CN102017172B - 薄膜太阳能电池模块的制造方法和薄膜太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄膜太阳能电池模块的制造方法和薄膜太阳能电池模块，采用该制造方法可确保薄膜太阳能电池模块的绝缘耐压特性具有较高的可靠性。本发明所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法包括：在有绝缘性的透明基板(10)上形成第1电极层(11)的步骤；形成第1隔离槽(21X、21Y)的步骤，由其隔开透明基板的周边区域(30X、30Y)和位于该周边区域内侧的发电区域(50)，其形成深度达到透明基板的表面；在透明基板上形成半导体层(13)的步骤；在透明基板上形成第2电极层(12)的步骤；形成第2隔离槽(22a、22X、22Y)的步骤，其比第1隔离槽还靠近周边区域，其形成深度达到透明基板的表面；对周边区域进行喷砂处理以去除周边区域上的第1电极层、半导体层和第2电极层的步骤。

Description

薄膜太阳能电池模块的制造方法和薄膜太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及一种薄膜太阳能电池模块的制造方法和薄膜太阳能电池模块，采用该制造方法可以提高薄膜太阳能电池模块的绝缘耐压能力。 
背景技术
制成薄膜太阳能电池模块要经过以下步骤，即，第1电极层的成膜及激光切割加工步骤，该第1电极层是在透明基板上涂敷透明导电氧化物而制成的；半导体层的成膜及激光切割加工步骤，该半导体层由非晶硅构成；第2电极层(背面电极)的成膜及激光切割加工步骤，该第2电极层(背面电极)由金属等材料构成(参照专利文献1～3)。 
由于第1电极层、半导体层和第2电极层均采用CVD法或溅射法等气相成长法制成，所以各组成层形成在透明基板的整个表面上。在制成各组成层之后，为了按元器件单位，分离出多个太阳能电池单元，需要在透明基板的表面上对各组成层进行激光切割加工，然后将相邻太阳能电池单元串联(或并联)连接。之后用树脂填充材料等封装各组成层的所有表面，最终制成薄膜太阳能电池模块。 
如果在室外使用上述薄膜太阳能电池模块时具有如下问题，即，外部水分的进入等原因，造成太阳能电池单元的活性区域(发电区域)的变质或腐蚀，进而降低其发电能力。作为产生上述问题的原因之一，可以例举水分从太阳能电池模块端部，由基板和填充材料之间进入的例子。因此，人们如下要求，即，防止出现水分从太阳能电池模块端部进入，以提高其耐候性。 
对此，在专利文献1～3中记载有如下一种薄膜太阳能电池模块的 制造方法，即，在从基板各边缘部分起向内0.5mm以上的范围内，用机械加工法或激光束去除形成在透明玻璃基板上的透明电极层、光半导体和金属层，不仅露出上述透明电极层(或上述透明玻璃基板)，还要利用激光束在被上述机械加工法或激光束去除部分的内侧形成绝缘分离线，以使活性区域和上述各边缘部分呈电气绝缘状态。 
【专利文献1】日本发明专利公报特许3243227号 
【专利文献2】日本发明专利公报特许3243229号 
【专利文献3】日本发明专利公报特许3243232号 
但是在专利文献1～3所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法中，为使薄膜太阳能电池模块的活性区域和各边缘部分呈电气绝缘状态，必须确保使绝缘分离线的形成深度达到透明基板的表面。即，不仅在形成绝缘分离线的步骤中对其形成深度需要进行严格的管理，而且透明电极层在经过该绝缘分离线部分处即使只有一小部分剩余，也有可能降低所述薄膜太阳能电池模块的绝缘耐压能力。 
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种薄膜太阳能电池模块的制造方法和薄膜太阳能电池模块，采用所述制造方法可以确保薄膜太阳能电池模块的绝缘耐压特性具有较高的可靠性。 
为了实现上述目的，本发明的一种实施方式中所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法包括以下步骤：在具有绝缘性的透明基板上形成第1电极层的步骤；形成第1隔离槽的步骤，该第1隔离槽用来隔开上述透明基板的周边区域和位于该周边区域内侧的发电区域，其形成深度达到该透明基板的表面；在所述透明基板上形成半导体层的步骤；在所述透明基板上形成第2电极层的步骤；形成第2隔离槽的步骤，该第2隔离槽比上述第1隔离槽还靠近上述周边区域，其形成深度达到上述透明基板的表面；对上述周边区域进行喷砂处理而去除该周边区域上的上述第1电极层、半导体层和第2电极层 的步骤。 
另外，为了实现上述目的，本发明的一种实施方式中所述的薄膜太阳能电池模块具有：透明基板、第1电极层、半导体层以及第2电极层。其中，所述透明基板具有绝缘性。 
