JP2020088133A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】発電効率の低下を抑制しながら、太陽電池モジュールを非白色に着色させる技術を提供する。【解決手段】第１２太陽電池セル１０ａｂは、互いに反対を向いた受光面２２と裏面２４とを有する。第１フィルム４０は、受光面２２に取り付けられる。ワイヤ１４は、第１フィルム４０と受光面２２とに挟まれて、第１２太陽電池セル１０ａｂに接続される。第２フィルム４２は、裏面２４に取り付けられる。ワイヤ１４は、第２フィルム４２と裏面２４とに挟まれて、第１２太陽電池セル１０ａｂに接続される。第１フィルム４０は透明であり、第２フィルム４２は非透明である。【選択図】図５

Description

本開示は、太陽電池モジュールに関し、特に太陽電池セルを含む太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールの製造を簡易にするために、一面側に複数のワイヤを取り付けたフィルムが使用される。ここで、ワイヤの周囲は、融点の低い半田によってコーティングされている。太陽電池セルの受光面にフィルムの一面側を向けながら、当該フィルムが太陽電池セルに重ね合わされる。また、太陽電池セルの裏面に別のフィルムの一面側を向けながら、当該別のフィルムが太陽電池セルに重ね合わされる。重ね合せにより形成された積層体を半田の融点よりも高い温度に加熱することによって、太陽電池セルにワイヤが接続される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−４５４０２号公報

受光面と裏面のそれぞれに複数のワイヤが接続された太陽電池セルは、受光面側の保護部材（以下、「第１保護部材」という）と裏面側の保護部材（以下、「第２保護部材」という）との間に配置される封止部材によって封止される。このような構造の太陽電池モジュールの発電効率を向上させるためには、太陽電池セルの裏面側に達した光を太陽電池セルの方に反射させることが有効であり、例えば、太陽電池セルの裏面と第２保護部材との間に配置される封止部材が白色に着色される。一方、黒色等に着色された太陽電池モジュールを提供する場合、黒色の第２保護部材が使用される。しかしながら、白色の封止部材を使用すると、黒色の第２保護部材よりも白色の封止部材が先に見えるので、太陽電池モジュールが黒色等に着色されない。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電効率の低下を抑制しながら、太陽電池モジュールを非白色に着色させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の太陽電池モジュールは、互いに反対を向いた第１面と第２面とを有する太陽電池セルと、太陽電池セルの第１面側に配置される第１保護部材と、太陽電池セルの第２面側に配置される第２保護部材と、第１保護部材と第２保護部材との間に配置され、太陽電池セルを封止する封止部材と、太陽電池セルの第１面に取り付けられる第１フィルムと、第１フィルムと第１面とに挟まれて、太陽電池セルに接続される複数の第１配線材と、太陽電池セルの第２面に取り付けられる第２フィルムと、第２フィルムと第２面とに挟まれて、太陽電池セルに接続される複数の第２配線材とを備える。第１フィルムは透明であり、第２フィルムは非透明である。

本開示によれば、発電効率の低下を抑制しながら、太陽電池モジュールを非白色に着色させることができる。

実施例に係る太陽電池モジュールの構造を示す平面図である。 図１の太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。 図２の太陽電池モジュールにおいて使用されるワイヤフィルムの構造を示す斜視図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、図２の太陽電池セルに取り付ける前の第１フィルムと第２フィルムの構造を示す断面図である。 図５（ａ）−（ｂ）は、図２の太陽電池モジュールの構造を示す部分断面図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、図１の太陽電池セルの構造を示す平面図である。 図１の太陽電池セルの別の構造を示す平面図である。

本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。本開示の実施例は、複数の太陽電池セルがマトリックス状に配置された太陽電池モジュールに関する。太陽電池モジュールでは、第１保護部材と第２保護部材との間に封止部材が配置され、封止部材によって複数の太陽電池セルが封止される。その際、隣接した２つの太陽電池セルは、ワイヤフィルムによって接続される。ワイヤフィルムでは、２つのフィルムが複数のワイヤによって接続されており、各フィルムが隣接の太陽電池セルに貼り付けられることによって、各太陽電池セルのフィンガー電極が複数のワイヤによって接続される。つまり、ワイヤが配線材の役割を有するので、ワイヤが延びる方向に配置された複数の太陽電池セルによってストリングが形成される。このようなワイヤフィルムは、太陽電池モジュールの製造を簡易にするために使用される。

