WO2011078171A1 - Method for evaluating solar cell and device for evaluating same - Google Patents

Method for evaluating solar cell and device for evaluating same Download PDF

Info

Publication number
WO2011078171A1
WO2011078171A1 PCT/JP2010/073012 JP2010073012W WO2011078171A1 WO 2011078171 A1 WO2011078171 A1 WO 2011078171A1 JP 2010073012 W JP2010073012 W JP 2010073012W WO 2011078171 A1 WO2011078171 A1 WO 2011078171A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
evaluation
electrode layer
groove
solar cell
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/073012
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
和弘 山室
龍馬 金丸
宏一 滝田
Original Assignee
株式会社アルバック
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 株式会社アルバック filed Critical 株式会社アルバック
Priority to JP2011547569A priority Critical patent/JP5165799B2/en
Publication of WO2011078171A1 publication Critical patent/WO2011078171A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

The disclosed solar-cell evaluation method involves: forming a first groove (140a) by removing the semiconductor layer (14) so as to surround the evaluation region (Rb); laminating a second electrode layer (15) on the semiconductor layer (14), in which the first groove (140a) has been formed, to thus embed the second electrode layer (15) in the first groove (140a); forming a second groove (140b) within the region surrounded by the first groove (140a) and located inside the same in the direction parallel to the substrate (11), the second groove being formed by removing the semiconductor layer (14) and the second electrode layer (15), thus electrically insulating the evaluation region (Rb) from the surrounding region; irradiating a region including the evaluation region (Rb), which has been electrically insulated from the surrounding region, with light; and measuring the current-and-voltage properties in the evaluation region (Rb) while the region including the evaluation region (Rb) is being irradiated with light.

