特許 7308651 太陽電池モジュール

(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】2023-07-06

(45)【発行日】2023-07-14

(54)【発明の名称】太陽電池モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/05 20140101AFI20230707BHJP

   H01L 31/042 20140101ALI20230707BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 570

H01L31/04 500

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019084391

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2020181904

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-03-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 守孝

【審査官】吉岡 一也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２３５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４１２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９２４４１４７（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６２５２４４６（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２０００４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０４－３１／０５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１又は複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されて複数のセル群が構成され、該複数のセル群がそれぞれ接続されて２つのストリングが構成され、該２つのストリングがそれぞれ並列に接続されたストリング群が複数直列に接続された太陽電池モジュールであって、
前記２つのストリングのうち、一方の第１ストリングにおける前記セル群が第１電極配線で接続されており、他方の第２ストリングにおける前記セル群が第２電極配線で接続されており、
前記複数のストリング群が第３電極配線で直列に接続されており、
前記第１ストリングに流れる電流と、前記第２ストリングに流れる電流とが前記ストリング群の合流部で合流し、合流した電流が前記第３電極配線に流れ、
前記第１ストリングにおける前記セル群を接続する前記第１電極配線、前記第２ストリングにおける前記セル群を接続する前記第２電極配線及び前記複数のストリング群を直列に接続する前記第３電極配線の幅及び厚みは、該第３電極配線の抵抗値が該第１電極配線及び該第２電極配線のそれぞれの抵抗値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
前記複数の太陽電池セルのうち少なくとも１つが分割セルで構成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１ストリングは、第１セル群と第２セル群とが前記第１電極配線で接続されたものであり、前記第２ストリングは、第３セル群と第４セル群とが前記第２電極配線で接続されたものであることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項4】

請求項１から請求項３までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第３電極配線の断面積が前記第１電極配線の断面積及び前記第２電極配線のそれぞれの断面積よりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項5】

請求項１から請求項４までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第３電極配線の幅が前記第１電極配線及び前記第２電極配線のそれぞれの幅よりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項6】

請求項１から請求項５までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１電極配線の幅、前記第２電極配線の幅及び前記第３電極配線の幅を合計した合計幅は、所定の設定値内に設定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項7】

請求項１から請求項６までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１電極配線及び前記第２電極配線のそれぞれの厚みが前記第３電極配線の厚みよりも大きいことを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項8】

請求項１から請求項７までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１ストリング及び前記第２ストリングにおいて前記太陽電池セルが所定の列設方向に列設され、前記複数のストリング群が前記列設方向に直交する直交方向に並設され、
前記複数のストリング群のうち前記直交方向における両端に位置するストリング群の外側の端子は、太陽電池モジュール本体の前記直交方向における両端部に設けられた一対の端子ボックスにそれぞれ接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【請求項9】

請求項１から請求項７までの何れか１つに記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１ストリング及び前記第２ストリングにおいて前記太陽電池セルが所定の列設方向に列設され、前記複数のストリング群が前記列設方向に直交する直交方向に並設され、
前記複数のストリング群のうち前記直交方向における両端に位置するストリング群の外側の端子は、太陽電池モジュール本体の前記直交方向における両端部より前記直交方向における中央側に設けられた一対の端子ボックスにそれぞれ接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

１又は複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されて複数のセル群が構成され、該複数のセル群がそれぞれ接続されて２つのストリングが構成され、該２つのストリングがそれぞれ並列に接続されたストリング群が複数直列に接続された太陽電池モジュールは、従来から知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２５６７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１４は、分割セルを用いた太陽電池モジュールＭｘにおける第１電極配線Ｌｘａ、第２電極配線Ｌｘｂ及び第３電極配線Ｌｘｃを説明するための背面図である。図１５は、太陽電池モジュールＭｘにおける電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの流れを示す斜視図である。

【0005】

太陽電池モジュールＭｘは、図１４に示すように、ストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）（ｎは２以上の整数、ｎ＝３）が第３電極配線Ｌｘｃ（第３バスバー）で複数直列に接続されている。複数のストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）は、それぞれ、第１ストリングＳ（１）及び第２ストリングＳ（２）を備えている。第１ストリングＳ（１）及び第２ストリングＳ（２）は並列に接続されている。

