JP2007324633A - Integrated tandem-type thin film solar cell module and its manufacturing method - Google Patents

Integrated tandem-type thin film solar cell module and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tandem-type thin film solar cell module having electric conductivity and high light conversion efficiency in which current leakage through an intermediate layer with light transmissivity and light reflectivity is prevented from occurring and an ineffective area not contributing to electricity generation is prevented from enlarging, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The module has a configuration in which a third separation groove is provided between the intermediate layer and a connection groove, the third separation groove and a first separation groove provided in a transparent electrode are arranged in a positional relationship so that parts or whole of their projections seen from the normal direction of the surface of a transparent substrate are overlapped, the third separation groove is buried with a crystalline silicon film, and a separation member of the intermediate layer is not present between the third separation groove and the connection groove. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの構造及びその製造方法に関する。特には、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層を有する集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a structure of an integrated tandem thin film solar cell module and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an integrated tandem-type thin film silicon solar cell module having an intermediate layer having electrical conductivity and light transmissivity and light reflectivity, and a method for manufacturing the same.

光電変換機能をもつ半導体光電変換ユニットを複数積層した多接合型光電変換素子は、例えば太陽電池において、波長吸収帯域の異なるトップセルとボトムセルを組み合わせることは発電変換効率を高める上で非常に有効であることが知られている。
これは、透明中間層に入射光エネルギーの各接合ユニットへのスペクトル分配の機能、例えば、短波長の光を反射し、長波長の光を透過させる機能を持たせることにより、より一層の発電変換効率の向上を図ろうとするものである。
A multi-junction photoelectric conversion element in which a plurality of semiconductor photoelectric conversion units having a photoelectric conversion function are stacked, for example, in a solar cell, combining a top cell and a bottom cell with different wavelength absorption bands is very effective in increasing power generation conversion efficiency. It is known that there is.
This is because the transparent intermediate layer has a function of spectral distribution of incident light energy to each junction unit, for example, a function of reflecting short wavelength light and transmitting long wavelength light. It is intended to improve efficiency.

具体的には、集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池は、光透過性の基板(例えばガラス)に、透明電極層、非晶質シリコン光電変換ユニット層、短波長の光を反射し、長波長の光を透過させる機能を持たせた中間層、結晶質シリコン光電変換ユニット層及び裏面電極層を、順次積層することにより形成される。
なお、上記非晶質シリコン光電変換ユニット層はp型半導体層、i型半導体層及びn型半導体層等で構成される。また、上記結晶質シリコン光電変換ユニット層は、p型微結晶半導体層、i型微結晶半導体層及びn型微結晶半導体層等で構成される。
この集積化タンデム型薄膜太陽電池と呼ばれる非晶質シリコンと結晶質シリコンを組み合わせた太陽電池は、実用生産ラインにおいて、光電変換効率10〜15%級の高効率化が可能であると期待されている。
Specifically, an integrated tandem-type thin film silicon solar cell reflects a transparent electrode layer, an amorphous silicon photoelectric conversion unit layer, short-wavelength light on a light-transmitting substrate (for example, glass), It is formed by sequentially laminating an intermediate layer having a function of transmitting light, a crystalline silicon photoelectric conversion unit layer, and a back electrode layer.
The amorphous silicon photoelectric conversion unit layer includes a p-type semiconductor layer, an i-type semiconductor layer, an n-type semiconductor layer, and the like. The crystalline silicon photoelectric conversion unit layer includes a p-type microcrystalline semiconductor layer, an i-type microcrystalline semiconductor layer, an n-type microcrystalline semiconductor layer, and the like.
This integrated tandem type thin film solar cell, which is a combination of amorphous silicon and crystalline silicon, is expected to have a photoelectric conversion efficiency of 10 to 15% in the practical production line. Yes.

集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの代表的な例は、例えば特許文献3に示されている。
これは、透明基板上に順次積層された透明電極層と、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットと、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層と、結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットと、裏面電極層と、前記透明電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、該透明電極層と前記透明基板の界面に底面を有する第1の分離溝と、前記裏面電極層と前記第2の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有し、かつ、前記裏面電極層を構成する材料が充填されている接続溝と、前記接続溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有する第2の分離溝から構成されるタンデム型薄膜太陽電池セルが複数個並置され、且つ、互いに電気的に直列に接続されている集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールである。
しかしながら、上記の代表的な構造では、導電性の高い中間層と裏面電極を構成する導電性材料が充填された接続溝が接触するので、電気的に短絡状態となるという問題がある。即ち、発電された電流が中間層から接続溝にリークし、光電変換効率の向上は極めて困難という問題がある。
A typical example of an integrated tandem-type thin film solar cell module is disclosed in Patent Document 3, for example.
This includes a transparent electrode layer sequentially laminated on a transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit including an amorphous photoelectric conversion layer, and has conductivity, light transmission and light reflection. Having an opening at the interface between the intermediate layer, the second thin film photoelectric conversion unit including the crystalline photoelectric conversion layer, the back electrode layer, the transparent electrode layer, and the first thin film photoelectric conversion unit, A first separation groove having a bottom surface at an interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate; an opening at an interface between the back electrode layer and the second thin film photoelectric conversion unit; and the first thin film photoelectric conversion unit; A connection groove having a bottom surface at the interface of the transparent electrode layer and filled with a material constituting the back electrode layer, and an opening on the top surface of the back electrode layer at a position away from the connection groove. And at the interface between the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer. Tandem thin-film solar cell and a second separation groove having a surface is a plurality juxtaposed, and is an integrated tandem-type thin film solar cell modules are electrically connected in series to each other.
However, the above-described typical structure has a problem that an electrically conductive intermediate layer and a connection groove filled with a conductive material constituting the back electrode are in contact with each other, resulting in an electrical short circuit state. That is, there is a problem that the generated current leaks from the intermediate layer to the connection groove and it is extremely difficult to improve the photoelectric conversion efficiency.

最近、上記の問題を改善する試みとして、新しい構造の集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池モジュールが、例えば、特許文献1、特許文献2に提案されている。   Recently, as an attempt to improve the above problem, an integrated tandem-type thin film silicon solar cell module having a new structure has been proposed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献1には、透明基板と前記透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット、導電性を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第2の光電薄膜変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う2つの間で、前記透明前面電極層は第1の分離溝によって分割され、この第1の分離溝は前記第1の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、前記第1の分離溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第2の分離溝が設けられ、前記第1の分離溝と前記第2の分離溝との間に、前記第2の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けられ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め込まれることによって前記隣り合う2つの薄膜光電変換セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電気的に接続し、前記中間反射層と前記第2の薄膜光電変換ユニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第3の分離溝が、前記第1の分離溝と前記接続溝との間に前記第3の分離溝が位置するように或いは前記接続溝と前記第3の分離溝との間に前記第1の分離溝が位置するように設けられ、この第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電変換モジュールが示されている。   Patent Document 1 includes a transparent substrate and a plurality of hybrid thin-film photoelectric conversion cells juxtaposed on one main surface of the transparent substrate and connected in series to each other. A transparent front electrode layer sequentially laminated on one main surface of a transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit including an amorphous photoelectric conversion layer, both conductive and light transmissive and light reflective The transparent front surface between each adjacent two of the plurality of thin film photoelectric conversion cells, the intermediate reflection layer having a second photoelectric thin film conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer, and a back electrode layer The electrode layer is divided by a first separation groove, the first separation groove is embedded with a material constituting the first thin film photoelectric conversion unit, and the back electrode is disposed at a position away from the first separation groove. Opening on top of layer A second separation groove having a bottom surface constituted by an interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and the first separation groove and the second separation groove A connection groove having an opening at the interface between the second thin film photoelectric conversion cell and the back electrode layer, and a bottom surface formed by the interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit The connection groove is filled with a material constituting the back electrode layer to electrically connect one back electrode layer and the other transparent front electrode layer of the two adjacent thin film photoelectric conversion cells. A third separation having an opening at the interface between the intermediate reflection layer and the second thin film photoelectric conversion unit and the bottom surface being configured by the interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit Grooves are the first separation groove and the connection groove. The third separation groove is provided so that the third separation groove is located between the connection groove and the third separation groove. A thin film photoelectric conversion module embedded with a material constituting the second thin film photoelectric conversion unit is shown.

また、特許文献1には、透明基板と前記透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット、導電性を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第2の光電薄膜変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う2つの間で、前記透明前面電極層は互いに離間された第1及び第4の分離溝によって分割され、これら第1及び第4の分離溝は前記第1の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第2の分離溝が前記第1の分離溝と前記第2分離溝との間に前記第4の分離溝が位置するように設けられ、前記第4の分離溝と前記第2の分離溝との間に、前記第2の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けられ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め込まれることによって前記隣り合う2つの薄膜光電変換セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電気的に接続し、前記第1の分離溝と前記第4の分離溝との間に、前記中間反射層と前記第2の薄膜光電変換ユニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第3の分離溝が設けられ、この第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電変換モジュールが示されている。   Patent Document 1 includes a transparent substrate and a plurality of hybrid thin film photoelectric conversion cells juxtaposed on one main surface of the transparent substrate and connected in series to each other, and the plurality of thin film photoelectric conversion cells includes: , A transparent front electrode layer sequentially laminated on one main surface of the transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit having an amorphous photoelectric conversion layer, having conductivity and light transmissive and light reflective properties Between the adjacent two of the plurality of thin film photoelectric conversion cells, the intermediate reflection layer having both, a second photoelectric thin film conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer, and a back electrode layer, The transparent front electrode layer is divided by first and fourth separation grooves spaced apart from each other, and the first and fourth separation grooves are embedded with a material constituting the first thin film photoelectric conversion unit, and the back electrode Top of layer A second separation groove having an opening and a bottom surface formed by an interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit is between the first separation groove and the second separation groove. The fourth separation groove is provided, and an opening is provided at an interface between the second thin film photoelectric conversion cell and the back electrode layer between the fourth separation groove and the second separation groove. And having a bottom surface formed by an interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and the connection groove is filled with a material constituting the back electrode layer. Electrically connecting one back electrode layer and the other transparent front electrode layer of the two adjacent thin film photoelectric conversion cells, the intermediate electrode between the first separation groove and the fourth separation groove; Having an opening at the interface between the reflective layer and the second thin film photoelectric conversion unit; A third separation groove having a surface formed by an interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit is provided, and the third separation groove constitutes the second thin film photoelectric conversion unit. A thin film photoelectric conversion module characterized by being embedded with a material is shown.

また、特許文献1には、透明基板と前記透明基板の一方の主面上に並置され且つ互いに直列接続された複数のハイブリッド型薄膜光電変換セルとを具備し、前記複数の薄膜光電変換セルは、前記透明基板の一方の主面上に順次積層された透明前面電極層、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット、導電性を有するのとともに光透過性及び光反射性の双方を有する中間反射層、結晶質光電変換層を備えた第2の光電薄膜変換ユニット、及び裏面電極層で構成され、前記複数の薄膜光電変換セルのそれぞれの隣り合う2つの間で、前記透明前面電極層は第1の分離溝によって分割され、この第1の分離溝は前記第1の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、前記第1の分離溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された第2の分離溝が設けられ、前記第1の分離溝と前記第2の分離溝との間に、前記第2の薄膜光電変換セルと前記裏面電極層との界面に開口を有し且つ底面が前記透明前面電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットとの界面で構成された接続溝が設けられ、この接続溝は前記裏面電極層を構成する材料で埋め込まれることによって前記隣り合う2つの薄膜光電変換セルの一方の裏面電極層と他方の透明前面電極層とを電気的に接続し、前記中間反射層と前記第2の薄膜光電変換ユニットとの界面に開口を有し且つ底面が前記透明基板と前記透明前面電極層との界面で構成された第3の分離溝が、前記第1の分離溝と前記接続溝との間に前記第3の分離溝が位置するように或いは前記接続溝と前記第3の分離溝との間に前記第1の分離溝が位置するように設けられ、この第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれたことを特徴とする薄膜光電変換モジュールが示されている。   Patent Document 1 includes a transparent substrate and a plurality of hybrid thin film photoelectric conversion cells juxtaposed on one main surface of the transparent substrate and connected in series to each other, and the plurality of thin film photoelectric conversion cells includes: , A transparent front electrode layer sequentially laminated on one main surface of the transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit having an amorphous photoelectric conversion layer, having conductivity and light transmissive and light reflective properties Between the adjacent two of the plurality of thin film photoelectric conversion cells, the intermediate reflection layer having both, a second photoelectric thin film conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer, and a back electrode layer, The transparent front electrode layer is divided by a first separation groove, and the first separation groove is embedded with a material constituting the first thin film photoelectric conversion unit, and is located away from the first separation groove. Upper surface of back electrode layer A second separation groove having an opening and having a bottom surface formed by an interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit is provided, and the first separation groove and the second separation groove are provided. With an opening at the interface between the second thin film photoelectric conversion cell and the back electrode layer, and the bottom surface is formed by the interface between the transparent front electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit. A connection groove is provided, and the connection groove is filled with a material constituting the back electrode layer, thereby electrically connecting one back electrode layer and the other transparent front electrode layer of the two adjacent thin film photoelectric conversion cells. A third separation groove having an opening at an interface between the intermediate reflection layer and the second thin film photoelectric conversion unit and having a bottom surface formed by an interface between the transparent substrate and the transparent front electrode layer, Between the first separation groove and the connection groove, the first Is provided such that the first separation groove is located between the connection groove and the third separation groove, and the third separation groove is provided in the second thin film photoelectric sensor. A thin film photoelectric conversion module characterized by being embedded with a material constituting a conversion unit is shown.

また、特許文献1には、従来技術の問題点として、透明電極の分離溝及びその周りに製膜される結晶質に起因する残留応力(膜の剥離の原因)及び電気的短絡(結晶質である場合、非晶質である場合に比べて導電性が高いこと)が指摘されている。   Further, in Patent Document 1, as problems of the prior art, residual stress (cause of film peeling) and electrical short circuit (crystalline) caused by the separation groove of the transparent electrode and the crystalline film formed therearound are disclosed. In some cases, it is pointed out that the conductivity is higher than in the case of being amorphous.

