DE69836960T2 - Solarzellenmodul und herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul und ein Herstellungsverfahren für dieses und im Besonderen ein Solarzellenmodul, welches zur Erzeugung von Solarstrom verwendet wird, sowie ein Herstellungsverfahren für dieses.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In Anbetracht von Umweltproblemen, wie CO2-Anstieg und Erschöpfung natürlicher Ressourcen, wird seit einigen Jahren neuen Energien vermehrt Aufmerksamkeit zuteil und Solarstrom wird, neben anderen, zu den vielversprechendsten gezählt. Ein Solarzellenmodul als Hauptkomponente desselben umfasst kristallbasierte Module und dünnfilmbasierte Module.
  • Das kristallbasierte Solarzellenmodul wird durch Anordnen von zwanzig bis dreißig Kristallplatten (Wafer) eines kleinen Bereichs auf einer Glasplatte (Deckglas) ausgebildet, deren Größe jener der Module entspricht, die miteinander verbunden sind, abgedichtet und durch ein Füllmaterial, etwa EVA (Ethylenvinylacetat-Copolymer) und einen Schutzfilm der Rückseite, wie etwa Tedler (registrierte Marke) geschützt.
  • In einem dünnfilmbasierten Solarzellenmodul (auf einem Substrat ausgebildeten Solarzellenmodul) sind eine transparente Elektrodenschicht, eine Dünnfilm-Halbleiterschicht und eine Rückelektrodenschicht direkt auf einer Glasplatte in der Größe des Moduls nacheinander ausgebildet, wobei die jeweiligen Schichten durch Strukturierungsmittel, wie etwa Laserschreiber, getrennt sind und so verbunden sind, dass die gewünschte Spannung und der gewünschte Strom erhalten werden. Was die Dichtung und den Schutz anbetrifft, ähneln Füllmaterial und Oberflächenschutzfilm jenen, die für das kristallbasierte Solarzellenmodul verwendet werden. Das dünnfilmbasierte Solarzellenmodul, welches wie oben beschrieben aufgebaut ist, weist Vorteile in Bezug auf die Kosten verglichen mit dem kristallbasierten Solarzellenmodul auf und zwar darin, dass die zur Stromerzeugung beitragende Schicht dünn ist, wodurch nur ein Baumaterial notwendig ist, und dass die Verbindung einfach ist.
  • Was den aktuellen Stand des Einbaus der Solarzellenmodule anbetrifft, so wird in seltenen Fällen eine große Anzahl an Solarzellenmodulen an einem entfernten Ort zur Solarstromerzeugung nebeneinander platziert verwendet und in den meisten Fällen werden die Module auf dem Dach eines Hauses oder als ins Dach integrierte Solarzellenmodultypen, die auch als Teil des Hausdachs dienen, eingebaut. Heutzutage ist ferner ein sogenanntes Netzverbindungssystem weit verbreitet, in dem das Solarzellenmodul auf dem Dach zur Erzeugung von Strom, der im Haus selbst verbraucht wird, und zum Verkauf überschüssigen Stroms an ein Stromunternehmen installiert wird und daher in letzter Zeit ein Anstieg der für Häuser entwickelten Solarstromerzeugungssysteme eingetreten ist. Solche Systeme werden im Hinblick darauf entwickelt, dass diese auf dem Dach des Hauses installiert werden und daher ist das Erscheinungsbild des Hauses selbst und die Abstimmung mit anderen, angrenzend befindlichen Häusern sehr wichtig. Wenn die Oberflächen des Solarzellenmoduls wie ein Spiegel das Sonnenlicht reflektieren, ist es in einer solchen Umgebung möglich, dass sich Nachbarn und Passanten über das „blendende Licht" und das „Glitzern" beschweren. Ferner haben Architekten auf das Problem hingewiesen, dass bei Verwendung des Moduls als Dachmaterial Umgebung und Himmel auf der Moduloberfläche reflektiert werden, wodurch das Erscheinungsbild des Gebäudes beeinträchtigt wird.
  • Die folgenden Maßnahmen wurden zur Lösung dieser Probleme entwickelt:
    Für ein kristallbasiertes Solarzellenmodul wird beispielsweise die Verwendung eines Strukturglases als Deckglas vorgeschlagen, um die diffuse Reflektion und Diffusion von Licht an der Oberfläche des Deckglases zu bewirken. In der Tat ist ein nur für diesen Zweck als Deckglas vorgesehenes Strukturglas von AFG Industries Inc. (USA) unter den Markennamen „Sunadex", „Solite" und „Solatex" im Handel erhältlich. Ferner offenbarte General Electric Company anlässlich der 16th IEEE Photovoltaic Specialists Conference 1982 (Konferenzbericht, S. 828–833), dass diese Strukturgläser für eine Kombination aus Dachziegel und Solarzellenmodul verwendet wurden.
  • Was die dünnfilmbasierten Solarzellenmodule anbetrifft, wurde die Dichtung von kleinen Submodulen mithilfe von Strukturen, die den für die kristallbasierten Solarzellenmodule ähneln, und die Verwendung des oben beschriebenen, als Deckglas eingesetzten Strukturglases näher untersucht. Ferner wird beispielsweise im offengelegten japanischen Patent Nr. 6-45628 die Anwendung eines Harzes, welches unter selbiges gemischte Perlen enthält, zur Streuung von Licht auf der Oberfläche des fertigen Solarzellenmoduls vorgeschlagen.
  • Die oben beschriebenen Verfahren schließen jedoch kompliziertere Herstellungsschritte als das allgemeine Verfahren mit ein, wenn diese auf dünnfilmbasierte Solarzellenmodule angewandt werden und daher geht der oben beschriebene Kostenvorteil der dünnfilmbasierten Solarzellenmodule verloren.
  • Das Verfahren zur Anbringung des Strukturglases als Deckglas führt zu mehr Gewicht, verursacht das Problem der Wetterbeständigkeit des Klebeharzes zur Klebung und verringert die photoelektrischen Umwandlungseigenschaften, wenn die die Solarzelle erreichende Sonnenlichtmenge abnimmt. Ferner verursacht das Verfahren zur Anbringung von Harz auf der Moduloberfläche das Problem der Wetterbeständigkeit des Harzes.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Lösung herkömmlicher Probleme, welche auftreten, wenn das unbefriedigende Erscheinungsbild, wie etwa das oben beschriebene Glitzern, verhindert werden soll, sowie die Bereitstellung eines dünnfilmbasierten Solarzellenmoduls mit einem besseren Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt oder Ähnlichem und die Bereitstellung eines Verfahrens zur einfachen und kostengünstigen Herstellung desselben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls nach Anspruch 1 zur Verfügung.
  • Ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Solarzellenmodul umfasst ein Glassubstrat mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche und eine auf der ersten Oberfläche des Glassubstrates ausgebildete Halbleitervorrichtung, worin das Glassubstrat aus einem Strukturglas mit Vertiefungen und Vorsprüngen ausgebildet ist, welche zur Bereitstellung eines Antireflexionseffekts einer zweiten Oberfläche, durch die das Licht eintritt, ausgebildet sind, und die Halbleitervorrichtung ist aus einer ersten Elektrodenschicht, einer Halbleiterschicht und einer zweiten Elektrodenschicht, welche aufeinander gestapelt sind, ausgebildet.
  • Die zweite Oberfläche des Glassubstrats kann eine mittlere arithmetische Rauheit Ra im Bereich von 50 μm bis 500 μm aufweisen und ein mittlerer Abstand Sm der Vertiefung und des Vorsprungs kann im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm liegen.
  • Die zweite Oberfläche des Glassubstrats kann so ausgebildet sein, dass die mittlere arithmetische Rauheit Ra bei höchstens 500 μm in jenem Bereich liegt, welcher 100 μm bis 5000 μm im Umfang des mit dem Laser bestrahlten Abschnitts entspricht.
  • Vorzugsweise kann die zweite Oberfläche des Glassubstrats so ausgebildet sein, dass sie eine mittlere arithmetische Rauheit Ra von höchstens 100 μm im Bereich aufweist, der 100 μm bis 5000 μm am Rand des mit dem Laser bestrahlten Abschnitts entspricht.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 dargelegt.
  • Vorzugsweise beträgt der Brechungsindex des transparenten Materials 1,45 bis 1,55.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts eines Solarzellenmoduls zeigt.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, welche das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls darstellt.
  • 3 ist eine weitere Querschnittsansicht, welche das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls abbildet.
  • 5 ist eine weitere Querschnittsansicht, welche das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls zeigt.
  • 6 ist eine weitere Querschnittsansicht, welche das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls abbildet.
  • 7 ist eine weitere Querschnittsansicht, welche das Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls darstellt.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts eines Solarzellenmoduls abbildet.
  • 9 ist eine weitere Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts eines Solarzellenmoduls zeigt.
  • 10 ist eine Veranschaulichung eines bei der Herstellung eines Solarzellenmoduls auftretenden Problems.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels des Verfahrens zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, welches den Schritt der Laserstrukturierung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels des Verfahrens zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, welches den Schritt der Laserstrukturierung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts eines Solarzellenmoduls eines Vergleichsbeispiels darstellt.
  • Beste Ausführungsformen der Erfindung
  • Im Folgenden wird die Herstellung eines Solarzellenmoduls als Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, welches einen Abschnitt aus Solarzellen mit amorphen, in Längsrichtung miteinander verbundenen Halbleitern aufweist, die in einer Modulebene integriert und verbunden sind, wie als Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts eines ersten Aufbaus eines Solarzellenmoduls zeigt, welches nicht gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Solarzellenmodul ein Glassubstrat 10, eine transparente Elektrodenschicht 2, die auf einer von der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 10 unterschiedlichen Oberfläche ausgebildet ist, eine Photohalbleiterschicht 3, die auf der transparenten Elektrodenschicht 2 ausgebildet ist, und eine Rückelektrodenschicht 5, die auf der Photohalbleiterschicht 3 mit einer dazwischen befindlichen Reflexionsförderungsschicht 4 ausgebildet ist.
  • Ein Photoübertragungsmaterial, wie etwa ITO, SNO2 oder ITO/SNO2, welches ein gestapelter Körper derselben ist, kann beispielsweise als transparente Elektrodenschicht 2 verwendet werden.
  • Im vorliegenden Aufbau ist eine Photohalbleiterschicht durch fortlaufendes Aufeinanderschichten einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom p-Typ 31, einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom i-Typ 32 und einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom n-Typ 33 ausgebildet. Die Struktur der Photohalbleiterschicht 3 ist in der vorliegenden Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt. Insbesondere als Photohalbleiterschicht 3 kann eine Halbleiterschicht, in der amorphe Halblei ter oder Halbleiter, die aus auf amorphem Silizium basierenden Mikrokristallen bestehen, wie etwa amorphes Silizium a-Si, amorphes Siliziumhydrid a-Si:H, amorphes Silizium-Karbid-Hydrid a-SiC:H, amorphes Siliziumnitrid oder Ähnlichem, oder einer Legierung aus Silizium und Karbid, Germanium, Zinn oder anderen Elementen zu einem pin-Typ, nip-Typ, ni-Typ, pn-Typ, MIS-Typ, Heteroübergangstyp, Homoübergangstyp, Shot-Key-Sperrschichttyp oder einer Kombination derselben synthetisiert sind, verwendet werden.
  • Ferner wird eine durch fortlaufendes Stapeln einer transparenten Elektrode 2, einer Photohalbleiterschicht 3 und einer Rückelektrodenschicht 5 ausgebildete Photohalbleitervorrichtung in eine Vielzahl an Bereichen Z aufgeteilt, wobei eine Rinne in mindestens einer der transparenten Elektrodenschicht 2, der Photohalbleiterschicht 3 und der Rückelektrodenschicht 5 in einem Abschnitt Y, dargestellt in 1, ausgebildet wird, wobei die jeweiligen Bereiche Z in Serie oder parallel miteinander elektrisch verbunden sind.
  • Als Material für das Glassubstrat kann Natronkalkglas, wie etwa blaues und weißes Plattenglas, Pyrex- oder Borsilikatglas, wie etwa schwach alkalisches Glas mit einem etwas höheren Grad verwendet werden. Ein Strukturglas mit auf der Oberfläche, durch die das Licht eintritt, ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen wird als Glassubstrat 10 verwendet. Insbesondere die Oberflächenrauheit der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 10 weist eine mittlere arithmetische Rauheit Ra innerhalb eines Bereichs von 50 bis 500 μm auf, wobei sich der mittlere Abstand Sm zwischen den Vertiefungen und Vorsprüngen innerhalb eines Bereichs von 0,1 mm bis 10 mm bewegt.
