JP2013069761A - Photoelectric conversion device, and manufacturing method of photoelectric conversion device - Google Patents

Photoelectric conversion device, and manufacturing method of photoelectric conversion device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion device in which it is difficult to exfoliate a lower electrode layer from a substrate.SOLUTION: Such a photoelectric conversion device is adopted that comprises a substrate, and plural photoelectric conversion cells having a conductive layer arranged on the substrate and a photoelectric conversion layer arranged on the conductive layer. In the photoelectric conversion device, the plural photoelectric conversion cells constitute plural cell columns electrically and serially connected to each other in one direction in each column and arranged in line with each other. A separation region for electrically separating one cell column and another cell column is arranged between one cell column and the other cell column adjacent to each other among the plural cell columns, and a coating part for coating a boundary part between the substrate and the conductive layer is arranged in the separation region.

Description

本発明は、光電変換装置および該光電変換装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion device and a method for manufacturing the photoelectric conversion device.

化合物半導体などから成る光吸収層を具備した光電変換装置がある。この光電変換装置では、例えば、ガラス製の基板上に、複数の光電変換セルが平面的に配列されている。   There is a photoelectric conversion device including a light absorption layer made of a compound semiconductor or the like. In this photoelectric conversion device, for example, a plurality of photoelectric conversion cells are arranged in a plane on a glass substrate.

ここで、各光電変換セルでは、例えば、ガラス製の基板上に、Moから成る下部電極層が配され、この下部電極層の上に化合物半導体から成る光吸収層が配されている。さらに、その光吸収層の上には、硫化亜鉛または硫化カドミウムなどから成るバッファ層と、酸化亜鉛などから成る透明の上部電極層とがこの順に積層されている。   Here, in each photoelectric conversion cell, for example, a lower electrode layer made of Mo is arranged on a glass substrate, and a light absorption layer made of a compound semiconductor is arranged on the lower electrode layer. Further, a buffer layer made of zinc sulfide or cadmium sulfide and a transparent upper electrode layer made of zinc oxide or the like are laminated on the light absorption layer in this order.

また、光電変換装置における出力電圧を増大させるために、複数の光電変換セルは、隣り合う一方の光電変換セルの上部電極層と他方の光電変換セルの下部電極層とが接続導体によって接続されることで、電気的に直列に接続されている。   In addition, in order to increase the output voltage in the photoelectric conversion device, in the plurality of photoelectric conversion cells, the upper electrode layer of one adjacent photoelectric conversion cell and the lower electrode layer of the other photoelectric conversion cell are connected by a connection conductor. Thus, they are electrically connected in series.

そして、このような光電変換装置について、複数の光電変換セルが一方向に直列に接続されることでセル列が形成され、さらに一方向と直交する他方向において複数のセル列が等間隔で配列されている光電変換装置が提案されている(例えば、特許文献1など)。この光電変換装置では、隣り合うセル列の間に、セル列どうしを電気的に分離するための一方向に沿った溝部(セル列間溝部とも言う)が配されている。そして、このセル列間溝部は、例えば、レーザー光によるスクライブによって形成され得る。   For such a photoelectric conversion device, a plurality of photoelectric conversion cells are connected in series in one direction to form a cell row, and a plurality of cell rows are arranged at equal intervals in another direction orthogonal to the one direction. A proposed photoelectric conversion device has been proposed (for example, Patent Document 1). In this photoelectric conversion device, a groove portion (also referred to as a groove portion between cell rows) along one direction for electrically separating the cell rows is disposed between adjacent cell rows. And this groove part between cell rows can be formed by scribing by a laser beam, for example.

国際公開第2011/090100号International Publication No. 2011/090100

ところで、セル列間溝部の形成時におけるレーザー光の出力の調節は容易でない。例えば、レーザー光の出力が過度に小さければ、セル列間溝部に下部電極層の一部が残存して、隣り合うセル列の間で短絡が生じ易い。一方、レーザー光の出力が過度に大きければ、基板も加工され、基板と下部電極層との界面近傍に不要な突起(バリとも言う)が生じ易い。   By the way, it is not easy to adjust the output of the laser beam when forming the inter-cell row groove. For example, if the output of the laser light is excessively small, a part of the lower electrode layer remains in the groove portion between the cell rows, and a short circuit is likely to occur between adjacent cell rows. On the other hand, if the output of the laser beam is excessively large, the substrate is also processed, and unnecessary protrusions (also referred to as burrs) are likely to occur near the interface between the substrate and the lower electrode layer.

基板と下部電極層との界面近傍にバリが存在していれば、セル列間溝部の形成後における各種加工が行われる際に、基板と下部電極層との界面近傍に不要な応力が掛かり易く、基板から下部電極層が剥離し易い。例えば、セル列間溝部に封止用の樹脂が充填される際に、バリに不要な応力が掛かり易い。また、セル列間溝部の形成後における各種加工が行われる際には、下部電極層のうちの基板から剥離した部分(剥離部とも言う)および該剥離部の近傍の部分の上に配されている光吸収層に不具合が生じ得る。その結果、光電変換セルの発電性能が低下し得る。   If burrs exist in the vicinity of the interface between the substrate and the lower electrode layer, unnecessary stress is likely to be applied near the interface between the substrate and the lower electrode layer when various processes are performed after the formation of the inter-cell row groove. The lower electrode layer is easy to peel from the substrate. For example, when the sealing resin is filled in the inter-cell row groove, unnecessary stress is easily applied to the burrs. Further, when various processes are performed after the formation of the inter-cell row groove portion, the lower electrode layer is disposed on a portion peeled off from the substrate (also referred to as a peeling portion) and a portion in the vicinity of the peeling portion. A defect may occur in the light absorption layer. As a result, the power generation performance of the photoelectric conversion cell can be reduced.

また、下部電極層の剥離部を起点とした光電変換セルの劣化が生じ易く、光電変換装置の耐久性および信頼性が低下し得る。   Further, the photoelectric conversion cell is likely to be deteriorated starting from the peeled portion of the lower electrode layer, and the durability and reliability of the photoelectric conversion device may be lowered.

そこで、基板から下部電極層が剥離し難い光電変換装置およびその製造方法が望まれている。   Therefore, a photoelectric conversion device in which the lower electrode layer hardly peels from the substrate and a method for manufacturing the same are desired.

上記課題を解決するために、一態様に係る光電変換装置は、基板と、該基板上に配されている導電層および該導電層上に配されている光電変換層を有する複数の光電変換セルとを備えている。そして、該光電変換装置において、前記複数の光電変換セルは、各列で一方向に電気的に直列に接続されているとともに互いに並んで配置された複数のセル列を構成している。さらに、該光電変換装置において、前記複数のセル列のうち隣り合う一方のセル列と他方のセル列との間に両者を電気的に分離する分離領域が配されており、該分離領域に前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部が配されている。   In order to solve the above problem, a photoelectric conversion device according to one embodiment includes a substrate, a conductive layer disposed on the substrate, and a plurality of photoelectric conversion cells including the photoelectric conversion layer disposed on the conductive layer. And. In the photoelectric conversion device, the plurality of photoelectric conversion cells are electrically connected in series in one direction in each column and constitute a plurality of cell columns arranged side by side. Further, in the photoelectric conversion device, a separation region that electrically separates both of the plurality of cell rows is arranged between the adjacent one cell row and the other cell row, and the separation region includes the separation region. A covering portion is disposed to cover a boundary portion between the substrate and the conductive layer.

他の一態様に係る光電変換装置の製造方法は、基板上に導電層を形成する工程と、前記導電層を一方向に分離する第1分離領域と、該第1分離領域と交差し且つ前記導電層を前記一方向とは異なる他方向に分離する第2分離領域とを形成する工程と、前記導電層の上ならびに前記第1および第2分離領域内に半導体層を形成する工程とを有している。そして、該光電変換装置の製造方法は、前記半導体層のうちの前記第2分離領域内に配されている部分を除去することで、前記一方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セルをそれぞれ含み、且つ平面視したときに、前記第2分離領域を介して並んでいる複数のセル列を形成し、前記第2分離領域において前記半導体層の一部を残存させて前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部を形成する工程を有している。   A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to another aspect includes a step of forming a conductive layer on a substrate, a first separation region that separates the conductive layer in one direction, the first separation region, and the first separation region. Forming a second separation region for separating the conductive layer in another direction different from the one direction, and forming a semiconductor layer on the conductive layer and in the first and second separation regions. doing. And the manufacturing method of this photoelectric conversion apparatus removes the part distribute | arranged in the said 2nd isolation | separation area | region among the said semiconductor layers, The several electrically connected in the said one direction in series Each of the photoelectric conversion cells includes a plurality of cell rows arranged through the second isolation region when viewed in plan, and a part of the semiconductor layer is left in the second isolation region to A step of forming a covering portion covering a boundary portion between the substrate and the conductive layer;

その他の一態様に係る光電変換装置の製造方法は、基板上に導電層を形成する工程と、前記導電層を一方向に分離する第1分離領域と、該第1分離領域と交差し且つ前記導電層を前記一方向とは異なる他方向に分離する第2分離領域とを形成する工程と、前記第2分離領域において、前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部を形成する工程と、前記導電層上ならびに前記第1分離領域内に半導体層を形成する工程とを有している。そして、該光電変換装置の製造方法は、前記半導体層を前記第2分離領域に沿って除去することで、前記一方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セルをそれぞれ含み、且つ平面視したときに、前記第2分離領域を介して並んでいる複数のセル列を形成する工程を有している。   A method for manufacturing a photoelectric conversion device according to another aspect includes a step of forming a conductive layer on a substrate, a first separation region that separates the conductive layer in one direction, the first separation region, Forming a second separation region that separates the conductive layer in another direction different from the one direction, and forming a covering portion that covers the boundary between the substrate and the conductive layer in the second separation region. And a step of forming a semiconductor layer on the conductive layer and in the first isolation region. And the manufacturing method of this photoelectric conversion apparatus includes a plurality of photoelectric conversion cells electrically connected in series in the one direction by removing the semiconductor layer along the second separation region, And it has the process of forming the several cell row located in a line through the said 2nd separation area | region when planarly viewed.

