JP5507034B2 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、赤外線,可視光,短波長の電磁波に感応する半導体装置に関し、特に、これらの輻射線エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池セルユニット及び太陽電池モジュールに関する。
太陽電池は、クリーンで無尽蔵なエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、環境に優しい新しいエネルギー源として注目されている。
このような太陽電池を電力源(エネルギー源)として用いる場合、太陽電池セル1個あたりの出力は高々数W程度であることから、太陽電池セルごとに用いるのではなく、以下に示すように、複数枚の太陽電池セルを電気的に直列或いは並列に接続することで出力を100W以上に高めた太陽電池モジュールとして用いられるのが一般的である。
複数の太陽電池セルの異なる極性を交互に配線で接続することで、複数の太陽電池セルが直列に接続される。太陽電池セルの表面及び裏面にそれぞれ正極及び負極が形成されているタイプの太陽電池セルを、表面側にすべて同じ極性が来るように複数配置した場合、太陽電池セルの表面と隣接する太陽電池セルの裏面とを配線で接続することになる。この場合、隣接する太陽電池セルの間に配線のための相当な隙間が必要になり、太陽電池モジュール全体に対して太陽電池セルが占める割合が少なくなる。
そこで、複数の太陽電池セルをその極性を交互に入れ替えて配置し、隣接する太陽電池セルの表面どうし及び裏面どうしを交互に配線で接続した太陽電池モジュールが提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。
隣接する太陽電池セルの表面どうし及び裏面どうしを交互に配線で接続する工程は、通常、次のような手順で行なわれる。まず、p型を表面にした第1のセルの隣にn型を表面にした第2のセルを配置して、第1及び第2のセルの表面どうしを配線(タブ)で接続する。その後、第2のセルの隣にp型を表面にした第3のセルを配置して、第2及び第3のセルの裏面どうしをタブで接続する。この工程を繰り返すことで、複数の太陽電池セルを直列に接続している。
特開平11−354822号公報 特開2000−315811号公報 特開2002−26361号公報
このように、太陽電池セルの表面どうしをタブで接続する工程と裏面どうしをタブで接続する工程とは、別々に実施される。したがって、タブと太陽電池セルとの線膨張係数の違いから、タブ接続時に加える熱により太陽電池セルに熱応力が加わる。このため太陽電池セルを薄くすると、太陽電池セルが反ってしまい、太陽電池セルが割れやすくなってしまう。このため太陽電池セルの厚みに限界があった。
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、複数の太陽電池セルをタブで接続する際に太陽電池セルが反ることを抑制できる太陽電池セルユニット及び太陽電池セルユニットを用いた太陽電池モジュールを提供することである。
本発明の第1の特徴に係わる太陽電池セルユニットは以下のとおりである。太陽電池セルユニットは、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルと、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルを電気的に接続する第1のタブと、第1の太陽電池セルに電気的に接続された第2のタブと、第2の太陽電池セルに電気的に接続された第3のタブとを備える。第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出している。第1のタブは、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に配置され、第1の方向を向いている面に表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する。第2のタブは、第1の太陽電池セルの第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、第1の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第3のタブは、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面上に配置され、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。
第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面には第1のタブが接続され、第1の太陽電池セルの第2の方向を向いている面には第2のタブが接続され、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面には第3のタブが接続されている。したがって、太陽電池セルユニットを構成する総ての太陽電池セルの表裏面に第1乃至第3のタブのいずれかが接続されているため、片面のみにタブを接続することにより生じる太陽電池セルの反りを抑制することができる。多数の太陽電池セルを直列或いは並列に接続した太陽電池モジュールを作製する際に、太陽電池セルユニットを取り扱いの単位とすることができる。すなわち、複数の太陽電池セルユニットを先ず製造し、太陽電池セルユニットのタブ同士を電気的に接続することにより太陽電池モジュールを作製することができる。これにより、太陽電池セルごとに取り扱う場合に比べて、前記した太陽電池セルの反りを抑制することができるので、太陽電池セルが割れるおそれが少なくなり、取り扱いが容易になる。また、太陽電池セルの厚みを従来より薄くすることが可能となる。
