WO2010029880A1 - 光起電力装置及び光起電力装置の製造方法 - Google Patents

光起電力装置及び光起電力装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010029880A1
WO2010029880A1 PCT/JP2009/065340 JP2009065340W WO2010029880A1 WO 2010029880 A1 WO2010029880 A1 WO 2010029880A1 JP 2009065340 W JP2009065340 W JP 2009065340W WO 2010029880 A1 WO2010029880 A1 WO 2010029880A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
photovoltaic device
photovoltaic
substrate
metal electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/065340
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
聡生 柳浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2010504978A priority Critical patent/JPWO2010029880A1/ja
Priority to CN2009801005777A priority patent/CN101809760B/zh
Priority to US12/679,605 priority patent/US20100200042A1/en
Publication of WO2010029880A1 publication Critical patent/WO2010029880A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
    • H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • H10F77/937—Busbar structures for modules
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
    • H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
    • H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
    • H10F19/33—Patterning processes to connect the photovoltaic cells, e.g. laser cutting of conductive or active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/135—Application of a bias; Current injection
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
    • H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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 photovoltaic device and a method for manufacturing the photovoltaic device.
  • Solar cells using polycrystalline, microcrystalline, or amorphous silicon are known.
  • a transparent conductive film such as tin oxide (SnO 2 ) is formed on a glass substrate, and then polycrystalline, microcrystalline, or amorphous silicon serving as a photovoltaic layer is grown by chemical vapor deposition ( (CVD method) or the like. Thereafter, an electrode to be a back electrode is formed.
  • CVD method chemical vapor deposition
  • an electrode to be a back electrode is formed.
  • a method of forming a conductive material such as aluminum (Al), silver (Ag), or titanium (Ti) by a vacuum deposition method or a sputtering method is used.
  • the metal layer which is prevented by the substrate holder, wraps around the glass substrate side, and an electrode layer is formed on the back side of the film-forming surface of the photovoltaic layer.
  • the electrode layer is formed by sputtering or the like while the substrate 14 on which the photovoltaic layer is formed by the rollers 10 and 12 is conveyed in a direction orthogonal to the extending direction of the rollers 10 and 12.
  • the electrode layer is formed so as to wrap around the glass substrate side at the edges 14a and 14b along the conveyance direction of the substrate 14.
  • the electrode layer is formed so as to wrap around in this way, it may cause a decrease in the dielectric strength characteristics between the electrode layer and the glass substrate.
  • the electrode portion formed near the edge of the substrate is positioned in the vicinity of the metal frame that is the module structure when modularized. As a result, the dielectric strength of the module may be reduced.
  • One aspect of the present invention is a method for manufacturing a photovoltaic device comprising one or a plurality of photovoltaic cells in which a first electrode layer, a semiconductor layer, and a second electrode layer are formed on a substrate.
  • a voltage is applied between the first portion where the photovoltaic force of the second electrode layer is not obtained and the second portion where the photovoltaic force apart from the first portion of the second electrode layer is not obtained, At least a part of the second electrode layer is removed.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the photovoltaic apparatus in embodiment of this invention. It is a figure explaining the communication session using the transmission / reception apparatus in embodiment of this invention. It is a figure which shows the structure of another example of the transmission / reception apparatus of the communication system in embodiment of this invention. It is a figure which shows arrangement
  • a method for manufacturing a photovoltaic device will be described below.
  • a tandem thin film photovoltaic device using an amorphous silicon film (a-Si film) and a microcrystalline silicon film ( ⁇ c-Si film) will be described as an example.
  • a-Si film amorphous silicon film
  • ⁇ c-Si film microcrystalline silicon film
  • the application range of the present invention is not limited to this, and can be applied to various photovoltaic devices such as a single layer, a multilayer, a thin film type, and a bulk type.
  • a transparent conductive film 22 is formed as a first electrode on the substrate 20 (FIG. 1A).
  • a transparent insulating material such as glass or plastic can be used.
  • the transparent conductive film 22 is formed of tin oxide (SnO 2), zinc oxide (ZnO), or the like by a thermal chemical vapor deposition method (thermal CVD method) or the like.
  • a slit 22a is formed in the transparent conductive film 22 by laser separation processing, and the transparent conductive film 22 is separated into strips (FIG. 1B: the slit 22a is formed in a direction perpendicular to the paper surface).
