JPH0983001A - 集積化薄膜太陽電池 - Google Patents
集積化薄膜太陽電池Info
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Abstract
出し電極部の面積が小さくできるとともにその寸法精度
も向上し、さらにはコスト上の問題をも解決し、安価で
かつ高出力の集積化薄膜太陽電池を提供すること。 【解決手段】基板上に複数個の単位素子が直列に接続さ
れた集積化薄膜太陽電池にあって、その接続終端部に延
設された第一電極層上に、半導体層と第二電極層とを含
む積層帯部が設けられ、この積層帯部に、第一電極層の
延設部の表面に達する導通溝が積層帯部の長手方向に形
成された構造とすること。
Description
薄膜太陽電池の取り出し電極構造に関し、取り出し電極
部の面積が小さくできるとともにその寸法精度も向上
し、さらにはコスト上の問題をも解決することで、安価
でかつ高出力の集積化薄膜太陽電池を提供することがで
きる技術に関するものである。
は、基板上に薄膜半導体層を含む単位素子を直列接続し
て形成した集積化構造が一般的に取られている。図4
は、このような従来の集積化薄膜太陽電池40の断面構
造を示している。図のように、ガラス等の透光性基板3
上に、分割された第一電極層5、第一電極層5側からp
−i−n型の各半導体層が順次積層された薄膜半導体層
11、第二電極層15が順次積層されて単位素子17が
構成され、互いに隣設する単位素子17の第一電極層5
と第二電極層15とが電気的に接続されることで、基板
3上で複数個の単位素子17が直列接続されている。そ
して、この太陽電池40の出力は直列に接続された両端
部から取り出されるが、図中右側端では、端部側の単位
素子17の第二電極層15と電気的に接続された第一電
極層5が延設され、取り出し電極42が構成されてい
る。ここで、延設部の第一電極層5と端部側の単位素子
17の第一電極層5との間は溝44によって分離されて
いる。一方、図中左側端では、端部側の単位素子17の
第一電極層5がそのまま延設されて取り出し電極46が
構成されている。そして、両側の取り出し電極42,4
6に対して、超音波ハンダ27等によって銅箔等の導体
が出力線25(バスバー)として取り付けられている。
このような出力線25を取り付ける目的は、取り出し電
極42,46を構成している第一電極層5が通常は導電
性の金属酸化物であるため電気抵抗が高く、太陽電池4
0の最終的な出力に悪影響を及ぼす抵抗成分を軽減する
必要があるからである。これは、屋外設置用として一般
的な図例の集積型薄膜太陽電池40では、その出力電流
も大きいために不可避の構成要素となっている。
領域の第一電極層5を形成した後、取り出し電極42,
46となる部分のみをマスクで被った状態で、薄膜半導
体層11と第二電極層15を、プラズマCVDおよびス
パッタリング等によって形成する。
化薄膜太陽電池40は、当然ながら基板一枚当たりの出
力を少しでも高くする必要があり、基板3の大きさに対
して、発電に寄与しない領域の割合を少しでも小さくし
なければならない。従って、上記の取り出し電極部4
2,46は説明するまでもなく発電に寄与しない領域で
あり、この取り出し電極部42,46の面積は極力小さ
くしたいところである。また前述のように、取り出し電
極部42,46の形成には、薄膜半導体層11の形成時
に当該部分に成膜されないよう、マスクで被うという方
法が一般に取られている。ところが、マスクで被って成
膜すると、一般にマスク近傍において膜厚が薄くなると
いう現象が見られる。例えば図例の構造においては、取
り出し電極部42,46に隣設する2つの単位素子17
の端部の薄膜半導体層11の膜厚が、極端に薄くなって
しまう。そうすると、当該2つの単位素子17において
第一電極層5と第二電極層15との間が短絡してしま
い、この分の電圧が得られなくなり、結果として集積化
太陽電池全体の出力低下を来してしまう。従って、通常
は当該2つの単位素子17の薄膜半導体層11の膜厚に
影響を及ぼさない程度に、取り出し電極部42,46の
幅を比較的広く確保するという方法が取られているた
め、基板一枚当たりの発電に寄与する領域の割合が低下
してしまい、集積化薄膜太陽電池の出力向上のネックと
なっている。ここで、薄膜半導体層11の膜厚に影響を
及ぼさないような取り出し電極部42,46の幅は、経
験則から約3〜5mm程度である。
法を設計しても、成膜時にマスクがずれたりするため、
寸法精度が得られないという問題もある。
ための方法としては、マスクを用いずに全面に薄膜半導
体層11と第二電極層15を形成し、最後にエッチング
によってこの両者を除去する方法も考えられる。しかし
ながらエッチングの場合は、基板3が大型化した場合に
装置のコストが嵩むばかりでなく、エッチング液の廃液
処理やエッチング後の洗浄などにも設備コストがかかる
という問題がある。
解決し、基板上に形成される集積化薄膜太陽電池の取り
出し電極部の面積が小さくできるとともにその寸法精度