本発明の第1の特徴において、第3のタブは、太陽電池セルユニットの外側へ向かって延長された第1の延長部を備え、第1の延長部は、隣接する他の太陽電池セルユニットの第2のタブに接続されていてもよい。
本発明の第1の特徴において、第2のタブは、太陽電池セルユニットの外側へ向かって延長された第2の延長部を備え、第2の延長部は、隣接する他の太陽電池セルユニットの第1の延長部に接続されていてもよい。
本発明の第2の特徴に係わる太陽電池モジュールは以下のとおりである。太陽電池モジュールは、2以上の太陽電池セルユニットと、隣接する太陽電池セルユニットを電気的に接続する第4のタブを備える。2以上の太陽電池セルユニットは、それぞれ、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルと、第1のタブと、第2のタブと、第3のタブとを備える。第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出している。第1のタブは、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に配置され、第1の方向を向いている面に表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する。第2のタブは、第1の太陽電池セルの第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、第1の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第3のタブは、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面上に配置され、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第4のタブは、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブと第3のタブとを電気的に接続する。
本発明の第3の特徴に係わる太陽電池モジュールは以下のとおりである。太陽電池モジュールは、2以上の太陽電池セルユニットを備える。2以上の太陽電池セルユニットは、それぞれ、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルと、第1のタブと、第2のタブと、第3のタブとを備える。第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出している。第1のタブは、第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に配置され、第1の方向を向いている面に表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する。第2のタブは、第1の太陽電池セルの第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、第1の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第3のタブは、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面上に配置され、第2の太陽電池セルの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第3のタブは、太陽電池セルユニットの外側へ向かって延長された第1の延長部を備え、第1の延長部は、隣接する他の太陽電池セルユニットの第2のタブに接続されている。
本発明の第3の特徴において、第2のタブは、太陽電池セルユニットの外側へ向かって延長された第2の延長部を備え、第2の延長部は、隣接する他の太陽電池セルユニットの第1の延長部に接続されていてもよい。
本発明の第4の特徴に係わる太陽電池モジュールは以下のとおりである。太陽電池モジュールは、2以上の太陽電池セルユニットと、隣接する太陽電池セルユニットを電気的に接続する第4のタブを備える。2以上の太陽電池セルユニットは、それぞれ、第1乃至第n(nは2以上の自然数)の太陽電池セルと、n−1個の第1のタブと、第2のタブと、第3のタブとを備える。第1乃至第nの太陽電池セルは、第1の主面に表出した第1の電極と、第1の主面に対向する第2の主面に表出した、第1の電極とは極性が異なる第2の電極とをそれぞれ備える。n−1個の第1のタブは、第k(kは1〜n−1の任意の自然数)の太陽電池セルの第1の主面上及び第k+1の太陽電池セルの第2の主面上に配置され、第kの太陽電池セルの第1の電極と第k+1の太陽電池セルの第2の電極とを電気的に接続する。第2のタブは、第1の太陽電池セルの第2の主面上に配置され、第1の太陽電池セルの第2の電極に電気的に接続されている。第3のタブは、第nの太陽電池セルの第1の主面上に配置され、第nの太陽電池セルの第1の電極に電気的に接続されている。第1乃至第nの太陽電池セルは、1〜nの順番に、電極の極性を交互に入れ替えて配列されている。第4のタブは、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブと第3のタブとを電気的に接続する。
