JPH07321355A - 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Info
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- JPH07321355A JPH07321355A JP6110632A JP11063294A JPH07321355A JP H07321355 A JPH07321355 A JP H07321355A JP 6110632 A JP6110632 A JP 6110632A JP 11063294 A JP11063294 A JP 11063294A JP H07321355 A JPH07321355 A JP H07321355A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】帯状の絶縁性基板上に積層した太陽電池構造か
ら所望の出力電圧に応じた任意の数の単位太陽電池を直
列接続した薄膜太陽電池が製造できるようにする。 【構成】太陽電池構造の積層体の表面にある透明な第二
電極層を基板長手方向に、等間隔であけた基板の貫通孔
を通じて基板裏面の第三電極層に接続しておき、直列接
続数に反比例した数の貫通孔を含む範囲で積層体を分離
し、その分離溝をはさむ隣の領域で第一電極層を基板の
貫通孔を通ずるか、基板側面に接する導体により第三電
極層に接続し、また第三電極層も分離する。第一電極層
と第三電極層とを接続するための貫通孔を予め第二電極
層と第三電極層とを接続するための貫通孔を予め第二電
極層と第三電極層とを接続するための貫通孔と等間隔で
あけておき、その中で必要なものだけ残して除去するや
り方もある。
ら所望の出力電圧に応じた任意の数の単位太陽電池を直
列接続した薄膜太陽電池が製造できるようにする。 【構成】太陽電池構造の積層体の表面にある透明な第二
電極層を基板長手方向に、等間隔であけた基板の貫通孔
を通じて基板裏面の第三電極層に接続しておき、直列接
続数に反比例した数の貫通孔を含む範囲で積層体を分離
し、その分離溝をはさむ隣の領域で第一電極層を基板の
貫通孔を通ずるか、基板側面に接する導体により第三電
極層に接続し、また第三電極層も分離する。第一電極層
と第三電極層とを接続するための貫通孔を予め第二電極
層と第三電極層とを接続するための貫通孔を予め第二電
極層と第三電極層とを接続するための貫通孔と等間隔で
あけておき、その中で必要なものだけ残して除去するや
り方もある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可とう性基板のような
帯状基板上に光電変換層として非晶質シリコン (以下ａ
−Ｓｉと略す) 薄膜等を有する薄膜太陽電池およびその
製造方法に関する。
帯状基板上に光電変換層として非晶質シリコン (以下ａ
−Ｓｉと略す) 薄膜等を有する薄膜太陽電池およびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に裏面電極層、光電変換層、透明
電極層を順に備え、透明電極層側から入射した光を電気
に変換する薄膜光電変換素子のうち、裏面電極層、光電
変換層、透明電極層の各層を順次形成し、次の層を形成
する前に、様々なパターニング方法により各層を分離
し、直列接続構造を作成した薄膜太陽電池が、例えば特
公平５−７２１１３号公報で公知である。このような直
列接続構造をとる理由の一つに、１枚の太陽電池で高い
出力電圧を得る目的がある。もう一つのより基本的な理
由は、透明電極中でのジュール損失を低減する目的であ
る。すなわち、直列接続構造を形成することなく、全面
に太陽電池の一つのユニットセルを形成すると、発生し
たキャリアが透明電極および裏面の金属電極中を太陽電
池端部に設けられるリード線取出し部まで長い距離にわ
たって移動することになる。金属電極は一般に抵抗が小
さく、したがって金属電極中を電流が流れることによる
ジュール損失は無視することができる。しかしながら透
明導電材料薄膜のシート抵抗は、通常５〜３０Ω／□と
比較的大きく、透明電極層を長い距離電流が流れること
によるジュール損失は無視することができない。そのた
め従来技術では、大面積太陽電池を複数の短冊状ユニッ
トセルに分散し、そのユニットセルの幅を４〜２０ｎｍ
程度とするのが一般的である。しかし、短冊状ユニット
セルを直列接続する場合、接続部に無効面積が生じ、有
効発電面積が減少して太陽電池出力が低下する。これに
対し、本出願人の出願にかかる特願平４−３４７３９４
号明細書、特願平５−７８３８２号明細書、特願平５−
６７９７６号明細書、および特願平５−２２０８７０号
明細書に記載されている薄膜太陽電池は、プラスチック
フィルムなどの可撓性基板の裏面に補助電極層を備え、
基板を貫通する接続孔を通じてその補助電極層を裏面電
極層あるいは透明電極層と接続している。このような基
板裏面の補助電極層を介して単位太陽電池の直列接続を
行えば、有効発電面積の減少が軽減できる。
電極層を順に備え、透明電極層側から入射した光を電気
に変換する薄膜光電変換素子のうち、裏面電極層、光電
変換層、透明電極層の各層を順次形成し、次の層を形成
する前に、様々なパターニング方法により各層を分離
し、直列接続構造を作成した薄膜太陽電池が、例えば特
公平５−７２１１３号公報で公知である。このような直
列接続構造をとる理由の一つに、１枚の太陽電池で高い
出力電圧を得る目的がある。もう一つのより基本的な理
由は、透明電極中でのジュール損失を低減する目的であ
る。すなわち、直列接続構造を形成することなく、全面
に太陽電池の一つのユニットセルを形成すると、発生し
たキャリアが透明電極および裏面の金属電極中を太陽電
池端部に設けられるリード線取出し部まで長い距離にわ
たって移動することになる。金属電極は一般に抵抗が小
さく、したがって金属電極中を電流が流れることによる
ジュール損失は無視することができる。しかしながら透
明導電材料薄膜のシート抵抗は、通常５〜３０Ω／□と
比較的大きく、透明電極層を長い距離電流が流れること
によるジュール損失は無視することができない。そのた
め従来技術では、大面積太陽電池を複数の短冊状ユニッ
トセルに分散し、そのユニットセルの幅を４〜２０ｎｍ
程度とするのが一般的である。しかし、短冊状ユニット
セルを直列接続する場合、接続部に無効面積が生じ、有
効発電面積が減少して太陽電池出力が低下する。これに
対し、本出願人の出願にかかる特願平４−３４７３９４
号明細書、特願平５−７８３８２号明細書、特願平５−
６７９７６号明細書、および特願平５−２２０８７０号
明細書に記載されている薄膜太陽電池は、プラスチック
フィルムなどの可撓性基板の裏面に補助電極層を備え、
基板を貫通する接続孔を通じてその補助電極層を裏面電
