JPH06204523A - Removal of short-circuit part of photoelectric converter - Google Patents

Removal of short-circuit part of photoelectric converter

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JPH06204523A
JPH06204523A JP43A JP36149992A JPH06204523A JP H06204523 A JPH06204523 A JP H06204523A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 36149992 A JP36149992 A JP 36149992A JP H06204523 A JPH06204523 A JP H06204523A
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JP
Japan
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short
photoelectric conversion
solar cell
transparent conductive
anode
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JP43A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Midorikawa
敬史 緑川
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

PURPOSE:To easily remove a current short-circuited part with a low cost even in the case of a large area. CONSTITUTION:An opposite electrode 105 and a photoelectric converter are first dipped in electrolyte 106, a voltage of about 2.5V is applied between the electrode 105 as a cathode and a conductive board 101 of the converter as an anode, and an electrolytic reaction is conducted. Thus, a voltage is applied between the electrode 105 as the cathode and the board 101 as the anode from a DC power source 107, electrons flow from the anode to the power source, then from the power source to the electrode 105, the reaction occurs, and transparent conductive oxide of a short-circuit part in contact with the electrolyte is oxidized with halogen ions. Thus, the part is removed and covered with electrically insulating substance. Since no current flows in a part which is not short-circuited, the oxide is not removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換装置たる太陽
電池に形成された短絡箇所の除去方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing a short circuit portion formed in a solar cell which is a photoelectric conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種太陽電池のうち、アモルファスシリ
コン太陽電池は大面積に製造でき、製造コストも低いの
で、広く実用化されているが、大面積のものについて
は、それに応じて電気的な短絡箇所の発生も多くなり、
太陽電池の機能低下を招来させていた。
2. Description of the Related Art Among various solar cells, amorphous silicon solar cells can be manufactured in a large area and have a low manufacturing cost, so they are widely put into practical use. Occurrence of many places,
It caused the deterioration of the function of the solar cell.

【0003】太陽電池の短絡箇所の除去手段としては、
例えば特公昭62−53958号公報に記載されるよう
に、当該短絡箇所にレーザービームを照射することによ
って除去する手法が提案されている。ところが、この手
法は、エネルギービームを照射する前に短絡箇所を確定
しなければならないこと、短絡箇所が多い場合にはその
数に応じて多くの処理時間を要すること等の欠点を有し
ている。
As means for removing a short-circuited portion of a solar cell,
For example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 62-53958, a method of removing the short-circuited portion by irradiating it with a laser beam has been proposed. However, this method has the drawbacks that the short-circuited portion must be determined before the irradiation with the energy beam, and if there are many short-circuited portions, it takes a lot of processing time depending on the number. .

【0004】米国特許4451970号明細書及び特開
昭59−94473号公報には、基板上に半導体層と導
電性光透過材膜とが存在することによって形成されてい
る光電池デバイスの短絡電流エリアで前記導電性光透過
材膜に電解液の皮膜を形成させ、前記基板に対して電解
質を正に維持するように電圧を印加して、短絡電流経路
を除去する手法が提案されている。
In US Pat. No. 4,451,970 and JP-A-59-94473, there is a short-circuit current area of a photovoltaic device formed by the presence of a semiconductor layer and a conductive light-transmitting material film on a substrate. A method has been proposed in which a film of an electrolytic solution is formed on the conductive light-transmitting material film, and a voltage is applied to the substrate so as to maintain the electrolyte positive, and the short-circuit current path is removed.

【0005】また、前記明細書及び公報の文献資料に
は、短絡電流経路が除去されたエリアに絶縁材料を堆積
させる技術も記載されている。しかし、この技術は電解
質にカソードとアノードとがそれぞれ接しており、電解
質全体に正の電荷を付与し得ないので実施不能な内容で
ある。
Further, the documents of the above-mentioned specification and publication also describe a technique of depositing an insulating material in the area where the short-circuit current path is removed. However, this technique cannot be carried out because the cathode and the anode are in contact with the electrolyte and a positive charge cannot be applied to the entire electrolyte.

【0006】本出願人が調査したこの分野における直近
の従来技術としては、米国特許4729970号明細書
に開示されるように、透明導電性酸化物を電極として、
薄膜電子デバイスの短絡電流経路の欠陥を充填する手法
がある。これによると、ルイス酸である塩化アルミニウ
ム、塩化亜鉛、塩化第二鋼、四塩化チタンなどの塩を含
む溶液中で半導体と対極との間に電流を流し、透明導電
性酸化物を酸化または還元し、透明導電性酸化物の化学
量論比を変えることにより高抵抗にするというものであ
る。
The latest prior art in this field investigated by the applicant is, as disclosed in US Pat. No. 4,729,970, a transparent conductive oxide as an electrode.
There are techniques for filling defects in the short-circuit current path of thin-film electronic devices. According to this, an electric current is passed between a semiconductor and a counter electrode in a solution containing Lewis acid such as aluminum chloride, zinc chloride, second steel chloride, and titanium tetrachloride to oxidize or reduce the transparent conductive oxide. However, the resistance is increased by changing the stoichiometric ratio of the transparent conductive oxide.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記米国特許4729
970号明細書に開示された技術の効果を確認するため
に、塩化亜鉛、塩化第二錫または塩化第一錫の水溶液を
用いて、太陽電池の基板を負極(カソード)、対極を正
極(アノード)として試験を行ったところ、デバイスの
短絡箇所は修復されず、短絡箇所には金属塩の金属(Z
n、Sn)が析出した結果、却って短絡箇所が増大して
しまったという報告がある。
The above-mentioned US Pat. No. 4729
In order to confirm the effect of the technique disclosed in Japanese Patent No. 970, an aqueous solution of zinc chloride, stannic chloride or stannous chloride is used to make a solar cell substrate a negative electrode (cathode) and a counter electrode a positive electrode (anode). ), The short-circuited part of the device was not repaired, and a metal salt (Z
It has been reported that, as a result of the precipitation of (n, Sn), the number of short-circuited locations increased.

【0008】上述したように、従来の太陽電池の電流短
絡部分を除去する手法は、生産効率や、実施条件等に問
題がある。従って、この解決のために大面積の太陽電池
にも適用でき、十分な生産効率で電流短絡箇所を除去可
能な手法の開発が望まれている。
As described above, the conventional method for removing the current short-circuited portion of the solar cell has a problem in production efficiency and working conditions. Therefore, in order to solve this problem, it is desired to develop a method that can be applied to a large-area solar cell and can remove a current short circuit portion with sufficient production efficiency.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的は、大面積の場合も電流短
絡箇所を容易かつ安価に除去することができる方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method capable of easily and inexpensively removing a current short circuit portion even in a large area.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、導電性基板上に、光電変換素子を構成
する半導体層及び透明導電性酸化物膜が順次形成され、
前記導電性基板と透明導電性酸化物膜との間に短絡箇所
を有する光電変換装置の短絡箇所除去方法において、含
有する負イオンの酸化還元電位である標準電極電位が0
か又は正である電解液中に当該光電変換素子を浸漬し、
前記導電性基板をアノードとし、対向電極をカソードと
して前記短絡箇所を電解酸化により除去する工程と、前
記透明導電性酸化物膜上に親油性硬化型樹脂塗料を塗布
する工程と、該硬化型樹脂塗料の塗膜上に親水性導電性
塗料を塗布して集電電極を形成する工程と、前記親油性
硬化型樹脂塗料を硬化させる工程と、前記親水性導電性
塗料を乾燥させる工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides that a semiconductor layer and a transparent conductive oxide film forming a photoelectric conversion element are sequentially formed on a conductive substrate,
In the method for removing a short-circuited portion of a photoelectric conversion device having a short-circuited portion between the conductive substrate and the transparent conductive oxide film, a standard electrode potential which is a redox potential of negative ions contained is 0.
Immersing the photoelectric conversion element in an electrolytic solution that is positive or positive,
A step of removing the short-circuited portion by electrolytic oxidation using the conductive substrate as an anode and a counter electrode as a cathode; a step of applying a lipophilic curable resin coating material on the transparent conductive oxide film; and the curable resin Includes a step of forming a collector electrode by applying a hydrophilic conductive coating material on the coating film of the coating material, a step of curing the lipophilic curable resin coating material, and a step of drying the hydrophilic conductive coating material It is characterized by

【0011】この場合、前記電解液に含有される負イオ
ンは、ハロゲンイオン又はハロゲンを合むイオンである
ことが望ましい。
In this case, it is desirable that the negative ions contained in the electrolytic solution are halogen ions or halogen-containing ions.

