JP2010021361A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シャント成分を低減でき、短絡部分のない高性能な太陽電池を得る。
【解決手段】基板上に、第１導電層、光電変換層、第２導電層をこの順に重ねた構造体を設けた太陽電池の製造方法において、前記基板の第１端部の周辺領域に形成された構造体部分を、第１レーザの照射によって除去し（ステップＳ５）、前記除去により生じた前記構造体の第２端部に、前記第１レーザよりも発光波長が短い第２レーザを照射して、前記第１導電層の第２端部を残したまま、前記光電変換層の第２端部および前記第２導電層の第２端部をクリーニングする（ステップＳ６）。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池およびその製造方法に関する。

従来の太陽電池モジュールは、例えば、ガラス基板上に、光透過性を有する第１電極（透明電極）、シリコン（アモルファスシリコンおよび/またはマイクロクリスタルシリコン）の半導体光電変換層、第２電極（裏面電極）を積層した発電体を設けたものがある（例えば特許文献１参照）。発電体は、第１電極を分離した第１セル電極と、光電変換層を分離した光電変換セル層と、第２電極を分離した第２セル電極とによってそれぞれ構成された複数の発電セルを直列接続したものである。

このような従来の太陽電池モジュールでは、絶縁耐圧特性向上のため、裏面電極の形成後に発電体の周辺領域を、アルミセラミックスの吹き付け等のサンドブラスト処理により除去するものがある。しかし、このようなサンドブラスト処理をすると、飛び散った研磨剤が裏面電極、光電変換層、透明電極の端面にぶつかり、ダメージとしてセル電極間の短絡部分が数多く発生し、シャント成分の多い太陽電池になってしまうことがあった。

上記ブラスト処理による不具合を解消するために、発電体（透明電極／光電変換層／裏面電極の積層体）の周辺領域をレーザエッチングして、上記周辺領域に絶縁溝を形成した太陽電池がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２５３４１７号公報

太陽電池の上記発電体において、第１電極(透明電極)は一般にＴＣＯ（Transparent Conducting Oxide）電極であるが、このＴＣＯ電極をエッチングできるのはＩＲ（InfraRed laser）レーザ（赤外光レーザ）である。このため、発電体（ＴＣＯ電極／光電変換層／裏面電極の積層体）の周辺領域をエッチングして絶縁溝を形成する際には、ＩＲレーザが使用される。

しかしながら、ＩＲレーザを照射して上記積層体をエッチング加工すると、レーザ照射時の発熱、蒸発した除去パーティクル（主にＴＣＯ）の再付着、光電変換層の吸収波長に赤外波長が含まれることによるエレクトロマイグレーション等、発電体（主に光電変換層および裏面電極）の加工端面にダメージを生じ、これにより短絡部分が形成され、シャント成分の多い太陽電池になってしまうという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、シャント成分を低減でき、短絡部分のない高性能な太陽電池を得ることを目的とするものである。

本発明の太陽電池の製造方法は、基板上に、第１導電層、光電変換層、第２導電層をこの順に重ねた構造体を設けた太陽電池の製造方法において、前記基板の第１端部の周辺領域に形成された構造体部分を、第１レーザの照射によって除去するステップと、前記除去により生じた前記構造体の第２端部に、前記第１レーザよりも発光波長が短い第２レーザを照射して、前記第１導電層の第２端部を残したまま、前記光電変換層の第２端部および前記第２導電層の第２端部をクリーニングするステップとを含むことを特徴とするものである。

