WO2010113880A1 - 太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置及び太陽電池 - Google Patents

太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置及び太陽電池 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a solar cell manufacturing method, a solar cell manufacturing apparatus, and a solar cell.
  • a typical example of a solar cell (photoelectric conversion device) in which a plurality of solar cells formed on the same substrate are connected in series is a thin film solar cell.
  • Thin film solar cells are considered to become the mainstream of future solar cells because they are thin and lightweight, inexpensive to manufacture, and easy to increase in area.
  • thin-film solar cells are also in demand for business use and general residential use that are attached to the roofs and windows of buildings.
  • Conventional thin film solar cells generally use a glass substrate.
  • a plurality of photoelectric conversion elements (or cells) in which a lower electrode, a photoelectric conversion layer made of a semiconductor layer, and an upper electrode are stacked are formed on a glass substrate.
  • the structure which electrically connects the upper electrode of arbitrary photoelectric conversion elements and the lower electrode of the photoelectric conversion element adjacent to this is repeated. Thereby, a necessary voltage is output between the upper electrode of the first photoelectric conversion element and the lower electrode of the last photoelectric conversion element.
  • Such series connection between the photoelectric conversion elements is performed by forming an electrode layer and a photoelectric conversion layer, patterning each layer, and a combination thereof. Recently, a method has been disclosed in which a film laminated on a substrate is divided by laser processing to connect photoelectric conversion elements in series (for example, see Patent Document 1).
  • the present invention simplifies the series connection described above, thereby reducing the cost of the solar cell and the manufacturing apparatus for manufacturing the solar cell, improving the quality of the solar cell, and improving the power generation efficiency of the solar cell.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method, a solar cell manufacturing apparatus, and a solar cell.
  • a solar cell manufacturing method in which a plurality of solar cells are connected in series on a substrate, wherein the first electrode film is formed on the substrate in a reduced-pressure atmosphere. Thereafter, the photoelectric conversion layer is formed on the first electrode film in a reduced pressure atmosphere without exposure to the air, and then the second electrode film is reduced on the photoelectric conversion layer without exposure to the air.
  • a step of forming a laminated film by forming in an atmosphere, a step of dividing the laminated film to form the plurality of solar cells arranged on the substrate, and The second electrode film and the photoelectric conversion layer of the first solar cell are selectively removed to expose the first electrode film, and the second solar cell adjacent to the first solar cell.
  • the second metal film of the solar battery cell and the exposed first electrode film are electrically connected.
  • a solar cell manufacturing apparatus in which a plurality of solar cells are connected in series on a substrate, wherein the first electrode film is placed on the substrate in a reduced-pressure atmosphere. Forming a photoelectric conversion layer on the first electrode film in a reduced-pressure atmosphere without exposing to the air, and then exposing the second electrode film on the photoelectric conversion layer without exposing to the air.
  • the first electrode film is exposed by selectively removing the second electrode film and the photoelectric conversion layer of the first solar battery cell among the plurality of solar battery cells provided side by side.
  • Third means for connecting, the apparatus for manufacturing a solar cell comprising the is provide.
  • a solar cell comprising the above.
  • the cost of the solar cell and the manufacturing apparatus for manufacturing the solar cell is reduced, the quality of the solar cell is improved, and the power generation efficiency of the solar cell is improved.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are principal views for explaining a method of manufacturing a thin film solar cell.
  • 4 (a) and 4 (b) are principal part views for explaining a method of manufacturing a thin film solar cell. It is a principal part figure for demonstrating the manufacturing method of a thin film solar cell.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are principal views for explaining a method of manufacturing a thin film solar cell. It is a principal part figure for demonstrating the comparative example of a thin film solar cell.
  • FIG. 8A to FIG. 8C are principal views for explaining a modification of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIG. 8A to FIG. 8C are principal views for explaining a modification of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIGS. 9A and FIG. 9B are principal views for explaining a modification of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (c) are principal part views for explaining another modified example of the manufacturing process of the thin-film solar cell.
  • FIGS. 11 (a) to 11 (c) are principal part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • 12 (a) to 12 (c) are principal part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • FIG. 15A and FIG. 15B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell. It is a principal part figure explaining the modification of the thin film solar cell which concerns on this Embodiment.
  • FIG. 1 is a main part diagram for explaining the thin film solar cell according to the present embodiment. That is, FIG. 1 is a perspective view of a main part of a thin film solar cell (solar cell module) 1a.
  • the thin film solar cell 1a mainly includes a substrate 10, a plurality of solar cells 20 formed on the substrate 10, and a metal wire 30 that electrically connects the solar cells 20 in series.
  • Each of the solar cells 20 has a transparent electrode layer 20a as a lower electrode, a photoelectric conversion layer 20b made of a thin film semiconductor material, and a metal electrode layer 20c laminated from the lower layer.
  • Each solar battery cell 20 is provided with a hole 20ha where the transparent electrode layer 20a is locally exposed.
  • the transparent electrode layer 20 a at the bottom of the hole 20 ha and the metal electrode layer 20 c of the adjacent solar battery cell 20 are electrically connected by a metal wire 30.
  • the number of such photovoltaic cells 20 is not limited to the number shown in the figure, and the number is adjusted according to the required output voltage. Then, by repeating the electrical connection described above, a necessary voltage is output between the upper electrode of the first solar cell in series connection and the lower electrode of the last solar cell in series connection.
  • Each solar battery cell 20 separated by the groove tr1 is formed by dividing the laminated body of the planar transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c at once by a method such as laser scribing. (Described later).
  • the transparent electrode layer 20a As a material of the substrate 10, for example, glass or an insulating resin film is applied.
  • TCO Transparent Conductive Oxide
  • ITO Indium Tin Oxide
  • a silicon-based or compound-based semiconductor material is applied as a material of the photoelectric conversion layer 20b.
  • a silicon-based or compound-based semiconductor material is applied as a material of the photoelectric conversion layer 20b.
  • amorphous silicon, CIGS (Cu (InGa) Se 2 ) and the like are typical examples.
  • Such a photoelectric conversion layer 20b has, for example, a structure in which a p-type and an n-type semiconductor layer are joined. When light is absorbed by the photoelectric conversion layer 20b, electric power (voltage) is generated between the transparent electrode layer 20a and the metal electrode layer 20c due to the photovoltaic effect.
  • the metal electrode layer 20c As a material of the metal electrode layer 20c, silver (Ag), aluminum (Al), zinc (Zn), or nickel (Ni) is applied.
  • the film thickness of the transparent electrode layer 20a is, for example, about 1 ⁇ m
  • the film thickness of the photoelectric conversion layer 20b is, for example, about 2 ⁇ m
  • the film thickness of the metal electrode layer 20c is, for example, about 1 ⁇ m.
  • the width of the trench tr1 is, for example, 50 ⁇ m.
  • FIG. 2 is a main part diagram for explaining the configuration of the manufacturing apparatus. That is, FIG. 2 is a block diagram of the manufacturing apparatus M1a.
  • FIGS. 3A to 6B are principal views for explaining a method of manufacturing the thin-film solar cell 1a.
  • the manufacturing apparatus M1a includes a film forming unit U1, a laser processing unit U2, and a wiring processing unit U3.
  • a film forming process is performed on the substrate 10 in a reduced pressure atmosphere.
  • laser processing unit U2 laser processing of the coating is performed in the atmosphere.
  • wiring processing unit U3 wiring for the series connection described above is performed.
  • Each of these units U1 to U3 can go back and forth. Further, by arranging these units U1 to U3 close to each other in a straight line, the size of the manufacturing apparatus M1a can be reduced. Further, the processing in each of the units U1 to U3 can be performed continuously.
  • the substrate 10 is installed in the film forming unit U1 of the manufacturing apparatus M1a, and as shown in FIG. 3A, on the rectangular substrate 10, a planar (solid) transparent electrode layer 20a, photoelectric conversion is performed.
  • the layer 20b and the metal electrode layer 20c are formed by sputtering, PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), or the like.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • a planar laminate 20l composed of the transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c is formed on the substrate 10.
  • These transparent electrode layer 20a, photoelectric conversion layer 20b, and metal electrode layer 20c are each formed without being exposed to the atmosphere.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved to the laser processing unit U2, and laser scribe is applied to the laminate 20l as shown in FIG. Thereby, the laminate 20l on the substrate 10 is divided into strips having a predetermined width. That is, laser scribing is collectively performed on the transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c formed on the substrate 10 to form the groove tr1 in the portion irradiated with the laser.
  • laser processing (laser scribing) is performed on at least one place of the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c in each strip-shaped laminate 20l. Then, the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c on the transparent electrode layer 20a are selectively removed in a spot shape. This state is shown in FIG. Thereby, the hole 20ha where the transparent electrode layer 20a is exposed is formed in each strip-shaped laminate 20l.
  • the strip-shaped laminate 20l and the substrate 10 are moved to the wiring processing unit U3, and the transparent electrode layer 20a exposed in the hole 20ha and the metal electrode layer 20c of the laminate 20l adjacent thereto are made into metal. Electrical connection is made through the wire 30.
  • This state is shown in FIG.
  • the thin film solar cell 1a in which the plurality of solar cells 20 are provided on the substrate 10 is formed.
  • FIG. 5 shows an upper surface of the thin film solar cell 1a.
