DE112009001168T5 - Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls sowie Dünnfilmsolarbatteriemodul - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls sowie Dünnfilmsolarbatteriemodul Download PDF

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Hiroto Chigasaki-shi Uchida
Yuko Chigasaki-shi Taguchi
Masashi Chigasaki-shi Ueda
Michihiro Chigasaki-shi Takayama
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls, umfassend:
Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht auf einem isolierenden, transparenten Substrat;
Ausbilden eines ersten Isolationsgrabens, der eine Umfangsregion des transparenten Substrats auf einer inneren Seite desselben von einer Leistungserzeugungsregion isoliert, derart, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der erste Isolationsgraben eine Oberfläche des transparenten Substrats erreicht;
Ausbilden einer Halbleiterschicht auf dem transparenten Substrat;
Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht auf dem transparenten Substrat;
Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens an einer Position, die näher an der Seite der Umfangsregion liegt als der erste Isolationsgraben, derart, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der zweite Isolationsgraben die Oberfläche des transparenten Substrats erreicht; und
Entfernen der ersten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der zweiten Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, durch Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion, die den zweiten Isolationsgraben aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls sowie ein Dünnfilmsolarbatteriemodul, die in der Lage sind, eine dielektrische Durchschlagsspannung zu verbessern.
  • Stand der Technik
  • Ein Dünnfilmsolarbatteriemodul wird hergestellt durch Prozesse des Ausbildens einer ersten Elektrodenschicht, die aus einem transparenten, leitenden Oxid besteht, auf einem lichtdurchlässigen Substrat sowie des Durchführens von Laserritzen, des Ausbildens einer Halbleiterschicht, die aus amorphem Silizium oder dergleichen besteht, sowie des Durchführens von Laserritzen, und des Ausbildens eines Dünnfilms, beispielsweise einer zweiten Elektrodenschicht (Rückseitenelektrode), die aus Metall oder dergleichen besteht, sowie des Durchführens von Laserritzen (siehe Patentdokumente 1 bis 3).
  • Da die erste Elektrodenschicht, die Halbleiterschicht und die zweite Elektrodenschicht durch Aufdampfen, beispielsweise ein CVD-Verfahren und ein Sputterverfahren, ausgebildet werden, wird jede der Schichten auf der gesamten Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats ausgebildet. Nachdem die entsprechenden Schichten ausgebildet wurden, werden die Schichten auf dem lichtdurchlässigen Substrat lasergeritzt, um die Vorrichtung in eine Mehrzahl von Zellen zu trennen, und benachbarte Solarzellen werden in Serie (oder parallel) geschaltet. Danach werden die gesamten Oberflächen der entsprechenden Schichten mit einem Harzfüllungsmaterial versiegelt, wodurch ein Dünnfilmsolarbatteriemodul gebildet wird.
  • Bei einem solchen Dünnfilmsolarbatteriemodul ergibt sich das Problem, dass bei Verwendung im Freien ein aktiver Bereich (Leistungserzeugungsregion) einer Solarzelle durch das Eindringen von Feuchtigkeit oder dergleichen von außen modifiziert oder erodiert wird, und die Leistungserzeugungseigenschaften verschlechtern sich entsprechend. Einer der Gründe für das Problem ist das Eindringen von Feuchtigkeit an einer Lücke zwischen dem Substrat und dem Füllungsmaterial an einem Endbereich des Solarzellenmoduls. Daher besteht die Anforderung zu verhindern, dass Feuchtigkeit am Endbereich des Solarzellenmoduls eintritt, sowie die Wetterbeständigkeit zu verbessern.
  • In dieser Hinsicht offenbaren die Patentdokumente 1 bis 3 ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls, bei dem eine transparente Elektrodenschicht, eine optische Halbleiterschicht und eine Metallschicht, die auf einem lichtdurchlässigen Glassubstrat ausgebildet sind, über einen Bereich von 0,5 mm oder mehr von einem Umfang einer Hauptoberfläche des Umfangsendbereichs mechanisch oder durch einen Lichtstrahl entfernt werden, um die transparente Elektrodenschicht (oder das lichtdurchlässige Glassubstrat) zu exponieren, und durch einen Lichtstrahl auf einer inneren Seite des Bereichs, der mechanisch oder durch den Lichtstrahl entfernt wurde, wird eine Isolationslinie ausgebildet, die einen aktiven Bereich und den Umfangsendbereich elektrisch isoliert.
    Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 3243227
    Patentdokument 2: japanisches Patent Nr. 3243229
    Patentdokument 3: japanisches Patent Nr. 3243232
  • Offenbarung der Erfindung
  • Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll
  • Bei dem in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls ist es jedoch notwendig, eine Isolationslinie, die einen aktiven Bereich und einen Umfangsendbereich des Dünnfilmsolarbatteriemoduls in einer Tiefe, bei der die Isolationslinie eine Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats erreicht, zuverlässig auszubilden, um eine elektrische Isolation zwischen dem aktiven Bereich und dem Umfangsendbereich zu erzielen. Anders ausgedrückt erfordert der Prozeß des Ausbildens der Isolationslinie eine genaue Steuerung des Prozesses und beinhaltet die Befürchtung, dass eine dielektrische Durchschlagsspannung des Moduls auch dann reduziert wird, wenn ein Teil der transparenten Elektrodenschicht, die sich über die Isolationslinie erstreckt, verbleibt.
  • Hinsichtlich der oben beschriebenen Umstände besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls sowie ein Dünnfilmsolarbatteriemodul zu schaffen, die in der Lage sind, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls bereitgestellt, das das Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht auf einem isolierenden, transparenten Substrats aufweist. Ein erster Isolationsgraben, der eine Umfangsregion des transparenten Substrats von einer Leistungserzeugungsregion auf einer inneren Seite desselben isoliert, wird so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der erste Isolationsgraben eine Oberfläche des transparenten Substrats erreicht. Auf dem transparenten Substrat wird eine Halbleiterschicht ausgebildet. Auf dem transparenten Substrat wird eine zweite Elektrodenschicht ausgebildet. An einer Position, die näher an der Seite der Umfangsregion liegt als der erste Isolationsgraben, wird ein zweiter Isolationsgraben so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der zweite Isolationsgraben die Oberfläche des transparenten Substrats erreicht. Die erste Elektrodenschicht, die Halbleiterschicht und die zweite Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, werden durch Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion entfernt.
