JP4616441B2

JP4616441B2 - 太陽電池製造方法

Info

Publication number: JP4616441B2
Application number: JP2000089696A
Authority: JP
Inventors: 英四郎笹川; 茂一上野; 泰三藤山; 芳一縄田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: JP2001284609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護用のガラス基板上に発電機能層を直接積層し、該発電機能層をもつガラス基板を一括に切断して所望サイズに分割する太陽電池製造方法に係り、特にパネル切断前のレーザーエッチング処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉという）や微結晶シリコン、薄膜多結晶シリコンなどの基板上に発電層を形成する太陽電池は、厚いカバーガラス４と裏面カバーシート５との間に太陽電池モジュール２を挟み込む構造としている。太陽電池モジュール２は厚さ１ｍｍ程度の薄いガラス基板上に透明電極層、ａ−Ｓｉなどの発電層、金属電極層を順次積層してなるものである。
【０００３】
ラミネート処理においては、図１０に示すように、複数枚例えば４枚の太陽電池モジュール２は太陽電池モジュールを適宜直列・並列に電気的に集電接続を行い、光入射面側にはカバーガラス４を重ね合わせ、裏面側には裏面カバーシート５を重ね合わせ、例えば熱接着性のＥＶＡシート３をカバーガラス４と電池モジュール２との相互間および裏面カバーシート５と電池モジュール２との相互間にそれぞれ挿入し、これを加熱加圧する。予め所定寸法サイズの太陽電池となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の太陽電池モジュール２は最終製品に近いサイズを想定して予め設定されているために、カバーガラス４のサイズは電池モジュール２のサイズのほぼ整数倍に固定化されている。このため規格から外れたサイズは特注品扱いとなり、コストおよび納期の面で問題があるので量産工場では実際には規格外のサイズを製造することはできない。
【０００５】
そこで、任意サイズのカバーガラスに発電機能層を直接積層し、ラミネート処理により裏面カバーシートを貼り合わせてパネル化し、パネルを切断して所望サイズに分割化することにより顧客の多様な要求に応えるようにすることが考えられる。
【０００６】
しかし、従来の積層／パターンエッチング法を用いて形成された発電機能層をガラス基板とともに切断すると、切断面に生じたバリや異物によりセル電極間に短絡を生じようになるので、設計通りの発電回路が形成されない。
【０００７】
また、量産工場では製品サイズ毎に対応する製造ラインをもつ必要があり、異なるサイズの製品を同一の製造ラインに流すにはハンドリング装置、位置決め機構をはじめ様々な制約を受けるので、事実上は規格外の異サイズ製品を同一ラインでは製造することができない。このため顧客の種々の要求・要望に応えることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、パネル一括切断面で各セル電極間に短絡を生じないような太陽電池製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る太陽電池製造方法は、保護用のガラス基板上に発電機能層を直接積層し、該発電機能層をもつガラス基板を一括に切断して所望サイズに分割する太陽電池製造方法において、（ａ）カバーガラスとなるガラス基板上に透明電極層を積層する工程と、（ｂ）前記透明電極層をパターンエッチングする工程と、（ｃ）パターンエッチングされた透明電極層の上に発電層を積層する工程と、（ｄ）前記発電層をパターンエッチングする工程と、（ｅ）パターンエッチングされた発電層の上に金属電極層を積層する工程と、（ｆ）前記金属電極層をパターンエッチングすることにより、分離された隣接の金属電極層が発電層および透明電極層を介して互いに導通する回路を形成する複数の短冊状セルを形成する工程と、（ｇ）前記短冊状セル形成面に接着性シートおよび裏面カバーシートを順次重ね合わせ、これを例えば加熱下で加圧することにより前記ガラス基板と前記裏面カバーシートとを接着させて一体化したパネルとする工程と、（ｈ）分割予定線のところで前記パネルを一括に切断して所望サイズの太陽電池に分割する工程と、を具備し、上記工程（ｄ）では、分割されるべき個々の太陽電池のマイナス極に最も近い短冊状セルの発電層をエッチングせずに金属電極層と透明電極層とが導通しない非発電層を形成することを特徴とする。
