CN102473758A - 光电转换模块 - Google Patents

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Abstract

抑制光电转换模块的背面电极的剥落。在基板(20)上设置：依次层叠透明导电层(22)、光电转换单元(24)和背面电极(26)而形成的光电转换元件；和用于对由光电转换元件生成的电流进行集电的第一集电电极(28)。此时，第一集电电极(28)形成为骑跨背面电极(26)和面板端部的除去区域A的透明导电层(22)。

Description

光电转换模块
技术领域
本发明涉及光电转换模块。
背景技术
已知有使用多晶、微晶或者非晶硅的光电转换模块。特别是，具有层叠有微晶或者非晶硅的薄膜的结构的光电转换模块，从资源消耗的观点、成本的降低的观点和效率的观点而被关注。
图7表示光电转换模块100的基本结构的截面示意图。光电转换模块100，一般具有在玻璃等的透明基板10上层叠有透明电极12、光电转换单元14和背面电极16的结构，并且通过使光从透明基板10入射而产生电力。在这样的光电转换模块中，光电转换元件串列、并列地集成，并且用于从这些元件进行集电的集电电极18形成于光电转换模块100的面板端部的元件的背面电极16上。另外，公开有为了提高集电电极18等所使用的软钎焊材料的强度，调整浸沾软钎焊引线(solder dip lead)的高度的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-273908号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，背面电极16和光电转换单元14的界面的接合力较弱，在背面电极16上形成有集电电极18的情况下，具有背面电极16与集电电极18一起剥落的问题。其结果是，可能导致光电转换模块100的破损，或导致光电转换効率的降低。
用于解决课题的方法
本发明的一个方式是光电转换模块，在基板上，具有：依次层叠透明导电层、发电层和背面电极而形成的光电转换元件；和用于对由光电转换元件生成的电流进行集电的集电电极，集电电极形成为骑跨透明导电层与基板中的至少一个和背面电极。
发明效果
根据本发明，能够抑制光电转换模块的背面电极的剥落。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的俯视图。
图2是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的截面图。
图3是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的截面图。
图4是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的截面图。
图5是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的另外例子的截面图。
图6是表示本发明的实施方式中的光电转换模块的结构的另外例子的截面图。
图7是表示现有的光电转换模块的结构的截面图。
具体实施方式
如图1的俯视图和图2、图3、图4的截面图所示，本实施方式中的光电转换模块200构成为包含基板20、透明导电层22、光电转换单元24、背面电极26、第一集电电极28和第二集电电极30。其中，图2是沿图1的线X-X的截面图。图3是沿图1的线Y-Y的截面图。图4是沿图1的线Z-Z的截面图。
基板20是具有使在光电转换单元24被利用于光电转换的波长的光透过的光学特性的透明基板。基板20例如使用玻璃、塑料等。透明导电层22能够使用在氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物(ITO)等掺杂有锡(Sn)、锑(Sb)、氟(F)、铝(Al)等的透明导电性氧化物(TCO)。
在透明导电层22形成有狭缝S1以串列地连接光电转换元件。狭缝S1能够通过激光加工形成。激光加工优选使用波长1064nm的YAG激光。调整从激光装置射出的激光束的功率而从透明导电层22侧照射，并连续在狭缝S1的方向上扫描，由此能够形成狭缝S1。而且，用于形成狭缝S1的激光也可以从基板20侧照射。
另外，如图1所示，在透明导电层22形成有狭缝S2以并联地连接光电转换元件。狭缝S2能够通过激光加工形成。激光加工优选使用波长1064nm的YAG激光。调整从激光装置射出的激光束的功率而从透明导电层22侧照射，并连续在狭缝S2的方向上扫描，由此能够形成狭缝S2。而且，用于形成狭缝S2的激光也可以从基板20侧照射。
光电转换单元24接受透过了基板20和透明导电层22的光，来进行光电转换。光电转换单元24由PN结或者PIN结的半导体层构成。光电转换单元24并未被特别限定，但例如列举有非晶硅(a-Si)光电转换单元、微晶(μc-Si)光电转换单元或者它们的串列结构。光电转换单元24能够使用等离子体CVD等形成。
在光电转换单元24形成狭缝S3以串列地连接光电转换元件。狭缝S3在狭缝S1的附近与狭缝S1不重合的位置沿狭缝S1的方向形成至透明导电层22的表面。狭缝S3能够通过激光处理形成。激光处理优选使用波长532nm的YAG激光(2倍高次谐波)。调整激光束的功率而从基板20侧照射，并在狭缝S3的方向上扫描，由此能够形成狭缝S3。
在光电转换模块200的背面侧设置有背面电极26，用于从光电转换单元24输出电力。背面电极26形成为覆盖光电转换单元24和狭缝S3。背面电极26优选为反射性金属。另外，也优选为反射性金属和透明导电性氧化物(TCO)的层叠结构。作为反射性金属能够使用银(Ag)、铝(Al)等。另外，作为透明导电性氧化物(TCO)能够使用氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、铟锡氧化物(ITO)等。