ここで、２つのフィルムのうちの１つ（以下、「第１フィルム」という）が１つの太陽電池セルの受光面に貼り付けられ、２つのフィルムのうちの残り（以下、「第２フィルム」という）が、隣接の太陽電池セルの裏面に貼り付けられる。そのため、受光面側から裏面側の方向に第１保護部材、封止部材、第２保護部材が並べられる太陽電池モジュールにワイヤフィルムを使用することによって、封止部材中に第１フィルム、太陽電池セル、第２フィルムが当該方向に並べられる。前述のごとく、太陽電池モジュールの発電効率を向上させるためには、第１保護部材側から入射されて太陽電池セルの裏面側に達した光を太陽電池セルの方に反射させることが有効である。このような反射は、例えば、太陽電池セルの裏面と第２保護部材との間に配置される封止部材が白色に着色されたり、第２保護部材が白色に着色されたりすることによって実現される。

一方、太陽電池モジュールの審美性を向上させるために、黒色等の非白色に着色された太陽電池モジュールを提供する場合がある。その際、黒色の第２保護部材が使用される。しかしながら、発電効率を向上させるために白色の封止部材を使用すると、黒色の第２保護部材よりも白色の封止部材が受光面側から先に見えるので、黒色等に着色された太陽電池モジュールの提供が困難になる。発電効率の低下を抑制しながら、太陽電池モジュールを非白色に着色させるために、本実施例に係る太陽電池モジュールでは、黒色の第２保護部材と透明の封止部材が使用されるとともに、透明の第１フィルムと白色の第２フィルムが使用される。以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含む。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、太陽電池モジュール１００の構造を示す平面図である。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、太陽電池モジュール１００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、太陽電池モジュール１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール１００を形成する２つの主表面であって、かつｘ−ｙ平面に平行な２つの主表面のうち、ｚ軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、ｚ軸の正方向側を「受光面側」と呼び、ｚ軸の負方向側を「裏面側」と呼ぶ。また、ｙ軸方向を「第１方向」と呼ぶ場合、ｘ軸方向は「第２方向」と呼ばれる。図１は、太陽電池モジュール１００の受光面側からの平面図であるといえる。

太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、・・・、第４６太陽電池セル１０ｄｆ、ワイヤ１４、渡り配線材１６、終端配線材１８、フレーム２０と総称される第１フレーム２０ａ、第２フレーム２０ｂ、第３フレーム２０ｃ、第４フレーム２０ｄを含む。

第１フレーム２０ａは、ｘ軸方向に延び、第２フレーム２０ｂは、第１フレーム２０ａのｘ軸の正方向側端からｙ軸の負方向に延びる。また、第３フレーム２０ｃは、第２フレーム２０ｂのｙ軸の負方向側端からｘ軸の負方向に延び、第４フレーム２０ｄは、第３フレーム２０ｃのｘ軸の負方向側端と第１フレーム２０ａのｘ軸の負方向側端とを結ぶ。フレーム２０は、太陽電池モジュール１００の外周を囲んでおり、アルミニウム等の金属で形成される。ここで、第１フレーム２０ａ、第３フレーム２０ｃは、第２フレーム２０ｂ、第４フレーム２０ｄよりも長いので、太陽電池モジュール１００は、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に長い矩形状を有する。太陽電池モジュール１００の形状はこれに限定されない。

複数の太陽電池セル１０のそれぞれは、入射する光を吸収して光起電力を発生する。特に、太陽電池セル１０は、受光面において吸収した光から起電力を発生するとともに、裏面において吸収した光からも光起電力を発生する。太陽電池セル１０は、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料によって形成される。太陽電池セル１０の構造は、特に限定されないが、ここでは、一例として、結晶シリコンとアモルファスシリコンとが積層されている。また、太陽電池セル１０は、ｘ−ｙ平面において、四角形の形状を有するが、その他の形状、例えば、八角形の形状を有してもよい。図１では省略しているが、各太陽電池セル１０の受光面および裏面には、互いに平行にｙ軸方向に延びる複数のフィンガー電極が備えられる。フィンガー電極は集電極である。