  • the laser separation processing for example, it is preferable to use an Nd: YAG laser having a wavelength of about 1.06 ⁇ m, an energy density of 13 J / cm 3 , and a pulse frequency of 3 kHz.
  • a p-layer, an i-layer, and an n-layer are formed on the transparent conductive film 22 in the order of the a-Si film 24 and the ⁇ c-Si film 26 that become the photovoltaic layer (power generation layer), respectively (FIG. 1 ( c)).
  • the a-Si film and the ⁇ c-Si film can be formed by a plasma chemical vapor deposition method (P-CVD method). Table 1 shows an example of film formation conditions at this time.
  • a laser separation process is performed on the photovoltaic layers 24 and 26 on the side of the slit 22a of the transparent conductive film 22 processed into a strip shape to form a slit 26a, and the photovoltaic layers 24 and 26 are formed into a strip shape.
  • a separation process is performed along the slit 22 a of the transparent conductive film 22 at a position 50 ⁇ m away from the slit 22 a of the transparent conductive film 22.
  • a metal electrode 28 is formed as a second electrode on the photovoltaic layer 26 (FIG. 1 (e)).
  • the metal electrode 28 for example, silver (Ag) is preferably used as a main material.
  • the metal electrode 28 can be formed by sputtering.
  • the film thickness of the metal electrode 28 is preferably 200 nm, for example.
  • the deposit attached to the substrate holder may be taken into the metal electrode 28. Therefore, as shown in FIG. 9, it is preferable to adopt a holderless method (trayless method) in which the metal electrode 28 is formed while the substrate 20 is conveyed by the rollers 10 and 12.
  • the metal electrode 28 on the side of the slit 26a of the photovoltaic layer 26 processed into a strip shape is subjected to laser separation processing to form a slit 28a, and the metal electrode 28 is separated into a strip shape (FIG. 1). (F)).
  • a position 50 ⁇ m away from the slit 26 a of the photovoltaic layer 26 on the side opposite to the slit 22 a of the transparent conductive film 22 is separated along the slit 26 a of the photovoltaic layer 26.
  • a laser separation process is performed in the vicinity of the end portion of the substrate 20 to form a slit 28b.
  • the slit 28 b is provided so as to penetrate the transparent conductive film 22, the photovoltaic layers 24 and 26, and the metal electrode 28. By providing the slit 28 b, an ineffective portion that does not contribute to power generation is formed in the end region of the substrate 20.
  • the metal electrode 28 wraps around the substrate 20 side as shown in the cross-sectional view of the substrate end in FIG. In addition, the metal electrode 28 may be formed even on the surface.
  • the electrode rod 30, which is a conductive member, slightly protrudes from the extraction electrode region A of the photovoltaic device, and is disposed at a position in contact with the ineffective region B. Further, another electrode bar 32 is disposed at a position away from the metal electrode 28 that has wrapped around the surface of the substrate 20.
  • the electrode rods 30 and 32 may be formed of a conductive member, but for example, copper is preferable. Moreover, since it is desirable that the electrode rods 30 and 32 can be disposed over the side of the substrate 20, the length is preferably equal to or larger than the width of the substrate 20.
  • the electrode rods 30 and 32 may be, for example, a columnar shape, a cylindrical shape, or a prismatic shape, but it is more preferable that the electrode rods 30 and 32 have a curved surface that comes into linear contact with the metal electrode 28.
  • a voltage is applied between the electrode rods 30 and 32.
  • the voltage to be applied is preferably higher than at least the electromotive force of the solar battery cell (photovoltaic cell). That is, it is preferable that the voltage be such that the metal electrode 28 evaporates due to Joule heat generated by the current flowing through the electrode rods 30 and 32.
  • the voltage is preferably set to 100 V or more and 5000 V or less.
  • a device having a protection circuit that senses the supply current and stops the voltage application when a current larger than a predetermined value flows such as a withstand voltage test device. It is.
  • the electrode rod 32 is moved toward the end of the substrate 20 little by little while making contact with the surface of the substrate 20 or the surface of the metal electrode 28 formed by wrapping around. Thereby, a current flows between the electrode rods 30 and 32, and the metal electrode 28 evaporates due to Joule heat generated by the current.
  • the excess metal electrode 28 can be removed. .
