JP2007305877A - Solar cell module and manufacturing method thereof - Google Patents

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茂生 林
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卓之 根上
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Yasuhiro Hashimoto
泰宏 橋本
Takuya Sato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module in which insulation between an electrode and a substrate is ensured, and the insulation is ensured with a simple process in aligning and arranging solar cells in series and parallel on a trimmed metal substrate, and also to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: In the solar cell module in which a plurality of solar cells (15) formed on a metal substrate (11) are juxtaposed and electric wirings (18) are formed on the adjacent solar cells (15), an oxide layer (12) is formed on at least either one of end surfaces of a metal substrate immediately below the wiring (18). The oxide layer (12) is formed by executing laser cutting or plasma cutting while supplying an oxidative gas to the metal plate (11) or by executing dicing while supplying an oxidative liquid to the metal plate, in removing the end of the solar cell (15) formed on the metal plate (11). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a thin film solar cell module and a method for manufacturing the same.

金属基板上の薄膜太陽電池モジュールは、ＣＩＳ系太陽電池等、小面積セルと比較して大面積セル・サブモジュールで高効率な素子が得にくいものがあり、その場合は、１０ｃｍ角程度の小さいセルやサブモジュールを１枚のパネル上で直列・並列に接続して１枚の太陽電池モジュールを形成する。このような太陽電池を接続する場合には、各太陽電池の電極同士を電気的に接続するための配線が不可欠であり、一般的にはリボン状金属をハンダ付けすることによりモジュール内での電気配線が行われている。ここにおいて、接続における配線部分は発電にとって無効領域デッドエリア）となるために、モジュールの効率を向上させるためには、できるだけ大きな基板を用いるか、基板を敷き詰める間隔を狭くする工夫がなされている。   Thin-film solar cell modules on metal substrates, such as CIS solar cells, have large-area cells and sub-modules that are difficult to obtain highly efficient elements compared to small-area cells. Cells and submodules are connected in series and in parallel on a single panel to form a single solar cell module. When connecting such solar cells, wiring for electrically connecting the electrodes of each solar cell is indispensable. In general, soldering a ribbon-like metal allows the electric power in the module to be connected. Wiring is done. Here, since the wiring portion in the connection becomes an invalid area dead area for power generation), in order to improve the efficiency of the module, a device that is as large as possible is used or an interval for spreading the substrates is devised.

また、太陽電池を形成する際には、プロセスの面内均一性の問題から、基板上のすべての領域を均質に形成することは不可能である。そのために、実際は、特性の落ちる部分をトリミングする方法がとられている。ガラス基板やＳｉ基板など、脆い基板を用いる場合は、ダイヤモンド工具で切り込みをいれた後で、応力や熱をかけて分断あるいはへき開する方法がとられているが、金属基板の場合は、一般の金属板の加工と同様に、公知技術として、薄い回転砥石を用いたダイシングや、高出力レーザやプラズマを用いた分断方法がとられている。この方法は前述のデッドエリアを少なくするためには必要不可欠な方法である。   Further, when forming a solar cell, it is impossible to uniformly form all regions on the substrate due to in-plane uniformity of the process. Therefore, in practice, a method of trimming a portion where the characteristic is deteriorated is taken. When a fragile substrate such as a glass substrate or Si substrate is used, after cutting with a diamond tool, a method of dividing or cleaving by applying stress or heat is used. Similar to the processing of the metal plate, as a known technique, dicing using a thin rotating grindstone and cutting method using a high-power laser or plasma are taken. This method is indispensable for reducing the aforementioned dead area.

従来のパネル内の太陽電池の接続方法として、例えば、特許文献１では図４Ａに記すように、太陽電池を敷き詰める際に、太陽電池の基板同士が短絡しないように太陽電池の間に絶縁体２９を挿入し、その上で前記絶縁体をまたぐように配線２８を導電性接着剤２７で接続している。絶縁体としては絶縁性樹脂や絶縁性フィルムが多く用いられている。ここで、導電性接着材と同じ役割を果たすものとして、ハンダがよく用いられる。図４Ｂは別の接続方法の例であり、基板上に直接形成された電極２４と上部透明電極２６とを接続し、基板上に直接形成された電極２４同士で接続配線２８を行っている。この構成は、上部電極２６へのハンダ付けの熱影響を避けるためにとられている。
特開平１０−０５１０１８号公報 As a conventional method for connecting solar cells in a panel, for example, as shown in FIG. 4A in Patent Document 1, when solar cells are laid, an insulator 29 is provided between solar cells so that the substrates of the solar cells are not short-circuited. The wiring 28 is connected with a conductive adhesive 27 so as to straddle the insulator. As the insulator, an insulating resin or an insulating film is often used. Here, solder is often used as one that plays the same role as the conductive adhesive. FIG. 4B shows an example of another connection method, in which the electrode 24 directly formed on the substrate and the upper transparent electrode 26 are connected, and the connection wiring 28 is performed between the electrodes 24 directly formed on the substrate. This configuration is taken to avoid the thermal effects of soldering on the upper electrode 26.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-051018

