JP2010147307A - Solar cell module, method for manufacturing the same, and manufacturing apparatus - Google Patents

Solar cell module, method for manufacturing the same, and manufacturing apparatus Download PDF

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Shunichi Imamura
Takashi Komatsu
Yusuke Mizuno
Kyuzo Nakamura
Kazuya Saito
Hiroto Uchida
久三 中村
俊一 今村
寛人 内田
孝 小松
斎藤  一也
雄介 水野
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Ulvac Japan Ltd
株式会社アルバック
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module which does not need a complicated structure, can prevent an output reduction and a hotspot phenomenon, and has excellent reliability. <P>SOLUTION: In this solar cell module 10, a first electrode layer 13, an electricity generating layer 14, and a second electrode layer 16 are in this order overlapped on a substrate 11 to form a laminate 12, and the laminate 12 is zoned by a scribe line 20 to form a plurality of photovoltaic cells 21. The photovoltaic cells at adjacent positions are in series connected to each other, and the photovoltaic module is composed of the photovoltaic cells of a plurality of layers. The second electrode layer has: a first region 16a having a thick film thickness; and a second region 16b having a thinner film thickness than the first region, and both of the first region and the second region are alternately arranged so as to cross the scribe line. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、太陽電池モジュール、及びその製造方法並びに製造装置に関する。 The present invention is a solar cell module, and a method and apparatus for producing same.

エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。 From the viewpoint of efficient use of energy, in recent years, solar cells are being utilized more and more widely. 特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。 In particular, a solar cell using the silicon single crystal is excellent in energy conversion efficiency per unit area. しかし一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。 However solar cell using the silicon single crystal on the one hand, for using the silicon wafer by slicing a silicon single crystal ingot, a large amount of energy is expended in the manufacture of the ingot, the manufacturing cost is high. 特に屋外などに設置される大面積の太陽電池をシリコン単結晶を利用して実現しようとすると、相当にコストが掛かるのが現状である。 In particular, when an attempt is made to realize by using a silicon single crystal solar cell having a large area to be installed in outdoors, at present, the cost considerably consuming. そこで、より安価に製造可能なアモルファス(非晶質)シリコン薄膜を利用した太陽電池が、ローコストな太陽電池として普及している。 Therefore, a solar cell using a lower cost manufacturable amorphous silicon thin film has been spread as a low-cost solar cell.

アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜(i型)を、p型およびn型のシリコン膜ではさんだpin接合と呼ばれる層構造の半導体膜を用いて、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。 Amorphous silicon solar cells, an amorphous silicon film occurs when subjected to light electrons and holes (i-type), using a semiconductor film of a layer structure called a sandwiched pin junction in the silicon film of the p-type and n-type, the semiconductor on both surfaces of the film is obtained by forming an electrode. 太陽光によって発生した電子とホールは、p型・n型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで両面の電極に電位差が生じる。 Electrons and holes generated by sunlight actively moved by the potential difference of the p-type · n-type semiconductor, which is a potential difference occurs on both sides of the electrode by repeated continuously.

こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、受光面側となるガラス基板にTCOなどの透明電極を下部電極として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、上部電極となるAg薄膜などを形成してなる。 As a specific configuration of such amorphous silicon solar cells, for example, to form a transparent electrode such as TCO on a glass substrate serving as the light receiving surface side as a lower electrode, a semiconductor film made of amorphous silicon thereon, and an upper electrode such as to form Ag thin film formed composed. このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは電位差が小さく、抵抗値の問題もあるため、例えば、光電変換体を所定のサイズごとに電気的に区画した太陽電池セルを形成し、互いに隣接する太陽電池セルどうしを電気的に接続してなる。 Since such upper and lower electrodes and an amorphous silicon solar cell having a photoelectric conversion element composed of a semiconductor film, only uniformly deposited layers in a wide area on the substrate potential is small, which is also a problem of the resistance value, for example, the photoelectric conversion element electrically to form a compartment solar cell for each predetermined size, formed by electrically connecting the solar cells adjacent to each other to each other. 具体的には、基根上に広い面積で均一に形成した光電変換体に、レーザー光などでスクライブ線(スクライブライン)と称される溝を形成して多数の短冊状の太陽電池セルとし、この太陽電池セルどうしを電気的に直列に接続した構造とする。 Specifically, the photoelectric conversion element which is uniformly formed over a large area on Kikon, and a number of strip-shaped solar battery cells forming a groove called by a laser beam scribing lines (scribe lines), this electrically a structure connected in series solar cells each other.

ところで、薄膜系シリコン太陽電池において、一部の太陽電池セルがパーティクルや電極の不均一性、電極不良もしくは光の入射面にゴミが載るもしくは影を形成して出力が低下した場合、直列構造をなす薄膜系シリコン太陽電池モジュール全体の出力は著しく低下する。 Incidentally, in the thin-film silicon solar cell, non-uniformity of the portion of solar cell particles and electrode, when the electrode defect or dirt rests on the incident surface of the light or by forming a shadow output drops, the series structure the output of the whole thin-film silicon solar cell module Nasu significantly reduced. さらに出力が低下した太陽電池セルは、回路上の抵抗となり、その太陽電池セルの両端には逆方向に電圧(バイアス電圧)が印加され、局所的に加熱する現象(ホットスポット現象)が起きる。 More solar cell output drops, becomes resistance in the circuit, that the ends of the solar cell voltage (bias voltage) is applied in the reverse direction, a phenomenon that locally heating (hot spot phenomenon) occurs.

従来、出力の低下とホットスポット現象を回避するために、薄膜シリコン太陽電池モジュールごとにバイパスダイオードを設ける(例えば、特許文献1参照)、もしくは、スクライブ線に平行な部分的スクライブ線を設けること(例えば、特許文献2参照)等の技術が知られている。 Conventionally, in order to avoid a decrease and the hot spot phenomenon of the output, providing a bypass diode for each thin-film silicon solar cell module (for example, see Patent Document 1), or, the provision of the parallel partial scribe lines in the scribe lines ( for example, there is known a technique of Patent Document 2) or the like.
しかしながら、これらの技術では、製造工程が増加したり、バイパスダイオードのコスト上昇につながる等の問題があった。 However, in these techniques, or increased production process, there are problems such as leading to increased cost of the bypass diode.
特開2001−068696号公報 JP 2001-068696 JP 特開2002−76402号公報 JP 2002-76402 JP

本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、複雑な構造を必要とせず、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することを第一の目的とする。 The present invention has such a devised in view of the conventional circumstances, without requiring a complicated structure, the output decreases and the hot spot phenomenon can be prevented, the solar cell module excellent in reliability providing a first object.
また、本発明は、工程を増やすことなく、既設の装置に追加することが可能であり、かつコストを削減することができ、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することを第二の目的とする。 Further, the present invention without increasing the process, it is possible to add to the existing equipment, and can reduce the cost, it is possible to prevent the output reduction and hot spot phenomenon, excellent reliability and a second object to provide a method of manufacturing a solar cell module capable of manufacturing the solar cell module.
また、本発明は、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを製造することが可能な太陽電池モジュールの製造装置を提供することを第三の目的とする。 Further, the present invention can prevent the output reduction and hot spot phenomenon, a third object is to provide an apparatus for manufacturing a solar cell module capable of producing a solar cell module excellent in reliability to.

