JPWO2004064167A1 - 透光性薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図3に示す集積型薄膜太陽電池11には、上記薄膜を分割する第1、第2の分離溝21、22と接続溝23とが設けられている。これら第1、第2の分離溝21、22及び接続溝23は、互いに平行であって、図3の断面図の紙面に対して垂直な方向に延在している。
第1の分離溝21は、第1電極層3をそれぞれの光電変換セル10に対応して分割しており、第1電極層3と半導体層4との界面に開口を有し且つ絶縁透光性基板2の表面を底面としている。この第1の分離溝21は、半導体層4を構成するシリコン系薄膜によって埋め込まれており、隣り合う第1電極層同士を電気的に絶縁している。
第2の分離溝22は、第1の分離溝21から離れた位置に設けられている。第2の分離溝22は、半導体層4、及び第2電極層5をそれぞれのセル10に対応して分割しており、第2電極層5と樹脂封止層6との界面に開口を有し且つ第1電極層3の表面を底面としている。この第2の分離溝22は、封止樹脂層6によって埋め込まれており、隣り合うセル10間で第2電極層5同士を電気的に絶縁している。
接続溝23は、第1の分離溝21と第2の分離溝22との間に設けられている。接続溝23は、半導体層4を分割しており、半導体層4と第2電極層5との界面に開口を有し且つ第1電極層3の表面を底面としている。この接続溝23は、第2電極層5を構成する導電材料で埋め込まれており、隣り合うセル10の一方の第2電極層5と他方の第1電極層3とを電気的に接続している。すなわち、接続溝23及びそれを埋め込む導電材料は、絶縁透光性基板2上に並置されたセル10同士を直列接続する役割を担っている。
これら第1、第2の分離溝21と22とにより挟まれ接続溝23を各々1本含む領域は光電変換に寄与しない領域で、一般に接続領域9と呼ばれる。
従来、透光性を有する太陽電池モジュールとして、透光性を有する開口部分を、光電変換が行われる活性領域であるセル領域内に設ける方法と、セル領域外に設ける方法が提案されている。一般に、前者のセル領域内に開口部分を設ける方が、太陽電池モジュール面内に開口部分を緻密に配置可能なので、目視ではモジュール全面に均一な、優れた透光性及び外観のモジュールとなる。
ここで、モジュール内の開口部分の形態としては、特定な形状の繰り返し、例えばハニカム形状が、透光性を有する開口穴の形態として提案されている(米国特許4,795、500号)。また、等間隔で平行な直線状の開口溝も、透光性を有する開口部分として提案されている(米国特許5,254、179号)。
これらの開口部分の形成方法としては、レーザスクライブ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、リフトオフ法、ワイヤマスク法等が使用可能であるが、薄膜太陽電池モジュールの場合には、パルスレーザ光を基板に対して相対的に走査し、基板上の薄膜を加工、即ちパターニングする所謂レーザスクライブ法が適用できる。集積型薄膜太陽電池モジュールの製造においては、光電変換セルを直列接続するためのパターニング工程と、透光性を有する開口部分を形成するためのパターニング工程とを、レーザスクライブ法により同様の装置により実施することが可能である(特開平04−348570号)。
ところで、薄膜太陽電池では、その製造工程の最終段階近くで、1つの光電変換セルの第1電極層と第2電極層との間に、逆バイアス電圧を印加し光電変換セル内の短絡欠陥部を除去する「逆バイアス処理」と称する方法で、太陽電池特性を向させることが一般的である(特開2000−277775、特開2001−053302)。
モジュール内の透光性開口部分を開口穴として形成する場合、隣り合う開口穴同士の間隔を十分短くしなければ、これら開口穴が不連続に視認され、透光性薄膜太陽電池モジュールを介して観察される背景または映像は、その輝度および解像度が不十分で、不鮮明となってしまうという問題がある。さらに、開口穴が小さ過ぎると透光性が急激に低下し、開口穴が大きすぎると外観や太陽電池出力の点で問題がある。
逆に、モジュール内の透光性開口部分を開口溝として形成する場合、第2電極層が開口溝で除去されているため、1つの光電変換セルの第2電極層が複数個に分割されているため、「逆バイアス処理」が十分に行えないという問題がある。
また、モジュール内の透光性開口部分を開口溝として形成する場合、レーザスクライブ法で透光性を有する開口穴を連続的に配列することでこの開口溝を形成するためには、レーザ光照射間隔をレーザ光照射によって形成される透光性開口穴の大きさより短くする必要があり、レーザ光の走査速度が制限される。
