DE112010001893T5 - Solarzellenmodul, versehen mit einem Kantenabstand - Google Patents

Solarzellenmodul, versehen mit einem Kantenabstand Download PDF

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Hirohisa Suzuki
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Abstract

Das Solarzellenmodul mit einem bevorzugten Kantenraum, das verhindert, dass Eigenschaften einer Solarzelle wie Konversionseffizienz zerstört werden, ohne dass das Verfahren kompliziert gemacht wird, wird vorgesehen. In einem Solarzellenmodul, umfassend ein Glassubstrat, eine erste Schicht, gebildet auf dem Glassubstrat, und eine zweite Schicht, gebildet auf der ersten Schicht, wird die erste Schicht durch ein erstes Entfernungsmittel mit einer ersten Energiemenge entfernt, unter Erhalt eines ersten Kantenraumes, worin die erste Schicht nicht zwischen einem Endteil der ersten Schicht und einem Endteil des Glassubstrates gebildet ist, und die zweite Schicht durch ein zweites Entfernungsmittel mit einer zweiten Energiemenge entfernt wird, unter Erhalt eines zweiten Kantenraumes, bei dem die zweite Schicht nicht zwischen einem Endteil der zweiten Schicht und dem Endteil des Glassubstrates gebildet ist. Eine Breite des zweiten Kantenraumes ist größer als eine Breite des ersten Kantenraumes.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft eine Technik bezüglich eines Solarzellenmoduls mit einem Kantenabstand und mehr spezifisch ein Dünnfilm-Solarzellenmodul auf CIS-Basis (allgemeiner Name einer CuInSe2-Basis, umfassend CIS, CIGS, CIGSS oder dgl.).
  • Stand der Technik
  • Bei einem Dünnfilm-Solarzellenmodul auf CIS-Basis werden üblicherweise Schichten, umfassend eine metallische Basiselektrodenschicht, eine Lichtabsorbtionsschicht vom p-Typ, eine Pufferschicht mit hoher Resistenz und eine Fensterschicht vom n-Typ (transparenter leitender Film) jeweils auf die Oberfläche eines Substrates (109) laminiert, unter Bildung des Dünnfilm-Solarzellenmoduls auf CIS-Basis. Ein Füllstoff (103) mit einer Abdichtwirkung wie ein EVA (Ethylen-Binyl-Acetat)-Harz, PVB (Polyvinylbutyral), etc. wird darauf angeordnet und ein Abdeckglas (102) mit einer oberen Oberfläche wird darauf laminiert und verbunden. Das erhaltene Solarzellenmodul wird mit einem Rahmen (101) aus Aluminium, etc. umgeben, um einen Endbereich des Solarzellenmoduls abzudecken. Zwischen dem Rahmen und dem Solarzellenmodul ist ein Harz in Sandwichform gelagert (in der Zeichnung nicht dargestellt), um zu verhindern, dass Feuchtigkeit wie Wasser vom Endteil des Abdeckglases (102) eindringt und um die Wasserresistenz zu verbessern (s. 1).
  • Auf der anderen Seite gibt es ein rahmenloses Solarzellenmodul, mit dem ein Aluminiumrahmen nicht verbunden ist, um das Solarzellenmodul leichter zu machen und die Produktionskosten zu vermindern. Als ein solches rahmenloses Solarzellenmodul wird ein Solarzellenmodul vorgeschlagen, umfassend einen lichtaufnehmenden Oberflächenseitenfilm, einen lichtaufnehmenden Oberflächenseitenfüllstoff, eine Vielzahl von Solarzellenelementen, die elektrisch durch verbindende Streifen miteinander verbunden sind, einen Rückoberflächenseitenfüllstoff und einen Rückoberflächenseitenfilm, die aufeinanderfolgend angeordnet sind, um so gestapelt zu sein, und eine Struktur aufweist, worin ein peripheres Kantenteil des lichtaufnehmenden Oberflächenseitenfilmes mit einem peripheren Kantenteil des Rückoberflächenseitenfilms fusionsgeschmolzen ist (siehe Patentdokument 1).
