JP2001111087A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
- F24S2020/16—Preventing shading effects
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】太陽電池モジュールが他の太陽電池モジュール
やフレーム等の周辺部材によって太陽光線が遮られて
も、発電量を維持できる太陽電池モジュールを提供する
ことにある。 【解決手段】絶縁性基板12上に,第1電極,半導体層
及び第2電極がこの順で積層された太陽電池素子13が
複数配設されるとともに、これら太陽電池素子13を直
列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおいて、前
記太陽電池モジュール13を実装した際に、太陽光線の
影になる太陽電池素子13aを他の太陽電池素子13よ
り幅広にするとともに、この幅広の太陽電池素子13a
の直列抵抗を実質的に他の太陽電池素子13の直列抵抗
と同等もしくは低くしたことを特徴とする。
やフレーム等の周辺部材によって太陽光線が遮られて
も、発電量を維持できる太陽電池モジュールを提供する
ことにある。 【解決手段】絶縁性基板12上に,第1電極,半導体層
及び第2電極がこの順で積層された太陽電池素子13が
複数配設されるとともに、これら太陽電池素子13を直
列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおいて、前
記太陽電池モジュール13を実装した際に、太陽光線の
影になる太陽電池素子13aを他の太陽電池素子13よ
り幅広にするとともに、この幅広の太陽電池素子13a
の直列抵抗を実質的に他の太陽電池素子13の直列抵抗
と同等もしくは低くしたことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、建物の
屋根材として用いられる太陽電池モジュールに関する。
屋根材として用いられる太陽電池モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】住宅等の屋根に複数枚の太陽電池モジュ
ールを敷設し、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換
し、本来の電力消費を補って消費電力を節約する太陽電
池システムが実用化されている。
ールを敷設し、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換
し、本来の電力消費を補って消費電力を節約する太陽電
池システムが実用化されている。
【0003】前記太陽電池モジュールは、例えば1枚の
ガラス基板に透明電極層(第1電極)、アモルファスシ
リコンからなる太陽電池素子、裏面電極層(第2電極)
を形成したもので、裏面には断熱材を介して鋼板が一体
的に設けられた横長の長方形状の薄板パネル構造が一般
的である。
ガラス基板に透明電極層(第1電極)、アモルファスシ
リコンからなる太陽電池素子、裏面電極層(第2電極)
を形成したもので、裏面には断熱材を介して鋼板が一体
的に設けられた横長の長方形状の薄板パネル構造が一般
的である。
【0004】図8は、従来の太陽電池モジュール1を示
すもので、ガラス基板2の裏面側に複数の太陽電池素子
3がその長手方向を横方向にして縦方向に複数段に配置
されている。さらに、太陽電池モジュール1の外周縁に
はアルミニウムの押出し成形品からなる枠体4が固定さ
れている。太陽電池モジュール1は、発電効率を上げる
ために出力電圧を大きく、出力電流を小さくするよう
に、複数の太陽電池素子3は直列に電気的に接続されて
いる。
すもので、ガラス基板2の裏面側に複数の太陽電池素子
3がその長手方向を横方向にして縦方向に複数段に配置
されている。さらに、太陽電池モジュール1の外周縁に
はアルミニウムの押出し成形品からなる枠体4が固定さ
れている。太陽電池モジュール1は、発電効率を上げる
ために出力電圧を大きく、出力電流を小さくするよう
に、複数の太陽電池素子3は直列に電気的に接続されて
いる。
【0005】従って、太陽電池モジュール1は複数の太
陽電池素子3のうち、一つでも出力低下すると、その素
子が直列に接続された抵抗となってしまい、太陽電池モ
ジュール1全体の出力低下を起こすという問題がある。
陽電池素子3のうち、一つでも出力低下すると、その素
子が直列に接続された抵抗となってしまい、太陽電池モ
ジュール1全体の出力低下を起こすという問題がある。
【0006】例えば、図9及び図10に示すように、住
宅の屋根5の南傾斜面6と北傾斜面7のそれぞれに複数
枚の太陽電池モジュール1を瓦葺き(段重ね)した場
合、下段の太陽電池モジュール1の上縁部1aに、上段
の太陽電池モジュール1の下縁部1bが重なった状態に
施工される。そして、各太陽電池モジュール1は太陽光
線Lを全面で受けるようになっている。
宅の屋根5の南傾斜面6と北傾斜面7のそれぞれに複数
枚の太陽電池モジュール1を瓦葺き(段重ね)した場
合、下段の太陽電池モジュール1の上縁部1aに、上段
の太陽電池モジュール1の下縁部1bが重なった状態に
施工される。そして、各太陽電池モジュール1は太陽光
線Lを全面で受けるようになっている。
【0007】ところが、屋根5の南傾斜面6に敷設され
た太陽電池モジュール1は問題がないが、北傾斜面7に
敷設された太陽電池モジュール1は、上段の太陽電池モ
ジュール1の存在によって太陽光線Lが遮られ、下段の
太陽電池モジュール1の上縁部1aに影a(斜線で示