【0012】また、前記親油性硬化型樹脂は、熱硬化型
樹脂であることが望ましい。
The lipophilic curable resin is preferably a thermosetting resin.

【0013】さらに、前記親水性導電性塗料は、架橋型
樹脂、導電性粒子、乳化剤から成ることが望ましい。
Further, it is desirable that the hydrophilic conductive paint comprises a cross-linking resin, conductive particles and an emulsifier.

【0014】さらに、前記電解酸化は、アノードの電流
密度が0.1〜5.0μA/cm2、電解時間がl〜3
00sec、電解液温度が−5〜+95℃の範囲で行な
われることが望ましい。
Further, in the electrolytic oxidation, the current density of the anode is 0.1 to 5.0 μA / cm 2 , and the electrolysis time is 1 to 3
It is desirable that the temperature is 00 seconds and the temperature of the electrolytic solution is in the range of -5 to + 95 ° C.

【0015】[0015]

【作用】図1に示すような電解酸化装置を用いて短絡部
を除去するには、まず、対向電極105と光電変換装置
とを電解液106に浸漬し、対向電極105をカソード
とし、光電変換装置の導電性基板101をアノードとし
て、両者の間に2.5ボルト程度の電圧を印加して電解
反応を行なわせる。これにより、直流電源107により
カソードたる対向電極105とアノードたる基板101
との間には電圧が印加され、電子はアノードから直流電
源へ、続いて直流電源から対向電極105へ流れ、電解
反応が生じて電解液と接する短絡部の透明導電性酸化物
がハロゲンイオンによって酸化されるので、金属イオン
として電解液に溶出する。すなわち、短絡部の透明導電
性酸化物103が除去されることになり、短絡していな
い部分では電流が流れないので透明導電性酸化物は除去
されない。
In order to remove the short-circuited portion by using the electrolytic oxidation device as shown in FIG. 1, first, the counter electrode 105 and the photoelectric conversion device are immersed in the electrolytic solution 106, and the counter electrode 105 is used as the cathode to perform the photoelectric conversion. Using the conductive substrate 101 of the device as an anode, a voltage of about 2.5 V is applied between the two to cause an electrolytic reaction. As a result, the counter electrode 105 serving as the cathode and the substrate 101 serving as the anode are driven by the DC power supply 107.
A voltage is applied between the anode and the electron, and the electrons flow from the anode to the DC power source, and then from the DC power source to the counter electrode 105, an electrolytic reaction occurs, and the transparent conductive oxide in the short-circuit portion that comes into contact with the electrolytic solution is changed by the halogen ion. Since it is oxidized, it is eluted into the electrolytic solution as metal ions. That is, the transparent conductive oxide 103 in the short-circuited portion is removed, and no current flows in the portion not short-circuited, so the transparent conductive oxide is not removed.

【0016】[0016]

【実施例】(実施例1)図3は本発明の方法を用いた短
絡除去後に係る太陽電池300の構成を示すものであ
り、301は導電性基板、302は半導体層、303は
透明導電性酸化物層、304は空孔となった電流短絡部
である。
(Example 1) FIG. 3 shows the structure of a solar cell 300 according to the present invention after removing a short circuit, where 301 is a conductive substrate, 302 is a semiconductor layer, and 303 is transparent conductive. The oxide layer, 304, is a current short circuit portion that has become a hole.

【0017】図2は短絡部除去前の状態に係る太陽電池
200の構成を示すものであり、201は導電性基板、
202は半導体層、203は透明導電性酸化物層、20
4は電流短絡部である。
FIG. 2 shows the structure of the solar cell 200 before removal of the short circuit portion, and 201 is a conductive substrate.
202 is a semiconductor layer, 203 is a transparent conductive oxide layer, 20
4 is a current short circuit part.

【0018】図1は、太陽電池100の電流短絡部を除
去するための電解酸化装置を示すものであり、101は
導電性基板、102は半導体層、103は透明導電性酸
化物層、104はアセチルセルロースなどの被覆膜、1
05はカソード電極、106は電解液、107は直流電
源、108は電解槽である。本装置においては、短絡部
のみについて効率的に電解反応を起こさせるために、ア
ノード電極側たる導電性基板101が直接に電解液と接
している場合には、アセチルセルロース膜などで被覆す
ることにより、電解液との直接的な接触を避けるように
することが望ましい。
FIG. 1 shows an electrolytic oxidation device for removing a current short circuit portion of a solar cell 100, 101 is a conductive substrate, 102 is a semiconductor layer, 103 is a transparent conductive oxide layer, and 104 is a transparent conductive oxide layer. Coating film such as acetyl cellulose, 1
Reference numeral 05 is a cathode electrode, 106 is an electrolytic solution, 107 is a DC power source, and 108 is an electrolytic cell. In this device, in order to efficiently cause the electrolytic reaction only in the short-circuited portion, when the conductive substrate 101 on the anode electrode side is in direct contact with the electrolytic solution, it is coated with an acetyl cellulose film or the like. It is desirable to avoid direct contact with the electrolyte.

【0019】前記電解酸化装置を用いて短絡部を除去す
るには、まず、対向電極105と光電変換装置とを電解
液106に浸漬し、対向電極105をカソードとし、光
電変換装置の導電性基板101をアノードとして、両者
の間に2.5ボルト程度の電圧を印加して電解反応を行
なわせた。
In order to remove the short-circuited portion by using the electrolytic oxidation device, first, the counter electrode 105 and the photoelectric conversion device are immersed in the electrolytic solution 106, and the counter electrode 105 is used as a cathode, and the conductive substrate of the photoelectric conversion device is used. Using 101 as an anode, a voltage of about 2.5 V was applied between the two to cause an electrolytic reaction.

【0020】直流電源107により対向電極105と基
板101との間には電圧が印加され、電子はアノードか
ら直流電源へ、続いて直流電源107から対向電極10
5へ流れ、電解反応が生じて電解液と接する短絡部の透
明導電性酸化物がハロゲンイオンによって酸化されるの
で、金属イオンとして電解液に溶出した。すなわち、短
絡部の透明導電性酸化物103が除去されることにな
り、短絡していない部分では電流が流れないので透明導
電性酸化物は除去されなかった。
A voltage is applied between the counter electrode 105 and the substrate 101 by the DC power supply 107, and the electrons flow from the anode to the DC power supply, and then from the DC power supply 107 to the counter electrode 10.
5, the electrolytic reaction occurred, and the transparent conductive oxide in the short-circuit portion that was in contact with the electrolytic solution was oxidized by the halogen ions, so that it was eluted into the electrolytic solution as metal ions. That is, the transparent conductive oxide 103 in the short-circuited portion was removed, and no current flowed in the non-short-circuited portion, so the transparent conductive oxide was not removed.

