JP2000349325A - 薄膜太陽電池モジュール - Google Patents
薄膜太陽電池モジュールInfo
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- H10F77/93—Interconnections
- H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
- H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充填材などによって封止された状態で水分な
どによる腐食に基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ
高い生産性で製造できる薄膜太陽電池モジュールを提供
する。 【解決手段】 基板（１）上にそれぞれ成膜およびパタ
ーン加工された第１電極層（２）、半導体層（４）およ
び第２電極層（６）を積層して複数の太陽電池セルを集
積化し、充填材（２１）で封止した太陽電池モジュール
において、前記太陽電池セル領域の周囲が、太陽電池セ
ル領域よりも充填材に対する接着力の大きい領域で囲繞
されている薄膜太陽電池モジュール。
どによる腐食に基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ
高い生産性で製造できる薄膜太陽電池モジュールを提供
する。 【解決手段】 基板（１）上にそれぞれ成膜およびパタ
ーン加工された第１電極層（２）、半導体層（４）およ
び第２電極層（６）を積層して複数の太陽電池セルを集
積化し、充填材（２１）で封止した太陽電池モジュール
において、前記太陽電池セル領域の周囲が、太陽電池セ
ル領域よりも充填材に対する接着力の大きい領域で囲繞
されている薄膜太陽電池モジュール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽光発電に用いら
れる薄膜太陽電池モジュールに関する。
れる薄膜太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜太陽電池モジュールは、透光性基板
上に透明導電性酸化物からなる第１電極層の成膜とレー
ザースクライビング、アモルファスシリコンなどからな
る半導体層の成膜とレーザースクライビング、金属など
からなる第２電極層（裏面電極）などの薄膜の成膜とレ
ーザースクライビングを行い、これらの各層の全面を樹
脂充填材および保護フィルムまたは保護材料で封止する
ことにより製造される。
上に透明導電性酸化物からなる第１電極層の成膜とレー
ザースクライビング、アモルファスシリコンなどからな
る半導体層の成膜とレーザースクライビング、金属など
からなる第２電極層（裏面電極）などの薄膜の成膜とレ
ーザースクライビングを行い、これらの各層の全面を樹
脂充填材および保護フィルムまたは保護材料で封止する
ことにより製造される。
【０００３】上記の各層の成膜はＣＶＤ法やスパッタ法
などの気相反応により行うため、各層は透光性基板の全
面に形成される。また、各層のレーザースクライビング
は、各層を個々の太陽電池セルに分離し、かつ隣り合う
太陽電池セルを直列（または並列）に接続するために行
う。
などの気相反応により行うため、各層は透光性基板の全
面に形成される。また、各層のレーザースクライビング
は、各層を個々の太陽電池セルに分離し、かつ隣り合う
太陽電池セルを直列（または並列）に接続するために行
う。
【０００４】このような薄膜太陽電池モジュールでは、
屋外での使用時に外部からの水分などの侵入により太陽
電池セルの活性部（発電領域）が変質さらには腐食し、
発電特性が劣化することが問題になる。この原因の１つ
として太陽電池モジュール端部の基板と充填材との間か
ら水分が侵入することが挙げられる。したがって、太陽
電池モジュール端部からの水分の侵入を防止して耐候性
を向上させることが要求されている。
屋外での使用時に外部からの水分などの侵入により太陽
電池セルの活性部（発電領域）が変質さらには腐食し、
発電特性が劣化することが問題になる。この原因の１つ
として太陽電池モジュール端部の基板と充填材との間か
ら水分が侵入することが挙げられる。したがって、太陽
電池モジュール端部からの水分の侵入を防止して耐候性
を向上させることが要求されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、充填
材などによって封止された状態で水分などによる腐食に
基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ高い生産性で製
造できる薄膜太陽電池モジュールを提供することにあ
る。
材などによって封止された状態で水分などによる腐食に
基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ高い生産性で製
造できる薄膜太陽電池モジュールを提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜太陽電池モ
ジュールは、基板上にそれぞれ成膜およびパターン加工
された第１電極層、半導体層および第２電極層を積層し
て複数の太陽電池セルを集積化し、充填材で封止した太
陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セル領域の周
囲が、太陽電池セル領域よりも充填材に対する接着力の
大きい領域で囲繞されていることを特徴とする。
ジュールは、基板上にそれぞれ成膜およびパターン加工