す)ができる。また、この影aは、冬季のように太陽光
線Lの入射角度が小さくなればなるほど広がる。しか
も、太陽電池モジュール1は少しでも広い面積で太陽光
線Lを受けられるように最上段から最下段まで全体に亘
って太陽電池素子3が配置されているため、上段側の1
〜2個の太陽電池素子3は太陽光線Lを受けないことに
より、その太陽電池素子3の出力は低下し、その結果、
太陽電池モジュール1全体の出力低下を招く。
た太陽電池モジュール1は問題がないが、北傾斜面7に
敷設された太陽電池モジュール1は、上段の太陽電池モ
ジュール1の存在によって太陽光線Lが遮られ、下段の
太陽電池モジュール1の上縁部1aに影a(斜線で示
す)ができる。また、この影aは、冬季のように太陽光
線Lの入射角度が小さくなればなるほど広がる。しか
も、太陽電池モジュール1は少しでも広い面積で太陽光
線Lを受けられるように最上段から最下段まで全体に亘
って太陽電池素子3が配置されているため、上段側の1
〜2個の太陽電池素子3は太陽光線Lを受けないことに
より、その太陽電池素子3の出力は低下し、その結果、
太陽電池モジュール1全体の出力低下を招く。
【0008】また、このような現象は、太陽電池モジュ
ール1を瓦葺きした場合に限らず、図11に示すよう
に、太陽電池モジュール1相互をフレーム8によって連
結し、太陽電池モジュール1を平面的に施工した場合に
おいても、フレーム8が太陽電池モジュール1の上面よ
り突出しているために、フレーム8による影aができ、
同様な問題がある。
ール1を瓦葺きした場合に限らず、図11に示すよう
に、太陽電池モジュール1相互をフレーム8によって連
結し、太陽電池モジュール1を平面的に施工した場合に
おいても、フレーム8が太陽電池モジュール1の上面よ
り突出しているために、フレーム8による影aができ、
同様な問題がある。
【0009】そこで、例えば特開昭8−228017号
公報においては、太陽電池パネルへの太陽光線が周囲の
枠体によって遮られ、影となる部分の太陽電池素子をダ
ミー素子とし、太陽電池パネルの出力低下を防止してい
る。このダミー素子は、太陽電池素子を製造する工程で
同様に製造し、電極形成工程で電気的に短絡処理したも
のであり、外観を同じにして太陽光線を受けても発電し
ないようにしたものである。
公報においては、太陽電池パネルへの太陽光線が周囲の
枠体によって遮られ、影となる部分の太陽電池素子をダ
ミー素子とし、太陽電池パネルの出力低下を防止してい
る。このダミー素子は、太陽電池素子を製造する工程で
同様に製造し、電極形成工程で電気的に短絡処理したも
のであり、外観を同じにして太陽光線を受けても発電し
ないようにしたものである。
【0010】また、特開平6−13637号公報に示す
ように,絶縁性基板上に複数配設された太陽電池素子を
直列に電気的に接続する接続部における抵抗成分を減少
して光電変換効率を高めるようにした太陽電池モジュー
ルが知られている。
ように,絶縁性基板上に複数配設された太陽電池素子を
直列に電気的に接続する接続部における抵抗成分を減少
して光電変換効率を高めるようにした太陽電池モジュー
ルが知られている。
【0011】さらに,特開昭57−173982号公報
に示すように,太陽電池素子の一方の電極を形成する透
明電極に光電流が流れる方向に金属条を配列し,透明電
極の表面抵抗を減少させ,光電変換効率を高めるように
した太陽電池モジュールも知られている。
に示すように,太陽電池素子の一方の電極を形成する透
明電極に光電流が流れる方向に金属条を配列し,透明電
極の表面抵抗を減少させ,光電変換効率を高めるように
した太陽電池モジュールも知られている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前述し
た特開昭8−228017号公報によれば、影による太
陽電池パネルの出力低下を防止することができるが、ダ
ミー素子は、太陽電池素子を製造する工程で同様に製造
しているために、コストアップの原因となる。また、太
陽光線を受けても発電しないように形成しているため
に、同一サイズの太陽電池パネルの場合、太陽電池素子
の面積が少なくなるため、発電量が小さくなるという問
題がある。
た特開昭8−228017号公報によれば、影による太
陽電池パネルの出力低下を防止することができるが、ダ
ミー素子は、太陽電池素子を製造する工程で同様に製造
しているために、コストアップの原因となる。また、太
陽光線を受けても発電しないように形成しているため
に、同一サイズの太陽電池パネルの場合、太陽電池素子
の面積が少なくなるため、発電量が小さくなるという問
題がある。
【0013】また、特開平6−13637号公報及び特
開昭57−173982号公報は抵抗成分を減少して光
電変換効率を高めるものであり,太陽電池モジュールを
屋根等に実装した際に、他の太陽電池モジュールやフレ
ーム等の周辺部材によって一部でも太陽光線が遮られる
と太陽電池モジュール全体の出力低下を招くという問題
がある。
開昭57−173982号公報は抵抗成分を減少して光
電変換効率を高めるものであり,太陽電池モジュールを
屋根等に実装した際に、他の太陽電池モジュールやフレ
ーム等の周辺部材によって一部でも太陽光線が遮られる
と太陽電池モジュール全体の出力低下を招くという問題
がある。
【0014】そこで、前述のような問題を解消するため
に,本出願人は,太陽電池モジュールへの入射光が周辺
部材によって遮られる部分の太陽電池素子を他の太陽電
池素子より幅広にした太陽電池モジュールを、特願平1
1−159412号として既に特許出願をしている。
