特開 2024-122155 太陽電池モジュールおよび太陽電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122155

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】太陽電池モジュールおよび太陽電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/0224 20060101AFI20240902BHJP

   H01L 31/042 20140101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 260

H01L31/04 500

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029536

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】入川 淳平

【テーマコード（参考）】

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F251AA02

5F251AA03

5F251AA05

5F251AA08

5F251BA11

5F251EA20

5F251FA02

5F251FA03

5F251FA04

5F251FA06

5F251FA13

5F251FA14

5F251GA04

5F251JA03

5F251JA27

(57)【要約】

【課題】銅害による樹脂の劣化を抑制しつつ、製造コストを下げることができる太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】実施形態の一例である太陽電池モジュール１０は、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セル１１を備える太陽電池モジュールである。複数の太陽電池セル１１は、銅を主成分とする電極が太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第１太陽電池セル１１Ａと、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみが太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第２太陽電池セル１１Ｂと、を有し、太陽電池モジュール１０の平面視において、最外周に配置された太陽電池セル１１のうち少なくとも１つは、第２太陽電池セル１１Ｂである。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリクス状に配置された複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、
複数の前記太陽電池セルは、
銅を主成分とする電極が前記太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第１太陽電池セルと、
銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみが前記太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第２太陽電池セルと、
を有し、
前記太陽電池モジュールの平面視において、最外周に配置された前記太陽電池セルのうち少なくとも１つは、前記第２太陽電池セルである、太陽電池モジュール。

【請求項2】

前記太陽電池モジュールの平面視において、最外周に配置された前記太陽電池セルは、前記第２太陽電池セルである、請求項１に記載の太陽電池モジュール。

【請求項3】

前記太陽電池モジュールの平面視において、最外周に配置された前記太陽電池セルよりも内側に配置された前記太陽電池セルは、前記第１太陽電池セルである、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項4】

前記太陽電池モジュールの平面視において、前記太陽電池モジュールの最外周から８ｃｍ以上離れた位置に配置された前記太陽電池セルは、前記第１太陽電池セルである、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項5】

前記太陽電池モジュールの平面視において、前記第１太陽電池セルの面積の合計は、前記第２太陽電池セルの面積の合計よりも大きい、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項6】

前記太陽電池モジュールの受光面側に配置された第１保護部材と、
前記太陽電池モジュールの裏面側に配置された第２保護部材と、
をさらに備え、
前記第１保護部材および前記第２保護部材の酸素透過度は、０．０１ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下である、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項7】

前記第２保護部材の一部に開口部が形成されており、前記太陽電池モジュールの平面視において、前記開口部と重なる、または前記開口部を囲む前記太陽電池セルは、前記第２太陽電池セルである、請求項６に記載の太陽電池モジュール。

【請求項8】

前記太陽電池モジュールの平面視において、前記開口部の外縁から８ｃｍ以上離れた位置に配置された前記太陽電池セルは、前記第１太陽電池セルである、請求項７に記載の太陽電池モジュール。

【請求項9】

前記太陽電池モジュールの平面視において、前記第１太陽電池セルが配置される領域、または前記第２太陽電池セルが配置される領域は、直線形状、十字形状、円形、多角形または特定の文字のいずれかの形状を有する、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項10】

前記太陽電池モジュールの受光面または裏面を所定の角度から視認した場合の前記太陽電池モジュールの見え方が、前記太陽電池モジュールの受光面または裏面を正面から視認した場合の前記太陽電池モジュールの見え方と異なり、
前記太陽電池モジュールの受光面または裏面を前記所定の角度から視認した場合に、特定の図形または文字が表示される、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。

【請求項11】

複数の太陽電池モジュールを備え、
前記複数の太陽電池モジュールは、請求項９に記載の太陽電池モジュールを少なくとも１つ含む、太陽電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、太陽電池モジュールおよび太陽電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

