JP2015090915A - Solar cell module - Google Patents

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Tsukasa Niwa
主 丹羽
雅充 山下
Masamitsu Yamashita
雅充 山下
和幸 獅野
Kazuyuki Shishino
和幸 獅野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module in which penetration of moisture can be suppressed more reliably, by forming a sealing film more reliably even if a constricted portion is formed by a collector electrode and a transparent conductive film (electrode layer).SOLUTION: In a solar cell module where a photoelectric conversion layer, an electrode layer, and a coating layer are formed on a substrate in this order, a planarization film for flattening the surface of the electrode layer including a collector electrode, and a sealing film on the planarization film for suppressing penetration of moisture are formed between the electrode layer and coating layer.

Description

本発明は、光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換層上に集合電極を有する薄膜系の太陽電池モジュールに関するものであり、集合電極に厚みがある場合であっても外部からの水分の浸入を抑えることができる太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a thin-film solar cell module having a collecting electrode on a photoelectric conversion layer that converts light energy into electric energy. Even when the collecting electrode has a thickness, moisture can enter from the outside. The present invention relates to a solar cell module that can be suppressed.

薄膜系太陽電池モジュールは、図４に示されるように、フィルム等の基板１０１上に、アモルファスシリコン等により形成される光電変換層１０２と、透明導電性酸化物により形成される透明導電膜１０３（電極層）と、フッ化ビニル樹脂製若しくはフッ化ビニル樹脂を含む複合フィルムで形成されるカバー部材１０５とがこの順に積層されて形成されている。また、透明導電膜１０３上には、集電電極１０４が設けられており、光電変換層１０２で形成された電気エネルギが効率よく取り出せるようになっている。この集電電極１０４は、金属ペースト１０４ａ（図４（ｂ）参照）で薄膜状に形成されており、一方向に延びる形状を有している。そして、複数本の集電電極１０４は、一方側端部が取り出し電極１０７に接続されており、それぞれほぼ等間隔で配置されている（例えば、特許文献１参照）。   As shown in FIG. 4, the thin-film solar cell module includes a photoelectric conversion layer 102 formed of amorphous silicon or the like on a substrate 101 such as a film and a transparent conductive film 103 ( An electrode layer) and a cover member 105 made of a vinyl fluoride resin or a composite film containing a vinyl fluoride resin are laminated in this order. In addition, a collecting electrode 104 is provided on the transparent conductive film 103 so that the electric energy formed in the photoelectric conversion layer 102 can be efficiently extracted. The current collecting electrode 104 is formed in a thin film shape with a metal paste 104a (see FIG. 4B), and has a shape extending in one direction. One end of each of the plurality of collecting electrodes 104 is connected to the extraction electrode 107, and each of the collecting electrodes 104 is arranged at substantially equal intervals (see, for example, Patent Document 1).

そして、透明導電膜１０３とカバー部材１０５との間には、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の熱硬化性樹脂からなる充填材１０６が充填されており、光電変換層１０２、透明導電膜１０３への水分の浸入が抑えられている。   A space between the transparent conductive film 103 and the cover member 105 is filled with a filler 106 made of a thermosetting resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Infiltration of moisture into the film 103 is suppressed.

ところが、この充填材１０６は、光劣化により、耐水性、耐湿性、耐アルカリ性といった耐候特性が低下するため、長期的な使用により徐々に劣化すると光電変換層１０２、透明導電膜１０３に水分が浸入する虞がある。そのため、特許文献２に示すように、透明導電膜１０３上に封止膜が形成されることにより、水分の浸入を抑えることができる。この封止膜は、プラズマＣＶＤ等の気相成長法により形成されるため、透明導電膜１０３を形成した後、所定の真空度に維持されたチャンバ内で透明導電膜１０３上にガス粒子を堆積させることにより形成される。その後、封止膜とカバー部材１０５との間に充填材１０６を充填させることにより、太陽電池モジュール内部への水分の浸入がより確実に防止される。   However, since the filler 106 has a weather resistance characteristic such as water resistance, moisture resistance, and alkali resistance that is deteriorated due to photodegradation, moisture gradually enters the photoelectric conversion layer 102 and the transparent conductive film 103 when the filler 106 gradually deteriorates with long-term use. There is a risk of doing. Therefore, as shown in Patent Document 2, the formation of a sealing film on the transparent conductive film 103 can suppress intrusion of moisture. Since this sealing film is formed by a vapor phase growth method such as plasma CVD, after forming the transparent conductive film 103, gas particles are deposited on the transparent conductive film 103 in a chamber maintained at a predetermined degree of vacuum. Is formed. Thereafter, the filler 106 is filled between the sealing film and the cover member 105, so that moisture can be more reliably prevented from entering the solar cell module.

