JP2018186248A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】修復が容易な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール10は、第1太陽電池セル20aと、第2太陽電池セル20bと、第1太陽電池セル20aに接続される第1接続部材61および第2太陽電池セル20bに接続される第2接続部材62を含む接続部材と、を備える。第1接続部材61は、第1絶縁層50と、第1配線層51と、第2配線層52と、第1絶縁層50を貫通して第1配線層51と第2配線層52を電気的に接続する貫通ビア53とを有し、第1配線層51が第1太陽電池セル20aのn側電極またはp側電極と電気的に接続される。第2接続部材62は、第2絶縁層55と、第3配線層56とを有し、第3配線層56が第2配線層52と、第2太陽電池セル20bのn側電極またはp側電極とに電気的に接続される。【選択図】図4
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。
太陽電池セルは、隣接する太陽電池セル間を接続部材により接続してモジュール化される。裏面にn側電極およびp側電極が設けられるバックコンタクト型の太陽電池セルの場合、太陽電池セルの裏面側に接続部材が設けられる。モジュール製造の途中で一部の太陽電池セルが損傷した場合、損傷した太陽電池セルに接続される接続部材を切断し、新たな太陽電池セルを接続することにより修復作業がなされる(例えば、特許文献1参照)。
修復作業が容易な接続構造であることが好ましい。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、修復が容易な太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明のある態様の太陽電池モジュールは、一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第1太陽電池セルと、一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第2太陽電池セルと、第1太陽電池セルの一主面上および第2太陽電池セルの一主面上に接続される接続部材と、を備える。接続部材は、第1太陽電池セルに接続される第1接続部材と、第2太陽電池セルに接続される第2接続部材と、を含む。第1接続部材は、第1絶縁層と、第1絶縁層の第1面上に設けられる第1配線層と、第1絶縁層の第1面と反対側の第2面上に設けられる第2配線層と、第1絶縁層を貫通して第1配線層と第2配線層を電気的に接続する貫通ビアとを有し、第1配線層が第1太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続される。第2接続部材は、第2絶縁層と、第2絶縁層上の第3配線層とを有し、第3配線層の第1部分が第2配線層と電気的に接続され、第3配線層の第1部分と異なる第2部分が第2太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続される。
本発明の別の態様もまた、太陽電池モジュールである。この太陽電池モジュールは、一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第1太陽電池セルと、一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第2太陽電池セルと、第1太陽電池セルの一主面上および第2太陽電池セルの一主面に接続される接続部材と、を備える。接続部材は、絶縁層と、絶縁層の第1面上に設けられる第1配線層と、絶縁層の第1面と反対側の第2面上に設けられる第2配線層と、絶縁層を貫通して第1配線層と第2配線層を電気的に接続する貫通ビアとを有し、第1配線層の第1部分が第1太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続され、第1配線層の第1部分と異なる第2部分が第2太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続される。
本発明によれば、修復が容易な太陽電池モジュールの提供できる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
図1は、実施の形態に係る太陽電池モジュール10の構造を示す平面図である。太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池セル20と、セル間接続部材31と、ストリング端接続部材32と、ストリング間配線材33と、外部取り出し配線材34と、端子ボックス36と、第1絶縁部材38と、第2絶縁部材39とを備える。
太陽電池モジュール10は、x方向およびy方向に二次元アレイ状に配置される複数の太陽電池セル20を備える。x方向に並べられる複数の太陽電池セル20は、セル間接続部材31により接続され、x方向に延在するセルストリング11,12,13,14,15,16を構成する。複数のセルストリング11〜16は、x方向と直交するy方向に並べられている。
