WO2008050556A1 - Thin film solar cell and method for manufacturing thin film solar cell - Google Patents

Thin film solar cell and method for manufacturing thin film solar cell Download PDF

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WO2008050556A1
WO2008050556A1 PCT/JP2007/068137 JP2007068137W WO2008050556A1 WO 2008050556 A1 WO2008050556 A1 WO 2008050556A1 JP 2007068137 W JP2007068137 W JP 2007068137W WO 2008050556 A1 WO2008050556 A1 WO 2008050556A1
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electrode layer
separation groove
longitudinal direction
solar cell
film solar
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PCT/JP2007/068137
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Inventor
Shinsuke Tachibana
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0463—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate characterised by special patterning methods to connect the PV cells in a module, e.g. laser cutting of the conductive or active layers
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a thin film solar cell and a method for manufacturing a thin film solar cell, and in particular, a thin film solar cell that can reduce manufacturing cost and improve output, and a method for manufacturing the thin film solar cell. About.
  • FIG. 40 shows a schematic plan view of an example of a conventional thin film solar cell.
  • Figure 41 shows
  • FIG. 40 A schematic cross-sectional view of the peripheral portion of the thin-film solar cell 100 shown in 40 is shown.
  • an EVA sheet is installed on the surface of the back electrode layer 5, and a protective film is installed on the EVA sheet and heat-pressed.
  • a protective film is installed on the EVA sheet and heat-pressed.
  • FIG. The list is omitted.
  • the conventional thin-film solar cell 100 shown in FIG. 40 and FIG. 41 includes, in this order, a transparent electrode layer 3, a semiconductor photoelectric conversion layer 4 made of amorphous silicon thin film, and a back electrode layer 5 on a transparent insulating substrate 2. It has the structure laminated
  • the transparent electrode layer 3 is separated by the first separation groove 6 filled with the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are separated by the second separation groove 8. .
  • adjacent cells are electrically connected in series via a contact line 7 which is a portion where the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is removed by pattern ung using laser light or the like, and the cell integration unit 11 is configured. Yes.
  • an electrode 10 for extracting current is formed on the surface of the transparent electrode layer 3 as shown in FIG. Yes.
  • the peripheral groove 12 is formed so as to surround the cell accumulation portion 11.
  • a laminated body 13 including the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 is formed outside the peripheral groove 12.
  • the transparent electrode layer 3 is laminated on the transparent insulating substrate 2.
  • the first separation groove 6 is formed by removing a part of the transparent electrode layer 3 by a laser scribing method. Further, the entire peripheral edge of the transparent electrode layer 3 is removed by a laser scribing method to form the peripheral groove 12.
  • a p-layer, an i-layer, and an n-layer made of an amorphous silicon thin film are sequentially stacked so as to cover the transparent electrode layer 3 separated by the first separation groove 6 by a plasma CVD method.
  • Laminate 4 Thereafter, a part of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is removed by a laser scribing method to form the contact line 7.
  • the back electrode layer 5 is laminated so as to cover the semiconductor photoelectric conversion layer 4. As a result, the contact line 7 is filled with the back electrode layer 5.
  • a second separation groove 8 that separates the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 is formed by a laser scribing method. Further, the surface of the transparent insulating substrate 2 is exposed from the peripheral groove 12 by removing the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 existing at a position corresponding to the peripheral groove 12 by a laser scribing method.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 located outside the peripheral groove 12 are removed by polishing over the entire circumference, and the polished portion is washed. Thereby, the laminated body 13 is formed outside the peripheral groove 12. Then, the current extraction electrode 10 is formed on the surface of the transparent electrode layer 3 exposed in the vicinity of both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the second separation groove 8.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-150944
  • a metal frame is attached to the peripheral portion of the thin film solar cell 100 described above. From the standpoint of safety and safety, it is necessary to provide an insulating part between the cell stack 11 and the metal frame. According to IEC61730 as one standard for insulation, between the cell integration part 11 and the metal frame, for example, when the system voltage is 1000V.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 are removed to expose the surface of the transparent insulating substrate 2. And an insulating portion is formed.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 at the peripheral portion are irradiated with laser light to remove these layers at once ( Laser scribing method is also used.
  • an object of the present invention is to provide a thin-film solar cell that can reduce the manufacturing cost and improve the output, and a method for manufacturing the thin-film solar cell. is there.
  • the present invention includes a transparent insulating substrate, a transparent electrode layer, a semiconductor photoelectric conversion layer, and a back electrode layer, which are sequentially stacked on the transparent insulating substrate, and at least separating the back electrode layer.
  • the transparent electrode layer has a longer separation groove than the semiconductor photoelectric conversion layer and the back electrode layer It is a thin film solar cell protruding in the direction.
  • the protruding length of the transparent electrode layer is 100 in or more.
  • the transparent electrode layer protrudes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, rather than the semiconductor photoelectric conversion layer and the back electrode layer.
  • a current extraction electrode is formed on the back electrode layer located at the end in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the present invention provides a method for producing any of the above thin film solar cells, the step of laminating a transparent electrode layer on a transparent insulating substrate, and a semiconductor photoelectric conversion layer on the transparent electrode layer.
  • a step of laminating a back electrode layer on the semiconductor photoelectric conversion layer, a step of forming a separation groove for separating at least the back electrode layer, and a first laser in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove A step of removing the semiconductor photoelectric conversion layer and the back electrode layer in the irradiation region of the first laser light by irradiating light; and a step further in a region further outside in the longitudinal direction of the separation groove than the irradiation region of the first laser light.
  • the second harmonic of the YAG laser light or the second harmonic of the YVO laser light can be used as the first laser light.
  • the fundamental wave of YAG laser light or the fundamental wave of YVO laser light can be used as the second laser light.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a thin film solar cell of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a schematic cross-sectional view along ⁇ - ⁇ in FIG. 1, and (b) is a schematic cross-sectional view along ⁇ - ⁇ in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1.
  • (a) is the ⁇ - ⁇ direction (the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1, and (a) is a ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1.
  • (a) is the ⁇ - ⁇ direction (the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic cross section illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. (A) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. 1, and (b) is a ⁇ - ⁇ direction (separation) shown in FIG. This is illustrated by a cross section along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the groove.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 1, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 11 A schematic plan view of another example of the thin-film solar battery of the present invention.
  • FIG.12 (&) is a schematic cross-sectional view taken along 11-8-11 in Fig. 11, and (b) is XII in Fig. 11.
  • B is a schematic cross-sectional view along ⁇ .
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is in the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by the cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is in the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by the cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is in the ⁇ - (direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. Along This is illustrated by a cross section, and (b) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of the present invention shown in FIG. 11, and (a) is in the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by the cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 22 (&) is a schematic cross-sectional view taken along lines 11-118 in FIG. 21, and (b) is a schematic cross-sectional view taken along lines ⁇ --- in FIG.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 25 A schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is the ⁇ - ⁇ direction shown in Fig. 21 (the length of the separation groove). It is illustrated by a cross section along a direction orthogonal to the direction.
  • FIG. 22 A schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 28 A schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 1 shown in FIG. 21, and (a) is the ⁇ - ⁇ direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the ⁇ - ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 30 is a schematic plan view of a thin film solar cell of Comparative Example 2.
  • FIG. 31 (a) is a schematic cross-sectional view along XXXIA—XXXIA in FIG. 30, and (b) is a schematic cross-sectional view along XXXIB—XXXIB in FIG.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is the XXXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 34 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the manufacturing method of the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is a XXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 35 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is the XXXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is a XXXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 37 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is the XXXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 38 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is the XXXIA-XXXIA direction (the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 39 is a schematic cross-sectional view illustrating a part of the method for manufacturing the thin-film solar cell of Comparative Example 2 shown in FIG. 30, and (a) is the XXXIA-XXXIA direction (longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. (B) is illustrated by a cross section along the XXXIB-XXXIB direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG.
  • FIG. 40 is a schematic plan view of an example of a conventional thin film solar cell.
  • FIG. 41 is a schematic cross-sectional view of a peripheral portion of the conventional thin film solar cell shown in FIG. 40. Explanation of symbols
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an example of the thin film solar cell of the present invention.
  • Fig. 2 (a) shows a schematic cross section along ⁇ - ⁇ in Fig. 1
  • Fig. 2 (b) shows a schematic cross-section along ⁇ - ⁇ in Fig. 1.
  • a thin film solar cell 1 of the present invention shown in FIG. 1 includes a transparent electrode layer 3, a semiconductor photoelectric conversion layer 4, and a back electrode layer on a transparent insulating substrate 2, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 5 has the structure laminated
  • the transparent electrode layer 3 is separated by a first separation groove 6 filled with a semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are It is separated by the second separation groove 8.
  • adjacent cells are electrically connected in series via a contact line 7 which is a portion from which the semiconductor photoelectric conversion layer 4 has been removed by a laser scribing method, so that an integrated unit 11 of cells is configured.
  • electrodes 10 for extracting current are respectively formed on the surfaces of the back electrode layers 5 at both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the second separation groove 8 shown in FIG. It is formed. Each of these electrodes 10 is formed in parallel with the longitudinal direction of the second separation groove 8 as shown in FIG.
  • the transparent electrode layer 3 protrudes in the longitudinal direction of the second separation groove 8 from the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5.
  • the transparent electrode layer 3 is stacked on the transparent insulating substrate 2. Layer.
  • the transparent electrode layer 3 is striped as shown in FIG. 4 (b) by irradiating laser light by scanning the laser light from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove.
  • a first separation groove 6 for separating the transparent electrode layer 3 is formed. Since the laser beam is not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the first separation groove 6 is not formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. .
  • a separation resistance inspection step as a means for confirming whether or not the first separation groove 6 is obtained in the inspection step, it may also be perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove.
  • One groove can be formed on each of the left and right.
  • one groove on each of the left and right sides can be formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation grooves.
  • the portion where the groove is formed is processed into a region to be finally removed. ! /
  • the transparent electrode layer 3 separated by the first separation groove 6 is covered so as to cover the P layer made of an amorphous silicon thin film, the i layer and the n layer, and the p layer made of a microcrystalline silicon thin film, leakage and
  • a laminated body composed of n layers is laminated by, for example, a plasma CVD method, and a semiconductor photoelectric conversion layer 4 is laminated as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the back electrode layer 5 is laminated so as to cover the semiconductor photoelectric conversion layer 4.
  • the contact line 7 is filled with the back electrode layer 5.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are removed in a stripe shape by scanning the laser beam from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove and irradiating the laser beam. Then, the second separation groove 8 shown in FIG. 8 (b) is formed. Since the laser beam is not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the longitudinal direction of the separation groove is shown in FIG. The second separation groove 8 is not formed in the direction orthogonal to the direction.
  • (1 laser beam) is scanned and irradiated with the first laser beam, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 located in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the separation groove are removed in a strip shape, 9
  • the peripheral groove 9 is formed in the irradiation region of the first laser beam. Since the first laser beam is not scanned in the longitudinal direction of the separation groove, the peripheral groove 9 is not formed in the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. 9B.
