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WO2017170214A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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Publication number
WO2017170214A1
WO2017170214A1 PCT/JP2017/011978 JP2017011978W WO2017170214A1 WO 2017170214 A1 WO2017170214 A1 WO 2017170214A1 JP 2017011978 W JP2017011978 W JP 2017011978W WO 2017170214 A1 WO2017170214 A1 WO 2017170214A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light reflecting
light
solar
reflecting member
solar cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/011978
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
朗通 前川
淳平 入川
祐 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to CN201780018692.4A priority Critical patent/CN108780822B/zh
Priority to JP2018509234A priority patent/JP6771200B2/ja
Publication of WO2017170214A1 publication Critical patent/WO2017170214A1/ja
Priority to US16/146,354 priority patent/US10629763B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40Optical elements or arrangements
    • H10F77/42Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/488Reflecting light-concentrating means, e.g. parabolic mirrors or concentrators using total internal reflection
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • H10F19/85Protective back sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • the solar cell module as photoelectric conversion devices that convert light energy into electrical energy.
  • the solar cell module is expected as a new energy source because it can convert inexhaustible sunlight directly into electricity, and it has a smaller environmental load and is cleaner than power generation using fossil fuels.
  • the solar cell module has, for example, a structure in which a plurality of solar cells are sealed with a filling member between a surface protection member and a back surface protection member.
  • the plurality of solar cells are arranged in a matrix.
  • Patent Document 1 a solar cell module in which a light reflecting member is provided in a gap between solar cells has been proposed in order to effectively use sunlight irradiated to the gap between solar cells and improve photoelectric conversion efficiency.
  • the manufacturing cost of the solar cell module increases by providing the light reflecting member.
  • a solar cell module with a small ratio of manufacturing cost to the output of the solar cell module and it is desired to suppress an increase in manufacturing cost accompanying the improvement in photoelectric conversion efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a solar cell module that can improve photoelectric conversion efficiency and can suppress an increase in manufacturing cost.
  • one aspect of a solar cell module according to the present invention is arranged so as to straddle two solar cells adjacent to each other with a gap therebetween, and to be insulated from the light reflecting film.
  • a long light reflection member having a member, a surface protection member disposed so as to cover the surfaces of the two solar cells and the light reflection member, the two solar cells and the light reflection member,
  • a surface filling member disposed between the surface protection member, and the two solar cells each have a shape with chamfered corners when the two solar cells are viewed in plan.
  • the light reflecting member is arranged so as to protrude in the longitudinal direction from the intersection of the first long side facing each other and the first short side of the short sides connected to the first short side at one end.
  • the amount of protrusion from the intersection is the width of the gap, the width of the light reflecting member, the second long side connected to the other end of the first short side in the plan view, and the first short side.
  • An outer angle at the intersection with the side and the light incident on the first point of the light reflecting member is reflected at the first point, and the reflected light is further reflected by the surface protection member and includes the solar battery cell.
  • the horizontal reach from the first point when arriving at The basis is determined.
  • the photoelectric conversion efficiency can be improved and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view of the solar cell module taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view when the solar cell module according to the embodiment is viewed from the surface side.
  • 4A is a cross-sectional view of the solar cell module (enlarged cross-sectional view around the light reflecting member) taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view (an enlarged cross-sectional view around the light reflecting member) of a solar cell module according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 5A is a schematic plan view illustrating the horizontal reach distance of reflected light in the solar cell module.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view illustrating the horizontal reach distance of the reflected light in the solar cell module.
  • FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view of the light reflecting film.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining that the light reflected by the apex of the light reflecting member does not reach the solar battery cell.
  • FIG. 7 is an explanatory view for explaining that the light reflected by the apex of the light reflecting member reaches the solar battery cell.
  • the “front surface” of a solar battery cell means a surface that allows more light to enter the inside than the “rear surface” that is the opposite side surface (over 50% to 100% of light is on the surface). And the case where no light enters the interior from the “back surface” side.
  • the “front surface” of the solar cell module means a surface on which light on the “front surface” side of the solar battery cell can be incident, and the “back surface” of the solar cell module means a surface on the opposite side.
  • descriptions such as “providing the second member on the first member” do not intend only when the first and second members are provided in direct contact unless specifically limited. That is, this description includes the case where another member exists between the first and second members.
  • FIG. 1 is a plan view of a solar cell module 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell module 1 taken along line II-II in FIG.
  • the Z axis is an axis perpendicular to the main surface of the solar cell module 1
  • the X axis and the Y axis are orthogonal to each other and both are orthogonal to the Z axis.
  • the solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10, a first wiring member 20, a light reflecting member 30, a surface protection member 40, a back surface protection member 50, A filling member 60 and a frame 70 are provided.
  • the solar cell module 1 has a structure in which a plurality of solar cells 10 are sealed with a filling member 60 between a surface protection member 40 and a back surface protection member 50.
  • the planar view shape of the solar cell module 1 is a rectangular shape.
  • the solar cell module 1 has a rectangular shape with a horizontal length of about 1600 mm and a vertical length of about 800 mm.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view when the solar cell module 1 according to Embodiment 1 is viewed from the surface side. That is, FIG. 3 shows a state as seen through from the main light receiving surface side (surface protection member 40 side).
  • 4A is a cross-sectional view of solar cell module 1 according to the embodiment taken along line IV-IV in FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view around the light reflecting member 30.
  • the solar cell 10 is a photoelectric conversion element (photovoltaic element) that converts light such as sunlight into electric power. As shown in FIG. 1, a plurality of solar cells 10 are arranged in a matrix (matrix shape) on the same plane.
  • the plurality of solar cells 10 arranged in a straight line form a string (cell string) in which two adjacent solar cells 10 are connected by a first wiring member 20.
  • the plurality of solar cells 10 in one string 10S are electrically connected by the first wiring member 20 and connected in series.
  • twelve solar cells 10 arranged at equal intervals along the row direction (X-axis direction) are connected by the first wiring member 20.
  • One string 10S is configured.
  • a plurality of strings 10S are formed.
  • the plurality of strings 10S (strings) are arranged along the column direction (Y-axis direction).
  • the six strings 10S are arranged at equal intervals along the column direction so as to be parallel to each other.
  • Each string 10 ⁇ / b> S is connected to a second wiring material (not shown) via the first wiring material 20.
  • a plurality of strings 10S are connected in series or in parallel to form a cell array.
  • two adjacent strings 10S are connected in series to form one series connection body (24 solar cells 10 connected in series), and three series connection bodies are provided.
  • a series connection is made of 72 solar cells 10 connected in series.
  • the plurality of solar cells 10 are arranged with gaps between the solar cells 10 adjacent in the row direction and the column direction. As will be described later, a light reflecting member 30 is disposed in the gap.
  • the planar view shape of the solar battery cell 10 is a rectangular shape.
  • the photovoltaic cell 10 has a rectangular shape with chamfered corners (corners).
  • the solar cell 10 has a substantially octagonal shape in which linear long sides and linear or non-linear short sides are alternately connected.
  • solar cell 10 has a substantially octagonal shape in which linear long sides and linear short sides are alternately connected.
  • the solar battery cell 10 has a rectangular shape in which, for example, a 125 mm square square is chamfered.
  • solar cells 10 constituting different strings 10 ⁇ / b> S are set as solar cells 10 ⁇ / b> A and solar cells 10 ⁇ / b> B, respectively.
  • One string 10S is configured such that one side of two adjacent solar cells 10A (10B) face each other with a gap therebetween. Since the gap between the solar cells 10A and 10B becomes large near the corner of the solar cell 10, the distance between the light reflecting member 30 provided in the gap and the solar cell 10 is a corner as shown in FIG. It grows near.
  • the solar battery cell 10 may be either of the solar battery cells 10A and 10B.
  • the solar cell 10 has a semiconductor pn junction as a basic structure, and as an example, the n-type single crystal silicon substrate that is an n-type semiconductor substrate and one main surface side of the n-type single crystal silicon substrate are sequentially formed. , An n-type amorphous silicon layer and an n-side electrode, and a p-type amorphous silicon layer and a p-side electrode sequentially formed on the other main surface side of the n-type single crystal silicon substrate.
  • a passivation layer such as an i-type amorphous silicon layer, a silicon oxide layer, or a silicon nitride layer may be provided between the n-type single crystal silicon substrate and the n-type amorphous silicon layer. Further, a passivation layer may be provided between the n-type single crystal silicon substrate and the p-type amorphous silicon layer.
  • the n-side electrode and the p-side electrode are transparent electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the photovoltaic cell 10 is arrange
  • the electrode located in the back surface side does not need to be transparent, for example, is a metal electrode which has reflectivity, Also good.
  • the surface is the surface on the surface protection member 40 side
  • the back surface is the surface on the back surface protection member 50 side.
  • the solar cell 10 is formed with a front surface collecting electrode 11 and a back surface collecting electrode 12.
  • the surface collection electrode 11 is electrically connected to the surface side electrode (for example, n side electrode) of the photovoltaic cell 10.
  • the back surface collecting electrode 12 is electrically connected to the back surface side electrode (for example, p side electrode) of the photovoltaic cell 10.
  • Each of the front surface collecting electrode 11 and the back surface collecting electrode 12 is connected to, for example, a plurality of finger electrodes formed linearly so as to be orthogonal to the extending direction of the first wiring member 20 and these finger electrodes. And a plurality of bus bar electrodes formed linearly along a direction perpendicular to the finger electrodes (extending direction of the first wiring member 20).
  • the number of bus bar electrodes is, for example, the same as that of the first wiring member 20, and is 3 in the present embodiment.