これらのように、基板の端部を切断してセルやサブモジュールを組み合わせて太陽電池モジュールを作製するときには、図５Ａに示すように、電極３４を基板の最端部に形成し、かつ隙間なく敷き詰める方法によりデッドエリアを少なくする方法がとられている。しかしながら、図５Ｂに示すように、ハンダ付けの際に各太陽電池間の微小な隙間を溶けたハンダ３７ａ、３７ｂが金属基板部にまで浸透する場合が発生し、結果的に太陽電池の電極と金属基板とが短絡する不良が発生していた。具体的には電気が３４ａ→３７ａ→３１→３７ｂ→３４ｂと流れることにより、この太陽電池で発生した電流がすべてこの短絡経路で消費されることになる。このため、太陽電池モジュール特性に与える影響は大きかった。特許文献１では明確には記されていないが、この短絡不良の対策として、太陽電池間に絶縁性の樹脂を設置してある。この構造において、隙間を埋める樹脂の代わりに絶縁体を挟み込む方法が考えられるが、金属基板が薄いときには絶縁体を端面に配置することが作業的に困難であるという問題があった。   When the solar cell module is manufactured by cutting the end portion of the substrate and combining the cells and submodules as described above, the electrode 34 is formed at the endmost portion of the substrate and has no gap as shown in FIG. 5A. A method of reducing the dead area by laying down is used. However, as shown in FIG. 5B, when soldering, the solder 37a, 37b, which has melted the minute gaps between the solar cells, penetrates to the metal substrate portion, and as a result, the electrodes of the solar cells The defect which short-circuited with a metal substrate had generate | occur | produced. Specifically, when electricity flows in the order of 34a → 37a → 31 → 37b → 34b, all the current generated in this solar cell is consumed in this short circuit path. For this reason, the influence which it has on the solar cell module characteristic was large. Although not clearly described in Patent Document 1, an insulating resin is installed between solar cells as a countermeasure against this short circuit failure. In this structure, a method of sandwiching an insulator instead of resin filling the gap is conceivable. However, when the metal substrate is thin, there is a problem that it is difficult to arrange the insulator on the end face.

本発明は、前記従来の問題を解決するため、トリミングした金属基板上の太陽電池を直・並列に並べて配置するときに、電極と基板との絶縁を確保し、しかも簡易なプロセスにより絶縁を確保する太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention ensures insulation between the electrode and the substrate when arranging the solar cells on the trimmed metal substrate in series and in parallel, and also ensures the insulation by a simple process. A solar cell module and a manufacturing method thereof are provided.

本発明の太陽電池モジュールは、金属基板上に形成されている太陽電池が複数枚並んでおり、隣接した太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールにおいて、配線直下の金属基板の端面のうち、少なくとも一方に酸化層が形成されていることを特徴とする。   The solar cell module of the present invention is a solar cell module in which a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged and electrical wiring is formed on adjacent solar cells. Among these, an oxide layer is formed on at least one of them.

ここで、酸化層の厚さが０．１ミクロン以上２０ミクロン以下であることが好ましい。   Here, it is preferable that the thickness of the oxide layer is 0.1 to 20 microns.

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、金属基板上に形成されている太陽電池が端部の除去された状態で複数枚並んでおり、かつ隣接した太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールの製造方法において、金属基板上に形成されている太陽電池の端部を除去する際に、金属基板に酸化性ガスを供給しながらレーザ切断又はプラズマ切断を行うことを特徴とする。   Further, in the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged in a state where the end portions are removed, and electrical wiring is formed on adjacent solar cells. In the manufactured solar cell module manufacturing method, when removing the end portion of the solar cell formed on the metal substrate, laser cutting or plasma cutting is performed while supplying an oxidizing gas to the metal substrate. To do.

ここで、酸化性ガスは、酸素を１０％以上含むことが好ましい。   Here, the oxidizing gas preferably contains 10% or more of oxygen.