さらに、透光性薄膜太陽電池モジュールに対する透光性を有する開口穴の割合を増大させると、明瞭な像を得ることができるが、光電変換特性は低下してしまう。
このような透光性開口穴は、第1電極層、半導体層、および第2電極層を含む多層膜にレーザ光を照射し形成する方法において、レーザ光をQスイッチにより間歇的に照射しながら多層膜に対して走査する方法で形成することができる。
透光性及び生産性の点からは、複数の前記透光性開口穴が、その直径の1.01倍から1.5倍の間隔にて線上に配置されてなる透光性薄膜太陽電池モジュールとすることが好ましい。
モジュール全面に均一に高い透光性を持たせるためには、前記透光性開口穴の直径を100μm〜300μmとすると良い。
透光性及びモジュール出力の点からは、前記セル領域に対する、前記透光性開口穴合計の、面積比率を5%〜30%とすると良い。
モジュール外観上、前記透光性開口穴が、前記光電変換セルの直列接続方向に、好ましくは直線上に配置され、さらに好ましくは等間隔で互いに平行な直線上に配置される。
上記のような透光性薄膜太陽電池モジュールは、前記多層膜上に、高い透過率及び耐候性を有するフッ素系樹脂又はガラスを、裏面封止材料として配することにより、信頼性に優れたものとなる。
また、透光性開口穴の形成後に、逆バイアス処理することにより高変換効率の透光性薄膜太陽電池モジュールの製造が可能となる。
図2:孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18を概略的に示す平面図
図3:集積型薄膜太陽電池11を概略的に示す断面図
2 絶縁透光性基板
3 第1電極層
4 半導体層
5 第2電極層
6 封止樹脂層
7 裏面封止材料
8 透光性開口穴
9 接続領域
10 光電変換セル
11 集積型薄膜太陽電池
12 集積方向
17 透光性開口穴8が直線上に連続して配置された開口溝
18 孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部
21 第1の分離溝
22 第2の分離溝
23 接続溝
81 透光性開口穴8の直径
82 透光性開口穴8の穴中心間距離
絶縁透光性基板2としては、例えば、ガラス板や透明樹脂フィルムなどを用いることができる。ガラス板としては、大面積な板が安価に入手可能で透明性、絶縁性が高い、SiO2、Na2O及びCaOを主成分とする両主面が平滑なフロート板ガラスを用いることができる。
絶縁透光性基板2側から半導体層4内に光が入射する場合には、第1電極層3は、ITO(インジュウム・錫酸化物)膜、SnO2膜、或いはZnO膜のような透明導電性酸化物等で構成することができる。逆に、第2電極層5側から半導体層4内に光が入射する場合には、第1電極層3は、銀膜やアルミニウム膜のような金属層で構成することができる。また、第1電極層3は多層構造であっても良い。第1電極層3は、蒸着法、CVD法、或いはスパッタリング法等それ自体既知の気相堆積法を用いて形成することができる。第1電極層3の表面には、微細な凹凸を含む表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。第1電極層3の表面にこのようなテクスチャ構造を形成することにより、光電変換ユニットを形成する半導体層4への光の入射効率を向上させることができる。
半導体層4としては、たとえば非晶質光電変換層を含む非晶質薄膜光電変換ユニットや、結晶質光電変換層を含む結晶質薄膜光電変換ユニットを形成し得る。また、半導体層4は、非晶質薄膜光電変換ユニットと結晶質薄膜光電変換ユニットとを含むタンデム型、さらにはトリプル型としてもよい。この場合、非晶質光電変換ユニットは、たとえば第1電極層3側からp型シリコン系半導体層、ノンドープシリコン系非晶質光電変換層、およびn型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有し得る。また、結晶質光電変換ユニットは、たとえば非晶質光電変換ユニット側からp型シリコン系半導体層、ノンドープシリコン系結晶質光電変換層、およびn型シリコン系半導体層を順次積層した構造を有し得る。これらのいずれの半導体層も、プラズマCVD法により形成され得る。
第2電極層5は電極としての機能を有するだけでなく、絶縁透光性基板2側から光を入射する場合には、半導体層4に入射し第2電極層5まで到着した光を反射して、半導体層4内に再入射させる反射層としての役割をも果たす。第2電極層5は、銀やアルミニウムなどを用いて、蒸着法やスパッタリング法などによって形成することができる。なお、第2電極層5と半導体層4との間には、たとえば両者の間の接着性を向上させるために、ZnOのような非金属材料からなる透明電導性薄膜(図示せず)を挿入してもよい。また、第2電極層5側から光を入射する場合には、第2電極層5は、ITO膜、SnO2膜、またはZnO膜のような透明導電性酸化物等で構成することができる。
