特許 7547490 太陽電池

(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】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】太陽電池

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/044 20140101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01L31/04 520

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022550061

(86)(22)【出願日】2020-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2020034852

(87)【国際公開番号】W WO2022059058

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 勝也

(72)【発明者】

【氏名】齊田 穣

(72)【発明者】

【氏名】戸張 智博

(72)【発明者】

【氏名】塩川 美雪

【審査官】桂城 厚

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５１７１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９２８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１５０２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２４６６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０２９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１０８０８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／０７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項7】

前記バイパスダイオードは、前記所定方向から見て前記フレキシブル基板の裏側の面に実装されている、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、太陽電池に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、太陽電池セルが形成された太陽電池パネルには、電流の迂回路としてバイパスラインが接続される。例えば、バイパスラインは、ジャンクションボックスに配置されたバイパスダイオードと、太陽電池パネルとバイパスダイオードとを接続するバスバーと、を備える。しかしながら、バイパスラインの設置がシステム全体の軽量化を阻害する場合がある。

【0003】

また、太陽電池パネルをパッケージに収容した構成では、システム全体の軽量化を図ってパッケージの薄型化を進めると、太陽電池パネルの周辺構造によってパッケージの表裏面に凹凸が発生し得る。例えば、パッケージの表裏面のうち光の入射を受ける入射面に凹凸が発生すると、太陽電池パネルに入射する光量が減少して発電効率が低下する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国実用新案登録第３２２００８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、光入射面に凹凸が発生することを抑制しつつ軽量化が図られた太陽電池を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の太陽電池は、少なくとも１つの第１太陽電池パネルと、フレキシブル基板と、バイパスダイオードと、パッケージと、を持つ。少なくとも１つの第１太陽電池パネルは、受光面を所定方向に向けて配置されている。フレキシブル基板は、所定方向から見て少なくとも１つの第１太陽電池パネルの周囲に配置されている。フレキシブル基板は、少なくとも１つの第１太陽電池パネルのバイパスラインを形成する。バイパスダイオードは、フレキシブル基板に実装されて少なくとも１つの第１太陽電池パネルに並列接続される。パッケージは、少なくとも１つの第１太陽電池パネル、フレキシブル基板およびバイパスダイオードを収容する。少なくとも１つの第１太陽電池パネルは、所定方向でフレキシブル基板およびバイパスダイオードの両端間に配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態のタンデム型太陽電池の層構成を示す平面図。

【図2】実施形態のボトムモジュールを示す平面図。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図。

【図4】実施形態のトップモジュールを示す平面図。

【図5】実施形態のボトムモジュールおよびトップモジュールの位置関係を示す平面図。

【図6】図１のＶＩ－ＶＩ線における断面図。

【図7】図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態の太陽電池を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

【0009】

図１は、実施形態のタンデム型太陽電池の層構成を示す平面図である。なお図１では、タンデム型太陽電池１の積層構造を示すために、一部の層を破断して示している。
図１に示すように、タンデム型太陽電池１は、矩形の平板状に形成されている。以下、タンデム型太陽電池１の厚さ方向を、単に「厚さ方向」と称する。ここで、説明の便宜上、厚さ方向に直交する＋Ｘ方向、－Ｘ方向、＋Ｙ方向、および－Ｙ方向について定義する。－Ｘ方向は、＋Ｘ方向とは反対方向である。＋Ｘ方向と－Ｘ方向とを区別しない場合は、単に「Ｘ方向」と称する。＋Ｙ方向および－Ｙ方向は、Ｘ方向とは直交する方向である。－Ｙ方向は、＋Ｙ方向とは反対方向である。＋Ｙ方向と－Ｙ方向とを区別しない場合は、単に「Ｙ方向」と称する。また、厚さ方向の一方向を「表側」と定義し、表側とは反対方向を「裏側」と定義する。

【0010】

タンデム型太陽電池１は、バックセルを構成する太陽電池セル１２を備えたボトムモジュール１０と、ボトムモジュール１０の表側に配置されてフロントセルを構成する太陽電池セル５２を備えたトップモジュール５０と、ボトムモジュール１０およびトップモジュール５０を収容するパッケージ８０と、を備える。ボトムモジュール１０およびトップモジュール５０は、互いに直列接続されている。

