JP2002261308A - 薄膜光電変換モジュール - Google Patents
薄膜光電変換モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】中間反射層を有するハイブリッド型構造を採用
し且つ高い出力特性を容易に実現し得る薄膜光電変換モ
ジュールを提供すること。 【解決手段】本発明の薄膜光電変換モジュール１は、透
明基板２上で互いに直列接続された複数のハイブリッド
型薄膜光電変換セル１０を有し、それらセル１０は透明
前面電極層３、非晶質光電変換層を備えた薄膜光電変換
ユニット４ａ、導電性・光透過性・光反射性を有する中
間反射層５、結晶質光電変換層を備えた薄膜光電変換ユ
ニット４ｂ、及び裏面電極層６で構成され、中間反射層
５の上面に開口を有し且つ底面が透明前面電極層３の上
面で構成された分離溝２４が、分離溝２１と接続溝２３
との間に分離溝２４が位置するように或いは接続溝２３
と分離溝２４との間に分離溝２１が位置するように設け
られ、この分離溝２４は薄膜光電変換ユニット４ｂを構
成する材料で埋め込まれたことを特徴とする。
し且つ高い出力特性を容易に実現し得る薄膜光電変換モ
ジュールを提供すること。 【解決手段】本発明の薄膜光電変換モジュール１は、透
明基板２上で互いに直列接続された複数のハイブリッド
型薄膜光電変換セル１０を有し、それらセル１０は透明
前面電極層３、非晶質光電変換層を備えた薄膜光電変換
ユニット４ａ、導電性・光透過性・光反射性を有する中
間反射層５、結晶質光電変換層を備えた薄膜光電変換ユ
ニット４ｂ、及び裏面電極層６で構成され、中間反射層
５の上面に開口を有し且つ底面が透明前面電極層３の上
面で構成された分離溝２４が、分離溝２１と接続溝２３
との間に分離溝２４が位置するように或いは接続溝２３
と分離溝２４との間に分離溝２１が位置するように設け
られ、この分離溝２４は薄膜光電変換ユニット４ｂを構
成する材料で埋め込まれたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜光電変換モジ
ュールに係り、特には、ハイブリッド型構造を採用し且
つ中間反射層を有する薄膜光電変換モジュールに関す
る。
ュールに係り、特には、ハイブリッド型構造を採用し且
つ中間反射層を有する薄膜光電変換モジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通常、薄膜光電変換モジュールは、複数
の薄膜光電変換セルをガラス基板上で相互に直列接続し
た構造を有している。それぞれの薄膜光電変換セルは、
一般的には、ガラス基板上への前面透明電極層、薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層の成膜とパターニング
とを順次行うことにより形成されている。
の薄膜光電変換セルをガラス基板上で相互に直列接続し
た構造を有している。それぞれの薄膜光電変換セルは、
一般的には、ガラス基板上への前面透明電極層、薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層の成膜とパターニング
とを順次行うことにより形成されている。
【０００３】このような薄膜光電変換モジュールには、
光電変換効率を向上させることが求められている。タン
デム型構造は、前面透明電極層と裏面電極層との間に吸
収波長域が互いに異なる複数の薄膜光電変換ユニットを
積層するものであり、入射光をより有効に利用可能とす
る構造として知られている。
光電変換効率を向上させることが求められている。タン
デム型構造は、前面透明電極層と裏面電極層との間に吸
収波長域が互いに異なる複数の薄膜光電変換ユニットを
積層するものであり、入射光をより有効に利用可能とす
る構造として知られている。
【０００４】タンデム型構造の１種であるハイブリッド
型構造では、それら薄膜光電変換ユニット間で、薄膜光
電変換ユニットの主要部である光電変換層の結晶性が異
なっている。例えば、ハイブリッド型構造の薄膜光電変
換モジュールにおいては、光入射側（または前面側）の
薄膜光電変換ユニットの光電変換層としてより広いバン
ドギャップを有する非晶質シリコン層が使用され、裏面
側の薄膜光電変換ユニットの光電変換層としてより狭い
バンドギャップを有するポリシリコン層が使用される。
型構造では、それら薄膜光電変換ユニット間で、薄膜光
電変換ユニットの主要部である光電変換層の結晶性が異
なっている。例えば、ハイブリッド型構造の薄膜光電変
換モジュールにおいては、光入射側（または前面側）の
薄膜光電変換ユニットの光電変換層としてより広いバン
ドギャップを有する非晶質シリコン層が使用され、裏面
側の薄膜光電変換ユニットの光電変換層としてより狭い
バンドギャップを有するポリシリコン層が使用される。
【０００５】ところで、タンデム型の薄膜光電変換モジ
ュールでは、積層された複数の薄膜光電変換ユニットの
間に光透過性及び光反射性の双方を有し且つ導電性の中
間反射層を介在させることがある。この中間反射層を設
けた場合、前面側の光電変換層に入射した光を中間反射
層で反射させることができるため、前面側の光電変換層
の実効的な膜厚を増大させること、換言すれば、前面側
の薄膜光電変換ユニットの出力電流密度を増大させるこ
とができる。
ュールでは、積層された複数の薄膜光電変換ユニットの
間に光透過性及び光反射性の双方を有し且つ導電性の中
間反射層を介在させることがある。この中間反射層を設
けた場合、前面側の光電変換層に入射した光を中間反射
層で反射させることができるため、前面側の光電変換層
の実効的な膜厚を増大させること、換言すれば、前面側
の薄膜光電変換ユニットの出力電流密度を増大させるこ
とができる。
【０００６】したがって、上述したハイブリッド型の薄
膜光電変換モジュールで中間反射層を用いた場合、膜厚
の増加に応じて光劣化が顕著となる非晶質シリコン層を
十分に薄く形成しつつ、非晶質シリコン層を有する薄膜
光電変換ユニットとポリシリコン層を有する薄膜光電変
換ユニットとの間で出力電流密度をバランスさせること
ができる。すなわち、モジュールの出力特性を向上させ
ることが可能であると考えられる。
膜光電変換モジュールで中間反射層を用いた場合、膜厚
の増加に応じて光劣化が顕著となる非晶質シリコン層を
十分に薄く形成しつつ、非晶質シリコン層を有する薄膜
光電変換ユニットとポリシリコン層を有する薄膜光電変
換ユニットとの間で出力電流密度をバランスさせること
ができる。すなわち、モジュールの出力特性を向上させ
ることが可能であると考えられる。
【０００７】しかしながら、中間反射層を有するハイブ
リッド型の薄膜光電変換モジュールでは、以下に説明す
るように必ずしも期待されるほどの出力特性が実現され
ている訳ではない。
リッド型の薄膜光電変換モジュールでは、以下に説明す
るように必ずしも期待されるほどの出力特性が実現され
ている訳ではない。
【０００８】タンデム型の薄膜光電変換モジュールにお
いて、ある薄膜光電変換セルの裏面電極層とそれに隣接
する薄膜光電変換セルの透明前面電極層との電気的接続
は、複数の薄膜光電変換ユニット及びそれらの間に介在
する中間反射層を貫通する接続溝を設け、この接続溝に
裏面電極層を構成する材料を埋め込むことによって実現
されている。すなわち、接続溝に埋め込む金属と中間反
射層とは接触することとなる。
いて、ある薄膜光電変換セルの裏面電極層とそれに隣接
する薄膜光電変換セルの透明前面電極層との電気的接続
は、複数の薄膜光電変換ユニット及びそれらの間に介在
する中間反射層を貫通する接続溝を設け、この接続溝に
裏面電極層を構成する材料を埋め込むことによって実現
されている。すなわち、接続溝に埋め込む金属と中間反
射層とは接触することとなる。
【０００９】この中間反射層は上述のように導電性を有
しており、したがって、電極層の役割も果たしている。
また、タンデム型構造において、単一の薄膜光電変換セ
ルを構成する複数の薄膜光電変換ユニットは互いに直列
接続されているとみなすことができる。そのため、上記
の構造では、裏面電極層と中間反射層との間に介在する
薄膜光電変換ユニットで生じた電力を有効に取り出すこ
とができない。
しており、したがって、電極層の役割も果たしている。
また、タンデム型構造において、単一の薄膜光電変換セ
ルを構成する複数の薄膜光電変換ユニットは互いに直列
接続されているとみなすことができる。そのため、上記
の構造では、裏面電極層と中間反射層との間に介在する
薄膜光電変換ユニットで生じた電力を有効に取り出すこ
とができない。
【００１０】このような問題は、本出願人による特開平
９−１２９９０３号公報及び特開平９−１２９９０６号
公報に記載された構造を採用することにより解決され得
るものと考えられる。それら公報が開示する構造を図５
（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。
９−１２９９０３号公報及び特開平９−１２９９０６号
公報に記載された構造を採用することにより解決され得
るものと考えられる。それら公報が開示する構造を図５
（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す。
【００１１】図５（ａ），（ｂ）は、それぞれ、タンデ
ム型構造を採用した従来の薄膜光電変換モジュールを概
略的に示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）に示す薄
膜光電変換モジュール１０１は、ガラス基板２０２上
に、透明前面電極層１０３、薄膜光電変換ユニット１０
４ａ、中間反射層１０５、薄膜光電変換ユニット１０４
ｂ、及び裏面電極層１０６を順次積層した構造を有して
いる。
ム型構造を採用した従来の薄膜光電変換モジュールを概
略的に示す断面図である。図５（ａ），（ｂ）に示す薄
膜光電変換モジュール１０１は、ガラス基板２０２上
に、透明前面電極層１０３、薄膜光電変換ユニット１０
４ａ、中間反射層１０５、薄膜光電変換ユニット１０４
ｂ、及び裏面電極層１０６を順次積層した構造を有して
いる。
【００１２】図５（ａ）に示す薄膜光電変換モジュール
１０１では、透明前面電極層１０３は、中間反射層１０
５と薄膜光電変換ユニット１０４ｂとの界面に開口を有
する分離溝１２１によってそれぞれの薄膜光電変換セル
１１０に対応して分割されている。すなわち、この分離
溝１２１は透明前面電極層１０３だけでなく中間反射層
１０５をも分割しており、したがって、中間反射層１０
５の薄膜光電変換セル１１０内に位置する部分は、それ
以外の領域内に位置する部分から離間されている。
１０１では、透明前面電極層１０３は、中間反射層１０
５と薄膜光電変換ユニット１０４ｂとの界面に開口を有
する分離溝１２１によってそれぞれの薄膜光電変換セル
１１０に対応して分割されている。すなわち、この分離
溝１２１は透明前面電極層１０３だけでなく中間反射層
１０５をも分割しており、したがって、中間反射層１０
５の薄膜光電変換セル１１０内に位置する部分は、それ
以外の領域内に位置する部分から離間されている。
【００１３】一方、図５（ｂ）に示す薄膜光電変換モジ
ュール１０１では、透明前面電極層１０３は、透明前面
電極層１０３と薄膜光電変換ユニット１０４ａとの界面
に開口を有する分離溝１２１によってそれぞれの薄膜光
電変換セル１１０に対応して分割されている。また、中
間反射層１０５は、中間反射層１０５と薄膜光電変換ユ
ニット１０４ｂとの界面に開口を有し且つ底面が分離溝
１２１内に露出したガラス基板２０２の表面で構成され
た分離溝１２４によって分割されている。すなわち、図
５（ａ）に示したのと同様に、図５（ｂ）に示す薄膜光
電変換モジュール１０１においても、中間反射層１０５
の薄膜光電変換セル１１０内に位置する部分は、それ以
外の領域内に位置する部分から離間されている。
ュール１０１では、透明前面電極層１０３は、透明前面
電極層１０３と薄膜光電変換ユニット１０４ａとの界面
に開口を有する分離溝１２１によってそれぞれの薄膜光
電変換セル１１０に対応して分割されている。また、中
間反射層１０５は、中間反射層１０５と薄膜光電変換ユ
ニット１０４ｂとの界面に開口を有し且つ底面が分離溝
１２１内に露出したガラス基板２０２の表面で構成され
た分離溝１２４によって分割されている。すなわち、図
５（ａ）に示したのと同様に、図５（ｂ）に示す薄膜光
電変換モジュール１０１においても、中間反射層１０５
の薄膜光電変換セル１１０内に位置する部分は、それ以
外の領域内に位置する部分から離間されている。
【００１４】このように、図５（ａ），（ｂ）に示す薄
膜光電変換モジュール１０１では、中間反射層１０５の
セル１１０内に位置する部分とそれ以外の領域内に位置
する部分とは離間されているため、中間反射層１０５の
セル１１０内に位置する部分と裏面電極層１０６との間
で、接続溝１２３内を埋め込む金属を介して電流がリー
クするのを防止することができると考えられる。実際、
薄膜光電変換ユニット１０４ａ，１０４ｂの光電変換層
としてそれぞれ非晶質半導体層を用いた場合には、その
ようなリーク電流の発生が防止され、十分な出力特性を
実現し得ることが確認されている。したがって、同様
に、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換モジュール
１０１をハイブリッド型構造とした場合においても、十
分な出力特性を実現可能となることが期待される。
膜光電変換モジュール１０１では、中間反射層１０５の
セル１１０内に位置する部分とそれ以外の領域内に位置
する部分とは離間されているため、中間反射層１０５の
セル１１０内に位置する部分と裏面電極層１０６との間
で、接続溝１２３内を埋め込む金属を介して電流がリー
クするのを防止することができると考えられる。実際、
薄膜光電変換ユニット１０４ａ，１０４ｂの光電変換層
としてそれぞれ非晶質半導体層を用いた場合には、その
ようなリーク電流の発生が防止され、十分な出力特性を
実現し得ることが確認されている。したがって、同様
に、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換モジュール
１０１をハイブリッド型構造とした場合においても、十
分な出力特性を実現可能となることが期待される。
【００１５】しかしながら、図５（ａ），（ｂ）に示す
薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリッド型構造と
して実際に製造したところ、必ずしも期待されるほどの
出力特性が実現される訳ではないことが判明した。
薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリッド型構造と