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、金属基板上に形成されている太陽電池が端部の除去された状態で複数枚並んでおり、かつ隣接した太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールの製造方法において、金属基板上に形成されている太陽電池の端部を除去する際に、金属基板に酸化性液体を供給しながらダイシングを行なうことが好ましい。
ここで、酸化性液体は、過酸化水素水、過塩素酸及び硝酸から選ばれる少なくとも一つを１体積パーセント以上含むことが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged in a state where the end portions are removed, and electrical wiring is formed on adjacent solar cells. In the manufactured solar cell module manufacturing method, it is preferable to perform dicing while supplying an oxidizing liquid to the metal substrate when removing the end portion of the solar cell formed on the metal substrate.
Here, the oxidizing liquid preferably contains 1 volume percent or more of at least one selected from hydrogen peroxide, perchloric acid and nitric acid.

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池の金属基板の端面に酸化層が形成されていることにより、太陽電池を横に密着させて並べて、接続部をまたぐようにハンダ付けをした際に、基板の隙間にハンダが染み出して金属基板部に達しても、金属基板との間に短絡が発生しにくい。また、隙間なく並べることにより、デッドエリアを最小限に抑えることが可能となる。   When the solar cell module of the present invention is formed by forming an oxide layer on the end face of the metal substrate of the solar cell, the solar cells are arranged in close contact with each other and soldered so as to straddle the connection portion. Even if solder oozes out into the gap and reaches the metal substrate part, a short circuit is unlikely to occur between the metal substrate and the solder. Further, by arranging them without gaps, it is possible to minimize the dead area.

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、酸化性ガスを供給しながら太陽電池をレーザ切断あるいはプラズマ切断することにより、加工時の熱で切断端面が酸化され、絶縁性の高い酸化皮膜が形成できる。   The solar cell module manufacturing method of the present invention can form a highly insulating oxide film by oxidizing the cut end face with heat during processing by laser cutting or plasma cutting of the solar cell while supplying an oxidizing gas. .

本発明の別の太陽電池モジュールの製造方法は、酸化性液体を供給しながら太陽電池を回転砥石によりダイシングすることにより、酸化作用が切断時の熱で促進され、絶縁性の高い酸化皮膜が形成できる。   According to another method of manufacturing a solar cell module of the present invention, by dicing a solar cell with a rotating grindstone while supplying an oxidizing liquid, the oxidation action is accelerated by heat at the time of cutting, and a highly insulating oxide film is formed. it can.

本発明の太陽電池モジュールは、図１Ａに示すように、金属基板１１上に形成されている太陽電池を複数枚並べて形成する太陽電池モジュールにおいて、隣接した前記太陽電池に電気的な配線が形成され、前記配線直下の少なくとも一方の金属基板端面に酸化層が形成されている。酸化層１２の厚さは０．１μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１〜１０μｍの範囲である。酸化層の好ましい材料はＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ2、ＴｉＯ2、Ｃｕ2Ｏ、ＭｏＯ2などである。 As shown in FIG. 1A, the solar cell module of the present invention is a solar cell module in which a plurality of solar cells formed on a metal substrate 11 are arranged side by side, and electrical wiring is formed on the adjacent solar cells. An oxide layer is formed on the end face of at least one metal substrate immediately below the wiring. The thickness of the oxide layer 12 is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, and more preferably in the range of 1 to 10 μm. Preferred materials for the oxide layer are SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 2 , TiO 2 , Cu 2 O, MoO 2 and the like.

また、酸化層の形成方法として、金属基板を含む太陽電池を酸化性ガスを供給しながら高出力レーザで切断又はプラズマ切断を行う。酸化性ガスは酸素を１０％以上含んでいることが好ましい。高出力レーザで切断又はプラズマ切断の際には、基板からの排熱を良好にして、太陽電池の特性が劣化しない範囲の温度上昇に抑えるのが好ましい。
また、酸化層の形成方法として、金属基板１１を含む太陽電池を回転砥石によるダイシングにおいて、酸化性液体を供給しながら切断する。酸化性液体は過酸化水素水、過塩素酸、硝酸のいずれかを１体積パーセント以上含むことが好ましい。 As a method for forming the oxide layer, a solar cell including a metal substrate is cut by a high-power laser or plasma cutting while supplying an oxidizing gas. The oxidizing gas preferably contains 10% or more of oxygen. When cutting with high-power laser or plasma cutting, it is preferable to improve the exhaust heat from the substrate and suppress the temperature rise within a range where the characteristics of the solar cell are not deteriorated.
As a method for forming the oxide layer, the solar cell including the metal substrate 11 is cut while supplying an oxidizing liquid in dicing with a rotating grindstone. The oxidizing liquid preferably contains 1% by volume or more of any one of hydrogen peroxide, perchloric acid, and nitric acid.