本実施の形態では、x方向に並べられる6枚の太陽電池セル20により一つのセルトリングが構成され、y方向に並べられる6本のセルストリング11〜16により太陽電池モジュール10が構成される。x方向およびy方向に並べられる太陽電池セル20の数は例示にすぎず、任意の数の太陽電池セル20が用いられてもよいことが理解されよう。
太陽電池セル20は、いわゆるバックコンタクト型の太陽電池であり、受光面とは反対側の裏面にn側電極およびp側電極の双方が設けられる。図1は、太陽電池セル20の裏面側を示しており、n側電極およびp側電極のそれぞれが櫛歯状に形成される。太陽電池セル20の裏面構造は、図3を参照しながら別途後述する。
セル間接続部材31は、y方向に隣接する太陽電池セル20同士を接続する。ストリング端接続部材32は、セルストリング11〜16の両端部に接続される。例えば、第1セルストリング11の第1端部11aおよび第2端部11bのそれぞれにストリング端接続部材32が設けられる。
ストリング間配線材33は、隣接するセルストリング同士を接続する。ストリング間配線材33は、x方向に隣接するストリング端接続部材32同士を接続する。ストリング間配線材33は、セルストリングの第1端部側において、第2セルストリング12および第3セルストリング13の第1端部12a,13aの間と、第4セルストリング14および第5セルストリング15の第1端部14a,15aの間とを接続する。ストリング間配線材33は、セルストリングの第2端部側において、第1セルストリング11および第2セルストリング12の第2端部11b,12bの間と、第3セルストリング13および第4セルストリング14の第2端部13b,14bの間と、第5セルストリング15および第6セルストリング16の第2端部15b,16bの間とを接続する。
外部取り出し配線材34は、セルストリングの第1端部と端子ボックス36の間を接続する。外部取り出し配線材34は、第1セルストリング11の第1端部11aと、第3セルストリング13の第1端部13aと、第4セルストリング14の第1端部14aと、第6セルストリング16の第1端部16aとにそれぞれ設けられる。
太陽電池セル20の裏面とストリング端接続部材32の間にはシート状の第1絶縁部材38または第2絶縁部材39が挟みこまれている。第1絶縁部材38は、セルストリングの第1端部側に設けられ、第2絶縁部材39は、セルストリングの第2端部側に設けられている。第1絶縁部材38は、太陽電池セル20と、外部取り出し配線材34および端子ボックス36との間の位置にも設けられる。
端子ボックス36は、太陽電池モジュール10の発電電力を外部出力するための端子を備える。端子ボックス36が備える外部出力用端子は、外部取り出し配線材34を介して太陽電池セル20に接続されている。端子ボックス36には、外部取り出し配線材34の間に接続されるバイパスダイオードがさらに設けられてもよい。
図2は、実施の形態に係る太陽電池モジュール10の構造を示す断面図である。図2は、図1のA−A線断面に対応し、第1セルストリング11の断面を示す。太陽電池セル20は、光電変換部23と、n側電極24と、p側電極26とを有する。n側電極24およびp側電極26は、受光面21とは反対側の裏面22に設けられる。太陽電池セル20の厚さは、例えば、50μm〜250μmである。
ここで、受光面21は、太陽電池セル20において主に光(太陽光)が入射される主面を意味し、具体的には、太陽電池セル20に入射される光の大部分が入射される面を意味する。一方、裏面22は、受光面21とは反対側の他方の主面を意味する。
セル間接続部材31は、隣接する二つの太陽電池セル20の一方のn側電極24と、他方のp側電極26とを接続する。太陽電池セル20とセル間接続部材31の間には導電性接着部46が設けられる。セル間接続部材31は、例えば、絶縁層と配線層とを有するプリント基板で構成され、例えば、フレキシブルプリント基板(FPC)で構成される。
ストリング端接続部材32は、第1セルストリング11の第1端部11aおよび第2端部11bに位置する太陽電池セル20に接続される。図示する例において、ストリング端接続部材32は、第1端部11aの太陽電池セル20のn側電極24に接続されており、別のストリング端接続部材32は、第2端部11bの太陽電池セル20のp側電極26に接続されている。太陽電池セル20とストリング端接続部材32の間には導電性接着部46が設けられる。
ストリング端接続部材32にはストリング間配線材33または外部取り出し配線材34が接続される。図示する例において、第1端部11aのストリング端接続部材32には外部取り出し配線材34が接続され、第2端部11bのストリング端接続部材32にはストリング間配線材33が接続される。ストリング間配線材33および外部取り出し配線材34は、導電性接着部48によりストリング端接続部材32に接続される。