された第１電極層、半導体層および第２電極層を積層し
て複数の太陽電池セルを集積化し、充填材で封止した太
陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セル領域の周
囲が、太陽電池セル領域よりも充填材に対する接着力の
大きい領域で囲繞されていることを特徴とする。
【０００７】本発明において、太陽電池セル領域よりも
充填材に対する接着力の大きい領域とは、具体的には充
填材との接着力が垂直引き剥がしピール強度で３ｋｇｆ
／ｃｍ以上である領域を意味する。
充填材に対する接着力の大きい領域とは、具体的には充
填材との接着力が垂直引き剥がしピール強度で３ｋｇｆ
／ｃｍ以上である領域を意味する。
【０００８】本発明において、このような接着力の大き
い領域は、例えば（１）透明導電性酸化物からなる第１
電極層の露出部、（２）基板の露出部、または（３）Ｃ
ｒ、Ｗ、ＭｏおよびＴｉからなる群より選択される金属
層、によって構成される。
い領域は、例えば（１）透明導電性酸化物からなる第１
電極層の露出部、（２）基板の露出部、または（３）Ｃ
ｒ、Ｗ、ＭｏおよびＴｉからなる群より選択される金属
層、によって構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。
る。
【００１０】本発明の薄膜太陽電池モジュールに用いら
れる材料について説明する。基板としては、ガラスなど
の透光性基板が用いられる。第１電極層（透明電極層）
の材料としては、たとえばＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯな
どの透明導電性酸化物が用いられる。半導体層の材料と
してはシリコンを主成分とする層、例えばｐ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓ
ｉ：Ｈ層の積層構造が用いられる。また、ｐｉｎ接合を
形成する多結晶シリコン層の積層構造を用いてもよい。
第２電極層（裏面電極層）の材料としては、Ａｇ、Ａ
ｌ、ＣｒおよびＴｉ、ならびにこれらの金属と金属酸化
物との積層体などが用いられる。
れる材料について説明する。基板としては、ガラスなど
の透光性基板が用いられる。第１電極層（透明電極層）
の材料としては、たとえばＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯな
どの透明導電性酸化物が用いられる。半導体層の材料と
してはシリコンを主成分とする層、例えばｐ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓ
ｉ：Ｈ層の積層構造が用いられる。また、ｐｉｎ接合を
形成する多結晶シリコン層の積層構造を用いてもよい。
第２電極層（裏面電極層）の材料としては、Ａｇ、Ａ
ｌ、ＣｒおよびＴｉ、ならびにこれらの金属と金属酸化
物との積層体などが用いられる。
【００１１】これらの各層は、ＣＶＤ法またはスパッタ
法により成膜した後に所定の幅でレーザースクライビン
グすることにより個々の太陽電池セルに分離され、かつ
隣り合う太陽電池セルが直列（または並列）に接続され
る。
法により成膜した後に所定の幅でレーザースクライビン
グすることにより個々の太陽電池セルに分離され、かつ
隣り合う太陽電池セルが直列（または並列）に接続され
る。
【００１２】充填材の材料としては、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイソブチレン、ポリビニ
ルブチラールおよびシリコーンなどが用いられる。ま
た、保護フィルムとして、ふっ化ビニルフィルム、また
はふっ化ビニルフィルムとアルミニウム箔との積層体な
どが用いられる。その他の保護材料として、金属板やガ
ラス織布などが用いられることもある。
ニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイソブチレン、ポリビニ
ルブチラールおよびシリコーンなどが用いられる。ま
た、保護フィルムとして、ふっ化ビニルフィルム、また
はふっ化ビニルフィルムとアルミニウム箔との積層体な
どが用いられる。その他の保護材料として、金属板やガ
ラス織布などが用いられることもある。
【００１３】本発明は、太陽電池セル領域（活性部、発
電領域）の周囲を充填材に対して接着力の大きい領域で
取り囲み、周縁部において基板と充填材とを強固に接着
することにより、太陽電池モジュール端部の水密性を向
上させようとするものである。
電領域）の周囲を充填材に対して接着力の大きい領域で
取り囲み、周縁部において基板と充填材とを強固に接着
することにより、太陽電池モジュール端部の水密性を向
上させようとするものである。
【００１４】ここで、下地材料と充填材との接着力は、
たとえば垂直引き剥がしピール強度（ＪＩＳ Ｋ６８５
４）によって評価できる。そこで、下地材料がガラス基
板、第１電極層を構成するＳｎＯ2などの透明導電性酸
化物、半導体、または第２電極層を構成する金属である
場合に、これらの下地材料上に充填材として接着された
ＥＶＡの垂直引き剥がしピール強度を測定した。その結
果、ＥＶＡのピール強度は、下地がガラス基板である場
合に１５ｋｇｆ／ｃｍ以上と最も大きく、下地が透明導
電性酸化物である場合にも上記と同等の１４ｋｇｆ／ｃ
ｍであり、下地が半導体や金属である場合の０．５〜４
ｋｇ／ｃｍと比べて著しく大きいことが判明した。ま
た、金属の種類、表面状態によりピール強度は著しく変
化しており、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉなどの高融点金属の
