JP2010183115A

JP2010183115A - 薄膜太陽電池の製造方法

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Publication number: JP2010183115A
Application number: JP2010117278A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Tachibana; 伸介立花
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: JP5084868B2

Abstract

【課題】製造コストを低減することができるとともに出力を向上することができる薄膜太陽電池の製造方法を提供する。
【解決手段】透明絶縁基板に形成された透明電極層にレーザ光を照射することによって透明電極層を分離する第１分離溝を形成するとともに、第１分離溝の長手方向と直交する方向の左右にアライメント用の溝を形成する第１のレーザ光照射工程を含む、薄膜太陽電池の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜太陽電池の製造方法に関し、特に、製造コストを低減することができるとともに出力を向上することができる薄膜太陽電池の製造方法に関する。

太陽光のエネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池の種類としては各種のものが実用化されている。なかでも、アモルファスシリコン薄膜または微結晶シリコン薄膜を用いた薄膜太陽電池は、低温プロセスおよび大面積化が容易であるという特徴から低コストで製造可能であるため開発が進められている。

図４０に、従来の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図を示す。また、図４１に図４０に示す薄膜太陽電池１００の周縁部分の模式的な断面図を示す。なお、実際には裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートが設置され、そのＥＶＡシート上に保護フィルムが設置されて加熱圧着されているが、図４１においては、説明の便宜のためにその記載が省略されている。

図４０および図４１に示される従来の薄膜太陽電池１００は、透明絶縁基板２上に、透明電極層３、アモルファスシリコン薄膜からなる半導体光電変換層４および裏面電極層５がこの順序で積層された構成を有している。また、透明電極層３は、半導体光電変換層４で埋められた第１分離溝６によって分離されており、半導体光電変換層４および裏面電極層５は第２分離溝８によって分離されている。そして、レーザ光等を用いたパターンニングによって半導体光電変換層４が除去された部分であるコンタクトライン７を介して隣り合うセルが電気的に直列に接続され、セルの集積部１１が構成されている。

また、第２分離溝８の長手方向に直交する方向の端部近傍においては、図４１に示すように、透明電極層３の表面上に電流取り出し用の電極１０が形成されている。また、図４０に示すように、セルの集積部１１を取り囲むようにして周縁溝１２が形成されており、周縁溝１２の外側に透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５からなる積層体１３が形成されている。

以下、この従来の薄膜太陽電池１００の製造方法について説明する。まず、透明絶縁基板２上に透明電極層３を積層する。次に、レーザスクライブ法によって、透明電極層３の一部を除去して第１分離溝６を形成する。さらに、透明電極層３の周縁の全周をレーザスクライブ法によって除去し、周縁溝１２を形成する。

続いて、プラズマＣＶＤ法により、第１分離溝６で分離された透明電極層３を覆うようにアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層を順次積層して半導体光電変換層４を積層する。その後、レーザスクライブ法により半導体光電変換層４の一部を除去することによって、コンタクトライン７を形成する。

そして、半導体光電変換層４を覆うようにして裏面電極層５を積層する。これにより、コンタクトライン７が裏面電極層５で埋められる。

次に、レーザスクライブ法によって、半導体光電変換層４および裏面電極層５を分離する第２分離溝８を形成する。さらに、周縁溝１２に対応する箇所に存在する半導体光電変換層４および裏面電極層５をレーザスクライブ法によって除去することによって、周縁溝１２から透明絶縁基板２の表面を露出させる。

その後、周縁溝１２よりも外側に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を全周にわたって研磨により除去し、研磨部分を洗浄する。これにより、周縁溝１２の外側に積層体１３が形成される。そして、第２分離溝８の長手方向に直交する方向の両端のそれぞれの近傍に露出している透明電極層３の表面上に電流取り出し用の電極１０を形成する。

最後に、裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートが設置され、そのＥＶＡシート上に保護フィルムが設置されて加熱圧着されて、図４０に示す従来の薄膜太陽電池１００が作製される。

特開２０００−１５０９４４号公報

上述した薄膜太陽電池１００の周縁部分には金属フレームが取り付けられることになるが、安全性の観点から、セルの集積部１１と金属フレームとの間には絶縁部分を持たせる必要がある。絶縁性に関する１つの規格としてＩＥＣ６１７３０によれば、セルの集積部１１と金属フレームとの間には、たとえば、システム電圧が１０００Ｖの場合に８．４ｍｍ以上の絶縁部分を設けなければならないと規定されている。

したがって、上述した薄膜太陽電池１００の周縁部分の所定の領域においては、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５が除去されて透明絶縁基板２の表面が露出させられており、絶縁部分が形成されている。

しかしながら、上述した従来の薄膜太陽電池１００においては、上記の絶縁部分の形成ために、研磨および洗浄という工程を経なければならず、薄膜太陽電池１００の製造コストが高くなるという問題があった。