して実際に製造したところ、必ずしも期待されるほどの
出力特性が実現される訳ではないことが判明した。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、中間反射層を有するハイ
ブリッド型構造を採用し且つ高い出力特性を容易に実現
し得る薄膜光電変換モジュールを提供することを目的と
する。
に鑑みてなされたものであり、中間反射層を有するハイ
ブリッド型構造を採用し且つ高い出力特性を容易に実現
し得る薄膜光電変換モジュールを提供することを目的と
する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するに当
たり、本発明者らは、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光
電変換モジュール１０１によるとハイブリッド型構造と
した場合に高い出力特性が実現され難い理由について調
べた。その結果、以下の事実が主な理由であることを見
出した。
たり、本発明者らは、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光
電変換モジュール１０１によるとハイブリッド型構造と
した場合に高い出力特性が実現され難い理由について調
べた。その結果、以下の事実が主な理由であることを見
出した。
【００１８】図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換モ
ジュール１０１をハイブリッド型構造とした場合、薄膜
光電変換ユニット１０４ｂは結晶質光電変換層を有して
いるので、図５（ａ）の分離溝１２１及び図５（ｂ）の
分離溝１２４は結晶質で埋め込まれるはずである。しか
しながら、分離溝１２１及び１２４の底面は非晶質であ
るガラス基板の表面で構成されているため、実際には、
薄膜光電変換ユニット１０４ｂの成膜の初期には非晶質
層が形成され、その後、結晶質層が成長する。すなわ
ち、図５（ａ）の分離溝１２１及び図５（ｂ）の分離溝
１２４は、非晶質で覆われた後に結晶質で埋め込まれ
る。
ジュール１０１をハイブリッド型構造とした場合、薄膜
光電変換ユニット１０４ｂは結晶質光電変換層を有して
いるので、図５（ａ）の分離溝１２１及び図５（ｂ）の
分離溝１２４は結晶質で埋め込まれるはずである。しか
しながら、分離溝１２１及び１２４の底面は非晶質であ
るガラス基板の表面で構成されているため、実際には、
薄膜光電変換ユニット１０４ｂの成膜の初期には非晶質
層が形成され、その後、結晶質層が成長する。すなわ
ち、図５（ａ）の分離溝１２１及び図５（ｂ）の分離溝
１２４は、非晶質で覆われた後に結晶質で埋め込まれ
る。
【００１９】シリコンのような材料では、結晶質層は非
晶質層に比べて遥かに大きな残留応力を有している。分
離溝１２１及び１２４のようにその周囲と異なる結晶の
成長が極狭い領域で起こると、その部分は非常に脆くな
る。そのため、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換
モジュール１０１では、薄膜光電変換ユニット１０４ｂ
の成膜工程または後工程の際に、薄膜光電変換ユニット
１０４ｂの一部が薄膜１０４ａ，１０５を伴って分離溝
１２１，１２４及び周囲の領域とともに剥離してしまう
のである。
晶質層に比べて遥かに大きな残留応力を有している。分
離溝１２１及び１２４のようにその周囲と異なる結晶の
成長が極狭い領域で起こると、その部分は非常に脆くな
る。そのため、図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換
モジュール１０１では、薄膜光電変換ユニット１０４ｂ
の成膜工程または後工程の際に、薄膜光電変換ユニット
１０４ｂの一部が薄膜１０４ａ，１０５を伴って分離溝
１２１，１２４及び周囲の領域とともに剥離してしまう
のである。
【００２０】このような剥離が裏面電極層１０６の成膜
前に生じた場合には、当然、剥離が生じた領域は金属で
埋め込まれることとなる。この場合、もはや、中間反射
層１０５と裏面電極層１０６との間でリーク電流が発生
するのを防止することはできない。図５（ａ），（ｂ）
に示す薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリッド型
構造とした場合に高い出力特性が実現されないのは、１
つには以上の事実に基づいている。
前に生じた場合には、当然、剥離が生じた領域は金属で
埋め込まれることとなる。この場合、もはや、中間反射
層１０５と裏面電極層１０６との間でリーク電流が発生
するのを防止することはできない。図５（ａ），（ｂ）
に示す薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリッド型
構造とした場合に高い出力特性が実現されないのは、１
つには以上の事実に基づいている。
【００２１】図５（ａ），（ｂ）に示す薄膜光電変換モ
ジュール１０１をハイブリッド型構造とした場合に上述
した問題が生じる他の理由は、隣り合う透明前面電極１
０３間に結晶質が介在していることにある。シリコンの
ような材料は、結晶質である場合、非晶質である場合に
比べて遥かに導電性が高い。そのため、図５（ａ），
（ｂ）に示す薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリ
ッド型構造とした場合、隣り合う透明前面電極１０３間
で電気的短絡が生じ、高い出力特性が実現されないので
ある。
ジュール１０１をハイブリッド型構造とした場合に上述
した問題が生じる他の理由は、隣り合う透明前面電極１
０３間に結晶質が介在していることにある。シリコンの
ような材料は、結晶質である場合、非晶質である場合に
比べて遥かに導電性が高い。そのため、図５（ａ），
（ｂ）に示す薄膜光電変換モジュール１０１をハイブリ
ッド型構造とした場合、隣り合う透明前面電極１０３間
で電気的短絡が生じ、高い出力特性が実現されないので
ある。
【００２２】本発明者らは、これら事実から、中間反射
層と裏面電極層との間におけるリーク電流を防止するた
めの分離溝を、透明前面電極層を分割する分離溝から離
間して設けることにより、隣り合う透明電極間に非晶質
のみを介在させてそれらの間の電気的短絡を防止するこ
とができ、特に、中間反射層と裏面電極層との間におけ
るリーク電流を防止するための分離溝の底面を、一般に
は結晶質である透明前面電極層の上面で構成することに
より、その分離溝を結晶質のみで埋め込んで上述した剥
離を防止することができると考え、本発明を為すに至っ
たものである。
層と裏面電極層との間におけるリーク電流を防止するた
めの分離溝を、透明前面電極層を分割する分離溝から離
間して設けることにより、隣り合う透明電極間に非晶質
のみを介在させてそれらの間の電気的短絡を防止するこ
とができ、特に、中間反射層と裏面電極層との間におけ
るリーク電流を防止するための分離溝の底面を、一般に
は結晶質である透明前面電極層の上面で構成することに
より、その分離溝を結晶質のみで埋め込んで上述した剥
離を防止することができると考え、本発明を為すに至っ
たものである。
【００２３】すなわち、本発明によると、透明基板と前
記透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接
続された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具
備し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の
一方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質
光電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電
性を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有
する中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜
光電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複
数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間
で、前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割さ
れ、この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トを構成する材料で埋め込まれ、前記第１の分離溝から
離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ
底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面で構成された第２の分離溝が設けられ、
前記第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第
２の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口
を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜
光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けら
れ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め
込まれることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換
セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電
気的に接続し、前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変
換ユニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明前
面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で
構成された第３の分離溝が、前記第１の分離溝と前記接
続溝との間に前記第３の分離溝が位置するように或いは
前記接続溝と前記第３の分離溝との間に前記第１の分離
溝が位置するように設けられ、この第３の分離溝は前記
第２の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込ま
れたことを特徴とする薄膜光電変換モジュールが提供さ
れる。
記透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接
続された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具
備し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の
一方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質
光電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電
性を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有
する中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜
光電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複
数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間
で、前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割さ
れ、この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トを構成する材料で埋め込まれ、前記第１の分離溝から
離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ
底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面で構成された第２の分離溝が設けられ、
前記第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第
２の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口
を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜
光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けら
れ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め
込まれることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換
セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電
気的に接続し、前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変
換ユニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明前
面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で
構成された第３の分離溝が、前記第１の分離溝と前記接
続溝との間に前記第３の分離溝が位置するように或いは
前記接続溝と前記第３の分離溝との間に前記第１の分離
溝が位置するように設けられ、この第３の分離溝は前記
第２の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込ま
れたことを特徴とする薄膜光電変換モジュールが提供さ
れる。
【００２４】また、本発明によると、透明基板と前記透
明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続さ
れた複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備
し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一
