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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-20
(45)【発行日】2023-04-28
(54)【発明の名称】太陽電池モジュール、及び太陽電池システム
(51)【国際特許分類】
H01L 31/042 20140101AFI20230421BHJP
H01L 31/044 20140101ALI20230421BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 500
H01L31/04 520
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019068091
(22)【出願日】2019-03-29
(65)【公開番号】P2020167313
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2022-01-18
(73)【特許権者】
【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】難波 伸
【審査官】佐竹 政彦
(56)【参考文献】
【文献】中国実用新案第２０８１８９５９９（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２０１３－１３５０３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０３３１４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２７８５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５２７７８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０７８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
直列に接続された２つの第１太陽電池ストリングを含み、各前記第１太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第１太陽電池サブグループと、直列に接続された２つの第２太陽電池ストリングを含み、各前記第２太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第２太陽電池サブグループと、
前記第１太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第１バイパスダイオードで構成される第１バイパスダイオード部と、
前記第２太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第２バイパスダイオードで構成される第２バイパスダイオード部と、
外部に電力を供給するのに用いられる一対の第１外部配線と、
外部に電力を供給するのに用いられる一対の第２外部配線と、を備え、
前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１箇所と、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第２箇所とが電気的に接続され、
前記第１箇所と、前記第２箇所とを電気的に接続する第１配線と、
前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで高電位となる第１高電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第３箇所と、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで高電位となる第２高電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第４箇所とを電気的に接続する第２配線と、
前記第１配線と、前記第２配線とを電気的に接続する第３配線と、を備え、
前記第３配線の断面積は、前記第１太陽電池ストリングにおいて隣り合う前記太陽電池セルの間を電気的に接続する配線材の断面積よりも大きくなっている、太陽電池モジュール。
【請求項2】
前記第１バイパスダイオード部と並列に接続されると共に、直列に接続された２つの第３太陽電池ストリングと、前記第２バイパスダイオード部と並列に接続されると共に、直列に接続された２つの第４太陽電池ストリングと、を備える、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項3】
前記第１バイパスダイオード部が、直列に接続された２つの前記第１バイパスダイオードで構成されると共に、前記第２バイパスダイオード部が、直列に接続された２つの前記第２バイパスダイオードで構成され、前記２つの第１太陽電池ストリングを電気的に接続している第１ストリング接続配線と、前記２つの第１バイパスダイオードを電気的に接続している第１ダイオード接続配線とを電気的に接続する第１分断配線と、
前記２つの第２太陽電池ストリングを電気的に接続している第２ストリング接続配線と、前記２つの第２バイパスダイオードを電気的に接続している第２ダイオード接続配線とを電気的に接続する第２分断配線と、
前記２つの第３太陽電池ストリングを電気的に接続している第３ストリング接続配線と、前記第１ダイオード接続配線とを電気的に接続する第３分断配線と、
前記２つの第４太陽電池ストリングを電気的に接続している第４ストリング接続配線と、前記第２ダイオード接続配線とを電気的に接続する第４分断配線と、
を備える、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項4】
直列に接続された２つの第１太陽電池ストリングを含み、各前記第１太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第１太陽電池サブグループと、
直列に接続された２つの第２太陽電池ストリングを含み、各前記第２太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第２太陽電池サブグループと、
前記第１太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第１バイパスダイオードで構成される第１バイパスダイオード部と、
前記第２太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第２バイパスダイオードで構成される第２バイパスダイオード部と、
外部に電力を供給するのに用いられる一対の第１外部配線と、
外部に電力を供給するのに用いられる一対の第２外部配線と、を備え、
前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１箇所と、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第２箇所とが電気的に接続され、
前記第１バイパスダイオード部が、直列に接続された２つの前記第１バイパスダイオードで構成され、
前記２つの第１バイパスダイオードを電気的に接続する第１ダイオード接続配線と、
前記２つの第１太陽電池ストリングを電気的に接続する第１ストリング接続配線と、
前記第１ダイオード接続配線と、前記第１ストリング接続配線とを電気的に接続する第１分割配線と、
最も高電位の第５箇所が、前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第６箇所に電気的に接続された第３太陽電池ストリングと、
最も低電位の第７箇所が、前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで高電位となる第１高電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第８箇所に電気的に接続された第４太陽電池ストリングと、
前記第３太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第９箇所に低電位側が電気的に接続される一方、前記２つの第１バイパスダイオードのうちで低電位となる第１低電位側バイパスダイオードの低電位側の第１０箇所に高電位側が電気的に接続される第３バイパスダイオードと、
前記第４太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１１箇所に高電位側が電気的に接続される一方、前記２つの第１バイパスダイオードのうちで高電位となる第１高電位側バイパスダイオードの高電位側の第１２箇所に低電位側が電気的に接続される第４バイパスダイオードと、