  • the electrode rod 32 Since a voltage is applied between the electrode rods 30 and 32, it is preferable to move the electrode rod 32 to such an extent that the electrode rods 30 and 32 do not contact each other. Therefore, as shown in the perspective view of FIG. 6, a part of the surface of the photovoltaic layer 26 is not covered with the metal electrode 28 at the end of the substrate 20 of the photovoltaic device, and the gap between the electrode rods 30 and 32 is not covered. Correspondingly, the metal electrode 28c remains in an island shape, but the withstand voltage of the photovoltaic device can be improved.
  • the electrode rod 32 may be fixed and the electrode rod 30 may be moved. Also, both electrode rods 30 and 32 may be moved closer to each other.
  • the metal electrode 28 may be removed using laser light instead of applying a high voltage to the electrode rods 30 and 32 to remove the metal electrode 28.
  • the metal electrode 28 can be removed using a laser used in forming a thin film solar cell module.
  • the substrate 20 is irradiated with laser light from the photovoltaic layer 26 side under conditions of a wavelength of 532 nm, a frequency of 10 kHz, and a power of 0.7 W so that the laser light is scanned so that the irradiation regions of the laser light overlap.
  • the metal electrode 28 in an arbitrary region can be removed by moving the electrode vertically and horizontally.
  • the metal electrode 28 may be removed by blasting.
  • blasting the metal electrode 28 is removed using mechanical energy by blowing fine particles from a nozzle.
  • the particles are preferably made of tungsten, alumina, silica, zirconium oxide or the like. It is preferable that the particle size of the abrasive is about # 1000 (# 1000) of an abrasive.
  • # 1000 # 1000 of an abrasive. For example, by injecting tungsten particles under conditions of an injection pressure of 0.15 MPa and 80 Hz (68 g / min) and moving the substrate 20 at a relative speed of 1.0 m / min, The metal electrode 28 can be removed.
  • the metal electrode 28 may be removed by etching.
  • the metal electrode 28 is etched and removed by immersing it in an aqueous solution in which 28% diluted ammonium hydroxide (NH 4 OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are mixed at a ratio of 2: 1. Is done. It is preferable to protect the region other than the region to be removed by etching with an appropriate resist agent or the like.
  • a copper foil lead (not shown) is attached to the extraction electrode portion A formed at the end of the substrate 20 as an extraction electrode by ultrasonic soldering.
  • the filling part 40 is formed by sequentially vacuum-pressing EVA / back film (polyethyl terephthalate: PET or the like) with a laminator.
  • the back film may be a structure in which a fluorine resin (ETFE, PVDF), PC, glass or the like sandwiches a metal foil, or a single metal or a metal (steel plate) such as stainless steel or galvalume.
  • the vacuum thermocompression bonding is preferably performed at 150 ° C., for example.
  • a module is completed by attaching a rubber or other cushioning member 46 to a frame 48 of aluminum, iron, stainless steel or the like.
  • the pressure resistance test was performed on the module that had been subjected to the removal treatment of the metal electrode 28 and the module that had not been performed in the present embodiment, and the pressure resistance of each module was examined.
  • the pressure resistance test was performed according to JIS C 8917.
  • the metal electrode 28 is subjected to laser separation processing to form the slit 28a, and then the removal process of the metal electrode 28 is performed.
  • the removal process may be performed before the slit 28a is formed. That is, as shown in FIG. 8, the electrode rod 30 is brought into contact with a position that becomes the ineffective region B of the photovoltaic device, and the electrode rod 32 is arranged at a position away from the metal electrode 28 that wraps around the surface of the substrate 20. Then, the electrode rod 32 may be moved gradually while applying a voltage.
  • the slit 28a is formed by making a laser incident from the substrate 20 side.
  • an unnecessary metal electrode 28 is formed on the edge of the substrate 20, the transparent conductive film 22, the photovoltaic films 24, 26, etc. can be irradiated under the desired conditions by being interrupted by the metal electrode 28. It may not be possible. In such a case, it is preferable to remove unnecessary metal electrodes 28 before forming the slits 28a.
  • the case where the removal process of the metal electrode 28 is applied to the end portion on the positive electrode (+ electrode) side of the photovoltaic device has been described, but the end on the negative electrode ( ⁇ electrode) side is shown.