上述の透光性薄膜太陽電池モジュール1は、以下の方法により製造することができる。
最初に、絶縁透光性基板2の一主面上の全面に、第1電極層3を製膜した後、例えばYAG基本波レーザ光を照射して第1電極層3を短冊状に分割する第1の分離溝21を形成する。
さらに、半導体層4上に第2電極層5を堆積する。この第2電極層5の堆積に伴って、接続溝23は第2電極層と同じ金属材料で埋め込まれ、第2電極層5と第1電極層3とが電気的に接続される。次に、半導体層4と第2電極層5に対するレーザスクライブによって第2の分離溝22を形成する。
次に、第1の分離溝21が形成された第1電極層3にわたって半導体層4としてアモルファスシリコン及び/又は多結晶シリコンを、プラズマCVD法等でp型、i型、n型の順に1回以上積層した後、例えばYAG第2高調波レーザ光を照射して半導体層4を短冊状に分割する接続溝23を形成する。
引き続き、接続溝23が形成された半導体層4にわたって第2電極層5として、例えば透明電導性薄膜及び金属膜をこの順にスパッタ法等で製膜した後、例えばYAG第2高調波レーザ光を絶縁透光性基板2側から照射して第2電極層5を短冊状に分割する第2の分離溝22を形成する。
また、例えば絶縁透光性基板2側からYAG基本波及び第2高調波レーザ光を照射しながら走査し、第1電極層3、半導体層4および第2電極層5を除去することにより、絶縁透光性基板2周囲からセル領域を分離し、セル領域の周囲からの絶縁性を確保した。
このようにして、絶縁透光性基板2の一主面上に順に積層された第1電極層3、非晶質及び/又は多結晶シリコン系半導体からなる半導体層4、第2電極層5を含む多層膜を含み、直列接続された複数の光電変換セル10及び複数の接続領域9を含むセル領域を含む、複数の同一形状の短冊状光電変換セル10が直列接続された集積型薄膜太陽電池11が形成される。
最後に、前記のように形成された集積型薄膜太陽電池11に、例えば絶縁透光性基板2側からYAG第2高調波レーザ光を照射しながら走査し、前記の裏面電極膜5の分割と同様の方法で、図1に示す複数の透光性開口穴8を形成する。
この透光性開口穴8は、図2に示すように不連続であって孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18となるように形成される、またその直径81が30μm〜500μmの大きさであって、さらにその中心点間距離82がその直径81の1.01倍から2倍の間隔になるように形成される。該開口穴8の配列は略線上とするが、生産性等の観点から上記のように略一直線上とするのが好ましい。
透光性開口穴8の中心点間距離82がその直径81の2倍より大きな場合、透光性開口穴8の間に存在する不透光部分が顕著に認識される。透光性開口穴8の中心点間距離82がその直径81の2倍以下である場合、目視で5m程度の距離から不連続な孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18は連続的な透光溝として知覚される。また、透光性開口穴8の中心点間距離82が直径81の1.01倍未満である場合、透光性開口穴8間に残留した半導体層4および第2電極層5が、レーザスクライブによる熱の影響を強く受け、剥離等が発生する脆い状態になるとともに、この部分が光電変換セル10の欠陥となり、透光性薄膜太陽電池モジュール1の出力低下の原因となる。さらに好ましくは、透光性開口穴8の中心点間距離82は直径81の1.5倍以下であり、この場合、目視で1mの距離から不連続な孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18は連続的な透光溝として知覚される。
また、透光性開口穴8の直径81は30μm〜500μmとする。直径81が30μm未満である場合、透光性薄膜太陽電池モジュール1に透光性を付与することが実質的にできない。また、直径81が500μmを超える場合、レーザスクライブにおいて非常に大きなレーザパワー必要となり、レーザ光の出射装置および付随する光学系が非常に高価なものとなる。透光性開口穴8の直径81が50μm〜300μmの範囲で凡そ実質的な生産が可能となりさらに好ましい。最も好ましい透光性開口穴8の直径81の範囲は100μm〜300μmで、十分な透光性を有する透光性薄膜太陽電池モジュール1を、現在安価に市販されているパルスレーザスクライブ加工装置を用いて場合、最適なバランスの加工条件で製造可能である。