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird ferner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Dünnfilmsolarbatteriemodul bereitgestellt, das ein isolierendes, transparentes Substrat, eine erste Elektrodenschicht, eine Halbleiterschicht und eine zweite Elektrodenschicht aufweist.
  • Das transparente Substrat weist eine Umfangsregion auf. Die erste Elektrodenschicht ist auf einer inneren Seite der Umfangsregion des transparenten Substrats ausgebildet. Die Halbleiterschicht ist auf die erste Elektrodenschicht laminiert und bedeckt einen Umfang der ersten Elektrodenschicht, wobei der Umfang der Umfangsregion gegenüberliegt. Die zweite Elektrodenschicht ist auf die Halbleiterschicht laminiert und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2(A) ist eine Draufsicht, die den Prozeß gemäß 1(A) zeigt, und (B) und (C) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B] bzw. der Linie [C]-[C] in (A).
  • 3(A) ist eine Draufsicht, die den Prozeß gemäß 1(C) zeigt, und (B), (C) und (D) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C] bzw. der Linie [D]-[D] in (A).
  • 4(A) ist eine Draufsicht, die den Prozeß gemäß 1(E) zeigt, und (B), (C), (D) und (E) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C], der Linie [D]-[D] bzw. der Linie [E]-[E] in (A).
  • 5(A) ist eine Draufsicht, die Isolationsgräben (zweite Isolationsgräben) zeigt, die in Umfangsregionen auf langen Seiten eines transparenten Substrats ausgebildet sind, und (B), (C), (D) und (E) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C], der Linie [D]-[D] bzw. der Linie [E]-[E] in (A).
  • 6(A) ist eine Draufsicht auf 1(F), und (B) und (C) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B] bzw. der Linie [C]-[C] in (A).
  • 7 ist eine Draufsicht auf 1(G).
  • 8 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Beste Art und Weise der Ausführung der Erfindung
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls bereitgestellt, das das Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht auf einem isolierenden, transparenten Substrat aufweist. Ein erster Isolationsgraben, der eine Umfangsregion des transparenten Substrats von einer Leistungserzeugungsregion auf einer inneren Seite desselben isoliert, wird so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der erste Isolationsgraben eine Oberfläche des transparenten Substrats erreicht. Auf dem transparenten Substrat wird eine Halbleiterschicht ausgebildet. Auf dem transparenten Substrat wird eine zweite Elektrodenschicht ausgebildet. An einer Position, die näher an der Umfangsregion liegt als der erste Isolationsgraben, wird ein zweiter Isolationsgraben so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der zweite Isolationsgraben die Oberfläche des transparenten Substrats erreicht. Die erste Elektrodenschicht, die Halbleiterschicht und die zweite Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, werden durch Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion entfernt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Dünnfilmsolarbatteriemodul bereitgestellt, das ein isolierendes, transparentes Substrat, eine erste Elektrodenschicht, eine Halbleiterschicht und eine zweite Elektrodenschicht aufweist.
  • Das transparente Substrat weist eine Umfangsregion auf. Die erste Elektrodenschicht ist auf einer inneren Seite der Umfangsregion des transparenten Substrats ausgebildet. Die Halbleiterschicht ist auf die erste Elektrodenschicht laminiert und bedeckt einen Umfang der ersten Elektrodenschicht, wobei der Umfang der Umfangsregion gegenüberliegt. Die zweite Elektrodenschicht ist auf die Halbleiterschicht laminiert und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls wird, nachdem der zweite Isolationsgraben zusätzlich auf einer äußeren Seite (Seite der Umfangsregion) des ersten Isolationsgrabens ausgebildet worden ist, die Strahlbehandlung an der Umfangsregion durchgeführt, die diesen zweiten Isolationsgraben aufweist. Als Ergebnis werden die erste Elektrodenschicht, die Halbleiterschicht und die zweite Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, entfernt.
  • Auch wenn der zweite Isolationsgraben nicht adäquat ausgebildet wurde oder Rückstände des leitenden Materials im zweiten Isolationsgraben verbleiben, kann dementsprechend in einem nachfolgenden Strahlbehandlungsprozeß eine dielektrische Durchschlagsspannung zwischen der Umfangsregion und der Leistungserzeugungsregion gewährleistet werden. Daher können die Umfangsregion und die Leistungserzeugungsregion in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • Die Leistungserzeugungsregion des Dünnfilmsolarbatteriemoduls kann aus einer einzigen Leistungserzeugungsschicht gebildet sein, die auf dem transparenten Substrat ausgebildet wird, oder sie kann aus einer Mehrzahl von Zellen gebildet sein, die auf dem transparenten Substrat miteinander in Serie oder parallel geschaltet sind.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls kann das Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens, nachdem die zweite Elektrodenschicht ausgebildet wurde, Laserritzen der zweiten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der ersten Elektrodenschicht aufweisen, die an einer Position gelegen sind, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll.
  • Demgemäß können die Umfangsregion und die Leistungserzeugungsregion zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden.
  • Ferner kann bei dem Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls das Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens, nachdem die erste Elektrodenschicht ausgebildet wurde, Laserritzen der ersten Elektrodenschicht aufweisen, die an einer Position gelegen ist, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll, sowie, nachdem die zweite Elektrodenschicht ausgebildet wurde, Laserritzen der zweiten Elektrodenschicht und der Halbleiterschicht, die an der Position gelegen sind, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll.
  • Demgemäß können die Umfangsregion und die Leistungserzeugungsregion in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls kann ferner das Ausbilden eines dritten Isolationsgrabens zwischen dem ersten Isolationsgraben und dem zweiten Isolationsgraben mit einer Tiefe aufweisen, bei der der dritte Isolationsgraben zumindest eine Oberfläche der ersten Elektrodenschicht erreicht. Was die Tiefe des dritten Isolationsgrabens angeht, so kann der dritte Isolationsgraben die Oberfläche des transparenten Substrats als Beschichtungsschicht der ersten Elektrodenschicht erreichen.
