JP2005197537A - Integrated thin film solar battery and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積型薄膜太陽電池とその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは例えばカルコパイライト型化合物半導体薄膜を光吸収層として利用した化合物半導体太陽電池のモジュールとその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an integrated thin film solar cell and a method for manufacturing the same, and more particularly to a compound semiconductor solar cell module using a chalcopyrite type compound semiconductor thin film as a light absorbing layer and a method for manufacturing the same.
従来の集積型薄膜太陽電池の例としては、光吸収層がI族、III族、VI族元素からなるI−III−VI2型のカルコパイライト型化合物半導体であり、具体的にはCuInSe2(CIS)または、Cu(In、Ga)Se2(CIGS)である薄膜太陽電池を集積化構造としているものが、例えば特許文献1に開示されている。
As an example of a conventional integrated thin film solar cell, a light-absorbing layer is a I-III-VI2 type chalcopyrite compound semiconductor composed of group I, group III, and group VI elements, specifically, CuInSe2 (CIS). Or what is using the thin film solar cell which is Cu (In, Ga) Se2 (CIGS) as an integrated structure is disclosed by
図7〜図8は、特許文献1に記載された従来の集積型薄膜太陽電池を示すもので、図7は太陽電池ユニットの断面構造を示している。図7に示すように、絶縁性基板1上に、第1電極膜2、半導体膜5、第2電極膜7がこの順に形成されて太陽電池ユニット11A,11Bが構成されている。第1電極膜2は第1分割溝3により短冊状に分割され、また半導体膜5は矩形断面の第2分割溝6により短冊状に分割され、さらに第2電極膜7は矩形断面の第3分割溝8によって短冊状に分割されている。また半導体膜5を分割している第2分割溝6の部分で、左側の太陽電池ユニット11Aの第1電極膜2と、右側の太陽電池ユニット11Bの第2電極膜7が接触されることにより、隣接する太陽電池ユニット11A,11Bが直列に接続されている。
7 to 8 show a conventional integrated thin film solar cell described in
図8(a)〜(g)はそれぞれ同集積型薄膜太陽電池の製造方法を示す断面図である。図8(a)に示すように、例えばソーダライムガラスからなる絶縁性基板1が準備される。図8(b)に示すように、絶縁性基板1上に第1電極膜2が形成される。第1電極膜2としては、例えばMo膜がスパッタリング法によって積層される。次に図8(c)に示すように、第1電極膜2に太陽電池ユニット11A,11Bの直列方向に垂直にライン状に削除することによって矩形断面の第1分割溝3が形成され、第1電極膜2が短冊状に分離される。この第1分割溝3は、例えば第1電極膜2として積層されたMo膜にレーザ光が照射して蒸発させるレーザパターニングにより形成される。
FIGS. 8A to 8G are cross-sectional views showing a method for manufacturing the integrated thin film solar cell, respectively. As shown in FIG. 8A, an
図8(d)に示すように、第1分割溝3を含む第1電極膜2の表面に半導体膜5が形成される。この半導体膜5は、例えばCIGS化合物半導体薄膜からなる光吸収層、バッファ層としてのCdS層、窓層としてのZnO層から構成され、この半導体膜5の膜厚は約2μmである。次に図8(e)に示すように、半導体膜5を、第1分割溝2から隣接する右側の太陽電池ユニット11B側に所定距離L1だけ位置ズレして、第1分割溝2と平行に第1電極膜2の表面までライン状に削除することによって矩形断面の第2分割溝6が形成され、これにより半導体膜5が短冊状に分化される。この第2分割溝6の形成には、例えばメカニカルスクライブ法が採用される。
As shown in FIG. 8D, the
図8(f)に示すように、第2分割溝6を含む半導体膜5の表面に第2電極膜7が形成される。この第2電極膜7としては、例えばITO透明導電膜がスパッタリング法で形成される。次に、図8(g)に示すように、半導体膜5と第2電極膜7が同時に、第2分割溝6に平行で第2分割溝6から隣接する右側の太陽電池ユニット11B側に所定距離L2だけ位置ズレしてライン状に除去されることにより、矩形断面の第3分割溝8が形成される。この第3分割溝8の形成はたとえばメカニカルスクライブ法が採用される。
As shown in FIG. 8F, the
なお、図7では第1分割溝3、第2分割溝6、第3分割溝8は所定距離L1,L2をあけてこの順番に並んで形成されて、互いに重なり合うことはないが、図9に示すように、第1〜第3分割溝3,6,8の一部が重なるような構造も可能である。すなわち、図9では第1分割溝3と第2分割溝6が部分的に重なり、第2分割溝6と第3分割溝8が部分的に重なるが、第1分割溝3と第3分割溝8は互いに重ならない構造となっている。
しかしながら、前記従来の構成では、第2電極膜7をスパッタリング法で形成した場合に、第2電極膜7は、第2分割溝6に対応する部分において、絶縁性基板1に平行な底部に形成された第2電極膜溝底面7aの膜厚t1は、半導体膜5の表面とほぼ同じであるが、第2分割溝6の側面の第2電極膜溝側面7bの膜厚t2が薄く、第2電極膜溝底面7bの膜厚t1の10分の1未満になってしまった。これはスパッタリング法では、ターゲットから絶縁性基板1にスパッタされる粒子は、絶縁性基板1に対して垂直方向に飛来する粒子が大半を占め、水平方向に飛来する粒子が少ないため、絶縁性基板1の表面に対して垂直な第2分割溝6の側面に積層する第2電極膜溝側面7bの膜厚t1が10分の1未満となる。このため第2電極膜溝側面7bのシート抵抗が、第2電極膜溝底面7aのシート抵抗の10倍以上となり、直列抵抗が増大する。
However, in the conventional configuration, when the
たとえば第2電極膜7として透明導電膜であるITO膜が膜厚300nmで積層されている場合、半導体膜5の絶縁性基板1に平行な第2電極膜溝底面7aに形成されたITO膜のシート抵抗は10Ω/□以下であったが、第2電極膜溝側面7bに形成されたITO膜(半導体膜断面上の第2電極膜31)のシート抵抗は100Ω/□以上となっていると考えられる。その結果、集積型薄膜太陽電池の変換効率は12%と低く、直列抵抗は1.5Ω・cm2であり、太陽電池として望ましい直列抵抗値である0.5Ω・cm2を大きく超えてしまう。
For example, when an ITO film which is a transparent conductive film is laminated as the
ここで、直列抵抗を0.5Ω・cm2以下にするために、第2電極膜7を約600nm積層したところ、集積型薄膜太陽電池の交換効率は13.3%まで向上した。しかし、第2電極膜7の膜厚を厚くするために必要な時間が長くなるという課題を有していた。また、このように第2電極膜7としてITO膜などの透明導電膜を用いるサブストレート型の太陽電池の場合、第2電極膜7の膜厚を厚くすることで透明導電膜の透過率の低下を招き、太陽電池特性として短絡電流低下の低下により変換効率の低下が起こるという課題を有していた。例えば、ITO膜は膜厚が300nmの場合は透過率が85%であるが、600nmとした場合には80%まで低下する。
Here, in order to make the series resistance 0.5Ω · cm 2 or less, when the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、第2電極膜の膜厚が局所的に薄くなるために生じるシート抵抗が上昇と、これによる変換効率の低下を防止できる集積型薄膜太陽電池およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an integrated thin film solar cell that can prevent an increase in sheet resistance caused by a locally thin film thickness of the second electrode film and a decrease in conversion efficiency caused thereby. And it aims at providing the manufacturing method.
