JP2002373997A - 集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い信頼性を有する集積型ハイブリッド薄膜
光電変換モジュールを提供する。 【解決手段】 集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュ
ールは、ガラス基板２上で順に積層されたシート抵抗Ｒ
（Ω／□）の透光性前面電極層３、非晶質光電変換ユニ
ット４ａと結晶質光電変換ユニット４ｂが重ねられた半
導体膜４、および裏面電極層５を含む多層膜を含み、ガ
ラス基板２と透光性前面電極層３とを含めたヘイズ率
（Ｈ）は１２％以上であり、多層膜は並列接続された複
数の光電変換セルアレイを含み、セルアレイの各々は短
辺方向の幅Ｗ（ｍｍ）を有する矩形状に分割されかつそ
の短辺方向に直列接続された複数の光電変換セルを含
み、隣接するセルアレイ間において半導体膜４と裏面電
極層５は分離されているが透光性前面電極層３は分離さ
れておらず、（Ｈ＋Ｒ）≧２．７×Ｗの実験式を満た
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの基板上に形
成された集積型薄膜光電変換モジュールに関し、特に、
直列接続された複数のハイブリッド型光電変換セルを含
む複数の直列セルアレイが並列接続された集積型ハイブ
リッド薄膜光電変換モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複数の薄膜光電変換セルを直列
接続してなる集積型薄膜光電変換モジュールは、複数の
細長い矩形状セルをその短軸方向に集積した構造を有し
ている（後で示される図２とそれに関連する説明を参
照）。かかるモジュールにおいては、あるセルの受光面
に木の葉や鳥の糞などの付着による影が生じれば、その
セルの光起電力が低下し、ひいてはモジュール全体の出
力が大幅に低下する。なぜならば、光起電力の低下を生
じたセルが発電電流方向と逆方向に直列接続されたダイ
オードとして振る舞い、極めて大きな抵抗値を示すから
である。

【０００３】このような問題を軽減するために、直列接
続された複数のセルを並列に分割して複数の直列セルア
レイを形成し、それら複数の直列アレイを並列接続する
こと（図１参照）が、たとえば特開昭５７−５３９８６
号公報や特開２００１−０６８７１３号に開示されてい
る。こうすることによって、いずれかのセルの光起電力
がゼロになった場合においても、そのセルに対して並列
接続された関係にある直列アレイ中の電流は阻害されな
いので、モジュール全体の出力が大幅に低下することを
防止し得る。

【０００４】しかし、ダイオードとして振る舞うセルに
その逆方向耐電圧以上の電圧が印加されれば、そのセル
中の耐電圧性の弱い部分において局所的な絶縁破壊が生
じる。局所的に絶縁破壊が生じたセルにおいては電流が
均一に流れないので、「ホットスポット現象」と呼ばれ
る局所的な発熱が生じる。

【０００５】基板へのセルの付着力が弱い場合、このよ
うな発熱は絶縁破壊部分の外観劣化を生じる。セルに局
所的な絶縁破壊が生じても、セルを流れる電流が少ない
場合には、モジュールの信頼性の観点からは大きな問題
とはならない。しかし、屋外に設置される光電変換モジ
ュールにおける絶縁破壊部分の外観劣化は、人目に触れ
てそのモジュールの商品価値を害するので問題となる。
また、大面積のモジュールでは一般に出力電流も大きい
ので、絶縁破壊が生じたセル内で局所的に大電流が流れ
ることとなる。その結果、セル中の金属電極層が溶融し
て、最終的にはそのセル全体が破壊されることがある。

【０００６】ところで、集積型薄膜光電変換モジュール
は、一般にガラス基板上で複数の薄膜光電変換セルを直
列接続した構造を有している。それぞれの薄膜光電変換
セルは、一般的には、ガラス基板上への透明前面電極
層、薄膜光電変換ユニット、および裏面電極層の堆積
と、集積化のためのパターニングとを順次行うことによ
り形成される。

【０００７】このような集積型薄膜光電変換モジュール
において、光電変換効率を向上させることが依然として
求められている。タンデム型構造は、透明前面電極層と
裏面電極層との間で吸収波長域が互いに異なる複数の薄
膜光電変換ユニットを積層するものであり、入射光をよ
り効率的に光電変換し得る構造として知られている。

【０００８】タンデム型構造の１種であるハイブリッド
型構造では、積層された複数の光電変換ユニットに含ま
れる光電変換層の結晶性がユニットごとに異なってい
る。たとえば、光入射側（または前面側）の薄膜光電変
換ユニットに含まれる光電変換層として広いバンドギャ
ップを有する非晶質シリコン層が使用され、裏面側の薄
膜光電変換ユニットに含まれる光電変換層として狭いバ
ンドギャップを有するポリシリコン層が使用される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】薄膜光電変換モジュー
ルに関する試験として、ＪＩＳ−Ｃ−８９３８附属書３
に規定する端子強度試験Ａ−３がある。この試験におい
て、モジュールの正負両出力端子をセル面に垂直な方向
に引張った場合に、セル面に平行に引張った場合の半分
の力で裏面封止材料が浮く現象がみられる。さらに、本
発明者らが行った実験では、出力端子をセル面に垂直に
引張った場合に、集積型非晶質薄膜光電変換モジュール
に比べて、集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール
では裏面封止材料が浮く引張力が半分程度の値となっ
た。

【００１０】本発明者らが見出したこのような従来技術
の状況に鑑み、本発明は、高い出力特性を有するのみな
らず高い信頼性をも有する集積型ハイブリッド薄膜光電
変換モジュールを簡易にかつ低コストで提供することを
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による集積型ハイ
ブリッド薄膜光電変換モジュールは、ガラス基板上で順
に積層された透光性前面電極層、半導体膜、および裏面
電極層を含む多層膜を含み、透光性前面電極層はシート
抵抗Ｒ（Ω／□）を有し、ガラス基板と透光性前面電極
層とを含めたヘイズ率Ｈは１２％以上であり、半導体膜
は非晶質光電変換層を含む非晶質薄膜光電変換ユニット
と結晶質光電変換層を含む結晶質薄膜光電変換ユニット
がタンデム型に配置された構造を有し、多層膜は複数の
光電変換セルアレイに分割されており、セルアレイの各
々は細長い矩形状に分割されかつその短軸方向に直列接
続された複数の光電変換セルを含むとともにそれらのセ
ルアレイが互いに並列接続されており、セルはその短辺
方向の幅Ｗ（ｍｍ）を有し、互いに隣接するセルアレイ
の境界において、半導体膜と裏面電極層は分離されてい
るが透光性前面電極層は分離されておらず、（Ｈ＋Ｒ）
≧２．７×Ｗの実験式を満たすことを特徴としている。