特許文献2には、光透過性基板と、前記光透過性基板の上に形成され互いに直列に接続された複数の太陽電池セルと、を具備し、前記複数の太陽電池セルの各々は、前記光透過性基板の上に形成された透明導電膜と、前記透明導電膜の上に形成された第1薄膜光変換ユニットと、前記第1薄膜光変換ユニットの上に形成された中間層と、前記中間層の上に形成された第2薄膜光変換ユニットと、前記第2薄膜光変換ユニットの上に形成された裏面電極と、前記透明導電膜を分割する第1分離溝と、前記裏面電極の上部に開口を有し前記第1薄膜光変換ユニット、前記中間層、及び前記第2薄膜光変換ユニットを分割する第2分離溝と、前記裏面電極と前記第2薄膜光変換ユニットとの界面に開口を有し、前記第1薄膜光変換ユニットと前記透明導電膜との界面に底面を有し、前記裏面電極を構成する材料が充填されている接続溝と、前記中間層が除去されるか又は変質して導電性を失った中間層分離部とを有する薄膜太陽電池モジュールが示されている。   Patent Document 2 includes a light-transmitting substrate and a plurality of solar cells formed on the light-transmitting substrate and connected in series with each other. A transparent conductive film formed on the light transmissive substrate, a first thin film light conversion unit formed on the transparent conductive film, an intermediate layer formed on the first thin film light conversion unit, A second thin film light conversion unit formed on the intermediate layer; a back electrode formed on the second thin film light conversion unit; a first separation groove for dividing the transparent conductive film; and the back electrode. A second separation groove that divides the first thin film light conversion unit, the intermediate layer, and the second thin film light conversion unit, and an interface between the back electrode and the second thin film light conversion unit The first thin film light conversion unit and the transparent member. A connection groove having a bottom surface at the interface with the conductive film and filled with a material constituting the back electrode, and an intermediate layer separating portion in which the intermediate layer is removed or altered to lose conductivity. A thin film solar cell module is shown.

また、特許文献2には、前記中間層分離部により中間層が導電性を失っている部分の幅は、前記接続溝の面方向の幅の3倍以上であることが示されている。
また、特許文献2には、前記中間層分離部は、前記中間層を構成する成分が凝集して不連続となった部分であることが示されている。
Patent Document 2 shows that the width of the portion where the intermediate layer loses conductivity due to the intermediate layer separating portion is three times or more the width in the surface direction of the connection groove.
Further, Patent Document 2 shows that the intermediate layer separating portion is a portion where components constituting the intermediate layer are aggregated and become discontinuous.

特開2002−261308(図2〜図4)JP-A-2002-261308 (FIGS. 2 to 4) 特開2006−313872(図1〜図4、図7〜図9)JP-A-2006-313872 (FIGS. 1-4, 7-9) 特許第3755048号(図2)Japanese Patent No. 3755048 (FIG. 2)

本発明者は、従来の集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池には、発電変換効率向上に関する問題として、上記特許文献1及び特許文献2に指摘された漏洩電流の問題点以外に、モジュール構造上の問題があることを発見した。
即ち、上記特許文献1及び特許文献2に記載の従来技術は、上記集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池の光電変換ユニット層で発生される電力の一部が中間層を介して漏洩するという問題の解決はなされているが、太陽電池モジュールとしての発電に寄与する面積の損失、即ち無効面積の増大という発電機能に係わる問題がある。
したがって、従来技術を生産ラインに応用する際には、モジュールとしての発電効率の向上が、依然として困難である。
The present inventor has found that the conventional integrated tandem-type thin film silicon solar cell has a module structure in addition to the problem of the leakage current pointed out in Patent Document 1 and Patent Document 2 as a problem related to power generation conversion efficiency improvement. I found a problem.
That is, the prior art described in Patent Document 1 and Patent Document 2 has a problem that a part of electric power generated in the photoelectric conversion unit layer of the integrated tandem thin film silicon solar cell leaks through the intermediate layer. Although a solution has been made, there is a problem related to the power generation function, that is, an area loss contributing to power generation as a solar cell module, that is, an increase in ineffective area.
Therefore, when applying the prior art to the production line, it is still difficult to improve the power generation efficiency as a module.

上記特許文献1に記載の従来技術は、第1の薄膜光電変換ユニットと第2の薄膜光電変換ユニットの接合部において、第1の分離溝、第2の分離溝、第3の分離溝、及び接続溝という4つの溝が透明基板の面に沿って並置される構造になっている。そのため、レーザエッチング加工の際には、第1の分離溝と、第2の分離溝と、第3の分離溝と、接続溝が占めるその幅方向の距離は合計で、少なくとも360μmが必要である。
ただし、第1の分離溝の幅:60μm、第2の分離溝の幅:60μm、第3の分離溝の幅:60μm、接続溝の幅:60μm、第1の分離溝と第3の分離溝の中心間距離:100μm、第3の分離溝と接続溝の中心間距離:100μm、接続溝と第2の分離溝の中心距離:100μmの場合である。
これは、太陽電池モジュールを構成する帯状のセルの幅が10mmの場合、3.6%である。即ち、発電に寄与できない無効面積は、従来のアモルファスシリコン太陽電池の場合(レーザエッチング加工の際の加工幅:240μm程度、2.4%)に比べ、非常に大きいということを示している。
仮に、太陽電池モジュールの生産が年産40MWでは、発電に寄与できない無効面積による損失は1.44MWと膨大になる。
The prior art described in Patent Document 1 includes a first separation groove, a second separation groove, a third separation groove, and a junction portion between the first thin film photoelectric conversion unit and the second thin film photoelectric conversion unit. It has a structure in which four grooves called connection grooves are juxtaposed along the surface of the transparent substrate. Therefore, in the case of laser etching processing, the total distance in the width direction occupied by the first separation groove, the second separation groove, the third separation groove, and the connection groove needs to be at least 360 μm. .
However, the width of the first separation groove: 60 μm, the width of the second separation groove: 60 μm, the width of the third separation groove: 60 μm, the width of the connection groove: 60 μm, the first separation groove and the third separation groove This is a case where the distance between the centers is 100 μm, the distance between the centers of the third separation groove and the connection groove is 100 μm, and the center distance between the connection groove and the second separation groove is 100 μm.
This is 3.6% when the width of the band-shaped cell constituting the solar cell module is 10 mm. That is, the ineffective area that cannot contribute to power generation is very large compared to the case of a conventional amorphous silicon solar cell (processing width at the time of laser etching processing: about 240 μm, 2.4%).
If the production of the solar cell module is 40 MW per year, the loss due to the ineffective area that cannot contribute to power generation is as great as 1.44 MW.

上記特許文献2に記載の従来技術は、第1の薄膜光電変換ユニットと第2の薄膜光電変換ユニットの接合部において、第1の分離溝、第2の分離溝、中間層分離部、及び接続溝という4つの溝が透明基板の面に沿って並置される構造になっている。そのため、レーザエッチング加工の際には、第1の分離溝と、第2の分離溝と、中間層分離部(中間層が導電性を失っている部分の幅は、前記接続溝の面方向の幅の3倍以上=180μm程度)と、接続溝が占めるその幅方向の距離は合計で、少なくとも560μm程度が必要である。なお、中間層分離部でのレーザ加工の際、中間層材料及び非晶質層の熱による変質がレーザビームの幅以上の広い範囲に広がっていく場合には、接続溝が占めるその幅方向の距離は上記の数値よりも増大することが考えられる。
ただし、第1の分離溝の幅:60μm、第2の分離溝の幅:60μm、中間層の分離溝の幅:180μm、接続溝の幅:60μm、第1の分離溝と中間層の分離溝の中心間距離:200μm、第3の分離溝と接続溝の中心間距離:200μm、接続溝と第2の分離溝の中心距離:100μmの場合である。
これは、太陽電池モジュールを構成する帯状のセルの幅が10mmのの場合、無効面積の割合はモジュール全体の面積の5.6%である。即ち、発電に寄与できない無効面積は、従来のアモルファスシリコン太陽電池の場合(レーザエッチング加工の際の加工幅:240μm程度)に比べ、非常に大きいということを示している。
仮に、太陽電池モジュールを構成する帯状のセルの幅が10mmの場合、年産40MWでは、発電に寄与できない無効面積による損失は2.24MWと膨大になる。
In the prior art described in Patent Document 2, the first separation groove, the second separation groove, the intermediate layer separation section, and the connection are provided at the junction between the first thin film photoelectric conversion unit and the second thin film photoelectric conversion unit. Four grooves called grooves are arranged side by side along the surface of the transparent substrate. Therefore, during the laser etching process, the first separation groove, the second separation groove, and the intermediate layer separation portion (the width of the portion where the intermediate layer loses conductivity is in the plane direction of the connection groove). The distance in the width direction occupied by the connection groove is at least about 560 μm in total. When laser processing at the intermediate layer separation portion is performed, the deterioration of the intermediate layer material and the amorphous layer due to heat spreads over a wide range that is greater than or equal to the width of the laser beam. It is conceivable that the distance increases from the above numerical value.
However, the width of the first separation groove: 60 μm, the width of the second separation groove: 60 μm, the width of the separation groove of the intermediate layer: 180 μm, the width of the connection groove: 60 μm, the separation groove of the first separation groove and the intermediate layer This is a case where the distance between the centers is 200 μm, the distance between the centers of the third separation groove and the connection groove is 200 μm, and the center distance between the connection groove and the second separation groove is 100 μm.
This is because, when the width of the band-shaped cell constituting the solar cell module is 10 mm, the ratio of the ineffective area is 5.6% of the area of the entire module. In other words, the ineffective area that cannot contribute to power generation is very large compared to the case of a conventional amorphous silicon solar cell (processing width at the time of laser etching processing: about 240 μm).
If the width of the band-shaped cells constituting the solar cell module is 10 mm, the loss due to the invalid area that cannot contribute to power generation becomes as great as 2.24 MW at an annual output of 40 MW.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、中間層を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールに関し、中間層を介しての漏洩電流の防止、及び発電に寄与しない面積、即ち無効面積の減少化を効果的に実現できる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの構造及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and relates to an integrated tandem-type thin film solar cell module having an intermediate layer, which prevents leakage current through the intermediate layer and does not contribute to power generation, that is, invalid. An object of the present invention is to provide a structure of an integrated tandem thin film solar cell module capable of effectively realizing a reduction in area and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成する為に、本発明に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールは、透明基板上に順次積層された透明電極層と、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットと、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層と、結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットと、裏面電極層と、前記透明電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、該透明電極層と前記透明基板の界面に底面を有する第1の分離溝と、前記裏面電極層と前記第2の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有し、かつ、前記裏面電極層を構成する材料が充填されている接続溝と、前記接続溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有する第2の分離溝から構成されるタンデム型薄膜太陽電池セルが複数個並置され、且つ、互いに電気的に直列に接続されている集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールにおいて、前記中間層の前記接続溝側の端部と該接続溝との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニットと該中間層の界面に開口を有し、該中間層と前記透明電極層との中間領域に底面を有する第3の分離溝を設け、且つ、該第3の分離溝及び該第1の分離溝が、透明基板の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置され、且つ、該第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が存在しないという構造を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the present invention includes a transparent electrode layer sequentially laminated on a transparent substrate, and a first thin film photoelectric conversion comprising an amorphous photoelectric conversion layer. A second thin-film photoelectric conversion unit comprising a unit, a conductive intermediate layer having light transmission and light reflection, a crystalline photoelectric conversion layer, a back electrode layer, and the transparent electrode A first separation groove having an opening at the interface between the layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and having a bottom surface at the interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate; the back electrode layer; and the second thin film photoelectric conversion unit. A connection groove having an opening at the interface of the conversion unit, having a bottom surface at the interface between the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer, and filled with a material constituting the back electrode layer; At a position away from the connection groove, the back electrode layer A plurality of tandem thin-film solar cells each having an opening on the surface and a second separation groove having a bottom surface at the interface between the first thin-film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer are arranged side by side, and In an integrated tandem-type thin film solar cell module electrically connected in series, the second thin film photoelectric conversion unit and the intermediate between the end of the intermediate layer on the connection groove side and the connection groove A third separation groove having an opening at the interface of the layers, and having a bottom surface in an intermediate region between the intermediate layer and the transparent electrode layer, and the third separation groove and the first separation groove, A material that constitutes the second thin film photoelectric conversion unit is disposed in a positional relationship in which a part or all of the projections as viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate are overlapped, and the third separation groove is a material constituting the second thin film photoelectric conversion unit Embedded in the third separation groove It characterized by having a structure of separating members of the intermediate layer does not exist between the connecting groove.

同様に、上記目的を達成する為に、本発明に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールは、透明基板上に順次積層された透明電極層と、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットと、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層と、結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットと、裏面電極層と、前記透明電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、該透明電極層と前記透明基板の界面に底面を有する第1の分離溝と、前記裏面電極層と前記第2の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有し、かつ、前記裏面電極層を構成する材料が充填されている接続溝と、前記接続溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有する第2の分離溝から構成されるタンデム型薄膜太陽電池セルが複数個並置され、且つ、互いに電気的に直列に接続されている集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールにおいて、前記中間層の前記接続溝側の端部と該接続溝との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニットと該中間層の界面に開口を有し、該中間層と前記透明電極層との中間領域に底面を有する第3の分離溝を設け、且つ、該第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が存在しないという構造を有することを特徴とする。   Similarly, in order to achieve the above object, an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the present invention includes a first electrode including a transparent electrode layer and an amorphous photoelectric conversion layer sequentially stacked on a transparent substrate. A thin film photoelectric conversion unit, a second thin film photoelectric conversion unit having conductivity, a light-transmitting and light-reflective intermediate layer, a crystalline photoelectric conversion layer, a back electrode layer, A first separation groove having an opening at an interface between the transparent electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and having a bottom surface at an interface between the transparent electrode layer and the transparent substrate; the back electrode layer; A connection having an opening at the interface of the thin film photoelectric conversion unit, a bottom surface at the interface between the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer, and being filled with a material constituting the back electrode layer Groove and the back surface at a position away from the connection groove A plurality of tandem thin-film solar cells, each having an opening on the top surface of the polar layer and comprising a second separation groove having a bottom surface at the interface between the first thin-film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer, In addition, in the integrated tandem thin film solar cell module that is electrically connected to each other in series, the second thin film photoelectric conversion unit is provided between the connection groove and an end of the intermediate layer on the connection groove side. A third separation groove having an opening at the interface between the intermediate layer and the transparent electrode layer, and a third separation groove having a bottom surface in the intermediate region between the intermediate layer and the transparent electrode layer. It is embedded in the material constituting the photoelectric conversion unit, and has a structure in which no separation member of the intermediate layer exists between the third separation groove and the connection groove.

同様に、上記目的を達成する為に、本発明に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールは、前記中間層が、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)、酸化インジユーム錫(ITO)、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニューム(Al2O3)の酸化物から選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする。   Similarly, in order to achieve the above object, an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the present invention has the intermediate layer composed of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), indium tin oxide (ITO), oxidation It contains at least one selected from oxides of titanium (TiO2) and aluminum oxide (Al2O3).

