JP2005228951A - Photovoltaic element and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photovoltaic element, having the function of preventing the occurrence of cracks in the photovoltaic element caused by external stress happening in a manufacturing process and in a processing process of the photovoltaic element, and being superior in processibility and high in reliability. <P>SOLUTION: After a rear surface reflection layer and a transparent electrode layer are deposited on a substrate, stress is applied thereto, beforehand, to cause cracks on the transparent conductive layer, and thereafter a semiconductor layer and the transparent electrode layer are deposited. Consequently, when stress is applied to the photovoltaic element, after film formation, cracks on the photovoltaic element are prevented from generating, by suppressing the occurrence of cracks on the transparent conductive layer which is weakest to cracks. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加工性に優れ、且つ、信頼性の高い光起電力素子に関する。詳しくは、光起電力素子の加工時に発生する外部応力による、光起電力素子のクラック発生を防止する機能を有する光起電力素子とその製造方法に関する。   The present invention relates to a photovoltaic device having excellent processability and high reliability. More specifically, the present invention relates to a photovoltaic element having a function of preventing cracks in the photovoltaic element due to external stress generated during processing of the photovoltaic element, and a method for manufacturing the photovoltaic element.

太陽電池モジュールは、通常、表面部材と裏面部材の間に光起電力素子が充填材樹脂で封止された構造であり、可撓性を有するアモルファスシリコン半導体からなる光起電力素子を用いた場合には、フレキシブル性に富んだ太陽電池モジュールにすることができる。具体的には、光起電力素子の非受光面側に接着剤を介して補強板を貼り合わせ、それを従来の屋根材等のように直接加工することによって、建材・屋根材一体型太陽電池モジュールにすることができる。このような太陽電池モジュールは、低コストであらゆる形状のモジュールに加工することが可能である。   A solar cell module usually has a structure in which a photovoltaic element is sealed with a filler resin between a front surface member and a back surface member, and a photovoltaic element made of an amorphous silicon semiconductor having flexibility is used. The solar cell module can be made to be flexible. Specifically, a building material / roofing material integrated solar cell is obtained by bonding a reinforcing plate to the non-light-receiving surface side of the photovoltaic element via an adhesive and directly processing it like a conventional roofing material. Can be a module. Such a solar cell module can be processed into a module of any shape at low cost.

例えば、特許文献１乃至４では、波型形状の太陽電池モジュールが記載されており、このような波型形状への加工時には光起電力素子に応力が加わりクラックが発生すると述べられている。   For example, Patent Documents 1 to 4 describe a solar cell module having a corrugated shape, and it is stated that a stress is applied to the photovoltaic element during the processing into such a corrugated shape to cause a crack.

クラックは光起電力素子の初期特性や信頼性に悪影響を及ぼし、例えばクラックに光起電力素子を構成する透明導電層の破片等が入り込み、光起電力素子がショートする場合や、透明導電層にクラックが発生することで電気を集める集電回路が迂回され、抵抗ロスによる効率の低下が起こる。他にも初期はショートしなくても長期信頼性において、クラック部分のマイグレーションが原因でショートする可能性がある。長期信頼性については、半導体層のクラックが問題となり、初期特性ではクラックの影響が判断できない為、特に半導体層のクラックには注意が必要であった。   Cracks adversely affect the initial characteristics and reliability of the photovoltaic device.For example, when the photovoltaic device is short-circuited due to the cracks in the transparent conductive layer constituting the photovoltaic device, or in the transparent conductive layer, The generation of cracks bypasses the current collecting circuit that collects electricity, resulting in a decrease in efficiency due to resistance loss. In addition, there is a possibility of short-circuiting due to the migration of the crack portion in the long-term reliability even if the initial short-circuiting is not performed. With regard to long-term reliability, since cracks in the semiconductor layer become a problem and the influence of cracks cannot be determined from the initial characteristics, special attention must be paid to cracks in the semiconductor layer.

これを解決する為に特許文献５では太陽電池モジュールに使用する光起電力素子の有する歪みを、前記光起電力素子のクラック発生臨界値以下の歪みとすると述べられている。   In order to solve this, Patent Document 5 states that the distortion of the photovoltaic element used in the solar cell module is the distortion below the critical value for crack generation of the photovoltaic element.

このように従来は太陽電池モジュールを加工する場合、長期信頼性を確保しようとすると光起電力素子にクラックが発生しないように曲げ加工するしかなく、結局は光起電力素子に加える歪みを制限してしまい、太陽電池モジュールの形状も限られていた。
特開平８−２２２７５２号公報 特開平８−２２２７５３号公報 特開平１１−０９７７２７号公報 特公平６−５７６９号公報 特開平１１−２１４７２４号公報 Thus, conventionally, when processing a solar cell module, in order to ensure long-term reliability, there is no choice but to bend so that cracks do not occur in the photovoltaic element, eventually limiting the strain applied to the photovoltaic element. Therefore, the shape of the solar cell module has been limited.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-222752 JP-A-8-222753 Japanese Patent Laid-Open No. 11-097727 Japanese Patent Publication No. 6-5769 JP-A-11-214724

しかしながら、近年、太陽電池モジュールの形状に関する設置場所や設置方法の多様化、意匠性に対する市場の要望の変化によって、従来以上に光起電力素子に歪みを加える曲げ加工が必要となっている。   However, in recent years, a bending process that adds strain to the photovoltaic element more than ever has become necessary due to diversification of installation locations and installation methods related to the shape of the solar cell module and changes in market demand for design properties.

従って、従来のような加工条件を管理することで信頼性の低下を防止する方法では、太陽電池モジュールの加工条件が制約され、必要とする太陽電池モジュールの曲げ加工が行えないといった問題があった。   Therefore, in the method of preventing the decrease in reliability by managing the processing conditions as in the prior art, there is a problem that the processing conditions of the solar cell module are restricted and the required solar cell module cannot be bent. .

以上の問題を解決すべく、本発明者らは従来以上に耐クラック性の優れた光起電力素子を得ることで、加工性に優れ、且つ、信頼性の優れた太陽電池モジュールを得ることを発明した。   In order to solve the above problems, the present inventors have obtained a photovoltaic element having excellent crack resistance more than before, thereby obtaining a solar cell module having excellent workability and excellent reliability. Invented.

本発明者らは、まずクラックの発生について調べた。   The inventors first examined the occurrence of cracks.