【0011】

図２は、実施形態のボトムモジュールを示す平面図である。なお図２では仮想線でパッケージ８０の外形を示している。
図２に示すように、ボトムモジュール１０は、直列接続された複数のボトム太陽電池パネル１１（第１太陽電池パネル、他の太陽電池パネル）を備える。全てのボトム太陽電池パネル１１は、共通するＸＹ平面に沿って配置されている。ボトム太陽電池パネル１１には、少なくとも１つの太陽電池セル１２が形成されている。ボトム太陽電池パネル１１には、単一の太陽電池セル１２が形成されていてもよいし、直並列接続された複数の太陽電池セル１２が形成されていてもよい。例えば、太陽電池セル１２は、光吸収層にＳｉを用いたシリコン系の太陽電池セル１２である。太陽電池セル１２は、光吸収層の裏側にｎ型電極およびｐ型電極を有するバックコンタクト型の太陽電池セル１２である。ボトム太陽電池パネル１１は、受光面を表側に向けて配置されている。すなわち、ボトム太陽電池パネル１１の受光面の法線方向は、厚さ方向に沿う。各ボトム太陽電池パネル１１は、平面視で一対の辺がＸ方向に延び、かつ残りの一対の辺がＹ方向に延びる矩形状に形成されている。本実施形態では、各ボトム太陽電池パネル１１は、平面視でＸ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。

【0012】

ボトムモジュール１０は、直列接続された複数個のボトム太陽電池パネル１１により形成されたボトムパネル列１１Ｒ（少なくとも１つの第１太陽電池パネル）を複数列備えている。各ボトムパネル列１１Ｒにおいてボトム太陽電池パネル１１は、間隔をあけてＸ方向に並んでいる。各ボトムパネル列１１Ｒの全体の外形は、平面視でＸ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。ボトムパネル列１１Ｒは、間隔をあけてＹ方向に並んでいる。これにより、複数のボトム太陽電池パネル１１は、Ｘ方向およびＹ方向に整列している。整列した複数のボトム太陽電池パネル１１の全体の外形は、Ｘ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。図示の例では、ボトムモジュール１０は、４個のボトム太陽電池パネル１１により形成されたボトムパネル列１１Ｒを５列備えている。ただし、ボトム太陽電池パネル１１の個数は特に限定されない。以下、複数のボトムパネル列１１Ｒのうち最も＋Ｙ方向に位置するボトムパネル列１１Ｒを基準として、－Ｙ方向に数えてＮ個目に位置するボトムパネル列１１Ｒを「Ｎ番目のボトムパネル列１１Ｒ」と称する。後述するトップパネル列５１Ｒについても同様である。

【0013】

ボトム太陽電池パネル１１は、ｎ型電極に電気的に接続された負極端子１３と、ｐ型電極に電気的に接続された正極端子１４と、を備える。負極端子１３および正極端子１４は、ボトム太陽電池パネル１１の裏面に設けられている。負極端子１３は、奇数番目のボトムパネル列１１Ｒにおいてボトム太陽電池パネル１１の＋Ｘ方向の端部に設けられ、偶数番目のボトムパネル列１１Ｒにおいてボトム太陽電池パネル１１の－Ｘ方向の端部に設けられている。正極端子１４は、各ボトム太陽電池パネル１１における負極端子１３とは反対側の端部に設けられている。

【0014】

ボトムモジュール１０は、インターコネクタ１６と、パネル列端コネクタ１７と、ボトムバスバー２０と、を備える。

【0015】

インターコネクタ１６は、ボトムパネル列１１Ｒ内で隣り合うボトム太陽電池パネル１１を直列接続している。インターコネクタ１６は、金属板により形成されている。例えば、インターコネクタ１６は、両主面にはんだめっき層を有する銅板により形成されている。インターコネクタ１６は、平面視でＸ方向に隣り合う一対のボトム太陽電池パネル１１の間隔を跨ぐように延びている。インターコネクタ１６は、一方のボトム太陽電池パネル１１の負極端子１３および他方のボトム太陽電池パネル１１の正極端子１４に接続している。