上述透明基板具有周边区域。上述第1电极层形成在上述透明基板上的比上述周边区域还靠近内侧的位置。上述半导体层重叠在上述第1电极层上，并且覆盖该第1电极层的临近上述周边区域的边缘部分。上述第2电极层重叠在上述半导体层上并与上述第1电极层电气连接。 
附图说明
图1是说明本发明第1实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。 
图2中(A)是表示图1中(A)步骤的俯视图，图2中(B)和图2中(C)分别表示沿图2中(A)的剖切线【B】-【B】和【C】-【C】进行剖切的剖面图。 
图3中(A)是表示图1中(C)步骤的俯视图，图3中(B)、图3中(C)和图3中(D)分别表示沿图3中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】和【D】-【D】进行剖切的剖面图。 
图4中(A)是表示图1中(E)步骤的俯视图，图4中(B)、图4中(C)、图4中(D)和图4中(E)分别表示沿图4中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】、【D】-【D】和【E】-【E】进行剖切的剖面图。 
图5中(A)是表示分别形成在透明基板的长边一侧周边区域中的绝缘隔离槽(第2隔离槽)的俯视图，图5中(B)、图5中(C)、图5中(D)和图5中(E)分别表示沿图5中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】、【D】-【D】和【E】-【E】进行剖切的剖面图。 
图6中(A)是表示图1中(F)步骤的俯视图，图6中(B)和 图6中(C)分别表示沿图6中(A)的剖切线【B】-【B】和【C】-【C】进行剖切的剖面图。 
图7中是表示图1中(G)步骤的俯视图。 
图8是说明本发明第2实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。 
图9是说明本发明第3实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。 
【附图标记说明】 
1，薄膜太阳能电池模块；10，透明基板；11，透明电极层(第1电极层)；12.背面电极层(第2电极层)；13，半导体层；14，电极隔离槽；15，连接槽；16，元器件隔离槽；17，端子连接槽；18，端子连接层；19，端子层；21X、21Y，区域隔离槽(第1隔离槽)；22a、22X、22Y，绝缘隔离槽(第2隔离槽)；23，界限隔离槽；30X、30Y，周边区域；50，发电区域；51，太阳能电池单元 
具体实施方式
本发明的一种实施方式中所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法包括以下步骤：在具有绝缘性的透明基板上形成第1电极层的步骤；形成第1隔离槽的步骤，该第1隔离槽用来隔开上述透明基板的周边区域和位于该周边区域内侧的发电区域，其形成深度达到该透明基板的表面；在所述透明基板上形成半导体层的步骤；在所述透明基板上形成第2电极层的步骤；形成第2隔离槽的步骤，该第2隔离槽比上述第1隔离槽还靠近上述周边区域，其形成深度达到上述透明基板的表面；对上述周边区域进行喷砂处理而去除该周边区域上的上述第1电极层、半导体层和第2电极层的步骤。 
另外，本发明的一种实施方式中所述的薄膜太阳能电池模块具有：透明基板、第1电极层、半导体层以及第2电极层。其中，所述透明基板具有绝缘性。 
上述透明基板具有周边区域。上述第1电极层形成在上述透明基 板上的比上述周边区域还靠近内侧的位置。上述半导体层重叠在上述第1电极层上，并且覆盖该第1电极层的临近上述周边区域的边缘部分。上述第2电极层重叠在上述半导体层上并与上述第1电极层电气连接。 
在上述薄膜太阳能电池模块的制造方法中，在上述第1隔离槽外侧(周边区域一侧)形成上述第2隔离槽之后，对包括该第2隔离槽在内的周边区域进行喷砂处理而去除所述周边区域上的第1电极层、半导体层和第2电极层。 
因此，即使未能很好地形成第2隔离槽或者在第2隔离槽内留有导电材料的残渣时，也可以在其后的喷砂处理中确保周边区域和发电区域之间具有绝缘耐压能力。所以，能可靠地使薄膜太阳能电池模块的周边区域和发电区域之间处于电气绝缘状态，从而能确保所述薄膜太阳能电池模块的绝缘耐压特性具有较高的可靠性。 
薄膜太阳能电池模块的发电区域可由形成在透明基板上的单个发电层构成，也可以由在透明基板上串联或并联连接的多个太阳能电池单元构成。 
在上述薄膜太阳能电池模块的制造方法中，上述第2隔离槽也可以按以下方式形成，即，在形成上述第2电极层之后，对位于该第2隔离槽形成位置上的所述第2电极层、半导体层以及第1电极层进行激光切割加工而形成。 