光起電力素子は通常複数の層で構成されており、例えば基板上に、裏面反射層、透明導電層、半導体層、透明電極層の順で構成される。   Photovoltaic elements are usually composed of a plurality of layers. For example, a photovoltaic element is composed of a back surface reflective layer, a transparent conductive layer, a semiconductor layer, and a transparent electrode layer on a substrate.

この裏面反射層は、半導体層を通過した光を反射して半導体層で再利用させる役割を有し、透明電極層は、入射光及び反射光の乱反射を増大し、半導体層内での光路長を伸ばす役割を有する。また半導体層は光電変換を行う役割を有し、透明電極層は光入射側の電極の役割を有する層である。   This back reflective layer has the role of reflecting the light that has passed through the semiconductor layer and reusing it in the semiconductor layer, and the transparent electrode layer increases the irregular reflection of incident light and reflected light, and the optical path length within the semiconductor layer. Has a role to stretch. The semiconductor layer has a role of performing photoelectric conversion, and the transparent electrode layer is a layer having a role of a light incident side electrode.

このような光起電力素子を実際に屋外で使用するためには、モジュール化を行う必要があり、例えば、光起電力素子を複数枚並べて直列接続し、受光面側に透明な樹脂からなる保護フィルムと、非受光面側に金属からなる補強板とをそれぞれ接着剤を介して設けることで平板状の太陽電池モジュールを作製し、これを、太陽電池モジュールの設置場所や設置方法または、意匠性を考慮してプレス機で波型形状に加工される。このとき、補強板となる金属板の端部をハゼ折りすることで波プレス機加工後も波型の形状が維持される。   In order to actually use such a photovoltaic element outdoors, it is necessary to make it modular, for example, a plurality of photovoltaic elements are arranged in series and connected in series, and a protection made of a transparent resin on the light receiving surface side A flat solar cell module is produced by providing a film and a reinforcing plate made of a metal on the non-light-receiving surface side through an adhesive, and this is used for installing the solar cell module, the installation method, or the design property. Is processed into a corrugated shape with a press. At this time, the corrugated shape is maintained after the wave press machine processing by folding the end of the metal plate serving as the reinforcing plate.

このように作製された太陽電池モジュールの光起電力素子の表面を観察した結果、最も湾曲している部分でクラックが観察された。このクラックを詳細に調べた結果、裏面反射層、透明導電層、半導体層、透明電極層に連続していることが分かった。   As a result of observing the surface of the photovoltaic element of the solar cell module thus fabricated, cracks were observed at the most curved portion. As a result of examining this crack in detail, it was found that the crack was continuous with the back surface reflection layer, the transparent conductive layer, the semiconductor layer, and the transparent electrode layer.

そこで、この最も湾曲している部分の光起電力素子がどれだけ応力を受けているか調べるため、波型太陽電池モジュール作製時に光起電力素子に加わる歪みを、歪みゲージを用いて調べた結果５０００μεであった。   Therefore, in order to investigate how much stress is applied to the photovoltaic element in the most curved portion, the strain applied to the photovoltaic element during the fabrication of the wave solar cell module is examined using a strain gauge. Met.

この太陽電池モジュールに使用したアモルファスシリコン光起電力素子の半導体層のクラック発生臨界値は一般に７０００μεと言われているが、波型太陽電池モジュール作製時には前記のように５０００μεで光起電力素子にクラックが観察され、半導体層のクラック発生臨界値以下でクラックが発生していた。   The critical value for occurrence of cracks in the semiconductor layer of the amorphous silicon photovoltaic element used in this solar cell module is generally said to be 7000 με. Was observed, and cracks occurred below the critical value for occurrence of cracks in the semiconductor layer.

これらのことから、光起電力素子を構成する各層のクラック発生臨界値が光起電力素子のクラック発生臨界値と密接な関係にあると考えた。   From these facts, it was considered that the critical value for crack occurrence of each layer constituting the photovoltaic element was closely related to the critical value for crack occurrence of the photovoltaic element.

そこで、光起電力素子を構成する各層のクラック発生臨界値を調べた結果、裏面反射層は６５００με、透明導電層は５０００με、半導体層は７０００με、透明電極層６５００μεであった。   Therefore, as a result of investigating the critical value for occurrence of cracks in each layer constituting the photovoltaic element, the back reflective layer was 6500 με, the transparent conductive layer was 5000 με, the semiconductor layer was 7000 με, and the transparent electrode layer was 6500 με.

このように、クラック発生臨界値の違う各層が積層された光起電力素子のクラック発生臨界値は、各層の中で最もクラック発生臨界値の小さい透明導電層に揃う傾向であることが分かった。   Thus, it was found that the crack generation critical value of the photovoltaic element in which the layers having different crack generation critical values are laminated tends to be aligned with the transparent conductive layer having the smallest crack generation critical value among the layers.

これは、光起電力素子を構成する各層のうちクラック発生臨界値が最も小さい層にクラックが発生すると、該クラックが半導体層に伝播するためであると思われる。   This is presumably because cracks propagate to the semiconductor layer when cracks occur in the layer having the smallest crack generation critical value among the layers constituting the photovoltaic element.

そこで本発明者らは、透明導電層に予めクラックを設けた後に半導体層、透明電極層を順に積層した光起電力素子とすることにより、波型太陽電池モジュール作製等の曲げ加工に対して光起電力素子の耐クラック性を大幅に向上可能であることを見出した。これは、光起電力素子を構成する層の中でクラック発生臨界値が最も小さい層に予めクラックを設けることにより、例えば、波型加工等の曲げ加工をする際に透明導電層に新たなクラックが発生しない為、光起電力素子の半導体層にクラックが発生しないものと考えられる。   Therefore, the present inventors have made a light-emitting element for bending processing such as wave-type solar cell module fabrication by providing a photovoltaic element in which a semiconductor layer and a transparent electrode layer are sequentially laminated after a transparent conductive layer is previously cracked. It was found that the crack resistance of the electromotive element can be greatly improved. This is because, by providing a crack in advance in a layer having the smallest crack generation critical value among the layers constituting the photovoltaic element, for example, when a bending process such as a corrugated process is performed, a new crack is generated in the transparent conductive layer. Therefore, it is considered that no crack occurs in the semiconductor layer of the photovoltaic element.