  • the front collector electrode 11 and the rear collector electrode 12 have the same shape as each other, but are not limited thereto.
  • the front collector electrode 11 and the rear collector electrode 12 are made of a low resistance conductive material such as silver (Ag).
  • the front collector electrode 11 and the rear collector electrode 12 can be formed by screen printing a conductive paste (silver paste or the like) in which a conductive filler such as silver is dispersed in a binder resin in a predetermined pattern.
  • the solar battery cell 10 configured in this way has both a front surface and a back surface as light receiving surfaces.
  • carriers are generated in the photoelectric conversion part of the solar battery cell 10.
  • the generated carriers are collected by the front collector electrode 11 and the rear collector electrode 12 and flow into the first wiring member 20.
  • carriers generated in the solar battery cell 10 can be efficiently taken out to an external circuit.
  • the first wiring member 20 electrically connects two adjacent solar cells 10 in the string 10 ⁇ / b> S.
  • two adjacent solar cells 10 are connected by three first wiring members 20 arranged substantially parallel to each other.
  • Each first wiring member 20 extends along the direction in which the two solar cells 10 to be connected are arranged.
  • one end portion of the first wiring member 20 is arranged on the surface of one of the two adjacent solar cells 10.
  • the other end portion of the first wiring member 20 is disposed on the back surface of the other solar cell 10 of the two adjacent solar cells 10.
  • Each first wiring member 20 electrically connects the surface collector electrode 11 of one solar cell 10 and the back surface collector electrode 12 of the other solar cell 10 in two adjacent solar cells 10. ing.
  • the first wiring member 20 and the bus bar electrodes of the front surface collecting electrode 11 and the back surface collecting electrode 12 of the solar battery cell 10 are joined with a conductive adhesive such as a solder material or a resin adhesive.
  • the resin adhesive may include conductive particles.
  • the first wiring member 20 is a long conductive wiring, for example, a ribbon-shaped metal foil.
  • the first wiring member 20 can be produced, for example, by cutting a metal foil such as a copper foil or an aluminum foil that is entirely covered with solder, silver, or the like into a strip shape having a predetermined length.
  • the light reflecting member 30 is disposed across the two solar cells 10A and 10B. That is, the light reflecting member 30 is disposed across the two solar cells 10A and 10B constituting the adjacent string 10S.
  • the light reflecting member 30 is disposed on the back side of the solar battery cell 10. That is, the light reflecting member 30 is disposed across the back surfaces of the two solar cells 10A and 10B.
  • the light reflecting member 30 is elongated as shown in FIG. 3 and includes a light reflecting film 31 and an insulating member 32.
  • the light reflecting film 31 is formed on the surface of the insulating member 32, which will be described later, on which irregularities 30a are formed.
  • the light reflecting film 31 is a metal film (metal reflecting film) made of a metal such as aluminum or silver.
  • the light reflecting film 31 made of a metal film is formed on the surface of the unevenness 30a of the insulating member 32 by, for example, vapor deposition. Therefore, the surface shape of the light reflecting film 31 becomes an uneven shape following the shape of the unevenness 30 a of the insulating member 32, and the light reflecting film 31 has a direction intersecting the longitudinal direction (X-axis direction) of the light reflecting member 30.
  • a concavo-convex structure in which a concave portion and a convex portion are repeated in a vertical direction is formed (see FIG. 5C described later).
  • the light reflecting film 31 reflects the incident light incident on the light reflecting film 31 in the direction of the solar battery cell 10 (Y-axis direction).
  • An insulating member 32 is provided between the back surface of the solar battery cell 10 and the light reflecting film 31.
  • the insulating member 32 exists on the main light receiving surface side of the solar cell module 1 with respect to the light reflecting film 31. Therefore, the insulating member 32 has translucency, and the material of the insulating member 32 is for reflecting light incident from the main light receiving surface of the solar cell module 1 on the surface of the light reflecting film 31 on the main light receiving surface side. Further, it is made of a translucent material such as a transparent material.
  • the specific material of the insulating member 32 is, for example, polyethylene terephthalate (PET) or acrylic.
  • PET polyethylene terephthalate
  • acrylic acrylic
  • the insulating member 32 is a transparent PET sheet.
  • the insulating member 32 is provided with irregularities 30a.
  • corrugation 30a the height between a recessed part (valley part) and a convex part (peak part) is 5 micrometers or more and 100 micrometers or less, and the space
  • the height between a recessed part and a convex part is 12 micrometers, and the space
  • the light reflecting member 30 is bonded to the solar cell 10 by the adhesive member 33 formed on the insulating cell 32 on the solar cell 10 side.
  • the adhesive member 33 is provided between the insulating member 32 and the solar battery cell 10 and adheres the insulating member 32 and the solar battery cell 10.
  • the adhesive member 33 is provided on the entire surface of the insulating member 32.
  • the adhesive member 33 is, for example, a heat-sensitive adhesive or a pressure-sensitive adhesive made of EVA, and is a translucent material. Thereby, the light reflection member 30 can be bonded and fixed to the solar battery cell 10 by thermocompression bonding.
  • the insulating member 32 and the light reflecting film 31 are used as the light reflecting member 30, but the insulating member 32 and the light reflecting film 31 to which the adhesive member 33 is added may be used as the light reflecting member 30. That is, the light reflecting member 30 may have a three-layer structure including the light reflecting film 31, the insulating member 32, and the adhesive member 33.
  • the light incident on the gap between the solar cells 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B is reflected by the surface of the light reflecting member 30.
  • This reflected light is reflected again at the interface between the surface protection member 40 and the external space of the solar cell module 1 and is irradiated onto the solar cells 10. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the entire solar cell module 1 can be improved.
  • the reflected light will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 5C described later.
  • the light reflecting member 30 may not be disposed on the back surface of the solar battery cell 10.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view (enlarged cross-sectional view around the light reflecting member 30) of the solar cell module 1 according to a modification of the embodiment. As shown in FIG. 4B, the light reflecting member 30 may be disposed on the surface side of the solar battery cell 10.
  • the effective area (power generation area) of the solar battery cell 10 is the light reflecting member 30 in the overlapping portion between the light reflecting member 30 and the solar battery cell 10. In some cases, a light shielding loss may occur due to light shielding. On the other hand, when the light reflecting member 30 is disposed on the back side of the solar battery cell 10, it is possible to reduce the light shielding loss.
  • the surface protection member 40 is a member that protects the front side surface of the solar cell module 1 and protects the inside of the solar cell module 1 (solar cell 10 or the like) from an external environment such as wind and rain or external impact. As shown in FIG. 2, the surface protection member 40 is disposed on the front surface side of the solar battery cell 10 and protects the light receiving surface on the front surface side of the solar battery cell 10.
  • the surface protection member 40 is made of a translucent member that transmits light in a wavelength band used for photoelectric conversion in the solar battery cell 10.
  • the surface protection member 40 is, for example, a glass substrate (transparent glass substrate) made of a transparent glass material, or a resin substrate made of a hard resin material having a film-like or plate-like light-transmitting property and water shielding property.
  • the back surface protection member 50 is a member that protects the back surface of the solar cell module 1 and protects the inside of the solar cell module 1 from the external environment. As shown in FIG. 2, the back surface protection member 50 is disposed on the back surface side of the solar battery cell 10 and protects the light receiving surface on the back surface side of the solar battery cell 10.
  • the back surface protection member 50 is a film-like or plate-like resin sheet made of a resin material such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • the back surface protection member 50 may be an opaque plate or film. Note that the back surface protection member 50 is not limited to the light-impermeable member, and may be a light-transmissive member such as a glass sheet or a glass substrate made of a glass material.
  • a filling member 60 is filled between the front surface protection member 40 and the back surface protection member 50.
  • the front surface protection member 40, the back surface protection member 50, and the solar battery cell 10 are bonded and fixed by the filling member 60.
  • the filling member 60 is filled so as to fill a space between the surface protection member 40 and the back surface protection member 50.
  • the filling member 60 includes a front surface filling member 61 and a back surface filling member 62.
  • Each of the front surface filling member 61 and the back surface filling member 62 covers a plurality of solar cells 10 arranged in a matrix.
  • the plurality of solar cells 10 are entirely covered with the filling member 60 by performing a laminating process while being sandwiched between, for example, a sheet-like surface filling member 61 and a back surface filling member 62.
  • the back surface filling member 62 and the back surface protection member 50 are arranged in this order on the plurality of strings 10S.
  • stacking in order mentioned above is thermocompression-bonded in the temperature of 100 degreeC or more, for example in a vacuum. By this thermocompression bonding, the front surface filling member 61 and the back surface filling member 62 are heated and melted to form a filling member 60 that seals the solar battery cell 10.
  • the surface filling member 61 before laminating is a resin sheet made of a resin material such as EVA or polyolefin, and is disposed between the plurality of solar cells 10 and the surface protection member 40.
  • the surface filling member 61 is mainly filled by laminating so as to fill a gap between the solar battery cell 10 and the surface protection member 40.
  • the surface filling member 61 is made of a translucent material.
  • a transparent resin sheet made of EVA is used as the surface filling member 61 before the lamination process.
  • the back surface filling member 62 before the lamination process is a resin sheet made of a resin material such as EVA or polyolefin, for example, and is disposed between the plurality of solar cells 10 and the back surface protection member 50.
  • the back surface filling member 62 is mainly filled by laminating so as to fill a gap between the solar battery cell 10 and the back surface protection member 50.
