JP2005093939A - Integrated tandem connection solar cell and manufacturing method of integrated tandem connection solar cell - Google Patents

Integrated tandem connection solar cell and manufacturing method of integrated tandem connection solar cell Download PDF

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暁巳 ▲高▼野
Giyoumi Takano
Tatsuyuki Nishimiya
立享 西宮
Hiroyuki Sonobe
裕之 園部
Kazutaka Uda
和孝 宇田
Masahiro Kuroda
雅博 黒田
Katsuhiko Kondo
勝彦 近藤
Kengo Yamaguchi
賢剛 山口
Yoshiaki Takeuchi
良昭 竹内
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated tandem connection solar cell which prevents a side leak of the solar cell and improves module efficiency, and a manufacturing method of the integrated tandem connection solar cell. <P>SOLUTION: The integrated tandem connection solar cell to be used includes a plurality of power generation cells 8 connected in series with a substrate 2. The power generation cells 8 include a first electrode layer 4 provided on the substrate 2, a first power generation layer 11 provided on the above, a second power generation layer 21 provided on the above, and a second electrode layer 6 provided on the above. The cells also include an electrode slot 31 extended to the substrate 2 from a surface of the first electrode layer 4, a first slot 34 extended to the first electrode layer 4 from a surface of the second power generation layer 21, and a second slot 36 extended to the first electrode layer 4 from a surface of the second electrode layer 6. The second electrode layer 6 is connected to the first electrode layer 4 through the first slot 34 just as connected in series with other adjoining power generation cells 8. A portion from a top of the electrode slot 31 to the first slot 34 in the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 has resistance higher than predetermined resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法に関し、特に、太陽電池の効率を向上することが可能な集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法に関する。   The present invention relates to an integrated tandem junction solar cell and a method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell, and in particular, to an integrated tandem junction solar cell and an integrated tandem junction solar cell capable of improving the efficiency of the solar cell. Regarding the method.

一般に、薄膜太陽電池は、2つの電極で半導体膜を挟んだ構造をしている。2つの電極のうち光の入射する側に透明電極が、また他方に金属の裏面電極が用いられる。この裏面電極には、低抵抗のAlやAgが用いられる。一方、透明電極には、SnO2(酸化錫)、ITO(インジウム・錫酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)のような透明導電膜が用いられる。ただし、透明導電膜は、電気抵抗率が約5×10−4Ω・cmと金属膜より2桁程大きい。そのため、発生した電流が透明電極を流れる間に電力損失が生じる。その電力損失は、基板面積が大きくなるほど顕著となり、外部へ取り出せる電力を減少させる。そのため、損失を小さくするための構造として集積化太陽電池がある。これは上記構造膜からなる太陽電池(単位セル)を1枚の基板上に複数個作成しそれぞれを直列接続したものである。 In general, a thin film solar cell has a structure in which a semiconductor film is sandwiched between two electrodes. A transparent electrode is used on the light incident side of the two electrodes, and a metal back electrode is used on the other side. Low resistance Al or Ag is used for the back electrode. On the other hand, a transparent conductive film such as SnO2 (tin oxide), ITO (indium / tin oxide), ZnO (zinc oxide) is used for the transparent electrode. However, the transparent conductive film has an electrical resistivity of about 5 × 10 −4 Ω · cm, which is two orders of magnitude larger than the metal film. Therefore, power loss occurs while the generated current flows through the transparent electrode. The power loss becomes more prominent as the substrate area becomes larger, and the power that can be taken out is reduced. Therefore, there is an integrated solar cell as a structure for reducing loss. In this structure, a plurality of solar cells (unit cells) made of the above-described structural film are formed on a single substrate and connected in series.

半導体膜としては、pin(p型−i型−n型半導体を用いる)構成を有する非晶質シリコン薄膜を使用したシングル接合太陽電池、及び、pin構成の非晶質シリコン薄膜とpin構成の結晶質シリコン薄膜とを積層した構造を有するタンデム接合太陽電池が一般に知られている。ここで、結晶質シリコン薄膜は、非晶質シリコン相に微結晶シリコン相を含有したものが一般的である。通常、シリコン薄膜を用いた太陽電池では、太陽光が入射する側からpinの順の各層が配置される。   As a semiconductor film, a single-junction solar cell using an amorphous silicon thin film having a pin configuration (using a p-type-i-type-n-type semiconductor), and an amorphous silicon thin film having a pin configuration and a crystal having a pin configuration A tandem junction solar cell having a structure in which a porous silicon thin film is laminated is generally known. Here, the crystalline silicon thin film generally contains a microcrystalline silicon phase in an amorphous silicon phase. Usually, in a solar cell using a silicon thin film, layers in the order of pin are arranged from the side on which sunlight is incident.

図10は、従来のシリコン薄膜を用いた集積型タンデム接合集積化太陽電池の構造を示す断面図である。
同図の集積型タンデム接合集積化太陽電池は、スーパーストレート型と称し、ガラス基102板側から太陽光が入射する。そして、ガラス基板102上に、第1電極である透明電極膜104,非晶質シリコン膜からなる第1発電層111がp層112、i層114、n層116の順に積層されている。さらに、その上に結晶質シリコン膜からなる第2発電層121がp層122、i層124、n層126の順に積層されている。このとき、発電効率を向上させるために第1発電層111と第2発電層121との間に透明導電膜からなる中間層110を挿入することがある。これは、第1発電層111で吸収されなかった比較的短波長の光を第1発電層111側に反射して発電に寄与させるためである。さらに、第2発電層121の上に第2電極である金属裏面電極膜106が積層されている。左側セルの金属裏面電極膜106の一部と右側セルの透明電極膜104の一部とがそれぞれ延在し、互いに第1開溝134位置で重畳接続されている。電極用開溝131は透明電極膜104の分離、第2開溝136は金属裏面電極膜106の分離のために設けれている。直列接続方向に垂直方向(紙面に垂直方向)にレーザスクライブによって形成される。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of an integrated tandem junction integrated solar cell using a conventional silicon thin film.
The integrated tandem junction integrated solar cell shown in the figure is called a super straight type, and sunlight enters from the glass base 102 plate side. On the glass substrate 102, a transparent electrode film 104 as a first electrode and a first power generation layer 111 made of an amorphous silicon film are laminated in the order of a p layer 112, an i layer 114, and an n layer 116. Further, a second power generation layer 121 made of a crystalline silicon film is laminated on the p layer 122, the i layer 124, and the n layer 126 in this order. At this time, an intermediate layer 110 made of a transparent conductive film may be inserted between the first power generation layer 111 and the second power generation layer 121 in order to improve power generation efficiency. This is because light having a relatively short wavelength that has not been absorbed by the first power generation layer 111 is reflected toward the first power generation layer 111 and contributes to power generation. Further, a metal back electrode film 106 as a second electrode is laminated on the second power generation layer 121. A part of the metal back electrode film 106 of the left cell and a part of the transparent electrode film 104 of the right cell respectively extend and are connected to each other at the position of the first open groove 134. The electrode groove 131 is provided for the separation of the transparent electrode film 104, and the second groove 136 is provided for the separation of the metal back electrode film 106. It is formed by laser scribing in a direction perpendicular to the series connection direction (a direction perpendicular to the paper surface).

従来技術として、特開平9−129903号公報(特許文献1)及び特開2002−261308号公報(特許文献2)に、太陽電池の技術が開示されている。シリコン薄膜を用いたタンデム接合集積化太陽電池では、第1発電層(図10における111、以下、従来の技術の項において同じ)のうちの低抵抗層や透明導電膜(104)からなる低抵抗の中間層が、第1開溝(接続溝)(134)の側壁にて第2電極物質の金属裏面電極膜(106)と接触する。そのため、左側セルの第1発電層(111)から電流リークが生じてモジュール効率が低下することが指摘されている。すなわち、通常、第1発電層(111)から第2発電層(121)へ電子が流れるべきであるが、低抵抗層の存在によって一部電流経路のバイパスが生じる。それに対処するために、特開平9−129903号公報では、電極用開溝(131)の形成時に透明電極膜(104)及び第1発電層(111)を同時に分離することが記されている。また、特開2002−261308号公報では、第1発電層(111)及び中間層(110)を同時に分離した溝を設けることが記されている。   As a conventional technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129903 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-261308 (Patent Document 2) disclose solar cell technology. In a tandem junction integrated solar cell using a silicon thin film, a low resistance composed of a low resistance layer or a transparent conductive film (104) in the first power generation layer (111 in FIG. 10, hereinafter the same in the section of the prior art). The intermediate layer is in contact with the metal back electrode film (106) of the second electrode material at the side wall of the first groove (connection groove) (134). For this reason, it has been pointed out that current leakage occurs from the first power generation layer (111) of the left cell and module efficiency decreases. That is, normally, electrons should flow from the first power generation layer (111) to the second power generation layer (121), but the presence of the low resistance layer causes a partial current path bypass. In order to cope with this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129903 describes that the transparent electrode film (104) and the first power generation layer (111) are simultaneously separated when the electrode groove (131) is formed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-261308 describes that a groove for separating the first power generation layer (111) and the intermediate layer (110) at the same time is provided.

しかし、透明電極膜(104)及び第1発電層(111)を同時に分離する電極用開溝(131)を設ける方法でモジュールを作製しても、モジュール効率の向上は不充分であった。これは、第1発電層(111)のn層(126)と同様に、第2発電層(121)のp層(122)にも低抵抗の微結晶膜を使用するため、第2発電層(121)のp層(122)によるサイドリークが生じていたためである。サイドリークを防止する技術が望まれている。モジュール効率を向上することが可能な技術が求められている。プロセスの変更が少なく、低コストでサイドリークを防止し、モジュール効率を向上することが可能な技術が望まれている。   However, even if a module was produced by a method of providing an electrode groove (131) for simultaneously separating the transparent electrode film (104) and the first power generation layer (111), the improvement in module efficiency was insufficient. This is because the low-resistance microcrystalline film is used for the p layer (122) of the second power generation layer (121) as well as the n layer (126) of the first power generation layer (111). This is because a side leak has occurred due to the p layer (122) of (121). A technique for preventing side leakage is desired. There is a need for a technology that can improve module efficiency. There is a demand for a technique that can prevent side leakage and improve module efficiency at a low cost with few process changes.

特開平9−129903号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-129903 特開2002−261308号公報JP 2002-261308 A

従って、本発明の目的は、太陽電池のサイドリークを防止することが可能な集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an integrated tandem junction solar cell and a method for manufacturing the integrated tandem junction solar cell that can prevent side leakage of the solar cell.

また、本発明の他の目的は、モジュール効率を向上することが可能な集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an integrated tandem junction solar cell and a method for manufacturing the integrated tandem junction solar cell that can improve module efficiency.

本発明の更に他の目的は、プロセスの変更が少なく、サイドリークの防止及びモジュール効率の向上を低コストで行うことが可能な集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an integrated tandem junction solar cell and a method for manufacturing the integrated tandem junction solar cell that can reduce side leakage and improve module efficiency at a low cost with few process changes. It is to provide.

以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   Hereinafter, means for solving the problem will be described using the numbers and symbols used in the best mode for carrying out the invention. These numbers and symbols are added in parentheses in order to clarify the correspondence between the description of the claims and the best mode for carrying out the invention. However, these numbers and symbols should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in the claims.