  • Dementsprechend können die Umfangsregion und die Leistungserzeugungsregion in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul zuverlässiger elektrisch voneinander isoliert werden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls kann das Entfernen der ersten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der zweiten Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, das Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion aufweisen, so dass ein Umfang der ersten Elektrodenschicht mit der Halbleiterschicht bedeckt wird, die in den ersten Isolationsgraben eingebettet ist, wobei der Umfang dem ersten Isolationsgraben gegenüberliegt.
  • Als Ergebnis wird das Dünnfilmsolarbatteriemodul strukturiert, das die Halbeleiterschicht aufweist, die den Umfang der ersten Elektrodenschicht bedeckt, wobei der Umfang der Umfangsregion gegenüberliegt.
  • Bei dieser Struktur wird verhindert, dass der Umfang der ersten Elektrodenschicht nach außen exponiert wird, mit dem Ergebnis, dass die dielektrische Durchschlagsspannung zwischen dem Umfang der ersten Elektrodenschicht und der Umfangsregion zusätzlich verbessert werden kann.
  • Im nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Die 1 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(A))
  • Wie in 1(A) gezeigt, wird zunächst eine transparente Elektrodenschicht 11 als eine erste Elektrodenschicht auf einem isolierenden, transparenten Substrat 10 ausgebildet.
  • Das transparente Substrat 10 weist eine rechteckige Form auf und ist typischerweise ein Glassubstrat. Anstelle des Glassubstrats kann auch ein Kunststoffsubstrat oder ein Keramiksubstrat verwendet werden. Ferner wird die transparente Elektrodenschicht 11 (TCO: Transparent Conductive Oxide, transparentes, leitendes Oxid) aus einem transparenten, leitenden Film bestehend aus einem ITO (Indium Tin Oxide, Indiumzinnoxid), SnO2, ZnO oder dergleichen gebildet. Die transparente Elektrodenschicht 11 wird durch ein CVD-Verfahren, ein Sputterverfahren, ein Beschichtungsverfahren oder dergleichen in vorgegebener Dicke auf der gesamten Oberfläche des transparenten Substrats 10 ausgebildet.
  • 2(A) ist eine Draufsicht auf 1(A). Nachdem die transparente Elektrodenschicht 11 ausgebildet wurde, wird die transparente Elektrodenschicht 11 lasergeritzt, um Elektrodenisolationsgräben 14, Regionisolationsgräben 21X und 21Y und Isolationsgräben 22a auszubilden. Die 2(B) und (C) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B] bzw. der Linie [C]-[C] in 2(A). Der Regionisolationsgraben 21X dient dazu, Auswirkungen von Verarbeitungsschäden in einer Umfangsregion auf Modulcharakteristiken zu reduzieren. Die Anzahl von auszubildenden Regionisolationsgräben 21X kann Eins auf jeder langen Seite des Substrats 10 betragen, oder sie kann Zwei oder mehr betragen. Die erhöhte Anzahl von Gräben ist wirkungsvoll für die Reduzierung der Auswirkungen von Verarbeitungsschäden in der Umfangsregion auf Modulcharakteristiken, jedoch wird ein Zellenbereich reduziert, der für die Leistungserzeugung effektiv ist.
  • Eine Mehrzahl von Elektrodenisolationsgräben 14 werden parallel zueinander in beliebigen Intervallen entlang einer Y-Richtung des transparenten Substrats 10 (der Richtung der kurzen Seite des transparenten Substrats 10) ausgebildet.
  • Der Regionisolationsgraben 21X dient zum Isolieren einer Umfangsregion 30X auf jeder langen Seite des transparenten Substrats 10 und einer Leistungserzeugungsregion 50 auf einer inneren Seite der Umfangsregion 30X. Der Regionisolationsgraben 21X wird entlang einer X-Richtung (der Richtung der langen Seite des transparenten Substrats 10) ausgebildet.
  • Der andere Regionisolationsgraben 21Y dient zum Isolieren einer Umfangsregion 30Y auf jeder kurzen Seite des transparenten Substrats 10 und der Leistungserzeugungsregion 50 auf einer inneren Seite der Umfangsregion 30Y. Der Regionisolationsgraben 21Y wird entlang der Y-Richtung (der Richtung der kurzen Seite des transparenten Substrats 10) ausgebildet.
  • Diese Regionisolationsgräben 21X und 21Y werden so ausgebildet, dass sie eine Tiefe aufweisen, bei der jeder der Gräben die Oberfläche des transparenten Substrats 10 erreicht. Es ist anzumerken, dass jeder der Regionisolationsgräben 21X und 21Y einem ”ersten Isolationsgraben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • Der Isolationsgraben 22a wird an einer Position ausgebildet, die näher an der Seite der Umfangsregion 30Y liegt als der Regionisolationsgraben 21Y. Der Isolationsgraben 22a wird so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der Isolationsgraben 22a die Oberfläche des transparenten Substrats 10 erreicht. Die Position, an der der Isolationsgraben 22a ausgebildet wird, unterliegt keiner besonderen Beschränkung, vorausgesetzt die Position fällt in die Umfangsregion 30Y. Es ist anzumerken, dass der Isolationsgraben 22a einem ”zweiten Isolationsgraben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • Das Laserritzen dient dazu, einen Lichtstrahl von einer vorderen Oberflächenseite oder einer hinteren Oberflächenseite des transparenten Substrats 10 aus anzuwenden, um eine vorgegebene Region der transparenten Elektrodenschicht 11 zu entfernen, wobei eine Laserwellenlänge oder ein Oszillationsausgangssignal in Abhängigkeit des Typs eines zu entfernenden Materials oder dergleichen entsprechend eingestellt wird. Der Laserstrahl kann ein kontinuierlicher Laserstrahl oder ein Pulslaserstrahl sein, der der Vorrichtung geringeren thermischen Schaden zufügt. Es ist anzumerken, dass die obige Beschreibung auch für das Laserritzen einer Halbleiterschicht 13 und einer weiter unten beschriebenen rückseitigen Elektrodenschicht 12 gilt.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(B))
  • Wie in 1(B) gezeigt, wird als nächstes eine Halbleiterschicht 13 auf der gesamten Oberfläche des transparenten Substrats 10 ausgebildet, auf dem die transparente Elektrodenschicht 11 ausgebildet ist. Die Halbleiterschicht 13 wird auch in die Elektrodenisolationsgräben 14 eingebettet, die in der transparenten Elektrodenschicht 11 ausgebildet sind.
