CN101952980A - 太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池模块。该太阳能电池模块包括：依次叠层在基板的主面上的第一电极层、第一半导体层、透光性导电层、第二半导体层和第二电极层；将第一电极层分离的第一分离槽；将第一半导体层、透光性导电层和第二半导体层分离的第二分离槽；和将第二电极层、第二半导体层、透光性导电层和第一半导体层分离的第三分离槽，第二电极层具有：在第二分离槽的内壁上和第二半导体层上形成的第一导电层；以及在第一导电层上形成的第二导电层，第一导电层的电阻率比第二导电层的电阻率高，第一导电层，在构成第二分离槽的底面的第一电极层上，至少被填充到透光性导电层与第二半导体层的界面的位置。

Description

太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及在第一半导体层与第二半导体层之间具备透光性导电层的太阳能电池模块。
背景技术
一般来说，薄膜类的太阳能电池模块包括：由第一分离槽分离的第一电极层；由第二分离槽分离的第一半导体层、透光性导电层和第二半导体层；以及由第三分离槽分离的第二电极层。这样的太阳能电池模块，按照如下方式制作。
首先，在具有透光性的基板上形成第一电极层之后，使用激光将第一电极层的一部分除去，由此形成第一分离槽。然后，在第一电极层上形成第一半导体层，并且在第一分离槽的内部填充第一半导体层。然后，在第一半导体层上依次形成透光性导电层和第二半导体层。
接着，使用激光将第一半导体层、透光性导电层和第二半导体层的一部分除去，由此形成第二分离槽。然后，在第二分离槽的内壁上和第二半导体层上形成第二电极层。然后，在夹着第二分离槽与第一分离槽相反的位置上，使用激光将第一半导体层、透光性导电层、第二半导体层和第二电极层的一部分除去，由此形成第三分离槽。
在这样的太阳能电池模块中，由于透光性导电层与在第二分离槽的内壁上形成的第二电极层接触，因此沿着第二电极层流动的电流流向透光性导电层，产生泄漏电流。
于是，为了抑制第二电极层与透光性导电层之间的泄漏电流的产生，通过在第一分离槽与第二分离槽之间将透光性导电层的一部分除去，形成可分离透光性导电层的透光性导电层分离槽，这一方法是已知的(例如，参照日本特开2002-261308号公报)。
这里，在第一分离槽与第二分离槽之间的区域，第一半导体层与第二半导体层之间的电位差变低。如果这样的区域的宽度变大，则能够从第一半导体层和第二半导体层取出的电流的量减少，因此优选这样的区域的宽度尽可能小地形成。
然而，如果在第一分离槽与第二分离槽之间形成透光性导电层分离槽，则与没有形成透光性导电层分离槽的情况相比，第一分离槽与第二分离槽之间的宽度变大。
从而，如果形成透光性导电层分离槽，则虽然能够抑制第二电极层与透光性导电层之间的泄漏电流的产生，但是存在能够从第一半导体层和第二半导体层取出的电流的量减少的问题。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种不增大第一半导体层与第二半导体层之间的电位差降低的区域的宽度，就能够抑制第二电极层与透光性导电层之间的泄漏电流(即漏电流)的产生的太阳能电池模块。
本发明的太阳能电池模块在基板的主面上依次叠层有第一电极层、第一半导体层、透光性导电层、第二半导体层和第二电极层，该太阳能电池模块的特征在于，包括：将上述第一电极层分离的第一分离槽；将上述第一半导体层、上述透光性导电层和上述第二半导体层分离的第二分离槽；和第三分离槽，夹着上述第二分离槽地在上述第一分离槽的相反侧的位置形成，且将上述第二电极层、上述第二半导体层、上述透光性导电层和上述第一半导体层分离，上述第二电极层具有：在构成上述第二分离槽的底面的上述第一半导体层上、上述第二分离槽的内壁上和上述第二半导体层上形成的第一导电层；和在上述第一导电层上形成的第二导电层，上述第一导电层的电阻率比上述第二导电层的电阻率高，上述第一导电层，在构成上述第二分离槽的底面的上述第一电极层上，至少被填充到上述透光性导电层与上述第二半导体层的界面的位置。
根据本发明的特征，第二电极层中包含的第二导电层的电阻率比第二电极层中包含的第一导电层的电阻率低，因此在第一半导体层和第二半导体层中产生的电流主要沿着第二导电层流动。这里，根据本发明的特征，第一导电层，在构成第二分离槽的底面的第一电极层上，至少被填充到透光性导电层与第二半导体层的界面的位置。根据上述的结构，由电阻率比第二导电层高的第一导电层将透光性导电层和第二导电层隔开，因此透光性导电层与第二导电层之间的距离变长。因此，沿着第二导电层流动的电流难以流向透光性导电层。从而，根据本发明的特征，不增大第一分离槽与第二分离槽之间的区域的宽度、即不增大第一半导体层与第二半导体层之间的电位差变低的区域的宽度，就能够抑制第二电极层与透光性导电层之间的泄漏电流的产生。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的截面图。