由此，能可靠地使周边区域和发电区域之间处于电气绝缘状态。 
另外，在上述薄膜太阳能电池模块的制造方法中，上述第2隔离槽也可以按以下方式形成，即，在形成上述第1电极层之后，对位于上述第2隔离槽形成位置上的该第1电极层进行激光切割加工。再形成上述第2电极层之后，对位于上述第2隔离槽形成位置上的该第2电极层以及上述半导体层进行激光切割加工而形成。 
由此，也能够可靠地使薄膜太阳能电池模块的周边区域和发电区域之间处于电气绝缘状态。 
上述薄膜太阳能电池模块的制造方法中，还可包括形成第3隔离 槽的步骤，该第3隔离槽形成在上述第1隔离槽和第2隔离槽之间，其形成深度至少达到上述第1电极层的表面。该第3隔离槽的深度也可达到作为第1电极层底衬的透明基板的表面。 
由此，能够可靠地使薄膜太阳能电池模块的周边区域和发电区域之间处于电气绝缘状态。 
在上述薄膜太阳能电池模块的制造方法中，在去除上述周边区域上的上述第1电极层、半导体层和第2电极层的步骤中，按以下要求进行喷砂处理，即，使填入上述第1隔离槽中的上述半导体层保持覆盖上述第1电极层的临近上述周边区域的边缘部分。这样，能制成具有半导体层的薄膜太阳能电池模块，该半导体层覆盖第1电极层的临近上述周边区域的边缘部分。 
采用上述结构时，由于能防止第1电极层的边缘部分露在外部，所以能进一步提高第1电极层的边缘部分和上述周边区域之间的绝缘耐压能力。 
下面，参照附图说明本发明的各个实施方式。 
【第1实施方式】 
图1是说明本发明第1实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。 
(图1中(A)步骤) 
首先，如图1中(A)所示，在具有绝缘性的透明基板10上形成作为第1电极层的透明电极层11。 
透明基板10呈长方形，较为典型的透明基板10是玻璃基板。除玻璃基板之外，还可使用塑料基板或陶瓷基板。另外，透明电极层11(TCO：Transparent Conductive Oxide)由ITO(Indium Tin Oxide)、SnO2、ZnO等透明导电膜构成。采用CVD法、溅射法或涂敷法等方法在透明基板10的整个表面上形成具有规定膜厚的透明电极层11。 
图2中(A)是表示图1中(A)步骤的俯视图。在形成透明电极层11之后，对透明电极层11进行激光切割加工而形成电极隔离槽14、区域隔离槽21X和21Y以及绝缘隔离槽22a。图2中(B) 和图2中(C)分别表示沿图2中(A)的剖切线【B】-【B】和【C】-【C】进行剖切的剖面图。形成区域隔离槽21X的目的是降低周边区域加工损伤对模块特性的影响。区域隔离槽21X分别形成在基板10的长边一侧，其数量可以是各为1个，也可以是各为2个以上。虽然增加其数量可有效降低周边区域加工损伤对模块特性的影响，但会减小用来发电的太阳能电池单元的面积。 
以沿着透明基板10的Y方向(透明基板10的短边方向)延伸并相隔合适距离的方式形成多个电极隔离槽14，它们之间相互平行。 
区域隔离槽21X沿X方向(透明基板10的长边方向)形成，其用来隔开透明基板10的各个长边一侧的周边区域30X和位于该周边区域30X内侧的发电区域50。 
区域隔离槽21Y沿Y方向(透明基板10的短边方向)形成，其用来隔开透明基板10的各个短边一侧的周边区域30Y和位于该周边区域30Y内侧的发电区域50。 
这些区域隔离槽21X、21Y的形成深度达到透明基板10的表面。另外，区域隔离槽21X和21Y与本发明的“第1隔离槽”对应。 
绝缘隔离槽22a以比区域隔离槽21Y还靠近周边区域30Y的方式形成。绝缘隔离槽22a的形成深度达到透明基板10的表面。只要绝缘隔离槽22a形成在周边区域30Y内，对其具体位置没有特别限定。另外，绝缘隔离槽22a与本发明的“第2隔离槽”对应。 
由于激光切割加工是指用激光束照射透明基板10的表面一侧或背面一侧，以去除透明电极层11上的规定区域。所以可根据被去除对象材料的种类适当设定激光波长或者振荡输出功率。该激光可以是连续激光，也可以是对元器件热损伤较少的脉冲激光。另外，上述说明也适用于对后述对半导体层13和背面电极层12所进行的激光切割加工中。 
(图1中(B)步骤) 
接下来，如图1中(B)所示，在形成有透明电极层11的透明基板10的整个表面上形成半导体层13。半导体层13会填入形成在 透明电极层11上的电极隔离槽14的内部。 
半导体层13由p型半导体膜、i型半导体膜以及n型半导体膜的叠层体构成。在本实施方式中，p型半导体膜由p型非晶硅膜构成，i型半导体膜由i型非晶硅膜构成，n型半导体膜由n型微晶硅膜构成。在上例中，可适当地将非晶硅膜换成微晶硅膜，或者将微晶硅膜换成非晶硅膜。半导体层13是将多个发电层单元(p-i-n、p-i-n-p、n-p-i-n、…)多层重叠而形成的，其可以是双层型，也可以是三层型。在多层型的结构中，也可以采用在发电层之间设置有中间层的结构。上述半导体膜可通过等离子CVD法形成。对各半导体膜的膜厚没有特别限定，其可根据模块规格的不同而适当设定。 