また、本発明の太陽電池は、基板上に、第１導電層、光電変換層、第２導電層をこの順に重ねた構造体を備えた太陽電池において、前記構造体は、互いに分離された複数の発電セルを直列接続したものであり、前記発電セルの配列方向に沿った前記基板の２辺の第１端部に、前記第１導電層の第２端部が前記基板の第１端部よりも内側に位置しており、前記光電変換層の第３端部および前記第２導電層の第３端部が、互いに略面位置にあって、かつ前記第２端部よりも前記基板の中央寄りに位置している構造を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、第１レーザによって基板の第１端部の周辺領域に形成された構造体部分を除去したあと、残った構造体の第２端部に第２レーザを照射して、第１導電層の第２端部を残したまま、第１レーザの照射により生じた光電変換層の第２端部のダメージおよび第２導電層の第２端部のダメージをクリーニングすることにより、シャント成分を低減できるので、短絡部分のない高性能な太陽電池を得ることができるという効果がある。

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１の太陽電池モジュールの構成図である。図１において、（ａ）は基板裏面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）においてのＸ１−Ｘ１間の部分断面部、（ｃ）は（ａ）においてのＹ１−Ｙ１間の部分断面図である。この実施の形態１の太陽電池モジュール１０は、光透過性を有する基板１１と、光透過性を有する第１電極（ＴＣＯ電極）１２（第１導電層）と、光電変換層１３と、第２電極（裏面電極）１４（第２導電層）とを備えている。この太陽電池モジュール１０において、第１電極１２、光電変換層１３、第２電極１４をこの順に重ねた構造体は、発電体１６（構造体）を構成している。

この実施の形態１の太陽電池モジュール１０において、発電体１６は、複数の発電セル１６ａに分割されている。１つの発電セル１６ａは、１つの第１セル電極１２ａと、１つの光電変換セル層１３ａと、１つの第２セル電極１４ａとによって構成されている。そして、これら複数の発電セル１６ａは、直列に接続されている。

図２は本発明の太陽電池モジュールの製造手順を説明するフローチャートである。また、図３および図４は本発明の実施の形態１の太陽電池モジュール１０の製造手順を説明する部分断面図であり、図３は図１（ｂ）に相当する断面図、図４は図１（ｃ）に相当する断面図である。

図２の本発明の製造手順では、基板端部１１ｃ（第１端部）の周辺領域ｆ１内の発電体１６部分の除去のためのＩＲレーザ照射によってダメージを生じた残りの発電体１６端部（第２端部）に、ＳＨＧ（Second Harmonic Generation）グリーンレーザ（緑色レーザ）を照射してクリーニングすることを特徴とする。

［基板１１の用意］
まず、基板１１を用意する（図２のステップＳ１）。基板１１は、例えば、ガラスや透明樹脂等、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性のある絶縁材料からなる。なお、太陽電池１０は、基板１１の一方の面（裏面）１１ａ側に発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）を形成し、基板１１の他方の面（表面）１１ｂ側から太陽光を入射させる。

［第１電極（ＴＣＯ電極）１３の形成］
次に、基板裏面１１ａ上に第１電極１２を形成する（図２のステップＳ２）。この第１電極１２は、光透過性を有する金属酸化物、例えばＡＺＯ（Ａｌを添加したＺｎＯ）、ＧＺＯ（Ｇａを添加したＺｎＯ）やＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等のＴＣＯ（Transparent Conducting Oxide）からなるＴＣＯ電極である。

基板１１の裏面１１ａ上に上記のＴＣＯ電極１２を成膜し、このＴＣＯ電極１２に分離溝１２ｂを形成して、それぞれ発電セル１６ａを構成する複数のＴＣＯセル電極１２ａとする（図３（ａ）および図４（ａ）参照）。

［光電変換層１３の形成］
次に、ＴＣＯ電極１２を形成した基板裏面１１ａ上に、光電変換層１３を形成する（図２のステップＳ３）。この光電変換層１３は、ｐ型シリコン膜（アモルファスシリコン膜および/またはマイクロクリスタルシリコン膜）と、ｎ型シリコン膜（アモルファスシリコン膜および/またはマイクロクリスタルシリコン膜）との間に、ｉ型シリコン膜（アモルファスシリコン膜および/またはマイクロクリスタルシリコン膜）を挟んだｐ−ｉ−ｎ接合構造またはｎ−ｉ−ｐ接合構造をなしている。