方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光
電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電性
を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有す
る中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数
の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間で、
前記透明前面電極層は互いに離間された第１及び第４の
分離溝によって分割され、これら第１及び第４の分離溝
は前記第１の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋
め込まれ、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面
が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トとの界面で構成された第２の分離溝が、前記第１の分
離溝と前記第２の分離溝との間に前記第４の分離溝が位
置するように設けられ、前記第４の分離溝と前記第２の
分離溝との間に、前記第２の薄膜光電変換セルと前記裏
面電極層との界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面
電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で構
成された接続溝が設けられ、この接続溝は前記裏面電極
層を構成する材料で埋め込まれることによって前記隣り
合う２つの薄膜光電変換セルの一方の裏面電極層と他方
の透明前面電極層とを電気的に接続し、前記第１の分離
溝と前記第４の分離溝との間に、前記中間反射層と前記
第２の薄膜光電変換ユニットとの界面に開口を有し且つ
底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面で構成された第３の分離溝が設けられ、
この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電
変換モジュールが提供される。
明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続さ
れた複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備
し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一
方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光
電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電性
を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有す
る中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数
の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間で、
前記透明前面電極層は互いに離間された第１及び第４の
分離溝によって分割され、これら第１及び第４の分離溝
は前記第１の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋
め込まれ、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面
が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トとの界面で構成された第２の分離溝が、前記第１の分
離溝と前記第２の分離溝との間に前記第４の分離溝が位
置するように設けられ、前記第４の分離溝と前記第２の
分離溝との間に、前記第２の薄膜光電変換セルと前記裏
面電極層との界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面
電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で構
成された接続溝が設けられ、この接続溝は前記裏面電極
層を構成する材料で埋め込まれることによって前記隣り
合う２つの薄膜光電変換セルの一方の裏面電極層と他方
の透明前面電極層とを電気的に接続し、前記第１の分離
溝と前記第４の分離溝との間に、前記中間反射層と前記
第２の薄膜光電変換ユニットとの界面に開口を有し且つ
底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面で構成された第３の分離溝が設けられ、
この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電
変換モジュールが提供される。
【００２５】さらに、本発明によると、透明基板と前記
透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続
された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備
し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一
方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光
電変換層を有する第１の薄膜光電変換ユニット、導電性
を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有す
る中間反射層、結晶質光電変換層を有する第２の薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数
の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間で、
前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割され、
この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれ、前記第１の分離溝から離れ
た位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面
が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トとの界面で構成された第２の分離溝が設けられ、前記
第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第２の
薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口を有
し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電
変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けられ、
この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め込ま
れることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換セル
の一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電気的
に接続し、前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明基板と
前記透明前面電極層との界面で構成された第３の分離溝
が、前記第１の分離溝と前記接続溝との間に前記第３の
分離溝が位置するように或いは前記接続溝と前記第３の
分離溝との間に前記第１の分離溝が位置するように設け
られ、この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電変換ユニ
ットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄
膜光電変換モジュールが提供される。
透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続
された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備
し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一
方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光
電変換層を有する第１の薄膜光電変換ユニット、導電性
を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有す
る中間反射層、結晶質光電変換層を有する第２の薄膜光
電変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数
の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つの間で、
前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割され、
この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれ、前記第１の分離溝から離れ
た位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面
が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニッ
トとの界面で構成された第２の分離溝が設けられ、前記
第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第２の
薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口を有
し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜光電
変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けられ、
この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め込ま
れることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換セル
の一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電気的
に接続し、前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変換ユ
ニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明基板と
前記透明前面電極層との界面で構成された第３の分離溝
が、前記第１の分離溝と前記接続溝との間に前記第３の
分離溝が位置するように或いは前記接続溝と前記第３の
分離溝との間に前記第１の分離溝が位置するように設け
られ、この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電変換ユニ
ットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄
膜光電変換モジュールが提供される。
【００２６】なお、ここで使用する用語「結晶質」は、
多結晶及び微結晶を包含する。また、用語「多結晶」及
び「微結晶」は、部分的に非晶質を含むものをも意味す
るものとする。
多結晶及び微結晶を包含する。また、用語「多結晶」及
び「微結晶」は、部分的に非晶質を含むものをも意味す
るものとする。
【００２７】本発明の薄膜光電変換モジュールが第４の
分離溝を有していない場合、複数の薄膜光電変換セルの
それぞれの隣り合う２つの間で、第３の分離溝は第１の
分離溝と接続溝との間に設けられることが好ましい。
分離溝を有していない場合、複数の薄膜光電変換セルの
それぞれの隣り合う２つの間で、第３の分離溝は第１の
分離溝と接続溝との間に設けられることが好ましい。
【００２８】本発明において、透明基板としては、ガラ
ス基板のように非晶質の透明基板を用いることが好まし
い。また、中間反射層としては、例えば、１．０×１０
-3Ωｃｍ〜１．０×１０-2Ωｃｍの比抵抗を有する薄
膜、特には実質的にＺｎＯなどのような酸化物からなる
薄膜を用いることができる。さらに、非晶質光電変換層
としては非晶質シリコン層などを用いることができ、結
晶質光電変換層としてはポリシリコン層などを用いるこ
とができる。
ス基板のように非晶質の透明基板を用いることが好まし
い。また、中間反射層としては、例えば、１．０×１０
-3Ωｃｍ〜１．０×１０-2Ωｃｍの比抵抗を有する薄
膜、特には実質的にＺｎＯなどのような酸化物からなる
薄膜を用いることができる。さらに、非晶質光電変換層
としては非晶質シリコン層などを用いることができ、結
晶質光電変換層としてはポリシリコン層などを用いるこ
とができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながらより詳細に説明する。なお、各図において同様
の部材には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略
する。
しながらより詳細に説明する。なお、各図において同様
の部材には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略
する。
【００３０】図１は、本発明の第１の実施形態に係る薄
膜光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。図
１に示す薄膜光電変換モジュール１は、透明基板２上に
複数の薄膜光電変換セル１０を集積した構造を有してい
る。これら薄膜光電変換セル１０は帯状の形状を有して
おり、互いに直列接続されて直列アレイ１１を構成して
いる。なお、この直列アレイ１１の両端には、リボン状
の銅箔等からなる一対の電極バスバー１２が取り付けら
れている。
膜光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。図
１に示す薄膜光電変換モジュール１は、透明基板２上に
複数の薄膜光電変換セル１０を集積した構造を有してい