【0006】

第１ストリングＳ（１）は、第１セル群ＣＧ（１）と第２セル群ＣＧ（２）とを備えている。第１セル群ＣＧ（１）は、１又は複数の第１太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（１，ｍ）（ｍは１以上の整数、ｍ＝８）が直列に接続されたものである。第２セル群ＣＧ（２）は、１又は複数の第２太陽電池セルＣ（２，１）～Ｃ（２，ｍ）が直列に接続されたものである。第１セル群ＣＧ（１）の一端部と第２セル群ＣＧ（２）の一端部とは、第１電極配線Ｌｘａ（第１バスバー）で接続されている。

【0007】

第２ストリングＳ（２）は、第３セル群ＣＧ（３）と第４セル群ＣＧ（４）とを備えている。第３セル群ＣＧ（３）は、１又は複数の第３太陽電池セルＣ（３，１）～Ｃ（３，ｍ）が直列に接続されたものである。第４セル群ＣＧ（４）は、１又は複数の第４太陽電池セルＣ（４，１）～Ｃ（４，ｍ）が直列に接続されたものである。第３セル群ＣＧ（３）の一端部と第４セル群ＣＧ（４）の一端部とは、第２電極配線Ｌｘｂ（第２バスバー）で接続されている。

【0008】

そして、第１セル群ＣＧ（１）の他端部と第３セル群ＣＧ（３）の他端部とは、一の第３電極配線Ｌｘｃに接続されている。また、第２セル群ＣＧ（２）の他端部と第４セル群ＣＧ（４）の他端部とは、他の第３電極配線Ｌｘｃに接続されている。

【0009】

第１ストリングＳ（１）における第１電極配線Ｌｘａ、第２ストリングＳ（２）における第２電極配線Ｌｘｂ及び隣り合うストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（２）間～ＳＧ（ｎ－１），ＳＧ（ｎ）間の第３電極配線Ｌｘｃは、同じ配線材が用いられている。

【0010】

このような太陽電池モジュールＭｘの構成は、図１４に示すように、個々の太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（４，ｍ）を複数に分割した分割セル（例えばハーフセル、１／４セル）を用いた場合（例えば特許文献１参照）に特に有利である。

【0011】

ところで、太陽電池モジュールＭｘにおいて、一の第３電極配線Ｌｘｃに流れる電流Ｉｃは、図１５に示すように、ストリング群ＳＧ（１）の分流部（α部参照）でストリング群ＳＧ（１）における第１ストリングＳ（１）に流れる電流Ｉａと、ストリング群ＳＧ（１）における第２ストリングＳ（２）に流れる電流Ｉｂとに分かれる（Ｉｃ＝Ｉａ＋Ｉｂ、Ｉａ＝Ｉｂ＝Ｉｃ／２）。第１ストリングＳ（１）における電流Ｉａは、第１電極配線Ｌｘａに流れ、第２ストリングＳ（２）における電流Ｉａは、第２電極配線Ｌｘｂに流れる。

【0012】

また、第１ストリングＳ（１）に流れていた電流Ｉａと、第２ストリングＳ（２）に流れていた電流Ｉｂとがストリング群ＳＧ（１）の合流部（β部参照）で合流し、合流した電流Ｉｃは、他の第３電極配線Ｌｘｃに流れる。以上のことがストリング群ＳＧ（２）～ＳＧ（ｎ）でも行われ、最終的に合流した電流Ｉｃが太陽電池モジュールＭｘから出力される。

【0013】

ところが、太陽電池モジュールＭｘでは、フルセルや分割セル等のセルの形態に関わらず、次のような不都合がある。すなわち、第３電極配線Ｌｘｃには第１電極配線Ｌｘａ及び第２電極配線Ｌｘｂと同じ配線材が用いられているにもかかわらず、第３電極配線Ｌｘｃに流れる電流Ｉｃの電流値は、第１電極配線Ｌｘａ及び第２電極配線Ｌｘｂに流れる電流Ｉａ，Ｉｂの電流値よりも大きくなる（２倍になる）。従って、第３電極配線Ｌｘｃでの配線損失（配線ロス）を最小限に抑えることが望まれる。