つまり、光起電力素子全体のクラック発生臨界値が、クラック発生臨界値の低い層に律速されることがなくなることで、従来の光起電力素子よりも耐クラック性が優れ、加工性に優れた光起電力素子を得ることができる。   In other words, the crack generation critical value of the entire photovoltaic element is not limited by the layer having a low crack generation critical value, so that the crack resistance is superior to the conventional photovoltaic element and the workability is excellent. A photovoltaic element can be obtained.

すなわち、本発明の光起電力素子は、基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子であって、少なくとも第１の層にクラックを有し、且つ、少なくとも第２の層の一部が該クラックに連続するクラックを有しないことを特徴とする。   That is, the photovoltaic device of the present invention is a photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are laminated in this order on a substrate, and has a crack in at least the first layer. And at least a part of the second layer does not have a crack continuous with the crack.

また、基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子であって、少なくとも第１の層にクラックを有し、且つ、少なくとも第２の層の一部が該クラックに連続するクラックを有しない光起電力素子において、第１の層のクラック発生臨界値が、第２の層のクラック発生臨界値より小さいことを特徴とする。   In addition, a photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are stacked in this order on a substrate, wherein at least the first layer has a crack, and at least the second layer In the photovoltaic device, a part of which does not have a crack that is continuous with the crack, the crack generation critical value of the first layer is smaller than the crack generation critical value of the second layer.

また、基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子であって、少なくとも第１の層にクラックを有し、且つ、少なくとも第２の層の一部が該クラックに連続するクラックを有しない光起電力素子において、第１の層の有するクラックの数が、光起電力素子を構成する層の中で耐クラック性が最も高い層のクラック発生臨界値以上の歪みを、第１の層に加えた際に発生するクラックの数以上であることを特徴とする。   In addition, a photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are stacked in this order on a substrate, wherein at least the first layer has a crack, and at least the second layer In a photovoltaic device that does not have a crack that is partly continuous with the crack, the number of cracks in the first layer is the highest in crack resistance among the layers that constitute the photovoltaic device. It is characterized in that it is equal to or more than the number of cracks generated when a strain greater than a critical value is applied to the first layer.

また、基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子であって、少なくとも第１の層にクラックを有し、且つ、少なくとも第２の層の一部が該クラックに連続するクラックを有しない光起電力素子において、第１の層の有するクラックの数が１５０本／ｍｍ２以上である事を特徴とする。 In addition, a photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are stacked in this order on a substrate, wherein at least the first layer has a crack, and at least the second layer In the photovoltaic element that does not have a crack that is partially continuous with the crack, the number of cracks in the first layer is 150 / mm 2 or more.

更に、本発明の光起電力素子製造方法は、基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子において、少なくとも第１の層にクラックを設ける工程と、該クラックを設けた後に第２の層を形成する工程とを有することを特徴とする。   Furthermore, in the photovoltaic device manufacturing method of the present invention, in the photovoltaic device in which at least the first layer and the second layer are laminated in this order on the substrate, at least a step is provided in the first layer. And a step of forming the second layer after providing the crack.

予め透明導電層にクラックを設けることで、光起電力素子の歪みに対する強度が向上し、加工性に優れ、且つ、信頼性に優れた光起電力素子が得られる。   By providing a crack in the transparent conductive layer in advance, the photovoltaic element can be improved in strength against distortion, excellent in workability, and excellent in reliability.

本発明の光起電力素子及びその製造方法について以下詳細に説明するが、これにより限定されるものではない。   The photovoltaic device and the manufacturing method thereof of the present invention will be described in detail below, but are not limited thereto.

図１は本発明における光起電力素子の模式的断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a photovoltaic element according to the present invention.

図１において１０１は基板、１０２は裏面反射層、１０３は透明導電層、１０４は透明電極層、１０５は半導体層、１０６裏面反射層に設けられたクラックである。   In FIG. 1, 101 is a substrate, 102 is a back reflective layer, 103 is a transparent conductive layer, 104 is a transparent electrode layer, 105 is a semiconductor layer, and 106 is a crack provided in the back reflective layer.

（基板）
基板１０１としては、金属、樹脂、ガラス、セラミックス、半導体バルク等が用いられる。この基板表面に微細な凹凸を有してもよいし、透明基板を用いて基板側から光が入射する構成にしてもよい。 (substrate)
As the substrate 101, metal, resin, glass, ceramics, semiconductor bulk, or the like is used. The substrate surface may have fine irregularities, or a transparent substrate may be used so that light enters from the substrate side.

ただし、光起電力素子の曲げ加工時の加工性を考慮し、可撓性の物、すなわち金属や樹脂を使用することが望ましい。またこれらの可撓性基板は光起電力素子の連続成膜に対応することができる。   However, it is desirable to use a flexible material, that is, a metal or a resin in consideration of workability during bending of the photovoltaic element. Further, these flexible substrates can cope with continuous film formation of photovoltaic elements.

樹脂基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリスルホン酸、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン等がある。また、基板を導電性基板にすれば、光起電力素子の基板とともに下部電極としての役割も果たすことができるためより好ましい。導電性基板の材料としては、シリコン、タンタル、モリブデン、タングステン、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、チタン、カーボンシート、鉛メッキ鋼、導電層が形成してある樹脂フィルムやセラミックスが挙げられる。   Examples of the resin substrate material include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, aromatic polyester, aromatic polyamide, polysulfonic acid, polyimide, polyacrylate, and polyetheretherketone. Further, it is more preferable that the substrate is a conductive substrate because it can serve as a lower electrode together with the substrate of the photovoltaic element. Examples of the material for the conductive substrate include silicon, tantalum, molybdenum, tungsten, stainless steel, aluminum, copper, titanium, carbon sheets, lead-plated steel, and resin films and ceramics on which a conductive layer is formed.

（裏面反射層）
裏面反射層１０２は基板にまで到達した光を反射して半導体層で再利用させる反射層となる。この裏面反射層１０２の表面に凹凸を設けると反射光の半導体層１０４内部での光路長がのび、短絡電流が増大する。例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等が用いられ、形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、印刷等が用いられる。 (Back reflective layer)
The back reflective layer 102 is a reflective layer that reflects light reaching the substrate and reuses it in the semiconductor layer. When unevenness is provided on the surface of the back reflective layer 102, the optical path length of the reflected light inside the semiconductor layer 104 increases, and the short-circuit current increases. For example, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni, Cu, Au, or the like is used, and a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, printing, or the like is used as a forming method.

