JP2014212140A - 太陽電池セル接続構造体、および太陽電池セルアレイ - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セルに対する接続の自由度を上げて接続作業を簡略化し、太陽電池セルを連結した太陽電池アレイの大容量化を図ることが容易となる太陽電池セル接続構造体、および太陽電池セル接続構造体を適用して形成した太陽電池セルアレイを提供する。【解決手段】太陽電池セル接続構造体２が接続される太陽電池セル１は、接続方向Ｄｓにおいて延長された第１電極１３、第２電極１４を裏面１２に備える裏面電極型である。太陽電池セル接続構造体２は、接続方向Ｄｓの一方の側に第１端２１、他方の側に第２端２２を備える。第１端２１および第２端２２は、接続方向Ｄｓに交差する方向で相互に平行に形成されて対向する２辺を構成する。接続方向Ｄｓにおいて、太陽電池セル１を相互に連結する。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、太陽電池セルの接続に対して適用される太陽電池セル接続構造体、および太陽電池セルを複数連結して形成された太陽電池セルアレイに関する。

太陽光発電に対する期待の高まりに応じて種々の形態の太陽電池が提案され、最近では、太陽電池セルを配線基板に搭載したものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

具体的な従来例を図７に基づいて説明する。

図７は、従来の太陽電池セルアレイ１０４が備える配線基板１０２および太陽電池セル１０１を分解して示す分解平面図である。

従来の太陽電池セルアレイ１０４は、配線基板１０２と、配線基板１０２に搭載される太陽電池セル１０１とを備えている。配線基板１０２は、絶縁性基板１２０に第１極性に対応する第１配線１２３、第２極性に対応する第２配線１２４がパターニングされている。パターニングされた第１配線１２３および第２配線１２４に例えば裏面電極型の太陽電池セル１０１が接続されている。つまり、太陽電池セル１０１の裏面には、第１電極、第２電極が形成され、第１配線１２３には、第１電極が接続され、第２配線１２４には、第２電極が接続される。

太陽電池セル１０１は、例えば２０ｃｍ程度の擬似正方形を同一方向に４分割して形成され、大きさが２０ｃｍ×５ｃｍの長方形を構成している。太陽電池セル接続構造体１０２は、太陽電池セル１０１を寄せ集めただけで２０ｃｍ×４０ｃｍの大きさとなり、周囲の配線部分、ハンドリング部分を考慮すると更に大きな面積が必要となる。

太陽電池セル接続構造体１０２では、配線基板１０２を用いる。配線基板１０２は、フレキシブル配線基板が適用されることから、配線基板１０２の材料費が高額となり、取り扱いも困難となり、製造設備が大型化するという課題が生じている。

特開２０１１−９１３２７号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池セルの裏面端部に配置されて太陽電池セルの裏面電極に接続される形態とすることによって、太陽電池セルに対する接続の自由度を上げて接続作業を簡略化し、太陽電池セルを連結した太陽電池アレイの大容量化を図ることが容易となる太陽電池セル接続構造体を提供することを目的とする。

