JP2012222267A - Solar cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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Ryosuke Maekawa
諒介 前川
Takenobu Sakai
酒井  武信
Hiromoto Awano
宏基 粟野
Yukio Terajima
由紀夫 寺島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell and manufacturing method thereof capable of improving conversion efficiency.SOLUTION: The solar cell includes a photoelectric conversion part and a substrate of which the photoelectric conversion part is formed on one surface, and which has recesses on a rear face of the one surface and is curved so as to become convex on a side having recesses. The method of manufacturing the solar cell includes: a recess forming step for forming a recess on one surface of the substrate; a photoelectric conversion part forming step for forming the photoelectric conversion part on the rear surface of the one surface of the substrate; and a curving step for curving the substrate, on which the photoelectric conversion part is formed, so as to become convex on the side having recesses.

Description

本発明は、太陽電池及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a solar cell and a manufacturing method thereof.

太陽電池は、発電量当たりの二酸化炭素排出量が少なく、発電用の燃料が不要という利点を有している。そのため、地球温暖化を抑制するエネルギー源として期待されており、実用化されている太陽電池の中では、単結晶シリコン又は多結晶シリコンを用いた、一組のpn接合を有する単接合太陽電池が主流となっている。   Solar cells have the advantage that the amount of carbon dioxide emission per unit of power generation is small and fuel for power generation is unnecessary. Therefore, it is expected as an energy source for suppressing global warming, and among the solar cells that have been put into practical use, single-junction solar cells having a pair of pn junctions using single-crystal silicon or polycrystalline silicon are provided. It has become mainstream.

このような太陽電池に関する技術として、例えば特許文献1には、太陽電池セルと該太陽電池セルを封止する封止基板と、入射光を太陽電池セルに向けて反射させる反射板とを備え、封止基板に反射板が取り外し可能に固定されている太陽電池モジュールが開示されている。また、特許文献2には、半導体基板の表面に導電性材料を焼成してなる電極と、電極が存在しない残留応力緩和用の切欠部とが設けられている太陽電池が開示されている。また、Si電界効果トランジスタに関する技術を開示した非特許文献1には、(001)面内に引張りひずみを持つSi中では、電子及び正孔の面内方向移動度が増大することが記載されている。   As a technique related to such a solar battery, for example, Patent Document 1 includes a solar battery cell, a sealing substrate that seals the solar battery cell, and a reflector that reflects incident light toward the solar battery cell. A solar cell module in which a reflection plate is detachably fixed to a sealing substrate is disclosed. Patent Document 2 discloses a solar cell in which an electrode formed by firing a conductive material on the surface of a semiconductor substrate and a notch portion for residual stress relaxation in which no electrode is present are disclosed. In addition, Non-Patent Document 1 that discloses a technique related to a Si field effect transistor describes that in-plane mobility of electrons and holes increases in Si having tensile strain in the (001) plane. Yes.

特開2011−14842号公報JP 2011-14842 A 特開2000−114556号公報JP 2000-114556 A

東芝レビュー、2000年、第55巻、第9号、p.54−57Toshiba Review, 2000, Vol. 55, No. 9, p. 54-57

非特許文献1に開示されているように、(001)面内に引張ひずみを持つSi中では、電子及び正孔の面内方向移動度が増大する。そのため、太陽電池の光電変換層(光吸収層)で生成された電子及び正孔が移動する方向に引張ひずみを付与できれば、電子及び正孔の移動度を増大させることが可能になり、太陽電池の変換効率を向上させることが可能になると考えられる。ここで、非特許文献1に開示されているSi電界効果トランジスタでは、Siよりも格子定数が大きいSiGe上にSiを成長させてSiにひずみを付与する。ところが、太陽電池では光電変換層と電極とを接続する必要があるため、非特許文献1に開示されている技術を太陽電池へそのまま適用することは困難であった。また、特許文献1に開示されている技術によれば、封止基板に反射板が取り外し可能に固定されているので、メンテナンス性を向上させることが可能になると考えられる。特許文献1にかかる太陽電池モジュールには、薄膜系太陽電池を適用可能と考えられるが、薄膜系太陽電池に引張ひずみを付与することについて、特許文献1では検討されていない。また、特許文献2で想定している多結晶シリコンを用いた太陽電池では、ウエハが反るとウエハが損傷したり割れたりするため、特許文献2には、ウエハのひずみを低減して反りを防止するための技術が開示されている。それゆえ、特許文献1、特許文献2、及び、非特許文献1に開示されている技術を組み合わせたとしても、電子及び正孔の移動度を増大させた太陽電池を提供することは困難であり、変換効率を向上させた太陽電池を提供することは困難であった。   As disclosed in Non-Patent Document 1, in Si having tensile strain in the (001) plane, the in-plane mobility of electrons and holes increases. Therefore, if tensile strain can be applied in the direction in which the electrons and holes generated in the photoelectric conversion layer (light absorption layer) of the solar cell move, the mobility of the electrons and holes can be increased. It is considered possible to improve the conversion efficiency. Here, in the Si field effect transistor disclosed in Non-Patent Document 1, Si is grown on SiGe having a lattice constant larger than that of Si, and strain is applied to Si. However, since it is necessary to connect the photoelectric conversion layer and the electrode in the solar cell, it is difficult to apply the technique disclosed in Non-Patent Document 1 to the solar cell as it is. Further, according to the technique disclosed in Patent Document 1, it is considered that the maintainability can be improved because the reflection plate is detachably fixed to the sealing substrate. Although it is considered that a thin film solar cell can be applied to the solar cell module according to Patent Document 1, the application of tensile strain to the thin film solar cell is not studied in Patent Document 1. In addition, in a solar cell using polycrystalline silicon assumed in Patent Document 2, since the wafer is damaged or cracked when the wafer is warped, Patent Document 2 describes warping by reducing the distortion of the wafer. Techniques for preventing this are disclosed. Therefore, even if the techniques disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and Non-Patent Document 1 are combined, it is difficult to provide a solar cell with increased mobility of electrons and holes. It has been difficult to provide a solar cell with improved conversion efficiency.

そこで本発明は、変換効率を向上させることが可能な太陽電池及びその製造方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the solar cell which can improve conversion efficiency, and its manufacturing method.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。すなわち、
本発明の第1の態様は、光電変換部と、一方の面に光電変換部が形成された基板と、を有し、該基板は、上記一方の面の裏面に凹部を有し、該凹部を有する側が凸になるように、湾曲していることを特徴とする、太陽電池である。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following means. That is,
A first aspect of the present invention includes a photoelectric conversion unit and a substrate having a photoelectric conversion unit formed on one surface, the substrate having a recess on the back surface of the one surface, and the recess It is a solar cell characterized by being curved so that the side having the protrusion becomes convex.

本発明における光電変換部は、いわゆる薄膜系太陽電池の光電変換層(光吸収層)に相当する層を含んでいる。薄膜系太陽電池の光電変換層は、単結晶シリコンや多結晶シリコンを用いた太陽電池の光電変換層よりも厚さが薄いため、湾曲させても破損し難い。凹部を有する側が凸になるように湾曲させることにより、光電変換部の面内方向には圧縮応力を付与することが可能になり、光電変換部の厚さ方向には引張応力を付与することが可能になる。光電変換部の厚さ方向に引張応力が付与されることにより、光電変換部で発生させた電子及び正孔が光電変換部の厚さ方向へと移動する際の移動度を増大させることが可能になる。電子及び正孔の移動度を増大させることにより、変換効率を向上させることが可能になる。したがって、かかる形態とすることにより、光電変換効率を向上させることが可能な太陽電池を提供することができる。   The photoelectric conversion part in this invention contains the layer corresponded to the photoelectric conversion layer (light absorption layer) of what is called a thin film type solar cell. The photoelectric conversion layer of the thin-film solar cell is thinner than the photoelectric conversion layer of the solar cell using single crystal silicon or polycrystalline silicon, and thus is not easily damaged even if it is bent. It is possible to apply a compressive stress in the in-plane direction of the photoelectric conversion unit and to apply a tensile stress in the thickness direction of the photoelectric conversion unit by curving so that the side having the recess becomes convex. It becomes possible. By applying tensile stress in the thickness direction of the photoelectric conversion part, it is possible to increase the mobility when electrons and holes generated in the photoelectric conversion part move in the thickness direction of the photoelectric conversion part. become. By increasing the mobility of electrons and holes, the conversion efficiency can be improved. Therefore, the solar cell which can improve photoelectric conversion efficiency can be provided by setting it as this form.

また、上記本発明の第1の態様において、凹部の断面が円弧状であることが好ましい。かかる形態とすることにより、上記効果に加えて、基板の破損を抑制することが容易になる。   In the first aspect of the present invention, it is preferable that the recess has a circular arc cross section. By adopting such a configuration, in addition to the above effects, it becomes easy to suppress damage to the substrate.

また、上記本発明の第1の態様において、基板の線膨張率は、光電変換部の線膨張率よりも小さいことが好ましい。かかる形態とすることにより、太陽電池の温度上昇時に、光電変換部の面内方向に圧縮応力を、光電変換部の厚さ方向に引張応力を付与することが可能になるので、温度上昇時の変換効率の低下を抑制することが可能になる。   In the first aspect of the present invention, the linear expansion coefficient of the substrate is preferably smaller than the linear expansion coefficient of the photoelectric conversion portion. By adopting such a configuration, it becomes possible to apply compressive stress in the in-plane direction of the photoelectric conversion unit and tensile stress in the thickness direction of the photoelectric conversion unit when the temperature of the solar cell rises. It is possible to suppress a decrease in conversion efficiency.