また、上記の研磨によってセルの集積部１１の半導体光電変換層４の端面に傷がつかないように、積層体１３を形成する必要があった。これにより、透明絶縁基板２の表面に対するセルの集積部１１の形成領域の割合が減少するため、発電領域が減少し、出力が低くなるという問題もあった。

また、上述した研磨による方法の代わりに、周縁部分の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５にレーザ光を照射して、これらの層を一度に除去する方法（レーザスクライブ法）も用いられている。

しかしながら、この方法を用いた場合には、レーザ光の照射により蒸散した透明電極層３の一部が半導体光電変換層４に付着してしまい、これがリークパスとなって、そのリークパスに電流が流れ、薄膜太陽電池１００の出力が低下してしまうという問題があった。

そこで、上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、製造コストを低減することができるとともに出力を向上することができる薄膜太陽電池の製造方法を提供することにある。

本発明は、透明絶縁基板に形成された透明電極層にレーザ光を照射することによって透明電極層を分離する第１分離溝を形成するとともに、第１分離溝の長手方向と直交する方向の両端にアライメント用の溝を形成する第１のレーザ光照射工程と、透明電極層上に半導体光電変換層を積層する第１の積層工程と、半導体光電変換層上に裏面電極層を積層する第２の積層工程と、第１分離溝の長手方向にレーザ光を照射することによって少なくとも裏面電極層を分離する第２分離溝を形成する第２のレーザ光照射工程と、第２分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光を照射することによってレーザ光の照射領域における透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層を除去する第３のレーザ光照射工程と、を含む、薄膜太陽電池の製造方法である。ここで、本発明において、透明絶縁基板と透明電極層との間、透明電極層と半導体光電変換層との間、および半導体光電変換層と裏面電極層との間にはそれぞれ他の層が形成されていてもよく、形成されていなくてもよい。

また、本発明の薄膜太陽電池の製造方法においては、第１のレーザ光照射工程においては、第３のレーザ光照射工程で除去される領域にアライメント用の溝を形成することが好ましい。

また、本発明の薄膜太陽電池の製造方法においては、第２分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光を照射することによってレーザ光の照射領域における半導体光電変換層および裏面電極層を除去する第４のレーザ光照射工程をさらに含み、第３のレーザ光照射工程で除去される領域は、第４のレーザ光照射工程で除去される領域よりも外側であることが好ましい。

また、本発明の薄膜太陽電池の製造方法においては、第３のレーザ光照射工程では、第４のレーザ光照射工程で除去される領域よりも外側の領域に位置する透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層を除去することが好ましい。

さらに、本発明の薄膜太陽電池の製造方法においては、第１の積層工程と第２の積層工程との間に、レーザ光を照射することによって、半導体光電変換層の一部をストライプ状に除去する第５のレーザ光照射工程をさらに含むことが好ましい。

本発明によれば、製造コストを低減することができるとともに出力を向上することができる薄膜太陽電池の製造方法を提供することができる。

本発明の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図である。（ａ）は図１のＩＩＡ−ＩＩＡに沿った模式的な断面図であり、（ｂ）は図１のＩＩＢ−ＩＩＢに沿った模式的な断面図である。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。本発明の薄膜太陽電池の他の一例の模式的な平面図である。（ａ）は図１１のＸＩＩＡ−ＸＩＩＡに沿った模式的な断面図であり、（ｂ）は図１１のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢに沿った模式的な断面図である。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図１１に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。比較例１の薄膜太陽電池の模式的な平面図である。（ａ）は図２１のＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡに沿った模式的な断面図であり、（ｂ）は図２１のＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢに沿った模式的な断面図である。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図２１に示す比較例１の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。比較例２の薄膜太陽電池の模式的な平面図である。（ａ）は図３０のＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡに沿った模式的な断面図であり、（ｂ）は図３０のＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢに沿った模式的な断面図である。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。図３０に示す比較例２の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断面図であり、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。従来の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図である。図４０に示す従来の薄膜太陽電池の周縁部分の模式的な断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

（実施の形態１）
図１に、本発明の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図を示す。また、図２（ａ）に図１のＩＩＡ−ＩＩＡに沿った模式的な断面を示し、図２（ｂ）に図１のＩＩＢ−ＩＩＢに沿った模式的な断面を示す。図１に示す本発明の薄膜太陽電池１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、透明絶縁基板２上に、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５がこの順序で積層された構成を有している。

図２（ｂ）に示すように、透明電極層３は、半導体光電変換層４で埋められた第１分離溝６によって分離されており、半導体光電変換層４および裏面電極層５は第２分離溝８によって分離されている。また、レーザスクライブ法によって半導体光電変換層４が除去された部分であるコンタクトライン７を介して隣り合うセルが電気的に直列に接続され、セルの集積部１１が構成されている。

また、図２（ｂ）に示すように、図１に示す第２分離溝８の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層５の表面上に電流取り出し用の電極１０がそれぞれ形成されている。これらの電極１０はそれぞれ、図１に示すように、第２分離溝８の長手方向と平行に形成されている。