本発明の請求項1に記載の太陽電池モジュールは、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成される太陽電池モジュールであって、前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されていることを特徴とする。 The solar cell module according to claim 1 of the present invention, a first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer in this order comprises a plurality of solar cells are partitioned by a scribe line is to connect the solar cells to each other in adjacent positions in series, a solar cell module composed of the solar cell in a plurality of stages, the second electrode layer, the first portion thickness is thick If has a second portion film thickness is thin compared to said first portion, both the first portion and the second site, so as to cross the scribe line, and are arranged alternately and wherein the are.
本発明の請求項2に記載の太陽電池モジュールは、請求項1において、前記第二電極層において、前記第一部位の膜厚が150nm以上、かつ、前記第二部位の膜厚が50nm以下であることを特徴とする。 The solar cell module according to claim 2 of the present invention, in claim 1, in the second electrode layer, wherein the first portion of the film thickness is 150nm or more and a thickness of the second region is 50nm or less characterized in that there.
本発明の請求項3に記載の太陽電池モジュールの製造方法は、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成され、前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されている太陽電池モジュールの製造方法であって、所望のプロセスガス雰囲気中にて、前記第二電極層の母材をなすターゲットにスパッタ電圧を印加しつつ、該ターゲットの表面に水平磁界を発生させてスパッタを行い、第二電極層を形成する工程を含み Method of manufacturing a solar cell module according to claim 3 of the present invention, a first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer in this order is more sun partitioned by a scribe line is a battery cell, is connected to the solar cells to each other in adjacent positions in series, is configured from the solar cell in a plurality of stages, the second electrode layer includes a first portion thickness is thick, said has a second portion film thickness is thinner than the part position, the both the first portion said second portion so as to intersect the scribing line, and solar cells are arranged alternately a module manufacturing method, at in the desired process gas atmosphere, while a sputtering voltage is applied to the target constituting the base material of the second electrode layer performs a sputtering by generating a horizontal magnetic field on the surface of the target includes the step of forming a second electrode layer 前記工程において、前記第一電極層及び前記発電層が既に作製され、かつスクライブ線も形成された前記基板を用い、該基板と前記ターゲットの間に、前記スクライブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを配置し、該マスクを介して前記ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子を前記基板上に付着させることにより前記第二電極層を形成することを特徴とする。 In the step, the first electrode layer and the power generation layer is already made, and also using the substrate formed scribe line, between said substrate target is extended in a direction crossing the scribe line and the site is arranged a mask having desired number, and forming the second electrode layer by depositing the sputtered particles sputtered from the target through the mask onto the substrate.
本発明の請求項4に記載の太陽電池モジュールの製造装置は、基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成され、前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されている太陽電池モジュールの製造装置であって、前記第一電極層及び前記発電層が既に作製され、かつスクライブ線も形成された前記基板を用い、該基板上に前記第二電極層を形成する成膜空間内において、前記基板と前記ターゲットの間に、前記スク Apparatus for manufacturing a solar cell module according to claim 4 of the present invention, a first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer in this order is more sun partitioned by a scribe line is a battery cell, is connected to the solar cells to each other in adjacent positions in series, is configured from the solar cell in a plurality of stages, the second electrode layer includes a first portion thickness is thick, said has a second portion film thickness is thinner than the part position, the both the first portion said second portion so as to intersect the scribing line, and solar cells are arranged alternately an apparatus for producing a module, the first electrode layer and the power generation layer is already produced, and using the substrate is also formed scribe line, the film forming space for forming the second electrode layer on the substrate in, between said substrate and said target, said disk イブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを備えたことを特徴とする。 A portion extending in the direction intersecting the drive line, characterized in that it comprises a mask having desired number.

本発明の太陽電池モジュールでは、第二電極層が、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されている。 The solar cell module of the present invention, the second electrode layer, and the first portion thickness is thick, has a second portion film thickness is thin compared to said first portion, said first portion said both the second site, so as to cross the scribe line, and are arranged alternately. これにより、ある一つの太陽電池セルに不具合が生じたとしても、膜厚が薄い第二部位によって電流を流すことができるため、他の太陽電池セルに及ぼす影響を抑えることができる。 Thus, even failure occurs in a certain one of the solar cell, it is possible to flow a current film thickness by a thin second region, it is possible to suppress the influence on the other solar cell. その結果、本発明では複雑な構成を必要とせず、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。 As a result, without requiring a complicated configuration in the present invention, the output decreases and the hot spot phenomenon can be prevented, it is possible to provide a solar cell module excellent in reliability.

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法では、スパッタを行い第二電極層を形成する工程において、基板とターゲットの間に、前記スクライブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを配置し、該マスクを介して前記ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子を前記基板上に付着させることにより前記第二電極層を形成している。 In the manufacturing method of the solar cell module of the present invention, in the step of forming a second electrode layer performs a sputtering, between the substrate and the target, desired number of sites which extend in a direction crossing the scribe line place a mask with only forms the second electrode layer by depositing the sputtered particles sputtered from the target through the mask onto the substrate.
これにより、得られる太陽電池モジュールにおいて、第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有し、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されたものとなる。 Thus, in the resulting solar cell module, the second electrode layer has a first portion thickness is thick, and a second part film thickness is thin compared to said first portion, the said first portion both the second site, so as to cross the scribe line, and becomes arranged alternately. その結果、本発明では、工程を増やすことなく、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを製造することが可能な太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。 As a result, in the present invention, without increasing the process, the output decreases and the hot spot phenomenon can be prevented, to provide a method of manufacturing a solar cell module capable of producing a solar cell module excellent in reliability be able to.

また、本発明の太陽電池モジュールの製造装置では、基板上に前記第二電極層を形成する成膜空間内において、前記基板と前記ターゲットの間に、前記スクライブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを備えている。 Further, in the manufacturing apparatus of a solar cell module of the present invention, in the film deposition space to form the second electrode layer on the substrate, between the substrate and the target is extended in a direction crossing the scribe line and the site has a mask having desired number.
この製造装置を用いることにより得られる太陽電池モジュールは、第二電極層が、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有し、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されたものとなる。 Solar cell module obtained by using the manufacturing apparatus, the second electrode layer has a first portion thickness is thick, and a second part film thickness is thin compared to said first portion, said first both the one-site the second site, so as to cross the scribe line, and becomes arranged alternately. その結果、本発明では、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュールを製造することが可能な太陽電池モジュールの製造装置を提供することができる。 As a result, in the present invention, it is possible to prevent the output reduction and hot spot phenomenon, it is possible to provide a manufacturing apparatus of a solar cell module capable of producing a solar cell module excellent in reliability.

以下、本発明に係る太陽電池モジュール、及びその製造方法並びに製造装置の最良の形態について、図面に基づき説明する。 Hereinafter, a solar cell module according to the present invention, and the best mode of the manufacturing method and manufacturing apparatus will be described with reference to the drawings. なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。 The present embodiment is one that specifically described for better understanding of the spirit of the invention, unless otherwise specified, are not intended to limit the present invention. また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Further, the drawings used in the following description, for easy understanding of the features of the present invention, for convenience, may have an enlarged view of the portion to be the main part, and dimensional ratios of the components are actually the same not necessarily be.

