PVB polyvinyl butyrate
  • PVF polyvinyl fluoride
  • LDPE low density polyethylene
  • PP polypropylene
  • nylon and laminates thereof, depending on the usage environment.
  • Different materials may be used for the cover film 13F on the light receiving surface 11F side and the cover film 13B on the back surface 11B side.
  • the thickness of the cover films 13F and 13B is preferably about 1 mm or less, more preferably 500 ⁇ m or less, and even more preferably 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the cover film 13F on the light receiving surface 11F side and the cover film 13B on the back surface 11B side may differ.
  • the sealing material 14 is filled between the pair of cover films 13F, 13B, and is interposed between the cover films 13F, 13B and the solar cell 11, and between the cover films 13F, 13B and the tab wire 12.
  • the sealing material 14 is a transparent material that has flexibility, adhesiveness, and environmental resistance according to the usage conditions, and examples of the material include ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), ionomer resin, polyvinyl butyral (PVB), polyolefin resin, silicone resin, and acrylic copolymer resin.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer resin
  • PVB polyvinyl butyral
  • acrylic copolymer resin acrylic copolymer resin
  • the surfaces on the light receiving surface 11F side and the back surface 11B side are both recessed in the thickness direction between adjacent solar cells 11, forming groove-shaped link portions 15F, 15B in which the recesses extend in the vertical direction Y (see Figure 2.
  • the link portion 15F is diagrammatically represented by a two-dot chain line).
  • the thickness T1 of the sealing material 14 at the link portions 15F, 15B is smaller than the thickness (T2 + T3 + T4) of the sealing material 14 at the portions other than the link portions 15F, 15B.
  • the solar cell module 10 can be bent at the link portions 15F, 15B.
  • the sealing material 14 is present even in the link portions 15F, 15B, which are the thin portions, and is interposed between the cover films 13F, 13B and the tab wires 12. Therefore, even if the link portions 15F, 15B are folded, or even if they are folded repeatedly, the adhesion between the cover films 13F, 13B and the sealing material 14 is strong and does not easily peel off.
  • the tab wires 12 are surrounded by the sealing material 14 even in the link portions 15F, 15B, and are protected by the sealing material 14 even when folded, so they have excellent durability against bending.
  • the length of a region in the arrangement direction X of the solar cells 11 where the thickness T1 of the sealing material 14 is 0.05 to 0.6 mm (hereinafter referred to as "region 0.05-0.6 ”) is 1 mm or more.
  • the maximum thickness Ta in the region indicated by the double arrow a is 0.6 mm and the minimum thickness Tb is within the range of 0.05 to 0.6 mm, the region indicated by the double arrow a corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment of the double arrow a is 1 mm or more. Also, in Figure 3, if the minimum thickness Tb is 0.6 mm, the region indicated by the double arrow b with the minimum thickness Tb corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment of the double arrow b is 1 mm or more.
  • the lower limit of the thickness of the sealing material 14 in the link portions 15F, 15B, 0.05 mm, is a sufficient thickness to ensure adhesion between the sealing material 14 and the cover films 13F, 13B when bent at the link portions 15F, 15B, and to ensure the protective function of the tab wire 12.
  • the upper limit of the thickness of the sealing material 14 in the link portions 15F, 15B, 0.6 mm is a sufficient thickness to ensure bendability at the link portions 15F, 15B.
  • the length of the region 0.05-0.6 in the link portions 15F, 15B 1 mm or more, it is possible to provide the solar cell module 10 with excellent flexibility in the link portions 15F, 15B. From the viewpoint of flexibility, it is more preferable that the length of the region 0.05-0.6 in the link portions 15F, 15B be 1.5 mm or more.
  • the length of the region 0.05-0.6 in the link portions 15F, 15B there is no particular upper limit on the length of the region 0.05-0.6 in the link portions 15F, 15B from the viewpoint of providing flexibility to the solar cell module 10.
  • the length of the region 0.05-0.6 becomes larger, the distance between the solar cells 11 will inevitably become larger, which in turn will reduce the area proportion of the light receiving surface 11F in the solar cell module 10, thereby reducing the power generation efficiency of the solar cell module 10 as a whole.
  • the length of the region 0.05-0.6 to a range that ensures a certain or greater area of the light receiving surface 11F per unit area in the solar cell module 10.
  • the area ratio of the light receiving surface 11F in the solar cell module 10 may be appropriately designed depending on the purpose and application, but specifically, for example, it is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 90% or more.
  • the area ratio of the light receiving surface 11F in the solar cell module 10 referred to here is the ratio of the total area of the light receiving surface 11F to the total area of the solar cells 11 arranged in the arrangement direction X (total area of the light receiving surface 11F and the total area of the area between adjacent solar cells 11).
  • the area ratio SR (%) of the light receiving surface 11F in the solar cell module 10 can be expressed by the following formula.
  • the area of the frame-like portion (see FIG. 1) that corresponds to the area outside the area in which the solar cells 11 are arranged in the arrangement direction X is not taken into consideration when calculating the area ratio SR (%) of the light receiving surface 11F of the solar cell module 10.
  • the length of a region in the arrangement direction X of the solar cell 11 where the thickness T1 of the sealing material 14 is 0.05 to 0.4 mm (hereinafter referred to as the "region 0.05-0.4 ") is 1 mm or more, and it is even more preferable that the length of a region in which the thickness T1 of the sealing material 14 is 0.05 to 0.3 mm (hereinafter referred to as the "region 0.05-0.3 ”) is 1 mm or more.
  • the thickness (T2+T3+T4) of the sealing material 14 in areas other than the link portions 15F and 15B there are no particular limitations on the thickness (T2+T3+T4) of the sealing material 14 in areas other than the link portions 15F and 15B, but the lower limit is approximately 0.7 mm or more, and preferably 1.0 mm or more. By setting the thickness (T2+T3+T4) to an appropriate value, it is possible to protect the sealed solar cell while maintaining its performance.
  • the solar cell module 10 according to this embodiment can be folded at the link portions 15F, 15B because the link portions 15F, 15B are durable against bending. Therefore, by folding the link portions 15F, 15B in the same direction, the solar cell module 10 as a whole can be wound up in the arrangement direction X into a roll.
  • the solar cell module 10 according to this embodiment can be folded into an accordion shape by alternately folding in peaks and valleys at adjacent link portions 15F, 15B, for example, by making the length of the region 0.05-0.6 in link portions 15F, 15B sufficiently large to increase the flexibility.
  • the area when folded (when wound into a roll or folded into an accordion shape) can be significantly reduced compared to before folding, making it easy to transport and store when not in use.
  • the durability of the link parts 15F and 15B against bending is also high, making it advantageous for repeated transportation and storage.
  • the solar cell module 10 according to this embodiment can be attached to a curved surface by bending the solar cell module 10 as a whole in the arrangement direction X by bending the link portions 15F and 15B in the same direction. Therefore, the solar cell module 10 according to this embodiment can be attached to a curved surface that is not flat and used as a solar cell.
  • FIG. 4 shows an example of one embodiment in which the solar cell module 10 according to the present embodiment is attached to a curved surface.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the state in which the solar cell module 10 according to the present embodiment is attached to the curved surface of a structure 16 having a curved surface.
  • the cross-section in FIG. 4 is a cross-section in the direction in which the curved surface of the structure 16 is drawn as a curve.
  • Examples of curved surfaces in the structure 16 include the outer wall surfaces of cylindrical buildings and lighthouses, and dome-shaped buildings.
  • the cover films 13F, 13B, etc. of the solar cell module 10 are omitted, and only the solar cell cells 11-(1) to 11-(12) are drawn so that the relationship between the solar cell cells 11-(1) to 11-(12) and the curved surface of the structure 16 can be seen.
  • the solar cell module 10 is attached to the curved surface of the structure 16, so that the 12 solar cells 11-(1) to 11-(12) are lined up in the circumferential direction R1 and attached to the structure 16.
  • the solar cells 11 are attached with their light receiving surfaces 11F facing outward in the radial direction, lined up at angles of 5° each in an area of the curved surface of the structure 16 that corresponds to an arc with a central angle of approximately 60°.
  • the solar cell module 10 can be attached, for example, along the curved surface of the structure 16 and can be used as a solar cell as is.
  • the light receiving surfaces 11F of the individual solar cells 11 face radially outward, so that the solar cell module 10 can efficiently receive light and generate electricity even if the position of the light source, such as the sun, changes slightly.
  • the current will be limited to that of the solar cell with the lowest power generation, lowering the overall power generation efficiency.
  • the total current value will be limited by those solar cells, resulting in a significant reduction in power generation.
  • the angle of incidence of light L is 60° even for the solar cell 11-(1) that is the furthest from the solar cell 11-(7), and the difference in power generation is approximately 14%. Therefore, there is little concern that the power generation efficiency will decrease significantly even in the solar cell module 10 of this embodiment in which the solar cells 11-(1) to 11-(12) are connected in series by the tab wires 12.
  • the effects of the solar cell module 10 according to this embodiment are not limited to this.
  • the link portions 15F, 15B by having the link portions 15F, 15B, even if some external force is applied, the link portions 15F, 15B bend, dissipating the action of the external force and making it difficult for the solar cell cells 11 surrounded by the sealing material 14 to be affected. Therefore, even if an external force is applied to the solar cell module 10, damage to the solar cell 11 and the effects of the external force can be suppressed.
  • the solar cell module 10 of this embodiment allows external forces to escape via the link portions 15F, 15B and is surrounded and protected by the sealing material 14, so the solar cell 11 can be kept away from damage and the effects of external forces.
  • Solar cells generally have the property of being easily damaged, although to varying degrees. For this reason, the solar cell is usually protected by covering at least the light-receiving surface with a hard glass plate and covering the other surface with a hard or soft layer, sandwiching the solar cell in between.
  • the glass plate and hard layer used are inevitably somewhat heavy, as they are intended to protect the solar cell from damage and the effects of external forces.
  • conventional solar cell modules become heavy as their area increases, requiring a great deal of effort to transport, move, and install.
  • the locations and objects in which solar cell modules, which are heavy objects, can be installed are quite limited, as they must be able to stably support the weight.
  • the solar cell module 10 of this embodiment does not require a glass plate or hard layer to protect the solar cell 11, and protects the solar cell 11 with the sealing material 14 and cover films 13F, 13B, which can be made of a lightweight plastic material, making it possible to achieve a reduction in weight overall. Therefore, with the solar cell module 10 of this embodiment, it is possible to achieve a reduction in weight overall, making it easy to transport, move, and install, and also alleviating restrictions on where and what it can be installed.
  • the link portions 15F and 15B have a groove (depression) in a cross section in the arrangement direction X that has a trapezoidal shape with the bottom of the groove being the short side, but is not limited to this.
  • a groove (depression) in a cross section in the arrangement direction X that has a trapezoidal shape with the bottom of the groove being the short side, but is not limited to this.
  • the shape of the link portion There are no particular limitations on the shape of the link portion as long as it is a groove (depression).
  • Modified examples of the shape of the link portion are shown below.
  • Figures 5 to 7 are schematic diagrams showing modified examples of the link portion, respectively, and show the outline of the sealing material of the link portion and its surrounding area.
  • the thickness Tb of the sealant 14 is minimum over the entire area of the grooved link portions 15Fa, 15Ba in the arrangement direction X. Therefore, if the thickness Tb is within the range of 0.05 to 0.6 mm, the entire area of the link portions 15Fa, 15Ba indicated by the double-headed arrow a corresponds to the area 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment of the double-headed arrow a is 1 mm or more.
  • the bottom shape of the groove (depression) in the cross section in the arrangement direction X in the link parts 15Fb and 15Bb is semicircular.
  • the wall surface of the groove is steep in the thickness direction Z in the cross section in the arrangement direction X, and the bottom of the groove is semicircular.
  • the region indicated by the double arrow c corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment of the double arrow c is 1 mm or more.
  • the region indicated by the double arrow a corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment of the double arrow a is 1 mm or more.
  • the link portions 15Fc and 15Bc show an example of a groove (depression) shape in a cross section in the arrangement direction X in the link portions 15Fc and 15Bc, which is gentle from the start of the groove depression to the bottom.
  • the maximum thickness Ta in the region indicated by the double arrow a is 0.6 mm and the minimum thickness Tb is within the range of 0.05 to 0.6 mm, the region indicated by the double arrow a corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment indicated by the double arrow a is 1 mm or more.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a modified example in which the link portion 15Fd is formed only on the light receiving surface, showing the outline of the link portion 15Fd and the sealing material 14 around it.
  • the modified link portion 15Fd shown in FIG. 8 has a groove (depression) in a cross section in the arrangement direction X that is trapezoidal in shape with the bottom of the groove as the short side. Even when the link portion 15Fd is formed on only one side as in this modified example, it is the same as the link portions 15F and 15B in the first embodiment.
  • the length of the line segment indicated by the double arrow a is 1 mm or more.
  • the minimum thickness Tb is 0.6 mm
  • the region indicated by the double arrow b with the minimum thickness Tb corresponds to the region 0.05-0.6 . Therefore, in this case, it is preferable that the length of the line segment indicated by the double arrow b is 1 mm or more.
  • a pair of tab wires 12 is connected to each solar cell 11, but multiple pairs of tab wires may be connected depending on the magnitude of the current.
  • electrode terminals are provided on both the light-receiving surface 11F and the back surface 11B of the solar cell 11, but for example, a back-electrode type solar cell having two electrode terminals only on the back surface of the light-receiving surface may be used, in which case a pair of tab wires or flexible wiring is connected only to the back surface of the solar cell.
  • a single-sided light-receiving solar cell is used in which only one side of the solar cell 11 is the light-receiving surface 11F, but a double-sided light-receiving solar cell that receives light on both the front and back may be used.
  • Fig. 9 is a plan view of the solar cell module 20 according to the second embodiment
  • Fig. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of the cross section B-B in Fig. 9.
  • Fig. 10 shows only a part of the cross section B-B in Fig. 9 (areas with numbers (3) to (6) in parentheses attached to the solar cell 11).
  • members having the same configurations and functions as those in Figs. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • two tab wires 22a, 22b extending over almost the entire area in the arrangement direction X are arranged near both ends of the solar cell 11 in the vertical direction Y.
  • the tab wires 22a, 22b are members that electrically connect adjacent solar cells 11 to each other, similar to the tab wire 12 in the first embodiment, and are conductive wires.
  • Each solar cell 11 has a first electrode terminal (not shown) near the end on the light-receiving surface 11F side in the direction of the arrow Y, and a second electrode terminal (not shown) near the end on the back surface 11B side opposite the end on the side in the direction of the arrow Y.
  • the first electrode terminal on the light-receiving surface 11F and the second electrode terminal on the back surface 11B have opposite polarities, so that the electromotive force generated by light can be extracted between the two electrode terminals.
  • the tab wire 22a extends to the range of all the solar cells 11 in the arrangement direction X on the side of the solar cell 11 in the direction of the arrow Y.
  • a branch wire member 22a' branches off from the tab wire 22a and extends in the opposite direction to the direction of the arrow Y, and the branch wire member 22a' is connected to a first electrode terminal (not shown) of each solar cell 11.
  • the tab wire 22a extends further in the direction of the arrow X and protrudes from the edge of the cover film 13F, with the protruding end serving as an output terminal 22at that connects to the outside.
  • the tab wire 22b extends across all of the solar cells 11 in the arrangement direction X, on the opposite side of the solar cell 11 in the direction of the arrow Y.
  • a branch wire member 22b' extends in the direction of the arrow Y and is connected to a second electrode terminal (not shown) of each solar cell 11.
  • the tab wire 22b extends further in the direction of the arrow X and protrudes from the edges of the cover films 13F, 13B, with the protruding end serving as an output terminal 22bt that connects to the outside.
  • the solar cells 11 are electrically connected in parallel by the tab wires 22a and 22b. Therefore, the total current of the electromotive forces generated in all the solar cells 11 is generated between the output terminals 22at and 22bt.
  • the surfaces on the light receiving surface 11F side and the back surface 11B side are both recessed in the thickness direction between adjacent solar cells 11, forming groove-shaped link portions 15F, 15B in which the recesses extend in the arrangement direction X of the solar cells 11 (see Figure 10.
  • the link portion 15F is diagrammatically represented by a two-dot chain line).
  • the solar cell module 20 of this embodiment has a configuration similar to that of the solar cell module 10 of the first embodiment, except that the solar cells 11 are electrically connected in parallel. Therefore, the solar cell module 20 of this embodiment has the same flexibility and durability as the solar cell module 10 of the first embodiment, and is easy to transport and store when not in use. It can also be attached to a curved surface and used as a solar cell.
  • FIG. 11 shows an example of a solar cell module 20 according to this embodiment attached to a curved surface.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a solar cell module 20 according to this embodiment attached to the outer peripheral surface of a cylindrical body 26.
  • the cross-section in FIG. 11 is a cross-section perpendicular to the axial direction of the cylindrical body 26. Examples of the cylindrical body 26 include a telegraph pole, a chimney, and a street light support.
  • the cover films 13F, 13B, etc. of the solar cell module 20 are omitted and only the solar cell cells 11-(1) to 11-(12) are drawn so that the relationship between the solar cell cells 11-(1) to 11-(12) and the outer peripheral surface of the cylindrical body 26 can be seen.
  • the sub-numbers in parentheses following the hyphens in the solar cell 11 correspond to the numbers in parentheses given to each solar cell 11 in FIG. 9.
  • the solar cell module 20 is attached to the curved outer peripheral surface of the cylinder 26, so that the 12 solar cells 11-(1) to 11-(12) are lined up in the circumferential direction R2 and attached to the cylinder 26.
  • the solar cells 11 are attached in a row with the light receiving surface 11F facing outward (towards the direction of arrow O) in the radial direction (directions of arrows I and O), at angles of 15° each in an area of the outer peripheral surface of the cylinder 26 that corresponds to an arc with a central angle of approximately 180°.
  • the solar cell module 10 can be attached along a curved surface, such as the outer periphery of a cylinder 26, and can be used as a solar cell as is.
  • the light receiving surfaces 11F of the solar cell cells 11 of the solar cell module 10 face radially outward, so that even if the position of the light source, such as the sun, changes, one or more of the solar cell cells 11 can efficiently receive light and generate electricity.
  • light L is shown being irradiated perpendicularly (at an incident angle of 90°) to the light receiving surface 11F of solar cell 11-(7) among the solar cells 11 attached to the outer periphery of the cylindrical body 26.
  • solar cell 11-(7) generates the most electricity, followed by the solar cell 11-(6) and 11-(8) on either side of it, which are irradiated with light L at an incident angle of 75°.
  • the incidence angle becomes smaller by 15° in succession for solar cell 11-(5), 11-(9), solar cell 11-(4), 11-(10), solar cell 11-(3), 11-(11), solar cell 11-(2), 11-(12), and the amount of power generation decreases successively.
  • solar cell 11-(1) which is the farthest from solar cell 11-(7)
  • the light receiving surface 11F is parallel to the irradiation direction of light L
  • the incidence angle is 0°, and almost no power is generated.
  • the solar cells 11 are connected in parallel, so the power generated by each of the solar cells 11-(1) to 11-(12) is all added together and there is no waste. Therefore, in this example using the solar cell module 20 of this embodiment, although the voltage obtained is smaller than when the solar cells 11 are connected in series, the decrease in the amount of power generated can be suppressed.
  • FIG. 12 shows a state in which the direction of the light source, such as sunlight, is tilted by 15° from the state in FIG. 11, and light L is irradiated perpendicularly (at an incident angle of 90°) to the light receiving surface 11F of the solar cell 11-(6).
  • the solar cell 11-(6) generates the most electricity, equivalent to the solar cell 11-(7) in the state in FIG. 11.
  • the solar cell 11-(5) and 11-(7) on either side of it, which are irradiated with light L at an incident angle of 75° generate the most electricity, equivalent to the solar cell 11-(6) and 11-(8) in the state in FIG. 11.
  • the use of the solar cell module 20 in the example shown in Figure 11 can generate power with high power generation efficiency, for example, over a long period from sunrise to sunset.
  • the overall weight can be reduced, making it easier to transport, move, and install, and reducing restrictions on where and what it can be installed.
  • Fig. 13 is a plan view of a solar cell module 30 according to a third embodiment
  • Fig. 14 is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line CC in Fig. 13
  • Fig. 15 is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line D-D in Fig. 13.
  • Fig. 14 shows only a portion of the CC cross section in Fig. 13 (areas with numbers in parentheses (31), (41), (51), and (61) attached to the solar cell 31).
  • Fig. 15 shows only a portion of the D-D cross section in Fig. 13 (areas with numbers in parentheses (72) to (74) attached to the solar cell 31).
  • the solar cell module 30 is a rectangular flat plate and mainly comprises a plurality of solar cells 31 (72 in this embodiment), first tab wires 32a, 32b, a second tab wire 37, a pair of transparent cover films 33F, 33B, and a sealing material 44.
  • the solar cell 31 is arranged in a checkerboard pattern with the light receiving surface 31F facing in the same direction (arrow Z direction) and spaced apart in a direction parallel to the light receiving surface 11F (arrow XY direction).
  • the solar cell 31, the first tab wires 32a, 32b, and the second tab wire 37 are members located under the cover film 33F and the sealing material 34, but because the cover film 33F and the sealing material 34 are transparent members and visible, they are drawn with solid lines (the same applies to the fourth to eighth embodiments described below).
  • the solar cell 31 is the solar cell 11 in the first embodiment
  • the first tab wires 32a, 32b and the second tab wire 37 are the tab wire 12 in the first embodiment
  • the pair of cover films 33F, 33B are the pair of cover films 13F, 13B in the first embodiment
  • the sealing material 34 is the sealing material 14 in the first embodiment.
  • the solar battery cells 31 are arranged in a grid pattern with 12 cells in one arrangement direction X and 6 cells in the other arrangement direction Y, for a total of 72 cells.
  • Each solar cell 31 is provided with a first electrode terminal (not shown) on the light-receiving surface 31F side near the end in the direction of the arrow Y, and a second electrode terminal (not shown) on the back surface 31B side near the end on the opposite side to the direction of the arrow Y.
  • the first electrode terminal provided on the light-receiving surface 31F and the second electrode terminal provided on the back surface 31B have opposite polarities, so that an electromotive force generated by light can be taken out between both electrode terminals.
  • the first tab wire 32b extends over the entire range of the 12 solar cells 31-(16) to 31-(U6) arranged in one arrangement direction X on the side furthest away from the arrow Y direction.
  • the first tab wire 32b includes a long portion 32bs extending in one arrangement direction X, a branch portion 32b' branching off from the long portion 32bs in the arrow Y direction, and an output terminal 32bt extending in the arrow X direction of the long portion 32bs and connecting to the outside at its tip protruding from the edge of the cover films 33F, 33B.
  • the branch portion branch member 32b' is connected to the second electrode terminal (not shown) of each solar cell 31.