複数の太陽電池セル１０は、ｘ−ｙ平面上にマトリックス状に配列される。ここでは、ｘ軸方向に６つの太陽電池セル１０が並べられる。ｘ軸方向に並んで配置される６つの太陽電池セル１０は、ワイヤ１４によって直列に接続され、１つのストリング１２が形成される。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、・・・、第１６太陽電池セル１０ａｆが接続されることによって、第１ストリング１２ａが形成される。また、第２ストリング１２ｂから第４ストリング１２ｄも同様に形成される。その結果、４つのストリング１２がｙ軸方向に平行に並べられる。ここでは、ｘ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数が、ｙ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数よりも多い。ストリング１２に含まれる太陽電池セル１０の数は「６」に限定されず、ストリング１２の数は「４」に限定されない。

ストリング１２を形成するために、ワイヤ１４は、ｘ軸方向に隣接した太陽電池セル１０のうちの一方の受光面側のフィンガー電極と、他方の裏面側のフィンガー電極とを接続する。例えば、隣接した第１１太陽電池セル１０ａａと第１２太陽電池セル１０ａｂとを接続するための５つのワイヤ１４は、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側のフィンガー電極と第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面側のフィンガー電極とを電気的に接続する。ワイヤ１４の数は「５」に限定されない。ワイヤ１４と太陽電池セル１０との接続については後述する。

渡り配線材１６は、ｙ軸方向に延びて、互いに隣接する２つのストリング１２を電気的に接続する。例えば、第１ストリング１２ａのｘ軸の正方向側端に位置する第１６太陽電池セル１０ａｆと、第２ストリング１２ｂのｘ軸の正方向側端に位置する第２６太陽電池セル１０ｂｆは、渡り配線材１６によって電気的に接続される。さらに、第２ストリング１２ｂと第３ストリング１２ｃは、ｘ軸の負方向側において渡り配線材１６によって電気的に接続されるとともに、第３ストリング１２ｃと第４ストリング１２ｄは、ｘ軸の正方向側において渡り配線材１６によって電気的に接続される。その結果、複数のストリング１２は、渡り配線材１６によって直列に接続される。

第１ストリング１２ａのｘ軸の負方向側端における第１１太陽電池セル１０ａａには、渡り配線材１６が接続されておらず、その代わりに終端配線材１８が接続される。第４ストリング１２ｄのｘ軸の負方向側端における第４１太陽電池セル１０ｄａにも終端配線材１８が接続される。各終端配線材１８には、図示しない取出し配線材が接続される。取出し配線材は、複数の太陽電池セル１０において発電した電力を太陽電池モジュール１００外に取り出すための配線材である。

図２は、太陽電池モジュール１００の構造を示すｘ軸に沿った断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。太陽電池モジュール１００は、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、ワイヤ１４、第１保護部材３０、第１封止部材３２、第２封止部材３４、第２保護部材３６、第１フィルム４０、第２フィルム４２、第１接着剤４４、第２接着剤４６を含む。図２の上側が受光面側に相当し、下側が裏面側に相当する。

第１保護部材３０は、太陽電池モジュール１００の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。また、太陽電池モジュール１００は、ｘ−ｙ平面において、フレーム２０に囲まれるような矩形状を有する。第１保護部材３０には、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が使用される。第１保護部材３０によって太陽電池モジュール１００の機械的強度が高くされる。

第１封止部材３２は、第１保護部材３０の裏面側に積層される。第１封止部材３２は、第１保護部材３０と太陽電池セル１０との間に配置されて、これらを接着する。第１封止部材３２として、例えば、ポリオレフィン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂が使用されてもよい。第１封止部材３２は、透光性を有するとともに、第１保護部材３０におけるｘ−ｙ平面と略同一寸法の面を有するシート材によって形成される。

第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃは、第１保護部材３０の裏面側に積層される。各太陽電池セル１０は、ｚ軸の正方向側に受光面２２を向け、ｚ軸の負方向側に裏面２４を向けて配置される。受光面２２を「第１面」と呼ぶ場合、裏面２４は「第２面」と呼ばれる。太陽電池セル１０の受光面２２には、ワイヤ１４、第１接着剤４４、第１フィルム４０が配置され、太陽電池セル１０の裏面２４には、ワイヤ１４、第２接着剤４６、第２フィルム４２が配置される。ここでは、太陽電池セル１０に対するワイヤ１４、第１フィルム４０、第２フィルム４２の配置を説明するために、図３を使用する。

