JP2006019440A - Solar battery module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery module which is highly efficient and excellent in appearance with good design and can be inexpensively manufactured. <P>SOLUTION: The solar battery module includes a translucent member 5 provided on a light receiving face side, a rear protective member 9 provided on a non-light-receiving face side, a plurality of solar battery elements 1 two-dimensionally arranged at predetermined intervals between the members 5 and 9, a plurality of wiring materials 2 for electrically connecting the adjacent elements 1 among the plurality of solar battery elements 1, a connecting member for electrically connecting the plurality of wiring materials, and a filler 6 to be filled between apertures between the members for sealing. The total of areas of the plurality of the solar battery elements 1 is made to be 91.9%≤ and ≤97.7% of an area of the light receiving face side of the module. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、特に低コストで製造できるとともに、発電効率を向上させ、美観を向上させた太陽電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a solar cell module that can be manufactured at a particularly low cost, has improved power generation efficiency, and improved aesthetics.

太陽電池は入射した光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。太陽電池素子のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶系、アモルファス系、化合物系などに分類される。このうち、現在市場で流通しているのはほとんどが結晶系シリコン太陽電池素子である。この結晶系シリコン太陽電池素子はさらに単結晶型、多結晶型に分類される。   A solar cell converts incident light energy into electrical energy. Major solar cell elements are classified into crystalline, amorphous, and compound types depending on the type of materials used. Of these, most of the crystalline silicon solar cell elements currently on the market are in the market. This crystalline silicon solar cell element is further classified into a single crystal type and a polycrystalline type.

単結晶型のシリコン太陽電池素子は基板の品質が良いために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造が高コストになるという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池素子は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所がある。また、最近では多結晶シリコン基板の品質の向上やセル化技術の進歩により、研究レベルでは１８％に近い変換効率が達成されている。   The single-crystal silicon solar cell element has the advantage that it is easy to increase the efficiency because the quality of the substrate is good, but has the disadvantage that the production of the substrate is expensive. On the other hand, the polycrystalline silicon solar cell element has an advantage that it can be manufactured at a low cost, although there is a disadvantage that it is difficult to increase the efficiency because the quality of the substrate is inferior. Also, recently, conversion efficiency close to 18% has been achieved at the research level due to the improvement of the quality of the polycrystalline silicon substrate and the advancement of cell technology.

一方、量産レベルの多結晶シリコン太陽電池素子は低コストであったため、従来から市場に流通してきたが、近年環境問題が取りざたされる中でさらに需要が増してきており、低コストでより高い変換効率が求められるようになった。   On the other hand, mass-produced polycrystalline silicon solar cell elements have been distributed in the market because of their low cost. However, in recent years, demand has increased further as environmental issues have been addressed, and higher conversion at a lower cost. Efficiency has been demanded.

通常、太陽電池素子は単体で使用されることは少なく、複数枚接続して太陽電池モジュールとして使用されるのが一般的である。現在最も市場に流通しているシリコン太陽電池素子でも１枚では６００ｍＶ程度と電圧が低く、このままでは実用的ではないため、セル同士を直列に接続して電圧を大きくする必要があるからである。   Usually, a solar cell element is rarely used as a single unit, and is generally used as a solar cell module by connecting a plurality of solar cell elements. This is because even a silicon solar cell element currently on the market at present has a low voltage of about 600 mV per piece and is not practical as it is, so it is necessary to increase the voltage by connecting cells in series.

この太陽電池モジュールの用途は様々であるが、現在最も一般的なのは、一般の住宅の屋根に太陽電池モジュールを複数枚設置して使用する用途である。このように使用する場合、限られた設置面積の中で効率よく発電させるために、高効率の太陽電池モジュールが要求されるとともに、家の外観を左右するため、意匠性が高く美観にすぐれた太陽電池モジュールが求められる。   Applications of this solar cell module are various, but the most common at present is an application in which a plurality of solar cell modules are installed and used on the roof of a general house. When used in this way, high-efficiency solar cell modules are required to efficiently generate power in a limited installation area, and the exterior appearance of the house is influenced, so the design is high and the appearance is excellent. A solar cell module is required.

図９は一般的な太陽電池モジュールの断面構造を示した図である。図９において、１は太陽電池素子、２は配線材、５は透光性部材、６は充填材、９は裏面保護部材を示す。太陽電池素子１は直列で接続される場合、配線材２によって表面側と、一方に隣接する太陽電池素子１’の裏面側が電気的に接続され、裏面側は他方に隣接する太陽電池素子１”の表面側と電気的に接続される。この繰り返しによって複数の太陽電池素子が直列に電気的接続される。   FIG. 9 is a diagram showing a cross-sectional structure of a general solar cell module. In FIG. 9, 1 is a solar cell element, 2 is a wiring material, 5 is a translucent member, 6 is a filler, and 9 is a back surface protection member. When the solar cell elements 1 are connected in series, the wiring material 2 electrically connects the front surface side and the back surface side of the solar cell element 1 ′ adjacent to one side, and the back surface side is adjacent to the other solar cell element 1 ″. By repeating this, a plurality of solar cell elements are electrically connected in series.

このように配線材２によって電気的に接続された複数の太陽電池素子１は、ガラスなどからなる透光性部材５と、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の積層体などからなる裏面保護部材９の間に、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などからなる充填材６によって封止する。このとき配線材２は接続部材（図不示）によって相互に電気的に接続され、太陽電池モジュール裏面に配置される端子ボックス４（後述する図６に記載）につなぎ、外部に出力を取り出す。   Thus, the plurality of solar cell elements 1 electrically connected by the wiring member 2 are made of a translucent member 5 made of glass or the like, and a laminate of polyvinyl fluoride (PVF) and polyethylene terephthalate (PET). Sealing is performed between the back surface protection members 9 with a filler 6 made of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like. At this time, the wiring member 2 is electrically connected to each other by a connecting member (not shown), connected to a terminal box 4 (described in FIG. 6 described later) disposed on the back surface of the solar cell module, and an output is taken out to the outside.

また太陽電池素子１を封止する方法としては、透光性部材５、充填材（表面側）６、配線材２で接続された複数の太陽電池素子１、充填材（裏面側）６、裏面保護部材９を順次積層し、ラミネータと呼ばれる装置で真空脱気し、加熱押圧するのが一般的である。   As a method for sealing the solar cell element 1, a translucent member 5, a filler (front surface side) 6, a plurality of solar cell elements 1 connected by a wiring material 2, a filler (back surface side) 6, and a back surface Generally, the protective members 9 are sequentially laminated, vacuum deaerated with an apparatus called a laminator, and heated and pressed.

高効率の太陽電池モジュールを得るためには、高効率の太陽電池素子を使用するほかに、太陽電池モジュール表面のガラスに凹凸を形成したり、ガラス表面上に反射防止膜を形成したりして、光を有効に太陽電池モジュール内に取り込む提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。また、太陽電池モジュールの裏面の保護部材に光の散乱・反射効果を高めるなどの方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の裏面に位置する充填材６もしくは裏面保護部材９を白色にすることにより、光の散乱・反射効果を高めることも一般的に行われている。   In order to obtain a high-efficiency solar cell module, in addition to using a high-efficiency solar cell element, it is possible to form irregularities on the glass on the surface of the solar cell module or to form an antireflection film on the glass surface. A proposal has been made to effectively incorporate light into a solar cell module (see, for example, Patent Document 1). In addition, a method of enhancing the light scattering / reflecting effect on the protective member on the back surface of the solar cell module has been proposed (for example, see Patent Document 2). Furthermore, the scattering / reflecting effect of light is also generally improved by making the filler 6 or the back surface protection member 9 located on the back surface of the solar cell element 1 in the solar cell module white.

また、意匠性の高いモジュールを得るため、上記のように太陽電池モジュール表面のガラスに凹凸を形成したり、ガラス表面上に反射防止膜を形成したりすることは効果がある（例えば、特許文献１参照）。さらに、太陽電池モジュール内に防眩膜を配置することにより、太陽電池モジュール表面の映り込みや光公害を防止し、光沢度を低く抑えることも提案されている（例えば、特許文献３参照）。   Moreover, in order to obtain a module with high designability, it is effective to form irregularities on the glass on the surface of the solar cell module or to form an antireflection film on the glass surface as described above (for example, Patent Documents). 1). Furthermore, it has also been proposed to prevent glare and light pollution on the surface of the solar cell module and suppress the glossiness by arranging an antiglare film in the solar cell module (see, for example, Patent Document 3).