ＴＣＯ電極１２を形成した基板裏面１１ａ上に、ｐ−ｉ−ｎ接合構造またはｎ−ｉ−ｐ接合構造の光電変換層１３を成膜し、この光電変換層１３に分離溝１３ｂを形成して、複数の光電変換セル層１３ａとする（図３（ｂ）および図４（ｂ）参照）。

なお、この光電変換層１３は、アモルファスシリコンのｐ−ｉ―ｎ接合構造もしくはｎ−ｉ―ｐ接合構造に、マイクロクリスタルシリコンのｐ−ｉ―ｎ接合構造もしくはｎ−ｉ―ｐ接合構造を積層したタンデム構造とすることも可能である。

この光電変換層１３に、基板１１およびＴＣＯ電極１２を通過して太陽光が入射し、太陽光に含まれるエネルギー粒子がｉ型シリコンに当たると、光起電力効果により、電子とホールとが発生する。すると、電子はｎ型シリコン、ホールはｐ型シリコンに向かって移動する。これら電子とホールとをＴＣＯ電極１２と裏面電極１４によりそれぞれ取り出すことで、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができる（光電変換）。

［第２電極（裏面電極）１４の形成］
次に、光電変換層１３を形成した基板裏面１１ａ上に、第２電極（裏面電極）１６を形成する（図２のステップＳ４）。この裏面電極１４は、ＴＣＯと金属または合金の積層構造からなる電極である。ＴＣＯは、例えばＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩＴＯ等であり、金属または合金は、例えば銀（Ａｇ）またはＡｇ合金（例えば錫（Ｓｎ）と金（Ａｕ）を含有したＡｇ）である。

光電変換層１３を形成した基板裏面１１ａ上に上記の裏面電極１４を成膜し、この裏面電極１４およびその下層の光電変換層１３に、セル分離溝１４ｂを形成して、それぞれ発電セル１６ａを構成する複数の裏面セル電極１４ａとする（図３（ｃ）および図４（ｃ）参照）。

［周辺発電体の除去］
次に、基板周辺領域ｆ１内の発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）の４辺全ての部分に、基板表面１１ｂ側または基板裏面１１ａ側からＩＲレーザ（第１レーザ）を照射して、上記発電体部分を除去する（図２のステップＳ５）。

基板周辺領域ｆ１において、ＩＲレーザ光ｒの照射スポットｒｐを、基板端部１１ｃに垂直な方向にスキャンしながら、基板端部１１ｃに沿った方向にスキャンし、この領域ｆ１内に形成されているＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４を除去する。ＩＲレーザは、光電変換層１３および裏面電極１４のみならず、ＴＣＯ電極１２を除去することが可能である。しかし、このとき、ＩＲレーザ照射時の発熱、蒸発した除去パーティクル（主にＴＣＯ）の再付着、光電変換層１３の吸収波長に赤外波長が含まれることによるエレクトロマイグレーション等、発電体１６（主に光電変換層および裏面電極）の加工端部（第２端部）にダメージｒｄを生じる（図３（ｄ）および図４（ｄ）参照）。このＴＣＯ電極１２から裏面電極１４まで連なる発電体１６端部のダメージｒｄは、発電セル１６ａに短絡部分を形成するシャント成分の要因となる。

ＩＲ（InfraRed）レーザは、赤外光を発振するレーザ発振器である。赤外光は、波長７８０ｎｍより長い光であり、熱線とも呼ばれているように熱作用の大きい光である。このＩＲレーザとしては、ＣＯ_２レーザやＹＡＧレーザがある。ＹＡＧレーザの場合には、ＩＲレーザ光は基本波（波長１０６４ｎｍ）であり、そのスポットｒｐの径は、例えば６０μｍ以上に大きくすることができる。なお、このＩＲレーザは、基板１１上に形成されたＴＣＯを除去することができるので、ＴＣＯ電極１２の分離溝１２ｂの形成にも使用可能である。

