CN108140679A - 薄膜化合物太阳电池、薄膜化合物太阳电池的制造方法、薄膜化合物太阳电池阵列及薄膜化合物太阳电池阵列的制造方法 - Google Patents

薄膜化合物太阳电池、薄膜化合物太阳电池的制造方法、薄膜化合物太阳电池阵列及薄膜化合物太阳电池阵列的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种薄膜化合物太阳电池，其包括：电池主体；以及树脂膜，形成在电池主体的光接收侧的相反侧，此电池主体包括：太阳电池层叠体，由多个化合物半导体层构成；第一电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的第一表面的一部分，且具有第一极性；第二电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的与第一表面不同的第二表面，且具有第二极性；以及第三电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的相反侧的表面的一部分，且具有第二极性；太阳电池层叠体包含具有PN结层的电池层与形成于此电池层的光接收面相反侧的表面的一部分的接触层；第三电极形成在接触层上。

Description

薄膜化合物太阳电池、薄膜化合物太阳电池的制造方法、薄膜 化合物太阳电池阵列及薄膜化合物太阳电池阵列的制造方法
技术领域
本申请对于2015年9月28日提出的日本专利特愿2015-189365号主张优先权的利益，通过参照其，使其全部内容包含于本说明书中。
本发明涉及一种薄膜化合物太阳电池、薄膜化合物太阳电池的制造方法、薄膜化合物太阳电池阵列及薄膜化合物太阳电池阵列的制造方法。
背景技术
现有的薄膜化合物太阳电池的制造方法是通过蚀刻或外延剥离(Epitaxiallift-off)来除去基板。
利用蚀刻除去基板的过程(process)例如已公开于日本专利第5554772号(专利文献1)。在专利文献1中记载了如下方法：在基板上形成由多个化合物半导体层构成的电池主体，在电池主体上形成背面电极，在背面电极上形成作为基材的背面膜，在背面膜上安装加强材料，从电池主体分离基板。
外延剥离是指在基板与化合物半导体层之间制作牺牲层，通过蚀刻液除去此牺牲层，由此，分离基板与化合物半导体层。例如在日本专利特表2014-523132号(专利文献2)及日本专利第5576243号(专利文献3)中公开了外延剥离过程。
在专利文献2中记载了执行外延剥离处理的方法，此外延剥离处理包含：使一个以上的第一保护层在第一基板上生长；使AlAs层生长；使一个以上的第二保护层生长；在第二保护层上堆积至少一个活性光伏性电池层；利用金属覆盖活性光伏性电池层的上部；利用金属覆盖第二基板；将两个金属表面彼此压紧而冷焊接合；以及利用选择性化学蚀刻来除去AlAs层。此外，在专利文献3中记载了包含如下工序的III-V化合物薄膜太阳电池的加工方法，此工序是指在活性层上，直接与此活性层接触地形成金属衬里层(backing layer)，从所述活性层与所述基板之间除去所述牺牲层，以从所述基板分离III-V化合物薄膜太阳电池。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本专利第5554772号
专利文献2：日本专利特表2014-523132号
专利文献3：日本专利第5576243号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
专利文献1的背面电极全面性地形成在电池主体上。专利文献2的经过冷焊接合后的金属层全面性地形成在活性光伏性电池层的上部。专利文献3的金属衬里层全面性地形成在活性层上。因此，利用这些方法制造出的太阳电池并未成为使光透射至光接收面的相反侧的结构。
因此，存在如下问题，即，无法应用专利文献1、专利文献2及专利文献3所记载的方法于制造双面采光型太阳电池或机械堆叠(mechanical stack)的上部太阳电池。
本发明是鉴于如上所述的现状而成的发明，其目的在于提供使光透射至光接收面的相反侧的薄膜化合物太阳电池及薄膜化合物太阳电池阵列。