極層あるいは透明電極層と接続している。このような基
板裏面の補助電極層を介して単位太陽電池の直列接続を
行えば、有効発電面積の減少が軽減できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】フィルム基板の薄膜太
陽電池は、低コストであることが大きな特徴の１つであ
る。材料コストが低いということもさることながら、大
量生産が容易であることがその要因の主たるものであ
る。また、ａ−Ｓｉ太陽電池の大きな特徴として、集積
構造が容易に形成できるため、一定の面積で任意の電圧
設計が可能であるということがある。太陽電池はインバ
ータやバッテリーに接続して使用する場合、問題となる
のが出力電圧値である。その電圧値もシステム設計に応
じて、変化させる必要がある。大量生産では状況に応じ
て太陽電池の電圧設計を変化させると、その生産性が低
下してしまう。システムに応じた出力電圧値を有する太
陽電池を、大量に生産するためには、生産の後工程によ
りその電圧値を自由に設定できる方法が必要であった。
陽電池は、低コストであることが大きな特徴の１つであ
る。材料コストが低いということもさることながら、大
量生産が容易であることがその要因の主たるものであ
る。また、ａ−Ｓｉ太陽電池の大きな特徴として、集積
構造が容易に形成できるため、一定の面積で任意の電圧
設計が可能であるということがある。太陽電池はインバ
ータやバッテリーに接続して使用する場合、問題となる
のが出力電圧値である。その電圧値もシステム設計に応
じて、変化させる必要がある。大量生産では状況に応じ
て太陽電池の電圧設計を変化させると、その生産性が低
下してしまう。システムに応じた出力電圧値を有する太
陽電池を、大量に生産するためには、生産の後工程によ
りその電圧値を自由に設定できる方法が必要であった。
【０００４】本発明の目的は、上記の問題を解決し、所
望の出力電圧値に対応して大量に生産することも可能な
薄膜太陽電池およびその製造方法を提供することにあ
る。
望の出力電圧値に対応して大量に生産することも可能な
薄膜太陽電池およびその製造方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の薄膜太陽電池は、帯状絶縁性基板の一面
上に光電変換層である半導体層をはさんで基板側に第一
電極層、反基板側に透明な第二電極層を有する積層体が
設けられ、基板他面上に第三電極層が被着し、第二電極
層が基板の長手方向に等間隔で明けられた貫通孔を通
じ、第一電極層と実質的に絶縁された導体により第三電
極層と接続され、第一電極層が前記貫通孔の間隔の整数
倍の間隔をもつ位置にある接続導体により第三電極層と
接続され、積層体が基板の一面側で前記接続導体と隣接
の前記貫通孔との中間の位置で基板を幅方向に通る第一
分離溝により分離され、第三電極層が基板の他面側で前
記接続導体の反第一分離溝側で基板を幅方向に通る第二
分離溝により分離されたものとする。第一電極層と第三
電極層との接続導体が、基板の長手方向に第二電極層と
第三電極層との接続導体の通ずる第一貫通孔の間隔の整
数倍の間隔で明けられた第二貫通孔の内部を通ずる導体
であるか、基板の側面に接して通る導体であることがよ
い。第二電極層と第三電極層との接続導体の通る貫通孔
が、積層体、基板および第三電極層を貫通することが良
く、第二貫通孔が、第一電極層のその上に第二電極層が
形成されない部分で少なくとも第一電極層、基板および
第三電極層を貫通することが良い。
めに、本発明の薄膜太陽電池は、帯状絶縁性基板の一面
上に光電変換層である半導体層をはさんで基板側に第一
電極層、反基板側に透明な第二電極層を有する積層体が
設けられ、基板他面上に第三電極層が被着し、第二電極
層が基板の長手方向に等間隔で明けられた貫通孔を通
じ、第一電極層と実質的に絶縁された導体により第三電
極層と接続され、第一電極層が前記貫通孔の間隔の整数
倍の間隔をもつ位置にある接続導体により第三電極層と
接続され、積層体が基板の一面側で前記接続導体と隣接
の前記貫通孔との中間の位置で基板を幅方向に通る第一
分離溝により分離され、第三電極層が基板の他面側で前
記接続導体の反第一分離溝側で基板を幅方向に通る第二
分離溝により分離されたものとする。第一電極層と第三
電極層との接続導体が、基板の長手方向に第二電極層と
第三電極層との接続導体の通ずる第一貫通孔の間隔の整
数倍の間隔で明けられた第二貫通孔の内部を通ずる導体
であるか、基板の側面に接して通る導体であることがよ
い。第二電極層と第三電極層との接続導体の通る貫通孔
が、積層体、基板および第三電極層を貫通することが良
く、第二貫通孔が、第一電極層のその上に第二電極層が
形成されない部分で少なくとも第一電極層、基板および
第三電極層を貫通することが良い。
【０００６】このような薄膜太陽電池の本発明の製造方
法は、帯状絶縁性基板の一面上に光電変換層である半導
体層をはさんで基板側に第一電極層、反基板側に透明な
第二電極層を形成する工程と、基板の他面上に第三電極
層を形成する工程と、基板の長手方向に等間隔で基板を
貫通し、その内部を通じ第一電極層と実質的に絶縁され
た導体により第二電極層が第三電極層と接続される第一
貫通孔を明ける工程と、基板の幅方向で第一貫通孔と重
ならない位置で第一貫通孔と等間隔で基板を貫通し、そ
の内部を通じ第二電極層と実質的に絶縁された導体によ
り第一電極層が第三電極層と接続される第三貫通孔を明
ける工程と、第三貫通孔の整数分の１個のみを等間隔で
残して第二貫通孔とし、他の第三貫通孔の内部の導体を
除去する工程と、第二貫通孔と隣接した第一貫通孔との
中間の位置で基板幅方向に通って少なくとも積層体を分
離する第一分離溝を形成する工程と、第二貫通孔の反第
一分離溝側で基板幅方向に通って第三電極層を分離する
第二分離溝を形成する工程とを含むものとする。第三貫
通孔の内部の導体を除去するためには、第三貫通孔を含
み、それより大きな径をもつ貫通孔を第一電極層、基板
および第三電極層に明けることも良く、第三貫通孔周囲
の基板を第一電極層および第三電極層と共に切除するこ
とも良い。
法は、帯状絶縁性基板の一面上に光電変換層である半導
体層をはさんで基板側に第一電極層、反基板側に透明な
第二電極層を形成する工程と、基板の他面上に第三電極
層を形成する工程と、基板の長手方向に等間隔で基板を
貫通し、その内部を通じ第一電極層と実質的に絶縁され
た導体により第二電極層が第三電極層と接続される第一
貫通孔を明ける工程と、基板の幅方向で第一貫通孔と重
ならない位置で第一貫通孔と等間隔で基板を貫通し、そ
の内部を通じ第二電極層と実質的に絶縁された導体によ
り第一電極層が第三電極層と接続される第三貫通孔を明
ける工程と、第三貫通孔の整数分の１個のみを等間隔で
残して第二貫通孔とし、他の第三貫通孔の内部の導体を
