JP3243229B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルに係り、特に、太陽光発電に用いられる薄膜太陽電池
モジュ−ルに関する。
ルに係り、特に、太陽光発電に用いられる薄膜太陽電池
モジュ−ルに関する。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】薄膜太陽
電池の製法の一つに次のような方法がある。すなわち、
透光性ガラス基板上に形成された、透明電極層、光半導
体層および金属層の少なくとも一部を光ビームによる加
工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化
し端子を取り付け、その後発電部分を保護するため樹脂
などの充填材によって裏面（透光性ガラス基板と反対
面）を封止し、次に取り付け用フレームに固定する薄膜
太陽電池モジュールの製法である。
電池の製法の一つに次のような方法がある。すなわち、
透光性ガラス基板上に形成された、透明電極層、光半導
体層および金属層の少なくとも一部を光ビームによる加
工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化
し端子を取り付け、その後発電部分を保護するため樹脂
などの充填材によって裏面（透光性ガラス基板と反対
面）を封止し、次に取り付け用フレームに固定する薄膜
太陽電池モジュールの製法である。
【０００３】太陽電池モジュールに求められる特性の一
つに絶縁耐圧特性がある。太陽電池モジュールの絶縁耐
圧特性は、一般には、太陽電池の端子とフレーム間の耐
電圧を測定することにより把握することが出来る。
つに絶縁耐圧特性がある。太陽電池モジュールの絶縁耐
圧特性は、一般には、太陽電池の端子とフレーム間の耐
電圧を測定することにより把握することが出来る。
【０００４】薄膜太陽電池は、透明電極層、光半導体
層、金属層などの薄膜を積層することにより形成される
が、これらの層の多くは気相反応によって形成すること
が多く、この気相反応による積層工程において、いわゆ
る太陽電池の活性部分とそれ以外の部分とを分離するこ
とは困難である。場合によっては、これらの層が基板の
裏側まで回り込んでいることがあり、このときはフレー
ムを取り付けたときに、活性部分とフレームとが同電位
になることが多い。そのため、従来の薄膜太陽電池にお
いては、絶縁耐圧特性が劣るという欠点があった。
層、金属層などの薄膜を積層することにより形成される
が、これらの層の多くは気相反応によって形成すること
が多く、この気相反応による積層工程において、いわゆ
る太陽電池の活性部分とそれ以外の部分とを分離するこ
とは困難である。場合によっては、これらの層が基板の
裏側まで回り込んでいることがあり、このときはフレー
ムを取り付けたときに、活性部分とフレームとが同電位
になることが多い。そのため、従来の薄膜太陽電池にお
いては、絶縁耐圧特性が劣るという欠点があった。
【０００５】このような問題をさけるために、集積化の
際にパターニングに用いるレーザ光を用いて、太陽電池
中央部の活性領域とフレームに電気的に接触する可能性
のある周辺部とを電気的に分離する手法が提案されてい
る。しかしながら、この方法で作成した太陽電池モジュ
ールは作成直後は優れた絶縁耐圧特性を示すものの、高
温高湿環境に置くと著しく特性が低下した。そのため、
製造歩留りなどの信頼性が低く、生産性も低いため、工
業的にこの技術を用いることにはできなかった。
際にパターニングに用いるレーザ光を用いて、太陽電池
中央部の活性領域とフレームに電気的に接触する可能性
のある周辺部とを電気的に分離する手法が提案されてい
る。しかしながら、この方法で作成した太陽電池モジュ
ールは作成直後は優れた絶縁耐圧特性を示すものの、高
温高湿環境に置くと著しく特性が低下した。そのため、
製造歩留りなどの信頼性が低く、生産性も低いため、工
業的にこの技術を用いることにはできなかった。
【０００６】上記課題を解決するため、本発明者はすで
に、特願平１１−０６２６５７において、透光性基板上
に形成された、透明電極層、光半導体層および金属層の
少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセ
ルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電
池モジュールであって、前記透光性基板の周辺部におけ
る、前記光半導体層や金属層は、機械的に除去されてい
る薄膜太陽電池モジュールを提案している。このような
機械的除去は表面研磨法、または微粒子の吹き付け（サ
ンドブラスト処理等）によりなされる。しかしガラス基
板の断面形状が端部において直角部分や鋭角部分を含ん
でいると周辺部の半導体層を機械的に除去する際に端部
のガラスが欠けやすくなる。
に、特願平１１−０６２６５７において、透光性基板上
に形成された、透明電極層、光半導体層および金属層の
少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセ
ルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電
池モジュールであって、前記透光性基板の周辺部におけ
る、前記光半導体層や金属層は、機械的に除去されてい
る薄膜太陽電池モジュールを提案している。このような
機械的除去は表面研磨法、または微粒子の吹き付け（サ
ンドブラスト処理等）によりなされる。しかしガラス基
板の断面形状が端部において直角部分や鋭角部分を含ん
でいると周辺部の半導体層を機械的に除去する際に端部
のガラスが欠けやすくなる。
【０００７】一方透光性ガラス基板を用いた太陽電池は
使用中に非常に高温になり透光性ガラス基板内に温度分
布が存在するとガラス基板の割れが生じることがある。
特に冬季の早朝には温度分布が大きくなる。ところがガ
ラス基板の端部に前記機械的除去の際生じた欠けが存在
するとその個所が基板破壊の開始点になりガラス基板の
熱による割れが生じる可能性が大きくなる。
使用中に非常に高温になり透光性ガラス基板内に温度分
布が存在するとガラス基板の割れが生じることがある。
特に冬季の早朝には温度分布が大きくなる。ところがガ
ラス基板の端部に前記機械的除去の際生じた欠けが存在
するとその個所が基板破壊の開始点になりガラス基板の
熱による割れが生じる可能性が大きくなる。
【０００８】本発明は、上記事情の下になされ、発電活
性部分と周辺部、ひいては、フレームとの絶縁を確実に
し、かつガラス基板の割れがない太陽電池モジュールを
提供することを目的とする。
性部分と周辺部、ひいては、フレームとの絶縁を確実に
し、かつガラス基板の割れがない太陽電池モジュールを
提供することを目的とする。
【０００９】本発明の他の目的は、優れた絶縁耐圧特性
を有するだけでなく、封止後の腐食などによる特性低下
を発生させず、ガラス強度を維持し、かつ工程が安定で
高い生産性で製造が可能な太陽電池モジュールを提供す
ることにある。
を有するだけでなく、封止後の腐食などによる特性低下
を発生させず、ガラス強度を維持し、かつ工程が安定で
高い生産性で製造が可能な太陽電池モジュールを提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、透光性ガラス基板上に形成された、透明
電極層、光半導体層および金属層の少なくとも一部を光
ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に
電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであっ
て、前記透光性ガラス基板は端部の断面において直角あ
るいは鋭角部分がなく、かつ前記透光性基板の周辺部に
おける、前記前記透明電極層、光半導体層および金属層
の少なくとも一つにおいてその少なくとも一部は、機械
的に除去されていることを特徴とする薄膜太陽電池モジ
ュールを提供する。
め、本発明は、透光性ガラス基板上に形成された、透明
電極層、光半導体層および金属層の少なくとも一部を光
ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に
電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであっ
て、前記透光性ガラス基板は端部の断面において直角あ
るいは鋭角部分がなく、かつ前記透光性基板の周辺部に
おける、前記前記透明電極層、光半導体層および金属層
の少なくとも一つにおいてその少なくとも一部は、機械
的に除去されていることを特徴とする薄膜太陽電池モジ
ュールを提供する。
【００１１】本発明の薄膜太陽電池モジュールにおい
て、前記光半導体層および前記金属層などの機械的な除
去は、表面研磨法、または微粒子の吹き付けによる機械
的なエッチング法により行うことが出来る。後者の方法
において、使用される微粒子は、１００μｍ以下の粒径
のものであることが好ましい。
て、前記光半導体層および前記金属層などの機械的な除
去は、表面研磨法、または微粒子の吹き付けによる機械
的なエッチング法により行うことが出来る。後者の方法
において、使用される微粒子は、１００μｍ以下の粒径
のものであることが好ましい。
【００１２】封止に用いる充填材として例えば、エチレ
ン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いることがある
が、太陽電池のセルの表面との接着強度をピ−ル試験で
測定すると、ガラスなどの透明絶縁基板との接着力が最
も大きく１５ｋｇ／ｃｍ2以上あるのに対して透明電極
表面も同等の１４ｋｇ／ｃｍ2あり、金属電極や半導体
層との接着強度の４〜８ｋｇ／ｃｍ2と比べると著しく
大きいことが判明している。
ン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いることがある
が、太陽電池のセルの表面との接着強度をピ−ル試験で
測定すると、ガラスなどの透明絶縁基板との接着力が最
も大きく１５ｋｇ／ｃｍ2以上あるのに対して透明電極
表面も同等の１４ｋｇ／ｃｍ2あり、金属電極や半導体
層との接着強度の４〜８ｋｇ／ｃｍ2と比べると著しく