解决问题的手段
为了解决所述问题，本发明是一种薄膜化合物太阳电池，其包括：电池主体；以及树脂膜，形成在电池主体的光接收侧的相反侧，此电池主体包括：太阳电池层叠体，由多个化合物半导体层构成；第一电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的第一表面的一部分，且具有第一极性；第二电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的与第一表面不同的第二表面，且具有第二极性；以及第三电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的相反侧的表面的一部分，且具有第二极性；太阳电池层叠体包含具有PN结层的电池层与形成于此电池层的光接收面相反侧的表面的一部分的接触层；第三电极形成在接触层上。
此外，本发明是一种薄膜化合物太阳电池阵列，其包括：薄膜化合物太阳电池串，包括多个所述薄膜化合物太阳电池，这些薄膜化合物太阳电池电连接；表面保护部件，配置于薄膜化合物太阳电池串的光接收侧；以及背面保护部件，配置于薄膜化合物太阳电池串的光接收侧的相反侧。
发明效果
本发明提供通过具有如上所述的结构而使光透射至光接收面的相反侧的薄膜化合物太阳电池及薄膜太阳电池阵列。
附图说明
图1是实施方式一的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图1的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图1的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图。
图2是实施方式一的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图2的(a)是沿着图1的(a)所示的A-A线的剖视图，图2的(b)是沿着图1的(a)所示的B-B线的剖视图。
图3是实施方式二的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图3的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图3的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图。
图4是实施方式二的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图4的(a)是沿着图3的(a)所示的A-A线的剖视图，图4的(b)是沿着图3的(a)所示的B-B线的剖视图。
图5是实施方式三的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图5的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图5的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图。
图6是实施方式三的化合物太阳电池的示意性的剖视图，图6的(a)是沿着图5的(a)所示的A-A线的剖视图，图6的(b)是沿着图5的(a)所示的B-B线的剖视图。
图7是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的一部分进行图解的示意性的剖视图。
图8是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图9是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图10是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图11是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图12是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图13是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图14是对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例的制造工序的另一部分进行图解的示意性的剖视图。