  • the treatment can also be applied to the metal electrode 28 at the end in the direction along the slits 22a, 26a, 28a of the substrate or the substrate 20.
  • the method of removing the metal electrode 28 that has come to the surface side of the substrate 20 has been described.
  • the present embodiment also applies when the metal electrode 28 does not go to the surface side of the substrate 20.
  • the metal removal method in can be applied.
  • the modularized frame 48 and the photovoltaic device It is possible to improve the withstand voltage characteristic between.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　基板上に透明導電膜、光起電力層及び金属電極が形成された１つ又は複数の光起電力セルからなる光起電力装置の製造方法であって、金属電極の第１部位と、金属電極の第１部位から離れた第２部位と、の間に電圧を印加し、金属電極の少なくとも一部を除去する。

Description

光起電力装置及び光起電力装置の製造方法
　本発明は、光起電力装置及び光起電力装置の製造方法に関する。
　多結晶、微結晶又はアモルファスシリコンを用いた太陽電池が知られている。一般的な太陽電池作製プロセスでは、ガラス基板上に酸化錫（ＳｎＯ２）等の透明導電膜を形成した後、光起電力層となる多結晶、微結晶又はアモルファスシリコンを化学気相成長法（ＣＶＤ法）等で形成する。その後、裏面電極となる電極形成を行う。電極形成には、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）などの導電性物質を真空蒸着法やスパッタ法で製膜する方法等が用いられる。
　ところが、このような電極層を形成する際に、形成面となる光起電力層の形成面とは反対側のガラス基板の裏側に金属が供給されてしまい、太陽電池の裏面電極とガラス基板表面との間の絶縁抵抗が低下してしまう等の問題を発生させる原因となっていた。
　そこで、基板の成膜面の裏側に回り込んで膜が形成されないように、基板を載せ置く基板ホルダ（トレー）と基板との隙間を小さくする方法が考えられている（特開２００７－１９７７４５号公報等）。
　ところで、電極層の形成処理を繰り返す間に基板ホルダに付着した付着物が電極層の形成処理中に剥がれ、電極層に取り込まれてしまうという問題がある。そこで、付着物が剥がれ落ちないようにするために基板ホルダを常に高温に保持する等の対策を取らなくてはならず、電極層を形成する際に基板ホルダ等からの不純物の持ち込みを低減するためにホルダレス方式（トレーレス方式）を採用する傾向にある。
　ところが、ホルダレス方式を採用すると、基板ホルダで防いでいた金属層のガラス基板側への回り込みが発生し、光起電力層の製膜面の裏側に電極層が形成されてしまう。例えば、図９に示すように、ローラー１０，１２により光起電力層が形成された基板１４をローラー１０，１２の延設方向と直交する方向に搬送しつつ電極層をスパッタリング等で形成する場合、基板１４の搬送方向に沿った縁１４ａ，１４ｂにおいてガラス基板側へ回り込むように電極層が形成されてしまうことがある。
　このように電極層が回り込んで形成されると、電極層とガラス基板との間の絶縁耐圧特性を低下させる原因となる場合がある。
　また、光起電力層側に形成された電極層であっても、基板の端部付近に形成された電極部はモジュール化した場合にモジュールの構造体である金属製のフレームの近傍に位置することとなり、モジュールの絶縁耐圧を低下させる原因となる場合がある。
　本発明の１つの態様は、基板上に第１電極層、半導体層及び第２電極層が形成された１つ又は複数の光起電力セルからなる光起電力装置の製造方法であって、前記第２電極層の光起電力が得られない第１部位と、前記第２電極層の前記第１部位から離れた光起電力が得られない第２部位と、の間に電圧を印加し、前記第２電極層の少なくとも一部を除去することを特徴とする。
本発明の実施の形態における光起電力装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の実施の形態における送受信装置を用いた通信セッションを説明する図である。 本発明の実施の形態における通信システムの送受信装置の別例の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における送受信装置の環境側電極、生体側電極及び回路基板の配置を示す図である。 本発明の実施の形態における送受信装置の環境側電極、生体側電極及び回路基板の配置を示す図である。 本発明の実施の形態における送受信装置の環境側電極、生体側電極及び回路基板の等価回路を示す図である。 本発明の実施の形態における送受信装置の受信信号の例を示す図である。 本発明の実施の形態における通信システムの受信装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における通信システムの受信装置の別例の構成を示す図である。
