JP2013219143A

JP2013219143A - Thin-film solar cell module and thin-film solar cell module manufacturing method

Info

Publication number: JP2013219143A
Application number: JP2012087588A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimizu; 彰清水
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2013-10-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-film solar cell module capable of reducing a short-circuit failure incidence rate of all of cell strings due to dusts and the like, and a thin-film solar cell module manufacturing method.SOLUTION: In a thin-film solar cell module and a thin-film solar cell module manufacturing method, adjacent cell strings are separated by parallel division lines extending in a second direction different from a first direction. In the cell strings positioned between the parallel division lines, the adjacent thin-film solar battery cells are electrically isolated from each other.

Description

本発明は、薄膜太陽電池モジュールおよび薄膜太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a thin film solar cell module and a method for manufacturing a thin film solar cell module.

太陽光のエネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池の種類としては各種のものが実用化されている。なかでも、アモルファスシリコン薄膜または微結晶シリコン薄膜を用いた薄膜太陽電池は、低温プロセスおよび大面積化が容易であるという特徴から低コストで製造可能であるため開発が進められている。 Various types of solar cells that directly convert sunlight energy into electrical energy have been put into practical use. In particular, a thin film solar cell using an amorphous silicon thin film or a microcrystalline silicon thin film is being developed because it can be manufactured at low cost because of its low temperature process and easy area enlargement.

図１１（ａ）に、特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの模式的な拡大平面図を示す。図１１（ａ）に示すように、特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールにおいては、複数の薄膜太陽電池セル１０３が直列接続されてなるセルストリング１０２が、並列分割ライン１０４で分離されている。 FIG. 11A shows a schematic enlarged plan view of the thin-film solar cell module described in Patent Document 1. FIG. As shown in FIG. 11A, in the thin film solar cell module described in Patent Document 1, a cell string 102 in which a plurality of thin film solar cells 103 are connected in series is separated by a parallel dividing line 104. .

また、それぞれのセルストリング１０２は、表面電極を分離する表面電極分割ライン１１１と、隣り合う薄膜太陽電池セル１０３同士を直列接続するコンタクトライン１１２と、裏面電極を分離する裏面電極分割ライン１１３とを有している。 Each cell string 102 includes a surface electrode dividing line 111 for separating the surface electrodes, a contact line 112 for connecting adjacent thin film solar cells 103 in series, and a back electrode dividing line 113 for separating the back electrodes. Have.

図１１（ｂ）に、図１１（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂに沿った模式的な断面図を示す。図１１（ｂ）に示すように、個々の薄膜太陽電池セル１０３は、基板１０１上に順次積層された表面電極１１４と、光電変換層１１５と、裏面電極１１６との積層体から構成されている。 FIG. 11B is a schematic cross-sectional view taken along XIb-XIb in FIG. As shown in FIG. 11B, each thin-film solar battery 103 is composed of a laminate of a front electrode 114, a photoelectric conversion layer 115, and a back electrode 116 that are sequentially stacked on the substrate 101. .

図１１（ｃ）に、図１１（ａ）のＸＩｃ−ＸＩｃに沿った模式的な断面図を示す。図１１（ｃ）に示すように、個々のセルストリング１０２においては、コンタクトライン１１２において、表面電極１１４と裏面電極１１６とが電気的に接続されることにより、隣り合う薄膜太陽電池セル１０３が直列接続されている。 FIG. 11C shows a schematic cross-sectional view along XIc-XIc in FIG. As shown in FIG. 11 (c), in each cell string 102, adjacent thin film solar cells 103 are connected in series by electrically connecting the front electrode 114 and the back electrode 116 in the contact line 112. It is connected.

特開２００９−２１５１３号公報JP 2009-21513 A

しかしながら、図１１（ａ）〜（ｃ）に示される特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールにおいては、たとえば図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、並列分割ライン１０４にたとえば塵１２１が落ちてしまった場合には、塵１２１を通して矢印１２２の方向に電流が流れてしまい、並列分割ライン１０４で分離されているセルストリング１０２間が短絡して、セルストリング全体の短絡不良発生率が上昇してしまうという問題があった。 However, in the thin film solar cell module described in Patent Document 1 shown in FIGS. 11A to 11C, for example, as shown in FIGS. Is dropped, the current flows in the direction of the arrow 122 through the dust 121, the cell strings 102 separated by the parallel dividing line 104 are short-circuited, and the short-circuit failure rate of the whole cell string is increased. There was a problem of rising.

なお、図１２（ａ）は図１１（ａ）〜（ｃ）に示される特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ライン１０４に塵１２１が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＸＩＩｃ−ＸＩＩｃに沿った模式的な断面図である。 In addition, Fig.12 (a) is a typical enlarged plan view when the dust 121 falls to the parallel division line 104 of the thin film solar cell module of patent document 1 shown by Fig.11 (a)-(c). FIG. 12B is a schematic cross-sectional view along XIIb-XIIb in FIG. 12A, and FIG. 12C is a schematic cross-section along XIIc-XIIc in FIG. FIG.

このような塵１２１によるセルストリング１０２間の短絡を防止する方法として、並列分割ライン１０４の本数を増やす方法が考えられる。たとえば、並列分割ライン１０４の本数を１本から２本に増やした場合には、セルストリング１０２間が短絡する確率がおよそ２分の１になり、１本から３本に増やした場合には、およそ３分の１になると考えられる。 As a method for preventing such a short circuit between the cell strings 102 due to dust 121, a method of increasing the number of parallel division lines 104 is conceivable. For example, when the number of parallel dividing lines 104 is increased from one to two, the probability that the cell strings 102 are short-circuited is approximately halved, and when the number is increased from one to three, It is considered to be about one third.

しかしながら、この場合には、たとえば図１３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、複数の並列分割ライン１０４に塵１２１が落ちて、塵１２１を通して矢印１２２の方向に電流が流れてしまい、セルストリング１０２間が短絡して、セルストリング全体の短絡不良発生率が上昇してしまうという問題があった。 However, in this case, for example, as shown in FIGS. 13A to 13C, dust 121 falls on the plurality of parallel dividing lines 104, and current flows in the direction of the arrow 122 through the dust 121. There is a problem in that the cell strings 102 are short-circuited and the occurrence rate of short-circuit defects in the entire cell string is increased.

なお、図１３（ａ）は図１１（ａ）〜（ｃ）に示される特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ライン１０４の本数を増やしたときに並列分割ライン１０４に塵１２１が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩｃ−ＸＩＩＩｃに沿った模式的な断面図である。 In FIG. 13A, when the number of parallel dividing lines 104 of the thin film solar cell module described in Patent Document 1 shown in FIGS. 11A to 11C is increased, dust 121 is generated in the parallel dividing lines 104. FIG. 13B is a schematic enlarged plan view when dropped, FIG. 13B is a schematic cross-sectional view along XIIIb-XIIIb in FIG. 13A, and FIG. 13C is FIG. It is typical sectional drawing along XIIIc-XIIIc.

上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、塵等によるセルストリング全体の短絡不良発生率を低下することができる薄膜太陽電池モジュールおよび薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a thin-film solar cell module and a method for manufacturing the thin-film solar cell module that can reduce the occurrence rate of short-circuit failure of the entire cell string due to dust or the like.