【００１２】なお、本発明による集積型ハイブリッド薄
膜光電変換モジュールにおいては、互いに隣接するセル
アレイを分離するために第１種類と第２種類のアレイ分
離溝が設けられていてもよく、第１種類のアレイ分離溝
においては半導体膜と裏面電極層は分離されているが透
光性前面電極層は分離されておらず、第２種類のアレイ
分離溝においては半導体膜と裏面電極層は透光性前面電
極層の分離溝より広い幅の分離溝によって分離されてい
てもよい。

【００１３】また、本発明による集積型ハイブリッド薄
膜光電変換モジュールにおいては、互いに隣接するセル
アレイを分離するために第１種類と第２種類のアレイ分
離溝が設けられた場合には、第１種類のアレイ分離溝に
おいては半導体膜と裏面電極層は分離されているが透光
性前面電極層は分離されておらず、第２種類のアレイ分
離溝においては透光性前面電極層は分離されているが半
導体膜と前記裏面電極層は分離されていなくてもよい。

【００１４】それらの第１種類と第２種類のアレイ分離
溝は、互いに平行で交互に配置されていることが好まし
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明者らが見出した上述の従来
技術における状況を改善すべく、本発明者らは、ハイブ
リッド型セルを採用した場合にホットスポット現象によ
る外観劣化が容易に生じる理由および基板に対するセル
の付着強度が低下する理由について調べた。その結果、
以下の事実が主な理由であることを見出した。

【００１６】シリコンのような材料では、たとえばプラ
ズマＣＶＤ（化学気相堆積）によって堆積された結晶質
層は非晶質層に比べて遙かに大きな残留応力を含んでい
る。膜の残留応力と下地に対する付着力とは、拮抗する
関係にある。すなわち、下地に対する薄膜の見かけ上測
定し得る付着力は、その界面での真の付着力から膜の残
留応力の影響を差し引いたものとなる。したがって、集
積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュールにおいては、
結晶質層を含む半導体膜の下地に対する実効的な付着力
が弱くなっており、上述のホットスポット現象により生
じる絶縁破壊部分の外観劣化が顕著となる。同じ理由に
よって、前述の基板に対する出力端子の引っ張り強度も
低下する。

【００１７】また、薄膜の下地への付着力は、薄膜と下
地との界面の状態、特に下地表面の凹凸による薄膜に対
するアンカー効果によって大きく変動することが知られ
ている。

【００１８】これらの事実から、本発明者らは、集積型
ハイブリッド薄膜光電変換モジュールにおいて、直列接
続された複数セルを含む直列セルアレイの複数を並列接
続することによって各セル中の電流を小さくすると共
に、結晶質層を貫通して透明前面電極層上または透明基
板上に直接封止樹脂を接着させるための溝を所定の間隔
で形成することによって残留応力の発生領域を局所的に
限定し、その周囲を付着力の強い樹脂で囲うことによっ
て下地に対する半導体膜の実効的な付着力を大きくする
ことを考えた。その結果として、ホットスポット現象に
よる絶縁破壊部分の膜剥離を防止し得ることおよび出力
端子引張試験の値を大きくし得ることが見出された。

【００１９】本発明者らはまた、複数の直列セルアレイ
を並列接続するこによって各セル中の電流を小さくした
場合においても、下地表面の凹凸による半導体膜へのア
ンカー効果を利用して半導体膜の下地への付着力を大き
くすることによって、ホットスポット現象により生じる
絶縁破壊部分の膜剥離を防止し得ることを見出した。半
導体膜の下地となる透明前面電極層表面の凹凸は、透明
基板上に透明前面電極層が形成された状態において、Ｃ
光源（国際照明委員会（ＣＩＥ）が定める標準の光Ｃ）
でヘイズ率Ｈ（％）を測定することにより評価し得る。

【００２０】本発明者らはさらに、直列アレイを並列接
続することによって各セル中の電流を小さくする場合に
おいて、透明前面電極層のシート抵抗とセルの直列接続
方向の幅が、ホットスポット現象の発生に関係があるこ
とを見出した。すなわち、ホットスポット現象による半
導体膜剥離防止の観点からは、透明前面電極層のヘイズ
率Ｈ（％）と、シート抵抗Ｒ（Ω／□）と、セルの直列
接続方向の幅Ｗ（ｍｍ）との間に望ましい一定の関係の
あることが見出された。

【００２１】以下、本発明の実施形態について、図面を
参照しながらより詳細に説明する。なお、本願の各図に
おいて同一の参照符号は同一部分または相当部分を示
し、重複する説明は繰り返されない。

【００２２】図１は、本発明の実施形態の一例としての
集積型薄膜光電変換モジュールを概略的に示す平面図で
ある。この光電変換モジュール１は、透明基板２上で複
数の薄膜光電変換セル１０が縦方向に直列接続された直
列セルアレイ１１を複数含んでおり、これらの直列アレ
イ１１はリボン状の銅箔等からなる一対のバスバー電極
１２により並列接続されている。また、セルアレイ１１
は、周縁分離溝１５によって、モジュールの周縁部１３
から分離されている。

【００２３】図２は、図１中の線Ａ−Ａに沿った断面に
対応する模式的な拡大断面部分図である。図３、図４、
および図５は、図１中の線Ｂ−Ｂに沿った断面に対応す
る模式的な拡大断面部分図である。なお、図１はリード
線と出力端子の組み付けおよびモジュール裏面の樹脂封
止を実施する前の状態のモジュール１を表している。

【００２４】図２に示されているように、モジュール１
の薄膜光電変換セル１０は、透明基板２上に、透明前面
電極層３、半導体層４、および裏面金属電極層５、封止
樹脂層６、および有機保護層７を順次積層した構造を有
している。半導体層４は、非晶質光電変換層を含む非晶
質薄膜光電変換ユニット４ａと、結晶質光電変換層を含
む結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂとを含んでいる。す
なわち、このモジュール１においては、透明基板２側か
ら入射する光が、ハイブリッド型積層構造を形成する２
つの光電変換ユニット４ａ、４ｂによって光電変換され
る。