前記第２バイパスダイオード部が、直列に接続された２つの前記第２バイパスダイオードで構成され、
前記２つの第２バイパスダイオードを電気的に接続する第２ダイオード接続配線と、
前記２つの第２太陽電池ストリングを電気的に接続する第２ストリング接続配線と、
前記第２ダイオード接続配線と、前記第２ストリング接続配線とを電気的に接続する第２分割配線と、
最も高電位の第１３箇所が、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第１４箇所に電気的に接続された第５太陽電池ストリングと、
最も低電位の第１５箇所が、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで高電位となる第２高電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１６箇所に電気的に接続された第６太陽電池ストリングと、
前記第５太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第１７箇所に低電位側が電気的に接続される一方、前記２つの第２バイパスダイオードのうちで低電位となる第２低電位側バイパスダイオードの低電位側の第１８箇所に高電位側が電気的に接続される第５バイパスダイオードと、
前記第６太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１９箇所に高電位側が電気的に接続される一方、前記２つの第２バイパスダイオードのうちで高電位となる第２高電位側バイパスダイオードの高電位側の第２０箇所に低電位側が電気的に接続される第６バイパスダイオードと、
を備える、太陽電池モジュール。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールである第１太陽電池モジュールと、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールである第２太陽電池モジュールと、を備え、
前記第１太陽電池モジュールにおける前記一対の第１外部配線のうちの高電位側の第１高電位側外部配線と、前記第１太陽電池モジュールにおける前記一対の第２外部配線のうちの高電位側の第２高電位側外部配線とが電気的に接続され、
前記第２太陽電池モジュールにおける前記一対の第１外部配線のうちの低電位側の第１低電位側外部配線と、前記第２太陽電池モジュールにおける前記一対の第２外部配線のうちの低電位側の第２低電位側外部配線とが電気的に接続され、
前記第１太陽電池モジュールの前記第１高電位側外部配線と、前記第２太陽電池モジュールの前記第１低電位側外部配線とが電気的に接続されている、太陽電池システム。
【請求項6】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールである第１太陽電池モジュールと、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールである第２太陽電池モジュールと、を備え、
前記第１太陽電池モジュールにおける前記一対の第１外部配線のうちの高電位側の第１高電位側外部配線と、前記第２太陽電池モジュールにおける前記一対の第１外部配線のうちの低電位側の第１低電位側外部配線とが電気的に接続され、
前記第１太陽電池モジュールにおける前記一対の第２外部配線のうちの高電位側の第２高電位側外部配線と、前記第２太陽電池モジュールにおける前記一対の第２外部配線のうちの低電位側の第２低電位側外部配線とが電気的に接続されている、太陽電池システム。
【請求項7】
太陽電池モジュールであって、２つの第１太陽電池ストリングを電気的に直列に接続した第１太陽電池サブグループと、
２つの第２太陽電池ストリングを電気的に直列に接続した第２太陽電池サブグループと、
前記第１太陽電池サブグループに電気的に並列に接続される一つ以上の第１バイパスダイオードで構成される第１バイパスダイオード部と、
前記第２太陽電池サブグループに電気的に並列に接続される一つ以上の第２バイパスダイオードで構成される第２バイパスダイオード部と、を備え、
前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１箇所と、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第２箇所とが電気的に接続され、
前記第１箇所と、前記第２箇所とを電気的に接続する第１配線と、
前記２つの第１太陽電池ストリングのうちで高電位となる第１高電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第３箇所と、前記２つの第２太陽電池ストリングのうちで高電位となる第２高電位側太陽電池ストリングにおいて最も低電位になる第４箇所とを電気的に接続する第２配線と、
前記第１配線と、前記第２配線とを電気的に接続する第３配線と、を備え、
前記第３配線の断面積は、前記第１太陽電池ストリングにおいて隣り合う太陽電池セルの間を電気的に接続する配線材の断面積よりも大きくなっている、太陽電池モジュール。
【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に関する。また、本開示は、電気的に接続された複数の太陽電池モジュールを備える太陽電池システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、太陽電池モジュールとしては、特許文献１に記載されているものがある。この太陽電池モジュールは、直列に接続された２つの太陽電池ストリングと、その直列に接続された２つの太陽電池ストリングに並列に接続されたバイパスダイオードを備え、各太陽電池ストリングは、直列に接続された複数の太陽電池セルを含む。落ち葉等の遮光物が２つの太陽電池ストリングに含まれる特定の太陽電池セルを覆うと、その太陽電池セルの発電量が低下して発熱する虞がある。バイパスダイオードを設けることで、発電量が低下した太陽電池セルを含んだ上記２つの太陽電池ストリングが、バイパスダイオードによって短絡される。よって、当該２つの太陽電池ストリングに電流が略流れなくなり、発熱による太陽電池セルや太陽電池モジュールの損傷を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－０２４０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バイパスダイオードを太陽電池モジュール内に多数配置すると、発熱による太陽電池セルや太陽電池モジュールの損傷を抑制できるだけでなく、遮光物が特定の太陽電池を覆った場合でも、出力の低下を抑制でき、高出力を維持し易い。しかし、バイパスダイオードを多数配置すると、太陽電池が大型化し易く、製造コストも高くなる。
【0005】
そこで、本開示の目的は、簡易な構成で、高出力を維持し易い太陽電池モジュール、及び太陽電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本開示の太陽電池モジュールは、直列に接続された２つの第１太陽電池ストリングを含み、各第１太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第１太陽電池サブグループと、直列に接続された２つの第２太陽電池ストリングを含み、各第２太陽電池ストリングが直列に接続された複数の太陽電池セルを有する第２太陽電池サブグループと、第１太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第１バイパスダイオードで構成される第１バイパスダイオード部と、第２太陽電池サブグループと並列に接続され、一つ又は直列に接続された複数の第２バイパスダイオードで構成される第２バイパスダイオード部と、外部に電力を供給するのに用いられる一対の第１外部配線と、外部に電力を供給するのに用いられる一対の第２外部配線と、を備え、２つの第１太陽電池ストリングのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第１箇所と、２つの第２太陽電池ストリングのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリングにおいて最も高電位になる第２箇所とが電気的に接続されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る太陽電池モジュール及びシステムによれば、簡易な構成で、高出力を維持し易い。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の一実施形態の太陽電池モジュールを受光側から見たときの平面図である。
