JP2015170720A - Integrated thin film solar cell, and method for manufacturing the same - Google Patents

Integrated thin film solar cell, and method for manufacturing the same Download PDF

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秀夫 田中
近藤 真司
Shinji Kondo
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幹雄 濱野
Mikio Hamano
幹雄 濱野
哲郎 宮野
Tetsuro Miyano
哲郎 宮野
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an integrated thin film solar cell etc. which reduces a dead area generated by forming division grooves, thereby relatively expanding a power generation area and improving photoelectric conversion efficiency.SOLUTION: The method for manufacturing the integrated thin film solar cell comprises: a laminated film production step for producing a laminated film obtained by laminating a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer in this order on a substrate; a division groove formation step for forming plural division grooves parallel to each other by selectively removing the laminated film to expose the surface of the substrate; and an electrical conduction step for bringing the second electrode layer of the laminated film being one of adjacent cells divided by the division grooves and the first electrode layer of the laminated film being the other of the adjacent cells into conduction via the division grooves.

Description

本発明は、集積型薄膜太陽電池及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an integrated thin film solar cell and a method for manufacturing the same.

薄膜太陽電池の一般的な構造として、基板上に電極や半導体層を含む薄膜を積層し、積層した薄膜を複数のパターン(分割溝)で分割して複数のセルを形成し、各セルを直列に接続した集積構造が知られている。   As a general structure of a thin film solar cell, a thin film including an electrode and a semiconductor layer is stacked on a substrate, and the stacked thin film is divided into a plurality of patterns (dividing grooves) to form a plurality of cells, and the cells are connected in series. Integrated structures connected to are known.

例えば、図1に示す集積型薄膜太陽電池100では、基板110上に第1の電極層120、半導体層130、第2の電極層140が積層され、積層された薄膜を第1の分割溝310、第2の分割溝320、及び第3の分割溝330で分割して複数のセルを形成している。そして、各セルを直列に接続して集積構造としている。   For example, in the integrated thin film solar cell 100 shown in FIG. 1, the first electrode layer 120, the semiconductor layer 130, and the second electrode layer 140 are stacked on the substrate 110, and the stacked thin film is used as the first dividing groove 310. A plurality of cells are formed by being divided by the second dividing groove 320 and the third dividing groove 330. Each cell is connected in series to form an integrated structure.

なお、図1(a)は集積型薄膜太陽電池の平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A線(Y方向)に沿う部分拡大断面図である。図1では、集積型薄膜太陽電池の平面形状が矩形状である場合の例を示し、集積型薄膜太陽電池を平面視した場合(受光面側から視た場合)の長手方向をX方向、短手方向をY方向、厚さ方向をZ方向としている(以降の図も同様)。   1A is a plan view of the integrated thin film solar cell, and FIG. 1B is a partially enlarged cross-sectional view taken along line AA (Y direction) of FIG. 1A. FIG. 1 shows an example in which the planar shape of the integrated thin film solar cell is rectangular, and the longitudinal direction when the integrated thin film solar cell is viewed in plan (when viewed from the light receiving surface side) is the X direction and the short direction. The hand direction is the Y direction and the thickness direction is the Z direction (the same applies to the following drawings).

集積型薄膜太陽電池100の一般的な製造方法を、図2を参照して説明する。まず、図2(a)に示すように、基板110上に製膜された第1の電極層120は、図中に示す第1の分割溝310によって分割される。第1の分割溝310は、例えばX方向に直線状に形成される。次に、図2(b)に示すように、第1の電極層120及び第1の分割溝310上に半導体層130を形成する。   A general manufacturing method of the integrated thin film solar cell 100 will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, the first electrode layer 120 formed on the substrate 110 is divided by a first dividing groove 310 shown in the drawing. The first dividing groove 310 is formed linearly in the X direction, for example. Next, as illustrated in FIG. 2B, the semiconductor layer 130 is formed over the first electrode layer 120 and the first dividing groove 310.

その後、図2(c)に示すように、第1の分割溝310に略平行な第2の分割溝320によって、半導体層130を分割する。次に、図2(d)に示すように、半導体層130及び第2の分割溝320上に第2の電極層140を製膜する。その後、図2(e)に示すように、第2の分割溝320に略平行な第3の分割溝330によって、第2の電極層140を分割することによって、各セルを直列に接続して集積構造とした集積型薄膜太陽電池100(図1参照)が形成される(例えば、特許文献1参照)。   Thereafter, as shown in FIG. 2C, the semiconductor layer 130 is divided by a second dividing groove 320 that is substantially parallel to the first dividing groove 310. Next, as shown in FIG. 2D, the second electrode layer 140 is formed on the semiconductor layer 130 and the second dividing groove 320. Thereafter, as shown in FIG. 2 (e), each cell is connected in series by dividing the second electrode layer 140 by a third dividing groove 330 substantially parallel to the second dividing groove 320. An integrated thin film solar cell 100 (see FIG. 1) having an integrated structure is formed (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−165864号公報JP 2011-165864 A

しかしながら、図2に示す従来の集積構造の形成方法は、第1の分割溝310の形成工程と第2の分割溝320の形成工程の間、又、第2の分割溝320の形成工程と第3の分割溝330の形成工程の間において、半導体層130や第2の電極層140を製膜する工程が存在する。つまり、第1の分割溝310、第2の分割溝320、第3の分割溝330は、それぞれ別工程で形成する必要がある。このため、分割溝の形成工程が3つ必要となり工程が煩雑になるという問題がある。   However, in the conventional integrated structure forming method shown in FIG. 2, the first divided groove 310 is formed between the second divided groove 320 and the second divided groove 320 is formed. There is a step of forming the semiconductor layer 130 and the second electrode layer 140 between the three dividing groove 330 forming steps. That is, the first dividing groove 310, the second dividing groove 320, and the third dividing groove 330 need to be formed in separate steps. For this reason, there is a problem that three processes for forming the dividing grooves are required and the process becomes complicated.

更に、図2に示す従来の集積構造の形成方法では、第1の分割溝310と第2の分割溝320の距離や、第2の分割溝320と第3の分割溝330の距離が大きくなり、結果、発電に寄与しない非発電領域(デッドエリア)が大きくなる。   Further, in the conventional integrated structure forming method shown in FIG. 2, the distance between the first dividing groove 310 and the second dividing groove 320 and the distance between the second dividing groove 320 and the third dividing groove 330 are increased. As a result, a non-power generation area (dead area) that does not contribute to power generation becomes large.

具体的に説明すると、第1の分割溝310を形成した後に半導体層130が製膜されると、半導体層130の製膜工程における熱処理によって基板110が変形し、第1の分割溝310にうねりが(図1のY方向に)生じる。   Specifically, when the semiconductor layer 130 is formed after forming the first dividing groove 310, the substrate 110 is deformed by the heat treatment in the film forming process of the semiconductor layer 130, and the first dividing groove 310 is undulated. (In the Y direction in FIG. 1) occurs.

この後、第2の分割溝320を形成する際は、第1の分割溝310のうねりを考慮して、第1の分割溝310と第2の分割溝320が重なることがないように、第1の分割溝310から一定距離離間して第2の分割溝320を形成する必要がある。この第1の分割溝310から第2の分割溝320の間の領域は、発電に寄与しないデッドエリアD(図2(e)参照)となるため、一定距離離間したことによってデッドエリアが一定面積発生する。 Thereafter, when forming the second divided groove 320, the first divided groove 310 and the second divided groove 320 are not overlapped in consideration of the undulation of the first divided groove 310. It is necessary to form the second divided groove 320 at a certain distance from the first divided groove 310. Since the area between the first dividing groove 310 and the second dividing groove 320 is a dead area D 1 (see FIG. 2E) that does not contribute to power generation, the dead area is constant by being separated by a certain distance. Generates an area.

又、第2の分割溝320と第3の分割溝330も同様に、第3の分割溝330を形成する際に、第2の分割溝320のうねりを考慮して一定距離離間して第3の分割溝330を形成する必要がある。ここでも同様に、第2の分割溝320と第3の分割溝330の間の領域は、発電に寄与しないデッドエリアD(図2(e)参照)となるため、一定距離離間したことによって、ここでもデッドエリアが一定面積発生する。 Similarly, the second divided groove 320 and the third divided groove 330 are spaced apart from each other by a predetermined distance in consideration of the undulation of the second divided groove 320 when the third divided groove 330 is formed. It is necessary to form the divided grooves 330. Similarly, since the region between the second divided groove 320 and the third divided groove 330 is a dead area D 2 (see FIG. 2E) that does not contribute to power generation, Here, a dead area is generated in a certain area.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、分割溝の形成により生じるデッドエリアを小さくし、相対的に発電面積を拡大して光電変換効率を向上させる集積型薄膜太陽電池の製造方法等を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above points, and manufacture of an integrated thin-film solar cell that improves the photoelectric conversion efficiency by reducing the dead area caused by the formation of the dividing grooves and relatively expanding the power generation area. It is an object to provide a method and the like.

本集積型薄膜太陽電池の製造方法は、基板上に第1の電極層、半導体層、及び第2の電極層が順に積層された積層膜を製膜する積層膜製膜工程と、前記積層膜を選択的に除去して前記基板の表面を露出させ、互いに平行な複数の分割溝を形成する分割溝形成工程と、前記複数の分割溝により分割された隣接するセルの一方となる積層膜の第2の電極層と、隣接するセルの他方となる積層膜の第1の電極層とを、前記複数の分割溝を介して導通させる導通工程と、を有することを要件とする。   The manufacturing method of the integrated thin-film solar cell includes a stacked film forming step of forming a stacked film in which a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate, and the stacked film Are selectively removed to expose the surface of the substrate to form a plurality of divided grooves parallel to each other, and a laminated film to be one of adjacent cells divided by the plurality of divided grooves It is a requirement to include a conduction step of conducting the second electrode layer and the first electrode layer of the laminated film that is the other of the adjacent cells through the plurality of dividing grooves.

開示の技術によれば、分割溝の形成により生じるデッドエリアを小さくし、相対的に発電面積を拡大して光電変換効率を向上させる集積型薄膜太陽電池の製造方法等を提供できる。   According to the disclosed technology, it is possible to provide a method for manufacturing an integrated thin film solar cell that reduces the dead area caused by the formation of the dividing groove and relatively increases the power generation area to improve the photoelectric conversion efficiency.