【００２５】透明基板２としては、たとえば、ガラス板
や透明樹脂フィルムなどを用いることができる。ガラス
板としては、主成分としてＳｉＯ₂、Ｎａ₂ＯおよびＣａ
Ｏを含んでいて透明性と絶縁性が高くて大面積の板が安
価に入手可能でかつ両主面が平滑なフロート板ガラスが
好ましく用いられ得る。

【００２６】透明前面電極層３は、ＩＴＯ（インジュウ
ム錫酸化物）膜、ＳｎＯ₂膜、またはＺｎＯ膜のような
透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層等で構成することができ
る。膜の導電性は、一般にシート抵抗（Ω／□）で表す
ことができる。透明前面電極層３は、単層構造でも多層
構造であってもよい。透明前面電極層３は、蒸着法、Ｃ
ＶＤ法、またはスパッタリング法等の気相堆積法を用い
て形成することができる。ＴＣＯの透明前面電極層３
は、一般にガラス基板２に対して非常に強い付着力で形
成することができる。

【００２７】透明前面電極層３の表面には、微細な凹凸
を含む表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。
透明前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を
形成することにより、半導体層４への光の入射効率を向
上させることができる。表面テクスチャ構造は、公知の
様々な方法を用いて形成することができる。透明前面電
極層３の表面テクスチャにおける凹凸の度合いは、両主
面が平滑な透明基板２上に透明前面電極層３が形成され
た状態で、Ｃ光源で測定したヘイズ率Ｈ（％）により評
価することができる。すなわち、ヘイズ率が大きいほど
凹凸の度合いが大きいと評価し得る。

【００２８】非晶質薄膜光電変換ユニット４ａは、たと
えば透明前面電極層３側からｐ型シリコン系半導体層、
ノンドープ非晶質シリコン系光電変換層、およびｎ型シ
リコン系半導体層を順次積層した構造を有している。他
方、結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂは、たとえば非晶
質薄膜光電変換ユニット４ａ側からｐ型シリコン系半導
体層、ノンドープ結晶質シリコン系光電変換層、および
ｎ型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有して
る。これらの半導体層は、いずれもプラズマＣＶＤ法に
より形成することができる。

【００２９】以上のように構成される非晶質薄膜光電変
換ユニット４ａと結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂとで
は、互いに光の吸収波長域が異なっている。たとえば、
非晶質薄膜光電変換ユニット４ａの光電変換層を非晶質
シリコンで構成し、結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂの
光電変換層を結晶質シリコンで構成した場合には、前者
に５５０ｎｍ程度までの波長の光成分を効率的に吸収さ
せ、後者に９００ｎｍ程度までの波長の光成分を効率的
に吸収させることができる。

【００３０】非晶質薄膜光電変換ユニット４ａの厚さは
０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲内にあることが好まし
く、０．１μｍ〜０．３μｍの範囲内にあることがより
好ましい。他方、結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂの厚
さは０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にあることが好まし
く、０．１μｍ〜５μｍの範囲内にあることがより好ま
しい。すなわち、結晶質薄膜光電変換ユニット４ｂの厚
さは、非晶質薄膜光電変換ユニット４ａの厚さの数倍か
ら１０倍程度であることが好ましい。これは、非晶質光
電変換層に比べて、結晶質光電変換層は光吸収系数が小
さいからである。

【００３１】裏面金属電極層５は電極としての機能を有
するだけでなく、透明基板２から半導体層４を通過して
裏面金属電極層５に到着した光を反射して、半導体層４
内に再入射させる反射層としての機能も有している。裏
面金属電極層５は、銀やアルミニウム等を用いて、蒸着
法やスパッタリング法等により形成することができる。
なお、裏面金属電極層５と半導体層４との間には、たと
えば両者の間の接着性を向上させるために、ＺｎＯのよ
うな非金属材料からなる透明電導性薄膜（図示せず）を
設けてもよい。

【００３２】モジュール１の透明基板２上に形成された
各薄膜光電変換セル１０は、封止樹脂層６を介して有機
保護層７により封止されている。この封止樹脂層６とし
ては、有機保護層７をセル１０に接着することが可能な
樹脂が用いられる。そのような樹脂としては、たとえ
ば、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート共重合体）、
ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＩＢ（ポリイソブ
チレン）、およびシリコーン樹脂等を用いることができ
る。

【００３３】また、有機保護層７としては、ポリフッ化
ビニルフィルム（たとえば、テドラーフィルム（登録商
標名））のようなフッ素樹脂系フィルムまたはＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような耐湿
性や耐水性に優れた絶縁フィルムが用いられ得る。有機
保護層７は単層構造でもよく、複数の樹脂フィルムを積
層した構造を有していてもよい。さらに、有機保護層７
は、アルミニウム等からなる金属箔が樹脂フィルムで挟
持された構造を有していてもよい。アルミニウム箔のよ
うな金属箔は耐湿性や耐水性を向上させる機能を有する
ので、薄膜光電変換セル１０をより効果的に水分から保
護することができる。これらの封止樹脂層６と有機保護
層７は、真空ラミネート法によって光電変換モジュール
１の裏面側に同時に貼着することができる。

【００３４】図２に示されているように、集積型薄膜光
電変換モジュール１においては、透明前面電極層３を複
数の前面電極に分離するための前面電極分離溝２１と、
裏面電極層５を複数の裏面電極に分離するための裏面電
極分離溝２２と、隣接するセル１０を直列接続するため
の接続用溝２３とが設けられている。これらの溝２１、
２２、および２３は互いに平行であって、図紙面に対し
て垂直な方向に延在している。接続用溝２３は裏面電極
層５と同じ金属材料で埋め込まれ、一つのセルの前面電
極を隣のセルの裏面電極に接続するために利用される。
なお、隣り合うセル１０間の境界は、裏面電極分離溝２
２によって規定されている。すなわち、裏面電極分離溝
２２は、封止樹脂層６によって埋め込まれており、隣り
合うセル１０間で裏面金属電極５を電気的に絶縁してい
る。

【００３５】図３（ａ）〜（ｄ）、図４および図５に示
されているように、透明前面電極層３、半導体層４、お
よび裏面金属電極層５は、それぞれＹＡＧ（イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネット）レーザ等を用いたレー
ザスクライブにより適宜に分割され、図１に示されてい
るような隣接する直列セルアレイ１１間の境界にセルア
レイ分離溝１４が形成される。