　本発明の実施の形態における光起電力装置の製造方法について以下に説明する。本実施の形態ではアモルファスシリコン膜（ａ－Ｓｉ膜）及び微結晶シリコン膜（μｃ－Ｓｉ膜）を用いたタンデム型薄膜光起電力装置を例に説明する。ただし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、単層，多層又は薄膜型、バルク型等の様々な光起電力装置に適用することができる。
　まず、基板２０に第１電極として透明導電膜２２を形成する（図１（ａ））。基板２０としてはガラス、プラスチック等の透明絶縁材料を用いることができる。透明導電膜２２は、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を熱化学気相成長法（熱ＣＶＤ法）等で形成する。
　次に、レーザ分離加工により透明導電膜２２にスリット２２ａを形成し、透明導電膜２２を短冊状に分離加工する（図１（ｂ）：スリット２２ａは紙面に垂直な方向に形成）。このレーザ分離加工には、例えば、波長約１．０６μｍ、エネルギー密度１３Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用することが好適である。
　レーザ分離加工後、透明導電膜２２上に光起電力層（発電層）となるａ－Ｓｉ膜２４及びμｃ－Ｓｉ膜２６の順にそれぞれｐ層，ｉ層，ｎ層を形成する（図１（ｃ））。ａ－Ｓｉ膜及びμｃ－Ｓｉ膜はプラズマ化学気相成長法（Ｐ－ＣＶＤ法）により形成することができる。このときの成膜条件の例を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に、短冊状に加工した透明導電膜２２のスリット２２ａの横の箇所の光起電力層２４，２６にレーザ分離加工を施してスリット２６ａを形成し、光起電力層２４，２６を短冊状に分離加工する（図１（ｄ））。例えば、透明導電膜２２のスリット２２ａから５０μｍ離れた位置を透明導電膜２２のスリット２２ａに沿って分離加工する。このレーザ分離加工には、例えば、波長約１．０６μｍ、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用することが好適である。
　続いて、光起電力層２６上に第２電極として金属電極２８を形成する（図１（ｅ））。金属電極２８としては、例えば、銀（Ａｇ）を主材料とすることが好適である。金属電極２８は、スパッタリングにより形成することかできる。金属電極２８の膜厚は、例えば、２００ｎｍとすることが好適である。
　このとき、基板２０を基板ホルダに装着してスパッタリング処理を行うと、基板ホルダに付着した付着物が金属電極２８に取り込まれてしまう可能性がある。そこで、図９に示したように、ローラー１０，１２により基板２０を搬送しつつ金属電極２８を形成するホルダレス方式（トレーレス方式）を採用することが好適である。
　次に、短冊状に加工した光起電力層２６のスリット２６ａの横の箇所の金属電極２８にレーザ分離加工を施してスリット２８ａを形成し、金属電極２８を短冊状に分離加工する（図１（ｆ））。例えば、光起電力層２６のスリット２６ａから透明導電膜２２のスリット２２ａと逆側に５０μｍ離れた位置を光起電力層２６のスリット２６ａに沿って分離加工する。このレーザ分離加工には、例えば、波長約１．０６μｍ、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ３、パルス周波数４ｋＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザを使用することが好適である。
　また、基板２０の端部付近にレーザ分離加工を施してスリット２８ｂを形成する。スリット２８ｂは、透明導電膜２２、光起電力層２４，２６及び金属電極２８を貫くように設ける。スリット２８ｂを設けることによって、基板２０の端部の領域に発電に寄与しない無効部分が形成される。
　以上の工程によりスリット２８ａで分離された複数の太陽電池セルが直列に接続された集積型光起電力装置の基本構造が完成する。
　ところで、金属電極２８を形成する際にホルダレス方式（トレーレス方式）を採用した場合等において、図２の基板端部の断面図に示すように、金属電極２８が基板２０側に回り込み基板２０の側面及び表面にまで金属電極２８が形成されてしまうことがある。
　そこで、本実施の形態では、基板２０の表面側に回り込んで形成された金属電極２８を除去する処理を行う。図３に示すように、導電性部材である電極棒３０を光起電力装置の取出電極領域Ａから少しはみ出し、無効領域Ｂに接触する位置に配置する。また、別の電極棒３２を基板２０の表面に回り込んだ金属電極２８から離れた位置に配置する。
　電極棒３０，３２は、導電性部材で形成すればよいが、例えば、銅製とすることが好適である。また、電極棒３０，３２は、基板２０の辺に亘って配置できることが望ましいので、その長さは基板２０の幅以上とすることが好適である。また、電極棒３０，３２は例えば、円柱状、円筒状、角柱状とすることができるが、金属電極２８と線状に接触するような曲面を有する形状とすることがより好適である。
　次に、電極棒３０，３２間に電圧を印加する。印加する電圧は、少なくとも太陽電池セル（光起電力セル）の起電力よりも高いことが好適である。すなわち、電極棒３０，３２に流れる電流によって生ずるジュール熱によって金属電極２８が蒸発する程度の電圧とすることが好適である。例えば、１００Ｖ以上５０００Ｖ以下とすることが好適である。
　電圧の印加には、例えば耐電圧試験装置等のように、供給電流をセンシングして所定の値よりも大きな電流が流れた場合に電圧の印加を停止させる保護回路を備える装置を用いることが好適である。