一般的な集積型薄膜太陽電池を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates a general integrated thin film solar cell. 一般的な集積型薄膜太陽電池の製造工程を例示する図である。It is a figure which illustrates the manufacturing process of a general integrated type thin film solar cell. 第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池を例示する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an integrated thin film solar cell according to a first embodiment. 第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造工程を例示する図である。It is a figure which illustrates the manufacturing process of the integrated thin film solar cell which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the integrated thin film solar cell which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造工程を例示する図である。It is a figure which illustrates the manufacturing process of the integrated thin film solar cell which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

なお、以下の実施の形態では、CIS系の集積型薄膜太陽電池を例にとって説明するが、本発明は、CIS系の集積型薄膜太陽電池以外にも適用可能である。本発明を適用可能な集積型薄膜太陽電池の一例を挙げれば、アモルファスシリコン系薄膜太陽電池、微結晶シリコン系薄膜太陽電池、CIS系以外の化合物系薄膜太陽電池等である。   In the following embodiments, a CIS-based integrated thin film solar cell will be described as an example, but the present invention is applicable to other than the CIS-based integrated thin film solar cell. Examples of integrated thin film solar cells to which the present invention can be applied include amorphous silicon thin film solar cells, microcrystalline silicon thin film solar cells, and compound thin film solar cells other than CIS.

CIS系以外の化合物系薄膜太陽電池とは、例えば、光吸収層が銅(Cu)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)、及びカルコゲン元素(セレン(Se)又は硫黄(S))を含有する化合物からなるCZTS系薄膜太陽電池や、光吸収層がカドミウム(Cd)及びテルル(Te)を含有する化合物からなるCdTe系薄膜太陽電池等である。   With a compound-based thin film solar cell other than CIS, for example, the light absorption layer contains copper (Cu), zinc (Zn), tin (Sn), and a chalcogen element (selenium (Se) or sulfur (S)). A CZTS thin film solar cell made of a compound, a CdTe thin film solar cell made of a compound whose light absorption layer contains cadmium (Cd) and tellurium (Te), and the like.

〈第1の実施の形態〉
[第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の構造]
まず、第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の構造について説明する。図3は、第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池を例示する断面図であり、図1(b)に対応する断面を示している。なお、第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の平面図は図1(a)と概略同様であるため、図示を省略する。
<First Embodiment>
[Structure of integrated thin-film solar cell according to first embodiment]
First, the structure of the integrated thin film solar cell according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the integrated thin film solar cell according to the first embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. The plan view of the integrated thin film solar cell according to the first embodiment is substantially the same as FIG.

図3を参照するに、集積型薄膜太陽電池10は、CIS系の集積型薄膜太陽電池であり、基板11上に、第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14が順次積層された積層膜が形成された構造とされている。以下、集積型薄膜太陽電池10を構成する各要素について説明する。   Referring to FIG. 3, the integrated thin film solar cell 10 is a CIS-based integrated thin film solar cell, and a first electrode layer 12, a semiconductor layer 13, and a second electrode layer 14 are formed on a substrate 11. A structure is formed in which stacked films are sequentially stacked. Hereinafter, each element constituting the integrated thin film solar cell 10 will be described.

基板11は、第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14を形成する基体となる部分である。基板11としては、例えば、青板ガラスや低アルカリガラス等のガラス基板、ステンレス等の金属基板、エポキシ樹脂等の樹脂基板等を用いることができる。基板11の厚さは、例えば、数十μm〜数mm程度とすることができる。但し、基板11が導体である場合(例えば、ステンレス等の金属基板である場合)には、絶縁層を介して第1の電極層12等を積層する必要がある。   The substrate 11 is a portion serving as a base on which the first electrode layer 12, the semiconductor layer 13, and the second electrode layer 14 are formed. As the substrate 11, for example, a glass substrate such as blue plate glass or low alkali glass, a metal substrate such as stainless steel, a resin substrate such as epoxy resin, or the like can be used. The thickness of the substrate 11 can be, for example, about several tens of μm to several mm. However, when the substrate 11 is a conductor (for example, a metal substrate such as stainless steel), it is necessary to stack the first electrode layer 12 and the like via an insulating layer.

第1の電極層12は、基板11上に形成されている。第1の電極層12としては、例えば、モリブデン(Mo)を用いることができる。第1の電極層12として、セレン(Se)や硫黄(S)に対する耐食性を有するチタン(Ti)やクローム(Cr)等を用いてもよい。第1の電極層12の厚さは、例えば、数10nm〜数μm程度とすることができる。第1の電極層12は、集積型薄膜太陽電池10の一方の電極層となる層である。   The first electrode layer 12 is formed on the substrate 11. For example, molybdenum (Mo) can be used as the first electrode layer 12. As the first electrode layer 12, titanium (Ti), chromium (Cr), or the like having corrosion resistance against selenium (Se) or sulfur (S) may be used. The thickness of the first electrode layer 12 can be, for example, about several tens of nm to several μm. The first electrode layer 12 is a layer that becomes one electrode layer of the integrated thin film solar cell 10.

半導体層13は、p型半導体からなる層であり、第1の電極層12上に形成されている。半導体層13は、照射された太陽光等を光電変換する部分である。半導体層13が光電変換することにより生じた起電力は、例えば、第1の電極層12及び第2の電極層14に夫々はんだ等で取り付けられた電極リボン(銅箔リボン)から外部に電流として取り出すことができる。   The semiconductor layer 13 is a layer made of a p-type semiconductor, and is formed on the first electrode layer 12. The semiconductor layer 13 is a part that photoelectrically converts irradiated sunlight or the like. The electromotive force generated by the photoelectric conversion of the semiconductor layer 13 is, for example, as an electric current from the electrode ribbon (copper foil ribbon) attached to the first electrode layer 12 and the second electrode layer 14 with solder or the like. It can be taken out.

半導体層13としては、例えば、銅(Cu),インジウム(In),セレン(Se)からなる化合物や、銅(Cu),インジウム(In),ガリウム(Ga),セレン(Se),硫黄(S)からなる化合物等を用いることができる。前記化合物の一例を挙げれば、CuInSe、Cu(InGa)Se、Cu(InGa)(SSe)等である。半導体層13の厚さは、例えば、数μm〜数10μm程度とすることができる。 As the semiconductor layer 13, for example, a compound made of copper (Cu), indium (In), selenium (Se), copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), selenium (Se), sulfur (S Or the like. In one example of the compound, a CuInSe 2, Cu (InGa) Se 2, Cu (InGa) (SSe) 2 or the like. The thickness of the semiconductor layer 13 can be, for example, about several μm to several tens of μm.

なお、半導体層13の表面にバッファ層(図示せず)を形成してもよい。バッファ層は、半導体層13からの電流の漏出を防止する機能を有する高抵抗の層である。バッファ層の材料としては、例えば、亜鉛化合物、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、硫化カドミウム(CdS)、硫化インジウム(InS)等を用いることができる。バッファ層の厚さは、例えば、数nm〜数百nm程度とすることができる。   A buffer layer (not shown) may be formed on the surface of the semiconductor layer 13. The buffer layer is a high-resistance layer having a function of preventing current leakage from the semiconductor layer 13. As a material of the buffer layer, for example, a zinc compound, zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), cadmium sulfide (CdS), indium sulfide (InS), or the like can be used. The thickness of the buffer layer can be, for example, about several nm to several hundred nm.

第2の電極層14は、n型半導体からなる透明な層であり、半導体層13上に形成されている。第2の電極層14としては、例えば、酸化亜鉛系薄膜(ZnO)やITO薄膜等を用いることができる。酸化亜鉛系薄膜(ZnO)を用いる場合には、硼素(B)やアルミニウム(Al)やガリウム(Ga)等をドーパントとして添加することにより、低抵抗化でき好適である。第2の電極層14の厚さは、例えば、数百nm〜数10μm程度とすることができる。半導体層13と第2の電極層14とは、pn接合を形成している。第2の電極層14は、集積型薄膜太陽電池10の他方の電極層となる層である。   The second electrode layer 14 is a transparent layer made of an n-type semiconductor and is formed on the semiconductor layer 13. As the second electrode layer 14, for example, a zinc oxide-based thin film (ZnO), an ITO thin film, or the like can be used. In the case of using a zinc oxide-based thin film (ZnO), the resistance can be reduced by adding boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or the like as a dopant. The thickness of the second electrode layer 14 can be, for example, about several hundred nm to several tens of μm. The semiconductor layer 13 and the second electrode layer 14 form a pn junction. The second electrode layer 14 is a layer that becomes the other electrode layer of the integrated thin-film solar cell 10.

基板11上に形成された積層膜(第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14が積層された積層膜)は、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33により分割されている。第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33は、基板11上に形成された積層膜を選択的に除去して基板11の表面(基板11が導体である場合は、絶縁層の表面)が露出するように形成された、X方向に沿って所定の間隔で並置された互いに平行な3本のパターンである。第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33により分割された部分が夫々セルとなる。第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33の夫々の幅は、例えば、数10〜数100μm程度とすることができる。   A laminated film (a laminated film in which the first electrode layer 12, the semiconductor layer 13, and the second electrode layer 14 are laminated) formed on the substrate 11 includes a first divided groove 31 and a second divided groove 32. And the third dividing groove 33. The first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 selectively remove the laminated film formed on the substrate 11 to remove the surface of the substrate 11 (the substrate 11 is a conductor). In this case, the patterns are three parallel patterns arranged in parallel at a predetermined interval along the X direction so that the surface of the insulating layer is exposed. The portions divided by the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 become cells. The width of each of the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 can be, for example, about several tens to several hundreds of micrometers.