  • Die Halbleiterschicht 13 wird aus einem laminierten Körper eines Halbleiterfilms vom p-Typ, eines Halbleiterfilms vom i-Typ und eines Halbleiterfilms vom n-Typ gebildet. Bei dieser Ausführungsform wird der Halbleiterfilm vom p-Typ aus einem amorphen Siliziumfilm vom p-Typ gebildet, der Halbleiterfilm vom i-Typ wird aus einem amorphen Siliziumfilm vom i-Typ gebildet, und der Halbleiterfilm vom n-Typ wird aus einem mikrokristallinen Siliziumfilm vom n-Typ gebildet. Bei dem obigen Beispiel kann der amorphe Siliziumfilm gegen einen mikrokristallinen Siliziumfilm ausgetauscht werden, und der mikrokristalline Siliziumfilm kann, sofern erforderlich, gegen einen amorphen Siliziumfilm ausgetauscht werden. Die Halbleiterschicht 13 kann ein Tandemtyp oder ein Tripeltyp sein, wobei eine Mehrzahl von Einheiten (pin, pinp, nein, ..., etc.) einschließlich einer Mehrzahl von Leistungserzeugungsschichten laminiert werden, und zu diesem Zeitpunkt kann sie zwischen den Leistungserzeugungsschichten mit Zwischenschichten versehen sein. Der oben beschriebene Halbleiterfilm kann durch ein Plasma-CVD-Verfahren ausgebildet werden. Die Dicke jedes Halbleiterfilms unterliegt keiner besonderen Beschränkung und wird so eingestellt, wie es gemäß den Spezifikationen erforderlich ist.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(C))
  • Wie in 1(C) gezeigt, werden anschließend in einer vorgegebenen Region der Halbleiterschicht 13 Verbindungsgräben 15 ausgebildet. Jeder der Verbindungsgräben 15 weist eine Tiefe auf, bei der der Verbindungsgraben 15 die Oberfläche der transparenten Elektrodenschicht 11 als Beschichtungsschicht erreicht.
  • 3(A) ist eine Draufsicht auf 1(C). Nachdem die Halbleiterschicht 13 ausgebildet wurde, wird die Halbleiterschicht 13 lasergeritzt, um die Verbindungsgräben 15 auszubilden. 3(B), (C) und (D) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C] bzw. der Linie [D]-[D] in 3(A).
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(D))
  • Wie in 1(D) gezeigt, wird als nächstes eine Rückseitenelektrodenschicht 12 als zweite Elektrodenschicht auf der gesamten Oberfläche des transparenten Substrats 10 ausgebildet, auf dem die transparente Elektrodenschicht 11 und die Halbleiterschicht 13 ausgebildet sind. Die Rückseitenelektrodenschicht 12 wird auch in die Verbindungsgräben 15 eingebettet, die in der Halbleiterschicht 13 ausgebildet sind.
  • Die Rückseitenelektrodenschicht 12 wird aus einer ZnO-Schicht und einer Ag-Schicht gebildet, die bei dieser Ausführungsform hervorragende Lichtreflektionseigenschaften aufweisen, sie kann jedoch anstelle der Ag-Schicht auch aus einem anderen Metall wie beispielsweise Al, Cr, Mo, W und Ti oder einem Legierungsfilm gebildet werden. Die transparente Elektrodenschicht 11 wird in vorgegebener Dicke durch ein CVD-Verfahren, ein Sputterverfahren, ein Beschichtungsverfahren oder dergleichen auf der gesamten Oberfläche des transparenten Substrats 10 ausgebildet.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(E))
  • Wie in 1(E) gezeigt, werden anschließend vorgegebene Regionen der Rückseitenelektrodenschicht 12 lasergeritzt, um Vorrichtungsisolationsgräben 16, Anschlußverbindungsgräben 17, Isolationsgräben 22Y und Grenzisolationsgräben 23 auszubilden.
  • Die Vorrichtungsisolationsgräben 16 werden so ausgebildet, dass sie eine Tiefe aufweisen, bei der jeder der Vorrichtungsisolationsgräben 16 die Oberfläche der transparenten Elektrodenschicht 11 erreicht. 4(A) ist eine Draufsicht auf 1(E). 4(B), (C), (D) und (E) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C], der Linie [D]-[D] bzw. der Linie [E]-[E] in 4(A).
  • Die Anschlußverbindungsgräben 17 sind Verbindungsgräben zum Verbinden von weiter unten beschriebenen Anschlußschichten 19 mit der transparenten Elektrodenschicht 11, wobei die Anschlußverbindungsgräben 17 an vorgegebenen Positionen der Leistungserzeugungsregion 50 ausgebildet werden, die der Umfangsregion 30Y des transparenten Substrats 10 gegenüberliegen. Die Anschlußverbindungsgräben 17 werden als Paar mit einer Tiefe, bei der jeder der Gräben die Oberfläche der transparenten Elektrodenschicht 11 erreicht, durch Laserritzen der Rückseitenelektrodenschicht 12 und der Halbleiterschicht 13 so ausgebildet, dass der Verbindungsgraben 15, der in der Halbleiterschicht 13 ausgebildet und von einem Rückseitenelektrodenmaterial umgeben ist, zwischen den Anschlußverbindungsgräben 17 angeordnet ist. Die Anschlußverbindungsgräben 17 werden in ähnlicher Weise nicht nur in einer in den Figuren gezeigten Seite der Umfangsregion 30Y, sondern auch auf der nicht dargestellten anderen Seite der Umfangsregion ausgebildet.
  • Ferner wird eine aus einem Rückseitenelektrodenmaterial bestehende Anschlußverbindungsschicht 18, die zwischen den Anschlußverbindungsgräben 17 angeordnet wird, gleichzeitig mit der Ausbildung der Anschlußverbindungsgräben 17 ausgebildet.
  • Der Isolationsgraben 22Y wird durch Laserritzen der Rückseitenelektrodenschicht 12 und der Halbleiterschicht 13 an der selben Position ausgebildet wie der Isolationsgraben 22a (1(A)), der in der Umfangsregion 30Y in der transparenten Elektrodenschicht 11 ausgebildet wird. Der Isolationsgraben 22Y wird so ausgebildet, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der Isolationsgraben 22Y in der Umfangsregion 30Y auf jeder kurzen Seite des transparenten Substrats 10 die Oberfläche des transparenten Substrats 10 erreicht.
