JPH11312816A - Integrated thin-film solar cell module - Google Patents

Integrated thin-film solar cell module

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JPH11312816A
JPH11312816A JP10120394A JP12039498A JPH11312816A JP H11312816 A JPH11312816 A JP H11312816A JP 10120394 A JP10120394 A JP 10120394A JP 12039498 A JP12039498 A JP 12039498A JP H11312816 A JPH11312816 A JP H11312816A
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JP
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plurality
solar cell
cell module
sub
photoelectric conversion
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Application number
JP10120394A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nishio
仁 西尾
Original Assignee
Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd
鐘淵化学工業株式会社
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated thin-film solar cell module whose manufacturing yield is high, which is cheap in cost, and whose output is high.
SOLUTION: An integrated thin-film solar cell module contains a plurality of submodules formed separately in a plurality of regions on a single substrate 1. The modules are divided by a plurality of isolation trenches 6 and 8 which are substantially linear and mutually parallel to form the cells 51 (51a to 51c) and 52 (52a to 52c) with a first electrode layer 2, semiconductor thin-film photoelectric conversion layer 3, and second electrode layer 4 formed on the substrate. Furthermore, the cells are connected electrically serially by connecting trenches 7 parallel to the isolation trenches 6 and 8.
COPYRIGHT: (C)1999,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は1つの基板上に形成される集積型薄膜太陽電池モジュールに関し、特に大面積の基板上に形成される集積型薄膜太陽電池モジュールの生産歩留りとコストおよびその出力特性の改善に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an integrated thin-film solar cell module which is formed on one substrate, in particular the production yield and cost and the output of the integrated thin-film solar cell module which is formed on a substrate having a large area it relates to improvement of properties.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図8において、集積型薄膜太陽電池モジュールの典型的な一例が、一部破断斜視図で模式的に図解されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 8, a typical example of an integrated thin-film solar cell module is schematically illustrated in a partially broken perspective view. なお、本願の各図において、長さ、幅、 In the drawings of the present application, the length, width,
および厚さなどの寸法関係は、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、必ずしも実際の寸法関係を反映しているものではない。 And dimensional relationships, such as thickness, appropriate for clarification and simplification of the drawings has been changed, not intended to necessarily reflect the actual dimensional relationship.

【0003】図8に示されているような集積型薄膜太陽電池モジュールにおいては、たとえばガラス等の透光性絶縁基板1上に、透光性導電薄膜からなる第1電極層2 [0003] In the integrated thin-film solar cell module as shown in FIG. 8, for example, on a transparent insulating substrate 1 of glass or the like, the first electrode layer made of a transparent conductive thin film 2
が形成されており、これは互いに平行で直線状の複数の第1電極分離溝6によって複数の第1電極2a、2b、 There is formed, which is parallel to a straight multiple of the plurality by the first electrode separation groove 6 first electrode 2a together, 2b,
2cに分割されている。 It is divided into 2c. 第1電極層2上には、pin接合などの半導体接合を含む半導体薄膜光電変換層3が形成されており、これは第1電極分離溝6に平行な複数の接続用開口溝7によって複数の光電変換領域3a、3 On the first electrode layer 2 is a semiconductor thin film photoelectric conversion layer 3 comprising a semiconductor junction such as pin junction is formed, which multiple by a plurality of connection aperture groove 7 parallel to the first electrode separation groove 6 photoelectric conversion region 3a, 3
b、3cに分割されている。 b, it is divided into 3c. 光電変換層3上には、適当な金属からなる第2電極層4が形成されており、これも第1電極分離溝6に平行な複数の第2電極分離溝8によって複数の第2電極4a、4b、4cに分割されている。 On the photoelectric conversion layer 3, a second electrode layer 4 made of a suitable metal is formed, which is also a plurality of second electrodes 4a by the second electrode separation grooves 8 multiple parallel to the first electrode separation groove 6 It is divided 4b, to 4c.

