JP2003060219A - 薄膜太陽電池とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成および製造方法により、有効発電
面積の増大を図った薄膜太陽電池とその製造方法を提供
する。 【解決手段】 基板７１の表面に第１電極層７４，光電
変換層７５，透明電極層７６を順次積層してなる光電変
換部と、基板の裏面に形成した接続電極層としての第３
電極層７３および第４電極層７９とを備え、前記光電変
換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分
５にパターニングしてなり、光電変換層形成領域内に形
成した接続孔７８ならびに集電孔７７を介して、前記表
面上の互いにパターニングされて隣合うユニットセルを
電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池において、透
明電極層７６は、前記光電変換部の単位部分全幅にわた
って形成し、かつ接続孔近傍の領域と前記集電孔を含む
他の領域とを電気的に分離する領域分離ライン４１を設
けてなるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ユニットセルを
複数個直列接続する薄膜太陽電池およびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、環境保護の立場から、クリーンな
エネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽
電池はその資源（太陽光）が無限であること、無公害で
あることから注目を集めている。

【０００３】同一基板上に形成された複数の太陽電池素
子が、直列接続されてなる太陽電池（光電変換装置）の
代表例は、薄膜太陽電池である。

【０００４】薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コスト
の安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太
陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建
物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用，一般
住宅用にも需要が広がってきている。

【０００５】従来の薄膜太陽電池はガラス基板を用いて
いるものが一般的であった。近年、軽量化、施工性、量
産性においてプラスチックフィルムを用いたフレキシブ
ルタイプの太陽電池の研究開発が進められ実用化されて
いる。さらに、フレキシブルな金属材料に絶縁被覆した
フィルム基板を用いたものも開発されている。このフレ
キシブル性を生かし、ロールツーロール方式やステッピ
ングロール方式の製造方法により大量生産が可能となっ
た。

【０００６】上記の薄膜太陽電池は、電気絶縁性フィル
ム基板上に第１電極（以下、下電極ともいう）、薄膜半
導体層からなる光電変換層および第２電極（以下、透明
電極ともいう）が積層されてなる光電変換素子（または
セル）が複数形成されている。ある光電変換素子の第１
電極と隣接する光電変換素子の第２電極を電気的に接続
することを繰り返すことにより、最初の光電変換素子の
第１電極と最後の光電変換素子の第２電極とに必要な電
圧を出力させることができる。

【０００７】例えば、インバータにより交流化し商用電
力源として交流１００Ｖを得るためには、薄膜太陽電池
の出力電圧は１００Ｖ以上が望ましく、実際には数１０
個以上の素子が直列接続される。最近では、２００Ｖを
一枚の基板上で構成することも容易となっている。

【０００８】このような光電変換素子とその直列接続
は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニングお
よびそれらの組み合わせ手順により形成される。上記太
陽電池の構成および製造方法の一例として、本願出願人
により、いわゆるＳＣＡＦ（Series Connection throug
h Apertures on Film ）型の薄膜太陽電池が提案されて
おり、例えば特開平１０−２３３５１７号公報や特開２
０００−２２３７２７号公報に記載されている。

【０００９】図５は、上記特開平１０−２３３５１７号
公報に記載された薄膜太陽電池の一例を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）における線ＡＢＣＤおよびＢＱ
Ｃに沿っての断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＥ
Ｅ断面図を示す。

【００１０】電気絶縁性でフレキシブルな樹脂からなる
長尺のフィルム基板上に、順次、第１電極層、光電変換
層、第２電極層が積層され、フィルム基板の反対側（裏
面）には第３電極層、第４電極層が積層され、裏面電極
が形成されている。光電変換層は例えばアモルファスシ
リコンのpin接合である。フィルム基板用材料として
は、ポリイミドのフィルム、例えば厚さ５０μｍのフィ
ルムが用いられている。

【００１１】フィルムの材質としては、他に、ポリエチ
レンナフタレート（PEN）、ポリエーテルサルフォン（P
ES）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、またはア
ラミド系のフィルムなどを用いることができる。