  • the step of forming the second separation groove 8 shown in FIG. 8 and the step of forming the peripheral groove 9 of FIG. 9 are preferably performed in the same laser process. This is because a laser beam having the same wavelength can be used to form the second separation groove 8 and the peripheral groove 9.
  • the first laser light for example, the second harmonic (wavelength: 532 nm) of YAG laser light or the second harmonic (wavelength: 532 nm) of YVO (Yttrium Orthovanadate) laser light is used.
  • the power S can be.
  • the second harmonic of the YAG laser beam and the second harmonic of the YVO laser beam are
  • the second harmonic of the YAG laser light or the second high of the YVO laser light Since they tend to pass through the transparent insulating substrate 2 and the transparent electrode layer 3 and be absorbed by the semiconductor photoelectric conversion layer 4, respectively, the second harmonic of the YAG laser light or the second high of the YVO laser light.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 When harmonics are used as the first laser light, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is selectively heated, whereby the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 in contact with the heat can be evaporated. It becomes possible.
  • the intensity of the second harmonic of the light does not damage the transparent electrode layer 3.
  • the YAG laser is an Nd: YAG laser
  • the Nd: YAG laser is an yttrium aluminum garnet (Y Al 2 O 3 ) containing neodymium ions (Nd 3+ ).
  • the YAG laser generates the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YAG laser light by oscillating the fundamental wave (wavelength: 1064 nm) of the YAG laser light and converting the wavelength to 1/2. That power S.
  • the YVO laser is an Nd: YVO laser, and Nd: YV
  • O laser also has YVO crystal force including neodymium ions (Nd 3+ ). And YVO laser
  • a laser beam (second laser beam) having a wavelength different from that of the first laser beam from the transparent insulating substrate 2 side in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove Is irradiated with the second laser beam, as shown in FIG. 10 (a), the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 located in the region outside the peripheral groove 9 as shown in FIG. Is removed.
  • the length of the separation groove is increased.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 located at both ends in the direction orthogonal to the direction are each removed in a strip shape.
  • Each fundamental wave of O laser light passes through the transparent insulating substrate 2 and is absorbed by the transparent electrode layer 3.
  • the width of the second laser light (the maximum value of the width of the second laser light in the direction perpendicular to the scanning direction of the second laser light) is preferably 250,1 m or more. It is preferable from the viewpoint that the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 can be efficiently removed.
  • the cross-sectional shape of the second laser light (the shape of the cross-section perpendicular to the irradiation direction of the second laser light) is not particularly limited, but is preferably a square shape or a rectangular shape rather than a circular shape or an elliptical shape.
  • a current extraction electrode 10 extending in the longitudinal direction of the separation groove on the surface of the back electrode layer 5 at both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove. Each is formed.
  • an EVA sheet is provided on the surface of the back electrode layer 5 after the electrode 10 is formed.
  • a protective film consisting of a three-layer laminated film of PET (polyester) / A1 (aluminum) / PET on an EVA sheet, these are heat-pressed to form a thin-film solar cell with the configuration shown in Figure 1 1 is completed.
  • the thin-film solar cell 1 having the configuration shown in FIG. 1 manufactured as described above is transparently laminated on the transparent insulating substrate 2 as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • a configuration including an electrode layer 3, a semiconductor photoelectric conversion layer 4, and a back electrode layer 5, wherein the transparent electrode layer 3 protrudes in the longitudinal direction of the separation groove from the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5. have.
  • the number of steps that do not require the use of two steps of polishing and cleaning to form an insulating portion between the peripheral portion of thin-film solar cell 1 and cell integration portion 11 is reduced. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of thin-film solar cells compared to the conventional technology with power S.
  • the present embodiment since it is not necessary to use a polishing process for forming the insulating portion at the periphery of thin film solar cell 1, the conventional thin film solar cell 100 shown in Figs. Thus, it is not necessary to leave the laminated body 13 for preventing scratches at the peripheral portion of the cell stacking portion 11. Therefore, in the present embodiment, since the ratio of the formation region of the cell integrated portion 11 to the surface of the transparent insulating substrate 2 can be increased as compared with the conventional case, a decrease in the power generation region can be suppressed. As a result, the output can be improved
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 can be removed without removing the transparent electrode layer 3 in the first laser light irradiation region.
  • the longitudinal cross sections of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are exposed in the peripheral groove 9.
  • the transparent electrode layer 3 in the region outside the irradiation region of the first laser beam is evaporated by the step of irradiating the second laser beam, the exposed vertical section of the semiconductor photoelectric conversion layer 4
  • the peripheral groove 9 There is a distance between the back electrode layer 5 that evaporates and at least the irradiation region of the first laser beam (the peripheral groove 9).
  • the present embodiment compared with the conventional method in which the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 at the peripheral portion are evaporated at once, the irradiation region of the first laser beam ( The evaporated transparent electrode layer 3 is less likely to reattach to the longitudinal section of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 by the marginal groove 9). Therefore, the leakage current at the peripheral edge of the thin film solar cell can be reduced.
  • the protruding lengths L1 and L2 in the longitudinal direction of the separation groove of the transparent electrode layer 3 shown in FIG. 2 (a) are 100 Hm or more and 1000 ⁇ m or less, respectively. I like it. If the projecting lengths L1 and L2 of the transparent electrode layer 3 are each less than 100 m, mechanical processing accuracy is required when processing with the second laser beam, and the device cost tends to increase. In this case, the transparent electrode layer 3 evaporated from the second laser light tends to be reattached to the longitudinal section of the exposed semiconductor photoelectric conversion layer 4. In addition, when the protruding lengths L1 and L2 of the transparent electrode layer 3 are longer than 1000 m, the power generation area decreases and the output tends to decrease.
  • L1 and L2 may be the same length or different lengths.
  • a glass substrate can be used as the transparent insulating substrate 2.
  • the transparent electrode layer 3 for example, a layer made of SnO (tin oxide), ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO (zinc oxide) can be used.
  • the method for forming the transparent electrode layer 3 is not particularly limited, and for example, a known method such as a sputtering method, a vapor deposition method, or an ion plating method can be used.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 for example, a p-layer made of an amorphous silicon thin film, a structure in which an i-layer and an n-layer are sequentially laminated, a P-layer made of an amorphous silicon thin film, an i-layer and n A p-layer consisting of a stack of layers and a p-layer consisting of microcrystalline silicon thin film, a tandem structure combining a structure where i-layer and n-layer are stacked sequentially, or p-layer consisting of amorphous silicon thin film, i-layer and n-layer It is possible to use a structure in which an intermediate layer made of ZnO or the like is inserted between a sequentially laminated structure and a p-layer made of a microcrystalline silicon thin film, a structure made of an i-layer and an n-layer.
  • At least one of the P layer, i layer and n layer is composed of amorphous silicon thin film, such as a structure combining p layer and i layer composed of amorphous silicon thin film and n layer composed of microcrystalline silicon thin film.
  • the remaining layers may be composed of a microcrystalline silicon thin film, and a layer made of an amorphous silicon thin film and a layer made of a microcrystalline silicon thin film may be mixed in the P layer, the i layer, and the n layer.
  • the amorphous silicon thin film includes a hydrogenated amorphous silicon-based semiconductor (a-Si: H) in which dangling bonds of silicon are terminated with hydrogen.
  • the microcrystalline silicon thin film is a hydrogenated microcrystalline silicon-based semiconductor in which silicon dangling bonds (dangling bonds) are terminated with hydrogen.
  • the power to use is S.
  • the thickness of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is, for example, 200 S or more and 5 ⁇ m or less by the force S.
  • the plasma CVD method is employed as the method for forming the semiconductor photoelectric conversion layer 4 .
  • the method for forming the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is not particularly limited in the present invention. Les.
  • the configuration of the back electrode layer 5 is not particularly limited.
  • a laminate of a metal thin film made of silver or aluminum and a transparent conductive film such as ZnO can be used.
  • the thickness of the metal thin film can be, for example, lOOnm or more and 1 ⁇ m or less
  • the thickness of the transparent conductive film can be, for example, 20 nm or more and 200 nm or less.
  • the back electrode layer 5 may be a single layer or a plurality of layers of metal thin films.
  • the back electrode layer 5 made of a single layer or multiple layers of metal thin film and the semiconductor photoelectric conversion layer 4 converts the semiconductor photoelectric conversion. It is preferable in that metal atoms can be prevented from diffusing into the layer 4 and the solar reflectance by the back electrode layer 5 tends to be improved.
  • the method for forming the back electrode layer 5 is not particularly limited, and for example, a sputtering method or the like can be used.
  • FIG. 11 shows a schematic plan view of another example of the thin film solar cell of the present invention.
  • Figure 1
  • FIG. 2 (&) shows a schematic cross-section along the lines 11-8 to 118 in FIG. 11, and FIG. 12 (b) shows a schematic cross-section along the lines ⁇ in FIG.
  • the thin-film solar cell 1 of the present invention shown in FIG. 11 has a separation groove formed by the transparent electrode layer 3 projecting in the longitudinal direction of the separation groove more than the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5. It protrudes also in one direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • FIG. 11 a method for producing the thin-film solar cell 1 of the present invention shown in FIG. 11 will be described with reference to the schematic cross-sectional views of FIGS. 13 to 20, (a) is shown in FIG. XIIA—shown by the cross section along the XIIA direction (longitudinal direction of the separation groove), and (b) is illustrated by the cross section along the ⁇ — ⁇ direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove) shown in FIG. Illustrated.
  • the transparent electrode layer 3 is laminated on the transparent insulating substrate 2.
  • the transparent electrode layer 3 is striped as shown in Fig. 14 (b) by scanning the laser beam from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove and irradiating the laser beam.
  • the first separation groove 6 is formed. Since the laser beam is not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the first separation groove 6 is not formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. .
  • a separation resistance inspection step as a means for confirming whether or not the first separation groove 6 has been obtained in the inspection step, it may also be perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove.
  • One groove can be formed on each of the left and right.
  • one groove on each of the left and right sides can be formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation grooves.
  • the portion where the groove is formed is processed into a region to be finally removed. ! /
  • the plasma CVD method is used to cover the transparent electrode layer 3 separated by the first separation groove 6, p layer composed of amorphous silicon thin film, p layer composed of i layer and n layer, and microcrystalline silicon thin film Then, a laminate composed of the i layer and the n layer is laminated, and the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is laminated as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b).
  • a part of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is removed in a stripe shape by scanning the laser beam in the longitudinal direction of the separation groove from the transparent insulating substrate 2 side and irradiating the laser beam.
  • the contact line 7 shown in (b) is formed. Since the laser beam is not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the contact line 7 is formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. Not formed! /.
  • the back electrode layer 5 is laminated so as to cover the semiconductor photoelectric conversion layer 4.
  • the contact line 7 is filled with the back electrode layer 5 as shown in FIG.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are removed in stripes by scanning the laser beam from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove and irradiating the laser beam.
  • the second separation groove 8 shown in FIG. 18 (b) is formed. Since the laser beam is not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the second separation groove 8 is formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. Not.