【図2】上記太陽電池モジュールを裏側から見たときの平面図である。
【図4】多数の太陽電池セルを有する本開示の現実の太陽電池モジュールを受光側から見たときの平面図である。
【図6】（ａ）は、簡略図が表す構造を説明する図であり、（ｂ）は、バイパスダイオードを示す図である。
【図7】公知のスクエアセル型の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図8】公知のハーフセル型の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図13】変形例の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図15】他の変形例の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図16】別の変形例の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図17】更なる変形例の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図18】公知のストリップ型の太陽電池モジュールを、簡略図を用いて表現した図である。
【図20】本開示の太陽電池モジュールにおいて採用可能な端子ボックスの設置位置について説明する模式図である。
【図21】本開示の太陽電池モジュールにおいて採用可能な他の端子ボックスの設置位置について説明する模式図である。
【図22】本開示の太陽電池システムの構造を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。また、以下の実施例では、図面において同一構成に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、複数の図面には、模式図が含まれ、異なる図間において、各部材における、縦、横、高さ等の寸法比は、必ずしも一致しない。また、以下で説明される構成要素のうち、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、任意の構成要素であり、必須の構成要素ではない。また、本開示の太陽電池モジュールは、曲板形状でもよいが、以下では、太陽電池モジュールが平板形状を有する場合を例に説明を行う。
【0010】
また、以下の説明では、太陽電池モジュールにおいて、太陽光が主に入射（５０％超過～１００％）する側を受光側（表側）とし、表側とは反対側を裏側とする。また、以下の説明及び図面の記載において、Ｘ方向は、以下で説明するストリングの延在方向であり、Ｙ方向は、複例に配設されたストリングの並び方向である。また、Ｚ方向は、太陽電池モジュールの厚さ方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する。また、本開示の太陽電池モジュールは、同一の２つの構造（同一の２つのサブ太陽電池モジュール）を電気的に接続することで構成されてもよく、各構造（各サブ太陽電池モジュール）から、高電位外部配線とその高電位外部配線よりも電位が低い低電位外部配線とで構成される一対の外部配線が突出してもよい。
【0011】
図１は、本開示の一実施形態の太陽電池モジュール１を受光側から見たときの平面図であり、図２は、太陽電池モジュール１を裏側から見たときの平面図である。図２は、太陽電池モジュール１を裏側から見たときの内部構造を含む図である。また、図３は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。なお、太陽電池モジュールは、実際には、受光側から見たときの平面図である図４に示すように、多数の太陽電池セル２を含むことが多い。しかし、本開示技術の本質を分かり易く説明し、かつ、図面を見易くするために、全ての実施形態及び変形例では、太陽電池セル２の数が比較的少ない太陽電池モジュール１,３０１,４０１,５０１,６０１,８０１,９０１で説明を行う。
【0012】
図１に示すように、太陽電池モジュール１は、平面視が略矩形の平板構造を有し、図２に示すように、矩形形状の長手方向（Ｘ方向）の一方側かつ裏側に第１端子ボックス６０を備えると共に、Ｘ方向の他方側かつ裏側に第２端子ボックス６１を備える。また、図３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２、表側基材３、裏側基材４、配線材５、封止材６、及びフレーム７を備える。
【0013】
太陽電池セル２は、例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコン等で構成される結晶系半導体からなる。太陽電池セル２は、例えば、ｎ型領域とｐ型領域を有し、ｎ型領域とｐ型領域の界面部分には、キャリア分離用の電界を生成するための接合部が設けられる。太陽電池セル２の上面は、例えば、略正方形の形状を有するが、これに限らない。太陽電池セル２として、公知の如何なる構造のものを用いてもよく、如何なる形状のものを用いてもよい。
【0014】
表側基材３は、複数の太陽電池セル２に対して光が主に入射する受光側に設けられ、太陽電池モジュール１の表側を保護する。表側基材３は、透光性を有する材料で構成され、例えば、透光性プラスチックや透光性を有するガラスで構成される。表側基材３は、透光性の樹脂基材でもよく、好ましくは透明樹脂で構成されてもよいが、この場合、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、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種で構成されてもよい。ポリカーボネートは、耐衝撃性および透光性に優れる。よって、表側基材３は、特に、ポリカーボネートを主成分とする樹脂基材であって、例えば、ポリカーボネートの含有率が９０重量％以上、又は９５重量％～１００重量％の基材であると好ましい。
【0015】
裏側基材４は、透光性を有する材料で構成されもよく、不透明な材料で構成されてもよい。透光性を有する材料で構成される場合、例えば、ガラスで構成されてもよく、透光性の樹脂基材で構成されてもよい。裏面側からの受光を想定しない場合、不透明な樹脂基材で構成されてもよい。裏側基材４は、例えば、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）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、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種で構成されてもよい。又は、裏側基材４は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成されていてもよく、特に、耐衝撃性および軽量性が要求される用途では、ＦＲＰを用いると好ましい。好適なＦＲＰとしては、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）などを採用できる。また、ＦＲＰを構成する樹脂成分としては、ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示できる。
【0016】
配線材５は、Ｘ方向に隣り合う２つの太陽電池セル２を電気的に直列に接続する。図１に示す例では、配線材５は、Ｘ方向に隣り合う２つの太陽電池セル２における一方の太陽電池セル２の受光面側の電極と、他方の太陽電池セル２の裏面側の電極とを電気的に接続する。配線材５は、各電極に接着剤等で取り付けられる。配線材５は、例えば、薄板状の銅箔と、銅箔の表面にメッキされた半田とで好適に構成されるが、それ以外の如何なる導体で構成されてもよい。
【0017】
封止材６は、表側基材３と裏側基材４との間に充填され、複数の太陽電池セル２を表側基材３と裏側基材４との間に封止する。封止材６は、表充填材６ａと、裏充填材６ｂとを含み、表充填材６ａが表側基材３と太陽電池セル２との間に配置されるのに対し、裏充填材６ｂは太陽電池セル２と裏側基材４との間に配置される。表充填材６ａは、透光性に優れる材質で構成され、裏充填材６ｂは、透明または着色された充填材で構成される。表充填材６ａが、透明の充填材で構成され、裏充填材６ｂが、光を効率的に反射する白色の充填材で構成されてもよい。また、封止材６が、透光性に優れる表充填材６ａと、光を反射する性質に優れる裏充填材６ｂとを含むようにして、光の利用効率を向上させてもよい。
【0018】
