JP6449375B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関し、さらに具体的には、化合物半導体太陽電池（COMPOUND SEMICONDUCTOR SOLAR CELL）を備えた太陽電池モジュールに関する。

化合物半導体は、シリコンやゲルマニウムのような単一元素ではなく、２種以上の元素が結合されて、半導体として動作する。このような化合物半導体は、現在様々な種類が開発され、様々な分野で使われており、代表的に、光電変換効果を用いた発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子、太陽電池、そしてペルチェ効果（Peltier Effect）を用いたし熱電変換素子などに使用される。

この中で化合物半導体太陽電池は、太陽光を吸収して電子‐正孔対を生成する光吸収層に化合物半導体を使用し、光吸収層には、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓなどのIII−Ｖ族化合物半導体、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳなどのII−VI族化合物半導体、ＣＵＩＮＳＥ２に代表されるＩ−III−VI族化合物半導体などを使用する。

このような構成の化合物半導体太陽電池は、複数個が直列または並列に接続されて太陽電池モジュールを構成する。

図１は、従来技術に係る化合物半導体太陽電池を備えた太陽電池モジュールの一例を示したものである。

図１に示した化合物半導体太陽電池は、金属層で形成される後面電極１０、後面電極上に形成される半導体層２０、及び半導体層２０上に形成される複数のグリッド電極３０を含み、半導体層２０は、化合物半導体で形成され、後面電極１０の一方の端部（図１の場合右側端部）を露出するように除去されている。

このような構成の化合物半導体太陽電池は、太陽電池モジュール内で互いに隣り合った太陽電池と直列及び／または並列に接続されるが、一例として、図２に示すように、導電性接続材４０の一方の端部は、はんだによって第１太陽電池の後面電極１０に接合され、導電性接続材４０の他方の端部は、はんだによって第２太陽電池のグリッド電極３０に接合される。したがって、複数の太陽電池は、直列に接続される。

ところで、前記した構成の太陽電池モジュールにおいて、導電性接続材とその電極部をそれぞれ接合するはんだは、高温で接合工程が行われるため、はんだを用いた接合工程で発生する熱により半導体層が熱変形する恐れがある。

そして、導電性接続材の両側端部がそれぞれ接合される後面電極とグリッド電極が半導体層２０を間に置いて、半導体層２０の前面（front surface）と後面（back surface）側にそれぞれ配置されているので、後面電極とグリッド電極との間の高さの差により、導電性接続材の接合工程が容易でない問題点がある。

本発明の目的は、前記した問題点を抑制することができる化合物半導体太陽電池を備えた太陽電池モジュールを提供することである。

本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールは、少なくとも１つの光吸収層を含む化合物半導体基板（compound semiconductor substrate）と、前記化合物半導体基板の前面（front surface）に位置する第１電極部と、前記化合物半導体基板の後面（back surface）に位置し、一部が前記化合物半導体基板の端部外側に延長された第２電極部と、前記第２電極部の後面の方向に位置する絶縁基板（insulating substrate）と、前記絶縁基板と前記第２電極部を接合する絶縁性接着剤をそれぞれ備える複数の化合物半導体太陽電池と複数の化合物半導体太陽電池の内で互いに隣り合った第１化合物半導体太陽電池を第２化合物半導体太陽電池と互いに電気的に接続する導電性接続材と、前記導電性接続材を、第１化合物半導体及び第２化合物半導体太陽電池に接合し、低温硬化型ペーストを含む導電性接着剤と、前記複数の化合物太陽電池の第１側に位置する第１基板と、前記複数の化合物太陽電池の第２側に位置する第２基板を含む。

本発明の好ましい実施の形態において、低温硬化型ペーストは、１８０℃以下の温度で硬化される樹脂と樹脂内に分散された複数の導電性粒子を含み、樹脂は、エポキシ系またはシリコン系樹脂を含むことができ、導電性粒子は、Ａｇ、ＳｎＢｉ、Ｎｉ、及びＣｕの中から選ばれた少なくとも一つを含むことができる。

絶縁基板は、１０μm乃至３００μmの厚さを有するポリマー（polymer）を含むことができ、前記ポリマーは、 ペット（polyethylene terephthalate：ＰＥＴ), ポリイミド（polyimide：ＰＩ)、またはペン（polyethylene naphthalate：ＰＥＮ)の内、少なくとも一つを含むことができる。

化合物半導体基板は、１μm乃至１０μmの厚さを有するＧａＡｓ基板で形成することができる。

第２電極部の一部は、化合物半導体基板の端部外側に０．１ｍｍ乃至５ｍｍだけ延長することができる。

導電性接着剤は、第１化合物半導体太陽電池の第１電極部と導電性接続材を接合する第１接着剤と、第２化合物半導体太陽電池の第２電極部と導電性接続材を接合する第２接着剤を含み、第１接着剤の厚さまたは幅の内、少なくとも一つは、前記第２接着剤の厚さまたは幅と異なるように形成することができる。

すなわち、第１接着剤及び第２接着剤の厚さが互いに異なるように形成されたり、第１接着剤及び第２接着剤の幅が互いに異なるように形成されたり、第１接着剤及び第２接着剤の厚さが互いに異なるように形成されるとともに、第１接着剤及び第２接着剤の幅が異なるように形成することができる。

第１接着剤の厚さと第２接着剤の厚さが互いに異なるように形成される場合、第２接着剤の厚さは、第１接着剤の厚さより厚く形成することができる。

このとき、第２接着剤の厚さは、化合物半導体基板の厚さと、第１電極部の厚さと第１接着剤の厚さを合わせた厚さと実質的に同一に形成されることが望ましい。

第２接着剤の厚さは、化合物半導体基板の厚さと、第１電極部の厚さと第１接着剤の厚さを合わせた厚さより小さく形成されることもあり、これと反対に、化合物半導体基板の厚さと、第１電極部の厚さ及び、第１接着剤の厚さを合わせた厚さより大きく形成されることもある。

第１接着剤と第２接着剤は、印刷法により当該電極部に塗布することができる。この時、第１接着剤は、１回の印刷工程により形成し、第２接着剤は、複数回の印刷工程により形成することができる。

しかし、第１接着剤と第２接着剤をそれぞれ複数回の印刷工程により形成するものの、第２接着剤の印刷回数を第１接着剤の印刷回数よりさらに多くすることも可能である。

一方、第１接着剤の幅と第２接着剤の幅が互いに異なるように形成される場合、第１接着剤の幅は、第２接着剤の幅より大きく形成することができる。

この場合は、第１接着剤と第２接着剤が互いに同じ量で塗布された場合において、導電性接続材と、第１接着剤、及びと第２接着剤の接合過程で導電性接続材に加わる圧力によって第１接着剤が第２接着剤に比べて、さらに広がるようになり、これにより、第１接着剤の幅が第２接着剤の幅より大きく形成される場合に該当することができる。

