JP2006286893A - Thin film solar cell, method of manufacturing thin film solar cell - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film solar cell having high corrosion resistance, and a method of manufacturing the thin film solar cell. <P>SOLUTION: The thin film solar cell has a transparent substrate 2, a solar cell element 3 formed on one surface of the transparent substrate 2, a protective material 6 for covering the solar cell element 3, and a sealing member 7 provided so as to cover the end of the protective material and having moisture transmissive performance. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アモルファスシリコン系太陽電池、微結晶シリコン系太陽電池、及びアモルファスシリコン系太陽電池と微結晶シリコン系太陽電池とを積層させたタンデム型太陽電池など薄膜シリコン系太陽電池の太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に耐久性を向上させた薄膜太陽電池及び薄膜太陽電池の製造方法に関する。   The present invention provides an amorphous silicon solar cell, a microcrystalline silicon solar cell, a solar cell module of a thin film silicon solar cell such as a tandem solar cell in which an amorphous silicon solar cell and a microcrystalline silicon solar cell are stacked, and The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module, and particularly relates to a thin film solar cell with improved durability and a method for manufacturing a thin film solar cell.

透明基板上にシリコン系薄膜を積層して形成された薄膜シリコン系太陽電池（以下、薄膜太陽電池と称する）が知られている。なお、ここで、シリコン系とはシリコン(Ｓｉ)やシリコンカーバイト（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称であり、微結晶シリコン系とは、アモルファスシリコン系即ち非結晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、多結晶シリコン系や非晶質を含んだ結晶質シリコン系も含まれる。また、薄膜シリコン系とは、アモルファスシリコン系、微結晶シリコン系、アモルファスシリコン系と微結晶シリコン系とを積層させたタンデム型を含むものを指す。   A thin film silicon solar cell (hereinafter referred to as a thin film solar cell) formed by laminating a silicon thin film on a transparent substrate is known. Here, the silicon system is a generic name including silicon (Si), silicon carbide (SiC), and silicon germanium (SiGe), and the microcrystalline silicon system is an amorphous silicon system, that is, other than an amorphous silicon system. It means silicon, and includes polycrystalline silicon and amorphous silicon. In addition, the thin film silicon system includes an amorphous silicon system, a microcrystalline silicon system, and a tandem type in which an amorphous silicon system and a microcrystalline silicon system are stacked.

薄膜太陽電池は屋外で使用される発電機器であり、紫外線、風雪、塩害、酸性雨、凍結、汚れの堆積、微生物の発生など、非常に過酷な条件下での耐久性を要求される。なかでも薄膜太陽電池内部への水の浸入は薄膜太陽電池の寿命を左右する最も深刻な問題である。   Thin film solar cells are power generation equipment used outdoors, and are required to have durability under extremely severe conditions such as ultraviolet rays, wind and snow, salt damage, acid rain, freezing, accumulation of dirt, generation of microorganisms, and the like. In particular, the penetration of water into the thin film solar cell is the most serious problem that affects the life of the thin film solar cell.

薄膜太陽電池内部に水分が浸入すると、発電に伴なう対地電圧の発生により、太陽電池素子と外部の間に地絡電流が流れる。この地絡電流は、電荷移動を伴なう太陽電池素子の化学反応によるものである。即ち、地絡電流が流れることにより、太陽電池素子は腐食する。太陽電池素子の腐食は、変色や発電能力の低下、漏電電流の増大、短絡による発電システム停止などの問題に繋がることがある。   When moisture enters the thin film solar cell, a ground fault current flows between the solar cell element and the outside due to generation of ground voltage accompanying power generation. This ground fault current is due to a chemical reaction of the solar cell element accompanied by charge transfer. That is, the solar cell element is corroded by the ground fault current flowing. The corrosion of the solar cell element may lead to problems such as discoloration, a decrease in power generation capacity, an increase in leakage current, and a power generation system stop due to a short circuit.

このような問題の発生を防ぐ為、従来の薄膜太陽電池は、排水穴や排水溝等を設けて排水性をもたせ、太陽電池素子の周囲に水分が保持されない構造にするとともに、太陽電池素子を水分から保護する保護材を太陽電池素子を覆うように配置することがある。   In order to prevent the occurrence of such problems, conventional thin-film solar cells have drainage holes and drain grooves, etc. to provide drainage, and have a structure in which moisture is not retained around the solar cell elements. A protective material that protects against moisture may be arranged to cover the solar cell element.

しかしながら、近年、薄膜太陽電池は２年〜５年の瑕疵保証、１０年〜２０年の出力保証を要求される商品となっており、より信頼性の高い耐蝕性構造が必要となっている。より具体的には、２０年間使用後に、太陽電池素子の腐食により、発電能力を失った面積が、発電面積の０．１％以下である事が望まれている。   However, in recent years, thin-film solar cells have become a product that requires a warranty of 2 to 5 years and a warranty of output of 10 to 20 years, and a more reliable corrosion-resistant structure is required. More specifically, it is desired that the area where the power generation capacity is lost due to corrosion of the solar cell elements after 20 years of use is 0.1% or less of the power generation area.

一般に保護材には、水蒸気透過率の低い材料を使用するが、材料や施工方法の限界から、水蒸気透過率をゼロにすることはできない。従って、従来は水分の浸入をある程度許容し、湿潤状態の場合は水分が浸入し、乾燥状態の場合は水分が排出されることにより耐蝕性を維持していた。   In general, a material having a low water vapor transmission rate is used as the protective material, but the water vapor transmission rate cannot be reduced to zero due to limitations of materials and construction methods. Therefore, in the past, moisture penetration was allowed to some extent, and moisture was invaded in the wet state and moisture was discharged in the dry state to maintain the corrosion resistance.

但し、屋外での20年の使用を考えると、排水穴や排水溝に蓄積した汚泥や、こけ・草等の生育により経年的に薄膜太陽電池の排水性が阻害され、保護材が乾燥状態にならず、浸入した水分が排出されなくなることが想定される。従って、より信頼性の高い耐蝕性構造が望まれている。   However, when considering outdoor use for 20 years, the drainage of thin-film solar cells is obstructed over time due to the growth of sludge accumulated in drain holes and drain grooves, moss, grass, etc., and the protective material becomes dry. In other words, it is assumed that the infiltrated water is not discharged. Therefore, a more reliable corrosion resistant structure is desired.

上記と関連して、特許文献１は、透明絶縁基板と、前記透明絶縁基板状に順次積層された透明電極層、半導体光変換層及び裏面電極層からなる太陽電池セルと、前記太陽電池セルの裏面を封止する封止材とを備えた薄膜太陽電池において、前記封止材は、太陽電池セルの裏面の中央部を覆う主封止材と、前記太陽電池セルの裏面の周縁部を覆う水蒸気バリヤー材料とからなり、前記水蒸気バリヤーの水蒸気透過率が膜圧１００μｍで1g/m2・day以下であることを特徴とする薄膜太陽電池、を開示している。 In relation to the above, Patent Document 1 discloses a transparent insulating substrate, a solar cell composed of a transparent electrode layer, a semiconductor light conversion layer, and a back electrode layer that are sequentially stacked in the shape of the transparent insulating substrate, and the solar cell. In the thin-film solar battery including a sealing material that seals the back surface, the sealing material covers a main sealing material that covers the center of the back surface of the solar battery cell and a peripheral edge of the back surface of the solar battery cell. A thin film solar cell comprising a water vapor barrier material, wherein the water vapor permeability of the water vapor barrier is 1 g / m 2 · day or less at a film pressure of 100 μm is disclosed.