本発明の第4の特徴において、nは、偶数であることが望ましい。
本発明によれば、複数の太陽電池セルをタブで接続する際に太陽電池セルが反ることを抑制できる太陽電池セルユニット及び太陽電池セルユニットを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。
図1(a)を参照して、本発明の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの全体構成を説明する。太陽電池モジュールは、2以上の太陽電池セルユニットCU〜CUと、隣接する太陽電池セルユニットCU〜CUを電気的に接続する第4のタブ11と、2以上の太陽電池セルユニットCU〜CU及び第4のタブ11を封止する封止材14と、受光面側に配置されたガラス板12と、受光面に対向する裏面側に配置された裏面材13とを備える。
タブは、例えば銅箔等の金属製の薄板から構成される。
太陽電池セルユニットCU〜CUは、それぞれ、電気的に直列或いは並列に接続された第1のセル(第1の太陽電池セル)及び第2のセル(第2の太陽電池セル)と、第1乃至第3のタブとを有する。太陽電池セルユニットCU〜CUの構成については、図1(b)を参照して後述する。また、CUの「m」は、2以上の任意の自然数であって、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルユニットの数を示す。
第4のタブ11は、隣接する2つの太陽電池セルユニットCU〜CUの間を電気的に直列に接続する。太陽電池モジュールが備える第4のタブ11の数は、太陽電池セルユニットの数(m)よりも1つ少ない。なお、第4のタブ11の詳細については、図1(b)の太陽電池セルユニットCU〜CUの構成において説明する。
封止材14は、第4のタブ11により電気的に接続された太陽電池セルユニットCU〜CUを封止することにより外部環境から保護する。封止材14として、例えばEVA(Ethylene Vinyl Acetate)等の透光性を有する封止材を用いることができる。ガラス板12の代わりに透光性プラスチックなどの透光性を有する表面保護材を用いてもよい。裏面材13として、例えばPET(Poly Ethylene Terephthalate)フィルム等の樹脂フィルムやAlを樹脂フィルムでサンドイッチした構造の積層フィルム或いはガラス板、プラスチック板を用いることができる。
図1(b)を参照して、太陽電池セルユニットCU〜CUの構成を説明する。なお実施形態においては、太陽電池モジュールが備える総ての太陽電池セルユニットCU〜CUが同じ構成を有している場合について説明するので、ここでは、太陽電池セルユニットCUを例に取り、その構成を説明する。
太陽電池セルユニットCUは、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCと、第1の太陽電池セルCと第2の太陽電池セルCの間を電気的に接続する第1のタブ25と、第1の太陽電池セルCに電気的に接続された第2のタブ26と、第2の太陽電池セルCに電気的に接続された第3のタブ27とを備える。
第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCの互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出している。第1のタブ25は、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCの第1の方向を向いている面上に配置され、第1の方向を向いている面に表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する。第2のタブ26は、第1の太陽電池セルCの第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、第1の太陽電池セルCの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。第3のタブ27は、第2の太陽電池セルCの第2の方向を向いている面上に配置され、第2の太陽電池セルCの第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続されている。
第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCの第1の方向を向いている面上に、同じ極性の電極が表出していても、異なる極性の電極が表出していても構わない。前者の場合、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCを第1のタブ25が電気的に並列に接続した太陽電池セルユニットを構成し、後者の場合、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCを第1のタブ25が電気的に直列に接続した太陽電池セルユニットを構成する。本発明の実施の形態では、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCの第1の方向を向いている面上に、異なる極性の電極が表出し、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCを第1のタブ25電気的に直列に接続した太陽電池セルユニットCU〜CUを例に取り、説明を続ける。