除去する工程と、第二貫通孔と隣接した第一貫通孔との
中間の位置で基板幅方向に通って少なくとも積層体を分
離する第一分離溝を形成する工程と、第二貫通孔の反第
一分離溝側で基板幅方向に通って第三電極層を分離する
第二分離溝を形成する工程とを含むものとする。第三貫
通孔の内部の導体を除去するためには、第三貫通孔を含
み、それより大きな径をもつ貫通孔を第一電極層、基板
および第三電極層に明けることも良く、第三貫通孔周囲
の基板を第一電極層および第三電極層と共に切除するこ
とも良い。
【０００７】別の本発明の製造方法は、帯状絶縁性基板
の一面上に光電変換層である半導体層をはさんで基板側
に第一電極層、反基板側に透明な第二電極層を有する積
層体を形成する工程と、基板の他面上に第三電極層を形
成する工程と、基板の長手方向に等間隔で基板を貫通
し、その内部を通じ第一電極層と実質的に絶縁された導
体により第二電極層が第三電極層と接続される第一貫通
孔を明ける工程と、基板を幅方向に通って基板の長手方
向に並ぶ整数個の第一貫通孔の両側で少なくとも積層体
を分離する第一分離溝を等間隔で形成する工程と、第一
分離溝のその一側で近接する第一貫通孔と反対側で第二
電極層と第三電極層とを接続導体により接続する工程
と、その接続導体の反第一分離溝側で基板を幅方向に通
って第三電極層を分離する第二分離溝を形成するものと
する。第一電極層、基板および第三電極層を貫通する貫
通孔を明けたのち、その貫通孔に充填した導電材料を第
一電極層と第三電極層とを接続する接続導体とすること
も良い。
の一面上に光電変換層である半導体層をはさんで基板側
に第一電極層、反基板側に透明な第二電極層を有する積
層体を形成する工程と、基板の他面上に第三電極層を形
成する工程と、基板の長手方向に等間隔で基板を貫通
し、その内部を通じ第一電極層と実質的に絶縁された導
体により第二電極層が第三電極層と接続される第一貫通
孔を明ける工程と、基板を幅方向に通って基板の長手方
向に並ぶ整数個の第一貫通孔の両側で少なくとも積層体
を分離する第一分離溝を等間隔で形成する工程と、第一
分離溝のその一側で近接する第一貫通孔と反対側で第二
電極層と第三電極層とを接続導体により接続する工程
と、その接続導体の反第一分離溝側で基板を幅方向に通
って第三電極層を分離する第二分離溝を形成するものと
する。第一電極層、基板および第三電極層を貫通する貫
通孔を明けたのち、その貫通孔に充填した導電材料を第
一電極層と第三電極層とを接続する接続導体とすること
も良い。
【０００８】
【作用】第二電極層と第三電極層とを接続するための貫
通孔と、第一電極層と第三電極層とを接続するための貫
通孔を、基板長手方向でずらして等間隔に明けておき、
第一電極層と第三電極層とを接続するための貫通孔を任
意の整数個のうち１個だけ生かしておくことにより、第
二電極層と第三電極層とを接続する貫通孔を整数個を含
む単位太陽電池を直列接続する構造を、各層、両貫通孔
形成工程を終えたのちに容易につくることができる。あ
るいは、第一電極層と第三電極層とを接続する貫通孔を
生かす代わりに、後から第二貫通孔を明けて導電材料を
充填するか、第二貫通孔を明けないで基板側面を通る接
続導体を間隔を選定して形成することによっても同様に
できる。このようにして、単一のプロセスで形成された
太陽電池を、その用途に応じた電圧値に変更することが
可能となり、生産性を低下させることなく様々な種類の
太陽電池を形成することができるようになる。またその
電圧値の変更方法が、層の分離および第一電極層と第三
電極層との接続のための貫通孔を含む部分の除去あるい
は基板側面を通る接続導体の設置という具合に簡単なも
のであるため、全体の工程を占める時間も少なくて済
む。
通孔と、第一電極層と第三電極層とを接続するための貫
通孔を、基板長手方向でずらして等間隔に明けておき、
第一電極層と第三電極層とを接続するための貫通孔を任
意の整数個のうち１個だけ生かしておくことにより、第
二電極層と第三電極層とを接続する貫通孔を整数個を含
む単位太陽電池を直列接続する構造を、各層、両貫通孔
形成工程を終えたのちに容易につくることができる。あ
るいは、第一電極層と第三電極層とを接続する貫通孔を
生かす代わりに、後から第二貫通孔を明けて導電材料を
充填するか、第二貫通孔を明けないで基板側面を通る接
続導体を間隔を選定して形成することによっても同様に
できる。このようにして、単一のプロセスで形成された
太陽電池を、その用途に応じた電圧値に変更することが
可能となり、生産性を低下させることなく様々な種類の
太陽電池を形成することができるようになる。またその
電圧値の変更方法が、層の分離および第一電極層と第三
電極層との接続のための貫通孔を含む部分の除去あるい
は基板側面を通る接続導体の設置という具合に簡単なも
のであるため、全体の工程を占める時間も少なくて済
む。
【０００９】
【実施例】以下、共通の部分に同一の符号を付した図を
引用して本発明の実施例について述べる。図２ (ａ) 〜
(ｇ) は本発明の一実施例の薄膜太陽電池素材の製造工
程を示す。同図 (ａ) の基板１としては、膜厚６０μｍ
のアラミドフィルムを用いた。しかし、ＰＥＳ、ＰＥ
Ｔ、ＰＥＮ、ポリイミドなどの絶縁性プラスチックフィ
ルムを用いることもできる。この基板の一部に同図
(ｂ) にその断面構造を示すように複数個の第二貫通孔
１２を等間隔で開ける。本実施例ではパンチを用いて機
械的に孔を開けたが、レーザなどのエネルギービームを
用いた加工も可能である。また孔の形状も必ずしも円で
ある必要はなく、例えば効率を改善するためには面積は
できるだけ小さくし、しかも周辺部の長さができるだけ
長くなる、例えば楕円や長方形などの形状が好ましい。
この上に第一電極層２、それと反対側の面に下層第三電
極層５１となるＡｇをスパッタにより数百ｎｍ厚で形成
する〔同図 (ｃ) 〕。材料としてはこの他にＡｌやＡｇ
／透明電極層などの多層構造膜などを用いることができ
る。形成する順序は第一電極層、第三電極層のどちらが
先でも構わない。貫通孔１２の部分での成膜時での回り
込みにより、第一電極層２と第三電極層５１の間が実用
上十分なだけの低い抵抗値で接続される。また、成膜法
もスパッタに限ったことではなく、蒸着法でもよい。次
に同図 (ｄ) にしめされるように再び複数個の第一貫通
孔１１を基板に形成する。この第一貫通孔１１は、相互
間の間隔は第二貫通孔の間隔と同一であるが、第二貫通
孔１２と異なる横断面に明ける。こうした工程を経たう
えで、光電変換層となる薄膜半導体層３を形成する〔同
図 (ｅ) 〕。本実施例では通常のグロー放電分解法によ
り堆積される水素化アモルファスシリコン (ａ−Ｓｉ：
Ｈ) 系の材料を用いてｎ−ｉ−ｐ接合を形成した。光電
変換層には、こうしたａ−Ｓｉ以外の薄膜、例えばＣｄ
Ｔｅ／ＣｄＳやＣｕＩｎＳｅ2 ／ＣｄＳなどの積層薄膜