る。これら薄膜光電変換セル１０は帯状の形状を有して
おり、互いに直列接続されて直列アレイ１１を構成して
いる。なお、この直列アレイ１１の両端には、リボン状
の銅箔等からなる一対の電極バスバー１２が取り付けら
れている。
【００３１】図１に示すモジュール１について、図２を
参照しながら、さらに詳しく説明する。図２は、図１に
示す薄膜光電変換モジュール１のＡ−Ａ線に沿った断面
図である。なお、図２には、モジュール１の一部のみが
描かれている。
参照しながら、さらに詳しく説明する。図２は、図１に
示す薄膜光電変換モジュール１のＡ−Ａ線に沿った断面
図である。なお、図２には、モジュール１の一部のみが
描かれている。
【００３２】図２に示すように、モジュール１の薄膜光
電変換セル１０は、透明基板２上に、透明前面電極層
３、非晶質光電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニ
ット４ａ、中間反射層５、結晶質光電変換層を備えた第
２の薄膜光電変換ユニット４ｂ、及び裏面電極層６を順
次積層した構造を有している。すなわち、このモジュー
ル１は、透明基板２側から入射する光を、ハイブリッド
型構造を形成する光電変換ユニット４ａ，４ｂによって
光電変換するものである。
電変換セル１０は、透明基板２上に、透明前面電極層
３、非晶質光電変換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニ
ット４ａ、中間反射層５、結晶質光電変換層を備えた第
２の薄膜光電変換ユニット４ｂ、及び裏面電極層６を順
次積層した構造を有している。すなわち、このモジュー
ル１は、透明基板２側から入射する光を、ハイブリッド
型構造を形成する光電変換ユニット４ａ，４ｂによって
光電変換するものである。
【００３３】本実施形態において、薄膜光電変換モジュ
ール１には、上記薄膜を分割する第１〜第３の分離溝２
１，２２，２４と接続溝２３とが設けられている。これ
ら第１〜第３の分離溝２１，２２，２４及び接続溝２３
は、互いに平行であって、紙面に対して垂直な方向に延
在している。なお、隣り合うセル１０間の境界は、第１
及び第２の分離溝２１，２２によって規定されている。
ール１には、上記薄膜を分割する第１〜第３の分離溝２
１，２２，２４と接続溝２３とが設けられている。これ
ら第１〜第３の分離溝２１，２２，２４及び接続溝２３
は、互いに平行であって、紙面に対して垂直な方向に延
在している。なお、隣り合うセル１０間の境界は、第１
及び第２の分離溝２１，２２によって規定されている。
【００３４】第１の分離溝２１は、透明前面電極層３を
それぞれのセル１０に対応して分割しており、透明前面
電極層３と薄膜光電変換ユニット４ａとの界面に開口を
有し且つ基板２の表面を底面としている。この第１の分
離溝２１は、薄膜光電変換ユニット４ａを構成する非晶
質によって埋め込まれており、隣り合う透明前面電極層
３同士を電気的に絶縁している。
それぞれのセル１０に対応して分割しており、透明前面
電極層３と薄膜光電変換ユニット４ａとの界面に開口を
有し且つ基板２の表面を底面としている。この第１の分
離溝２１は、薄膜光電変換ユニット４ａを構成する非晶
質によって埋め込まれており、隣り合う透明前面電極層
３同士を電気的に絶縁している。
【００３５】第２の分離溝２２は、第１の分離溝２１か
ら離れた位置に設けられている。第２の分離溝２２は、
薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ、中間反射層５、及び
裏面電極層６をそれぞれのセル１０に対応して分割して
おり、裏面電極層６の露出面に開口を有し且つ透明前面
電極層３の表面を底面としている。この第２の分離溝２
２は、隣り合うセル１０間で裏面電極層６同士を及び中
間反射層５同士を電気的に絶縁している。
ら離れた位置に設けられている。第２の分離溝２２は、
薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ、中間反射層５、及び
裏面電極層６をそれぞれのセル１０に対応して分割して
おり、裏面電極層６の露出面に開口を有し且つ透明前面
電極層３の表面を底面としている。この第２の分離溝２
２は、隣り合うセル１０間で裏面電極層６同士を及び中
間反射層５同士を電気的に絶縁している。
【００３６】接続溝２３は、第１の分離溝２１と第２の
分離溝２２との間に設けられている。接続溝２３は、薄
膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及び中間反射層５を分割
しており、薄膜光電変換ユニット４ｂと裏面電極層６と
の界面に開口を有し且つ透明前面電極層３の表面を底面
としている。この接続溝２３は、裏面電極層６を構成す
る金属などの導電性材料で埋め込まれており、隣り合う
セル１０の一方の裏面電極層６と他方の透明前面電極層
３とを電気的に接続している。すなわち、接続溝２３及
びそれを埋め込む金属などの導電性材料は、基板２上に
並置されたセル１０同士を直列接続する役割を担ってい
る。
分離溝２２との間に設けられている。接続溝２３は、薄
膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及び中間反射層５を分割
しており、薄膜光電変換ユニット４ｂと裏面電極層６と
の界面に開口を有し且つ透明前面電極層３の表面を底面
としている。この接続溝２３は、裏面電極層６を構成す
る金属などの導電性材料で埋め込まれており、隣り合う
セル１０の一方の裏面電極層６と他方の透明前面電極層
３とを電気的に接続している。すなわち、接続溝２３及
びそれを埋め込む金属などの導電性材料は、基板２上に
並置されたセル１０同士を直列接続する役割を担ってい
る。
【００３７】第３の分離溝２４は、第１の分離溝２１と
接続溝２３との間に設けられている。第３の分離溝２４
は、薄膜光電変換ユニット４ａ及び中間反射層５を分割
しており、中間反射層５と薄膜光電変換ユニット４ｂと
の界面に開口を有し且つ透明前面電極層３の表面を底面
としている。この第３の分離溝２４は、薄膜光電変換ユ
ニット４ｂを構成する結晶質で埋め込まれており、中間
反射層５のセル１０内に位置する部分を接続溝２３を埋
め込む金属などの導電性材料から電気的に絶縁してい
る。なお、第３の分離溝２４は、第１の分離溝２１が第
３の分離溝２４と接続溝２３との間に位置するように設
けられてもよい。但し、図２に示すように、第３の分離
溝を第１の分離溝２１と接続溝２３との間に設けたほう
が、発電に有効な面積を広くすることが容易である。
接続溝２３との間に設けられている。第３の分離溝２４
は、薄膜光電変換ユニット４ａ及び中間反射層５を分割
しており、中間反射層５と薄膜光電変換ユニット４ｂと
の界面に開口を有し且つ透明前面電極層３の表面を底面
としている。この第３の分離溝２４は、薄膜光電変換ユ
ニット４ｂを構成する結晶質で埋め込まれており、中間
反射層５のセル１０内に位置する部分を接続溝２３を埋
め込む金属などの導電性材料から電気的に絶縁してい
る。なお、第３の分離溝２４は、第１の分離溝２１が第
３の分離溝２４と接続溝２３との間に位置するように設
けられてもよい。但し、図２に示すように、第３の分離
溝を第１の分離溝２１と接続溝２３との間に設けたほう
が、発電に有効な面積を広くすることが容易である。
【００３８】次に、上述したモジュール１の各構成要素
について説明する。
について説明する。
【００３９】透明基板２としては、例えば、ガラス板や
透明樹脂フィルムなどを用いることができる。これらは
いずれも結晶質ではないので、透明基板２としてガラス
板などを用いた場合、図２に示す構造を採用することに
よって得られる効果がより顕著となる。
透明樹脂フィルムなどを用いることができる。これらは
いずれも結晶質ではないので、透明基板２としてガラス
板などを用いた場合、図２に示す構造を採用することに
よって得られる効果がより顕著となる。
【００４０】透明前面電極層３は、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ2
膜、或いはＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層等で構
成することができ、通常、これらの膜は多結晶体として
成膜される。透明前面電極層３は単層構造でも多層構造
であってもよい。透明前面電極層３は、蒸着法、ＣＶＤ
法、或いはスパッタリング法等それ自体既知の気相堆積
法を用いて形成することができる。
膜、或いはＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層等で構
成することができ、通常、これらの膜は多結晶体として
成膜される。透明前面電極層３は単層構造でも多層構造
であってもよい。透明前面電極層３は、蒸着法、ＣＶＤ
法、或いはスパッタリング法等それ自体既知の気相堆積
法を用いて形成することができる。
【００４１】透明前面電極層３の表面には、微細な凹凸
を含む表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。
透明前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を
形成することにより、光電変換ユニット４への光の入射
効率を向上させることができる。表面テクスチャ構造を
形成する方法に特に制限はなく、公知の様々な方法を用
いることができる。
を含む表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。
透明前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を
形成することにより、光電変換ユニット４への光の入射
効率を向上させることができる。表面テクスチャ構造を
形成する方法に特に制限はなく、公知の様々な方法を用
いることができる。
【００４２】薄膜光電変換ユニット４ａは非晶質光電変
換層を備えており、例えば、透明前面電極層３側からｐ
型シリコン系半導体層、シリコン系光電変換層、及びｎ
型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有する。こ
れらｐ型半導体層、非晶質光電変換層、及びｎ型半導体
層はいずれもプラズマＣＶＤ法により形成することがで
きる。
換層を備えており、例えば、透明前面電極層３側からｐ
型シリコン系半導体層、シリコン系光電変換層、及びｎ
型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有する。こ
れらｐ型半導体層、非晶質光電変換層、及びｎ型半導体
層はいずれもプラズマＣＶＤ法により形成することがで
きる。
【００４３】一方、薄膜光電変換ユニット４ｂは結晶質
光電変換層を備えており、例えば、中間反射層５側から
ｐ型シリコン系半導体層、シリコン系光電変換層、及び
ｎ型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有する。
これらｐ型半導体層、結晶質光電変換層、及びｎ型半導
体層はいずれもプラズマＣＶＤ法により形成することが
できる。
光電変換層を備えており、例えば、中間反射層５側から
ｐ型シリコン系半導体層、シリコン系光電変換層、及び
ｎ型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有する。
これらｐ型半導体層、結晶質光電変換層、及びｎ型半導
体層はいずれもプラズマＣＶＤ法により形成することが
できる。
【００４４】これら薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂを
構成するｐ型半導体層は、例えば、シリコンまたはシリ
コンカーバイドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合
金に、ボロンやアルミニウム等のｐ導電型決定不純物原
子をドープすることにより形成することができる。ま
た、非晶質光電変換層及び結晶質光電変換層は、非晶質
シリコン系半導体材料及び結晶質シリコン系半導体材料
でそれぞれ形成することができ、そのような材料として
は、真性半導体のシリコン（水素化シリコン等）やシリ
コンカーバイド及びシリコンゲルマニウム等のシリコン
合金等を挙げることができる。また、光電変換機能を十
分に備えていれば、微量の導電型決定不純物を含む弱ｐ
型もしくは弱ｎ型のシリコン系半導体材料も用いられ得
る。さらに、ｎ型半導体層は、シリコンまたはシリコン
カーバイドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合金
に、燐や窒素等のｎ導電型決定不純物原子をドープする
ことにより形成することができる。
構成するｐ型半導体層は、例えば、シリコンまたはシリ
コンカーバイドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合
金に、ボロンやアルミニウム等のｐ導電型決定不純物原
子をドープすることにより形成することができる。ま
た、非晶質光電変換層及び結晶質光電変換層は、非晶質
シリコン系半導体材料及び結晶質シリコン系半導体材料
でそれぞれ形成することができ、そのような材料として
は、真性半導体のシリコン（水素化シリコン等）やシリ
コンカーバイド及びシリコンゲルマニウム等のシリコン
合金等を挙げることができる。また、光電変換機能を十
分に備えていれば、微量の導電型決定不純物を含む弱ｐ
型もしくは弱ｎ型のシリコン系半導体材料も用いられ得
る。さらに、ｎ型半導体層は、シリコンまたはシリコン
カーバイドやシリコンゲルマニウム等のシリコン合金
に、燐や窒素等のｎ導電型決定不純物原子をドープする
ことにより形成することができる。
【００４５】以上のように構成される薄膜光電変換ユニ
ット４ａと薄膜光電変換ユニット４ｂとでは互いに吸収
波長域が異なっている。例えば、薄膜光電変換ユニット
４ａの薄膜光電変換層を非晶質シリコンで構成し、薄膜
光電変換ユニット４ｂの薄膜光電変換層を結晶質シリコ
ンで構成した場合には、前者に５５０ｎｍ程度の光成分
を最も効率的に吸収させ、後者に９００ｎｍ程度の光成
分を最も効率的に吸収させることができる。
ット４ａと薄膜光電変換ユニット４ｂとでは互いに吸収
波長域が異なっている。例えば、薄膜光電変換ユニット
４ａの薄膜光電変換層を非晶質シリコンで構成し、薄膜
光電変換ユニット４ｂの薄膜光電変換層を結晶質シリコ
ンで構成した場合には、前者に５５０ｎｍ程度の光成分
を最も効率的に吸収させ、後者に９００ｎｍ程度の光成
分を最も効率的に吸収させることができる。