セル領域の面積に対する、透光性開口穴8の合計面積の、面積比率、いわゆる開口率は1%〜50%が好ましい。開口率が1%未満の場合には、透光性薄膜太陽電池モジュール1の透光性が不十分である。また、開口率が50%を超える場合には、透光性薄膜太陽電池モジュール1の出力が不十分である。開口率の好ましい範囲は5〜30%である。開口率が5%以上であれば、晴天時に直射日光をカットしつつ屋内に十分な採光が可能であり、また、開口率が30%以下であれば、十分に透光性薄膜太陽電池モジュール1の出力が確保できる。最も好ましい開口率の範囲は10%〜20%であり、開口率が10%以上であれば、透光性薄膜太陽電池モジュール1を透光型スクリーンとして使用しても十分な輝度と解像度の画像を得ることができ、また、開口率が20%以下の割合であれば、透光性薄膜太陽電池モジュール1を一般の太陽電池モジュールとして扱っても出力的に遜色がなくなる。
上述した開口率と関係して、孤立した透光性開口穴8が線上に配置された開口部18の隣接する開口部18同士の間隔は、透光性薄膜太陽電池モジュールを介して観察される背景または映像が、その輝度および解像度が十分に鮮明となるよう0.5mm〜3mmが好ましく、生産性の観点を加味すると0.8mm〜1.5mmが特に好ましい。
また、集積型薄膜太陽電池11に透光性開口穴8を形成させるためのレーザスクライブは、同時に複数のレーザ光を多層膜が積層された絶縁透光性基板2のそれぞれ異なる部分に照射することにより実施することができる。1つのレーザ光を走査して透光性開口穴8を絶縁透光性基板2の全面に形成する場合には、レーザ光の走査時間が著しく長くなり実質的に生産が困難となる。
次に、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18を集積型薄膜太陽電池11に形成した後、互いに隣接する光電変換セル10の第2電極層5の間に逆バイアス電圧を印加することによって、光電変換セル10中の短絡欠陥部を除去する逆バイアス処理を行った。
具体的な逆バイアス処理の条件としては、最初のステップで前記電圧が0〜2Vの範囲の60Hz正弦波を0.1秒間印可し流れる電流のピーク値が0.05A未満の場合には処理終了とし、0.05A以上の場合は次のステップの電圧を印可した。2番目のステップでは前記電圧が0〜4Vの範囲の60Hz正弦波を0.1秒間印可し流れる電流のピーク値が0.05A未満の場合には処理終了とし、0.05A以上の場合は次のステップの電圧を印可した。3番目のステップでは前記電圧が0〜6Vの範囲の60Hz正弦波を0.1秒間印可し流れる電流のピーク値が0.1A未満の場合には処理終了とし、0.1A以上の場合は次のステップの電圧を印可した。4番目のステップでは前記電圧が0〜8Vの範囲の60Hz正弦波を0.1秒間印可した。
最後に、電力取り出し用の電極を両端の光電変換セル10付近に配し、透光性樹脂の封止樹脂層6と、色彩のない透光性の裏面封止材料7とを、第2電極層5上に順に重ね合わせた状態で真空ラミネーション装置を用い加熱真空封止を行なった。ここで、絶縁透光性基板2側から入射した太陽光の一部が透光性開口穴8を介して透光性薄膜太陽電池モジュール1の裏面封止材料7側に透過するように、また透光性薄膜太陽電池モジュール1の耐候性を十分なものとするために、封止樹脂層6としてはEVA(Ethylene Vinyl Acetate)等が、裏面封止材料7としてはガラス、弗素系樹脂フィルム等の、色彩のない材料を用いると良い。このようにして作製した透光性薄膜太陽電池モジュール1の太陽電池性能を測定した。
上述した実施の形態に従い、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18が配置された透光性薄膜太陽電池モジュール1を作製した。
まず、910mm×910mmの面積と5mmの厚さを有するガラス基板2上に、透明導電膜3として、熱CVD法による厚さ約700nmのSnO2膜を製膜した。このSnO2膜3に対して、SnO2膜3側からYAG基本波レーザ光ビームを照射することにより、第1の分離溝21をパターンニング加工形成した。第1の分離溝21の溝幅は60μmとし、溝と溝との間隔を8.88mmとした。次に、加工により生じた微粉などを洗浄除去した後、ガラス基板2をプラズマCVD製膜装置に搬入し、厚さ約300nmのアモルファスシリコンからなる光電変換膜を半導体層4として製膜した。CVD装置からガラス基板2を搬出した後、半導体層4にガラス基板2側からYAG第二高調波レーザ光を照射して接続溝23を形成した。接続溝23の溝幅は80μmとし、隣接する接続溝23と第1の分離溝21との中心線間距離を170μmとした。