導電性接続材は、ベースフィルム（base film）とベースフィルムの第１面を覆う導電性金属部（conductive metal portion）を含み、前記導電性金属部は、前記導電性接着剤によって前記第１電極部と前記第２電極部が接合することができる。

このとき、ベースフィルムは、光透過性の材質を含むことがあり、導電性金属部は反射性金属膜（reflective metal layer）を含むことができる。

ベースフィルムは５０μm乃至３００μmの厚さを有するペット（polyethylene terephthalate：ＰＥＴ), ポリイミド（polyimide：ＰＩ)、及びペン（polyethylene naphthalate：ＰＥＮ)の内、少なくとも１つを含むことができ、反射性金属膜はＡｇ及びＡｌの内、少なくとも１つを含むことができる。

ベースフィルムと導電性金属部は、第１方向に一定の長さを有し、前記第１方向と直交する第２方向に一定の幅を有する約長方形の平面形状の本体部（body portion）を含むことができる。

そして、ベースフィルムと導電性金属部は、本体部から前記第２方向に延長された少なくとも一つの枝部（branch portion）をさらに含む平面形状に形成することができ、少なくとも一つの枝部は第１電極部と電気的に接続することができる。

他の例として、導電性接続材は、金属箔（metal foil）で形成されることがあり、金属箔は、第１方向に一定の長さを有し、前記第１方向と直交する第２方向に一定の幅を有する約長方形の平面形状の本体部を含むことができ、本体部から第２方向に延長された少なくとも一つの枝部をさらに含む平面形状に形成することができ、少なくとも一つの枝部は第１電極部と電気的に接続することができる。

このような構成の導電性接続材は、ストレス緩和（stress relief）用スリット（slit）を備えることができる。

この時、第１電極部は第１方向に延長され、本体部と接合されるタブ部（tap portion）と、タブ部と電気的及び物理的に接続された状態で、タブ部から第２方向に延長され、枝部と接合されるバスバー部（busbar Portion）を含むことができる。

他の例として、第１電極部は第１方向に延長され、本体部と接合されるタブ部と、第２方向にタブ部と離隔して位置し、第１方向に延長されて枝部と接合されるフィンガー部 (finger portion)を含むことができる。

また別の例として、第１電極部は第１方向に延長され、本体部と接合されるタブ部と、タブ部と電気的、物理的に接続された状態でタブ部から第２方向に延長され、枝部と接合されるバスバー部と、電気的、物理的に接続される複数のフィンガー部を含むことができる。

第１基板は、透過率に優れた低鉄強化ガラス（low iron tempered glass）で形成されることがあり、第２基板もまた低鉄強化ガラスで形成することができる。

これとは異なり、第１基板は、高透過フッ素フィルムで形成されることもあり、第２基板はＰＶＦ（polyvinyl fluoride）、ＰＶＤＦ（polyvinylidene fluoride）、ＰＥＴ（polyethylene terephtalate）の内、いずれか１つで形成することもある。

第１基板と第２基板との間には、複数の化合物太陽電池を封止するシール材（encapsulant）が満たすことができる。

シール材はＰＥＴ、ＰＯ、ＩＯＮＯＭＥＲ、ＰＶＢ、またはシリコンの内、少なくとも１つで形成することができる.

このとき、シール材は、第１基板と化合物半導体太陽電池の間に位置する第１シール材と、化合物半導体太陽電池と第２基板との間に位置する第２シール材で構成することができ、第１シール材と第２シール材は互いに同じ材料で形成されたり、異なる材料で形成することができる。

これとは異なり、シール材は化合物半導体太陽電池と第２基板との間には、位置せず、第１基板と化合物半導体太陽電池との間にのみ位置することができ、第２基板の内面には、第１基板を介して入射された光を反射する光反射性コーティング層が位置することができる。

この場合、複数の化合物半導体太陽電池は、光反射性コーティング層と直接接触するように設置することができ、化合物半導体太陽電池を覆いながら隣接する太陽電池の間で光反射コーティング層を覆う前記シール材によって封止することができる。

これとは異なり、第２基板の内面に光反射性コーティング層が位置する場合にも、光反射性コーティング層と化合物太陽電池との間に、第２シール材がさらに位置することも可能である。

そして、第１基板と第２基板との間には、内部空間が形成されることができ、内部空間には前記シール材の代わりに不活性ガス（inert gas）または空気（air）が満たすことができる。

この場合、第１基板と第２基板はスペーサによって間隔が維持されることがあり、スペーサは、隣接する２つの太陽電池間の空間に位置することができる。

そして、複数の太陽電池は、第２基板の内面に位置する接着剤によって第２基板の内面に接合されると共に、第２基板と一定の間隔を維持することができる。

太陽電池モジュールの枠の部分には、外部からの湿気が、太陽電池モジュールの内部に浸透することを防止するためのシール材（sealant）が位置することができ、シール材は、第１基板の内面と第２基板の内面に接合されるＴＰＳ（Thermoplasticspacer）と、第１基板の内面と第２基板の内面に接合され、前記ＴＰＳを囲むシリコン（silicone）を含むことができ、前記ＴＰＳは、内部に吸湿剤を含むことができる。

したがって、太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの周辺角を囲む金属製のフレームを備えないフレームレス（frameless）構造で形成することができる。

本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールは、一定の温度、例えば１８０℃以下の温度で硬化する低温硬化型ペーストを導電性接着剤として用いて、化合物半導体太陽電池の電極部と導電性接続材を物理的に接合するとともに、電気的に接続するため、化合物半導体太陽電池を備えた太陽電池モジュールのモジュール化工程で化合物半導体太陽電池に加われる熱応力を下げることができ、また、化合物半導体太陽電池の熱変形を抑制することができる。

そして、第２電極部と導電性接続材を接合する第２接着剤の厚さを第１電極部と導電性接続材を接合する第１接着剤の厚さより厚く形成することにより、第１電極部と第２電極部の形成位置によって高さの差が発生するにもかかわらず、導電性接続材を化合物半導体基板と略平行に設置することができる。したがって、導電性接続材の接合作業を効果的に実施することができる。

そして、導電性接続材が化合物半導体基板と略平行な状態で化合物半導体太陽電池の電極部に接合されるため、互いに隣接した２つの化合物半導体太陽電池との間の間隔を短くすることができる。

そして、導電性金属部または金属箔を用いて、導電性接続材に入射された光を反射させることで、化合物半導体太陽電池に入射される光の量を増加させることができる。したがって、化合物半導体太陽電池を備えた太陽電池モジュールの高効率化を達成することができる。