（透明導電層）
透明導電層１０３は、入射光及び反射光の乱反射を増大し、半導体層１０４内での光路長を伸ばす役割を有し、裏面反射層１０２と同様にその表面に凸凹を有していることが望ましい。透明導電層１０３には、例えば、ＺｎＯ、ＩＴＯの導電性酸化物等が用いられ、形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、メッキ法等が用いられる。 (Transparent conductive layer)
The transparent conductive layer 103 has a role of increasing the irregular reflection of incident light and reflected light and extending the optical path length in the semiconductor layer 104, and has an uneven surface on the surface like the back surface reflection layer 102. desirable. For the transparent conductive layer 103, for example, a conductive oxide of ZnO, ITO, or the like is used, and a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like is used as a formation method.

（半導体層）
半導体層１０４は光電変換を行う部分で、具体的な材料としては、単結晶シリコン半導体、多結晶シリコン半導体、アモルファスシリコン半導体、あるいはＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２、ＧａＡｓ、ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ、ＣｄＳ／ＩｎＰ、ＣｄＴｅ／Ｃｕ２Ｔｅをはじめとする化合物半導体が挙げられる。アモルファスシリコン半導体の成膜法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、等が用いられる。 (Semiconductor layer)
The semiconductor layer 104 is a portion that performs photoelectric conversion, and specific materials include a single crystal silicon semiconductor, a polycrystalline silicon semiconductor, an amorphous silicon semiconductor, CuInSe 2 , CuInS 2 , GaAs, CdS / Cu 2 S, and CdS / CdTe. , CdS / InP, CdTe / Cu 2 Te and other compound semiconductors. As a method for forming an amorphous silicon semiconductor, an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or the like is used.

（透明電極層）
透明電極層１０５は半導体層１０４で発生した起電力を取り出すための電極である。透明電極層１０５はアモルファスシリコン太陽電池のようにシート抵抗が高い半導体の場合に必要である。また、光入射側に位置するため、透明であることが必要である。同時に入射光及び反射光の乱反射を増大させ、半導体層内部での光路長をのばすために、表面に凹凸を有していることが望ましい。用いる材料としては、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３／ＳｎＯ４（ＩＴＯ）、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、Ｃｄ２ＳｎＯ４、高純度不純物をドープした結晶性半導体層等がある。形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、スプレー法、不純物拡散法等が用いられる。 (Transparent electrode layer)
The transparent electrode layer 105 is an electrode for taking out an electromotive force generated in the semiconductor layer 104. The transparent electrode layer 105 is necessary for a semiconductor having a high sheet resistance such as an amorphous silicon solar cell. Moreover, since it is located on the light incident side, it needs to be transparent. At the same time, it is desirable to have irregularities on the surface in order to increase the irregular reflection of incident light and reflected light and to increase the optical path length inside the semiconductor layer. Materials used include In 2 O 3 , SnO 2 , In 2 O 3 / SnO 4 (ITO), ZnO, TiO 2 , Cd 2 SnO 4 , crystalline semiconductor layers doped with high-purity impurities, and the like. As a formation method, an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, a spray method, an impurity diffusion method, or the like is used.

（クラック）
クラック１０６は透明導電層１０３に予め設けられたクラックであり、光起電力素子に歪みが加わった際に新たなクラックが透明導電層１０３に発生することを防止している。しかしながら、クラック１０６は最も耐クラック性が低い層に予め設ければよく、透明導電層に限定されない。 (crack)
The crack 106 is a crack provided in advance in the transparent conductive layer 103, and prevents a new crack from occurring in the transparent conductive layer 103 when strain is applied to the photovoltaic element. However, the crack 106 may be provided in advance in a layer having the lowest crack resistance, and is not limited to the transparent conductive layer.

クラック１０６の形成方法としては、例えば引張り、曲げ、ひねり等の応力よりクラック発生臨界値以上の歪みを加えることで形成することができる。   As a method of forming the crack 106, for example, the crack 106 can be formed by applying a strain greater than the critical value of crack generation due to stress such as tension, bending, and twist.

例えば、図５に示すクラック処理工程を使用することでクラックを設けることができる。   For example, a crack can be provided by using the crack treatment process shown in FIG.

詳しくは、透明導導電層形成後の基板５０１を送り軸５０２に取付け、ローラー５０３、５０４を通して巻取り軸５０５にて巻き取ることで、透明導電層にクラックを設けることがでる。このとき、ローラー５０４の径を変化させることで曲げ応力を調整でき、クラックの本数も変化させることができる。   Specifically, the transparent conductive layer can be cracked by attaching the substrate 501 after the formation of the transparent conductive layer to the feed shaft 502 and winding the substrate 501 through the rollers 503 and 504 on the winding shaft 505. At this time, the bending stress can be adjusted by changing the diameter of the roller 504, and the number of cracks can also be changed.

他にも、図６に示すクラック処理工程を使用することでクラックを設けることができる。   In addition, a crack can be provided by using the crack treatment process shown in FIG.

詳しくは、透明導導電層形成後の基板６０１を送り軸６０２に取付け、巻取り軸６０３にて巻き取ることで、透明導電層にクラックを設けることがでる。このとき、巻取り時のテンションを変化させることで、透明導電層の歪み量を調整でき、クラックの本数も変化させることができる。   Specifically, the transparent conductive layer can be cracked by attaching the substrate 601 after the formation of the transparent conductive layer to the feed shaft 602 and winding it with the take-up shaft 603. At this time, by changing the tension at the time of winding, the strain amount of the transparent conductive layer can be adjusted, and the number of cracks can also be changed.

ここで、歪み及び、クラック発生臨界値、耐クラック性の定義について説明する。   Here, the definitions of strain, critical value for occurrence of cracks, and crack resistance will be described.

（歪み）
歪みとは、あるサンプルを変形・加工した時の変位量を表わす値である。 (distortion)
Strain is a value representing the amount of displacement when a sample is deformed or processed.

例えば長さＬのものが、ΔＬ伸びた場合の歪みεは以下で表わされる。
ε＝ΔＬ／Ｌ
単位は％やμεで表わし、通常１％伸びた場合は１００００μεと表わす。 For example, the strain ε when the length L is extended by ΔL is expressed as follows.
ε = ΔL / L
The unit is expressed as% or με, and when it is usually 1%, it is expressed as 10,000 με.