に,本出願人は,太陽電池モジュールへの入射光が周辺
部材によって遮られる部分の太陽電池素子を他の太陽電
池素子より幅広にした太陽電池モジュールを、特願平1
1−159412号として既に特許出願をしている。
【0015】前述のように特定の太陽電池素子の幅を大
きくすると,太陽電池モジュールとしての影の影響は減
少するが,幅を大きくした太陽電池素子のシリーズ抵抗
が大きくなり,その太陽電池素子のフィルファクターが
悪くなる。その結果,全ての太陽電池素子の幅を同等と
した太陽電池モジュールと比較して影の生じない場合に
おいても特性が悪いという問題がある。
きくすると,太陽電池モジュールとしての影の影響は減
少するが,幅を大きくした太陽電池素子のシリーズ抵抗
が大きくなり,その太陽電池素子のフィルファクターが
悪くなる。その結果,全ての太陽電池素子の幅を同等と
した太陽電池モジュールと比較して影の生じない場合に
おいても特性が悪いという問題がある。
【0016】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、太陽電池モジュール
が他の太陽電池モジュールやフレーム等の周辺部材によ
って太陽光線が遮られて影となっても、その影響が少な
く、所望の発電量を維持でき、信頼性の高い太陽電池モ
ジュールを提供することにある。
もので、その目的とするところは、太陽電池モジュール
が他の太陽電池モジュールやフレーム等の周辺部材によ
って太陽光線が遮られて影となっても、その影響が少な
く、所望の発電量を維持でき、信頼性の高い太陽電池モ
ジュールを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項1は、絶縁性基板上に,第1電
極,半導体層及び第2電極がこの順で積層された太陽電
池素子が複数配設されるとともに、これら太陽電池素子
を直列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおい
て、前記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線
の影になる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅
広にするとともに、この幅広の太陽電池素子の直列抵抗
を実質的に他の太陽電池素子の直列抵抗と同等もしくは
低くしたことを特徴とする。
達成するために、請求項1は、絶縁性基板上に,第1電
極,半導体層及び第2電極がこの順で積層された太陽電
池素子が複数配設されるとともに、これら太陽電池素子
を直列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおい
て、前記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線
の影になる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅
広にするとともに、この幅広の太陽電池素子の直列抵抗
を実質的に他の太陽電池素子の直列抵抗と同等もしくは
低くしたことを特徴とする。
【0018】請求項2は、請求項1の幅広の前記太陽電
池素子と隣接する他の太陽電池素子とは、幅広の太陽電
池素子の内部においても直列に接続されていることを特
徴とする。
池素子と隣接する他の太陽電池素子とは、幅広の太陽電
池素子の内部においても直列に接続されていることを特
徴とする。
【0019】請求項3は、請求項1または2記載の太陽
電幅広の前記太陽電池素子は,隣接する太陽電池素子と
の直列接続が,前記第2電極まで到達する溝部を,前記
太陽電池素子の内部に形成し,前記溝部に隣接する太陽
電池素子の第2電極の一部を延伸して前記第1電極に接
続したことを特徴とする。
電幅広の前記太陽電池素子は,隣接する太陽電池素子と
の直列接続が,前記第2電極まで到達する溝部を,前記
太陽電池素子の内部に形成し,前記溝部に隣接する太陽
電池素子の第2電極の一部を延伸して前記第1電極に接
続したことを特徴とする。
【0020】請求項4は、絶縁性基板上に,第1電極,
半導体層及び第2電極がこの順で積層された太陽電池素
子が複数配設されるとともに、これら太陽電池素子を直
列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおいて、前
記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線の影に
なる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅広にす
るとともに、前記絶縁性基板上に、幅広の前記太陽電池
素子の幅に対応し、前記第1電極の抵抗を下げる導電膜
を設けたことを特徴とする。
半導体層及び第2電極がこの順で積層された太陽電池素
子が複数配設されるとともに、これら太陽電池素子を直
列に電気的に接続した太陽電池モジュールにおいて、前
記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線の影に
なる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅広にす
るとともに、前記絶縁性基板上に、幅広の前記太陽電池
素子の幅に対応し、前記第1電極の抵抗を下げる導電膜
を設けたことを特徴とする。
【0021】前記請求項1〜3の構成によれば、太陽電
池モジュールが他の太陽電池モジュールやフレーム等の
周辺部材によって太陽光線が遮られても、太陽電池素子
が幅広であるため、その全体が影となることはなく、そ