また、上記本発明の第1の態様において、光電変換部は、該光電変換部の厚さ方向に並列するように配置された第1電極及び第2電極と、第1電極及び第2電極の間に配設された光電変換層と、を有し、光電変換部は、発電部及び非発電部を有し、第1電極及び第2電極は非発電部で接続されており、第1電極及び第2電極の接続箇所の一方の側に、第1電極の厚さ方向を貫通する第1溝を有し、第1電極及び第2電極の接続箇所の他方の側に、第2電極の厚さ方向を貫通する第2溝を有し、非発電部は、第1電極及び第2電極の接続箇所を挟むように配置された第1溝及び第2溝によって画定され、隣接する非発電部の幅方向の中央の間隔をL1、凹部の上記幅方向の長さをL2とするとき、L2=nL1(nは正の整数)であることが好ましい。かかる形態とすることにより、隣接する凹部の境目に相当する部位(凸部)を非発電部の裏面側に位置させることが可能になるので、すべての発電部の厚さ方向に引張応力を付与することが可能になる。それゆえ、かかる形態とすることにより、光電変換効率を向上させることが容易になる。   In the first aspect of the present invention, the photoelectric conversion unit includes a first electrode and a second electrode arranged in parallel with each other in a thickness direction of the photoelectric conversion unit, and a first electrode and a second electrode. A photoelectric conversion layer disposed between the photoelectric conversion unit, the photoelectric conversion unit includes a power generation unit and a non-power generation unit, the first electrode and the second electrode are connected by the non-power generation unit, and the first electrode And a first groove penetrating in the thickness direction of the first electrode on one side of the connection location of the second electrode, and the second electrode on the other side of the connection location of the first electrode and the second electrode. The non-power generation part has a second groove penetrating in the thickness direction, and the non-power generation unit is defined by the first groove and the second groove arranged so as to sandwich the connection portion of the first electrode and the second electrode, and is adjacent to the non-power generation unit L2 = nL1 (n is a positive integer), where L1 is the central spacing in the width direction of the portion and L2 is the length in the width direction of the recess. Arbitrariness. By adopting such a configuration, it becomes possible to position a portion (convex portion) corresponding to the boundary between adjacent concave portions on the back side of the non-power generating portion, so that tensile stress is applied in the thickness direction of all the power generating portions. It becomes possible to do. Therefore, it becomes easy to improve a photoelectric conversion efficiency by setting it as this form.

本発明の第2の態様は、基板の一方の面に凹部を形成する凹部形成工程と、基板の上記一方の面の裏面に光電変換部を形成する光電変換部形成工程と、光電変換部が形成された基板を、凹部が形成されている側が凸になるように湾曲させる湾曲工程と、を有することを特徴とする、太陽電池の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a recess forming step for forming a recess on one surface of the substrate, a photoelectric conversion portion forming step for forming a photoelectric conversion portion on the back surface of the one surface of the substrate, and a photoelectric conversion portion. And a bending step of bending the formed substrate so that the side on which the concave portion is formed is convex.

本発明の第2の態様によれば、上記本発明の第1の態様にかかる太陽電池を製造することが可能になる。光電変換部を形成した後に凹部側が凸になるように湾曲させることにより、光電変換部の厚さ方向に引張応力を付与することが可能になる。したがって、本発明の第2の態様によれば、光電変換効率を向上させることが可能な太陽電池の製造方法を提供することができる。   According to the 2nd aspect of this invention, it becomes possible to manufacture the solar cell concerning the said 1st aspect of this invention. By forming the photoelectric conversion portion so that the concave portion is curved so as to be convex, a tensile stress can be applied in the thickness direction of the photoelectric conversion portion. Therefore, according to the 2nd aspect of this invention, the manufacturing method of the solar cell which can improve a photoelectric conversion efficiency can be provided.

また、上記本発明の第2の態様において、凹部形成工程が、断面が円弧状の凹部を形成する工程であることが好ましい。かかる形態とすることにより、上記効果に加えて、基板の破損を抑制することが容易になる。   In the second aspect of the present invention, the recess forming step is preferably a step of forming a recess having an arcuate cross section. By adopting such a configuration, in addition to the above effects, it becomes easy to suppress damage to the substrate.

また、上記本発明の第2の態様において、基板の線膨張率は、光電変換部の線膨張率よりも小さいことが好ましい。このような基板及び光電変換部を用いて太陽電池を製造することにより、太陽電池の温度上昇時に、光電変換部の面内方向に圧縮応力を、光電変換部の厚さ方向に引張応力を付与することが可能になるので、温度上昇時の変換効率の低下を抑制することが可能になる。   In the second aspect of the present invention, the linear expansion coefficient of the substrate is preferably smaller than the linear expansion coefficient of the photoelectric conversion portion. By producing a solar cell using such a substrate and a photoelectric conversion unit, compressive stress is applied in the in-plane direction of the photoelectric conversion unit and tensile stress is applied in the thickness direction of the photoelectric conversion unit when the temperature of the solar cell rises. Therefore, it is possible to suppress a decrease in conversion efficiency when the temperature rises.

また、上記本発明の第2の態様において、光電変換部形成工程は、凹部が形成された基板の面の裏面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、形成された第1電極の厚さ方向を貫通する第1溝を形成する第1溝形成工程と、第1溝が形成された第1電極の表面に光電変換層を形成する光電変換層形成工程と、形成された光電変換層に溝を形成して第1電極の一部表面を露出させる露出工程と、光電変換層及び一部表面が露出している第1電極の表面に第2電極を形成することにより、光電変換層の表面に第2電極を形成し且つ第1電極及び第2電極を接続する第2電極形成工程と、形成された第2電極の厚さ方向を貫通する第2溝を形成する第2溝形成工程と、を有し、第1電極及び第2電極の接続箇所を挟むように配置された第1溝及び第2溝によって画定される、隣接する非発電部の幅方向の中央の間隔をL1、凹部の上記幅方向の長さをL2とするとき、第2溝形成工程が、L2=nL1(nは正の整数)となるように、第2溝を形成する工程であることが好ましい。かかる形態とすることにより、隣接する凹部の境目に相当する部位を非発電部の裏面側に位置させることが可能になるので、すべての発電部の厚さ方向に引張応力を付与することが可能になる。それゆえ、かかる形態とすることにより、光電変換効率を向上させることが容易になる。   In the second aspect of the present invention, the photoelectric conversion part forming step includes a first electrode forming step of forming a first electrode on the back surface of the surface of the substrate on which the recess is formed, and a step of forming the first electrode. A first groove forming step for forming a first groove penetrating in the thickness direction, a photoelectric conversion layer forming step for forming a photoelectric conversion layer on the surface of the first electrode in which the first groove is formed, and a photoelectric conversion formed Photoelectric conversion by forming a groove in the layer to expose a part of the surface of the first electrode, and forming a second electrode on the surface of the photoelectric conversion layer and the first electrode from which part of the surface is exposed. A second electrode forming step for forming a second electrode on the surface of the layer and connecting the first electrode and the second electrode; and a second groove for forming a second groove penetrating the thickness direction of the formed second electrode. And a first groove disposed so as to sandwich the connection portion of the first electrode and the second electrode, When the interval in the width direction between adjacent non-power generation parts defined by two grooves is L1, and the length of the recesses in the width direction is L2, the second groove forming step is L2 = nL1 (n is a positive value) It is preferable that the second groove is formed so as to be an integer. By adopting such a configuration, it becomes possible to position a portion corresponding to the boundary between adjacent recesses on the back side of the non-power generation unit, so it is possible to apply tensile stress in the thickness direction of all power generation units become. Therefore, it becomes easy to improve a photoelectric conversion efficiency by setting it as this form.

本発明によれば、変換効率を向上させることが可能な、太陽電池及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell which can improve conversion efficiency, and its manufacturing method can be provided.

太陽電池10の断面図である。1 is a cross-sectional view of a solar cell 10. FIG. 基板1’の下面図である。It is a bottom view of board | substrate 1 '. 基板1’及び光電変換部2’の側面図である。It is a side view of the board | substrate 1 'and the photoelectric conversion part 2'. 図3の点線で囲んだ部位を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the site | part enclosed with the dotted line of FIG. 基板1及び光電変換部2を説明する図である。It is a figure explaining the board | substrate 1 and the photoelectric conversion part 2. FIG. 太陽電池10の製造方法を説明するフロー図である。2 is a flowchart illustrating a method for manufacturing solar cell 10. FIG. 光電変換部の曲率と変換効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the curvature of a photoelectric conversion part, and conversion efficiency.