また、本発明は、複数の太陽電池セルの接続に本発明に係る太陽電池セル接続構造体を適用することによって、生産性、経済性を向上させた太陽電池セルアレイを提供することを他の目的とする。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、受光面とは反対側の裏面に第１極性の第１電極および第２極性の第２電極が配置されて接続対象となる少なくとも１つの太陽電池セルに接続される太陽電池セル接続構造体であって、前記太陽電池セルの裏面端部に対向して配置される第１端と、前記第１端の反対側で前記太陽電池セルの外側へ配置される第２端と、前記第１端の側に配置され前記第１電極に接続される第１配線とを備えることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、太陽電池セルの裏面端部に配置される第１端と太陽電池セルの外側に配置される第２端との間の第１端の側に太陽電池セル（第１電極）に接続される第１配線を備えることから、太陽電池セルを接続するときに太陽電池セルの全面（裏面の全面）に対応する面積を備える必要が無く、配置面積を縮小できるので、太陽電池セルに対する接続の自由度を上げて接続作業を簡略化し、太陽電池セルを連結した太陽電池アレイの大容量化を図ることが容易となる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第２端の側に配置されて前記太陽電池セルに接続される他の太陽電池セルの前記第２電極に接続される第２配線を備え、前記第２配線は、前記第１配線に接続され、前記第２端は、前記他の太陽電池セルの裏面端部に対向して配置される構成とされていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、太陽電池セルの第１電極に第１配線を接続し、第１配線に接続された第２配線を隣接して配置される他の太陽電池セルの第２電極に接続することが可能となるので、太陽電池セルに並置された他の太陽電池セルを直列に接続することが可能となる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１端および前記第２端の中間に配置されて前記第１配線および前記第２配線を相互に連結する連結配線を備えることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル構造体は、太陽電池セルの各第１電極と接続したそれぞれの第１配線における電流のばらつきを連結配線によって均等化した後、隣接して配置される他の太陽電池セルの第２電極に接続される第２配線につなげることができる。つまり、それぞれの第１配線と第２配線を相互に連結する場合と比較して、太陽電池セルの面内の電流分布が、隣接して配置される他の太陽電池セルの第２電極に影響を与えにくくなる。よって、太陽電池セルを直列に接続した太陽電池セルアレイの、各太陽電池セルの面内の電流分布に起因した出力特性の低下をおさえることができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１配線は、前記連結配線から前記第１端まで延長して配置され、前記第２配線は、前記連結配線から前記第２端まで延長して配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、第１端の側では第１配線が第１端（外周辺）まで延長され、第２端の側では第２配線が第２端（外周辺）まで延長されていることから、太陽電池セルの裏面端部で十分な接続長さを確保することが可能となるので、直列接続による接続抵抗の増加を抑制することができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１端および前記第２端に交差する方向での前記連結配線の幅は、前記第１配線の幅および前記第２配線の幅より太くされていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、連結配線の幅を第１配線の幅、あるいは第２配線の幅より太く形成することから、連結配線の抵抗を抑制して第１配線での電流のばらつきおよび第２配線での電流のばらつきに対する均等化を確実に施すことができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１配線が集約され前記第２端に沿わせて配置された集約配線を前記第２端の側に備えることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、太陽電池セルの第１電極に接続される第１配線を集約した集約配線を第２端に沿わせて配置することから、集約配線を第１電極の外部端子として扱うことができるので、太陽電池セルの発電電力を容易に外部へ取り出すことができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１端に沿う方向で前記太陽電池セルに隣接して配置される他の太陽電池セルに位置合わせされて前記第１端から延長された第１延長端と、前記第２端から延長された第２延長端と、前記第２延長端に沿わせて前記集約配線から延長された延長集約配線と、前記延長集約配線から延長されて前記第１延長端の側に配置され他の太陽電池セルの第２電極に接続される第３配線とを備えることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、隣接して配置される２つの太陽電池セルの間を第１端および第２端から延長された第１延長端および第２延長端の間に配置された延長集約配線および第３配線を介して直列接続することができるので、平面的に見て電流の流路を反転させることから、同数の太陽電池セルを一方向にのみ配置して直列接続をする場合に比較して太陽電池セルの配置長さを減縮することができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第３配線は、前記延長集約配線から前記第１延長端まで延長して配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、他の太陽電池セルの第２電極に接続される第３配線を延長集約配線から第１延長端まで延長していることから、他の太陽電池セルへの接続を容易にかつ確実に行うことができ、太陽電池セルを連結した場合の電流経路を反転させることができる。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体では、前記第１端から前記第２端までの長さの半分は、前記太陽電池セルの接続方向での太陽電池セル１の長さの５分の１より大きくされていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、第１電極または第２電極の長さの５分の１（両側の太陽電池セル接続構造体では４割程度）以上を太陽電池セルの裏面に当接することから、連結強度を確保し、太陽電池セルに対する電気的接続を確実に施して出力低下を抑制することができる。

本発明に係る太陽電池セルアレイは、複数の太陽電池セルを太陽電池セル接続構造体によって接続した太陽電池セルアレイであって、前記太陽電池セル接続構造体は、本発明に係る太陽電池セル接続構造体を少なくとも１つ含むことを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セルアレイは、少ない種類の太陽電池セル接続構造体を用いて太陽電池セルを容易にかつ高精度に直列接続して連結することができ、生産性、経済性を向上できる。

本発明に係る太陽電池セルアレイでは、前記太陽電池セルの前記第１電極および前記第２電極は、前記太陽電池セルが接続される接続方向に延長されてあり、前記第１配線、前記第２配線、または前記第３配線は、前記第１電極および前記第２電極に沿わせて配置されていることを特徴とする。

したがって、本発明に係る太陽電池セルアレイは、第１電極および第２電極が第１配線、第２配線、または第３配線に対して確実に接続されることから、接続抵抗が小さく優れた信頼性と電気特性を有する。

本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、太陽電池セルの裏面端部に対向して配置される第１端と、第１端の反対側で太陽電池セルの外側へ配置される第２端と、第１端の側に配置され第１電極に接続される第１配線とを備える。

したがって、本発明に係る太陽電池セル接続構造体は、太陽電池セルを接続するときに太陽電池セルの全面（裏面の全面）に対応する面積を備える必要が無く、配置面積を縮小できるので、太陽電池セルに対する接続の自由度を上げて接続作業を簡略化し、太陽電池セルを連結した太陽電池アレイの大容量化を図ることが容易となるという効果を奏する。