Description

太陽電池の評価方法及び評価装置Solar cell evaluation method and evaluation apparatus
 本発明は、太陽電池の所望の領域において、光電変換効率を簡便かつ高精度に局所的に評価することができる評価方法及び評価装置に関する。
 本願は、2009年12月22日に出願された特願2009-290985号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
The present invention relates to an evaluation method and an evaluation apparatus that can locally evaluate photoelectric conversion efficiency simply and with high accuracy in a desired region of a solar cell.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2009-290985 filed on Dec. 22, 2009, the contents of which are incorporated herein by reference.
 エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。しかし一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。特に、屋外などに設置される大面積の太陽電池を実現する場合、シリコン単結晶を利用して太陽電池を製造すると、現状では相当にコストが掛かる。そこで、より安価に製造可能なアモルファス(非晶質)シリコン薄膜を利用した太陽電池が、低コストの太陽電池として普及している。 In recent years, solar cells are being used more and more widely from the viewpoint of efficient use of energy. In particular, a solar cell using a silicon single crystal is excellent in energy conversion efficiency per unit area. However, on the other hand, since a solar cell using a silicon single crystal uses a silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot, a large amount of energy is consumed for manufacturing the ingot, and the manufacturing cost is high. In particular, in the case of realizing a large area solar cell installed outdoors or the like, if a solar cell is manufactured using a silicon single crystal, it is considerably expensive at present. Thus, solar cells using amorphous (amorphous) silicon thin films that can be manufactured at lower cost are widely used as low-cost solar cells.
 アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜(i型)が、p型およびn型のシリコン膜によって挟まれたpin接合と呼ばれる層構造の半導体膜を用いている。この半導体膜の両面には、それぞれ電極が形成されている。太陽光によって発生した電子及びホールは、p型・n型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで両面の電極に電位差が生じる。 Amorphous silicon solar cells use a semiconductor film having a layer structure called a pin junction in which an amorphous silicon film (i-type) that generates electrons and holes when receiving light is sandwiched between p-type and n-type silicon films. . Electrodes are formed on both sides of the semiconductor film. Electrons and holes generated by sunlight move actively due to the potential difference between the p-type and n-type semiconductors, and this is continuously repeated, causing a potential difference between the electrodes on both sides.
 こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、ガラス基板にTCO(Transparent Conductive Oxide)などの透明電極を下部電極として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、上部電極となるAg薄膜などが形成された構成が採用される。
 このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池においては、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは電位差が小さく、また抵抗値が大きくなる問題がある。そのため、例えば、光電変換体を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子を形成し、互いに隣接する区画素子を電気的に接続することにより、アモルファスシリコン太陽電池が構成されている。具体的には、基板上に広い面積で均一に形成された光電変換体に、レーザ光などでスクライブ線(スクライブライン)と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子を得て、この区画素子が電気的に直列に接続された構造が採用される。
As a specific configuration of such an amorphous silicon solar cell, for example, a transparent electrode such as TCO (Transparent Conductive Oxide) is formed on a glass substrate as a lower electrode, and a semiconductor film made of amorphous silicon, an upper electrode, A structure in which an Ag thin film or the like is formed is employed.
In an amorphous silicon solar cell having a photoelectric conversion body composed of such upper and lower electrodes and a semiconductor film, there is a problem that a potential difference is small and a resistance value is large only by depositing each layer uniformly over a wide area on a substrate. is there. Therefore, for example, an amorphous silicon solar cell is configured by forming partition elements in which photoelectric conversion bodies are electrically partitioned for each predetermined size and electrically connecting partition elements adjacent to each other. Specifically, a plurality of strip-shaped partition elements are obtained by forming grooves called scribe lines with a laser beam or the like in a photoelectric converter uniformly formed over a large area on a substrate. The structure in which the partition elements are electrically connected in series is employed.
 ところで、こうした構造の薄膜太陽電池においては、製造段階にて幾つかの構造欠陥が生じることが知られている。例えば、薄膜の成膜時にパーティクルが薄膜太陽電池に混入したり、ピンホールが生じたりすることにより、上部電極と下部電極とが局所的に短絡することがある。また、基板上に光電変換体を形成した後に、スクライブ線によって光電変換体を多数の区画素子に分割する際に、このスクライブ線に沿って上部電極を構成する金属膜が溶融して下部電極に達し、上部電極と下部電極とが溶融金属によって局所的に短絡することもある。このように短絡すると、薄膜面に平行な方向において、光電変換効率が局所的に変化し、不均一な光電変換効率の分布(偏り)が生じる。
 更に、薄膜太陽電池の大型化に伴い、成膜条件又は成膜装置の状態に起因して、薄膜面に平行な方向において不均一な光電変換効率の分布が生じ易く、太陽電池の品質にばらつきが生じ易い。
 そこで、光電変換効率を精度良く測定でき、不均一な光電変換効率の分布が生じている場合には、不均一な分布を生じさせている箇所を精度良く特定できる技術の開発が望まれている。
By the way, in the thin film solar cell of such a structure, it is known that some structural defects will arise in a manufacture stage. For example, when the thin film is formed, particles may be mixed into the thin film solar cell or a pinhole may be generated, so that the upper electrode and the lower electrode are locally short-circuited. Further, after the photoelectric conversion body is formed on the substrate, when the photoelectric conversion body is divided into a plurality of partition elements by the scribe line, the metal film constituting the upper electrode is melted along the scribe line to form the lower electrode. And the upper electrode and the lower electrode may be locally short-circuited by the molten metal. When short-circuiting in this way, the photoelectric conversion efficiency changes locally in the direction parallel to the thin film surface, and non-uniform photoelectric conversion efficiency distribution (bias) occurs.
Furthermore, with the increase in size of thin film solar cells, non-uniform distribution of photoelectric conversion efficiency tends to occur in the direction parallel to the thin film surface due to the film forming conditions or the state of the film forming apparatus, resulting in variations in solar cell quality. Is likely to occur.
Therefore, it is desired to develop a technology that can accurately measure the photoelectric conversion efficiency, and when the non-uniform photoelectric conversion efficiency distribution occurs, can accurately identify the location causing the non-uniform distribution. .
 これに対して従来は、例えば、複数の小型の薄膜太陽電池(ミニセル)を作製し、光電変換効率を測定する手法が採用されている(特許文献1及び2参照)。以下、図8A~図8Fを引用して、具体的に説明する。図8A~図8Fは、太陽電池の一部の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。
 まず、図8Aに示すように、光透過性を有する基板11’上に第一電極層13(下部電極)及び半導体層14’をこの順に積層する。
 次いで、図8Bに示すように、半導体層14’上に、所望のパターンを有する第二電極層15’(上部電極)を形成するために用いられるマスク91をパターニングによって半導体層14’上に形成する。マスクを形成する方法としては、例えば、半導体層14’上にフォトレジストを積層し、露光及び現像を行うなど、公知のパターニング方法が用いられる。
 次いで、図8Cに示すように、マスク91がパターニングされた半導体層14’上に、第二電極層15’を積層する。その後、図8Dに示すように、マスク91を除去し、第二電極層15’をパターニングする。
 次いで、図8Eに示すように、マスク91の除去により露出されている半導体層14’の一部を除去し、除去部を形成する。その後、図8Fに示すように、除去部の一部において、第一電極層13及び半導体層14’に接触するように、且つ第二電極層15’に接触しないように、導電層92を設ける。この方法によって、基板11’と第二電極層15’とが電気的に接続して、ミニセル10aが作製される。導電層92の材料としては、例えば、はんだを用いることができる。図9は、このようなミニセル10aを備えた太陽電池10’の概略平面図を示す。
On the other hand, conventionally, for example, a method of producing a plurality of small thin-film solar cells (minicells) and measuring the photoelectric conversion efficiency is employed (see Patent Documents 1 and 2). Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIGS. 8A to 8F. 8A to 8F are schematic cross-sectional views for explaining a conventional measurement method for locally measuring the photoelectric conversion efficiency of a part of a solar cell.
First, as shown in FIG. 8A, a first electrode layer 13 (lower electrode) and a semiconductor layer 14 ′ are stacked in this order on a light-transmitting substrate 11 ′.
Next, as shown in FIG. 8B, a mask 91 used to form a second electrode layer 15 ′ (upper electrode) having a desired pattern is formed on the semiconductor layer 14 ′ by patterning. To do. As a method for forming the mask, for example, a known patterning method such as laminating a photoresist on the semiconductor layer 14 ′, performing exposure and development is used.
Next, as shown in FIG. 8C, a second electrode layer 15 ′ is stacked on the semiconductor layer 14 ′ on which the mask 91 is patterned. Thereafter, as shown in FIG. 8D, the mask 91 is removed, and the second electrode layer 15 ′ is patterned.
Next, as shown in FIG. 8E, a part of the semiconductor layer 14 ′ exposed by removing the mask 91 is removed to form a removed portion. Thereafter, as shown in FIG. 8F, a conductive layer 92 is provided in a part of the removal portion so as to be in contact with the first electrode layer 13 and the semiconductor layer 14 ′ and not to be in contact with the second electrode layer 15 ′. . By this method, the substrate 11 ′ and the second electrode layer 15 ′ are electrically connected to produce the minicell 10a. As a material of the conductive layer 92, for example, solder can be used. FIG. 9 shows a schematic plan view of a solar cell 10 ′ having such a minicell 10a.
 上記のように得られた太陽電池10’を使用して、図10に示すように、遮光板93を使用してミニセル10aに局所的に光を照射し、ミニセル10aの光電変換効率を局所的に測定する。図10は、ミニセルに光を照射する従来法を説明するための概略断面図である。図10において、符号330は、電流電圧測定器等のプローブを示し、ミニセル10a内に形成された第二電極層15’に導電層92が接触されている。このように電流電圧特性を測定する装置を使用して、ミニセルにおける光電変換効率を局所的に測定する。 Using solar cell 10 ′ obtained as described above, as shown in FIG. 10, light is applied to minicell 10a locally using light shielding plate 93, and the photoelectric conversion efficiency of minicell 10a is locally increased. To measure. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional method of irradiating light to a minicell. In FIG. 10, reference numeral 330 denotes a probe such as a current / voltage measuring instrument, and the conductive layer 92 is in contact with the second electrode layer 15 'formed in the minicell 10a. Thus, the photoelectric conversion efficiency in a minicell is measured locally using the apparatus which measures a current-voltage characteristic.
特開2009-111215号公報JP 2009-111215 A 特開2004-241449号公報JP 2004-241449 A
 しかし、上記の従来法では、図8Eに示す半導体層14’の一部の除去作業が手作業により針を使用して行われている。この作業は、熟練を要する作業であり、容易に除去作業を行うことができないという問題点があった。更に、太陽電池は一般的に大型であり、基板に平行な方向における太陽電池の中央部に近い領域で光電変換効率を測定するためには、例えば、図11に示すように、太陽電池10’を複数の小型電池に分割してから光電変換効率を測定する必要がある。このため、光電変換効率を測定する工程が煩雑であるという問題点があった。図11は、太陽電池10’が複数の小型電池に分割された例を示す概略図である。更に、図11に示すように、ミニセル10aに局所的に光を照射するためには、遮光板93のような、光が照射される領域を限定する部材を使用する必要があり、光電変換効率を測定する工程が煩雑であるという問題点があった。このように、太陽電池の光電変換効率を測定する工程は、煩雑であり、汎用性が低く、自動化も困難であるという問題があった。 However, in the above-described conventional method, a part of the semiconductor layer 14 ′ shown in FIG. 8E is manually removed using a needle. This operation requires skill, and there is a problem that the removal operation cannot be easily performed. Furthermore, the solar cell is generally large, and in order to measure the photoelectric conversion efficiency in a region close to the central portion of the solar cell in the direction parallel to the substrate, for example, as shown in FIG. It is necessary to measure the photoelectric conversion efficiency after dividing the battery into a plurality of small batteries. For this reason, there existed a problem that the process of measuring photoelectric conversion efficiency was complicated. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example in which the solar cell 10 ′ is divided into a plurality of small batteries. Furthermore, as shown in FIG. 11, in order to irradiate light locally on the minicell 10a, it is necessary to use a member such as a light shielding plate 93 that limits the region irradiated with light, and the photoelectric conversion efficiency. There is a problem in that the process of measuring is complicated. As described above, the process of measuring the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is complicated, has low versatility, and is difficult to automate.
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、薄膜太陽電池の所望の領域において、光電変換効率を簡便かつ高精度に局所的に評価することができる評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and provides the evaluation method and evaluation apparatus which can evaluate photoelectric conversion efficiency simply and highly accurately locally in the desired area | region of a thin film solar cell. Objective.
 上記の課題を解決するため、本発明の第1態様の太陽電池の評価方法は、少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、光電変換効率が評価される所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成し、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させ、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射し、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する。 In order to solve the above-described problems, the solar cell evaluation method according to the first aspect of the present invention provides a substrate in which at least a first electrode layer and a semiconductor layer are laminated in this order, and a predetermined photoelectric conversion efficiency is evaluated. A first groove is formed by removing the semiconductor layer so as to surround the evaluation region, and a second electrode layer is stacked on the semiconductor layer on which the first groove is formed, thereby Burying the second electrode layer in a groove and removing the semiconductor layer and the second electrode layer in an inner region surrounded by the first groove in a direction parallel to the substrate. Forming and electrically insulating the evaluation region from a peripheral region, irradiating light to the region including the evaluation region electrically isolated from the peripheral region, and irradiating light to the region including the evaluation region. In the evaluation area when Kicking current-voltage characteristic is measured.
 本発明の第1態様の太陽電池の評価方法においては、前記基板及び前記第一電極層は、光透過性を有し、前記第一電極層が形成されている面とは反対の前記基板の面にレーザーを照射することにより、前記第一の溝及び前記第二の溝を形成することが好ましい。 In the solar cell evaluation method of the first aspect of the present invention, the substrate and the first electrode layer are light transmissive, and the substrate is opposite to the surface on which the first electrode layer is formed. It is preferable to form the first groove and the second groove by irradiating the surface with a laser.
 上記の課題を解決するため、本発明の第2態様の太陽電池の評価方法は、少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、前記半導体層上に第二電極層を形成し、光電変換効率が評価される所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成し、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成し、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射し、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する。 In order to solve the above problems, the solar cell evaluation method according to the second aspect of the present invention provides a substrate in which at least a first electrode layer and a semiconductor layer are laminated in this order, and a second electrode layer is formed on the semiconductor layer. Forming a first removal portion on the second electrode layer along a predetermined evaluation region where photoelectric conversion efficiency is evaluated, and in the first removal portion, along the first removal portion By removing a part of the semiconductor layer and the first electrode layer, a second removal portion is formed, so as not to contact the second electrode layer and along the evaluation region, Forming a conductive layer for burying the second removal portion, electrically insulating the evaluation region from the peripheral region, irradiating only the evaluation region electrically insulated from the peripheral region, and the evaluation region; The evaluation region and the conductivity when the light is irradiated Contacts arranged probe to measure the current-voltage characteristics in the evaluation region.