本発明者らは、電極が接続される太陽電池の光電変換層に引張ひずみを付与することにより、光電変換層内における電子及び正孔の移動度を増大して変換効率の向上を図る具体的な構成について検討した。その結果、(1)凹部を有する基板を用いること、(2)凹部の裏面側(又は、凹部が形成されるべき面の裏面側)に光電変換層を形成すること、及び、(3)基板へ光電変換層を形成した後に、基板の凹部側が凸になるように基板及び光電変換層を湾曲させることにより、変換効率を向上させることが可能になることを知見した。さらに、本発明者らは、(4)一対の電極を光電変換層の厚さ方向に並列するように配置することにより、電極へ向かって移動する電子及び正孔の移動度を増大させることが可能になる結果、変換効率を向上させやすくなること、及び、(5)隣接する凹部の境目(凸部)を光電変換層における非発電部の裏面側に存在させることにより、変換効率を向上させやすくなることを知見した。加えて、本発明者らは、(6)光電変換層よりも線膨張率が小さい材料によって基板を構成することにより、温度上昇時における太陽電池の変換効率低下を抑制することが可能になること、及び、(7)凹部の断面を円弧状にすることにより基板の破損を抑制することが可能になることも知見した。本発明者らは、これらの知見に基づいて、本発明を完成させた。   The inventors of the present invention specifically improve the conversion efficiency by increasing the mobility of electrons and holes in the photoelectric conversion layer by applying tensile strain to the photoelectric conversion layer of the solar cell to which the electrodes are connected. We examined various configurations. As a result, (1) using a substrate having a recess, (2) forming a photoelectric conversion layer on the back side of the recess (or the back side of the surface on which the recess is to be formed), and (3) the substrate After forming the photoelectric conversion layer, it was found that the conversion efficiency can be improved by bending the substrate and the photoelectric conversion layer so that the concave side of the substrate is convex. Furthermore, the present inventors can increase the mobility of electrons and holes that move toward the electrodes by arranging (4) a pair of electrodes so as to be parallel to the thickness direction of the photoelectric conversion layer. As a result, it becomes easy to improve the conversion efficiency, and (5) the conversion efficiency is improved by making the boundary (convex part) of the adjacent concave part on the back side of the non-power generation part in the photoelectric conversion layer. I found it easier. In addition, the present inventors can (6) configure the substrate with a material having a smaller linear expansion coefficient than the photoelectric conversion layer, thereby suppressing a decrease in conversion efficiency of the solar cell when the temperature rises. And (7) It has also been found that breakage of the substrate can be suppressed by making the cross section of the concave portion into an arc shape. Based on these findings, the present inventors have completed the present invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明について説明する。図面では、複数備えられる同様の構成の一部にのみ符号を付すことがあり、本発明に関する説明では、湾曲させる前の各構成要素の符号に「’」を付す。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されるものではない。   The present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, only a part of a similar configuration provided in plural may be denoted by reference numerals, and in the description related to the present invention, “′” is denoted by reference numerals of components before being bent. In addition, the form shown below is an illustration of this invention and this invention is not limited to the form shown below.

図1は、本発明の太陽電池10を説明する断面図である。図1の紙面上下方向が、光電変換部2の厚さ方向である。本発明の全体像を理解しやすくするため、図1では、光電変換部2やフレーム3等を簡略化して示している。図1に示したように、太陽電池10は、下側に凸になるように湾曲している基板1と、該基板1の上側に形成されている光電変換部2と、基板1及び光電変換部2の縁を支持し固定するフレーム3、3と、を有している。基板1の下面には、断面が円弧状である複数の凹部1x、1x、…が形成されている。光電変換部2の上側には保護フィルム4が配設されており、光電変換部2と保護フィルム4との間に充填されている封止樹脂5によって、光電変換部2及び保護フィルム4が接合されている。また、基板1の下側にはバックシート6が配設されており、基板1とバックシート6との間に充填されている封止樹脂7によって、基板1及びバックシート6が接合されている。太陽電池10において、基板1は、光電変換部2を構成する材料よりも線膨張率が小さい材料によって構成されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a solar cell 10 of the present invention. 1 is the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2. In order to facilitate understanding of the overall image of the present invention, the photoelectric conversion unit 2 and the frame 3 are simplified in FIG. As shown in FIG. 1, the solar cell 10 includes a substrate 1 that is curved so as to protrude downward, a photoelectric conversion unit 2 formed on the upper side of the substrate 1, the substrate 1, and photoelectric conversion. Frames 3 and 3 for supporting and fixing the edges of the portion 2. On the lower surface of the substrate 1, a plurality of recesses 1x, 1x,. A protective film 4 is disposed on the upper side of the photoelectric conversion unit 2, and the photoelectric conversion unit 2 and the protective film 4 are joined by a sealing resin 5 filled between the photoelectric conversion unit 2 and the protective film 4. Has been. A back sheet 6 is disposed below the substrate 1, and the substrate 1 and the back sheet 6 are joined together by a sealing resin 7 filled between the substrate 1 and the back sheet 6. . In the solar cell 10, the substrate 1 is made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the material constituting the photoelectric conversion unit 2.

図2は、湾曲させる前の基板(基板1’)の下面図である。図2の紙面奥/手前方向が、基板1’の厚さ方向である。図2に示したように、基板1’の下面に形成されている複数の凹部1x、1x、…は、図2の紙面上下方向に延びた溝状の形態をしている。   FIG. 2 is a bottom view of the substrate (substrate 1 ′) before being bent. The back / front direction in FIG. 2 is the thickness direction of the substrate 1 ′. As shown in FIG. 2, the plurality of recesses 1x, 1x,... Formed in the lower surface of the substrate 1 'has a groove shape extending in the vertical direction on the paper surface of FIG.

図3は、湾曲させる前の基板(基板1’)及び光電変換部(光電変換部2’)を簡略化して示す側面図である。また、図4は、点線で囲んだ図3の部位を拡大して示す図である。図3及び図4の紙面上下方向が、光電変換部2’の厚さ方向である。図3及び図4に示したように、光電変換部2’は、基板1’の上面に形成された裏面電極2a’と、該裏面電極2a’の上面に形成された光電変換層2b’と、該光電変換層2b’の上面に形成された透明電極2c’と、を有している。裏面電極2a’には、該裏面電極2a’の厚さ方向を貫通する、図4の紙面奥/手前方向に延びた第1溝2d’、2d’、…が所定の間隔で形成されている。また、光電変換層2b’には、該光電変換層2b’の厚さ方向を貫通する、図4の紙面奥/手前方向に延びた溝2e’、2e’、…が所定の間隔で形成されており、該溝2e’、2e’、…に透明電極2c’の一部が配設されることにより、裏面電極2a’と透明電極2c’とが所定の間隔毎に接続されている。また、光電変換層2b’及び透明電極2c’には、これらの厚さ方向を貫通する、図4の紙面奥/手前方向に延びた第2溝2f’、2f’、…が所定の間隔で形成されている。裏面電極2a’と透明電極2c’とが接続されている箇所を挟むように形成されている第1溝2d’、2d’、…、及び、第2溝2f’、2f’、…によって画定される部位が非発電部2g’、2g’、…であり、非発電部2g’、2g’、…に挟まれた部位が発電部2h’、2h’、…である。隣接する非発電部2g’、2g’の、図4の紙面左右方向(幅方向)の長さの中央同士の間隔をL1とし、図4の紙面左右方向(幅方向)の凹部1x’の幅をL2とするとき、基板1’及び光電変換部2’では、L1=L2とされている。そして、隣接する凹部1x’、1x’、…の境目となる凸部1y’、1y’、…は、図4に示したように、非発電部2g’、2g’、…の下側に存在している。   FIG. 3 is a side view schematically showing the substrate (substrate 1 ′) and the photoelectric conversion unit (photoelectric conversion unit 2 ′) before being bent. FIG. 4 is an enlarged view of the portion of FIG. 3 surrounded by a dotted line. 3 and 4 is the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2 '. As shown in FIGS. 3 and 4, the photoelectric conversion unit 2 ′ includes a back electrode 2a ′ formed on the top surface of the substrate 1 ′, and a photoelectric conversion layer 2b ′ formed on the top surface of the back electrode 2a ′. And a transparent electrode 2c ′ formed on the upper surface of the photoelectric conversion layer 2b ′. In the back electrode 2a ′, there are formed first grooves 2d ′, 2d ′,... Extending through the thickness direction of the back electrode 2a ′ and extending in the back / front direction of FIG. . Further, in the photoelectric conversion layer 2b ′, grooves 2e ′, 2e ′,... Extending through the thickness direction of the photoelectric conversion layer 2b ′ and extending in the back / front direction of FIG. 4 are formed at predetermined intervals. .. And a portion of the transparent electrode 2c ′ is disposed in the grooves 2e ′, 2e ′,... So that the back electrode 2a ′ and the transparent electrode 2c ′ are connected at predetermined intervals. Further, the photoelectric conversion layer 2b ′ and the transparent electrode 2c ′ have second grooves 2f ′, 2f ′,... Extending through the thickness direction and extending in the back / front direction of FIG. Is formed. Are defined by first grooves 2d ′, 2d ′,... And second grooves 2f ′, 2f ′,... Formed so as to sandwich a portion where the back electrode 2a ′ and the transparent electrode 2c ′ are connected. The non-power generation parts 2g ′, 2g ′,... Are the non-power generation parts 2g ′, 2g ′,. The distance between the centers of the adjacent non-power generation portions 2g ′ and 2g ′ in the left-right direction (width direction) in FIG. 4 is L1, and the width of the recess 1x ′ in the left-right direction (width direction) in FIG. Is L2 in the substrate 1 ′ and the photoelectric conversion unit 2 ′. And the convex part 1y ', 1y', ... used as the boundary of adjacent recessed part 1x ', 1x', ... exists in the lower side of the non-power generation part 2g ', 2g', ... as shown in FIG. is doing.

