JP2011176148A - Method of manufacturing solar cell module, and solar cell module obtained by using the same method - Google Patents

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洸人 西井
Kazuto Hosokawa
和人 細川
Taichi Watanabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a solar cell module efficiently manufacturing a homogeneous single solar cell, and a large-area solar cell module with good quality at low cost by combining the cells, and to provide a solar cell module obtained by using the same method. <P>SOLUTION: The solar cell module is manufactured by the manufacturing method including: step A for obtaining a band-like single solar cell where a long band-like electrode substrate 1a with a width 10-80 mm is passed at a position in which a distance L from deposition sources (11-14) is 10-100 mm, and a thin film 1b of a compound semiconductor is continuously formed on a surface of the substrate in a deposition chamber 20; step B for obtaining a strip-like single solar cell by cutting the band-like single solar cell in a predetermined dimension in a length direction; and step C for structuring a module by electrically connecting a plurality of strip-like single solar cells. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、大面積の太陽電池モジュールを効率良く製造する方法およびそれを用いて得られた太陽電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a method for efficiently producing a large-area solar cell module and a solar cell module obtained by using the method.

近年、供給不足が懸念されるＳｉ（シリコン）に代えて、電極基板上に、Ｃｕ（銅），Ｉｎ（インジウム），Ｇａ（ガリウム），Ｓｅ（セレン），Ｓ（硫黄），Ｚｎ（亜鉛），Ｓｎ（錫）などからなるカルコパライト系と呼ばれるＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物により、化合物半導体層（光吸収層）を形成した薄膜太陽電池の開発が盛んに行われている。   In recent years, Cu (copper), In (indium), Ga (gallium), Se (selenium), S (sulfur), Zn (zinc) are formed on the electrode substrate instead of Si (silicon), which is feared to be short of supply. A thin film solar cell in which a compound semiconductor layer (light absorption layer) is formed of a group I-III-VI compound called a chalcopyrite composed of Sn, tin, etc. has been actively developed.

この種のカルコパライト系太陽電池としては、ＣＩＳ系太陽電池，ＣＩＧＳ系太陽電池，ＣＩＧＳＳ系太陽電池，ＣＺＴＳ系太陽電池等が知られている。そして、このような太陽電池は、青板ガラス，金属箔，樹脂フィルム等の基板に裏面電極層を積層してなる電極基板に、バッチ式で、蒸着法により化合物半導体層（光吸収層）を形成して太陽電池セルをつくり、これを複数個組み合わせることが行われている（特許文献１を参照）。   As this kind of chalcopyrite solar cells, CIS solar cells, CIGS solar cells, CIGSS solar cells, CZTS solar cells and the like are known. And such a solar cell forms a compound semiconductor layer (light absorption layer) by a vapor deposition method on an electrode substrate formed by laminating a back electrode layer on a substrate such as blue plate glass, metal foil, and resin film. Thus, solar cells are produced and a plurality of these are combined (see Patent Document 1).

特開平８−３０６９４５号公報JP-A-8-306945

しかしながら、上記のような、化合物半導体層の形成にバッチ式の蒸着法を用いて得られる太陽電池セルは、一般的に約１００ｍｍ角の正方形状であり、基板（蒸着基板）のサイズをこれ以上大きくすると、蒸着源の中心（真上）に相当する位置とその周囲とでは、上記化合物半導体層の電気的特性がばらつき、物性の均一性を保つのがむずかしくなる場合がある。そのため、上記方形状の太陽電池セルを組み合わせた従来の太陽電池モジュールの製造方法では、品質を保ちながらモジュールを大面積化することが難しいという問題があった。   However, the solar battery cell obtained by using the batch type vapor deposition method for forming the compound semiconductor layer as described above is generally about 100 mm square, and the size of the substrate (vapor deposition substrate) is larger than this. If it is enlarged, the electrical characteristics of the compound semiconductor layer may vary between the position corresponding to the center (directly above) of the vapor deposition source and its surroundings, and it may be difficult to maintain uniformity of physical properties. Therefore, in the conventional method for manufacturing a solar cell module in which the rectangular solar cells are combined, there is a problem that it is difficult to increase the area of the module while maintaining the quality.

また、太陽電池セルは、そのうちに１個所でも欠陥があると、セル全体が欠陥品となってしまうため、従来の方形，正方形等の電極基板のサイズを拡大していく方法では、製造歩留りが低下する可能性が高い。   In addition, if any one of the solar cells is defective in that time, the entire cell becomes a defective product. Therefore, in the conventional method of enlarging the size of the electrode substrate such as a square or a square, the manufacturing yield is increased. There is a high possibility of decline.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、均質な太陽電池セルを効率良く作製でき、これらを組み合わせることにより、品質が良好な大面積の太陽電池モジュールを低コストで製造することのできる太陽電池モジュールの製造方法およびそれを用いて得られた太陽電池モジュールの提供をその目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, A homogeneous photovoltaic cell can be produced efficiently, By combining these, large-sized photovoltaic module with good quality is manufactured at low cost. An object of the present invention is to provide a solar cell module manufacturing method that can be used and a solar cell module obtained by using the method.

上記の目的を達成するため、本発明は、複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、幅１０〜８０ｍｍの長尺の帯状電極基板上に、蒸着法により化合物半導体層を形成して帯状太陽電池セルを得る工程Ａと、上記帯状太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断して、ストリップ状太陽電池セルを得る工程Ｂと、上記ストリップ状太陽電池セルを電気的に複数接続して、太陽電池モジュールを得る工程Ｃと、を含む太陽電池モジュールの製造方法を第１の要旨とする。   In order to achieve the above object, the present invention is a method for manufacturing a solar cell module including a plurality of solar cells, and a compound semiconductor layer is formed on a long strip electrode substrate having a width of 10 to 80 mm by a vapor deposition method. Forming a strip-shaped solar cell by forming the strip-shaped solar cell, cutting the strip-shaped solar cell by a predetermined dimension in a longitudinal direction to obtain a strip-shaped solar cell, and electrically connecting the strip-shaped solar cell The first gist is a method for manufacturing a solar cell module, which includes a step C of obtaining a solar cell module by connecting a plurality of devices.

また、本発明は、上記太陽電池モジュールの製造方法によって得られた太陽電池モジュールであって、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化している太陽電池モジュールを第２の要旨とする。   Further, the present invention is a solar cell module obtained by the method for manufacturing a solar cell module, wherein a plurality of strip-shaped solar cells are arranged by overlapping adjacent long side portions, and these A solar cell module in which the electrode on each cell surface and the electrode on the back surface of the cell are connected at the above-described overlapping portion to increase the area is a second gist.

すなわち、本発明者らは、蒸着法では、長尺の物体を走行させながら連続して蒸着を行うと、得られる蒸着膜の物性が製品流れ方向に安定する点にヒントを得て、これを電極基板上に蒸着法により化合物半導体層を成膜する場合に応用することを着想した。そして、このとき、電極基板の幅を、先に述べた１００ｍｍを下回る、幅１０〜８０ｍｍの狭幅にすることにより、基板幅方向の物性が安定することを見出し、本発明に到達した。   That is, in the vapor deposition method, the inventors obtained a hint that the physical properties of the vapor deposition film obtained are stabilized in the product flow direction when vapor deposition is performed continuously while running a long object. It was conceived to be applied to the case where a compound semiconductor layer is formed on the electrode substrate by vapor deposition. And at this time, it discovered that the physical property of a board | substrate width direction was stabilized by making the width | variety of an electrode substrate into the narrow width | variety of 10-80 mm of width smaller than 100 mm mentioned previously, and reached | attained this invention.