【００３６】図３（ａ）〜（ｄ）においては、セルアレ
イ分離溝１４は、透明前面電極層３の分離溝３０と、半
導体層４および裏面金属電極層５を同時に分離する分離
溝３１とを含んでいる。すなわち、これらのセルアレイ
分離溝１４は、透明前面電極層３から裏面電極層５まで
貫通している。また、複数のセルアレイ分離溝１４は互
いに平行であって、図３の紙面に対して垂直な方向に延
在している。セルアレイ分離溝１４は封止樹脂層６によ
って埋め込まれており、図１において隣接する直列セル
アレイ１１間を電気的に絶縁している。

【００３７】図３（ａ）のセルアレイ分離溝１４に関し
ては、透明前面電極層３、半導体層４、および裏面金属
電極層５の全てを堆積した後に、レーザスクライブによ
って分離溝３０と分離溝３１を同時に形成し得る。図３
（ｂ）のセルアレイ分離溝１４においては、透明前面電
極層３の分離溝３０をレーザスクライブ形成した後に薄
膜光電変換ユニット４と裏面金属電極層５を堆積し、分
離溝３０の幅を完全に内側に含むようにレーザスクライ
ブで分離溝３１を形成する。すなわち、図３（ｃ）のセ
ルアレイ分離溝１４においては、分離溝３０の幅の完全
に内側に分離溝３１が形成されている。図３（ｄ）のセ
ルアレイ分離溝１４においては、分離溝３０と分離溝３
１がそれらの幅方向に少しずれて形成されている。な
お、図３（ｂ）のセルアレイ分離溝１４においては、一
旦図３（ａ）の構造をレーザスクライブで形成し、その
後に分離溝３０の幅を完全に内側に含むように分離溝３
１をレーザスクライブで拡幅してもよい。

【００３８】図４に示されたセルアレイ分離溝１４おい
ては、透明前面電極層３の分離溝３０を形成せず、半導
体層４と裏面金属電極層５の分離溝３１のみが形成され
る。また、図５に示されているように、半導体層４と裏
面金属電極層５の分離溝３１を形成せず、透明前面電極
層３の分離溝３０のみを形成してセルアレイ分離溝１４
とすることもできる。

【００３９】図６は、バスバー電極１２の取付け後に、
リード線の組み付けおよびモジュール裏面の樹脂封止の
工程を示す模式的斜視図である。絶縁フィルム３５は裏
面電極層５とリード線３２との間に挟まれ、これら両者
の間を電気的に絶縁する。この絶縁フィルム３５として
は、有機保護層７と同様の材料を封止樹脂層６と同様の
材料で挟んだ３層のフィルム等を使用することができ
る。リード線３２は、絶縁フィルム３５と有機保護層７
との間で、正負両極のバスバー電極１２から正負両極の
出力端子３３へ電気接続する。リード線３２としては半
田メッキされた銅箔等を使用することができ、それはバ
スバー電極１２に半田で接続される。

【００４０】封止樹脂フィルム３６と有機保護フィルム
３７は、リード線３２を外部に取出すためのスリット３
４を有し、モジュールの裏面側に同時に貼着されてそれ
ぞれ封止樹脂層６および有機保護層７となる。出力端子
３３は薄膜光電変換モジュール１から電力を取出すため
の正負両極の端子であり、図６ではリード線３２の先端
をそのまま利用している。

【００４１】以上説明した実施形態によるモジュール１
では、直列接続された複数の薄膜光電変換セルを電気的
に並列分割して複数の直列アレイ１１を形成し、これら
直列アレイ１１を並列接続することによって、各セル１
０を流れる電流を小さくしている。さらに、透明前面電
極層３または透明基板２に直接封止樹脂６を付着させる
溝を所定の間隔で形成して、結晶質半導体層中の残留応
力の発生を局所的領域に限定し、その周囲を付着力の強
い封止樹脂６で囲うことによって、半導体層４の下地層
３に対する実効的な付着力を大きくしている。

【００４２】したがって、上述の実施形態によるモジュ
ール１においては、いずれかのセル１０が遮光されてそ
の光起電力が低下したとしても、１つの大面積の直列セ
ルアレイのみで構成したモジュールの場合ほど出力が大
幅に低下することはない。また、各直列アレイ１１は、
スペクトルが概ねＡＭ１．５の光源を用いて放射強度を
１００ｍＡ／ｃｍ²としかつ温度を２５℃とした場合
に、短絡電流が１００ｍＡ以下となるように設計されて
いる。また、半導体層４の下地３に対する実効的な付着
力が大きくなっているので、いずれかのセル１０の光起
電力がゼロになったとしても、そのセル１０の金属裏面
電極５が溶融する程度にまで加熱されることはなく、ま
たホットスポット現象により生じる絶縁破壊部分の膜剥
離による外観劣化もない。さらに、出力端子の引張強度
も、高い値で維持される。

【００４３】ところで、本発明により得られる上述のよ
うな好ましい効果は、セル１０にホットスポット現象が
発生した際にそのセルが高温に加熱されるような条件、
すなわちモジュール１の短絡電流が大きい場合に特に顕
著となる。したがって、本発明は、モジュール１の短絡
電流が２００ｍＡ以上の場合に特に有効となる。

【００４４】同様に、上述した好ましい効果は、ホット
スポット現象が発生しやすい条件、すなわち直列アレイ
１１の開放電圧Ｖｏｃが大きい場合に特に顕著である。
したがって、各直列アレイ１１の開放電圧Ｖｏｃが１４
Ｖ以上である場合、または直列アレイ１１中の直列接続
セル数が１０個以上である場合により有効となる。

【００４５】共通電極１２に垂直な方向における直列ア
レイの長さはモジュール１に要求される出力特性等に依
存して決定され、たとえば３００ｍｍないし１０００ｍ
ｍの範囲内に設定される。また、共通電極１２に平行な
方向における各セル１０の長さは、個々の直列アレイ１
１の短絡電流を考慮して設計され、たとえば１００ｍｍ
以下とすることにより、各直列アレイ１１の短絡電流を
１００ｍＡ以内とすることができる。ただし、セル１０
の長さは、２０ｍｍ以上であることが好ましい。セル１
０の長さを小さくし過ぎた場合、セル１０を分割する工
程に多くの時間が必要となり、しかも多くの分割溝が占
める面積が大きくなって光電変換に有効な受光面積が減
少する。