同様に、上記目的を達成する為に、本発明に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール製造方法は、上記本発明による集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記透明基板上に透明電極層を形成する工程と、前記第1の分離溝を形成する工程と、前記透明電極層上及び前記第1の分離溝とに第1の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記第1の薄膜光電変換ユニット上に中間層を形成する工程と、前記第3の分離溝を形成する工程と、前記中間層上及び前記第3の分離溝とに第2の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記接続溝を形成する工程と、前記第2の薄膜光電変換ユニットの上部及び前記接続溝とに裏面電極を形成する工程と、前記第2の分離溝を形成する工程とから成り、前記第3の分離溝の前記接続溝側の側面と該接続溝の一方の側面は同じ界面を共有するように加工することを特徴とする。   Similarly, in order to achieve the above object, an integrated tandem-type thin film solar cell module manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the present invention, comprising: Forming a transparent electrode layer, forming a first separation groove, forming a first thin film photoelectric conversion unit on the transparent electrode layer and in the first separation groove, A step of forming an intermediate layer on the first thin film photoelectric conversion unit; a step of forming the third separation groove; and a second thin film photoelectric conversion unit on the intermediate layer and the third separation groove. A step of forming, a step of forming the connection groove, a step of forming a back electrode on the upper portion of the second thin film photoelectric conversion unit and the connection groove, and a step of forming the second separation groove. The third minute Wherein one side of the side surface and the connection groove of the connecting groove side of the groove, characterized in that processing to share the same interface.

同様に、上記目的を達成する為に、本発明に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール製造方法は、上記本発明による集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記透明基板上に透明電極層を形成する工程と、前記第1の分離溝を形成する工程と、前記透明電極層上及び前記第1の分離溝とに第1の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記第1の薄膜光電変換ユニット上に中間層を形成する工程と、前記第3の分離溝を形成する工程と、前記中間層上及び前記第3の分離溝とに第2の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記接続溝を形成する工程と、前記第2の薄膜光電変換ユニットの上部及び前記接続溝とに裏面電極を形成する工程と、前記第2の分離溝を形成する工程とから成り、前記第3の分離溝をレーザ加工する際に、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が残存しないようにすることを特徴とする。   Similarly, in order to achieve the above object, an integrated tandem-type thin film solar cell module manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the present invention, comprising: Forming a transparent electrode layer, forming a first separation groove, forming a first thin film photoelectric conversion unit on the transparent electrode layer and in the first separation groove, A step of forming an intermediate layer on the first thin film photoelectric conversion unit; a step of forming the third separation groove; and a second thin film photoelectric conversion unit on the intermediate layer and the third separation groove. A step of forming, a step of forming the connection groove, a step of forming a back electrode on the upper portion of the second thin film photoelectric conversion unit and the connection groove, and a step of forming the second separation groove. The third minute When laser machining grooves, the separation member of the intermediate layer between the connecting groove and the third separating groove, characterized in that to avoid remaining.

本発明よれば、中間層を介した漏洩電流を抑制し、且つ、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セルの電気的接合部での無効面積増大を抑制した高効率発電機能を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法が提供される。   According to the present invention, an integrated tandem-type thin film having a high-efficiency power generation function that suppresses a leakage current through an intermediate layer and suppresses an increase in an ineffective area at an electrical junction of adjacent tandem-type thin-film solar cells. A solar cell module and a manufacturing method thereof are provided.

本発明により、集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池の発電のより一層の高効率化が可能となることから、薄膜シリコン太陽電池業界における生産性向上および製品コストの低減に関する貢献度が著しく大きい。   According to the present invention, it is possible to further increase the power generation efficiency of the integrated tandem-type thin film silicon solar cell. Therefore, the contribution to the improvement of productivity and the reduction of product cost in the thin film silicon solar cell industry is remarkably large.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

先ず、本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールを図1及び図2(a)〜(g)を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図である。図2(a)〜図2(g)は、本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図である。
図1及び図2(a)〜(g)において、符号1は、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールである。
符号12はタンデム型薄膜太陽電池セルで、後述の透明基板2の上に、後述の透明電極層3、後述の非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット4、後述の中間層5、後述の結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニット6、及び後述の裏面電極層7を順次積層した構造を有する。
なお、タンデム型薄膜太陽電池セル12は、後述の第2の分離溝9で、紙面に対して垂直な方向に分割され、複数個が並置されている。
符号2は透明基板で、例えばガラス基板である。
符号3は透明電極層で、透明で、かつ導電性のある材料が用いられる。この透明電極層3は、SnO2膜、ZnO膜、ITO(酸化インジューム錫)膜等の酸化物が用いられ、例えば、熱CVD法、スパッター法あるいは物理的蒸着法で形成することができる。ここでは、スパッター法でアルミニウムをドープしたZnO膜を形成する。この透明電極層3の表面は、微細な凹凸を含むテクスチャ構造を形成することが好ましい。なお、透明電極層3の凹凸構造は、後述の非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット及び結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットに入射する太陽光を閉じ込める効果があり、光電変換効率向上に寄与することが知られている。透明電極3の厚みは、一般に、0.2μm〜1.0μmで、例えば、0.5μmが好ましい。
符号4は非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットであり、非晶質光電変換層を備えており、例えば、p型シリコン系半導体層、非晶質シリコン系光電変換層、及びn型シリコン系半導体層が順次積層された構造を有する。なお、これらp型シリコン系半導体層、非晶質シリコン系光電変換層、及びn型シリコン系半導体層はいずれも、プラズマCVD法で形成することができる。第1の薄膜光電変換ユニット4の厚みは、一般に、0.1μm〜0.6μmで、例えば、0.3μmが好ましい。
First, an integrated tandem-type thin film solar cell module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (g).
FIG. 1 is a structural view schematically showing a cross section of an integrated tandem thin film solar cell module according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2A to FIG. 2G are diagrams showing manufacturing steps of the integrated tandem-type thin film solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
1 and 2A to 2G, reference numeral 1 denotes an integrated tandem thin film solar cell module.
Reference numeral 12 denotes a tandem-type thin film solar cell, which is provided on a transparent substrate 2 described later, a first thin film photoelectric conversion unit 4 provided with a transparent electrode layer 3 described later, an amorphous photoelectric conversion layer described later, and an intermediate described later. It has a structure in which a layer 5, a second thin film photoelectric conversion unit 6 provided with a crystalline photoelectric conversion layer described later, and a back electrode layer 7 described later are sequentially stacked.
The tandem thin-film solar cells 12 are divided in a direction perpendicular to the paper surface by a second separation groove 9 described later, and a plurality of the tandem thin-film solar cells 12 are juxtaposed.
Reference numeral 2 denotes a transparent substrate, for example, a glass substrate.
Reference numeral 3 denotes a transparent electrode layer, which is made of a transparent and conductive material. The transparent electrode layer 3 is made of an oxide such as a SnO 2 film, a ZnO film, or an ITO (indium tin oxide) film, and can be formed by, for example, a thermal CVD method, a sputtering method, or a physical vapor deposition method. Here, a ZnO film doped with aluminum is formed by a sputtering method. The surface of the transparent electrode layer 3 preferably forms a texture structure including fine irregularities. In addition, the uneven structure of the transparent electrode layer 3 is the sun which injects into the 1st thin film photoelectric conversion unit provided with the below-mentioned amorphous photoelectric conversion layer, and the 2nd thin film photoelectric conversion unit provided with the crystalline photoelectric conversion layer. It is known that it has an effect of confining light and contributes to improvement of photoelectric conversion efficiency. The thickness of the transparent electrode 3 is generally 0.2 μm to 1.0 μm, and preferably 0.5 μm, for example.
Reference numeral 4 denotes a first thin film photoelectric conversion unit including an amorphous photoelectric conversion layer, which includes an amorphous photoelectric conversion layer, such as a p-type silicon-based semiconductor layer and an amorphous silicon-based photoelectric conversion layer. , And an n-type silicon-based semiconductor layer are sequentially stacked. The p-type silicon semiconductor layer, the amorphous silicon photoelectric conversion layer, and the n-type silicon semiconductor layer can all be formed by a plasma CVD method. The thickness of the first thin film photoelectric conversion unit 4 is generally 0.1 μm to 0.6 μm, and preferably 0.3 μm, for example.

符号5は中間層で、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する材料が用いられる。中間層5は、SnO2膜、ZnO膜、ITO(酸化インジューム錫)膜等の酸化物が用いられ、例えば、熱CVD法、スパッター法あるいは物理的蒸着法で形成することができる。ここでは、スパッター法でアルミニウムをドープしたZnO膜を形成する。この中間層5の表面は、微細な凹凸を含むテクスチャ構造を形成することが好ましい。なお、中間層5の凹凸構造は、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット4及び後述の結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットに入射する太陽光を閉じ込める効果があり、光電変換効率向上に寄与することが知られている。中間層5の厚みは、一般に、20nm〜90nmで、例えば,40nm〜60nmが好ましい。
符号6は結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットで、結晶質光電変換層を備えており、例えば、p型シリコン系半導体層、結晶質シリコン系光電変換層、及びn型シリコン系半導体層が順次積層された構造を有する。なお、これらp型シリコン系半導体層、結晶質シリコン系光電変換層、及びn型シリコン系半導体層はいずれも、プラズマCVD法で形成することができる。第2の薄膜光電変換ユニット6の厚みは、一般に、1.5μm〜6μmで、例えば、2μmが好ましい。
符号7は裏面電極層で、銀及びアルミニュウム等の金属材の薄膜で、電極としての機能だけではなく、光反射層としての機能を有する。この裏面電極層6は、物理的蒸着法あるいはスパッター法で形成することができる。その厚みは、100nm〜400nmで、例えば300nmが好ましい。
符号8は第1の分離溝で、紙面に対して垂直な方向に延在している。この第1の分離溝8は透明電極層3を、タンデム型薄膜太陽電池セル12に対応して分割する。この第1の分離溝8は、前記透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に開口を有し、且つ、透明基板2の表面に底面を有している。この第1の分離溝8は、第1の薄膜光電変換ユニット4を構成する非晶質シリコン系膜で埋め込まれる。該非晶質シリコン系膜は電気的絶縁性の高い膜であるので、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セル12を構成の透明電極3間は、該第1の分離溝により電気的に絶縁される。
符号8aは、前記第1の分離溝8を構成の一方の側面である。側面8aは紙面に対して垂直な方向に延在している。
符号9は第2の分離溝で、第1の分離溝8から離れた位置に設けられ、裏面電極層7の上面に開口を有し、かつ、前記透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有している。この第2の分離溝は、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7を、タンデム型薄膜太陽電池セル12に対応して、紙面に対して垂直な方向に分割している。
Reference numeral 5 denotes an intermediate layer, which is made of a conductive material and has light transmissivity and light reflectivity. The intermediate layer 5 is made of an oxide such as a SnO 2 film, a ZnO film, or an ITO (indium tin oxide) film, and can be formed by, for example, a thermal CVD method, a sputtering method, or a physical vapor deposition method. Here, a ZnO film doped with aluminum is formed by a sputtering method. The surface of the intermediate layer 5 preferably forms a texture structure including fine irregularities. The uneven structure of the intermediate layer 5 is the sun incident on the first thin film photoelectric conversion unit 4 having an amorphous photoelectric conversion layer and the second thin film photoelectric conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer described later. It is known that it has an effect of confining light and contributes to improvement of photoelectric conversion efficiency. Generally the thickness of the intermediate | middle layer 5 is 20 nm-90 nm, for example, 40 nm-60 nm are preferable.
Reference numeral 6 denotes a second thin film photoelectric conversion unit including a crystalline photoelectric conversion layer, which includes a crystalline photoelectric conversion layer. For example, a p-type silicon-based semiconductor layer, a crystalline silicon-based photoelectric conversion layer, and n Type silicon-based semiconductor layers are sequentially stacked. Note that any of these p-type silicon-based semiconductor layers, crystalline silicon-based photoelectric conversion layers, and n-type silicon-based semiconductor layers can be formed by a plasma CVD method. Generally the thickness of the 2nd thin film photoelectric conversion unit 6 is 1.5 micrometers-6 micrometers, for example, 2 micrometers is preferable.
Reference numeral 7 denotes a back electrode layer, which is a thin film of a metal material such as silver and aluminum, and has a function as a light reflection layer as well as a function as an electrode. The back electrode layer 6 can be formed by physical vapor deposition or sputtering. The thickness is 100 nm to 400 nm, for example, 300 nm is preferable.
Reference numeral 8 denotes a first separation groove extending in a direction perpendicular to the paper surface. The first separation groove 8 divides the transparent electrode layer 3 in correspondence with the tandem thin-film solar battery 12. The first separation groove 8 has an opening at the interface between the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4, and has a bottom surface on the surface of the transparent substrate 2. The first separation groove 8 is filled with an amorphous silicon film constituting the first thin film photoelectric conversion unit 4. Since the amorphous silicon film is a highly electrically insulating film, the transparent electrodes 3 constituting the adjacent tandem thin film solar cells 12 are electrically insulated by the first separation groove.
Reference numeral 8 a is one side surface of the first separation groove 8. The side surface 8a extends in a direction perpendicular to the paper surface.
Reference numeral 9 denotes a second separation groove, which is provided at a position away from the first separation groove 8, has an opening on the upper surface of the back electrode layer 7, and has the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion. It has a bottom surface at the interface with the unit 4. The second separation groove has the first and second thin film photoelectric conversion units 4, 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 perpendicular to the paper surface corresponding to the tandem thin film solar cell 12. It is divided in various directions.

