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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】2024-04-19
(45)【発行日】2024-04-30
(54)【発明の名称】ソーラーセルアレイ用の電力ルーティングモジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 31/05 20140101AFI20240422BHJP
B64G 1/44 20060101ALN20240422BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 570
B64G1/44 Z
【請求項の数】
26
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2017176670
(22)【出願日】2017-09-14
(65)【公開番号】P2018082151
(43)【公開日】2018-05-24
【審査請求日】2020-09-11
【審判番号】
【審判請求日】2022-09-22
(31)【優先権主張番号】62/394,623
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,636
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,616
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,627
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,629
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,632
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,649
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,666
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,667
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,671
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,641
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/394,672
(32)【優先日】2016-09-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,274
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,277
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,279
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,282
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,285
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,287
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】15/643,289
(32)【優先日】2017-07-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】レーダー， エリック
(72)【発明者】
【氏名】チウ， フィリップ
(72)【発明者】
【氏名】クロッカー， トム
(72)【発明者】
【氏名】ロウ， ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】ウォーターマン， デイル
【合議体】
【審判長】波多江 進
【審判官】吉野 三寛
【審判官】安藤 達哉
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－７１２１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５１２８６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－５０７８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１１１０８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
H01L 31/02-31/078
H01L 31/18-31/20
H02S 10/00-10/40
H02S 30/00-99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のソーラーセル（１４）と、
基板（１２）と、
アレイ内の前記ソーラーセル（１４）を電気的に相互接続する電力ルーティングモジュール（３０）を備える装置であって、前記電力ルーティングモジュール（３０）が前記ソーラーセル（１４）を電気的に相互接続する導電層（６６）、及び前記導電層（６６）を電気的に絶縁する絶縁層（６４）を含み、
前記ソーラーセルのうちの少なくとも１つは、コーナー領域（２６）を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部（２４）を有し、
前記ソーラーセル（１４）が前記基板（１２）に取り付けられているときに、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にあるエリア（２８）は露出したままであり、
前記ソーラーセル（１４）と電気的に接続する導電経路が、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にある前記エリア（２８）に、前記基板上に設けられるか、または、前記基板内に埋設され、
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にある露出したままの前記エリア（２８）内で前記基板（１２）に取り付けられ、前記導電層（６６）は前記導電経路と電気的に接続する、
装置。
【請求項2】
前記電力ルーティングモジュール（３０）の前記導電層（６６）は１つ以上の導体からなる、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）を逆バイアスから保護するためのバイパスダイオード（４４）を含み、前記バイパスダイオード（４４）は、前記電力ルーティングモジュール（３０）の１つ以上の前記導体に接続されている、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記電力ルーティングモジュール（３０）の１つ以上の前記導体と、前記基板（１２）の前記導電経路とに挟み込まれた電気的接合部（７０）によって、電気的接続が形成される、請求項２に記載の装置。
【請求項5】
前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内の露出したままの前記エリア（２８）は、前記電力ルーティングモジュール（３０）と前記基板（１２）内の前記導電経路との間の接点を提供する導電パッド（７２）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）を前記基板（１２）内の１つ以上の電力線と電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）間を直列接続することによって、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、ソーラーセル（１４）が設けられていないステイアウト区域（７４）の外側に設けられた前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）の列内で、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項10】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）の列間で、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項11】
前記アレイは非長方形のアレイであり、前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記非長方形のアレイ内で前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続している、請求項１に記載の装置。