ストリング端接続部材32は、例えば、絶縁層と配線層とを有するプリント基板で構成され、例えば、フレキシブルプリント基板(FPC)で構成される。ストリング端接続部材32は、例えば、絶縁層の両面に配線層を有し、両面の配線層が電気的に接続される構造を有する。
導電性接着部46,48は、接着性の樹脂基材と、導電性の粒子とを含む。導電性接着部46は、例えば、バインダーとして、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を含み、導電性の粒子として銀(Ag)粒子、錫ビスマス(SnBi)系粒子、ニッケル(Ni)粒子などを含む。導電性接着部46,48は、例えば、導電性の樹脂ペーストを塗布することにより形成できる。導電性接着部46,48は、導電性のテープであってもよいし、半田等であってもよい。
太陽電池モジュール10は、受光面保護部材40、裏面保護部材42および封止部材44をさらに備える。
受光面保護部材40は、太陽電池モジュール10の受光面側に配置される。受光面保護部材40として、透光性および遮水性を有するガラス板や、透光性プラスチック板等を用いることができる。受光面保護部材40の厚さは、例えば、1mm〜10mmである。
裏面保護部材42は、太陽電池モジュール10の裏面側に配置される。裏面保護部材42として、ガラス板やポリエチレンテレフタラート(PET)等の樹脂基板等を用いることができる。裏面保護部材42の厚さは、例えば、50μm〜200μmである。裏面保護部材42は、フッ素系樹脂やPET系樹脂のフィルムであってもよく、厚さが10μm〜1mmであってもよい。
封止部材44は、受光面保護部材40と裏面保護部材42の間に設けられ、受光面保護部材40と裏面保護部材42の間に挟まれるセルストリングなどを封止する。封止部材44として、例えば、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)や、PVB(ポリビニルブチラール)、ポリイミド等の樹脂フィルムを用いることができる。封止部材44の厚さは、例えば、10μm〜800μmである。
図3は、実施の形態に係る太陽電池セル20の裏面の構造を示す平面図である。太陽電池セル20は、いわゆるバックコンタクト型の太陽電池セルであり、裏面22にn側電極24およびp側電極26が設けられる。したがって、裏面22とは反対側の受光面21には電極構造が設けられない。
太陽電池セル20は、外周が略矩形の形状を有し、四隅を隅切りしたような形状を有する。太陽電池セル20の外周には、四つの長辺28と、四つの短辺29が設けられる。n側電極24は、一つの長辺28aに沿ってx方向に延在するn側バスバー電極24aと、n側バスバー電極24aから分岐してy方向に延在する複数のn側フィンガー電極24bとを有する。p側電極26は、一つの長辺28bに沿ってx方向に延在するp側バスバー電極26aと、p側バスバー電極26aから分岐してy方向に延在する複数のp側フィンガー電極26bとを有する
光電変換部23は、半導体基板と、半導体基板の一主面上の一部領域(n型領域ともいう)に設けられるn型半導体層と、半導体基板の一主面上のn型半導体層とは異なる領域(p型領域ともいう)に設けられるp型半導体層とを含む。n側電極24は、光電変換部23のn型半導体層上に設けられ、p側電極26は、光電変換部23のp型半導体層上に設けられる。
図4は、実施の形態に係るセル間接続部材31の構造を詳細に示す断面図である。図4は、セルストリングの形成後に一部のセルが損傷した場合に、損傷したセルを交換し、新たなセルを接続して修復した場合の接続構造を示す。修復工程の詳細は、別途後述するが、損傷したセルと接続される第1接続部材61を切断し、切断後に残る第1接続部材61に第2接続部材62を接続することにより、図4のセル間接続部材31が構成される。
セル間接続部材31は、隣接する二つの太陽電池セル20a,20bの間を接続する。セル間接続部材31は、第1接続部材61と、第2接続部材62とを含む。第1接続部材61は、導電性接着部46を介して第1太陽電池セル20aに接続され、第2接続部材62は、導電性接着部46を介して第2太陽電池セル20bに接続される。第1接続部材61および第2接続部材62は、導電性接着部47により互いに接続される。
第1接続部材61は、第1絶縁層50と、第1配線層51と、第2配線層52と、貫通ビア53と、第1保護層54とを有する。第2接続部材62は、第2絶縁層55と、第3配線層56と、第2保護層57とを有する。第1接続部材61および第2接続部材62は、プリント基板で構成され、例えば、フレキシブルプリント基板(FPC)で構成される。
第1絶縁層50および第2絶縁層55は、ポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料で構成される基板であり、柔軟性または可撓性を有するフレキシブル基板である。第1絶縁層50および第2配線層52の厚さは、特に限定されないが、例えば10μm〜200μmである。