本発明に係る太陽電池セルアレイは、複数の太陽電池セルを本発明に係る太陽電池セル接続構造体によって接続した太陽電池セルアレイである。

したがって、本発明に係る太陽電池セルアレイは、少ない種類の太陽電池セル接続構造体を用いて太陽電池セルを容易にかつ高精度に直列接続して連結することができ、生産性、経済性を向上できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体が適用される太陽電池セルの裏面を示す平面図である。 図１Ａに示した太陽電池セルの受光面を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体の太陽電池セルに接続される平面の状態を示す平面図である。 図２Ａに示した太陽電池セル接続構造体と、太陽電池セル接続構造体に接続される太陽電池セル、隣接して接続される太陽電池セルとの位置関係を模式的に示す模式平面図である。 図２Ｂに示した太陽電池セル接続構造体と、太陽電池セル接続構造体に接続された太陽電池セル、隣接して接続された太陽電池セルとの位置関係を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体の太陽電池セルに接続される平面の状態を示す平面図の別の例である。 図３Ａに示した太陽電池セル接続構造体と、太陽電池セル接続構造体に接続される太陽電池セル、隣接して接続される太陽電池セルとの位置関係を模式的に示す模式平面図の別の例である。 本発明の実施の形態２に係る太陽電池セル接続構造体の太陽電池セルに接続される平面の状態を示す平面図である。 図４Ａに示した太陽電池セル接続構造体と、太陽電池セル接続構造体に接続される太陽電池セルとの位置関係を模式的に示す模式平面図である。 図４Ｂに示した太陽電池セル接続構造体と、太陽電池セル接続構造体に接続された太陽電池セルとの位置関係を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る太陽電池セルアレイを構成する太陽電池セル、太陽電池セル接続構造体、太陽電池セル接続構造体を分解して配置状態を説明する分解配置図である。 本発明の実施の形態４に係る太陽電池セルアレイを構成する太陽電池セル、太陽電池セル接続構造体、太陽電池セル接続構造体、および太陽電池セル接続構造体の位置関係を示す平面図である。 図６Ａに示した太陽電池セルアレイに適用された太陽電池セル接続構造体と太陽電池セルとの位置関係を模式的に示す模式平面図である。 従来の太陽電池セルアレイが備える配線基板および太陽電池セルを分解して示す分解平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜実施の形態１＞
図１Ａないし図２Ｃを参照して、本実施の形態に係る１について説明する。

図１Ａは、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２が適用される太陽電池セル１の裏面１２を示す平面図である。

図１Ｂは、図１Ａに示した太陽電池セル１の受光面１１を示す平面図である。

本実施の形態に係る太陽電池セル接続構造体２（図２Ａ参照）が接続される太陽電池セル１は、接続方向Ｄｓにおいて延長された第１電極１３、第２電極１４を裏面１２に備える裏面電極型の太陽電池セルである。

つまり、太陽電池セル１は、受光面１１とは反対側の裏面１２に第１極性の第１電極１３および第２極性の第２電極１４が配置されている。裏面１２に形成された第１電極１３および第２電極１４は、一定のスペースを介して交互に、かつ平行に複数が繰り返して配置され、接続方向Ｄｓでの一の端部（裏面端部１５）から他の端部（裏面端部１６）にかけて延長されている。

すなわち、裏面端部１５および裏面端部１６には、第１電極１３および第２電極１４が形成され、太陽電池セル接続構造体２への接続が可能となっている。また、太陽電池セル１は、接続方向Ｄｓで長さＬ１を有する。本実施の形態では、長さＬ１は、そのまま、第１電極１３および第２電極１４の長さとなる。

なお、説明の便宜上裏面１２に形成された２種類の電極（例えばｐ型に対応する第１極性、ｎ型に対応する第２極性）を第１電極１３、第２電極１４として説明するが、第１電極１３および第２電極１４の位置関係は相対的なものであり、相互に逆の配置とすることが可能である。つまり、第１電極１３が第２電極１４として機能し、第２電極１４が第１電極１３として機能する形態としても良い。

図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２の太陽電池セル１に接続される平面の状態を示す平面図である。

太陽電池セル接続構造体２は、接続方向Ｄｓの一方の側に第１端２１、他方の側に第２端２２を備える。第１端２１および第２端２２は、接続方向Ｄｓに交差する方向で相互に平行に形成されて対向する２辺を構成する。つまり、太陽電池セル接続構造体２は、全体として略矩形状とされている。したがって、接続方向Ｄｓにおいて、太陽電池セル１を相互に連結することができる。なお、第１端２１の側に太陽電池セル１が接続されたとき、第２端２２の側には他の太陽電池セル１ｔ（図２Ｂ。なお、以下では、他の太陽電池セル１ｔを含めて単に太陽電池セル１とすることがある。）が接続されることになる。

第１端２１および第２端２２の間には、第１電極１３に接続される第１配線２３、第２電極１４に接続される第２配線２４がそれぞれ形成されている。なお、第１配線２３、第２配線２４の接続方向Ｄｓと交差する方向での配置は、第１電極１３および第２電極１４の配置と同様である。

第１配線２３は、第１端２１の側に配置されて太陽電池セル１と接続される。他方、第２配線２４は、第２端２２の側に配置され、太陽電池セル１に対して隣接して配置される他の太陽電池セル１ｔと接続される（図２Ｂ参照）。

太陽電池セル接続構造体２が備える第１配線２３、第２配線２４は、絶縁性基板２０に接着された銅箔などの導電性膜をパターニングして形成される。また、絶縁性基板２０は可撓性を有することが好ましい。可撓性を有することによって、太陽電池セル１に与える機械的なストレスを抑制し、太陽電池セル１の損傷を防止することができる。

絶縁性基板２０の具体的な材料としては、例えばポリイミド、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などがある。透明性を有するＰＥＮ、ＰＥＴなどを用いた場合は、太陽電池セル１に対する太陽電池セル接続構造体２の位置合わせを容易にすることができる。