在背面电极26形成狭缝S4以串列地连接光电转换元件。狭缝S4在狭缝S3的附近与狭缝S1和S3不重合的位置沿狭缝S1、S3的方向以分割光电转换单元24和背面电极26的方式形成至透明导电层22的表面。狭缝S4通过激光处理形成。激光处理优选使用波长532nm的YAG激光(2倍高次谐波)。调整激光束的功率而从基板20侧照射，并且在狭缝S4的方向上扫描，由此能够形成狭缝S4。
另外，如图1所示，在背面电极26形成狭缝S5以并列地连接光电转换元件。狭缝S5与狭缝S2重合地沿狭缝S2形成。狭缝S5以分割在狭缝S2内形成的光电转换单元24和背面电极26的方式形成至基板20的表面。狭缝S5通过激光处理形成。激光处理优选使用波长532nm的YAG激光(2倍高次谐波)。调整激光束的功率而从基板20侧照射，并且在狭缝S5的方向上扫描，由此能够形成狭缝S5。
另外，沿狭缝S1、S3、S4的方向，按照除去光电转换模块200的面板端部的光电转换单元24和背面电极26而残留透明导电层22的方式形成除去区域A。除去区域A能够通过激光处理形成。激光处理优选使用波长532nm的YAG激光(2倍高次谐波)。调整激光束的功率而从基板20侧照射，并且在面板边缘的方向扫描，由此能够形成除去区域A。
第一集电电极28形成为用于对通过狭缝S2、S5被并列分割的光电转换元件的出力电力进行集电。因而，第一集电电极28形成为骑跨狭缝S2、S5使得并列地连接光电转换模块200的面板端部的背面电极26。此时，第一集电电极28形成为从背面电极26骑跨除去区域A。即，第一集电电极28从背面电极26的表面经由背面电极26和光电转换单元24的侧面形成至透明导电层22的表面。此时，第一集电电极28也可以形成为未到达狭缝S1、S3、S4(特别是狭缝S4)的程度。
第一集电电极28也可以被构成为含有在集电上有充分的导电性的材料。第一集电电极28能够为例如在表面或内部混入有导电性物质的导电性带、线状的软钎焊、通过网板印刷等涂布有银糊的物质等。
这样，通过从背面电极26骑跨除去区域A地形成第一集电电极28，能够抑制背面电极26从与光电转换单元24的界面剥落。这被认为是：由于除去区域A的透明导电层22和第一集电电极28的界面的粘合性良好，所以能抑制背面电极26被第一集电电极28从光电转换单元24剥下。特别是，优选使透明导电层22的面积形成为比背面电极26上的面积大。由此，能够使剥落的抑制效果更强。另外，优选按照还覆盖除去区域A中的透明导电层22的端部的方式形成第一集电电极28。由此，能通过第一集电电极28进一步防止来自光电转换模块200的外部的水分等的浸入，能够抑制透明导电层22劣化。
如图4所示，第二集电电极30是用于将第一集电电极28与连接器202连接的电极。第二集电电极30是用于电连接第一集电电极28和连接器202的部件，只要构成为含有在集电上有充分的导电性的材料即可。第二集电电极30能够为例如在表面或内部混入有导电性物质的导电性带和/或通过网板印刷等形成的软钎焊等。第二集电电极30优选设置为在第一集电电极28和连接器202之间以与背面电极26和光电转换单元24不接触的方式夹持绝缘材料32。
此时，优选将第二集电电极30延伸设置至在除去区域A形成的第一集电电极28上。通过采用这样的结构，与仅将第二集电电极30延伸设置至在背面电极26上形成的第一集电电极28的情况相比，能够抑制背面电极26和光电转换单元24的剥落。
另外，如图5所示，除去区域A也可以除去透明导电层22而仅残留基板20。在该情况下，第一集电电极28形成为从背面电极26骑跨除去区域A的基板20。即使在这样的结构中，也能够抑制背面电极26从与光电转换单元24的界面剥落。推测这是因为即使在该情况下，由于除去区域A的基板20和第一集电电极28的界面的粘合性良好，所以能抑制背面电极26被第一集电电极28从光电转换单元24剥去。
而且，如图6所示，也可以在比除去区域A更靠面板端部一侧残留光电转换单元24和背面电极26中的至少一个而形成岛部B。由此，能够抑制水分从面板端部侵入而给第一集电电极28和面板内部的光电转换单元24带来劣化的问题。如图5所示，即使在除去区域A仅残留基板20的情况下，通过在比除去区域A更靠面板端部一侧残留光电转换单元24和背面电极26中的至少一个而形成岛部B，也能够获得同样的效果。
符号说明
10透明基板
12透明电极
14光电转换单元
16背面电极
18集电电极
20基板
22透明导电层
24光电转换单元
26背面电极
28第一集电电极
30第二集电电极
32绝缘材料
100、200光电转换模块
202连接器。

Claims (5)

1.一种光电转换模块，其特征在于，包括：
在基板上依次层叠透明导电层、发电层和背面电极而形成的光电转换元件；和
用于对由所述光电转换元件生成的电流进行集电的集电电极，
所述集电电极形成为骑跨所述透明导电层与所述基板中的至少一个和所述背面电极。
2.如权利要求1所述的光电转换模块，其特征在于：
所述集电电极，在所述透明导电层和所述基板上的面积，比在所述背面电极上的面积大。
3.如权利要求1或者2所述的光电转换模块，其特征在于：
在所述集电电极的外侧具有残留有所述透明导电层、所述发电层和所述背面电极中的至少一个的岛部。
4.如权利要求1或者2所述的光电转换模块，其特征在于：
所述集电电极，当形成于所述透明导电层上时，按照还覆盖所述透明导电层的端部的方式形成。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光电转换模块，其特征在于：
包括从所述集电电极进一步进行集电的电极，
该电极形成为骑跨形成于所述透明导电层和所述基板中的至少一个之上的所述集电电极。
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