図３は、太陽電池モジュール１００において使用されるワイヤフィルム９０の構造を示す斜視図である。ワイヤフィルム９０は、ワイヤ１４、第１フィルム４０、第２フィルム４２、第１接着剤４４、第２接着剤４６を含む。第１フィルム４０は、隣接した２つの太陽電池セル１０の一方、例えば、第１３太陽電池セル１０ａｃの受光面２２側に配置される。第１フィルム４０における第１３太陽電池セル１０ａｃ側の面には第１接着剤４４が配置され、第１接着剤４４には複数のワイヤ１４が配置される。第１接着剤４４は、第１３太陽電池セル１０ａｃの受光面２２に第１フィルム４０を接着可能である。

第２フィルム４２は、隣接した２つの太陽電池セル１０の他方、例えば、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４側に配置される。第２フィルム４２における第１２太陽電池セル１０ａｂ側の面には第２接着剤４６が配置され、第２接着剤４６には複数のワイヤ１４が配置される。第２接着剤４６は、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４に第２フィルム４２を接着可能である。

このような構造を有するワイヤフィルム９０は、太陽電池モジュール１００の製造とは別に予め製造されている。太陽電池モジュール１００を製造する際、第１接着剤４４が第１３太陽電池セル１０ａｃの受光面２２に接着され、第２接着剤４６が第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４に接着される。このような接着により、ワイヤ１４は、第１３太陽電池セル１０ａｃの受光面２２におけるフィンガー電極（図示せず）と、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４におけるフィンガー電極（図示せず）とを電気的に接続する。

ここでは、図３に示された第１フィルム４０と第２フィルム４２との構造をさらに説明する。図４（ａ）−（ｂ）は、太陽電池モジュール１００に取り付ける前の第１フィルム４０と第２フィルム４２の構造を示す断面図である。特に、図４（ａ）は、図２の第１２太陽電池セル１０ａｂの近傍をｙ軸に沿って切断した場合の断面図であり、かつ第１２太陽電池セル１０ａｂに第１フィルム４０と第２フィルム４２とを貼り付ける前の断面図である。図２に示されるように、図４（ａ）に示される第１フィルム４０と第２フィルム４２は、互いに異なったワイヤフィルム９０に含まれる。

第１フィルム４０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の透明な樹脂フィルムで構成される。第１フィルム４０は、ｘ−ｙ平面において、太陽電池セル１０の大きさ以下となる大きさの矩形状を有する。第１フィルム４０の裏面側に配置される第１接着剤４４には、例えば、ポリオレフィンが使用されるが、ＥＶＡが使用されてもよい。第１接着剤４４は、ｘ−ｙ平面において、第１フィルム４０と同等の形状を有する。第１接着剤４４の裏面側には、複数のワイヤ１４が配置される。

図４（ｂ）は、図４（ａ）と同一方向におけるワイヤ１４の断面図である。ワイヤ１４は円筒形状で延びており、円形の断面を有する。ワイヤ１４は、１００〜５００μｍ、好ましくは３００μｍの直径を有するので、太陽電池モジュールに一般的に使用されるタブ線の幅１〜２ｍｍよりも細い。ワイヤ１４の外周には、厚みが５μｍから３０μｍの半田層５０によるコーティングがなされる。半田層５０は、融点の低い半田により形成されており、例えば、当該半田は、スズ−銀−ビスマスの組成を有する。その場合、半田層５０の融点は約１４０℃である。図４（ａ）に戻る。ここでは、一例として、５本のワイヤ１４が示されるが、一般的にワイヤ１４の本数は１０〜２０本とされ、太陽電池モジュールに一般的に使用されるタブ線の数本よりも多い。