  • the second tab wires 37 electrically connect adjacent solar cells 31 in the other arrangement direction Y. More specifically, each second tab wire 37 is located between adjacent solar cells 31, and one end (the end on the side in the direction of the arrow Y on the drawing) is connected to a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 31B, and the other end (the end on the side opposite the direction of the arrow Y on the drawing) is connected to a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 11F side.
  • the second tab wires 37 are connected in the same way between all solar cells 11 arranged in the other arrangement direction Y.
  • the solar cells 31 are electrically connected to each other in series by the second tab wire 37.
  • the solar cells 31 are electrically connected to each other in parallel by the first tab wires 32a, 32b.
  • groups of six solar cell cells 31 (hereinafter sometimes referred to as "series-connected groups") arranged in series in the other arrangement direction Y are arranged in 12 rows in one arrangement direction X, and all of these 12 rows of series-connected groups are connected in parallel.
  • a total current of the 12 rows of series-connected groups is output from the output terminals 32at, 32bt in the form of a total voltage of electromotive forces generated by the six solar cell cells 31.
  • Each series-connection group may further be provided with a backflow prevention diode in series, and each solar cell 31 may be provided with a bypass diode in parallel.
  • the surfaces on the light receiving surface 31F side and the back surface 31B side are both recessed in the thickness direction, forming groove-shaped link portions 35F, 35B in which the recesses extend in the other arrangement direction Y (see Figure 14.
  • the link portion 35F is diagrammatically represented by a two-dot chain line).
  • the thickness T11 of the sealing material 34 at the link portions 35F, 35B is smaller than the thickness (T12+T13+T14) of the sealing material 34 at portions other than the link portions 35F, 35B.
  • the link portions 35F, 35B which are groove-shaped thin portions extending in the other arrangement direction Y, it is possible to bend at the link portions 35F, 35B.
  • the sealing material 34 is present even in the link portions 35F, 35B, which are the thin portions, and is interposed between the cover films 33F, 33B and the first tab wires 32a, 32b. Therefore, even if the link portions 35F, 35B are folded, or even if the folding is repeated, the adhesion between the cover films 33F, 33B and the sealing material 34 is strong and is not easily peeled off.
  • the first tab wires 32a, 32b are surrounded by the sealing material 34 even in the link portions 35F, 35B, and are protected by the sealing material 34 even when folded, so that they have excellent durability against folding.
  • the region where the thickness of the sealing material 34 is 0.05 to 0.6 mm in one arrangement direction X of the solar cell 31 is 1 mm or more.
  • the definition, concept, and preferred range of the region 0.05-0.6 are the same as those in the first embodiment, so please refer to the explanation of the link portions 15F, 15B in the first embodiment. The same applies to the regions 0.05-0.4 and 0.05-0.3 .
  • the link sections 35F and 35B in this embodiment have the same configuration and function as the link sections 15F and 15B in the first embodiment.
  • the same also applies to modified examples. Therefore, for these details, please refer to the explanation of the link sections 15F and 15B in the first embodiment.
  • the solar cell module 30 according to this embodiment can be folded at the link portions 35F, 35B because the link portions 35F, 35B are durable against bending. Therefore, by folding the link portions 35F, 35B in the same direction, the solar cell module 30 as a whole can be wound up in one arrangement direction X into a roll.
  • the solar cell module 30 according to this embodiment can be folded into an accordion shape by alternately bending the adjacent link portions 35F, 35B in mountain and valley folds, for example, by making the length of the region 0.05-0.6 in the link portions 35F, 35B sufficiently large to increase its flexibility.
  • the solar cell module 30 of this embodiment can be folded up to a significantly smaller area than when it is unfolded (before folding), making it easy to transport and store when not in use.
  • the link sections 35F and 35B are highly durable against bending, making it advantageous for repeated transport and storage.
  • the solar cell module 30 according to this embodiment can be bent in the same direction at the link portions 35F, 35B to curve the solar cell module 30 as a whole in one arrangement direction X, and attached to a curved surface. Therefore, the solar cell module 30 according to this embodiment can be attached to a curved surface that is not flat, and used as a solar cell.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the solar cell module 30 of this embodiment attached to the outer peripheral surface of a cylinder 36 similar to the cylinder 26 shown in FIG. 11.
  • the cross-section in FIG. 16 is a cross-section perpendicular to the axial direction of the cylinder 36.
  • the cover films 33F, 33B, etc. of the solar cell module 30 are omitted and only the solar cell 31 is drawn so that the relationship between the solar cell 31 and the outer peripheral surface of the cylindrical body 36 can be seen.
  • the sub-numbers following the hyphens in the solar cell 31 correspond to the numbers in parentheses given to each solar cell 31 in FIG. 13.
  • each of the solar cells 31-(11) to 31-(U1) has five solar cells 31 connected in series behind it, forming each series-connected group.
  • the symbol of the solar cell 31 closest to the front shown in FIG. 16 will be used to refer to the series-connected group 31-(11) to 31-(U1).
  • the solar cell module 30 is attached to the curved outer periphery of the cylinder 36, so that the 72 solar cells 31 are attached to the cylinder 36 in series connection groups arranged in the circumferential direction R2.
  • the solar cells 31 are attached in a row at angles of 15° each in an area of the outer periphery of the cylinder 36 that corresponds to an arc with a central angle of approximately 180°, with the light receiving surface 31F facing outward (towards the direction of arrow O) in the radial direction (directions of arrows I and O).
  • the solar cell module 30 can be attached along a curved surface, such as the outer periphery of the cylinder 36, and can be used as a solar cell as is.
  • the light receiving surfaces 31F of the individual solar cell 31 face radially outward, so that even if the position of the light source, such as the sun, changes, the solar cell 31 belonging to any one or more of the series-connected groups can efficiently receive light and generate electricity.
  • light L is shown being irradiated perpendicularly (at an incident angle of 90°) to the light receiving surface 31F of the solar cell 31 belonging to the series connection group 31-(71) among the solar cell 31 attached to the outer circumferential surface of the cylindrical body 36.
  • the solar cell 31 belonging to the series connection group 31-(71) generates the most electricity, followed by the solar cell 31 on either side of it belonging to the series connection group 31-(61) where light L is irradiated at an incident angle of 75°, and the solar cell 31 belonging to the series connection group 31-(81).
  • the incident angle of the solar cell 31 in each of the series-connected groups 31-(51), 31-(91), 31-(41), 31-(S1), 31-(31), 31-(T1), 31-(21), 31-(U1) becomes smaller by 15°, and the amount of power generation decreases.
  • the solar cell 31-(1) furthest from the solar cell 31-(71) has a light receiving surface 31F parallel to the direction of the light L, and the incident angle is 0°, so that almost no power is generated.
  • the incident angle of light in the solar cell 31 differs for each series-connected group, resulting in a difference in the amount of power generation.
  • the overall weight can be reduced, making it easier to transport, move, and install, and reducing restrictions on where and what it can be installed.
  • Fig. 17 is a plan view of the solar cell module 40 according to the fourth embodiment
  • Fig. 18 is a partially enlarged cross-sectional view of the E-E section in Fig. 17
  • Fig. 19 is a partially enlarged cross-sectional view of the F-F section in Fig. 17.
  • Fig. 18 shows only a part of the E-E section in Fig. 17 (areas where the numbers in parentheses attached to the solar cell 41 are (31), (41), (51), and (61)).
  • Fig. 19 shows only a part of the F-F section in Fig. 17 (areas where the numbers in parentheses attached to the solar cell 31 are (72) to (74)).
  • members having the same configurations and functions as those of the solar cell module 30 according to the third embodiment are given the same reference numerals as those in Figs. 13 to 15, and their description will be omitted.
  • first link portions 45F, 45B are formed, with the recesses extending in the other arrangement direction Y (see Figure 18.
  • first link portion 45F is diagrammatically represented by a two-dot chain line).
  • the thickness T21 of the sealing material 44 at the first link portions 45F, 45B is smaller than the thickness (T22+T23+T24) of the sealing material 44 at portions other than the first link portions 45F, 45B.
  • the first link portions 45F, 45B which are groove-shaped thin portions extending in the other arrangement direction Y, it is possible to bend at the first link portions 45F, 45B.
  • the sealing material 44 is present even in the first link portions 45F, 45B, which are the thin portions, and is interposed between the cover films 43F, 43B and the first tab wires 42a, 42b. Therefore, even if the link portions 45F, 45B are folded, or even if they are folded repeatedly, the adhesion between the cover films 43F, 43B and the sealing material 44 is strong and does not easily peel off.
  • the first tab wires 42a, 42b are surrounded by the sealing material 44 even in the first link portions 45F, 45B, and are protected by the sealing material 44 even when folded, so they have excellent durability against bending.
  • the region where the thickness of the sealing material 44 is 0.05 to 0.6 mm in one arrangement direction X of the solar cell 41 is 1 mm or more.
  • the definition, concept, and preferred range of the region 0.05-0.6 are the same as those in the first embodiment, so please refer to the explanation of the link portions 15F, 15B in the first embodiment. The same applies to the regions 0.05-0.4 and 0.05-0.3 .
  • first link parts 45F, 45B in this embodiment have the same configuration and function as the link parts 15F, 15B in the first embodiment.
  • the same also applies to modified examples. Therefore, for these details, please refer to the explanation of the link parts 15F, 15B in the first embodiment.
  • the surfaces on the light receiving surface 41F side and the back surface 41B side are both recessed in the thickness direction, forming groove-shaped second link portions 48F, 48B with the recesses extending in one arrangement direction X (see Figure 19.
  • the second link portion 48F is diagrammatically represented by a two-dot chain line).
  • the thickness T21 of the sealing material 44 at the second link portions 48F, 48B is smaller than the thickness (T32+T33+T34) of the sealing material 44 at portions other than the second link portions 48F, 48B.
  • the second link portions 48F, 48B which are groove-shaped thin portions extending in one of the arrangement directions X, it is possible to bend at the second link portions 48F, 48B.
  • the sealing material 44 is also present in the second link portions 48F, 48B, which are the thin portions, and is interposed between the cover films 43F, 43B and the second tab wire 37. Therefore, even if the second link portions 48F, 48B are folded, or even if the folding is repeated, the adhesion between the cover films 43F, 43B and the sealing material 44 is strong and is not easily peeled off.
  • the second tab wire 37 is also surrounded by the sealing material 44 in the second link portions 48F, 48B, and is protected by the sealing material 44 even when folded, so it has excellent durability against folding.
  • the region where the thickness of the sealing material 44 is 0.05 to 0.6 mm in the other arrangement direction Y of the solar cell 41 is 1 mm or more.
  • the definition, concept, and preferred range of the region 0.05-0.6 are the same as those in the first embodiment, so please refer to the explanation of the link portions 15F, 15B in the first embodiment. The same applies to the regions 0.05-0.4 and 0.05-0.3 .
  • the second link parts 48F, 48B in this embodiment have the same configuration and function as the link parts 15F, 15B in the first embodiment.
  • the same also applies to modified examples. Therefore, for these details, please refer to the explanation of the link parts 15F, 15B in the first embodiment.
  • first link sections 45F, 45B and second link sections 48F, 48B that intersect at approximately right angles (approximately perpendicular) are provided between the solar cell cells 41 arranged in a grid pattern. Therefore, the solar cell module 40 according to this embodiment can be folded in both the arrangement direction X and the other arrangement direction Y.
  • the solar cell can be folded at the first link portions 45F, 45B, which provides excellent portability and storability when not in use, and can be attached to a curved surface for use as a solar cell.
  • the second link portions 48F, 48B formed between adjacent solar cells 31 in the other arrangement direction Y can also be folded. Therefore, for example, the folding direction when stored and the curved direction when installed can be set independently. For example, even if a solar cell module (not shown) in which the Y direction is longer than the X direction is folded in one arrangement direction X and attached to a curved surface for use, when not in use, it can be folded in the other arrangement direction Y to make the solar cell module more compact in the longitudinal direction. Therefore, there is an even greater degree of freedom in shape both when not in use and when used as a solar cell, and it is easy to handle and has excellent freedom in design.
  • the solar cell module 40 of this embodiment has first link portions 45F, 45B and second link portions 48F, 48B perpendicular thereto, and is adapted to bend in these two directions. That is, even when some external force acts on the solar cell module 40 of this embodiment, the first link portions 45F, 45B and second link portions 48F, 48B bend, and the action of the external force is efficiently dissipated. Therefore, even though the solar cell module 40 of this embodiment has a large area, it is unlikely to affect the solar cell cells 31 surrounded by the sealing material 34. Therefore, even if an external force acts on the solar cell module 40, damage to the solar cell cells 31 and the effects of the external force can be suppressed.
  • the solar cell module 40 of this embodiment does not require a glass plate or hard layer to protect the solar cell 31, and protects the solar cell 31 with the sealing material 34 and cover films 33F, 33B, which can be made of a lightweight plastic material, so that the overall weight can be reduced. Therefore, with the solar cell module 40 of this embodiment, the overall weight can be reduced, making it easy to transport, move, and install, and reducing restrictions on where and what it can be installed.
  • first link sections 45F, 45B and second link sections 48F, 48B are provided between the solar cells 41 arranged in a grid pattern, and cross at approximately right angles (approximately perpendicular), but the scope of the present invention also includes a configuration in which only one of these is provided.
  • the configuration in which only the first link portions 45F, 45B are formed between adjacent solar cell cells 31 in one arrangement direction X is the same as the solar cell module 30 according to the third embodiment in which the link portions 35F, 35B are formed in similar locations, and is therefore as described above.
  • the present invention also includes a configuration in which only the second link portions 48F, 48B are provided between solar cell cells 31 adjacent in the direction of the arrow Y.
  • the direction of the arrow Y corresponds to the "one arrangement direction” in the present invention (claim 4)
  • the direction of the arrow X corresponds to the "other arrangement direction” in the present invention (claim 4)
  • the second link portions indicated by the symbols 48F, 48B correspond to the "link portion" in the present invention (claim 4).
  • the first manufacturing method a method for manufacturing a solar cell module similar to the solar cell module 10 according to the first embodiment will be mainly described.
  • the reference symbols in Fig. 1 and Fig. 2 will be used, but the solar cell module manufactured has a different shape from the solar cell module 10 according to the first embodiment in the strict sense.
  • Preparation process (process up to wiring) First, prepare the required number of solar cell cells 11, the required number of tab wires 12, a pair of resin films (reference number 13' described below) made of, for example, polyethylene terephthalate (PET) that will become cover films 13F, 13B when completed, and two sheets (reference number 14' described below) of a sealing material, for example, a sheet-like ethylene-vinyl acetate copolymer that will become sealing material 14 when completed.
  • a sealing material for example, a sheet-like ethylene-vinyl acetate copolymer that will become sealing material 14 when completed.
  • One end of the tab wire 12 is soldered to the wiring portion (first electrode terminal portion not shown in the first embodiment) on the light-receiving surface 11F side of each of the prepared solar cell 11.
  • the solar cells 11 are arranged in a row on a flat table with the light receiving surfaces 11F all facing downwards, with some space between them, and one end of the tab wire 12, the other end of which is soldered to the first electrode terminal portion, is soldered to the wiring portion on the back surface 11B side of the adjacent solar cell 11 (the second electrode terminal portion, not shown in the first embodiment), thereby electrically connecting the adjacent solar cells 11.
  • Figure 20 is a plan view showing a state during manufacturing in a method for manufacturing a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and more specifically, shows a state immediately before the lamination process is performed after the next lamination preparation step is completed (hereinafter, this state is referred to as a "pre-lamination stack").
  • Figure 21 is a partially enlarged cross-sectional view of the G-G cross section in Figure 20. Arrows X to Z in Figures 20 and 21 are the same as the arrows shown in the drawings of the first embodiment of the solar cell module.
  • a resin film 13' was placed on a flat table, a sheet 14' of sealing material was placed on top of it, and solar cell 11 with wiring by tab wire 12 was placed side by side on top of it. Another sheet 14' of sealing material was placed on top of it, and another resin film 13' was placed on top of that. In this way, solar cell 11 with wiring by tab wire 12 was sandwiched between a pair of resin films 13' on both sides (11F and 11B) of solar cell 11 with sealing material (sheet 14') between them.
  • the laminate for which the operation of the stacking arrangement step (2) was completed was placed on top of the piano wire 91B placed on the silicone sheet 99B. At this time, fine adjustments were made as necessary so that the piano wire 91B extended in the direction of the arrow Y in the center between adjacent solar cell 11. In this state, it is preferable to fix the piano wire 91B and the laminate by some method (for example, adhesive tape) so that the position does not move.
  • some method for example, adhesive tape
  • the same number of piano wires 91F were arranged on the upper resin film 13' of the laminate in positions that coincide in plan view with the piano wires 91B arranged on the silicone sheet 99B. In this state, it is preferable to fix the piano wires 91F and the laminate in the same manner as above so that the positions do not move. Furthermore, a silicone sheet 99F was placed on top of the piano wires 91F arranged on the upper resin film 13' to obtain a pre-lamination laminate.
  • the pre-lamination laminate shown in Fig. 20 and Fig. 21 was subjected to a lamination process by heating and pressing from the thickness direction Z using a vacuum laminator.
  • the conditions for the heating and pressing may be appropriately set depending on the sealing material and the resin film material used, but in this embodiment, the lamination process was performed using a vacuum laminator under the conditions of atmospheric pressure after evacuation for 3 minutes and at 150°C for 15 minutes.
  • the sheet 14' of the sealing material melts and embeds the piano wires 91F and 91B together with the resin film 13'.
  • the sheet 14' melted by heating becomes liquid and is crushed, wrapping around and filling the gap between the pair of resin films 13' (for example, around the solar cell 11 and the tab wire 12).
  • Figure 22 is a partially enlarged cross-sectional view showing the state after lamination during manufacturing in a method for manufacturing a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and is a cross-sectional view of the same location as Figure 21.
  • Figure 22 the positions of silicone sheets 99F, 99B and piano wires 91F, 91B before lamination are drawn with dotted lines.
  • the pre-lamination laminate becomes thinner overall, and the space between the pair of resin films 13' is filled with the sealing material that was previously sheet 14', eliminating any gaps, and the piano wires 91F, 91B become embedded together with the resin film 13', so that the resin film 13' becomes cover films 13F, 13B, and the sheet 14' becomes sealing material 14. Also, the grooves formed by the piano wires 91F, 91B in the surfaces of the cover films 13F, 13B become link sections 15F', 15B'.
  • the resulting solar cell module 10 has link sections 15F', 15B' to which the cross-sectional shapes of the piano wires 91F, 91B (in the description of this manufacturing method, "cross-sectional shape” refers to the shape at a cross section in the arrangement direction X) are transferred.
  • the cross-sectional shape of the sealing material 14 at the link sections 15F', 15B' has the shape of the link sections 15Fb, 15Bb shown in FIG. 6.
  • jigs piano wires 91F, 91B
  • the resin film 13' on both the top and bottom of the laminate and the silicone sheets 99F, 99B.
  • the jigs only on either the top or bottom, it is possible to create a solar cell module in which the link portion is formed only on either the light receiving surface 11F side or the back surface 11B side.
  • FIG. 23 is a plan view showing an example of a one-piece jig 93 that can be used in the first manufacturing method.
  • the jig 93 is a ladder-like structure in which rod-shaped sections 92, each with a cross-sectional shape that corresponds to the cross-sectional shape of the groove of the link section to be formed, are arranged in the same number as the number of links to be formed (12 in this embodiment), with both ends of each section connected by connecting sections 94.
  • the spacing between the rod-shaped sections 92 is the same as the spacing between the links to be formed.
  • this jig 93 is used instead of the piano wires 91F and 91B to perform the operation of the lamination preparation process (3), the labor required to arrange the piano wires 91F and 91B at a predetermined interval can be eliminated, and the jig 93 can be removed in one go after the lamination process (4), resulting in excellent work efficiency.
  • piano wire is used as the material for these jigs, but of course this is not limited to this, and any material can be used, such as metal, various resins, various rubbers, wood, ceramics, etc., as long as it has heat resistance to the heat applied during lamination and rigidity to pressure. It is preferable to use a material for the jigs that does not easily adhere to the sealing material, or that is easy to peel off even if it does adhere. Considering all factors, the jig materials that are preferable are iron, stainless steel, brass, silicone rubber, or fluororesin.
  • Preparation process (process up to wiring) First, prepare the required number (72) of solar cell cells 31, the required number of two types of tab wires 32a, 32b, 37, a pair of resin films (reference numeral 33' described below) which will become cover films 33F, 33B when completed, and two sheets of encapsulant material (reference numeral 34' described below) which will become encapsulant 34 when completed. Specific examples of the resin films and encapsulant material are the same as those explained in the section on the first manufacturing method.
  • first tab wires 32a, 32b have been described as being one tab wire each consisting of the branch wire portions 32a', 32b', the long portions 32as, 32bs, and the output terminals 32at, 32bt.
  • the branch wire portions 32a', 32b' and the other portions are separate members. Therefore, hereinafter, the members that become the branch wire portions 32a', 32b' will be referred to as branch wire members 32a', 32b' using the same reference numerals, and the other portions will be referred to as long wire members 32as, 32bs, omitting the reference numerals 32at, 32bt.
  • branch wire member 32a' is soldered to the wiring portion on the light receiving surface 31F side (first electrode terminal portion, not shown in the fourth embodiment).
  • branch wire member 32b' is soldered to the wiring portion on the back surface 31B side (second electrode terminal portion, not shown in the fourth embodiment).
  • the solar cell 31 with the branch wire member 32a' soldered is placed at the top (the side closest to the direction of the arrow Y), and the second tab wire 37 and branch wire member 32b' are placed at the bottom (the side closest to the direction of the arrow Y).
  • the four solar cells 31 between the top and bottom have only the second tab wire 37 soldered.
  • the other end of the second tab wire 37 one end of which is soldered to the first electrode terminal portion, is soldered to the wiring portion (the second electrode terminal portion, not shown in the fourth embodiment) on the back surface 31B side of the adjacent solar cell 31 in the other arrangement direction Y, thereby electrically connecting the solar cell cells 31 adjacent to each other in the other arrangement direction Y.
  • the remaining 66 solar cells 11 are similarly connected in groups of six to create a total of 12 series-connected groups. By arranging these series-connected groups in 12 rows at equal intervals in one of the arrangement directions X, a total of 72 cells are arranged in a grid pattern.
  • Long wire members 32as extending in one arrangement direction X are arranged so as to come into contact with the 12 branch wire members 32a' soldered to the solar cell 11 located at the top (furthest from the arrow Y direction) of the solar cell 11 arranged in a grid pattern, and each is soldered.
  • long wire members 32bs extending in one arrangement direction X are arranged so as to come into contact with the 12 branch wire members 32b' soldered to the solar cell 11 located at the bottom (furthest from the arrow Y direction), and each is soldered.
  • the solar cell 31 and the tab wires 32a, 32b, 37 are wired as shown in Figure 17.
  • Figure 24 is a plan view showing a state during manufacturing in the second manufacturing method of a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, and more specifically, shows a state immediately before the lamination process is performed after the next lamination preparation step is completed (referred to as a "pre-lamination stack" as in the above ⁇ First Manufacturing Method>).