  • Als ein anderes rahmenloses Solarzellenmodul wird eine Struktur vorgeschlagen, worin dann, wenn ein rahmenloses Solarzellenmodul auf ein zu verbindendes Teil wie ein Dach eines Hauses mit einem Gradienten gelegt wird, stabförmige Verbindungsfüllstoffe zwischen den Solarzellenmodulen in der Richtung des Gradienten des zu verbindenden Teils gehalten sind, um die Solarzellenmodule anzuordnen, so dass sich alle stabförmigen Verbindungsstoffe nicht von den Oberflächen der Solarzellenmodulen sich erstrecken (siehe Patentdokument 2).
  • Weiterhin wird ebenfalls ein rahmenloses Solarzellenmodul mit einem Kantenabstand (ein Abstand, bei dem Vorrichtungsschichten nicht gestapelt sind), angeordnet in der Peripherie eines Solarzellenschaltkreises, vorgeschlagen (s. 2 und Patendokument 3). Wenn der Kantenabstand vorgesehen ist, muss der Rahmen nicht verbunden sein und die Produktionskosten können stärker reduziert werden und das Solarzellenmodul kann leichter gemacht werden als das Solarzellenmodul eines Typs mit dem Rahmen. Als Herstellungsverfahren des Solarzellenmoduls dieser Art wird nach Bildung eines laminierten Filmes (erste Elektrode (108)/Halbleiterschicht (107)/zweite Elektrode (104)) auf der gesamten Oberfläche einer Lichtaufnahmeoberflächenseite eines Substrates (109) der laminierte Film einer Fläche, die dem Kantenraum entspricht, durch Laser oder Sandblasgerät, etc. entfernt, unter Bildung des Kantenraums (siehe 2). Beispielsweise offenbart das Patentdokument 4 eine Technik zur Entfernung eines laminierten Filmes einer Kantenraumfläche unter Verwendung eines YAG-Lasers.
  • Dokumente des Standes der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP-A-2006-86390
    • Patentdokument 2: JP-A-2002-322765
    • Patentdokument 3: JP-A-2008-282944
    • Patentdokument 4: JP-T-2002-540950
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Probleme, die diese Erfindung löst
  • Wenn der laminierte Film des Kantenraumes entfernt wird, tritt ein Problem auf, dass eine Leistung (insbesondere Konversionseffizienz) eines Solarzellenschaltkreises verschlechtert wird. Hier bedeutet der Solarzellenschaltkreis den laminierten Film, der auf dem Substrat gebildet ist, bevor der Kantenraum gebildet und das Abdeckglas laminiert ist. Nachfolgend wird ein Prinzip beschrieben, bei dem das oben beschriebene Problem bei einer Dünnfilm-Solarzelle auf CIS-Basis auftritt.
  • 3A ist eine Planansicht, gesehen von einer Lichtaufnahmeoberflächenseite der Dünnfilm-Solarzelle auf CIS-Basis. 3B ist eine vergrößerte Schnittansicht der Dünnfilm-Solarzelle auf CIS-Basis in der Richtung senkrecht (a-a' gemäß 3A) zu einer Aufteilungsfurche. Wie in 3A gezeigt, wird der Schaltkreis mit einer Vielzahl von Zellen gebildet, die durch Unterteilen der Halbleiterschicht und der zweiten Elektrode durch eine Vielzahl von wechselseitig parallelen Aufteilungsfurchen gebildet sind.
  • Wenn der Kantenraum (ein Teil, umgeben von der gepunkteten Linie gemäß 3A) eines Endteils senkrecht zu den Aufteilungsfurchen durch das Sandblasgerät gebildet wird, kann der laminierte Film in einem Endteil des laminierten Filmes beschädigt werden, der zum Kantenraum frei liegt, unter Zerstörung der Konversionseffizienz des Schaltkreises. (Nach Bildung des Kantenraumes kann ein Grenzteil zum Kantenraum im laminierten Film möglicherweise beschädigt werden, unter Zerstörung der Konversionseffizienz des Schaltkreises). Bei einem Verfahren durch das Sandblasgerät tritt als weiteres Problem das Problem auf, dass die Reinigung des Sandes kompliziert wird, nachdem der laminierte Film entfernt ist, unter Erhöhung der Produktionskosten.