第1配線層51は、第1絶縁層50の第1面50a上に設けられ、第2配線層52は、第1絶縁層50の第1面50aと反対側の第2面50b上に設けられる。第3配線層56は、第2絶縁層55上に設けられる。第1配線層51、第2配線層52および第3配線層56は、例えば、銅(Cu)や銀(Ag)といった導電性の高い材料で構成される。第1配線層51、第2配線層52および第3配線層56は、金(Au)やNi(ニッケル)などのめっき層を含んでもよい。第1配線層51、第2配線層52および第3配線層56の厚さは、特に限定されないが、例えば、5μm〜150μm程度であり、例えば10μm〜100μm程度である。
貫通ビア53は、第1絶縁層50を貫通するスルーホール内に設けられ、第1配線層51と第2配線層52を電気的に接続する。貫通ビア53は、スルーホールの側壁を被覆したような中空形状を有し、中央部が空洞となっている。貫通ビア53は、スルーホールの内部全体を充填するように設けられてもよい。貫通ビア53は、銅(Cu)や銀(Ag)といった導電性の高い材料で構成される。貫通ビア53の直径dは、特に限定されないが、例えば50μm〜1mm程度であり、例えば100μm〜500μm程度である。
第1配線層51は、導電性接着部46を介して第1太陽電池セル20aの裏面22に接続される。図示される例では、第1配線層51が第1太陽電池セル20aのp側電極26に接続され、より具体的には図3に示すp側バスバー電極26aに接続される。第1配線層51のうち第1太陽電池セル20aが接続される箇所とは異なる箇所には、第1保護層54が設けられる。第1配線層51は、第1太陽電池セル20aのn側電極24と接続されてもよく、より具体的には図3に示すn側バスバー電極24aに接続されてもよい。したがって、第1配線層51は、第1太陽電池セル20aのn側電極24またはp側電極26に接続される。なお、第1配線層51は、第1太陽電池セル20aのバスバー電極24a,26aと重なる位置に設けられ、フィンガー電極24b,26bと重なる位置を避けて設けられる。
第3配線層56は、導電性接着部47を介して第2配線層52に接続され、導電性接着部46を介して第2太陽電池セル20bの裏面22に接続される。図示される例では、第3配線層56が第2太陽電池セル20bのn側電極24に接続され、より具体的には図3n側バスバー電極24aに接続される。第3配線層56は、第2太陽電池セル20bのp側電極26と接続されてもよく、より具体的には図3に示すp側バスバー電極26aに接続されてもよい。したがって、第3配線層56は、第2太陽電池セル20bのn側電極24またはp側電極26に接続される。なお、第3配線層56は、第2太陽電池セル20bのバスバー電極24a,26aと重なる位置に設けられ、フィンガー電極24b,26bと重なる位置を避けて設けられる。
第3配線層56は、第2配線層52に接続される第1部分56aと、第2太陽電池セル20bに接続される第2部分56bと、第1部分56aと第2部分56bの間に位置するおよび第3部分56cとを有する。第3配線層56の第3部分56cには、第2保護層57が設けられる。
導電性接着部47は、他の導電性接着部46,48と同様に樹脂系の接着部材で構成される。導電性接着部47は、半田等で構成されてもよい。
第1保護層54および第2保護層57は、樹脂材料で構成され、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂材料で構成される。第1保護層54および第2保護層57は、チタニア(TiO2)やアルミナ(Al2O3)などの粒子を含み、白色となるように構成されてもよいし、カーボンブラックなどの絶縁性の黒色粒子を含み、黒色となるように構成されてもよい。
つづいて、太陽電池モジュール10の製造方法を説明する。
図5は、第1接続部材61によるセル間の接続構造を示す断面図であり、修復前のセルストリング70の接続構造を示す。セルストリング70は、上述の複数のセルストリング11〜16のいずれかに対応しうる。第1接続部材61は、第1太陽電池セル20aと、修復前の第2太陽電池セル(第3太陽電池セルともいう)20cとを接続する。図5に示す例では、第3太陽電池セル20cが破損しており、第3太陽電池セル20cをセルストリング70から除去する必要がある。
図5は、第1接続部材61によるセル間の接続構造を示す断面図であり、修復前のセルストリング70の接続構造を示す。セルストリング70は、上述の複数のセルストリング11〜16のいずれかに対応しうる。第1接続部材61は、第1太陽電池セル20aと、修復前の第2太陽電池セル(第3太陽電池セルともいう)20cとを接続する。図5に示す例では、第3太陽電池セル20cが破損しており、第3太陽電池セル20cをセルストリング70から除去する必要がある。
第1接続部材61は、第1絶縁層50と、第1配線層51と、第2配線層52と、複数の貫通ビア53と、第1保護層54とを有する。第1配線層51は、第1太陽電池セル20aに接続される第1部分51aと、第3太陽電池セル20cに接続される第2部分51bと、第1部分51aと第3部分51cの間に位置する第3部分51cとを有する。第3部分51cは、隣接する二つの太陽電池セル20a,20cの間に位置する。第3部分51cの位置には、複数の貫通ビア53および第1保護層54が設けられる。複数の貫通ビア53は、第1太陽電池セル20aおよび第3太陽電池セル20cが隣接する方向(y方向)に異なる位置に設けられる。