本発明に係る請求項1記載の集積型薄膜太陽電池は、絶縁性基板の表面に、第1分割溝により分割された第1電極膜と、第2分割溝により分割された半導体膜と、第3分割溝により分割された第2電極膜とが順に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に略均等な膜厚で積層された太陽電池ユニットを具備し、一方の太陽電池ユニットの第2電極膜と他方の太陽電池ユニットの第1電極膜が接触されて隣接する太陽電池ユニット同士が直列に接続された集積型薄膜太陽電池であって、前記第1分割溝を等角台形状断面として、絶縁性基板に及んで形成し、前記第1分割溝の傾斜面に半導体膜を介して形成された第2電極膜の傾斜積層部により、絶縁性基板の表面に対応して形成された第2電極膜の表積層部と、第3分割溝で接触された第1電極膜上の接続部の第2電極膜とを接続するように構成したものである。
The integrated thin-film solar cell according to
請求項2記載の集積型薄膜太陽電池は、第2電極膜の傾斜成形部の膜厚を、絶縁性基板の表面に半導体膜を介して形成される第2電極膜の表積層部の膜厚の1/2以上としたものである。
The integrated thin-film solar cell according to
請求項3記載の集積型薄膜太陽電池は、絶縁性基板の表面に対する第1分割溝の傾斜面の溝側の傾斜角:θを、0°<θ≦60°としたものである。
請求項4記載の集積型薄膜太陽電池は、第1分割溝の深さを、半導体膜の膜厚±第2電極膜の膜厚の範囲としたものである。
In the integrated thin-film solar cell according to
In the integrated thin-film solar cell according to claim 4, the depth of the first dividing groove is in the range of the thickness of the semiconductor film ± the thickness of the second electrode film.
請求項5記載の集積型薄膜太陽電池は、第2分割溝を、第1分割溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部を中心に形成し、第3分割溝を、第2分割溝の底部で他方の太陽電池ユニットの第1電極板上に接触された第2電極膜の接続部を残して他方の太陽電池ユニット側に形成したものである。
The integrated thin film solar cell according to
請求項6記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、絶縁性基板の表面に、第1分割溝により分割された第1電極膜と、第2分割溝により分割された半導体膜と、第3分割溝により分割された第2電極膜とが順に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に略均等な膜厚で積層された太陽電池ユニットを具備し、一方の太陽電池ユニットの第1電極膜と他方の太陽電池ユニットの第2電極膜が接触されて隣接する太陽電池ユニット同士が直列に接続された集積型薄膜太陽電池であって、前記絶縁性基板に、少なくとも一方の太陽電池ユニット側に傾斜面が形成される台形状断面の斜面形成溝を前記第1〜第3分割溝と平行に形成し、前記斜面形成溝の上方の第1電極膜に第1分割溝を形成し、前記第2分割溝を、前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部を中心に形成し、前記第3分割溝を、前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部上で第1電極面上に積層された第2電極膜を残して他方の太陽電池ユニット側に形成し、前記斜面形成溝の傾斜面に半導体膜を介して形成された第2電極膜の傾斜積層部により、絶縁性基板の表面に対応して形成された第2電極膜の表積層部と、第3分割溝で接触された第1電極膜上の第2電極膜の接続部とを接続するように構成したものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the integrated thin film solar cell, comprising: a first electrode film divided by the first dividing groove; a semiconductor film divided by the second dividing groove; A solar cell unit in which the second electrode film divided by the dividing groove is sequentially laminated with a substantially uniform film thickness in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate, and the first electrode film of one solar cell unit And the second electrode film of the other solar cell unit are in contact with each other, and adjacent solar cell units are connected in series, and the insulating substrate has at least one solar cell unit side. A slope forming groove having a trapezoidal cross section with an inclined surface is formed in parallel with the first to third divided grooves, a first divided groove is formed in the first electrode film above the slope forming groove, and the first Two split grooves are formed on the other solar cell unit of the inclined surface forming grooves. The third dividing groove is formed on the edge of the other solar cell unit on the other edge of the slope forming groove on the other solar cell unit side, and the other is formed on the first electrode surface. The second electrode formed on the solar cell unit side and corresponding to the surface of the insulating substrate by the inclined stacked portion of the second electrode film formed on the inclined surface of the inclined surface forming groove via the semiconductor film The surface laminated portion of the film is connected to the connection portion of the second electrode film on the first electrode film that is in contact with the third dividing groove.
請求項7記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、第2電極膜の傾斜積層部の膜厚を、第2電極膜の表積層部の膜厚の1/2以上としたものである。
請求項8記載の集積型薄膜太陽電池は、絶縁性基板の表面に対する斜面形成溝の傾斜面の溝側の傾斜角:γを、0°<γ≦60°としたものである。
The manufacturing method of the integrated thin-film solar cell according to
The integrated thin-film solar cell according to
請求項9記載の集積型薄膜太陽電池は、斜面形成溝の深さを、半導体膜の膜厚±第2電極膜の膜厚の範囲としたものである。
請求項10記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、絶縁性基板の表面に、第1分割溝により分割された第1電極膜と、第2分割溝により分割された半導体膜と、第3分割溝により分割された第2電極膜とが順に、絶縁性基板の表面に積層された太陽電池ユニットを具備し、一方の太陽電池ユニットの第1電極膜と他方の太陽電池ユニットの第2電極膜が接触されて隣接する太陽電池ユニット同士が直列に接続された集積型薄膜太陽電池を製造するに際し、前記第1電極膜が積層された絶縁性基板上に第1分割溝を形成し、前記第1電極膜および第1分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の半導体膜を形成した後、前記半導体膜に第2分割溝を形成し、前記半導体膜および第2分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第2電極膜を形成し、前記第1分割溝に重ならない位置に、第2電極膜および半導体膜5を第1電極膜の表面まで削除して第3分割溝を形成し、絶縁性基板の表面に対する前記第2分割溝の傾斜面の削除側の傾斜角:γを、0°<γ≦60°としたものである。
In the integrated thin-film solar cell according to claim 9, the depth of the slope forming groove is in the range of the film thickness of the semiconductor film ± the film thickness of the second electrode film.