も向上し、さらにはコスト上の問題をも解決し、安価で
かつ高出力の集積化薄膜太陽電池を提供するものであ
る。前述のような課題は、基板上に複数の領域に分割し
て設けられた第一電極層の上面側に、二つの第一電極層
にわたって一方の第一電極層上に開口した接続用開溝部
を設けた半導体層が設けられ、この半導体層の上面側に
は接続用開溝部を介して一方の第一電極層と電気的に接
続した状態で第二電極層が設けられることにより、第二
電極層と他方の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位
素子が構成されるとともに、この単位素子が一方向に複
数個直列に接続され、一方の接続終端部にあっては、終
端部側の単位素子の第二電極層と電気的に接続されかつ
終端部側の単位素子の第一電極層と絶縁された第一電極
層が延設されるとともに、この第一電極層の延設部上に
は単位素子から連続した半導体層と第二電極層とを含む
積層帯部が設けられ、他方の接続終端部にあっては終端
部側の単位素子の第一電極層が延設されるとともに、こ
の第一電極層の延設部上には終端部側の単位素子との間
の分離溝を隔てて半導体層と第二電極層とを含む積層帯
部が設けられ、両接続終端部の積層帯部に、第一電極層
の延設部の表面に達する導通溝が積層帯部の長手方向に
形成された集積化薄膜太陽電池とすることで解決でき
る。
られた第一電極層の上面側に、二つの第一電極層にわた
って一方の第一電極層上に開口した接続用開溝部を設け
た半導体層が設けられ、この半導体層の上面側には接続
用開溝部を介して一方の第一電極層と電気的に接続した
状態で第二電極層が設けられることにより、第二電極層
と他方の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位素子が
構成されるとともに、この単位素子が一方向に複数個直
列に接続され、一方の接続終端部にあっては、終端部側
の単位素子の第二電極層と電気的に接続されかつ終端部
側の単位素子の第一電極層と絶縁された第一電極層が延
設されるとともに、この第一電極層の延設部上には終端
部側の単位素子との間の分離溝を隔てて半導体層と第二
電極層とを含む積層帯部が設けられ、他方の接続終端部
にあっては終端部側の単位素子の第一電極層が延設され
るとともに、この第一電極層の延設部上には終端部側の
単位素子との間の分離溝を隔てて半導体層と第二電極層
とを含む積層帯部が設けられ、両接続終端部の積層帯部
に、第一電極層の延設部の表面に達する導通溝が積層帯
部の長手方向に形成された集積化薄膜太陽電池としても
よい。
設けられた第一電極層の上面側に、二つの第一電極層に
わたって一方の第一電極層上に開口した接続用開溝部を
設けた半導体層が設けられ、この半導体層の上面側には
接続用開溝部を介して一方の第一電極層と電気的に接続
した状態で第二電極層が設けられることにより、第二電
極層と他方の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位素
子が構成されるとともに、この単位素子が一方向に複数
個直列に接続され、一方の接続終端部にあっては、終端
部側の単位素子の第二電極層と電気的に接続されかつ終
端部側の単位素子の第一電極層と絶縁された第一電極層
が延設されるとともに、この第一電極層の延設部上には
終端部側の単位素子との間の分離溝を隔てて半導体層と
第二電極層とを含む積層帯部が、第一電極層の延設部上
に設けられた半導体層の開口溝を介して第二電極層と第
一電極層の延設部との間が電気的に接続された状態で設
けられ、他方の接続終端部にあっては終端部側の単位素
子の第一電極層が延設されるとともに、この第一電極層
の延設部上には終端部側の単位素子との間の分離溝を隔
てて半導体層と第二電極層とを含む積層帯部が設けら
れ、両接続終端部の積層帯部に、第一電極層の延設部の
表面に達する導通溝が積層帯部の長手方向に形成された
集積化薄膜太陽電池としてもよい。
に、基板の外周に沿って少なくとも第二電極層が除去さ
れた絶縁代が形成された構成を組み合わせてもよい。
以下のような工程によって形成される。 先ずガラス等の透光性基板の上に、酸化錫(以下Sn
O2 と記す)や酸化インジウム錫(以下ITOと記す)
あるいは酸化亜鉛(以下ZnOと記す)等の透明導電性
を有する金属酸化物により、基板の一方向に延びた複数
個の短冊状の第一電極層を、隣設し合う領域間の分離帯
によって隔てられた状態で基板のほぼ全面にわたって形
成する。これには、一旦絶縁性透明基板上全面に金属酸
化物層を被着した後、レーザースクライブによって分離
帯部分を溶断除去する方法が採用される。 続いてこの第一電極層上に、p型の水素化非晶質炭化
シリコン(以下p型のa−SiC:Hと記す)、i型の
水素化非晶質シリコン(以下i型のa−Si:Hと記
す)、n型の水素化非晶質シリコン(以下n型のa−S
i:Hと記す)の3層を順次堆積して半導体層を形成す
る。 その後、レーザースクライブ法によって半導体層の一