太陽電池モジュールは、電極が形成された複数の太陽電池セルを配線材で接続して構成される太陽電池セルのストリングと、当該ストリングを挟持する２枚の保護部材と、各保護部材の間に設けられ各太陽電池セルを封止する封止層とを備える。特許文献１には、電極に銅または銀を用いた太陽電池セルがマトリクス状に配置された太陽電池モジュールが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－０３３８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

銅は銀に比べて安価のため、銅を主成分とする金属を太陽電池セルの電極に用いることで、製造コストを下げることができる。しかしながら、銅を主成分とする金属を電極に用いた場合、銅イオンが封止層中に拡散して樹脂の酸化劣化を促進する銅害が問題となり得る。そのため、銅害による樹脂の劣化を抑制しつつ、製造コストを下げることは容易ではない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様である太陽電池モジュールは、マトリクス状に配置された複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池セルは、銅を主成分とする電極が太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第１太陽電池セルと、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみが太陽電池セルの受光面または裏面の少なくとも一方に形成された第２太陽電池セルと、を有し、太陽電池モジュールの平面視において、最外周に配置された太陽電池セルのうち少なくとも１つは、第２太陽電池セルであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様である太陽電池モジュールによれば、銅害による樹脂の劣化を抑制しつつ、製造コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の一例である太陽電池モジュールの受光面側の平面図である。

【図2】図１中のＡＡ線断面の一部を示す図である。

【図3】第１太陽電池セルおよび第２太陽電池セルの受光面側の平面図である。

【図4】図３中のＡＡ線断面を示す図である。

【図5】実施形態の一例である太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、太陽電池セルの配置を模式的に示した図である。

【図6】実施形態の他の一例である太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、太陽電池セルの配置を模式的に示した図である。

【図7A】実施形態の他の一例である太陽電池モジュールの受光面を正面から視認した場合の外観を示す図である。

【図7B】実施形態の他の一例である太陽電池モジュールの受光面を斜めから視認した場合の外観を示す図である。

【図8】実施形態の他の一例である太陽電池モジュールの受光面側の平面図であり、太陽電池セルの配置を模式的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、本開示に係る太陽電池モジュールの実施形態の一例について詳細に説明する。なお、実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであるから、図面に描画された構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。

【0009】

図１は、実施形態の一例である太陽電池モジュール１０の受光面側の平面図であり、図２は、図１中のＡＡ線断面の一部を示す図である。図１および図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と、隣り合う太陽電池セル１１同士を接続する配線材１２と、第１保護部材１３と、第２保護部材１４とを備える。第１保護部材１３は、各太陽電池セル１１の受光面側に設けられ、太陽電池セル１１の受光面側を保護する部材である。第２保護部材１４は、各太陽電池セル１１の裏面側に設けられ、太陽電池セル１１の裏面側を保護する部材である。また、太陽電池モジュール１０は、第１保護部材１３と第２保護部材１４との間に設けられ、太陽電池セル１１を封止する封止層１５を備える。

【0010】

ここで、太陽電池セル１１の「受光面」とは光が主に入射する面を意味し、「裏面」とは受光面と反対側の面を意味する。太陽電池セル１１に入射する光のうち、５０％を超える光、例えば８０％以上または９０％以上の光が受光面側から入射する。

【0011】

太陽電池セル１１は、隙間を介してマトリクス状に配置され、光照射により、電力を発生する光起電力セルである。詳しくは後述するが、太陽電池セル１１は、銅を主成分とする電極を用いた第１太陽電池セル１１Ａと、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみを用いた第２太陽電池セル１１Ｂとを含む。以下、単に太陽電池セル１１と記載する場合、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの両方を含む。

