JP5538375B2 - 薄膜太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
薄膜太陽電池およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5538375B2 JP5538375B2 JP2011514351A JP2011514351A JP5538375B2 JP 5538375 B2 JP5538375 B2 JP 5538375B2 JP 2011514351 A JP2011514351 A JP 2011514351A JP 2011514351 A JP2011514351 A JP 2011514351A JP 5538375 B2 JP5538375 B2 JP 5538375B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- photoelectric conversion
- film
- layer
- insulating material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 162
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 154
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 94
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 66
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 55
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 32
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 31
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 28
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 22
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 claims description 4
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 17
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 11
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 7
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
- H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/056—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
図1−1は、本発明の実施の形態1にかかる薄膜太陽電池であるタンデム型薄膜太陽電池モジュール(以下、モジュールと呼ぶ)10の概略構成を示す平面図である。図1−2は、モジュール10を構成する薄膜太陽電池セル(以下、セルと呼ぶ場合がある)1の短手向における断面構造を説明するための図であり、図1−1の線分A−A’方向における要部断面図である。図1−3は、セル1を構成する薄膜半導体層の構成を示す要部断面図である。
Tin Oxide)、酸化スズ(SnO2)および酸化ジルコニウム(ZrO2)などの結晶性金属酸化物を主成分とする透明導電性酸化膜や、これらの透明導電性酸化膜にドーパントとしてアルミニウム(Al)を添加した膜などの透光性の膜によって構成される。また、透明電極層3は、ドーパントとしてアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ホウ素(B)、イットリウム(Y)、シリコン(Si)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)から選択した少なくとも1種類以上の元素を用いたZnO膜、ITO膜、SnO2膜、またはこれらを積層して形成した透明導電膜であってもよく、光透過性を有している透明導電膜であればよい。また、成膜方法として、CVD法などの他の成膜方法を用いてもよい。
上述した実施の形態1では、平坦化層21の形成方法として平行平板型RIE法を用いる場合について説明したが、平坦化層21の形成方法はこれに限定される物ではない。実施の形態1のように平坦化層21の形成において平行平板型RIE法を用いる場合には、透明電極層3の表面に対するプラズマのイオン衝撃による加工損傷により、透明電極層3の表面の凸凹3aの形状変化が問題となる場合がある。そこで、実施の形態2では、平坦化層21の形成方法として、光転写技術(フォトリソグラフィ技術)を用いる。
実施の形態3では、平坦化層21の形成方法として、光転写技術(フォトリソグラフィ技術)を用いる他の方法について説明する。実施の形態3の平坦化層21の形成方法は、実施の形態2と同様にフォトリソグラフィ技術を用いるが、透光性絶縁基板2側から光を照射する点が異なる。また、実施の形態3では、透明電極層3の光透過率が透光性絶縁基板2に比べて小さくなる波長の光(350nm〜450nmのi線、h線、g線など)を使用し、平坦化層21となる樹脂にはこの波長の光が照射された部分の樹脂が残るようなネガ型の感光性樹脂を用いる。
実施の形態4では、実施の形態2,3と異なり、平坦化層21の形成方法として、光転写技術(フォトリソグラフィ技術)を用いない方法について説明する。以下、本実施の形態における平坦化層の形成方法を説明する。図7は、実施の形態4における平坦化層の形成方法を説明するための要部断面図である。
実施の形態5では、平坦化層の形成方法として、透明導電性酸化物電極材料を用いて、ゾルゲル法によるコーティング法で平坦化層51を形成する方法について説明する。以下、本実施の形態における平坦化層の形成方法を説明する。図8−1および図8−2は、実施の形態5における平坦化層51の形成方法を説明するための要部断面図である。
2 透光性絶縁基板
3 透明電極層
3a 凸凹
4 光電変換層
4a p型非晶質半導体層
4b i型非晶質半導体層
4c n型非晶質半導体層
5 裏面電極層
5a 凹凸
10 モジュール
11 透明導電膜
14 光電変換層
14a p型微結晶半導体層
14b i型微結晶半導体層
14c n型微結晶半導体層
21 平坦化層
22 異物
23 開口部
41 感光性樹脂41
51 平坦化層
D1 第1の溝
D2 第2の溝
D3 第3の溝
Claims (12)
- 透光性絶縁基板上に、透明導電膜からなる第1電極層と、光電変換を行う光電変換層と、光を反射する導電膜からなる第2電極層と、がこの順で積層されてなる複数の薄膜太陽電池セルが配設されるとともに、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池であって、
前記第1電極層は、前記光電変換層側の表面に凹凸を有するテクスチャ構造が形成され、隣接する前記薄膜太陽電池セル間にまたがるとともに前記透光性絶縁基板の面内で互いに分離溝で分離されて前記透光性絶縁基板上に複数形成され、
前記第1電極層は、前記分離溝と異なる位置に、前記透明導電膜からなる前記第1電極層中に内在していた異物の影響によりエッチングによる前記テクスチャ構造の前記凹凸の形成の際に形成されて前記凹凸よりも深い局所的な開口部を有し、
前記分離溝内および前記開口部内に絶縁材料膜が配置され、かつ、前記第1電極層の表面の大半が前記絶縁材料膜で覆われていないこと、
を特徴とする薄膜太陽電池。 - 前記絶縁材料膜が前記テクスチャ構造の凹部にも配置されていること、
を特徴とする請求項1に記載の薄膜太陽電池。 - 前記光電変換層は、
前記第1電極層の上に形成された非晶質半導体膜からなり光電変換を行う非晶質光電変換層と、
前記非晶質光電変換層の上に形成された微結晶半導体膜からなり光電変換を行う結晶質光電変換層と、