  • the back surface filling member 62 may not have translucency, and is preferably white, for example. Thereby, the back surface filling member 62 can reflect light, and the photoelectric conversion efficiency can also be improved by the light incident on the back surface filling member 62.
  • the frame 70 is an outer frame that covers the peripheral edge of the solar cell module 1.
  • the frame 70 is, for example, an aluminum frame (aluminum frame) made of aluminum. As shown in FIG. 1, four frames 70 are used, and are attached to each of the four sides of the solar cell module 1.
  • the frame 70 is fixed to each side of the solar cell module 1 with an adhesive, for example.
  • the solar cell module 1 is provided with a terminal box for taking out the electric power generated by the solar cells 10.
  • the terminal box is fixed to the back surface protection member 50, for example.
  • the terminal box contains a plurality of circuit components such as bypass diodes.
  • FIG. 5A is a schematic plan view for explaining the horizontal reach distance of the reflected light in the solar cell module 1.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a dashed-line region surrounded by X in FIG. 3.
  • illustration of the surface collector electrode 11 is omitted.
  • the surface collecting electrode 11 is not shown.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view for explaining the horizontal reach distance of the reflected light in the solar cell module 1.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along line VB-VB in FIG. 5A.
  • FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view of the light reflecting film 31.
  • the light (sunlight) incident (perpendicularly incident) on the first point P1 on the light reflecting member 30 is reflected at the first point P1, and the reflected light is further reflected by the surface protection member 40.
  • L be the horizontal reach distance from the first point P1 when the horizontal plane including the surface of the solar battery cell 10 is reached.
  • the dashed arrow indicates the light reflected at the first point P1.
  • the broken arrow indicates the light reflected at the first point P1. As shown in FIG.
  • the apex angle ⁇ is preferably 115 degrees or more and 125 degrees or less.
  • the horizontal reach distance L indicates the horizontal reach distance of the light that is vertically incident on the light reflecting member 30 and reflected. Yes. This is because vertically incident light is an average light of incident light in all time zones.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining that the light reflected at the apex of the light reflecting member 30 does not reach the solar battery cell 10.
  • the first solar cells 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B are opposed to each other through a gap between the two solar cells 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B out of the long sides of the substantially octagonal solar cells 10 in a plan view.
  • the long side 13 is shown.
  • the 1st short side 17 connected with the 1st long side 13 and one end among the short sides of the substantially octagonal photovoltaic cell 10 is shown.
  • an intersection 14 between the first long side 13 and the first short side 17 is shown.
  • the protrusion amount a in the X-axis direction from the intersection 14 of the light reflecting member 30 is shown.
  • the solar battery cell 10 Since the solar battery cell 10 has a chamfered shape and the gap between the solar battery cells 10A and 10B becomes larger near the corner of the solar battery cell 10, the light reflecting member 30 on the solar battery cell 10A side, for example, The apex (first point P1) is the position farthest from the solar battery cell 10B. Therefore, when the light reflected by the 1st point P1 arrives at the photovoltaic cell 10B, the light reflected in the other area
  • FIG. 6 shows a state where the light reflected at the first point P1 does not reach the solar battery cell 10B.
  • the horizontal reach distance L is shorter than the distance between the first point P1 and the corner of the solar battery cell 10B, and the light reflected at the first point P1 is transmitted to the solar battery cell 10B. Not reached.
  • the protrusion amount a is improved so that photoelectric conversion efficiency may be improved, suppressing the increase in the manufacturing cost of the solar cell module 1. Is preferably set.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining that the light reflected at the apex of the light reflecting member 30 reaches the solar battery cell 10.
  • the width W of the gap between the two solar cells 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B are connected to the first long side 13.
  • the second long side 15 connected to the other end of the first short side 17, the intersection 16 of the second long side 15 and the first short side 17, and the vertex of the light reflecting member 30, parallel to the Y axis.
  • An intersection 18 between the straight line and the first short side 17 is shown.
  • One end of the first short side 17 on the first long side 13 side is the intersection point 14, and the other end of the first short side 17 on the second long side 15 side is the intersection point 16. Further, FIG.
  • the outer angle ⁇ is, for example, 45 degrees.
  • the protrusion amount “a” of the light reflecting member 30 is indicated by the shortest distance between the intersection 14 and the side that is the end of the light reflecting member 30 in the X-axis direction.
  • the light reflecting member 30 is disposed so as to protrude from the intersection 14 in the longitudinal direction so that the light reflected by the uneven structure of the light reflecting film 31 reaches the solar battery cell 10.
  • the amount of protrusion a from the intersection 14 of the light reflecting member 30 is the width W of the gap, the width T of the light reflecting member 30, the external angle ⁇ , and the light incident on the light reflecting member 30 is passed through the solar cell 10. It is determined based on the horizontal reach distance L, which is a distance that can reach the horizontal plane that it contains.
  • the first long side of the solar cell 10A from the first point P1 is assumed on the assumption that the light reflecting member 30 is arranged so as to overlap evenly with the solar cells 10A and 10B.
  • the distance in the Y-axis direction up to 13 is (TW) / 2.
  • the distance of the Y-axis direction from the 1st long side 13 of the photovoltaic cell 10B to the intersection 18 becomes a / tan (theta).
  • the distance (T ⁇ W) / 2 + W + a / tan ⁇ in the Y-axis direction from the first point P1 to the first short side 17 may be smaller than the horizontal reach distance L.
  • the protrusion amount a is determined based on the width W and the width T, and is expressed by the following Expression 2. This condition is a situation in which the horizontal reach distance L is large and the light reflected at the first point P1 easily reaches the solar battery cell 10.
  • the protrusion amount a is determined based on the width W and the width T, and is expressed by the following Expression 3. This condition is a situation in which the horizontal reach distance L is small, and the light reflected at the first point P1 is less likely to reach the solar battery cell 10 as compared with the condition of Expression 2.
  • the width T of the light reflecting member 30 is larger than the width W of the gap and smaller than the gap between the solar cells 10A and 10B spread due to the chamfered shape of the corner of the solar cell 10.
  • the amount of protrusion a can be increased to such an extent that a region that does not contribute to improvement in photoelectric conversion efficiency does not occur.
  • the light reflecting member 30 in which the protrusion amount a is determined based on the expressions 2 and 3 is avoided from being disposed in a region where the amount of reflected light reaching the solar battery cell 10 is small. Therefore, the photoelectric conversion efficiency can be improved while suppressing an increase in manufacturing cost.
  • the width T of the light reflecting member 30 is made smaller than the gap. It is preferable to do.
  • the solar cell module 1 is disposed so as to straddle two solar cells 10 adjacent to each other with a gap between them, and has a light reflection film 31 and an insulating member 32.
  • the solar cell module 1 includes a surface protection member 40 disposed so as to cover the surfaces of the two solar cells 10 and the light reflection member 30, and the two solar cells 10, the light reflection member 30, and the surface protection member 40.
  • a surface filling member 61 disposed between the two.
  • the light reflecting film 31 has a concavo-convex structure in which a concave portion and a convex portion 31 a are repeated in a direction crossing the longitudinal direction of the light reflecting member 30.
  • the light reflecting member 30 has a long side that forms a substantially octagonal shape in plan view of the two solar cells 10 so that the light reflected by the uneven structure of the light reflecting film 31 reaches the solar cells 10.
  • the first long side 13 facing each other through a gap between two of the solar cells 10 and the first long side 13 of the short sides constituting the substantially octagonal shape are connected at one end. It is arranged so as to protrude from the intersection 14 with the short side 17 in the long direction.
  • the amount of protrusion of the light reflecting member 30 from the intersection 14 is the first short side in the plan view of the width of the gap between the two solar cells 10, the width of the light reflecting member 30, and the two solar cells 10. 17 is reflected at the first point P1, the outer angle at the intersection 16 of the second long side 15 and the first short side 17 connected to the other end of 17 and the first point P1 of the light reflecting member 30 is reflected. It is determined based on the horizontal reach distance from the first point P1 when the reflected light is further reflected by the surface protection member 40 and reaches the horizontal plane including the solar battery cell 10.
  • the light reflected in the edge part of the elongate direction of the light reflection member 30 arrange
  • the maximum amount of protrusion of the light reflecting member 30 is determined. Specifically, the amount of protrusion of the light reflecting member 30 is the width of the gap between the two solar cells 10, the width of the light reflecting member 30, the shape of the chamfered corner of the solar cell 10, and the light reflecting member 30. It is determined based on the horizontal reach distance of the reflected light. Accordingly, if the light reflecting member 30 is made too short, the photoelectric conversion efficiency is deteriorated.
  • the amount of protrusion is determined such that a region that does not contribute to the improvement of photoelectric conversion efficiency does not occur. Therefore, the photoelectric conversion efficiency can be improved and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the amount of protrusion is a
  • the width of the gap is W
  • the width of the light reflecting member 30 is T
  • the outer angle is ⁇
  • the horizontal reach distance is L
  • the apex angle of the convex portion 31a is ⁇
  • the surface protection member When the distance from the interface between the external space 40 and the external space of the solar cell module 1 to the first point P1 is d, when the horizontal reach distance L is (T + W) / 2 or more, the amount of protrusion a is expressed by the above formulas 1 and 2. It is determined based on.
  • the width W of the gap, the width T of the light reflecting member 30, the acute angle ⁇ , and the horizontal reach distance L are known, the amount of protrusion a can be easily determined, so that the photoelectric conversion efficiency can be easily improved, and An increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the light reflecting member 30 is disposed across the back surfaces of the two solar battery cells 10, and the width T of the light reflecting member 30 is larger than the width W of the gap.