部を除去して接続用開溝部を設ける。この段階におい
て、一つの半導体層領域は二つの第一電極層にわたって
形成された構造となる。 続いてこの複数の半導体層領域の上に、アルミニウム
(Al)や銀(Ag)などの金属材料からなる第二電極
層を形成する。 そして、前記の接続用開溝部に沿ってレーザースクラ
イブ法により、少なくとも第二電極層の一部を除去した
分割溝を形成する。
池における他方の接続終端部に形成される分離溝は、前
記工程と同時に形成される。また、請求項1〜3の集
積化薄膜太陽電池における積層帯部に形成される導通溝
も、前記工程と同時に形成され、この導通溝の底部に
は、第一電極層が露出している状態となる。さらに、請
求項2および3の集積化薄膜太陽電池における一方の接
続終端に形成される分離溝も、前記工程と同時に形成
される。一方、請求項3の集積型薄膜太陽電池における
一方の接続終端に形成される開口溝については、前記工
程と同時に形成される。なおこのような分離溝、導通
溝、開口溝も、レーザースクライブによって形成され
る。
に、超音波ハンダ等の接合材や導電性樹脂等の接着材に
よってハンダメッキ銅箔等の導電体が取り付けられるこ
とで、第一電極層と導電体との間の電気的接続が取られ
て、これら導電体が取り出し電極となる。取り出し電極
を設けた太陽電池としてはこの状態で完成であるが、必
要に応じてパシベーション樹脂等が塗布されたり、基板
周囲に枠部材が取り付けられる。
に基づいて説明する。図1は、請求項1に記載の集積化
薄膜太陽電池1aの断面構造例を表している。ガラス基
板3上には、基板3の一方向に延びたSnO2 による複
数個の短冊状の第一電極層5が、隣設し合う領域間の分
離帯7によって隔てられた状態で基板3のほぼ全面にわ
たって形成されている。これには、先ず基板3全面にS
nO2 を堆積した後に、レーザースクライブによって分
離帯7の部分を溶断して形成される。そして第一電極層
5の上面側には、二つの第一電極層5にわたって、一方
の第一電極層5上に開口した接続用開溝部9を設けた半
導体層11が設けられている。この半導体層11は、例
えば第一電極層5側から、膜厚150Åのp型a−Si
C:H11p、同3200Åのi型a−Si:H11
i、同300Åのn型a−Si:H11nの3つの層
が、プラズマCVD法によって順次形成されたものであ
り、接続用開溝部9については、レーザースクライブ法
によって半導体層11を部分的に溶断することで形成さ
れる。そして、この半導体層11の上面側には、接続用
開溝部9を介して一方の第一電極層5と電気的に接続し
た状態で、分割溝13によって複数領域に分離された第
二電極層15が設けられることにより、第二電極層15
と他方の第一電極層5に挟まれた領域よりなる単位素子
17が構成される。ここでも、分割溝13の形成にはレ
ーザースクライブ法が用いられる。このようにして、複
数個の単位素子17が一方向に直列に接続された構造と
なる。
部にあっては、終端部側の単位素子17の第二電極層1
5と電気的に接続され、かつこの単位素子17の第一電
極層5と絶縁された第一電極層5が延設されている。こ
こで第一電極層5と第二電極層15との電気的接続は、
半導体層11に形成された接続用開溝部9によって取ら
れている。そして、この第一電極層5の延設部19上に
は単位素子17から連続した半導体層11と第二電極層
15とを含む積層帯部21が設けられており、第一電極
層5の延設部19の表面に達する導通溝23が積層帯部
21の長手方向に形成され、この導通溝23を介してハ
ンダメッキ銅箔25と延設された第一電極層5とが、超
音波ハンダ27によって電気的に接続されている。この
導通溝23は、レーザースクライブ法によって形成され
る。
部にあっても、終端部側の単位素子17の第一電極層5
が延設されるとともに、この第一電極層5の延設部19
上には終端部側の単位素子17との間の分離溝29aを
隔てて半導体層11と第二電極層15とを含む積層帯部
21が設けられている。なおこの分離溝29aは、上記
分割溝13を形成する際に同時に形成される。そして、
積層帯部21の長手方向に第一電極層5の延設部19の
表面に達する導通溝23が形成され、この導通溝23を
介してハンダメッキ銅箔25と延設された第一電極層5
とが、超音波ハンダ27によって電気的に接続されてい
る。こちら側の導通溝23も、レーザースクライブ法に
よって形成される。
イブによって形成されるので、その幅は最大でも100
μm程度である。また、ハンダメッキ銅箔25との接続
抵抗を低減するためには、導通溝23は複数本形成する
ことが望ましいが、仮に5本の導通溝23を形成したと
しても、積層帯部21の幅としては、約1mm程度かそ
れ以下となり、従来のマスクを使用した場合に比べて大
幅に狭くできる。
ンを用いた例であるが、この他の薄膜半導体としては、
銅/インジウム/セレン、硫化カドミウム、薄膜多結晶
シリコンなどが例示でき、第二電極層15としては、前
記のAlやAgのような金属や、SnO2 等の前述の金