  • Damit ein ausreichender Antireflexionseffekt zur Verhinderung eines nicht zufriedenstellenden Erscheinungsbilds, wie etwa der „Glitzereffekt", erzielt wird, weist die Oberflächenrauheit des Solarzellenmoduls mit der in 1 dargestellten Struktur vorzugsweise einen mittleren arithmetischen Rauheitswert Ra von mindestens 50 μm und noch bevorzugterweise von mindestens 100 μm auf. Der Wert des mittleren Ab stands Sm zwischen den Vertiefungen und Vorsprüngen beträgt vorzugsweise höchstens 10 mm und noch bevorzugterweise höchstens 3 mm.
  • Wie später hierin noch näher beschrieben wird, sollte, in Anbetracht der Aufteilung der Photohalbleitervorrichtung in eine Vielzahl an Bereichen durch Laserstrukturierung, die Oberflächenrauheit der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 1 vorzugsweise der mittlere arithmetische Rauheitswert Ra von höchstens 500 μm und vorzugsweise höchstens 100 μm aufweisen. Ferner sollte der Wert des mittleren Abstands Sm zwischen Vertiefungen und Vorsprüngen vorzugsweise mindestens 0,1 mm und noch bevorzugterweise mindestens 1 mm betragen.
  • Das auf diese Weise strukturierte, dünnfilmbasierte Solarzellenmodul stellt die gewünschte Spannung und den gewünschten Strom zur Verfügung.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Solarzellenmoduls gemäß des ersten, in 1 abgebildeten Aufbaus wird im Folgenden näher beschrieben. Die 2 bis 7 stellen Querschnittsansichten zur Veranschaulichung des Herstellungsverfahrens des Solarzellenmoduls gemäß des ersten, in 1 abgebildeten Aufbaus dar.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird zuerst zur Gänze auf einer von der Lichteintrittsfläche des Strukturglases 10 mit vorbestimmten Vertiefungen und Vorsprüngen, die auf der Lichteintrittsfläche ausgebildet sind, verschiedenen Oberfläche eine transparente Elektrode 2 ausgebildet.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird danach eine vorbestimmte Stelle des Glassubstrats 10 mit ausgebildeter, transparenter Elektrode 2 mit einem Leserstrahl bestrahlt, so dass ein vorbestimmter Abschnitt einer transparenten Elektrode 2 entfernt wird, bis das Glassubstrat 10 freiliegt, wodurch die transparente Elektrodenschicht 2 in eine Vielzahl an Bereichen aufgeteilt wird. Der Laserstrahl kann von der Lichteintrittsoberflächenseite des Glassubstrats 10 weggeleitet werden, wie durch Pfeil A angezeigt, oder von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche, welche von der Lichteintrittsoberfläche verschieden ist, weggeleitet werden, wie durch Pfeil B angedeutet.
  • Unter Bezugnahme auf 4 werden danach auf der durch Laserbestrahlung freigelegten transparenten Elektrode 2 und dem Glassubstrat 10 eine Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom p-Typ 31, eine Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom i-Typ 32 und einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom n-Typ 33 fortlaufend gestapelt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Photohalbleiterschicht 3 durch drei Schichten ausgebildet, also einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom p-Typ 31, einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom i-Typ 32 und einer Halbleiterschicht aus amorphem Silizium vom n-Typ 33.
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird dann eine vorbestimmte Stelle des Glassubstrats 10 mit darauf ausgebildeter, transparenter Elektrode 2 und Photohalbleiterschicht 3 mit einem Laserstrahl bestrahlt, so dass ein vorbestimmter Abschnitt einer Photohalbleiterschicht 3 entfernt wird, bis eine transparente Elektrodenschicht 2 freiliegt, wodurch die Photohalbleiterschicht 3 in eine Vielzahl an Bereichen aufgeteilt wird. Der Laserstrahl kann von der Lichteintrittsoberflächenseite des Glassubstrats 10 weggeleitet werden, wie durch Pfeil A angezeigt, oder von der Seite der die Halbleiterelektrode bildende Oberfläche, welche von der Lichteintrittsoberfläche verschieden ist, weggeleitet werden, wie durch Pfeil B angedeutet.
  • Unter Bezug auf 6 wird dann auf der Photohalbleiterschicht 3 und der durch Lasterbestrahlung freigelegten, transparenten Elektrode 2 eine Reflexionsförderungsschicht 4 ausgebildet und eine Rückelektrodenschicht 5 ist ferner darauf ausgebildet. Obwohl sich die Reflexionsförderungsschicht 4 zwischen der Photohalbleiterschicht 3 und der Rückelektrodenschicht 5 in der vorliegenden Erfindung befindet, kann die Rückelektrodenschicht 5 direkt auf der Photohalbleiterschicht 3 ausgebildet sein.
  • Danach wird unter Bezug auf 7 eine vorbestimmte Stelle des Glassubstrats 10 mit darauf ausgebildeter, transparenter Elektrode 2, Photohalbleiterschicht 3, Refle xionsförderungsschicht 4 und Rückelektrodenschicht 5 mit einem Laserstrahl so bestrahlt, dass ein vorbestimmter Abschnitt der Photohalbleiterschicht 3, der Reflexionsförderungsschicht 4 und der Rückelektrodenschicht 5 entfernt wird, bis eine transparente Elektrodenschicht 2 freiliegt, wodurch Photohalbleiterschicht 3, Reflexionsförderungsschicht 4 und Rückelektrodenschicht 5 in eine Vielzahl an Bereichen aufgeteilt werden. Der Laserstrahl kann von der Lichteintrittsoberflächenseite des Glassubstrats, wie durch Pfeil A dargestellt, geleitet werden oder er kann von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche, welche von der Lichteintrittsoberfläche verschieden ist, geleitet werden, wie durch Pfeil B angezeigt.
  • Obwohl die Photohalbleiterschicht 3, die Reflexionsförderungsschicht 4 und die Rückelektrodenschicht 5 durch Laserbestrahlung solange entfernt werden, bis die transparente Elektrodenschicht 2 in der vorliegenden Konstruktion freiliegt, können nur die Reflexionsförderungsschicht 4 und die Rückelektrodenschicht 5 entfernt werden, bis die Photohalbleiterschicht 3 freiliegt.
  • Danach wird eine Ausgangselektrode an der transparenten Elektrodenschicht 2 und der Rückelektrodenschicht 5 angebracht und die die Photohalbleitervorrichtung bildende Oberfläche des Glassubstrats 10 wird abgedichtet und mithilfe eines Füllmaterials, wie etwa EVA, und eines Rückoberflächenschutzfilms, wie etwa Tedler, geschützt. Als Füllmaterial können auch andere Materialien als EVA, wie z. B. Polyvinylbutyral oder Ähnliches, verwendet werden. EVA (Brechungsindex: 1,482), Polyvinylbutyral (Brechungsindex: 1,48 bis 1,49) und Ähnliche sind so gestaltet, dass sie einen Brechungsindex aufweisen, der nahe dem von Natronkalkglas (Brechungsindex: 1,51 bis 1,52), von Borsilikatglas (Brechungsindex: 1,47) oder ähnlichen als Glassubstrat verwendeten Materialien liegt.