図5は、湾曲させた基板1及び光電変換部2を説明する図である。図5の紙面上下方向が、光電変換部2の厚さ方向である。図5では、光電変換部2を簡略化して示している。図3に示した基板1’及び光電変換部2’は、例えば、図5に示したように、間隔を開けて配置した部材8、8の上に置くことにより、自重によって、凹部1x、1x、…及び凸部1y、1y、…を有する側(以下において、「基板1の裏面側」ということがある。)が凸になるように湾曲させることができる。基板1の裏面側が凸になるように湾曲させると、光電変換部2の面内方向(換言すれば湾曲している基板1の上面に平行な方向。以下において同じ。)には圧縮応力が付与される。光電変換部2は弾性体なので、光電変換部2の面内方向に圧縮応力が付与されている状態下では、光電変換部2の厚さ方向に引張応力が付与される。上述したように、引張応力を付与することにより、引張応力を付与した方向への電子及び正孔の移動度を増大させることが可能になる。したがって、基板1及び光電変換部2を備えた太陽電池10によれば、電界効果トランジスタのようにSiGe層等の層を設けなくても、光電変換層2bから透明電極2cへと向かう正孔の移動度、及び、光電変換層2bから裏面電極2aへと向かう電子の移動度を増大させることが可能になるので、変換効率を向上させることが可能になる。   FIG. 5 is a diagram illustrating the curved substrate 1 and the photoelectric conversion unit 2. 5 is the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2. In FIG. 5, the photoelectric conversion unit 2 is shown in a simplified manner. For example, as shown in FIG. 5, the substrate 1 ′ and the photoelectric conversion unit 2 ′ shown in FIG. 3 are placed on the members 8 and 8 arranged at an interval so that the concave portions 1x and 1x are formed by their own weight. ,... And the side having the convex portions 1y, 1y,... (Hereinafter sometimes referred to as “the back side of the substrate 1”) can be curved so as to be convex. When the back surface side of the substrate 1 is curved so as to be convex, compressive stress is applied to the in-plane direction of the photoelectric conversion unit 2 (in other words, the direction parallel to the top surface of the curved substrate 1; the same applies hereinafter). Is done. Since the photoelectric conversion unit 2 is an elastic body, a tensile stress is applied in the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2 in a state where compressive stress is applied in the in-plane direction of the photoelectric conversion unit 2. As described above, by applying a tensile stress, the mobility of electrons and holes in the direction in which the tensile stress is applied can be increased. Therefore, according to the solar cell 10 including the substrate 1 and the photoelectric conversion unit 2, holes that are directed from the photoelectric conversion layer 2 b to the transparent electrode 2 c can be formed without providing a layer such as a SiGe layer like a field effect transistor. Since mobility and mobility of electrons traveling from the photoelectric conversion layer 2b to the back electrode 2a can be increased, conversion efficiency can be improved.

また、一般に、太陽電池は温度上昇に伴って変換効率が低減する。ところが、太陽電池10は、光電変換部2を構成する材料よりも線膨張率が小さい材料によって構成された基板1を有している。基板1は光電変換部2よりも膨張し難いので、太陽電池10の温度が上昇すると、基板1によって光電変換部2の膨張が抑制され、その結果、光電変換部2の面内方向には圧縮応力が付与され、光電変換部2の厚さ方向には引張応力が付与される。ここで、光電変換部2の厚さ方向に引張応力が付与されることにより、光電変換層2bから透明電極2cへと向かう正孔の移動度、及び、光電変換層2bから裏面電極2aへと向かう電子の移動度を増大させることが可能になる。したがって、太陽電池10によれば、温度上昇に伴う変換効率の低下を抑制することが可能になる。   In general, the conversion efficiency of solar cells decreases with increasing temperature. However, the solar cell 10 has the substrate 1 made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the material constituting the photoelectric conversion unit 2. Since the substrate 1 is less likely to expand than the photoelectric conversion unit 2, when the temperature of the solar cell 10 increases, the expansion of the photoelectric conversion unit 2 is suppressed by the substrate 1, and as a result, the photoelectric conversion unit 2 is compressed in the in-plane direction. Stress is applied, and tensile stress is applied in the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2. Here, by applying a tensile stress in the thickness direction of the photoelectric conversion unit 2, the mobility of holes from the photoelectric conversion layer 2b to the transparent electrode 2c, and from the photoelectric conversion layer 2b to the back electrode 2a. It becomes possible to increase the mobility of the electrons going. Therefore, according to the solar cell 10, it becomes possible to suppress the fall of the conversion efficiency accompanying a temperature rise.

このような特徴を有する太陽電池10は、例えば、図6に示した各工程を経て作製することができる。具体的には、凹部形成工程(S1)と、光電変換部形成工程(S2)と、湾曲工程(S3)と、バックシート配設工程(S4)と、保護フィルム配設工程(S5)と、フレーム配設工程(S6)と、を経て、太陽電池10を製造することができる。   The solar cell 10 having such a feature can be manufactured through, for example, each step shown in FIG. Specifically, a recessed portion forming step (S1), a photoelectric conversion portion forming step (S2), a bending step (S3), a back sheet disposing step (S4), a protective film disposing step (S5), Through the frame disposing step (S6), the solar cell 10 can be manufactured.

凹部形成工程(以下において、「S1」ということがある。)は、基板1’の一方の面に凹部1x’、1x’、…を形成する工程である。S1は、基板1’の一方の面(裏面)に凹部1x’、1x’、…を形成可能であれば、その形態は特に限定されない。S1は、例えば、厚さ数mmの石英ガラス基板の裏面にレーザーを照射することにより、円弧状断面の5mm幅の凹部1x’、1x’、…を形成する工程、とすることができる。   The recess forming step (hereinafter also referred to as “S1”) is a step of forming the recesses 1x ′, 1x ′,... On one surface of the substrate 1 ′. The shape of S1 is not particularly limited as long as the recesses 1x ', 1x', ... can be formed on one surface (back surface) of the substrate 1 '. S1 can be a step of forming recesses 1x ′, 1x ′,... Having a 5 mm width in an arcuate section by irradiating the back surface of a quartz glass substrate with a thickness of several mm, for example.

光電変換部形成工程(以下において、「S2」ということがある。)は、上記S1終了後に、凹部1x’、1x’、…が形成されていない基板1’の表面(凹部1x’、1x’、…が形成されている面の反対側の面)に、光電変換部2’を形成する工程である。S2は、基板1’の表面に光電変換部2’を形成可能であれば、その形態は特に限定されない。S2は、裏面電極2a’を形成するステップと、裏面電極2a’の厚さ方向を貫通する第1溝2d’、2d’、…を形成するステップと、第1溝2d’、2d’、…形成後に光電変換層2b’を形成するステップと、光電変換層2b’の厚さ方向を貫通する溝2e’、2e’、…を形成するステップと、溝2e’、2e’、…形成後に透明電極2c’を形成するステップと、透明電極2c’形成後に第2溝2f’、2f’、…を形成するステップと、を有している。裏面電極2a’は、例えば、基板1’の表面にスパッタリング法等によって形成することができる。また、第1溝2d’、2d’、…は、例えば、レーザースクライブ法等によって形成することができる。また、光電変換層2b’は、例えば、化学気相成長法(CVD法)等によって形成することができる。また、溝2e’、2e’、…は、例えば、レーザースクライブ法等によって形成することができる。また、透明電極2c’は、例えば、スパッタリング法等によって形成することができる。また、第2溝2f’、2f’、…は、例えば、メカニカルスクライブ法等によって形成することができる。なお、太陽電池10はL1=L2なので、第1溝2d’、2d’、…、溝2e’、2e’、…、及び、第2溝2f’、2f’、…は、5mm間隔で形成すれば良い。また、第1溝2d’、2d’、…、溝2e’、2e’、…、及び、第2溝2f’、2f’、…の幅は特に限定されず、例えば、数十μm程度とすることができる。   In the photoelectric conversion portion forming step (hereinafter, sometimes referred to as “S2”), after the end of S1, the surface of the substrate 1 ′ where the recesses 1x ′, 1x ′,... Are not formed (recesses 1x ′, 1x ′). ,... Is a step of forming the photoelectric conversion part 2 ′ on the surface opposite to the surface on which. The form of S2 is not particularly limited as long as the photoelectric conversion portion 2 'can be formed on the surface of the substrate 1'. S2 is a step of forming the back electrode 2a ′, a step of forming the first grooves 2d ′, 2d ′,... Penetrating through the thickness direction of the back electrode 2a ′, and the first grooves 2d ′, 2d ′,. Step of forming photoelectric conversion layer 2b ′ after formation, step of forming grooves 2e ′, 2e ′,... Penetrating through the thickness direction of photoelectric conversion layer 2b ′, and transparent after formation of grooves 2e ′, 2e ′,. The step of forming the electrode 2c ′ and the step of forming the second grooves 2f ′, 2f ′,... After the formation of the transparent electrode 2c ′ are included. The back electrode 2a 'can be formed on the surface of the substrate 1' by sputtering or the like, for example. Further, the first grooves 2d ′, 2d ′,... Can be formed by, for example, a laser scribe method. Further, the photoelectric conversion layer 2b 'can be formed by, for example, a chemical vapor deposition method (CVD method) or the like. Further, the grooves 2e ', 2e', ... can be formed by, for example, a laser scribing method or the like. The transparent electrode 2c 'can be formed by, for example, a sputtering method. Further, the second grooves 2f ′, 2f ′,... Can be formed by, for example, a mechanical scribe method. Since the solar cell 10 has L1 = L2, the first grooves 2d ', 2d', ..., the grooves 2e ', 2e', ... and the second grooves 2f ', 2f', ... are formed at intervals of 5 mm. It ’s fine. Further, the widths of the first grooves 2d ', 2d', ..., the grooves 2e ', 2e', ... and the second grooves 2f ', 2f', ... are not particularly limited, and are, for example, about several tens of micrometers. be able to.

湾曲工程(以下において、「S3」ということがある。)は、上記S2終了後に、基板1’の裏面側が凸になるように、光電変換部2’が形成されている基板1’を湾曲させる工程である。S3は、光電変換部2’が形成されている基板1’の裏面側が凸になるように湾曲させることができれば、その形態は特に限定されない。S3は、例えば、所定の間隔で配置した部材8、8の上へ、基板1’の裏面側が下になるように、光電変換部2’が形成されている基板1’を配置することにより、自重によって、光電変換部2’が形成されている基板1’の裏面側が凸になるように湾曲させる工程、とすることができる。   In the bending step (hereinafter, sometimes referred to as “S3”), the substrate 1 ′ on which the photoelectric conversion unit 2 ′ is formed is bent so that the back side of the substrate 1 ′ is convex after the end of S2. It is a process. The form of S3 is not particularly limited as long as it can be curved so that the back surface side of the substrate 1 'on which the photoelectric conversion unit 2' is formed is convex. S3 is, for example, by placing the substrate 1 ′ on which the photoelectric conversion unit 2 ′ is formed on the members 8 and 8 disposed at a predetermined interval so that the back surface side of the substrate 1 ′ is down. It can be set as the process of curving so that the back surface side of board | substrate 1 'in which photoelectric conversion part 2' is formed may become convex by dead weight.