  • each solar battery cell 20 of the thin-film solar battery 1 a is provided with a hole 20 ha where the transparent electrode layer 20 a is exposed.
  • the transparent electrode layer 20 a exposed in the hole 20 ha of a certain solar battery cell 20 and the metal electrode layer 20 c of the solar battery cell 20 adjacent thereto are electrically connected through the metal wire 30.
  • a necessary voltage is generated between the transparent electrode layer 20a of the first solar cell 20 in series connection and the metal electrode layer 20c of the last solar cell 20 in series connection. Is output.
  • FIG. 5 shows an example in which two holes 20 ha are provided for one solar battery cell 20. However, in this embodiment, it is not necessary to limit to this number. If necessary, the number of holes 20ha may be increased or decreased from two. Moreover, in FIG. 5, the example which has arrange
  • the positions of the holes 20ha and the metal wires 30 may be shifted every other.
  • the freedom degree of the metal wire 30 joined to the metal electrode layer 20c increases.
  • the width of the solar battery cell 20 the width in the direction substantially perpendicular to the groove tr1
  • the degree of freedom of the joint portion of the metal wire 30 increases. Therefore, in Fig.6 (a), the increase in the number of the photovoltaic cells 20 can be aimed at rather than the form shown in FIG.
  • each solar battery cell 20 as shown in FIG. 6B, a plurality of grooves tr ⁇ b> 2 that are substantially perpendicular to the groove tr ⁇ b> 1 are formed, and the strip-shaped solar battery cells 20 are arranged in the longitudinal direction. It may be divided into a plurality of grids. And the hole part 20hb for exposing the transparent electrode layer 20a may be formed substantially parallel with respect to the groove
  • the electrical connection performed in the wiring processing unit U3 may depend on connection means such as a conductive paste, a conductive paint, or a conductive tape in addition to the metal wire 30 described above.
  • the laminated body 20l composed of the transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c is collectively laser-scribed, so that complicated positioning accuracy is not required. Moreover, since the number of manufacturing steps is reduced by the batch processing, the cost of the thin-film solar cell 1a and the manufacturing apparatus M1a is not increased.
  • each solar battery cell 20 is divided by one groove tr1, the area of a portion that does not contribute to power generation can be reduced (described later). Thereby, power generation efficiency improves.
  • FIG. 7 is a main part diagram for explaining a comparative example of a thin film solar cell.
  • a groove tra that penetrates to the substrate 10 and a groove trb and a trc that penetrate to the transparent electrode layer 20a are formed.
  • the transparent electrode layers 20a are separated from each other by the groove tra.
  • a metal electrode layer 20c is embedded in the trench trb.
  • adjacent photovoltaic cells 200 are electrically connected in series.
  • the vacuum opening for laser scribing is performed for the first time after forming the transparent electrode layer 20a and then forming the groove tra, and for the second time when forming the groove trb after forming the photoelectric conversion layer 20b.
  • a total of three times of vacuum opening is required, that is, the third time when the groove trc is formed after the metal electrode layer 20c is formed.
  • the frequency of reattachment of dust generated by splash or the like to each layer of the solar battery cell 200 during laser scribing is greater than when the solar battery cell 20 is formed.
  • the thin film solar cell 100 since it is necessary to execute laser scribing each time, complicated positioning accuracy is required in each laser scribing process.
  • the laser scribing process is not batch processing, the number of manufacturing processes increases, resulting in high costs of the thin film solar cell and the manufacturing apparatus.
  • each solar cell 200 has a portion that does not contribute to power generation (portion A in the figure) remains. Accordingly, each cell width cannot be reduced.
  • the length of the portion A is in a direction substantially perpendicular to the groove tra, for example, 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, and is wider than the groove tr1.
  • the portion A shown in FIG. 7 does not exist, and the solar cells 20 are provided on the substrate 10 with the groove tr1 therebetween.
  • the present embodiment has the advantageous effects as described above.
  • the solar cells 20 may be substantially square, and the arrangement of the solar cells 20 at that time may be a grid pattern. Further, the grooves tr1 do not need to be parallel to each other, and may be non-parallel as necessary. Further, the width and shape of each solar battery cell 20 need not be the same. In addition, there may be any number of electrical connection portions in each solar battery cell 20 in each solar battery cell 20. Moreover, in each photovoltaic cell 20, the position of the connection part may differ.
  • the configuration of the solar battery cell 20 is a three-layer structure, but a solar cell (tandem type, triple type) in which a multilayer film is formed can also be supported, and lamination at the time of laser scribing processing. There is no restriction on the number of layers of the film.
  • FIG. 8A to FIG. 9B are principal views for explaining a modification of the manufacturing process of the thin-film solar cell.
  • the substrate 10 is installed in the film forming unit U1 of the manufacturing apparatus M1a, and the planar transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c are formed on the substrate 10.
  • a planar laminate 20l composed of the transparent electrode layer 20a, the photoelectric conversion layer 20b, and the metal electrode layer 20c is formed on the substrate 10.
  • the laminate 20l is formed by a PVD method or a CVD method.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved to the laser processing unit U2, and laser scribe is applied to the laminate 20l as shown in FIG. 8 (b).
  • the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c are divided into a predetermined width in the stacked body 20l. That is, the trench tr3 that divides the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c at a predetermined interval is formed. Thereby, a part of surface of the transparent electrode layer 20a is exposed.
  • laser scribe is applied to a part of the transparent electrode layer 20a exposed in the groove tr3, and the exposed part of the transparent electrode layer 20a is divided into a predetermined width. As a result, a part of the surface of the substrate 10 is exposed.
  • the process shown in FIG. 8C is collectively performed by continuously switching the laser wavelength when processing the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c and the laser wavelength when processing the transparent electrode layer 20a. It may be processed.
  • the laminate 20l in which the groove tr3 is formed and the substrate 10 are moved to the wiring processing unit U3, and as shown in FIG. 9A, a part of the transparent electrode layer 20a exposed in the groove tr3 is removed.
  • the insulating member 40 selectively covers the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc on both sides of the groove tr3 while being exposed.
  • a part of the transparent electrode layer 20a, the side surface 20lw, and the vicinity of the corner 20lc shown in the drawing by the arrow a are covered with the insulating member 40.
  • the insulating member 40 covers the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc of the laminate 20l indicated by the arrow b in the figure.
  • Such covering of the insulating member 40 is performed by, for example, any one of an inkjet coating method, a dispense coating method, a transfer method, and a printing method. Moreover, if such a process is followed, the covering of the insulating member 40 will be quick and low cost.
  • the material of the insulating member 40 corresponds to an inorganic material paste, an organic resin, an organic paint, or the like. In the case of an organic resin, it may be in the form of a tape.
  • the metal electrode layer of the laminate 20l indicated by the arrow b from the gap between the laminate 20l indicated by the arrow a and the insulating member 40 formed in the laminate 20l indicated by the arrow b.
  • the conductive connection member 50 is formed so as to continue to the surface of 20c, and the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a is electrically connected to the metal electrode layer 20c of the laminate 20l indicated by the arrow b.
  • the formation of the conductive connection member 50 is performed by any one of, for example, an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, a printing method, and a pasting method. Moreover, according to such a process, the conductive connection member 50 can be formed quickly and at low cost.
  • the material of the conductive connection member 50 corresponds to conductive paste, conductive paint, low-temperature solder, nano silver fine particles, carbon nanotubes, nano silver fine particle-containing conductive paste, carbon nanotube-containing conductive paste, conductive film, and the like. To do.
  • the solar battery cell 20 (first solar battery cell) indicated by the arrow a and the solar battery cell 20 (second solar battery cell) indicated by the arrow b formed on the substrate 10 are formed. Connected in series.
  • Example 2 the same effect as in Example 1 can be obtained because the vacuum is released only once.
  • the insulating member 40 and the conductive connection member 50 are formed by any one of the ink jet coating method, the dispense coating method, the transfer method, and the printing method. become. Thereby, the productivity of the thin film solar cell is further improved.
  • Example 3 Next, still another modification of the manufacturing process of the thin film solar cell using the thin film solar cell manufacturing apparatus will be described.
  • the laser scribing process of the laminate 20l is the same as that in FIG. 8, and will be described from the next step.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (c) are principal part views for explaining another modified example of the manufacturing process of the thin-film solar cell.
  • the laminate 20l formed with the groove tr3 and the substrate 10 are moved to the wiring processing unit U3, and the insulating member 40 is embedded in the groove tr3 as shown in FIG.
  • the burying of the insulating member 40 is performed by, for example, any one of an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, and a printing method. If such a process is followed, the covering of the insulating member 40 is quick and low cost.
  • the material of the insulating member 40 corresponds to an inorganic material paste, an organic resin, an organic paint, or the like.
  • angular part 20lc vicinity of the laminated body 20l shown by the arrow a are coat
  • the insulating member 40 covers the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc of the laminate 20l indicated by the arrow b.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved again to the laser processing unit U2, and the insulating member 40 is subjected to laser scribing as shown in FIG.
  • a groove tr4 is formed in the central portion of the insulating member 40, and the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a in the drawing is exposed. Since the groove tr4 is formed only in the central portion of the insulating member 40, a part of the transparent electrode layer 20a, the side surface 20lw and the corner portion 20lc in the vicinity of the laminated body 20l indicated by arrows a and b in the figure are insulated members. 40.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved again to the wiring processing unit U3, and, as shown in FIG. 10C, continue from the trench tr4 to the surface of the metal electrode layer 20c of the laminate 20l indicated by the arrow b.