［光電変換層１３端面および裏面電極１４端面のクリーニング］
次に、ＩＲレーザによる基板周辺領域ｆ１内の発電体１６部分の除去によってダメージｒｄを受けた発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）の端部に、基板表面１１ｂ側からＳＨＧグリーンレーザ（第１レーザよりも発光波長の短い第２レーザ）を照射して、光電変換層１３端部（第２端部）および裏面電極１４端部（第２端部）のダメージｒｄを除去し、クリーニングする（図２のステップＳ６）。

なお、このＳＨＧグリーンレーザ照射では、ＴＣＯ電極１４端部（第２端部）のダメージｒｄは除去されずに残る。また、発電セル１６ａの配列方向（Ｘ方向）に沿った発電体１６の２辺の端部についてはＳＨＧグリーンレーザ照射によるクリーニングをするが、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）に沿った発電体１６の２辺の端部についてはＳＨＧグリーンレーザ照射によるクリーニングをしない。

ＩＲレーザによる除去がされずに残った発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）の４辺の端部の内、発電セル１６ａの配列方向に沿った方向（発電セル１６ａの分離方向に垂直な方向）の２辺の端部において、ＳＨＧグリーンレーザ光ｇの照射スポットｇｐを基板端部１１ｃに沿った方向にスキャンして、照射スポットｇｐの位置をずらしながら、ＴＣＯ電極１２および裏面電極１４の４辺の端部に存在するダメージｒｄの内、発電セル１６ａの配列方向に沿った方向の２辺の端部に存在していたダメージｒｄを除去する（図３（ｅ）および図４（ｅ）参照）。

ＳＨＧグリーンレーザは、光電変換層１３を除去でき、かつその上層のＴＣＯを含む裏面電極１４を光電変換層１３とともに除去することはできるが、基板裏面１１ａ上に形成されたＴＣＯ電極１２を除去することはできない。このＳＨＧグリーンレーザは、ＩＲレーザに比較して照射時の発熱がほとんどなく、ＴＣＯ電極１２を除去しないので蒸発した除去パーティクルの再付着もほとんどなく、緑色光波長が光電変換層１３の吸収波長に含まれていないのでエレクトロマイグレーションを生じることもなく、発電体１６の光電変換層１３端部（ＳＨＧグリーンレーザ照射により生じた第３端部）および裏面電極１５（ＳＨＧグリーンレーザ照射により生じた第３端部）にダメージを生じさせることなく、ＩＲレーザ照射によるダメージｒｄを除去できる（図４（ｆ）参照）。なお、このＳＨＧグリーンレーザを、基板１１上に形成されたＴＣＯ電極１２を残して、光電変換層１３、あるいは光電変換層１３および裏面電極１４を除去することができるので、光電変換層１３の分離溝１３ｂの形成、あるいはセル分離溝１４ｂの形成にも使用可能である。

ＳＨＧ（Second Harmonic Generation）レーザは、レーザ第２高調波（レーザ基本波の２倍の周波数（波長の２分の１））のレーザ光を発振するレーザ発信器であり、ＳＨＧグリーンレーザは、レーザ第２高調波として緑色光を発振するレーザ発振器である。このＳＨＧグリーンレーザとしてはＣＯ_２レーザやＹＡＧレーザの第２高調波によるものがある。ＹＡＧレーザの場合には、グリーンレーザ光波長は第２高調波の波長５３２ｎｍであり、その照射スポットｇｐの径は、例えば５μｍ〜６０μｍである。なお、図２のステップＳ６には、ＳＨＧレーザではない緑色レーザを使用することも勿論可能である。

そして、例えば、ＳＨＧグリーンレーザ光ｇのスポットｇｐの半分が発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）の端部に照射されるようにスキャンする（図４（ｅ）参照）。パルス駆動のＳＨＧグリーンレーザの場合には、１パルスで照射部分のＴＣＯ電極１２および光電変換層１３を除去できる。また、ＳＨＧグリーンレーザのスキャンによる隣り合う照射スポットｇｐの重なり寸法は、例えば１０μｍである。