従って、上記課題を解決するために、本発明の集積型タンデム接合太陽電池は、基板(2)と、基板(2)上に設けられ、互いに直列に接続された複数の発電セル(8)とを具備する。複数の発電セル(8)の各々は、基板(2)上に設けられた第1電極層(4)と、第1電極層(4)上に設けられ光により発電する第1発電層(11)と、第1発電層(11)上に設けられ光により発電する第2発電層(21)と、第2発電層(21)上に設けられた第2電極層(6)とを備える。更に、第1電極層(4)の表面から基板(2)へ延びる電極溝(31)と、第2発電層(21)の表面から第1電極層(4)へ延びる第1溝(34)と、第2電極層(6)の表面から第1電極層(4)へ延びる第2溝(36)とを備える。第2溝(36)は、電極溝(31)に対して第1溝(34)と同じ側に第1溝(34)よりも離れてある。第2電極層(6)が、複数の発電セル(8)のうちの隣接する他の一つに直列接続するように、第1溝(34)を介して第1電極層(4)と接続されている。第1発電層(11)及び第2発電層(21)における電極溝(31)上から第1溝(34)までの部分は、所定の抵抗値以上の抵抗値を有する。   Therefore, in order to solve the above problems, an integrated tandem junction solar cell of the present invention includes a substrate (2) and a plurality of power generation cells (8) provided on the substrate (2) and connected in series to each other. It comprises. Each of the plurality of power generation cells (8) includes a first electrode layer (4) provided on the substrate (2) and a first power generation layer (11) provided on the first electrode layer (4) and generating power by light. ), A second power generation layer (21) provided on the first power generation layer (11) and generating power by light, and a second electrode layer (6) provided on the second power generation layer (21). Furthermore, an electrode groove (31) extending from the surface of the first electrode layer (4) to the substrate (2), and a first groove (34) extending from the surface of the second power generation layer (21) to the first electrode layer (4). And a second groove (36) extending from the surface of the second electrode layer (6) to the first electrode layer (4). The second groove (36) is separated from the electrode groove (31) on the same side as the first groove (34) than the first groove (34). Connected to the first electrode layer (4) via the first groove (34) so that the second electrode layer (6) is connected in series to the other adjacent one of the plurality of power generation cells (8). Has been. The portion from the electrode groove (31) to the first groove (34) in the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) has a resistance value equal to or higher than a predetermined resistance value.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、その所定の抵抗値は、第1発電層(11)及び第2発電層(21)から第1溝(34)の第2電極層(6)へ向かう横方向電流が流れたとき、第1発電層(11)及び第2発電層(21)から第1溝(34)までの電圧降下が、第2発電層(21)の開放電圧以上になるように設定される。   In the integrated tandem junction solar cell, the predetermined resistance value is a lateral direction from the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) toward the second electrode layer (6) of the first groove (34). When the directional current flows, the voltage drop from the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) to the first groove (34) is equal to or higher than the open circuit voltage of the second power generation layer (21). Is set.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、複数の発電セル(8)の各々は、第1発電層(11)及び第2発電層(21)のそれぞれの端部と第1溝(34)内の第2電極層(6)との間に設けられた高抵抗部(5、5a)を更に備える。そして、高抵抗部(5)を含む記第1発電層及(11)び第2発電層(21)における電極溝(31)上から第1溝(34)までの部分は、その所定の抵抗値以上の抵抗値を有する。   In the integrated tandem junction solar cell, each of the plurality of power generation cells (8) includes an end portion of each of the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) and the first groove (34). A high resistance portion (5, 5a) provided between the second electrode layer (6) and the second electrode layer (6) is further provided. The portion from the electrode groove (31) to the first groove (34) in the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) including the high resistance portion (5) is the predetermined resistance. Has a resistance value greater than or equal to the value.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第1発電層(11)は、第1電極層(4)上に設けられた第1半導体層(12)と、第1半導体層(12)上に設けられた第2半導体層(14)と、第2半導体層(14)上に設けられた第3半導体層(16)とを含む。第2発電層(21)は、第1発電層(11)上に設けられた第4半導体層(22)と、第4半導体層(22)上に設けられた第5半導体層(24)と、第5半導体層(24)上に設けられた第6半導体層(26)と含む。第3半導体層(16)は、第1半導体層(12)及び第2半導体層(14)と比較して抵抗が低い。第4半導体層(22)は、第5半導体層(24)と比較して抵抗が低い。第3半導体(16)及び第4半導体層(22)のうち、電極溝(31)近傍上から第1溝(34)までの部分の抵抗率は、他の部分の抵抗率よりも高い。   In the integrated tandem junction solar cell, the first power generation layer (11) is provided on the first semiconductor layer (12) provided on the first electrode layer (4) and on the first semiconductor layer (12). And a third semiconductor layer (16) provided on the second semiconductor layer (14). The second power generation layer (21) includes a fourth semiconductor layer (22) provided on the first power generation layer (11), and a fifth semiconductor layer (24) provided on the fourth semiconductor layer (22). And a sixth semiconductor layer (26) provided on the fifth semiconductor layer (24). The third semiconductor layer (16) has a lower resistance than the first semiconductor layer (12) and the second semiconductor layer (14). The fourth semiconductor layer (22) has a lower resistance than the fifth semiconductor layer (24). Of the third semiconductor (16) and the fourth semiconductor layer (22), the resistivity of the portion from the vicinity of the electrode groove (31) to the first groove (34) is higher than the resistivity of the other portions.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第1発電層(11)は、第1電極層(4)上に設けられた第1半導体層(12)と、第1半導体層(12)上に設けられた第2半導体層(14)と、第2半導体層(14)上に設けられた第3半導体層(16)とを含む。第2発電層(21)は、第1発電層(11)上に設けられた第4半導体層(22)と、第4半導体層(22)上に設けられた第5半導体層(24)と、第5半導体層(24)上に設けられた第6半導体層(26)とを含む。第3半導体層(16)は、第1半導体層(12)及び第2半導体層(14)と比較して抵抗が低い。第4半導体層(22)は、第5半導体層(24)と比較して抵抗が低い。第3半導体(16)及び第4半導体(22)のうち、電極溝(31)近傍上から第1溝(34)までの部分は、除去されている。   In the integrated tandem junction solar cell, the first power generation layer (11) is provided on the first semiconductor layer (12) provided on the first electrode layer (4) and on the first semiconductor layer (12). And a third semiconductor layer (16) provided on the second semiconductor layer (14). The second power generation layer (21) includes a fourth semiconductor layer (22) provided on the first power generation layer (11), and a fifth semiconductor layer (24) provided on the fourth semiconductor layer (22). And a sixth semiconductor layer (26) provided on the fifth semiconductor layer (24). The third semiconductor layer (16) has a lower resistance than the first semiconductor layer (12) and the second semiconductor layer (14). The fourth semiconductor layer (22) has a lower resistance than the fifth semiconductor layer (24). Of the third semiconductor (16) and the fourth semiconductor (22), the portion from the vicinity of the electrode groove (31) to the first groove (34) is removed.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第1発電層(11)は、第2発電層(21)と接する側に設けられた導電性の中間層(10)を備える。   In the integrated tandem junction solar cell, the first power generation layer (11) includes a conductive intermediate layer (10) provided on the side in contact with the second power generation layer (21).

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第1半導体層(12)は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層である。   In the integrated tandem junction solar cell, the first semiconductor layer (12) is a low-resistance layer having one of the p-type and n-type conductivity types.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第1半導体層(12)は、微結晶シリコンを含む。   In the integrated tandem junction solar cell, the first semiconductor layer (12) includes microcrystalline silicon.

上記の集積型タンデム接合太陽電池において、第2半導体層(14)及び第5半導体層(24)は、イントリンジック型を有する層である。第3半導体層(16)は、p型及びn型のうちの第1半導体層(12)とは異なる導電型を有する層である。第4半導体層(22)は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層である。第6半導体層(26)は、p型及びn型のうちの第4半導体層(22)とは異なる導電型を有する層である。   In the integrated tandem junction solar cell, the second semiconductor layer (14) and the fifth semiconductor layer (24) are intrinsic layers. The third semiconductor layer (16) is a layer having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer (12) of the p-type and the n-type. The fourth semiconductor layer (22) is a low-resistance layer having one of the p-type and n-type conductivity types. The sixth semiconductor layer (26) is a layer having a different conductivity type from the fourth semiconductor layer (22) of the p-type and n-type.

上記課題を解決するために、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法は、(a)〜(f)ステップを具備する。(a)ステップは、基板(2)上に設けられた第1電極層(4)の表面から基板(2)へ延びる電極溝(31)を形成する。(b)ステップは、第1電極層(4)上に、光により発電する第1発電層(11)と、光により発電する第2発電層(21)とを、この順に積層する。(c)ステップは、第2発電層(21)の表面から第1電極層(4)へ延びる第1溝(34)を形成する。(d)ステップは、第1発電層(11)及び第2発電層(21)における第1溝(34)側の側面に所定の抵抗値よりも高い抵抗値を有する高抵抗部を形成する。(e)ステップは、第2電極層(6)及び第1溝(34)の上に、第2電極層(6)を形成する。(f)ステップは、第2電極層(6)の表面から第1電極層(11)へ延びる第2溝(36)を形成する。第2溝(36)は、電極溝(31)に対して第1溝(34)と同じ側に第1溝(34)よりも離れてある。第2電極層(6)は、第2発電層(21)が第2溝(36)で分離された隣接する他の第1発電層(4)に直列接続するように、第1溝(34)を介して第1電極層(4)と接続されている。   In order to solve the above problems, the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention includes steps (a) to (f). In the step (a), an electrode groove (31) extending from the surface of the first electrode layer (4) provided on the substrate (2) to the substrate (2) is formed. In the step (b), the first power generation layer (11) that generates power by light and the second power generation layer (21) that generates power by light are stacked in this order on the first electrode layer (4). Step (c) forms a first groove (34) extending from the surface of the second power generation layer (21) to the first electrode layer (4). In step (d), a high resistance portion having a resistance value higher than a predetermined resistance value is formed on the side surfaces of the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) on the first groove (34) side. In step (e), the second electrode layer (6) is formed on the second electrode layer (6) and the first groove (34). Step (f) forms a second groove (36) extending from the surface of the second electrode layer (6) to the first electrode layer (11). The second groove (36) is separated from the electrode groove (31) on the same side as the first groove (34) than the first groove (34). The second electrode layer (6) is connected to the first groove (34) so that the second power generation layer (21) is connected in series to another adjacent first power generation layer (4) separated by the second groove (36). ) Through the first electrode layer (4).

上記の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、(d)ステップは、(d1)第1溝(34)における第1発電層(11)及び第2発電層(21)側の端部を、物理的又は化学的に変質して高抵抗部を形成するステップを備える。   In the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell, (d) step includes (d1) end portions on the first power generation layer (11) side and the second power generation layer (21) side in the first groove (34), A step of forming a high resistance portion by physical or chemical alteration.

上記の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、(d)ステップは、(d2)第1溝(34)に絶縁体(5a’)を埋設するステップと、(d3)絶縁体(5a’)の表面から第1電極層(4)へ延びる付加第1溝(34)を形成するステップとを備える。第1発電層(11)及び第2発電層(21)における付加第1溝(34)側の側面に絶縁体(5a)が設けられている。   In the method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell, (d) step includes (d2) a step of burying an insulator (5a ′) in the first groove (34), and (d3) an insulator (5a ′). Forming an additional first groove (34) extending from the surface of the first electrode layer (4) to the first electrode layer (4). An insulator (5a) is provided on the side surface of the first power generation layer (11) and the second power generation layer (21) on the side of the additional first groove (34).

上記課題を解決するために、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法は、(g)〜(m)ステップを具備する。(g)ステップは、基板(2)上に設けられた第1電極層(4)の表面から基板(2)へ延びる電極溝(31)を形成する。(h)ステップは、第1電極層(4)上に、光により発電する第1発電層(11)の第1半導体層(12)、第2半導体層(14)及び第3半導体層(16)と、光により発電する第2発電層(21)のうちの第4半導体層(22)とを、この順に積層する。(i)ステップは、電極溝(31)上から所定の位置までの第3半導体層(16)及び第4半導体層(22)の抵抗値を高くする。(j)ステップは、第4半導体層(22)上に、第2発電層(21)のうち第5半導体層(24)と第6半導体層(26)とを、この順に積層する。(k)ステップは、第6半導体層(26)の表面から第1電極層(4)へ延びる第1溝(34)を形成する。(l)ステップは、第6半導体層(26)及び第1溝(34)の上に、第2電極層(6)を形成する。(m)ステップは、第2電極層(6)の表面から第1電極層(4)へ延びる第2溝(36)を形成する。第3半導体層(16)は、第1半導体層(12)及び第2半導体層(14)と比較して抵抗が低い。第4半導体層(22)は、第5半導体層(24)と比較して抵抗が低い。第2溝(36)は、電極溝(31)に対して第1溝(34)と同じ側に第1溝(34)よりも離れてある。第2電極層(6)は、第2発電層(21)が第3溝(36)で分離された隣接する他の第1発電層(11)に直列接続するように、第1溝(34)を介して第1電極層(4)と接続される。その所定の位置は、第1溝(34)の形成される位置から第2溝(36)の間である。   In order to solve the above problems, the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention includes steps (g) to (m). The step (g) forms an electrode groove (31) extending from the surface of the first electrode layer (4) provided on the substrate (2) to the substrate (2). The step (h) includes a step of forming the first semiconductor layer (12), the second semiconductor layer (14), and the third semiconductor layer (16) of the first power generation layer (11) that generates power by light on the first electrode layer (4). ) And the fourth semiconductor layer (22) of the second power generation layer (21) that generates power by light are stacked in this order. (I) The step increases the resistance values of the third semiconductor layer (16) and the fourth semiconductor layer (22) from the electrode groove (31) to a predetermined position. In the step (j), the fifth semiconductor layer (24) and the sixth semiconductor layer (26) of the second power generation layer (21) are stacked in this order on the fourth semiconductor layer (22). The step (k) forms a first groove (34) extending from the surface of the sixth semiconductor layer (26) to the first electrode layer (4). In the (l) step, the second electrode layer (6) is formed on the sixth semiconductor layer (26) and the first groove (34). Step (m) forms a second groove (36) extending from the surface of the second electrode layer (6) to the first electrode layer (4). The third semiconductor layer (16) has a lower resistance than the first semiconductor layer (12) and the second semiconductor layer (14). The fourth semiconductor layer (22) has a lower resistance than the fifth semiconductor layer (24). The second groove (36) is separated from the electrode groove (31) on the same side as the first groove (34) than the first groove (34). The second electrode layer (6) has a first groove (34) such that the second power generation layer (21) is connected in series to another adjacent first power generation layer (11) separated by the third groove (36). ) Through the first electrode layer (4). The predetermined position is between the position where the first groove (34) is formed and the second groove (36).

上記課題を解決するために、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法は、(n)〜(t)ステップを具備する。(n)ステップは、基板(2)上に設けられた第1電極層(4)の表面から基板(2)へ延びる電極溝(31)を形成する。(o)ステップは、第1電極層(4)上に、光により発電する第1発電層(11)の第1半導体層(12)、第2半導体層(14)及び第3半導体層(16)と、光により発電する第2発電層(21)のうちの第4半導体層(22)とを、この順に積層する。(p)ステップは、電極溝(31)上から所定の位置までの第3半導体層(16)及び第4半導体層(22)を除去する。(q)ステップは、第4半導体層(22)及び第2半導体層(14)上に、第2発電層(21)のうち第5半導体層(24)と第6半導体層(26)とを、この順に積層する。(r)ステップは、第6半導体層(26)の表面から第1電極層(4)へ延びる第1溝(34)を形成する。(s)ステップは、第6半導体層(26)及び第1溝(34)の上に、第2電極層(6)を形成する。(t)ステップは、第2電極層(6)の表面から第1電極層(4)へ延びる第2溝(36)を形成する。第3半導体層(16)は、第1半導体層(12)及び第2半導体層(14)と比較して抵抗が低い。第4半導体層(22)は、第5半導体層(24)と比較して抵抗が低い。第2溝(36)は、電極溝(31)に対して第1溝(34)と同じ側に第1溝(34)よりも離れてある。第2電極層(6)は、第2発電層(21)が第3溝(36)で分離された隣接する他の第1発電層(11)に直列接続するように、第1溝(34)を介して第1電極層(4)と接続される。その所定の位置は、第1溝(34)の形成される位置から第2溝(36)の間である。   In order to solve the above problems, the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention includes steps (n) to (t). In the (n) step, an electrode groove (31) extending from the surface of the first electrode layer (4) provided on the substrate (2) to the substrate (2) is formed. (O) The step comprises: on the first electrode layer (4), the first semiconductor layer (12), the second semiconductor layer (14), and the third semiconductor layer (16) of the first power generation layer (11) that generates power by light. ) And the fourth semiconductor layer (22) of the second power generation layer (21) that generates power by light are stacked in this order. In the (p) step, the third semiconductor layer (16) and the fourth semiconductor layer (22) from the electrode groove (31) to a predetermined position are removed. In the step (q), the fifth semiconductor layer (24) and the sixth semiconductor layer (26) of the second power generation layer (21) are formed on the fourth semiconductor layer (22) and the second semiconductor layer (14). The layers are stacked in this order. Step (r) forms a first groove (34) extending from the surface of the sixth semiconductor layer (26) to the first electrode layer (4). In the (s) step, the second electrode layer (6) is formed on the sixth semiconductor layer (26) and the first groove (34). Step (t) forms a second groove (36) extending from the surface of the second electrode layer (6) to the first electrode layer (4). The third semiconductor layer (16) has a lower resistance than the first semiconductor layer (12) and the second semiconductor layer (14). The fourth semiconductor layer (22) has a lower resistance than the fifth semiconductor layer (24). The second groove (36) is separated from the electrode groove (31) on the same side as the first groove (34) than the first groove (34). The second electrode layer (6) has a first groove (34) such that the second power generation layer (21) is connected in series to another adjacent first power generation layer (11) separated by the third groove (36). ) Through the first electrode layer (4). The predetermined position is between the position where the first groove (34) is formed and the second groove (36).