  • the conductive connection member 50 is formed. Thereby, the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a and the metal electrode layer 20c of the laminate 20l indicated by the arrow b are electrically connected.
  • the formation of the conductive connection member 50 is performed by any one of, for example, an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, a printing method, and a pasting method. If such a process is followed, formation of the conductive connection member 50 is quick and low cost.
  • the material of the conductive connection member 50 corresponds to conductive paste, conductive paint, low-temperature solder, nano silver fine particles, carbon nanotube, nano silver fine particle-containing conductive paste, carbon nanotube-containing conductive paste, conductive film, and the like. To do.
  • the solar battery cell 20 indicated by the arrow a and the solar battery cell 20 indicated by the arrow b formed on the substrate 10 are connected in series.
  • Example 3 the same effect as in Example 1 can be obtained because the vacuum is released only once.
  • the insulating member 40 and the conductive connection member 50 are formed by any one of the ink jet coating method, the dispense coating method, the transfer method, and the printing method, wiring processing is quick and low cost. become. Thereby, the productivity of the thin film solar cell is further improved.
  • Example 4 Next, still another modification of the manufacturing process of the thin film solar cell using the thin film solar cell manufacturing apparatus will be described.
  • the laser scribing process of the laminate 20l is the same as in FIG. 8, and will be described from the next step.
  • FIGS. 11 (a) to 11 (c) are principal part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • the laminate 20l formed with the groove tr3 and the substrate 10 are moved to the wiring processing unit U3, and a planar insulating member 41 is formed in the trench tr3 and on the laminate 20l as shown in FIG. To do.
  • the insulating member 41 is formed by any one of an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, a printing method, and a pasting method, for example. Moreover, if such a process is followed, formation of the insulating member 41 will be quick and low cost.
  • the material of the insulating member 41 corresponds to a resin film, an organic resin, an organic paint, an inorganic material paste, or the like.
  • angular part 20lc vicinity of the laminated body 20l shown by the arrow a in a figure are coat
  • the insulating member 41 covers the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc of the laminate 20l indicated by the arrow b in the drawing.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved again to the laser processing unit U2, and laser scribing is performed at two locations on the insulating member 41 as shown in FIG.
  • the groove tr4 is formed at the center of the insulating member 41 formed in the groove tr3, and the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a is exposed.
  • the groove tr5 is also formed in the insulating member 41 on the stacked body 20l indicated by the arrow b, and the metal electrode layer 20c is exposed.
  • the groove tr4 is formed only in the central part of the insulating member 41 formed in the groove tr3, a part of the transparent electrode layer 20a, the side surface 20lw, and the corner part 20lc in the vicinity of the laminated body 20l indicated by the arrow a are insulated. Covered with a member 41. Further, the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc of the laminate 20l indicated by the arrow b is covered with an insulating member 41.
  • the laminate 20l and the substrate 10 are moved again to the wiring processing unit U3, and the conductive connection member 50 is formed so as to be continuous from the groove tr4 to the groove tr5 as shown in FIG. 11C. .
  • the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a and the metal electrode layer 20c of the laminate 20l indicated by the arrow b are electrically connected.
  • the formation of the conductive connection member 50 is performed by any one of, for example, an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, a printing method, and a pasting method. If such a process is followed, formation of the conductive connection member 50 is quick and low cost.
  • the material of the conductive connection member 50 corresponds to conductive paste, conductive paint, low-temperature solder, nano silver fine particles, carbon nanotubes, nano silver fine particle-containing conductive paste, carbon nanotube-containing conductive paste, conductive film, and the like. To do.
  • the solar battery cell 20 indicated by the arrow a and the solar battery cell 20 indicated by the arrow b formed on the substrate 10 are connected in series.
  • Example 4 the same effect as in Example 1 can be obtained because the vacuum is released only once.
  • the insulating member 41 and the conductive connection member 50 are formed by any one of the inkjet coating method, the dispense coating method, the transfer method, the printing method, and the pasting method, the wiring processing is performed. Done quickly and at low cost. Since the insulating member 41 serves as a protective layer for the laminate 20l, the reliability of the battery is enhanced. In addition, a separate step of providing a protective film becomes unnecessary. Thereby, the productivity of the thin film solar cell is further improved.
  • Example 5 Next, still another modification of the manufacturing process of the thin film solar cell using the thin film solar cell manufacturing apparatus will be described.
  • the laser scribing process of the laminate 20l is the same as that in FIG. 8, and will be described from the next step.
  • 12 (a) to 12 (c) are principal part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • the laminate 20l formed with the groove tr3 and the substrate 10 are moved to the wiring processing unit U3, and as shown in FIG. 12A, a part of the transparent electrode layer 20a formed in the groove tr3 and the arrow b
  • a water repellent member 60 is formed on a part of the metal electrode layer 20c of the laminate 20l shown in FIG. That is, a water repellent treatment is performed on these portions.
  • the water repellent member 60 corresponds to, for example, a chemical for water repellent processing.
  • the water repellent treatment may be performed by selectively performing laser treatment, plasma treatment (formation of surface water repellent groups), or the like on this portion in addition to forming the above-described water repellent member 60.
  • a planar insulating member 41 is formed.
  • the insulating member 41 is formed by any one of an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, and a printing method, for example.
  • a part of the transparent electrode layer 20a formed in the groove tr3 and a part of the metal electrode layer 20c of the laminated body 20l indicated by the arrow b are subjected to water repellent processing. Accordingly, the adhesion of the insulating member 41 to these portions is suppressed, and as shown in the figure, a groove tr4 is generated at the center of the insulating member 41 formed in the groove tr3, and the transparent body 20l indicated by the arrow a is transparent.
  • the insulating member 41 is formed in addition to the portion where the transparent electrode layer 20a and the metal electrode layer 20c are electrically connected.
  • the material of the insulating member 41 corresponds to an organic resin, an organic paint, an inorganic material paste, or the like.
  • the trench tr4 is generated only in the central portion of the insulating member 41 formed in the trench tr3, a part of the transparent electrode layer 20a, the side surface 20lw, and the vicinity of the corner portion 20lc indicated by the arrow a are insulated. Covered with a member 41. Further, the vicinity of the side surface 20lw and the corner portion 20lc of the laminate 20l indicated by the arrow b is covered with an insulating member 41.
  • the electroconductive connection member 50 is formed so that it may continue in the groove
  • the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a and the metal electrode layer 20c of the laminate 20l indicated by the arrow b are electrically connected.
  • the formation of the conductive connection member 50 is performed by any one of, for example, an ink jet coating method, a dispense coating method, a transfer method, a printing method, and a pasting method. Moreover, if such a process is followed, formation of the conductive connection member 50 is quick and low cost.
  • the material of the conductive connection member 50 corresponds to conductive paste, conductive paint, low-temperature solder, nano silver fine particles, carbon nanotubes, nano silver fine particle-containing conductive paste, carbon nanotube-containing conductive paste, conductive film, and the like. To do.
  • the solar battery cell 20 indicated by the arrow a and the solar battery cell 20 indicated by the arrow b formed on the substrate 10 are connected in series.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained because the vacuum is released only once.
  • the formation of the insulating member 41 and the conductive connection member 50 is performed by any one of the inkjet coating method, the dispense coating method, the transfer method, the printing method, and the pasting method, the wiring processing is performed. Quick and low cost.
  • the productivity is higher. Thereby, the productivity of the thin film solar cell is further improved.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • the stacked body 20l and the substrate 10 are moved to the laser processing unit U2. Then, as shown in FIG. 13A, laser scribing is performed from above the stacked body 20l. Thereby, the stacked body 20l is divided across the groove tr3. However, in Example 6, a step is formed between the photoelectric conversion layer 20b and the metal electrode layer 20c between the transparent electrode layer 20a and the photoelectric conversion layer 20b of the laminate 20l indicated by arrows a and b. Is subjected to laser processing.
  • the side surface 20cw of the metal electrode layer 20c recedes from the side surface 20bw of the photoelectric conversion layer 20b on the side surface of the divided laminate 20l. Further, for example, the side surface 20bw of the photoelectric conversion layer 20b is set back relative to the side surface 20aw of the transparent electrode layer 20a.
  • the creeping distance of the photoelectric conversion layer 20b exposed on the side surface of the laminate 20l can be increased, and leakage between the transparent electrode layer 20a and the metal electrode layer 20c can be suppressed.
  • the photoelectric conversion layer 20b is laser processed after the metal electrode layer 20c is processed, the distance between the side surface 20cw of the metal electrode layer 20c and the side surface 20bw of the photoelectric conversion layer 20b is increased. Therefore, when laser scribing the photoelectric conversion layer 20b, leakage due to thermal alteration on the side surface of the stacked body 20l is suppressed.
  • the insulating member 40 and the conductive connection member 50 are formed, and the transparent electrode layer 20a of the laminate 20l indicated by the arrow a and the metal electrode of the laminate 20l indicated by the arrow b.
  • the layer 20c is electrically connected. This state is shown in FIG. Through such a process, the solar battery cell 20 indicated by the arrow a and the solar battery cell 20 indicated by the arrow b formed on the substrate 10 are connected in series.
  • Example 6 the same effect as in Example 1 can be obtained because the vacuum is released only once.
