JP2006332190A - カルコパイライト型太陽電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】マイカ基板を用い、可撓性が良好で且つ曲げ剛性が確保されたカルコパイライト型太陽電池を構成する。
【解決手段】マイカ基板５４上に第１電極層１４を成膜した後、第１スクライブ部６４を設ける。次に、第１電極層１４上に光吸収層１６、バッファ層１８を設け、バッファ層１８の上端面からマイカ基板５４の下端面まで貫通するスルーホール（第２スクライブ部６６）を点状に形成する。次に、バッファ層１８上に第２電極層２０を設ける。この際、第２電極層２０の下端面が第２スクライブ部６６の内周壁に沿って第１電極層１４まで到達する。さらに、第２電極層２０をスクライブして第３スクライブ部７０を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、カルコパイライト型太陽電池に関し、一層詳細には、隣接する単位セル同士が電気的に直列接続されて１個のモジュールとして構成されるカルコパイライト型太陽電池に関する。
図７に、一般的なカルコパイライト型太陽電池１０の積層方向側面図を示す。このカルコパイライト型太陽電池１０は、ガラス基板１２上に、Ｍｏからなる第１電極層１４、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ（以下、ＣＩＧＳともいう）からなる光吸収層１６、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＩｎＳ等からなるバッファ層１８、ＺｎＯ／Ａｌからなる透明な第２電極層２０がこの順序で設けられることによって構成されている。なお、図７中、参照符号２２、２４は第１リード部、第２リード部を示し、各リード部２２、２４には導線２６、２８が接続されている。
このように、カルコパイライト型太陽電池１０は、ＣＩＧＳに代表されるカルコパイライト化合物を光吸収層１６として備える太陽電池であり、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族系電池とも呼称される。
このカルコパイライト型太陽電池１０に太陽光等の光が照射されると、光吸収層１６に電子と正孔の対が生じる。そして、Ｐ型半導体であるＣＩＧＳ製の光吸収層１６と、Ｎ型半導体である第２電極層２０との接合界面において、電子が第２電極層２０（Ｎ型側）の界面に集合するとともに、正孔が光吸収層１６（Ｐ型側）の界面に集合する。この現象が起こることにより、光吸収層１６と第２電極層２０との間に起電力が生じる。この起電力による電気エネルギを、第１電極層１４と第２電極層２０にそれぞれ接続された第１リード部２２、第２リード部２４から電流として外部へと取り出すようにしている。
カルコパイライト型太陽電池１０は、通常、以下のようにして作製される。すなわち、先ず、ソーダライムガラス等からなるガラス基板１２上に、Ｍｏからなる第１電極層１４をスパッタリング等により成膜する。
次に、図８に示すように、レーザ照射３０を直線状に走査しながらレーザ光Ｌを照射することを繰り返し行い、第１電極層１４を複数個に分割する。この操作は、スクライブと呼称される。
分割時に発生した切削屑を水洗によって除去した後、スパッタリング成膜によってＣｕ、Ｉｎ、Ｇａを第１電極層１４上に付着させ、前駆体を設ける。この前駆体を、ガラス基板１２及び第１電極層１４ごと加熱処理炉内に収容し、Ｈ2Ｓｅガス雰囲気中でアニールを行う。このアニールの際に前駆体のセレン化が起こり、ＣＩＧＳからなる光吸収層１６が形成される。
次に、ＣｄＳ、ＺｎＯ、ＩｎＳ等のＮ型のバッファ層１８を光吸収層１６上に設ける。バッファ層１８は、例えば、スパッタリング成膜やケミカルバスデポジション（ＣＢＤ）等によって形成される。