本実施の形態に係る太陽電池セル接続構造体２は、第１端２１および第２端２２の中間に配置されて第１配線２３および第２配線２４を相互に連結する連結配線２５を備える。

したがって、太陽電池セル１の各第１電極１３と接続したそれぞれの第１配線２３における電流のばらつきを連結配線２５によって均等化した後、隣接して配置される他の太陽電池セル１ｔの第２電極１４に接続される第２配線２４につなげることができる。つまり、それぞれの第１配線と第２配線を相互に連結する場合と比較して、太陽電池セル１の面内の電流分布が、太陽電池セル１ｔに影響を与えにくくなる。よって、太陽電池セルを直列に接続した太陽電池セルアレイの、各太陽電池セルの面内の電流分布に起因した出力特性の低下をおさえることができる。

第１配線２３および第２配線２４は、太陽電池セル１が連結される方向（接続方向Ｄｓ）に延長されている。つまり、第１電極１３、第２電極１４と同様に配置され、第１電極１３に対して第１配線２３が、第２電極１４に対して第２配線２４がそれぞれ相互に接続される形状とされている。

連結配線２５は、第１配線２３および第２配線２４と交差する方向（接続方向Ｄｓと交差する方向）に配置され、第１配線２３および第２配線２４を相互に連結（短絡）している。第１配線２３は、第１端２１から連結配線２５にかけて配置され、第２配線２４は、第２端２２から連結配線２５にかけて配置されている。つまり、第１配線２３および第２配線２４は、連結配線２５から互いに逆の方向に延長されている。また、第１配線２３および第２配線２４は、第１電極１３および第２電極１４と同一ピッチで交互に繰り返される平行線を構成する。

なお、連結配線２５は、第１端２１と第２端２２との間の中央の位置（長さＬ２の半分の位置）に配置されることが好ましい。この配置によって、第１配線２３および第２配線２４のいずれにおいても太陽電池セル１の第１電極１３および第２電極１４に対して安定した接続関係を確保することができる。

上述したとおり、太陽電池セル接続構造体２では、第１配線２３は、連結配線２５から第１端２１まで延長して配置され、第２配線２４は、連結配線２５から第２端２２まで延長して配置されている。

したがって、太陽電池セル接続構造体２は、第１端２１の側では第１配線２３が第１端２１（外周辺）まで延長され、第２端２２の側では第２配線２４が第２端２２（外周辺）まで延長されていることから、太陽電池セル１の裏面端部１５、裏面端部１６で十分な接続長さを確保することが可能となるので、直列接続による接続抵抗の増加を抑制することができる。

なお、第１配線２３が第１端２１に対して内側に端部を有し、第２配線２４が第２端２２に対して内側に端部を有する配線パターンとされていても同様の作用が可能である。

また、第１端２１および第２端２２に交差する方向（接続方向Ｄｓ）での連結配線２５の幅（連結配線幅Ｗｃ）は、第１配線２３の幅（第１配線幅Ｗｆ）および第２配線２４の幅（第２配線幅Ｗｓ）より太くされている。

したがって、太陽電池セル接続構造体２は、連結配線２５の幅（連結配線幅Ｗｃ）を第１配線２３の幅（第１配線幅Ｗｆ）、あるいは第２配線２４の幅（第２配線幅Ｗｓ）より太く形成することから、連結配線２５の抵抗を抑制して第１配線２３での電流のばらつきおよび第２配線２４での電流のばらつきに対する均等化を確実に施すことができる。

本実施の形態の太陽電池セル接続構造体２は、第１配線２３および第２配線２４を一括して連結する連結配線２５を備えるが、第１配線２３と第２配線２４との間を１対１、あるいは１対２で個別に接続することも可能である。

図２Ｂは、図２Ａに示した太陽電池セル接続構造体２と、太陽電池セル接続構造体２に接続される太陽電池セル１、隣接して接続される太陽電池セル１ｔとの位置関係を模式的に示す模式平面図である。

太陽電池セル接続構造体２は、受光面１１とは反対側の裏面１２に第１極性の第１電極１３および第２極性の第２電極１４が配置されて接続対象となる少なくとも１つの太陽電池セル１（図２Ｂでは、太陽電池セル１、および太陽電池セル１ｔを例示している。）に接続される。なお、第１電極１３、第２電極１４に対する第１配線２３、第２配線２４の関係を明確にするため、太陽電池セル１、太陽電池セル１ｔの配置状態を２点差線で模式的に示す。

太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の裏面端部１５に対向して配置される第１端２１と、第１端２１の反対側で太陽電池セル１の外側へ配置される第２端２２と、第１端２１の側に配置され第１電極１３に接続される第１配線２３とを備える。

したがって、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の裏面端部１５に配置される第１端２１と太陽電池セル１の外側に配置される第２端２２との間の第１端２１の側に太陽電池セル１（第１電極１３）に接続される第１配線２３を備えることから、太陽電池セル１を接続するときに太陽電池セル１の全面（裏面１２の全面）に対応する面積を備える必要が無く、配置面積を縮小できるので、太陽電池セル１に対する接続の自由度を上げて接続作業を簡略化し、太陽電池セル１を連結した太陽電池アレイ４（図５参照）、太陽電池セルアレイ４ｂ（図６参照）の大容量化を図ることが容易となる。

すなわち、太陽電池セル接続構造体２は、小さい面積で太陽電池セル１への接続、あるいは太陽電池セル１同士の接続を可能とすることから、材料費を抑制（低減）してコストを大幅に低減できる。また、太陽電池セル接続構造体２は、簡単な構成であることから、太陽電池セル１を連結した太陽電池セルアレイ４を容易にかつ高精度に形成することができる。

