JP2017536705A - 光起電力モジュールおよび該光起電力モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)適切な基板102を提供するステップ。当該基板が、例えば、ガラス基板、絶縁コーティングを備える鋼板またはステンレス鋼ストリップである。
b)コンタクト層103を堆積させるステップ。この堆積は、蒸着/スパッタリングなどで行なわれることができる。コンタクト層103の共通材料は、モリブデン(Mo)である。
c)例えばレーザー・パタニング、スクライビングまたはエッチングなどによって第一ギャップ104を形成するステップ。この第一ギャップ104は、コンタクト層103を貫通して延びて、互いが電気的に絶縁される第一コンタクト105および第二コンタクト106を形成する。この第一ギャップ104は、上述した方法で形成される第一溝113および第一穴114を備えることができる。有利には、例えば、第一溝113のスクライビングの間に第一穴114を製造するようにスクライバーを制御することによって、第一溝113および第一穴114は同じオペレーションにおいて形成される。第一溝113の典型的な幅は、10μmから100μmまでであり、典型的には50μmである。
d)第一コンタクト105、第二コンタクト106および第一ギャップ104を覆う光起電力スタック109を基板102に堆積させるステップ。この発明の一実施形態では、光起電力スタック109は、図8を参照して上述したような、CIGS構造である。
e)方法は、第二ギャップ110を形成するステップをさらに備える。c)で説明されたのと同じ方法を使用して、第二ギャップ110が形成されることができる。この実施形態では、第二ギャップ110が、第二溝115および第二穴116を備える。第二穴116および第一穴114は、それぞれの中心を通る共通の中心線117を共有することができる。第二穴116および第一穴114は、互いに隣接して配置されることができる。第一光起電力セル107および第二光起電力セル108が、それぞれ、第一コンタクト105および第二コンタクト106の上に形成されるように、第二ギャップ110は、光起電力スタック109を貫通して延びる。第二コンタクト106のコンタクト領域112は、このステップe)によって、上からアクセス可能になる。言いかえれば、第二コンタクト106の少なくとも一部分がアクセス可能になるように、第二光起電力セル108の光起電力スタック109の開口が形成される。開口に垂直に見えるとき、開口は、少なくとも部分的に第二溝115と重なっている。
f)方法は、第一光起電力セル107の光起電力スタック109のトップから第二光起電力セル108の第二コンタクト106のコンタクト領域112まで延在する接触フィンガー111を光起電力スタック109の上に形成するステップをさらに備える。接触フィンガー111は、中心線117と平行に配置されることができる。接触フィンガー111のこの配置によって、第一光起電力セル107を第二光起電力セル108に直列接続するようになる。
701: コンタクト層103を基板102の上に堆積させるステップ。
702: コンタクト層103に第一ギャップ104を形成するステップ。
703: 光起電力スタック109(CIGSスタックにすることができる)を堆積させるステップ。
704: 光起電力スタック109に第二ギャップ110を形成するステップ。
705: 接触フィンガー111を形成するステップ。
102 基板
103 コンタクト層
104, 104' 第一ギャップ
105, 105' 第一コンタクト
106, 106' 第二コンタクト
107, 107' 第一光起電力セル
108, 108' 第二光起電力セル
109, 109' 光起電力スタック
110, 110' 第二ギャップ
111 接触フィンガー
112, 112' コンタクト領域
113, 113' 第一溝
114 第一穴
115, 115' 第二溝
116, 116' 第二穴
117 中心線
Claims (16)
- コンタクト層(103)を基板(102)の上に堆積させるステップ(701)と、
第一コンタクト(105)および第二コンタクト(106)が、第一ギャップ(104)によって形成されるとともに第一ギャップ(104)によって互いから分離され、対向している側壁を有するように、前記コンタクト層(103)を貫通する第一ギャップ(104)を形成するステップ(702)であって、前記第一コンタクト(105)が第一光起電力セル(107)のためのボトムコンタクトであり、前記第二コンタクト(106)が第二光起電力セル(108)のためのボトムコンタクトである、第一ギャップ(104)を形成するステップ(702)と、
光起電力スタック(109)を前記基板(102)の上に堆積させるステップ(703)と、
前記第一光起電力セル(107)と前記第二光起電力(108)セルとの間にある前記光起電力スタック(109)においてギャップが形成され、前記第二コンタクト(106)の上側のコンタクト領域(112)が、上からアクセス可能になるように、前記第一ギャップ(104)と平行であり且つ重なり、前記光起電力スタック(109)を貫通する第二ギャップ(110)を形成するステップ(704)であって、前記第二コンタクト(106)の側壁の向い側であって前記第二コンタクト(106)の側壁に面する、前記第一コンタクト(105)の側壁の少なくとも一部分が、前記光起電力スタック(109)で覆われるように、第二ギャップ(110)が配置される、第二ギャップ(110)を形成するステップ(704)と、