場合は比較的変化が少ないものの、Ａｇ、Ａｌなど通常
の電極材料では３ｋｇｆ／ｃｍ未満になる場合が多い。
たとえば垂直引き剥がしピール強度（ＪＩＳ Ｋ６８５
４）によって評価できる。そこで、下地材料がガラス基
板、第１電極層を構成するＳｎＯ2などの透明導電性酸
化物、半導体、または第２電極層を構成する金属である
場合に、これらの下地材料上に充填材として接着された
ＥＶＡの垂直引き剥がしピール強度を測定した。その結
果、ＥＶＡのピール強度は、下地がガラス基板である場
合に１５ｋｇｆ／ｃｍ以上と最も大きく、下地が透明導
電性酸化物である場合にも上記と同等の１４ｋｇｆ／ｃ
ｍであり、下地が半導体や金属である場合の０．５〜４
ｋｇ／ｃｍと比べて著しく大きいことが判明した。ま
た、金属の種類、表面状態によりピール強度は著しく変
化しており、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉなどの高融点金属の
場合は比較的変化が少ないものの、Ａｇ、Ａｌなど通常
の電極材料では３ｋｇｆ／ｃｍ未満になる場合が多い。
【００１５】したがって、太陽電池セル領域の周囲を太
陽電池セル領域よりも充填材に対する接着力の大きい領
域、具体的には充填材との接着力が垂直引き剥がしピー
ル強度で３ｋｇｆ／ｃｍ、より好ましくは１０ｋｇｆ／
ｃｍ以上である領域で囲繞することにより、太陽電池モ
ジュール端部の水密性を良好にして耐候性を向上させる
ことができる。
陽電池セル領域よりも充填材に対する接着力の大きい領
域、具体的には充填材との接着力が垂直引き剥がしピー
ル強度で３ｋｇｆ／ｃｍ、より好ましくは１０ｋｇｆ／
ｃｍ以上である領域で囲繞することにより、太陽電池モ
ジュール端部の水密性を良好にして耐候性を向上させる
ことができる。
【００１６】本発明において、このような接着力の大き
い領域は、例えば（１）透明導電性酸化物からなる第１
電極層の露出部、（２）基板の露出部、または（３）Ｃ
ｒ、Ｗ、ＭｏおよびＴｉからなる群より選択される金属
層、によって構成される。
い領域は、例えば（１）透明導電性酸化物からなる第１
電極層の露出部、（２）基板の露出部、または（３）Ｃ
ｒ、Ｗ、ＭｏおよびＴｉからなる群より選択される金属
層、によって構成される。
【００１７】接着力の大きい領域を透明導電性酸化物か
らなる第１電極層の露出部で構成するには、たとえばＣ
ＶＤ法またはスパッタ法により基板の周縁部に積層され
ている第２電極層および半導体層を機械的に除去する方
法が用いられる。具体的には、表面研磨法または微粒子
の吹き付けによるブラスト法が挙げられる。後者の方法
においては、粒径が１００μｍ以下の微粒子を用いるこ
とが好ましい。また、第２電極層および半導体層をビー
ム径を拡げたレーザービームを照射することにより除去
してもよい。
らなる第１電極層の露出部で構成するには、たとえばＣ
ＶＤ法またはスパッタ法により基板の周縁部に積層され
ている第２電極層および半導体層を機械的に除去する方
法が用いられる。具体的には、表面研磨法または微粒子
の吹き付けによるブラスト法が挙げられる。後者の方法
においては、粒径が１００μｍ以下の微粒子を用いるこ
とが好ましい。また、第２電極層および半導体層をビー
ム径を拡げたレーザービームを照射することにより除去
してもよい。
【００１８】接着力の大きい領域を基板の露出部で構成
するには、基板の周縁部において第２電極層、半導体
層、第１電極層および基板自体を機械的に除去する方法
が用いられる。この場合、第２電極層、半導体層、第１
電極層および基板の合計の厚さは、５〜１００μｍ、さ
らに１０〜２５μｍであることが好ましい。
するには、基板の周縁部において第２電極層、半導体
層、第１電極層および基板自体を機械的に除去する方法
が用いられる。この場合、第２電極層、半導体層、第１
電極層および基板の合計の厚さは、５〜１００μｍ、さ
らに１０〜２５μｍであることが好ましい。
【００１９】なお、上記のように第１電極層または基板
を露出させた後、さらにシランカップリング剤で表面処
理してもよい。
を露出させた後、さらにシランカップリング剤で表面処
理してもよい。
【００２０】接着力の大きい領域をＣｒ、Ｗ、Ｍｏおよ
びＴｉからなる群より選択される金属層で構成するに
は、これらの金属成分を含む処理液を用いてプライマー
処理する方法が用いられる。また、太陽電池セルの活性
部にマスクを形成し、Ｃｒ、Ｗ、ＭｏまたはＴｉからな
る金属を蒸着またはスパッタする方法を用いてもよい。
いずれの場合も下地材料は特に限定されず、第２電極層
上にＣｒ、Ｗ、ＭｏまたはＴｉからなる金属を形成して
もよい。
びＴｉからなる群より選択される金属層で構成するに
は、これらの金属成分を含む処理液を用いてプライマー
処理する方法が用いられる。また、太陽電池セルの活性
部にマスクを形成し、Ｃｒ、Ｗ、ＭｏまたはＴｉからな
る金属を蒸着またはスパッタする方法を用いてもよい。
いずれの場合も下地材料は特に限定されず、第２電極層
上にＣｒ、Ｗ、ＭｏまたはＴｉからなる金属を形成して
もよい。
【００２１】基板の周縁部における充填材との接着力の
大きい領域の幅は十分な接着力が得られるように決定さ
れ、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｃｍ、
より好ましくは１〜５ｍｍである。
大きい領域の幅は十分な接着力が得られるように決定さ
れ、０．５ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｃｍ、
より好ましくは１〜５ｍｍである。