さらに、図２（ａ）に示すように、透明電極層３は、半導体光電変換層４および裏面電極層５よりも第２分離溝８の長手方向に突出している。

以下、図３〜図１０の模式的断面図を参照して、図１に示す本発明の薄膜太陽電池１の製造方法について説明する。なお、図３〜図１０において、（ａ）は図１に示すＩＩＡ−ＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１に示すＩＩＢ−ＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。

まず、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、透明絶縁基板２上に透明電極層３を積層する。次に、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、図４（ｂ）に示すように、透明電極層３をストライプ状に除去して透明電極層３を分離する第１分離溝６を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図４（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向については第１分離溝６は形成されない。

なお、検査工程で、第１分離溝６が得られているかどうかを確認するための手段として分離抵抗の検査工程がある場合には、分離溝の長手方向に直交する方向にも左右各１本ずつ溝を形成することができる。また、以降の工程でアライメント用のマークにレーザ加工跡を使用する場合にも、分離溝の長手方向に直交する方向に左右各１本ずつ溝を形成することができる。以上のように、分離溝の長手方向に直交する方向に左右各１本ずつ溝を形成する場合には、その溝の形成部分は最終的に除去される領域に加工されることが好ましい。

続いて、第１分離溝６で分離された透明電極層３を覆うようにしてアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層とからなる積層体をたとえばプラズマＣＶＤ法により積層し、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、半導体光電変換層４を積層する。

その後、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去し、図６（ｂ）に示すコンタクトライン７を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図６（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向にはコンタクトライン７は形成されない。

そして、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、半導体光電変換層４を覆うようにして裏面電極層５を積層する。これにより、図７（ｂ）に示すように、裏面電極層５でコンタクトライン７が埋められる。

次に、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５をストライプ状に除去して、図８（ｂ）に示す第２分離溝８を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第２分離溝８は形成されない。

その後、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光（第１レーザ光）を走査して第１レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５を帯状に除去して、図９（ａ）に示すように、第１レーザ光の照射領域に周縁溝９を形成する。なお、分離溝の長手方向には第１レーザ光が走査されないために、図９（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向には周縁溝９は形成されない。

なお、図８に示す第２分離溝８の形成工程および図９の周縁溝９の形成工程は同一のレーザ工程で行なう方が好ましい。これは、第２分離溝８および周縁溝９の形成には同一波長のレーザ光を用いることができるためである。

ここで、第１レーザ光としては、たとえばＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）またはＹＶＯ₄（Yttrium Orthovanadate）レーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を用いることができる。ＹＡＧレーザ光の第２高調波およびＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波はそれぞれ透明絶縁基板２および透明電極層３を透過し、半導体光電変換層４に吸収される傾向にあるため、ＹＡＧレーザ光の第２高調波またはＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波を第１レーザ光として用いた場合には、半導体光電変換層４を選択的に加熱することによって、その熱により半導体光電変換層４およびこれに接する裏面電極層５を蒸散させることが可能になる。なお、ＹＡＧレーザ光の第２高調波およびＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波の強度は透明電極層３にダメージを与えない強度であることが好ましい。

なお、本発明において、ＹＡＧレーザとはＮｄ：ＹＡＧレーザのことであり、Ｎｄ：ＹＡＧレーザはネオジムイオン（Ｎｄ³⁺）を含むイットリウムアルミニウムガーネット（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂）結晶からなる。そして、ＹＡＧレーザからはＹＡＧレーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）が発振するが、その波長を１／２に波長変換することによってＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を得ることができる。

また、本発明において、ＹＶＯ₄レーザとは、Ｎｄ：ＹＶＯ₄レーザのことであり、Ｎｄ：ＹＶＯ₄レーザはネオジムイオン（Ｎｄ³⁺）を含むＹＶＯ₄結晶からなる。そして、ＹＶＯ₄レーザからはＹＶＯ₄レーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）が発振するが、その波長を１／２に波長変換することによってＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を得ることができる。

続いて、周縁溝９のさらに外側の領域については、分離溝の長手方向に直交する方向に透明絶縁基板２側から第１レーザ光とは波長の異なるレーザ光（第２レーザ光）を走査して第２レーザ光を照射することによって、図１０（ａ）に示すように、周縁溝９のさらに外側の領域に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５が除去される。

また、図１０（ｂ）に示すように、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向に第２レーザ光を走査して第２レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向に直交する方向の両端に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５はそれぞれ帯状に除去される。

ここで、第２レーザ光としては、ＹＡＧレーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の基本波を用いることが好ましい。ＹＡＧレーザ光の基本波およびＹＶＯ₄レーザ光の基本波はそれぞれ透明絶縁基板２を透過し、透明電極層３に吸収される傾向にあるため、ＹＡＧレーザ光の基本波またはＹＶＯ₄レーザ光の基本波を第２レーザ光として用いた場合には、透明電極層３を選択的に加熱することによって、その熱により透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を蒸散させることが可能になる。