本発明は、このような所定幅の帯状長尺物を走行させながら、その上に蒸着法により化合物半導体層を連続的に形成するものであり、それによって、品質の安定した太陽電池セルを、高速かつ高収率で得るようにするものである。なお、本発明における長尺の「帯状」とは、製品流れ（長手）方向に連続する、テープ状，リボン状等を含む概念であり、「ストリップ状」とは、そのような長尺の薄板状物品を、長手方向に所定長さに切断した状態を示し、細長い長片状または短冊状等の形状を意味する。   The present invention is to continuously form a compound semiconductor layer by a vapor deposition method while running a strip-like long object having such a predetermined width, whereby a solar cell having a stable quality is obtained. It is intended to obtain at high speed and high yield. In addition, the long “strip shape” in the present invention is a concept including a tape shape, a ribbon shape, and the like that are continuous in the product flow (longitudinal) direction, and the “strip shape” is such a long thin plate. It shows a state where the shaped article is cut into a predetermined length in the longitudinal direction, and means a shape such as an elongated strip or strip.

また、本発明において、「太陽電池セル」とは、太陽光を電気エネルギーに変換する光起電力素子をいい、「太陽電池モジュール」とは、複数の太陽電池セルを電気的に接続したものをいう。   In the present invention, “solar battery cell” refers to a photovoltaic element that converts sunlight into electric energy, and “solar battery module” refers to a battery in which a plurality of solar battery cells are electrically connected. Say.

本発明は、以上のような知見にもとづきなされたものであり、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、電極基板の幅を１０〜８０ｍｍの長尺帯状とし、この帯状電極基板の上に連続蒸着法を用いて化合物半導体層を形成している（工程Ａ）。このため、基板の幅方向にも流れ方向にも電気的特性の揃った一定品質の帯状太陽電池セルを、安定して高収率で作製することができる。   The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and the manufacturing method of the solar cell module of the present invention has a long strip shape of the electrode substrate of 10 to 80 mm, and is continuously formed on the strip electrode substrate. A compound semiconductor layer is formed using a vapor deposition method (step A). For this reason, it is possible to stably produce a high-yield band-shaped solar battery cell having a uniform quality with uniform electrical characteristics in both the width direction and the flow direction of the substrate.

また、この太陽電池モジュールの製造方法は、上記品質の揃った長尺帯状の太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断し、所要長さのストリップ状の太陽電池セルを得ているため（工程Ｂ）、カットロスが発生せず、モジュールの材料となるストリップ状太陽電池セルを、無駄なく高歩留りで作製することができる。   In addition, this method of manufacturing a solar cell module is obtained by cutting a strip-shaped solar cell having the same quality in the length direction with a predetermined dimension to obtain a strip-shaped solar cell having a required length. (Step B), no cut loss occurs, and a strip-shaped solar battery cell serving as a material for the module can be manufactured without waste at a high yield.

さらに、この太陽電池モジュールの製造方法は、上記所要長さにカットされたストリップ状太陽電池セルを並べて電気的に接続している（工程Ｃ）。そのため、太陽電池モジュールを容易に大面積化することができ、これにより、品質が良好な太陽電池モジュールを低コストで製造することができる。   Furthermore, in this method for manufacturing a solar cell module, the strip-shaped solar cells cut to the required length are arranged and electrically connected (step C). Therefore, the area of the solar cell module can be easily increased, whereby a solar cell module with good quality can be manufactured at low cost.

また、本発明において、上記工程Ａが、蒸着室と、この蒸着室内に配置される蒸着源と、上記帯状電極基板を繰り出す繰出し機と、この帯状電極基板を巻き取る巻取り機とを備え、上記帯状電極基板を、上記繰出し機から、減圧された上記蒸着室内の所定位置に繰り出す繰出工程と、上記蒸発源内の化合物半導体を加熱蒸発させながら、上記帯状電極基板を、この基板と上記蒸着源との距離Ｌが１０〜１００ｍｍになる位置を通過させ、上記帯状電極基板の表面に化合物半導体層を連続的に成膜して、長尺の帯状太陽電池セルにする工程と、上記帯状太陽電池セルを上記巻取り機に巻き取る巻取工程と、を含む場合には、より均一な膜厚の化合物半導体層を有する帯状太陽電池セルを、効率良く安定して製造することができる。   Further, in the present invention, the step A includes a vapor deposition chamber, a vapor deposition source disposed in the vapor deposition chamber, a feeding machine that unwinds the band-shaped electrode substrate, and a winder that winds the band-shaped electrode substrate, The strip electrode substrate is fed from the feeding machine to a predetermined position in the vacuum deposition chamber and the compound electrode in the evaporation source is heated and evaporated, and the strip electrode substrate, the substrate and the deposition source are heated. And passing the position where the distance L becomes 10 to 100 mm, continuously forming a compound semiconductor layer on the surface of the strip electrode substrate to form a long strip solar cell, and the strip solar cell In the case of including the winding step of winding the cell on the winder, it is possible to efficiently and stably manufacture a strip-shaped solar battery cell having a compound semiconductor layer with a more uniform film thickness.

さらに、本発明において、上記工程Ｂが、上記帯状太陽電池セルまたは上記ストリップ状太陽電池セルを検査して、見つかったセルの欠陥部位のみを切断により取り除く工程を含む場合には、上記欠陥に付随して破棄される正常な太陽電池部位が少なくなるため、太陽電池の材料や製造に用いるエネルギーを、より低減することができる。   Furthermore, in the present invention, when the step B includes a step of inspecting the strip-shaped solar cell or the strip-shaped solar cell and removing only a defective portion of the found cell by cutting, the step B is associated with the defect. Thus, the number of normal solar cell parts discarded is reduced, and thus the energy used for solar cell material and manufacturing can be further reduced.

また、上記工程Ｃが、所定の大きさのハウジング内に上記ストリップ状太陽電池セルを複数並べて電気的に接続する工程と、これらセルとハウジングとの間に封止用樹脂を充填する工程と、を含む場合には、パネルの大きさが規定（規格化）された太陽電池モジュールを、より拡大された規模で生産することが可能になる。これにより、高品質で大面積の太陽電池モジュールを、低コストで大量に製造することができる。   Further, the step C includes a step of electrically connecting a plurality of the strip solar cells in a predetermined size housing, and a step of filling a sealing resin between the cells and the housing, In the case of including a solar cell module in which the size of the panel is defined (standardized), it is possible to produce on a more expanded scale. Thereby, a high quality and large area solar cell module can be manufactured in large quantities at low cost.