图2是图1的部分放大图。
图3是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的制造过程的图(其一)。
图4是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的制造过程的图(其二)。
图5是比较例1的太阳能电池模块20的截面图。
图6是比较例2的太阳能电池模块30的截面图。
图7是表示实施例和比较例2的太阳能电池模块的收集效率(collection efficiency)的图。
具体实施方式
接着，利用附图，说明本发明的实施方式。在下面的关于附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。但是，附图为示意图，各尺寸的比率等与实际不同，应当注意。因此，具体的尺寸等，要参考下面的说明来判断。此外，附图彼此之间，当然也包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分。
[第一实施方式]
(太阳能电池模块的结构)
下面，对于本发明的第一实施方式的太阳能电池模块的结构，参照图1进行说明。
图1是本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的截面图。如图1所示，太阳能电池模块10，在基板1的主面上设置有第一电极层2、第一半导体层3、透光性导电层4、第二半导体层5和第二电极层6。从基板1的主面侧起依次叠层第一电极层2、第一半导体层3、透光性导电层4、第二半导体层5和第二电极层6。此外，太阳能电池模块10包括第一分离槽71、第二分离槽72和第三分离槽73。此外，太阳能电池模块10包括第一区域10a、第二区域10b和第三区域10c。
作为基板1，能够使用具有透光性的玻璃、塑料等。
第一电极层2叠层在基板1的主面上，具有导电性和透光性。作为第一电极层2，能够使用氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiOx)、或氧化锡(SnO2)等金属氧化物。另外，在这些金属氧化物中也可以掺杂氟(F)、锡(Sn)、铝(Al)、铁(Fe)、镓(Ga)、铌(Nb)等。
第一半导体层3利用从第一电极层2侧入射的光，生成光生载流子(光生成载流子)。此外，第一半导体层3利用从后述的透光性导电层4反射来的光，生成光生载流子。第一半导体层3具有从基板1侧起叠层有p型半导体、i型半导体和n型半导体的pin结(未图示)。i型半导体构成第一半导体层3的发电层。作为第一半导体层3的i型半导体，能够使用a-Si或a-SiC等非晶硅类半导体，不过，并不限定于此。
透光性导电层4具有透光性和导电性，使透过第一半导体层3的光的一部分向第二半导体层5侧透射，并且，使透过第一半导体层3的光的一部分向第一半导体层3侧反射。作为透光性导电层4，能够使用ZnO、ITO、TiOx等金属氧化物。在透光性导电层4也可以掺杂Al等掺杂剂。此外，作为透光性导电层4，能够使用薄的金属层、薄的半导体层、或薄的绝缘层与导电层的组合等。
第二半导体层5利用从第一电极层2侧入射的光中透过第一电极层2、第一半导体层3和透光性导电层4的光，生成光生载流子。第二半导体层5具有从基板1侧起叠层有p型半导体、i型半导体和n型半导体的pin结(未图示)。i型半导体构成第二半导体层5的发电层。作为第二半导体层5的i型半导体层，能够使用μc-Si或μc-SiGe等微晶硅类半导体，不过，并不限定于此。
第二电极层6具有导电性，形成在构成第二分离槽的底面的第一电极层2的表面上、第二分离槽72的内壁上和第二半导体层5上。关于第二电极层6的结构，后面进行详细说明。
第一分离槽71将第一电极层2分离。在第一分离槽71中，填充第一半导体层3。
第二分离槽72在第一电极层2上将第一半导体3、透光性导电层4和第二半导体层5分离。第二分离槽72的底面由第一电极层2的表面构成。在第二分离槽72，第二电极层6被填充到规定的位置。
第三分离槽73将第二电极层6、第二半导体层5、透光性导电层4和第一半导体层3分离。第三分离槽73在夹着第二分离槽72的、第一分离槽71的相反侧的位置上形成。
第一区域10a表示相邻的第一分离槽71与第三分离槽73之间的区域。更具体地讲，第一区域10a表示：从第一分离槽71的端部中与该第一分离槽71相邻的第三分离槽73侧的端部起，到第三分离槽73的端部中与该第三分离槽73相邻的第一分离槽71侧的端部为止的区域。第一区域10a是有助于电流的产生的区域。
第二区域10b表示相邻的第一分离槽71与第二分离槽72之间的区域。更具体地讲，第二区域10b表示：从第一分离槽71的端部中与该第一分离槽71相邻的第二分离槽72侧的端部起，到第二分离槽72的端部中与该第二分离槽相邻的第一分离槽71侧的端部为止的区域。第二区域10b是第一半导体层3与第二半导体层5之间的电位差变小的区域，是第一半导体层3和第二半导体层5中产生的电流难以取出的区域。因此，如果第二区域10b的宽度变小，则能够从太阳能电池模块10取出的电流量增大，如果第二区域10b的宽度变大，则能够从太阳能电池模块10取出的电流量减少。