図1は、本発明のアモルファスシリコン型の太陽電池モジュールの一例を示す要部拡大斜視図である。 Figure 1 is an enlarged perspective view showing an example of an amorphous silicon type solar cell module of the present invention. また、図2は図1の太陽電池モジュールの層構成を示す断面図であり、(a)は図1中、X1−X2線における断面図であり、(b)は図1中、Y1−Y2線における断面図である。 Also, FIG. 2 is a sectional view showing a layer structure of a solar cell module of FIG. 1, (a) is in FIG. 1, a cross-sectional view taken along the line X1-X2, (b) is in FIG. 1, Y1-Y2 it is a cross-sectional view taken along a line.
本発明の太陽電池モジュール10は、基板11の一面11a上に第一電極層13、発電層14、バッファ層15、第二電極層16を順に重ねてなる積層体12が、スクライブ線20により区画されて複数の太陽電池セル(区画素子)21,21・・・とされ、隣接する位置にある該太陽電池セル21,21・・・どうしを直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成される太陽電池モジュールである。 The solar cell module 10 of the present invention, the first electrode layer 13 on a surface 11a of the substrate 11, the power generation layer 14, buffer layer 15, the laminate 12 formed by overlapping the second electrode layer 16 in this order are partitioned by a scribe line 20 is a is a plurality of solar cells (compartment element) 21 ..., was what the solar cells 21, 21 ... are in adjacent positions connected in series, from the solar cells in a plurality of stages is a solar cell module configured.

そして本発明の太陽電池モジュール10は、前記第二電極層16は、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有しており、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されていることを特徴とする。 The solar cell module 10 of the present invention, the second electrode layer 16 has a first portion 16a film thickness is thick, and a second portion 16b film thickness is thin compared to said first portion 16a , both said a first portion 16a second region 16b, as intersecting the scribe line 20, and characterized in that it is arranged alternately.

基板11は、たとえば、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。 Substrate 11 is, for example, glass or a transparent resin or the like, excellent in permeability of sunlight, and made of an insulating material that is durable. この太陽電池モジュール10では、基板11の他面11b側から太陽光Sを入射させる。 In the solar cell module 10, it is incident sunlight S from the other surface 11b side of the substrate 11.

積層体12は、基板11側から順に第一電極層(下部電極)13、発電層(半導体層)14、バッファ層15、第二電極層(上部電極)16を積層してなる。 Laminate 12, the first electrode layer from the substrate 11 side in this order (lower electrode) 13, the power generation layer (semiconductor layer) 14, a buffer layer 15, formed by laminating a second electrode layer (upper electrode) 16.
第一電極層(下部電極)13は、透明な導電材料、例えば、SnO 、ITO、ZnOなどの光透過性の金属酸化物から形成されていればよい。 The first electrode layer (lower electrode) 13, a transparent conductive material, for example, SnO 2, ITO, may be formed of an optically transparent metal oxide such as ZnO.

発電層(半導体層)14は、例えば、図2(a)の上部に示すように、p型アモルファスシリコン膜14pとn型アモルファスシリコン膜14nとの間にi型アモルファスシリコン膜14iを挟んだpin接合構造を成す。 Power generation layer (semiconductor layer) 14 is, for example, sandwiching the i-type amorphous silicon film 14i between as shown in the upper portion of FIG. 2 (a), a p-type amorphous silicon film 14p and the n-type amorphous silicon film 14n pin form a joint structure. そして、この発電層14に太陽光が入射すると電子とホールが生じて、p型アモルファスシリコン膜14pとn型アモルファスシリコン膜14nとの電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層(下部電極)13と第二電極層(上部電極)16との間に電位差が生じる(光電変換)。 Then, the power generation layer 14 to cause electrons and holes when sunlight enters, actively moved by the potential difference between the p-type amorphous silicon film 14p and the n-type amorphous silicon film 14n, a by which is continuously repeated first electrode layer (lower electrode) 13 and the second electrode layer occurs a potential difference between the (upper electrode) 16 (photoelectric conversion).

発電層14と、該発電層14上に配される第二電極層16との間にバッファ層15が配されていることが好ましい。 And the power generation layer 14, it is preferable that the buffer layer 15 is disposed between the second electrode layer 16 being arranged on the power generation layer 14.
発電層14と第二電極層16との間にバッファ層15を配することにより、第二電極層16から発電層14中のシリコンへの拡散・反応を抑制することができる。 By arranging the buffer layer 15 between the power generation layer 14 and the second electrode layer 16, it is possible to suppress the diffusion-reaction to silicon in the power generation layer 14 from the second electrode layer 16. このようなバッファ層15は、例えばZnO等からなる。 The buffer layer 15 is made of, for example, ZnO or the like.

第二電極層(上部電極)16は、Ag(銀)やAl(アルミニウム)など導電性の光反射膜によって構成されれば良い。 The second electrode layer (upper electrode) 16 may be made of a conductive light-reflecting film such as Ag (silver) and Al (aluminum). この第二電極層16は、たとえばスパッタ法などにより形成することができる。 The second electrode layer 16 may be formed, for example, by a sputtering method.

このような積層体12は、スクライブ線(スクライブライン)20によって、例えば外形が短冊状の多数の太陽電池セル21,21・・・に分割されている。 Such laminates 12, the scribe lines (scribe lines) 20, for example, contour is divided into strips of a number of solar cells 21, 21 .... この太陽電池セル21,21・・・は互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する太陽電池セル21どうしの間で、例えば電気的に直列に接続される。 The solar cell 21 ... with are electrically separated from each other, it is connected between and if the solar cell 21 adjacent to each other, for example, electrically in series. これにより、積層体12は、太陽電池セル21,21・・・を全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。 Thus, the laminate 12, all solar battery cells 21, 21 ... becomes electrically embodiment by connecting in series, it can be extracted with high potential of the current. スクライブ線20は、例えば、基板11の一面に均一に積層体12を形成した後、レーザー光線などによって積層体12に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。 Scribe line 20, for example, after forming a uniform stack 12 on one surface of the substrate 11 may be formed by forming a groove at a predetermined interval in the laminate 12, such as by laser beam.

そして特に、本発明の太陽電池モジュール10では、図1及び図2(b)に示すように、第二電極層16が、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有しており、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されている。 And in particular, in the solar cell module 10 of the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b), the second electrode layer 16, a first portion 16a large thickness, as compared to said first portion 16a It has a second portion 16b film thickness is small, both with the first portion 16a the second portion 16b, as intersecting the scribe line 20, and are arranged alternately.

ここで、例えば図3に示すように、発電層14にコンタミネーションが混入する構造欠陥A1や、発電層14に微細なピンホールが生じる構造欠陥A2などの不具合が発生する場合がある。 Here, for example, as shown in FIG. 3, there are cases where or structural defect A1 which contamination in the power generation layer 14 is mixed, the trouble such as structural defect A2 which fine pinholes generation layer 14 caused to occur. こうした構造欠陥A1,A2は、第一電極層13と第二電極層16との間を局所的に短絡(リーク)させ、発電効率を低下させる。 Such structural defects A1, A2 are locally is shorted (leakage) between the first electrode layer 13 and the second electrode layer 16, lowering the power generation efficiency.