  • Figure 25 is a partially enlarged cross-sectional view of the H-H cross section in Figure 24
  • Figure 26 is a partially enlarged cross-sectional view of the I-I cross section in Figure 24.
  • Fig. 24 the uppermost silicone sheet (reference numeral 99F), which will be described later, is omitted from the illustration.
  • Fig. 25 only a portion of the H-H cross section in Fig. 24 (the region in which the numbers in parentheses attached to the solar cell 31 are (31) to (61)) is shown.
  • Fig. 26 only a portion of the I-I cross section in Fig. 24 (the region in which the numbers in parentheses attached to the solar cell 31 are (71) to (73)) is shown.
  • the arrows X to Z in Figs. 24 to 26 are the same as the arrows shown in the respective drawings of the solar cell module according to the fourth embodiment.
  • a resin film 33' was placed on a flat table, a sheet 34' of sealing material was placed on top of it, and solar cell 31 with wiring by tab wires 32a, 32b, 37 was placed side by side on top of it. Another sheet 34' of sealing material was placed on top of it, and another resin film 33' was placed on top of that. In this way, solar cell 31 with wiring by tab wires 32a, 32b, 37 was sandwiched between a pair of resin films 33' on both sides (reference numerals 31F and 31B) of solar cell 31 with sealing material (sheet 34') in between.
  • the jigs 95 are arranged in pairs, one on the upper side (the Z direction side) and one on the lower side (the opposite side of the Z direction) of the laminated body after the operation of the (2) laminate arrangement process is completed.
  • the portion arranged on the upper side is indicated with an F at the end of the reference numeral, as “rod-shaped portions 96F and 97F”
  • the portion arranged on the lower side is indicated with a B at the end of the reference numeral, as "rod-shaped portions 96B and 97B.”
  • the rod-shaped portions 96 and 97 are integrated at the points where they intersect, and the jig 95 as a whole has a lattice shape. All ends of the rod-shaped portions 96 and 97 are fixed to a frame 98. This frame 98 is not essential. As explained in the section on the first manufacturing method, there are no particular limitations on the material of the jig 95, so long as it has heat resistance and rigidity.
  • the laminate after the operation of the stacking arrangement step (2) was placed on top of the jig 95 placed on the silicone sheet 99B.
  • the jig 95 was adjusted so that the rod-shaped portion 96B extended in the direction of the arrow Y at the center between adjacent solar cells 31 in one arrangement direction X, and the rod-shaped portion 97B extended in the direction of the arrow X at the center between adjacent solar cells 31 in the other arrangement direction Y.
  • jig 95 was placed on the upper resin film 33' of the laminate at a position that coincides in plan view with the jig 95 arranged on the silicone sheet 99B. In this state, it is preferable to fix the jig 95 and the laminate in the same manner as above so that the position does not move. Furthermore, a silicone sheet 99F was placed on top of the jig 95 placed on the upper resin film 33' to obtain a pre-lamination laminate.
  • the pre-lamination laminate was subjected to heat and pressure bonding from the thickness direction Z by a vacuum laminator to perform lamination.
  • the conditions for heat and pressure bonding may be appropriately set depending on the sealing material and the resin film material used, but in this embodiment, the laminate was performed using a vacuum laminator under the conditions of atmospheric pressure after evacuation for 3 minutes and at 150° C. for 15 minutes.
  • the sheet 34' of the sealing material melts and embeds the rod-shaped portions 96, 97 together with the resin film 33'.
  • the sheet 34' melted by heating becomes liquid and is crushed, wrapping around and filling the gaps between the pair of resin films 33' (for example, around the solar cell 31 and the tab wires 32a, 32b, 37).
  • Figures 27 and 28 are partially enlarged cross-sectional views showing the state after lamination during manufacturing in the second manufacturing method of a solar cell module according to an embodiment that is an exemplary aspect of the present invention, with Figure 27 being a cross-sectional view of the same location as Figure 25, and Figure 28 being a cross-sectional view of the same location as Figure 26.
  • Figures 27 and 28 the positions of silicone sheets 99F, 99B and rod-shaped portions 96F, 96B, 97F, 97B before lamination are drawn with dotted lines.
  • the pre-lamination laminate becomes thinner overall, and the space between the pair of resin films 33' is filled with the sealant material that was the sheet 34', eliminating any gaps, and the rod-shaped portions 96F, 96B, 97F, and 97B are embedded together with the resin film 33', so that the resin film 33' becomes the cover films 33F and 33B, and the sheet 34' becomes the sealant 34.
  • the grooves in the surfaces of the cover films 33F and 33B depressed by the rod-shaped portions 96F and 96B become the first link portions 45F' and 45B'.
  • the grooves in the surfaces of the cover films 33F and 33B depressed by the rod-shaped portions 97F and 97B become the second link portions 48F' and 48B'.
  • the solar cell module 40 thus obtained has first link portions 45F', 45B' to which the cross-sectional shapes of the rod-shaped portions 96F, 96B (in the description of this manufacturing method, the "cross-sectional shape" of the rod-shaped portions 96F, 96B refers to the shape in a cross section in one of the arrangement directions X) are transferred.
  • the solar cell module 40 also has second link portions 48F', 48B' to which the rod-shaped portions 97F, 97B (in the description of this manufacturing method, the "cross-sectional shape" of the rod-shaped portions 97F, 97B refers to the shape in a cross section in the other arrangement direction Y) are transferred.
  • the cross-sectional shapes of the sealing material 44 in the first link parts 45F', 45B' and the second link parts 48F', 48B' are both the same as the shapes of the link parts 15Fb, 15Bb shown in FIG. 6.
  • the cross-sectional shapes of the first link portion and the second link portion that are formed can be controlled by forming the rod-shaped portions 96 and 97 of the jig 95 into different shapes. This is the same as in the case of the piano wire used as the jig described in the first manufacturing method section.
  • the jig 95 is placed between the resin film 13' on both the top and bottom of the laminate and the silicone sheets 99F, 99B, but by placing the jig only on either the top or bottom, it is possible to create a solar cell module in which the first link portion and the second link portion are formed only on either the light receiving surface 11F side or the back surface 11B side. This is also the same as in the case of the piano wire used as a jig described in the first manufacturing method section.
  • the above-described embodiments of the solar cell module and the embodiments of the manufacturing method of the solar cell module merely show typical forms of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.
  • the above-described embodiments show an example in which the maximum number of solar cells in the bending direction is 12, but there is no particular limit to this number, and by increasing the number of solar cells in the bending direction and increasing the number of link sections, it is possible to create a solar cell module that is easier to bend overall (smaller radius of curvature) and/or has a large area and high output.
  • FIG. 29 is a plan view of the solar cell module 50 according to the fifth embodiment
  • FIG. 30 is a partially enlarged cross-sectional view of the K-K cross section in FIG. 29
  • FIG. 31 is a partially enlarged cross-sectional view of the M-M cross section in FIG. 29.
  • FIG. 30 only the area surrounded by a rectangular dashed line in the K-K cross section in FIG. 29 (areas in which the numbers in parentheses given to the solar cell 51 are (1-2), (1-3), (1-4), and (1-5)) is shown.
  • FIG. 31 only a part of the M-M cross section in FIG. 29 (areas in which the numbers in parentheses given to the solar cell 51 are (1-11) and (1-12)) is shown.
  • members having the same configuration and function as the solar cell module 30 according to the third embodiment are given reference numerals obtained by changing the reference numerals in the 30s in FIG. 13 to FIG. 15 to the 50s, and their description will be omitted.
  • the surfaces on the light receiving surface 51F side and the back surface 51B side are both recessed in the thickness direction, and groove-shaped link portions 55F, 55B are formed with the recesses extending in one arrangement direction X. Note that the link portion 55F is not shown in FIG. 29.
  • the surfaces on the light receiving surface 51F side and the back surface 51B side are both recessed in the thickness direction, and groove-shaped link portions 58F, 58B are also formed, with the recesses extending in the other arrangement direction Y. Since the link portions 58F, 58B correspond to the "second link portions 58F, 58B" in the fourth embodiment, they are also referred to as the “second link portions” in this embodiment, and the link portions 55F, 55B are also referred to as the "first link portions 55F, 55B.”
  • the solar cell 51 is an elongated rectangle, and is arranged in a checkerboard pattern with spaces between each other, with 4 cells (4 rows) in one arrangement direction X and 20 cells (20 columns) in the other arrangement direction Y, for a total of 80 cells.
  • the space between adjacent solar cell cells 51 in one arrangement direction X is, for example, 5 mm
  • the space between adjacent solar cell cells 51 in the other arrangement direction Y is, for example, 6 mm.
  • each solar cell 51 is given a number in parentheses consisting of the row number from the top in one arrangement direction X and the column number from the left in the other arrangement direction Y, connected with a hyphen (-).
  • the solar cell 51 used in this embodiment is a quarter of the size of a solar cell that is approximately 160 mm square, that is, approximately 160 mm x 40 mm. These are arranged in a grid pattern to create a solar cell module 50 with a large area of approximately 700 mm x 1000 mm.
  • Each solar cell 51 has a first electrode terminal (not shown) on the light-receiving surface 31F and a second electrode terminal (not shown) on the back surface 31B.
  • the first electrode terminal on the light-receiving surface 31F and the second electrode terminal on the back surface 31B have opposite polarities, so that the electromotive force generated by light can be extracted between the two electrode terminals.
  • the first tab wires 52a, 52b electrically connect adjacent solar cells 51 in one arrangement direction X.
  • the first tab wire 52a extends between the top two solar cells (1-1) and (2-1) arranged in one arrangement direction X on the side furthest away from the arrow Y direction, and between the bottom two solar cells (3-1) and (4-1).
  • the first tab wire 52b extends between the middle two solar cells (2-20) and (3-20) arranged in one arrangement direction X on the side furthest in the arrow Y direction.
  • the first tab wires 52a, 52b have long portions 52as, 52bs extending in one arrangement direction X, and branch wire portions 52a', 52b' branching off from the long portions 52as, 52bs in the direction of the arrow Y or in the opposite direction.
  • the branch wire portions 52a', 52b' are connected to the first electrode terminal (not shown) or the second electrode terminal (not shown) of each solar cell 51.
  • each second tab wire 57 electrically connect adjacent solar cells 51 in the other arrangement direction Y. More specifically, each second tab wire 57 is located between adjacent solar cells 51 and is connected to a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B, and the other end (the end on the opposite side to the arrow Y direction in the drawing) is connected to a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F.
  • the second tab wires 57 are connected in the same manner between all solar cells 11 arranged in the other arrangement direction Y.
  • a total of three second tab wires 57 are arranged in parallel between adjacent solar cell cells 51 in the other arrangement direction Y. These three second tab wires 57 have the same shape and material, are routed in the same manner, and are connected to the solar cell cells 51 in the same manner.
  • Each second tab wire 57 is a very thin conductor, and by making them thin, they do not interfere with the light incident on the light receiving surface 51F and are flexible, while by increasing the number of wires, large electrical capacity and connection strength are ensured.
  • the widths of the first tab wires 52a, 52b and the second tab wire 57 are all, for example, 1.8 mm.
  • the second tab wire 57 is connected, as shown in FIG. 30, on the arrow Y direction side (right side in FIG. 30) to a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B, and on the opposite side to the arrow Y direction (left side in FIG. 30) to a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F.
  • the connection between the second tab wire 57 and the electrode terminal is similar between the solar cells (3-1) to (3-20) in the third row in one arrangement direction X.
  • the second tab wire 57 is connected on the side opposite to the arrow Y direction (left side in FIG. 30) to a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B, and on the side in the arrow Y direction (right side in FIG. 30) to a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F.
  • the connection between the second tab wire 57 and the electrode terminal is similar between the solar cells (4-1) to (4-20) in the bottom row in one arrangement direction X. In other words, the connection relationship between the second tab wire 57 and the electrode terminal is reversed between the top and third rows and the second and bottom rows in one arrangement direction X.
  • Three branch wires 52a', 52b' extend outward from each of the solar cells (1-1) to (4-1), (1-20) to (4-20) at both ends of the other arrangement direction Y, and are joined together by the long portions 52as, 52bs.
  • the long portions 52as, 52bs then extend appropriately in one arrangement direction X, electrically connecting the solar cells 51 adjacent in one arrangement direction X.
  • a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B of the top solar cell (1-1) in one arrangement direction X and a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F of the second solar cell (2-1) are electrically connected by a first tab wire 52a
  • a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B of the third solar cell (3-1) and a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F of the bottom solar cell (4-1) are electrically connected by a first tab wire 52a.
  • a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B of the second row of solar cell (2-20) in one arrangement direction X and a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F side of the third row of solar cell (3-20) are electrically connected by a first tab wire 52b.
  • the solar cells 51 are individually labeled with the following symbols: (1-20) to (1-1), (2-1) to (2-20), (3-20) to (3-1), and (4-1) to (4-20).
  • Three branch wires 52bt' extend from each of the solar cell (1-20), (4-20) located at both ends of this series connection in the direction of the arrow Y, and are combined into one by a pair of output wirings 52bt.
  • the branch wire 52bt' extending from the solar cell (1-20) is electrically connected to a first electrode terminal (not shown) provided on the light receiving surface 51F side, and the branch wire 52bt' extending from the solar cell (4-20) is electrically connected to a second electrode terminal (not shown) provided on the back surface 51B.
  • the solar cell module 50 has a wiring outlet 58 in which a cut is made in the cover film 53F on the light receiving surface 11F side, approximately in the center in one arrangement direction X.
  • the pair of output wirings 52bt are connected to a pair of external output cables 59 at the wiring outlet 58, and power is output from the pair of external output cables 59.
  • the solar cell module 50 of this embodiment has a large area and high output, but because the individual solar cell cells 51 are small, it can be significantly reduced in size by folding it at the first link parts 55F, 55B and rolling it up in the other arrangement direction Y as a whole or folding it into an accordion shape, making it easy to transport and store when not in use. In addition, it can be used as a solar cell by folding it at the first link parts 55F, 55B and attaching it to a curved surface that curves in the other arrangement direction Y.
  • the solar cell module 50 of this embodiment can be folded not only at the first link portions 55F, 55B but also at the second link portions 58F, 58B, so that it can be folded at the second link portions 58F, 58B to reduce the length in one arrangement direction X when not in use, or to attach to a curved surface that curves in one arrangement direction X. Furthermore, the solar cell module 50 of this embodiment can be made lightweight overall while being large in area and high in output, making it easy to transport, move, and install, and easing restrictions on where and what it can be installed.
  • FIG. 32 is a plan view of a solar cell module 60 according to the sixth embodiment
  • Fig. 33 is a partially enlarged cross-sectional view of the L-L cross section in Fig. 32.
  • Fig. 33 shows only the region enclosed by a rectangular dashed dotted line in the L-L cross section in Fig. 30 (the regions with numbers in parentheses attached to the solar cell 61 as (1-2), (1-3), and (1-4)).
  • members having the same configurations and functions as those of the solar cell module 50 according to the fifth embodiment are designated by reference numbers obtained by changing the reference numbers in the 50s in Figs. 29 to 31 to the 60s, and description thereof will be omitted.
  • the surfaces on the light receiving surface 61F side and the back surface 61B side are both recessed in the thickness direction, and groove-shaped link portions 65F, 65B are formed in which the recesses extend in the other arrangement direction Y. Note that the link portion 65F is not shown in Figure 32.
  • the solar cell 61 is a square with chamfered corners, and is arranged in a checkerboard pattern with gaps between each other, with five cells (five columns) in one arrangement direction X and four cells (four rows) in the other arrangement direction Y, for a total of 20 cells.
  • the gap between adjacent solar cell cells 61 in one arrangement direction X is, for example, 5 mm
  • the gap between adjacent solar cell cells 61 in the other arrangement direction Y is, for example, 5 mm.
  • each solar cell 61 is given a number in parentheses, which is the column number from the left in one arrangement direction X and the row number from the top in the other arrangement direction Y, connected in row-column order with a hyphen (-).
  • the solar cell 61 used in this embodiment is approximately 160 mm square. These are arranged in a grid pattern to form a solar cell module 60 with a large area of approximately 700 mm x 900 mm.
  • the electrical connections between the first tab wires 62a, 62b and the second tab wire 67 and the solar cell 61 are similar to the electrical connections between the first tab wires 52a, 52b and the second tab wire 57 and the solar cell 51 in the fifth embodiment.
  • a total of three second tab wires 67 are arranged in parallel between adjacent solar cell 61 in one arrangement direction X ("the other arrangement direction Y" in FIG. 29 of the fifth embodiment) like the second tab wire 57 in the fifth embodiment.
  • the solar cells 61 are individually labeled with the following 20 solar cells 61 connected in series in the following order: (1-5) to (1-1), (2-1) to (2-5), (3-5) to (3-1), and (4-1) to (4-5).
  • the solar cells (1-5), (4-5) located at both ends of this series connection are connected to a pair of external output cables 69 via three branch lines 62bt' extending in the direction of the arrow Y, a pair of output wiring 62bt, and wiring outlets 68, and are wired to output power, similar to the solar cell module 50 according to the fifth embodiment.
  • the solar cell module 60 has a large area and high output, but because the solar cell 61 is divided into multiple parts, it can be significantly reduced in size by folding it at the link parts 65F, 65B and rolling it up in one arrangement direction X as a whole or folding it into an accordion-like shape, making it easy to transport and store when not in use. In addition, it can be used as a solar cell by folding it at the link parts 65F, 65B and attaching it to a curved surface that curves in one arrangement direction X.
  • the solar cell module 60 of this embodiment has a large surface area and high output, yet is lightweight overall, making it easy to transport, move, and install, and mitigating restrictions on where and what it can be installed.
  • Seventh embodiment 34 is a plan view of the solar cell module 70 according to the seventh embodiment.
  • the electrical connections between the first tab wires 72a, 72b and the second tab wire 77 and the solar cell 71, the series connection of the solar cell 71, and the wiring from the solar cell cells (1-5) and (4-5) located at both ends to the pair of external output cables 79 are the same as those of the solar cell module 60 according to the sixth embodiment. Therefore, the description thereof and the publication of a cross-sectional view are omitted.
  • the light receiving surface 71F side and the back surface (not shown) side are both recessed in the thickness direction, and a groove-shaped link portion (not shown) is formed in which the recess extends in the other arrangement direction Y.
  • the solar cell 71 used in this embodiment is a square of approximately 180 mm on each side with the four corners chamfered, and is arranged in a grid pattern with four cells (four rows) in one arrangement direction X and five cells (five columns) in the other arrangement direction Y, for a total of 20 cells, spaced apart.
  • the spacing between adjacent solar cell cells 71 in one arrangement direction X is, for example, 5 mm
  • the spacing between adjacent solar cell cells 71 in the other arrangement direction Y is, for example, 6 mm.
  • a total of 16 second tab wires 77 are arranged in parallel between adjacent solar cell cells 71 in the other arrangement direction Y. These 16 second tab wires 77 have the same shape and material, are routed in the same manner, and are connected to the solar cell cells 71 in the same manner.
  • Each second tab wire 77 is a very thin conductor with a circular cross section, and by making them thin, they do not interfere with the light incident on the light receiving surface 71F and are flexible, while by increasing the number of wires, large electrical capacity and connection strength are ensured.
  • the diameters of the first tab wires 72a, 72b and the second tab wire 77 are all, for example, 0.2 mm.
  • the solar cell module 70 has a large area and high output, but because the solar cell 71 is divided into multiple parts, it can be folded at the link parts extending in the other arrangement direction Y and rolled up or folded bellows-like as a whole in one arrangement direction X, thereby making it easy to transport and store when not in use. In addition, it can be used as a solar cell by folding it at the link parts and attaching it to a curved surface that curves in one arrangement direction X.
  • the solar cell module 70 of this embodiment has a large surface area and high output, yet is lightweight overall, making it easy to transport, move, and install, and mitigating restrictions on where and what it can be installed.
  • Eighth embodiment 35 is a plan view of a solar cell module 80 according to the eighth embodiment.
  • the electrical connections between the first tab wires 82a, 82b and the second tab wire 87 and the solar cell 81, the series connection of the solar cell 81, and the wiring from the solar cell cells (1-5) and (4-5) located at both ends to the pair of external output cables 89 are similar to those of the solar cell module 60 according to the sixth embodiment. Therefore, the description thereof and the publication of a cross-sectional view are omitted.
  • this embodiment is similar to the seventh embodiment in that a total of 16 second tab wires 77 are arranged in parallel between adjacent solar cell cells 81 in the other arrangement direction Y.
  • the configuration and significance of the 16 second tab wires 87 are similar to the second tab wires 77 in the seventh embodiment.
  • a groove-shaped link portion (not shown) is formed between adjacent solar cells 81 in one arrangement direction X, with the depression extending in the other arrangement direction Y, but there is no depression between adjacent solar cells 81 in the other arrangement direction Y, i.e., no link portion is formed, which is the same as in the seventh embodiment.
  • the solar cell 81 used in this embodiment is roughly half the size of the solar cell 71 in the seventh embodiment, which is approximately 180 mm square, i.e., approximately 180 mm x 90 mm, and is arranged in a grid pattern with gaps between each other, with four cells (four rows) in one arrangement direction X and ten cells (ten columns) in the other arrangement direction Y, for a total of 40 cells.
  • the spacing between adjacent solar cell cells 81 in one arrangement direction X is, for example, 5 mm
  • the spacing between adjacent solar cell cells 81 in the other arrangement direction Y is, for example, 6 mm.
  • the solar cell module 80 of this embodiment has a large area and high output, but because the individual solar cell cells 81 are small, it can be significantly reduced in size by folding it at the link parts extending in the other arrangement direction Y and rolling it up in one arrangement direction X as a whole or folding it into an accordion-like shape, making it easy to transport and store when not in use. In addition, it can be used as a solar cell by folding it at the link parts and attaching it to a curved surface that curves in the other arrangement direction Y.
  • the solar cell module 80 of this embodiment has a large surface area and high output, yet is lightweight overall, making it easy to transport, move, and install, and mitigating restrictions on where and what it can be installed.
  • FIG. 36 A plan view of the solar cell module 100 produced in the example is shown in Fig. 36, and a cross-sectional view taken along the line J-J in Fig. 36 is shown in Fig. 37.
  • the comparative example is similar with some exceptions. Note that the arrows X to Z in Fig. 36 and Fig. 37 are the same as the arrows shown in the drawings of the solar cell module according to the first embodiment.
  • the solar cell module 100 produced in the example is composed of two solar cells 111, a tab wire 112, a pair of transparent cover films 113F, 113B, and a sealing material 114.
  • the solar cell module 100 produced in the example is a module with a basic structure of only two solar cells 111.
  • the solar cell module 100 has a different number of solar cells 111 from the solar cell module 10 according to the first embodiment shown in Figures 1 to 3, and accordingly the number of tab wires 112 and other configurations are different, but the basic structure is the same.