图15是实施方式五的薄膜化合物太阳电池阵列的示意性的剖视图。
图16是实施方式六的薄膜化合物太阳电池阵列的示意性的剖视图。
图17是实施方式六的薄膜化合物太阳电池阵列的其他结构的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下，使用附图来对本发明的实施方式进行说明。另外，在实施方式的附图中，相同参照符号表示相同部分或相当的部分。此外，长度、宽度、厚度、深度等的尺寸关系为了附图的清晰化与简化而适当地经过变更，并不表示实际的尺寸关系。此外，有时也将光接收侧称为表面侧，将光接收侧的相反侧称为背面侧。
(实施方式一)
图1及图2表示本发明的薄膜化合物太阳电池的一例即实施方式一的化合物太阳电池的示意性的图。图1的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图1的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图，图2的(a)是沿着图1的(a)所示的A-A线的剖视图，图2的(b)是沿着图1的(a)所示的B-B线的剖视图。
如图1及图2所示，实施方式一的薄膜化合物太阳电池具备电池主体10与形成在电池主体10的光接收侧的相反侧的树脂膜15。电池主体10具备太阳电池层叠体50、具有第一极性的第一电极11、具有第二极性的第二电极12、及具有第二极性的第三电极13。第一电极11形成于太阳电池层叠体50的光接收侧的第一表面100的一部分。第二电极12形成于太阳电池层叠体50的光接收侧的与第一表面100不同的第二表面200。第三电极13形成于太阳电池层叠体50的光接收侧的相反侧的表面的一部分。太阳电池层叠体50包括具有PN结层的电池层、与形成于电池层的光接收面相反侧的表面的一部分的接触层14，且由多个化合物半导体层构成。
实施方式一的太阳电池层叠体50包含上层电池30及下层电池40作为电池层。上层电池30相对于下层电池40形成在光接收面侧。形成于上层电池30的光电转换层的禁带宽度(第一禁带宽度)大于形成于下层电池40的光电转换层的禁带宽度(第二禁带宽度)。上层电池30及下层电池40各自具有窗口层、基极层、发射极层及背面电场层(BSF层)。通过接合基极层及发射极层来形成PN结。上层电池30及下层电池40优选由GaAs系化合物构成，PN结层即基极层及发射极层由GaAs系化合物半导体构成。例如，上层电池30的PN结层为InGaP，下层电池40的PN结层为GaAs。下层电池40从背面侧依次由包含p型InGaP的BSF层41、包含p型GaAs的基极层、包含n型GaAs的发射极层及包含n型InGaP的窗口层构成。也可以在上层电池30与下层电池40之间设置隧穿(tunnel)结层，例如，隧穿结层从下层电池40侧依次由n+型InGaP层、p+型AlGaAs层构成。上层电池30从下层电池40侧依次由包含p型AlInP的BSF层、包含p型InGaP的基极层、包含n型InGaP的发射极层、包含n型AlInP的窗口层构成。也可以在上层电池30的光接收侧的形成第一电极11的区域的窗口层上形成接触层，例如n型GaAs。此外，也可以在形成第一电极11的区域以外的窗口层上形成抗反射膜，例如Al2O3/TiO2。
太阳电池层叠体50在光接收侧具有第一表面100及与第一表面100不同的第二表面200，第一表面100与第二表面200由互不相同的层的表面构成。例如，第一表面100由上层电池30的表面构成，第二表面200由下层电池40的BSF层41的表面构成。
第一电极11形成于第一表面的一部分，第二电极12形成于第二表面。第一电极11与第二电极12的极性不同。在实施方式一中，第一电极11形成在上层电池30的光接收侧，如图1的(a)所示，形成为梳形形状。第一电极11与第二电极12是连接布线的取出电极。第一电极11包含金属，且例如由AuGe/Ni/Au/Ag的层叠体构成。第二电极12包含金属，且例如由Au/Ag的层叠体构成。