ここで、第２レーザ光の幅（第２レーザ光の走査方向に垂直な方向の第２レーザ光の幅の最大値）は２５０μｍ以上であることが好ましく、５００μｍ以上であることが透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を効率的に除去することができる観点から好ましい。また、第２レーザ光の断面形状（第２レーザ光の照射方向に垂直な断面の形状）は特に限定されないが、円状や楕円状よりは、正方形状または長方形状であることが好ましい。

その後、図２（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層５の表面上に分離溝の長手方向に伸長する電流取り出し用の電極１０をそれぞれ形成する。

最後に、電極１０の形成後の裏面電極層５の表面上に、たとえば、ＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ（ポリエステル）／Ａｌ（アルミニウム）／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図１に示す構成の薄膜太陽電池１が完成する。

上述のようにして作製された図１に示す構成の薄膜太陽電池１は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、透明絶縁基板２上に順次積層された透明電極層３と、半導体光電変換層４と、裏面電極層５と、を含み、透明電極層３が半導体光電変換層４および裏面電極層５よりも分離溝の長手方向に突出している構成を有している。

本実施の形態においては、薄膜太陽電池１の周縁部分とセルの集積部１１との間に絶縁部分を形成するために研磨および洗浄という２工程を用いる必要がなく、工程数を減少させることができることから、従来と比べて薄膜太陽電池の製造コストを低減することができる。

また、本実施の形態においては、薄膜太陽電池１の周縁の絶縁部分の形成のために研磨工程を用いる必要がないため、図４０および図４１に示される従来の薄膜太陽電池１００のように、セルの集積部１１の周縁部分に傷防止用の積層体１３として残す必要がない。したがって、本実施の形態においては、透明絶縁基板２の表面に対するセルの集積部１１の形成領域の割合を従来と比べて大きくすることができることから、発電領域の低下を抑制することができ、その結果として出力を向上することができる。

また、本実施の形態においては、第１レーザ光の照射領域において、透明電極層３を除去することなく半導体光電変換層４および裏面電極層５のみを除去することができる。これにより、図１０（ａ）に示すように、周縁溝９に半導体光電変換層４および裏面電極層５の縦断面が露出する。そして、第２レーザ光を照射する工程によって、第１レーザ光の照射領域よりも外側の領域の透明電極層３を蒸散させた場合でも、露出した半導体光電変換層４の縦断面と蒸散する裏面電極層５との間には少なくとも第１レーザ光の照射領域（周縁溝９）の分だけ距離があることになる。したがって、本実施の形態によれば、従来のように周縁部分の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を一度に蒸散させる方法と比べて、第１レーザ光の照射領域（周縁溝９）の分だけ、蒸散した透明電極層３が半導体光電変換層４の縦断面に再付着しにくくなることから、薄膜太陽電池の周縁部におけるリーク電流を低減することができる。

本実施の形態においては、図２（ａ）に示される透明電極層３の分離溝の長手方向への突出長さＬ１およびＬ２がそれぞれ１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。透明電極層３の突出長さＬ１およびＬ２がそれぞれ１００μｍ未満である場合には第２レーザ光で加工するときに機械的な加工精度が必要となって装置コストが高くなる傾向にある。また、この場合には、第２レーザ光より蒸散した透明電極層３が露出した半導体光電変換層４の縦断面に再付着しやすくなる傾向にある。また、透明電極層３の突出長さＬ１およびＬ２がそれぞれ１０００μｍよりも長い場合には発電領域が減少して出力が低下してしまう傾向にある。ここで、Ｌ１とＬ２とは同一の長さであってもよく、異なる長さであってもよい。

なお、上記において、透明絶縁基板２としては、たとえばガラス基板などを用いることができる。また、透明電極層３としては、たとえばＳｎＯ₂（酸化スズ）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＺｎＯ（酸化亜鉛）からなる層等を用いることができる。透明電極層３の形成方法は特に限定されず、たとえば従来から公知のスパッタリング法、蒸着法またはイオンプレーティング法などを用いることができる。

また、上記において、半導体光電変換層４としては、たとえばアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造とを組み合わせたタンデム構造、またはアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造との間にＺｎＯ等からなる中間層が挿入された構造などを用いることができる。また、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層およびｉ層と微結晶シリコン薄膜からなるｎ層とを組み合わせた構造のように、ｐ層、ｉ層およびｎ層のうち少なくとも１層をアモルファスシリコン薄膜から構成し、残りの層を微結晶シリコン薄膜から構成して、ｐ層、ｉ層およびｎ層にアモルファスシリコン薄膜からなる層と微結晶シリコン薄膜からなる層とを混在させてもよい。