【００１２】次に、製造工程の概要につき以下に説明す
る。

【００１３】先ず、フィルム基板にパンチを用いて、接
続孔ｈ１を開け、基板の片側（表側とする）に第１電極
層として、スパッタにより銀を、例えば１００ｎｍの厚
さに成膜し、これと反対の面（裏側とする）には、第３
電極層として、同じく銀電極を成膜する。接続孔ｈ１の
内壁で第１電極層と第３電極層とは重なり、導通する。

【００１４】電極層としては、銀（Ag）以外に、Al，C
u，Ti等の金属をスパッタまたは電子ビーム蒸着等によ
り成膜しても良く、金属酸化膜と金属の多層膜を電極層
としても良い。成膜後、表側では、第１電極層を所定の
形状にレーザ加工して、下電極ｌ１〜ｌ６をパターニン
グする。下電極ｌ１〜ｌ６の隣接部は一本の分離線ｇ２
を、二列の直列接続の光電変換素子間および周縁導電部
ｆとの分離のためには二本の分離線ｇ２を形成し、下電
極ｌ１〜ｌ６は分離線により囲まれるようにする。再度
パンチを用いて、集電孔ｈ２を開けた後、表側に、光電
変換層ｐとしてa-Si層をプラズマＣＶＤにより成膜す
る。マスクを用いて幅Ｗ２の成膜とし、レーザ加工によ
り二列素子の間だけに第１電極層と同じ分離線を形成す
る。なお、前記幅Ｗ２は、接続孔ｈ１にまたがってもよ
い。

【００１５】さらに第２電極層として表側に透明電極層
（ＩＴＯ層）を成膜する。但し、二つの素子列の間とこ
れに平行な基板の両側端部にはマスクを掛け接続孔ｈ１
には成膜しないようにし、素子部のみに成膜する。透明
電極層としては、ITO（インシ゛ウムスス゛オキサイト゛）以外に、Sn
O₂、ZnOなどの酸化物導電層を用いることができる。

【００１６】次いで裏面全面に第４電極層として金属膜
などの低抵抗導電膜からなる層を成膜する。第４電極の
成膜により、集電孔ｈ２の内壁で第２電極と第４電極と
が重なり、導通する。表側では、レーザ加工により下電
極と同じパターンの分離線を入れ、個別の第２電極ｕ１
〜ｕ６を形成し、裏側では第３電極と第４電極とを同時
にレーザ加工し、接続電極ｅ１２〜ｅ５６、および電力
取り出し電極ｏ１，ｏ２を個別化し、基板の周縁部では
表側の分離線ｇ３と重なるように分離線ｇ２を形成し、
隣接電極間には一本の分離線を形成する。

【００１７】全ての薄膜太陽電池素子を一括して囲う周
縁、および二列の直列接続太陽電池素子の隣接する境界
には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ３がある。分離線
ｇ３の中にはどの層も無い。裏側では、全ての電極を一
括して囲う周縁、および二列の直列接続電極の隣接する
境界には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ２がある。分
離線ｇ２の中にはどの層も無い。

【００１８】こうして、電力取り出し電極ｏ１−集電孔
ｈ２−上電極ｕ１、光電変換層、下電極ｌ１−接続孔ｈ
１−接続電極ｅ１２−上電極ｕ２、光電変換層、下電極
ｌ２−接続電極ｅ２３−・・・−上電極ｕ６、光電変換
層、下電極ｌ６−接続孔ｈ１−電力取出し電極ｏ２の順
の光電変換素子の直列接続が完成する。

【００１９】なお、第３電極層と第４電極層は電気的に
は同一の電位であるので、以下の説明においては説明の
便宜上、併せて一層の接続電極層として扱うこともあ
る。

【００２０】図６は、構造の理解の容易化のために、薄
膜太陽電池の構成を簡略化して斜視図で示したものであ
る。図６において、基板６１の表面に形成した単位光電
変換素子６２および基板６１の裏面に形成した接続電極
層６３は、それぞれ複数の単位ユニットに完全に分離さ
れ、それぞれの分離位置をずらして形成されている。こ
のため、素子６２のアモルファス半導体部分である光電
変換層６５で発生した電流は、まず透明電極層６６に集
められ、次に該透明電極層領域に形成された集電孔６７
（ｈ２）を介して背面の接続電極層６３に通じ、さらに
該接続電極層領域で素子の透明電極層領域の外側に形成
された直列接続用の接続孔６８（ｈ１）を介して上記素
子と隣り合う素子の透明電極層領域の外側に延びている
下電極層６４に達し、両素子の直列接続が行われてい
る。