図５は従来の太陽電池モジュールの受光面端部を図６は同裏面端部を示した図である。図において１は太陽電池素子、２は配線材、３は接続部材を示す。また図７、８は従来の太陽電池モジュールの断面を示した図であり、図７は図１及び２のＡ部、図８は図１及び２のＢ部の断面を示した図である。図において１は太陽電池素子、２は配線材、３は接続部材、４は端子ボックス、６は充填材を示す。   FIG. 5 is a view showing a light receiving surface end portion of a conventional solar cell module, and FIG. 6 is a view showing a back surface end portion thereof. In the figure, 1 is a solar cell element, 2 is a wiring material, and 3 is a connection member. 7 and 8 are views showing a cross section of a conventional solar cell module. FIG. 7 is a view showing a section A of FIGS. 1 and 2, and FIG. 8 is a view showing a section of a section B of FIGS. In the figure, 1 is a solar cell element, 2 is a wiring material, 3 is a connection member, 4 is a terminal box, and 6 is a filler.

太陽電池素子１の接続のためには表面の電極と他の太陽電池素子１の裏面の電極とを配線材により接続する。この配線材２を太陽電池に接続するため、通常、太陽電池素子１のこの配線材２が通るところに主電極（バスバー電極・図不示）を設ける。さらに太陽電池素子１表面から電流を効率よく拾うためにバスバー電極に接続される多数の細い集電極（フィンガー電極・図不示）を形成する。フィンガー電極はなるべく電気抵抗を小さくする方が有利であるから、このバスバー電極とフィンガー電極とは直角を成していることが一般的である。このフィンガー電極は入射する光の損失を少なくするためにできるだけ細くする方が電流値の向上のためには有利である。ところがスクリーンプリントによる電極形成の場合、電極の厚みを大きくすることが困難なため、集電極を細くすればするほど電気抵抗が高くなる傾向にあり、特性は低下する。通常の太陽電池素子１はこの抵抗が特性を大きく悪化させないレベルに妥協点を見出して太さが決まっている。太陽電池素子１を大面積化すると、その分出力の電流値が大きくなる。また、逆にフィンガー電極の長さは長くなる。そのため、１０ｃｍ角、１５ｃｍ角またはそれ以上の大面積の太陽電池素子１の場合、直列抵抗が大きくならないようにするため、バスバー電極を１枚の太陽電池素子１に複数本設けるのが一般的である。   In order to connect the solar cell elements 1, the electrodes on the front surface and the electrodes on the back surface of the other solar cell elements 1 are connected by a wiring material. In order to connect the wiring member 2 to a solar cell, a main electrode (bus bar electrode, not shown) is usually provided where the wiring member 2 of the solar cell element 1 passes. Further, in order to efficiently pick up current from the surface of the solar cell element 1, a large number of thin collector electrodes (finger electrodes, not shown) connected to the bus bar electrodes are formed. Since it is advantageous to make the electrical resistance of the finger electrode as small as possible, the bus bar electrode and the finger electrode are generally perpendicular to each other. In order to improve the current value, it is advantageous to make the finger electrodes as thin as possible in order to reduce the loss of incident light. However, in the case of electrode formation by screen printing, since it is difficult to increase the thickness of the electrode, the thinner the collecting electrode, the higher the electric resistance tends to be, and the characteristics are degraded. The thickness of the normal solar cell element 1 is determined by finding a compromise at a level where the resistance does not greatly deteriorate the characteristics. When the area of the solar cell element 1 is increased, the output current value is increased accordingly. Conversely, the length of the finger electrode is increased. Therefore, in the case of a solar cell element 1 having a large area of 10 cm square, 15 cm square or larger, it is common to provide a plurality of bus bar electrodes on one solar cell element 1 so as not to increase the series resistance. is there.

また、配線材２は一般に銅箔に半田被覆を施した材料が用いられ、この半田により太陽電池素子１表面のバスバー電極に溶着される。図５に示すように太陽電池モジュールには複数の配線材２で接続された複数の太陽電池素子１が充填される。また配線材２を接続する接続部材３も配線材２と同様に、銅箔を半田で被覆した材料が用いられることから、太陽電池モジュールを受光面側から見たときには半田の金属光沢をもつ配線材２と接続部材３が見えることになる。   Further, the wiring material 2 is generally made of a copper foil with a solder coating, and is welded to the bus bar electrode on the surface of the solar cell element 1 by this solder. As shown in FIG. 5, the solar cell module is filled with a plurality of solar cell elements 1 connected by a plurality of wiring members 2. Similarly to the wiring member 2, the connecting member 3 for connecting the wiring member 2 is made of a material in which a copper foil is covered with solder. Therefore, when the solar cell module is viewed from the light receiving surface side, the wiring has a metallic luster of solder. The material 2 and the connecting member 3 can be seen.

一方、太陽電池素子１は高効率化のために表面を粗面状にしたり、反射防止膜を形成するなどして、反射率を下げ太陽光を有効に取り込む工夫がなされている。そのため太陽電池素子１の表面は青から黒に近い濃紺の色合いになる。さらに、前述のように太陽電池モジュールの特性向上のために、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の裏面に位置する充填材６もしくは裏面保護部材９を白色にすることにより、光の散乱・反射効果を高めることも一般的に行われている方法である。よって受光面側から太陽電池モジュールを見たときには、太陽電池素子１の間は白色になっている場合が多い。この色彩の違いは太陽電池モジュールの意匠性を低下させる一因となっている。   On the other hand, the solar cell element 1 has been devised to reduce the reflectivity and effectively take in sunlight, for example, by roughening the surface or forming an antireflection film for high efficiency. Therefore, the surface of the solar cell element 1 has a dark blue color close to blue to black. Further, as described above, in order to improve the characteristics of the solar cell module, the filler 6 or the back surface protection member 9 located on the back surface of the solar cell element 1 in the solar cell module is white, thereby scattering and reflecting light. Increasing the effect is also a commonly used method. Therefore, when the solar cell module is viewed from the light receiving surface side, the space between the solar cell elements 1 is often white. This difference in color is one factor that reduces the design of the solar cell module.

この問題を解決するために、配線材２や接続部材３の表面を着色した樹脂層で被覆したり（例えば、特許文献４参照）、太陽電池素子１を接続した配線材２の上から反射光制御膜を設ける（例えば、特許文献５参照）ことによって、配線材２や接続部材３を目立たないものにするという提案がなされている。また透光性部材５の太陽電池素子１と対向する部分を除いた箇所に着色を施すことによって、配線材２や接続部材３、及び太陽電池素子１間に見える裏面材料が視認されることを防止するとの提案もなされている（例えば、特許文献６参照）。さらに、接続部材３の表面を白色のシートで覆うことにより、接続部材３を太陽電池素子１間の裏面材料と同一色にするという工夫もなされている。
特開２００３−１２４４９１号公報 特開２００３−２３４４８４号公報 特開２００１−２０３３７８号公報 特開２００１−３３９０８９号公報 特開平１０−３２３３４４号公報 特開平７−３２６７８９号公報 In order to solve this problem, the surface of the wiring member 2 or the connection member 3 is covered with a colored resin layer (see, for example, Patent Document 4), or the reflected light is reflected from above the wiring member 2 to which the solar cell element 1 is connected. A proposal has been made to make the wiring member 2 and the connecting member 3 inconspicuous by providing a control film (see, for example, Patent Document 5). Further, by coloring the portion of the translucent member 5 excluding the portion facing the solar cell element 1, the back surface material visible between the wiring member 2, the connection member 3, and the solar cell element 1 is visually recognized. There is also a proposal to prevent this (see, for example, Patent Document 6). Furthermore, the device which makes the connection member 3 the same color as the back surface material between the solar cell elements 1 by covering the surface of the connection member 3 with a white sheet | seat is also made | formed.
JP 2003-124491 A JP 2003-234484 A JP 2001-203378 A JP 2001-339089 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-323344 JP 7-326789 A

太陽電池モジュール表面のガラスに凹凸を形成したり、ガラス表面上に反射防止膜を形成したりする場合、太陽光が有効に取り込まれるとともに、光公害の問題を抑止することができる。しかしながら、ガラスの材料費が上昇したり、ガラスの表面に反射防止膜を形成するための大型の装置が必要になったり、工程が増加することによる製造コストが上昇したりする問題があった。また、ガラスの表面に凹凸を形成する場合、太陽電池モジュールを屋外に設置し、風雨にさらされることにより付着するごみや埃などの汚れがたまりやすく、太陽電池モジュールに入射する太陽光を遮り、太陽電池モジュールの出力特性を低下させるなどの問題が発生することもあった。   When unevenness is formed on the glass on the surface of the solar cell module or an antireflection film is formed on the glass surface, sunlight is effectively taken in and the problem of light pollution can be suppressed. However, there has been a problem that the material cost of glass is increased, a large apparatus for forming an antireflection film on the surface of the glass is required, and the manufacturing cost is increased due to an increase in processes. In addition, when forming irregularities on the surface of the glass, install the solar cell module outdoors, dirt and dust attached to it when exposed to wind and rain are likely to collect, block sunlight incident on the solar cell module, Problems such as degradation of the output characteristics of the solar cell module may occur.