そして、第１基板と第２基板との間にシール材の代わりに空気または不活性ガスが位置する場合、光学的効果が改善されることができる。

従来技術に係る化合物半導体太陽電池の構成を概略的に示す図である。 図１の化合物半導体太陽電池を備えた太陽電池モジュールにおいて太陽電池の電気的接続関係を概略的に示す図である。 本発明の第１実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図３に示した太陽電池モジュールの「Ａ」の部分を示す第２方向断面図である。 図３に示した化合物半導体太陽電池の第１実施の形態を示す斜視図である。 図５に示した化合物半導体太陽電池の製造方法を示す工程図である。 図３に示した化合物半導体太陽電池の第２実施の形態を示す斜視図である。 図３に示した化合物半導体太陽電池の第３実施の形態を示す斜視図である。 図３に示した導電性接続材の第１実施の形態を示す斜視図である。 図９に示した導電性接続材の変形実施の形態を示す斜視図である。 図３に示した導電性接続材の第２実施の形態を示す斜視図である。 図５に示した化合物半導体太陽電池と、図９に示した導電性接続材を備えた太陽電池モジュールにおいて隣接した化合物半導体太陽電池の電気的接続関係を示す第２方向断面図である。 図１２に示した太陽電池モジュールの要部拡大図である。 図１３の変形実施の形態を示す図である。 本発明の第２実施の形態に係る太陽電池モジュールの主要部を拡大した第２方向断面図である。 本発明の第３実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。 図１６に示した太陽電池モジュールの主要部の構成を示す第１方向断面図である。 本発明の第４実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいて隣接した化合物半導体太陽電池の電気的接続関係を示す第２方向断面図である。 図１８に示した化合物半導体太陽電池を示す斜視図である。

本発明は、様々な変更を加えることができ、多様の実施の形態を有することができるところ、特定の実施の形態を図に例示して詳細な説明に詳細に説明する。これは、本発明を特定の実施の形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解することができる。

本発明を説明するにあたって、第１、第２などの用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されないことがある。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用することができる。

例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながら、第１構成要素は、第２構成要素として命名することができ、類似に第２構成要素も第１構成要素として命名することができる。

“及び／または”という用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせまたは複数の関連する記載項目の内、いずれかの項目を含むことができる。

いずれかの構成要素が他の構成要素に“接続されて"いるとか“結合されて"いると言及された場合は、その他の構成要素に直接的に接続されて いるか、または結合されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することを含むとも理解することができる。

一方、いずれかの構成要素が他の構成要素に“直接接続されて"いるとか、"直接結合されて"いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないことで理解することができる。

本出願において使用される用語は、単に特定の実施の形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに別の意味でない限り、複数の表現を含むことができる。

本出願において、“含む"または“有する"などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないことと理解することができる。

図面で複数の層と領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆にどの部分が他の部分“真上に”あるとするときは、中間に他の部分がないことを意味する。

異なるように定義されない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで使用されるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有することができる。

一般的に使用される事前に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されることがあり、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるかまたは過度に形式的な意味として解釈されないことがある。

併せて、以下の実施の形態は、当業界で平均的な知識を有する者に、さらに完全に説明するために提供されるものであって、図面での要素の形状及び大きさなどは、さらに明確な説明のために誇張されることができる。

そこで、図３〜図６、図９、及び図１２〜図１３を参照して、本発明の第１実施の形態を説明する。

図３は、本発明の第１実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図であり、図４は、図３に示した太陽電池モジュールの枠の部分を示す第２方向断面図である。

そして、図５は、図３に示した化合物半導体太陽電池の第１実施の形態を示す斜視図であり、図６は、図５に示した化合物半導体太陽電池の製造方法を示す工程図である。

図９は、図３に示した導電性接続材の第１実施の形態を示す斜視図であり、図１２は、図５に示した化合物半導体太陽電池と、図９に示した導電性接続材を備えた太陽電池モジュールで隣接する化合物半導体太陽電池の電気的接続関係を示す第２方向断面図であり、図１３は、図１２に示した太陽電池モジュールの要部拡大図である。

第１実施の形態の太陽電池モジュールは、複数の化合物半導体太陽電池１００を備える。

複数の太陽電池は、複数列のストリング（Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ）を備え、互いに同一のストリング内に配列された複数の化合物半導体太陽電池は、導電性接続材２００によって電気的に直列に接続され、互いに隣接するストリングの最外郭に位置した化合物半導体太陽電池は、図３に示さなかったが、帯状の導電性リボンまたはリード線などにより互いに直列に接続される。

一例として、第１ストリング（Ｓ１）の最初の行に位置した化合物半導体太陽電池の第１電極部または第２電極部と最後のストリング（Ｓｎ）の最初の行に位置した化合物半導体太陽電池の第２電極部または第１電極部には、リードアウトのためのリード線がそれぞれ接合される。

そして、第１ストリング（Ｓ１）の最後の行目に位置する化合物半導体太陽電池の第１電極部または第２電極部は、第２ストリング（Ｓ２）の最後の行目に位置する化合物半導体太陽電池の第２電極部または第１電極部と導電性リボンまたはリード線によって直列に接続され、第２ストリング（Ｓ２）の最初の行に位置した化合物半導体太陽電池の第１電極部または第２電極部は、第３ストリング（Ｓ３）の最初の行に位置した化合物半導体太陽電池の第２電極部または第１電極部と導電性リボンまたはリード線によって直列に接続される。

このような電気的な接続方法に応じて、太陽電池モジュールに備えられたすべての化合物半導体太陽電池は、互いに隣接した化合物半導体太陽電池と電気的に直列に接続される。

本実施の形態に係る化合物太陽電池１００は、光吸収層を含む化合物半導体基板（１１０、compound semiconductor substrate）、化合物半導体基板１１０の前面（front surface）に位置する第１電極部１２０、化合物半導体基板１１０の後面（back surface）側に位置し、化合物半導体基板１１０を支持する絶縁基板（insulating substrate）１４０、化合物半導体基板１１０の後面と絶縁基板１４０の前面との間に位置し、化合物半導体基板１１０の一方の端部の外側に延長された第２電極部１３０、及び第２電極部１３０を絶縁基板１４０と接合する絶縁性接着剤１５０を備える。

ここで、前面は、第１電極部１２０の前方に向かう面を言い、後面は絶縁基板１４０の後方に向かう面をいう。

化合物半導体基板１１０は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）方法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）方法またはエピタキシャル層を形成するための任意の他の適切な方法により、母基板（mother substrate）から製造される。

図６を参照すると、母基板１０００は、化合物半導体基板１１０が形成される適切な格子構造を提供するベースとして作用することができ、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）、ガリウムアンチモナイド（ＧａＳｂ）または任意の他の適切なIII‐V族化合物で形成することができる。

以下では、化合物半導体基板１１０がＧａＡｓ化合物を含みから形成された場合を一例として説明する。

母基板１０００は、以前に１つ以上の化合物半導体基板１１０を製造するのに使用された基板であることもある。

つまり、母基板１０００は、製造工程のいくつかのポイントで化合物半導体基板１１０から分離され、他の化合物半導体基板を製造するために再使用することができる。

母基板１０００には、犠牲層１１００が形成される。犠牲層１１００は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical VaＰＯr DeＰＯsition）方法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）方法またはエピタキシャル層を形成するための任意の他の適切な方法を用いて、母基板１０００上に形成される。