なお、ここでいう平行は、厳密な意味での平行ではなく、各分割溝の機能を損なわない範囲内でおおよそ平行であることを意味する。つまり、各分割溝は基板11上に形成された積層膜を分割できればよいので、一の分割溝に対して他の分割溝が多少傾斜していても機能を損なわないし、各分割溝が完全な直線でなくても機能を損なわない。そのような場合も含めて本願では平行と称するものとする。   In addition, the parallel here is not parallel in a strict sense, but means approximately parallel within a range that does not impair the function of each dividing groove. That is, each dividing groove only needs to be able to divide the laminated film formed on the substrate 11, so that the function is not impaired even if another dividing groove is slightly inclined with respect to one dividing groove, and each dividing groove is completely The function is not impaired even if it is not a straight line. Including such a case, it shall be called parallel in this application.

第1の分割溝31と第2の分割溝32との間には、第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14の積層膜が極薄幅で存在している。同様に、第2の分割溝32と第3の分割溝33との間には、第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14の積層膜が極薄幅で存在している。2カ所の極薄幅の部分は、発電に寄与しないデッドエリアである。デッドエリアの夫々の幅は、例えば、数10μm程度とすることができる。   A laminated film of the first electrode layer 12, the semiconductor layer 13, and the second electrode layer 14 exists between the first dividing groove 31 and the second dividing groove 32 with an extremely thin width. Similarly, a laminated film of the first electrode layer 12, the semiconductor layer 13, and the second electrode layer 14 exists between the second dividing groove 32 and the third dividing groove 33 with an extremely thin width. ing. The two ultra-thin width portions are dead areas that do not contribute to power generation. The width of each dead area can be, for example, about several tens of μm.

第1の分割溝31内に露出する基板11上には、絶縁層15が形成されている。絶縁層15は、第1の分割溝31に隣接する一方の積層膜の第1の電極層12と、他方の積層膜の第1の電極層12とを絶縁するための層である。そのため、絶縁層15は、第1の電極層12の膜厚よりも大きい膜厚とされている。絶縁層15の材料としては、例えば、アクリル樹脂やガラス等を用いることができる。   An insulating layer 15 is formed on the substrate 11 exposed in the first dividing groove 31. The insulating layer 15 is a layer for insulating the first electrode layer 12 of one laminated film adjacent to the first dividing groove 31 from the first electrode layer 12 of the other laminated film. Therefore, the insulating layer 15 has a thickness larger than that of the first electrode layer 12. As a material of the insulating layer 15, for example, an acrylic resin or glass can be used.

絶縁層15は、半導体層13よりも抵抗値が高い方が好ましい。そのため、隣接するセルの第1の電極層12間をより確実に絶縁することが可能となり、隣接するセル間に生じるリーク電流を低減できる。例えば、従来の集積型薄膜太陽電池100(図1(b)参照)では、隣接するセルの第1の電極層120間を半導体層130により絶縁している。集積型薄膜太陽電池10では、半導体層130(半導体層13も同等)よりも高抵抗の絶縁層15を用いることで、従来の集積型薄膜太陽電池100よりも隣接するセル間に生じるリーク電流を低減できる。   The insulating layer 15 preferably has a higher resistance value than the semiconductor layer 13. Therefore, it is possible to more reliably insulate between the first electrode layers 12 of adjacent cells, and it is possible to reduce the leakage current generated between adjacent cells. For example, in the conventional integrated thin film solar cell 100 (see FIG. 1B), the first electrode layers 120 of adjacent cells are insulated by the semiconductor layer 130. In the integrated thin film solar cell 10, the leakage current generated between adjacent cells is higher than that of the conventional integrated thin film solar cell 100 by using the insulating layer 15 having a higher resistance than that of the semiconductor layer 130 (the semiconductor layer 13 is also equivalent). Can be reduced.

第1の分割溝31内の絶縁層15上には、第1の分割溝31に隣接する一方の積層膜の第2の電極層14と、他方の積層膜の第2の電極層14とを導通させる第1の導体層16が形成されている。第1の導体層16の材料としては、例えば、銀ペーストやその他の金属ペースト等を用いることができる。   On the insulating layer 15 in the first dividing groove 31, the second electrode layer 14 of one laminated film adjacent to the first dividing groove 31 and the second electrode layer 14 of the other laminated film are provided. A first conductor layer 16 is formed for electrical conduction. As a material of the first conductor layer 16, for example, a silver paste or other metal paste can be used.

なお、第1の分割溝31に隣接する第2の電極層14同士を導通させることができれば、第1の導体層16の表面は、第2の電極層14の表面と面一でもよいし、第2の電極層14の表面より突出してもよいし、第2の電極層14の表面より窪んでもよい。又、第1の導体層16は、第2の電極層14の表面上にはみ出てもよく、この場合、後述の第2の導体層17と導通してもよい。   The surface of the first conductor layer 16 may be flush with the surface of the second electrode layer 14 as long as the second electrode layers 14 adjacent to the first dividing groove 31 can be made conductive. It may protrude from the surface of the second electrode layer 14 or may be recessed from the surface of the second electrode layer 14. Further, the first conductor layer 16 may protrude from the surface of the second electrode layer 14, and in this case, the first conductor layer 16 may be electrically connected to a second conductor layer 17 described later.

第2の分割溝32内に露出する基板11上には、第2の導体層17が形成されている。第2の導体層17は、第2の分割溝32に隣接する一方の積層膜の第2の電極層14と、他方の積層膜の第1の電極層12とを導通させるための層である。そのため、第2の導体層17は、第1の電極層12の厚みと半導体層13の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚とされている。第2の導体層17の材料としては、例えば、銀ペーストやその他の金属ペースト等を用いることができる。   A second conductor layer 17 is formed on the substrate 11 exposed in the second dividing groove 32. The second conductor layer 17 is a layer for electrically connecting the second electrode layer 14 of one laminated film adjacent to the second dividing groove 32 and the first electrode layer 12 of the other laminated film. . Therefore, the second conductor layer 17 has a thickness larger than the thickness obtained by adding the thickness of the first electrode layer 12 and the thickness of the semiconductor layer 13. As a material of the second conductor layer 17, for example, a silver paste or other metal paste can be used.

なお、第2の導体層17の表面は、第2の電極層14の表面と面一でもよいし、第2の電極層14の表面より突出してもよいし、第2の電極層14の表面より窪んでもよい。又、第2の導体層17は、第2の電極層14の表面上にはみ出てもよく、この場合、第1の導体層16と導通してもよい。   The surface of the second conductor layer 17 may be flush with the surface of the second electrode layer 14, may protrude from the surface of the second electrode layer 14, or may be the surface of the second electrode layer 14. It may be deeper. Further, the second conductor layer 17 may protrude from the surface of the second electrode layer 14, and in this case, the second conductor layer 17 may be electrically connected to the first conductor layer 16.

第2の導体層17は、第2の電極層14よりも抵抗値が低いことが好ましい。そのため、隣接するセルの第2の電極層14と第1の電極層12とを低抵抗で接続することが可能となり、集積型薄膜太陽電池10の発電効率を向上させることができる。例えば、従来の集積型薄膜太陽電池100(図1(b)参照)では、隣接するセルの一方の第2の電極層140を半導体層130を貫通するように厚さ方向に延在させて隣接するセルの他方の第1の電極層120と接続している。集積型薄膜太陽電池10では、第2の電極層140(第2の電極層14も同等)よりも低抵抗の第2の導体層17を用いることで、従来の集積型薄膜太陽電池100よりも発電効率を向上させることができる。   The second conductor layer 17 preferably has a lower resistance value than the second electrode layer 14. Therefore, the second electrode layer 14 and the first electrode layer 12 of the adjacent cell can be connected with low resistance, and the power generation efficiency of the integrated thin film solar cell 10 can be improved. For example, in the conventional integrated thin film solar cell 100 (see FIG. 1B), one second electrode layer 140 of an adjacent cell extends in the thickness direction so as to penetrate the semiconductor layer 130 and is adjacent. The other first electrode layer 120 of the cell to be connected is connected. In the integrated thin film solar cell 10, the second conductive layer 17 having a lower resistance than that of the second electrode layer 140 (the second electrode layer 14 is also equivalent) is used, so that the integrated thin film solar cell 100 has a higher resistance. Power generation efficiency can be improved.

第3の分割溝33内に露出する基板11上には、第3の導体層18が形成されている。第3の導体層18は、第3の分割溝33に隣接する一方の積層膜の第1の電極層12と、他方の積層膜の第1の電極層12とを導通させるための層である。但し、第3の導体層18は、第3の分割溝33に隣接する第2の電極層14同士を導通させてはならない。そのため、第3の導体層18は、第1の電極層12の厚みと半導体層13の厚みとを加算した厚み未満の膜厚とされている。第3の導体層18の材料としては、例えば、銀ペーストやその他の金属ペースト等を用いることができる。   A third conductor layer 18 is formed on the substrate 11 exposed in the third dividing groove 33. The third conductor layer 18 is a layer for electrically connecting the first electrode layer 12 of one laminated film adjacent to the third dividing groove 33 and the first electrode layer 12 of the other laminated film. . However, the third conductor layer 18 should not conduct the second electrode layers 14 adjacent to the third dividing groove 33. Therefore, the third conductor layer 18 has a thickness less than the sum of the thickness of the first electrode layer 12 and the thickness of the semiconductor layer 13. As a material of the third conductor layer 18, for example, a silver paste or other metal paste can be used.

このように、基板11上に形成された積層膜は、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33により、複数のセルに分割されている。そして、隣接する一方のセルの第2の電極層14と他方のセルの第1の電極層12とは、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を介して導通している。つまり、隣接する各セルは、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を介して導通して直列に接続され、集積型薄膜太陽電池10を構成している。   As described above, the laminated film formed on the substrate 11 is divided into a plurality of cells by the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33. The second electrode layer 14 of one adjacent cell and the first electrode layer 12 of the other cell include the first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18. Is conducting through. That is, adjacent cells are connected in series through the first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18 to form the integrated thin film solar cell 10. Yes.

[第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造方法]
次に、第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造方法について説明する。図4は、第1の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造工程を例示する図である。なお、図4は、図3に対応する断面の一部を示している。
[Method of Manufacturing Integrated Thin Film Solar Cell According to First Embodiment]
Next, a method for manufacturing the integrated thin film solar cell according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the integrated thin film solar cell according to the first embodiment. FIG. 4 shows a part of a cross section corresponding to FIG.