【0016】

パネル列端コネクタ１７は、各ボトムパネル列１１Ｒのボトム太陽電池パネル１１における負極端子１３および正極端子１４のうちインターコネクタ１６が接続されていない端子に接続されている。つまり、パネル列端コネクタ１７は、ボトムパネル列１１Ｒの電気的な端部となる負極端子１３および正極端子１４に接続されている。パネル列端コネクタ１７は、金属板により形成されている。例えば、パネル列端コネクタ１７は、インターコネクタ１６と同じ材料により形成されている。パネル列端コネクタ１７は、平面視でボトムパネル列１１ＲからＸ方向に突出している。

【0017】

ボトムバスバー２０は、平面視で複数のボトム太陽電池パネル１１の全体の周囲に配置されている。本実施形態において、複数のボトム太陽電池パネル１１の全体の周囲とは、複数のボトム太陽電池パネル１１を単一の矩形状のパネルと見なした場合の当該パネルの周囲を意味する。ボトムバスバー２０は、金属板により形成されている。例えば、ボトムバスバー２０は、両主面にはんだめっき層を有する銅板により形成されている。ボトムバスバー２０は、Ｙ方向に沿って延びている。ボトムバスバー２０は、互いに接触しないように配置されている。ボトムバスバー２０は、パネル間バスバー２１と、端子用バスバー２２と、を備える。

【0018】

パネル間バスバー２１は、隣り合うボトムパネル列１１Ｒ同士をパネル列端コネクタ１７を介して直列接続している。パネル間バスバー２１は、平面視でボトムパネル列１１Ｒの＋Ｘ方向、および－Ｘ方向の両側に配置されている。＋Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、ｎを偶数とした場合、ｎ番目のボトムパネル列１１Ｒと（ｎ＋１）番目のボトムパネル列１１Ｒとを直列接続している。具体的には、＋Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、ｎ番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された＋Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７と、（ｎ＋１）番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された＋Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７と、に接続されている。－Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、ｍを奇数とした場合、ｍ番目のボトムパネル列１１Ｒと（ｍ＋１）番目のボトムパネル列１１Ｒとを直列接続している。具体的には、－Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、ｍ番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された－Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７と、（ｍ＋１）番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された－Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７と、に接続されている。

【0019】

端子用バスバー２２は、パネル列端コネクタ１７のうちパネル間バスバー２１に接続されていないパネル列端コネクタ１７に接続されている。つまり、端子用バスバー２２は、直列接続された複数のボトム太陽電池パネル１１を１つの太陽電池と見なした場合、１つの太陽電池の電気的な端部となる負極端子１３および正極端子１４にパネル列端コネクタ１７を介して接続されている。端子用バスバー２２は、平面視でボトムパネル列１１Ｒの＋Ｘ方向、および－Ｘ方向の両側に配置されている。＋Ｘ方向の端子用バスバー２２は、１番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された＋Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７に接続されている。＋Ｘ方向の端子用バスバー２２は、パネル列端コネクタ１７との接続部から＋Ｙ方向に延びて、パッケージ８０の外側に引き出されている。－Ｘ方向の端子用バスバー２２は、ボトムパネル列１１Ｒの数をＮとした場合、Ｎ番目のボトムパネル列１１Ｒに接続された－Ｘ方向のパネル列端コネクタ１７に接続されている。－Ｘ方向の端子用バスバー２２は、パネル列端コネクタ１７との接続部から－Ｙ方向に延びて、パッケージ８０の外側に引き出されている。

【0020】

ボトムバスバー２０は、当該ボトムバスバー２０に接続された各ボトムパネル列１１Ｒよりも＋Ｙ方向に延びている。例えば、＋Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、ｍを奇数とした場合、ｍ番目のボトムパネル列１１Ｒとの接続部からｍ番目のボトムパネル列１１Ｒよりも＋Ｙ方向に延びて（ｍ－１）番目のボトムパネル列１１Ｒに接続している。さらに、＋Ｘ方向のパネル間バスバー２１は、（ｍ－１）番目のボトムパネル列１１Ｒとの接続部から（ｍ－１）番目のボトムパネル列１１Ｒよりも＋Ｙ方向に延びている。ボトムバスバー２０は、当該ボトムバスバー２０に接続された各ボトムパネル列１１Ｒよりも＋Ｙ方向に位置する箇所で、フレキシブル基板３０に接続している。