  • the solar cell 111 was a single crystal silicon cell measuring 26 mm in length in the arrangement direction X, 78 mm in length in the vertical direction Y, and 0.2 mm in thickness.
  • the solar cell 111 was spaced apart at a distance equal to the width of the link (depressed) parts 115F, 115B plus 4 mm.
  • the tab wire 112 was made of solder-plated copper foil measuring 1.2 mm in width and 100 ⁇ m in thickness.
  • the resin film used to form cover films 113F and 113B was a heat-resistant polyethylene terephthalate (PET) film with a length of 70 mm in the alignment direction X, a length of 90 mm in the vertical direction Y, and a thickness of 0.1 mm.
  • the sheet of sealing material used to form sealing material 14 was an ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA) sheet with the same length in the alignment direction X and vertical direction Y as the resin film and a thickness of 0.45 mm.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer resin
  • the solar cell module 100 shown in Figures 36 and 37 was manufactured in accordance with the method described in the first manufacturing method section. Specifically, first, the tab wires 112 were soldered to the prepared solar cell 111 to electrically connect and wire it. After that, the light receiving surface 111F and back surface 111B of the solar cell 111 were sandwiched between a sheet of sealing material, a PET film, and a silicone sheet.
  • the vacuum lamination process was carried out under conditions of 150°C and atmospheric pressure application for 15 minutes after 3 minutes of vacuuming. After that, it was cooled to room temperature, and the silicone sheet and jig were removed to obtain solar cell modules of each example and comparative example with different shapes of link parts 115F, 115B. At this time, the thickness (T2+T3+T4) of the sealant 114 in the areas other than the link parts 115F, 115B was 1.1 mm. Furthermore, the sealant material (EVA) protruding from the cover films 113F, 113B was removed with scissors.
  • EVA sealant material
  • Each solar cell module of the Examples was produced by controlling the shape of the jig so that the shape of the link parts 115F, 115B would be the "sealant thickness T1" and the "length of the region 0.05-0.6 " shown in Table 1 below, which will be shown together with the results.
  • a laminate was produced without placing a jig in the center of the arrangement direction X, and a lamination process was performed.
  • a laminate was produced without placing a sheet of the sealant material in the areas corresponding to the link parts 115F, 115B, and a lamination process was performed.
  • each solar cell module 100 was irradiated with 1000 lux white LED light, and the open circuit current and short circuit voltage were measured. The measurements were performed by placing the modules flat on a flat plate. For each solar cell module, the short circuit current was 2.1 mA ⁇ 0.2 mA, and the voltage was measured within the range of 1.0 V ⁇ 0.1 V.
  • each solar cell module 100 after the bending endurance test described below was also placed flat on a flat plate and a power generation confirmation test was performed. As a result, the change in photocurrent before and after the bending endurance test was within 5% in all cases except for Comparative Examples 1 and 2.
  • Fig. 38 is a schematic diagram showing a state in which the bending property test is being carried out on the solar cell module 100, as viewed from the side.
  • the solar cell module 100 was held so that the arrangement direction X was vertical, and one of the ends in the arrangement direction X was placed on the weighing platform 171 of the platform scale 170. In this state, a load P was applied in the direction of gravity to the other end of the solar cell module 100 in the arrangement direction X. As shown in FIG. 38, when a load was applied, the link parts 115F, 115B were bent in one direction.
  • the load P was increased until the measurement value of the platform scale 170 (i.e., the load P) reached a maximum of 500 gf or until the bending angle ⁇ of the bent link portions 115F, 115B reached a maximum of 90 degrees. If the bending angle ⁇ reached 90 degrees before the measurement value of the platform scale 170 reached a maximum of 500 gf, the result of the bendability test was recorded as 90 degrees, and if the load P was increased until the measurement value of the platform scale 170 reached a maximum of 500 gf, the value of the bending angle ⁇ at the point when the load P reached 500 gf was recorded as the result of the bendability test.
  • Table 1 summarized in Table 1 below.
  • a solar cell module 100 having only two solar cells 111 was produced, but in a solar cell module with a larger number of solar cells arranged, the value of this bending angle ⁇ contributes greatly to compactness. If the bending angle ⁇ is 90 degrees, for example, when the solar cell module is rolled up, it can be rolled up with a curvature radius of about 0.7 times the length in the arrangement direction X of the solar cells, which makes it easy to transport and store when not in use.

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Abstract

フレキシブル性と耐久性とを兼ね備えた太陽電池モジュール及びその製造方法を提供すること。 本発明の太陽電池モジュール10は、間隔を置いて一列に並べられた複数の太陽電池セル11と、隣合う太陽電池セル11同士を電気的に接続するタブ線12と、太陽電池セル11を受光面11F及びその裏面11Bから挟み込む一対のカバーフィルム13F,13Bと、一対のカバーフィルム13F,13B間に充填されて、一対のカバーフィルム13F,13Bと太陽電池セル11及びタブ線12との間に介在する封止材14と、を含み、隣合う太陽電池セル11の間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向Zに陥没し、当該陥没が太陽電池セル11の並び方向Xと略垂直方向に延びた溝状のリンク部15F,15Bが形成され、リンク部15F,15Bにおける封止材14の厚みが、それ以外の部位における封止材14の厚みに比して小さい。

Description

太陽電池モジュール及びその製造方法
 本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
 曲面や凹凸を有する表面に貼り付けて使用したり、取付作業までの輸送や保管の際にロール状に巻いて保持することができるフレキシブル性を備えた太陽電池モジュールが求められている。一般に市販されているフレキシブル結晶シリコン太陽電池モジュールは、結晶シリコンセルの両面を封止材と樹脂フィルムで覆っている構造であるが、大きく曲げるとセルが割れてしまうため、あまり大きく曲げることはできない。
 研究レベルでは、セルの厚さをごく薄くしてフレキシブル性を持たせようとする試みがある。しかし、薄くすればするほどセルは脆くなるため、セルの製造時や取り扱い時に割れが発生しやすくなってしまい、実用的ではない。
 また、セルを複数に分けて平面状に並べ、セル相互間をフレキシブル性を有する材料で構成し、当該セル相互間を折り曲げ可能とすることで、全体としてフレキシブル性を持たせようとする技術が提案されている。そのような技術として、例えば、特許文献1には、所要の位置関係で配列した多数の太陽電池セルと、該多数の太陽電池セルの電極同士を電気的に接続するフレキシブル導電部材と、多数の太陽電池セルとフレキシブル導電部材を覆うシート状透明フィルム部材とを備えたシート状太陽電池が開示されている。当該構成により、全体として柔軟で、度重なる折り曲げに強く、運搬性、収納性にも優れたシート状太陽電池を提供することができる旨特許文献1には記されている。
 また、例えば、特許文献2には、各光起電力素子を電気的に接続してなる太陽電池モジュールであって、防湿性フィルムにて封止される単位ユニットよりなり、各ユニット間を電気的に接続するために集電電極と端子とを接続してなる集電電極側の端子部位において、絶縁層を介して導電性基体上の端面に位置させ、光起電力素子の各電極と端子とを接続リードにて接続する構成が開示されている。当該構成により、各ユニットの両電極間において一旦中継点を設けることで、折り曲げ部での折り曲げが容易で、かつ折り曲げによるリード接続部、特に受光側の集電電極のリード接続部への応力の集中が発生しないようにする旨特許文献2には記されている。
 しかし、何れの文献に記載された構成においても、セル(太陽電池セル、光起電力素子)相互間の折り曲げ可能な部位においては、セル相互間を電気的に繋ぐ導電性部材(フレキシブル導電部材、電力取り出し用リード)が一対のフィルム(シート)で挟まれ圧着されただけの状態になっている。そのため、何れの文献に記載された構成においても、一対のフィルムが当該箇所を起点として剥がれやすく、耐久性が十分ではなかった。
特開平9-51118号公報 特開平9-237911号公報
 本発明は、フレキシブル性と耐久性とを兼ね備えた太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを課題とする。
 上記課題は、以下の本発明の各態様によって解決される。即ち、本発明の一態様である太陽電池モジュールは、受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて一列に並べられた複数の太陽電池セルと、
 隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と、
 前記太陽電池セルを受光面及びその裏面から挟み込む一対のカバーフィルムと、
 前記一対のカバーフィルム間に充填されて、当該一対のカバーフィルムと前記太陽電池セル及び前記タブ線との間に介在する封止材と、を含み、
 隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記太陽電池セルの並び方向と略垂直方向に延びた溝状のリンク部が形成され、
 前記リンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さい。
 上記一態様においては、前記太陽電池セルの並び方向において、前記リンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上であってもよい。また、前記タブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が並列接続であってもよい。
 また、本発明の他の一態様である太陽電池モジュールは、受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて碁盤目状に並べられた複数の太陽電池セルと、
 一方の並び方向に隣合う前記太陽電池セル同士の一部または全部を電気的に接続する第1のタブ線と、
 前記一方の並び方向とは略垂直方向となる他方の並び方向に隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続する第2のタブ線と、
 前記太陽電池セルを受光面及びその裏面から挟み込む一対のカバーフィルムと、
 前記一対のカバーフィルム間に充填されて、当該一対のカバーフィルムと前記太陽電池セル、前記第1のタブ線及び前記第2のタブ線との間に介在する封止材と、を含み、
 前記一方の並び方向に隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記他方の並び方向に延びた溝状のリンク部が形成され、
 前記リンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さい。
 上記他の一態様においては、前記一方の並び方向において、前記リンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上であってもよい。また、前記第1のタブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が並列接続であり、
 前記第2のタブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が直列接続であってもよい。
 さらに、上記他の一態様においては、前記他方の並び方向に隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記一方の並び方向に延びた溝状の第2のリンク部が形成され、
 前記第2のリンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部及び前記第2のリンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さくてもよい。この場合に、前記他方の並び方向において、前記第2のリンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上であってもよい。
 一方、本発明の他の一態様である太陽電池モジュールの製造方法は、受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて一列に並べられた複数の太陽電池セルと、隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と、を前記太陽電池セルの両面から封止材材料を介して一対の樹脂フィルムで挟み込み、
 隣合う前記太陽電池セルの間の、いずれか一方の面もしくは両方の面に、前記太陽電池セルの並び方向と略垂直方向に延びた棒状の部品からなる治具、または、棒状の部位を含む治具を配置し、ラミネータによって厚み方向から加熱圧着する。
 また、本発明の他の一態様である太陽電池モジュールの製造方法は、受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて碁盤目状に並べられた複数の太陽電池セルと、隣合う前記太陽電池セル同士の一部または全部を電気的に接続するタブ線と、を前記太陽電池セルの両面から封止材材料を介して一対の樹脂フィルムで挟み込み、
 隣合う前記太陽電池セルの間の、いずれか一方の面もしくは両方の面に、前記太陽電池セルの一方の並び方向に延びた棒状の部位、及び、当該一方の並び方向と略垂直方向に延びた棒状の部位を含む、格子状の治具を配置し、ラミネータによって厚み方向から加熱圧着する。
 本発明の太陽電池モジュールによれば、フレキシブル性と耐久性とを兼ね備えた太陽電池モジュールを提供することができる。また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、フレキシブル性と耐久性とを兼ね備えた太陽電池モジュールを容易に製造することができる。
本発明の例示的態様である第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図1におけるA-A断面のうちの一部のみを拡大して表している。 リンク部の寸法を説明するための説明図であり、図2及び図3におけるリンク部及びその周辺部の封止材が存在する領域のみを抜き出して封止材の輪郭を示すものである。 本発明の例示的態様である第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールを構造物の湾曲面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。 リンク部の変形例を示す模式図であり、リンク部及びその周辺部の封止材の輪郭を示すものである。 リンク部の他の変形例を示す模式図であり、リンク部及びその周辺部の封止材の輪郭を示すものである。 リンク部のさらに他の変形例を示す模式図であり、リンク部及びその周辺部の封止材の輪郭を示すものである。 リンク部のさらにまた他の変形例を示す模式図であり、リンク部及びその周辺部の封止材の輪郭を示すものである。 本発明の例示的態様である第2の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第2の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図9におけるB-B断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第1の実施形態にかかる太陽電池モジュールを円柱体の外周面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。 図11の状態から光の照射方向が傾いた状態を模式的に示す模式横断面図である。 本発明の例示的態様である第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図13におけるC-C断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図13におけるD-D断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第3の実施形態にかかる太陽電池モジュールを円柱体の外周面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。 本発明の例示的態様である第4の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第4の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図17におけるE-E断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第4の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図17におけるF-F断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第1の製造方法における製造途中の、ラミネート処理に供される直前の状態を示す平面図である。 図20におけるG-G断面にかかる部分拡大断面図であり、当該断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第1の製造方法における製造途中の、ラミネート処理後の状態を示す部分拡大断面図であり、図21と同一箇所の断面図である。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第1の製造方法に用いることが可能な一体形状の治具の一例を示す平面図である。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第2の製造方法における製造途中の、ラミネート処理に供される直前の状態を示す平面図である。 図24におけるH-H断面にかかる部分拡大断面図であり、当該断面のうちの一部のみを拡大して表している。 図24におけるI-I断面にかかる部分拡大断面図であり、当該断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第2の製造方法における製造途中の、ラミネート処理後の状態を示す部分拡大断面図であり、図25と同一箇所の断面図である。 本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第2の製造方法における製造途中の、ラミネート処理後の状態を示す部分拡大断面図であり、図26と同一箇所の断面図である。 本発明の例示的態様である第5の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第5の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図29におけるK-K断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第5の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図29におけるM-M断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第6の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第6の実施形態にかかる太陽電池モジュールの部分拡大断面図であり、図32におけるL-L断面のうちの一部のみを拡大して表している。 本発明の例示的態様である第7の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 本発明の例示的態様である第8の実施形態にかかる太陽電池モジュールの平面図である。 実施例で作製した太陽電池モジュールの平面図である。 実施例で作製した太陽電池モジュールの断面図であり、図36におけるJ-J断面にかかる断面図である。 実施例における折り曲げ性試験の概要を説明するための模式図である。
 以下、本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュール及びその製造方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
[太陽電池モジュール]
<第1の実施形態>
 図1は、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10の平面図であり、図2は、図1におけるA-A断面にかかる部分拡大断面図である。図2においては、図1におけるA-A断面のうちの一部(太陽電池セル11に付された括弧書きの番号が(3)~(6)の領域)のみが表されている。なお、後述する通り、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、フレキシブル性を有し、折り曲げられて屈曲した状態あるいは湾曲した状態で保管乃至使用され得るが、以下、折り曲げられていない略平板状の状態を定常状態として、これを中心に説明する。これは、第2の実施形態~第8の実施形態、及び、太陽電池モジュールの製造方法における各平面図おいても同様である。
 図1及び図2に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、長方形状の平板であり、主として、複数(本実施形態では12枚)の太陽電池セル11と、タブ線12と、透明の一対のカバーフィルム13F,13Bと、封止材14と、からなる。太陽電池セル11は、受光面11Fを同方向(矢印Z方向)に向け、受光面11Fと平行方向(矢印X方向)に間隔を置いて一列に並べられている。
 本実施形態において、太陽電池セル全般について説明するとき、あるいは、全ての太陽電池セルを指すときには、ハイフン以下の枝番を省略して「太陽電池セル11」と表記する。一方、特定の太陽電池セルを表す際、あるいは、個々の太陽電池セルを表す際には、ハイフン以下の枝番を付してそれぞれ「太陽電池セル11-(1)」「太陽電池セル11-(12)」等と表記する(以上、第2及び第3の実施形態においても同様)。なお、ハイフン以下の枝番は、図1(第2の実施形態では図9、第3の実施形態では図13)において各太陽電池セル11(第3の実施形態では符号31)に付された括弧書きの番号に対応する。
 なお、図1及び図2において、矢印X方向及びその逆方向が太陽電池セル11が並んでいる方向(以下、「並び方向X」と表記する。)であり、矢印Y方向及びその逆方向が太陽電池セル11の並び方向と垂直方向(以下、「垂直方向Y」と表記する。)であり、矢印Z方向及びその逆方向が太陽電池モジュール10の厚み方向(以下、「厚み方向Z」と表記する。)である。図1において、太陽電池セル11及びタブ線12は、カバーフィルム13F及び封止材14の下に位置する部材であるが、カバーフィルム13F及び封止材14は透明の部材であり視認可能なので、実線で描いている。
 太陽電池セル11は、受光面に光が当たることで起電力を生ずる電気素子であり、シリコン系と、化合物系と、有機系とに大別され、本実施形態においては何れも用いることができる。シリコン系のセルは、結晶シリコン系とアモルファスシリコン系とに分けられ、結晶シリコン系についてはさらに単結晶シリコン系と多結晶シリコン系とに分けられる。また、化合物系は単結晶化合物系と薄膜多結晶系に分けられる。本実施形態においては、特に結晶シリコン系と単結晶化合物系のセルを好適に用いることができる。