表充填材６ａと裏充填材６ｂは、例えば、１００～２００℃程度の温度で実行されるラミネート加工で貼り合わされて積層される。例えば、表側基材３に表充填材６ａを積層し、その後、太陽電池セル２および配線材５を載置し、その上に裏充填材６ｂ、裏側基材４を積層し、その状態で加熱しながら加圧して、一体化する。なお、裏側基材４上に、裏充填材６ｂ、太陽電池セル２および配線材５、表充填材６ａ、表側基材３を積層して、加熱しながら加圧してもよい。裏充填材６ｂは、例えば、ラミネート加工が実行される温度で、表充填材６ａよりも高い硬度を有することと、表充填材６ａよりも低い流動性を有することとのうちの少なくとも一方を満たす材質からなる。表充填材６ａは、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体やポリオレフィンで好適に構成されるが、これに限らない。また、裏充填材６ｂは、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体やポリオレフィンで好適に構成されるが、これに限らない。表充填材６ａと、裏充填材６ｂは、同一の材料で構成されてもよい。また、フレーム７は、硬い樹脂材等で構成され、平面視において封止材６の周囲を取り囲むように配置される。フレーム７は、アルミニウムなどの金属材料で構成されてもよい。
【0019】
再度、図１を参照して、太陽電池モジュール１は、第１太陽電池部１０と、第２太陽電池部２０を備える。第１太陽電池部１０と、第２太陽電池部２０は、同一の構造を有し、Ｘ方向を二等分するように太陽電池モジュール１を垂直に二等分する平面に対して略面対称に配置される。第１太陽電池部１０と、第２太陽電池部２０は、同一の構造を有するので、以下では、第２太陽電池部２０の説明については、第１太陽電池部１０の構造の説明をもって省略する。
【0020】
図１に示す例では、第１太陽電池部１０は、４つの太陽電池ストリング１１を有し、各太陽電池ストリング１１は、Ｘ方向に沿って同一の直線上に配置された複数の太陽電池セル２と、複数の配線材５を含む。換言すると、当該複数の太陽電池セル２と、その複数の太陽電池セル２を直列に接続する複数の配線材５とが、太陽電池ストリング１１を構成する。図１に示す例では、第１太陽電池部１０に関して、Ｙ方向に隣り合う２つの太陽電池ストリング１１においてＸ方向片側の端にある太陽電池セル２同士が中継配線４０で直列に接続され、第１太陽電池部１０に含まれる全ての太陽電池セル２が直列に接続される。その結果、例えば、図１の紙面において、Ｘ方向の上側かつＹ方向の右側に配設される太陽電池セル２ａが最も高電位側に配設され、Ｘ方向の上側かつＹ方向の左側に配設される太陽電池セル２ｂが最も低電位側に配設される。
【0021】
図２を再度参照して、第１端子ボックス６０から突出する一対の第１外部配線７１,７２のうちで高電位の第１高電位側外部配線７１は、太陽電池セル２ａの高電位側に電気的に接続されている。また、第１端子ボックス６０から突出する一対の第１外部配線７１,７２のうちで低電位の第１低電位側外部配線７２は、太陽電池セル２ｂの低電位側に電気的に接続されている。また、第１端子ボックス６０には、２つの第１バイパスダイオードが収容されている。一方の第１バイパスダイオードは、最も高電位の太陽電池セル２ａの高電位側のノードと、図２において左から２番目に位置する太陽電池ストリング１１ｂにおいて最も低電位の太陽電池セル２ｃの低電位側のノードとの間に接続されている。また、他方の第１バイパスダイオードは、最も低電位の太陽電池セル２ｂの低電位側のノードと、図２において左から３番目に位置する太陽電池ストリング１１ｃにおいて最も高電位の太陽電池セル２ｄの高電位側のノードとの間に接続されている。
【0022】
更には、本開示の太陽電池モジュール１では、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０とが電気的に接続される。詳しくは、再度、図１を参照して、第１太陽電池部１０において最も高電位となる太陽電池ストリング１１ａにおいて最も低電位の箇所１４と、第２太陽電池部２０において最も高電位となる太陽電池ストリング２１ａにおいて最も低電位の箇所２４が電気的に接続されている。また、第１太陽電池部１０において最も低電位となる太陽電池ストリング１１ｄにおいて最も高電位の箇所１５と、第２太陽電池部２０において最も低電位となる太陽電池ストリング２１ｄにおいて最も高電位の箇所２５も電気的に接続されている。
【0023】
本実施の形態の太陽電池モジュール１は、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０を有する。第１太陽電池部１０は、一つ以上の第１太陽電池サブグループを有する。第１太陽電池部１０が二つ以上の第１太陽電池サブグループを有する場合、二つ以上の第１太陽電池サブグループは電気的に直列に接続される。かかる場合、隣り合う二つの第１太陽電池サブグループは、第１サブグループ間配線材によって電気的に直列に接続される。第１太陽電池サブグループは、電気的に直列に接続された２つの太陽電池ストリング１１を有する。第２太陽電池部２０は、一つ以上の第２太陽電池サブグループを有する。第２太陽電池部２０が二つ以上の第２太陽電池サブグループを有する場合、二つ以上の第２太陽電池サブグループは電気的に直列に接続される。かかる場合、隣り合う二つの第２太陽電池サブグループは、第２サブグループ間配線材によって電気的に直列に接続される。第２太陽電池サブグループは、電気的に直列に接続された２つの太陽電池ストリング１１を有する。
【0024】
ここで、第１太陽電池部１０の正極端と第２太陽電池部２０の正極端は、太陽電池モジュール１内で、正極端側配線材によって電気的に接続されてもよい。また、第１太陽電池部１０の負極端と第２太陽電池部２０の負極端は、太陽電池モジュール内で、負極端側配線材によって電気的に接続されてもよい。かかる場合、太陽電池モジュール１の外部に出力を供給する一対の外部配線のうち一の外部配線は正極端側配線材に電気的に接続され、一対の外部配線のうち他の外部配線は負極側配線材に接続される。
【0025】
太陽電池ストリング１１は、電気的に直列に接続された複数の太陽電池セル２を有する。太陽電池ストリング１１は、例えば、複数の配線材５によって電気的に直列に接続された複数の太陽電池セル２を有する。図１に示す例では、配線材５は、太陽電池ストリング１１を構成する隣り合う２つの太陽電池セル２において、一方の太陽電池セル２の受光面側の電極と他方の太陽電池セル２の裏面側の電極とを電気的に接続する。
【0026】
第１太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の正極端と、第１太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の負極端と、第２太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の正極端と、第２太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の負極端とは、電気的に接続される。
【0027】
図１に示す例では、第１太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の正極端側の太陽電池セル２の受光面側の電極と、第２太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の正極端側の太陽電池セル２の受光面側の電極は、一の接続配線材によって電気的に接続される。また、第１太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の負極端側の太陽電池セル２の裏面側の電極と、第２太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の負極端側の太陽電池セル２の裏面側の電極は、他の接続配線材によって電気的に接続される。さらに、一の接続配線材と他の接続配線材は、第３配線５２によって電気的に接続される。後述するとおり、第３配線５２の断面積は、配線材５の断面積より大きいことが好ましい。第３配線５２の断面積は、第１および第２サブグループ間配線材の断面積より大きいことが好ましい。また、第３配線５２の断面積は、正極端側配線材および負極端側配線材の断面積より大きいことが好ましい。
【0028】
第１太陽電池サブグループは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードと並列に接続される。第２太陽電池サブグループは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードと並列に接続される。例えば、第１太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の負極端と第１太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の正極端とは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードを介して接続される。第２太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の負極端と第１太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の正極端とは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードを介して接続される。