上記課題を解決するために、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法は、(u)〜(y)ステップを具備する。(u)ステップは、基板(2)上に設けられた第1電極層(4)の表面から基板(2)へ延びる電極溝(31)を形成する。(v)ステップは、第1電極層(4)上に、光により発電する第1発電層(11)の第1半導体層(12)、第2半導体層(14)及び第3半導体層(16)と、光により発電する第2発電層(21)の第4半導体層(22)、第5半導体層(24)及び第6半導体層(26)を、この順に積層する。(w)ステップは、第6半導体層(26)の表面から第1電極層(4)へ延びる第1溝(34)を形成する。(x)ステップは、第6半導体層(26)及び第1溝(34)の上に、第2電極層(6)を形成する。(y)ステップは、第2電極層(6)の表面から第1電極層(4)へ延びる第2溝(36)を形成する。第3半導体層(16)は、第1半導体層(12)及び第2半導体層(14)と比較して同程度の抵抗を有する。第4半導体層(22)は、第5半導体層(24)と比較して同程度の抵抗を有する。第2溝(36)は、電極溝(31)に対して第1溝(34)と同じ側に第1溝(34)よりも離れてある。第2電極層(6)は、第2発電層(21)が第2溝(36)で分離された隣接する他の第1発電層(11)に直列接続するように、第1溝(34)を介して第1電極層(4)と接続される。   In order to solve the above problems, the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention includes steps (u) to (y). In the step (u), an electrode groove (31) extending from the surface of the first electrode layer (4) provided on the substrate (2) to the substrate (2) is formed. (V) The step comprises: forming a first semiconductor layer (12), a second semiconductor layer (14), and a third semiconductor layer (16) of the first power generation layer (11) that generates power by light on the first electrode layer (4). ) And the fourth semiconductor layer (22), the fifth semiconductor layer (24), and the sixth semiconductor layer (26) of the second power generation layer (21) that generate power by light are stacked in this order. The step (w) forms a first groove (34) extending from the surface of the sixth semiconductor layer (26) to the first electrode layer (4). In the (x) step, the second electrode layer (6) is formed on the sixth semiconductor layer (26) and the first groove (34). The step (y) forms a second groove (36) extending from the surface of the second electrode layer (6) to the first electrode layer (4). The third semiconductor layer (16) has approximately the same resistance as the first semiconductor layer (12) and the second semiconductor layer (14). The fourth semiconductor layer (22) has a resistance comparable to that of the fifth semiconductor layer (24). The second groove (36) is separated from the electrode groove (31) on the same side as the first groove (34) than the first groove (34). The second electrode layer (6) has a first groove (34) such that the second power generation layer (21) is connected in series to another adjacent first power generation layer (11) separated by the second groove (36). ) Through the first electrode layer (4).

上記の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、第1半導体層(12)は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層である。第2半導体層(14)は、イントリンジック型を有する層である。第3半導体層(16)は、p型及びn型のうちの第1半導体層(12)とは異なる導電型を有する層である。   In the method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell, the first semiconductor layer (12) is a low-resistance layer having one of a p-type conductivity and an n-type conductivity. The second semiconductor layer (14) is an intrinsic type layer. The third semiconductor layer (16) is a layer having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer (12) of the p-type and the n-type.

上記の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、第4半導体層(22)は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層である。第5半導体層(24)は、イントリンジック型を有する層である。第6半導体層(26)は、p型及びn型のうちの第4半導体層(22)とは異なる導電型を有する層である。   In the method for manufacturing the integrated tandem junction solar cell, the fourth semiconductor layer (22) is a low-resistance layer having one of the p-type and n-type conductivity types. The fifth semiconductor layer (24) is a layer having an intrinsic type. The sixth semiconductor layer (26) is a layer having a different conductivity type from the fourth semiconductor layer (22) of the p-type and n-type.

本発明により、太陽電池のサイドリークを防止し、モジュール効率を向上することが可能となる。   According to the present invention, side leakage of a solar cell can be prevented and module efficiency can be improved.

以下、本発明の集積型タンデム接合太陽電池及び集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of an integrated tandem junction solar cell and an integrated tandem junction solar cell manufacturing method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
まず、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第1の実施の形態の構成について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第1の実施の形態の構成を示す断面図である。集積型タンデム接合太陽電池は、基板2と、複数の発電セル8とを具備する。
(First embodiment)
First, the configuration of the first embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of an integrated tandem junction solar cell of the present invention. The integrated tandem junction solar cell includes a substrate 2 and a plurality of power generation cells 8.

基板2は、ガラスのような透光性を有する。複数の発電セル8−i(i=1〜n、nは自然数で発電セルの数)の各々は、基板2上に設けられ、互いに直列に電気的に接続されている。第1電極層4、第1発電層11、第2発電層21、電流阻止部5及び第2電極層6を備える。   The board | substrate 2 has translucency like glass. Each of the plurality of power generation cells 8-i (i = 1 to n, n is a natural number and the number of power generation cells) is provided on the substrate 2, and is electrically connected in series with each other. The first electrode layer 4, the first power generation layer 11, the second power generation layer 21, the current blocking unit 5, and the second electrode layer 6 are provided.

第1電極層4は、基板2を覆うように設けられている。熱CVD(Chemical Vapor Deposition)法やスパッタ法のような成膜法で形成された透明導電膜である。透明導電膜としては、SnO(酸化錫)、ITO(インジウム・錫酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)が例示される。本実施の形態では、膜厚0.3〜1μm厚のSnOである。 The first electrode layer 4 is provided so as to cover the substrate 2. It is a transparent conductive film formed by a film forming method such as a thermal CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method. Examples of the transparent conductive film include SnO 2 (tin oxide), ITO (indium tin oxide), and ZnO (zinc oxide). In the present embodiment, it is SnO 2 having a thickness of 0.3 to 1 μm.

第1発電層11は、第1電極層4上に設けられ、基板2及び第1電極層4を透過した光により発電を行う。太陽光が入射する側からp層12、i層14、n層16を備える非晶質シリコン薄膜と中間層10とを有する。   The first power generation layer 11 is provided on the first electrode layer 4, and generates power using the light transmitted through the substrate 2 and the first electrode layer 4. An amorphous silicon thin film including the p layer 12, the i layer 14, and the n layer 16 and the intermediate layer 10 are provided from the side on which sunlight is incident.

p層12は、第1電極層4上に設けられている。PCVD(Plasma enhanced CVD)法のような成膜法で形成されたp型非晶質半導体膜である。本実施の形態では、p型非晶質半導体膜として、p型a−SiC(炭化シリコン)、膜厚5〜20nmを用いる。
i層14は、p層12上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたi型非晶質半導体膜である。本実施の形態では、i型非晶質半導体膜として、i型a−Si(シリコン)、膜厚150〜400nmを用いる。
n層16は、i層14上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたn型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、n型微結晶半導体膜として、n型μc−Si、膜厚15〜100nmを用いる。n層16の導電率は、p層12及びi層14の導電率に比較して低い。
The p layer 12 is provided on the first electrode layer 4. It is a p-type amorphous semiconductor film formed by a film forming method such as PCVD (plasma enhanced CVD). In this embodiment mode, p-type a-SiC (silicon carbide) having a thickness of 5 to 20 nm is used as the p-type amorphous semiconductor film.
The i layer 14 is provided on the p layer 12. It is an i-type amorphous semiconductor film formed by a film forming method such as PCVD. In this embodiment mode, i-type a-Si (silicon) having a thickness of 150 to 400 nm is used as the i-type amorphous semiconductor film.
The n layer 16 is provided on the i layer 14. It is an n-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment, n-type μc-Si and a film thickness of 15 to 100 nm are used as the n-type microcrystalline semiconductor film. The conductivity of the n layer 16 is lower than the conductivity of the p layer 12 and the i layer 14.

中間層10は、第1発電層11のn層16を覆うように設けられている。熱CVD法やスパッタ法のような成膜法で形成された透明導電膜である。透明導電膜としては、SnO(酸化錫)、ITO(インジウム・錫酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)が例示される。本実施の形態では、膜厚30〜200nm厚のZnOである。 The intermediate layer 10 is provided so as to cover the n layer 16 of the first power generation layer 11. It is a transparent conductive film formed by a film forming method such as a thermal CVD method or a sputtering method. Examples of the transparent conductive film include SnO 2 (tin oxide), ITO (indium tin oxide), and ZnO (zinc oxide). In this embodiment, it is ZnO having a thickness of 30 to 200 nm.

中間層10は、第1発電層11のp層12、i層14及びn層16において吸収されずに透過する光を、p層12、i層14及びn層16の側へ反射する。そして、再度p層12、i層14及びn層16においてその光を吸収させて発電に寄与させる働きがある。非晶質シリコンは光劣化しやすく、膜厚が大きいほど劣化が大きい。中間層10を設けることで、反射により電流発生量が増加するので、その分非晶質シリコンの膜厚を薄くすることが出来る。それにより、非晶質シリコンの光劣化を抑制できる。さらに、中間層10が無い場合、第1発電層11のn層16と第2発電層21のp層22とが接合することになる。その場合、np接合による逆電位が生じるので、発電電圧が僅からながら減少する。高導電率の中間層10を挟むことにより、接合部の逆電位の発生を抑制することが出来る。   The intermediate layer 10 reflects light that is transmitted without being absorbed in the p layer 12, i layer 14, and n layer 16 of the first power generation layer 11 toward the p layer 12, i layer 14, and n layer 16. The p layer 12, i layer 14 and n layer 16 again absorb the light and contribute to power generation. Amorphous silicon is easily photodegraded, and the greater the film thickness, the greater the degradation. By providing the intermediate layer 10, the amount of current generation increases due to reflection, so that the film thickness of the amorphous silicon can be reduced accordingly. Thereby, photodegradation of amorphous silicon can be suppressed. Further, when there is no intermediate layer 10, the n layer 16 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21 are joined. In that case, since a reverse potential is generated by the np junction, the generated voltage slightly decreases. By sandwiching the intermediate layer 10 having high conductivity, generation of a reverse potential at the junction can be suppressed.

第2発電層21は、第1発電層11上に設けられ、基板2、第1電極層4及び第1発電層11を透過した光により発電を行う。太陽光が入射する側からp層22、i層24、n層26を備える結晶質シリコン薄膜である。   The second power generation layer 21 is provided on the first power generation layer 11, and generates power using the light transmitted through the substrate 2, the first electrode layer 4, and the first power generation layer 11. It is a crystalline silicon thin film comprising a p-layer 22, an i-layer 24, and an n-layer 26 from the side where sunlight enters.

第1半導体層としてのp層22は、第1発電層11上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたp型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、p型微結晶半導体膜として、p型μc−Si、膜厚5〜50nmを用いる。p層22の導電率は、i層24の導電率に比較して低い。
第2半導体層としてのi層24は、p層22の表面を覆い、且つ、第1開溝32(後述)及び電極用開溝31(後述)の内面を覆う(又は内面を埋める)ように設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたi型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、i型微結晶半導体膜として、i型μc−Si、膜厚1〜5μmを用いる。
第3半導体層としてのn層26は、i層24上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたn型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、n型微結晶半導体膜として、n型μc−Si、膜厚15〜100nmを用いる。
The p layer 22 as the first semiconductor layer is provided on the first power generation layer 11. It is a p-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment mode, p-type μc-Si having a thickness of 5 to 50 nm is used as the p-type microcrystalline semiconductor film. The conductivity of the p layer 22 is lower than the conductivity of the i layer 24.
The i layer 24 as the second semiconductor layer covers the surface of the p layer 22 and covers (or fills) the inner surfaces of the first groove 32 (described later) and the electrode groove 31 (described later). Is provided. It is an i-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment mode, i-type μc-Si and a film thickness of 1 to 5 μm are used as the i-type microcrystalline semiconductor film.
The n layer 26 as the third semiconductor layer is provided on the i layer 24. It is an n-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment, n-type μc-Si and a film thickness of 15 to 100 nm are used as the n-type microcrystalline semiconductor film.