本発明は、透明絶縁基板と、透明絶縁基板上に設けられた複数のセルストリングと、を備え、セルストリングは、複数の薄膜太陽電池セルを有し、薄膜太陽電池セルは、透明絶縁基板上に順次積層された、透明電極層と、半導体光電変換層と、裏面電極層と、を含み、透明電極層は第１方向に延在する第１分離溝によって分離され、裏面電極層は第１方向に延在する第２分離溝によって分離されており、隣り合うセルストリングは、第１方向とは異なる第２方向に延在する並列分割ラインによって分離されており、並列分割ラインの間に位置するセルストリングにおいては、隣り合う薄膜太陽電池セル同士が電気的に絶縁されている薄膜太陽電池モジュールである。 The present invention includes a transparent insulating substrate and a plurality of cell strings provided on the transparent insulating substrate. The cell string includes a plurality of thin film solar cells, and the thin film solar cells are on the transparent insulating substrate. The transparent electrode layer, the semiconductor photoelectric conversion layer, and the back electrode layer, which are sequentially stacked, are separated by a first separation groove extending in the first direction, and the back electrode layer is the first The adjacent cell strings are separated by parallel dividing lines extending in a second direction different from the first direction, and are located between the parallel dividing lines. The cell string is a thin film solar cell module in which adjacent thin film solar cells are electrically insulated from each other.

ここで、本発明の薄膜太陽電池モジュールにおいては、並列分割ラインの間に位置していないセルストリングにおいて、隣り合う薄膜太陽電池セル同士を電気的に接続するコンタクトラインが形成されており、並列分割ラインの間に位置するセルストリングにおいてはコンタクトラインが形成されていないことが好ましい。 Here, in the thin film solar cell module of the present invention, in the cell string that is not located between the parallel division lines, contact lines that electrically connect adjacent thin film solar cells are formed, and the parallel division is performed. It is preferable that no contact line is formed in the cell string located between the lines.

また、本発明の薄膜太陽電池モジュールにおいて、並列分割ラインの間に位置していないセルストリングは、コンタクトラインが形成されていない領域を有しており、コンタクトラインが形成されていない領域の第１方向の端部からの幅は、集積ピッチの０．５倍以下であることが好ましい。 In the thin film solar cell module of the present invention, the cell string that is not located between the parallel division lines has a region where the contact line is not formed, and the first of the regions where the contact line is not formed. The width from the end in the direction is preferably 0.5 times or less of the integration pitch.

さらに、本発明は、透明絶縁基板上の透明電極層に第１方向に延在する第１分離溝を形成して透明電極層を分離する工程と、透明電極層上に半導体光電変換層を積層する工程と、半導体光電変換層に第１方向に延在するコンタクトラインを形成して半導体光電変換層を分離する工程と、半導体光電変換層上に裏面電極層を積層する工程と、裏面電極層に第１方向に延在する第２分離溝を形成して裏面電極層を分離する工程と、透明電極層、半導体光電変換層および裏面電極層に第１方向とは異なる第２方向に延在する複数の並列分割ラインを形成して複数のセルストリングを形成する工程と、を含み、半導体光電変換層を分離する工程においては、並列分割ラインの間に位置する半導体光電変換層にはコンタクトラインを形成しない薄膜太陽電池モジュールの製造方法である。 The present invention further includes a step of separating the transparent electrode layer by forming a first separation groove extending in the first direction in the transparent electrode layer on the transparent insulating substrate, and laminating the semiconductor photoelectric conversion layer on the transparent electrode layer. A step of forming a contact line extending in the first direction on the semiconductor photoelectric conversion layer to separate the semiconductor photoelectric conversion layer, a step of laminating a back electrode layer on the semiconductor photoelectric conversion layer, and a back electrode layer Forming a second separation groove extending in the first direction to separate the back electrode layer, and extending the transparent electrode layer, the semiconductor photoelectric conversion layer, and the back electrode layer in a second direction different from the first direction. Forming a plurality of cell division strings to form a plurality of cell strings, and in the step of separating the semiconductor photoelectric conversion layer, the semiconductor photoelectric conversion layer located between the parallel division lines has a contact line Does not form a thin film solar It is a method of manufacturing a pond module.

また、本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、半導体光電変換層を分離する工程は、並列分割ラインの間となる領域を覆うようにマスクを設置する工程と、レーザ光を照射する工程と、を含み、マスクを設置する工程において、マスクは、並列分割ラインの外側となる領域まで覆うように設置されることが好ましい。 Further, in the method for manufacturing a thin film solar cell module of the present invention, the step of separating the semiconductor photoelectric conversion layer includes a step of installing a mask so as to cover a region between the parallel division lines, and a step of irradiating laser light. In the step of installing the mask, it is preferable that the mask is installed so as to cover a region that is outside the parallel division line.

また、本発明の薄膜太陽電池モジュールの製造方法においては、マスクを設置する工程において、マスクの並列分割ラインとなる領域からのはみ出し量は、集積ピッチの０．５倍以下であることが好ましい。 In the method for manufacturing a thin film solar cell module of the present invention, in the step of installing the mask, it is preferable that the amount of protrusion from the region that becomes the parallel dividing line of the mask is 0.5 times or less of the integration pitch.

本発明によれば、塵等によるセルストリング全体の短絡不良発生率を低下することができる薄膜太陽電池モジュールおよび薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the thin film solar cell module which can reduce the short circuit defect incidence rate of the whole cell string by dust etc., and a thin film solar cell module can be provided.

実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの模式的な平面図である。It is a typical top view of the thin film solar cell module of an embodiment. （ａ）は図１に示す実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃに沿った模式的な断面図である。(A) is a typical expanded plan view of the thin film solar cell module of embodiment shown in FIG. 1, (b) is typical sectional drawing along IIb-IIb of (a), (c ) Is a schematic cross-sectional view along IIc-IIc in (a). （ａ）は図１に示す実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ラインに塵が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃに沿った模式的な断面図である。(A) is a typical enlarged plan view when dust falls on the parallel dividing line of the thin film solar cell module of the embodiment shown in FIG. 1, and (b) is along IIIb-IIIb of (a). It is typical sectional drawing, and (c) is a typical sectional view which met IIIc-IIIc of (a). 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating a part of manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating other one part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating other one part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating other one part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な拡大平面図である。It is a typical enlarged plan view illustrating other part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating other one part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. 実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例の製造工程の他の一部を図解する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing illustrating other one part of the manufacturing process of an example of the manufacturing method of the thin film solar cell module of embodiment. （ａ）は特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩｂ−ＸＩｂに沿った模式的な断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＸＩｃ−ＸＩｃに沿った模式的な断面図である。(A) is a typical expanded plan view of the thin film solar cell module of patent document 1, (b) is typical sectional drawing in alignment with XIb-XIb of (a), (c) is It is typical sectional drawing along XIc-XIc of (a). （ａ）は図１１に示す特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ラインに塵が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＸＩＩｃ−ＸＩＩｃに沿った模式的な断面図である。(A) is a typical enlarged plan view when dust falls on the parallel dividing line of the thin-film solar cell module described in Patent Document 1 shown in FIG. 11, and (b) is an XIIb-XIIb in (a). It is typical sectional drawing which followed, (c) is typical sectional drawing which followed XIIc-XIIc of (a). （ａ）は図１１に示す特許文献１に記載の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ラインの本数を増やしたときに並列分割ラインに塵が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩＩｂ−ＸＩＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＸＩＩＩｃ−ＸＩＩＩｃに沿った模式的な断面図である。(A) is a typical enlarged plan view when dust falls on the parallel dividing lines when the number of the parallel dividing lines of the thin film solar cell module described in Patent Document 1 shown in FIG. 11 is increased. ) Is a schematic cross-sectional view along XIIIb-XIIIb in (a), and (c) is a schematic cross-sectional view along XIIIc-XIIIc in (a).