【0004】このようにして、一つの基板1上で、複数の光電変換領域4a、4b、4cに対応して複数の光電変換セル5a、5b、5cが形成されている。 [0004] Thus, on one substrate 1, a plurality of photoelectric conversion regions 4a, 4b, corresponding to 4c plurality of photoelectric conversion cells 5a, 5b, 5c are formed. これらの光電変換セルの任意のセル5bの第1電極2bは、接続用溝7を介して、隣接するセル5cの第2電極4cに電気的に接続されている。 First electrode 2b of any cell 5b of these photoelectric conversion cell, through the connection groove 7 is electrically connected to the second electrode 4c of the adjacent cells 5c. すなわち、基板1上で、複数の光電変換セル5a、5b、5cが電気的に直接接続されて集積化されている。 That is, on the substrate 1, a plurality of photoelectric conversion cells 5a, 5b, 5c are integrated and electrically connected directly.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】このような集積型薄膜太陽電池モジュールでは、当然のことながら、基板1枚当たりの出力を少しでも高くすることが望まれる。 [Problems that the Invention is to Solve In such an integrated thin-film solar cell module, of course, it is desirable to increase the output per substrate as possible. しかし、基板面積が大きくなればなるほど、または単位セルの面積が大きくなればなるほど、1つのセルの不良がモジュール全体の出力に及ぼす影響が大きくなる。 However, larger the area of ​​the larger the substrate area or unit cell, the effect of failure of one cell on the whole module output increases.

【0006】セルの不良の原因としていくつかが考えられるが、第1の原因として、ピンホール等に起因して第1と第2の電極の間に生じる短絡欠陥が挙げられる。 [0006] While several causes of failure of the cell can be considered as a first cause, a short circuit defect occurring between the first and second electrodes due to pin holes and the like. このような短絡セルはそれ自身の出力の低下を生じるのみならず、集積化された太陽電池モジュール全体の出力を低下させる。 Such short cells not only results in a decrease in its own output, reducing the output of the entire integrated solar cell module. また、第2の原因として、複数のセルの間における電流密度の不均一性が挙げられる。 As a second cause, non-uniformity of the current density between the plurality of cells and the like. セル間において電流密度が不均一な場合には、最も電流値の低いセルによってモジュール全体の電流値が制限されてしまい、やはり集積化されたモジュール全体での出力低下が生じる。 If the current density is non-uniform among cells, the most by a low cell with a current value will be limited current value of the entire module, also reduction in the output of the entire integrated module occurs. 第3の原因として、セル間の電気的分離が十分に行なわれておらず、複数のセルが電気的に接触した状態になっている、すなわち段落ちと呼ばれる状態が生じ得る。 As a third reason, electrical isolation is not performed sufficiently between cells, a plurality of cells are in a state of electrical contact, that is, a condition called Chi paragraph may occur. さらには、何らかの原因によって、他のセルに比較して特に特性の低いセルが形成された場合には、やはり集積化されたモジュール全体としての出力特性の低下が生じる。 Furthermore, for some reason, when the cell particularly low characteristics as compared with other cells are formed, also reduction in the output performance of the entire integrated module occurs.

【0007】このような集積型モジュールにおける不良原因に起因する出力低下を防止するために、複数の小面積のモジュールを電気的に相互接続することによって大面積のモジュールと同等の出力を得る方法がある。 In order to prevent the output reduction due to failure caused in such integrated module, a method to obtain the same output with a large-area module by electrically interconnecting a plurality of modules of small area is there. こうすれば、特性の似通った複数の小面積モジュールを選択接続することによって比較的安定した高い出力を得ることができるが、モジュール同士を接続するための手間や、接続に要する面積による受光面積の損失などのように、製造上やコストの点で問題がある。 In this way, it is possible to obtain a relatively stable and high output by selecting connecting a plurality of small area modules similar characteristics, for connecting the modules together labor and, in the light receiving area by area required for connection such as loss, there is a problem in terms of manufacturing and cost.

【0008】以上のような従来技術の状況に鑑み、本発明は、薄膜太陽電池モジュールにおける集積化の様式を改善し、従来の集積化の様式の経済性や簡便性を維持しつつ、良好な生産歩留まりで製造が可能であって安価かつ高出力の太陽電池モジュールを提供することを目的としている。 [0008] In view of the prior art situation of the above, the present invention is to improve the mode of integration in the thin-film solar cell module, while maintaining the economy and ease of style conventional integration, good a can be produced in production yield and its object is to provide a solar cell module at low cost and high output.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明による集積型薄膜太陽電池モジュールは、単一の基板上の区分けされた複数の領域のそれぞれに形成された複数の集積型太陽電池サブモジュールを含み、それらのサブモジュールの各々において、基板上に順次積層された第1電極層、半導体薄膜光電変換層、および第2電極層が複数の太陽電池セルを形成するように実質的に直線状で互いに平行な複数の分離溝によって分離されていて、かつそれらの複数のセルは分離溝に平行な複数の接続用溝を介して互いに電気的に直列接続されていることを特徴としている。 Integrated thin-film solar cell module according to the present invention SUMMARY OF THE INVENTION comprises a plurality of integrated type solar cell submodule formed in each of the divided plurality of regions on a single substrate, they in each of the sub-modules, the first electrode layer that are sequentially stacked on a substrate, a semiconductor thin film photoelectric conversion layer, and a second electrode layer are parallel to each other in substantially straight so as to form a plurality of solar cells It is separated by a plurality of separation grooves, and their multiple cells are characterized by being electrically connected in series to each other via a plurality of connecting grooves parallel to the isolation trenches.