を形成することも可能である。その上に第二電極層であ
る透明電極層４を形成する〔同図 (ｆ) 〕。この層には
ＩＴＯやＳｎＯ2 、ＺｎＯなどの酸化物導電膜を用いる
のが一般的であり、本実施例ではスパッタによるＩＴＯ
膜を用いた。このとき膜形成時にマスクなどで覆うなど
して初めに形成した貫通孔１２近傍には形成されないよ
うにする。先に形成した半導体層３もこの部分には不必
要であるが、マスク成膜を行うと縁近傍で半導体層３の
膜質が低下し、単なる抵抗体となって第一電極層２と第
三電極層３が短絡されることを避けるためである。この
際、透明電極層４が貫通孔１１の内面の半導体層３の上
まで延びていることが重要である。次に太陽電池を形成
した面とは反対側の基板面に金属膜などの低抵抗導電膜
からなる上層第三電極層５２を最終的に形成する〔同図
(ｇ) 〕。本実施例では材料としてＡｌやＡｇ、Ｃｒを
用い、スパッタで膜形成を行った。この第三電極層５２
は、第一貫通孔１１、第二貫通孔１２の内部にも延び
る。そして第一貫通孔１１の内部で第二電極層４の延長
部と接触し、第二電極層４と第三電極層５２および５１
の間が実用上十分なだけ低い抵抗値で接続される。第二
貫通孔１２内に延びた第三電極層５２は、高抵抗の半導
体層３の延長部に接するだけであり、第二電極層４とは
実質的に絶縁されている。こうして形成された太陽電池
の透明電極側からみた平面図を図３ (ａ) に、図３
(ａ) のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線での
断面図をそれぞれ図３ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ)
に示す。この図では一部省略して示され、第三電極層５
１、５２はまとめて第三電極層５として図示されてい
る。同図 (ａ) に示すように、第二電極層４まで積層さ
れた発電寄与部分６と半導体層３の露出している非発電
寄与部分７とに平面的に分けられている。この図では非
発電寄与部分７の占める面積が相対的に大きいが、実際
には発電寄与部分６の幅を広くして有効発電面積の占め
る割合を高くすることができる。図３の状態ではプラ
ス、マイナスの電極が独立しておらず、太陽電池として
は機能していない。本発明の実施例では、この状態の太
陽電池素材を大量に造る。
引用して本発明の実施例について述べる。図２ (ａ) 〜
(ｇ) は本発明の一実施例の薄膜太陽電池素材の製造工
程を示す。同図 (ａ) の基板１としては、膜厚６０μｍ
のアラミドフィルムを用いた。しかし、ＰＥＳ、ＰＥ
Ｔ、ＰＥＮ、ポリイミドなどの絶縁性プラスチックフィ
ルムを用いることもできる。この基板の一部に同図
(ｂ) にその断面構造を示すように複数個の第二貫通孔
１２を等間隔で開ける。本実施例ではパンチを用いて機
械的に孔を開けたが、レーザなどのエネルギービームを
用いた加工も可能である。また孔の形状も必ずしも円で
ある必要はなく、例えば効率を改善するためには面積は
できるだけ小さくし、しかも周辺部の長さができるだけ
長くなる、例えば楕円や長方形などの形状が好ましい。
この上に第一電極層２、それと反対側の面に下層第三電
極層５１となるＡｇをスパッタにより数百ｎｍ厚で形成
する〔同図 (ｃ) 〕。材料としてはこの他にＡｌやＡｇ
／透明電極層などの多層構造膜などを用いることができ
る。形成する順序は第一電極層、第三電極層のどちらが
先でも構わない。貫通孔１２の部分での成膜時での回り
込みにより、第一電極層２と第三電極層５１の間が実用
上十分なだけの低い抵抗値で接続される。また、成膜法
もスパッタに限ったことではなく、蒸着法でもよい。次
に同図 (ｄ) にしめされるように再び複数個の第一貫通
孔１１を基板に形成する。この第一貫通孔１１は、相互
間の間隔は第二貫通孔の間隔と同一であるが、第二貫通
孔１２と異なる横断面に明ける。こうした工程を経たう
えで、光電変換層となる薄膜半導体層３を形成する〔同
図 (ｅ) 〕。本実施例では通常のグロー放電分解法によ
り堆積される水素化アモルファスシリコン (ａ−Ｓｉ：
Ｈ) 系の材料を用いてｎ−ｉ−ｐ接合を形成した。光電
変換層には、こうしたａ−Ｓｉ以外の薄膜、例えばＣｄ
Ｔｅ／ＣｄＳやＣｕＩｎＳｅ2 ／ＣｄＳなどの積層薄膜
を形成することも可能である。その上に第二電極層であ
る透明電極層４を形成する〔同図 (ｆ) 〕。この層には
ＩＴＯやＳｎＯ2 、ＺｎＯなどの酸化物導電膜を用いる
のが一般的であり、本実施例ではスパッタによるＩＴＯ
膜を用いた。このとき膜形成時にマスクなどで覆うなど
して初めに形成した貫通孔１２近傍には形成されないよ
うにする。先に形成した半導体層３もこの部分には不必
要であるが、マスク成膜を行うと縁近傍で半導体層３の
膜質が低下し、単なる抵抗体となって第一電極層２と第
三電極層３が短絡されることを避けるためである。この
際、透明電極層４が貫通孔１１の内面の半導体層３の上
まで延びていることが重要である。次に太陽電池を形成
した面とは反対側の基板面に金属膜などの低抵抗導電膜
からなる上層第三電極層５２を最終的に形成する〔同図
(ｇ) 〕。本実施例では材料としてＡｌやＡｇ、Ｃｒを
用い、スパッタで膜形成を行った。この第三電極層５２
は、第一貫通孔１１、第二貫通孔１２の内部にも延び
る。そして第一貫通孔１１の内部で第二電極層４の延長
部と接触し、第二電極層４と第三電極層５２および５１
の間が実用上十分なだけ低い抵抗値で接続される。第二
貫通孔１２内に延びた第三電極層５２は、高抵抗の半導
体層３の延長部に接するだけであり、第二電極層４とは
実質的に絶縁されている。こうして形成された太陽電池
の透明電極側からみた平面図を図３ (ａ) に、図３
(ａ) のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線での
断面図をそれぞれ図３ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ)
に示す。この図では一部省略して示され、第三電極層５
１、５２はまとめて第三電極層５として図示されてい
る。同図 (ａ) に示すように、第二電極層４まで積層さ
れた発電寄与部分６と半導体層３の露出している非発電
寄与部分７とに平面的に分けられている。この図では非
発電寄与部分７の占める面積が相対的に大きいが、実際
には発電寄与部分６の幅を広くして有効発電面積の占め
る割合を高くすることができる。図３の状態ではプラ
ス、マイナスの電極が独立しておらず、太陽電池として
は機能していない。本発明の実施例では、この状態の太
陽電池素材を大量に造る。
【００１０】レーザなどのエネルギービームを用いてこ
の太陽電池素材の基板１の一面上の第一貫通孔１１と第
二貫通孔１２の２対を含む部分を第一分離溝８１で分離
し、基板１の他面上の第三電極層５を第二分離溝８２で