【0021】

ボトムモジュール１０は、フレキシブル基板３０と、バイパスダイオード４０と、を備える。フレキシブル基板３０は、ボトムパネル列１１Ｒ毎に設けられている。フレキシブル基板３０は、ボトムパネル列１１Ｒに並列接続されてボトムパネル列１１Ｒのバイパスラインを形成する。フレキシブル基板３０は、ボトムパネル列１１Ｒの電気的な端部となる負極端子１３および正極端子１４にボトムバスバー２０およびパネル列端コネクタ１７を介して接続されている。フレキシブル基板３０は、平面視でボトム太陽電池パネル１１に重ならないようにボトムパネル列１１Ｒの周囲に配置されている。フレキシブル基板３０は、平面視で一定の幅でボトムパネル列１１Ｒの長手方向（すなわちＸ方向）に沿って延びている。フレキシブル基板３０は、当該フレキシブル基板３０に並列接続されたボトムパネル列１１Ｒの＋Ｙ方向の位置でボトムパネル列１１Ｒに沿って配置されている。１番目のフレキシブル基板３０を除くフレキシブル基板３０は、平面視で隣り合うボトムパネル列１１Ｒの間隔に配置されている。

【0022】

フレキシブル基板３０は、両主面を厚さ方向に向けた状態で配置されている。フレキシブル基板３０は、配線３１と、配線３１を支持する基材３２と、を備える。例えば、配線３１は、銅箔等により形成されている。配線３１は、フレキシブル基板３０の略全長にわたって延びている。基材３２は、ポリイミド等の絶縁材料によりシート状に形成されている。基材３２は、フレキシブル基板３０の両端部、および後述する実装部３３を除いて配線３１の両面を覆うように形成されている。基材３２は、フレキシブル基板３０の両端部で、配線３１を表側に露出させている。配線３１は、フレキシブル基板３０の両端部で基材３２から表側に露出している。配線３１は、フレキシブル基板３０の両端部でボトムバスバー２０の裏面に接続されている。

【0023】

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。
図３に示すように、フレキシブル基板３０は、実装部３３を備える。実装部３３は、バイパスダイオード４０が実装される部分である。実装部３３は、配線３１に形成された分断部３４と、基材３２に形成されて配線３１を露出させる窓部３５と、を備える。分断部３４は、配線３１における分断部３４を挟んだ両部を互いに絶縁している。分断部３４は、例えばエッチングにより形成されている。窓部３５は、配線３１における分断部３４を挟んだ両部を表側に露出させている。窓部３５は、配線３１における分断部３４を挟んだ両部をまとめて露出させている。ただし、窓部は、配線３１における分断部３４を挟んだ両部を各別に露出させてもよい。

【0024】

バイパスダイオード４０は、窓部３５の内側に配置されている。バイパスダイオード４０は、配線３１における分断部３４を挟んだ両部に接続されている。バイパスダイオード４０は、配線３１を整流している。バイパスダイオード４０は、フレキシブル基板３０から表側に突出している。

【0025】

図４は、実施形態のトップモジュールを示す平面図である。なお図４では仮想線でパッケージ８０の外形を示している。
図４に示すように、トップモジュール５０は、複数のトップ太陽電池パネル５１（第２太陽電池パネル）を有する。全てのトップ太陽電池パネル５１は、共通するＸＹ平面に沿って配置されている。トップ太陽電池パネル５１は、ボトム太陽電池パネル１１と同数設けられている。トップ太陽電池パネル５１には、１つの太陽電池セル５２が形成されている。ただし、トップ太陽電池パネル５１には、直並列接続された複数の太陽電池セルが形成されていてもよい。太陽電池セル５２は、透過型の太陽電池セルである。太陽電池セル５２は、ボトムモジュール１０の太陽電池セル１２の光吸収層よりもバンドギャップの広い光吸収層を有する。例えば、太陽電池セル５２の光吸収層は、Ｃｕ_２Ｏを含む。例えば、太陽電池セル５２は、ガラス基板の表側に、ｐ電極、ｐ－Ｃｕ_２Ｏ層、ｎ－化合物層、ｎ電極が順に積層された構成となっている。ｐ電極は、トップ太陽電池パネル５１の＋Ｙ方向の端部で表側に露出している。ｎ電極は、トップ太陽電池パネル５１の－Ｙ方向の端部で表側に露出している。ｐ電極およびｎ電極は、トップ太陽電池パネル５１の表側の面で電流取り出し用の端子として機能する。トップ太陽電池パネル５１は、受光面を表側に向けて配置されている。すなわち、トップ太陽電池パネル５１の受光面の法線方向は、厚さ方向に沿う。