【請求項12】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、ソーラーセル（１４）が設けられていないステイアウト区域（７４）を可能にする１つ以上の導体を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項13】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記基板（１２）に取り付けるための接着部（６０）を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項14】
電力ルーティングモジュール（３０）を用いてアレイ内のソーラーセル（１４）を電気的に相互接続することを含む方法であって、前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）を電気的に相互接続する導電層（６６）、及び前記導電層（６６）を電気的に絶縁する絶縁層（６４）を含み、前記ソーラーセル（１４）のうちの少なくとも１つは、コーナー領域（２６）を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部（２４）を有し、
前記ソーラーセル（１４）が基板（１２）に取り付けられているときに、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にあるエリア（２８）は露出したままであり、
前記ソーラーセル（１４）と電気的に接続する導電経路が、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にある前記エリア（２８）に、前記基板上に設けられるか、または、前記基板内に埋設され、
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内にある露出したままの前記エリア（２８）内で前記基板（１２）に取り付けられ、前記導電層（６６）は前記導電経路と電気的に接続する、
方法。
【請求項15】
前記電力ルーティングモジュール（３０）の前記導電層（６６）は、１つ以上の導体からなる、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセルを逆バイアスから保護するためのバイパスダイオードを含み、前記バイパスダイオードは、前記電力ルーティングモジュール（３０）の１つ以上の前記導体に接続される、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記電力ルーティングモジュール（３０）の１つ以上の前記導体と、前記基板（１２）の１つ以上の前記導電経路とに挟み込まれた電気的接合部によって、電気的接続が形成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記基板（１２）の前記コーナー領域（２６）内の露出したままの前記エリア（２８）は、前記電力ルーティングモジュール（３０）と前記基板（１２）内の前記導電経路との間の接点を提供する導電パッドを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項19】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）を前記基板（１２）内の１つ以上の電力線と電気的に相互接続している、請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）間を直列接続することによって、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続する、請求項１４に記載の方法。
【請求項21】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、ソーラーセル（１４）が設けられていないステイアウト区域（７４）の外側に設けられた前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続する、請求項１４に記載の方法。
【請求項22】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）の列内で、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続する、請求項１４に記載の方法。
【請求項23】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記ソーラーセル（１４）の列間で、前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続する、請求項１４に記載の方法。
【請求項24】
前記アレイは非長方形のアレイであり、前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記非長方形のアレイ内で前記ソーラーセル（１４）間を電気的に相互接続する、請求項１４に記載の方法。
【請求項25】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、ソーラーセル（１４）が設けられていないステイアウト区域を可能にする１つ以上の導体を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項26】
前記電力ルーティングモジュール（３０）は、前記基板（１２）に取り付けるための接着部を含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概してソーラーセルパネルに関し、具体的にはソーラーセルアレイ用の電力ルーティングモジュールに関する。
【0002】
典型的な宇宙飛行可能なソーラーセルパネルの組み立ては、ソーラーセルの長いストリングの構築を伴う。これらのストリングの長さは可変であり、例えばセル２０個に及び、またそれを超えるような、非常に長いものであり得る。こうした、長くて可変で壊れやすい機材を組み立てることは困難であり、そのために組み立ての自動化が阻害されてきた。
【0003】
現存する解決法では、ＣＩＣ（セル、相互接続子、及びカバーガラス）ユニットに組み立てられたソーラーセルが用いられる。ＣＩＣは、ＣＩＣの一面から平行に延在するセルの前部に接続された、金属ホイルの相互接続子を有する。ＣＩＣは、互いに近接して設置され、相互接続子によって隣接するセルの底部に接続されている。これらの相互接続子を用いることで、ＣＩＣは直線状のストリングへと組み立てられる。これら直線状のストリングは手作業で構築され、可変の長さの多数のストリングからなる大きなソーラーセルアレイを形成するようにレイアウトされる。
【0004】
さらに、セルが部分的に影になったときにセルを逆バイアスから保護するため、バイパスダイオードが用いられる。バイパスダイオードは一般的に、ソーラーセルアレイ内の２つの隣接するセルの背面接点間を接続する。
【0005】
ソーラーセルアレイは、人工衛星内で用いられる場合、通常、パネルとしてパッケージ化される。パネルの寸法は、必要な電力、並びに打ち上げ機内に人工衛星を搭載し、格納するために必要なサイズ及び形状といった制約を含む、人工衛星の必要性によって決定される。さらに、パネルを展開する際、パネルの一部を機械設備のために使用することがしばしば必要になり、ソーラーセルアレイはこれらの箇所を避けなければならない。実際には、パネルは概して長方形であるが、その寸法及びアスペクト比はバリエーションが大きい。このスペースを埋めるＣＩＣ及びストリングのレイアウトは、発電量を最大にするために高度にカスタマイズされなければならず、その結果、製作工程は手作業が多くなる。
【0006】
そこで、ソーラーセルアレイのカスタマイズ性能を保持しつつソーラーセルアレイの製造の自動化を推進する手段が、必要とされている。
【発明の概要】
【0007】
本開示の装置及び方法は、以下に列挙される実施例に限定しないがそれらを含めて、様々な形で例証される。
【0008】
１．電力ルーティングモジュールを用いてアレイ内のソーラーセルを電気的に相互接続することであって、電力ルーティングモジュールが、ソーラーセルを電気的に相互接続する導電層、及び導電層を電気的に絶縁する絶縁層を含む、相互接続すること。ソーラーセルのうちの少なくとも１つは、コーナー領域を画定する、少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部を有する。ソーラーセルが基板に取り付けられているときに、基板のコーナー領域内にあるエリアは露出したままであり、電力ルーティングモジュールは、基板のコーナー領域内の露出したままのエリアで、基板に取り付けられている。
【0009】
２．電力ルーティングモジュールの導電層は、１つ以上の導体からなる。
【0010】
３．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを逆バイアスから保護するためのバイパスダイオードを含み、バイパスダイオードは、電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体に接続されている。
