JPS62190882A - 薄膜太陽電池の集積直列接続方法 - Google Patents

薄膜太陽電池の集積直列接続方法

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JPS62190882A
JPS62190882A JP62017143A JP1714387A JPS62190882A JP S62190882 A JPS62190882 A JP S62190882A JP 62017143 A JP62017143 A JP 62017143A JP 1714387 A JP1714387 A JP 1714387A JP S62190882 A JPS62190882 A JP S62190882A
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thin
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ワルター、シユテツター
ウインフリート、ペータース
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分封〕 本発明は、個々の太陽電池間の電気的接続を行うために
薄膜太陽電池に分離溝が形成されて裏面電極の製作の際
Ｃ二金属によって充填され、基板上に設けられた一つの
太陽電池の前面電極が隣接する太陽電池の金属によって
製作された裏面電橋と接続されるよう（ニした。共通の
絶縁性透明基板上に配設された多数の光起電性薄膜太陽
電池を集積直列接続する方法Ｃ二関する。
〔従来の技術〕
このような太陽電池装置はたとえば米国特許第４５１７
４０３号明細書によって知られている。
太陽電池装置の製作の際および後からの使用の際の重要
な問題は太陽電池相互のボンディングである。通常、一
つの太陽電池のそれぞれのｎ形区域は隣接する太陽電池
のｐ形区域に金属たとえば銀から成る接合材によって電
気的に接続される。
単結晶シリコンから成る太陽電池においては、大抵の場
合、太陽電池は外部Ｃ：て個別接続される。
そのために、著しい作業経費を要している。
たとえばアモルファスシリコン（ａ−３ｉ　　：）ｌ−
水素化アモルファスシリコン）から成る薄膜太陽電池は
絶縁基板上に作ることができる。透明前面電極の導電性
が微小であるので、大きなモジュール面を製作する際に
は効率損失を回避しかつモジュール電圧を高めるために
多数の小形の個別太陽電池が直列接続されなければなら
ない。このことは共通のベース基板によって極めて容易
に可能である。たとえば約０．７ｖの駆動電圧を持つス
トライプ状の太陽電池が形成される。従って、直列接続
（二よシたとえば！２Ｖ／２４Ｖの駆動電圧を持つ太陽
電池を太陽電池製造の作業工程において製作することが
できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この場合、太陽電池の効率を損なうことなく。
どのようにして直列接続をできるだけ簡単な方法で太陽
電池の製作≦二結び付けるかという問題が派生する。
本発明の目的はこのような問題を解決することＣ：ある
。
ところで、１９８３年】０月にギリシャのカポウリで開
催された第５回Ｅ、　Ｃ，光起電性太陽エネルギー会議
の議事録（第７１２頁〜第７１６頁）および１９８４年
にオルランドで開催された夷】７回ＩＥＥＥ光起電力会
議の議事録（第２０６負〜第２１１頁）により、このよ
うな薄膜太陽電池を直列接続するために選択的レーザ分
離方法を使用することが公知である。レーザ描画として
も知られているこの方法（＝おいては、アモルファスシ
リコン膜の選択的完全分離およびその後の金属の選択的
完全分離は技術的にかなシ困難である。さら（＝、この
方法はレーザ設備を有するので費用が非常に高くつく。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上述した問題を解決するために費用が僅かで
済む他の方法を提供するものであり、冒頭で述べた種類
の方法において。
ａ）太陽電池の大きさに応じて所定の間隔（二て薄膜太
陽電池上に、溶媒中で容易に溶解し得るかもしくは薄膜
太陽電池表面から容易に分離可能である材料から成るス
トライブパターンが、薄膜太陽電池の下に位置する前面
電極（二対して横方向Ｃ二ずらされかつ薄膜太陽電池の
、後で作成される裏面電極（二よって被覆されない領域
を覆うよう（＝設けられ。
ｂ）機械的方法（二より、ストライプパターンに対応し
て、ストライプパターン・に対して横方向にずらされて
分離溝が薄膜太陽電池内に作られ。
Ｃ）全面にわたって金属が設けられ。
ｄ）ストライブパターンが除去技術（−よって分離され
、その場合（二裏面電極の選択的分離が行われる。
ことを特徴とする。
本発明の枠内において、ストライブパターンは、薄膜太
陽電池の下に位置する前面電極（二対して分離溝の幅の
大きさだけ横方向（−ずらして設けられる。
本発明の他の実施態様は特許請求の範囲第３項以下に記
載されている。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図面（二基づいて詳細に説明する
。
第１図ないし第７図には、集積直列接続を有する太陽電
池装置を製作するための作業工程が断面図（二て示され
ている。
第１図に示すようにたとえばガラスもしくはプラスチッ
クから成シパルク状またはシート状に形成し得る透明基
板１上に、たとえばドープされた酸化スズから成る透明
の導電性酸化膜（ＴＣＯ−ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　ｃ
ｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　ｏｘｉｄｅ　）　が設けられて、
公知の方法（二て前面電極２が生じるよう（−パターン
化される。
ｉ８２図に示すよう（二、基板ｌおよび前面電極２から
成るこの装置Ｃ；は、たとえばアモルファスシリコ〉（
ａ−８ｔ：Ｈ）のｐｉｎ構造から成る薄膜太陽電池３が
全面にわたって設けられる。なお。
アモルファスシリコンのｐｉｎ構造はプラズマデポジシ
ョン法により適当なドーピング物質と共（ニジランを用
いて製作される。
第３図に示すよう（二、薄膜太陽電池３０表面上（二は
、後からの除去技術（第６因参照）のために、たとえば