【００２１】上記薄膜太陽電池の簡略化した製造工程を
図７（a）から（g）に示す。プラスチックフィルム７１
を基板として（工程（a））、これに接続孔７８を形成
し（工程（b））、基板の両面に第１電極層（下電極）
７４および第３電極層（接続電極の一部）７３を形成
（工程（c））した後、接続孔７８と所定の距離離れた
位置に集電孔７７を形成する（工程（d））。工程（c）
と工程（d）との間に、第１電極層（下電極）７４を所
定の形状にレーザ加工して、下電極をパターニングする
工程があるが、ここではこの工程の図を省略している。

【００２２】次に、第１電極層７４の上に、光電変換層
となる半導体層７５および第２電極層である透明電極層
７６を順次形成するとともに（工程（e）および工程
（f））、第３電極層７３の上に第４電極層（接続電極
層）７９を形成する（工程（g））。この後、レーザビ
ームを用いて、基板７１の両側の薄膜を分離加工して図
６に示すような直列接続構造を形成する。

【００２３】なお、図７においては、集電孔ｈ２内にお
ける透明電極層７６と第４電極層７９との接続をそれぞ
れの層を重ねて２層で図示しているが、前記図６におい
ては、電気的に一層として扱い、１層で図示している。

【００２４】図４は、この発明の説明の便宜上、従来の
上記ＳＣＡＦ構造の薄膜太陽電池の構成をさらに簡略化
し、特に、前記接続孔を含む薄膜太陽電池の端部に着目
した模式図を示す。図４の（ａ）は平面図、（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ、側断面図を示す。図４において、図
７（または図５，図６）に示す部材と同一機能を有する
部材には、同一番号を付して説明を省略する。

【００２５】図４に示す薄膜太陽電池のこの発明の説明
に関わる構成上のポイントは、以下のとおりである。即
ち、透明電極層７６形成時に、メタルマスクを用いて
接続孔７８（ｈ１，６８）近傍に透明電極層７６が付着
しない非発電領域ＳＡを形成すること。光電変換部
を、図示の例では、多数個の集電孔７７（ｈ２，６７）
を含む４つの単位部分５に分割し、これと対応して前記
単位部分と位置をずらして、接続電極層（７３および７
９）をレーザビーム等により複数の単位部分に分割する
ことである。

【００２６】上記構成により、前述のように、各電極形
成時に、接続孔７８（ｈ１，６８）内では第１電極層７
４と接続電極層とが、また、集電孔７７（ｈ２，６７）
内では透明電極層７６と接続電極層とが各々電気的に接
続し、結局、透明電極層７６が接続電極層を介して隣接
するユニットセルの第１電極層７４と電気的に接続され
て直列接続構造が形成される。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＳＣＡ
Ｆ構造の薄膜太陽電池とその製造方法においては、下記
のような問題があった。

【００２８】前述のように、メタルマスクを用いて接続
孔７８（Ｈ１，６８）近傍に透明電極層７６が付着しな
い非発電領域ＳＡを設ける理由は、接続孔７８（Ｈ１，
６８）中において透明電極層７６と第１電極層７４とが
接触することを防止するためである。なぜならば、同一
ユニットセル内で透明電極層７６と第１電極層７４とが
接触すると太陽電池が短絡状態となり電力が生じないか
らである。

【００２９】ところが、このようにメタルマスクを用い
て前記領域ＳＡを形成する場合、ユニットセル面積に対
して領域ＳＡの面積が無視し得ない割合を占める。アモ
ルファス半導体（光電変換層）が透明電極層７６と第１
電極層７４とに挟まれた領域が発電領域となり、透明電
極層７６が被着しない領域ＳＡは発電しない領域、即
ち、非発電領域となるため有効発電面積が減少する。