【0011】
４．基板のコーナー領域内の露出したままのエリアは、電力ルーティングモジュールと基板内の導電経路との間の接点を提供する導電パッドを含む。
【0012】
５．電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体と、基板の１つ以上の導体とに挟み込まれた電気的接合部によって、電気的接続が形成される。
【0013】
６．電力ルーティングモジュールは、基板内の１つ以上の電力線でソーラーセルを電気的に相互接続している。
【0014】
７．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセル間を直列接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している。
【0015】
８．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを周ってブリッジ接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している。
【0016】
９．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列内で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している。
【0017】
１０．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列間で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している。
【0018】
１１．ソーラーセルアレイは非長方形のアレイであり、電力ルーティングモジュールは、非長方形のアレイ内でソーラーセル間を電気的に相互接続している。
【0019】
１２．電力ルーティングモジュールは、ステイアウト区域を可能にする、１つ以上の導体を含む。
【0020】
１３．電力ルーティングモジュールは、基板に取り付けるための接着部を含む。
【0021】
ここで、図面を参照する。各図面を通じて、類似の参照番号は対応する部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】ソーラーセルパネルの従来型の構造を表す。
【図2】ソーラーセルパネルの従来型の構造を表す。
【図7】一実施例による、アレイの２次元（２Ｄ）格子状に配列されたセルを示す。
【図8】基板のコーナー領域内の露出したエリアに、１つ以上のバイパスダイオードが追加された、アレイの一実施例を示す。
【図9】バイパスダイオードがセルの背面に付けられ、バイパスダイオード用の相互接続子または接点が前面接点と背面接点の間のコーナー領域内に延在している、一実施例を示す。
【図11】アレイの２Ｄグリッドに配列され基板に付けられた図９及び図１０のセルであって、バイパスダイオードがセルの背面に付けられ、バイパスダイオード用の接点がセルのコーナー領域内に延在している、図９及び図１０のセルを示す。
【図12】一実施例による、アレイのセル間の上方向／下方向の直列接続を示す。
【図13】一実施例による、アレイのセル間の左方向／右方向の直列接続を示す。
【図14】基板が下にあり、電力ルーティングモジュールが上にあり、基板が可撓性シートの組立品である、一実施例の概略側面図である。
【図15】基板が下にあり、電力ルーティングモジュールが上にあり、電力ルーティングモジュールが接着剤で可撓性シートに取り付けられている、一実施例の概略側面図である。
【図16】アレイ内のソーラーセルのコーナー領域の上面図である。
【図17】ソーラーセルの直列接続用の、電力ルーティングモジュールの構造を示す。
【図18】アレイ内のソーラーセルに取り付けられた電力ルーティングモジュールの変形形態を示す。
【図19】アレイ内の列の最下部における、電力ルーティングモジュールが取り付けられる前の、隣接するソーラーセルのレイアウトを示す。
【図22】アレイ内の列の最上部における、電力ルーティングモジュールが取り付けられる前の、隣接するソーラーセルの配置を示す。
【図25】電力ルーティングモジュールによって決定される電流の方向に対応してレイアウトされたセルのアレイを示す。
【図28】一実施例による、ソーラーセル、ソーラーセルパネル及び／または人工衛星の製作方法を示す。
【図29】一実施例による、その結果製作される、ソーラーセルからなるソーラーセルパネルを有する人工衛星を示す。
【図30】一実施例によるソーラーセルパネルを、機能ブロック図の形態で示す。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下の説明で、本願の一部である添付図面を参照する。これらの添付図面は、本開示が実施され得る具体的な実施例を例示する目的で示されている。他の実施例も利用可能であることと、本開示の範囲を逸脱することなく構造的な変更が加えられてよいことは、理解されるべきである。
概要
概要
【0024】
例えば宇宙飛行用電力の用途に用いられる、ソーラーセルアレイの設計に関する新たな手法は、アレイ内のソーラーセル間の電気的接続に基づいている。
【0025】
これらの新たな手法は、ソーラーセルの構成要素及びアレイ内のソーラーセルの配列を配列し直すものである。ソーラーセルを接続して長い直線状のストリングにしてから基板上に組み立てる代わりに、ソーラーセルを、隣接するセルのコーナー領域が基板上で位置合わせされるようにして個別に基板に取り付け、それによって基板のあるエリアを露出させる。セル間の電気接続は、基板上または基板内でこれらのコーナー領域内に形成された、コーナー導体によってなされる。結果として、この手法は、個別のセルをベースにしたソーラーセルアレイの設計を提示している。
【0026】
こうして、ソーラーセルアレイの製作に際して、単一のレイダウンプロセスとレイアウトが用いられ得る。ソーラーセル間の電流は、基板内にはめ込まれた導体によって補助される。これらの電気的接続によって、そのソーラーセルアレイの具体的な特性、例えばその寸法、ステイアウト区域、及び回路の終端が規定される。この手法によって製造が簡素化され、自動化が可能になり、コストと搬送時間が削減される。
【0027】
図１及び図２は、基板１２、アレイ内に配列された複数のソーラーセル１４、及びソーラーセル１４間の電気コネクタ１６を含む、ソーラーセルパネル１０の従来型構造を示す。図１にはハーフサイズのソーラーセル１４が、図２にはフルサイズのソーラーセル１４が示されている。宇宙用ソーラーセル１４は、円形のゲルマニウム（Ｇｅ）基板の出発材料から作られる。より高密度でソーラーセルパネル１０に搭載するため、これらは後に、準長方形の形状に加工される。このウエハは、しばしば１つまたは２つのソーラーセル１４にダイスカットされる。これらは、ここではハーフサイズまたはフルサイズのソーラーセル１４として記載される。ソーラーセル１４間を電気的に接続する電気コネクタ１６は、ソーラーセル１４間の長い平行な端部に沿って作られている。（セルとセルとの）これらの直列接続は、基板に取り付けられていない状態で完成される。なぜならば、ソーラーセル１４が接続されてできるストリングは、任意の数のソーラーセル１４の長さを持つように構築されるからである。ソーラーセル１４のストリングは、完成した後に基板１２に付けられ、取り付けられる。
【0028】
図２では、ストリングを他のストリングに電気的に接続するためか、または配線を終端処理して回路とし、ソーラーセル１４のアレイの電流をここで断ち切るために、配線１８がソーラーセル１４のストリングの終端に取り付けられている。ストリングとストリングの間の接続及び回路終端の接続は、通常、基板１２上で行われ、通常、配線１８を用いて行われる。しかし、あるソーラーセルパネル１０では、導体がはめ込まれたプリント回路基板（ＰＣＢ）タイプの機材が用いられる。
【0029】
接続されたソーラーセル１４でできた、隣接するストリング同士は、平行または反平行に延びていることができる。加えて、接続されたソーラーセル１４でできたストリングは、整列されていることも、いないこともできる。ソーラーセル１４のレイアウトに対して互いに競合する影響を与えるものは多い。その結果、ソーラーセル１４が平行な領域または反平行である領域、整列されている領域または整列されていない領域が存在する。
【0030】
図３Ａ～図３Ｂは、一実施例による、ソーラーセルパネル１０ａの改良された装置及び構造を示す。図３Ｂは、図３Ａの破線円内の詳細拡大図である。図５～図１３では、ソーラーセルパネル１０ａの様々な構成要素が示され、より詳細に記載されている。
【0031】
ソーラーセルパネル１０ａは、上に１つ以上のコーナー導線２０を有する、ソーラーセル１４用の基板１２を含む。一実施例では、基板１２は、１つ以上のパターニングされた金属層を分離する１つ以上のＫａｐｔｏｎ（登録商標）（ポリイミド）層からなる、多層基板１２である。基板１２は、従来型の組立品と同様の、大きな剛性の基板１０ａに装着されていてよい。代わりに、基板１２は、装着用または展開用の、より軽くより薄いフレームまたはパネル１０ａに装着されることができる。