  • both ends of the separation groove in the longitudinal direction are irradiated with the first laser beam by scanning the laser beam (first laser light) in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove from the transparent insulating substrate 2 side.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 located in the vicinity of each of the first and second electrodes are removed in a strip shape to form a peripheral groove 9 in the irradiation region of the first laser beam as shown in FIG.
  • step of forming the second separation groove 8 shown in FIG. 18 and the step of forming the peripheral groove 9 of FIG. 19 are preferably performed in the same laser process. This is because a laser beam having the same wavelength can be used to form the second separation groove 8 and the peripheral groove 9.
  • a wavelength different from that of the first laser light from the transparent insulating substrate 2 side is used for the outer region of the peripheral groove 9 formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the separation groove.
  • a region further outside the peripheral groove 9 is obtained by irradiating the second laser light by scanning the light (second laser light) in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 that are located in the area are removed in a strip shape.
  • the peripheral edge formed in the vicinity of the end portion in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove The transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 located in the region outside the groove 9 are removed.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 at the end on the side where the peripheral groove 9 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove is not formed are provided on the transparent insulating substrate 2 side. Then, the second laser beam is scanned in the longitudinal direction of the separation groove and irradiated with the second laser beam to be removed in a strip shape.
  • the current extracting electrode 10 extending in the longitudinal direction of the separation groove is formed on the surface of the back electrode layer 5 at both ends in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove. Form each one.
  • an EVA sheet is placed on the surface of the back electrode layer 5 after the electrode 10 is formed, and a protective film made of a three-layer PET / A1 / PET film is placed on the EVA sheet.
  • the thin film solar cell 1 having the configuration shown in FIG.
  • the transparent electrode layer 3 protrudes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove from the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5. ing. Therefore, the adhesion of the transparent electrode layer 3 due to transpiration is also suppressed at the end face of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 shown on the right side of FIG. 12 (b). It is not necessary to form the first separation groove 6 (the first separation groove 6 at the right end in FIG. 2 (b)) for ensuring the safety.
  • the effects described in Embodiment 1 can be obtained, and the power generation area can be further expanded as compared with Embodiment 1.
  • the output can be further improved compared to the thin film solar cell of Form 1.
  • the protrusion length L3 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove of the transparent electrode layer 3 shown in FIG. 12 (b) is the same as the reason described in the first embodiment. 100 m or more 100
  • the transparent electrode layer 3 may protrude to the negative electrode (the right electrode 10 in Fig. 12 (b)) side as shown in Fig. 12 (b).
  • the shape of the electrode is not particularly limited.
  • a transparent insulation made of a glass substrate having a rectangular surface of the transparent conductive layer 3 is the width 560 mm X a length forming 925mm consisting Sn_ ⁇ 2 Substrate 2 was prepared.
  • the transparent conductive layer 3 is removed in the form of stripes by scanning and irradiating the fundamental wave of the YAG laser light in the longitudinal direction of the separation groove from the transparent insulating substrate 2 side, and FIG. 4 (b)
  • 50 first separation grooves 6 each having a width of 0.08 mm were formed.
  • the first separation grooves 6 were formed so that the distance between the adjacent first separation grooves 6 was equal (only the power generation area).
  • the transparent insulating substrate 2 was subjected to ultrasonic cleaning with pure water.
  • the first separation groove 6 was not formed in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove.
  • An i layer composed of a semiconductor cSi: H) and an n layer composed of a hydrogenated microcrystalline silicon-based semiconductor CSi: H) are formed in this order, and are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 was formed.
  • a transparent conductive film made of 5 ⁇ and a metal thin film made of silver are sequentially formed by sputtering to form the back electrode layer 5 as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • a part of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 is striped by irradiating the second harmonic of the YAG laser light in the longitudinal direction of the separation groove from the transparent insulating substrate 2 side.
  • the second separation groove 8 was formed as shown in FIG. 8 (b).
  • the second separation grooves 8 were formed so that the distances between the adjacent second separation grooves 8 were equal.
  • the second separation groove 8 was not formed in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the peripheral groove 9 The transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 in the outer region were removed in a stripe shape having a width of 1 lmm from the outside.
  • the electrode 10 for current extraction is stretched in the longitudinal direction of the separation groove in which tin silver-copper plating is applied to the copper foil.
  • Each long bus bar electrode was formed.
  • an EVA sheet was placed on the surface of the back electrode layer 5, and a protective film composed of a three-layered film of PET / A1 / PET was placed on the EVA sheet.
  • a thin film solar cell of Example 1 having the surface shown in FIG. 1 and the cross section shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) was produced.
  • the projecting lengths L1 and L2 shown in FIG. 2 (b) of the transparent electrode layer 3 of the thin-film solar cell of Example 1 were measured, each was 200 m. Met.
  • the output of the thin film solar cell of Example 1 was measured by a solar simulator. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the output of the thin-film solar cell of Example 1 was 52W.
  • a transparent insulation composed of a glass substrate having a rectangular surface with a width of 560 mm and a length of 925 mm on which a transparent conductive layer 3 having SnO force is formed.
  • Substrate 2 was prepared.
  • the transparent conductive layer 3 is removed in a stripe shape by scanning and irradiating the fundamental wave of the YAG laser light from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove, and FIG. 14 (b)
  • 50 first separation grooves 6 each having a width of 0.08 mm were formed.
  • the first separation grooves 6 were formed so that the distance between the adjacent first separation grooves 6 was equal (only the power generation area).
  • the transparent insulating substrate 2 was subjected to ultrasonic cleaning with pure water. As shown in FIG. 14 (a), the first separation groove 6 was not formed in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove.
  • An i layer composed of a semiconductor cSi: H) and an n layer composed of a hydrogenated microcrystalline silicon-based semiconductor c—Si: H) are formed in this order, and are shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b).
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 was formed.
  • the contact lines 7 were formed so that the distances between the adjacent contact lines 7 were equal. As shown in FIG. 16 (a), the contact line 7 was not formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the back electrode layer 5 is formed by sequentially forming a transparent conductive film made of ZnO and a metal thin film made of silver by sputtering, as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b). did.
  • the second separation groove 8 was formed as shown in FIG. 18 (b).
  • the second separation grooves 8 were formed such that the distances between the adjacent second separation grooves 8 were equal.
  • the second separation groove 8 was not formed in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the second harmonic of the YAG laser beam is scanned from the transparent insulating substrate 2 side in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, and irradiated to each of the both ends of the separation groove in the longitudinal direction.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back surface electrode layer 5 located in the vicinity were removed in a stripe shape, and as shown in FIG. 19 (a), peripheral grooves 9 were formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the separation grooves. .
  • the second harmonic of the YAG laser beam is scanned from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove and irradiated, so that it is positioned near one end in the longitudinal direction of the separation groove.
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 are removed in stripes, and as shown in FIG. 19 (b), the peripheral groove 9 is formed in the vicinity of one end in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove. Was formed.
  • the peripheral groove 9 The transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 in the outer region were removed in a stripe shape having a width of 1 lmm from the outside.
  • the fundamental wave of the YAG laser light is run from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove.
  • the peripheral groove 9 is formed by irradiating and V, na! /,
  • the transparent electrode layer 3 on the side, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 Were removed in the form of stripes each having an outer force and a width of 1 lmm.
  • the electrode 10 for current extraction is extended in the longitudinal direction of the separation groove in which a copper foil is tin-silver-copper plating.
  • Each long bus bar electrode was formed.
  • an EVA sheet was placed on the surface of the back electrode layer 5, and a protective film made of a PET / A1 / PET three-layer laminated film was placed on the EVA sheet.
  • a thin-film solar cell of Example 2 having the surface shown in FIG. 11 and the cross section shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b) was produced.
  • the protruding lengths L1 and L2 shown in FIG. 12 (b) of the transparent electrode layer 3 of the thin-film solar cell of Example 2 were measured, they were 200 ⁇ m each.
  • the output of the thin-film solar cell of Example 2 was measured with a solar simulator. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the output of the thin-film solar cell of Example 2 was 52.4W.
  • FIG. 22 (&) shows a schematic cross section along the line 1181 1118 in FIG. 21, and FIG. 22 (b) shows a schematic cross section along the XXIIB-XXIIB in FIG.
  • a transparent conductive layer 3 composed of SnO force is formed.
  • a transparent insulating substrate 2 made of a glass substrate having a rectangular surface with a width of 560 mm and a length of 925 mm was prepared.
  • the transparent conductive layer 3 is removed in a stripe shape by irradiating the fundamental wave of the YAG laser light from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove, and the result shown in FIG. As shown, 50 first separation grooves 6 each having a width of 0.08 mm were formed. Here, the first separation grooves 6 were formed so that the distance between the adjacent first separation grooves 6 was equal (only the power generation area). Then, the transparent insulating substrate 2 was subjected to ultrasonic cleaning with pure water. Since the laser beam was not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the first separation groove 6 was formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. It was not done.
  • the second harmonic of the YAG laser beam is scanned in the longitudinal direction of the separation groove, and the transparent electrode layer 3 is irradiated with an intensity that does not damage the semiconductor photoelectric conversion.
  • a part of the layer 4 was removed in a stripe shape to form a contact line 7 as shown in FIG. 26 (b).
  • the contact lines 7 were formed so that the distances between the adjacent contact lines 7 were equal. Since the laser beam was not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the contact line 7 was not formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, as shown in FIG. It was.
  • the back electrode layer 5 is formed as shown in FIGS. 27 (a) and 27 (b) by sequentially forming a transparent conductive film made of ZnO and a metal thin film made of silver by sputtering. did.
  • the second harmonic of the YAG laser light is transmitted from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove.
  • a part of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 was removed in a stripe shape, and the second separation groove 8 was formed as shown in FIG. 28 (b).
  • the second separation grooves 8 were formed such that the distances between the adjacent second separation grooves 8 were equal. Since the laser beam was not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the second separation groove 8 was formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. It wasn't.
  • the electrode 10 for current extraction is extended in the longitudinal direction of the separation groove in which the copper foil is tin-silver-copper plating.
  • Each long bus bar electrode was formed.
  • FIG. 31 (&) shows a schematic cross section along 18-18 in FIG. 30, and FIG. 31 (b) shows a schematic cross section along XXXIB-XXXIB in FIG. .
  • a glass substrate having a rectangular surface with a width of 560 mm and a length of 925 mm on which a transparent conductive layer 3 made of SnO force is formed.
  • the transparent conductive layer 3 is striped by irradiating the fundamental wave of the YAG laser light from the transparent insulating substrate 2 side in the longitudinal direction of the separation groove, and FIG. 33 (b) As shown, 50 first separation grooves 6 each having a width of 0.08 mm were formed. Here, the first separation grooves 6 were formed so that the distance between the adjacent first separation grooves 6 was equal (only the power generation area).
  • the fundamental wave of the YAG laser beam is scanned from the transparent insulating substrate 2 side in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, and is positioned in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the separation groove.
  • the transparent conductive layer 3 was removed in a stripe shape to form a peripheral groove 12 as shown in FIG. 33 (a).