(图1中(C)步骤) 
接下来，如图1中(C)所示，在半导体层13的规定区域内形成连接槽15，其深度达到作为底衬的透明电极层11的表面。 
图3中(A)是表示图1中(C)步骤的俯视图。在形成半导体层13之后，对半导体层13进行激光切割加工而形成连接槽15。图3中(B)、图3中(C)和图3中(D)分别表示沿图3中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】和【D】-【D】进行剖切的剖面图。 
(图1中(D)步骤) 
接下来，如图1中(D)所示，在形成有透明电极层11和半导体层13的透明基板10的整个表面上形成作为第2电极层的背面电极层12。背面电极层12会填入形成在半导体层13上的连接槽15的内部。 
在本实施方式中，背面电极层12由ZnO层和光反射特性较好的Ag层构成，但是也可用Al、Cr、Mo、W、Ti等其他金属或合金膜来取代Ag层。采用CVD法、溅射法或涂敷法等方法在透明基板10的整个表面上形成具有规定膜厚的透明电极层11。 
(图1中(E)步骤) 
接下来，如图1中(E)所示，对背面电极层12的规定区域进 行激光切割加工而分别形成元器件隔离槽16、端子连接槽17、绝缘隔离槽22Y以及界限隔离槽23。 
元器件隔离槽16的形成深度达到透明电极层11的表面。图4中(A)是表示图1中(E)步骤的俯视图。图4中(B)、图4中(C)、图4中(D)和图4中(E)分别表示沿图4中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】、【D】-【D】和【E】-【E】进行剖切的剖面图。 
端子连接槽17形成在发电区域50上与透明基板10的周边区域30Y临近的规定位置上，其为将后述端子层19连接到透明电极层11的连接槽。对背面电极层12和半导体层13进行激光切割加工而形成1对端子连接槽17，该1对端子连接槽17之间形成有形成在半导体层13上并且填有背面电极材料的连接槽15。该1对端子连接槽17的形成深度达到透明电极层11的表面。端子连接槽17不只是形成在图示的一侧周边区域30Y上，在未图示的另一侧周边区域上同样形成有端子连接槽17。 
另外，在形成端子连接槽17的同时形成端子连接层18。其形成在端子连接槽17之间并由背面电极材料构成。 
对背面电极层12和半导体层13进行激光切割加工而形成绝缘隔离槽22Y，其位置与形成在透明电极层11上周边区域30Y内的绝缘隔离槽22a所处的位置相同。绝缘隔离槽22Y分别形成在透明基板10的短边一侧的周边区域30Y内，绝缘隔离槽22Y的形成深度达到透明基板10的表面。 
上述绝缘隔离槽不只形成在透明基板10的短边一侧的周边区域30Y内，还分别形成在透明基板10的长边一侧的周边区域30X内。图5中(A)是表示分别形成在透明基板10的长边一侧周边区域30X内的绝缘隔离槽22X的俯视图。另外，图5中(B)、图5中(C)、图5中(D)和图5中(E)分别表示沿图5中(A)的剖切线【B】-【B】、【C】-【C】、【D】-【D】和【E】-【E】进行剖切的剖面图。绝缘隔离槽22X的形成深度达到透明基板10的表面。 
对背面电极层12和半导体层13进行激光切割加工而形成界限隔离槽23，背面电极层12和半导体层13位于透明基板10上周边区域30Y的比绝缘隔离槽22Y还靠近内侧的规定位置。在本实施方式中，界限隔离槽23的形成深度达到透明电极层11的表面。但本发明并不局限于此，界限隔离槽23的形成深度也可达到透明基板10的表面。在后述喷砂处理步骤中，由界限隔离槽23形成喷砂区域和非喷砂区域之间的分界线。另外，该界限隔离槽23与本发明的“第3隔离槽”对应。 
由上述绝缘隔离槽22X和22Y的形成步骤可以在发电区域50内构成多个太阳能电池单元51。各个太阳能电池单元51的背面电极层12经过连接槽15与相邻的其他太阳能电池单元的透明电极层11电气连接。本实施方式中的将太阳能电池单元51相互串联连接而形成的模块结构可适用于能产生足够大的电流但电压较低的发电模块中。而将太阳能电池单元并联连接而形成的模块结构可适用于能产生足够大的电压但是电流较低的发电模块中。 
(图1中(F)步骤) 
接下来，如图1中(F)和图6所示，对透明基板10的周边区域30X、30Y进行喷砂处理，以去除周边区域30X、30Y上的透明电极层11、半导体层13以及背面电极层12。图6中(A)是表示图1中(F)步骤的俯视图，图6中(B)和图6中(C)分别表示沿图2中(A)的剖切线【B】-【B】和【C】-【C】进行剖切的剖面图。 