  • the effective area (power generation area) of the solar battery cell 10 is the light reflecting member in the overlapping portion between the light reflecting member 30 and the solar battery cell 10. In some cases, the light is shielded at 30 and a light shielding loss occurs. On the other hand, when the light reflecting member 30 is arranged on the back surface side of the solar battery cell 10, it becomes possible to reduce the light shielding loss.
  • the insulating member 32 is provided between the back surface of the solar battery cell 10 and the light reflecting film 31 and has translucency.
  • the light incident from the surface side of the solar battery cell 10 can be reflected by the surface of the light reflecting film 31 on the surface side.
  • the protrusion amount a is determined based on the above equation 3.
  • the width W of the gap, the width T of the light reflecting member 30, the acute angle ⁇ , and the horizontal reach distance L are known, the amount of protrusion a can be easily determined, so that the photoelectric conversion efficiency can be easily improved, and An increase in manufacturing cost can be suppressed.
  • the apex angle ⁇ is not less than 115 degrees and not more than 125 degrees.
  • the light incident on the gap between the two solar cells 10A and 10B can be efficiently guided onto the solar cell 10. Therefore, the photoelectric conversion efficiency of the entire solar cell module 1 can be improved.
  • the back surface filling member 62 disposed on the back surface side of the two solar cells 10 and the light reflecting member 30 is further provided, and the back surface filling member 62 is white.
  • the back surface filling member 62 can reflect light, and the photoelectric conversion efficiency can also be improved by the light incident on the back surface filling member 62.
  • the output of the solar cell module 1 can be improved by covering all the gaps between the two solar cells 10 with the light reflecting member 30.
  • the light reflecting member 30 guides the light incident between the solar cells 10 to the solar cells 10 on both sides.
  • the light reflected by the light reflecting member 30 near the corner of the solar cell 10 is reflected by the light reflecting member 30 near the corner. Since the distance between the solar cell 10 and the solar cell 10 is increased, the probability that the solar cell 10 cannot be reached increases.
  • the light reflecting member 30 that covers all the gaps between the two solar cells 10, a region having a large influence on the output improvement and a region having a small influence on the output improvement are generated. According to the present embodiment, it is possible to improve the photoelectric conversion efficiency while suppressing an increase in manufacturing cost by reducing the useless area where the photoelectric conversion efficiency is not improved from the light reflecting member 30.
  • the solar battery cell 10 has a straight short side, but is not limited thereto.
  • the solar cell 10 may have a non-linear short side, for example, a curved short side.
  • the first short side 17 is regarded as a chord corresponding to the outer diameter of the arc at the corner of the solar cell 10.
  • the light reflecting member 30 is provided in the gaps in all the strings 10S, but may be provided only in a part of the gaps. That is, the light reflecting member 30 may be provided in at least two solar cells 10A and 10B, and there may be a space between the solar cells 10A and 10B in which the light reflecting member 30 is not provided.
  • the light reflecting member 30 is disposed across the two solar cells 10A and 10B constituting the adjacent string 10S, but is not limited thereto.
  • the light reflecting member 30 may be disposed across two solar cells 10A constituting one string 10S or two solar cells 10B constituting one string 10S.
  • the light reflecting film 31 is formed on the entire surface of the insulating member 32, but is not limited thereto.
  • the light reflecting film 31 may have a part cut between two adjacent solar cells 10A and 10B. Thereby, even if the light reflection film 31 comes into contact with the solar battery cell 10, it is possible to suppress the occurrence of a leak current between the adjacent solar battery cells 10 through the conductive light reflection film 31.
  • a plurality of voids may exist inside the adhesive member 33.
  • the void is an air layer such as bubbles.
  • the light reflecting member 30 When the light reflecting member 30 is heat-pressed to the solar battery cell 10, the light reflecting member 30 is warped by the thermal contraction of the insulating member 32, which is a PET layer, and the solar battery cell 10 is broken or desired reflection by the light reflecting member 30.
  • the characteristics may not be obtained. That is, the stress due to the thermal contraction of the insulating member 32 may be transmitted to the solar battery cell 10 as it is, and the solar battery cell 10 may break.
  • a plurality of voids are provided inside the adhesive member 33 that serves as an adhesive layer between the light reflecting member 30 and the solar battery cell 10.
  • the semiconductor substrate of the solar cell 10 is an n-type semiconductor substrate, but the semiconductor substrate may be a p-type semiconductor substrate.