  • Die oben beschriebenen Isolationsgräben werden nicht nur in den Umfangsregionen 30Y auf den kurzen Seiten des transparenten Substrats 10 ausgebildet, sondern auch auf dessen langen Seiten in den Umfangsregionen 30X. 5(A) ist eine Draufsicht, die zeigt, dass die Isolationsgräben 22X in den Umfangsregionen 30X auf den langen Seiten des transparenten Substrats 10 ausgebildet sind. Darüber hinaus sind die 5(B), (C), (D) und (E) Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B], der Linie [C]-[C], der Linie [D]-[D] bzw. der Linie [E]-[E] in 5(A). Die Isolationsgräben 22X werden so ausgebildet, dass sie eine Tiefe aufweisen, bei der jeder der Isolationsgräben 22X die Oberfläche des transparenten Substrats 10 erreicht.
  • Der Grenzisolationsgraben 23 wird durch Laserritzen der Rückseitenelektrodenschicht 12 und der Halbleiterschicht 13 an einer vorgegebenen Position gebildet, die in jeder der Umfangsregionen 30Y des transparenten Substrats 10 einwärts des Isolationsgrabens 22Y gelegen ist. Der Grenzisolationsgraben 23 wird so ausgebildet, das er eine Tiefe aufweist, bei der Grenzisolationsgraben 23 bei dieser Ausführungsform die Oberfläche der transparenten Elektrodenschicht 11 erreicht, der Grenzisolationsgraben 23 ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Grenzisolationsgraben 23 kann so ausgebildet werden, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der Grenzisolationsgraben 23 die Oberfläche des transparenten Substrats 10 erreicht. Der Grenzisolationsgraben 23 bildet eine Grenze zwischen einer Strahlregion und einer Nicht-Strahlregion in einem weiter unten beschriebenen Strahlbehandlungsprozeß. Es ist anzumerken, dass der Grenzisolationsgraben 23 einem ”dritten Isolationsgraben” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
  • Durch den obigen Prozeß des Ausbildens der Isolationsgräben 22X und 22Y wird eine Mehrzahl von Solarzellen 51 in der Leistungserzeugungsregion 50 gebildet. Die Rückseitenelektrodenschicht 12 ist in jeder der Solarzellen 51 über den Verbindungsgraben 15 elektrisch mit der transparenten Elektrodenschicht 11 einer anderen, benachbarten Zelle verbunden. Die Modulstruktur, bei der die Solarzellen 51 miteinander in Serie geschaltet sind wie bei dieser Ausführungsform, kann auf ein Leistungserzeugungsmodul angewandt werden, bei dem ein erzeugter Strom ausreichend, eine erzeugte Spannung hingegen relativ niedrig ist. Andererseits kann eine Modulstruktur, bei der Solarzellen miteinander parallel geschaltet sind, auf ein Leistungserzeugungsmodul angewandt werden, bei dem eine erzeugte Spannung ausreichend, ein erzeugter Strom hingegen relativ niedrig ist.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(F))
  • Wie in 1(F) und 6 gezeigt, werden die Umfangsregionen 30X und 30Y des transparenten Substrats 10 als nächstes einer Strahlbehandlung unterzogen. Als Ergebnis werden die transparente Elektrodenschicht 11, die Halbleiterschicht 13 und die Rückseitenelektrodenschicht 12 auf den Umfangsregionen 30X und 30Y entfernt. 6(A) ist eine Draufsicht auf 1(F), und die 6(B) und 6(C) sind Querschnittsdiagramme entlang Richtungen der Linie [B]-[B] bzw. der Linie [C]-[C] in 2(A).
  • Die Bedingungen der Strahlbehandlung unterliegen keinen besonderen Beschränkungen, vorausgesetzt die transparente Elektrodenschicht 11, die Halbleiterschicht 13 und die Rückseitenelektrodenschicht 12 auf den Umfangsregionen 30X und 30Y können wie erforderlich entfernt werden. Strahlpartikel sind nicht auf keramische Partikel wie Aluminiumoxidpartikel und Siliziumdioxidpartikel beschränkt und es können hierfür auf Metall basierende Partikel oder auf Pflanzen basierende Partikel verwendet werden. Ferner kann die Oberfläche des transparenten Substrats 10 zu einem Zeitpunkt der Strahlbehandlung einer Maskierung unterzogen werden, so dass die Strahlpartikel nicht auf die Leistungserzeugungsregion 50 angewendet werden.
  • Ferner wird bei dieser Ausführungsform die Halbleiterschicht 13, die in die Regionisolationsgräben 21X und 21Y eingebettet ist, um die Umfangsregionen 30Y von der Leistungserzeugungsregion 50 zu isolieren, nicht vollständig entfernt und verbleibt, um, wie in 1(F) gezeigt, den Umfang der transparenten Elektrodenschicht 11 zu bedecken. Als Ergebnis wird verhindert, dass der Umfang der transparenten Elektrodenschicht 11 direkt nach außen exponiert wird.
  • (Prozeß gemäß Fig. 1(G))
  • Wie in 1(G) und 7 gezeigt, werden anschließend Anschlußschichten 19 durch Einbetten eines leitenden Materials in die Anschlußverbindungsgräben 17 ausgebildet. Die Anschlußschichten 19 werden so ausgebildet, dass sie die Anschlußverbindungsschicht 18 spreizen. Bei dieser Ausführungsform werden die Anschlußschichten 19 in Intervallen entlang einer Ausbreitungsrichtung der Anschlußverbindungsschichten 19 ausgebildet, wie in 7 gezeigt ist. Die Anschlußschichten 19 werden an Seitenbereichen auf beiden kurzen Seiten des transparenten Substrats 10 ausgebildet. Es ist anzumerken, dass die Anschlußschichten 19 kontinuierlich über die gesamte Ausbildungsregion der Anschlußschichten 19 ausgebildet werden können.
  • Die Anschlußschichten 19 können, zusätzlich zu einem Verfahren zur Durchführung einer Aufschmelzung nach Anwendung einer Lötpaste, unter Verwendung geeigneter Verfahren, beispielsweise einem Verfahren zur Verwendung eines leitenden Haftmittels, einem Verfahren zur Ausbildung einer aus Cu oder dergleichen bestehenden Metallplattierungsschicht und einem Verfahren zum Pressdrucken eines Metallblocks auf ein Substrat ausgebildet werden.