  • the reattachment of splash to the side surface 20lw of the laminate 20l is suppressed, and a high-quality thin-film solar cell is formed.
  • FIG. 14A and FIG. 14B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • the arrow As shown to Fig.14 (a), on the board
  • FIG. 15A and FIG. 15B are main part views for explaining still another modified example of the manufacturing process of the thin film solar cell.
  • the arrow As shown to Fig.15 (a), on the board
  • the conductive connection member 50 is embedded in the groove tr3 (groove tr3 formed by dividing the laminated film 20l).
  • the conductive connection member 50 is removed by laser scribing from the side surfaces of the metal electrode layer 20c and the photoelectric conversion layer 20b of the solar battery cell indicated by the arrow a, and the transparent electrode exposed.
  • a trench tr6 is formed on the layer 20a.
  • a hydrophilization treatment is performed on the portion where the metal wire 30 and the conductive connection member 50 are joined in order to improve the wettability (adhesion) of these conductive materials. Also good.
  • plasma treatment, ultrasonic treatment, chemical application, washing with water, etc. may be performed to perform hydrophilic treatment on the joint portion.
  • the direction in which the laser light is incident may be the direction from the metal electrode layer 20c of the stacked body 20l to the transparent electrode layer 20a, and from the transparent electrode layer 20a.
  • the direction of the metal electrode layer 20c may also be used.
  • the incidence of laser light includes normal incidence and oblique incidence on the substrate 10.
  • the above-described laser scribing process may be performed by leaning the substrate 10 and the laminated film 20l against the ground.
  • FIG. 16 is a main part diagram for explaining a modification of the thin-film solar cell according to the present embodiment.
  • the manufacturing apparatus M1b includes a film forming unit U1, a laser processing unit U2, a wiring processing unit U3, and a surface treatment unit U4.
  • a surface treatment unit U4 By incorporating such a surface treatment unit U4 into the manufacturing apparatus M1b, the above-described surface treatment can be performed.
  • the surface treatment unit U4 in addition to the cleaning treatment, the water repellent treatment and the hydrophilic treatment described above can be performed together.
  • surface treatment is performed on at least a part of the groove formed by dividing the laminated film 20l or at least a part of each surface of the plurality of solar cells 20, Surface modification of the part is performed.
  • the insulating member 41 can respond, even if the material of the insulating member 41 is hydrophilic or water-repellent.
  • the insulating member 41 is formed in addition to the portion where the conductive connecting member 50 is joined to the transparent electrode layer 20a and the metal electrode layer 20c.
  • the water-repellent member 60 is selectively formed in the part which joins the electroconductive connection member 50 to the transparent electrode layer 20a and the metal electrode layer 20c, ie, the part which does not arrange
  • the hydrophilic insulating member 41 when the hydrophilic insulating member 41 is used, a hydrophilic treatment may be selectively performed on a base on which the insulating member 41 is formed. In the case where the water-repellent insulating member 41 is used, the portion where the insulating member 41 is not formed may be selectively subjected to water repellent treatment.
  • the material of the metal wire 30 and the electroconductive connection member 50 is hydrophilic, it can respond.
  • a hydrophilization treatment may be performed on a base on which the metal wire 30 and the conductive connection member 50 are bonded.
  • the water repellent treatment may be performed on a portion other than the base to which the metal wire 30 and the conductive connection member 50 are joined.

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Abstract

　薄膜太陽電池及びそれを製造する製造装置の低コスト化、薄膜太陽電池の品質向上、薄膜太陽電池の発電効率の向上を図る。　基板上に、第１の電極膜を減圧雰囲気下で形成し、その後、大気に曝すことなく、前記第１の電極膜上に、光電変換層を減圧雰囲気下で形成し、その後大気に曝すことなく、前記光電変換層上に、第２の電極膜を減圧雰囲気下で形成して、積層膜を形成する工程と、前記積層膜を分断して、前記基板上に併設された複数の太陽電池セルを形成する工程と、前記複数の太陽電池セルのうちの第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層を選択的に除去して、前記第１の電極膜を表出させ、前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、表出させた前記第１の電極膜と、を電気的に接続する製造方法が提供される。

Description

太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置及び太陽電池
　本発明は、太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置及び太陽電池に関する。
　近年、環境保護の立場から、クリーンなエネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽電池は資源となる太陽光が無限であること、無公害であることから注目を集めている。　
　同一基板上に形成された複数の太陽電池セルが、直列接続された太陽電池（光電変換装置）の代表例は、薄膜太陽電池である。　
　薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることから、今後の太陽電池の主流となると考えられている。また、薄膜太陽電池は、電力供給用以外に、建物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用、一般住宅用にも需要が広がってきている。
　従来の薄膜太陽電池は、ガラス基板を用いているものが一般的であった。このような薄膜太陽電池は、ガラス基板上に、その下層から下部電極、半導体層からなる光電変換層、上部電極が積層された光電変換素子（またはセル）が複数形成されている。そして、任意の光電変換素子の上部電極と、これに隣接する光電変換素子の下部電極とを電気的に接続する構成が繰り返されている。これにより、最初の光電変換素子の上部電極と最後の光電変換素子の下部電極との間に必要な電圧が出力される。
　このような光電変換素子間の直列接続は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニング、およびこれらの組み合わせによりなされる。そして、最近では、基板上に積層された膜をレーザ加工により分断して、光電変換素子を直列接続する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
２００３－０６０２１９号公報
　しかしながら、上述した方法は、直列接続するための配線工程や製造工程中での位置合わせが複雑になり、簡便な方法で太陽電池を製造したものではない。