犠牲層１１００は、ＥＬＯ（epitaxial lift off）のような工程を用いて除去することができる材料で形成される。

犠牲層１１００の上に化合物半導体基板１１０が形成され、化合物半導体基板１１０は、１つ以上の光吸収層を含むことができる。

“光吸収層”は、特定のバンドギャップエネルギーの特徴を有する化合物半導体太陽電池の層または領域を示し、これは、電気を生成するために、太陽光スペクトルの特定の部分を用いる。

化合物半導体基板１１０が２つ以上の光吸収層を有する場合、それぞれの光吸収層は、異なるバンドギャップエネルギーの特徴を有することができる。

このような構成の化合物半導体基板１１０は、１μm乃至１０μmの厚さ（Ｔ１）を有するＧａＡｓ基板になることができる。

具体的に示していないが、化合物半導体基板１１０は、様々な構造に形成することができる。

化合物半導体基板１１０が製造されると、基板１１０の露出された面には、第２電極部１３０で使用される金属層が形成される。金属層は、蒸着法によって形成することができる。

第２電極部１３０が形成されると、一方の面に絶縁性接着剤１５０が塗布された絶縁基板１４０を用いて、化合物半導体基板１１０を母基板１０００から剥離する。

この時、絶縁性接着剤１５０は、絶縁基板１４０に塗布されず、化合物半導体基板１１０の第２電極部１３０に塗布することもできる。

化合物半導体基板１１０の剥離が容易に行われるようにするために、絶縁基板１４０は、両方の端部が中心部に比べて、図６に示すように曲がった形状を有することが好ましい。

このように、曲がった形状を有する絶縁基板１４０を使用すれば、絶縁基板１４０が第２電極部１３０と接合された状態で、絶縁基板１４０の両方の端部が半導体基板１１０を母基板１０００から剥離させる方向に半導体基板１１０に力を加えるので、半導体基板１１０が母基板１０００から効果的に剥離される。

半導体基板１１０が母基板１０００から剥離されると、以後、半導体基板１１０の一方の端部部分がエッチングされて第２電極部１３０の一部が露出され、露出された部分は、導電性接続材２００の一方の端部が導電性接着剤６００によって接合される延長部１３０Ａで形成される。

以降、半導体基板１１０の露出された面には、第１電極部１２０が形成される。

第１電極部１２０と第２電極部１３０は、化合物半導体基板１１０の光吸収層で生成されたキャリアを収集する。

図５に示すように、第１電極部１２０は、第２方向（Ｘ−Ｘ′）に形成される複数個のバスバー部（１２０Ａ、busbar portion）と、複数個のバスバー部１２０Ａの一方の端部を物理的及び電気的に互に接続するように第１方向（Ｙ−Ｙ）に一定の長さを有するタブ部（１２０Ｂ、tab portion）を含むことができる。

ここで、複数個のバスバー部１２０Ａのそれぞれは、第１方向に互いに離隔され、第２方向に長く延長されたストライプ状に形成することができ、タブ部１２０Ｂは、複数個のバスバー部１２０Ａの端に電気的、物理的に接続されるように、第１方向に長く延長されたストライプ状に形成することができ、タブ部１２０Ｂは、化合物半導体基板１１０の一方の端部、例えば、左の端部側に位置することができる。

複数個のバスバー部１２０Ａのそれぞれは、キャリアを収集する役割をして、タブ部１２０Ｂは、複数個のバスバー部１２０Ａに収集されたキャリアのすべてを集めて外部の電気回路に供給する役割をする。

この時、それぞれのバスバー部１２０Ａの幅（Ｗ１）は、タブ部１２０Ｂの幅（Ｗ２）より小さいことができる。一例として、第２方向へのタブ部１２０Ｂの幅（Ｗ２）は、第１方向へのバスバー部１２０Ａの幅（Ｗ１）の数倍乃至数十倍以上大きいことができる。

このような構成の第１電極部１２０は、電気伝導性物質を含んで形成されることがあり、一例として、金属である金（Ａｕ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の内、少なくとも１つを含んで形成することができる。

示さながったが、第１電極部１２０と化合物半導体基板１１０との間には、オーミックコンタクト（ohmic contact）を形成するためのケプ層が形成されることがあり、化合物半導体基板１１０の前面の内、第１電極部１２０が位置しない領域には、反射防止膜が形成されることがある。

第２電極部１３０は、化合物半導体基板１１０の後面に全体的に位置することができる。

ここで、“全体的に位置する"は、第２電極部１３０が実質的に化合物半導体基板１１０の後面全体を覆っていることを意味する。

そして、第２電極部１３０は、絶縁基板１４０の前面全体を覆っている。

したがって、第２電極部１３０は、化合物半導体基板１１０の端部外側に延長された延長部１３０Ａを備え、前記延長部１３０Ａには、第２電極部１３０を隣り合う化合物半導体太陽電池１００の第１電極部１２０のタブ部１２０Ｂと電気的に接続するための導電性接続材２００が物理的に接合される。

この時、第２電極部１３０の延長部１３０Ａは、化合物半導体基板１１０の端部外側に第２方向に沿って一定の長さ（Ｌ１）だけ、例えば、０．１ｍｍ乃至５ｍｍだけ延長することができる。

ここで、前記延長部１３０Ａの第２方向への長さ（Ｌ１）を０．１ｍｍ以上とすることは、前記長さ（Ｌ１）が０．１ｍｍ未満の場合、導電性接続材２００の物理的な接合が容易でないためであり、前記延長部１３０Ａの第２方向への長さ（Ｌ１）を５ｍｍ以下にすることは、前記の長さ（Ｌ１）が５ｍｍを超える場合、太陽電池モジュールの光吸収に使用されない領域、すなわち、デッド空間（dead space）が増加して光吸収面積が減少するためである。

本発明の実験によれば、前記延長部１３０Ａは、化合物半導体基板１１０の一方の端部外側に０．１ｍｍから２ｍｍ程度の長さ（Ｌ１）だけ延長されることが望ましいことがわかった。

このような構造を有する化合物半導体太陽電池１００の動作は次の通りである。

化合物半導体太陽電池１００の前面に光が入射する場合、入射した光は、化合物半導体基板１１０の内部で電子‐正孔対を発生させる。これらの電子‐正孔対は、ｐ−ｎ接合によって電子と正孔に分離された後、第１電極部１２０と第２電極部１３０に移動する。