なお、１つのレーザ発振器に、ＩＲレーザとＳＨＧグリーンレーザを設け、ＩＲレーザを照射しながら、その照射の済んだ部位にＳＨＧグリーンを照射することにより、つまり図２のステップＳ５の処理をしながら、ステップＳ６の処理をすることにより、ステップＳ５およびＳ６の作業時間を短縮でき、量産効率を上げることができる。

［最終洗浄］
次に、ＳＨＧレーザを照射した発電セル（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，）の端部を洗浄する。例えば、洗剤を使用してシャワーとブラシで上記端面を洗浄する（図２のステップＳ７、図４（ｆ）参照）。そして、エアー乾燥させる。なお、ＩＲレーザ照射後およびＳＨＧグリーンレーザ照射後ごとに基板のレーザ照射部分を洗浄することが望ましい。

このように、図２による製造手順は、基板端部１１ｃの周辺領域内に形成された発電体１６部分をＩＲレーザで除去したあと、発電体１６端部に生じたＩＲレーザによるダメージｒｄをＳＨＧグリーンレーザで除去・クリーニングするものであるが、ＳＨＧグリーンレーザではＴＣＯ電極１２を除去できないため、ＴＣＯ電極１２端部には、ＩＲレーザ照射によるダメージｒｄが残る。しかし、ＴＣＯ電極１２の上層の光電変換層１３端部および裏面電極１４端部に生じた上記ダメージは除去されているので、隣り合う発電セルの電極間および同じ発電セルの電極間に生じるシャント成分を低減できる。

従って、太陽電池モジュール１０は、発電セル１６ａの配列方向に沿った方向（分離方向に垂直な方向）の発電体１６の２辺において、ＴＣＯ電極１２の端部が基板端部１１ｃよりも内側に位置しており、光電変換層１３端部（第３端部）および裏面電極１４端部（第３端部）が、互いに略面位置にあり、かつＴＣＯ電極１２端部よりも基板１１の中央寄りに位置している構造を有している。

以上のように本発明の実施の形態１によれば、ＩＲレーザによって基板１１の端部１１ｃ周辺領域に形成された発電体１６部分を除去したあと、残った発電体１６端部にＳＨＧグリーンレーザを照射して、ＴＣＯ電極１２端部を残したまま、ＩＲレーザの照射により生じた光電変換層１３端部および裏面電極１４端部のダメージｒｄを除去してクリーニングすることにより、シャント成分を低減できるので、短絡部分のない高性能な太陽電池を得ることができる。

つまり、本発明の実施の形態１では、ＩＲレーザを使用したあとにＳＨＧグリーンレーザを使用し、ＩＲレーザ光の照射による付着物等のダメージを受けた部位を、ＳＨＧグリーンレーザ光を照射して除去するので、シャント成分低減という効果が得られるのである。これとは逆に、ＳＨＧグリーンレーザ加工をしたあとに、その部位にＩＲレーザを使用すると、ＩＲレーザを使用した際に飛ばされたＴＣＯ成分の再付着等のダメージを生じ、シャント成分の多い太陽電池となってしまい、上記本発明の効果を得ることはできない。

また、ＳＨＧグリーン発電体１６端部をＳＨＧグリーンレーザによってクリーニングしたあとに、水洗浄等することにより、さらにシャント成分を低減でき、より高性能な太陽電池を得ることができる。

さらに、この実施の形態１の太陽電池モジュール１０では、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）と垂直な方向（Ｘ方向）の発電体１６端部にはＳＨＧグリーンレーザによるクリーニングが施されているが（図１（ｃ）参照）、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）の発電体１６端部にはＳＨＧグリーンレーザによるクリーニングが施されていない（図１（ｂ）参照）。