【００１０】
上記のようにマイナス極に最も近い短冊状セルの発電層をエッチングせずに金属電極層と透明電極層とが導通しない非発電層を形成することにより、このセル内では金属電極層と透明電極層とが導通しなくなる（非発電層となる）ので、個々の太陽電池の切断端面およびパネル端面における短絡が有効に防止される。
【００１１】
この場合に、上記工程（ｂ），（ｄ），（ｆ）にはレーザーエッチング装置をそれぞれ用い、上記工程（ｄ）では、分割予定線に沿って並ぶ短冊状セルおよびガラス基板の一方側の周縁端辺に位置する短冊状セルの発電層のみをエッチングせずに金属電極層と透明電極層とが導通しない非発電層を形成するレーザーエッチング装置の動作を制御する。
【００１２】
上記工程（ｆ）では、短冊状セルの長手に直交する上記ガラス基板の周縁端辺および分割予定線に沿って透明電極層、発電層、金属電極層をそれぞれ除去し、パネルの切断により隣接セル間に短絡が生じるのを防ぐ絶縁ゾーンを形成することが好ましい。このように発電機能層を完全除去することにより切断端面および基板端面（長辺端面）でのセル間での短絡が防止される。隣接するセルとの絶縁性は例えばテスターを使用して１００ｋΩ以上が確保されたことで確認することができる。なお、上記絶縁ゾーンは、分割予定線に沿って少なくとも幅３０μｍ好ましくは５０μｍ以上にわたり透明電極層を除去することが望ましい。この場合に、基板をターンテーブル上に載せ、短冊状にパターンエッチングした後に、別のレーザーエッチング装置にセットするか、もしくは基板を９０°回転させ、レーザービーム径を少し大きくするとともに、レーザーの出力パワーを増大させて分割予定線および基板端面（長辺端面）に沿って照射するとよい。
【００１３】
また、上記工程（ｂ）では、短冊状セルの長手に直交する上記ガラス基板の周縁端辺および分割予定線に沿って透明電極層を除去し、パネルの切断により隣接セル間に短絡が生じるのを防ぐ絶縁ゾーンを形成することが好ましい。このように透明電極層のみを予め除去しておくだけでも切断端面およびパネル端面でのセル間での短絡が有効に防止される。これは切断面において金属電極により短絡を生じることが少ないために隣接するセルと有効に絶縁されることによる。なお、このレーザーエッチング処理には既設の透明電極用のレーザーエッチング装置を共用することができるので、製造ラインが簡略化され、設備コストが抑制されるという利点がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
【００１５】
先ず図１乃至図３を参照して太陽電池製造方法を説明する。
【００１６】
太陽電池製造ラインのうちの少なくとも透明電極形成工程Ｓ１から分割工程Ｓ７までの区間は、ガラス基板４が搬送路上を次々に流れるようにコンピュータ制御された全自動一貫製造ラインとして構成されている。発電検査工程Ｓ８から後の区間は、作業者が製品サイズ毎に仕分け、検査装置を用いてそれぞれ個別に検査し、封止装置を用いて封止材注入処理し、一時保管場所に保管して封止材をエージングし、梱包装置を用いて梱包処理する半自動ラインである。
【００１７】
基板受入部にガラス基板４を受け入れ、基板４をロット毎に分別して一時収納庫に保管する。ガラス基板４のサイズは例えば板厚３ｍｍ×幅１０００ｍｍ×長さ１０００ｍｍであり、物理強化ガラスを用いる。一時収納庫からガラス基板４を１枚ずつ取り出し、搬送路上に載せ、バーコード印字装置に搬送し、基板４に識別用のバーコードを印字する。さらに基板４を洗浄処理装置に搬送し、基板４を洗浄し、表面から付着異物を除去する。