第三区域10c表示相邻的第二分离槽72与第三分离槽73之间的区域。更具体地讲，第三区域10c表示：从第二分离槽72的端部中与该第二分离槽72相邻的第三分离槽73侧的端部起，到第三分离槽73的端部中与该第三分离槽相邻的第二分离槽72侧的端部为止的区域。第三区域10c是对电流的产生没有帮助的区域。
(第二电极层的结构)
接着，对于第二电极层6的结构，参照图2进行说明。图2是图1的部分放大图。如图2所示，第二电极层6具有第一导电层6a和第二导电层6b。
第一导电层6a在构成第二分离槽的底面的第一电极层2的表面上、第二分离槽72的内壁上和第二半导体层5上形成。第一导电层6a具有导电性，使透过第二半导体层5的光的一部分向第二导电层6b侧透过，并且使透过第二半导体层5的光的一部分向第二半导体层5侧反射。
作为第一导电层6a，使用具有电阻率高于第二导电层6b的电阻率的材料。此外，作为第一导电层6a，能够使用薄膜电阻(sheet resistance：薄层电阻，表面电阻)值比透光性导电层4的薄膜电阻值低的材料。例如，作为第一导电层6a，能够使用具有10kΩ/□以上，300kΩ/□以下的薄膜电阻值的材料。
具体地讲，作为第一导电层6a，能够使用In2O3、ZnO、TiOx或SnO2等金属氧化物。
此外，作为第一导电层6a，能够使用包含导电性填充物的树脂。作为导电性填充物，能够使用包括In2O3、ZnO、TiOx或SnO2等金属氧化物的颗粒，作为树脂，能够使用丙烯酸树脂等。包含在树脂中的导电性填充物的最大粒径能够被设定为在第二半导体层上形成的第一导电层6a的厚度的50％以上。此外，包含在树脂中的导电性填充物的体积占有率能够被设定为包含导电性填充物的树脂的体积的30％以上。
此外，作为第一导电层6a，能够使用聚乙炔、聚对苯撑(poly(p-phenylene))、聚噻吩、多吡咯、聚苯胺和聚并苯(polyacene)等具有导电性的高分子化合物。
第二导电层6b具有导电性，在第一导电层6a上形成。作为第二导电层6b，能够使用银(Ag)等，不过，并不限于此。
如图2所示，第一导电层6a在构成第二分离槽72的底面的第一电极层2上，至少被填充到表示透光性导电层4与第二半导体层5的界面45的位置的A-A线为止。
在构成第二分离槽72的底面的第一电极层2上形成的第一导电层6a的厚度优选为第二分离槽72的宽度的五十分之一左右。例如，当第二分离槽72的宽度为50μm时，在构成第二分离槽72的底面的第一电极层2上形成的第一导电层6a的厚度优选为1μm左右。
(太阳能电池模块的制造方法)
接着，对于本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的制造方法，参照图3和图4进行说明。
图3和图4是表示本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10的制造过程的图。
首先，如图3(a)所示，在基板1的主面上形成第一电极层2。
接着，通过照射激光将第一电极层2的一部分除去。由此，如图3(b)所示，形成将第一电极层2分离的第一分离槽71。另外，也可以使用掩膜，在形成时将第一电极层2形成为具有第一分离槽71。
接着，如图3(c)所示，使用RF等离子体CVD法等CVD法，在第一电极层2上形成第一半导体层3，并且在第一分离槽71的内部填充第一半导体层3。
接着，如图3(d)所示，在第一半导体层3上依次形成透光性导电层4和第二半导体层5。为了形成透光性导电层4，能够使用DC溅射法等。此外，为了形成第二半导体层5，能够使用RF等离子体CVD法等CVD法。
接着，通过照射激光将第一半导体层3、透光性导电层4和第二半导体层5的一部分除去。由此，如图3(e)所示，形成将第一半导体层3、透光性导电层4和第二半导体层5分离的第二分离槽72。
接着，在第二分离槽72的内壁上和第二半导体层5上形成第二电极层6。具体地讲，首先，如图4(a)所示，在第二分离槽72的内壁上和第二半导体层5上形成第一电极层6a。此时，在构成第二分离槽72的底面的第一电极层2上，将第一电极层6a至少填充到表示透光性导电层4与第二半导体层5的界面45的位置的A-A线为止。为了形成第一电极层6a，能够使用旋涂法、喷射(spray)法、丝网印刷法、CVD法等。接着，如图4(b)所示，使用DC溅射法等，在第一导电层6a上形成第二导电层6b。由此，形成第二电极层6。
接着，对夹着第二分离槽72的、第一分离槽71的相反侧的位置照射激光，将第二电极层6、第二半导体层5、透光性导电层4和第一半导体层3的一部分除去，由此，如图4(c)所示，形成将第二电极层6、第二半导体层5、透光性导电层4和第一半导体层3分离的第三分离槽73。由此，制造太阳能电池模块10。