 また、本実施形態においては、フレキシビリティのない太陽電池セルに対して適用することでフレキシブルな太陽電池モジュールを製造することができる。その観点では、例えばフレキシブルでない太陽電池セルとして、単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、ヘテロ接合(HIT)型系、III-V族多接合(GaAs等)系、ガラス基板のCIS系、ガラス基板のCdTe系、ペロブスカイト/結晶シリコンタンデム型等の太陽電池セルを好適に用いることができる。
 太陽電池セル11の厚みとしては、特に制限はないが、コスト的にはあまり厚過ぎないことが好ましく、0.5mm以下程度であることが好ましく、0.3mm以下であることがより好ましく、0.2mm以下であることがさらに好ましい。薄くて高性能なセルを入手できればそれに越したことは無いため、厚みの好ましい下限はないが、薄くし過ぎると脆くなりやすく、また光吸収量が減って、性能を確保することが困難になる。
 太陽電池セル11の並び方向Xの長さとしては、短くして太陽電池セル11の数を増やせば増やすほど太陽電池モジュール10全体としての曲率半径を小さくすることができるが、太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合が小さくなりやすいことと、製造が煩雑になりコスト増を招くこと等から、目的や所望とする性能、さらにコスト等の観点から総合的に判断して決めればよい。具体的には10mm~250mm程度の範囲から選択すればよく、15mm~150mm程度の範囲が好ましい。
 一方、太陽電池セル11の垂直方向Yの長さとしては、特に制限はなく、上記観点に加えて、太陽電池モジュール10の設置場所や取り扱い性等の観点をも踏まえて総合的に判断して決めればよい。具体的には20mm~300mm程度の範囲から選択すればよく、30mm~210mm程度の範囲が好ましい。
 タブ線12は、隣合う太陽電池セル11同士を電気的に接続する部材であり、導電性の線材である。図1及び図2に示されるように、個々のタブ線12は、隣合う太陽電池セル11の間にあって、一端(図面上の矢印X方向とは逆方向側の端部)が太陽電池セル11の受光面11F側に設けられた第1の電極端子(不図示)に、他端(図面上の矢印X方向側の端部)が受光面11Fとは裏側の面(以下、「裏面11B」と表記する。)に設けられた第2の電極端子(不図示)に、それぞれ接続されている。これら受光面11F及び裏面11Bに設けられた各電極端子は、正負逆極になっていて、光により生じた起電力が両電極端子間から取り出せるようになっている。
 タブ線12は、並び方向Xに並ぶ全ての太陽電池セル11同士の間において、同様に接続されており、並び方向Xの両末端のタブ線12′は、一方の端部が太陽電池セル11と電気的に接続し、他方の端部はフリーとなって外部と接続する出力端子の機能を備えている。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10においては、並び方向Xの両末端のタブ線12′の間で、タブ線12による太陽電池セル11同士の電気的な接続が直列接続になっている。そのため、全ての太陽電池セル11で発生した起電力の合計の電圧が並び方向Xの両末端のタブ線12′の間に生ずる。
 なお、後述する通り、直列接続された太陽電池セル11の一部が他に比して発電量が著しく少なくなった場合に、当該一部の太陽電池セル11によって全体の電流が大幅に制限されてしまうことがあるが、これを防ぐために、各太陽電池セル11、あるいは直列接続された複数個の太陽電池セル11には、並列にバイパスダイオードを設けておいてもよい。
 タブ線12には、一般に配線やリードに用いられる金属(例えば、銅、アルミニウム、銀等)製のリードやフィルム及びこれらにスズ等のはんだメッキを施したものを好適に用いることができる。
 タブ線12は、隣り合う太陽電池セル11間の後述するリンク部15F,15Bを通り、当該部位で屈曲されるため、耐久性に優れたものが好ましい。タブ線12の厚みとしては、1mm以下程度であることが好ましく、0.5mm以下であることがより好ましく、0.2mm以下であることがさらに好ましい。薄くて高性能なタブ線を入手できればそれに越したことは無いため、厚みの好ましい下限はないが、薄くし過ぎると脆くなりやすく、また、セル出力に応じた電流を流すことが困難になる。
 カバーフィルム13F,13Bは、太陽電池セル11を受光面11F及び裏面11Bから挟み込む一対の透明樹脂フィルムである。なお、本実施形態の如く片面(受光面11F)のみを受光面とする場合、他方の面(裏面11B)の側のカバーフィルム13Bは、透明ではなくても構わない。
 カバーフィルム13F,13Bの材質としては、特に制限されるものではなく、使用環境に応じて、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリビニルブチラート(PVB)、ポリビニルフルオドライド(PVF)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、及びナイロン及びそれらの積層体等を挙げることができる。受光面11F側のカバーフィルム13Fと裏面11B側のカバーフィルム13Bとで、異なる材質のものを用いても構わない。
 カバーフィルム13F,13Bの厚みとしては、1mm以下程度であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることがさらに好ましい。受光面11F側のカバーフィルム13Fと裏面11B側のカバーフィルム13Bとで厚みが異なっていても構わない。
 封止材14は、一対のカバーフィルム13F,13B間に充填されて、カバーフィルム13F,13Bと太陽電池セル11との間、及び、カバーフィルム13F,13Bとタブ線12との間に介在している。封止材14としては、柔軟性と接着性および使用条件に応じた耐環境性を有する透明な材料であれば特に制限はなく、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、アイオノマー系樹脂、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリルコポリマー系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、シート化が容易で低コストなエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)が特に好適に用いられる。
 図1及び図2に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10においては、隣合う太陽電池セル11の間に、受光面11F側の面及び裏面11B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が垂直方向Yに延びた溝状のリンク部15F,15Bが形成されている(図2参照。図1においては、二点鎖線でリンク部15Fを模式的に表している。)。
 図2に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、リンク部15F,15Bにおける封止材14の厚みT1が、リンク部15F,15B以外の部位における封止材14の厚み(T2+T3+T4)に比して小さい。本実施形態によれば、このように略垂直方向Yに延びた溝状の薄肉部であるリンク部15F,15Bを設けることで、当該リンク部15F,15Bで折り曲げることができるようになっている。
 なお、本発明(本実施形態に限らず、全ての実施形態を含む本発明の全ての態様)において、「封止材の厚み」とは、封止材によって封止された内容物(本実施形態においては太陽電池セル11及びタブ線12)を含んだ封止材部分全体の厚みを意味する。また、本発明(同上)において、「リンク部以外の部位」とは、太陽電池セル(本実施形態においては符号11)が位置する部位と、その近傍であってリンク部に当たらない部位と、を指し、例えば、本実施形態では、太陽電池セル11が並び方向Xに並んだ領域の外側の領域に当たる額縁状の部分(図1参照)は含まない。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、薄肉部であるリンク部15F,15Bにおいても封止材14が存在しており、カバーフィルム13F,13Bとタブ線12との間に介在している。そのため、リンク部15F,15Bにおいて折り曲げられても、あるいはさらに折り曲げが繰り返されても、カバーフィルム13F,13Bと封止材14との接着が強固であり、剥がれにくい。また、タブ線12は、リンク部15F,15Bにおいても封止材14により取り囲まれた状態になっており、折り曲げ時にも封止材14で保護された状態なので、折り曲げに対する耐久性に優れている。
 図3は、リンク部15F,15Bの寸法を説明するための説明図であり、図2におけるリンク部15F,15B及びその周辺部の封止材14が存在する領域のみを抜き出して封止材14の輪郭を示すものである。なお、図3においては、封止材14以外の構成要素は図示を省略している。
 リンク部15F,15Bの寸法としては、太陽電池セル11の並び方向Xにおいて、封止材14の厚みT1が0.05~0.6mmである領域(以下、「領域0.05-0.6」と表記する。)の長さが、1mm以上であることが好ましい。
 図3を用いて説明すると、両矢印aで示される領域における最大厚みTaが0.6mmであり、最小厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印aで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印aの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。また、図3において、最小厚みTbが0.6mmであったとすれば、最小厚みTbとなる両矢印bで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印bの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 リンク部15F,15Bにおける封止材14の厚みの下限値0.05mmは、リンク部15F,15Bにおける折り曲げに対する封止材14とカバーフィルム13F,13Bとの接着性や、タブ線12の保護機能の確保に十分な厚みである。一方、リンク部15F,15Bにおける封止材14の厚みの上限値0.6mmは、リンク部15F,15Bでの折り曲げ性を確保するのに十分な薄さである。
 リンク部15F,15Bにおける領域0.05-0.6の長さを1mm以上にすることで、当該リンク部15F,15Bにおける優れた屈曲性を備えた太陽電池モジュール10とすることができる。リンク部15F,15Bにおける領域0.05-0.6の長さとしては、屈曲性の観点からは1.5mm以上にすることがより好ましい。
 リンク部15F,15Bにおける領域0.05-0.6の長さの上限としては、太陽電池モジュール10にフレキシブル性を持たせる観点からは特に制限はないが、領域0.05-0.6の長さが大きくなると、必然的に太陽電池セル11間の距離が大きくなり、延いては、太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合が小さくなり、太陽電池モジュール10全体としての発電効率が低下してしまう。
 したがって、所望とする発電効率に照らして、太陽電池モジュール10における単位面積当たりの受光面11Fの面積を一定以上に確保できる範囲に領域0.05-0.6の長さを抑えることが望まれる。太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合としては、目的や用途に応じて適宜設計すればよいが、具体的には例えば、50%以上とすることが好ましく、70%以上とすることがより好ましく、90%以上とすることがさらに好ましい。
 ここでいう太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合とは、太陽電池セル11が並び方向Xに並んだ全領域(受光面11Fの全面積と隣り合う太陽電池セル11との間の領域の全面積)に対する受光面11Fの全面積の割合である。図1により説明すれば、個々の太陽電池セル11の受光面11Fの面積をSF、隣り合う太陽電池セル11との間のそれぞれの領域の面積をSIとすると、太陽電池セル11が12枚並び、太陽電池セル11との間が11カ所あることから、太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合SR(%)は、下記式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、上記定義からわかる通り、太陽電池セル11が並び方向Xに並んだ領域の外側の領域に当たる額縁状の部分(図1参照)の面積は、太陽電池モジュール10における受光面11Fの面積割合SR(%)の計算において考慮しない。
 リンク部15F,15Bの寸法としては、太陽電池セル11の並び方向Xにおいて、封止材14の厚みT1が0.05~0.4mmである領域(以下、「領域0.05-0.4」と表記する。)の長さが1mm以上であることがより好ましく、封止材14の厚みT1が0.05~0.3mmである領域(以下、「領域0.05-0.3」と表記する。)の長さが1mm以上であることがより好ましい。
 リンク部15F,15B以外の部位における封止材14の厚み(T2+T3+T4)としては、特に制限はないが、下限はおおよそ0.7mm以上であり、1.0mm以上であることが好ましい。当該厚み(T2+T3+T4)を適切な値に設定することにより封止される太陽電池セルの保護と性能保持を両立することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、リンク部15F,15Bが折り曲げに対する耐久性があるため、リンク部15F,15Bで折り曲げることができる。そのため、リンク部15F,15Bで同方向に折り曲げることで太陽電池モジュール10を全体として並び方向Xに巻き取り、ロール状にすることができる。
 さらに、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、例えば、リンク部15F,15Bにおける領域0.05-0.6の長さを十分に大きくすること等により屈曲性を高めることで、隣り合うリンク部15F,15Bで山折り谷折りに交互に折り曲げて、蛇腹状(アコーディオン状)に折り畳むことができる。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、折り曲げ時(ロール状に巻き取った時及び蛇腹状に折り畳んだ時)の面積を折り曲げ前に比して大幅に縮小することができるため、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、リンク部15F,15Bでの折り曲げに対する耐久性も高いので、繰り返しの運搬や収納に対しても有利である。
 一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、リンク部15F,15Bで同方向に折り曲げることで太陽電池モジュール10を全体として並び方向Xに湾曲させて、湾曲表面に取り付けることができる。したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、平らでない湾曲表面に取り付けて、太陽電池として使用することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール10を湾曲表面に取り付けた一態様として、図4に示す例を挙げる。図4は、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10を湾曲面を有する構造物16の当該湾曲面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。図4の横断面は、構造物16の湾曲面が曲線として描かれる方向の断面である。構造物16における湾曲面としては、例えば、円筒形状のビルや灯台、ドーム状の建造物の外壁面等が挙げられる。
 なお、図4の模式横断面図においては、太陽電池モジュール10におけるカバーフィルム13F,13B等の図示は省略して太陽電池セル11-(1)~11-(12)のみを描き、太陽電池セル11-(1)~11-(12)と構造物16の湾曲面との関係がわかるようにしている。
 図4に示されるように、太陽電池モジュール10が構造物16の湾曲面に取り付けられることで、12枚の太陽電池セル11-(1)~11-(12)が周方向R1に並んで構造物16に取り付けられた状態になっている。太陽電池セル11は、受光面11Fを径方向の外方に向けて、構造物16の湾曲面のうち、中心角が約60°の円弧に相当する領域に5°ずつ角度を変えて、並んで取り付けられた状態になっている。
 このように本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、例えば構造物16の湾曲面に沿って取り付けることができ、そのまま太陽電池として使用することができる。湾曲面に取り付けられた太陽電池モジュール10は、太陽電池セル11の個々の受光面11Fが放射状に外方を向いているため、太陽等の光源の位置が多少変わっても、効率的に光を受け止めて発電することができる。
 図4の例においては、構造物16の湾曲面に取り付けられた太陽電池セル11のうち太陽電池セル11-(7)の受光面11Fに対して垂直に(90°の入射角で)照射されるように光Lが照射された状態が表されている。このとき、太陽電池セル11-(7)が最も発電量が多くなり、次いでその両隣の、光Lが85°の入射角で照射される太陽電池セル11-(6),11-(8)の発電量が多くなる。
 一般に、直列接続された複数の太陽電池セル中で、発電量に大きな隔たりがあると、発電量の最も少ない太陽電池セルの電流量に抑えられてしまい、全体としての発電効率が低下してしまう。特に、発電量が著しく少なくなった太陽電池セルがあると、当該一部の太陽電池セルによって全体の電流値が制限され、発電量が大幅に減少してしまう。
 本例のように中心角が約60°の円弧に相当する領域に太陽電池モジュール10を湾曲させて配置した場合には、太陽電池セル11-(7)から最も離れた太陽電池セル11-(1)でも光Lの入射角は60°であり、発電量の差は14%程度である。そのため、タブ線12により太陽電池セル11-(1)~11-(12)を直列に接続している本実施形態にかかる太陽電池モジュール10においても発電効率が大きく低下してしまう懸念はほとんどない。
 以上は、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10について、リンク部15F,15Bを積極的に曲げることによるメリットを中心に本実施形態による効果を説明してきたが、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10の効果はこれに制限されない。例えば、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、リンク部15F,15Bを有することで、例えば何らかの外力が働いた際にもリンク部15F,15Bが曲がることで当該外力の作用が逃がされ、封止材14に囲まれた太陽電池セル11への影響が及びにくい。そのため、太陽電池モジュール10に外力が働いても太陽電池セル11の破損や外力の影響を抑制することができる。
 特に、太陽電池セル11として、フレキシビリティがなく割れなどの破損が生じやすい材料系のセルを用いた場合にも、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、リンク部15F,15Bにより外力が逃がされるとともに、封止材14で囲まれて保護されているため、太陽電池セル11の破損や外力の影響から遠ざけることができる。
 太陽電池セルは、程度の差はあれ、一般に破損しやすい性質を有する。そのため、通常は、当該太陽電池セルをの少なくとも受光面を硬質のガラス板で覆い、他方の面を硬質または軟質の層で覆うことで太陽電池セルをサンドイッチ状に挟み込んで保護している。用いるガラス板や硬質の層は、太陽電池セルを破損や外力の影響から保護する目的から、どうしてもある程度の重量物になってしまう。そのため、従来の太陽電池モジュールは、面積が大きくなってくると重量が重くなってしまい、運搬、移動、設置に大変な労力を要してしまう。また、重量物である太陽電池モジュールを設置できる場所や対象は、その重量物を安定的に受け止められることが求められることから、かなり限定的になってしまう。
 しかし、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10は、太陽電池セル11を保護するためのガラス板や硬質の層を必要とせず、軽量のプラスチック素材で構成することが可能な封止材14及びカバーフィルム13F,13Bで太陽電池セル11を保護しているため、全体としての軽量化を実現することができる。そのため、本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
 次に、リンク部15F,15Bの形状の変形例について説明する。
 本実施形態においてリンク部15F,15Bは、図2~図3に示すように、並び方向Xの断面における溝(陥没)の形状が、溝の底が短辺となる台形状となっているが、これに限定されない。リンク部の形状は溝(陥没)である限り、特に制限はない。以下、リンク部の形状の変形例を示す。図5~図7は、それぞれリンク部の変形例を示す模式図であり、リンク部及びその周辺部の封止材の輪郭を示すものである。
 図5は、リンク部15Fa,15Baにおいて、並び方向Xの断面における溝(陥没)の形状が矩形(パルス状)となっている例である。図5に示す変形例のリンク部15Fa,15Baでは、並び方向Xにおいて、溝になっているリンク部15Fa,15Baの全域にわたって封止材14の厚みTbが最小となっている。そのため、この厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印aで示されるリンク部15Fa,15Baの全域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印aの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 図6は、リンク部15Fb,15Bbにおいて、並び方向Xの断面における溝(陥没)の底の形状が半円形となっている例である。図6に示す変形例のリンク部15Fb,15Bbでは、並び方向Xの断面において、溝の壁面が厚み方向Zに切り立っており、溝の底は半円形になっている。本変形例においては、溝の壁面が厚み方向Zに切り立った直線領域から曲線領域に切り替わる点Cにおける厚みTc及び最小厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印cで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印cの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 また、図6において、両矢印aで示される領域における最大厚みTaが0.6mmであり、最小厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印aで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印aの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 図7は、リンク部15Fc,15Bcにおいて、並び方向Xの断面における溝(陥没)の形状が、溝の窪み始めと底に至る辺りが緩やかになっている例である。両矢印aで示される領域における最大厚みTaが0.6mmであり、最小厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印aで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印aの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 第1の実施形態並びに上記3つの変形例では、受光面11Fと裏面11Bの両方の面にリンク部15F(a~c),15B(a~c)が形成された例を挙げているが、リンク部は、受光面とその裏面のいずれか一方の面にのみ形成されていても構わない。図8は、受光面にのみリンク部15Fdが形成された変形例を示す模式図であり、リンク部15Fd及びその周辺部の封止材14の輪郭を示すものである。
 図8に示す変形例のリンク部15Fdは、並び方向Xの断面における溝(陥没)の形状が、溝の底が短辺となる台形状となっている。本変形例のように片面にのみリンク部15Fdが形成されている場合であっても、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bと同様である。
 即ち、両矢印aで示される領域における最大厚みTaが0.6mmであり、最小厚みTbが0.05~0.6mmの範囲内であれば、両矢印aで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印aの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。また、図8において、最小厚みTbが0.6mmであったとすれば、最小厚みTbとなる両矢印bで示される領域が領域0.05-0.6に相当する。したがって、この場合においては、両矢印bの線分の長さが1mm以上であることが好ましい。
 なお、本実施形態においては、各太陽電池セル11に一対のタブ線12を接続する例を挙げているが、電流の大きさに応じて複数対のタブ線を接続してもよい。また、本実施形態においては、太陽電池セル11の受光面11Fと裏面11Bの両面に電極端子を備えた例を挙げているが、例えば、受光面とは裏側の面のみに2つの電極端子とを備えた裏面電極型の太陽電池セルを用いてもよく、その場合には、一対のタブ線またはフレキシブルな配線が太陽電池セルの裏面にのみ接続される。さらに、本実施形態においては、太陽電池セル11の片面のみを受光面11Fとする片面受光型の太陽電池を用いる構成としたが、裏表両面で受光する両面受光型の太陽電池セルを用いてもよい。これらは、以下説明する他の実施形態においても同様である。
<第2の実施形態>
 図9は、第2の実施形態にかかる太陽電池モジュール20の平面図であり、図10は、図9におけるB-B断面にかかる部分拡大断面図である。図10においては、図9におけるB-B断面のうちの一部(太陽電池セル11に付された括弧書きの番号が(3)~(6)の領域)のみが表されている。図9及び図10において、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10と同様の構成及び機能の部材には、図1及び図2における符号と同じ符号を付してその説明は省略する。
 図9及び図10に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20において、太陽電池セル11の垂直方向Yの両端近傍には、並び方向Xのほぼ全域に延びる2つのタブ線22a,22bが配されている。タブ線22a,22bは、第1の実施形態におけるタブ線12と同様、隣合う太陽電池セル11同士を電気的に接続する部材であり、導電性の線材である。
 それぞれの太陽電池セル11には、受光面11F側であって、矢印Y方向側の端部近傍に第1の電極端子(不図示)が設けられ、裏面11B側であって、矢印Y方向側とは逆側の端部近傍に第2の電極端子(不図示)が設けられている。受光面11Fに設けられた第1の電極端子及び裏面11Bに設けられた第2の電極端子は、正負逆極になっていて、光により生じた起電力が両電極端子間から取り出せるようになっている。
 タブ線22aは、太陽電池セル11の矢印Y方向側で、並び方向Xにおける、全ての太陽電池セル11の範囲に延びている。タブ線22aからは、矢印Y方向とは逆方向に延びる枝線部材22a′が枝分かれして、当該枝線部材22a′が、それぞれの太陽電池セル11における第1の電極端子(不図示)に接続されている。タブ線22aは、矢印X方向側にさらに延びて、カバーフィルム13Fの縁から突出し、当該突出した端部が外部と接続する出力端子22atとなっている。
 一方、タブ線22bは、太陽電池セル11の矢印Y方向とは逆側で、並び方向Xにおける、全ての太陽電池セル11の範囲に延びている。タブ線22bからは、矢印Y方向に延びる枝線部材22b′が枝分かれして、当該枝線部材22b′が、それぞれの太陽電池セル11における第2の電極端子(不図示)に接続されている。タブ線22bは、矢印X方向側にさらに延びて、カバーフィルム13F,13Bの縁から突出し、当該突出した端部が外部と接続する出力端子22btとなっている。
 本実施形態において、タブ線22a,22bによる太陽電池セル11同士の電気的な接続は並列接続になっている。そのため、全ての太陽電池セル11で発生した起電力の合計の電流が出力端子22atと出力端子22btとの間に生ずる。
 図9及び図10に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20においては、隣合う太陽電池セル11の間に、受光面11F側の面及び裏面11B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が太陽電池セル11の並び方向Xに延びた溝状のリンク部15F,15Bが形成されている(図10参照。図9においては、二点鎖線でリンク部15Fを模式的に表している。)。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール20は、太陽電池セル11同士の電気的な接続が並列接続になっていることを除けば、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10とほぼ同様の構成である。そのため、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20は、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10と同様のフレキシブル性と耐久性とを兼ね備えており、未使用時等における運搬性、収納性に優れているとともに、湾曲表面に取り付けて、太陽電池として使用することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール20を湾曲表面に取り付けた一態様として、図11に示す例を挙げる。図11は、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20を円柱体26の外周面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。図11の横断面は、円柱体26の軸方向と垂直方向の断面である。円柱体26としては、例えば、電信柱、煙突、街灯の支柱等が挙げられる。
