JPH0744286B2 - 非晶質光発電素子モジュールの製造方法 - Google Patents

非晶質光発電素子モジュールの製造方法

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JPH0744286B2 JP61045391A JP4539186A JPH0744286B2 JP H0744286 B2 JPH0744286 B2 JP H0744286B2 JP 61045391 A JP61045391 A JP 61045391A JP 4539186 A JP4539186 A JP 4539186A JP H0744286 B2 JPH0744286 B2 JP H0744286B2
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、非晶質光発電素子モジユールの製造方法、
特に大面積の下部電極上に多数の非晶質光発電素子を形
成し、これら非晶質光発電素子をモジユール化すること
によつて製造コストを安くした非晶質光発電素子モジユ
ールの製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は例えば電力用の非晶質光発電素子モジユールに
使用される10cm×10cmの金属基板型非晶質光発電素子を
示したもので第5図(a)は正面図、第5図(b)は断
面図である。図において、(1)は非晶質光発電素子、
(2)はこの非晶質光発電素子(1)の下部電極である
金属基板例えばステンレス基板、(3)はこのステンレ
ス基板(2)上に形成された非晶質光発電素子(1)の
PIN接合部、(4)はこのPIN接合部(3)上に形成され
た透明上部電極、(5)はこの透明上部電極(4)上に
形成されかつ第5図(a)に示した形状を有する集電極
である。このような非晶質光発電素子(1)は予め所定
の寸法に切断されたステンレス基板(2)を用いて作ら
れる。なお、(2a)はステンレス基板(2)の一部であ
る。
第6図は第5図に示した非晶質光発電素子(1)を多数
用いて作られた電力用非晶質光発電素子モジユールにお
ける非晶質光発電素子(1)の配置および接続を示す図
である。
第6図に示した1個の非晶質光発電素子モジユールは例
えば横4列、縦12列、合計48枚の非晶質光発電素子
(1)から成り、右側2列の非晶質光発電素子(1)と
左側12列の非晶質光発電素子(1)とが互いに逆の向き
に配列されている。(6)は集電極(5)とステンレス
基板(2)の一部(2a)との接続に用いられる薄い平角
のリード線であつてタブリードと呼ばれる。
次に第6図における48枚の光発電素子相互間の電気的接
続の仕方について説明する。ステンレス基板は非晶質光
発電素子(1)を成膜する際にその一部(2a)がマスク
(図示しない)で予めしや蔽されることによつて上述の
PIN接合部および透明上部電極が成膜しないようにして
あるので、ステンレス基板の一部(2a)と集電極(5)
は逆の極性を有している。
このように構成された電力用非晶質光発電素子モジユー
ルにおいては、右2列,左2列の先頭の非晶質光発電素
子同士をリード線で並列に接続すると共に、縦方向に隣
接する非晶質光発電素子(1)の互いに異なる極性同士
を図示のように直列に接続してゆき、最下端の4枚の非
晶質光発電素子(1)においては中央の2枚の非晶質光
発電素子(1)同士および両外側の2枚の非晶質光発電
素子(1)同士を直列に接続することによつて2直列並
列接続となるので、非晶質光発電素子モジユールはその
受光面に太陽光などの光が照射されると端子間に電
気出力を取り出せるように構成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
非晶質光発電素子は単結晶素子や多結晶素子と異つて例
えばプラズマCVD法で大面積の素子に製造できることが
1つの特徴である。しかしながら、薄膜素子であるため
に、単一素子で大面積化して大電流を流すことができな
いので、従来の金属基板型非晶質光発電素子およびその
モジユールは上述したように構成されており、多数の非
晶質光発電素子を配列すると共に非晶質光発電素子間を
リード線で接続してゆかなければならないから、非晶質
光発電素子モジユールの組立てに人手と多くの時間を必
要とするという問題点があつた。
この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、非晶質光発電素子間の電気的接続個所を少なく
することによつて自動化、量産化に適した非晶質光発電