【００１８】
基板４を熱処理炉に搬入し、所定温度に予熱する。予熱した基板４を熱ＣＶＤ装置（またはイオンプレーティング装置又はスパッタ装置）に搬入し、ガラス基板４の片面（洗浄面）に所定膜厚の透明電極１１を積層形成する（工程Ｓ１）。
最初の透明電極１１の膜厚は約７５０ｎｍである。
【００１９】
受け入れた基板４が強化ガラスである場合は、上記工程Ｓ１で基板の予熱に用いた熱処理炉を利用して基板４を加熱し、さらに冷却し、ガラスの強度を初期の物理強化ガラスの状態から半減させる（半強化処理）。これによりガラス基板４の強度は初期強度の約５０％（生板ガラスの約１．５倍に相当）となり、分割予定線３１，３２に沿って切断可能な強度レベルとなる。なお、本実施形態では透明電極形成前の予熱に用いる熱処理炉をガラス基板の半強化処理に利用するようにしているが、これとは別に設けられた他の熱処理炉を用いてガラス基板を半強化処理するようにしてもよい。また、受け入れた基板４が強化ガラスでない場合、例えば生板ガラスの１．５倍程度の強度レベルの半強化状態にある場合や、板厚を増すことでカバーガラスとしての必要強度を確保した生板ガラスはこの熱処理を省略する。
【００２０】
熱処理後、洗浄処理装置に基板４を搬送し、基板４を洗浄処理し、次いでレーザーエッチング装置に基板４を搬送し、透明電極１１を図３に示すように短冊状パターンにエッチングする（工程Ｓ２）。このとき基板４をターンテーブル上に載せ、透明電極１１を短冊状にパターンエッチングした後に、基板４を９０°回転させ、好ましくはレーザービーム径を少し大きくするとともに、レーザーの出力パワーを増大させて分割予定線３２および基板の長辺に沿って照射し、図６に示す透明電極層１１を分離する絶縁ゾーン３７，３８，３９を予め形成しておいてもよい。
【００２１】
次いで、プラズマＣＶＤ製膜装置に基板４を搬送し、パターンエッチングされた透明電極１１の上にアモルファスシリコン層１２を製膜する（工程Ｓ３）。ａ−Ｓｉ層１２の膜厚は例えば約４００ｎｍである。
【００２２】
次いで、レーザーエッチング装置に基板４を搬送し、ａ−Ｓｉ層１２を短冊状パターンにエッチングする（工程Ｓ４）。このエッチング工程Ｓ４でのレーザーエッチング装置の動作は所定のプログラムに従ってコンピュータ制御されるようになっており、分割後に小型太陽電池１Ａのマイナス極となるセル６ａの箇所はａ−Ｓｉ層１２がエッチングされない。これにより図４に示すように、小型太陽電池１Ａのマイナス極側セル６ａにおいて金属電極１３が透明電極１１に導通せず、一括切断によっても短絡を生じなくなる。
【００２３】
次いで、イオンプレーティング装置（又はスパッタ装置またはＣＶＤ装置）に基板４を搬送し、パターンエッチングされたａ−Ｓｉ層１２の上に例えばアルミニウムからなる金属電極１３を所定厚さに積層形成する（工程Ｓ５）。金属電極１３の膜厚は例えば約５００ｎｍである。
【００２４】
次いで、レーザーエッチング装置に基板４を搬送し、金属電極１３を短冊状パターンにエッチングする（工程Ｓ６）。このエッチング工程Ｓ６では後述する分割工程Ｓ７の分割予定線３２に沿って透明電極１１までを完全除去する絶縁ゾーン３３，３４，３５を形成しておく。絶縁ゾーンは１本のエッチングラインでも絶縁性が確保されるが、信頼性向上のために２本から５本のエッチングラインを並べるようにレーザーエッチングを行うことが好ましい。
【００２５】
このように基板４上に発電機能層１１，１２，１３が順次積層形成された積層体９をラミネーター装置に搬送し、熱接着性のＥＶＡシート３および耐水性の裏面カバーシート５を積層体９の積層面に重ね合わせ、これを約１５０℃に加熱しながら所定圧力でプレスし、接合して一体化したパネル１０とする。パネル１０から外側にはみ出した接着剤をトリミングユニットで除去し、さらに架橋炉内で加熱して接着剤の架橋反応を促進させ、その後クーリングユニット内で室温まで冷却する。次いで、端子台取付部にパネル１０を搬送し、透明電極１１にプラス端子を取り付け、金属電極１３にマイナス端子を取り付け、配線する。パネル１０をエージングユニットに搬送し、接着剤を乾燥硬化させる。