【0029】
図１に示す例では、第１太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の負極端側の太陽電池セル２の裏面側の電極と、第１太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の正極端側の太陽電池セル２の受光面側の電極とは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードを介して接続される。第２太陽電池サブグループを構成する一の太陽電池ストリング１１の負極端側の太陽電池セル２の裏面側の電極と、第２太陽電池サブグループを構成する他の太陽電池ストリング１１の正極端側の太陽電池セル２の受光面側の電極とは、一つ又は直列に接続された複数のバイパスダイオードを介して接続される。
【0030】
本実施の形態の太陽電池モジュール１は、２つの第１太陽電池ストリングを電気的に直列に接続した第１太陽電池サブグループと、２つの第２太陽電池ストリングを電気的に直列に接続した第２太陽電池サブグループと、第１太陽電池サブグループに電気的に並列に接続される一つ以上の第１バイパスダイオードで構成される第１バイパスダイオード部と、第２太陽電池サブグループに電気的に並列に接続される一つ以上の第２バイパスダイオードで構成される第２バイパスダイオード部と、を備え、２つの第１太陽電池ストリングのうち一の第１太陽電池ストリングの正極端と２つの第１太陽電池ストリングのうち他の第１太陽電池ストリングの負極端と２つの第２太陽電池ストリングのうち一の第２太陽電池ストリングの正極端と２つの第2太陽電池ストリングのうち他の第２太陽電池ストリングの負極端とは電気的に接続される。
【0031】
次に、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０との電気的な接続についてより詳しく説明する。図５は、太陽電池モジュール１を簡略図を用いて表現した図１の等価回路である。なお、図５において、図６（ａ）に示す、矩形内に矢印が書かれた簡略図は、太陽電池ストリングを示し、矢印の向きは、高電位方向を示す。また、図６（ｂ）に示すダイオードは、バイパスダイオードである。なお、図５と図１とが等価回路になるためには、図６（ａ）に示す簡略図が、一列の太陽電池ストリングである必要があるが、本開示の技術では、図６（ａ）に示す簡略図は、複数の太陽電池ストリングが並列に接続された構造を示すものでもよい。
【0032】
図５に示すように、太陽電池モジュール１は、図７に示す公知のスクエアセル型の太陽電池モジュール１０１を２つ用意して、２つの太陽電池モジュール１０１を上下対称に配置し、更に、一方の太陽電池モジュール１０１と、他方の太陽電池モジュール１０１とを電気的に接続した構造を有する。
【0033】
詳しくは、第１太陽電池部１０が、直列に接続された２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂを含む第１太陽電池サブグループ１７を有し、各第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂが直列に接続された複数の太陽電池セル２（図１参照）を有する。また、第２太陽電池部２０が、直列に接続された２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂを含む第２太陽電池サブグループ２７を有し、各第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂが直列に接続された複数の太陽電池セル２を有する。
【0034】
また、第１太陽電池部１０が、第１太陽電池サブグループ１７と並列に接続された第１バイパスダイオード３０を有し、第２太陽電池部２０が、第２太陽電池サブグループ２７と並列に接続された第２バイパスダイオード３５を有する。第１バイパスダイオード３０は、第１バイパスダイオード部を構成し、第２バイパスダイオード３５は、第２バイパスダイオード部を構成する。また、第１太陽電池部１０が、第１太陽電池サブグループ１７に電気的に接続されて外部に電力を供給する一対の第１外部配線７１,７２を有し、第２太陽電池部２０が、第２太陽電池サブグループ２７に電気的に接続されて外部に電力を供給する一対の第２外部配線７３,７４を有する。
【0035】
そして、図５に点線で囲まれた領域Ｒ１に示すように、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリング１１ｂにおいて最も高電位になる第１箇所８０と、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリング２１ｂにおいて最も高電位になる第２箇所８１とが電気的に接続されている。なお、図５において右側に位置する一点鎖線で囲まれた領域Ｒ２内の構造について説明したが、図５において左側に位置する二点鎖線で囲まれた領域Ｒ３内の構造についても、一点鎖線で囲まれた領域Ｒ２内の構造と同一の構造を有している。
【0036】
従来の太陽電池モジュールでは、図７に示すスクエアセル型の太陽電池モジュール１０１を２つ用いる場合でも、互いに独立に配置され、その２つの太陽電池モジュール１０１は、電気的に接続されることはない。本開示の太陽電池モジュール１は、領域Ｒ１内の構造で、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０とが電気的に接続されている点が、従来技術と全く異なる。
【0037】
領域Ｒ１内の構造について更に詳細に説明すると、太陽電池モジュール１は、第１箇所８０と、第２箇所８１とを電気的に接続する第１配線５０を備える。また、太陽電池モジュール１は、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂのうちで高電位となる第１高電位側太陽電池ストリング１１ａにおいて最も低電位になる第３箇所８２と、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂのうちで高電位となる第２高電位側太陽電池ストリング２１ａにおいて最も低電位になる第４箇所８３とを電気的に接続する第２配線５１を備える。また、太陽電池モジュール１は、第１配線５０と、第２配線５１とを電気的に接続する第３配線５２を備える。
【0038】
図３に示すように、第３配線５２の断面積は、第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂにおいて隣り合う太陽電池セル２の間を電気的に接続する配線材５の断面積よりも大きくなっている。図５に示すように、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０は、同一の構造を有し、第１太陽電池部１０と第２太陽電池部２０は、Ｘ方向の上下方向で対称な配置となっている。したがって、第３配線５２には、第１太陽電池部１０で生成された電流と、第２太陽電池部２０で生成された電流とを合わせた電流が流れる。よって、第３配線５２では、電流をＩとし抵抗をＲとするときＩ２Ｒに比例するジュール熱が大きくなって、エネルギー損失が大きくなり易い。第３配線５２の断面積を、配線材５の断面積よりも大きくし、特に、配線材５の断面積の４倍以上とすることで、第３配線５２で発生するジュール熱を、配線材５で発生するジュール熱程度に抑制することができ、エネルギー損失を低減できる。なお、第３配線５２の断面積を、第１配線５０及び第２配線５１のいずれの断面積よりも大きくすると好ましい。
【0039】
次に、本開示の太陽電池モジュールの作用効果について、シミュレーションの結果を参照しながら説明する。
【0040】
本発明者は、図９に示す３つの太陽電池モジュールの夫々に関して、モジュール出力と、特定の太陽電池ストリングに光が当たりにくくなっている状態において当該太陽電池ストリングに流れる電流と、バイパスダイオードに流れる電流とをシミュレーションにより算出した。
【0041】
詳しくは、１つ目の従来１の太陽電池モジュールとして、図９（ａ）に示すスクエアセル型の太陽電池モジュールを用いた。また、２つ目の従来２の太陽電池モジュールとして、図９（ｂ）に示すハーフセル型の太陽電池モジュールを用いた。また、３つ目の本開示の太陽電池モジュールとして、図９（ｃ）に示す、２つのハーフセル型の太陽電池モジュールをＸ方向に対称配置し、一方の太陽電池モジュールと他方の太陽電池モジュールにおいて、互いに向きあって互いに対応する４つの太陽電池ストリングを、図５における領域Ｒ１内の電気的な接続構造と同一の接続構造で電気的に接続したものを用いた。