そして、図９に示すように、金属針３２を用い、バッファ層１８及び光吸収層１６を線状に切り欠くメカニカルスクライブを行う。すなわち、機械的手法によってバッファ層１８及び光吸収層１６を帯状に分割する。
次に、スパッタリング成膜によってＺｎＯ／Ａｌからなる第２電極層２０を設けた後、図１０に示すように、金属針３２を用いて第２電極層２０、バッファ層１８及び光吸収層１６を線状に切り欠くメカニカルスクライブを行う。上記した前回のメカニカルスクライブと今回のメカニカルスクライブにより、複数個の単位セルが設けられる。
最後に、第１電極層１４及び第２電極層２０において露呈した部位に、第１リード部２２及び第２リード部２４をそれぞれ設ける。これにより、カルコパイライト型太陽電池１０が得られるに至る。
このようにして得られたカルコパイライト型太陽電池１０には、エネルギ変換効率が高い、経年変化による光劣化がほとんど起こらない、耐放射線特性に優れる、光吸収波長領域が広い、光吸収係数が大きい等の種々の利点があり、量産化のための様々な検討がなされている。
ところで、上記したように、基板の材質としてはガラスが選定されることが通例である。この理由は、入手が容易且つ安価であり、表面が平滑であるので該基板に積層される膜の表面を比較的平滑にすることができ、しかも、ガラス中のナトリウムが光吸収層１６まで拡散する結果、エネルギ変換効率が大きくなるからである。
しかしながら、ガラス基板１２を用いた場合、前駆体をセレン化する際の温度を高く設定することができないので、エネルギ効率が著しく大きくなる組成までセレン化を進行させることが困難である。また、基板が厚いので、カルコパイライト型太陽電池１０を製造する際に該ガラス基板１２を送り出す送り出し装置等が大型化するとともに、製造されたカルコパイライト型太陽電池１０の質量が大きくなるという不具合がある。しかも、ガラス基板１２に可撓性がほとんどないため、ロールトゥロールプロセスと呼称される大量生産製法を適用することが困難である。
この不具合を解決する方策として、基板の材質をガラス以外のものに変更することが想起される。例えば、特許文献１には、高分子フィルムを基板とするカルコパイライト型太陽電池が提案されている。その他、特許文献２には、カルコパイライト型燃料電池の基板の材質としてステンレス鋼が挙げられており、特許文献３には、ガラス、アルミナ、マイカ、ポリイミド、モリブデン、タングステン、ニッケル、グラファイト、ステンレス鋼が列挙されている。
特開平５−２５９４９４号公報 特開２００１−３３９０８１号公報 特開２０００−５８８９３号公報
特許文献１で提案された高分子フィルム基板には、耐熱性が低く、このためにセレン化プロセスで高温にすることができないという不具合がある。
また、特許文献２記載の技術では、ステンレス基板がセレン化の際にセレンから攻撃を受けることを回避するべく、ＳｉＯ2又はＦｅＦ2からなる保護層を設けるようにしているが、メカニカルスクライブを行う際、金属針３２がこの保護層を破壊し、さらに、ステンレス鋼基板表面の不動態膜を破壊することがある。このような事態が生じると、第２電極層が導電性のステンレス鋼基板に接触してしまうため、短絡が発生してしまう。
そして、特許文献３で提案されている基板材料のうち、マイカは絶縁性が良好で可撓性に富むものの、薄膜であるので、メカニカルスクライブを行う際、金属針によって線状の傷が発生する懸念がある。この場合、カルコパイライト型太陽電池の曲げ剛性が著しく低下する。また、第２電極層と第１電極層との接触面積も低下するので、単位セル同士の間の直列抵抗が増加し、その結果、カルコパイライト型太陽電池の性能が低下してしまう。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、マイカ基板に傷が発生する懸念を払拭し、曲げ剛性が確保され、単位セル同士の間の抵抗が上昇することもないカルコパイライト型太陽電池を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明に係るカルコパイライト型太陽電池は、マイカを含む絶縁基板上に、少なくとも、窒化物を含むバインダ層と、第１電極層と、カルコパイライト化合物からなるＰ型光吸収層と、バッファ層と、透明且つｎ型である第２電極層とが積層され、