【0012】

配線材１２は、例えば、径方向断面が略真円形状の線材であって、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属を主成分として構成される。配線材１２は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、または半田として使用される低融点金属などを主成分とするめっき層を有していてもよい。配線材１２の直径は、例えば、０．２ｍｍ～０．４ｍｍである。配線材１２は、太陽電池セル１１の受光面および裏面に対して、複数取り付けられることが好ましい。なお、図１においては、２本の配線材１２を設けているが、配線材１２の本数はこれに限定されず、例えば４本以上、２０本以下であってもよい。また、配線材１２の断面形状は略真円形状に限定されず、略長方形形状でもよい。配線材１２の断面形状が略長方形形状を有する場合、当該配線材１２の厚みは、例えば０．２～０．３ｍｍであり、幅は、例えば０．６ｍｍ～２．０ｍｍである。

【0013】

配線材１２は、ストリング１６の長手方向に沿って配置され、隣り合う太陽電池セル１１のうち、一方の太陽電池セル１１の一方側端部から、他方の太陽電池セル１１の他方側端部にわたって設けられている。配線材１２の長さは、太陽電池セル１１の２枚分の長さとセル間の距離とを足した長さよりもやや短い。配線材１２は、隣り合う太陽電池セル１１の間でモジュールの厚み方向に曲がり、一方の太陽電池セル１１の受光面と他方の太陽電池セル１１の裏面とに、樹脂接着剤または半田を用いてそれぞれ接合される。そして、配線材１２は、太陽電池セル１１のバスバー電極３２（図３参照）と電気的に接続される。

【0014】

太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１が一列に並んだストリング１６を複数有することが好ましい。各ストリング１６の長手方向両側には、太陽電池セル１１と重ならない位置に渡り配線１７，１８が設けられている。渡り配線１７は、ストリング１６同士を接続する配線材である。渡り配線１８は、ストリング１６と出力用配線（図示せず）とを接続する配線材である。渡り配線１７，１８には、ストリング１６の端に位置する太陽電池セル１１に接合された配線材１２Ａが接続される。

【0015】

第１保護部材１３には、例えば、透光性を有するガラス基板、樹脂基板等が用いられる。第１保護部材１３は、一般的に平坦であるが、湾曲していてもよい。第２保護部材１４には、第１保護部材１３と同じく、透光性を有するガラス基板、樹脂基板等を用いてもよいし、不透明な部材を用いてもよい。第２保護部材１４には、例えば、第１保護部材１３よりも厚みが薄い樹脂シートを用いることができる。

【0016】

第１保護部材１３および第２保護部材１４に適用される樹脂基板は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から選択される少なくとも１種で構成される。また、太陽電池モジュール１の内部への酸素の透過をさらに抑制する観点から、第１保護部材１３および第２保護部材１４は、金属層または酸化物層からなるバリア層を含んでいてもよい。

【0017】

第２保護部材１４には、渡り配線１８と接続される出力用配線を、端子ボックス１９に格納されているバイパスダイオードに接続するための開口部２０が形成されている。端子ボックス１９は、開口部２０を覆うように、第２保護部材１４の裏面側から、シリコーンなどの接着剤を使用して接着される。本実施形態では、図１に示すように、開口部２０は、渡り配線１８に挟まれた領域に形成されている。端子ボックス１９の形状は特に限定されないが、例えば、直方体である。

【0018】

ここで、第１保護部材１３および第２保護部材１４の酸素透過度は、０．０１ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましく、０．００５ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることがより好ましい。この場合、太陽電池モジュール１０の内部に酸素が侵入することを抑制できる。その結果、太陽電池セル１１の電極に銅を主成分とする金属を用いた場合であっても、銅害による樹脂の劣化をより抑制できる。

【0019】

封止層１５は、第１保護部材１３と第２保護部材１４との間に設けられ、各太陽電池セル１１を封止する樹脂層である。封止層１５は、太陽電池セル１１に密着してセルの移動を拘束し、太陽電池セル１１が酸素、水蒸気等に曝されないように封止する。図２に例示する形態では、封止層１５が各保護部材および各太陽電池セル１１と直接接触している。太陽電池モジュール１０は、受光面側から、第１保護部材１３、封止層１５、太陽電池セル１１のストリング１６、封止層１５、および第２保護部材１４が順に積層された積層構造を有する。なお、本実施形態では、全ての太陽電池セル１１が封止層１５によって封止されているが、例えば少なくとも１つの太陽電池セル１１の一部が封止層１５からはみ出た構成としてもよい。封止層１５は、例えば、ポリエチレンあるいはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂材料で形成される。これらのうち、オレフィン系樹脂（特に、エチレンを含む重合体）の使用が好ましい。