図１Ａは太陽電池の断面図である。１１は金属基板であり、隣接した太陽電池に電気的な配線が形成され、前記配線直下の少なくとも一方の金属基板端面に酸化皮膜１２が形成されている。基板１１上には集積化薄膜太陽電池を形成するために絶縁層１３が形成されている。１４は電極、１５は太陽電池本体であり、光や電子線を吸収して電流を発生する。１６は透明導電膜であり上部電極へ発生した電気を伝える役割を有する。１３−１６は太陽電池を１枚の基板内で直列接続されており、透明導電膜１６は上部の電極１４と接続されている。１７はハンダであり、太陽電池を接続する配線１８と太陽電池の電極１４とを物理的・電気的につなげている。ここで、酸化皮膜１２の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。   FIG. 1A is a cross-sectional view of a solar cell. Reference numeral 11 denotes a metal substrate, in which electrical wiring is formed in adjacent solar cells, and an oxide film 12 is formed on an end surface of at least one metal substrate immediately below the wiring. An insulating layer 13 is formed on the substrate 11 to form an integrated thin film solar cell. Reference numeral 14 denotes an electrode, and reference numeral 15 denotes a solar cell body, which absorbs light and an electron beam and generates a current. Reference numeral 16 denotes a transparent conductive film having a role of transmitting electricity generated to the upper electrode. In 13-16, solar cells are connected in series in one substrate, and the transparent conductive film 16 is connected to the upper electrode. Reference numeral 17 denotes solder, which physically and electrically connects the wiring 18 for connecting the solar cell and the electrode 14 of the solar cell. Here, the thickness of the oxide film 12 is preferably 1 μm or more.

以下本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施形態１）
まず、０．５ｍｍ厚のステンレス（ＳＵＳ４３０）の薄板基板１１上に０．２ｍｍ程度のソーダライムガラスを主成分とするガラス質の絶縁層１３を形成した。この基板上にＭｏをスパッタ法で形成して電極１４とした。次に、電極１４の一部を、ストライプ状に等間隔で複数除去することによって、複数の短冊状に加工した。電極１４の除去はＹＡＧレーザを用いたレーザパターニング法によって行った。 (Embodiment 1)
First, a vitreous insulating layer 13 composed mainly of soda lime glass of about 0.2 mm was formed on a 0.5 mm thick stainless steel (SUS430) thin plate substrate 11. Mo was formed on this substrate by a sputtering method to form an electrode 14. Next, a part of the electrode 14 was processed into a plurality of strips by removing a plurality of parts in stripes at equal intervals. The electrode 14 was removed by a laser patterning method using a YAG laser.

次に、太陽電池素子本体１５を形成した。本実施例の場合は蒸着法により厚さ２μｍのＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2からなる光吸収層を形成した。その後ＩｎＳ溶液による表面処理とＣｄＳバッファ層を形成することにより、太陽電池のｐｎ接合を形成した。 Next, the solar cell element body 15 was formed. In the case of this example, a light absorption layer made of Cu (In, Ga) Se 2 having a thickness of 2 μm was formed by vapor deposition. Thereafter, a pn junction of the solar cell was formed by forming a surface treatment with an InS solution and forming a CdS buffer layer.

その後、Ｍｏより上部の膜を切削工具を用いたメカニカルパターニング法により分割した。実施例の図面上ではこの２工程で分割された部分を太陽電池素子本体１５として記載している。   Thereafter, the film above Mo was divided by a mechanical patterning method using a cutting tool. In the drawing of the embodiment, a portion divided by these two steps is described as a solar cell element body 15.

さらに、透明な低抵抗インジウム−錫酸化物合金（ＩＴＯ）膜をスパッタリング法にて形成し、透明導電膜１６とした。最後に、Ｍｏより上部の膜を、切削工具を用いたメカニカルパターニング法により除去することにより太陽電池の素子分離を行った。   Further, a transparent low resistance indium-tin oxide alloy (ITO) film was formed by sputtering, and the transparent conductive film 16 was obtained. Finally, element separation of the solar cell was performed by removing the film above Mo by mechanical patterning using a cutting tool.