【0021】前記電解酸化反応を継続すると、半導体層
102の短絡部も電解液に溶出した。電解酸化処理後に
は該太陽電池を十分に水洗、乾燥した。
When the electrolytic oxidation reaction was continued, the short circuit portion of the semiconductor layer 102 was also eluted in the electrolytic solution. After the electrolytic oxidation treatment, the solar cell was thoroughly washed with water and dried.

【0022】図4に示す太陽電池400は、透明導電性
酸化物層403の表面に親油性硬化型樹脂塗料を塗布し
て電流短絡物が除去された跡の空孔に親油性硬化型樹脂
塗料塗膜404が充填された状態を示すものである。な
お、図4において、401は導電性基板、402は半導
体層である。
In the solar cell 400 shown in FIG. 4, the lipophilic curable resin coating is applied to the surface of the transparent conductive oxide layer 403, and the lipophilic curable resin coating is applied to the holes left after the current short-circuit is removed. The state where the coating film 404 is filled is shown. In FIG. 4, 401 is a conductive substrate and 402 is a semiconductor layer.

【0023】図5に示す太陽電池500は、親油性硬化
型樹脂塗料の塗膜504上に集電電極505を形成する
べく親水性の導電性塗料を塗布した状態を示すものであ
る。同図中、501は導電性基板、502は半導体層、
503は透明導電性酸化物層である。
The solar cell 500 shown in FIG. 5 shows a state in which a hydrophilic conductive paint is applied to form a collector electrode 505 on a coating film 504 of a lipophilic curable resin paint. In the figure, 501 is a conductive substrate, 502 is a semiconductor layer,
503 is a transparent conductive oxide layer.

【0024】親油性硬化型樹脂塗料の塗膜504は、親
水性導電性塗料505の侵入で押し広げられるが、短絡
部跡の空孔に充填された部分はそのまま滞留する。
The coating film 504 of the lipophilic curable resin coating material is spread by the invasion of the hydrophilic conductive coating material 505, but the portion filled in the holes of the short circuit portion remains as it is.

【0025】なお、図5においては、親水性導電性塗料
の塗布層505は空孔に比較して小さく描いてあるが、
実際は該空孔の直径はl〜2μmで、該塗布幅は100
μm以上あり、親油性硬化型樹脂塗料は空孔内に閉じ込
められる。
In FIG. 5, the coating layer 505 of the hydrophilic conductive paint is drawn smaller than the pores.
In practice, the diameter of the holes is 1-2 μm and the coating width is 100 μm.
It is more than μm, and the lipophilic curable resin paint is trapped in the pores.

【0026】次いで、該親油牲硬化型樹脂塗料が熱硬化
型であるような場合には、上記二種類の塗料を塗布した
太陽電池を加熱するなどして該硬化型樹脂を硬化させる
と共に、該導電性塗料を乾燥させる。
Next, when the lipophilic curable resin coating material is a thermosetting resin, the curable resin is cured by heating the solar cell coated with the above two kinds of coating materials, and the like. The conductive paint is dried.

【0027】(実施例2)図7は、短絡箇所除去後の太
陽電池700の構成例を示すものである。同図におい
て、701は金属基板(ステンレス基板)、702は裏
面電極(銀)、703は銀拡散防止層の酸化亜鉛、70
4はリンをドーブしたn型アモルファスシリコン層、7
05はノンドープ(i型)アモルファスシリコン・ゲル
マニウム層、706はホウ素をドープしたP型アモルフ
ァスシリコン層、707はノンドーブのアモルファスシ
リコン層、708は酸化第二錫透明導電性酸化物層であ
る。
(Embodiment 2) FIG. 7 shows an example of the structure of a solar cell 700 after removal of a short circuit portion. In the figure, 701 is a metal substrate (stainless steel substrate), 702 is a back electrode (silver), 703 is zinc oxide of a silver diffusion preventing layer, 70
4 is an n-type amorphous silicon layer doped with phosphorus, 7
Reference numeral 05 is a non-doped (i-type) amorphous silicon / germanium layer, 706 is a P-type amorphous silicon layer doped with boron, 707 is a non-dope amorphous silicon layer, and 708 is a stannic oxide transparent conductive oxide layer.

【0028】本実施例では、太陽電池の金属基板面をア
セチルセルロース膜で被覆し、前述した図1に示すよう
な電解槽を用い、電解液としては濃度0.01mo1/
lのフッ化ナトリウム水溶液を用い、対極として白金板
を用いた。導電性基板をアノードとし、白金板をカソー
ドとして、両極間に直流電圧を印加し、アノード電極当
たりの電流密度を1.0μA/cm2 として30sec
間の電解反応を行なった。その後、電圧印加を停止し該
太陽電池を水洗した。
In this embodiment, the surface of the metal substrate of the solar cell is coated with an acetyl cellulose film, the electrolytic cell as shown in FIG. 1 is used, and the electrolytic solution has a concentration of 0.01 mo1 /
1 of sodium fluoride aqueous solution was used, and a platinum plate was used as a counter electrode. A conductive substrate is used as an anode, a platinum plate is used as a cathode, a DC voltage is applied between both electrodes, and the current density per anode electrode is set to 1.0 μA / cm 2 for 30 seconds.
The electrolysis reaction was carried out in between. Then, the voltage application was stopped and the solar cell was washed with water.

【0029】次に、図6に示すような塗布槽を用い、太
陽電池600に親油性硬化型樹脂塗料を塗布した。該塗
料としては熱硬化性アクリル樹脂塗料を用いた。塗膜の
厚みが1μm程度になるように塗料の粘度及び塗布速度
を調節した。なお、図6中、601は塗料容器、602
は塗料、603は上下駆動機構である。
Next, the solar cell 600 was coated with a lipophilic curable resin coating material using a coating tank as shown in FIG. A thermosetting acrylic resin paint was used as the paint. The viscosity of the coating material and the coating speed were adjusted so that the thickness of the coating film was about 1 μm. In FIG. 6, 601 is a paint container, 602
Is a paint, and 603 is a vertical drive mechanism.

【0030】次に、該熱硬化性アクリル樹脂塗料を塗布
した太陽電池を該塗布面を上ににして水平に固定し、ポ
リ酢酸ビニル系の親水性導電銀ぺ−ストを該塗布面の上
から塗布した。該銀ペーストの粘度は約800cps
で、塗布後、30分室温にて放置した後、150℃で6
0分間加熱した。
Next, the solar cell coated with the thermosetting acrylic resin coating is fixed horizontally with the coated surface facing upward, and a polyvinyl acetate-based hydrophilic conductive silver paste is placed on the coated surface. Applied from. The viscosity of the silver paste is about 800 cps
Then, after coating, leave at room temperature for 30 minutes, and then at 150 ° C for 6
Heat for 0 minutes.

【0031】図10(a)及び(b)は、それぞれ電流
短絡箇所の除去処理前後の場合について、太陽電池にA
Ml.5、l00mw/cm2を光照射を行った時の電
流一電圧(I−V)特性測定データを示すものである。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show the solar cell A before and after the removal processing of the current short-circuited portion, respectively.
Ml. 5 shows current-voltage (IV) characteristic measurement data when light irradiation of 5, 100 mw / cm 2 was performed.

【0032】図9は、前記I−V特性の測定回路を示す
ものである。図9において、900は光、901は太陽
電池、902は電圧計、903は電流計、904は直流
電源である。
FIG. 9 shows a circuit for measuring the IV characteristic. In FIG. 9, 900 is light, 901 is a solar cell, 902 is a voltmeter, 903 is an ammeter, and 904 is a DC power supply.