まず、図4(a)に示すように、基板11上に第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14が順に積層された積層膜を製膜する。   First, as shown in FIG. 4A, a laminated film in which a first electrode layer 12, a semiconductor layer 13, and a second electrode layer 14 are sequentially laminated on a substrate 11 is formed.

具体的には、基板11として、例えば、青板ガラスや低アルカリガラス等のガラス基板、ステンレス等の金属基板、エポキシ樹脂等の樹脂基板等を準備する。そして、基板11上に、例えばスパッタ法等によりモリブデン(Mo)等の遷移金属からなる第1の電極層12を製膜し、第1の電極層12上に、例えばスパッタ法やセレン化及び硫化法や蒸着法等によりCIS系の半導体層13を製膜する。但し、基板11が導体である場合(例えば、ステンレス等の金属基板である場合)には、絶縁層を介して第1の電極層12を製膜する必要がある。   Specifically, as the substrate 11, for example, a glass substrate such as blue plate glass or low alkali glass, a metal substrate such as stainless steel, a resin substrate such as epoxy resin, or the like is prepared. Then, a first electrode layer 12 made of a transition metal such as molybdenum (Mo) is formed on the substrate 11 by, for example, sputtering, and the first electrode layer 12 is formed by, for example, sputtering, selenization, and sulfidation. A CIS-based semiconductor layer 13 is formed by a method or a vapor deposition method. However, when the substrate 11 is a conductor (for example, when it is a metal substrate such as stainless steel), it is necessary to form the first electrode layer 12 through an insulating layer.

更に、半導体層13上に、例えばMOCVD法やスパッタ法等により、硼素(B)やガリウム(Ga)、アルミニウム(Al)等をドーパントとして添加した酸化亜鉛系薄膜(ZnO)や、ITO(Indium Tin Oxide)薄膜等の透明かつ低抵抗な膜を第2の電極層14として製膜する。なお、必要に応じ、半導体層13の表面にバッファ層を製膜してもよい。   Further, a zinc oxide thin film (ZnO) doped with boron (B), gallium (Ga), aluminum (Al) or the like as a dopant on the semiconductor layer 13 by, for example, MOCVD or sputtering, or ITO (Indium Tin). Oxide) A transparent and low resistance film such as a thin film is formed as the second electrode layer 14. If necessary, a buffer layer may be formed on the surface of the semiconductor layer 13.

次に、図4(b)に示すように、基板11上に製膜された積層膜を選択的に除去して基板11の表面を露出させ、所定の間隔で並置された互いに平行な3本のパターンである第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を形成する。但し、基板11が導体である場合には、積層膜を選択的に除去して基板11上に形成された絶縁層を露出させ、所定の間隔で並置された互いに平行な3本のパターンである第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を形成する。絶縁層は基板11の表面に形成されているため、本願では、基板11の表面に形成された絶縁層を露出させる場合も含めて『基板の表面を露出させる』と表現するものとする。   Next, as shown in FIG. 4B, the laminated film formed on the substrate 11 is selectively removed to expose the surface of the substrate 11, and three parallel to each other arranged in parallel at a predetermined interval. The first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33, which are the above patterns, are formed. However, when the substrate 11 is a conductor, the laminated film is selectively removed to expose the insulating layer formed on the substrate 11, and the three patterns are arranged in parallel with each other at a predetermined interval. A first dividing groove 31, a second dividing groove 32, and a third dividing groove 33 are formed. Since the insulating layer is formed on the surface of the substrate 11, in the present application, it is expressed as “exposing the surface of the substrate” including the case where the insulating layer formed on the surface of the substrate 11 is exposed.

具体的には、基板11上に製膜された積層膜に、例えばYAGレーザ等を用いてレーザ光を照射することにより、レーザ光が照射された部分の積層膜を除去して、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を形成する。第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33の夫々の幅は、例えば、数10〜数100μm程度とすることができる。なお、レーザ光の照射に代えて、針を用いたメカニカルスクライブやサンドブラスタを採用してもよい。   Specifically, by irradiating the laminated film formed on the substrate 11 with laser light using, for example, a YAG laser, the portion of the laminated film irradiated with the laser light is removed, and the first film A dividing groove 31, a second dividing groove 32, and a third dividing groove 33 are formed. The width of each of the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 can be, for example, about several tens to several hundreds of micrometers. In place of laser light irradiation, a mechanical scribe using a needle or a sand blaster may be employed.

ここで重要な点は、基板11上の積層膜が全て製膜された後に、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を形成する点である。具体的に説明すると、第1の分割溝31と第2の分割溝32の形成工程の間、更に、第2の分割溝32と第3の分割溝33の形成工程の間において、積層膜の一部を製膜するような工程は存在しない。   The important point here is that the first divided groove 31, the second divided groove 32, and the third divided groove 33 are formed after all the laminated films on the substrate 11 are formed. More specifically, between the formation process of the first division groove 31 and the second division groove 32, and further, between the formation process of the second division groove 32 and the third division groove 33, the laminated film There is no process for forming a part of the film.

従って、従来技術のように、第2の分割溝32の形成時において第1の分割溝31に大きなうねりが発生していることがない。つまり、第2の分割溝32を形成するにあたり、第1の分割溝31の大きなうねりを考慮する必要がなくなるため、第1の分割溝31と第2の分割溝32との距離を従来技術の方法に比べて小さくすることが可能となる。その結果、第1の分割溝31と第2の分割溝32間に発生するデッドエリアDの幅を小さくすることになり、発電領域G及びGの面積を増加させることができる。すなわち、発電効率を向上させることができる。 Therefore, unlike the prior art, there is no large undulation in the first dividing groove 31 when the second dividing groove 32 is formed. That is, since it is not necessary to consider the large undulation of the first dividing groove 31 in forming the second dividing groove 32, the distance between the first dividing groove 31 and the second dividing groove 32 is set to be the same as that of the prior art. It becomes possible to make it smaller than the method. As a result, to reduce the width of the dead area D 1 of the first dividing grooves 31 generated between the second dividing groove 32, the area of the power generation area G 1 and G 2 can be increased. That is, power generation efficiency can be improved.

同様に、第3の分割溝33の形成についても、従来技術のような第3の分割溝33の形成時において第2の分割溝32の大きなうねりを考慮する必要がなくなる。そのため、第2の分割溝32と第3の分割溝33との距離を従来技術の方法に比べて小さくすることが可能となる。その結果、第2の分割溝32と第3の分割溝33間に発生するデッドエリアDの幅を小さくすることになり、発電領域G及びGの面積を増加させることができる。すなわち、発電効率を向上させることができる。なお、デッドエリアD及びDの夫々の幅は、例えば、数10μm程度とすることができる。 Similarly, with respect to the formation of the third dividing groove 33, it is not necessary to consider the large undulation of the second dividing groove 32 when forming the third dividing groove 33 as in the prior art. Therefore, the distance between the second dividing groove 32 and the third dividing groove 33 can be made smaller than that of the conventional method. As a result, to reduce the width of the dead area D 2 generated across the second dividing groove 32 and the third dividing groove 33, the area of the power generation area G 1 and G 2 can be increased. That is, power generation efficiency can be improved. The width of each of the dead area D 1 and D 2, for example, can be about several 10 [mu] m.

なお、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を個別に形成してもよいが、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を同時に形成する方法を適用してもよい。例えば、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33の形成用のツール(例えば、レーザヘッド等)を一体化したパターン形成装置を準備することで、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を同時に形成できる。   In addition, although the 1st division groove 31, the 2nd division groove 32, and the 3rd division groove 33 may be formed separately, the 1st division groove 31, the 2nd division groove 32, and the 3rd A method of simultaneously forming the divided grooves 33 may be applied. For example, by preparing a pattern forming apparatus in which a tool for forming the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 (for example, a laser head) is integrated, the first division groove 31 is prepared. The dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 can be formed simultaneously.

このように、パターン形成装置を用いて第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を同時に形成することにより、形成時にうねりが発生したとしても、各分割溝の間隔が一定であるため、各分割溝は同じうねりとなる。その結果、各分割溝の間隔を狭くしてデッドエリアを更に減少させることができる。   As described above, by forming the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 at the same time by using the pattern forming apparatus, even if waviness occurs during the formation, each dividing groove Since the intervals of are constant, each dividing groove has the same undulation. As a result, it is possible to further reduce the dead area by narrowing the interval between the divided grooves.

より詳細に説明すると、第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を個別に形成する場合は、第1の分割溝31に形成時のうねり(従来技術における、製膜時の熱処理によるうねりとは異なる)が発生することがある。この場合、第2の分割溝32の形成には、第1の分割溝31のうねりを考慮した所定のオフセット(第1の分割溝31と重ならないための離間距離)を大きくとる必要がある。   More specifically, when the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33 are individually formed, the undulation at the time of formation in the first dividing groove 31 (in the prior art) , Which is different from the undulation caused by heat treatment during film formation). In this case, in order to form the second dividing groove 32, it is necessary to increase a predetermined offset (a separation distance so as not to overlap the first dividing groove 31) in consideration of the undulation of the first dividing groove 31.

これに対して、パターン形成装置を用いて第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33を同時に形成する場合は、各分割溝において同様の箇所に同様のうねりが生じる。このため、個別のうねりを考慮した所定のオフセット(分割溝間の間隔)を小さくすることが可能となり、結果、更なるデッドエリアの減少を実現することができる。   On the other hand, when forming the 1st division groove 31, the 2nd division groove 32, and the 3rd division groove 33 simultaneously using a pattern formation device, it is the same wave in the same location in each division groove. Occurs. For this reason, it is possible to reduce a predetermined offset (interval between divided grooves) in consideration of individual undulations, and as a result, it is possible to further reduce the dead area.