また、スクライブ線20の形成途上でも、図3に示すように、レーザー照射位置のズレなどによって第二電極層16をなす金属が溶融してスクライブ線20の溝内に流下する構造欠陥A3などの不具合が発生する場合がある。 Also in formation developing the scribe line 20, as shown in FIG. 3, such as a structural defect A3 flowing down into the groove of the scribe line 20 metal forming the second electrode layer 16 such as by displacement of the laser irradiation position is melted there is a case in which a problem occurs. こうした構造欠陥A3は、第一電極層13と第二電極層16との間を局所的に短絡(リーク)させ、発電効率を低下させる。 Such structural defects A3 is locally are shorted (leakage) between the first electrode layer 13 and the second electrode layer 16, lowering the power generation efficiency.

このような構造欠陥や短絡(リーク)により出力が低下した場合、直列構造をなす太陽電池モジュール全体の出力は著しく低下する。 If you decrease the output by such structural defects and short-circuit (leak), the output of the entire solar cell module forms a series configuration is reduced significantly.
短絡が発生した場合、第二部位16bを形成しないと、長手方向のセルを流れる電流が全て短絡に集中するので、その長手方向のセルは発電に寄与しなくなる。 If the short circuit occurs, if not forming the second portion 16b, since the current flowing through the longitudinal cells concentrates on all short, its longitudinal direction of the cells does not contribute to power generation. しかし、第二部位16bを形成すると、第二部位16bの抵抗が高いため長手方向のセルの電流が全て部分的な短絡部分には集中せず、発電効率の低下を抑えることができる。 However, to form a second portion 16b, not concentrated in the longitudinal direction of the current every partial shorting of the cell due to the high resistance of the second portion 16b, it is possible to suppress a reduction in power generation efficiency.
さらに影などにより出力が低下した太陽電池セルは、回路上の抵抗となり、その太陽電池セルの両端には逆方向に電圧(バイアス電圧)が印加され、このバイアス電圧により局所的に加熱する現象(ホットスポット現象)が起きる。 Phenomenon more solar cell output drops due shadows become resistance on the circuit, that the ends of the solar cell voltage (bias voltage) is applied in the reverse direction, locally heating by the bias voltage ( hot spot phenomenon) occurs. しかし、第二部位16bを形成すると、第二部位16bが抵抗となり、長手方向のセルの逆電圧が全て局所に集中することを抑えることができる。 However, to form a second portion 16b, the second portion 16b becomes resistance, all the reverse voltage in the longitudinal direction of the cell can be suppressed from being concentrated locally. これにより、ホットスポットの形成を抑制できる。 This can suppress the formation of hot spots.
なお、第二部位16bの位置で第二電極を分離することでも短絡部への電流の集中や、逆電圧の局所への集中を防止することができる。 Incidentally, concentration and the current to the short-circuit portion to separate the second electrode at a position of the second portion 16b, it is possible to prevent the concentration of the local reverse voltage. しかし、この場合、この太陽電池は複数の直列の電池が並列に並べられた構造になる。 However, in this case, the solar cell is a structure in which a plurality of series of cells arranged in parallel. この場合に、一の直列の系の一のセルが影やゴミなどにより出力が低下し、高抵抗のセルが発生した場合その直列の系全てが発電に寄与しなくなる。 In this case, one cell of one series of the system and the output is reduced shadows and dirt, all systems of the series when the cell of the high-resistance has occurred will not contribute to power generation. しかし、第二部位16bを設けることで、高抵抗となったセルを避けるように第二部位16bから他の直列の系に電流が流れるので、完全に第二部位16b部分で横手方向に分離する場合より発電効率の低下を抑えることができる。 However, by providing the second portion 16b, since the current to other series of system from the second portion 16b so as to avoid the cells became high resistance to flow, completely separated transversely at a second site 16b portion it is possible to suppress the reduction in the power generation efficiency than the case.
このように第二部位16bは、短絡やホットスポットに集中する比較的大きな電流には抵抗として作用し、部分的に抵抗となったセルを避ける比較的小さな電流には電極として作用するので、全体として発電効率を維持できる。 Thus the second portion 16b is the relatively large current to concentrate on short-circuit or hot spot acts as a resistor, since the relatively small current avoid cell became partially resistant to act as an electrode, a whole the power generation efficiency can be maintained as.

しかしながら、本発明の太陽電池モジュール10では、第二電極層16は、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有し、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されている。 However, the solar cell module 10 of the present invention, the second electrode layer 16 includes a first portion 16a film thickness is thick, and a second portion 16b film thickness is thin compared to said first portion 16a, the both said a first portion 16a second region 16b, as intersecting the scribe line 20, and are arranged alternately.
これにより、ある一つの太陽電池セルに上述したような不具合が生じたとしても、膜厚が薄い第二部位16bによって電流を流すことができる。 Thus, even inconvenience as described above to a single solar cell occurs, a current can flow through the second region 16b film thickness is thin. そのため、他の太陽電池セルに及ぼす影響を抑えることができる。 Therefore, it is possible to suppress the effect on the other solar cell. その結果、太陽電池モジュール10は、複雑な構成を必要とせず、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れたものとなる。 As a result, the solar cell module 10 does not require a complex configuration, the output decreases and the hot spot phenomenon can be prevented, and excellent reliability.

第2部位16bの幅としては、特に限定されるものではないが、例えば1〜10mm程度である。 The width of the second portion 16b, but are not particularly limited, for example, about 1 to 10 mm.
第二電極層16の一部を除去してしまうのではなく、膜厚の薄い第二部位16bとすることにより、第二電極層16における反射性能の低下(ロス)を防止することができる。 Rather than result in removing a portion of the second electrode layer 16, by a small thickness the second portion 16b, it is possible to prevent decrease in the reflection performance in the second electrode layer 16 (loss).

第二電極層16において、前記第一部位16aの膜厚が150nm以上、かつ、前記第二部位16bの膜厚が50nm以下であることが好ましい。 In the second electrode layer 16, the thickness of the first portion 16a is 150nm or more and it is preferable thickness of the second portion 16b is 50nm or less. 第一部位16aの膜厚が150nm以上であることで、低抵抗でかつ反射性能をもち、かつ長期間の使用に対して耐候性に優れたものとなる。 By the film thickness of the first portion 16a is 150nm or more, and a low resistance has a reflective performance, and becomes excellent in weather resistance against long-term use. また、第二部位16bの膜厚が50nm以下であることで、導電性を保ちつつ出力やホットスポット現象が起きた場合、バイパス電極の機能をもち、かつ反射性能を有するものとなる。 Further, the film thickness of the second portion 16b is that is 50nm or less, if the while maintaining the conductive output and hot spot phenomenon occurs, has the function of the bypass electrode, and comes to have a reflective performance.

なお、第二電極層16(上部電極)15の上に、保護層17を形成するのが好ましい。 Incidentally, on the second electrode layer 16 (upper electrode) 15 is preferable to form the protective layer 17. このような保護層17は、例えばTi等からなる。 Such protective layer 17 is made of, for example, Ti or the like.