【0010】このように1つの基板上の複数の領域に形成された複数のサブモジュールを含む太陽電池モジュールにあっては、1つの基板上の全領域に1つのモジュールが形成された場合に比べて、1つのセルの不良が太陽電池モジュール全体の出力特性に及ぼす悪影響を軽減することができる。 [0010] In this manner, in the solar cell module including a plurality of sub-module formed in a plurality of areas on one substrate, compared to the case where a single module is formed on the overall region of the one substrate Te, the single cell failure can reduce the adverse effects on the output characteristics of the entire solar cell module. より具体的には、1つのサブモジュールが不良セルを含んでいたとしても、他の良好なサブモジュールを並列に接続することによって、1つの基板上に1つのモジュールが形成されている場合に比べて、不良セルの影響によるモジュール全体の出力低下を軽減することができる。 More specifically, even if one sub-module contains a faulty cell, by connecting the other good sub-modules in parallel, compared with the case where one module on one substrate are formed Te, it is possible to reduce the reduction in the output of the entire module by the influence of the defective cell.

【0011】また、サブモジュールは同一基板上に形成されているので、従来のように異なる基板上に形成された複数のモジュールを相互接続する場合に比べて、簡略かつ確実な接続が可能となる。 Further, since the sub-module are formed on the same substrate, a conventional plurality of modules formed on different substrates as compared with the case of interconnection, it is possible to simplify and reliable connection .

【0012】なお、1つの基板上に形成された複数のサブモジュールは、並列接続のみならず直列接続してもよいことは言うまでもなく、並列接続と直列接続との所望の組合せも可能である。 [0012] Incidentally, a plurality of sub-modules formed on a single substrate, mention may be may be connected in series not parallel connection only, it is also possible desired combination of parallel connection and series connection.

【0013】すなわち本発明によれば、従来の集積化の様式の経済性や簡便性を維持しつつ、良好な生産歩留りで製造が可能であって安価かつ高出力の太陽電池モジュールを提供することが可能となる。 [0013] That is, according to the present invention, while maintaining the economy and ease of style conventional integration, to provide an inexpensive and high-power solar cell module be capable of producing a good production yield that it is possible.

【0014】 [0014]

【発明の実施の形態】図1において、本発明の実施の形態の一例による集積型薄膜太陽電池モジュールが、一部破断斜視図で模式的に図解されている。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In Figure 1, the integrated thin-film solar cell module according to an embodiment of the present invention are schematically illustrated in a partially broken perspective view. この図1に示された集積型薄膜太陽電池モジュールは、図8の場合と異なって2つのサブモジュールを含んでいる。 The integrated thin-film solar cell module shown in FIG. 1, different from the case of FIG. 8 includes two sub-modules. 第1のサブモジュールは基板1上で電気的に接続された複数の光電変換セル51a〜51cを含み、第2のサブモジュールは他の複数のセル52a〜52cを含んでいる。 The first sub-module includes a plurality of photoelectric conversion cells 51a~51c electrically connected on the substrate 1, the second sub-module includes a plurality of other cells 52 a - 52 c.

【0015】基板1上には、第1電極層2、半導体光電変換層3、および第2電極層4が順次積層されている。 [0015] On the substrate 1, the first electrode layer 2, the semiconductor photoelectric conversion layer 3, and the second electrode layer 4 are sequentially stacked.
基板1としてガラスや透明樹脂等の透光性絶縁基板が用いられる場合、通常は、第1電極層2として透光性酸化物導電材料が用いられ、第2電極層4として金属材料が用いられる。 If transparent insulating substrate such as glass or transparent resin is used as the substrate 1, usually, light-transmitting oxide conductive material is used as the first electrode layer 2, a metal material is used as the second electrode layer 4 . これらの電極層2、4のための透光性酸化物導電材料や金属材料としての具体的材料は特に限定されるものではなく、周知の材料から適宜に選択して用いることができる。 Specific materials as the light-transmitting oxide conductive material or a metal material for the electrodes layers 2 and 4 is not particularly limited, may be selected appropriately from known materials.