そして、本発明において、上記製造方法を用いて製造され、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化している太陽電池モジュールは、全体が均質であって高性能であり、パネルの大きさが規定（規格化）された太陽電池モジュールや家庭用太陽光発電ユニット、あるいは、さらに大規模な太陽電池アレイやメガソーラー等の太陽光発電施設等、顧客の要望するモジュールサイズに、柔軟に対応することができるという利点を有する。   And in this invention, it manufactures using the said manufacturing method, and several strip-shaped photovoltaic cells are arranged so that the adjacent mutual long side part may be piled up, the electrode of each cell surface, and cell back surface The solar cell module which is connected to the electrodes at the above-mentioned overlapping portion and has a large area has a uniform and high performance as a whole, and a solar cell module in which the size of the panel is specified (standardized) It has an advantage that it can flexibly cope with the module size requested by the customer, such as a solar power generation unit for home use, or a solar power generation facility such as a large-scale solar cell array or mega solar.

（ａ）は本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルの１つを上面から見た図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。(A) is the figure which looked at one of the photovoltaic cells which comprise the solar cell module of this invention from the upper surface, (b) is the XX sectional drawing. 本発明の実施形態で使用する真空蒸着装置の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the vacuum evaporation system used by embodiment of this invention. （ａ）は本発明の太陽電池モジュールの製造方法で得られた太陽電池モジュールを上面から見た図であり、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線断面図である。(A) is the figure which looked at the solar cell module obtained with the manufacturing method of the solar cell module of this invention from the upper surface, (b) is the YY sectional view taken on the line.

つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this embodiment.

本実施形態における太陽電池モジュールの製造方法は、複数のカルコパライト系太陽電池セルを備える太陽電池モジュールを製造する方法であって、長尺の帯状電極基板を準備する工程と、蒸着法により化合物半導体（カルコパライト）層を形成する工程Ａと、透明電極層を形成する工程と、太陽電池セルを所定の寸法に切断する工程Ｂと、切断された太陽電池セルを複数接続してモジュールとする工程Ｃと、からなる。なお、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記工程Ａ，Ｂ，Ｃを含むものであれば、これらの工程の前後または間に、上記以外の別の工程を含んでいても差し支えない。   The method for manufacturing a solar cell module according to the present embodiment is a method for manufacturing a solar cell module including a plurality of chalcopyrite solar cells, and includes a step of preparing a long strip electrode substrate, and a compound semiconductor ( A step of forming a (calcopalite) layer, a step of forming a transparent electrode layer, a step B of cutting the solar cells into predetermined dimensions, and a step C of connecting a plurality of the cut solar cells into a module. It consists of. In addition, as long as the manufacturing method of the solar cell module of this invention includes the said process A, B, C, it does not interfere even if it includes other processes other than the above before, between these processes.

以下に、その製造方法を、順を追って詳細に説明する。
＜帯状太陽電池セルの製造工程＞
この工程は、図１（ａ）に示す帯状の太陽電池セル１Ａを作製するための工程である。なお、図１（ｂ）の断面図において、１ｂは化合物半導体層、１ｃは透明電極（層）、１ｄは基板、１ｅは裏面電極（層）である。また、電極基板１ａは、上記基板１ｄと裏面電極１ｅとで構成されており、これら各層は厚みを強調して図示している。
以下に帯状太陽電池セル製造の各工程について説明する。 Below, the manufacturing method is demonstrated in detail later on.
<Manufacturing process of strip solar cell>
This process is a process for producing the strip-shaped solar battery cell 1A shown in FIG. In FIG. 1B, 1b is a compound semiconductor layer, 1c is a transparent electrode (layer), 1d is a substrate, and 1e is a back electrode (layer). The electrode substrate 1a is composed of the substrate 1d and the back electrode 1e, and these layers are illustrated with the thickness emphasized.
Below, each process of strip | belt-shaped photovoltaic cell manufacture is demonstrated.

［太陽電池セルに用いる電極基板を準備する工程］
まず、化合物半導体層（１ｂ）の蒸着基材となる長尺の帯状電極基板１ａを準備する。この電極基板１ａは、例えば、厚さ１０〜２００μｍのステンレス（ＳＵＳ４３０）製金属箔からなる幅１０〜８０ｍｍ、長さ１０〜３０００ｍの長尺基板１ｄの一面に、スパッタリング法等により、例えばＭｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｃｒ（クロム），Ｔｉ（チタン）等からなる膜状の裏面電極１ｅが形成されたものである。この裏面電極１ｅ層の形成に際しては、ロール・トゥ・ロール法が採用され、一方のロールから長尺の基板１ｄを繰り出し、裏面電極１ｅを成膜後、他方のロールに巻き取ることが行われる。 [Step of preparing an electrode substrate for use in solar cells]
First, the elongate strip electrode substrate 1a used as the vapor deposition base material of a compound semiconductor layer (1b) is prepared. This electrode substrate 1a is formed, for example, on one surface of a long substrate 1d made of a stainless steel (SUS430) metal foil having a thickness of 10 to 200 μm and a length of 10 to 3000 m by sputtering, for example, Mo ( A film-like back surface electrode 1e made of molybdenum, W (tungsten), Cr (chromium), Ti (titanium) or the like is formed. When forming the back electrode 1e layer, a roll-to-roll method is adopted, and a long substrate 1d is fed out from one roll, and after the back electrode 1e is formed, it is wound around the other roll. .

上記基板１ｄの幅（長尺帯状の長手方向に対して直角方向の幅）は、後述する蒸着工程に最適なように、１０〜８０ｍｍに設定されており、さらに好ましくは２０〜５０ｍｍである。この基板１ｄの幅が１０ｍｍ未満の場合は、後の蒸着工程で単位時間あたりの加工量（蒸着面積）が向上せず、結果的に高コストの太陽電池セルとなってしまう。逆に、上記基板１ｄの幅が８０ｍｍを超える場合は、前記従来のバッチ式の蒸着法と同様、蒸着後の電極基板（１ａ）の幅方向で、化合物半導体層（１ｂ）の電気的特性がばらついてしまうからである。   The width of the substrate 1d (the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the long strip) is set to 10 to 80 mm, more preferably 20 to 50 mm so as to be optimal for the vapor deposition process described later. When the width of the substrate 1d is less than 10 mm, the amount of processing (deposition area) per unit time is not improved in the subsequent vapor deposition step, resulting in a high-cost solar cell. Conversely, when the width of the substrate 1d exceeds 80 mm, the electrical characteristics of the compound semiconductor layer (1b) in the width direction of the electrode substrate (1a) after vapor deposition are the same as in the conventional batch type vapor deposition method. Because it will vary.

また、上記基板１ｄの材料としては、長尺のテープ状あるいはフィルム状の金属箔や樹脂部材等を使用することができる。そのなかでも、破断しにくく可とう性に優れた金属箔が好ましく、耐候性に優れるステンレス箔が最も好ましい。基板１ｄの厚さは、好ましくは１０〜２００μｍであり、さらに好ましくは２０〜１００μｍである。さらに、その長尺方向の長さは１０〜３０００ｍであり、後の蒸着工程用に、リール等の巻き芯に巻回された状態で供給される。   Further, as the material of the substrate 1d, a long tape-shaped or film-shaped metal foil, a resin member, or the like can be used. Among them, a metal foil that is difficult to break and excellent in flexibility is preferable, and a stainless steel foil that is excellent in weather resistance is most preferable. The thickness of the substrate 1d is preferably 10 to 200 μm, and more preferably 20 to 100 μm. Furthermore, the length in the longitudinal direction is 10 to 3000 m, and is supplied in a state of being wound around a core such as a reel for a subsequent vapor deposition process.