　この状態から、図４に示すように、電極棒３２を基板２０の表面又は回り込んで形成された金属電極２８の表面に接触させつつ少しずつ基板２０の端部に向けて移動させる。これにより、電極棒３０，３２間に電流が流れ、その電流によって発生したジュール熱によって金属電極２８が蒸発する。これを、基板２０の表面側から端部側面、端部側面から光起電力層２６側へと続けることによって、図４及び図５に示すように、余分な金属電極２８を除去することができる。
　電極棒３０，３２間には電圧を印加しているので、電極棒３０，３２が接触しない程度まで電極棒３２を移動させることが好適である。したがって、図６の斜視図に示すように、光起電力装置の基板２０の端部において光起電力層２６の表面の一部が金属電極２８に被われず、電極棒３０，３２の間隙に相当するだけ金属電極２８ｃが島状に残るが、光起電力装置の絶縁耐圧は向上させることができる。
　なお、本実施の形態では、電極棒３２を移動させる場合について説明したが、電極棒３２を固定し電極棒３０を移動させてもよい。また、電極棒３０及び３２の両方を互いに近づけるように移動させてもよい。
　また、電極棒３０，３２に高電圧を印加して金属電極２８を除去する方法に代えてレーザ光を用いて金属電極２８を除去してもよい。例えば、薄膜太陽電池モジュールを形成する際に使用するレーザを用いて金属電極２８を除去することができる。具体的には、波長５３２ｎｍ、周波数１０ｋＨｚ、パワー０．７Ｗの条件で光起電力層２６側からレーザ光を照射し、レーザ光の照射領域が重なるようにレーザ光が走査されるように基板２０を縦横に移動させることによって、任意の領域の金属電極２８を除去することができる。
　また、ブラスト加工により金属電極２８を除去してもよい。ブラスト加工では、ノズルから微小な粒子を吹き付けることによって機械的なエネルギーを利用して金属電極２８を除去する。粒子は、タングステン、アルミナ、シリカ、酸化ジルコニウム等を用いることが好ましい。粒子の粒径は、研磨剤の＃１０００（１０００番）程度のものを用いることが好適である。例えば、タングステンの粒子を噴射圧力０．１５ＭＰａ、８０Ｈｚ（６８ｇ／分）の条件で噴射し、基板２０に対して相対速度１．０ｍ／分の速さで動かすことによって、粒子を当てた領域の金属電極２８を除去することができる。
　また、エッチングにより金属電極２８を除去してもよい。例えば、２８％希釈の水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）とを２：１の割合で混合させた水溶液に浸漬させることによって金属電極２８がエッチングされて除去される。エッチングで除去する領域以外は、適切なレジスト剤等で保護することが好ましい。
　次に、図７を参照して、光起電力装置をモジュール化する処理について説明する。基板２０の端部に形成された取出電極部Ａに銅箔リード（図示しない）を超音波半田で取出電極として取り付ける。次に、ＥＶＡ／裏面フィルム（ポリエチルテレフタレート：ＰＥＴ等）を順にラミネータにより真空加熱圧着して充填部４０を形成する。裏面フィルムは、ＰＥＴ以外にも、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ），ＰＣ，ガラス等が金属箔を挟んだ構造及び単体やステンレスやガルバリウム等の金属（鋼板）としてもよい。真空加熱圧着は、例えば１５０℃で行うことが好適である。さらに、１５０℃で３０分以上の加熱処理を行い、ＥＶＡを架橋させて安定化させる。充填部４０上にさらにバックシート４２を設けてもよい。次に、端子ボックス４４を裏面に取り付けて、端子ボックス４４に銅箔リードを半田付けして、光起電力装置から電力を取り出せるようにする。場合によっては、ゴム等の緩衝部材４６を挟んで、アルミニウム、鉄、ステンレス等のフレーム４８に取り付けてモジュールが完成する。
　本実施の形態における金属電極２８の除去処理を施したモジュールと施さなかったモジュールについて耐圧試験を行い、それぞれのモジュールについての耐圧について調べた。耐圧試験はＪＩＳ　Ｃ　８９１７に準じて行った。
　金属電極２８の除去処理を施したモジュールでは耐圧試験において問題はなかった。一方、金属電極２８の除去処理を施さなかったモジュールでは、電圧印加中に過電流が流れて、耐圧条件をクリアすることができなかった。試験後、モジュールを調査した結果、取出電極部と無効部との間が黒くなっており、この部分に電流が流れたものと推測された。
　なお、本実施の形態では、金属電極２８にレーザ分離加工を施してスリット２８ａを形成した後に金属電極２８の除去処理を行ったが、スリット２８ａを形成する前に除去処理を行ってもよい。すなわち、図８に示すように、電極棒３０を光起電力装置の無効領域Ｂとなる位置に接触させると共に、電極棒３２を基板２０の表面に回り込んだ金属電極２８から離れた位置に配置して、電圧を印加しつつ徐々に電極棒３２を移動させてもよい。
　通常、スリット２８ａは基板２０側からレーザを入射させることによって形成する。基板２０の端部に不要な金属電極２８が形成されていた場合、その金属電極２８に邪魔されてレーザを所望の条件で透明導電膜２２や光起電力膜２４，２６等に照射することができなくなる場合がある。このような場合、スリット２８ａを形成する前に不要な金属電極２８を除去しておくことが好適である。
　また、本実施の形態では、光起電力装置の正電極（＋電極）側の端部に対して金属電極２８の除去処理を適用する場合を示したが、負電極（－電極）側の端部又は基板２０のスリット２２ａ，２６ａ，２８ａに沿った方向の端部の金属電極２８に対して処理を適用することもできる。
　また、本実施の形態では、基板２０の表面側に回り込んだ金属電極２８を除去する方法を示したが、基板２０の表面側への金属電極２８の回り込みがない場合にも本実施の形態における金属除去方法を適用することができる。