次に、図4(c)に示すように、第1の分割溝31内に露出する基板11上に絶縁層15を形成する。絶縁層15は、例えば、絶縁物であるアクリル樹脂やガラス等を含有する溶液を第1の分割溝31内に塗布し、これを乾燥又はアニールして形成することができる。又、他の形成方法としては、アクリル樹脂を含有するフォトレジスト液を第1の分割溝31内に塗布し、光の照射及び現像して絶縁層15を形成してもよい。更に他の形成方法としては、光硬化型の樹脂溶液を第1の分割溝31内に塗布し、この溶液に光を照射して絶縁層15を形成してもよい。絶縁層15は、発電領域Gの第1の電極層12と、デッドエリアDの第1の電極層12とを絶縁するために設けられるものである。そのため、絶縁層15の膜厚は、第1の電極層12の膜厚よりも大きければよい。 Next, as shown in FIG. 4C, the insulating layer 15 is formed on the substrate 11 exposed in the first dividing groove 31. The insulating layer 15 can be formed by, for example, applying a solution containing an insulating acrylic resin, glass, or the like in the first dividing groove 31 and drying or annealing it. As another forming method, the insulating layer 15 may be formed by applying a photoresist solution containing an acrylic resin in the first dividing groove 31 and irradiating and developing light. As yet another forming method, the insulating layer 15 may be formed by applying a photocurable resin solution in the first dividing groove 31 and irradiating the solution with light. Insulating layer 15 includes a first electrode layer 12 of the power generation area G 1, is provided in order to insulate the first electrode layer 12 of the dead area D 1. Therefore, the film thickness of the insulating layer 15 only needs to be larger than the film thickness of the first electrode layer 12.

次に、図4(d)に示すように、絶縁層15上に第1の導体層16を形成する。第1の導体層16は、例えば、導体物を含有する溶液(例えば、銀ペースト等)を絶縁層15上に塗布し、これを乾燥又はアニールして形成することができる。第1の導体層16は、発電領域Gの第2の電極層14と、デッドエリアDの第2の電極層14とを導通させるために設けられるものである。そのため、導通できていれば、第1の導体層16の表面は、第2の電極層14の表面と面一でもよいし、第2の電極層14の表面より突出してもよいし、第2の電極層14の表面より窪んでもよい。 Next, as shown in FIG. 4D, the first conductor layer 16 is formed on the insulating layer 15. The first conductor layer 16 can be formed, for example, by applying a solution containing a conductor (for example, silver paste) on the insulating layer 15 and drying or annealing it. The first conductive layer 16 includes a second electrode layer 14 of the power generation area G 1, is provided in order to electrically connect the second electrode layer 14 of the dead area D 1. Therefore, the surface of the first conductor layer 16 may be flush with the surface of the second electrode layer 14 or may protrude from the surface of the second electrode layer 14 as long as it is conductive. The surface of the electrode layer 14 may be recessed.

次に、図4(e)に示すように、第2の分割溝32内に露出する基板11上に第2の導体層17を形成する。第2の導体層17は、例えば、導体物を含有する溶液(例えば、銀ペースト等)を第2の分割溝32内に塗布し、これを乾燥又はアニールして形成することができる。第2の導体層17は、デッドエリアDの第2の電極層14と、デッドエリアDの第1の電極層12とを導通させるために設けられるものである。そのため、第2の導体層17の膜厚は、第1の電極層12の膜厚と半導体層13の膜厚を加算した膜厚よりも大きくする必要がある。言い換えれば、第2の導体層17が第2の電極層14に接触するような膜厚に形成する。第2の導体層17の表面は、第2の電極層14の表面と面一でもよいし、第2の電極層14の表面より突出してもよいし、第2の電極層14の表面より窪んでもよい。 Next, as shown in FIG. 4E, the second conductor layer 17 is formed on the substrate 11 exposed in the second dividing groove 32. The second conductor layer 17 can be formed by, for example, applying a solution containing a conductor (for example, silver paste) in the second divided groove 32 and drying or annealing it. The second conductive layer 17 is provided between the second electrode layer 14 of the dead area D 1, in order to conduct the first electrode layer 12 of the dead area D 2. Therefore, the film thickness of the second conductor layer 17 needs to be larger than the film thickness obtained by adding the film thickness of the first electrode layer 12 and the film thickness of the semiconductor layer 13. In other words, the second conductor layer 17 is formed so as to be in contact with the second electrode layer 14. The surface of the second conductor layer 17 may be flush with the surface of the second electrode layer 14, may protrude from the surface of the second electrode layer 14, or is recessed from the surface of the second electrode layer 14. But you can.

次に、図4(f)に示すように、第3の分割溝33内に露出する基板11上に第3の導体層18を形成する。第3の導体層18は、例えば、導体物を含有する溶液(例えば、銀ペースト等)を第3の分割溝33内に塗布し、これを乾燥又はアニールして形成することができる。第3の導体層18は、デッドエリアDの第1の電極層12と、発電領域Gの第1の電極層12とを導通させるとともに、デッドエリアDの第2の電極層14と、発電領域Gの第2の電極層14とが非導通となるように設けられる。 Next, as shown in FIG. 4 (f), the third conductor layer 18 is formed on the substrate 11 exposed in the third dividing groove 33. The third conductor layer 18 can be formed, for example, by applying a solution containing a conductor (for example, silver paste or the like) in the third dividing groove 33 and drying or annealing it. The third conductive layer 518 includes a first electrode layer 12 of the dead area D 2, causes conduction between the first electrode layer 12 of the power generation area G 2, and the second electrode layer 14 of the dead area D 2 , it is provided to the second electrode layer 14 of the power generation area G 2 becomes nonconductive.

具体的には、第3の導体層18は、第1の電極層12の膜厚と半導体層13の膜厚とを加算した厚み未満の膜厚にする。これにより、第3の導体層18は、第3の分割溝33に隣接する積層膜(デッドエリアD及び発電領域G)の第2の電極層14に接触することなく、デッドエリアDの第1の電極層12と発電領域Gの第1の電極層12とを導通させることができる。 Specifically, the third conductor layer 18 has a thickness less than the sum of the thickness of the first electrode layer 12 and the thickness of the semiconductor layer 13. Thereby, the third conductor layer 18 is not in contact with the second electrode layer 14 of the laminated film (dead area D 2 and power generation region G 2 ) adjacent to the third dividing groove 33, and the dead area D 2. it can be first conduction first electrode layer 12 and the first electrode layer 12 of the power generation area G 2 in.

以上の工程により、図3に示した集積型薄膜太陽電池10が完成する。但し、第1の分割溝31、第2の分割溝32、第3の分割溝33、絶縁層15、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を一組とし、これらを必要な組数(セルの数よりも1つ少ない組数)形成する。   The integrated thin film solar cell 10 shown in FIG. 3 is completed through the above steps. However, the first dividing groove 31, the second dividing groove 32, the third dividing groove 33, the insulating layer 15, the first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18 are not included. These sets are formed, and the necessary number of sets (one set less than the number of cells) is formed.

なお、上記の図4(d)〜図4(f)の説明では、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を個別に形成する方法を示したが、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を同時に形成してもよい。具体的には、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を形成する部分に、例えば、導体物を含有する溶液(例えば、銀ペースト等)を塗布する。そして、塗布した溶液を一度に乾燥又はアニールすることにより、第1の導体層16、第2の導体層17、及び第3の導体層18を同時に形成できる。   In the above description of FIG. 4D to FIG. 4F, the method of individually forming the first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18 is shown. The first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18 may be formed simultaneously. Specifically, for example, a solution containing a conductor (for example, a silver paste) is applied to a portion where the first conductor layer 16, the second conductor layer 17, and the third conductor layer 18 are formed. . And the 1st conductor layer 16, the 2nd conductor layer 17, and the 3rd conductor layer 18 can be formed simultaneously by drying or annealing the apply | coated solution at once.

このように、第1の実施の形態では、第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝の全てが、基板上に積層膜(第1の電極層、半導体層、第2の電極層)が製膜された後、この積層膜を除去して形成される。つまり、第1の分割溝を形成する工程と第2の分割溝を形成する工程との間、更に、第2の分割溝を形成する工程と第3の分割溝を形成する工程との間には、従来技術では存在する製膜の熱処理工程が存在しない。   As described above, in the first embodiment, all of the first divided groove, the second divided groove, and the third divided groove are stacked films (first electrode layer, semiconductor layer, first layer) on the substrate. After the second electrode layer is formed, the laminated film is removed. That is, between the step of forming the first divided groove and the step of forming the second divided groove, and further between the step of forming the second divided groove and the step of forming the third divided groove. However, there is no film-forming heat treatment step that exists in the prior art.

そのため、第2の分割溝を形成する際、第1の分割溝に従来技術のような大きなうねりが発生していることがないため、第2の分割溝を第1の分割溝に対して、従来技術に比べて近づけて形成できる。この結果、第1の分割溝と第2の分割溝との距離を従来技術に比べて小さくすることが可能となり、デッドエリアを減少させることができる。   Therefore, when forming the second dividing groove, the first dividing groove does not have a large undulation as in the prior art, so the second dividing groove is compared with the first dividing groove. It can be formed closer than in the prior art. As a result, the distance between the first dividing groove and the second dividing groove can be reduced as compared with the prior art, and the dead area can be reduced.

同様に、第3の分割溝の形成する際にも、第2の分割溝に従来技術のような大きなうねりが発生していることがないため、第3の分割溝を第2の分割溝に対して、従来技術に比べて近づけて形成できる。この結果、第2の分割溝と第3の分割溝との距離を従来技術に比べて小さくすることが可能となり、デッドエリアを減少させることができる。   Similarly, when the third divided groove is formed, the second divided groove does not have a large undulation as in the prior art, so the third divided groove is used as the second divided groove. On the other hand, it can be formed closer than in the prior art. As a result, the distance between the second divided groove and the third divided groove can be reduced as compared with the prior art, and the dead area can be reduced.

更に、第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝の形成は、全て積層膜を除去する工程であり、除去する膜が同じである。つまり、第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝の夫々を形成するにあたり、従来のような、夫々の分割溝を除去する工程を別々の方法で行う必要がない。   Furthermore, the formation of the first divided groove, the second divided groove, and the third divided groove is a step of removing the laminated film, and the film to be removed is the same. That is, in forming each of the first divided groove, the second divided groove, and the third divided groove, it is not necessary to perform the process of removing each divided groove by a different method as in the prior art.