The method of manufacturing an integrated thin-film solar cell according to claim 10 includes: a first electrode film divided by a first dividing groove; a semiconductor film divided by a second dividing groove; The second electrode film divided by the dividing groove includes a solar cell unit that is sequentially laminated on the surface of the insulating substrate, and the first electrode film of one solar cell unit and the second electrode of the other solar cell unit When manufacturing an integrated thin film solar cell in which adjacent solar cell units are in series contact with each other in contact with a film, a first dividing groove is formed on an insulating substrate on which the first electrode film is laminated, A semiconductor film having a uniform film thickness is formed on the first electrode film and the first dividing groove in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate, and then a second dividing groove is formed in the semiconductor film. Direction perpendicular to the surface of the insulating substrate on the two-divided groove A second electrode film having a uniform film thickness is formed, and the second electrode film and the
請求項11の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、第1分割溝を形成する工程を、マイクロブラスト加工および大気圧プラズマによる微細加工の一方により行うものである。
請求項12記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、絶縁性基板の表面に、第1分割溝により分割された第1電極膜と、第2分割溝により分割された半導体膜と、第3分割溝により分割された第2電極膜とが順に積層された太陽電池ユニットを具備し、一方の太陽電池ユニットの第1電極膜と他方の太陽電池ユニットの第2電極膜が接触されて隣接する太陽電池ユニット同士が直列に接続された集積型薄膜太陽電池を製造するに際し、絶縁性基板1の表面に台形状断面の斜面形成溝を形成し、絶縁性基板および斜面形成溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第1電極膜を形成し、前記斜面形成溝上に形成された第1電極膜に第1分割溝を形成し、前記第1電極膜および第1分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の半導体膜を形成し、前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部に対応して第2分割溝を形成し、半導体膜および第2分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第2電極膜を形成し、前記斜面形成溝から他方の太陽電池ユニット側に位置ずれして、第2電極膜に第3分割溝を形成し、絶縁性基板の表面に対する前記第2分割溝の傾斜面の削除側の傾斜角:γを、0°<γ≦60°としたものである。
In the manufacturing method of the integrated thin-film solar cell according to claim 11, the step of forming the first dividing groove is performed by one of microblasting and fine processing by atmospheric pressure plasma.
The method of manufacturing an integrated thin-film solar cell according to claim 12 includes: a first electrode film divided by a first dividing groove; a semiconductor film divided by a second dividing groove; It has a solar cell unit in which the second electrode film divided by the dividing groove is sequentially laminated, and the first electrode film of one solar cell unit and the second electrode film of the other solar cell unit are in contact with each other and adjacent to each other. In manufacturing an integrated thin film solar cell in which solar cell units are connected in series, a slope forming groove having a trapezoidal cross section is formed on the surface of the insulating
請求項13記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法は、斜面形成溝をマイクロブラスト加工により行うものである。
In the method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to
請求項1または10記載の発明によれば、第2電極膜に絶縁性基板に及ぶ台形断面の第1分割溝を形成したので、第1分割溝の傾斜面に対応する第2分割膜の傾斜積層部の膜厚を、従来の垂直面ではなく傾斜面であるため、第2電極膜の傾斜積層部の膜厚を十分に厚く積層することができる。したがって、絶縁性基板の表面から第1電極膜に至る第2電極膜が局所的に薄くなってシート抵抗が上昇することがなく、変換効率の低下が起こりにくい集積型薄膜太陽電池を提供することができる。 According to the first or tenth aspect of the present invention, since the first divided groove having a trapezoidal cross section extending to the insulating substrate is formed in the second electrode film, the inclination of the second divided film corresponding to the inclined surface of the first divided groove. Since the thickness of the laminated portion is not a conventional vertical surface but an inclined surface, the thickness of the inclined laminated portion of the second electrode film can be sufficiently increased. Accordingly, it is an object to provide an integrated thin film solar cell in which the second electrode film extending from the surface of the insulating substrate to the first electrode film is locally thinned so that the sheet resistance does not increase and the conversion efficiency is unlikely to decrease. Can do.
請求項2または3記載の発明によれば、第2分割膜の傾斜積層部の膜厚を、第2分割膜の表積層部の膜厚の1/2以上とすることにより、第2電極膜の傾斜積層部のシート抵抗は20Ω/□未満となり、表積層部の第2電極膜のシート抵抗の2倍未満に抑制された。したがって、従来のように第2電極膜全体の膜厚を厚くするのに比較して、第2電極膜全体の膜厚を従来例より薄く、たとえば約300nmにすることができ、第2電極膜の堆積に必要な作業時間も短縮することができる。第2電極膜として透明導電膜を用いたサブストレート型太陽電池の場合には、第2電極膜の膜厚を薄くできることにより、透過率の低下がなく、太陽電池特性として短絡電流が増大することで変換効率を、たとえば14.5%まで向上させることができる。 According to the second or third aspect of the invention, the second electrode film is formed by setting the thickness of the inclined laminated portion of the second divided film to ½ or more of the thickness of the surface laminated portion of the second divided film. The sheet resistance of the inclined laminated portion was less than 20Ω / □, and was suppressed to less than twice the sheet resistance of the second electrode film of the front laminated portion. Therefore, compared to the conventional case where the entire thickness of the second electrode film is increased, the entire thickness of the second electrode film can be made thinner than that of the conventional example, for example, about 300 nm. The work time required for the deposition of can also be shortened. In the case of a substrate type solar cell using a transparent conductive film as the second electrode film, the thickness of the second electrode film can be reduced, so that the transmittance does not decrease and the short-circuit current increases as solar cell characteristics. Thus, the conversion efficiency can be improved to, for example, 14.5%.