大きいことが判明している。
【００１３】機械的な除去は、基板の表面に対しても行
われてもよく、機械的に除去された前記透光性基板、前
記透明電極層、前記光半導体層および前記金属層の合計
の深さは、５μｍないし１００μｍであることが好まし
く、１０μｍないし２５μｍであることがより好まし
い。
われてもよく、機械的に除去された前記透光性基板、前
記透明電極層、前記光半導体層および前記金属層の合計
の深さは、５μｍないし１００μｍであることが好まし
く、１０μｍないし２５μｍであることがより好まし
い。
【００１４】また、前記透光性基板の周辺の除去される
部分の幅は、裏面封止樹脂の接着性と有効面積率とから
決定されるが、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ
ないし１ｃｍ、より好ましくは１ないし５ｍｍである。
部分の幅は、裏面封止樹脂の接着性と有効面積率とから
決定されるが、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ
ないし１ｃｍ、より好ましくは１ないし５ｍｍである。
【００１５】薄膜太陽電池モジュ−ルの表面は平滑では
ないために、本来は除去されるべき透明電極層が実際に
は非常に狭い条件範囲でしか完全には除去できないこと
もある。これを無理に除去して全部除去しようとする
と、透光性基板に傷が生じて機械強度の低下が生じるた
め、透明電極を残した状態で機械的除去をおこなっても
よい。透明電極が一部残っていてもＥＶＡと裏面フィル
ムを用いて封止を行なうと、ＥＶＡと基板界面の接着力
は大きく基板周囲からの水分等の進入が大幅に抑えられ
る。さらには、透明電極が露出しただけの状態でも接着
力は優れる。
ないために、本来は除去されるべき透明電極層が実際に
は非常に狭い条件範囲でしか完全には除去できないこと
もある。これを無理に除去して全部除去しようとする
と、透光性基板に傷が生じて機械強度の低下が生じるた
め、透明電極を残した状態で機械的除去をおこなっても
よい。透明電極が一部残っていてもＥＶＡと裏面フィル
ムを用いて封止を行なうと、ＥＶＡと基板界面の接着力
は大きく基板周囲からの水分等の進入が大幅に抑えられ
る。さらには、透明電極が露出しただけの状態でも接着
力は優れる。
【００１６】なお、本発明の薄膜太陽電池モジュールに
おいて、透明電極層としては、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＴ
Ｏ等を用いることが出来る。また、光半導体層として
は、シリコンを主成分とする層、例えばｐ型ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓ
ｉ：Ｈ層の積層構造を用いることが出来る。更に、金属
層としては、銀、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉおよびこれらと金属
酸化物との積層体等を用いることが出来る。
おいて、透明電極層としては、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＴ
Ｏ等を用いることが出来る。また、光半導体層として
は、シリコンを主成分とする層、例えばｐ型ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓ
ｉ：Ｈ層の積層構造を用いることが出来る。更に、金属
層としては、銀、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉおよびこれらと金属
酸化物との積層体等を用いることが出来る。
【００１７】光半導体層や金属層は周辺部においてすべ
て除去することが望ましいが完全に除去されず一部残っ
ていてもよい。
て除去することが望ましいが完全に除去されず一部残っ
ていてもよい。
【００１８】透光性ガラス基板は端部の断面において実
質的に直角あるいは鋭角部分がない。断面は多角形状に
してもよいし、円弧状にしてもよい。このような形状に
する方法としては原形状が直角断面であれば機械的に直
角断面部分を切り取って多角形状にすることがあげられ
る。また、熱的にガラスを溶融して直角断面部分を除去
する方法もあげられる。ガラス端部の面取り加工によれ
ば上記形状を含むガラス基板を製造することができる。
面取り加工は求める端部断面形状に対応する溝を外周に
有する円盤状研磨装置を回転させ、この溝にガラス端部
を接触させ研磨することにより行うことができるがこの
方法には限定されない。
質的に直角あるいは鋭角部分がない。断面は多角形状に
してもよいし、円弧状にしてもよい。このような形状に
する方法としては原形状が直角断面であれば機械的に直
角断面部分を切り取って多角形状にすることがあげられ
る。また、熱的にガラスを溶融して直角断面部分を除去
する方法もあげられる。ガラス端部の面取り加工によれ
ば上記形状を含むガラス基板を製造することができる。
面取り加工は求める端部断面形状に対応する溝を外周に
有する円盤状研磨装置を回転させ、この溝にガラス端部