符号10は第1の中間層の分離溝で、後述の接続溝11の側面11aと前記第1の分離溝8の側面8aを透明基板の上面法線方向へ延在した面との間の領域において、前記中間層5と前記第2の薄膜光電変換ユニット6との界面に開口を有し、かつ、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有する空間的構造を有する。そして、接続溝11の一方の側面11aと該第1の中間層の分離溝10の一方の端面は同じ界面を共有している。
なお、該分離溝10は、中間層5と後述の接続溝11との間を紙面に対して垂直な方向に設けられる。
即ち、該第1の中間層の分離溝10は、前記中間層5の前記接続溝側の端部と該接続溝11との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニット6と該中間層5の界面に開口を有し、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有する分離溝であり、且つ、該第1の中間層の分離溝10及び該第1の分離溝8が、透明基板2の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置され、且つ、該第1の中間層の分離溝10は前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第1の中間層の分離溝10と前記接続溝11の間に前記中間層5の分離部材が存在しないという構造上の特徴を有する。
該第1の中間層の分離溝10は、前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この結晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、前記中間層5と前記接続溝11の間が電気的に絶縁される。
また、該中間層の分離溝10の形成の際、後述のように、前記中間層5と前記接続溝11の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工され、また、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部分も削除されるので、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
なお、上記事項は、従来技術では中間層5の分割部分が残るので、その影響により前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事は困難であるが、それに対して、本発明は該中間層5の分割部分が残らないので、その影響はないということを意味している。
符号11は接続溝で、第2の薄膜光電変換ユニット6と裏面電極層7との界面に開口を有し、かつ、透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有する。接続溝11は裏面電極層7を構成する材料で埋め込まれることによって隣り合う2つのタンデム型薄膜太陽電池セル12の一方の裏面電極層7と他方の透明電極層3とを電気的に接続する。
符号11aは前記接続溝11を構成の一方の側面である。接続溝11の一方の側面11aは、紙面に対して垂直な方向に延在している。
Reference numeral 10 denotes a separation groove of the first intermediate layer, which is a region between a side surface 11a of a connection groove 11 described later and a surface extending from a side surface 8a of the first separation groove 8 in the normal direction of the upper surface of the transparent substrate. In this embodiment, the spatial layer has an opening at the interface between the intermediate layer 5 and the second thin film photoelectric conversion unit 6 and has a bottom surface in an intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3. . One side surface 11a of the connection groove 11 and one end surface of the separation groove 10 of the first intermediate layer share the same interface.
The separation groove 10 is provided between the intermediate layer 5 and a connection groove 11 described later in a direction perpendicular to the paper surface.
That is, the separation groove 10 of the first intermediate layer is formed between the second thin-film photoelectric conversion unit 6 and the intermediate layer 5 between the connection groove 11 and the end of the intermediate layer 5 on the connection groove side. A separation groove having an opening at the interface between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 and a bottom surface in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3, and the separation groove 10 of the first intermediate layer and the first separation groove 8 are arranged in a positional relationship in which a part or all of the projections seen from the normal direction of the surface of the transparent substrate 2 are superposed, and the separation groove 10 of the first intermediate layer is formed in the second intermediate layer. The thin film photoelectric conversion unit 6 is embedded in the material and has a structural feature that no separation member of the intermediate layer 5 exists between the separation groove 10 of the first intermediate layer and the connection groove 11. .
The separation groove 10 of the first intermediate layer is filled with a crystalline silicon-based film that constitutes the second thin film photoelectric conversion unit 6. Since this crystalline silicon film has high electrical insulation, the intermediate layer 5 and the connection groove 11 are electrically insulated.
Further, when forming the separation groove 10 of the intermediate layer, as will be described later, it is laser-etched so that no divided portion of the intermediate layer 5 remains between the intermediate layer 5 and the connection groove 11, When the intermediate layer 5 is laser-etched, a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is also deleted. Laser processing residue can be completely removed. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
In addition, since the above-mentioned matter has a division part of the intermediate layer 5 in the prior art, it is difficult to reliably maintain the electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 due to the influence. On the other hand, the present invention means that there is no influence because the divided portion of the intermediate layer 5 does not remain.
Reference numeral 11 denotes a connection groove having an opening at the interface between the second thin film photoelectric conversion unit 6 and the back electrode layer 7, and a bottom surface at the interface between the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4. Have. The connection groove 11 is embedded with a material constituting the back electrode layer 7 to electrically connect one back electrode layer 7 and the other transparent electrode layer 3 of two adjacent tandem thin-film solar cells 12.
Reference numeral 11 a is one side surface of the connection groove 11. One side surface 11a of the connection groove 11 extends in a direction perpendicular to the paper surface.

本発明の第1の実施形態によると、上述した集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1は、以下に示す方法により製造することができる。
先ず、透明基板2として、例えばサイズ110cmx140cmx厚み0.5cmのガラスを用意し、その透明基板2上に透明電極層3として、SnO2膜あるいはZnO膜を、例えばAlドープのZnO膜を、熱CVD装置、或いはスパッター装置等で、例えば、図示しないスパッター装置で形成する。
次に、透明電極層3に、図2(a)に示す第1の分離溝8を形成する。同図において、透明基板2の110cmの辺に平行に、符号8の部分をその中心間隔、例えば、10mmm、溝幅、例えば40μmで、図示しないパルス発振型YAG
レーザを用いたレーザエッチングにより形成する。
レーザの波長は、例えば、1.06μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数25KHz、平均出力10Wを用いる。
According to the first embodiment of the present invention, the above-described integrated tandem-type thin film solar cell module 1 can be manufactured by the following method.
First, a glass having a size of 110 cm × 140 cm × a thickness of 0.5 cm is prepared as the transparent substrate 2, and a SnO 2 film or a ZnO film, for example, an Al-doped ZnO film, for example, is used as the transparent electrode layer 3 on the transparent substrate 2. Alternatively, it is formed by a sputtering apparatus or the like, for example, by a sputtering apparatus (not shown).
Next, the first separation groove 8 shown in FIG. 2A is formed in the transparent electrode layer 3. In the same figure, a portion of reference numeral 8 is parallel to the 110 cm side of the transparent substrate 2 and its center interval, for example, 10 mm, groove width, for example, 40 μm, is not shown in the figure.
It is formed by laser etching using a laser.
For example, 1.06 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 25 KHz, and an average output of 10 W are used.

次に、透明電極層3に、図2(b)に示すように、第1の薄膜光電変換ユニット4を図示しないプラズマCVD装置で製膜する。
この第1の薄膜光電変換ユニット4の製膜により、透明電極層3に形成された第1の分離溝8は、第1の薄膜光電変換ユニット4を構成する非晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この非晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、第1の分離溝8で分離された互いに隣り合う透明電極層3間の電気抵抗は非常に、高い。
次に、第1の薄膜光電変換ユニット4の上に、図2(b)に示すように、中間層5として、例えばAlドープのZnO膜を、図示しないスパッター装置で形成する。なお、中間層5の厚みは、20nm〜90nmの範囲で、例えば50nmとする。
Next, as shown in FIG. 2B, the first thin film photoelectric conversion unit 4 is formed on the transparent electrode layer 3 by a plasma CVD apparatus (not shown).
By forming the first thin film photoelectric conversion unit 4, the first separation groove 8 formed in the transparent electrode layer 3 is filled with an amorphous silicon-based film constituting the first thin film photoelectric conversion unit 4. . Since this amorphous silicon film has high electrical insulation, the electrical resistance between the transparent electrode layers 3 adjacent to each other separated by the first separation groove 8 is very high.
Next, as shown in FIG. 2B, for example, an Al-doped ZnO film is formed on the first thin film photoelectric conversion unit 4 as an intermediate layer 5 by a sputtering apparatus (not shown). The intermediate layer 5 has a thickness in the range of 20 nm to 90 nm, for example, 50 nm.

次に、図2(c)に示す第1の中間層5の分離溝10を、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
ここで、前記中間層5と前記接続溝11の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工条件を選定する。すなわち、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部がレーザエッチングされる条件、即ち、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる条件を選ぶ。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
また、中間層5のレーザ加工条件として該中間層5のレーザ加工残渣が発生しないような条件を選定するとともに、分離溝10を挟んで隣り合う中間層5間の電気抵抗を図示しないテスターで測定し、その測定値が100KΩ以上、好ましくは500KΩ以上であることを確認する。この測定値は、製造する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1の発電性能の重要なパラメータであるシャント抵抗と密接に関係があり、発電された電流の漏洩を防止する上で重要な意味がある。なお、レーザ加工の際に発生するレーザ加工残渣が取り除かれていない場合には、測定値を100KΩ以上に保つことは困難である。
図2(c)において、中間層5の膜面側より、図示しないレーザエッチング装置のレーザビームを、その中心位置を例えば第1の分離溝8の中心点から、例えば40μmとし、そのレーザビームの幅を80μmとして、前記第1の分離溝8の溝に沿った方向に稼動させる。そうすると、図2(c)図示のように、第1の分離溝8と中間層5の分離溝10の中心位置間の距離が40μmで、幅80μmの帯状の中間層5の分離溝10が得られる。
なお、レーザエッチングによる中間層5の幅80μmを一度で加工することが困難な場合は、例えば幅40μmでのレーザエッチングを2度行うことで容易に、加工できる。
また、前記第1の分離溝8と第1の中間層5の分離溝10の中心間距離は、任意に選定できるし、該第1の中間層5の分離溝10の幅も任意に選定できる。
また、上記レーザビームの照射方向は、中間層5の膜面側からでなく、逆方向からでも加工ができる。
Next, the separation groove 10 of the first intermediate layer 5 shown in FIG. 2C is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
Here, the laser etching processing conditions are selected so that a divided portion of the intermediate layer 5 does not remain between the intermediate layer 5 and the connection groove 11. That is, when the intermediate layer 5 is subjected to laser etching, a condition in which a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is laser etched, The conditions under which the laser processing residue of the intermediate layer 5 can be completely removed are selected. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
In addition, the laser processing conditions for the intermediate layer 5 are selected so that no laser processing residue of the intermediate layer 5 is generated, and the electrical resistance between the adjacent intermediate layers 5 is measured with a tester (not shown) across the separation groove 10. It is confirmed that the measured value is 100 KΩ or more, preferably 500 KΩ or more. This measured value is closely related to the shunt resistance, which is an important parameter of the power generation performance of the integrated tandem thin film solar cell module 1 to be manufactured, and has an important meaning in preventing leakage of the generated current. . In addition, when the laser processing residue generated at the time of laser processing is not removed, it is difficult to keep the measured value at 100 KΩ or more.
In FIG. 2C, from the film surface side of the intermediate layer 5, the laser beam of a laser etching apparatus (not shown) is centered at, for example, 40 μm from the center point of the first separation groove 8. The width is set to 80 μm, and the first separation groove 8 is operated in the direction along the groove. Then, as shown in FIG. 2C, the distance between the center positions of the first separation groove 8 and the separation groove 10 of the intermediate layer 5 is 40 μm, and the separation groove 10 of the belt-shaped intermediate layer 5 having a width of 80 μm is obtained. It is done.
In addition, when it is difficult to process the width 80 μm of the intermediate layer 5 by laser etching at once, it can be easily processed by performing laser etching with a width of 40 μm twice, for example.
Further, the distance between the centers of the first separation groove 8 and the separation groove 10 of the first intermediate layer 5 can be arbitrarily selected, and the width of the separation groove 10 of the first intermediate layer 5 can also be arbitrarily selected. .
Further, the irradiation direction of the laser beam can be processed not only from the film surface side of the intermediate layer 5 but also from the opposite direction.

次に、図2(d)に示すように、中間層5の上及び第1の中間層5の分離溝10に、第2の薄膜光電変換ユニット6を形成する。
この第2の薄膜光電変換ユニット6の製膜により、第1の中間層5の分離溝10は、第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料(結晶質シリコン膜で、中間層の材料より電気的絶縁性が非常に高い)で埋め込まれる。
なお、ここで製膜される結晶質シリコン膜は、中間層5の上の方はその堆積成長の初期膜段階でも結晶性の高い膜が形成されるが、第1の中間層5の分離溝10の上では、結晶質シリコン膜の堆積成長の初期膜、即ち、非晶質幕で埋め込まれる傾向にある。
Next, as shown in FIG. 2D, the second thin film photoelectric conversion unit 6 is formed on the intermediate layer 5 and in the separation groove 10 of the first intermediate layer 5.
Due to the film formation of the second thin film photoelectric conversion unit 6, the separation groove 10 of the first intermediate layer 5 is made of the material constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 (crystalline silicon film, from the material of the intermediate layer). (Embedded with very high electrical insulation).
The crystalline silicon film formed here is a film having high crystallinity even at the initial film stage of the deposition growth on the intermediate layer 5, but the separation groove of the first intermediate layer 5 is formed. Above 10, there is a tendency for the crystalline silicon film to be filled with an initial film of the deposition growth, that is, an amorphous curtain.

次に、図2(e)に示すように、接続溝11を図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
この接続溝11は、第2の薄膜光電変換ユニット6の上面に開口を有し、かつ、透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有する。溝幅は、40μm〜80μmで、例えば60μmとする。
なお、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は、例えば110μmとする。
ここで、上記接続溝11の加工条件が、中間層5と接続溝11の側面11aの間にレーザ加工の際に発生する該中間層5の分離部材及び残渣が残らないような加工条件でなされていることを確認する。また、光学顕微鏡で、該接続溝11の側面11aを観察し、該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことを確認する。
上記の該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことの確認により、分離溝11の接続溝11側の側面と接続溝11の一方の側面が同じ界面を共有するという状態を確実に実現できる。
また、上記の該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことの確認により、分離溝10と接続溝11の間に中間層5の分離部材が残存しないという状態を確実に実現できる。
Next, as shown in FIG. 2E, the connection groove 11 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
The connection groove 11 has an opening on the upper surface of the second thin film photoelectric conversion unit 6, and has a bottom surface at the interface between the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4. The groove width is 40 μm to 80 μm, for example, 60 μm.
The distance between the center of the first separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is, for example, 110 μm.
Here, the processing conditions for the connection groove 11 are such that the separation member and residue of the intermediate layer 5 generated during laser processing do not remain between the intermediate layer 5 and the side surface 11a of the connection groove 11. Make sure. Further, the side surface 11a of the connection groove 11 is observed with an optical microscope, and it is confirmed that no separation member and residue of the intermediate layer 5 remain.
By confirming that the separation member and the residue of the intermediate layer 5 are not left, the state where the side surface of the separation groove 11 on the connection groove 11 side and one side surface of the connection groove 11 share the same interface is surely realized. it can.
Further, by confirming that the separation member and the residue of the intermediate layer 5 do not remain, it is possible to reliably realize the state where the separation member of the intermediate layer 5 does not remain between the separation groove 10 and the connection groove 11.

次に、図2(f)に示すように、第2の薄膜光電変換ユニット6の上及び接続溝11に、裏面電極層7として、Agを、例えば、図示しないスパッター装置で厚み300nm製膜する。
この裏面電極7の製膜により、接続溝11は裏面電極層7を構成する材料で埋め込まれる。その結果、隣り合う2つのタンデム型薄膜太陽電池セル12の一方の裏面電極層7と他方の透明電極層3とが電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 2 (f), Ag is formed as a back electrode layer 7 on the second thin film photoelectric conversion unit 6 and in the connection groove 11, for example, with a thickness of 300 nm using a sputtering apparatus (not shown). .
By forming the back electrode 7, the connection groove 11 is filled with a material constituting the back electrode layer 7. As a result, one back electrode layer 7 and the other transparent electrode layer 3 of two adjacent tandem thin film solar cells 12 are electrically connected.