の太陽電池素子の抵抗値がアップすることはない。ま
た、幅広の太陽電池素子の直列抵抗を実質的に他の太陽
電池素子の直列抵抗と同等もしくは低くすることによ
り、光電変換効率が高くなり,幅広の太陽電池素子の特
性が面積を広くした効果のみ発揮する。各太陽電池素子
の発電量を維持できる。
池モジュールが他の太陽電池モジュールやフレーム等の
周辺部材によって太陽光線が遮られても、太陽電池素子
が幅広であるため、その全体が影となることはなく、そ
の太陽電池素子の抵抗値がアップすることはない。ま
た、幅広の太陽電池素子の直列抵抗を実質的に他の太陽
電池素子の直列抵抗と同等もしくは低くすることによ
り、光電変換効率が高くなり,幅広の太陽電池素子の特
性が面積を広くした効果のみ発揮する。各太陽電池素子
の発電量を維持できる。
【0022】請求項4の構成によれば,絶縁性基板上に
形成した導電膜によって第1電極の抵抗値が下がり,幅
広の太陽電池素子の光電変換効率が高くなる。
形成した導電膜によって第1電極の抵抗値が下がり,幅
広の太陽電池素子の光電変換効率が高くなる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【0024】図1〜図5は第1の実施形態を示し、図1
は太陽電池モジュールの斜視図、図2は太陽電池モジュ
ールの平面図,図3は図2のA−A線に沿う断面図、図
4は太陽電池モジュールを4.5寸勾配の屋根に瓦葺き
した状態の縦断側面図、図5は図4のB部を拡大した縦
断側面図である。
は太陽電池モジュールの斜視図、図2は太陽電池モジュ
ールの平面図,図3は図2のA−A線に沿う断面図、図
4は太陽電池モジュールを4.5寸勾配の屋根に瓦葺き
した状態の縦断側面図、図5は図4のB部を拡大した縦
断側面図である。
【0025】図1に示すように、太陽電池モジュール1
1は、横長の長方形状のガラス基板等の絶縁性基板12
の裏面側には複数の太陽電池素子13がその長手方向を
横方向にして縦方向に複数段に配置されている。さら
に、太陽電池モジュール11の外周縁にはアルミニウム
の押出し成形品からなる枠体14が固定されている。太
陽電池モジュール11は、発電効率を上げるために出力
電圧を大きく、出力電流を小さくするように、複数の太
陽電池素子13は直列に電気的に接続されている。
1は、横長の長方形状のガラス基板等の絶縁性基板12
の裏面側には複数の太陽電池素子13がその長手方向を
横方向にして縦方向に複数段に配置されている。さら
に、太陽電池モジュール11の外周縁にはアルミニウム
の押出し成形品からなる枠体14が固定されている。太
陽電池モジュール11は、発電効率を上げるために出力
電圧を大きく、出力電流を小さくするように、複数の太
陽電池素子13は直列に電気的に接続されている。
【0026】前記複数の太陽電池素子13のうち、図4
に示すように、住宅等の屋根15に瓦葺きした場合に、
棟側16になる、太陽電池モジュール11の上縁部側の
太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子13
の幅W2より幅広、本実施形態においては2倍の幅に形
成されている。
に示すように、住宅等の屋根15に瓦葺きした場合に、
棟側16になる、太陽電池モジュール11の上縁部側の
太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子13
の幅W2より幅広、本実施形態においては2倍の幅に形
成されている。
【0027】さらに,図2及び図3に示すように,幅広
の太陽電池素子13aは、他の太陽電池素子13と同様
に、前記絶縁性基板12に透明電極からなる第1電極2
1、アモルファス半導体層22、裏面電極としての第2
電極23が設けられている。
の太陽電池素子13aは、他の太陽電池素子13と同様
に、前記絶縁性基板12に透明電極からなる第1電極2
1、アモルファス半導体層22、裏面電極としての第2
電極23が設けられている。
【0028】幅広の太陽電池素子13aにおける他の太
陽電池素子13との接続部位にはアモルファス半導体層
22及び第2電極23に対して複数の溝24が形成さ
れ,第1電極21が露出している。さらに、溝24には
幅広の太陽電池素子13aと隣接する太陽電池素子13
から第2電極23の一部からなる接触グリッド25が太
陽電池素子13aの第2電極23と直接接触しないよう
に,フィンガー状に延伸して設けられ,この接触グリッ
ド25は幅広の太陽電池素子13aの第1電極21と接
続されている。
陽電池素子13との接続部位にはアモルファス半導体層
22及び第2電極23に対して複数の溝24が形成さ
れ,第1電極21が露出している。さらに、溝24には
幅広の太陽電池素子13aと隣接する太陽電池素子13
から第2電極23の一部からなる接触グリッド25が太
陽電池素子13aの第2電極23と直接接触しないよう
に,フィンガー状に延伸して設けられ,この接触グリッ
ド25は幅広の太陽電池素子13aの第1電極21と接
続されている。
【0029】すなわち,幅広の太陽電池素子13aと隣
接する太陽電池素子13は、太陽電池素子13aの内部
においても直列に接続され,接触面積を増大して接続部
における抵抗成分を低減し,光電変換効率を向上させて
いる。
接する太陽電池素子13は、太陽電池素子13aの内部
においても直列に接続され,接触面積を増大して接続部
における抵抗成分を低減し,光電変換効率を向上させて
いる。
【0030】なお、溝24の形成は,アモルファス半導
体層22を部分的に,例えばアクティブイオンエッチン
グ法によりエッチングするか,レーザスクライブ法によ