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。 Embodiments of the present invention will be described below. In the drawings of the present invention, the same reference numerals represent the same or corresponding parts.

図１に、本発明の薄膜太陽電池モジュールの一例である実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの模式的な平面図を示す。図１に示すように、実施の形態の薄膜太陽電池モジュールは、透明絶縁基板１と、透明絶縁基板１上に設けられたセルストリング２と、を備えている。 In FIG. 1, the typical top view of the thin film solar cell module of embodiment which is an example of the thin film solar cell module of this invention is shown. As shown in FIG. 1, the thin film solar cell module of the embodiment includes a transparent insulating substrate 1 and a cell string 2 provided on the transparent insulating substrate 1.

ここで、透明絶縁基板１上のセルストリング２は、セルストリング２ａと、セルストリング２ｂと、を含んでおり、第１方向５１に、セルストリング２ｂ、セルストリング２ａおよびセルストリング２ｂの順に配列されている。 Here, the cell string 2 on the transparent insulating substrate 1 includes a cell string 2a and a cell string 2b, and is arranged in the first direction 51 in the order of the cell string 2b, the cell string 2a, and the cell string 2b. ing.

また、セルストリング２ａと、セルストリング２ｂとは、第２方向５２に延在する並列分割ライン４によって分離されている。なお、第２方向５２は、第１方向５１とは異なる方向であって、本実施の形態においては、第１方向５１と第２方向５２とは、９０°の角度を為しているが、これに限定されるものではない。 In addition, the cell string 2 a and the cell string 2 b are separated by a parallel division line 4 extending in the second direction 52. The second direction 52 is different from the first direction 51, and in the present embodiment, the first direction 51 and the second direction 52 form an angle of 90 °. It is not limited to this.

セルストリング２ａおよびセルストリング２ｂは、それぞれ、複数の薄膜太陽電池セル３を有しており、セルストリング２ｂにおいては、隣り合う薄膜太陽電池セル３が第２方向５２に直列に接続されて構成されている。また、セルストリング２ａおよびセルストリング２ｂは、第１方向５１に延在するバスバー５によって電気的に接続されている。 Each of the cell string 2a and the cell string 2b has a plurality of thin-film solar cells 3. In the cell string 2b, adjacent thin-film solar cells 3 are connected in series in the second direction 52. ing. In addition, the cell string 2 a and the cell string 2 b are electrically connected by a bus bar 5 extending in the first direction 51.

また、薄膜太陽電池モジュールの周縁には、セルストリング２が形成されていない領域である周縁溝６が設けられており、透明絶縁基板１の周縁が露出している。 Moreover, the peripheral groove | channel 6 which is an area | region in which the cell string 2 is not formed is provided in the peripheral edge of the thin film solar cell module, and the peripheral edge of the transparent insulating substrate 1 is exposed.

図２（ａ）に、図１に示す実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの模式的な拡大平面図を示す。ここで、セルストリング２ａ，２ｂは、それぞれ、透明電極層を分離する第１分離溝１１と、裏面電極層を分離する第２分離溝１３とを有している。第１分離溝１１および第２分離溝１３は、それぞれ、第１方向５１に延在している。 FIG. 2A shows a schematic enlarged plan view of the thin film solar cell module of the embodiment shown in FIG. Here, each of the cell strings 2a and 2b has a first separation groove 11 that separates the transparent electrode layer and a second separation groove 13 that separates the back electrode layer. The first separation groove 11 and the second separation groove 13 each extend in the first direction 51.

また、セルストリング２ｂには、それぞれ、第２方向５２に配列された薄膜太陽電池セル３同士を電気的に接続するコンタクトライン１２が設けられているが、セルストリング２ａにはコンタクトライン１２が設けられていない。なお、セルストリング２ｂのコンタクトライン１２は、第１方向５１に延在している。 The cell string 2b is provided with contact lines 12 that electrically connect the thin-film solar cells 3 arranged in the second direction 52, but the cell string 2a is provided with contact lines 12. It is not done. The contact line 12 of the cell string 2b extends in the first direction 51.

図２（ｂ）に、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂに沿った模式的な断面図を示す。図２（ｂ）に示すように、個々の薄膜太陽電池セル３は、透明絶縁基板１上に順次積層された透明電極層１４と、半導体光電変換層１５と、裏面電極層１６との積層体から構成されている。 FIG. 2B shows a schematic cross-sectional view along IIb-IIb in FIG. As shown in FIG. 2 (b), each thin film solar cell 3 is a laminate of a transparent electrode layer 14, a semiconductor photoelectric conversion layer 15, and a back electrode layer 16 that are sequentially laminated on the transparent insulating substrate 1. It is composed of

図２（ｃ）に、図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃに沿った模式的な断面図を示す。図２（ｃ）に示すように、並列分割ライン４の間に位置するセルストリング２ａにおいては、隣り合う薄膜太陽電池セル３同士を電気的に接続するコンタクトライン１２が設けられていない。そのため、セルストリング２ａにおいては、第２方向５２に隣り合う薄膜太陽電池セル３同士が電気的に絶縁されている。 FIG. 2C shows a schematic cross-sectional view along IIc-IIc in FIG. As shown in FIG. 2C, in the cell string 2a located between the parallel division lines 4, the contact line 12 that electrically connects the adjacent thin film solar cells 3 is not provided. Therefore, in the cell string 2a, the thin-film solar cells 3 adjacent in the second direction 52 are electrically insulated.

したがって、本実施の形態の薄膜太陽電池モジュールにおいては、たとえば図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、並列分割ライン４に、たとえば塵２１が落ちて、塵２１を通して矢印２２の方向に電流が流れてしまった場合でも、並列分割ライン４の間に位置するセルストリング２ａにおいては、隣り合う薄膜太陽電池セル３同士が電気的に絶縁されているため、矢印２３の方向には電流が流れない。 Therefore, in the thin film solar cell module of the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 3A to 3C, for example, dust 21 falls on the parallel dividing lines 4 and passes through the dust 21 in the direction of the arrow 22. Even when current flows, in the cell string 2a located between the parallel dividing lines 4, the adjacent thin film solar cells 3 are electrically insulated from each other. Not flowing.

そのため、本実施の形態の薄膜太陽電池モジュールにおいては、塵２１等によるセルストリング２ｂ間の短絡の発生を抑制することができるため、塵２１等によるセルストリング２全体の短絡不良発生率を低下することができる。 Therefore, in the thin film solar cell module of the present embodiment, the occurrence of short circuit between the cell strings 2b due to dust 21 or the like can be suppressed, so that the incidence of short circuit failure of the entire cell string 2 due to dust 21 or the like is reduced. be able to.

なお、図３（ａ）は、図１に示す実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの並列分割ライン４に塵２１が落ちたときの模式的な拡大平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂに沿った模式的な断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃに沿った模式的な断面図である。 3A is a schematic enlarged plan view when dust 21 falls on the parallel dividing line 4 of the thin film solar cell module of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along IIIb-IIIb in FIG. 3A, and FIG. 3C is a schematic cross-sectional view taken along IIIc-IIIc in FIG.

以下、図４〜図１０を参照して、実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法の一例について説明する。まず、図４の模式的断面図に示すように、透明絶縁基板１上に透明電極層１４を積層する。 Hereinafter, an example of a method for manufacturing the thin-film solar cell module according to the embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 4, the transparent electrode layer 14 is laminated on the transparent insulating substrate 1.