  • Wenn auf der anderen Seite der Laser anstelle des Sandblasgerätes verwendet wird, tritt das Problem für das Verfahren des Sandes nicht auf. Zur Entfernung der ersten Elektrode (eine Mo-Schicht) ist ein starker Laser, äquivalent zu 430 W, erforderlich. Weil die erste Elektrode (Mo-Schicht) stärker ist als eine CIS-Schicht oder die zweite Elektrode, kann ein schwacher Laser, der zur Entfernung der CIS-Schicht oder der zweiten Elektrode erforderlich ist, nicht die erste Elektrode verarbeiten. Als ein Ergebnis kann, wenn der Kantenraum unter Verwendung des starken Lasers gebildet wird, die CIS-Schicht oder die zweite Elektrode im Endteil des laminierten Filmes, der in die Aufteilungsfurchenteile in Nebenschluss gelegt ist, geschmolzen werden. Aufgrund des Nebenschlusses tritt ein Problem auf, dass die Konversionseffizienz des Solarenzellenkreislaufes verschlechtert wird.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme hat das Solarzellenmodul gemäß dieser Erfindung einen bevorzugten Kantenraum, der verhindert, dass Eigenschaften einer Solarzelle wie Konversionseffizienz verschlechtert werden, ohne dass die Verfahren kompliziert gemacht werden.
  • Denn in einem Solarzellenmodul, umfassend ein Substratglas (409), eine erste Schicht (408), gebildet auf dem Substratglas (409), und eine zweite Schicht (404, 405, 406), gebildet auf der ersten Schicht (408), wird die erste Schicht (408) durch ein erstes Entfernungsmittel mit einer ersten Energiemenge entfernt, unter Erhalt eines ersten Kantenraumes, worin die erste Schicht (408) nicht zwischen einem Endteil der ersten Schicht (408) und einem Endteil des Glassubstrates gebildet ist, die zweite Schicht (404, 405, 406) durch ein zweites Entfernungsmittel mit einer zweiten Energiemenge entfernt wird, unter Erhalt eines zweiten Kantenraumes, worin die zweite Schicht (404, 405, 406) nicht zwischen einem Endteil der zweiten Schicht (404, 405, 406) und dem Endteil des Glassubstrates (409) gebildet ist und mit einer Breite des zweiten Kantenraumes, die größer ist als die Breite des ersten Kantenraumes.
  • In einem Solarzellenmodul gemäß einem bevorzugten Aspekt dieser Erfindung ist die zweite Schicht (404, 405, 406) in eine Vielzahl von Zellen (302) durch eine Vielzahl von Unterteilungsfurchen (301) unterteilt, die die zweite Schicht (404, 405, 406) unterteilen, und der zweite Kantenraum wird so gebildet, dass er senkrecht zu den Unterteilungsfurchen (301) angeordnet ist.
  • In einem Solarzellenmodul gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist die erste Schicht (408) härter als die zweite Schicht (404, 405, 406), und die zweite Energiemenge ist kleiner als die erste Energiemenge.
  • In einem Solarzellenmodul gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung umfasst die erste Schicht (408) eine erste Elektrode, umfassend Molybdän und die zweite Schicht (404, 405, 406) umfasst: eine CIS-Schicht (406), gebildet auf der ersten Schicht (408); eine Pufferschicht (405), gebildet auf der CIS-Schicht (406); und eine zweite Elektrodenschicht (404), gebildet auf der Pufferschicht (405).
  • In einem Solarzellenmodul gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist die Breite des ersten Kantenraumes 10 mm oder mehr und die Breite des zweiten Kantenraumes ist um 0,1 mm oder mehr größer als die Breite des ersten Kantenraumes.