前記第１電極層を線状に分割する第１スクライブ部と、前記絶縁基板から前記第２電極層の直下に位置する層までを貫通するスルーホールからなる第２スクライブ部と、前記第２電極層を分割する第３スクライブ部とが設けられることによって単位セルに分割され、
前記第２電極層の下端面に、前記第２スクライブ部の内壁に沿って第１電極層に到達するまで延在する部位が存在することにより、互いに隣接する単位セルの第１電極層と第２電極層とが電気的に接続されたことを特徴とする。
すなわち、本発明においては、第２スクライブ部として、点状に存在して積層方向に貫通したスルーホールを設けるようにしている。このため、金属針等を使用して機械的にスクライブを行うことで第２スクライブ部を設ける場合であっても、マイカ基板に線状の傷が生じることが回避される。これにより、マイカ基板の曲げ剛性が確保される。
しかも、マイカ基板がそもそも可撓性に富むので、可撓性が良好なカルコパイライト型太陽電池を構成することができる。
また、第１スクライブ部、第２スクライブ部及び第３スクライブ部は、既存の設備を使用し、且つ簡便な操作で設けることができる。すなわち、第２スクライブ部としてスルーホールを設けるようにしたことに伴い、作業が煩雑化したり特別の装置を設けたりする必要もない。
その上、スルーホールの形成は、線状の切り欠き部を設ける場合に比して作業が容易であり、しかも、作業が短時間で終了する。このため、作業効率が向上するので、単位時間当たりの生産量を増加させることができる。
なお、「第２電極層の直下に位置する層」は、バッファ層に限定されるものではない。すなわち、例えば、バッファ層と第２電極層との間に絶縁性ＺｎＯ等からなる高抵抗層が介在する場合、この高抵抗層が「第２電極層の直下に位置する層」となる。
第３スクライブ部は、例えば、直線部と湾曲部とを具備するように形成することができる。この場合、直線部を第１スクライブ部に平行して設け、且つ湾曲部を第１スクライブ部とともに第２スクライブ部を囲繞する位置に設けることが好ましい。これにより、３回のスクライブによる切り欠き部を互いに平行に形成していた従来技術に比して発電領域が大きくなるので、実発電量が増加する。
ここで、マイカ基板とバインダ層との間に、マイカ基板に比して平滑な平滑化層を設けることが好ましい。これにより、マイカ基板の表面の凹凸（起伏）が平滑化層に埋没する。このため、マイカ基板の起伏がバインダ層、第１電極層、光吸収層に転写されることが回避され、その結果、カルコパイライト型太陽電池の開放電圧が低下して変換効率が低減することを回避することができる。
この場合、マイカ基板と平滑化層との間にセラミックス膜を介在することが好ましい。これにより、マイカ基板の表面の起伏が転写されることを回避することが一層容易となる。
本発明によれば、第２スクライブ部として、積層方向に貫通したスルーホールを設けるようにしている。このような構成では、スルーホール同士を線状に連ならせる必要がない。従って、第２スクライブ部を設ける際に金属針等を使用して機械的にスクライブを行っても、マイカ基板に線状の傷が生じることが回避される。これにより、マイカ基板の曲げ剛性が確保されるとともに、マイカ基板の可撓性に依拠して可撓性が良好なカルコパイライト型太陽電池を構成することができる。
また、スルーホールは、線状の切り欠き部を設ける場合に比して容易に形成することができ、しかも、作業が短時間で終了する。このため、作業効率が向上するので、カルコパイライト型太陽電池の生産効率を上昇させることができる。