  • An i layer composed of semiconductor cSi: H) and an n layer composed of hydrogenated microcrystalline silicon-based semiconductor c—Si: H) are formed in this order, and are shown in FIGS. 34 (a) and 34 (b).
  • the semiconductor photoelectric conversion layer 4 was formed.
  • the second harmonic of the YAG laser beam is scanned in the longitudinal direction of the separation groove, and the transparent electrode layer 3 is irradiated with an intensity that does not damage the semiconductor.
  • a part of the photoelectric conversion layer 4 was removed in a stripe shape to form a contact line 7 as shown in FIG. 35 (b).
  • the contact lines 7 were formed so that the distances between the adjacent contact lines 7 were equal.
  • the laser beam is in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove. Therefore, the contact line 7 was not formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, as shown in FIG. 35 (a).
  • the back electrode layer 5 is formed by sequentially forming a transparent conductive film made of ZnO and a metal thin film made of silver by sputtering, as shown in FIGS. 36 (a) and 36 (b). did.
  • the second harmonic of the YAG laser beam is scanned in the longitudinal direction of the separation groove from the transparent insulating substrate 2 side and irradiated, so that a part of the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 is striped.
  • the second separation groove 8 was formed as shown in FIG. 37 (b).
  • the second separation grooves 8 were formed such that the distances between the adjacent second separation grooves 8 were equal. Since the laser beam was not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, the second separation groove 8 was formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove as shown in FIG. It wasn't.
  • the second harmonic of the YAG laser beam was irradiated with a width wider than that of the peripheral groove 12 so as to include the formation region of the peripheral groove 12.
  • the second harmonic of the YAG laser beam was not scanned in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove, as shown in FIG. 38 (b), the second harmonic was transparent in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the separation groove.
  • the electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 were not removed.
  • the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the back electrode layer 5 located outside the peripheral groove 12 were removed by polishing over the entire circumference, and the polished portion was washed.
  • the entire circumference of the transparent electrode layer 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 4, and the back electrode layer 5 has a length of 11 mm from the outside. It was removed with.
  • the laminate 13 was formed outside the peripheral groove 12. Further, the width Z1 of the laminate 13 was about 3 mm.
  • the electrode 10 for current extraction is extended in the longitudinal direction of the separation groove in which a copper foil is tin-silver-copper plating.
  • Each long bus bar electrode was formed.
  • the output of the thin film solar cells of Example 1 and Example 2 was improved compared to the thin film solar cells of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively. It was. This is because the thin film solar cells of Example 1 and Example 2 have a ratio of the formation region of the cell integrated portion 11 to the surface of the transparent insulating substrate 2 as compared with the thin film solar cells of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. This is thought to be due to the large power generation area.
  • the output of the thin film solar cell of Example 2 was improved as compared to the thin film solar cell of Example 1. This is because the thin-film solar cell of Example 2 is different from the thin-film solar cell of Example 1 in the first separation groove 6 (first separation at the right end of Fig. 2 (b)) for reducing leakage at the negative electrode portion. Since it is not necessary to form the groove 6), it can be considered that the power generation area has become larger.
  • the manufacturing cost can be reduced and the thin film solar cell which can improve an output, and the manufacturing method of the thin film solar cell can be provided.

Landscapes

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Description

明 細 書
薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の製造方法に関し、特に、製造コス トを低減することができるとともに出力を向上することができる薄膜太陽電池およびそ の薄膜太陽電池の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 太陽光のエネルギを直接電気工ネルギに変換する太陽電池の種類としては各種の ものが実用化されている。なかでも、アモルファスシリコン薄膜または微結晶シリコン 薄膜を用いた薄膜太陽電池は、低温プロセスおよび大面積化が容易であるという特 徴から低コストで製造可能であるため開発が進められている。
[0003] 図 40に、従来の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図を示す。また、図 41に図
40に示す薄膜太陽電池 100の周縁部分の模式的な断面図を示す。なお、実際には 裏面電極層 5の表面上に EVAシートが設置され、その EVAシート上に保護フィルム が設置されて加熱圧着されているが、図 41においては、説明の便宜のためにその記 載が省略されている。
[0004] 図 40および図 41に示される従来の薄膜太陽電池 100は、透明絶縁基板 2上に、 透明電極層 3、アモルファスシリコン薄膜力 なる半導体光電変換層 4および裏面電 極層 5がこの順序で積層された構成を有している。また、透明電極層 3は、半導体光 電変換層 4で埋められた第 1分離溝 6によって分離されており、半導体光電変換層 4 および裏面電極層 5は第 2分離溝 8によって分離されている。そして、レーザ光等を 用いたパターンユングによって半導体光電変換層 4が除去された部分であるコンタク トライン 7を介して隣り合うセルが電気的に直列に接続され、セルの集積部 11が構成 されている。
[0005] また、第 2分離溝 8の長手方向に直交する方向の端部近傍においては、図 41に示 すように、透明電極層 3の表面上に電流取り出し用の電極 10が形成されている。また 、図 40に示すように、セルの集積部 11を取り囲むようにして周縁溝 12が形成されて おり、周縁溝 12の外側に透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5か らなる積層体 13が形成されている。
[0006] 以下、この従来の薄膜太陽電池 100の製造方法について説明する。まず、透明絶 縁基板 2上に透明電極層 3を積層する。次に、レーザスクライブ法によって、透明電 極層 3の一部を除去して第 1分離溝 6を形成する。さらに、透明電極層 3の周縁の全 周をレーザスクライブ法によって除去し、周縁溝 12を形成する。
[0007] 続いて、プラズマ CVD法により、第 1分離溝 6で分離された透明電極層 3を覆うよう にアモルファスシリコン薄膜からなる p層、 i層および n層を順次積層して半導体光電 変換層 4を積層する。その後、レーザスクライブ法により半導体光電変換層 4の一部 を除去することによって、コンタクトライン 7を形成する。
[0008] そして、半導体光電変換層 4を覆うようにして裏面電極層 5を積層する。これにより、 コンタクトライン 7が裏面電極層 5で埋められる。
[0009] 次に、レーザスクライブ法によって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を分 離する第 2分離溝 8を形成する。さらに、周縁溝 12に対応する箇所に存在する半導 体光電変換層 4および裏面電極層 5をレーザスクライブ法によって除去することによ つて、周縁溝 12から透明絶縁基板 2の表面を露出させる。
[0010] その後、周縁溝 12よりも外側に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4およ び裏面電極層 5を全周にわたって研磨により除去し、研磨部分を洗浄する。これによ り、周縁溝 12の外側に積層体 13が形成される。そして、第 2分離溝 8の長手方向に 直交する方向の両端のそれぞれの近傍に露出している透明電極層 3の表面上に電 流取り出し用の電極 10を形成する。
[0011] 最後に、裏面電極層 5の表面上に EVAシートが設置され、その EVAシート上に保 護フィルムが設置されて加熱圧着されて、図 40に示す従来の薄膜太陽電池 100が 作製される。
特許文献 1：特開 2000— 150944号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 上述した薄膜太陽電池 100の周縁部分には金属フレームが取り付けられることに なる力 s、安全性の観点から、セルの集積部 11と金属フレームとの間には絶縁部分を 持たせる必要がある。絶縁性に関する 1つの規格として IEC61730によれば、セルの 集積部 11と金属フレームとの間には、たとえば、システム電圧が 1000Vの場合に 8.
4mm以上の絶縁部分を設けなければならな!/、と規定されて!/、る。
[0013] したがって、上述した薄膜太陽電池 100の周縁部分の所定の領域においては、透 明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5が除去されて透明絶縁基板 2 の表面が露出させられており、絶縁部分が形成されている。
[0014] しかしながら、上述した従来の薄膜太陽電池 100においては、上記の絶縁部分の 形成ために、研磨および洗浄という工程を経なければならず、薄膜太陽電池 100の 製造コストが高くなるという問題があった。
[0015] また、上記の研磨によってセルの集積部 11の半導体光電変換層 4の端面に傷が つかないように、積層体 13を形成する必要があった。これにより、透明絶縁基板 2の 表面に対するセルの集積部 11の形成領域の割合が減少するため、発電領域が減少 し、出力が低くなるという問題もあった。
[0016] また、上述した研磨による方法の代わりに、周縁部分の透明電極層 3、半導体光電 変換層 4および裏面電極層 5にレーザ光を照射して、これらの層を一度に除去する 方法（レーザスクライブ法)も用いられてレ、る。
[0017] しかしながら、この方法を用いた場合には、レーザ光の照射により蒸散した透明電 極層 3の一部が半導体光電変換層 4に付着してしまい、これがリークパスとなって、そ のリークパスに電流が流れ、薄膜太陽電池 100の出力が低下してしまうという問題が あった。
[0018] そこで、上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、製造コストを低減することができる とともに出力を向上することができる薄膜太陽電池およびその薄膜太陽電池の製造 方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0019] 本発明は、透明絶縁基板と、透明絶縁基板上に順次積層された、透明電極層と、 半導体光電変換層と、裏面電極層と、を含み、少なくとも裏面電極層を分離する分離 溝を備え、透明電極層が半導体光電変換層および裏面電極層よりも分離溝の長手 方向に突出している薄膜太陽電池である。ここで、本発明において、透明絶縁基板と 透明電極層との間、透明電極層と半導体光電変換層との間、および半導体光電変 換層と裏面電極層との間にはそれぞれ他の層が形成されていてもよぐ形成されてい なくてもよい。