  • Zuletzt wird eine Versiegelungsschicht 25 ausgebildet, die aus einem isolierenden Harz besteht, das die gesamte Oberfläche des transparenten Substrats 10 bedeckt (1(G)), wodurch die Solarzellen 51 auf dem transparenten Substrat 10 versiegelt werden. Darüber hinaus werden Eckbereiche des Umfangs des transparenten Substrats 10 wie erforderlich abgefast. Der Abfasungsprozeß wird durchgeführt, um ein Brechen des transparenten Substrats 10 zu einem Zeitpunkt der Bearbeitung oder Verarbeitung zwischen Prozessen zu verhindern. Der Abfasungsprozeß kann daher, obwohl er nicht auf den letzten Prozeß beschränkt ist, vor einem Prozeß der Ausbildung der transparenten Elektrodenschicht 11 oder zwischen beliebigen Prozessen durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise wird das Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 hergestellt, das die Mehrzahl von Solarzellen 51 aufweist, die auf dem transparenten Substrat 10 integriert sind. Das Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 wird mit der Seite des transparenten Substrats 10 als Lichteinfalloberfläche installiert. Sonnenlicht, das vom transparenten Substrat 10 aus eintritt, tritt über die transparente Elektrodenschicht 11 in die Halbleiterschicht 13 ein, und die Halbleiterschicht 13 verursacht einen photoelektrischen Konversionseffekt gemäß dem einfallenden Licht. Eine in der Halbleiterschicht 13 erzeugte Spannung wird von der transparenten Elektrodenschicht 11 und der Rückseitenelektrodenschicht 12 übernommen und über die Anschlußschichten 19 einem (nicht gezeigten) externen Kondensator zugeführt.
  • Wie oben beschrieben werden bei dieser Ausführungsform, nachdem die Isolationsgräben 22X und 22Y als zweite Isolationsgräben zusätzlich auf äußeren Seiten der Regionisolationsgräben 21X und 21Y als erste Isolationsgräben (der Seite der Umfangsregionen 30X und der Seite der Umfangsregionen 30Y) ausgebildet wurden, die Umfangsregionen 30X und 30Y, die die Isolationsgräben 22X und 22Y aufweisen, der Strahlbehandlung unterzogen, um die transparente Elektrodenschicht 11, die Halbleiterschicht 13 und die Rückseitenelektrodenschicht 12 auf den Umfangsregionen zu entfernen. Auch wenn die Isolationsgräben 22X und 22Y nicht adäquat ausgebildet sind oder Rückstände des leitenden Materials in den Isolationsgräben 22X und 22Y verbleiben, kann als Ergebnis in einem nachfolgenden Strahlbehandlungsprozeß eine dielektrische Durchschlagsspannung zwischen den Umfangsregionen 30X und 30Y und der Leistungserzeugungsregion 50 gewährleistet werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können daher die Umfangsregionen 30X und 30Y und die Leistungserzeugungsregion 50 in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, im Hinblick auf das Eindringen von Feuchtigkeit oder dergleichen von außen, wobei die Feuchtigkeit zwischen dem transparenten Substrat 10 und der Versiegelungsschicht 25 eintritt, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • Ferner wird die elektrische Isolationsbehandlung zwischen den Umfangsregionen 30X und 30Y und der Leistungserzeugungsregion 50 in zwei Prozessen durchgeführt, dem Prozeß zur Ausbildung der Isolationsgräben 22X und 22Y hinsichtlich der Umfangsregionen und dem Strahlbehandlungsprozeß. Auch wenn eine Behandlung nicht perfekt durchgeführt wird, kann deren mangelnde Perfektion daher mit der anderen Behandlung ausgeglichen werden. Als Ergebnis ist es möglich, eine Last bezüglich der Steuerung des Prozesses in beiden Behandlungen zu reduzieren.
  • Ferner wird bei dieser Ausführungsform der Isolationsgraben 22a im voraus an einer entsprechenden Position der transparenten Elektrodenschicht 11 zu einem Zeitpunkt ausgebildet, zu dem der Isolationsgraben 22X ausgebildet wird. Als Ergebnis ist es unnötig, die transparente Elektrodenschicht 11, die im Vergleich zur Halbleiterschicht 13 nur schwer durch Laserritzen entfernt werden kann, zu entfernen, wenn der Isolationsgraben 22Y gebildet wird, mit dem Ergebnis, dass der sehr zuverlässige Isolationsgraben 22X stabil ausgebildet werden kann.
  • Ferner wird bei dieser Ausführungsform der Grenzisolationsgräben 23 als dritter Isolationsgraben zwischen dem Regionisolationsgraben 21Y und dem Isolationsgraben 22Y ausgebildet. Damit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Isolation zwischen der Umfangsregion 30Y und der Leistungserzeugungsregion 50 zum Zeitpunkt der Strahlbehandlung weiter zu verbessern und die Formgenauigkeit eines Grenzbereichs zwischen der Strahlbehandlungsregion und der Nicht-Strahlbehandlungsregion nach der Strahlbehandlung zu verbessern.
  • Ferner wird bei dieser Ausführungsform die Halbleiterschicht 13, die im Regionisolationsgraben 21Y zum Isolieren der Umfangsregion 30Y von der Leistungserzeugungsregion 50 eingebettet ist, nicht vollständig entfernt und verbleibt, um den Umfang der transparenten Elektrodenschicht 11 zu bedecken, wie in 1(F) gezeigt ist. Als Ergebnis wird verhindert, dass der Umfang der transparenten Elektrodenschicht 11 nach außen exponiert wird, und da die Halbleiterschicht 13 einen höheren Widerstand aufweist als die transparente Elektrodenschicht 11, kann die dielektrische Durchschlagsspannung zwischen dem Umfang der transparenten Elektrodenschicht 11 und der Umfangsregion 30Y zusätzlich verbessert werden.