(作用和效果)
在本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10中，包含在第二电极层6中的第二导电层6b的电阻率，比包含在第二电极层6中的第一导电层6a的电阻率低，因此在第一半导体层3和第二半导体层5中产生的电流主要沿着第二导电层6b流动。
这里，在本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10中，第一导电层6a在构成第二分离槽72的底面的第一电极层2上，至少被填充到表示透光性导电层4与第二半导体层5的界面45的位置的A-A线为止。根据这样的结构，通过电阻率比第二导电层6b高的第一导电层6a，将透光性导电层4与第二导电层6b隔开，因此透光性导电层4与第二导电层6b之间的距离变长。
因此，沿着第二导电层6b流动的电流难以流向透光性导电层4。即，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10，不在第一分离槽71与第二分离槽72之间形成将透光性导电层4分离的槽，就能够抑制第二电极层6与透光性导电层4之间的泄漏电流的产生。
从而，根据本发明的第一实施方式的太阳能电池模块10，与在第一分离槽71与第二分离槽72之间形成将透光性导电层4分离的槽的情况相比，不用扩大第一分离槽71与第二分离槽72之间的宽度、即第二区域区域10b的宽度，就能够抑制第二电极层6与有效区域10a中的透光性导电层4之间的泄漏电流的产生。
此外，第一导电层6a优选由包含导电性填充物的树脂构成。由此，能够使第一导电层6a的薄膜电阻值低于透光性导电层4的薄膜电阻值，因此能够进一步抑制第二电极层6与透光性导电层4之间的泄漏电流的产生。
(其他实施方式)
本发明通过上述的实施方式来记载，不过，构成该公开的一部分的论述和附图并不应当被理解为用于限定该发明。很明显，根据该公开，本领域的技术人员能够了解到各种代替实施方式、实施例和运用技术。
例如，在上述的第一实施方式中，关于太阳能电池模块10，对利用从基板1侧射入到第二电极层6侧的光生成光生载流子的结构进行了说明，但是并非限定于此。具体地讲，通过使用透光性材料作为第二电极层6，太阳能电池模块10也可以构成为利用从第二电极层6侧射入到基板1侧的光来生成光生载流子。在此情况下，优选如下方式：第二半导体层5具有从第二电极层6侧起叠层有p型半导体、i型非晶硅半导体和n型半导体的pin结，第一半导体层3具有从第二电极层6侧起叠层有p型半导体、i型微晶硅半导体和n型半导体的pin结。
此外，在上述的第一实施方式中，第一半导体层3和第二半导体层5分别包含一个pin结，但是并非限定于此。具体地讲，第一半导体层3或第二半导体层5也可以分别包含两个以上的pin结。
此外，在上述的第一实施方式中，第一半导体层3以非晶硅半导体为主要成分，但并不限定于此。具体地讲，第一半导体层3也可以以结晶硅半导体为主要成分。另外，结晶硅包含微晶硅、多结晶硅。此外，在上述的第一实施方式中，第二半导体层5以微晶硅半导体为主要成分，但并不限定于此。具体地讲，第二半导体层5也可以以非晶硅半导体为主要成分。
此外，在上述的第一实施方式中，在第一半导体层3和第二半导体层5中包含pin结，但并不限定于此。具体地讲，也可以为如下方式：在第一半导体层3或第二半导体层5的至少一个中包含从基板1侧起叠层有p型硅半导体和n型硅半导体的pn结。
此外，在上述的第一实施方式的太阳能电池10的制造方法中，对同时进行如下工序的制造方法进行了说明：在第二半导体层5上形成第一导电层6a的工序和在第二分离槽72的内壁上形成第一导电层6a的工序，但也可以不同时进行这些工序，而是在进行了在第二半导体层5上形成第一导电层6a的工序之后，进行在第二分离槽72的内壁上形成第一导电层6a的工序。
这样，本发明当然包括没有记载在这里的各种实施方式。因此，本发明的技术范围仅由基于上述说明的妥当的权利要求的范围所涉及的发明技术特征来限定。
实施例
下面，对本发明的太阳能电池模块，列举实施例进行具体说明。但是，本发明并非由下述的实施例所示的方式限定，在不变更其要旨的范围内，能够适当变更来加以实施。
<实施例>
如下所述，制作实施例的太阳能电池模块10。
首先，在玻璃基板(基板1)上形成具有凹凸构造的SnO2层(第一电极层2)。
接着，通过从SnO2层(第一电极层2)侧照射Nd:YAG激光，将SnO2层(第一电极层2)的一部分除去。由此，形成将SnO2层(第一电极层2)分离的第一分离槽(第一分离槽71)。作为Nd:YAG激光，使用波长1064nm的基本波。此外，令第一分离槽(第一分离槽71)的宽度为40μm。
接着，使用RF等离子体CVD法，在SnO2层(第一电极层2)上形成第一单元(第一半导体层3)，并且将第一单元(第一半导体层3)填充在第一分离槽(第一分离槽71)的内部。具体地讲，依次叠层p型非晶硅半导体、i型非晶硅半导体和n型非晶硅半导体。令i型非晶硅半导体的厚度为250nm。