[0020] また、本発明の薄膜太陽電池においては、透明電極層の突出長さが 100 in以上
1000 m以下であることが好ましい。
[0021] また、本発明の薄膜太陽電池においては、透明電極層が半導体光電変換層およ び裏面電極層よりも分離溝の長手方向に直交する方向に突出していることが好まし い。
[0022] また、本発明の薄膜太陽電池においては、分離溝の長手方向に直交する方向の 端に位置する裏面電極層に電流取り出し用電極が形成されていることが好ましい。
[0023] さらに、本発明は、上記のいずれかに記載の薄膜太陽電池を製造する方法であつ て、透明絶縁基板上に透明電極層を積層する工程と、透明電極層上に半導体光電 変換層を積層する工程と、半導体光電変換層上に裏面電極層を積層する工程と、 少なくとも裏面電極層を分離する分離溝を形成する工程と、分離溝の長手方向に直 交する方向に第 1レーザ光を照射することによって第 1レーザ光の照射領域における 半導体光電変換層および裏面電極層を除去する工程と、第 1レーザ光の照射領域よ りも分離溝の長手方向のさらに外側の領域に第 2レーザ光を照射することによって第 2レーザ光の照射領域における透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層 を除去する工程と、を含む、薄膜太陽電池の製造方法である。
[0024] ここで、本発明の薄膜太陽電池の製造方法において、第 1レーザ光としては YAG レーザ光の第 2高調波または YVOレーザ光の第 2高調波を用いることができる。
4
[0025] また、本発明の薄膜太陽電池の製造方法において、第 2レーザ光としては YAGレ 一ザ光の基本波または YVOレーザ光の基本波を用いることができる。
4
発明の効果
[0026] 本発明によれば、製造コストを低減することができるとともに出力を向上することがで きる薄膜太陽電池およびその薄膜太陽電池の製造方法を提供することができる。 図面の簡単な説明 [図 1]本発明の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図である。
[図 2] (a)は図 1の ΠΑ— ΠΑに沿った模式的な断面図であり、（b)は図 1の ΠΒ— ΠΒに 沿った模式的な断面図である。
[図 3]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 4]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 5]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 6]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 7]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 8]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
[図 9]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
園 10]図 1に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な断 面図であり、 (a)は図 1に示す ΠΑ— ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面によ り図解しており、（b)は図 1に示す ΠΒ— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向 )に沿った断面により図解している。
園 11]本発明の薄膜太陽電池の他の一例の模式的な平面図である。
[図 12] (&)は図11の 11八ー 11八に沿った模式的な断面図でぁり、（b)は図 11の XII
B ΧΠΒに沿った模式的な断面図である。
園 13]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 14]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 15]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 16]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 17]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 18]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 19]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 20]図 11に示す本発明の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 11に示す ΧΠΑ— ΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った 断面により図解しており、（b)は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に 直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 21]比較例 1の薄膜太陽電池の模式的な平面図である。
[図 22] (&)は図21の 11八ー 11八に沿った模式的な断面図でぁり、（b)は図 21の ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒに沿った模式的な断面図である。
園 23]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 24]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 25]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 26]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 27]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 28]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 29]図 21に示す比較例 1の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿つ た断面により図解しており、（b)は図 21に示す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手 方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 30]比較例 2の薄膜太陽電池の模式的な平面図である。
[図 31] (a)は図 30の XXXIA— XXXIAに沿った模式的な断面図であり、 (b)は図 30 の XXXIB— XXXIBに沿った模式的な断面図である。
園 32]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
園 33]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。 [図 34]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 35]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 36]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 37]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 38]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 39]図 30に示す比較例 2の薄膜太陽電池の製造方法の一部を図解する模式的な 断面図であり、 (a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿 つた断面により図解しており、 (b)は図 30に示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長 手方向に直交する方向）に沿った断面により図解している。
[図 40]従来の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図である。
[図 41]図 40に示す従来の薄膜太陽電池の周縁部分の模式的な断面図である。 符号の説明
1 , 100 薄膜太陽電池、 2 透明絶縁基板、 3 透明電極層、 4 半導体光電変換 層、 5 裏面電極層、 6 第 1分離溝、 7 コンタクトライン、 8 第 2分離溝、 9, 12 周 縁溝、 10 電極、 11 セルの集積部、 13 積層体。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同 一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
[0030] (実施の形態 1)
図 1に、本発明の薄膜太陽電池の一例の模式的な平面図を示す。また、図 2 (a)に 図 1の ΠΑ— ΠΑに沿った模式的な断面を示し、図 2 (b)に図 1の ΠΒ— ΠΒに沿った模 式的な断面を示す。図 1に示す本発明の薄膜太陽電池 1は、図 2 (a)および図 2 (b) に示すように、透明絶縁基板 2上に、透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面 電極層 5がこの順序で積層された構成を有している。
[0031] 図 2 (b)に示すように、透明電極層 3は、半導体光電変換層 4で埋められた第 1分離 溝 6によって分離されており、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5は第 2分離溝 8によって分離されている。また、レーザスクライブ法によって半導体光電変換層 4が 除去された部分であるコンタクトライン 7を介して隣り合うセルが電気的に直列に接続 され、セルの集積部 11が構成されている。
[0032] また、図 2 (b)に示すように、図 1に示す第 2分離溝 8の長手方向に直交する方向の 両端の裏面電極層 5の表面上に電流取り出し用の電極 10がそれぞれ形成されてい る。これらの電極 10はそれぞれ、図 1に示すように、第 2分離溝 8の長手方向と平行 に形成されている。
[0033] さらに、図 2 (a)に示すように、透明電極層 3は、半導体光電変換層 4および裏面電 極層 5よりも第 2分離溝 8の長手方向に突出している。
[0034] 以下、図 3〜図 10の模式的断面図を参照して、図 1に示す本発明の薄膜太陽電池
1の製造方法について説明する。なお、図 3〜図 10において、（a)は図 1に示す ΠΑ ΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、 (b)は図 1に示す IIB— ΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図解してい
[0035] まず、図 3 (a)および図 3 (b)に示すように、透明絶縁基板 2上に透明電極層 3を積 層する。次に、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレー ザ光を照射することによって、図 4 (b)に示すように、透明電極層 3をストライプ状に除 去して透明電極層 3を分離する第 1分離溝 6を形成する。なお、分離溝の長手方向 に直交する方向にはレーザ光が走査されないために、図 4 (a)に示すように、分離溝 の長手方向に直交する方向については第 1分離溝 6は形成されない。
[0036] なお、検査工程で、第 1分離溝 6が得られているかどうかを確認するための手段とし て分離抵抗の検査工程がある場合には、分離溝の長手方向に直交する方向にも左 右各 1本ずつ溝を形成することができる。また、以降の工程でァライメント用のマーク にレーザ加工跡を使用する場合にも、分離溝の長手方向に直交する方向に左右各 1本ずつ溝を形成することができる。以上のように、分離溝の長手方向に直交する方 向に左右各 1本ずつ溝を形成する場合には、その溝の形成部分は最終的に除去さ れる領域に加工されることが好まし!/、。
[0037] 続いて、第 1分離溝 6で分離された透明電極層 3を覆うようにしてアモルファスシリコ ン薄膜からなる P層、 i層および n層と微結晶シリコン薄膜からなる p層、漏および n層 とからなる積層体をたとえばプラズマ CVD法により積層し、図 5 (a)および図 5 (b)に 示すように、半導体光電変換層 4を積層する。
[0038] その後、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光 を照射することによって、半導体光電変換層 4の一部をストライプ状に除去し、図 6 (b )に示すコンタクトライン 7を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向には レーザ光が走査されないために、図 6 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交す る方向にはコンタクトライン 7は形成されない。
[0039] そして、図 7 (a)および図 7 (b)に示すように、半導体光電変換層 4を覆うようにして 裏面電極層 5を積層する。これにより、図 7 (b)に示すように、裏面電極層 5でコンタク トライン 7が埋められる。
[0040] 次に、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を 照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をストライプ状に除 去して、図 8 (b)に示す第 2分離溝 8を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交す る方向にはレーザ光が走査されないために、図 8 (a)に示すように、分離溝の長手方 向に直交する方向には第 2分離溝 8は形成されない。
[0041] その後、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光（第
1レーザ光）を走査して第 1レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向の 両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を帯状 に除去して、図 9 (a)に示すように、第 1レーザ光の照射領域に周縁溝 9を形成する。 なお、分離溝の長手方向には第 1レーザ光が走査されないために、図 9 (b)に示すよ うに、分離溝の長手方向には周縁溝 9は形成されな!/、。
[0042] なお、図 8に示す第 2分離溝 8の形成工程および図 9の周縁溝 9の形成工程は同一 のレーザ工程で行なう方が好ましい。これは、第 2分離溝 8および周縁溝 9の形成に は同一波長のレーザ光を用いることができるためである。
[0043] ここで、第 1レーザ光としては、たとえば YAGレーザ光の第 2高調波（波長： 532nm )または YVO (Yttrium Orthovanadate)レーザ光の第 2高調波（波長： 532nm)を用
4
いること力 Sできる。 YAGレーザ光の第 2高調波および YVOレーザ光の第 2高調波は
4
それぞれ透明絶縁基板 2および透明電極層 3を透過し、半導体光電変換層 4に吸収 される傾向にあるため、 YAGレーザ光の第 2高調波または YVOレーザ光の第 2高
4
調波を第 1レーザ光として用いた場合には、半導体光電変換層 4を選択的に加熱す ることによって、その熱により半導体光電変換層 4およびこれに接する裏面電極層 5 を蒸散させることが可能になる。なお、 YAGレーザ光の第 2高調波および YVOレー
4 ザ光の第 2高調波の強度は透明電極層 3にダメージを与えない強度であることが好ま しい。
[0044] なお、本発明において、 YAGレーザとは Nd :YAGレーザのことであり、 Nd :YAG レーザはネオジムイオン（Nd3+)を含むイットリウムアルミニウムガーネット（Y Al O )