  • Weiters wird durch Anbringen eines Anschlusskastens und eines Rahmens an der erhaltenen Solarzelle diese auf diese Weise abgedichtet, so wird das Solarzellenmodul der ersten Konstruktion fertig gestellt.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht, welche eine schematische Struktur eines Abschnitts einer zweiten Konstruktion eines Solarzellenmoduls zeigt, welches nicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Unter Bezugnahme auf 8 weist in dem Solarzellenmodul der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 20 ein Bereich X, der 100 μm bis 500 μm um das Zentrum herum entspricht, welches mit dem Laser im Schritt der Laserstrukturierung bestrahlt wird, eine Rauheit Ra von höchstens 500 μm auf.
  • Andere Bereiche der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 20 weisen Vertiefungen und Vorsprünge auf, die zur Bereitstellung eines Antireflexionseffekts ausgebildet sind.
  • Die Struktur des Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform stimmt, außer in diesem Punkt, vollkommen mit der Struktur des Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der ersten, in 1 abgebildeten Ausführungsform überein und daher wird die Beschreibung derselben hier nicht wiederholt. Ferner stimmt das Herstellungsverfahren des Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform mit dem Herstellungsverfahren des Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der ersten, in den 2 bis 7 dargestellten Ausführungsform überein und daher wird die Beschreibung desselben hier nicht wiederholt.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung einer schematischen Struktur eines Abschnitts eines Solarzellenmoduls, das nicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Unter Bezug auf 9 ist im Solarzellenmodul die mittlere arithmetische Rauheit Ra der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 30 größer als 500 μm.
  • Die Struktur dieses Solarzellenmoduls stimmt, außer in diesem Punkt, mit der Struktur des Solarzellenmoduls in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform von 1 überein und daher wird die Beschreibung derselben nicht wiederholt.
  • Das Herstellungsverfahren des wie oben strukturierten Solarzellenmoduls wird im Folgenden beschrieben.
  • 10 ist eine Darstellung zur Veranschaulichung eines bei der Herstellung des Solarzellenmoduls auftretenden Problems.
  • Unter Bezugnahme auf 10 ist im Solarzellenmodul die mittlere arithmetische Rauheit Ra der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 30 größer als die mittlere arithmetische Rauheit Ra der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 10 im Solarzellenmodul in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, wie in 1 dargestellt.
  • Wenn der Schritt der Laserstrukturierung, wie etwa als Laserschreiben, wie in den 2 bis 7 zu sehen, durchgeführt wird, streut sich daher der bestrahlende Laserstrahl an den auf der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen. Als Resultat wird die überschüssige Laserenergie um den mit dem Laser zu bestrahlenden Abschnitt herum geleitet, was zu einer Qualitätsverminderung oder zur unnötigen Bearbeitung von Schichten führt, oder die Laserenergie kann nicht auf dem zu verarbeitenden Abschnitt fokussiert werden, was zu einer Unterbrechung des notwendigen Ablaufs führt.
  • Insbesondere wenn der Laserstrahl von der Lichteintrittsoberfläche weggeleitet wird, wie durch Pfeil A in 10 dargestellt, wird der die Lichteintrittsoberfläche mit auf dem Glassubstrat 30 ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen erreichende Laserstrahl gestreut, wie durch die Pfeile abgebildet, so dass verschiedene Abschnitte mit dem Laserstrahl bestrahlt werden. Als Resultat kann die Laserbearbeitung des zu bearbeitenden Abschnitts unzureichend sein, während unnötige Bearbeitungsvorgänge an Abschnitten der Photohalbleiterschicht 3 und der Reflexionsförderungsschicht 4 durchgeführt werden, was möglicherweise zu Fehlern 7 führt, wie etwa einem Nadelloch oder einem Kurzschlussfehler.
  • Wenn der Laserstrahl von der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche, wie durch Pfeil B in 10 angedeutet, geleitet wird, wird der die Lichteintrittsoberfläche mit auf dem Glassubstrat 30 ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen erreichende Laserstrahl diffus reflektiert, wie durch die Pfeile abgebildet, wodurch die um den zu bearbeitenden Abschnitt herum befindlichen Abschnitte bestrahlt werden. Als Resultat werden Abschnitte der Photohalbleiterschicht 3 unnötigerweise bearbeitet, was zu Fehlern, wie etwa einem Nadelloch oder einem Kurzschlussfehler, führt.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens eines Solarzellenmoduls veranschaulicht, welche den Schritt der Laserstrukturierung verwendet, während solche Probleme gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
  • Unter Bezug auf 11 wird im dem Verfahren ein Einebnungsmittel 81 zur Glättung der Laserbestrahlungsoberfläche an mindestens einem mit dem Laser zu bestrahlendem Abschnitt angewendet und zwar im Schritt der Laserstrukturierung, so dass eine Streuung des Lichts verhindert wird. Als Einebnungsmittel 81 wird ein Material verwendet, welches einen Brechungsindex aufweist, der nahe an jenem von Natronkalkglas (Brechungsindex: 1,51 bis 1,52) oder von Borsilikatglas (Brechungsindex: 1,47), welche als Glassubstrat verwendet werden, liegt. Vorzugsweise wird ein Material mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,7 und noch bevorzugterweise einem Brechungsindex von 1,45 bis 1,55 als Einebnungsmittel verwendet. Wenn ein Material mit einem Brechungsindex von 1,45 bis 1,55 als Einebnungsmittel verwendet wird, kann beispielsweise eine zufriedenstellende Kante erhalten werden, wenn die Strukturierung von 100 μm in der Breite von einem Laserschreiber durchgeführt wird.
  • Vorzugsweise wird als Einebnungsmittel eine transparente Flüssigkeit, ein schmiermittelähnliches Material oder ein transparentes, kunstharzähnliches Material verwendet, das eine einfache Anwendung vor der Laserbearbeitung ermöglicht. Nach der Laserbearbeitung kann das Einebnungsmittel entfernt werden oder so belassen werden, wie es vorliegt, und aus Sicherheitsgründen sowie aufgrund der Bedingungen der Verarbeitungsschritte und Ähnlichem wird das Material entsprechend ausge wählt, was sich jedoch nicht auf die unten aufgeführten Beispiele beschränkt. Ferner kann das Einebnungsmittel nur auf dem mit dem Laser zu bearbeitenden Abschnitt angewendet werden oder es kann auf der gesamten Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats angewendet werden, wenn das Mittel nach der Laserbearbeitung entfernt wird.