図6は、図5の第1接続部材61を切断する様子を示す断面図である。第1接続部材61は、第1太陽電池セル20aと第3太陽電池セル20cの間の位置で切断され、例えば、図示される切断線Cに沿って切断される。第1接続部材61は、切断後に使用する部分に貫通ビア53が含まれるように切断され、正常な第1太陽電池セル20aと切断線Cとの間に貫通ビア53が位置するように切断される。図示されるようにy方向に複数の貫通ビア53が設けられる場合、複数の貫通ビア53の間の位置を切断することにより、切断後の第1接続部材61に貫通ビア53を含めることができる。
図7は、切断後の第1接続部材61と第2接続部材62を接続する様子を示す断面図である。第2接続部材62は、交換用の新たな第2太陽電池セル20bが接続されており、第3配線層56の第2部分56bに設けられる導電性接着部46を介して第2太陽電池セル20bの裏面22に接続されている。第3配線層56の第1部分56aには、第2配線層52と接続するための導電性接着部47が設けられている。図7に示す状態で、第3配線層56上の導電性接着部47を第2配線層52に接着することにより、図5に示すセル間接続構造ができあがる。なお、導電性接着部47は、第2配線層52にあらかじめ設けられてもよい。
図8は、実施の形態に太陽電池モジュール10の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、複数の太陽電池セル20を第1接続部材61により接続してセルストリング70を形成する(S10)。形成したセルストリング70に含まれる太陽電池セル20が損傷していれば(S12のY)、損傷した太陽電池セルに接続される第1接続部材61を切断し(S14)、交換用の新たな太陽電池セルと切断後の第1接続部材61とを第2接続部材62により接続し(S16)、セルストリングを修復する。セルストリングにセル損傷がなければ(S12のN)、S14およびS16の処理をスキップする。つづいて、形成または修復した複数のセルストリングにストリング間配線材33および外部取り出し配線材34を接続し、配線材が接続された複数のセルストリングを受光面保護部材40と裏面保護部材42の間に配置して封止部材44により封止する(S18)。これにより、図1および図2に示す太陽電池モジュール10ができあがる。
以上の構成の太陽電池モジュール10によれば、セルストリング70の形成時に両面に配線層が設けられる第1接続部材61を用いるため、セル損傷が発生した場合であっても、切断後の第1接続部材61を介して容易に電気的接続を得ることができる。仮にセル間接続部材として第1配線層51のみが設けられ、第2配線層52が設けられない接続部材を使用した場合、裏面側に露出する第2配線層52が設けられないため、セル間接続部材以外の場所で電気的接続を得る必要がある。この場合、正常な太陽電池セルのバスバー電極には接続部材が接着されていることから、接続部材を除去して別の接続部材を取り付けるか、接続部材を除去せずにフィンガー電極の位置で電気的に接続する必要がある。樹脂接着剤により接続部材が接着されている場合、接続部材をきれいに除去することは難しく、接続部材の除去工程において追加のセル損傷が生じてしまうおそれがある。一方、本実施の形態によれば、切断後の第1接続部材61の裏面側に第2配線層52が露出しているため、第2配線層52に第2接続部材62を接続するだけで第1接続部材61と接続される第1太陽電池セル20aとの導通を得ることができる。したがって、本実施の形態によれば、セルストリング70にてセル損傷が発生した場合であっても、損傷箇所を容易に交換することができ、太陽電池モジュール10の修復作業を簡便化することができる。
本実施の形態によれば、セル間接続部材31の配線層のうち、受光面側に位置する第1配線層51および第3配線層56の上に保護層54、57が設けられるため、受光面保護部材40の上から見たときの太陽電池セル間の意匠性を向上できる。第1保護層54および第2保護層57が設けられない場合、太陽電池セル間に金属である第1配線層51および第3配線層56が見えてしまい、デザイン性が低下しうる。一方、本実施の形態によれば、第1保護層54および第2保護層57を設けることで、セル間接続部材31が実質的に見えないようにできる。例えば、白色の保護層を設けることにより、各太陽電池セル10の外周が白色の枠で囲われる外観デザインにできる。また、黒色の保護層を設ける場合には、太陽電池セル10とセル間接続部材31とが一体化したような外観デザインにできる。さらに、第1配線層51および第3配線層56の上に保護層54、57を設けることで、配線層の金属成分により封止部材44が変色し、外観のデザイン性が低下するのを抑制できる。