  • the solar cell module may be a single-sided light receiving system in which only the surface protective member 40 is a light receiving surface, and both the surface protective member 40 and the back surface protecting member 50 are light receiving surfaces.
  • a double-sided light receiving method may be used.
  • the semiconductor material of the photoelectric conversion part of the solar battery cell 10 is silicon, but is not limited thereto.
  • a semiconductor material of the photoelectric conversion part of the solar battery cell 10 gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP), or the like may be used.

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Abstract

光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増加を抑制できる太陽電池モジュール(1)は、隙間をあけて隣り合う2つの太陽電池セル(10)と、2つの太陽電池セル(10)に跨って配置される長尺状の光反射部材(30)と、2つの太陽電池セル(10)および光反射部材(30)の表面を覆うように配置された表面保護部材(40)と、を備え、2つの太陽電池セル(10)は、2つの太陽電池セル(10)を平面視したときに、それぞれ、コーナーが面取りされた形状であって、直線状の長辺と、直線状または非直線状の短辺とが交互に繋がった略八角形の形状を有し、光反射部材(30)は、光反射膜(31)の凹凸構造で反射した光が太陽電池セル(10)へ到達するように、平面視において、隙間を介して互いに対向する第1の長辺(13)と、第1の長辺(13)と一端において繋がる第1の短辺(17)との交点(14)から長尺方向へはみ出して配置される。

Description

太陽電池モジュール
 本発明は、太陽電池モジュールに関する。
 光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池モジュールの開発が進められている。太陽電池モジュールは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。
 太陽電池モジュールは、例えば、表面保護部材と裏面保護部材との間に複数の太陽電池セルが充填部材で封止された構造となっている。太陽電池モジュールにおいて、複数の太陽電池セルは、マトリクス状に配置されている。
 従来、太陽電池セル同士の隙間に照射される太陽光を有効に利用し、光電変換効率を向上するために、光反射部材が太陽電池セル間の隙間に設けられ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)。
特開2014-183289号公報
 ところで、光反射部材を用いることによって光電変換効率が向上した太陽電池モジュールを実現することができるが、光反射部材を設けることにより太陽電池モジュールの製造コストが増加する。太陽電池モジュールの出力に対する製造コストの比率の小さい太陽電池モジュールが求められており、光電変換効率は向上させながらも、それに伴う製造コストの増加を抑制することが望まれている。
 そこで、本発明は、光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増加を抑制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。
 上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールの一態様は、隙間をあけて隣り合う2つの太陽電池セルと、前記2つの太陽電池セルに跨って配置され、光反射膜と絶縁部材とを有する長尺状の光反射部材と、前記2つの太陽電池セルおよび前記光反射部材の表面を覆うように配置された表面保護部材と、前記2つの太陽電池セルおよび前記光反射部材と前記表面保護部材との間に配置された表面充填部材と、を備え、前記2つの太陽電池セルは、前記2つの太陽電池セルを平面視したときに、それぞれ、コーナーが面取りされた形状であって、直線状の長辺と、直線状または非直線状の短辺とが交互に繋がった略八角形の形状を有し、前記光反射膜は、前記光反射部材の長尺方向と交差する方向に凹部と凸部とが繰り返される凹凸構造が形成され、前記光反射部材は、前記光反射膜の前記凹凸構造で反射した光が前記太陽電池セルへ到達するように、前記平面視において、前記長辺のうちの前記隙間を介して互いに対向する第1の長辺と、前記短辺のうちの前記第1の長辺と一端において繋がる第1の短辺との交点から前記長尺方向へはみ出して配置され、前記光反射部材の前記交点からのはみ出し量は、前記隙間の幅と、前記光反射部材の幅と、前記平面視において、前記第1の短辺の他端に繋がる第2の長辺と前記第1の短辺との交点における外角と、前記光反射部材の第1地点に入射した光が前記第1地点で反射し、当該反射した光がさらに前記表面保護部材で反射して前記太陽電池セルを含む水平面に到達した場合の前記第1地点からの水平到達距離と、に基づいて定められる。
 本発明に係る太陽電池モジュールによれば、光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増加を抑制できる。
図1は、実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図2は、図1のII-II線における太陽電池モジュールの断面図である。 図3は、実施の形態に係る太陽電池モジュールを表面側から見たときの拡大平面図である。 図4Aは、図3のIV-IV線における太陽電池モジュールの断面図(光反射部材周辺の拡大断面図)である。 図4Bは、実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュールの断面図(光反射部材周辺の拡大断面図)である。 図5Aは、太陽電池モジュール内での反射光の水平到達距離を説明する概略平面図である。 図5Bは、太陽電池モジュール内での反射光の水平到達距離を説明する概略断面図である。 図5Cは、光反射膜の拡大断面図である。 図6は、光反射部材の頂点で反射した光が太陽電池セルに到達しないことを説明する説明図である。 図7は、光反射部材の頂点で反射した光が太陽電池セルに到達することを説明する説明図である。
 以下では、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態および工程などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
 本明細書において、太陽電池セルの「表面」とは、その反対側の面である「裏面」に比べ、光が多く内部へ入射可能な面を意味(50%超過~100%の光が表面から内部に入射する)し、「裏面」側から光が内部に全く入らない場合も含む。また太陽電池モジュールの「表面」とは、太陽電池セルの「表面」側の光が入射可能な面を意味し、太陽電池モジュールの「裏面」とは、その反対側の面を意味する。また、「第1の部材上に第2の部材を設ける」などの記載は、特に限定を付さない限り、第1および第2の部材が直接接触して設けられる場合のみを意図しない。即ち、この記載は、第1および第2の部材の間に他の部材が存在する場合を含む。
 (実施の形態)
 [1.太陽電池モジュールの構成]
 まず、実施の形態に係る太陽電池モジュール1の概略構成について、図1および図2を用いて説明する。
 図1は、実施の形態に係る太陽電池モジュール1の平面図である。図2は、図1のII-II線における太陽電池モジュール1の断面図である。
 なお、図1および図2において、Z軸は、太陽電池モジュール1の主面に垂直な軸であり、X軸およびY軸は、互いに直交し、かつ、いずれもZ軸に直交する軸である。Z軸、X軸およびY軸については、以下の図においても同様である。
 図1および図2に示すように、太陽電池モジュール1は、複数の太陽電池セル10と、第1の配線材20と、光反射部材30と、表面保護部材40と、裏面保護部材50と、充填部材60と、フレーム70とを備える。太陽電池モジュール1は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間に、複数の太陽電池セル10が充填部材60で封止された構造となっている。
 図1に示されるように、太陽電池モジュール1の平面視形状は、矩形状である。一例として、太陽電池モジュール1は、横の長さが約1600mmで、縦の長さが約800mmの矩形状である。
 以下、太陽電池モジュール1の各構成部材について、図1および図2を参照しながら、図3および図4Aを用いてさらに詳細に説明する。
 図3は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール1を表面側から見たときの拡大平面図である。つまり、図3は、主受光面側(表面保護部材40側)から透視したときの状態を示している。図4Aは、図3のIV-IV線における実施の形態に係る太陽電池モジュール1の断面図である。なお、図4Aは、光反射部材30周辺の拡大断面図である。
 [1-1.太陽電池セル(太陽電池素子)]
 太陽電池セル10は、太陽光等の光を電力に変換する光電変換素子(光起電力素子)である。図1に示されるように、太陽電池セル10は、同一平面において行列状(マトリクス状)に複数枚配列されている。
 直線状に配列された複数の太陽電池セル10は、隣り合う2つの太陽電池セル10同士が第1の配線材20によって連結されてストリング(セルストリング)を構成している。1つのストリング10S内の複数の太陽電池セル10は、第1の配線材20によって電気的に接続され、直列接続されている。
 図1に示されるように、本実施の形態では、行方向(X軸方向)に沿って等間隔に配列された12枚の太陽電池セル10が第1の配線材20で接続されることで1つのストリング10Sを構成している。ストリング10Sは、複数形成されている。複数のストリング10S(ストリングス)は、列方向(Y軸方向)に沿って並べられている。本実施の形態では、図1に示されるように、6つのストリング10Sが互いに平行となるように列方向に沿って等間隔で並べられている。
 なお、各ストリング10Sは、第1の配線材20を介して第2の配線材(不図示)に接続されている。これにより、複数のストリング10Sが直列接続又は並列接続されてセルアレイが構成される。本実施の形態では、隣り合う2つのストリング10Sが直列接続されて1つの直列接続体(24枚の太陽電池セル10が直列接続されたもの)が構成されており、この直列接続体が3つ直列接続されて、72枚の太陽電池セル10が直列接続されたものが構成されている。
 図1および図3に示されるように、複数の太陽電池セル10は、行方向および列方向に隣り合う太陽電池セル10との間に隙間をあけて配置されている。後述するように、この隙間には光反射部材30が配置されている。
 太陽電池セル10の平面視形状は、矩形状である。具体的には、太陽電池セル10は、コーナー(角)が面取りされた矩形状を有する。例えば、太陽電池セル10は、直線状の長辺と、直線状または非直線状の短辺と、が交互に繋がった略八角形の形状を有する。本実施の形態では、太陽電池セル10は、直線状の長辺と、直線状の短辺と、が交互に繋がった略八角形の形状を有する。太陽電池セル10は、例えば125mm角の正方形のコーナーが面取りされた矩形状を有する。例えば図3に示されるように、異なるストリング10Sを構成する太陽電池セル10をそれぞれ太陽電池セル10Aおよび太陽電池セル10Bとしている。1つのストリング10Sは、隣り合う2つの太陽電池セル10A(10B)の一辺同士が隙間を介して対向するように構成されている。太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間は、太陽電池セル10のコーナー付近で大きくなるため、当該隙間に設けられた光反射部材30と太陽電池セル10との距離は図3に示されるようにコーナー付近で大きくなる。なお、以下で、単に太陽電池セル10としているものは、太陽電池セル10Aおよび10Bのどちらであってもよい。