透明絶縁基板１としては、たとえばガラス基板などを用いることができる。また、透明電極層３としては、たとえばＳｎＯ₂（酸化スズ）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＺｎＯ（酸化亜鉛）からなる層等を用いることができる。 As the transparent insulating substrate 1, for example, a glass substrate can be used. As the transparent electrode layer 3, for example, a layer made of SnO ₂ (tin oxide), ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO (zinc oxide) can be used.

透明電極層１４の積層方法は特に限定されず、たとえば従来から公知のスパッタリング法、蒸着法またはイオンプレーティング法などを用いることができる。 The lamination method of the transparent electrode layer 14 is not particularly limited, and for example, a conventionally known sputtering method, vapor deposition method, ion plating method, or the like can be used.

次に、図５の模式的断面図に示すように、透明絶縁基板１上の透明電極層１４に、第１方向５１に延在する第１分離溝１１を形成して透明電極層１４を分離する。 Next, as shown in the schematic sectional view of FIG. 5, the transparent electrode layer 14 is separated by forming the first separation groove 11 extending in the first direction 51 in the transparent electrode layer 14 on the transparent insulating substrate 1. To do.

第１分離溝１１の形成方法は特に限定されず、たとえば第１方向５１にレーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して透明電極層１４をストライプ状に除去する方法などを用いることができる。なお、第１分離溝１１の形成に用いられるレーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）を挙げることができる。 The method for forming the first separation groove 11 is not particularly limited. For example, the laser electrode is irradiated from the transparent insulating substrate 1 side while moving the laser beam in the first direction 51, and the transparent electrode layer 14 is striped. Can be used. Examples of the laser light used for forming the first separation groove 11 include a fundamental wave of YAG laser light (wavelength: 1064 nm) or a fundamental wave of YVO ₄ laser light (wavelength: 1064 nm).

次に、図６の模式的断面図に示すように、透明電極層１４上に半導体光電変換層１５を積層する。これにより、図６に示すように、半導体光電変換層１５で第１分離溝１１が埋められる。 Next, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 6, the semiconductor photoelectric conversion layer 15 is laminated on the transparent electrode layer 14. Thereby, as shown in FIG. 6, the first separation groove 11 is filled with the semiconductor photoelectric conversion layer 15.

半導体光電変換層１５としては、たとえばアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造とを組み合わせたタンデム構造、またはアモルファスシリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造と微結晶シリコン薄膜からなるｐ層、ｉ層およびｎ層が順次積層された構造との間にＺｎＯ等からなる中間層が挿入された構造などを用いることができる。また、アモルファスシリコン薄膜からなるｐ層およびｉ層と微結晶シリコン薄膜からなるｎ層とを組み合わせた構造のように、ｐ層、ｉ層およびｎ層のうち少なくとも１層をアモルファスシリコン薄膜から構成し、残りの層を微結晶シリコン薄膜から構成して、ｐ層、ｉ層およびｎ層にアモルファスシリコン薄膜からなる層と微結晶シリコン薄膜からなる層とを混在させてもよい。 Examples of the semiconductor photoelectric conversion layer 15 include a structure in which a p layer made of an amorphous silicon thin film, an i layer and an n layer are sequentially laminated, a structure in which a p layer made of an amorphous silicon thin film, an i layer and an n layer are sequentially laminated. A tandem structure combining a p-layer composed of a crystalline silicon thin film, a structure in which an i-layer and an n-layer are sequentially laminated, or a p-layer composed of an amorphous silicon thin film, a structure in which an i-layer and an n-layer are sequentially laminated, and microcrystalline silicon A structure in which an intermediate layer made of ZnO or the like is inserted between a p-layer made of a thin film, an i-layer and an n-layer are sequentially laminated can be used. Further, at least one of the p layer, the i layer, and the n layer is formed of an amorphous silicon thin film, such as a structure in which a p layer and an i layer made of an amorphous silicon thin film are combined with an n layer made of a microcrystalline silicon thin film. The remaining layers may be composed of a microcrystalline silicon thin film, and a layer made of an amorphous silicon thin film and a layer made of a microcrystalline silicon thin film may be mixed in the p layer, the i layer, and the n layer.

また、上記において、アモルファスシリコン薄膜としては、シリコンの未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端された水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなる薄膜を用いることができ、微結晶シリコン薄膜としてはシリコンの未結合手（ダングリングボンド）が水素で終端された水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなる薄膜を用いることができる。 In the above, as the amorphous silicon thin film, a thin film made of a hydrogenated amorphous silicon semiconductor (a-Si: H) in which dangling bonds of silicon are terminated with hydrogen can be used. As the crystalline silicon thin film, a thin film made of a hydrogenated microcrystalline silicon based semiconductor (μc-Si: H) in which dangling bonds of silicon are terminated with hydrogen can be used.

また、上記において、半導体光電変換層１５の厚みは、たとえば２００ｎｍ以上５μｍ以下とすることができる。 In the above, the thickness of the semiconductor photoelectric conversion layer 15 can be set to be 200 nm or more and 5 μm or less, for example.

半導体光電変換層１５の積層方法は特に限定されないが、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いることができる。 Although the lamination | stacking method of the semiconductor photoelectric converting layer 15 is not specifically limited, For example, plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method etc. can be used.

次に、図７の模式的断面図に示すように、半導体光電変換層１５に第１方向５１に延在するコンタクトライン１２を形成して半導体光電変換層１５を分離する。 Next, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 7, the contact line 12 extending in the first direction 51 is formed in the semiconductor photoelectric conversion layer 15 to separate the semiconductor photoelectric conversion layer 15.

コンタクトライン１２の形成方法は特に限定されず、たとえば第１方向５１にレーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して半導体光電変換層１５をストライプ状に除去する方法などを用いることができる。なお、コンタクトライン１２の形成に用いられるレーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を挙げることができる。 The method for forming the contact line 12 is not particularly limited. For example, a method of removing the semiconductor photoelectric conversion layer 15 in a stripe shape by irradiating the laser beam from the transparent insulating substrate 1 side while moving the laser beam in the first direction 51. Can be used. Examples of the laser light used for forming the contact line 12 include the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YAG laser light or the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YVO ₄ laser light. .

ここで、本実施の形態の薄膜太陽電池モジュールの製造方法においては、並列分割ライン４の間の領域に位置するセルストリング２ａの半導体光電変換層１５の領域にはコンタクトライン１２が形成されない。 Here, in the manufacturing method of the thin film solar cell module of this Embodiment, the contact line 12 is not formed in the area | region of the semiconductor photoelectric converting layer 15 of the cell string 2a located in the area | region between the parallel division lines 4. FIG.

したがって、たとえば、図８の模式的拡大平面図に示すように、並列分割ライン４の間となる領域を覆うようにマスク３１を設置し、その後、レーザ光を照射することによってマスク３１で覆われた領域にはコンタクトライン１２を形成しないようにすることができる。 Therefore, for example, as shown in the schematic enlarged plan view of FIG. 8, the mask 31 is installed so as to cover the region between the parallel division lines 4, and then covered with the mask 31 by irradiating laser light. The contact line 12 can be prevented from being formed in the region.

これにより、並列分割ライン４の外側に位置するセルストリング２ｂの半導体光電変換層１５となる領域にはコンタクトライン１２を形成することができるが、並列分割ライン４の間に位置するセルストリング２ａの半導体光電変換層１５となる領域にはコンタクトライン１２が形成されないようにすることができる。 As a result, the contact line 12 can be formed in the region to be the semiconductor photoelectric conversion layer 15 of the cell string 2b located outside the parallel division line 4, but the cell string 2a located between the parallel division lines 4 can be formed. The contact line 12 can be prevented from being formed in the region to be the semiconductor photoelectric conversion layer 15.