太陽電池セル接続構造体２は、第２端２２の側に配置されて太陽電池セル１に接続される他の太陽電池セル１ｔの第２電極１４に接続される第２配線２４を備え、第２配線２４は、第１配線２３に接続され、第２端２２は、他の太陽電池セル１ｔの裏面端部１６ｔに対向して配置される構成とされている。

したがって、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の第１電極１３に第１配線２３を接続し、第１配線２３に接続された第２配線２４を隣接して配置される他の太陽電池セル１ｔの第２電極１４に接続することが可能となるので、太陽電池セル１に接続方向Ｄｓで並置された太陽電池セル１ｔを直列に接続することが可能となる。

なお、太陽電池セル１の裏面端部１６は、例えば他の太陽電池セル接続構造体２に接続されている。

また、太陽電池セル１（太陽電池セル１ｔ）の第１電極１３および第２電極１４は、太陽電池セル１が接続される接続方向Ｄｓに延長されてあり、第１配線２３、第２配線２４は、第１電極１３および第２電極１４に沿わせて配置されている。

したがって、太陽電池セルアレイ４は、第１電極１３および第２電極１４が第１配線２３、第２配線２４に対して確実に接続されることから、接続抵抗が小さく優れた信頼性と電気特性を有する。

太陽電池セル接続構造体２の第１端２１は、太陽電池セル１の裏面端部１５に対向して配置され、第２端２２は、他の太陽電池セル１の裏面端部１６に対向して配置され、それぞれ第１電極１３に第１配線２３が接続され、第２電極１４に第２配線２４が接続される。したがって、確実な接続をするためには、対向する領域の長さを確保することが必要となる。また、第１電極１３に対する第１配線２３、第２電極１４に対する第２配線２４の接続長さは、接続抵抗に直接影響を及ぼすことから、できるだけ長い範囲で接続されることが好ましい。

したがって、第１端２１から第２端２２までの長さＬ２の半分（実質的には、第１配線２３、第２配線２４の接続方向Ｄｓ方向での長さに略相当する。）は、太陽電池セル１の接続方向Ｄｓでの太陽電池セル１の長さＬ１の５分の１より大きくされていることが好ましい。

つまり、太陽電池セル接続構造体２は、第１電極１３または第２電極１４の長さＬ１の５分の１（太陽電池セル接続構造体２に対する両側の太陽電池セル１について合計すると実質的には４割程度）以上を太陽電池セル１の裏面１２に当接することから、比較的高い出力が必要な太陽電池セルアレイにおいても、連結強度を確保し、太陽電池セル１に対する電気的接続を確実に施して出力低下を抑制することができる。

なお、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の裏面端部１５、裏面端部１６の両方に配置されたとき、太陽電池セル１の裏面で重複しない程度の大きさであることが必要である。つまり、太陽電池セル接続構造体２の接続方向Ｄｓでの長さＬ２は、太陽電池セル１の長さＬ１より小さいことが前提である。したがって、太陽電池セル接続構造体２の大きさを太陽電池セル１の大きさより小さくできることから、確実の材料費を低減することができる。

第１配線２３および第２配線２４は、それぞれ接続方向Ｄｓで第１電極１３、第２電極１４の５分の１の長さに対応して接続される。したがって、太陽電池セル１の第１電極１３、第２電極１４は、全体で４割程度の長さで接続された状態となり、太陽電池セル接続構造体２による発電効率の低下を抑制することができる。

つまり、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の大きさに対して半分以下の大きさとすることが可能であり、生産設備の大型化を防止して簡略化が可能であり、生産性を向上させることができる。

図２Ｃは、図２Ｂに示した太陽電池セル接続構造体２と、太陽電池セル接続構造体２に接続された太陽電池セル１、隣接して接続された太陽電池セル１ｔとの位置関係を示す平面図である。

太陽電池セル接続構造体２は、第１端２１の側に配置された太陽電池セル１を太陽電池セル１の裏面端部１５で接続し、第２端２２の側に配置された太陽電池セル１ｔを太陽電池セル１ｔの裏面端部１６ｔで接続している。つまり、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１および太陽電池セル１ｔを太陽電池セル１および太陽電池セル１ｔの裏面を介して連結することができる。

したがって、太陽電池セル１の直列数を自由に増やすことが可能であるから、仕様（直列数）の異なる太陽電池セルアレイを容易に形成することができる。

また、太陽電池セル接続構造体２は、太陽電池セル１の大きさによる制限を受けることが無く、更に大きいサイズ、あるいは小さいサイズいずれに対しても適用される。

図３を参照して、太陽電池セル接続構造体２を太陽電池セルの大きさよりも、更に小さいサイズについて適用した場合について説明する。

図３Ａに、太陽電池セル接続構造体の別の例を示す。図２Ａで示した太陽電池セル接続構造体と異なる点は、絶縁性基板の大きさを、両端部にある第２配線のほぼ外端までとした点である。

絶縁性基板２０の外端と第２配線２４の外端がほぼ接する構造となっている。そのさらに内側に第１配線２３が配置されている。よって、配線パターンは同じであっても、図２Ａで示した太陽電池セル接続構造体の図における横方向の長さよりも小さくすることができる。