特開２００４−１０３８３４JP 2004-103834 A ＷＯ２０１０／１５０６９２WO2010 / 150692

近年では、コストを抑える目的で、集電電極１０４に断面がほぼ円形の金属ワイヤ１０４ｂ（図５参照）が用いられている。ところが、集電電極１０４に金属ワイヤ１０４ｂを用いて封止膜１０８を形成しようとすると、図５に示すように、集電電極１０４を含む透明導電膜１０３（電極層）の表面全体を封止膜１０８で完全には覆うことができず、水分の浸入防止を確実には行うことができないという問題があった。   In recent years, a metal wire 104b (see FIG. 5) having a substantially circular cross section is used for the current collecting electrode 104 for the purpose of reducing costs. However, when the sealing film 108 is formed using the metal wire 104b on the current collecting electrode 104, the entire surface of the transparent conductive film 103 (electrode layer) including the current collecting electrode 104 is sealed as shown in FIG. There is a problem that the film cannot be completely covered with the film, and moisture cannot be reliably prevented from entering.

具体的には、金属ワイヤ１０４ｂの厚み（１００μｍ程度）は、金属ペースト１０４ａ（図４（ｂ）参照）の厚み（３０μｍ程度）に比べて非常に厚く形成されており、さらに、図５に示すように、金属ワイヤ１０４ｂの断面の幅寸法ｍは、最大幅寸法Ｍに比べて透明導電膜１０３に接する部分の幅寸法ｍが小さく形成されている。すなわち、透明導電膜１０３の表面付近には、集電電極１０４と透明導電膜１０３とによって括れた部分Ｐが形成される。そのため、透明導電膜１０３上に気相成長法により封止膜１０８を形成すると、透明導電膜１０３付近の括れた部分Ｐにガス粒子が堆積されないために封止膜１０８が形成されず、この括れた部分Ｐから水分の浸入を許容してしまうという問題があった。   Specifically, the thickness (about 100 μm) of the metal wire 104b is much thicker than the thickness (about 30 μm) of the metal paste 104a (see FIG. 4B), and further, as shown in FIG. As described above, the width dimension m of the cross section of the metal wire 104 b is formed so that the width dimension m of the portion in contact with the transparent conductive film 103 is smaller than the maximum width dimension M. That is, a portion P bounded by the collector electrode 104 and the transparent conductive film 103 is formed near the surface of the transparent conductive film 103. Therefore, when the sealing film 108 is formed on the transparent conductive film 103 by vapor deposition, the sealing film 108 is not formed because the gas particles are not deposited on the constricted portion P in the vicinity of the transparent conductive film 103. There is a problem that the infiltration of moisture from the portion P is allowed.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、集電電極と透明導電膜（電極層）とによって括れた部分が形成される場合であっても封止膜を確実に形成できることにより、水分の浸入をより確実に抑えることができる太陽電池モジュールを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can form a sealing film reliably even when a constricted portion is formed by a collecting electrode and a transparent conductive film (electrode layer). Thus, an object of the present invention is to provide a solar cell module that can more reliably suppress the ingress of moisture.

上記課題を解決するために本発明の太陽電池モジュールは、基板上に、光電変換層、電極層、被覆層がこの順で形成され、前記電極層上に一方向に延びる集電電極が形成された太陽電池モジュールであって、前記電極層と前記被覆層との間には、前記集電電極を含む電極層の表面を平坦化する平坦化膜と、この平坦化膜上に水分の浸入を抑える封止膜とが形成されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the solar cell module of the present invention has a photoelectric conversion layer, an electrode layer, and a coating layer formed in this order on a substrate, and a collecting electrode extending in one direction is formed on the electrode layer. In the solar cell module, a planarization film for planarizing a surface of the electrode layer including the current collecting electrode between the electrode layer and the coating layer, and moisture intrusion on the planarization film. A sealing film to be suppressed is formed.

上記太陽電池モジュールによれば、電極層と前記被覆層との間に集電電極を含む電極層の表面を平坦化する平坦化膜を形成するため、集電電極と電極層とで形成される表面の凹凸が平坦化され、集電電極を含む電極層の表面全体を平坦化することができる。すなわち、集電電極と電極層とによって括れた部分が形成される場合であっても、その括れた部分が平坦化膜で埋められることにより平坦化される。そして、集電電極を含む電極層上に封止膜を形成することにより、電極層上に一様な封止膜が確実に形成することができるため、外部からの水分の浸入をより確実に抑えることができる。   According to the solar cell module, the planarization film for planarizing the surface of the electrode layer including the current collecting electrode is formed between the current collecting electrode and the electrode layer between the electrode layer and the covering layer. The unevenness of the surface is flattened, and the entire surface of the electrode layer including the collecting electrode can be flattened. That is, even when the constricted portion is formed by the collecting electrode and the electrode layer, the constricted portion is flattened by being filled with the planarizing film. Then, by forming the sealing film on the electrode layer including the current collecting electrode, a uniform sealing film can be reliably formed on the electrode layer. Can be suppressed.