  • In einem Solarzellenmodul gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung ist das erste Entfernungsmittel ein Pulslaser oder ein Sandblasgerät, und das zweite Entfernungsmittel ist ein Pulslaser oder ein mechanisches Kratzgerät.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A zeigt eine Planansicht eines Solarzellenmoduls vom Rahmentyp gemäß einer konventionellen Technik.
  • 1B zeigt eine vergrößerte Ansicht (Vorderansicht) eines Bereiches eines Endteils des Solarzellenmoduls vom Rahmentyp gemäß der konventionellen Technik.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht (Vorderansicht) eines Bereiches eines Endteils eines rahmenlosen Solarzellenmoduls gemäß einer konventionellen Technik.
  • 3A zeigt eine Planansicht des rahmenlosen Solarzellenmoduls gemäß der konventionellen Technik.
  • 3B zeigt eine vergrößerte Ansicht (Vorderansicht) eines Bereiches eines Endteils des rahmenlosen Solarzellenmoduls gemäß der konventionellen Technik.
  • 4A zeigt eine Planansicht eines Solarzellenmoduls eines bevorzugten beispielhaften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
  • 4B zeigt eine vergrößerte Ansicht (einen Teil einer Vorderansicht) eines Bereiches eines Endteils, gesehen von einer Richtung, die parallel zu den Aufteilungsfurchen gemäß 4A ist.
  • 4C ist eine Seitenansicht, wobei ein Teil einer Seitenansicht von 4A vergrößert ist.
  • 5A ist ein Beispiel einer Probenvorrichtung (vor der Verarbeitung), die die Wirkungen dieser Erfindung bewertet.
  • 5B ist ein Beispiel der Probenvorrichtung (nach der Verarbeitung), die die Wirkungen dieser Erfindung bewertet.
  • 6A zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) eines Solarzellenschaltkreises gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung vor der Bildung eines Kantenraumes.
  • 6B zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenschaltkreises gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, worin eine zweite Schicht entfernt ist.
  • 6C zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenmoduls gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, bei dem ein Kantenabstandsverfahren angewandt wird.
  • 7A zeigt eine Teilansicht eines Solarzellenschaltkreises gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung vor der Bildung eines Kantenraumes.
  • 7B zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenschaltkreises gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, worin ein zweiter Kantenraum gebildet ist.
  • 7C zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenmoduls gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, mit dem ein Kantenraumverfahren durchgeführt ist.
  • 8A zeigt eine Teilansicht eines Solarzellenschaltkreises gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung vor der Bildung eines Kantenraumes.
  • 8B zeigt eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenschaltkreises gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung, worin ein erster Kantenraum gebildet ist.
  • 8C ist eine Teilansicht (Vorderansicht) des Solarzellenmoduls gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung, mit dem ein Kantenraumverfahren durchgeführt ist.
  • Art zur Durchführung der Erfindung
  • Ein Solarzellenschaltkreis gemäß dieser Erfindung ist in den 4A bis 4C gezeigt. 4A ist eine Planansicht, gesehen von einer Lichtaufnahmeoberflächenseite einer Solarzellenvorrichtung. 4B ist eine vergrößerte Ansicht (Teil einer Vorderansicht) eines Bereiches eines Endteils, gesehen von einer Richtung parallel zu Aufteilungsfurchen. 4C ist eine Teilansicht, bei der ein Teil einer Seitenansicht vergrößert ist.
  • Herstellungsverfahren des Solarzellenschaltkreises gemäß dieser Erfindung
  • Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für einen Solarzellenschaltkreis gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung unten beschrieben. Die 6A, 7A und 8A zeigen Teilansichten von Solarzellenschaltkreisen vor der Bildung eines Kantenraums. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine erste Elektrode (Mo-Schicht) (408) auf einem Glassubstrat (409) gebildet. Eine CIS-Schicht (406), eine Pufferschicht (405) und eine zweite Elektrode (TCO) (404) werden aufeinanderfolgend darauf gebildet. In anderen Ausführungsbeispielen können eine Dünnfilmsolarzelle, umfassend eine Solarzelle auf Basis von amorphem Silizium mit Ausnahme der Solarzelle auf CIS-Basis die gleiche Konstitution haben.