【0016】半導体光電変換層3に用いられる材料も特に限定されるものではなく、たとえば非晶質シリコン系半導体材料の場合には、非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、水素化非晶質シリコンカーバイド、水素化非晶質シリコンナイトライドの他に、炭素、ゲルマニウム、錫などを含む非晶質シリコン合金も用いられ得る。 The material used for the semiconductor photoelectric conversion layer 3 is not particularly limited, for example in the case of amorphous silicon semiconductor material, amorphous silicon, hydrogenated amorphous silicon, hydrogenated amorphous quality silicon carbide, in addition to the hydrogenated amorphous silicon nitride, carbon, germanium, may amorphous silicon alloy also used, including tin.
また、これらの各種半導体材料にp型またはn型のドーパント元素を添加することによって荷電子制御を行った材料も用いられ得る。 Also be materials may be used performing the valence controlled by adding a p-type or n-type dopant element to these various semiconductor materials. さらに、半導体層3はシリコン系材料に限られず、CdS系、GaAs系、InP系、C Furthermore, the semiconductor layer 3 is not limited to silicon-based materials, CdS-based, GaAs-based, InP-based, C
IS系等を用いることもできる。 IS system or the like can also be used. 半導体光電変換層3に含まれる薄膜は非晶質、微結晶または多結晶の膜が適宜に選択されるとともに、半導体接合のタイプとしては、 Thin film included in the semiconductor photoelectric conversion layer 3 is amorphous, with the membrane of the micro-crystal or polycrystalline is selected appropriately, as the type of the semiconductor junction,
pin型、nip型、pi型、ni型、pn型、MIS pin type, nip-type, pi type, ni-type, pn-type, MIS
型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキバリア型あるいはこれらのタイプを適当に組み合わせて積層したタンデム型にされてもよい。 Type, heterozygous, homozygous, or may be a Schottky barrier type or tandem type laminated a suitable combination of these types.

【0017】図1の集積型薄膜太陽電池モジュールに含まれる第1のサブモジュールにおいても、図8の場合と同様に、複数の光電変換セル51a、51b、51cに対応して、第1電極層2は複数の第1電極分離溝6によって複数の第1電極2a1、2b1、2c1に分離されており、半導体光電変換層3は、複数の接続溝7によって複数の光電変換領域3a1、3b1、3c1に分割されており、そして第2電極層4は、複数の第2電極分離溝8によって複数の第2電極4a1、4b1、4c1に分離されている。 [0017] Also in the first sub-module included in the integrated thin-film solar cell module of FIG. 1, as in the case of FIG. 8, a plurality of photoelectric conversion cells 51a, 51b, corresponding to 51c, the first electrode layer 2 is separated into a plurality of first electrode 2a1,2b1,2c1 by the plurality of first electrode separation groove 6, the semiconductor photoelectric conversion layer 3, a plurality of photoelectric conversion regions by a plurality of connecting grooves 7 3A1,3b1,3c1 the second electrode layer 4 is divided, in is separated into a plurality of second electrodes 4a1,4b1,4c1 by a plurality of second electrode separation groove 8. これらの光電変換セル51a〜51c These photoelectric conversion cell 51a~51c
は、接続用溝7を介して電気的に直列に接続されている。 It is electrically connected in series via a connection groove 7. また、第2のサブモジュールに含まれる光電変換セル52a〜52cも、第1のサブモジュールに含まれるセルと全く同様に形成されている。 The photoelectric conversion cells 52a~52c included in the second sub-module are also exactly the same form as the cell included in the first sub-module. そして、第1と第2 Then, the first and second
のサブモジュールの間は、サブモジュール分離溝9によって互いに分離されている。 During the sub-module are separated from each other by a sub-module isolation trench 9.