また、前記平坦化膜は、前記電極層上に液状体を塗布することによって形成され、前記封止膜は、ガス粒子を堆積させることにより形成されることが好ましい。   The planarization film is preferably formed by applying a liquid material on the electrode layer, and the sealing film is preferably formed by depositing gas particles.

この構成によれば、平坦化膜が液状体を塗布することによって形成されるため、その液状体が括れた部分に浸入し、その括れた部分で液溜まり（平坦化膜）が形成される。これにより、括れた部分の深さが浅くなるため、集電電極を含む電極層上に気相成長法による封止膜の形成が可能になる。   According to this configuration, since the planarizing film is formed by applying the liquid material, the liquid material penetrates into the constricted portion, and a liquid pool (planarizing film) is formed in the constricted portion. Thereby, since the depth of the constricted portion becomes shallow, it becomes possible to form a sealing film on the electrode layer including the collecting electrode by the vapor phase growth method.

また、前記集電電極が、その一方向に延びる方向と直交する方向の幅寸法において、前記電極層に接する部分の幅寸法が、最大幅寸法に比べて小さくなるように形成されている場合であっても、前記平坦化膜が前記電極層に接する部分、すなわち、括れた部分を埋めるように堆積するため、集電電極を含む電極層の表面が滑らかに形成される。したがって、平坦化膜上に形成される封止膜が欠陥部分なく一様に形成される。   Further, in the case where the current collecting electrode is formed so that the width dimension of the portion in contact with the electrode layer is smaller than the maximum width dimension in the width dimension in the direction orthogonal to the direction extending in one direction. Even so, the surface of the electrode layer including the collecting electrode is smoothly formed because the planarizing film is deposited so as to fill the portion in contact with the electrode layer, that is, the constricted portion. Therefore, the sealing film formed on the planarizing film is uniformly formed without a defect portion.

なお、前記集電電極の具体的な態様としては、一方向に延びる金属製のワイヤが挙げられる。   In addition, as a specific aspect of the said collector electrode, the metal wire extended in one direction is mentioned.

また、前記平坦化膜は、前記集合電極が前記電極層に接する部分に形成される膜厚が、他の部分に形成される膜厚よりも厚く形成されている構成にしてもよい。   Further, the planarizing film may be configured such that the thickness of the collective electrode formed in the portion in contact with the electrode layer is larger than the thickness of the thickness formed in the other portion.

この構成によれば、括れた部分を平坦化膜で確実に埋めると共に、集電電極を含む電極層の表面を平坦化することができ、封止膜を確実に形成することができる。   According to this configuration, the constricted portion can be reliably filled with the flattening film, the surface of the electrode layer including the current collecting electrode can be flattened, and the sealing film can be reliably formed.

本発明の太陽電池モジュールによれば、集電電極と電極層とによって括れた部分が形成される場合であっても封止膜を確実に形成できることにより、水分の浸入をより確実に抑えることができる。   According to the solar cell module of the present invention, it is possible to more reliably suppress the intrusion of moisture by being able to reliably form the sealing film even when the constricted portion is formed by the collecting electrode and the electrode layer. it can.

本発明の一実施形態における太陽電池モジュールの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the solar cell module in one Embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ断面図であり、太陽電池モジュール１の集電電極付近の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 and is a cross-sectional view in the vicinity of a collecting electrode of the solar cell module 1. 集電電極付近の断面における拡大図である。It is an enlarged view in the section near the current collection electrode. 従来の薄膜系太陽電池モジュールを示す図であり、（ａ）は概略構成図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。It is a figure which shows the conventional thin film type solar cell module, (a) is a schematic block diagram, (b) is AA sectional drawing of (a). 従来の薄膜系太陽電池モジュールの集電電極を含む電極層上に封止膜を形成した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which formed the sealing film on the electrode layer containing the current collection electrode of the conventional thin film type solar cell module.

本発明の太陽電池モジュールの実施の形態について図面を用いて説明する。   Embodiments of the solar cell module of the present invention will be described with reference to the drawings.

ここで、図１は、本実施形態における太陽電池モジュール１の構成を示す概略図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、太陽電池モジュール１の集電電極付近の断面図、図３は、集電電極付近の断面における拡大図である。   Here, FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the solar cell module 1 in the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are enlarged views of a cross section near the collecting electrode.