第三电极13的极性与第二电极相同，此第三电极13形成在接触层14上，此接触层14形成于电池层40的背面侧表面的一部分。在实施方式一中，如图1的(b)所示，第三电极13形成为梳形形状。第三电极13是用以收集在电池层中产生的电流的电极，能够将电阻抑制得较低。第三电极13包含金属，且例如由Au/Ag的层叠体构成。第三电极13也可以配置于与第一电极11对应的位置。使第一电极的位置对准第三电极13，由此，能够使从太阳电池层叠体50射出透射光的区域对准太阳电池层叠体50的光接收区域。
接触层14形成于电池层40的背面侧表面的一部分。换句话说，在电池层40的背面侧表面，形成不配置接触层14的区域。不配置接触层14的区域不会受到接触层14的光吸收的影响。因此，不仅在太阳电池层叠体50的背面侧表面的一部分形成第三电极13，而且还在太阳电池层叠体50的背面侧表面的一部分形成接触层14，由此，光容易透过背面。在实施方式一中，接触层14呈梳形形状地形成在下层电池的BSF层41上。接触层14例如为GaAs。
电池主体10具备太阳电池层叠体50、第一电极11、第二电极12及第三电极13。在电池主体10的背面侧形成树脂膜15。
树脂膜15是形成于电池主体10的背面侧的支承部件。太阳电池层50通过树脂膜15而变得不易碎裂，提高化合物太阳电池的机械性强度。树脂膜15优选为柔性。材料例如能够使用聚酰亚胺(PI)。树脂膜15的厚度例如能够设为5μm～20μm左右。树脂膜15为透光性，至少使有助于电池主体10或其他太阳电池发电的波长的光透过。在实施方式一的薄膜化合物太阳电池的背面侧配置其他太阳电池的情况下，树脂膜15只要至少使配置在背面侧的太阳电池的吸收波长的光透过即可。实施方式一的树脂膜15为柔性聚酰亚胺(PI)。
这样，对于实施方式一的薄膜化合物太阳电池，因为第三电极13形成于电池层40的背面侧的一部分，且设置于电池主体10的背面侧的树脂膜15为透光性，所以能够使光透射至光接收面的相反侧。此外，因为接触层14也仅形成于电池层40的背面侧的一部分，所以透光性提高。因此，能够将实施方式一的薄膜化合物太阳电池用作机械堆叠型太阳电池的光入射侧的太阳电池。此外，因为光也从背面侧射入至太阳电池层叠体50，所以也能够将实施方式一的薄膜化合物太阳电池用作双面采光型电池。
(其他结构)
也可以将第二表面200设为接触层14的表面。在此情况下，第二电极12形成于接触层14的光接收侧表面。
另外，所述实施方式中的材质分别为一例，当然并不限定于所述材质。
此外，太阳电池层叠体的层叠构造也并不限定于所述构造，只要包括至少一个具有PN结层的电池层即可。
(实施方式二)
图3及图4表示本发明的薄膜化合物太阳电池的一例即实施方式一的化合物太阳电池的示意性的图。图3的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图3的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图，图4的(a)是沿着图3的(a)所示的A-A线的剖视图，图4的(b)是沿着图3的(a)所示的B-B线的剖视图。
实施方式二的薄膜化合物太阳电池的接触层14及第三电极13的形状与实施方式一的薄膜化合物太阳电池不同。其他结构与实施方式一的薄膜化合物太阳电池相同。
如图3的(b)所示，实施方式二的接触层14及第三电极13为格子形状。接触层14及第三电极13形成于电池层40的背面侧表面的一部分，在电池层40的背面侧表面有不配置接触层14的区域。因此，光会透射至背面侧，所以能够将实施方式二的薄膜化合物太阳电池用作机械堆叠型太阳电池的光入射侧的太阳电池。此外，因为也能够利用从背面接收的光来发电，所以也能够用作双面采光型太阳电池。
(实施方式三)
图5及图6表示本发明的薄膜化合物太阳电池的一例即实施方式三的化合物太阳电池的示意性的图。图5的(a)是从表面侧观察的示意性的平面图，图5的(b)是从背面侧观察的示意性的平面图，图6的(a)是沿着图5的(a)所示的A-A线的剖视图，图6的(b)是沿着图5的(a)所示的B-B线的剖视图。