次に、図2(g)に示すように、第2の分離溝9が、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成される。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力20Wを用いる。
この第2の分離溝9は、図2(g)に示すように、第1の分離溝8から離れた位置に設けられ、裏面電極層7の上面に開口を有し、かつ、前記透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有している。この第2の分離溝は、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7を、タンデム型薄膜太陽電池セル12に対応して、紙面に対して垂直な方向に分割している。
溝幅は、40μm〜80μmで、例えば60μmとする。接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は、例えば70μmとする。
なお、図2(g)では、接続溝11と第2の分離溝9の境界部分には、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7の加工残り部分が示されていない。この加工残り部分の有無は、上記レーザエッチング装置の加工精度に依存するが、仮にその加工残り部分が残っていたとしても、集積化多接合薄膜シリコン太陽電池モジュール1の発電性能に影響はない。
Next, as shown in FIG. 2G, the second separation groove 9 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetition oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 20 W are used.
As shown in FIG. 2G, the second separation groove 9 is provided at a position away from the first separation groove 8, has an opening on the upper surface of the back electrode layer 7, and the transparent electrode A bottom surface is provided at the interface between the layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4. The second separation groove has the first and second thin film photoelectric conversion units 4, 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 perpendicular to the paper surface corresponding to the tandem thin film solar cell 12. It is divided in various directions.
The groove width is 40 μm to 80 μm, for example, 60 μm. The distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is, for example, 70 μm.
In FIG. 2G, the first and second thin film photoelectric conversion units 4 and 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 are processed at the boundary between the connection groove 11 and the second separation groove 9. The rest is not shown. The presence or absence of the remaining processing portion depends on the processing accuracy of the laser etching apparatus. However, even if the remaining processing portion remains, the power generation performance of the integrated multi-junction thin film silicon solar cell module 1 is not affected.

次に、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により、透明基板2の周辺に、図示しない周辺溝を形成し、発電領域を確定する。
この場合、レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
Next, a peripheral groove (not shown) is formed around the transparent substrate 2 by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown) to determine a power generation region.
In this case, for example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.

ここで、無効な面積の比率をみると、次のようになる。即ち、モジュールを構成する帯状のタンデム型薄膜シリコン太陽電池のセルの幅は、例えば10mmであり、第1の分離溝8の幅が40μm、第2の分離溝9の幅が60μmで、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は110μm、接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は70μmであるので、無効な幅の合計は、20μm+110μm+70μm+30μm=230μmとなる。
したがって、無効面積は、上記幅10mmの帯状のセルの面積の2.3%である。即ち、特許文献1に記載の技術の場合の無効面積は3.6%及び特許文献2に記載の技術の場合の無効面積は5.6%に比べて、格段に小さい数値が達成可能である。
Here, the ratio of the invalid area is as follows. That is, the width of the cell of the strip-shaped tandem-type thin film silicon solar cell constituting the module is, for example, 10 mm, the width of the first separation groove 8 is 40 μm, the width of the second separation groove 9 is 60 μm, Since the distance between the center of the separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is 110 μm and the distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is 70 μm, the total invalid width is 20 μm + 110 μm + 70 μm + 30 μm = 230 μm. Become.
Accordingly, the ineffective area is 2.3% of the area of the band-shaped cell having the width of 10 mm. That is, the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 1 is 3.6%, and the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 2 is 5.6%. .

以上説明した第1の実施形態に関する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1では、透明電極3を分離する第1の分離溝8と第1の中間層5の分離溝10が、第1の分離溝8の幅方向で見て重ね合わさっている部分があるので、即ち、透明基板の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置されているので、発電に寄与しない面積を最小限度に抑えることが可能である。
また、中間層5が、接続溝11との間を第1の中間層5の分離溝10により分離され、かつ、その分離溝には第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコンが埋め込まれているので、漏洩電流の発生を防止することが可能である。
即ち、本第1の実施形態によれば、中間層を介した漏洩電流を抑制し、且つ、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セルの電気的接合部での無効面積増大を抑制した高効率発電機能を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することが可能である。
また、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの発電のより一層の高効率化が可能となることから、薄膜シリコン太陽電池業界における生産性向上および製品コストの低減に関する貢献度が著しく大きい。
In the integrated tandem-type thin film solar cell module 1 related to the first embodiment described above, the first separation groove 8 that separates the transparent electrode 3 and the separation groove 10 of the first intermediate layer 5 are the first separation groove. Since there are portions that are overlapped when viewed in the width direction of 8, that is, because a part or all of their projections as viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate is arranged in a positional relationship where they are superimposed, It is possible to minimize the area that does not contribute to power generation.
Further, the intermediate layer 5 is separated from the connection groove 11 by the separation groove 10 of the first intermediate layer 5, and the crystalline silicon constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 is placed in the separation groove. Since it is embedded, it is possible to prevent the occurrence of leakage current.
That is, according to the first embodiment, a high-efficiency power generation function that suppresses leakage current through the intermediate layer and suppresses an increase in the invalid area at the electrical junction of adjacent tandem thin-film solar cells. It is possible to provide an integrated tandem-type thin film solar cell module including
In addition, since it is possible to further improve the power generation efficiency of the integrated tandem thin film solar cell module, the contribution to the productivity improvement and the reduction of product cost in the thin film silicon solar cell industry is remarkably large.

次に、本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールを図3及び図4(a)〜(g)を参照して説明する。
図3は、本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図である。図4(a)〜図4(g)は、本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図である。
Next, an integrated tandem-type thin film solar cell module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4A to 4G.
FIG. 3 is a structural view schematically showing a cross section of an integrated tandem thin film solar cell module according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4A to FIG. 4G are diagrams showing a manufacturing process of the integrated tandem thin film solar cell module according to the second embodiment of the present invention.

図3及び図4(a)〜図4(g)において、符号13は第2の中間層の分離溝で、接続溝11の側面11aと前記第1の分離溝8の側面8aを透明基板2の上面の法線方向へ延在した面の外側(接続溝11の側面11aから遠ざかる方向)の領域において、前記中間層5と前記第2の薄膜光電変換ユニット6との界面に開口を有し、かつ、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有する空間的構造を有する。そして、接続溝11の一方の側面11aと該第2の中間層の分離溝13の一方の端面は同じ界面を共有している。
なお、該第2の中間層の隙間13は、中間層5と接続溝11との間を紙面に対して垂直な方向に設けられる。
即ち、該第2の中間層の分離溝13は、前記中間層5の前記接続溝側の端部と該接続溝11との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニット6と該中間層5の界面に開口を有し、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有する分離溝であり、且つ、該第2の中間層の分離溝13及び該第1の分離溝8が、透明基板2の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置され、且つ、該第2の中間層の分離溝13は前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料で埋め込まれ、且つ、該2の中間層の分離溝13と前記接続溝11の間に前記中間層5の分離部材が存在しないという構造上の特徴を有する。
該第2の中間層の分離溝13は、前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この結晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、前記中間層5と前記接続溝11の間が電気的に絶縁される。
また、該中間層の分離溝13の形成の際、後述のように、前記中間層5と前記接続溝11の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工され、また、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部分も削除されるので、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
なお、上記事項は、従来技術では中間層5の分割部分が残るので、その影響により前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事は困難であるが、それに対して、本発明は該中間層5の分割部分が残らないので、その影響はないということを意味している。
符号2〜符号12は、図1、図2(a)〜図2(g)に示した本発明の第1の実施形態に係わる集積化多接合薄膜シリコン太陽電池のモジュールの断面を概略的に示す図、即ち、図1、図2(a)〜図2(g)に示したで説明したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
3 and 4A to 4G, reference numeral 13 denotes a separation groove of the second intermediate layer, and the side surface 11a of the connection groove 11 and the side surface 8a of the first separation groove 8 are connected to the transparent substrate 2. An opening is formed at the interface between the intermediate layer 5 and the second thin film photoelectric conversion unit 6 in the region outside the surface extending in the normal direction of the upper surface (the direction away from the side surface 11a of the connection groove 11). And a spatial structure having a bottom surface in an intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3. One side surface 11a of the connection groove 11 and one end surface of the separation groove 13 of the second intermediate layer share the same interface.
The gap 13 in the second intermediate layer is provided between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 in a direction perpendicular to the paper surface.
That is, the separation groove 13 of the second intermediate layer is formed between the second thin film photoelectric conversion unit 6 and the intermediate layer 5 between the connection groove 11 and the end of the intermediate layer 5 on the connection groove side. And a separation groove 13 having a bottom surface in an intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3, and the separation groove 13 of the second intermediate layer and the first separation groove 8 are arranged in a positional relationship in which a part or all of the projections viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate 2 are superposed, and the separation groove 13 of the second intermediate layer is formed in the second intermediate layer. The thin film photoelectric conversion unit 6 is embedded with a material and has a structural feature that the separation member of the intermediate layer 5 does not exist between the separation groove 13 of the two intermediate layers and the connection groove 11.
The separation groove 13 of the second intermediate layer is filled with a crystalline silicon film that constitutes the second thin film photoelectric conversion unit 6. Since this crystalline silicon film has high electrical insulation, the intermediate layer 5 and the connection groove 11 are electrically insulated.
Further, when forming the separation groove 13 of the intermediate layer, as will be described later, it is laser-etched so that no divided portion of the intermediate layer 5 remains between the intermediate layer 5 and the connection groove 11, When the intermediate layer 5 is laser-etched, a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is also deleted. Laser processing residue can be completely removed. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
In addition, since the above-mentioned matter has a division part of the intermediate layer 5 in the prior art, it is difficult to reliably maintain the electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 due to the influence. On the other hand, the present invention means that there is no influence because the divided portion of the intermediate layer 5 does not remain.
Reference numerals 2 to 12 are schematic cross-sectional views of the module of the integrated multi-junction thin film silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2A to 2G. Since it is the same as that shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (g), the description is omitted here.

本発明の第2の実施形態によると、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1は、以下に示す方法により製造することができる。
先ず、透明基板2として、例えばサイズ110cmx140cmx厚み0.5cmのガラスを用意し、その透明基板2上に透明電極層3として、SnO2膜あるいはZnO膜を、例えばAlドープのZnO膜を、熱CVD装置、或いはスパッター装置等で、例えば、図示しないスパッター装置で形成する。
次に、透明電極層3に、図4(a)に示す第1の分離溝8を形成する。同図において、透明基板2の110cmの辺に平行に、符号8の部分をその中心間隔、例えば、10mmm、溝幅、例えば40μmで、図示しないパルス発振型YAG
レーザを用いたレーザエッチングにより形成する。
レーザの波長は、例えば、1.06μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数25KHz、平均出力10Wを用いる。
According to the second embodiment of the present invention, the integrated tandem thin-film solar cell module 1 can be manufactured by the following method.
First, a glass having a size of 110 cm × 140 cm × a thickness of 0.5 cm is prepared as the transparent substrate 2, and a SnO 2 film or a ZnO film, for example, an Al-doped ZnO film, for example, is used as the transparent electrode layer 3 on the transparent substrate 2. Alternatively, it is formed by a sputtering apparatus or the like, for example, by a sputtering apparatus (not shown).
Next, the first separation groove 8 shown in FIG. 4A is formed in the transparent electrode layer 3. In the same figure, a portion of reference numeral 8 is parallel to the 110 cm side of the transparent substrate 2 and its center interval, for example, 10 mm, groove width, for example, 40 μm, is not shown in the figure.
It is formed by laser etching using a laser.
For example, 1.06 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 25 KHz, and an average output of 10 W are used.

次に、透明電極層3に、図4(b)に示すように、第1の薄膜光電変換ユニット4を図示しないプラズマCVD装置で製膜する。
この第1の薄膜光電変換ユニット4の製膜により、透明電極層3に形成された第1の分離溝8は、第1の薄膜光電変換ユニット4を構成する非晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この非晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、第1の分離溝8で分離された互いに隣り合う透明電極層3間の電気抵抗は非常に、高い。
次に、第1の薄膜光電変換ユニット4の上に、図4(b)に示すように、中間層5として、例えばAlドープのZnO膜を、図示しないスパッター装置で形成する。なお、中間層5の厚みは、20nm〜90nmの範囲で、例えば50nmとする。
Next, as shown in FIG. 4B, the first thin film photoelectric conversion unit 4 is formed on the transparent electrode layer 3 by a plasma CVD apparatus (not shown).
By forming the first thin film photoelectric conversion unit 4, the first separation groove 8 formed in the transparent electrode layer 3 is filled with an amorphous silicon-based film constituting the first thin film photoelectric conversion unit 4. . Since this amorphous silicon film has high electrical insulation, the electrical resistance between the transparent electrode layers 3 adjacent to each other separated by the first separation groove 8 is very high.
Next, as shown in FIG. 4B, for example, an Al-doped ZnO film is formed on the first thin film photoelectric conversion unit 4 as a middle layer 5 by a sputtering apparatus (not shown). The intermediate layer 5 has a thickness in the range of 20 nm to 90 nm, for example, 50 nm.