 太陽電池セル10は、半導体pn接合を基本構造としており、一例として、n型の半導体基板であるn型単結晶シリコン基板と、n型単結晶シリコン基板の一方の主面側に順次形成された、n型非晶質シリコン層およびn側電極と、n型単結晶シリコン基板の他方の主面側に順次形成された、p型非晶質シリコン層およびp側電極とによって構成されている。なお、n型単結晶シリコン基板とn型非晶質シリコン層との間に、i型非晶質シリコン層、酸化シリコン層、窒化シリコン層などのパッシベーション層を設けてもよい。また、n型単結晶シリコン基板とp型非晶質シリコン層との間にも、パッシベーション層を設けてもよい。n側電極およびp側電極は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極である。
 なお、本実施の形態において、太陽電池セル10は、n側電極が太陽電池モジュール1の主受光面側(表面保護部材40側)となるように配置されているが、これに限るものではない。また、太陽電池モジュール1が片面受光方式である場合には、裏面側に位置する電極(本実施の形態ではp側電極)は透明である必要はなく、例えば反射性を有する金属電極であってもよい。
 各太陽電池セル10において、表面は表面保護部材40側の面であり、裏面は裏面保護部材50側の面である。図2および図4Aに示されるように、太陽電池セル10には、表面集電極11と裏面集電極12とが形成されている。表面集電極11は、太陽電池セル10の表面側電極(例えばn側電極)に電気的に接続される。裏面集電極12は、太陽電池セル10の裏面側電極(例えばp側電極)に電気的に接続される。
 表面集電極11および裏面集電極12の各々は、例えば、第1の配線材20の延設方向と直交するように直線状に形成された複数本のフィンガー電極と、これらのフィンガー電極に接続されるとともにフィンガー電極に直交する方向(第1の配線材20の延設方向)に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極とによって構成されている。バスバー電極の本数は、例えば、第1の配線材20と同数であり、本実施の形態では、3本である。なお、表面集電極11および裏面集電極12は、互いに同じ形状となっているが、これに限定されるものではない。
 表面集電極11および裏面集電極12は、銀(Ag)等の低抵抗導電材料からなる。例えば、表面集電極11および裏面集電極12は、バインダー樹脂中に銀等の導電性フィラーが分散した導電性ペースト(銀ペースト等)を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
 このように構成される太陽電池セル10は、表面および裏面の両方が受光面となる。太陽電池セル10に光が入射すると太陽電池セル10の光電変換部でキャリアが発生する。発生したキャリアは、表面集電極11および裏面集電極12で収集されて第1の配線材20に流れ込む。このように、表面集電極11および裏面集電極12を設けることで、太陽電池セル10で発生したキャリアを外部回路に効率的に取り出すことができる。
 [1-2.第1の配線材(インターコネクタ)]
 図1および図2に示されるように、第1の配線材20(インターコネクタ)は、ストリング10Sにおいて、隣り合う2つの太陽電池セル10同士を電気的に接続する。図1および図3に示されるように、本実施の形態では、隣り合う2つの太陽電池セル10は、互いに略平行に配置された3本の第1の配線材20によって接続されている。各第1の配線材20は、接続する2つの太陽電池セル10の並び方向に沿って延設されている。図2に示されるように、各第1の配線材20については、第1の配線材20の一端部が、隣り合う2つの太陽電池セル10のうちの一方の太陽電池セル10の表面に配置され、第1の配線材20の他端部が、隣り合う2つの太陽電池セル10のうちの他方の太陽電池セル10の裏面に配置されている。各第1の配線材20は、隣り合う2つの太陽電池セル10において、一方の太陽電池セル10の表面集電極11と、他方の太陽電池セル10の裏面集電極12とを電気的に接続している。例えば、第1の配線材20と、太陽電池セル10の表面集電極11および裏面集電極12のバスバー電極とは、ハンダ材等の導電性を有する接着剤や、樹脂接着材で接合されている。第1の配線材20と太陽電池セル10の表面集電極11および裏面集電極12のバスバー電極とを樹脂接着材で接合する場合、樹脂接着材は導電性粒子を含んでもよい。
 第1の配線材20は、長尺状の導電性配線であって、例えば、リボン状の金属箔である。第1の配線材20は、例えば、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔の表面全体を半田や銀等で被覆したものを所定の長さに短冊状に切断することによって作製することができる。
 [1-3.光反射部材]
 図3および図4Aに示されるように、光反射部材30は、2つの太陽電池セル10Aおよび10Bに跨って配置される。つまり、光反射部材30は、隣り合うストリング10Sを構成する2つの太陽電池セル10Aおよび10Bに跨って配置される。本実施の形態では、太陽電池セル10の裏面側に、光反射部材30が配置される。つまり、光反射部材30は、2つの太陽電池セル10Aおよび10Bの裏面に跨って配置される。光反射部材30は、図3に示されるように長尺状であり、光反射膜31と絶縁部材32とを有する。
 図4Aに示すように、光反射膜31は、後述する絶縁部材32の凹凸30aが形成された面に形成されている。光反射膜31は、例えばアルミニウム又は銀等の金属からなる金属膜(金属反射膜)である。金属膜からなる光反射膜31は、例えば蒸着等によって絶縁部材32の凹凸30aの表面に形成される。したがって、光反射膜31の表面形状は、絶縁部材32の凹凸30aの形状に倣って凹凸形状となり、光反射膜31には、光反射部材30の長尺方向(X軸方向)と交差する方向(例えば垂直な方向:Y軸方向)に凹部と凸部とが繰り返される凹凸構造が形成されている(後述する図5C参照)。これにより、光反射膜31は、光反射膜31に入射した入射光を太陽電池セル10の方向(Y軸方向)へ反射する。
 太陽電池セル10の裏面と光反射膜31との間には絶縁部材32が設けられている。絶縁部材32は、光反射膜31よりも太陽電池モジュール1の主受光面側に存在する。したがって、絶縁部材32は透光性を有し、絶縁部材32の材料は、太陽電池モジュール1の主受光面から入射した光を光反射膜31の当該主受光面側の面で反射させるために、透明材料等の透光性材料によって構成されている。
 絶縁部材32の具体的な材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)又はアクリル等であり、本実施の形態において、絶縁部材32は、透明なPETシートである。
 絶縁部材32には凹凸30aが形成されている。凹凸30aは、例えば、凹部(谷部)と凸部(山部)との間の高さが5μm以上100μm以下であり、隣り合う凸部の間隔(ピッチ)が20μm以上400μm以下である。本実施の形態では、凹部と凸部との間の高さが12μmであり、隣り合う凸部の間隔(ピッチ)が40μmである。
 また、本実施の形態において、光反射部材30は、絶縁部材32の太陽電池セル10側に形成された接着部材33によって太陽電池セル10に接着されている。接着部材33は、絶縁部材32と太陽電池セル10との間に設けられており、絶縁部材32と太陽電池セル10とを接着する。なお、接着部材33は、絶縁部材32の表面全面に設けられている。接着部材33は、例えば、EVAからなる感熱接着剤または感圧接着剤であり、透光性材料である。これにより、加熱圧着によって光反射部材30を太陽電池セル10に接着固定できる。なお、本実施の形態では、絶縁部材32および光反射膜31を光反射部材30としたが、絶縁部材32および光反射膜31に接着部材33を加えたものを光反射部材30としてもよい。つまり、光反射部材30は、光反射膜31、絶縁部材32および接着部材33との3層構造であってもよい。
 太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間に入射した光は、光反射部材30の表面で反射する。この反射光は、表面保護部材40と太陽電池モジュール1の外部空間との界面で再び反射され、太陽電池セル10上に照射される。よって、太陽電池モジュール1全体の光電変換効率を向上させることが可能となる。なお、この反射光については、後述する図5から図5Cで詳細に説明する。
 なお、光反射部材30は、太陽電池セル10の裏面に配置されなくてもよい。
 図4Bは、実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュール1の断面図(光反射部材30周辺の拡大断面図)である。図4Bに示されるように、太陽電池セル10の表面側に、光反射部材30が配置されてもよい。
 なお、光反射部材30が太陽電池セル10の表面側に配置されると、光反射部材30と太陽電池セル10との重なり部分において太陽電池セル10の有効領域(発電領域)が光反射部材30で遮光されて遮光ロスが発生する場合がある。これに対して、光反射部材30が太陽電池セル10の裏面側に配置された場合の方が、遮光ロスを軽減することが可能となる。
 [1-4.表面保護部材、裏面保護部材]
 表面保護部材40は、太陽電池モジュール1の表側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール1の内部(太陽電池セル10等)を、風雨や外部衝撃等の外部環境から保護する。図2に示されるように、表面保護部材40は、太陽電池セル10の表面側に配設されており、太陽電池セル10の表面側の受光面を保護している。
 表面保護部材40は、太陽電池セル10において光電変換に利用される波長帯域の光を透過する透光性部材によって構成されている。表面保護部材40は、例えば、透明ガラス材料からなるガラス基板(透明ガラス基板)、又は、フィルム状や板状の透光性および遮水性を有する硬質の樹脂材料からなる樹脂基板である。
 一方、裏面保護部材50は、太陽電池モジュール1の裏側の面を保護する部材であり、太陽電池モジュール1の内部を外部環境から保護する。図2に示すように、裏面保護部材50は、太陽電池セル10の裏面側に配設されており、太陽電池セル10の裏面側の受光面を保護している。
 裏面保護部材50は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂材料からなるフィルム状や板状の樹脂シートである。
 太陽電池モジュール1が片面受光方式である場合には、裏面保護部材50は、不透光の板体又はフィルムとしてもよい。なお、裏面保護部材50は、不透光部材に限るものではなく、ガラス材料からなるガラスシート又はガラス基板等の透光部材であってもよい。
 [1-5.充填部材]
 表面保護部材40および裏面保護部材50の間には充填部材60が充填されている。表面保護部材40および裏面保護部材50と太陽電池セル10とは、この充填部材60によって接着されて固定されている。本実施の形態において、充填部材60は、表面保護部材40と裏面保護部材50との間を埋めるように充填されている。
 図4Aに示されるように、充填部材60は、表面充填部材61と裏面充填部材62とによって構成されている。表面充填部材61および裏面充填部材62の各々は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セル10を覆っている。
 複数の太陽電池セル10は、例えばシート状の表面充填部材61と裏面充填部材62とで挟み込まれた状態でラミネート処理を行うことで充填部材60によって全体が覆われる。
 具体的には、複数の太陽電池セル10を第1の配線材20で連結してストリング10Sを形成し光反射部材30を配置した後、表面保護部材40、表面充填部材61、複数本のストリング10Sの順に積層する。次に、複数本のストリング10Sの上に裏面充填部材62、裏面保護部材50の順に配置する。そして、上述した順番で積層されることで準備された積層体を真空中において例えば100℃以上の温度で熱圧着を行う。この熱圧着によって、表面充填部材61および裏面充填部材62が加熱されて溶融し、太陽電池セル10を封止する充填部材60となる。