【0026】

トップモジュール５０は、並列接続された複数個のトップ太陽電池パネル５１によって形成されたトップパネル列５１Ｒを複数列備えている。各トップパネル列５１Ｒにおいてトップ太陽電池パネル５１は、間隔をあけてＸ方向に並んでいる。各トップパネル列５１Ｒの全体の外形は、平面視でＸ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。トップパネル列５１Ｒは、互いに直列接続されている。トップパネル列５１Ｒは、間隔をあけてＹ方向に並んでいる。これにより、複数のボトム太陽電池パネル１１は、Ｘ方向およびＹ方向に整列している。整列した複数のボトム太陽電池パネル１１の全体の外形は、Ｘ方向を長手方向とする矩形状に形成されている。トップ太陽電池パネル５１は、各ボトム太陽電池パネル１１に１つずつ重なるように配置されている。これにより、図示の例では、トップモジュール５０は、４個のトップ太陽電池パネル５１により形成されたトップパネル列５１Ｒを５列備えている。

【0027】

図５は、実施形態のボトムモジュールおよびトップモジュールの位置関係を示す平面図である。
図５に示すように、各トップ太陽電池パネル５１は、ボトムモジュール１０のボトム太陽電池パネル１１の受光面（表側の面）に対向する位置に積層されている。トップ太陽電池パネル５１は、ボトム太陽電池パネル１１と同等以上の大きさに形成されている。トップ太陽電池パネル５１は、平面視でボトム太陽電池パネル１１の全体に重なっている。トップ太陽電池パネル５１の太陽電池セル５２は、平面視でボトム太陽電池パネル１１の太陽電池セル１２の全体に重なっている。換言すると、ボトム太陽電池パネル１１の各太陽電池セル１２の全体は、平面視でトップ太陽電池パネル５１の太陽電池セル５２の外形線の内側に配置されている。

【0028】

図４に示すように、トップモジュール５０は、導電テープ６０と、トップバスバー７０と、を備える。導電テープ６０は、トップパネル列５１Ｒ毎に一対設けられている。導電テープ６０は、トップ太陽電池パネル５１のｐ電極と導通する第１導電テープ６１と、トップ太陽電池パネル５１のｎ電極と導通する第２導電テープ６２と、をトップパネル列５１Ｒ毎に備える。各導電テープ６０は、平面視で一定の幅で、トップパネル列５１Ｒ内におけるトップ太陽電池パネル５１の整列方向（すなわちＸ方向）に沿って延びている。第１導電テープ６１は、各トップパネル列５１Ｒのトップ太陽電池パネル５１の＋Ｙ方向の端部の表面に貼付されている。第１導電テープ６１は、各トップパネル列５１Ｒのトップ太陽電池パネル５１のｐ電極を共通して接続する。第２導電テープ６２は、各トップパネル列５１Ｒのトップ太陽電池パネル５１の－Ｙ方向の端部の表面に貼付されている。第２導電テープ６２は、各トップパネル列５１Ｒのトップ太陽電池パネル５１のｎ電極を共通して接続する。導電テープ６０は、平面視でボトム太陽電池パネル１１の太陽電池セル１２に重ならないように配置されることが望ましい。

【0029】

導電テープ６０は、トップパネル列５１Ｒよりもそれぞれ＋Ｘ方向または－Ｘ方向に延びている。奇数番目のトップパネル列５１Ｒに貼付された第１導電テープ６１は、当該トップパネル列５１Ｒよりも－Ｘ方向に延びている。偶数番目のトップパネル列５１Ｒに貼付された第１導電テープ６１は、当該トップパネル列５１Ｒよりも＋Ｘ方向に延びている。奇数番目のトップパネル列５１Ｒに貼付された第２導電テープ６２は、当該トップパネル列５１Ｒよりも＋Ｘ方向に延びている。偶数番目のトップパネル列５１Ｒに貼付された第２導電テープ６２は、当該トップパネル列５１Ｒよりも－Ｘ方向に延びている。導電テープ６０は、トップパネル列５１ＲよりもＸ方向に突出した箇所で、トップバスバー７０に接続している。