次に、上述したような構成の太陽電池モジュール10を製造するための製造方法及び製造放置について説明する。 Next, description will be given of a manufacturing method and manufacturing standing for manufacturing a solar cell module 10 of the configuration as described above.
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、所望のプロセスガス雰囲気中にて、前記第二電極層16の母材をなすターゲットにスパッタ電圧を印加しつつ、該ターゲットの表面に水平磁界を発生させてスパッタを行い、第二電極層16を形成する工程を含む。 Method of manufacturing a solar cell module of the present invention, at in the desired process gas atmosphere, while a sputtering voltage is applied to the target constituting the base material of the second electrode layer 16, to generate a horizontal magnetic field on the surface of the target sputtering was performed Te, comprising the step of forming a second electrode layer 16.
そして本発明は、前記工程において、前記第一電極層13及び前記発電層14が既に作製され、かつスクライブ線20も形成された前記基板11を用い、該基板11と前記ターゲット42の間に、前記スクライブ線20と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを配置し、該マスクを介して前記ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子を前記基板11上に付着させることにより前記第二電極層16を形成することを特徴とする。 The present invention, in the step, the first electrode layer 13 and the power generation layer 14 is already made, and using the substrate 11 having the scribe line 20 is also formed, between the substrate 11 and the target 42, wherein by attaching portion which extends in a direction crossing the scribe line 20 to place the mask having desired number, the sputtered particles sputtered from the target through the mask onto the substrate 11 and forming a second electrode layer 16.

これにより、得られる太陽電池モジュール10において、第二電極層16は、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有し、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されたものとなる。 Thus, in the solar cell module 10 is obtained, the second electrode layer 16 includes a first part 16a large thickness and a second portion 16b film thickness is thin compared to said first portion 16a, the both said a first portion 16a second region 16b, as intersecting the scribe line 20, and becomes arranged alternately. その結果、本発明では、工程を増やすことなく、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュール10を製造することが可能である。 As a result, in the present invention, without increasing the process, the output decreases and the hot spot phenomenon can be prevented, it is possible to manufacture an excellent solar cell module 10 in reliability.
以下、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法を工程順に説明する。 Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell module according to the present invention in order of steps.

まず、第一電極層13として透明導電膜が成膜された絶縁性透明基板11を準備する。 First, a transparent conductive film as the first electrode layer 13 is prepared an insulating transparent substrate 11 which is formed.
次いで、第一電極層13上に、発電層14のp型アモルファスシリコン膜14p、i型アモルファスシリコン膜14i、n型アモルファスシリコン膜14nと、を各々別々のプラズマCVD反応室内で形成する。 Then, on the first electrode layer 13, p-type amorphous silicon film 14p of the power generation layer 14, i-type amorphous silicon film 14i, and an n-type amorphous silicon film 14n, formed in each separate plasma CVD reaction chamber.

p型アモルファスシリコン膜14pは、個別の反応室内においてプラズマCVD法により、たとえばアモルファスシリコン(a−Si)のp層を、基板温度が180−200℃、電源周波数が13.56MHz、反応室内圧力が70〜120Pa、反応ガス流量は、モノシラン(SiH )が300sccm、水素(H )が2300sccm、水素を希釈ガスとしたジボラン(B /H )が180sccm、メタン(CH )が500sccmの条件で成膜することができる。 p-type amorphous silicon film 14p may be formed by a plasma CVD method, in a separate reaction chamber, for example, a p-layer of amorphous silicon (a-Si), a substrate temperature of 180-200 ° C., power supply frequency 13.56 MHz, the reaction chamber pressure 70~120Pa, the reaction gas flow rate of monosilane (SiH 4) is 300 sccm, hydrogen (H 2) is 2300Sccm, hydrogen was diluted gas diborane (B 2 H 6 / H 2 ) is 180 sccm, methane (CH 4) is it can be formed under the conditions of 500sccm.

また、i型アモルファスシリコン膜14iは、個別の反応室内においてプラズマCVD法により、たとえばアモルファスシリコン(a−Si)のi層を、基板温度が180〜200℃、電源周波数が13.56MHz、反応室内圧力が70〜120Pa、反応ガス流量はモノシラン(SiH )が1200sccmの条件で成膜することができる。 Moreover, i-type amorphous silicon film 14i is by plasma CVD in a separate reaction chamber, for example, the i-layer of amorphous silicon (a-Si), a substrate temperature of 180 to 200 ° C., the power supply frequency is 13.56 MHz, the reaction chamber pressure 70~120Pa, the reaction gas flow rate can be monosilane (SiH 4) is formed under the conditions of 1200 sccm.

さらに、n型アモルファスシリコン膜14nは、個別の反応室内においてプラズマCVD法により、たとえばアモルファスシリコン(a−Si)のn層を、基板温度が180〜200℃、電源周波数が13.56MHz、反応室内圧力が70〜120Pa、反応ガスの流量は、水素を希釈ガスとしたホスフィン(PH /H )が200sccmの条件で成膜することができる。 Further, n-type amorphous silicon film 14n may be formed by a plasma CVD method, in a separate reaction chamber, for example, an n-layer of amorphous silicon (a-Si), a substrate temperature of 180 to 200 ° C., the power supply frequency is 13.56 MHz, the reaction chamber pressure 70~120Pa, the flow rate of the reaction gas, a phosphine in which the hydrogen and the diluent gas (PH 3 / H 2) can be formed under the conditions of 200 sccm.

次に、第一電極層13及び発電層14に向けて、例えばレーザー光線などを照射して、スクライブ線(スクライブライン)20を形成する。 Then, toward the first electrode layer 13 and the power generation layer 14, for example, by applying a laser beam to form a scribe line (scribe line) 20. これにより、積層体12は短冊状の多数の太陽電池セル21,21・・・に分割される。 Thus, the laminate 12 is divided into strips of a number of solar cells 21, 21 .... この太陽電池セル21,21・・・は互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する太陽電池セル21同士の間で、例えば電気的に直列に接続される。 The solar cell 21 ... are together electrically separated from each other, are connected between each other solar cell 21 adjacent to each other, for example, electrically in series.

次に、前記発電層14上に、バッファ層15、第二電極層16、保護層17を順に形成する。 Then, on the power generation layer 14 to form the buffer layer 15, second electrode layer 16, a protective layer 17 in this order.
これらバッファ層15、第二電極層16及び保護層17は、例えばインライン型のスパッタ装置を用いて、同一装置内で連続して形成(成膜)される。 These buffer layer 15, second electrode layer 16 and the protective layer 17, for example, using an in-line type sputtering apparatus, is formed (deposited) in succession in the same apparatus.

ここで、バッファ層15、第二電極層16及び保護層17の形成に用いられる、本発明の太陽電池モジュールの製造装置について説明する。 Here, the buffer layer 15, used to form the second electrode layer 16 and the protective layer 17, a description will be given of a manufacturing apparatus of a solar cell module of the present invention.
図4は、本実施形態における太陽電池モジュールの製造装置の概略構成図(側面図)である。 Figure 4 is a schematic configuration diagram of an apparatus for producing a solar cell module in the present embodiment (side view). また、図5は、図4に示す製造装置におけるスパッタ室の概略構成図(側面図)である。 Further, FIG. 5 is a schematic configuration view of a sputtering chamber in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 (side view).
図4に示すように、製造装置30は、基板11を水平保持して搬送するインライン式のスパッタ装置であって、基板11の仕込室31と、加熱室32と、スパッタ室33と、隔離室34と、取出室35とを備え、それぞれが連通可能に構成されている。 As shown in FIG. 4, the manufacturing apparatus 30 is an in-line type sputtering apparatus for conveying the substrate 11 horizontally held by a loading chamber 31 of the substrate 11, the heating chamber 32, a sputtering chamber 33, isolation room and 34, a take-out chamber 35, respectively and is configured to be communicated.