（化合物半導体層の蒸着−工程Ａ）
つぎに、図２に示すような蒸着装置（真空蒸着装置）を用いて、上記のようにして得られたロール状の帯状電極基板１ａの一面に、カルコパライト系の化合物半導体層１ｂを積層する。この真空蒸着装置は、減圧可能な蒸着室２０の中に、化合物半導体層１ｂ形成用の複数の蒸着源（本実施形態においては１１，１２，１３，１４の４つ）と、巻き芯に巻かれた長尺の蒸着基材を巻き出すための繰出し機１５と、加工（蒸着）後の基材を巻き取るための巻取り機１６とを備えている。そして、基材の走行位置を案内する各ガイドローラー１７，１８により、上記繰出し機１５から巻き出された帯状電極基板１ａが、その蒸着対象面を上記各蒸着源と対面させた状態で、各蒸着源１１，１２，１３，１４と所定の距離Ｌ（各蒸着源からの距離はそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）離れた位置を走行するように構成されている。 (Vapor deposition of compound semiconductor layer-step A)
Next, using a vapor deposition apparatus (vacuum vapor deposition apparatus) as shown in FIG. 2, the calcopalite-based compound semiconductor layer 1 b is laminated on one surface of the roll-shaped strip electrode substrate 1 a obtained as described above. This vacuum deposition apparatus has a plurality of deposition sources (four in this embodiment, 11, 12, 13, and 14 in this embodiment) for forming the compound semiconductor layer 1b and a winding core wound in a deposition chamber 20 that can be decompressed. A feeding machine 15 for unwinding the long deposited vapor-deposited substrate and a winder 16 for winding the processed (deposited) substrate are provided. And by each guide roller 17 and 18 which guides the running position of a base material, in the state which the strip | belt-shaped electrode substrate 1a unwound from the said delivery machine 15 made the vapor deposition object surface face each said vapor deposition source, The vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 are configured to travel at a predetermined distance L (distances from the respective vapor deposition sources are L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 , respectively).

なお、蒸着源の個数は、化合物半導体層１ｂの組成によって増減する。また、上記各蒸着源１１，１２，１３，１４は、帯状電極基板１ａとの距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4を個別に制御できる高さ調節手段を備えている。例えば、各蒸着源が、図２のような二重の筒状のケーシングを備える場合、その内筒を上下移動可能なように構成する。そして、各蒸着源の内部には、後述する成膜材料と、この成膜材料を加熱・蒸発させるための加熱器等（図示省略）が配設されており、その上部開口にはそれぞれ、シャッター１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ等の蒸発量制御手段が取り付けられている。そして、上記真空蒸着装置は、上記蒸着室２０内を排気する排気手段（真空ポンプ２１）と、上記基板１ａを加熱・冷却する加熱手段（図示省略）や冷却手段（図示省略）等の付帯設備とを備えている。 The number of vapor deposition sources varies depending on the composition of the compound semiconductor layer 1b. Further, each of the deposition sources 11, 12, 13, 14 is provided with a distance L 1, L 2, L 3 , the height adjusting means can be individually controlled L 4 between the strip electrode substrate 1a. For example, when each vapor deposition source includes a double cylindrical casing as shown in FIG. 2, the inner cylinder is configured to be movable up and down. Each vapor deposition source is provided with a film-forming material, which will be described later, and a heater (not shown) for heating and evaporating the film-forming material. Evaporation amount control means such as 11a, 12a, 13a and 14a are attached. The vacuum deposition apparatus includes an evacuation unit (vacuum pump 21) for exhausting the inside of the deposition chamber 20, and ancillary equipment such as a heating unit (not shown) and a cooling unit (not shown) for heating and cooling the substrate 1a. And.

本実施形態で作製する化合物半導体層１ｂは、カルコパライト（黄銅鉱）系材料およびその近縁材料により形成される。具体的には、銅，インジウム，ガリウム，セレン，硫黄，亜鉛および錫等を組み合わせて得られるものであり、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2，Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2，ＣｕＩｎＳ2，Ｃｕ2ＺｎＳｎＳ4などである。上記化合物半導体層１ｂの層厚は、好ましくは１．５〜２．５μｍである。 The compound semiconductor layer 1b produced in the present embodiment is formed of a chalcopyrite (chalcopyrite) -based material and its related materials. Specifically, it is obtained by combining copper, indium, gallium, selenium, sulfur, zinc, tin and the like. For example, Cu (In, Ga) Se 2 , Cu (In, Ga) (Se, S) 2 , CuInS 2 , Cu 2 ZnSnS 4 and the like. The layer thickness of the compound semiconductor layer 1b is preferably 1.5 to 2.5 μm.

ここで、上記真空蒸着装置を用いた化合物半導体層の蒸着方法を、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ系化合物）からなる薄膜を形成する場合を例に、具体的に説明する
まず、前準備を行う。すなわち、前記ロール状に巻回された帯状電極基板１ａを繰出し機１５にセットし、各ガイドローラー１７，１８を通した後、巻取り機１６まで口出し（通線）しておく。また、各蒸着源１１，１２，１３，１４内には、その蒸着順序に合わせてＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅの成膜材料を順次セットする。 Here, the method for depositing the compound semiconductor layer using the vacuum deposition apparatus will be specifically described by taking a case of forming a thin film made of Cu (In, Ga) Se 2 (CIGS compound) as an example. Make preparations. That is, the strip-shaped electrode substrate 1a wound in the roll shape is set on the feeding machine 15, passed through the guide rollers 17 and 18, and then led out (wired) to the winding machine 16. Also, Cu, In, Ga, and Se film forming materials are sequentially set in the respective vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 in accordance with the vapor deposition order.

材料のセットが完了したら、蒸着室（チャンバー）２０の開口（図示省略）を密閉して、この蒸着室２０内を真空ポンプ２１により、およそ１×１０-3Ｐａ以下の圧力になるまで減圧した後、蒸着室２０内を３００〜６００℃まで加温し、蒸着を開始する。なお、上記帯状電極基板１ａの走行位置と、各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4は、各蒸着源内にセットされる成膜材料とその蒸発温度および加工スピードにより異なるが、通常、１０〜１００ｍｍの範囲内であり、より好ましくは２０〜７０ｍｍの範囲内に設定される。 When the material setting is completed, the opening (not shown) of the vapor deposition chamber (chamber) 20 is sealed, and the inside of the vapor deposition chamber 20 is depressurized by the vacuum pump 21 to a pressure of about 1 × 10 −3 Pa or less. Then, the inside of the vapor deposition chamber 20 is heated to 300-600 degreeC, and vapor deposition is started. The distances L 1 , L 2 , L 3 , and L 4 between the travel position of the strip electrode substrate 1a and the vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 are the film forming materials set in the vapor deposition sources and Although it varies depending on the evaporation temperature and the processing speed, it is usually in the range of 10 to 100 mm, more preferably in the range of 20 to 70 mm.

