太阳能发电装置及其制造方法和太阳能发电系统制造方法及图纸

一种太阳能发电装置，具备：　　　　在基板上边形成的一个太阳能电池单元，以及　　　　分别连接到上述太阳能电池单元上，变换上述太阳能电池单元的输出的多个电力变换装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能发电装置、太阳能发电系统和太阳能发电装置的制造方法。
技术介绍
近些年来，由伴随着化石燃料的使用的二氧化碳的排放引起的全球温暖化，或由核电站的事故或放射性废弃物产生的放射能污染等的问题变得深刻化起来，对地球环境和能源的关心日益高涨。在这样的状况下，作为用之不尽且干净的能源利用太阳光的太阳能发电、利用地热的地热发电、利用风力的风力发电等，在全世界已经实用化。其中，作为利用太阳电池的太阳能发电的形态，有与从几W到几千kW的输出规模对应的种种形态。作为使用太阳电池的代表性的系统，有用换能器等把用太阳电池发电的直流电力变换成交流电力(直流交流变换)后供往负载或商用电力系统(以下，也简称为‘系统’)的太阳能发电系统，图2示出了现有的一般性的太阳能发电系统的概略构成图。如图所示，作为太阳能发电系统8，一般是把多个太阳能电池单元串联连接起来的太阳能电池组件6当作一个单位，然后，构成把多个太阳能电池组件6串联连接起来的太阳能电池串7(也叫做太阳能电池阵列)，然后，构成把多个太阳能电池串7并联连接起来的太阳能电池阵列，用集电箱9对来自太阳能电池阵列的直流输出进行集电，用换能器3把集电后的电力变换成交流电力后，连系到负载4或商用系统5上。在这样的太阳能发电系统8中，太阳能电池的输出特性的波动，归因于建筑物等产生的部分阴影的影响，有的情况下使得在多个太阳能电池串7间的输出不同，有的情况下使得太阳能发电系统8不能进行在最佳电力点上的运行。为了解决这样的问题，例如在特开2000-112545号公报中，公开了在每一个太阳能电池阵列上都通过连接箱设置直流-直流变换装置，然后一揽子地向换能器输入各自的直流输出电力以进行向交流电力的变换的太阳能发电系统。倘采用该构成，由于各个直流-直流变换装置对各自连接的太阳能电池阵列进行最佳电力点跟踪控制，故将提高太阳能发电系统的最佳电力点跟踪控制的精度。此外，在特开平8-70533号公报中，公开了采用在每一个太阳能电池阵列、太阳能电池组件或太阳能电池单元上都设置换能器的办法，在可以减小太阳能电池阵列、太阳能电池组件或太阳能电池单元间的输出波动或由部分阴影引起的电力效率之差的同时，由于以太阳能电池组件或太阳能电池单元为单位安装换能器，故在增加或削减太阳能电池的发电量时就可以以低价格进行应对的方案。但是，在像特开2000-112545号公报中所记述的那样的、把太阳能电池组件的直流输出输入到直流-直流变换装置(DC-DC转换器)的太阳能发电系统中，必须把多个太阳能电池单元串联连接起来制作太阳能电池组件。一般地说，为了制作太阳能电池组件，由于需要例如把电动势层叠层到基板上再分割成太阳能电池单元的单位的切断工序、用来设置使各个太阳能电池单元间绝缘的非发电区域的端部刻蚀工序、使用转接器等的布线构件依次把太阳能电池单元串联连接起来的工序、为减少部分阴影的影响连接旁路二极管的工序、被覆串联化后的太阳能电池单元群的工序，把框体嵌入到被覆后的单元群的端部上的工序等非常多的工序，故需要花费时间的同时，由于要使用的各个构件的价格昂贵，故将成为使太阳能发电装置的价格上升的原因。特别是在要制造大面积的太阳能电池阵列的情况下，在把多个太阳能电池单元串联连接起来的工序上要花时间和劳力，故这将成为制造大面积的太阳能电池组件的情况下的一个大问题。此外，当作成为使用转接器等的布线构件把多个太阳能电池单元串联连接起来的构成时，由于需要用来把转接器插入到太阳能电池单元间去的间隙，该间隙伴随着太阳能电池单元的串联连接个数而增加，故不能利用于发电的非发电区域在太阳能电池组件内就会增大。