　本発明は、上述した直列接続を簡略化することにより、太陽電池及びそれを製造する製造装置の低コスト化を図ると共に、太陽電池の品質を向上し、太陽電池の発電効率が向上する太陽電池の製造方法、太陽電池の製造装置及び太陽電池を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、基板上に、複数の太陽電池セルが直列に接続された太陽電池の製造方法であって、前記基板上に、第１の電極膜を減圧雰囲気下で形成し、その後、大気に曝すことなく、前記第１の電極膜上に、光電変換層を減圧雰囲気下で形成し、その後大気に曝すことなく、前記光電変換層上に、第２の電極膜を減圧雰囲気下で形成して、積層膜を形成する工程と、前記積層膜を分断して、前記基板上に併設された前記複数の太陽電池セルを形成する工程と、前記複数の太陽電池セルのうちの第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層を選択的に除去して、前記第１の電極膜を表出させ、前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、表出させた前記第１の電極膜と、を電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする太陽電池の製造方法が提供される。
　また、本発明の一態様によれば、基板上に、複数の太陽電池セルが直列に接続された太陽電池の製造装置であって、前記基板上に、第１の電極膜を減圧雰囲気下で形成し、その後、大気に曝すことなく、前記第１の電極膜上に、光電変換層を減圧雰囲気下で形成し、その後大気に曝すことなく、前記光電変換層上に、第２の電極膜を減圧雰囲気下で形成して、積層膜を形成する第１の手段と、前記積層膜を分断して、前記基板上に併設された前記複数の太陽電池セルを形成する第２の手段と、前記併設された前記複数の太陽電池セルのうちの前記第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層を選択的に除去して、前記第１の電極膜を表出させ、前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、表出させた前記第１の電極膜と、を接続する第３の手段と、を備えたことを特徴とする太陽電池の製造装置が提供される。
　また、本発明の一態様によれば、基板上に形成された、第１の電極膜と、前記第１の電極膜の上に設けられた光電変換層と、前記光電変換層の上に設けられた第２の電極膜と、を含む積層膜が一括して分断されて前記基板上に併設された複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを直列に接続する接続部材と、を備えたことを特徴とする太陽電池が提供される。
　本発明によれば、太陽電池及びそれを製造する製造装置の低コスト化がなされ、太陽電池の品質が向上し、太陽電池の発電効率が向上する。
本実施の形態に係わる薄膜太陽電池を説明する要部図である。 製造装置の構成を説明するための要部図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造方法を説明するための要部図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造方法を説明するための要部図である。 薄膜太陽電池の製造方法を説明するための要部図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造方法を説明するための要部図である。 薄膜太陽電池の比較例を説明するための要部図である。 図８（ａ）～図８（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程の変形例を説明するための要部図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程の変形例を説明するための要部図である。 図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程の別の変形例を説明するための要部図である。 図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。 図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。 本実施の形態に係る薄膜太陽電池の変型例を説明する要部図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
　（実施例１）　
　図１は、本実施の形態に係る薄膜太陽電池を説明する要部図である。すなわち、図１は、薄膜太陽電池（太陽電池モジュール）１ａの要部斜視図である。　
　薄膜太陽電池１ａは、主に、基板１０と、基板１０に複数形成された太陽電池セル２０と、それぞれの太陽電池セル２０を電気的に直列状に接続する金属ワイヤ３０と、を含む。
　それぞれの太陽電池セル２０は、その下層から、下部電極としての透明電極層２０ａ、薄膜半導体材からなる光電変換層２０ｂ、金属電極層２０ｃが積層されている。それぞれの太陽電池セル２０には、局部的に透明電極層２０ａが表出した孔部２０ｈａが設けられている。そして、孔部２０ｈａの底における透明電極層２０ａと、隣接する太陽電池セル２０の金属電極層２０ｃとが、金属ワイヤ３０により電気的に接続されている。
　なお、このような太陽電池セル２０は、図示する個数に限らず、必要とされる出力電圧に応じて、その数が調節される。そして、上述した電気的な接続を繰り返すことにより、直列接続の最初の太陽電池セルの上部電極と、直列接続の最後の太陽電池セルの下部電極と、の間で必要な電圧が出力される。
　なお、溝ｔｒ１を隔てた、それぞれの太陽電池セル２０は、平面状の透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃの積層体を一括でレーザスクライブなどの方法で分断することにより形成する（後述）。
　基板１０の材質としては、例えば、ガラス、絶縁性樹脂フィルムが適用される。　
　また、透明電極層２０ａとしては、いわゆるＴＣＯ（Transparent Conductive Oxide）等が適用される。その代表的なものとして、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が挙げられる。
　また、光電変換層２０ｂの材質としては、シリコン系、化合物系の半導体材が適用される。例えば、その代表的なものとして、アモルファスシリコン、ＣＩＧＳ（Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２）等が挙げられる。このような光電変換層２０ｂは、例えば、ｐ型とｎ型の半導体層が接合した構造を有している。そして、光電変換層２０ｂに光が吸収されると、光起電力効果により透明電極層２０ａ－金属電極層２０ｃ間に電力（電圧）が発生する。
　金属電極層２０ｃの材質としては、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎｉ）が適用される。　
　透明電極層２０ａの膜厚は、例えば１μｍ程度であり、光電変換層２０ｂの膜厚は、例えば２μｍ程度であり、金属電極層２０ｃの膜厚は、例えば１μｍ程度である。　
　太陽電池セル２０については、基本的な３層構造を例示したが、本実施の形態については、３層以上の構成であっても対応可能である。　
　また、溝ｔｒ１の幅は、例えば、５０μｍである。
　次に、薄膜太陽電池製造装置（以下、製造装置）を用いて、薄膜太陽電池１ａを製造する工程について説明する。　
　図２は、製造装置の構成を説明するための要部図である。すなわち、図２は、製造装置Ｍ１ａのブロック図である。また、図３（ａ）～図６（ｂ）は、薄膜太陽電池１ａの製造方法を説明するための要部図である。
　図２に示すように、製造装置Ｍ１ａは、成膜ユニットＵ１と、レーザ加工ユニットＵ２と、配線加工ユニットＵ３と、を含む。成膜ユニットＵ１では、減圧雰囲気で基板１０に成膜処理が行われる。レーザ加工ユニットＵ２では、大気中で被膜のレーザ加工が行われる。配線加工ユニットＵ３では、上述した直列接続のための配線が行われる。これらの各ユニットＵ１～Ｕ３間は、相互に行き来することができる。また、これらの各ユニットＵ１～Ｕ３を直線状に近接して配列することにより、製造装置Ｍ１ａの小型化が実現できる。また、各ユニットＵ１～Ｕ３内での処理を連続して行うことができる。
　次に、上述した製造装置Ｍ１ａを用いて薄膜太陽電池１ａを製造する方法を具体的に説明する。　
　まず、基板１０を製造装置Ｍ１ａの成膜ユニットＵ１内に設置し、図３（ａ）に示すように、矩形状の基板１０上に、平面状（べた状）の透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃをスパッタリング法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより形成する。これにより、基板１０上に、透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃで構成される、平面状の積層体２０ｌが形成される。これらの透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃは、それぞれ大気に晒されることなく形成される。
　次に、積層体２０ｌ及び基板１０をレーザ加工ユニットＵ２に移動して、図３（ｂ）に示すように、積層体２０ｌにレーザスクライブを施す。これにより、基板１０上の積層体２０ｌが所定の幅に短冊状に分断される。　
　すなわち、基板１０上に形成された、透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃに一括でレーザスクライブ加工を施して、レーザを照射した部分に溝ｔｒ１を形成する。
　さらに、それぞれの短冊状の積層体２０ｌにおける、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃの少なくとも１箇所にレーザ加工（レーザスクライブ）を施す。そして、透明電極層２０ａ上の光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃを選択的にスポット状に除去する。この状態を、図４（ａ）に示す。これにより、それぞれの短冊状の積層体２０ｌに、透明電極層２０ａが露出された孔部２０ｈａが形成される。
　次に、短冊状の積層体２０ｌ及び基板１０を配線加工ユニットＵ３に移動し、孔部２０ｈａにおいて露出している透明電極層２０ａと、これに隣接する積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとを金属ワイヤ３０を通じて電気的に接続する。この状態を、図４（ｂ）に示す。このような工程により、基板１０上に複数の太陽電池セル２０が設けられた薄膜太陽電池１ａが形成される。
　図５には、薄膜太陽電池１ａの上面が示されている。　
　図５に示すように、薄膜太陽電池１ａの各太陽電池セル２０の少なくとも一箇所には、透明電極層２０ａが表出した孔部２０ｈａが設けられている。そして、ある太陽電池セル２０の孔部２０ｈａにおいて露出した透明電極層２０ａと、これに隣接する太陽電池セル２０の金属電極層２０ｃと、が金属ワイヤ３０を通じて電気的に接続されている。このような電気的な接続の繰り返しによって、直列接続の最初の太陽電池セル２０の透明電極層２０ａと、直列接続の最後の太陽電池セル２０の金属電極層２０ｃとの間に、必要な電圧が出力される。
　なお、図５では、１個の太陽電池セル２０に対し、２個の孔部２０ｈａを設けた例を示している。しかし、本実施の形態では、この数に限定する必要はない。必要に応じて、孔部２０ｈａの数を２個より増減してもよい。　
　また、図５においては、隣接する孔部２０ｈａ及び金属ワイヤ３０を直線状に配置した例を示した。しかし、本実施の形態では、その配置に限定する必要はない。
　例えば、図６（ａ）に示すように、１個おきに孔部２０ｈａ及び金属ワイヤ３０の位置をずらして配置してもよい。これにより、金属電極層２０ｃに接合する金属ワイヤ３０の自由度が増加する。また、図５に示す形態よりも、太陽電池セル２０の幅（溝ｔｒ１に対し略垂直方向の幅）をより狭くしても、金属ワイヤ３０の接合部分の自由度が増す。従って、図６（ａ）では、図５に示す形態よりも、太陽電池セル２０の数の増加を図ることができる。
　また、それぞれの太陽電池セル２０においては、図６（ｂ）に示すように、溝ｔｒ１に対し略垂直となる溝ｔｒ２を複数個形成して、短冊状の太陽電池セル２０を、その長手方向に複数に分断し格子状としてもよい。そして、透明電極層２０ａを露出するための孔部２０ｈｂを溝ｔｒ２に対し略平行に形成して、格子状に分断した太陽電池セル２０同士を金属ワイヤ３０により直列状に接続してもよい。このような構成によれば、薄膜太陽電池１ａの発電単位がさらに小さくなる。これにより、所望の出力電圧に応じて、チップ状の太陽電池セルの数を自由に選択することができる。すなわち、チップ状の太陽電池セルの個数を適宜変更して、それらを直列状に接続することにより、出力電圧の異なる薄膜太陽電池を容易に形成することができる。　
　なお、配線加工ユニットＵ３で行われる電気的な接続は、上述した金属ワイヤ３０の他、導電性ペースト、導電性塗料、導電性テープ等の接続手段に依ってもよい。