図1(b)に示すように、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCは、それぞれ、第1の主面Fに表出した第1の電極と、第1の主面Fに対向する第2の主面Fに表出した、第1の電極とは極性が異なる第2の電極とを備える。第1のタブ25は、第1の太陽電池セルCの第1の主面F上及び第2の太陽電池セルCの第2の主面F上に配置され、第1の太陽電池セルCの第1の電極と第2の太陽電池セルCの第2の電極とを電気的に接続する。第2のタブ26は、第1の太陽電池セルCの第2の主面F上に配置され、第1の太陽電池セルCの第2の電極に電気的に接続されている。第3のタブ27は、第2の太陽電池セルCの第1の主面F上に配置され、第2の太陽電池セルCの第1の電極に電気的に接続されている。
第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCは、それぞれ、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部と、光電変換部で発生した光生成キャリアを取り出すための正負1対の電極(第1の電極及び第2の電極)とを備えている。正負1対の電極は、光電変換部の表面(第1の主面F)及び背面(第2の主面F)にそれぞれ設けられている。第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCは、第1のタブ25により電気的に直列に接続されている。
第1の太陽電池セルCの第1の主面Fと第2の太陽電池セルCの第2の主面Fとは、同じ方向(第1の方向)を向いている面である。したがって、第1の太陽電池セルCの第1の主面Fに表出した第1の電極と、第2の太陽電池セルCの第2の主面Fに表出した第2の電極とは、同じ方向(第1の方向)を向いて配置されていることになる。一方、第1の太陽電池セルCの第2の主面Fと第2の太陽電池セルCの第1の主面Fとは、同じ方向(第2の方向)を向いている面であり、第1の太陽電池セルCの第2の主面Fに表出した第2の電極と、第2の太陽電池セルCの第1の主面Fに表出した第1の電極とは、同じ方向(第2の方向)を向いて配置されている。
図1(a)に示したように、第4のタブ11は、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブ26と第3のタブ27、例えば、太陽電池セルユニットCUの第3のタブ27及び太陽電池セルユニットCUの第2のタブ26の上に配置され、太陽電池セルユニットCUの第3のタブ27と太陽電池セルユニットCUの第2のタブ26の間を電気的に接続している。第4のタブ11は、第2のタブ26及び第3のタブ27の一部分のみに重ね合わされている。
光電変換部は、pn或いはpin接合などの半導体接合を有しており、単結晶Si、多結晶Si等の単結晶系半導体材料、非晶質Si系合金或いはCuInSe等の薄膜半導体材料、或いはGaAs、InP等の化合物半導体材料等の半導体材料から構成されている。また、最近では色素増感型等の有機半導体材料を用いたものも検討されている。
図2を参照して、図1(a)及び図1(b)に示した太陽電池モジュールを製造する方法を説明する。
(イ)先ず、図1(b)の太陽電池セルユニットCU〜CUを製造するS01工程を説明する。先ず、S110工程で、第1の太陽電池セルC及び第2の太陽電池セルCを、互いに異なる電極の極性を向けて配列する。例えば、第1の太陽電池セルCのn型電極(第1の電極)を表面に向けて配置した場合、第1の太陽電池セルCに隣接した位置に、第2の太陽電池セルCのp型電極(第2の電極)を表面に向けて配置する。
(ロ)S120工程において、第1乃至第3のタブ25〜27を、同時に、第1及び第2の太陽電池セルC、Cの第1及び第2の主面にそれぞれ接続する。タブと太陽電池セルとの接続は、半田や導電性樹脂などを用いて行なう。以上の工程を繰り返し行なうことにより、m個の太陽電池セルユニットCU〜CUを製造することができる。
(ハ)S02工程において、第4のタブ11を用いて、隣接する太陽電池セルユニット間を電気的に接続する。具体的には、第4のタブ11を、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブ26と第3のタブ27の一部分に重ね合わせた状態でタブ同士を電気的に接続する。タブ同士の接続は、半田や導電性樹脂などを用いて行なう。以上の工程により、ストリングが作製される。
(ニ)最後に、複数本のストリングを接続し、ガラス板12、シート状の封止材14、ストリング、シート状の封止材14、裏面材13を順に積層し、真空にした後150℃で10分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、150℃で1時間加熱することで、完全に硬化させる。その後、図示しない端子ボックス、金属フレームを取り付ける。以上の工程により、図1(a)に示した太陽電池モジュールを製造することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本発明の実施の形態に係わる太陽電池セルユニットCU〜CUでは、第1の太陽電池セルCの第1の主面Fと第2の太陽電池セルCの第2の主面Fには第1のタブ25が接続され、第1の太陽電池セルCの第2の主面Fには第2のタブ26が接続され、第2の太陽電池セルCの第1の主面Fには第3のタブ27が接続されている。したがって、太陽電池セルユニットCU〜CUを構成する総ての太陽電池セルC、Cの表裏面F、Fに第1乃至第3のタブ25〜27のいずれかが接続されている。また、第1乃至第3のタブ25〜27を同時に接続することができる。このため、太陽電池セルの片面のみにタブを接続することにより生じる太陽電池セルの反りを抑制することができる。