【0018】図2と図3は、図1に示されているような太陽電池モジュールに用い得る第1電極層2を示す模式的な平面図である。 FIG. 2 and FIG. 3 is a schematic plan view showing a first electrode layer 2 that can be used for the solar cell module as shown in Figure 1. 図2においては、第1電極層2を複数の第1電極領域に分離するために、複数の第1電極分離溝6がたとえばレーザ加工によって形成されており、 In Figure 2, in order to separate the first electrode layer 2 into a plurality of first electrode regions are formed by the first electrode separation groove 6 more, for example laser processing,
これらの第1電極分離溝6の各々は、第1と第2の太陽電池サブモジュールの両方にわたって連続して形成されている。 Each of the first electrode separation groove 6 thereof is formed continuously over both the first and the second solar cell submodule. 図2に示されているような第1電極層2を用いる場合には、第1の太陽電池モジュールにおける2つのサブモジュール間の2列のサブモジュール分離溝9を1 In the case of using the first electrode layer 2 as shown in Figure 2, the first sub-module separation groove 9 two rows between the two sub-modules in the solar cell module 1
列で済ますことも可能である。 It is also possible to dispense with the column.

【0019】他方、図3に示された第1電極層2においては、複数の第1電極分離溝6の各々が第1と第2のサブモジュールの領域にわたって連続しておらず、それら2つのサブモジュールの間の境界領域において長さ6x [0019] On the other hand, in the first electrode layer 2 shown in FIG. 3, each of the plurality of first electrode separation groove 6 is not continuous over the region of the first and second sub-module, the two length 6x in the boundary region between the sub-modules
だけ中断させられている。 Just it is not interrupted. そして、このような溝中断領域6xは、図1の太陽電池モジュールにおける2つのサブモジュール間の2列のサブモジュール分離溝9の間に設けられている。 Then, such a groove interruption region 6x is provided between the two rows of the sub-module isolation groove 9 between the two sub-modules in the solar cell module of FIG. 図3に示されているような第1電極層2を用いる場合、プラズマCVD法によって半導体光電変換層3を堆積させるときに、図2の場合に比べて第1 When using the first electrode layer 2 as shown in FIG. 3, when depositing semiconductor photoelectric conversion layer 3 by a plasma CVD method, first as compared with the case of FIG. 2
電極層2中の電界分布を均一にすることができ、均一で良質の半導体光電変換層3を得ることができる。 It can be made uniform electric field distribution in the electrode layer 2, uniform and it is possible to obtain a semiconductor photoelectric conversion layer 3 of high quality.

【0020】図1に示されているような太陽電池モジュールが形成された後に、図4の一部破断側面図と図5の上面図に示されているように、基板1上の第1のサブモジュールに含まれるセル51の並びの両端部と第2のサブモジュールに含まれるセル52の並びの両端部には、 [0020] After the solar cell module is formed as shown in FIG. 1, as shown in the top view of a portion cutaway side view and Figure 5 in FIG. 4, a first substrate 1 At both ends of the row of cells 52 included in the arrangement both end portions and the second sub-module of the cell 51 included in the sub-module,
正負の電極部に電流取り出し用電極61、71および6 Current extraction electrode to the electrode portions of the positive and negative 61, 71 and 6
2、72が、半田80によって取り付けられる。 2,72 is attached by solder 80. これらの取り出し用電極61、71および62、72としては、半田メッキされた銅箔等を用いることができ、半田付けは例えば太陽電池モジュールの正負の電極部に予備半田付けされた半田80を溶融させて行われ得るが、その他の方法が用いられてもよい。 These extraction electrodes 61 and 71 and 62 and 72, the solder-plated copper foil or the like can be used, soldering is melted solder 80 which is pre-soldered to the positive and negative electrode portions, for example a solar cell module it may be performed by, but other methods may be used. 取り出し用電極61、 Extraction electrodes 61,
71および62、72が取り付けられた後で、第2電極層4の上面が樹脂によって封止されてモジュール化される。 After 71 and 62, 72 is attached, the upper surface of the second electrode layer 4 is modularized sealed with a resin.