次に、図4(c)に示す第2の中間層の分離溝13を、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
ここで、前記中間層5と前記接続溝11の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工条件を選定する。すなわち、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部分がレーザエッチングされる条件、即ち、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる条件を選ぶ。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
また、中間層5のレーザ加工条件として該中間層5のレーザ加工残渣が発生しないような条件を選定するとともに、分離溝13を挟んで隣り合う中間層5間の電気抵抗を図示しないテスターで測定し、その測定値が100KΩ以上、好ましくは500KΩ以上であることを確認する。この測定値は、製造する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1の発電性能の重要なパラメータであるシャント抵抗と密接に関係があり、発電された電流の漏洩を防止する上で重要な意味がある。なお、レーザ加工の際に発生するレーザ加工残渣が取り除かれていない場合には、測定値を100KΩ以上に保つことは困難である。
図4(c)において、中間層5の膜面側より、図示しないレーザエッチング装置のレーザビームを、その中心位置を、例えば第1の分離溝8の中心点と同じ位置とし、そのレーザビームの幅を80μmとして、前記第1の分離溝8の溝に沿った方向に稼動させる。そうすると、図4(c)図示のように、第1の分離溝8と同じ中心位置を有する幅80μmの帯状の第2の中間層の分離溝13が得られる。
なお、レーザエッチングによる中間層5の幅80μmを一度で加工することが困難な場合は、例えば幅40μmでのレーザエッチングを2度行うことで容易に、加工できる。
また、前記第1の分離溝8と第2の中間層5の分離溝10の中心間距離は、任意に選定できるし、該第2の中間層の分離溝13の幅も任意に選定できる。
また、上記レーザビームの照射方向は、中間層5の膜面側からでなく、逆方向からでも加工ができる。
Next, the second intermediate layer separation groove 13 shown in FIG. 4C is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
Here, the laser etching processing conditions are selected so that a divided portion of the intermediate layer 5 does not remain between the intermediate layer 5 and the connection groove 11. That is, when the intermediate layer 5 is laser-etched, a condition in which a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is laser-etched, Conditions are selected so that the laser processing residue of the intermediate layer 5 can be completely removed. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
In addition, the laser processing conditions of the intermediate layer 5 are selected so that no laser processing residue of the intermediate layer 5 is generated, and the electrical resistance between the adjacent intermediate layers 5 across the separation groove 13 is measured by a tester (not shown). It is confirmed that the measured value is 100 KΩ or more, preferably 500 KΩ or more. This measured value is closely related to the shunt resistance, which is an important parameter of the power generation performance of the integrated tandem thin film solar cell module 1 to be manufactured, and has an important meaning in preventing leakage of the generated current. . In addition, when the laser processing residue generated at the time of laser processing is not removed, it is difficult to keep the measured value at 100 KΩ or more.
4C, from the film surface side of the intermediate layer 5, the laser beam of a laser etching apparatus (not shown) is centered at the same position as the center point of the first separation groove 8, for example. The width is set to 80 μm, and the first separation groove 8 is operated in the direction along the groove. Then, as shown in FIG. 4C, a strip-shaped second intermediate layer separation groove 13 having a width of 80 μm and the same center position as the first separation groove 8 is obtained.
In addition, when it is difficult to process the width 80 μm of the intermediate layer 5 by laser etching at once, it can be easily processed by performing laser etching with a width of 40 μm twice, for example.
The distance between the centers of the first separation groove 8 and the separation groove 10 of the second intermediate layer 5 can be arbitrarily selected, and the width of the separation groove 13 of the second intermediate layer can also be arbitrarily selected.
Further, the irradiation direction of the laser beam can be processed not only from the film surface side of the intermediate layer 5 but also from the opposite direction.

次に、図4(d)に示すように、中間層5の上及び第2の中間層の分離溝13に、第2の薄膜光電変換ユニット6を形成する。
この第2の薄膜光電変換ユニット6の製膜により、第2の中間層5の分離溝13は、第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料(結晶質シリコン膜で、中間層の材料より電気的絶縁性が非常に高い)で埋め込まれる。
Next, as shown in FIG. 4D, the second thin film photoelectric conversion unit 6 is formed on the intermediate layer 5 and in the separation groove 13 of the second intermediate layer.
Due to the film formation of the second thin film photoelectric conversion unit 6, the separation groove 13 of the second intermediate layer 5 is made of the material constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 (crystalline silicon film, from the material of the intermediate layer). (Embedded with very high electrical insulation).

次に、図4(e)に示すように、接続溝11を図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
この接続溝11は、第2の薄膜光電変換ユニット6の上面に開口を有し、かつ、透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有する。溝幅は、40μm〜80μmで、例えば60μmとする。
なお、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は、例えば70μmとする。
ここで、上記接続溝11の加工条件が、中間層5と接続溝11の側面11aの間にレーザ加工の際に発生する該中間層5の分離部材及び残渣が残らないような加工条件でなされていることを確認する。また、光学顕微鏡で、該接続溝11の側面11aを観察し、該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことを確認する。
上記の該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことの確認により、分離溝11の接続溝11側の側面と接続溝11の一方の側面が同じ界面を共有するという状態を確実に実現できる。
また、上記の該中間層5の分離部材及び残渣が残っていないことの確認により、分離溝10と接続溝11の間に中間層5の分離部材が残存しないという状態を確実に実現できる。
Next, as shown in FIG. 4E, the connection groove 11 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
The connection groove 11 has an opening on the upper surface of the second thin film photoelectric conversion unit 6, and has a bottom surface at the interface between the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4. The groove width is 40 μm to 80 μm, for example, 60 μm.
The distance between the center of the first separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is, for example, 70 μm.
Here, the processing conditions for the connection groove 11 are such that the separation member and residue of the intermediate layer 5 generated during laser processing do not remain between the intermediate layer 5 and the side surface 11a of the connection groove 11. Make sure. Further, the side surface 11a of the connection groove 11 is observed with an optical microscope, and it is confirmed that no separation member and residue of the intermediate layer 5 remain.
By confirming that the separation member and the residue of the intermediate layer 5 are not left, the state where the side surface of the separation groove 11 on the connection groove 11 side and one side surface of the connection groove 11 share the same interface is surely realized. it can.
Further, by confirming that the separation member and the residue of the intermediate layer 5 do not remain, it is possible to reliably realize the state where the separation member of the intermediate layer 5 does not remain between the separation groove 10 and the connection groove 11.

次に、図4(f)に示すように、第2の薄膜光電変換ユニット6の上及び接続溝11に、裏面電極層7として、Agを、例えば、図示しないスパッター装置で厚み300nm製膜する。
この裏面電極7の製膜により、接続溝11は裏面電極層7を構成する材料で埋め込まれる。その結果、隣り合う2つのタンデム型薄膜太陽電池セル12の一方の裏面電極層7と他方の透明電極層3とが電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 4 (f), Ag is formed as a back electrode layer 7 on the second thin film photoelectric conversion unit 6 and in the connection groove 11 by using, for example, a sputtering apparatus (not shown) to a thickness of 300 nm. .
By forming the back electrode 7, the connection groove 11 is filled with a material constituting the back electrode layer 7. As a result, one back electrode layer 7 and the other transparent electrode layer 3 of two adjacent tandem thin film solar cells 12 are electrically connected.

次に、図4(g)に示すように、第2の分離溝9が、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成される。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力20Wを用いる。
この第2の分離溝9は、図4(g)に示すように、第1の分離溝8から離れた位置に設けられ、裏面電極層7の上面に開口を有し、かつ、前記透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有している。この第2の分離溝は、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7を、タンデム型薄膜太陽電池セル12に対応して、紙面に対して垂直な方向に分割している。
溝幅は、40μm〜80μmで、例えば60μmとする。接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は、例えば70μmとする。
なお、図4(g)では、接続溝11と第2の分離溝9の境界部分には、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7の加工残り部分が示されていない。この加工残り部分の有無は、上記レーザエッチング装置の加工精度に依存するが、仮にその加工残り部分が残っていたとしても、集積化多接合薄膜シリコン太陽電池モジュール1の発電性能に影響はない。
Next, as shown in FIG. 4G, the second separation groove 9 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 20 W are used.
As shown in FIG. 4G, the second separation groove 9 is provided at a position away from the first separation groove 8, has an opening on the upper surface of the back electrode layer 7, and the transparent electrode A bottom surface is provided at the interface between the layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4. The second separation groove has the first and second thin film photoelectric conversion units 4, 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 perpendicular to the paper surface corresponding to the tandem thin film solar cell 12. It is divided in various directions.
The groove width is 40 μm to 80 μm, for example, 60 μm. The distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is, for example, 70 μm.
In FIG. 4G, the first and second thin film photoelectric conversion units 4 and 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 are processed at the boundary between the connection groove 11 and the second separation groove 9. The rest is not shown. The presence or absence of the remaining processing portion depends on the processing accuracy of the laser etching apparatus. However, even if the remaining processing portion remains, the power generation performance of the integrated multi-junction thin film silicon solar cell module 1 is not affected.

次に、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により、透明基板2の周辺に、図示しない周辺溝を形成し、発電領域を確定する。
この場合、レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
Next, a peripheral groove (not shown) is formed around the transparent substrate 2 by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown) to determine a power generation region.
In this case, for example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.

ここで、無効な面積の比率をみると、次のようになる。即ち、モジュールを構成する帯状のタンデム型薄膜シリコン太陽電池のセルの幅は、例えば10mmであり、第1の分離溝8の幅が40μm、第2の中間層の分離溝13の幅が80μm、第2の分離溝9の幅が60μmで、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は70μm、接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は70μmであるので、無効な幅の合計は、40μm+70μm+70μm+30μm=210μmとなる。
したがって、無効面積は、上記幅10mmの帯状のセルの面積の2.1%である。即ち、特許文献1に記載の技術の場合の無効面積は3.6%及び特許文献2に記載の技術の場合の無効面積は5.6%に比べて、格段に小さい数値が達成可能である。
Here, the ratio of the invalid area is as follows. That is, the width of the cell of the strip-shaped tandem-type thin film silicon solar battery constituting the module is, for example, 10 mm, the width of the first separation groove 8 is 40 μm, the width of the separation groove 13 of the second intermediate layer is 80 μm, The width of the second separation groove 9 is 60 μm, the distance between the center of the first separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is 70 μm, and the distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is 70 μm. Therefore, the total invalid width is 40 μm + 70 μm + 70 μm + 30 μm = 210 μm.
Therefore, the ineffective area is 2.1% of the area of the band-like cell having the width of 10 mm. That is, the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 1 is 3.6%, and the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 2 is 5.6%. .

以上説明した第2の実施形態に関する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1では、透明電極3を分離する第1の分離溝8と第2の中間層の分離溝13が、第1の分離溝8の幅方向で見て重ね合わさっているので、即ち、透明基板の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置されているので、発電に寄与しない面積を最小限度に抑えることが可能である。
また、中間層5が、接続溝11との間を第2の中間層の分離溝13で分離され、かつ、その分離溝には第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコンが埋め込まれているので、漏洩電流の発生を防止することが可能である。
即ち、本第2の実施形態によれば、中間層を介した漏洩電流を抑制し、且つ、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セルの電気的接合部での無効面積増大を抑制した高効率発電機能を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することが可能である。
また、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの発電のより一層の高効率化が可能となることから、薄膜シリコン太陽電池業界における生産性向上および製品コストの低減に関する貢献度が著しく大きい。
In the integrated tandem-type thin film solar cell module 1 related to the second embodiment described above, the first separation groove 8 that separates the transparent electrode 3 and the separation groove 13 of the second intermediate layer are the first separation groove 8. In other words, they are arranged in a positional relationship in which a part or all of their projections viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate are superimposed, so that they do not contribute to power generation. It is possible to minimize the area.
Further, the intermediate layer 5 is separated from the connection groove 11 by a second intermediate layer separation groove 13, and crystalline silicon constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 is embedded in the separation groove. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of leakage current.
That is, according to the second embodiment, a high-efficiency power generation function that suppresses the leakage current through the intermediate layer and suppresses an increase in the invalid area at the electrical junction of adjacent tandem thin-film solar cells. It is possible to provide an integrated tandem-type thin film solar cell module including
In addition, since it is possible to further improve the power generation efficiency of the integrated tandem thin film solar cell module, the contribution to the productivity improvement and the reduction of product cost in the thin film silicon solar cell industry is remarkably large.

次に、本発明の第3の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールを図5を参照して説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図である。
Next, an integrated tandem thin film solar cell module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a structural diagram schematically showing a cross section of an integrated tandem-type thin film solar cell module according to the third embodiment of the present invention.

図5において、符号14は第3の中間層の分離溝で、前記中間層5と前記第2の薄膜光電変換ユニット6との界面に開口を有し、かつ、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有し、かつ、前記第1の分離溝8の2つの側面8a、8bを透明基板2の上面の法線方向へ延在した面で囲われるという空間的構造を有する。そして、接続溝11の側面11aと該第3の中間層の隙間14の一方の端面は同じ界面を共有している。
なお、該第3の中間層の分離溝14は、中間層5と接続溝11との間を紙面に対して垂直な方向に設けられる。
即ち、該第3の中間層の分離溝14は、前記中間層5の前記接続溝側の端部と該接続溝11との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニット6と該中間層5の界面に開口を有し、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域に底面を有する分離溝であり、且つ、該第3の中間層の分離溝14及び該第1の分離溝8が、透明基板2の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置され、且つ、該第3の中間層の分離溝14は前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第3の中間層の分離溝14と前記接続溝11の間に前記中間層5の分離部材が存在しないという構造上の特徴を有する。
該第3の中間層の分離溝14は、前記第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この結晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、前記中間層5と前記接続溝11の間が電気的に絶縁される。
また、該中間層の分離溝14の形成の際、後述のように、前記中間層5と前記接続溝11の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工され、また、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部分も削除されるので、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
なお、上記事項は、従来技術では中間層5の分割部分が残るので、その影響により前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事は困難であるが、それに対して、本発明は該中間層5の分割部分が残らないので、その影響はないということを意味している。
また、後述するように、該第3の中間層の分離溝14の一方の端面と第2の分離溝の一方の端面の間隔は、例えば、第1の分離溝8の幅40μm、接続溝の幅60μm、第2の分離溝9の幅60μmと設定できるので、無効面積の幅は、40μm+60μm+60μm=140μmと、上述の本発明の第1及び第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜シリコン太陽電池のモジュールの場合よりも、短くすることが可能である。
符号2〜符号12は、図1、図2(a)〜図2(g)に示した本発明の第1の実施形態に係わる集積化多接合薄膜シリコン太陽電池のモジュールの断面を概略的に示す図、即ち、図1、図2(a)〜図2(g)に示したで説明したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
In FIG. 5, reference numeral 14 denotes a separation groove of the third intermediate layer, which has an opening at the interface between the intermediate layer 5 and the second thin film photoelectric conversion unit 6, and the intermediate layer 5 and the transparent electrode Spatial structure having a bottom surface in an intermediate region with the layer 3 and surrounding the two side surfaces 8a and 8b of the first separation groove 8 with a surface extending in the normal direction of the top surface of the transparent substrate 2 Have The side surface 11a of the connection groove 11 and one end surface of the gap 14 of the third intermediate layer share the same interface.
The separation groove 14 of the third intermediate layer is provided between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 in a direction perpendicular to the paper surface.
That is, the separation groove 14 of the third intermediate layer is formed between the second thin film photoelectric conversion unit 6 and the intermediate layer 5 between the connection groove 11 and the end of the intermediate layer 5 on the connection groove side. And a separation groove 14 having a bottom surface in an intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3, and the separation groove 14 of the third intermediate layer and the first separation groove 8 are arranged in a positional relationship in which a part or all of the projections seen from the normal direction of the surface of the transparent substrate 2 are overlapped, and the separation groove 14 of the third intermediate layer is formed in the second intermediate layer. It is embedded in the material constituting the thin film photoelectric conversion unit 6 and has a structural feature that no separation member of the intermediate layer 5 exists between the separation groove 14 of the third intermediate layer and the connection groove 11. .
The separation groove 14 of the third intermediate layer is filled with a crystalline silicon-based film constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6. Since this crystalline silicon film has high electrical insulation, the intermediate layer 5 and the connection groove 11 are electrically insulated.
Further, when forming the separation groove 14 of the intermediate layer, as will be described later, laser etching is performed so that a divided portion of the intermediate layer 5 does not remain between the intermediate layer 5 and the connection groove 11, When the intermediate layer 5 is laser-etched, a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is also deleted. Laser processing residue can be completely removed. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
In addition, since the above-mentioned matter has a division part of the intermediate layer 5 in the prior art, it is difficult to reliably maintain the electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 due to the influence. On the other hand, the present invention means that there is no influence because the divided portion of the intermediate layer 5 does not remain.
Further, as will be described later, the distance between one end face of the third intermediate layer separation groove 14 and one end face of the second separation groove is, for example, a width of 40 μm of the first separation groove 8 and a connection groove. Since the width can be set to 60 μm and the width of the second separation groove 9 can be set to 60 μm, the width of the ineffective area is 40 μm + 60 μm + 60 μm = 140 μm. It can be made shorter than in the case of a battery module.
Reference numerals 2 to 12 are schematic cross-sectional views of the module of the integrated multi-junction thin film silicon solar cell according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2A to 2G. Since it is the same as that shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (g), the description is omitted here.