本実施の形態の態様は次の通りである。ある態様の太陽電池モジュール(10)は、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第1太陽電池セル(20a)と、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第2太陽電池セル(20b)と、
第1太陽電池セル(20a)の一主面(裏面22)上および第2太陽電池セル(20b)の一主面(裏面22)上に接続される接続部材(セル間接続部材31)と、を備え、
接続部材(セル間接続部材31)は、第1太陽電池セル(20a)に接続される第1接続部材(61)と、第2太陽電池セル(20b)に接続される第2接続部材(62)と、を含み、
第1接続部材(61)は、第1絶縁層(50)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、第1絶縁層(50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、
第2接続部材(62)は、第2絶縁層(55)と、第2絶縁層(55)上の第3配線層(56)とを有し、第3配線層(56)の第1部分(56a)が第2配線層(52)と電気的に接続され、第3配線層(56)の第1部分(56a)と異なる第2部分(56b)が第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第1太陽電池セル(20a)と、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第2太陽電池セル(20b)と、
第1太陽電池セル(20a)の一主面(裏面22)上および第2太陽電池セル(20b)の一主面(裏面22)上に接続される接続部材(セル間接続部材31)と、を備え、
接続部材(セル間接続部材31)は、第1太陽電池セル(20a)に接続される第1接続部材(61)と、第2太陽電池セル(20b)に接続される第2接続部材(62)と、を含み、
第1接続部材(61)は、第1絶縁層(50)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、第1絶縁層(50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、
第2接続部材(62)は、第2絶縁層(55)と、第2絶縁層(55)上の第3配線層(56)とを有し、第3配線層(56)の第1部分(56a)が第2配線層(52)と電気的に接続され、第3配線層(56)の第1部分(56a)と異なる第2部分(56b)が第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
貫通ビア(53)は、第1太陽電池セル(20a)と第2太陽電池セル(20b)の間に配置されてもよい。
貫通ビア(53)は、複数設けられ、複数の貫通ビア(53)は、第1太陽電池セル(20a)と第2太陽電池セル(20b)が隣接する方向(y方向)に異なる位置に設けられてもよい。
第1接続部材(61)は、第1配線層(51)上に設けられる第1保護層(54)をさらに含んでもよい。
第2接続部材(62)は、第3配線層(56)上に設けられる第2保護層(57)をさらに含んでもよい。
n側電極(24)およびp側電極(26)のそれぞれは、セル外周に沿って延在するバスバー電極(24a,26a)と、バスバー電極(24a,26a)から分岐して延在する複数のフィンガー電極(24b,26b)と、を有し、
第1配線層(51)は、バスバー電極(24a,26a)と重なる位置に設けられ、フィンガー電極(24b,26b)と重なる位置を避けて設けられてもよい。
第1配線層(51)は、バスバー電極(24a,26a)と重なる位置に設けられ、フィンガー電極(24b,26b)と重なる位置を避けて設けられてもよい。
本実施の形態の別の態様は、太陽電池モジュール(10)の製造方法である。この方法は、第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる一主面(裏面22)上と、第3太陽電池セル(20c)のn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる一主面(裏面22)上とに第1接続部材(61)を接続することと、
第1太陽電池セル(20a)と第2太陽電池セル(20b)の間の位置で第1接続部材(61)を切断することと、
第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる一主面(裏面22)上と、第1太陽電池セル(20a)に接続される第1接続部材(61)の切断された一部とに第2接続部材(62)を接続することと、を備え、