第2電極層6は、第2発電層21の表面を覆い、且つ、第1開溝34(後述)の内面を覆う(又は内面を埋める)ように設けられている。熱CVD法やスパッタ法のような成膜法で形成された導電膜である。第2電極層6は、隣接する他の発電セル8に直列接続するように、第2開溝を介して前記第1電極層と接続されている導電膜としては、SnO(酸化錫)、ITO(インジウム・錫酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)のような透明導電膜、Ag(銀)やAl(アルミニウム)のような金属膜、又はそれらの組合せが例示される。本実施の形態では、膜厚50〜150nm厚のZnOと、膜厚0.2〜0.4μm厚のAgである。 The 2nd electrode layer 6 is provided so that the surface of the 2nd electric power generation layer 21 may be covered, and the inner surface of the 1st open groove 34 (after-mentioned) may be covered (or an inner surface is filled up). The conductive film is formed by a film forming method such as a thermal CVD method or a sputtering method. As the conductive film connected to the first electrode layer through the second groove so that the second electrode layer 6 is connected in series to another adjacent power generation cell 8, SnO 2 (tin oxide), Examples thereof include a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide) and ZnO (zinc oxide), a metal film such as Ag (silver) and Al (aluminum), or a combination thereof. In the present embodiment, ZnO having a thickness of 50 to 150 nm and Ag having a thickness of 0.2 to 0.4 μm are used.

各層には、以下のように、電極用開溝31、第1開溝34、及び第2開溝36が設けられている。各開溝は、発電セル8の直列接続方向に対して垂直方向(図面に垂直な方向)に、レーザスクライブによって形成される。   Each layer is provided with an electrode groove 31, a first groove 34, and a second groove 36 as described below. Each open groove is formed by laser scribing in a direction perpendicular to the series connection direction of the power generation cells 8 (a direction perpendicular to the drawing).

電極溝としての電極用開溝31は、第1電極層4の表面から基板2へ延び、第1電極層4を貫通している。第1電極層4について、隣接する発電セル8同士を分離する。
第1溝としての第1開溝34は、第2発電層21の表面から第1電極層4へ延び、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第1開溝34は、電極用開溝31に対して、隣接する他の発電セル8−i+1の側にある。第2電極層6を、隣接する他の発電セル8−i+1の第1電極層4へ接続するために用いる。
第2溝としての第2開溝36は、第2電極層6の表面から第1電極層へ延び、第2電極層6、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第2開溝36は、電極用開溝31に対して、第1開溝34と同じ側に、第1開溝34よりも離れて設けられている。隣り合う発電セル8−iと発電セル8−i+1とを分離する。
An electrode opening groove 31 as an electrode groove extends from the surface of the first electrode layer 4 to the substrate 2 and penetrates through the first electrode layer 4. About the 1st electrode layer 4, the adjacent electric power generation cells 8 are isolate | separated.
The first open groove 34 as the first groove extends from the surface of the second power generation layer 21 to the first electrode layer 4 and penetrates the second power generation layer 21 and the first power generation layer 11. The first groove 34 is on the side of another power generation cell 8-i + 1 adjacent to the electrode groove 31. The second electrode layer 6 is used to connect to the first electrode layer 4 of another adjacent power generation cell 8-i + 1.
The second open groove 36 as the second groove extends from the surface of the second electrode layer 6 to the first electrode layer, and penetrates the second electrode layer 6, the second power generation layer 21, and the first power generation layer 11. The second open groove 36 is provided on the same side as the first open groove 34 with respect to the electrode open groove 31, and is separated from the first open groove 34. Adjacent power generation cells 8-i and power generation cells 8-i + 1 are separated.

電流阻止部5は、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部と接するように、第2発電層の表面から第1電極層4へ達するように延びている。そして、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部と第1開溝34の第2電極層6との間に設けられている。予め設定された値よりも高い抵抗率(又は、予め設定された値よりも高い抵抗)を有している。電流阻止部5は、例えば、第1発電層11及び第2発電層21を第1開溝34の端部において、レーザや電子線、イオン照射等の物理的方法や、化学薬品等の化学的方法で酸化させた絶縁体(例示:酸化シリコン膜)に例示される。その幅は、例えば10μmである。   The current blocking portion 5 extends from the surface of the second power generation layer so as to reach the first electrode layer 4 so as to be in contact with the end of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 on the first open groove 34 side. Yes. The first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are provided between the end portion on the first groove 34 side and the second electrode layer 6 of the first groove 34. It has a resistivity (or resistance higher than a preset value) higher than a preset value. For example, the current blocking unit 5 may be configured such that the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are formed at the end of the first groove 34 by a physical method such as laser, electron beam, ion irradiation, or chemicals such as chemicals. Examples are insulators oxidized by the method (example: silicon oxide film). The width is, for example, 10 μm.

電流阻止部5の抵抗値は、以下のようにして設定される。すなわち、この抵抗の大きさは、第1発電層11及び第2発電層21からの横方向リーク電流が流れたときの電流阻止部5の抵抗による電圧降下が、第2発電層21の開放電圧程度以上になるように設定される。このように設定すれば、横方向のリーク電流の大きさが、無視できる程度に小さくなる、又は流れなくなるからである。本実施の形態のような発電セル8の場合、横方向の抵抗は、10Ω以上となることが好ましい。より好ましくは1000Ωである。   The resistance value of the current blocking unit 5 is set as follows. That is, the magnitude of this resistance is such that the voltage drop due to the resistance of the current blocking unit 5 when the lateral leakage current from the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 flows is the open circuit voltage of the second power generation layer 21. It is set to be more than about. This is because the lateral leakage current is so small that it cannot be ignored or no longer flows. In the case of the power generation cell 8 as in this embodiment, the lateral resistance is preferably 10Ω or more. More preferably, it is 1000Ω.

この電流阻止部5により、低抵抗層(第1発電層11の低抵抗層及び第2発電層21のp層12)において電流が横走り(基板の表面と平行な方向への電流のリーク)して、第2電極層6に達することを防止することができる。   The current blocking unit 5 causes current to run laterally in the low resistance layer (the low resistance layer of the first power generation layer 11 and the p layer 12 of the second power generation layer 21) (current leakage in a direction parallel to the surface of the substrate). Thus, reaching the second electrode layer 6 can be prevented.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第1の実施の形態の動作について説明する。
図1を参照して、単一の発電セル8−iにおいて、基板2の側から入射した光により、第1発電層11及び第2発電層21において、正孔−電子対が生成する。正孔は、第1電極層4へ向かい、電子は、第2電極層6側へ向かう。これらが、電力として外部に取り出される。集積型タンデム接合太陽電池では、単一の発電セル8が複数個直列に接続された構造となっている。すなわち、ある発電セル8の第2電極層6は、隣接する他の発電セル8の第1電極層4と接続している。所望の電圧に応じて直列にする発電セル8の数が設定されている。
Next, the operation of the first embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described.
Referring to FIG. 1, in a single power generation cell 8-i, hole-electron pairs are generated in the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 by light incident from the substrate 2 side. The holes go to the first electrode layer 4 and the electrons go to the second electrode layer 6 side. These are extracted to the outside as electric power. The integrated tandem junction solar cell has a structure in which a plurality of single power generation cells 8 are connected in series. That is, the second electrode layer 6 of a certain power generation cell 8 is connected to the first electrode layer 4 of another adjacent power generation cell 8. The number of power generation cells 8 to be connected in series is set according to a desired voltage.

本発明の集積型タンデム接合太陽電池は、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部と第1開溝34の第2電極層6との間に電流阻止部5を有している。そのため、第1発電層11の低抵抗層(n層16)及び第2発電層21のp層22における電流の横走りを遮断することが可能となる。これにより、発電セル8における短絡電流Iscや曲線因子FFが改善される。そして、発電セル8の効率が向上し、それにより、集積型タンデム接合太陽電池のモジュール効率を向上することが可能となる。   The integrated tandem junction solar cell of the present invention is configured to block current between the end of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 on the first groove 34 side and the second electrode layer 6 of the first groove 34. Part 5. For this reason, it is possible to block the lateral current flow in the low resistance layer (n layer 16) of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21. Thereby, the short circuit current Isc and the fill factor FF in the power generation cell 8 are improved. And the efficiency of the power generation cell 8 is improved, and thereby the module efficiency of the integrated tandem junction solar cell can be improved.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第1の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図2、図3及び図1は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第1の製造方法の実施の形態を示す断面図である。   Next, a first embodiment of a method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 2, 3 and 1 are cross-sectional views showing an embodiment of the first method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention.

図2(a)に示すように、基板2上に、基板2を覆うように第1電極層4としての膜厚0.5μmのSnOを熱CVD法で形成する。 As shown in FIG. 2A, SnO 2 having a film thickness of 0.5 μm as the first electrode layer 4 is formed on the substrate 2 so as to cover the substrate 2 by a thermal CVD method.

図2(a)の状態において、波長532nm(第2高調波)又は波長1064nm(基本波)のYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1電極層4に対して、電極用開溝31を形成する。電極用開溝31は、第1電極層4を貫通している。この状態が図2(b)である。レーザの照射は、第1電極層4の側から照射しても良い。   In the state of FIG. 2A, a laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm (second harmonic) or a wavelength of 1064 nm (fundamental wave). Thereby, an electrode open groove 31 is formed in the first electrode layer 4. The electrode open groove 31 passes through the first electrode layer 4. This state is shown in FIG. Laser irradiation may be performed from the first electrode layer 4 side.

続いて、第1電極層4と電極用開溝31とを覆うように、第1発電層11のp層12/i層14/n層16としてのp型a−SiC/i型a−Si/n型μc−Siをこの順にPCVD法で積層する。各膜の膜厚は、それぞれ10nm/200nm/50nmである。次に、n型μc−Siを覆うように中間層10としてのZnOをスパッタ法で形成する。その膜厚は、100nmである。そして、第1発電層11を覆うように第2発電層21のp層22/i層24/n層26としてのp型μc−Si/i型μc−Si/n型μc−Siをこの順にPCVD法で積層する。各膜の膜厚は、それぞれ30nm/2μm/50nmである。この状態が、図2(c)である。   Subsequently, p-type a-SiC / i-type a-Si as the p-layer 12 / i-layer 14 / n-layer 16 of the first power generation layer 11 so as to cover the first electrode layer 4 and the electrode groove 31. / N-type μc-Si is laminated in this order by the PCVD method. The thickness of each film is 10 nm / 200 nm / 50 nm, respectively. Next, ZnO as the intermediate layer 10 is formed by sputtering so as to cover the n-type μc-Si. The film thickness is 100 nm. Then, the p-type μc-Si / i-type μc-Si / n-type μc-Si as the p layer 22 / i layer 24 / n layer 26 of the second power generation layer 21 are covered in this order so as to cover the first power generation layer 11. Laminate by PCVD method. The thickness of each film is 30 nm / 2 μm / 50 nm, respectively. This state is shown in FIG.

次に、波長532nmのYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1発電層11及び第2発電層21の積層膜に対して、第1開溝34を形成する。第1開溝34は、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第1開溝34は、電極用開溝31に対して、隣接する他の発電セル8−i+1の側にある。レーザの照射は、第2発電層21の側から照射しても良い。この状態が図3(a)である。   Next, the laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm. Thereby, a first groove 34 is formed in the laminated film of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21. The first open groove 34 penetrates the second power generation layer 21 and the first power generation layer 11. The first groove 34 is on the side of another power generation cell 8-i + 1 adjacent to the electrode groove 31. Laser irradiation may be performed from the second power generation layer 21 side. This state is shown in FIG.

続いて、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部を以下の各方法の少なくとも1つを用いて、電流阻止部5を形成する。
(1)酸素が存在する雰囲気中(例示:大気中)で、上記の端部にレーザ光を照射する。それにより、第1発電層11及び第2発電層21の端部が変質(酸化)されて高抵抗となる。
(2)酸素又は窒素もしくは炭素を含む雰囲気中で、上記の端部に電子線を照射する。それにより、第1発電層11及び第2発電層21の端部が変質(酸化、窒化、炭化)されて高抵抗となる。このとき、照射領域は、第1電極層4の露出部を避けることが好ましい。第1電極層4の本来の機能を損なうからである。
(3)酸素イオン又は窒素イオンもしくは炭素イオンを含むイオンを上記の端部に照射する。それにより、第1発電層11及び第2発電層21の端部が変質(酸化、窒化、炭化)されて高抵抗となる。このとき、照射領域は、第1電極層4の露出部を避けることが好ましい。第1電極層4の本来の機能を損なうからである。
(4)酸素が存在する雰囲気中(例示:大気中)で、上記の端部の近傍でワイヤ放電を生成する。それにより、第1発電層11及び第2発電層21の端部が変質(酸化)されて高抵抗となる。
Subsequently, the current blocking portion 5 is formed at the end of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 on the first groove 34 side using at least one of the following methods.
(1) In the atmosphere where oxygen exists (example: in the air), the end portion is irradiated with laser light. As a result, the end portions of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are altered (oxidized) to become high resistance.
(2) The electron beam is irradiated to the end portion in an atmosphere containing oxygen, nitrogen, or carbon. As a result, the ends of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are altered (oxidized, nitrided, carbonized) to have high resistance. At this time, it is preferable that the irradiation region avoids the exposed portion of the first electrode layer 4. This is because the original function of the first electrode layer 4 is impaired.
(3) Irradiating oxygen ions, nitrogen ions or carbon ions to the end portion. As a result, the ends of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are altered (oxidized, nitrided, carbonized) to have high resistance. At this time, it is preferable that the irradiation region avoids the exposed portion of the first electrode layer 4. This is because the original function of the first electrode layer 4 is impaired.
(4) A wire discharge is generated in the vicinity of the end portion in an atmosphere in which oxygen exists (example: in the air). As a result, the end portions of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are altered (oxidized) to become high resistance.