つまり、この実施の形態１の太陽電池モジュール１０では、ＩＲレーザ照射された発電体１６の４辺の端部（第２端部）の内、Ｘ方向の対向する２辺の端部にのみＳＨＧグリーンレーザを照射して、ダメージｒｄを除去し、クリーニングしている。この太陽電池モジュール２０の製造手順は、図２のステップＳ６において、ＩＲレーザ照射によって基板周辺部分を除去された発電体１６のＸ方向の端部のみにＳＨＧグリーンレーザを照射するものである。

従って、この太陽電池モジュール１０では、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）と垂直な方向（Ｘ方向）の発電体１６の２辺においては、光電変換層１３端部（第３端部）および裏面電極１４端部（第３端部）のＩＲレーザ照射によるダメージｒｄがクリーニング・除去されているが、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）に沿った発電体１６の２辺の端部においては、ＴＣＯ電極１２端部のみならず、光電変換層１３端部および裏面電極１４端部にも、ＩＲレーザ照射によるダメージｒｄが存在している（図１（ｂ）参照）。

しかしながら、直列接続された複数の発電セル１６ａの内、その配列の両端に位置するセルについては、裏面セル電極１４ａ上にはんだ層を形成してリードワイヤを設ける。このとき、セル内の裏面セル電極１４ａとＴＣＯセル電極１２ａとが接続されてしまうため、上記両端に位置する発電セルにおいては、セル内の両電極が短絡しても、全く支障がない。また、ダメージｒｄが存在することで生じるシャント成分に起因する短絡部分は、発電体１６のＹ方向の２辺の端部よりも、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）と垂直な方向の２辺の端部において多く発生する。このため、発電体１６のＹ方向の２辺の端部についてＳＨＧレーザによるクリーリングを省略しても、太陽電池の性能劣化は全くない。

以上のように、発電セル１６ａの配列方向（Ｘ方向）に沿った発電体１６の２辺の端部のみをＳＨＧレーザ照射によってクリーニングすれば足りるので、製造にかかる時間を短縮することができる。

実施の形態２
図５は本発明の実施の形態２の太陽電池モジュールの構成図である。図５において、（ａ）は基板裏面側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）においてのＸ２−Ｘ２間の部分断面部、（ｃ）は（ａ）においてのＹ２−Ｙ２間の部分断面図である。この図５において、上記図１と同様のものには同じ符号を付してある。この実施の形態２の太陽電池モジュール２０は、光透過性を有する基板１１（第１導電層）と、光透過性を有する第１電極（ＴＣＯ電極）１２と、光電変換層１３と、第２電極（裏面電極）１４（第２導電層）とを備えている。この太陽電池モジュール２０において、第１電極１２、光電変換層１３、第２電極１４をこの順に重ねた構造体は、発電体１６（構造体）を構成している。

図５のように、この実施の形態２の太陽電池モジュール２０は、上記実施の形態１の太陽電池モジュール１０（図１参照）において、製品となったときに実際に太陽電池として発電動作をする発電体１６の有効領域部分の周囲に、基板１１の裏面１１ｂを露出させる絶縁溝１６ｄを介して、無効発電体１６ｃ（無効ＴＣＯ電極１２ｃ、無効光電変換層１３ｃ、無効裏面電極１４ｃの積層体）を残したものである。つまり、基板周辺領域ｆ２内の発電体１６（ＴＣＯ電極１２，光電変換層１３，裏面電極１４）の部分を全て除去するのではなく、絶縁溝１６ｄを形成するため部分のみを除去している。

図６および図７は本発明の実施の形態２の太陽電池モジュール２０の製造手順を説明する部分断面図であり、図６は図５（ｂ）に相当する断面図、図７は図５（ｃ）に相当する断面図である。