図１〜図３に示すように、太陽電池モジュール１は、基板２と、光電変換層３と、電極層４と、被覆層８とがこの順に積層されて形成されている。そして、電極層４上には、集電電極５が形成されており、基板２と反対側から光が照射されると、光電変換層３で電気エネルギが発生し、この電気エネルギを集電電極５を通じて取り出すことができるようになっている。なお、本実施形態では、基板２と反対側から光を受光するタイプの太陽電池モジュール１として説明するが、基板２側から光を受光するタイプの太陽電池モジュール１であってもよい。   As shown in FIGS. 1 to 3, the solar cell module 1 is formed by laminating a substrate 2, a photoelectric conversion layer 3, an electrode layer 4, and a coating layer 8 in this order. A collecting electrode 5 is formed on the electrode layer 4. When light is irradiated from the side opposite to the substrate 2, electric energy is generated in the photoelectric conversion layer 3, and this electric energy is collected into the collecting electrode. 5 can be taken out. In addition, although this embodiment demonstrates as the solar cell module 1 of the type which receives light from the opposite side to the board | substrate 2, the solar cell module 1 of the type which receives light from the board | substrate 2 side may be sufficient.

基板２は、可撓性のあるシート状のフィルムが用いられている。具体的には、樹脂フィルムが用いられており、その表面（光電変換層３側）には、金属等の導電性材料が塗布されている。この導電性材料は、下部電極（裏面電極）として機能させるものである。また、この基板２上に金属層、又は金属酸化膜層を積層させてもよい。例えば、Ａｌ、Ａｇ等の金属や、ＺｎＯ、ＴｉＯ等の金属酸化物層を用いることにより、裏面反射層として機能させ、光電変換層３における受光率を向上させてもよい。なお、基板２側から光を受光するタイプの太陽電池モジュール１の場合は、導電性材料、金属層、金属酸化膜層は、透明性の材料を選択する必要がある。   As the substrate 2, a flexible sheet-like film is used. Specifically, a resin film is used, and a conductive material such as metal is applied to the surface (photoelectric conversion layer 3 side). This conductive material functions as a lower electrode (back electrode). Further, a metal layer or a metal oxide film layer may be laminated on the substrate 2. For example, by using a metal such as Al or Ag or a metal oxide layer such as ZnO or TiO, it may function as a back surface reflection layer, and the light receiving rate in the photoelectric conversion layer 3 may be improved. In the case of the solar cell module 1 that receives light from the substrate 2 side, it is necessary to select a transparent material for the conductive material, the metal layer, and the metal oxide film layer.

光電変換層３は、受光した光エネルギを電気エネルギに変換するものである。光電変換層３は、特に限定されず、薄膜型、バルク型のどちらを利用してもよい。例えば、ＣＩＧＳを用いてもよく、コストや大面積での製造、エネルギーギャップの大きさなどの観点から、アモルファスシリコンは好適に利用することができる。   The photoelectric conversion layer 3 converts the received light energy into electrical energy. The photoelectric conversion layer 3 is not particularly limited, and either a thin film type or a bulk type may be used. For example, CIGS may be used, and amorphous silicon can be suitably used from the viewpoints of cost, large area manufacturing, energy gap size, and the like.

電極層４は、太陽電池の上部電極の機能を有するものである。本実施形態では、電極層４は、透明導電膜である。この電極層４は、照射された光が光電変換層３に効率よく到達するように導電性材料で形成されている。具体的には、ＦＴＯ（フッ素含有酸化スズ）、ＩＴＯ（酸化スズ含有酸化インジウム）や、ＳｎＯ２（酸化スズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等が好適に用いられる。なお、基板２側から光を受光するタイプの太陽電池モジュール１の場合、電極層４は、透明な材料でなくてもよく、Ａｌ、Ａｇ等でもよい。   The electrode layer 4 has a function of the upper electrode of the solar cell. In the present embodiment, the electrode layer 4 is a transparent conductive film. The electrode layer 4 is formed of a conductive material so that the irradiated light can efficiently reach the photoelectric conversion layer 3. Specifically, FTO (fluorine-containing tin oxide), ITO (tin oxide-containing indium oxide), SnO2 (tin oxide), ZnO (zinc oxide), or the like is preferably used. In the case of the solar cell module 1 that receives light from the substrate 2 side, the electrode layer 4 may not be a transparent material, and may be Al, Ag, or the like.

被覆層８は、光電変換層３、電極層４を保護するためのものであり、フィルムシート８１と、このフィルムシート８１と電極層４との間に充填される充填材８２とで形成されている。フィルムシート８１は、フッ化ビニル樹脂製若しくはフッ化ビニル樹脂を含む複合フィルムで形成される薄いフィルムシート８１である。また、充填材８２は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の熱硬化性樹脂で形成されるものである。この被覆層８により、内部の光電変換層３、電極層４等が外部から保護されている。   The covering layer 8 is for protecting the photoelectric conversion layer 3 and the electrode layer 4, and is formed by a film sheet 81 and a filler 82 filled between the film sheet 81 and the electrode layer 4. Yes. The film sheet 81 is a thin film sheet 81 made of a vinyl fluoride resin or a composite film containing a vinyl fluoride resin. The filler 82 is formed of a thermosetting resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). The covering layer 8 protects the internal photoelectric conversion layer 3, the electrode layer 4 and the like from the outside.