以下、本発明に係るカルコパイライト型太陽電池につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図７〜図１０に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１は、本実施の形態に係るカルコパイライト型太陽電池５０の上方平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。このカルコパイライト型太陽電池５０は、複数個の単位セル５２が電気的に直列接続されることにより構成されている。
先ず、図２を参照して単位セル５２の積層構造につき説明する。各単位セル５２は、マイカ基板５４上に、窒化物系のバインダ層５６と、第１電極層１４と、カルコパイライト化合物からなるＰ型光吸収層１６と、バッファ層１８と、透明且つｎ型である第２電極層２０とがこの順序で積層されて構成される。
本実施の形態において、マイカ基板５４は、集成マイカで形成されている。ここで、集成マイカとは、粉粒状のマイカと樹脂が混合された後に焼成されたものを指称する。
集成マイカは、抵抗値が１０12〜１０16Ωと著しく大きい絶縁体であり、また、酸、アルカリ、Ｈ2Ｓｅガス等に対する耐性も高いという性質を有する。さらに、軽量であり且つ可撓性に富む。しかも、ソーダライムガラス等のガラス基板１２の耐熱温度が５００〜５５０℃であるのに対し、集成マイカは、６００〜８００℃と比較的高い耐熱温度を示す。
バインダ層５６は、マイカ基板５４と第１電極層１４とを互いに強固に接合させるための層である。また、マイカ基板５４から拡散した不純物が第１電極層１４に拡散することを阻止するための拡散防止層としても機能する。すなわち、バインダ層５６が存在することによって、マイカ基板５４に含まれるＡｌ、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｆ等の不純物が光吸収層１６に拡散することが回避される。このため、カルコパイライト型太陽電池５０は、エネルギ変換効率に優れる。
バインダ層５６の材質としては窒化物が選定され、その好適な例としては、マイカ基板５４と第１電極層１４（Ｍｏ）の双方に良好に接合するＴｉＮ又はＴａＮが挙げられる。
バインダ層５６の厚みは、０．５〜１μｍであることが好ましい。０．５μｍ未満であると、バリアとして機能することが容易でなくなる。また、１μｍを超えると、接合強度を確保することが容易でなくなる。
バインダ層５６上には、Ｍｏからなる第１電極層１４、ＣＩＧＳからなる光吸収層１６、ＣｄＳ等からなるバッファ層１８、ＺｎＯ／Ａｌからなる透明な第２電極層２０がこの順序で積層されている。そして、図１及び図２における左端に位置する単位セル５２の第２電極層２０上に正電極６０が設けられる一方、右端に位置する単位セル５２の第２電極層２０上に負電極６２が設けられる。各電極６０、６２には、導線２６、２８が接続される。
ここで、第１電極層１４には、後述するスクライブ処理が施されることによって切り欠き部（以下、第１スクライブ部６４という）が設けられている。図１に示すように、この第１スクライブ部６４は直線状に形成され、その幅は約１００μｍ前後である。なお、第１スクライブ部６４には、光吸収層１６を設ける際にＣＩＧＳが充填される（図２参照）。
第１スクライブ部６４、６４同士の間隔Ｗ１は、特に限定されるものではなく、例えば、数ｍｍに設定することができる。
また、第２電極層２０の上端面からマイカ基板５４の下端面までを貫通するように、スルーホールとしての第２スクライブ部６６が設けられている。すなわち、カルコパイライト型太陽電池５０には、最下層（マイカ基板５４）から最上層（第２電極層２０）まで貫通した第２スクライブ部６６がスポット状に複数個設けられる。図１及び図３に示すように、第２スクライブ部６６は、第２電極層２０の抵抗（Ｒｓ）値を考慮し、第１スクライブ部６４から所定距離で離間して設けられる。