更に、特許文献２は、表面保護部材と裏面保護部材との間に、複数個の太陽電池素子を直列または並列接続した太陽電池を接着性樹脂封止材により封止してなる薄膜太陽電池において、薄膜太陽電池周縁部における前記接着性樹脂封止材の外周部は、有機ポリマーもしくは有機ポリマーと前記接着性樹脂封止材との混合物からなる耐候性保護層を有してなり、且つ、前記耐候性保護層外周部と表面保護部材外周部と、裏面保護部材外周部とは、薄膜太陽電池側面部において、略同一平面状に形成してなることを特徴とする薄膜太陽電池、を開示している。   Furthermore, Patent Document 2 is a thin film solar cell in which a solar cell in which a plurality of solar cell elements are connected in series or in parallel is sealed with an adhesive resin sealing material between a surface protection member and a back surface protection member. The outer periphery of the adhesive resin sealing material at the peripheral edge of the thin film solar cell has a weatherproof protective layer made of an organic polymer or a mixture of an organic polymer and the adhesive resin sealing material, and Disclosed is a thin-film solar cell, characterized in that a weather-resistant protective layer outer peripheral portion, a surface protective member outer peripheral portion, and a back surface protective member outer peripheral portion are formed in substantially the same plane on the thin-film solar cell side surface portion. ing.

更に、特許文献３は、透明基板と、前記透明基板の片面に積層される透明電極層と、前記透明電極層上に積層される光変換素子層と、前記光変換素子層上に積層される金属電極層と、前記金属電極層上の周縁部の所定の幅を被覆しないように、前記金属電極層上に密着される充填層と、前記充填層上に密着される保護膜と、前記保護膜の周縁部と重なり、前記金属電極層上の周縁部を覆う防水層と、を具備する薄膜太陽電池、を開示している。   Further, Patent Literature 3 discloses a transparent substrate, a transparent electrode layer laminated on one side of the transparent substrate, a light conversion element layer laminated on the transparent electrode layer, and a light conversion element layer. A metal electrode layer, a filling layer in close contact with the metal electrode layer so as not to cover a predetermined width of a peripheral portion on the metal electrode layer, a protective film in close contact with the filling layer, and the protection A thin-film solar cell is disclosed that includes a waterproof layer that overlaps a peripheral edge of the film and covers the peripheral edge on the metal electrode layer.

しかしながら、上述の技術はいずれも防水材料を用いることで薄膜太陽電池内部へ浸入する水分を防止する発想であった。
特開２００１−１４８４９６号 公報 特開２００３−２０９２７３号 公報 特開２００４−１３４５７２号 公報 However, all of the above-described techniques were based on the idea of preventing moisture from entering the thin film solar cell by using a waterproof material.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-148496 JP 2003-209273 A JP 2004-134572 A

本発明の目的は、耐蝕性が高い薄膜太陽電池を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a thin film solar cell having high corrosion resistance.

以下に、［発明の実施の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決する為の手段を説明する。これらの番号・符号は［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにする為に付加されている。但し、付加された番号・符号は［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 [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of the [Embodiments of the Invention]. However, the added numbers and symbols should not be used for the interpretation of the technical scope of the invention described in [Claims].

本発明に係る薄膜太陽電池（１）は、
透明基板（２）と、
透明基板（２）の片面に形成された太陽電池素子（３）と、
太陽電池素子（３）を被覆する保護材（６）と、
保護材（６）の端部を覆うように設けられた水蒸気透過性を有するシール材（７）と、
を備える。
水蒸気透過性を有するシール材（７）を用いることで、一旦太陽電池内部に浸入した水分を外部へ排出する作用が得られる。また、シール材（７）は太陽電池素子（３）と外部との間に流れる地絡電流を遮断する。よって、地絡電流によって太陽電池素子（３）が化学変化を起こす事を抑制できる。即ち、薄膜太陽電池（１）の耐蝕性が向上する。 The thin film solar cell (1) according to the present invention is:
A transparent substrate (2);
A solar cell element (3) formed on one side of the transparent substrate (2);
A protective material (6) covering the solar cell element (3);
A water-permeable sealing material (7) provided so as to cover the end of the protective material (6);
Is provided.
By using the sealing material (7) having water vapor permeability, it is possible to obtain the action of draining the water once entering the solar cell to the outside. Further, the sealing material (7) blocks a ground fault current flowing between the solar cell element (3) and the outside. Therefore, it can suppress that a solar cell element (3) raise | generates a chemical change by a ground fault electric current. That is, the corrosion resistance of the thin film solar cell (1) is improved.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
保護材（６）は
太陽電池素子（３）に密着する第1保護材（４）と、
第1保護材（４）に密着する第２保護材（５）と、
を有する。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The protective material (6) is a first protective material (4) that is in close contact with the solar cell element (3);
A second protective material (5) in close contact with the first protective material (4);
Have

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
シール材（７）は、第2保護材（５）の端部を覆うように設けられている。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The sealing material (7) is provided so as to cover the end of the second protective material (5).

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
シール材（７）は、第1保護材（４）の端部を覆うように設けられている。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The sealing material (7) is provided so as to cover the end of the first protective material (4).

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
第２保護材（５）は、第１保護材（４）の周縁部を被覆しないように設けられ、
シール材（７）は、第２保護材（５）の第１保護材（４）により被覆されていない部分を覆うように設けられている。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The second protective material (5) is provided so as not to cover the peripheral portion of the first protective material (4),
The sealing material (7) is provided so as to cover a portion of the second protective material (5) that is not covered with the first protective material (4).

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
第２保護材（５）は金属箔を含んでいる。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The second protective material (5) includes a metal foil.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
シール材（７）の水蒸気透過率は60g/m2・day以上である。
このようなシール材（７）は、保護材（６）へ浸入した水分を、更に効率よく外部へ排出する。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The water vapor permeability of the sealing material (7) is 60 g / m 2 · day or more.
Such a sealing material (7) discharges moisture that has entered the protective material (6) to the outside more efficiently.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
太陽電池素子（３）からシール材（７）の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上である。
このような電気抵抗を有することにより、太陽電池素子（３）からの地絡電流が６０nA以下に抑えることが出来る。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The electrical resistance from the solar cell element (3) to the surface of the sealing material (7) is 5 × 10 9 Ω or more.
By having such an electrical resistance, the ground fault current from the solar cell element (3) can be suppressed to 60 nA or less.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
シール材（７）はガラスよりも撥水性に優れている。
撥水性に優れたシール材（７）を用いることにより、保護材６に水分が浸入し凝縮しても、水分が太陽電池素子（３）から外部まで連続した膜を形成することが防止される。これにより、太陽電池素子（３）から外部へ流れる地絡電流が抑制できる。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The sealing material (7) has better water repellency than glass.
By using the sealing material (7) excellent in water repellency, even if moisture enters and condenses in the protective material 6, it is prevented that moisture forms a continuous film from the solar cell element (3) to the outside. . Thereby, the ground fault electric current which flows outside from a solar cell element (3) can be suppressed.

本発明にかかる薄膜太陽電池（１）において、
シール材（７）は、
シリル基を含有した高分子化合物を含む。
シリル基を含有した高分子化合物を用いる事で、撥水性に優れ、且つ、電気絶縁性に優れるシール材（７）が提供される。これにより、地絡電流が、更に抑制される。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
Seal material (7)
Includes polymer compounds containing silyl groups.
By using a polymer compound containing a silyl group, a sealing material (7) having excellent water repellency and excellent electrical insulation is provided. Thereby, the ground fault current is further suppressed.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）において、
太陽電池素子（３）からの地絡電流が60nA以下である。
太陽電池素子（３）からの地絡電流が60nA以下であることにより、１日の平均日照時間を４時間とした場合に、太陽電池素子（３）からの地絡電流により太陽電池素子（３）から移動する電子数を２０年間で４×1019個以下に抑えることができる。太陽電池素子（3）の地絡電流による腐食は、太陽電池素子（3）を構成するシリコン原子1個当たりに2個の電子が関与する化学反応である。よって、太陽電池素子（3）から移動する電子数を４×1019個以下に抑えることで、一般的な薄膜太陽電池である、発電面積が1m2であり、シリコン層の厚さが0.4μｍ以上の薄膜太陽電池において、地絡電流により太陽電池素子（3）が化学変化を起こす部分の面積を0.1％以下に抑える事ができる。即ち、太陽電池素子（３）からの地絡電流が６０nA以下に抑える事により、２０年以上の耐久性を有する薄膜太陽電池が提供される。 In the thin film solar cell (1) according to the present invention,
The ground fault current from the solar cell element (3) is 60 nA or less.
When the ground fault current from the solar cell element (3) is 60 nA or less, the solar cell element (3 ) Can be reduced to 4 × 10 19 or less in 20 years. Corrosion due to the ground fault current of the solar cell element (3) is a chemical reaction involving two electrons per one silicon atom constituting the solar cell element (3). Therefore, by suppressing the number of electrons moving from the solar cell element (3) to 4 × 10 19 or less, the power generation area is 1 m 2 and the thickness of the silicon layer is 0.4 μm, which is a general thin film solar cell. In the above thin film solar cell, the area of the portion where the solar cell element (3) undergoes a chemical change due to the ground fault current can be suppressed to 0.1% or less. That is, by suppressing the ground fault current from the solar cell element (3) to 60 nA or less, a thin film solar cell having durability of 20 years or more is provided.