【0032】
複数のソーラーセル１４が、基板１２に、アレイ２２の２次元（２Ｄ）格子状に取り付けられている。この例では、アレイ２２は、４段×２４列に配列された、９６個のソーラーセル１４からなっているが、異なる実施形態では、任意の数のソーラーセル１４が用いられ得ることが、認められている。
【0033】
ソーラーセル１４のうちの少なくとも１つは、破線円によって示されるように、コーナー領域２６を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部２４を有する。ソーラーセル１４は、隣接するソーラーセル１４のコーナー領域２６同士が位置合わせされるようにして、基板１２に取り付けられており、それによって基板１２のエリア２８が露出している。基板１２の露出しているエリア２８は、１つ以上のコーナー導体２０を含み、ソーラーセル１４の刈り込まれたコーナー部２４によってできたコーナー領域２６内で、ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間の１つ以上の電気的接続がなされている。
【0034】
この例では、コーナー導体２０は、ソーラーセル１４が基板１２に取り付けられる前及び／または後に、基板１２に取り付けられたか、基板１２上にプリントされたか、基板１２内に埋設されたか、基板１２上に堆積した導電経路であって、隣接するソーラーセル１４間の接続を促進する。ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間の接続は、ソーラーセル１４が基板１２に取り付けられた後に行われる。
【0035】
４つの隣接するソーラーセル１４が基板１２上で位置合わせされ、各ソーラーセル１４から１つずつの計４つの刈り込まれたコーナー部２４がコーナー領域２６で集まって一緒になっている。次に、ソーラーセル１４は基板１２に個別に取り付けられる。このときソーラーセル１４はコーナー導体２０の上に置かれ、ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間で電気的接続が行われる。
【0036】
ソーラーセル１４は、ＣＩＣ（セル、相互接続子、カバーグラス）ユニットとして基板１２に付けることができる。代わりに、未被覆のソーラーセル１４を基板１２上で組み立て、その後にソーラーセル１４に相互接続子を付け、続いて単セルのソーラーセル１４用カバーガラス、マルチセルのソーラーセル１４用カバーガラス、マルチセルのソーラーセル１４用ポリマーカバーシート、またはスプレー式封止材を付けることもできる。この組立品は、ソーラーセル１４を、性能を制限するような損傷から保護する。
【0037】
図４Ａ及び図４Ｂは、一実施例による、ソーラーセルパネル１０ａの代替的な構造を示す。図４Ｂは、図４Ａの破線円内の詳細拡大図である。この例では、ごく少数のコーナー導体２０のみが、基板１２上にプリントされているか、または基板１２に組み込まれている。代わりに、図１４～図２７に関連して以下でより詳細に記載されているように、コーナー導体２０のほとんどが、基板１２に取り付けられている電力ルーティングモジュール（ＰＲＭ）３０内に含まれていてもよい。
【0038】
図５は、 図３Ａ～図３Ｂ、及び図４Ａ～図４Ｂの改良型ソーラーセルパネル１０ａで用いられ得る、例示のソーラーセル１４の前面を示す。ＣＩＣユニットであるソーラーセル１４は、ハーフサイズのソーラーセル１４である。（フルサイズのソーラーセル１４もまた用いられ得る。）
【0039】
破線円で示されるように、ソーラーセル１４は、コーナー領域２６を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部を有するように製作されており、それによって、刈り込まれたコーナー部２４によってできたコーナー領域２６には、ソーラーセル１４との電気的接続をなす少なくとも１つの接点３２、３４が含まれる。図５に示す例では、ソーラーセル１４は２つの刈り込まれたコーナー部２４を有し、そのそれぞれが、ソーラーセル１４の前面にある前面接点３２と、ソーラーセル１４の背面にある背面接点３４とを有し、接点３２及び接点３４はコーナー領域２６内に延在している。（フルサイズのソーラーセル１４は４つの刈り込まれたコーナー部２４を有し、そのそれぞれが、１つの前面接点３２及び１つの背面接点３４を有する。）
【0040】
刈り込まれたコーナー部２４があることによって、ソーラーセル１４の出発材料として円形のウエハを利用することが多くなる。従来型のパネル１０では、ソーラーセル１４が基板１２に取り付けられた後、これらの刈り込まれたコーナー部２４は、結果的にパネル１０上の不使用スペースになってしまう。しかし、本開示で記載するこの新たな手法では、この不使用スペースが利用される。具体的には、コーナー導体２０、前面接点３２及び背面接点３４を備える金属ホイル相互接続子が、コーナー領域２６に移動される。これに対して、既存のＣＩＣはソーラーセル１４の前面に取り付けられた相互接続子を有しており、ストリングの作製中に背面（接続が起こるところ）に接続される。
【0041】
ソーラーセル１４によって生成された電流は、どちらの前面接点３２にも接続された、細型の金属フィンガー３８とより広い金属バスバー４０の格子３６によって、ソーラーセル１４の前面上で集電される。格子３６に金属を追加してソーラーセル１４に入る光を減らしソーラーセル１４の出力を減らすことと、金属が増えることで抵抗が減少することとは、バランスの関係にある。バスバー４０は低抵抗導体であり、大電流を搬送すると共に、前面接点３２が切断された場合には冗長性も提供する。一般的に、最適化のためには前面接点３２間に直接延びる短いバスバー４０が必要とされる。刈り込まれたコーナー部２４内に前面接点３２を有することによって、バスバー４０をソーラーセル１４の外周から離す結果となる。これが達成される一方、同時に、バスバー４０の長さが最小化され、光遮蔽が最小化される。さらに、これによってフィンガー３８も短くなる。これによって、格子３６内の寄生抵抗が減少する。なぜならば、フィンガー３８の長さが短くなり、搬送される電流の総量が減少するからである。これによって、細型のフィンガー３８をより短くするために、前面接点３２と接続相手のバスバー４０を移動する、という設計上の好みが生まれる。
【0042】
【0043】
図７は、一実施例による、アレイ２２の２Ｄ格子状に配列されたソーラーセル１４を示す。アレイ２２は、隣接するソーラーセル１４のコーナー領域２６同士が位置合わせされるようにして基板１２に取り付けられている、複数のソーラーセル１４を備えており、それによって基板１２のエリア２８が露出している。ソーラーセル１４間の電気的接続（図示せず）は、ソーラーセル１４の前面接点３２及び背面接点３４、並びに、基板１２の露出したエリア２８上またはエリア２８内に形成されたコーナー導体２０（図示せず）を用いて、基板１２の露出したエリア２８内で、なされている。
【0044】
組み立て中、ソーラーセル１４は、基板１２に個別に取り付けられる。この組み立ては、剛性と可撓性のどちらでもあり得る支持面、即ち基板１２上で、直接行われることができる。代わりに、ソーラーセル１４は、仮の支持面上でアレイ２２の２Ｄ格子状に組み立てられ、その後に最終的な支持面、即ち基板１２へと移送されてもよい。
【0045】
図８は、基板１２のコーナー領域２６内の露出したエリア２８に、１つ以上の電気接続で用いるための１つ以上のバイパスダイオード４４が追加された、アレイ２２の一実施例を示す。バイパスダイオード４４は、ソーラーセル１４が電流を生成できなくなった場合にソーラーセル１４を保護する。ソーラーセル１４が電流を生成できなくなった場合とは、部分的に影になったせいでもあり得るが、その場合には、ソーラーセル１４に逆バイアスがかかる。一実施例では、バイパスダイオード４４は、ソーラーセル１４から独立して、基板１２のコーナー領域２６に取り付けられている。
【0046】
図９は、バイパスダイオード４４がソーラーセル１４の背面に付けられ、バイパスダイオード４４用の相互接続子または接点４６のうちのいずれかが、前面接点３２と背面接点３４の間のコーナー領域２６内に延在している、一実施例を示す。
【0047】
【0048】
図１１は、バイパスダイオード４４（図示せず）がソーラーセル１４の背面に付けられ、バイパスダイオード４４用の接点４６がソーラーセル１４のコーナー領域２６内に延在している、アレイ２２の２Ｄ格子状に配列され基板１２に付けられた、図９及び図１０のソーラーセル１４を示す。
【0049】
この手法の１つの利点は、図７、図８、及び図１１で示されるレイアウトが、普遍化されたレイアウトであることである。具体的には、これらのレイアウトは、パネル１０ａの顧客が所望する任意の寸法にわたって、反復することができる。これによって、組み立て、改修、試験、及び検査の各工程が非常に簡素化される。
【0050】
ソーラーセル１４とバイパスダイオード４４の配置に続いて、カスタマイズが行われる別のステップが存在する。ソーラーセル１４のコーナー領域２６内で、前面接点３２と背面接点３４とが、接続されなければならない。電流を所望の経路でルーティングするために、これは多数の組合せで行うことができる。