また、電極層４上には、集電電極５が設けられている。この集電電極５は、光電変換層３で発生した電気エネルギを太陽電池モジュール１の端部に設けられた取り出し電極９から効率よく取り出すためのものである。すなわち、光電変換層３で発生した電気エネルギが電気抵抗の大きい電極層４を通じて取り出し電極９に移動するよりも、電気抵抗の低い集電電極５を通じて取り出し電極９に移動する方が電気抵抗によるロスを小さくして取り出すことができる。   A collecting electrode 5 is provided on the electrode layer 4. The current collecting electrode 5 is for efficiently taking out the electric energy generated in the photoelectric conversion layer 3 from the take-out electrode 9 provided at the end of the solar cell module 1. That is, the loss due to the electric resistance is caused when the electric energy generated in the photoelectric conversion layer 3 moves to the extraction electrode 9 through the collector electrode 5 having a low electric resistance, rather than moving to the extraction electrode 9 through the electrode layer 4 having a high electric resistance. Can be taken out small.

集電電極５は、一方向に延びる形状を有しており、一方端が取り出し電極９に電気的に接続され、他方端が取り出し電極９の反対側に向かって延びている。すなわち、基板２上の端部には、取り出し電極９が絶縁膜を介して設けられており、この取り出し電極９に集電電極５の端部が電気的に接続されている。そして、集電電極５は、取り出し電極９に接続される側から反対側に一方向に延びた状態で設けられている。また、集電電極５は、複数設けられており、電極層４表面にそれぞれの集電電極５が同じ方向に延びるように配置されている。この集電電極５は、Ｃｕ等の金属製のワイヤ５ａが用いられており、その表面には導電性材料が塗布されている。そして、それぞれの集電電極５は、一方向に延びる姿勢で電極層４の表面に配列されており、図２に示すように、電極層４の表面に、断面ほぼ円形の複数の集電電極５がほぼ等間隔に配置されている。また、集電電極５と電極層４とが金属ペースト等の導電性材料（不図示）を通じて通電可能になっており、光電変換層３で発生した電気的エネルギは電極層４を通じて最も近い集電電極５に移動し、この集電電極５を通じて取り出し電極９に移動できるようになっている。なお、集電電極５と電極層４との間に設けられる金属ペースト等の導電性材料は省略することもできる。   The current collecting electrode 5 has a shape extending in one direction, one end is electrically connected to the extraction electrode 9, and the other end extends toward the opposite side of the extraction electrode 9. That is, the extraction electrode 9 is provided on the end portion on the substrate 2 via the insulating film, and the end portion of the current collecting electrode 5 is electrically connected to the extraction electrode 9. The collecting electrode 5 is provided in a state extending in one direction from the side connected to the extraction electrode 9 to the opposite side. A plurality of current collecting electrodes 5 are provided, and the current collecting electrodes 5 are arranged on the surface of the electrode layer 4 so as to extend in the same direction. The current collecting electrode 5 is made of a wire 5a made of metal such as Cu, and a conductive material is coated on the surface thereof. Each collecting electrode 5 is arranged on the surface of the electrode layer 4 so as to extend in one direction. As shown in FIG. 2, a plurality of collecting electrodes having a substantially circular cross section are formed on the surface of the electrode layer 4. 5 are arranged at substantially equal intervals. Further, the current collecting electrode 5 and the electrode layer 4 can be energized through a conductive material (not shown) such as a metal paste, and the electrical energy generated in the photoelectric conversion layer 3 is closest to the current collecting through the electrode layer 4. It moves to the electrode 5 and can move to the take-out electrode 9 through the current collecting electrode 5. Note that a conductive material such as a metal paste provided between the collecting electrode 5 and the electrode layer 4 can be omitted.

また、集電電極５を含む電極層４の表面には、平坦化膜６及び封止膜７が形成されている。具体的には、平坦化膜６と封止膜７とは、集電電極５を含む電極層４の表面を一様に覆うように形成されている。この平坦化膜６と封止膜７とによって、光電変換層３、電極層４への水分の浸入を抑えることができる。   Further, a planarizing film 6 and a sealing film 7 are formed on the surface of the electrode layer 4 including the current collecting electrode 5. Specifically, the planarizing film 6 and the sealing film 7 are formed so as to uniformly cover the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5. The planarization film 6 and the sealing film 7 can suppress moisture from entering the photoelectric conversion layer 3 and the electrode layer 4.