  • Insbesondere Beispiele für das Einebnungsmaterial, welches aus festem Material ist und nach der Laserbearbeitung über bleibt, umfassen Vinylacetatharz (Brechungsindex: 1,45 bis 1,47), Polyethylen (Brechungsindex: 1,51), Polyester (Brechungsindex: 1,523 bis 1,57), Methylmethacrylatharz (Brechungsindex: 1,488 bis 1,49), Vinylchloridharz (Brechungsindex: 1,54 bis 1,55) und Polyvinylalkohol (Brechungsindex: 1,49 bis 1,55). Harz, wie etwa EVA (Brechungsindex: 1,482), Polyvinylbutyral (Brechungsindex: 1,48 bis 1,49) oder Ähnliche sind so gestaltet, dass sie einen Brechungsindex aufweisen, der nahe an jenem von Glassubstratmaterial liegt und werden üblicherweise als Füllmaterial des Solarzellenmoduls verwendet und daher wird ein solches Harz besonders bevorzugt, da es leicht erhältlich ist.
  • Beispiele für das Einebnungsmaterial, welches ein flüssigkeitsbasiertes Material ist und nach der Laserbearbeitung entfernt wird, beinhalten O-Xylol (Brechungsindex: 1,51), Glyzerin (Brechungsindex: 1,48), Chlorobenzol (Brechungsindex: 1,52), Tetrachloroethylen (Brechungsindex: 1,51), Kohlenstofftetrachlorid (Brechungsindex: 1,461) und Ethylbenzol (Brechungsindex: 1,5). Ferner befinden sich unter den im Eintauchverfahren verwendeten Flüssigkeiten, welches das herkömmliche Verfahren zur Messung des Brechungsindex eines Kristalls ist, 1,2-Dibrompropan (Brechungsindex: 1,516) und eine gemischte Flüssigkeit aus Terpentinöl und 1,2-Dibromethylen (Brechungsindex: 1,48 bis 1,535), die bekannterweise einen Brechungsindex nahe 1,5 aufweisen, welche geeigneterweise als Einebnungsmittel verwendet werden können. Ferner ist Wasser (Brechungsindex: 1,33) einfach zu handhaben und sicher und ist daher als Einebnungsmittel besonders bevorzugt.
  • 12 ist eine Querschnittsansicht, welche ein anderes Beispiel des Herstellungsverfahrens des Solarzellenmoduls abbildet, welches den Schritt der Laserstrukturierung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • Unter Bezug auf 12 wird in diesem Verfahren der Schritt der Laserstrukturierung, wie etwa Laserschreiben, durch Laserbestrahlung durchgeführt, während das Glassubstrat 30 in Wasser 91, welches im Behälter 92 ohne Deckel enthalten ist, eingetaucht wird. Wie oben beschrieben liegt der Brechungsindex von Wasser nahe an jenem von Glas. Daher wird durch dieses Verfahren die Laserbestrahlungsoberfläche glatt, wenn das Einebnungsmittel wie in dem Beispiel in 11 angewendet wird. Als Resultat wird die Lichtstreuung verhindert, was eine zufriedenstellende Strukturierung sicherstellt.
  • Spezifische Beispiele werden im Folgenden beschrieben.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Das Solarzellenmodul mit der in 1 gezeigten Struktur wurde in der folgenden Art und Weise hergestellt.
  • Als Glassubstrat 10 wurde eine templatbearbeitete, weiße Glasplatte (Floatglas mit entfernten Ionen) verwendet. Vertiefungen und Vorsprünge wurden auf der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 10 mit der mittleren arithmetischen Rauheit Ra von 3000 μm und einem mittleren Abstand Sm zwischen Vertiefungen und Vorsprüngen von 1 mm ausgebildet. Die Größe des Glassubstrats 10 betrug 450 mm × 900 mm und die Dicke 4 mm, so dass die Stärke des Moduls erhalten blieb.
  • Auf einer von der Lichteintrittsoberfläche mit darauf ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen des Glassubstrats 10 verschiedenen Oberfläche wurde eine transparente SnO2-Elektrodenschicht 2 mit einer Dicke von etwa 700 nm ausgebildet, wie in 2 zu sehen.
  • Danach wurde die so ausgebildete transparente SnO2-Elektrodenschciht 2 mittels Laserschreiber strukturiert, wie in 3 dargestellt.
  • Danach wurde, wie in 4 abgebildet, eine Photohalbleiterschicht 3 durch ein parasitäres CVD-Verfahren auf der SnO2-Schicht 2 und auf dem freiliegenden Glassubstrat 10 ausgebildet. Insbesondere eine Schicht 31 aus amorphem Silizium-Karbid-Hydrid a-SiC:H vom p-Typ durch Dekomposition von SiH4, B2H6 und CH4 gestapelt, eine Schicht 32 aus amorphem Siliziumhydrid a-Si:H vom n-Typ wurde durch Dekomposition von SiH4 und PH3 fortlaufend gestapelt, um die Photohalbleiterschicht 3 auszubilden.
  • Danach wurde die so ausgebildete Photohalbleiterschicht 3 durch Laserschreiben strukturiert, wie in 5 zu sehen.
  • Danach wurden, wie in 6 zu sehen, auf der Photohalbleiterschicht und der freiliegenden, transparenten SiO2-Elektrodenschicht 2, die Reflexionsförderungsschicht 4 aus ZnO und die Rückelektrodenschicht 5 aus Ag als hochreflektierende Metalle durch Sputtern gestapelt.
  • Danach wurden die so ausgebildete Reflexionsförderungsschicht 4 und die Rückelektrodenschicht 5 durch Laserschreiben strukturiert, wie in 7 zu sehen.
  • Schließlich wurde eine Ausgangselektrode an der transparenten Elektrode 2 und der Rückelektrode 5 angebracht, die die Halbleitervorrichtung bildende Oberfläche wurde abgedichtet und unter Verwendung von EVA und Tedler geschützt und ein Anschlusskasten und ein Rahmen wurden angebracht.
  • Aus diese Weise wurde das Solarzellenmodul mit der in 1 abgebildeten Struktur erzielt. In dem Solarzellenmodul betrug die Länge des Bereichs Y, wo eine Rille durch Laserschreiben ausgebildet wurde, etwa 300 μm und die Länge jedes Bereichs Z der Photohalbleitervorrichtung, welche in eine Vielzahl an Bereichen aufgeteilt ist, betrug etwa 9 mm.