【００４６】

【実施例】（実施例１）以下に示す方法により、図１、
図２および図３（ｃ）に図解されているような集積型薄
膜光電変換モジュール１を作製した。まず、一主面上に
厚み８００ｎｍのＳｎＯ₂膜３を有する面積９１０ｍｍ
×４５５ｍｍのガラス基板を準備した。このガラス基板
のヘイズ率Ｈは１２％で、ＳｎＯ₂膜３のシート抵抗Ｒ
は１４Ω／□であった。次に、ＳｎＯ₂膜３に対してＹ
ＡＧのＩＲ（赤外基本波）パルスレーザビームを上方か
ら照射してスキャンすることにより、 ＳｎＯ₂膜３を複
数の格子状パターンに分割する幅４０μｍの分離溝２１
および幅１２０μｍの分離溝３０を形成した（図２と図
３（ｃ）参照）。

【００４７】その後、プラズマＣＶＤ法により、 Ｓｎ
Ｏ₂膜３上に膜厚３００ｎｍの非晶質薄膜光電変換ユニ
ット４ａを形成した。この非晶質光電変換ユニット４ａ
は、極めて薄いｐ型層とｎ型層にはさまれたノンドープ
非晶質シリコン光電変換層を含んでおり、ｐｉｎ接合を
構成している。同様に、非晶質薄膜光電変換ユニット４
ａ上に、膜厚２０００ｎｍの結晶質薄膜光電変換ユニッ
ト４ｂを形成した。この結晶質光電変換ユニット４ｂ
は、極めて薄いｐ型層とｎ型層にはさまれたノンドープ
結晶質シリコン光電変換層を含んでおり、ｐｉｎ接合を
構成している。

【００４８】続いて、ＹＡＧのＳＨＧ（第２高調波）パ
ルスレーザビームを基板２側から照射してスキャンする
ことにより、半導体層４を複数の帯状パターンに分割す
る幅６０μｍの溝２３を形成した（図２参照）。なお、
接続用溝２３と分離溝２１との中心間距離は１００μｍ
とした。

【００４９】その後、半導体層４上に、スパッタリング
法により、ＺｎＯ膜（図示せず）およびＡｇ膜を順次堆
積して裏面電極層５を形成した。次いで、ＹＡＧ−ＳＨ
Ｇレーザビームを基板２側から照射してスキャンするこ
とにより、半導体層４および裏面電極層５を複数の格子
状パターンへと分割する幅６０μｍの分離溝２２および
分離溝３１を形成した（図２と図３（ｃ）参照）。な
お、分離溝２２と接続用溝２３との中心間距離は１００
μｍとし、分離溝３１は分離溝３０の幅の内側に完全に
含まれるように形成した。

【００５０】続いて、ＹＡＧ−ＩＲレーザビームを基板
２の周囲に沿ってスキャンすることによりＳｎＯ₂膜
３、半導体層４、および裏面電極層５に溝を形成し、さ
らにＹＡＧ−ＳＨＧレーザビームを同様に基板２の周囲
に沿ってスキャンすることにより半導体層４および裏面
電極層５に溝を形成して、図３（ｂ）に示されたアレイ
分離溝１４と同様な断面構造を有する周縁分離溝１５
（図１参照）を形成した。なお、他の実施例および比較
例のいずれにおいても、周縁分離溝１５は図３（ｂ）に
示された分離溝１４と同じ構造で形成された。

【００５１】以上のようにして、８．９ｍｍ×５４ｍｍ
のサイズを有するハイブリッド型薄膜光電変換セル１０
が基板２の長辺に平行な方向に１００段直列接続された
直列アレイ１１が、基板２の短辺に平行な方向に８列並
列に並んだ縦横格子状の配列構造を形成した。

【００５２】その後、基板２に一対のバスバー電極１２
を取り付けて、複数の直列アレイ１１を並列接続した。
さらに、リード線３２を両方のバスバー電極１２の中央
に半田付けし、絶縁フィルム３５を両極のバスバー電極
１２の間の裏面金属電極層５とリード線３２の間に挟ん
だ（図６参照）。直列アレイ１１の背面側には、封止樹
脂層６になるべき中央に２個のスリット３３を有するＥ
ＶＡシートからなる封止樹脂フィルム３６を載せ、その
上に有機保護層７となるべき中央に２個のスリット３３
を有する黒色のフッ素樹脂系シートからなる有機保護フ
ィルム３７を載せ、スリット３３からリード線３２を取
出し、真空ラミネート法によりラミネートすることによ
り図１、図２および図３（ｃ）に図解されているような
薄膜光電変換モジュール１を得た。

【００５３】以上説明した方法で１０枚のモジュール１
を製造し、それぞれについて、無遮光および１／４遮光
状態での初期電気特性測定、端子強度試験、およびホッ
トスポット試験を実施した。それら結果が、表１および
表２において実施例１として示されている。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【表２】

【００５６】初期電気特性としては、光源としてキセノ
ンランプおよびハロゲンランプを用いた放射照度１００
ｍＷ／ｃｍ²でＡＭ１．５のソーラーシュミレータを用
いて出力特性を調べた。なお、その測定時の温度は２５
℃とした。

【００５７】無遮光状態の初期電気特性は、モジュール
１の全面に光を照射した状態で測定した。１／４遮光状
態の初期電気特性は、基板２の短辺に平行な方向に並列
に並んだセル８個を１段として、任意の１段の両端のセ
ル２個分に黒色ビニールテープを貼付け遮光した状態で
測定した。すなわち、１／４遮光状態とは、モジュール
全面の１／４の遮光を意味するのではなくて、任意のセ
ル１段のうちの１／４のセルに対して遮光した状態を意
味する。

【００５８】ホットスポット試験においては、基板２の
短辺に平行な方向に並列に並んだセル８個を１段とし
て、任意の１段分のセル全体に黒色ビニールテープを貼
付け遮光し、屋外で全天日射計測定で放射照度８０〜１
００ｍＷ／ｃｍ²の時に、太陽光のモジュール１への入
射角度が８０度以上となるようにモジュール１を設置し
て１分間放置する試験を行った。このような試験は、遮
光するセル段を変えながら、１０回行われた。そして、
ガラス面から見て概ね黒色のセル面の外観が灰色または
白色に変色した点の個数および大きさが測定された。な
お、ホットスポット試験時の気温は、１５〜３０℃であ
った。