 ラミネート処理前の表面充填部材61は、例えばEVA又はポリオレフィン等の樹脂材料によって構成された樹脂シートであり、複数の太陽電池セル10と表面保護部材40との間に配置される。表面充填部材61は、ラミネート処理によって主に太陽電池セル10と表面保護部材40との間の隙間を埋めるように充填される。
 表面充填部材61は、透光性材料によって構成されている。本実施の形態では、ラミネート処理前の表面充填部材61として、EVAからなる透明樹脂シートを用いている。
 ラミネート処理前の裏面充填部材62は、例えばEVA又はポリオレフィン等の樹脂材料によって構成された樹脂シートであり、複数の太陽電池セル10と裏面保護部材50との間に配置される。裏面充填部材62は、ラミネート処理によって主に太陽電池セル10と裏面保護部材50との間の隙間を埋めるように充填される。
 本実施の形態における太陽電池モジュール1が片面受光方式である場合には、裏面充填部材62は、透光性を有していなくてもよく、例えば白色であることが好ましい。これにより、裏面充填部材62は光を反射させることができ、裏面充填部材62に入射した光によっても光電変換効率を向上させることができる。
 [1-6.フレーム]
 フレーム70は、太陽電池モジュール1の周縁端部を覆う外枠である。フレーム70は、例えば、アルミ製のアルミフレーム(アルミ枠)である。図1に示されるように、フレーム70は、4本用いられており、それぞれ太陽電池モジュール1の4辺の各々に装着されている。フレーム70は、例えば、接着剤によって太陽電池モジュール1の各辺に固着されている。
 なお、図示しないが、太陽電池モジュール1には、太陽電池セル10で発電された電力を取り出すための端子ボックスが設けられている。端子ボックスは、例えば裏面保護部材50に固定されている。端子ボックスには、バイパスダイオードなどの複数の回路部品が内蔵されている。
 [2.太陽電池モジュール内での反射光]
 次に、光反射部材30で反射した太陽電池モジュール1内での反射光について図5Aから図6を用いて説明する。
 図5Aは、太陽電池モジュール1内での反射光の水平到達距離を説明する概略平面図である。図5Aは、図3のXで囲んだ破線の領域を示す図である。なお、図5Aでは、表面集電極11の図示を省略している。以降の図でも、表面集電極11の図示を省略している。図5Bは、太陽電池モジュール1内での反射光の水平到達距離を説明する概略断面図である。図5Bは、図5AのVB-VB線における概略断面図である。図5Cは、光反射膜31の拡大断面図である。
 図5Aおよび図5Bにおいて、光反射部材30上の第1地点P1に入射(垂直入射)した光(太陽光)が第1地点P1で反射し、当該反射した光がさらに表面保護部材40で反射して太陽電池セル10の表面を含む水平面に到達した場合の、第1地点P1からの水平到達距離をLとする。図5Aおよび図5Bにおいて、破線の矢印は、第1地点P1で反射した光を示す。なお、以降の図でも破線の矢印は、第1地点P1で反射した光を示す。図5Cに示されるように、光反射膜31には凹凸構造が形成されているため、光反射膜31に入射した入射光を太陽電池セル10の方向(Y軸方向)へ反射する。なお、図5A~図5Cでは、第1地点P1に入射した光がY軸方向の右側のみに反射する様子を破線の矢印で示しているが、光反射膜31の凸部31aの形状に応じて、Y軸方向の左側に反射する場合もある。
 このとき、光反射膜31の凸部31aの頂角をφ(deg)とし、表面保護部材40と太陽電池モジュール1の外部空間との界面から第1地点P1までの距離をdとした場合、水平到達距離Lは、以下の式1で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 このとき、頂角φは、115度以上125度以下であることが好ましい。
 なお、光反射部材30には太陽光が垂直方向からだけでなくその他の方向からも入射するが、水平到達距離Lは光反射部材30に垂直入射して反射した光の水平到達距離を示している。これは、垂直入射した光は、全時間帯において入射する光の平均的な光であるためである。
 次に、太陽光が図6に示されるように光反射部材30の頂点(端部)に垂直入射した場合について説明する。
 図6は、光反射部材30の頂点で反射した光が太陽電池セル10に到達しないことを説明する説明図である。
 図6には、2つの太陽電池セル10Aおよび10Bの平面視において略八角形の太陽電池セル10の長辺のうちの2つの太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間を介して互いに対向する第1の長辺13が示されている。また、略八角形の太陽電池セル10の短辺のうちの第1の長辺13と一端において繋がる第1の短辺17が示されている。また、第1の長辺13と第1の短辺17との交点14が示されている。さらに、光反射部材30の交点14からのX軸方向へのはみ出し量aが示されている。
 太陽電池セル10は面取りされた形状を有し、太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間は、太陽電池セル10のコーナー付近で大きくなっていくため、光反射部材30の例えば太陽電池セル10A側の頂点(第1地点P1)は、太陽電池セル10Bから最も離れた位置となる。したがって、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10Bに到達した場合、コーナー付近の光反射部材30のその他の領域で反射した光も太陽電池セル10Bに到達することになる。
 一方、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10Bに到達しない場合、光反射部材30のはみ出し量aが大きすぎて、第1地点P1から太陽電池セル10Bまでの距離が大きくなっている。つまり、光反射部材30のはみ出し量aが大きすぎて、第1地点P1周辺の領域が光電変換効率の向上に寄与しない無駄な領域になっている。図6には、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10Bに到達しない状態が示されている。図6に示されるように、水平到達距離Lは、第1地点P1と太陽電池セル10Bのコーナーとの間の距離より短くなっており、第1地点P1で反射した光は太陽電池セル10Bに到達していない。
 このように、はみ出し量aが大きすぎると、光電変換効率の向上に寄与しない領域が増えるため、太陽電池モジュール1の製造コストの増加を抑制しながら光電変換効率を向上させるように、はみ出し量aを設定することが好ましい。
 そこで、光反射部材30の頂点で反射した光が太陽電池セル10に到達するときの最大のはみ出し量aについて図7を用いて説明する。
 [3.光反射部材のはみ出し量]
 図7は、光反射部材30の頂点で反射した光が太陽電池セル10に到達することを説明する説明図である。
 図7には、2つの太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間の幅W(第1の長辺13間の隙間)、光反射部材30の幅T、一端が第1の長辺13と繋がっている第1の短辺17の他端に繋がる第2の長辺15、第2の長辺15と第1の短辺17との交点16および、光反射部材30の頂点を通りY軸に平行な直線と第1の短辺17との交点18が示されている。第1の短辺17の第1の長辺13側の一端が交点14であり、第1の短辺17の第2の長辺15側の他端が交点16である。また、図7には、第2の長辺15と第1の短辺17との交点16における外角θが示されている。太陽電池セル10は、略八角形の形状を構成する4つの長辺の長さが等しく、4つの短辺の長さが等しいため、外角θは例えば45度である。
 図7において、光反射部材30のはみ出し量aは、交点14と光反射部材30のX軸方向の端部となる辺との最短距離で示される。本実施の形態において、光反射部材30は、光反射膜31の凹凸構造で反射した光が太陽電池セル10へ到達するように、交点14から長尺方向へはみ出して配置される。このとき、光反射部材30の交点14からのはみ出し量aは、隙間の幅Wと、光反射部材30の幅Tと、外角θと、光反射部材30に入射した光が太陽電池セル10を含む水平面に到達できる距離である水平到達距離Lと、に基づいて定められる。
 より具体的には、水平到達距離Lよりも光反射部材30の太陽電池セル10A側の頂点(第1地点P1)から第1の短辺17までのY軸方向の距離が小さい場合、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10に到達する。図7に示されるように、光反射部材30が太陽電池セル10Aおよび10Bに均等に重複するように配置されていることを前提として、第1地点P1から太陽電池セル10Aの第1の長辺13までのY軸方向の距離は、(T-W)/2となる。また、太陽電池セル10Bの第1の長辺13から交点18までのY軸方向の距離は、a/tanθとなる。つまり、第1地点P1から第1の短辺17までのY軸方向の距離(T-W)/2+W+a/tanθが水平到達距離Lよりも小さくなればよい。これをまとめると、水平到達距離Lが(T+W)/2以上のとき、はみ出し量aは、幅Wと幅Tとに基づいて定められ、以下の式2で表される。この条件は、水平到達距離Lが大きく、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10に到達しやすい状況である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 また、水平到達距離Lが(T+W)/2未満のとき、はみ出し量aは、幅Wと幅Tとに基づいて定められ、以下の式3で表される。この条件は、水平到達距離Lが小さく、式2の条件に比べて、第1地点P1で反射した光が太陽電池セル10に到達にくい状況である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 また、光反射部材30の幅Tは隙間の幅Wよりも大きく、太陽電池セル10のコーナーの面取りされた形状により広がった太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間よりも小さいとする。
 このように、上式2及び上式3に基づいてはみ出し量aを定めることで、光電変換効率の向上に寄与しない領域が発生しない程度にはみ出し量aを大きくすることができる。言い換えると、式2及び式3に基づいてはみ出し量aが決められた光反射部材30は、太陽電池セル10に到達する反射光の量の少ない領域に配置されることを避け、太陽電池セル10に到達する反射光の量の多い領域に配置されることとなり、製造コストの増大を抑制しながら光電変換効率の向上できる。
 なお、光反射部材30の幅Tが大きく、光反射部材30の頂点が辺17に重畳する場合にも、太陽電池セル10Aのコーナーと太陽電池セル10Bのコーナーとの隙間2a/tanθ+Wが水平到達距離Lよりも小さくなればよい。これをまとめると、この場合におけるはみ出し量aは、上記の式3で表される。
 ただし、光反射部材30の幅Tを上記コーナーの隙間よりも大きくすることは、光電変換効率の向上に寄与しない領域を増やすことになるため、光反射部材30の幅Tを当該隙間よりも小さくすることが好ましい。
 [4.効果等]
 本実施の形態に係る太陽電池モジュール1は、隙間をあけて隣り合う2つの太陽電池セル10と、2つの太陽電池セル10に跨って配置され、光反射膜31と絶縁部材32とを有する長尺状の光反射部材30とを備える。また、太陽電池モジュール1は、2つの太陽電池セル10および光反射部材30の表面を覆うように配置された表面保護部材40と、2つの太陽電池セル10および光反射部材30と表面保護部材40との間に配置された表面充填部材61とを備える。2つの太陽電池セル10は、2つの太陽電池セル10を平面視したときに、それぞれ、コーナーが面取りされた形状であって、直線状の長辺と直線状または非直線状の短辺とが交互に繋がった略八角形の形状を有する。光反射膜31は、光反射部材30の長尺方向と交差する方向に凹部と凸部31aとが繰り返される凹凸構造が形成される。光反射部材30は、光反射膜31の凹凸構造で反射した光が太陽電池セル10へ到達するように、2つの太陽電池セル10の平面視において、略八角形の形状を構成する長辺のうちの2つの太陽電池セル10間の隙間を介して互いに対向する第1の長辺13と、略八角形の形状を構成する短辺のうちの第1の長辺13と一端において繋がる第1の短辺17との交点14から長尺方向へはみ出して配置される。光反射部材30の交点14からのはみ出し量は、2つの太陽電池セル10間の隙間の幅と、光反射部材30の幅と、2つの太陽電池セル10の平面視において、第1の短辺17の他端に繋がる第2の長辺15と第1の短辺17との交点16における外角と、光反射部材30の第1地点P1に入射した光が第1地点P1で反射し、当該反射した光がさらに表面保護部材40で反射して太陽電池セル10を含む水平面に到達した場合の第1地点P1からの水平到達距離と、に基づいて定められる。