ただし、第1開溝34の形成と電流阻止部5の形成とを同時に行っても良い。その場合、以下の各方法の少なくとも1つを用いて行うことができる。
(5)加熱した治具(例示:砥石、切削工具)を用いて、第1開溝34を形成する。その際、上記の端部の表面が強く酸化されて高抵抗となる。
(6)ワイヤ放電により、第1開溝34を形成する。その際、酸素ガス又は窒素ガスを含むガスを用いることで、上記端部の表面が変質(酸化、窒化、炭化)されて高抵抗となる。
(7)化学薬品により、第1開溝34を形成する。その際、酸化剤(例示:過酸化水素水)を用いることで、上記端部の表面が酸化されて高抵抗となる。
(8)エネルギービーム(例示:レーザ)を用いて、第1開溝34を形成する。その際、そのエネルギー密度プロファイルを調整して、上記端部の表面が溶融、変質して高抵抗となる。
However, the formation of the first groove 34 and the formation of the current blocking portion 5 may be performed simultaneously. In that case, at least one of the following methods can be used.
(5) The 1st groove 34 is formed using the heated jig | tool (example: grindstone, cutting tool). At that time, the surface of the end portion is strongly oxidized and becomes high resistance.
(6) The first groove 34 is formed by wire discharge. At that time, by using a gas containing oxygen gas or nitrogen gas, the surface of the end portion is altered (oxidized, nitrided, carbonized) to have high resistance.
(7) The first groove 34 is formed with a chemical. At that time, by using an oxidizing agent (for example, hydrogen peroxide solution), the surface of the end is oxidized and becomes high resistance.
(8) The first groove 34 is formed using an energy beam (eg, laser). At that time, by adjusting the energy density profile, the surface of the end portion is melted and denatured to become high resistance.

図3(b)の状態において、第2発電層21及び電流阻止層5の表面を覆い、且つ、第1開溝34の内面を覆う(又は内面を埋める)ように、第2電極層6としてのZnO/Agの積層膜をこの順にスパッタ法で形成する。各膜の膜厚は、それぞれ膜厚100nm/0.3μmである。これにより、第1開溝34において、第2電極層6と、隣接する他の発電セル8−i+1の第1電極層4とが電気的に接続される。この状態が図3(c)である。   In the state of FIG. 3B, the second electrode layer 6 is formed so as to cover the surfaces of the second power generation layer 21 and the current blocking layer 5 and cover the inner surface of the first open groove 34 (or fill the inner surface). A ZnO / Ag laminated film is formed in this order by sputtering. The thickness of each film is 100 nm / 0.3 μm. Thereby, in the 1st open groove 34, the 2nd electrode layer 6 and the 1st electrode layer 4 of other adjacent electric power generation cell 8-i + 1 are electrically connected. This state is shown in FIG.

図3(c)の状態において、波長532nmのYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1発電層11、第2発電層21及び第2電極層6の積層膜に対して、第2開溝36を形成する。第2開溝36は、第2電極層6、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第2開溝36は、電極用開溝31に対して、第1開溝34と同じ側に、第1開溝34よりも離れて設けられている。レーザの照射は、第2電極層6の側から照射しても良い。この状態が図1である。   In the state of FIG. 3C, the laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm. Thereby, a second groove 36 is formed in the laminated film of the first power generation layer 11, the second power generation layer 21, and the second electrode layer 6. The second open groove 36 passes through the second electrode layer 6, the second power generation layer 21, and the first power generation layer 11. The second open groove 36 is provided on the same side as the first open groove 34 with respect to the electrode open groove 31 and further away from the first open groove 34. Laser irradiation may be performed from the second electrode layer 6 side. This state is shown in FIG.

本発明の集積型タンデム接合太陽電池は、上記のように電流阻止部5を有しているので、第1発電層11の低抵抗層(n層16)及び第2発電層21のp層22における電流の横走りを遮断することが可能となる。また、電流阻止部5は、第1溝34の形成と同時又は、わずかなプロセスを追加することで形成できる。すなわち、プロセス上の大きな変更をすることなく、低コストで、発電セル8における短絡電流Iscや曲線因子FFを改善することができる。そして、集積型タンデム接合太陽電池のモジュール効率を向上することが可能となる。   Since the integrated tandem junction solar cell of the present invention has the current blocking portion 5 as described above, the low resistance layer (n layer 16) of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21. It becomes possible to cut off the lateral running of the current. Further, the current blocking portion 5 can be formed simultaneously with the formation of the first groove 34 or by adding a slight process. That is, the short-circuit current Isc and the fill factor FF in the power generation cell 8 can be improved at a low cost without making a significant process change. And module efficiency of an integrated tandem junction solar cell can be improved.

なお、本実施例では、中間層10を用いているが、中間層10が無い場合でも同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the intermediate layer 10 is used, but the same effect can be obtained even when the intermediate layer 10 is not provided.

(第2の実施の形態)
まず、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第2の実施の形態の構成について、添付図面を参照して説明する。図4は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第2の実施の形態の構成を示す断面図である。本実施の形態は、電流阻止部5aの材質及び製造方法が異なる点で、第1の実施の形態と異なる。
(Second Embodiment)
First, the structure of 2nd Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention is demonstrated with reference to an accompanying drawing. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the material and manufacturing method of the current blocking portion 5a are different.

電流阻止部5aは、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部と接するように、第2発電層の表面から第1電極層4へ達するように延びている。そして、第1発電層11及び第2発電層21における第1開溝34側の端部と第1開溝34の第2電極層6との間に設けられている。第1開溝34の反対側にも設けられてもよい。予め設定された値よりも高い抵抗率(又は、予め設定された値よりも高い抵抗)を有している。電流阻止部5は、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂のような絶縁体に例示される。その幅は、例えば10μmである。電流阻止部5の抵抗値は、第1の実施の形態と同様である。
この電流阻止部5により、低抵抗層(第1発電層11の低抵抗層及び第2発電層21のp層12)において電流が横走り(基板の表面と平行な方向への電流のリーク)して、第2電極層6に達することを防止することができる。
The current blocking portion 5a extends from the surface of the second power generation layer so as to reach the first electrode layer 4 so as to be in contact with the end of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 on the first open groove 34 side. Yes. The first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 are provided between the end portion on the first groove 34 side and the second electrode layer 6 of the first groove 34. It may also be provided on the opposite side of the first open groove 34. It has a resistivity (or resistance higher than a preset value) higher than a preset value. The current blocking unit 5 is exemplified by an insulator such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. The width is, for example, 10 μm. The resistance value of the current blocking unit 5 is the same as in the first embodiment.
The current blocking unit 5 causes current to run laterally in the low resistance layer (the low resistance layer of the first power generation layer 11 and the p layer 12 of the second power generation layer 21) (current leakage in a direction parallel to the surface of the substrate). Thus, reaching the second electrode layer 6 can be prevented.

その他の構成については、第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第2の実施の形態の動作についても、第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Since the operation of the second embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第2の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図5及び図4は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第2の実施の形態を示す断面図である。   Next, a second embodiment of the method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 5 and 4 are cross-sectional views showing a second embodiment of the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention.

まず、第1の実施の形態と同様の図2、図3(a)で説明されたプロセスにより、基板2上に、電極用開溝31及び第1開溝34を有する積層膜が形成される。
次に、図3(a)の状態において、第1開溝34に紫外線硬化樹脂を埋め込むように塗布し、紫外線を照射して絶縁部5a’を形成する。この状態が図5(a)である。
First, a laminated film having the electrode groove 31 and the first groove 34 is formed on the substrate 2 by the process described in FIGS. 2 and 3A, which is the same as that in the first embodiment. .
Next, in the state shown in FIG. 3A, an ultraviolet curable resin is applied so as to be embedded in the first groove 34, and an ultraviolet ray is irradiated to form the insulating portion 5a ′. This state is shown in FIG.

次に、第1開溝34における第1発電層11及び第2発電層21の側の側面が露出しないようにしながら、絶縁部5a’を除去する。これにより、表面から第1電極層4へ達する第1開溝34を再び形成する。この状態が図5(b)である。そして、第1の実施の形態の図3(b)に対応する。   Next, the insulating portion 5a 'is removed while the side surfaces of the first open groove 34 on the first power generation layer 11 and second power generation layer 21 side are not exposed. Thereby, the first open groove 34 reaching the first electrode layer 4 from the surface is formed again. This state is shown in FIG. This corresponds to FIG. 3B of the first embodiment.

その後のプロセスについては、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Since the subsequent processes are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

図5(a)及び図5(b)においては、紫外線硬化樹脂を使用している。しかし、他の絶縁体を形成する材料を用いることも可能である。例えば、熱硬化性の樹脂を用いることができる。すなわち、図3(a)の状態において、第1開溝34に熱硬化樹脂を埋め込むように塗布し、電子線を照射して(あるいは、炉内加熱して)絶縁部5a’を形成する。その後のプロセスは、同様である。   In FIGS. 5A and 5B, an ultraviolet curable resin is used. However, it is possible to use other materials for forming the insulator. For example, a thermosetting resin can be used. That is, in the state of FIG. 3A, the thermosetting resin is applied so as to be embedded in the first open groove 34 and irradiated with an electron beam (or heated in the furnace) to form the insulating portion 5a '. The subsequent process is similar.

本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、中間層10を用いているが、中間層10が無い場合でも同様の効果を得ることができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
In the present embodiment, the intermediate layer 10 is used, but the same effect can be obtained even when the intermediate layer 10 is not provided.

(第3の実施の形態)
まず、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第3の実施の形態の構成について、添付図面を参照して説明する。図6は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第3の実施の形態の構成を示す断面図である。集積型タンデム接合太陽電池は、基板4と、複数の発電セル8−i(i=1〜n、nは自然数で発電セルの数)とを具備する。
(Third embodiment)
First, the configuration of the third embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 6: is sectional drawing which shows the structure of 3rd Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. The integrated tandem junction solar cell includes a substrate 4 and a plurality of power generation cells 8-i (i = 1 to n, n is a natural number and the number of power generation cells).

本実施の形態は、電流阻止部5を設けず、電極用開溝31から第1開溝34の間(例えば、20μm)において、第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を除去している点で、第1の実施の形態と異なる。すなわち、横方向に電流がリークしやすい低抵抗なn層16、中間層10及びp層22の各層を、第1開溝の第2電極層6に達しないようにすることにより、横方向の電流のリークを防止する。   In the present embodiment, the current blocking unit 5 is not provided, and the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the first layer 34 are formed between the electrode groove 31 and the first groove 34 (for example, 20 μm). The second embodiment differs from the first embodiment in that each layer of the p layer 22 of the power generation layer 21 is removed. That is, by preventing each of the low resistance n layer 16, the intermediate layer 10, and the p layer 22 from easily leaking current in the lateral direction from reaching the second electrode layer 6 of the first groove, Prevent current leakage.

上記の除去を行う場合、電極用開溝31から第1開溝34の間において、残りの第1発電層11におけるp層12及びi層14、及び、第2発電層21におけるi層24及びn層26とを合わせた抵抗は、以下のようにして設定される。すなわち、この抵抗の大きさは、横方向のリーク電流が流れたときの電極用開溝31から第1開溝34までの抵抗による電圧降下が、第2発電層21の開放電圧程度以上になるように設定される。このように設定すれば、横方向のリーク電流の大きさが、無視できる程度に小さくなる、又は流れなくなるからである。本実施の形態のような発電セル8の場合、長さ1cm当たり10Ω以上となることが好ましい。   When performing the above-described removal, between the electrode groove 31 and the first groove 34, the remaining p layer 12 and i layer 14 in the first power generation layer 11, and i layer 24 in the second power generation layer 21 and The resistance combined with the n layer 26 is set as follows. That is, the magnitude of this resistance is such that the voltage drop due to the resistance from the electrode open groove 31 to the first open groove 34 when a lateral leakage current flows is about the open circuit voltage of the second power generation layer 21 or more. Is set as follows. This is because the lateral leakage current is so small that it cannot be ignored or no longer flows. In the case of the power generation cell 8 as in the present embodiment, it is preferably 10Ω or more per 1 cm length.

各構成は、電極用開溝31から第1開溝34の間において、第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を除去している他は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Each configuration removes each layer of the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34. Others are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第3の実施の形態の動作については、第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Next, since the operation of the third embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第3の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。図7は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第3の製造方法の実施の形態を示す断面図である。   Next, a third embodiment of the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 7: is sectional drawing which shows embodiment of the 3rd manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell of this invention.

図7(a)に示すように、基板2上に、基板2を覆うように第1電極層4としての膜厚0.5μmのSnOを熱CVD法で形成する。 As shown in FIG. 7A, SnO 2 having a film thickness of 0.5 μm as the first electrode layer 4 is formed on the substrate 2 so as to cover the substrate 2 by a thermal CVD method.

図7(a)の状態において、波長532nm(第2高調波)又は波長1064nm(基本波)のYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1電極層4に対して、電極用開溝31を形成する。電極用開溝31は、第1電極層4を貫通している。レーザの照射は、第1電極層4の側から照射しても良い。   In the state of FIG. 7A, the laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm (second harmonic) or a wavelength of 1064 nm (fundamental wave). Thereby, an electrode open groove 31 is formed in the first electrode layer 4. The electrode open groove 31 passes through the first electrode layer 4. Laser irradiation may be performed from the first electrode layer 4 side.

続いて、第1電極層4と電極用開溝31とを覆うように、第1発電層11のp層12/i層14/n層16としてのp型a−SiC/i型a−Si/n型μc−Siをこの順にPCVD法で積層する。各膜の膜厚は、それぞれ10nm/200nm/50nmである。次に、n型μc−Siを覆うように中間層10としてのZnOをスパッタ法で形成する。その膜厚は、100nmである。そして、第1発電層11を覆うように第2発電層21のp層22としてのp型μc−SiをPCVD法で形成する。膜厚は、30nmである。   Subsequently, p-type a-SiC / i-type a-Si as the p-layer 12 / i-layer 14 / n-layer 16 of the first power generation layer 11 so as to cover the first electrode layer 4 and the electrode groove 31. / N-type μc-Si is laminated in this order by the PCVD method. The thickness of each film is 10 nm / 200 nm / 50 nm, respectively. Next, ZnO as the intermediate layer 10 is formed by sputtering so as to cover the n-type μc-Si. The film thickness is 100 nm. Then, p-type μc-Si as the p layer 22 of the second power generation layer 21 is formed by the PCVD method so as to cover the first power generation layer 11. The film thickness is 30 nm.