【0014】

この点に関し、特許文献１には、配線損失を最小限に抑えることについて何ら示されていない。

【0015】

そこで、本発明は、配線損失を最小限に抑えることが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。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記課題を解決するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、１又は複数の太陽電池セルがそれぞれ直列に接続されて複数のセル群が構成され、該複数のセル群がそれぞれ接続されて２つのストリングが構成され、該２つのストリングがそれぞれ並列に接続されたストリング群が複数直列に接続された太陽電池モジュールであって、前記２つのストリングのうち、一方の第１ストリングにおける前記セル群が第１電極配線で接続されており、他方の第２ストリングにおける前記セル群が第２電極配線で接続されており、前記複数のストリング群が第３電極配線で直列に接続されており、前記第１ストリングに流れる電流と、前記第２ストリングに流れる電流とが前記ストリング群の合流部で合流し、合流した電流が前記第３電極配線に流れ、前記第１ストリングにおける前記セル群を接続する前記第１電極配線、前記第２ストリングにおける前記セル群を接続する前記第２電極配線及び前記複数のストリング群を直列に接続する前記第３電極配線の幅及び厚みは、該第３電極配線の抵抗値が該第１電極配線及び該第２電極配線のそれぞれの抵抗値よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によると、配線損失を最小限に抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける内部構造を示す背面図である。

【図2】第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける内部構造を示す縦断面図である。

【図3】第１実施形態に係る太陽電池モジュールの背面図である。

【図4】第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける第１電極配線、第２電極配線及び第３電極配線を説明するための背面図である。

【図5】第１実施形態に係る太陽電池モジュールについて、出力例を設定し各電極配線の幅を変更して配線損失が最小限になる値を求めた図表である。

【図6】第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図５の出力例に基づき第３電極配線の幅に対する全体配線損失の関係を示すグラフである。

【図7】第１実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図５の出力例に基づき第３電極配線断面積比に対する配線損失改善率の関係を示すグラフである。

【図8】第２実施形態に係る太陽電池モジュールにおける内部構造を示す背面図である。

【図9】第２実施形態に係る太陽電池モジュールの背面図である。

【図10】第２実施形態に係る太陽電池モジュールにおける第１電極配線、第２電極配線及び第３電極配線を説明するための背面図である。

【図11】第２実施形態に係る太陽電池モジュールについて、出力例を設定し各電極配線の幅を変更して配線損失が最小限になる値を求めた図表である。

【図12】第２実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１１の出力例に基づき第３電極配線の幅に対する全体配線損失の関係を示すグラフである。

【図13】第２実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１１の出力例に基づき第３電極配線断面積比に対する配線損失改善率の関係を示すグラフである。

【図14】分割セルを用いた太陽電池モジュールにおける第１電極配線、第２電極配線及び第３電極配線を説明するための背面図である。

【図15】分割セルを用いた太陽電池モジュールにおける電流の流れを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。従って、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0020】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１における内部構造を示す背面図である。図２は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１における内部構造を示す縦断面図である。図３は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１の背面図である。なお、図３において、図示を省略したが、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２の間には、通常は、バイパスダイオードが入ったボックス（バイパスダイオード入ボックス）が設けられている。このことは、後述する図９についても同様である。

【0021】

太陽電池モジュールＭ１の基本構成は、第１電極配線Ｌｘａ、第２電極配線Ｌｘｂ及び第３電極配線Ｌｘｃに代えて第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃを設けたことを除いて図１４に示す太陽電池モジュールＭｘと同様であり、詳しい説明を省略する。

【0022】

本実施の形態では、太陽電池モジュールＭ１における太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（４，ｍ）（ｍ＝８）は、１６０ｍｍ角程度の大きさの太陽電池セル基板を２分割したものを例示している。

【0023】

すなわち、分割後の太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（４，ｍ）は、所定の列設方向Ｘ（上下方向）における一方側の２つの角部がカット（面取り）されており、全体として１６０ｍｍ×８０ｍｍ角程度の大きさに形成されている。