また太陽電池モジュール内に防眩膜を設置する場合も同様に、光公害の問題を抑止することはできるものの、使用する材料が増え、製造コストが上昇するという問題があるとともに、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の裏面に位置する充填材６もしくは裏面保護部材９を白色にすることにより、光の散乱・反射効果を高めるという効果を得ることができず、太陽電池モジュールの特性向上の妨げになっていた。   Similarly, when an antiglare film is installed in the solar cell module, the problem of light pollution can be suppressed, but there is a problem that the amount of materials used increases and the manufacturing cost increases, By making the filler 6 or the back surface protection member 9 located on the back surface of the solar cell element 1 white, the effect of enhancing the light scattering / reflecting effect cannot be obtained, and the improvement of the characteristics of the solar cell module is hindered. It was.

さらに、配線材２や接続部材３の表面を着色した樹脂層で被覆したり、太陽電池素子１を接続した配線材２の上から反射光制御膜を設けたりする方法によれば、配線材２や接続部材３を目立たないものにすることができる。しかしながら、配線材２や接続部材３の表面に樹脂層を被覆するため、材料費や工程が増加する問題や、配線材２でつながれた太陽電池素子１のすべてに成膜するための大型の設備などが必要になり、製造コストが上昇するという問題があった。   Furthermore, according to the method of covering the surface of the wiring member 2 or the connecting member 3 with a colored resin layer or providing the reflected light control film on the wiring member 2 to which the solar cell element 1 is connected, the wiring member 2 The connecting member 3 can be made inconspicuous. However, since the resin layer is coated on the surfaces of the wiring member 2 and the connecting member 3, there is a problem that the material cost and the process increase, and a large facility for forming a film on all the solar cell elements 1 connected by the wiring member 2. There is a problem that the manufacturing cost increases.

また、透光性部材５の太陽電池素子１と対向する部分を除いた箇所に着色を施すという方法によれば、配線材２や接続部材３、及び太陽電池素子１間に見える裏面材料が視認されることを防止することができる。しかしながら、透光性部材５へ着色する工程の増加を招くとともに、予め所定箇所に着色が施された透光性部材５と配線材２によって接続された太陽電池素子１の位置合わせを行う必要があり、工程が煩雑になるという問題もあった。さらに、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の裏面に位置する充填材６もしくは裏面保護部材９を白色にすることにより、光の散乱・反射効果を高めるという効果を得ることができず、太陽電池モジュールの特性向上の妨げになっていた。   Moreover, according to the method of coloring the part except the part which opposes the solar cell element 1 of the translucent member 5, the back surface material visible between the wiring material 2, the connection member 3, and the solar cell element 1 is visually recognized. Can be prevented. However, while increasing the process of coloring the translucent member 5, it is necessary to align the solar cell element 1 connected by the wiring member 2 with the translucent member 5 colored in advance at a predetermined location. There is also a problem that the process becomes complicated. Furthermore, by making the filler 6 or the back surface protection member 9 located on the back surface of the solar cell element 1 in the solar cell module white, it is not possible to obtain the effect of enhancing the light scattering / reflecting effect. This hindered the improvement of module characteristics.

このように高効率かつ意匠性が高い太陽電池モジュールを、低コストで製造することは、市場要求が高いものの、実現が難しかった。   Manufacturing a solar cell module with high efficiency and high designability at a low cost has been difficult to realize although the market demand is high.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、高効率かつ意匠性が高く美観に優れるとともに、低コストで製造することができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at providing the solar cell module which can be manufactured at low cost while being highly efficient, having high designability and excellent aesthetics.

上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールは、受光面側に備えられた透光性部材と、非受光面側に備えられた裏面保護部材と、前記透光性部材と前記裏面保護部材との間に、所定間隔で二次元配列された複数の太陽電池素子と、前記複数の太陽電池素子のうち隣接する太陽電池素子同士を電気的に接続する複数の配線材と、前記複数の配線材同士を電気的に接続する接続部材と、これらの部材の間隙を充填して封止する充填材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記複数の太陽電池素子の面積の合計は、前記太陽電池モジュールの受光面側面積に対して９１．９％以上９７．７％以下であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a solar cell module of the present invention includes a translucent member provided on the light receiving surface side, a back surface protecting member provided on the non-light receiving surface side, the translucent member, and the back surface. A plurality of solar cell elements that are two-dimensionally arranged at predetermined intervals between the protective member, a plurality of wiring members that electrically connect adjacent solar cell elements among the plurality of solar cell elements, and the plurality A solar cell module comprising: a connecting member that electrically connects the wiring members; and a filler that fills and seals a gap between these members, and is a total of the areas of the plurality of solar cell elements Is 91.9% or more and 97.7% or less with respect to the light receiving surface side area of the solar cell module.

また、前記二次元配列された複数の太陽電池素子のうち最外周に位置する太陽電池素子の端辺と前記太陽電池モジュールの外周端との最短距離、もしくは前記配線材あるいは前記接続部材と前記太陽電池モジュールの外周端との最短距離を比較したとき、距離の短い方が５ｍｍ以上１１ｍｍ以下であることを特徴とする。   The shortest distance between the end of the solar cell element located on the outermost periphery of the plurality of the two-dimensionally arranged solar cell elements and the outer peripheral end of the solar cell module, or the wiring member or the connection member and the sun When the shortest distance from the outer peripheral edge of the battery module is compared, the shorter distance is from 5 mm to 11 mm.

そして、前記複数の太陽電池素子の間隔は、前記配線材の幅に対して７０％以上１４３％以下であることを特徴とする。   And the space | interval of these solar cell elements is 70% or more and 143% or less with respect to the width | variety of the said wiring material, It is characterized by the above-mentioned.

さらに、受光面側から視認される前記複数の配線材の幅がすべて略同一であることを特徴とする。   Further, the widths of the plurality of wiring members viewed from the light receiving surface side are all substantially the same.

また、前記配線材の幅が０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする。   Moreover, the width of the wiring member is 0.8 mm or more and 2.0 mm or less.

そして、前記接続部材は、前記太陽電池素子と前記裏面保護部材との間の位置で、前記配線材同士を接続することを特徴とする。   And the said connection member connects the said wiring materials in the position between the said solar cell element and the said back surface protection member, It is characterized by the above-mentioned.

このように、本発明の太陽電池モジュールは、受光面側に備えられた透光性部材と、非受光面側に備えられた裏面保護部材と、前記透光性部材と前記裏面保護部材との間に、所定間隔で二次元配列された複数の太陽電池素子と、前記複数の太陽電池素子のうち隣接する太陽電池素子同士を電気的に接続する複数の配線材と、前記複数の配線材同士を電気的に接続する接続部材と、これらの部材の間隙を充填して封止する充填材と、を備えた太陽電池モジュールであって、前記複数の太陽電池素子の面積の合計は、前記太陽電池モジュールの受光面側面積に対して９１．９％以上９７．７％以下としている。この範囲としたことによって、太陽電池素子同士の電気的な接続を確保した状態で、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の充填率を高くすることができる。したがって、太陽電池モジュールの全体の印象を太陽電池素子の色彩にすることが可能となり、太陽電池素子の意匠性を向上させることができるとともに、太陽電池素子の割合が高いことから太陽電池モジュールの発電効率（発電量／太陽電池モジュール面積）を向上させることが可能になる。   Thus, the solar cell module of the present invention includes a translucent member provided on the light receiving surface side, a back surface protecting member provided on the non-light receiving surface side, the translucent member, and the back surface protecting member. A plurality of solar cell elements that are two-dimensionally arranged at a predetermined interval, a plurality of wiring materials that electrically connect adjacent solar cell elements among the plurality of solar cell elements, and the plurality of wiring materials A solar cell module comprising: a connecting member that electrically connects the filler; and a filler that fills and seals a gap between these members, and the total area of the plurality of solar cell elements is the solar cell module It is 91.9% or more and 97.7% or less with respect to the light receiving surface side area of the battery module. By setting it as this range, the filling rate of the solar cell elements in the solar cell module can be increased in a state where the electrical connection between the solar cell elements is ensured. Accordingly, the overall impression of the solar cell module can be made the color of the solar cell element, the design of the solar cell element can be improved, and since the ratio of the solar cell element is high, the power generation of the solar cell module Efficiency (power generation / solar cell module area) can be improved.