【0020】

封止層１５は、第１保護部材１３と太陽電池セル１１との間に設けられる第１封止層１５Ａと、第２保護部材１４と太陽電池セル１１との間に設けられる第２封止層１５Ｂとで構成される。封止層１５は、第１封止層１５Ａを構成する樹脂部材と、第２封止層１５Ｂを構成する樹脂部材とを用いて、ラミネート工程により形成されることが好ましい。第１封止層１５Ａおよび第２封止層１５Ｂには、同じ樹脂部材を用いてもよく、異なる樹脂部材を用いてもよい。各樹脂部材の組成が同じである場合、各封止層の界面は確認できない場合がある。

【0021】

以下、図３および図４を参照しながら、太陽電池セル１１について詳細に説明する。図３は、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの受光面側の平面図であり、図４は、図３中のＡ－Ａ線断面図である。

【0022】

図３に示すように、太陽電池セル１１の受光面側および裏面側には、複数のフィンガー電極３１と、２本のバスバー電極３２とが形成されている。ここで、受光面側の２本のバスバー電極３２と、裏面側の２本のバスバー電極３２とは、互いに太陽電池セル１１の積層方向に沿って並んでいる。ここで、積層方向に沿って並んでいるとは、太陽電池セル１１の平面視において、バスバー電極３２の長手方向が重なっている状態を意味する。

【0023】

フィンガー電極３１は、第１太陽電池セル１１Ａの受光面側および裏面側に形成されるフィンガー電極３１Ａと、第２太陽電池セル１１Ｂの受光面側および裏面側に形成されるフィンガー電極３１Ｂとを含む。フィンガー電極３１は、太陽電池セル１１において発電された電気を集電して取り出すために設けられる電極である。フィンガー電極３１は、太陽電池セル１１の面内からまんべんなく集電が行われるように配置することが好適である。例えば、図３に示すように、フィンガー電極３１は、互いに平行に配置される。フィンガー電極３１は、透明導電膜２１，２７（図４参照）上にバスバー電極３２と交差して電気的に接続されるように配置される。

【0024】

ここで、第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａは、銅を主成分とする金属で構成される。なお、銅を主成分とするとは、フィンガー電極３１Ａを構成する元素のうち、銅が最も原子割合の高い元素であることを意味する。銅を主成分とする金属でフィンガー電極３１Ａを構成することで、高価な銀の使用量を削減でき、製造コストを下げることができる。フィンガー電極３１Ａは、銅を主成分とする導電性ペーストを用いて形成しても良いが、電解めっきを含むめっき法により形成することが好適である。また、フィンガー電極３１Ａは、耐食性を向上させるために最表面に錫（Ｓｎ）等の耐腐食層を有していてもよい。

【0025】

なお、第１太陽電池セル１１Ａごとに、フィンガー電極３１Ａを構成する材料を変えてもよい。例えば、第１太陽電池セル１１Ａは、銅の原子割合が９０％の金属をフィンガー電極３１Ａに用いた太陽電池セルと、銅の原子割合が６０％の金属をフィンガー電極３１Ａに用いた太陽電池セルとを含んでいてもよい。また、例えば、第１太陽電池セル１１Ａは、フィンガー電極３１Ａにめっき層を有する太陽電池セルと、フィンガー電極３１Ａにめっき層を有しない太陽電池セルとを含んでいてもよい。