本発明に係る薄膜太陽電池（１）の製造方法は、
透明基板（２）を与えるステップと、
透明基板（２）の片面に太陽電池素子（３）を形成するステップと、
太陽電池素子（３）を被覆する保護材（６）を形成するステップと、
保護材（６）の端部に、水蒸気透過性を有するシール材（７）を塗布するステップと、
を具備する。 The method for producing a thin-film solar cell (1) according to the present invention comprises:
Providing a transparent substrate (2);
Forming a solar cell element (3) on one side of the transparent substrate (2);
Forming a protective material (6) covering the solar cell element (3);
Applying a water vapor-permeable sealing material (7) to the end of the protective material (6);
It comprises.

本発明の目的は、耐蝕性が高い薄膜太陽電池を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a thin film solar cell having high corrosion resistance.

（第1の実施形態）
本発明の第1の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（構成）
図１は第１の実施形態における薄膜太陽電池の側断面図を示している。薄膜太陽電池１は、透明基板２、太陽電池素子３、第１保護材４、第２保護材５、及びシール材７を備えている。 (Constitution)
FIG. 1 shows a side cross-sectional view of the thin-film solar cell in the first embodiment. The thin film solar cell 1 includes a transparent substrate 2, a solar cell element 3, a first protective material 4, a second protective material 5, and a sealing material 7.

透明基板２は矩形のガラス基板や透明樹脂が用いられる。太陽電池素子３は透明基板２の片面に形成され、透明基板２に密着している。尚、透明基板２の周縁部には太陽電池素子３が形成されておらず、太陽電池素子３と透明基板２の縁部とは電気的に絶縁されている。太陽電池素子３は、透明基板２の片面に形成された透明電極層８と、透明電極層８上に形成された厚さ約０．４μｍの光変換素子層９と、光変換素子層９上に形成された金属電極層１０と、を備えている。透明電極層８、光変換素子層９、及び金属電極層１０電池が複数個、直列又は並列に並ぶようにパターニングされて太陽電池素子３を形成している。   The transparent substrate 2 is a rectangular glass substrate or transparent resin. The solar cell element 3 is formed on one side of the transparent substrate 2 and is in close contact with the transparent substrate 2. In addition, the solar cell element 3 is not formed in the peripheral part of the transparent substrate 2, and the solar cell element 3 and the edge part of the transparent substrate 2 are electrically insulated. The solar cell element 3 includes a transparent electrode layer 8 formed on one surface of the transparent substrate 2, a light conversion element layer 9 having a thickness of about 0.4 μm formed on the transparent electrode layer 8, and a light conversion element layer 9 And a metal electrode layer 10 formed on the substrate. A plurality of the transparent electrode layer 8, the light conversion element layer 9, and the metal electrode layer 10 are patterned so as to be arranged in series or in parallel to form the solar cell element 3.

光変換素子層９は、薄膜シリコンのｐ層、i層、n層を積層したもの、更には、個の積層したものを複数積層したタンデム型、トリプル型太陽電池を構成している。   The light conversion element layer 9 constitutes a tandem-type or triple-type solar cell in which p-layers, i-layers, and n-layers of thin-film silicon are stacked, and further, a plurality of stacked layers are stacked.

第１保護材４は、太陽電池素子３上に、太陽電池素子３を被覆するように設けられている。更に、第１保護材４は、透明基板２の端部から所定の間隔を被覆しないように形成される。第１保護材４はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の絶縁性の樹脂であり、太陽電池素子３の絶縁や保護を行う機能を果たしている。   The first protective material 4 is provided on the solar cell element 3 so as to cover the solar cell element 3. Further, the first protective material 4 is formed so as not to cover a predetermined interval from the end of the transparent substrate 2. The first protective material 4 is an insulating resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and functions to insulate and protect the solar cell element 3.

第２保護材５は、第１保護材４の上に形成されている。第２保護材５の端部は、第１保護材４の端部の上に配置されている。第２保護材５は金属箔をＰＥＴ膜で挟んだ構造をしている。これにより、第１保護材４に水分が浸入することが防止される。   The second protective material 5 is formed on the first protective material 4. The end of the second protective material 5 is disposed on the end of the first protective material 4. The second protective material 5 has a structure in which a metal foil is sandwiched between PET films. This prevents moisture from entering the first protective material 4.

シール材７は第１保護材４及び第２保護材５の端部を被覆するように枠状に設けられている。即ち、シール材７の外側の端部は透明基板２と密着しており、シール材７の内側の端部は第２保護材と密着している。また、図１（ｂ）に示すように、シール材７は透明基板２の端部を被覆するように設けられていてもよいし、図1（a）に示すように、シール材７は透明基板２の端部を被覆していなくてもよい。シール材７は撥水性に優れた高電気抵抗材料である。シール材７の撥水性としては、ガラスよりも接触角が大きいことが好ましい。シール材７の撥水性としては、塗布初期状態において接触角６０度以上であることが好ましく、より好ましくは９０度以上である。シール材７は、薄膜太陽電池内部に浸入した水分を外部へ排出する効果を有していることが必要である。本実施の形態におけるシール材７の水蒸気透過率は60g/m2・day以上である。また、シール材７は、体積抵抗率が2×1011Ω・cm以上であるか、又は、太陽電池素子（３）からシール材（７）の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上となる電気抵抗を有している。シール材７としては、シリル基含有特殊ポリマー接着剤、液状シリコーンシーリング剤、液状シリコーン接着剤、液状シリコーンポッティング材、液状シリコーンガスケット及びシリコーンオイルコンパウンドが挙げられる。そのシリル基含有特殊ポリマー接着剤としては、株式会社スリーボンド社製１５３０（商品名）、セメダイン株式会社社製スーパーＸ８００８（商品名）が挙げられる。液状シリコーン接着・シーリング剤としては、信越化学工業株式会社社製ＫＥ２００（商品名）、信越化学工業株式会社社製ＫＥ４０２、信越化学工業株式会社社製ＫＥ４８９６が挙げられる。液状シリコーンポッティング材としては、信越化学工業株式会社社製ＫＥ４８９７が挙げられる。シリコーンオイルコンパウンドとしては、信越化学工業株式会社社製ＨＩＶＡＣ−Ｇが挙げられる。液状シリコーンガスケットとしては株式会社スリーボンド社製１２０９が挙げられる。これらは、撥水性が高く、且つ、高い電気抵抗を有しておりシール材７として好適である。 The sealing material 7 is provided in a frame shape so as to cover the ends of the first protective material 4 and the second protective material 5. That is, the outer end of the sealing material 7 is in close contact with the transparent substrate 2, and the inner end of the sealing material 7 is in close contact with the second protective material. Further, as shown in FIG. 1 (b), the sealing material 7 may be provided so as to cover the end portion of the transparent substrate 2, and as shown in FIG. 1 (a), the sealing material 7 is transparent. The end of the substrate 2 may not be covered. The sealing material 7 is a high electrical resistance material excellent in water repellency. The water repellency of the sealing material 7 is preferably larger in contact angle than glass. The water repellency of the sealing material 7 is preferably a contact angle of 60 ° or more, more preferably 90 ° or more in the initial application state. The sealing material 7 needs to have an effect of discharging moisture that has entered the thin film solar cell to the outside. The water vapor permeability of the sealing material 7 in the present embodiment is 60 g / m 2 · day or more. Further, the sealing material 7 has a volume resistivity of 2 × 10 11 Ω · cm or more, or an electric resistance from the solar cell element (3) to the surface of the sealing material (7) of 5 × 10 9 Ω or more. It has an electrical resistance. Examples of the sealing material 7 include a silyl group-containing special polymer adhesive, a liquid silicone sealing agent, a liquid silicone adhesive, a liquid silicone potting material, a liquid silicone gasket, and a silicone oil compound. Examples of the silyl group-containing special polymer adhesive include 1530 (trade name) manufactured by Three Bond Co., Ltd. and Super X8008 (trade name) manufactured by Cemedine Co., Ltd. Examples of the liquid silicone adhesive / sealing agent include KE200 (trade name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KE402 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and KE4896 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Examples of the liquid silicone potting material include KE4897 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Examples of the silicone oil compound include HIVAC-G manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Examples of the liquid silicone gasket include 1209 manufactured by Three Bond Co., Ltd. These have high water repellency and high electrical resistance, and are suitable as the sealing material 7.