このとき二次元配列された複数の太陽電池素子のうち最外周に位置する太陽電池素子の端辺と太陽電池モジュールの外周端との最短距離、もしくは配線材あるいは接続部材と太陽電池モジュールの外周端との最短距離を比較したとき、距離の短い方が５ｍｍ以上１１ｍｍ以下とすることにより、太陽電池素子の色合いと異なる太陽電池モジュール外周部分の比率を下げ、太陽電池モジュール全体の印象を、太陽電池素子表面の青から黒に近い濃紺といったダークな印象に抑えることが可能となり、太陽電池モジュールの意匠性をさらに向上させることができるとともに、太陽電池素子の割合が高いことから太陽電池モジュールの発電効率（発電量／太陽電池モジュール面積）を向上させることが可能になる。   At this time, the shortest distance between the edge of the solar cell element located on the outermost periphery of the plurality of solar cell elements arranged two-dimensionally and the outer periphery of the solar cell module, or the outer peripheral edge of the wiring member or connecting member and the solar cell module When the shortest distance is compared to 5 mm to 11 mm, the ratio of the outer peripheral portion of the solar cell module different from the color of the solar cell element is lowered, and the impression of the entire solar cell module It is possible to suppress the dark impression such as blue to dark blue close to black on the surface of the element, further improving the design of the solar cell module, and the high percentage of solar cell elements, so the power generation efficiency of the solar cell module It is possible to improve (power generation amount / solar cell module area).

また複数の太陽電池素子の間隔は、配線材の幅に対して７０％以上１４３％以下にすることによって、太陽電池素子間と配線材の幅を略同一にし、太陽電池モジュールの全体の印象としては、同一方向の複数のラインが貫通しているように見えるため、太陽電池素子の意匠性をさらに向上させることができるようになる。   Further, by setting the interval between the plurality of solar cell elements to 70% or more and 143% or less with respect to the width of the wiring material, the width of the wiring material is made substantially the same between the solar cell elements, and as an overall impression of the solar cell module Since it seems that the several line of the same direction has penetrated, the designability of a solar cell element can further be improved.

さらに受光面側から視認される複数の配線材の幅がすべて略同一であるようにすることによって、配線材のアンバランスを防止してなお一層、意匠性を向上させることができるようになる。   Furthermore, by making all the widths of the plurality of wiring members visually recognized from the light receiving surface side substantially the same, the imbalance of the wiring members can be prevented and the design can be further improved.

また配線材の幅を０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下にすることによって、配線材が目立つことを防止することができる。   In addition, when the width of the wiring material is 0.8 mm or more and 2.0 mm or less, the wiring material can be prevented from being noticeable.

さらに接続部材は、太陽電池素子と裏面保護部材との間の位置で、すなわち非受光位置で、配線材同士を接続することによって、太陽電池モジュール全体の面積を小さくすることが可能になるとともに、配線材と太陽電池素子間によって構成される複数のラインに逆らった、長さの異なるラインを形成することを防止することができ、太陽電池モジュールの意匠性はなお一層向上する。   Furthermore, the connection member can reduce the entire area of the solar cell module by connecting the wiring members at a position between the solar cell element and the back surface protection member, that is, at a non-light receiving position, It is possible to prevent the formation of lines having different lengths against a plurality of lines formed between the wiring material and the solar cell element, and the design of the solar cell module is further improved.

このように本発明によれば、部材の追加や工程の増加を招くことなく、簡易な方法で意匠性の高い高効率の太陽電池モジュールを得ることができるようになる。よって、高効率かつ意匠性が高く美観に優れるとともに低コストで製造可能な太陽電池モジュールが実現する。また本発明は、外観の印象がシステムの印象を決める太陽電池モジュールで特にその効果を有効に発揮するため、１辺が１ｍ程度もしくはそれ以上の大型の太陽電池モジュールに対し特に有効である。このように１辺が長いモジュールに適用すれば、高い発電効率を得られるばかりでなく、太陽電池素子間と配線材によって構成される、太陽電池モジュールを貫通したラインの印象を高め、意匠性の高いモジュールとなる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a highly efficient solar cell module with high designability by a simple method without causing the addition of members or the increase of processes. Therefore, a solar cell module that is highly efficient, has high design properties, is excellent in aesthetics, and can be manufactured at low cost is realized. In addition, the present invention is particularly effective for a large-sized solar cell module having a side of about 1 m or more because the effect is particularly effective in a solar cell module whose appearance impression determines the impression of the system. In this way, when applied to a module with a long side, not only high power generation efficiency can be obtained, but also the impression of a line passing through the solar cell module, which is constituted by the solar cell elements and the wiring material, can be improved. High module.

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明において太陽電池モジュールの基本的な構造は、図９で示した一般的な太陽電池モジュールの断面構造と同じである。すなわち、図９において、１は太陽電池素子、２は配線材、５は透光性部材、６は充填材、９は裏面保護部材を示す。   In the present invention, the basic structure of the solar cell module is the same as the cross-sectional structure of the general solar cell module shown in FIG. That is, in FIG. 9, 1 is a solar cell element, 2 is a wiring material, 5 is a translucent member, 6 is a filler, and 9 is a back surface protection member.

太陽電池素子１は直列で接続するときには、配線材２によって表面側と、一方に隣接する太陽電池素子１’の裏面側が電気的に接続され、裏面側は他方に隣接する太陽電池素子１”の表面側と電気的に接続される。この繰り返しによって複数の太陽電池素子が直列に電気的接続される。このとき配線材２は後述する接続部材３によって相互に電気的に接続され、太陽電池モジュール裏面に配置される端子ボックス４（後述する図２に記載）につなぎ、外部に出力を取り出すことができるようになっている。   When the solar cell elements 1 are connected in series, the wiring material 2 electrically connects the front surface side and the back surface side of the solar cell element 1 'adjacent to one side, and the back surface side is the solar cell element 1 "adjacent to the other side. A plurality of solar cell elements are electrically connected in series by repetition of this process, and the wiring member 2 is electrically connected to each other by a connecting member 3 described later, and the solar cell module It is connected to a terminal box 4 (described in FIG. 2 to be described later) arranged on the back surface, and an output can be taken out to the outside.

このように配線材２によって電気的に接続された複数の太陽電池素子１は、ちょうど２次元に所定間隔で配列された状態になっている。そして、これらの複数の太陽電池素子１は、受光面側に配置された、ガラスなどからなる透光性部材５と、非受光面側に配置された、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）とポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の積層体などからなる裏面保護部材９の間に、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などからなる充填材６によって充填して封止する。   In this way, the plurality of solar cell elements 1 electrically connected by the wiring member 2 are arranged in a two-dimensional manner at a predetermined interval. And these some solar cell elements 1 are arrange | positioned at the light-receiving surface side, the translucent member 5 which consists of glass etc., Polyvinyl fluoride (PVF) and polyethylene terephthalate (positioned at the non-light-receiving surface side ( Filled with a filler 6 made of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like between the back surface protection members 9 made of a laminate of PET) and sealed.

太陽電池素子１を封止する方法としては、透光性部材５、充填材（表面側）６、配線材２で接続された複数の太陽電池素子１、充填材（裏面側）６、裏面保護部材９を順次積層し、ラミネータと呼ばれる装置で真空脱気し、加熱押圧する。これによって、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などからなる充填材６は架橋重合して硬化し、各部材の間隙を充填し封止する。   As a method for sealing the solar cell element 1, a translucent member 5, a filler (front surface side) 6, a plurality of solar cell elements 1 connected by a wiring material 2, a filler (back surface side) 6, and back surface protection. The members 9 are sequentially laminated, vacuum deaerated with an apparatus called a laminator, and heated and pressed. Thereby, the filler 6 made of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) or the like is cross-linked and cured, and the gaps between the members are filled and sealed.