【0026】

第２太陽電池セル１１Ｂのフィンガー電極３１Ｂは、銀またはアルミニウムを主成分とする金属のみで構成される。なお、銀またはアルミニウムを主成分とするとは、フィンガー電極３１Ｂを構成する元素のうち、銀またはアルミニウムが最も原子割合の高い元素であることを意味する。詳しくは後述するが、第２太陽電池セル１１Ｂは、太陽電池モジュール１０の平面視において、最外周に配置される。このため、第２太陽電池セル１１Ｂのフィンガー電極３１Ｂに銀またはアルミニウムを主成分とする金属のみを用いることで、銅害による樹脂の劣化を抑制できる。なお、本実施形態では、第２太陽電池セル１１Ｂは、銀を主成分とする金属で構成される。フィンガー電極３１Ｂは、例えば、銀を主成分とする導電性ペーストを用いて形成することができる。

【0027】

フィンガー電極３１Ａ，３１Ｂの線幅は、集電される電流の大きさ、フィンガー電極３１Ａ，３１Ｂの厚さ等に応じて適宜決定され、例えば、２０μｍ～５０μｍである。また、フィンガー電極３１Ａ，３１Ｂのピッチは、例えば、０．５ｍｍ～２．２ｍｍである。また、フィンガー電極３１Ａの線幅と、フィンガー電極３１Ｂの線幅とは、同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。また、受光面側に形成されるフィンガー電極３１の線幅と、裏面側に形成されるフィンガー電極３１の線幅とは、同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0028】

バスバー電極３２は、第１太陽電池セル１１Ａの受光面側および裏面側に形成されるバスバー電極３２Ａと、第２太陽電池セル１１Ｂの受光面側および裏面側に形成されるバスバー電極３２Ｂとを含む。バスバー電極３２は、太陽電池セル１１において発電された電気を取り出すために設けられる電極である。バスバー電極３２は、フィンガー電極３１において集電された電気をできるだけ均等に集電するように配置することが好適である。本実施形態では、上記の通り、２本のバスバー電極３２が、太陽電池セル１１の受光面側および裏面側に形成されている。なお、集電する上で問題がなければ、太陽電池セル１１には、バスバー電極３２が形成されていなくてもよい。

【0029】

第１太陽電池セル１１Ａのバスバー電極３２Ａの材料には、フィンガー電極３１Ａと異なる材料を用いてもよいが、銅を主成分とする金属で構成されることが好ましい。この場合、本開示の効果をより顕著に発揮できる。また、第２太陽電池セル１１Ｂのバスバー電極３２Ｂの材料は、銀またはアルミニウムを主成分とする金属で構成される。また、バスバー電極３２Ａ，３２Ｂは、フィンガー電極３１Ａ，３１Ｂと同様の方法で形成できる。

【0030】

バスバー電極３２Ａ，３２Ｂの幅は、集電される電流の大きさ、バスバー電極３２Ａ，３２Ｂの厚さ等に応じて適宜決定され、例えば、４０μｍ～１００μｍである。また、バスバー電極３２Ａの線幅と、バスバー電極３２Ｂの線幅とは、同一でもよいし、互いに異なっていてもよい。また、バスバー電極３２Ａ，３２Ｂの線幅は、フィンガー電極３１Ａ，３１Ｂの線幅よりも広いものとする。

【0031】

図４に示すように、太陽電池セル１１は、受光面側から、透明導電膜２１と、ｐ型非晶質シリコン膜２２と、ｉ型非晶質シリコン膜２３と、ｎ型単結晶シリコン基板２４と、ｉ型非晶質シリコン膜２５と、ｎ型非晶質シリコン膜２６と、透明導電膜２７とが積層される。なお、図４では、第１太陽電池セル１１Ａの断面図を示しているが、第１太陽電池セル１１Ａと第２太陽電池セル１１Ｂとは、フィンガー電極３１およびバスバー電極３２（図３参照）を除いて、同一の断面構造を有する。