【0021】(実施例1)図1を参照して説明された本発明の実施の形態に対応して、集積型非晶質薄膜太陽電池モジュールが実施例1として作製された。 [0021] In response to the embodiment (Example 1) with reference to the invention described FIG. 1, the integrated-type amorphous thin film solar cell module is produced as in Example 1. 910mm 910mm
×455mmの長方形と4mmの厚さを有するガラス基板1上に第1電極層2として透明酸化物導電薄膜が熱C × 455 mm rectangle and a transparent conductive oxide thin film is heat-C as the first electrode layer 2 on a glass substrate 1 having a thickness of 4mm
VD法によって形成された。 It formed by the VD method. この透明電極層2は、レーザー加工によって形成された複数の分離溝6によって、 The transparent electrode layer 2, a plurality of isolation grooves 6 formed by laser processing,
図3に示されているような複数の短冊状の透明電極に分離された。 It is separated into a plurality of strip-shaped transparent electrodes as shown in FIG. すなわち、透明電極層2において、長さ8 That is, in the transparent electrode layer 2, the length 8
8.5cmで幅50μmの分離溝6が0.9cmのピッチで51本形成され、分離溝中央部に6x=0. 5mm Isolation groove 6 having a width 50μm by 8.5cm is formed 51 present at a pitch of 0.9 cm, 6x = 0 in the separation groove central portion. 5 mm
の長さの溝中断領域が設けられた。 Groove interruption region length is provided for. その後、基板1と透明電極層2が純水中で超音波洗浄され、この透明電極層2上には、順次に堆積されてそれぞれが非晶質であるp Thereafter, the substrate 1 and the transparent electrode layer 2 is ultrasonically cleaned in pure water, on the transparent electrode layer 2, respectively are sequentially deposited amorphous p
型層、i型層、およびn型層を含む非晶質半導体光電変換層3が形成された。 -Type layer, i-type layer, and the amorphous semiconductor photoelectric conversion layer 3 comprising an n-type layer is formed.

【0022】この光電変換層3は容量結合型グロー放電分解装置内で200℃の基板温度と70〜150Paの反応圧力の条件のもとに形成され、p型層は、モノシラン、水素、メタン、およびジボランを含む混合ガスから堆積され、i型層はモノシランと水素を含む混合ガスから堆積され、そしてn型層はモノシラン、水素、およびホスフィンを含む混合ガスから堆積された。 [0022] The photoelectric conversion layer 3 is formed on the basis of the conditions of reaction pressure of the substrate temperature and 70~150Pa of 200 ° C. in a capacitively coupled glow discharge decomposition apparatus, p-type layer, monosilane, hydrogen, methane, and is deposited from a gas mixture containing diborane, i-type layer is deposited from a gas mixture comprising monosilane and hydrogen, and n-type layer is monosilane, deposited from a gas mixture containing hydrogen, and phosphine. このように形成された非晶質半導体光電変換層3は、レーザー加工によって形成された複数の接続用溝7によって、複数の光電変換領域3a1〜3c1などに分割された。 The amorphous semiconductor photoelectric conversion layer 3 formed as described above, a plurality of connecting grooves 7 formed by laser processing, is divided like a plurality of photoelectric conversion regions 3A1~3c1.

【0023】引き続いて、光電変換層3を覆うように、 [0023] Subsequently, to cover the photoelectric conversion layer 3,
第2電極層4として300nmの厚さを有する金属層がスパッタリング法によって形成された。 Metal layer having a thickness of 300nm as a second electrode layer 4 is formed by sputtering. この金属電極層4は、レーザー加工によって形成された複数の分離溝8 The metal electrode layer 4, a plurality of formed by laser machining separating groove 8
によって、複数の金属電極4a1〜4c1などに分離され、こうして集積型非晶質シリコン薄膜太陽電池が作製された。 By being separated into such a plurality of metal electrodes 4A1~4c1, thus integrated-type amorphous silicon thin film solar cell was fabricated.

【0024】次に、図4と図5に示されているように、 Next, as shown in FIGS. 4 and 5,
この太陽電池の両端部に正負の電流取り出し用電極6 Positive and negative current extraction electrodes 6 at both ends of the solar cell
1、71、62、72が設けられた。 1,71,62,72 is provided. これらの電流取り出し用電極61、71、62、72として半田メッキされた銅箔が用いられ、ガラス基板1に対する接着は、予備半田付けされた半田80を用いて行われた。 Solder plated copper foil as these current extraction electrodes 61,71,62,72 are used, adhesion to the glass substrate 1 was performed using pre-soldered solder 80.

【0025】このように製造された太陽電池モジュールは2つのサブモジュールを含み、第1と第2のサブモジュールにおいては、0. 9cm×44cmの寸法を有する短冊状光電変換セル51と52のそれぞれが直列に5 [0025] includes a thus produced solar cell module of two sub-modules, the first and in the second sub-module, 0. Each strip photoelectric conversion cell 51 and 52 having dimensions of 9cm × 44cm 5 but in series
0段集積化されている。 It is 0-stage integration. この後、第2電極層4上に裏面保護のために充填用樹脂およびフッ素系耐候性フィルム等による封止を行い、基板周囲に周辺シール材を張り巡らせてアルミフレーム等の枠体を取り付け、二組の正負電極取り出し用電極を雨水浸入防止の施された端子箱等に収納して太陽電池モジュールが完成する。 Thereafter, a sealing by potting and fluorine-based weather resistant film, etc. for the back surface protective over the second electrode layer 4, fitted with a frame such as aluminum frame stretched around a peripheral sealing material around the substrate, solar cell module is completed by housing the two sets of positive and negative electrode lead electrode on the rain water entering prevention of decorated with terminal box or the like.