次に、このようにして形成した太陽電池をトリミングする方法について説明する。図２はトリミングの方法を説明する概念図であり、金属基板４１上に絶縁膜４２を介して形成した太陽電池４３はＸＹθテーブルに乗っており、所望の位置で切削可能となっている。その基板上に、室温において、集光光学系４５で高光密度化されたＣＯ2レーザ光４４を照射した。その際に、加工部位にガスが直接供給できるように設計されたノズル４７から酸素ガス４６を１００ｓｃｃｍ供給した。高密度化したレーザ光により、金属基板４１、絶縁膜４２、太陽電池４３は一度に熱蒸発し切削される。加工に用いたレーザ光の波長は１０．６μｍであり、集光光学系で０．１ｍｍ径に集光され、１ＭＷ／ｃｍ2の強度で走査速度は５ｍｍ／秒であった。 Next, a method for trimming the solar cell thus formed will be described. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a trimming method. A solar cell 43 formed on a metal substrate 41 via an insulating film 42 is on an XYθ table and can be cut at a desired position. The substrate was irradiated with CO 2 laser light 44 whose optical density was increased by the condensing optical system 45 at room temperature. At that time, 100 sccm of oxygen gas 46 was supplied from a nozzle 47 designed to supply gas directly to the processing site. The metal substrate 41, the insulating film 42, and the solar cell 43 are thermally evaporated at once and cut by the high-density laser light. The wavelength of the laser beam used for processing was 10.6 μm, and the light was condensed to a diameter of 0.1 mm by a condensing optical system. The intensity was 1 MW / cm 2 and the scanning speed was 5 mm / second.

このようにして分断した金属基板端面は酸化層の厚さが１０ミクロンであり、１ｃｍの間隔でプローブをあてて抵抗を測定したとき、その抵抗値は２ＭΩであった。本実施例において酸素ガスの流量は１００ｓｃｃｍであったが、このときの切断部付近の酸素濃度は４０％であった。このほか、切断部の酸素濃度が１０％以上あれば実用上十分な絶縁抵抗を持つ膜が得られ、このときの酸化皮膜の厚さはすべて１ミクロン以上であった。   The end face of the metal substrate thus divided had an oxide layer thickness of 10 microns, and when the resistance was measured by applying probes at intervals of 1 cm, the resistance value was 2 MΩ. In this example, the flow rate of oxygen gas was 100 sccm, but the oxygen concentration in the vicinity of the cut portion at this time was 40%. In addition, when the oxygen concentration at the cut portion was 10% or more, a film having a practically sufficient insulation resistance was obtained, and the thicknesses of the oxide films at this time were all 1 micron or more.

本実施例ではＣＯ2レーザを用いているが、このほかレーザ発振器にはＣＯレーザ（波長５．５μｍ）、ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）、ＹＶＯ4レーザ（波長１．０６μｍ）、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レーザを用いても、照射パワー密度が同じであれば同様の効果が得られた。レーザ光は、線幅に関係なく、基板の厚さが１ｍｍ以下であれば照射エネルギー密度が０．１ＭＷ／ｃｍ2〜１０ＭＷ／ｃｍ2の範囲で平坦な切断面がえられ、酸化膜も均質なものが得られた。切断速度に関しては１ｍｍ／ｓ〜１０ｍｍ／ｓの範囲であれば平坦な切断面がえられ、酸化膜も均質なものが得られた。切断加工する際には熱が発生するので、切断の際には基板からの排熱を良好にするようにヒートシンクを設けている。このことにより基板温度は１００℃以下に抑えられている。この温度上昇は太陽電池の特性が劣化しない範囲の抑えるのが好ましく、本実施例に用いた太陽電池の場合は２００℃以下であった。
ここではレーザ加工の例を示したが、酸化性ガスを供給しながらプラズマ切断を行った場合でも同様の効果が見られた。切断方法によらず、切断時に切断面が高温になっている場合に酸化性ガスを直接供給することにより、酸化層が効果的に形成されるという原理に基づくものである。 In this embodiment, a CO 2 laser is used, but other laser oscillators include a CO laser (wavelength 5.5 μm), a YAG laser (wavelength 1.06 μm), a YVO 4 laser (wavelength 1.06 μm), a YLF laser, Even if a YAlO 3 laser was used, the same effect was obtained if the irradiation power density was the same. Regardless of the line width, if the thickness of the substrate is 1 mm or less, the laser light has a flat cut surface with an irradiation energy density of 0.1 MW / cm 2 to 10 MW / cm 2 , and the oxide film is homogeneous. Was obtained. When the cutting speed was in the range of 1 mm / s to 10 mm / s, a flat cut surface was obtained and a uniform oxide film was obtained. Since heat is generated during the cutting process, a heat sink is provided so as to improve the exhaust heat from the substrate during the cutting. As a result, the substrate temperature is suppressed to 100 ° C. or lower. This temperature rise is preferably suppressed within a range where the characteristics of the solar cell do not deteriorate. In the case of the solar cell used in this example, it was 200 ° C. or lower.
Although an example of laser processing is shown here, the same effect was seen even when plasma cutting was performed while supplying an oxidizing gas. Regardless of the cutting method, it is based on the principle that an oxide layer is effectively formed by directly supplying an oxidizing gas when the cut surface is at a high temperature during cutting.