 図11の模式横断面図においては、図4と同様、太陽電池モジュール20におけるカバーフィルム13F,13B等の図示は省略して太陽電池セル11-(1)~11-(12)のみを描き、太陽電池セル11-(1)~11-(12)と円柱体26の外周面との関係がわかるようにしている。なお、太陽電池セル11におけるハイフン以下の括弧書きの枝番は、図9において各太陽電池セル11に付された括弧書きの番号に対応するものである。
 図11に示されるように、太陽電池モジュール20が円柱体26の湾曲した外周面に取り付けられることで、12枚の太陽電池セル11-(1)~11-(12)が周方向R2に並んで円柱体26に取り付けられた状態になっている。太陽電池セル11は、受光面11Fを径方向(矢印I方向及びO方向)の外側(矢印O方向側)に向けて、円柱体26の外周面のうち、中心角が約180°の円弧に相当する領域に15°ずつ角度を変えて、並んで取り付けられた状態になっている。
 このように本実施形態にかかる太陽電池モジュール10によれば、例えば円柱体26の外周面の如き湾曲した表面に沿って取り付けることができ、そのまま太陽電池として使用することができる。湾曲した表面に取り付けられた太陽電池モジュール10は、太陽電池セル11の個々の受光面11Fが放射状に外方を向いているため、太陽等の光源の位置が変わっても、何れか1または2以上の太陽電池セル11が効率的に光を受け止めて発電することができる。
 図11の例においては、円柱体26の外周面に取り付けられた太陽電池セル11のうち太陽電池セル11-(7)の受光面11Fに対して垂直に(90°の入射角で)照射されるように光Lが照射された状態が表されている。このとき、太陽電池セル11-(7)が最も発電量が多くなり、次いでその両隣の、光Lが75°の入射角で照射される太陽電池セル11-(6),11-(8)の発電量が多くなる。
 そして、太陽電池セル11-(5),11-(9)、太陽電池セル11-(4),11-(10)、太陽電池セル11-(3),11-(11)、太陽電池セル11-(2),11-(12)と順次入射角が15°ずつ小さくなって行き、発電量が順次低下する。太陽電池セル11-(7)から最も離れた太陽電池セル11-(1)は受光面11Fが光Lの照射方向と平行であり、入射角が0°になって、ほとんど発電されない。
 太陽電池の性質として、直列に繋いだ太陽電池セル中に発電量に大きな差があると、最も発電量の少ないセルによって電流が制限され、全体としての発電効率が大幅に低下してしまう。そのため、図11の例において、太陽電池セル11を直列に接続している第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10を用いた場合には、発電効率の大幅な低下を招いてしまう。勿論、原理的には各太陽電池セル11-(1)~11-(12)に対して並列にバイパスダイオードを設けておくことで、電流の制限を緩和できるが、ある程度の発電効率の低下は免れない。
 しかし、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20では、太陽電池セル11を並列に接続しているため、各太陽電池セル11-(1)~11-(12)で発電された電力が全て加算されることから無駄がない。そのため、本実施形態にかかる太陽電池モジュール20を用いた本例においては、太陽電池セル11を直列に接続した場合に比して得られる電圧は小さくなるものの、発電量の低下を抑制することができる。
 図12は、図11の状態から太陽光等の光源の向きが15°傾いて、太陽電池セル11-(6)の受光面11Fに対して垂直に(90°の入射角で)照射されるように光Lが照射された状態が表されている。このとき、太陽電池セル11-(6)が最も発電量が多くなり、図11の状態における太陽電池セル11-(7)と同等となる。次いでその両隣の、光Lが75°の入射角で照射される太陽電池セル11-(5),11-(7)の発電量が多く、図11の状態における太陽電池セル11-(6),11-(8)と同等となる。さらに順次、図11の状態から隣にずれた太陽電池セル11が同程度の発電量となり、受光面11Fが光Lの照射方向と平行で、入射角が0°になるセルは、図11の状態における太陽電池セル11-(1)から、図12の状態では太陽電池セル11-(12)になる。
 つまり、図11の状態から図12の状態になっても、太陽電池モジュール20全体としての発電効率に変化がない。これは、図12の状態とは逆方向に図11の状態から光源の向きを15°傾けて太陽電池セル11-(8)の受光面11Fに対して垂直に(90°の入射角で)照射されるように光Lが照射された場合も同様である。即ち、太陽電池セル11-(6)、太陽電池セル11-(7)あるいは太陽電池セル11-(8)への入射角が90°になる何れの光Lの照射方向の場合においても、発電効率に違いがない。
 さらに同方向あるいは逆方向に光の照射角度が傾いて行くことで、光が入射しなくなるセルの数が増えて行くので、太陽電池モジュール20全体としての発電効率は低下して行く。しかし、光の入射角が90°あるいはその前後になる太陽電池セル11の発電量が多いので、図11に示す例による太陽電池モジュール20の使用態様は、例えば、日の出から日の入りまでの長い時間において、高い発電効率で発電することができる。日中の発電効率を最も高めるために、並び方向Xにおいて、太陽電池モジュール20は、その全体の中央が真南に位置するように設置することが好ましい。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール20によれば、以上説明した積極的に曲げることによるメリットの他、第1の実施形態と同様、全体としての軽量化を実現することができるため、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
<第3の実施形態>
 図13は、第3の実施形態にかかる太陽電池モジュール30の平面図であり、図14は、図13におけるC-C断面にかかる部分拡大断面図であり、図15は、図13におけるD-D断面にかかる部分拡大断面図である。図14においては、図13におけるC-C断面のうちの一部(太陽電池セル31に付された括弧書きの番号が(31)、(41)、(51)及び(61)の領域)のみが表されている。また、図15においては、図13におけるD-D断面のうちの一部(太陽電池セル31に付された括弧書きの番号が(72)~(74)の領域)のみが表されている。
 図13~図15に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、長方形状の平板であり、主として、複数(本実施形態では72枚)の太陽電池セル31と、第1のタブ線32a,32bと、第2のタブ線37と、透明の一対のカバーフィルム33F,33Bと、封止材44と、からなる。太陽電池セル31は、受光面31Fを同方向(矢印Z方向)に向け、受光面11Fと平行方向(矢印XY方向)に間隔を置いて碁盤目状に並べられている。
 なお、図13~図15において、矢印X方向及びその逆方向が、太陽電池セル31が並んでいる一の方向(以下、「一方の並び方向X」と表記する。)であり、矢印Y方向及びその逆方向が、太陽電池セル31が並んでいるもう一方の方向(以下、「他方の並び方向Y」と表記する。)であり、矢印Z方向及びその逆方向が太陽電池モジュール30の厚み方向(以下、「厚み方向Z」と表記する。)である(後述する第4~第8の実施形態においても同様)。
 図13において、太陽電池セル31、第1のタブ線32a,32b及び第2のタブ線37は、カバーフィルム33F及び封止材34の下に位置する部材であるが、カバーフィルム33F及び封止材34は透明の部材であり視認可能なので、実線で描いている(後述する第4~第8の実施形態においても同様)。
 太陽電池セル31は第1の実施形態における太陽電池セル11と、第1のタブ線32a,32b及び第2のタブ線37は第1の実施形態におけるタブ線12と、一対のカバーフィルム33F,33Bは第1の実施形態における一対のカバーフィルム13F,13Bと、封止材34は第1の実施形態における封止材14と、それぞれ、形状、大きさ、数、配置、取り回し等が異なるものの部材としては同様の物であるため、その詳細な説明は省略する。
 太陽電池セル31は、一方の並び方向Xに12枚、他方の並び方向Yに6枚の計72枚が間隔を置いて碁盤目状に並べられている。
 それぞれの太陽電池セル31には、受光面31F側であって、矢印Y方向側の端部近傍に第1の電極端子(不図示)が設けられ、裏面31B側であって、矢印Y方向側とは逆側の端部近傍に第2の電極端子(不図示)が設けられている。受光面31Fに設けられた第1の電極端子及び裏面31Bに設けられた第2の電極端子は、正負逆極になっていて、光により生じた起電力が両電極端子間から取り出せるようになっている。
 第1のタブ線32a,32bは、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31同士を電気的に接続する。第1のタブ線32aは、最も矢印Y方向側において一方の並び方向Xに並ぶ12枚の太陽電池セル31-(11)~31-(U1)の全ての範囲に延びている。第1のタブ線32aは、一方の並び方向Xに延びる長尺部32asと、長尺部32asから矢印Y方向とは逆方向に枝分かれした枝線部32a′と、長尺部32asの矢印X方向側に延びて、カバーフィルム33F,33Bの縁から突出した先で外部と接続する出力端子32atと、を備える。枝線部32a′は、それぞれの太陽電池セル31の第1の電極端子(不図示)に接続されている。
 一方、第1のタブ線32bは、矢印Y方向側とは最も逆側において一方の並び方向Xに並ぶ12枚の太陽電池セル31-(16)~31-(U6)の全ての範囲に延びている。第1のタブ線32bは、一方の並び方向Xに延びる長尺部32bsと、長尺部32bsから矢印Y方向に枝分かれした枝線部32b′と、長尺部32bsの矢印X方向側に延びて、カバーフィルム33F,33Bの縁から突出した先で外部と接続する出力端子32btと、を備える。枝線部枝線部材32b′は、それぞれの太陽電池セル31の第2の電極端子(不図示)に接続されている。
 第2のタブ線37は、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル31同士を電気的に接続する。詳しくは、個々の第2のタブ線37は、隣合う太陽電池セル31の間にあって、一端(図面上の矢印Y方向側の端部)が裏面31Bに設けられた第2の電極端子(不図示)に、他端(図面上の矢印Y方向とは逆方向側の端部)が受光面11F側に設けられた第1の電極端子(不図示)に、それぞれ接続されている。第2のタブ線37は、他方の並び方向Yに並ぶ全ての太陽電池セル11同士の間において、同様に接続されている。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30においては、第2のタブ線37による太陽電池セル31同士の電気的な接続が直列接続になっている。一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30においては、第1のタブ線32a,32bによる太陽電池セル31同士の電気的な接続が並列接続になっている。
 即ち、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30においては、他方の並び方向Yに並んで直列接続された6枚の太陽電池セル31の群(以下、「直列接続群」と称する場合がある。)が、一方の並び方向Xに12列並んでおり、これら12列の直列接続群の全てが並列接続された状態になっている。出力端子32at,32btからは、6枚の太陽電池セル31で発生した起電力の合計の電圧で、12列の直列接続群の合計の電流が出力される。
 なお、各直列接続群には、それぞれさらに直列に逆流防止ダイオードを設けておいてもよい。また、各太陽電池セル31には、並列にバイパスダイオードを設けておいてもよい。
 封止材34は、一対のカバーフィルム33F,33B間に充填されて、カバーフィルム33F,33Bと太陽電池セル31との間、カバーフィルム33F,33Bと第1のタブ線32a,32bとの間、及び、カバーフィルム33F,33Bと第2のタブ線37との間に介在している。
 図13及び図14に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30においては、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31の間に、受光面31F側の面及び裏面31B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部35F,35Bが形成されている(図14参照。図13においては、二点鎖線でリンク部35Fを模式的に表している。)。
 図14に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、リンク部35F,35Bにおける封止材34の厚みT11が、リンク部35F,35B以外の部位における封止材34の厚み(T12+T13+T14)に比して小さい。本実施形態によれば、このように他方の並び方向Yに延びた溝状の薄肉部であるリンク部35F,35Bを設けることで、当該リンク部35F,35Bで折り曲げることができるようになっている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、薄肉部であるリンク部35F,35Bにおいても封止材34が存在しており、カバーフィルム33F,33Bと第1のタブ線32a,32bとの間に介在している。そのため、リンク部35F,35Bにおいて折り曲げられても、あるいはさらに折り曲げが繰り返されても、カバーフィルム33F,33Bと封止材34との接着が強固であり、剥がれにくい。また、第1のタブ線32a,32bは、リンク部35F,35Bにおいても封止材34により取り囲まれた状態になっており、折り曲げ時にも封止材34で保護された状態なので、折り曲げに対する耐久性に優れている。
 リンク部35F,35Bの寸法としては、太陽電池セル31の一方の並び方向Xにおいて、封止材34の厚みが0.05~0.6mmである領域(第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの寸法と同様、「領域0.05-0.6」と表記する。)が、1mm以上であることが好ましい。領域0.05-0.6の定義や考え方、好ましい範囲等は、第1の実施形態と同様であるため、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。領域0.05-0.4や領域0.05-0.3についても同様である。
 その他、本実施形態におけるリンク部35F,35Bは、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bと同様の構成であり、機能も同様である。また、変形例等についても同様である。したがって、これら詳細についても、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、リンク部35F,35Bが折り曲げに対する耐久性があるため、リンク部35F,35Bで折り曲げることができる。そのため、リンク部35F,35Bで同方向に折り曲げることで太陽電池モジュール30を全体として一方の並び方向Xに巻き取り、ロール状にすることができる。
 さらに、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、例えば、リンク部35F,35Bにおける領域0.05-0.6の長さを十分に大きくすること等により屈曲性を高めることで、隣り合うリンク部35F,35Bで山折り谷折りに交互に折り曲げて、蛇腹状(アコーディオン状)に折り畳むことができる。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30によれば、折り畳んだ際の面積を広げた状態(折り畳む前の状態)に比して大幅に縮小することができるため、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、リンク部35F,35Bでの折り曲げに対する耐久性も高いので、繰り返しの運搬や収納に対しても有利である。
 一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、リンク部35F,35Bで同方向に折り曲げることで太陽電池モジュール30を全体として一方の並び方向Xに湾曲させて、湾曲表面に取り付けることができる。したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30によれば、平らでない湾曲表面に取り付けて、太陽電池として使用することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール30は、第1の実施形態において図4を用いて説明した構造物16の湾曲面に取り付けられるのは勿論のこと、第2の実施形態において図11を用いて説明した円柱体26の外周面にも好適に取り付けて使用することができる。図16は、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30を図11に示す円柱体26と同様の円柱体36の外周面に取り付けた状態を模式的に示す模式横断面図である。図16の横断面は、円柱体36の軸方向と垂直方向の断面である。
 図16の模式横断面図においては、図11と同様、太陽電池モジュール30におけるカバーフィルム33F,33B等の図示は省略して太陽電池セル31のみを描き、太陽電池セル31と円柱体36の外周面との関係がわかるようにしている。太陽電池セル31におけるハイフン以下の枝番は、図13において各太陽電池セル31に付された括弧書きの番号に対応するものである。
 また、図16において、図13に示される最も矢印Y方向側において一方の並び方向Xに並ぶ12枚の太陽電池セル31-(11)~31-(U1)のみが、図16では最も手前側に当たるので描かれているが、それぞれの太陽電池セル31-(11)~31-(U1)には、その背後に5つの太陽電池セル31が直列に接続されて、それぞれ直列接続群を構成している。以下、それぞれの直列接続群を指す際に、図16に現れている最も手前側の太陽電池セル31の符号を用いて、直列接続群31-(11)~31-(U1)と表記する。
 図16に示されるように、太陽電池モジュール30が円柱体36の湾曲した外周面に取り付けられることで、72枚の太陽電池セル31が直列接続群ごとに周方向R2に並んで円柱体36に取り付けられた状態になっている。太陽電池セル31は、受光面31Fを径方向(矢印I方向及びO方向)の外側(矢印O方向側)に向けて、円柱体36の外周面のうち、中心角が約180°の円弧に相当する領域に15°ずつ角度を変えて、並んで取り付けられた状態になっている。
 このように本実施形態にかかる太陽電池モジュール30によれば、例えば円柱体36の外周面の如き湾曲した表面に沿って取り付けることができ、そのまま太陽電池として使用することができる。湾曲した表面に取り付けられた太陽電池モジュール30は、太陽電池セル31の個々の受光面31Fが放射状に外方を向いているため、太陽等の光源の位置が変わっても、何れか1または2以上の直列接続群に属する太陽電池セル31が効率的に光を受け止めて発電することができる。
 図16の例においては、円柱体36の外周面に取り付けられた太陽電池セル31のうち直列接続群31-(71)に属する太陽電池セル31の受光面31Fに対して垂直に(90°の入射角で)照射されるように光Lが照射された状態が表されている。このとき、直列接続群31-(71)に属する太陽電池セル31が最も発電量が多くなり、次いでその両隣の、光Lが75°の入射角で照射される直列接続群31-(61)に属する太陽電池セル31、及び、直列接続群31-(81)に属する太陽電池セル31の発電量が多くなる。
 そして、直列接続群31-(51),31-(91)、直列接続群31-(41),31-(S1)、直列接続群31-(31),31-(T1)、直列接続群31-(21),31-(U1)と順次、属する太陽電池セル31における入射角が15°ずつ小さくなって行き、発電量が順次低下する。太陽電池セル31-(71)から最も離れた太陽電池セル31-(1)は受光面31Fが光Lの照射方向と平行であり、入射角が0°になって、ほとんど発電されない。以上のように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30においては、直列接続群ごとに太陽電池セル31における光の入射角が異なり、発電量に差が生じる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール30によれば、以上説明した積極的に曲げることによるメリットの他、第1の実施形態と同様、全体としての軽量化を実現することができるため、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール30では、各直列接続群を並列に接続しているため、直列接続群ごとに発電された電力が全て加算されることから無駄がない。しかも、本実施形態にかかる太陽電池モジュール30では、各直列接続群で6つの太陽電池セル31を直列接続しているので、出力される電圧が6つの太陽電池セル31により発電された電圧の合計となり、高い電圧も確保することができる。
<第4の実施形態>
 図17は、第4の実施形態にかかる太陽電池モジュール40の平面図であり、図18は、図17におけるE-E断面にかかる部分拡大断面図であり、図19は、図17におけるF-F断面にかかる部分拡大断面図である。図18においては、図17におけるE-E断面のうちの一部(太陽電池セル41に付された括弧書きの番号が(31)、(41)、(51)及び(61)の領域)のみが表されている。また、図19においては、図17におけるF-F断面のうちの一部(太陽電池セル31に付された括弧書きの番号が(72)~(74)の領域)のみが表されている。図17~図19において、第3の実施形態にかかる太陽電池モジュール30と同様の構成及び機能の部材には、図13~図15における符号と同じ符号を付してその説明は省略する。
 図17及び図18に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40においては、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31の間に、受光面31F側の面及び裏面31B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部(後述する第2のリンク部と区別するため、当該リンク部を「第1のリンク部」と表記する。)45F,45Bが形成されている(図18参照。図17においては、二点鎖線で第1のリンク部45Fを模式的に表している。)。
 図18に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、第1のリンク部45F,45Bにおける封止材44の厚みT21が、第1のリンク部45F,45B以外の部位における封止材44の厚み(T22+T23+T24)に比して小さい。本実施形態によれば、このように他方の並び方向Yに延びた溝状の薄肉部である第1のリンク部45F,45Bを設けることで、当該第1のリンク部45F,45Bで折り曲げることができるようになっている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、薄肉部である第1のリンク部45F,45Bにおいても封止材44が存在しており、カバーフィルム43F,43Bと第1のタブ線42a,42bとの間に介在している。そのため、リンク部45F,45Bにおいて折り曲げられても、あるいはさらに折り曲げが繰り返されても、カバーフィルム43F,43Bと封止材44との接着が強固であり、剥がれにくい。また、第1のタブ線42a,42bは、第1のリンク部45F,45Bにおいても封止材44により取り囲まれた状態になっており、折り曲げ時にも封止材44で保護された状態なので、折り曲げに対する耐久性に優れている。
 第1のリンク部45F,45Bの寸法としては、太陽電池セル41の一方の並び方向Xにおいて、封止材44の厚みが0.05~0.6mmである領域(第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの寸法と同様、「領域0.05-0.6」と表記する。)が、1mm以上であることが好ましい。領域0.05-0.6の定義や考え方、好ましい範囲等は、第1の実施形態と同様であるため、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。領域0.05-0.4や領域0.05-0.3についても同様である。
 その他、本実施形態における第1のリンク部45F,45Bは、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bと同様の構成であり、機能も同様である。また、変形例等についても同様である。したがって、これら詳細についても、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。
 一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40においては、図17及び図19に示されるように、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル41の間に、受光面41F側の面及び裏面41B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が一方の並び方向Xに延びた溝状の第2のリンク部48F,48Bが形成されている(図19参照。図17においては、二点鎖線で第2のリンク部48Fを模式的に表している。)。
 図19に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、第2のリンク部48F,48Bにおける封止材44の厚みT21が、第2のリンク部48F,48B以外の部位における封止材44の厚み(T32+T33+T34)に比して小さい。本実施形態によれば、このように一方の並び方向Xに延びた溝状の薄肉部である第2のリンク部48F,48Bを設けることで、当該第2のリンク部48F,48Bで折り曲げることができるようになっている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、薄肉部である第2のリンク部48F,48Bにおいても封止材44が存在しており、カバーフィルム43F,43Bと第2のタブ線37との間に介在している。そのため、第2のリンク部48F,48Bにおいて折り曲げられても、あるいはさらに折り曲げが繰り返されても、カバーフィルム43F,43Bと封止材44との接着が強固であり、剥がれにくい。また、第2のタブ線37は、第2のリンク部48F,48Bにおいても封止材44により取り囲まれた状態になっており、折り曲げ時にも封止材44で保護された状態なので、折り曲げに対する耐久性に優れている。
 第2のリンク部48F,48Bの寸法としては、太陽電池セル41の他方の並び方向Yにおいて、封止材44の厚みが0.05~0.6mmである領域(第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの寸法と同様、「領域0.05-0.6」と表記する。)が、1mm以上であることが好ましい。領域0.05-0.6の定義や考え方、好ましい範囲等は、第1の実施形態と同様であるため、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。領域0.05-0.4や領域0.05-0.3についても同様である。
 その他、本実施形態における第2のリンク部48F,48Bは、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bと同様の構成であり、機能も同様である。また、変形例等についても同様である。したがって、これら詳細についても、第1の実施形態におけるリンク部15F,15Bの説明を参照されたい。
 以上のように、本実施形態においては、碁盤目状に並ぶ太陽電池セル41の間に、略直角に交差(略直交)する2方向のリンク部(第1のリンク部45F,45B及び第2のリンク部48F,48B)が設けられている。そのため、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、一方の並び方向Xにも他方の並び方向Yにも折り曲げることができるようになっている。
 即ち、まず、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31の間にリンク部35F,35Bが形成された第3の実施形態と同様、第1のリンク部45F,45Bで折り曲げられることによる未使用時等における運搬性、収納性に優れる効果と、湾曲表面に取り付けて、太陽電池として使用することができる効果を備えている。
 本実施形態においては、さらに他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル31の間に形成された第2のリンク部48F,48Bでも折り曲げられるようになっている。そのため、例えば、収納時の折り曲げ方向と設置時の湾曲方向とを独立に設定することができる。例えば、Y方向がX方向に比べて長い形状の太陽電池モジュール(図示せず)を一方の並び方向Xで折り曲げ、湾曲した表面に取り付けて使用する場合であっても、未使用時等においては、他方の並び方向Yで折り曲げて、太陽電池モジュールの長手方向をコンパクト化することができる。したがって、未使用時にも太陽電池としての使用時にも形状の自由度がより一層高く、取り扱い性や設計の自由度に優れている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、第1のリンク部45F,45Bと、それと直交する第2のリンク部48F,48Bを有しており、これら2方向に曲がるようになっている。即ち、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、例えば何らかの外力が働いた際にも第1のリンク部45F,45Bや第2のリンク部48F,48Bが曲がることで当該外力の作用が効率的に逃がされる。したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、大面積でありながら、封止材34に囲まれた太陽電池セル31への影響が及びにくい。そのため、太陽電池モジュール40に外力が働いても太陽電池セル31の破損や外力の影響を抑制することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール40は、太陽電池セル31を保護するためのガラス板や硬質の層を必要とせず、軽量のプラスチック素材で構成することが可能な封止材34及びカバーフィルム33F,33Bで太陽電池セル31を保護しているため、全体としての軽量化を実現することができる。そのため、本実施形態にかかる太陽電池モジュール40によれば、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