上記一態様に係る光電変換装置によれば、基板から下部電極層が剥離し難い。   According to the photoelectric conversion device according to the above aspect, the lower electrode layer is hardly peeled from the substrate.

他の一態様に係る光電変換装置の製造方法、ならびにその他の一態様に係る光電変換装置の製造方法の何れによっても、基板から下部電極層が剥離し難い光電変換装置が製造され得る。   With any of the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to another embodiment and the method for manufacturing a photoelectric conversion device according to another embodiment, a photoelectric conversion device in which the lower electrode layer hardly peels from the substrate can be manufactured.

一実施形態に係る光電変換装置の構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 図1にて一点鎖線II−IIで示した位置におけるXZ断面を示す図である。It is a figure which shows the XZ cross section in the position shown with the dashed-dotted line II-II in FIG. 図1にて二点鎖線III−IIIで示した位置におけるYZ断面を示す図である。It is a figure which shows the YZ cross section in the position shown with the dashed-two dotted line III-III in FIG. 一実施形態に係る被覆部の一構成を示す図である。It is a figure which shows one structure of the coating | coated part which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing flow of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one Embodiment. 一変形例に係る被覆部の一構成を示す図である。It is a figure which shows one structure of the coating | coated part which concerns on one modification. 一変形例に係る光電変換装置の製造フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture flow of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification. 一変形例に係る光電変換装置の製造途中の状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the state in the middle of manufacture of the photoelectric conversion apparatus which concerns on one modification. 図19にて二点鎖線XX−XXで示した位置におけるYZ断面を示す図である。It is a figure which shows the YZ cross section in the position shown with the dashed-two dotted line XX-XX in FIG.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係などは正確に図示されたものではない。なお、図1から図4、図6から図17、図19および図20には、各セル列10gにおける光電変換セル10の配列方向(図1の図面視左右方向)をX軸方向とする右手系のXYZ座標系が付されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, parts having the same configuration and function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted in the following description. Further, the drawings are schematically shown, and the sizes and positional relationships of various structures in the drawings are not accurately illustrated. 1 to FIG. 4, FIG. 6 to FIG. 17, FIG. 19 and FIG. 20 show the right hand with the X-axis direction as the arrangement direction of the photoelectric conversion cells 10 in each cell row 10g (the left-right direction as viewed in FIG. 1). An XYZ coordinate system of the system is attached.

<(1)光電変換装置の構成>
<(1−1)光電変換装置の概略構成>
図1、図2および図3で示されるように、光電変換装置100は、基板1と、該基板1の上に平面的に並べられた複数の光電変換セル10とを備えている。複数の光電変換セル10は、一方向としてのX軸方向ならびに他方向としてのY軸方向に沿って行列状に配列されている。つまり、複数の光電変換セル10は、2列以上の光電変換セル10の列(セル列とも言う)10gを構成している。また、各セル列10gでは、2以上の光電変換セル10が、一方向としてのX軸方向に直線状に並べられているとともに、該2以上の光電変換セル10が、電気的に直列に接続されている。そして、複数のセル列10gが他方向としてのY軸方向に相互に隣り合うように並べられている。
<(1) Configuration of photoelectric conversion device>
<(1-1) Schematic configuration of photoelectric conversion device>
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the photoelectric conversion device 100 includes a substrate 1 and a plurality of photoelectric conversion cells 10 arranged in a plane on the substrate 1. The plurality of photoelectric conversion cells 10 are arranged in a matrix along the X-axis direction as one direction and the Y-axis direction as the other direction. That is, the plurality of photoelectric conversion cells 10 constitute a column (also referred to as a cell column) 10g of two or more photoelectric conversion cells 10. In each cell row 10g, two or more photoelectric conversion cells 10 are linearly arranged in the X-axis direction as one direction, and the two or more photoelectric conversion cells 10 are electrically connected in series. Has been. A plurality of cell rows 10g are arranged adjacent to each other in the Y-axis direction as the other direction.

また、複数のセル列10gのうちの隣り合う一方のセル列10gと他方のセル列10gとの間には、該一方のセル列10gと該他方のセル列10gとを電気的に分離する領域(分離領域とも言う)としての溝部P4が配されている。換言すれば、複数のセル列10gのうちの隣り合う一方のセル列10gと他方のセル列10gとが、溝部P4を介して離間している。具体的には、溝部P4は、隣り合う一方のセル列10gと他方のセル列10gとの間においてX軸方向に延在している。溝部P4の幅は、例えば、40μm以上で且つ1000μm以下程度であれば良い。   Further, an area for electrically separating the one cell row 10g and the other cell row 10g between one adjacent cell row 10g and the other cell row 10g among the plurality of cell rows 10g. A groove portion P4 is also arranged as (also referred to as a separation region). In other words, of the plurality of cell rows 10g, one adjacent cell row 10g and the other cell row 10g are separated via the groove portion P4. Specifically, the groove portion P4 extends in the X-axis direction between one adjacent cell row 10g and the other cell row 10g. The width of the groove part P4 may be, for example, about 40 μm or more and 1000 μm or less.

さらに、各セル列10gでは、2以上の光電変換セル10のうちの隣り合う一方の光電変換セル10と他方の光電変換セル10との間に、該一方の光電変換セル10と該他方の光電変換セル10とを分離する領域としての溝部P3が配されている。換言すれば、該一方の光電変換セル10と該他方の光電変換セル10とが、溝部P3を介して離間している。具体的には、溝部P3は、隣り合う一方の光電変換セル10と他方の光電変換セル10との間においてY軸方向に延在している。そして、溝部P3は、光電変換セル10の+Z側の主面(上面とも言う)から下部電極層2の上面に至るまで配されている。溝部P3の幅は、例えば、40μm以上で且つ1000μm以下程度であれば良い。   Furthermore, in each cell row 10g, between one photoelectric conversion cell 10 and the other photoelectric conversion cell 10 adjacent to each other among the two or more photoelectric conversion cells 10, the one photoelectric conversion cell 10 and the other photoelectric conversion cell 10 are arranged. A groove portion P3 is provided as a region for separating the conversion cell 10. In other words, the one photoelectric conversion cell 10 and the other photoelectric conversion cell 10 are separated via the groove portion P3. Specifically, the groove portion P3 extends in the Y-axis direction between one adjacent photoelectric conversion cell 10 and the other photoelectric conversion cell 10. The groove portion P3 is arranged from the main surface (also referred to as the upper surface) on the + Z side of the photoelectric conversion cell 10 to the upper surface of the lower electrode layer 2. The width of the groove P3 may be, for example, about 40 μm or more and about 1000 μm or less.

なお、各溝部P3,P4には、光電変換装置100がモジュール化される際に、例えば、樹脂などの絶縁材料が入り込む。   In addition, when the photoelectric conversion device 100 is modularized, for example, an insulating material such as resin enters the grooves P3 and P4.

図1、図2および図3では、図示の都合上、3列のセル列10gならびに各セル列10gに3つの光電変換セル10が配されている一構成例が示されている。但し、光電変換セル10の配列数については、これに限られるものではない。例えば、光電変換装置100には、2列以上のセル列10gが配されており、各セル列10gに2以上の光電変換セル10が配されていれば良い。また、例えば、2以上のセル列10gは、電気的に直列に接続されても良いし、並列に接続されても良い。   For convenience of illustration, FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 show one configuration example in which three cell rows 10g and three photoelectric conversion cells 10 are arranged in each cell row 10g. However, the arrangement number of the photoelectric conversion cells 10 is not limited to this. For example, in the photoelectric conversion device 100, two or more cell rows 10g may be arranged, and two or more photoelectric conversion cells 10 may be arranged in each cell row 10g. For example, two or more cell rows 10g may be electrically connected in series or may be connected in parallel.

基板1は、複数の光電変換セル10を支持するものである。基板1に含まれる主な材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属などが採用され得る。本実施形態では、基板1が青板ガラス(ソーダライムガラス)である例が示されている。また、基板1の厚さは、1mm以上で且つ3mm以下程度であれば良い。さらに、例えば、基板1の形状は平板状であれば良く、基板1の+Z側の主面(上面とも言う)は略平坦であれば良い。なお、例えば、金属製の基板上に絶縁性の被膜が被覆されたものが、基板1として採用されても良い。   The substrate 1 supports a plurality of photoelectric conversion cells 10. As main materials contained in the substrate 1, for example, glass, ceramics, resin, metal and the like can be adopted. In the present embodiment, an example in which the substrate 1 is blue plate glass (soda lime glass) is shown. Moreover, the thickness of the board | substrate 1 should just be about 1 mm or more and 3 mm or less. Furthermore, for example, the shape of the substrate 1 may be a flat plate shape, and the main surface (also referred to as an upper surface) on the + Z side of the substrate 1 may be substantially flat. Note that, for example, a substrate in which an insulating film is coated on a metal substrate may be employed as the substrate 1.