本実施の形態に係る太陽電池モジュールは、複数の化合物半導体太陽電池１００と、互いに隣り合った２つの化合物半導体太陽電池１００を電気的に接続する導電性接続材２００、複数の化合物半導体太陽電池１００を密封するシール材３００、複数の化合物半導体太陽電池１００の前面（front surface）の方向にシール材３００上に配置される光透過性の第１基板４００、複数の化合物半導体太陽電池１００の後面（back surface）の方向にシール材３００の下部に配置される第２基板５００、及び導電性接続材２００を化合物半導体太陽電池１００の当該電極部に物理的に接合する導電性接着剤６００を含む。

第２基板５００は、太陽電池モジュールの後面から湿気が浸透することを防止して、複数の化合物半導体太陽電池１００を外部環境から保護する。

このような第２基板５００は、水分と酸素の浸透を防止する層、化学的腐食を防止する層、絶縁特性を有する層のような多層構造を有することができ、一例として、第２基板５００は、ＰＶＦ （polyvinyl fluoride）、ＰＶＤＦ（polyvinylidene fluoride）、ＰＥＴ（polyethylene terephtalate）、低鉄強化ガラス（low iron tempered glass）の内、いずれか１つからなることができる。

シール材３００は、複数の化合物半導体太陽電池１００の上部と下部にそれぞれ配置された状態で、ラミネート工程により、複数の化合物半導体太陽電池１００と一体化されるもので、湿気の浸透にによる腐食を防止し、複数の化合物半導体太陽電池１００を衝撃から保護する。

このようなシール材３００は、ＥＶＡ（ethylene vinyl acetate）、ＰＯ（polyolefin）、ＩＯＮＯＭＥＲ、ＰＶＢ（polyvinyl butyral）、シリコーン樹脂（silicone resin）のような物質からなることができる。

この時、シール材３００は、第１基板４００と化合物半導体太陽電池１００の間に位置する第１シール材と、化合物半導体太陽電池１００と第２基板５００との間に位置する第２シール材で構成することができ、第１シール材と第２シール材は互いに同じ材料で形成されたり、互いに異なる材料で形成することができる。

シール材３００上に位置する第１基板４００は、透過率が高く、破損防止機能に優れた強化ガラスなどで形成され、また、高透過フッ素フィルムで形成することができる。

この時、強化ガラスは、鉄成分の含有量が低い低鉄強化ガラス（low iron tempered glass）で有り得る。

導電性接続材２００は、図９に示すように、ベースフィルム（２１０、base Film）とベースフィルム２１０の少なくとも一方の面、例えば、ベースフィルム２１０の下部面全体に位置する導電性金属部２２０、例えば、反射性金属膜２２０に形成される。

ベースフィルム２１０は、光透過性の材質、例えばＰＥＴ、ＰＩ、またはＰＥＮで形成することができ、５０μm乃至３００μmの厚さ（Ｔ２）で形成することができる。

そして反射性金属膜２２０は、銀（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）で形成することができる。

このような構成の導電性接続材２００によれば、互いに隣接した２つの化合物半導体太陽電池１００の間の空間、すなわち導電性接続材２００に入射される光がベースフィルム２１０を透過した後、反射性金属膜２２０で反射され、反射された光は、第１基板４００によって再反射されて化合物半導体太陽電池１００の入射面に入射される。

したがって、化合物半導体太陽電池１００に入射される光の量が増加するので、太陽電池モジュールの出力が増加する。

ベースフィルム２１０は、不透明な材質または半透明の材質で形成されることがあり、この場合、ベースフィルム２１０の異なる一方の面、すなわち反射性金属膜２２０が位置する面の反対側の面に別の反射面を形成することも可能である。

そして、ベースフィルム２１０の内部に光を散乱させるための散乱粒子を含有させることも可能である。

導電性金属部２２０がベースフィルム２１０の下部面に全体的に位置する場合、ベースフィルム２１０と導電性金属部２２０は、第１方向（Ｙ−Ｙ ’）に一定の長さ（Ｌ２）を有し、第２方向（Ｘ−Ｘ ’）に一定の幅（Ｗ３）を有する約長方形の平面形状を有する本体部（２００−１）で形成することができる。

この時、導電性接続材２００の第１方向への長さ（Ｌ２）は、半導体基板１１０の第１方向への長さと同じか短く形成することができる。

このように、導電性接続材２００が約長方形の平面形状に形成される場合には、互いに隣接した２つの化合物半導体太陽電池１００の間の空間に入射される光を効果的に反射させることができ、その電極部との接合面積を効果的に増加させることができる。

そして、導電性接続材２００は、図９に点線で示すように、本体部（２００−１）にストレス緩和（stress relief）用のスリット（slit）２１１を備えることができる。

導電性接続材２００を化合物半導体太陽電池１００の当該電極部と物理的に接合する導電性接着剤６００は、低温硬化型ペースト（paste）からなる。

図１３に示すように、低温硬化型ペーストは、１８０℃以下の温度、好ましくは１５０℃以下の温度で硬化される熱硬化性樹脂６１０と熱硬化性樹脂６１０内に分散された複数の導電性粒子６２０を含むことができ、樹脂６１０は、エポキシ系樹脂（epoxy-based resin）またはシリコン系樹脂（silicone-based resin）を含むことができ、導電性粒子６２０は、Ａｇ、ＳｎＢｉ、 Ｎｉ、及びＣｕの内で選ばれた少なくとも一つを含むことができる。

そして、導電性粒子６２０は、フレーク型（flake shape）、球状（sphere shape）、いがぐり型（chestnut bur shape）などの様々な形状で形成することができる。

前述のように導電性接着剤６００を低温硬化型ペーストで形成すると、導電性接着剤６００を用いて、導電性接続材２００を、その電極部（１２０、１３０）に物理的に接合する時に化合物半導体太陽電池１００に加わる熱応力を下げることができ、また、化合物半導体太陽電池１００の熱変形を抑制することができる。

図５に示すように、化合物半導体太陽電池１００は、第１電極部１２０と第２電極部１３０のすべてが絶縁基板１４０の前面側に位置するが、第１電極部１２０は、化合物半導体基板１１０の前面側に位置し、第２電極部１３０は、化合物半導体基板１１０の後面側に位置するので、第１電極部１２０と第２電極部１３０の間に高さの差（Ｈ１）が発生する。

ここで、高さの差（Ｈ１）は、第２電極部１３０の後面から第１電極部１２０の後面との間の距離、または第２電極部１３０の前面から第１電極部１２０の前面との間をいう。

したがって、導電性接続材２００を用いて互いに隣接した２つの化合物半導体太陽電池１００を電気的に接続したとき、従来は、前記高さの差（Ｈ１）のために、導電性接続材２００の接合作業が容易でなく導電性接続材２００の接合作業が作業者によって手作業で行われた。

これに対し、本発明の太陽電池モジュールにおいては、導電性接続材２００の接合作業を容易にするために、図１３に示すように、第２電極部１３０と導電性接続材２００を物理的に接合する第２接着剤６００Ｂの厚さ（Ｔ３）を第１電極部１２０と導電性接続材２００を物理的に接合する第１接着剤６００Ａの厚さＴ４より厚く形成する。