只要能适当地去除周边区域30X、30Y上的透明电极层11、半导体层13以及背面电极层12，对喷砂处理条件没有特别的限定。喷砂粒子并不局限于氧化铝粒子、二氧化硅粒子等陶瓷粒子，也可以使用金属粒子或植物粒子。另外，在进行喷砂处理时，可以对透明基板的表面进行遮掩处理，以使喷砂粒子不会撞击发电区域50。 
另外，在本实施方式中，并不完全去除填入区域隔离槽21X、21Y中的半导体层13，而是像图1中(F)所示般地留下一些以覆盖透明电极层11的边缘部分。因此，可以防止该透明电极层11的边缘部 分直接露在外部。其中，区域隔离槽21X、21Y用来隔开周边区域30和发电区域50。 
(图1中(G)步骤) 
接下来，如图1中(G)和图7所示，将导电材料填入端子连接槽17中而形成端子层19。端子层19以跨搭在端子连接层18上的方式形成。在本实施方式中，如图7所示，多个端子层19以沿其延伸方向隔开一定间隔的方式形成。端子层19分别形成在透明基板10的短边一侧的2个侧部。另外，端子层19也可在整个端子层形成区域中连续形成。 
除了采用涂敷锡膏后用回流焊的方法形成端子层19之外，还可以采用下述适当方法形成端子层19，即，使用可导电粘接剂的方法，或形成铜等金属镀层的方法，或者使金属块与基板挤压接触的方法等。 
最后形成由绝缘树脂构成的用来覆盖透明基板10的整个表面的封装层25(图1中(G))，并由该封装层25封装透明基板10上的太阳能电池单元51。另外，如有必要，可对透明基板10的边缘部分的棱角部进行倒角处理。该倒角处理的目的在于防止透明基板10在各步骤间搬运或处理时产生破损。因此，倒角步骤并不局限于是最后步骤，也可在形成透明电极层11的步骤之前进行，或在任意步骤之间进行。 
如上所述，可以制成在透明基板10上集成了多个太阳能电池单元51的薄膜太阳能电池模块1。薄膜太阳能电池模块1以其透明基板10一侧作为光线入射面。从透明基板10入射的太阳光经透明电极层11再入射到半导体层13上，在入射光的作用下，由半导体层13进行光电转换反应。由半导体层13产生的电流被透明电极层11和背面电极层12导通，经端子层19提供给未图示的外部蓄电装置中。 
如上所述，在本实施方式中，在作为第1隔离槽的区域隔离槽21X、21Y的外侧(周边区域30X、30Y一侧)，再形成作为第2隔 离槽的绝缘隔离槽22X、22Y，之后对包括绝缘隔离槽22X、22Y在内的周边区域30X、30Y进行喷砂处理，以去除该周边区域上的透明电极层11、半导体层13以及背面电极层12。因此，即使未能很好地形成绝缘隔离槽22X、22Y或在绝缘隔离槽22X、22Y内留有导电材料的残渣时，也能在其后的喷砂处理步骤中确保周边区域30X、30Y和发电区域50之间具有绝缘耐压能力。 
因此，采用本实施方式时，由于能可靠地使薄膜太阳能电池模块1的周边区域30X、30Y和发电区域50之间处于电气绝缘状态，所以可以防止外部水分等经透明基板10和封装层25之间进入薄膜太阳能电池模块1中，从而能确保其绝缘耐压特性具有较高的可靠性。 
另外，由于在周边区域上形成绝缘隔离槽22X、22Y的步骤以及喷砂处理步骤的2个步骤中，分别对周边区域30X、30Y和发电区域50之间进行电气绝缘处理，所以，即使某一个步骤中的处理不完善，也可由另一个步骤的处理对其进行补偿。因此，有助于减轻2个电气绝缘处理过程中的管理负担。 
还有，在本实施方式中，形成绝缘隔离槽22X时，预先在对应于透明电极层11的位置上形成有绝缘隔离槽22a，因此无需在形成绝缘隔离槽22X时去除透明电极层11，所以能稳定地形成可靠性较高的绝缘隔离槽22X。其中，采用激光切割方法进行加工时，与半导体层13相比，上述透明电极层11更难以去除。 
另外，在本实施方式中，在区域隔离槽21Y和绝缘隔离槽22Y之间，形成有作为第3隔离槽的界限隔离槽23。因此，既能进一步提高喷砂处理时的周边区域30Y和发电区域50中的绝缘状态的可靠性，还能提高喷砂处理后喷砂处理区域和非喷砂处理区域之间的分界部的形状精度。 
还有，在本实施方式中，并不完全去除填入区域隔离槽21X、21Y中的半导体层13，而是像图1中(F)所示般地留下一些以覆盖透明电极层11的边缘部分。因此，不仅可以防止该透明电极层11的边缘部分直接露在外部，而且由于半导体层13的阻抗比透明电极层11 的阻抗大，所以能进一步提高该透明电极层11的边缘部分和周边区域30Y之间的绝缘耐压能力。其中，区域隔离槽21Y用来隔开周边区域30Y和发电区域50。 
另外，在本实施方式中，由背面电极材料构成的端子连接层18直接与透明电极层11接触，而且端子层19以跨搭在端子连接层18上的方式形成，因此不仅能可靠地使端子层19和透明电极层11之间处于电气连接状态，还有助于减小它们之间的接触阻抗。因此在串联型薄膜太阳能电池模块1中，可大大降低发电电压的损耗。 
【第2实施方式】 