【0051】
ソーラーセル１４を基板１２に取り付けた後、ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間で接続が行われる。ソーラーセル１４の前面接点３２及び背面設定３４は、コーナー導体２０に取り付けるため、各コーナー領域２６にある。各ソーラーセル１４の前面接点３２及び背面接点３４用の相互接続子は、電流をソーラーセル１４の外部にルーティングする導電経路２０、３２、３４を設けるため、コーナー導体２０に溶接、はんだづけ、または他のやり方で接合されることができる。
【0052】
コーナー導体２０を用いて、電気的接続において任意のカスタマイズを行うことができる。隣接するソーラーセル１４は、具体的な設計の要望に従って、電流を上方向／下方向、または左方向／右方向に電流を流すように電気的に接続されることができる。必要に応じて、電流がステイアウト区域を迂回するようにルーティングすることもできる。ソーラーセルアレイ２２の長さや幅は、所望に応じて設定することができる。また、アレイ２２の幅は、長さに応じて変化することもできる。
【0053】
一実施例では、電気的接続は、複数のソーラーセル１４を通る電流の流量を決定する、直列接続である。これは、図１２及び図１３に示す接続スキームによって達成され得る。図１２は、アレイ２２のソーラーセル１４間の上方向／下方向の直列接続４８を示しており、図１３は、アレイ２２のソーラーセル１４間の左方向／右方向の直列接続５０を示している。図１２及び図１３のどちらにおいても、これらの直列接続４８、５０は、ソーラーセル１４の前面接点３２及び背面接点３４とバイパスダイオード４４との間の電気的接続であり、これらの直列接続は、基板１２の露出したエリア２８上またはエリア２８内に形成されたコーナー導体２０を用いてなされている。基板に取り付けられていない状態の大きなストリングの組立品とは異なり、矢印５２で示される、ソーラーセル１４を通じた電流（電力）量は、これらの直列接続４８、５０によって左右される。
【0054】
ソーラーセル１４間のコーナー導体２０は、様々な形態であることができる。コーナー導体２０は、はんだ付け、溶接、導電性接着剤、または他の処理であり得る方法で両端になされた電気的接続を有する、電線を用いて完成することができる。電線に加えて、相互接続子と同様の金属ホイルコネクタもまた適用され得る。金属導体経路またはトレース（図示せず）もまた、基板１２に組み込まれていることができる。
【0055】
要約すると、この新たな手法は、２個、３個、または４個の隣接するソーラーセル１４のコーナー領域２６同士が、基板１２上で位置合わせされるようにして、ソーラーセル１４を個別に基板１２に取り付けるものである。ソーラーセル１４は、刈り込まれたコーナー部２４同士が位置合わせされてコーナー領域２６同士が隣接し、それによって基板１２のエリア２８が露出するようにして、レイアウトされる。ソーラーセル１４間の電気的接続は、これらのコーナー領域２６内で、ソーラーセル１４の前面接点３２と背面接点３２と、基板１２の露出したエリア２８上またはエリア２８内のバイパスダイオード４４と、コーナー導体２０との間でなされる。これらの導電経路は、回路を含む直列接続４８、５０でソーラーセル１４のストリングを作製するのに用いられる。
電力ルーティングモジュール
電力ルーティングモジュール
【0056】
コーナー領域２６内のソーラーセル１４間の電気的接続を用いることで自動化が促進されるが、その一方で、顧客が必要とするカスタマイズを可能にする様々な構成を達成し得る、様々なコーナー導体２０に対する需要も依然として存在する。しかし、このためには、コーナー領域２６内に多数のコーナー導体２０が必要とされ得るので、その結果コーナー導体２０が密集して配置され、静電気放電（ＥＳＤ）の懸念が生じてしまう。
【0057】
一方、ソーラーセル１４のアレイからの発電量を最大化するためには、コーナー領域２６を可能な限り小さくすることが望ましい。組み立て中の労働コスト及び部品コストを削減するためには、ソーラーセル１４を大きくすることもまた望ましい。
【0058】
しかし、本書で記載する設計はこの評価を変えるものであり、ソーラーセル１４を小さくする結果として生じるコスト面の不利益は、ほとんどない。ソーラーセル１４がより小さいと、ウエハ上の面積を埋めるのに有利であり、同時にパネル１０ａを埋めるのにも有利である。ソーラーセル１４がより小さいことは、資材と労力をよりよく利用することにつながる。しかし、ソーラーセル１４がより小さいことは、刈り込まれたコーナー部２４とコーナー領域２６がより小さいことにもまたつながり、これによって接続方針に問題が生じる。
【0059】
本開示には、コーナー領域２６で用いられるコーナー導体２０をカスタマイズする、ＰＲＭ３０が記載されている。このＰＲＭ３０は、コーナー領域２６内で基板１２に取り付けられる。全てのコーナー導体２０を基板１２上に形成するのではなく、むしろコーナー導体２０のほとんどは、ＰＲＭ３０内に内包されている。アレイ２２の所望の接続レイアウトを作り出すため、異なる導体２０のレイアウト（例えば２Ｄまたは３Ｄ）を有する、異なるバージョンのＰＲＭ３０が選択され得る。
【0060】
図１４は、一実施例による、基板１２が下にあり、ＰＲＭ３０が上にあり、基板１２が可撓性シートの組立品である、概略側面図である。基板１２は、上に銅（Ｃｕ）層５６ａ、下にＣｕ層５６ｂを有するポリイミドベース層５４を含み、Ｃｕ層５６ａ及び５６ｂは、多層導体を形成している。Ｃｕ層５６ａはコーナー導体２０としてパターニングされており、Ｃｕ層５６ｂは、パターニングされて、例えばＶ＋、Ｖ－及び埋め込み線（ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｌｉｎｅ）を含む、基板１２内の埋設導体を形成している。基板１２に、電荷の集積を低減するという点で宇宙環境で有用な、導電性のポリイミド製バックシート５８を付けることができる。
【0061】
右側に示されているのは、接着剤６０で基板１２に取り付けられている、ソーラーセル１４である。ソーラーセル１４及びコーナー導体２０に取り付けられた、金属ホイルの相互接続子６２もまた見ることができる。
【0062】
基板１２は、多層導体５６ａ、５６ｂのうちの少なくとも１つを、多層導体５６ａ、５６ｂのうちの少なくとももう１つから分離する、絶縁層もまた含む。一実施例では、頂部のポリイミドオーバーレイ層６４ａと、底部のポリイミドオーバーレイ層６４ｂとが存在する。ポリイミドは、空気や真空よりも強い高度の破壊強度を有しており、ポリイミドオーバーレイ層６４ａ、６４ｂは、宇宙環境における重大事項であるＥＳＤを防止するのに有用である。
【0063】
ＰＲＭ３０は、アレイ２２内のソーラーセル１４間を電気的に相互接続するため、基板１２の上側に位置している。ＰＲＭ３０は、ポリイミドベース層６４を含む絶縁層と、上に堆積した単層のＣｕ層６６を含む導電層からなる。１つ以上のコーナー導体２０を含むＣｕ層６６は、ソーラーセル１４間を電気的に相互接続するのに用いられ、ポリイミドベース層６４は、Ｃｕ層６６のコーナー導体２０を電気的に絶縁するのに用いられる。
【0064】
ＰＲＭ３０のベース層６４は、ポリイミドであるとして示されているが、他の適切なポリマーや、ガラスまたはアルミナといったセラミックスを含む、使用環境にとって適切な、多岐にわたる絶縁体から選択することができる。ガラスまたは他の透明な絶縁体の利点は、レーザ溶接処理と共に用いられ得ることである。レーザ溶接処理においては、レーザビームが絶縁体を通って伝送され、レーザビームのエネルギーは、ＰＲＭ３０上の導電層６６によって吸収される。
【0065】
ＰＲＭ３０の頂面（太陽に面する面）は、ポリイミドに接合されたＡｌホイルといった、反射性の高い被覆を有していることができる。これによって、太陽エネルギーが反射され、ソーラーアレイ２２の加熱が低減され、ソーラーセル１４の動作温度が低下し、その結果、発電量が増加する。
【0066】
ＰＲＭ３０は、ソーラーセル１４を逆バイアスから保護するためのバイパスダイオード４４を含んでいてよく、バイパスダイオード４４は、相互接続子６２によってＰＲＭ３０の１つ以上のコーナー導体２０に接続されていてよい。ＰＲＭ３０は、ＰＲＭ３０を基板１２に取り付けるための接着剤６８と、ＰＲＭ３０の１つ以上のコーナー導体２０を基板１２の１つ以上のコーナー導体２０に接続するための電気的接合部７０もまた含んでいてよい。
【0067】
図１５は、ＰＲＭ３０が接着剤６８を用いて基板１２に取り付けられた、図１４の実施例の概略側面図である。ＰＲＭ３０は、基板１２のコーナー領域２６内の露出したままのエリア２８内で、基板１２に取り付けられている。この実施例では、ＰＲＭ３０の１つ以上のコーナー導体２０と、基板１２の１つ以上のコーナー導体２０とに（例えばＣｕ層５６ａと６６とに）挟み込まれた電気的接合部７０によって、電気的接続が形成されている。電気的接合部７０は、はんだによってか、上記のレーザ溶接処理によってか、または超音波溶接処理によって、完成され得る。
【0068】