【0033】図10(a)及び(b)から、電流短絡箇
所の除去処理後においては、明らかに暗電流及び光(照
射)電流が増加して、電流短絡部を除去した効果が表わ
れていることがわかった。
From FIGS. 10 (a) and 10 (b), it is apparent that the dark current and the light (irradiation) current increase after the removal processing of the current short-circuited portion, and the effect of removing the current short-circuited portion is shown. I found out that

【0034】(実施例3)図8は、本実験例における短
絡箇所除去後の太陽電池800の構成例を示すものであ
る。同図中、801はステンレス基板、802はAg、
803はZnO、804はリンをドープしたn型アモル
ファスシリコン・ゲルマニウム、805はホウ素をドー
プしたp+型アモルファススシリコン、806はノンド
ープのアモルファスシリコン、807はIn23−Sn
2である。
(Embodiment 3) FIG. 8 shows an example of the structure of the solar cell 800 after removing the short-circuited portion in this experimental example. In the figure, 801 is a stainless steel substrate, 802 is Ag,
803 is ZnO, 804 is phosphorus-doped n-type amorphous silicon-germanium, 805 is boron-doped p + -type amorphous silicon, 806 is non-doped amorphous silicon, and 807 is In 2 O 3 —Sn.
It is O 2 .

【0035】このように構成された太陽電池800は、
そのステンレス基板801をアノード極とし、黒鉛極を
対極のカソードとして電解槽に挿入した。電解液として
は、ホウフッ化ナトリウムの0.05mo1/l水溶液
を用いた。アノ一ド電極当たりの電流密度は0.5μA
/cm2 とし、40sec間の電解反応を行なった。そ
の 後、電解反応を停止し当該太陽電池を水洗いした。
The solar cell 800 having the above structure is
The stainless steel substrate 801 was used as an anode electrode, and the graphite electrode was inserted as a counter electrode cathode into the electrolytic cell. As the electrolytic solution, a 0.05 mol / l aqueous solution of sodium borofluoride was used. Current density per anode electrode is 0.5 μA
/ Cm 2 and the electrolytic reaction was performed for 40 seconds. After that, the electrolytic reaction was stopped and the solar cell was washed with water.

【0036】次に、実施例2と同様に図6に示す塗布槽
を用い、上記太陽電池に親油性硬化型樹脂塗料を塗布し
たが、該塗料としては、不飽和ボリエステル系樹脂塗料
を用いた。塗膜は、その厚みが1μm程度になるように
塗料の粘度及び塗布速度を調節した。
Next, as in Example 2, the coating tank shown in FIG. 6 was used to apply a lipophilic curable resin coating material to the solar cell, which was an unsaturated polyester resin coating material. . The coating film was adjusted in viscosity and coating speed so that the thickness was about 1 μm.

【0037】次に、該不飽和ポリエステル樹脂塗料を塗
布した太陽電池を該塗布面を上側にして水平に固定し、
ポリ酢酸ビニル系の親水性導電銀ペ−ストを該塗布面の
上から塗布した。該ペーストは、その粘度を約800c
psとし、塗布後30分室温にて放置した後、120℃
で60分加熱した。
Next, the solar cell coated with the unsaturated polyester resin coating is fixed horizontally with the coating surface facing upward,
A polyvinyl acetate-based hydrophilic conductive silver paste was applied from above the applied surface. The paste has a viscosity of about 800c
ps, leave at room temperature for 30 minutes after application, then 120 ° C
Heated for 60 minutes.

【0038】本実施例の太陽電池については、上記実施
例2と同様に光照射時のI−V特性を測定した。短絡部
除去処理前後のI−V特性はそれぞれ図11(a)及び
(b)に示す通りであり、処理後の方が暗電流及び光
(照射)電流が増加していることがわかる。
For the solar cell of this example, the IV characteristics during light irradiation were measured in the same manner as in Example 2 above. The IV characteristics before and after the short-circuit removal processing are as shown in FIGS. 11A and 11B, respectively, and it can be seen that the dark current and the light (irradiation) current increase after the processing.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多数の
短絡箇所を含む短絡部の容易かつ確実な除去を行うこと
ができ、太陽電池の生産効率の向上、製造コストの低廉
価に貢献できる。また、除去処理の工程及び設備を簡略
化できるので、製造コストを低減でき、歩留を向上でき
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and surely remove a short-circuit portion including a large number of short-circuit portions, improve the production efficiency of a solar cell, and reduce the manufacturing cost. I can contribute. In addition, since the removal process and equipment can be simplified, the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を実施するための電解槽の構成例
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of an electrolytic cell for carrying out the method of the present invention.

【図2】短絡部を有する太陽電池の模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell having a short circuit portion.

【図3】短絡部の透明導電性酸化物及び半導体層が除去
された後の模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view after the transparent conductive oxide and the semiconductor layer in the short circuit portion are removed.

【図4】親油性硬化型樹脂が塗布された後の模式断面図
である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view after a lipophilic curable resin has been applied.

【図5】親水性導電性塗料が塗布された後の模式断面図
である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view after a hydrophilic conductive paint is applied.

【図6】塗布槽の構成例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of a coating tank.

【図7】実施例2に係る太陽電池の模式断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to a second embodiment.

【図8】実施例3に係る太陽電池の模式断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view of a solar cell according to a third embodiment.

【図9】太陽電池の電流−電圧特性を測定する測定系の
回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a measurement system for measuring current-voltage characteristics of a solar cell.

【図10】上記実施例2に係る太陽電池の処理前後にお
ける電流ー電圧特性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing current-voltage characteristics before and after the treatment of the solar cell according to the second embodiment.

【図11】上記実施例3に係る太陽電池の処理前後にお
ける電流ー電圧特性を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing current-voltage characteristics before and after the treatment of the solar cell according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300、400、500、700、8
00 太陽電池(光電変換装置)、 101、201、301 導電性基板、 102、202、302、402 半導体層、 103、203、303、403、503 透明導電性
酸化物層、 204 電流短絡部、 703、803 シャント防止層 601 塗料容器、 404 親油性硬化型樹脂塗膜、 505 親水性導電性塗料。
100, 200, 300, 400, 500, 700, 8
00 solar cell (photoelectric conversion device), 101, 201, 301 conductive substrate, 102, 202, 302, 402 semiconductor layer, 103, 203, 303, 403, 503 transparent conductive oxide layer, 204 current short-circuit portion, 703 803 shunt prevention layer 601 paint container, 404 lipophilic curable resin coating film, 505 hydrophilic conductive paint.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月13日[Submission date] August 13, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】 明細書[Document name] Statement

【発明の名称】 光電変換装置の短絡箇所の除去方法Title: Method for removing short-circuited portion of photoelectric conversion device

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光電変換装置たる太陽
電池に形成された短絡箇所の除去方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing a short circuit portion formed in a solar cell which is a photoelectric conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種太陽電池のうち、アモルファスシリ
コン太陽電池は大面積に製造でき、製造コストも低いの
で、広く実用化されているが、大面積のものについて
は、それに応じて電気的な短絡箇所の発生も多くなり、
太陽電池の機能低下を招来させていた。
2. Description of the Related Art Among various solar cells, amorphous silicon solar cells can be manufactured in a large area and have a low manufacturing cost, so they are widely put into practical use. Occurrence of many places,
It caused the deterioration of the function of the solar cell.

【0003】太陽電池の短絡箇所の除去手段としては、
例えば特公昭62−53958号公報に記載されるよう
に、当該短絡箇所にレーザービームを照射することによ
って除去する手法が提案されている。ところが、この手
法は、エネルギービームを照射する前に短絡箇所を確定
しなければならないこと、短絡箇所が多い場合にはその
数に応じて多くの処理時間を要すること等の欠点を有し
ている。
As means for removing a short-circuited portion of a solar cell,
For example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 62-53958, a method of removing the short-circuited portion by irradiating it with a laser beam has been proposed. However, this method has the drawbacks that the short-circuited portion must be determined before the irradiation with the energy beam, and if there are many short-circuited portions, it takes a lot of processing time depending on the number. .