また、マスク３１は、たとえば図８に示すように、並列分割ライン４の外側となる領域まで覆うように設置されることが好ましい。しかしながら、マスク３１が並列分割ライン４の外側となる領域にはみ出しすぎると、セルストリング２ｂの隣り合う薄膜太陽電池セル３間の電気的接続の抵抗が大きくなってしまうため、薄膜太陽電池モジュールの出力の低下に繋がる。 Moreover, it is preferable that the mask 31 is installed so as to cover a region outside the parallel division line 4 as shown in FIG. However, if the mask 31 protrudes too far outside the parallel dividing line 4, the resistance of the electrical connection between the adjacent thin film solar cells 3 of the cell string 2b increases, so that the output of the thin film solar cell module Leading to a decline.

ここで、マスク３１の並列分割ライン４となる領域からのはみ出し量Ｌ（セルストリング２ｂのコンタクトライン１２が形成されていない領域のセルストリング２ｂの第１方向５１における端部からの幅Ｌ）は、集積ピッチの０．５倍以下であることが好ましい。この場合には薄膜太陽電池モジュールの出力の低下を抑えることができる傾向が大きくなる。薄膜太陽電池モジュールの集積ピッチは、電極の抵抗を考慮して決定されているため、マスク３１のはみ出し量Ｌを決定する１つの指標となる。 Here, the protrusion amount L (the width L from the end of the cell string 2b in the first direction 51 of the cell string 2b in the region where the contact line 12 of the cell string 2b is not formed) from the region serving as the parallel division line 4 of the mask 31 is It is preferably 0.5 times or less of the integration pitch. In this case, the tendency that the fall of the output of a thin film solar cell module can be suppressed becomes large. Since the integration pitch of the thin film solar cell module is determined in consideration of the resistance of the electrode, it is an index for determining the protrusion amount L of the mask 31.

なお、薄膜太陽電池モジュールの集積ピッチは、隣り合う第１分離溝１１間の間隔、隣り合うコンタクトライン１２間の間隔、および隣り合う第２分離溝１３間の間隔の少なくとも１つの間隔を意味する。 The integration pitch of the thin-film solar cell module means at least one interval among the interval between the adjacent first separation grooves 11, the interval between the adjacent contact lines 12, and the interval between the adjacent second separation grooves 13. .

次に、図９の模式的断面図に示すように、半導体光電変換層１５上に裏面電極層１６を積層する。これにより、図９に示すように、裏面電極層１６でコンタクトライン１２が埋められる。 Next, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 9, the back electrode layer 16 is laminated on the semiconductor photoelectric conversion layer 15. Thereby, as shown in FIG. 9, the contact line 12 is filled with the back electrode layer 16.

裏面電極層１６としては、たとえば、銀またはアルミニウムからなる金属薄膜と、ＺｎＯ等の透明導電膜との積層体などを用いることができる。ここで、金属薄膜の厚みはたとえば１００ｎｍ以上１μｍ以下とすることができ、透明導電膜の厚みはたとえば２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることができる。 As the back electrode layer 16, for example, a laminate of a metal thin film made of silver or aluminum and a transparent conductive film such as ZnO can be used. Here, the thickness of the metal thin film can be, for example, 100 nm or more and 1 μm or less, and the thickness of the transparent conductive film can be, for example, 20 nm or more and 200 nm or less.

裏面電極層１６としては、金属薄膜の単層または複数層のみを用いてもよいが、単層または複数層の金属薄膜からなる裏面電極層１６と半導体光電変換層１５との間にＺｎＯ等の透明導電膜を設置した場合には、金属薄膜からなる裏面電極層１６から半導体光電変換層１５に金属原子が拡散するのを防止することができ、さらに裏面電極層１６による太陽光の反射率が向上する傾向にある点で好ましい。 As the back electrode layer 16, a single layer or a plurality of layers of a metal thin film may be used, but ZnO or the like is interposed between the back electrode layer 16 formed of a single layer or a plurality of layers of a metal thin film and the semiconductor photoelectric conversion layer 15. When a transparent conductive film is installed, it is possible to prevent metal atoms from diffusing from the back electrode layer 16 made of a metal thin film to the semiconductor photoelectric conversion layer 15, and the solar light reflectivity by the back electrode layer 16 is increased. It is preferable at the point which tends to improve.

裏面電極層１６の積層方法は特に限定されないが、たとえばスパッタリング法などを用いることができる。 Although the lamination | stacking method of the back surface electrode layer 16 is not specifically limited, For example, sputtering method etc. can be used.

次に、図１０の模式的断面図に示すように、裏面電極層１６に第１方向５１に延在する第２分離溝１３を形成して裏面電極層１６を分離する。 Next, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 10, the back electrode layer 16 is separated by forming the second separation groove 13 extending in the first direction 51 in the back electrode layer 16.

第２分離溝１３の形成方法は特に限定されず、たとえば第１方向５１にレーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して半導体光電変換層１５および裏面電極層１６をストライプ状に除去する方法などを用いることができる。なお、第２分離溝１３の形成に用いられるレーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を挙げることができる。 The method for forming the second separation groove 13 is not particularly limited. For example, the semiconductor photoelectric conversion layer 15 and the back electrode layer 16 are striped by irradiating the laser light from the transparent insulating substrate 1 side while moving the laser light in the first direction 51. For example, a method of removing in a shape can be used. Examples of the laser beam used for forming the second separation groove 13 include the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YAG laser beam or the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YVO ₄ laser beam. Can do.

次に、図１に示すように、透明絶縁基板１の周縁に周縁溝６を形成する。
周縁溝６の形成方法は特に限定されず、たとえば透明絶縁基板１の周縁に沿ってレーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して透明電極層１４、半導体光電変換層１５および裏面電極層１６を除去する方法などを用いることができる。なお、周縁溝６の形成に用いられるレーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）を挙げることができる。 Next, as shown in FIG. 1, a peripheral groove 6 is formed on the peripheral edge of the transparent insulating substrate 1.
The method for forming the peripheral groove 6 is not particularly limited. For example, the transparent electrode layer 14 and the semiconductor photoelectric conversion layer 15 are irradiated by irradiating the laser light from the transparent insulating substrate 1 side while moving the laser light along the peripheral edge of the transparent insulating substrate 1. Alternatively, a method of removing the back electrode layer 16 can be used. Examples of the laser light used for forming the peripheral groove 6 include a fundamental wave of YAG laser light (wavelength: 1064 nm) or a fundamental wave of YVO ₄ laser light (wavelength: 1064 nm).

次に、図１に示すように、第２方向５２に延在する複数の並列分割ライン４を形成して複数のセルストリング２ａ，２ｂを形成する。ここで、並列分割ライン４は、透明電極層１４、半導体光電変換層１５および裏面電極層１６に形成される。 Next, as shown in FIG. 1, a plurality of parallel dividing lines 4 extending in the second direction 52 are formed to form a plurality of cell strings 2a and 2b. Here, the parallel division lines 4 are formed in the transparent electrode layer 14, the semiconductor photoelectric conversion layer 15, and the back electrode layer 16.

並列分割ライン４の形成方法は特に限定されず、たとえば第２方向５２に第１レーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して半導体光電変換層１５および裏面電極層１６をストライプ状に除去した後に、第１レーザ光の照射領域に沿って第２方向５２に第２レーザ光を移動させながらレーザ光を透明絶縁基板１側から照射して透明電極層１４をストライプ状に除去する方法などを用いることができる。 The method for forming the parallel dividing lines 4 is not particularly limited. For example, the semiconductor laser conversion layer 15 and the back electrode layer 16 are irradiated by irradiating laser light from the transparent insulating substrate 1 side while moving the first laser light in the second direction 52. After the striped pattern is removed, the transparent electrode layer 14 is striped by irradiating the laser beam from the transparent insulating substrate 1 side while moving the second laser beam in the second direction 52 along the irradiation region of the first laser beam. A removal method or the like can be used.