自己接着形プラスチックシートから成るストライプパタ
ーン４が、薄膜太陽電池３の下に位置する前面電極２に
対して分離溝５（第４図参照）の幅の大きさだけ横方向
にずれて位置するように設けられる。プラスチックスド
ライブパターン４の代わり（二、同様に機械的装置を用
いてラックパターンもしくはオイルパター〉を設けたり
、またはスクリーン印刷法を使用することができる。
第４因に示すように、ここで薄膜太陽電池の選択的機械
的分離が、前面電極２を損傷させることなく、超微細カ
ッターによって薄膜太陽電池３内へ溝５をカッティ〉グ
形成することにより行われる。その場合、表面損失は非
常に僅かに抑えられる。前面電Ｉ４２．の良好な付着と
硬さとによって。
薄膜太陽電池３はその下に位置するＴＣＯ膜２から極め
て簡単に選択的に分離することができる。
表面損失は５％（］（ｌＨの太陽電池幅の際（−５００
μｍ　）程度である。カッティングの代わり（二、同様
１ニゲライ〉°ディング、ｆンドブラスティ〉グ。
ソーイングもしくはプレイニングを用いることもできる
。
第５図に示すようじ、分離溝５を形成された装置］、　
　２．　３．　４上には全面にわたってたとえばアルミ
ニウムもしくは銀から成る金属膜６が特（二蒸着もしく
はカソードスパッタリング（二よって設けられる。その
場合、金属膜６を用いて溝５を充填すること（二より、
一方の太陽電池の前面電極２が他方の太陽電池の後から
設けられる裏面電極８（二電気的に接続される。
第６図（二示すよう（二、たとえば有機溶媒中でも場合
によっては超音波を作用させながら処理すること（二よ
シ、ストライプパターン４を除去することによって、金
属膜６はこの金属膜６がストライプパターン４と接触し
ている個所が分離される（すなわち−緒（二除去される
）。このよう（二して、金属膜中に分離溝７が作られ、
太陽電池装置の裏面電−８が金属膜から形成される。同
時に、直列接続が行われる。
第７図は外部接続部９の設置を示す。矢印１゜は入射光
である。
〔発明の効果〕
本発明に基づく方法は滑らがなＴＣＯ表面にもまた＃ｆ
（二ざらざらしたＴＣＯ表面（二も非常に良好に適し、
従って表面に関する制限を受けない。薄膜の機械的分離
の際のステップ速度は約１０ｃｍ／ｓｅｃである。
現在８〜１０％である太陽電池の効率は上述した本発明
による直列接続方法Ｃ二よって損なわれることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第７図は本発明（−よる方法を説明するた
めの作業工程を示す断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）個々の太陽電池間の電気的接続を行うために薄膜太
    陽電池（３）に分離溝（５）が形成されて裏面電極（８
    ）の製作の際に金属（６）によつて充填され、基板（１
    ）上に設けられた一つの太陽電池の前面電極（２）が隣
    接する太陽電池の金属によつて製作された裏面電極（８
    ）と接続されるようにした、共通の絶縁性透明基板（１
    ）上に配設された多数の光起電性薄膜太陽電池を集積直
    列接続する方法において、 ａ）太陽電池の大きさに応じて所定の間隔にて薄膜太陽
    電池（３）上に、溶媒中で容易に溶解し得るかもしくは
    薄膜太陽電池表面から容易に分離可能である材料から成
    るストライプパターン（４）が、薄膜太陽電池（３）の
    下に位置する前面電極（２）に対して横方向にずらされ
    かつ薄膜太陽電池（３）の、後で作成される裏面電極（
    ８）によつて被覆されない領域を覆うように設けられ、 ｂ）機械的方法によりストライプパターン（４）に対応
    して、ストライプパターン（４）に対して横方向にずら
    されて分離溝（５）が薄膜太陽電池（３）内に作られ、 ｃ）全面にわたつて金属膜（６）が設けられ、ｄ）スト
    ライプパターン（４）が除去技術によつて分離され、そ
    の場合に裏面電極（８）の選択的分離（７）が行われる
    、 ことを特徴とする薄膜太陽電池の集積直列接続方法。 ２）ストライプパターン（４）は、薄膜太陽電池（３）
    の下に位置する前面電極（２）に対して分離溝（５）の
    幅の大きさだけ横方向にずらして設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）薄膜太陽電池（３）はアモルファスシリコンの析出
    によつて作られることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項または第２項記載の方法。 ４）薄膜太陽電池（３）の分離溝（５）は、カッティン
    グ、グラインディング、サンドブラステイング、ソーイ
    ングもしくはプレイニングによつて作成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
    １項に記載の方法。 ５）ストライプパターン（４）用の材料として、自己接
    着形プラスチックシート、ラックもしくはオイルが使用
    されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
    ４項のいずれか１項に記載の方法。 ６）ストライプパターン（４）はスクリーン印刷法によ
    り製作されることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第５項のいずれか１項に記載の方法。 ７）ストライプパターン（４）は剥離、洗浄もしくは研
    摩によつて分離されることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項ないし第６項のいずれか１項に記載の方法。 ８）剥離もしくは洗浄は超音波浴中で行われることを特
    徴とする特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９）薄膜太陽電池はタンデム構造太陽電池もしくは多層
    構造太陽電池として重ねて作成されることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記
    載の方法。
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