【0004】米国特許第4,451,970号明細書及
び特開昭59−94473号公報には、基板上に半導体
層と導電性光透過材膜とが存在することによって形成さ
れている光電池デバイスの短絡電流エリアで前記導電性
光透過材膜に電解液の皮膜を形成させ、前記基板に対し
て電解質を正に維持するように電圧を印加して、短絡電
流経路を除去する手法が提案されている。
In US Pat. No. 4,451,970 and JP-A-59-94473, a photovoltaic cell device formed by the presence of a semiconductor layer and a conductive light transmitting material film on a substrate. A method of forming a film of an electrolytic solution on the conductive light-transmitting material film in the short-circuit current area, applying a voltage to the substrate to maintain the electrolyte positive, and removing the short-circuit current path is proposed. ing.

【0005】また、前記明細書及び公報の文献資料に
は、短絡電流経路が除去されたエリアに絶縁材料を堆積
させる技術も記載されている。しかし、この技術は電解
質にカソードとアノードとがそれぞれ接しており、電解
質全体に正の電荷を付与し得ないので実施不能な内容で
ある。
Further, the documents of the above-mentioned specification and publication also describe a technique of depositing an insulating material in the area where the short-circuit current path is removed. However, this technique cannot be carried out because the cathode and the anode are in contact with the electrolyte and a positive charge cannot be applied to the entire electrolyte.

【0006】本出願人が調査したこの分野における直近
の従来技術としては、米国特許第4729970号明細
書に開示されるように、透明導電性酸化物を電極とし
て、薄膜電子デバイスの短絡電流経路の欠陥を充填する
手法がある。これによると、ルイス酸である塩化アルミ
ニウム、塩化亜鉛、塩化第二錫、四塩化チタンなどの塩
を含む溶液中で半導体と対極との間に電流を流し、透明
導電性酸化物を酸化または還元し、透明導電性酸化物の
化学量論比を変えることにより高抵抗にするというもの
である。
The most recent prior art in this field investigated by the applicant is, as disclosed in US Pat. No. 4,729,970, using a transparent conductive oxide as an electrode for a short-circuit current path of a thin film electronic device. There is a method of filling defects. According to this, an electric current is passed between a semiconductor and a counter electrode in a solution containing a Lewis acid such as aluminum chloride, zinc chloride, stannic chloride, or titanium tetrachloride to oxidize or reduce the transparent conductive oxide. However, the resistance is increased by changing the stoichiometric ratio of the transparent conductive oxide.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記米国特許第472
9970号明細書に開示された技術の効果を確認するた
めに、塩化亜鉛、塩化第二錫または塩化第一錫の水溶液
を用いて、太陽電池の基板を負極(カソード)、対極を
正極(アノード)として試験を行ったところ、デバイス
の短絡箇所は修復されず、短絡箇所には金属塩の金属
(Zn、Sn)が析出した結果、却って短絡箇所が増大
してしまったという報告がある。
The above-mentioned US Pat. No. 472.
In order to confirm the effect of the technique disclosed in Japanese Patent No. 9970, an aqueous solution of zinc chloride, stannic chloride or stannous chloride is used to make a solar cell substrate a negative electrode (cathode) and a counter electrode a positive electrode (anode). It is reported that the short-circuited part of the device is not repaired and the metal salt metal (Zn, Sn) is deposited on the short-circuited part, resulting in an increase in the short-circuited part.

【0008】上述したように、従来の太陽電池の電流短
絡部分を除去する手法は、生産効率や、実施条件等に問
題がある。従って、この解決のために大面積の太陽電池
にも適用でき、十分な生産効率で電流短絡箇所を除去可
能な手法の開発が望まれている。
As described above, the conventional method for removing the current short-circuited portion of the solar cell has a problem in production efficiency and working conditions. Therefore, in order to solve this problem, it is desired to develop a method that can be applied to a large-area solar cell and can remove a current short circuit portion with sufficient production efficiency.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的は、大面積の場合も電流短
絡箇所を容易かつ安価に除去することができる方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method capable of easily and inexpensively removing a current short circuit portion even in a large area.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、導電性基板上に、光電変換素子を構成
する半導体層及び透明導電性酸化物膜が順次形成され、
前記導電性基板と透明導電性酸化物膜との間に短絡箇所
を有する光電変換装置の短絡箇所除去方法において、含
有する負イオンの酸化還元電位である標準電極電位が0
か又は正である電解液中に当該光電変換素子を浸漬し、
前記導電性基板をアノードとし、対向電極をカソードと
して前記短絡箇所を電解酸化により除去する工程と、前
記透明導電性酸化物膜上に親油性硬化型樹脂塗料を塗布
する工程と、該硬化型樹脂塗料の塗膜上に親水性導電性
塗料を塗布して集電電極を形成する工程と、前記親油性
硬化型樹脂塗料を硬化させる工程と、前記親水性導電性
塗料を乾燥させる工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides that a semiconductor layer and a transparent conductive oxide film forming a photoelectric conversion element are sequentially formed on a conductive substrate,
In the method for removing a short-circuited portion of a photoelectric conversion device having a short-circuited portion between the conductive substrate and the transparent conductive oxide film, a standard electrode potential which is a redox potential of negative ions contained is 0.
Immersing the photoelectric conversion element in an electrolytic solution that is positive or positive,
A step of removing the short-circuited portion by electrolytic oxidation using the conductive substrate as an anode and a counter electrode as a cathode; a step of applying a lipophilic curable resin coating material on the transparent conductive oxide film; and the curable resin Includes a step of forming a collector electrode by applying a hydrophilic conductive coating material on the coating film of the coating material, a step of curing the lipophilic curable resin coating material, and a step of drying the hydrophilic conductive coating material It is characterized by

【0011】この場合、前記電解液に含有される負イオ
ンは、ハロゲンイオン又はハロゲンを含むイオンである
ことが望ましい。
In this case, the negative ions contained in the electrolytic solution are preferably halogen ions or halogen-containing ions.

【0012】また、前記親油性硬化型樹脂は、熱硬化型
樹脂であることが望ましい。
The lipophilic curable resin is preferably a thermosetting resin.

【0013】さらに、前記親水性導電性塗料は、架橋型
樹脂、導電性粒子、乳化剤から成ることが望ましい。
Further, it is desirable that the hydrophilic conductive paint comprises a cross-linking resin, conductive particles and an emulsifier.

【0014】さらに、前記電解酸化は、アノードの電流
密度が0.1〜5.0μA/cm2、電解時間が1〜3
00sec、電解液温度が−5〜+95℃の範囲で行わ
れることが望ましい。
Further, in the electrolytic oxidation, the current density of the anode is 0.1 to 5.0 μA / cm 2 , and the electrolysis time is 1 to 3.
It is desirable that the electrolyte temperature is 00 sec and the electrolyte temperature is in the range of -5 to + 95 ° C.