上記帯状電極基板１ａと各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）が１０ｍｍ未満の場合は、蒸着の堆積速度が速すぎて、均一な膜厚の化合物半導体層１ｂを形成するのがむずかしいからである。逆に、上記帯状電極基板１ａと蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌが１００ｍｍを超える場合は、蒸着の堆積速度が低いため製品加工速度が向上しないうえ、化合物半導体層１ｂの膜厚がばらつき、蒸着材料のロスが増大するからである。 When the distance L (L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ) between the strip electrode substrate 1a and the respective vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 is less than 10 mm, the vapor deposition rate is too high and uniform. This is because it is difficult to form the compound semiconductor layer 1b having a sufficient thickness. Conversely, when the distance L between the strip electrode substrate 1a and the vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 exceeds 100 mm, the deposition rate of vapor deposition is low, so the product processing speed is not improved, and the film of the compound semiconductor layer 1b This is because the thickness varies and the loss of the vapor deposition material increases.

蒸着準備が整ったら、上記各蒸着源のシャッター１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを開け、上記帯状電極基板１ａを巻出し軸と巻取り軸との間で連続的に走行させる。このとき、走行する帯状電極基板１ａの表面に、各蒸着源１１，１２，１３，１４から加熱蒸発した成膜材料の蒸気粒子（原子，分子）が順次付着・堆積し、この帯状電極基板１ａの一面に、カルコパライト系化合物からなる薄膜（化合物半導体層１ｂ）が連続して形成される。   When the deposition preparation is complete, the shutters 11a, 12a, 13a, and 14a of the respective deposition sources are opened, and the strip electrode substrate 1a is continuously run between the unwinding shaft and the winding shaft. At this time, vapor particles (atoms, molecules) of the film-forming material heated and evaporated from the respective evaporation sources 11, 12, 13, and 14 are sequentially attached and deposited on the surface of the traveling strip electrode substrate 1a. On one surface, a thin film (compound semiconductor layer 1b) made of a chalcopyrite compound is continuously formed.

なお、上記の例では、帯状電極基板１ａと各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）の調節を、上記基板１ａを蒸着室２０内の所定位置（一定高さの位置）を水平に走行させ、各蒸着源の上記内筒（高さ調節手段）を上下させて行っている。しかし、これら蒸着源１１，１２，１３，１４と電極基板との距離Ｌを調節する方法は他の方法でもよい。例えば、各蒸着源１１，１２，１３，１４の上端面（開口）を同じ高さに揃え、帯状電極基板１ａの走行を案内するガイドローラーを多数増設して、これらガイドローラーの位置（高さ）をそれぞれ変更することにより、上記帯状電極基板１ａの走行位置を各蒸着源１１，１２，１３，１４上で個々に変更してもよい。また、以降の工程におけるハンドリングを考慮して、作製された帯状電極基板１ａは、通常、ロール状態で保たれる。 In the above example, the distance L (L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ) between the strip electrode substrate 1a and each of the vapor deposition sources 11, 12, 13, 14 is adjusted, and the substrate 1a is deposited in the vapor deposition chamber 20. The inner cylinder (height adjusting means) of each evaporation source is moved up and down by horizontally running a predetermined position (position of a certain height) inside. However, other methods may be used to adjust the distance L between the vapor deposition sources 11, 12, 13, 14 and the electrode substrate. For example, the upper end surfaces (openings) of the respective vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14 are arranged at the same height, and a large number of guide rollers for guiding the travel of the strip electrode substrate 1 a are added, and the positions (heights) of these guide rollers are increased. ) May be changed to individually change the traveling position of the strip electrode substrate 1a on the vapor deposition sources 11, 12, 13, and 14. In consideration of handling in the subsequent steps, the produced strip electrode substrate 1a is usually kept in a roll state.

（透明電極層の形成）
上記蒸着工程（工程Ａ）で得られた帯状電極基板１ａの化合物半導体１ｂ層上に、透明電極１ｃをさらに積層する。この透明電極１ｃの層は、上記帯状電極基板１ａのロール状の形状を利用して、それを送りながら、スパッタリング，塗布，蒸着等の方法により、ＺｎＯ等の金属酸化物膜を形成したものである。 (Formation of transparent electrode layer)
The transparent electrode 1c is further laminated | stacked on the compound semiconductor 1b layer of the strip | belt-shaped electrode substrate 1a obtained at the said vapor deposition process (process A). The layer of the transparent electrode 1c is obtained by forming a metal oxide film such as ZnO by a method such as sputtering, coating, or vapor deposition while feeding the roll-like shape of the strip electrode substrate 1a. is there.

なお、上記透明電極１ｃは、太陽等からの光を化合物半導体層１ｂ内に効率良く吸収させるために、光の透過率が８５％以上であることが望ましく、さらに、電気的には太陽電池セルの出力に対して抵抗成分とならないように、シート抵抗値が低いことが望ましい。このような特性を備えた材料として、例えばＺｎＯ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの金属酸化物等があげられる。上記透明電極１ｃの層厚は、好ましくは０．１〜１．０μｍである。 The transparent electrode 1c preferably has a light transmittance of 85% or more in order to efficiently absorb light from the sun or the like into the compound semiconductor layer 1b. It is desirable that the sheet resistance value is low so as not to become a resistance component with respect to the output. Examples of materials having such characteristics include metal oxides such as ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 and ITO (indium tin oxide). The layer thickness of the transparent electrode 1c is preferably 0.1 to 1.0 μm.

また、この透明電極層１ｃの形成に先立ち、ＺｎＳ（硫化亜鉛）やＩｎＳ（硫化インジウム）等からなるバッファ層を形成しておいてもよい。このバッファ層も、前記帯状電極基板１ａのロール状の形状を利用して、それを送りながら、スパッタリング，塗布，蒸着等の方法により形成されたものである。さらに、上記透明電極１ｃ，裏面電極１ｅおよび上記バッファの各層は、レーザースクライビング加工等により分割（分画）処理されていてもよい。   Prior to the formation of the transparent electrode layer 1c, a buffer layer made of ZnS (zinc sulfide), InS (indium sulfide), or the like may be formed. This buffer layer is also formed by sputtering, coating, vapor deposition, or the like using the roll-like shape of the strip-shaped electrode substrate 1a while feeding it. Furthermore, each layer of the transparent electrode 1c, the back electrode 1e, and the buffer may be divided (fractionated) by laser scribing or the like.

以上の方法により、幅１０〜８０ｍｍ、長さ１０〜３０００ｍの帯状太陽電池セル１Ａを効率的に製造することができる。   By the above method, the strip | belt-shaped solar cell 1A of width 10-80mm and length 10-3000m can be manufactured efficiently.

［ストリップ状太陽電池セルの製造工程−工程Ｂ］
つぎに、得られた長尺の帯状太陽電池セル１Ａを所定の長さに切断して、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを作製する工程Ｂについて説明する。 [Manufacturing process of strip solar cell-process B]
Next, a process B for producing the strip-shaped solar cell 1B by cutting the obtained long strip-shaped solar cell 1A into a predetermined length will be described.