【0032】

ｎ型単結晶シリコン基板２４は、受光面から入射された光を受けてキャリアを生成する。なお、本実施の形態では、ｎ型単結晶シリコン基板２４とするが、これに限定されるものではなく、ｎ型またはｐ型の導電型の結晶系半導体基板とすることができる。単結晶シリコン基板の他にも、例えば、多結晶シリコン基板、砒化ガリウム基板（ＧａＡｓ）、インジウム燐基板（ＩｎＰ）等を適用することができる。

【0033】

ｉ型非晶質シリコン膜２３は、ｎ型単結晶シリコン基板２４の受光面上に積層形成されたアモルファスシリコン膜である。ｐ型非晶質シリコン膜２２は、ｉ型非晶質シリコン膜２３上に積層形成され、ｐ型不純物がドープされたアモルファスシリコン膜である。

【0034】

透明導電膜２１は、ｐ型非晶質シリコン膜２２上に積層形成される。透明導電膜２１は、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、および酸化チタン（ＴｉＯ_２）等の金属酸化物のうちの少なくとも１つを含んで構成される。ここでは、透明導電膜２１はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用いて形成されているものとして説明する。

【0035】

ｉ型非晶質シリコン膜２５は、ｎ型単結晶シリコン基板２４の裏面上に積層形成されたアモルファスシリコン膜である。ｎ型非晶質シリコン膜２６は、ｉ型非晶質シリコン膜２５上に積層形成され、ｎ型不純物がドープされたアモルファスシリコン膜である。

【0036】

透明導電膜２７は、ｎ型非晶質シリコン膜２６上に積層形成される。透明導電膜２７は、透明導電膜２１と同様の材料を含んで構成される。ここでは、透明導電膜２７はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用いて形成されているものとして説明する。

【0037】

以下、図５を参照しながら、実施形態の一例である太陽電池モジュール１０における、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの配置について詳細に説明する。図５は、実施形態の一例である太陽電池モジュール１０の受光面側の平面図であり、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの配置を模式的に示した図である。なお、図５は、図１に対応するように示しており、図５では、配線材１２の図示を省略している。また、銅を主成分とする電極を用いた第１太陽電池セル１１Ａをハッチングして示し、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみを用いた第２太陽電池セル１１Ｂをハッチングせずに示している。

【0038】

図５に示すように、太陽電池モジュール１０の平面視において、第１太陽電池セル１１Ａと第２太陽電池セル１１Ｂとがマトリクス状に配置されており、セルマトリクスの最外周には少なくとも１つ以上の第２太陽電池セル１１Ｂが配置されている。最外周に配置される太陽電池セルは、太陽電池モジュール１０の外部から侵入する酸素等の影響を受けやすい。そのため、第２太陽電池セル１１Ｂを最外周に配置することで、銅害による樹脂の劣化を抑制できる。なお、本実施形態では、最外周に配置された太陽電池セルは、すべて第２太陽電池セル１１Ｂである。

【0039】

本実施形態では、最外周の太陽電池セルから１つ内側の太陽電池セルは、すべて第１太陽電池セル１１Ａであるが、第２太陽電池セル１１Ｂであってもよい。第２太陽電池セル１１Ｂの個数を増やすことで、製造コストの削減効果は小さくなるものの、銅害による樹脂の劣化をより抑制できる。また、銅害による樹脂の劣化を抑制する観点から、太陽電池モジュール１０の最外周から８ｃｍ未満の位置には、第２太陽電池セル１１Ｂが配置されることが好ましい。換言すると、太陽電池モジュール１０の最外周から８ｃｍ以上離れた位置には、第１太陽電池セル１１Ａが配置されることが好ましい。

【0040】

太陽電池モジュール１０の平面視において、第１太陽電池セル１１Ａの面積の合計は、第２太陽電池セル１１Ｂの面積の合計よりも大きいことが好ましい。この場合、製造コストをより下げることができる。本実施形態では、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂは、太陽電池セル１つあたりの面積が同一である。そのため、第１太陽電池セル１１Ａの面積の合計が第２太陽電池セル１１Ｂの面積の合計よりも大きいとは、第１太陽電池セル１１Ａの個数が第２太陽電池セル１１Ｂの個数よりも多いことを意味する。