【００５９】端子強度試験は、ガラス面を上にしてモジ
ュール１を水平に保持し、モジュール１の正負両出力端
子３３を絡めて下方に荷重を加え、裏面封止材料６、７
が浮き始める下方荷重を測定することによって実施し
た。

【００６０】（比較例１）実施例１に比べてアレイ分離
溝１４が形成されないことのみにおいて異なる比較例１
のモジュールが作製された。この比較例１のモジュール
についても、実施例１の場合と同様に、無遮光および１
／４遮光状態での初期電気特性測定、端子強度試験、お
よびホットスポット試験を実施した。それらの結果も、
表１および表２に比較例１として示されている。

【００６１】（実施例２）以下に示す方法により、図
１、図２および図３（ｂ）に図解されている薄膜光電変
換モジュール１を作製した。まず、実施例１の場合と同
じＳｎＯ₂膜３を備えたガラス基板２が準備された。次
に、ＹＡＧ−ＩＲレーザを用いてＳｎＯ₂膜３を複数の
帯状パターンに分割する幅４０μｍの分離溝２１は形成
されたが、実施例１におけるような分離溝３０は形成さ
れなかった。その後、実施例１と同様にして、裏面電極
層５の形成までの工程とその後の分離溝２２を形成する
工程を行った。

【００６２】続いて、ＹＡＧ−ＳＨＧレーザビームを基
板２側から照射し、ＳｎＯ₂膜３、半導体層４、および
裏面電極層５に図３（ａ）の分離溝３０および分離溝３
１を同時に形成し、さらにＹＡＧ−ＳＨＧレーザビーム
を基板２側から照射し、図３（ａ）の分離溝１４を図３
（ｂ）の分離溝１４に変換した。そして、このような図
３（ｂ）の分離溝１４の形成の過程において、同時に実
施例１と同様な周縁分離溝１５をも形成した。以降、実
施例１と同様にして図１、図２および図３（ｂ）に図解
されているような集積型薄膜光電変換モジュール１を作
製した。

【００６３】この実施例２のモジュールについても、無
遮光および１／４遮光状態での初期電気特性測定、端子
強度試験およびホットスポット試験を実施した。それら
の結果も、表１および表２に実施例２として示されてい
る。

【００６４】（実施例３）以下に示す方法により、図
１、図２および図４に図解されているような薄膜光電変
換モジュール１を作製した。まず、実施例２と同様にし
て、裏面電極層５の形成までの工程と分離溝２２の形成
工程を行った。

【００６５】続いて、ＹＡＧ−ＩＲレーザビームを基板
２側から照射し、基板２の周囲に沿ってスキャンするこ
とにより、ＳｎＯ₂膜３、半導体層４、および裏面電極
層５を貫通する溝（図３（ａ）参照）を形成した。この
溝は、周縁分離溝１５を形成するための溝である。

【００６６】さらに、 ＹＡＧ−ＳＨＧレーザビームを
基板２側から照射し、アレイ分離溝１４に含まれる溝３
１（図４参照）を形成すると共に、周縁分離溝１５を完
成させた。以降、実施例１と同様にして図１、図２およ
び図４に図解されているような集積型薄膜光電変換モジ
ュール１を作製した。

【００６７】この実施例３のモジュールについても、無
遮光および１／４遮光状態での初期電気特性測定、端子
強度試験およびホットスポット試験を実施した。それら
の結果も、表１および表２に実施例３として示されてい
る。

【００６８】表１に示すように、実施例１〜３のいずれ
のモジュール１においても、比較例１のモジュールに比
べて、端子強度が増加しており、ホットスポット現象に
よる変色の発生が抑えられており、また光電変換効率Ｅ
ｆｆはほぼ同等の値が得られている。

【００６９】これは、実施例１〜３によるモジュール１
では、アレイ分離溝１４で分離された複数の直列セルア
レイを形成することで、各セルにおける電流が減少させ
られており、また透明前面電極層３上または透明基板２
上に直接封止樹脂６を付着させた溝が所定の間隔で形成
されているので、半導体層４の下地層３に対する実効的
な付着力が大きくなっているからである。

【００７０】さらに、実施例１では、アレイ分離溝１４
において、半導体層４および裏面電極層５の分離溝３１
の側面が、ＳｎＯ₂膜３上でなくて絶縁性のガラス基板
２上にあるので（図３（ｃ）参照）、レーザ照射による
気化成分の付着によって分離溝３１の側面の抵抗が低下
しても、電気特性低下の要因となる裏面電極層５とＳｎ
Ｏ₂膜３との間のリークは発生しない。また、アレイ分
離溝１４の形成による活性領域の減少が、比較的狭い分
離溝３１の幅に限定される。したがって、アレイ分離溝
１４の形成による影響を受けることなく、高い曲線因子
ＦＦと高い短絡電流Ｉｓｃが保持され、むしろ開放電圧
Ｖｏｃの向上に伴って高い変換効率Ｅｆｆが得られた。

【００７１】実施例２では、アレイ分離溝１４における
半導体層４および裏面電極層５の分離溝３１の幅が広い
ので（図３（ｂ）参照）、実施例１、３および比較例１
に比べて、高い端子強度および少ないホットスポット変
色個数となった。

【００７２】実施例３では、分離溝１４の形成が半導体
層４と裏面電極層５の分離溝３１だけで形成されており
（図４参照）、レーザスクライブ回数が実施例１および
２に比べ少なくてすむにも拘わらず、比較例１と同等の
変換効率Ｅｆｆが得られており、比較例１に比べて高い
端子強度と少ないホットスポット変色個数になった。

【００７３】前述のように、実施例３では分離溝１４の
形成が半導体層４と裏面電極層５の分離溝３１だけで形
成されており、ＳｎＯ₂膜３を分割する分離溝３０を形
成していない。したがって、各直列アレイ１１は、実際
はＳｎＯ₂膜３を介して光電変換セル１０の各段ごとに
電気的に並列接続されている。それにもかかわらず良好
な結果が得られた原因について検討するために、ＳｎＯ
₂膜３のヘイズ率Ｈ（％）とシート抵抗Ｒ（Ω／□）を
変えて、実施例４〜１０および比較例２〜６のモジュー
ルを作製した。