すなわち、第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝を、同じ方法で除去可能である。そのため、各分割溝形成のためのツールを1つの装置に合体させて(例えば、各分割溝用のレーザヘッド(積層膜除去用のレーザヘッド)を3つ並べて)、一度に各分割溝を形成可能となる。その結果、各分割溝間の距離をより小さくしてデッドエリアをより削減できるとともに、製造工程を簡略化できる。   That is, the first dividing groove, the second dividing groove, and the third dividing groove can be removed by the same method. Therefore, the tools for forming each divided groove are combined into one apparatus (for example, three laser heads for each divided groove (laser heads for removing the laminated film) are arranged), and each divided groove is formed at one time. It becomes possible. As a result, the distance between the divided grooves can be further reduced to further reduce the dead area, and the manufacturing process can be simplified.

更に、発電領域を複数形成する場合には、各分割溝形成のためのツールを合体させた装置を複数準備し、同時に複数の分割溝を形成してもよい。例えば、発電領域をn個に分割するためには、ツールを合体させた装置を(n−1)個準備し、これを使って複数の分割溝を形成することにより、一つの工程で発電領域をn個に分割することが可能となる。   Further, when a plurality of power generation regions are formed, a plurality of devices in which tools for forming each divided groove are combined may be prepared, and a plurality of divided grooves may be formed at the same time. For example, in order to divide the power generation region into n, (n-1) devices combined with a tool are prepared, and a plurality of divided grooves are formed using the device, thereby generating the power generation region in one process. Can be divided into n.

〈第2実施の形態〉
第1の実施の形態では3本の分割溝を形成する例を示したが、第2の実施の形態では2本の分割溝を形成する例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, an example in which three divided grooves are formed is shown, but in the second embodiment, an example in which two divided grooves are formed is shown. In the second embodiment, description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

[第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の構造]
まず、第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の構造について説明する。図5は、第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池を例示する断面図であり、図1(b)に対応する断面を示している。なお、第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の平面図は図1(a)と概略同様であるため、図示を省略する。
[Structure of integrated thin film solar cell according to second embodiment]
First, the structure of the integrated thin film solar cell according to the second embodiment will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an integrated thin film solar cell according to the second embodiment, and shows a cross section corresponding to FIG. The plan view of the integrated thin film solar cell according to the second embodiment is substantially the same as that shown in FIG.

図5を参照するに、集積型薄膜太陽電池10Aは、分割溝が2本(第1の分割溝31及び第2の分割溝34)である点が、分割溝が3本(第1の分割溝31、第2の分割溝32、及び第3の分割溝33)である集積型薄膜太陽電池10と相違する。   Referring to FIG. 5, the integrated thin film solar cell 10A has two dividing grooves (first dividing groove 31 and second dividing groove 34), and three dividing grooves (first dividing groove). It is different from the integrated thin film solar cell 10 which is the groove 31, the second dividing groove 32, and the third dividing groove 33).

具体的には、集積型薄膜太陽電池10Aにおいて、基板11上に形成された積層膜は、第1の分割溝31及び第2の分割溝34により分割されている。第1の分割溝31及び第2の分割溝34は、基板11上に形成された積層膜を選択的に除去して基板11の表面が露出するように形成された、X方向に沿って所定の間隔で並置された互いに平行な2本のパターンである。第1の分割溝31及び第2の分割溝34の夫々の幅は、例えば、数10〜数100μm程度とすることができる。第1の分割溝31と第2の分割溝34とは同一の幅であってもよいし、異なる幅であってもよい。例えば、第2の分割溝34の幅を第1の分割溝31の幅より広くしてもよい。   Specifically, in the integrated thin film solar cell 10 </ b> A, the laminated film formed on the substrate 11 is divided by the first dividing groove 31 and the second dividing groove 34. The first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 are formed so as to selectively remove the laminated film formed on the substrate 11 so that the surface of the substrate 11 is exposed, along the X direction. These two patterns are arranged in parallel with each other and are parallel to each other. The width of each of the first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 can be, for example, about several tens to several hundreds of μm. The first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 may have the same width or different widths. For example, the width of the second dividing groove 34 may be wider than the width of the first dividing groove 31.

第1の分割溝31と第2の分割溝34との間には、第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14の積層膜が極薄幅で存在している。極薄幅の部分は、発電に寄与しないデッドエリアである。デッドエリアの幅は、例えば、数10μm程度とすることができる。第1の分割溝31内には、集積型薄膜太陽電池10と同様に、絶縁層15及び第1の導体層16が形成されている。   A laminated film of the first electrode layer 12, the semiconductor layer 13, and the second electrode layer 14 exists between the first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 with an extremely thin width. The ultra-thin width portion is a dead area that does not contribute to power generation. The width of the dead area can be, for example, about several tens of μm. As in the integrated thin film solar cell 10, the insulating layer 15 and the first conductor layer 16 are formed in the first dividing groove 31.

第2の分割溝34内に露出する基板11上には、第4の導体層19が形成されている。第4の導体層19は、第2の分割溝34に隣接する一方の積層膜の第2の電極層14と、他方の積層膜の第1の電極層12とを導通させるための層である。但し、第4の導体層19は、第2の分割溝34に隣接する第2の電極層14同士を導通させてはならない。   A fourth conductor layer 19 is formed on the substrate 11 exposed in the second dividing groove 34. The fourth conductor layer 19 is a layer for electrically connecting the second electrode layer 14 of one laminated film adjacent to the second dividing groove 34 and the first electrode layer 12 of the other laminated film. . However, the fourth conductor layer 19 should not conduct the second electrode layers 14 adjacent to the second dividing groove 34.

そのため、第4の導体層19は、第2の分割溝34の第1の分割溝31側の内壁と接する一端側では第1の電極層12の厚みと半導体層13の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚とされている。そして、第2の分割溝34の第1の分割溝31とは反対側の内壁と接する他端側では第1の電極層12の厚みと半導体層13の厚みとを加算した厚み未満の膜厚とされている。   Therefore, the thickness of the fourth conductor layer 19 is the sum of the thickness of the first electrode layer 12 and the thickness of the semiconductor layer 13 on one end side of the second dividing groove 34 in contact with the inner wall on the first dividing groove 31 side. The film thickness is larger than that. The thickness of the second dividing groove 34 less than the sum of the thickness of the first electrode layer 12 and the thickness of the semiconductor layer 13 on the other end side in contact with the inner wall opposite to the first dividing groove 31. It is said that.

又、第4の導体層19は、第2の分割溝34の第1の分割溝31側の内壁と接する一端側から第2の分割溝34の第1の分割溝31とは反対側の内壁と接する他端側に向かって表面が傾斜している。第4の導体層19の材料としては、例えば、銀ペーストやその他の金属ペースト等を用いることができる。なお、第4の導体層19は、第2の電極層14の表面上にはみ出てもよく、この場合、第1の導体層16と導通してもよい。   The fourth conductor layer 19 has an inner wall opposite to the first dividing groove 31 of the second dividing groove 34 from one end side in contact with the inner wall of the second dividing groove 34 on the first dividing groove 31 side. The surface is inclined toward the other end side in contact with. As a material of the fourth conductor layer 19, for example, a silver paste or other metal paste can be used. Note that the fourth conductor layer 19 may protrude from the surface of the second electrode layer 14, and in this case, the fourth conductor layer 19 may be electrically connected to the first conductor layer 16.

このように、基板11上に形成された積層膜は、第1の分割溝31及び第2の分割溝34により、複数のセルに分割されている。そして、隣接する一方のセルの第2の電極層14と他方のセルの第1の電極層12とは、第1の導体層16及び第4の導体層19を介して導通している。つまり、隣接する各セルは、第1の導体層16及び第4の導体層19を介して導通して直列に接続され、集積型薄膜太陽電池10Aを構成している。   As described above, the laminated film formed on the substrate 11 is divided into a plurality of cells by the first dividing groove 31 and the second dividing groove 34. The second electrode layer 14 of one adjacent cell and the first electrode layer 12 of the other cell are electrically connected via the first conductor layer 16 and the fourth conductor layer 19. That is, adjacent cells are connected in series through the first conductor layer 16 and the fourth conductor layer 19 to constitute the integrated thin film solar cell 10A.

[第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造方法]
次に、第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造方法について説明する。図6は、第2の実施の形態に係る集積型薄膜太陽電池の製造工程を例示する図である。なお、図6は、図5に対応する断面の一部を示している。
[Method for Manufacturing Integrated Thin-Film Solar Cell According to Second Embodiment]
Next, a manufacturing method of the integrated thin film solar cell according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a manufacturing process of the integrated thin film solar cell according to the second embodiment. FIG. 6 shows a part of a cross section corresponding to FIG.

まず、図6(a)に示すように、基板11上に第1の電極層12、半導体層13、及び第2の電極層14が順に積層された積層膜を製膜する。具体的な内容については図4(a)で説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。   First, as illustrated in FIG. 6A, a stacked film in which a first electrode layer 12, a semiconductor layer 13, and a second electrode layer 14 are sequentially stacked on a substrate 11 is formed. The specific contents are the same as those described with reference to FIG.

次に、図6(b)に示すように、基板11上に製膜された積層膜を選択的に除去して基板11の表面を露出させ、所定の間隔で並置された互いに平行な2本のパターンである第1の分割溝31及び第2の分割溝34を形成する。具体的には、基板11上に製膜された積層膜に、例えばYAGレーザ等を用いてレーザ光を照射することにより、レーザ光が照射された部分の積層膜を除去して、第1の分割溝31及び第2の分割溝34を形成する。第1の分割溝31及び第2の分割溝34の夫々の幅は、例えば、数10〜数100μm程度とすることができる。第2の分割溝34の幅を第1の分割溝31の幅よりも広くしてもよい。なお、レーザ光の照射に代えて、針を用いたメカニカルスクライブを採用してもよい。   Next, as shown in FIG. 6 (b), the laminated film formed on the substrate 11 is selectively removed to expose the surface of the substrate 11, and two parallel pieces arranged in parallel at a predetermined interval are exposed. The first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 which are the above patterns are formed. Specifically, by irradiating the laminated film formed on the substrate 11 with laser light using, for example, a YAG laser, the portion of the laminated film irradiated with the laser light is removed, and the first film A dividing groove 31 and a second dividing groove 34 are formed. The width of each of the first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 can be, for example, about several tens to several hundreds of μm. The width of the second dividing groove 34 may be wider than the width of the first dividing groove 31. Note that mechanical scribing using a needle may be employed instead of laser light irradiation.