【００４６】薄膜光電変換ユニット４ａの厚さは、０．
０１μｍ〜０．５μｍの範囲内にあることが好ましく、
０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。本実施形態に係るモジュール１では、外部から薄
膜光電変換ユニット４ａに入射した光を中間反射層５で
反射させることができるため、薄膜光電変換ユニット４
ａの実効的な膜厚を増大させることができる。したがっ
て、光劣化を抑制するために薄膜光電変換ユニット４ａ
の膜厚を薄くしたとしても、十分に高い出力電流密度を
維持することができる。
０１μｍ〜０．５μｍの範囲内にあることが好ましく、
０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。本実施形態に係るモジュール１では、外部から薄
膜光電変換ユニット４ａに入射した光を中間反射層５で
反射させることができるため、薄膜光電変換ユニット４
ａの実効的な膜厚を増大させることができる。したがっ
て、光劣化を抑制するために薄膜光電変換ユニット４ａ
の膜厚を薄くしたとしても、十分に高い出力電流密度を
維持することができる。
【００４７】一方、薄膜光電変換ユニット４ｂの厚さ
は、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好まし
く、０．１μｍ〜５μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。すなわち、薄膜光電変換ユニット４ｂの厚さは、
薄膜光電変換ユニット４ａの厚さの数倍から１０倍程度
であることが好ましい。これは、非晶質光電変換層に比
べ、結晶質光電変換層は光吸収係数が小さいためであ
る。
は、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好まし
く、０．１μｍ〜５μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。すなわち、薄膜光電変換ユニット４ｂの厚さは、
薄膜光電変換ユニット４ａの厚さの数倍から１０倍程度
であることが好ましい。これは、非晶質光電変換層に比
べ、結晶質光電変換層は光吸収係数が小さいためであ
る。
【００４８】中間反射層５は、ＺｎＯ膜、ＳｉＯ2膜、
ＳｎＯ2膜、ＩｎＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜、Ｙ2Ｏ3膜、及びＴ
ｉＯ2膜のような透明酸化物層等で構成することがで
き、好ましくはＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層で
構成され、これらの膜は多結晶体として成膜されること
が多い。中間反射層５は、蒸着法、ＣＶＤ法、或いはス
パッタリング法等それ自体既知の気相堆積法を用いて形
成することができる。なお、中間反射層５の比抵抗は、
不純物をドープすることや酸化度を変化させることなど
によって調節可能であり、好ましくは、１．０×１０-3
Ωｃｍ〜１．０×１０-2Ωｃｍの範囲内にある。
ＳｎＯ2膜、ＩｎＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜、Ｙ2Ｏ3膜、及びＴ
ｉＯ2膜のような透明酸化物層等で構成することがで
き、好ましくはＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層で
構成され、これらの膜は多結晶体として成膜されること
が多い。中間反射層５は、蒸着法、ＣＶＤ法、或いはス
パッタリング法等それ自体既知の気相堆積法を用いて形
成することができる。なお、中間反射層５の比抵抗は、
不純物をドープすることや酸化度を変化させることなど
によって調節可能であり、好ましくは、１．０×１０-3
Ωｃｍ〜１．０×１０-2Ωｃｍの範囲内にある。
【００４９】中間反射層５の厚さは、１０ｎｍ〜１００
ｎｍの範囲内にあることが好ましく、２０ｎｍ〜７０ｎ
ｍの範囲内にあることがより好ましい。これは、中間反
射層５が過剰に薄い場合には十分な光反射性が得られ
ず、過剰に厚い場合には十分な光透過性が得られないこ
とがあるためである。
ｎｍの範囲内にあることが好ましく、２０ｎｍ〜７０ｎ
ｍの範囲内にあることがより好ましい。これは、中間反
射層５が過剰に薄い場合には十分な光反射性が得られ
ず、過剰に厚い場合には十分な光透過性が得られないこ
とがあるためである。
【００５０】裏面電極層６は電極としての機能を有する
だけでなく、透明基板２から光電変換ユニット４ａ，４
ｂに入射し裏面電極層６に到達した光を反射して光電変
換ユニット４ａ，４ｂ内に再入射させる反射層としての
機能も有している。裏面電極層６は、銀やアルミニウム
等の金属材料を用いて、蒸着法やスパッタリング法等に
より、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の厚さに形成
することができる。また、裏面電極層６は、光電変換ユ
ニット４ｂ側の面に、例えば金属からなる導電性薄膜と
光電変換ユニット４ｂとの間の接着性を向上させるため
に、ＺｎＯのような非金属材料からなる透明導電性薄膜
（図示せず）をさらに有することができる。
だけでなく、透明基板２から光電変換ユニット４ａ，４
ｂに入射し裏面電極層６に到達した光を反射して光電変
換ユニット４ａ，４ｂ内に再入射させる反射層としての
機能も有している。裏面電極層６は、銀やアルミニウム
等の金属材料を用いて、蒸着法やスパッタリング法等に
より、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の厚さに形成
することができる。また、裏面電極層６は、光電変換ユ
ニット４ｂ側の面に、例えば金属からなる導電性薄膜と
光電変換ユニット４ｂとの間の接着性を向上させるため
に、ＺｎＯのような非金属材料からなる透明導電性薄膜
（図示せず）をさらに有することができる。
【００５１】本発明の第１の実施形態によると、上述し
たモジュール１は、例えば以下に示す方法により製造す
ることができる。まず、透明基板２の一方の主面上に、
透明前面電極層３を連続膜として成膜する。次に、連続
膜として形成した透明前面電極層３にＹＡＧレーザ等を
用いたレーザスクライブによって第１の分離溝２１を形
成し、透明前面電極層３を各セル１０に対応して分割す
る。透明前面電極層３のレーザスクライブに伴って生じ
る導電性の微細粉は、超音波洗浄などによって必要に応
じて除去する。
たモジュール１は、例えば以下に示す方法により製造す
ることができる。まず、透明基板２の一方の主面上に、
透明前面電極層３を連続膜として成膜する。次に、連続
膜として形成した透明前面電極層３にＹＡＧレーザ等を
用いたレーザスクライブによって第１の分離溝２１を形
成し、透明前面電極層３を各セル１０に対応して分割す
る。透明前面電極層３のレーザスクライブに伴って生じ
る導電性の微細粉は、超音波洗浄などによって必要に応
じて除去する。
【００５２】次いで、透明前面電極層３上に薄膜光電変
換ユニット４ａを連続膜として成膜する。この薄膜光電
変換ユニット４ａの成膜に伴い、透明前面電極層３に形
成した第１の分離溝２１は、薄膜光電変換ユニット４ａ
を構成する非晶質材料で埋め込まれる。続いて、薄膜光
電変換ユニット４ａ上に中間反射層５を連続膜として成
膜する。
換ユニット４ａを連続膜として成膜する。この薄膜光電
変換ユニット４ａの成膜に伴い、透明前面電極層３に形
成した第１の分離溝２１は、薄膜光電変換ユニット４ａ
を構成する非晶質材料で埋め込まれる。続いて、薄膜光
電変換ユニット４ａ上に中間反射層５を連続膜として成
膜する。
【００５３】以上のようにして薄膜光電変換ユニット４
ａ及び中間反射層５をそれぞれ連続膜として形成した
後、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより光
電変換ユニット４ａ及び中間反射層５に第３の分離溝２
４を形成する。中間反射層５のレーザスクライブに伴っ
て生じる導電性の微細粉は、超音波洗浄などによって必
要に応じて除去する。
ａ及び中間反射層５をそれぞれ連続膜として形成した
後、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより光
電変換ユニット４ａ及び中間反射層５に第３の分離溝２
４を形成する。中間反射層５のレーザスクライブに伴っ
て生じる導電性の微細粉は、超音波洗浄などによって必
要に応じて除去する。
【００５４】次に、中間反射層５上に薄膜光電変換ユニ
ット４ｂを連続膜として成膜する。この薄膜光電変換ユ
ニット４ｂの成膜に伴い、第３の分離溝２４は、薄膜光
電変換ユニット４ｂを構成する結晶質材料で埋め込まれ
る。
ット４ｂを連続膜として成膜する。この薄膜光電変換ユ
ニット４ｂの成膜に伴い、第３の分離溝２４は、薄膜光
電変換ユニット４ｂを構成する結晶質材料で埋め込まれ
る。
【００５５】その後、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ
及び中間反射層５に、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザス
クライブによって接続溝２３を形成する。次に、光電変
換ユニット４ｂ上に裏面電極層６を形成する。この裏面
電極層６の形成に伴い、接続溝２３は金属のような導電
性材料で埋め込まれ、接続溝２３を埋め込む導電性材料
を介して裏面電極層６と透明前面電極層３とが電気的に
接続される。
及び中間反射層５に、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザス
クライブによって接続溝２３を形成する。次に、光電変
換ユニット４ｂ上に裏面電極層６を形成する。この裏面
電極層６の形成に伴い、接続溝２３は金属のような導電
性材料で埋め込まれ、接続溝２３を埋め込む導電性材料
を介して裏面電極層６と透明前面電極層３とが電気的に
接続される。
【００５６】次に、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ、
中間反射層５、及び裏面電極層６に、ＹＡＧレーザ等を
用いたレーザスクライブによって第２の分離溝２２を形
成する。さらに、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクラ
イブによって発電領域を確定し、セル１０が形成する列
の両端部に一対の電極バスバー１２を設ける。以上のよ
うにして、図１及び図２に示す構造を得る。
中間反射層５、及び裏面電極層６に、ＹＡＧレーザ等を
用いたレーザスクライブによって第２の分離溝２２を形
成する。さらに、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクラ
イブによって発電領域を確定し、セル１０が形成する列
の両端部に一対の電極バスバー１２を設ける。以上のよ
うにして、図１及び図２に示す構造を得る。
【００５７】なお、以上の方法によって作製したモジュ
ール１には、通常、その裏面側に封止樹脂層（図示せ
ず）を介して有機保護フィルム（図示せず）を設ける。
この封止樹脂層は、透明基板２上に形成された各薄膜光
電変換セル１０を封止するものであり、有機保護フィル
ムをこれらセル１０に接着することが可能な樹脂が用い
られる。そのような樹脂としては、例えば、ＥＶＡ（エ
チレン・ビニルアセテート共重合体）等を用いることが
できる。また、有機保護フィルムとしては、ポリフッ化
ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標
名））等が用いられる。これら封止樹脂／有機保護フィ
ルムは、真空ラミネート法により薄膜光電変換モジュー
ル１の裏面側に同時に貼着することができる。
ール１には、通常、その裏面側に封止樹脂層（図示せ
ず）を介して有機保護フィルム（図示せず）を設ける。
この封止樹脂層は、透明基板２上に形成された各薄膜光
電変換セル１０を封止するものであり、有機保護フィル
ムをこれらセル１０に接着することが可能な樹脂が用い
られる。そのような樹脂としては、例えば、ＥＶＡ（エ
チレン・ビニルアセテート共重合体）等を用いることが
できる。また、有機保護フィルムとしては、ポリフッ化
ビニルフィルム（例えば、テドラーフィルム（登録商標
名））等が用いられる。これら封止樹脂／有機保護フィ
ルムは、真空ラミネート法により薄膜光電変換モジュー
ル１の裏面側に同時に貼着することができる。
【００５８】以上説明した第１の実施形態に係るモジュ
ール１では、分離溝２４が設けられているため、中間反
射層５のセル１０内に位置する部分と接続溝２３を埋め
込む金属との間にリーク電流が発生するのを防止するこ
とができる。
ール１では、分離溝２４が設けられているため、中間反
射層５のセル１０内に位置する部分と接続溝２３を埋め
込む金属との間にリーク電流が発生するのを防止するこ
とができる。
【００５９】また、この分離溝２４は透明前面電極層３
を分割する分離溝２１から独立して設けられているた
め、分離溝２１は薄膜光電変換ユニット４ａを構成する
非晶質材料のみで埋め込まれる。薄膜光電変換ユニット
４ａを構成する非晶質材料は、薄膜光電変換ユニット４
ｂを構成する結晶質材料と比較すると遥かに電気的に絶
縁性である。それゆえ、第１の実施形態によると、隣り
合う透明前面電極層３間の電気的短絡を効果的に防止す
ることができる。
を分割する分離溝２１から独立して設けられているた
め、分離溝２１は薄膜光電変換ユニット４ａを構成する
非晶質材料のみで埋め込まれる。薄膜光電変換ユニット
４ａを構成する非晶質材料は、薄膜光電変換ユニット４
ｂを構成する結晶質材料と比較すると遥かに電気的に絶
縁性である。それゆえ、第１の実施形態によると、隣り
合う透明前面電極層３間の電気的短絡を効果的に防止す
ることができる。
【００６０】さらに、第１の実施形態において、分離溝
２４の底面は透明前面電極層３の表面で構成されてい
る。通常、透明前面電極層３は結晶質であるので、薄膜
光電変換ユニット４ｂの成膜の初期から分離溝２４の側
壁及び底面には結晶質材料が成長し、それゆえ、分離溝
２４は結晶質材料で埋め込まれる。中間反射層５は、通
常、多結晶として成膜されるので、分離溝２４及びその
周囲で薄膜光電変換ユニット４ｂを構成する材料は初期
から結晶質として成長し、構成が同じなので膜剥離が発
生することはない。
２４の底面は透明前面電極層３の表面で構成されてい
る。通常、透明前面電極層３は結晶質であるので、薄膜
光電変換ユニット４ｂの成膜の初期から分離溝２４の側
壁及び底面には結晶質材料が成長し、それゆえ、分離溝
２４は結晶質材料で埋め込まれる。中間反射層５は、通
常、多結晶として成膜されるので、分離溝２４及びその