  • (1) Erstes bevorzugte Ausführungsbeispiel
  • Ein Laser mit schwacher Energie wird von der Glassubstratseite eines solchen Solarzellenschaltkreises am Anfang auferlegt, unter Entfernung von anderen Schichten als die erste Elektrode (nachfolgend auch als ”erste Schicht” bezeichnet) (408), d. h. die CIS-Schicht (406), die Pufferschicht (405) und die zweite Elektrode (404) (nachfolgend als ”zweite Schicht” oder ”Gruppe von zweiten Schichten” bezeichnet). Eine Stelle, die durch Bestrahlung des Lasers zu entfernen ist, ist im Inneren um 10 mm oder mehr von den Enden der Schichten angeordnet, umfassend das Glassubstrat (409), und eine entfernte Breite ist bevorzugt 0,1 bis 1 mm oder mehr (siehe 6B). Bezüglich der Bestrahlung des Lasers wird ein Pulslaser bevorzugt verwendet. Wenn die Schichten jeweils eine Dicke von etwa 2 bis 3 μm haben, können andere Schichten als die erste Elektrode, d. h. die zweiten Schichten (404, 405, 406) durch eine Pulsfrequenz von etwa 6 kHz und eine Energie, die 9 W äquivalent ist, entfernt werden. Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Laser nicht von der Glassubstratseite auferlegt und kann von der zweiten Elektrodenseite auferlegt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die zweiten Schichten (404, 405, 406) durch mechanisches Ritzen, umfassend ein Messer, anstelle des schwachen Lasers entfernt werden.
  • Die stärkere erste Elektrode (Mo-Schicht) (408) kann nicht durch Auferlegung des oben beschriebenen Lasers mit der schwachen Energie entfernt werden. Zur Entfernung der ersten Elektrode (408) muss ein starker Laser mit einer Pulsfrequenz von etwa 6 kHz, zu 430 W äquivalent, auferlegt werden. Wenn der Laser mit einer solchen starken Energie auf alle Schichten zusammen auferlegt wird, können die Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406), die nicht starker sind als die erste Elektrode (408), durch die Bestrahlung mit der starken Energie beschädigt werden, unter Verschlechterung der Konversionseffizienz beim Schaltkreis.
  • Wie in 6C gezeigt ist, wird demzufolge der starke Laser auferlegt, um die erste Elektrode zu entfernen, so dass die erste Elektrode (408) um 0,1 bis 1 mm oder mehr als die zweiten Schichten (404, 405, 406) zurückgelassen wird, um so keinen Einfluss bei den Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406) zu ergeben. Weil der starke Laser bei einer solchen Position auferlegt wird, werden die Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406) nicht aufgrund der Bestrahlung mit der starken Energie beschädigt, und es kann verhindert werden, dass die Konversionseffizienz des Schaltkreises verschlechtert wird. Ein solcher starker Laser wird bevorzugt von der Glassubstratseite auferlegt, jedoch kann der starke Laser von der zweiten Elektrodenseite auferlegt werden. Folglich wird ein erster Kantenraum, bei dem die erste Elektrode (408) nicht gebildet ist, mit einer Breite von 10 mm oder mehr vorgesehen. Weiterhin wird ein zweiter Kantenraum, bei dem die zweiten Schichten (404, 405, 406) nicht gebildet sind, mit einer Breite vorgesehen, die um 0,1 bis 1 mm größer ist als der erste Kantenraum.
  • In anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann ein Sandblasgerät anstelle des Lasers mit starkem Puls verwendet werden. Wenn das Sandblasgerät verwendet wird, werden die Endbereiche der zweiten Schichten (404, 405, 406), die zum zweiten Kantenraum freigelegt sind, bevorzugt vor einem Sandblasverfahren maskiert.