　例えば、金属電極２８の回り込みがない場合においても基板２０の端部の無効領域Ｂにおける光起電力層２６上の金属電極２８を除去することによって、モジュール化後のフレーム４８と光起電力装置との間の耐圧特性を向上させることができる。

Claims (7)

  1. 　基板上に第１電極層、半導体層及び第２電極層が形成された１つ又は複数の光起電力セルからなる光起電力装置の製造方法であって、
    　前記第２電極層の光起電力が得られない第１部位と、前記第２電極層の前記第１部位から離れた光起電力が得られない第２部位と、の間に電圧を印加し、前記第２電極層の少なくとも一部を除去することを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  2. 　請求項１に記載の光起電力装置の製造方法であって、
    　前記第１部位は、前記半導体層側に形成された前記第２電極層の部位であり、
    　前記第２部位は、前記半導体層と反対に回り込んだ前記第２電極層の部位であり、
    　前記第２部位の少なくとも一部を除去することを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  3. 　請求項１に記載の光起電力装置の製造方法であって、
    　前記電圧を印加する際に、前記第１部位に電圧を印加する電極及び前記第２部位に電圧を印加する電極の少なくとも一方を移動させながら電圧を印加することを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  4. 　請求項１に記載の光起電力装置の製造方法であって、
    　前記電圧は、少なくとも前記光起電力セルの起電力よりも高いことを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  5. 　請求項１に記載の光起電力装置の製造方法であって、
    　前記電圧の印加は棒状の導電性部材を用いることを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  6. 　基板上に第１電極層、半導体層及び第２電極層が形成された１つ又は複数の光起電力セルからなる光起電力装置であって、
    　前記半導体層の一部が前記第２電極層によって被われていないことを特徴とする光起電力装置。
  7. 　請求項６に記載の光起電力装置であって、
    　前記基板端部における前記半導体層上の前記第２電極層が島状に形成されていることを特徴とする光起電力装置。
PCT/JP2009/065340 2008-09-10 2009-09-02 光起電力装置及び光起電力装置の製造方法 Ceased WO2010029880A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010504978A JPWO2010029880A1 (ja) 2008-09-10 2009-09-02 光起電力装置及び光起電力装置の製造方法
CN2009801005777A CN101809760B (zh) 2008-09-10 2009-09-02 光电装置和光电装置的制造方法
US12/679,605 US20100200042A1 (en) 2008-09-10 2009-09-02 Photovoltaic device and method for manufacturing photovoltaic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-231951 2008-09-10
JP2008231951 2008-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010029880A1 true WO2010029880A1 (ja) 2010-03-18

Family

ID=42005137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/065340 Ceased WO2010029880A1 (ja) 2008-09-10 2009-09-02 光起電力装置及び光起電力装置の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100200042A1 (ja)
JP (1) JPWO2010029880A1 (ja)
KR (1) KR20100051721A (ja)
CN (1) CN101809760B (ja)
WO (1) WO2010029880A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189906A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI521725B (zh) * 2013-04-22 2016-02-11 茂迪股份有限公司 太陽能電池之製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005268466A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置
JP2007103434A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sharp Corp 太陽電池素子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603164A (ja) * 1983-06-21 1985-01-09 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置の製造方法