属酸化物材料、およびそれらの積層体などが例示でき
る。また上記実施例は、基板3側から光が入射するタイ
プのものであるが、これとは逆に、第二電極層15側か
ら光が入射するタイプでも可能である。そしてこの場合
には、第二電極層15にSnO2 等の透明導電性材料を
使用すること、および基板3に透光性を有しないものが
使用できることは、言うまでもない。
来の構造のものと異なり、マスクを用いる必要が無いた
め、取り出し電極部、すなわち銅箔25が取り付けられ
る部分の幅を極小化できることから、基板一枚当たりの
発電に寄与する有効受光部が大きくなり、出力の増大化
が図れる。またレーザースクライブの精度は、本発明に
おいて使用した装置では10μm程度の再現性を有して
おり、これによって形成された位置精度の高い導通溝2
3を、位置合わせ参照部としてハンダ付けをすることに
より、高精度の配線が可能となった。
は、超音波ハンダ27によってハンダメッキ銅箔25を
取り付ける際に、第二電極層15とハンダとが必要以上
に合金化するというハンダ食われが発生し、これが横方
向に広がって単位素子領域の第二電極層15をも浸食す
る場合が稀に発生する。そしてこれを防止するため、請
求項2の発明が提案される。
1bの断面構造例を、図2に表している。図例におい
て、第二電極層15と第一電極層5に挟まれた領域より
なる単位素子17が一方向に複数個直列に接続された構
造、および図中左端部の積層帯部21の構造は、それぞ
れ前述の図1に示したものと同一であるが、図中右端部
の積層帯部21の構造が異なっている。すなわち図示す
るように、直列接続の終端部側の単位素子17の第二電
極層15と電気的に接続され、かつこの単位素子17の
第一電極層5と絶縁された第一電極層5が延設されると
ともに、これに加えて、この第一電極層5の延設部19
上に、終端部側の単位素子17との間の分離溝29bを
隔てて半導体層11と第二電極層15とを含む積層帯部
21が設けられている点で異なっている。そして第一電
極層5の延設部19の表面に達する導通溝23が積層帯
部21の長手方向に形成され、この導通溝23を介して
ハンダメッキ銅箔25と延設された第一電極層5とが、
超音波ハンダ27によって電気的に接続されている。こ
の導通溝23も、図1のものと同様にレーザースクライ
ブ法によって形成される。このような構造においては、
超音波ハンダ27によってハンダメッキ銅箔25を取り
付ける際に、第二電極層15とハンダとが必要以上に合
金化するハンダ食われが発生してこれが横方向に広がっ
ても、分離溝29bがあるために隣設する単位素子17
領域の第二電極層15が、ハンダ食われによって浸食さ
れてしまうことが無くなる。
ンダ食われが防止できる点で確かに品質の向上が図れる
という大きな効果が得られるが、導通溝23が前述のよ
うに細いためにプローブを直接第一電極層5に当てるこ
とが困難であり、ハンダメッキ銅箔25を取り付ける前
の状態で、太陽電池特性が測定できないという点が、工
程設計上の問題となる場合がある。そしてこれを改善す
るため、請求項3の発明が提案される。
1cの断面構造例を、図3に表している。図例におい
て、第二電極層15と第一電極層5に挟まれた領域より
なる単位素子17が一方向に複数個直列に接続された構
造および、図中左端部の積層帯部21の構造は、前述の
図1、図2に示したものと同一であるが、図中右端部の
積層帯部21の構造が異なっている。すなわち図示する
ように、本例の当該積層帯部21は、終端部側の単位素
子17の第二電極層15と電気的に接続され、かつこの
単位素子17の第一電極層5と絶縁されて延設された第
一電極層5の延設部19上に、終端部側の単位素子17
との間の分離溝29bを隔てて構成されるとともに、第
一電極層5の延設部19上に設けられた半導体層11の
開口溝31を介して積層帯部21の第二電極層15と第
一電極層5の延設部19との間が電気的に接続された状
態に形成されている点で異なっている。従って、後述す
るハンダメッキ銅箔25を取り付ける工程の前であって
も、太陽電池の電気特性を測定することができる。そし
て前述の例と同様に、第一電極層5の延設部19の表面
に達する導通溝23が積層帯部21の長手方向に形成さ
れ、この導通溝23を介してハンダメッキ銅箔25と延
設された第一電極層5とが、超音波ハンダ27によって
電気的に接続されている。この導通溝23も、図1、図
2のものと同様にレーザースクライブ法によって形成さ
れる。このような構造においては、図2の構造における
ハンダ食われ防止という効果に加え、ハンダメッキ銅箔
25を取り付ける前、すなわち太陽電池素子工程が終了
した時点で、積層帯部21の第二電極層15にプローブ
を当てることにより、その電気特性を測定することがで
きる。これは、集積化薄膜太陽電池の製造工程にあっ
て、ハンダの食われ現象を防止しながら最終のアセンブ
ル工程に不良品が流れないようにできるため、良品率や
品質の向上とともに、工程上の無駄の排除にも寄与する