图8是说明本发明第2实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。另外，对图中和上述第1实施方式相对应的部分标注相同的符号而省略其详细说明。 
在本实施方式中，如图8中(A)所示，在透明电极层11上形成电极隔离槽14时，透明基板10的周边区域内没有形成绝缘隔离槽22a(图1中(A))，这一点与上述第1实施方式不同。即，在本实施方式中，图8中(E)所示的形成绝缘隔离槽22Y的步骤中，对位于绝缘隔离槽22Y的形成位置上的背面电极层12、半导体层13以及透明电极层11进行激光切割加工而形成绝缘隔离槽22Y。 
另外，由于其他步骤与上述第1实施方式中的相同，所以省略其说明。 
采用本实施方式，也可以取得与上述第1实施方式相同的作用和效果。即，在作为第1隔离槽的区域隔离槽21X、21Y的外侧(周边区域30X、30Y一侧)，再形成作为第2隔离槽的绝缘隔离槽22X、22Y，之后对包括绝缘隔离槽22X、22Y在内的周边区域30X、30Y进行喷砂处理，以去除该周边区域上的透明电极层11、半导体层13以及背面电极层12。由于能可靠地使薄膜太阳能电池模块1的周边区域30X、30Y和发电区域50之间处于电气绝缘状态，所以能够防止外部水分等经透明基板10和封装层25之间进入薄膜太阳能电池模块1中，从而能确保其绝缘耐压特性具有较高的可靠性。 
尤其在采用本实施方式时，由于在形成电极隔离槽14时不形成绝缘隔离槽22a，与上述第1实施方式相比，这一点可缩短进行图8中(A)步骤所需的处理时间。因此有助于提高薄膜太阳能电池模块1的生产效率以及降低其制造成本。 
【第3实施方式】 
图9是说明本发明第3实施方式中的薄膜太阳能电池模块的制造方法的各步骤主要部分的截面图。另外，对图中和上述第1实施方式相对应的部分标注相同的符号而省略其详细说明。 
在本实施方式中，如图9中(A)所示，在透明电极层11上形成电极隔离槽14时，透明基板10的周边区域内形成绝缘隔离槽22a，这一点与第1实施方式相同。但是，如图9中(E)所示，形成元器件隔离槽16时，使绝缘隔离槽22Y形成不与绝缘隔离槽22a重叠的状态(图1中(E))，这一点与上述第1实施方式不同。另外，在本实施方式中沿着透明基板10的长边一侧形成有绝缘隔离槽22X(图5中(A))。 
另外，由于其他步骤与上述第1实施方式中的相同，所以省略其说明。 
采用本实施方式，也可以取得与上述第1实施方式相同的作用和效果。即，在作为第1隔离槽的区域隔离槽21X、21Y的外侧(周边区域30X、30Y一侧)，再形成作为第2隔离槽的绝缘隔离槽22X、22Y，之后对包括绝缘隔离槽22X、22Y的周边区域30X、30Y在内进行喷砂处理，以去除该周边区域上的透明电极层11、半导体层13以及背面电极层12。由于能可靠地使薄膜太阳能电池模块1的周边区域30X、30Y和发电区域50之间处于电气绝缘状态，所以可以防止外部水分等经透明基板10和封装层25之间进入薄膜太阳能电池模块1中，从而能确保其绝缘耐压特性具有较高的可靠性。 
尤其在采用本实施方式时，由于在形成元器件隔离槽16时不形成绝缘隔离槽22Y，与上述第1实施方式相比，这一点可缩短进行图9中(E)步骤所需的处理时间。因此有助于提高薄膜太阳能电池 模块1的生产效率以及降低其制造成本。 
以上说明了本发明的各个实施方式，当然，本发明不局限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可对其进行各种变型。 
例如在上述第1实施方式中，未提及电极隔离槽14、连接槽15、元器件隔离槽16、端子连接槽17、区域隔离槽21X和21Y、绝缘隔离槽22X和22Y以及界限隔离槽23的形成宽度，但是这些槽宽可根据薄膜太阳能电池模块1的规格或激光切割加工中的激光振荡条件等适当设定。 
另外，在上述实施方式中，以串联连接太阳能电池单元51的方式为例说明了薄膜太阳能电池模块1的制造方法，但是本发明并不局限于此，本发明适用于并联连接太阳能电池单元51以制造薄膜太阳能电池模块1的制造方法中。 

Claims (5)

1.一种薄膜太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
在具有绝缘性的透明基板上形成第1电极层的步骤；
形成第1隔离槽的步骤，由所述第1隔离槽隔开所述透明基板的周边区域和位于该周边区域内侧的发电区域，所述第1隔离槽的形成深度达到该透明基板的表面；
在所述透明基板上形成半导体层的步骤；
在所述透明基板上形成第2电极层的步骤；
形成第2隔离槽的步骤，所述第2隔离槽位于比所述第1隔离槽还靠近所述周边区域的位置，所述第2隔离槽的形成深度达到所述透明基板的表面；