本発明の第3の実施形態によると、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1は、以下に示す方法により製造することができる。
先ず、透明基板2として、例えばサイズ110cmx140cmx厚み0.5cmのガラスを用意し、その透明基板2上に透明電極層3として、SnO2膜あるいはZnO膜を、例えばAlドープのZnO膜を、熱CVD装置、或いはスパッター装置等で、例えば、図示しないスパッター装置で形成する。
次に、透明電極層3に、図5に示す第1の分離溝8を形成する。同図において、透明基板2の110cmの辺に平行に、符号8の部分をその中心間隔、例えば、10mmm、溝幅、例えば40μmで、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチングにより形成する。
レーザの波長は、例えば、1.06μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数25KHz、平均出力10Wを用いる。
According to the third embodiment of the present invention, the integrated tandem-type thin film solar cell module 1 can be manufactured by the following method.
First, a glass having a size of 110 cm × 140 cm × a thickness of 0.5 cm is prepared as the transparent substrate 2, and a SnO 2 film or a ZnO film, for example, an Al-doped ZnO film, for example, is used as the transparent electrode layer 3 on the transparent substrate 2. Alternatively, it is formed by a sputtering apparatus or the like, for example, by a sputtering apparatus (not shown).
Next, the first separation groove 8 shown in FIG. 5 is formed in the transparent electrode layer 3. In the figure, a portion denoted by reference numeral 8 is formed by laser etching using a pulse oscillation type YAG laser (not shown) at a center interval, for example, 10 mm and a groove width, for example, 40 μm, in parallel with the 110 cm side of the transparent substrate 2. .
For example, 1.06 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetition oscillation frequency of 25 KHz, and an average output of 10 W are used.

次に、透明電極層3に、図5図示の、第1の薄膜光電変換ユニット4を図示しないプラズマCVD装置で製膜する。
この第1の薄膜光電変換ユニット4の製膜により、透明電極層3に形成された第1の分離溝8は、第1の薄膜光電変換ユニット4を構成する非晶質シリコン系膜で埋め込まれる。この非晶質シリコン系膜は電気的絶縁性が高いので、第1の分離溝8で分離された互いに隣り合う透明電極層3間の電気抵抗は非常に、高い。
次に、第1の薄膜光電変換ユニット4の上に、図5図示の、中間層5として、例えばAlドープのZnO膜を、図示しないスパッター装置で形成する。なお、中間層5の厚みは、20nm〜90nmの範囲で、例えば50nmとする。
Next, the first thin film photoelectric conversion unit 4 shown in FIG. 5 is formed on the transparent electrode layer 3 by a plasma CVD apparatus (not shown).
By forming the first thin film photoelectric conversion unit 4, the first separation groove 8 formed in the transparent electrode layer 3 is filled with an amorphous silicon-based film constituting the first thin film photoelectric conversion unit 4. . Since this amorphous silicon film has high electrical insulation, the electrical resistance between the transparent electrode layers 3 adjacent to each other separated by the first separation groove 8 is very high.
Next, for example, an Al-doped ZnO film is formed on the first thin film photoelectric conversion unit 4 as the intermediate layer 5 shown in FIG. 5 by a sputtering apparatus (not shown). The intermediate layer 5 has a thickness in the range of 20 nm to 90 nm, for example, 50 nm.

次に、図5に示す第3の中間層の分離溝14を、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
ここで、前記中間層5と前記接続溝14の間に前記中間層5の分割部分が残存しないようにレーザエッチング加工条件を選定する。すなわち、該中間層5をレーザエッチング加工する際に、該中間層5と前記透明電極層3との中間領域にある前記第1の薄膜光電変換ユニット4の一部分も削除して、該中間層5のレーザ加工残渣を完全に除去できる条件を選ぶ。その結果、前記中間層5と前記接続溝11の間の電気的絶縁性を確実に保つ事が可能である。
また、中間層5のレーザ加工条件として該中間層5のレーザ加工残渣が発生しないような条件を選定するとともに、分離溝14を挟んで隣り合う中間層5間の電気抵抗を図示しないテスターで測定し、その測定値が100KΩ以上、好ましくは500KΩ以上であることを確認する。この測定値は、製造する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1の発電性能の重要なパラメータであるシャント抵抗と密接に関係があり、発電された電流の漏洩を防止する上で重要な意味がある。なお、レーザ加工の際に発生するレーザ加工残渣が取り除かれていない場合には、測定値を100KΩ以上に保つことは困難である。
図5において、中間層5の膜面側より、図示しないレーザエッチング装置のレーザビームを、その中心位置を、例えば第1の分離溝8の中心点と同じ位置とし、そのレーザビームの幅を、上記第1の分離溝8の場合と同じ幅、ここでは、40μmとして、前記第1の分離溝8の溝に沿った方向に稼動させる。そうすると、図5図示のように、第1の分離溝8と同じ中心位置を有する幅40μmの帯状の第3の中間層の分離溝14が得られる。
なお、上記レーザビームの照射方向は、中間層5の膜面側からでなく、逆方向からでも加工ができる。
Next, the third intermediate layer separation groove 14 shown in FIG. 5 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
Here, the laser etching processing conditions are selected so that a divided portion of the intermediate layer 5 does not remain between the intermediate layer 5 and the connection groove 14. That is, when the intermediate layer 5 is laser-etched, a part of the first thin film photoelectric conversion unit 4 in the intermediate region between the intermediate layer 5 and the transparent electrode layer 3 is also deleted, and the intermediate layer 5 Select the conditions that can completely remove the laser processing residue. As a result, electrical insulation between the intermediate layer 5 and the connection groove 11 can be reliably maintained.
Further, the laser processing conditions for the intermediate layer 5 are selected so that no laser processing residue of the intermediate layer 5 is generated, and the electrical resistance between the adjacent intermediate layers 5 is measured with a tester (not shown) across the separation groove 14. It is confirmed that the measured value is 100 KΩ or more, preferably 500 KΩ or more. This measured value is closely related to the shunt resistance, which is an important parameter of the power generation performance of the integrated tandem thin film solar cell module 1 to be manufactured, and has an important meaning in preventing leakage of the generated current. . In addition, when the laser processing residue generated at the time of laser processing is not removed, it is difficult to keep the measured value at 100 KΩ or more.
In FIG. 5, from the film surface side of the intermediate layer 5, the laser beam of a laser etching apparatus (not shown) is centered at the same position as, for example, the center point of the first separation groove 8, and the width of the laser beam is The first separation groove 8 is operated in the direction along the groove of the first separation groove 8 with the same width as in the case of the first separation groove 8, here 40 μm. Then, as shown in FIG. 5, a strip-shaped third intermediate layer separation groove 14 having a width of 40 μm and the same central position as the first separation groove 8 is obtained.
The laser beam can be processed not only from the film surface side of the intermediate layer 5 but also from the opposite direction.

次に、図5に図示の中間層5の上及び第3の中間層の分離溝14に、第2の薄膜光電変換ユニット6を形成する。
この第2の薄膜光電変換ユニット6の製膜により、第3の中間層5の分離溝14は、第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する材料(結晶質シリコン膜で、中間層の材料より電気的絶縁性が非常に高い)で埋め込まれる。
Next, the second thin film photoelectric conversion unit 6 is formed on the intermediate layer 5 illustrated in FIG. 5 and in the separation groove 14 of the third intermediate layer.
Due to the film formation of the second thin film photoelectric conversion unit 6, the separation groove 14 of the third intermediate layer 5 is made of the material constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 (crystalline silicon film, from the material of the intermediate layer). (Embedded with very high electrical insulation).

次に、図5図示の接続溝11を図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成する。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
この接続溝11は、第2の薄膜光電変換ユニット6の上面に開口を有し、かつ、透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有する。
溝幅は、前期40μm〜80μmで、例えば60μmとする。
なお、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は、上記第3の中間層の分離溝14の一方の端面と該接続溝11の一方の側面11aとの間に隙間ができないように、例えば、50μmとする。
Next, the connection groove 11 shown in FIG. 5 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.
The connection groove 11 has an opening on the upper surface of the second thin film photoelectric conversion unit 6, and has a bottom surface at the interface between the transparent electrode layer 3 and the first thin film photoelectric conversion unit 4.
The groove width is 40 μm to 80 μm in the previous period, for example, 60 μm.
The distance between the center of the first separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is such that there is a gap between one end surface of the separation groove 14 of the third intermediate layer and one side surface 11a of the connection groove 11. For example, the thickness is set to 50 μm.

次に、図5図示の裏面電極層7として、第2の薄膜光電変換ユニット6の上及び接続溝11に、例えばAgを、例えば、図示しないスパッター装置で厚み300nm製膜する。
この裏面電極7の製膜により、接続溝11は裏面電極層7を構成する材料で埋め込まれる。その結果、隣り合う2つのタンデム型薄膜太陽電池セル12の一方の裏面電極層7と他方の透明電極層3とが電気的に接続される。
Next, as the back electrode layer 7 illustrated in FIG. 5, for example, Ag is formed on the second thin film photoelectric conversion unit 6 and the connection groove 11 with a thickness of 300 nm using, for example, a sputtering apparatus (not illustrated).
By forming the back electrode 7, the connection groove 11 is filled with a material constituting the back electrode layer 7. As a result, one back electrode layer 7 and the other transparent electrode layer 3 of two adjacent tandem thin film solar cells 12 are electrically connected.

次に、図5図示の第2の分離溝9が、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により形成される。
レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力20Wを用いる。
この第2の分離溝9は、図5に示すように、第1の分離溝8から離れた位置に設けられ、裏面電極層7の上面に開口を有し、かつ、前記透明電極層3と第1の薄膜光電変換ユニット4との界面に底面を有している。この第2の分離溝は、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7を、タンデム型薄膜太陽電池セル12に対応して、紙面に対して垂直な方向に分割している。
溝幅は、40μm〜80μmで、例えば60μmとする。接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は、例えば70μmとする。
なお、図5では、接続溝11と第2の分離溝9の境界部分には、第1及び第2の薄膜光電変換ユニット4、6、中間層5、及び裏面電極層7の加工残り部分が示されていない。この加工残り部分の有無は、上記レーザエッチング装置の加工精度に依存するが、仮にその加工残り部分が残っていたとしても、集積化多接合薄膜シリコン太陽電池モジュール1の発電性能に影響はない。
Next, the second separation groove 9 shown in FIG. 5 is formed by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown).
For example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For the laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 20 W are used.
As shown in FIG. 5, the second separation groove 9 is provided at a position away from the first separation groove 8, has an opening on the upper surface of the back electrode layer 7, and the transparent electrode layer 3. It has a bottom surface at the interface with the first thin film photoelectric conversion unit 4. The second separation groove has the first and second thin film photoelectric conversion units 4, 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 perpendicular to the paper surface corresponding to the tandem thin film solar cell 12. It is divided in various directions.
The groove width is 40 μm to 80 μm, for example, 60 μm. The distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is, for example, 70 μm.
In FIG. 5, the remaining processing portions of the first and second thin film photoelectric conversion units 4 and 6, the intermediate layer 5, and the back electrode layer 7 are present at the boundary between the connection groove 11 and the second separation groove 9. Not shown. The presence or absence of the remaining processing portion depends on the processing accuracy of the laser etching apparatus. However, even if the remaining processing portion remains, the power generation performance of the integrated multi-junction thin film silicon solar cell module 1 is not affected.

次に、図示しないパルス発振型YAGレーザを用いたレーザエッチング装置により、透明基板2の周辺に、図示しない周辺溝を形成し、発電領域を確定する。
この場合、レーザの波長は、例えば、0.532μmを選定する。レーザの出力は、予め、加工試験を行い、そのデータで選定した条件、例えば、パルス幅35ns、繰り返し発振周波数10KHz、平均出力15Wを用いる。
Next, a peripheral groove (not shown) is formed around the transparent substrate 2 by a laser etching apparatus using a pulse oscillation type YAG laser (not shown) to determine a power generation region.
In this case, for example, 0.532 μm is selected as the wavelength of the laser. For laser output, a processing test is performed in advance, and conditions selected by the data, for example, a pulse width of 35 ns, a repetitive oscillation frequency of 10 KHz, and an average output of 15 W are used.

ここで、無効な面積の比率をみると、次のようになる。即ち、モジュールを構成する帯状の多接合薄膜シリコン太陽電池のセルの幅は、例えば10mmであり、第1の分離溝8の幅が40μm、第2の分離溝9の幅が60μmで、第1の分離溝8の中心と接続溝11の中心の距離は50μm、接続溝11の中心と第2の分離溝9の中心の距離は70μmであるので、無効領域の幅の合計は、20μm+50μm+70μm+30μm=170μmとなる。
したがって、無効面積は、上記幅10mmの帯状のセルの面積の1.7%である。即ち、特許文献1に記載の技術の場合の無効面積は3.6%及び特許文献2に記載の技術の場合の無効面積は5.6%に比べて、格段に小さい数値が達成可能である。
Here, the ratio of the invalid area is as follows. That is, the width of the cell of the strip-shaped multi-junction thin film silicon solar cell constituting the module is, for example, 10 mm, the width of the first separation groove 8 is 40 μm, the width of the second separation groove 9 is 60 μm, Since the distance between the center of the separation groove 8 and the center of the connection groove 11 is 50 μm and the distance between the center of the connection groove 11 and the center of the second separation groove 9 is 70 μm, the total width of the ineffective region is 20 μm + 50 μm + 70 μm + 30 μm = 170 μm. It becomes.
Therefore, the invalid area is 1.7% of the area of the band-shaped cell having the width of 10 mm. That is, the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 1 is 3.6%, and the invalid area in the case of the technique described in Patent Document 2 is 5.6%. .