【００２６】
次いで、パネル１０をカッティングマシンに搬送し、ガラス基板４の側または裏面カバーシート５の側からパネル１０を一括に切断する（工程Ｓ７）。パネル１０をＸＹテーブル上に載せ、ＸＹテーブルとともにパネルを移動させながら切断手段によりパネル１０を切断する。これによりパネル１０は複数の所望サイズの太陽電池１Ａに分割される。本実施例では図１の（ａ）に示す１枚のパネル１０から図１の（ｂ）に示す４枚の同サイズ小型太陽電池１Ａを得るように等分割する。分割された太陽電池１Ａのサイズはおよそ幅５００ｍｍ×長さ５００ｍｍである。
【００２７】
なお、切断手段としてのカッティングマシンは後述するように種々の手段および方法を用いることができる。また、本実施例ではパネルを４つに等分割する例について説明したが、本発明はこれのみに限られず切断予定線を変えることによってパネルを異なるサイズの太陽電池に不等分に分割することも可能であるし、またパネルを２分割、６分割、８分割することも可能である。
【００２８】
太陽電池１Ａをトリミングユニットに搬送し、切断端面を研削研磨し、端子間を配線する。次いで、発電検査装置を用いてガラス基板４の側に模擬太陽光を照射し、両電極１１，１３間に接続した負荷に発電電流を流して太陽電池１Ａの発電能力を検査する（工程Ｓ８）。
【００２９】
工程Ｓ８で合格した太陽電池１Ａは、製品サイズ毎に仕分けられる。サイズ毎に封止装置を用いて端子台などのシール必要部分に封止材を注入するとともに、外周端部にゴム枠またはアルミフレーム枠を嵌め込み接着し、一時保管場所に保管して封止材をエージングする。これにより太陽電池１Ａは製品として完成し、梱包装置により梱包されて出荷される。
【００３０】
次に、発電機能層のエッチング処理に関する種々の実施例について説明する。
【００３１】
（実施例１）
上記工程Ｓ４においてａ−Ｓｉ層１２を短冊状パターンにエッチングする際に、分割後に小型太陽電池１Ａのマイナス極となるセル６ａの箇所のみａ−Ｓｉ層１２がエッチングされないように制御した。この場合にレーザーエッチング装置の動作を所定のプログラムに従ってコンピュータ制御し、レーザー発振のＯＮ／ＯＦＦ動作を手動操作によることなく全自動で連続的に行なった。すなわち、図３に示すように基板を４分割する場合は、分割予定線３１の手前に位置するところでは発振器からのレーザー発振がＯＦＦとなり、セル６ａのａ−Ｓｉ層１２はエッチングされない。また、基板４の一方端側の短辺（エッチング処理の最終部分）に位置するところでも発振器からのレーザー発振がＯＦＦとなり、セル６ａのａ−Ｓｉ層１２はエッチングされない。これにより図４に示すように、小型太陽電池１Ａのマイナス極側セル６ａにおいて金属電極１３が透明電極１１に導通せず、一括切断によっても短絡を生じることなく、隣接セル間で１００ｋΩ以上の絶縁性が確認できた。
【００３２】
（実施例２）
上記工程Ｓ６において、金属電極１３を短冊状パターンにエッチングした後にターンテーブルを９０°回転させ、分割予定線３２に沿って金属電極１３から透明電極１１までを完全除去し、絶縁ゾーン３４を形成した。さらに、ＸＹテーブルを平行移動させ、同様にして基板の長辺両端部からも金属電極１３、発電層１２、透明電極１１を完全除去し、絶縁ゾーン３３，３５をそれぞれ形成した。これにより図３および図５に示すように、分割予定線３１，３２に沿って一括切断した場合であっても短絡を生じず、隣接セル間で１００ｋΩ以上の絶縁性が確認できた。
【００３３】
（実施例３）
上記工程Ｓ２において、透明電極１１を図３に示すように短冊状パターンにエッチングした後にターンテーブルを９０°回転させ、分割予定線３２に沿って透明電極１１を除去し、絶縁ゾーン３８を形成する。さらに、ＸＹテーブルを平行移動させ、同様にして基板の長辺両端部からも透明電極１１を除去し、絶縁ゾーン３７，３９をそれぞれ形成した。これにより図３および図５に示すように、分割予定線３１，３２に沿って一括切断した場合であっても短絡を生じず、隣接セル間で１００ｋΩ以上の絶縁性が確認された。これは切断面において金属電極により短絡を生じることが少ないために隣接するセルと有効に絶縁されることによる。