【0041】

また、本実施形態では、全ての第１太陽電池セル１１Ａにおいて、フィンガー電極３１Ａが同一の材料で構成されているが、太陽電池モジュール１０の面内で、フィンガー電極３１Ａを構成する材料を変えてもよい。例えば、太陽電池モジュール１０の中央側に配置される第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａの銅の割合を、太陽電池モジュール１０の外周側に配置される第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａの銅の割合よりも高くしてもよい。太陽電池モジュール１０の中央側に配置される太陽電池セルは、太陽電池モジュール１０の外部から侵入する酸素等の影響を受けにくい。そのため、中央側に配置される第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａの銅の割合をより高めることで、銅害による樹脂の劣化を抑制しつつ、製造コストをより下げることができる。

【0042】

ここで、第１太陽電池セル１１Ａが配置される領域を第１領域４０Ａ、第２太陽電池セル１１Ｂが配置される領域を第２領域４０Ｂとする。この場合、第１領域４０Ａは銅の色調が主体の外観となり、第２領域４０Ｂは銀の色調が主体の外観となる。そのため、第１領域４０Ａまたは第２領域４０Ｂが、直線形状、十字形状、円形、多角形または特定の文字のいずれかの形状となるように、第１太陽電池セル１１Ａまたは第２太陽電池セル１１Ｂを配置することで、太陽電池モジュール１０の意匠性を高めることができる。図５に示す例では、第１領域４０Ａは長方形状を有している。また、図６に示す例では、第１領域４０Ａは数字の「６」の形状を有している。

【0043】

図７は、第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａの表面にＳｎ層が耐腐食層として形成された場合の太陽電池モジュール１０の外観の模式図を示す。図７Ａは、太陽電池モジュール１０を正面から視認した場合の外観を示し、図７Ｂは、太陽電池モジュール１０を所定の角度から視認した場合の外観を示す。図７に示すように、第１太陽電池セル１１Ａのフィンガー電極３１Ａの表面にＳｎ層を形成することで、太陽電池モジュール１０を正面から視認した場合の見え方と、太陽電池モジュール１０を所定の角度から視認した場合の見え方とを変えることができる。より詳細には、太陽電池モジュール１０を正面から視認した場合は、フィンガー電極３１Ａの表面に形成されたＳｎ層が視認されるため、第１領域４０ＡはＳｎの色調が主体の外観となり、第２太陽電池セル１１Ｂの銀またはアルミニウムの色調に近い外観を有する。一方、太陽電池モジュール１０を斜めから視認した場合は、Ｓｎ層の下部の銅を主成分とする金属層が視認されるため、第１領域４０Ａは赤みがかった銅の色調が主体の外観となる角度が存在する。なお、図７においては、第２太陽電池セル１１Ｂおよび第１太陽電池セル１１ＡのＳｎ層の色調をハッチングせずに図示し、銅の色調をハッチングして図示している。

【0044】

また、第１領域４０Ａまたは第２領域４０Ｂの形状が異なる複数の太陽電池モジュール１０を複数並べて配置し、全体として特定の図形、絵柄、および文字列等を表示する太陽電池システムを構築してもよい。なお、当該太陽電池システムには、第２太陽電池セル１１Ｂのみがマトリクス状に配置された太陽電池モジュール１が含まれていてもよい。

【0045】

以下、図８を参照しながら、実施形態の他の一例である太陽電池モジュール１０Ｘにおける、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの配置について詳細に説明する。図８は、実施形態の他の一例である太陽電池モジュール１０Ｘの受光面側の平面図であり、第１太陽電池セル１１Ａおよび第２太陽電池セル１１Ｂの配置を模式的に示した図である。なお、図８は、図５と同様に、配線材１２の図示を省略している。また、図８において、銅を主成分とする電極を用いた第１太陽電池セル１１Ａをハッチングして示し、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみを用いた第２太陽電池セル１１Ｂをハッチングせずに示している。