このような構成を有する薄膜太陽電池１において、太陽電池素子３からの地絡電流を測定した。測定には、ＪＩＳ Ｃ 8991に規定の湿潤漏れ電流試験に準じて、体積抵抗率3500Ω・cm以下、表面張力０．０３Ｎ/m2以下、温度２２℃±３℃の溶液が入れられた水槽を使用した。枠状に設けられたシール材７の一辺を前記水槽の溶液中に浸漬し、薄膜太陽電池の短絡した出力端子を、直流電圧印加装置の負極端子に接続し、前記水槽の溶液中に浸漬した電極を、直流電圧印加装置の正極端子に接続し、印加電圧と地絡電流の関係を測定した。この測定をシール材７の全ての辺に対して行い、印加電圧300Ｖの際の周長約4ｍの1ｍ角薄膜太陽電池１枚当たりの太陽電池素子３からの地絡電流をもとめたところ、60nA以下であった。 In the thin film solar cell 1 having such a configuration, the ground fault current from the solar cell element 3 was measured. For the measurement, in accordance with the wet leakage current test prescribed in JIS C 8991, a water bath containing a solution having a volume resistivity of 3500 Ω · cm or less, a surface tension of 0.03 N / m 2 or less, and a temperature of 22 ° C. ± 3 ° C. is used. used. One side of the sealing material 7 provided in a frame shape is immersed in the solution in the water tank, and the shorted output terminal of the thin film solar cell is connected to the negative electrode terminal of the DC voltage application device and immersed in the solution in the water tank. The electrode was connected to the positive terminal of the DC voltage application device, and the relationship between the applied voltage and the ground fault current was measured. This measurement was performed on all sides of the sealing material 7 and the ground fault current from the solar cell element 3 per 1 m square thin-film solar cell having a circumference of about 4 m at an applied voltage of 300 V was determined to be 60 nA. It was the following.

（製造方法）
続いて、本実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造方法について説明する。
ここでは、透明基板２としてのガラス基板上に単層アモルファスシリコン太陽電池を用いた例について説明する。図４〜図5は、本発明の薄膜太陽電池の製造方法の実施の形態を示す概略図である。 (Production method)
Then, the manufacturing method of the thin film solar cell which concerns on this Embodiment is demonstrated.
Here, an example in which a single-layer amorphous silicon solar cell is used on a glass substrate as the transparent substrate 2 will be described. 4-5 is schematic which shows embodiment of the manufacturing method of the thin film solar cell of this invention.