請求項6または12記載の発明によれば、絶縁性基板に形成された台形断面の斜面形成溝を形成したので、斜面形成溝の傾斜面に対応する第2分割膜の傾斜積層部の膜厚を、従来の垂直面ではなく傾斜面であるため、第2電極膜の傾斜積層部の膜厚を十分に厚く積層することができる。したがって、絶縁性基板の表面から第1電極膜に至る第2電極膜が局所的に薄くなってシート抵抗が上昇することがなく、変換効率の低下が起こりにくい集積型薄膜太陽電池を提供することができる。
According to the invention of
請求項7または8記載の発明によれば、第2分割膜の傾斜積層部の膜厚を、第2分割膜の表積層部の膜厚の1/2以上とすることにより、第2電極膜の傾斜積層部のシート抵抗は20Ω/□未満となり、表積層部の第2電極膜のシート抵抗の2倍未満に抑制された。したがって、従来のように第2電極膜全体の膜厚を厚くするのに比較して、第2電極膜全体の膜厚を従来例より薄く、たとえば約300nmにすることができ、第2電極膜の堆積に必要な作業時間も短縮することができる。第2電極膜として透明導電膜を用いたサブストレート型太陽電池の場合には、第2電極膜の膜厚を薄くできることにより、透過率の低下がなく、太陽電池特性として短絡電流が増大することで変換効率を、たとえば14.5%まで向上させることができる。
According to the invention of
[実施の形態1]
以下、本発明に係る集積型薄膜太陽電池およびその製造方法を図1〜図3を参照して説明する。なお、従来例と同一部材には同一符号を付して説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, an integrated thin film solar cell and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same members as those in the conventional example will be described with the same reference numerals.
図1は集積型薄膜太陽電池の太陽電池ユニットの直列接続部の断面図、図2は、同直列接続部の部分拡大図である。
絶縁性基板1上に、第1電極膜2、半導体膜5、第2電極膜7が順に形成されて太陽電池ユニット11A,11Bが構成されている。第1電極膜2は第1分割溝13により短冊状に分割され、また半導体膜5は矩形断面の第2分割溝16により短冊状に分割され、さらに第2電極膜7は矩形断面の第3分割溝18によって短冊状に分割されている。また半導体膜5を分割している第2分割溝6の部分で、左側の太陽電池ユニット11Aの第1電極膜2と、右側の太陽電池ユニット11Bの第2電極膜7が接触されることにより、隣接する太陽電池ユニット11A,11Bが直列に接続されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a series connection portion of a solar cell unit of an integrated thin film solar cell, and FIG. 2 is a partially enlarged view of the series connection portion.
On the insulating
第1電極膜2に形成された第1分割溝13は、幅が10〜200μmで絶縁基板1に及ぶように形成されている。この第1分割溝13は底面13aと左右の斜面13bからなる台形状断面で、膜厚:d1=0.5〜2μmの第1電極膜2を貫通し、さらに絶縁基板1の表面から深さ:xまで絶縁基板1を削除して形成され、前記絶縁基板1の表面に対する斜面13bの傾斜角はθは、0°〜60°の範囲に設定されている。
The
第2分割溝16は矩形断面で、第1分割溝13を含む第1電極膜2の表面に積層された半導体膜5に対して、一部が第1分割溝13の右斜面13bに重なる位置に互いに平行に形成され、第2分割溝16のの右斜面13b上方に積層された半導体膜5と、右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極膜2の上方に積層された半導体膜5とを第1電極膜2の表面まで削除している。
The
第3分割溝18は矩形断面で、右側の一部が第2分割溝16に重なる位置に互いに平行に形成され、第2分割溝16に積層された半導体膜5と第2電極膜7とを削除している。
半導体膜5は、第1電極膜2の表面に積層された表積層部5aと、第1分割溝13の斜面13に積層された傾斜積層部5bと、第1分割溝13の底面13aに積層された底積層部5cとで構成され、第2分割溝16による削除部分以外はそれぞれ垂直方向の膜厚がほぼ均等になるように積層されている。
The
The
第2電極膜7は、半導体膜5の表積層部5a上に積層された表積層部7aと、傾斜積層部5bに積層された傾斜積層部7bと、第2分割溝16により露出された右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極膜2および底積層部5c上に積層された底積層部7cとで構成されている。そして表積層部7aおよび傾斜積層部7bならびに底積層部7cはそれぞれ図中垂直方向の膜厚がほぼ均等になるように積層されている。そして、半導体膜5の傾斜積層部5bおよび第2電極膜7の傾斜積層部7bは第1分割溝13の斜面13bに対して平行であることから、斜面13bに対して垂直な傾斜積層部7bの膜厚:d4が、表積層部7aの膜厚:d3の1/2以上となるように設定されている。すなわち、ここで第1分割溝13の左右の斜面13bの傾斜角θはd4=d3×cosθ≧d3×1/2で表され、θ=0°〜60°となる。
The
なお、ここで第1電極膜2の膜厚:d1=0.2〜2μm、半導体膜5の表積層部4aの膜厚:d2=1〜5μm、第2電極膜7の表積層部7aの膜厚:d3=0.1〜1μmである。
Here, the film thickness of the first electrode film 2: d1 = 0.2 to 2 μm, the film thickness of the surface laminated portion 4a of the semiconductor film 5: d2 = 1 to 5 μm, the surface laminated
ここで、第3分割溝18は、第2分割溝16に上下方向の位置で部分的に重なっているが、重ならなくてもよい。また第3分割溝18は第1分割溝13と重ならないように形成される。これは第3分割溝18と第1分割溝13が上下方向に重なると、第1電極膜2上に積層された第2電極膜7の接続部Tが第3分割溝18により失われてしまうからである。
Here, the
またここで、第1分割溝13の深さは、x+d1であり、半導体膜5の膜厚:d2とほぼ同一の膜厚x+d1≒d2に形成されている。これは、第1分割溝13の深さ:x+d1と半導体膜5の膜厚:d2が大きく異なると、半導体膜5を第1電極膜2の表面まで削除して第2分割溝16を形成した時に、半導体膜2の表面に垂直の段部が形成され、第2電極膜7に薄膜部が形成されてシート抵抗の増大を招くためである。ここで、前記垂直の段部の許容範囲は、第2電極膜7の膜厚:d3分の増減の範囲(±d3)である。
Here, the depth of the
したがって、d2−d3≦x+d1≦d2+d3…式1となる。
次に図3(a)〜(g)を参照して前記集積型薄膜太陽電池の製造方法を説明する。
図3(a)に示すように、例えばソーダライムガラスからなる絶縁性基板1が準備される。図3(b)に示すように、前記絶縁性基板1上に第1電極膜2が積層される。第1電極膜2は、例えば金属膜であるMo膜がスパッタリング法により形成される。
Therefore, d2−d3 ≦ x + d1 ≦ d2 + d3.
