JP4773544B2 - エッジスペースを備えた太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
<本発明に係る太陽電池回路の製造方法>
好ましい実施形態による本発明に係る太陽電池回路を製造する方法を以下に示す。図6A、図7Aおよび図8Aに、エッジスペースを形成する前の太陽電池回路の断面図を示す。好ましい実施形態では、ガラス基板(409)上に第1の電極(Mo層)(408)が形成され、その上にCIS層(406)、バッファ層(405)、第2の電極(TCO)(404)が順に形成されている。他の実施形態では、CIS系太陽電池ではなく、アモルファスシリコン系太陽電池などを含む薄膜太陽電池においても同様の構成とすることができる。
(1)第1の好ましい実施形態
まず、かかる太陽電池回路のガラス基板側から弱いエネルギのレーザを照射することにより、第1の電極(以下、「第1の層」ともいう)(408)以外の層、すなわちCIS層(406)、バッファ層(405)および第2の電極(404)(以下、「第2の層」または「第2の層群」ともいう)を除去する。レーザ照射により除去する場所は、ガラス基板(409)を含む各層の端から10mm以上内側の場所であり、除去する幅は0.1乃至1mm以上であるのが好ましい(図6B参照)。かかるレーザ照射は、パルスレーザによるものが好ましく、厚さが2乃至3μm程度の層であれば、パルス周波数としては6kHz程度、9W相当のエネルギで、第1の電極以外の層、すなわち第2の層(404,405,406)を除去することができる。他の好ましい実施形態では、ガラス基板側からではなく、第2の電極側からレーザを照射してもよい。更に別の実施形態では、かかる弱いレーザの代わりにナイフを含むメカニカルスクライビングによって第2の層(404,405,406)を除去しても良い。
(2)第2の好ましい実施形態
図7Aに示した太陽電池回路のガラス基板(409)側から弱いエネルギのレーザを照射することにより、第1の電極(408)以外の層、すなわちCIS層(406)、バッファ層(405)および第2の電極(404)を端から10mm以上除去することによりエッジスペース(第2のエッジスペース)を形成する。かかるレーザ照射は、上記第1の好ましい実施形態と同様にパルスレーザによるものが好ましく、厚さが2乃至3μm程度の層であれば、パルス周波数としては6kHz程度、9W相当のエネルギで第2のエッジスペースを形成することができる。他の実施形態では、かかる弱いレーザの代わりにナイフを含むメカニカルスクライビングによって第2のエッジスペースを形成しても良い。
(3)第3の好ましい実施形態
図8Aに示した太陽電池回路のガラス基板(409)側から強いエネルギのレーザを照射することにより、全ての積層膜(第1の電極、CIS層、バッファ層および第2の電極)を端から10mm以上除去することにより第1のエッジスペースを形成する(図8B参照)。かかるレーザ照射は、上記の好ましい実施形態と同様にパルスレーザによるものが好ましく、厚さが2乃至3μm程度の層であれば、パルス周波数としては6kHz程度、430W相当のエネルギで全ての層を除去することができる。他の好ましい実施形態では、強力なパルスレーザの代わりにサンドブラスタを使用しても良い。強いエネルギのレーザを全ての層に照射したことにより又はサンドブラスタを全ての層に適用したことにより、特に第2の層(404,405,406)の端は損傷を受けている。
<評価>
上述の好ましい実施形態によって形成された本願発明に係る太陽電池回路が、かかる処理をすることにより変換効率などに与える影響を以下に評価する。
101 フレーム
102 カバーガラス
103 充填材
104 第2の電極(TCO)
107 半導体層(バッファ層+CIS層)
108 第1の電極(Mo層)
109 基板
110 太陽光
301 分割溝
302 セル
304 第2の電極(TCO)
305 バッファ層
306 CIS層
308 第1の電極(Mo層)
309 ガラス基板
404 第2の電極(TCO)
405 バッファ層
406 CIS層
408 第1の電極(Mo層)
409 ガラス基板
410 リボンワイヤ
Claims (13)
- 太陽電池モジュールを製造する方法であって、
少なくとも
基板ガラスと、
前記基板ガラスの上に形成された第1の層と、
前記第1の層の上に形成された第2の層と、
を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記第1の層及び第2の層を前記ガラス基板の端部から第1の幅だけ除去することにより第1の幅を備えた第1のエッジスペースを形成するステップと、
前記第2の層だけを前記ガラス基板の端部から第2の幅だけ除去することにより第2のエッジスペース形成ステップと、
を有し、
前記第1の層が、前記第2の層よりも固く、
前記第2のエッジスペースの幅が、前記第1のエッジスペースの幅よりも大きく、
前記第2の層を分割する複数の分割溝により、前記第2の層が複数のセルに分割され、