 上記の課題を解決するため、本発明の第3態様の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。 In order to solve the above-described problem, a solar cell evaluation apparatus according to a third aspect of the present invention surrounds a first evaluation apparatus and a predetermined evaluation region, in which a first electrode layer and a semiconductor layer are stacked in this order on a substrate. The first removing device for forming the first groove by removing the semiconductor layer as described above, and the second electrode layer on the semiconductor layer in which the first groove is formed, Removing the semiconductor layer and the second electrode layer in an inner region surrounded by the first groove in a direction parallel to the substrate and a second laminating apparatus for burying the second electrode layer in one groove Forming a second groove and electrically irradiating the region including the evaluation region electrically isolated from the peripheral region and a second removing device that electrically isolates the evaluation region from the peripheral region Including a light irradiating part and the evaluation region And a measuring unit for measuring a current-voltage characteristic in the evaluation region when light is irradiated to pass.
 本発明の第3態様の太陽電池の評価装置においては、前記第一の除去装置及び前記第二の除去装置はレーザ光源を備え、前記光照射部は光源を備え、前記測定部は電流又は電圧を検出するプローブを備え、前記レーザ光源,前記光源,及び前記プローブのいずれか一つ以上は、太陽電池の上方を独立して移動することが好ましい。 In the solar cell evaluation apparatus of the third aspect of the present invention, the first removal device and the second removal device each include a laser light source, the light irradiation unit includes a light source, and the measurement unit includes a current or a voltage. It is preferable that any one or more of the laser light source, the light source, and the probe move independently above the solar cell.
 本発明の第4態様の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。 A solar cell evaluation apparatus according to a fourth aspect of the present invention includes a stacking apparatus that stacks a first electrode layer and a semiconductor layer on a substrate in this order, and a second electrode forming unit that forms a second electrode layer on the semiconductor layer. And a first removal device that forms a first removal portion on the second electrode layer so as to be along a predetermined evaluation region, and in the first removal portion, the semiconductor layer along the first removal portion. And by removing a part of the first electrode layer, a second removal device for forming a second removal portion, so as not to contact the second electrode layer, and along the evaluation region, Only a conductive layer forming portion for forming a conductive layer for burying the second removal portion, an insulating portion for electrically insulating the evaluation region from the peripheral region, and only the evaluation region electrically insulated from the peripheral region A light irradiating part for irradiating light to the evaluation area, The evaluation region and in contact probe placement on the conductive layer when that includes a measuring unit for measuring the current-voltage characteristics in the evaluation region.
 本発明によれば、薄膜太陽電池の所望の領域において、局所的な光電変換効率を簡便かつ高精度に評価することができる。 According to the present invention, local photoelectric conversion efficiency can be easily and accurately evaluated in a desired region of a thin film solar cell.
本発明の第1実施形態の評価方法によって評価される太陽電池を例示する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which illustrates the solar cell evaluated by the evaluation method of 1st Embodiment of this invention. 図1Aの符号Aで示された部分を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the part shown by the code | symbol A of FIG. 1A. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 1st Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第1実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the measuring method of the current-voltage characteristic in the measurement process of the evaluation method of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining the measurement method of the current-voltage characteristic in the measurement process of the evaluation method of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略断面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic sectional drawing explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、ミニセルを作製する工程を説明する概略平面図である。It is a figure explaining the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention, and is a schematic plan view explaining the process of producing a minicell. 本発明の第2実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the measuring method of the current-voltage characteristic in the measurement process of the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の評価方法の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining the measuring method of the current-voltage characteristic in the measurement process of the evaluation method of 2nd Embodiment of this invention. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. 太陽電池の光電変換効率を局所的に測定する従来の測定法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional measuring method which measures the photoelectric conversion efficiency of a solar cell locally. ミニセルを備えた太陽電池を例示する概略平面図である。It is a schematic plan view which illustrates the solar cell provided with the minicell. ミニセルに光を照射する従来法を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the conventional method which irradiates light to a minicell. 従来法において、光電変換効率を測定する際に分割された太陽電池の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the solar cell divided | segmented when measuring photoelectric conversion efficiency in the conventional method.
 以下では、本発明に係る太陽電池の評価方法及び評価装置の実施形態について、図面に基づき説明する。
 本発明の技術範囲は、以下に述べる実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
 また、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
Below, embodiment of the evaluation method and evaluation apparatus of the solar cell which concerns on this invention is described based on drawing.
The technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
<太陽電池の評価方法の第1実施形態>
 図1Aは、本発明の第1実施形態の評価方法が適用される太陽電池を示す概略断面図である。図1Bは、図1Aの符号Aで示された部分を示す拡大断面図である。
 太陽電池10は、基板11の第1面11aに、少なくとも第一電極層13(下部電極),半導体層14,及び第二電極層15(上部電極)がこの順に積層された光電変換体12を備える。
<First Embodiment of Solar Cell Evaluation Method>
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a solar cell to which the evaluation method of the first embodiment of the present invention is applied. FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view showing a portion indicated by reference numeral A in FIG. 1A.
The solar cell 10 includes a photoelectric conversion body 12 in which at least a first electrode layer 13 (lower electrode), a semiconductor layer 14, and a second electrode layer 15 (upper electrode) are stacked in this order on the first surface 11a of the substrate 11. Prepare.
 基板11は、例えば、ガラス又は透明樹脂等、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性を有する絶縁材料で形成されている。このような基板11の第2面11bに太陽光を入射させることで、太陽電池10を発電させることができる。 The substrate 11 is made of, for example, an insulating material having excellent sunlight permeability and durability such as glass or transparent resin. The solar cell 10 can be made to generate electric power by making sunlight incident on the second surface 11 b of the substrate 11.
 第一電極層13は、透明な導電材料、例えば、TCO、ITOなどの光透過性の金属酸化物で形成されている。また、第二電極層15は、Ag、Cuなど導電性の金属膜で形成されている。 The first electrode layer 13 is made of a transparent conductive material, for example, a light transmissive metal oxide such as TCO or ITO. The second electrode layer 15 is formed of a conductive metal film such as Ag or Cu.
 例えば、太陽電池10が薄膜シリコン太陽電池である場合、半導体層14は、図1Bに示すように、p型シリコン膜17とn型シリコン膜18との間にi型シリコン膜16が挟まれたpin接合構造を有する。そして、この半導体層14に太陽光が入射すると、電子とホールが生じ、p型シリコン膜17とn型シリコン膜18との電位差によって電子とホールは活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層13と第二電極層15との間に電位差が生じる(光電変換)。なお、シリコン膜の材料としては、アモルファス型、ナノクリスタル型等、いずれの材料が採用される。 For example, when the solar cell 10 is a thin-film silicon solar cell, the semiconductor layer 14 has an i-type silicon film 16 sandwiched between a p-type silicon film 17 and an n-type silicon film 18 as shown in FIG. 1B. It has a pin junction structure. When sunlight enters the semiconductor layer 14, electrons and holes are generated, and the electrons and holes move actively due to the potential difference between the p-type silicon film 17 and the n-type silicon film 18, and this is repeated continuously. Thus, a potential difference is generated between the first electrode layer 13 and the second electrode layer 15 (photoelectric conversion). As a material for the silicon film, any material such as an amorphous type or a nanocrystal type is adopted.
 光電変換体12は、通常、スクライブ線によって、例えば、外形が短冊状の多数の区画素子に分割されている(図示略)。この区画素子は、互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子の間で、例えば、電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体12は、多数の区画素子が全て電気的に直列に接続された構造を有し、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線は、例えば、基板11の第1面11aに均一に光電変換体12を形成した後、レーザ等によって光電変換体12に所定の間隔で溝を形成することにより形成される。第1実施形態においては、以下に説明する操作を、スクライブ線が形成されていない領域において行う。 The photoelectric conversion body 12 is usually divided into a plurality of partition elements whose outer shape is a strip shape, for example, by a scribe line (not shown). The partition elements are electrically partitioned from each other, and are electrically connected in series, for example, between partition elements adjacent to each other. Thereby, the photoelectric conversion body 12 has a structure in which a large number of partition elements are all electrically connected in series, and can extract a current with a high potential difference. The scribe line is formed, for example, by forming the photoelectric conversion body 12 uniformly on the first surface 11a of the substrate 11 and then forming grooves in the photoelectric conversion body 12 at a predetermined interval by a laser or the like. In the first embodiment, the operation described below is performed in a region where no scribe line is formed.
 第1実施形態の太陽電池10の光電変換体12が形成されている面においては、以下に述べるように、光電変換効率が評価される所定領域、及び所定領域の周辺に位置する周辺領域になる領域が設定されている。
 第1実施形態においては、光電変換体12を構成する第二電極15上に、更に絶縁性の樹脂等からなる保護層(図示略)が形成されていてもよい。
On the surface on which the photoelectric conversion body 12 of the solar cell 10 of the first embodiment is formed, as will be described below, there are a predetermined region where the photoelectric conversion efficiency is evaluated and a peripheral region located around the predetermined region. The area is set.
In the first embodiment, a protective layer (not shown) made of an insulating resin or the like may be further formed on the second electrode 15 constituting the photoelectric converter 12.
 また、図1Bに示すように第1実施形態においては、一つのpin接合構造によって構成されたシングル型の半導体層が例示されているが、本発明はこの構造に限定されず、例えば、2つ又は3つ等、複数のpin接合構造が積層されたタンデム型の半導体層が採用されてもよい。
 このようなタンデム型の半導体層の場合、太陽電池に照射される光の波長帯域に応じて、光電変換が行われる層(膜厚、膜材料の種類等)を調節することができる。
In addition, as shown in FIG. 1B, in the first embodiment, a single-type semiconductor layer configured by a single pin junction structure is illustrated, but the present invention is not limited to this structure. Alternatively, a tandem semiconductor layer in which a plurality of pin junction structures such as three are stacked may be employed.
In the case of such a tandem semiconductor layer, the layer (film thickness, type of film material, etc.) on which photoelectric conversion is performed can be adjusted in accordance with the wavelength band of light irradiated on the solar cell.
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、太陽電池の製造過程にて従来とは異なる形態を有する複数のミニセルを同時に作製し、このミニセルにおける光電変換効率が局所的に評価される。
 以下、評価方法の各工程について、図1A及び図1Bに例示する太陽電池の場合について、図2A~図3Dを引用しながら順次説明する。
 図2A~図3Dは、本発明の第1実施形態の評価方法を説明する図であり、図2A~図2Dはミニセルを作製する工程を説明する概略断面図、図3A~図3Dは概略平面図である。
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, a plurality of minicells having different forms from the conventional ones are simultaneously produced in the solar cell manufacturing process, and the photoelectric conversion efficiency in the minicells is locally evaluated.
Hereinafter, each step of the evaluation method will be sequentially described with reference to FIGS. 2A to 3D in the case of the solar cell illustrated in FIGS. 1A and 1B.
2A to 3D are diagrams for explaining an evaluation method according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 2A to 2D are schematic cross-sectional views for explaining a process for manufacturing a minicell, and FIGS. 3A to 3D are schematic plan views. FIG.
(第一の溝形成工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、まず、図2A及び図3Aに示すように、基板11の第1面11a上に第一電極層13及び半導体層14をこの順に積層する。その後、所定の評価領域を囲むように半導体層14を除去し、第一の溝140aを形成する工程(第一の溝形成工程)を行う。ここで、所定の評価領域とは、図2Aにおける第一の溝140aの間に位置する領域であり、図3Aにおける第一の溝140aで囲まれた領域である。
 第一電極層13及び半導体層14を形成する方法としては、公知の方法が用いられる。また、第一電極層13及び半導体層14の厚さは、従来の太陽電池の層構造における厚さと同様でよい。
(First groove forming step)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, first, the first electrode layer 13 and the semiconductor layer 14 are stacked in this order on the first surface 11a of the substrate 11 as shown in FIGS. 2A and 3A. Thereafter, the semiconductor layer 14 is removed so as to surround the predetermined evaluation region, and a step of forming the first groove 140a (first groove forming step) is performed. Here, the predetermined evaluation area is an area located between the first grooves 140a in FIG. 2A and is an area surrounded by the first grooves 140a in FIG. 3A.
As a method for forming the first electrode layer 13 and the semiconductor layer 14, a known method is used. Moreover, the thickness of the 1st electrode layer 13 and the semiconductor layer 14 may be the same as the thickness in the layer structure of the conventional solar cell.
 第一の溝140aは、例えば、レーザーを照射することで形成できる。
 レーザーの波長としては、波長が500~560nm程度の範囲内であることが好ましく、通常、532nmの緑色レーザーを用いることが好ましい。
 レーザーの照射方法としては、基板11の第2面11b(第一電極層13が形成される面とは反対の面)に向けてレーザーを照射することが好ましい。
The first groove 140a can be formed, for example, by irradiating a laser.
The wavelength of the laser is preferably in the range of about 500 to 560 nm, and it is usually preferable to use a green laser of 532 nm.
As a laser irradiation method, it is preferable to irradiate the laser toward the second surface 11b of the substrate 11 (the surface opposite to the surface on which the first electrode layer 13 is formed).
 第一の溝140aの幅(図3Aの平面図における幅)Waは、第一の溝140aで囲まれた領域Raが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Waは、10~200μm程度であることが好ましく、80~120μm程度であることがより好ましい。 The width of the first groove 140a (the width in the plan view of FIG. 3A) Wa is not limited to a specific width as long as the region Ra surrounded by the first groove 140a is electrically insulated from the peripheral region. The width Wa is preferably about 10 to 200 μm, and more preferably about 80 to 120 μm.
 本発明の第1実施形態においては、第一の溝140aの幅Waが全体にわたって同じである構造が例示されているが、本発明はこの構造に限定されず、第一の溝140aの一部の幅が他の部分の幅とは異なってもよいし、第一の溝140aの幅が全体にわたって異なっていてもよい(第一の溝140aの幅が全体的に変化していてもよい)。
 ただし、容易に溝を形成することができる点で、第一の溝140aの幅Waが全体にわたって同じである構造が、最も好ましい。
 本発明の第1実施形態においては、第一電極層13が除去されていない構造が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲において、半導体層14に近い第一電極層13の一部が除去されていてもよい。
In the first embodiment of the present invention, a structure in which the width Wa of the first groove 140a is the same throughout is illustrated, but the present invention is not limited to this structure, and a part of the first groove 140a. The width of the first groove 140a may be different from the width of the other part, or the width of the first groove 140a may be different throughout (the width of the first groove 140a may be entirely changed). .