周囲で薄膜光電変換ユニット４ｂを構成する材料は初期
から結晶質として成長し、構成が同じなので膜剥離が発
生することはない。
【００６１】このように、第１の実施形態によると、所
定の位置に分離溝２４を設けるという極めて簡便な方法
で、モジュール１の出力特性を向上させるという中間反
射層５の効果を十分に引き出すことができる。すなわ
ち、第１の実施形態によると、高い出力特性を容易に実
現することが可能である。
定の位置に分離溝２４を設けるという極めて簡便な方法
で、モジュール１の出力特性を向上させるという中間反
射層５の効果を十分に引き出すことができる。すなわ
ち、第１の実施形態によると、高い出力特性を容易に実
現することが可能である。
【００６２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。上述した第１の実施形態では、分離溝２４を形
成する際に、中間反射層５から生じる導電性の微細粉が
分離溝２４の側壁に付着することがある。そのような場
合、隣り合う２つのセル１０の一方の中間反射層５から
分離溝２４の側壁に付着した導電性微細粉を介して他方
の透明前面電極層３に至る導電パスが形成される。ま
た、上述した第１の実施形態では、分離溝２４に埋め込
まれる結晶質材料，すなわちｐ層若しくはｉ層，を介し
て透明前面電極層３に至る導電パスが形成されることが
ある。これらの結果、サイドリークを生ずる。薄膜光電
変換ユニット４ｂで生じた電力をより有効に取り出すた
めには、このような導電パスが形成されることによるサ
イドリークは排除されるべきである。
明する。上述した第１の実施形態では、分離溝２４を形
成する際に、中間反射層５から生じる導電性の微細粉が
分離溝２４の側壁に付着することがある。そのような場
合、隣り合う２つのセル１０の一方の中間反射層５から
分離溝２４の側壁に付着した導電性微細粉を介して他方
の透明前面電極層３に至る導電パスが形成される。ま
た、上述した第１の実施形態では、分離溝２４に埋め込
まれる結晶質材料，すなわちｐ層若しくはｉ層，を介し
て透明前面電極層３に至る導電パスが形成されることが
ある。これらの結果、サイドリークを生ずる。薄膜光電
変換ユニット４ｂで生じた電力をより有効に取り出すた
めには、このような導電パスが形成されることによるサ
イドリークは排除されるべきである。
【００６３】第１の実施形態で説明した構造において、
分離溝２４を形成する際に導電性微細粉が分離溝２４の
側壁に付着した場合、例えば、薄膜光電変換ユニット４
ｂの成膜前に超音波洗浄などを行うことによってサイド
リークの発生を防止することができる。しかしながら、
このような方法では、分離溝２４を形成する工程と薄膜
光電変換ユニット４ｂの成膜工程との間に、洗浄工程及
び乾燥工程が必要となる。以下に説明する第２の実施形
態では、工程数を増加させることなく上述したサイドリ
ークの発生を防止する。
分離溝２４を形成する際に導電性微細粉が分離溝２４の
側壁に付着した場合、例えば、薄膜光電変換ユニット４
ｂの成膜前に超音波洗浄などを行うことによってサイド
リークの発生を防止することができる。しかしながら、
このような方法では、分離溝２４を形成する工程と薄膜
光電変換ユニット４ｂの成膜工程との間に、洗浄工程及
び乾燥工程が必要となる。以下に説明する第２の実施形
態では、工程数を増加させることなく上述したサイドリ
ークの発生を防止する。
【００６４】図３は、本発明の第２の実施形態に係る薄
膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。図
３に示すモジュール１は、透明前面電極層３に第４の分
離溝２５が形成されていること以外は、図２に示すモジ
ュール１と同様の構造を有している。
膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。図
３に示すモジュール１は、透明前面電極層３に第４の分
離溝２５が形成されていること以外は、図２に示すモジ
ュール１と同様の構造を有している。
【００６５】第４の分離溝２５は、第３の分離溝２４が
第１の分離溝２１と第４の分離溝２５との間に位置する
ように設けられており、透明前面電極層３と薄膜光電変
換ユニット４ａとの界面に開口を有し且つ基板２の表面
を底面としている。また、第４の分離溝２５は、第１の
分離溝２１と同様に、薄膜光電変換ユニット４ａを構成
する非晶質によって埋め込まれている。
第１の分離溝２１と第４の分離溝２５との間に位置する
ように設けられており、透明前面電極層３と薄膜光電変
換ユニット４ａとの界面に開口を有し且つ基板２の表面
を底面としている。また、第４の分離溝２５は、第１の
分離溝２１と同様に、薄膜光電変換ユニット４ａを構成
する非晶質によって埋め込まれている。
【００６６】このような構造によると、例え、セル側中
間層５から透明前面電極層３に至る導電パスが形成され
たとしても、分離溝２４と接続溝２３との間に分離溝２
５が形成されているので、隣り合う２つのセル１０の一
方の中間反射層５から他方の透明前面電極層３に至る導
電パスが形成されることはない。したがって、図３に示
すモジュール１によると、導電パスが形成されることに
よるサイドリークが防止され、より高い出力特性を実現
することが可能である。
間層５から透明前面電極層３に至る導電パスが形成され
たとしても、分離溝２４と接続溝２３との間に分離溝２
５が形成されているので、隣り合う２つのセル１０の一
方の中間反射層５から他方の透明前面電極層３に至る導
電パスが形成されることはない。したがって、図３に示
すモジュール１によると、導電パスが形成されることに
よるサイドリークが防止され、より高い出力特性を実現
することが可能である。
【００６７】また、分離溝２４の形成は分離溝２１を形
成する工程において行えばよいので、工程数が増加する
ことはない。すなわち、第２の実施形態によると、第１
の実施形態で得られたのと同様の効果が得られるのに加
え、工程数を増加させることなくより高い出力特性を容
易に実現することが可能である。
成する工程において行えばよいので、工程数が増加する
ことはない。すなわち、第２の実施形態によると、第１
の実施形態で得られたのと同様の効果が得られるのに加
え、工程数を増加させることなくより高い出力特性を容
易に実現することが可能である。
【００６８】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。上述した第２の実施形態では工程数を増加させ
ることなくサイドリークを防止可能としているが、第１
の実施形態と比較すると、形成する溝の数は分離溝２５
の分だけ増加する。以下に説明する第３の実施形態で
は、形成する溝の数を増加させることなくサイドリーク
を防止する。
明する。上述した第２の実施形態では工程数を増加させ
ることなくサイドリークを防止可能としているが、第１
の実施形態と比較すると、形成する溝の数は分離溝２５
の分だけ増加する。以下に説明する第３の実施形態で
は、形成する溝の数を増加させることなくサイドリーク
を防止する。
【００６９】図４は、本発明の第３の実施形態に係る薄
膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。図
４に示すモジュール１は、第３の分離溝２４が薄膜光電
変換ユニット４ａ及び中間反射層５だけでなく透明前面
電極層３をも分割していること以外は、図２に示すモジ
ュール１と同様の構造を有している。
膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。図
４に示すモジュール１は、第３の分離溝２４が薄膜光電
変換ユニット４ａ及び中間反射層５だけでなく透明前面
電極層３をも分割していること以外は、図２に示すモジ
ュール１と同様の構造を有している。
【００７０】このような構造では、分離溝２４を挟んで
両側に位置する透明前面電極層３同士は電気的に絶縁さ
れているので、例え、分離溝２４の側壁に導電性微細粉
が付着していたとしても、隣り合う２つのセル１０の一
方の中間反射層５から他方の透明前面電極層３に至る導
電パスが形成されることはない。したがって、図４に示
すモジュール１によると、溝内を経由するサイドリーク
が防止され、より高い出力特性を実現することが可能で
ある。すなわち、第３の実施形態では、形成する溝の数
を増加させることなく上述したサイドリークを防止する
ことができる。
両側に位置する透明前面電極層３同士は電気的に絶縁さ
れているので、例え、分離溝２４の側壁に導電性微細粉
が付着していたとしても、隣り合う２つのセル１０の一
方の中間反射層５から他方の透明前面電極層３に至る導
電パスが形成されることはない。したがって、図４に示
すモジュール１によると、溝内を経由するサイドリーク
が防止され、より高い出力特性を実現することが可能で
ある。すなわち、第３の実施形態では、形成する溝の数
を増加させることなく上述したサイドリークを防止する
ことができる。
【００７１】また、第３の実施形態では、第１の実施形
態と同様に、分離溝２４が設けられているため、中間反
射層５のセル１０内に位置する部分と接続溝２３を埋め
込む金属との間にリーク電流が発生するのを防止するこ
とができる。さらに、第３の実施形態では、第１の実施
形態と同様に、分離溝２４は分離溝２１から独立して設
けられているため、隣り合うセル１０間で透明前面電極
層３同士が電気的に短絡されるのを効果的に防止するこ
とができる。
態と同様に、分離溝２４が設けられているため、中間反
射層５のセル１０内に位置する部分と接続溝２３を埋め
込む金属との間にリーク電流が発生するのを防止するこ
とができる。さらに、第３の実施形態では、第１の実施
形態と同様に、分離溝２４は分離溝２１から独立して設
けられているため、隣り合うセル１０間で透明前面電極
層３同士が電気的に短絡されるのを効果的に防止するこ
とができる。
【００７２】なお、図４に示す構造では、分離溝２４の
底面は基板２の表面で構成されるため、薄膜光電変換ユ
ニット４ｂの成膜初期において、分離溝２４内に薄い非
晶質層が形成されることがある。この場合、先に説明し
たように薄膜光電変換ユニット４ｂの一部が分離溝２４
から剥離することがある。そのような剥離を生じた場
合、例えば、図５（ａ）に示すモジュール１０１におい
ては、裏面電極層１０６の成膜の際に分離溝１２１が金
属のような導電性材料で埋め込まれるため、単一のセル
１１０内で裏面電極層１０６と透明前面電極層とが短絡
し、その結果、出力特性は著しく低下する。それに対
し、図４に示すモジュール１においては、分離溝２４は
分離溝２１から独立して設けられているため、そのよう
な剥離を生じたとしても出力特性が著しく低下すること
はない。
底面は基板２の表面で構成されるため、薄膜光電変換ユ
ニット４ｂの成膜初期において、分離溝２４内に薄い非
晶質層が形成されることがある。この場合、先に説明し
たように薄膜光電変換ユニット４ｂの一部が分離溝２４
から剥離することがある。そのような剥離を生じた場
合、例えば、図５（ａ）に示すモジュール１０１におい
ては、裏面電極層１０６の成膜の際に分離溝１２１が金
属のような導電性材料で埋め込まれるため、単一のセル
１１０内で裏面電極層１０６と透明前面電極層とが短絡
し、その結果、出力特性は著しく低下する。それに対
し、図４に示すモジュール１においては、分離溝２４は
分離溝２１から独立して設けられているため、そのよう
な剥離を生じたとしても出力特性が著しく低下すること
はない。
【００７３】すなわち、第３の実施形態によると、第１
及び第２の実施形態と同様に、高い出力特性を容易に実
現することが可能である。
及び第２の実施形態と同様に、高い出力特性を容易に実
現することが可能である。
【００７４】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。
【００７５】（実施例１）以下に示す方法により、図１
及び図２に示す薄膜光電変換モジュール１を作製した。
まず、一方の主面にＳｎＯ2膜３を有する１２７ｍｍ×
１２７ｍｍのガラス基板を準備した。次に、ＹＡＧ Ｉ
Ｒパルスレーザを用いて基板２の一辺に平行にレーザス
キャンすることによりＳｎＯ2膜３をスクライブして、
ＳｎＯ2膜３を複数の帯状パターンへと分割する幅４０
μｍの分離溝２１を形成した。
及び図２に示す薄膜光電変換モジュール１を作製した。
まず、一方の主面にＳｎＯ2膜３を有する１２７ｍｍ×
１２７ｍｍのガラス基板を準備した。次に、ＹＡＧ Ｉ
Ｒパルスレーザを用いて基板２の一辺に平行にレーザス
キャンすることによりＳｎＯ2膜３をスクライブして、
ＳｎＯ2膜３を複数の帯状パターンへと分割する幅４０
μｍの分離溝２１を形成した。
【００７６】その後、超音波洗浄及び乾燥を行い、さら
に、プラズマＣＶＤ法により、ＳｎＯ2膜３上に薄膜光
電変換ユニット４ａを成膜した。なお、この光電変換ユ
ニット４ａは、光電変換層としてノンドープの非晶質シ
リコン層を有しており、ｐ−ｉ−ｎ接合を形成してい
る。続いて、スパッタリング法により、薄膜光電変換ユ
ニット４ａ上にＺｎＯ層５を成膜した。
に、プラズマＣＶＤ法により、ＳｎＯ2膜３上に薄膜光
電変換ユニット４ａを成膜した。なお、この光電変換ユ
ニット４ａは、光電変換層としてノンドープの非晶質シ
リコン層を有しており、ｐ−ｉ−ｎ接合を形成してい
る。続いて、スパッタリング法により、薄膜光電変換ユ
ニット４ａ上にＺｎＯ層５を成膜した。
【００７７】次に、ＹＡＧ ＳＨＧパルスレーザを用い
て基板２の一辺に平行にレーザスキャンすることによ
り、これら薄膜光電変換ユニット４ａ及びＺｎＯ膜５の
スクライブを行い、それらを複数の帯状パターンへと分
割する幅６０μｍの分離溝２４を形成した。なお、分離
溝２１と分離溝２４との中心間距離は１００μｍとし
た。
て基板２の一辺に平行にレーザスキャンすることによ
り、これら薄膜光電変換ユニット４ａ及びＺｎＯ膜５の
スクライブを行い、それらを複数の帯状パターンへと分
割する幅６０μｍの分離溝２４を形成した。なお、分離
溝２１と分離溝２４との中心間距離は１００μｍとし
た。
【００７８】次いで、プラズマＣＶＤ法により、ＺｎＯ
層５上に薄膜光電変換ユニット４ｂを成膜した。なお、
この光電変換ユニット４ｂは、光電変換層としてノンド
ープの多結晶シリコン層を有している。
層５上に薄膜光電変換ユニット４ｂを成膜した。なお、
この光電変換ユニット４ｂは、光電変換層としてノンド
ープの多結晶シリコン層を有している。
【００７９】続いて、ＹＡＧ ＳＨＧパルスレーザを用
いて基板２の一辺に平行にレーザスキャンすることによ
り、これら薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及びＺｎＯ