<(1−2)光電変換セルの構成>
各光電変換セル10は、導電層としての下部電極層2、光電変換層3、上部電極層4および線状導電部5を備えている。また、各光電変換セル10には、溝部P2が配されている。そして、本実施形態に係る光電変換装置100では、上部電極層4が配されている側の主面が受光面となっている。
<(1-2) Configuration of photoelectric conversion cell>
Each photoelectric conversion cell 10 includes a lower electrode layer 2, a photoelectric conversion layer 3, an upper electrode layer 4, and a linear conductive portion 5 as conductive layers. Each photoelectric conversion cell 10 is provided with a groove P2. And in the photoelectric conversion apparatus 100 which concerns on this embodiment, the main surface by which the upper electrode layer 4 is distribute | arranged is a light-receiving surface.

下部電極層2は、基板1の上面上に配されている導電層である。下部電極層2に含まれる主な材料としては、例えば、モリブデン、アルミニウム、チタン、タンタルおよび金などの導電性を有する各種金属などが採用され得る。また、下部電極層2の厚さは、例えば、0.2μm以上で且つ1μm以下程度であれば良い。下部電極層2は、例えば、スパッタリング法または蒸着法などによって形成され得る。   The lower electrode layer 2 is a conductive layer disposed on the upper surface of the substrate 1. As main materials included in the lower electrode layer 2, various conductive metals such as molybdenum, aluminum, titanium, tantalum, and gold can be employed. Moreover, the thickness of the lower electrode layer 2 should just be about 0.2 micrometer or more and about 1 micrometer or less, for example. The lower electrode layer 2 can be formed by, for example, a sputtering method or an evaporation method.

また、下部電極層2には、溝部P1,P4が配されている。溝部P1は、Y軸方向に直線状に延在している。図1では、溝部P1の外縁が破線で示されている。下部電極層2に1以上の溝部P1が配されていることで、下部電極層2が、X軸方向に複数の下部電極層2に分離されている。溝部P1の幅は、例えば、50μm以上で且つ400μm以下程度であれば良い。また、溝部P4は、X軸方向に直線状に延在している。下部電極層2に1以上の溝部P4が配されていることで、下部電極層2が、Y軸方向に複数の領域に分離されている。つまり、下部電極層2に1以上の溝部P1と1以上の溝部P4とが配されていることで、下部電極層2が行列状に複数の下部電極層2に分離されている。図1、図2および図3には、X軸方向ならびにY軸方向においてそれぞれ3つに分離された下部電極層2が示されている。   The lower electrode layer 2 is provided with groove portions P1 and P4. The groove part P1 extends linearly in the Y-axis direction. In FIG. 1, the outer edge of the groove part P1 is indicated by a broken line. Since the one or more grooves P1 are arranged in the lower electrode layer 2, the lower electrode layer 2 is separated into a plurality of lower electrode layers 2 in the X-axis direction. The width of the groove part P1 may be, for example, about 50 μm or more and about 400 μm or less. The groove portion P4 extends linearly in the X-axis direction. Since the one or more grooves P4 are arranged in the lower electrode layer 2, the lower electrode layer 2 is separated into a plurality of regions in the Y-axis direction. That is, the lower electrode layer 2 is provided with one or more grooves P1 and one or more grooves P4, so that the lower electrode layer 2 is separated into a plurality of lower electrode layers 2 in a matrix. 1, 2, and 3 show the lower electrode layer 2 that is separated into three parts in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.

ところで、光電変換装置100では、溝部P4において、基板1と下部電極層2との境界の部分(境界部とも言う)2bを覆う被覆部20が配されている。このような構成により、基板1から下部電極層2が剥離し難い。その結果、基板1からの下部電極層2の剥離部を起点とした光電変換セル10の劣化が生じ難く、光電変換装置100の耐久性および信頼性が向上し得る。   By the way, in the photoelectric conversion apparatus 100, the covering portion 20 that covers a boundary portion (also referred to as a boundary portion) 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 is disposed in the groove portion P4. With such a configuration, the lower electrode layer 2 is difficult to peel off from the substrate 1. As a result, deterioration of the photoelectric conversion cell 10 starting from the peeling portion of the lower electrode layer 2 from the substrate 1 hardly occurs, and the durability and reliability of the photoelectric conversion device 100 can be improved.

光電変換層3は、下部電極層2上に配されている。該光電変換層3は、光吸収層31とバッファ層32とを備えている。光吸収層31およびバッファ層32は、この順に下部電極層2上に積層されている。   The photoelectric conversion layer 3 is disposed on the lower electrode layer 2. The photoelectric conversion layer 3 includes a light absorption layer 31 and a buffer layer 32. The light absorption layer 31 and the buffer layer 32 are laminated on the lower electrode layer 2 in this order.

光吸収層31は、下部電極層2の+Z側の主面(上面とも言う)上に配されている。ここで、下部電極層2に配されている各溝部P1には、直上に配されている光吸収層31の延在部分が埋入している。これにより、各セル列10gでは、溝部P1を介して隣り合う一方の下部電極層2と他方の下部電極層2とが電気的に分離されている。   The light absorption layer 31 is disposed on the main surface (also referred to as the upper surface) on the + Z side of the lower electrode layer 2. Here, in each groove part P <b> 1 arranged in the lower electrode layer 2, an extended portion of the light absorption layer 31 arranged immediately above is embedded. Thereby, in each cell row 10g, one lower electrode layer 2 and the other lower electrode layer 2 which are adjacent to each other via the groove portion P1 are electrically separated.

また、光吸収層31は、第1導電型を有する半導体を主に含んでおり、光を吸収して電荷を生じる。ここで、第1導電型を有する半導体としては、例えば、カルコパイライト系の化合物半導体であるI−III−VI族化合物半導体などが採用され得る。なお、第1導電型は、例えば、p型の導電型であれば良い。   The light absorption layer 31 mainly includes a semiconductor having the first conductivity type, and absorbs light to generate an electric charge. Here, as the semiconductor having the first conductivity type, for example, a I-III-VI group compound semiconductor that is a chalcopyrite-based compound semiconductor may be employed. The first conductivity type may be, for example, a p-type conductivity type.

I−III−VI族化合物半導体とは、I−III−VI族化合物を主に含む半導体である。なお、I−III−VI族化合物を主に含む半導体とは、半導体がI−III−VI族化合物を70mol%以上含むことを言う。以下の記載においても、「主に含む」は「70mol%以上含む」ことを意味する。I−III−VI族化合物は、I−B族元素(11族元素とも言う)とIII−B族元素(13族元素とも言う)とVI−B族元素(16族元素とも言う)とを主に含む化合物である。   The I-III-VI group compound semiconductor is a semiconductor mainly containing an I-III-VI group compound. Note that the semiconductor mainly containing the I-III-VI group compound means that the semiconductor contains 70 mol% or more of the I-III-VI group compound. Also in the following description, “mainly included” means “70 mol% or more included”. I-III-VI group compounds mainly consist of group IB elements (also referred to as group 11 elements), group III-B elements (also referred to as group 13 elements), and group VI-B elements (also referred to as group 16 elements). It is a compound contained in.

I−III−VI族化合物としては、例えば、Cu(In,Ga)Se2(CIGSとも言う)、Cu(In,Ga)(Se,S)2(CIGSSとも言う)、およびCuInSe2(CISとも言う)などが採用され得る。なお、Cu(In,Ga)Se2は、CuとInとGaとSeとを主に含む化合物である。また、Cu(In,Ga)(Se,S)2は、CuとInとGaとSeとSとを主に含む化合物である。本実施形態では、光吸収層31が、CIGSを主に含む。 Examples of the I-III-VI group compound include Cu (In, Ga) Se 2 (also referred to as CIGS), Cu (In, Ga) (Se, S) 2 (also referred to as CIGSS), and CuInSe 2 (also referred to as CIS). Say) can be employed. Note that Cu (In, Ga) Se 2 is a compound mainly containing Cu, In, Ga, and Se. Cu (In, Ga) (Se, S) 2 is a compound mainly containing Cu, In, Ga, Se, and S. In the present embodiment, the light absorption layer 31 mainly includes CIGS.

なお、光吸収層31がI−III−VI族化合物半導体を主に含んでいれば、光吸収層31の厚さが10μm以下であっても、光吸収層31による光電変換の効率が高めら得る。このため、光吸収層31の厚さは、例えば、1μm以上で且つ3μm以下程度であれば良い。   If the light absorption layer 31 mainly contains an I-III-VI group compound semiconductor, the efficiency of photoelectric conversion by the light absorption layer 31 can be improved even if the thickness of the light absorption layer 31 is 10 μm or less. obtain. For this reason, the thickness of the light absorption layer 31 should just be about 1 micrometer or more and about 3 micrometers or less, for example.

光吸収層31は、スパッタリング法または蒸着法などといった真空プロセスによって形成され得る。また、光吸収層31は、塗布法あるいは印刷法と称されるプロセスによっても形成され得る。塗布法あるいは印刷法では、例えば、光吸収層31に主に含まれる金属元素を含む溶液が下部電極層2の上面上に塗布され、その後、乾燥および熱処理が行われる。該塗布法あるいは印刷法と称されるプロセスが用いられることで、光電変換装置100の製造に要するコストが低減され得る。   The light absorption layer 31 can be formed by a vacuum process such as a sputtering method or an evaporation method. The light absorption layer 31 can also be formed by a process called a coating method or a printing method. In the coating method or the printing method, for example, a solution containing a metal element mainly contained in the light absorption layer 31 is applied on the upper surface of the lower electrode layer 2, and then drying and heat treatment are performed. By using a process called a coating method or a printing method, the cost required for manufacturing the photoelectric conversion device 100 can be reduced.