Next, a method for manufacturing the integrated thin film solar cell will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3A, an insulating
図3(c)に示すように、集積型薄膜太陽電池の太陽電池ユニット11A,11Bの直列方向に垂直な方向に、第1電極膜2に第1分割溝13が第1電極膜2から絶縁性基板1に及んでライン状に形成される。ここで第1分割溝13の幅は10〜200μmである。
As shown in FIG. 3 (c), the
図3(d)に示すように、第1電極膜2および第1分割溝13上に半導体膜5が積層形成される。半導体膜5は、例えば光吸収層、バッファ層、窓層からなり、光吸収層としてCIS化合物半導体薄膜がスパッタリング法や多元蒸着法によって形成され、バッファ層としてCdS膜がCBD法によって析出され、窓層としてZnO膜がスパッタリング法で形成される。ここで、半導体膜5は、I−III−VI族化合物半導体を含むものであり、また前記I−III−VI族化合物半導体を構成するI族元素がCuまたはAgのうち少なくとも一つを含むものであり、さらにI−III−VI族化合物半導体を構成するIII族元素がAl、InまたはGaのうち少なくとも一つを含むものであり、さらに前記I−III−VI族化合物半導体を構成するVI族元素がSeまたはSのうち少なくとも一つを含むものである。
As shown in FIG. 3D, the
図3(e)に示すように、半導体膜5に第2分割溝16が第1分割溝3に平行にライン状に形成される。第2分割溝16はメカニカルスクライブ法により形成される。第2分割溝16の位置は、第1分割溝13の右端を中心として10〜200μm幅である。
As shown in FIG. 3E, the
図3(f)に示すように、半導体膜5および第2分割溝16上に第2電極膜7が積層形成される。第2電極膜7としては、例えば透明導電膜としてITO膜がスパッタリング法で形成される。この第2電極膜7は、ITO、ZnO、SnO2のうち少なくとも一つを含む透明導電膜であればよい。このスパッタリング法では、ターゲットから絶縁性基板1にスパッタされる粒子は、絶縁性基板1に対して垂直方向に飛来する粒子が大半を占め、水平方向に飛来する粒子が少ない。このため、絶縁性基板1の表面に垂直な方向に均等な膜厚に積層されるが、傾斜角が大きい傾斜面や垂直な面となるほど膜厚が薄くなる。
As shown in FIG. 3 (f), the
図3(g)に示すように、半導体膜5および第2電極膜7に第3分割溝18が第2分割溝16に平行にライン状に形成される。第3分割溝18は、第2分割溝16に重ならない位置で第2電極膜7のみを分割するものであっても良い。この第3分割溝18はメカニカルスクライブ法で行われる。
As shown in FIG. 3G, the
上記製造方法において、第1分割溝13を形成する手段としては、大気圧プラズマによる微細加工、またはマイクロブラスト加工が加工の速度が速く、特に有効である。大気圧プラズマによる微細加工は、幅数十μmの隙間で対面する平行平板の電極間にHe/SF6混合ガスを流し、電極間に電界をかけることで電極端から外側に電極端に沿ってライン状のプラズマを発生させ、プラズマを近づけることで第1電極膜2および絶縁性基板1を同時にエッチングして第1分割溝13が形成される。この時、第1電極膜2としてMoを用いた場合は、MoはMoF6となってエッチングされる。また、絶縁性基板1としてソーダライムガラスを用いた場合には、SiがSiF4となってエッチングされる。また、第1分割溝13の傾斜角度θは、大気圧プラズマを発生させる平行平板の電極の端と絶縁性基板1の距離、平行平板電極間の距離、ガス流量などを調節することで制御することができる。マイクロブラスト加工では数μmの径の微粒子を極細のノズルより噴出して第1電極膜2および絶縁性基板1を削ることで第1分割溝13を形成することができる。マイクロブラスト加工において第1分割溝13の傾斜角度を調節するためには、微粒子を放出するノズルの径、噴射角度などで制御することができる。また、第1分割溝13は従来の方法と同じようにレーザ光を用いて分割し、続いて、マイクロブラスト加工で絶縁性基板1を削ることで斜面13bを形成することもできる。
In the above manufacturing method, as a means for forming the first divided
上記構成によれば、絶縁性基板1に、少なくとも左側の太陽電池ユニット11A側が斜面13bとなる台形状断面の第1分割溝13を形成したことにより、第1分割溝13の左斜面13b上に形成された第2電極膜7の傾斜積層部7bの膜厚:d4を、表積層部7aの膜厚:d3の2分の1以上とすることができ、傾斜積層部7bの第2電極膜7のシート抵抗の増大を、表積層部7aのシート抵抗の2倍未満に抑制することができる。これにより、第2電極膜7の膜厚が局所的に薄くなるために生じるシート抵抗が上昇と、これによる変換効率の低下を防止できる。
According to the above configuration, the
またここで、第1分割溝13の深さ:x+d1を半導体膜5の膜厚:d2±第2電極膜7の膜厚d3としたので、半導体膜5を第1電極膜2の表面まで削除して第2分割溝16を形成した時に、半導体膜5の表面に大きい段部が形成されることがなく、第2電極膜7の膜厚が局所的に薄くなることが無い。したがって、シート抵抗の増大を防止することができる。
Here, since the depth: x + d1 of the
[実施の形態2]
本発明に係る集積型薄膜太陽電池およびその製造方法の実施の形態2を図4〜図6を参照して説明する。なお従来例と同一部材には同一符号を付して説明する。
[Embodiment 2]
図4は集積型薄膜太陽電池の太陽電池ユニットの直列接続部の断面図、図5は、同直列接続部の部分拡大図である。
図4に示すように、絶縁性基板1上に、第1電極膜2、半導体膜5、第2電極膜7が順に形成されて太陽電池ユニット11A,11Bが構成されている。絶縁性基板1上には、太陽電池ユニット分割方向に沿って斜面形成溝21が形成されている。また第1電極膜2は第1分割溝23により短冊状に分割され、半導体膜5は矩形断面の第2分割溝26により短冊状に分割され、さらに第2電極膜7は矩形断面の第3分割溝28によって短冊状に分割されている。また半導体膜5を分割している第2分割溝26部分で、左側の太陽電池ユニット11Aの第1電極膜2が、第2分割溝26により露出された右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極膜2上に積層されて、隣接する太陽電池ユニット11A,11Bが直列に接続されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the series connection portion of the solar cell unit of the integrated thin film solar cell, and FIG. 5 is a partially enlarged view of the series connection portion.