なお、第１レーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の第２高調波（波長：５３２ｎｍ）を挙げることができる。また、第２レーザ光としては、たとえば、ＹＡＧレーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）またはＹＶＯ₄レーザ光の基本波（波長：１０６４ｎｍ）を挙げることができる。 Examples of the first laser beam include the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YAG laser beam or the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YVO ₄ laser beam. Examples of the second laser light include a fundamental wave of YAG laser light (wavelength: 1064 nm) or a fundamental wave of YVO ₄ laser light (wavelength: 1064 nm).

上記のようにして、図１および図２に示される形状に、複数の並列分割ライン４を形成することができる。 As described above, a plurality of parallel division lines 4 can be formed in the shape shown in FIGS. 1 and 2.

その後、図１に示されるように、裏面電極層１６上にバスバー５を形成し、裏面電極層１６の表面上に、たとえば、ＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ（ポリエステル）／Ａｌ（アルミニウム）／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、図１に示す本実施の形態の薄膜太陽電池モジュールが完成する。 Thereafter, as shown in FIG. 1, the bus bar 5 is formed on the back electrode layer 16, for example, an EVA sheet is installed on the surface of the back electrode layer 16, and PET (polyester) / Al ( After a protective film made of a three-layer laminated film of (aluminum) / PET is installed, the thin film solar cell module of this embodiment shown in FIG. 1 is completed by thermocompression bonding.

上述したように、本実施の形態の薄膜太陽電池モジュールにおいては、並列分割ライン４の間に位置するセルストリング２ａには、コンタクトライン１２が設けられておらず、隣り合う薄膜太陽電池セル３同士が電気的に絶縁されている。そのため、仮に並列分割ライン４に塵２１等が落ちたとしても、塵２１等によるセルストリング２ｂ間の短絡の発生を抑制することができることから、塵２１等によるセルストリング２全体の短絡不良発生率を低下することができる。 As described above, in the thin film solar cell module according to the present embodiment, the contact lines 12 are not provided in the cell strings 2a located between the parallel division lines 4, and the adjacent thin film solar cells 3 are adjacent to each other. Are electrically isolated. Therefore, even if dust 21 or the like falls on the parallel dividing line 4, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit between the cell strings 2b due to the dust 21 or the like. Can be reduced.

＜実施例１＞
まず、図４に示すように、ＳｎＯ₂からなる透明電極層１４が積層された幅５６０ｍｍ×長さ９２５ｍｍの矩形状の表面を有するガラス基板からなる透明絶縁基板１を用意した。 <Example 1>
First, as shown in FIG. 4, a transparent insulating substrate 1 made of a glass substrate having a rectangular surface with a width of 560 mm and a length of 925 mm on which a transparent electrode layer 14 made of SnO ₂ was laminated was prepared.

次に、透明絶縁基板１側からＹＡＧレーザ光の基本波を第１方向５１に移動させながら照射することによって、図５に示すように、透明絶縁基板１上の透明電極層１４に第１方向５０に延在する第１分離溝１１を形成して透明電極層１４を分離した。第１分離溝１１としては、１本当たり０．０８ｍｍの幅の第１分離溝１１を４４本形成した。ここで、第１分離溝１１は、隣接する第１分離溝１１間の距離が等間隔（発電エリアのみ）となるように形成された。そして、純水を用いて、透明絶縁基板１の超音波洗浄を行なった。 Next, by irradiating the fundamental wave of the YAG laser light from the transparent insulating substrate 1 side while moving in the first direction 51, the transparent electrode layer 14 on the transparent insulating substrate 1 is irradiated in the first direction as shown in FIG. A first separation groove 11 extending to 50 was formed to separate the transparent electrode layer 14. As the first separation grooves 11, 44 first separation grooves 11 each having a width of 0.08 mm were formed. Here, the 1st separation groove 11 was formed so that the distance between the adjacent 1st separation grooves 11 may become equal intervals (only electric power generation area). Then, the transparent insulating substrate 1 was subjected to ultrasonic cleaning using pure water.

次に、プラズマＣＶＤ法により、ボロンがドープされた水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、ノンドープの水素化アモルファスシリコン系半導体（ａ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層およびリンがドープされた水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層ならびに水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｐ層、水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｉ層および水素化微結晶シリコン系半導体（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）からなるｎ層をこの順序で形成して、図６に示すように、透明電極層１４上に半導体光電変換層１５を積層した。これにより、第１分離溝１１が半導体光電変換層１５により埋められた。 Next, a p-layer made of a hydrogenated amorphous silicon-based semiconductor (a-Si: H) doped with boron and an i-layer made of a non-doped hydrogenated amorphous silicon-based semiconductor (a-Si: H) by plasma CVD. And an n layer made of hydrogenated microcrystalline silicon based semiconductor (μc-Si: H) doped with phosphorus and a p layer made of hydrogenated microcrystalline silicon based semiconductor (μc-Si: H), a hydrogenated microcrystalline silicon based An i layer made of a semiconductor (μc-Si: H) and an n layer made of a hydrogenated microcrystalline silicon-based semiconductor (μc-Si: H) are formed in this order, and as shown in FIG. A semiconductor photoelectric conversion layer 15 was stacked thereon. Thereby, the first separation groove 11 was filled with the semiconductor photoelectric conversion layer 15.

続いて、透明絶縁基板１側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を第１方向５１に移動させながら照射することによって、図７に示すように、半導体光電変換層１５に第１方向５０に延在するコンタクトライン１２を形成して半導体光電変換層１５を分離した。 Subsequently, by irradiating the second harmonic of the YAG laser light in the first direction 51 from the transparent insulating substrate 1 side, the semiconductor photoelectric conversion layer 15 is irradiated in the first direction 50 as shown in FIG. An extended contact line 12 was formed to separate the semiconductor photoelectric conversion layer 15.

なお、コンタクトライン１２の際には、図８に示すように、並列分割ライン４の間となる領域を覆うように透明絶縁基板１上にマスク３１を設置し、透明絶縁基板１側からＹＡＧレーザ光の第２高調波を照射することによって、マスク３１で覆われた領域にはコンタクトライン１２が形成されないようにした。 In the case of the contact line 12, as shown in FIG. 8, a mask 31 is provided on the transparent insulating substrate 1 so as to cover the region between the parallel division lines 4, and a YAG laser is applied from the transparent insulating substrate 1 side. By irradiating the second harmonic of light, the contact line 12 was not formed in the region covered with the mask 31.

これにより、並列分割ライン４の外側に位置するセルストリング２ｂの半導体光電変換層１５となる領域にはコンタクトライン１２が形成され、並列分割ライン４の間の領域に位置するセルストリング２ａの半導体光電変換層１５となる領域にはコンタクトライン１２が形成されないようにした。 As a result, contact lines 12 are formed in a region to be the semiconductor photoelectric conversion layer 15 of the cell string 2b located outside the parallel division line 4, and the semiconductor photoelectric of the cell string 2a located in the region between the parallel division lines 4 is formed. The contact line 12 was not formed in the region to be the conversion layer 15.