【００２２】以上のような構成を有する本発明の薄膜太
陽電池モジュールは、太陽電池セル領域の周囲が全周に
わたって充填材に対する接着力の大きい領域で取り囲ま
れているので充填材との高い接着性を維持することがで
き、水分などの侵入による腐食に基づく発電特性の劣化
がなく耐候性を改善できる。
陽電池モジュールは、太陽電池セル領域の周囲が全周に
わたって充填材に対する接着力の大きい領域で取り囲ま
れているので充填材との高い接着性を維持することがで
き、水分などの侵入による腐食に基づく発電特性の劣化
がなく耐候性を改善できる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２４】実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る太陽電池モジュールを示
す断面図である。なお、図１では太陽電池モジュールの
端部に近い領域を拡大して示している。図２は図１の平
面図である。これらの図に示される太陽電池モジュール
は以下のようにして製造される。
す断面図である。なお、図１では太陽電池モジュールの
端部に近い領域を拡大して示している。図２は図１の平
面図である。これらの図に示される太陽電池モジュール
は以下のようにして製造される。
【００２５】面積９２ｃｍ×４６ｃｍ、厚さ４ｍｍのソ
ーダライムガラスからなるガラス基板１上に、熱ＣＶＤ
法により厚さ８０００ÅのＳｎＯ2膜からなる透明電極
２を形成した。
ーダライムガラスからなるガラス基板１上に、熱ＣＶＤ
法により厚さ８０００ÅのＳｎＯ2膜からなる透明電極
２を形成した。
【００２６】この基板１をＸ−Ｙテーブル上にセット
し、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波（波長５３２ｎｍ）を発振周波数３ｋＨ
ｚ、平均出力５００ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃで照射
して透明電極２をスクライブした。図１に透明電極スク
ライブ線３を示す。このとき、基板１の長さ方向に沿う
ストリング（個別太陽電池）の幅を約１０ｍｍ、分離幅
（透明電極スクライブ線３の幅）を５０μｍとした。
し、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波（波長５３２ｎｍ）を発振周波数３ｋＨ
ｚ、平均出力５００ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃで照射
して透明電極２をスクライブした。図１に透明電極スク
ライブ線３を示す。このとき、基板１の長さ方向に沿う
ストリング（個別太陽電池）の幅を約１０ｍｍ、分離幅
（透明電極スクライブ線３の幅）を５０μｍとした。
【００２７】また、基板１の周縁部と太陽電池セルの活
性部とを電気的に分離するために、基板１の外周から５
ｍｍの位置に全周にわたってレーザースクライブを施し
た。図１に絶縁分離線８を示す。
性部とを電気的に分離するために、基板１の外周から５
ｍｍの位置に全周にわたってレーザースクライブを施し
た。図１に絶縁分離線８を示す。
【００２８】次に、この基板１を分離形成型のプラズマ
ＣＶＤ装置に設置し、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ層を順次堆積し
て、ｐｉｎ接合を構成するａ−Ｓｉ層４を形成した。上
記のいずれのＳｉ：Ｈ層も成膜温度２００℃で成膜し
た。このとき、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、ＳｉＨ4を１０
０ｓｃｃｍ、水素希釈Ｂ2Ｈ6（１０００ｐｐｍ）を２０
００ｓｃｃｍ、ＣＨ4を３０ｓｃｃｍの流量で供給して
反応圧力を１ｔｏｒｒに設定し、２００Ｗのパワーを投
入して形成した。ＣＨ4は炭素合金化のために混入して
いる。成膜時間を調整して膜厚を約１５０Åとした。ｉ
型ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、ＳｉＨ4を５００ｓｃｃｍの流量
で供給して反応圧力を０．５ｔｏｒｒに設定し、５００
Ｗのパワーを投入して形成した。成膜時間を調整して膜
厚を約３２００Åとした。ｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ層は、Ｓ
ｉＨ4を１００ｓｃｃｍ、水素希釈ＰＨ3（１０００ｐｐ
ｍ）を２０００ｓｃｃｍの流量で供給して反応圧力を１
ｔｏｒｒに設定し、３ｋＷのパワーを投入して形成し
た。成膜時間を調整して膜厚を約３００Åとした。
ＣＶＤ装置に設置し、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層、ｉ型ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ層、およびｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ層を順次堆積し
て、ｐｉｎ接合を構成するａ−Ｓｉ層４を形成した。上
記のいずれのＳｉ：Ｈ層も成膜温度２００℃で成膜し
た。このとき、ｐ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、ＳｉＨ4を１０
０ｓｃｃｍ、水素希釈Ｂ2Ｈ6（１０００ｐｐｍ）を２０
００ｓｃｃｍ、ＣＨ4を３０ｓｃｃｍの流量で供給して
反応圧力を１ｔｏｒｒに設定し、２００Ｗのパワーを投
入して形成した。ＣＨ4は炭素合金化のために混入して