  • Zum Laserschreiben wurde die Laserbestrahlung von der Seite der Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 10, wie durch Pfeil A dargestellt, und von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche durchgeführt, wie durch Pfeil B in den 3, 5 und 7 abgebildet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass zufriedenstellende Strukturen von jeder beliebigen Seite aus durch Laserbestrahlung ausgebildet werden konnten und beim Schritt der Laserstrukturierung trat kein Problem auf.
  • Das auf diese Weise erhaltene Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt erzielt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Ein Solarzellenmodul wurde in ähnlicher Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt und zwar unter Verwendung eines herkömmlichen Flachglases als Glassubstrat.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht, die eine schematische Struktur eines Abschnitts des so erhaltenen Solarzellenmoduls darstellt.
  • Unter Bezugnahme auf 13 wies im Solarzellenmodul die Lichteintrittsoberfläche des Glassubstrats 40 keine ausgebildeten Vertiefungen oder Vorsprünge auf, sondern war flach. Die Struktur war, bis auf diesen Punkt, dieselbe, wie für das Solarzellenmodul des Vergleichsbeispiels 1 in 1 und daher wird die Beschreibung derselben nicht wiederholt.
  • Das auf diese Weise erhaltene Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass die umgebende Landschaft aufgrund der spiegelähnlichen Reflektion reflektiert wurde und daher das Erscheinungsbild des Baumaterials unzufriedenstellend war.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • Ein Strukturglas mit auf der Lichteintrittsfläche ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen sowie einer mittleren arithmetischen Rauheit Ra von 600 μm und einem mittleren Abstand Sm zwischen den Vertiefungen und Vorsprüngen von 1 mm wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in ähnlicher Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • Wenn der Laserstrahl von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche geleitet wurde, wurde daher ein Nadelloch aufgrund der diffusen Lichtreflektion, wie in 10 zu sehen, gebildet, was zu Kurzschlussfehlern führte. Wenn der Laserstrahl von der Seite der Lichteintrittsoberfläche geleitet wurde, wurden andere Abschnitte als gewünscht mithilfe der Lichtstreuung, wie in 10 abgebildet, bearbeitet und die Strukturierung erwies sich als nicht zufriedenstellend.
  • (Vergleichsbeispiel 4)
  • Ein Strukturglas mit auf der Lichteintrittsfläche ausgebildeten Vertiefungen und Vorsprüngen sowie einer mittleren arithmetischen Rauheit Ra von 200 μm und einem mittleren Abstand Sm zwischen den Vertiefungen und Vorsprüngen von 0,05 mm wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in ähnlicher Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • Wenn der Laserstrahl von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche geleitet wurde, wurde daher ein Nadelloch aufgrund der diffusen Lichtreflektion, wie in 10 zu sehen, gebildet, was zu Kurzschlussfehlern führte. Wenn der Laserstrahl von der Seite der Lichteintrittsoberfläche geleitet wurde, wurden andere Abschnitte als gewünscht mithilfe der Lichtstreuung, wie in 10 abgebildet, bearbeitet und die Strukturierung erwies sich als nicht zufriedenstellend.
  • (Vergleichsbeispiel 5)
  • Ein Strukturglas mit Vertiefungen und Vorsprüngen auf diesem Bereich der Lichteintrittsoberfläche, welcher 100 μm um einen Abschnitt herum entspricht, welcher mit einem Laser während des Schritts der Laserstrukturierung mit einer mittleren arithmetischen Rauheit Ra von 50 μm und einem mittleren Abstand Sm zwischen Vertiefungen und Vorsprüngen von 1 mm bestrahlt wurde und auf anderen Bereichen der Lichteintrittsoberfläche zur Bereitstellung eines Antireflexionseffekts, welcher durch die Lichtausbreitung verursacht wird, wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in ähnlicher Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • Zum Laserschreiben wurde die Laserbestrahlung sowohl von der Seite des Glassubstrats als auch von der Seite der das Photohalbleiterelement bildenden Oberfläche aus durchgeführt. Als Resultat wurde herausgefunden, dass zufriedenstellende Strukturierungen, unabhängig davon von welcher Seite die Laserbestrahlung durchgeführt wurde, ausgebildet werden konnten und während des Schritts der Laserstrukturierung keine Probleme auftraten.
  • Das auf diese Weise bereitgestellte Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt erzielt wurde.
  • (Vergleichsbeispiel 6)
  • Ein Strukturglas mit einer glatten Beschaffenheit, ähnlich einem herkömmlichen Flachglas, in diesem Bereich der Lichteintrittsoberfläche, welcher 100 μm um einen mit einem Laser während des Schritts der Laserstrukturierung bestrahlten Abschnitt herum entspricht und ausgebildete Vertiefungen und Vorsprünge aufweist, welche einen durch Lichtausbreitung verursachten Antireflexionseffekt auf anderen Bereichen der Lichteintrittsoberfläche bereitstellen, wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in ähnlicher Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt.
  • Zum Laserschreiben wurde die Laserbestrahlung sowohl von der Seite des Lichteintrittsoberfläche als auch von der Seite der das Photohalbleiterelement bildenden Oberfläche des Glassubstrats aus durchgeführt. Als Resultat wurde herausgefunden, dass zufriedenstellende Strukturierungen, unabhängig davon von welcher Seite die Laserbestrahlung durchgeführt wurde, ausgebildet werden konnten und während des Schritts der Laserstrukturierung keine Probleme auftraten.
  • Das auf diese Weise bereitgestellte Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt erzielt wurde.
  • (Beispiel 1)
  • Ein Strukturglas, mit einer ähnlichen Form wie im Vergleichsbeispiel 3 verwendet wurde, wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in Übereinstimmung mit einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wie in Bezug auf 11 beschrieben.
  • Insbesondere auf diesem Bereich, der 100 μm um den mit dem Laser während des Laserstrukturierungsschritts bestrahlten Abschnitt herum entspricht, wurde Kohlenstofftetrachlorid als Einebnungsmittel angewendet und danach wurde die Bearbeitung durch Laserschreiben durchgeführt. Nach der Laserbearbeitung wurde das Einebnungsmittel entfernt.
  • Zum Laserschreiben wurde die Laserbestrahlung sowohl von der Seite des Lichteintrittsoberfläche als auch von der Seite der das Photohalbleiterelement bildenden Oberfläche des Glassubstrats aus durchgeführt. Als Resultat wurde herausgefunden, dass zufriedenstellende Strukturierungen, unabhängig davon von welcher Seite die Laserbestrahlung durchgeführt wurde, ausgebildet werden konnten und während des Schritts der Laserstrukturierung keine Probleme auftraten.