对包括所述第2隔离槽在内的所述周边区域进行喷砂处理，以去除所述周边区域上的所述第1电极层、半导体层和第2电极层的步骤。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，
所述第2隔离槽按以下方式形成，在形成所述第2电极层之后，对位于所述第2隔离槽形成位置上的所述第2电极层、半导体层以及第1电极层进行激光切割加工而形成。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，
所述第2隔离槽按以下方式形成，在形成所述第1电极层之后，对位于所述第2隔离槽形成位置上的所述第1电极层进行激光切割加工，在形成所述第2电极层之后，对位于所述第2隔离槽形成位置上的所述第2电极层以及半导体层进行激光切割加工而形成。
4.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法，其特征在于， 
还包括形成第3隔离槽的步骤，所述第3隔离槽形成在所述第1隔离槽和第2隔离槽之间，所述第3隔离槽的形成深度至少达到所述第1电极层的表面。
5.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块的制造方法，其特征在于，
在去除所述周边区域上的所述第1电极层、半导体层和第2电极层的步骤中，按以下要求进行喷砂处理，即，使填入所述第1隔离槽中的所述半导体层保持覆盖所述第1电极层的临近所述周边区域的边缘部分。 
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4773544B2 (ja) 2009-04-17 2011-09-14 昭和シェル石油株式会社 エッジスペースを備えた太陽電池モジュールの製造方法
EP2549545A1 (en) * 2010-03-18 2013-01-23 Fuji Electric Co., Ltd. Thin-film solar cell and method for manufacturing the same
US20110237024A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Du Pont Apollo Limited Method for processinig an edge of a photovoltaic panel
CN101984387B (zh) * 2010-10-29 2013-02-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具有光能发电功能的信息输入模组和信息处理装置
JP5134075B2 (ja) * 2010-12-22 2013-01-30 シャープ株式会社 薄膜太陽電池の製造方法
DE102011010131A1 (de) * 2011-02-03 2012-08-09 Schott Solar Ag Rohmodul zur Herstellung eines Dünnschichtsolarmoduls und Dünnschichtsolarmodul
JP2013074116A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Kyocera Corp 光電変換モジュール
KR101251841B1 (ko) * 2011-11-28 2013-04-09 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
WO2013121839A1 (ja) * 2012-02-14 2013-08-22 本田技研工業株式会社 薄膜太陽電池およびその製造方法
WO2013125143A1 (ja) * 2012-02-23 2013-08-29 シャープ株式会社 光電変換装置の製造方法
JP2014027032A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Showa Shell Sekiyu Kk 薄膜太陽電池モジュールの製造方法
WO2014119441A1 (ja) * 2013-01-30 2014-08-07 京セラ株式会社 光電変換装置
NL2014040B1 (en) * 2014-12-23 2016-10-12 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Method of making a curent collecting grid for solar cells.
WO2018134927A1 (ja) * 2017-01-18 2018-07-26 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