図３Ｂは、図３Ａに示した太陽電池セル接続構造体２と、太陽電池セル接続構造体２に接続される太陽電池セル1と、隣接して接続される太陽電池セル１ｔとの位置関係を模式的に示す模式平面図である。図２Ｂで示した模式平面図と異なる点は、太陽電池接続構造体２の横方向の長さは、太陽電池セルの横方向の長さよりも小さい点である。太陽電池セル接続構造体２の大きさを、太陽電池セル1の大きさより小さくできることから、確実の材料費を低減することができる。

＜実施の形態２＞
図４Ａないし図４Ｃを参照して、本実施の形態に係る太陽電池セル接続構造体２ｂについて説明する。なお、太陽電池セル接続構造体２ｂの基本的な構成は、実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。

本実施の形態に係る太陽電池セル接続構造体２ｂは、第１端２１の側で太陽電池セル１と接続され、第２端２２の側は外部端子として利用できる形態とされている点が太陽電池セル接続構造体２（実施の形態１）と異なっている。

図４Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池セル接続構造体２ｂの太陽電池セル１に接続される平面の状態を示す平面図である。

図４Ｂは、図４Ａに示した太陽電池セル接続構造体２ｂと、太陽電池セル接続構造体２ｂに接続される太陽電池セル１との位置関係を模式的に示す模式平面図である。

図４Ｃは、図４Ｂに示した太陽電池セル接続構造体２ｂと、太陽電池セル接続構造体２ｂに接続された太陽電池セル１との位置関係を示す平面図である。

太陽電池セル接続構造体２ｂは、第１配線２３が集約され第２端２２に沿わせて配置された集約配線２６を第２端２２の側に備える。

したがって、太陽電池セル接続構造体２ｂは、太陽電池セル１の第１電極１３に接続される第１配線２３を集約した集約配線２６を第２端２２に沿わせて配置することから、集約配線２６を第１電極１３の外部端子として扱うことができるので、太陽電池セル１の発電電力を容易に外部へ取り出すことができる。

また、集約配線２６は、第２端２２の側（第１端２１と第２端２２との中間から第２端２２までの間の領域）で略全面に配置された全面パターン（塗りつぶしパターン）として形成されることが好ましい。つまり、集約配線２６は、連結配線２５の連結配線幅Ｗｃを第２端２２の側で拡張した形状とされている。

集約配線２６の幅（集約配線幅Ｗｔ）は、第１配線２３の幅（第１配線幅Ｗｆ）より太くされていることが好ましい。集約配線２６の抵抗による影響を回避して電圧降下を防止し、外部端子として利用性を確保することができる。

なお、実施の形態１と同様に、太陽電池セル１の裏面端部１５（第１電極１３）が第１端２１の側で第１配線２３と接続されている。また、太陽電池セル１の裏面端部１６（第２電極１４）は、例えば太陽電池セル接続構造体２（第２配線２４）と接続されている。

集約配線２６に対して第１配線２３が集約された場合を例示したが、集約配線２６に対して第２配線２４が集約される形態（実施の形態３（図５の下端に配置された太陽電池セル接続構造体２ｂ）参照）とすることも可能である。つまり、実施の形態１と同様、第１配線２３と第２配線２４とは相対的なものであり、相互に逆の配置とすることができる。

＜実施の形態３＞
図５を参照して、本実施の形態に係る太陽電池セルアレイ４について説明する。なお、太陽電池セルアレイ４は、実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２を太陽電池セル１の相互接続に適用し、実施の形態２に係る太陽電池セル接続構造体２ｂを太陽電池セル１の外部端子としたものであり、基本的な構成は、実施の形態１、２と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。

図４は、本発明の実施の形態３に係る太陽電池セルアレイ４を構成する太陽電池セル１、太陽電池セル接続構造体２、太陽電池セル接続構造体２ｂを分解して配置状態を説明する分解配置図である。

本実施の形態に係る太陽電池セルアレイ４は、直列に接続された太陽電池セル１を４個備える。なお、太陽電池セル１は、円形のウエハーから擬似正方形として切り出された親セル（不図示。図示した太陽電池セル１をそのまま寄せ集めた形状が親セルの形状である。）を一方向に４分割して形成されている。

両端に配置された２個の太陽電池セル１は、親セルの形状がそのまま現れて外側に位置する角が面取りされているが、基本的な構成は、中間に配置された２つの太陽電池セル１と同様である。また、太陽電池セルアレイ４は、１枚の親セルから得た４個の太陽電池セル１を直列接続することによって４倍の電圧を得ることができ、高圧化が可能となる。

太陽電池セルアレイ４では、太陽電池セル１同士の接続には、実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２が３個適用されている。また、両端では、太陽電池セルアレイ４としての出力を取り出す必要があることから、実施の形態２に係る太陽電池セル接続構造体２ｂが適用され外部端子を構成している。

なお、図４では、下端に配置された太陽電池セル接続構造体２ｂと、上端に配置された太陽電池セル接続構造体２ｂとは、配線パターンが異なる。上端に配置された太陽電池セル接続構造体２ｂは、集約配線２６に対して第１配線２３が配置され、下端に配置された太陽電池セル接続構造体２ｂは、集約配線２６に対して第２配線２４が配置されている。