  • Ferner wird bei dieser Ausführungsform die Anschlußverbindungsschicht 18, die aus einem Rückseitenelektrodenmaterial gebildet ist, in direkten Kontakt mit der transparenten Elektrodenschicht 11 gebracht, und die Anschlußschichten 19 werden so ausgebildet, dass sie die Anschlußverbindungsschicht 18 spreizen. Als Ergebnis können die Anschlußschichten 19 und die transparente Elektrodenschicht 11 zuverlässig elektrisch miteinander verbunden werden, und gleichzeitig kann der Kontaktwiderstand zwischen ihnen reduziert werden. Dementsprechend ermöglicht ein Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 vom Serienschaltungstyp eine bedeutende Reduktion bezüglich des Verlusts einer erzeugten Spannung.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Die 8 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist anzumerken, dass Bereiche in den Figuren, die denjenigen gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass, wie in 8(A) gezeigt, der Isolationsgraben 22a (1(A)) zu dem Zeitpunkt, zu dem die Elektrodenisolationsgräben 14 in der transparenten Elektrodenschicht 11 ausgebildet werden, nicht in der Umfangsregion des transparenten Substrats 10 ausgebildet wird. Insbesondere werden bei dieser Ausführungsform beim Prozeß des Ausbildens des in 8(E) gezeigten Isolationsgrabens 22Y die Rückseitenelektrodenschicht 12, die Halbleiterschicht 13 und die transparente Elektrodenschicht 11, die sich an einer Position befinden, an der der Isolationsgraben 22Y ausgebildet werden soll, lasergeritzt, um den Isolationsgraben 22Y auszubilden.
  • Es ist anzumerken, dass, da die anderen Prozesse dieselben sind wie diejenigen gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform; auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Auch bei dieser Ausführungsform können eine Wirkung und ein Effekt ähnlich denen gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erzielt werden. Insbesondere werden, nachdem die Isolationsgräben 22X und 22Y als zweite Isolationsgräben zusätzlich auf äußeren Seiten der Regionisolationsgräben 21X und 21Y als erste Isolationsgräben (der Seite der Umfangsregionen 30X und der Seite der Umfangsregionen 30Y) ausgebildet wurden, die Umfangsregionen 30X und 30Y, die die Isolationsgräben 22X und 22Y aufweisen, der Strahlbehandlung unterzogen, um die transparente Elektrodenschicht 11, die Halbleiterschicht 13 und die Rückseitenelektrodenschicht 12 auf den Umfangsregionen zu entfernen. Als Ergebnis können die Umfangsregionen 30X und 30Y und die Leistungserzeugungsregion 50 in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, hinsichtlich des Eindringens von Feuchtigkeit oder dergleichen, wobei die Feuchtigkeit zwischen dem transparenten Substrat 10 und der Versiegelungsschicht 25 eintritt, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • Da der Isolationsgraben 22a nicht zu dem Zeitpunkt ausgebildet wird, zu dem die Elektrodenisolationsgräben 14 ausgebildet werden, kann bei dieser Ausführungsform insbesondere eine Behandlungszeit, die zur Implementierung des in 8(A) gezeigten Prozesses erforderlich ist, entsprechend mehr reduziert werden als bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Als Ergebnis können eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Dünnfilmsolarbatteriemoduls 1 sowie eine Reduzierung der Herstellungskosten erzielt werden.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Die 9 sind Querschnittsdiagramme des Hauptteils zur Beschreibung von Prozessen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist anzumerken, dass Bereiche in den Figuren, die denjenigen gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • Diese Ausführungsform und die oben beschriebene erste Ausführungsform haben gemeinsam, dass, wie in 9(A) gezeigt, der Isolationsgraben 22a zu einem Zeitpunkt in der Umfangsregion des transparenten Substrats 10 ausgebildet wird, zu dem die Elektrodenisolationsgräben 14 in der transparenten Elektrodenschicht 11 ausgebildet werden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass, wie in 9(E) gezeigt, der Isolationsgraben 22Y (1(E)) zu einem Zeitpunkt, zu dem die Vorrichtungsisolationsgräben 16 ausgebildet werden, nicht so ausgebildet wird, dass er den Isolationsgraben 22a überlappt. Es ist anzumerken, dass die Isolationsgräben 22X (5(A)) entlang den langen Seiten des transparenten Substrats 10 ausgebildet werden.
  • Es ist anzumerken, dass, da die anderen Prozesse dieselben sind wie diejenigen gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, auf eine Beschreibung derselben verzichtet wird.
  • Auch in dieser Ausführungsform können eine Wirkung und ein Effekt ähnlich denen gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erzielt werden. Insbesondere werden, nachdem die Isolationsgräben 22a und 22Y als zweite Isolationsgräben zusätzlich auf äußeren Seiten der Regionisolationsgräben 21X und 21Y als erste Isolationsgräben (der Seite der Umfangsregionen 30X und der Seite der Umfangsregionen 30Y) ausgebildet wurden, die Umfangsregionen 30X und 30Y, die die Isolationsgräben 22a und 22Y aufweisen, der Strahlbehandlung unterzogen, um die transparente Elektrodenschicht 11, die Halbleiterschicht 13 und die Rückseitenelektrodenschicht 12 auf den Umfangsregionen zu entfernen. Als Ergebnis können die Umfangsregionen 30X und 30Y und die Leistungserzeugungsregion 50 in dem Dünnfilmsolarbatteriemodul 1 zuverlässig elektrisch voneinander isoliert werden, mit dem Ergebnis, dass es möglich ist, hinsichtlich des Eindringens von Feuchtigkeit oder dergleichen von außen, wobei die Feuchtigkeit zwischen dem transparenten Substrat 10 und der Versiegelungsschicht 25 eintritt, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von großer Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • Da der Isolationsgraben 22Y nicht zu dem Zeitpunkt ausgebildet wird, zu dem die Vorrichtungsisolationsgräben 16 ausgebildet werden, kann bei dieser Ausführungsform insbesondere eine Behandlungszeit, die zur Implementierung des in 8(E) gezeigten Prozesses erforderlich ist, entsprechend mehr reduziert werden als bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Als Ergebnis können eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Dünnfilmsolarbatteriemoduls 1 sowie eine Reduzierung der Herstellungskosten erzielt werden.