However, a structure in which the width Wa of the first groove 140a is the same throughout is most preferable in that the groove can be easily formed.
In the first embodiment of the present invention, a structure in which the first electrode layer 13 is not removed is illustrated. However, as long as the effect of the present invention is not hindered, one of the first electrode layers 13 close to the semiconductor layer 14 is illustrated. The part may be removed.
 領域Raの基板11に平行な方向における表面積(図3Aの平面図における表面積)は、目的(必要)に応じて任意に設定することができ、例えば、後述する評価領域Rbの表面積等を考慮して設定するとよい。
 通常、領域Raの表面積は、36~225mm程度であることが好ましく、64~144mm程度であることがより好ましい。
 領域Raの表面形状が、例えば、図3Aに示すように略四角形である場合には、その一辺の長さは6~15mm程度であることが好ましく、8~12mm程度であることがより好ましい。
The surface area of the region Ra in the direction parallel to the substrate 11 (surface area in the plan view of FIG. 3A) can be arbitrarily set according to the purpose (necessary). For example, the surface area of the evaluation region Rb described later is considered. To set.
In general, the surface area of the region Ra is preferably about 36 to 225 mm 2 , and more preferably about 64 to 144 mm 2 .
When the surface shape of the region Ra is, for example, substantially rectangular as shown in FIG. 3A, the length of one side is preferably about 6 to 15 mm, and more preferably about 8 to 12 mm.
 本発明の第1実施形態においては、領域Raの形状が平面図において略四角形状である構造が例示されている。換言すると、領域Raの立体形状(全体の形状)が略四角柱状である構造が例示されている。本発明はこの構造に限定されず、領域Raの形状が、例えば、略三角形状、略五角形状等のその他の多角形状であってもよいし、略円形状、略楕円形状等、その他の形状であってもよい。
 また、領域Raは、このような複数の形状のうち二種以上の形状が組み合わされた複合形状で形成されてもよく、更にこのような複数の形状のいずれにも属さない不定形状で形成されてもよい。
 ただし、容易に領域Raを形成することができる点で、領域Raが多角形状、特に略四角形状で形成されていることが最も好ましい。
In the first embodiment of the present invention, a structure in which the shape of the region Ra is a substantially square shape in a plan view is illustrated. In other words, a structure in which the three-dimensional shape (the entire shape) of the region Ra is a substantially quadrangular prism shape is illustrated. The present invention is not limited to this structure, and the shape of the region Ra may be another polygonal shape such as a substantially triangular shape or a substantially pentagonal shape, or may be another shape such as a substantially circular shape or a substantially elliptical shape. It may be.
In addition, the region Ra may be formed in a composite shape in which two or more of the plurality of shapes are combined, and further formed in an indefinite shape that does not belong to any of the plurality of shapes. May be.
However, it is most preferable that the region Ra is formed in a polygonal shape, particularly a substantially rectangular shape, in that the region Ra can be easily formed.
(第二電極層形成工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、第一の溝形成工程の後に、図2B及び図3Bに示すように、第一の溝140aが形成された基板11上の面に第二電極層15を積層させ、第一の溝140aに第二電極層15を埋没させる(第二電極層形成工程)。第二電極層15を形成する方法としては、公知の方法が用いられる。
 また、第二電極層15の厚さは、第一の溝140aに埋没している第二電極層15の厚さを除いて、従来の太陽電池の層構造における厚さと同様でよい。
(Second electrode layer forming step)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, after the first groove forming step, as shown in FIGS. 2B and 3B, the second electrode is formed on the surface on the substrate 11 on which the first groove 140a is formed. The layer 15 is laminated, and the second electrode layer 15 is buried in the first groove 140a (second electrode layer forming step). As a method for forming the second electrode layer 15, a known method is used.
The thickness of the second electrode layer 15 may be the same as the thickness of the conventional solar cell layer structure, except for the thickness of the second electrode layer 15 buried in the first groove 140a.
 第一の溝140aにおいては、第一の溝140aの深さ方向(半導体層14の厚さ方向)の全体において、第二電極層15が埋没している部位が形成されていればよい。第一の溝140aにおいて、第二電極層15の一部に空隙部が存在してもよいが、空隙部の体積が小さいほど好ましく、第一の溝140aの全てが第二電極層15で埋没されていることが特に好ましい。
 第二電極層形成工程を行うことにより、第一の溝140aに埋没されている第二電極層15の部位を通じて、第二電極層15と第一電極層13とを電気的に接触させることが可能になる。
In the 1st groove | channel 140a, the site | part in which the 2nd electrode layer 15 is embedded should just be formed in the whole depth direction (thickness direction of the semiconductor layer 14) of the 1st groove | channel 140a. In the first groove 140 a, a gap may exist in a part of the second electrode layer 15, but it is preferable that the volume of the gap is small, and all of the first groove 140 a is buried in the second electrode layer 15. It is particularly preferred that
By performing the second electrode layer forming step, the second electrode layer 15 and the first electrode layer 13 can be brought into electrical contact through the portion of the second electrode layer 15 buried in the first groove 140a. It becomes possible.
(第二の溝形成工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、第二電極層形成工程の後に、図2C及び図3Cに示すように、基板11に平行な方向における第一の溝140aによって囲まれた内側領域において、半導体層14及び第二電極層15を除去することによって、第二の溝140bを形成する(第二の溝形成工程)。この工程によって、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域が形成される。
 第二の溝140bを形成することによって、第二の溝140bによって囲まれて、領域Raから絶縁された評価領域Rbを含むミニセル10aが形成された太陽電池10が得られる。
(Second groove forming step)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, after the second electrode layer forming step, as shown in FIGS. 2C and 3C, the inner region surrounded by the first groove 140 a in the direction parallel to the substrate 11. Then, the second groove 140b is formed by removing the semiconductor layer 14 and the second electrode layer 15 (second groove forming step). By this step, an evaluation region that is electrically insulated from the peripheral region is formed.
By forming the second groove 140b, the solar cell 10 in which the minicell 10a including the evaluation region Rb surrounded by the second groove 140b and insulated from the region Ra is formed is obtained.
 第二の溝140bを形成する方法としては、第一の溝140aを形成する方法と同様の方法を用いてもよい。半導体層14及び第二電極層15を除去する方法としては、半導体層14を除去する方法が第二電極層15を除去する方法と同じでもよいし、異なってもよい。また、半導体層14及び第二電極層15を同時に除去してもよいし、順次に別々に除去してもよい。 As a method of forming the second groove 140b, a method similar to the method of forming the first groove 140a may be used. As a method for removing the semiconductor layer 14 and the second electrode layer 15, the method for removing the semiconductor layer 14 may be the same as or different from the method for removing the second electrode layer 15. Further, the semiconductor layer 14 and the second electrode layer 15 may be removed at the same time, or may be removed separately sequentially.
 第二の溝140bの幅(図3Aの平面図における幅)Wbは、評価領域Rbが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Wbは、第一の溝140aの幅Waと同様でよい。 The width (the width in the plan view of FIG. 3A) Wb of the second groove 140b is not limited to a specific width as long as the evaluation region Rb is electrically insulated from the peripheral region. The width Wb may be the same as the width Wa of the first groove 140a.
 本発明の第1実施形態においては、第二の溝140bとして、幅Wbが全体にわたって同じである構造が例示されているが、本発明は構造に限定されず、第二の溝140bの一部の幅が他の部分の幅とは異なってもよいし、第二の溝140bの幅が全体にわたって異なっていてもよい(第二の溝140bの幅が全体的に変化していてもよい)。
 ただし、容易に溝を形成することができる点で、第二の溝140bの幅Wbが全体にわたって同じである構造が、最も好ましい。
 本発明の第1実施形態においては、第一電極層13が除去されていない構造が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲において、半導体層14に近い第一電極層13の一部が除去されていてもよい。
In the first embodiment of the present invention, a structure in which the width Wb is the same throughout is exemplified as the second groove 140b, but the present invention is not limited to the structure, and a part of the second groove 140b. The width of the second groove 140b may be different from the width of the other portion, or the width of the second groove 140b may be different throughout (the width of the second groove 140b may be entirely changed). .
However, the structure in which the width Wb of the second groove 140b is the same throughout is most preferable in that the groove can be easily formed.
In the first embodiment of the present invention, a structure in which the first electrode layer 13 is not removed is illustrated. However, as long as the effect of the present invention is not hindered, one of the first electrode layers 13 close to the semiconductor layer 14 is illustrated. The part may be removed.
 評価領域Rbの基板11に平行な方向における表面積(図3Cの平面図における評価領域Rbの表面積)は、領域Raの基板11に平行な方向における表面積よりも小さくなるように任意に設定できる。例えば、光電変換効率を評価する時に使用する電流電圧測定器等のプローブ間の距離等を考慮して、評価領域Rbの表面積を設定することが好ましい。
 通常、評価領域Rbの表面積は、1~100mm程度であることが好ましく、9~49mm程度であることがより好ましい。
 評価領域Rbの表面形状が、例えば、図3Aに示すように略四角形状である場合には、その一辺の長さは1~10mm程度であることが好ましく、3~7mm程度であることがより好ましい。
The surface area of the evaluation region Rb in the direction parallel to the substrate 11 (the surface area of the evaluation region Rb in the plan view of FIG. 3C) can be arbitrarily set to be smaller than the surface area of the region Ra in the direction parallel to the substrate 11. For example, it is preferable to set the surface area of the evaluation region Rb in consideration of the distance between probes such as a current-voltage measuring instrument used when evaluating photoelectric conversion efficiency.
Usually, the surface area of the evaluation region Rb is preferably about 1 to 100 mm 2 , and more preferably about 9 to 49 mm 2 .
When the surface shape of the evaluation region Rb is, for example, a substantially square shape as shown in FIG. 3A, the length of one side is preferably about 1 to 10 mm, more preferably about 3 to 7 mm. preferable.
 本発明の第1実施形態においては、評価領域Rbの形状が平面図において略四角形状である構造が例示されている。換言すると、評価領域Rbの立体形状(全体の形状)が略四角柱状である構造が例示されている。本発明はこの構造に限定されず、評価領域Rbの形状が、例えば、略三角形状、略五角形状等のその他の多角形状であってもよいし、略円形状、略楕円形状等、その他の形状であってもよい。
 また、評価領域Rbは、このような複数の形状のうち二種以上の形状が組み合わされた複合形状で形成されてもよく、更にこのような複数の形状のいずれにも属さない不定形状で形成されてもよい。
 ただし、容易に評価領域Rbを形成することができる点で、評価領域Rbが多角形状、特に略四角形状で形成されていることが最も好ましい。
In 1st Embodiment of this invention, the structure where the shape of evaluation area | region Rb is substantially square shape in a top view is illustrated. In other words, a structure in which the three-dimensional shape (the overall shape) of the evaluation region Rb is a substantially quadrangular prism shape is illustrated. The present invention is not limited to this structure, and the shape of the evaluation region Rb may be other polygonal shapes such as a substantially triangular shape and a substantially pentagonal shape, or may be other shapes such as a substantially circular shape and a substantially elliptical shape. It may be a shape.
Further, the evaluation region Rb may be formed in a composite shape in which two or more types of shapes are combined, and further formed in an indefinite shape that does not belong to any of the plurality of shapes. May be.
However, it is most preferable that the evaluation region Rb is formed in a polygonal shape, particularly a substantially rectangular shape, in that the evaluation region Rb can be easily formed.
(第三の溝形成工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、第二の溝形成工程の後に、図2D及び図3Dに示すように、半導体層14及び第二電極層15を除去して第三の溝140cを形成する工程(第三の溝形成工程)を行うことが好ましい。この工程においては、基板11に平行な方向にて、第二電極層15が埋没されている第一の溝140aの外側領域(第一の溝140aによって囲まれた内側領域の外に位置する領域)に第三の溝140cが形成される。この工程によって、第一の溝140a全体を含む領域が周辺領域から電気的に絶縁される。換言すると、第三の溝形成工程を行うことで、第三の溝140cによって囲まれた領域Rcが周辺領域から電気的に絶縁され、評価領域Rbにおける光電変換効率を一層高精度に評価することができる。ここで領域Rcは、評価領域Rbを含む領域Raを包含している。
(Third groove forming step)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, after the second groove forming step, as shown in FIGS. 2D and 3D, the semiconductor layer 14 and the second electrode layer 15 are removed to remove the third groove 140c. It is preferable to perform a step of forming (third groove forming step). In this step, in the direction parallel to the substrate 11, the outer region of the first groove 140a in which the second electrode layer 15 is buried (the region located outside the inner region surrounded by the first groove 140a). ) Is formed with a third groove 140c. By this step, the region including the entire first groove 140a is electrically insulated from the peripheral region. In other words, by performing the third groove forming step, the region Rc surrounded by the third groove 140c is electrically insulated from the peripheral region, and the photoelectric conversion efficiency in the evaluation region Rb is evaluated with higher accuracy. Can do. Here, the region Rc includes a region Ra including the evaluation region Rb.
 第三の溝140cを形成する方法としては、第二の溝140bを形成する方法と同様の方法を用いてもよい。
 第三の溝140cの幅Wcは、領域Rcが周辺領域から電気的に絶縁される限り、特定の幅に限定されない。幅Wcは、第二の溝140bの幅Wbと同様でよい。
 第二の溝140bが存在しないと仮定した場合において、図3Dの平面図における領域Rcの表面積は、平面図における領域Raの表面積よりも大きくなるように任意に設定できる。例えば、光電変換効率を評価する時に使用する電流電圧測定器等のプローブ間の距離等を考慮して、領域Rcの表面積を設定することが好ましい。
 第二の溝140bが存在しないと仮定した場合において、平面図における領域Rcの形状は、領域Ra又は評価領域Rbの形状と同様でよい。
 第三の溝140cの形態(構造)は、第二の溝140bと同様でよい。
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、第一電極層13が除去されていない状態が例示されているが、本発明の効果を妨げない範囲内において、半導体層14に近い第一電極層13の一部が除去されていてもよい。
As a method of forming the third groove 140c, a method similar to the method of forming the second groove 140b may be used.
The width Wc of the third groove 140c is not limited to a specific width as long as the region Rc is electrically insulated from the peripheral region. The width Wc may be the same as the width Wb of the second groove 140b.
When it is assumed that the second groove 140b does not exist, the surface area of the region Rc in the plan view of FIG. 3D can be arbitrarily set to be larger than the surface area of the region Ra in the plan view. For example, it is preferable to set the surface area of the region Rc in consideration of the distance between probes such as a current / voltage measuring instrument used when evaluating photoelectric conversion efficiency.
When it is assumed that the second groove 140b does not exist, the shape of the region Rc in the plan view may be the same as the shape of the region Ra or the evaluation region Rb.
The form (structure) of the third groove 140c may be the same as that of the second groove 140b.
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, the state in which the first electrode layer 13 is not removed is illustrated, but the first electrode close to the semiconductor layer 14 within a range that does not hinder the effects of the present invention. A part of the layer 13 may be removed.
(照射工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、第三の溝形成工程の後に、又は第三の溝形成工程を行わない場合には第二の溝形成工程の後に、周辺領域から絶縁された評価領域を含む領域に光を照射する(照射工程)。
 例えば、図2A~図3Dに示すミニセル10aが形成された後の太陽電池10に光を照射する場合、光が照射される領域は、評価領域Rbを含んでいればよく、評価領域Rbの外側に位置する領域に光が照射されてもよい。図4Aに示すように、光は、太陽電池10の基板11に照射され、基板11を通じて半導体層14に入射する。
 ミニセル10aにおいては、評価領域Rbが周辺領域から電気的に絶縁されているので、照射工程を行う際に遮光板等で光が照射される領域を限定する工程が不要であり、照射工程を簡便に行うことできる。
(Irradiation process)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, after the third groove forming step, or when the third groove forming step is not performed, the second groove forming step is insulated from the peripheral region. Light is irradiated to a region including the evaluation region (irradiation process).
For example, when the solar cell 10 after the minicell 10a shown in FIGS. 2A to 3D is irradiated with light, the region irradiated with the light only needs to include the evaluation region Rb, and the outside of the evaluation region Rb. Light may be irradiated to a region located at the position. As shown in FIG. 4A, the light is applied to the substrate 11 of the solar cell 10 and enters the semiconductor layer 14 through the substrate 11.
In the minicell 10a, since the evaluation region Rb is electrically insulated from the peripheral region, there is no need to limit the region irradiated with light with a light shielding plate or the like when performing the irradiation step, and the irradiation step is simplified. Can be done.