　このように、本実施の形態では、積層体２０ｌを予め形成した後、一括で積層体２０ｌのレーザスクライブを行っている。このような方法では、薄膜太陽電池１ａを製造する際、真空開放は、レーザスクライブを行う１回のみで足りる。また、この１回のみのレーザスクライブは、積層体２０ｌが上述した３層よりも、さらに多層となっても実現可能である。
　その結果、各層においては、各層の成膜とパターニング（レーザスクライブ）とを交互に繰り返さないので、レーザスクライブの際にスプラッシュ等で発生するゴミの太陽電池セル２０への再付着が最小限に抑制される。その結果、薄膜太陽電池１ａの製品歩留まりが向上する。
　また、レーザスクライブにおいては、透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃで構成される積層体２０ｌを一括でレーザスクライブすることから、複雑な位置決め精度を要しない。また、一括加工により、製造工程数が減少することから、薄膜太陽電池１ａ及び製造装置Ｍ１ａのコスト高を招来することがない。
　また、それぞれの太陽電池セル２０は、一本の溝ｔｒ１により分断されていることから、発電に寄与しない部分の面積を減らすことができる（後述）。これにより、発電効率が向上する。
　例えば、図７は、薄膜太陽電池の比較例を説明するための要部図である。
　この薄膜太陽電池１００では、基板１０にまで貫通する溝ｔｒａと、透明電極層２０ａにまで貫通する溝ｔｒｂ及び溝ｔｒｃが形成されている。そして、溝ｔｒａにより透明電極層２０ａが互いに分離されている。また、溝ｔｒｂ内に金属電極層２０ｃが埋設されている。これにより、隣接する太陽電池セル２００同士が直列状に電気的に接続されている。このような形態では、レーザスクライブを行うための真空開放は、透明電極層２０ａを形成してから溝ｔｒａを形成する１回目と、光電変換層２０ｂを形成してから溝ｔｒｂを形成する２回目と、金属電極層２０ｃを形成してから溝ｔｒｃを形成する３回目という、計３回の真空開放を要する。
　従って、レーザスクライブの際にスプラッシュ等で発生するゴミの太陽電池セル２００の各層への再付着の頻度が太陽電池セル２０を形成する際より多くなってしまう。
　また、薄膜太陽電池１００では、その都度、レーザスクライブを実行する必要があることから、各レーザスクライブ工程において複雑な位置決め精度が必要とされる。また、レーザスクライブ工程が一括加工でないので、製造工程数が増加していまい、薄膜太陽電池及び製造装置のコスト高を招来してしまう。
　また、それぞれの太陽電池セル２００は、発電に寄与しない部分（図中のＡの部分）が残存している。その分、各セル幅の狭小化を図ることができない。このＡの部分の長さは、溝ｔｒａに略垂直な方向で、例えば、３００μｍから４００μｍとなり、溝ｔｒ１にくらべ幅広い。これに対し、薄膜太陽電池１ａでは、図７に示すＡの部分が存在せず、溝ｔｒ１を隔てて、太陽電池セル２０が基板１０上に設けられている。　
　このように、本実施の形態では、上述したような有利な効果を有している。
　なお、図示はしないが、太陽電池セル２０は、略正方形としてもよく、その際の太陽電池セル２０の配列を碁盤目状としてもよい。また、各溝ｔｒ１は、それぞれ並行である必要もなく、必要に応じて、非平行としてもよい。また、各太陽電池セル２０の幅、形状は、それぞれ同一である必要もない。また、太陽電池セル２０における電気的な接続部分は、各太陽電池セル２０において何箇所あっても構わない。また、各太陽電池セル２０において、その接続部分の位置が異なっていてもよい。
　また、上記の構成では、太陽電池セル２０の構成を３層構造としたが、さらに多層の膜を形成した太陽電池（タンデム型、トリプル形）についても対応可能であり、レーザスクライブ加工時の積層膜の層数に制約がない。
　（実施例２）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程の変形例について説明する。　
　図８（ａ）～図９（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程の変形例を説明するための要部図である。
　まず、図８（ａ）に示すように、基板１０を製造装置Ｍ１ａの成膜ユニットＵ１内に設置し、基板１０上に、平面状の透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃを形成する。すなわち、基板１０上に、透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃで構成される、平面状の積層体２０ｌを形成する。積層体２０ｌは、ＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法により形成する。
　次に、積層体２０ｌ及び基板１０をレーザ加工ユニットＵ２に移動して、図８（ｂ）に示すように、積層体２０ｌにレーザスクライブを施す。これにより、積層体２０ｌの中、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃのみが所定の幅に分断される。すなわち、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃとを、所定の間隔で分断する溝ｔｒ３を形成する。これにより、透明電極層２０ａの表面の一部が露出する。
　次に、図８（ｃ）に示すように、溝ｔｒ３内で露出した透明電極層２０ａの一部にレーザスクライブを施し、露出した透明電極層２０ａの一部を所定の幅に分断する。これにより、基板１０の表面の一部が露出する。　
　なお、図８（ｃ）に示す工程は、波長の異なる２つのレーザを備えたレーザ加工装置を用いて処理してもよい。例えば、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃを加工する際のレーザの波長と、透明電極層２０ａを加工する際のレーザの波長を連続で切り替えて、図８（ｃ）に示す工程を一括で処理してもよい。
　次に、溝ｔｒ３を形成した積層体２０ｌ、及び基板１０を配線加工ユニットＵ３に移動し、図９（ａ）に示すように、溝ｔｒ３内において露出している透明電極層２０ａの一部が表出したまま、溝ｔｒ３の両側の側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍を選択的に絶縁部材４０で被覆する。これにより、図中の矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａの一部、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４０で被覆される。また、図中の矢印ｂで示す積層体２０ｌの側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４０で被覆される。このような絶縁部材４０の被覆は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法のいずれかによって行う。また、このような処理に従えば、絶縁部材４０の被覆が迅速かつ低コストになる。なお、絶縁部材４０の材質は、無機材ペースト、有機樹脂、有機塗料等が該当する。有機樹脂の場合は、テープ状であってもよい。
　そして、図９（ｂ）に示すように、矢印ａで示す積層体２０ｌと、矢印ｂで示す積層体２０ｌに形成された絶縁部材４０の間隙から、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃ表面まで連続するように、導電性接続部材５０を形成して、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとを電気的に接続する。
　このような導電性接続部材５０の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって行う。また、このような処理に従えば、導電性接続部材５０の形成を迅速かつ低コストで行うことができる。なお、導電性接続部材５０の材質は、導電性ペースト、導電性塗料、低温半田、ナノ銀微粒子、カーボンナノチューブ、ナノ銀微粒子含有導電性ペースト、カーボンナノチューブ含有導電性ペースト、導電性フィルム等が該当する。
　このような工程により、基板１０上に形成された、矢印ａで示す太陽電池セル２０（第１の太陽電池セル）と、矢印ｂで示す太陽電池セル２０（第２の太陽電池セル）とが直列に接続される。
　また、実施例２においても、真空開放は１回のみなので、実施例１と同様の効果が得られる。特に、実施例２では、絶縁部材４０、導電性接続部材５０の形成をインクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法のいずれかによって実施している、従って、配線加工が迅速かつ低コストになる。これにより、薄膜太陽電池の生産性がさらに向上する。
　（実施例３）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。この実施例３では、積層体２０ｌのレーザスクライブ加工については、図８と同様なので、その次の工程から説明する。　
　図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程の別の変形例を説明するための要部図である。
　上述した溝ｔｒ３を形成した積層体２０ｌ、及び基板１０を配線加工ユニットＵ３に移動し、図１０（ａ）に示すように、溝ｔｒ３内に絶縁部材４０を埋設する。このような絶縁部材４０の埋設は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法のいずれかによって行う。このような処理に従えば、絶縁部材４０の被覆が迅速かつ低コストになる。なお、絶縁部材４０の材質は、無機材ペースト、有機樹脂、有機塗料等が該当する。これにより、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａ、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４０で被覆される。また、矢印ｂで示す積層体２０ｌの側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４０で被覆される。
　次に、積層体２０ｌ及び基板１０を再びレーザ加工ユニットＵ２に移動し、図１０（ｂ）に示すように、絶縁部材４０にレーザスクライブ加工を施す。これにより、絶縁部材４０の中央部に溝ｔｒ４が形成され、図中の矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａが露出する。なお、絶縁部材４０の中央部のみに溝ｔｒ４を形成したことから、図中の矢印ａ，ｂで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａの一部、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍は、絶縁部材４０で被覆されている。
　そして、積層体２０ｌ及び基板１０を、再び配線加工ユニットＵ３に移動し、図１０（ｃ）に示すように、溝ｔｒ４内から矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃ表面まで連続するように、導電性接続部材５０を形成する。これにより、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとが電気的に接続される。
　このような導電性接続部材５０の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって行う。このような処理に従えば、導電性接続部材５０の形成が迅速かつ低コストになる。なお、導電性接続部材５０の材質は、導電性ペースト、導電性塗料、低温半田、ナノ銀微粒子、カーボンナノチューブ、ナノ銀微粒子含有導電性ペースト、カーボンナノチューブ含有導電性ペースト、導電性フィルム等が該当する。
　このような工程により、基板１０上に形成された、矢印ａで示す太陽電池セル２０と、矢印ｂで示す太陽電池セル２０とが直列に接続される。
　また、実施例３においても、真空開放は１回のみなので、実施例１と同様の効果が得られる。特に、実施例３では、絶縁部材４０、導電性接続部材５０の形成をインクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法のいずれかによって実施していることから、配線加工が迅速かつ低コストになる。これにより、薄膜太陽電池の生産性がさらに向上する。
　（実施例４）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。この実施例４では、積層体２０ｌのレーザスクライブ加工については、図８と同様なので、その次の工程から説明する。　
　図１１（ａ）～図１１（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。