3 5 12 結晶からなる。そして、 YAGレーザからは YAGレーザ光の基本波（波長： 1064nm) が発振する力、その波長を 1/2に波長変換することによって YAGレーザ光の第 2高 調波（波長： 532nm)を得ること力 Sできる。
[0045] また、本発明において、 YVOレーザとは、 Nd :YVOレーザのことであり、 Nd :YV
4 4
Oレーザはネオジムイオン（Nd3+)を含む YVO結晶力もなる。そして、 YVOレーザ
4 4 4 力、らは YVOレーザ光の基本波（波長： 1064nm)が発振する力 S、その波長を 1/2に 波長変換することによって YVOレーザ光の第 2高調波（波長： 532nm)を得ることカ
4
できる。
[0046] 続いて、周縁溝 9のさらに外側の領域については、分離溝の長手方向に直交する 方向に透明絶縁基板 2側から第 1レーザ光とは波長の異なるレーザ光（第 2レーザ光 )を走査して第 2レーザ光を照射することによって、図 10 (a)に示すように、周縁溝 9 のさらに外側の領域に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極 層 5が除去される。
[0047] また、図 10 (b)に示すように、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向に第 2レー ザ光を走査して第 2レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向に直交する 方向の両端に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5はそ れぞれ帯状に除去される。
[0048] ここで、第 2レーザ光としては、 YAGレーザ光の基本波（波長： 1064nm)または Y VOレーザ光の基本波を用いることが好ましい。 YAGレーザ光の基本波および YV
4
Oレーザ光の基本波はそれぞれ透明絶縁基板 2を透過し、透明電極層 3に吸収され
4
る傾向にあるため、 YAGレーザ光の基本波または YV〇レーザ光の基本波を第 2レ
4
一ザ光として用いた場合には、透明電極層 3を選択的に加熱することによって、その 熱により透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を蒸散させることが 可能になる。
[0049] ここで、第 2レーザ光の幅（第 2レーザ光の走査方向に垂直な方向の第 2レーザ光 の幅の最大値）は 250 ,1 m以上であることが好ましぐ 500 μ m以上であることが透明 電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を効率的に除去することができる 観点から好ましい。また、第 2レーザ光の断面形状 (第 2レーザ光の照射方向に垂直 な断面の形状）は特に限定されないが、円状や楕円状よりは、正方形状または長方 形状であることが好ましい。
[0050] その後、図 2 (b)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電 極層 5の表面上に分離溝の長手方向に伸長する電流取り出し用の電極 10をそれぞ れ形成する。
[0051] 最後に、電極 10の形成後の裏面電極層 5の表面上に、たとえば、 EVAシートを設 置し、 EVAシート上に PET (ポリエステル） /A1 (アルミニウム） /PETの 3層積層フィ ルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図 1 に示す構成の薄膜太陽電池 1が完成する。
[0052] 上述のようにして作製された図 1に示す構成の薄膜太陽電池 1は、図 2 (a)および 図 2 (b)に示すように、透明絶縁基板 2上に順次積層された透明電極層 3と、半導体 光電変換層 4と、裏面電極層 5と、を含み、透明電極層 3が半導体光電変換層 4およ び裏面電極層 5よりも分離溝の長手方向に突出している構成を有している。
[0053] 本実施の形態においては、薄膜太陽電池 1の周縁部分とセルの集積部 11との間 に絶縁部分を形成するために研磨および洗浄という 2工程を用いる必要がなぐ工程 数を減少させることができることから、従来と比べて薄膜太陽電池の製造コストを低減 すること力 Sでさる。
[0054] また、本実施の形態においては、薄膜太陽電池 1の周縁の絶縁部分の形成のため に研磨工程を用いる必要がないため、図 40および図 41に示される従来の薄膜太陽 電池 100のように、セルの集積部 11の周縁部分に傷防止用の積層体 13として残す 必要がない。したがって、本実施の形態においては、透明絶縁基板 2の表面に対す るセルの集積部 11の形成領域の割合を従来と比べて大きくすることができることから 、発電領域の低下を抑制することができ、その結果として出力を向上することができる
〇
[0055] また、本実施の形態においては、第 1レーザ光の照射領域において、透明電極層 3 を除去することなく半導体光電変換層 4および裏面電極層 5のみを除去することがで きる。これにより、図 10 (a)に示すように、周縁溝 9に半導体光電変換層 4および裏面 電極層 5の縦断面が露出する。そして、第 2レーザ光を照射する工程によって、第 1レ 一ザ光の照射領域よりも外側の領域の透明電極層 3を蒸散させた場合でも、露出し た半導体光電変換層 4の縦断面と蒸散する裏面電極層 5との間には少なくとも第 1レ 一ザ光の照射領域 (周縁溝 9)の分だけ距離があることになる。したがって、本実施の 形態によれば、従来のように周縁部分の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および 裏面電極層 5を一度に蒸散させる方法と比べて、第 1レーザ光の照射領域 (周縁溝 9 )の分だけ、蒸散した透明電極層 3が半導体光電変換層 4の縦断面に再付着しにくく なること力、ら、薄膜太陽電池の周縁部におけるリーク電流を低減することができる。
[0056] 本実施の形態においては、図 2 (a)に示される透明電極層 3の分離溝の長手方向 への突出長さ L1および L2がそれぞれ 100 H m以上 1000 μ m以下であることが好ま しい。透明電極層 3の突出長さ L1および L2がそれぞれ 100 m未満である場合に は第 2レーザ光で加工するときに機械的な加工精度が必要となって装置コストが高く なる傾向にある。また、この場合には、第 2レーザ光より蒸散した透明電極層 3が露出 した半導体光電変換層 4の縦断面に再付着しやすくなる傾向にある。また、透明電 極層 3の突出長さ L1および L2がそれぞれ 1000 mよりも長い場合には発電領域が 減少して出力が低下してしまう傾向にある。ここで、 L1と L2とは同一の長さであっても よぐ異なる長さであってもよい。
[0057] なお、上記において、透明絶縁基板 2としては、たとえばガラス基板などを用いるこ と力できる。また、透明電極層 3としては、たとえば SnO (酸化スズ）、 ITO (Indium Ti n Oxide)または ZnO (酸化亜鉛）からなる層等を用いることができる。透明電極層 3 の形成方法は特に限定されず、たとえば従来力も公知のスパッタリング法、蒸着法ま たはイオンプレーティング法などを用いることができる。
[0058] また、上記において、半導体光電変換層 4としては、たとえばアモルファスシリコン 薄膜からなる p層、 i層および n層が順次積層された構造、アモルファスシリコン薄膜か らなる P層、 i層および n層が順次積層された構造と微結晶シリコン薄膜からなる p層、 i 層および n層が順次積層された構造とを組み合わせたタンデム構造、またはァモルフ ァスシリコン薄膜からなる p層、 i層および n層が順次積層された構造と微結晶シリコン 薄膜からなる p層、 i層および n層が順次積層された構造との間に ZnO等からなる中 間層が挿入された構造などを用いることができる。また、アモルファスシリコン薄膜か らなる p層および i層と微結晶シリコン薄膜からなる n層とを組み合わせた構造のように 、 P層、 i層および n層のうち少なくとも 1層をアモルファスシリコン薄膜から構成し、残り の層を微結晶シリコン薄膜から構成して、 P層、 i層および n層にアモルファスシリコン 薄膜からなる層と微結晶シリコン薄膜からなる層とを混在させてもよい。
[0059] また、上記にお!/、て、アモルファスシリコン薄膜としては、シリコンの未結合手 (ダン グリングボンド）が水素で終端された水素化アモルファスシリコン系半導体（a— Si : H )からなる薄膜を用いることができ、微結晶シリコン薄膜としてはシリコンの未結合手（ ダングリングボンド）が水素で終端された水素化微結晶シリコン系半導体 c Si： H)力、らなる薄膜を用いること力 Sできる。
[0060] また、上記において、半導体光電変換層 4の厚みは、たとえば 200nm以上 5 μ m 以下とすること力 Sでさる。
[0061] また、上記においては、半導体光電変換層 4の形成方法としてプラズマ CVD法を 採用した場合について説明したが、本発明において半導体光電変換層 4の形成方 法は特に限定されるものではなレ、。
[0062] また、上記において、裏面電極層 5の構成も特に限定されないが、たとえば、銀また はアルミニウムからなる金属薄膜と ZnO等の透明導電膜との積層体を用いることがで きる。ここで、金属薄膜の厚みはたとえば lOOnm以上 1 μ m以下とすることができ、透 明導電膜の厚みはたとえば 20nm以上 200nm以下とすることができる。
[0063] また、上記において、裏面電極層 5として金属薄膜の単層または複数層のみを用い てもよい。このとき、単層または複数層の金属薄膜からなる裏面電極層 5と半導体光 電変換層 4との間に透明導電膜を設置した場合には、金属薄膜からなる裏面電極層 5から半導体光電変換層 4に金属原子が拡散するのを防止することができ、さらに裏 面電極層 5による太陽光の反射率が向上する傾向にある点で好ましい。また、裏面 電極層 5の形成方法は特に限定されず、たとえばスパッタリング法などを用いることが できる。
[0064] (実施の形態 2)
図 11に、本発明の薄膜太陽電池の他の一例の模式的な平面図を示す。また、図 1
2 (&)に図11の 11八— 11八に沿った模式的な断面を示し、図 12 (b)に図 11の ΧΠΒ ΧΠΒに沿った模式的な断面を示す。
[0065] ここで、図 11に示す本発明の薄膜太陽電池 1は、透明電極層 3が半導体光電変換 層 4および裏面電極層 5よりも分離溝の長手方向に突出しているだけでなぐ分離溝 の長手方向に直交する方向の一方向にも突出していることを特徴としている。
[0066] 以下、図 13〜図 20の模式的断面図を参照して、図 11に示す本発明の薄膜太陽 電池 1の製造方法について説明する。なお、図 13〜図 20において、（a)は図 11に 示す XIIA— XIIA方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、 (b) は図 11に示す ΧΠΒ— ΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面 により図解している。
[0067] まず、図 13 (a)および図 13 (b)に示すように、透明絶縁基板 2上に透明電極層 3を 積層する。次に、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレ 一ザ光を照射することによって、図 14 (b)に示すように、透明電極層 3をストライプ状 に除去して第 1分離溝 6を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向には レーザ光が走査されないために、図 14 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交 する方向については第 1分離溝 6は形成されない。
[0068] なお、検査工程で、第 1分離溝 6が得られているかどうかを確認するための手段とし て分離抵抗の検査工程がある場合には、分離溝の長手方向に直交する方向にも左 右各 1本ずつ溝を形成することができる。また、以降の工程でァライメント用のマーク にレーザ加工跡を使用する場合にも、分離溝の長手方向に直交する方向に左右各 1本ずつ溝を形成することができる。以上のように、分離溝の長手方向に直交する方 向に左右各 1本ずつ溝を形成する場合には、その溝の形成部分は最終的に除去さ れる領域に加工されることが好まし!/、。
[0069] 続いて、プラズマ CVD法により、第 1分離溝 6で分離された透明電極層 3を覆うよう にアモルファスシリコン薄膜からなる p層、 i層および n層と微結晶シリコン薄膜からなる p層、 i層および n層とからなる積層体を積層し、図 15 (a)および図 15 (b)に示すよう に、半導体光電変換層 4を積層する。
[0070] その後、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光 を照射することによって、半導体光電変換層 4の一部をストライプ状に除去して、図 1 6 (b)に示すコンタクトライン 7を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交する方向 にはレーザ光が走査されないために、図 16 (a)に示すように、分離溝の長手方向に 直交する方向にっレ、てはコンタクトライン 7は形成されな!/、。
[0071] そして、図 17 (a)および図 17 (b)に示すように、半導体光電変換層 4を覆うようにし て裏面電極層 5を積層する。これにより、図 17 (b)に示すように、裏面電極層 5でコン タクトライン 7が埋められる。 [0072] 次に、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向にレーザ光を走査してレーザ光を 照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をストライプ状に除 去して、図 18 (b)に示す第 2分離溝 8を形成する。なお、分離溝の長手方向に直交 する方向にはレーザ光が走査されないために、図 18 (a)に示すように、分離溝の長 手方向に直交する方向については第 2分離溝 8は形成されない。
[0073] その後、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向に直交する方向にレーザ光（第 1レーザ光）を走査して第 1レーザ光を照射することによって、分離溝の長手方向の 両端のそれぞれの近傍に位置する半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を帯状 に除去して、図 19 (a)に示すように、第 1レーザ光の照射領域に周縁溝 9を形成する
〇
[0074] また、透明絶縁基板 2側から分離溝の長手方向に第 1レーザ光を走査して第 1レー ザ光を照射することによって、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近 傍に位置する半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を帯状に除去して、図 19 (b) に示すように、第 1レーザ光の照射領域に周縁溝 9を形成する。
[0075] なお、図 18に示す第 2分離溝 8の形成工程および図 19の周縁溝 9の形成工程は 同一のレーザ工程で行なう方が好ましい。これは、第 2分離溝 8および周縁溝 9の形 成には同一波長のレーザ光を用いることができるためである。
[0076] 続いて、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に形成された周縁溝 9のさら に外側の領域については、透明絶縁基板 2側から第 1レーザ光とは波長の異なるレ 一ザ光（第 2レーザ光）を分離溝の長手方向に直交する方向に走査して第 2レーザ光 を照射することによって、図 20 (a)に示すように、周縁溝 9のさらに外側の領域に位置 する透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5が帯状に除去される。
[0077] また、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近傍に形成された周縁 溝 9のさらに外側の領域につ!/、ては、透明絶縁基板 2側から第 2レーザ光を分離溝 の長手方向に走査して第 2レーザ光を照射することによって、図 20 (b)に示すように 、分離溝の長手方向に直交する方向の端部の近傍に形成された周縁溝 9のさらに外 側の領域に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5を除去 する。 [0078] また、分離溝の長手方向に直交する方向の周縁溝 9が形成されていない側の端部 の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5は、透明絶縁基板 2側か ら分離溝の長手方向に第 2レーザ光を走査して第 2レーザ光を照射することによって 帯状に除去される。