  • Zwar sind bislang bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, und es können selbstverständlich diverse Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Beispielsweise wurde in den oben beschriebenen Ausführungsformen keine bestimmte Breite jedes der Elektrodenisolationsgräben 14, der Verbindungsgräben 15, der Vorrichtungsisolationsgräben 16, der Anschlußverbindungsgräben 17, der Regionisolationsgräben 21X und 21Y, der Isolationsgräben 22a, 22X und 22Y und der Grenzisolationsgräben 23 erwähnt. Diese Grabenbreiten können jedoch je nach den Erfordernissen basierend auf den Spezifikationen des Dünnfilmsolarbatteriemoduls 1, den Laseroszillationsbedingungen des Laserritzens oder dergleichen eingestellt werden.
  • Ferner ist zwar das Verfahren zur Herstellung des Dünnfilmsolarbatteriemoduls 1, bei dem die Solarzellen 51 miteinander in Serie geschaltet sind, als ein Beispiel in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls anwendbar, bei dem die Solarzellen miteinander parallel geschaltet sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dünnfilmsolarbatteriemodul
    10
    transparentes Substrat
    11
    transparente Elektrodenschicht (erste Elektrodenschicht)
    12
    Rückseitenelektrodenschicht (zweite Elektrodenschicht)
    13
    Halbleiterschicht
    14
    Elektrodenisolationsgraben
    15
    Verbindungsgraben
    16
    Vorrichtungsisolationsgraben
    17
    Anschlußverbindungsgraben
    18
    Anschlußverbindungsschicht
    19
    Anschlußschicht
    21X, 21Y
    Regionisolationsgraben (erster Isolationsgraben)
    22a, 22X, 22Y
    Isolationsgraben (zweiter Isolationsgraben)
    23
    Grenzisolationsgraben
    30X, 30Y
    Umfangsregion
    50
    Leistungserzeugungsregion
    51
    Solarzelle
  • [Zusammenfassung]
  • [Aufgabe] Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls sowie eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls, die in der Lage sind, dielektrische Durchschlagsspannungseigenschaften von hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
  • [Mittel zur Lösung] Ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht (11) auf einem isolierenden, transparenten Substrat (10); Ausbilden erster Isolationsgräben (21X, 21Y), die Umfangsregionen (30X, 30Y) des transparenten Substrats (10) auf einer inneren Seite desselben von einer Leistungserzeugungsregion (50) isolieren, derart, dass sie eine Tiefe aufweisen, bei der die ersten Isolationsgräben (21X, 21Y) eine Oberfläche des transparenten Substrats (10) erreichen; Ausbilden einer Halbleiterschicht (13) auf dem transparenten Substrat (10); Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht (12) auf dem transparenten Substrat (10); Ausbilden zweiter Isolationsgräben (22a, 22X, 22Y) an Positionen, die näher an den Seiten der Umfangsregion (30X, 30Y) liegen als die ersten Isolationsgräben (21X, 21Y), derart, dass sie eine Tiefe aufweisen, bei der die zweiten Isolationsgräben (22a, 22X, 22Y) die Oberfläche des transparenten Substrats (10) erreichen; und Entfernen der ersten Elektrodenschicht (11), der Halbleiterschicht (13) und der zweiten Elektrodenschicht (12), die in den Umfangsregionen (30X, 30Y) ausgebildet sind, durch Durchführen einer Strahlbehandlung an den Umfangsregionen (30X, 30Y).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3243227 [0005]
    • JP 3243229 [0005]
    • JP 3243232 [0005]

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls, umfassend: Ausbilden einer ersten Elektrodenschicht auf einem isolierenden, transparenten Substrat; Ausbilden eines ersten Isolationsgrabens, der eine Umfangsregion des transparenten Substrats auf einer inneren Seite desselben von einer Leistungserzeugungsregion isoliert, derart, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der erste Isolationsgraben eine Oberfläche des transparenten Substrats erreicht; Ausbilden einer Halbleiterschicht auf dem transparenten Substrat; Ausbilden einer zweiten Elektrodenschicht auf dem transparenten Substrat; Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens an einer Position, die näher an der Seite der Umfangsregion liegt als der erste Isolationsgraben, derart, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der zweite Isolationsgraben die Oberfläche des transparenten Substrats erreicht; und Entfernen der ersten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der zweiten Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, durch Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion, die den zweiten Isolationsgraben aufweist.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls nach Anspruch 1, wobei, nachdem die zweite Elektrodenschicht ausgebildet wurde, das Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens Laserritzen der zweiten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der ersten Elektrodenschicht, aufweist, die sich an einer Position befinden, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls, nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden eines zweiten Isolationsgrabens aufweist Laserritzen, nachdem die erste Elektrodenschicht ausgebildet wurde, der ersten Elektrodenschicht, die sich an einer Position befindet, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll, und Laserritzen der zweiten Elektrodenschicht und der Halbleiterschicht, die sich an der Position befinden, an der der zweite Isolationsgraben ausgebildet werden soll, nachdem die zweite Elektrodenschicht ausgebildet wurde.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls nach Anspruch 1, ferner umfassend Ausbilden eines dritten Isolationsgrabens zwischen dem ersten Isolationsgraben und dem zweiten Isolationsgraben derart, dass er eine Tiefe aufweist, bei der der dritte Isolationsgraben zumindest eine Oberfläche der ersten Elektrodenschicht erreicht.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmsolarbatteriemoduls nach Anspruch 1, wobei das Entfernen der ersten Elektrodenschicht, der Halbleiterschicht und der zweiten Elektrodenschicht, die in der Umfangsregion ausgebildet sind, das Durchführen einer Strahlbehandlung an der Umfangsregion aufweist, so dass ein Umfang der ersten Elektrodenschicht in der Leistungserzeugungsregion mit der Halbleiterschicht bedeckt ist, die in den ersten Isolationsgraben eingebettet ist, wobei der Umfang dem ersten Isolationsgraben gegenüberliegt.
  6. Dünnfilmsolarbatteriemodul, umfassend: ein isolierendes, transparentes Substrat mit einer Umfangsregion; eine erste Elektrodenschicht, die auf einer inneren Seite der Umfangsregion des transparenten Substrats ausgebildet ist; eine Halbleiterschicht, die auf die erste Elektrodenschicht laminiert ist und einen Umfang der ersten Elektrodenschicht bedeckt, wobei der Umfang der Umfangsregion gegenüberliegt; und eine zweite Elektrodenschicht, die auf die Halbleiterschicht laminiert und mit der ersten Elektrodenschicht elektrisch verbunden ist.
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