また、上記において、アモルファスシリコン薄膜としては、シリコンの未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端された水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなる薄膜を用いることができ、微結晶シリコン薄膜としてはシリコンの未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端された水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなる薄膜を用いることができる。

また、上記において、半導体光電変換層４の厚みは、たとえば２００ｎｍ以上５μｍ以下とすることができる。

また、上記においては、半導体光電変換層４の形成方法としてプラズマＣＶＤ法を採用した場合について説明したが、本発明において半導体光電変換層４の形成方法は特に限定されるものではない。

また、上記において、裏面電極層５の構成も特に限定されないが、たとえば、銀またはアルミニウムからなる金属薄膜とＺｎＯ等の透明導電膜との積層体を用いることができる。ここで、金属薄膜の厚みはたとえば１００ｎｍ以上１μｍ以下とすることができ、透明導電膜の厚みはたとえば２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。

また、上記において、裏面電極層５として金属薄膜の単層または複数層のみを用いてもよい。このとき、単層または複数層の金属薄膜からなる裏面電極層５と半導体光電変換層４との間に透明導電膜を設置した場合には、金属薄膜からなる裏面電極層５から半導体光電変換層４に金属原子が拡散するのを防止することができ、さらに裏面電極層５による太陽光の反射率が向上する傾向にある点で好ましい。また、裏面電極層５の形成方法は特に限定されず、たとえばスパッタリング法などを用いることができる。

（実施の形態２）
図１１に、本発明の薄膜太陽電池の他の一例の模式的な平面図を示す。また、図１２（ａ）に図１１のＸＩＩＡ−ＸＩＩＡに沿った模式的な断面を示し、図１２（ｂ）に図１１のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢに沿った模式的な断面を示す。

ここで、図１１に示す本発明の薄膜太陽電池１は、透明電極層３が半導体光電変換層４および裏面電極層５よりも分離溝の長手方向に突出しているだけでなく、分離溝の長手方向に直交する方向の一方向にも突出していることを特徴としている。

以下、図１３〜図２０の模式的断面図を参照して、図１１に示す本発明の薄膜太陽電池１の製造方法について説明する。なお、図１３〜図２０において、（ａ）は図１１に示すＸＩＩＡ−ＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図１１に示すＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。

まず、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、透明絶縁基板２上に透明電極層３を積層する。次に、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、図１４（ｂ）に示すように、透明電極層３をストライプ状に除去して第１分離溝６を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図１４（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向については第１分離溝６は形成されない。

続いて、プラズマＣＶＤ法により、第１分離溝６で分離された透明電極層３を覆うようにアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層とからなる積層体を積層し、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように、半導体光電変換層４を積層する。

その後、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去して、図１６（ｂ）に示すコンタクトライン７を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図１６（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向についてはコンタクトライン７は形成されない。

そして、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、半導体光電変換層４を覆うようにして裏面電極層５を積層する。これにより、図１７（ｂ）に示すように、裏面電極層５でコンタクトライン７が埋められる。

次に、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５をストライプ状に除去して、図１８（ｂ）に示す第２分離溝８を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図１８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向については第２分離溝８は形成されない。

その後、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光（第１レーザ光）を走査して第１レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５を帯状に除去して、図１９（ａ）に示すように、第１レーザ光の照射領域に周縁溝９を形成する。

また、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向に第１レーザ光を走査して第１レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５を帯状に除去して、図１９（ｂ）に示すように、第１レーザ光の照射領域に周縁溝９を形成する。

なお、図１８に示す第２分離溝８の形成工程および図１９の周縁溝９の形成工程は同一のレーザ工程で行なう方が好ましい。これは、第２分離溝８および周縁溝９の形成には同一波長のレーザ光を用いることができるためである。

続いて、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に形成された周縁溝９のさらに外側の領域については、透明絶縁基板２側から第１レーザ光とは波長の異なるレーザ光（第２レーザ光）を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して第２レーザ光を照射することによって、図２０（ａ）に示すように、周縁溝９のさらに外側の領域に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５が帯状に除去される。

また、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近傍に形成された周縁溝９のさらに外側の領域については、透明絶縁基板２側から第２レーザ光を分離溝の長手方向に走査して第２レーザ光を照射することによって、図２０（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の端部の近傍に形成された周縁溝９のさらに外側の領域に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を除去する。

また、分離溝の長手方向に直交する方向の周縁溝９が形成されていない側の端部の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５は、透明絶縁基板２側から分離溝の長手方向に第２レーザ光を走査して第２レーザ光を照射することによって帯状に除去される。

その後、図１２（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層５の表面上に分離溝の長手方向に伸長する電流取り出し用の電極１０をそれぞれ形成する。

最後に、電極１０の形成後の裏面電極層５の表面上に、たとえば、ＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図１１に示す構成の薄膜太陽電池１が完成する。