また、多数の太陽電池セルを直列或いは並列に接続した太陽電池モジュールを作製する際に、太陽電池セルユニットCU〜CUを取り扱いの単位とすることができる。すなわち、複数の太陽電池セルユニットCU〜CUを先ず製造し、太陽電池セルユニットCU〜CUのタブ同士を電気的に接続することにより太陽電池モジュールを作製することができる。これにより、太陽電池セルを1つづつ順番に接続して太陽電池モジュールを作製する場合に生じる、前記した太陽電池セルの反りを抑制することができるので、太陽電池セルが割れるおそれが少なくなり、取り扱いが容易になる。よって、太陽電池セルを薄型化することができるので太陽電池セルの製造コストが下がると同時に、太陽電池モジュールを作製する際の歩留まりが向上する。太陽電池セルの不良が発生した場合、不良の太陽電池セルが属する太陽電池セルユニットを交換することができるので、不良の太陽電池セルの交換を簡略化することができる。
(第1の変形例)
図1(a)では、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブ26と第3のタブ27の間を第4のタブ11を用いて電気的に接続していたが、本発明はこれに限定されない。図3(a)に示すように、第3のタブ27を太陽電池セルユニットCUの外側へ向けて延長させて第1の延長部27Eを形成し、図3(b)に示すように、隣接する他の太陽電池セルユニットCUの第2のタブ26に接続しても構わない。
図3(a)に示すように、第1の変形例に係わる太陽電池セルユニットCUでは、第2の太陽電池セルCの第1の主面F上に接続された第3のタブ27が、太陽電池セルユニットCUの外側へ延長され、第1の延長部27Eを形成している。太陽電池モジュールを構成するその他の太陽電池セルユニットCU〜CUm−1は太陽電池セルユニットCUと同様な構成を有し、太陽電池セルユニットCUは、図1(b)に示した構成を有する。
図3(b)に示すように、太陽電池セルユニットCU及び太陽電池セルユニットCUを、第1の延長部27Eの一部が太陽電池セルユニットCUの第2のタブ26の一部に重なるように所定の間隔をおいて配置する。そして、第1の延長部27Eと第2のタブ26とを半田或いは導電性樹脂を用いて接続する。その他の太陽電池セルユニットCU〜CUについても同様な方法により接続する。
その他の構成及び製造手順については、本発明の実施の形態と同様であり、説明及び図示を省略する。
第1の変形例によれば、第4のタブ11が不要となり、製造のコスト及び手間を削減できる。図1(a)ではタブ同士の接続を2箇所で行なうが、図3(b)では1箇所で済むので、太陽電池セルユニット間の接続を簡略化することができる。また、セル基板上で2つのタブが重ね合わせされる箇所が減少するため、タブ同士の重ね合わせによる凸部が形成されにくくなる。よって、ガラス板12や裏面材13と太陽電池セルユニットの間で十分な電気的絶縁を確保することができる。また、凸部に起因してモジュール製造時に生じるセル割れやクラックの発生等を抑制することができる。このため、歩留を向上できるとともに、太陽電池セルの薄型化を図ることができる。
(第2の変形例)
図3(a)では、第3のタブ27を太陽電池セルユニットCUの外側へ向けて延長させて第1の延長部27Eを形成し、図3(b)に示すように、第1の延長部27Eを隣接する他の太陽電池セルユニットCUの第2のタブ26に接続した場合について説明した。本発明はこれに限定されることはなく、更に、図4(a)に示すように、第2のタブ26も太陽電池セルユニットCUの外側へ向けて延長させて第2の延長部26Eを形成しても構わない。
図4(a)に示すように、第2の変形例に係わる太陽電池セルユニットCUでは、第2の太陽電池セルCの第1の主面F上に接続された第3のタブ27が、太陽電池セルユニットCUの外側へ延長され、第1の延長部27Eを形成している。また、第1の太陽電池セルCの第2の主面F上に接続された第2のタブ26が、太陽電池セルユニットCUの外側へ延長され、第2の延長部26Eを形成している。太陽電池モジュールを構成するその他の太陽電池セルユニットCU〜CUm−1は太陽電池セルユニットCUと同様な構成を有する。そして、太陽電池セルユニットCUは、図3(a)に示した構成を有し、太陽電池セルユニットCUでは、第2の延長部26Eを形成するが、第1の延長部27Eは形成しない。
図4(b)に示すように、太陽電池セルユニットCU及び太陽電池セルユニットCUを、第1の延長部27E及び第2の延長部26Eの一部同士が重なるように所定の隙間Dをおいて配置する。この時、第1の延長部27E及び第2の延長部26Eの重なる部分は、太陽電池セルユニットCU及び太陽電池セルユニットCUの所定の隙間Dに位置している。そして、第1の延長部27Eと第2の延長部26Eとを半田或いは導電性樹脂を用いて接続する。その他の太陽電池セルユニットCU〜CUについても同様な方法により接続する。
その他の構成及び製造手順については、本発明の実施の形態と同様であり、説明及び図示を省略する。