この実施の形態２の太陽電池モジュール２０の製造手順は、図２のステップＳ１〜Ｓ４（図３（ａ）〜（ｃ）および図４（ａ）〜（ｃ）参照）を実施したあと、図２のステップＳ５において、基板周辺領域ｆ２の発電体１６部分にＩＲレーザを照射するときに、ＩＲレーザ光ｒの照射スポットｒｐを基板端部１１ｃの辺に沿った方向にのみスキャンし、基板端部１１ｃの辺に垂直な方向にはスキャンしない（図６（ａ）および図７（ａ）参照）。このため、基板端部１１ｃに至るまでの全ての発電体１６部分が除去されるのではなく、ＩＲレーザ照射により形成された絶縁溝１６ｄの基板端部１１ｃ側に、実際には太陽電池として機能しない無効発電体１６ｃが残る。

そして、無効発電体１６ｃおよび絶縁溝１６ｄに囲まれた発電体１６有効領域部分の４辺の端部の内、発電セル１６ａの配列方向に沿った方向（発電セル１６ａの分離方向に垂直な方向）の２辺の端部に、ＳＨＧレーザ光ｇのスポットｇｐを照射してクリーニングし、光電変換層１３端部および裏面電極１４端部に生じたＩＲレーザによるダメージｒｄを除去する（図２のステップＳ６、図６（ｂ）および図７（ｂ）参照）。そして、最終洗浄および乾燥処理をする（図２のステップＳ７、図７（ｃ）参照）。

従って、この太陽電池モジュール２０では、無効発電体１６ｃの内側端部（基板１１の中央寄りの端部）にＩＲレーザ照射によるダメージｒｄが残る（図５（ｂ）および（ｃ）参照）。しかし、発電体１６の有効領域部分の光電変換層１３端部および裏面電極１４端部に生じたダメージｒｄはＳＨＧレーザ照射によるクリーニングによって除去されているので、この発電体１６の有効領域部分に生じるシャント成分を低減することができる。

以上のように本発明の実施の形態２によれば、発電体１６の有効領域部分について上記実施の形態１と同様の効果を得られるとともに、基板端部１１ｃの周辺領域に形成された発電体１６部分をＩＲレーザによって除去する際に、ＩＲレーザ光ｒの照射スポットｒｐを、基板端部１１ｃの辺に沿ってスキャンするだけで、基板端部１１ｃの辺と垂直な方向にはスキャンしないので、ＩＲレーザ照射に要する時間を短縮できる。

また、この実施の形態２の太陽電池モジュール２０では、発電体１６の有効領域部分において、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）と垂直な方向（Ｘ方向）の２辺の端部にはＳＨＧレーザによるクリーニングが施されているが（図５（ｃ）参照）、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）の２辺の端部にはＳＨＧグリーンレーザによるクリーニングが施されていない（図５（ｂ）参照）。

つまり、この実施の形態２の太陽電池モジュール２０では、発電体１６の有効領域部分の４辺の端部の内、Ｘ方向の対向する２辺の端部にのみＳＨＧグリーンレーザを照射して、ダメージｒｄを除去し、クリーニングしている。この太陽電池モジュール４０の製造手順は、図２のステップＳ５において、基板周辺領域ｆ２の発電体１６部分にＩＲレーザを照射するときに、ＩＲレーザ光ｒの照射スポットｒｐを基板端部１１ｃの辺に沿った方向にのみスキャンし、基板端部１１ｃの辺に垂直な方向にはスキャンせず、図２のステップＳ６において、発電体１６の有効領域部分のＸ方向の端部のみにＳＨＧグリーンレーザを照射するものである。

従って、この太陽電池モジュール２０では、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）に沿った発電体１６の有効領域部分の２辺の端部においては、ＴＣＯ電極１２端部のみならず、光電変換層１３端部および裏面電極１４端部にも、ＩＲレーザ照射によるダメージｒｄが存在している（図５（ｂ）参照）。