【0042】
なお、図９（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールは、２つの第１バイパスダイオード９０ａ,９０ｂと、２つの第２バイパスダイオード９１ａ,９１ｂとを有するが、一方の第１バイパスダイオード９０ａの低電位側は、他方の第１バイパスダイオード９０ｂの高電位側に電気的に接続されている。また、一方の第２バイパスダイオード９１ａの低電位側も、他方の第２バイパスダイオード９１ｂの高電位側に電気的に接続されている。また、本開示の太陽電池モジュールでは、図５における領域Ｒ１内の電気的な接続構造が２か所で行われている。また、図９（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールにおいては、高電位側の２つの外部配線を電気的に接続して高電位側外部配線を一つのみにすると共に、低電位側の２つの外部配線を電気的に接続して低電位側外部配線を一つのみにしている。
【0043】
また、シミュレーションは、次のような条件で行った。すなわち、図９に示す各太陽電池モジュールにおいて斜線が引かれた太陽電池ストリングの夫々に関し、少なくとも一部が落ち葉等の遮光物で覆われた条件を想定した。そして、斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流が、遮光物がなくて最大電流が流れるときの光の照度を６とし、当たる光の照度（Ｉ＿ｐｈｏｔｏ）が６から減少したときの、モジュール出力（Ｏｕｔｐｕｔ）、斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）、斜線が引かれた太陽電池ストリングを含む太陽電池サブグループと並列に接続されるバイパスダイオードに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を調査した。なお、斜線が引かれた太陽電池ストリングではない太陽電池ストリングに当たる光の照度は６で固定している。
【0044】
図１０は、そのシミュレーションによるモジュール出力（Ｏｕｔｐｕｔ）を示すグラフである。従来１の太陽電池モジュールの出力は、図９（ａ）に示す太陽電池モジュールの出力結果を４倍にしたものである。従来２の太陽電池モジュールの出力は、図９（ｂ）に示す太陽電池モジュールの出力結果を２倍にしたものである。本開示の太陽電池モジュールの出力は、図９（ｃ）に示す太陽電池モジュールの出力結果そのものである。これらは、図９に示す各太陽電池モジュールの出力を比較するにあたり、各条件が有する太陽電池ストリングの数を合せるための措置である。
図１１は、そのシミュレーションによる斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を示すグラフである。ここで、図（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールにおいて、斜線が引かれた太陽電池ストリングのうち内側にある太陽電池ストリング（１）に流れる電流を黒丸で示し、斜線が引かれた太陽電池ストリングのうち外側にある太陽電池ストリング（２）に流れる電流を白丸で示す。
また、図１２は、そのシミュレーションによる斜線が引かれた太陽電池ストリングを含む太陽電池サブグループと並列に接続されるバイパスダイオードに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を示すグラフである。
図１１は、そのシミュレーションによる斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を示すグラフである。ここで、図（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールにおいて、斜線が引かれた太陽電池ストリングのうち内側にある太陽電池ストリング（１）に流れる電流を黒丸で示し、斜線が引かれた太陽電池ストリングのうち外側にある太陽電池ストリング（２）に流れる電流を白丸で示す。
また、図１２は、そのシミュレーションによる斜線が引かれた太陽電池ストリングを含む太陽電池サブグループと並列に接続されるバイパスダイオードに流れる電流（Ｃｕｒｒｅｎｔ）を示すグラフである。
【0045】
図１０に示すシミュレーション結果によれば、特に光の照度が２から４の場合で、本開示の太陽電池モジュールの出力が、従来１及び従来２の太陽電池モジュールの出力よりも高くなっている。本開示の太陽電池モジュールの出力は、光の照度が５のとき、従来１の太陽電池モジュールの出力より２％高い、また、従来２の太陽電池モジュールの出力より１％高い結果が得られた。本開示の太陽電池モジュールの出力は、光の照度が４のとき、従来１の太陽電池モジュールの出力より８％高い、また、従来２の太陽電池モジュールの出力より７％高い結果が得られた。本開示の太陽電池モジュールの出力は、光の照度が３のとき、従来１の太陽電池モジュールの出力より２０％高い、また、従来２の太陽電池モジュールの出力より１８％高い結果が得られた。本開示の太陽電池モジュールの出力は、光の照度が２のとき、従来１の太陽電池モジュールの出力より１７％高い、また、従来２の太陽電池モジュールの出力より１７％高い結果が得られた。したがって、本開示の太陽電池モジュールを使用すれば、それに含まれる太陽電池ストリングが遮光物で覆われても、高出力を維持し易い。
【0046】
更には、図９（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールのバイパスダイオードの数は、４個である。図９（ｂ）に示す従来２の太陽電池モジュールのバイパスダイオードの数は２個である。図（ａ）に示す従来１の太陽電池モジュールのバイパスダイオードの数は２個である。各条件が有する太陽電池ストリングの数を合せるための措置を考量すると、従来２の太陽電池モジュールの条件のバイパスダイオードの数は４個であり、従来３の太陽電池モジュールの条件のバイパスダイオードの数は８個である。よって、本開示によれば、バイパスダイオードの数を増やすことなく、簡易な構成、低コストで、高出力を維持し易い太陽電池モジュールを実現できる。
【0047】
更には、図１１に示すシミュレーション結果によれば、光の照度が２の場合、従来１及び従来２の太陽電池モジュールにおいて斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流が、本開示の太陽電池モジュールにおいて斜線が引かれた太陽電池ストリングに流れる電流よりも格段に大きくなっている。すなわち、従来１及び従来２の太陽電池モジュールでは、光が当たりにくくなって生成する電流が小さくなる筈の状況において、斜線が引かれた太陽電池ストリングに過大な電流が流れている。
【0048】
これは、周囲からの電流の流れ込みが大きいことを意味する。遮光物に覆われて電流が流れにくくなっている太陽電池ストリングに過大な電流が流れた場合、その太陽電池ストリングで過大な熱が発生し過大なエネルギー損失が生じる。更には、そのような状況が生じると、当該太陽モジュール内の太陽電池セルが熱損傷し易く、太陽電池モジュールも損傷し得る。したがって、本開示の太陽電池モジュールによれば、遮光物の影響によりいずれかの太陽電池ストリングに光が当たりにくくなった状態において、エネルギー損失を抑制でき、太陽電池セルや太陽電池モジュールの熱損傷も抑制できる。
【0049】
また、図１２に示すシミュレーション結果によれば、光の照度が２のときにおいて、本開示の太陽電池モジュールのみ、バイパスダイオードに電流が流れていない。電流は、太陽電池セルの損傷等の不都合な状況を回避する際にバイパスダイオードを流れるようになっている。よって、本開示の太陽電池モジュールによれば、不都合な状況の発生を抑制し易い。
【0050】
本発明者は、本開示の太陽電池モジュールが、図１０～図１２に示すシミュレーション結果で優れた作用効果を獲得できた理由について次のように推察している。すなわち、図９に示す状況となって、複数の太陽電池ストリングのうち太陽電池ストリングに光が当たりにくくなった際、従来１、従来２の太陽電池モジュールでは、電流がバイパスダイオードに流れずに外部配線間を流れる場合、必ず斜線が引かれた太陽電池ストリングを流れる必要がある。これに対し、本願の太陽電池モジュールの場合、領域Ｒ１内に電気的な接続構造が存在する。したがって、電流がバイパスダイオードに流れずに外部配線間を流れる場合、太線で示した経路αを流れることで、斜線が引かれた太陽電池ストリングを経由せずに電流が外部配線間を流れることができる。よって、電流の迂回が可能になるため、図１０～図１２に示す顕著な作用効果を獲得できたものである。
