JP5836174B2

JP5836174B2 - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP5836174B2
Application number: JP2012071858A
Authority: JP
Inventors: 宮本　慎介; 慎介宮本; 真之中村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013206967A

Description

本発明は、複数の太陽電池セルを並べて配置した太陽電池モジュールに関する。

従来、複数の太陽電池セルが平面内に並べて配置された太陽電池モジュールが用いられている。太陽電池モジュールは、全体としての平面形状が略方形形状、略三角形形状、略台形形状などを呈するものが知られている。

略三角形形状や略台形形状を呈する太陽電池モジュール内の隣り合うセル列の段差部分の配線に関する技術は、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される発明は、セル列の段差部分をクランク状の配線で接続している。

特許第３７４８３４４号公報

ここで、略三角形形状や略台形形状を呈する太陽電池モジュールのように、内角の一部が鋭角となっている場合には、方形形状かつ同サイズの太陽電池セルをできる限り隙間を少なくするように並べると、鋭角となっている内角の頂点から延びる一辺に沿って太陽電池セルが配置されない空白部分が生じてしまう。そのため、隣り合うセル列に段差部分が生じ、各セル列間を接続する配線の経路が必然的に長くなり、配線ロスが大きくなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、隣り合うセル列の段差部でセル列同士の間を接続する配線における配線ロスを低減した太陽電池モジュールを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の太陽電池セルを直列に繋いだ太陽電池セル列を複数行に並べて配置し、隣り合う行の前記太陽電池セル列を導線で接続した太陽電池モジュールであって、太陽電池セル列の少なくとも一つの少なくとも一端部は、隣接する行の太陽電池セル列の端部に対して面内でずれて段差部が形成されており、隣り合う行の太陽電池セル列を段差部において接続する導線は、太陽電池セル列中の太陽電池セルの配列方向に延びる部分の断面積が、太陽電池セル列の並び方向に延びる部分の断面積よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、隣り合う太陽電池セルの列の段差部に配置される導線における損失を抑制できるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す図である。図２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールのセル列の段差部を拡大して示す図である。図３は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールのセル列の段差部を拡大して示す図である。図４は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールのセル列の段差部を拡大して示す図である。

以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態１の構成を示す図である。太陽電池モジュール１は、平面視において略台形状を呈しており、その平面内には太陽電池セル２を直列に接続したセル列２ａ〜２ｅが複数段に並べて配置されている。太陽電池セル２は、発電効率向上のために、太陽電池モジュール１の平面内にできるだけ隙間が生じないように配置されている。そのため、太陽電池セル２を直列に接続したセル列２ｂ〜２ｅの端部には、平面内に段差部３ａ〜３ｄが生じている。セル列２ａ〜２ｅの内、隣接する列同士は導線６で接続されている。

図２は、セル列の段差部を拡大して示す図である。段差部３ａにおいてセル列２ａとセル列２ｂとを接続する導線６は、セル列２ａ、２ｂの配列方向と同じ方向に延びる部分の導体６ａと、セル列２ａ、２ｂの配列方向と直交する方向に延びる部分の導体６ｂとで構成される。導線６は、導体６ａ、６ｂが一体に形成された構造であっても良いし、別々の部材として形成された導体６ａ、６ｂをはんだ付けなどで接合した構造であっても良い。

段差部３ａが存在しない場合、セル列２ａ、２ｂを接続する導線６は、セル列２ａ、２ｂの配列方向と直交する方向に延びる部分のみで構成できる。したがって、段差部３ａにおいてセル列２ａとセル列２ｂとを接続する導線６のうち、セル列２ａ、２ｂの配列方向と同じ方向に延びる部分の導体６ａは、セル列２ａ、２ｂの端部が揃っている場合と比較して余分に必要となる部分である。

本実施の形態においては、導体６ａは、導体６ｂよりも幅広であり、断面積が大きくなっている。このため、導体６ａを設けることによる電気抵抗の増加は小さく抑えられている。導体６ａのみ幅を広くすることにより、太陽電池モジュール１の自体のサイズが大型化することは抑えられる。