（クラック発生臨界値）
クラックとは弾性変形の範囲を超えた際に発生する亀裂（塑性変形）のことであり、クラックの検査は、サンプル表面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して確認できる。このクラックが発生し始める最小の歪み量をクラック発生臨界値と呼ぶ。 (Crack generation critical value)
A crack is a crack (plastic deformation) that occurs when the range of elastic deformation is exceeded, and the inspection of the crack can be confirmed by observing the sample surface with a scanning electron microscope (SEM). The minimum amount of strain at which this crack begins to occur is called the crack initiation critical value.

（耐クラック性）
歪みに対するクラックの発生し難さのことであり、前記クラック発生臨界値が大きい物ほど耐クラック性が高いという。 (Crack resistance)
This means that cracks are less likely to occur due to strain, and the larger the crack generation critical value, the higher the crack resistance.

〔実験例〕
予め透明導電層に設けるクラックの数と、光起電力素子の耐クラック性の関係を調べる実験を行った。 [Experimental example]
An experiment was conducted to examine the relationship between the number of cracks previously provided in the transparent conductive layer and the crack resistance of the photovoltaic element.

まず、図２における裏面反射層２０２、透明導電層２０３形成後、すなわち半導体層成膜前の状態で、予めの透明導電層２０３に設けるクラック２０８の数を変化させたサンプルを作製した。   First, a sample was prepared in which the number of cracks 208 provided in advance in the transparent conductive layer 203 was changed after the back surface reflective layer 202 and the transparent conductive layer 203 in FIG. 2 were formed, that is, before the semiconductor layer was formed.

詳しくは、公知のロール・ツー・ロール法を用いて、裏面反射層２０２として基板の上にＡｌ（アルミニウム）膜を２０００ｎｍ成膜し、その後、透明導電層２０３としてＺｎＯ（酸化亜鉛）を２０００ｎｍ成膜した後、０〜１００００μεの歪みを加えて透明導電層２０３にクラックを設けた。   Specifically, an Al (aluminum) film having a thickness of 2000 nm is formed on the substrate as the back reflecting layer 202 using a known roll-to-roll method, and then ZnO (zinc oxide) is formed to a thickness of 2000 nm as the transparent conductive layer 203. After film formation, a strain of 0 to 10000 με was applied to provide a crack in the transparent conductive layer 203.

この時、半導体層のクラック発生臨界値である７０００μεの歪みを加えた場合のクラック２０８の本数を走査電子顕微鏡で観察した結果、１ｍｍ２の中に１５０本以上のクラック２０８が観察された。 At this time, as a result of observing the number of cracks 208 with a scanning electron microscope when strain of 7000 με, which is the critical value for crack generation in the semiconductor layer, was applied, 150 or more cracks 208 were observed in 1 mm 2 .

次に、上記予めの透明導電層２０３にクラックが２０８設けられたサンプルに半導体層及び、透明電極層を成膜した。   Next, a semiconductor layer and a transparent electrode layer were formed on a sample in which cracks 208 were formed in the above-described transparent conductive layer 203.

詳しくは、前記透明導電層上にｎ型ａ−Ｓｉ層、ｉ型ａ−ＳｉＧｅ層、ｐ型μｃ−Ｓｉ層（以上ボトム層２０４）、ｎ型ａ−Ｓｉ層、ｉ型ａ−ＳｉＧｅ層、ｐ型μｃ−Ｓｉ層（以上ミドル層２０５）、ｎ型ａ−Ｓｉ層、ｉ型ａ−Ｓｉ層、ｐ型μｃ−Ｓｉ層（以上トップ層２０６）を順次積層した。すなわち、半導体層はａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧｅ／ａ−ＳｉＧｅからなるトリプル構成とした。   Specifically, on the transparent conductive layer, an n-type a-Si layer, an i-type a-SiGe layer, a p-type μc-Si layer (above the bottom layer 204), an n-type a-Si layer, an i-type a-SiGe layer, A p-type μc-Si layer (more middle layer 205), an n-type a-Si layer, an i-type a-Si layer, and a p-type μc-Si layer (more top layer 206) were sequentially laminated. That is, the semiconductor layer has a triple structure made of a-Si / a-SiGe / a-SiGe.

更に、前記半導体層上にＩＴＯを８５ｎｍ堆積し透明電極層２０７を形成した。   Further, 85 nm of ITO was deposited on the semiconductor layer to form a transparent electrode layer 207.

以上により光起電力素子の作製を終了した。   This completes the production of the photovoltaic element.

次に、耐クラック性を調べるために、前記光起電力素子を使用して太陽電池モジュールを作製した。   Next, in order to investigate crack resistance, a solar cell module was produced using the photovoltaic element.

詳しくは、補強板（０．４ｍｍ厚のポリエステル塗装のガルバリウム鋼板）上に裏面充填材（２３０μｍ厚ＥＶＡ）／絶縁フィルム（１００μｍ厚ＰＥＴ）／裏面充填材（２３０μｍ厚ＥＶＡ）の一体積層フィルム、光起電力素子（アモルファスシリコン光起電力素子）、繊維状無機化合物（ガラス繊維不織布、秤量４０ｇ／ｍ２：１０μｍ径１３ｍｍ長のガラス繊維をアクリルバインダーで不織布にしたもの）、表面充填材（４６０μｍ厚ＥＶＡ）、表面樹脂フィルム（５０μｍ厚エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（以下ＥＴＦＥ））をこの順に積層した。 Specifically, on a reinforcing plate (0.4 mm thick polyester-coated galvalume steel plate), a back laminated material (230 μm thick EVA) / insulating film (100 μm thick PET) / back laminated material (230 μm thick EVA) integrated laminated film, light Photovoltaic element (amorphous silicon photovoltaic element), fibrous inorganic compound (glass fiber nonwoven fabric, weighed 40 g / m 2 : 10 μm diameter, 13 mm long glass fiber made of acrylic binder), surface filler (460 μm thickness) EVA) and a surface resin film (50 μm thick ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter referred to as ETFE)) were laminated in this order.