バッファ層32は、光吸収層31の+Z側の主面(上面とも言う)上に配されており、光吸収層31の第1導電型とは異なる第2導電型を有する半導体を主に含む。ここで、導電型が異なる半導体とは、伝導担体(キャリア)が異なる半導体である。そして、第2導電型は、例えば、n型の導電型であれば良い。なお、光吸収層31の導電型がn型であり、バッファ層32の導電型がp型であっても良い。ここでは、光吸収層31とバッファ層32との間にヘテロ接合領域が形成されている。このため、光電変換セル10では、ヘテロ接合領域を形成する光吸収層31とバッファ層32とにおいて光電変換が生じ得る。   The buffer layer 32 is disposed on the + Z side main surface (also referred to as an upper surface) of the light absorption layer 31, and mainly includes a semiconductor having a second conductivity type different from the first conductivity type of the light absorption layer 31. . Here, semiconductors having different conductivity types are semiconductors having different conductive carriers. The second conductivity type may be an n-type conductivity type, for example. The conductivity type of the light absorption layer 31 may be n-type, and the conductivity type of the buffer layer 32 may be p-type. Here, a heterojunction region is formed between the light absorption layer 31 and the buffer layer 32. For this reason, in the photoelectric conversion cell 10, photoelectric conversion can occur in the light absorption layer 31 and the buffer layer 32 that form the heterojunction region.

バッファ層32は、化合物半導体を主に含む。バッファ層32に含まれる化合物半導体としては、例えば、CdS、In23、ZnS、ZnO、In2Se3、In(OH,S)、(Zn,In)(Se,OH)および(Zn,Mg)Oなどが採用され得る。そして、バッファ層32が1Ω・cm以上の抵抗率を有していれば、リーク電流の発生が抑制され得る。 The buffer layer 32 mainly includes a compound semiconductor. Examples of the compound semiconductor included in the buffer layer 32 include CdS, In 2 S 3 , ZnS, ZnO, In 2 Se 3 , In (OH, S), (Zn, In) (Se, OH), and (Zn, Mg) O or the like can be employed. If the buffer layer 32 has a resistivity of 1 Ω · cm or more, the generation of leakage current can be suppressed.

バッファ層32は、例えば、化学浴槽堆積(CBD)法などによって形成され得る。バッファ層32の厚さは、例えば、10nm以上で且つ200nm以下であれば良い。バッファ層32の厚さが100nm以上で且つ200nm以下であれば、バッファ層32上に上部電極層4がスパッタリング法などで形成される際に、バッファ層32においてダメージが生じ難くなる。   The buffer layer 32 may be formed by, for example, a chemical bath deposition (CBD) method. The thickness of the buffer layer 32 may be, for example, 10 nm or more and 200 nm or less. If the thickness of the buffer layer 32 is not less than 100 nm and not more than 200 nm, the buffer layer 32 is unlikely to be damaged when the upper electrode layer 4 is formed on the buffer layer 32 by a sputtering method or the like.

上部電極層4は、光電変換層3の+Z側の主面(上面とも言う)上に配されている。そして、上部電極層4は、例えば、n型の導電型を有する透明の導電層であれば良い。上部電極層4は、光電変換層3において生じた電荷を取り出す電極となる。上部電極層4は、バッファ層32よりも低い抵抗率を有する材料を主に含んでいれば良い。上部電極層4には、いわゆる窓層と呼ばれるものが含まれても良いし、窓層と透明の導電層とが含まれても良い。   The upper electrode layer 4 is disposed on the main surface (also referred to as the upper surface) on the + Z side of the photoelectric conversion layer 3. And the upper electrode layer 4 should just be a transparent conductive layer which has an n-type conductivity type, for example. The upper electrode layer 4 serves as an electrode for extracting charges generated in the photoelectric conversion layer 3. The upper electrode layer 4 only needs to mainly contain a material having a lower resistivity than the buffer layer 32. The upper electrode layer 4 may include what is called a window layer, or may include a window layer and a transparent conductive layer.

上部電極層4は、禁制帯幅が広く且つ透明で低抵抗の材料を主に含んでいる。このような材料としては、例えば、ZnO、ZnOの化合物、ならびにSnが含まれたITOおよびSnO2などの金属酸化物半導体が採用され得る。ZnOの化合物は、例えば、Al、B、Ga、InおよびFのうちの何れか1つの元素が含まれたものであれば良い。 The upper electrode layer 4 mainly includes a transparent and low resistance material having a wide forbidden band width. As such a material, for example, ZnO, a compound of ZnO, and a metal oxide semiconductor such as ITO and SnO 2 containing Sn can be adopted. The ZnO compound may be any compound containing any one of Al, B, Ga, In and F, for example.

上部電極層4は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長(CVD)法などによって形成され得る。上部電極層4の厚さは、例えば、0.1μm以上で且つ2.0μm以下程度であれば良い。ここで、上部電極層4が、1Ω・cm未満の抵抗率と、50Ω/□以下のシート抵抗とを有していれば、上部電極層4を介して光電変換層3から電荷が良好に取り出され得る。   The upper electrode layer 4 can be formed by sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), or the like. The thickness of the upper electrode layer 4 may be, for example, about 0.1 μm or more and about 2.0 μm or less. Here, if the upper electrode layer 4 has a resistivity of less than 1 Ω · cm and a sheet resistance of 50 Ω / □ or less, electric charges are favorably extracted from the photoelectric conversion layer 3 through the upper electrode layer 4. Can be.

ここで、バッファ層32および上部電極層4が、光吸収層31が吸収し得る光の波長帯域に対して、光を透過させ易い性質(光透過性とも言う)を有していれば、光吸収層31における光の吸収効率の低下が抑制され得る。また、上部電極層4の厚さが0.05μm以上で且つ0.5μm以下であれば、上部電極層4における光透過性が高められ、光電変換によって生じた電流が上部電極層4によって良好に伝送され得る。さらに、上部電極層4の絶対屈折率とバッファ層32の絶対屈折率とが略同一であれば、上部電極層4とバッファ層32との界面で光が反射することで生じる入射光のロスが低減され得る。   Here, if the buffer layer 32 and the upper electrode layer 4 have a property of easily transmitting light with respect to the wavelength band of light that can be absorbed by the light absorption layer 31 (also referred to as light transmittance), A decrease in light absorption efficiency in the absorption layer 31 can be suppressed. In addition, when the thickness of the upper electrode layer 4 is 0.05 μm or more and 0.5 μm or less, the light transmittance in the upper electrode layer 4 is enhanced, and the current generated by the photoelectric conversion is improved by the upper electrode layer 4. Can be transmitted. Further, if the absolute refractive index of the upper electrode layer 4 and the absolute refractive index of the buffer layer 32 are substantially the same, the incident light loss caused by the reflection of light at the interface between the upper electrode layer 4 and the buffer layer 32 is reduced. Can be reduced.

線状導電部5は、上部電極層4の+Z側の主面(上面とも言う)上に配されている。該線状導電部5は、例えば、金属ペーストが上部電極層4の上面上に塗布された後に乾燥されて該金属ペーストが固化されることで形成され得る。金属ペーストは、例えば、透光性を有する樹脂などのバインダーに光反射率が高く且つ導電性を有する粒子が添加されることで作製され得る。ここで、透光性を有する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂などが採用され得る。また、金属ペーストに含まれる粒子としては、例えば、Cu、Al、NiならびにZnとAgとの合金などの金属粒子が採用され得る。この場合、線状導電部5には、導電性を有する多数の粒子が含まれており、該多数の粒子が相互に接触し合うことで、線状導電部5における良好な導電性が確保され得る。   The linear conductive portion 5 is disposed on the main surface (also referred to as the upper surface) on the + Z side of the upper electrode layer 4. The linear conductive portion 5 can be formed by, for example, applying a metal paste on the upper surface of the upper electrode layer 4 and then drying and solidifying the metal paste. The metal paste can be produced, for example, by adding particles having high light reflectivity and conductivity to a binder such as a light-transmitting resin. Here, as the resin having translucency, for example, an epoxy resin or the like may be employed. Moreover, as particles contained in the metal paste, for example, metal particles such as Cu, Al, Ni, and an alloy of Zn and Ag can be adopted. In this case, the linear conductive portion 5 includes a large number of conductive particles, and the large number of particles are in contact with each other, thereby ensuring good conductivity in the linear conductive portion 5. obtain.

線状導電部5は、複数の集電部5aと連結部5bと垂下部5cとを備えている。   The linear conductive portion 5 includes a plurality of current collecting portions 5a, connecting portions 5b, and hanging portions 5c.

複数の集電部5aは、Y軸方向に離間しており、各集電部5aがX軸方向に延在している。集電部5aは、光電変換層3において発生して上部電極層4において取り出された電荷を集電する役割を担う。集電部5aが配されていることで、上部電極層4における導電性が補われるため、上部電極層4の薄層化が可能となる。その結果、電荷の取り出し効率の確保と、上部電極層4における光透過性の向上とが両立し得る。   The plurality of current collectors 5a are separated in the Y-axis direction, and each current collector 5a extends in the X-axis direction. The current collector 5 a plays a role of collecting charges generated in the photoelectric conversion layer 3 and taken out in the upper electrode layer 4. Since the current collector 5a is disposed, the conductivity of the upper electrode layer 4 is supplemented, and thus the upper electrode layer 4 can be thinned. As a result, it is possible to achieve both the securing of charge extraction efficiency and the improvement of light transmittance in the upper electrode layer 4.