【0051】
同様の作用効果は、図９（ｃ）に示す本開示の太陽電池モジュールの構成だけではなく、例えば図５に点線で囲まれた領域Ｒ１に示すような、第１太陽電池サブグループと第２サブグループとの間に特徴的な接続構造を有する本開示の太陽電池モジュールも奏することができる。本開示の太陽電池モジュールは、一部の太陽電池ストリングに光が当たりにくくなった際、従来の太陽電池モジュールと比較して、この特徴的な接続構造により電流の迂回が可能となり、簡易な構成、低コストで、高出力を維持し易い太陽電池モジュールを実現できる。また、この特徴的な接続構造により電流の迂回が可能となることから、従来の太陽電池モジュールと比較して、エネルギー損失を抑制でき、太陽電池セルや太陽電池モジュールの熱損傷を抑制できる。
【0052】
図１３は、変形例の太陽電池モジュール３０１を、図６（ａ）に示す簡略図を用いて表現した図である。太陽電池モジュール３０１では、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂを含む第１太陽電池サブグループ１７と並列に接続される第１バイパスダイオード部３４５を、直列に接続された２つの第１バイパスダイオード３０,３０で構成している。また、太陽電池モジュール３０１が、第１バイパスダイオード部３４５と並列に接続されると共に直列に接続された２つの第３太陽電池ストリング３１９ａ,３１９ｂを備える。また、太陽電池モジュール３０１が、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂを電気的に接続している第１ストリング接続配線３２１と、２つの第１バイパスダイオード３０,３０を電気的に接続している第１ダイオード接続配線３２２とを電気的に接続する第１分断配線３２３を備える。また、太陽電池モジュール３０１が、２つの第３太陽電池ストリング３１９ａ,３１９ｂを電気的に接続している第３ストリング接続配線３３１、第１ダイオード接続配線３２２とを電気的に接続する第３分断配線３３３を備える。
【0053】
また、太陽電池モジュール３０１では、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂを含む第２太陽電池サブグループ２７と並列に接続される第２バイパスダイオード部３６５を、直列に接続された２つの第２バイパスダイオード３５,３５で構成している。また、太陽電池モジュール３０１が、第２バイパスダイオード部３６５と並列に接続されると共に直列に接続された２つの第４太陽電池ストリング３２９ａ,３２９ｂを備える。また、太陽電池モジュール３０１が、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂを電気的に接続している第２ストリング接続配線３４１と、２つの第２バイパスダイオード３５,３５を電気的に接続している第２ダイオード接続配線３４２とを電気的に接続する第２分断配線３４３を備える。第１ストリング接続配線３２１は、第２ストリング接続配線３４１に一致する。また、太陽電池モジュール３０１が、２つの第４太陽電池ストリング３２９ａ,３２９ｂを電気的に接続している第４ストリング接続配線３５１と、第２ダイオード接続配線３４２とを電気的に接続する第４分断配線３５３を備える。
【0054】
この太陽電池モジュール３０１は、図１４に示す図９（ｃ）において外部配線を結線していない太陽電池モジュール４０１との比較で、バイパスダイオードの数を増大させている。よって、遮光物の影響で低下する供給電力を小さくすることができる。
【0055】
図１５は、他の変形例の太陽電池モジュール５０１を、図６（ａ）に示す簡略図を用いて表現した図である。この太陽電池モジュール５０１のように、図１３に示す太陽電池モジュール３０１との比較で、第３太陽電池ストリング３１９ａ,３１９ｂと、第４太陽電池ストリング３２９ａ,３２９ｂとを省略してもよい。また、図１６に示す太陽電池モジュール６０１のように、図１４に示す太陽電池モジュール４０１との比較で、同一のサブ構造βが２回繰り返されるハーフセル構造（図８参照）おいて、一方のサブ構造βにおいて直列に接続された２つの太陽電池ストリングを電気的に接続している一方のストリング接続配線８６１と、他方のサブ構造βにおいて直列に接続された２つの太陽電池ストリングを電気的に接続している他方のストリング接続配線８６２とを、バイパスダイオード８８０で電気的に接続した点のみが異なるようにしてもよい。
【0056】
また、図１７に示すように、図１８に示す公知のストリップ型の太陽電池モジュール７０１に本開示の技術的思想を適用してもよい。詳しくは、図１７に示す太陽電池モジュール８０１では、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂを含む第１太陽電池サブグループ１７と並列に接続される第１バイパスダイオード部８４５を、直列に接続された２つの第１バイパスダイオード３０ａ,３０ｂで構成している。また、太陽電池モジュール８０１は、２つの第１バイパスダイオード３０ａ,３０ｂを電気的に接続する第１ダイオード接続配線８２２と、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂを電気的に接続する第１ストリング接続配線８２１と、第１ダイオード接続配線８２２と第１ストリング接続配線８２１とを電気的に接続する第１分割配線８２３を備える。
【0057】
また、太陽電池モジュール８０１は、最も高電位の第５箇所８６１が、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂのうちで低電位となる第１低電位側太陽電池ストリング１１ｂにおいて最も低電位になる第６箇所８６２に電気的に接続された第３太陽電池ストリング８９１を備える。また、太陽電池モジュール８０１は、最も低電位の第７箇所８６３が、２つの第１太陽電池ストリング１１ａ,１１ｂのうちで高電位となる第１高電位側太陽電池ストリング１１ａにおいて最も高電位になる第８箇所８６４に電気的に接続された第４太陽電池ストリング８９２を備える。また、太陽電池モジュール８０１は、第３太陽電池ストリング８９１において最も低電位になる第９箇所８６５に低電位側が電気的に接続される一方、２つの第１バイパスダイオード３０ａ,３０ｂのうちで低電位となる第１低電位側バイパスダイオード３０ｂの低電位側の第１０箇所８６６に高電位側が電気的に接続される第３バイパスダイオード８５０を備える。
【0058】
また、太陽電池モジュール８０１は、第４太陽電池ストリング８９２において最も高電位になる第１１箇所８６７に高電位側が電気的に接続される一方、２つの第１バイパスダイオード３０ａ,３０ｂのうちで高電位となる第１高電位側バイパスダイオード３０ａの高電位側の第１２箇所８６８に低電位側が電気的に接続される第４バイパスダイオード８５１を備える。
【0059】
また、太陽電池モジュール８０１では、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂを含む第２太陽電池サブグループ２７と並列に接続される第２バイパスダイオード部８６５を、直列に接続された２つの第２バイパスダイオード３５ａ,３５ｂで構成している。また、太陽電池モジュール８０１は、２つの第２バイパスダイオード３５ａ,３５ｂを電気的に接続する第２ダイオード接続配線８４２と、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂを電気的に接続する第２ストリング接続配線８４１と、第２ダイオード接続配線８４２と第２ストリング接続配線８４１とを電気的に接続する第２分割配線８４３を備える。第１ストリング接続配線８２１は、第２ストリング接続配線８４１に一致する。
【0060】
また、太陽電池モジュール８０１は、最も高電位の第１３箇所８７１が、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂのうちで低電位となる第２低電位側太陽電池ストリング２１ｂにおいて最も低電位になる第１４箇所８７２に電気的に接続された第５太陽電池ストリング８９３を備える。また、太陽電池モジュール８０１は、最も低電位の第１５箇所８７３が、２つの第２太陽電池ストリング２１ａ,２１ｂのうちで高電位となる第２高電位側太陽電池ストリング２１ａにおいて最も高電位になる第１６箇所８７４に電気的に接続された第６太陽電池ストリング８９４を備える。
【0061】