(測定工程)
 本発明の第1実施形態の評価方法においては、次いで、評価領域を含む領域に光が照射されている時の評価領域における電流電圧特性を測定する(測定工程)。
 例えば、図2A~図3Dに示す太陽電池10の電流電圧特性を測定する場合、図4A及び図4Bに例示するように測定工程は行われる。
 図4A及び図4Bは、第1実施形態の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する図であり、図4Aは概略断面図であり、図4Bは概略平面図である。
 また、図4A及び図4Bに示された矢印は、測定時の電流を表している。
 図4A及び図4Bに示すミニセル10aにおいては、評価領域Rbに形成されている第二電極層15に第1プローブ330A(電流電圧特性測定部、測定部)が接触配置される。基板11に平行な方向における第二の溝140bよりも外側(第二の溝140bによって囲まれた領域の外側)に位置しかつ第一の溝140aに近い位置に形成されている第二電極層15に第2プローブ330B(電流電圧特性測定部、測定部)が接触配置される。第1プローブ330Aから第2プローブ330Bに向けて電流が流れることにより、ミニセル10aの電流電圧特性が測定される。ここで、第二電極層15は、光が照射される太陽電池10の面とは反対に位置する面に形成されている。
 このように電流電圧特性を測定することによって、周辺領域から絶縁された評価領域Rbを囲むと共に第一の溝140aに埋没されている第二電極層15を介して、電流電圧特性を測定できる。
 この時、評価領域Rbは、その他の領域(周辺領域)から確実に絶縁されているので、その他の領域の影響を受けることがない。
(Measurement process)
In the evaluation method of the first embodiment of the present invention, the current-voltage characteristics in the evaluation region when the region including the evaluation region is irradiated with light is then measured (measurement step).
For example, when the current-voltage characteristics of the solar cell 10 shown in FIGS. 2A to 3D are measured, the measurement process is performed as illustrated in FIGS. 4A and 4B.
4A and 4B are diagrams illustrating a method for measuring current-voltage characteristics in the measurement process of the first embodiment, FIG. 4A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 4B is a schematic plan view.
Moreover, the arrow shown by FIG. 4A and 4B represents the electric current at the time of a measurement.
In the minicell 10a shown in FIGS. 4A and 4B, the first probe 330A (current-voltage characteristic measurement unit, measurement unit) is disposed in contact with the second electrode layer 15 formed in the evaluation region Rb. The second electrode layer formed outside the second groove 140b in the direction parallel to the substrate 11 (outside the region surrounded by the second groove 140b) and close to the first groove 140a 15, the second probe 330B (current-voltage characteristic measurement unit, measurement unit) is placed in contact. When current flows from the first probe 330A toward the second probe 330B, the current-voltage characteristics of the minicell 10a are measured. Here, the 2nd electrode layer 15 is formed in the surface located opposite to the surface of the solar cell 10 with which light is irradiated.
By measuring the current-voltage characteristics in this manner, the current-voltage characteristics can be measured through the second electrode layer 15 that surrounds the evaluation region Rb insulated from the peripheral region and is buried in the first groove 140a.
At this time, the evaluation region Rb is reliably insulated from other regions (peripheral regions), and thus is not affected by the other regions.
 プローブ330A,330Bのうち、評価領域Rbの外に配置されるプローブが配置される場所、即ち、第2プローブ330Bが配置される位置は、第二電極層15が埋没されている第一の溝140aに近い。
 例えば、図4Aに示すように、このような第一の溝140aの真上に第二電極層15の凹状部150aが形成されている場合、凹状部150aを跨ぐようにして、二つの第2プローブ330Bが配置されてもよい。また、二つの第2プローブ330Bの両方が、基板に平行な方向における凹状部150aと第二の溝140bとの間の位置(内側位置)に配置されてもよい。また、二つの第2プローブ330Bの両方が、基板に平行な方向における凹状部150aと第三の溝140cとの間の位置(外側位置)に配置されてもよい。また、二つの第2プローブ330Bのいずれか一方又は両方が凹状部150a上に配置されてもよい。
 なお、本発明の第1実施形態の評価方法においては、プローブ330A,330Bを用いることによって、ミニセル10aに電圧を印加し、ミニセル10aに流れる電流(または抵抗)を測定してもよい。例えば、ミニセル10aに光が照射されていない状態で、第一電極層13と第二電極層15との間に電圧を印加してミニセル10aの電極間の抵抗を測定する場合、電流電圧特性を測定する前にミニセル10aに欠陥があるか否かを検出することができる。
 また、ミニセル10aの電極間の抵抗と電流電圧特性との関係も測定することができる。
Of the probes 330A and 330B, the place where the probe arranged outside the evaluation region Rb is arranged, that is, the position where the second probe 330B is arranged is the first groove in which the second electrode layer 15 is buried. It is close to 140a.
For example, as shown in FIG. 4A, when the concave portion 150a of the second electrode layer 15 is formed right above the first groove 140a, two second portions are formed so as to straddle the concave portion 150a. A probe 330B may be arranged. Further, both of the two second probes 330B may be disposed at a position (inner position) between the concave portion 150a and the second groove 140b in a direction parallel to the substrate. Further, both of the two second probes 330B may be disposed at a position (outside position) between the concave portion 150a and the third groove 140c in a direction parallel to the substrate. Further, either one or both of the two second probes 330B may be disposed on the concave portion 150a.
In the evaluation method according to the first embodiment of the present invention, the voltage (or resistance) flowing through the minicell 10a may be measured by applying a voltage to the minicell 10a by using the probes 330A and 330B. For example, when the resistance between the electrodes of the minicell 10a is measured by applying a voltage between the first electrode layer 13 and the second electrode layer 15 in a state where the minicell 10a is not irradiated with light, the current-voltage characteristic is It is possible to detect whether the minicell 10a is defective before measurement.
Further, the relationship between the resistance between the electrodes of the minicell 10a and the current-voltage characteristics can also be measured.
 本発明の第1実施形態の評価方法における上述した全工程においては、手作業による熟練作業が不要であり、自動化も可能である。
 また、大型太陽電池の光電変換効率を評価する場合であっても、基板に平行な方向における中央部に近い近傍領域の光電変換効率を測定するために要求される、太陽電池を複数個に分割する工程も不要である。更に、遮光板等で光が照射される領域を限定する工程も不要である。
 このように、太陽電池の所定領域における光電変換効率を簡便かつ高精度に評価することができる点で、本発明の第1実施形態の評価方法は従来の評価方法よりも顕著に優れる。
In all the steps described above in the evaluation method of the first embodiment of the present invention, manual work is not required and automation is possible.
In addition, even when evaluating the photoelectric conversion efficiency of a large solar cell, the solar cell required to measure the photoelectric conversion efficiency in the vicinity region near the center in the direction parallel to the substrate is divided into a plurality of The process to perform is also unnecessary. Further, there is no need for a step of limiting a region irradiated with light by a light shielding plate or the like.
As described above, the evaluation method of the first embodiment of the present invention is significantly superior to the conventional evaluation method in that the photoelectric conversion efficiency in a predetermined region of the solar cell can be evaluated easily and with high accuracy.
<太陽電池の評価装置の第1実施形態>
 本発明の第1実施形態の太陽電池の評価装置は、上述した評価方法に用いられる。この評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。
 ここで、評価領域とは、例えば、図2A~図3Dに示すミニセル10aが形成された後の太陽電池10に光を照射することによって評価される評価領域Rbを意味する。
<First Embodiment of Evaluation Device for Solar Cell>
The solar cell evaluation apparatus of the first embodiment of the present invention is used in the above-described evaluation method. The evaluation apparatus forms a first groove by removing the semiconductor layer so as to surround a predetermined evaluation region, and a first stacking apparatus that stacks a first electrode layer and a semiconductor layer in this order on a substrate. A first removing device and a second laminating device for burying the second electrode layer in the first groove by laminating a second electrode layer on the semiconductor layer in which the first groove is formed A second groove is formed by removing the semiconductor layer and the second electrode layer in an inner region surrounded by the first groove in a direction parallel to the substrate, and the evaluation region is a peripheral region A second removing device that electrically insulates from, a light irradiation unit that irradiates light to a region including the evaluation region that is electrically insulated from the peripheral region, and a region that includes the evaluation region is irradiated with light. Current in the evaluation region when And a measuring unit for measuring the pressure characteristics.
Here, the evaluation region means, for example, an evaluation region Rb that is evaluated by irradiating light to the solar cell 10 after the minicell 10a shown in FIGS. 2A to 3D is formed.
 第一の積層装置及び第二の積層装置は、従来の太陽電池の製造装置に設けられ、電極層又は半導体層等を形成する際に用いられた装置と同様の装置である。 The first laminating apparatus and the second laminating apparatus are the same apparatuses as those used when forming an electrode layer, a semiconductor layer, or the like in a conventional solar cell manufacturing apparatus.
 第一の除去装置及び第二の除去装置としては、レーザ光源を備えたレーザー照射装置が例示できる。レーザー照射装置は、波長が500~560nm程度であるレーザー、通常、532nmの緑色レーザーを照射できることが好ましい。 Examples of the first removal device and the second removal device include a laser irradiation device provided with a laser light source. The laser irradiation apparatus is preferably capable of irradiating a laser having a wavelength of about 500 to 560 nm, usually a green laser of 532 nm.
 光照射部としては、光源を備えた光照射装置が例示できる。なお、本実施形態においては、「光源」とは「光照射部を構成する光源」を表し、「第一の除去装置又は第二の除去装置を構成するレーザ光源」とは区別される。
 光照射装置の構造としては、光源を一つ備えた構造が採用されてもよいし、二つ以上の光源を備えた構造が採用されてもよい。
 二つ以上の光源を備える構造においては、複数の光源は互いに同じでもよいし、複数の光源のうち一つが他の光源とは異なっていてもよく、複数の光源の全てが互いに異なっていてもよい。
 ここで「光源が異なる」とは、例えば、複数の光源から照射される光の波長が互いに異なることを意味する。
As a light irradiation part, the light irradiation apparatus provided with the light source can be illustrated. In the present embodiment, “light source” represents “light source constituting the light irradiation unit” and is distinguished from “laser light source constituting the first removal device or the second removal device”.
As a structure of the light irradiation device, a structure including one light source may be employed, or a structure including two or more light sources may be employed.
In a structure including two or more light sources, the plurality of light sources may be the same as each other, one of the plurality of light sources may be different from the other light sources, or all of the plurality of light sources may be different from each other. Good.
Here, “the light sources are different” means, for example, that the wavelengths of light emitted from a plurality of light sources are different from each other.
 測定部としては、例えば、複数のプローブを備えた電流電圧測定器を採用することができる。
 具体的に、電流電圧測定器の構造としては、電圧プローブと電流プローブとが別々に設けられた一組のプローブを2組備えているいわゆる四端子型の構造、電圧プローブと電流プローブとが一体に設けられたプローブを二つ備えている構造等が採用できる。
 更に、二つのプローブを備えた構造以外に、2n(nは2以上の整数を表す)個のプローブを備えた構造も採用できる。
 このような電流電圧測定器を用いることにより、複数の所定領域における電流電圧特性を同時に測定したり、一つの所定領域について複数個のプローブを用いて同時に電流電圧特性を測定したりすることができる。
As the measurement unit, for example, a current-voltage measuring device including a plurality of probes can be employed.
Specifically, as a structure of the current voltage measuring device, a so-called four-terminal structure having two sets of probes each having a voltage probe and a current probe provided separately, the voltage probe and the current probe are integrated. A structure or the like having two probes provided in can be employed.
Furthermore, in addition to the structure including two probes, a structure including 2n (n represents an integer of 2 or more) probes can be employed.
By using such a current-voltage measuring device, it is possible to simultaneously measure current-voltage characteristics in a plurality of predetermined regions, or to simultaneously measure current-voltage characteristics using a plurality of probes in one predetermined region. .
 本発明の第1実施形態の評価装置においては、レーザ光源,光源,及びプローブのいずれか一つ以上が、独立して、太陽電池の上方を移動できることが好ましい。
 この場合、評価装置は、レーザ光源,光源,及びプローブの少なくとも一つを所定領域上に移動させる第一固定部を備えることが好ましい。この場合、第一固定部に設けられた装置(レーザ光源,光源,及びプローブ)が移動可能である。
 また、複数の第一固定部を評価装置に設け、第一固定部がレーザ光源,光源,及びプローブの各々に独立して設けられてもよい。この場合、複数の第一固定部によって、レーザ光源,光源,及びプローブの各々を独立して移動させ、所望の位置に停止させ、位置決めを行うことが可能になる。
 また、このような第一固定部には、第一固定部と電気的に接続されたコンピュータ等からなる第一制御部が設けられていることが好ましい。この場合、第一制御部は、第一固定部の動きを自動的に制御することが可能になる。
 更に、本実施形態の評価装置においては、評価される太陽電池が固定されると共に、太陽電池を移動させ、所望の位置に停止させ、位置決めを行う第二固定部が設けられていることが好ましい。
 また、このような第二固定部には、第二固定部と電気的に接続されたコンピュータ等からなる第二制御部が設けられていることが好ましい。この場合、第二制御部は、第二固定部の動きを自動的に制御することが可能になる。
 また、第一制御部及び第二制御部は、一体に構成されてもよい。なお、ここで、レーザ光源等が移動する「太陽電池上」とは、「太陽電池の基板上」又は「光電変換体上」であってもよい。
In the evaluation apparatus according to the first embodiment of the present invention, it is preferable that any one or more of the laser light source, the light source, and the probe can independently move above the solar cell.
In this case, the evaluation apparatus preferably includes a first fixing unit that moves at least one of the laser light source, the light source, and the probe onto a predetermined region. In this case, the device (laser light source, light source, and probe) provided in the first fixed part is movable.
A plurality of first fixing parts may be provided in the evaluation device, and the first fixing parts may be provided independently for each of the laser light source, the light source, and the probe. In this case, each of the laser light source, the light source, and the probe can be independently moved by the plurality of first fixing portions, stopped at a desired position, and positioning can be performed.
Moreover, it is preferable that such a 1st fixing | fixed part is provided with the 1st control part which consists of a computer etc. which were electrically connected with the 1st fixing | fixed part. In this case, the first control unit can automatically control the movement of the first fixing unit.
Furthermore, in the evaluation apparatus of the present embodiment, it is preferable that a solar cell to be evaluated is fixed and a second fixing portion is provided that moves the solar cell, stops it at a desired position, and performs positioning. .
Moreover, it is preferable that such a 2nd fixing | fixed part is provided with the 2nd control part which consists of a computer etc. which were electrically connected with the 2nd fixing | fixed part. In this case, the second control unit can automatically control the movement of the second fixing unit.
Further, the first control unit and the second control unit may be configured integrally. Here, “on the solar cell” to which the laser light source or the like moves may be “on the substrate of the solar cell” or “on the photoelectric converter”.
 レーザ光源,光源,プローブ,第一固定部,及び第二固定部から選択される移動可能な装置、移動可能な装置の組合せ、及び移動方向は、上述した実施形態に限定されない。移動可能な装置、移動可能な装置の組合せ、及び移動方向は、目的に応じて任意に選択され、設定される。例えば、レーザ光源,光源,プローブ,第一固定部,及び第二固定部のいずれかの装置が基板に平行な方向に移動可能であってもよいし、他の装置が基板に垂直な方向に移動可能であってもよい。
 ただし、上述した実施形態は、本発明の一例であり、状況に応じた実施形態が採用される。
The movable device selected from the laser light source, the light source, the probe, the first fixed portion, and the second fixed portion, the combination of the movable devices, and the moving direction are not limited to the above-described embodiments. The movable device, the combination of movable devices, and the moving direction are arbitrarily selected and set according to the purpose. For example, any one of the laser light source, the light source, the probe, the first fixing unit, and the second fixing unit may be movable in a direction parallel to the substrate, or the other device may be in a direction perpendicular to the substrate It may be movable.
However, the above-described embodiment is an example of the present invention, and an embodiment according to the situation is adopted.
 本発明の第1実施形態の評価装置は、太陽電池の製造装置が配置されている位置とは異なる位置に配置されてもよいし、太陽電池の製造装置の中に組み込まれてもよい。
 太陽電池の製造装置中に評価装置が組み込まれている場合においては、例えば、太陽電池の製造装置における、電極層又は半導体層等を積層させる装置(例えば、成膜装置)が、第一の積層装置及び第二の積層装置の機能を有する。
The evaluation apparatus according to the first embodiment of the present invention may be disposed at a position different from the position where the solar cell manufacturing apparatus is disposed, or may be incorporated into the solar cell manufacturing apparatus.