接着，使用DC溅射法，在第一单元(第一半导体层3)上形成含有Al作为掺杂剂的ZnO层(透光性导电层4)。令ZnO层(透光性导电层4)的厚度为50nm。此外，令ZnO层(透光性导电层4)的薄膜电阻值为150kΩ/□。
接着，使用RF等离子体CVD法，在ZnO层(透光性导电层4)上形成第二单元(第二半导体层5)。具体地讲，依次叠层p型微晶硅半导体、i型微晶硅半导体和n型微晶硅半导体。令i型微晶硅半导体的厚度为2000nm。
接着，通过从玻璃基板(基板1)侧照射Nd:YAG激光，将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的一部分除去。由此，形成将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)分离的第二分离槽(第二分离槽72)。作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波(2倍频激光)。此外，令第二分离槽(第二分离槽7b)的宽度为50μm。
接着，使用旋涂法，从第二分离槽(第二分离槽72)的内壁上到第二单元(第二半导体层5)上形成作为以氧化铟(In2O3)为主要成分的导电性填充物而加以包含的丙烯酸(acryl，丙烯)树脂层(第一导电层6a)。此时，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上，令丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的厚度为1μm。由此，丙烯酸树脂层(第一导电层6a)被填充至超过表示ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的界面的位置的A-A线，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上形成的丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的厚度成为第二分离槽72的宽度的约五十分之一。此外，在第二单元(第二半导体层5)上，令丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的厚度为70nm。
令丙烯酸树脂层(第一导电层6a)所包含的导电性填充物的粒径分布为20～50nm。此外，丙烯酸树脂层(第一导电层6a)中的导电性填充物的体积占有率为包含导电性填充物的丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的体积的大约80％。由此，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上形成的丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的折射率n为1.545，薄膜电阻值为120kΩ/□，密度为2.4g/cm3。
接着，使用DC溅射法，在丙烯酸树脂层(第一导电层6a)上形成Ag层(第二导电层6b)。令Ag层(第二导电层6b)的厚度为200nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧，在夹着第二分离槽(第二分离槽72)的、第一分离槽(第一分离槽71)的相反侧的位置照射Nd:YAG激光，由此，将Ag层(第二导电层6b)、丙烯酸树脂层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)的一部分除去。由此，形成将Ag层(第二导电层6b)、丙烯酸树脂层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)分离的第三分离槽(第三分离槽73)。作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波。此外，令第三分离槽(第三分离槽73)的宽度为50μm。
如上所述，在本实施例中，如图4(c)所示，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上，丙烯酸树脂层(第一导电层6a)被填充至超过表示ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的界面的位置的A-A线，从而制作成太阳能电池模块10。
<比较例1>
如下所述，制作比较例1的太阳能电池模块20。
首先，在玻璃基板(基板1)上形成具有凹凸构造的SnO2层(第一电极层2)。
接着，通过从SnO2层(第一电极层2)侧照射Nd:YAG激光，将SnO2层(第一电极层2)的一部分除去。由此，形成将SnO2层(第一电极层2)分离的第一分离槽(第一分离槽71)。与上述实施例同样，作为Nd:YAG激光，使用波长为1064nm的基波，令第一分离槽(第一分离槽71)的宽度为40μm。