連結部5bは、Y軸方向に延在している。そして、該連結部5bには、各集電部5aが電気的に接続されている。垂下部5cは、連結部5bの下部に接続され、溝部P2を通って+X方向に配されている隣の光電変換セル10の下部から延伸されている下部電極層2に接続されている。つまり、垂下部5cによって、連結部5bと隣の光電変換セル10の下部から延伸されている下部電極層2とが電気的に接続され得る。なお、線状導電部5は、連結部5bを有さない態様が採用されても良い。このような線状導電部5としては、例えば、集電部5aと垂下部5cとが直に電気的に接続されている態様がある。   The connecting portion 5b extends in the Y-axis direction. And each current collection part 5a is electrically connected to this connection part 5b. The hanging part 5c is connected to the lower part of the connecting part 5b, and is connected to the lower electrode layer 2 extending from the lower part of the adjacent photoelectric conversion cell 10 arranged in the + X direction through the groove part P2. That is, the connecting part 5b and the lower electrode layer 2 extended from the lower part of the adjacent photoelectric conversion cell 10 can be electrically connected by the hanging part 5c. In addition, the linear conductive part 5 may employ an aspect that does not include the connecting part 5b. As such a linear conductive part 5, for example, there is a mode in which the current collecting part 5 a and the hanging part 5 c are directly electrically connected.

ここで、溝部P2は、Y軸方向に直線状に延在している。そして、溝部P2は、上部電極層4の上面から下部電極層2の上面に至るまで配されている。このため、溝部P2は、1つの光電変換セル10内において、光電変換層3と上部電極層4とが積層された積層体をX軸方向に分離している。なお、溝部P2内に、上部電極層4の垂下部と垂下部5cとが配されている構成が採用されても良い。   Here, the groove part P2 extends linearly in the Y-axis direction. The groove portion P <b> 2 is arranged from the upper surface of the upper electrode layer 4 to the upper surface of the lower electrode layer 2. For this reason, the groove part P <b> 2 separates the stacked body in which the photoelectric conversion layer 3 and the upper electrode layer 4 are stacked in one photoelectric conversion cell 10 in the X-axis direction. In addition, the structure by which the drooping part and the drooping part 5c of the upper electrode layer 4 are distribute | arranged in the groove part P2 may be employ | adopted.

また、受光面の上方(ここでは+Z側)から各光電変換セル10を平面透視した場合、+X方向に溝部P1と溝部P2と溝部P3とがこの順に配されている。このため、各セル列10gにおいて隣り合う一方の光電変換セル10と他方の光電変換セル10との間で、下部電極層2が、該他方の光電変換セル10の下部から該一方の光電変換セル10の下部まで延伸している。そして、該一方の光電変換セル10においては、X軸方向に隣り合う一方の下部電極層2と他方の下部電極層2との間において、該一方の下部電極層2の上から溝部P1を越えて、該他方の下部電極層2の上に至るまで光電変換層3が配されている。ここで、該他方の下部電極層2は、他方の光電変換セル10の下部から一方の光電変換セル10の下部に延伸している下部電極層2である。   Further, when each photoelectric conversion cell 10 is seen through from above the light receiving surface (here, + Z side), the groove portion P1, the groove portion P2, and the groove portion P3 are arranged in this order in the + X direction. For this reason, the lower electrode layer 2 is disposed between the one photoelectric conversion cell 10 and the other photoelectric conversion cell 10 adjacent to each other in the cell row 10g from the lower part of the other photoelectric conversion cell 10 to the one photoelectric conversion cell. It extends to the lower part of 10. In the one photoelectric conversion cell 10, between the one lower electrode layer 2 and the other lower electrode layer 2 adjacent to each other in the X-axis direction, the groove P1 is passed from above the one lower electrode layer 2. Thus, the photoelectric conversion layer 3 is disposed up to the other lower electrode layer 2. Here, the other lower electrode layer 2 is the lower electrode layer 2 extending from the lower part of the other photoelectric conversion cell 10 to the lower part of the one photoelectric conversion cell 10.

また、受光面の上方(ここでは+Z側)から各光電変換セル10を平面透視した場合、各光電変換セル10には、溝部P2を包含して溝部P1と溝部P3とに挟まれた領域と、溝部P1が配されている領域と、残余の領域とがある。そして、該残余の領域が、各光電変換セル10において発電に寄与する領域となる。   Further, when each photoelectric conversion cell 10 is seen through from above the light receiving surface (here, + Z side), each photoelectric conversion cell 10 includes a region sandwiched between the groove portion P1 and the groove portion P3 including the groove portion P2. There are a region where the groove portion P1 is disposed and a remaining region. The remaining region is a region contributing to power generation in each photoelectric conversion cell 10.

なお、本実施形態では、各光電変換セル10において、光電変換層3が、下部電極層2の上から隣の下部電極層2の上にかけて配されていたが、これに限られない。例えば、光電変換層3が、下部電極層2の上から溝部P1の内部に至るまで配されていれば良い。   In the present embodiment, in each photoelectric conversion cell 10, the photoelectric conversion layer 3 is arranged from above the lower electrode layer 2 to the adjacent lower electrode layer 2, but is not limited thereto. For example, the photoelectric conversion layer 3 should just be distribute | arranged from the upper part of the lower electrode layer 2 to the inside of the groove part P1.

上記構成を有する光電変換セル10では、上部電極層4および複数の集電部5aによって集電された電荷が、連結部5bと垂下部5cとを通じて、+X方向に配されている隣の光電変換セル10に伝達される。これにより、各セル列10gにおいて隣り合う光電変換セル10が電気的に直列に接続されている。   In the photoelectric conversion cell 10 having the above-described configuration, the adjacent photoelectric conversion in which the charges collected by the upper electrode layer 4 and the plurality of current collecting portions 5a are arranged in the + X direction through the connecting portion 5b and the hanging portion 5c. It is transmitted to the cell 10. Thereby, the adjacent photoelectric conversion cells 10 in each cell row 10g are electrically connected in series.

また、集電部5aの幅が50μm以上で且つ400μm以下であれば、隣接する光電変換セル10の間における良好な導電が確保され、光吸収層31への光の入射量の低下が抑制され得る。1つの光電変換セル10に配されている複数の集電部5aのY方向における間隔は、例えば、2.5mm程度であれば良い。   In addition, when the width of the current collector 5a is 50 μm or more and 400 μm or less, good conduction between the adjacent photoelectric conversion cells 10 is ensured, and a decrease in the amount of light incident on the light absorption layer 31 is suppressed. obtain. The interval in the Y direction of the plurality of current collectors 5a arranged in one photoelectric conversion cell 10 may be about 2.5 mm, for example.

<(1−3)溝部P4における被覆部>
図4では、図3における1つの溝部P4およびその近傍の構成が模式的に示されている。図4で示されるように、溝部P4内において、被覆部20が、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆っている。
<(1-3) Covering part in groove part P4>
FIG. 4 schematically shows the configuration of one groove P4 in FIG. 3 and the vicinity thereof. As shown in FIG. 4, the covering portion 20 covers the boundary portion 2 b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 in the groove portion P <b> 4.

被覆部20は、光電変換層3と同一の材料を含む。該被覆部20は、例えば、次のようにして形成され得る。まず、下部電極層2において、第1分離領域としての溝部P1と、溝部P4に対応する第2分離領域としての溝部P4aとが形成される。次に、溝部P1,P4aが形成された下部電極層2の上面上に、光電変換層3と上部電極層4とがこの順に積層されている積層体が形成される。この際、光吸収層31が溝部P4a内にも形成される。その後、該積層体のうちの溝部P4a内および溝部P4a上に形成された部分が機械的に削られる。この際、該積層体に含まれている光吸収層31のうちの一部が残存することで、被覆部20が形成され得る。このとき、該被覆部20には、主に光吸収層31と同一の材料が含まれ得る。このような構成が採用されると、被覆部20が容易に形成され得る。   The covering portion 20 includes the same material as that of the photoelectric conversion layer 3. The covering portion 20 can be formed as follows, for example. First, in the lower electrode layer 2, a groove portion P1 as a first separation region and a groove portion P4a as a second separation region corresponding to the groove portion P4 are formed. Next, a stacked body in which the photoelectric conversion layer 3 and the upper electrode layer 4 are stacked in this order is formed on the upper surface of the lower electrode layer 2 in which the groove portions P1 and P4a are formed. At this time, the light absorption layer 31 is also formed in the groove P4a. Then, the part formed in the groove part P4a of this laminated body and on the groove part P4a is mechanically shaved. At this time, part of the light absorption layer 31 included in the laminate remains, so that the covering portion 20 can be formed. At this time, the covering portion 20 may mainly include the same material as that of the light absorption layer 31. When such a configuration is employed, the covering portion 20 can be easily formed.

<(2)光電変換装置の製造プロセス>
ここで、上記構成を有する光電変換装置100の製造プロセスの一例について説明する。図5は、光電変換装置100の製造フローを例示するフローチャートである。図6から図9および図11から図16は、光電変換装置100の製造途中の様子を模式的に示す断面図である。なお、図8は、図10の一点鎖線VIII−VIIIで示した位置におけるXZ断面を示す図である。また、図9は、図10の二点鎖線IX−IXで示した位置におけるYZ断面を示す図である。
<(2) Manufacturing process of photoelectric conversion device>
Here, an example of a manufacturing process of the photoelectric conversion device 100 having the above configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating the manufacturing flow of the photoelectric conversion apparatus 100. FIGS. 6 to 9 and FIGS. 11 to 16 are cross-sectional views schematically showing a state in the process of manufacturing the photoelectric conversion device 100. 8 is a diagram showing an XZ cross section at the position indicated by the one-dot chain line VIII-VIII in FIG. 9 is a diagram showing a YZ cross section at the position indicated by the two-dot chain line IX-IX in FIG.