いる。成膜時間を調整して膜厚を約１５０Åとした。ｉ
型ａ−Ｓｉ：Ｈ層は、ＳｉＨ4を５００ｓｃｃｍの流量
で供給して反応圧力を０．５ｔｏｒｒに設定し、５００
Ｗのパワーを投入して形成した。成膜時間を調整して膜
厚を約３２００Åとした。ｎ型微結晶Ｓｉ：Ｈ層は、Ｓ
ｉＨ4を１００ｓｃｃｍ、水素希釈ＰＨ3（１０００ｐｐ
ｍ）を２０００ｓｃｃｍの流量で供給して反応圧力を１
ｔｏｒｒに設定し、３ｋＷのパワーを投入して形成し
た。成膜時間を調整して膜厚を約３００Åとした。
【００２９】この基板１をＸ−Ｙテーブル上にセットし
て、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波を発振周波数３ｋＨｚ、平均出力５００
ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃで透明電極２のスクライビ
ング位置から１００μｍずらした位置に照射し、ａ−Ｓ
ｉ層４をスクライブした。図１に半導体スクライブ線５
を示す。このとき、レーザービームの焦点位置をずらす
ことにより分離幅（半導体スクライブ線５の幅）を１０
０μｍとした。
て、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波を発振周波数３ｋＨｚ、平均出力５００
ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃで透明電極２のスクライビ
ング位置から１００μｍずらした位置に照射し、ａ−Ｓ
ｉ層４をスクライブした。図１に半導体スクライブ線５
を示す。このとき、レーザービームの焦点位置をずらす
ことにより分離幅（半導体スクライブ線５の幅）を１０
０μｍとした。
【００３０】次いで、マグネトロンスパッタ装置に上記
の基板とＺｎＯターゲットおよびＡｇターゲットをセッ
トした。まず、アルゴンガス圧力を２ｍｔｏｒｒ、成膜
温度を２００℃に設定し、放電パワー２００ＷでＲＦ放
電してＺｎＯターゲットをスパッタすることにより、１
０００Å厚のＺｎＯ層を形成した。次に、アルゴンガス
圧力２ｍｔｏｒｒ、成膜温度を室温に設定し、放電パワ
ー２００Ｗで直流放電してＡｇターゲットをスパッタす
ることにより、２０００Å厚のＡｇ層を形成した。こう
して、ＺｎＯ層とＡｇ層を積層した裏面電極６を形成し
た。
の基板とＺｎＯターゲットおよびＡｇターゲットをセッ
トした。まず、アルゴンガス圧力を２ｍｔｏｒｒ、成膜
温度を２００℃に設定し、放電パワー２００ＷでＲＦ放
電してＺｎＯターゲットをスパッタすることにより、１
０００Å厚のＺｎＯ層を形成した。次に、アルゴンガス
圧力２ｍｔｏｒｒ、成膜温度を室温に設定し、放電パワ
ー２００Ｗで直流放電してＡｇターゲットをスパッタす
ることにより、２０００Å厚のＡｇ層を形成した。こう
して、ＺｎＯ層とＡｇ層を積層した裏面電極６を形成し
た。
【００３１】この基板１をＸ−Ｙテーブル上にセット
し、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波を発振周波数３ｋＨｚ、平均出力５００
ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃでａ−Ｓｉ層４のスクライ
ビング位置から１００μｍずらした位置に照射し、裏面
電極６およびａ−Ｓｉ層４をスクライブした。図１に裏
面電極スクライブ線７を示す。このとき、分離幅（裏面
電極スクライブ線７の幅）を７０μｍとした。
し、レーザースクライバーからＱスイッチＹＡＧレーザ
ーの第２高調波を発振周波数３ｋＨｚ、平均出力５００
ｍＷ、パルス幅１０ｎｓｅｃでａ−Ｓｉ層４のスクライ
ビング位置から１００μｍずらした位置に照射し、裏面
電極６およびａ−Ｓｉ層４をスクライブした。図１に裏
面電極スクライブ線７を示す。このとき、分離幅（裏面
電極スクライブ線７の幅）を７０μｍとした。
【００３２】その後、両端のストリング１１ａ，１１ｂ
の外側に幅３．５ｍｍのバスバー電極形成領域を確保し
た。また、基板１の周縁部と太陽電池セルの活性部とを
電気的に分離するために、基板の外周から５ｍｍの位置
に全周にわたりレーザースクライブを施した。このと
き、レーザービームの焦点位置をずらすことにより分離
幅を１５０μｍとして、透明電極２の絶縁分離線８を包
含するように加工した。
の外側に幅３．５ｍｍのバスバー電極形成領域を確保し
た。また、基板１の周縁部と太陽電池セルの活性部とを
電気的に分離するために、基板の外周から５ｍｍの位置
に全周にわたりレーザースクライブを施した。このと
き、レーザービームの焦点位置をずらすことにより分離
幅を１５０μｍとして、透明電極２の絶縁分離線８を包
含するように加工した。
【００３３】この基板１をＸ−Ｙステージ上にセット
し、独自に開発したＺ軸方向の微小調整が可能な平面回
転歯を有する研磨機を用いて、基板１周縁部（絶縁分離
線８よりも外側の領域）にある裏面電極６およびａ−Ｓ
ｉ層４を研磨し、基板１周縁部の透明電極２を露出させ
た。
し、独自に開発したＺ軸方向の微小調整が可能な平面回
転歯を有する研磨機を用いて、基板１周縁部（絶縁分離
線８よりも外側の領域）にある裏面電極６およびａ−Ｓ
ｉ層４を研磨し、基板１周縁部の透明電極２を露出させ
た。
【００３４】さらに、バスバー電極形成領域に半田層９
とメッキ銅箔１０からなるバスバー電極１２を形成し
て、電極取り出しのための配線（図示せず）を接続し
た。このバスバー電極１２はストリングに平行となって
いる。
とメッキ銅箔１０からなるバスバー電極１２を形成し
て、電極取り出しのための配線（図示せず）を接続し
た。このバスバー電極１２はストリングに平行となって