次に、Arイオンビームを第2発電層21のp層22側から照射する。それにより、電極用開溝31から第1開溝34(予定)の間における第1発電層11のn層16、中間層10、及び第2発電層21のp層22を除去する。この状態が、図7(b)である。   Next, Ar ion beam is irradiated from the p layer 22 side of the second power generation layer 21. Thereby, the n layer 16 of the first power generation layer 11, the intermediate layer 10, and the p layer 22 of the second power generation layer 21 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34 (planned) are removed. This state is shown in FIG.

それにより、電極用開溝31から第1開溝34の間において第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を除去することで、横方向の電流のリークを防止することが可能となる。   Accordingly, by removing each of the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34, It becomes possible to prevent current leakage in the direction.

続いて、第1発電層11のi層14及び第2発電層21のp層22を覆うように、第2発電層21のi層24/n層26としてのi型μc−Si/n型μc−Siをこの順にPCVD法で積層する。各膜の膜厚は、それぞれ2μm/50nmである。   Subsequently, the i-type μc-Si / n-type as the i layer 24 / n layer 26 of the second power generation layer 21 so as to cover the i layer 14 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21. μc-Si is laminated in this order by the PCVD method. The film thickness of each film is 2 μm / 50 nm.

次に、波長532nmのYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1開溝34を形成する。第1開溝34は、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第1開溝34は、電極用開溝31に対して、隣接する他の発電セル8−i+1の側にある。レーザの照射は、第2発電層21の側から照射しても良い。   Next, the laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm. Thereby, the first open groove 34 is formed. The first open groove 34 penetrates the second power generation layer 21 and the first power generation layer 11. The first groove 34 is on the side of another power generation cell 8-i + 1 adjacent to the electrode groove 31. Laser irradiation may be performed from the second power generation layer 21 side.

その後、第2発電層21の表面を覆い、且つ、第1開溝34の内面を覆う(又は内面を埋める)ように、第2電極層6としてのZnO/Agの積層膜をこの順にスパッタ法で形成する。各膜の膜厚は、それぞれ膜厚100nm/0.3μmである。これにより、第1開溝34において、第2電極層6と、隣接する他の発電セル8−i+1の第1電極層4とが電気的に接続される。   Thereafter, the ZnO / Ag laminated film as the second electrode layer 6 is sputtered in this order so as to cover the surface of the second power generation layer 21 and the inner surface of the first open groove 34 (or fill the inner surface). Form with. The thickness of each film is 100 nm / 0.3 μm. Thereby, in the 1st open groove 34, the 2nd electrode layer 6 and the 1st electrode layer 4 of other adjacent electric power generation cell 8-i + 1 are electrically connected.

そして、波長532nmのYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、第1発電層11、第2発電層21及び第2電極層6の積層膜に対して、第2開溝36を形成する。第2開溝36は、第2電極層6、第2発電層21及び第1発電層11を貫通している。第2開溝36は、電極用開溝31に対して、第1開溝34と同じ側に、第1開溝34よりも離れて設けられている。レーザの照射は、第2電極層6の側から照射しても良い。この状態が図6である。   Then, using a YAG laser or YVO4 laser with a wavelength of 532 nm, the laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere. Thereby, a second groove 36 is formed in the laminated film of the first power generation layer 11, the second power generation layer 21, and the second electrode layer 6. The second open groove 36 passes through the second electrode layer 6, the second power generation layer 21, and the first power generation layer 11. The second open groove 36 is provided on the same side as the first open groove 34 with respect to the electrode open groove 31 and further away from the first open groove 34. Laser irradiation may be performed from the second electrode layer 6 side. This state is shown in FIG.

本発明の集積型タンデム接合太陽電池は、上記のように電極用開溝31から第1開溝34の間において第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を除去しているので、第1発電層11の低抵抗層(n層16)及び第2発電層21のp層22における電流の横走りを遮断することが可能となる。また、上記プロセスは、わずかなプロセスを追加することで形成できる。すなわち、プロセス上の大きな変更をすることなく、低コストで、発電セル8における短絡電流Iscや曲線因子FFを改善することができる。そして、集積型タンデム接合太陽電池のモジュール効率を向上することが可能となる。   As described above, the integrated tandem junction solar cell of the present invention includes the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the second power generation layer 21 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34. Since each layer of the p layer 22 is removed, it is possible to block the lateral current flow in the low resistance layer (n layer 16) of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21. The above process can be formed by adding a few processes. That is, the short-circuit current Isc and the fill factor FF in the power generation cell 8 can be improved at a low cost without making a significant process change. And module efficiency of an integrated tandem junction solar cell can be improved.

なお、本実施例では、中間層10を用いているが、中間層10が無い場合でも同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the intermediate layer 10 is used, but the same effect can be obtained even when the intermediate layer 10 is not provided.

(第4の実施の形態)
まず、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第4の実施の形態の構成について、添付図面を参照して説明する。図8は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第4の実施の形態の構成を示す断面図である。集積型タンデム接合太陽電池は、基板4と、複数の発電セル8−i(i=1〜n、nは自然数で発電セルの数)とを具備する。
(Fourth embodiment)
First, the structure of 4th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention is demonstrated with reference to an accompanying drawing. FIG. 8: is sectional drawing which shows the structure of 4th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. The integrated tandem junction solar cell includes a substrate 4 and a plurality of power generation cells 8-i (i = 1 to n, n is a natural number and the number of power generation cells).

本実施の形態は、電極用開溝31から第1開溝34の間(例えば、20μm)において第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を除去せず、高抵抗化する点で、第3の実施の形態と異なる。すなわち、横方向に電流がリークしやすい低抵抗なn層16、中間層10及びp層22の各層について、電極用開溝31から第1開溝34の間において高抵抗なn層16b、中間層10b、及びp層22bにすることで、横方向の電流のリークを防止する。   In the present embodiment, the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21 are formed between the electrode open groove 31 and the first open groove 34 (for example, 20 μm). The third embodiment is different from the third embodiment in that the resistance is increased without removing each layer. That is, for each layer of the low resistance n layer 16, the intermediate layer 10, and the p layer 22 in which current is likely to leak in the lateral direction, the high resistance n layer 16 b and the middle between the first groove 34 and the first groove 34. By using the layer 10b and the p layer 22b, current leakage in the lateral direction is prevented.

n層16bは、電極用開溝31から第1開溝34の間における基板2と平行なn層16の延長上のi層14上に設けられている。n層16をレーザなどで変質させて高抵抗とする。n層16bの導電率は、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に低い(抵抗が高い)。   The n layer 16 b is provided on the i layer 14 on the extension of the n layer 16 parallel to the substrate 2 between the electrode opening 31 and the first opening 34. The n layer 16 is altered with a laser or the like to increase the resistance. The conductivity of the n layer 16b is so low that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first groove 34 is less than or equal to a predetermined amount (high resistance).

中間層10bは、電極用開溝31から第1開溝34の間における基板2と平行な中間層10の延長上のn層16b上に設けられている。中間層10をレーザなどで変質させて高抵抗とする。中間層10の導電率は、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に低い(抵抗が高い)。   The intermediate layer 10 b is provided on the n layer 16 b on the extension of the intermediate layer 10 parallel to the substrate 2 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34. The intermediate layer 10 is altered with a laser or the like to increase resistance. The conductivity of the intermediate layer 10 is so low that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first groove 34 is less than or equal to a predetermined amount (high resistance).

p層22bは、電極用開溝31から第1開溝34の間における基板2と平行なp層22の延長上の中間層10b上に設けられている。p層22をレーザなどで変質させて高抵抗とする。p層22bの導電率は、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に低い(抵抗が高い)。   The p layer 22 b is provided on the intermediate layer 10 b on the extension of the p layer 22 parallel to the substrate 2 between the electrode groove 31 and the first groove 34. The p layer 22 is altered by a laser or the like to increase the resistance. The conductivity of the p layer 22b is so low that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first groove 34 is less than or equal to a predetermined amount (high resistance).

上記の変質化を行う場合、電極用開溝31から第1開溝34の間において、変質化された各層(n層16b、中間層10b、及び、p層22b)のシート抵抗は、以下のようにして決定される。すなわち、この抵抗の大きさは、横方向のリーク電流が流れたときの電極用開溝31から第1開溝34までの抵抗による電圧降下が、第2発電層21の開放電圧程度以上になるように設定される。このように設定すれば、横方向のリーク電流の大きさが、無視できる程度に小さくなる、又は流れなくなるからである。本実施の形態のような発電セル8の場合、シート抵抗が10Ω/□以上となることが好ましい。又は、その材料の導電率が10S/cm以下となることが好ましい。 When performing the above alteration, the sheet resistance of each of the altered layers (n layer 16b, intermediate layer 10b, and p layer 22b) between the electrode open groove 31 and the first open groove 34 is as follows: It is determined in this way. That is, the magnitude of this resistance is such that the voltage drop due to the resistance from the electrode open groove 31 to the first open groove 34 when a lateral leakage current flows is about the open circuit voltage of the second power generation layer 21 or more. Is set as follows. This is because the lateral leakage current is so small that it cannot be ignored or no longer flows. In the case of the power generation cell 8 as in the present embodiment, the sheet resistance is preferably 10 5 Ω / □ or more. Alternatively, the conductivity of the material is preferably 10 S / cm or less.

上記の数値は例えば以下のように計算される。
横方向のリーク電流が流れたときの電極用開溝31から第1開溝34までの抵抗による電圧降下ΔVが第2発電層21の開放電圧Voc程度以上になれば、横方向リーク電流Iの問題が無くなる。
ここで、Voc=0.6V、単位面積当たり横方向リーク電流I=1mA/cm(ただし、短絡電流Iscの1/10と仮定)、幅1cm、長さ電極用開溝31から第1開溝34までの0.01cm(100μm)とすると、シート抵抗Rは、
ΔV=I×(R×0.01)>0.6
従って、
R>6×10Ω
従って、Rは、10Ω/□以上となることが好ましい。
The above numerical values are calculated as follows, for example.
If the voltage drop ΔV due to the resistance from the electrode open groove 31 to the first open groove 34 when the horizontal leak current flows becomes equal to or higher than the open circuit voltage Voc of the second power generation layer 21, the horizontal leak current I The problem disappears.
Here, Voc = 0.6V, lateral leakage current per unit area I = 1 mA / cm 2 (assuming 1/10 of the short-circuit current Isc), width 1 cm, and length from the electrode opening groove 31 to the first opening. Assuming 0.01 cm (100 μm) to the groove 34, the sheet resistance R is
ΔV = I × (R × 0.01)> 0.6
Therefore,
R> 6 × 10 4 Ω
Therefore, R is preferably 10 5 Ω / □ or more.

他の各構成は、第3の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Since each other structure is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第4の実施の形態の動作については、第3の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Next, since the operation of the fourth embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention is the same as that of the third embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第4の実施の形態については、電極用開溝31から第1開溝34の間におけるn層16、中間層10、及びp層22の各層を除去せず高抵抗化する他は、第3の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Next, regarding the fourth embodiment of the method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention, the n layer 16, the intermediate layer 10, and the p layer between the electrode open groove 31 and the first open groove 34. Except for increasing the resistance without removing each layer 22, the description is omitted because it is the same as in the third embodiment.

ただし、高抵抗化は、以下のようにして行う。図7(a)の状態において、波長532nmのYAGレーザ又はYVO4レーザを用いて、大気中で、レーザを基板2の側から照射する。それにより、電極用開溝31から第1開溝34(予定)の間における第1発電層11のn層16、中間層10、及び第2発電層21のp層22を変質させて、高抵抗なn層16b、中間層10b及びp層22bとする。   However, the increase in resistance is performed as follows. In the state of FIG. 7A, a laser is irradiated from the substrate 2 side in the atmosphere using a YAG laser or YVO4 laser having a wavelength of 532 nm. Thereby, the n layer 16 of the first power generation layer 11, the intermediate layer 10, and the p layer 22 of the second power generation layer 21 between the electrode open groove 31 and the first open groove 34 (scheduled) are altered, and high Resistive n layer 16b, intermediate layer 10b, and p layer 22b are used.

本実施の形態においても、第3の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、中間層10を用いているが、中間層10が無い場合でも同様の効果を得ることができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
In the present embodiment, the intermediate layer 10 is used, but the same effect can be obtained even when the intermediate layer 10 is not provided.

(第5の実施の形態)
まず、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第5の実施の形態の構成について、添付図面を参照して説明する。図9は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第5の実施の形態の構成を示す断面図である。集積型タンデム接合太陽電池は、基板4と、複数の発電セル8−i(i=1〜n、nは自然数で発電セルの数)とを具備する。
(Fifth embodiment)
First, the structure of 5th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention is demonstrated with reference to an accompanying drawing. FIG. 9: is sectional drawing which shows the structure of 5th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. The integrated tandem junction solar cell includes a substrate 4 and a plurality of power generation cells 8-i (i = 1 to n, n is a natural number and the number of power generation cells).

本実施の形態は、第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を部分的に高抵抗化するのではなく、各層全体を高抵抗化する点で、第4の実施の形態と異なる。すなわち、横方向に電流がリークしやすい低抵抗なn層16、中間層10及びp層22の各層を高抵抗なn層16a、中間層10a、及びp層22aにすることで、横方向の電流のリークを防止する。   This embodiment does not partially increase the resistance of each of the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21, but increases the resistance of the entire layers. This is different from the fourth embodiment. In other words, the low resistance n layer 16, the intermediate layer 10, and the p layer 22, which easily leak current in the lateral direction, are changed to the high resistance n layer 16 a, the intermediate layer 10 a, and the p layer 22 a, thereby Prevent current leakage.