【0015】[0015]

【作用】図1に示すような電解酸化装置を用いて短絡部
を除去するには、まず、対向電極105と光電変換装置
とを電解液106に浸漬し、対向電極105をカソード
とし、光電変換装置の導電性基板101をアノードとし
て、両者の間に2.5ボルト程度の電圧を印加して電解
反応を行わせる。これにより、直流電源107によりカ
ソードたる対向電極105とアノードたる基板101と
の間には電圧が印加され、電子はアノードから直流電源
へ、続いて直流電源から対向電極105へ流れ、電解反
応が生じて電解液と接する短絡部の透明導電性酸化物が
ハロゲンイオンによって酸化されるので、金属イオンと
して電解液に溶出する。すなわち、短絡部の透明導電性
酸化物103が除去されることになり、短絡していない
部分では電流が流れないので透明導電性酸化物は除去さ
れない。
In order to remove the short-circuited portion by using the electrolytic oxidation device as shown in FIG. 1, first, the counter electrode 105 and the photoelectric conversion device are immersed in the electrolytic solution 106, and the counter electrode 105 is used as the cathode to perform the photoelectric conversion. Using the conductive substrate 101 of the device as an anode, a voltage of about 2.5 V is applied between them to cause an electrolytic reaction. As a result, a voltage is applied between the counter electrode 105, which is the cathode, and the substrate 101, which is the anode, by the DC power supply 107, and electrons flow from the anode to the DC power supply, and then from the DC power supply to the counter electrode 105, and an electrolytic reaction occurs. Since the transparent conductive oxide at the short-circuited portion that comes into contact with the electrolytic solution is oxidized by the halogen ions, it is eluted into the electrolytic solution as metal ions. That is, the transparent conductive oxide 103 in the short-circuited portion is removed, and no current flows in the portion not short-circuited, so the transparent conductive oxide is not removed.

【0016】[0016]

【実施例】(実施例1)図3は本発明の方法を用いた短
絡除去後に係る太陽電池300の構成を示すものであ
り、301は導電性基板、302は半導体層、303は
透明導電性酸化物層、304は空孔となった電流短絡部
である。
(Example 1) FIG. 3 shows the structure of a solar cell 300 according to the present invention after removing a short circuit, where 301 is a conductive substrate, 302 is a semiconductor layer, and 303 is transparent conductive. The oxide layer, 304, is a current short circuit portion that has become a hole.

【0017】図2は短絡部除去前の状態に係る太陽電池
200の構成を示すものであり、201は導電性基板、
202は半導体層、203は透明導電性酸化物層、20
4は電流短絡部である。
FIG. 2 shows the structure of the solar cell 200 before removal of the short circuit portion, and 201 is a conductive substrate.
202 is a semiconductor layer, 203 is a transparent conductive oxide layer, 20
4 is a current short circuit part.

【0018】図1は、太陽電池100の電流短絡部を除
去するための電解酸化装置を示すものであり、101は
導電性基板、102は半導体層、103は透明導電性酸
化物層、104はアセチルセルロースなどの被覆膜、1
05はカソード電極、106は電解液、107は直流電
源、108は電解槽である。本装置においては、短絡部
のみについて効率的に電解反応を起こさせるために、ア
ノード電極側たる導電性基板101が直接に電解液と接
している場合には、アセチルセルロース膜などで被覆す
ることにより、電解液との直接的な接触を避けるように
することが望ましい。
FIG. 1 shows an electrolytic oxidation device for removing a current short circuit portion of a solar cell 100, 101 is a conductive substrate, 102 is a semiconductor layer, 103 is a transparent conductive oxide layer, and 104 is a transparent conductive oxide layer. Coating film such as acetyl cellulose, 1
Reference numeral 05 is a cathode electrode, 106 is an electrolytic solution, 107 is a DC power source, and 108 is an electrolytic cell. In this device, in order to efficiently cause the electrolytic reaction only in the short-circuited portion, when the conductive substrate 101 on the anode electrode side is in direct contact with the electrolytic solution, it is coated with an acetyl cellulose film or the like. It is desirable to avoid direct contact with the electrolyte.

【0019】前記電解酸化装置を用いて短絡部を除去す
るには、まず、対向電極105と光電変換装置とを電解
液106に浸漬し、対向電極105をカソードとし、光
電変換装置の導電性基板101をアノードとして、両者
の間に2.5ボルト程度の電圧を印加して電解反応を行
わせた。
In order to remove the short-circuited portion by using the electrolytic oxidation device, first, the counter electrode 105 and the photoelectric conversion device are immersed in the electrolytic solution 106, and the counter electrode 105 is used as a cathode, and the conductive substrate of the photoelectric conversion device is used. Using 101 as an anode, a voltage of about 2.5 V was applied between the two to cause an electrolytic reaction.

【0020】直流電源107により対向電極105と基
板101との間には電圧が印加され、電子はアノードか
ら直流電源へ、続いて直流電源107から対向電極10
5へ流れ、電解反応が生じて電解液と接する短絡部の透
明導電性酸化物がハロゲンイオンによって酸化されるの
で、金属イオンとして電解液に溶出した。すなわち、短
絡部の透明導電性酸化物103が除去されることにな
り、短絡していない部分では電流が流れないので透明導
電性酸化物は除去されなかった。
A voltage is applied between the counter electrode 105 and the substrate 101 by the DC power supply 107, and the electrons flow from the anode to the DC power supply, and then from the DC power supply 107 to the counter electrode 10.
5, the electrolytic reaction occurred, and the transparent conductive oxide in the short-circuit portion that was in contact with the electrolytic solution was oxidized by the halogen ions, so that it was eluted into the electrolytic solution as metal ions. That is, the transparent conductive oxide 103 in the short-circuited portion was removed, and no current flowed in the non-short-circuited portion, so the transparent conductive oxide was not removed.

【0021】前記電解酸化反応を継続すると、半導体層
102の短絡部も電解液に溶出した。電解酸化処理後に
は該太陽電池を十分に水洗、乾燥した。
When the electrolytic oxidation reaction was continued, the short circuit portion of the semiconductor layer 102 was also eluted in the electrolytic solution. After the electrolytic oxidation treatment, the solar cell was thoroughly washed with water and dried.

【0022】図4に示す太陽電池400は、透明導電性
酸化物層403の表面に親油性硬化型樹脂塗料を塗布し
て電流短絡物が除去された跡の空孔に親油性硬化型樹脂
塗料塗膜404が充填された状態を示すものである。な
お、図4において、401は導電性基板、402は半導
体層である。
In the solar cell 400 shown in FIG. 4, the lipophilic curable resin coating is applied to the surface of the transparent conductive oxide layer 403, and the lipophilic curable resin coating is applied to the holes left after the current short-circuit is removed. The state where the coating film 404 is filled is shown. In FIG. 4, 401 is a conductive substrate and 402 is a semiconductor layer.

【0023】図5に示す太陽電池500は、親油性硬化
型樹脂塗料の塗膜504上に集電電極505を形成する
べく親水性の導電性塗料を塗布した状態を示すものであ
る。同図中、501は導電性基板、502は半導体層、
503は透明導電性酸化物層である。
The solar cell 500 shown in FIG. 5 shows a state in which a hydrophilic conductive paint is applied to form a collector electrode 505 on a coating film 504 of a lipophilic curable resin paint. In the figure, 501 is a conductive substrate, 502 is a semiconductor layer,
503 is a transparent conductive oxide layer.

【0024】親油性硬化型樹脂塗料の塗膜504は、親
水性導電性塗料505の侵入で押し広げられるが、短絡
部跡の空孔に充填された部分はそのまま滞留する。
The coating film 504 of the lipophilic curable resin coating material is spread by the invasion of the hydrophilic conductive coating material 505, but the portion filled in the holes of the short circuit portion remains as it is.

【0025】なお、図5においては、親水性導電性塗料
の塗布層505は空孔に比較して小さく描いてあるが、
実際は該空孔の直径は1〜2μmで、該塗布幅は100
μm以上あり、親油性硬化型樹脂塗料は空孔内に閉じ込
められる。
In FIG. 5, the coating layer 505 of the hydrophilic conductive paint is drawn smaller than the pores.
Actually, the diameter of the holes is 1-2 μm, and the coating width is 100 μm.
It is more than μm, and the lipophilic curable resin paint is trapped in the pores.