スパッタ装置30内には、基板11の搬送方向(図5矢印F−F'方向)に沿って複数の搬送ローラ(搬送手段)36が配列されている。 The sputtering apparatus 30, the conveying direction a plurality of conveying rollers (conveying means) along the (FIG. 5 arrow F-F 'direction) 36 of the substrate 11 are arranged. 搬送ローラ36の回転軸は、基板11の搬送方向と直交するように配置され、回転軸には複数のローラ本体37が基板11の搬送方向に並んで配置されている。 The rotation axis of the conveying roller 36 is arranged so as to be perpendicular to the conveying direction of the substrate 11, a plurality of roller body 37 is arranged in the conveying direction of the substrate 11 to the rotary shaft. そして、回転軸が回転することにより、ローラ本体37上に保持された基板11が搬送される。 By rotating shaft rotates, the substrate 11 held on the roller body 37 is conveyed. 本実施形態のスパッタ装置30では、基板11が水平に保持された状態で搬送される。 In the sputtering apparatus 30 of the present embodiment, and is conveyed in a state where the substrate 11 is held horizontally.

仕込室31、加熱室32、スパッタ室33及び隔離室34はそれぞれ、ターボ分子ポンプ等の真空排気手段38を備えている。 Loading chamber 31, respectively the heating chamber 32, the sputtering chamber 33 and isolation chamber 34, a vacuum evacuation means 38 such as a turbo-molecular pump. 真空引きされた仕込室31内に基板11が搬送される。 Substrate 11 is conveyed to the evacuated load chamber 31.

スパッタ室33は、開口部が矩形状に形成され、スパッタ室33内の天井側には、基板11の表面と略平行に複数のスパッタカソード機構40a〜40c(例えば、図5では3個)が配置されている。 Sputtering chamber 33, an opening is formed in a rectangular shape, the ceiling side of the sputtering chamber 33, the surface substantially parallel to a plurality of sputtering cathode mechanism 40a~40c substrate 11 (e.g., three in Fig. 5) It is located.
なお、スパッタカソード機構40a〜40cは、それぞれ同様の構成とされているので、以下の説明では、スパッタカソード機構40a〜40cをまとめてスパッタカソード機構40として記す場合がある。 Incidentally, the sputtering cathode mechanism 40a to 40c, so there is a same configuration, in the following description, may be referred to as a sputtering cathode mechanism 40 are collectively sputtering cathode mechanism 40a to 40c. また、スパッタカソード機構40a〜40cの構成部材についても同様である。 The same applies to the components of the sputtering cathode mechanisms 40a to 40c.

スパッタカソード機構40は、ターゲット42と、防着部材44とを備えている。 Sputtering cathode mechanism 40 comprises a target 42, and a deposition-inhibitory member 44.
ターゲット42は、平面視矩形状のものであり、その短手方向を基板11の搬送方向に一致させて、複数のターゲット42が配列されている。 Target 42 is of rectangular shape as viewed in plane, the direction of its short sides to match the conveying direction of the substrate 11, a plurality of targets 42 are arranged. つまり、基板11は搬送手段により、ターゲット42の配列方向に沿って搬送される。 That is, the substrate 11 by the conveying means, are conveyed along the arrangement direction of the target 42. 各ターゲット42は、その表面と基板11の表面との間に所定の間隔を空けて基板11に対向配置されている。 Each target 42 is opposed to the substrate 11 with a predetermined interval between the surface and the surface of the substrate 11.

スパッタ室33において太陽電池のバッファ層15、第二電極層16及び保護層17を形成する場合、スパッタ室33のターゲット42aは、バッファ層15となるZnO系膜の成膜材料を備えている。 Buffer layer 15 of the solar cell in the sputtering chamber 33, the case of forming the second electrode layer 16 and the protective layer 17, a target 42a of the sputtering chamber 33 is provided with a film-forming material of the ZnO-based film to be the buffer layer 15. また、ターゲット42bは、第二電極層16となるAg系膜の成膜材料を備えている。 The target 42b is provided with a film-forming material of the Ag-based film to be the second electrode layer 16. また、ターゲット42cは、保護層17となるTi系膜の成膜材料を備えている。 The target 42c is provided with a film-forming material of the Ti-based film as a protective layer 17.

なお、ターゲット42は、背面プレート46にロウ材でポンディングされている。 Incidentally, the target 42 is a bonding with the brazing material on the back plate 46. そして、ターゲット42は、背面プレート46を介して外部電源(電源)に接続され、負電位に保持されている。 Then, the target 42 is connected to an external power source (power source) via a back plate 46, it is held at a negative potential. スパッタ室33の外方には、背面プレート46の裏面に沿って、ターゲット42の表面に水平な磁界を発生させる図示しない磁気回路が配置されている。 The outside of the sputtering chamber 33, along the rear surface of the back plate 46, a magnetic circuit (not shown) to generate a horizontal magnetic field on the surface of the target 42 is located.

防着部材44は、側面視L宇状の部材が対向したものであり、各ターゲット42の長手方向に沿う両側方を各々囲むように設けられている。 Inhibitory member 44, which is member of the side view L 宇状 opposed, are provided so as to surround each of the opposite sides along the longitudinal direction of each target 42. したがって、各ターゲット間は、防着部材44により遮られている。 Therefore, between each target it is blocked by the adhesion preventing member 44. 防着部材44は、ターゲット42から叩き出された粒子の飛散範囲を規制して、粒子が基板11の表面以外の箇所(例えば、スパッタ室33の壁面等)に付着することを防ぐものである。 Inhibitory member 44 is to regulate the scattering range of tapping out the particles from the target 42, in which particles prevent from adhering to the portion other than the surface of the substrate 11 (e.g., the wall surface of the sputtering chamber 33, etc.) . また、基板11に対する粒子の入射角度を所定角度範囲に制限するものである。 Further, the one that limits the incident angle of the particles to the substrate 11 in a predetermined angular range.

ターゲット42の近傍であって、防着部材44に囲まれた内側には、各スパッタカソード機構40に対応してガス供給手段47が接続されている。 A vicinity of the target 42, on the inside surrounded by the inhibitory member 44, the gas supply means 47 in correspondence to the sputter cathode mechanism 40 is connected. このガス供給手段47は、Ar等の不活性ガス(スパッタガス)や,O 等の反応ガスをスパッタ室33に供給するものである。 The gas supply means 47 is for supplying an inert gas (sputtering gas) or the like Ar, the reaction gas such as O 2 in the sputtering chamber 33.