【００３４】
次に、上記分割工程Ｓ７に用いる切断手段および方法について図８および図９を参照しながら説明する。
【００３５】
切断手段として図８および図９に示すホイールカッター２０を用いた。ホイールカッター２０のカッター刃２４は硬質ガラスよりも硬い超硬合金でできている。カッター刃２４は軸２３まわりに回転可能にホルダ２２に支持され、さらにホルダ２２は図示しないロボットにより駆動される支持アーム２１に連結支持されている。ロボットは光学センサを備えており、光学センサで切断予定線を検出するか予めその位置をプログラムで数値設定しておき、これに基づき支持アーム２１を駆動制御し、ホイールカッター２０のカッター刃２４がガラス基板４に対して所定圧力で押し付けられるとともに切断予定線位置に相対移動されるようになっている。またはパネル１０をＸＹテーブル上に載せ、パネル１０の切断予定線上にカッター刃２４を押し付け、パネル１０をＸＹテーブルとともに移動させることによりパネル１０に切り欠きをつける。
【００３６】
カッター刃２４の刃先をガラス基板４の表面に押し付けた状態で移動させ、深さ約０．５ｍｍ未満の切り欠き８ａを形成する。次いで、もしくは同時に裏面カバーシート５の切断予定線に倣って他のカッター刃で裏面カバーシート５を切断する。次いで、切り欠き８ａの部分に押圧力を印可してガラス基板４を押し割る。このとき切り欠き８ａから垂直クラック８ｂのみが進展し、水平クラック８ｃは実質的にまったく進展しないので、きれいな切断面となる。このようなガラスの押し割り方法は、例えばやすりによるアンプル切断や一般ガラス細工に利用されている原理と同じである。その後、切断端面部に欠けやクラックなどが残らないように面取り研磨する。
【００３７】
本実施例のホイールカッター２０を用いた場合に、切断速度は約４〜６ｍ／分であった。また、本実施例の切断方法によれば切断代を０．２ｍｍ以下に抑えることができた。また、ＸＹテーブルを用いることにより切断手段に対してパネルを高精度に相対移動させることができ、切断予定線から僅か±１ｍｍ以内（実力は±０．５ｍｍ以内）に抑えることができた。
【００３８】
なお、本実施例では超硬合金製のホイールカッターを用いてガラス基板を切断する例について説明したが、この他にダイヤモンドカッターを使用しても同様の効果が得られる。
【００３９】
また、他の切断手段としてエネルギービーム、例えばＣＯ₂ガスレーザー切断装置を用いてもよい。ＣＯ₂ガスレーザー光の波長（１０．６μｍ）はガラスに吸収されやすく、熱エネルギー変換効率が高い。このため照射レーザー光がガラスの切断に必要な熱エネルギー量を供給しうるからである。図示しないＣＯ₂ガスレーザー切断装置は、自動焦点位置合せ機構、倣いセンサまたは位置をプログラム数値設定する機構、走査アームに支持されたレーザー射出部を備えている。発振器から励起されたレーザー光が発振され、複数の光学レンズによりパネルの裏面カバーシート５の切断予定線にレーザー光の焦点が合うように自動焦点位置調節され、倣いセンサにより切断予定線を検出し、検出信号に基づき走査アームの動作を制御するか予め数値設定したプログラムで動作を制御することによりレーザー射出部から射出されるレーザー光が切断予定線位置に走査照射されるようになっている。なお、レーザービームの径は最小０．０５ｍｍまで絞ることができる。
【００４０】
また、ガス冷却機構のノズルがレーザー射出部に追従するように走査され、切断直後の部位に冷却ガスが吹き付けられるようになっている。ガス冷却機構のノズルはパネル切断部の両面に同時に冷却ガスを吹き付けるようにすることが望ましい。なお、冷却ガスとしては低温度エアや窒素ガスを用いることが好ましい。
【００４１】
レーザー光が照射されると、先ず裏面カバーシート５が焼き切られ、次いで照射点からガラス基板４にほぼ垂直または反射光がレーザー射出部に戻らないように少し斜めに光が入射し、ガラスが急熱され、その直後に冷却ガスの吹き付けにより急冷される。この急熱急冷によりガラス基板４は割面に沿って割れる。また板厚の厚いものにおいては、急冷によりガラス基板４を十分に切断できない場合がある。この時はレーザー光によりパネル切断予定線にそって裏面カバーシート５が焼き切られ、ガラス基板４の表層に垂直クラックが入った後に押し割りを併用することで、割面３２にそって分断される。