（１）太陽電池素子の形成 図４（a）
透明基板２としてソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚：4mm）を使用する。基板端面は破損防止にコーナー面取りやＲ面取り加工されている事が望ましい。
（２）図４（ｂ）
透明電極層８として酸化錫膜（SnO2）を主成分とする透明電極膜を約５００nm〜８００nm、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。この際、透明電極膜の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。透明電極層２として、透明電極膜に加えて、透明基板２と透明電極膜との間にアルカリバリア膜（図示されず）を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（SiO2）を５０〜１５０nm、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。
（３）図４（ｃ）
その後、透明基板２をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第１高調波（１０６４nm）を、図の矢印に示すように、透明電極膜の膜面側から入射する。パルス発振：５〜２０kHzとして加工速度に適切になるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を太陽電池素子３の直列接続方向に対して垂直な方向に、溝１１を形成するように幅約６〜１０ｍｍの短冊状にレーザーエッチングする。
（４）図４（ｄ）
プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０〜１５０Ｐa、約２００℃にて光変換素子９としてのアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層膜/i層膜/ｎ層膜を順次製膜する。光変換素子９は、SiH4ガスとＨ2ガスとを主原料に、透明電極層８の上に製膜される。太陽光の入射する側からp層、i層、n層がこの順で積層される。光変換素子９は、本実施形態では、ｐ層：ＢドープしたアモルファスＳｉｃを主とし膜厚１０〜３０nm、i層：アモルファスＳｉを主とし膜厚２５０〜３５０nm、n層：ｐドープした微結晶Ｓｉを主とし膜厚３０〜５０nmである。またｐ層膜とi層膜の間には界面特性向上のためにバッファー層を設けても良い。尚、光変換素子層９の厚さとしては約0.4μｍとなる。
（５）図４（e）
透明基板２をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（532nm）を、図の矢印に示すように、光変換素子９の膜面側から入射する。パルス発振：１０〜２０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層８のレーザーエッチングラインの約１００〜１５０μｍの横側を、溝１２を形成するようにレーザーエッチングする。
（６）図５（a）
金属電極層１０としてＡｇ膜/Ｔｉ膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約１５０℃にて順次製膜する。金属電極層１０は本実施形態では、Ａｇ膜：２００〜５００nm、これを保護するものとして防食効果の高いＴｉ膜：１０〜２０nmをこの順に積層する。n層と金属電極層１０との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光変換素子層９と金属電極層１０との間にＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ膜）を膜厚：５０〜１００nm、スパッタリング装置により製膜して設けても良い。
（７）図５（ｂ）
透明基板２をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２nm）を、図の矢印に示すように、透明基板２側から入射する事で、レーザー光が光変換素子層９で吸収され、この時発生する高いガス蒸気圧を利用して金属電極層１０が爆裂して除去される。パルス発振：１〜１０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極層８のレーザーエッチングラインの約２５０μm〜４００μｍの横側を、溝１３を形成するようにレーザーエッチングする。
（８）保護材の形成
端子箱取付け部分はバックシートに開口貫通窓を設けて集電板を取り出す。この開口貫通窓部分には絶縁材を複数層を設置して外部からの湿分などの浸入を抑制する。直列に並んだ一方端の太陽電池素子３と、他方端部の太陽電池素子３とから銅箔を用いて集電して薄膜太陽電池の端子箱部分から電力が取り出せるように処理する。銅箔は各部との短絡を防止する為に銅箔幅よりも広い絶縁シートを配置する。集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、薄膜太陽電池の全体を覆い、透明基板２からはみ出さないようにＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等による第１保護材４を配置する。第１保護材４の上に、防水効果の高いバックシートである第２保護材５を設置する。この時に、第１保護材４の端部が第２保護材の端部と重なるように第２保護材５が設置される。第２保護材５は本実施形態では防水防湿効果が高いようにＰＥＴシート／金属箔としてのアルミニウム箔／ＰＥＴシートの３層構造よりなる。第２保護材までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い、約１５０〜１６０℃でプレスしながらＥＶＡを架橋させて密着させる。
（９）シール材の形成
続いて、第１保護材４、及び第２保護材の端部に、シール材を塗布し、乾燥する。これにより、シール材７が第１保護材４及び第２保護材の端部を覆うように形成される。粘度の異なるシール材をしようすることによりシール材７の幅や厚さを調整することができる。
（１０）端子箱の取り付け
薄膜太陽電池の裏側に端子箱を接着剤で取り付ける。
（１１）端子箱との接続
銅箔と端子箱の出力ケーブルとを半田などで接続する。これで薄膜太陽電池１が完成する。 (1) Formation of solar cell element FIG. 4 (a)
A soda float glass substrate (1.4 m × 1.1 m × plate thickness: 4 mm) is used as the transparent substrate 2. It is desirable that the end face of the substrate is corner chamfered or rounded to prevent breakage.
(2) FIG. 4 (b)
A transparent electrode film mainly composed of a tin oxide film (SnO 2 ) is formed as a transparent electrode layer 8 at a temperature of about 500 nm to 800 nm at about 500 ° C. using a thermal CVD apparatus. At this time, a texture with appropriate irregularities is formed on the surface of the transparent electrode film. As the transparent electrode layer 2, in addition to the transparent electrode film, an alkali barrier film (not shown) may be formed between the transparent substrate 2 and the transparent electrode film. As the alkali barrier film, a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed at a temperature of about 500 ° C. with a thermal CVD apparatus at 50 to 150 nm.
(3) FIG. 4 (c)
Thereafter, the transparent substrate 2 is placed on an XY table, and the first harmonic (1064 nm) of the laser diode-pumped YAG laser is incident from the film surface side of the transparent electrode film as indicated by the arrow in the figure. Pulse oscillation: 5 to 20 kHz, the laser power is adjusted so as to be suitable for the processing speed, and the transparent electrode film has a width so as to form the groove 11 in the direction perpendicular to the series connection direction of the solar cell elements 3. Laser etching into strips of about 6-10 mm.
(4) FIG. 4 (d)
Using a plasma CVD apparatus, a p-layer film / i-layer film / n-layer film made of an amorphous silicon thin film as the light conversion element 9 is sequentially formed at a reduced pressure atmosphere of 30 to 150 Pa and about 200 ° C. The light conversion element 9 is formed on the transparent electrode layer 8 using SiH 4 gas and H 2 gas as main raw materials. The p layer, i layer, and n layer are laminated in this order from the sunlight incident side. In this embodiment, the light conversion element 9 is composed of a p-layer: B-doped amorphous Sic and a film thickness of 10 to 30 nm, an i-layer: amorphous Si and a film thickness of 250-350 nm, and an n-layer: p-doped microcrystal. Si is the main film thickness. Further, a buffer layer may be provided between the p layer film and the i layer film in order to improve the interface characteristics. The thickness of the light conversion element layer 9 is about 0.4 μm.
(5) Figure 4 (e)
The transparent substrate 2 is placed on an XY table, and the second harmonic (532 nm) of the laser diode-pumped YAG laser is incident from the film surface side of the light conversion element 9 as shown by the arrow in the figure. Pulse oscillation: 10 to 20 kHz, the laser power is adjusted so as to be suitable for the processing speed, and laser etching is performed on the lateral side of about 100 to 150 μm of the laser etching line of the transparent electrode layer 8 so as to form the groove 12. .
(6) Figure 5 (a)
As the metal electrode layer 10, an Ag film / Ti film is sequentially formed by a sputtering apparatus at about 150 ° C. in a reduced pressure atmosphere. In this embodiment, the metal electrode layer 10 is formed by stacking an Ag film: 200 to 500 nm and a Ti film having a high anticorrosive effect: 10 to 20 nm for protecting the Ag film in this order. For the purpose of reducing contact resistance between the n layer and the metal electrode layer 10 and improving light reflection, a GZO (Ga-doped ZnO film) film is formed between the light conversion element layer 9 and the metal electrode layer 10 to a thickness of 50 to 100 nm, sputtering. The film may be formed by an apparatus.
(7) FIG. 5 (b)
The transparent substrate 2 is placed on an XY table, and the second harmonic (532 nm) of the laser diode-pumped YAG laser is incident from the transparent substrate 2 side as shown by the arrow in the figure, so that the laser light is emitted. The metal electrode layer 10 is exploded and removed using the high gas vapor pressure that is absorbed by the conversion element layer 9 and generated at this time. Pulse oscillation: 1 to 10 kHz, laser power is adjusted so as to be suitable for processing speed, and laser etching is performed so that grooves 13 are formed on the lateral side of the laser etching line of the transparent electrode layer 8 from about 250 μm to 400 μm. .
(8) Formation of protective material At the terminal box mounting portion, an opening through window is provided in the back sheet and the current collector plate is taken out. A plurality of layers of insulating materials are installed in the opening through window portion to suppress intrusion of moisture and the like from the outside. The solar cell elements 3 at one end arranged in series and the solar cell elements 3 at the other end are collected using copper foil so that power can be taken out from the terminal box portion of the thin film solar cell. In order to prevent a short circuit with each part, the copper foil arranges an insulating sheet wider than the copper foil width. After the current collecting copper foil and the like are arranged at a predetermined position, the first protective material 4 made of EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) or the like is arranged so as to cover the whole thin film solar cell and not to protrude from the transparent substrate 2. To do. On the 1st protective material 4, the 2nd protective material 5 which is a back sheet | seat with a high waterproof effect is installed. At this time, the 2nd protective material 5 is installed so that the edge part of the 1st protective material 4 may overlap with the edge part of a 2nd protective material. In the present embodiment, the second protective material 5 has a three-layer structure of PET sheet / aluminum foil / PET sheet as a metal foil so that the waterproof and moistureproof effect is high. The material disposed up to the second protective material in a predetermined position is deaerated inside in a reduced-pressure atmosphere by a laminator, and EVA is crosslinked and brought into close contact while being pressed at about 150 to 160 ° C.
(9) Formation of sealing material Subsequently, a sealing material is apply | coated to the edge part of the 1st protective material 4 and the 2nd protective material, and it dries. Thereby, the sealing material 7 is formed so as to cover the end portions of the first protective material 4 and the second protective material. By using sealing materials having different viscosities, the width and thickness of the sealing material 7 can be adjusted.
(10) Attaching the terminal box A terminal box is attached to the back side of the thin film solar cell with an adhesive.
(11) Connection with terminal box The copper foil and the output cable of the terminal box are connected with solder or the like. Thus, the thin film solar cell 1 is completed.

（作用・効果）
本実施の形態による効果を以下に説明する。
第1の実施形態に係る薄膜太陽電池においては、保護材６の端部がシール材により被覆されることで、保護材６の内部に浸入した水によって、太陽電池素子３から外部まで連続した膜が形成されることを防止できる。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を抑制することが出来る。 (Action / Effect)
The effect by this Embodiment is demonstrated below.
In the thin film solar cell according to the first embodiment, the end of the protective material 6 is covered with the sealing material, so that the continuous film from the solar cell element 3 to the outside by the water that has entered the protective material 6. Can be prevented from being formed. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be suppressed.

更に、シール材７が、シリル基含有特殊ポリマー接着剤、液状シリコーン接着剤、液状シリコーンシーリング材、液状シリコーンポッティング材、シリコーンオイルコンパウンド、及び液状シリコーンガスケットのうちのいずれかにを含むことにより、シール材７の撥水性が向上する。よって、シール材７と保護材６との界面において、保護材６の内部に浸入した水が連続した膜を形成することが防止できる。即ち、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を更に抑制することが出来る。   Further, the seal material 7 includes any one of a silyl group-containing special polymer adhesive, a liquid silicone adhesive, a liquid silicone sealant, a liquid silicone potting material, a silicone oil compound, and a liquid silicone gasket. The water repellency of the material 7 is improved. Therefore, it is possible to prevent a film in which water that has entered the inside of the protective material 6 is continuously formed at the interface between the sealing material 7 and the protective material 6. That is, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be further suppressed.