接着，使用RF等离子体CVD法，在SnO2层(第一电极层2)上形成第一单元(第一半导体层3)，并且在第一分离槽(第一分离槽71)的内部填充第一单元(第一半导体层3)。具体地讲，依次叠层p型非晶硅半导体、i型非晶硅半导体和n型非晶硅半导体。令i型非晶硅半导体的厚度为250nm。
接着，使用DC溅射法，在第一单元(第一半导体层3)上形成含有Al作为掺杂剂的ZnO层(透光性导电层4)。令ZnO层(透光性导电层4)的厚度为50nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧对与第一分离槽(第一分离槽71)不重叠的位置照射Nd:YAG激光，将第一单元(第一半导体层3)和ZnO层(透光性导电层4)的一部分除去。由此，形成将第一单元(第一半导体层3)和ZnO层(透光性导电层4)分离的ZnO层分离槽(透光性导电层分离槽8)。作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波。此外，令ZnO层分离槽(透光性导电层分离槽8)的宽度为50μm。
接着，使用RF等离子体CVD法，在ZnO层(透光性导电层4)上形成第二单元(第二半导体层5)，并且在ZnO层分离槽(透光性导电层分离槽8)的内部填充第二单元(第二半导体层5)。具体地讲，依次叠层p型微晶硅半导体、i型微晶硅半导体和n型微晶硅半导体。令i型微晶硅半导体的厚度为2000nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧，对夹着ZnO层分离槽(透光性导电层分离槽8)的、第一分离槽(第一分离槽71)的相反侧的位置照射Nd:YAG激光，将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的一部分除去。由此，形成了将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)分离的第二分离槽(第二分离槽72)。与上述的实施例同样地，作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波，令第二分离槽(第二分离槽72)的宽度为50μm。
接着，使用DC溅射法，从第二分离槽(第二分离槽72)的内壁上到第二单元(第二半导体层5)上形成ITO层(第一导电层6a)。ITO层(第一导电层6a)的厚度，从第二分离槽(第二分离槽72)的内壁上到第二单元(第二半导体层5)上均为70nm。ITO层(第一导电层6a)的折射率n为1.8。
接着，使用DC溅射法，在ITO层(第一导电层6a)上形成Ag层(第二导电层6b)。令Ag层(第二导电层6b)的厚度为200nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧，对夹着第二分离槽(第二分离槽72)的、第一分离槽(第一分离槽71)的相反侧的位置照射Nd:YAG激光，将Ag层(第二导电层6b)、ITO层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)的一部分除去。由此，形成了将Ag层(第二导电层6b)、ITO层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)分离的第三分离槽(第三分离槽73)。与上述的实施例同样地，作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波，令第三分离槽(第三分离槽73)的宽度为50μm。
如上所述，在本比较例1中，如图5所示，具有将ZnO层(透光性导电层4)分离的ZnO层分离槽(透光性导电层分离槽8)，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上，ITO层(第一导电层6a)未被填充到表示ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的界面的位置的A-A线，以这种方式制作成太阳能电池模块20。
<比较例2>
按照下述方式制作成比较例2的太阳能电池模块20。
首先，在玻璃基板(基板1)上形成具有凹凸构造的SnO2层(第一电极层2)。
接着，从SnO2层(第一电极层2)侧照射Nd:YAG激光，将SnO2层(第一电极层2)的一部分除去。由此，形成将SnO2层(第一电极层2)分离的第一分离槽(第一分离槽71)。与上述实施例同样地，作为Nd:YAG激光，使用波长为1064nm的基波，令第一分离槽(第一分离槽71)的宽度为40μm。
接着，使用RF等离子体CVD法，在SnO2层(第一电极层2)上形成第一单元(第一半导体层3)，并且在第一分离槽(第一分离槽71)的内部填充了第一单元(第一半导体层3)。具体地讲，依次叠层了p型非晶硅半导体、i型非晶硅半导体和n型非晶硅半导体。令i型非晶硅半导体的厚度为250nm。