  • (2) Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
  • Ein Laser mit schwacher Energie wird von einer Glassubstrat (409)-Seite eines Solarzellenschaltkreises, dargestellt in
  • 7A, auferlegt, unter Entfernung von anderen Schichten als eine erste Elektrode (408), d. h. eine CIS-Schicht (406), eine Pufferschicht (405) und eine zweite Elektrode (404), um 10 mm oder mehr von den Enden. Somit wird ein Kantenraum (ein zweiter Kantenraum) gebildet. Bezüglich der Bestrahlung des Lasers wird ein Pulslaser bevorzugt gleichermaßen wie bei dem oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet. Wenn die Schichten jeweils eine Dicke von etwa 2 bis 3 μm haben, kann der zweite Kantenraum durch eine Pulsfrequenz von etwa 6 kHz und einer Energie, die 9 W äquivalent ist, gebildet werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der zweite Kantenraum durch ein mechanisches Kratzen unter Verwendung eines Messers anstelle des schwachen Lasers gebildet werden.
  • Wie oben beschrieben kann die stärkere erste Elektrode (eine Mo-Schicht) (408) nicht durch Auferlegung des oben beschriebenen Lasers mit der schwachen Energie entfernt werden. Ein starker Laser mit der Pulsfrequenz von etwa 6 kHz, die 430 W äquivalent ist, wird auferlegt, um anschließend die erste Elektrode (408) zu entfernen und einen ersten Kantenraum zu bilden. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein Sandblasgerät anstelle des starken Pulslasers verwendet werden. Wenn das Sandblasgerät verwendet wird, werden die Endbereiche der zweiten Schichten (404, 405, 406), die dem zweiten Kantenraum ausgesetzt sind, bevorzugt vor einem Sandblasverfahren maskiert.
  • In jedem Fall wird der erste Kantenraum so gebildet, dass der erste Kantenraum eine Breite von 10 mm oder mehr vom Ende des Glassubstrates (409) hat, und die Breite davon ist um 0,1 bis 1 mm oder mehr schmaler als beim zweiten Kantenraum. Mit anderen Worten wird der zweite Kantenraum gebildet, so dass der zweite Kantenraum eine Breite hat, die um 0,1 bis 1 mm oder mehr größer ist als die des ersten Kantenraumes und die Breite des zweiten Kantenraumes ist 10 mm oder mehr.
  • (3) Drittes bevorzugte Ausführungsbeispiel
  • Ein Laser mit einer starken Energie wird von einer Glassubstrat (409)-Seite eines Solarzellenschaltkreises, dargestellt in 8A, auferlegt, unter Entfernung aller laminierten Schichten (eine erste Elektrode, CIS-Schicht, Pufferschicht und eine zweite Elektrode) um 10 mm oder mehr von den Enden. Somit wird ein erster Kantenraum gebildet (siehe 8B). Bezüglich der Bestrahlung des Lasers wird ein Pulslaser bevorzugt gleichermaßen wie beim oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet. Wenn die jeweiligen Schichten eine Dicke von etwa 2 bis 3 μm haben, können alle Schichten durch eine Pulsfrequenz von etwa 6 kHz, die einer Energie von 430 W äquivalent ist, entfernt werden. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein Sandblasgerät anstelle des starken Pulslasers verwendet werden. Wenn der Laser mit der starken Energie bei allen Schichten auferlegt wird oder das Sandblasgerät bei allen Schichten auferlegt wird, werden insbesondere die Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406) beschädigt.
  • Dann wird, wie in 8C gezeigt ist, ein Laser mit einer schwachen Energie auferlegt, so dass ein zweiter Kantenraum innen um 0,1 bis 1 mm oder mehr von dem ersten Kantenraum, der wie oben beschrieben gebildet ist, gebildet wird. Bezüglich der Bestrahlung mit dem schwachen Laser wird der Pulslaser bevorzugt gleichermaßen wie beim oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet. Wenn die jeweiligen Schichten eine Dicke von etwa 2 bis 3 μm haben, können andere Schichten als die erste Elektrode (408), das heißt die zweiten Schichten (404, 405, 406) durch eine Pulsfrequenz von etwa 6 kHz, die einer Energie von 9 W äquivalent ist, entfernt werden. Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Laser nicht von der Glassubstratseite auferlegt und kann von der zweiten Elektrodenseite auferlegt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die zweiten Schichten (404, 405, 406) durch mechanisches Kratzen, umfassend ein Messer, anstelle des schwachen Lasers entfernt werden.