【0024】

太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（４，ｍ）は、以下の図２の説明において、単に太陽電池セルＣという。太陽電池セルＣは、図２に示すように、表面電極３１と裏面電極３２とを備えている。表面電極３１は、バスバー電極３１ａと、図示を省略したフィンガー電極とから構成されている。バスバー電極３１ａは、帯状のものであり、太陽電池セルＣの表面において列設方向Ｘに直線的に形成されている。フィンガー電極は、バスバー電極３１ａの両側縁から直交方向Ｙに櫛歯状に延びて多数に形成されている。フィンガー電極は、互いに一定の間隔をあけて、太陽電池セルＣの受光面全体を網羅するようにパターン形成されている。また、裏面電極３２は、太陽電池セルＣの裏面において列設方向Ｘに直線的に帯状となるように形成されており、バスバー電極３１ａと表裏対向するように設けられている。ここで、バスバー電極３１ａ及び裏面電極３２の幅は、本実施形態では、３ｍｍに形成されている。

【0025】

太陽電池モジュールＭ１は、太陽電池セルＣと、配線材３３（インターコネクタ）と、透光性基板３４と、保護部材３５とを備えている。太陽電池セルＣは、表面電極３１と裏面電極３２とを備えている。配線材３３は、一の太陽電池セルＣの表面電極３１のバスバー電極３１ａと他の太陽電池セルＣの裏面電極３２とに接続されて隣り合う太陽電池セルＣ，Ｃ同士を直列に接続する配線材である。透光性基板３４は、太陽電池セルＣの表面側（図２では上側）に対向するように設けられている。保護部材３５は、太陽電池セルＣの裏面側（図２では下側）に対向するように設けられている。

【0026】

太陽電池モジュールＭ１は、太陽電池セルＣと配線材３３とが透光性の封止材３６によって透光性基板３４と保護部材３５との間に封止された構造となっている。配線材３３は、細長い短冊状に形成された基材の外表面に半田がコーティング（半田メッキ処理）された構成となっている。基材の材質としては特に限定されないが、例えば銅等の金属を用いることができる。また、配線材３３の幅は、本実施形態では、２ｍｍに形成されている。また、厚みは０．２ｍｍとなっている。

【0027】

そして、配線材３３の一方側（図２では左側）が太陽電池セルＣの表面のバスバー電極３１ａに半田接続されている。配線材３３の他方側（図２では右側）が隣接する太陽電池セルＣ裏面の裏面電極３２に半田接続されている。なお、本実施の形態では、太陽電池セルＣにバスバー電極３１ａを２本形成しているが、１本又は平行に３本以上形成される場合もある。この場合には、裏面電極３２も１本又は平行に３本以上形成され、配線材３３～３３も、１本又は３本以上使用される。

【0028】

図１に示すように、太陽電池モジュールＭ１において、１又は複数の太陽電池セル〔第１太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（１，ｍ）、第２太陽電池セルＣ（２，１）～Ｃ（２，ｍ）、第３太陽電池セルＣ（３，１）～Ｃ（３，ｍ）、第４太陽電池セルＣ（４，１）～Ｃ（４，ｍ）〕は、それぞれ直列に接続されて複数のセル群ＣＧ（１）～ＣＧ（ｎ）が構成されている。複数のセル群ＣＧ（１）～ＣＧ（ｎ）は、それぞれ接続されて２つのストリングＳ（１），Ｓ（２）が構成されている。２つのストリングＳ（１），Ｓ（２）がそれぞれ並列に接続されたストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）が複数直列に接続されている。

【0029】

２つのストリングＳ（１），Ｓ（２）のうち、一方の第１ストリングＳ（１）におけるセル群〔第１セル群ＣＧ（１）、第２セル群ＣＧ（２）〕が第１電極配線Ｌ１で接続され、他方の第２ストリングＳ（２）におけるセル群〔第３セル群ＣＧ（３）、第４セル群ＣＧ（４）〕が第２電極配線Ｌ２で接続されている。ストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（２）は、第１ストリングＳ（１）と、第２ストリングＳ（２）とがそれぞれ並列に接続されている。複数のストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（２）は、第３電極配線Ｌｃで直列に接続されている。