接着，使用DC溅射法，在第一单元(第一半导体层3)上形成含有Al作为掺杂剂的ZnO层(透光性导电层4)。令ZnO层(透光性导电层4)的厚度为50nm。
接着，使用RF等离子体CVD法，在ZnO层(透光性导电层4)上形成了第二单元(第二半导体层5)。具体地讲，依次叠层了p型微晶硅半导体、i型微晶硅半导体和n型微晶硅半导体。令i型微晶硅半导体的厚度为2000nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧照射Nd:YAG激光，将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的一部分除去。由此，形成了将第一单元(第一半导体层3)、ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)分离的第二分离槽(第二分离槽72)。与上述的实施例同样地，作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波。此外，令第二分离槽(第二分离槽7b)的宽度为50μm。
接着，使用DC溅射法，在从第二分离槽(第二分离槽72)的内壁上到第二单元(第二半导体层5)上形成了ITO层(第一导电层6a)。ITO层(第一导电层6a)的厚度，从第二分离槽(第二分离槽72)的内壁上到第二单元(第二半导体层5)上均为70nm。ITO层(第一导电层6a)的折射率n为1.8。
接着，使用DC溅射法，在ITO层(第一导电层6a)上形成了Ag层(第二导电层6b)。令Ag层(第二导电层6b)的厚度为200nm。
接着，从玻璃基板(基板1)侧，对夹着第二分离槽(第二分离槽72)的、第一分离槽(第一分离槽71)的相反侧的位置照射Nd:YAG激光，将Ag层(第二导电层6b)、ITO层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)的一部分除去。由此，形成了将Ag层(第二导电层6b)、ITO层(第一导电层6a)、第二单元(第二半导体层5)、ZnO层(透光性导电层4)和第一单元(第一半导体层3)分离的第三分离槽(第三分离槽73)。与上述的实施例同样地，作为Nd:YAG激光，使用波长为532nm的二次谐波，令第三分离槽(第三分离槽73)的宽度为50μm。
如上所述，在本比较例2中，如图6所示，在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上，ITO层(第一导电层6a)未被填充到表示ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的界面的位置的A-A线，以这样的方式制作成太阳能电池模块30。
<输出特性评价>
接着，对于实施例和比较例1的太阳能电池模块，比较它们的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子(fill factor，曲线因子)FF、输出值Pmax和低电位差区域宽度等各个特性值。表1表示比较结果。令各个特性值的测定条件为AM1.5、100mW/cm2、25℃。另外，在表1中，以比较例1的太阳能电池模块20的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF和输出值Pmax为1.00，表示将实施例的太阳能电池模块10的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF和输出值Pmax标准化而得到的值。
此外，在下面的表1中，第二区域宽度(μm)是表示难以将在第一单元(第一半导体层3)和第二单元(第二半导体层5)中产生的电流取出的第二区域10b的宽度。
[表1]
实施例和比较例1的太阳能电池模块的各个特性值
如表1所示，实施例的太阳能电池模块10的输出值Pmax比比较例1的太阳能电池模块20的输出值Pmax高。
这是由于，在实施例的太阳能电池模块10中，相比于比较例1的太阳能电池模块20，不扩大低电位差区域宽度，就能够抑制ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)之间的泄漏电流的产生。
根据以上的结果，能够确认到：在实施例的太阳能电池模块10中，使丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的电阻率(电阻率＝约0.1Ω·m)高于Ag层(第二导电层6b)的电阻率(电阻率＝约1.6×10-8Ω·m)，并且使丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的薄膜电阻值(薄膜电阻值＝120kΩ/□)低于ZnO层(透光性导电层4)的薄膜电阻值(薄膜电阻值＝150kΩ/□)，并且使在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上形成的丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的厚度为第二分离槽72的宽度的约五十分之一，由此，能够抑制ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)之间的泄漏电流的产生。
