JP2012074619A - 化合物系薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法は、透明な基板11と、前記基板11上に形成された第1の層12と、前記第1の層12上に形成された化合物系光吸収層を含む第2の層13と、前記第1の層12及び前記第2の層13を貫通し前記基板の表面を露出する透光部18と、を有する化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記基板上に前記第1の層12及び前記第2の層13をこの順番で積層形成する第1工程と、前記第1の層に形成された第1の部分及び前記第2の層に形成された第2の部分を含む前記透光部を形成する第2工程と、を有し、前記第2工程では、前記第1の部分の内壁面が、前記第2の部分の内壁面よりも内側に位置するように、前記透光部を形成する。
【選択図】図8
Description
[第1の実施の形態に係る化合物系薄膜太陽電池モジュールの構造]
始めに、第1の実施の形態に係る化合物系薄膜太陽電池モジュールの構造について、CIS系薄膜太陽電池モジュールを例にとって説明する。図1は、第1の実施の形態に係るCIS系薄膜太陽電池モジュールを例示する平面図である。図2は、第1の実施の形態に係るCIS系薄膜太陽電池モジュールを例示する正面図である。図3は、図1のA−A線に沿う部分拡大断面図である。図4は、図1のB−B線に沿う部分拡大断面図である。図5は、図1のC部を拡大した平面図である。各図は、CIS系薄膜太陽電池モジュールの平面形状が矩形状である場合の例を示し、CIS系薄膜太陽電池モジュールを平面視した場合(受光面側から視た場合)の短手方向をX方向、長手方向をY方向、厚さ方向をZ方向としている。なお、説明の便宜上、平面図や正面図においても、断面図と対応するハッチングを施している。
次に、第1の実施の形態に係るCIS系薄膜太陽電池モジュールの製造方法について説明する。図6〜図10は、第1の実施の形態に係るCIS系薄膜太陽電池モジュールの製造工程を例示する図である。なお、図6〜図8は、図1のA−A断面に対応する断面図である。又、図9及び図10は、図2に対応する正面図である。
第1の実施の形態では、図7に示す工程において、高出力のレーザ光により第1電極層12及び発電層16の一部を除去する例を示した。第1の実施の形態の変形例1では、サンドブラスタを使用して第1電極層12及び発電層16の一部を除去する例を示す。
第1の実施の形態及びその変形例1では、図8に示す工程において、低出力のレーザ光により発電層16の一部(溶融又は損傷した部分)を除去する例を示した。第1の実施の形態の変形例2では、メカニカルスクライブを使用して発電層16の一部(溶融又は損傷した部分)を除去する例を示す。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態とは異なる工程により、透光部18、第1のエッジスペース11a、及び第2のエッジスペース11bを形成する例を示す。
11 基板
11a 第1のエッジスペース
11b 第2のエッジスペース
11c 第3のエッジスペース
12 第1電極層
12x、16x、16y 溝部
13 CIS系光吸収層
14 バッファ層
15 第2電極層
16 発電層
18 透光部
18a 第1の部分
18b 第2の部分
19 セル
Claims (16)
- 透明な基板と、前記基板上に形成された第1の層と、前記第1の層上に形成された化合物系光吸収層を含む第2の層と、前記第1の層及び前記第2の層を貫通し前記基板の表面を露出する透光部と、を有する化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記基板上に前記第1の層及び前記第2の層をこの順番で積層形成する第1工程と、
前記第1の層に形成された第1の部分及び前記第2の層に形成された第2の部分を含む前記透光部を形成する第2工程と、を有し、
前記第2工程では、前記第1の部分の内壁面が、前記第2の部分の内壁面よりも内側に位置するように、前記透光部を形成することを特徴とする化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程は、
前記第2の層の一部を、前記第1の層の表面が露出するまで除去し、前記第2の層に前記第2の部分を形成する工程と、
前記第2の部分の底部に露出する前記第1の層の外縁部を除く部分を、前記基板の表面が露出するまで除去し、前記第1の層に前記第1の部分を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項1記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第1の部分は、レーザ光を照射して形成することを特徴とする請求項1又は2記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第2の部分は、前記第1の部分を形成する前記レーザ光よりも出力の弱いレーザ光を照射して形成することを特徴とする請求項3記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第1の部分を形成する前記レーザ光と、前記第2の部分を形成する前記レーザ光とは、同一波長であることを特徴とする請求項4記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第1の部分は、サンドブラスタを用いて形成することを特徴とする請求項1又は2記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第2の部分は、レーザ光を照射して形成することを特徴とする請求項6記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第2工程において、
前記第2の部分は、メカニカルスクライブを用いて形成することを特徴とする請求項3又は6記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 前記第1の層は、前記第2の層よりも強固である請求項1乃至8の何れか一項記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記化合物系光吸収層は、少なくとも銅(Cu),インジウム(In),及びセレン(Se)を含むCIS系光吸収層であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記化合物系光吸収層は、少なくとも銅(Cu),亜鉛(Zn),錫(Sn),及びカルコゲン元素(セレン(Se)又は硫黄(S))を含むCZTS系光吸収層であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
- 前記第2工程は、
前記第1の層及び前記第2の層の一部を、前記基板の表面が露出するまで除去し、前記第1の層に前記第1の部分を、前記第2の層に前記第1の部分に連通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の周囲の前記第2の層を、前記第1の層の表面が露出するまで除去し、前記第2の層に前記第2の部分を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項1記載の化合物系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 - 透明な基板と、前記基板上に形成された第1の層と、前記第1の層上に形成された化合物系光吸収層を含む第2の層と、前記第1の層及び前記第2の層を貫通し前記基板の表面を露出する透光部と、を有する化合物系薄膜太陽電池モジュールであって、
前記透光部の前記第1の層に形成された第1の部分の内壁面が、前記透光部の前記第2の層に形成された第2の部分の内壁面よりも内側に位置していることを特徴とする化合物系薄膜太陽電池モジュール。 - 前記第1の層は、モリブデン(Mo)を含有することを特徴とする請求項11記載の化合物系薄膜太陽電池モジュール。
- 前記化合物系光吸収層は、少なくとも銅(Cu),インジウム(In),及びセレン(Se)を含むCIS系光吸収層であることを特徴とする請求項13又は14記載の化合物系薄膜太陽電池モジュール。
- 前記化合物系光吸収層は、少なくとも銅(Cu),亜鉛(Zn),錫(Sn),及びカルコゲン元素(セレン(Se)又は硫黄(S))を含むCZTS系光吸収層であることを特徴とする請求項13又は14記載の化合物系薄膜太陽電池モジュール。
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