【0046】

図８に示すように、太陽電池モジュール１０Ｘは、３つの端子ボックス１９を有し、かつ端子ボックス１９が太陽電池モジュール１０Ｘの中央部近傍に配置されている点で、太陽電池モジュール１０と異なる。

【0047】

太陽電池モジュール１０Ｘの平面視において、第２太陽電池セル１１Ｂは、太陽電池モジュール１０Ｘの最外周に加えて、太陽電池モジュール１０Ｘの中央領域にも配置されている。より詳細には、第２太陽電池セル１１Ｂは、太陽電池モジュール１０Ｘの平面視において、第２保護部材１４に形成された開口部２０を囲むように配置されている。これにより、開口部２０を介して太陽電池モジュール１０Ｘの外部から酸素等が内部に進入した場合であっても、銅害による樹脂の劣化を抑制できる。

【0048】

また、太陽電池モジュール１０Ｘの平面視において、開口部２０の外縁から８ｃｍ未満の位置には、第２太陽電池セル１１Ｂが配置されることが好ましい。これにより、銅害による樹脂の劣化をより抑制できる。換言すると、開口部２０の外縁から８ｃｍ以上離れた位置には、第１太陽電池セル１１Ａが配置されることが好ましい。

【0049】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。

【0050】

上記の実施形態では、太陽電池セル１１が配線材１２を介して電気的に接続されているが、これに限定されない。例えば、太陽電池セル１１の端部が、導電性または非導電性の接着剤等を介して太陽電池セル１１の厚み方向に重なり合うことで、隣り合う太陽電池セル１１同士が電気的に接続されていてもよい。

【0051】

また、上記の実施形態では、太陽電池セル１１の裏面側には、受光面側と同様のフィンガー電極３１が形成されているが、これに限定されない。例えば、太陽電池セル１１の裏面側には、略全域を覆う電極を形成してもよい。当該電極は、アルミニウム等を用いることができ、第１太陽電池セル１１Ａの場合は、当該電極に銅薄膜を用いることもできる。

【0052】

また、上記の実施形態では、太陽電池セル１１はヘテロ接合型であるが、これに限定されない。例えば、太陽電池セル１１は、ＴＯＰＣＯＮ（Ｔｕｎｎｅｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｃｏｎｔａｃｔ ｃｅｌｌ）型、ＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ ａｎｄ Ｒｅａｒ Ｃｅｌｌ）型、ＩＢＣ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ Ｂａｃｋ Ｃｏｎｔａｃｔ）型であってもよい。太陽電池セル１１が当該構造を有する場合であっても、銅を主成分とする電極が形成された第１太陽電池セル１１Ａと、銀またはアルミニウムを主成分とする電極のみが形成された第２太陽電池セル１１Ｂとを作製し、所定の位置に配置することで、本開示の効果を発揮できる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 太陽電池モジュール、１１ 太陽電池セル、１１Ａ 第１太陽電池セル、１１Ｂ 第２太陽電池セル、１２，１２Ａ 配線材、１３ 第１保護部材、１４ 第２保護部材、１５ 封止層、１５Ａ 第１封止層、１５Ｂ 第２封止層、１６ ストリング、１７，１８ 渡り配線、１９ 端子ボックス、２０ 開口部、２１ 透明導電膜、２２ ｐ型非晶質シリコン膜、２３ ｉ型非晶質シリコン膜、２４ ｎ型単結晶シリコン基板、２５ ｉ型非晶質シリコン膜、２６ ｎ型非晶質シリコン膜、２７ 透明導電膜、３１，３１Ａ，３１Ｂ フィンガー電極、３２，３２Ａ，３２Ｂ バスバー電極、４０Ａ 第１領域、４０Ｂ 第２領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】