この工程は、ロール状に巻き取られている、長尺の帯状太陽電池セル１Ａを送り出しながら、例えばレーザーやカッター等を用いて、長さ方向に所定の寸法で切断し、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂのサイズを、次工程で加工し易いサイズに揃えるものである。なお、その切断長さは、好ましくは２０ｍｍ〜２ｍである。また、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂは、切断後も、上記帯状太陽電池セル１Ａの幅（１０〜８０ｍｍ）を維持している。この切断長さは、次工程で使用される太陽電池モジュール（１０）のハウジングサイズにより適宜変更される。   In this step, each strip-shaped solar cell is cut into a predetermined size in the length direction using, for example, a laser or a cutter, while feeding the long strip-shaped solar cell 1A wound up in a roll shape. The size of the cell 1B is aligned to a size that can be easily processed in the next process. The cut length is preferably 20 mm to 2 m. Each strip-shaped solar cell 1B maintains the width (10 to 80 mm) of the strip-shaped solar cell 1A even after cutting. This cutting length is appropriately changed depending on the housing size of the solar cell module (10) used in the next step.

また、上記ストリップ状太陽電池セルの製造工程は、帯状太陽電池セル１Ａの切断工程前に、上記ロール状の帯状太陽電池セル１Ａを送り出しながら検査する工程と、この検査工程により見つかったセルの欠陥部位のみを切断して取り除く工程と、を備えていることが望ましい。上記検査工程で発見された欠陥部位の製品流れ方向両側を、基板幅方向に切断・除去することにより、工程の連続性を損なうことなく、太陽電池セルのロスを最小限に抑えることができる。これら検査工程と欠陥切除工程とは、上記のように帯状太陽電池セル１Ａの切断前に配置されている方が好都合であるが、切断後に、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを個別に検査して、欠陥部位を切除してもよい。   Moreover, the manufacturing process of the said strip-shaped photovoltaic cell consists of the process of inspecting the roll-shaped solar battery cell 1A before the cutting process of the strip-shaped solar battery cell 1A, and the cell defects found by this inspection process. And a step of cutting and removing only the part. By cutting and removing both sides of the defective part found in the inspection process in the product width direction, the loss of solar cells can be minimized without impairing the continuity of the process. These inspection process and defect excision process are more conveniently arranged before cutting the strip solar cell 1A as described above, but after cutting, the strip solar cell 1B is individually inspected, The defective part may be excised.

［太陽電池モジュールの製造工程−工程Ｃ］
最後に、得られたストリップ状太陽電池セル１Ｂを電気的に複数接続して、大面積の太陽電池モジュールを作製する工程Ｃについて説明する。 [Manufacturing process of solar cell module-Process C]
Finally, the process C for producing a large-area solar cell module by electrically connecting a plurality of obtained strip-like solar cells 1B will be described.

この工程では、モジュールとして必要な電流値および電圧値に応じて、上記長さの揃えられたストリップ状太陽電池セル１Ｂを複数（本実施形態においては３個）直列に接続し、図３（ａ）のような太陽電池モジュール１０を作製する。なお、図３（ｂ）において、２は接合金属、３はフレーム、４は裏面支持材、５は表面保護材、６は封止樹脂を示す。また、上記フレーム３，裏面支持材４，表面保護材５により、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを収容するハウジングが形成されている。   In this step, a plurality of (three in the present embodiment) strip-like solar cells 1B having the same length are connected in series according to the current value and voltage value required for the module, and FIG. The solar cell module 10 as shown in FIG. In FIG. 3B, 2 is a bonding metal, 3 is a frame, 4 is a back support material, 5 is a surface protection material, and 6 is a sealing resin. Further, the frame 3, the back surface support member 4, and the surface protection member 5 form a housing for accommodating the strip-shaped solar cells 1B.

太陽電池モジュール１０を作製する工程では、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂは、その長手方向を揃え、図３（ｂ）のように、その幅方向をハウジングの底部に対して所定の角度傾けた状態で、それぞれの一部（長辺側部）が重なり合うように収容される。そして、隣接する太陽電池セル１Ｂの表面の電極（透明電極１ｃ）と、セル１Ｂ裏面の電極（裏面電極１ｅまたは導電性の基板１ｄ）とが、接合金属２を用いて、上記重ね合わせ部位で電気的に（この場合は直列に）接続される。   In the step of producing the solar cell module 10, the strip solar cells 1B are aligned in the longitudinal direction, and the width direction is inclined at a predetermined angle with respect to the bottom of the housing as shown in FIG. Then, each part (long side part) is accommodated so as to overlap. And the electrode (transparent electrode 1c) on the surface of the adjacent solar battery cell 1B and the electrode (back electrode 1e or conductive substrate 1d) on the back surface of the cell 1B are bonded to each other by using the bonding metal 2. Electrically connected (in this case, in series).

なお、上記モジュールのハウジング内には、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂで発生する電力を外部に取り出すための端子盤（図示省略）が配設され、ハウジングの外部には、他の太陽電池モジュール１０等と電気的および物理的に連結するための外部端子（図示省略）等が取り付けられる。   A terminal board (not shown) for taking out the electric power generated in each strip-shaped solar cell 1B is disposed inside the module housing, and another solar cell module 10 is provided outside the housing. External terminals (not shown) and the like for electrical and physical connection with the like are attached.

また、ハウジング内の隙間には、上記ストリップ状太陽電池セル１Ｂを湿気や汚れ，紫外線，物理的な応力等から保護するために、透明な封止樹脂６が充填され、その硬化後に、発電性能の検査等を経て、製品としての太陽電池モジュール１０が完成する。   In addition, the gap in the housing is filled with a transparent sealing resin 6 in order to protect the strip-shaped solar cells 1B from moisture, dirt, ultraviolet rays, physical stress, and the like. The solar cell module 10 as a product is completed through the inspection and the like.

なお、太陽電池モジュール１０の大きさは、用途に応じて適宜設定されるが、例えば、その幅は１０ｃｍ〜１ｍ、長さは５０ｃｍ〜２ｍ程度であり、上記フレーム３は、太陽電池の用途によっては省略されることがある。   In addition, although the magnitude | size of the solar cell module 10 is suitably set according to a use, the width | variety is 10 cm-1 m, length is about 50 cm-2 m, for example, The said flame | frame 3 depends on the use of a solar cell. May be omitted.

また、用途や使用される環境等に応じて変更されるが、例えば、フレーム３を構成する材料としては、金属や樹脂等を用いることができる。上記裏面支持材４としては、金属板，樹脂板や、フッ素樹脂フィルム，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等を好適に採用することができる。   Moreover, although it changes according to a use, the environment used, etc., as a material which comprises the flame | frame 3, a metal, resin, etc. can be used, for example. As the back surface support material 4, a metal plate, a resin plate, a fluororesin film, a polyethylene terephthalate (PET) film, or the like can be suitably employed.

そして、表面保護材５および封止樹脂６は、透明あるいは半透明であることが必須であり、上記表面保護材５の好適な例としては、強化白板ガラス等があげられ、上記封止樹脂６の好適な例としては、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等があげられる。   The surface protective material 5 and the sealing resin 6 are required to be transparent or translucent. A suitable example of the surface protective material 5 is tempered white glass, and the sealing resin 6 Preferable examples of these include ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA).