第1の分割溝31は第1の実施の形態で示したものと同じであるが、第2の分割溝34は、第1の実施の形態で示した第2の分割溝32と第3の分割溝33を一体化したものに相当し、結果、第1の実施の形態で示したデッドエリアDをなくしたものである。 The first dividing groove 31 is the same as that shown in the first embodiment, but the second dividing groove 34 is the same as the second dividing groove 32 and the third dividing groove shown in the first embodiment. correspond to those obtained by integrating the dividing groove 33, the result is that eliminating the dead area D 2 shown in the first embodiment.

第1の分割溝31及び第2の分割溝34は、基板11上に積層膜が製膜された後に形成される。従って、第1の実施の形態と同様に、第1の分割溝31の形成工程と第2の分割溝34の形成工程との間には、積層膜を製膜するための製膜工程(熱処理工程)が存在しない。   The first dividing groove 31 and the second dividing groove 34 are formed after the laminated film is formed on the substrate 11. Therefore, as in the first embodiment, a film forming process (heat treatment) for forming a laminated film is formed between the forming process of the first dividing groove 31 and the forming process of the second dividing groove 34. Process) does not exist.

そのため、第1の分割溝31の製膜工程によるうねりを考慮することなく、言い換えれば、従来技術に比べて第1の分割溝31に近い位置で第2の分割溝34を形成することができる。その結果、第1の実施の形態と同様に、第1の分割溝31と第2の分割溝34との間のデッドエリアDを従来技術に比べて小さくすることが可能となり、発電領域G及びGの面積を増加させることができる。すなわち、発電効率を向上させることができる。 Therefore, the second divided groove 34 can be formed at a position closer to the first divided groove 31 than in the prior art without considering the undulation due to the film forming process of the first divided groove 31. . As a result, as in the first embodiment, it is possible to the first dividing groove 31 of the dead area D 1 of the between the second dividing grooves 34 be reduced as compared with the prior art, the power generation area G area 1 and G 2 can be increased. That is, power generation efficiency can be improved.

又、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態では存在したデッドエリアDをなくすことができるため、更なるデッドエリアの減少となり、発電効率を一層向上させることができる。 Further, in the second embodiment, it is possible to eliminate the dead area D 2 which exist in the first embodiment, a decrease of a further dead area, the power generation efficiency can be further improved.

次に、図6(c)及び図6(d)に示すように、図4(c)及び図4(d)と同様にして、絶縁層15及び第1の導体層16を形成する。そして、図6(e)に示すように、第2の分割溝34内に第4の導体層19を形成する。第4の導体層19は、例えば、導体物を含有する溶液(例えば、銀ペースト等)を第2の分割溝34内に塗布し、これを乾燥又はアニールして形成することができる。   Next, as shown in FIGS. 6C and 6D, the insulating layer 15 and the first conductor layer 16 are formed in the same manner as in FIGS. 4C and 4D. Then, as shown in FIG. 6E, the fourth conductor layer 19 is formed in the second dividing groove 34. The fourth conductor layer 19 can be formed, for example, by applying a solution containing a conductor (for example, silver paste or the like) in the second divided groove 34 and drying or annealing it.

第4の導体層19は、第1の実施の形態で示した第2の分割溝32中の第2の導体層17と、第3の分割溝33中の第3の導体層18とを隣接させたものに相当する。より具体的に説明すると、第4の導体層19は、デッドエリアDの第2の電極層14と発電領域Gの第1の電極層12とを導通させるとともに、デッドエリアDの第2の電極層14と発電領域Gの第2の電極層14とを非導通にするために設けられる。 The fourth conductor layer 19 is adjacent to the second conductor layer 17 in the second dividing groove 32 and the third conductor layer 18 in the third dividing groove 33 shown in the first embodiment. Corresponds to More specifically, the fourth conductor layer 19, causes conduction between the first electrode layer 12 of the second electrode layer 14 and the power generation region G 2 of the dead area D 1, the dead area D 1 It is provided to the two electrode layers 14 and the second electrode layer 14 of the power generation area G 2 in the non-conductive.

そのため、第4の導体層19は、デッドエリアD側では第2の電極層14に接触する厚みを有するが、発電領域G側では第2の電極層14に接触しない厚みとする必要がある。第4の導体層19は、デッドエリアD側において、第2の電極層14の表面と面一でもよいし、第2の電極層14の表面より突出してもよいし、第2の電極層14の表面より窪んでもよい。 Therefore, the fourth conductive layer 19, the dead area D 1 side has a thickness in contact with the second electrode layer 14, the power generation region G 2 side needs to be thick not in contact with the second electrode layer 14 is there. Fourth conductor layer 19, the dead area D 1 side, may be a surface flush of the second electrode layer 14 may be projected from the surface of the second electrode layer 14, the second electrode layer It may be recessed from the surface of 14.

第4の導体層19の形成方法としては、導電体を含有するとともに一定の粘性を有する溶液を、発電領域Gの上側からデッドエリアDの下側に向かって、言い換えれば、紙面上の右上から左下に向かって斜めに塗布する(吹き付ける)。導電体を含有するとともに一定の粘性を有する溶液としては、例えば、銀ペーストやその他の金属ペースト等を用いることができる。 As a method for forming the fourth conductive layer 19, a solution having a predetermined viscosity with containing conductor, toward the upper side of the power generation area G 2 on the lower side of the dead area D 1, in other words, on paper Apply (spray) diagonally from upper right to lower left. As a solution containing a conductor and having a certain viscosity, for example, a silver paste or other metal paste can be used.

ここで、溶液は一定の粘性を有するため、デッドエリアDの下側から少しずつ溜まっていき、溶液表面がデッドエリアDの第2の電極層14から発電領域Gの第1の電極層12に向かって傾斜する。この溶液表面が傾斜した状態で乾燥又はアニールすることにより、図6(e)に示す第4の導体層19が形成される。なお、第1の導体層16と第4の導体層19とを同時に形成してもよい点は、第1の実施の形態と同様である。 Since the solution having a certain viscosity, will accumulate from the bottom of the dead area D 1 gradually, the first electrode of the power generation area G 2 solution surface from the second electrode layer 14 of the dead area D 1 Inclined toward layer 12. By drying or annealing with the solution surface inclined, a fourth conductor layer 19 shown in FIG. 6E is formed. The first conductor layer 16 and the fourth conductor layer 19 may be formed at the same time as in the first embodiment.

又、第4の導体層19の別の形成方法としては、導電体を含有するとともに一定の粘性を有する溶液を、第4の導体層19内のデッドエリアD側に第2の電極層14に接触する量を塗布し、更に、第2の導体層19内の発電領域G側に第2の電極層14に接触しない量を塗布する。これにより、溶液表面がデッドエリアDの第2の電極層14から発電領域Gの第1の電極層12に向かって傾斜する。この溶液表面が傾斜した状態で乾燥又はアニールすることにより、図6(e)に示す第4の導体層19が形成される。 Further, as another method for forming the fourth conductive layer 19, a solution having a predetermined viscosity with containing a conductor, a second electrode layer to the dead area D 1 side of the fourth conductor layer 19 14 An amount that does not contact the second electrode layer 14 is applied to the power generation region G 2 side in the second conductor layer 19. Thus, the solution surface is inclined toward the first electrode layer 12 of the power generation area G 2 from the second electrode layer 14 of the dead area D 1. By drying or annealing with the solution surface inclined, a fourth conductor layer 19 shown in FIG. 6E is formed.

以上の工程により、図5に示した集積型薄膜太陽電池10Aが完成する。但し、第1の分割溝31、第2の分割溝34、絶縁層15、第1の導体層16、及び第4の導体層19を一組とし、これらを必要な組数(セルの数よりも1つ少ない組数)形成する。   The integrated thin film solar cell 10A shown in FIG. 5 is completed through the above steps. However, the first dividing groove 31, the second dividing groove 34, the insulating layer 15, the first conductor layer 16, and the fourth conductor layer 19 are set as one set, and these are set as necessary (based on the number of cells). (One less set).

このように、第2の実施の形態では、第1の実施の形態で示した第2の分割溝32と第3の分割溝33を一体化した第2の分割溝34を形成することにより、第1の実施の形態の効果に加えて更に以下の効果を奏する。すなわち、デッドエリアDをなくすことができるため、更なるデッドエリアの減少となり、発電効率を一層向上させることができる。 Thus, in the second embodiment, by forming the second divided groove 34 in which the second divided groove 32 and the third divided groove 33 described in the first embodiment are integrated, In addition to the effects of the first embodiment, the following effects are further achieved. That is, since it is possible to eliminate the dead area D 2, a decrease of a further dead area, the power generation efficiency can be further improved.

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiment has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and replacements are made to the above-described embodiment without departing from the scope described in the claims. Can be added.