实施方式三的薄膜化合物太阳电池的接触层14及第三电极13的形状与实施方式一的薄膜化合物太阳电池不同。其他结构与实施方式一的薄膜化合物太阳电池相同。
实施方式三的接触层14及第三电极13如图5的(b)所示，接触层14及第三电极13形成于电池层40的背面侧表面的一部分，且为网眼(mesh)形状。在电池层40的背面侧表面，散布有不配置接触层14及第三电极13的区域。因此，光会透射至背面侧，所以能够将实施方式二的薄膜化合物太阳电池用作机械堆叠型太阳电池的光入射侧的太阳电池。此外，因为能够利用从背面接收的光来发电，所以也能够用作双面采光型太阳电池。
(实施方式四)
实施方式四是本发明的薄膜化合物太阳电池的制造方法的一例，能够制造实施方式一～实施方式三的薄膜化合物太阳电池。以下，参照图7～图14对实施方式四的薄膜化合物太阳电池的制造方法进行说明。
(形成太阳电池层叠体的工序)
首先，如图7所示，通过在半导体基板20上层叠多个化合物半导体层来形成太阳电池层叠体50。太阳电池层叠体50包含具有PN结层的电池层(上层电池30、下层电池40)与层叠在电池层上的接触层14。
作为半导体基板20的材料，例如能够列举锗(Ge)或砷化镓(GaAs)等。在实施方式四中，将半导体基板20(GaAs基板)设置在MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition：有机金属气相沉淀)装置内。通过MOCVD法，依次使用以优化生长面表面的成为缓冲层的GaAs层、成为能够与GaAs进行选择蚀刻的蚀刻停止层的由n型InGaP构成的蚀刻停止层、成为接触层的n型GaAs在此GaAs基板上外延生长。
其次，通过MOCVD法，依次使成为上层电池30的窗口层的n型AlInP、成为发射极层的n型InGaP、成为基极层的p型InGaP及成为BSF层的p型AlInP外延生长。
其次，通过MOCVD法，依次使p+型AlGaAs层、成为隧穿结层的p+型AlGaAs层及n+型InGaP在上层电池30上外延生长。
其次，通过MOCVD法，依次使成为下层电池40的窗口层的n型InGaP、成为发射极层的n型GaAs、成为基极层的p型GaAs及成为BSF层41的p型InGaP在隧穿结层上外延生长。
另外，能够使用AsH3(三氢化砷)及TMG(三甲基镓)来形成GaAs，使用TMI(三甲基铟)、TMG及PH3(磷化氢)来形成InGaP。
其次，通过MOCVD法，使成为接触层的p型GaAs14在下层电池40上外延生长。
另外，能够使用AsH3(三氢化砷)及TMG(三甲基镓)来形成GaAs，使用TMI(三甲基铟)、TMG及PH3(磷化氢)来形成InGaP。
(使接触层图案化的工序)
然后，如图8所示，使接触层14图案化，在下层电池40上形成不配置接触层14的区域。在接触层14上通过光刻形成抗蚀剂图案后，蚀刻除去与抗蚀剂图案对应的接触层，由此，能够使接触层14图案化。
(形成第三电极的工序)
然后，如图9所示，在接触层14上形成第三电极13。在接触层14上，再次通过光刻形成抗蚀剂图案，使用蒸镀装置来蒸镀Au/Ag的层叠体，并进行剥离，由此，能够在接触层14上形成第三电极13。进一步对第三电极进行热处理，由此，能够使第三电极与接触层之间的接触电阻降低。第三电极13也与接触层14同样地经过图案化，在下层电池40上形成不配置第三电极13的区域。
(树脂膜を形成する工序)
其次，如图10所示，在下层电池40及第三电极13上形成树脂膜15。树脂膜15例如为柔性聚酰亚胺(PI)，通过旋涂法等方法来涂布聚酰亚胺溶液，并通过热处理进行酰亚胺化，由此，形成此树脂膜15。
(除去半导体基板的工序)
其次，如图11所示，将支承基板60(过程支承基板)贴附于树脂膜15上，并蚀刻除去GaAs基板。支承基板60例如能够使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)膜或热发泡膜等，所述PET膜附着有粘合力因照射紫外光而下降的粘合材料，所述热发泡膜附着有粘合力因加热而下降的粘合材料。
(形成第一电极的工序)