以上の工程により、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、品質が良好なカルコパライト系太陽電池モジュールを、効率よく製造することができる。また、帯状電極基板１ａの形成からストリップ状太陽電池セル１Ｂに至る工程を、対象物をロール状にして行うため、各工程間の連携や処理を一貫して行うことができ、製造工程の簡素化，省力化を実現することができる。   Through the above steps, the solar cell module manufacturing method of the present embodiment can efficiently manufacture a chalcopyrite solar cell module with good quality. In addition, since the process from the formation of the strip electrode substrate 1a to the strip solar cell 1B is performed in a roll shape, the cooperation and processing between the processes can be performed consistently, and the manufacturing process is simplified. And labor saving.

本発明は、前記化合物半導体層の蒸着工程（工程Ａ）を最大の特徴とするものであり、これについてその効果を詳述する。   The present invention is characterized by the greatest feature of the vapor deposition step (step A) of the compound semiconductor layer, and the effects thereof will be described in detail.

長尺の基材を用いてロール・トゥ・ロールで連続蒸着を行う方法は、従来より知られている。しかしながら、従来法の場合、本発明より広幅（約１００ｍｍ以上）の基材が用いられていたため、この基材（本発明の電極基板に相当）と蒸着源との間の距離を２００〜４００ｍｍ程度空ける必要があった。これに対して、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記技術常識を打破し、帯状電極基板の幅を１０〜８０ｍｍとすることにより、この帯状電極基板を、上記蒸着源との間の距離Ｌが１０〜１００ｍｍという近距離で通過させ、均質な薄膜を高速で成膜することが可能となった。   The method of performing continuous vapor deposition by roll-to-roll using a long base material is conventionally known. However, in the case of the conventional method, since a base material having a width (about 100 mm or more) is used than in the present invention, the distance between the base material (corresponding to the electrode substrate of the present invention) and the evaporation source is about 200 to 400 mm. There was a need to make room. On the other hand, the manufacturing method of the solar cell module of the present invention breaks the above technical common sense, and the width of the strip electrode substrate is set to 10 to 80 mm. The distance L is allowed to pass through at a short distance of 10 to 100 mm, and a uniform thin film can be formed at a high speed.

このように、帯状電極基板と蒸着源との間の距離Ｌを近くすると、上記化合物半導体層の堆積速度が速くなり、この蒸着源上を通過する帯状電極基板の通過速度を上げることができる。また、上記従来の連続蒸着法に比べ、化合物半導体層を形成する際に用いる蒸着材料のロスが少なく、その使用量を低減することができるという利点もある。   Thus, when the distance L between the strip electrode substrate and the vapor deposition source is reduced, the deposition rate of the compound semiconductor layer is increased, and the passing speed of the strip electrode substrate passing over the vapor deposition source can be increased. Further, compared to the conventional continuous vapor deposition method, there is an advantage that the loss of vapor deposition material used when forming the compound semiconductor layer is small and the amount of the vapor deposition material can be reduced.

上記実施形態においては、従来の連続蒸着法に比べ、用いる基材の幅を１００ｍｍ（従来法）から２０ｍｍに狭め、基材と蒸着源との距離Ｌを３５０ｍｍ（従来法）から５０ｍｍに接近させることにより、蒸着室内での電極基板の通過速度（走行スピード）を０．１ｍ／分（従来法）から５ｍ／分に増速することに成功した。これは、時間あたりの加工面積（効率）で換算すると、０．０１ｍ2／分（従来法）を０．１ｍ2／分に向上させるものであり、化合物半導体層を蒸着する際の生産性が、大幅に向上していることが分かる。 In the above embodiment, the width of the substrate used is narrowed from 100 mm (conventional method) to 20 mm, and the distance L between the substrate and the vapor deposition source is approximated from 350 mm (conventional method) to 50 mm, compared to the conventional continuous vapor deposition method. As a result, the passing speed (traveling speed) of the electrode substrate in the deposition chamber was successfully increased from 0.1 m / min (conventional method) to 5 m / min. This is an improvement of 0.01 m 2 / min (conventional method) to 0.1 m 2 / min in terms of the processing area (efficiency) per hour, and the productivity when depositing the compound semiconductor layer is increased. , You can see that it has improved significantly.

つぎに、上記実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を用いて、ＣＩＧＳ系の薄膜太陽電池モジュールを作製した例について述べる。   Next, an example in which a CIGS-based thin film solar cell module is manufactured using the method for manufacturing a solar cell module in the above embodiment will be described.

＜帯状太陽電池セル＞
（電極基板）
厚さ１００μｍ×幅２０ｍｍ×長さ５００ｍのステンレス箔基板（新日鉄社製 ＹＵＳ１９０）の表面に、スパッタリング法により、モリブデンからなる裏面電極層（膜厚：１μｍ）を形成し、長尺の帯状電極基板を得た。 <Strip solar cell>
(Electrode substrate)
A back electrode layer (film thickness: 1 μm) made of molybdenum is formed on the surface of a stainless steel foil substrate (YUS190, manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.) having a thickness of 100 μm × width 20 mm × length 500 m by a sputtering method. Got.

（化合物半導体層）
この帯状電極基板の一面（裏面電極層側）に、図２に示すような構成の真空蒸着装置を用いて、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層（膜厚：２μｍ）を成膜した。なお、蒸着は、蒸着室（チャンバー）内の気圧：１×１０-3Ｐａ，電極基板の温度：５５０℃，電極基板の走行速度：５ｍ／分で、Ｃｕ蒸着源（１２５０℃），Ｉｎ蒸着源（９８０℃），Ｇａ蒸着源（１０８０℃），Ｓｅ蒸着源（２００℃）と、上記電極基板の距離Ｌを、それぞれ５０ｍｍとした状態で行った。 (Compound semiconductor layer)
A Cu (In, Ga) Se 2 layer (film thickness: 2 μm) was formed on one surface (back electrode layer side) of the belt-like electrode substrate using a vacuum vapor deposition apparatus configured as shown in FIG. Vapor deposition is performed at a pressure of 1 × 10 −3 Pa in the vapor deposition chamber (chamber), a temperature of the electrode substrate: 550 ° C., a traveling speed of the electrode substrate: 5 m / min, a Cu vapor deposition source (1250 ° C.), and In vapor deposition. The distance L between the source (980 ° C.), the Ga deposition source (1080 ° C.), the Se deposition source (200 ° C.) and the electrode substrate was set to 50 mm.

（透明電極）
続いて、上記化合物半導体層の上に、蒸着法により、硫化亜鉛からなるバッファ層（膜厚：０．０５μｍ）を形成した後、このバッファ層上に、スパッタリング法により、酸化亜鉛からなる透明電極層（表面電極層）を形成し、長尺の帯状太陽電池セルを得た。 (Transparent electrode)
Subsequently, a buffer layer (thickness: 0.05 μm) made of zinc sulfide is formed on the compound semiconductor layer by vapor deposition, and then a transparent electrode made of zinc oxide is formed on the buffer layer by sputtering. A layer (surface electrode layer) was formed to obtain a long strip solar cell.