【００３０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、この発明の課題は、簡単な構
成および製造方法により、有効発電面積の増大を図った
薄膜太陽電池とその製造方法を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、請求項１の発明によれば、電気絶縁性を有する基板
の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透
明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部
と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３
電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部およ
び接続電極層を互いに位置をずらして単位部分にパター
ニングしてなり、前記光電変換層形成領域内に形成した
接続孔ならびに集電孔を介して、前記表面上の互いにパ
ターニングされて隣合う単位光電変換部分（ユニットセ
ル）を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池におい
て、前記透明電極層は、前記光電変換部の単位部分全幅
にわたって形成し、かつ前記接続孔近傍の領域と前記集
電孔を含む他の領域とを電気的に分離する領域分離ライ
ンを設けてなるものとする。

【００３２】また、前記請求項１記載の薄膜太陽電池に
おいて、前記透明電極層の領域分離ラインは、前記単位
部分にパターニングするユニットセル分離ラインと略４
５度の傾斜角度を有するものとする（請求項２の発
明）。

【００３３】上記請求項１または２の発明により、透明
電極層の形成領域の拡大に伴い有効発電領域が増大す
る。特に、請求項２の発明によれば、ユニットセルを長
方形とする通常の太陽電池パターンの場合、４５度程度
の角度を付けて三角形の非発電領域を形成することによ
り、同一辺長を有する矩形の非発電領域を形成する場合
に比べて、非発電領域の面積がより低減する。

【００３４】さらに、前記薄膜太陽電池の製造方法とし
ては、請求項３の発明が好適である。即ち、請求項１ま
たは２に記載の薄膜太陽電池の製造方法であって、以下
の１）〜６）の工程を含むこととする。 １）基板に接続孔を開け、基板表面に第１電極層を形成
し、裏面に第３電極層を形成する工程。 ２）前記基板に集電孔を開ける工程。 ３）第１電極層ならびに接続孔および集電孔内面上に、
光電変換層を形成する工程。 ４）前記領域分離ラインを形成すべき所定位置に、所定
幅を有する線状のマスクを形成した後、光電変換層の上
ならびに接続孔および集電孔内面の光電変換層上に、透
明電極層を形成する工程。 ５）第３電極層の上ならびに接続孔内面の光電変換層上
および集電孔内面の透明電極層上に、第４電極層を形成
する工程。 ６）基板表面の光電変換部と基板裏面の接続電極層と
を、一括して単位部分にパターニング加工する工程。

【００３５】また、前記請求項３記載の薄膜太陽電池の
製造方法において、前記線状のマスクは、前記単位部分
にパターニングするユニットセル分離ラインと略４５度
の傾斜角度を有し、かつ前記マスクは、隣接する単位部
分に延長して複数個の単位部分にわたって設けることと
する（請求項４の発明）。これにより、図６に示すよう
に、太陽電池の端部に対向して接続孔を設ける場合に、
上下端部の分離ラインが一括形成でき製造が容易とな
る。

【００３６】さらにまた、製造容易化の観点から、下記
請求項５の発明のような製造方法とすることもできる。
即ち、請求項３記載の薄膜太陽電池の製造方法におい
て、前記領域分離ラインを形成すべき所定位置に、所定
幅を有する線状のマスクを形成することにより前記領域
分離ラインを形成することに代えて、前記透明電極層形
成後に、パターニングにより領域分離ラインを形成する
こととする。

【００３７】この場合、光電変換層を損傷しないように
透明電極層をパターニングする必要がある。そのために
は、例えば、エッチングによりパターニングする方法が
好ましい。

【００３８】さらに、前記接続孔近傍の非発電領域の面
積を低減して有効発電領域を増大させる薄膜太陽電池と
その製造方法としては、下記請求項６および請求項７の
発明も好ましい。

【００３９】即ち、請求項１記載の薄膜太陽電池におい
て、前記領域分離ラインを設けてなる透明電極層に代え
て、前記接続孔近傍の島状の領域をマスクし、このマス
クした島状領域を除いて前記光電変換部の単位部分全幅
にわたって透明電極層を形成してなるものとする（請求
項６の発明）。また、前記請求項６記載の薄膜太陽電池
の製造方法において、前記島状領域は、複数個の前記島
状領域に対応するマスクユニットを支持体上に備えた薄
膜形成用マスクのマスクユニットを基板表面に当接して
形成する（請求項７の発明）。