第２フィルム４２は、非透明の樹脂フィルムで構成される。例えば、第２フィルム４２は、白色の樹脂フィルムである。第２フィルム４２の着色は、白色に限定されず、光の反射率が赤外光領域において８０％以上となるような色であればよい。第２フィルム４２は、ｘ−ｙ平面において、太陽電池セル１０よりも小さい矩形状を有する。具体的には、第２フィルム４２の外縁と、太陽電池セル１０の外縁との間隔が、５ｍｍ以内となるように形成することが好ましく、２ｍｍ以内となるように形成することがさらに好ましい。第２フィルム４２の受光側に配置される第２接着剤４６には、第１接着剤４４と同様に、例えば、ポリオレフィンまたはＥＶＡが使用される。第２接着剤４６は、ｘ−ｙ平面において、第２フィルム４２と同等の形状を有する。第２接着剤４６の受光面側には、複数のワイヤ１４が配置される。ワイヤ１４の構造は図４（ｂ）のように示される。第１接着剤４４の裏面側に配置されるワイヤ１４を「第１配線材」と呼ぶ場合、第２接着剤４６の受光面側に配置されるワイヤ１４は「第２配線材」と呼ばれる。図２に戻る。

ここで、第２フィルム４２が非透明であるとは、第２フィルム４２の全光線透過率が８０％以下であるか、第２フィルム４２のヘーズ率が５％以上であるか、第２フィルム４２の反射率が１０％以上であるか、のいずれかを満たすことを意味する。一方、第２フィルム４２が透明であるとは、第２フィルム４２の全光線透過率が８５％以上であることを意味する。

他の太陽電池セル１０に対しても第１フィルム４０と第２フィルム４２が接着されることによって、図１に示すようなストリング１２が形成される。第２封止部材３４は、第１封止部材３２の裏面側に積層される。第２封止部材３４は、第１封止部材３２との間で、複数の太陽電池セル１０、ワイヤ１４、渡り配線材１６、終端配線材１８、第１フィルム４０、第２フィルム４２等を封止する。第２封止部材３４には、第１封止部材３２と同様のものを用いることができる。また、ラミネート・キュア工程における加熱によって、第２封止部材３４は第１封止部材３２と一体化される。

第２保護部材３６は、第１保護部材３０に対向するように、第２封止部材３４の裏面側に積層される。第２保護部材３６は、バックシートとして太陽電池モジュール１００の裏面側を保護する。第２保護部材３６としては、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン)等の樹脂フィルム、Ａｌ箔をポリオレフィン等の樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムなどが使用される。ここで、黒色等の非白色に着色された太陽電池モジュール１００を提供するために、第２保護部材３６は、非白色、例えば、黒色に着色される。第２保護部材３６の着色は黒色に限定されない。例えば、第２封止部材３４が非白色、例えば、黒色に着色される場合、第２保護部材３６は非白色であってもよいし、透明であってもよい。

図５（ａ）は、図４（ａ）と同一方向における太陽電池モジュール１００の構造を示す部分断面図である。第１保護部材３０は、第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面２２側に配置され、第２保護部材３６は、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４側に配置される。第１封止部材３２と第２封止部材３４は、ラミネート・キュア工程において一体化され、一体化された封止部材は、第１保護部材３０と第２保護部材３６との間に配置され、第１２太陽電池セル１０ａｂを含む複数の太陽電池セル１０を封止する。また、一体化された封止部材は透明に近いので、太陽電池モジュール１００を受光面側から見た場合、第２保護部材３６の着色が見える。そのため、黒色等の非白色に着色された太陽電池モジュールが提供される。

第１フィルム４０は、図４（ａ）の第１接着剤４４による接着により、第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面２２に取り付けられる。第１フィルム４０と受光面２２との間には複数のワイヤ１４が挟まれ、複数のワイヤ１４は、第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面２２上の複数のフィンガー電極（図示せず）に接続される。この接続は、図４（ｂ）の半田層５０が溶解されることによってなされる。第２フィルム４２は、図４（ａ）の第２接着剤４６による接着により、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４に取り付けられる。第２フィルム４２と裏面２４との間には複数のワイヤ１４が挟まれ、複数のワイヤ１４は、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４上の複数のフィンガー電極（図示せず）に接続される。複数のワイヤ１４と、第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面２２上の複数のフィンガー電極との接続は、半田層５０が溶融せずに、半田層５０とフィンガー電極とが直接接触する構造であってもよい。