いる。
【００３５】以上のように構成されるモジュールの裏面
に充填材２１としてＥＶＡシートおよび保護フィルム２
２としてふっ化ビニルフィルム（デュポン社製、商品名
テドラー）を被覆し、真空ラミネータを用いてＥＶＡシ
ートを加熱溶融することにより封止した。その後、端子
を形成し、フレームへの取り付けを行った。
に充填材２１としてＥＶＡシートおよび保護フィルム２
２としてふっ化ビニルフィルム（デュポン社製、商品名
テドラー）を被覆し、真空ラミネータを用いてＥＶＡシ
ートを加熱溶融することにより封止した。その後、端子
を形成し、フレームへの取り付けを行った。
【００３６】このようにして得た太陽電池モジュールに
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、太陽電池の特性は、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電
圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力３７．３Ｗ
であった。次に、取り出し端子のプラスマイナス両極を
電気的に短絡させ、端子とフレーム間に１５００Ｖを印
加して抵抗値を測定した結果、１００ＭΩ以上であり良
好に絶縁されていることが確認された。さらに、この太
陽電池モジュールを水中に１５分間浸漬した後、上記と
同様にして抵抗値を測定した結果、やはり１００ＭΩ以
上であり良好に絶縁されていることが確認された。
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、太陽電池の特性は、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電
圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、最大出力３７．３Ｗ
であった。次に、取り出し端子のプラスマイナス両極を
電気的に短絡させ、端子とフレーム間に１５００Ｖを印
加して抵抗値を測定した結果、１００ＭΩ以上であり良
好に絶縁されていることが確認された。さらに、この太
陽電池モジュールを水中に１５分間浸漬した後、上記と
同様にして抵抗値を測定した結果、やはり１００ＭΩ以
上であり良好に絶縁されていることが確認された。
【００３７】実施例２ 実施例１と同様に、裏面電極６およびａ−Ｓｉ層６のレ
ーザースクライブまでの工程を実施した。その後、太陽
電池セルの活性部上にＳＵＳ板からなるマスクを設け、
ブラスト洗浄機から平均粒径約４０μｍの研磨材を吹き
付けて、基板１周縁部の裏面電極６、ａ−Ｓｉ層４、透
明電極２、および基板１の表面を機械的に除去して面取
りした。以下、実施例１と同様にして、図３に示す太陽
電池モジュールを製造した。この太陽電池モジュールに
ついて、実施例１と同様の測定を行った。その結果、太
陽電池の特性は実施例１とほぼ同じであり、短絡電流１
２４０ｍＡ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、
最大出力３７．３Ｗであった。また、取り出し端子とフ
レーム間の抵抗値は、水への浸漬前および水への浸漬後
でいずれも１００ＭΩ以上であった。
ーザースクライブまでの工程を実施した。その後、太陽
電池セルの活性部上にＳＵＳ板からなるマスクを設け、
ブラスト洗浄機から平均粒径約４０μｍの研磨材を吹き
付けて、基板１周縁部の裏面電極６、ａ−Ｓｉ層４、透
明電極２、および基板１の表面を機械的に除去して面取
りした。以下、実施例１と同様にして、図３に示す太陽
電池モジュールを製造した。この太陽電池モジュールに
ついて、実施例１と同様の測定を行った。その結果、太
陽電池の特性は実施例１とほぼ同じであり、短絡電流１
２４０ｍＡ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線因子０．６８、
最大出力３７．３Ｗであった。また、取り出し端子とフ
レーム間の抵抗値は、水への浸漬前および水への浸漬後
でいずれも１００ＭΩ以上であった。
【００３８】比較例 基板１周縁部の機械的な除去処理を行わなかった以外は
実施例１と同様にして太陽電池モジュールを製造した。
この太陽電池モジュールについて、実施例１と同様の測
定を行った。その結果、太陽電池の特性は、短絡電流１
２４０ｍＡ、開放電圧４３．１Ｖ、曲線因子０．６８、
最大出力３６．３Ｗであり、実施例１、２とそれほど変
らなかった。しかし、取り出し端子とフレーム間の抵抗
値は、水への浸漬前で８００ｋΩ、水への浸漬後で１５
ｋΩであり、実施例１、２と比べてかなり低い値であっ
た。これは、基板１周縁部での充填材の接着力が小さ
く、基板１端部の充填材接着界面から水が侵入したため
である。
実施例１と同様にして太陽電池モジュールを製造した。
この太陽電池モジュールについて、実施例１と同様の測
定を行った。その結果、太陽電池の特性は、短絡電流１
２４０ｍＡ、開放電圧４３．１Ｖ、曲線因子０．６８、
最大出力３６．３Ｗであり、実施例１、２とそれほど変
らなかった。しかし、取り出し端子とフレーム間の抵抗
値は、水への浸漬前で８００ｋΩ、水への浸漬後で１５
ｋΩであり、実施例１、２と比べてかなり低い値であっ
た。これは、基板１周縁部での充填材の接着力が小さ
く、基板１端部の充填材接着界面から水が侵入したため
である。
【００３９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、充
填材などによって封止された状態で水分などによる腐食