また、太陽電池モジュール８０１は、第５太陽電池ストリング８９３において最も低電位になる第１７箇所８７５に低電位側が電気的に接続される一方、２つの第２バイパスダイオード３５ａ,３５ｂのうちで低電位となる第２低電位側バイパスダイオード３５ｂの低電位側の第１８箇所８７６に高電位側が電気的に接続される第５バイパスダイオード８５２を備える。また、太陽電池モジュール８０１は、第６太陽電池ストリング８９４において最も高電位になる第１９箇所８７７に高電位側が電気的に接続される一方、２つの第２バイパスダイオード３５ａ,３５ｂのうちで高電位となる第２高電位側バイパスダイオード３５ａの高電位側の第２０箇所８７８に低電位側が電気的に接続される第６バイパスダイオード８５３を備える。この太陽電池モジュール８０１は、図１３に示す太陽電池モジュール３０１との比較で、バイパスダイオード３０ａ,３０ｂ,３５ａ,３５ｂ,８５０,８５１,８５２,８５３の数を増大させている。よって、遮光物の影響で低下する供給電力を更に小さくすることができる。
【0062】
なお、図２に示すように、太陽電池モジュール１が、２つの端子ボックス６０,６１を有して、各端子ボックス６０,６１から一対の外部配線７１,７２,８１,８２が突出する場合について説明した。しかし、図１９、すなわち、別の変形例の太陽電池モジュール９０１における図２に対応する図に示すように、太陽電池モジュール９０１が、４つの端子ボックス９６１,９６２,９６３,９６４を有してもよい。そして、一対の端子ボックス９６１,９６２を、Ｘ方向一方側におけるＹ方向の両端部に配置すると共に、別の一対の端子ボックス９６３,９６４を、Ｘ方向他方側におけるＹ方向の両端部に配置してもよい。そして、各端子ボックス９６１,９６２,９６３,９６４から１つのみの外部配線９７１,９７２,９７３,９７４が突出するようにしてもよい。なお、太陽電池モジュール９０１では、外部配線９７１及び外部配線９７３が、高電位側の外部配線となり、外部配線９７２及び外部配線９７４が、低電位側の外部配線となる。
【0063】
また、これに関連して、図２０に示すように、端子ボックス１０５０,１０５１は、太陽電池モジュール１００１の裏側基材の裏面１００５におけるＸ方向の端に設置されてもよい。又は、図２１に示すように、端子ボックス１１５０,１１５１は、太陽電池モジュール１１０１においてＹ方向に延在する側面１１０５,１１０６に設置されてもよい。これらの太陽電池モジュール１００１,１１０１では、端子ボックス１０５０,１０５１,１１５０,１１５１がＸ方向の端に配置されているので、端子ボックスをＸ方向の中央に設置する場合よりも、太陽電池モジュール１００１,１１０１の意匠性を高くでき、太陽電池モジュール１００１,１１０１の美観を優れたものにすることができる。更には、端子ボックス１０５０,１０５１,１１５０,１１５１を端に配置する場合、端子ボックスをＸ方向の中央に設置する場合よりも、端子ボックス１０５０,１０５１,１１５０,１１５１を隠し易くなる。したがって、図２０や図２１に示す形態の太陽電池モジュール１００１,１１０１は、屋根に設置されてもよいが、フェンス等の人の目に触れやすい箇所に設置されると好ましい。
【0064】
次に、本開示の太陽電池モジュールを複数備える太陽電池システムについて説明する。本開示の太陽電池モジュールは、外部配線を一対しか有さない従来の太陽電池モジュールとは異なり、電力を取り出すための２つの一対の外部配線を有する。よって、外部配線の接続の自由度が大きくなる。
【0065】
例えば、図２２（ａ）に示す太陽電池システム１２１０のように、太陽電池システム１２１０は、第１太陽電池モジュール１２０１と、第２太陽電池モジュール１２０２を備える。また、第１太陽電池モジュール１２０１における一対の第１外部配線１２５１,１２５２のうちの高電位側の第１高電位側外部配線１２５１と、第１太陽電池モジュール１２０１における一対の第２外部配線１２６１,１２６２のうちの高電位側の第２高電位側外部配線１２６１とを電気的に接続してもよい。また、第２太陽電池モジュール１２０２における一対の第１外部配線１２７１,１２７２のうちの低電位側の第１低電位側外部配線１２７２と、第２太陽電池モジュール１２０２における一対の第２外部配線１２８１,１２８２のうちの低電位側の第２低電位側外部配線１２８２とを電気的に接続してもよい。そして、第１太陽電池モジュール１２０１の第１高電位側外部配線１２５１と、第２太陽電池モジュール１２０２の第１低電位側外部配線１２７２とを電気的に接続してもよい。
【0066】
又は、図２２（ｂ）に示す太陽電池システム１３１０のように、太陽電池システム１３１０は、第１太陽電池モジュール１３０１と、第２太陽電池モジュール１３０２を備える。また、第１太陽電池モジュール１３０１における一対の第１外部配線１３５１,１３５２のうちの高電位側の第１高電位側外部配線１３５１と、第２太陽電池モジュール１３０２における一対の第１外部配線１３７１,１３７２のうちの低電位側の第１低電位側外部配線１３７２とを電気的に接続してもよい。また、第１太陽電池モジュール１３０１における一対の第２外部配線１３６１,１３６２のうちの高電位側の第２高電位側外部配線１３６１と、第２太陽電池モジュール１３０２における一対の第２外部配線１３８１,１３８２のうちの低電位側の第２低電位側外部配線１３８２とを電気的に接続してもよい。
【0067】
なお、本開示の太陽電池モジュールを如何なる方法で製造してもよいが、例えば、次の手順で製造することができる。すなわち、先ず、一列に電気的に接続されたＸ方向に延在する２種類の第１及び第２ストリングを製造する。ここで、第１ストリングは、端の太陽電池セルの表側電極と、それに隣り合う太陽電池セルの裏側電極とを配線材で電気的に接続し、この接続を交互に繰り返す。但し、中央の配線材だけは、表側電極と表側電極か、又は裏側電極と裏側電極を電気的に接続するようにする。
【0068】
また、第２ストリングは、端の太陽電池セルの裏側電極と、それに隣り合う太陽電池セルの表側電極とを配線材で電気的に接続し、この接続を交互に繰り返す。但し、中央の配線材だけは、裏側電極と裏側電極か、又は表側電極と表側電極を電気的に接続する。
【0069】
その後、Ｘ方向に延在する第１ストリングと、Ｘ方向に延在する第２ストリングを、Ｙ方向に交互に配置した上で、第１ストリングと第２ストリングとを、Ｙ方向に延在する渡り配線材で電気的に接続する。このとき、第１ストリングにおいて同じ極同士を電気的に接続した配線材と、第２ストリングにおいて同じ極同士を電気的に接続した配線材もＹ方向に延在する渡り配線材で電気的に接続する。この方法で、太陽電池モジュールを製造すると、太陽電池モジュールを効率的かつ低コストで製造することができる。
【符号の説明】
【0070】
１,１０１,２０１,３０１,４０１,５０１,６０１,７０１,８０１,９０１,１００１,１１０１ 太陽電池モジュール、 ２,２ａ,２ｂ,２ｃ,２ｄ 太陽電池セル、 ５ 配線材、 １１ａ 第１高電位側太陽電池ストリング、 １１ｂ 第１低電位側太陽電池ストリング、 １１ｃ,１１ｄ 太陽電池ストリング、 １７ 第１太陽電池サブグループ、 ２１ａ 第２高電位側太陽電池ストリング、 ２１ｂ 第２低電位側太陽電池ストリング、 ２７ 第２太陽電池サブグループ、 ３０,９０ａ,９０ｂ 第１バイパスダイオード、 ３０ａ 第１高電位側バイパスダイオード、 ３０ｂ 第１低電位側バイパスダイオード、 ３５,９１ａ,９１ｂ 第２バイパスダイオード、 ３５ａ 第２高電位側バイパスダイオード、 ３５ｂ 第２低電位側バイパスダイオード、 ５０ 第１配線、 ５１ 第２配線、 ５２ 第３配線、 ７１,１２５１,１３５１ 第１高電位側外部配線、 ７２,１２７２,１３７２ 第１低電位側外部配線、 ３１９ａ,８９１ 第３太陽電池ストリング、 ３２１ 第１ストリング接続配線、 ３２２ 第１ダイオード接続配線、 ３２３,８２３ 第１分断配線、 ３２９ａ,８９２ 第４太陽電池ストリング、 ３３１ 第３ストリング接続配線、 ３３３ 第３分断配線、 ３４１,８４１ 第２ストリング接続配線、 ３４２,８４２ 第２ダイオード接続配線、 ３４３,８４３ 第２分断配線、 ３４５,８４５ 第１バイパスダイオード部、 ３５１ 第４ストリング接続配線、 ３５３ 第４分断配線、 ３６５,８６５ 第２バイパスダイオード部、 ８２１ 第１ストリング接続配線、 ８２２ 第１ダイオード接続配線、 ８５０ 第３バイパスダイオード、 ８５１ 第４バイパスダイオード、 ８５２ 第５バイパスダイオード、 ８５３ 第６バイパスダイオード、 ８９３ 第５太陽電池ストリング、 ８９４ 第６太陽電池ストリング、 ９７１,９７２,９７３,９７４ 外部配線、 １２０１,１３０１ 第１太陽電池モジュール、 １２０２,１３０２ 第２太陽電池モジュール、 １２１０,１３１０ 太陽電池システム、 １２６１,１３６１ 第２高電位側外部配線、 １２８２,１３８２ 第２低電位側外部配線、 １３７１ 第１外部配線、 １３８１ 第２外部配線。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】