以上説明した第3の実施形態に関する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール1では、透明電極3を分離する第1の分離溝8と第3の中間層の分離溝14が、第1の分離溝8の幅方向で見て重ね合わさっているので、即ち、透明基板の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置されているので、発電に寄与しない面積を最小限度に抑えることが可能である。
また、中間層5が、接続溝11との間を第3の中間層の分離溝14で分離され、かつ、その隙間には第2の薄膜光電変換ユニット6を構成する結晶質シリコンが埋め込まれているので、漏洩電流の発生を防止することが可能である。
即ち、本第3の実施形態によれば、中間層を介した漏洩電流を抑制し、且つ、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セルの電気的接合部での無効面積増大を抑制した高効率発電機能を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することが可能である。
また、集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの発電のより一層の高効率化が可能となることから、薄膜シリコン太陽電池業界における生産性向上および製品コストの低減に関する貢献度が著しく大きい。
In the integrated tandem-type thin film solar cell module 1 relating to the third embodiment described above, the first separation groove 8 for separating the transparent electrode 3 and the separation groove 14 for the third intermediate layer are formed by the first separation groove 8. In other words, they are arranged in a positional relationship in which a part or all of their projections viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate are superimposed, so that they do not contribute to power generation. It is possible to minimize the area.
Further, the intermediate layer 5 is separated from the connection groove 11 by the third intermediate layer separation groove 14, and the crystalline silicon constituting the second thin film photoelectric conversion unit 6 is embedded in the gap. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of leakage current.
That is, according to the third embodiment, a high-efficiency power generation function that suppresses a leakage current through the intermediate layer and suppresses an increase in an invalid area at an electrical junction of adjacent tandem thin-film solar cells. It is possible to provide an integrated tandem-type thin film solar cell module including
In addition, since it is possible to further improve the power generation efficiency of the integrated tandem thin film solar cell module, the contribution to the productivity improvement and the reduction of product cost in the thin film silicon solar cell industry is remarkably large.

以上説明した本発明の第1、第2及び第3の実施形態によれば、本発明の集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールは、それを構成する中間層と接続溝の間に中間層の分離溝が設けられ、かつ、該中間層の分離溝及び透明電極に設けられる分離溝の配置される位置が、それぞれ、透明電極面の法線方向において重ね合わせられる関係で配置され、かつ、該透明電極の分離溝は非晶質シリコン膜で、該中間層の隙間は結晶質シリコン膜の堆積成長の初期膜で埋め込まれるという構造を有することを特徴とする。
その結果、中間層を介した漏洩電流が抑制され、且つ、隣り合うタンデム型薄膜太陽電池セルの電気的接合部での無効面積増大が抑制された高効率発電機能を有する集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法の提供が可能となった。
According to the first, second, and third embodiments of the present invention described above, the integrated tandem-type thin film solar cell module of the present invention has an intermediate layer separated between the intermediate layer and the connection groove constituting the integrated tandem thin film solar cell module. A groove is provided, and the separation groove provided in the intermediate layer and the separation groove provided in the transparent electrode are arranged so as to overlap each other in the normal direction of the transparent electrode surface, and the transparent The separation groove of the electrode is an amorphous silicon film, and the gap between the intermediate layers is filled with an initial film of the deposition growth of the crystalline silicon film.
As a result, an integrated tandem thin-film solar having a high-efficiency power generation function in which leakage current through the intermediate layer is suppressed and an increase in ineffective area at an electrical junction of adjacent tandem thin-film solar cells is suppressed The battery module and the manufacturing method thereof can be provided.

本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図。1 is a structural diagram schematically showing a cross section of an integrated tandem thin film solar cell module according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第1の分離溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of the 1st isolation | separation groove | channel. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第1の薄膜光電変換ユニットの形成及び中間膜の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of a 1st thin film photoelectric conversion unit, and formation of an intermediate film. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:中間膜の隙間の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of the clearance gap between intermediate films. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第2の薄膜光電変換ユニットの形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of a 2nd thin film photoelectric conversion unit. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:接続溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of a connection groove | channel. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:裏面電極の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of a back surface electrode. 本発明の第1の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第2の分離溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 1st Embodiment of this invention: Formation of a 2nd isolation | separation groove | channel. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図。FIG. 5 is a structural diagram schematically showing a cross section of an integrated tandem thin film solar cell module according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第1の分離溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of the 1st isolation | separation groove | channel. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第1の薄膜光電変換ユニットの形成及び中間膜の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of a 1st thin film photoelectric conversion unit, and formation of an intermediate film. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:中間膜の隙間の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of the clearance gap between intermediate films. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第2の薄膜光電変換ユニットの形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of a 2nd thin film photoelectric conversion unit. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:接続溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of a connection groove | channel. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:裏面電極の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of a back surface electrode. 本発明の第2の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造工程を示す図:第2の分離溝の形成。The figure which shows the manufacturing process of the integrated tandem-type thin film solar cell module concerning the 2nd Embodiment of this invention: Formation of a 2nd isolation | separation groove | channel. 本発明の第3の実施形態に係わる集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す構造図。FIG. 6 is a structural diagram schematically showing a cross section of an integrated tandem thin film solar cell module according to a third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール、
2 透明基板、
3 透明電極層、
4 非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニット、
5 中間層、
6 結晶質光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニット、
7 裏面電極層、
8 第1の分離溝、
9 第2の分離溝、
10 第1の中間層の分離溝、
11 接続溝、
12 タンデム型薄膜太陽電池セル、
13 第2の中間層の分離溝
14 第3の中間層の分離溝。
1 Integrated tandem thin-film solar cell module,
2 Transparent substrate,
3 transparent electrode layers,
4 a first thin film photoelectric conversion unit comprising an amorphous photoelectric conversion layer,
5 middle class,
6 a second thin film photoelectric conversion unit comprising a crystalline photoelectric conversion layer,
7 Back electrode layer,
8 first separation groove,
9 Second separation groove,
10 Separation groove of the first intermediate layer,
11 Connection groove,
12 tandem thin film solar cells,
13 Separation groove 14 of second intermediate layer 14 Separation groove of third intermediate layer

Claims (5)

透明基板上に順次積層された透明電極層と、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットと、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層と、結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットと、裏面電極層と、前記透明電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、該透明電極層と前記透明基板の界面に底面を有する第1の分離溝と、前記裏面電極層と前記第2の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有し、かつ、前記裏面電極層を構成する材料が充填されている接続溝と、前記接続溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有する第2の分離溝から構成されるタンデム型薄膜太陽電池セルが複数個並置され、且つ、互いに電気的に直列に接続されている集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールにおいて、前記中間層の前記接続溝側の端部と該接続溝との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニットと該中間層の界面に開口を有し、該中間層と前記透明電極層との中間領域に底面を有する第3の分離溝を設け、且つ、該第3の分離溝及び該第1の分離溝が、透明基板の面の法線方向から見たそれらの投影の一部分あるいは全部分が重ね合わせられる位置関係に配置され、且つ、該第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が存在しないという構造を有することを特徴とする集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール。   A transparent electrode layer sequentially laminated on a transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit including an amorphous photoelectric conversion layer, and an intermediate layer having conductivity and light transmission and light reflection And a second thin film photoelectric conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer, a back electrode layer, an opening at the interface between the transparent electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and the transparent electrode layer And a first separation groove having a bottom surface at the interface between the transparent substrate, an opening at the interface between the back electrode layer and the second thin film photoelectric conversion unit, and the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode. A connection groove having a bottom surface at the interface of the layer and filled with a material constituting the back electrode layer; and an opening on the upper surface of the back electrode layer at a position away from the connection groove; There is a bottom surface at the interface between the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer. In the integrated tandem thin film solar cell module, in which a plurality of tandem thin film solar cells composed of the second separation grooves are juxtaposed and electrically connected in series to each other, the connection of the intermediate layer Between the end on the groove side and the connection groove, there is an opening at the interface between the second thin film photoelectric conversion unit and the intermediate layer, and a bottom surface in the intermediate region between the intermediate layer and the transparent electrode layer. A positional relationship in which a third separation groove is provided, and the third separation groove and the first separation groove are superposed on a part or all of their projections as viewed from the normal direction of the surface of the transparent substrate. And the third separation groove is embedded with a material constituting the second thin film photoelectric conversion unit, and the intermediate layer separation member is interposed between the third separation groove and the connection groove. Characterized by having a structure that does not exist Integrated tandem-type thin film solar cell module that. 透明基板上に順次積層された透明電極層と、非晶質光電変換層を備えた第1の薄膜光電変換ユニットと、導電性を有し、かつ、光透過性及び光反射性を有する中間層と、結晶質の光電変換層を備えた第2の薄膜光電変換ユニットと、裏面電極層と、前記透明電極層と前記第1の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、該透明電極層と前記透明基板の界面に底面を有する第1の分離溝と、前記裏面電極層と前記第2の薄膜光電変換ユニットの界面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有し、かつ、前記裏面電極層を構成する材料が充填されている接続溝と、前記接続溝から離れた位置に、前記裏面電極層の上面に開口を有し、前記第1の薄膜光電変換ユニットと前記透明電極層の界面に底面を有する第2の分離溝から構成されるタンデム型薄膜太陽電池セルが複数個並置され、且つ、互いに電気的に直列に接続されている集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールにおいて、前記中間層の前記接続溝側の端部と該接続溝との間に、前記第2の薄膜光電変換ユニットと該中間層の界面に開口を有し、該中間層と前記透明電極層との中間領域に底面を有する第3の分離溝を設け、且つ、該第3の分離溝は前記第2の薄膜光電変換ユニットを構成する材料で埋め込まれ、且つ、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が存在しないという構造を有することを特徴とする集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール。   A transparent electrode layer sequentially laminated on a transparent substrate, a first thin film photoelectric conversion unit including an amorphous photoelectric conversion layer, and an intermediate layer having conductivity and light transmission and light reflection And a second thin film photoelectric conversion unit having a crystalline photoelectric conversion layer, a back electrode layer, an opening at the interface between the transparent electrode layer and the first thin film photoelectric conversion unit, and the transparent electrode layer And a first separation groove having a bottom surface at the interface between the transparent substrate, an opening at the interface between the back electrode layer and the second thin film photoelectric conversion unit, and the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode. A connection groove having a bottom surface at the interface of the layer and filled with a material constituting the back electrode layer; and an opening on the upper surface of the back electrode layer at a position away from the connection groove; There is a bottom surface at the interface between the first thin film photoelectric conversion unit and the transparent electrode layer. In the integrated tandem thin film solar cell module, in which a plurality of tandem thin film solar cells composed of the second separation grooves are juxtaposed and electrically connected in series to each other, the connection of the intermediate layer Between the end on the groove side and the connection groove, there is an opening at the interface between the second thin film photoelectric conversion unit and the intermediate layer, and a bottom surface in the intermediate region between the intermediate layer and the transparent electrode layer. A third separation groove is provided, and the third separation groove is embedded with a material constituting the second thin film photoelectric conversion unit, and the intermediate between the third separation groove and the connection groove. An integrated tandem-type thin film solar cell module having a structure in which no layer separation member is present. 前記中間層は、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)、酸化インジユーム錫(ITO)、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニューム(Al2O3)の酸化物から選ばれる少なくとも一つを含む請求項1あるいは2に記載の集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール。   The intermediate layer includes at least one selected from oxides of zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2), indium tin oxide (ITO), titanium oxide (TiO 2), and aluminum oxide (Al 2 O 3). Alternatively, the integrated tandem thin film solar cell module according to 2. 請求項1あるいは2に記載の集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記透明基板上に透明電極層を形成する工程と、前記第1の分離溝を形成する工程と、前記透明電極層上及び前記第1の分離溝とに第1の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記第1の薄膜光電変換ユニット上に中間層を形成する工程と、前記第3の分離溝を形成する工程と、前記中間層上及び前記第3の分離溝とに第2の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記接続溝を形成する工程と、前記第2の薄膜光電変換ユニットの上部及び前記接続溝とに裏面電極を形成する工程と、前記第2の分離溝を形成する工程とから成り、前記第3の分離溝の前記接続溝側の側面と該接続溝の一方の側面は同じ界面を共有するように加工することを特徴とする集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール製造方法。   The method for producing an integrated tandem thin film solar cell module according to claim 1 or 2, wherein a step of forming a transparent electrode layer on the transparent substrate, a step of forming the first separation groove, Forming a first thin film photoelectric conversion unit on the transparent electrode layer and in the first separation groove; forming an intermediate layer on the first thin film photoelectric conversion unit; and the third separation groove. A step of forming a second thin film photoelectric conversion unit on the intermediate layer and the third separation groove, a step of forming the connection groove, and a second thin film photoelectric conversion unit. The method includes a step of forming a back electrode on the upper portion and the connection groove, and a step of forming the second separation groove, and a side surface of the third separation groove on the connection groove side and one side surface of the connection groove. To process to share the same interface Integrated tandem-type thin film solar cell module manufacturing method according to symptoms. 請求項1あるいは2に記載の集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記透明基板上に透明電極層を形成する工程と、前記第1の分離溝を形成する工程と、前記透明電極層上及び前記第1の分離溝とに第1の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記第1の薄膜光電変換ユニット上に中間層を形成する工程と、前記第3の分離溝を形成する工程と、前記中間層上及び前記第3の分離溝とに第2の薄膜光電変換ユニットを形成する工程と、前記接続溝を形成する工程と、前記第2の薄膜光電変換ユニットの上部及び前記接続溝とに裏面電極を形成する工程と、前記第2の分離溝を形成する工程とから成り、前記第3の分離溝をレーザ加工する際に、該第3の分離溝と前記接続溝の間に前記中間層の分離部材が残存しないようにすることを特徴とする集積化タンデム型薄膜太陽電池モジュール製造方法。   The method for producing an integrated tandem thin film solar cell module according to claim 1 or 2, wherein a step of forming a transparent electrode layer on the transparent substrate, a step of forming the first separation groove, Forming a first thin film photoelectric conversion unit on the transparent electrode layer and in the first separation groove; forming an intermediate layer on the first thin film photoelectric conversion unit; and the third separation groove. A step of forming a second thin film photoelectric conversion unit on the intermediate layer and the third separation groove, a step of forming the connection groove, and a second thin film photoelectric conversion unit. The method includes a step of forming a back electrode in the upper portion and the connection groove, and a step of forming the second separation groove. When laser processing the third separation groove, the third separation groove and the The intermediate layer separation member remains between the connection grooves. Integrated tandem-type thin film solar cell module manufacturing method which is characterized in that the odd.
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