膜５のスクライブを行い、それらを複数の帯状パターン
へと分割する幅６０μｍの接続溝２３を形成した。な
お、接続溝２３と分離溝２４との中心間距離は１００μ
ｍとした。
いて基板２の一辺に平行にレーザスキャンすることによ
り、これら薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及びＺｎＯ
膜５のスクライブを行い、それらを複数の帯状パターン
へと分割する幅６０μｍの接続溝２３を形成した。な
お、接続溝２３と分離溝２４との中心間距離は１００μ
ｍとした。
【００８０】その後、薄膜光電変換ユニット４ｂ上に、
スパッタリング法により、ＺｎＯ膜及びＡｇ膜を順次成
膜して裏面電極層６を形成した。次いで、ＹＡＧ ＳＨ
Ｇパルスレーザを用いて基板２の一辺に平行にレーザス
キャンすることにより、薄膜光電変換ユニット４ａ，４
ｂ、ＺｎＯ膜５、及び裏面電極層６を複数の帯状パター
ンへと分割する幅６０μｍの分離溝２２を形成した。な
お、分離溝２２と接続溝２３との中心間距離は１００μ
ｍとした。
スパッタリング法により、ＺｎＯ膜及びＡｇ膜を順次成
膜して裏面電極層６を形成した。次いで、ＹＡＧ ＳＨ
Ｇパルスレーザを用いて基板２の一辺に平行にレーザス
キャンすることにより、薄膜光電変換ユニット４ａ，４
ｂ、ＺｎＯ膜５、及び裏面電極層６を複数の帯状パター
ンへと分割する幅６０μｍの分離溝２２を形成した。な
お、分離溝２２と接続溝２３との中心間距離は１００μ
ｍとした。
【００８１】続いて、ＹＡＧ パルスレーザを用いて基
板２の周囲に沿ってレーザスキャンすることにより、Ｓ
ｎＯ2膜３、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ、ＺｎＯ
膜５、及び裏面電極層６に溝を形成して発電領域を確定
した。以上のようにして、それぞれ１００ｍｍ×１００
ｍｍのサイズを有し且つ互いに直列接続された１１段の
薄膜光電変換セル１０を形成した。
板２の周囲に沿ってレーザスキャンすることにより、Ｓ
ｎＯ2膜３、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ、ＺｎＯ
膜５、及び裏面電極層６に溝を形成して発電領域を確定
した。以上のようにして、それぞれ１００ｍｍ×１００
ｍｍのサイズを有し且つ互いに直列接続された１１段の
薄膜光電変換セル１０を形成した。
【００８２】さらに、セル１０が形成する直列アレイ１
１の両端部に一対の電極バスバー１２を設けることによ
り、図１及び図２に示すモジュール１を得た。なお、本
実施例では、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及びＺｎ
Ｏ膜５の膜厚が異なる複数種のモジュール１を作製し
た。
１の両端部に一対の電極バスバー１２を設けることによ
り、図１及び図２に示すモジュール１を得た。なお、本
実施例では、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂ及びＺｎ
Ｏ膜５の膜厚が異なる複数種のモジュール１を作製し
た。
【００８３】次に、上述した方法で作製したモジュール
１のそれぞれについて、測定温度を２５℃として、ＡＭ
１．５のスペクトルを有する放射照度１００ｍＷ／ｃｍ
2のソーラーシュミレータにより出力特性を調べた。な
お、光源としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ、
及びフィルタを組み合わせたものを用いた。それら結果
を、以下の表１に実施例として示す。
１のそれぞれについて、測定温度を２５℃として、ＡＭ
１．５のスペクトルを有する放射照度１００ｍＷ／ｃｍ
2のソーラーシュミレータにより出力特性を調べた。な
お、光源としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ、
及びフィルタを組み合わせたものを用いた。それら結果
を、以下の表１に実施例として示す。
【００８４】また、分離溝２４を有していないこと以外
は上述したのと同様の構造を有する薄膜光電変換モジュ
ールを、薄膜光電変換ユニット４ａの膜厚を２５０ｎ
ｍ、薄膜光電変換ユニット４ｂの膜厚を３０００ｎｍ、
及びＺｎＯ膜５の膜厚を３０ｎｍとして作製し、このモ
ジュールについても出力特性を調べた。その結果を以下
の表１に比較例として併せて示す。
は上述したのと同様の構造を有する薄膜光電変換モジュ
ールを、薄膜光電変換ユニット４ａの膜厚を２５０ｎ
ｍ、薄膜光電変換ユニット４ｂの膜厚を３０００ｎｍ、
及びＺｎＯ膜５の膜厚を３０ｎｍとして作製し、このモ
ジュールについても出力特性を調べた。その結果を以下
の表１に比較例として併せて示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】上記表１に示すように、本実施例に係るモ
ジュール１のいずれにおいても、比較例に係るモジュー
ルよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．が得られてい
る。これは、本実施例に係るモジュール１では、分離溝
２４が設けられているため、短絡電流ＪSCは殆ど変化し
ていないものの、開放電圧ＶOCが増加するのとともにフ
ィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したからである。
ジュール１のいずれにおいても、比較例に係るモジュー
ルよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．が得られてい
る。これは、本実施例に係るモジュール１では、分離溝
２４が設けられているため、短絡電流ＪSCは殆ど変化し
ていないものの、開放電圧ＶOCが増加するのとともにフ
ィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したからである。
【００８７】なお、上述したのとほぼ同様の方法で図５
（ａ）に示す薄膜光電変換モジュール１０１を作製し、
このモジュール１０１についても出力特性の測定を行っ
た。しかしながら、図５（ａ）に示すモジュール１０１
で得られた各出力特性は、本実施例に係るモジュール１
で得られた特性と比較すると、いずれも極めて不十分な
値であった。
（ａ）に示す薄膜光電変換モジュール１０１を作製し、
このモジュール１０１についても出力特性の測定を行っ
た。しかしながら、図５（ａ）に示すモジュール１０１
で得られた各出力特性は、本実施例に係るモジュール１
で得られた特性と比較すると、いずれも極めて不十分な
値であった。
【００８８】（実施例２）実施例１で説明したのとほぼ
同様の方法により、図１及び図３に示す薄膜光電変換モ
ジュール１を作製した。すなわち、本実施例では、分離
溝２１を形成する工程で、分離溝２１に加えて幅４０μ
ｍの分離溝２５も形成した。また、分離溝２１と分離溝
２４との中心間距離を１００μｍ、分離溝２４と分離溝
２５との中心間距離を１００μｍ、分離溝２５と接続溝
２３との中心間距離を１００μｍ、及び接続溝２３と分
離溝２２との中心間距離を１００μｍとした。なお、本
実施例でも、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂの膜厚及
びＺｎＯ膜５の膜厚が異なる複数のモジュール１を作製
した。
同様の方法により、図１及び図３に示す薄膜光電変換モ
ジュール１を作製した。すなわち、本実施例では、分離
溝２１を形成する工程で、分離溝２１に加えて幅４０μ
ｍの分離溝２５も形成した。また、分離溝２１と分離溝
２４との中心間距離を１００μｍ、分離溝２４と分離溝
２５との中心間距離を１００μｍ、分離溝２５と接続溝
２３との中心間距離を１００μｍ、及び接続溝２３と分
離溝２２との中心間距離を１００μｍとした。なお、本
実施例でも、薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂの膜厚及
びＺｎＯ膜５の膜厚が異なる複数のモジュール１を作製
した。
【００８９】次に、これらモジュール１のそれぞれにつ
いて、実施例１で説明したのと同条件下で出力特性を調
べた。それら結果を、以下の表２に示す。
いて、実施例１で説明したのと同条件下で出力特性を調
べた。それら結果を、以下の表２に示す。
【００９０】
【表２】
【００９１】上記表２に示すように、実施例２に係るモ
ジュール１のいずれにおいても、表１に比較例として示
したモジュールよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．
が得られている。これは、本実施例に係るモジュール１
では、分離溝２４が設けられているため、短絡電流ＪSC
は殆ど変化していないものの、開放電圧ＶOCが増加する
のとともにフィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したか
らである。
ジュール１のいずれにおいても、表１に比較例として示
したモジュールよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．
が得られている。これは、本実施例に係るモジュール１
では、分離溝２４が設けられているため、短絡電流ＪSC
は殆ど変化していないものの、開放電圧ＶOCが増加する
のとともにフィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したか
らである。
【００９２】また、上記表１及び表２のデータの比較か
ら明らかなように、実施例２に係るモジュール１では、
実施例１に係るモジュールよりも高いフィルファクタ
Ｆ．Ｆ．が得られる傾向にある。これは、分離溝２５を
設けることにより、隣り合う２つのセル１０の一方のＺ
ｎＯ膜５から他方のＳｎＯ2膜３への電流のリークが防
止されたためである。
ら明らかなように、実施例２に係るモジュール１では、
実施例１に係るモジュールよりも高いフィルファクタ
Ｆ．Ｆ．が得られる傾向にある。これは、分離溝２５を
設けることにより、隣り合う２つのセル１０の一方のＺ
ｎＯ膜５から他方のＳｎＯ2膜３への電流のリークが防
止されたためである。
【００９３】（実施例３）幅４０μｍの分離溝２４によ
ってＳｎＯ2膜３も分割したこと以外は実施例１で説明
したのと同様の方法により、図１及び図４に示す薄膜光
電変換モジュール１を作製した。なお、本実施例では、
薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂの膜厚をそれぞれ２５
０ｎｍ及び３０００ｎｍとして、ＺｎＯ膜５の膜厚が異
なる複数のモジュール１を作製した。
ってＳｎＯ2膜３も分割したこと以外は実施例１で説明
したのと同様の方法により、図１及び図４に示す薄膜光
電変換モジュール１を作製した。なお、本実施例では、
薄膜光電変換ユニット４ａ，４ｂの膜厚をそれぞれ２５
０ｎｍ及び３０００ｎｍとして、ＺｎＯ膜５の膜厚が異
なる複数のモジュール１を作製した。
【００９４】次に、これらモジュール１のそれぞれにつ
いて、実施例１で説明したのと同条件下で出力特性を調
べた。それら結果を、以下の表３に示す。
いて、実施例１で説明したのと同条件下で出力特性を調
べた。それら結果を、以下の表３に示す。
【００９５】
【表３】
【００９６】上記表３に示すように、実施例３に係るモ
ジュール１のいずれにおいても、表１に比較例として示
したモジュールよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．
が得られている。これは、本実施例に係るモジュール１
では、分離溝２４が設けられているため、短絡電流ＪSC
は殆ど変化していないものの、開放電圧ＶOCが増加する
のとともにフィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したか
らである。
ジュール１のいずれにおいても、表１に比較例として示
したモジュールよりも遥かに高い光電変換効率Ｅｆｆ．
が得られている。これは、本実施例に係るモジュール１
では、分離溝２４が設けられているため、短絡電流ＪSC
は殆ど変化していないものの、開放電圧ＶOCが増加する
のとともにフィルファクタＦ．Ｆ．が著しく増加したか
らである。
【００９７】また、上記表１及び表３のデータの比較か
ら明らかなように、実施例３に係るモジュール１では、
実施例１に係るモジュールよりも高いフィルファクタ
Ｆ．Ｆ．が得られる傾向にある。これは、分離溝２４で
ＳｎＯ2膜３を分割することにより、隣り合う２つのセ
ル１０の一方のＺｎＯ膜５から他方のＳｎＯ2膜３への
電流のリークが防止されたためである。
ら明らかなように、実施例３に係るモジュール１では、
実施例１に係るモジュールよりも高いフィルファクタ
Ｆ．Ｆ．が得られる傾向にある。これは、分離溝２４で
ＳｎＯ2膜３を分割することにより、隣り合う２つのセ
ル１０の一方のＺｎＯ膜５から他方のＳｎＯ2膜３への
電流のリークが防止されたためである。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、中間反射層から各セルを直列接続する接続部へのサ
イドリークを防止する分離溝が、透明前面電極層を各セ
ルに対応して分割する分離溝から独立して設けられる。
そのため、後者の分離溝を非晶質のみで埋め込んで、隣
り合うセル間で透明前面電極同士が短絡するを防止する
ことが可能である。
は、中間反射層から各セルを直列接続する接続部へのサ
イドリークを防止する分離溝が、透明前面電極層を各セ
ルに対応して分割する分離溝から独立して設けられる。
そのため、後者の分離溝を非晶質のみで埋め込んで、隣
り合うセル間で透明前面電極同士が短絡するを防止する
ことが可能である。
【００９９】また、本発明において、上記サイドリーク
を防止する分離溝の底面を透明前面電極層の上面で構成
する場合、その分離溝から結晶質光電変換層を備えた薄
膜光電変換ユニットの一部が剥離するのを防止すること
ができる。
を防止する分離溝の底面を透明前面電極層の上面で構成
する場合、その分離溝から結晶質光電変換層を備えた薄
膜光電変換ユニットの一部が剥離するのを防止すること
ができる。
【０１００】さらに、本発明においては、それぞれのセ
ルについて、透明前面電極層を分割する分離溝を２つ形
成した場合、それら分離溝の間に上記サイドリークを防
止する分離溝を設けるか或いはそれら分離溝の一方とし
て上記サイドリークを防止する分離溝を設けることによ
り、上記サイドリークを防止する分離溝の側壁を介した
リークを防止することができる。
ルについて、透明前面電極層を分割する分離溝を２つ形
成した場合、それら分離溝の間に上記サイドリークを防