りレーザで焼き飛ばす方法等により形成することができ
る。
体層22を部分的に,例えばアクティブイオンエッチン
グ法によりエッチングするか,レーザスクライブ法によ
りレーザで焼き飛ばす方法等により形成することができ
る。
【0031】接触グリッド25は,幅広の太陽電池素子
13aの接続面積を増大させるだけでなく、第1電極2
1に接触グリッド25が並列抵抗成分になっているこ
と,及び太陽電池素子13aで発生するキャリアの収集
電極として、結晶系の太陽電池の電流収集グリッドとし
て動作することにより、太陽電池素子13aの第1電極
21の直列抵抗成分を低減する働きもしている。
13aの接続面積を増大させるだけでなく、第1電極2
1に接触グリッド25が並列抵抗成分になっているこ
と,及び太陽電池素子13aで発生するキャリアの収集
電極として、結晶系の太陽電池の電流収集グリッドとし
て動作することにより、太陽電池素子13aの第1電極
21の直列抵抗成分を低減する働きもしている。
【0032】図4は屋根15の南傾斜面17と北傾斜面
18のそれぞれに複数枚の太陽電池モジュール11を瓦
葺きした状態を示し、19は棟瓦である。瓦葺きの下段
側の太陽電池モジュール11の上縁部11aには上段側
の太陽電池モジュール11の下縁部11bが重なった状
態に施工されている。そして、各太陽電池モジュール1
1は瓦固定用釘(図示しない)によって野地板28に固
定されている。
18のそれぞれに複数枚の太陽電池モジュール11を瓦
葺きした状態を示し、19は棟瓦である。瓦葺きの下段
側の太陽電池モジュール11の上縁部11aには上段側
の太陽電池モジュール11の下縁部11bが重なった状
態に施工されている。そして、各太陽電池モジュール1
1は瓦固定用釘(図示しない)によって野地板28に固
定されている。
【0033】前述のように施工された太陽電池モジュー
ル屋根によれば、各太陽電池モジュール11に太陽光線
Lが入射すると、太陽電池モジュール11を構成する太
陽電池素子13,13aが太陽光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、電気エネルギーとして取り出すことが
できる。
ル屋根によれば、各太陽電池モジュール11に太陽光線
Lが入射すると、太陽電池モジュール11を構成する太
陽電池素子13,13aが太陽光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、電気エネルギーとして取り出すことが
できる。
【0034】このとき、屋根15の南傾斜面17に敷設
された太陽電池モジュール11は問題がないが、北傾斜
面18に敷設された太陽電池モジュール11は、周辺部
材としての棟瓦19や上段の太陽電池モジュール11の
存在によって太陽光線Lが遮られ、下段の太陽電池モジ
ュール11の上縁部11aに影a(斜線で示す)ができ
る。また、この影aは、冬季のように太陽光線Lの入射
角度が小さくなればなるほど広がる。
された太陽電池モジュール11は問題がないが、北傾斜
面18に敷設された太陽電池モジュール11は、周辺部
材としての棟瓦19や上段の太陽電池モジュール11の
存在によって太陽光線Lが遮られ、下段の太陽電池モジ
ュール11の上縁部11aに影a(斜線で示す)ができ
る。また、この影aは、冬季のように太陽光線Lの入射
角度が小さくなればなるほど広がる。
【0035】しかし、図5に示すように、各太陽電池モ
ジュール11は、屋根15に瓦葺きした場合に、棟側1
6になる、太陽電池モジュール11の上縁部11a側の
太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子13
の幅W2より幅広に形成されている。従って、太陽光線
Lの入射角度が小さくなっても、太陽電池素子13aの
全体が影になることはなく、他の太陽電池素子13と同
様に太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換すること
ができ、影の影響を受けることなく、発電量を維持でき
る。
ジュール11は、屋根15に瓦葺きした場合に、棟側1
6になる、太陽電池モジュール11の上縁部11a側の
太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子13
の幅W2より幅広に形成されている。従って、太陽光線
Lの入射角度が小さくなっても、太陽電池素子13aの
全体が影になることはなく、他の太陽電池素子13と同
様に太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換すること
ができ、影の影響を受けることなく、発電量を維持でき
る。
【0036】さらに、太陽光線Lの入射角が小さくな
り、太陽電池素子13aの全体が影aになったとして
も、太陽電池素子13aは幅広のため、散乱光等により
発電量が維持でき、全体としての発電量の低下を軽減で
きる。
り、太陽電池素子13aの全体が影aになったとして
も、太陽電池素子13aは幅広のため、散乱光等により
発電量が維持でき、全体としての発電量の低下を軽減で
きる。
【0037】また、幅広の太陽電池素子13aと隣接す
る太陽電池素子13は、太陽電池素子13aの内部にお
いても直列に接続され,接触面積を増大して接続部にお
ける抵抗成分を低減できる。従って,幅広の太陽電池素
子13aの特性が面積を広くした効果のみ発揮する。
る太陽電池素子13は、太陽電池素子13aの内部にお
いても直列に接続され,接触面積を増大して接続部にお
ける抵抗成分を低減できる。従って,幅広の太陽電池素