バックシート配設工程(以下において、「S4」ということがある。)は、上記S3終了後に、湾曲している基板1の裏面側にバックシート6を配設する工程である。S4は、基板1の裏面側にバックシート6を配設可能であれば、その形態は特に限定されない。S4は、例えば、断面が円弧状の凹部を上面に有し、且つ、下側からの真空引きを可能にする孔を上面に有する型の上にバックシート6を置き、このバックシート6の上に封止樹脂シートを置いた後、封止樹脂シートと基板1とが接触するように、光電変換部2が形成されている基板1を置き、次いで、真空引きしながら赤外線を用いて加熱することにより、封止樹脂7を介してバックシート6と基板1とを接合し封止する工程、とすることができる。なお、バックシート配設工程は、保護フィルム配設工程の後に、又は、保護フィルム配設工程と同時に行っても良い。   The back sheet disposing step (hereinafter sometimes referred to as “S4”) is a step of disposing the back sheet 6 on the back surface side of the curved substrate 1 after the end of S3. The form of S4 is not particularly limited as long as the back sheet 6 can be disposed on the back side of the substrate 1. In S4, for example, the back sheet 6 is placed on a mold having a concave portion with an arc-shaped cross section on the upper surface and a hole on the upper surface that enables vacuuming from the lower side. After placing the sealing resin sheet on the substrate, the substrate 1 on which the photoelectric conversion part 2 is formed is placed so that the sealing resin sheet and the substrate 1 are in contact with each other, and then heated using infrared rays while vacuuming. Thereby, it can be set as the process of joining the back sheet 6 and the board | substrate 1 through the sealing resin 7, and sealing. In addition, you may perform a back seat | sheet arrangement | positioning process after a protective film arrangement | positioning process, or simultaneously with a protective film arrangement | positioning process.

保護フィルム配設工程(以下において、「S5」ということがある。)は、上記S4終了後に、湾曲している基板1の表面側(光電変換部2側。以下において同じ。)に保護フィルム4を配設する工程である。S5は、基板1の表面側に保護フィルム4を配設可能であれば、その形態は特に限定されない。S5は、例えば、光電変換部2の上面に封止樹脂シートを置き、この封止樹脂シートの上に保護フィルム4を置いた後、断面が円弧状の凹部を下面に有し、且つ、上側からの真空引きを可能にする孔を下面に有する型を保護フィルム4の上に置き、次いで、真空引きしながら赤外線を用いて加熱することにより、封止樹脂5を介して保護フィルム4と光電変換部2とを接合し封止する工程、とすることができる。なお、保護フィルム配設工程は、バックシート配設工程の前に、又は、バックシート配設工程と同時に行っても良い。   In the protective film disposing step (hereinafter sometimes referred to as “S5”), the protective film 4 is formed on the surface side of the curved substrate 1 (photoelectric conversion unit 2 side; the same applies hereinafter) after the end of S4. Is a step of arranging If S5 can arrange | position the protective film 4 to the surface side of the board | substrate 1, the form will not be specifically limited. In S5, for example, a sealing resin sheet is placed on the upper surface of the photoelectric conversion unit 2, and the protective film 4 is placed on the sealing resin sheet. A mold having a hole on the lower surface on the lower surface is formed on the protective film 4 and then heated using infrared rays while vacuuming, whereby the protective film 4 and the photoelectric film are sealed via the sealing resin 5. It can be set as the process of joining and sealing with conversion part 2. In addition, you may perform a protective film arrangement | positioning process before a backsheet arrangement | positioning process or simultaneously with a backsheet arrangement | positioning process.

フレーム配設工程(以下において、「S6」ということがある。)は、上記S4及びS5終了後に、基板1の縁にフレーム3、3、…を配設することにより、基板1及び光電変換部2を湾曲させたまま固定する工程である。S6は、上記S1乃至S5を経て作製した湾曲させた構造体の縁にフレームを配設可能であれば、その形態は特に限定されない。S6は、例えば、保護フィルム4やバックシート6と接触すべき面に、接着剤としても機能するシール材を塗布したフレーム3、3、…を、上記S1乃至S5を経て作製した湾曲させた構造体の縁に取り付け、隣接するフレーム3、3同士をネジ締結する工程、とすることができる。   In the frame disposing step (hereinafter sometimes referred to as “S6”), the substrate 1 and the photoelectric conversion unit are disposed by disposing the frames 3, 3,... This is a step of fixing 2 while being curved. The form of S6 is not particularly limited as long as the frame can be disposed on the edge of the curved structure manufactured through S1 to S5. S6 is, for example, a curved structure in which frames 3, 3,... Coated with a sealing material that also functions as an adhesive on the surface to be in contact with the protective film 4 or the back sheet 6 are manufactured through the above S1 to S5. It can be set as the process of attaching to the edge of a body and screwing the adjacent frames 3 and 3 together.

太陽電池10は、例えば上記S1乃至S6を経て製造することができる。上記S1乃至S6により製造可能な太陽電池10は、上述したように、変換効率を向上させることが可能であり、温度上昇に伴う変換効率の低下を抑制することが可能である。したがって、本発明によれば、変換効率を向上させることが可能であり、温度上昇に伴う変換効率の低下を抑制することが可能な太陽電池10を製造し得る、太陽電池の製造方法を提供することができる。   The solar cell 10 can be manufactured through, for example, the above S1 to S6. As described above, the solar cell 10 that can be manufactured by S1 to S6 can improve the conversion efficiency, and can suppress a decrease in the conversion efficiency due to a temperature rise. Therefore, according to the present invention, there is provided a solar cell manufacturing method capable of improving the conversion efficiency and capable of manufacturing the solar cell 10 capable of suppressing a decrease in the conversion efficiency accompanying a temperature rise. be able to.

本発明の太陽電池の製造方法に関する上記説明では、凹部形成工程の後に光電変換部形成工程を行う形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の太陽電池の製造方法は、光電変換部形成工程の後に凹部形成工程を行う形態、すなわち、基板の一方の面に光電変換部を形成した後に、光電変換部が形成された基板面の裏面に凹部を形成する形態とすることも可能である。ただし、変換効率を向上させやすい太陽電池を製造可能にする等の観点からは、凹部形成工程の後に光電変換部形成工程を行う形態とすることが好ましい。   In the said description regarding the manufacturing method of the solar cell of this invention, although the form which performs a photoelectric conversion part formation process after a recessed part formation process was illustrated, this invention is not limited to the said form. The manufacturing method of the solar cell of the present invention is a mode in which a recess forming step is performed after the photoelectric conversion portion forming step, that is, the substrate surface on which the photoelectric conversion portion is formed after the photoelectric conversion portion is formed on one surface of the substrate. It is also possible to form a recess on the back surface. However, from the viewpoint of making it possible to manufacture a solar cell that easily improves the conversion efficiency, it is preferable that the photoelectric conversion portion forming step be performed after the recess forming step.

本発明の太陽電池及びその製造方法に関する上記説明では、断面が円弧状の凹部1x、1x、…が備えられる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。基板の凹部の断面形状は、四角形等の多角形形状とすることも可能である。ただし、基板の破損を抑制しやすい形態にする等の観点からは、断面が円弧状の凹部が備えられる形態とすることが好ましい。   In the above description regarding the solar cell and the method for manufacturing the solar cell according to the present invention, the mode in which the recesses 1x, 1x,... Having a circular arc cross section are illustrated, but the present invention is not limited to this mode. The cross-sectional shape of the concave portion of the substrate may be a polygonal shape such as a quadrangle. However, from the standpoint of making it easy to suppress the breakage of the substrate, it is preferable to have a form in which a recess having an arcuate cross section is provided.

また、本発明の太陽電池及びその製造方法に関する上記説明では、光電変換部2よりも線膨張率が小さい材料によって構成された基板1を用いる形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の太陽電池、及び、本発明の太陽電池の製造方法によって製造される太陽電池(以下において、単に「本発明の太陽電池」という。)は、光電変換部の構成材料と線膨張率が等しい材料によって構成した基板を有していても良く、光電変換部の構成材料よりも線膨張率が大きい材料によって構成した基板を有していても良い。ただし、温度上昇時の変換効率低下を抑制・防止し得る形態にする等の観点からは、光電変換部よりも線膨張率が小さい材料によって構成された基板が備えられる形態とすることが好ましい。   Moreover, in the said description regarding the solar cell of this invention, and its manufacturing method, although the form using the board | substrate 1 comprised with the material whose linear expansion coefficient is smaller than the photoelectric conversion part 2 was illustrated, this invention is not limited to the said form. . The solar cell of the present invention and the solar cell manufactured by the solar cell manufacturing method of the present invention (hereinafter simply referred to as “the solar cell of the present invention”) have a constituent material and a linear expansion coefficient of the photoelectric conversion part. You may have the board | substrate comprised with the same material, and you may have the board | substrate comprised with the material whose linear expansion coefficient is larger than the constituent material of a photoelectric conversion part. However, from the standpoint of, for example, a configuration that can suppress / prevent a decrease in conversion efficiency when the temperature rises, it is preferable that the substrate is provided with a substrate made of a material having a smaller linear expansion coefficient than the photoelectric conversion unit.