図１に本発明に係る太陽電池モジュールの受光面側端部の部分拡大図を示す。太陽電池素子１の接続のためには表面の電極と他の太陽電池素子１の裏面の電極とを配線材２により接続する。この配線材２を太陽電池に接続するため、太陽電池素子１の表面には、この配線材２が通るところに主電極（バスバー電極・図不示）が設けられている。   FIG. 1 shows a partially enlarged view of the light receiving surface side end portion of the solar cell module according to the present invention. In order to connect the solar cell element 1, the electrode on the front surface and the electrode on the back surface of the other solar cell element 1 are connected by the wiring member 2. In order to connect the wiring member 2 to the solar cell, a main electrode (bus bar electrode, not shown) is provided on the surface of the solar cell element 1 where the wiring member 2 passes.

さらに太陽電池素子１表面から電流を効率よく拾うためにバスバー電極に接続される多数の細い集電極（フィンガー電極・図不示）が形成されている。フィンガー電極はなるべく電気抵抗を小さくする方が有利であるから、このバスバー電極とフィンガー電極とは直角を成していることが一般的である。このフィンガー電極は入射する光の損失を少なくするためにできるだけ細くする方が電流値の向上のためには有利である。   Further, a large number of thin collector electrodes (finger electrodes, not shown) connected to the bus bar electrodes are formed to efficiently pick up current from the surface of the solar cell element 1. Since it is advantageous to make the electrical resistance of the finger electrode as small as possible, the bus bar electrode and the finger electrode are generally perpendicular to each other. In order to improve the current value, it is advantageous to make the finger electrodes as thin as possible in order to reduce the loss of incident light.

これらの電極は、通常製造コストが安価なスクリーンプリントによって形成されている。この場合、電極の厚みを大きくすることが困難なため、集電極を細くすればするほど電気抵抗が高くなる傾向にあり、特性は低下する。通常の太陽電池素子１はこの抵抗が特性を大きく悪化させないレベルに妥協点を見出して太さが決まっている。太陽電池素子１を大面積化すると、その分出力の電流値が大きくなる。また、逆にフィンガー電極の長さは長くなる。そのため、１０ｃｍ角、１５ｃｍ角またはそれ以上の大面積の太陽電池素子１の場合、直列抵抗が大きくならないようにするため、バスバー電極を１枚の太陽電池素子１に複数本設けるのが一般的である。   These electrodes are usually formed by screen printing whose manufacturing cost is low. In this case, since it is difficult to increase the thickness of the electrode, the thinner the collector electrode, the higher the electric resistance tends to be, and the characteristics are degraded. The thickness of the normal solar cell element 1 is determined by finding a compromise at a level where the resistance does not greatly deteriorate the characteristics. When the area of the solar cell element 1 is increased, the output current value is increased accordingly. Conversely, the length of the finger electrode is increased. Therefore, in the case of a solar cell element 1 having a large area of 10 cm square, 15 cm square or larger, it is common to provide a plurality of bus bar electrodes on one solar cell element 1 so as not to increase the series resistance. is there.

また、配線材２は一般に銅箔に半田被覆を施した材料が用いられ、この半田により太陽電池素子１表面のバスバー電極に溶着される。図１に示すように太陽電池モジュールには複数の配線材２で接続された複数の太陽電池素子１が充填される。   Further, the wiring material 2 is generally made of a copper foil with a solder coating, and is welded to the bus bar electrode on the surface of the solar cell element 1 by this solder. As shown in FIG. 1, the solar cell module is filled with a plurality of solar cell elements 1 connected by a plurality of wiring members 2.

上述の構成を基本構成とし、以下、各実施形態について述べる。   Each of the embodiments will be described below with the above-described configuration as a basic configuration.

（第一実施形態）
本発明に係る太陽電池モジュールの第一実施形態は、太陽電池モジュールの受光面側面積に対する、太陽電池モジュール内に充填される複数の太陽電池素子の面積の合計の割合を９１．９％以上９７．７％以下としたことを特徴とする。このような高い範囲の比率を得るためには、太陽電池素子１の面積を大きくするとともに、太陽電池素子１の間隔を狭くすること、太陽電池モジュール外周部の太陽電池素子１が存在しない部分の面積をできるだけ狭くすることが必要である。 (First embodiment)
In the first embodiment of the solar cell module according to the present invention, the ratio of the total area of the plurality of solar cell elements filled in the solar cell module to the light receiving surface side area of the solar cell module is 91.9% or more and 97. 0.7% or less. In order to obtain such a high range ratio, the area of the solar cell element 1 is increased, the interval between the solar cell elements 1 is narrowed, and the solar cell element 1 on the outer periphery of the solar cell module is not present. It is necessary to make the area as narrow as possible.

このように本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子１同士の電気的な接続を確保した状態で、太陽電池モジュール内の太陽電池素子の充填率が高くしたことにより、太陽電池モジュールの発電効率（発電量／太陽電池モジュール面積）を向上させることが可能になるばかりでなく、太陽電池モジュールの全体の印象を太陽電池素子１の色彩にすることが可能となり、太陽電池モジュールの外観に対して美観を付与し意匠性を向上させることができる。   As described above, the solar cell module of the present invention increases the filling rate of the solar cell elements in the solar cell module in a state in which the electrical connection between the solar cell elements 1 is ensured, and thus the power generation efficiency of the solar cell module. It is possible not only to improve the (power generation amount / solar cell module area), but also to make the overall impression of the solar cell module the color of the solar cell element 1, and to the appearance of the solar cell module Aesthetics can be imparted and design properties can be improved.

なお近年、太陽電池モジュールの使用用途及び使用形態は多様化しており、矩形の太陽電池モジュールのみならず、三角形や台形などの形状の太陽電池モジュールも存在する。また、太陽電池モジュールの外縁に、アルミニウムなどの押し出し成型により断面が中空に形成された強固なフレーム枠をはめ込み太陽電池モジュールの強度を確保するとともに、予め屋根上などに設置された架台に、フレーム枠をビス止めするなどして固定して使用する以外に、設置中に外縁に加えられる衝撃から保護するために設けられた簡易な金属や樹脂などからなるフレーム枠を太陽電池モジュールにはめ込んだものや、フレーム枠なしの太陽電池モジュール（フレームレスモジュール）を屋根材などとして使用するケースも増えてきている。   In recent years, use applications and usage forms of solar cell modules have been diversified, and not only rectangular solar cell modules but also solar cell modules having a shape such as a triangle or a trapezoid. In addition, a strong frame frame having a hollow cross section formed by extrusion molding of aluminum or the like is fitted to the outer edge of the solar cell module to ensure the strength of the solar cell module, and the frame is mounted on a stand previously installed on the roof or the like. In addition to fixing the frame by screwing it, etc., a frame frame made of simple metal or resin provided to protect against impacts applied to the outer edge during installation is fitted into the solar cell module There are also increasing cases of using solar cell modules (frameless modules) without a frame as roofing materials.

本発明はこれら全ての太陽電池モジュールに関連するものであり、フレーム枠をはめ込んで使用するモジュールであっても、フレーム枠を外した透光性部材５と裏面保護部材９の間に配線材２で接続された複数の太陽電池素子１が充填された完成体を太陽電池モジュールとし、太陽電池モジュールの受光面側面積とは、完成体の外周の内側に位置する部分の面積を示すものとする。   The present invention relates to all these solar cell modules, and even if the module is used by inserting the frame frame, the wiring member 2 is interposed between the translucent member 5 and the back surface protection member 9 from which the frame frame is removed. The solar cell module is a completed body filled with a plurality of solar cell elements 1 connected in the above, and the light receiving surface side area of the solar cell module indicates the area of the portion located inside the outer periphery of the completed body. .

（第二実施形態）
本発明に係る太陽電池モジュールの第二実施形態は、第一実施形態に対して、さらに二次元配列された複数の太陽電池素子１のうち、最外周に位置する太陽電池素子１の端辺と太陽電池モジュールの外周端との最短距離、もしくは太陽電池素子１同士を接続する配線材２あるいは配線材２同士を接続する接続部材３と太陽電池モジュールの外周端と最短距離を比較したとき、距離の短い方を５ｍｍ以上１１ｍｍ以下にすることが望ましい。このようにすれば、太陽電池素子の色合いと異なる太陽電池モジュール外周部分の比率を下げ、太陽電池モジュール全体の印象を、太陽電池素子表面の青から黒に近い濃紺といったダークな印象に抑えることが可能となり、太陽電池モジュールの意匠性をさらに向上させることができるとともに、太陽電池素子の割合が高いことから太陽電池モジュールの発電効率（発電量／太陽電池モジュール面積）を向上させることが可能になる。 (Second embodiment)
2nd embodiment of the solar cell module which concerns on this invention is the edge of the solar cell element 1 located in the outermost periphery among the several solar cell elements 1 further arranged two-dimensionally with respect to 1st embodiment. When the shortest distance from the outer peripheral edge of the solar cell module is compared with the shortest distance from the outer peripheral edge of the solar cell module, or the wiring member 2 connecting the solar cell elements 1 or the connecting member 3 connecting the wiring members 2 and the outer peripheral edge of the solar cell module. It is desirable to make the shorter of 5 to 11 mm. In this way, the ratio of the outer peripheral portion of the solar cell module that is different from the color of the solar cell element is reduced, and the impression of the entire solar cell module can be suppressed to a dark impression such as dark blue near blue to black on the surface of the solar cell element. It is possible to further improve the design of the solar cell module and to increase the power generation efficiency (power generation amount / solar cell module area) of the solar cell module because the ratio of the solar cell elements is high. .