【0026】次いで、該親油牲硬化型樹脂塗料が熱硬化
型であるような場合には、上記二種類の塗料を塗布した
太陽電池を加熱するなどして該硬化型樹脂を硬化させる
と共に、該導電性塗料を乾燥させる。
Next, when the lipophilic curable resin coating material is a thermosetting resin, the curable resin is cured by heating the solar cell coated with the above two kinds of coating materials, and the like. The conductive paint is dried.

【0027】(実施例2)図7は、短絡箇所除去後の太
陽電池700の構成例を示すものである。同図におい
て、701は金属基板(ステンレス基板)、702は裏
面電極(銀)、703は銀拡散防止層の酸化亜鉛、70
4はリンをドープしたn型アモルファスシリコン層、7
05はノンドープ(i型)アモルファスシリコン・ゲル
マニウム層、706はホウ素をドープしたp型アモルフ
ァスシリコン層、707はノンドープのアモルファスシ
リコン層、708は酸化第二錫の透明導電性酸化物層で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 7 shows an example of the structure of a solar cell 700 after removal of a short circuit portion. In the figure, 701 is a metal substrate (stainless steel substrate), 702 is a back electrode (silver), 703 is zinc oxide of a silver diffusion preventing layer, 70
4 is an n-type amorphous silicon layer doped with phosphorus, 7
Reference numeral 05 is a non-doped (i-type) amorphous silicon-germanium layer, 706 is a p-type amorphous silicon layer doped with boron, 707 is a non-doped amorphous silicon layer, and 708 is a transparent conductive oxide layer of stannic oxide.

【0028】本実施例では、太陽電池の金属基板面をア
セチルセルロース膜で被覆し、前述した図1に示すよう
な電解槽を用い、電解液としては濃度0.01mol/
lのフッ化ナトリウム水溶液を用い、対極として白金板
を用いた。導電性基板をアノードとし、白金板をカソー
ドとして、両極間に直流電圧を印加し、アノード電極当
たりの電流密度を1.0μA/cm2 として30sec
間の電解反応を行った。その後、電圧印加を停止し該太
陽電池を水洗した。
In this example, the metal substrate surface of the solar cell was coated with an acetyl cellulose film, the electrolytic cell as shown in FIG. 1 was used, and the concentration of the electrolyte solution was 0.01 mol / min.
1 of sodium fluoride aqueous solution was used, and a platinum plate was used as a counter electrode. A conductive substrate is used as an anode, a platinum plate is used as a cathode, a DC voltage is applied between both electrodes, and the current density per anode electrode is set to 1.0 μA / cm 2 for 30 seconds.
The electrolysis reaction was performed between. Then, the voltage application was stopped and the solar cell was washed with water.

【0029】次に、図6に示すような塗布槽を用い、太
陽電池600に親油性硬化型樹脂塗料を塗布した。該塗
料としては熱硬化性アクリル樹脂塗料を用いた。塗膜の
厚みが1μm程度になるように塗料の粘度及び塗布速度
を調節した。なお、図6中、601は塗料容器、602
は塗料、603は上下駆動機構である。
Next, the solar cell 600 was coated with a lipophilic curable resin coating material using a coating tank as shown in FIG. A thermosetting acrylic resin paint was used as the paint. The viscosity of the coating material and the coating speed were adjusted so that the thickness of the coating film was about 1 μm. In FIG. 6, 601 is a paint container, 602
Is a paint, and 603 is a vertical drive mechanism.

【0030】次に、該熱硬化性アクリル樹脂塗料を塗布
した太陽電池を該塗布面を上にして水平に固定し、ポリ
酢酸ビニル系の親水性導電銀ぺーストを該塗布面の上か
ら塗布した。該銀ペーストの粘度は約800cpsで、
塗布後、30分室温にて放置した後、150℃で60分
間加熱した。
Next, the solar cell coated with the thermosetting acrylic resin coating is fixed horizontally with the coating surface facing upward, and a polyvinyl acetate-based hydrophilic conductive silver paste is coated on the coating surface. did. The viscosity of the silver paste is about 800 cps,
After coating, the mixture was left at room temperature for 30 minutes and then heated at 150 ° C. for 60 minutes.

【0031】図10(a)及び(b)は、それぞれ電流
短絡箇所の除去処理前後の場合について、太陽電池にA
M1.5、100mW/cm2を光照射を行った時の電
流−電圧(I−V)特性測定データを示すものである。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show the solar cell A before and after the removal processing of the current short-circuited portion, respectively.
It shows the current-voltage (IV) characteristic measurement data when M1.5, 100 mW / cm 2 was irradiated with light.

【0032】図9は、前記I−V特性の測定回路を示す
ものである。図9において、900は光、901は太陽
電池、902は電圧計、903は電流計、904は直流
電源である。
FIG. 9 shows a circuit for measuring the IV characteristic. In FIG. 9, 900 is light, 901 is a solar cell, 902 is a voltmeter, 903 is an ammeter, and 904 is a DC power supply.

【0033】図10(a)及び(b)から、電流短絡箇
所の除去処理後においては、明らかに暗電流及び光(照
射)電流が増加して、電流短絡部を除去した効果が表わ
れていることがわかった。
From FIGS. 10 (a) and 10 (b), it is apparent that the dark current and the light (irradiation) current increase after the removal processing of the current short-circuited portion, and the effect of removing the current short-circuited portion is shown. I found out that

【0034】(実施例3)図8は、本実験例における短
絡箇所除去後の太陽電池800の構成例を示すものであ
る。同図中、801はステンレス基板、802はAg、
803はZnO、804はリンをドープしたn型アモル
ファスシリコン・ゲルマニウム、805はホウ素をドー
プしたp型アモルファスシリコン、806はノンドー
プのアモルファスシリコン、807はIn23−SnO
2である。
(Embodiment 3) FIG. 8 shows an example of the structure of the solar cell 800 after removing the short-circuited portion in this experimental example. In the figure, 801 is a stainless steel substrate, 802 is Ag,
803 is ZnO, 804 is phosphorus-doped n-type amorphous silicon / germanium, 805 is boron-doped p + -type amorphous silicon, 806 is non-doped amorphous silicon, and 807 is In 2 O 3 —SnO.
Is 2 .

【0035】このように構成された太陽電池800は、
そのステンレス基板801をアノード極とし、黒鉛極を
対極のカソードとして電解槽に挿入した。電解液として
は、フッ化ナトリウムの0.05mol/l水溶液を用
いた。アノード電極当たりの電流密度は0.5μA/c
2 とし、40sec間の電解反応を行った。その後、
電解反応を停止し当該太陽電池を水洗いした。
The solar cell 800 having the above structure is
The stainless steel substrate 801 was used as an anode electrode, and the graphite electrode was inserted as a counter electrode cathode into the electrolytic cell. A 0.05 mol / l aqueous solution of sodium fluoride was used as the electrolytic solution. Current density per anode electrode is 0.5 μA / c
The electrolysis reaction was carried out for 40 seconds under m 2 . afterwards,
The electrolytic reaction was stopped and the solar cell was washed with water.

【0036】次に、実施例2と同様に図6に示す塗布槽
を用い、上記太陽電池に親油性硬化型樹脂塗料を塗布し
たが、該塗料としては、不飽和ポリエステル系樹脂塗料
を用いた。塗膜は、その厚みが1μm程度になるように
塗料の粘度及び塗布速度を調節した。
Next, as in Example 2, the coating tank shown in FIG. 6 was used to apply a lipophilic curable resin coating material to the solar cell, which was an unsaturated polyester resin coating material. . The coating film was adjusted in viscosity and coating speed so that the thickness was about 1 μm.