平坦化膜６は、集電電極５を含む電極層４の表面を平坦化するものであり、集電電極５と電極層４とで形成される段差（凹み）を平坦化するものである。すなわち、図３に示すように、集電電極５に用いられる金属製のワイヤ５ａは、一方向に延びる方向と直交する方向の断面形状において、その幅寸法ｍが高さ方向中央部分で最大幅寸法Ｍになり、電極層４に接する部分の幅寸法ｍは、最大幅寸法Ｍに比べて小さく形成されている。すなわち、集電電極５と電極層４とによって括れた部分Ｐが形成されている。通常、基板２上の各層の形成には気相成長法により形成されるため、封止膜７を気相成長法により形成する方がすべての層を連続的に製造できるため生産効率がよい。ところが、封止膜７を気相成長法で形成しようとすると、括れた部分Ｐにガス粒子が到達できず、集電電極５を含む電極層４の表面に一様な封止膜７を形成することができない。そこで、集電電極５を含む電極層４の表面に液状体の平坦化膜６を塗布して形成することにより、括れた部分Ｐが平坦化され一様な封止膜７を形成することができる。   The planarizing film 6 planarizes the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 and planarizes a step (dent) formed between the collecting electrode 5 and the electrode layer 4. That is, as shown in FIG. 3, the metal wire 5 a used for the current collecting electrode 5 has a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the direction extending in one direction, and the width dimension m is the maximum width at the central portion in the height direction. The width dimension m of the portion that is the dimension M and is in contact with the electrode layer 4 is smaller than the maximum width dimension M. That is, a portion P confined by the current collecting electrode 5 and the electrode layer 4 is formed. Usually, each layer on the substrate 2 is formed by a vapor phase growth method. Therefore, if the sealing film 7 is formed by the vapor phase growth method, all layers can be manufactured continuously, so that the production efficiency is good. However, when the sealing film 7 is formed by the vapor phase growth method, the gas particles cannot reach the constricted portion P, and the uniform sealing film 7 is formed on the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5. Can not do it. Therefore, by applying and forming a liquid leveling film 6 on the surface of the electrode layer 4 including the current collecting electrode 5, the constricted portion P is leveled to form a uniform sealing film 7. it can.

この平坦化膜６は、固形分濃度２０％の主成分をシロキサンとした液状体を乾燥させることにより形成される。例えば、スリットノズルコータ等の塗布装置を利用してシロキサンの液状体を塗布することにより平坦化膜６が形成される。具体的には、スリットノズルから電極層４上に液状体を塗布してスリットノズルと電極層４とを液状体で連結する。そして、スリットノズルと基板２とを相対的に走査させつつ、スリットノズルから液状体を塗布することにより形成する。これにより、集電電極５を含む電極層４の表面に一様の液状体の薄膜が形成される。この液状体は、ある程度流動性を有しているため、電極層４の表面に塗布された後、括れた部分Ｐに液状体が浸入し、集電電極５を含む電極層４の表面の形状に沿うように変形する。すなわち、塗布された液状体は、括れた部分Ｐに移動するため、括れた部分Ｐが液状体で埋められることにより平坦化される。具体的には、塗布された液状体が乾燥されると、括れた部分Ｐは、Ｒ（アール）状に形成され、集電電極５を含む電極層４の表面は、なめらかな曲面状に形成される。すなわち、集電電極５を含む電極層４の表面に平坦化膜６が形成されることにより、気相成長法によるガス粒子が一様に堆積することが可能な表面を形成することができる。   The planarizing film 6 is formed by drying a liquid material containing siloxane as a main component having a solid content concentration of 20%. For example, the planarizing film 6 is formed by applying a siloxane liquid using an application device such as a slit nozzle coater. Specifically, a liquid material is applied onto the electrode layer 4 from the slit nozzle, and the slit nozzle and the electrode layer 4 are connected by the liquid material. And it forms by apply | coating a liquid material from a slit nozzle, making a slit nozzle and the board | substrate 2 scan relatively. Thereby, a uniform liquid thin film is formed on the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5. Since this liquid material has a certain degree of fluidity, the liquid material enters the constricted portion P after being applied to the surface of the electrode layer 4, and the shape of the surface of the electrode layer 4 including the collector electrode 5 Deforms along That is, since the applied liquid material moves to the constricted portion P, the constricted portion P is flattened by being filled with the liquid material. Specifically, when the applied liquid is dried, the constricted portion P is formed in an R (R) shape, and the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 is formed in a smooth curved surface. Is done. That is, by forming the planarizing film 6 on the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5, it is possible to form a surface on which gas particles can be uniformly deposited by vapor phase growth.