【0030】

詳しくは、太陽電池モジュールＭ１では、第１ストリングＳ（１）は、第１セル群ＣＧ（１）と第２セル群ＣＧ（２）とが第１電極配線Ｌａで接続されている。第２ストリングＳ（２）は、第３セル群ＣＧ（３）と第４セル群ＣＧ（１）とが第２電極配線Ｌｂで接続されている。第１セル群ＣＧ（１）は、１又は複数の第１太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（１，ｍ）が直列に接続されている。第２セル群ＣＧ（２）は、１又は複数の第２太陽電池セルＣ（２，１）～Ｃ（２，ｍ）が直列に接続されている。第３セル群ＣＧ（３）は、１又は複数の第３太陽電池セルＣ（３，１）～Ｃ（３，ｍ）が直列に接続されている。第４セル群ＣＧ（４）は、１又は複数の第４太陽電池セルＣ（４，１）～Ｃ（４，ｍ）が直列に接続されている。

【0031】

第１ストリングＳ（１）及び第２ストリングＳ（２）において太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（２，ｍ），Ｃ（３，１）～Ｃ（４，ｍ）は、列設方向Ｘに列設されている。複数のストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）（ｎ＝３）は、列設方向Ｘに直交する直交方向Ｙに並設されている。

【0032】

図３に示すように、太陽電池モジュールＭ１は、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を備えている。一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２は、太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部に設けられている。複数のストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）のうち直交方向Ｙにおける両端に位置するストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（ｎ）の外側の端子Ｔ１，Ｔ２（直交方向Ｙにおける両端部の第３電極配線Ｌｃ，Ｌｃ）は、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２にそれぞれ接続されている。

【0033】

図４は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１における第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃを説明するための背面図である。

【0034】

第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅及び厚みは、第３電極配線Ｌｃの抵抗値が第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの抵抗値よりも小さくなるように設定されている。この例では、図４に示すように、第３電極配線Ｌｃの幅は、第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂの幅よりも大きく設定されている。

【0035】

こうすることで、第３電極配線Ｌｃの抵抗値を第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの抵抗値よりも小さくすることができ、第３電極配線Ｌｃの配線損失が最小又は略最小になるように設定することができる。第３電極配線Ｌｃに流れる電流値がたとえ第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂに流れる電流値よりも大きく（２倍に）なったとしても、第３電極配線Ｌｃに電流を流し易くすることができる。これにより、配線損失を最小限に抑えることができる。

【0036】

本実施の形態において、太陽電池セル〔第１から第４太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（４，ｍ）〕のうち少なくとも１つが分割セルで構成されている。ここで、分割セルとは、標準サイズのセル（太陽電池用ウェハ１枚分のセル、フルセルともいう。）を分割した小型のセルをいう。分割セルとしては、標準サイズのセルを半分に分割したもの（ハーフセル）、１／４に分割したものを例示できる。従って、セル１枚当たりの電流の電流値を減少（ハーフセルの場合、半減）させることができ、電流値の減少に伴い第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃでの電力損失を低下させることができ、それだけ、太陽電池モジュールＭ１の電力損失を減少させることができる。

【0037】

本実施の形態において、第１ストリングＳ（１）は、第１セル群ＣＧ（１）と第２セル群ＣＧ（２）とが第１電極配線Ｌ１で接続されている。第２ストリングＳ（２）は、第３セル群ＣＧ（３）と第４セル群ＣＧ（４）とが第２電極配線Ｌ２で接続されている。こうることで、第３電極配線Ｌｃに流れる電流値が第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂに流れる電流値の２倍程度にする構成を容易に実現させることができる。

【0038】

本実施の形態において、第１太陽電池セルＣ（１，１）～Ｃ（１，ｍ）のセル数と、第２太陽電池セルＣ（２，１）～Ｃ（２，ｍ）のセル数と、第３太陽電池セルＣ（３，１）～Ｃ（３，ｍ）のセル数と、第４太陽電池セルＣ（４，１）～Ｃ（４，ｍ）のセル数とが同数である。こうすることで、たとえ第３電極配線Ｌｃに流れる電流値が第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂに流れる電流値の２倍程度になっても、配線損失を最小限に抑えることができる。