【0037】次に、該不飽和ポリエステル樹脂塗料を塗
布した太陽電池を該塗布面を上側にして水平に固定し、
ポリ酢酸ビニル系の親水性導電銀ペーストを該塗布面の
上から塗布した。該ペーストは、その粘度を約800c
psとし、塗布後30分室温にて放置した後、120℃
で60分加熱した。
Next, the solar cell coated with the unsaturated polyester resin coating is fixed horizontally with the coating surface facing upward,
A polyvinyl acetate-based hydrophilic conductive silver paste was applied from above the application surface. The paste has a viscosity of about 800c
ps, leave at room temperature for 30 minutes after application, then 120 ° C
Heated for 60 minutes.

【0038】本実施例の太陽電池については、上記実施
例2と同様に光照射時のI−V特性を測定した。短絡部
除去処理前後のI−V特性はそれぞれ図11(a)及び
(b)に示す通りであり、処理後の方が暗電流及び光
(照射)電流が増加していることがわかる。
For the solar cell of this example, the IV characteristics during light irradiation were measured in the same manner as in Example 2 above. The IV characteristics before and after the short-circuit removal processing are as shown in FIGS. 11A and 11B, respectively, and it can be seen that the dark current and the light (irradiation) current increase after the processing.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多数の
短絡箇所を含む短絡部の容易かつ確実な除去を行うこと
ができ、太陽電池の生産効率の向上、製造コストの低廉
化に貢献できる。また、除去処理の工程及び設備を簡略
化できるので、製造コストを低減でき、歩留りを向上で
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and surely remove a short-circuited part including a large number of short-circuited parts, which improves the production efficiency of solar cells and reduces the manufacturing cost. I can contribute. Further, since the removal process and equipment can be simplified, the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を実施するための電解槽の構成例
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of an electrolytic cell for carrying out the method of the present invention.

【図2】短絡部を有する太陽電池の模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a solar cell having a short circuit portion.

【図3】短絡部の透明導電性酸化物及び半導体層が除去
された後の模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view after the transparent conductive oxide and the semiconductor layer in the short circuit portion are removed.

【図4】親油性硬化型樹脂が塗布された後の模式断面図
である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view after a lipophilic curable resin has been applied.

【図5】親水性導電性塗料が塗布された後の模式断面図
である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view after a hydrophilic conductive paint is applied.

【図6】塗布槽の構成例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of a coating tank.

【図7】実施例2に係る太陽電池の模式断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a solar cell according to a second embodiment.

【図8】実施例3に係る太陽電池の模式断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view of a solar cell according to a third embodiment.

【図9】太陽電池の電流−電圧特性を測定する測定系の
回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a measurement system for measuring current-voltage characteristics of a solar cell.

【図10】上記実施例2に係る太陽電池の処理前後にお
ける電流−電圧特性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing current-voltage characteristics before and after the treatment of the solar cell according to the second embodiment.

【図11】上記実施例3に係る太陽電池の処理前後にお
ける電流−電圧特性を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing current-voltage characteristics before and after the treatment of the solar cell according to the third embodiment.

【符号の説明】 100、200、300、400、500、700、8
00 太陽電池(光電変換装置)、 101、201、301 導電性基板、 102、202、302、402 半導体層、 103、203、303、403、503 透明導電性
酸化物層、 204 電流短絡部、 703、803 シャント防止層 601 塗料容器、 404 親油性硬化型樹脂塗膜、 505 親水性導電性塗料。
[Explanation of Codes] 100, 200, 300, 400, 500, 700, 8
00 solar cell (photoelectric conversion device), 101, 201, 301 conductive substrate, 102, 202, 302, 402 semiconductor layer, 103, 203, 303, 403, 503 transparent conductive oxide layer, 204 current short-circuit portion, 703 803 shunt prevention layer 601 paint container, 404 lipophilic curable resin coating film, 505 hydrophilic conductive paint.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【図3】 [Figure 3]

【図1】 [Figure 1]

【図4】 [Figure 4]

【図5】 [Figure 5]

【図6】 [Figure 6]

【図7】 [Figure 7]

【図8】 [Figure 8]

【図9】 [Figure 9]

【図10】 [Figure 10]

【図11】 FIG. 11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基板上に、光電変換素子を構成す
る半導体層及び透明導電性酸化物膜が順次形成され、前
記導電性基板と透明導電性酸化物膜との間に短絡箇所を
有する光電変換装置の短絡箇所除去方法において、含有
する負イオンの酸化還元電位である標準電極電位が0か
又は正である電解液中に当該光電変換素子を浸漬し、前
記導電性基板をアノードとし、対向電極をカソードとし
て前記短絡箇所を電解酸化により除去する工程と、前記
透明導電性酸化物膜上に親油性硬化型樹脂塗料を塗布す
る工程と、該硬化型樹脂塗料の塗膜上に親水性導電性塗
料を塗布して集電電極を形成する工程と、前記親油性硬
化型樹脂塗料を硬化させる工程と、前記親水性導電性塗
料を乾燥させる工程とを含むことを特徴とする光電変換
装置装置の損壊箇所の除去方法。
1. A semiconductor layer and a transparent conductive oxide film forming a photoelectric conversion element are sequentially formed on a conductive substrate, and a short circuit portion is provided between the conductive substrate and the transparent conductive oxide film. In the method for removing a short circuit portion of a photoelectric conversion device, the photoelectric conversion element is immersed in an electrolyte solution in which a standard electrode potential, which is a redox potential of negative ions contained, is 0 or positive, and the conductive substrate is used as an anode. A step of removing the short-circuited portion by electrolytic oxidation using the counter electrode as a cathode, a step of applying a lipophilic curable resin coating material on the transparent conductive oxide film, and a hydrophilic property on the coating film of the curable resin coating material. A photoelectric conversion device comprising: a step of applying a conductive coating material to form a collector electrode; a step of curing the lipophilic curable resin coating material; and a step of drying the hydrophilic conductive coating material. Equipment damage Removal method.
【請求項2】 前記電解液に含有される負イオンは、ハ
ロゲンイオン又はハロゲンを合むイオンであることを特
徴とする請求項1に記載の光電変換装置の短絡箇所の修
復方法。
2. The method for repairing a short-circuited portion of a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the negative ion contained in the electrolytic solution is a halogen ion or an ion containing a halogen.
【請求項3】 前記親油性硬化型樹脂は、熱硬化型樹脂
であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
光電変換装置の短絡箇所の除去方法。
3. The method for removing a short-circuited portion of a photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the lipophilic curable resin is a thermosetting resin.
【請求項4】 前記親水性導電性塗料は、架橋型樹脂、
導電性粒子、乳化剤から成ることを特徴とする請求項1
から請求項3までのいずれか1項に記載の光電変換装置
の短絡箇所の除去方法。
4. The hydrophilic conductive paint is a crosslinkable resin,
A conductive particle and an emulsifying agent are included, and it is characterized by the above-mentioned.
4. The method for removing a short-circuited portion of a photoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記電解酸化は、アノードの電流密度が
0.1〜5.0μA/cm2 、電解時間がl〜300s
ec、電解液温度が−5〜+95℃の範囲で行なわれる
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか
1項に記載の光電変換装置の短絡箇所の除去方法。
5. In the electrolytic oxidation, the current density of the anode is 0.1 to 5.0 μA / cm 2 , and the electrolysis time is 1 to 300 s.
ec, the temperature of the electrolytic solution is in the range of -5 to + 95 ° C.
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