 なお、本実施形態では、碁盤目状に並ぶ太陽電池セル41の間に、略直角に交差(略直交)する2方向のリンク部(第1のリンク部45F,45B及び第2のリンク部48F,48B)が設けられているが、これらの内何れか一方のみが設けられた構成であっても本発明の範疇に含まれる。
 一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31の間に形成された第1のリンク部45F,45Bのみが設けられた構成は、同様の箇所にリンク部35F,35Bが形成された第3の実施形態にかかる太陽電池モジュール30と同一の構成であるため、既述の通りである。
 これに対して、矢印Y方向に隣合う太陽電池セル31の間に形成された第2のリンク部48F,48Bのみが設けられた構成であっても本発明の範疇に含まれる。ただし、この場合には、矢印Y方向が本発明(請求項4)に云う「一方の並び方向」に相当し、矢印X方向が本発明(同)に云う「他方の並び方向」に相当するとともに、符号48F,48Bで示される第2のリンク部が本発明(同)に云う「リンク部」に相当する。
[太陽電池モジュールの製造方法]
 以上説明した実施形態にかかる太陽電池モジュールを製造する「太陽電池モジュールの製造方法」について説明する。以下の説明においては、第1~第3の実施形態のように一方向にのみ折れ曲がる太陽電池モジュールと、第4の実施形態のように直交する二方向に折れ曲がる太陽電池モジュールの2種類について、その製造方法をそれぞれ第1の製造方法及び第2の製造方法として説明する。
<第1の製造方法…一方向にのみ折れ曲がる太陽電池モジュールの製造方法>
 以下、第1の製造方法として、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10に類似した太陽電池モジュールを製造する方法を中心に説明する。なお、以下の説明においては、図1及び図2における符号を用いて説明するが、製造される太陽電池モジュールは、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10と厳密には形状が異なる。
(1)準備工程(配線までの工程)
 まず、必要枚数の太陽電池セル11と、必要個数のタブ線12と、完成時にカバーフィルム13F,13Bになる例えばポリエチレンテレフタレート(PET)製の一対の樹脂フィルム(後述する符号13′)と、完成時に封止材14になる例えばシート状のエチレン-酢酸ビニル共重合体である封止材材料のシート(後述する符号14′)を2枚と、を用意する。用意した各々の太陽電池セル11の受光面11F側の配線部分(第1の実施形態における不図示の第1の電極端子部分)にタブ線12の一端をはんだ付けする。
 次いで、平らな台の上に、太陽電池セル11を受光面11Fが下に全て揃うように向け、間隔を置いて一列に並べて、一端が第1の電極端子部分にはんだ付けされたタブ線12の他端を隣の太陽電池セル11の裏面11B側の配線部分(第1の実施形態における不図示の第2の電極端子部分)にはんだ付けして繋ぐことで、隣合う太陽電池セル11間を電気的に接続する。
(2)積層配置工程
 本工程以降は、図20及び図21を用いて説明する。なお、図20は、本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法における製造途中の状態を示す平面図であり、詳しくは、次工程のラミネート準備工程が完了しラミネート処理に供される直前の状態(以下、当該状態のものを「ラミネート前積層体」と称する。)を示している。図21は、図20におけるG-G断面にかかる部分拡大断面図である。図20及び図21中の矢印X~Zは、太陽電池モジュールにかかる第1の実施形態における各図面に示された各矢印と同一である。
 ただし、図20においては、後述する最上層のシリコーンシート(符号99F)の図示を省略している。また、図21においては、図20におけるG-G断面のうちの一部(太陽電池セル11に付された括弧書きの番号が(3)~(6)の領域)のみが表されている。
 平らな台の上に、1枚の樹脂フィルム13′を置き、1枚の封止材材料のシート14′を重ね、その上にタブ線12による配線済みの太陽電池セル11を並べて置いた。さらにもう1枚の封止材材料のシート14′を重ね、その上にもう1枚の樹脂フィルム13′を置いた。以上のようにして、タブ線12による配線済みの太陽電池セル11を太陽電池セル11の両面(符号11F及び11B)から封止材材料(シート14′)を介して一対の樹脂フィルム13′で挟み込んだ。
(3)ラミネート準備工程
 平らな台の上にシリコーンシート99Bを敷いて、その上に治具としてのピアノ線91Bを、図1及び図2におけるリンク部15Bの間隔と同じ間隔になるように並べて配置した。治具は円柱状かつ棒状の部品であり、本例では適切な径のピアノ線91F,91Bを用いている。
 シリコーンシート99B上に配置されたピアノ線91Bの上に、(2)積層配置工程の操作が完了した状態の積層体を載せた。このとき、隣合う太陽電池セル11の間の中心にピアノ線91Bが矢印Y方向に延在するように、必要に応じて微調整した。この状態で、位置が動かないように何らかの方法(例えば粘着テープ)によって、ピアノ線91Bと積層体とを固定することが好ましい。
 そして、積層体における上側の樹脂フィルム13′上における、シリコーンシート99B上に並べたピアノ線91Bと平面視で一致する位置に、同じ本数のピアノ線91Fを並べて配置した。この状態でまた、位置が動かないように、上記同様、ピアノ線91Fと積層体とを固定することが好ましい。さらに、上側の樹脂フィルム13′上に配置されたピアノ線91Fの上に、シリコーンシート99Fを載せて、ラミネート前積層体を得た。
(4)ラミネート処理工程
 図20及び図21に示される、ラミネート前積層体に対して、真空ラミネータによって厚み方向Zから加熱圧着してラミネート処理を行った。加熱圧着の条件は、用いる封止材材料や樹脂フィルムの材質等によって適宜設定すればよいが、本実施形態においては、3分間真空引き後大気加圧し、150℃で15分間の条件で真空ラミネータ装置を用いてラミネート処理を行った。
 ラミネート処理により図21に示すラミネート前積層体を厚さ方向Zから加熱しながら加圧すると、封止材材料のシート14′が溶融して樹脂フィルム13′と共にピアノ線91F,91Bが埋まり込む。加熱により溶融したシート14′は、液状になって圧し潰され、一対の樹脂フィルム13′間の空隙(例えば、太陽電池セル11やタブ線12の周辺)に周り込んで充填される。
 ラミネート処理後の状態を図22に示す。ここで、図22は、本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法における製造途中の、ラミネート処理後の状態を示す部分拡大断面図であり、図21と同一箇所の断面図である。図22中には、ラミネート処理前のシリコーンシート99F,99B及びピアノ線91F,91Bの位置にこれらが点線で描かれている。
 図22に示されるように、ラミネート前積層体は、全体が薄膜化しつつ、一対の樹脂フィルム13′間がシート14′だった封止材材料で満たされて空隙が無くなるとともに、樹脂フィルム13′と共にピアノ線91F,91Bが埋まり込んだ状態になって、樹脂フィルム13′はカバーフィルム13F,13Bになり、シート14′は封止材14になる。また、ピアノ線91F,91Bによってカバーフィルム13F,13Bの面が陥没した溝はリンク部15F′,15B′になる。
 そして、ラミネート処理後、両面のシリコーンシート99F,99Bとピアノ線91F,91Bを除し、常温下に置いて冷却した。冷却後、はみ出した封止材材料や余分な樹脂フィルム13′があればカットして、太陽電池モジュール10を完成させた。得られた太陽電池モジュール10には、ピアノ線91F,91Bの断面形状(本製造方法の説明において、「断面形状」とは、並び方向Xの断面における形状を指す。)が転写されたリンク部15F′,15B′が形成されている。当該リンク部15F′,15B′における封止材14の断面形状は、図6に示されるリンク部15Fb,15Bbの形状になっている。
 以上説明した第1の製造方法において、治具として用いたピアノ線91F,91Bを断面形状の異なる他の棒状の部品とすることにより、形成されるリンク部の断面形状を制御することができる。例えば、断面形状が矩形状の治具を用いれば、封止材14の断面形状が図5に示される形状のリンク部15Fa,15Baを形成することができる。
 また、例えば、断面形状が台形状の治具を用い、当該治具の断面における長辺側の面をシリコーンシート99F,99Bに接するように治具を配置してラミネート処理すれば、第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10のリンク部15F,15Bの断面形状とすることができる。
 以上説明した第1の製造方法においては、積層体における上下両側の樹脂フィルム13′とシリコーンシート99F,99Bとの間に治具(ピアノ線91F,91B)を配置したが、上下の何れか一方にのみ治具を配することにより、受光面11F側または裏面11B側のいずれか一方にのみリンク部が形成された太陽電池モジュールとすることができる。
 例えば、断面形状が台形状の治具を用い、当該治具の断面における長辺側の面を上側のシリコーンシート99Fに接するように治具を配置し、下側の樹脂フィルム13′とシリコーンシート99F,99Bとの間に治具を配置しなければ、封止材14の断面形状が図8に示される形状のリンク部15Fdを形成することができる。
 以上説明した第1の製造方法においては、棒状の部品からなる治具(ピアノ線91F,91B)を複数用いたが、これら複数の部品の形状を部位(部分)として有する一体形状の治具としても構わない。図23は、第1の製造方法に用いることが可能な一体形状の治具93の一例を示す平面図である。
 治具93は、形成しようとするリンク部の溝の断面形状に対応する断面形状を有する棒状の部位92が、形成すべきリンク部の数(本実施形態では12)だけ並び、それぞれの両端が連結部94で連結された梯子状のものである。棒状の部位92の間隔は、形成しようとするリンク部の間隔になっている。
 以上説明した第1の製造方法において、ピアノ線91F,91Bに代えてこの治具93を用いて、(3)ラミネート準備工程の操作を行えば、ピアノ線91F,91Bを所定の間隔に配置する手間が省けるとともに、(4)ラミネート処理工程における処理後の治具93の除去も一度にできるため、作業効率に優れている。
 なお、これら治具の材質として、以上説明した第1の製造方法ではピアノ線を用いているが、勿論これに限定されるものではなく、ラミネート処理時の加熱に対する耐熱性と加圧に対する剛性とを備えていれば、金属、各種樹脂、各種ゴム、木材、セラミックス等何れを用いても構わない。治具の材質としては、封止材材料と接着しにくいか、あるいは接着しても剥がしやすい材料を用いることが好ましい。総合的に勘案すると、治具の材質としては、鉄、ステンレス、真鍮、シリコーンゴム、あるいはフッ素樹脂が好ましい。
<第2の製造方法…直交する二方向に折れ曲がる太陽電池モジュールの製造方法>
 次に、第2の製造方法として、第4の実施形態にかかる太陽電池モジュール40に類似した太陽電池モジュールを製造する方法を中心に説明する。なお、以下の説明においては、図17~図19における符号を用いて説明するが、製造される太陽電池モジュールは、第4の実施形態にかかる太陽電池モジュール40と厳密には形状が異なる。また、以下の説明において、第3の実施形態で詳細な説明が為され、第4の実施形態では説明が省略された内容については、第4の実施形態における説明として扱うものとする。
(1)準備工程(配線までの工程)
 まず、必要枚数(72枚)の太陽電池セル31と、2種類の必要数のタブ線32a,32b,37と、完成時にカバーフィルム33F,33Bになる一対の樹脂フィルム(後述する符号33′)と、完成時に封止材34になる封止材材料のシート(後述する符号34′)を2枚と、を用意する。樹脂フィルムや封止材材料の具体的な材料例は、前記第1の製造方法の項で説明したものと同様である。
 なお、第1のタブ線32a,32bは、枝線部32a′,32b′、長尺部32as,32bs及び出力端子32at,32btの全体でそれぞれ1つのタブ線として説明してきたが、本製造方法においては、枝線部32a′,32b′とそれ以外の部分は別の部材になっている。そのため、以下、枝線部32a′,32b′となる部材は符号をそのまま活かして枝線部材32a′,32b′と表記し、それ以外の部分は、符号32at,32btを省略して、長尺線部材32as,32bsと表記する。
 用意した太陽電池セル31のうち60枚について、受光面31F側の配線部分(第4の実施形態における不図示の第1の電極端子部分)に第2のタブ線37の一端をはんだ付けする。太陽電池セル31の残りの12枚について、受光面31F側の配線部分(同、第1の電極端子部分)にそれぞれ枝線部材32a′をはんだ付けする。また、第2のタブ線37の一端がはんだ付けされた太陽電池セル31のうち12枚について、裏面31B側の配線部分(第4の実施形態における不図示の第2の電極端子部分)にそれぞれ枝線部材32b′をはんだ付けする。
 次いで、平らな台の上に、直列接続する一列分の6枚の太陽電池セル31を受光面31Fを全て下に向け、間隔を置いて縦方向(他方の並び方向Y)に等間隔で並べる。このとき、枝線部材32a′がはんだ付けされた太陽電池セル31を最上部(最も矢印Y方向側)に配置し、第2のタブ線37及び枝線部材32b′を最下部(最も矢印Y方向とは逆側)に配置する。そして、最上部と最下部の間の4枚は、第2のタブ線37のみがはんだ付けされた太陽電池セル31を配置する。
 そして、一端が第1の電極端子部分にはんだ付けされた第2のタブ線37の他端を、他方の並び方向Yにおける隣の太陽電池セル31の裏面31B側の配線部分(第4の実施形態における不図示の第2の電極端子部分)にはんだ付けして繋ぐことで、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル31間を電気的に接続する。
 残りの66枚の太陽電池セル11についても同様に6枚ずつ接続し、計12列分の直列接続群を作製する。このように直列接続された直列接続群を12列、一方の並び方向Xに等間隔で並べることで、全72枚の碁盤目状とする。
 碁盤目状に配置した太陽電池セル11の最上部(最も矢印Y方向側)に位置する太陽電池セル11にそれぞれはんだ付けされた12個の枝線部材32a′と接触するように、一方の並び方向Xに延びた長尺線部材32asを配置し、それぞれをはんだ付けする。同様に、最下部(最も矢印Y方向とは逆側)に位置する太陽電池セル11にそれぞれはんだ付けされた12個の枝線部材32b′と接触するように、一方の並び方向Xに延びた長尺線部材32bsを配置し、それぞれをはんだ付けする。以上のようにして、太陽電池セル31とタブ線32a,32b,37を図17に示されるように配線する。
(2)積層配置工程
 本工程以降は、図24~図26を用いて説明する。なお、図24は、本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第2の製造方法における製造途中の状態を示す平面図であり、詳しくは、次工程のラミネート準備工程が完了しラミネート処理に供される直前の状態(前記<第1の製造方法>と同様、「ラミネート前積層体」と称する。)を示している。図25は、図24におけるH-H断面にかかる部分拡大断面図であり、図26は、図24におけるI-I断面にかかる部分拡大断面図である。
 ただし、図24においては、後述する最上層のシリコーンシート(符号99F)の図示を省略している。また、図25においては、図24におけるH-H断面のうちの一部(太陽電池セル31に付された括弧書きの番号が(31)~(61)の領域)のみが表されている。さらに、図26においては、図24におけるI-I断面のうちの一部(太陽電池セル31に付された括弧書きの番号が(71)~(73)の領域)のみが表されている。図24~図26中の矢印X~Zは、太陽電池モジュールにかかる第4の実施形態における各図面に示された各矢印と同一である。
 平らな台の上に、1枚の樹脂フィルム33′を置き、1枚の封止材材料のシート34′を重ね、その上にタブ線32a,32b,37による配線済みの太陽電池セル31を並べて置いた。さらにもう1枚の封止材材料のシート34′を重ね、その上にもう1枚の樹脂フィルム33′を置いた。以上のようにして、タブ線32a,32b,37による配線済みの太陽電池セル31を太陽電池セル31の両面(符号31F及び31B)から封止材材料(シート34′)を介して一対の樹脂フィルム33′で挟み込んだ。
(3)ラミネート準備工程
 平らな台の上にシリコーンシート99Bを敷いて、その上に治具95を置いた。治具95は、一方の並び方向Xに延びた棒状の部位97を5本と、これとは交差(直交)する他方の並び方向Yに延びた棒状の部位96を11本と、を含む。
 なお、治具95は、(2)積層配置工程の操作が完了した状態の積層体を挟んで上側(矢印Z方向側)と下側(矢印Z方向の逆側)に一対配されるが、特に棒状の部位96,97について、上側に配される部位には符号の末尾にFを付して「棒状の部位96F,97F」と表記し、下側に配される部位には符号の末尾にBを付して「棒状の部位96B,97B」と表記する。
 治具95において、棒状の部位96と棒状の部位97が交差する点では一体化しており、治具95全体として格子状になっている。そして、これら棒状の部位96及び棒状の部位97の全ての端部は、枠98に固定されている。この枠98は、無くても構わない。なお、治具95の材質としては、前記第1の製造方法の項で説明した通り、耐熱性と剛性を備えていれば、特に制限はない。
 シリコーンシート99B上に置いた治具95の上に、(2)積層配置工程の操作が完了した状態の積層体を載せた。このとき、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル31の間の中心に棒状の部位96Bが矢印Y方向に延在するように、かつ、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル31の間の中心に棒状の部位97Bが矢印X方向に延在するように、調整した。この状態で、位置が動かないように何らかの方法(例えば粘着テープ)によって、治具95と積層体とを固定することが好ましい。
 そして、積層体における上側の樹脂フィルム33′上における、シリコーンシート99B上に並べた治具95と平面視で一致する位置に、もう1つの治具95を配置した。この状態でまた、位置が動かないように、上記同様、治具95と積層体とを固定することが好ましい。さらに、上側の樹脂フィルム33′上に配置された治具95の上に、シリコーンシート99Fを載せて、ラミネート前積層体を得た。
(4)ラミネート処理工程
 図24~図26に示される、ラミネート前積層体に対して、真空ラミネータによって厚み方向Zから加熱圧着してラミネート処理を行った。加熱圧着の条件は、用いる封止材材料や樹脂フィルムの材質等によって適宜設定すればよいが、本実施形態においては、3分間真空引き後大気加圧し、150℃で15分間の条件で真空ラミネータ装置を用いてラミネート処理を行った。
 ラミネート処理により図25及び図26に示すラミネート前積層体を厚さ方向Zから加熱しながら加圧すると、封止材材料のシート34′が溶融して樹脂フィルム33′と共に棒状の部位96,97が埋まり込む。加熱により溶融したシート34′は、液状になって圧し潰され、一対の樹脂フィルム33′間の空隙(例えば、太陽電池セル31やタブ線32a,32b,37の周辺)に周り込んで充填される。
 ラミネート処理後の状態を図27及び図28に示す。ここで、図27及び図28は、本発明の例示的態様である実施形態にかかる太陽電池モジュールの第2の製造方法における製造途中の、ラミネート処理後の状態を示す部分拡大断面図であり、図27は図25と同一箇所の断面図であり、図28は図26と同一箇所の断面図である。図27及び図28中には、ラミネート処理前のシリコーンシート99F,99B及び棒状の部位96F,96B,97F,97Bの位置にこれらが点線で描かれている。
 図27及び図28に示されるように、ラミネート前積層体は、全体が薄膜化しつつ、一対の樹脂フィルム33′間がシート34′だった封止材材料で満たされて空隙が無くなるとともに、樹脂フィルム33′と共に棒状の部位96F,96B,97F,97Bが埋まり込んだ状態になって、樹脂フィルム33′はカバーフィルム33F,33Bになり、シート34′は封止材34になる。また、棒状の部位96F,96Bによってカバーフィルム33F,33Bの面が陥没した溝は第1のリンク部45F′,45B′になる。さらに、棒状の部位97F,97Bによってカバーフィルム33F,33Bの面が陥没した溝は第2のリンク部48F′,48B′になる。
 そして、ラミネート処理後、両面のシリコーンシート99F,99Bと治具95を除し、常温下に置いて冷却した。冷却後、はみ出した封止材材料や余分な樹脂フィルム33′があればカットして、太陽電池モジュール40を完成させた。得られた太陽電池モジュール40には、棒状の部位96F,96Bの断面形状(本製造方法の説明において、棒状の部位96F,96Bの「断面形状」とは、一方の並び方向Xの断面における形状を指す。)が転写された第1のリンク部45F′,45B′が形成されている。また、太陽電池モジュール40には、棒状の部位97F,97B(本製造方法の説明において、棒状の部位97F,97Bの「断面形状」とは、他方の並び方向Yの断面における形状を指す。)が転写された第2のリンク部48F′,48B′が形成されている。第1のリンク部45F′,45B′及び第2のリンク部48F′,48B′における封止材44の断面形状は、何れも、図6に示されるリンク部15Fb,15Bbの形状になっている。
 以上説明した第2の製造方法において、治具95における棒状の部位96,97を断面形状の異なる他の形状とすることにより、形成される第1のリンク部及び第2のリンク部の断面形状を制御することができる。この点は、前記第1の製造方法の項で説明した治具としてのピアノ線の場合と同様である。
 また、以上説明した製造方法においては、積層体における上下両側の樹脂フィルム13′とシリコーンシート99F,99Bとの間に治具95を配置したが、上下の何れか一方にのみ治具を配することにより、受光面11F側または裏面11B側のいずれか一方にのみ第1のリンク部及び第2のリンク部が形成された太陽電池モジュールとすることができる。この点も、前記第1の製造方法の項で説明した治具としてのピアノ線の場合と同様である。
 以上説明した太陽電池モジュールにかかる実施形態、及び、太陽電池モジュールの製造方法にかかる実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これら実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、折り曲げる方向の太陽電池セルの数を最大でも12枚とした例を挙げているが、この枚数には特に制限はなく、折り曲げる方向の太陽電池セルの数を多くしリンク部を増やすことで、全体としてより折り曲げやすい(曲率半径が小さい)、及び/あるいは、大面積で出力の大きい太陽電池モジュールとすることができる。
 また、太陽電池セルを碁盤目状に並べた第3及び第4の実施形態において、他方の並び方向Yに並ぶ全ての太陽電池セルが直列接続された配線例を挙げているが、太陽電池セル同士の接続は任意であり、目的に応じて種々の接続回路を選択することができる。
 以下、太陽電池セルを縦横に多数並べた大面積の太陽電池モジュールの適用例として、第5~第8の4つの実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、主として外形上の特徴を説明し、個々の構成の詳細については説明を省略するが、第1~第4の実施形態において説明した通りである。
<第5の実施形態>
 図29は、第5の実施形態にかかる太陽電池モジュール50の平面図であり、図30は、図29におけるK-K断面にかかる部分拡大断面図であり、図31は、図29におけるM-M断面にかかる部分拡大断面図である。図30においては、図29におけるK-K断面のうちの矩形の一点鎖線で囲まれた領域(太陽電池セル51に付された括弧書きの番号が(1-2)、(1-3)、(1-4)及び(1-5)の領域)のみが表されている。また、図31においては、図29におけるM-M断面のうちの一部(太陽電池セル51に付された括弧書きの番号が(1-11)及び(1-12)の領域)のみが表されている。図29~図31において、第3の実施形態にかかる太陽電池モジュール30と同様の構成及び機能の部材には、図13~図15における30番台の符号を50番台に変えた符号を付してその説明は省略する。
 図30に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール50においては、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル51の間に、受光面51F側の面及び裏面51B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が一方の並び方向Xに延びた溝状のリンク部55F,55Bが形成されている。なお、図29においては、リンク部55Fの図示を省略している。
 また、本実施形態にかかる太陽電池モジュール50においては、図31に示されるように、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル51の間に、受光面51F側の面及び裏面51B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部58F,58Bも形成されている。当該リンク部58F,58Bは、第4の実施形態における「第2のリンク部58F,58B」に相当するため、本実施形態においても「第2のリンク部」と称し、リンク部55F,55Bについても「第1のリンク部55F,55B」と称する。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール50において、太陽電池セル51は、細長の矩形で、一方の並び方向Xに4枚(4行)、他方の並び方向Yに20枚(20列)の4行20列で計80枚、間隔を置いて碁盤目状に並べられている。一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル51の間隔を例えば5mm、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル51の間隔を例えば6mmとしている。
 図29においては、各太陽電池セル51に、一方の並び方向Xの上からの行数と、他方の並び方向Yの左からの列数とをハイフン(-)で結んだ番号を括弧書きで付している。本実施形態で用いた太陽電池セル51は、約160mm角の太陽電池セルの四分の一の大きさ、即ち約160mm×40mmである。これを碁盤目状に並べることで、約700mm×1000mmの大面積の太陽電池モジュール50となっている。
 それぞれの太陽電池セル51には、受光面31F側に第1の電極端子(不図示)が設けられ、裏面31B側に第2の電極端子(不図示)が設けられている。受光面31Fに設けられた第1の電極端子及び裏面31Bに設けられた第2の電極端子は、正負逆極になっていて、光により生じた起電力が両電極端子間から取り出せるようになっている。
 第1のタブ線52a,52bは、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル51同士を電気的に接続する。第1のタブ線52aは、矢印Y方向とは最も逆側において一方の並び方向Xに並ぶ上側2枚の太陽電池セル(1-1)及び(2-1)との間、並びに、下側2枚の太陽電池セル(3-1)及び(4-1)との間に延びている。第1のタブ線52bは、最も矢印Y方向側において一方の並び方向Xに並ぶ中側2枚の太陽電池セル(2-20)及び(3-20)との間に延びている。
 第1のタブ線52a,52bは、一方の並び方向Xに延びる長尺部52as,52bsと、長尺部52as,52bsから矢印Y方向またはその逆方向に枝分かれした枝線部52a′,52b′と、を備える。枝線部52a′,52b′は、それぞれの太陽電池セル51の第1の電極端子(不図示)または第2の電極端子(不図示)に接続されている。
 図30に示されるように、第2のタブ線57は、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル51同士を電気的に接続する。詳しくは、個々の第2のタブ線57は、隣合う太陽電池セル51の間にあって、裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)に、他端(図面上の矢印Y方向とは逆方向側の端部)が受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)に、それぞれ接続されている。第2のタブ線57は、他方の並び方向Yに並ぶ全ての太陽電池セル11同士の間において、同様に接続されている。
 図29及び図31に示されるように、第2のタブ線57は、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル51の相互間に合計3本並列に配されている。これら3本の第2のタブ線57は、同じ形状・材質で、同じように取り回されて、同じように太陽電池セル51と接続されている。個々の第2のタブ線57はごく細い導線であり、細くすることで受光面51Fに入射する光の妨げにならず、かつ、柔軟性を持たせながら、本数を増やすことで大きな電気容量と接続強度とを確保している。なお、本実施形態において、第1のタブ線52a,52b及び第2のタブ線57の幅は、共に例えば1.8mmである。
 一方の並び方向Xにおける最上段の行の太陽電池セル(1-1)~(1-20)の相互間において、第2のタブ線57は、図30に示されるように、矢印Y方向側(図30における右側)が裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)に、矢印Y方向とは逆側(図30における左側)が受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)に、それぞれ接続されている。第2のタブ線57と電極端子との接続は、一方の並び方向Xにおける3段目の行の太陽電池セル(3-1)~(3-20)の相互間においても同様である。