本実施の形態においては、図１２（ｂ）の右側に示すように、透明電極層３が半導体光電変換層４および裏面電極層５よりも分離溝の長手方向に直交する方向に突出している。したがって、図１２（ｂ）の右側に示されている半導体光電変換層４の端面においても蒸散による透明電極層３の付着が抑制されることから、実施の形態１とは異なり、絶縁性を確保するための第１分離溝６（図２（ｂ）の右端の第１分離溝６）を形成する必要がない。

それゆえ、本実施の形態における薄膜太陽電池１については、実施の形態１で説明した効果が得られるとともに、実施の形態１と比べてさらに発電領域を広げることができることから、実施の形態１の薄膜太陽電池よりもさらに出力を向上することができる。

ここで、図１２（ｂ）に示される透明電極層３の分離溝の長手方向に直交する方向への突出長さＬ３は、実施の形態１で説明した理由と同様の理由で、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。

また、上記において、透明電極層３は、図１２（ｂ）に示すように、負電極（図１２（ｂ）の右側の電極１０）側に突出していればよく、正電極（図１２（ｂ）の左側の電極１０）側の形状は特に限定されない。

また、本実施の形態におけるその他の説明は、実施の形態１と同様である。

（実施例１）
まず、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ＳｎＯ₂からなる透明導電層３が形成された幅５６０ｍｍ×長さ９２５ｍｍの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁基板２を用意した。

次に、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、透明導電層３をストライプ状に除去して、図４（ｂ）に示すように、１本当たり０．０８ｍｍの幅の第１分離溝６を５０本形成した。ここで、第１分離溝６は、隣接する第１分離溝６間の距離が等間隔（発電エリアのみ）となるように形成された。そして、透明絶縁基板２について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、図４（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第１分離溝６は形成されなかった。

次いで、プラズマＣＶＤ法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層および水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層をこの順序で形成して、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように半導体光電変換層４を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査し、透明電極層３にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去し、図６（ｂ）に示すように、コンタクトライン７を形成した。ここで、コンタクトライン７は、隣接するコンタクトライン７間の距離が等間隔となるように形成された。なお、図６（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向にはコンタクトライン７は形成されなかった。

次に、ＺｎＯからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により順次形成することによって、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、裏面電極層５を形成した。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の一部をストライプ状に除去し、図８（ｂ）に示すように、第２分離溝８を形成した。ここで、第２分離溝８は、隣接する第２分離溝８間の距離が等間隔となるように形成された。なお、図８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第２分離溝８は形成されなかった。

そして、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に直交する方向に照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５をストライプ状に除去して、図９（ａ）に示すように、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に周縁溝９を形成した。なお、図９（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の端部近傍には周縁溝９は形成されなかった。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して照射することによって、図１０（ａ）に示すように、周縁溝９よりも外側の領域の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５をそれぞれ外側から１１ｍｍの幅を有するストライプ状に除去した。

また、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、図１０（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向の両端の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５をそれぞれ外側から１１ｍｍの幅を有するストライプ状に除去した。

そして、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層５の表面上に電流取り出し用の電極１０として銅箔に錫−銀−銅メッキをした分離溝の長手方向に伸長するバスバー電極をそれぞれ形成した。

その後、裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図１に示す表面ならびに図２（ａ）および図２（ｂ）に示す断面を有する実施例１の薄膜太陽電池を作製した。ここで、この実施例１の薄膜太陽電池の透明電極層３の図２（ｂ）に示す突出長さＬ１およびＬ２を測定したところそれぞれ２００μｍであった。

そして、実施例１の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、実施例１の薄膜太陽電池の出力は５２Ｗであった。

（実施例２）
まず、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、ＳｎＯ₂からなる透明導電層３が形成された幅５６０ｍｍ×長さ９２５ｍｍの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁基板２を用意した。

次に、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、透明導電層３をストライプ状に除去し、図１４（ｂ）に示すように、１本当たり０．０８ｍｍの幅の第１分離溝６を５０本形成した。ここで、第１分離溝６は、隣接する第１分離溝６間の距離が等間隔（発電エリアのみ）となるように形成された。そして、透明絶縁基板２について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、図１４（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第１分離溝６は形成されなかった。

次いで、プラズマＣＶＤ法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層および水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層をこの順序で形成して、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すように半導体光電変換層４を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査し、透明電極層３にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去して、図１６（ｂ）に示すように、コンタクトライン７を形成した。ここで、コンタクトライン７は、隣接するコンタクトライン７間の距離が等間隔となるように形成された。なお、図１６（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向にはコンタクトライン７は形成されなかった。

次に、ＺｎＯからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により順次形成することによって、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、裏面電極層５を形成した。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の一部をストライプ状に除去し、図１８（ｂ）に示すように、第２分離溝８を形成した。ここで、第２分離溝８は、隣接する第２分離溝８間の距離が等間隔となるように形成された。なお、図１８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第２分離溝８は形成されなかった。