この積層体を一重真空室方式のラミネート装置のプレート上にＥＴＦＥフィルム側を上にして置き、真空に引いた後、１４０℃に昇温してから１５分間その温度を保持することにより、ＥＶＡの溶融と架橋反応を行い、平板状の太陽電池モジュールを作製した。   This laminate is placed on the plate of a single vacuum chamber type laminating apparatus with the ETFE film side up, and after evacuation, the temperature is raised to 140 ° C. and maintained at that temperature for 15 minutes. Melting and crosslinking reactions were performed to produce a flat solar cell module.

次に、この平板状の太陽電池モジュールを波型加工し、図３に示すような太陽電池モジュールを作製した。   Next, this flat solar cell module was corrugated to produce a solar cell module as shown in FIG.

詳しくは、太陽電池モジュールの補強板であるガルバリウム鋼板の端部を図示３０１のようにハゼ折りし、その後プレス機を使用して、湾曲部の光起電力素子の歪みが７０００μεとなるような波型の太陽電池モジュールを作製した。   Specifically, the end of the galvalume steel plate, which is a reinforcing plate of the solar cell module, is folded as shown in FIG. 301, and then a wave that causes the distortion of the photovoltaic element at the curved portion to be 7000 με using a press machine. A type solar cell module was produced.

以上の太陽電池モジュールに使用された光起電力素子について、透明導電層に予め形成したクラック２０８の数と、光起電力素子のクラック発生率を調べた。   About the photovoltaic element used for the above solar cell module, the number of the cracks 208 previously formed in the transparent conductive layer and the crack occurrence rate of the photovoltaic element were examined.

クラック発生率とは、複数のサンプルを観察し、サンプル数を分母、光起電力素子にクラックが観察されたサンプル数を分子として算出される。   The crack occurrence rate is calculated by observing a plurality of samples, using the number of samples as a denominator, and the number of samples in which a crack is observed in the photovoltaic element as a numerator.

図４に、結果を示す。上記結果によると、予め透明導電層に設けるクラック２０８の数が多いと、光起電力素子に発生するクラックの数が減少している。   FIG. 4 shows the results. According to the above results, when the number of cracks 208 previously provided in the transparent conductive layer is large, the number of cracks generated in the photovoltaic element is reduced.

詳しくは、予め１５０本／ｍｍ２以上のクラック２０８を透明導電層に設けた光起電力素子のクラック発生率が特に少なかった。 Specifically, the crack occurrence rate of the photovoltaic device in which 150 or more cracks 208 / mm 2 or more were previously provided in the transparent conductive layer was particularly small.

つまり、予め透明導電層にクラックを設けることで、光起電力素子のクラック発生臨界値を７０００με以上にすることができた。   That is, by providing a crack in the transparent conductive layer in advance, the critical value for crack generation of the photovoltaic element could be increased to 7000 με or more.

すなわち、光起電力素子の耐クラック性が向上し、光起電力素子の加工範囲が広くなることで、加工の自由度が広がった。   That is, the crack resistance of the photovoltaic element is improved and the processing range of the photovoltaic element is widened, so that the degree of freedom of processing is expanded.

（実施例１）
透明導電層に予め１５０本／ｍｍ２以上設けた光起電力素子を作製し、実験例と同様に波型の太陽電池モジュールを作製した。 (Example 1)
Photovoltaic elements having 150 / mm 2 or more provided in advance on the transparent conductive layer were produced, and a wave-type solar cell module was produced in the same manner as in the experimental example.

但し、本実施例での、予め透明導電層にクラックを設ける方法は図５に示す方法とした。   However, the method of providing a crack in the transparent conductive layer in advance in this example was the method shown in FIG.

詳しくは、透明導導電層形成後の基板５０１を送り軸５０２に取付け、ローラー５０３、５０４を通して巻取り軸５０５にて巻き取ることで、透明導電層２０３にクラック２０８を設けた。このとき、ローラー部５０４の直径２０ｍｍとした。   Specifically, the substrate 501 after the formation of the transparent conductive layer was attached to the feed shaft 502 and wound on the winding shaft 505 through the rollers 503 and 504, thereby providing the transparent conductive layer 203 with the crack 208. At this time, the diameter of the roller portion 504 was 20 mm.

それから、本実施例における光起電力素子の、加工性を調べる為に、実験例と同様にして波型の太陽電池モジュールを作製した。   Then, in order to investigate the workability of the photovoltaic element in this example, a wave type solar cell module was produced in the same manner as in the experimental example.

（比較例１）
透明導電層に予めクラックを設けていない光起電力素子を作製し、実験例と同様に波型の太陽電池モジュールを作製した。 (Comparative Example 1)
A photovoltaic element in which a crack was not previously provided in the transparent conductive layer was produced, and a wave-shaped solar cell module was produced in the same manner as in the experimental example.

但し、本比較例では、実験例と同様に光起電力素子を作製したが、本比較例では、予め透明導電層にクラックは設けていない。   However, in this comparative example, a photovoltaic device was produced in the same manner as in the experimental example, but in this comparative example, no cracks were previously provided in the transparent conductive layer.

（実施例２）
透明導電層に予め２００本／ｍｍ２以上設けた光起電力素子を作製し、実験例と同様に波型の太陽電池モジュールを作製した。 (Example 2)
Photovoltaic elements having 200 / mm 2 or more provided in advance on the transparent conductive layer were produced, and a wave type solar cell module was produced as in the experimental example.

但し、本実施例での、予め透明導電層にクラックを設ける方法は図６に示す方法とした。   However, the method of providing a crack in the transparent conductive layer in advance in this example was the method shown in FIG.

詳しくは、透明導導電層形成後の基板６０１を送り軸６０２に取付け、巻取り軸６０３にて巻き取ることで、透明導電層２０３にクラック２０８を設けた。このとき、巻取り時のテンションは１５００Ｋｇとした。   Specifically, the transparent conductive layer 203 was attached to the substrate 601 on the feed shaft 602 and wound on the take-up shaft 603, so that the crack 208 was provided on the transparent conductive layer 203. At this time, the tension during winding was 1500 kg.

以上、実施例１、実施例２、比較例１、でそれぞれ作製された波型の太陽電池モジュールの各種信頼性評価を行った。   As described above, various reliability evaluations of the corrugated solar cell modules produced in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were performed.

各種信頼性評価は以下の通りである。   Various reliability evaluations are as follows.