という大きな効果につながる。
薄膜太陽電池においては、基板3上に第一電極層5を形
成する際に、CVD法やスパッタリング法によってSn
O2等が先ず基板3の全面に被着され、その後にレーザ
ースクライブ法によって分離帯7が形成される。従っ
て、CVDによって被着した後には、基板3の全周にわ
たってその端面33にも、第一電極層5の形成材料であ
るSnO2 等の金属酸化物が回り込んで被着されてい
る。このような状況において、ハンダメッキ銅箔25の
ハンダ付け時にハンダが基板3の端面に回り込んでしま
うと、結局は、集積化薄膜太陽電池1a〜1cの両積層
帯部21の第一電極層5,5の間、すなわち正極と負極
とが短絡することになる。これを防止するためには、す
でに図1〜図3に示しているが、基板3の端部直近の少
なくとも第二電極層15、望ましくは第二電極層15、
半導体層11、第一電極層5の全てを除去した絶縁代3
3を形成しておくとよい。この除去は、レーザースクラ
イブ法や機械的な罫書き法、その他の公知の方法によっ
て簡便に行うことができる。
使用することなく、レーザースクライブ法によって取り
出し電極部(積層帯部)が形成可能であるため、その寸
法精度が大幅に向上することから、取り出し電極部の幅
を極小化することができる。すなわち、最終的な出力線
となるハンダメッキ銅箔等の導体を取り付ける際の寸法
精度のみを考慮して設計が可能であるため、従来のよう
な大きな誤差を考慮する必要が無くなる。従って、基板
の大きさに対する有効受光部の大きさの割合が増大し、
集積化薄膜太陽電池の出力向上が実現できる。さらに、
従来に比較してマスクの使用やエッチング工程が不要と
なり、製造工程が簡便となり、製造コストの低減にも大
きく寄与できる。また、レーザースクライブによる細い
導通溝を介して導体と第一電極層とが電気的接続を取る
構成でありながら、太陽電池の素子製造工程が終了した
時点、すなわち導体を取り付ける前の段階での出力測定
が可能である。さらに、導体を取り付ける際にハンダ食
われが発生しても単位素子領域にまで広がらないので、
ハンダ食われが発生した場合にはハンダ付け箇所を変更
したり、導電性樹脂による接着に変更したりすることも
可能である。従って、出力特性の向上やコストダウンと
いった前記効果に加え、製造工程において不良を発生さ
せないという大きな効果も得ることができる。
明用断面図
明用断面図
明用断面図
用断面図
Claims (4)
- 【請求項1】基板上に複数の領域に分割して設けられた
第一電極層の上面側に、二つの第一電極層にわたって一
方の第一電極層上に開口した接続用開溝部を設けた半導
体層が設けられ、この半導体層の上面側には接続用開溝
部を介して一方の第一電極層と電気的に接続した状態で
第二電極層が設けられることにより、第二電極層と他方
の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位素子が構成さ
れるとともに、この単位素子が一方向に複数個直列に接
続され、 一方の接続終端部にあっては、終端部側の単位素子の第
二電極層と電気的に接続されかつ終端部側の単位素子の
第一電極層と絶縁された第一電極層が延設されるととも
に、この第一電極層の延設部上には単位素子から連続し
た半導体層と第二電極層とを含む積層帯部が設けられ、 他方の接続終端部にあっては終端部側の単位素子の第一
電極層が延設されるとともに、この第一電極層の延設部
上には終端部側の単位素子との間の分離溝を隔てて半導
体層と第二電極層とを含む積層帯部が設けられ、 両接続終端部の積層帯部に、第一電極層の延設部の表面
に達する導通溝が積層帯部の長手方向に形成された集積
化薄膜太陽電池。 - 【請求項2】基板上に複数の領域に分割して設けられた
第一電極層の上面側に、二つの第一電極層にわたって一
方の第一電極層上に開口した接続用開溝部を設けた半導
体層が設けられ、この半導体層の上面側には接続用開溝
部を介して一方の第一電極層と電気的に接続した状態で
第二電極層が設けられることにより、第二電極層と他方
の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位素子が構成さ
れるとともに、この単位素子が一方向に複数個直列に接
続され、 一方の接続終端部にあっては、終端部側の単位素子の第
二電極層と電気的に接続されかつ終端部側の単位素子の
第一電極層と絶縁された第一電極層が延設されるととも
に、この第一電極層の延設部上には終端部側の単位素子
との間の分離溝を隔てて半導体層と第二電極層とを含む
積層帯部が設けられ、 他方の接続終端部にあっては終端部側の単位素子の第一
電極層が延設されるとともに、この第一電極層の延設部
上には終端部側の単位素子との間の分離溝を隔てて半導
体層と第二電極層とを含む積層帯部が設けられ、 両接続終端部の積層帯部に、第一電極層の延設部の表面
に達する導通溝が積層帯部の長手方向に形成された集積
化薄膜太陽電池。 - 【請求項3】基板上に複数の領域に分割して設けられた