好ましくは、第２接着剤６００Ｂの厚さ（Ｔ３）は、化合物半導体基板１１０の厚さ（Ｔ１）と、第１電極部１２０の厚さ（Ｔ５）及び第１接着剤６００Ａの厚さＴ４を合わせた厚さ（Ｔ１＋Ｔ４ ＋Ｔ５）と実質的に同一に形成することができる。

このように、第２接着剤６００Ｂの厚さ（Ｔ３）を第１接着剤６００Ａの厚さＴ４より厚く形成すると、第１電極部１２０と第２電極部１３０の高さの差（Ｈ１）にもかかわらず、導電性接続材２００を化合物半導体基板１００と実質的に平行に設置することができる。したがって、導電性接続材２００の接合作業を効果的に実施することができ、自動化プロセスによって、導電性接続材２００を接合することが可能である。

そして、導電性接続材２００が、化合物半導体基板１１０と略平行な状態で化合物半導体太陽電池１００の電極部に接合されるため、導電性接続材２００の第２方向への幅（Ｗ３）を従来に比べて減らすことができ、また、互いに隣接した２つの化合物半導体太陽電池１００との間の間隔（Ｄ１）を減らすことができる。

しかし、第２接着剤６００Ｂの厚さ（Ｔ３）は、化合物半導体基板の厚さ（Ｔ１）と、第１電極部１２０の厚さ（Ｔ５）及び第１接着剤６００Ａの厚さ（Ｔ４）を合わせた厚さよりも薄く形成されることもあり、これと反対に、化合物半導体基板の厚さと、第１電極部の厚さと第１接着剤の厚さを合わせた厚さより厚く形成されることもある。

第１接着剤６００Ａと第２接着剤６００Ｂは、印刷法により、当該電極部（１２０、１３０）に塗布することができる。このとき、第２接着剤６００Ｂの厚さ（Ｔ３）を第１接着剤６００Ａの厚さＴ４より厚く形成するために、第１接着剤６００Ａは、１回の印刷工程により形成し、第２接着剤６００Ｂは、複数回の印刷工程により形成することができる。

しかし、第１接着剤６００Ａと第２接着剤６００Ｂをそれぞれ複数回の印刷工程により形成するが、第２接着剤６００Ｂの印刷回数を第１接着剤６００Ａの印刷回数よりさらに多くすることも可能である。

前述したものと異なるように、第１接着剤６００Ａの第２方向（Ｘ−Ｘ’）への幅（Ｗ４）は、第２接着剤６００Ｂの第２方向への幅（Ｗ５）と異なるように形成することができ、第１接着剤６００Ａと第２接着剤６００Ｂは、幅と厚さがそれぞれ互いに異なるように形成することができる。

第１接着剤６００Ａと第２接着剤６００Ｂを含む導電性接着剤６００は、一定の温度に加熱されたツール（tool）を用いて硬化させたり、熱風（hot wind）を用いて硬化させることができる。

図１４は、図１３の変形実施の形態を示す図で、第１接着剤６００Ａの第２方向への幅（Ｗ４）と第２接着剤６００Ｂの第２方向への幅（Ｗ５）が互いに異なるように形成された実施の形態に関するものである。

本実施の形態の場合、第１接着剤６００Ａの第２方向への幅（Ｗ４）は、第２接着剤６００Ｂの第２方向への幅（Ｗ５）より大きく形成することができる。

第１接着剤６００Ａと第２接着剤６００Ｂが互いに同じ量、または互いに類似量で塗布された場合、導電性接続材２００と、第１接着剤６００Ａ、そして導電性接続材２００と第２接着剤６００Ｂの接合過程で、第１接着剤６００Ａの幅（Ｗ４）が第２接着剤６００Ｂの幅（Ｗ５）より大きく形成される。

このような構成の導電性接着剤６００は、導電性接続材２００の本体部（２００−１）の長さ方向、すなわち、第１方向（Ｙ−Ｙ’）に沿って長く延長されたストライプの形態で塗布されるか、本体部（２００−１）の一部の領域にのみ局部的に塗布することもできる。

そして、導電性接着剤６００が局部的に塗布された場合には、第１方向に互いに隣接した導電性接着剤の間にシール材３００を満たすことができる。

そして、第１導電性接着剤６００Ａの第２方向への幅（Ｗ４）は、第１電極１２０のタブ部１２０Ｂの第２方向への幅（Ｗ２）より大きく形成することができる。

この場合、第１導電性接着剤６００Ａの一部は、第１電極１２０のバスバー部１２０Ａの一部と接合することができる。

一方、導電性接続材の平面形状は、様々な形状に形成することができる。

すなわち、図１０に示すように、本実施の形態の導電性接続材２００Ａは、ベースフィルム２１０Ａと導電性金属部２２０Ａが第１方向（Ｙ−Ｙ’）に一定の長さを有し、第２方向（Ｘ−Ｘ’）に一定の幅を有する略長方形の平面形状に形成された本体部（２００Ａ−１、main body portion）と本体部（２００Ａ−１）から導電性接続材２００Ａの幅方向、すなわち、第２方向（Ｘ−Ｘ’）に延長された少なくとも一つの枝部（２００Ａ−２、branch portion） を含む平面形状に形成することができる。

この時、枝部（２００Ａ−２）は、第１電極部１２０のバスバー部１２０Ａと対応する位置に形成されることがあり、第１接着剤６００Ａによりバスバー部１２０Ａと接合することができる。

このような構成の導電性接続材２００Ａは、ベースフィルム２１０Ａの下部面全体に反射性金属膜２２０Ａをコーティングして形成することができる。

これとは異なり、図１１に示すように導電性接続材２００Ｂは、図９に示した導電性接続材１００と同じ平面形状の本体部（２００Ｂ−１）を含み、一定の厚さ（Ｔ２）、たとえば５０μm乃至３００μmの厚さ（Ｔ２）を有する金属箔（２１０Ｂ）で形成されることがあり、金属箔（２１０Ｂ）の形状は、図１０に示した導電性接続材２００Ａと同一に形成されることもある。つまり、金属箔（２１０Ｂ）は、枝部をさらに備えることができる。