上記の各層の高抵抗化を行う場合、各層(n層16a、中間層10a、及びp層22a)のシート抵抗は、以下のようにして設定される。すなわち、この抵抗の大きさは、横方向のリーク電流が流れたときの電極用開溝31から第1開溝34までの抵抗による電圧降下が、第2発電層21の開放電圧程度以上になるように設定される。このように設定すれば、横方向のリーク電流の大きさが、無視できる程度に小さくなる、又は流れなくなるからである。本実施の形態のような発電セル8の場合、電極用開溝31から第1開溝34までのシート抵抗が10Ω/□以上となることが好ましい。又は、その材料の導電率が10S/cm以下となることが好ましい。第4の実施の形態と同様の理由である。 When the resistance of each layer is increased, the sheet resistance of each layer (n layer 16a, intermediate layer 10a, and p layer 22a) is set as follows. That is, the magnitude of this resistance is such that the voltage drop due to the resistance from the electrode open groove 31 to the first open groove 34 when a lateral leakage current flows is about the open circuit voltage of the second power generation layer 21 or more. Is set as follows. This is because the lateral leakage current is so small that it cannot be ignored or no longer flows. In the case of the power generation cell 8 as in the present embodiment, the sheet resistance from the electrode open groove 31 to the first open groove 34 is preferably 10 5 Ω / □ or more. Alternatively, the conductivity of the material is preferably 10 S / cm or less. This is the same reason as in the fourth embodiment.

n層16aは、i層14上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたn型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、n型微結晶半導体膜として、n型μc−Si、膜厚15〜100nmを用いる。n層16aの抵抗は、p層12及びi層14と同程度であり、他の実施の形態の場合に比較して高い。すなわち、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に抵抗が高い。高くする方法としては、ドーパントの濃度を低くするか、膜厚を薄くする。   The n layer 16 a is provided on the i layer 14. It is an n-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment, n-type μc-Si and a film thickness of 15 to 100 nm are used as the n-type microcrystalline semiconductor film. The resistance of the n layer 16a is approximately the same as that of the p layer 12 and the i layer 14, and is higher than in the other embodiments. That is, the resistance is so high that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first open groove 34 becomes a predetermined amount or less. As a method of increasing, the dopant concentration is decreased or the film thickness is decreased.

中間層10aは、n層16aを覆うように設けられている。熱CVD法やスパッタ法のような成膜法で形成された透明導電膜である。透明導電膜としては、SnO(酸化錫)、ITO(インジウム・錫酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)が例示される。本実施の形態では、膜厚30〜200nm厚のZnOである。中間層10aの抵抗は、他の実施の形態の場合に比較して高い。すなわち、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に抵抗が高い。高くする方法としては、製膜条件を変更するか、膜厚を薄くする。 The intermediate layer 10a is provided so as to cover the n layer 16a. It is a transparent conductive film formed by a film forming method such as a thermal CVD method or a sputtering method. Examples of the transparent conductive film include SnO 2 (tin oxide), ITO (indium tin oxide), and ZnO (zinc oxide). In this embodiment, it is ZnO having a thickness of 30 to 200 nm. The resistance of the intermediate layer 10a is higher than in the other embodiments. That is, the resistance is so high that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first open groove 34 becomes a predetermined amount or less. As a method for increasing the thickness, the film forming conditions are changed or the film thickness is reduced.

p層22aは、第1発電層11a上に設けられている。PCVD法のような成膜法で形成されたp型微結晶半導体膜である。本実施の形態では、p型微結晶半導体膜として、p型μc−Si、膜厚5〜50nmを用いる。p層22aの抵抗は、i層24と同程度であり、他の実施の形態の場合に比較して高い。すなわち、第1開溝34の第2電極層6に漏れる横方向の電流が所定の量以下になる程度に抵抗が高い。高くする方法としては、ドーパントの濃度を低くするか、膜厚を薄くする。   The p layer 22a is provided on the first power generation layer 11a. It is a p-type microcrystalline semiconductor film formed by a film forming method such as a PCVD method. In this embodiment mode, p-type μc-Si having a thickness of 5 to 50 nm is used as the p-type microcrystalline semiconductor film. The resistance of the p layer 22a is about the same as that of the i layer 24, and is higher than in the other embodiments. That is, the resistance is so high that the lateral current leaking to the second electrode layer 6 of the first open groove 34 becomes a predetermined amount or less. As a method of increasing, the dopant concentration is decreased or the film thickness is decreased.

他の各構成は、第4の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Since each other structure is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第5の実施の形態の動作については、第4の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Next, since the operation of the fifth embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第5の実施の形態については、n層16、中間層10、及びp層22の各層を部分的に高抵抗化するのではなく、n層16a、中間層10a、及びp層22aの各層の製膜条件(膜質の制御を含む)を変更するほかは、第4の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。   Next, in the fifth embodiment of the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell of the present invention, the n layer 16, the intermediate layer 10, and the p layer 22 are not partially made highly resistive. Except for changing the film forming conditions (including control of film quality) of the n layer 16a, the intermediate layer 10a, and the p layer 22a, the description thereof will be omitted.

本発明の集積型タンデム接合太陽電池は、上記のように第1発電層11のn層16と中間層10、及び第2発電層21のp層22の各層を高抵抗化しているので、第1発電層11の低抵抗層(n層16)及び第2発電層21のp層22における電流の横走りを遮断することが可能となる。また、上記プロセスは、わずかなプロセスを追加することで形成できる。すなわち、プロセス上の大きな変更をすることなく、低コストで、発電セル8における短絡電流Iscや曲線因子FFを改善することができる。そして、集積型タンデム接合太陽電池のモジュール効率を向上することが可能となる。   In the integrated tandem junction solar cell of the present invention, the resistances of the n layer 16 and the intermediate layer 10 of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21 are increased as described above. It is possible to block the lateral current flow in the low resistance layer (n layer 16) of the first power generation layer 11 and the p layer 22 of the second power generation layer 21. The above process can be formed by adding a few processes. That is, the short-circuit current Isc and the fill factor FF in the power generation cell 8 can be improved at a low cost without making a significant process change. And module efficiency of an integrated tandem junction solar cell can be improved.

なお、本実施例では、中間層10を用いているが、中間層10が無い場合でも同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the intermediate layer 10 is used, but the same effect can be obtained even when the intermediate layer 10 is not provided.

また、本発明は、金属基板などの上に、裏面電極(光入射と反対という意味で裏面という)を形成し、その上に発電層、光入射側透明導電膜を施工するタイプの多接合太陽電池にも同様に適用される。   The present invention also provides a multi-junction solar in which a back electrode (referred to as a back surface in the sense of being opposite to light incidence) is formed on a metal substrate and the like, and a power generation layer and a light incident side transparent conductive film are formed thereon. The same applies to batteries.

図1は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第1の実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of an integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図2(a)〜(c)は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第1の実施の形態を示す断面図である。2A to 2C are cross-sectional views illustrating a first embodiment of a method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図3(a)〜(c)は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第1の実施の形態を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views illustrating a first embodiment of a method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図4は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第2の実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the second embodiment of the integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図5(a)〜(b)は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第2の実施の形態を示す断面図である。5 (a) to 5 (b) are cross-sectional views showing a second embodiment of the method for producing an integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図6は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第3の実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 6: is sectional drawing which shows the structure of 3rd Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. 図7(a)〜(b)は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法の第3の実施の形態を示す断面図である。FIGS. 7A to 7B are cross-sectional views showing a third embodiment of the method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell of the present invention. 図8は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第4の実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 8: is sectional drawing which shows the structure of 4th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. 図9は、本発明の集積型タンデム接合太陽電池の第5の実施の形態の構成を示す断面図である。FIG. 9: is sectional drawing which shows the structure of 5th Embodiment of the integrated tandem junction solar cell of this invention. 図10は、従来のシリコン薄膜を用いた集積型タンデム接合集積化太陽電池の構造を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of an integrated tandem junction integrated solar cell using a conventional silicon thin film.

符号の説明Explanation of symbols

1 集積型タンデム接合太陽電池
2 基板
4 第1電極層
6 第2電極層
8(−i:i=1〜n、nは自然数で発電セルの数) 発電セル
10 中間層
11 第1発電層
12、22 p層
14、24 i層
16、26 n層
21 第2発電層
31 電極用開溝
34 第1開溝
36 第2開溝
102 ガラス基板
104 透明電極膜
106 金属裏面電極膜
110 中間層
111 第1発電層
112、122 p層
114、124 i層
116、126 n層
121 第2発電層
131 電極用開溝
134 第1開溝
136 第2開溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Integrated tandem junction solar cell 2 Substrate 4 First electrode layer 6 Second electrode layer 8 (-i: i = 1 to n, n is a natural number and the number of power generation cells) Power generation cell 10 Intermediate layer 11 First power generation layer 12 , 22 p layer 14, 24 i layer 16, 26 n layer 21 second power generation layer 31 groove for electrode 34 first groove 36 second groove 102 glass substrate 104 transparent electrode film 106 metal back electrode film 110 intermediate layer 111 First power generation layer 112, 122 p layer 114, 124 i layer 116, 126 n layer 121 second power generation layer 131 electrode groove 134 first groove 136 second groove

Claims (17)