図１６は、前面接点３２及び背面接点３４を含み、ＰＲＭ３０が取り付けられていない、アレイ２２内のソーラーセル１４のコーナー領域２６の上面図を示す。この図には、少数のコーナー導体２０のみを示す。基板１２のコーナー領域２６内の露出したままのエリア２８は、ＰＲＭ３０と、基板１２内の導電経路、例えば電力線、埋め込み線、または、基板１２内（即ちＣｕ層５６ｂ内）に埋設されたもしくははめ込まれた他の導電経路との間の接点を提供する、電動パッド７２もまた含む。これは、用途やＲＰＭ３０にかかわらず、全てのコーナー領域２６用の共通の設計である。
【0069】
図１７は、ＰＲＭ３０が、ソーラーセル１４間を直列接続４８することによってソーラーセル１４を電気的に相互接続している、一実施例を示す。図１７が、ポリイミドベース層６４（図示せず）を通してみた、太陽の視点からの構造を示していることは、留意するべきである（図１８、図２０、図２１、図２３及び図２４も同様）。コーナー導体２０ａは上段左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続し、コーナー導体２０ｂは下段左のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２に接続し、コーナー導体２０ｃは、バイパスダイオード４４ａを通じて下段左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。コーナー導体２０ｄは下段右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続し、コーナー導体２０ｅは上段右のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２に接続し、コーナー導体２０ｆは、バイパスダイオード４４ｂを通じて上段右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。
【0070】
微小な変更によって、ＰＲＭ３０が回転し、ソーラーセル１４間の接続の機能性を変化させ得ることは、留意されるべきである。例えば、図１７のＰＲＭ３０は、回転して左方向／右方向の直列接続５０にすることができる。
【0071】
図１８は、ＰＲＭ３０が、基板１２内で、１つ以上の電力線でソーラーセル１４を電気的に相互接続している、別の実施例を示す。この実施例では、コーナー導体２０ａは、埋設されたプラス側電線（図示せず）用パッド７２で上段左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理し、コーナー導体２０ｂは、埋設されたマイナス側（共通）電線（図示せず）用パッド７２で下段左のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２を終端処理し、コーナー導体２０ｃは、バイパスダイオード４４ａを通じて下段左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。コーナー導体２０ａ、２０ｂはどちらも、プラス側電線用パッド７２及びマイナス側電線用パッド７２に二重冗長接続されているが、接続の数は所望により増減することができる。図１７と同様に、コーナー導体２０ｄは下段右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続し、コーナー導体２０ｅは上段右のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２に接続し、コーナー導体２０ｆは、バイパスダイオード４４ｂを通じて上段右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。
【0072】
図１９は、ＰＲＭ３０が取り付けられる前の、アレイ２２内の列の最下部で隣接しているソーラーセル１４同士のレイアウトを示す。このレイアウトには、コーナー導体２０、コーナー領域２６、前面接点３２、背面接点３４、電力線に関連付けられた導体パッド７２、埋め込み線、または基板１２内に埋設されたもしくははめ込まれた導電経路が含まれている。
【0073】
図２０は、ＰＲＭ３０が、図１９のソーラーセル１４の列間で、ソーラーセル１４を電気的に相互接続している、一実施例を示す。この実施例では、コーナー導体２０ａは左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を、右のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２に接続し、コーナー導体２０ｂは、バイパスダイオード４４を通じて右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。
【0074】
図２１は、ＰＲＭ３０が、図１９のソーラーセル１４の列間で、ソーラーセル１４を電気的に相互接続している、別の実施例を示す。この実施例では、コーナー導体２０ａは、埋設されたプラス側電線（図示せず）用パッド７２で左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理し、コーナー導体２０ｂは、埋設されたマイナス側（共通）電線（図示せず）用パッド７２で右のソーラーセル１４（図示せず）の前面接点３２を終端処理し、コーナー導体２０ｃは、バイパスダイオード４４ａを通じて右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続している。コーナー導体２０ａのみが、プラス側電線用パッド７２に二重冗長接続されているが、接続の数は所望により増減することができる。
【0075】
図２２は、ＰＲＭ３０が取り付けられる前の、アレイ２２内の列の最上部で隣接しているソーラーセル１４同士のレイアウトを示す。このレイアウトには、コーナー導体２０、コーナー領域２６、前面接点３２、背面接点３４、電力線に関連付けられた導体パッド７２、埋め込み線、または基板１２内に埋設されたもしくははめ込まれた導電経路が含まれている。
【0076】
図２３は、ＰＲＭ３０が、図２２のソーラーセル１４の列間で、ソーラーセル１４を電気的に相互接続している、一実施例を示す。この実施例では、コーナー導体２０ａは、埋設されたマイナス側（共通）電線（図示せず）用パッド７２で左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理し、コーナー導体２０ｂは、バイパスダイオード４４を通じて左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続し、コーナー導体２０ｃは、埋設されたマイナス側（共通）電線（図示せず）用パッド７２で右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理している。ＰＲＭ３０のこのレイアウトによって、アレイ２２内の列から列へと電流がブリッジされる。
【0077】
図２４は、ＰＲＭ３０が、図２２のソーラーセル１４の列間で、ソーラーセル１４を電気的に相互接続している、別の実施例を示す。この実施例では、コーナー導体２０ａは、埋設されたプラス側電線（図示せず）用パッド７２で左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理し、コーナー導体２０ｂは、バイパスダイオード４４を通じて左のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４に接続し、コーナー導体２０ｃは、埋設されたマイナス側（共通）電線（図示せず）用パッド７２で右のソーラーセル１４（図示せず）の背面接点３４を終端処理している。
【0078】
図２５は、セル１（１４）からセル３２（１４）としてラベル付けされた４段×８列のソーラーセル１４からなる、アレイ２２のレイアウトを示す。ソーラーセル１４のラベルのナンバリングは、ソーラーセル１４の列内でソーラーセル１４を電気的に相互接続しているＰＲＭ３０によって決定される、電流の方向に対応している。第１段の第３／第４列、第５／第６列、及び第７／第８列用のＰＲＭ３０は、第２段の第１／第２列、及び第５／第６列用のＰＲＭ３０と協同し、ソーラーセル１４間の回路を終端処理する。最下段のＰＲＭ３０は、列間の電流をブリッジする。
【0079】
図２６は、図２５から、セル１２（１４）、セル１３（１４）、セル１９（１４）、セル２０（１４）、セル２１（１４）、セル２２（１４）、セル２６（１４）、セル２７（１４）、セル２８（１４）、セル２９（１４）、セル３０（１４）、及びセル３１（１４）が取り除かれ、最下段のＰＲＭ３０が上方に移動されて第３／第４列、第５／第６列、及び第７／第８列を終端処理し、それによってソーラーセル１４の非長方形アレイ２２を形成し、ＰＲＭ３０を用いて非長方形アレイ２２のソーラーセル１４間を電気的に相互接続するレイアウトを示す。
【0080】