JP7113220B2 (ja) * 2018-02-06 2022-08-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体素子およびその製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001068711A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Tdk Corp 取り出し電極およびそれを用いた太陽電池
US6300556B1 (en) * 1998-11-12 2001-10-09 Kaneka Corporation Solar cell module

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2758242B2 (ja) 1990-02-19 1998-05-28 トピー工業株式会社 穴加工装置
JPH03243232A (ja) 1990-02-20 1991-10-30 Toyota Motor Corp うち歯車の成形方法
JPH03243229A (ja) 1990-02-20 1991-10-30 Sekisui Chem Co Ltd 複合管の受口部形成方法
JPH07202229A (ja) * 1994-07-07 1995-08-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 選択的被膜形成方法
JP3243227B2 (ja) 1999-03-10 2002-01-07 鐘淵化学工業株式会社 太陽電池モジュール
JP3243232B2 (ja) * 1999-06-04 2002-01-07 鐘淵化学工業株式会社 薄膜太陽電池モジュール
JP2000150944A (ja) 1998-11-12 2000-05-30 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
KR100303010B1 (ko) 1998-12-07 2002-05-09 장병우 엘리베이터클러치장치
DE69907866T2 (de) * 1999-03-25 2004-03-11 Kaneka Corp. Verfahren zum Herstellen von Dünnschicht-Solarzellen-Modulen
JP2001053304A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光電変換装置の製造方法
JP4152574B2 (ja) * 2000-09-25 2008-09-17 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜の成膜方法および半導体装置の製造方法
JP4131615B2 (ja) * 2001-01-22 2008-08-13 三洋電機株式会社 集積型光起電力装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300556B1 (en) * 1998-11-12 2001-10-09 Kaneka Corporation Solar cell module
JP2001068711A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Tdk Corp 取り出し電極およびそれを用いた太陽電池

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Publication number Publication date
TWI433339B (zh) 2014-04-01
KR20100125461A (ko) 2010-11-30
KR101168811B1 (ko) 2012-07-25
TW201005980A (en) 2010-02-01
US8445315B2 (en) 2013-05-21
JP5207493B2 (ja) 2013-06-12
JPWO2009139389A1 (ja) 2011-09-22
WO2009139389A1 (ja) 2009-11-19
DE112009001168T5 (de) 2011-04-28
CN102017172A (zh) 2011-04-13
US20110114161A1 (en) 2011-05-19

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