　上述した溝ｔｒ３を形成した積層体２０ｌ、及び基板１０を配線加工ユニットＵ３に移動し、図１１（ａ）に示すように、溝ｔｒ３内及び積層体２０ｌ上に平面状の絶縁部材４１を形成する。このような絶縁部材４１の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによってなされる。また、このような処理に従えば、絶縁部材４１の形成が迅速かつ低コストになる。なお、絶縁部材４１の材質は、樹脂フィルム、有機樹脂、有機塗料、無機材ペースト等が該当する。これにより、図中の矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａ、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４１で被覆される。また、図中の矢印ｂで示す積層体２０ｌの側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍が絶縁部材４１で被覆される。
　次に、積層体２０ｌ及び基板１０を、再びレーザ加工ユニットＵ２に移動し、図１１（ｂ）に示すように、絶縁部材４１の２箇所にレーザスクライブ加工を施す。これにより、溝ｔｒ３内に形成した絶縁部材４１の中央部に溝ｔｒ４が形成され、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａが露出する。また、矢印ｂで示す積層体２０ｌ上の絶縁部材４１にも溝ｔｒ５が形成され、金属電極層２０ｃが露出する。
　なお、溝ｔｒ３内に形成した絶縁部材４１の中央部のみに溝ｔｒ４を形成したことから、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａの一部、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍は、絶縁部材４１で被覆されている。また、矢印ｂで示す積層体２０ｌの側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍は、絶縁部材４１で被覆されている。
　そして、積層体２０ｌ及び基板１０を、再び配線加工ユニットＵ３に移動し、図１１（ｃ）に示すように、溝ｔｒ４内から溝ｔｒ５内に連続するように、導電性接続部材５０を形成する。これにより、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとが電気的に接続される。
　このような導電性接続部材５０の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって行う。このような処理に従えば、導電性接続部材５０の形成が迅速かつ低コストになる。なお、導電性接続部材５０の材質は、導電性ペースト、導電性塗料、低温半田、ナノ銀微粒子、カーボンナノチューブ、ナノ銀微粒子含有導電性ペースト、カーボンナノチューブ含有導電性ペースト、導電性フィルム等が該当する。
　このような工程により、基板１０上に形成された、矢印ａで示す太陽電池セル２０と、矢印ｂで示す太陽電池セル２０とが直列に接続される。
　また、実施例４においても、真空開放は１回のみなので、実施例１と同様の効果が得られる。特に、実施例４では、絶縁部材４１、導電性接続部材５０の形成をインクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって実施していることから、配線加工が迅速かつ低コストで行われる。絶縁部材４１が積層体２０ｌの保護層となるので、電池としての信頼性が高まる。また、別途、保護膜を設ける工程が不要になる。これにより、薄膜太陽電池の生産性がさらに向上する。
　（実施例５）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。この実施例５では、積層体２０ｌのレーザスクライブ加工については、図８と同様なので、その次の工程から説明する。　
　図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。
　上述した溝ｔｒ３を形成した積層体２０ｌ、及び基板１０を配線加工ユニットＵ３に移動し、図１２（ａ）に示すように、溝ｔｒ３内に形成した透明電極層２０ａの一部、及び矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃの一部に、撥水部材６０を形成する。すなわち、これらの部分において撥水化処理が施される。撥水部材６０は、例えば、撥水加工用の薬剤が該当する。また、撥水化処理は、上述した撥水部材６０を形成するほか、この部分に選択的にレーザ処理、プラズマ処理（表面撥水基形成）等を施して、撥水化させてもよい。
　次に、図１２（ｂ）に示すように、平面状の絶縁部材４１を形成する。このような絶縁部材４１の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法のいずれかによってなされる。但し、溝ｔｒ３内に形成された透明電極層２０ａの一部、及び矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃの一部には撥水化加工が施されている。　従って、これらの部分への絶縁部材４１の付着は抑制されて、図示するように、溝ｔｒ３内に形成した絶縁部材４１の中央部に溝ｔｒ４が生成され、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａの一部が露出する。また、矢印ｂで示す積層体２０ｌ上の絶縁部材４１にも溝ｔｒ５が生成され、金属電極層２０ｃが露出する。すなわち、透明電極層２０ａと金属電極層２０ｃとを電機的に接続する部分以外に絶縁部材４１が形成される。なお、絶縁部材４１の材質は、有機樹脂、有機塗料、無機材ペースト等が該当する。
　なお、溝ｔｒ３内に形成した絶縁部材４１の中央部のみに溝ｔｒ４が生成することから、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａの一部、側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍は、絶縁部材４１で被覆されている。また、矢印ｂで示す積層体２０ｌの側面２０ｌｗ及び角部２０ｌｃ近傍は、絶縁部材４１で被覆されている。
　そして、図１２（ｃ）に示すように、溝ｔｒ４内から溝ｔｒ５内に連続するように、導電性接続部材５０を形成する。これにより、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとが電気的に接続される。
　このような導電性接続部材５０の形成は、例えば、インクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって行う。また、このような処理に従えば、導電性接続部材５０の形成が迅速かつ低コストになる。なお、導電性接続部材５０の材質は、導電性ペースト、導電性塗料、低温半田、ナノ銀微粒子、カーボンナノチューブ、ナノ銀微粒子含有導電性ペースト、カーボンナノチューブ含有導電性ペースト、導電性フィルム等が該当する。
　このような工程により、基板１０上に形成された、矢印ａで示す太陽電池セル２０と、矢印ｂで示す太陽電池セル２０とが直列に接続される。　
　また、実施例５においても、真空開放は１回のみなので、実施例１と同様の効果が得られる。特に、実施例５では、絶縁部材４１、導電性接続部材５０の形成をインクジェット塗布法、ディスペンス塗布法、転写法、印刷法、貼り付け法のいずれかによって実施していることから、配線加工が迅速かつ低コストになる。また、実施例４のように絶縁材をレーザスクライブで除去せずに実施可能となるので、より生産性が高い。これにより、薄膜太陽電池の生産性がさらに向上する。
　（実施例６）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。　
　図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。
　まず、上述したように、基板１０上に、平面状の透明電極層２０ａ、光電変換層２０ｂ及び金属電極層２０ｃを形成した後、この積層体２０ｌ及び基板１０をレーザ加工ユニットＵ２に移動する。そして、図１３（ａ）に示すように、積層体２０ｌの上方からレーザスクライブを施す。これにより、積層体２０ｌが溝ｔｒ３を隔てて分断される。但し、実施例６では、矢印ａ、ｂで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと光電変換層２０ｂとのあいだと、光電変換層２０ｂと金属電極層２０ｃとの間に段差が形成されるようにレーザ加工を施す。
　例えば、図１３（ａ）に表したように、分断された積層体２０ｌの側面において、金属電極層２０ｃの側面２０ｃｗは、光電変換層２０ｂの側面２０ｂｗよりも後退している。また例えば、光電変換層２０ｂの側面２０ｂｗは、透明電極層２０ａの側面２０ａｗよりも後退している。
　このような加工を実施することにより、例えば、積層体２０ｌの側面に露出する光電変換層２０ｂの沿面距離を長くして、透明電極層２０ａと金属電極層２０ｃとの間のリークを抑制できる。また、例えば、金属電極層２０ｃを加工した後に光電変換層２０ｂをレーザ加工する際には、金属電極層２０ｃの側面２０ｃｗと光電変換層２０ｂの側面２０ｂｗとの距離が離れた状態になる。従って、光電変換層２０ｂをレーザスクライブする際に、積層体２０ｌの側面での熱変質によるリークが抑制される。
　そして、この後においては、上述したように、絶縁部材４０と導電性接続部材５０を形成して、矢印ａで示す積層体２０ｌの透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す積層体２０ｌの金属電極層２０ｃとが電気的に接続される。この状態を、図１３（ａ）に示す。　
　このような工程により、基板１０上に形成された、矢印ａで示す太陽電池セル２０と、矢印ｂで示す太陽電池セル２０とが直列に接続される。
　また、実施例６においても、真空開放は１回のみなので、実施例１と同様の効果が得られる。特に、実施例６では、上述した段差を設けながらレーザ加工を施すので、積層体２０ｌの側面２０ｌｗへのスプラッシュの再付着が抑制されて、高品質の薄膜太陽電池が形成される。
　（実施例７）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。　
　図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。
　図１４（ａ）に示すように、矢印ａで示す太陽電池セルの表出させた透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａとの間の基板１０上に、矢印ａで示す太陽電池セルの表出させた透明電極層２０ａの側面及び矢印ｂで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａの側面が覆われるように、絶縁部材４２を形成する。
　次に、図１４（ｂ）に示すように、絶縁膜４２上に、矢印ｂで示す太陽電池セルの金属電極層２０ｃと矢印ａで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａとを接続する導電性接続部材５０を形成する。このような製造方法も本実施の形態に含まれる。
　（実施例８）　
　次に、薄膜太陽電池製造装置を用いた薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例について説明する。　
　図１５（ａ）、図１５（ｂ）は、薄膜太陽電池の製造工程のさらに別の変形例を説明するための要部図である。
　図１５（ａ）に示すように、矢印ａで示す太陽電池セルの表出させた透明電極層２０ａと、矢印ｂで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａとの間の基板１０上に、矢印ａで示す太陽電池セルの表出させた透明電極層２０ａの側面及び矢印ｂで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａの側面が覆われるように、絶縁部材４２を形成する。
　さらに、溝ｔｒ３（積層膜２０ｌが分断して形成された溝ｔｒ３）内に、導電性接続部材５０を埋設する。
　次に、図１５（ｂ）に示すように、矢印ａで示す太陽電池セルの金属電極層２０ｃおよび光電変換層２０ｂの側面から導電性接続部材５０をレーザスクライブにより取り除き、表出された透明電極層２０ａ上に、溝ｔｒ６を形成する。これにより、矢印ｂで示す太陽電池セルの金属電極層２０ｃと矢印ａで示す太陽電池セルの透明電極層２０ａとが導電性接続部材５０により接続される。このような製造方法も本実施の形態に含まれる。
　なお、実施例１～実施例８においては、金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０を接合する箇所に、これらの導電材の濡れ性（密着性）を向上させるために、親水化処理を施してもよい。例えば、プラズマ処理、超音波処理、薬剤塗布、水洗等を施して、接合部分に親水化処理を施してもよい。