第一電極層の上面側に、二つの第一電極層にわたって一
方の第一電極層上に開口した接続用開溝部を設けた半導
体層が設けられ、この半導体層の上面側には接続用開溝
部を介して一方の第一電極層と電気的に接続した状態で
第二電極層が設けられることにより、第二電極層と他方
の第一電極層に挟まれた領域よりなる単位素子が構成さ
れるとともに、この単位素子が一方向に複数個直列に接
続され、 一方の接続終端部にあっては、終端部側の単位素子の第
二電極層と電気的に接続されかつ終端部側の単位素子の
第一電極層と絶縁された第一電極層が延設されるととも
に、この第一電極層の延設部上には終端部側の単位素子
との間の分離溝を隔てて半導体層と第二電極層とを含む
積層帯部が、第一電極層の延設部上に設けられた半導体
層の開口溝を介して第二電極層と第一電極層の延設部と
の間が電気的に接続された状態で設けられ、 他方の接続終端部にあっては終端部側の単位素子の第一
電極層が延設されるとともに、この第一電極層の延設部
上には終端部側の単位素子との間の分離溝を隔てて半導
体層と第二電極層とを含む積層帯部が設けられ、 両接続終端部の積層帯部に、第一電極層の延設部の表面
に達する導通溝が積層帯部の長手方向に形成された集積
化薄膜太陽電池。 - 【請求項4】両積層帯部の基板端面側の適所に、基板の
外周に沿って少なくとも第二電極層が除去された絶縁代
が形成された請求項1〜3のいずれか1項に記載の集積
化薄膜太陽電池。
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Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001053311A (ja) * | 1999-08-13 | 2001-02-23 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 太陽電池モデュールの製造方法 |
| JP2001085711A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| US6357649B1 (en) | 1999-09-29 | 2002-03-19 | Kaneka Corporation | Method and apparatus for automatically soldering a lead wire to a solar battery |
| JP2002261314A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜光電変換モジュールの製造方法 |
| US6469242B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-10-22 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module and method of manufacturing the same |
| JP2007035695A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kaneka Corp | 集積型薄膜太陽電池モジュール |
| JP2007235180A (ja) * | 2007-06-15 | 2007-09-13 | Kaneka Corp | 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 |
| JP2011243842A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換パネル |
| WO2012005318A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
| 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 |
| WO2012160765A1 (ja) | 2011-05-20 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | 多接合型化合物太陽電池セル、多接合型化合物太陽電池およびその製造方法 |
| JPWO2011027532A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-01-31 | 株式会社アルバック | 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置 |
| US20130092209A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Lg Electronics Inc. | Thin film solar cell module and method for manufacturing the same |