In the case where an evaluation device is incorporated in a solar cell manufacturing apparatus, for example, a device for laminating an electrode layer or a semiconductor layer in the solar cell manufacturing apparatus (for example, a film forming device) is the first stacking layer. It has the function of a device and a second laminating device.
 本発明の評価装置によって、半導体層及び第二電極層を容易かつ正確に除去できるので、評価領域を簡便かつ高精度に周辺領域から絶縁させることができる。
 また、このような評価装置においては、上述した工程(評価方法)の自動化を好適に行うこともできる。そして、大量のサンプル(ミニセル)も短時間で処理(評価)できる。
Since the semiconductor device and the second electrode layer can be easily and accurately removed by the evaluation device of the present invention, the evaluation region can be easily and accurately insulated from the peripheral region.
In such an evaluation apparatus, the above-described process (evaluation method) can be preferably automated. A large amount of samples (minicells) can be processed (evaluated) in a short time.
 本発明によれば、太陽電池において、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域を設け、この領域を含む領域に光を照射することで、周辺領域の影響を受けることなく、評価領域の電流電圧特性を測定でき、光電変換効率を局所的に高精度に評価することができる。
 例えば、電流電圧特性が測定された複数の領域において、他の領域とは光電変換効率が大きく異なる領域が存在することが見出された場合、その領域中に構造欠陥が存在すると判断できる。
 一方、本発明の第1実施形態の評価方法を適用しない場合には、得られた測定結果が、構造欠陥の影響を受けているか否を正確に判断することが困難である。
 このように、本発明は、太陽電池の薄膜に平行な方向における光電変換効率の分布を簡便かつ高精度に評価し、分布が生じている場合には、その箇所を簡便かつ高精度に特定する装置及び方法を提供する。
According to the present invention, in the solar cell, the evaluation region electrically insulated from the peripheral region is provided, and the region including the region is irradiated with light so that the current in the evaluation region is not affected by the peripheral region. Voltage characteristics can be measured, and photoelectric conversion efficiency can be locally evaluated with high accuracy.
For example, if it is found that a plurality of regions where current-voltage characteristics are measured have a region having a photoelectric conversion efficiency greatly different from other regions, it can be determined that a structural defect exists in the region.
On the other hand, when the evaluation method of the first embodiment of the present invention is not applied, it is difficult to accurately determine whether or not the obtained measurement result is affected by a structural defect.
As described above, the present invention evaluates the photoelectric conversion efficiency distribution in the direction parallel to the thin film of the solar cell easily and with high accuracy, and if the distribution is generated, specifies the location easily and with high accuracy. An apparatus and method are provided.
<太陽電池の評価方法の第2実施形態>
 第2実施形態においては、上記第1実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
 ミニセルを作製した後に周辺領域から絶縁された評価領域の電流電圧特性を測定することで局所的な光電変換効率を評価する第2実施形態の方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
 図5A~図6Eは、本発明の第2実施形態の評価方法を説明する図であり、図5A~図5Eはミニセルを作製する工程を説明する概略断面図、図6A~図6Eは概略平面図である。
<Second Embodiment of Solar Cell Evaluation Method>
In the second embodiment, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
Examples of the method of the second embodiment in which the local photoelectric conversion efficiency is evaluated by measuring the current-voltage characteristics of the evaluation region insulated from the peripheral region after the minicell is manufactured include the following methods.
5A to 6E are diagrams for explaining an evaluation method according to the second embodiment of the present invention. FIGS. 5A to 5E are schematic cross-sectional views for explaining a process for manufacturing a minicell, and FIGS. 6A to 6E are schematic plan views. FIG.
 まず、周辺領域から電気的に絶縁された所定の評価領域を形成するために、評価領域に沿って第二電極層が除去された第一の除去部を形成する。次に、第一の除去部において、更に第一の除去部に沿って半導体層及び第一電極層の一部を除去して第二の除去部を形成する。
 具体的には、図5A及び図6Aに示すように、光透過性を有する基板11上に第一電極層23及び半導体層24をこの順に積層する。次いで、所望のパターンを有する第二電極層25を形成するために用いられるマスク91を半導体層24上にパターニングする。
 マスクの形成方法としては、例えば、半導体層24上にフォトレジストを積層した後に露光及び現像を行うなど、公知のパターニング方法が用いられる。
First, in order to form a predetermined evaluation region that is electrically insulated from the peripheral region, a first removal portion from which the second electrode layer has been removed is formed along the evaluation region. Next, in the first removal portion, a part of the semiconductor layer and the first electrode layer is further removed along the first removal portion to form a second removal portion.
Specifically, as shown in FIGS. 5A and 6A, the first electrode layer 23 and the semiconductor layer 24 are stacked in this order on the substrate 11 having light transmittance. Next, a mask 91 used for forming the second electrode layer 25 having a desired pattern is patterned on the semiconductor layer 24.
As a method for forming the mask, for example, a known patterning method is used such as performing exposure and development after laminating a photoresist on the semiconductor layer 24.
 次いで、図5B及び図6Bに示すように、パターニングによってマスク91が形成された半導体層24上に第二電極層25を積層する。次に、図5C及び図6Cに示すように、マスク91を除去して、第二電極層25を半導体層24上にパターニングする。
 これにより、後の工程で評価領域Rdとなる領域に沿って、第二電極層25が除去され、半導体層24の一部が露出されている第一の除去部240aが形成される。
 本発明の第2実施形態の評価方法においては、平面図における第一の除去部240aの外形は、四角形である。
Next, as shown in FIGS. 5B and 6B, the second electrode layer 25 is laminated on the semiconductor layer 24 on which the mask 91 is formed by patterning. Next, as shown in FIGS. 5C and 6C, the mask 91 is removed, and the second electrode layer 25 is patterned on the semiconductor layer 24.
As a result, the second electrode layer 25 is removed along the region that becomes the evaluation region Rd in a later step, and the first removal portion 240a in which a part of the semiconductor layer 24 is exposed is formed.
In the evaluation method of the second embodiment of the present invention, the outer shape of the first removal portion 240a in the plan view is a quadrangle.
 次いで、図5D及び図6Dに示すように、露出されている半導体層24の一部と、第一電極層23の一部とを、第一の除去部240aのパターンに沿って除去することにより、平面図において外形が四角形である第二の除去部240bを形成する。
 これにより、第一の除去部240a及び第二の除去部240bからなる階段状の溝240と、評価領域Rdが形成される。
 本発明の第2実施形態の評価方法においては、半導体層24と、半導体層24に近い第一電極層23の一部とが除去された構造が例示されているが、第一電極層23は除去されていなくてもよい。
Next, as shown in FIGS. 5D and 6D, a part of the exposed semiconductor layer 24 and a part of the first electrode layer 23 are removed along the pattern of the first removal portion 240a. In the plan view, the second removal portion 240b having a quadrangular outer shape is formed.
Thereby, the step-like groove 240 including the first removal portion 240a and the second removal portion 240b and the evaluation region Rd are formed.
In the evaluation method of the second embodiment of the present invention, a structure in which the semiconductor layer 24 and a part of the first electrode layer 23 close to the semiconductor layer 24 are removed is illustrated. It may not be removed.
 次に、形成された第二の除去部240bを埋没させ、且つ第二電極層25に接触しないように、評価領域Rdのパターンに沿って導電層92を形成する。
 具体的には、図5E及び図6Eに示すように、第二の除去部240bを埋めるように、且つ第二電極層25に接触しないように、評価領域Rdに沿って導電層92を形成する。これによって、導電層92と第二電極層25とが電気的に接続されたミニセル20aが形成された太陽電池20が得られる。
 導電層92は、溝240に沿って形成されており、導電層92の形状は、平面図において四角形である。導電層92は、例えば、はんだを用いて形成できる。
 図5E及び図6Eに示す太陽電池20は、ミニセル20aが形成されていることを除いて、図1に示す太陽電池10と同様の構造を有する。
Next, the conductive layer 92 is formed along the pattern of the evaluation region Rd so that the formed second removal portion 240b is buried and is not in contact with the second electrode layer 25.
Specifically, as shown in FIGS. 5E and 6E, the conductive layer 92 is formed along the evaluation region Rd so as to fill the second removal portion 240b and not to contact the second electrode layer 25. . Thereby, the solar cell 20 in which the minicell 20a in which the conductive layer 92 and the second electrode layer 25 are electrically connected is formed is obtained.
The conductive layer 92 is formed along the groove 240, and the shape of the conductive layer 92 is a quadrangle in a plan view. The conductive layer 92 can be formed using, for example, solder.
The solar cell 20 shown in FIGS. 5E and 6E has the same structure as the solar cell 10 shown in FIG. 1 except that the minicell 20a is formed.
 なお、図5A~図6Eにおける基板11、第一電極層23,半導体層24,及び第二電極層25の材質又は厚さは、それぞれ図2A~図3Dにおける基板11、第一電極層13、半導体層14、第二電極層25と同様である。
 また、評価領域Rdの大きさ又は形状は、図2A~図3Dにおける評価領域Rbの大きさ又は形状と同様である。
 また、第二の除去部240bの幅又は形状は、図2A~図3Dにおける第一の溝140aの幅又は形状と同様である。
 第一の除去部240aの幅又は形状は、評価領域Rdの大きさ又は形状等に応じて適宜調節される。
The materials or thicknesses of the substrate 11, the first electrode layer 23, the semiconductor layer 24, and the second electrode layer 25 in FIGS. 5A to 6E are respectively the substrate 11, the first electrode layer 13 and the first electrode layer 13 in FIGS. Similar to the semiconductor layer 14 and the second electrode layer 25.
The size or shape of the evaluation region Rd is the same as the size or shape of the evaluation region Rb in FIGS. 2A to 3D.
The width or shape of the second removal portion 240b is the same as the width or shape of the first groove 140a in FIGS. 2A to 3D.
The width or shape of the first removal portion 240a is appropriately adjusted according to the size or shape of the evaluation region Rd.
 次に、周辺領域から電気的に絶縁された評価領域のみに光を照射する工程と、評価領域に光が照射されている時に評価領域及び導電層にプローブを接触配置して、評価領域における電流電圧特性を測定する工程とを行う。
 図7A及び図7Bは、第2実施形態の測定工程における電流電圧特性の測定方法を説明する図であり、図7Aは概略断面図であり、図7Bは概略平面図である。また、図7A及び図7Bに示された矢印は、測定時の電流を表している。
 具体的には、図5A~図6Eに示された工程によって得られた太陽電池20において、図7A及び図7Bに例示するように、遮光板93を基板11の光照射面(第一電極層23,半導体層24,及び第二電極層25が形成されていない面)に設ける。遮光板93は開口部を有しており、開口部を通じて基板11に照射された光のみが太陽電池20に入射する。一方、遮光板93によって覆われた、開口部が形成されていない基板11の部分には光が照射されない。また、図7Aに示すように、開口部の幅は、例えば、評価領域に形成された第二電極層25の幅に一致している。このように遮光板93を用いることにより、ミニセル20aのみに局所的に光を照射して、局所的な光電変換効率が測定される。
 図7A及び図7Bに示された符号330A,330Bは、電流電圧測定器等のプローブ(電流電圧特性測定部、測定部)を表している。ミニセル20a内の評価領域Rdに第1プローブ330Aが接触配置される。導電層92に第2プローブ330Bが接触配置される。
 第1プローブ330Aから第2プローブ330Bに向けて電流が流れることにより、ミニセル20aの電流電圧特性が局所的に測定される。
Next, a process of irradiating light only to the evaluation region electrically insulated from the peripheral region, and a probe in contact with the evaluation region and the conductive layer when light is irradiated to the evaluation region, and a current in the evaluation region And a step of measuring voltage characteristics.
7A and 7B are diagrams for explaining a method of measuring current-voltage characteristics in the measurement process of the second embodiment, FIG. 7A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 7B is a schematic plan view. Moreover, the arrow shown by FIG. 7A and FIG. 7B represents the electric current at the time of a measurement.
Specifically, in the solar cell 20 obtained by the steps shown in FIGS. 5A to 6E, the light shielding plate 93 is placed on the light irradiation surface (first electrode layer) of the substrate 11 as illustrated in FIGS. 7A and 7B. 23, the surface on which the semiconductor layer 24 and the second electrode layer 25 are not formed). The light shielding plate 93 has an opening, and only the light irradiated on the substrate 11 through the opening enters the solar cell 20. On the other hand, the portion of the substrate 11 covered with the light shielding plate 93 and having no opening is not irradiated with light. Moreover, as shown to FIG. 7A, the width | variety of an opening part corresponds with the width | variety of the 2nd electrode layer 25 formed in the evaluation area | region, for example. Thus, by using the light shielding plate 93, only the minicell 20a is irradiated with light locally, and the local photoelectric conversion efficiency is measured.
Reference numerals 330A and 330B shown in FIGS. 7A and 7B represent probes (current-voltage characteristic measuring unit, measuring unit) such as a current-voltage measuring device. The first probe 330A is placed in contact with the evaluation region Rd in the minicell 20a. The second probe 330 </ b> B is disposed in contact with the conductive layer 92.
When current flows from the first probe 330A toward the second probe 330B, the current-voltage characteristics of the minicell 20a are locally measured.
<太陽電池の評価装置の第2実施形態>
 次に、図5A~図7Bで説明した評価方法において使用する太陽電池の評価装置について説明する。本発明の第2実施形態の太陽電池の評価装置は、基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部とを含む。
<Second Embodiment of Solar Cell Evaluation Apparatus>
Next, a solar cell evaluation apparatus used in the evaluation method described with reference to FIGS. 5A to 7B will be described. The solar cell evaluation apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a stacking apparatus that stacks a first electrode layer and a semiconductor layer in this order on a substrate, and a second electrode formation that forms a second electrode layer on the semiconductor layer. And a first removal device that forms a first removal portion on the second electrode layer along a predetermined evaluation region, and the first removal portion, the semiconductor along the first removal portion Removing a part of the layer and the first electrode layer, a second removal device for forming a second removal portion, and so as not to contact the second electrode layer and along the evaluation region A conductive layer forming part for forming a conductive layer for burying the second removal part; an insulating part for electrically insulating the evaluation area from the peripheral area; and the evaluation area electrically insulated from the peripheral area A light irradiating unit that irradiates only the light, and the evaluation region is irradiated with light. The evaluation region and in contact probe placement on the conductive layer when in, and a measuring unit for measuring a current-voltage characteristic in the evaluation region.
 ここで、太陽電池の評価装置の第2実施形態における第二除去装置は、太陽電池の評価装置の第1実施形態における前記第一除去装置及び第二除去装置と同様である。前記導電層形成部としては、はんだ等の導電層を形成する装置が用いられる。太陽電池の評価装置の第2実施形態における光照射部は、太陽電池の評価装置の第1実施形態における光照射部と同様である。太陽電池の評価装置の第2実施形態における測定部は、太陽電池の評価装置の第1実施形態における測定部と同様である。
 なお、このような評価装置は、更に評価領域に沿って第二電極層を除去する装置を備えていてもよい。その場合、このような評価装置は、太陽電池の製造装置が配置されている位置とは異なる位置に配置されてもよいし、太陽電池の製造装置の中に組み込まれてもよい。
Here, the 2nd removal apparatus in 2nd Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell is the same as that of the said 1st removal apparatus and 2nd removal apparatus in 1st Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell. As the conductive layer forming part, an apparatus for forming a conductive layer such as solder is used. The light irradiation part in 2nd Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell is the same as the light irradiation part in 1st Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell. The measurement part in 2nd Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell is the same as the measurement part in 1st Embodiment of the evaluation apparatus of a solar cell.
Such an evaluation apparatus may further include an apparatus for removing the second electrode layer along the evaluation region. In that case, such an evaluation apparatus may be arrange | positioned in the position different from the position where the manufacturing apparatus of a solar cell is arrange | positioned, and may be integrated in the manufacturing apparatus of a solar cell.
 10,20・・・太陽電池、11・・・基板、11a・・・第1面(基板の一面)、12・・・光電変換体、13,23・・・第一電極層、14,24・・・半導体層、140a・・・第一の溝、140b・・・第二の溝、240a・・・第一の除去部、240b・・・第二の除去部、15,25・・・第二電極層、330・・・プローブ、92・・・導電層、Rb・・・評価領域、Rd・・・評価領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 ... Solar cell, 11 ... Board | substrate, 11a ... 1st surface (one surface of a board | substrate), 12 ... Photoelectric conversion body, 13, 23 ... 1st electrode layer, 14, 24 ... Semiconductor layer, 140a ... first groove, 140b ... second groove, 240a ... first removal part, 240b ... second removal part, 15, 25 ... Second electrode layer, 330 ... probe, 92 ... conductive layer, Rb ... evaluation region, Rd ... evaluation region