素子モジユールの製造方法を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る非晶質光発電素子モジユールの製造方法
は、長尺下部電極の上に、その両側の幅狭部分を残し
て、まず、非晶質光発電素子を次いでその上に透明上部
電極を成膜したのちに透明上部電極上に多数の櫛形集電
極を形成する工程と、前記長尺下部電極上の非晶質光発
電素子を所定の形状、寸法に切断する工程と、切断され
た1つの非晶質光発電素子の集電極と隣接する非晶質光
発電素子の露出した下部電極幅狭部分とを電気的に直列
接続する工程とを含んだものである。
〔作 用〕
この発明においては、幅広の大面積非晶質光発電素子間
を極めて簡単な手段で電気的に接続できるので非晶質光
発電素子の配列、接続に必要な手間が大幅に減少する。
また、非晶質光発電素子の有効面積も増加するので、光
変換効率の高い非晶質光発電素子モジユールを製造する
ことができる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図および第2図につい
て説明する。第1図(a)はこの発明に基づいて長尺ス
テンレス基板上に作られた一体型非晶質光発電素子の正
面図、そして第1図(b)は第1図(a)におけるAA′
線沿いの断面図である。第1図における一体型非晶質光
発電素子(11)は、まず例えば厚さ0.1mmの幅広の長尺
下部電極(12)の上にその両側の幅狭部分(12a)およ
び(12b)を残して、まずプラズマCVD装置でPIN接合を
有する非晶質膜(13)を成膜し、次いでこの非晶質膜
(13)の上にスパツタ装置で透明上部電極(14)を成膜
し、最後にこの透明上部電極(14)の上にプリント印刷
で多数の櫛形集電極(15)を印刷することにより、作ら
れる。なお、長尺下部電極(12)は本実施例では金属基
板例えばステンレス基板で構成され、第1図(a)には
その幅狭部分(12a)および(12b)だけが図示されてい
る。またPIN接合非晶質膜(13)は長尺下部電極(12)
と透明上部電極(14)の間に存在するので第1図(a)
には図示されていない。更に、多数の櫛形集電極(15)
は図示したように透明上部電極(14)の上に長尺方向で
所定の間隔をおいて同じ模様で次々に印刷される。
第2図は、この発明の一実施例による非晶質光発電素子
モジユールを示す図で、第1図のように構成された一体
型非晶質光発電素子(11)を第1図(a)の点線で示し
た形状にレーザービームで切断したものを順次並べ、切
断された1つの非晶質光発電素子例えば(11A)の櫛形
集電極(15)と隣接する非晶質光発電素子(11B)の露
出した下部電極幅狭部分(12a),(12b)とをリード線
(16)で電気的に直列接続したもので、第2図(a)は
その正面図そして第2図(b)は第2図(a)における
BB′線沿いの断面図である。
第1図のように構成された一体型非晶質光発電素子(1
1)において長尺下部電極(12)は櫛形集電極(15)と
逆の極性をもっている。従つて、第2図のように構成さ
れた非晶質光発電素子モジユールでは、1つの非晶質光
発電素子の櫛形集電極(15)と隣接する非晶質光発電素
子の下部電極幅狭部分(2a),(2b)とをリードで接続
し、その際、ハンダづけ接続、スポツト溶接などの放電
による溶接、またはプリント印刷によるリード線の印刷
などの、自動化、量産化に適した手段で電気的に接続し
てゆくことにより、個別の非晶質光発電素子間の直列接
続を容易に行うことができる。
次に、この発明の他の実施例を第3図および第4図につ
いて説明する。第3図(a)は、この発明に基づいて長
尺ステンレス基板上に作られた一体型非晶質光発電素子
の正面図、そして第3図(b)は第3図(a)における
AA′線沿いの断面図である。第3図における一体型非晶
質光発電素子(21)は、第1図の下部電極(12)と同様
な厚さ0.1mmの圧延状態の安価な長尺無機質基板例えば
長尺ステンレス基板(22)上に可撓性かつ耐熱性を有す
る長尺絶縁皮膜(23)例えば厚さ20μmのポリイミド絶
縁皮膜をコーテイング後加熱硬化させ、次にスパツタ装
置により長尺下部電極(24)としての銀電極を蒸着した
のち、第1図の場合と同様にプラズマCVD装置でPIN接合
を有する非晶質膜(13)例えばアモルフアス・シリコン
膜を成膜し、更にもう一度スパツタ装置で例えば酸化イ
ンジユウム・酸化錫の透明上部電極(14)を成膜し、最
後にこの透明上部電極膜(14)の上にプリント印刷で銀
ペーストを印刷後加熱硬化させて多数の櫛形集電極(1
5)を形成することにより、作られる。
第4図は、この発明の他の実施例による非晶質光発電素
子モジユールを示す図で、第3図のように構成された一