第1接続部材(61)は、第1絶縁層(50)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、第1絶縁層(50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)の第1部分(51a)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、第1配線層(51)の第1部分(51a)と異なる第2部分(51b)が第3太陽電池セル(20c)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、
第2接続部材(62)は、第2絶縁層(55)と、第2絶縁層上の第3配線層(56)とを有し、第3配線層(56)の第1部分(56a)が第2配線層(52)と電気的に接続され、第3配線層(56)の第1部分(56a)と異なる第2部分(56b)が第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
第1太陽電池セル(20a)と第2太陽電池セル(20b)の間の位置で第1接続部材(61)を切断することと、
第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる一主面(裏面22)上と、第1太陽電池セル(20a)に接続される第1接続部材(61)の切断された一部とに第2接続部材(62)を接続することと、を備え、
第1接続部材(61)は、第1絶縁層(50)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、第1絶縁層(50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、第1絶縁層(50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)の第1部分(51a)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、第1配線層(51)の第1部分(51a)と異なる第2部分(51b)が第3太陽電池セル(20c)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、
第2接続部材(62)は、第2絶縁層(55)と、第2絶縁層上の第3配線層(56)とを有し、第3配線層(56)の第1部分(56a)が第2配線層(52)と電気的に接続され、第3配線層(56)の第1部分(56a)と異なる第2部分(56b)が第2太陽電池セル(20b)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態および変形例の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。
上述の実施の形態では、図4の修復後のセル間接続部材31を用いる太陽電池モジュール10について説明した。変形例においては、図6に示す第1接続部材61のみをセル間接続部材31として用いてもよい。
ある態様の太陽電池モジュール(10)は、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第1太陽電池セル(20a)と、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第2太陽電池セル(20c)と、
第1太陽電池セル(20a)の一主面(裏面22)上および第2太陽電池セル(20c)の一主面(裏面22)上に接続される接続部材(第1接続部材61)と、を備え、
接続部材(第1接続部材61)は、絶縁層(第1絶縁層50)と、絶縁層(第1絶縁層50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、絶縁層(第1絶縁層50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、絶縁層(第1絶縁層50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)の第1部分(51a)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、第1配線層(51)の第1部分(51a)と異なる第2部分(51b)が第2太陽電池セル(20c)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第1太陽電池セル(20a)と、
一主面(裏面22)上にn側電極(24)およびp側電極(26)が設けられる第2太陽電池セル(20c)と、
第1太陽電池セル(20a)の一主面(裏面22)上および第2太陽電池セル(20c)の一主面(裏面22)上に接続される接続部材(第1接続部材61)と、を備え、
接続部材(第1接続部材61)は、絶縁層(第1絶縁層50)と、絶縁層(第1絶縁層50)の第1面(50a)上に設けられる第1配線層(51)と、絶縁層(第1絶縁層50)の第1面(50a)と反対側の第2面(50b)上に設けられる第2配線層(52)と、絶縁層(第1絶縁層50)を貫通して第1配線層(51)と第2配線層(52)を電気的に接続する貫通ビア(53)とを有し、第1配線層(51)の第1部分(51a)が第1太陽電池セル(20a)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続され、第1配線層(51)の第1部分(51a)と異なる第2部分(51b)が第2太陽電池セル(20c)のn側電極(24)またはp側電極(26)と電気的に接続される。