【0026】このような太陽電池モジュールにおいて、 [0026] In such a solar cell module,
二組の正負電極を端子箱内で並列に接続すれば、0. 9 By connecting two sets of positive and negative electrodes in parallel with the terminal box, 0.9
cm×44cmの寸法を有する短冊状光電変換セルが直列に50段集積化されたサブモジュールの2組が同一基板上で並列接続されて形成されたことになる。 Two pairs of submodule strip photoelectric conversion cell is 50-stage integrated in series with dimensions cm × 44cm will be formed are connected in parallel on the same substrate. また、二組の正負電極を端子箱内で直列に接続すれば、0. 9c Further, by connecting in series two pairs of positive and negative electrodes in the terminal box, 0. 9c
m×44cmの寸法を有する短冊状光電変換セルが直列に100段集積化された太陽電池モジュールが単一基板上に形成されたことになる。 Solar cell module strip photoelectric conversion cell is 100 stages integrated in series with dimensions of m × 44cm will be formed on a single substrate.

【0027】(実施例2)図6の一部破断側面図と図7 [0027] (Example 2) partially cutaway side view of FIG. 6 and FIG. 7
の上面図は、実施例2による太陽電池モジュールを模式的に示している。 Top view of a shows a photovoltaic module according to Embodiment 2 schematically. この実施例2の太陽電池モジュールは、正負の電流取り出し用電極がそれぞれ1本の半田付けされた銅箔60と70で形成されていることのみにおいて、実施例1と異なっている。 Solar cell module of Example 2, only in that the positive and negative current extraction electrode is formed by the copper foil 60 and 70 which are soldered one respectively, are different from those in Example 1. すなわち、図7の太陽電池モジュールにおいては、50段のセル51を含む第1サブモジュールと50段のセル52を含む第2サブモジュールが、正負の電流取り出し電極60と70によって直接的に互いに並列接続されている。 That is, in the solar cell module of FIG. 7, a second sub-module including a first cell 52 of the sub-modules and 50 stages including the cell 51 of 50 stages, directly parallel to one another by positive and negative current extraction electrode 60 and 70 It is connected. このような実施例2の太陽電池モジュールでは、サブモジュール間の電気的接続が直列接続ではなくて並列接続専用となるが、 In such a solar cell module of Example 2, the electrical connection between the sub-modules is connected in parallel only rather than series,
実施例1に比べて製造がさらに簡略化され得るとともに、太陽電池モジュールの信頼性がさらに高められ得る。 The manufacturing can be further simplified as compared with Example 1, it can be further enhanced reliability of the solar cell module.

【0028】なお、以上の実施例では2つのサブモジュールを含む太陽電池モジュールが説明されたが、さらに多くのサブモジュールが含まれてもよいことは言うまでもない。 It should be noted, in the above embodiment but a solar cell module comprising two submodules have been described, it may include more sub-module course.

【0029】 [0029]

【発明の効果】以上のように、本発明の集積型薄膜太陽電池モジュールによれば、同一基板上に複数のサブモジュールが存在するので、サブモジュール間の接続が容易でありかつその接続に伴う受光面積損失を極力低減できるので、生産歩留まりが高くて安価でかつ高出力の太陽電池モジュールを提供することができる。 As it is evident from the foregoing description, according to the integrated thin-film solar cell module of the present invention, since a plurality of sub-modules are present on the same substrate, due to the connection between the sub-modules is easy and its connection since the light receiving area loss can be reduced as much as possible, it is possible to provide an inexpensive and solar cell module of the high-output high production yield.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態の一例を説明するための集積型薄膜太陽電池モジュールを示す模式的な一部破断斜視図である。 1 is a schematic partial cutaway perspective view showing an integrated thin-film solar cell module for explaining an example of the embodiment of the present invention.

【図2】図1の太陽電池モジュールに含まれ得る第1電極層の一例を示す模式的な平面図である。 2 is a schematic plan view showing an example of the first electrode layer may be included in the solar cell module of FIG.

【図3】図1の太陽電池モジュールに含まれ得る第1電極層のもう1つの例を示す模式的な平面図である。 Figure 3 is a schematic plan view showing another example of the first electrode layer may be included in the solar cell module of FIG.