第2の変形例では、第1の延長部27E及び第2の延長部26Eを重ね合わせて接続することにより、隣接する太陽電池ユニット間を接続する。また、第1の延長部27E及び第2の延長部26Eの重なる部分は、所定の隙間Dに位置する。よって、セル基板上で異なるタブが重ね合わせされる箇所が無くなるので、タブ同士の重ね合わせによる凸部が形成されなくなる。よって、ガラス板12や裏面材13と太陽電池セルユニットの間で更に十分な電気的絶縁を確保することができる。また、凸部に起因してモジュール製造時に生じるセル割れやクラックの発生等を抑制することができる。このため、歩留を向上できるとともに、太陽電池セルの薄型化を図ることができる。
(その他の実施形態)
上記のように、本発明は、1つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明の実施の形態及び第1及び第2の変形例では、1つの太陽電池セルユニットが備える太陽電池セルの数は2つであったが、本発明はこれに限定されない。即ち、1つの太陽電池セルユニットが備える太陽電池セルの数は3以上であっても構わない。ここでは、1つの太陽電池セルユニットが備える太陽電池セルの数をn(nは、2以上の自然数である。)とした場合について説明する。
図5に示すように、太陽電池セルユニットCUは、第1乃至第nの太陽電池セルC〜Cと、隣接する太陽電池セルを電気的に接続する第1のタブ25〜25n−1と、第1の太陽電池セルCに電気的に接続された第2のタブ26と、第nの太陽電池セルCに電気的に接続された第3のタブ27とを少なくとも備える。
第1乃至第nの太陽電池セルC〜Cは、第1の主面に表出した第1の電極と、第2の主面に表出した第2の電極とをそれぞれ備える。n−1個の第1のタブ25〜25n−1は、第k(kは1〜n−1の任意の自然数)の太陽電池セルCの第1の主面上及び第k+1の太陽電池セルCk+1の第2の主面上に配置され、第kの太陽電池セルCの第1の電極と第k+1の太陽電池セルCk+1の第2の電極とを電気的に接続する。第2のタブ26は、第1の太陽電池セルCの第2の主面上に配置され、第1の太陽電池セルCの第2の電極に電気的に接続されている。第3のタブ27は、第nの太陽電池セルCの第1の主面上に配置され、第nの太陽電池セルCの第1の電極に電気的に接続されている。
太陽電池モジュールは、図5に示した太陽電池セルユニットCUを2以上備え、更に、隣接する太陽電池セルユニットCUを電気的に接続する第4のタブ11を備える
第1乃至第nの太陽電池セルC〜Cは、1〜nの順番に、電極の極性を交互に入れ替えて配列されている。例えば、第1の太陽電池セルを表面側にn極を向けて配置した場合、これに隣接する第2の太陽電池セルを表面側にp極を向けて配置する。そして、第2の太陽電池セルに隣接して、第3の太陽電池セルを表面側にn極を向けて配置する。同様にして、交互に電極の極性を入れ替えて、第4〜第nの太陽電池セルC〜Cを配列する。
第4のタブ11は、隣接する太陽電池セルユニットの第2のタブ26と第3のタブ27とを電気的に接続する。なお、第1及び第2の変形例に示したように、第4のタブ11に変えて、第1の延長部27E又は第2の延長部26Eを用いて接続しても構わない。
なお、1つの太陽電池セルユニットCUが備える太陽電池セルC〜Cの数(n)は偶数であることが望ましい。これにより、第4のタブ11を太陽電池セルユニットCUの裏面側又は表面側のいずれか一方にまとめることができる。よって、タブの重ね合わせにより形成される凸部を裏面側又は表面側のいずれか一方にまとめることができるので、ガラス板12や裏面材13と太陽電池セルユニットの間の電気的絶縁を容易に確保することができる。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
図1(a)は、本発明の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの全体構成を示す断面図であり、図1(b)は、図1(a)の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルユニットの構成を示す断面図である。 図1(a)及び図1(b)に示した太陽電池モジュールを製造する方法における手順を示すフローチャートである。 図3(a)は第1の変形例に係わる太陽電池セルユニットの構成を示す断面図であり、図3(b)は隣接する太陽電池セルユニットの接続方法を説明するための図である。 図4(a)は第2の変形例に係わる太陽電池セルユニットの構成を示す断面図であり、図4(b)は隣接する太陽電池セルユニットの接続方法を説明するための図である。 n個の太陽電池セルを備える太陽電池セルユニットの構成を示す断面図である。
符号の説明
…第1の太陽電池セル
…第2の太陽電池セル
…第nの太陽電池セル
CU…太陽電池セルユニット
D…隙間
…第1の主面
…第2の主面
11…第4のタブ
12…ガラス板
13…裏面材
14…封止材
25…第1のタブ
26…第2のタブ
26E…第2の延長部
27…第3のタブ
27E…第1の延長部

Claims (4)

  1. 互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルと、
    前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に配置され、前記第1の方向を向いている面に表出した前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する第1のタブと、
    前記第1の太陽電池セルの前記第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、前記第1の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続された第2のタブと、