に基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ高い生産性で
製造できる薄膜太陽電池モジュールを提供することがで
きる。
填材などによって封止された状態で水分などによる腐食
に基づく発電特性の劣化が発生せず、かつ高い生産性で
製造できる薄膜太陽電池モジュールを提供することがで
きる。
【図１】実施例１における薄膜太陽電池モジュールの断
面図。
面図。
【図２】図１の薄膜太陽電池モジュールの平面図。
【図３】実施例２における薄膜太陽電池モジュールの断
面図。
面図。
１…ガラス基板 ２…透明電極 ３…透明電極スクライブ線 ４…ａ−Ｓｉ層 ５…半導体スクライブ線 ６…裏面電極 ７…裏面電極スクライブ線 ８…絶縁分離線 ９…半田層 １０…メッキ銅箔 １１ａ，１１ｂ…両端のストリング １２…バスバー電極 ２１…充填材 ２２…保護フィルム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月２日（２０００．５．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (6)
- 【請求項１】 基板上にそれぞれ成膜およびパターン加
工された第１電極層、半導体層および第２電極層を積層
して複数の太陽電池セルを集積化し、充填材で封止した
太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セル領域の
周囲が、太陽電池セル領域よりも充填材に対する接着力
の大きい領域で囲繞されていることを特徴とする薄膜太
陽電池モジュール。 - 【請求項２】 前記接着力の大きい領域と充填材との接
着力が、垂直引き剥がしピール強度で３ｋｇｆ／ｃｍ以
上であることを特徴とする請求項１記載の薄膜太陽電池
モジュール。 - 【請求項３】 前記接着力の大きい領域が、透明導電性
酸化物からなる第１電極層の露出部で構成されることを
特徴とする請求項１または２記載の薄膜太陽電池モジュ
ール。 - 【請求項４】 前記接着力の大きい領域が、基板の露出
部で構成されることを特徴とする請求項１または２記載
の薄膜太陽電池モジュール。 - 【請求項５】 前記接着力の大きい領域が、Ｃｒ、Ｗ、
ＭｏおよびＴｉからなる群より選択される金属層からな
ることを特徴とする請求項１または２記載の薄膜太陽電
池モジュール。 - 【請求項６】 前記充填材がエチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリイソブチレン、ポリビニルブチラールおよび
シリコーンからなる群より選択されることを特徴とする
請求項１から５のいずれかに記載の薄膜太陽電池モジュ
ール。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15746599A JP3243232B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 薄膜太陽電池モジュール |
| AU47332/99A AU731869B2 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-02 | Solar cell module |
| ES99117561T ES2329203T3 (es) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Procedimiento de fabricacion de un modulo de celulas solares. |
| DE69941207T DE69941207D1 (de) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Herstellungsverfahren für Solarzellenmodul |
| EP99117561A EP1005096B1 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Method of making a solar cell module |
| AT99117561T ATE438929T1 (de) | 1998-11-12 | 1999-09-06 | Herstellungsverfahren für solarzellenmodul |
| US09/392,083 US6300556B1 (en) | 1998-11-12 | 1999-09-08 | Solar cell module |
| US09/927,562 US6384315B1 (en) | 1998-11-12 | 2001-08-10 | Solar cell module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15746599A JP3243232B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 薄膜太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349325A true JP2000349325A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3243232B2 JP3243232B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=15650273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15746599A Expired - Lifetime JP3243232B2 (ja) | 1998-11-12 | 1999-06-04 | 薄膜太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243232B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253417A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 太陽電池パネル及び太陽電池パネルの製造方法 |