を接触させ研磨することにより行うことができるがこの
方法には限定されない。
【００１９】以上のように構成される本発明の薄膜太陽
電池モジュールでは、相互に分離、かつ集積された複数
のセルからなる活性部分の周辺の裏面電極層および半導
体層が機械的に除去されて透明電極や透明絶縁性基板が
露出しているため、モジュ−ルの全周にわたって、樹脂
との高い接着力を維持すると共に水分の基板周辺からの
進入を防止することが出来、かつ使用時に割れ等透明基
板の破損がない。そのため、本発明によると、絶縁耐圧
特性及び機械的信頼性の安定したモジュールを得ること
が可能である。
電池モジュールでは、相互に分離、かつ集積された複数
のセルからなる活性部分の周辺の裏面電極層および半導
体層が機械的に除去されて透明電極や透明絶縁性基板が
露出しているため、モジュ−ルの全周にわたって、樹脂
との高い接着力を維持すると共に水分の基板周辺からの
進入を防止することが出来、かつ使用時に割れ等透明基
板の破損がない。そのため、本発明によると、絶縁耐圧
特性及び機械的信頼性の安定したモジュールを得ること
が可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
種々の実施例について説明する。
種々の実施例について説明する。
【００２１】実施例１ 図１は、本発明の一実施例に係る太陽電池モジュールを
示す断面図である。図１に示す太陽電池モジュールは、
次のように製造される。まず、面積９２ｃｍ×４６ｃ
ｍ、厚さ４ｍｍの端部において面取りがなされたソーダ
ライムガラスからなるガラス基板１上に、熱ＣＶＤ法に
より酸化錫膜（厚さ８０００オングストローム）２を形
成し、複数のセルを集積化するため、この酸化錫膜２を
レーザスクライバーでパターニングし、透明電極とし
た。なお、参照符号３は、透明電極スクライブ線を示
す。
示す断面図である。図１に示す太陽電池モジュールは、
次のように製造される。まず、面積９２ｃｍ×４６ｃ
ｍ、厚さ４ｍｍの端部において面取りがなされたソーダ
ライムガラスからなるガラス基板１上に、熱ＣＶＤ法に
より酸化錫膜（厚さ８０００オングストローム）２を形
成し、複数のセルを集積化するため、この酸化錫膜２を
レーザスクライバーでパターニングし、透明電極とし
た。なお、参照符号３は、透明電極スクライブ線を示
す。
【００２２】パターニング方法としては、基板１をＸ−
Ｙテーブル上にセットし、ＱスイッチＹＡＧレーザを用
いて、分離加工を行った。レーザの運転条件は、第２高
調波５３２ｎｍを用い、パルス幅３ｋＨｚ、平均出力５
００ｍｗ、パルス幅１０ｎｓｅｃであった。分離幅は５
０μｍ、ストリング（個別太陽電池）の幅は約１０ｍｍ
である。
Ｙテーブル上にセットし、ＱスイッチＹＡＧレーザを用
いて、分離加工を行った。レーザの運転条件は、第２高
調波５３２ｎｍを用い、パルス幅３ｋＨｚ、平均出力５
００ｍｗ、パルス幅１０ｎｓｅｃであった。分離幅は５
０μｍ、ストリング（個別太陽電池）の幅は約１０ｍｍ
である。
【００２３】なお、基板の周囲から５ｍｍの位置に、全
周にわたり周辺部と太陽電池活性部を電気的に分離する
ために、図３に示すように、ストリング分離用の加工部
１２の他に、レーザによるパターニングを施した。参照
符号１３は、それによって形成されたレーザ絶縁分離線
を示す。
周にわたり周辺部と太陽電池活性部を電気的に分離する
ために、図３に示すように、ストリング分離用の加工部
１２の他に、レーザによるパターニングを施した。参照
符号１３は、それによって形成されたレーザ絶縁分離線
を示す。
【００２４】また、半田メッキ銅箔を用いて電極取り出
し用の配線を形成するための領域１４を、両端にあるス
トリング１１ａ，１１ｂの外側に、３．５ｍｍの幅で残
した。
し用の配線を形成するための領域１４を、両端にあるス
トリング１１ａ，１１ｂの外側に、３．５ｍｍの幅で残
した。
【００２５】このようにしてパターニングされた酸化錫
膜２の上に、分離形成型装置のプラズマＣＶＤ室内にお
いて、ａ−Ｓｉ層４をプラズマＣＶＤ法により形成し
た。即ち、２００℃で、ｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ半導体層、
ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ半導体層、およびｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ
半導体層を順次堆積して、ＰＩＮ接合を構成する積層ａ
−Ｓｉ層４を形成した。各層を形成するためには、流量
がそれぞれ１００ｓｃｃｍ、５００ｓｃｃｍ、１００ｓ
ｃｃｍのＳｉＨ4を用い、ｐ型半導体層とｎ型半導体層
を形成する場合にはそれぞれ１０００ｐｐｍの水素希釈
のＢ2Ｈ6とＰＨ3を２０００ｓｃｃｍ混入させた。
膜２の上に、分離形成型装置のプラズマＣＶＤ室内にお
いて、ａ−Ｓｉ層４をプラズマＣＶＤ法により形成し
た。即ち、２００℃で、ｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ半導体層、
ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ半導体層、およびｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ
半導体層を順次堆積して、ＰＩＮ接合を構成する積層ａ
−Ｓｉ層４を形成した。各層を形成するためには、流量
がそれぞれ１００ｓｃｃｍ、５００ｓｃｃｍ、１００ｓ
ｃｃｍのＳｉＨ4を用い、ｐ型半導体層とｎ型半導体層
を形成する場合にはそれぞれ１０００ｐｐｍの水素希釈
のＢ2Ｈ6とＰＨ3を２０００ｓｃｃｍ混入させた。
【００２６】また、ｐ型半導体層の形成には、３０ｓｃ
ｃｍのＣＨ4も混入させることにより、炭素合金化を行
った。各層を形成するための投入パワーは、それぞれ２
００Ｗ、５００Ｗ、３ｋＷであり、反応圧力はそれぞれ
１ｔｏｒｒ、０．５ｔｏｒｒ、１ｔｏｒｒであった。形
成した層の膜厚は、製膜時間からそれぞれ１５０オング
ストローム、３２００オングストローム、３００オング
ストロームと推定される。
ｃｍのＣＨ4も混入させることにより、炭素合金化を行
った。各層を形成するための投入パワーは、それぞれ２
００Ｗ、５００Ｗ、３ｋＷであり、反応圧力はそれぞれ
１ｔｏｒｒ、０．５ｔｏｒｒ、１ｔｏｒｒであった。形
成した層の膜厚は、製膜時間からそれぞれ１５０オング
ストローム、３２００オングストローム、３００オング
ストロームと推定される。
【００２７】このようにして各層の製膜を行った後、基
板１をＸ−Ｙテーブル上にセットして、ＱスイッチＹＡ
Ｇレーザーを用いて、ａ−Ｓｉ層４を、ＳｎＯ2層２の
パターニング位置から１００μｍづつ左にずらしてパタ
ーニングを行った。レーザの運転条件は、第２高調波５
３２ｎｍを用い、パルス幅３ｋＨｚ、平均出力５００ｍ
ｗ、パルス幅１０ｎｓｅｃであった。なお、焦点位置を
ずらすこととで、分離幅を１００μｍにした。参照符号
５は、半導体スクライブ線を示す。
板１をＸ−Ｙテーブル上にセットして、ＱスイッチＹＡ
Ｇレーザーを用いて、ａ−Ｓｉ層４を、ＳｎＯ2層２の
パターニング位置から１００μｍづつ左にずらしてパタ
ーニングを行った。レーザの運転条件は、第２高調波５
３２ｎｍを用い、パルス幅３ｋＨｚ、平均出力５００ｍ
ｗ、パルス幅１０ｎｓｅｃであった。なお、焦点位置を
ずらすこととで、分離幅を１００μｍにした。参照符号
５は、半導体スクライブ線を示す。
【００２８】その後、マグネトロンスパッタ法により、
ＲＦ放電でＺｎＯターゲットを用いて、パターニングさ
れたａ−Ｓｉ層４上に、１０００オングストロームの膜
厚のＺｎＯ層（図示せず）を形成した。スパッタ条件
は、アルゴンガス圧力２ｍｔｏｒｒ、放電パワー２００
Ｗ、製膜温度２００℃であった。
ＲＦ放電でＺｎＯターゲットを用いて、パターニングさ
れたａ−Ｓｉ層４上に、１０００オングストロームの膜
厚のＺｎＯ層（図示せず）を形成した。スパッタ条件
は、アルゴンガス圧力２ｍｔｏｒｒ、放電パワー２００
Ｗ、製膜温度２００℃であった。
【００２９】次に、ＺｎＯ層上に、同じマグネトロンス
パッタ装置のＡｇターゲットを用いることにより、直流
放電および室温で、２０００オングストロームの膜厚の
金属電極層６を形成した。スパッタ条件は、アルゴンガ
ス圧力２ｍｔｏｒｒ、放電パワー２００Ｗであった。
パッタ装置のＡｇターゲットを用いることにより、直流
放電および室温で、２０００オングストロームの膜厚の
金属電極層６を形成した。スパッタ条件は、アルゴンガ
ス圧力２ｍｔｏｒｒ、放電パワー２００Ｗであった。
【００３０】最後に、マグネトロンスパッタ装置から基
板１を取り出して、Ｘ−Ｙテ−ブル上にセットして、Ｑ
スイッチＹＡＧレーザを用いてＡｇ層およびａ−Ｓｉ層
４をパターニングして、半導体スクライブ線５から１０
０μｍ離れた位置に裏面電極スクライブ線７を形成し
た。レーザの運転条件は、ａ−Ｓｉ層４の加工条件と全
く同じであった。分離幅は７０μｍ、ストリング幅は約
１０ｍｍである。
板１を取り出して、Ｘ−Ｙテ−ブル上にセットして、Ｑ
スイッチＹＡＧレーザを用いてＡｇ層およびａ−Ｓｉ層
４をパターニングして、半導体スクライブ線５から１０
０μｍ離れた位置に裏面電極スクライブ線７を形成し
た。レーザの運転条件は、ａ−Ｓｉ層４の加工条件と全
く同じであった。分離幅は７０μｍ、ストリング幅は約
１０ｍｍである。
【００３１】また、酸化錫膜２のときと同様に、基板の
周囲から５ｍｍの位置に全周にわたり周辺部と太陽電池
活性部を電気的に分離するために、ストリング分離用の
加工部の他にレーザによるパターニングを施した。分割
幅は１５０μｍで酸化錫膜２の分離部１３を包括するよ
うに加工した。
周囲から５ｍｍの位置に全周にわたり周辺部と太陽電池
活性部を電気的に分離するために、ストリング分離用の
加工部の他にレーザによるパターニングを施した。分割
幅は１５０μｍで酸化錫膜２の分離部１３を包括するよ
うに加工した。
【００３２】次に、このパターニングラインの外側０．
５ｍｍのさらに外側の部分１５を全周にわたって、Ｘ−
Ｙステ−ジと、独自に開発したＺ軸方向の微小調整が可
能な平面回転歯を有する研磨機を用いて、約２５μｍの