其次，利用碱性水溶液对缓冲层GaAs进行蚀刻后，利用酸性水溶液对由n型InGaP构成的蚀刻停止层进行蚀刻(未图示)。接着，在上层电池30上的接触层n型GaAs上，通过光刻形成抗蚀剂图案后，通过碱性水溶液来蚀刻除去与抗蚀剂图案对应的接触层n型GaAs。接着，在剩余的接触层n型GaAs的表面上，再次通过光刻形成抗蚀剂图案，使用蒸镀装置形成由AuGe/Ni/Au/Ag的层叠体构成的第一电极11。进一步对第一电极进行热处理，由此，能够使第一电极与接触第一电极的化合物半导体层之间的接触电阻降低。这样，在由上层电池30的光接收侧面构成的第一表面100的一部分形成第一电极11。
(形成第二表面的工序)
其次，如图12所示，在由n型AlGaP构成的上层电池30的窗口层上，通过光刻形成抗蚀剂图案后，蚀刻除去与抗蚀剂图案对应的窗口层以下的部分，使下层电池的BSF层41即p型InGaP表面露出。这样，形成由下层电池的背面电场层41的光接收侧面构成的第二表面200。
(形成第二电极的工序)
接着，如图13所示，在剩余的下层电池的BSF层41即p型InGaP的表面上，再次通过光刻形成抗蚀剂图案，使用蒸镀装置形成由Au/Ag的层叠体构成的第二电极12。这样，在第二表面200上形成第二电极12。
其次，在上层电池30上，利用溅射法形成由Al2O3/TiO2构成的抗反射膜(未图示)。
其次，拆除过程支承基板60。使附着于过程支承基板60的粘合材料的粘合力下降，从树脂膜15上剥离过程支承基板60。例如通过对过程支承基板60照射紫外光，使附着于过程支承基板60的粘合材料的粘合力下降，从树脂膜15上剥离过程支承基板60。由此，获得图14所示的结构的化合物太阳电池1。化合物太阳电池1因为除去了半导体基板20，树脂膜15为柔性，所以成为具有柔性的太阳电池。
(其他结构)
也可以在半导体基板20与太阳电池层叠体50之间形成牺牲层。例如，使缓冲层、牺牲层、蚀刻停止层及第一接触层在半导体基板上结晶生长，在半导体基板20与上层电池30之间形成牺牲层。
牺牲层只要是容易被蚀刻的半导体，则能够使用任何半导体。此处，“牺牲层”设置在半导体基板20与太阳电池层叠体50之间，设置此“牺牲层”的目的在于：利用蚀刻等除去此层，由此，分离半导体基板与太阳电池层叠体。作为用于此种牺牲层的半导体，例如能够列举AlAs。在使用包含AlAs的牺牲层的情况下，例如优选使用按1比10的比率混合氢氟酸与水而成的氢氟酸水溶液或盐酸作为用以对牺牲层进行蚀刻的蚀刻液。进行蚀刻而除去牺牲层，由此，分离半导体基板20与太阳电池层叠体50。
蚀刻停止层进行保护，使得在牺牲层受到蚀刻时，太阳电池层叠体50及接触层不会暴露于蚀刻液。作为构成此种蚀刻停止层的材料，例如能够列举InGaP。
以所述方式，在半导体基板与太阳电池层之间制作牺牲层，通过蚀刻液除去此牺牲层，由此，分离半导体基板与太阳电池层的方法被称为外延剥离。因为并非通过蚀刻除去半导体基板，而是分离半导体基板，所以半导体基板也能够被重新利用。
此外，在形成第二表面的工序中，也可以蚀刻除去与抗蚀剂图案对应的窗口层以下的部分，使接触层14露出。这样，也可以形成由接触层14的光接收侧面构成的第二表面200。在此情况下，在形成第二电极的工序中，第二电极形成在由接触层14的光接收侧面构成的第二表面200上。
如上所述，在本实施方式中，能够制造出背面侧具有不配置接触层及电极的区域的薄膜化合物太阳电池。
因此，在本实施方式中，能够制造出使光透射至背面侧的薄膜化合物太阳电池。此外，能够制造出可利用从背面侧接收的光来发电的双面采光型薄膜化合物太阳电池。
另外，所述实施方式中的材质分别为一例，当然并不限定于所述材质。
此外，半导体基板20上的层叠构造也并不限定于所述构造，只要具备至少一个具有PN结层的电池层即可。
(实施方式五)
图15表示本发明的薄膜化合物太阳电池阵列的一例即实施方式五的化合物太阳电池阵列的示意性的剖视图。
实施方式五的薄膜化合物太阳电池阵列2具备由多个薄膜化合物太阳电池1彼此电连接而成的薄膜化合物太阳电池串、配置在光接收侧的表面保护部件111及配置在背面侧的背面保护部件112。以下，对薄膜化合物太阳电池及其制造方法进行说明。
(形成薄膜化合物太阳电池串的工序)