スパッタ室33の搬出側には、スパッタ室33に連通して隔離室34及び取出室35が設けられている。 The carry-out side of the sputtering chamber 33, the isolated chamber 34 and unload chamber 35 communicates is provided in the sputtering chamber 33. この取出室35には、ターボ分子ポンプ等の真空排気手段39が設けられており、取り出し室35を真空引きすることで隔離室34及びスパッタ室33も真空引きされるように構成されている。 This take-out chamber 35, the vacuum evacuation means 39 such as a turbo molecular pump is provided, and is configured to take out chamber 35 as the isolated chamber 34 and the sputtering chamber 33 by drawing a vacuum is also evacuated.

そして特に、本発明の太陽電池モジュールの製造装置30では、基板11上に前記第二電極層16を形成する成膜空間内において、前記基板11と前記ターゲット42の間に、前記スクライブ線20と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスク50を備えている。 And in particular, in the manufacturing apparatus 30 of the solar cell module of the present invention, in the film formation space for forming the second electrode layer 16 on the substrate 11, between the substrate 11 and the target 42, and the scribe line 20 a portion extending in the direction crossing has a mask 50 having desired number.
この製造装置30を用いることにより得られる太陽電池モジュール10は、第二電極層16が、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有し、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されたものとなる。 Solar cell module 10 which is obtained by using the manufacturing apparatus 30, the second electrode layer 16, a first portion 16a large thickness, and a second portion 16b film thickness is thin compared to said first portion 16a the a, both with the first portion 16a the second portion 16b, as intersecting the scribe line 20, and becomes arranged alternately. その結果、本発明の製造装置では、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れた太陽電池モジュール10を製造することが可能である。 As a result, in the manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to prevent the output reduction and hot spot phenomena, it is possible to manufacture an excellent solar cell module 10 in reliability.

次に、このような製造装置30を用いての、バッファ層15、第二電極層16、保護層17の形成方法について説明する。 Next, the use of such a manufacturing apparatus 30, the buffer layer 15, second electrode layer 16, the method of forming the protective layer 17 will be described.
まず、スパッタ室33において、ターゲット42を背面プレート46にインジウム材等でボンディングして固定する。 First, in the sputtering chamber 33, and fixed to bonding with indium material or the like of the target 42 in the back plate 46. ここで、ターゲット42aとしては、バッファ層15となるZnO系膜の成膜材料を備えている。 Here, the target 42a, and a film-forming material of the ZnO-based film as a buffer layer 15. また、ターゲット42bとしては、第二電極層16となるAg系膜の成膜材料を備えている。 As the target 42b, and a film-forming material of the Ag-based film to be the second electrode layer 16. また、ターゲット42cとしては、保護層17となるTi系膜の成膜材料を備えている。 As the target 42c, and a film-forming material of the Ti-based film as a protective layer 17.

そして、基板11を仕込室31に収納した状態で、仕込31及びスパッタ室33を真空排気手段38で粗真空引きし、仕込室31及びスパッタ室33が所定の真空度、となった後に、基板11を仕込室31からスパッタ室33に搬入する。 Then, in a state of housing the substrate 11 in the loading chamber 31, after the charge 31 and the sputtering chamber 33 roughly evacuated by a vacuum evacuation means 38, becomes load chamber 31 and the sputtering chamber 33 is a predetermined degree of vacuum, and the substrate 11 carried into the sputtering chamber 33 from the load chamber 31.
基板11を位置Aまで搬送し、基板11をターゲット42aに対向させて配する。 The substrate 11 is transported to the position A, and distribution so as to face the substrate 11 to the target 42a.

次いで、スパッタ室33を真空排気手段38で高真空引きし、スパッタ室33が所定の高真空度となった後に、スパッタ室33に、スパッタガス導入手段15によりAr等のスパッタガスを導入し、スパッタ室33内を所定の圧力(スパッタ圧力)とする。 Then, the sputtering chamber 33 to a high vacuum by the vacuum evacuation means 38, after the sputtering chamber 33 reaches a predetermined high vacuum, the sputtering chamber 33, introducing a sputtering gas of Ar or the like by the sputtering gas introduction unit 15, the sputtering chamber 33 to a predetermined pressure (sputtering pressure).

次いで、電源によりターゲット42aにスパッタ電圧、例えば、直流電圧に高周波電圧を重畳したスパッタ電圧を印加する。 Then, sputtering voltage to the target 42a by the power supply, for example, applies a sputtering voltage obtained by superimposing a high frequency voltage to a DC voltage. スパッタ電圧印加により、基板11上にプラズマが発生し、このプラズマにより励起されたAr等のスパッタガスのイオンがターゲット42aに衝突し、このターゲット42aから構成原子を飛び出させ、基板11の発電層14上にZnOからなるバッファ層15を成膜する。 The sputtering voltage application, plasma is generated on the substrate 11, the ions of the sputtering gas such as Ar that are excited by the plasma collide with the target 42a, pops the constituent atoms from the target 42a, the power generation layer of the substrate 11 14 forming a buffer layer 15 made of ZnO on top.

バッファ層15を成膜した後、基板11を位置Bまで搬送し、基板をターゲット42bに対向させて配する。 After forming the buffer layer 15, the substrate 11 is transported to the position B, and distribution so as to face the substrate on the target 42b.
次いで、電源によりターゲット42bにスパッタ電圧を印加することによりターゲット42bから構成原子を飛び出させ、発電層14上にAgからなる第二電極層16を成膜する。 Then, it pops the constituent atoms from the target 42b by the power source by applying a sputtering voltage to the target 42b, forming the second electrode layer 16 made of Ag on the power generation layer 14.

ここで本発明では、スパッタを行い第二電極層16を形成する工程において、基板11とターゲット42の間に、前記スクライブ線20と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスク50を配置する。 Here in the present invention, in the step of forming a second electrode layer 16 performs a sputtering, a mask having between the substrate 11 and the target 42, a portion which extends in a direction crossing the scribe line 20 by a desired number to place the 50. このマスク50は、例えばワイヤ状のものであってもよい。 The mask 50 may be such as those wire-like.
そして、マスク50を介して前記ターゲット42bから叩き出されたスパッタ粒子を前記基板11(バッファ層15)上に付着、堆積させる。 Then, attaching the sputter particles sputtered from the target 42b through the mask 50 on the substrate 11 (the buffer layer 15) is deposited.

このとき、スパッタ粒子の付着がマスク50により阻害された部分では、該スパッタ粒子は薄く堆積し、それ以外の部分ではスパッタ粒子は厚く堆積する。 At this time, deposition of sputtered particles Inhibition portion by the mask 50, the sputtering particles are deposited thinly, sputtered particles are deposited thickly in the other portions.
これにより、形成された第二電極層16は、膜厚が厚い第一部位16aと、該第一部位16aに比べて膜厚が薄い第二部位16bとを有し、前記第一部位16aと前記第二部位16bは何れも、前記スクライブ線20に交差するように、かつ交互に配されたものとなる。 Thus, the second electrode layer 16 formed has a first portion 16a film thickness is thick, and a second portion 16b film thickness is thin compared to said first portion 16a, and the first portion 16a both the second portion 16b, as intersecting the scribe line 20, and becomes arranged alternately.

第二電極層16を成膜した後、基板11を位置Cまで搬送し、基板をターゲット42cに対向させて配する。 After forming the second electrode layer 16, the substrate 11 is transported to the position C, and distribution so as to face the substrate to the target 42c.
次いで、電源によりターゲット42cにスパッタ電圧を印加することによりターゲット42cから構成原子を飛び出させ、第二電極層15上にTiからなる保護層17を成膜する。 Then, it pops the constituent atoms from the target 42c by the power source by applying a sputtering voltage to the target 42c, forming a protective layer 17 made of Ti on the second electrode layer 15.