止する分離溝を設けるか或いはそれら分離溝の一方とし
て上記サイドリークを防止する分離溝を設けることによ
り、上記サイドリークを防止する分離溝の側壁を介した
リークを防止することができる。
【０１０１】すなわち、本発明によると、中間反射層を
有するハイブリッド型構造を採用し且つ高い出力特性を
容易に実現し得る薄膜光電変換モジュールが提供され
る。
有するハイブリッド型構造を採用し且つ高い出力特性を
容易に実現し得る薄膜光電変換モジュールが提供され
る。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールを概略的に示す平面図。
ジュールを概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す薄膜光電変換モジュールのＡ−Ａ線
に沿った断面図。
に沿った断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールを概略的に示す断面図。
ジュールを概略的に示す断面図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る薄膜光電変換モ
ジュールを概略的に示す断面図。
ジュールを概略的に示す断面図。
【図５】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、タンデム型構造
を採用した従来の薄膜光電変換モジュールを概略的に示
す断面図。
を採用した従来の薄膜光電変換モジュールを概略的に示
す断面図。
１，１０１…薄膜光電変換モジュール ２，１０２…透明基板 ３，１０３…透明前面電極層 ４ａ，４ｂ，１０４ａ，１０４ｂ…薄膜光電変換ユニッ
ト ５，１０５…中間反射層 ６，１０６…裏面電極層 １０，１１０…薄膜光電変換セル １１…直列アレイ １２…電極バスバー ２１，２２，２４，２５，１２１，１２２，１２４…分
離溝 ２３，１２３…接続溝
ト ５，１０５…中間反射層 ６，１０６…裏面電極層 １０，１１０…薄膜光電変換セル １１…直列アレイ １２…電極バスバー ２１，２２，２４，２５，１２１，１２２，１２４…分
離溝 ２３，１２３…接続溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 AA03 AA04 AA05 CA15 CB12 CB15 DA04 DA16 DA18 EA11 EA16 FA02 FA03 FA04 FA19 JA04 JA05
Claims (8)
- 【請求項１】 透明基板と前記透明基板の一方の主面上
に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッ
ド型薄膜光電変換セルとを具備し、 前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の
主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変
換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電性を有
するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中
間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜光電変
換ユニット、及び裏面電極層で構成され、 前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つ
の間で、 前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割され、
この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれ、 前記第１の分離溝から離れた位置に、前記裏面電極層の
上面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記
第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第２
の分離溝が設けられ、 前記第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第
２の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口
を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜
光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けら
れ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め
込まれることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換
セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電
気的に接続し、 前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変換ユニットとの
界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記
第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第３
の分離溝が、前記第１の分離溝と前記接続溝との間に前
記第３の分離溝が位置するように或いは前記接続溝と前
記第３の分離溝との間に前記第１の分離溝が位置するよ
うに設けられ、この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電
変換ユニットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴
とする薄膜光電変換モジュール。 - 【請求項２】 透明基板と前記透明基板の一方の主面上
に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッ
ド型薄膜光電変換セルとを具備し、 前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の
主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変
換層を備えた第１の薄膜光電変換ユニット、導電性を有
するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中
間反射層、結晶質光電変換層を備えた第２の薄膜光電変
換ユニット、及び裏面電極層で構成され、 前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つ
の間で、 前記透明前面電極層は互いに離間された第１及び第４の
分離溝によって分割され、これら第１及び第４の分離溝
は前記第１の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋
め込まれ、 前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面が前記透明
前面電極層と前記第１の薄膜光電変換ユニットとの界面
で構成された第２の分離溝が、前記第１の分離溝と前記
第２の分離溝との間に前記第４の分離溝が位置するよう
に設けられ、 前記第４の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第
２の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口
を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜
光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けら
れ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め
込まれることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換
セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電
気的に接続し、 前記第１の分離溝と前記第４の分離溝との間に、前記中
間反射層と前記第２の薄膜光電変換ユニットとの界面に
開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の
薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第３の分離
溝が設けられ、この第３の分離溝は前記第２の薄膜光電
変換ユニットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴
とする薄膜光電変換モジュール。 - 【請求項３】 透明基板と前記透明基板の一方の主面上
に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッ
ド型薄膜光電変換セルとを具備し、 前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の
主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変
換層を有する第１の薄膜光電変換ユニット、導電性を有
するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中
間反射層、結晶質光電変換層を有する第２の薄膜光電変
換ユニット、及び裏面電極層で構成され、 前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う２つ
の間で、 前記透明前面電極層は第１の分離溝によって分割され、
この第１の分離溝は前記第１の薄膜光電変換ユニットを
構成する材料で埋め込まれ、 前記第１の分離溝から離れた位置に、前記裏面電極層の
上面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記
第１の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第２
の分離溝が設けられ、 前記第１の分離溝と前記第２の分離溝との間に、前記第
２の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口
を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第１の薄膜
光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けら
れ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め
込まれることによって前記隣り合う２つの薄膜光電変換
セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電
気的に接続し、 前記中間反射層と前記第２の薄膜光電変換ユニットとの
界面に開口を有し且つ底面が前記透明基板と前記透明前
面電極層との界面で構成された第３の分離溝が、前記第
１の分離溝と前記接続溝との間に前記第３の分離溝が位
置するように或いは前記接続溝と前記第３の分離溝との
間に前記第１の分離溝が位置するように設けられ、この
第３の分離溝は前記第２の薄膜光電変換ユニットを構成
する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電変換
モジュール。 - 【請求項４】 前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれ
の隣り合う２つの間で、前記第３の分離溝は前記第１の
分離溝と前記接続溝との間に設けられたことを特徴とす
る請求項１または請求項３に記載の薄膜光電変換モジュ
ール。 - 【請求項５】 前記中間反射層は１．０×１０-3Ωｃｍ
〜１．０×１０-2Ωｃｍの比抵抗を有することを特徴と
する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の薄膜
光電変換モジュール。 - 【請求項６】 前記中間反射層は実質的にＺｎＯからな
ることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１
項に記載の薄膜光電変換モジュール。 - 【請求項７】 前記非晶質光電変換層は非晶質シリコン
層であり、前記結晶質光電変換層はポリシリコン層であ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１
項に記載の薄膜光電変換モジュール。 - 【請求項８】 前記透明基板はガラス基板であることを
特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載
の薄膜光電変換モジュール。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057056A JP2002261308A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 薄膜光電変換モジュール |
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| EP01123297A EP1198014A3 (en) | 2000-10-05 | 2001-10-05 | Photovoltaic module and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001057056A JP2002261308A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 薄膜光電変換モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261308A true JP2002261308A (ja) | 2002-09-13 |
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ID=18916993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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