また、マスク３１は、たとえば図８に示すように、並列分割ライン４の外側となる領域まで覆うように設置し、マスク３１の並列分割ライン４となる領域からのはみ出し量Ｌ（セルストリング２ｂのコンタクトライン１２が形成されていない領域のセルストリング２ｂの第１方向５１における端部からの幅Ｌ）は、集積ピッチの０．５倍以下とした。 Further, for example, as shown in FIG. 8, the mask 31 is installed so as to cover the region that is outside the parallel dividing line 4, and the amount of protrusion L (of the cell string 2b) from the region that becomes the parallel dividing line 4 of the mask 31 is set. The width L from the end in the first direction 51 of the cell string 2b in the region where the contact line 12 is not formed is 0.5 times or less of the integration pitch.

次に、ＺｎＯからなる透明導電膜および銀からなる金属薄膜をスパッタリング法により順次形成することによって、図９に示すように、半導体光電変換層１５上に裏面電極層１６を形成した。これにより、コンタクトライン１２が裏面電極層１６により埋められた。 Next, a back electrode layer 16 was formed on the semiconductor photoelectric conversion layer 15 by sequentially forming a transparent conductive film made of ZnO and a metal thin film made of silver by sputtering, as shown in FIG. As a result, the contact line 12 was filled with the back electrode layer 16.

次に、透明絶縁基板１側から、ＹＡＧレーザ光の第２高調波を第１方向５１に移動させながら照射することによって、図１０に示すように、半導体光電変換層１５および裏面電極層１６に第１方向５１に延在する第２分離溝１３を形成して、半導体光電変換層１５および裏面電極層１６を分離した。 Next, by irradiating the second harmonic of the YAG laser light in the first direction 51 from the transparent insulating substrate 1 side, as shown in FIG. 10, the semiconductor photoelectric conversion layer 15 and the back electrode layer 16 are applied. A second separation groove 13 extending in the first direction 51 was formed to separate the semiconductor photoelectric conversion layer 15 and the back electrode layer 16.

次に、透明絶縁基板１の周縁に沿ってＹＡＧレーザ光の基本波を移動させながら透明絶縁基板１側から照射して透明電極層１４、半導体光電変換層１５および裏面電極層１６を除去することによって、図１に示すように、透明絶縁基板１の周縁に周縁溝６を形成した。 Next, the transparent electrode layer 14, the semiconductor photoelectric conversion layer 15, and the back electrode layer 16 are removed by irradiation from the transparent insulating substrate 1 side while moving the fundamental wave of the YAG laser light along the periphery of the transparent insulating substrate 1. Thus, as shown in FIG. 1, the peripheral groove 6 was formed on the peripheral edge of the transparent insulating substrate 1.

次に、透明絶縁基板１側から、第２方向５２にＹＡＧレーザ光の第２高調波を移動させながら照射することによって半導体光電変換層１５および裏面電極層１６をストライプ状に除去した。その後、ＹＡＧレーザ光の第２高調波の照射領域に沿って、ＹＡＧレーザ光の第２高調波の照射領域よりも狭い幅で第２方向５２にＹＡＧレーザ光の基本波を移動させながら照射することによって透明電極層１４をストライプ状に除去した。これにより、図１および図２に示す形状に、２本の並列分割ライン４を形成して３つのセルストリング２ｂ，２ａ，２ｂを形成した。 Next, the semiconductor photoelectric conversion layer 15 and the back electrode layer 16 were removed in stripes by irradiating the second harmonic 52 while moving the second harmonic of the YAG laser light in the second direction 52 from the transparent insulating substrate 1 side. After that, irradiation is performed while moving the fundamental wave of the YAG laser light in the second direction 52 with a narrower width than the irradiation region of the second harmonic of the YAG laser light along the irradiation region of the second harmonic of the YAG laser light. As a result, the transparent electrode layer 14 was striped. Thus, two cell division lines 4 were formed in the shape shown in FIGS. 1 and 2 to form three cell strings 2b, 2a, and 2b.

その後、図１に示されるように、裏面電極層１６上にバスバー５を形成し、裏面電極層５の表面上に、ＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシート上にＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴの３層積層フィルムからなる保護フィルムを設置した後に、これらを加熱圧着することによって、実施例１の薄膜太陽電池モジュールを完成させた。 Thereafter, as shown in FIG. 1, the bus bar 5 is formed on the back electrode layer 16, an EVA sheet is placed on the surface of the back electrode layer 5, and three layers of PET / Al / PET are laminated on the EVA sheet. After installing the protective film which consists of a film, the thin film solar cell module of Example 1 was completed by heat-pressing these.

実施例１の薄膜太陽電池モジュールにおいては、３つのセルストリング２ｂ，２ａ，２ｂは、それぞれ、４５個の薄膜太陽電池セル３を有していた。また、２つのセルストリング２ｂにおいては、それぞれ、第２方向５２に薄膜太陽電池セル３が４５段直列に接続されていた。 In the thin film solar cell module of Example 1, each of the three cell strings 2b, 2a, and 2b had 45 thin film solar cells 3. In the two cell strings 2b, the thin film solar cells 3 are connected in series in 45 stages in the second direction 52, respectively.

上記のようにして、実施例１の薄膜太陽電池モジュールを量産したところ、実施例１の薄膜太陽電池モジュールにおけるセルストリング２全体の短絡不良発生率は、０．００２２％であった。 As described above, when the thin film solar cell module of Example 1 was mass-produced, the occurrence rate of short circuit failure of the entire cell string 2 in the thin film solar cell module of Example 1 was 0.0022%.

＜実施例２＞
第２方向に延在する並列分割ライン４の本数を３本にしたこと以外は実施例１と同様にして実施例２の薄膜太陽電池モジュールを量産した。その結果、実施例２の薄膜太陽電池モジュールにおけるセルストリング２全体の短絡不良発生率は、０．００００３％であった。 <Example 2>
The thin film solar cell module of Example 2 was mass-produced in the same manner as in Example 1 except that the number of parallel dividing lines 4 extending in the second direction was three. As a result, the short-circuit defect occurrence rate of the entire cell string 2 in the thin-film solar battery module of Example 2 was 0.00003%.

＜比較例１＞
並列分割ライン４の間の領域に位置する半導体光電変換層１５の領域の上方にマスク３１を設置せずにコンタクトライン１２を形成して、セルストリング２ａにもコンタクトライン１２を形成したこと以外は実施例１と同様にして比較例１の薄膜太陽電池モジュールを量産した。その結果、比較例１の薄膜太陽電池モジュールにおけるセルストリング２全体の短絡不良発生率は、０．１％であった。 <Comparative Example 1>
Except that the contact line 12 is formed without installing the mask 31 above the region of the semiconductor photoelectric conversion layer 15 located in the region between the parallel division lines 4, and the contact line 12 is also formed on the cell string 2a. The thin film solar cell module of Comparative Example 1 was mass produced in the same manner as Example 1. As a result, the short-circuit defect occurrence rate of the entire cell string 2 in the thin film solar cell module of Comparative Example 1 was 0.1%.

＜比較例２＞
第２方向に延在する並列分割ライン４の本数を３本にしたこと以外は比較例１と同様にして比較例２の薄膜太陽電池モジュールを量産した。その結果、比較例２の薄膜太陽電池モジュールにおけるセルストリング２全体の短絡不良発生率は、０．０６７％であった。 <Comparative example 2>
The thin film solar cell module of Comparative Example 2 was mass-produced in the same manner as Comparative Example 1 except that the number of parallel dividing lines 4 extending in the second direction was three. As a result, the occurrence rate of short circuit failure of the entire cell string 2 in the thin film solar cell module of Comparative Example 2 was 0.067%.