更に、シール材７が60g/m2・day以上の水蒸気透過率を有することにより、一旦保護材６の内部に浸入した水分は蓄積されずにシール材７を介して外部へ排出される。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流が更に抑制される。   Furthermore, since the sealing material 7 has a water vapor transmission rate of 60 g / m 2 · day or more, the water that has once entered the protective material 6 is not accumulated but is discharged to the outside through the sealing material 7. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside is further suppressed.

また、シール材７が、体積抵抗率が2×1011Ω・cm以上であるか、又は、太陽電池素子からシール材の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上であることにより、地絡電流が60nA以下に抑制される。これにより、1ｍ2の薄膜太陽電池が地絡電流により変質する面積を、２０年で全体の0.1%以下に抑制することができる。 Further, the sealing material 7 has a volume resistivity of 2 × 10 11 Ω · cm or more, or an electrical resistance from the solar cell element to the surface of the sealing material of 5 × 10 9 Ω or more. The leakage current is suppressed to 60 nA or less. Thereby, the area which a 1m < 2 > thin film solar cell changes by ground fault current can be suppressed to 0.1% or less of the whole in 20 years.

上記実施の形態では光変換素子層９としてアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いたものについて説明したが、本発明は、微結晶シリコン太陽電池、並びにアモルファスシリコン太陽電池と微結晶シリコン太陽電池を各１〜複数層に積層させたタンデム型太陽電池のようなほかの種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。更に、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、その上に光変換素子層、光入射側透明電極層を形成するタイプの太陽電池にも同様に適用することができる。   Although the said embodiment demonstrated what used the amorphous silicon thin film solar cell as the light conversion element layer 9, this invention is each 1-microcrystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell and a microcrystalline silicon solar cell. The present invention can be similarly applied to other types of thin film solar cells such as tandem solar cells stacked in a plurality of layers. Further, the present invention is a solar of a type 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 light conversion element layer and a light incident side transparent electrode layer are formed thereon. The same applies to batteries.

（第２の実施形態）
本発明の第2の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（構成）
図２は第２の実施形態における薄膜太陽電池の側断面図を示している。薄膜太陽電池１は、透明基板２、太陽電池素子３、第１保護材４、第２保護材５、及びシール材７を備えている。 (Constitution)
FIG. 2 shows a side sectional view of the thin-film solar cell in the second embodiment. The thin film solar cell 1 includes a transparent substrate 2, a solar cell element 3, a first protective material 4, a second protective material 5, and a sealing material 7.

第２の実施形態に係る太陽電池素子３の構造は、第1の実施形態に係る太陽電池素子３の構造と同じであるので、説明は割愛する。   Since the structure of the solar cell element 3 according to the second embodiment is the same as the structure of the solar cell element 3 according to the first embodiment, description thereof is omitted.

第１保護材４は、太陽電池素子３上に、太陽電池素子３を被覆するように設けられている。更に、第１保護材４は、透明基板２の端部から所定の間隔を被覆しないように形成される。第１保護材４はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の絶縁性の樹脂であり、太陽電池素子３の絶縁や保護を行う機能を果たしている。   The first protective material 4 is provided on the solar cell element 3 so as to cover the solar cell element 3. Further, the first protective material 4 is formed so as not to cover a predetermined interval from the end of the transparent substrate 2. The first protective material 4 is an insulating resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and functions to insulate and protect the solar cell element 3.

第２保護材５は、第１保護材４の上に第1保護材４を被覆するように設けられている。第２保護材５の端部は、第１保護材４の端部と透明基板２の端部との間に配置されている。第２保護材５は金属箔をＰＥＴ膜で挟んだ構造をしている。これにより、第１保護材４に水分が浸入することが防止される。   The second protective material 5 is provided on the first protective material 4 so as to cover the first protective material 4. The end of the second protective material 5 is arranged between the end of the first protective material 4 and the end of the transparent substrate 2. The second protective material 5 has a structure in which a metal foil is sandwiched between PET films. This prevents moisture from entering the first protective material 4.

シール材７は第２保護材５の端部を被覆するように枠状に設けられている。尚、シール材７は透明基板２の端部を更に被覆するように設けられていても良い。シール材７を構成する材料の性質は第1の実施形態と同様である。   The sealing material 7 is provided in a frame shape so as to cover the end of the second protective material 5. The sealing material 7 may be provided so as to further cover the end portion of the transparent substrate 2. The properties of the material constituting the sealing material 7 are the same as in the first embodiment.

このような構成を有する薄膜太陽電池において、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を測定したところ、60nA以下であった。   In the thin film solar cell having such a configuration, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside was measured and found to be 60 nA or less.

（製造方法）
続いて、本実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜太陽電池１の製造方法において、太陽電池素子３を形成するまでは第１の実施形態と同様である。 (Production method)
Then, the manufacturing method of the thin film solar cell which concerns on this Embodiment is demonstrated. In the manufacturing method of the thin-film solar cell 1 according to the present embodiment, the process is the same as that of the first embodiment until the solar cell element 3 is formed.

太陽電池素子３が形成された後に、第１保護材４が太陽電池素子３を覆う様に設置される。更に、第２保護材５が第１保護材４を覆う様に設置される。第２保護材までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い、約１５０〜１６０℃でプレスしながらＥＶＡを架橋させて密着させる。   After the solar cell element 3 is formed, the first protective material 4 is installed so as to cover the solar cell element 3. Further, the second protective material 5 is installed so as to cover the first protective material 4. The material disposed up to the second protective material in a predetermined position is deaerated inside in a reduced-pressure atmosphere by a laminator, and EVA is crosslinked and brought into close contact while being pressed at about 150 to 160 ° C.

続いて、第２保護材５の端部を覆う様にシール材７が形成される。シール材７の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Subsequently, the sealing material 7 is formed so as to cover the end portion of the second protective material 5. Since the formation method of the sealing material 7 is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.

続いて、
薄膜太陽電池の裏側に端子箱を接着剤で取り付ける。最後に、銅箔と端子箱の出力ケーブルとを半田などで接続する。これで薄膜太陽電池１が完成する。 continue,
A terminal box is attached to the back side of the thin film solar cell with an adhesive. Finally, the copper foil and the output cable of the terminal box are connected with solder or the like. Thus, the thin film solar cell 1 is completed.

（作用・効果）
本実施の形態による効果は第１の実施形態における効果と同様である。即ち、第２の実施形態に係る薄膜太陽電池においては、保護材６の端部がシール材により被覆されることで、保護材６の内部に浸入した水によって、太陽電池素子３から外部まで連続した膜が形成されることを防止できる。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を抑制することが出来る。 (Action / Effect)
The effect by this Embodiment is the same as the effect in 1st Embodiment. That is, in the thin film solar cell according to the second embodiment, the end of the protective material 6 is covered with the sealing material, so that the water that has entered the protective material 6 is continuously applied from the solar cell element 3 to the outside. It is possible to prevent the formed film from being formed. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be suppressed.

更に、シール材７が、シリル基含有特殊ポリマー接着剤、液状シリコーン接着剤、液状シリコーンシーリング材、液状シリコーンポッティング材、シリコーンオイルコンパウンド、液状シリコーンガスケットのうちのいずれかにを含むことにより、シール材７の撥水性が向上する。よって、シール材７と保護材６との界面において、保護材６の内部に浸入した水が連続した膜を形成することが防止できる。即ち、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を更に抑制することが出来る。   Further, the sealing material 7 includes any of silyl group-containing special polymer adhesive, liquid silicone adhesive, liquid silicone sealing material, liquid silicone potting material, silicone oil compound, and liquid silicone gasket, thereby providing a sealing material. The water repellency of 7 is improved. Therefore, it is possible to prevent a film in which water that has entered the inside of the protective material 6 is continuously formed at the interface between the sealing material 7 and the protective material 6. That is, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be further suppressed.

更に、シール材７が60g/m2・day以上の水蒸気透過率を有することにより、一旦保護材６の内部に浸入した水分は蓄積されずにシール材７を介して外部へ排出される。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流が更に抑制される。   Furthermore, since the sealing material 7 has a water vapor transmission rate of 60 g / m 2 · day or more, the water that has once entered the protective material 6 is not accumulated but is discharged to the outside through the sealing material 7. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside is further suppressed.