　このような処理をすることにより、（１）図１２に例示した場合とは逆に、導電性接続部材を形成したい部分のみが親水化される。（２）また、撥水化処理、親水化処理の両方を行うことにより、より確実に金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０の接続を達成でき、さらに絶縁性も良好になる。
　また、レーザ加工の代わりに、エッチング（例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング）によって、それぞれの太陽電池セルに分断する溝を形成してもよい。　
　また、本実施の形態では、基板１０として透明基板を用いているので、レーザ光を入射する方向は、積層体２０ｌの金属電極層２０ｃから透明電極層２０ａの方向でもよく、透明電極層２０ａから金属電極層２０ｃの方向でもよい。特に、透明電極層２０ａから金属電極層２０ｃの方向に入射する場合には、例えば、図３に例示する積層膜２０ｌの積層順序を逆に形成した積層膜に対し有効である。また、レーザ光の入射は、基板１０に対し、素直入射、斜め入射も含む。さらに、基板１０及び積層膜２０ｌを地面に対し、立てかけて、上述したレーザスクライブ処理を施してもよい。また、予め基板１０に透明電極層２０ａが形成された透明導電ガラスを用いてもよい。このような基板を用いても、上述した実施の形態と同様の効果が得られる。
　また、電気的な接続を図る前に、積層膜２０ｌを分断して形成された溝内の少なくとも一部、または複数の太陽電池セル２０のそれぞれの表面の少なくとも一部に洗浄処理を施して、レーザスクライブ、エッチングによって発生し、積層膜２０ｌに付着したゴミ等を除去してもよい。　
　例えば、図１６は、本実施の形態に係る薄膜太陽電池の変型例を説明する要部図である。
　この図に示されたように、製造装置Ｍ１ｂは、成膜ユニットＵ１と、レーザ加工ユニットＵ２と、配線加工ユニットＵ３と、表面処理ユニットＵ４を含む。このような表面処理ユニットＵ４を、製造装置Ｍ１ｂ内に組み込むことで、上述した表面処理を行うことができる。なお、表面処理ユニットＵ４では、洗浄処理のほか、上述した撥水化処理、親水化処理も併せて実施できる。このように、表面処理ユニットＵ４では、積層膜２０ｌを分断して形成された溝内の少なくとも一部、または複数の太陽電池セル２０のそれぞれの表面の少なくとも一部に表面処理が施され、その部分の表面改質が行われる。
　また、本実施の形態では、絶縁部材４１の材質が親水性であっても、撥水性であっても、対応可能である。　
　例えば、図１２には、導電性接続部材５０を透明電極層２０ａ、金属電極層２０ｃに接合させる部分以外に絶縁部材４１を形成している。そして、導電性接続部材５０を透明電極層２０ａ、金属電極層２０ｃに接合させる部分、すなわち、絶縁部材４１を配置しない部分に、選択的に撥水部材６０を形成させている。　
　ここで、親水性の絶縁部材４１を用いる場合は、絶縁部材４１を形成する下地に選択的に親水化処理を施してもよい。また、撥水性の絶縁部材４１を用いる場合は、絶縁部材４１を形成しない部分に、選択的に撥水化処理を施してもよい。
　また、本実施の形態では、金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０の材質が親水性であっても、撥水性であっても対応可能である。　
　例えば、親水性の金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０を用いる場合は、金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０を接合する下地に、親水化処理を施してもよい。また、撥水性の金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０を用いる場合には、金属ワイヤ３０、導電性接続部材５０を接合する下地以外の部分に、撥水化処理を施してもよい。
　以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本実施の形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、以上の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその形成、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。　
　また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合することができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。　
　その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものも含まれる。
　１ａ　薄膜太陽電池　
　１０　基板　
　２０　太陽電池セル　
　２０ａ　透明電極層　
　２０ｂ　光電変換層　
　２０ｃ　金属電極層　
　２０ｈａ、２０ｈｂ　孔部　
　２０ｌ　積層体　
　２０ｌｗ、２０ａｗ、２０ｂｗ、２０ｃｗ　側面　
　２０ｌｃ　角部
　３０　金属ワイヤ　
　４０、４１、４２　絶縁部材
　５０　導電性接続部材
　６０　撥水部材
　Ｍ１ａ　製造装置　
　Ｕ１　成膜ユニット　
　Ｕ２　レーザ加工ユニット　
　Ｕ３　配線加工ユニット　
　Ｕ４　表面処理ユニット
　ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３、ｔｒ４、ｔｒ５、ｔｒａ、ｔｒｂ、ｔｒｃ　溝　

Claims (18)

  1. 　基板上に、複数の太陽電池セルが直列に接続された太陽電池の製造方法であって、
    　前記基板上に、第１の電極膜を減圧雰囲気下で形成し、その後、大気に曝すことなく、前記第１の電極膜上に、光電変換層を減圧雰囲気下で形成し、その後大気に曝すことなく、前記光電変換層上に、第２の電極膜を減圧雰囲気下で形成して、積層膜を形成する工程と、
    　前記積層膜を分断して、前記基板上に併設された前記複数の太陽電池セルを形成する工程と、
    　前記複数の太陽電池セルのうちの第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層を選択的に除去して、前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜を表出させ、
    　前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、前記第１の太陽電池セルの表出させた前記第１の電極膜と、を電気的に接続する工程と、
    　を備えたことを特徴とする太陽電池の製造方法。
  2. 　前記積層膜の分断をレーザスクライブにより実施することを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
  3. 　前記第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層の選択的な除去を前記レーザスクライブにより実施することを特徴とする請求項２記載の太陽電池の製造方法。
  4. 　前記接続する前に、前記積層膜を分断して形成された溝内の少なくとも一部、または前記複数の太陽電池セルのそれぞれの表面の少なくとも一部に表面処理を施して、その表面改質をすることを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
  5. 　前記表面処理として、前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを接続する部分に親水化処理を施し、または、接続する前記部分以外に撥水化処理を施すことを特徴とする請求項４記載の太陽電池の製造方法。
  6. 　前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを接続する前記部分以外に絶縁部材を形成することを特徴とする請求項１記載の太陽電池の製造方法。
  7. 　前記第１の太陽電池セルの表出させた前記第１の電極膜と、前記第２の太陽電池セルの前記第１の電極膜との間の前記基板上に、前記第１の太陽電池セルの表出させた前記第１の電極膜の側面及び前記第２の太陽電池セルの前記第１の電極膜の側面が覆われるように前記絶縁部材を形成することを特徴とする請求項６記載の太陽電池の製造方法。
  8. 　前記絶縁膜上に、前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを接続する導電性接続部材を形成することを特徴とする請求項６記載の太陽電池の製造方法。
  9. 　前記絶縁膜が設けられ、前記積層膜を分断して形成された溝内に導電性接続部材を埋設し、前記第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜の側面及び前記第１の太陽電池セルの前記光電変換層の側面から前記導電性接続部材を前記レーザスクライブにより取り除き、前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを前記導電性接続部材により接続することを特徴とする請求項６記載の太陽電池の製造方法。
  10. 　前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを接続する前記部分以外に前記絶縁部材を形成する前に、前記絶縁部材を形成する部分に親水化処理を施し、または、前記絶縁部材を形成する前記部分以外に撥水化処理を施すことを特徴とする請求項６記載の太陽電池の製造方法。
  11. 　前記親水化処理または前記撥水化処理を施した後、前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と前記第１の太陽電池セルの前記第１の電極膜とを接続する前記部分以外を前記絶縁部材で被覆することを特徴とする請求項１０記載の太陽電池の製造方法。
  12. 　前記表面処理として、前記積層膜を分断して形成された前記溝内の少なくとも一部、または前記複数の太陽電池セルのそれぞれの表面の少なくとも一部を洗浄することを特徴とする請求項４記載の太陽電池の製造方法。
  13. 　基板上に、複数の太陽電池セルが直列に接続された太陽電池の製造装置であって、
    　前記基板上に、第１の電極膜を減圧雰囲気下で形成し、その後、大気に曝すことなく、前記第１の電極膜上に、光電変換層を減圧雰囲気下で形成し、その後大気に曝すことなく、前記光電変換層上に、第２の電極膜を減圧雰囲気下で形成して、積層膜を形成する第１の手段と、
    　前記積層膜を分断して、前記基板上に併設された前記複数の太陽電池セルを形成する第２の手段と、
    　前記併設された前記複数の太陽電池セルのうちの前記第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層を選択的に除去して、前記第１の電極膜を表出させ、
    　前記第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、表出させた前記第１の電極膜と、を接続する第３の手段と、
    　を備えたことを特徴とする太陽電池の製造装置。
  14. 　前記第２の手段による分断をレーザスクライブにより実施することを特徴とする請求項１３記載の太陽電池の製造装置。
  15. 　前記第２の電極膜及び前記光電変換層の選択的な除去を前記レーザスクライブにより実施することを特徴とする請求項１４記載の太陽電池の製造装置。
  16. 　前記接続する前に、前記積層膜を分断して形成された溝内の少なくとも一部、または前記複数の太陽電池セルのそれぞれの表面の少なくとも一部に表面処理を施して、その表面改質をする第４の手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１３記載の太陽電池の製造装置。
  17. 　基板上に形成された、第１の電極膜と、前記第１の電極膜の上に設けられた光電変換層と、前記光電変換層の上に設けられた第２の電極膜と、を含む積層膜が一括して分断されて前記基板上に併設された複数の太陽電池セルと、
    　前記複数の太陽電池セルを直列に接続する接続部材と、
    　を備えたことを特徴とする太陽電池。
  18. 　前記複数の太陽電池セルのうちの第１の太陽電池セルの前記第２の電極膜及び前記光電変換層が選択的に除去されて前記第１の電極膜が表出され、
    　前記接続部材は、前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルの前記第２の金属膜と、前記第１の太陽電池セルの前記表出された前記第１の電極膜と、を接続することを特徴とする請求項１７記載の太陽電池。
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