第２スクライブ部６６の直径Ｄ１及び個数は、第１電極層１４と第２電極層２０とが接触する際の接触抵抗（コンタクト抵抗）による損失が１％以下となるように設定することが好ましい。例えば、第２スクライブ部６６の直径Ｄ１を０．０５ｍｍ又は１ｍｍに設定した場合、第２スクライブ部６６の各々でのコンタクト抵抗は、それぞれ、３１．８Ω、１．６Ωである。この値に基づき、各単位セル５２につき必要な第２スクライブ部６６の個数を求めると、それぞれ、８０個、４個となる。
第２スクライブ部６６の内周壁には、該内周壁の円周方向に沿って、第２電極層２０が付着している（図２参照）。すなわち、第２電極層２０の下端面からは垂下部６８が突出しており、この垂下部６８は、バッファ層１８の上方からマイカ基板５４にわたって延在している。第２スクライブ部６６の内部において、第２電極層２０の垂下部６８の側周壁が第１電極層１４の内周壁に接触することにより、隣接する単位セル５２、５２同士が電気的に直列接続される。
さらに、図１及び図２に示すように、第２電極層２０を切り欠くようにして第３スクライブ部７０が設けられる。この第３スクライブ部７０は直線部７２と湾曲部７４とを有し、このうちの直線部７２は、第１スクライブ部６４に平行且つ近接して形成される（図１参照）。また、湾曲部７４は、図１及び図３に示すように、第２スクライブ部６６を囲繞するように湾曲形成される。すなわち、この場合、湾曲部７４は、第２スクライブ部６６を迂回する半円状に設けられる。
湾曲部７４の開口径Ｄ２、及び開口端から湾曲底部までの距離Ｌ１は、第２スクライブ部６６の直径Ｄ１が１ｍｍの場合、例えば、ともに２ｍｍに設定すればよい。また、第３スクライブ部７０の幅Ｗ２は、第１スクライブ部６４の幅と同程度、すなわち、１００μｍ前後とすることができる。
なお、図１に示すように、単位セル５２のセル幅Ｗ３は、第３スクライブ部７０の直線部７２と、該第３スクライブ部７０に隣接する２つの第１スクライブ部６４、６４のうち最も離間する方との間の距離として定義される。
このカルコパイライト型太陽電池５０は、以下のようにして作製することができる。
先ず、ロール状に券回された集成マイカから所定量を引き出し、切断してマイカ基板５４とする。このように、集成マイカを使用する場合、大量生産製法であるロールトゥロールプロセスを採用することが容易である。すなわち、カルコパイライト型太陽電池５０の大量生産を図ることができる。
そして、このマイカ基板５４上に、バインダ層５６（窒化物）及び第１電極層１４（Ｍｏ）をスパッタリング等で成膜する。
次に、図４に示すように、第１電極層１４の上面からレーザ照射３０を介してレーザ光Ｌを照射し、且つレーザ照射３０を直線状に走査することにより、第１電極層１４に対してスクライブ処理を施す。これに伴い、直線状の第１スクライブ部６４が形成される。
レーザ照射３０を所定距離変位させた後にこの作業を繰り返すことにより、第１スクライブ部６４が複数個設けられるとともに、第１電極層１４が所定個数に分割される。なお、レーザ光Ｌを照射するこのスクライブ処理では、マイカ基板５４は分割されない。
スクライブ処理時に発生した切削屑を水洗やドライプロセス等の手段によって除去した後、スパッタリング成膜によってＣｕ、Ｉｎ、Ｇａを第１電極層１４上に付着させ、前駆体を設ける。この前駆体を、マイカ基板５４及び第１電極層１４ごと加熱処理炉内に収容し、Ｈ2Ｓｅガス雰囲気中でアニールを行う。このアニールの際に前駆体のセレン化が起こり、ＣＩＧＳからなる光吸収層１６が形成される。
マイカ基板５４の耐熱性及び耐食性は、ガラス基板１２に比して著しく良好である。このため、光吸収層１６を設けるべく第１電極層１４上に成膜された前駆体に対し、Ｈ2Ｓｅガスを使用して５００〜７００℃程度でセレン化を施すことができる。このような条件下、特に、７００℃近傍においては、前駆体のセレン化を確実に進行させることができるので、最終製品であるカルコパイライト型太陽電池５０は、開回路電圧が著しく大きいものとなる。