| TWI404218B (zh) * | 2009-08-14 | 2013-08-01 | Nexpower Technology Corp | A thin film solar cell module capable of improving contact between front and rear electrodes, and a method of manufacturing the same |
| KR101405018B1 (ko) * | 2007-10-08 | 2014-06-10 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
| JP2014120733A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Kaneka Corp | 太陽電池モジュール、並びに、窓 |
| CN105378940A (zh) * | 2013-05-23 | 2016-03-02 | 太阳伙伴科技公司 | 薄层半透明光伏单电池 |
| JP2018056470A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 京セラ株式会社 | 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 |
| KR20180123330A (ko) * | 2017-05-08 | 2018-11-16 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 버스 바의 접합 방법 |
| KR20190032331A (ko) * | 2019-03-19 | 2019-03-27 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 버스 바의 접합 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4986087B2 (ja) * | 2010-04-08 | 2012-07-25 | シャープ株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP23658895A patent/JP3613851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001053311A (ja) * | 1999-08-13 | 2001-02-23 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 太陽電池モデュールの製造方法 |
| US6469242B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-10-22 | Kaneka Corporation | Thin-film solar cell module and method of manufacturing the same |
| JP2001085711A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-30 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| EP2259338A1 (en) | 1999-09-29 | 2010-12-08 | Kaneka Corporation | Methods and apparatuses for automatically soldering a lead wire to a solar battery |
| US6357649B1 (en) | 1999-09-29 | 2002-03-19 | Kaneka Corporation | Method and apparatus for automatically soldering a lead wire to a solar battery |
| JP2002261314A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 薄膜光電変換モジュールの製造方法 |
| JP2007035695A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kaneka Corp | 集積型薄膜太陽電池モジュール |
| JP2007235180A (ja) * | 2007-06-15 | 2007-09-13 | Kaneka Corp | 太陽電池モジュール |
| KR101405018B1 (ko) * | 2007-10-08 | 2014-06-10 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
| 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 |
