JPH08236794A - 薄膜太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

薄膜太陽電池モジュールの製造方法

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JPH08236794A
JPH08236794A JP7037465A JP3746595A JPH08236794A JP H08236794 A JPH08236794 A JP H08236794A JP 7037465 A JP7037465 A JP 7037465A JP 3746595 A JP3746595 A JP 3746595A JP H08236794 A JPH08236794 A JP H08236794A
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JP
Japan
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film
resin
solar cell
thin film
cell module
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JP7037465A
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English (en)
Inventor
Koki Sato
広喜 佐藤
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

(57)【要約】 【目的】薄膜太陽電池モジュールの光入射面を保護する
無機系材料の透明絶縁性薄膜の厚さを薄くし、膜応力を
小さくして信頼性を高め、表面反射を減らして特性を向
上させる。 【構成】基板および光電変換素子を貫通する穴を開けた
場合、ステップカバレージの点から厚くしなければなら
ない透明絶縁性薄膜を、その成膜前に貫通孔を接着性樹
脂で埋めておくことにより薄くできるようにする。接着
性樹脂は基板裏面上に接触させ、貫通孔を表面側でフィ
ルムで塞いで加熱すると、樹脂はフィルムまで達して貫
通孔が埋められる。フィルムはそのあと剥離できるもの
を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性基板上に形成し
た半導体薄膜を光電変換層とした薄膜光電変換素子の複
数個を共通基板上に配置し、両面を表面保護材により被
覆した薄膜太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】太陽電池はクリーンなエネルギーとして
注目されており、その技術の進歩はめざましいものがあ
る。特に、アモルファスシリコンを主材料とした光電変
換層は大面積の成膜が容易で低価格であるため、それを
用いた薄膜太陽電池に対する期待は大きい。従来の薄膜
太陽電池にはガラス基板が用いられていたが、厚型で重
く、割れやすい欠点があり、また屋外の屋根等への設置
に対する作業性の改良等の理由により、薄型・軽量化の
要望が強くなっている。これらの要望に対し、可撓性の
あるプラスチックフィルムあるいは薄膜金属フィルムを
基板に用いた可撓性の薄膜太陽電池の実用化が進みつつ
ある。
【0003】プラスチックフィルムを基板として用いた
場合、基板自体の耐候性が通常基板としているガラスな
どと比較すると極端に劣ることから、複数の光電変換素
子のそれぞれの基板の光の入射側にふっ素系樹脂フィル
ムで、また、他方の面は金属箔入り耐候性フィルムで共
通に覆って表面を保護し、モジュールとしていた。しか
し、プラスチックフィルムを基板として用いた場合、耐
候性に優れた表面保護材を用いても水蒸気の透過を完全
に押さえることはできない。また、基板の耐候性を改善
するため用いるふっ素系樹脂フィルムなどは、高価であ
る上に可撓性を損なうこととなっていた。そのため特願
平6−317853号明細書には、絶縁性フィルム基板
上に薄膜光電変換領域を形成し、両面をスパッタ法、C
VD法などによる低水蒸気透過率の無機系の絶縁性薄膜
および有機系の絶縁性薄膜で覆って耐候性を持たせるこ
とが示されている。
【0004】薄膜太陽電池の光電変換層の光入射側に備
えられる電極層は、ITOあるいはZnOなどの透明導
電材料よりなる透明電極層である。この透明電極層はシ
ート抵抗が大きいため、電流が透明電極層を流れること
による電力ロスが大きくなってしまう。そのため従来