まず、図5のステップSp1では、基板1(図6参照)が準備される。基板1は、例えば、略矩形の盤面を有する平板状のものであれば良い。   First, in step Sp1 of FIG. 5, the substrate 1 (see FIG. 6) is prepared. The substrate 1 may be, for example, a flat plate having a substantially rectangular board surface.

ステップSp2では、基板1上に、導電層としての下部電極層2(図7参照)が形成される。下部電極層2は、例えば、洗浄された基板1の一主面の略全面上に、スパッタリング法または蒸着法などが用いられて形成され得る。   In step Sp2, the lower electrode layer 2 (see FIG. 7) as a conductive layer is formed on the substrate 1. The lower electrode layer 2 can be formed, for example, on substantially the entire main surface of the cleaned substrate 1 by using a sputtering method or a vapor deposition method.

ステップSp3では、下部電極層2の上面のうちの所定の形成対象位置からその直下の基板1の上面にかけて、他方向(ここではY軸方向)に直線状に延在する第1分離領域としての溝部P1(図8および図10参照)が形成される。また、下部電極層2の上面のうちの所定の形成対象位置からその直下の基板1の上面にかけて、一方向(ここではX軸方向)に直線状に延在する第2分離領域としての溝部P4a(図9および図10参照)が形成される。該溝部P4aは、溝部P4に対応する位置に形成される。つまり、下部電極層2を一方向としてのX軸方向に分離する溝部P1と、該溝部P1と交差し且つ下部電極層2を一方向とは異なる他方向としてのY軸方向に分離する溝部P4aとが形成される。なお、溝部P1,P4aは、例えば、YAGレーザーまたはその他のレーザーの光が走査されつつ所定の形成対象位置に照射されることで形成され得る。   In step Sp3, as a first separation region extending linearly in the other direction (here, the Y-axis direction) from a predetermined formation target position on the upper surface of the lower electrode layer 2 to the upper surface of the substrate 1 immediately below it. Groove P1 (see FIGS. 8 and 10) is formed. Further, a groove portion P4a serving as a second separation region extending linearly in one direction (here, the X-axis direction) from a predetermined formation target position on the upper surface of the lower electrode layer 2 to the upper surface of the substrate 1 immediately below the formation position. (See FIGS. 9 and 10). The groove portion P4a is formed at a position corresponding to the groove portion P4. That is, a groove P1 that separates the lower electrode layer 2 in the X-axis direction as one direction, and a groove P4a that intersects the groove P1 and separates the lower electrode layer 2 in the Y-axis direction as another direction different from the one direction. And are formed. The grooves P1 and P4a can be formed, for example, by irradiating a predetermined formation target position while scanning with a YAG laser or other laser light.

ステップSp4では、下部電極層2上に、光吸収層31に主に含まれる金属元素を含有している皮膜310(図11および図12参照)が形成される。皮膜310は、例えば、光吸収層31に主に含まれる金属元素を含有している溶液が下部電極層2上に塗布された後に乾燥される処理が行われることで形成され得る。このとき、皮膜310は、溝部P1,P4a内および溝部P1,P4a上にも形成される。   In Step Sp4, a film 310 (see FIGS. 11 and 12) containing the metal element mainly contained in the light absorption layer 31 is formed on the lower electrode layer 2. The film 310 can be formed, for example, by performing a process of drying after a solution containing a metal element mainly contained in the light absorption layer 31 is applied on the lower electrode layer 2. At this time, the film 310 is also formed in the groove portions P1 and P4a and on the groove portions P1 and P4a.

ステップSp5では、皮膜310に対する加熱処理が行われることで、皮膜310における化合物半導体の結晶化が進み、光吸収層31(図11および図12参照)が形成される。このとき、光吸収層31は、溝部P1,P4a内および溝部P1,P4a上にも形成される。つまり、下部電極層2上ならびに溝部P1,P4a内に半導体層としての光吸収層31が形成される。   In step Sp5, the heat treatment is performed on the film 310, whereby the crystallization of the compound semiconductor in the film 310 proceeds, and the light absorption layer 31 (see FIGS. 11 and 12) is formed. At this time, the light absorption layer 31 is also formed in the groove portions P1 and P4a and on the groove portions P1 and P4a. That is, the light absorption layer 31 as a semiconductor layer is formed on the lower electrode layer 2 and in the grooves P1 and P4a.

ステップSp6では、光吸収層31上にバッファ層32(図13参照)が形成される。これにより、光吸収層31とバッファ層32とが積層されている光電変換層3が形成される。バッファ層32は、例えば、化学浴槽堆積(CBD)法によって形成され得る。具体的には、例えば、酢酸カドミウムとチオ尿素とがアンモニアに溶解させられることで作製された溶液に光吸収層31が浸漬されることで、CdSを主に含むバッファ層32が形成され得る。   In Step Sp6, the buffer layer 32 (see FIG. 13) is formed on the light absorption layer 31. Thereby, the photoelectric conversion layer 3 in which the light absorption layer 31 and the buffer layer 32 are laminated is formed. The buffer layer 32 may be formed by, for example, a chemical bath deposition (CBD) method. Specifically, for example, the buffer layer 32 mainly containing CdS can be formed by immersing the light absorption layer 31 in a solution prepared by dissolving cadmium acetate and thiourea in ammonia.

ステップSp7では、光電変換層3上に上部電極層4(図14参照)が形成される。これにより、溝部P4a内から溝部P4a上にかけて、光電変換層3と上部電極層4との積層体が形成される。上部電極層4は、例えば、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長(CVD)法などで形成され得る。具体的には、例えば、バッファ層32上に、Alが添加されたZnOを主に含む透明な上部電極層4が形成される。   In Step Sp7, the upper electrode layer 4 (see FIG. 14) is formed on the photoelectric conversion layer 3. Thereby, the laminated body of the photoelectric converting layer 3 and the upper electrode layer 4 is formed over the groove part P4a from the inside of the groove part P4a. The upper electrode layer 4 can be formed by, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like. Specifically, for example, the transparent upper electrode layer 4 mainly including ZnO to which Al is added is formed on the buffer layer 32.

ステップSp8では、上部電極層4の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層2の上面に至る領域に、一方向(ここではY軸方向)に直線状に延在する溝部P2(図15参照)が形成される。溝部P2は、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングなどによって形成され得る。   In step Sp8, a groove portion P2 extending linearly in one direction (here, the Y-axis direction) in a region from a predetermined formation target position on the upper surface of the upper electrode layer 4 to the upper surface of the lower electrode layer 2 (FIG. 15) is formed. The groove part P2 can be formed by mechanical scribing using a scribe needle.

ステップSp9では、上部電極層4の上面のうちの所定の形成対象位置から溝部P2の内部にかけて線状導電部5(図16参照)が形成される。線状導電部5は、例えば、金属ペーストが所定のパターンを有するように印刷され、印刷後の金属ペーストが乾燥によって固化されることで形成され得る。   In step Sp9, the linear conductive portion 5 (see FIG. 16) is formed from a predetermined formation target position on the upper surface of the upper electrode layer 4 to the inside of the groove portion P2. The linear conductive part 5 can be formed by, for example, printing so that the metal paste has a predetermined pattern, and solidifying the printed metal paste by drying.

ステップSp10では、上部電極層4の上面のうちの所定の形成対象位置から下部電極層2の上面に至る領域に、一方向(ここではY軸方向)に直線状に延在する溝部P3(図1および図2参照)が形成される。   In step Sp10, a groove portion P3 (see FIG. 5) extending linearly in one direction (here, the Y-axis direction) in a region extending from a predetermined formation target position of the upper surface of the upper electrode layer 4 to the upper surface of the lower electrode layer 2. 1 and FIG. 2) is formed.