子13aの特性が面積を広くした効果のみ発揮する。
【0038】図6は第2の実施形態を示し、第1の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。図6は屋根15に太陽電池モジュール11を平面的
に敷設した状態の縦断側面図であり、太陽電池モジュー
ル11は、第1の実施形態と同一であり、複数の太陽電
池素子13のうち、住宅等の屋根15に瓦葺きした場合
に、棟側16になる、太陽電池モジュール11の上縁部
側の太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子
13の幅W2の2倍に形成されている。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。図6は屋根15に太陽電池モジュール11を平面的
に敷設した状態の縦断側面図であり、太陽電池モジュー
ル11は、第1の実施形態と同一であり、複数の太陽電
池素子13のうち、住宅等の屋根15に瓦葺きした場合
に、棟側16になる、太陽電池モジュール11の上縁部
側の太陽電池素子13aの幅W1は、他の太陽電池素子
13の幅W2の2倍に形成されている。
【0039】また、幅広の太陽電池素子13aと隣接す
る太陽電池素子13は、第1の実施形態と同様に,太陽
電池素子13aの内部においても直列に接続され,接触
面積を増大して接続部における抵抗成分を低減させてい
る。
る太陽電池素子13は、第1の実施形態と同様に,太陽
電池素子13aの内部においても直列に接続され,接触
面積を増大して接続部における抵抗成分を低減させてい
る。
【0040】屋根15の南傾斜面17と北傾斜面18の
それぞれに複数枚の太陽電池モジュール11がフレーム
31によって連結されている。フレーム31は、隣合う
太陽電池モジュール11の間に挿入されており、このフ
レーム31には下部フレーム32と上部フレーム33と
から構成されている。
それぞれに複数枚の太陽電池モジュール11がフレーム
31によって連結されている。フレーム31は、隣合う
太陽電池モジュール11の間に挿入されており、このフ
レーム31には下部フレーム32と上部フレーム33と
から構成されている。
【0041】下部フレーム32は釘34によって野地板
28に固定され、下部フレーム32には上部フレーム3
3が係合され、この上部フレーム33によって太陽電池
モジュール11の外周縁部を押え固定している。
28に固定され、下部フレーム32には上部フレーム3
3が係合され、この上部フレーム33によって太陽電池
モジュール11の外周縁部を押え固定している。
【0042】前述のように施工された太陽電池モジュー
ル屋根によれば、各太陽電池モジュール11に太陽光線
Lが入射すると、太陽電池モジュール11を構成する太
陽電池素子13,13aが太陽光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、電気エネルギーとして取り出すことが
できる。
ル屋根によれば、各太陽電池モジュール11に太陽光線
Lが入射すると、太陽電池モジュール11を構成する太
陽電池素子13,13aが太陽光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換し、電気エネルギーとして取り出すことが
できる。
【0043】このとき、屋根15の南傾斜面17に敷設
された太陽電池モジュール11は問題がないが、北傾斜
面18に敷設された太陽電池モジュール11は、その上
段のフレーム31(周辺部材)の存在によって太陽光線
Lが遮られ、太陽電池モジュール11の上縁部11aに
影a(斜線で示す)ができる。また、この影aは、冬季
のように太陽光線Lの入射角度が小さくなればなるほど
広がる。
された太陽電池モジュール11は問題がないが、北傾斜
面18に敷設された太陽電池モジュール11は、その上
段のフレーム31(周辺部材)の存在によって太陽光線
Lが遮られ、太陽電池モジュール11の上縁部11aに
影a(斜線で示す)ができる。また、この影aは、冬季
のように太陽光線Lの入射角度が小さくなればなるほど
広がる。
【0044】しかし、各太陽電池モジュール11は、屋
根15に瓦葺きした場合に、棟側16になる、太陽電池
モジュール11の上縁部11a側の太陽電池素子13a
の幅W1は、他の太陽電池素子13の幅W2より幅広に
形成されている。従って、太陽光線Lの入射角度が小さ
くなっても、太陽電池素子13aの全体が影になること
はなく、他の太陽電池素子13と同様に太陽光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換することができ、影の影響を
受けることなく、発電量を維持できる。
根15に瓦葺きした場合に、棟側16になる、太陽電池
モジュール11の上縁部11a側の太陽電池素子13a
の幅W1は、他の太陽電池素子13の幅W2より幅広に
形成されている。従って、太陽光線Lの入射角度が小さ
くなっても、太陽電池素子13aの全体が影になること
はなく、他の太陽電池素子13と同様に太陽光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換することができ、影の影響を
受けることなく、発電量を維持できる。
【0045】図7は第3の実施形態を示し,第1の実施
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。図7(a)(b)に示すように,幅広の太陽電池素
子13aの幅W1に対応する絶縁性基板12には導電膜
35が蒸着されている。この導電膜35は、例えば,透