また、本発明の太陽電池及びその製造方法に関する上記説明では、L2=L1である形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。すべての光電変換部の発電部の厚さ方向へ引張応力を満遍なく付与可能な形態とすることにより、変換効率を向上させやすい太陽電池及びその製造方法を提供可能にする等の観点からは、L2=nL1(nは正の整数)とすることが好ましい。L2=2L1やL2=5L1とした場合であっても、基板の裏面側に存在する、隣り合う凹部の境目となる凸部を、非発電部の裏面側に位置させることが可能になるので、すべての光電変換部の発電部の厚さ方向へ引張応力を満遍なく付与することが可能になり、その結果、変換効率を向上させることが容易になる。これに対し、L2≠nL1(nは正の整数)にすると、基板の裏面側に存在する、隣り合う凹部の境目となる凸部の少なくとも一部は、発電部の裏面側に位置することになるため、すべての発電部の厚さ方向へ引張応力を満遍なく付与し難くなる。しかしながら、かかる形態であっても、少なくとも一部の発電部には、厚さ方向へ引張応力が付与されるので、太陽電池の変換効率を向上させることが可能になる。   Moreover, in the said description regarding the solar cell of this invention, and its manufacturing method, although the form which is L2 = L1 was illustrated, this invention is not limited to the said form. From the standpoint of making it possible to provide a solar cell that easily improves conversion efficiency and a method for manufacturing the solar cell by making it possible to uniformly apply tensile stress in the thickness direction of the power generation unit of all photoelectric conversion units, L2 = NL1 (n is a positive integer) is preferable. Even when L2 = 2L1 or L2 = 5L1, it is possible to position the convex portion that is the boundary between adjacent concave portions on the back side of the substrate on the back side of the non-power generation unit. It becomes possible to uniformly apply a tensile stress in the thickness direction of the power generation unit of all the photoelectric conversion units, and as a result, it becomes easy to improve the conversion efficiency. On the other hand, when L2 ≠ nL1 (n is a positive integer), at least a part of the convex portion that is the boundary between adjacent concave portions on the back surface side of the substrate is located on the back surface side of the power generation unit. Therefore, it becomes difficult to uniformly apply tensile stress in the thickness direction of all the power generation units. However, even in such a form, since the tensile stress is applied in the thickness direction to at least some of the power generation units, the conversion efficiency of the solar cell can be improved.

本発明において、基板1は、薄膜系太陽電池の光電変換部を形成可能な公知の基板を適宜用いることができる。そのような基板の材料としては、石英ガラスやSiO絶縁膜をコーティングしたタングステン等を例示することができる。本発明において、光電変換部2よりも線膨張率が小さい材料によって構成された基板1とする場合、光電変換部2の形態(光電変換部2の構成材料)に応じて、基板1の構成材料を適宜選択すれば良い。例えば、光電変換層2bを薄膜Siとする場合、線膨張率が約3.0×10−6[℃−1]であるSiよりも線膨張率が小さい物質(例えば、線膨張率が約5.6×10−7[℃−1]である石英)を基板1の構成材料にすれば良い。このほか、例えば、光電変換層2bを線膨張率が約9.0×10−6[℃−1]である化合物半導体によって構成する場合、線膨張率が約4.3×10−6[℃−1]であるタングステン(SiO絶縁膜をコーティングしたタングステン)等を基板1の構成材料にすれば良い。 In this invention, the board | substrate 1 can use suitably the well-known board | substrate which can form the photoelectric conversion part of a thin film type solar cell. Examples of such a substrate material include quartz glass and tungsten coated with a SiO 2 insulating film. In this invention, when setting it as the board | substrate 1 comprised with the material whose linear expansion coefficient is smaller than the photoelectric conversion part 2, according to the form (constituent material of the photoelectric conversion part 2) of the photoelectric conversion part 2, the constituent material of the board | substrate 1 May be selected as appropriate. For example, when the photoelectric conversion layer 2b is thin film Si, a material having a linear expansion coefficient smaller than that of Si having a linear expansion coefficient of about 3.0 × 10 −6 [° C. −1 ] (for example, a linear expansion coefficient of about 5 (6 × 10 −7 [° C. −1 ]) may be used as the constituent material of the substrate 1. In addition, for example, when the photoelectric conversion layer 2b is formed of a compound semiconductor having a linear expansion coefficient of about 9.0 × 10 −6 [° C. −1 ], the linear expansion coefficient is about 4.3 × 10 −6 [° C. −1 ] tungsten (tungsten coated with SiO 2 insulating film) or the like may be used as the constituent material of the substrate 1.

また、裏面電極2a’は、薄膜系太陽電池の裏面電極に用いることが可能な公知の材料によって構成することができる。そのような材料としては、Ag、Mo、Al、Cu、Ti等を例示することができる。   The back electrode 2a 'can be made of a known material that can be used for the back electrode of the thin film solar cell. Examples of such materials include Ag, Mo, Al, Cu, and Ti.

また、光電変換層2b’は、薄膜系太陽電池の光電変換層として公知の形態にすることができる。光電変換層2b’が採り得る形態としては、p型半導体として振る舞う薄膜Siのほか、元素周期律表のIb族元素、IIIb族元素、及び、VIb族元素を含むp型半導体等を用いることができる。そのようなp型半導体としては、Cu(In、Ga)Se(CIGS)、Cu(In、Ga)(Se、S)(CIGSS)、CuInS(CIS)、Cu(In、Al)Se(CIAS)、及び、CuZnSnS(CZTS)等を例示することができる。 Moreover, photoelectric conversion layer 2b 'can be made into a well-known form as a photoelectric conversion layer of a thin film type solar cell. As the form that the photoelectric conversion layer 2b ′ can adopt, in addition to the thin film Si that behaves as a p-type semiconductor, a p-type semiconductor containing an Ib group element, an IIIb group element, and a VIb group element of the periodic table is used. it can. Such p-type semiconductors include Cu (In, Ga) Se 2 (CIGS), Cu (In, Ga) (Se, S) 2 (CIGSS), CuInS 2 (CIS), and Cu (In, Al) Se. 2 (CIAS), Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS), and the like.

また、透明電極2c’は、薄膜系太陽電池の透明電極として用いることが可能な公知の材料によって構成することができる。そのような材料としては、IIb族元素及びVIb族元素を含む公知のn型半導体(例えば、Bが添加されたZnO等)のほか、SnOや酸化インジウムスズ(ITO)等を例示することができる。   The transparent electrode 2c 'can be made of a known material that can be used as a transparent electrode of a thin film solar cell. Examples of such a material include SnO, indium tin oxide (ITO), and the like, in addition to known n-type semiconductors (for example, ZnO to which B is added) containing IIb group elements and VIb group elements. .

また、第1溝2d’は、光電変換層2bを電気的に直列に接続するために形成された溝である。第1溝2d’の幅(図4の紙面左右方向の長さ)は特に限定されず、例えば数十μm程度とすることができる。また、隣接する第1溝2d’、2d’の間隔も特に限定されず、例えば数mm程度とすることができる。   The first groove 2d 'is a groove formed for electrically connecting the photoelectric conversion layers 2b in series. The width of the first groove 2d '(the length in the left-right direction in FIG. 4) is not particularly limited, and can be, for example, about several tens of micrometers. Further, the interval between the adjacent first grooves 2d 'and 2d' is not particularly limited, and can be, for example, about several mm.

また、溝2e’は、裏面電極2aと透明電極2cとを接続するために形成された溝である。溝2e’の幅(図4の紙面左右方向の長さ)は特に限定されず、例えば数十μm程度とすることができる。また、隣接する第1溝2e’、2e’の間隔も特に限定されず、例えば数mm程度とすることができる。   Further, the groove 2e 'is a groove formed to connect the back electrode 2a and the transparent electrode 2c. The width of the groove 2e '(the length in the left-right direction in FIG. 4) is not particularly limited, and can be, for example, about several tens of micrometers. Further, the interval between the adjacent first grooves 2e 'and 2e' is not particularly limited, and can be, for example, about several mm.

また、第2溝2f’は、光電変換層2bを電気的に直列に接続するために形成された溝である。第2溝2f’の幅(図4の紙面左右方向の長さ)は特に限定されず、例えば数十μm程度とすることができる。また、隣接する第2溝2f’、2f’の間隔も特に限定されず、例えば数mm程度とすることができる。   The second groove 2f 'is a groove formed to electrically connect the photoelectric conversion layers 2b in series. The width of the second groove 2f ′ (the length in the left-right direction in FIG. 4) is not particularly limited, and can be, for example, about several tens of μm. Further, the interval between the adjacent second grooves 2f 'and 2f' is not particularly limited, and can be, for example, about several mm.

また、フレーム3は、湾曲した基板1及び光電変換部2の形状を保持しやすくする等の目的で用いられる部材である。本発明は、フレームが用いられない形態とすることも可能だが、基板1及び光電変換部2の湾曲状態を維持しやすくすることにより変換効率を向上させやすい形態にする等の観点からは、フレームが用いられる形態とすることが好ましい。フレームは、太陽電池の使用環境に耐え得る性質(耐熱性や耐水性等)を有し、且つ、基板1及び光電変換部2の湾曲状態を維持する所定の強度を有していれば良い。フレームの構成材料としては、アルミニウムやポリカーボネート樹脂等を例示することができる。   The frame 3 is a member used for the purpose of easily holding the curved substrate 1 and the photoelectric conversion unit 2. The present invention can be configured so that the frame is not used. However, from the viewpoint of improving the conversion efficiency by easily maintaining the curved state of the substrate 1 and the photoelectric conversion unit 2, the frame Is preferably used. The frame only needs to have a property (heat resistance, water resistance, etc.) that can withstand the use environment of the solar cell, and have a predetermined strength that maintains the curved state of the substrate 1 and the photoelectric conversion unit 2. Examples of the constituent material of the frame include aluminum and polycarbonate resin.