を備えること、
を特徴とする請求項1または2に記載の薄膜太陽電池。 - 透光性絶縁基板上に、透明導電膜からなる第1電極層と、半導体膜からなり光電変換を行う結晶質光電変換層と、光を反射する導電膜からなる第2電極層と、がこの順で積層されてなる複数の薄膜太陽電池セルが配設されるとともに、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記透光性絶縁基板上に、表面に凹凸を有するテクスチャ構造と前記透明導電膜からなる前記第1電極層中に内在していた異物の影響によりエッチングによる前記テクスチャ構造の前記凹凸の形成の際に形成されて前記凹凸よりも深い局所的な開口部とを有する前記第1電極層を形成する第1工程と、
前記第1電極層を前記透光性絶縁基板の面内で前記薄膜太陽電池セルごとに互いに分離する分離溝を形成する第2工程と、
前記分離溝および前記開口部を含む前記第1電極層上に絶縁材料膜を塗布して絶縁材料膜を形成した後に、その膜厚が減少するように前記絶縁材料膜の一部を除去して、前記第1電極層の表面の大半を露出させるとともに、前記分離溝の内部および前記開口部の内部に前記絶縁材料膜を残す第3工程と、
前記第1電極層上および前記開口部上に前記結晶質光電変換層を形成する第4工程と、
前記結晶質光電変換層上に前記第2電極層を形成する第5工程と、
を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記第3工程は、前記第2工程の後に行われて、前記分離溝の内部にも前記絶縁材料膜を残すこと、
を特徴とする請求項4に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記第3工程において、前記テクスチャ構造の凹部にも前記絶縁材料膜を残すこと、
を特徴とする請求項4または5に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記第3工程では、エッチング技術を用いて前記第1電極層上の前記絶縁材料膜を除去すること、
を特徴とする請求項4に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記絶縁材料膜が、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、オレフィン樹脂、またはシリコン樹脂の何れか一種以上を含む膜であり、
前記第3工程では、酸素ガス、ハロゲン系ガスまたは酸素ガスとハロゲン系ガスとの混合ガスをエッチングガスとして用いた反応性イオンエッチングにより前記第1電極層上の前記絶縁材料膜をエッチバックすること、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記絶縁材料膜がポジ型の感光性を有し、
前記第3工程では、前記絶縁材料膜の膜面側から前記絶縁材料膜に光を全面に照射後に現像処理を行って前記第1電極層上の前記絶縁材料膜を除去すること、
を特徴とする請求項4に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記絶縁材料膜がネガ型の感光性を有し、
前記第3工程では、前記第1電極層の光透過率が前記透光性絶縁基板に比べて小さくなる波長の光を前記透光性絶縁基板側から前記絶縁材料膜に照射後に現像処理を行って前記第1電極層上の表面の大半の前記絶縁材料膜を除去すること、
を特徴とする請求項4に記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 透光性絶縁基板上に、透明導電膜からなる第1電極層と、半導体膜からなり光電変換を行う結晶質光電変換層と、光を反射する導電膜からなる第2電極層と、がこの順で積層されてなる複数の薄膜太陽電池セルが配設されるとともに、隣接する前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に直列接続された薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記透光性絶縁基板上に、表面に凹凸を有するテクスチャ構造と前記透明導電膜からなる前記第1電極層中に内在していた異物の影響によりエッチングによる前記テクスチャ構造の前記凹凸の形成の際に形成されて前記凹凸よりも深い局所的な開口部とを有する前記第1電極層を形成する第1工程と、
前記第1電極層を前記透光性絶縁基板の面内で前記薄膜太陽電池セルごとに互いに分離する分離溝を形成する第2工程と、
前記分離溝および前記開口部を含む前記第1電極層上に液状の絶縁材料を塗布し、塗布した前記絶縁材料の一部を飛散させた後に前記絶縁材料を硬化させて、前記第1電極層の表面の大半を露出させるとともに、前記分離溝の内部および前記開口部の内部に前記絶縁材料を残す第3工程と、
前記第1電極層上および前記開口部上に前記結晶質光電変換層を形成する第4工程と、
前記結晶質光電変換層上に前記第2電極層を形成する第5工程と、
を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。 - 前記第3工程において、前記絶縁材料を塗布する工程と前記絶縁材料を飛散させる工程とはスピンコートによって行われること、
を特徴とする請求項11に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011514351A JP5538375B2 (ja) | 2009-05-18 | 2010-01-12 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009119874 | 2009-05-18 | ||
JP2009119874 | 2009-05-18 | ||
PCT/JP2010/050239 WO2010134360A1 (ja) | 2009-05-18 | 2010-01-12 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
JP2011514351A JP5538375B2 (ja) | 2009-05-18 | 2010-01-12 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010134360A1 JPWO2010134360A1 (ja) | 2012-11-08 |
JP5538375B2 true JP5538375B2 (ja) | 2014-07-02 |
Family
ID=43126049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011514351A Expired - Fee Related JP5538375B2 (ja) | 2009-05-18 | 2010-01-12 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5538375B2 (ja) |
CN (1) | CN102422435B (ja) |
WO (1) | WO2010134360A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102723386A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 苏州嘉言能源设备有限公司 | 薄膜太阳能电池光吸收透明薄膜 |
CN105206693B (zh) * | 2014-06-19 | 2017-12-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种柔性薄膜太阳电池结构及制备方法 |
CN109888027A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-06-14 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 背电极、太阳能电池及其制备方法 |