【0030】

トップバスバー７０は、平面視でトップパネル列５１Ｒの＋Ｘ方向、および－Ｘ方向の両側に配置されている。トップバスバー７０は、平面視で複数のトップ太陽電池パネル５１の全体の周囲に配置されている。本実施形態において、複数のトップ太陽電池パネル５１の全体の周囲とは、複数のトップ太陽電池パネル５１を単一の矩形状のパネルと見なした場合の当該パネルの周囲を意味する。トップバスバー７０は、ボトムバスバー２０よりもＸ方向の外側に配置されている。トップバスバー７０は、金属板により形成されている。例えば、トップバスバー７０は、ボトムバスバー２０と同じ材料により形成されている。トップバスバー７０は、Ｙ方向に沿って延びている。トップバスバー７０は、互いに接触しないように配置されている。トップバスバー７０は、パネル間バスバー７１と、端子用バスバー７２と、を備える。

【0031】

パネル間バスバー７１は、隣り合うトップパネル列５１Ｒ同士を導電テープ６０を介して直列接続している。パネル間バスバー７１は、平面視でトップパネル列５１Ｒの＋Ｘ方向、および－Ｘ方向の両側に配置されている。＋Ｘ方向のパネル間バスバー７１は、ｍを奇数とした場合、ｍ番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第２導電テープ６２の＋Ｘ方向の端部と、（ｍ＋１）番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第１導電テープ６１の＋Ｘ方向の端部と、に接続されている。－Ｘ方向のパネル間バスバー７１は、ｎを偶数とした場合、ｎ番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第２導電テープ６２の－Ｘ方向の端部と、（ｎ＋１）番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第１導電テープ６１の－Ｘ方向の端部と、に接続されている。

【0032】

端子用バスバー７２は、直並列接続された複数のトップ太陽電池パネル５１を１つの太陽電池と見なした場合、１つの太陽電池の電気的な端部となるｐ電極およびｎ電極に導電テープ６０を介して接続されている。端子用バスバー７２は、平面視でトップパネル列５１Ｒの＋Ｘ方向、および－Ｘ方向の両側に配置されている。－Ｘ方向の端子用バスバー７２は、１番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第１導電テープ６１の－Ｘ方向の端部に接続されている。－Ｘ方向の端子用バスバー７２は、第１導電テープ６１との接続部から＋Ｙ方向に延びて、パッケージ８０の外側に引き出されている。＋Ｘ方向の端子用バスバー７２は、トップパネル列５１Ｒの数をＮとした場合、Ｎ番目のトップパネル列５１Ｒに接続された第２導電テープ６２の＋Ｘ方向の端部に接続されている。＋Ｘ方向の端子用バスバー７２は、第２導電テープ６２との接続部から－Ｙ方向に延びて、パッケージ８０の外側に引き出されている。

【0033】

図６は、図１のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。
図６に示すように、ボトムバスバー２０およびトップバスバー７０は、絶縁テープ７５によって互いに固定されている。絶縁テープ７５は、例えばＹ方向においてボトムバスバー２０およびトップバスバー７０の存在が重複する領域で、ボトムバスバー２０およびトップバスバー７０に貼り付けられている。

【0034】

図１に示すように、パッケージ８０は、ボトムバスバー２０の端子用バスバー２２を引き出した状態でボトムモジュール１０を収容しているとともに、トップバスバー７０の端子用バスバー７２を引き出した状態でトップモジュール５０を収容している。パッケージ８０は、フロントカバー８１と、バックカバー８２と、を備える。フロントカバー８１は、ボトムモジュール１０およびトップモジュール５０の表側に配置されている。バックカバー８２は、ボトムモジュール１０およびトップモジュール５０の裏側に配置されている。

【0035】

フロントカバー８１は、透明な樹脂材料やガラス等により形成された板材である。フロントカバー８１は、平面視で一対の辺がＸ方向に延び、かつ残りの一対の辺がＹ方向に延びる矩形状に形成されている。フロントカバー８１は、ボトムモジュール１０のうち端子用バスバー２２の先端を除く部分、およびトップモジュール５０のうち端子用バスバー７２の先端を除く部分の全体に平面視で重なるように配置されている。フロントカバー８１の表側の面は、タンデム型太陽電池１の光入射面を形成している。