しかしながら、発電体１６の有効領域部分において、直列接続された複数の発電セル１６ａの内、その配列の両端に位置するセルについては、裏面セル電極１４ａ上にはんだ層を形成してリードワイヤを設ける。このとき、セル内の裏面セル電極１４ａとＴＣＯセル電極１２ａとが接続されてしまうため、上記両端に位置する発電セルにおいては、セル内の両電極が短絡しても、全く支障がない。また、ダメージｒｄが存在することで生じるシャント成分に起因する短絡部分は、発電体１６の有効領域部分のＹ方向の２辺の端部よりも、発電セル１６ａの分離方向（Ｙ方向）と垂直な方向の２辺の端部において多く発生する。このため、発電体１６の有効領域部分のＹ方向の２辺の端部についてＳＨＧレーザによるクリーリングを省略しても、太陽電池の性能劣化は全くない。

以上のように、発電セル分離方向と垂直な方向の発電体１６の有効領域部分の２辺の端部のみをＳＨＧレーザ照射によってクリーニングすれば足りるので、製造にかかる時間を短縮することができる。

本発明の実施の形態１の太陽電池モジュールの構成図である。 本発明の太陽電池モジュールの製造手順を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１の太陽電池モジュールの製造手順を説明する部分断面図である（Ｘ１−Ｘ１断面）。 本発明の実施の形態１の太陽電池モジュールの製造手順を説明する部分断面図である（Ｙ１−Ｙ１断面）。 本発明の実施の形態２の太陽電池モジュールの構成図である。 本発明の実施の形態２の太陽電池モジュールの製造手順を説明する部分断面図である（Ｘ２−Ｘ２断面）。 本発明の実施の形態２の太陽電池モジュールの製造手順を説明する部分断面図である（Ｙ２−Ｙ２断面）。

符号の説明

１０，２０，３０，４０ 太陽電池モジュール、 １１ 基板、 １１ａ 基板裏面、
１１ｂ 基板表面、 １１ｃ 基板端部（第１端部）、 １２ 第１電極（ＴＣＯ電極）（第１導電層）、 １２ａ 第１セル電極（ＴＣＯセル電極）、 １２ｂ 分離溝、 １２ｃ 無効第１電極（無効ＴＣＯ電極）、 １３ 光電変換層、 １３ａ 光電変換セル層、
１３ｂ 分離溝、 １３ｃ 無効光電変換層、 １４ 第２電極（裏面電極）（第２導電層）、 １４ａ 第２セル電極（裏面セル電極）、 １４ｂ セル分離溝、 １４ｃ 無効第２電極（無効裏面電極）、 １６ 発電体（構造体）、 １６ａ 発電セル、 １６ｃ 無効発電体、 １６ｄ 絶縁溝。

Claims (5)

1. 基板上に、第１導電層、光電変換層、第２導電層をこの順に重ねた構造体を設けた太陽電池の製造方法において、
   前記基板の第１端部の周辺領域に形成された構造体部分を、第１レーザの照射によって除去するステップと、
   前記除去により生じた前記構造体の第２端部に、前記第１レーザよりも発光波長が短い第２レーザを照射して、前記第１導電層の第２端部を残したまま、前記光電変換層の第２端部および前記第２導電層の第２端部をクリーニングするステップと
   を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法
2. 前記クリーニングにより生じた前記光電変換層の第３端部および前記第２導電層の第３端部を洗浄するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
3. 前記構造体は、互いに分離された複数の発電セルを直列接続したものであり、
   前記構造体の４辺の第２端部の内、前記発電セルの配列方向に沿った前記構造体の第２端部のみに前記第２レーザを照射してクリーニングすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
4. 前記第１導電層はＴＣＯ電極であり、前記第１レーザは赤外レーザであり、前記第２レーザは緑色レーザであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
5. 基板上に、第１導電層、光電変換層、第２導電層をこの順に重ねた構造体を備えた太陽電池において、
   前記構造体は、互いに分離された複数の発電セルを直列接続したものであり、
   前記発電セルの配列方向に沿った前記基板の２辺の第１端部に、前記第１導電層の第２端部が前記基板の第１端部よりも内側に位置しており、前記光電変換層の第３端部および前記第２導電層の第３端部が、互いに略面位置にあって、かつ前記第２端部よりも前記基板の中央寄りに位置している構造を有することを特徴とする太陽電池。

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