また、保護フィルム4は、薄膜系太陽電池の保護フィルムに用いることが可能な公知の材料によって構成することができる。そのような材料としては、ポリカーボネート樹脂やポリエチレンテレフタラート樹脂等を例示することができる。   Moreover, the protective film 4 can be comprised with the well-known material which can be used for the protective film of a thin film type solar cell. Examples of such materials include polycarbonate resin and polyethylene terephthalate resin.

また、封止樹脂5、7は、薄膜系太陽電池を封止する際に使用可能な公知の樹脂を適宜用いることができる。そのような樹脂としては、エチレンビニルアセテート(EVA)樹脂やハイミラン(「ハイミラン」は三井・デュポンポリケミカル株式会社の登録商標)等を例示することができる。   Moreover, the sealing resins 5 and 7 can use suitably the well-known resin which can be used when sealing a thin film type solar cell. Examples of such resins include ethylene vinyl acetate (EVA) resin and high Milan (“High Milan” is a registered trademark of Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd.).

また、バックシート6は、薄膜系太陽電池のバックシートに用いることが可能な公知の材料によって構成することができる。そのような材料としては、ポリエチレンテレフタラート樹脂やポリフッ化ビニル樹脂等を例示することができる。   Moreover, the backsheet 6 can be comprised with the well-known material which can be used for the backsheet of a thin film type solar cell. Examples of such a material include polyethylene terephthalate resin and polyvinyl fluoride resin.

本発明の太陽電池及びその製造方法に関する上記説明では、光電変換層2b’と透明電極2c’とが直接接触し、光電変換層と透明電極との間にバッファ層が存在していない形態を例示したが、本発明は当該形態に限定されない。本発明の太陽電池及びその製造方法は、光電変換層と透明電極との間に、薄膜系太陽電池で使用される公知のバッファ層を適宜介在させても良い。そのようなバッファ層の構成材料としては、CdS、ZnS、InS等を例示することができる。   In the said description regarding the solar cell of this invention, and its manufacturing method, photoelectric conversion layer 2b 'and transparent electrode 2c' contact directly, and the form which does not have a buffer layer between a photoelectric conversion layer and a transparent electrode is illustrated. However, the present invention is not limited to this form. In the solar cell and the manufacturing method thereof of the present invention, a known buffer layer used in a thin film solar cell may be appropriately interposed between the photoelectric conversion layer and the transparent electrode. Examples of the constituent material of such a buffer layer include CdS, ZnS, InS, and the like.

また、本発明の太陽電池は、上記構成に加えて、光電変換層へと入射する光を集める集光手段を備えていても良い。このほか、本発明の太陽電池は、光電変換層の一方の側から光が入射する形態(片面受光型)であっても良く、光電変換層の両側から光が入射する形態(両面受光型)であっても良い。両面受光型にする場合には、光電変換層を挟むように配設される一対の電極を、何れも、光を透過させる公知の導電性物質によって構成すれば良い。   Moreover, the solar cell of this invention may be provided with the condensing means which collects the light which injects into a photoelectric converting layer in addition to the said structure. In addition, the solar cell of the present invention may have a form in which light enters from one side of the photoelectric conversion layer (single-sided light receiving type), or a form in which light enters from both sides of the photoelectric conversion layer (double-sided light receiving type). It may be. In the case of a double-sided light receiving type, each of the pair of electrodes disposed so as to sandwich the photoelectric conversion layer may be made of a known conductive material that transmits light.

本発明において、光電変換部が形成されている基板を湾曲させる度合い(曲率)は特に限定されない。曲率を大きくするほど変換効率を向上させることが容易になる一方、曲率を大きくし過ぎると、光電変換部や基板が破損する虞がある。曲率の大きさは、基板裏面側の凹部1x、1x、…の深さh(図4の紙面上下方向の深さ)を変更することによって、制御することが可能である。凹部1x、1x、…の深さhを深くすることにより、曲率を大きくすることが容易になる。   In the present invention, the degree of curvature (curvature) of the substrate on which the photoelectric conversion part is formed is not particularly limited. As the curvature increases, it becomes easier to improve the conversion efficiency. On the other hand, if the curvature is too large, the photoelectric conversion unit and the substrate may be damaged. The magnitude of the curvature can be controlled by changing the depth h (depth in the vertical direction of the paper in FIG. 4) of the recesses 1x, 1x,. By increasing the depth h of the recesses 1x, 1x,..., It becomes easy to increase the curvature.

また、本発明において、基板は凹部を有する側が凸になるように湾曲していれば良く、光電変換部が形成されている基板を曲げる方向(例えば、基板裏面の凸部の方向が図4の紙面左右方向となるように湾曲させるか、又は、図4の紙面奥/手前方向となるように湾曲させるか)は、特に限定されない。ただし、基板の一対の対辺にのみフレームを取り付ける場合には、フレームを備えた太陽電池の設置を容易にする等の観点から、フレームが取り付けられる一対の対辺と基板裏面の凸部の方向とが平行になるように、湾曲させることが好ましい。   In the present invention, the substrate only needs to be curved so that the side having the concave portion is convex, and the direction in which the substrate on which the photoelectric conversion portion is formed is bent (for example, the direction of the convex portion on the back surface of the substrate is shown in FIG. There is no particular limitation on whether to bend so as to be in the left-right direction of the paper surface or to be curved so as to be in the back / front direction of the paper surface in FIG. However, when the frame is attached only to a pair of opposite sides of the substrate, from the viewpoint of facilitating the installation of the solar cell provided with the frame, the pair of opposite sides to which the frame is attached and the direction of the convex portion on the back surface of the substrate are It is preferable to bend so as to be parallel.

板厚2mmの石英ガラス(基板1’に相当。以下において同じ。)の裏面にレーザーを照射することにより、L2=5mmの溝(凹部1x’、1x’、…に相当。)を作製した。次いで、石英ガラスの表面に、スパッタリング法により、厚さ約100nmのAg薄膜(裏面電極2a’に相当。以下において同じ。)を作製し、レーザースクライブ法により、Ag薄膜の上面に5mm間隔でレーザーを照射する過程を経て、Ag薄膜の厚さ方向を貫通する5mm間隔且つ幅約60μmのパターニング溝(第1溝2d’、2d’、…に相当。以下において同じ。)を形成した。その後、パターニング溝が形成されたAg薄膜の上面に、CVD法によって、厚さ2μmの薄膜Si層(光電変換層2b’に相当。以下において同じ。)を作製し、レーザースクライブ法により、薄膜Si層の上面に5mm間隔でレーザーを照射する過程を経て、薄膜Si層の厚さ方向を貫通する5mm間隔且つ幅約60μmのパターニング溝(溝2e’、2e’、…に相当。以下において同じ。)を形成した。その後、パターニング溝が形成された薄膜Si層の上面に、スパッタリング法によって、厚さ1μmのSnO層(透明電極2c’に相当。以下において同じ。)を作製し、メカニカルスクライブ法により、5mm間隔で、SnO層及び薄膜Si層の厚さ方向を貫通する幅約60μmのパターニング溝(第2溝2f’、2f’、…に相当。以下において同じ。)を形成した。こうして、SnO層及び薄膜Si層の厚さ方向を貫通するパターニング溝を形成することにより、基板1’の表面に光電変換部2’を形成した。   L2 = 5 mm grooves (corresponding to recesses 1x ′, 1x ′,...) Were produced by irradiating the back surface of quartz glass having a thickness of 2 mm (corresponding to substrate 1 ′, the same applies hereinafter) with laser. Next, an Ag thin film having a thickness of about 100 nm (corresponding to the back electrode 2a ′; the same applies hereinafter) is formed on the surface of the quartz glass by sputtering, and laser is applied to the upper surface of the Ag thin film at intervals of 5 mm by laser scribing. Through the process of irradiating, a patterning groove (corresponding to the first grooves 2d ′, 2d ′,..., Which is the same in the following) having an interval of 5 mm and a width of about 60 μm penetrating the thickness direction of the Ag thin film was formed. Thereafter, a thin film Si layer having a thickness of 2 μm (corresponding to the photoelectric conversion layer 2b ′; the same applies hereinafter) is formed on the upper surface of the Ag thin film in which the patterning groove is formed, and the thin film Si is formed by a laser scribing method. This is equivalent to patterning grooves (grooves 2e ′, 2e ′,... Having a width of about 5 μm and a width of about 60 μm penetrating through the thickness direction of the thin film Si layer through a process of irradiating the upper surface of the layer with a laser at intervals of 5 mm. ) Was formed. Thereafter, a SnO layer having a thickness of 1 μm (corresponding to the transparent electrode 2c ′; the same applies hereinafter) is formed on the upper surface of the thin film Si layer on which the patterning grooves are formed, and at intervals of 5 mm by a mechanical scribing method. A patterning groove (corresponding to the second grooves 2f ′, 2f ′,..., Which is the same below) having a width of about 60 μm penetrating the thickness direction of the SnO layer and the thin film Si layer was formed. Thus, the photoelectric conversion part 2 'was formed in the surface of the board | substrate 1' by forming the patterning groove | channel which penetrates the thickness direction of a SnO layer and a thin film Si layer.