Claims (6)

  1.  太陽電池の評価方法であって、
     少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、
     光電変換効率が評価される所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成し、
     前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させ、
     前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、
     前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射し、
     前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する
     ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
    A solar cell evaluation method,
    Preparing a substrate in which at least a first electrode layer and a semiconductor layer are laminated in this order;
    Forming a first groove by removing the semiconductor layer so as to surround a predetermined evaluation region in which photoelectric conversion efficiency is evaluated;
    By laminating the second electrode layer on the semiconductor layer in which the first groove is formed, the second electrode layer is buried in the first groove,
    In the inner region surrounded by the first groove in the direction parallel to the substrate, the semiconductor layer and the second electrode layer are removed to form a second groove, and the evaluation region is electrically connected to the peripheral region. Insulate,
    Irradiating light to a region including the evaluation region electrically insulated from the peripheral region;
    A method for evaluating a solar cell, comprising: measuring a current-voltage characteristic in the evaluation region when light is applied to a region including the evaluation region.
  2.  請求項1に記載の太陽電池の評価方法であって、
     前記基板及び前記第一電極層は、光透過性を有し、
     前記第一電極層が形成されている面とは反対の前記基板の面にレーザーを照射することにより、前記第一の溝及び前記第二の溝を形成する
     ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
    A method for evaluating a solar cell according to claim 1,
    The substrate and the first electrode layer have optical transparency,
    The first groove and the second groove are formed by irradiating the surface of the substrate opposite to the surface on which the first electrode layer is formed to form the first groove and the second groove. Method.
  3.  太陽電池の評価方法であって、
     少なくとも第一電極層及び半導体層がこの順に積層された基板を準備し、
     前記半導体層上に第二電極層を形成し、
     光電変換効率が評価される所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成し、
     前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成し、
     前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成し、
     前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁し、
     前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射し、
     前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する
     ことを特徴とする太陽電池の評価方法。
    A solar cell evaluation method,
    Preparing a substrate in which at least a first electrode layer and a semiconductor layer are laminated in this order;
    Forming a second electrode layer on the semiconductor layer;
    Forming a first removal portion on the second electrode layer along a predetermined evaluation region where photoelectric conversion efficiency is evaluated;
    In the first removal portion, a second removal portion is formed by removing a part of the semiconductor layer and the first electrode layer along the first removal portion,
    Forming a conductive layer for burying the second removal portion so as not to contact the second electrode layer and along the evaluation region;
    Electrically insulating the evaluation area from the surrounding area;
    Irradiating only the evaluation region that is electrically insulated from the peripheral region;
    A method for evaluating a solar cell, comprising: arranging a probe in contact with the evaluation region and the conductive layer when the evaluation region is irradiated with light, and measuring a current-voltage characteristic in the evaluation region.
  4.  太陽電池の評価装置であって、
     基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する第一の積層装置と、
     所定の評価領域を囲むように前記半導体層を除去することによって第一の溝を形成する第一の除去装置と、
     前記第一の溝が形成された前記半導体層上に第二電極層を積層することによって、前記第一の溝に前記第二電極層を埋没させる第二の積層装置と、
     前記基板に平行な方向における前記第一の溝によって囲まれた内側領域において、前記半導体層及び前記第二電極層を除去することによって第二の溝を形成し、前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する第二の除去装置と、
     前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域を含む領域に光を照射する光照射部と、
     前記評価領域を含む領域に光が照射されている時の前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部と、
     を含むことを特徴とする太陽電池の評価装置。
    A solar cell evaluation device,
    A first laminating apparatus for laminating a first electrode layer and a semiconductor layer in this order on a substrate;
    A first removing device for forming a first groove by removing the semiconductor layer so as to surround a predetermined evaluation region;
    A second laminating apparatus for burying the second electrode layer in the first groove by laminating a second electrode layer on the semiconductor layer in which the first groove is formed;
    In the inner region surrounded by the first groove in the direction parallel to the substrate, the semiconductor layer and the second electrode layer are removed to form a second groove, and the evaluation region is electrically connected to the peripheral region. A second removal device that electrically insulates;
    A light irradiation unit that irradiates light to a region including the evaluation region electrically insulated from the peripheral region;
    A measurement unit for measuring a current-voltage characteristic in the evaluation region when light is irradiated to the region including the evaluation region;
    The evaluation apparatus of the solar cell characterized by including.
  5.  請求項4に記載の太陽電池の評価装置であって、
     前記第一の除去装置及び前記第二の除去装置はレーザ光源を備え、
     前記光照射部は光源を備え、
     前記測定部は電流又は電圧を検出するプローブを備え、
     前記レーザ光源,前記光源,及び前記プローブのいずれか一つ以上は、太陽電池の上方を独立して移動する
     ことを特徴とする太陽電池の評価装置。
    It is an evaluation apparatus of the solar cell of Claim 4, Comprising:
    The first removal device and the second removal device include a laser light source,
    The light irradiation unit includes a light source,
    The measurement unit includes a probe for detecting current or voltage,
    Any one or more of the laser light source, the light source, and the probe move independently above the solar cell.
  6.  太陽電池の評価装置であって、
     基板上に第一電極層及び半導体層をこの順に積層する積層装置と、
     前記半導体層上に第二電極層を形成する第二電極形成部と、
     所定の評価領域に沿うように第一の除去部を前記第二電極層に形成する第一除去装置と、
     前記第一の除去部において、前記第一の除去部に沿って前記半導体層及び前記第一電極層の一部を除去することによって、第二の除去部を形成する第二除去装置と、
     前記第二電極層に接触しないように、かつ、前記評価領域に沿うように、前記第二の除去部を埋没させる導電層を形成する導電層形成部と、
     前記評価領域を周辺領域から電気的に絶縁する絶縁部と、
     前記周辺領域から電気的に絶縁された前記評価領域のみに光を照射する光照射部と、
     前記評価領域に光が照射されている時に前記評価領域及び前記導電層にプローブを接触配置して、前記評価領域における電流電圧特性を測定する測定部と、
     を含むことを特徴とする太陽電池の評価装置。
    A solar cell evaluation device,
    A laminating apparatus for laminating a first electrode layer and a semiconductor layer in this order on a substrate;
    A second electrode forming part for forming a second electrode layer on the semiconductor layer;
    A first removal device for forming a first removal portion on the second electrode layer along a predetermined evaluation region;
    In the first removal unit, a second removal device that forms a second removal unit by removing a part of the semiconductor layer and the first electrode layer along the first removal unit;
    A conductive layer forming part for forming a conductive layer for burying the second removal part so as not to contact the second electrode layer and along the evaluation region;
    An insulating portion that electrically insulates the evaluation region from a peripheral region;
    A light irradiation unit that irradiates light only to the evaluation region electrically insulated from the peripheral region;
    A measurement unit that measures a current-voltage characteristic in the evaluation region by placing a probe in contact with the evaluation region and the conductive layer when the evaluation region is irradiated with light;
    The evaluation apparatus of the solar cell characterized by including.
PCT/JP2010/073012 2009-12-22 2010-12-21 Method for evaluating solar cell and device for evaluating same WO2011078171A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011547569A JP5165799B2 (en) 2009-12-22 2010-12-21 Solar cell evaluation method and evaluation apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-290985 2009-12-22
JP2009290985 2009-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011078171A1 true WO2011078171A1 (en) 2011-06-30