以下、図７及び図８を参照して、本発明の第１実施の形態に係る太陽電池モジュールに使用できる化合物半導体の太陽電池の他の実施の形態について説明する。

図７及び図８に示した化合物半導体の太陽電池を説明することにおいて、図５に示した化合物半導体太陽電池と同一の構成要素については、詳細な説明を省略する。

図７は、図３に示した化合物半導体の太陽電池の第２実施の形態を示す斜視図であり、図８は、図３に示した化合物半導体の太陽電池の第３実施の形態を示す斜視図である。

図７及び図８の実施の形態に係る化合物半導体太陽電池は、第１電極部の構造のみ図５の実施の形態と異なるため、以下では、第１電極部の構造についてのみ説明する。

図７に示した化合物半導体太陽電池１００Ａの第１電極部（１２０−１）は、第１方向（Ｙ−Ｙ ’）に延長され、導電性接続材（２００、２００Ａ、２００Ｂ）の本体部（２００−１、２００Ａ−１、２００Ｂ−１）と接合されるタブ部（１２０Ｂ−１）と、第２方向（Ｘ−Ｘ ’）にタブ部（１２０Ｂ−１）と離隔して位置し、 第１方向（Ｙ−Ｙ ’）に延びる複数のフィンガー部（１２０C、finger Portion）を含むことができる。

したがって、図１０に示した導電性接続材２００Ａを使用する場合、少なくとも一つの枝部（２００Ａ−２）は、複数のフィンガー部１２０Ｃと交差する方向に延びるので、前記少なくとも一つの枝部（２００Ａ−２）は、複数のフィンガー部１２０Ｃと、導電性接着剤によって物理的に接合されて、互いに電気的に接続することができる。

これとは異なり、図８に示した化合物半導体太陽電池１００Ｂの第１電極部（１２０−２）は、第１方向（Ｙ−Ｙ ’）に延長され、導電性接続材（２００、２００Ａ、２００Ｂ）の本体部（２００−１、２００Ａ−１、２００Ｂ−１）と接合されるタブ部（１２０Ｂ−２）と、タブ部（１２０Ｂ−２）と電気的及び物理的に接続された状態で、タブ部（１２０Ｂ−２）から第２方向（Ｘ−Ｘ ’）に延長され、枝部（２００Ａ−２）と接合されるバスバー部（１２０Ａ−２）と、第２方向にタブ部（１２０Ｂ−２）と離隔して位置し、第１方向に延長されてバスバー部（１２０Ａ−２）と電気的及び物理的に接続される複数のフィンガー部１２０Ｃを含むことができる。

したがって、図１０に示した導電性接続材２００Ａを使用する場合、少なくとも一つの枝部（２００Ａ−２）は、複数のバスバー部（１２０Ａ−２）と導電性接着剤によって物理的に接合されて互いに電気的に接続することができる。

一方、前述した図５、図７及び図８に示した化合物半導体太陽電池（１００、１００Ａ、１００Ｂ）の内、いずれか１つと、前記図９〜図１１に示した導電性接続材（２００、２００Ａ、２００Ｂ）のいずれか１つを備えた太陽電池モジュールにおいて、図４に示すように、太陽電池モジュールの枠の部分には、外部からの湿気が、太陽電池モジュールの内部に浸透することを防止するためのシール材（７００、sealant）が位置することができ、シール材７００は、第１基板４００の内面と第２基板５００の内面に接合されるＴＰＳ（７１０、Thermal Plastic Spacer）と、第１基板４００の内面と第２基板５００の内面に接合され、ＴＰＳ７１０を囲むシリコン（７２０、silicone）を含むことができ、ＴＰＳ７１０は、内部に吸湿剤７１１を含むことができる。

したがって、太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの周辺角を囲む金属製のフレームを備えないフレームレス（frameless）構造で形成することができる。

以下、図１５を参照して、本発明の第２実施の形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。

図１５は、本発明の第２実施の形態に係る太陽電池モジュールの主要部を拡大した第２方向断面図である。

本実施の形態を説明するに当たって、前述した第１実施の形態の太陽電池モジュールと同一の構成要素については同一の符号を付与し、同一の構成要素についての詳細な説明は省略する。

本実施の形態の太陽電池モジュールにおいて、化合物半導体太陽電池は、図５、図７及び図８に示した化合物半導体太陽電池（１００、１００Ａ、１００Ｂ）の内、どのような種類の太陽電池であっても使用が可能である。

本実施の形態の太陽電池モジュールは、第２基板５００の内面に光反射性コーティング層８００がさらに位置する点においてのみ、前述した第１実施の形態との違いがあるだけで、残りの構成は、第１実施の形態と同様である。

光反射性コーティング層８００は、互いに異なるストリングの隣り合った化合物半導体太陽電池１００の間の空間に入射される光を第１基板４００の方向に反射することにより、化合物半導体太陽電池（１００、１００Ａ、１００Ｂ）に入射される光量を増加させる。

このような作用をする光反射性コーティング層８００は、光の反射が可能な通常の構造で形成されることがあるので、詳細な説明は省略する。

以下、図１６及び図１７を参照して、本発明の第３実施の形態に係る太陽電池モジュールを説明する。

図１６は、本発明の第３実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図であり、図１７は、図１６の第１方向断面図である。

本実施の形態の太陽電池モジュールと、前述した第１実施の形態の太陽電池モジュールの違いは、前述した第１実施の形態の太陽電池モジュールにおいて、第１基板４００と第２基板５００との間に位置するシール材３００の代わりに、前記シール材３００が位置する空間が空気または不活性ガス３００Ａで満たされ、第１基板４００と第２基板５００は、スペーサ９００によって間隔が維持される。このとき、スペーサ９００の両方の端部は、第１基板４００の内面と第２基板５００の内面とそれぞれ接合することができる。

スペーサ９００により、隣接した太陽電池との間の電気的な接続が妨害を受けないようにするために、スペーサ９００は、互いに異なるストリング（string）に配列された隣接する太陽電池間の空間に配置することができる。

前記スペーサ９００は、図１６に示すように、互いに異なるストリング間の空間で複数個が島（island）状に形成されて位置することもあり、互いに異なるストリングの間の空間において第２方向（Ｘ−Ｘ ’）に長く延長された１つで形成されて位置することもできる。

そして図１６に示さながったが、太陽電池モジュールの上側部分（各ストリングの最初の行に配列された化合物半導体太陽電池と太陽電池モジュールの枠の部分の間の空間）と下側部分（各ストリングの最後の番目に配列された化合物半導体太陽電池と太陽電池モジュールの枠の部分の間の空間）にもスペーサ９００が位置することができる。

そして、複数の化合物半導体太陽電池は、第２基板５００の内面に位置する接着剤９００Ａにより、第２基板５００に接合されると共に、第２基板５００と、一定の間隔が維持されることができる。

前記接着剤（９００、９００Ａ）は、絶縁性材料で形成されることもあり、導電性材料で形成されることもあり、前記ＴＰＳ７１０と同じ材料で形成することもできる。

そして示さないが、第２基板５００の内面には、光反射性コーティング層がさらに位置することもできる。

このように、シール材３００の代わりに空気または不活性ガス３００Ａが満たされた太陽電池モジュールは、シール材３００で吸収される光の損失を抑制することができる。

また、シール材の屈折率は約１．５であることに対して空気または不活性ガスの屈折率は、略１であるから、シール材の代わりに空気または不活性ガスが満たされた太陽電池モジュールにおいては、化合物半導体基板との屈折率の差がシール材３００を用いる場合に比べて、さらに大きく形成されて光損失がさらに減少される。