JP7160232B1 (ja) * | 2020-11-30 | 2022-10-25 | Agc株式会社 | 透明電極基板及び太陽電池 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000252500A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | シリコン系薄膜光電変換装置 |
JP2001007356A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Sharp Corp | 薄膜太陽電池 |
JP2001352081A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
JP3297380B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2002-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
JP2006237100A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置およびその製造方法 |
JP2009016179A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Kaneka Corp | 透明導電膜とその製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09139515A (ja) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Sharp Corp | 透明導電膜電極 |
-
2010
- 2010-01-12 JP JP2011514351A patent/JP5538375B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-01-12 WO PCT/JP2010/050239 patent/WO2010134360A1/ja active Application Filing
- 2010-01-12 CN CN201080020426.3A patent/CN102422435B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3297380B2 (ja) * | 1998-08-07 | 2002-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 太陽電池及び太陽電池の製造方法 |
JP2000252500A (ja) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | シリコン系薄膜光電変換装置 |
JP2001007356A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Sharp Corp | 薄膜太陽電池 |
JP2001352081A (ja) * | 2000-06-05 | 2001-12-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
JP2006237100A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置およびその製造方法 |
JP2009016179A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Kaneka Corp | 透明導電膜とその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010134360A1 (ja) | 2010-11-25 |
JPWO2010134360A1 (ja) | 2012-11-08 |
CN102422435B (zh) | 2014-10-29 |
CN102422435A (zh) | 2012-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5926054B2 (ja) | 透明ガラス基材及びこのような基材を製造するための方法 | |
JP5174966B2 (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
US20090194155A1 (en) | Front electrode having etched surface for use in photovoltaic device and method of making same | |
JP2003069061A (ja) | 積層型光電変換素子 | |
US10326031B2 (en) | Method of patterning an amorphous semiconductor layer | |
WO2010064549A1 (ja) | 薄膜光電変換装置の製造方法 | |
US20140124030A1 (en) | Thin film solar cell and method for manufacturing same | |
KR20090098244A (ko) | 광전소자의 제조 방법 | |
JP5538375B2 (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
JP5127925B2 (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
JP5073121B2 (ja) | 光電変換装置用基板とその製造方法、薄膜光電変換装置とその製造方法及び太陽電池モジュール | |
JP5174900B2 (ja) | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 | |
KR101190197B1 (ko) | 무반사 나노구조가 집적된 기판을 이용한 고효율 태양전지 및 그 제조방법 | |
JP2010141192A (ja) | 薄膜太陽電池セルおよび薄膜太陽電池 | |
US20150179843A1 (en) | Photovoltaic device | |
JPWO2011136177A1 (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法、透明導電膜付き基体およびその製造方法 | |
JP2011096730A (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
JP5409490B2 (ja) | 光起電力装置およびその製造方法 | |
JP5036663B2 (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
KR101506116B1 (ko) | 패턴화된 태양전지용 유리기판을 제조하는 방법 및 패턴화된 태양전지용 유리기판을 이용한 태양전지 제조 방법 | |
JP2012216732A (ja) | 薄膜太陽電池基板の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 | |
JP2012089712A (ja) | 薄膜太陽電池およびその製造方法 | |
JP2011003639A (ja) | 結晶シリコン系太陽電池とその製造方法 | |
JP2013004538A (ja) | 透明導電膜の製造方法、薄膜太陽電池セルおよびその製造方法、薄膜太陽電池モジュール | |
TW201304174A (zh) | 太陽電池用透明導電性基板之製造方法及太陽電池用透明導電性基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140401 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5538375 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140428 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |