TWI433339B - 薄膜太陽能電池模組之製造方法及薄膜太陽能電池模組 - Google Patents

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Description

薄膜太陽能電池模組之製造方法及薄膜太陽能電池模組
本發明係有關能夠謀求提升絕緣耐壓的薄膜太陽能電池模組之製造方法及薄膜太陽能電池模組。
薄膜太陽能電池模組係經過如下的各步驟而製造(參照下述之專利文獻1至3)：在透光性基板上進行由透明導電性氧化物所構成的第1電極層之成膜與雷射割線(laser scribing)、由非晶矽等所構成的半導體層之成膜與雷射割線、由金屬等所構成的第2電極層(背面電極)等薄膜之成膜與雷射割線。
第1電極層、半導體層及第2電極層係藉由CVD(Chemical Vapor Deposition；化學氣相沈積)法與濺鍍(sputtering)法等氣相成長法而形成，因此各層係形成在透光性基板的整面。在形成各層後，在透光性基板的面上對各層進行雷射割線以將元件分離為複數個單元(cell)，並串聯(或並聯)連接相鄰的太陽能電池單元。之後，以樹脂填充材等來密封各層的整面，藉此便構成薄膜太陽能電池模組。
在此種薄膜太陽能電池模組中，使用於屋外時會因來自外部的水分等的侵入導致太陽能電池單元的活性部(發電區域)變質或腐蝕，因而產生發電特性劣化的問題。就其原因而言，可舉出其一，即水分從太陽能電池模組端部的基板與填充材之間侵入。是以，必須能夠防止來自太陽能電池模組端部的水分的侵入以提升耐候性。
有鑑於此，專利文獻1至3所記載薄膜太陽能電池模組之製造方法係：利用機械性的方式或光束去除形成在透光性玻璃基板上的透明電極層、光半導體層及金屬層，該去除範圍為從前述周端部的主面周緣至0.5mm以上，使前述透明電極層(或前述透光性玻璃基板)露出，並且在利用該機械性的方式或光束而去除掉的部分之內側利用光束形成將活性部與前述周端部予以電性分離的絕緣分離線。
專利文獻1：日本發明專利第3243227號公報
專利文獻2：日本發明專利第3243229號公報
專利文獻3：日本發明專利第3243232號公報
然而，在專利文獻1至3所記載的薄膜太陽能電池模組之製造方法中，為了謀求薄膜太陽能電池模組的活性部與周端部之間的電性絕緣，必須將用以使活性部與周端部電性絕緣的絕緣分離線確實地形成達到透光性基板的表面之深度。亦即，在該絕緣分離線的形成步驟中係必須進行嚴格的步驟管理，並且，只要跨在分離線的透明電極層有一部分殘存，模組的絕緣耐壓便有下降之虞。
鑑於上述情事，本發明的目的在於提供能夠確保可靠度高之絕緣耐壓特性的薄膜太陽能電池模組之製造方法及薄膜太陽能電池模組。
為了達成上述目的，本發明一形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法係包含在絕緣性透明基板上形成第1電極層之步驟。以達到前述透明基板表面的深度，形成將前述透明基板的周邊區域與其內側的發電區域予以分離的第1分離溝。在前述透明基板上形成半導體層。在前述透明基板上形成第2電極層。以達到前述透明基板表面的深度，形成較前述第1分離溝更靠近前述周邊區域側的第2分離溝。藉由對前述周邊區域進行噴砂(blast)處理，去除前述周邊區域上的前述第1電極層、前述半導體層及前述第2電極層。
此外，為了達成上述目的，本發明一形態的薄膜太陽能電池模組係具備有絕緣性透明基板、第1電極層、半導體層、及第2電極層。
前述透明基板係具有周邊區域。前述第1電極層係形成在前述透明基板上的較前述周邊區域更內側處。前述半導體層係層疊在前述第1電極層且覆蓋前述第1電極層的面臨前述周邊區域的周緣。前述第2電極層係層疊在前述半導體層且電性連接於前述第1電極層。
本發明一實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法係包含在絕緣性透明基板上形成第1電極層之步驟。以達到前述透明基板表面的深度，形成將前述透明基板的周邊區域與其內側的發電區域予以分離的第1分離溝。在前述透明基板上形成半導體層。在前述透明基板上形成第2電極層。以達到前述透明基板表面的深度，形成較前述第1分離溝更靠近前述周邊區域側的第2分離溝。藉由對前述周邊區域進行噴砂處理，去除前述周邊區域上的前述第1電極層、前述半導體層及前述第2電極層。
本發明的一實施形態的薄膜太陽能電池模組係具備絕緣性透明基板、第1電極層、半導體層及第2電極層。
前述透明基板係具有周邊區域。前述第1電極層係形成在前述透明基板上的較前述周邊區域更內側處。前述半導體層係層疊在前述第1電極層，且覆蓋前述第1電極層的面臨前述周邊區域之周緣。前述第2電極層係層疊在前述半導體層且電性連接於前述第1電極層。
在上述薄膜太陽能電池模組之製造方法中，係在於上述第1分離溝的外側(周邊區域側)進一步形成上述第2分離溝後，對包含該第2分離溝的周邊區域進行噴砂處理以去除該周邊區域上的第1電極層、半導體層及第2電極層。
藉此，即使是未適當地形成第2分離溝的情形時或者第2分離溝內存在有導材料的殘渣的情形時，仍能夠在之後的噴砂處理步驟確保周邊區域與發電區域之間的絕緣耐壓。是以，能夠確實地獲得薄膜太陽能電池模組的周邊區域與發電區域之間的電性絕緣，因此能夠確保可靠度高之絕緣耐壓特性。
薄膜太陽能電池模組的發電區域係可由在透明基板上形成的單一發電層來構成，亦可由在透明基板上彼此串聯或並聯連接的複數個單元來構成。
在上述薄膜太陽能電池模組之製造方法中，形成前述第2分離溝的步驟亦可為，在形成前述第2電極層後對位於前述第2分離溝的形成位置之前述第2電極層、前述半導體層及前述第1電極層進行雷射割線。
藉此，能夠確實地獲得周邊區域與發電區域之間的電性絕緣。
在上述薄膜太陽能電池模組之製造方法中，形成前述第2分離溝的步驟亦可為在前述第1電極層的形成後，對位於前述第2分離溝的形成位置之前述第1電極層進行雷射割線，在前述第2電極層的形成後，對位於前述第2分離溝的形成位置之前述第2電極層及前述半導體層進行雷射割線。
藉此，能夠確實地獲得薄膜太陽能電池模組的周邊區域與發電區域之間的電性絕緣。
在上述薄膜太陽能電池模組之製造方法中，亦可復具備下述步驟：在前述第1分離溝與前述第2分離溝之間形成至少達到前述第1電極層表面的深度的第3分離溝。該第3分離溝的深度亦可達到屬於第1電極層的基底之透明基板表面。
藉此，能夠更確實地獲得薄膜太陽能電池模組的周邊區域與發電區域之間的電性絕緣。
在上述薄膜太陽能電池模組之製造方法中，去除前述周邊區域上的前述第1電極層、前述半導體層及前述第2電極層之步驟亦可為：以使前述第1半導體層的面臨前述第1分離溝的周緣由埋入至前述第1分離溝的前述半導體層所覆蓋之方式對前述周邊區域進行噴砂處理。
結果，構成具備覆蓋前述第1電極層的面臨前述周邊區域的周緣之半導體層的薄膜太陽能電池模組。
藉由此構成，由於防止第1電極層的周緣露出至外部，因此能夠使第1電極層的周緣與上述周邊區域之間的絕緣耐壓進一步提升。
以下，根據圖式說明本發明的各實施形態。
[第1實施形態]
第1圖(A)至(G)係說明本發明第1實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。
(第1圖(A)之步驟)
首先，如第1圖(A)所示，在絕緣性透明基板10上形成透明電極層11以作為第1電極層。
透明基板10係具有矩形形狀，且典型而言為玻璃基板。除了玻璃基板之外也能夠使用塑膠基板或陶瓷基板。此外，透明電極層11(TCO：Transparent Conductive Oxide；透明導電氧化物)係由ITO(Indium Tin Oxide；氧化銦錫)、SnO2 、ZnO等透明導電膜所構成。透明電極層11係藉由CVD法、濺鍍法、塗佈法等而在透明基板10的整個表面區域形成預定膜厚。
第2圖(A)係第1圖(A)的平面圖。在透明電極層11的形成後，對透明電極層11進行雷射割線而形成電極分離溝14、區域分離溝21X、21Y及絕緣分離溝22a。第2圖(B)及(C)係分別為第2圖(A)的[B]-[B]線及[C]-[C]線方向剖面圖。形成區域分離溝21X的目的在於降低周邊區域的加工損傷對模組特性的影響。關於區域分離溝21X的形成條數，在基板10的各長邊側可分別形成1條，亦可形成2條以上。雖然增加條數可獲得降低周邊區域的加工損傷對模組特性的影響之效果，但會使有效發電的單元面積減少。
電極分離溝14係沿透明基板10的Y方向(透明基板10的短邊方向)隔著任意間隔平行地形成複數條。
一方的區域分離溝21X係用來將透明基板10的各長邊側的周邊區域30X與較該周邊區域30X為內側的發電區域50予以分離者，係沿X方向(透明基板10的長邊方向)形成。
另一方的區域分離溝21Y係用來將透明基板10的各短邊側的周邊區域30Y與較該周邊區域30Y為內側的發電區域50予以分離者，係沿Y方向(透明基板10的短邊方向)形成。
該些區域分離溝21X、21Y係以達到透明基板10表面的深度來形成。另外，區域分離溝21X、21Y係對應於本發明的「第1分離溝」。
絕緣分離溝22a係以較區域分離溝21Y更靠近周邊區域30Y側的方式來形成。絕緣分離溝22a係以達到透明基板10表面的深度來形成。絕緣分離溝22a的形成位置只要在周邊區域30Y內即未有特別限定。另外，絕緣分離溝22a係對應本發明的「第2分離溝」。
雷射割線係自透明基板10的表面側或背面側照射光束而去除透明電極層11的預定區域者，雷射波長與振盪輸出係依去除對象材料的種類等而適當地設定。雷射光可為連續雷射光，亦可為對元件造成較少熱損傷的脈波雷射光。另外，後述的半導體層13及背面電極層12的雷射割線亦與以上的說明相同。
(第1圖(B)之步驟)
接著，如第1圖(B)所示，在形成有透明電極層11的透明基板10整個表面區域形成半導體層13。半導體層13亦埋入至形成在透明電極層11的電極分離溝14的內部。
半導體層13係由p型半導體膜、i型半導體膜及n型半導體膜的層疊體所構成。在本實施形態中，p型半導體膜係由p型非晶矽膜所構成，i型半導體膜係由i型非晶矽膜所構成，n型半導體膜係由n型微結晶矽膜所構成。在上述的例中，能夠進行非晶矽膜變更為微結晶矽膜、或微結晶矽膜變更為非晶矽膜之適當變更。該半導體層13係可為複數層層疊複數個發電層的單位(pin、pinp、npin、…等)之串疊(tandem)型、三層(triple)型，在該情形時亦可在發電層間設置中間層。上述半導體膜係可藉由電漿CVD法來形成。各半導體膜的膜厚並未特別限定，依規格而進行適當設定。
(第1圖(C)之步驟)
接著，如第1圖(C)所示，在半導體層13的預定區域形成達到基底之透明電極層11的表面的深度的連接溝15。
第3圖(A)係第1圖(C)的平面圖。在形成半導體層13後，對半導體層13進行雷射割線而形成連接溝15。第3圖(B)、(C)及(D)係分別為第3圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線及[D]-[D]線方向剖面圖。
(第1圖(D)之步驟)
接著，如第1圖(D)所示，在形成有透明電極層11及半導體層13的透明基板10的整個表面區域形成背面電極層12以作為第2電極層。背面電極層12亦埋入至形成在半導體層13的連接溝15的內部。
在本實施形態中，背面電極層12係由ZnO層與光反射性佳的Ag層所構成，惟亦能夠將Ag層予以取代而由Al、Cr、Mo、W、Ti等其他金屬或合金膜來構成。透明電極層11係藉由CVD法、濺鍍法、塗佈法等而在透明基板10的整個表面區域形成預定膜厚。
(第1圖(E)之步驟)
接著，如第1圖(E)所示，對背面電極層12的預定區域進行雷射割線，而分別形成元件分離溝16、端子連接溝17、絕緣分離溝22Y及分界分離溝23。
元件分離溝16係以達到透明電極層11表面的深度來形成。第4圖(A)係第1圖(E)的平面圖。第4圖(B)、(C)、(D)及(E)係分別為第4圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。
端子連接溝17係形成在發電區域50之中面臨透明基板10的周邊區域30Y之預定位置，係用來將後述的端子層19連接至透明電極層11的連接溝。關於該端子連接溝17的形成，係以形成一對端子連接溝17夾著形成在半導體層13且埋入有背面電極材料的連接溝15之方式，對背面電極層12及半導體層13進行雷射割線，以達到透明電極層11表面的深度來形成該一對端子連接溝17。端子連接溝17並非僅在圖示的一方的周邊區域30Y側形成，亦在未圖示的另一方的周邊區域側同樣地形成。
此外，在形成端子連接溝17之同時，形成被端子連接溝17所夾的由背面電極層材料所構成的端子連接層18。
絕緣分離溝22Y的形成係：在與形成在透明電極層11的周邊區域30Y內的絕緣分離溝22a(第1圖(A))相同的位置，對背面電極層12及半導體層13進行雷射割線而形成。絕緣分離溝22Y係以達到透明基板10表面的深度分別形成在透明基板10的短邊側周邊區域30Y之各者。
上述的絕緣分離溝並非僅在透明基板10的短邊側周邊區域30Y形成，在透明基板10的長邊側周邊區域30X之各者亦分別形成。第5圖(A)係顯示在透明基板10的長邊側周邊區域30X分別形成的絕緣分離溝22X的平面圖。此外，第5圖(B)、(C)、(D)及(E)係分別為第5圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。絕緣分離溝22X係以達到透明基板10表面的深度來形成。
分界分離溝23的形成係：在透明基板10的周邊區域 30Y，對較絕緣分離溝22Y更內側的預定位置的背面電極層12及半導體層13進行雷射割線而形成。在本實施形態中，分界分離溝23係以達到透明電極層11表面的深度來形成，但並不限於此，亦能夠以達到透明基板10的表面的深度來形成。分界分離溝23係在後述的噴砂處理中形成噴砂區域與非噴砂區域的分界線。另外，該分界分離溝23係對應於本發明的「第3分離溝」。
藉由以上的絕緣分離溝22X、22Y的形成步驟，便在發電區域50形成複數個太陽能電池單元51。在各太陽能電池單元51，背面電極層12係經由連接溝15而電性連接至相鄰接的其他單元的透明電極層11。本實施形態之此種將太陽能電池單元51彼此串聯連接的模組構成係能夠適用在產生電流充分但產生電壓比較低的發電模組。另一方面，並聯連接各太陽能電池單元的模組構成則能夠適用在產生電壓充分但產生電流比較低的發電模組。
(第1圖(F)之步驟)
接著，如第1圖(F)及第6圖所示，對透明基板10的周邊區域30X、30Y進行噴砂處理。藉此，去除周邊區域30X、30Y上的透明電極層11、半導體層13及背面電極層12。第6圖(A)係顯示第1圖(F)的平面圖，第6圖(B)、(C)、[D]及[E]係分別為第6圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。
在噴砂處理能夠適當地去除周邊區域30X、30Y上的透明電極層11、半導體層13及背面電極層12之限度內，噴砂處理 條件並未特別限定。噴砂粒子並不侷限於使用氧化鋁(alumina)粒子或二氧化矽(silica)粒子等陶瓷粒子，亦可使用金屬系粒子與植物系粒子。此外，在進行噴砂處理時亦可在透明基板10的表面施覆遮罩(masking)以防止噴砂粒子噴到發電區域50。
此外，在本實施形態中，並未完全去除埋入至用來將周邊區域30Y與發電區域50之間予以分離的區域分離溝21X、21Y之半導體層13，如第1圖(F)所示，係使半導體層13以覆蓋透明電極層11的周緣之方式殘存。藉此而防止該透明電極層11的周緣直接曝露在外部。
(第1圖(G)之步驟)
接著，如第1圖(G)及第7圖所示，將導電材料埋入端子連接溝17而形成端子層19。端子層19係以跨在端子連接層18的方式形成。在本實施形態中，如第7圖所示，端子層19係沿端子連接層18的延伸方向隔著間隔而形成複數個。端子層19係分別形成在透明基板10的短邊側的兩側部。另外，亦可遍及端子連接層18的形成區域連續性地形成端子層19。
端子層19係除了採用塗佈銲膏(solder paste)後進行回銲(reflow)之方法來形成之外，亦可採用使用導電性接著劑之方法、形成銅等金屬鍍層之方法、將金屬塊壓接至基板上之方法等適當方法來形成。
最後，形成由覆蓋透明基板10的整個表面區域之絕緣性樹脂所構成的密封層25(第1圖(G))，藉此密封透明基板10上的太陽能電池單元51。此外，依需要對透明基 板10的周緣的角度進行修邊處理。進行該修邊步驟的目的是為了防止步驟間的搬運時或處理時的透明基板10的破損。是以，修邊步驟並不侷限為最後步驟，亦可在透明電極層11的形成步驟前或任意的步驟間進行。
依上述步驟，可製造在透明基板10上積體化有複數個太陽能電池單元51的薄膜太陽能電池模組1。薄膜太陽能電池模組1係設置為以透明基板10側作為光的入射面。從透明基板10入射的太陽光係經由透明電極層11而射入至半導體層13，半導體層13係進行響應入射光的光電轉換作用。半導體層13所產生的電壓係藉由透明電極層11與背面電極層12取出，經由端子層19供給至未圖示的外部蓄電器。
如上所述，在本實施形態中，係於作為第1分離溝的區域分離溝21X、21Y的外側(周邊區域30X、30Y側)進一步形成作為第2分離溝的絕緣分離溝22X、22Y後，對含有該絕緣分離溝22X、22Y的周邊區域30X、30Y進行噴砂處理以去除該周邊區域上的透明電極層11、半導體層13及背面電極層12。藉此，即使是未適當地形成絕緣分離溝22X、22Y時或絕緣分離溝22X、22Y內存在有導電材料的殘渣時，仍能夠在之後的噴砂處理而確保周邊區域30X、30Y與發電區域50之間的絕緣耐壓。
是以，依據本實施形態，能夠確實地獲得薄膜太陽能電池模組1的周邊區域30X、30Y與發電區域50之間的電性絕緣，因此對於經由透明基板10與密封層25之間的來自外部的水分等之侵入，能夠確保可靠度高之絕緣耐壓特性。
此外，由於是將周邊區域30X、30Y與發電區域50之間的電性分離處理以對於該周邊區域的絕緣分離溝22X、22Y的形成步驟與噴砂處理步驟之兩階段來進行，因此，即使一方的處理不臻完全時仍能夠由另一方的處理來補償該不完全性。因此，能夠謀求兩方的處理的步驟管理負擔之降低。
此外，在本實施形態中，在形成絕緣分離溝22X時，預先在透明電極層11的對應位置形成分離溝22a。藉此，在絕緣分離溝22Y的形成時便不需要去除較半導體層13難藉由雷射割線來去除的透明電極層11，因此，能夠穩定地形成可靠度高之絕緣分離溝22X。
此外，在本實施形態中，在區域分離溝21Y與絕緣分離溝22Y之間形成作為第3分離溝的分界分離溝23。藉此，在噴砂處理時能進一步提升周邊區域30Y與發電區域50之間的絕緣分離的可靠度，並且能夠提高噴砂處理後的噴砂處理區域與非噴砂區域的邊界部的形狀精度。
此外，在本實施形態中，並未完全去除埋入至用來將周邊區域30Y與發電區域50之間予以分離的區域分離溝21Y之半導體層13，如第1圖(F)所示，係使半導體層13以覆蓋透明電極層11的周緣之方式殘存。藉此而防止該透明電極層11的周緣露出在外部，且由於半導體層13的電阻較透明電極層11高，因此能夠使該透明電極層11的周緣與周邊區域30Y之間的絕緣耐壓進一步提升。
此外，在本實施形態中，由背面電極材料所構成的端子連接層18係直接接觸於透明電極層11，且端子層19係以跨在該端子連接層18的方式來形成，因此能夠確實地獲得端子層19與透明電極層11之間的電性接觸，並且能夠謀求該些層之間的接觸電阻的降低。藉此，在串聯連接型的薄膜太陽能電池模組1中，能夠大幅地減少發電電壓的損失。
[第2實施形態]
第8圖(A)至(G)係說明本發明第2實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。其中，圖式中與上述第1實施形態相對應的部分係標註相同符號並省略其詳細說明。
如第8圖(A)所示，在本實施形態中，在形成相對於透明電極層11的電極分離溝14時於透明基板10的周邊區域內不形成絕緣分離溝22a(第1圖(A))之點係與上述第1實施形態相異。亦即，在本實施形態中，在第8圖(E)所示的絕緣分離溝22Y的形成步驟中，係對位於絕緣分離溝22Y的形成位置之背面電極層12、半導體層13及透明電極層11進行雷射割線以形成絕緣分離溝22Y。
由於其他的步驟係與上述第1實施形態相同，因此省略說明。
本實施形態亦能夠獲得與上述第1實施形態相同的作用及效果。亦即，在作為第1分離溝的區域分離溝21X、21Y的外側(周邊區域30X、30Y側)進一步形成作為第2分離溝的絕緣分離溝22X、22Y後，對含有該絕緣分離溝22X、22Y的周邊區域30X、30Y進行噴砂處理以去除該周邊區域上的透明電極層11、半導體層13及背面電極層12，因此，能夠確保薄膜太陽能電池模組1的周邊區域30X、30Y與發電區域50之間的電性絕緣，對於經由透明基板10與密封層25之間的來自外部的水分之侵入，能夠確保可靠度高之絕緣耐壓特性。
尤其依據本實施形態，由於在形成電極分離溝24時沒有形成絕緣分離溝22a，從而能夠使完成第8圖(A)所示步驟所需的處理時間較上述第1實施形態縮短相應時間長度。藉此，能夠謀求薄膜太陽能電池模組1的生產性的提升及製造成本的降低。
[第3實施形態]
第9圖(A)至(G)係說明本發明第3實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。其中，圖式中與上述第1實施形態相對應的部分係標註相同符號並省略其詳細說明。
如第9圖(A)所示，在本實施形態中，在形成相對於透明電極層11的電極分離溝14時，於透明基板10的周邊區域內形成絕緣分離溝22a之點係與上述第1實施形態相同。但是如第9圖(E)所示，在元件分離溝16的形成步驟時，不重疊於絕緣分離溝22a來形成絕緣分離溝22Y(第1圖(E))之點係與上述第1實施形態相異。另外，形成沿著透明基板10的長邊側之絕緣分離溝22X(第5圖(A))。
由於其他的步驟係與上述第1實施形態相同，因此省略說明。
本實施形態亦能夠獲得與上述第1實施形態相同的作用及效果。亦即，在作為第1分離溝的區域分離溝21X、21Y的外側(周邊區域30X、30Y側)進一步形成作為第2分離溝的絕緣分離溝22X、22Y後，對含有該絕緣分離溝22X、22Y的周邊區域30X、30Y進行噴砂處理以去除該周邊區域上的透明電極層11、半導體層13及背面電極層12，因此，能夠確保薄膜太陽能電池模組1的周邊區域30X、30Y與發電區域50之間的電性絕緣，對於經由透明基板10與密封層25之間的來自外部的水分之侵入，能夠確保可靠度高之絕緣耐壓特性。
尤其依據本實施形態，由於在形成元件分離溝16時沒有形成絕緣分離溝22Y，從而能夠使完成第8圖(E)所示步驟所需的處理時間較上述第1實施形態縮短相應時間長度。藉此，能夠謀求薄膜太陽能電池模組1的生產性的提升及製造成本的降低。
雖然以上針對本發明各實施形態進行了說明，但本發明並非僅限定於上述實施形態者，在不脫離本發明之要旨的範圍內，當可進行各種變更。
例如，雖然在上述實施形態中並未針對電極分離溝14、連接溝15、元件分離溝16、端子連接溝17、區域分離溝21X、21Y、絕緣分離溝22a、22X、22Y及分界分離溝23各者的形成寬度加以具體說明，但該些溝的寬度係可依薄膜太陽能電池模組1的規格與雷射割線的振盪條件等來予以適當地設定。
此外，雖然在上述實施形態中係以將太陽能電池單元51彼此串聯連接的薄膜太陽能電池模組1之製造方法為例來進行說明，但並不限於此，本發明亦可適用於將太陽能電池單元51彼此並聯連接的薄膜太陽能電池模組之製造。
1‧‧‧薄膜太陽能電池模組
10‧‧‧透明基板
11‧‧‧透明電極層(第1電極層)
12‧‧‧背面電極層(第2電極層)
13‧‧‧半導體層
14‧‧‧電極分離溝
15‧‧‧連接溝
16‧‧‧元件分離溝
17‧‧‧端子連接溝
18‧‧‧端子連接層
19‧‧‧端子層
21X、21Y‧‧‧區域分離溝(第1分離溝)
22a、22X、22Y‧‧‧絕緣分離溝(第2分離溝)
23‧‧‧分界分離溝
30X、30Y‧‧‧周邊區域
50‧‧‧發電區域
51‧‧‧太陽能電池單元
第1圖(A)至(G)係說明本發明第1實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。
第2圖(A)係顯示第1圖(A)所示步驟的平面圖，第2圖(B)及(C)係分別為第2圖(A)的[B]-[B]線及[C]-[C]線方向剖面圖。
第3圖(A)係顯示第1圖(C)所示步驟的平面圖，第3圖(B)、(C)及(D)係分別為第3圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線及[D]-[D]線方向剖面圖。
第4圖(A)係顯示第1圖(E)所示步驟的平面圖，第4圖(B)、(C)、(D)及(E)係分別為第4圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。
第5圖(A)係顯示在透明基板的長邊側周邊區域分別形成的絕緣分離溝(第2分離溝)的平面圖，第5圖(B)、(C)、(D)及(E)係分別為第5圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。
第6圖(A)係顯示第1圖(F)的平面圖，第6圖(B)、 (C)、(D)及(E)係分別為第6圖(A)的[B]-[B]線、[C]-[C]線、[D]-[D]線及[E]-[E]線方向剖面圖。
第7圖係第1圖(G)的平面圖。
第8圖(A)至(G)係說明本發明第2實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。
第9圖(A)至(G)係說明本發明第3實施形態的薄膜太陽能電池模組之製造方法的各步驟的主要部分剖面圖。
1．．．薄膜太陽能電池模組
10．．．透明基板
11．．．透明電極層(第1電極層)
12．．．背面電極層(第2電極層)
13．．．半導體層
14．．．電極分離溝
15．．．連接溝
16．．．元件分離溝
17．．．端子連接溝
18．．．端子連接層
19．．．端子層
21Y．．．區域分離溝(第1分離溝)
22a、22Y．．．絕緣分離溝(第2分離溝)
23．．．分界分離溝
30Y．．．周邊區域
51．．．太陽能電池單元

Claims (4)

  1. 一種薄膜太陽能電池模組之製造方法，係包含下列步驟：在絕緣性透明基板上形成第1電極層；以達到前述透明基板表面的深度，形成將前述透明基板的周邊區域與其內側的發電區域予以分離的第1分離溝；在前述透明基板上形成半導體層；在前述透明基板上形成第2電極層；以達到前述透明基板表面的深度，形成較前述第1分離溝更靠近前述周邊區域側的第2分離溝；在前述第1分離溝與前述第2分離溝之間形成至少達到前述第1電極層表面的深度的第3分離溝；藉由對含有前述第2分離溝的前述周邊區域進行噴砂處理，去除前述周邊區域上的前述第1電極層、前述半導體層及前述第2電極層。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄膜太陽能電池模組之製造方法，其中，形成前述第2分離溝的步驟係：在形成前述第2電極層後，對位於前述第2分離溝的形成位置之前述第2電極層、前述半導體層及前述第1電極層進行雷射割線。
  3. 如申請專利範圍第1項之薄膜太陽能電池模組之製造方法，其中，形成前述第2分離溝的步驟係：在前述第1電極層的形成後，對位於前述第2分離溝的形成位置 之前述第1電極層進行雷射割線，在前述第2電極層的形成後，對位於前述第2分離溝的形成位置之前述第2電極層及前述半導體層進行雷射割線。
  4. 如申請專利範圍第1項之薄膜太陽能電池模組之製造方法，其中，去除前述周邊區域上的前述第1電極層、前述半導體層及前述第2電極層之步驟係：以使前述發電區域的前述第1電極層的面臨前述第1分離溝的周緣由埋入至前述第1分離溝的前述半導體層所覆蓋之方式對前述周邊區域進行噴砂處理。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4773544B2 (ja) * 2009-04-17 2011-09-14 昭和シェル石油株式会社 エッジスペースを備えた太陽電池モジュールの製造方法
WO2011114761A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 富士電機システムズ株式会社 薄膜太陽電池及びその製造方法
US20110237024A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Du Pont Apollo Limited Method for processinig an edge of a photovoltaic panel
CN101984387B (zh) * 2010-10-29 2013-02-13 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具有光能发电功能的信息输入模组和信息处理装置
JP5134075B2 (ja) * 2010-12-22 2013-01-30 シャープ株式会社 薄膜太陽電池の製造方法
DE102011010131A1 (de) * 2011-02-03 2012-08-09 Schott Solar Ag Rohmodul zur Herstellung eines Dünnschichtsolarmoduls und Dünnschichtsolarmodul
JP2013074116A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Kyocera Corp 光電変換モジュール
KR101251841B1 (ko) * 2011-11-28 2013-04-09 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
JP5749392B2 (ja) * 2012-02-14 2015-07-15 本田技研工業株式会社 薄膜太陽電池およびその製造方法
WO2013125143A1 (ja) * 2012-02-23 2013-08-29 シャープ株式会社 光電変換装置の製造方法
JP2014027032A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Showa Shell Sekiyu Kk 薄膜太陽電池モジュールの製造方法
WO2014119441A1 (ja) * 2013-01-30 2014-08-07 京セラ株式会社 光電変換装置
NL2014040B1 (en) * 2014-12-23 2016-10-12 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Method of making a curent collecting grid for solar cells.
WO2018134927A1 (ja) * 2017-01-18 2018-07-26 住友電気工業株式会社 双極板、セルフレーム、セルスタック、及びレドックスフロー電池
JP7113220B2 (ja) * 2018-02-06 2022-08-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体素子およびその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2758242B2 (ja) 1990-02-19 1998-05-28 トピー工業株式会社 穴加工装置
JPH03243232A (ja) 1990-02-20 1991-10-30 Toyota Motor Corp うち歯車の成形方法
JPH03243229A (ja) 1990-02-20 1991-10-30 Sekisui Chem Co Ltd 複合管の受口部形成方法
JPH07202229A (ja) * 1994-07-07 1995-08-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 選択的被膜形成方法
JP3243232B2 (ja) * 1999-06-04 2002-01-07 鐘淵化学工業株式会社 薄膜太陽電池モジュール
JP2000150944A (ja) * 1998-11-12 2000-05-30 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
AU731869B2 (en) * 1998-11-12 2001-04-05 Kaneka Corporation Solar cell module
JP3243227B2 (ja) 1999-03-10 2002-01-07 鐘淵化学工業株式会社 太陽電池モジュール
KR100303010B1 (ko) 1998-12-07 2002-05-09 장병우 엘리베이터클러치장치
US6271053B1 (en) * 1999-03-25 2001-08-07 Kaneka Corporation Method of manufacturing a thin film solar battery module
JP2001053304A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光電変換装置の製造方法
JP2001068711A (ja) * 1999-08-31 2001-03-16 Tdk Corp 取り出し電極およびそれを用いた太陽電池
JP4152574B2 (ja) * 2000-09-25 2008-09-17 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜の成膜方法および半導体装置の製造方法
JP4131615B2 (ja) * 2001-01-22 2008-08-13 三洋電機株式会社 集積型光起電力装置の製造方法

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US8445315B2 (en) 2013-05-21
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CN102017172A (zh) 2011-04-13

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