【0039】

本実施の形態において、第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃの体積抵抗率が等しい又は略等しい。こうすることで、第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃの材料として同じ材料を用いることができる。これにより、製造コストを抑えつつ配線損失を最小限に抑えることができる。

【0040】

第３電極配線Ｌｃの断面積が第１電極配線Ｌａの断面積及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの断面積よりも大きい。こうすることで、第３電極配線Ｌｃの抵抗値を第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの抵抗値よりも容易に小さくすることができる。

【0041】

第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃ（例えば１１．４ｍｍ）が第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの幅ｈａ（例えば６．３ｍｍ），ｈｂ（例えば６．３ｍｍ）よりも大きい。こうすることで、第３電極配線Ｌｃの抵抗値を第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの抵抗値よりも容易に小さくすることができる。

【0042】

本実施の形態において、第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂの幅ｈａ，ｈｂが等しい又は略等しい。こうすることで、第３電極配線Ｌｃの抵抗値を第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの抵抗値よりも小さくなるように、第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈａ，ｈｂ，ｈｃ及び厚みを容易に設定することができる。

【0043】

本実施の形態において、第１電極配線Ｌａの幅ｈａ、第２電極配線Ｌｂの幅ｈｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃを合計した合計幅（ｈａ＋ｈｂ＋ｈｃ）は、所定の設定値（例えば２４ｍｍ）内に設定されている。こうすることで、太陽電池モジュール本体３０の限られたスペース内で第１電極配線Ｌａの幅ｈａ、第２電極配線Ｌｂの幅ｈｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃを設定することができる。

【0044】

本実施の形態において、複数のストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）のうち直交方向Ｙにおける両端に位置するストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（ｎ）の外側の端子Ｔ１，Ｔ２は、太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部に設けられた一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２にそれぞれ接続されている。こうすることで、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部に設けた太陽電池モジュールＭ１において、配線損失を最小限に抑えることができる。

【0045】

＜第１実施形態の具体例＞
次に、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１について、第１電極配線Ｌａの幅ｈａ、第２電極配線Ｌｂの幅ｈｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃを変更して配線損失が最小限になる値を求めたので、それについて以下に説明する。

【0046】

図５は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１について、各電極配線Ｌａ～Ｌｃの幅ｈａ～ｈｃを変更して配線損失が最小限になる値を求めた図表である。

【0047】

図５に示す例では、第１電極配線Ｌａの幅ｈａ、第２電極配線Ｌｂの幅ｈｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃが何れも８ｍｍと均等にした太陽電池モジュールＭ１を基準にしている。第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃの厚みｄは何れも０．２５ｍｍとした。第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃに用いた材料は何れも銅（体積抵抗率ρ＝１．７×１０^－８Ωｍ）とした。また、太陽電池モジュールＭ１の最大出力動作電流（Ｉｐｍ）を９Ａとした。すなわち、第３電極配線Ｌｃに流れる最大出力動作電流Ｉｃｐｍは、９Ａとなり、第１ストリングＳ（１）における第１電極配線Ｌａ及び第２ストリングＳ（２）における第２電極配線Ｌｂに流れる最大出力動作電流Ｉａｐｍ，Ｉｂｐｍは何れも４．５Ａとなる。

【0048】

各ストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（３）に設けられた３つの第１電極配線Ｌａ及び３つの第２電極配線Ｌｂの長さを何れも３１８ｍｍとした。従って、第１電極配線Ｌａ～Ｌａの長さを合計した合計長さＴＬａは、何れも３１８ｍｍ×３＝９５４ｍｍとなり、３つの第２電極配線Ｌｂ～Ｌｂの長さを合計した合計長さＴＬｂは、何れも３１８ｍｍ×３＝９５４ｍｍとなる。

【0049】

隣り合うストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（２）間、隣り合うストリング群ＳＧ（２），Ｇ（３）間に設けられた２つ第３電極配線Ｌｃの長さを何れも３１８ｍｍとし、直交方向Ｙにおける両端に位置するストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（ｎ）の外側端部に設けられた２つの第３電極配線Ｌｃを７９．５ｍｍとした。従って、第３電極配線Ｌｃの長さを合計した合計長さＴＬｃは３１８ｍｍ×２＋７９．５ｍｍ×２＝７９５ｍｍとなる。