【００７４】（実施例４〜１０および比較例２〜６）以
下に示す方法により、図１、図２および図４に図解され
ているような薄膜光電変換モジュール１を作製した。ま
ず、一主面上に厚み８００ｎｍのＳｎＯ₂膜３を有する
面積９１０ｍｍ×４５５ｍｍの複数のガラス基板を準備
した。これらのＳｎＯ₂膜３のヘイズ率Ｈ（％）とシー
ト抵抗Ｒ（Ω／□）は、表２に示されている。

【００７５】以降、実施例３と同様にして図１、図２お
よび図４に示す構造を含む薄膜光電変換モジュール１を
作製し、このモジュールについて、無遮光および１／４
遮光状態での初期電気特性測定およびホットスポット試
験を実施した。その結果が、表２に示されている。

【００７６】表２に示すように、実施例４〜１０のモジ
ュール１のいずれにおいても、比較例１のモジュールと
比較して、５ｍｍφ以上の大きなホットスポットによる
変色の発生が抑えられており、また光電変換効率Ｅｆｆ
はほぼ同等の値が得られている。

【００７７】また、実施例３〜６と比較例２および３と
を比較すれば、ヘイズ率が１２％未満の透明前面電極層
３が形成された透明基板２上にハイブリッド型薄膜光電
変換セル１０を形成した場合に、急激にホットスポット
現象による変色の発生点数が増加している。

【００７８】さらに、実施例３〜１０および比較例２〜
６について検討すれば、ヘイズ率Ｈ（％）と、透明前面
電極層のシート抵抗Ｒ（Ω／□）と、直列接続方向の光
電変換セルの幅Ｗ（８．９ｍｍ）の関係が、 （Ｈ＋Ｒ）＞２．７×Ｗ である場合に、ホットスポット現象による変色の発生点
数が抑制されている。

【００７９】セルの直列接続方向の幅Ｗが狭ければ、一
つのセルで発生する出力電流の値は小さくなり、セルの
直列接続した方向に直角な方向での透明前面電極層での
抵抗が大きくなる。この場合、セルが遮光された場合に
そのセルに発生する逆バイアス電圧負荷は緩和される。
透明前面電極層のシート抵抗Ｒ（Ω／□）が大きい場合
も、セルが遮光された場合にそのセルに発生する逆バイ
アス電圧負荷は緩和される。このような場合でも、ヘイ
ズ率Ｈ（％）に関連するアンカー効果によって、薄膜の
基板への付着力を一定レベル以上に保たなければ、ホッ
トスポット現象により生じる膜剥離を防止することはで
きない。

【００８０】（実施例１１）実施例１１では、図１、図
２、図３（ｂ）および図４に図解されているような薄膜
光電変換モジュール１を作製した。すなわち、実施例１
１は、実施例２と３の組み合わせに相当している。具体
的には、８列の直列セルアレイ間の７本のアレイ分離溝
１４として、図４の分離溝１４の４本と図３（ｂ）の分
離溝１４の３本が交互に配置された。

【００８１】この実施例１１のモジュールについても、
無遮光および１／４遮光状態での初期電気特性測定およ
びホットスポット試験を実施した。それらの結果も、表
２に実施例１１として示されている。

【００８２】表２に示すように、実施例１１のモジュー
ル１では、比較例１のモジュール比べて、ホットスポッ
ト現象による変色の発生が抑えられており、また光電変
換効率Ｅｆｆはほぼ同等の値が得られており、さらに無
遮光状態に比べて１／４遮光状態での初期電気特性の低
下が小さくなっている。

【００８３】また、実施例１１と実施例２とを比較すれ
ば、実施例１１ではスクライブ回数が少なくて薄膜への
ダメージが小さいことから、初期電気特性が高くなって
いる。さらに、実施例１１と実施例３とを比較すれば、
無遮光状態にくらべて１／４遮光状態での初期電気特性
の低下が小さくなっている。

【００８４】（実施例１２）実施例１２では、図１、図
２、図４および図５に図解されているような集積型薄膜
光電変換モジュール１を作製した。すなわち、実施例１
２のモジュール１においては、図４のアレイ分離溝１４
と図５のアレイ分離溝１４とが混在している。具体的に
は、８列の直列セルアレイ１１間の７本のアレイ分離溝
１４として、図４の分離溝１４の４本と図５の分離溝１
４の３本が交互に配置された。

【００８５】この実施例１２のモジュールについても、
無遮光および１／４遮光状態での初期電気特性測定およ
びホットスポット試験を実施した。それらの結果も、表
２に実施例１２として示されている。

【００８６】（比較例７）比較例７として、図１、図２
および図５に図解されているような集積型薄膜光電変換
モジュール１を作製した。すなわち、比較例７のモジュ
ールは実施例１２のものに類似しているが、比較例７に
おいては、８列の直列セルアレイ１１間の７本のアレイ
分離溝１４のすべてが図５の分離溝１４で形成された。

【００８７】この比較例７のモジュールについても、無
遮光および１／４遮光状態での初期電気特性測定および
ホットスポット試験を実施した。それらの結果も、表２
に比較例７として示されている。

【００８８】表２に示すように、実施例１２のモジュー
ル１では、比較例１のモジュールに比べて、ホットスポ
ット現象による変色の発生が抑えられており、また光電
変換効率Ｅｆｆはほぼ同等の値が得られており、さらに
無遮光状態に比べて１／４遮光状態での初期電気特性の
低下が小さくなっている。

【００８９】また、実施例１２と比較例７とを比較する
れば、スクライブ回数が同じであるにもかかわらず、実
施例１２ではホットスポット現象による変色の発生点数
が格段に抑えられており、また無遮光状態に比べて１／
４遮光状態での初期電気特性からの低下も格段に小さく
なっている。さらに、実施例１〜３および１１と比較し
て、実施例１２においては、初期特性が同等以上であ
り、無遮光状態に比べて１／４遮光状態での初期電気特
性からの低下が小さくなっている。