10…太陽電池モジュール、20…太陽電池セル、20a…第1太陽電池セル、20b,20c…第2太陽電池セル、24…n側電極、26…p側電極、31…セル間接続部材、50…第1絶縁層、50a…第1面、50b…第2面、51…第1配線層、52…第2配線層、53…貫通ビア、54…第1保護層、55…第2絶縁層、56…第3配線層、61…第1接続部材、62…第2接続部材。
Claims (7)
- 一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第1太陽電池セルと、
一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第2太陽電池セルと、
前記第1太陽電池セルの一主面上および前記第2太陽電池セルの一主面上に接続される接続部材と、を備え、
前記接続部材は、前記第1太陽電池セルに接続される第1接続部材と、前記第2太陽電池セルに接続される第2接続部材と、を含み、
前記第1接続部材は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層の第1面上に設けられる第1配線層と、前記第1絶縁層の前記第1面と反対側の第2面上に設けられる第2配線層と、前記第1絶縁層を貫通して前記第1配線層と前記第2配線層を電気的に接続する貫通ビアとを有し、前記第1配線層が前記第1太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続され、
前記第2接続部材は、第2絶縁層と、前記第2絶縁層上の第3配線層とを有し、前記第3配線層の第1部分が前記第2配線層と電気的に接続され、前記第3配線層の前記第1部分と異なる第2部分が前記第2太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続される太陽電池モジュール。 - 前記貫通ビアは、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルの間に配置される請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- 前記貫通ビアは、複数設けられ、複数の貫通ビアは、前記第1太陽電池セルと前記第2太陽電池セルが隣接する方向に異なる位置に設けられる請求項1または2に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第1接続部材は、前記第1配線層上に設けられる第1保護層をさらに含む請求項1から3のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第2接続部材は、前記第3配線層上に設けられる第2保護層をさらに含む請求項1から4のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
- 前記n側電極および前記p側電極のそれぞれは、セル外周に沿って延在するバスバー電極と、前記バスバー電極から分岐して延在する複数のフィンガー電極と、を有し、
前記第1配線層は、前記バスバー電極と重なる位置に設けられ、前記フィンガー電極と重なる位置を避けて設けられる請求項1から5のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。 - 一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第1太陽電池セルと、
一主面上にn側電極およびp側電極が設けられる第2太陽電池セルと、
前記第1太陽電池セルの一主面上および前記第2太陽電池セルの一主面上に接続される接続部材と、を備え、
前記接続部材は、絶縁層と、前記絶縁層の第1面上に設けられる第1配線層と、前記絶縁層の前記第1面と反対側の第2面上に設けられる第2配線層と、前記絶縁層を貫通して前記第1配線層と前記第2配線層を電気的に接続する貫通ビアとを有し、前記第1配線層の第1部分が前記第1太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続され、前記第1配線層の前記第1部分と異なる第2部分が前記第2太陽電池セルのn側電極またはp側電極と電気的に接続される太陽電池モジュール。
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WO2022030471A1 (ja) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 株式会社カネカ | 太陽電池セル及び太陽電池セル製造方法 |
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