次に、太陽電池の接続について説明する。このようにして作製した太陽電池を、図１Ａに示すように直列接続配線をつける部分が隣り合わせになるように配列し、隣り合う電極１４にまたがるように、幅２ｍｍのハンダ付きリボン１８（主材質はＡｌ）をのせ、ハンダ付けを行い、太陽電池モジュールを形成した。この結果、従来の構造では隙間にハンダがしみこんで発生した短絡の頻度が約１／２０であったのに対し、本実施形態１の方法では約１／１００以下の頻度に改善された。   Next, connection of solar cells will be described. As shown in FIG. 1A, the solar cells thus fabricated are arranged so that the portions to which the series connection wiring is attached are adjacent to each other, and the soldered ribbon 18 (main material) having a width of 2 mm so as to straddle the adjacent electrodes 14. Was loaded with Al) and soldered to form a solar cell module. As a result, in the conventional structure, the frequency of the short circuit caused by the solder infiltrating into the gap was about 1/20, whereas in the method of the first embodiment, the frequency was improved to about 1/100 or less.

（実施形態２）
まず実施形態１と同様に、ステンレス（ＳＵＳ４３０）の薄板基板１１上に絶縁層１３を形成し、その上にＭｏをスパッタ法で形成して電極膜１４とした。次に、電極１４の一部を、レーザスクライブ法により複数の短冊状に分割加工し、蒸着法により厚さ２μｍのＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2からなる光吸収層を形成した。その後ＩｎＳ溶液による表面処理とＣｄＳバッファ層形成を行うことにより、太陽電池本体１５を形成した。 (Embodiment 2)
First, as in the first embodiment, an insulating layer 13 was formed on a stainless steel (SUS430) thin plate substrate 11, and Mo was formed thereon by sputtering to form an electrode film 14. Next, part of the electrode 14 was divided into a plurality of strips by a laser scribing method, and a light absorption layer made of Cu (In, Ga) Se 2 having a thickness of 2 μm was formed by an evaporation method. Thereafter, surface treatment with an InS solution and CdS buffer layer formation were performed to form the solar cell body 15.

その後、Ｍｏより上部の膜をメカニカルスクライブ法により分割し、透明な低抵抗ＩＴＯ膜をスパッタリング法にて形成し、透明導電膜１６とした。最後に、Ｍｏより上部の膜を、メカニカルスクライブ法により除去することにより太陽電池の素子分離を行った。   Then, the film | membrane above Mo was divided | segmented with the mechanical scribing method, the transparent low resistance ITO film | membrane was formed with the sputtering method, and it was set as the transparent conductive film 16. FIG. Finally, element separation of the solar cell was performed by removing the film above Mo from the mechanical scribing method.

このようにして形成した太陽電池の端部をトリミングする方法について以下に説明する。図３に示すように太陽電池をダイシング装置にセットして、回転砥石５４で切断した。その際に、切断部位に液体が直接当たるように設置されたノズル５５から酸化性溶液５６として水：過酸化水素水：リン酸が８：１：１（体積比率）の溶液を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で供給した。ここで、回転砥石の刃幅０．１３ｍｍで、回転数２００００ｒｐｍ、切削速度１０ｍｍ／ｓ、１回あたりの切削量０．１ｍｍであった。   A method for trimming the end portion of the solar cell thus formed will be described below. As shown in FIG. 3, the solar cell was set in a dicing apparatus and cut with a rotating grindstone 54. At that time, a solution of 8: 1: 1 (volume ratio) of water: hydrogen peroxide: phosphoric acid is used as an oxidizing solution 56 from a nozzle 55 installed so that the liquid directly hits the cutting site at 10 L / min. It was supplied at a flow rate. Here, the blade width of the rotating grindstone was 0.13 mm, the rotational speed was 20000 rpm, the cutting speed was 10 mm / s, and the cutting amount per stroke was 0.1 mm.