（高温高湿度試験）
光起電力素子を、８５℃／８５％（相対湿度）の環境に３０００時間投入した後、光起電力素子を取り出し、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の光照射下での変換効率を測定し、投入前の初期値からの変化率をもとめた。 (High temperature and high humidity test)
After putting the photovoltaic device in an environment of 85 ° C./85% (relative humidity) for 3000 hours, the photovoltaic device is taken out and measured for conversion efficiency under light irradiation of AM 1.5 and 100 mW / cm 2. The rate of change from the initial value before the input was obtained.

評価結果を、以下の評価基準で評価した。
○：変換効率の変化３．０％未満である場合、△：変換効率の変化が３．０％〜５．０％である場合、×：変換効率の変化が５．０％以上である場合。 The evaluation results were evaluated according to the following evaluation criteria.
○: When the change in conversion efficiency is less than 3.0%, Δ: When the change in conversion efficiency is 3.0% to 5.0%, ×: When the change in conversion efficiency is 5.0% or more .

（温湿度サイクル試験）
光起電力素子を、−４０℃／０．５時間：８５℃／８５％（相対湿度）／２０時間の温湿度サイクル試験を１００回繰り返した後、光起電力素子を取り出し、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の光照射下での変換効率を測定し、投入前の初期値からの変化率をもとめた。 (Temperature and humidity cycle test)
After repeating the temperature / humidity cycle test of −40 ° C./0.5 hours: 85 ° C./85% (relative humidity) / 20 hours for the photovoltaic device 100 times, the photovoltaic device was taken out and AM1.5, The conversion efficiency under light irradiation of 100 mW / cm 2 was measured, and the rate of change from the initial value before injection was determined.

評価結果を、以下の評価基準で評価した。
○：変換効率の変化が３．０％未満である場合、△：変換効率の変化が３．０％〜５．０％である場合、×：変換効率の変化が５．０％以上である場合。 The evaluation results were evaluated according to the following evaluation criteria.
○: When the change in conversion efficiency is less than 3.0%, Δ: When the change in conversion efficiency is 3.0% to 5.0%, ×: The change in conversion efficiency is 5.0% or more If.

（順バイアス高温高湿試験）
光起電力素子を、８５℃／８５％（相対湿度）の環境下に投入する。この場合、試験機内を遮光環境にするか試験体の受光面側を遮光するかのいずれかにより試験体に光が入射しないようにする。この環境下において、最適動作電圧（Ｖｍｐ）が太陽電池の内部ＰＶ回路（ダイオード成分）の順方向に印可できるように配線し、２０００時間印可したあと、光起電力素子をとりだし、光起電力素子１セルずつにつき低照度Ｖｏｃ（照度２００Ｌｘ下での開放電圧（Ｖｏｃ））を測定、投入前の初期値からの変化率を求めた。低照度Ｖｏｃの低下は、光起電力素子内部の接合欠陥による分路抵抗の低下を表す。 (Forward bias high temperature and high humidity test)
The photovoltaic element is put in an environment of 85 ° C./85% (relative humidity). In this case, light is prevented from entering the test body by either making the inside of the test machine a light-shielding environment or shielding the light-receiving surface side of the test body. Under this environment, wiring is performed so that the optimum operating voltage (Vmp) can be applied in the forward direction of the internal PV circuit (diode component) of the solar cell, and after 2000 hours, the photovoltaic element is taken out. The low illuminance Voc (open voltage (Voc) under illuminance 200 Lx) was measured for each cell, and the rate of change from the initial value before injection was determined. The decrease in low illuminance Voc represents a decrease in shunt resistance due to a junction defect inside the photovoltaic element.

評価結果を、以下の評価基準で評価した。
○：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％未満である場合、△：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％以上５．０％未満である場合、×：低照度Ｖｏｃの変化が５．０％以上である場合。 The evaluation results were evaluated according to the following evaluation criteria.
○: When the change in the low illuminance Voc is less than 3.0%, Δ: When the change in the low illuminance Voc is 3.0% or more and less than 5.0%, ×: The change in the low illuminance Voc is 5.0 % Or more.

（逆バイアス高温高湿試験）
光起電力素子を、８５℃／８５％（相対湿度）の環境下に投入する。この場合、試験機内を遮光環境にするか試験体の受光面側を遮光するかのいずれかにより試験体に光が入射しないようにする。この環境下において、バイパスダイオードのオペレーション電圧（Ｖｆ）が太陽電池の内部ＰＶ回路（ダイオード成分）の逆方向に印可できるように配線し、２０００時間印可したあと、光起電力素子をとりだし、光起電力素子１セルずつにつき低照度Ｖｏｃ（照度２００Ｌｘ下での開放電圧（Ｖｏｃ））を測定、投入前の初期値からの変化率を求めた。低照度Ｖｏｃの低下は、光起電力素子内部の接合欠陥による分路抵抗の低下を表す。 (Reverse bias high temperature and humidity test)
The photovoltaic element is put in an environment of 85 ° C./85% (relative humidity). In this case, light is prevented from entering the test body by either making the inside of the test machine a light-shielding environment or shielding the light-receiving surface side of the test body. Under this environment, wiring is performed so that the operation voltage (Vf) of the bypass diode can be applied in the reverse direction of the internal PV circuit (diode component) of the solar cell, and after 2000 hours of application, the photovoltaic device is taken out, The low illuminance Voc (open voltage (Voc) under illuminance 200 Lx) was measured for each power element cell, and the rate of change from the initial value before the input was determined. The decrease in low illuminance Voc represents a decrease in shunt resistance due to a junction defect inside the photovoltaic element.

評価結果を、以下の評価基準で評価した。
○：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％未満である場合、△：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％以上５．０％未満である場合、×：低照度Ｖｏｃの変化が５．０％以上である場合。 The evaluation results were evaluated according to the following evaluation criteria.
○: When the change in the low illuminance Voc is less than 3.0%, Δ: When the change in the low illuminance Voc is 3.0% or more and less than 5.0%, ×: The change in the low illuminance Voc is 5.0 % Or more.

（屋外暴露）
光起電力素子を、屋外に設置し、１２ヶ月後の評価を行った。光起電力素子１セルずつにつき低照度Ｖｏｃ（照度２００Ｌｘ下での開放電圧（Ｖｏｃ））を測定、投入前の初期値からの変化率を求めた。 (Outdoor exposure)
The photovoltaic element was installed outdoors and evaluated after 12 months. The low illuminance Voc (open voltage (Voc) under illuminance 200 Lx) was measured for each photovoltaic element, and the rate of change from the initial value before the input was determined.