薄膜化合物太阳电池1是电池层的背面侧具有不配置接触层及电极的区域的薄膜化合物太阳电池，且能够使用所述各实施方式的薄膜化合物太阳电池。
多个薄膜化合物太阳电池1通过布线部件110而彼此电连接，形成了薄膜化合物太阳电池串。在实施方式五中，如图15所示，邻接的薄膜化合物太阳电池1的第一电极与第二电极通过金属带等布线部件110而电连接，多个薄膜化合物太阳电池1串联连接。
此处，如图14所示，薄膜化合物太阳电池1在表面侧具备第一电极11与第二电极12，因此，能够在表面侧对电极进行布线，布线容易。
(配置表面保护部件与背面保护部件的工序)
在薄膜化合物太阳电池串的光接收侧配置表面保护部件111，在光接收侧的相反侧配置背面保护部件113，并将透明树脂112作为粘接剂来进行层压。表面保护部件111及背面保护部件113能够使用透明膜或玻璃，且优选为柔性。能够使用硅酮作为透明树脂112。将表面保护部件与背面保护部件设为柔性，由此，薄膜化合物太阳电池阵列2具有柔性。
如上所述，薄膜化合物太阳电池阵列2使用了使光透射至背面侧的薄膜化合物太阳电池1。因此，因为光透射至薄膜化合物太阳电池阵列2的背面侧，所以能够在背面侧重叠地使用其他太阳电池模块。此外，薄膜化合物太阳电池阵列2也能够利用从背面接收的光来发电，因此，也能够用作双面采光型薄膜化合物太阳电池阵列。
(实施方式六)
图16表示本发明的薄膜化合物太阳电池阵列的一例即实施方式六的化合物太阳电池阵列的示意性的剖视图。
如图16所示，实施方式六的薄膜化合物太阳电池阵列3在薄膜化合物太阳电池阵列2的光接收侧的相反侧包括其他太阳电池模块120。薄膜化合物太阳电池阵列2与太阳电池模块120电连接。在图16中，薄膜化合物太阳电池阵列2与其他太阳电池模块120并联连接。在进行并联连接的情况下，优选使薄膜化合物太阳电池阵列2与太阳电池模块120的电压一致。薄膜化合物太阳电池阵列2及太阳电池模块120分别串联连接有多个太阳电池单元，因此，能够通过对这些太阳电池单元的数量进行调整来使电压一致。
太阳电池模块120是晶体Si太阳电池模块、Ge太阳电池模块、CIGS系太阳电池模块等。也可以组合地使用这些太阳电池模块，例如也可以重叠晶体Si太阳电池模块与Ge太阳电池模块。
在实施方式六中，在太阳电池阵列2的背面侧，配置有CIGS系太阳电池模块作为其他太阳电池模块120。
如图16所示，太阳电池模块120具有基材121、太阳电池层122、粘接剂123、表面部件124。太阳电池层122是在基板121上依次层叠下部电极层125、光吸收层126、高电阻缓冲层127及上部电极层128而成。
基材121及表面部件124能够使用透明膜或玻璃，且优选为柔性。粘接剂123只要为透明树脂即可，能够使用硅酮。在实施方式六中，因为基材121及表面部件124为柔性，所以太阳电池模块120具有柔性。
关于太阳电池层122，例如，下部电极层125能够设为Mo，光吸收层126能够设为包含铜、铟、镓、硒的CIGS，高电阻缓冲层127能够设为InS、ZnS、CdS等，上部电极层128能够设为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)。在实施方式六中，下部电极层125为Mo，光吸收层126与p-CuInGaSe及p-CuInGaSeS层叠，高电阻缓冲层127为ZnOSOH，上部电极层128为ZnO。
这样，因为太阳电池模块120为柔性，所以薄膜化合物太阳电池阵列3具有柔性，适合于作为太空用太阳电池阵列。此外，因为太阳电池模块120为CIGS系，所以几乎不会因电子射线而引起劣化，配置在光接收侧的薄膜化合物太阳电池阵列2会防止质子束，因此，具有太空环境中的重要的抗辐射性。
此外，当使薄膜化合物太阳电池阵列2与太阳电池模块120的电压一致时，例如若薄膜化合物太阳电池阵列2为串联连接有5个2.45V的薄膜化合物太阳电池的结构，则薄膜化合物太阳电池阵列2的电压为12.25V。此时，若将太阳电池模块120的每个单元的电压设为0.65V，则只要串联20个即可。只要为CIGS系太阳电池这样的薄膜太阳电池，就容易调整串联数。
(其他结构)