また、シール材７が、体積抵抗率が2×1011Ω・cm以上であるか、又は、太陽電池素子からシール材の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上であることにより、地絡電流が60nA以下に抑制される。これにより、1ｍ2の薄膜太陽電池が、地絡電流により変質する面積を、２０年で全体の0.1%以下に抑制することができる。 Further, the sealing material 7 has a volume resistivity of 2 × 10 11 Ω · cm or more, or an electrical resistance from the solar cell element to the surface of the sealing material of 5 × 10 9 Ω or more. The leakage current is suppressed to 60 nA or less. Thereby, the area which a 1m < 2 > thin film solar cell changes in quality by a ground fault electric current can be suppressed to 0.1% or less of the whole in 20 years.

上記実施の形態では光変換素子層９としてアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いたものについて説明したが、本発明は、微結晶シリコン太陽電池、並びにアモルファスシリコン太陽電池と微結晶シリコン太陽電池を各１〜複数層に積層させたタンデム型太陽電池のようなほかの種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。更に、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、その上に光変換素子層、光入射側透明電極層を形成するタイプの太陽電池にも同様に適用することができる。   Although the said embodiment demonstrated what used the amorphous silicon thin film solar cell as the light conversion element layer 9, this invention is each 1-microcrystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell and a microcrystalline silicon solar cell. The present invention can be similarly applied to other types of thin film solar cells such as tandem solar cells stacked in a plurality of layers. Further, the present invention is a solar of a type 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 light conversion element layer and a light incident side transparent electrode layer are formed thereon. The same applies to batteries.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（構成）
図３は第３の実施形態における薄膜太陽電池の側断面図を示している。薄膜太陽電池１は、透明基板２、太陽電池素子３、第１保護材４、第２保護材５、及びシール材７を備えている。 (Constitution)
FIG. 3 shows a side sectional view of the thin-film solar cell in the third embodiment. The thin film solar cell 1 includes a transparent substrate 2, a solar cell element 3, a first protective material 4, a second protective material 5, and a sealing material 7.

第３の実施形態に係る太陽電池素子３の構造は、第1の実施形態に係る太陽電池素子３の構造と同じであるので、説明は割愛する。   Since the structure of the solar cell element 3 according to the third embodiment is the same as the structure of the solar cell element 3 according to the first embodiment, description thereof is omitted.

第１保護材４は、太陽電池素子３上に、太陽電池素子３を被覆するように設けられている。更に、第１保護材４は、透明基板２の端部から所定の間隔を被覆しないように形成される。第１保護材４はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の絶縁性の樹脂であり、太陽電池素子３の絶縁や保護を行う機能を果たしている。   The first protective material 4 is provided on the solar cell element 3 so as to cover the solar cell element 3. Further, the first protective material 4 is formed so as not to cover a predetermined interval from the end of the transparent substrate 2. The first protective material 4 is an insulating resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and functions to insulate and protect the solar cell element 3.

第２保護材５は、第１保護材４の上に形成されている。第２保護材は、第1保護材４の端部が、第２保護材５の端部と透明基板２の端部との間に存在するように設けられている。即ち、第１保護材の周縁部は第１保護材により被覆されてはいない。第２保護材５は金属箔をＰＥＴ膜で挟んだ構造をしている。これにより、第１保護材４に水分が浸入することが防止される。   The second protective material 5 is formed on the first protective material 4. The second protective material is provided such that the end portion of the first protective material 4 exists between the end portion of the second protective material 5 and the end portion of the transparent substrate 2. That is, the peripheral portion of the first protective material is not covered with the first protective material. The second protective material 5 has a structure in which a metal foil is sandwiched between PET films. This prevents moisture from entering the first protective material 4.

シール材７は、第１保護材の端部と、第１保護材における第２保護材により被覆されていない部分と、第２保護材５の端部とを被覆するように枠状に設けられている。なお、シール材７は、更に、透明基板２を覆う様に設けられていても良い。シール材７を構成する材料の性質は第1の実施形態と同様である。   The sealing material 7 is provided in a frame shape so as to cover the end portion of the first protective material, the portion of the first protective material that is not covered with the second protective material, and the end portion of the second protective material 5. ing. The sealing material 7 may be further provided so as to cover the transparent substrate 2. The properties of the material constituting the sealing material 7 are the same as in the first embodiment.

このような構成を有する薄膜太陽電池において、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を測定したところ、60nA以下であった。   In the thin film solar cell having such a configuration, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside was measured and found to be 60 nA or less.

（製造方法）
続いて、本実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜太陽電池１の製造方法において、太陽電池素子３を形成するまでは第１の実施形態と同様である。 (Production method)
Then, the manufacturing method of the thin film solar cell which concerns on this Embodiment is demonstrated. In the manufacturing method of the thin-film solar cell 1 according to the present embodiment, the process is the same as that of the first embodiment until the solar cell element 3 is formed.

太陽電池素子３が形成された後に、第１保護材４が太陽電池素子３を覆う様に設置される。更に、第２保護材５が第１保護材４の少なくとも一部を覆う様に設置される。第２保護材までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い、約１５０〜１６０℃でプレスしながらＥＶＡを架橋させて密着させる。   After the solar cell element 3 is formed, the first protective material 4 is installed so as to cover the solar cell element 3. Further, the second protective material 5 is installed so as to cover at least a part of the first protective material 4. The material disposed up to the second protective material in a predetermined position is deaerated inside in a reduced-pressure atmosphere by a laminator, and EVA is crosslinked and brought into close contact while being pressed at about 150 to 160 ° C.

続いて、第２保護材５の端部を覆う様にシール材７が形成される。シール材７の形成方法は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Subsequently, the sealing material 7 is formed so as to cover the end portion of the second protective material 5. Since the formation method of the sealing material 7 is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.

続いて、薄膜太陽電池の裏側に端子箱を接着剤で取り付ける。最後に、銅箔と端子箱の出力ケーブルとを半田などで接続する。これで薄膜太陽電池１が完成する。   Subsequently, a terminal box is attached to the back side of the thin film solar cell with an adhesive. Finally, the copper foil and the output cable of the terminal box are connected with solder or the like. Thus, the thin film solar cell 1 is completed.

（作用・効果）
本実施の形態による効果は第１の実施形態における効果と同様である。即ち、第３の実施形態に係る薄膜太陽電池においては、保護材６の端部がシール材により被覆されることで、保護材６の内部に浸入した水によって、太陽電池素子３から外部まで連続した膜が形成されることを防止できる。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を抑制することが出来る。 (Action / Effect)
The effect by this Embodiment is the same as the effect in 1st Embodiment. That is, in the thin film solar cell according to the third embodiment, the end portion of the protective material 6 is covered with the sealing material, so that the water that has entered the protective material 6 continues from the solar cell element 3 to the outside. It is possible to prevent the formed film from being formed. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be suppressed.

更に、シール材７が、シリル基含有特殊ポリマー接着剤、液状シリコーン接着剤、液状シリコーンシーリング材、液状シリコーンポッティング材、シリコーンオイルコンパウンド、液状シリコーンガスケットのうちのいずれかにを含むことにより、シール材７の撥水性が向上する。よって、シール材７と保護材６との界面において、保護材６の内部に浸入した水が連続した膜を形成することが防止できる。即ち、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流を更に抑制することが出来る。   Further, the sealing material 7 includes any of silyl group-containing special polymer adhesive, liquid silicone adhesive, liquid silicone sealing material, liquid silicone potting material, silicone oil compound, and liquid silicone gasket, thereby providing a sealing material. The water repellency of 7 is improved. Therefore, it is possible to prevent a film in which water that has entered the inside of the protective material 6 is continuously formed at the interface between the sealing material 7 and the protective material 6. That is, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside can be further suppressed.