このようにして分断した金属基板端面は酸化層の厚さが５ミクロンであり、１ｃｍの間隔でプローブをあてて抵抗を測定したとき、その抵抗値は１ＭΩであった。このほか、酸化性液体に含まれる過酸化水素の濃度が１体積パーセント以上あれば実用上十分な絶縁抵抗を持つ膜が得られ、このときの酸化皮膜の厚さはすべて１ミクロン以上であった。   The end face of the metal substrate thus divided had an oxide layer thickness of 5 microns. When the resistance was measured by applying probes at intervals of 1 cm, the resistance value was 1 MΩ. In addition, if the concentration of hydrogen peroxide contained in the oxidizing liquid is 1 volume percent or more, a film having a practically sufficient insulation resistance can be obtained, and the thickness of the oxide film at this time is all 1 micron or more. .

ここで、酸化性溶液として過酸化水素水を用いているが、一般に酸化性液体は不安定であるので、安定剤を混ぜることが多い、本実施例では安定剤として過酸化水素と同量のリン酸を加えているが、安定剤の量としては過酸化水素の１／１０以上であれば、少なくとも１日以上酸化の効果が持続した。また、安定剤としてリン酸を用いているが、このほか、尿酸やアセトアニリドでも同様の濃度で同様の効果があった。   Here, hydrogen peroxide water is used as the oxidizing solution, but since the oxidizing liquid is generally unstable, a stabilizer is often mixed. In this embodiment, the same amount of hydrogen peroxide as the stabilizer is used. Phosphoric acid was added, but if the amount of stabilizer was 1/10 or more of hydrogen peroxide, the effect of oxidation was sustained for at least one day. Moreover, although phosphoric acid is used as a stabilizer, uric acid and acetanilide have the same effect at the same concentration.

本実施形態ではいずれも太陽電池としてＣＩＳ系太陽電池の例を示したが、上下に電極層を有する薄膜太陽電池であれば、このほかアモルファスシリコン太陽電子や微結晶シリコン太陽電池、ＣｄＴｅ太陽電池、有機太陽電池でも同等の効果が得られた。また、本実施例では直列接続を示したが、並列接続に用いても同様に効果が得られる。   In the present embodiment, examples of CIS solar cells are shown as solar cells. However, if the thin film solar cells have electrode layers above and below, amorphous silicon solar electrons, microcrystalline silicon solar cells, CdTe solar cells, The same effect was obtained with organic solar cells. Moreover, although the serial connection was shown in the present Example, the effect is acquired similarly even if it uses for a parallel connection.

本発明にかかる太陽電池は、屋内から屋外にかけて広く電力供給源として用いられる。化石燃料の代替エネルギー源として利用することにより、地球環境保護等として有用である。現在では住宅の屋根・工場の屋上・ビルの壁面などでの電力供給源、電灯線のないところでの独立電源（標識や街灯）、携帯用機器の電源、ソーラーカー・人工衛星等の応用商品に使用することが出来る。   The solar cell according to the present invention is widely used as a power supply source from indoor to outdoor. By using it as an alternative energy source for fossil fuels, it is useful for protecting the global environment. Currently, it is used as a power supply source for residential roofs, factory rooftops, building walls, etc., independent power sources (signs and streetlights) where there are no power lines, portable equipment power supplies, solar cars, artificial satellites, and other applied products. Can be used.