  • Das auf diese Weise bereitgestellte Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt erzielt wurde.
  • (Beispiel 2)
  • Ein Strukturglas mit ähnlicher Form, wie im Vergleichsbeispiel 3 verwendet, wurde als Glassubstrat verwendet und das Solarzellenmodul wurde in Übereinstimmung mit dem in Bezug auf 12 beschriebenen Verfahren hergestellt.
  • Wie in 12 zu sehen, wurde zuerst die Laserbestrahlung durchgeführt, wie durch Pfeil A angezeigt, während das Glassubstrat 30 in Wasser 91 mit der Lichteintrittsoberfläche nach oben eingetaucht wurde. Danach wurde die Laserbestrahlung durchgeführt, während das Glassubstrat mit der Lichteintrittsoberfläche nach unten in Wasser 91 eingetaucht wurde. Auf diese Weise wurde die Laserbestrahlung sowohl von der Seite der Lichteintrittsoberfläche als auch von der Seite der die Photohalbleitervorrichtung bildenden Oberfläche des Glassubstrats 30 durchgeführt. Als Resultat wurde herausgefunden, dass zufriedenstellende Strukturierungen, unabhängig davon von welcher Seite die Laserbestrahlung durchgeführt wurde, ausgebildet werden konnten und während des Schritts der Laserstrukturierung keine Probleme auftraten.
  • Das auf diese Weise bereitgestellte Solarzellenmodul wurde auf einem Dach installiert und in einem Abstand von 20 m beobachtet. Als Resultat wurde herausgefunden, dass ein zufriedenstellendes Erscheinungsbild ohne Glitzereffekt erzielt wurde.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls, folgende Schritte umfassend: das aufeinanderfolgende Aufbringen einer ersten Elektrodenschicht (2), einer Photohalbleiterschicht (3) und einer zweiten Elektrodenschicht (5) auf einer ersten Oberfläche eines Glassubstrats (10, 20, 30); und das Aufteilen der ersten Elektrodenschicht (2), der Photohalbleiterschicht (3) und der zweiten Elektrodenschicht (5) in eine Vielzahl von Bereichen (Z), wobei zumindest eine der ersten Elektrodenschicht (2), der Photohalbleiterschicht (3) und der zweiten Elektrodenschicht (5) mittels Laserstrukturierung in eine Vielzahl von Bereichen (Z) aufgeteilt wird; und das Glassubstrat aus einem Strukturglas mit Vertiefungen und Vorsprüngen besteht, die auf einer zweiten Oberfläche ausgebildet sind, in die Licht eintritt, um einen Antireflexionseffekt bereitzustellen; wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Vor Durchführung der Laserstrukturierung den Schritt des Anordnens eines transparenten Materials (81, 91) mit einem Brechungsindex von 1,3 bis 1,7 auf zumindest einem Abschnitt der zweiten Oberfläche des Glassubstrats (10, 20, 30), der mit Laser bestrahlt werden soll, um die mit Laser zu bestrahlende Oberfläche zu glätten; und nach Durchführung der Laserstrukturierung das Entfernen des transparenten Materials (81, 91).
  2. Verfahren zur Herstellung eines Solarzellenmoduls nach Anspruch 1, worin der Brechungsindex des transparenten Materials (81, 91) 1,45 bis 1,55 beträgt.
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Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6324195B1 (en) * 1999-01-13 2001-11-27 Kaneka Corporation Laser processing of a thin film
AU764832B2 (en) * 1999-05-31 2003-09-04 Kaneka Corporation Solar battery module
ATE516598T1 (de) * 1999-09-28 2011-07-15 Kaneka Corp Verfahren zur steuerung des herstellungsprozesses einer photoelektrischen wandlervorrichtung
AUPR174800A0 (en) 2000-11-29 2000-12-21 Australian National University, The Semiconductor processing
JP2003110128A (ja) * 2001-09-28 2003-04-11 Sharp Corp 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2003124491A (ja) 2001-10-15 2003-04-25 Sharp Corp 薄膜太陽電池モジュール
EP1461834A4 (de) 2001-11-29 2010-06-09 Origin Energy Solar Pty Ltd Halbleiter-texturierungsprozess
WO2003054974A1 (en) 2001-12-13 2003-07-03 Asahi Glass Company, Limited Cover glass for a solar battery
US20060235717A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-19 Solaria Corporation Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions
JP4821033B2 (ja) * 2006-01-25 2011-11-24 石塚硝子株式会社 集光型太陽光発電ユニットおよびその柱状光学ガラス部材
US20070095386A1 (en) * 2005-06-06 2007-05-03 Solaria Corporation Method and system for integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions
US20080178922A1 (en) * 2005-07-26 2008-07-31 Solaria Corporation Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions
US8227688B1 (en) 2005-10-17 2012-07-24 Solaria Corporation Method and resulting structure for assembling photovoltaic regions onto lead frame members for integration on concentrating elements for solar cells
US7910822B1 (en) 2005-10-17 2011-03-22 Solaria Corporation Fabrication process for photovoltaic cell
JP5332088B2 (ja) * 2006-07-31 2013-11-06 凸版印刷株式会社 光電変換素子およびその製造方法
US8012317B2 (en) 2006-11-02 2011-09-06 Guardian Industries Corp. Front electrode including transparent conductive coating on patterned glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same
US8076571B2 (en) 2006-11-02 2011-12-13 Guardian Industries Corp. Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US20080302414A1 (en) * 2006-11-02 2008-12-11 Den Boer Willem Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US7964788B2 (en) * 2006-11-02 2011-06-21 Guardian Industries Corp. Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US8203073B2 (en) * 2006-11-02 2012-06-19 Guardian Industries Corp. Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US20080178932A1 (en) * 2006-11-02 2008-07-31 Guardian Industries Corp. Front electrode including transparent conductive coating on patterned glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same
US20080105298A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Guardian Industries Corp. Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US20080105293A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Guardian Industries Corp. Front electrode for use in photovoltaic device and method of making same
US20080105299A1 (en) * 2006-11-02 2008-05-08 Guardian Industries Corp. Front electrode with thin metal film layer and high work-function buffer layer for use in photovoltaic device and method of making same
US8637762B2 (en) * 2006-11-17 2014-01-28 Guardian Industries Corp. High transmission glass ground at edge portion(s) thereof for use in electronic device such as photovoltaic applications and corresponding method