As shown in FIG. 4, the
前記斜面形成溝21は台形断面で、絶縁性基板1の表面に平行な底面21aと、左右の斜面21bからなり、斜面21bが絶縁性基板1の表面に対して所定角度γで傾斜されるとともに、深さ:yに形成され、その幅が50μm〜5mmに形成されている。
The inclined
また、絶縁性基板1および斜面形成溝21上に積層された第1電極膜2は、絶縁性基板1の表面に形成された表積層部2eと、斜面形成溝21の左右の斜面21b上に形成された傾斜積層部2fと、斜面形成溝21の底面21a上に形成された底積層部2gととで構成されている。その表積層部2eの膜厚:d11は0.5〜2μmに形成される。
In addition, the
そして、第1電極膜2を分割する第1分割溝23は、斜面形成溝21の底面21aに対応して第1電極膜2の底積層部2gに形成され、幅が10〜200μmに形成されている。
And the
さらに第1電極膜2および第1分割溝23上に積層された半導体膜5は、第1電極膜2の表積層部2e上に形成された表積層部5eと、左右の傾斜積層部2f上に形成された傾斜積層5gと、底積層部2g上に形成された底積層部5gとで構成されている。
Further, the
第2分割溝26は矩形断面状で、斜面形成溝21の上方を除いて少なくとも右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極層2に重なる位置で、ここでは斜面形成溝21の一部も重なる範囲を含む位置に形成され、半導体層5が削除されて右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極膜2の一部が露出される。
The second divided
半導体膜5および第2分割溝26上に積層された第2電極膜7は、半導体膜5の表積層部5e上に形成された表積層部7eと、左の傾斜積層部5f上に形成され傾斜積層部7fと、底積層部5g上に形成された底積層部7gと、第2分割溝26の底面上に形成された接続部Tと、第2分割溝26の側面上に形成された側面積層部7iとで構成される。なお、側面積層部7iと接続部Tの一部は第3分割溝28により削除される。
The
第3分割溝28は矩形断面状で、図示するように、第2分割溝26に部分的に重なって側面積層部7iを削除する位置で、右側の太陽電池ユニット11Bの第1電極層2の表面まで削除されている。しかし、第3分割溝28は第1分割溝26と重ならない位置に形成してもよいが、斜面形成溝21とはまったく重ならない位置に形成する必要がある。これは第3分割溝28が斜面形成溝21とが重なると、隣接する太陽電池ユニット11A,11B同士を接続する第2電極膜7の接続部Tが失われてしまうからである。
The
図5で、yは斜面形成溝21の深さ、d11は第1電極膜2の表積層部2eの膜厚であり、例えば0.2〜2μmである。またd12は半導体膜5の表積層部5eの膜厚で、例えば1〜5μm、d13は第2電極膜7の表積層部7eの膜厚で、例えば0.1〜1μmである。さらにd14は第2電極膜7の傾斜積層部7gの膜厚、γは斜面形成溝21の絶縁性基板1の表面に対する左斜面21bの傾斜角を示しており、ここでは、0°<γ≦60°の範囲に設定されている。
In FIG. 5, y is the depth of the
ここで、斜面形成溝21の深さ:yは半導体膜5の膜厚:d12とほぼ同一の膜厚にあらわされている。これは、斜面形成溝21の深さ:yと半導体膜5の膜厚:d12の差が大きく異なると、半導体膜5を第1電極膜2の表面まで削除して第2分割溝26を形成した時に、半導体膜5の表面に垂直の段部が形成され、この垂直の段部に第2電極膜7の薄膜部が形成されてシート抵抗の増大を招くためである。したがって、この垂直の段部の許容範囲は、第2電極膜7の膜厚:d13分の増減の範囲(±d13)であるため、
d12−d13≦y≦d12+d13…式2となる。
Here, the depth y of the
d12−d13 ≦ y ≦ d12 + d13 (2)
次に図6(a)〜(h)を参照して上記集積型薄膜太陽電池の製造方法を説明する。
図6(a)に示すように、例えばソーダライムガラスからなる絶縁性基板1が準備される。図6(b)に示すように、絶縁性基板1の表面上に斜面形成溝21が、太陽電池ユニット11A,11B毎に一本、集積型薄膜太陽電池の直列方向に垂直にライン状に形成される(工程B)。絶縁性基板1の幅は、例えば50μm〜5mmである。斜面形成溝21を形成する手段としては、マイクロブラスト加工が特に有効である。マイクロブラスト加工では数μmの径の微粒子を極細のノズルより噴出して絶縁性基板1を削ることで斜面形成溝21を形成することができる。
Next, the manufacturing method of the said integrated thin film solar cell is demonstrated with reference to Fig.6 (a)-(h).
As shown in FIG. 6A, an insulating
図6(c)に示すように、絶縁性基板1および斜面形成溝21上に第1電極膜2が形成される。第1電極膜2としては、例えば金属膜としてMo膜がスパッタリング法で形成される。
As shown in FIG. 6C, the
図6(d)に示すように、集積型薄膜太陽電池の直列方向に垂直な方向に、第1電極膜2に第1分割溝23がライン状に形成される。第1分割溝3の幅は10〜200μmである。
As shown in FIG. 6D, the first divided
図6(e)に示すように、絶縁性基板1および斜面形成溝21ならびに第1分割溝23上に、半導体膜5が形成される。半導体膜5は、例えば、光吸収層、バッファ層、窓層からなり、光吸収層としてCIS化合物半導体薄膜がスパッタリング法や多元蒸着法によって形成され、バッファ層としてCdS膜がCBD法によって析出され、窓層としてZnO膜がスパッタリング法で形成される。
As shown in FIG. 6E, the
図6(f)に示すように、半導体膜5に第2分割溝26が第1分割溝23に平行にライン状に形成される。第2分割溝26はメカニカルスクライブ法で行われる。第2分割溝26の位置は斜面形成溝21の図右側の端を中心として10〜200μm幅である。
As shown in FIG. 6F, the
図6(g)に示すように、第2電極膜7が形成される。第2電極膜7としては、例えば透明導電膜としてITO膜がスパッタリング法で形成される。
図6(h)に示すように、半導体膜5および第2電極膜7に第3分割溝28が第2分割溝26に平行にライン状に形成される。第3分割溝28は第2電極膜7のみの分割溝であっても良い。第3分割溝28はメカニカルスクライブ法で行われる。
As shown in FIG. 6G, the
As shown in FIG. 6H, the
上記構成によれば、絶縁性基板1に斜面形成溝21を形成したことにより、斜面21b上に積層された半導体膜5の傾斜積層部5fは、垂直ではなく緩やかな傾斜角γとなり、0°<γ≦60°に形成することで、半導体膜5の上に形成された第2電極膜7の傾斜積層部7fの膜厚:d4を、表積層部7eの膜厚:3dの2分の1以上とすることができる。これにより、第2電極膜7の傾斜積層部7fのシート抵抗を、表積層部7eのシート抵抗の2倍未満に抑制することができる。
According to the above configuration, by forming the inclined
またここで、斜面形成溝21の深さ:y、半導体膜5の膜厚:d12±第2電極膜7の膜厚d13とすることで、第1電極膜2の表面まで半導体膜5を削除して第2分割溝26を形成した時に、半導体膜5に大きい段部が形成されることがなく、第2電極膜7の膜厚が局所的に薄くなることが無い。したがって、シート抵抗の増大を防止することができる。
Here, the depth of the slope forming groove 21: y, the thickness of the semiconductor film 5: d12 ± the thickness d13 of the
なお、以上述べた本発明の実施形態においては、本発明の適用範囲のうち、太陽電池の種類、積層膜の構成などに関しては様々なバリエーションのうちの一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあたり、ここで例示した以外にも様々なバリエーションが考えられることはいうまでもない。 In the embodiment of the present invention described above, only a part of various variations are illustrated with respect to the type of the solar cell, the configuration of the laminated film, and the like in the application range of the present invention. In application of the present invention, it goes without saying that various variations other than those exemplified here can be considered.