評価結果を、以下の評価基準で評価した。
○：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％未満である場合、△：低照度Ｖｏｃの変化が３．０％以上５．０％未満である場合、×：低照度Ｖｏｃの変化が５．０％以上である場合。 The evaluation results were evaluated according to the following evaluation criteria.
○: When the change in the low illuminance Voc is less than 3.0%, Δ: When the change in the low illuminance Voc is 3.0% or more and less than 5.0%, ×: The change in the low illuminance Voc is 5.0 % Or more.

結果を表１に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 2005228951
Figure 2005228951

表１において明らかな通り、予め透明導電層にクラックを設けた光起電力素子を用いた実施例１及び実施例２の波型の太陽電池モジュールにおいては良好な信頼性が得られている。   As is apparent from Table 1, good reliability is obtained in the wave type solar cell modules of Example 1 and Example 2 using the photovoltaic elements in which the transparent conductive layer is previously cracked.

しかし、予め透明導電層にクラックを設けていない光起電力素子を用いている比較例１の波型の太陽電池モジュールは、実施例１及び実施例２の波型の太陽電池モジュールと比較すると信頼性が劣っている。   However, the wave type solar cell module of Comparative Example 1 using the photovoltaic element in which the transparent conductive layer is not previously cracked is more reliable than the wave type solar cell modules of Example 1 and Example 2. The sex is inferior.

以上により、予め透明導電層にクラックを設けることで、光起電力素子の歪みに対する強度が向上し、加工性に優れ、且つ、信頼性に優れた光起電力素子を得られることが確認された。   As described above, it was confirmed that by providing a crack in the transparent conductive layer in advance, the strength against distortion of the photovoltaic element was improved, and a photovoltaic element excellent in workability and excellent in reliability could be obtained. .

本発明の実施態様例の光起電力素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the photovoltaic element of the example of an embodiment of this invention. 本発明の実施例の光起電力素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the photovoltaic element of the Example of this invention. 本発明の実験例の波型太陽電池モジュールを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the wave type solar cell module of the experiment example of this invention. 本発明の実験例における、予め光起電力素子の透明導電層に設けたクラック数と、波型の太陽電池モジュール加工後のクラック発生率を表すグラフである。It is a graph showing the crack generation rate after processing the wave type solar cell module, and the number of cracks provided in the transparent conductive layer of the photovoltaic element in advance in the experimental example of the present invention. 本発明の実施態様例、実験例及、実施例１のクラック処理工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the crack processing process of the example of an embodiment, experiment example, and Example 1 of this invention. 本発明の実施態様例、実施例２のクラック処理工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the crack process process of the example of an embodiment of this invention, and Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 基板
１０２ 裏面反射層
１０３ 透明導電層
１０４ 半導体層
１０５ 透明電極層
１０６ クラック
２０１ 基板
２０２ 裏面反射層
２０３ 透明導電層
２０４ 半導体層
２０５ 半導体層
２０６ 半導体層
２０７ 透明電極層
２０８ クラック
３０１ ハゼ折り部
３０２ 光起電力素子
５０１ 透明導導電層形成後の基板
５０２ 送り軸
５０３ ローラー
５０４ ローラー
５０５ 巻取り軸
５０６ 透明導電層成膜面
６０１ 透明導導電層形成後の基板
６０２ 送り軸
６０３ 巻取り軸
６０４ 透明導電層成膜面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate 102 Back surface reflection layer 103 Transparent conductive layer 104 Semiconductor layer 105 Transparent electrode layer 106 Crack 201 Substrate 202 Back surface reflection layer 203 Transparent conductive layer 204 Semiconductor layer 205 Semiconductor layer 206 Semiconductor layer 207 Transparent electrode layer 208 Crack 301 Goby fold 302 Light Electromotive force element 501 Substrate after formation of transparent conductive layer 502 Feed shaft 503 Roller 504 Roller 505 Winding shaft 506 Transparent conductive layer deposition surface 601 Substrate after forming transparent conductive layer 602 Feed shaft 603 Winding shaft 604 Transparent conductive layer Deposition surface

Claims (6)

基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子であって、少なくとも第１の層にクラックを有し、且つ、少なくとも第２の層の一部が該クラックに連続するクラックを有しないことを特徴とする光起電力素子。   A photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are laminated in this order on a substrate, wherein at least the first layer has a crack, and at least a part of the second layer Does not have a crack continuous with the crack. 前記第１の層のクラック発生臨界値が、前記第２の層のクラック発生臨界値より小さいことを特徴とする請求項１記載の光起電力素子。   2. The photovoltaic element according to claim 1, wherein a critical value for occurrence of cracks in the first layer is smaller than a critical value for occurrence of cracks in the second layer. 前記第１の層の有するクラックの数が、前記光起電力素子を構成する層の中で耐クラック性が最も高い層のクラック発生臨界値以上の歪みを、前記第１の層に加えた際に発生するクラックの数以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光起電力素子。   When the first layer is subjected to a strain greater than the critical value of crack generation of the layer having the highest crack resistance among the layers constituting the photovoltaic element, the number of cracks of the first layer The photovoltaic element according to claim 1, wherein the number of cracks is greater than or equal to the number of cracks generated in the photovoltaic element. 前記第１の層の有するクラックの数が１５０本／ｍｍ２以上である事を特徴とする請求項３記載の光起電力素子。 The photovoltaic element according to claim 3, wherein the number of cracks in the first layer is 150 / mm 2 or more. 前記第１の層が透明導電層であり、前記第２の層が半導体層である事を特徴とする請求項４記載の光起電力素子。   5. The photovoltaic element according to claim 4, wherein the first layer is a transparent conductive layer, and the second layer is a semiconductor layer. 基板上に少なくとも、第１の層と第２の層とがこの順に積層された光起電力素子において、少なくとも第１の層にクラックを設ける工程と、該クラックを設けた後に第２の層を形成する工程とを有することを特徴とする光起電力素子製造方法。   In a photovoltaic device in which at least a first layer and a second layer are laminated in this order on a substrate, a step of providing a crack in at least the first layer, and a second layer after the formation of the crack Forming a photovoltaic device, comprising: a step of forming the photovoltaic device.
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