【0050】

第１電極配線Ｌａの抵抗値Ｒａは、ρ×（ＴＬａ／１０００）／〔（ｄ／１０００）×（ｈａ／１０００）〕の計算式で算出した。第２電極配線Ｌｂの抵抗値Ｒｂは、ρ×（ＴＬｂ／１０００）／〔（ｄ／１０００）×（ｈｂ／１０００）〕の計算式で算出した。また、第３電極配線Ｌｃの抵抗値Ｒｃは、ρ×（ＴＬｃ／１０００）／〔（ｄ／１０００）×（ｈｃ／１０００）〕の計算式で算出した。

【0051】

第１電極配線Ｌａの配線損失Ｑａは、Ｒａ×（Ｉａｐｍ／２）^２の計算式で算出した。第２電極配線Ｌｂの配線損失Ｑｂは、Ｒｂ×（Ｉｂｐｍ／２）^２の計算式で算出した。また、第３電極配線Ｌｃの配線損失Ｑｃは、Ｒｃ×（Ｉｃｐｍ／２）^２の計算式で算出した。第１電極配線Ｌａの配線損失Ｑａ、第２電極配線Ｌｂの配線損失Ｑｂ及び第３電極配線Ｌｃの配線損失Ｑｃを合計した全体配線損失Ｑｔは、Ｑａ＋Ｑｂ＋Ｑｃの計算式で算出した。第１電極配線Ｌａ（第２電極配線Ｌｂ）の断面積に対する第３電極配線Ｌｃの断面積の比である第３電極配線断面積比［％］は、（ｈｃ×ｄ）／（ｈａ×ｄ）×１００の計算式で算出した。また、第１電極配線Ｌａ（第２電極配線Ｌｂ）を基準にした第３電極配線Ｌｃの配線損失改善率［％］は、（１－基準の全体配線損失Ｑｔ／全体配線損失Ｑｔ）×１００の計算式で算出した。

【0052】

図６は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１における第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃに対する全体配線損失Ｑｔの関係を示すグラフである。図７は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１における第３電極配線断面積比に対する配線損失改善率の関係を示すグラフである。

【0053】

図５から図７に示すように、第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃが１１．４ｍｍで、第３電極配線断面積比が１８１％のときに、配線損失を最小限に抑えることができた。

【0054】

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２における内部構造を示す背面図である。図９は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２の背面図である。また、図１０は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２における第１電極配線Ｌａ、第２電極配線Ｌｂ及び第３電極配線Ｌｃを説明するための背面図である。

【0055】

太陽電池モジュールＭ２の基本構成は、端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を直交方向Ｙにおける中央部に設けたことを除いて第１実施形態に係る太陽電池モジュールＭ１と同様であり、詳しい説明を省略する。

【0056】

本実施の形態では、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端縁よりも中央寄りに設けるにあたり、第３電極配線Ｌｃを太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部からそれぞれ折り返して絶縁層（図示せず）を介して重ねる２重構造にしている。

【0057】

本実施の形態において、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２は、太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部より直交方向Ｙにおける中央側（中央部）に設けられている。複数のストリング群ＳＧ（１）～ＳＧ（ｎ）のうち直交方向Ｙにおける両端に位置するストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（ｎ）の外側の端子Ｔ１，Ｔ２（直交方向Ｙにおける両端部の第３電極配線Ｌｃ，Ｌｃ）は、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２にそれぞれ接続されている。こうすることで、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部より直交方向Ｙにおける中央側（中央部）に設けた太陽電池モジュールＭ２において、配線損失を最小限に抑えることができる。

【0058】

＜第２実施形態の具体例＞
次に、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２について、第１電極配線Ｌａの幅ｈａ、第２電極配線Ｌｂの幅ｈｂ及び第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃを変更して配線損失が最小限になる値を求めたので、それについて以下に説明する。