図１Ａは本発明の実施形態１における太陽電池接続（正常状態）の断面図。図１Ｂは本発明の実施形態１において配列された太陽電池の隙間にハンダがしみこんだ場合（故障回避状態）の断面図。FIG. 1A is a cross-sectional view of solar cell connection (normal state) according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view in the case where solder has soaked into the gaps of the solar cells arranged in Embodiment 1 of the present invention (failure avoidance state). 図２は本発明の実施形態１における太陽電池の金属端面への酸化膜の形成方法の図。FIG. 2 is a diagram of a method for forming an oxide film on the metal end face of the solar cell in Embodiment 1 of the present invention. 図３は本発明の実施形態２における太陽電池の金属端面への酸化膜の形成方法の図。FIG. 3 is a diagram of a method for forming an oxide film on a metal end face of a solar cell according to Embodiment 2 of the present invention. 図４Ａは従来の太陽電池における太陽電池接続（正常状態）の断面図。図４Ｂは従来の太陽電池の接続において配列された太陽電池の隙間にハンダがしみこんだ場合（故障状態）の断面図。FIG. 4A is a cross-sectional view of solar cell connection (normal state) in a conventional solar cell. FIG. 4B is a cross-sectional view in the case where solder has soaked into the gaps between the solar cells arranged in the conventional solar cell connection (failure state). 図５Ａは従来の太陽電池における太陽電池接続（正常状態）の断面図。図５Ｂは従来の太陽電池の接続において配列された太陽電池の隙間にハンダがしみこんだ場合（故障状態）の断面図。FIG. 5A is a cross-sectional view of solar cell connection (normal state) in a conventional solar cell. FIG. 5B is a cross-sectional view in the case where solder has soaked into the gaps between the solar cells arranged in the conventional solar cell connection (failure state).

符号の説明Explanation of symbols

１１，２１，３１，４１，５１ 金属基板
１２ 金属酸化膜
１３，２３，２９，３３，４２，５２ 絶縁体
１４，２４，３４，３４ａ，３４ｂ 電極
１５，２５，３５，４３，５３ 太陽電池本体
１６，２６，３６ 透明導電膜
１７，２７，３７，３７ａ，３７ｂ ハンダ
１８，２８，３８，３８ａ，３８ｂ 配線
４４ レーザ光
４５ 集光光学系
４６ 酸化性ガス
４７，５５ ノズル
５４ 回転砥石
５６ 酸化性液体 11, 21, 31, 41, 51 Metal substrate 12 Metal oxide film 13, 23, 29, 33, 42, 52 Insulator 14, 24, 34, 34a, 34b Electrode 15, 25, 35, 43, 53 Solar cell body 16, 26, 36 Transparent conductive film 17, 27, 37, 37a, 37b Solder 18, 28, 38, 38a, 38b Wiring 44 Laser light 45 Condensing optical system 46 Oxidizing gas 47, 55 Nozzle 54 Rotating grindstone 56 Oxidizing liquid

Claims (6)

金属基板上に形成されている太陽電池が複数枚並んでおり、隣接した前記太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールにおいて、
前記配線直下の前記金属基板の端面のうち、少なくとも一方に酸化層が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 In a solar cell module in which a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged, and electrical wiring is formed on the adjacent solar cells,
The solar cell module, wherein an oxide layer is formed on at least one of the end surfaces of the metal substrate directly under the wiring. 前記酸化層の厚さが０．１ミクロン以上２０ミクロン以下である請求項１に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, wherein the oxide layer has a thickness of 0.1 to 20 microns. 金属基板上に形成されている太陽電池が端部の除去された状態で複数枚並んでおり、かつ隣接した前記太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールの製造方法において、
前記金属基板上に形成されている前記太陽電池の端部を除去する際に、前記金属基板に酸化性ガスを供給しながらレーザ切断又はプラズマ切断を行うことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 In the method of manufacturing a solar cell module in which a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged in a state where the end portion is removed, and electrical wiring is formed on the adjacent solar cells,
A method of manufacturing a solar cell module, wherein when removing an end portion of the solar cell formed on the metal substrate, laser cutting or plasma cutting is performed while supplying an oxidizing gas to the metal substrate. . 前記酸化性ガスが、酸素を１０％以上含む請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。   The manufacturing method of the solar cell module according to claim 3, wherein the oxidizing gas contains 10% or more of oxygen. 金属基板上に形成されている太陽電池が端部の除去された状態で複数枚並んでおり、かつ隣接した前記太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールの製造方法において、
前記金属基板上に形成されている前記太陽電池の端部を除去する際に、前記金属基板に酸化性液体を供給しながらダイシングを行なうことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 In the method of manufacturing a solar cell module in which a plurality of solar cells formed on a metal substrate are arranged in a state where the end portion is removed, and electrical wiring is formed on the adjacent solar cells,
A method for manufacturing a solar cell module, wherein dicing is performed while supplying an oxidizing liquid to the metal substrate when removing an end portion of the solar cell formed on the metal substrate. 前記酸化性液体は、過酸化水素水、過塩素酸及び硝酸から選ばれる少なくとも一つを１体積パーセント以上含む請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。   The method for manufacturing a solar cell module according to claim 5, wherein the oxidizing liquid contains at least one volume percent selected from hydrogen peroxide, perchloric acid, and nitric acid.
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