图17表示本发明的薄膜化合物太阳电池阵列的一例即实施方式六的化合物太阳电池阵列的其他结构的示意性的剖视图。
如图17所示，薄膜化合物太阳电池阵列4的太阳电池模块120在太阳电池层122上，经由粘接剂123而配置有薄膜化合物太阳电池阵列2。
将粘接剂123与薄膜化合物太阳电池阵列2配置在基材121上所形成的太阳电池层122上，并进行层压，由此，形成薄膜化合物太阳电池阵列4。由此，能够省略实施方式六的表面部件124。此外，能够容易地使薄膜化合物太阳电池阵列2与太阳电池模块120一体化。
另外，所述实施方式中的材质分别为一例，当然并不限定于所述材质。
以所述方式对本发明的实施方式进行了说明，但起初也已预计适当地对所述各实施方式及实施例的结构进行组合。
应认为此次所公开的实施方式在所有方面为例示，并不进行限制。本发明的范围由权利要求书而非由所述说明表示，且意图包含与权利要求书均等的含义及范围内的所有变更。
符号说明
1 薄膜化合物太阳电池
2 薄膜化合物太阳电池阵列
10 电池主体
11 第一电极
12 第二电极
13 第三电极
14 接触层
15 树脂膜
20 半导体基板
30 上层电池
40 下层电池
41 下层电池BSF层
50 太阳电池层叠体
60 过程支承基板
100 第一表面
120 太阳电池模块
200 第二表面

Claims (9)

1.一种薄膜化合物太阳电池，其特征在于，具备：
电池主体；以及
树脂膜，形成在所述电池主体的光接收侧的相反侧，
所述电池主体包含：
太阳电池层叠体，由多个化合物半导体层构成；
第一电极，形成于所述太阳电池层叠体的光接收侧的第一表面的一部分，且具有第一极性；
第二电极，形成于所述太阳电池层叠体的光接收侧的与所述第一表面不同的第二表面，且具有第二极性；以及
第三电极，形成于所述太阳电池层叠体的光接收侧的相反侧的表面的一部分，且具有第二极性；
所述太阳电池层叠体包含具有PN结层的电池层与形成于所述电池层的光接收面相反侧的表面的一部分的接触层，
所述第三电极形成在所述接触层上。
2.根据权利要求1所述的薄膜化合物太阳电池，其特征在于：
所述电池层具有窗口层、基极层、发射极层及背面电场层，
所述第二表面为所述背面电场层的表面。
3.根据权利要求1所述的薄膜化合物太阳电池，其特征在于：
所述第二表面为所述接触层的表面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的薄膜化合物太阳电池，其特征在于：
所述PN结层由GaAs系化合物半导体构成。
5.一种薄膜化合物太阳电池阵列，其特征在于，具备：
薄膜化合物太阳电池串，具备多个权利要求1至4中任一项所述的薄膜化合物太阳电池，这些薄膜化合物太阳电池彼此电连接；
表面保护部件，配置于所述薄膜化合物太阳电池串的光接收侧；以及
背面保护部件，配置于所述薄膜化合物太阳电池串的光接收侧的相反侧。
6.根据权利要求5所述的薄膜化合物太阳电池阵列，其特征在于：
在所述背面保护部件的光接收侧的相反侧还具备太阳电池模块。
7.根据权利要求6所述的薄膜化合物太阳电池阵列，其特征在于：
所述太阳电池模块为CIGS系太阳电池模块。
8.一种薄膜化合物太阳电池的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
通过在半导体基板上层叠多个化合物半导体层，形成包含具有PN结层的电池层与层叠在所述电池层上的接触层的太阳电池层叠体；
使所述接触层图案化；
在所述接触层上形成第三电极；
在所述太阳电池层叠体及所述第三电极上形成树脂膜；
除去所述半导体基板；
在由除去所述半导体基板的工序形成的所述太阳电池层叠体的第一表面的一部分形成第一电极；
通过除去所述太阳电池层叠体的一部分，在所述太阳电池层叠体上形成第二表面；以及
在所述第二表面上形成第二电极。
9.一种薄膜化合物太阳电池阵列的制造方法，其特征在于，包括如下工序：
在权利要求5所述的薄膜化合物太阳电池阵列的光接收侧的相反侧配置CIGS系太阳电池模块；以及
将所述薄膜化合物太阳电池阵列与所述CIGS系太阳电池模块电连接。
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