体型非晶質光発電素子(21)を第3図(a)の点線で示
した形状にかつ第3図(b)における長尺絶縁皮膜(2
3)までレーザービームで切断したのち、この切断した
1つの非晶質光発電素子例えば(21A)の櫛形集電極(1
5)と隣接する非晶質光発電素子(21B)の露出した下部
電極幅狭部分(24a),(24b)とをリード線(16)で電
気的に直列接続したもので、第4図(a)はその正面図
そして第4図(b)は第4図(a)におけるBB′線沿い
の断面図である。
上述した他の実施例では、長尺ステンレス基板を用いた
が、基板の材質は有機質、無機質を問わない。また、長
尺絶縁皮膜としてポリイミド絶縁皮膜を用いたが、ガラ
スなどの無機質絶縁皮膜も同じ目的に使用することがで
きる。更に、非晶質光発電素子相互間の接続はハンダづ
け接続の他に、導電材料のプリント印刷もしくは蒸着、
またはスポツト溶接などの放電による溶接で行うことが
できる。しかも、同一基板上に大面積の非晶質光発電素
子モジユールを自動化、量産化に適した方法で容易に製
造できる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、長尺下部電極上に形
成した一体型非晶質光発電素子を所定の形状、寸法に切
断し、切断された個別の非晶質光発電素子をそのまま順
に並べて隣接する非晶質光発電素子と直列接続すること
によつて非晶質光発電素子モジユールを構成したので、
大面積非晶質光発電素子によるモジユールを自動化、量
産化に適した方法で容易に迅速にかつ安価に製造できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)および(b)はこの発明の一実施例による
一体型非晶質光発電素子の正面図および断面図、第2図
(a)および(b)はこの発明の一実施例による非晶質
光発電素子モジユールの構成を示す正面図および断面
図、第3図(a)および(b)はこの発明の他の実施例
による一体型非晶質光発電素子の正面図および断面図、
第4図(a)および(b)はこの発明の他の実施例によ
る非晶質光発電素子モジユールの構成を示す正面図およ
び断面図、第5図(a)および(b)は従来の非晶質光
発電素子の正面図および断面図、第6図は従来の非晶質
光発電素子モジユールの構成を示す正面図である。 図において、(11)と(21)は一体型非晶質光発電素
子、(11A)と(11B)と(21A)と(21B)は個別の非晶
質光発電素子、(12)と(24)は長尺下部電極、(12
a)と(12b)と(24a)と(24b)は長尺下部電極幅狭部
分、(13)はPIN接合を有する非晶質膜、(14)は透明
上部電極、(15)は櫛形集電極、(22)は長尺ステンレ
ス基板、(23)は長尺絶縁皮膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】長尺下部電極の上に、その両側の幅狭部分
    を残して、まずPIN接合を有する非晶質膜を次いでその
    上に透明上部電極を成膜したのちに前記透明上部電極上
    に多数の櫛形集電極を長尺方向に所定の間隔で次々に形
    成して一体型非晶質光発電素子を形成する工程と、この
    一体型非晶質光発電素子を、前記多数の櫛形集電極のう
    ち必ず1つを含む切片に切断して個別の非晶質光発電素
    子を形成する工程と、この切断された1つの非晶質光発
    電素子の櫛形集電極と、隣接する非晶質光発電素子の露
    出した下部電極幅狭部分とを電気的に直列接続する工程
    とを含んだことを特徴とする非晶質光発電素子モジユー
    ルの製造方法。
  2. 【請求項2】直列接続は、ハンダづけ接続、蒸着、プリ
    ント印刷、または放電による溶接で行われることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の非晶質光発電素子モ
    ジユールの製造方法。
  3. 【請求項3】長尺下部電極は金属基板としてのステンレ
    ス基板であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の非晶質光発電素子モジユールの製造方法。
  4. 【請求項4】長尺下部電極は、長尺の無機質基板または
    有機質基板上に形成されて可撓性かつ耐熱性を有する長
    尺絶縁皮膜の上に形成された電極膜であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の非晶質光発電素子モジ
    ユールの製造方法。
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