【0036】

バックカバー８２は、樹脂材料やガラス等により形成された板材である。バックカバー８２は、平面視でフロントカバー８１と同形同大に形成されている。バックカバー８２は、平面視でフロントカバー８１に完全に重なるように配置されている。

【0037】

図７は、図１のＶＩＩ－ＶＩＩ線における断面図である。
図７に示すように、パッケージ８０は、封止材８３を備える。封止材８３は、フロントカバー８１とバックカバー８２との間に配置されている。封止材８３は、透明な樹脂材料により形成されている。封止材８３は、フロントカバー８１とバックカバー８２との間で絶縁フィルムを積層することにより形成されている。絶縁フィルムの層間には、ボトムモジュール１０およびトップモジュール５０が配置されている。少なくともボトム太陽電池パネル１１およびトップ太陽電池パネル５１は、絶縁フィルムの異なる層間に配置されている。

【0038】

厚さ方向におけるボトムモジュール１０およびトップモジュール５０の位置関係について詳述する。
全てのボトム太陽電池パネル１１、および全てのトップ太陽電池パネル５１は、厚さ方向において、バイパスダイオード４０およびフレキシブル基板３０の両端間に配置されている。ただし、厚さ方向において、ボトム太陽電池パネル１１およびトップ太陽電池パネル５１の端部の位置がバイパスダイオード４０およびフレキシブル基板３０の端部の位置に一致している場合も含む。図示の例では、ボトム太陽電池パネル１１の裏側の端部（裏面）は、フレキシブル基板３０の裏側の端部（裏面）よりも表側に位置している。トップ太陽電池パネル５１の表側の端部（表側の面）は、バイパスダイオード４０の表側の端部よりも裏側に位置している。

【0039】

以上に説明したように、本実施形態のタンデム型太陽電池１は、バイパスダイオード４０が実装されてボトム太陽電池パネル１１のボトムパネル列１１Ｒのバイパスラインを形成するフレキシブル基板３０を備える。この構成によれば、ジャンクションボックスへのバイパスダイオードの配置、および太陽電池パネルとジャンクションボックスとを接続するバスバーの設置を省略できる。したがって、タンデム型太陽電池１の軽量化を図ることができる。

【0040】

また、フレキシブル基板３０の配線３１の幅および厚みを太陽電池セル１２の性能に合わせて設定できる。よって、フレキシブル基板３０を適切な大きさに形成してタンデム型太陽電池１の大型化を抑制できる。

【0041】

さらに、本実施形態では、ボトムモジュール１０のボトムパネル列１１Ｒ、およびトップモジュール５０のトップ太陽電池パネル５１のトップパネル列５１Ｒは、厚さ方向でフレキシブル基板３０およびバイパスダイオード４０の両端間に配置されている。これにより、バイパスダイオード４０がフレキシブル基板３０から大きく突出していても、フレキシブル基板３０およびバイパスダイオード４０からなる部材がボトムパネル列１１Ｒおよびトップパネル列５１Ｒから表側または裏側に大きく突出することを抑制できる。したがって、タンデム型太陽電池１の光入射面に凹凸が発生することを抑制しつつ、タンデム型太陽電池１を薄型化して軽量化を図ることができる。

【0042】

また、バイパスダイオード４０は、厚さ方向から見てＹ方向で隣り合うボトムパネル列１１Ｒの間に配置されている。これにより、ボトムモジュール１０の外周よりも中心寄りの位置にバイパスダイオード４０が配置される。このため、バイパスダイオードが複数のボトムパネル列１１Ｒ全体の周囲に配置されている場合と比較して、バイパスダイオード４０が分散してボトムモジュール１０に配置される。よって、タンデム型太陽電池１の厚みをより均一化することができる。

【0043】

ボトムパネル列１１Ｒは、フレキシブル基板３０に沿って配置されている。この構成によれば、パッケージ８０内にボトムパネル列１１Ｒおよびフレキシブル基板３０を配置する際に、ボトムパネル列１１Ｒおよびフレキシブル基板３０の一方を他方よりも先に配置することで、他方の位置決めを行うことができる。したがって、タンデム型太陽電池１の生産性を向上させることができる。