図２７は、図２５から、セル１０（１４）、セル１（１４）、セル１２（１４）、セル１３（１４）、セル１４（１４）、セル１５（１４）、セル１８（１４）、セル１９（１４）、セル２０（１４）、セル２１（１４）、セル２２（１４）、及びセル２３（１４）が取り除かれ、最下段のＰＲＭ３０が上方に移動されて第３／第４列、及び第５／第６列を終端処理し且つ取り除かれたソーラーセル１４の周囲でブリッジ接続によってソーラーセル１４を電気的に相互接続し、それによってステイアウト区域７４が画定されるレイアウトを示す。ＰＲＭ３０は、ステイアウト区域７４を可能にする１つ以上のコーナー導体２０を含んでおり、電流は、基板１２（即ちＣｕ層５６ｂ）内にはめこまれた、埋め込み線を通じて流れる。
製作
製作
【0081】
本開示の各実施例は、図２８に示すステップ７８～９０を含む、ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ、及び／または人工衛星の製作方法７６に関連して記載されていてよく、結果として製作される、ソーラーセル１４からなるソーラーセルパネル１０ａを有する人工衛星９２は、図２９に示される。
【0082】
図２８に示すように、製造前段階では、例示の方法７６は、ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ及び／または人工衛星９２の仕様及び設計７８、並びにこれらの材料の調達８０を含んでいてよい。製造段階では、ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ、及び／または人工衛星９２のコンポーネント及びサブアセンブリの製造８２、並びにシステムインテグレーション８４が行われる。これらは、ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ、及び／または人工衛星９２の製作を含んでいる。その後、ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ、及び／または人工衛星９２は、運航８８に供されるために認可及び納品８６を経てよい。ソーラーセル１４、ソーラーセルパネル１０ａ、及び／または人工衛星９２は、打ち上げ前に、（改造、再構成、改修などを含む）整備及び保守９０が予定されてもよい。
【0083】
方法７６の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／またはオペレータ（例えば顧客）によって実行され、または実施され得る。本明細書の目的に関しては、システムインテグレータは、限定しないが、ソーラーセル、ソーラーセルパネル、人工衛星または宇宙船の、任意の数の製造業者及び主要システムの下請業者を含んでいてよく、第三者は、限定しないが、任意の数のベンダー、下請業者及びサプライヤーを含んでいてよく、またオペレータは、衛星通信会社、軍事団体、サービス機関などであってよい。
【0084】
図２９に示すように、例示の方法７６によって製作される人工衛星９２は、システム９４、本体９６、ソーラーセル１４からなるソーラーセルパネル１０ａ、及び１つ以上のアンテナ９８を含んでいてよい。人工衛星９２に含まれるシステム９４の例は、限定しないが、推進システム１００、電気システム１０２、通信システム１０４、及び電力システム１０６のうちの１つ以上を含む。任意の数の他のシステム９４もまた、含まれてよい。
【0085】
図３０は、一実施例によるソーラーセルパネル１０ａを、機能ブロック図の形態で示す。ソーラーセルパネル１０ａは、基板１２に個別に取り付けられた１つ以上のソーラーセル１４からなる、ソーラーセルアレイ２２からなる。各ソーラーセル１４は、光源１１０からの光１０８を吸収し、それに応答して電気出力１１２を生成する。
【0086】
すくなくとも１つのソーラーセル１４は、コーナー領域２６を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部２４を有し、それによって、基板１２のエリア２８は、ソーラーセル１４が基板１２に取り付けられたときにも露出したままである。複数のソーラーセル１４が基板１２に取り付けられているときには、隣接するソーラーセル１４のコーナー領域２６同士が位置合わせされており、それによって基板１２のエリア２８が露出している。
【0087】
基板１２の露出したままのエリア２８は、基板１２に取り付けられたか、基板１２上にプリントされたか、基板１２に組み込まれたかしている１つ以上のコーナー導体２０を含んでおり、ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間の１つ以上の電気的接続が、コーナー領域２６内でなされている。コーナー領域２６は、１つ以上のバイパスダイオード４４もまた含んでいてよい。
【0088】
コーナー領域２６は、少なくとも１つの接点、例えばソーラーセル１４の前面上の前面接点３２、及び／またはソーラーセル１４の背面上の背面接点３４を含む。
【0089】
ソーラーセル１４とコーナー導体２０との間で電気的接続をなすため、相互接続子６２が用いられる。
【0090】
アレイ２２内でソーラーセル１４間を電気的に接続するため、基板１２の露出したエリア２８に、電力ルーティングモジュール３０が取り付けられている。電力ルーティングモジュール３０は、絶縁層の役割を果たすベース層６４と、導電層６６とを含む。導電層６６はソーラーセル１４間を電気的に相互接続する導体２０であり、絶縁層６４は導電層６６を電気的に絶縁するために用いられる。電力ルーティングモジュール３０は、１つ以上のバイパスダイオード４４と、バイパスダイオード４４を導電層６６に接続する相互接続子６２も、また含み得る。
【0091】
さらに、本開示は以下の条項による実施形態を含む。
【0092】
条項１．アレイ内のソーラーセルを電気的に相互接続する電力ルーティングモジュールであって、ソーラーセルを電気的に相互接続する導電層、及び導電層を電気的に絶縁する絶縁層を含み、ソーラーセルのうちの少なくとも１つは、コーナー領域を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部を有し、ソーラーセルが基板に取り付けられているときに、基板のコーナー領域内にあるエリアは露出したままであり、電力ルーティングモジュールは、基板のコーナー領域内にある露出したままのエリア内で基板に取り付けられている、電力ルーティングモジュールを備える、装置。
【0093】
条項２．電力ルーティングモジュールの導電層は１つ以上の導体からなる、条項１に記載の装置。
【0094】
条項３．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを逆バイアスから保護するためのバイパスダイオードを含み、バイパスダイオードは、電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体に接続されている、条項２に記載の装置。
【0095】
条項４．電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体と、基板の１つ以上の導体とに挟み込まれた電気的接合部によって、電気的接続が形成される、条項２に記載の装置。
【0096】
条項５．基板のコーナー領域内の露出したままのエリアは、電力ルーティングモジュールと基板内の導電経路との間の接点を提供する導電パッドを含む、条項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【0097】
条項６．電力ルーティングモジュールは、基板内で、１つ以上の電力線でソーラーセルを電気的に相互接続している、条項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【0098】
条項７．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセル間を直列接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【0099】
条項８．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを周ってブリッジ接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【0100】
条項９．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列内で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【0101】
条項１０．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列間で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【0102】
条項１１．ソーラーセルアレイは非長方形のアレイであり、電力ルーティングモジュールは、非長方形のアレイ内でソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【0103】
条項１２．電力ルーティングモジュールは、ステイアウト区域を可能にする１つ以上の導体を含む、条項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
【0104】