10、10A 集積型薄膜太陽電池
11 基板
12 第1の電極層
13 半導体層
14 第2の電極層
15 絶縁層
16 第1の導体層
17 第2の導体層
18 第3の導体層
19 第4の導体層
31 第1の分割溝
32、34 第2の分割溝
33 第3の分割溝
10, 10A Integrated thin-film solar cell 11 Substrate 12 First electrode layer 13 Semiconductor layer 14 Second electrode layer 15 Insulating layer 16 First conductor layer 17 Second conductor layer 18 Third conductor layer 19 Fourth Conductor layer 31 First dividing groove 32, 34 Second dividing groove 33 Third dividing groove

Claims (15)

基板上に第1の電極層、半導体層、及び第2の電極層が順に積層された積層膜を製膜する積層膜製膜工程と、
前記積層膜を選択的に除去して前記基板の表面を露出させ、互いに平行な複数の分割溝を形成する分割溝形成工程と、
前記複数の分割溝により分割された隣接するセルの一方となる積層膜の第2の電極層と、隣接するセルの他方となる積層膜の第1の電極層とを、前記複数の分割溝を介して導通させる導通工程と、を有する集積型薄膜太陽電池の製造方法。
A laminated film forming step of forming a laminated film in which a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are sequentially laminated on a substrate;
A split groove forming step of selectively removing the laminated film to expose the surface of the substrate and forming a plurality of split grooves parallel to each other;
The second electrode layer of the laminated film that is one of the adjacent cells divided by the plurality of divided grooves and the first electrode layer of the laminated film that is the other of the adjacent cells are divided into the plurality of divided grooves. A method of manufacturing an integrated thin-film solar cell.
前記分割溝形成工程では、互いに平行な第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝を形成し、
前記導通工程は、
前記第1の分割溝内に露出する前記基板上に、前記第1の電極層の膜厚よりも大きい膜厚の絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第1の分割溝内に、前記第1の分割溝に隣接する一方の積層膜の第2の電極層と、他方の積層膜の第2の電極層とを導通させる第1の導体層を形成する第1の導体層形成工程と、
前記第2の分割溝内に露出する前記基板上に、前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚の第2の導体層を形成する第2の導体層形成工程と、
前記第3の分割溝内に露出する前記基板上に、前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚み未満の膜厚の第3の導体層を形成する第3の導体層形成工程と、を含む請求項1記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。
In the dividing groove forming step, a first dividing groove, a second dividing groove, and a third dividing groove that are parallel to each other are formed,
The conduction step includes
Forming an insulating layer having a thickness larger than the thickness of the first electrode layer on the substrate exposed in the first dividing groove;
In the first division groove, a first conductor layer for electrically connecting the second electrode layer of one laminated film adjacent to the first division groove and the second electrode layer of the other laminated film is provided. A first conductor layer forming step to be formed;
Forming a second conductor layer having a thickness larger than the sum of the thickness of the first electrode layer and the thickness of the semiconductor layer on the substrate exposed in the second dividing groove; A conductor layer forming step,
Forming a third conductor layer having a thickness less than the sum of the thickness of the first electrode layer and the thickness of the semiconductor layer on the substrate exposed in the third dividing groove; A method for producing an integrated thin film solar cell according to claim 1, comprising a conductor layer forming step.
前記第2の分割溝と第3の分割溝との間には、積層膜が存在する請求項2記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   The method for manufacturing an integrated thin-film solar cell according to claim 2, wherein a laminated film is present between the second divided groove and the third divided groove. 前記第2の導体層は、前記第2の分割溝内に導電体を含有する溶液を塗布し、当該溶液を乾燥又はアニールして形成される請求項2又は3記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   4. The integrated thin film solar cell according to claim 2, wherein the second conductor layer is formed by applying a solution containing a conductor in the second dividing groove and drying or annealing the solution. Production method. 前記第3の導体層は、前記第3の分割溝内に導電体を含有する溶液を塗布し、当該溶液を乾燥又はアニールして形成される請求項2乃至4の何れか一項記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   5. The integration according to claim 2, wherein the third conductor layer is formed by applying a solution containing a conductor in the third dividing groove and drying or annealing the solution. Type thin film solar cell manufacturing method. 前記分割溝形成工程では、互いに平行な第1の分割溝及び第2の分割溝を形成し、
前記導通工程は、
前記第1の分割溝内に露出する前記基板上に、前記第1の電極層の膜厚よりも大きい膜厚の絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第1の分割溝内に、前記第1の分割溝に隣接する一方の積層膜の第2の電極層と、他方の積層膜の第2の電極層とを導通させる第1の導体層を形成する第1の導体層形成工程と、
前記第2の分割溝内に露出する前記基板上に、前記第2の分割溝の前記第1の分割溝側の内壁と接する一端側では前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚であり、かつ、前記第2の分割溝の前記第1の分割溝とは反対側の内壁と接する他端側では前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚み未満の膜厚である第4の導体層を形成する第4の導体層形成工程と、を含む請求項1記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。
In the dividing groove forming step, a first dividing groove and a second dividing groove that are parallel to each other are formed,
The conduction step includes
Forming an insulating layer having a thickness larger than the thickness of the first electrode layer on the substrate exposed in the first dividing groove;
In the first division groove, a first conductor layer for electrically connecting the second electrode layer of one laminated film adjacent to the first division groove and the second electrode layer of the other laminated film is provided. A first conductor layer forming step to be formed;
The thickness of the first electrode layer and the thickness of the semiconductor layer on the substrate exposed in the second dividing groove and on one end side of the second dividing groove in contact with the inner wall on the first dividing groove side And the thickness of the first electrode layer on the other end side of the second divided groove that is in contact with the inner wall opposite to the first divided groove and the thickness of the first divided electrode A method for producing an integrated thin-film solar cell according to claim 1, further comprising: a fourth conductor layer forming step of forming a fourth conductor layer having a thickness less than the sum of the thicknesses of the semiconductor layers.
前記第4の導体層は、前記第2の分割溝内に導電体を含有する所定の粘性の溶液を塗布し、前記一端側から前記他端側に向かって表面が傾斜した状態で当該溶液を乾燥又はアニールして形成される請求項6記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   The fourth conductor layer is coated with a predetermined viscous solution containing a conductor in the second dividing groove, and the solution is applied in a state where the surface is inclined from the one end side toward the other end side. The method for producing an integrated thin-film solar cell according to claim 6, wherein the method is formed by drying or annealing. 前記絶縁層は、前記第1の分割溝内に絶縁物を含有する溶液を塗布し、当該溶液を乾燥又はアニールして形成される請求項2乃至7の何れか一項記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   8. The integrated thin film solar according to claim 2, wherein the insulating layer is formed by applying a solution containing an insulator in the first dividing groove and drying or annealing the solution. Battery manufacturing method. 前記第1の導体層は、前記絶縁層上に導電体を含有する溶液を塗布し、当該溶液を乾燥又はアニールして形成される請求項2乃至8の何れか一項記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   The integrated thin-film solar according to any one of claims 2 to 8, wherein the first conductor layer is formed by applying a solution containing a conductor on the insulating layer and drying or annealing the solution. Battery manufacturing method. 前記絶縁層は、前記半導体層よりも抵抗値が高い請求項2乃至9の何れか一項記載の集積型薄膜太陽電池の製造方法。   The method for manufacturing an integrated thin film solar cell according to claim 2, wherein the insulating layer has a resistance value higher than that of the semiconductor layer. 基板と、
前記基板上に第1の電極層、半導体層、及び第2の電極層が順に積層された積層膜と、
前記積層膜を選択的に除去して前記基板の表面が露出するように形成された、互いに平行な第1の分割溝、第2の分割溝、及び第3の分割溝と、
前記第1の分割溝内に露出する前記基板上に形成された、前記第1の電極層の膜厚よりも大きい膜厚の絶縁層と、
前記第1の分割溝内に形成され、前記第1の分割溝に隣接する一方の積層膜の第2の電極層と、他方の積層膜の第2の電極層とを導通させる第1の導体層と、
前記第2の分割溝内に露出する前記基板上に形成され、前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚の第2の導体層と、
前記第3の分割溝内に露出する前記基板上に形成され、前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚み未満の膜厚の第3の導体層と、を有する集積型薄膜太陽電池。
A substrate,
A laminated film in which a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are sequentially laminated on the substrate;
A first divided groove, a second divided groove, and a third divided groove that are formed so as to selectively remove the laminated film and expose the surface of the substrate;
An insulating layer having a thickness greater than the thickness of the first electrode layer formed on the substrate exposed in the first dividing groove;
A first conductor formed in the first dividing groove and electrically connecting the second electrode layer of one laminated film adjacent to the first dividing groove and the second electrode layer of the other laminated film Layers,
A second conductor layer formed on the substrate exposed in the second dividing groove and having a thickness greater than the sum of the thickness of the first electrode layer and the thickness of the semiconductor layer;
A third conductor layer formed on the substrate exposed in the third dividing groove and having a thickness less than the sum of the thickness of the first electrode layer and the thickness of the semiconductor layer; Integrated thin film solar cell.
前記第2の分割溝と第3の分割溝との間には、積層膜が存在する請求項11記載の集積型薄膜太陽電池。   The integrated thin film solar cell according to claim 11, wherein a laminated film is present between the second divided groove and the third divided groove. 基板と、
前記基板上に第1の電極層、半導体層、及び第2の電極層が順に積層された積層膜と、
前記積層膜を選択的に除去して前記基板の表面が露出するように形成された、互いに平行な第1の分割溝及び第2の分割溝と、
前記第1の分割溝内に露出する前記基板上に形成された、前記第1の電極層の膜厚よりも大きい膜厚の絶縁層と、
前記第1の分割溝内に形成され、前記第1の分割溝に隣接する一方の積層膜の第2の電極層と、他方の積層膜の第2の電極層とを導通させる第1の導体層と、
前記第2の分割溝内に露出する前記基板上に形成され、前記第2の分割溝の前記第1の分割溝側の内壁と接する一端側では前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚みよりも大きい膜厚であり、かつ、前記第2の分割溝の前記第1の分割溝とは反対側の内壁と接する他端側では前記第1の電極層の厚みと前記半導体層の厚みとを加算した厚み未満の膜厚である第4の導体層と、を有する集積型薄膜太陽電池。
A substrate,
A laminated film in which a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are sequentially laminated on the substrate;
A first dividing groove and a second dividing groove which are formed so as to selectively remove the laminated film and expose the surface of the substrate;
An insulating layer having a thickness larger than the thickness of the first electrode layer formed on the substrate exposed in the first dividing groove;
A first conductor formed in the first dividing groove and electrically connecting the second electrode layer of one laminated film adjacent to the first dividing groove and the second electrode layer of the other laminated film Layers,
The thickness of the first electrode layer and the semiconductor layer are formed on the substrate exposed in the second dividing groove and are in contact with the inner wall of the second dividing groove on the first dividing groove side. And the thickness of the first electrode layer on the other end side of the second divided groove in contact with the inner wall opposite to the first divided groove. And a fourth conductor layer having a thickness less than the sum of the thicknesses of the semiconductor layers.
前記第4の導体層は、前記一端側から前記他端側に向かって表面が傾斜している請求項13記載の集積型薄膜太陽電池。   The integrated thin film solar cell according to claim 13, wherein a surface of the fourth conductor layer is inclined from the one end side toward the other end side. 前記絶縁層は、前記半導体層よりも抵抗値が高い請求項11乃至14の何れか一項記載の集積型薄膜太陽電池。   The integrated thin film solar cell according to claim 11, wherein the insulating layer has a higher resistance value than the semiconductor layer.
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