【００４０】前記マスクユニットを備えた薄膜形成用マ
スクとこれを用いた薄膜太陽電池の製造方法に関して
は、同一出願人により、特願２００１−３０５１２３号
により出願しており、前記請求項６および７の発明にお
ける島状領域ならびにマスクユニットを用いた製造方法
ついての詳細は、後述する。

【００４１】

【発明の実施の形態】図面に基づき、本発明の実施例に
ついて以下に述べる。

【００４２】図１は、この発明に関わる薄膜太陽電池と
その製造方法に関わる実施例を示す模式図で、図４に相
応する図である。図１において、図４に示す薄膜太陽電
池と同一の機能部材には、同一番号を付して説明を省略
する。

【００４３】図１に示す薄膜太陽電池おいて、光電変換
層７５形成までの工程および第４電極層７９形成以降の
工程は、基本的には図７に示す工程と同一である。下記
実施例においては、使用材料等を含め、全工程の概要を
以下に述べる。即ち、 まず、膜厚５０μｍのポリイミドフィルムを基板７１
として準備した。 フィルム基板上にパンチ打抜き装置により直径２ｍｍ
の接続孔７８（ｈ１，６８）を形成した。 フィルム基板の両面にそれぞれ、第１電極層７４およ
び第３電極層７３としてのＡg膜を、スパッタ法により
３００ｎｍの厚さで順次形成した。これにより、第１電
極層７４と第３電極層７３は接続孔７８（Ｈ１，６８）
の内部で接触し、電気的に接続された。 パンチ打抜き装置により直径１ｍｍの集電孔７７（ｈ
２，６７）を複数個形成した。 プラズマＣＶＤ装置により光電変換層となるアモルフ
ァス半導体層７５を約１μｍの厚さに形成した。 次に、細い線状のマスクを、同一ユニットセル内の接
続孔７８（ｈ１，６８）と集電孔７７（ｈ２，６７）が
分離されるように、図１の領域分離ライン４１の位置に
密着させた状態で、透明電極層７６を形成した。透明電
極層７６の材料はＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）
とし、スパッタ法により形成した。線状のマスクは、マ
スクの下部に透明電極層７６が形成されることを防ぎ、
ユニットセル内の透明電極層７６を、接続孔７８（ｈ
１，６８）を含む接続電極領域（ＴＡ）と集電孔７７
（ｈ２，６７）を含む領域（ＴＢ）とに分離する。

【００４４】接続電極領域ＴＡは、直列接続を行うため
の領域で発電には寄与しない領域となる（透明電極層７
６、第１電極層７４、接続電極層がすべて電気的にショ
ート状態となるため）。したがって、接続電極領域ＴＡ
の面積割合を減らすことが有効発電面積を増加させ太陽
電池出力の増加をもたらすこととなるため、ユニットセ
ルを長方形とする通常のパターンの場合、図１に示すよ
うに、ユニットセル分離ライン３１に対して４５度程度
の角度を付けて、領域ＴＡとＴＢとを分離する。

【００４５】透明電極層７６形成後は、再び従来例と同
様に以下のプロセスにより直列接続型太陽電池を製作し
た。 第４電極層７９としてＮｉ膜をスパッタ法により形成
した。 フィルム基板の表側（光電変換層側）をレーザビーム
によりスクライブして、ユニットセル分離ライン３１を
形成し、ユニットセルのパターニングを行なった。 フィルム基板の裏面側の接続電極層（第３電極層７３
および第４電極層７９）をレーザビームにより分割し、
分離ライン３２を形成してパターニングを行なった。接
続電極層の分離ライン３２は、ユニットセルの分離ライ
ン３１と位置をずらして形成した。

【００４６】なお、本実施例においては、１つのユニッ
トセル内で前記領域ＴＡとＴＢとを分離する領域分離ラ
イン４１が隣接するユニットセルの領域ＴＢ内に延長し
て、ＴＢ内の透明電極層７６を分離する例を示したが、
分離された各々の領域において透明電極層７６は集電孔
７７（Ｈ２，６７）を介して接続電極層と電気的に接続
しているため、直列接続構造を形成する上で問題が生ず
ることはない。