分離した場合の状態を図４ (ａ) 〜 (ｅ) に示す。図３
と同様、図４ (ａ) は平面図、図４ (ｂ) 、 (ｃ) 、
(ｄ) 、 (ｅ) は図３と同じ位置での断面図である。第
一分離溝８１と第二分離溝８２のそれぞれの相互間の間
隔は等しいが、位置がずれており、隣接する第一分離溝
８１と第二分離溝８２の間に１対の第二貫通孔１２が存
在する。この場合は、その中に１列の第一貫通孔１１、
すなわち２個の第一貫通孔１１が存在する幅ｄ1 の単位
太陽電池が直列接続された構造となる。この構造は、図
３の太陽電池素材から最も数の多い単位太陽電池直列接
続数を得る構造である。しかし、本発明によれば同一太
陽電池素材から造る薄膜太陽電池における単位太陽電池
の直列接続数を変えることができる。
の太陽電池素材の基板１の一面上の第一貫通孔１１と第
二貫通孔１２の２対を含む部分を第一分離溝８１で分離
し、基板１の他面上の第三電極層５を第二分離溝８２で
分離した場合の状態を図４ (ａ) 〜 (ｅ) に示す。図３
と同様、図４ (ａ) は平面図、図４ (ｂ) 、 (ｃ) 、
(ｄ) 、 (ｅ) は図３と同じ位置での断面図である。第
一分離溝８１と第二分離溝８２のそれぞれの相互間の間
隔は等しいが、位置がずれており、隣接する第一分離溝
８１と第二分離溝８２の間に１対の第二貫通孔１２が存
在する。この場合は、その中に１列の第一貫通孔１１、
すなわち２個の第一貫通孔１１が存在する幅ｄ1 の単位
太陽電池が直列接続された構造となる。この構造は、図
３の太陽電池素材から最も数の多い単位太陽電池直列接
続数を得る構造である。しかし、本発明によれば同一太
陽電池素材から造る薄膜太陽電池における単位太陽電池
の直列接続数を変えることができる。
【００１１】図１ (ａ) 〜 (ｅ) は、図３の太陽電池素
材から図４の場合の１／２の単位太陽電池直列接続数の
薄膜太陽電池を造った場合を示す。すなわち、分離溝８
１、８２のそれぞれの相互間に第一貫通孔１１および第
二貫通孔１２がそれぞれ２列ずつ存在するように分離溝
８１、８２を形成する。そしてその分離溝１１あるいは
１２の相互間の幅ｄ2 の領域が一つの単位太陽電池とし
て機能するように、第二分離溝８２から遠い位置の第二
貫通孔１２を含む部分にパンチあるいはエネルギービー
ムで除去して大きい貫通孔１３を明ける。これにより、
この部分では第三電極層５と第一電極層２は接続されな
い。二つの分離溝８１の間に存在する第二電極層４と接
続された第三電極層５は、第一電極層２と分離溝８１を
超えた位置にある第二貫通孔１２を通じて接続される。
この結果、ｄ1 の約２倍のｄ2 の幅をもつ単位太陽電池
が直列接続された構造が得られる。従って、同一太陽電
池素材から得られる薄膜太陽電池における単位太陽電池
直列接続数は、図４の場合の１／２になる。同様にして
直列接続数１／ｎの薄膜太陽電池を容易に得ることがで
きることは明らかである。
材から図４の場合の１／２の単位太陽電池直列接続数の
薄膜太陽電池を造った場合を示す。すなわち、分離溝８
１、８２のそれぞれの相互間に第一貫通孔１１および第
二貫通孔１２がそれぞれ２列ずつ存在するように分離溝
８１、８２を形成する。そしてその分離溝１１あるいは
１２の相互間の幅ｄ2 の領域が一つの単位太陽電池とし
て機能するように、第二分離溝８２から遠い位置の第二
貫通孔１２を含む部分にパンチあるいはエネルギービー
ムで除去して大きい貫通孔１３を明ける。これにより、
この部分では第三電極層５と第一電極層２は接続されな
い。二つの分離溝８１の間に存在する第二電極層４と接
続された第三電極層５は、第一電極層２と分離溝８１を
超えた位置にある第二貫通孔１２を通じて接続される。
この結果、ｄ1 の約２倍のｄ2 の幅をもつ単位太陽電池
が直列接続された構造が得られる。従って、同一太陽電
池素材から得られる薄膜太陽電池における単位太陽電池
直列接続数は、図４の場合の１／２になる。同様にして
直列接続数１／ｎの薄膜太陽電池を容易に得ることがで
きることは明らかである。
【００１２】別の実施例を図５ (ａ) 〜 (ｅ) に示す。
第二貫通孔１２周辺部１４をはさみ等鋭利な刃物を使用
して除去した例である。このように非発電寄与部７内で
かつ第二貫通孔１２より面積の大きい範囲で加工するな
らば、どのような方法でも採用でき、その加工形ももち
ろん自由となる。太陽電池素材の光照射面側からの全体
図の一例を図６に示す。この状態で直列接続用貫通孔の
数だけ直列接続させたのが図７、一つの太陽電池素材の
第一、第二貫通孔１１、１２がそれぞれ２ｎ列のとき、
ｎ直列の集積型太陽電池を形成したのが図８、一つの太
陽電池素材の第一、第二貫通孔１１、１２がそれぞれ３
ｎ列のとき、ｎ直列の集積型太陽電池を形成したのが図
９となる。分離溝８１、８２と第二貫通孔除去部分１４
を太陽電池素材全体の第二貫通孔１２の数から適当に設
定し、ある程度任意に単位太陽電池直列接続数を設定す
ることができる。第一、第二貫通孔１１、１２を多めに
作るように設計しておけば、直列数の設定の幅が広が
る。太陽電池の強度と外観の問題さえクリアにできれ
ば、多くの貫通孔を有した太陽電池素材を形成しておく
ことにより、需要に応じた電圧の太陽電池を供給できる
こととなる。
第二貫通孔１２周辺部１４をはさみ等鋭利な刃物を使用
して除去した例である。このように非発電寄与部７内で
かつ第二貫通孔１２より面積の大きい範囲で加工するな
らば、どのような方法でも採用でき、その加工形ももち
ろん自由となる。太陽電池素材の光照射面側からの全体
図の一例を図６に示す。この状態で直列接続用貫通孔の
数だけ直列接続させたのが図７、一つの太陽電池素材の
第一、第二貫通孔１１、１２がそれぞれ２ｎ列のとき、
ｎ直列の集積型太陽電池を形成したのが図８、一つの太
陽電池素材の第一、第二貫通孔１１、１２がそれぞれ３
ｎ列のとき、ｎ直列の集積型太陽電池を形成したのが図
９となる。分離溝８１、８２と第二貫通孔除去部分１４
を太陽電池素材全体の第二貫通孔１２の数から適当に設
定し、ある程度任意に単位太陽電池直列接続数を設定す
ることができる。第一、第二貫通孔１１、１２を多めに
作るように設計しておけば、直列数の設定の幅が広が
る。太陽電池の強度と外観の問題さえクリアにできれ
ば、多くの貫通孔を有した太陽電池素材を形成しておく
ことにより、需要に応じた電圧の太陽電池を供給できる
こととなる。
【００１３】図１０ (ａ) 〜 (ｆ) は、別の本発明の一
実施例の薄膜太陽電池の製造工程を示す。図３の場合と
異なり、図１０ (ａ) の絶縁性基板１に貫通孔１２を明
けないで、第一電極層２としてＡｇ電極をスパッタ法に
より0.２μｍ厚に成膜した〔図１０ (ｂ) 〕。そのあ
と、基板１に複数列 (この場合は２列) の第一貫通孔１
１を等間隔で明けた〔図１０ (ｃ) 〕。この貫通孔１１