光性のある導電膜であり,幅広の太陽電池素子13aの
幅W1全体に施してもよく,不透光性の導電膜であれ
ば,格子状または縞状に部分的に施してもよい。この導
電膜35の上面には他の太陽電池素子13と同様に、透
明電極からなる第1電極21、アモルファス半導体層2
2、裏面電極としての第2電極23が設けられ、太陽電
池素子13aが形成されている。
形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略す
る。図7(a)(b)に示すように,幅広の太陽電池素
子13aの幅W1に対応する絶縁性基板12には導電膜
35が蒸着されている。この導電膜35は、例えば,透
光性のある導電膜であり,幅広の太陽電池素子13aの
幅W1全体に施してもよく,不透光性の導電膜であれ
ば,格子状または縞状に部分的に施してもよい。この導
電膜35の上面には他の太陽電池素子13と同様に、透
明電極からなる第1電極21、アモルファス半導体層2
2、裏面電極としての第2電極23が設けられ、太陽電
池素子13aが形成されている。
【0046】このように絶縁性基板12に導電膜35を
施し,その上面に第1電極21を形成することにより,
幅W1部分の第1電極21の抵抗値が下がり,光電変換
効率が向上する。従って,太陽光線Lの入射角が小さく
なり、太陽電池素子13aの全体が影aになったとして
も、太陽電池素子13aは幅広のため、散乱光等により
発電量が維持でき、さらに、太陽電池素子13aの部分
における抵抗値が下がり,全体としての発電量の低下を
軽減できる。
施し,その上面に第1電極21を形成することにより,
幅W1部分の第1電極21の抵抗値が下がり,光電変換
効率が向上する。従って,太陽光線Lの入射角が小さく
なり、太陽電池素子13aの全体が影aになったとして
も、太陽電池素子13aは幅広のため、散乱光等により
発電量が維持でき、さらに、太陽電池素子13aの部分
における抵抗値が下がり,全体としての発電量の低下を
軽減できる。
【0047】なお、前記各実施形態においては、太陽電
池モジュール11の上縁部11a側の太陽電池素子13
aの幅W1を、他の太陽電池素子13の幅W2の2倍に
したが、2〜3倍にしてもよい。また、太陽電池モジュ
ール11の周囲に枠体14を固定したが、枠体無しの太
陽電池モジュールにも適用できる。
池モジュール11の上縁部11a側の太陽電池素子13
aの幅W1を、他の太陽電池素子13の幅W2の2倍に
したが、2〜3倍にしてもよい。また、太陽電池モジュ
ール11の周囲に枠体14を固定したが、枠体無しの太
陽電池モジュールにも適用できる。
【0048】さらに、住宅の勾配のある屋根に太陽電池
モジュールを敷設した場合について説明したが、空き地
や屋上等に勾配のある太陽電池モジュール設置塔を建設
し、この設置塔の傾斜面に太陽電池モジュールを敷設す
る場合にも適用できる。
モジュールを敷設した場合について説明したが、空き地
や屋上等に勾配のある太陽電池モジュール設置塔を建設
し、この設置塔の傾斜面に太陽電池モジュールを敷設す
る場合にも適用できる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、太陽電池モジュールが他の太陽電池モジュールやフ
レーム等の周辺部材によって太陽光線が遮られても、影
となる部分の太陽電池素子を幅広にしたため、その全体
が影となることはなく、その太陽電池素子の抵抗値がア
ップすることはない。
ば、太陽電池モジュールが他の太陽電池モジュールやフ
レーム等の周辺部材によって太陽光線が遮られても、影
となる部分の太陽電池素子を幅広にしたため、その全体
が影となることはなく、その太陽電池素子の抵抗値がア
ップすることはない。
【0050】また、幅広の太陽電池素子の直列抵抗を実
質的に他の太陽電池素子の直列抵抗と同等もしくは低く
することにより、光電変換効率が高くなり,幅広の太陽
電池素子の特性が面積を広くした効果のみ発揮する。従
って、各太陽電池モジュールの発電量を維持できるとい
う効果がある。
質的に他の太陽電池素子の直列抵抗と同等もしくは低く
することにより、光電変換効率が高くなり,幅広の太陽
電池素子の特性が面積を広くした効果のみ発揮する。従
って、各太陽電池モジュールの発電量を維持できるとい
う効果がある。
【図1】この発明の第1の実施形態を示す太陽電池モジ
ュールの斜視図。
ュールの斜視図。
【図2】同実施形態の太陽電池モジュールの概略的平面
図。
図。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図。
【図4】同実施形態の太陽電池モジュールを4.5寸勾
配の屋根に瓦葺きした状態の縦断側面図。
配の屋根に瓦葺きした状態の縦断側面図。
【図5】図4のB部を拡大した縦断側面図。
【図6】この発明の第2の実施形態を示す太陽電池モジ
ュールを4.5寸勾配の屋根に平面的に敷設した状態の
縦断側面図。
ュールを4.5寸勾配の屋根に平面的に敷設した状態の
縦断側面図。
【図7】この発明の第3の実施形態を示し,(a)は太
陽電池モジュールの斜視図,(b)はC−C線に沿う断
面図。
陽電池モジュールの斜視図,(b)はC−C線に沿う断
面図。
【図8】従来の太陽電池モジュールの斜視図。
【図9】従来の太陽電池モジュールを4.5寸勾配の屋
根に瓦葺きした状態の縦断側面図。
根に瓦葺きした状態の縦断側面図。
【図10】図9のD部を拡大した縦断側面図。
【図11】従来の太陽電池モジュールを4.5寸勾配の
屋根に平面的に敷設した状態の縦断側面図。
屋根に平面的に敷設した状態の縦断側面図。