図６（ａ）−（ｂ）は、太陽電池セル１０の構造を示す平面図である。図６（ａ）は、図５（ａ）の第１２太陽電池セル１０ａｂを受光面２２側から見た場合の平面図である。受光面２２には、ｙ軸方向に延びる複数のフィンガー電極６０がｘ軸方向に並べられる。複数のフィンガー電極６０と交差するように、複数のワイヤ１４がｘ軸の負方向側から受光面２２上に延びてくる。複数のワイヤ１４は第１フィルム４０と受光面２２との間に挟まれる。第１フィルム４０は受光面２２よりも小さくされる。

図６（ｂ）は、図５（ａ）の第１２太陽電池セル１０ａｂを裏面２４側から見た場合の平面図である。裏面２４には、ｙ軸方向に延びる複数のフィンガー電極６０がｘ軸方向に並べられる。裏面２４におけるフィンガー電極６０の数は、受光面２２におけるフィンガー電極６０の数より多くてもよい。その際、裏面２４において隣接するフィンガー電極６０の間隔は、受光面２２において隣接するフィンガー電極６０の間隔より狭くされる。複数のフィンガー電極６０と交差するように、複数のワイヤ１４がｘ軸の正方向側から受光面２２上に延びてくる。複数のワイヤ１４は第２フィルム４２と裏面２４との間に挟まれる。第２フィルム４２は裏面２４よりも小さくされる。そのため、太陽電池モジュール１００を受光面側から見た場合、第２フィルム４２は第１２太陽電池セル１０ａｂに隠れる。これにより、太陽電池モジュール１００の受光面側から第２フィルム４２の着色は見えない。図５（ａ）に戻る。

前述のごとく、第１フィルム４０は透明であるので、第１保護部材３０から入射した光は、第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面２２に達する。また、第２フィルム４２は、白色等であるので、第１保護部材３０から入射し、第１２太陽電池セル１０ａｂを透過した光は、第２フィルム４２において第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４の方に反射する。ここで、図５（ｂ）は、図５（ａ）のエリアＡ１の近傍の拡大図である。ポイントＰ１において、第２フィルム４２の一部は、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４と、ワイヤ１４の間にも配置される。このような構造は、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４に配置される複数のワイヤ１４のそれぞれにおいても同様である。その結果、第１２太陽電池セル１０ａｂの裏面２４のうち、複数のワイヤ１４が配置される部分においても、前述の光の反射がなされやすくなる。図５（ａ）に戻る。

このような構造により、太陽電池セル１０が非存在の第１部分に対して第１保護部材３０から入射した光２００の反射率は、可視光領域において１０％以下になる。一方、太陽電池セル１０が存在する第２部分に対して第１保護部材３０から入射した光２０２の反射率は、赤外光領域において８０％以上になる。

これまで、太陽電池セル１０は、ｘ−ｙ平面において、四角形の形状を有するとしていたが、これに限定されない。図７は、太陽電池セル１０の別の構造を示す平面図である。これは、太陽電池セル１０を裏面２４を見た場合の平面図である。太陽電池セル１０は、ｘ軸方向に延びる直線状の２つの第１セル縁部７０と、ｙ軸方向に延びる直線状の２つの第２セル縁部７２と、第１セル縁部７０と第２セル縁部７２との間を結ぶ曲線状の４つの第３セル縁部７４によって囲まれる。第３セル縁部７４は、チャンファ（Ｃ）コーナとも呼ばれる。

第２フィルム４２は、２つの第１フィルム縁部８０、２つの第２フィルム縁部８２、４つの第３フィルム縁部８４によって囲まれる。第１フィルム縁部８０、第２フィルム縁部８２、第３フィルム縁部８４はいずれも直線状に延びる。ここで、第１フィルム縁部８０は、第１セル縁部７０に沿って延び、第２フィルム縁部８２は、第２セル縁部７２に沿って延び、第３フィルム縁部８４は、第１フィルム縁部８０と第２フィルム縁部８２との間を結ぶ。ここでも、第２フィルム４２は、裏面２４よりも小さい。図示しない第１フィルム４０も、第２フィルム４２と同様の形状を有してもよい。