深さで研磨を行った。即ち、金属電極層６、ＺｎＯ層、
ａ−Ｓｉ層４および酸化錫膜２の膜厚全体を除去すると
ともに、ガラス基板１の表面部分を除去した。加工速度
は３．５μｍ／分であった。
５ｍｍのさらに外側の部分１５を全周にわたって、Ｘ−
Ｙステ−ジと、独自に開発したＺ軸方向の微小調整が可
能な平面回転歯を有する研磨機を用いて、約２５μｍの
深さで研磨を行った。即ち、金属電極層６、ＺｎＯ層、
ａ−Ｓｉ層４および酸化錫膜２の膜厚全体を除去すると
ともに、ガラス基板１の表面部分を除去した。加工速度
は３．５μｍ／分であった。
【００３３】その後、前述した配線用の位置１４に半田
メッキ銅箔からなるバスバー電極１６を形成して、電極
取り出しのための配線を行った。この電極１６はストリ
ングに平行となっている。
メッキ銅箔からなるバスバー電極１６を形成して、電極
取り出しのための配線を行った。この電極１６はストリ
ングに平行となっている。
【００３４】以上のように構成されるセルをモジュ−ル
化するために、ＥＶＡシートとフッ素系フィルムからな
る保護フィルム８を真空ラミネータを用いて被覆して封
止し、シリコ−ン樹脂９を充填し、かつ端子の形成とフ
レーム付けを行った。
化するために、ＥＶＡシートとフッ素系フィルムからな
る保護フィルム８を真空ラミネータを用いて被覆して封
止し、シリコ−ン樹脂９を充填し、かつ端子の形成とフ
レーム付けを行った。
【００３５】このようにして得た太陽電池モジュ−ルに
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、測定された太陽電池の特性は、短絡電流１２４０ｍ
Ａ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力
３７．３Ｗであった。次に、取り出し端子のプラスマイ
ナス両極を電気的に短絡させ、端子とフレーム間に１５
００Ｖを印加して抵抗値を測定し、１００ＭΩ以上であ
ることを確認した。最後に、このモジュールを水中に１
５分間浸した後、上述した抵抗値を測定したが、やはり
１００ＭΩ以上であることが確認された。また、冬期の
早朝の日射によるモジュール内の大きな温度分布に対し
ても割れは発生しなかった。
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、測定された太陽電池の特性は、短絡電流１２４０ｍ
Ａ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力
３７．３Ｗであった。次に、取り出し端子のプラスマイ
ナス両極を電気的に短絡させ、端子とフレーム間に１５
００Ｖを印加して抵抗値を測定し、１００ＭΩ以上であ
ることを確認した。最後に、このモジュールを水中に１
５分間浸した後、上述した抵抗値を測定したが、やはり
１００ＭΩ以上であることが確認された。また、冬期の
早朝の日射によるモジュール内の大きな温度分布に対し
ても割れは発生しなかった。
【００３６】実施例2 裏面金属層をレーザーパターニングした後に、研磨機の
代わりにマスクとブラスト洗浄機を用いて、基板周辺の
透明導電膜層、半導体層、裏面金属層、および基板表面
を取り除いた以外は、実施例１と全く同様にして、太陽
電池モジュールを作製し、同様の試験を行った。
代わりにマスクとブラスト洗浄機を用いて、基板周辺の
透明導電膜層、半導体層、裏面金属層、および基板表面
を取り除いた以外は、実施例１と全く同様にして、太陽
電池モジュールを作製し、同様の試験を行った。
【００３７】マスクにはＳＵＳ板を用い、ブラストの平
均粒径は約４０μｍであり、手動で操作して周辺部の機
械的エッチングを行った。得られた特性は、実施例１と
ほぼ同じであり、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４
４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力３７．３Ｗであ
った。また、取り出し端子とフレーム間の抵抗値は、浸
水前後でいづれも１００ＭΩ以上であった。また、冬期
の早朝の日射によるモジュール内の大きな温度分布に対
しても割れは発生しなかった。
均粒径は約４０μｍであり、手動で操作して周辺部の機
械的エッチングを行った。得られた特性は、実施例１と
ほぼ同じであり、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４
４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力３７．３Ｗであ
った。また、取り出し端子とフレーム間の抵抗値は、浸
水前後でいづれも１００ＭΩ以上であった。また、冬期
の早朝の日射によるモジュール内の大きな温度分布に対
しても割れは発生しなかった。
【００３８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よると、絶縁耐圧特性に優れ、割れ等が発生しない薄膜
太陽電池モジュールを得ることが可能である。
よると、絶縁耐圧特性に優れ、割れ等が発生しない薄膜
太陽電池モジュールを得ることが可能である。