そして、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５をストライプ状に除去して、図１９（ａ）に示すように、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に周縁溝９を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の一方の端部の近傍に位置する半導体光電変換層４および裏面電極層５をストライプ状に除去して、図１９（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近傍に周縁溝９を形成した。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して照射することによって、図２０（ａ）に示すように、周縁溝９よりも外側の領域の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５をそれぞれ外側から１１ｍｍの幅を有するストライプ状に除去した。

また、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、図２０（ｂ）の右側に示すように、周縁溝９よりも外側の領域の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５をそれぞれ外側から１１ｍｍの幅を有するストライプ状に除去した。

さらに、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、図２０（ｂ）の左側に示すように、周縁溝９が形成されていない側の透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５をそれぞれ外側から１１ｍｍの幅を有するストライプ状に除去した。

その後、裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図１１に示す表面ならびに図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す断面を有する実施例２の薄膜太陽電池を作製した。ここで、この実施例２の薄膜太陽電池の透明電極層３の図１２（ｂ）に示す突出長さＬ１およびＬ２を測定したところそれぞれ２００μｍであった。

そして、実施例２の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、実施例２の薄膜太陽電池の出力は５２．４Ｗであった。

（比較例１）
図２１に示す表面ならびに図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示す断面を有する比較例１の薄膜太陽電池を作製した。この比較例１の薄膜太陽電池は、その周縁部分において透明電極層３が半導体光電変換層４および裏面電極層５よりも外側に突出していないことを特徴としている。なお、図２２（ａ）は図２１のＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡに沿った模式的な断面を示し、図２２（ｂ）は図２１のＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢに沿った模式的な断面を示している。

以下、図２３〜図２９の模式的断面図を参照して、比較例１の薄膜太陽電池の製造方法について説明する。なお、図２３〜図２９において、（ａ）は図２１に示すＸＸＩＩＡ−ＸＸＩＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図２１に示すＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。

まず、図２３（ａ）および図２３（ｂ）に示すように、ＳｎＯ₂からなる透明導電層３が形成された幅５６０ｍｍ×長さ９２５ｍｍの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁基板２を用意した。

次に、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、透明導電層３をストライプ状に除去し、図２４（ｂ）に示すように、１本当たり０．０８ｍｍの幅の第１分離溝６を５０本形成した。ここで、第１分離溝６は、隣接する第１分離溝６間の距離が等間隔（発電エリアのみ）となるように形成された。そして、透明絶縁基板２について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図２４（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第１分離溝６は形成されなかった。

次いで、プラズマＣＶＤ法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層および水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層をこの順序で形成して、図２５（ａ）および図２５（ｂ）に示すように半導体光電変換層４を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査し、透明電極層３にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去して、図２６（ｂ）に示すように、コンタクトライン７を形成した。ここで、コンタクトライン７は、隣接するコンタクトライン７間の距離が等間隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図２６（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向にはコンタクトライン７は形成されなかった。

次に、ＺｎＯからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により順次形成することによって、図２７（ａ）および図２７（ｂ）に示すように、裏面電極層５を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の一部をストライプ状に除去して、図２８（ｂ）に示すように、第２分離溝８を形成した。ここで、第２分離溝８は、隣接する第２分離溝８間の距離が等間隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図２８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第２分離溝８が形成されなかった。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向およびそれに直交する方向のそれぞれに走査して照射することによって、図２９（ａ）および図２９（ｂ）に示すように、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５の周縁の全周を外側から１１ｍｍの長さで除去した。

その後、裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図２１に示す表面ならびに図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示す断面を有する比較例１の薄膜太陽電池を作製した。

そして、比較例１の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、比較例１の薄膜太陽電池の出力は４８．６６Ｗであった。また、比較例１の薄膜太陽電池においては、照度依存性の特性が悪くなった。

（比較例２）
図３０に示す表面ならびに図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す断面を有する比較例２の薄膜太陽電池を作製した。この比較例２の薄膜太陽電池は、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に研磨による傷防止用の積層体１３が形成されていることに特徴がある。なお、図３１（ａ）は図３０のＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡに沿った模式的な断面を示し、図３１（ｂ）は図３０のＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢに沿った模式的な断面を示している。

以下、図３２〜図３９の模式的断面図を参照して、比較例２の薄膜太陽電池の製造方法について説明する。なお、図３２〜図３９において、（ａ）は図３０に示すＸＸＸＩＡ−ＸＸＸＩＡ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、（ｂ）は図３０に示すＸＸＸＩＢ−ＸＸＸＩＢ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。

まず、図３２（ａ）および図３２（ｂ）に示すように、ＳｎＯ₂からなる透明導電層３が形成された幅５６０ｍｍ×長さ９２５ｍｍの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁基板２を用意した。

次に、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって透明導電層３をストライプ状に除去して、図３３（ｂ）に示すように、１本当たり０．０８ｍｍの幅の第１分離溝６を５０本形成した。ここで、第１分離溝６は、隣接する第１分離溝６間の距離が等間隔（発電エリアのみ）となるように形成された。