以上のようにして基板11上にバッファ層15、第二電極層16、保護層17を成膜した後、この基板11をスパッタ室33から隔離室34/取出室35へと搬送し、この取出室35の真空を破り、このバッファ層15、第二電極層16、保護層17が形成された基板11を取り出す。 Buffer layer 15 on the substrate 11 as described above, the second electrode layer 16, after forming a protective layer 17, conveying the substrate 11 from the sputtering chamber 33 into the isolation chamber 34 / ejecting chamber 35, the take-out breaking the vacuum of the chamber 35, the buffer layer 15, second electrode layer 16, the substrate is removed 11 of the protective layer 17 is formed.
これにより、図1及び図2に示すような太陽電池モジュール10が得られる。 Thus, the solar cell module 10, as shown in FIGS. 1 and 2 is obtained.

このようにして製造された太陽電池モジュール10では、ある一つの太陽電池セルに不具合が生じたとしても、膜厚が薄い第二部位16bによって電流を流すことができるため、他の太陽電池セルに及ぼす影響を抑えることができる。 In this manner, the solar cell module 10 is manufactured, even trouble occurs in a certain one of the solar cell, it is possible to flow a current film thickness by a thin second portion 16b, the other solar cell it is possible to suppress the effect. その結果、太陽電池モジュール10は、出力低下やホットスポット現象を防止することができ、信頼性に優れたものとなる。 As a result, the solar cell module 10 can be prevented output drop and hot spot phenomenon, and has excellent reliability.

以上、本発明の太陽電池モジュール、及びその製造方法並びに製造装置について説明してきたが、本発明は上述した例に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Above, the solar cell module of the present invention, and have been described a manufacturing method and manufacturing apparatus, the present invention is not limited to the examples described above, and can be suitably changed without departing from the scope of the invention.

本発明は、太陽電池モジュール、及びその製造方法並びに製造装置に広く適用可能である。 The present invention is widely applicable to a solar cell module, and a manufacturing method and manufacturing apparatus.

本発明に係る太陽電池モジュールの一例を示す斜視図。 Perspective view showing an example of a solar cell module according to the present invention. 図1に示す太陽電池モジュールの要部を示す断面図。 Cross-sectional view showing the main portion of the solar cell module shown in FIG. 積層体において、構造欠陥の存在を示す断面図。 In the laminate, cross-sectional view illustrating the presence of structural defects. 本発明に係る製造装置の一例を模式的に示す図。 Diagram schematically illustrating an example of a manufacturing apparatus according to the present invention. 図4においてスパッタ室の一例を示す側面図。 Side view of an example of a sputtering chamber in FIG.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 太陽電池モジュール、11 基板、12 積層体、13 第一電極層、14 発電層、15 バッファ層、16 第二電極層、16a 第一部位、16b 第二部位、20 スクライブ線、21 太陽電池セル。 10 solar cell module, 11 a substrate, 12 laminate, 13 first electrode layer, 14 power generation layer, 15 buffer layer, 16 second electrode layer, 16a first portion, 16b second region, 20 scribe lines, 21 solar cells .

Claims (4)

  1. 基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成される太陽電池モジュールであって、 The first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer sequentially, are partitioned by the scribe lines are a plurality of solar cells, the solar cells to each other in adjacent positions in series connected to, a solar cell module composed of the solar cell in a plurality of stages,
    前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、 The second electrode layer has a first portion thickness is thick, and a second part film thickness is thin compared to said first region,
    前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 Wherein both the first portion said second portion includes a solar cell module which is characterized in that way, and arranged alternately crossing the scribe line.
  2. 前記第二電極層において、前記第一部位の膜厚が150nm以上、かつ、前記第二部位の膜厚が50nm以下であることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。 In the second electrode layer, wherein the first portion of the film thickness is 150nm or more, and a solar cell module according to claim 1, wherein the thickness of said second portion is equal to or is 50nm or less.
  3. 基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成され、前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されている太陽電池モジュールの製造方法であって、 The first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer sequentially, are partitioned by the scribe lines are a plurality of solar cells, the solar cells to each other in adjacent positions in series connected to, is constructed from the solar cell in a plurality of stages, the second electrode layer comprises a first portion thickness is thick, and a second part film thickness is thin compared to said first portion cage, both the first portion and the second site, so as to cross the scribe line, and a manufacturing method of a solar cell module are arranged alternately,
    所望のプロセスガス雰囲気中にて、前記第二電極層の母材をなすターゲットにスパッタ電圧を印加しつつ、該ターゲットの表面に水平磁界を発生させてスパッタを行い、第二電極層を形成する工程を含み、 C. in the desired process gas atmosphere, while a sputtering voltage is applied to the target forming the base material of the second electrode layer performs a sputtering by generating a horizontal magnetic field on the surface of the target, to form a second electrode layer It includes the step,
    前記工程において、前記第一電極層及び前記発電層が既に作製され、かつスクライブ線も形成された前記基板を用い、該基板と前記ターゲットの間に、前記スクライブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを配置し、該マスクを介して前記ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子を前記基板上に付着させることにより前記第二電極層を形成することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 In the step, the first electrode layer and the power generation layer is already made, and also using the substrate formed scribe line, between said substrate target is extended in a direction crossing the scribe line and the site is arranged a mask having desired number, sun and forming the second electrode layer by depositing the sputtered particles sputtered from the target through the mask onto the substrate method of manufacturing a battery module.
  4. 基板上に第一電極層、発電層、第二電極層を順に重ねてなる積層体が、スクライブ線により区画されて複数の太陽電池セルとされ、隣接する位置にある該太陽電池セル同士を直列に接続し、複数段の該太陽電池セルから構成され、前記第二電極層は、膜厚が厚い第一部位と、該第一部位に比べて膜厚が薄い第二部位とを有しており、前記第一部位と前記第二部位は何れも、前記スクライブ線に交差するように、かつ交互に配されている太陽電池モジュールの製造装置であって、 The first electrode layer on a substrate, the power generation layer, laminate comprising overlapping a second electrode layer sequentially, are partitioned by the scribe lines are a plurality of solar cells, the solar cells to each other in adjacent positions in series connected to, is constructed from the solar cell in a plurality of stages, the second electrode layer comprises a first portion thickness is thick, and a second part film thickness is thin compared to said first portion cage, both the first portion and the second site, so as to cross the scribe line, and an apparatus for producing a solar cell module are arranged alternately,
    前記第一電極層及び前記発電層が既に作製され、かつスクライブ線も形成された前記基板を用い、該基板上に前記第二電極層を形成する成膜空間内において、前記基板と前記ターゲットの間に、前記スクライブ線と交差する方向に延設された部位を所望の数だけ有するマスクを備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの製造装置。 It said first electrode layer and the power generation layer is already produced, and using the substrate is also formed scribe lines, in the film deposition space to form the second electrode layer on the substrate, the substrate and the target during manufacturing apparatus of a solar cell module characterized by comprising a mask having a portion which extends in a direction crossing the scribe line by a desired number.
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