其结果是太阳能电池组件的面积发电效率降低。除此之外，由于已把太阳能电池单元串联连接起来，故部分阴影对发电效率的影响也将增大，例如，如果串联连接的太阳电池单元之一被部分阴影被覆起来，则该单元的发电电流就将减少，除此之外的单元的发电电流也将受到该单元的影响。为了减少该部分的影响，就必须在串联连接起来的每一个太阳能电池单元上都把旁路二极管并联地连接起来。但是，即便是用该方法也不会完全消除由部分阴影的影响产生的对别的正在发电的单元的影响。此外，如果像在特开平8-70533号公报中所述的那样，在每一个太阳能电池单元上都设置换能器，或许可以减轻作为上述问题的串联连接工序的作业，但是，在制造各个太阳能电池单元时切断工序或每一个太阳能电池单元端部的刻蚀工序是需要的，仍然要花时间和劳力。此外，在作成为把每一个太阳能电池单元都设置到支持体上边的构造的情况下，为了各个太阳能电池单元的电绝缘、美观、以及面积发电效率的提高，就需要隔以恒定的间隔正确地设置，但是这样的作业是困难的，将成为造价上涨的原因。在美国专利第4773944号中，作为可以集中地解决进行上述串联连接时的工序的繁杂化、价格的上升、部分阴影产生的影响、设置作业的困难性这样的问题的方案，公开了这样的太阳能电池组件采用在1块基板上形成的各太阳能电池单元全都并联连接起来的办法实现组件化。在该太阳能电池组件中，其构成为在每一个太阳能电池单元的集电电极上都连接集电用的汇流条，把多个单元的输出集电成一个后进行输出。但是，若采用这样的构成，由于在集电用的汇流条中流过的电流变成为把多个单元的输出电流加在一起的值，故随着因太阳能电池单元的块数增加使得太阳能电池组件大面积化，会产生在集电时的损失变得非常之大这样的另外的问题。为了解决该集电损失的问题，虽然可以考虑增大集电用的汇流条的截面面积，但是若使用该对策，则集电用的汇流条的重量和体积会变得非常大，制造和运输作业就变得困难起来。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于以上那样的状况而完成的，目的在于提供构成简单且可降低造价的同时，还可以减小部分阴影或特性波动的影响的太阳能发电装置，和使用该装置的太阳能发电系统以及太阳能发电装置的制造方法。本专利技术的构成如下。就是说，本专利技术的第1方面，是太阳能发电装置，具备在基板上边形成的一个太阳能电池单元，每一个都连接到上述太阳能电池单元上，变换上述太阳能电池单元的输出的多个电力变换装置。理想的是上述多个电力变换装置，是使从太阳能电池单元输出的直流电压升压的直流-直流变换装置。理想的是上述多个电力变换装置是换能器。理想的是在把上述太阳能电池单元和上述电力变换装置电连起来的布线构件的至少一部分上，具有已露了出来的带电部分。理想的是上述太阳能电池单元，具有光电变换层、配置在该光电变换层的受光面一侧的集电电极、表面布线构件和透明薄膜树脂层，在上述集电电极或上述表面布线构件的至少一部分上，具有未被上述透明薄膜树脂层被覆起来的露出部分。理想的是上述光电变换层由薄膜硅构成。理想的是上述基板是导电性的，上述光电变换层以该基板为正电极。理想的是上述基板是导电性的，来自上述太阳能电池单元的输出的一方和上述直流-直流变换装置的输出的一方，已电连到该基板上。理想的是来自上述太阳能电池单元的输出的一方和上述直流-直流变换装置的输出的一方，都是低电压一侧。理想的是来自上述太阳能电池单元的输出的一方和上述直流-直流变换装置的输出的一方，都是高电压一侧。理想的是上述太阳能电池单元，在周围的2个边上具有未形成发电部分的部分。理想的是上述太阳能电池单元，通过未形成上述发电部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丰村文隆，三村敏彦，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：