２つの太陽電池セル接続構造体２ｂは、一見異なる形状とされているが、第１配線２３と第２配線２４とは相対的なものであり、相互に入れ替える（第１電極１３、第２電極１４を入れ替えたとき、併せて第１配線２３と第２配線２４を互いに入れ替える。）ことができるものであり、２つの太陽電池セル接続構造体２ｂの基本的な構成は全く同様である。

上述したとおり、太陽電池セルアレイ４は、複数の太陽電池セル１を太陽電池セル接続構造体によって接続した太陽電池セルアレイ４であって、太陽電池セル接続構造体は、実施の形態１に記載した太陽電池セル接続構造体２、または実施の形態２に記載した太陽電池セル接続構造体２ｂを少なくとも１つ含んでいる。

したがって、太陽電池セルアレイ４は、少ない種類の太陽電池セル接続構造体２、太陽電池セル接続構造体２ｂを用いて太陽電池セル１を容易にかつ高精度に直列接続して連結することができ、生産性、経済性を向上できる。

さらに、本実施の形態においては、太陽電池セル１は、第２電極１４、第１電極１３、第２電極１４、・・・、第１電極、第２電極の順に、奇数本数の電極を有する構造としている。よって、太陽電池セル１の上下を逆にして接続することもできるため、生産性を向上させることができる。

第２電極１４、第１電極１３、第２電極１４、・・・、第１電極１３、第２電極の順に偶数本の電極を有する構造としてもよい。

なお、第１電極１３、第２電極１４に対する第１配線２３、第２配線２４の形状（配置ピッチなど）を規格化しておくことによって、多数の太陽電池セル１を無制限に接続することが可能となり大容量化を容易に実現することができる。

＜実施の形態４＞
図６Ａ、図６Ｂを参照して、本実施の形態に係る太陽電池セルアレイ４ｂ、および太陽電池セル接続構造体２ｃについて説明する。

なお、太陽電池セルアレイ４ｂは、実施の形態３に係る太陽電池セルアレイ４を更に組み合わせて２×２の行列状（太陽電池セル１を組み合わせて８×２の行列状）に配置したものであり、実施の形態１に係る太陽電池セル接続構造体２を太陽電池セル１の相互接続に適用し、実施の形態２に係る太陽電池セル接続構造体２ｂを太陽電池セル１の外部端子とし、太陽電池セル接続構造体２ｂを拡張した太陽電池セル接続構造体２ｃを列間の接続に適用したものであり、基本的な構成は、実施の形態１ないし実施の形態３と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。

図６Ａは、本発明の実施の形態４に係る太陽電池セルアレイ４ｂを構成する太陽電池セル１、太陽電池セル接続構造体２、太陽電池セル接続構造体２ｂ、および太陽電池セル接続構造体２ｃの位置関係を示す平面図である。

太陽電池セルアレイ４ｂを構成する太陽電池セル１、太陽電池セル接続構造体２、太陽電池セル接続構造体２ｂは、実施の形態１ないし実施の形態３で説明したとおりである。

太陽電池セルアレイ４ｂでは、８×２＝１６個の太陽電池セル１が直列に接続され、電流の流路は、例えば電流方向Ｄｉ１（左列の太陽電池セル接続構造体２ｂ）から電流方向Ｄｉ（図では左列の上向き方向）、電流方向Ｄｉｔ、電流方向Ｄｉ（図では右列の下向き方向）を経路として電流方向Ｄｉ２（右列の太陽電池セル接続構造体２ｂ）から出力される。つまり、電流方向Ｄｉ（電流の流路）を平面的に見て反転させている（左列の電流方向Ｄｉに対する右列の電流方向Ｄｉ）。

なお、左列に配置される太陽電池セル接続構造体２と、右列に配置される太陽電池セル接続構造体２は、電流方向Ｄｉに合わせて逆方向に向かせてある。つまり、左列に配置された太陽電池セル接続構造体２に対して右列に配置された太陽電池セル接続構造体２は、１８０度回転させてある。

図６Ｂは、図６Ａに示した太陽電池セルアレイ４ｂに適用された太陽電池セル接続構造体２ｃと太陽電池セル１との位置関係を模式的に示す模式平面図である。

本実施の形態に係る太陽電池セルアレイ４ｂで追加された太陽電池セル接続構造体２ｃについて説明する。本実施の形態に係る太陽電池セル接続構造体２ｃは、太陽電池セル接続構造体２ｂを第１端２１、第２端２２に沿う方向で更に延長したものであり、第１端２１に沿う方向で太陽電池セル１に隣接して配置される他の太陽電池セル１ｔに位置合わせされて第１端２１から延長された第１延長端２７と、第２端２２から延長された第２延長端２８と、第２延長端２８に沿わせて集約配線２６から延長された延長集約配線２９と、延長集約配線２９から延長されて第１延長端２７の側に配置され他の太陽電池セル１ｔの第２電極１４に接続される第３配線２４ｃとを備える。

したがって、太陽電池セル接続構造体２ｃは、隣接して配置される２つの太陽電池セル１と太陽電池セル１ｔとの間を第１端２１および第２端２２から延長された第１延長端２７および第２延長端２８の間に配置された延長集約配線２９および第３配線２４ｃを介して直列接続することができるので、平面的に見て電流の流路（電流方向Ｄｉ）を反転させることから、同数の太陽電池セル１を一方向にのみ配置して直列接続をする場合に比較して太陽電池セル１の配置長さを減縮することができる。