【００４７】前記領域分離ライン４１は、隣接するユニ
ットセルまで延長することなく、各ユニットセル内に留
めるように形成することもできるが、太陽電池の端部に
対向して接続孔を設ける場合には、図１のように延長し
て形成し、上下端部の接続孔近傍の分離ラインを一括し
て形成すれば、製造が単純化する利点がある。

【００４８】次に、請求項６および７の発明に関わる実
施例について、図２および図３に基づき、以下に述べ
る。図２は、図１（ａ）に相当し図１とは異なる薄膜太
陽電池の平面図を示し、単位光電変換部分（ユニットセ
ル）が行列状に合計９個ある場合の実施例を示す。図２
において、ハッチングをした平面部分７６は透明電極層
を示し、また、ＳＡで示す略正方形に近い矩形状の島状
領域は、図１においてＴＡで示す接続電極領域（非発電
領域）を示す。なお、図２において、部番３１はユニッ
トセル分離ライン、７７および７８は、それぞれ接続孔
および集電孔を示す。

【００４９】次に、図２に示す薄膜太陽電池の製造方法
について説明するが、図２における前記島状領域ＳＡを
有する透明電極層の薄膜を、後述するマスクを用いて形
成する以外は、前述の薄膜太陽電池の製造プロセスと同
様であるので、島状領域を有する薄膜の形成方法に関し
てのみ、以下に述べる。

【００５０】前述のように、前記マスクユニットを備え
た薄膜形成用マスクとこれを用いた薄膜太陽電池の製造
方法に関して、同一出願人により、特願２００１−３０
５１２３号により出願している。図３は、同号に記載さ
れた薄膜形成用のマスクを示す模式図で、図３（ａ）は
平面図、図３（ｂ）は側断面図である。

【００５１】図３に示す薄膜形成用マスクは、マスクユ
ニット１とそれを支持する支持体２とから構成される。
図３において円形状断面を有するマスクユニット１を、
前記矩形状の島状領域に合わせて矩形状断面を有するも
のとし、その配置も島状領域の配置にあわせて、島状領
域ＳＡを有する薄膜を形成することにより、製造プロセ
スの簡略化が可能となり、同時に、ピンホール等の欠陥
の発生が抑制され歩留まりも向上する（前記マスクユニ
ットを備えた薄膜形成用マスクの詳細については、前記
特願２００１−３０５１２３号参照）。

【００５２】前述のように、図２に示す実施例において
は、略正方形のユニットセルを直列接続し、接続孔７８
の周囲の島状領域ＳＡのみをマスクして、透明電極層を
製膜する構成とした。一例として、５ｃｍ×５ｃｍの正
方形のユニットセルにより１２８直列（８列×１６行）
の薄膜太陽電池を作製した場合、各マスクユニットの寸
法は、０．６ｃｍ×０．６ｃｍで十分であり、マスクユ
ニット１２８個による非発電領域の面積は４６．１ｃｍ
²となる。この場合の発電領域の有効面積の面積ロスを
試算すると、１．４％となる。従来の図４の構成の場合
には、前記面積ロスは約６％であり、図２の実施例によ
れば、非発電領域の面積は、大幅に低減できる。

【００５３】

【発明の効果】この発明によれば、前述のような製造方
法によって、電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層
としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電
極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏
面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４
電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互
いに位置をずらして単位部分にパターニングしてなり、
前記光電変換層形成領域内に形成した接続孔ならびに集
電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて
隣合う単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直
列に接続してなる薄膜太陽電池において、前記透明電極
層は、前記光電変換部の単位部分全幅にわたって形成
し、かつ前記接続孔近傍の領域と前記集電孔を含む他の
領域とを電気的に分離する領域分離ラインを設けてなる
ものとし、もしくは、前記領域分離ラインを設けてなる
透明電極層に代えて、前記接続孔近傍の島状の領域をマ
スクし、このマスクした島状領域を除いて前記光電変換
部の単位部分全幅にわたって透明電極層を形成してなる
ものとしたので、透明電極層の形成領域の拡大に伴い、
有効発電領域が増大する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に関わる薄膜太陽電池の模式
図