【００４２】
ここで、ＣＯ₂ガスレーザーは裏面カバーシート５側から一括して切断する手法を述べたが、ガラス基板４の切断精度を上げるために、ガラス基板表側と裏面カバーシート５の両方側からＣＯ₂ガスレーザーを照射する場合もある。その後、切断端面部に欠けやクラックなどが残らないように面取り研磨する。
【００４３】
ＣＯ₂ガスレーザー切断装置を用いた場合に、切断速度は約５〜１０ｍ／分であった。また、本実施例の切断方法によれば切断代を０．３ｍｍ以下に抑えることができた。また、ＸＹテーブルを用いることにより切断手段に対してパネルを高精度に相対移動させることができ、切断予定線から僅か±１ｍｍ以内（実力は±０．５ｍｍ以内）に抑えることができた。
【００４４】
さらに、他の切断手段として図示しない水ジェット切断装置を用いるようにしてもよい。ガラス基板４又は裏面カバーシート５の切断予定線に沿って砥粒を含む水ジェット流を吹き付ける。この場合に水ジェットに含ませる砥粒には例えばガーネット粒子を用いることが好ましい。これにより切断後の面取り研磨作業を省略できるか又は軽減することができる。
【００４５】
水ジェット切断装置を用いて約＃１５０のガーネット砥粒に水圧力約３００ＭＰａを印加した場合に、切断速度は約０．５〜２ｍ／分であった。また、水ジェット切断方法によれば切断代を１〜２ｍｍとすることができた。また、ＸＹテーブルを用いることにより切断手段に対してパネルを高精度に相対移動させることができ、切断予定線から僅か±１ｍｍ以内（実力は±０．５ｍｍ以内）に抑えることができた。
【００４６】
なお、上記実施形態では厚さ３ｍｍ×幅１０００ｍｍ×長さ１０００ｍｍサイズのパネルを４分割に一括切断する場合について説明したが、本発明はこれのみに限られることなく例えば厚さ３〜６ｍｍ×幅１５００〜２５００ｍｍ×長さ１５００〜３０００ｍｍサイズの大型パネルを４分割、６分割または８分割に一括切断することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、大型基板にて太陽電池の製膜／レーザーエッチング処理を終了した後に必要なサイズへと分割することができるので、ユーザーの要望に応じて各種サイズの太陽電池を供給することができる。
【００４８】
本発明によれば、ａ−Ｓｉ発電層のエッチング工程においてマイナス極に最も近い短冊状セルの発電層をエッチングしないことにより、このセル内では金属電極層と透明電極層とが導通しなくなる（非発電層となる）ので、個々の太陽電池の切断端面およびパネル端面における短絡が有効に防止される。
【００４９】
また、金属電極のエッチング工程において、短冊状セルの長手に直交するガラス基板の周縁端辺および分割予定線に沿って透明電極層、発電層、金属電極層をそれぞれ除去し、短絡が生じるのを防ぐ絶縁ゾーンを形成するので、この絶縁ゾーンによりパネル切断端面および基板端面（長辺端面）での隣接セル間での短絡が有効に防止される。
【００５０】
また、透明電極層のみを予め除去しておくだけでも切断端面およびパネル端面でのセル間での短絡が有効に防止される。なお、このレーザーエッチング処理には既設の透明電極用のレーザーエッチング装置を共用することができるので、製造ラインが簡略化され、設備コストの上昇が抑制される。
【００５１】
本発明によれば大型基板を用いて複数の小型太陽電池を一括に製造することができるので、高生産性の画期的な量産ラインを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の方法を説明するために切断前のパネルを示す分解斜視図、（ｂ）は本発明の方法を説明するために切断後のパネルを示す分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係るアモルファスシリコン太陽電池を例としたガラス基板の半強化処理方法を用いた太陽電池の製造工程を示すフローチャート。