| TWI404218B (zh) * | 2009-08-14 | 2013-08-01 | Nexpower Technology Corp | A thin film solar cell module capable of improving contact between front and rear electrodes, and a method of manufacturing the same |
| JPWO2011027532A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-01-31 | 株式会社アルバック | 太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールの製造装置 |
| JP2011243842A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換パネル |
| WO2012005318A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2012019078A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Sony Chemical & Information Device Corp | 太陽電池モジュール、太陽電池モジュールの製造方法 |
| US9040815B2 (en) | 2010-09-30 | 2015-05-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell and method of fabricating thin-film solar cell |
| 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 |
| WO2012160765A1 (ja) | 2011-05-20 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | 多接合型化合物太陽電池セル、多接合型化合物太陽電池およびその製造方法 |
| US20130092209A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Lg Electronics Inc. | Thin film solar cell module and method for manufacturing the same |
| JP2014222775A (ja) * | 2011-10-13 | 2014-11-27 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 薄膜太陽電池モジュール及び製造方法 |
| US9246040B2 (en) * | 2011-10-13 | 2016-01-26 | Lg Electronics Inc. | Thin film solar cell module and method for manufacturing the same |
| JP2014120733A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Kaneka Corp | 太陽電池モジュール、並びに、窓 |
| CN105378940A (zh) * | 2013-05-23 | 2016-03-02 | 太阳伙伴科技公司 | 薄层半透明光伏单电池 |
| JP2016519442A (ja) * | 2013-05-23 | 2016-06-30 | サンパートナー テクノロジーズSunpartner Technologies | 半透明薄層光起電力モノセル |
| JP2018056470A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 京セラ株式会社 | 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 |
| KR20180123330A (ko) * | 2017-05-08 | 2018-11-16 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 버스 바의 접합 방법 |
| KR20190032331A (ko) * | 2019-03-19 | 2019-03-27 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 버스 바의 접합 방법 |
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| Publication number | Publication date |
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