太陽電池モジュールの構造
太陽電池セル - 太陽電池の基本構成素子
太陽電池の基本構成素子である太陽電池セルは、15cm×15cm程度の大きさで、左の写真のような外観をしています。
セルストリング・セルアレイ - 太陽電池モジュールの出力を調整
太陽電池セル1枚の出力電圧は0.5V~1.0Vと低いため、通常は必要な電圧が得られるようにセルを直列に数枚接続して使用します。
このセルを直列に接続したものはセルストリングと呼ばれます。
必要な出力を得るために数本のセルストリングを更に直列又は並列に接続したものをセルアレイと呼びます。
太陽電池モジュール - 封止して内部の太陽電池セルを保護
セルアレイを周囲の環境に耐えるための封止をおこなった後、全体の強度をもたせるための外枠にはめるなどした構造のものが太陽電池モジュールで、下の様な外観をしています。
ストリング中のセル数やアレイ内のストリングの接続数は、太陽電池モジュールの出力電力や出力電圧により決められ、ストリング中のセル数やアレイ内のストリングの直列数がモジュールの出力電圧に関係し、アレイ全体のセルの枚数(面積)がモジュールの出力電力に関係します。
使用目的に合せた3タイプのモジュール構造
モジュールの構造には、主にスーパーストレート構造、サブストレート構造、ガラスパッケージ構造の3つのタイプがあり、それぞれ以下のような特徴を備えています。
- スーパーストレート構造
住宅の屋根などに設置されているアルミの枠組みを持つモジュールで、防水性などの耐環境性に優れる - サブストレート構造
アルミなどのフレームを持たない簡易的な構造のモジュールで、耐環境性は低いが軽量化が可能 - ガラスパッケージ構造
両面をガラスで覆った構造のモジュールで、太陽電池モジュールをシースルー化できるため建材用の太陽電池モジュールなどに採用されている
なお、上の太陽電池モジュールの写真はスーパーストレート構造のモジュールです。