  • In jedem Fall wird der erste Kantenraum gebildet, so dass der erste Kantenraum eine Breite von 10 mm oder mehr vom Ende des Glassubstrates hat, und die Breite davon ist um 0,1 bis 1 mm oder mehr kleiner als die des zweiten Kantenraumes. Mit anderen Worten wird der zweite Kantenraum gebildet, so dass der zweite Kantenraum eine Breite hat, die um 0,1 bis 1 mm oder mehr größer ist als die des ersten Kantenraumes und die Breite des zweiten Kantenraumes ist 10 mm oder mehr.
  • Bewertung
  • Nachfolgend werden die Einflüsse, die die Solarzellenschaltkreise gemäß dieser Erfindung, die durch die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele gebildet sind, bezüglich der Konversionseffizienz ergeben, indem das oben beschriebene Verfahren durchgeführt wird, wie unten beschrieben bewertet.
  • 5A zeigt ein Beispiel einer Planansicht einer Solarzelle vor einem Kantenraumverfahren. 5B zeigt ein Beispiel einer Planansicht der Solarzelle nach dem Kantenraumverfahren. In jedem Fall wird die Solarzelle mit einer Dimension von 30 cm × 30 cm verwendet.
  • Wie in 2 als konventionelle Technik gezeigt ist, hat die Solarzelle die gleiche Breite des ersten Kantenraumes wie die Breite des zweiten Kantenraumes, nämlich eine Probenvorrichtung 6 und eine Probenvorrichtung 7, die zu einem Zustand, der in 8B dargestellt ist, verarbeitet sind, wurden hergestellt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt, die durch Messen von EFF (Konversionseffizienz) und FF (Füllfaktor) vor und nach dem Durchführen des Verfahrens erhalten wurden, dargestellt in 8B. Tabelle 1
    Auswertungspunkt Vorrichtung 6 Vorrichtung 7
    EFF Vor dem Verfahren 12,945 13,749
    Nach dem Verfahren 12,248 12,021
    Änderungsverhältnis 0,946 0,874
    FF Vor dem Verfahren 0,615 0,658
    Nach dem Verfahren 0,592 0,594
    Änderungsverhältnis 0,963 0,903
  • Im Vergleich dazu wurden als Proben, erhalten durch Durchführen des Verfahrens gemäß dieser Erfindung, nämlich die Proben, gebildet auf solche Weise, dass der zweite Kantenraum gebildet ist, so dass er eine Breite hat, die um 0,1 bis 1 mm oder mehr größer ist als die des ersten Kantenraumes und die Breite des Kantenraumes 10 mm oder mehr ist, die Vorrichtungen 1 bis 4 hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt, die durch Messen von EFF (Konversionseffizienz) und FF (Füllfaktor) vor und nach dem Durchführen des Verfahrens gemäß dieser Erfindung erhalten wurden. Tabelle 2
    Auswertungspunkt Vorrichtung 1 Vorrichtung 2 Vorrichtung 3 Vorrichtung 4
    EFF Vor dem Verfahren 12,581 12,506 12,865 13,273
    Nach dem Verfahren 12,736 12,485 12,813 13,291
    Änderungsverhältnis 1,012 0,998 0,996 1,001
    FF Vor dem Verfahren 0,618 0,613 0,625 0,641
    Nach dem Verfahren 0,619 0,611 0,622 0,639
    Änderungsverhältnis 1,002 0,997 0,995 0,997
  • Bei jeder Probe wurde der Laser von der Glassubstratseite auferlegt. Bei den Probenvorrichtungen 6 und 7 wurde ein Verfahren unter Auferlegung des Pulslasers mit 6 kHz und 430 W durchgeführt, unter Entfernung aller Schichten. Bei den Probenvorrichtungen 1 bis 4 wurde der Pulslaser mit 6 kHz und 430 W zur Bildung des ersten Kantenraumes verwendet, und der Pulslaser mit 6 kHz und 9 W wurde zur Bildung des Kantenraumes verwendet.