の間隔や大きさは、太陽電池出力を低下させないように
設計している。本実施例では、第二電極層のシート抵抗
および第二電極層と第三電極層の接触抵抗を考慮して、
孔５の直径を１ｍｍに、孔５の間隔を１ｃｍにそれぞれ
設定した。また、この貫通孔１１の形状も必ずしも円で
ある必要はなく、例えば効率を改善するためには、面積
はできるだけ小さくし、しかも周辺部の長さができるだ
け長くなる楕円や長方形等の形状が望ましい。こうした
工程を経たうえで、図３ (ｅ) におけると同様に、光電
変換層となる薄膜半導体層３を形成する。本実施例で
は、通常のグロー放電分解法により堆積される水素化ア
モルファスシリコン (ａ−Ｓｉ：Ｈ) 系の材料を用いて
ｎ−ｉ−ｐ接合を形成した〔図１０ (ｄ) 〕。こうした
ａ−Ｓｉを用いた太陽電池以外の薄膜太陽電池、例えば
ＣｄＴｅ／ＣｄＳやＣｕＩｎＳｅ2 ／ＣｄＳ等の太陽電
池を形成することも可能である。この膜形成時にマスク
等により、ａ−Ｓｉ膜が成膜されない領域を形成する。
このａ−Ｓｉ膜の上に第二電極層として透明電極層４を
ＩＴＯ膜を用いて形成した。次に、こうしてできた太陽
電池積層体の反対側の面に低抵抗導電膜からなる第三電
極層５を最終的に形成した。この低抵抗導電膜として本
実施例では、材料としてＡｇをスパッタ法で形成したも
のを用いた。他の材料として、前記のように対候性を有
するＣｒやＴｉなども有効である。
実施例の薄膜太陽電池の製造工程を示す。図３の場合と
異なり、図１０ (ａ) の絶縁性基板１に貫通孔１２を明
けないで、第一電極層２としてＡｇ電極をスパッタ法に
より0.２μｍ厚に成膜した〔図１０ (ｂ) 〕。そのあ
と、基板１に複数列 (この場合は２列) の第一貫通孔１
１を等間隔で明けた〔図１０ (ｃ) 〕。この貫通孔１１
の間隔や大きさは、太陽電池出力を低下させないように
設計している。本実施例では、第二電極層のシート抵抗
および第二電極層と第三電極層の接触抵抗を考慮して、
孔５の直径を１ｍｍに、孔５の間隔を１ｃｍにそれぞれ
設定した。また、この貫通孔１１の形状も必ずしも円で
ある必要はなく、例えば効率を改善するためには、面積
はできるだけ小さくし、しかも周辺部の長さができるだ
け長くなる楕円や長方形等の形状が望ましい。こうした
工程を経たうえで、図３ (ｅ) におけると同様に、光電
変換層となる薄膜半導体層３を形成する。本実施例で
は、通常のグロー放電分解法により堆積される水素化ア
モルファスシリコン (ａ−Ｓｉ：Ｈ) 系の材料を用いて
ｎ−ｉ−ｐ接合を形成した〔図１０ (ｄ) 〕。こうした
ａ−Ｓｉを用いた太陽電池以外の薄膜太陽電池、例えば
ＣｄＴｅ／ＣｄＳやＣｕＩｎＳｅ2 ／ＣｄＳ等の太陽電
池を形成することも可能である。この膜形成時にマスク
等により、ａ−Ｓｉ膜が成膜されない領域を形成する。
このａ−Ｓｉ膜の上に第二電極層として透明電極層４を
ＩＴＯ膜を用いて形成した。次に、こうしてできた太陽
電池積層体の反対側の面に低抵抗導電膜からなる第三電
極層５を最終的に形成した。この低抵抗導電膜として本
実施例では、材料としてＡｇをスパッタ法で形成したも
のを用いた。他の材料として、前記のように対候性を有
するＣｒやＴｉなども有効である。
【００１４】こうして作製された薄膜太陽電池素材の透
明電極側からみたときの平面図を図１１（ａ) に、その
Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線での断面図を
図１１ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ) にそれぞれ示
す。生産段階では、この状態の太陽電池素材を大量に生
産する。この太陽電池素材から必要となる出力電圧値を
得るために、第一電極層２、薄膜半導体層３、第二電極
層４の３層からなる積層体をレーザ加工法あるいは超音
波を用いた機械的加工法により形成する分離溝８１によ
り電気的に分割し、さらに、反対面の第三電極層を分割
する分離溝８２もレーザ加工法により形成した。そし
て、第一電極層２の露出した領域にパンチ等により第二
貫通孔１２を明け、この貫通孔１２を通して、導電性ペ
ーストなどの導電材料により露出している第一電極層と
隣接する単位太陽電池の第二電極層４に接続された第三
電極層５を電気的に接続した〔図１０ (ｆ) 〕。このよ
うな第一電極層と隣接する単位太陽電池の第三電極層５
の接続には、はんだを用いても同様の効果が得られる。
これらの工程により、形成された直列接続型薄膜太陽電
池の平面図を図１２ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ) に
示す。
明電極側からみたときの平面図を図１１（ａ) に、その
Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線での断面図を
図１１ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ) にそれぞれ示
す。生産段階では、この状態の太陽電池素材を大量に生
産する。この太陽電池素材から必要となる出力電圧値を
得るために、第一電極層２、薄膜半導体層３、第二電極
層４の３層からなる積層体をレーザ加工法あるいは超音
波を用いた機械的加工法により形成する分離溝８１によ
り電気的に分割し、さらに、反対面の第三電極層を分割
する分離溝８２もレーザ加工法により形成した。そし
て、第一電極層２の露出した領域にパンチ等により第二
貫通孔１２を明け、この貫通孔１２を通して、導電性ペ
ーストなどの導電材料により露出している第一電極層と
隣接する単位太陽電池の第二電極層４に接続された第三
電極層５を電気的に接続した〔図１０ (ｆ) 〕。このよ
うな第一電極層と隣接する単位太陽電池の第三電極層５
の接続には、はんだを用いても同様の効果が得られる。
これらの工程により、形成された直列接続型薄膜太陽電
池の平面図を図１２ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ) 、 (ｅ) に
示す。
【００１５】一つの単位太陽電池の第一電極層２と隣接
する単位太陽電池の第三電極層５との接続は、前記した
ように基板１に貫通孔を明け、この貫通孔を通して接続
する方法の他に、絶縁性基板１の側面を通って接続する
方法がある。図１３ (ａ) はこの方法を用いた薄膜太陽
電池の平面図であり、図１３ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ)、
(ｅ) は断面図である。本実施例では、一つの単位太陽
電池の第一電極層２と隣接する単位太陽電池の第三電極
層５の接続に、基板１の側面に接する導電性テープ１６
を用いた。この導電性テープのかわりに金属条を用いる
こともできる。
する単位太陽電池の第三電極層５との接続は、前記した