また、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する透明導電層３をストライプ状に除去して、図３３（ａ）に示すように、周縁溝１２を形成した。

次いで、プラズマＣＶＤ法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層および水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層をこの順序で形成して、図３４（ａ）および図３４（ｂ）に示すように半導体光電変換層４を形成した。

続いて、透明絶縁基板２側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査し、透明電極層３にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光電変換層４の一部をストライプ状に除去し、図３５（ｂ）に示すように、コンタクトライン７を形成した。ここで、コンタクトライン７は、隣接するコンタクトライン７間の距離が等間隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図３５（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向にはコンタクトライン７は形成されなかった。

次に、ＺｎＯからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により順次形成することによって、図３６（ａ）および図３６（ｂ）に示すように、裏面電極層５を形成した。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に走査して照射することによって、半導体光電変換層４および裏面電極層５の一部をストライプ状に除去して、図３７（ｂ）に示すように、第２分離溝８を形成した。ここで、第２分離溝８は、隣接する第２分離溝８間の距離が等間隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図３７（ａ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第２分離溝８が形成されなかった。

次いで、透明絶縁基板２側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して照射することによって、図３８（ａ）に示すように、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を除去した。ここで、ＹＡＧレーザ光の第２高調波は、周縁溝１２の形成領域を含むように、周縁溝１２よりも広い幅で照射された。また、分離溝の長手方向に直交する方向にはＹＡＧレーザ光の第２高調波は走査されなかったため、図３８（ｂ）に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５が除去されなかった。

続いて、周縁溝１２よりも外側に位置する透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５を全周にわたって研磨により除去し、研磨部分を洗浄した。これにより、図３９（ａ）および図３９（ｂ）に示すように、透明電極層３、半導体光電変換層４および裏面電極層５の周縁の全周が外側から１１ｍｍの長さで除去された。このとき、図３９（ａ）に示すように、周縁溝１２の外側に積層体１３が形成された。また、積層体１３の幅Ｚ１は３ｍｍ程度であった。

その後、裏面電極層５の表面上にＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図３０に示す表面ならびに図３１（ａ）および図３１（ｂ）に示す断面を有する比較例２の薄膜太陽電池を作製した。

そして、比較例２の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。その結果を表１に示す。表１に示すように、比較例２の薄膜太陽電池の出力は５１．６Ｗであった。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１および実施例２の薄膜太陽電池はそれぞれ、比較例１および比較例２の薄膜太陽電池と比べて、出力が向上していた。これは、実施例１および実施例２の薄膜太陽電池は、比較例１および比較例２の薄膜太陽電池と比べて、透明絶縁基板２の表面に対するセルの集積部１１の形成領域の割合が大きく、発電領域を広くとることができたためと考えられる。

また、表１に示すように、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太陽電池と比べて、出力が向上していた。これは、実施例２の薄膜太陽電池は、実施例１の薄膜太陽電池と比べて、負電極部でのリーク低減のための第１分離溝６（図２（ｂ）の右端の第１分離溝６）を形成する必要がないため、発電領域が大きくなったことによるものと考えられる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１００薄膜太陽電池、２透明絶縁基板、３透明電極層、４半導体光電変換層、５裏面電極層、６第１分離溝、７コンタクトライン、８第２分離溝、９，１２周縁溝、１０電極、１１セルの集積部、１３積層体。

Claims

透明絶縁基板に形成された透明電極層にレーザ光を照射することによって前記透明電極層を分離する第１分離溝を形成するとともに、前記第１分離溝の長手方向と直交する方向の両端にアライメント用の溝を形成する第１のレーザ光照射工程と、
前記透明電極層上に半導体光電変換層を積層する第１の積層工程と、
前記半導体光電変換層上に裏面電極層を積層する第２の積層工程と、
前記第１分離溝の長手方向にレーザ光を照射することによって少なくとも前記裏面電極層を分離する第２分離溝を形成する第２のレーザ光照射工程と、
前記第２分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光を照射することによって前記レーザ光の照射領域における透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層を除去する第３のレーザ光照射工程と、を含む、薄膜太陽電池の製造方法。
前記第１のレーザ光照射工程においては、前記第３のレーザ光照射工程で除去される領域に前記アライメント用の溝を形成する、請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
前記第２分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光を照射することによって前記レーザ光の照射領域における半導体光電変換層および裏面電極層を除去する第４のレーザ光照射工程をさらに含み、
前記第３のレーザ光照射工程で除去される領域は、前記第４のレーザ光照射工程で除去される領域よりも外側である、請求項１または２に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
前記第３のレーザ光照射工程では、前記第４のレーザ光照射工程で除去される領域よりも外側の領域に位置する透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層を除去する、請求項３に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、レーザ光を照射することによって、前記半導体光電変換層の一部をストライプ状に除去する第５のレーザ光照射工程をさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の薄膜太陽電池の製造方法。