条項１３．電力ルーティングモジュールは、基板に取り付けるための接着部を含む、条項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【0105】
条項１４．電力ルーティングモジュールを用いてアレイ内のソーラーセルを電気的に相互接続することを含む方法であって、電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを電気的に相互接続する導電層、及び導電層を電気的に絶縁する絶縁層を含み、ソーラーセルのうちの少なくとも１つは、コーナー領域を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部を有し、ソーラーセルが基板に取り付けられているときに、基板のコーナー領域内にあるエリアは露出したままであり、電力ルーティングモジュールは、基板のコーナー領域内にある露出したままのエリア内で基板に取り付けられている、方法。
【0106】
条項１５．電力ルーティングモジュールの導電層は、１つ以上の導体からなる、条項１４に記載の方法。
【0107】
条項１６．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを逆バイアスから保護するためのバイパスダイオードを含み、バイパスダイオードは、電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体に接続されている、条項１５に記載の方法。
【0108】
条項１７．電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体と、基板の１つ以上の導体とに挟み込まれた電気的接合部によって、電気的接続が形成される、条項１５に記載の方法。
【0109】
条項１８．基板のコーナー領域内の露出したままのエリアは、電力ルーティングモジュールと基板内の導電経路との間の接点を提供する導電パッドを含む、条項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
【0110】
条項１９．電力ルーティングモジュールは、基板内で、１つ以上の電力線でソーラーセルを電気的に相互接続している、条項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
【0111】
条項２０．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセル間を直列接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
【0112】
条項２１．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを周ってブリッジ接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
【0113】
条項２２．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列内で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
【0114】
条項２３．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列間で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１４から２２のいずれか一項に記載の方法。
【0115】
条項２４．ソーラーセルアレイは非長方形のアレイであり、電力ルーティングモジュールは、非長方形のアレイ内でソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項１４から２３のいずれか一項に記載の方法。
【0116】
条項２５．電力ルーティングモジュールは、ステイアウト区域を可能にする１つ以上の導体を含む、条項１４から２４のいずれか一項に記載の方法。
【0117】
条項２６．電力ルーティングモジュールは、基板に取り付けるための接着部を含む、条項１４から２５のいずれか一項に記載の方法。
【0118】
条項２７．アレイ内のソーラーセルを電気的に相互接続する少なくとも１つの電力ルーティングモジュールを含むソーラーセルアレイを備えるソーラーセルパネルであって、電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを電気的に相互接続する導電層、及び導電層を電気的に絶縁する絶縁層を含み、ソーラーセルのうちの少なくとも１つは、コーナー領域を画定する少なくとも１つの刈り込まれたコーナー部を有し、ソーラーセルが基板に取り付けられているときに、基板のコーナー領域内にあるエリアは露出したままであり、電力ルーティングモジュールは、基板のコーナー領域内にある露出したままのエリア内で基板に取り付けられている、ソーラーセルパネル。
【0119】
条項２８．電力ルーティングモジュールの導電層は、１つ以上の導体からなる、条項２７に記載のソーラーセルパネル。
【0120】
条項２９．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを逆バイアスから保護するためのバイパスダイオードを含み、バイパスダイオードは、電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体に接続されている、条項２８に記載のソーラーセルパネル。
【0121】
条項３０．電力ルーティングモジュールの１つ以上の導体と、基板の１つ以上の導体とに挟み込まれた電気的接合部によって、電気的接続が形成される、条項２８に記載のソーラーセルパネル。
【0122】
条項３１．基板のコーナー領域内の露出したままのエリアは、電力ルーティングモジュールと基板内の導電経路との間の接点を提供する導電パッドを含む、条項２７から３０のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0123】
条項３２．電力ルーティングモジュールは、基板内で、１つ以上の電力線でソーラーセルを電気的に相互接続している、条項２７から３１のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0124】
条項３３．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセル間を直列接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項２７から３２のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0125】
条項３４．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルを周ってブリッジ接続することによって、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項２７から３３のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0126】
条項３５．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列内で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項２７から３４のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0127】
条項３６．電力ルーティングモジュールは、ソーラーセルの列間で、ソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項２７から３５のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0128】
条項３７．ソーラーセルアレイは非長方形のアレイであり、電力ルーティングモジュールは、非長方形のアレイ内でソーラーセル間を電気的に相互接続している、条項２７から３６のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0129】
条項３８．電力ルーティングモジュールは、ステイアウト区域を可能にする１つ以上の導体を含む、条項２７から３７のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0130】
条項３９．電力ルーティングモジュールは、基板に取り付けるための接着部を含む、条項２７から３８のいずれか一項に記載のソーラーセルパネル。
【0131】
上記の実施例の説明は、例示及び説明を目的として提示されており、網羅的であることや、開示の実施例に限定することは意図していない。上記の具体的な要素の代わりに、多数の代替形態、修正形態及び変形形態が用いられてよい。
【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】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】