11…太陽電池モジュール 13…太陽電池素子 13a…幅広の太陽電池素子 21…第1電極 22…半導体層 23…第2電極 24…溝 25…接触グリッド
Claims (4)
- 【請求項1】 絶縁性基板上に,第1電極,半導体層及
び第2電極がこの順で積層された太陽電池素子が複数配
設されるとともに、これら太陽電池素子を直列に電気的
に接続した太陽電池モジュールにおいて、 前記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線の影
になる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅広に
するとともに、この幅広の太陽電池素子の直列抵抗を実
質的に他の太陽電池素子の直列抵抗と同等もしくは低く
したことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 幅広の前記太陽電池素子と隣接する他の
太陽電池素子とは、幅広の太陽電池素子の内部において
も直列に接続されていることを特徴とする請求項1記載
の太陽電池モジュール。 - 【請求項3】 幅広の前記太陽電池素子は,隣接する太
陽電池素子との直列接続が,前記第2電極まで到達する
溝部を,前記太陽電池素子の内部に形成し,前記溝部に
隣接する太陽電池素子の第2電極の一部を延伸して前記
第1電極に接続したことを特徴とする請求項1または2
記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項4】 絶縁性基板上に,第1電極,半導体層及
び第2電極がこの順で積層された太陽電池素子が複数配
設されるとともに、これら太陽電池素子を直列に電気的
に接続した太陽電池モジュールにおいて、 前記太陽電池モジュールを実装した際に、太陽光線の影
になる前記太陽電池素子を他の太陽電池素子より幅広に
するとともに、前記絶縁性基板上に、幅広の前記太陽電
池素子の幅に対応し、前記第1電極の抵抗を下げる導電
膜を設けたことを特徴とする太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28683899A JP2001111087A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28683899A JP2001111087A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001111087A true JP2001111087A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17709700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28683899A Pending JP2001111087A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001111087A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013236503A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | East Nippon Expressway Co Ltd | 太陽電池モジュールの取付構造及び太陽光発電装置 |
WO2019155280A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム |
WO2023189906A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール |
WO2023189907A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール製造方法 |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28683899A patent/JP2001111087A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013236503A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | East Nippon Expressway Co Ltd | 太陽電池モジュールの取付構造及び太陽光発電装置 |
WO2019155280A1 (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム |
JP2019140248A (ja) * | 2018-02-09 | 2019-08-22 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム |
JP7012552B2 (ja) | 2018-02-09 | 2022-02-14 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム |
WO2023189906A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール |
WO2023189907A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池モジュール製造方法 |
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