【図4】図1の太陽電池モジュールに適用され得る電流取り出し用電極の一例を示す模式的な一部破断側面図である。 4 is a schematic partial sectional side view showing an example of a current extraction electrode that may be applied to the solar cell module of FIG.

【図5】図4の電流取り出し用電極を示す模式的な上面図である。 5 is a schematic top view of a current extraction electrode in FIG.

【図6】図1の太陽電池モジュールに適用され得る電流取り出し用電極のもう1つの例を示す模式的な一部破断側面図である。 6 is a schematic partial cutaway side view showing another example of a current extraction electrode that may be applied to the solar cell module of FIG.

【図7】図6の電流取り出し用電極を示す模式的な上面図である。 7 is a schematic top view of a current extraction electrode in FIG.

【図8】従来の太陽電池モジュールを示す模式的な一部破断斜視図である。 8 is a schematic partial cutaway perspective view showing a conventional solar cell module.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ガラス等の基板 2 第1電極層 3 半導体薄膜光電変換層 4 第2電極層 6 第1電極分離溝 7 接続用溝 8 第2電極分離溝 9 サブモジュール分離溝 51,52 光電変換セル 60,61 62,70,71,72 電流取り出し用電極 80 半田 Substrate 2, such as 1 glass first electrode layer 3 a semiconductor thin film photoelectric conversion layer 4 second electrode layer 6 first electrode separation groove 7 connecting groove 8 second electrode separation groove 9 submodule separation groove 51, 52 photoelectric conversion cell 60, 61 62,70,71,72 current extraction electrode 80 solder

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 単一の基板上の区分けされた複数の領域のそれぞれに形成された複数の集積型太陽電池サブモジュールを含み、 前記サブモジュールの各々において、前記基板上に順次積層された第1電極層、半導体薄膜光電変換層、および第2電極層が複数の太陽電池セルを形成するように実質的に直線状で互いに平行な複数の分離溝によって分離されていて、かつそれらの複数のセルは前記分離溝に平行な複数の接続用溝を介して互いに電気的に直列接続されていることを特徴とする集積型薄膜太陽電池モジュール。 1. A includes a plurality of integrated type solar cell submodule formed in each of the divided plurality of regions on a single substrate, in each of said sub-modules, third are sequentially stacked on the substrate first electrode layer, a semiconductor thin film photoelectric conversion layer, and the second electrode layer is being separated by a plurality of parallel isolation trenches to one another in substantially linear so as to form a plurality of solar cells, and a plurality of them integrated thin-film solar cell module cells, characterized by being electrically connected in series to each other via a plurality of connecting grooves parallel to the isolation trenches.
  2. 【請求項2】 前複数の太陽電池サブモジュールのうち、少なくとも2つのサブモジュールが互いに電気的に並列接続されていることを特徴とする請求項1に記載の集積型薄膜太陽電池モジュール。 Wherein among the previous plurality of solar cell sub-module, integrated thin-film solar cell module according to claim 1, characterized in that at least two sub-modules are electrically connected in parallel to each other.
  3. 【請求項3】 前記複数のセルに対応して前記第1電極層を複数の第1電極に分離するための第1電極分離溝は、隣り合う前記サブモジュールにわたって連続しておらず、それらのサブモジュールの間の境界領域で所定長さだけ中断させられていることを特徴とする請求項1または2に記載の集積型薄膜太陽電池モジュール。 Wherein the first electrode separation groove for separating the first electrode layer corresponding to said plurality of cells into a plurality of first electrodes is not continuous across the sub-module adjacent thereof integrated thin-film solar cell module according to claim 1 or 2, characterized in that it is is interrupted by a predetermined length at the boundary region between the sub-modules.
  4. 【請求項4】 前記光電変換層は、水素化非晶質シリコンまたはその合金の半導体薄膜を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかの項に記載の集積型薄膜太陽電池モジュール。 Wherein said photoelectric conversion layer, an integrated thin-film solar cell module according to any one of claims 1 3, characterized in that it comprises a semiconductor thin film of hydrogenated amorphous silicon or an alloy thereof.
  5. 【請求項5】 前記光電変換層は、多結晶シリコン薄膜を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかの項に記載の集積型薄膜太陽電池モジュール。 Wherein said photoelectric conversion layer, an integrated thin-film solar cell module according to any one of claims 1 3, characterized in that it comprises a polycrystalline silicon thin film.
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