Family

ID=44195698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/073012 WO2011078171A1 (en) 2009-12-22 2010-12-21 Method for evaluating solar cell and device for evaluating same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5165799B2 (en)
TW (1) TW201140086A (en)
WO (1) WO2011078171A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5669870A (en) * 1979-11-13 1981-06-11 Fuji Electric Co Ltd Amorphous semiconductor photoelectric converting device
JP2000252502A (en) * 1999-03-02 2000-09-14 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Optoelectric transducer device and producing method therefor
JP2001111085A (en) * 1999-10-14 2001-04-20 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Manufacturing method for solar cell module
JP2001274447A (en) * 2000-03-23 2001-10-05 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method of manufacturing integrated thin film solar battery
JP2009195968A (en) * 2008-02-25 2009-09-03 Mitsubishi Electric Corp Laser scribing apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920870A (en) * 1982-07-27 1984-02-02 Sharp Corp Testing of solar battery array
JP2000269526A (en) * 1999-03-17 2000-09-29 Sanyo Electric Co Ltd Method for inspecting photovoltaic element and its device
JP4340246B2 (en) * 2005-03-07 2009-10-07 シャープ株式会社 Thin film solar cell and manufacturing method thereof
JPWO2009020073A1 (en) * 2007-08-06 2010-11-04 シャープ株式会社 Method and apparatus for manufacturing thin film photoelectric conversion module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5669870A (en) * 1979-11-13 1981-06-11 Fuji Electric Co Ltd Amorphous semiconductor photoelectric converting device
JP2000252502A (en) * 1999-03-02 2000-09-14 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Optoelectric transducer device and producing method therefor
JP2001111085A (en) * 1999-10-14 2001-04-20 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Manufacturing method for solar cell module
JP2001274447A (en) * 2000-03-23 2001-10-05 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method of manufacturing integrated thin film solar battery
JP2009195968A (en) * 2008-02-25 2009-09-03 Mitsubishi Electric Corp Laser scribing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201140086A (en) 2011-11-16
JPWO2011078171A1 (en) 2013-05-09
JP5165799B2 (en) 2013-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6665166B2 (en) Solar cell module and method of manufacturing the same
JP2009105401A (en) Process tester and testing methodology for thin-film photovoltaic device
TWI404223B (en) Method for manufacturing solar battery
TW201015741A (en) Method for manufacturing solar cell
TW200933916A (en) Photovoltaic fabrication process monitoring and control using diagnostic devices
JP2012501085A (en) System and method for locating and immobilizing defects in photovoltaic elements
JP5144747B2 (en) SOLAR CELL MANUFACTURING METHOD, SOLAR CELL MANUFACTURING DEVICE, AND SOLAR CELL
US8319513B2 (en) Inspecting apparatus for solar cell and inspecting method using the same
JP2013247165A (en) Thin-film solar battery module and manufacturing method therefor
JP5297840B2 (en) LAMINATE, THIN-FILM PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE, INTEGRATED THIN-FILM SOLAR CELL AND METHOD FOR PRODUCING THEM
WO2012036197A1 (en) Device for evaluating and method for evaluating solar cell
JP5165799B2 (en) Solar cell evaluation method and evaluation apparatus
WO2011024750A1 (en) Method and device for evaluating solar cells
WO2011052426A1 (en) Solar cell evaluation device and evaluation method
US20130249580A1 (en) Apparatus and method for evaluating characteristics of a photovoltaic device
JP2012525694A (en) Electrical and optoelectric properties of large area semiconductor devices.
JP2010021437A (en) Device for manufacturing solar cell and its manufacturing method
CN112993068B (en) Photovoltaic cell piece and preparation method thereof, and measurement method of contact resistivity
TWI478362B (en) Laser cutting device of thin film solar cell and the measurement method thereof
WO2012046691A1 (en) Method for evaluating solar cell
JP4386783B2 (en) Solar cell characteristic measurement device
KR20120119361A (en) Solar cell and manufacturing method of the same
TW201005976A (en) Method and apparatus for manufacturing solar battery
JP4986087B2 (en) Thin film solar cell and manufacturing method thereof
TWM628262U (en) Thin film solar cell including dual-polar electrode

Legal Events

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

Ref document number: 10839401

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011547569

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10839401

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1