    前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面上に配置され、前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続された第3のタブと、
    を備えた太陽電池セルユニットを2以上有する太陽電池モジュールであって、
    前記第1の太陽電池セルと重畳する前記第2のタブの一部と、前記第2の太陽電池セルと重畳する前記第3のタブの一部と、に重畳するようにして接続することにより、隣接する他の前記太陽電池セルユニット電気的に接続する第4のタブを備える
    ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルと、
    前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に配置され、前記第1の方向を向いている面に表出した前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの電極間を電気的に接続する第1のタブと、
    前記第1の太陽電池セルの前記第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に配置され、前記第1の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続された第2のタブと、
    前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面上に配置され、前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面に表出した電極に電気的に接続された第3のタブと、
    を備えた太陽電池セルユニットを2以上有する太陽電池モジュールであって、
    前記第3のタブは、前記太陽電池セルユニットの外側へ向かって延長された第1の延長部を備え、前記第1の延長部は、前記第1の太陽電池セルと重畳する前記第2のタブの一部に重畳するように接続され、隣接する他の前記太陽電池セルユニットと電気的に接続されている、
    ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  3. 互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルを配列する工程Aと、
    前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に第1のタブを配置する工程Bと、
    前記第1の太陽電池セルの前記第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に第2のタブを配置する工程Cと、
    前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面上に第3のタブを配置する工程Dと、
    前記第1のタブ、前記第2のタブ及び前記第3のタブと前記第1の太陽電池及び第2の太陽電池を接続し、太陽電池ユニットを形成する工程Eと、
    隣接する他の前記太陽電池セルユニットを第4のタブで電気的に接続する工程Fと、
    を備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記工程Eにおいて、前記第1のタブ、前記第2のタブ及び前記第3のタブと前記第1の太陽電池及び第2の太陽電池を同時に接続するとともに、
    前記工程Fにおいて、前記第1の太陽電池セルと重畳する前記第2のタブの一部と、前記第2の太陽電池セルと重畳する前記第3のタブの一部と、に第4のタブを重畳するようにして接続する、
    ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 互いに対向する一対の主面上に正負一対の電極が表出した第1の太陽電池セル及び第2の太陽電池セルを配列する工程Aと、
    前記第1の太陽電池セル及び前記第2の太陽電池セルの第1の方向を向いている面上に第1のタブを配置する工程Bと、
    前記第1の太陽電池セルの前記第1の方向に対向する第2の方向を向いている面上に第2のタブを配置する工程Cと、
    前記第2の太陽電池セルの前記第2の方向を向いている面上に第3のタブを配置する工程Dと、
    前記第1のタブ、前記第2のタブ及び前記第3のタブと前記第1の太陽電池及び第2の太陽電池を接続し、太陽電池ユニットを形成する工程Eと、
    前記太陽電池セルユニット同士を隣接させ、前記第3のタブの第1の延長部を備え、前記第1の延長部で電気的に接続する工程Fと、
    を備えた太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記工程Eにおいて、前記第1のタブ、前記第2のタブ及び前記第3のタブと前記第1の太陽電池及び第2の太陽電池を同時に接続するとともに、
    前記工程Fにおいて、前記第2の太陽電池セルと重畳する前記第2のタブの一部に前記第3のタブの延長部を重畳するようにして接続する、
    ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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