【図１】実施例１に係る薄膜太陽電池モジュールの断面
図。
図。
【図２】図１に示す薄膜太陽電池モジュールの平面図。
１…ガラス基板 ２…酸化錫膜 ３…透明電極スクライブ線 ４…ａ−Ｓｉ層 ５…半導体スクライブ線 ６…金属電極層 ７…裏面電極スクライブ線 ８…保護フィルム ９…シリコーン樹脂 １１ａ，１１ｂ…両端のストリング １２…ストリング分離用加工部 １３…レーザ絶縁分離線 １４…配線部 １５…研磨部 １６…バスバー電極
Claims (7)
- 【請求項１】透光性ガラス基板上に形成された、透明電
極層、光半導体層および金属層の少なくとも一部を光ビ
ームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電
気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであっ
て、前記透光性ガラス基板の周端部には直角または鋭角
部分がなく、前記透光性ガラス基板の周端部全域におけ
る前記光半導体層および前記金属層、または前記透明電
極層、前記光半導体層および前記金属層は、前記周端部
の主面周縁から０．５ｍｍ以上にわたって機械的に除去
されていて、前記透明電極または前記透光性ガラス基板
が露出し、この露出部に封止充填材が設けられていると
ともに、この機械的に除去された部分の内側には、光ビ
ームにより、太陽電池活性部と前記周端部とを電気的に
分離する絶縁分離線が形成されていることを特徴とする
薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項２】透光性ガラス基板上に形成された、透明電
極層、光半導体層および金属層の少なくとも一部を光ビ
ームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電
気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであっ
て、前記透光性ガラス基板は周端部が面取り加工され、
前記透光性ガラス基板の周端部全域における前記光半導
体層および前記金属層、または前記透明電極層、前記光
半導体層および前記金属層は、前記周端部の主面周縁か
ら０．５ｍｍ以上にわたって機械的に除去されていて、
前記透明電極または前記透光性ガラス基板が露出し、こ
の露出部に封止充填材が設けられているとともに、この
機械的に除去された部分の内側には、光ビームにより、
太陽電池活性部と前記周端部とを電気的に分離する絶縁
分離線が形成されていることを特徴とする薄膜太陽電池
モジュール。 - 【請求項３】前記光半導体層および前記金属層、または
前記透明電極層、前記光半導体層および前記金属層の機
械的な除去が、表面研磨法により行われたことを特徴と
する請求項１または２に記載の薄膜太陽電池モジュー
ル。 - 【請求項４】前記光半導体層および前記金属層、または
前記透明電極層、前記光半導体層および前記金属層の機
械的な除去が、微粒子の吹き付けによる機械的なエッチ
ング法により行われたことを特徴とする請求項１または
２に記載の薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項５】機械的に除去された前記透光性基板、前記
光半導体層および前記金属層の合計の深さが、５μｍな
いし１００μｍであることを特徴とする請求項１または
２に記載の薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項６】機械的に除去された前記透光性基板、前記
透明電極層、前記光半導体層および前記金属層の合計の
深さが、１０μｍないし２５μｍであることを特徴とす
る請求項５に記載の薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項７】前記光半導体層がシリコンを主成分とする
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの項に記
載の薄膜太陽電池モジュール。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07797899A JP3243229B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 太陽電池モジュール |
| AU47332/99A AU731869B2 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-02 | Solar cell module |
| AT99117561T ATE438929T1 (de) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Herstellungsverfahren für solarzellenmodul |
| EP99117561A EP1005096B1 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Method of making a solar cell module |