は、薄膜太陽電池を複数の幅のせまいユニットセルに分
割し、分割したユニットセルを隣接するユニットセルと
電気的に接続する直列接続構造をとっていた。これに対
し、本出願人らの出願に係る特願平4−347394
号、特願平5−67976号、特願平5−78382
号、特願平5−220870号の各明細書に記載された
薄膜太陽電池では、絶縁性基板に貫通孔をあけ、この穴
を利用して光電変換層の反基板側にある透明電極層を基
板裏面の接続電極層と接続することにより、高シート抵
抗の透明電極層を流れる電流の径路の距離を短縮でき
る。さらに、この接続電極層を別の貫通孔を利用して隣
接光電変換領域の反光入射側にある下部電極層と接続す
ることにより、光電変換領域を直列接続することができ
る。
【0005】図2はそのような直列接続の光電変換領域
を有する光電変換素子1の断面を示し、可撓性プラスチ
ック基板11上に下部電極層12、少なくとも一つのp
−i−n接合を含むアモルファスシリコンなどの非晶質
光電変換層13、ITOなどの透明電極層14が積層
後、パターニングライン16で分割され、基板11の反
対面に成膜後、パターニングライン17で分割された接
続用の裏面電極層15と、基板を貫通する貫通孔21、
22を通じてそれぞれ透明電極層14、下部電極層12
とを接続した構成をもつ。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図2に示すように基板
11に貫通孔21、22が開けられている場合、無機絶
縁性材料により貫通孔を覆い、耐候性を持たせようとす
ると、ステップカバレージの向上などの理由により必要
以上の膜厚を堆積しなければならない。その場合、膜応
力などにより、剥離などの不良が発生する原因となって
いた。また、必要以上に光入射側表面の膜厚を厚くする
と表面反射などにより特性が低下することもあった。
【0007】本発明の目的は、このような問題を解決
し、表面を覆う絶縁膜を厚くする必要のない薄膜太陽電
池モジュールの製造方法を提供することにある。
【0008】
【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、本発明は、表面上に互いに接続された複数の薄膜
光電変換素子が形成された可撓性基板に光電変換素子を
含めて通る貫通孔が開けられた薄膜太陽電池モジュール
の製造方法において、前記貫通孔を樹脂で埋めたのち、
光入射面を透明絶縁性薄膜で覆うものとする。可撓性基
板の裏面上に接着性を有する樹脂の層を形成し、光電変
換素子の光入射面をフィルムで覆ったのち、前記樹脂層
を加熱して樹脂を基板裏面に接着させると共に樹脂によ
り貫通孔を埋め、そのあと前記フィルムを剥離すること
が有効である。透明絶縁性薄膜を無機系材料から形成
し、その表面を有機系材料よりなる透明耐候性絶縁層で
覆うことが良い方法である。その場合、透明耐候性絶縁
層の表面を使用時に剥離されるフィルムで覆うことが良
く、その透明耐候性絶縁層を覆うフィルムが遮光性を有
することが良い。
【0009】
【作用】貫通孔を樹脂で埋めることによって貫通孔部に
生ずる段差が減少した光電変換素子の光入射面に透明な
絶縁性薄膜を被着することは、ステップカバレージの問
題が減殺するため、絶縁性薄膜の膜厚を薄くすることが
でき、膜応力が小さくなり、表面反射も少ない。貫通孔
を埋めることは、基板の裏面に樹脂層を形成し、基板の
表面を貫通孔も塞ぐフィルムで覆ったのち加熱すれば容
易にできる。そのフィルムには樹脂の加熱接着後、剥離
可能なものを用いて剥離し、そのあと透明絶縁性薄膜を
形成すればよい。この透明絶縁性薄膜を水蒸気透過率の
小さい無機系材料で形成し、その上に有機系材料よりな
る耐候性絶縁層を形成すれば耐候性を強化できる。この
耐候性絶縁層形成時にその上をフィルムで覆い、剥離し
て使用すれば、耐候性絶縁層は均一な厚さで表面平滑と
なり、十分な保護作用を示し、乱反射のない光学的に良
好な表面が得られる。このフィルムは剥離までは光入射
面の損傷を防ぎ、さらにこのフィルムに遮光性を持たせ
れば、例えば屋根上など強い光を受ける個所に設置する
場合にも発電により感電事故が起こる危険がなく、設置
後フィルムを剥離することにより使用上は何ら支障がな
い。
【0010】
【実施例】図1は、図2に示したような貫通孔21、2
2を有する薄膜光電変換素子をモジュール化する本発明
の一実施例の工程を示す。まず図1 (a) では、複数の
光電変換素子1の光入射側と反対側の面にEVAやポリ