前記第1のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成され、
前記第2のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成されることを特徴とする太陽電池モジュールを製造する方法。 - 太陽電池モジュールを製造する方法であって、
少なくとも
基板ガラスと、
前記基板ガラスの上に形成された第1の層と、
前記第1の層の上に形成された第2の層と、
を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記第2の層だけを第3の幅だけ除去するステップと、
前記第1の層及び前記第2の層を前記ガラス基板の端部から第1の幅だけ除去することにより第1の幅を備えた第1のエッジスペースと、前記ガラス基板の端部から第2の幅を備えた第2のエッジスペースとを形成するステップと、
を有し、
前記第1の層が、前記第2の層よりも固く、
前記第2のエッジスペースの幅が、前記第1のエッジスペースの幅よりも大きく、
前記第2の層を分割する複数の分割溝により、前記第2の層が複数のセルに分割され、
前記第1のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成され、
前記第2のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成されることを特徴とする太陽電池モジュールを製造する方法。 - 太陽電池モジュールを製造する方法であって、
少なくとも
基板ガラスと、
前記基板ガラスの上に形成された第1の層と、
前記第1の層の上に形成された第2の層と、
を有する太陽電池モジュールにおいて、
前記第2の層だけを第2の幅だけ除去することにより第2のエッジスペースを形成するステップと、
前記第1の層を前記ガラス基板の端部から第1の幅だけ除去することにより第1の幅を備えた第1のエッジスペースを形成するステップと、
を有し、
前記第1の層が、前記第2の層よりも固く、
前記第2のエッジスペースの幅が、前記第1のエッジスペースの幅よりも大きく、
前記第2の層を分割する複数の分割溝により、前記第2の層が複数のセルに分割され、
前記第1のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成され、
前記第2のエッジスペースが、前記分割溝と直交するように形成されることを特徴とする太陽電池モジュールを製造する方法。 - 前記第3の幅が、0.1mm以上である、
ことを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。 - 前記第2のエッジスペースの幅が、前記ガラス基板の端部から10.1mm以上である、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。 - 前記第1のエッジスペースの幅が、10mm以上であり、
前記第2のエッジスペースの幅が、前記第1のエッジスペースの幅よりも0.1mm以上大きいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。 - 前記第1の層が、モリブデンを包含する第1の電極からなることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
- 前記第2の層が、少なくとも
前記第1の層の上に形成されたCIS層と、
前記CIS層の上に形成されたバッファ層と、
前記バッファ層の上に形成された第2の電極層と、
から構成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。 - 前記第2のエッジスペースを形成するステップが、第2のレーザを用いて前記第2の層を除去することにより形成されることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
- 前記第2のエッジスペースを形成するステップが、メカニカルスクライブによって前記第2の層を除去することにより形成されることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
- 前記第1のエッジスペースを形成するステップが、第1のレーザを用いて前記第1の層を除去することにより形成されることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
- 前記第1のエッジスペースを形成するステップが、サンドブラスタを用いて前記第1の層を除去することにより形成されることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
- 前記レーザが、パルスレーザであることを特徴とする請求項9または11のいずれかに記載の太陽電池モジュールを製造する方法。
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