| DE69941207T DE69941207D1 (de) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Herstellungsverfahren für Solarzellenmodul |
| ES99117561T ES2329203T3 (es) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Procedimiento de fabricacion de un modulo de celulas solares. |
| US09/392,083 US6300556B1 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-08 | Solar cell module |
| US09/927,562 US6384315B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-08-10 | Solar cell module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07797899A JP3243229B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277764A JP2000277764A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3243229B2 true JP3243229B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=13648991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07797899A Expired - Fee Related JP3243229B2 (ja) | 1998-11-12 | 1999-03-23 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243229B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029476A1 (en) | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar battery panel and method for manufacturing solar battery panel |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4883926B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-02-22 | 京セラ株式会社 | フレームレス太陽電池モジュール |
| JP4791098B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-10-12 | 株式会社カネカ | 集積型薄膜太陽電池モジュール |
| KR101176131B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2012-08-22 | 엘지전자 주식회사 | 향상된 절연특성을 구비하는 박막형 태양전지 |
| JP5224343B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2013-07-03 | 株式会社ブイ・テクノロジー | レーザ加工装置 |
| JP2010027972A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Sharp Corp | 太陽電池モジュール及びその作成方法 |
| JP5209017B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | シャープ株式会社 | 薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の製造方法 |
-
1999
- 1999-03-23 JP JP07797899A patent/JP3243229B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029476A1 (en) | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solar battery panel and method for manufacturing solar battery panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000277764A (ja) | 2000-10-06 |
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