【図２】この発明の異なる実施例に関わる薄膜太陽電池
の平面図

【図３】図２の実施例の製造に用いる薄膜形成用のマス
クを示す模式図

【図４】従来の薄膜太陽電池の模式図

【図５】ＳＣＡＦ型薄膜太陽電池の構成の一例を示す図

【図６】ＳＣＡＦ型薄膜太陽電池の概略構成を示す斜視
図

【図７】ＳＣＡＦ型薄膜太陽電池の製造工程の概略を示
す図

【符号の説明】

５：単位部分、３１：ユニットセル分離ライン、３２：
接続電極層の分離ライン、４１：領域分離ライン、７
１：基板、７３：第３電極層、７４：第１電極層、７
５：光電変換層、７６：透明電極層、７７：集電孔、７
８：接続孔、７９：第４電極層、ＳＡ：島状領域、Ｔ
Ａ：接続電極領域、ＴＢ：集電孔を含む領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 AA05 BA12 CA15 CB15 CB27 EA02 EA09 EA10 EA11 EA20 FA04 FA06 GA05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性を有する基板の表面に下電極
   層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２
   電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の
   裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第
   ４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を
   互いに位置をずらして単位部分にパターニングしてな
   り、前記光電変換層形成領域内に形成した接続孔ならび
   に集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングさ
   れて隣合う単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的
   に直列に接続してなる薄膜太陽電池において、 前記透明電極層は、前記光電変換部の単位部分全幅にわ
   たって形成し、かつ前記接続孔近傍の領域と前記集電孔
   を含む他の領域とを電気的に分離する領域分離ラインを
   設けてなることを特徴とする薄膜太陽電池。
2. 【請求項２】 請求項１記載の薄膜太陽電池において、
   前記透明電極層の領域分離ラインは、前記単位部分にパ
   ターニングするユニットセル分離ラインと略４５度の傾
   斜角度を有することを特徴とする薄膜太陽電池。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の薄膜太陽電池
   の製造方法であって、以下の１）ないし６）の工程を含
   むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。 １）基板に接続孔を開け、基板表面に第１電極層を形成
   し、裏面に第３電極層を形成する工程。 ２）前記基板に集電孔を開ける工程。 ３）第１電極層ならびに接続孔および集電孔内面上に、
   光電変換層を形成する工程。 ４）前記領域分離ラインを形成すべき所定位置に、所定
   幅を有する線状のマスクを形成した後、光電変換層の上
   ならびに接続孔および集電孔内面の光電変換層上に、透
   明電極層を形成する工程。 ５）第３電極層の上ならびに接続孔内面の光電変換層上
   および集電孔内面の透明電極層上に、第４電極層を形成
   する工程。 ６）基板表面の光電変換部と基板裏面の接続電極層と
   を、一括して単位部分にパターニング加工する工程。
4. 【請求項４】 請求項３記載の薄膜太陽電池の製造方法
   において、前記線状のマスクは、前記単位部分にパター
   ニングするユニットセル分離ラインと略４５度の傾斜角
   度を有し、かつ前記マスクは、隣接する単位部分に延長
   して複数個の単位部分にわたって設けることを特徴とす
   る薄膜太陽電池の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の薄膜太陽電池の製造方法
   において、前記領域分離ラインを形成すべき所定位置
   に、所定幅を有する線状のマスクを形成することにより
   前記領域分離ラインを形成することに代えて、前記透明
   電極層形成後に、パターニングにより領域分離ラインを
   形成することを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の薄膜太陽電池において、
   前記領域分離ラインを設けてなる透明電極層に代えて、
   前記接続孔近傍の島状の領域をマスクし、このマスクし
   た島状領域を除いて前記光電変換部の単位部分全幅にわ
   たって透明電極層を形成してなることを特徴とする薄膜
   太陽電池。
7. 【請求項７】 請求項６記載の薄膜太陽電池の製造方法
   において、前記島状領域は、複数個の前記島状領域に対
   応するマスクユニットを支持体上に備えた薄膜形成用マ
   スクのマスクユニットを基板表面に当接して形成するこ
   とを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。