ように基板１に貫通孔を明け、この貫通孔を通して接続
する方法の他に、絶縁性基板１の側面を通って接続する
方法がある。図１３ (ａ) はこの方法を用いた薄膜太陽
電池の平面図であり、図１３ (ｂ) 、 (ｃ) 、 (ｄ)、
(ｅ) は断面図である。本実施例では、一つの単位太陽
電池の第一電極層２と隣接する単位太陽電池の第三電極
層５の接続に、基板１の側面に接する導電性テープ１６
を用いた。この導電性テープのかわりに金属条を用いる
こともできる。
【００１６】このような直列接続型太陽電池の製作工程
をとることにより、一つの太陽電池素材のロールの中に
需要に応じて様々な電圧のサブモジュールを作り込むこ
とができるようになった。
をとることにより、一つの太陽電池素材のロールの中に
需要に応じて様々な電圧のサブモジュールを作り込むこ
とができるようになった。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁性基板上の太陽電
池積層体の透明電極層と基板裏面の第三電極層との接続
に用いる第一貫通孔と等間隔で積層体の第一電極層と第
三電極層との接続に用いる第二貫通孔を形成しておき、
そのうちの整数分の１個のみ用いる。あるいは、第一貫
通孔の数個ごとに１個所で第一電極層と第三電極層とを
接続しておく。そして、それらの第一電極層と第三電極
層との接続位置に対応して単位太陽電池の分離を行う。
これにより、同一長さの太陽電池素材を用いて、単位太
陽電池を異なる個数で直列接続することが可能となり、
所望の出力電圧を有する薄膜太陽電池の生産効率を向上
することができた。
池積層体の透明電極層と基板裏面の第三電極層との接続
に用いる第一貫通孔と等間隔で積層体の第一電極層と第
三電極層との接続に用いる第二貫通孔を形成しておき、
そのうちの整数分の１個のみ用いる。あるいは、第一貫
通孔の数個ごとに１個所で第一電極層と第三電極層とを
接続しておく。そして、それらの第一電極層と第三電極
層との接続位置に対応して単位太陽電池の分離を行う。
これにより、同一長さの太陽電池素材を用いて、単位太
陽電池を異なる個数で直列接続することが可能となり、
所望の出力電圧を有する薄膜太陽電池の生産効率を向上
することができた。
【図１】本発明の一実施例の薄膜太陽電池の一部分を示
し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は(ａ) のＢ−Ｂ線断面
図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ)
のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は(ａ) のＢ−Ｂ線断面
図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ)
のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
【図２】本発明の一実施例における太陽電池素材の製造
工程を (ａ) ないし (ｇ) の順に示す断面図
工程を (ａ) ないし (ｇ) の順に示す断面図
【図３】図２の工程で造られた太陽電池素材を示し、
(ａ) は平面図、 (ｂ) は (ａ)のＢ−Ｂ線断面図、
(ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ
−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
(ａ) は平面図、 (ｂ) は (ａ)のＢ−Ｂ線断面図、
(ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ
−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
【図４】図３の太陽電池素材から本発明の一実施例によ
り製造された薄膜太陽電池の一部を示し、 (ａ) は平面
図、 (ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ)
のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、
(ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
り製造された薄膜太陽電池の一部を示し、 (ａ) は平面
図、 (ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ)
のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、
(ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
【図５】図３の太陽電池素材から本発明の別の実施例に
より製造された薄膜太陽電池を示し、 (ａ) は平面図、
(ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ
−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、
(ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
より製造された薄膜太陽電池を示し、 (ａ) は平面図、
(ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ
−Ｃ線断面図、 (ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、
(ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線断面図
【図６】本発明により造られた太陽電池素材の一例の全
体平面図
体平面図
【図７】図６の太陽電池素材から製造された薄膜太陽電
池の一例の平面図
池の一例の平面図
【図８】図６の太陽電池素材から製造された薄膜太陽電
池の別の例の平面図
池の別の例の平面図
【図９】図６の太陽電池素材から製造された薄膜太陽電
池のさらに別の例の平面図
池のさらに別の例の平面図
【図１０】別の本発明の一実施例の薄膜太陽電池の製造
工程を (ａ) ないし (ｆ) の順に示す断面図
工程を (ａ) ないし (ｆ) の順に示す断面図
【図１１】図１０ (ｅ) までの工程で造られた太陽電池
素材を示し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ
線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は
(ａ) のＤ−Ｄ線断面図
素材を示し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は (ａ) のＢ−Ｂ