また、次のような理由からも、上述の構成とすることが望ましい。すなわち、太陽電池モジュールには、低コストで高効率かつ意匠性の高いものが要求されているが、それ以前に安全性が必要なことは言うまでもない。また家の屋根などに設置して使用するため、屋外における長期信頼性も必要になる。よって太陽電池モジュール内に充填された太陽電池素子１と外部との絶縁性を確保し、外気や水の混入を防ぐ必要がある。そのため、従来は太陽電池モジュールの外周部には太陽電池素子１や配線材２、接続部材３などが存在しない部分を多く確保していた。また、従来はほとんどの太陽電池モジュールに、その強度を確保するための強固なフレーム枠がはめ込まれていたため、１ｃｍ程度のかみしろが必要となりフレーム枠直下に太陽電池素子１を配置する必要がなかったこと、強固で厚みのあるフレーム枠を使用していたことから、フレーム枠直下でなくても、太陽光の入射角度により、フレーム枠の影となる部分がフレーム枠の内側に存在していたことにより、太陽電池素子１を太陽電池モジュールの外周に寄せる必要は生じなかった。しかし前述のように、モジュール枠が簡素化されたり、フレームレスモジュールが使用されるようになったことで、フレーム枠のかみしろが小さくなったり存在しないケースが多くなった。そのため太陽電池モジュールの外周部にも太陽電池素子１が配置された太陽電池モジュールが要求されるようになってきた。   Also, the above-described configuration is desirable for the following reasons. That is, solar cell modules are required to be low-cost, highly efficient and highly designable, but needless to say, safety is required before that. In addition, since it is installed on the roof of a house and used, long-term reliability outdoors is also required. Therefore, it is necessary to ensure the insulation between the solar cell element 1 filled in the solar cell module and the outside and prevent the outside air and water from being mixed. Therefore, conventionally, many portions where the solar cell element 1, the wiring material 2, the connection member 3, etc. do not exist have been secured on the outer periphery of the solar cell module. In addition, since a strong frame frame for securing the strength has been fitted to most solar cell modules in the past, a margin of about 1 cm is required, and there is no need to arrange the solar cell element 1 directly below the frame frame. Because a strong and thick frame frame was used, the shadowed part of the frame frame was present inside the frame frame depending on the incident angle of sunlight, even if it was not directly under the frame frame. Therefore, it was not necessary to bring the solar cell element 1 to the outer periphery of the solar cell module. However, as described above, since the module frame has been simplified or the frameless module has been used, there are many cases in which the frame frame has a small margin or does not exist. Therefore, a solar cell module in which the solar cell element 1 is disposed also on the outer periphery of the solar cell module has been required.

なお、上述の構成を得るためには、充填材６の厚みを１．０ｍｍ以上と厚くする、ラミネート時の加熱温度を太陽電池モジュールの外周部で高くする、ラミネート時の外周部で押圧する圧力を高くするなどの手段を講じれば良い。   In order to obtain the above-described configuration, the thickness of the filler 6 is increased to 1.0 mm or more, the heating temperature at the time of lamination is increased at the outer periphery of the solar cell module, and the pressure at the outer periphery at the time of lamination is increased. Take measures such as raising the

５ｍｍ以下の場合、外気や水が混入するなどして絶縁性が確保できなかったり、長期信頼性が確保できなかったりする問題が発生することがある。また１１ｍｍ以上の場合、太陽電池素子１の充填率の高いモジュールで、外周部の太陽電池素子のない部分が広くなり、縁取りのある太陽電池モジュールに見えるため、意匠的に好ましくない。   In the case of 5 mm or less, there may be a problem that insulation cannot be secured or long-term reliability cannot be secured due to mixing of outside air or water. Moreover, in the case of 11 mm or more, since it is a module with a high filling rate of the solar cell element 1, the part which does not have the solar cell element of an outer peripheral part becomes wide, and it looks like a solar cell module with an edge, Therefore It is unpreferable in design.

ここで、高効率化のため、太陽電池素子１の表面に反射防止処理を施し、青から黒に近い濃紺といったダークな色調の太陽電池素子１を使用したり、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の裏面に位置する充填材６もしくは裏面保護部材９を白色にしたりすることにより、光の散乱・反射効果を高めた太陽電池モジュールでは特にその効果を有効に発揮するので好ましい。これは、太陽電池素子１とそれ以外の部分の色調のコントラストがはっきりし、意匠的効果が顕著になるためである。   Here, in order to increase efficiency, the surface of the solar cell element 1 is subjected to antireflection treatment, and the solar cell element 1 having a dark color tone such as blue to black is used, or the solar cell element in the solar cell module It is preferable to make the filler 6 or the back surface protection member 9 positioned on the back surface of 1 white, since the effect is particularly effectively exhibited in a solar cell module with enhanced light scattering / reflection effect. This is because the contrast of the color tone between the solar cell element 1 and other portions is clear and the design effect becomes remarkable.

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態に係る太陽電池モジュールは、上述の各実施形態に対して、さらに、複数の太陽電池素子１の間隔が、配線材２の幅の７０％以上１４３％以下とした。このようにすることによって、太陽電池素子１間と配線材２の幅を略同一にし、太陽電池モジュールの全体の印象としては、同一方向の複数のラインが貫通しているように見えるため、太陽電池素子の意匠性をさらに向上させることができるようになる。また、太陽電池素子１の間隔を配線材２の幅のレベルにまで狭くしたことから、太陽電池素子が太陽電池モジュールに対して面積を占有する比率が高くなるので、太陽電池モジュールの発電効率（発電量／太陽電池モジュール面積）をより一層向上させることが可能になる。 (Third embodiment)
In the solar cell module according to the third embodiment of the present invention, the interval between the plurality of solar cell elements 1 is set to be 70% or more and 143% or less of the width of the wiring member 2 with respect to the above-described embodiments. By doing in this way, since the width | variety of the wiring material 2 is made substantially the same between the solar cell elements 1, since it seems that the several line of the same direction has penetrated as the whole impression of a solar cell module, the sun The design properties of the battery element can be further improved. Moreover, since the space | interval of the solar cell element 1 was narrowed to the level of the width | variety of the wiring material 2, since the ratio which a solar cell element occupies an area with respect to a solar cell module becomes high, the electric power generation efficiency ( (Power generation amount / solar cell module area) can be further improved.

なお、太陽電池モジュールの発電効率を最大にするには、太陽電池モジュールに充填する太陽電池素子１の充填率を１００％にすれば良い。しかし、前述のように、安全性（絶縁性）や、長期信頼性の観点から、充填率を１００％にすることは不可能である。またいわゆる瓦重ねと呼ばれる太陽電池素子１の一部同士を互いに重ねる接続方法もあるが、ラミネータで加熱押圧する際に太陽電池素子１に割れが発生しやすい上、太陽電池素子１で重なり合った部分に光学的ロスが発生することから、非効率的でありモジュールコストの上昇を招く。   In order to maximize the power generation efficiency of the solar cell module, the filling rate of the solar cell elements 1 filled in the solar cell module may be set to 100%. However, as described above, it is impossible to make the filling rate 100% from the viewpoints of safety (insulating properties) and long-term reliability. There is also a connection method in which parts of the solar cell elements 1 called so-called tile stacking are stacked on each other, but the solar cell element 1 is easily cracked when heated and pressed by a laminator, and the solar cell elements 1 overlap each other. Since an optical loss is generated, it is inefficient and increases the module cost.

また、太陽電池素子１を隙間なく敷き詰めれば、割れや光学的ロスの問題は解消するが、直列で太陽電池素子１を接続する場合、図９に示すように、太陽電池素子１の間には太陽電池素子１の表から隣接する太陽電池素子の裏へつながれる配線材２が存在するため、隙間なく敷き詰めることは実質的に不可能である。ここで、太陽電池素子１の間隔を詰めすぎた場合には、ラミネータで加熱押圧する際に太陽電池素子１の端部に斜め方向の力がかかり、太陽電池素子１の割れの原因となる。この現象は特に配線材２の厚みが厚い場合や、配線材２の銅箔を被覆する半田に鉛レスのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田を使用したときに多く発生する。これは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の半田が固いことに起因するものである。   Further, if the solar cell elements 1 are spread without gaps, the problem of cracking and optical loss is solved. However, when the solar cell elements 1 are connected in series, as shown in FIG. Since there is the wiring material 2 connected from the front of the solar cell element 1 to the back of the adjacent solar cell element, it is practically impossible to spread it without gaps. Here, when the space | interval of the solar cell element 1 is packed too much, when it heat-presses with a laminator, the force of an oblique direction is applied to the edge part of the solar cell element 1, and it causes the crack of the solar cell element 1. This phenomenon occurs particularly when the wiring material 2 is thick or when lead-free Sn-Ag-Cu solder is used as the solder covering the copper foil of the wiring material 2. This is because the Sn—Ag—Cu solder is hard.

このように太陽電池素子１同士の間隔を配線材２のレベルにまで狭くするためには、配線材２を、隣接する太陽電池素子１同士を接続したときの形状に合わせて、予め屈曲させておくことにより、上記の問題を抑制することが可能になる。   Thus, in order to narrow the space between the solar cell elements 1 to the level of the wiring material 2, the wiring material 2 is bent in advance according to the shape when the adjacent solar cell elements 1 are connected to each other. This makes it possible to suppress the above problem.

なお、複数の太陽電池素子１の間隔が、配線材２の幅の７０％に満たない場合、太陽電池素子１に配線材２との接続部に対してかかる応力が大きくなって割れが増加するため不適である。また、１４３％を超える場合、配線材２に比べ太陽電池素子１の間隔が広くなりすぎ、太陽電池モジュールの全体の印象としては、同一方向に複数のラインが貫通しているように見えないため意匠性が低下する。また、太陽電池モジュールの発電効率も低下する。   In addition, when the space | interval of the several solar cell element 1 is less than 70% of the width | variety of the wiring material 2, the stress concerning the connection part with the wiring material 2 to the solar cell element 1 becomes large, and a crack increases. Therefore, it is unsuitable. Moreover, when it exceeds 143%, the space | interval of the solar cell element 1 becomes too wide compared with the wiring material 2, and since it does not seem that the several line has penetrated in the same direction as an overall impression of a solar cell module. Designability is reduced. In addition, the power generation efficiency of the solar cell module also decreases.

（第四実施形態）
本発明の第四実施形態に係る太陽電池モジュールは、上述の各実施形態に対して、さらに、受光面側から視認される配線材２の幅がすべて略同一に形成されている。このような構成としたので、すべての配線材２の幅が揃って、統一感が向上し、アンバランスを防止して、より一層意匠性を向上させることができるようになる。特に本発明の第三実施形態と組み合わせたときに、太陽電池素子１の間隔と配線材２の幅がすべて揃って視認されるので、極めて意匠性の高いものとなる。なお、配線材２の幅としては０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下にすることが望ましく、これによって、配線材２を目立たなくすることができる。なおこの範囲以下の場合、断面積が小さく、抵抗が大きくなり特性の低下を招く。また断面積を大きくするため、厚みを厚くすれば、前述のように太陽電池素子１間付近での太陽電池素子１の割れを招くことになり不適である。逆にこの範囲を超える場合、配線材２によって構成される、太陽電池モジュールを貫通するようなラインの印象が強すぎるものとなってしまうため、太陽電池モジュール全体の印象を、太陽電池素子表面の青から黒に近い濃紺といったダークな印象に抑えることができなくなり、太陽電池モジュールの意匠性を低下させてしまう。また、配線材２により太陽電池素子の受光面積を減らしてしまうため、太陽電池素子の出力特性が低下し、太陽電池モジュールの出力特性が低下するため不適である。 (Fourth embodiment)
In the solar cell module according to the fourth embodiment of the present invention, all the widths of the wiring members 2 visually recognized from the light receiving surface side are formed substantially the same as those of the above-described embodiments. With such a configuration, the widths of all the wiring members 2 are aligned, the sense of unity is improved, imbalance is prevented, and the design can be further improved. In particular, when combined with the third embodiment of the present invention, since the gap between the solar cell elements 1 and the width of the wiring member 2 are all visible, the design is extremely high. Note that the width of the wiring member 2 is desirably 0.8 mm or more and 2.0 mm or less, so that the wiring member 2 can be made inconspicuous. If the amount is less than this range, the cross-sectional area is small, the resistance is increased, and the characteristics are deteriorated. Further, if the thickness is increased in order to increase the cross-sectional area, the solar cell element 1 will be cracked in the vicinity between the solar cell elements 1 as described above. Conversely, when this range is exceeded, the impression of the line that penetrates the solar cell module constituted by the wiring material 2 becomes too strong, so the impression of the entire solar cell module is It becomes impossible to suppress a dark impression such as blue to dark blue near black, and the design of the solar cell module is deteriorated. Moreover, since the light-receiving area of a solar cell element is reduced by the wiring material 2, the output characteristic of a solar cell element falls and the output characteristic of a solar cell module falls, and it is unsuitable.

（第五実施形態）
本発明の第五実施形態に係る太陽電池モジュールは、上述の各実施形態に対して、さらに、配線材２同士を電気的に接続する接続部材３が、太陽電池素子１と裏面保護部材９との間の位置で、すなわち非受光位置で、配線材２同士を接続する構造となっている。これについて、図１〜図４を参照しながら説明する。 (Fifth embodiment)
In the solar cell module according to the fifth embodiment of the present invention, the connection member 3 that electrically connects the wiring members 2 to each other is further connected to the solar cell element 1, the back surface protection member 9, and the respective embodiments described above. The wiring members 2 are connected to each other at a position between them, that is, at a non-light receiving position. This will be described with reference to FIGS.

図１は本発明の第五実施形態に係る太陽電池モジュールの受光面側端部の部分拡大図であり、図２は、非受光面側端部の部分拡大図である。また、図３は、図１及び図２に示す太陽電池モジュールをＡ−Ａ線で切ったときの矢視断面図、図４は、Ｂ−Ｂ線で切ったときの矢視断面図である。各図において１は太陽電池素子、２は配線材、３は接続部材、４は端子ボックス、５は透光性部材、６は充填材、７は熱可撓性シート、８は絶縁シート、９は裏面保護部材を示す。   FIG. 1 is a partially enlarged view of a light receiving surface side end portion of a solar cell module according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of a non-light receiving surface side end portion. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of the solar cell module shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB. . In each figure, 1 is a solar cell element, 2 is a wiring material, 3 is a connection member, 4 is a terminal box, 5 is a translucent member, 6 is a filler, 7 is a heat-flexible sheet, 8 is an insulating sheet, 9 Indicates a back surface protection member.

接続部材３を太陽電池素子１と裏面保護部材９との間の位置に配置して配線材２同士を電気的に接続するためには、図３、４に示すように、太陽電池素子１の表面側もしくは裏面側に接続された配線材２を裏面保護部材９の側に屈曲させ、接続部材３で半田付けなどによって接続すれば良い。このとき太陽電池素子１の裏面側に設けられた電極との短絡を防止するため、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の絶縁シート８を、太陽電池素子１と太陽電池素子の裏面側に回された配線材２、接続部材３の間に介在させることが望ましい。さらに、このような屈曲構造としたことによって、局部的に厚みが増し、太陽電池モジュール製造時のラミネート工程における加熱押圧時に太陽電池素子１が割れることがあるが、これを防止するため、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）製の熱可撓性シート７を介在させて応力を吸収するようにしても良い。   In order to arrange the connection member 3 at a position between the solar cell element 1 and the back surface protection member 9 and electrically connect the wiring members 2 to each other, as shown in FIGS. The wiring member 2 connected to the front surface side or the back surface side may be bent toward the back surface protection member 9 and connected by soldering or the like with the connection member 3. At this time, in order to prevent a short circuit with the electrode provided on the back surface side of the solar cell element 1, for example, an insulating sheet 8 made of polyethylene terephthalate (PET) was turned to the back surface side of the solar cell element 1 and the solar cell element. It is desirable to interpose between the wiring member 2 and the connecting member 3. Furthermore, by having such a bent structure, the thickness locally increases, and the solar cell element 1 may be cracked at the time of heating and pressing in the laminating process at the time of manufacturing the solar cell module. You may make it absorb a stress by interposing the thermoflexible sheet 7 made from a vinyl acetate copolymer (EVA).