この理由は、６００〜７００℃で気相によるセレン化を行うことにより、Ｇａが結晶状態で略均一に分散した光吸収層１６が形成されるためにバンドギャップが拡大するためであると推察される。
なお、必要に応じ、アニールの前に前駆体にナトリウムを添加するようにしてもよい。この場合、Ｎａが拡散し、このために粒（グレイン）が成長してエネルギ変換効率に優れた光吸収層１６が得られる。
光吸収層１６の一部は第１スクライブ部６４に成膜され、このため、第１スクライブ部６４は、光吸収層１６によって充填される。
次に、光吸収層１６上にＣｄＳ、ＺｎＯ、ＩｎＳ等のＮ型のバッファ層１８を、例えば、スパッタリング成膜やＣＢＤ等によって成膜する。
そして、パンチ３１等を用い、バッファ層１８及び光吸収層１６に対して、スポット状の穿孔処理を行う。すなわち、図５に示すように、バッファ層１８、光吸収層１６及び第１電極層１４を通ってマイカ基板５４の下端面まで貫通するスルーホール（第２スクライブ部６６）を設ける。
これにより、簡便な作業で、しかも、低コストで第２スクライブ部６６を設けることができる。
次に、スパッタリング成膜によってＺｎＯ／Ａｌからなる第２電極層２０を設ける。この際、第２電極層２０には、バッファ層１８上の下端面から、第２スクライブ部６６の内周壁に沿ってマイカ基板５４まで延在する垂下部６８が形成される。上記したように、この垂下部６８の側周壁が第１電極層１４の内周壁に接触する。
さらに、図６に示すように、金属針３２を直線状に走査するとともに、その最中に第２スクライブ部６６を迂回するように湾曲走査してスクライブ処理を施し、第２電極層２０に対し、直線部７２及び湾曲部７４を有する第３スクライブ部７０を形成する。なお、この第３回のスクライブ処理は、レーザ照射３０（図４参照）によって行うようにしてもよい。
このスクライブ処理により、複数個の単位セル５２が設けられるに至る（図６参照）。なお、隣接する単位セル５２、５２同士は、第２電極層２０の垂下部６８の先端面が第１電極層１４に接触することで、互いに電気的に接続される。
このようにして構成されたカルコパイライト型太陽電池５０は、マイカ基板５４を有するので、可撓性に富む。しかも、集成マイカはソーダライムガラスに比して一層安価且つ軽量であるので、カルコパイライト型太陽電池５０の製造コストを低廉化することができるとともに、該カルコパイライト型太陽電池５０の質量を小さくすることもできる。
また、第２スクライブ部６６としてスルーホールを設けるようにしている。すなわち、従来技術に係るカルコパイライト型太陽電池１０のように、第２スクライブ部６６が第１スクライブ部６４及び第３スクライブ部７０と同様に直線状に形成されることがない。また、第３スクライブ部７０を第２電極層２０から第１電極層１４に至るまで設ける必要もない。このため、マイカ基板５４に傷が入る懸念がない。その上、マイカ基板５４にはスルーホールが点在するのみであるので、該マイカ基板５４の曲げ剛性が過度に低下することもない。
さらに、第２電極層２０と第１電極層１４とが十分な接触面積をもって接触するので、単位セル５２、５２同士の間の抵抗が上昇することが抑制される。
このように、本実施の形態によれば、マイカ基板５４を用い、且つスルーホールを設けるようにしたので、可撓性に富み、しかも、曲げ剛性が確保され、直列抵抗も小さなカルコパイライト型太陽電池５０を構成することができる。
なお、上記した実施の形態では、マイカ基板５４上にバインダ層５６を設けるようにしているが、マイカ基板５４に厚膜の中間層となるセラミックス膜と、密着層として機能するＳｉＯ2層を積層形成し、その上に平滑化層をもうけるようにしてもよい。この場合、マイカ基板５４の上端面の起伏がバインダ層５６や第１電極層１４、光吸収層１６に転写されることを回避することができる。これにより、カルコパイライト型太陽電池５０の開回路電圧が大きくなる。