[0079] その後、図 12 (b)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面 電極層 5の表面上に分離溝の長手方向に伸長する電流取り出し用の電極 10をそれ ぞれ形成する。
[0080] 最後に、電極 10の形成後の裏面電極層 5の表面上に、たとえば、 EVAシートを設 置し、 EVAシート上に PET/ A1/PETの 3層積層フィルムからなる保護フィルムを 設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図 11に示す構成の薄膜太陽電 池 1が完成する。
[0081] 本実施の形態においては、図 12 (b)の右側に示すように、透明電極層 3が半導体 光電変換層 4および裏面電極層 5よりも分離溝の長手方向に直交する方向に突出し ている。したがって、図 12 (b)の右側に示されている半導体光電変換層 4の端面に おいても蒸散による透明電極層 3の付着が抑制されることから、実施の形態 1とは異 なり、絶縁性を確保するための第 1分離溝 6 (図 2 (b)の右端の第 1分離溝 6)を形成 する必要がない。
[0082] それゆえ、本実施の形態における薄膜太陽電池 1については、実施の形態 1で説 明した効果が得られるとともに、実施の形態 1と比べてさらに発電領域を広げることが できることから、実施の形態 1の薄膜太陽電池よりもさらに出力を向上することができ
[0083] ここで、図 12 (b)に示される透明電極層 3の分離溝の長手方向に直交する方向へ の突出長さ L3は、実施の形態 1で説明した理由と同様の理由で、 100 m以上 100
0 ,1 m以下であることが好まし!/、。
[0084] また、上記において、透明電極層 3は、図 12 (b)に示すように、負電極（図 12 (b)の 右側の電極 10)側に突出して!/、ればよく、正電極（図 12 (b)の左側の電極 10)側の 形状は特に限定されない。
[0085] また、本実施の形態におけるその他の説明は、実施の形態 1と同様である。 実施例
[0086] (実施例 1)
まず、図 3 (a)および図 3 (b)に示すように、 Sn〇2からなる透明導電層 3が形成され た幅 560mm X長さ 925mmの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁 基板 2を用意した。
[0087] 次に、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって、透明導電層 3をストライプ状に除去して、図 4 (b)に示すよ うに、 1本当たり 0. 08mmの幅の第 1分離溝 6を 50本形成した。ここで、第 1分離溝 6 は、隣接する第 1分離溝 6間の距離が等間隔 (発電エリアのみ）となるように形成され た。そして、透明絶縁基板 2について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、図 4 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 1分離溝 6は形成されな かった。
[0088] 次いで、プラズマ CVD法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン 系半導体（a Si： H)からなる p層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導 体（a— Si： H)からなる i層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（ c Si： H)力 なる n層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体 c Si： H)から なる P層、水素化微結晶シリコン系半導体 c Si : H)からなる i層および水素化微 結晶シリコン系半導体 C Si： H)からなる n層をこの順序で形成して、図 5 (a)およ び図 5 (b)に示すように半導体光電変換層 4を形成した。
[0089] 続!/、て、透明絶縁基板 2側から、 YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査し、透明電極層 3にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光 電変換層 4の一部をストライプ状に除去し、図 6 (b)に示すように、コンタクトライン 7を 形成した。ここで、コンタクトライン 7は、隣接するコンタクトライン 7間の距離が等間隔 となるように形成された。なお、図 6 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する 方向にはコンタクトライン 7は形成されなかった。
[0090] 次に、 ΖηΟからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により 順次形成することによって、図 7 (a)および図 7 (b)に示すように、裏面電極層 5を形 成した。 [0091] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査して照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5の一部を ストライプ状に除去し、図 8 (b)に示すように、第 2分離溝 8を形成した。ここで、第 2分 離溝 8は、隣接する第 2分離溝 8間の距離が等間隔となるように形成された。なお、図 8 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 2分離溝 8は形成され なかった。
[0092] そして、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向に 直交する方向に照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍 に位置する半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をストライプ状に除去して、図 9 ( a)に示すように、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に周縁溝 9を形成した 。なお、図 9 (b)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向の端部近傍には周 縁溝 9は形成されなかった。
[0093] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直 交する方向に走査して照射することによって、図 10 (a)に示すように、周縁溝 9よりも 外側の領域の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をそれぞれ外 側から 1 lmmの幅を有するストライプ状に除去した。
[0094] また、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって、図 10 (b)に示すように、分離溝の長手方向の両端の透明 電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をそれぞれ外側から 11mmの幅 を有するストライプ状に除去した。
[0095] そして、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層 5の表面上に電 流取り出し用の電極 10として銅箔に錫 銀ー銅メツキをした分離溝の長手方向に伸 長するバスバー電極をそれぞれ形成した。
[0096] その後、裏面電極層 5の表面上に EVAシートを設置し、 EVAシート上に PET/ A1 /PETの 3層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着 することによって、図 1に示す表面ならびに図 2 (a)および図 2 (b)に示す断面を有す る実施例 1の薄膜太陽電池を作製した。ここで、この実施例 1の薄膜太陽電池の透明 電極層 3の図 2 (b)に示す突出長さ L1および L2を測定したところそれぞれ 200 m であった。
[0097] そして、実施例 1の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。そ の結果を表 1に示す。表 1に示すように、実施例 1の薄膜太陽電池の出力は 52Wで あった。
[0098] (実施例 2)
まず、図 13 (a)および図 13 (b)に示すように、 SnO力 なる透明導電層 3が形成さ れた幅 560mm X長さ 925mmの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶 縁基板 2を用意した。
[0099] 次に、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって、透明導電層 3をストライプ状に除去し、図 14 (b)に示すよ うに、 1本当たり 0. 08mmの幅の第 1分離溝 6を 50本形成した。ここで、第 1分離溝 6 は、隣接する第 1分離溝 6間の距離が等間隔 (発電エリアのみ）となるように形成され た。そして、透明絶縁基板 2について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、図 1 4 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 1分離溝 6は形成され なかった。
[0100] 次いで、プラズマ CVD法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン 系半導体（a Si： H)からなる p層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導 体（a— Si： H)からなる i層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（ c Si： H)力 なる n層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体 c Si： H)力 なる P層、水素化微結晶シリコン系半導体 c Si : H)からなる i層および水素化微 結晶シリコン系半導体 c— Si： H)からなる n層をこの順序で形成して、図 15 (a)お よび図 15 (b)に示すように半導体光電変換層 4を形成した。
[0101] 続!/、て、透明絶縁基板 2側から、 YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査し、透明電極層 3にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光 電変換層 4の一部をストライプ状に除去して、図 16 (b)に示すように、コンタクトライン 7を形成した。ここで、コンタクトライン 7は、隣接するコンタクトライン 7間の距離が等間 隔となるように形成された。なお、図 16 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交 する方向にはコンタクトライン 7は形成されなかった。 [0102] 次に、 ZnOからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により 順次形成することによって、図 17 (a)および図 17 (b)に示すように、裏面電極層 5を 形成した。
[0103] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査して照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5の一部を ストライプ状に除去し、図 18 (b)に示すように、第 2分離溝 8を形成した。ここで、第 2 分離溝 8は、隣接する第 2分離溝 8間の距離が等間隔となるように形成された。なお、 図 18 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 2分離溝 8は形成 されなかった。
[0104] そして、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向に 直交する方向に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞ れの近傍に位置する半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をストライプ状に除去 して、図 19 (a)に示すように、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの近傍に周縁溝 9を形成した。
[0105] 続いて、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の一方の端部の近傍に位置す る半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をストライプ状に除去して、図 19 (b)に示 すように、分離溝の長手方向に直交する方向の一方の端部の近傍に周縁溝 9を形 成した。
[0106] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直 交する方向に走査して照射することによって、図 20 (a)に示すように、周縁溝 9よりも 外側の領域の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をそれぞれ外 側から 1 lmmの幅を有するストライプ状に除去した。
[0107] また、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって、図 20 (b)の右側に示すように、周縁溝 9よりも外側の領域 の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をそれぞれ外側から 11m mの幅を有するストライプ状に除去した。
[0108] さらに、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走 查して照射することによって、図 20 (b)の左側に示すように、周縁溝 9が形成されて V、な!/、側の透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5をそれぞれ外側 力、ら 1 lmmの幅を有するストライプ状に除去した。
[0109] そして、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層 5の表面上に電 流取り出し用の電極 10として銅箔に錫 銀ー銅メツキをした分離溝の長手方向に伸 長するバスバー電極をそれぞれ形成した。
[0110] その後、裏面電極層 5の表面上に EVAシートを設置し、 EVAシート上に PET/ A1 /PETの 3層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着 することによって、図 11に示す表面ならびに図 12 (a)および図 12 (b)に示す断面を 有する実施例 2の薄膜太陽電池を作製した。ここで、この実施例 2の薄膜太陽電池の 透明電極層 3の図 12 (b)に示す突出長さ L1および L2を測定したところそれぞれ 20 0 μ mであつに。
[0111] そして、実施例 2の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。そ の結果を表 1に示す。表 1に示すように、実施例 2の薄膜太陽電池の出力は 52. 4W であった。
[0112] (比較例 1)
図 21に示す表面ならびに図 22 (a)および図 22 (b)に示す断面を有する比較例 1 の薄膜太陽電池を作製した。この比較例 1の薄膜太陽電池は、その周縁部分におい て透明電極層 3が半導体光電変換層 4および裏面電極層 5よりも外側に突出してい ないことを特徴としている。なお、図 22 (&)は図21の 11八一 11八に沿った模式 的な断面を示し、図 22 (b)は図 21の XXIIB— XXIIBに沿った模式的な断面を示し ている。
[0113] 以下、図 23〜図 29の模式的断面図を参照して、比較例 1の薄膜太陽電池の製造 方法について説明する。なお、図 23〜図 29において、（a)は図 21に示す ΧΧΠΑ— ΧΧΠΑ方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、 (b)は図 21に示 す ΧΧΠΒ— ΧΧΠΒ方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面により図 解している。