<收集效率评价>
对于实施例和比较例2的太阳能电池模块，进行收集效率的比较。图7表示实施例和比较例2的太阳能电池模块的收集效率。
如图7所示，实施例的太阳能电池模块10的收集效率为比比较例2的太阳能电池模块30的收集效率高的值。
这是由于，在实施例的太阳能电池模块10中，丙烯酸树脂层(第一导电层6a)的折射率(n＝1.545)低于比较例2的太阳能电池模块30的ITO层(第一导电层6a)的折射率(n＝1.8)，由此，实施例的太阳能电池模块10的丙烯酸树脂层(第一导电层6a)与第二单元(第二半导体层5)的界面处的光反射率，高于比较例2的太阳能电池模块30的ITO层(第一导电层6a)与第二单元(第二半导体层5)的界面处的光反射率。
<耐湿性评价>
接着，对实施例和比较例2的太阳能电池模块进行了耐湿试验。表2表示实施例和比较例2的太阳能电池模块的耐湿试验后的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF和输出值Pmax等各个特性值。令试验条件为温度85℃，湿度85％，令试验时间为2000小时。
另外，在表2中，以比较例2的太阳能电池模块30的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF和输出值Pmax的值为1.00，表示将实施例的太阳能电池模块10的开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF和输出值Pmax进行标准化而得到的值。
[表2]
实施例和比较例2的太阳能电池模块的耐湿试验后的各特性值
 开路电压Voc   短路电流Isc   填充因子FF   输出值Pmax
  实施例  1.013   0.998   1.092   1.106
  比较例2  1.000   1.000   1.000   1.000
如表2所示，实施例的太阳能电池模块10的耐湿试验后的输出值Pmax为比比较例2的太阳能电池模块30的耐湿试验后的输出值Pmax高的值。
这里，在确认了耐湿试验后的太阳能电池模块的状态后，在比较例2的太阳能电池模块30中，水分沿着第二分离槽(第二分离槽72)侵入。与此相对，在实施例的太阳能电池模块10中，在第二分离槽(第二分离槽72)的周边水分基本上未侵入。
因此，在实施例的太阳能电池模块10中，能够确认到：在构成第二分离槽(第二分离槽72)的底面的SnO2层(第一电极层2)上，丙烯酸树脂层(第一导电层6a)被填充至超过表示ZnO层(透光性导电层4)和第二单元(第二半导体层5)的界面的位置的A-A线，由此能够抑制水分沿着第二分离槽(第二分离槽72)侵入。因此，可以确认到：实施例的太阳能电池模块10，与比较例2的太阳能电池模块30相比，能够抑制因水分而引起的太阳能电池模块10的劣化。
工业上的可利用性
如以上所述，根据本发明，能够提供不扩大低电位差区域的宽度、就能够抑制透光性导电层和第二电极层之间的泄漏电流的产生的太阳能电池模块，因此在太阳光发电领域中是有用的。

Claims (3)

1.一种太阳能电池模块，其在基板的主面上依次叠层有第一电极层、第一半导体层、透光性导电层、第二半导体层和第二电极层，该太阳能电池模块的特征在于，包括：
将所述第一电极层分离的第一分离槽；
将所述第一半导体层、所述透光性导电层和所述第二半导体层分离的第二分离槽；和
第三分离槽，夹着所述第二分离槽地在所述第一分离槽的相反侧的位置上形成，将所述第二电极层、所述第二半导体层、所述透光性导电层和所述第一半导体层分离，
所述第二电极层具有：在构成所述第二分离槽的底面的所述第一半导体层上、所述第二分离槽的内壁上和所述第二半导体层上形成的第一导电层；和在所述第一导电层上形成的第二导电层，
所述第一导电层的电阻率比所述第二导电层的电阻率高，
所述第一导电层，在构成所述第二分离槽的底面的所述第一电极层上，至少填充到所述透光性导电层与所述第二半导体层的界面的位置。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述基板具有透光性，
所述第一半导体层包含由非晶硅类半导体构成的发电层，
所述第二半导体层包含由微晶硅类半导体构成的发电层。
3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述第一导电层由包含导电性粒子的树脂构成。
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