オレフィン系の樹脂などの熱を加えることにより接着性
を有する樹脂2を接触させ、その上を樹脂2が加熱接着
した後に容易に剥離可能なフィルム3で覆う。また、光
電変換素子1の光の入射側に同様に樹脂2が加熱接着し
ても容易に剥離可能なフィルム3で覆ってサンドイッチ
した後、150℃以下程度で加熱、圧着を行い第一段階
のモジュール化を行う。この際、貫通孔21、22は樹
脂2で埋められる。ここで、フィルム3は、EVAやポ
リオレフィン系の樹脂など、熱を加えることにより接着
性を有する樹脂2から容易に剥離可能なフィルム材料で
あれば何でもよく、この実施例ではポリテトラフルオロ
エチレンのようなふっ素樹脂系フィルムを用いた。モジ
ュール化温度は光電変換素子1の耐熱性などの観点から
150℃以下程度がよい。また、EVAやポリオレフィ
ン系の樹脂などが架橋しない温度に加熱するのがより好
ましい。あまり高い温度で加熱すると、光電変換素子1
のp−i−n接合あるいは半導体電極界面における拡散
などにより光電変換素子自体の出力特性が低下してしま
うからである。樹脂2は、基板裏面電極からの出力取り
出し部4には加熱接着しないようにすることはいうまで
もない。この第一段階のモジュール化を行った後、図1
(b) に示すようにフィルム3を剥離する。上述のよう
にフィルム3はふっ素樹脂フィルムを用いているため容
易にEVAなどの樹脂2から剥離可能である。こうする
ことにより光電変換素子1の透明電極層および貫通孔2
1、22を埋めた樹脂2が表面近傍に現れる。
【0011】この後、図1 (c) に示すように光電変換
素子1の光入射側にスパッタ法、CVD法などによりS
iN、SiO、a−Si:H、a−SiO:Hなど透明
でかつ水の透過を防ぐ透明絶縁性薄膜5を形成する。膜
厚としては、光電変換素子1表面および樹脂2の表面を
完全に覆うことができれば良く、Si系酸化膜であれば
10nm以上あればよい。この後、図1 (d) に示すよ
うに電極取り出し部4よりリード線6をはんだ付けなど
により取り出し、光の入射側にEVA、ポリオレフィン
系などの透明な接着性樹脂7を介して樹脂7が加熱接着
した後に容易に剥離可能なフィルム3、また裏面側にA
l箔をふっ素系樹脂ではさんだ、例えばデュポン社商品
名テドラフィルムなど耐候性に優れたフィルム8を複数
の素子1に共通に重ね、150℃以下程度で加熱、圧着
を行い第二段階のモジュール化を行った後、それまで光
入射面を保護していたフィルム3を剥離する。
【0012】本方法により光電変換素子1の直列接続を
構成するための貫通孔21、22を絶縁性薄膜5により
ほぼ完全に保護することが可能となり、高い信頼性を確
保することが可能となった。図1に示すように電極取り
出し部4を露出させておくことは、複数の光電変換素子
を直並列に接続する場合にも有効である。図3はそのよ
うな実施例で、太陽光発電用屋根のソーラールーフィン
グとして用いられる薄膜太陽電池モジュールを示す。図
1 (b) に示した貫通孔21、22を樹脂2で埋めた光
電変換素子1の光入射側に図1 (c) に示したように透
明絶縁性薄膜5を形成したものを複数個、その薄膜5を
下側にしてフィルム31の上に重ねたEVA、ポリオレ
フィン系などの透明な絶縁性樹脂7の上に置く。フィル
ム31は、上記の実施例について述べたように樹脂7を
加熱して絶縁性薄膜5に接着させた後に容易に剥離可能
なポリテトラフルオロエチレンなどのフィルムであり、
さらに着色により遮光性をもつものを用いる。電極取り
出し部4は上面にあるため、素子1を直並列接続するた
めの配線を上部から行うことができ、接続作業が容易と
なる。このあと、図1 (d) に示したと同様に耐候性フ
ィルム8を加熱し、矢印9の方向に圧着して第二段階の
モジュール化を行う。このソーラールーフィングはフィ
ルム31を着けたままで屋根上に敷設する。その場合、
遮光性フィルム31で覆われているので太陽電池は発電
せず、出力側の電気機器との配線の接続作業時に感電の
おそれがない。また、敷設作業時の表面保持にも役立つ
接続作業を終えてからフィルム31を剥離する。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、可撓性基板の裏面に接
続電極層を形成する薄膜太陽電池のように貫通孔を開け
る場合に、その貫通孔を樹脂で埋めて光入射面を平面も
しくはほぼ平面にしたのち、表面を保護する透明絶縁性
薄膜を形成することにより、その薄膜の厚さを薄くする
ことができ、光学的損失が小さく、高い信頼性をもつ薄