【0059】

図１１は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２について、各電極配線Ｌａ～Ｌｃの幅ｈａ～ｈｃを変更して配線損失が最小限になる値を求めた図表である。

【0060】

図１１に示す例では、第３電極配線Ｌｃの長さを合計した合計長さＴＬｃを除いて図５に示す例と同様であり、詳しい説明を省略する。

【0061】

隣り合うストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（２）間、隣り合うストリング群ＳＧ（２），ＳＧ（３）間に設けられた２つ第３電極配線Ｌｃの長さを何れも３１８ｍｍとし、直交方向Ｙにおける両端に位置するストリング群ＳＧ（１），ＳＧ（ｎ）の外側端部に設けられた２つの第３電極配線Ｌｃを３１８ｍｍ＋７９．５ｍｍとした。従って、第３電極配線Ｌｃの長さを合計した合計長さＴＬｃは３１８ｍｍ×２＋（３１８ｍｍ＋７９．５ｍｍ）×２＝１４３１ｍｍとなる。

【0062】

図１２は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２における第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃに対する全体配線損失Ｑｔの関係を示すグラフである。図１３は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールＭ２における第３電極配線断面積比に対する配線損失改善率の関係を示すグラフである。

【0063】

図１１から図１３に示すように、第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃが１３．２ｍｍで、第３電極配線断面積比が２４４％のときに、配線損失を最小限に抑えることができた。

【0064】

（第３実施形態）
ところで、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端縁よりも中央寄りに設ける場合、第３電極配線Ｌｃを太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端部からそれぞれ折り返して絶縁層を介して重ねる２重構造にする必要がある。このため、第３電極配線Ｌｃの厚みｈｃをある程度抑えることが望まれる。

【0065】

この点、第３実施形態に係る太陽電池モジュール（図示を省略）は、第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂのそれぞれの厚みが第３電極配線Ｌｃの厚みよりも大きい。こうすることで、一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を第３電極配線Ｌｃに接続するにあたり、たとえ一対の端子ボックスＢＸ１，ＢＸ２を第３電極配線Ｌｃの太陽電池モジュール本体３０の直交方向Ｙにおける両端縁よりも中央寄りに設けて、第３電極配線Ｌｃを２重構造にしたとしても、第３電極配線Ｌｃの厚みをある程度抑えつつ配線損失を最小限に抑えることができる。また、第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂの厚みを大きくすると、それだけ第１電極配線Ｌａ及び第２電極配線Ｌｂの幅ｈａ，ｈｂを小さくすることができる。そうすると、第３電極配線Ｌｃの幅ｈｃを大きくすることができ、それだけ第３電極配線Ｌｃの厚みを抑えることができる。

【0066】

（その他の実施形態）
第１実施形態から第３実施形態では、太陽電池セルとして、標準サイズのセル（フルセル）を半分に分割したものを用いたが、１／４に分割したものであってもよいし、フルセルのものであってもよい。

【0067】

また、第１実施形態から第３実施形態では、受光面及び受光面の反対側の裏面の双方に電極が形成された単結晶型太陽電池モジュールに適用したが、受光面の反対側の裏面にｐ型電極及びｎ型電極が形成された裏面電極型太陽電池モジュール（いわゆるバックコンタクト型太陽電池モジュール）に適用してもよい。

【0068】

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、係る実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【符号の説明】

【0069】

３０ 太陽電池モジュール本体
ＢＸ１ 端子ボックス
ＢＸ２ 端子ボックス
Ｃ 太陽電池セル
ＣＧ（１） 第１セル群
ＣＧ（２） 第２セル群
ＣＧ（３） 第３セル群
ＣＧ（４） 第４セル群
Ｌａ 第１電極配線（第１バスバー）
Ｌｂ 第２電極配線（第２バスバー）
Ｌｃ 第３電極配線（第３バスバー）
Ｍ１ 太陽電池モジュール
Ｍ２ 太陽電池モジュール
Ｓ（１） 第１ストリング
Ｓ（２） 第２ストリング
ＳＧ ストリング群
Ｔ１ 端子
Ｔ２ 端子
ｈａ 幅
ｈｂ 幅
ｈｃ 幅
Ｘ 列設方向
Ｙ 直交方向

【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】