＜ストリップ状太陽電池セル＞
この帯状太陽電池セルを、レーザー光を用いて長さ１００ｍｍ間隔で切断し、ストリップ状太陽電池セル（幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）を得た。なお、この際、ストリップ状太陽電池セルに欠陥部分があるときは、その部位を短く切断して取り除いた。 <Strip-shaped solar cells>
The strip solar cells were cut at intervals of 100 mm in length using laser light to obtain strip-shaped solar cells (width 20 mm × length 100 mm). At this time, if the strip-shaped solar cell has a defective portion, the portion was cut short and removed.

＜太陽電池モジュール＞
上記工程によって得られた、欠陥部分のないストリップ状太陽電池セルを、フッ素樹脂からなる裏面支持部材の上に、幅方向に１０枚（２０ｍｍ×１０枚）、長さ方向に５枚（１００ｍｍ×５枚）計５０枚を縦横に並べて敷き、直列および並列に接続して、端子盤を取り付けた。その後、受光面を強化白板ガラスからなる表面保護材で覆い、これら表面保護材と裏面支持部材との間の隙間に、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂を充填してこれらの間を封止し、幅２００ｍｍ×長さ５００ｍｍの太陽電池モジュールを作製した。 <Solar cell module>
Ten strips (20 mm × 10 sheets) in the width direction and five sheets in the length direction (100 mm × 10) of the strip-shaped solar cells obtained by the above-described steps, on the back support member made of a fluororesin, are formed. 5 sheets) A total of 50 sheets were laid out vertically and horizontally, connected in series and in parallel, and a terminal board was attached. Then, the light-receiving surface is covered with a surface protective material made of tempered white sheet glass, and a gap between these surface protective material and the back surface support member is filled with ethylene vinyl acetate copolymer resin to seal the space between them. A solar cell module of 200 mm × length 500 mm was produced.

なお、この太陽電池モジュールでは、フレームを使用していない。また、上記実施例における各層の厚さは、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製 ＪＳＭ−７００１Ｆ）で断面を観察して求めたものである。   In this solar cell module, no frame is used. Moreover, the thickness of each layer in the said Example was calculated | required by observing a cross section with FE-SEM (JEOL JSM-7001F).

以上の各工程を用いた製造方法により、大面積のＣＩＧＳ系薄膜太陽電池モジュールを、高い歩留りで製造できることが確認できた。   It was confirmed that the CIGS thin film solar cell module having a large area can be manufactured with a high yield by the manufacturing method using the above steps.

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、ＣＩＳ系太陽電池，ＣＩＧＳ系太陽電池，ＣＩＧＳＳ系太陽電池，ＣＺＴＳ系太陽電池等、カルコパライト系の太陽電池の製造に広く適用できる。また、本発明の製造方法により製造された太陽電池モジュールは、住宅やビルに設置される太陽光発電システムや、人工衛星用電源，モバイル機器の補助電源等に広く利用することができる。   The method for producing a solar cell module of the present invention can be widely applied to the production of chalcopalite solar cells such as CIS solar cells, CIGS solar cells, CIGSS solar cells, CZTS solar cells and the like. Moreover, the solar cell module manufactured by the manufacturing method of the present invention can be widely used for a solar power generation system installed in a house or a building, a power source for artificial satellites, an auxiliary power source for mobile devices, and the like.

１Ａ，１Ｂ 太陽電池セル
１ａ 電極基板
１ｂ 化合物半導体層
１０ 太陽電池モジュール
１１，１２，１３，１４ 蒸着源
２０ 蒸着室
Ｌ1〜Ｌ4：基板と蒸着源との距離 1A, 1B solar cell 1a electrode substrate 1b compound semiconductor layer 10 solar battery modules 11, 12, 13 and 14 evaporation source 20 deposition chamber L 1 ~L 4: distance between the substrate and the evaporation source

Claims (5)

複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、幅１０〜８０ｍｍの長尺の帯状電極基板上に、蒸着法により化合物半導体層を形成して帯状太陽電池セルを得る工程Ａと、上記帯状太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断して、ストリップ状太陽電池セルを得る工程Ｂと、上記ストリップ状太陽電池セルを電気的に複数接続して、太陽電池モジュールを得る工程Ｃと、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。   A method for producing a solar cell module comprising a plurality of solar cells, comprising: forming a compound semiconductor layer by vapor deposition on a long strip electrode substrate having a width of 10 to 80 mm to obtain a strip solar cell; The step B for cutting the strip-shaped solar cells in a lengthwise direction to obtain strip-shaped solar cells, and electrically connecting a plurality of the strip-shaped solar cells to obtain a solar cell module A process for producing a solar cell module, comprising: step C; 上記工程Ａが、蒸着室と、この蒸着室内に配置される蒸着源と、上記帯状電極基板を繰り出す繰出し機と、この帯状電極基板を巻き取る巻取り機とを備え、上記帯状電極基板を、上記繰出し機から、減圧された上記蒸着室内の所定位置に繰り出す繰出工程と、上記蒸発源内の化合物半導体を加熱蒸発させながら、上記帯状電極基板を、この基板と上記蒸着源との距離Ｌが１０〜１００ｍｍになる位置を通過させ、上記帯状電極基板の表面に化合物半導体層を連続的に成膜して、長尺の帯状太陽電池セルにする工程と、上記帯状太陽電池セルを上記巻取り機に巻き取る巻取工程と、を含む請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。   The step A includes a vapor deposition chamber, a vapor deposition source disposed in the vapor deposition chamber, a feeding machine that unwinds the belt-shaped electrode substrate, and a winder that winds the belt-shaped electrode substrate. A feeding step of feeding out from the feeding machine to a predetermined position in the vapor deposition chamber, and heating and evaporating the compound semiconductor in the evaporation source, and the distance L between the substrate and the vapor deposition source is 10 L. A step of passing through a position of 100 mm and continuously forming a compound semiconductor layer on the surface of the strip electrode substrate to form a long strip solar cell; and A method for manufacturing a solar cell module according to claim 1, comprising: a winding step of winding on the solar cell module. 上記工程Ｂが、上記帯状太陽電池セルまたは上記ストリップ状太陽電池セルを検査して、見つかったセルの欠陥部位のみを切断により取り除く工程を含む請求項１または２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 1 or 2, wherein the step B includes a step of inspecting the strip-like solar cell or the strip-like solar cell and removing only a defective portion of the found cell by cutting. 上記工程Ｃが、所定の大きさのハウジング内に上記ストリップ状太陽電池セルを複数並べて電気的に接続する工程と、これらセルとハウジングとの間に封止用樹脂を充填する工程と、を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。   The step C includes a step of arranging a plurality of the strip-shaped solar cells in a housing having a predetermined size and electrically connecting them, and a step of filling a sealing resin between the cells and the housing. The manufacturing method of the solar cell module as described in any one of Claims 1-3. 上記請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法によって得られた太陽電池モジュールであって、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化していることを特徴とする太陽電池モジュール。   A solar cell module obtained by the method for manufacturing a solar cell module according to claim 1, wherein a plurality of strip-like solar cells are arranged by overlapping adjacent long side portions, A solar cell module, wherein an electrode on a cell surface and an electrode on the back surface of a cell are connected at the overlapping portion to increase the area.
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