WO2008083042A2 (en) * 2006-12-29 2008-07-10 Bp Corporation North America Inc. Photovoltaic modules with a transparent material having a camouflaged pattern
US8334452B2 (en) 2007-01-08 2012-12-18 Guardian Industries Corp. Zinc oxide based front electrode doped with yttrium for use in photovoltaic device or the like
US20080169021A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Guardian Industries Corp. Method of making TCO front electrode for use in photovoltaic device or the like
US20080223430A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Guardian Industries Corp. Buffer layer for front electrode structure in photovoltaic device or the like
US7910392B2 (en) 2007-04-02 2011-03-22 Solaria Corporation Method and system for assembling a solar cell package
US20090056806A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Solaria Corporation Solar cell structure including a plurality of concentrator elements with a notch design and predetermined radii and method
US8119902B2 (en) * 2007-05-21 2012-02-21 Solaria Corporation Concentrating module and method of manufacture for photovoltaic strips
US20080308145A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Guardian Industries Corp Front electrode including transparent conductive coating on etched glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same
US20080308146A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Guardian Industries Corp. Front electrode including pyrolytic transparent conductive coating on textured glass substrate for use in photovoltaic device and method of making same
US7888594B2 (en) * 2007-11-20 2011-02-15 Guardian Industries Corp. Photovoltaic device including front electrode having titanium oxide inclusive layer with high refractive index
US7910035B2 (en) * 2007-12-12 2011-03-22 Solaria Corporation Method and system for manufacturing integrated molded concentrator photovoltaic device
KR101494153B1 (ko) 2007-12-21 2015-02-23 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
DE102008006166A1 (de) * 2008-01-26 2009-07-30 Schott Solar Gmbh Verfahren zur Herstellung eines photovoltaischen Moduls
US20090194155A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Guardian Industries Corp. Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same
US20090194157A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Guardian Industries Corp. Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same
KR101161378B1 (ko) * 2008-09-09 2012-07-02 엘지전자 주식회사 백색 반사층을 구비한 박막형 태양전지 모듈 및 그 제조방법
US8022291B2 (en) 2008-10-15 2011-09-20 Guardian Industries Corp. Method of making front electrode of photovoltaic device having etched surface and corresponding photovoltaic device
WO2010058012A2 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Oerlikon Solar Ip Ag, Trübbach Method for improving light trapping of series connected thin film solar cell devices
JP4706759B2 (ja) 2009-01-23 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 太陽電池
US8418418B2 (en) 2009-04-29 2013-04-16 3Form, Inc. Architectural panels with organic photovoltaic interlayers and methods of forming the same
WO2011001842A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Photoelectric conversion device and manufacturing method thereof
WO2011032878A2 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Oerlikon Solar Ag, Truebbach Method for manufacturing a thin-film, silicon based solar cell device
KR101081071B1 (ko) 2009-11-03 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치
EP2549545A1 (de) * 2010-03-18 2013-01-23 Fuji Electric Co., Ltd. Dünnschichtsolarzelle und verfahren zu ihrer herstellung
WO2011121067A2 (en) 2010-03-31 2011-10-06 Solar Excel B.V. Thin film photovoltaic device with enhanced light trapping scheme
IT1399376B1 (it) * 2010-04-12 2013-04-16 Milano Politecnico Cella fotovoltaica, in particolare per applicazioni architettoniche integrate, e metodo di fabbricazione di tale cella.
JP2012009600A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Kaneka Corp 薄膜太陽電池用基板の製造方法
US9893223B2 (en) 2010-11-16 2018-02-13 Suncore Photovoltaics, Inc. Solar electricity generation system
DE102010051606A1 (de) 2010-11-16 2012-05-16 Schott Solar Ag Glasscheibe zur Dünnschichtsolarmodul-Herstellung
US8088990B1 (en) * 2011-05-27 2012-01-03 Auria Solar Co., Ltd. Color building-integrated photovoltaic (BIPV) panel
USD699176S1 (en) 2011-06-02 2014-02-11 Solaria Corporation Fastener for solar modules
TWI443846B (zh) * 2011-11-01 2014-07-01 Ind Tech Res Inst 透明導電層結構
WO2013161023A1 (ja) * 2012-04-25 2013-10-31 三菱電機株式会社 太陽電池および太陽電池の製造方法、太陽電池モジュール
WO2014050769A1 (ja) * 2012-09-25 2014-04-03 株式会社カネカ 防眩膜を備える太陽電池モジュールおよびその製造方法、太陽電池用防眩膜およびその製造方法ならびに防眩膜形成用塗布液
JP2016029675A (ja) * 2012-12-18 2016-03-03 株式会社カネカ 薄膜太陽電池用透光性絶縁基板、及び集積型薄膜シリコン太陽電池
WO2016051631A1 (ja) * 2014-09-29 2016-04-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
CN108231929A (zh) * 2016-12-12 2018-06-29 阿特斯阳光电力集团有限公司 光伏组件

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948062U (ja) * 1982-09-21 1984-03-30 セイコーエプソン株式会社 非晶質太陽電池
JPS59202228A (ja) * 1983-04-28 1984-11-16 Mitsubishi Monsanto Chem Co 防眩性成形品およびその製造方法
GB2146080B (en) * 1983-09-02 1988-01-20 Lucas Ind Plc Vehicle anti-skid braking systems
JPS6088482A (ja) * 1983-10-20 1985-05-18 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 光電変換装置
JPS6088481A (ja) * 1983-10-20 1985-05-18 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池
JPS6088482U (ja) * 1983-11-25 1985-06-18 三菱電機株式会社 スリツプリング
JPS60151157U (ja) * 1984-03-19 1985-10-07 鐘淵化学工業株式会社 太陽電池
JPS60216585A (ja) * 1984-04-12 1985-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池素子
GB2188924B (en) * 1986-04-08 1990-05-09 Glaverbel Matted glass, process of producing matted glass, photo-voltaic cell incorporating a glass sheet, and process of manufacturing such a cell
US5102721A (en) * 1987-08-31 1992-04-07 Solarex Corporation Textured tin oxide
JPH02177573A (ja) * 1988-12-28 1990-07-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光起電力装置
JPH042055U (de) * 1990-04-19 1992-01-09
JP3042130B2 (ja) * 1992-01-31 2000-05-15 富士電機株式会社 薄膜太陽電池装置の製造方法
JP3270901B2 (ja) 1992-07-25 2002-04-02 鐘淵化学工業株式会社 太陽電池モジュールパネル及びその製造方法
JPH0779002A (ja) * 1993-06-30 1995-03-20 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置の製造方法

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Publication number Publication date
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