ステップSp11では、ステップSp4〜Sp7において溝部P4a内から溝部P4a上にかけて形成された光電変換層3と上部電極層4との積層体が除去されることで、溝部P4(図1および図3参照)が形成される。これにより、光電変換装置100が形成され得る。なお、ステップSp11では、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングなどによって、溝部P4が形成され得る。このとき、ステップSp5で形成された光吸収層31のうちの溝部P4a内に配されている部分が除去される。これにより、溝部P4aを含む溝部P4を介して並んでいる複数のセル列10g(図1参照)が形成される。別の観点から言えば、光電変換装置100が上部電極層4側から平面視された場合、溝部P4aを介して複数のセル列10gが並んでいる。なお、該各セル列10gには、一方向としてのX軸方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セル10がそれぞれ含まれている。また、このとき、溝部P4aにおいて、光吸収層31の一部を残存させることで、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆う被覆部20(図1および図3参照)が形成される。   In Step Sp11, the stacked portion of the photoelectric conversion layer 3 and the upper electrode layer 4 formed from the inside of the groove P4a to the groove P4a in Steps Sp4 to Sp7 is removed, so that the groove P4 (see FIGS. 1 and 3). Is formed. Thereby, the photoelectric conversion apparatus 100 can be formed. In Step Sp11, the groove portion P4 can be formed by mechanical scribing using a scribe needle or the like. At this time, a portion of the light absorption layer 31 formed in Step Sp5 that is disposed in the groove P4a is removed. Thereby, a plurality of cell rows 10g (see FIG. 1) arranged via the groove portion P4 including the groove portion P4a are formed. From another viewpoint, when the photoelectric conversion device 100 is viewed in plan from the upper electrode layer 4 side, a plurality of cell rows 10g are arranged via the groove portion P4a. Each cell row 10g includes a plurality of photoelectric conversion cells 10 electrically connected in series in the X-axis direction as one direction. At this time, a part of the light absorption layer 31 is left in the groove P4a, so that the covering portion 20 (see FIGS. 1 and 3) covering the boundary portion 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 is formed. The

<(3)一実施形態のまとめ>
以上のように、本実施形態に係る光電変換装置100では、溝部P4内において、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆う被覆部20が配されている。これにより、基板1から下部電極層2が剥離し難い。その結果、基板1から下部電極層2が剥離した部分を起点とした光電変換セル10の劣化が生じ難く、光電変換装置100の耐久性および信頼性が確保され得る。また、被覆部20が光電変換層3に含まれる光吸収層31と同一の材料を含むことで、被覆部20が容易に形成され得る。
<(3) Summary of one embodiment>
As described above, in the photoelectric conversion device 100 according to the present embodiment, the covering portion 20 that covers the boundary portion 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 is disposed in the groove portion P4. Thereby, the lower electrode layer 2 is difficult to peel from the substrate 1. As a result, deterioration of the photoelectric conversion cell 10 starting from the portion where the lower electrode layer 2 is peeled off from the substrate 1 hardly occurs, and the durability and reliability of the photoelectric conversion device 100 can be ensured. Moreover, the coating | coated part 20 can be easily formed because the coating | coated part 20 contains the same material as the light absorption layer 31 contained in the photoelectric converting layer 3. FIG.

また、光電変換装置100の製造工程では、下部電極層2に溝部P4aが形成された後に、該下部電極層2上に光電変換層3が形成される。その後、該光電変換層3のうちの溝部P4a内および溝部P4a上に配されている部分が除去されて複数のセル列10gが形成される。このとき、溝部P4a内に光吸収層31の一部を残存させることで、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆う被覆部20が形成される。このような製造方法によって、基板1から下部電極層2が剥離し難い光電変換装置100が形成され得る。   In the manufacturing process of the photoelectric conversion device 100, the photoelectric conversion layer 3 is formed on the lower electrode layer 2 after the groove P <b> 4 a is formed in the lower electrode layer 2. Thereafter, portions of the photoelectric conversion layer 3 arranged in the groove portion P4a and on the groove portion P4a are removed to form a plurality of cell rows 10g. At this time, by leaving a part of the light absorption layer 31 in the groove portion P4a, the covering portion 20 that covers the boundary portion 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 is formed. By such a manufacturing method, the photoelectric conversion device 100 in which the lower electrode layer 2 is hardly peeled off from the substrate 1 can be formed.

<(4)変形例>
なお、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
<(4) Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.

◎例えば、上記一実施形態では、被覆部20が光吸収層31と同一の材料で主に構成されていたが、これに限られない。例えば、図17で示されるように、被覆部20がさらに上部被覆部21に覆われても良い。この構成が採用される場合、例えば、上記一実施形態と同様な製造方法によって被覆部20が形成された後に、該被覆部20を覆う上部被覆部21が形成されれば良い。上部被覆部21の材料としては、例えば、シリコーン樹脂およびポリミイド樹脂などの防水性を有する各種樹脂が採用され得る。また、上部被覆部21は、例えば、樹脂の塗布および乾燥などによって形成され得る。なお、シリコーン樹脂の線膨張係数は、200〜300ppm/℃であり、ポリミイド樹脂の線膨張係数は、30〜50ppm/℃である。   For example, in the above-described embodiment, the covering portion 20 is mainly composed of the same material as the light absorption layer 31, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 17, the covering portion 20 may be further covered with an upper covering portion 21. When this configuration is adopted, for example, the upper covering portion 21 that covers the covering portion 20 may be formed after the covering portion 20 is formed by the same manufacturing method as in the above embodiment. As a material of the upper cover portion 21, various waterproof resins such as a silicone resin and a polyimide resin can be employed, for example. Moreover, the upper coating | coated part 21 can be formed by application | coating and drying of resin, etc., for example. The linear expansion coefficient of the silicone resin is 200 to 300 ppm / ° C., and the linear expansion coefficient of the polyimide resin is 30 to 50 ppm / ° C.

◎また、上記一実施形態では、被覆部20が半導体を主に含んでいたが、これに限られない。例えば、被覆部20に含まれる材料が、絶縁性および導電性の何れかの性質を有する材料であっても良い。ここで、絶縁性を有する材料としては、シリコーン樹脂およびポリミイド樹脂などの各種樹脂が採用され得る。この場合、例えば、溝部P4または溝部P4a内において、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆うように樹脂が塗布されれば良い。また、導電性を有する材料としては、各種金属が採用され得る。この場合、例えば、溝部P4内または溝部P4a内に、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆うように金属が蒸着されれば良い。このとき、溝部P4内または溝部P4aに絶縁体が配されていれば、溝部P4を挟んで隣り合う下部電極層2間で短絡が生じ難い。   In the above-described embodiment, the covering portion 20 mainly includes a semiconductor, but is not limited thereto. For example, the material included in the covering portion 20 may be a material having either an insulating property or a conductive property. Here, as the material having insulating properties, various resins such as a silicone resin and a polyimide resin can be employed. In this case, for example, the resin may be applied so as to cover the boundary portion 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 in the groove portion P4 or the groove portion P4a. Various metals can be used as the conductive material. In this case, for example, a metal may be deposited so as to cover the boundary portion 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 in the groove portion P4 or the groove portion P4a. At this time, if an insulator is disposed in the groove P4 or in the groove P4a, a short circuit is unlikely to occur between the lower electrode layers 2 adjacent to each other with the groove P4 interposed therebetween.

また、被覆部20は、透湿性が小さい、すなわち、防水性を有していれば、基板1から下部電極層2が剥離した部分を起点とした光電変換セルの劣化がさらに生じ難く、光電変換装置100の耐久性および信頼性がより向上し得る。   Further, if the covering portion 20 has a low moisture permeability, that is, has a waterproof property, the photoelectric conversion cell is less likely to be deteriorated starting from the portion where the lower electrode layer 2 is peeled off from the substrate 1. The durability and reliability of the device 100 can be further improved.

ここで、光電変換装置100が用いられた太陽電池モジュールが製造される際には、溝部P4にエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)などの封止用の樹脂が充填され得る。このため、防水性を有する被覆部20の材料としては、例えば、封止用の樹脂の線膨張係数と近い線膨張係数を有する樹脂が採用され得る。EVAの線膨張係数は、140ppm/℃である。そして、EVAの線膨張係数と近い線膨張係数を有する樹脂としては、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどの樹脂が採用され得る。ポリエチレンの線膨張係数は、130ppm/℃であり、ポリプロピレンの線膨張係数は、110ppm/℃である。   Here, when the solar cell module using the photoelectric conversion device 100 is manufactured, the groove P4 may be filled with a sealing resin such as ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA). For this reason, as a material of the coating | coated part 20 which has waterproofness, resin which has a linear expansion coefficient close | similar to the linear expansion coefficient of resin for sealing can be employ | adopted, for example. The linear expansion coefficient of EVA is 140 ppm / ° C. And as resin which has a linear expansion coefficient close | similar to the linear expansion coefficient of EVA, resin, such as polyethylene and a polypropylene, can be employ | adopted. The linear expansion coefficient of polyethylene is 130 ppm / ° C., and the linear expansion coefficient of polypropylene is 110 ppm / ° C.

なお、基板1の線膨張係数と、封止用の樹脂の線膨張係数との中間付近の線膨張係数を有する材料が、防水性を有する被覆部20の材料として採用されても良い。例えば、線膨張係数が9ppm/℃である青板ガラスが基板1の材料である場合、線膨張係数が70ppm/℃の塩化ビニルが防水性を有する被覆部20の材料として採用され得る。   A material having a linear expansion coefficient in the vicinity of the intermediate between the linear expansion coefficient of the substrate 1 and the linear expansion coefficient of the sealing resin may be adopted as the material of the waterproof covering portion 20. For example, when soda lime glass having a linear expansion coefficient of 9 ppm / ° C. is the material of the substrate 1, vinyl chloride having a linear expansion coefficient of 70 ppm / ° C. can be adopted as the material of the covering portion 20 having waterproofness.

◎また、上記一実施形態では、上部電極層4の形成後に、溝部P2が形成されたが、これに限られない。例えば、溝部P2の形成後に、上部電極層4が形成されても良い。但し、上部電極層4の形成後に、溝部P2が形成された方が、各セル列10gにおいて隣り合う光電変換セル10の間の電気的な接続における電気抵抗が低減され得る。   In the embodiment described above, the groove portion P2 is formed after the upper electrode layer 4 is formed. However, the present invention is not limited to this. For example, the upper electrode layer 4 may be formed after the formation of the groove portion P2. However, the electrical resistance in electrical connection between the adjacent photoelectric conversion cells 10 in each cell row 10g can be reduced when the groove portion P2 is formed after the formation of the upper electrode layer 4.