 これに対して、一方の並び方向Xにおける2段目の行の太陽電池セル(2-1)~(2-20)の相互間において、第2のタブ線57は、矢印Y方向とは逆側(図30における左側)が裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)に、矢印Y方向側(図30における右側)が受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)に、それぞれ接続されている。第2のタブ線57と電極端子との接続は、一方の並び方向Xにおける最下段の行の太陽電池セル(4-1)~(4-20)の相互間においても同様である。つまり、一方の並び方向Xにおける最上段及び3段目の行と、2段目及び最下段の行とでは、第2のタブ線57と電極端子との接続関係が逆になっている。
 他方の並び方向Yの両端の太陽電池セル(1-1)~(4-1),(1-20)~(4-20)からは、ぞれぞれ外側に3本の枝線部52a′,52b′が延び、長尺部52as,52bsによって1本にまとめられている。そして、長尺部52as,52bsは適宜一方の並び方向Xに延びて、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル51同士を電気的に接続している。
 詳しくは、矢印Y方向とは最も逆側において、一方の並び方向Xにおける最上段の太陽電池セル(1-1)の裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)と2段目の太陽電池セル(2-1)の受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)との間、及び、3段目の太陽電池セル(3-1)の裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)と最下段の太陽電池セル(4-1)の受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)との間が、それぞれ第1のタブ線52aにより電気的に接続されている。
 また、最も矢印Y方向側において、一方の並び方向Xにおける2段目の太陽電池セル(2-20)の裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)と3段目の太陽電池セル(3-20)の受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)との間が、第1のタブ線52bにより電気的に接続されている。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール50においては、太陽電池セル51に付された個別の符号で示すと、(1-20)~(1-1),(2-1)~(2-20),(3-20)~(3-1),(4-1)~(4-20)の順に、太陽電池セル51が80枚直列接続された状態になっている。
 この直列接続の両端に位置する太陽電池セル(1-20),(4-20)からそれぞれ、矢印Y方向側に3本の枝線部52bt′が延び、一対の出力配線52btによって1本にまとめられている。太陽電池セル(1-20)から延びる枝線部52bt′は受光面51F側に設けられた第1の電極端子(不図示)と電気的に接続され、太陽電池セル(4-20)から延びる枝線部52bt′は裏面51Bに設けられた第2の電極端子(不図示)と電気的に接続されている。
 太陽電池モジュール50には、一方の並び方向Xにおけるおよそ中央に、受光面11F側のカバーフィルム53Fに切り込みを設けた配線取出部58が設けられている。一対の出力配線52btは、配線取出部58で一対の外部出力ケーブル59に接続され、一対の外部出力ケーブル59から電力が出力されるようになっている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール50は、大面積かつ高出力でありながら、個々の太陽電池セル51が小さいため、第1のリンク部55F,55Bで折り曲げて、全体として他方の並び方向Yに丸めたり、蛇腹状に折り畳んだりすることで大幅に縮小することができ、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、第1のリンク部55F,55Bで折り曲げ、他方の並び方向Yに湾曲する湾曲表面に取り付けて太陽電池として使用することができる。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール50は、第1のリンク部55F,55Bのみならず第2のリンク部58F,58Bにおいても折り曲げができるため、第2のリンク部58F,58Bで折り曲げ、未使用時等において一方の並び方向Xの長さを縮小させたり、一方の並び方向Xに湾曲する湾曲表面に取り付けたりすることもできる。また、本実施形態にかかる太陽電池モジュール50は、大面積かつ高出力でありながら、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
<第6の実施形態>
 図32は、第6の実施形態にかかる太陽電池モジュール60の平面図であり、図33は、図32におけるL-L断面にかかる部分拡大断面図である。図33においては、図30におけるL-L断面のうちの矩形の一点鎖線で囲まれた領域(太陽電池セル61に付された括弧書きの番号が(1-2)、(1-3)及び(1-4)の領域)のみが表されている。図32及び図33において、第5の実施形態にかかる太陽電池モジュール50と同様の構成及び機能の部材には、図29~図31における50番台の符号を60番台に変えた符号を付してその説明は省略する。
 図33に示されるように、本実施形態にかかる太陽電池モジュール60においては、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル61の間に、受光面61F側の面及び裏面61B側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部65F,65Bが形成されている。なお、図32においては、リンク部65Fの図示を省略している。
 一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール60において、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル61の間には、受光面61F側の面及び裏面61B側の面が何れも厚み方向に陥没しておらず、リンク部65F,65Bの如きリンク部は形成されていない。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール60において、太陽電池セル61は、四隅の角が面取りされた正方形で、一方の並び方向Xに5枚(5列)、他方の並び方向Yに4枚(4行)の4行5列で計20枚、間隔を置いて碁盤目状に並べられている。一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル61の間隔を例えば5mm、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル61の間隔を例えば5mmとしている。
 図32においては、各太陽電池セル61に、一方の並び方向Xの左からの列数と、他方の並び方向Yの上からの行数とをハイフン(-)で行-列の順に結んだ番号を括弧書きで付している。本実施形態で用いた太陽電池セル61は、約160mm角である。これを碁盤目状に並べることで、約700mm×900mmの大面積の太陽電池モジュール60となっている。
 本実施形態において、第1のタブ線62a,62b及び第2のタブ線67と太陽電池セル61との電気的な接続は、第5の実施形態における第1のタブ線52a,52b及び第2のタブ線57と太陽電池セル51との電気的な接続と同様である。また、本実施形態において、第2のタブ線67は、第5の実施形態における第2のタブ線57と同様、一方の並び方向X(第5の実施形態の図29では「他方の並び方向Y」)に隣合う太陽電池セル61の相互間に合計3本並列に配されている。
 したがって、本実施形態にかかる太陽電池モジュール60においては、太陽電池セル61に付された個別の符号で示すと、(1-5)~(1-1),(2-1)~(2-5),(3-5)~(3-1),(4-1)~(4-5)の順に、太陽電池セル61が20枚直列接続された状態になっている。
 この直列接続の両端に位置する太陽電池セル(1-5),(4-5)からそれぞれ、矢印Y方向側に延びる3本の枝線部62bt′、一対の出力配線62bt及び配線取出部68を経由して一対の外部出力ケーブル69に繋げられ、電力が出力されるように配線されている点は第5の実施形態にかかる太陽電池モジュール50と同様である。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール60は、大面積かつ高出力でありながら、太陽電池セル61が複数に分かれているため、リンク部65F,65Bで折り曲げて、全体として一方の並び方向Xに丸めたり、蛇腹状に折り畳んだりすることで大幅に縮小することができ、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、リンク部65F,65Bで折り曲げ、一方の並び方向Xに湾曲する湾曲表面に取り付けて太陽電池として使用することができる。
 また、本実施形態にかかる太陽電池モジュール60は、大面積かつ高出力でありながら、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
<第7の実施形態>
 図34は、第7の実施形態にかかる太陽電池モジュール70の平面図である。なお、本実施形態では、第1のタブ線72a,72b及び第2のタブ線77と太陽電池セル71との電気的な接続、太陽電池セル71の直列接続、両端に位置する太陽電池セル(1-5),(4-5)から一対の外部出力ケーブル79までの配線は、第6の実施形態にかかる太陽電池モジュール60と同様である。そのため、これらの説明や断面図の掲載は省略する。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール70においては、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル71の間に、受光面71F側の面及び裏面(不図示)側の面が何れも厚み方向に陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部(不図示)が形成されている。
 一方、本実施形態にかかる太陽電池モジュール70において、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル71の間には、受光面71F側の面及び裏面(不図示)側の面が何れも厚み方向に陥没しておらず、即ちリンク部は形成されていない。
 本実施形態で用いた太陽電池セル71は、四隅の角が面取りされた約180mm角の正方形で、一方の並び方向Xに4枚(4行)、他方の並び方向Yに5枚(5列)の4行5列で計20枚、間隔を置いて碁盤目状に並べられている。一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル71の間隔を例えば5mm、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル71の間隔を例えば6mmとしている。このように碁盤目状に並べることで、約760mm×1000mmの大面積の太陽電池モジュール70となっている。
 また、図34に示されるように、第2のタブ線77は、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル71の相互間に合計16本並列に配されている。これら16本の第2のタブ線77は、同じ形状・材質で、同じように取り回されて、同じように太陽電池セル71と接続されている。個々の第2のタブ線77はごく細い断面が円形の導線であり、細くすることで受光面71Fに入射する光の妨げにならず、かつ、柔軟性を持たせながら、本数を増やすことで大きな電気容量と接続強度とを確保している。なお、本実施形態において、第1のタブ線72a,72b及び第2のタブ線77の直径は、共に例えば0.2mmである。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール70は、大面積かつ高出力でありながら、太陽電池セル71が複数に分かれているため、他方の並び方向Yに延びたリンク部で折り曲げて、全体として一方の並び方向Xに丸めたり、蛇腹状に折り畳んだりすることで大幅に縮小することができ、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、リンク部で折り曲げ、一方の並び方向Xに湾曲する湾曲表面に取り付けて太陽電池として使用することができる。
 また、本実施形態にかかる太陽電池モジュール70は、大面積かつ高出力でありながら、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
<第8の実施形態>
 図35は、第8の実施形態にかかる太陽電池モジュール80の平面図である。なお、本実施形態では、第1のタブ線82a,82b及び第2のタブ線87と太陽電池セル81との電気的な接続、太陽電池セル81の直列接続、両端に位置する太陽電池セル(1-5),(4-5)から一対の外部出力ケーブル89までの配線は、第6の実施形態にかかる太陽電池モジュール60と同様である。そのため、これらの説明や断面図の掲載は省略する。
 また、本実施形態では、図35に示されるように、第2のタブ線77が、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル81の相互間に合計16本並列に配されている点が、第7の実施形態と同様である。16本の第2のタブ線87の構成や意義は、第7の実施形態における第2のタブ線77と同様である。
 さらに、一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル81の間で陥没し、当該陥没が他方の並び方向Yに延びた溝状のリンク部(不図示)が形成されるが、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル81の間は陥没しておらず、即ちリンク部が形成されていない点が、第7の実施形態と同様である。
 本実施形態で用いた太陽電池セル81は、第7の実施形態における約180mm角の太陽電池セル71のおよそ半分の大きさ、即ち約180mm×90mmで、一方の並び方向Xに4枚(4行)、他方の並び方向Yに10枚(10列)の4行10列で計40枚、間隔を置いて碁盤目状に並べられている。一方の並び方向Xに隣合う太陽電池セル81の間隔を例えば5mm、他方の並び方向Yに隣合う太陽電池セル81の間隔を例えば6mmとしている。このように碁盤目状に並べることで、約760mm×1200mmの大面積の太陽電池モジュール80となっている。
 本実施形態にかかる太陽電池モジュール80は、大面積かつ高出力でありながら、個々の太陽電池セル81が小さいため、他方の並び方向Yに延びたリンク部で折り曲げて、全体として一方の並び方向Xに丸めたり、蛇腹状に折り畳んだりすることで大幅に縮小することができ、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。また、リンク部で折り曲げ、他方の並び方向Yに湾曲する湾曲表面に取り付けて太陽電池として使用することができる。
 また、本実施形態にかかる太陽電池モジュール80は、大面積かつ高出力でありながら、全体としての軽量化を実現することができるので、運搬、移動、設置が容易であるとともに、設置できる場所や対象の制限が緩和される。
 その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の太陽電池モジュール及びその製造方法の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
 以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例及び比較例]
 実施例で作製した太陽電池モジュール100の平面図を図36に示し、図36におけるJ-J断面にかかる断面図を図37に示す。比較例についても一部を除いて同様である。なお、図36及び図37中の矢印X~Zは、太陽電池モジュールにかかる第1の実施形態における各図面に示された各矢印と同一である。
 図36及び図37に示す通り、実施例で作製した太陽電池モジュール100は、2枚の太陽電池セル111と、タブ線112と、透明の一対のカバーフィルム113F,113Bと、封止材114と、からなる。図36及び図37に示す通り、実施例で作製した太陽電池モジュール100は、太陽電池セル111が2枚のみの基本的な構造のモジュールである。太陽電池モジュール100は、図1~図3に示す第1の実施形態にかかる太陽電池モジュール10と、太陽電池セル111の枚数が異なり、それに応じてタブ線112の個数やその他の構成が異なる他、基本的な構造は同一である。
 太陽電池セル111には、並び方向Xの長さが26mm、垂直方向Yの長さが78mm、厚さが0.2mmの単結晶シリコン系のセルを用いた。太陽電池セル111間はリンク(陥没)部115F,115Bの幅+4mmの間隔を開けて配置した。タブ線112には、幅1.2mm、厚さが100μmのはんだメッキ銅箔を用いた。
 カバーフィルム113F,113Bを形成するための樹脂フィルムには、並び方向Xの長さが70mm、垂直方向Yの長さが90mm、厚さが0.1mmの耐熱性ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた。封止材14を形成するための封止材材料のシートには、並び方向Xと垂直方向Yの長さが樹脂フィルムと同一で厚さが0.45mmのエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)のシートを用いた。
 図36及び図37に示す太陽電池モジュール100を前記第1の製造方法の項で説明した方法に準じて製造した。具体的には、まず、用意した太陽電池セル111にタブ線112をはんだ付けして電気的に接続し配線を行った。その後、太陽電池セル111の受光面111F及び裏面111Bから封止材材料のシート、PETフィルム及びシリコーンシートで挟み込んだ。
 さらに、シリコーンゴム製で断面形状が各種サイズの矩形であって、かつ長尺状の治具を、図36及び図37に示すリンク部115F,115Bが形成される位置及び並び方向Xの両端に配置し、シリコーンシートで挟み込んで積層体を得た。得られた積層体に対して、真空ラミネート処理を行った。
 真空ラミネート処理は、真空引き3分の後、大気圧印加で150℃、15分の条件で行った。その後常温で冷却し、シリコーンシート及び治具を除して、リンク部115F,115Bの形状が異なる各実施例及び比較例の太陽電池モジュールを得た。このとき、リンク部115F,115B以外の部位における封止材114の厚み(T2+T3+T4)は1.1mmであった。また、カバーフィルム113F,113Bからはみ出した封止材材料(EVA)は、はさみにより除去した。
 実施例の各太陽電池モジュールは、リンク部115F,115Bの形状が、結果と共に示す後記表1に示す「封止材の厚みT1」及び「領域0.05-0.6の長さ」となるように、治具の形状を制御することで作製した。比較例1の太陽電池モジュールは、並び方向Xの中央の治具を配しないで積層体を作製してラミネート処理を行った。また、比較例2の太陽電池モジュールは、リンク部115F,115Bに相当する部位に封止材材料のシートを配しないように積層体を作製してラミネート処理を行った。
[評価試験]
 得られた実施例及び比較例の各太陽電池モジュールについて、以下の試験を実施して評価した。
<発電確認試験>
 各太陽電池モジュール100の受光面111Fに向けて1000ルクスの白色LED光を照射して、開放電流と短絡電圧を測定した。測定は、平板上に平らに置いて行った。何れの太陽電池モジュールについても、短絡電流は2.1mA±0.2mAで、電圧は1.0V±0.1Vの範囲内の測定値だった。また、後述する折り曲げ耐久試験の実施後の各太陽電池モジュール100についても同様に、平板上に平らに置いて発電確認試験を行った。その結果、折り曲げ耐久試験前後の光電流の変化は、比較例1及び2を除き何れも5%以内であった。
<折り曲げ性試験>
 図38に折り曲げ性試験の概要を説明するための模式図を示す。図38は、太陽電池モジュール100に対して折り曲げ性試験を実施している状態を側面から見た模式図である。
 まず、太陽電池モジュール100を並び方向Xが鉛直方向となるように保持し、並び方向Xにおける何れかの端部が台はかり170の計量台171上に載るようにした。この状態で、太陽電池モジュール100の並び方向Xにおける他方の端部に対して重力方向に荷重Pをかけた。図38に示すように、荷重をかけた際に、リンク部115F,115Bで何れかの方向に折れ曲がるようにした。
 台はかり170の計測値(即ち荷重P)が最大500g重になるまで、または、折り曲がったリンク部115F,115Bの曲げ角θが最大90度になるまで荷重Pを増加させた。台はかり170の計測値が最大500g重になる前に曲げ角θが90度になった場合は、折り曲げ性試験の結果を90度とし、台はかり170の計測値が最大500g重になるまで荷重Pを増加させた場合には、荷重Pが500g重になった時点における曲げ角θの値を折り曲げ性試験の結果とした。結果を下記表1にまとめて示す。
<折り曲げ耐久試験>
 折り曲げ性試験の結果得られた曲げ角θの角度になるまで、各太陽電池モジュール100のリンク部115F,115Bを一方に曲げ、次に逆方向に曲げて元の状態(平らな状態)に戻す折り曲げ操作を1サイクルとする。このサイクルを50回繰り返す操作を折り曲げ耐久試験とした。
 折り曲げ耐久試験後のリンク部115F,115B周辺の状態を観察し、何ら異常が見られない場合を〇、少しでもカバーフィルム113F,113Bと封止材114との間に剥離が見られた場合、またはその前兆が見られた場合を×として評価した。結果を下記表1にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[結果の考察]
 治具を配しない積層体をラミネート処理したためリンク部が形成されなかった(セルに陥没がない)比較例1の太陽電池モジュールは、リンク部に相当する部位でほとんど曲がらず、太陽電池モジュールの全体でたわんだ状態であった。比較例1の折り曲げ性試験結果における曲げ角θ=3度はそのたわみ量を実質的に示すものである。したがって、その後の耐久性試験を行っていない。
 また、リンク部に相当する部位に封止材材料のシートを配さず、封止材が存在しない比較例2の太陽電池モジュールは、荷重Pが100g重で曲げ角θが90度に達したが、耐久性試験において、僅か20サイクルの耐久操作でカバーフィルム113F,113Bから封止材114が剥離してしまった。
 これに対して、領域0.05-0.6の長さが1mm以上となっている実施例では、封止材の厚みT1が0.55mmの実施例10でも曲げ角θ=20度を実現できた。さらに、領域0.05-0.3(封止材の厚みT1が0.05~0.3mmである領域)の長さが1mm以上となっている実施例1~8では、少なくとも80度以上の曲げ角θを実現でき、一例を除いては90度以上の曲げ角θを得た。
 上記実施例では、検証を目的として、太陽電池セル111が2枚だけの太陽電池モジュール100を作製しているが、より多数枚の太陽電池セルを並べた太陽電池モジュールでは、この曲げ角θの値がコンパクト化に大きく寄与する。曲げ角θ=90度であれば、例えば、太陽電池モジュールを巻いた場合、太陽電池セルの並び方向Xの長さの0.7倍程度の曲率半径で巻き取ることができるため、未使用時等における運搬性、収納性に優れている。
10,20,30,40,50,60,70,80,100:太陽電池モジュール、
11,31,51,61,71,81,111:太陽電池セル、
11F,31F,51F,61F,71F,81F,111F:受光面、
11B,31B,51B,61B,71B,81B,111B:裏面(受光面11F,31F,51F,61F,71F,81F,111Fとは裏側の面)、
12,22a,22b,112:タブ線、
12′:出力端子の機能を備えたタブ線、
13F,13B,33F,33B,53F,53B,63F,63B,73F,73B,58F,83B,113F,113B,:カバーフィルム、
13′:樹脂フィルム、
14,34,54,64,74,84,114:封止材、
14′:シート(封止材材料のシート)、
15F,15B,35F,35B,65F,65B,115F,115B:リンク部、
16:構造物、
22a′,22b′、32a′,32b′、52a′,52b′、62a′,62b′、72a′,72b′、82a′,82b′:枝線部,枝線部材(タブ線)、
22at,22bt、32at,32bt:出力端子、
26,36:円柱体、
32a,32b,52a,52b,62a,62b,72a,72b,82a,82b:第1のタブ線、
37,57,67,77,87:第2のタブ線、
45F,45B,55F,55B:第1のリンク部(リンク部)、
48F,48B,58F,58B:第2のリンク部、
58,68,78,88:配線取出部、
59,69,79,89:外部出力ケーブル、
91F,91B:ピアノ線(治具)、
92,96,97:棒状の部位、
93,95:治具、
94:連結部、
98:枠、
99F,99B:シリコーンシート、
170:台はかり、
171:計量台

Claims (10)

  1.  受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて一列に並べられた複数の太陽電池セルと、
     隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と、
     前記太陽電池セルを受光面及びその裏面から挟み込む一対のカバーフィルムと、
     前記一対のカバーフィルム間に充填されて、当該一対のカバーフィルムと前記太陽電池セル及び前記タブ線との間に介在する封止材と、を含み、
     隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記太陽電池セルの並び方向と略垂直方向に延びた溝状のリンク部が形成され、
     前記リンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さい、太陽電池モジュール。
  2.  前記太陽電池セルの並び方向において、前記リンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上である、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3.  前記タブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が並列接続である、請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  4.  受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて碁盤目状に並べられた複数の太陽電池セルと、
     一方の並び方向に隣合う前記太陽電池セル同士の一部または全部を電気的に接続する第1のタブ線と、
     前記一方の並び方向とは略垂直方向となる他方の並び方向に隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続する第2のタブ線と、
     前記太陽電池セルを受光面及びその裏面から挟み込む一対のカバーフィルムと、
     前記一対のカバーフィルム間に充填されて、当該一対のカバーフィルムと前記太陽電池セル、前記第1のタブ線及び前記第2のタブ線との間に介在する封止材と、を含み、
     前記一方の並び方向に隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記他方の並び方向に延びた溝状のリンク部が形成され、
     前記リンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さい、太陽電池モジュール。
  5.  前記一方の並び方向において、前記リンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上である、請求項4に記載の太陽電池モジュール。
  6.  前記第1のタブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が並列接続であり、
     前記第2のタブ線による前記太陽電池セル同士の電気的な接続が直列接続である、請求項4に記載の太陽電池モジュール。
  7.  前記他方の並び方向に隣合う前記太陽電池セルの間に、いずれか一方の面もしくは両方の面が厚み方向に陥没し、当該陥没が前記一方の並び方向に延びた溝状の第2のリンク部が形成され、
     前記第2のリンク部における前記封止材の厚みが、前記リンク部及び前記第2のリンク部以外の部位における前記封止材の厚みに比して小さい、請求項4に記載の太陽電池モジュール。
  8.  前記他方の並び方向において、前記第2のリンク部における前記封止材の厚みが0.05~0.6mmである領域が、1mm以上である、請求項7に記載の太陽電池モジュール。
  9.  受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて一列に並べられた複数の太陽電池セルと、隣合う前記太陽電池セル同士を電気的に接続するタブ線と、を前記太陽電池セルの両面から封止材材料を介して一対の樹脂フィルムで挟み込み、
     隣合う前記太陽電池セルの間の、いずれか一方の面もしくは両方の面に、前記太陽電池セルの並び方向と略垂直方向に延びた棒状の部品からなる治具、または、棒状の部位を含む治具を配置し、ラミネータによって厚み方向から加熱圧着する、太陽電池モジュールの製造方法。
  10.  受光面を同方向に向け、受光面と平行方向に間隔を置いて碁盤目状に並べられた複数の太陽電池セルと、隣合う前記太陽電池セル同士の一部または全部を電気的に接続するタブ線と、を前記太陽電池セルの両面から封止材材料を介して一対の樹脂フィルムで挟み込み、
     隣合う前記太陽電池セルの間の、いずれか一方の面もしくは両方の面に、前記太陽電池セルの一方の並び方向に延びた棒状の部位、及び、当該一方の並び方向と略垂直方向に延びた棒状の部位を含む、格子状の治具を配置し、ラミネータによって厚み方向から加熱圧着する、太陽電池モジュールの製造方法。
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