更に、シール材７が60g/m2・day以上の水蒸気透過率を有することにより、一旦保護材６の内部に浸入した水分は蓄積されずにシール材７を介して外部へ排出される。よって、太陽電池素子３から外部へ流れる地絡電流が更に抑制される。   Furthermore, since the sealing material 7 has a water vapor transmission rate of 60 g / m 2 · day or more, the water that has once entered the protective material 6 is not accumulated but is discharged to the outside through the sealing material 7. Therefore, the ground fault current flowing from the solar cell element 3 to the outside is further suppressed.

また、シール材７が、体積抵抗率が2×1011Ω・cm以上であるか、又は、太陽電池素子３からシール材７の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上であることにより、地絡電流が60nA以下に抑制される。これにより、1ｍ2の薄膜太陽電池が地絡電流により変質する面積は、２０年で全体の0.1%以下に抑制することができる。 Further, the sealing material 7 has a volume resistivity of 2 × 10 11 Ω · cm or more, or an electrical resistance from the solar cell element 3 to the surface of the sealing material 7 of 5 × 10 9 Ω or more. The ground fault current is suppressed to 60 nA or less. Thereby, the area which a 1m < 2 > thin film solar cell changes by ground fault current can be suppressed to 0.1% or less of the whole in 20 years.

上記実施の形態では光変換素子層９としてアモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いたものについて説明したが、本発明は、微結晶シリコン太陽電池、並びにアモルファスシリコン太陽電池と微結晶シリコン太陽電池を各１〜複数層に積層させたタンデム型太陽電池のようなほかの種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。更に、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、その上に光変換素子層、光入射側透明電極層を形成するタイプの太陽電池にも同様に適用することができる。   Although the said embodiment demonstrated what used the amorphous silicon thin film solar cell as the light conversion element layer 9, this invention is each 1-microcrystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell and a microcrystalline silicon solar cell. The present invention can be similarly applied to other types of thin film solar cells such as tandem solar cells stacked in a plurality of layers. Further, the present invention is a solar of a type 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 light conversion element layer and a light incident side transparent electrode layer are formed thereon. The same applies to batteries.

第１の実施形態に係る薄膜太陽電池の側断面図を示す。The sectional side view of the thin film solar cell which concerns on 1st Embodiment is shown. 第１の実施形態に係る薄膜太陽電池の側断面図を示す。The sectional side view of the thin film solar cell which concerns on 1st Embodiment is shown. 第２の実施形態に係る薄膜太陽電池の側断面図を示す。The sectional side view of the thin film solar cell which concerns on 2nd Embodiment is shown. 第３の実施形態に係る薄膜太陽電池の側断面図を示す。The side sectional view of the thin film solar cell concerning a 3rd embodiment is shown. 太陽電池素子３を形成する方法を示す側断面図を示す。The sectional side view which shows the method of forming the solar cell element 3 is shown. 太陽電池素子３を形成する方法を示す側断面図を示す。The sectional side view which shows the method of forming the solar cell element 3 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１ 薄膜太陽電池
２ 透明基板
３ 太陽電池素子
４ 第１保護材
５ 第２保護材
６ 保護材
７ シール材
８ 透明電極層
９ 光変換素子層
１０ 金属電極層
１１ 溝
１２ 溝
１３ 溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film solar cell 2 Transparent substrate 3 Solar cell element 4 1st protective material 5 2nd protective material 6 Protective material 7 Seal material 8 Transparent electrode layer 9 Light conversion element layer 10 Metal electrode layer 11 Groove 12 Groove 13 Groove

Claims (14)

透明基板と、
前記透明基板の片面に形成された太陽電池素子と、
前記太陽電池素子を被覆する保護材と、
前記保護材の端部を覆うように設けられた水蒸気透過性を有するシール材と、
を具備する
薄膜太陽電池。 A transparent substrate;
A solar cell element formed on one side of the transparent substrate;
A protective material covering the solar cell element;
A sealing material having water vapor permeability provided so as to cover an end of the protective material;
A thin film solar cell comprising: 請求項1に記載された薄膜太陽電池であって、
前記保護材は
前記太陽電池素子を覆うように形成された第1保護材と、
前記第1保護材上に形成された第２保護材と、
を備える
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 1,
The protective material is a first protective material formed to cover the solar cell element,
A second protective material formed on the first protective material;
A thin film solar cell comprising: 請求項2に記載された薄膜太陽電池であって、
前記第2保護材は、前記第1保護材を覆うように形成され、
前記シール材は、前記第2保護材の端部を覆うように設けられている
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 2,
The second protective material is formed to cover the first protective material,
The sealing material is a thin film solar cell provided so as to cover an end of the second protective material. 請求項2に記載された薄膜太陽電池であって、
前記第２保護材は、前記第1保護材上の少なくとも一部に形成され、
前記シール材は、前記第1保護材の端部を覆うように設けられている
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 2,
The second protective material is formed on at least a part of the first protective material,
The sealing material is a thin film solar cell provided so as to cover an end of the first protective material. 請求項4に記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材は、前記第1保護材の端部、前記第1保護材の前記第2保護材により被覆されていない部分、及び前記第2保護材の端部、を覆うように設けられている
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 4,
The sealing material is provided so as to cover an end portion of the first protective material, a portion of the first protective material that is not covered with the second protective material, and an end portion of the second protective material. Thin film solar cell. 請求項４に記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材は、前記第１保護材の端部を中心に、前記透明基板の一部と、前記第１保護材の端部と、前記第１保護材の前記第２保護材により被覆されていない部分の一部、を覆うように設けられている
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 4,
The sealing material is covered with a part of the transparent substrate, an end of the first protective material, and the second protective material of the first protective material around the end of the first protective material. A thin film solar cell provided so as to cover a part of a portion not present. 請求項６に記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材は、前記第２保護材の端部を中心に、前記第２保護材の一部と、前記第２保護材の端部と、前記第１保護材の前記第２保護材により被覆されていない部分の一部、を覆うように設けられている
薄膜太陽電池。 The thin film solar cell according to claim 6,
The sealing material is covered with a part of the second protective material, an end of the second protective material, and the second protective material of the first protective material around the end of the second protective material. A thin film solar cell provided so as to cover a part of the portion that is not formed. 請求項２乃至７のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
前記第１保護材はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含み、
前記第２保護材は金属箔を含む
薄膜太陽電池。 A thin-film solar cell according to any one of claims 2 to 7,
The first protective material includes an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA),
The second protective material is a thin film solar cell including a metal foil. 請求項1乃至８のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材の水蒸気透過率が60g/m2・day以上である
薄膜太陽電池。 A thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 8,
A thin-film solar cell in which the sealing material has a water vapor transmission rate of 60 g / m 2 · day or more. 請求項1乃至９のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
前記太陽電池素子から前記シール材の表面までの電気抵抗が5×109Ω以上である
薄膜太陽電池。 The thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 9,
A thin film solar cell having an electric resistance of 5 × 10 9 Ω or more from the solar cell element to the surface of the sealing material. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材はガラスよりも撥水性に優れている
薄膜太陽電池。 A thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 10,
The sealing material is a thin film solar cell that is superior in water repellency to glass. 請求項1乃至１１のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
前記シール材は、
シリル基を含有した高分子化合物を含む
薄膜太陽電池。 The thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 11,
The sealing material is
A thin film solar cell comprising a polymer compound containing a silyl group. 請求項１乃至１２のいずれかに記載された薄膜太陽電池であって、
太陽電池素子からの地絡電流が60nA以下である
薄膜太陽電池。 A thin-film solar cell according to any one of claims 1 to 12,
A thin-film solar cell in which the ground fault current from the solar cell element is 60 nA or less. 透明基板を与えるステップと、
前記透明基板の片面に太陽電池素子を形成するステップと、
前記太陽電池素子を被覆する保護材を形成するステップと、
前記保護材の端部に、水蒸気透過性を有するシール材を塗布するステップと、
を具備する
薄膜太陽電池の製造方法。 Providing a transparent substrate;
Forming a solar cell element on one side of the transparent substrate;
Forming a protective material covering the solar cell element;
Applying a water vapor-permeable sealing material to an end of the protective material;
A method for producing a thin-film solar cell comprising:
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