 これにより、コーナーが面取りされた略八角形の形状を有する2つの太陽電池セル10に跨って配置される光反射部材30の長尺方向の端部において反射する光が太陽電池セル10まで到達するときの最大の光反射部材30のはみ出し量が定められる。具体的には、光反射部材30のはみ出し量は、2つの太陽電池セル10間の隙間の幅、光反射部材30の幅、太陽電池セル10の面取りされたコーナーの形状、光反射部材30で反射した光の水平到達距離に基づいて定められる。したがって、光反射部材30を短くし過ぎると光電変換効率が悪くなり、長くし過ぎると反射光が太陽電池セル10に到達しない無駄な領域が増え製造コスト(材料費)が掛かるが、これらのパラメータに基づいて光電変換効率の向上に寄与しない領域が発生しない程度のはみ出し量が定められる。よって、光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増大を抑制できる。
 また、はみ出し量をaとし、隙間の幅をWとし、光反射部材30の幅をTとし、外角をθとし、水平到達距離をLとし、凸部31aの頂角をφとし、表面保護部材40と太陽電池モジュール1の外部空間との界面から第1地点P1までの距離をdとした場合、水平到達距離Lが(T+W)/2以上のとき、はみ出し量aは、上式1および2に基づいて定められる。
 これにより、隙間の幅W、光反射部材30の幅T、鋭角θ、水平到達距離Lがわかれば、容易にはみ出し量aを定めることができるため、容易に光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増大を抑制できる。
 また、光反射部材30は、2つの太陽電池セル10の裏面に跨って配置され、光反射部材30の幅Tは、隙間の幅Wよりも大きい。
 これにより、光反射部材30が太陽電池セル10の表面側に配置されたときには、光反射部材30と太陽電池セル10との重複部分において太陽電池セル10の有効領域(発電領域)が光反射部材30で遮光されて遮光ロスが発生する場合がある。これに対して、光反射部材30が太陽電池セル10の裏面側に配置された場合、遮光ロスを軽減することが可能となる。
 また、絶縁部材32は、太陽電池セル10の裏面と光反射膜31との間に設けられ、透光性を有する。
 これにより、太陽電池セル10の表面側から入射した光を光反射膜31の当該表面側の面で反射させることができる。
 また、水平到達距離Lが(T+W)/2未満のとき、はみ出し量aは、上式3に基づいて定められる。
 これにより、隙間の幅W、光反射部材30の幅T、鋭角θ、水平到達距離Lがわかれば、容易にはみ出し量aを定めることができるため、容易に光電変換効率を向上でき、かつ、製造コストの増大を抑制できる。
 また、頂角φは、115度以上125度以下である。
 これにより、2つの太陽電池セル10Aおよび10B間の隙間に入射した光を、効率よく太陽電池セル10上に導くことができる。よって、太陽電池モジュール1全体の光電変換効率を向上させることが可能となる。
 また、さらに、2つの太陽電池セル10および光反射部材30の裏面側に配置された裏面充填部材62を備え、裏面充填部材62は、白色である。
 これにより、裏面充填部材62は光を反射させることができ、裏面充填部材62に入射した光によっても光電変換効率を向上させることができる。
 以上のように、太陽電池モジュール1に入射する太陽光は、時間が経過するにつれて変化するため、常に太陽電池モジュール1に対して垂直に入射されない。したがって、2つの太陽電池セル10間の隙間が光反射部材30ですべて覆われるほうが太陽電池モジュール1の出力を向上させることができる。光反射部材30は太陽電池セル10間に入射した光を両側の太陽電池セル10に導くが、太陽電池セル10のコーナー付近における光反射部材30で反射した光は、コーナー付近では光反射部材30と太陽電池セル10との距離が大きくなっているため、太陽電池セル10へ到達できない確率が高くなる。つまり、2つの太陽電池セル10間の隙間の全てを覆った光反射部材30には、出力向上への影響の大きい領域と、出力向上の影響の小さい領域とが生じてしまう。本実施の形態によれば、光反射部材30から光電変換効率を向上させない無駄な領域を減らすことで製造コストの増加を抑制しながら光電変換効率を向上させることができる。
 (その他の実施の形態)
 以上、本発明に係る太陽電池モジュール1について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
 例えば、上記の実施の形態において、太陽電池セル10は、直線状の短辺を有したが、これに限らない。例えば、太陽電池セル10は、非直線状の短辺を有してもよく、例えば曲線状の短辺を有してもよい。太陽電池セル10が、曲線状の短辺を有する場合には、第1の短辺17は、太陽電池セル10のコーナーにおける円弧の外径に対応する弦とみなす。
 また、例えば、上記の実施の形態において、光反射部材30は、全てのストリング10Sにおける隙間に設けられていたが、一部の隙間のみに設けられていてもよい。つまり、光反射部材30は、少なくとも2つの太陽電池セル10Aおよび10Bに設けられればよく、光反射部材30が設けられていない太陽電池セル10Aおよび10B間が存在していてもよい。
 また、例えば、上記の実施の形態において、光反射部材30は、隣り合うストリング10Sを構成する2つの太陽電池セル10Aおよび10Bに跨って配置されたが、これに限らない。例えば、光反射部材30は、1つのストリング10Sを構成する2つの太陽電池セル10A、又は、1つのストリング10Sを構成する2つの太陽電池セル10Bに跨って配置されてもよい。
 また、例えば、上記の実施の形態において、光反射膜31は、絶縁部材32の全面に形成されていたが、これに限らない。例えば、光反射膜31は、隣り合う2つの太陽電池セル10Aおよび10Bの間の一部分が切断されていてもよい。これにより、光反射膜31が太陽電池セル10に接触してしまったとしても、導電性の光反射膜31を通して隣り合う太陽電池セル10間にリーク電流が発生することを抑制できる。
 また、例えば、上記の実施の形態において、接着部材33の内部に複数の空隙が存在していてもよい。この空隙は、例えば、気泡等の空気層である。
 光反射部材30を太陽電池セル10に加熱圧着する際、PET層である絶縁部材32の熱収縮によって光反射部材30が反ってしまい、太陽電池セル10が割れたり光反射部材30による所望の反射特性が得られなかったりするおそれがある。つまり、絶縁部材32の熱収縮による応力が太陽電池セル10にそのまま伝わって太陽電池セル10が割れるおそれがある。
 そこで、光反射部材30と太陽電池セル10との接着層となる接着部材33の内部に、複数の空隙を内在させておくとよい。これにより、絶縁部材32の熱収縮による応力を緩和することができる。つまり、絶縁部材32の熱収縮による応力が空隙を埋めるのに費やされるので、太陽電池セル10に伝わる応力を緩和することができる。この結果、光反射部材30の反りを抑制できる。したがって、太陽電池セル10の割れ等を抑制できるので、太陽電池モジュール1の生産性および信頼性が向上する。
 また、例えば、上記の実施の形態において、太陽電池セル10の半導体基板はn型半導体基板としたが、半導体基板は、p型半導体基板であってもよい。
 また、例えば、上記の実施の形態において、太陽電池モジュールは、表面保護部材40のみを受光面とする片面受光方式でもよく、また、表面保護部材40および裏面保護部材50の両方を受光面とする両面受光方式であってもよい。
 また、例えば、上記の各実施の形態において、太陽電池セル10の光電変換部の半導体材料は、シリコンであったが、これに限るものではない。太陽電池セル10の光電変換部の半導体材料としては、ガリウム砒素(GaAs)又はインジウムリン(InP)等を用いてもよい。
 なお、その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
 1  太陽電池モジュール
 10、10A、10B  太陽電池セル
 13  第1の長辺
 14、16、18  交点
 15  第2の長辺
 17  第1の短辺
 30  光反射部材
 31  光反射膜
 31a  凸部
 32  絶縁部材
 40  表面保護部材
 61  表面充填部材
 62  裏面充填部材

Claims (7)

  1.  隙間をあけて隣り合う2つの太陽電池セルと、
     前記2つの太陽電池セルに跨って配置され、光反射膜と絶縁部材とを有する長尺状の光反射部材と、
     前記2つの太陽電池セルおよび前記光反射部材の表面を覆うように配置された表面保護部材と、
     前記2つの太陽電池セルおよび前記光反射部材と前記表面保護部材との間に配置された表面充填部材と、を備え、
     前記2つの太陽電池セルは、前記2つの太陽電池セルを平面視したときに、それぞれ、コーナーが面取りされた形状であって、直線状の長辺と、直線状または非直線状の短辺とが交互に繋がった略八角形の形状を有し、
     前記光反射膜は、前記光反射部材の長尺方向と交差する方向に凹部と凸部とが繰り返される凹凸構造が形成され、
     前記光反射部材は、前記光反射膜の前記凹凸構造で反射した光が前記太陽電池セルへ到達するように、前記平面視において、前記長辺のうちの前記隙間を介して互いに対向する第1の長辺と、前記短辺のうちの前記第1の長辺と一端において繋がる第1の短辺との交点から前記長尺方向へはみ出して配置され、
     前記光反射部材の前記交点からのはみ出し量は、前記隙間の幅と、前記光反射部材の幅と、前記平面視において、前記第1の短辺の他端に繋がる第2の長辺と前記第1の短辺との交点における外角と、前記光反射部材の第1地点に入射した光が前記第1地点で反射し、当該反射した光がさらに前記表面保護部材で反射して前記太陽電池セルを含む水平面に到達した場合の前記第1地点からの水平到達距離と、に基づいて定められる
     太陽電池モジュール。
  2.  前記はみ出し量をaとし、前記隙間の幅をWとし、前記光反射部材の幅をTとし、前記外角をθとし、前記水平到達距離をLとし、前記凸部の頂角をφとし、前記表面保護部材と前記太陽電池モジュールの外部空間との界面から前記第1地点までの距離をdとした場合、
     前記水平到達距離Lが(T+W)/2以上のとき、前記はみ出し量aは、以下の式に基づいて定められる

    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

     請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3.  前記光反射部材は、前記2つの太陽電池セルの裏面に跨って配置され、
     前記光反射部材の幅Tは、前記隙間の幅Wよりも大きい
     請求項2に記載の太陽電池モジュール。
  4.  前記絶縁部材は、前記太陽電池セルの裏面と前記光反射膜との間に設けられ、透光性を有する
     請求項3に記載の太陽電池モジュール。
  5.  前記水平到達距離Lが(T+W)/2未満のとき、前記はみ出し量aは、以下の式に基づいて定められる
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

     請求項2~4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  6.  前記頂角φは、115度以上125度以下である
     請求項1~5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
  7.  さらに、前記2つの太陽電池セルおよび前記光反射部材の裏面側に配置された裏面充填部材を備え、
     前記裏面充填部材は、白色である
     請求項1~6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。
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