◎また、上記一実施形態では、溝部P4a内に光吸収層31の一部を残存させることで、被覆部20が形成されたが、これに限られない。例えば、溝部P4aの形成後であって、光吸収層31の形成前に、被覆部20が形成されても良い。以下、この被覆部20の形成方法について、具体例を挙げて説明する。   In the embodiment described above, the covering portion 20 is formed by leaving a part of the light absorption layer 31 in the groove portion P4a. However, the present invention is not limited to this. For example, the covering portion 20 may be formed after the formation of the groove portion P4a and before the formation of the light absorption layer 31. Hereinafter, a method for forming the covering portion 20 will be described with specific examples.

図18は、一変形例に係る光電変換装置100Aの製造フローを例示するフローチャートである。図19および図20は、一変形例に係る光電変換装置100Aの製造途中の様子を模式的に示す図である。   FIG. 18 is a flowchart illustrating the manufacturing flow of the photoelectric conversion apparatus 100A according to a modification. 19 and 20 are diagrams schematically illustrating a state in the middle of manufacturing the photoelectric conversion device 100A according to the modification.

まず、図18のステップSp21〜Sp23では、図5のステップSp1〜Sp3と同様な工程が順に実施される。このとき、基板1上に下部電極層2が形成され、該下部電極層2を一方向としてのX軸方向に分離する溝部P1と、該溝部P1と交差し且つ下部電極層2を一方向とは異なる他方向としてのY軸方向に分離する溝部P4aとが形成される。   First, in steps Sp21 to Sp23 in FIG. 18, the same processes as those in steps Sp1 to Sp3 in FIG. 5 are sequentially performed. At this time, a lower electrode layer 2 is formed on the substrate 1, a groove part P1 that separates the lower electrode layer 2 in the X-axis direction as one direction, and intersects the groove part P1 and has the lower electrode layer 2 in one direction. Is formed with a groove P4a separating in the Y-axis direction as a different other direction.

次に、ステップSp24では、ステップSp23で形成された溝部P4a(図9および図10参照)において、基板1と下部電極層2との境界部2bを覆う被覆部20(図19および図20参照)が形成される。ここでは、例えば、ガラス材料を用いたゾル・ゲル法などによって被覆部20が形成され得る。この被覆部20の材料としては、シリカなどのガラスが採用され得る。   Next, in step Sp24, in the groove P4a (see FIGS. 9 and 10) formed in step Sp23, a covering portion 20 (see FIGS. 19 and 20) that covers the boundary 2b between the substrate 1 and the lower electrode layer 2 is used. Is formed. Here, for example, the covering portion 20 can be formed by a sol-gel method using a glass material. As a material of the covering portion 20, glass such as silica can be adopted.

ステップSp25〜Sp31では、図5のステップSp4〜Sp10と同様な工程が順に実施される。このとき、下部電極層2上ならびに溝部P4a内に半導体層としての光吸収層31が形成される。   In steps Sp25 to Sp31, processes similar to those in steps Sp4 to Sp10 in FIG. 5 are performed in order. At this time, the light absorption layer 31 as a semiconductor layer is formed on the lower electrode layer 2 and in the groove P4a.

ステップSp32では、ステップSp25〜Sp28において溝部P4a内から溝部P4a上にかけて形成された光電変換層3と上部電極層4との積層体が、溝部P4aに沿って除去されることで、溝部P4が形成される。これにより、光電変換装置100Aが形成され得る。ここでは、スクライブ針が用いられたメカニカルスクライビングなどによって、溝部P4が形成され得る。このとき、光吸収層31が溝部P4aに沿って除去されることで、複数のセル列10gが形成される。そして、溝部P4内には、ステップSp24で形成された被覆部20が残存している。なお、複数のセル列10gは、溝部P4aを含む溝部P4を介して並んでいる。別の観点から言えば、光電変換装置100Aが上部電極層4側から平面視された場合、溝部P4aを介して複数のセル列10gが並んでいる。また、該各セル列10gには、一方向としてのX軸方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セル10がそれぞれ含まれている。   In step Sp32, the stacked portion of the photoelectric conversion layer 3 and the upper electrode layer 4 formed from the groove portion P4a to the groove portion P4a in steps Sp25 to Sp28 is removed along the groove portion P4a, thereby forming the groove portion P4. Is done. Thereby, the photoelectric conversion device 100A can be formed. Here, the groove portion P4 can be formed by mechanical scribing using a scribe needle or the like. At this time, the light absorption layer 31 is removed along the groove P4a, whereby a plurality of cell rows 10g are formed. And the coating | coated part 20 formed by step Sp24 remains in the groove part P4. The plurality of cell rows 10g are arranged via the groove portion P4 including the groove portion P4a. From another viewpoint, when the photoelectric conversion device 100A is viewed in plan from the upper electrode layer 4 side, a plurality of cell rows 10g are arranged via the groove portion P4a. Each cell row 10g includes a plurality of photoelectric conversion cells 10 electrically connected in series in the X-axis direction as one direction.

◎なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。   It goes without saying that all or a part of each of the above-described embodiment and various modifications can be appropriately combined within a consistent range.

1 基板
2 下部電極層
2b 境界部
3 光電変換層
4 上部電極層
5 線状導電部
10 光電変換セル
10g セル列
20 被覆部
21 上部被覆部
31 光吸収層
32 バッファ層
100,100A 光電変換装置
P1,P2,P3,P4,P4a 溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Lower electrode layer 2b Boundary part 3 Photoelectric conversion layer 4 Upper electrode layer 5 Linear conductive part 10 Photoelectric conversion cell 10g Cell array 20 Covering part 21 Upper cover part 31 Light absorption layer 32 Buffer layer 100, 100A Photoelectric conversion device P1 , P2, P3, P4, P4a Groove

Claims (6)

基板と、
該基板上に配されている導電層および該導電層上に配されている光電変換層を有する複数の光電変換セルとを備え、
前記複数の光電変換セルは、各列で一方向に電気的に直列に接続されているとともに互いに並んで配置された複数のセル列を構成しており、
該複数のセル列のうち隣り合う一方のセル列と他方のセル列との間に両者を電気的に分離する分離領域が配されており、
該分離領域に前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部が配されている光電変換装置。
A substrate,
A plurality of photoelectric conversion cells having a conductive layer disposed on the substrate and a photoelectric conversion layer disposed on the conductive layer;
The plurality of photoelectric conversion cells are electrically connected in series in one direction in each row and constitute a plurality of cell rows arranged side by side,
A separation region that electrically separates both of the plurality of cell rows is disposed between one of the adjacent cell rows and the other cell row,
A photoelectric conversion device in which a covering portion that covers a boundary portion between the substrate and the conductive layer is disposed in the separation region.
前記被覆部が、前記光電変換層と同一の材料を含む請求項1に記載の光電変換装置。   The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the covering portion includes the same material as the photoelectric conversion layer. 前記被覆部が、防水性を有する請求項1に記載の光電変換装置。   The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the covering portion is waterproof. 基板上に導電層を形成する工程と、
前記導電層を一方向に分離する第1分離領域と、該第1分離領域と交差し且つ前記導電層を前記一方向とは異なる他方向に分離する第2分離領域とを形成する工程と、
前記導電層の上ならびに前記第1および第2分離領域内に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層のうちの前記第2分離領域内に配されている部分を除去することで、前記一方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セルをそれぞれ含み、且つ平面視したときに、前記第2分離領域を介して並んでいる複数のセル列を形成し、前記第2分離領域において前記半導体層の一部を残存させて前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部を形成する工程とを備える光電変換装置の製造方法。
Forming a conductive layer on the substrate;
Forming a first separation region that separates the conductive layer in one direction, and a second separation region that intersects the first separation region and separates the conductive layer in another direction different from the one direction;
Forming a semiconductor layer on the conductive layer and in the first and second isolation regions;
Each of the semiconductor layers includes a plurality of photoelectric conversion cells electrically connected in series in the one direction by removing a portion disposed in the second isolation region, and is viewed in plan Sometimes, a plurality of cell rows are formed side by side through the second isolation region, and a part of the semiconductor layer is left in the second isolation region to cover the boundary between the substrate and the conductive layer. And a step of forming a covering portion.
前記被覆部を形成する工程の後に、前記被覆部を覆う上部被覆部を形成する工程をさらに備える請求項4に記載の光電変換装置の製造方法。   The method for manufacturing a photoelectric conversion device according to claim 4, further comprising a step of forming an upper covering portion that covers the covering portion after the step of forming the covering portion. 基板上に導電層を形成する工程と、
前記導電層を一方向に分離する第1分離領域と、該第1分離領域と交差し且つ前記導電層を前記一方向とは異なる他方向に分離する第2分離領域とを形成する工程と、
前記第2分離領域において、前記基板と前記導電層との境界部を覆う被覆部を形成する工程と、
前記導電層上ならびに前記第1分離領域内に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層を前記第2分離領域に沿って除去することで、前記一方向に電気的に直列に接続されている複数の光電変換セルをそれぞれ含み、且つ平面視したときに、前記第2分離領域を介して並んでいる複数のセル列を形成する工程とを備える光電変換装置の製造方法。
Forming a conductive layer on the substrate;
Forming a first separation region that separates the conductive layer in one direction, and a second separation region that intersects the first separation region and separates the conductive layer in another direction different from the one direction;
Forming a covering portion that covers a boundary portion between the substrate and the conductive layer in the second separation region;
Forming a semiconductor layer on the conductive layer as well as in the first isolation region;
By removing the semiconductor layer along the second isolation region, each of the second isolation regions includes a plurality of photoelectric conversion cells electrically connected in series in the one direction, and when viewed in plan. And a step of forming a plurality of cell rows arranged through the region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2018150905A1 (en) * 2017-02-17 2019-11-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solar cell module

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