なお、導体６ａは、幅だけでなく厚さを増加させることによって導体６ｂよりも断面積を大きくすることも可能である。

段差部３ｂ〜３ｄにおいて隣接するセル列２ｂ〜２ｅを接続する導線６についても同様の構造となっている。

本実施の形態によれば、セル列の段差部に配置される導線は、セル列の配列方向と同じ方向に延びる部分は、セル列の配列方向と直交する方向に延びる部分よりも断面積が大きく、電気抵抗が小さい。これにより、セル列の段差部に配置される導線における損失を抑制できる。すなわち、太陽電池モジュールにおいて消費されるエネルギーを低減できる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールのセル列の段差部を拡大して示す図である。段差部３ａにおいてセル列２ａ、２ｂを接続する導線６のうち、セル列２ａ、２ｂの配列方向と同じ方向に延びる部分は、導体６ａ_１及び導体６ａ_２による並列接続となっている。導線６は、導体６ａ_１、６ａ_２、及び６ｂが一体に形成された構造であっても良いし、別々の部材として形成された導体６ａ_１、６ａ_２、及び６ｂをはんだ付けなどで接合した構造であっても良い。

導体６ａ_１、６ａ_２の各々の幅は導体６ｂと同じである。すなわち、導体６ａ_１、６ａ_２が並列に接続された部分での導線６の断面積は、導体６ｂの部分の２倍となっている。なお、導体６ａ_１の断面積と導体６ａ_２の断面積との和が導体６ｂの断面積以上であれば良く、導体６ａ_１、６ａ_２の各々の幅は、必ずしも導体６ｂと同じで無くても良い。

なお、ここでは、セル列の配列方向と同じ方向に延びる部分が、２本の導体の並列接続によって構成される場合を例としたが、３本以上の導体が並列接続された構成であっても構わない。

本実施の形態によれば、セル列の段差部においてセル列の配列方向と同じ方向に延びる部分は導体が並列に配置されているため、電気抵抗が小さい。これにより、セル列の段差部に配置される導線における損失を抑制できる。

実施の形態３．
図４は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールのセル列の段差部を拡大して示す図である。段差部３ａにおいてセル列２ａ、２ｂを接続する導線６は、段差部３ａ全体に広がる形状（略三角形形状）の導体６ｃを含んでおり、導体６ｃの断面積はセル列２ａ、２ｂの配列方向の直交する方向に延びる導体６ｂよりも大きくなっている。導線６は、導体６ｂ、６ｃが一体に形成された構造であっても良いし、別々の部材として形成された導体６ａ、６ｃをはんだ付けなどで接合した構造であっても良い。

セル列の段差部３ａは、太陽電池セル２を配置できないデッドスペースであるため、段差部３ａ全体に広がる略三角形形状の導体６ｃを配置しても、太陽電池セル２の配置の妨げとはならない。導体６ｃは、太陽電池セル２と同色とすることにより、太陽電池セル２が配置されている部分と配置されない部分（段差部）との外見上の差異を小さくし、太陽電池モジュール１の意匠性を高めることができる。

なお、上記各実施の形態においては、略台形形状の太陽電池モジュールを例としたが、平面視の外形形状において内角に鋭角を含まなくても、隣接するセル列に段差部が生じるのであれば、同様の実施が可能である。例えば、六角形形状の太陽電池モジュールは、全ての内角が鈍角であるが、矩形の太陽電池セルをできるだけ隙間無く敷き詰めると、段差部が生じる。このため、段差部に設ける導線を上記各実施の形態と同様の構造とすることにより、段差部に配置される導線における損失を抑制できる。

また、段差部におけるずれ量は、１セル分に限定されることはない。例えば、太陽電池モジュールが二等辺三角形形状であり、底辺と平行に太陽電池セルを配列する場合には、底角の対辺に沿って形成されるずれ量が太陽電池セル１／２分の段差部が形成され、底辺から１段離れるごとに太陽電池セルの数が１減少する構造とすることも可能である。

以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを複数列・複数段に並べて配置する太陽電池モジュールの中で、非矩形の平面形状の太陽電池モジュールに適している。

１太陽電池モジュール
２太陽電池セル
２ａ〜２ｅセル列
３ａ〜３ｄ段差部
６導線
６ａ、６ａ_１、６ａ_２、６ｂ、６ｃ導体

Claims

複数の太陽電池セルを直列に繋いだ太陽電池セル列を複数行に並べて配置し、隣り合う行の前記太陽電池セル列を導線で接続した太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池セル列の少なくとも一つの少なくとも一端部は、隣接する行の前記太陽電池セル列の端部に対して面内でずれて段差部が形成されており、
隣り合う行の太陽電池セル列を前記段差部において接続する前記導線は、前記太陽電池セル列の並び方向に延びる第１の導線と前記段差部全体に広がる三角形形状の第２の導線とを備えた形状であり、
前記第２の導線の断面積が、前記第１の導線の断面積よりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。
前記第２の導線は、前記太陽電池セルと同色としたことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
平面視の外形形状が非矩形の多角形であり、該非矩形の多角形の一辺に沿って前記段差部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。