＜まとめ＞
上記のように、実施例１および実施例２の薄膜太陽電池モジュールにおいては、並列分割ライン４の間に位置するセルストリング２ａにコンタクトライン１２を形成せずに、隣り合う薄膜太陽電池セル３同士が電気的に絶縁されているため、比較例１および比較例２の薄膜太陽電池モジュールと比べて、セルストリング２全体の短絡不良発生率を大幅に低減できたと考えられる。 <Summary>
As described above, in the thin film solar cell modules of Example 1 and Example 2, adjacent thin film solar cells 3 are formed without forming contact lines 12 in cell strings 2a located between parallel division lines 4. Is electrically insulated, it is considered that the short-circuit failure rate of the entire cell string 2 could be greatly reduced as compared with the thin film solar cell modules of Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments and examples.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、薄膜太陽電池モジュールおよび薄膜太陽電池モジュールの製造方法に利用することができる。 The present invention can be used for a thin film solar cell module and a method for manufacturing a thin film solar cell module.

１透明絶縁基板、２，２ａ，２ｂセルストリング、３薄膜太陽電池セル、４並列分割ライン、５バスバー、６周縁溝、１１第１分離溝、１２コンタクトライン、１３第２分離溝、１４透明電極層、１５半導体光電変換層、１６裏面電極層、２１塵、２２，２３矢印、３１マスク、５１第１方向、５２第２方向、１０２セルストリング、１０３薄膜太陽電池セル、１０４並列分割ライン、１１１表面電極分割ライン、１１２コンタクトライン、１１３裏面電極分割ライン、１１４表面電極、１１５光電変換層、１１６裏面電極、１２１塵、１２２矢印。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent insulating substrate, 2, 2a, 2b Cell string, 3 Thin film photovoltaic cell, 4 Parallel division line, 5 Bus bar, 6 Peripheral groove, 11 1st separation groove, 12 Contact line, 13 2nd separation groove, 14 Transparent electrode Layer, 15 semiconductor photoelectric conversion layer, 16 back electrode layer, 21 dust, 22, 23 arrow, 31 mask, 51 first direction, 52 second direction, 102 cell string, 103 thin film solar cell, 104 parallel dividing line, 111 Front electrode split line, 112 contact line, 113 Back electrode split line, 114 Front electrode, 115 Photoelectric conversion layer, 116 Back electrode, 121 Dust, 122 arrow.

Claims

透明絶縁基板と、
前記透明絶縁基板上に設けられた複数のセルストリングと、を備え、
前記セルストリングは、複数の薄膜太陽電池セルを有し、
前記薄膜太陽電池セルは、前記透明絶縁基板上に順次積層された、透明電極層と、半導体光電変換層と、裏面電極層と、を含み、
前記透明電極層は第１方向に延在する第１分離溝によって分離され、
前記裏面電極層は前記第１方向に延在する第２分離溝によって分離されており、
隣り合う前記セルストリングは、前記第１方向とは異なる第２方向に延在する並列分割ラインによって分離されており、
前記並列分割ラインの間に位置する前記セルストリングにおいては、隣り合う前記薄膜太陽電池セル同士が電気的に絶縁されている、薄膜太陽電池モジュール。 A transparent insulating substrate;
A plurality of cell strings provided on the transparent insulating substrate,
The cell string has a plurality of thin film solar cells,
The thin film solar cell includes a transparent electrode layer, a semiconductor photoelectric conversion layer, and a back electrode layer, which are sequentially stacked on the transparent insulating substrate,
The transparent electrode layer is separated by a first separation groove extending in a first direction;
The back electrode layer is separated by a second separation groove extending in the first direction;
The adjacent cell strings are separated by a parallel dividing line extending in a second direction different from the first direction,
In the cell string located between the parallel dividing lines, the thin film solar battery modules in which the adjacent thin film solar cells are electrically insulated from each other.

前記並列分割ラインの間に位置していない前記セルストリングにおいては、隣り合う前記薄膜太陽電池セル同士を電気的に接続するコンタクトラインが形成されており、
前記並列分割ラインの間に位置する前記セルストリングにおいては、前記コンタクトラインが形成されていない、請求項１に記載の薄膜太陽電池モジュール。 In the cell string that is not located between the parallel division lines, a contact line that electrically connects adjacent thin-film solar cells is formed,
The thin film solar cell module according to claim 1, wherein the contact line is not formed in the cell string positioned between the parallel division lines.

前記並列分割ラインの間に位置していない前記セルストリングは、前記コンタクトラインが形成されていない領域を有しており、
前記コンタクトラインが形成されていない前記領域の前記第１方向の端部からの幅は、集積ピッチの０．５倍以下である、請求項２に記載の薄膜太陽電池モジュール。 The cell string not located between the parallel dividing lines has a region where the contact line is not formed;
The thin film solar cell module according to claim 2, wherein a width from an end portion in the first direction of the region where the contact line is not formed is 0.5 times or less of an integration pitch.

透明絶縁基板上の透明電極層に第１方向に延在する第１分離溝を形成して前記透明電極層を分離する工程と、
前記透明電極層上に半導体光電変換層を積層する工程と、
前記半導体光電変換層に前記第１方向に延在するコンタクトラインを形成して前記半導体光電変換層を分離する工程と、
前記半導体光電変換層上に裏面電極層を積層する工程と、
前記裏面電極層に第１方向に延在する第２分離溝を形成して前記裏面電極層を分離する工程と、
前記透明電極層、前記半導体光電変換層および前記裏面電極層に前記第１方向とは異なる第２方向に延在する複数の並列分割ラインを形成して複数のセルストリングを形成する工程と、を含み、
前記半導体光電変換層を分離する工程においては、前記並列分割ラインの間に位置する前記半導体光電変換層には前記コンタクトラインを形成しない、薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 Forming a first separation groove extending in a first direction in the transparent electrode layer on the transparent insulating substrate to separate the transparent electrode layer;
Laminating a semiconductor photoelectric conversion layer on the transparent electrode layer;
Forming a contact line extending in the first direction in the semiconductor photoelectric conversion layer to separate the semiconductor photoelectric conversion layer;
Laminating a back electrode layer on the semiconductor photoelectric conversion layer;
Forming a second separation groove extending in a first direction in the back electrode layer to separate the back electrode layer;
Forming a plurality of cell strings by forming a plurality of parallel dividing lines extending in a second direction different from the first direction in the transparent electrode layer, the semiconductor photoelectric conversion layer, and the back electrode layer; Including
In the step of separating the semiconductor photoelectric conversion layer, the contact line is not formed on the semiconductor photoelectric conversion layer located between the parallel division lines.

前記半導体光電変換層を分離する工程は、前記並列分割ラインの間となる領域を覆うようにマスクを設置する工程と、レーザ光を照射する工程と、を含み、
前記マスクを設置する工程において、前記マスクは、前記並列分割ラインの外側となる領域まで覆うように設置される、請求項４に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 The step of separating the semiconductor photoelectric conversion layer includes a step of installing a mask so as to cover a region between the parallel division lines, and a step of irradiating a laser beam.
5. The method of manufacturing a thin-film solar cell module according to claim 4, wherein in the step of installing the mask, the mask is installed so as to cover a region that is outside the parallel division line.

前記マスクを設置する工程において、前記マスクの前記並列分割ラインとなる領域からのはみ出し量は、集積ピッチの０．５倍以下である、請求項５に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。 6. The method of manufacturing a thin-film solar cell module according to claim 5, wherein, in the step of installing the mask, an amount of protrusion of the mask from a region serving as the parallel dividing line is 0.5 times or less of an integration pitch.