【0044】

フレキシブル基板３０は、ボトムパネル列１１Ｒの長手方向（Ｘ方向）に沿って延びている。このため、ボトムパネル列１１Ｒのバイパスラインの大部分がフレキシブル基板３０によって形成される。したがって、タンデム型太陽電池１の軽量化を図ることができる。

【0045】

なお、上記実施形態では、全てのボトム太陽電池パネル１１が直列接続されているが、これに限定されない。複数のボトム太陽電池パネルは、並列、または直列および並列の組み合わせによって互いに接続されていてもよい。また、ボトムモジュールに単一のボトム太陽電池パネルが設けられていてもよい。

【0046】

また、上記実施形態では、トップ太陽電池パネル５１が４並列５直列で接続されているが、これに限定されない。全てのトップ太陽電池パネル５１が並列接続または直列接続されていてもよい。

【0047】

また、上記実施形態では、特許請求の範囲における太陽電池の一例として、ボトム太陽電池パネル１１およびトップ太陽電池パネル５１が積層されたタンデム型太陽電池を採用している。しかし、太陽電池は、太陽電池パネルが積層されていないものであってもよい。例えば、実施形態のボトムモジュール１０と同等のモジュールのみがパッケージに収容された太陽電池であってもよい。この場合であっても、太陽電池パネルが厚さ方向でフレキシブル基板およびバイパスダイオードの両端間に配置されていれば、上述した作用効果を奏する。

【0048】

また、上記実施形態では、パネル列端コネクタ１７に接続されたパネル間バスバー２１を介してフレキシブル基板３０がボトムパネル列１１Ｒに接続されている。しかし、フレキシブル基板はパネル列端コネクタ１７に直接接続されていてもよいし、ボトムパネル列１１Ｒに直接接続されていてもよい。

【0049】

また、上記実施形態では、トップ太陽電池パネル５１にバイパスラインが形成されていないが、ボトムモジュール１０と同様に、フレキシブル基板およびバイパスダイオードによってトップ太陽電池パネル５１にバイパスラインを形成してもよい。例えば、各トップパネル列５１Ｒのトップ太陽電池パネル５１を共通してバイパスするバイパスラインをトップパネル列５１Ｒ毎に形成してもよい。例えば、全てのトップ太陽電池パネル５１をバイパスするバイパスラインを形成してもよい。いずれの場合であっても、ボトムモジュール１０のボトム太陽電池パネル１１、およびトップモジュール５０のトップ太陽電池パネル５１は、厚さ方向でトップモジュール５０のフレキシブル基板およびバイパスダイオードの両端間に配置されていることが望ましい。

【0050】

また、上記実施形態では、バイパスダイオード４０は、フレキシブル基板３０の表側の面に実装されている。しかし、バイパスダイオードは、フレキシブル基板の裏面に実装されていてもよい。この場合であっても、太陽電池パネルが厚さ方向でフレキシブル基板およびバイパスダイオードの両端間に配置されていれば、上述した作用効果を奏する。光入射面の凹凸を抑制するには、バイパスダイオード４０をフレキシブル基板３０の裏面に実装することがより好ましい。

【0051】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、タンデム型太陽電池は、バイパスダイオードが実装されてボトム太陽電池パネルのバイパスラインを形成するフレキシブル基板を備える。この構成によれば、ジャンクションボックスへのバイパスダイオードの配置、および太陽電池パネルとジャンクションボックスとを接続するバスバーの設置を省略できる。したがって、タンデム型太陽電池の軽量化を図ることができる。さらに、ボトム太陽電池パネルは、厚さ方向でフレキシブル基板およびバイパスダイオードの両端間に配置されている。これにより、バイパスダイオードがフレキシブル基板から大きく突出していても、フレキシブル基板およびバイパスダイオードからなる部材がボトム太陽電池パネルから表側または裏側に大きく突出することを抑制できる。したがって、タンデム型太陽電池の光入射面に凹凸が発生することを抑制しつつ、タンデム型太陽電池を薄型化して軽量化を図ることができる。

【0052】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】