その後、石英ガラスの裏面側(溝を形成した側)が下になるように、所定の間隔を開けて配置した部材の上に光電変換部が形成された石英ガラスを配置し、自重によって、光電変換部が形成された石英ガラスを、下側に凸になるように湾曲させた。なお、今回の実験では、石英ガラスの裏面に形成した溝の深さhを変更することによって、湾曲させる度合い(光電変換部の曲率)を制御した。   Thereafter, the quartz glass having the photoelectric conversion portion formed thereon is placed on a member arranged at a predetermined interval so that the back surface side (the side on which the groove is formed) of the quartz glass is located, The quartz glass on which the conversion part was formed was curved so as to protrude downward. In this experiment, the degree of curvature (the curvature of the photoelectric conversion portion) was controlled by changing the depth h of the groove formed on the back surface of the quartz glass.

光電変換部が形成された石英ガラスを湾曲させた後、ソーラーシミュレータを用いて、JIS C8990にしたがってI−V測定を行った。結果を図7に示す。図7の横軸は光電変換部の曲率[1/m]、縦軸は光電変換部の変換効率[%]である。図7において、曲率ゼロの結果は、光電変換部が形成された石英ガラスを湾曲させずにI−V測定を行った結果である。また、曲率が3[1/m]の結果は、石英ガラスの裏面に形成した溝の深さhを1.4mmにした場合に相当し、曲率が4.5[1/m]の結果は、石英ガラスの裏面に形成した溝の深さhを1.5mmにした場合に相当し、曲率が4.8[1/m]の結果は、石英ガラスの裏面に形成した溝の深さhを1.42mmにした場合に相当する。   After the quartz glass on which the photoelectric conversion part was formed was curved, IV measurement was performed according to JIS C8990 using a solar simulator. The results are shown in FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the curvature [1 / m] of the photoelectric conversion unit, and the vertical axis represents the conversion efficiency [%] of the photoelectric conversion unit. In FIG. 7, the result of zero curvature is a result of performing IV measurement without curving the quartz glass on which the photoelectric conversion unit is formed. The result of the curvature of 3 [1 / m] corresponds to the case where the depth h of the groove formed on the back surface of the quartz glass is 1.4 mm, and the result of the curvature is 4.5 [1 / m]. This corresponds to the case where the depth h of the groove formed on the back surface of the quartz glass is 1.5 mm, and the result of the curvature of 4.8 [1 / m] is the depth h of the groove formed on the back surface of the quartz glass. Is equivalent to 1.42 mm.

図7に示したように、石英ガラスの裏面側が凸になるように湾曲させることにより、変換効率を向上させることができ、光電変換部の曲率を大きくするほど、変換効率が向上した。なお、今回の調査では、光電変換部の曲率を4.8[1/m]以上にすると、石英ガラスが割れた。   As shown in FIG. 7, the conversion efficiency can be improved by curving so that the back side of the quartz glass is convex, and the conversion efficiency is improved as the curvature of the photoelectric conversion portion is increased. In this investigation, when the curvature of the photoelectric conversion portion was 4.8 [1 / m] or more, the quartz glass was broken.

1、1’…基板
1x、1x’…凹部
1y、1y’…凸部
2、2’…光電変換部
2a’…裏面電極
2b’…光電変換層
2c’…透明電極
2d’…第1溝
2e’…溝
2f’…第2溝
2g’…非発電部
2h’…発電部
3…フレーム
4…保護フィルム
5、7…封止樹脂
6…バックシート
8…部材
10…太陽電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 '... Board | substrate 1x, 1x' ... Concave part 1y, 1y '... Convex part 2, 2' ... Photoelectric conversion part 2a '... Back surface electrode 2b' ... Photoelectric conversion layer 2c '... Transparent electrode 2d' ... 1st groove | channel 2e '... groove 2f' ... second groove 2g '... non-power generation part 2h' ... power generation part 3 ... frame 4 ... protective film 5, 7 ... sealing resin 6 ... back sheet 8 ... member 10 ... solar cell

Claims (8)

光電変換部と、一方の面に前記光電変換部が形成された基板と、を有し、
前記基板は、前記一方の面の裏面に凹部を有し、
前記凹部を有する側が凸になるように、湾曲していることを特徴とする、太陽電池。
A photoelectric conversion part, and a substrate on which the photoelectric conversion part is formed on one surface,
The substrate has a recess on the back surface of the one surface,
A solar cell that is curved so that the side having the concave portion is convex.
前記凹部の断面が円弧状であることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 1, wherein a cross section of the recess is arcuate. 前記基板の線膨張率は、前記光電変換部の線膨張率よりも小さいことを特徴とする、請求項1又は2に記載の太陽電池。 The solar cell according to claim 1, wherein a linear expansion coefficient of the substrate is smaller than a linear expansion coefficient of the photoelectric conversion unit. 前記光電変換部は、該光電変換部の厚さ方向に並列するように配置された第1電極及び第2電極と、前記第1電極及び前記第2電極の間に配設された光電変換層と、を有し、
前記光電変換部は、発電部及び非発電部を有し、
前記第1電極及び前記第2電極は前記非発電部で接続されており、
前記第1電極及び前記第2電極の接続箇所の一方の側に、前記第1電極の厚さ方向を貫通する第1溝を有し、
前記第1電極及び前記第2電極の接続箇所の他方の側に、前記第2電極の厚さ方向を貫通する第2溝を有し、
前記非発電部は、前記第1電極及び前記第2電極の接続箇所を挟むように配置された前記第1溝及び前記第2溝によって画定され、
隣接する前記非発電部の幅方向の中央の間隔をL1、前記凹部の前記幅方向の長さをL2とするとき、L2=nL1(nは正の整数)であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池。
The photoelectric conversion unit includes a first electrode and a second electrode arranged in parallel with each other in a thickness direction of the photoelectric conversion unit, and a photoelectric conversion layer disposed between the first electrode and the second electrode. And having
The photoelectric conversion unit has a power generation unit and a non-power generation unit,
The first electrode and the second electrode are connected by the non-power generation unit,
A first groove penetrating in a thickness direction of the first electrode on one side of a connection portion of the first electrode and the second electrode;
A second groove penetrating in a thickness direction of the second electrode on the other side of the connection portion of the first electrode and the second electrode;
The non-power generation part is defined by the first groove and the second groove arranged so as to sandwich the connection portion of the first electrode and the second electrode,
L2 = nL1 (n is a positive integer), where L1 is an interval in the center in the width direction of adjacent non-power generation parts, and L2 is a length in the width direction of the recess. Item 4. The solar cell according to any one of Items 1 to 3.
基板の一方の面に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記基板の前記一方の面の裏面に光電変換部を形成する光電変換部形成工程と、
前記光電変換部が形成された前記基板を、前記凹部が形成されている側が凸になるように湾曲させる湾曲工程と、
を有することを特徴とする、太陽電池の製造方法。
A recess forming step of forming a recess on one surface of the substrate;
A photoelectric conversion part forming step of forming a photoelectric conversion part on the back surface of the one surface of the substrate;
A bending step of bending the substrate on which the photoelectric conversion unit is formed so that the side on which the concave portion is formed is convex;
A method for producing a solar cell, comprising:
前記凹部形成工程が、断面が円弧状の前記凹部を形成する工程であることを特徴とする、請求項5に記載の太陽電池の製造方法。 6. The method for manufacturing a solar cell according to claim 5, wherein the recess forming step is a step of forming the recess having an arc shape in cross section. 前記基板の線膨張率は、前記光電変換部の線膨張率よりも小さいことを特徴とする、請求項5又は6に記載の太陽電池の製造方法。 The method for manufacturing a solar cell according to claim 5, wherein a linear expansion coefficient of the substrate is smaller than a linear expansion coefficient of the photoelectric conversion unit. 前記光電変換部形成工程は、
前記凹部が形成された前記基板の面の裏面に第1電極を形成する第1電極形成工程と、
形成された前記第1電極の厚さ方向を貫通する第1溝を形成する第1溝形成工程と、
前記第1溝が形成された前記第1電極の表面に光電変換層を形成する光電変換層形成工程と、
形成された前記光電変換層に溝を形成して前記第1電極の一部表面を露出させる露出工程と、
前記光電変換層及び一部表面が露出している前記第1電極の表面に第2電極を形成することにより、前記光電変換層の表面に前記第2電極を形成し且つ前記第1電極及び前記第2電極を接続する第2電極形成工程と、
形成された前記第2電極の厚さ方向を貫通する第2溝を形成する第2溝形成工程と、を有し、
前記第1電極及び前記第2電極の接続箇所を挟むように配置された前記第1溝及び前記第2溝によって画定される、隣接する非発電部の幅方向の中央の間隔をL1、前記凹部の前記幅方向の長さをL2とするとき、前記第2溝形成工程が、L2=nL1(nは正の整数)となるように、前記第2溝を形成する工程であることを特徴とする、請求項5〜7のいずれか1項に記載の太陽電池の製造方法。
The photoelectric conversion part forming step includes:
A first electrode forming step of forming a first electrode on the back surface of the surface of the substrate on which the recess is formed;
A first groove forming step of forming a first groove penetrating the thickness direction of the formed first electrode;
A photoelectric conversion layer forming step of forming a photoelectric conversion layer on the surface of the first electrode in which the first groove is formed;
An exposing step of forming a groove in the formed photoelectric conversion layer to expose a partial surface of the first electrode;
The second electrode is formed on the surface of the photoelectric conversion layer by forming the second electrode on the surface of the photoelectric conversion layer and the first electrode from which a part of the surface is exposed. A second electrode forming step of connecting the second electrode;
A second groove forming step of forming a second groove penetrating the thickness direction of the formed second electrode,
L1 is the interval in the center in the width direction of the adjacent non-power generation parts, which is defined by the first groove and the second groove arranged so as to sandwich the connection portion of the first electrode and the second electrode. When the length in the width direction is L2, the second groove forming step is a step of forming the second groove so that L2 = nL1 (n is a positive integer). The manufacturing method of the solar cell of any one of Claims 5-7.
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