本発明の第1の実施形態および第2の実施形態において、第2電極膜7として透明導電膜であるITO膜について示したが、ITO、ZnOまたはSnO2のうち少なくとも一つを含む透明導電膜の場合にも本発明は効果的である。
In the first and second embodiments of the present invention, an ITO film that is a transparent conductive film is shown as the
また、半導体膜5について光吸収層としてCIS化合物半導体薄膜の例を示したが、これに限らずI−III−VI族化合物半導体を含み、特にI族元素がCuまたはAgのうち少なくとも一つを含み、III族元素がAl、InまたはGaのうち少なくとも一つを含み、VI族元素がSeまたはSの少なくとも一つを含む場合に本発明は特に効果的である。
Moreover, although the example of the CIS compound semiconductor thin film was shown as a light absorption layer about the
例えば、太陽電池の種類として、第2電極膜7側から光が照射されて発電するサブストレート型のCIS太陽電池の例を示したが、これ以外にも、第1電極2膜が透明導電膜、半導体膜5がアモルファスシリコン膜、第2電極膜7が金属膜からなり、絶縁性基板1側から光が照射されて発電するスーパーストレート型のアモルファスシリコン太陽電池なども、本発明の適用範囲である。
For example, as a type of solar cell, an example of a substrate-type CIS solar cell that generates power by being irradiated with light from the
T 接続部
θ,γ 傾斜角
1 絶縁性基板
2 第1電極膜
2e 表積層部
5 半導体膜
5a 表積層部
5b 傾斜積層部
5e 表積層部
5f 傾斜積層部
7 第2電極膜
7a 表積層部
7b 傾斜積層部
7e 表積層部
7f 傾斜積層部
11A 左側太陽電池ユニット
11B 右側太陽電池ユニット
13 第1分割溝
13a 底面
13b 斜面
16 第2分割溝
18 第3分割溝
21 斜面形成溝
21a 底面
21b 斜面
23 第1分割溝
23a 底面
23b 斜面
26 第2分割溝
28 第3分割溝
T connecting portion θ, γ
Claims (13)
前記第1分割溝を台形状断面として、絶縁性基板に及んで形成し、
前記第1分割溝の傾斜面に半導体膜を介して形成された第2電極膜の傾斜積層部により、絶縁性基板の表面に対応して形成された第2電極膜の表積層部と、第3分割溝で接触された第1電極膜上の接続部の第2電極膜とを接続するように構成した
ことを特徴とする集積型薄膜太陽電池。 The first electrode film divided by the first dividing groove, the semiconductor film divided by the second dividing groove, and the second electrode film divided by the third dividing groove are sequentially insulated on the surface of the insulating substrate. A solar cell unit laminated with a substantially uniform film thickness in a direction perpendicular to the surface of the conductive substrate, the second electrode film of one solar cell unit and the first electrode film of the other solar cell unit being in contact with each other An integrated thin-film solar cell in which adjacent solar cell units are connected in series,
Forming the first dividing groove as a trapezoidal cross section over an insulating substrate;
A second electrode film surface laminated portion formed corresponding to the surface of the insulating substrate by an inclined laminated portion of the second electrode film formed on the inclined surface of the first dividing groove via a semiconductor film; An integrated thin-film solar cell configured to connect the second electrode film of the connecting portion on the first electrode film that is in contact with the three-divided groove.
ことを特徴とする請求項1記載の集積型薄膜太陽電池。 The thickness of the inclined forming part of the second electrode film is set to be ½ or more of the film thickness of the surface laminated part of the second electrode film formed on the surface of the insulating substrate via the semiconductor film. The integrated thin film solar cell according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の集積型薄膜太陽電池。 The integrated thin film solar cell according to claim 1, wherein an inclination angle θ on the groove side of the inclined surface of the first divided groove with respect to the surface of the insulating substrate is set to 0 ° <θ ≦ 60 °.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の集積型薄膜太陽電池。 The integrated thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the depth of the first dividing groove is within the range of the thickness of the semiconductor film ± the thickness of the second electrode film.
第3分割溝を、第2分割溝の底部で他方の太陽電池ユニットの第1電極板上に接触された第2電極膜の接続部を残して他方の太陽電池ユニット側に形成した
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の集積型薄膜太陽電池。 The second divided groove is formed around the edge of the first divided groove on the other solar cell unit side,
The third dividing groove is formed on the other solar cell unit side while leaving the connection portion of the second electrode film in contact with the first electrode plate of the other solar cell unit at the bottom of the second dividing groove. The integrated thin film solar cell according to claim 1.