したがって、シール材３００の代わりに空気または不活性ガス３００Ａが満たされた太陽電池モジュールは、光学的効果が、前述した実施の形態に比べて改善される。

以下、図１８及び図１９を参照して、本発明の第４実施の形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。

本実施の形態の太陽電池モジュールに用いられる化合物半導体太陽電池１００Ｃは、前述した実施の形態で説明した化合物半導体太陽電池（１００、１００Ａ、１００Ｂ）とは異なり、第２電極部（１３０−３）が延長部を備えなく、化合物半導体基板１１０と、絶縁基板１４０が互いに同じ大きさに形成される。

このような構成の化合物半導体太陽電池１００Ｃを備えた太陽電池モジュールは、絶縁基板１４０がスルーホール１４１を備え、スルーホール１４１には、導電性接着剤６００が満たされる。

そして、互いに隣接した化合物半導体太陽電池は、第１電極部１２０のタブ部１２０Ｂが隣接した化合物半導体太陽電池の第２電極部１３０の一部と投影面上で互いに重畳するように配置される。

したがって、互いに隣接した化合物半導体太陽電池は、いずれか１つの太陽電池の第２電極部１３０がスルーホール１４１に満たされた導電性接着剤６００によって隣接した太陽電池の第１電極部１２０のタブ部１２０と電気的に接続されることにより、互いに直列に接続される。

このとき、前記スルーホール１４１は、タブ部１２０の長さ方向に沿って長く延長されたストライプ状に形成されたり、タブ部１２０の長さ方向に、一部領域にのみ局部的に形成することができる。

Claims (19)

1. 少なくとも１つの光吸収層を含む化合物半導体基板と、前記化合物半導体基板の前面に位置する第１電極部と、前記化合物半導体基板の後面に位置し、一部が前記化合物半導体基板の端部外側に延長された第２電極部と、前記第２電極部の後面の方向に位置する絶縁基板と、前記絶縁基板と前記第２電極部を接合する絶縁性接着剤をそれぞれ備える複数の化合物半導体太陽電池と、
   複数の化合物半導体太陽電池の内で互いに隣り合った第１化合物半導体太陽電池を第２化合物半導体太陽電池と互いに電気的に接続する導電性接続材と、
   前記導電性接続材を、第１化合物半導体及び第２化合物半導体太陽電池に接合し、低温硬化型ペーストを含む導電性接着剤と、
   前記複数の化合物太陽電池の第１側に位置する第１基板と、前記複数の化合物太陽電池の第２側に位置する第２基板を含み、
   前記導電性接着剤は、前記第１電極部と前記導電性接続材を接合する第１の接着剤と、前記第２の電極部と前記導電性接続材を接合する第２の接着剤を含み、前記第１の接着剤の厚さは、前記第２の接着剤の厚さと異なるように形成される、太陽電池モジュール。
2. 前記低温硬化型ペーストは、１８０℃以下の温度で硬化する樹脂と前記樹脂内に分散された複数の導電性粒子を含み、
   前記樹脂は、エポキシ系またはシリコン系樹脂を含み、前記導電性粒子は、Ａｇ、ＳｎＢｉ、Ｎｉ、及びＣｕの中から選ばれた少なくとも一つを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記絶縁基板は、１０μｍ乃至３００μｍの厚さを有するポリマーを含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記第２電極部の一部は、前記化合物半導体基板の端部外側に０．１ｍｍ乃至５ｍｍ延長される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記導電性接続材は、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの第１面を覆う導電性金属部を含み、前記導電性金属部は、前記導電性接続材によって前記第１電極部及び前記第２電極部と接合される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記ベースフィルムは、光透過性の材質を含み、前記導電性金属部は反射性金属膜を含み、
   前記ベースフィルムは５０μｍ乃至３００μｍの厚さを有するペット（polyethylene terephthalate：ＰＥＴ), ポリイミド（polyimide：ＰＩ)、及びペン（polyethylene naphthalate：ＰＥＮ)の内、少なくとも１つを含み、前記反射性金属膜はＡｇ及びＡｌの、少なくとも１つを含む、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、前記複数の化合物太陽電池を封止するシール材と、
   前記第２基板の内面に位置する光反射性コーティング層をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
8. 前記第１基板と前記第２基板との間に位置する内部空間をさらに含み、
   前記内部空間には空気または不活性ガスが満たされる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
9. 隣接した２つの太陽電池間の空間に位置し前記第１基板と第２基板の間隔を維持するスペーサをさらに含み、
   前記化合物半導体太陽電池は、前記第２基板の内面に位置する接着剤により前記第２基板の内面に接合される、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
10. 前記第２基板の内面に位置する光反射性コーティング層をさらに含む、請求項９に記載の太陽電池モジュール。
11. 前記第１基板と前記第２基板の枠の部分に位置するシール材をさらに含み、
    前記シール材は、前記第１基板の内面と前記第２基板の内面に接合され、吸湿剤を含むＴＰＳ（Thermoplastic spacer）と、前記第１基板の内面と前記第２基板の内面に接合され、前記ＴＰＳを囲むシリコン（silicone）を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
12. 前記第２基板の内面に位置する光反射性コーティング層をさらに含む、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
13. 前記導電性接続材は、金属箔を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
14. 前記第１基板と前記第２基板との間に位置し、
    ペット（polyethylene terephthalate：ＰＥＴ)、ポリオレフィン（polyolefin：ＰＯ), ＩＯＮＯＭＥＲ, ポリブチラール（polyvinyl butyral：ＰＶＢ), 及びシリコンの内、少なくとも一つを含む、シール材と、
    前記第２基板の内面に位置する、光反射性コーティング層をさらに含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
15. 前記第１基板と前記第２基板との間に位置する内部空間をさらに含み、
    前記内部空間には空気または不活性ガスが満たされる、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
16. 隣接した２つの太陽電池間の空間に位置し、前記第１基板と前記第２基板の間隔を維持するスペーサをさらに含み、
    前記化合物半導体太陽電池は、前記第２基板の内面に位置する接着剤により前記第２基板の内面に接合される、請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
17. 前記第２基板の内面に位置する光反射性コーティング層をさらに含む、請求項１６に記載の太陽電池モジュール。
18. 前記第１基板と前記第２基板の枠の部分に位置するシール材をさらに含み、
    前記シール材は前記第１基板の内面と前記第２基板の内面に接合され、吸湿剤を含むＴＰＳ（Thermoplastic spacer）と、前記第１基板の内面と前記第２基板の内面に接合され、前記ＴＰＳを囲むシリコン（silicone）を含む、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
19. 前記第２基板の内面に位置する光反射性コーティング層をさらに含む、請求項１８に記載の太陽電池モジュール。

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