【００９０】なお、実施例１２では透明前面電極層３上
または透明基板２上に直接封止樹脂６を形成した溝が他
の実施例の場合の半分になっており、また直列セルアレ
イ１１間の電流も他の実施例ほどには制限されていない
にもかかわらず、ホットスポット変色点数は少ない結果
となっている。これは、あるセルが遮光された場合に、
そのセルに発生する逆バイアス電圧負荷が他の実施例以
上に緩和されたためであると思われる。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高い出
力特性を有するのみならず高い信頼性をも有する集積型
ハイブリッド薄膜光電変換モジュールを簡易にかつ低コ
ストで提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の一例による集積型ハイブ
リッド薄膜光電変換モジュールを概略的に示す平面図で
ある。

【図２】 図１中の線Ａ−Ａに沿った断面の一例を示す
拡大断面部分図である。

【図３】 図１中の線Ｂ−Ｂに沿った断面の一例を示す
拡大断面部分図である。

【図４】 図１中の線Ｂ−Ｂに沿った断面の他の例を示
す拡大断面部分図である。

【図５】 図１中の線Ｂ−Ｂに沿った断面のさらに他の
例を示す拡大断面部分図である。

【図６】 集積型薄膜光電変換モジュールにおいてリー
ド線の組み付け方法を示す模式的な斜視図である。

【符号の説明】

１ 薄膜光電変換モジュール、２ 透明基板、３ 透明
前面電極層、４ 半導体層、４ａ 非晶質光電変換ユニ
ット、４ｂ 結晶質光電変換ユニット、５ 裏面金属電
極層、６ 封止樹脂層、７ 有機保護層、１０ 薄膜光
電変換セル、１１ 直列セルアレイ、１２ バスバー電
極、１３ モジュール周縁領域、１４、２１、２２、３
０、３１ 分離溝、２３ 接続用溝、３２ リード線、
３３ 出力端子、３４ スリット、３５ 絶縁フィル
ム、３６ 封止樹脂フィルム、３７有機保護フィルム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 AA04 AA05 BA11 BA13 DA04 DA20 EA09 EA10 EA11 EA16 EA18 EA20 FA03 FA13 GA03 GA14 HA07 JA05 JA06 JA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板上で順に積層された透光性前
   面電極層、半導体膜、および裏面電極層を含む多層膜を
   含み、 前記透光性前面電極層はシート抵抗Ｒ（Ω／□）を有
   し、 前記ガラス基板と前記透光性前面電極層とを含めたヘイ
   ズ率Ｈは１２％以上であり、 前記半導体膜は非晶質光電変換層を含む非晶質薄膜光電
   変換ユニットと結晶質光電変換層を含む結晶質薄膜光電
   変換ユニットがタンデム型に配置された構造を有し、 前記多層膜は複数の光電変換セルアレイに分割されてお
   り、 前記セルアレイの各々は細長い矩形状に分割されかつそ
   の短軸方向に直列接続された複数の光電変換セルを含む
   とともにそれらのセルアレイが互いに並列接続されてお
   り、 前記セルはその短辺方向の幅Ｗ（ｍｍ）を有し、 互いに隣接する前記セルアレイの境界において、前記半
   導体膜と前記裏面電極層は分離されているが前記透光性
   前面電極層は分離されておらず、 （Ｈ＋Ｒ）≧２．７×Ｗの実験式を満たすことを特徴と
   する集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール。
2. 【請求項２】 ガラス基板上で順に積層された透光性前
   面電極層、半導体膜、および裏面電極層を含む多層膜を
   含み、 前記透光性前面電極層はシート抵抗Ｒ（Ω／□）を有
   し、 前記ガラス基板と前記透光性前面電極層とを含めたヘイ
   ズ率Ｈは１２％以上であり、 前記半導体膜は非晶質光電変換層を含む非晶質薄膜光電
   変換ユニットと結晶質光電変換層を含む結晶質薄膜光電
   変換ユニットがタンデム型に配置された構造を有し、 前記多層膜は複数の光電変換セルアレイに分割されてお
   り、 前記セルアレイの各々は細長い矩形状に分割されかつそ
   の短軸方向に直列接続された複数の光電変換セルを含む
   とともにそれらのセルアレイが互いに並列接続されてお
   り、 前記セルはその短辺方向の幅Ｗ（ｍｍ）を有し、 互いに隣接する前記セルアレイを分離するために第１種
   類と第２種類のアレイ分離溝が設けられており、前記第
   １種類のアレイ分離溝においては前記半導体膜と前記裏
   面電極層は分離されているが前記透光性前面電極層は分
   離されておらず、前記第２種類のアレイ分離溝において
   は前記半導体膜と前記裏面電極層は前記透光性前面電極
   層の分離溝より広い幅の分離溝によって分離されてお
   り、 （Ｈ＋Ｒ）≧２．７×Ｗの実験式を満たすことを特徴と
   する集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール。
3. 【請求項３】 ガラス基板上で順に積層された透光性前
   面電極層、半導体膜、および裏面電極層を含む多層膜を
   含み、 前記透光性前面電極層はシート抵抗Ｒ（Ω／□）を有
   し、 前記ガラス基板と前記透光性前面電極層とを含めたヘイ
   ズ率Ｈは１２％以上であり、 前記半導体膜は非晶質光電変換層を含む非晶質薄膜光電
   変換ユニットと結晶質光電変換層を含む結晶質薄膜光電
   変換ユニットがタンデム型に配置された構造を有し、 前記多層膜は複数の光電変換セルアレイに分割されてお
   り、 前記セルアレイの各々は細長い矩形状に分割されかつそ
   の短軸方向に直列接続された複数の光電変換セルを含む
   とともにそれらのセルアレイが互いに並列接続されてお
   り、 前記セルはその短辺方向の幅Ｗ（ｍｍ）を有し、 互いに隣接する前記セルアレイを分離するために第１種
   類と第２種類のアレイ分離溝が設けられており、前記第
   １種類のアレイ分離溝においては前記半導体膜と前記裏
   面電極層は分離されているが前記透光性前面電極層は分
   離されておらず、前記第２種類のアレイ分離溝において
   は前記透光性前面電極層は分離されているが前記半導体
   膜と前記裏面電極層は分離されておらず、 （Ｈ＋Ｒ）≧２．７×Ｗの実験式を満たすことを特徴と
   する集積型ハイブリッド薄膜光電変換モジュール。
4. 【請求項４】 前記第１種類と前記第２種類のアレイ分
   離溝は、互いに平行で交互に配置されていることを特徴
   とする請求項２または３に記載の集積型ハイブリッド薄
   膜光電変換モジュール。