線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ) は
(ａ) のＤ−Ｄ線断面図
【図１２】図１０ (ｆ) までの工程で製造された薄膜太
陽電池を示し、 (ａ) は平面図、(ｂ) は (ａ) のＢ−
Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ)
は(ａ) のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線
断面図
陽電池を示し、 (ａ) は平面図、(ｂ) は (ａ) のＢ−
Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断面図、 (ｄ)
は(ａ) のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ) のＥ−Ｅ線
断面図
【図１３】図１１の太陽電池素材から製造された薄膜太
陽電池の別の例を示し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は
(ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断
面図、(ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ)
のＥ−Ｅ線断面図
陽電池の別の例を示し、 (ａ) は平面図、 (ｂ) は
(ａ) のＢ−Ｂ線断面図、 (ｃ) は (ａ) のＣ−Ｃ線断
面図、(ｄ) は (ａ) のＤ−Ｄ線断面図、 (ｅ) は (ａ)
のＥ−Ｅ線断面図
１ 絶縁性基板 ２ 第一電極層 ３ 半導体層 ４ 第一電極層 ５、５１、５２ 第三電極層 ６ 発電寄与部分 ７ 発電非寄与部分 ８１ 第一分離溝 ８２ 第二分離溝 １１ 第一貫通孔 １２ 第二貫通孔 １３ 貫通孔 １４ 除去部 １５ 導電材料 １６ 導電性テープ
Claims (10)
- 【請求項１】帯状絶縁性基板の一面上に光電変換層であ
る半導体層をはさんで基板側に第一電極層、反基板側に
透明な第二電極層を有する積層体が設けられ、基板他面
上に第三電極層が被着し、第二電極層が基板の長手方向
に等間隔で明けられた貫通孔を通じ、第一電極層と実質
的に絶縁された導体により第三電極層と接続され、第一
電極層が前記貫通孔の間隔の整数倍の間隔をもつ位置に
ある接続導体により第三電極層と接続され、積層体が基
板の一面側で前記接続導体と隣接の前記貫通孔との中間
の位置で基板を幅方向に通る第一分離溝により分離さ
れ、第三電極層が基板の他面側で前記接続導体の反第一
分離溝側で基板を幅方向に通る第二分離溝により分離さ
れたことを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項２】第一電極層と第三電極層との接続導体が、
基板の長手方向に第二電極層と第三電極層との接続導体
の通ずる第一貫通孔の間隔の整数倍の間隔で明けられた
第二貫通孔の内部を通ずる導体である請求項１記載の薄
膜太陽電池。 - 【請求項３】第一電極層と第三電極層との接続導体が、
基板の側面に接して通る導体である請求項１記載の薄膜
太陽電池。 - 【請求項４】第二電極層と第三電極層との接続導体の通
る貫通孔が、積層体、基板および第三電極層を貫通する
請求項１ないし３のいずれかに記載の薄膜太陽電池。 - 【請求項５】第二貫通孔が、第一電極層のその上に第二
電極層が形成されない部分で少なくとも第一電極層、基
板および第三電極層を貫通する請求項２記載の薄膜太陽
電池。 - 【請求項６】帯状絶縁性基板の一面上に光電変換層であ
る半導体層をはさんで基板側に第一電極層、反基板側に
透明な第二電極層を形成する工程と、基板の他面上に第
三電極層を形成する工程と、基板の長手方向に等間隔で
基板を貫通し、その内部を通じ第一電極層と実質的に絶
縁された導体により第二電極層が第三電極層と接続され
る第一貫通孔を明ける工程と、基板の幅方向で第一貫通
孔と重ならない位置で第一貫通孔と等間隔で基板を貫通
し、その内部を通じ第二電極層と実質的に絶縁された導
体により第一電極層が第三電極層と接続される第三貫通
孔を明ける工程と、基板長手方向に並ぶ第三貫通孔のう
ち、その整数分の１個のみを等間隔で残して第二貫通孔
とし、他の第三貫通孔の内部の導体を除去する工程と、
第二貫通孔と隣接した第一貫通孔との中間の位置で基板
幅方向に通って少なくとも積層体を分離する第一分離溝
を形成する工程と、第二貫通孔の反第一分離溝側で基板
幅方向に通って第三電極層を分離する第二分離溝を形成
する工程とを含むことを特徴とする請求項２、４、５の
いずれかに記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 【請求項７】第三貫通孔の内部の導体を除去するため
に、第三貫通孔を含み、それより大きな径をもつ貫通孔
を第一電極層、基板および第三電極層に明ける請求項６
記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 【請求項８】第三貫通孔の内部の導体を除去するため
に、第三貫通孔周囲の基板を第一電極層および第三電極
層と共に切除する請求項６記載の薄膜太陽電池の製造方
法。 - 【請求項９】帯状絶縁性基板の一面上に光電変換層であ
る半導体層をはさんで基板側に第一電極層、反基板側に
透明な第二電極層を有する積層体を形成する工程と、基
板の他面上に第三電極層を形成する工程と、基板の長手
方向に等間隔で基板を貫通し、その内部を通じ第一電極
層と実質的に絶縁された導体により第二電極層が第三電
極層と接続される第一貫通孔を明ける工程と、基板を幅
方向に通って基板の長手方向に並ぶ整数個の第一貫通孔
の両側で少なくとも積層体を分離する第一分離溝を等間
隔で形成する工程と、第一分離溝のその一側で近接する
第一貫通孔と反対側で第二電極層と第三電極層とを接続
導体により接続する工程と、その接続導体の反第一分離
溝側で基板を幅方向に通って第三電極層を分離する第二
分離溝を形成することを特徴とする請求項２あるいは３
記載の薄膜太陽電池の製造方法。 - 【請求項10】第一電極層、基板および第三電極層を貫通
する貫通孔を明けたのち、その貫通孔に充填した導電材
料を第一電極層と第三電極層とを接続する接続導体とす
る請求項９記載の薄膜太陽電池の製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-05-25 JP JP06110632A patent/JP3111805B2/ja not_active Expired - Fee Related
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