このようにして、液状体を塗布した後、乾燥させて形成された平坦化膜６は、括れた部分Ｐと、他の部分とで厚みが異なっている。具体的には、図３に示されるように、括れた部分Ｐの厚みｔｒが他の部分の厚みｔｐ１、ｔｐ２に比べて厚く形成される。すなわち、集電電極５を含む電極層４の表面に液状体を塗布することにより、金属製のワイヤ５ａから伝ってくる液状体と、電極層４表面に塗れ広がる液状体とが括れた部分Ｐに集中し液溜まり６ａが形成されるため、括れた部分Ｐに存在する平坦化膜６の厚みが他の部分に比べて厚くなり、集電電極５を含む電極層４の表面全体が滑らかな状態に形成される。   Thus, the flattening film 6 formed by applying the liquid material and then drying it has different thicknesses in the constricted portion P and other portions. Specifically, as shown in FIG. 3, the thickness tr of the constricted portion P is formed thicker than the thicknesses tp1 and tp2 of the other portions. That is, by applying a liquid material to the surface of the electrode layer 4 including the current collecting electrode 5, a portion P in which the liquid material transmitted from the metal wire 5a and the liquid material spreading on the surface of the electrode layer 4 are confined. Since the liquid pool 6a is formed by concentrating on the surface, the thickness of the flattening film 6 existing in the constricted portion P becomes thicker than other portions, and the entire surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 is smooth. Formed into a state.

また、封止膜７は、光電変換層３、電極層４への水分の浸入を抑えるものである。この封止膜７は、バッファ層７１とバリア層７２とを有しており、これらが交互に積層されることにより形成されている。すなわち、バッファ層７１が下側、その上にバリア層７２となるように繰り返して形成されている。本実施形態では、バッファ層７１及びバリア層７２は、気相成長法により１層ずつ形成されているが、バッファ層７１及びバリア層７２を複数層繰り返して形成することにより水分の浸入防止の効果を高めることができる。   Moreover, the sealing film 7 suppresses the intrusion of moisture into the photoelectric conversion layer 3 and the electrode layer 4. The sealing film 7 has a buffer layer 71 and a barrier layer 72, and is formed by alternately laminating them. That is, the buffer layer 71 is repeatedly formed on the lower side and the barrier layer 72 on the lower side. In the present embodiment, the buffer layer 71 and the barrier layer 72 are formed one by one by the vapor phase growth method. However, by repeatedly forming the buffer layer 71 and the barrier layer 72 in a plurality of layers, it is possible to prevent moisture from entering. Can be increased.

バッファ層７１は、無機物で形成されている。この「無機物」とは、有機物を除く物質であり、具体的には、炭素骨格を持たない物質である。つまり、無機物には、合成／天然樹脂及び炭素骨格（炭化水素骨格を含む）を有するその他化合物は含まれない。具体的には、バッファ層７１はシリコン系膜であり、例えば、バッファ層７１は、Ｈ（水素），Ｃ（炭素）及びＳｉ（ケイ素）を含むシリコン系膜である。本実施形態では、ＳｉＣＮ（シアン化ケイ素）が用いられている。なお、一のバッファ層７１の組成と他のバッファ層７１の組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。   The buffer layer 71 is made of an inorganic material. This “inorganic substance” is a substance excluding organic substances, and specifically, a substance having no carbon skeleton. That is, the inorganic substance does not include synthetic / natural resins and other compounds having a carbon skeleton (including a hydrocarbon skeleton). Specifically, the buffer layer 71 is a silicon-based film. For example, the buffer layer 71 is a silicon-based film containing H (hydrogen), C (carbon), and Si (silicon). In this embodiment, SiCN (silicon cyanide) is used. Note that the composition of one buffer layer 71 and the composition of the other buffer layer 71 may be the same or different.

バリア層７２は、無機物で形成されており、バッファ層７１よりも高い密度を有している。バリア層７２の密度は具体的な数値に限定されるものではないが、水や酸が太陽電池セルに浸入するのを防止できる程度であればよい。バリア層７２は、具体的には、シリコン系膜であって、Ｓｉ並びにＯ（酸素）及び／又はＮ（窒素）を含んでいることが好ましく、例えば、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜であることが好ましい。本実施形態では、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）が用いられている。なお、一のバリア層７２の組成と他のバリア層７２の組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。   The barrier layer 72 is made of an inorganic material and has a higher density than the buffer layer 71. The density of the barrier layer 72 is not limited to a specific numerical value, but may be a level that can prevent water and acid from entering the solar battery cell. Specifically, the barrier layer 72 is a silicon-based film, and preferably contains Si and O (oxygen) and / or N (nitrogen), for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film. Is preferred. In the present embodiment, SiO2 (silicon dioxide) is used. Note that the composition of one barrier layer 72 and the composition of the other barrier layer 72 may be the same or different.

以上、本実施形態の太陽電池モジュール１によれば、電極層４と前記被覆層８との間に集電電極５を含む電極層４の表面を平坦化する平坦化膜６を形成するため、集電電極５と電極層４とで形成される表面の凹凸が平坦化され、集電電極５を含む電極層４の表面全体を平坦化することができる。すなわち、集電電極５と電極層４とによって括れた部分Ｐが形成される場合であっても、その括れた部分Ｐが平坦化膜６で埋められることにいより平坦化される。そして、この平坦化膜６上に封止膜７を形成することにより、電極層４上に一様な封止膜７が確実に形成することができるため、外部からの水分の浸入をより確実に抑えることができる。   As described above, according to the solar cell module 1 of the present embodiment, in order to form the planarizing film 6 that planarizes the surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 between the electrode layer 4 and the covering layer 8, The unevenness of the surface formed by the collecting electrode 5 and the electrode layer 4 is flattened, and the entire surface of the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 can be flattened. That is, even when the constricted portion P is formed by the collecting electrode 5 and the electrode layer 4, the constricted portion P is flattened by being filled with the planarizing film 6. Then, by forming the sealing film 7 on the planarizing film 6, the uniform sealing film 7 can be reliably formed on the electrode layer 4, so that moisture can be more reliably infiltrated from the outside. Can be suppressed.