【図３】レーザーエッチング処理を説明するために一次パネルを示す平面図。
【図４】積層体を図３のＡ−Ａ線で切断して示す概要断面図。
【図５】積層体を図３のＢ−Ｂ線で切断して示す概要断面図。
【図６】他の実施例の積層体を図３のＢ−Ｂ線で切断して示す概要断面図。
【図７】アモルファスシリコン太陽電池を例としたセルの一単位を示す断面模式図。
【図８】切断中のガラス基板を分割予定線に直交する方向から見て示す部分断面模式図。
【図９】切断中のガラス基板を分割予定線に平行な方向から見て示す部分断面模式図。
【図１０】（ａ）は従来の方法を説明するために切断前のパネルを示す分解斜視図、（ｂ）は従来の方法を説明するために切断後のパネルを示す分解斜視図。
【符号の説明】
１…パネル、
１Ａ…太陽電池、
２…太陽電池モジュール、
３…接着シート（ＥＶＡシート）、
４…ガラス基板（カバーガラス）、
５…裏面カバーシート、
６，６ａ…セル、
７，３６…レーザーエッチング部、
８ａ，８ｂ，８ｃ…クラック、
９…積層体（ラミネート前）、
１０…パネル（ラミネート後）、
１１…透明電極、
１２…ａ−Ｓｉ膜、
１３…金属電極、
２０…ホイールカッター、
２１…支持アーム、
２２…ホルダ、
２３…軸、
２４…カッター刃、
３１，３２…分割予定線、
３３，３４，３５，３７，３８，３９…絶縁ゾーン。

Claims

保護用のガラス基板上に発電機能層を直接積層し、該発電機能層をもつガラス基板を一括に切断して所望サイズに分割する太陽電池製造方法において、
（ａ）カバーガラスとなるガラス基板上に透明電極層を積層する工程と、
（ｂ）前記透明電極層をパターンエッチングする工程と、
（ｃ）パターンエッチングされた透明電極層の上に発電層を積層する工程と、
（ｄ）前記発電層をパターンエッチングする工程と、
（ｅ）パターンエッチングされた発電層の上に金属電極層を積層する工程と、
（ｆ）前記金属電極層をパターンエッチングすることにより、分離された隣接の金属電極層が発電層および透明電極層を介して互いに導通する回路を形成する複数の短冊状セルを形成する工程と、
（ｇ）前記短冊状セル形成面に接着性シートおよび裏面カバーシートを順次重ね合わせ、これを加熱下で加圧することにより前記ガラス基板と前記裏面カバーシートとを接着させて一体化したパネルとする工程と、
（ｈ）分割予定線のところで前記パネルを一括に切断して所望サイズの太陽電池に分割する工程と、を具備し、
上記工程（ｄ）では、分割されるべき個々の太陽電池のマイナス極に最も近い短冊状セルの発電層をエッチングせずに金属電極層と透明電極層とが導通しない非発電層を形成することを特徴とする太陽電池製造方法。
上記工程（ｂ），（ｄ），（ｆ）にはレーザーエッチング装置をそれぞれ用い、上記工程（ｄ）では、分割予定線に沿って並ぶ短冊状セルおよび基板の一方側の周縁端辺に位置する短冊状セルの発電層のみをエッチングせずに金属電極層と透明電極層とが導通しない非発電層を形成するレーザーエッチング装置の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の太陽電池製造方法。
上記工程（ｆ）では、短冊状セルの長手に直交する上記ガラス基板の周縁端辺および分割予定線に沿って透明電極層、発電層、金属電極層をそれぞれ除去し、パネルの切断により隣接セル間に短絡が生じるのを防ぐ絶縁ゾーンを形成することを特徴とする請求項１記載の太陽電池製造方法。
上記絶縁ゾーンは、分割予定線に沿って少なくとも幅３０μｍにわたり透明電極層、発電層、金属電極層を１本もしくは５本以下のエッチングラインを並べて除去することを特徴とする請求項３記載の太陽電池製造方法。
上記工程（ｂ）では、短冊状セルの長手に直交する上記ガラス基板の周縁端辺および分割予定線に沿って透明電極層を除去し、パネルの切断により隣接セル間に短絡が生じるのを防ぐ絶縁ゾーンを形成することを特徴とする請求項１記載の太陽電池製造方法。
上記絶縁ゾーンは、分割予定線に沿って少なくとも幅３０μｍにわたり透明電極層を１本もしくは５本以下のエッチングラインを並べて除去することを特徴とする請求項５記載の太陽電池製造方法。