US4542255A (en) * 1984-01-03 1985-09-17 Atlantic Richfield Company Gridded thin film solar cell
JP4201241B2 (ja) * 2001-05-17 2008-12-24 株式会社カネカ 集積型薄膜光電変換モジュールの作製方法
JP2003069064A (ja) * 2001-08-28 2003-03-07 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池モジュールとその製造方法
JP4762100B2 (ja) * 2006-09-28 2011-08-31 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005268466A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置
JP2007103434A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sharp Corp 太陽電池素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189906A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 株式会社カネカ 太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100051721A (ko) 2010-05-17
US20100200042A1 (en) 2010-08-12
JPWO2010029880A1 (ja) 2012-02-02
CN101809760A (zh) 2010-08-18
CN101809760B (zh) 2012-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110124151A1 (en) Photovoltaic device and method for manufacturing the same
WO2008050556A1 (fr) Cellule solaire à film mince et son procédé de fabrication
CN104011882A (zh) 制造太阳能电池装置的方法
JP6909267B2 (ja) 光電変換装置の製造方法
US10388821B2 (en) Method for manufacturing crystalline silicon-based solar cell and method for manufacturing crystalline silicon-based solar cell module
WO2008038553A1 (fr) Module de cellules solaires
CN118866999A (zh) 用于太阳能电池电路形成的激光辅助金属化工艺
CN101779294B (zh) 光电转换装置
CN102113127B (zh) 光电转换装置
TWI435453B (zh) A photoelectric conversion device, and a method of manufacturing the photoelectric conversion device
TW201019494A (en) Photoelectric conversion device manufacturing method and photoelectric conversion device
JPWO2010029880A1 (ja) 光起電力装置及び光起電力装置の製造方法
CN102414842A (zh) 光电转换装置的制造方法
JP5030745B2 (ja) 光電変換装置の製造方法
JP2006222192A (ja) 光起電力装置、光起電力モジュールおよびその製造方法
CN101755340B (zh) 光电转换装置及其制造方法
CN102197493B (zh) 光电转换装置的制造方法及制膜装置
CN102473757A (zh) 光电转换装置的制造方法
JP2011066213A (ja) 光電変換装置及びその製造方法
JP4162373B2 (ja) 光起電力装置の製造方法
CN103081116A (zh) 光电转换装置的制造方法
CN101765922A (zh) 光电转换装置的制造方法及光电转换装置
JP5123871B2 (ja) 光電変換装置の製造方法
JP2010199305A (ja) 光電変換装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980100577.7

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010504978

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107005495

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12679605

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09813026

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09813026

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1