前記絶縁性基板に、少なくとも一方の太陽電池ユニット側に傾斜面が形成される台形状断面の斜面形成溝を前記第1〜第3分割溝と平行に形成し
前記斜面形成溝の上方の第1電極膜に第1分割溝を形成し、
前記第2分割溝を、前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部を中心に形成し、
前記第3分割溝を、前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部上で第1電極面上に積層された第2電極膜を残して他方の太陽電池ユニット側に形成し、
前記斜面形成溝の傾斜面に半導体膜を介して形成された第2電極膜の傾斜積層部により、絶縁性基板の表面に対応して形成された第2電極膜の表積層部と、第3分割溝で接触された第1電極膜上の第2電極膜の接続部とを接続するように構成した
ことを特徴とする集積型薄膜太陽電池。 The first electrode film divided by the first dividing groove, the semiconductor film divided by the second dividing groove, and the second electrode film divided by the third dividing groove are sequentially insulated on the surface of the insulating substrate. A solar cell unit laminated with a substantially uniform film thickness in a direction perpendicular to the surface of the conductive substrate, and the first electrode film of one solar cell unit and the second electrode film of the other solar cell unit are in contact with each other An integrated thin-film solar cell in which adjacent solar cell units are connected in series,
A slope forming groove having a trapezoidal cross section with an inclined surface formed on at least one solar cell unit side is formed in the insulating substrate in parallel with the first to third divided grooves, and the first above the slope forming groove. Forming a first dividing groove in the electrode film;
The second divided groove is formed around the edge of the slope forming groove on the other solar cell unit side,
Forming the third dividing groove on the other solar cell unit side, leaving the second electrode film laminated on the first electrode surface on the other solar cell unit side edge of the inclined surface forming groove;
A second electrode film surface laminated portion formed corresponding to the surface of the insulating substrate by an inclined laminated portion of the second electrode film formed on the inclined surface of the inclined surface forming groove via a semiconductor film; An integrated thin-film solar cell characterized in that it is configured to connect a connection portion of the second electrode film on the first electrode film that is in contact with the dividing groove.
ことを特徴とする請求項6記載の集積型薄膜太陽電池。 The integrated thin film solar cell according to claim 6, wherein the thickness of the inclined laminated portion of the second electrode film is ½ or more of the thickness of the surface laminated portion of the second electrode film.
ことを特徴とする請求項6または7記載の集積型薄膜太陽電池。 The integrated thin-film solar cell according to claim 6 or 7, wherein an inclination angle γ of the inclined surface of the inclined surface forming groove with respect to the surface of the insulating substrate is set to 0 ° <γ ≦ 60 °.
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の集積型薄膜太陽電池。 The integrated thin-film solar cell according to any one of claims 6 to 8, wherein the depth of the slope forming groove is within the range of the film thickness of the semiconductor film ± the film thickness of the second electrode film.
絶縁性基板の表面に、第1分割溝により分割された第1電極膜と、第2分割溝により分割された半導体膜と、第3分割溝により分割された第2電極膜とが順に、絶縁性基板の表面に積層された太陽電池ユニットを具備し、一方の太陽電池ユニットの第1電極膜と他方の太陽電池ユニットの第2電極膜が接触されて隣接する太陽電池ユニット同士が直列に接続された集積型薄膜太陽電池を製造するに際し、
前記第1電極膜が積層された絶縁性基板上に第1分割溝を形成し、
前記第1電極膜および第1分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の半導体膜を形成した後、前記半導体膜に第2分割溝を形成し、
前記半導体膜および第2分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第2電極膜を形成し、
前記第1分割溝に重ならない位置に、第2電極膜および半導体膜5を第1電極膜の表面まで削除して第3分割溝を形成し、
絶縁性基板の表面に対する前記第2分割溝の傾斜面の削除側の傾斜角:γを、0°<γ≦60°とした
ことを特徴とする集積型薄膜太陽電池の製造方法。 Corresponding to the method of Embodiment 1 On the surface of the insulating substrate, the first electrode film divided by the first dividing groove, the semiconductor film divided by the second dividing groove, and the first electrode divided by the third dividing groove The two-electrode film includes a solar cell unit laminated on the surface of the insulating substrate in order, and the first electrode film of one solar cell unit and the second electrode film of the other solar cell unit are in contact with each other and adjacent to each other. When manufacturing an integrated thin film solar cell in which solar cell units are connected in series,
Forming a first dividing groove on the insulating substrate on which the first electrode film is laminated;
On the first electrode film and the first dividing groove, after forming a semiconductor film having a uniform thickness in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate, a second dividing groove is formed in the semiconductor film,
Forming a second electrode film having a uniform thickness on the semiconductor film and the second dividing groove in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate;
In a position that does not overlap the first dividing groove, the second electrode film and the semiconductor film 5 are deleted up to the surface of the first electrode film to form a third dividing groove,
A method of manufacturing an integrated thin-film solar cell, characterized in that an inclination angle γ on the removal side of the inclined surface of the second divided groove with respect to the surface of the insulating substrate is 0 ° <γ ≦ 60 °.
ことを特徴とする請求項10記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。 The method for producing an integrated thin-film solar cell according to claim 10, wherein the step of forming the first divided groove is performed by one of microblasting and fine processing by atmospheric pressure plasma.
絶縁性基板1の表面に台形状断面の斜面形成溝を形成し、
絶縁性基板および斜面形成溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第1電極膜を形成し、
前記斜面形成溝上に形成された第1電極膜に第1分割溝を形成し、
前記第1電極膜および第1分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の半導体膜を形成し、
前記斜面形成溝の他方の太陽電池ユニット側の縁部に対応して第2分割溝を形成し、
半導体膜および第2分割溝上に、絶縁性基板の表面に垂直な方向に均等な膜厚の第2電極膜7を形成し、
前記斜面形成溝から他方の太陽電池ユニット側に位置ずれして、第2電極膜に第3分割溝8を形成し、
絶縁性基板の表面に対する前記第2分割溝の傾斜面の削除側の傾斜角:γを、0°<γ≦60°とした
ことを特徴とする集積型薄膜太陽電池の製造方法。 A first electrode film divided by the first dividing groove, a semiconductor film divided by the second dividing groove, and a second electrode film divided by the third dividing groove are sequentially stacked on the surface of the insulating substrate. Integrated thin-film solar cell in which the first electrode film of one solar cell unit and the second electrode film of the other solar cell unit are in contact with each other and adjacent solar cell units are connected in series In manufacturing
A slope forming groove having a trapezoidal cross section is formed on the surface of the insulating substrate 1,
Forming a first electrode film having a uniform thickness in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate on the insulating substrate and the inclined surface forming groove;
Forming a first dividing groove in the first electrode film formed on the inclined surface forming groove;
Forming a semiconductor film having a uniform thickness on the first electrode film and the first dividing groove in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate;
Forming a second divided groove corresponding to the edge of the slope forming groove on the other solar cell unit side;
On the semiconductor film and the second dividing groove, a second electrode film 7 having a uniform film thickness is formed in a direction perpendicular to the surface of the insulating substrate,
The third divided groove 8 is formed in the second electrode film by being displaced from the inclined surface forming groove to the other solar cell unit side,
A method of manufacturing an integrated thin-film solar cell, characterized in that an inclination angle γ on the removal side of the inclined surface of the second divided groove with respect to the surface of the insulating substrate is 0 ° <γ ≦ 60 °.
ことを特徴とする請求項12記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。
13. The method of manufacturing an integrated thin film solar cell according to claim 12, wherein the slope forming groove is formed by microblasting.
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