従来、接続部材３は図５〜図８に示すように太陽電池モジュールの外周部に太陽電池素子と重ねない構成として配置されていたが、本発明では配線材２同士を接続する接続部材３を太陽電池素子１の裏面側に設けている。このような本発明の構成によれば、太陽電池モジュール内の太陽電池素子１の充填率をさらに上げ、太陽電池モジュールの変換効率を向上させることができる。   Conventionally, the connecting member 3 has been arranged on the outer periphery of the solar cell module as shown in FIGS. 5 to 8 so as not to overlap the solar cell element. However, in the present invention, the connecting member 3 for connecting the wiring members 2 to each other is arranged. It is provided on the back side of the solar cell element 1. According to such a configuration of the present invention, the filling rate of the solar cell elements 1 in the solar cell module can be further increased, and the conversion efficiency of the solar cell module can be improved.

また、従来の構成では、図５に示すように、太陽電池モジュールの外周部に接続部材３が存在し、これが配線材２と太陽電池素子１間によって構成される複数のラインに対して、統一性を乱すラインとして視認されていたが、本発明の第五実施形態に係る太陽電池モジュールの構成によれば、受光面側からはこの接続部材３が見えない位置となるので、太陽電池モジュールの美観をさらに高め、意匠性を一層向上させることができる。   Further, in the conventional configuration, as shown in FIG. 5, the connection member 3 exists in the outer peripheral portion of the solar cell module, and this is unified for a plurality of lines configured between the wiring member 2 and the solar cell element 1. However, according to the configuration of the solar cell module according to the fifth embodiment of the present invention, the connecting member 3 is not visible from the light receiving surface side. The aesthetics can be further enhanced and the design can be further improved.

そして、外枠部と太陽電池素子１との間隔を狭めることができるので、太陽電池モジュール全体の面積を小さくすることが可能になるから、太陽電池モジュールの単位面積当たりの発電効率が向上する。   And since the space | interval of an outer frame part and the solar cell element 1 can be narrowed, since the area of the whole solar cell module can be made small, the power generation efficiency per unit area of a solar cell module improves.

以上により本発明の太陽電池モジュールを得ることができる。この本発明の太陽電池モジュールは、部材の追加や工程の増加を招くことなく、簡易な方法で意匠性の高い高効率の太陽電池モジュールを得ることができるようになる。よって、高効率かつ意匠性が高く美観に優れるとともに低コストで製造可能な太陽電池モジュールが実現する。そして、外観の印象がシステムの印象を決める太陽電池モジュールで特にその効果を有効に発揮するため、１辺が１ｍ程度もしくはそれ以上の大型の太陽電池モジュールに対し特に有効である。このように１辺が長いモジュールに適用すれば、高い発電効率を得られるばかりでなく、太陽電池素子１の間隙と配線材２によって構成される、太陽電池モジュールを貫通したラインの印象を高め、意匠性の高いモジュールとなる。   Thus, the solar cell module of the present invention can be obtained. This solar cell module of the present invention can provide a highly efficient solar cell module with high designability by a simple method without causing the addition of members or an increase in processes. Therefore, a solar cell module that is highly efficient, has high design properties, is excellent in aesthetics, and can be manufactured at low cost is realized. Since the effect of the external appearance is particularly effective in the solar cell module that determines the impression of the system, it is particularly effective for a large-sized solar cell module having a side of about 1 m or more. In this way, if applied to a module with a long side, not only high power generation efficiency can be obtained, but also the impression of a line that penetrates the solar cell module, which is constituted by the gap between the solar cell elements 1 and the wiring material 2, is improved. A module with high designability.

なお、本発明の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。   The embodiment of the present invention is not limited to the above example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上述の第一実施形態から第五実施形態は、二つ以上を自由に選択して組み合わせても良い。   For example, in the first embodiment to the fifth embodiment described above, two or more may be freely selected and combined.

本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの受光面側端部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the light-receiving surface side edge part of the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの非受光面側端部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the non-light-receiving surface side edge part of the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention. 図１、図２に示す本発明の太陽電池モジュールをＡ−Ａ線で切ったときの矢視断面図である。It is arrow sectional drawing when the solar cell module of this invention shown in FIG. 1, FIG. 2 is cut by AA. 図１、図２に示す本発明の太陽電池モジュールをＢ−Ｂ線で切ったときの矢視断面図である。It is arrow sectional drawing when the solar cell module of this invention shown in FIG. 1, FIG. 2 is cut by BB line. 従来の太陽電池モジュールの受光面側端部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the light-receiving surface side edge part of the conventional solar cell module. 従来の太陽電池モジュールの非受光面側端部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the non-light-receiving surface side edge part of the conventional solar cell module. 図５、図６に示す従来の太陽電池モジュールをＣ−Ｃ線で切ったときの矢視断面図である。It is arrow sectional drawing when the conventional solar cell module shown in FIG. 5, FIG. 6 is cut by CC line. 図５、図６に示す従来の太陽電池モジュールをＤ−Ｄ線で切ったときの矢視断面図である。It is arrow sectional drawing when the conventional solar cell module shown in FIG. 5, FIG. 6 is cut by DD line. 太陽電池モジュールの断面構造を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the cross-section of a solar cell module.

符号の説明Explanation of symbols

１：太陽電池素子
２：配線材
３：接続部材
４：端子ボックス
５：透光性部材
６：充填材
７：可撓性シート
８：絶縁シート
９：裏面保護部材 1: Solar cell element 2: Wiring material 3: Connection member 4: Terminal box 5: Translucent member 6: Filler 7: Flexible sheet 8: Insulating sheet 9: Back surface protection member

Claims (6)

受光面側に備えられた透光性部材と、非受光面側に備えられた裏面保護部材と、前記透光性部材と前記裏面保護部材との間に、所定間隔で二次元配列された複数の太陽電池素子と、前記複数の太陽電池素子のうち隣接する太陽電池素子同士を電気的に接続する複数の配線材と、前記複数の配線材同士を電気的に接続する接続部材と、これらの部材の間隙を充填して封止する充填材と、を備えた太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池素子の面積の合計は、前記太陽電池モジュールの受光面側面積に対して９１．９％以上９７．７％以下であることを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of light-transmitting members provided on the light-receiving surface side, a back surface protecting member provided on the non-light-receiving surface side, and a plurality of two-dimensional arrays arranged at predetermined intervals between the light-transmitting member and the back surface protecting member Solar cell elements, a plurality of wiring members that electrically connect adjacent solar cell elements among the plurality of solar cell elements, a connection member that electrically connects the plurality of wiring materials, and these A solar cell module comprising a filler that fills and seals a gap between members,
The total area of the plurality of solar cell elements is 91.9% or more and 97.7% or less with respect to the light receiving surface side area of the solar cell module. 前記二次元配列された複数の太陽電池素子のうち最外周に位置する太陽電池素子の端辺と前記太陽電池モジュールの外周端との最短距離、もしくは前記配線材あるいは前記接続部材と前記太陽電池モジュールの外周端との最短距離を比較したとき、距離の短い方が５ｍｍ以上１１ｍｍ以下である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。 The shortest distance between the end of the solar cell element located at the outermost periphery and the outer peripheral end of the solar cell module among the plurality of two-dimensionally arranged solar cell elements, or the wiring member or the connection member and the solar cell module 2. The solar cell module according to claim 1, wherein when the shortest distance to the outer peripheral edge of the solar cell is compared, the shorter distance is 5 mm or more and 11 mm or less. 前記複数の太陽電池素子の間隔は、前記配線材の幅に対して７０％以上１４３％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール。 3. The solar cell module according to claim 1, wherein an interval between the plurality of solar cell elements is 70% or more and 143% or less with respect to a width of the wiring member. 受光面側から視認される前記複数の配線材の幅がすべて略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。 4. The solar cell module according to claim 1, wherein all of the plurality of wiring members visually recognized from the light receiving surface side have substantially the same width. 5. 前記配線材の幅が０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein a width of the wiring member is 0.8 mm or more and 2.0 mm or less. 前記接続部材は、前記太陽電池素子と前記裏面保護部材との間の位置で、前記配線材同士を接続することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。

The solar cell according to claim 1, wherein the connection member connects the wiring members at a position between the solar cell element and the back surface protection member. module.

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