膜太陽電池モジュールが製造可能になった。さらに表面
上を剥離可能な遮光性フィルムで覆っておくことによ
り、太陽光発電のために屋根上に設置する場合に設置作
業中は発電しないようにでき、作業の安全性の確保が可
能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の薄膜太陽電池モジュールの
製造工程を (a) ないし (d)の順に示す断面図
【図2】本発明の実施される薄膜太陽電池モジュールを
構成する薄膜光電変換素子の断面図
【図3】本発明の別の実施例の薄膜太陽電池モジュール
の断面図
【符号の説明】
1 薄膜光電変換素子 2 接着性樹脂 3 剥離可能フィルム 5 透明絶縁性薄膜 7 透明接着性樹脂 8 耐候性フィルム 21、22 貫通孔 31 遮光性剥離可能フィルム

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面上に互いに接続された複数の薄膜光電
    変換素子が形成された可撓性基板に光電変換素子を含め
    て通る貫通孔が開けられた薄膜太陽電池モジュールの製
    造方法において、前記貫通孔を樹脂で埋めたのち、光入
    射面を透明絶縁性薄膜で覆うことを特徴とする薄膜太陽
    電池モジュールの製造方法。
  2. 【請求項2】可撓性基板の裏面上に接着性を有する樹脂
    の層を形成し、光電変換素子の光入射面をフィルムで覆
    ったのち、前記樹脂層を加熱して樹脂を基板裏面に接着
    させると共に樹脂により貫通孔を埋め、そのあと前記フ
    ィルムを剥離する請求項1記載の薄膜太陽電池モジュー
    ルの製造方法。
  3. 【請求項3】透明絶縁性薄膜を無機系材料から形成し、
    その表面を有機系材料からなる透明耐候性絶縁層で覆う
    請求項1あるいは2記載の薄膜太陽電池モジュールの製
    造方法。
  4. 【請求項4】透明耐候性絶縁層の表面を使用時に剥離さ
    れるフィルムで覆う請求項3記載の薄膜太陽電池モジュ
    ールの製造方法。
  5. 【請求項5】透明耐候性絶縁層を覆うフィルムが遮光性
    を有する請求項4記載の薄膜太陽電池モジュールの製造
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001097255A2 (en) * 2000-06-15 2001-12-20 Akzo Nobel N.V. Solar cell unit with removable top layer
JP2006049541A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Fuji Electric Holdings Co Ltd 太陽電池モジュールとその製造方法
JP2015521388A (ja) * 2012-06-05 2015-07-27 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 光起電力モジュールが組み込まれたルーフパネル

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001097255A2 (en) * 2000-06-15 2001-12-20 Akzo Nobel N.V. Solar cell unit with removable top layer
WO2001097255A3 (en) * 2000-06-15 2002-05-16 Akzo Nobel Nv Solar cell unit with removable top layer
JP2006049541A (ja) * 2004-08-04 2006-02-16 Fuji Electric Holdings Co Ltd 太陽電池モジュールとその製造方法
JP2015521388A (ja) * 2012-06-05 2015-07-27 サン−ゴバン グラス フランスSaint−Gobain Glass France 光起電力モジュールが組み込まれたルーフパネル
US10056515B2 (en) 2012-06-05 2018-08-21 Saint-Gobain Glass France Roof panel having an integrated photovoltaic module

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