[0114] まず、図 23 (a)および図 23 (b)に示すように、 SnO力、らなる透明導電層 3が形成さ れた幅 560mm X長さ 925mmの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶 縁基板 2を用意した。
[0115] 次に、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって、透明導電層 3をストライプ状に除去し、図 24 (b)に示すよ うに、 1本当たり 0. 08mmの幅の第 1分離溝 6を 50本形成した。ここで、第 1分離溝 6 は、隣接する第 1分離溝 6間の距離が等間隔 (発電エリアのみ）となるように形成され た。そして、透明絶縁基板 2について、純水により超音波洗浄を行なった。なお、分 離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図 24 (a)に 示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 1分離溝 6は形成されなかつ た。
[0116] 次いで、プラズマ CVD法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン 系半導体（a Si： H)からなる p層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導 体（a— Si： H)からなる i層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（ c Si： H)力 なる n層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体 c Si： H)から なる P層、水素化微結晶シリコン系半導体 c Si : H)からなる i層および水素化微 結晶シリコン系半導体 c— Si： H)からなる n層をこの順序で形成して、図 25 (a)お よび図 25 (b)に示すように半導体光電変換層 4を形成した。
[0117] 続いて、透明絶縁基板 2側から、 YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査し、透明電極層 3にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光 電変換層 4の一部をストライプ状に除去して、図 26 (b)に示すように、コンタクトライン 7を形成した。ここで、コンタクトライン 7は、隣接するコンタクトライン 7間の距離が等間 隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光 が走査されなかったため、図 26 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方 向にはコンタクトライン 7は形成されなかった。
[0118] 次に、 ZnOからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により 順次形成することによって、図 27 (a)および図 27 (b)に示すように、裏面電極層 5を 形成した。
[0119] 続いて、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査して照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5の一部を ストライプ状に除去して、図 28 (b)に示すように、第 2分離溝 8を形成した。ここで、第 2分離溝 8は、隣接する第 2分離溝 8間の距離が等間隔となるように形成された。なお 、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図 28 ( a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 2分離溝 8が形成されな かった。
[0120] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向およ びそれに直交する方向のそれぞれに走査して照射することによって、図 29 (a)およ び図 29 (b)に示すように、透明電極層 3、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5 の周縁の全周を外側から 11mmの長さで除去した。
[0121] そして、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層 5の表面上に電 流取り出し用の電極 10として銅箔に錫 銀ー銅メツキをした分離溝の長手方向に伸 長するバスバー電極をそれぞれ形成した。
[0122] その後、裏面電極層 5の表面上に EVAシートを設置し、 EVAシート上に PET/ A1 /PETの 3層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着 することによって、図 21に示す表面ならびに図 22 (a)および図 22 (b)に示す断面を 有する比較例 1の薄膜太陽電池を作製した。
[0123] そして、比較例 1の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。そ の結果を表 1に示す。表 1に示すように、比較例 1の薄膜太陽電池の出力は 48. 66 Wであった。また、比較例 1の薄膜太陽電池においては、照度依存性の特性が悪く なった。
[0124] (比較例 2)
図 30に示す表面ならびに図 31 (a)および図 31 (b)に示す断面を有する比較例 2 の薄膜太陽電池を作製した。この比較例 2の薄膜太陽電池は、分離溝の長手方向の 両端のそれぞれの近傍に研磨による傷防止用の積層体 13が形成されていることに 特徴がある。なお、図 31 (&)は図30の 1八— 1八に沿った模式的な断面を示 し、図 31 (b)は図 30の XXXIB— XXXIBに沿った模式的な断面を示している。
[0125] 以下、図 32〜図 39の模式的断面図を参照して、比較例 2の薄膜太陽電池の製造 方法について説明する。なお、図 32〜図 39において、（a)は図 30に示す XXXIA— XXXIA方向（分離溝の長手方向）に沿った断面により図解しており、 (b)は図 30に 示す XXXIB— XXXIB方向（分離溝の長手方向に直交する方向）に沿った断面によ り図解している。
[0126] まず、図 32 (a)および図 32 (b)に示すように、 SnO力、らなる透明導電層 3が形成さ れた幅 560mm X長さ 925mmの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶 縁基板 2を用意した。
[0127] 次に、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に走査 して照射することによって透明導電層 3をストライプ状に除去して、図 33 (b)に示すよ うに、 1本当たり 0. 08mmの幅の第 1分離溝 6を 50本形成した。ここで、第 1分離溝 6 は、隣接する第 1分離溝 6間の距離が等間隔 (発電エリアのみ）となるように形成され た。
[0128] また、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の基本波を分離溝の長手方向に直交 する方向に走査して照射することによって、分離溝の長手方向の両端のそれぞれの 近傍に位置する透明導電層 3をストライプ状に除去して、図 33 (a)に示すように、周 縁溝 12を形成した。
[0129] 次いで、プラズマ CVD法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン 系半導体（a Si： H)からなる p層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導 体（a— Si： H)からなる i層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（ c Si： H)力 なる n層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体 c Si： H)力 なる P層、水素化微結晶シリコン系半導体 c Si : H)からなる i層および水素化微 結晶シリコン系半導体 c— Si： H)からなる n層をこの順序で形成して、図 34 (a)お よび図 34 (b)に示すように半導体光電変換層 4を形成した。
[0130] 続!/、て、透明絶縁基板 2側から、 YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査し、透明電極層 3にダメージを与えない強度で照射することによって半導体光 電変換層 4の一部をストライプ状に除去し、図 35 (b)に示すように、コンタクトライン 7 を形成した。ここで、コンタクトライン 7は、隣接するコンタクトライン 7間の距離が等間 隔となるように形成された。なお、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光 が走査されなかったため、図 35 (a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方 向にはコンタクトライン 7は形成されなかった。
[0131] 次に、 ZnOからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により 順次形成することによって、図 36 (a)および図 36 (b)に示すように、裏面電極層 5を 形成した。
[0132] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に走査して照射することによって、半導体光電変換層 4および裏面電極層 5の一部を ストライプ状に除去して、図 37 (b)に示すように、第 2分離溝 8を形成した。ここで、第 2分離溝 8は、隣接する第 2分離溝 8間の距離が等間隔となるように形成された。なお 、分離溝の長手方向に直交する方向にはレーザ光が走査されなかったため、図 37 ( a)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には第 2分離溝 8が形成されな かった。
[0133] 次いで、透明絶縁基板 2側から YAGレーザ光の第 2高調波を分離溝の長手方向 に直交する方向に走査して照射することによって、図 38 (a)に示すように、分離溝の 長手方向の両端のそれぞれの近傍に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4 および裏面電極層 5を除去した。ここで、 YAGレーザ光の第 2高調波は、周縁溝 12 の形成領域を含むように、周縁溝 12よりも広い幅で照射された。また、分離溝の長手 方向に直交する方向には YAGレーザ光の第 2高調波は走査されなかったため、図 3 8 (b)に示すように、分離溝の長手方向に直交する方向には透明電極層 3、半導体 光電変換層 4および裏面電極層 5が除去されなかった。
[0134] 続いて、周縁溝 12よりも外側に位置する透明電極層 3、半導体光電変換層 4およ び裏面電極層 5を全周にわたって研磨により除去し、研磨部分を洗浄した。これによ り、図 39 (a)および図 39 (b)に示すように、透明電極層 3、半導体光電変換層 4およ び裏面電極層 5の周縁の全周が外側から 11mmの長さで除去された。このとき、図 3 9 (a)に示すように、周縁溝 12の外側に積層体 13が形成された。また、積層体 13の 幅 Z1は 3mm程度であった。
[0135] そして、分離溝の長手方向に直交する方向の両端の裏面電極層 5の表面上に電 流取り出し用の電極 10として銅箔に錫 銀ー銅メツキをした分離溝の長手方向に伸 長するバスバー電極をそれぞれ形成した。
[0136] その後、裏面電極層 5の表面上に EVAシートを設置し、 EVAシート上に PET/ A1
/PETの 3層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着 することによって、図 30に示す表面ならびに図 31 (a)および図 31 (b)に示す断面を 有する比較例 2の薄膜太陽電池を作製した。
[0137] そして、比較例 2の薄膜太陽電池の出力をソーラシミュレータによって測定した。そ の結果を表 1に示す。表 1に示すように、比較例 2の薄膜太陽電池の出力は 51. 6W であった。
[0138] [表 1]
Figure imgf000031_0001
[0139] 表 1に示す結果から明らかなように、実施例 1および実施例 2の薄膜太陽電池はそ れぞれ、比較例 1および比較例 2の薄膜太陽電池と比べて、出力が向上していた。こ れは、実施例 1および実施例 2の薄膜太陽電池は、比較例 1および比較例 2の薄膜 太陽電池と比べて、透明絶縁基板 2の表面に対するセルの集積部 11の形成領域の 割合が大きぐ発電領域を広くとることができたためと考えられる。
[0140] また、表 1に示すように、実施例 2の薄膜太陽電池は、実施例 1の薄膜太陽電池と 比べて、出力が向上していた。これは、実施例 2の薄膜太陽電池は、実施例 1の薄膜 太陽電池と比べて、負電極部でのリーク低減のための第 1分離溝 6 (図 2 (b)の右端 の第 1分離溝 6)を形成する必要がないため、発電領域が大きくなつたことによるもの と考免られる。
[0141] 今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的な ものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求 の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が 含まれることが意図される。 産業上の利用可能性
本発明によれば、製造コストを低減することができるとともに出力を向上することがで きる薄膜太陽電池およびその薄膜太陽電池の製造方法を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 透明絶縁基板（2)と、前記透明絶縁基板（2)上に順次積層された、透明電極層（3 )と、半導体光電変換層 (4)と、裏面電極層（5)と、を含み、
少なくとも前記裏面電極層（5)を分離する分離溝 (8)を備え、
前記透明電極層（3)が前記半導体光電変換層（4)および前記裏面電極層（5)より も前記分離溝（8)の長手方向に突出していることを特徴とする、薄膜太陽電池（1)。
[2] 前記透明電極層（3)の突出長さが 100 m以上 1000 μ m以下であることを特徴と する、請求の範囲第 1項に記載の薄膜太陽電池（1)。
[3] 前記透明電極層（3)が前記半導体光電変換層（4)および前記裏面電極層（5)より も前記分離溝（8)の長手方向に直交する方向に突出していることを特徴とする、請求 の範囲第 1項に記載の薄膜太陽電池（1)。
[4] 前記分離溝（8)の長手方向に直交する方向の端に位置する前記裏面電極層（5) に電流取り出し用の電極（10)が形成されていることを特徴とする、請求の範囲第 3項 に記載の薄膜太陽電池（1)。
[5] 請求の範囲第 1項に記載の薄膜太陽電池（1 )を製造する方法であって、
透明絶縁基板（2)上に透明電極層（3)を積層する工程と、
前記透明電極層（3)上に半導体光電変換層（4)を積層する工程と、
前記半導体光電変換層 (4)上に裏面電極層（5)を積層する工程と、
少なくとも前記裏面電極層（5)を分離する分離溝 (8)を形成する工程と、 前記分離溝（8)の長手方向に直交する方向に第 1レーザ光を照射することによって 前記第 1レーザ光の照射領域における半導体光電変換層（4)および裏面電極層（5 )を除去する工程と、
前記第 1レーザ光の照射領域よりも前記分離溝（8)の長手方向のさらに外側の領 域に第 2レーザ光を照射することによって前記第 2レーザ光の照射領域における透 明電極層（3)、半導体光電変換層（4)および裏面電極層（5)を除去する工程と、 を含む、薄膜太陽電池（1 )の製造方法。
[6] 前記第 1レーザ光は YAGレーザ光の第 2高調波または YVOレーザ光の第 2高調
4
波であることを特徴とする、請求の範囲第 5項に記載の薄膜太陽電池（1 )の製造方 法。
前記第 2レーザ光は YAGレーザ光の基本波または YVOレーザ光の基本波である
4
ことを特徴とする、請求の範囲第 5項に記載の薄膜太陽電池（1)の製造方法。
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