以下では、太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。まず、隣接した２つの太陽電池セル１０を接続するために、図３に示されるワイヤフィルム９０が用意される。隣接した２つの太陽電池セル１０の一方にワイヤフィルム９０の第１フィルム４０を重ね合わせるとともに、隣接した２つの太陽電池セル１０の他方にワイヤフィルム９０の第２フィルム４２を重ね合わせることによって、ストリング１２が生成される。ｚ軸の正方向から負方向に向かって、第１保護部材３０、第１封止部材３２、ストリング１２、第２封止部材３４、第２保護部材３６が順に重ね合わせられることによって、積層体が生成される。これに続いて、積層体に対して、ラミネート・キュア工程がなされる。この工程では、積層体から空気を抜き、加熱、加圧して、積層体を一体化する。ラミネート・キュア工程における真空ラミネートでは、温度が前述のごとく、５０〜１４０℃程度に設定される。さらに、第２保護部材３６に対して、端子ボックスが接着剤にて取り付けられる。

本実施例によれば、太陽電池セル１０の裏面２４に取り付けられる第２フィルム４２を非透明にするので、太陽電池セル１０の裏面２４に到達した光を太陽電池セル１０の方に反射できる。また、太陽電池セル１０の裏面２４に到達した光が太陽電池セル１０の方に反射されるので、発電効率の低下を抑制できる。また、太陽電池セル１０の裏面２４に取り付けられる第２フィルム４２を非透明にするので、発電効率の低下を抑制する場合であっても、封止部材を透明にできる。封止部材を透明にするので、第２保護部材３６の色を見せることができる。また、第２保護部材３６の色が見せられるので、太陽電池モジュール１００を非白色に着色できる。また、太陽電池モジュール１００が非白色に着色されるので、太陽電池モジュール１００の審美性を向上できる。

また、第２フィルム４２は白色の樹脂フィルムであるので、太陽電池セル１０の裏面２４に到達した光に対する反射率を向上できる。また、太陽電池セル１０の裏面２４に到達した光に対する反射率が向上されるので、発電効率の低下を抑制できる。具体的には、第２フィルム４２の外縁と、太陽電池セル１０の外縁との間隔が、５ｍｍ以内とすることで、第２フィルム４２での光の反射を十分に利用することができる。また、第２フィルム４２の一部は、裏面２４と、複数のワイヤ１４のそれぞれとの間にも配置されてもよいので、太陽電池セル１０の裏面２４に到達した光に対する反射率を向上できる。

また、第２フィルム４２は、太陽電池セル１０の裏面２４よりも小さいので、第２フィルム４２が非透明であっても、太陽電池モジュール１００の受光面側から第２フィルム４２を見えなくできる。また、太陽電池モジュール１００の受光面側から第２フィルム４２が見えなくされるので、太陽電池モジュール１００を非白色に着色できる。また、太陽電池モジュール１００の受光面側から第２フィルム４２が見えなくされるので、太陽電池モジュール１００の審美性を向上できる。

また、裏面２４が曲線状の第３セル縁部７４を含んでも、第２フィルム４２が直線状の第３フィルム縁部８４を含むので、太陽電池セル１０の裏面２４よりも第２フィルム４２を小さくできる。また、第２保護部材３６は非白色であるので、第２保護部材３６を着色できる。また、第１部分に対して光の反射率は可視光領域において１０％以下であり、第２部分に対して光の反射率は赤外光領域において８０％以上であるので、発電効率の低下を抑制しながら、太陽電池モジュール１００を非白色に着色できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の太陽電池モジュール１００は、互いに反対を向いた受光面２２と裏面２４とを有する太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の受光面２２側に配置される第１保護部材３０と、太陽電池セル１０の裏面２４側に配置される第２保護部材３６と、第１保護部材３０と第２保護部材３６との間に配置され、太陽電池セル１０を封止する第１封止部材３２、第２封止部材３４と、太陽電池セル１０の受光面２２に取り付けられる第１フィルム４０と、第１フィルム４０と受光面２２とに挟まれて、太陽電池セル１０に接続される複数のワイヤ１４と、太陽電池セル１０の裏面２４に取り付けられる第２フィルム４２と、第２フィルム４２と裏面２４とに挟まれて、太陽電池セル１０に接続される複数のワイヤ１４とを備える。第１フィルム４０は透明であり、第２フィルム４２は非透明である。