なお、太陽電池セル接続構造体２ｃの元の部分（延長部分を除く部分）は、太陽電池セル接続構造体２ｂと同様である。また、第３配線２４ｃは、実質的には第２配線２４と同様に配置され、延長集約配線２９から第１延長端２７まで延長して配置され、第２配線２４と同様に作用する。

太陽電池セル接続構造体２ｃは、他の太陽電池セル１ｔの第２電極１４に接続される第３配線２４ｃを延長集約配線２９から第１延長端２７まで延長していることから、他の太陽電池セル１ｔへの接続を容易にかつ確実に行うことができ、太陽電池セル１ｔを連結した場合の電流経路を反転させることができる。

また、第３配線２４ｃは、第１配線２３、第２配線２４と同様、太陽電池セル１の第１電極１３および第２電極１４に沿わせて配置されている。したがって、太陽電池セルアレイ４ｂは、太陽電池セル１に対する接続を確実にし、第１電極１３および第２電極１４が第１配線２３、第２配線２４、または第３配線２４ｃに対して確実に接続されることから、接続抵抗が小さく優れた信頼性と電気特性を有する。

太陽電池セルアレイ４ｂは、太陽電池セル１相互間を接続する太陽電池セル接続構造体２と、外部端子を構成する太陽電池セル接続構造体２ｂ、更には太陽電池セル接続構造体２ｃという少ない種類の太陽電池セル接続構造体を準備しておくだけで良く、高い生産性を確保することができる。

なお、実施の形態１ないし実施の形態４に係る発明は、相互に適宜組み合わせることが可能である。

１ 太陽電池セル
２、２ｂ、２ｃ 太陽電池セル接続構造体
４、４ｂ 太陽電池セルアレイ
１１ 受光面
１２ 裏面
１３ 第１電極
１４ 第２電極
１５、１６、１６ｔ 裏面端部
２０ 絶縁性基板
２１ 第１端
２２ 第２端
２３ 第１配線
２４ 第２配線
２４ｃ 第３配線
２５ 連結配線
２６ 集約配線
２７ 第１延長端
２８ 第２延長端
２９ 延長集約配線
Ｄｉ、Ｄｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉｔ 電流方向
Ｄｓ 接続方向
Ｗｃ 連結配線幅
Ｗｆ 第１配線幅
Ｗｓ 第２配線幅
Ｗｔ 集約配線幅
Ｌ１、Ｌ２ 長さ

Claims (11)

1. 受光面とは反対側の裏面に第１極性の第１電極および第２極性の第２電極が配置されて接続対象となる少なくとも１つの太陽電池セルに接続される太陽電池セル接続構造体であって、
   前記太陽電池セルの裏面端部に対向して配置される第１端と、
   前記第１端の反対側で前記太陽電池セルの外側へ配置される第２端と、
   前記第１端の側に配置され前記第１電極に接続される第１配線とを備えること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
2. 請求項１に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第２端の側に配置されて前記太陽電池セルに接続される他の太陽電池セルの前記第２電極に接続される第２配線を備え、
   前記第２配線は、前記第１配線に接続され、前記第２端は、前記他の太陽電池セルの裏面端部に対向して配置される構成とされていること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
3. 請求項２に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１端および前記第２端の中間に配置されて前記第１配線および前記第２配線を相互に連結する連結配線を備えること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
4. 請求項３に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１配線は、前記連結配線から前記第１端まで延長して配置され、前記第２配線は、前記連結配線から前記第２端まで延長して配置されていること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
5. 請求項３または請求項４に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１端および前記第２端に交差する方向での前記連結配線の幅は、前記第１配線の幅および前記第２配線の幅より太くされていること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
6. 請求項１に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１配線が集約され前記第２端に沿わせて配置された集約配線を前記第２端の側に備えること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
7. 請求項６に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１端に沿う方向で前記太陽電池セルに隣接して配置される他の太陽電池セルに位置合わせされて前記第１端から延長された第１延長端と、
   前記第２端から延長された第２延長端と、
   前記第２延長端に沿わせて前記集約配線から延長された延長集約配線と、
   前記延長集約配線から延長されて前記第１延長端の側に配置され他の太陽電池セルの第２電極に接続される第３配線とを備えること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
8. 請求項７に記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第３配線は、前記延長集約配線から前記第１延長端まで延長して配置されていること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一つに記載の太陽電池セル接続構造体であって、
   前記第１端から前記第２端までの長さの半分は、前記太陽電池セルの接続方向での太陽電池セル１の長さの５分の１より大きくされていること
   を特徴とする太陽電池セル接続構造体。
10. 複数の太陽電池セルを太陽電池セル接続構造体によって接続した太陽電池セルアレイであって、
    前記太陽電池セル接続構造体は、請求項１から請求項８までのいずれか一つに記載の太陽電池セル接続構造体を少なくとも１つ含むこと
    を特徴とする太陽電池セルアレイ。
11. 請求項１０に記載の太陽電池セルアレイであって、
    前記太陽電池セルの前記第１電極および前記第２電極は、前記太陽電池セルが接続される接続方向に延長されてあり、
    前記第１配線、前記第２配線、または前記第３配線は、前記第１電極および前記第２電極に沿わせて配置されていること
    を特徴とする太陽電池セルアレイ。