前記第一光起電力セル(107)の前記光起電力スタック(109)のトップから、上からアクセス可能である前記第二コンタクト(106)の前記コンタクト領域(112)まで延在する接触フィンガー(111)を形成するステップ(705)であって、前記第一光起電力セル(107)および前記第二光起電力セル(108)が、直列で相互接続されるようになる、接触フィンガー(111)を形成するステップ(705)とを備える、光起電力モジュール(101)の製造方法。 - 前記光起電力スタック(109)を貫通する前記第二ギャップ(110)を形成するステップは、
第二溝(115)が少なくとも部分的に前記第一ギャップ(104)と重なるように、前記光起電力スタック(109)を貫通する第二溝(115)を形成するステップと、
前記光起電力スタック(109)を貫通して、少なくとも部分的に前記第二溝(115)と重なる第二穴(116)を形成するステップとを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。 - 前記コンタクト層(103)を貫通する第一ギャップ(104)を形成するステップは、
前記コンタクト層(103)を貫通する第一溝(113)を形成するステップと、
前記コンタクト層(103)を貫通して、少なくとも部分的に前記第一溝(113)と重なる第一穴(114)を形成するステップとを備える、請求項2に記載の製造方法。 - 前記第一穴(114)および前記第二穴(116)が、互いに隣接していることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
- 前記第一穴(114)の第一中心点および前記第二穴(116)の第二中心点が、前記第一溝(113)および前記第二溝(114)に垂直である中心線(117)の上にあることを特徴とする、請求項4に記載の製造方法。
- 接触フィンガー(111)を成形するステップ(705)が、前記中心線(117)と平行に前記接触フィンガー(111)を形成するように構成されることを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
- 前記第一溝(113)および前記第一穴(114)を成形するステップが、同時に行なわれることを特徴とする、請求項2に記載の製造方法。
- 前記第一溝(113)および前記第一穴(114)を成形するステップが、機械的な手段を使用して同時に行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
- 光起電力スタック(109)を前記基板(102)の上に堆積させるステップ(703)が、トップコンタクトとしてZAOトップ層を備えるCIGSスタックを形成するステップを備えることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 基板(102)上のコンタクト層(103)と、
前記コンタクト層(103)を貫通する第一ギャップ(104)であって、第一コンタクト(105)および第二コンタクト(106)が、第一ギャップ(104)によって画定されるとともに第一ギャップ(104)によって互いから分離され、対向している側壁を有し、第一コンタクト(105)が、第一光起電力セル(107)のためのボトムコンタクトであり、第二コンタクト(106)が、第二光起電力セル(108)のためのボトムコンタクトである第一ギャップ(104)と、
前記基板(102)上の光起電力スタック(109)と、
前記第一光起電力セル(107)と前記第二の光起電力(108)セルとの間にある前記光起電力スタック(109)においてギャップが形成され、前記第二コンタクト(106)の上側のコンタクト領域が、上からアクセス可能になるように、前記第一ギャップ(104)と平行であり且つ重なり、前記光起電力スタック(109)を貫通する第二ギャップ(110)であって、前記第二コンタクト(106)の側壁の向い側であって前記第二コンタクト(106)の側壁に面する、前記第一コンタクト(105)の側壁の少なくとも一部分が、前記光起電力スタック(109)で覆われるように、第二ギャップ(110)が配置される、第二ギャップ(110)と、
前記第一光起電力セル(107)の前記光起電力スタック(109)のトップから、上からアクセス可能である前記第二コンタクト(106)のコンタクト領域まで延在する接触フィンガー(111)であって、前記第一光起電力セル(107)および前記第二光起電力セル(108)が、直列接続されるようになる、接触フィンガー(111)とを備えることを特徴とする、光起電力モジュール(101)。 - 前記光起電力スタック(109)を貫通する前記第二ギャップ(110)が、
第二溝(115)と、
少なくとも部分的に前記第二溝(115)と重なる第二穴(116)とを備えることを特徴とする、請求項9に記載の光起電力モジュール。 - 前記コンタクト層(103)における前記第一ギャップ(104)が、
前記コンタクト層を貫通する第一溝(113)と、
前記コンタクト層を貫通して、少なくとも部分的に前記第一溝と重なる第一穴(114)とを備えることを特徴とする請求項10に記載の光起電力モジュール(101)。 - 前記第一穴(114)および前記第二穴(116)が、互いに隣接していることを特徴とする、請求項11に記載の光起電力モジュール(101)。
- 前記第一穴(114)の第一中心点および前記第二穴(116)の第二中心点が、前記第一溝(113)および前記第二溝(114)に垂直である中心線の上にあることを特徴とする、請求項12に記載の光起電力モジュール(101)。
- 前記接触フィンガー(111)が、前記中心線(117)と平行に配置される金属フィンガーであることを特徴とする、請求項13に記載の光起電力モジュール(101)。
- 前記光起電力スタックが、ZAOのトップコンタクトを持ったCIGS構造を備えることを特徴とする、請求項9から請求項13のいずれか一項に記載の光起電力モジュール(101)。
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