また、上記実施形態では、集電電極５が金属製のワイヤ５ａである例について説明したが、従来の金属ペースト（厚み約３０μｍ程度）よりも厚みのある導電性部材であってもよく、また、金属ワイヤ５ａの断面の幅寸法は、最大幅寸法Ｍに比べて透明導電膜に接する部分の幅寸法ｍが小さく形成されている例について説明したが、集電電極として幅寸法ｍが高さ方向に一定である導電性部材を用いたものであっても本発明の効果を得ることができる。すなわち、集電電極５に厚みのある導電性部材を使用すると、電極層４と集電電極５とに段差が形成される。この形成される段差が一定以上に形成されると、電極層４上に気相成長法で封止膜７を形成しても、段差の部分に封止膜７を形成することができず、集電電極５を含む電極層４上に一様な封止膜７を形成することができないが、平坦化膜６を塗布することにより集電電極５を含む電極層４上を滑らかに形成することにより一様な封止膜７を形成することができる。   In the above embodiment, the example in which the collecting electrode 5 is a metal wire 5a has been described. However, a conductive member having a thickness larger than that of a conventional metal paste (thickness of about 30 μm) may be used. The example in which the width dimension m of the portion in contact with the transparent conductive film is smaller than the maximum width dimension M has been described as the width dimension of the cross section of the metal wire 5a. The effect of the present invention can be obtained even when a conductive member having a constant direction is used. That is, when a thick conductive member is used for the current collecting electrode 5, a step is formed between the electrode layer 4 and the current collecting electrode 5. If this step is formed to a certain level or more, even if the sealing film 7 is formed on the electrode layer 4 by the vapor phase growth method, the sealing film 7 cannot be formed in the step portion. Although the uniform sealing film 7 cannot be formed on the electrode layer 4 including the collecting electrode 5, the electrode layer 4 including the collecting electrode 5 is smoothly formed by applying the planarizing film 6. As a result, a uniform sealing film 7 can be formed.

１ 太陽電池モジュール
２ 基板
３ 光電変換層
４ 電極層
５ 集電電極
５ａ ワイヤ
６ 平坦化膜
７ 封止膜
Ｐ 括れた部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Board | substrate 3 Photoelectric conversion layer 4 Electrode layer 5 Current collecting electrode 5a Wire 6 Flattening film 7 Sealing film P Constricted part

Claims (5)

基板上に、光電変換層、電極層、被覆層がこの順で形成され、前記電極層上に一方向に延びる集電電極が形成された太陽電池モジュールであって、
前記電極層と前記被覆層との間には、前記集電電極を含む電極層の表面を平坦化する平坦化膜と、この平坦化膜上に水分の浸入を抑える封止膜とが形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module in which a photoelectric conversion layer, an electrode layer, and a coating layer are formed in this order on a substrate, and a collecting electrode extending in one direction is formed on the electrode layer,
Between the electrode layer and the covering layer, a planarizing film for planarizing the surface of the electrode layer including the current collecting electrode and a sealing film for suppressing moisture intrusion are formed on the planarizing film. A solar cell module characterized by comprising: 前記平坦化膜は、前記電極層上に液状体を塗布することによって形成され、前記封止膜は、ガス粒子を堆積させることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。   2. The sun according to claim 1, wherein the planarizing film is formed by applying a liquid material on the electrode layer, and the sealing film is formed by depositing gas particles. Battery module. 前記集電電極は、その一方向に延びる方向と直交する方向の幅寸法において、前記電極層に接する部分の幅寸法が、最大幅寸法に比べて小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。   The current collecting electrode is formed such that, in a width dimension in a direction perpendicular to a direction extending in one direction, a width dimension of a portion in contact with the electrode layer is smaller than a maximum width dimension. The solar cell module according to claim 1 or 2. 前記集電電極は、一方向に延びる金属製のワイヤであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, wherein the current collecting electrode is a metal wire extending in one direction. 前記平坦化膜は、前記集合電極が前記電極層に接する部分に形成される膜厚が、他の部分に形成される膜厚よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。   5. The flattening film is formed such that a film thickness formed at a portion where the collective electrode is in contact with the electrode layer is thicker than a film thickness formed at another portion. The solar cell module according to any one of the above.
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