第２フィルム４２は白色の樹脂フィルムであってもよい。

第２フィルム４２の一部は、太陽電池セル１０の裏面２４と、複数のワイヤ１４のそれぞれとの間にも配置されてもよい。

第２フィルム４２は、太陽電池セル１０の裏面２４よりも小さい。

太陽電池セル１０の裏面２４は、互いに異なった方向に延びる直線状の第１セル縁部７０と第２セル縁部７２とを含むとともに、第１セル縁部７０と第２セル縁部７２との間を結ぶ曲線状の第３セル縁部７４とを含んでもよい。第２フィルム４２は、第１セル縁部７０に沿って延びる直線状の第１フィルム縁部８０と、第２セル縁部７２に沿って延びる直線状の第２フィルム縁部８２と、第１フィルム縁部８０と第２フィルム縁部８２との間を結ぶ直線状の第３フィルム縁部８４とを含んでもよい。

第２保護部材３６は、非白色であってもよい。

封止部材は、太陽電池セル１０の受光面２２側に配置される第１封止部材３２と、太陽電池セル１０の裏面２４側に配置される第２封止部材３４と、を含み、第２封止部材３４は、非白色であってもよい。

太陽電池セル１０が非存在の第１部分に対して第１保護部材３０から入射した光の反射率は、可視光領域において１０％以下であり、太陽電池セル１０が存在する第２部分に対して第１保護部材３０から入射した光の反射率は、赤外光領域において８０％以上であってもよい。

以上、本開示について、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 太陽電池セル、 １２ ストリング、 １４ ワイヤ（第１配線材、第２配線材）、 １６ 渡り配線材、 １８ 終端配線材、 ２０ フレーム、 ２２ 受光面（第１面）、 ２４ 裏面（第２面）、 ３０ 第１保護部材、 ３２ 第１封止部材、 ３４ 第２封止部材、 ３６ 第２保護部材、 ４０ 第１フィルム、 ４２ 第２フィルム、 ４４ 第１接着剤、 ４６ 第２接着剤、 ５０ 半田層、 １００ 太陽電池モジュール。

Claims (8)

1. 互いに反対を向いた第１面と第２面とを有する太陽電池セルと、
   前記太陽電池セルの前記第１面側に配置される第１保護部材と、
   前記太陽電池セルの前記第２面側に配置される第２保護部材と、
   前記第１保護部材と前記第２保護部材との間に配置され、前記太陽電池セルを封止する封止部材と、
   前記太陽電池セルの前記第１面に取り付けられる第１フィルムと、
   前記第１フィルムと前記第１面とに挟まれて、前記太陽電池セルに接続される複数の第１配線材と、
   前記太陽電池セルの前記第２面に取り付けられる第２フィルムと、
   前記第２フィルムと前記第２面とに挟まれて、前記太陽電池セルに接続される複数の第２配線材とを備え、
   前記第１フィルムは透明であり、前記第２フィルムは非透明であることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記第２フィルムは白色の樹脂フィルム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。
3. 前記第２フィルムの一部は、前記太陽電池セルの前記第２面と、前記複数の第２配線材のそれぞれとの間にも配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記第２フィルムは、前記太陽電池セルの前記第２面よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記太陽電池セルの前記第２面は、互いに異なった方向に延びる直線状の第１セル縁部と第２セル縁部とを含むとともに、前記第１セル縁部と前記第２セル縁部との間を結ぶ曲線状の第３セル縁部とを含み、
   前記第２フィルムは、前記第１セル縁部に沿って延びる直線状の第１フィルム縁部と、前記第２セル縁部に沿って延びる直線状の第２フィルム縁部と、前記第１フィルム縁部と前記第２フィルム縁部との間を結ぶ直線状の第３フィルム縁部とを含むことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記第２保護部材は、非白色であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記封止部材は、前記太陽電池セルの前記第１面側に配置される第１封止部材と、前記太陽電池セルの前記第２面側に配置される第２封止部材と、を含み、
   前記第２封止部材は、非白色であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記太陽電池セルが非存在の第１部分に対して前記第１保護部材から入射した光の反射率は、可視光領域において１０％以下であり、前記太陽電池セルが存在する第２部分に対して前記第１保護部材から入射した光の反射率は、赤外光領域において８０％以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。

Images