  • Es ist zu erkennen, dass die Änderungsverhältnisse der Vorrichtung 1 bis zur Vorrichtung 4 deutlich stärker verbessert werden als jene beim konventionellen Verfahren bei allen Punkten EFF und FF. Beim konventionellen Verfahren werden die Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406) vermutlich durch die Bestrahlung des starken Lasers beschädigt. Weil der zweite Kantenraum durch Auferlegung des schwachen Lasers gemäß dieser Erfindung vorgesehen ist, werden die beschädigten Enden der zweiten Schichten (404, 405, 406) entfernt, was als großer Faktor zur Verminderung von Problemen wie einem Nebenschluss bei den Aufteilungsfurchen angesehen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Solarzellenmodul
    101
    Rahmen
    102
    Abdeckglas
    103
    Füllstoff
    104
    zweite Elektrode (TCO)
    107
    Halbleiterschicht (Pufferschicht + CIS-Schicht)
    108
    erste Elektrode (Mo-Schicht)
    109
    Substrat
    110
    Solarlicht
    301
    Aufteilungsfurche
    302
    Zelle
    304
    zweite Elektrode (TCO)
    305
    Pufferschicht
    306
    CIS-Schicht
    308
    erste Elektrode (Mo-Schicht)
    309
    Glassubstrat
    404
    zweite Elektrode (TCO)
    405
    Pufferschicht
    406
    CIS-Schicht
    408
    erste Elektrode (Mo-Schicht)
    409
    Glassubstrat
    410
    Banddraht
  • 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
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    • JP 2008-282944 A [0006]
    • JP 2002-540950 [0006]

Claims (8)

  1. Solarzellenmodul, umfassend: ein Glassubstrat; eine erste Schicht, gebildet auf dem Glassubstrat, und eine zweite Schicht, gebildet auf der ersten Schicht, worin die erste Schicht durch ein erstes Entfernungsmittel mit einer ersten Energiemenge entfernt ist, unter Erhalt eines ersten Kantenraumes, worin die erste Schicht nicht zwischen einem Endteil der ersten Schicht und einem Endteil des Glassubstrates gebildet ist; die zweite Schicht durch ein zweites Entfernungsmittel mit einer zweiten Energiemenge entfernt ist, unter Erhalt eines zweiten Kantenraumes, worin die zweite Schicht nicht zwischen einem Endteil der zweiten Schicht und dem Endteil des Glassubstrates gebildet ist; und eine Breite des zweiten Kantenraumes größer ist als eine Breite des ersten Kantenraumes.
  2. Solarzellenmodul nach Anspruch 1, worin die zweite Schicht in eine Vielzahl von Zellen durch eine Vielzahl von Aufteilungsfurchen unterteilt ist, die die zweite Schicht unterteilen, und der zweite Kantenraum gebildet ist, so dass er senkrecht zu den Aufteilungsfurchen ist.
  3. Solarzellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, worin die erste Schicht härter ist als die zweite Schicht und die zweite Energiemenge kleiner ist als die erste Energiemenge.
  4. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die erste Schicht eine erste Elektrode, umfassend Molybdän, umfasst.
  5. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die zweite Schicht umfasst: eine CIS-Schicht, gebildet auf der ersten Schicht, eine Pufferschicht, gebildet auf der CIS-Schicht, und eine zweite Elektrodenschicht, gebildet auf der Pufferschicht.
  6. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Breite des ersten Kantenraumes 10 mm oder mehr ist und die Breite des zweiten Kantenraumes um 0,1 mm oder mehr größer ist als die Breite des ersten Kantenraumes.
  7. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das erste Entfernungsmittel ein Pulslaser oder ein Sandblasgerät ist.
  8. Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das zweite Entfernungsmittel ein Pulslaser oder ein mechanisches Kratzgerät ist.
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