| JP2007266041A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Kyocera Corp | フレームレス太陽電池モジュール |
| WO2008029476A1 (fr) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Panneau pour batterie solaire et procédé de fabrication de panneau pour batterie solaire |
| WO2009051122A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Kaneka Corporation | 薄膜太陽電池モジュール |
| WO2009139390A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
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| WO2012029781A1 (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-08 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池および太陽電池モジュール |
| JP2012054493A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池および太陽電池モジュール |
| JP2012079730A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Sharp Corp | 薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の製造方法 |
| JP2012532442A (ja) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽電池及びその製造方法 |
| WO2014103513A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2023029963A (ja) * | 2017-01-10 | 2023-03-07 | ユビキタス エナジー， インコーポレイテッド | 窓一体型透明光起電力モジュール |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15746599A patent/JP3243232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2009051122A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2011-03-03 | 株式会社カネカ | 薄膜太陽電池モジュール |
| WO2009051122A1 (ja) * | 2007-10-19 | 2009-04-23 | Kaneka Corporation | 薄膜太陽電池モジュール |
| WO2009139389A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュールの製造方法及び薄膜太陽電池モジュール |
| JP5207493B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2013-06-12 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュールの製造方法 |
| US8445315B2 (en) | 2008-05-15 | 2013-05-21 | Ulvac, Inc. | Thin-film solar battery module manufacturing method |
| KR101168811B1 (ko) * | 2008-05-15 | 2012-07-25 | 가부시키가이샤 아루박 | 박막 태양전지 모듈의 제조 방법 및 박막 태양전지 모듈 |
| WO2009139390A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| JPWO2009139390A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2011-09-22 | 株式会社アルバック | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3243232B2 (ja) | 2002-01-07 |
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