基板と、
前記基板上に設けられ、互いに直列に接続された複数の発電セルと、
を具備し、
前記複数の発電セルの各々は、
前記基板上に設けられた第1電極層と、
前記第1電極層上に設けられ、光により発電する第1発電層と、
前記第1発電層上に設けられ、光により発電する第2発電層と、
前記第2発電層上に設けられた第2電極層と
を備え、
前記第1電極層の表面から前記基板へ延びる電極溝と、前記第2発電層の表面から前記第1電極層へ延びる第1溝と、前記第2電極層の表面から前記第1電極層へ延びる第2溝とを備え、
前記第2溝は、前記電極溝に対して前記第1溝と同じ側に前記第1溝よりも離れてあり、
前記第2電極層が、前記複数の発電セルのうちの隣接する他の一つに直列接続するように、前記第1溝を介して前記第1電極層と接続され、
前記第1発電層及び前記第2発電層における前記電極溝上から前記第1溝までの部分は、所定の抵抗値以上の抵抗値を有する
集積型タンデム接合太陽電池。
A substrate,
A plurality of power generation cells provided on the substrate and connected in series with each other;
Comprising
Each of the plurality of power generation cells is
A first electrode layer provided on the substrate;
A first power generation layer provided on the first electrode layer and generating power by light;
A second power generation layer provided on the first power generation layer and generating power by light;
A second electrode layer provided on the second power generation layer,
An electrode groove extending from the surface of the first electrode layer to the substrate, a first groove extending from the surface of the second power generation layer to the first electrode layer, and a surface of the second electrode layer to the first electrode layer A second groove extending,
The second groove is separated from the first groove on the same side as the first groove with respect to the electrode groove,
The second electrode layer is connected to the first electrode layer through the first groove so as to be connected in series to another adjacent one of the plurality of power generation cells,
The part from the said electrode groove | channel to the said 1st groove | channel in the said 1st electric power generation layer and the said 2nd electric power generation layer has resistance value more than predetermined | prescribed resistance value An integrated tandem junction solar cell.
請求項1に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記所定の抵抗値は、前記第1発電層及び前記第2発電層から前記第1溝の前記第2電極層へ向かう横方向電流が流れたとき、前記第1発電層及び前記第2発電層から前記第1溝までの電圧降下が、前記第2発電層の開放電圧以上になるように設定される
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 1,
The predetermined resistance value is obtained when a lateral current flows from the first power generation layer and the second power generation layer to the second electrode layer of the first groove, and the first power generation layer and the second power generation layer. The integrated tandem junction solar cell is set so that the voltage drop from the first groove to the first groove is equal to or higher than the open circuit voltage of the second power generation layer.
請求項1又は2に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記複数の発電セルの各々は、前記第1発電層及び前記第2発電層のそれぞれの端部と前記第1溝内の前記第2電極層との間に設けられた高抵抗部を更に備え、
前記高抵抗部を含む前記記第1発電層及び前記第2発電層における前記電極溝上から前記第1溝までの部分は、前記所定の抵抗値以上の抵抗値を有する
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of power generation cells further includes a high resistance portion provided between the respective end portions of the first power generation layer and the second power generation layer and the second electrode layer in the first groove. ,
The part from the said electrode groove | channel on the said 1st electric power generation layer and the said 2nd electric power generation layer containing the said high resistance part has a resistance value more than the said predetermined resistance value The integrated tandem junction solar cell.
請求項1又は2に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第1発電層は、
前記第1電極層上に設けられた第1半導体層と、
前記第1半導体層上に設けられた第2半導体層と、
前記第2半導体層上に設けられた第3半導体層と
を含み、
前記第2発電層は、
前記第1発電層上に設けられた第4半導体層と、
前記第4半導体層上に設けられた第5半導体層と、
前記第5半導体層上に設けられた第6半導体層と
を含み、
前記第3半導体層は、前記第1半導体層及び前記第2半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第4半導体層は、前記第5半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第3半導体及び前記第4半導体層のうち、前記電極溝近傍上から前記第1溝までの部分の抵抗率は、他の部分の抵抗率よりも高い
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 1 or 2,
The first power generation layer is
A first semiconductor layer provided on the first electrode layer;
A second semiconductor layer provided on the first semiconductor layer;
A third semiconductor layer provided on the second semiconductor layer,
The second power generation layer
A fourth semiconductor layer provided on the first power generation layer;
A fifth semiconductor layer provided on the fourth semiconductor layer;
A sixth semiconductor layer provided on the fifth semiconductor layer,
The third semiconductor layer has a lower resistance than the first semiconductor layer and the second semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer has a lower resistance than the fifth semiconductor layer,
Of the third semiconductor and the fourth semiconductor layer, the resistivity of the part from the vicinity of the electrode groove to the first groove is higher than the resistivity of the other part. Integrated tandem junction solar cell.
請求項1又は2に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第1発電層は、
前記第1電極層上に設けられた第1半導体層と、
前記第1半導体層上に設けられた第2半導体層と、
前記第2半導体層上に設けられた第3半導体層と
を含み、
前記第2発電層は、
前記第1発電層上に設けられた第4半導体層と、
前記第4半導体層上に設けられた第5半導体層と、
前記第5半導体層上に設けられた第6半導体層と
を含み、
前記第3半導体層は、前記第1半導体層及び前記第2半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第4半導体層は、前記第5半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第3半導体及び前記第4半導体のうち、前記電極溝近傍上から前記第1溝までの部分は、除去されている
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 1 or 2,
The first power generation layer is
A first semiconductor layer provided on the first electrode layer;
A second semiconductor layer provided on the first semiconductor layer;
A third semiconductor layer provided on the second semiconductor layer,
The second power generation layer
A fourth semiconductor layer provided on the first power generation layer;
A fifth semiconductor layer provided on the fourth semiconductor layer;
A sixth semiconductor layer provided on the fifth semiconductor layer,
The third semiconductor layer has a lower resistance than the first semiconductor layer and the second semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer has a lower resistance than the fifth semiconductor layer,
Of the third semiconductor and the fourth semiconductor, a portion from the vicinity of the electrode groove to the first groove is removed. An integrated tandem junction solar cell.
請求項4又は5に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第1発電層は、前記第2発電層と接する側に設けられた導電性の中間層を備える
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 4 or 5,
The first power generation layer includes a conductive intermediate layer provided on a side in contact with the second power generation layer. An integrated tandem junction solar cell.
請求項4乃至6のいずれか一項に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第1半導体層は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層である
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to any one of claims 4 to 6,
The integrated semiconductor tandem junction solar cell, wherein the first semiconductor layer is a low-resistance layer having one of a p-type conductivity and an n-type conductivity.
請求項7に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第1半導体層は、微結晶シリコンを含む
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 7,
The first semiconductor layer is an integrated tandem junction solar cell including microcrystalline silicon.
請求項7又は8に記載の集積型タンデム接合太陽電池において、
前記第2半導体層及び第5半導体層は、イントリンジック型を有する層であり、
前記第3半導体層は、p型及びn型のうちの前記第1半導体層とは異なる導電型を有する層であり、
前記第4半導体層は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層であり、
前記第6半導体層は、p型及びn型のうちの前記第4半導体層とは異なる導電型を有する層である
集積型タンデム接合太陽電池。
The integrated tandem junction solar cell according to claim 7 or 8,
The second semiconductor layer and the fifth semiconductor layer are layers having an intrinsic type,
The third semiconductor layer is a layer having a conductivity type different from the first semiconductor layer of p-type and n-type,
The fourth semiconductor layer is a low-resistance layer having a conductivity type of either p-type or n-type,
The sixth semiconductor layer is a layer having a conductivity type different from that of the fourth semiconductor layer of p-type and n-type. An integrated tandem junction solar cell.
(a)基板上に設けられた第1電極層の表面から前記基板へ延びる電極溝を形成するステップと、
(b)前記第1電極層上に、光により発電する第1発電層と、光により発電する第2発電層とを、この順に積層するステップと、
(c)前記第2発電層の表面から前記第1電極層へ延びる第1溝を形成するステップと、
(d)前記第1発電層及び前記第2発電層における前記第1溝側の側面に所定の抵抗値よりも高い抵抗値を有する高抵抗部を形成するステップと、
(e)前記第2電極層及び第1溝の上に、第2電極層を形成するステップと、
(f)前記第2電極層の表面から前記第1電極層へ延びる第2溝を形成するステップと
を具備し、
前記第2溝は、前記電極溝に対して前記第1溝と同じ側に前記第1溝よりも離れてあり、
前記第2電極層は、前記第2発電層が前記第2溝で分離された隣接する他の第1発電層に直列接続するように、前記第1溝を介して前記第1電極層と接続されている
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
(A) forming an electrode groove extending from the surface of the first electrode layer provided on the substrate to the substrate;
(B) On the first electrode layer, a step of laminating a first power generation layer that generates power by light and a second power generation layer that generates power by light in this order;
(C) forming a first groove extending from the surface of the second power generation layer to the first electrode layer;
(D) forming a high resistance portion having a resistance value higher than a predetermined resistance value on a side surface on the first groove side in the first power generation layer and the second power generation layer;
(E) forming a second electrode layer on the second electrode layer and the first groove;
(F) forming a second groove extending from the surface of the second electrode layer to the first electrode layer;
The second groove is separated from the first groove on the same side as the first groove with respect to the electrode groove,
The second electrode layer is connected to the first electrode layer through the first groove so that the second power generation layer is connected in series to another adjacent first power generation layer separated by the second groove. A method of manufacturing an integrated tandem junction solar cell.
請求項10に記載の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、
前記(d)ステップは、
(d1)前記第1溝における前記第1発電層及び前記第2発電層側の端部を、物理的又は化学的に変質して前記高抵抗部を形成するステップを備える
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
In the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell according to claim 10,
The step (d) includes:
(D1) An integrated tandem junction solar cell comprising a step of physically or chemically modifying the end portions of the first groove on the first power generation layer and second power generation layer side to form the high resistance portion. Manufacturing method.
請求項10に記載の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、
前記(d)ステップは、
(d2)前記第1溝に絶縁体を埋設するステップと、
(d3)前記絶縁体の表面から前記第1電極層へ延びる付加第1溝を形成するステップと、
を備え、
前記第1発電層及び前記第2発電層における前記付加第1溝側の側面に前記絶縁体が設けられている
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
In the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell according to claim 10,
The step (d) includes:
(D2) burying an insulator in the first groove;
(D3) forming an additional first groove extending from the surface of the insulator to the first electrode layer;
With
A method of manufacturing an integrated tandem junction solar cell, wherein the insulator is provided on a side surface of the first power generation layer and the second power generation layer on the side of the additional first groove.
(g)基板上に設けられた第1電極層の表面から前記基板へ延びる電極溝を形成するステップと、
(h)前記第1電極層上に、光により発電する第1発電層の第1半導体層、第2半導体層及び第3半導体層と、光により発電する第2発電層のうちの第4半導体層とを、この順に積層するステップと、
(i)前記電極溝上から所定の位置までの前記第3半導体層及び前記第4半導体層の抵抗値を高くするステップと、
(j)前記第4半導体層上に、前記第2発電層のうち第5半導体層と第6半導体層とを、この順に積層するステップと、
(k)前記第6半導体層の表面から前記第1電極層へ延びる第1溝を形成するステップと、
(l)前記第6半導体層及び第1溝の上に、第2電極層を形成するステップと、
(m)前記第2電極層の表面から前記第1電極層へ延びる第2溝を形成するステップと
を具備し、
前記第3半導体層は、前記第1半導体層及び前記第2半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第4半導体層は、前記第5半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第2溝は、前記電極溝に対して前記第1溝と同じ側に前記第1溝よりも離れてあり、
前記第2電極層は、前記第2発電層が前記第2溝で分離された隣接する他の第1発電層に直列接続するように、前記第1溝を介して前記第1電極層と接続され、
前記所定の位置は、前記第1溝の形成される位置から前記第2溝の間である
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
(G) forming an electrode groove extending from the surface of the first electrode layer provided on the substrate to the substrate;
(H) On the first electrode layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and the third semiconductor layer of the first power generation layer that generates power by light, and the fourth semiconductor of the second power generation layer that generates power by light Laminating layers in this order;
(I) increasing a resistance value of the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer from above the electrode groove to a predetermined position;
(J) laminating a fifth semiconductor layer and a sixth semiconductor layer of the second power generation layer in this order on the fourth semiconductor layer;
(K) forming a first groove extending from the surface of the sixth semiconductor layer to the first electrode layer;
(L) forming a second electrode layer on the sixth semiconductor layer and the first groove;
(M) forming a second groove extending from the surface of the second electrode layer to the first electrode layer,
The third semiconductor layer has a lower resistance than the first semiconductor layer and the second semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer has a lower resistance than the fifth semiconductor layer,
The second groove is separated from the first groove on the same side as the first groove with respect to the electrode groove,
The second electrode layer is connected to the first electrode layer through the first groove so that the second power generation layer is connected in series to another adjacent first power generation layer separated by the second groove. And
The predetermined position is between the position where the first groove is formed and the second groove. A method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell.
(n)基板上に設けられた第1電極層の表面から前記基板へ延びる電極溝を形成するステップと、
(o)前記第1電極層上に、光により発電する第1発電層の第1半導体層、第2半導体層及び第3半導体層と、光により発電する第2発電層のうちの第4半導体層とを、この順に積層するステップと、
(p)前記電極溝上から所定の位置までの前記第3半導体層及び前記第4半導体層を除去するステップと、
(q)前記第4半導体層及び前記第2半導体層上に、前記第2発電層のうち第5半導体層と第6半導体層とを、この順に積層するステップと、
(r)前記第6半導体層の表面から前記第1電極層へ延びる第1溝を形成するステップと、
(s)前記第6半導体層及び第1溝の上に、第2電極層を形成するステップと、
(t)前記第2電極層の表面から前記第1電極層へ延びる第2溝を形成するステップと
を具備し、
前記第3半導体層は、前記第1半導体層及び前記第2半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第4半導体層は、前記第5半導体層と比較して抵抗が低く、
前記第2溝は、前記電極溝に対して前記第1溝と同じ側に前記第1溝よりも離れてあり、
前記第2電極層は、前記第2発電層が前記第2溝で分離された隣接する他の第1発電層に直列接続するように、前記第1溝を介して前記第1電極層と接続され、
前記所定の位置は、前記第1溝の形成される位置から前記第2溝の間である
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
(N) forming an electrode groove extending from the surface of the first electrode layer provided on the substrate to the substrate;
(O) On the first electrode layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and the third semiconductor layer of the first power generation layer that generates power by light, and the fourth semiconductor of the second power generation layer that generates power by light Laminating layers in this order;
(P) removing the third semiconductor layer and the fourth semiconductor layer from the electrode groove to a predetermined position;
(Q) laminating a fifth semiconductor layer and a sixth semiconductor layer of the second power generation layer in this order on the fourth semiconductor layer and the second semiconductor layer;
(R) forming a first groove extending from the surface of the sixth semiconductor layer to the first electrode layer;
(S) forming a second electrode layer on the sixth semiconductor layer and the first groove;
(T) forming a second groove extending from the surface of the second electrode layer to the first electrode layer;
The third semiconductor layer has a lower resistance than the first semiconductor layer and the second semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer has a lower resistance than the fifth semiconductor layer,
The second groove is separated from the first groove on the same side as the first groove with respect to the electrode groove,
The second electrode layer is connected to the first electrode layer through the first groove so that the second power generation layer is connected in series to another adjacent first power generation layer separated by the second groove. And
The predetermined position is between the position where the first groove is formed and the second groove. A method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell.
(u)基板上に設けられた第1電極層の表面から前記基板へ延びる電極溝を形成するステップと、
(v)前記第1電極層上に、光により発電する第1発電層の第1半導体層、第2半導体層及び第3半導体層と、光により発電する第2発電層の第4半導体層、第5半導体層及び第6半導体層を、この順に積層するステップと、
(w)前記第6半導体層の表面から前記第1電極層へ延びる第1溝を形成するステップと、
(x)前記第6半導体層及び第1溝の上に、第2電極層を形成するステップと、
(y)前記第2電極層の表面から前記第1電極層へ延びる第2溝を形成するステップと
を具備し、
前記第3半導体層は、前記第1半導体層及び前記第2半導体層と比較して同程度の抵抗を有し、
前記第4半導体層は、前記第5半導体層と比較して同程度の抵抗を有し、
前記第2溝は、前記電極溝に対して前記第1溝と同じ側に前記第1溝よりも離れてあり、
前記第2電極層は、前記第2発電層が前記第2溝で分離された隣接する他の第1発電層に直列接続するように、前記第1溝を介して前記第1電極層と接続され、
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
(U) forming an electrode groove extending from the surface of the first electrode layer provided on the substrate to the substrate;
(V) a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and a third semiconductor layer of a first power generation layer that generates power by light on the first electrode layer; a fourth semiconductor layer of a second power generation layer that generates power by light; Laminating a fifth semiconductor layer and a sixth semiconductor layer in this order;
(W) forming a first groove extending from the surface of the sixth semiconductor layer to the first electrode layer;
(X) forming a second electrode layer on the sixth semiconductor layer and the first groove;
(Y) forming a second groove extending from the surface of the second electrode layer to the first electrode layer;
The third semiconductor layer has a resistance comparable to the first semiconductor layer and the second semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer has a resistance comparable to the fifth semiconductor layer,
The second groove is separated from the first groove on the same side as the first groove with respect to the electrode groove,
The second electrode layer is connected to the first electrode layer through the first groove so that the second power generation layer is connected in series to another adjacent first power generation layer separated by the second groove. And
A method for manufacturing an integrated tandem junction solar cell.
請求項13乃至15のいずれか一項に記載の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、
前記第1半導体層は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層であり、
前記第2半導体層は、イントリンジック型を有する層であり、
前記第3半導体層は、p型及びn型のうちの前記第1半導体層とは異なる導電型を有する層である
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
In the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell according to any one of claims 13 to 15,
The first semiconductor layer is a low-resistance layer having one of a p-type conductivity and an n-type conductivity,
The second semiconductor layer is an intrinsic type layer,
The method for producing an integrated tandem junction solar cell, wherein the third semiconductor layer is a layer having a conductivity type different from that of the first semiconductor layer of p-type and n-type.
請求項16に記載の集積型タンデム接合太陽電池の製造方法において、
前記第4半導体層は、p型及びn型のうちのいずれか一方の導電型を有する低抵抗層であり、
前記第5半導体層は、イントリンジック型を有する層であり、
前記第6半導体層は、p型及びn型のうちの前記第4半導体層とは異なる導電型を有する層である
集積型タンデム接合太陽電池の製造方法。
In the manufacturing method of the integrated tandem junction solar cell according to claim 16,
The fourth semiconductor layer is a low-resistance layer having a conductivity type of either p-type or n-type,
The fifth semiconductor layer is a layer having an intrinsic type,
The method for producing an integrated tandem junction solar cell, wherein the sixth semiconductor layer is a layer having a conductivity type different from that of the fourth semiconductor layer of p-type and n-type.
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