この場合、セラミックス膜は、Ｔｉ：Ｏ：Ｓｉ：Ｃ：Ａｌ＝３９：２８．８：２５．７：２．７：１．６（数字は重量比）を含む塗料を、刷毛塗り、スプレー塗布、シルク印刷等の公知手法でマイカ基板５４上に塗布し、これを乾燥して設けるようにすればよい。セラミックス膜の厚みは２μｍ以上とすることが好ましく、５μｍ以上とすることがさらに好ましい。なお、セラミックス膜の厚みは、２０μｍ以下とすることが好ましい。
この種のセラミックス膜は、ＳｉとＯとがイオン結合によって強固に結合しているので、高耐熱性を有する。従って、上記のセレン化工程（アニール）において、セラミックス膜が変形する等の不具合が生じることはない。
一方、平滑化層の材質としては、マイカ基板５４及びバインダ層５６（窒化物）と強固に接合する物質、例えば、ＳｉＮ又はＳｉＯ2が選定される。この場合、スパッタリングによる成膜が容易であるという利点もある。
さらに、バッファ層１８上に絶縁性ＺｎＯ等からなる高抵抗層を設けるようにしてもよい。この場合、高抵抗層を設けた後、該高抵抗層の上端面からマイカ基板５４の下端面まで貫通する第２スクライブ部６６を設けるようにすればよい。さらにまた、第２電極層２０上に反射防止層を設けるようにしてもよい。
そして、第１電極層１４の材質は、タングステン（Ｗ）であってもよい。
本実施の形態に係るカルコパイライト型太陽電池の上方平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 図１に示す第２スクライブ部近傍を拡大した要部拡大上方平面図である。 第１スクライブ部を設ける状態を示す積層方向断面図である。 第２スクライブ部を設ける状態を示す積層方向断面図である。 第３スクライブ部を設ける状態を示す積層方向断面図である。 従来技術に係るカルコパイライト型太陽電池の積層方向側面図である。 図７に示すカルコパイライト型太陽電池を作製するに際して、第１電極層に対してスクライブ処理を施している状態を示す積層方向断面図である。 図８に続き、２回目のスクライブ処理を施している状態を示す積層方向断面図である。 図９に続き、３回目のスクライブ処理を施している状態を示す積層方向断面図である。
符号の説明
１０、５０…カルコパイライト型太陽電池 １２…ガラス基板
１４…第１電極層 １６…光吸収層
１８…バッファ層 ２０…第２電極層
３０…レーザ照射 ３１…パンチ
３２…金属針 ５２…単位セル
５４…マイカ基板 ５６…バインダ層
６４…第１スクライブ部 ６６…第２スクライブ部
６８…垂下部 ７０…第３スクライブ部
７２…直線部 ７４…湾曲部

Claims (2)

  1. マイカを含む絶縁基板上に、少なくとも、窒化物を含むバインダ層と、第１電極層と、カルコパイライト化合物からなるＰ型光吸収層と、バッファ層と、透明且つｎ型である第２電極層とが積層され、
    前記第１電極層を線状に分割する第１スクライブ部と、前記絶縁基板から前記第２電極層の直下に位置する層までを貫通するスルーホールからなる第２スクライブ部と、前記第２電極層を分割する第３スクライブ部とが設けられることによって単位セルに分割され、
    前記第２電極層の下端面に、前記第２スクライブ部の内壁に沿って第１電極層に到達するまで延在する部位が存在することにより、互いに隣接する単位セルの第１電極層と第２電極層とが電気的に接続されたことを特徴とするカルコパイライト型太陽電池。
  2. 請求項１記載のカルコパイライト型太陽電池において、前記第３スクライブ部が直線部と湾曲部とを有し、前記直線部が前記第１スクライブ部に平行して設けられ、且つ前記湾曲部が前記第１スクライブ部とともに前記第２スクライブ部を囲繞する位置に設けられたことを特徴とするカルコパイライト型太陽電池。
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