次に、第2電極層5として、厚さ約80nmのZnO膜と厚さ約300nmのAg膜をこの順でスパッタ法で半導体層4上に製膜した。さらに、第2電極層5にガラス基板2側からYAG第二高調波レーザ光を照射して短冊状に分割し第2の分離溝22を形成した。第2の分離溝22の溝幅は80μmとし、隣接する第2の分離溝22と接続溝23との中心線間距離を170μmとした。セル領域と接続領域9とをガラス基板2周囲から絶縁するために、ガラス基板2の周辺に沿ってYAGレーザ光を照射して、SnO2膜3、アモルファスシリコン光電変換膜4、及び第2電極層5を除去した。以上のようにして、892mmの長さの光電変換セル10が100個直列接続した集積型薄膜太陽電池11を得た。
次に、ガラス基板2側からYAG第二高調波レーザ光を照射して、集積方向12に平行で888mmの長さの孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18を、1mm間隔で891本集積型薄膜太陽電池11上に配置した。
さらに、電力取り出し用の電極として半田メッキ銅箔を複数の点状に予めガラス基板2上に形成した非鉛半田を介して光電変換セル10付近に配することで、ガラス基板2に一対の電極を設けた。この後、隣り合う光電変換セル10の第2電極層5の間に電圧を印加して逆バイアス処理を行った。
最後に、EVA6と、厚み3mmtのガラス板7とを、第2電極層5上に順に重ね合わせた状態で真空ラミネーション装置を用い加熱真空封止を行なった。
作製した透光性薄膜太陽電池モジュール1について、光源としてキセノンランプおよびハロゲンランプを用い、AM1.5(100mW/cm2)のスペクトル及び光量の光を照射し、25℃で光電変換特性を測定した。
得られた透光性開口穴8の直径81は平均で170μmであり、透光性開口穴8の中心点間距離82は200μm、その間に存在する非加工の不透明部分の長さは平均で30μmであった。その結果、開口率が11.3%の透光性薄膜太陽電池モジュール1が得られ、その光電変換特性は各々、開放電圧88.8V、短絡電流1.008A、フィルファクタ0.609、最大出力54.5Wであった。
実施例1の透光性薄膜太陽電池モジュール1に対して、市販の室内型プロジェクターを用いて、2mの距離から映像を投影したところ、透光投影画像は30cmの位置から連続的に観察され、解像性および輝度とも十分であった。
得られた透光性開口穴8の直径81は平均で170μmであり、透光性開口穴8の中心点間距離82は300μm、その間に存在する非加工の不透明部分の長さは平均で130μmであった。その結果、開口率7.5%の透光性薄膜太陽電池モジュール1が得られ、その光電変換特性は各々、開放電圧89.8V、短絡電流1.050A、フィルファクタ0.612、最大出力57.7Wであった。
実施例2の透光性薄膜太陽電池モジュール1に対して、市販の室内型プロジェクターを用いて、2mの距離から映像を投影したところ、透光投影画像は5mの位置から連続的に観察され、解像性および輝度とも十分であった。
得られた透光性開口穴8の直径81は平均で80μmであり、透光性開口穴8の中心点間距離82は100μm、その間に存在する非加工の不透明部分の長さは平均で20μmであった。その結果、開口率5.0%の透光性薄膜太陽電池モジュール1が得られ、その光電変換特性は各々、開放電圧89.5V、短絡電流1.062A、フィルファクタ0.623、最大出力59.2Wであった。
実施例3の透光性薄膜太陽電池モジュール1に対して、市販の室内型プロジェクターを用いて、2mの距離から映像を投影したところ、透光投影画像は30cmの位置から連続的に観察され、解像性および輝度とも十分であった。
(比較例1)
比較例1では、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18の形成を、集積型薄膜太陽電池11にガラス基板2側から、Qスイッチ周波数1kHz、加工点パワー0.30W、走査速度400mm/sの条件のレーザ光を照射することにより行った。
得られた透光性開口穴8の直径81は平均で170μmであり、透光性開口穴8の中心点間距離82は400μm、その間に存在する非加工の不透明部分の長さは平均で230μmであった。その結果、開口率が5.7%の透光性薄膜太陽電池モジュール1が得られ、その光電変換特性は各々、開放電圧89.2V、短絡電流1.072A、フィルファクタ0.621、最大出力59.4Wであった。
比較例1の透光性薄膜太陽電池モジュール1に対して、市販の室内型プロジェクターを用いて、2mの距離から映像を投影したところ、透光投影画像ともに5mの位置からでも不連続的に観察された。
(比較例2)
比較例2では、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18の形成の代わりに、透光性開口穴8が直線上に連続して配置された開口溝17の形成を行った。具体的には、透光性開口穴8が直線上に連続して配置された開口溝17の形成を、集積型薄膜太陽電池11にガラス基板2側から、Qスイッチ周波数1kHz、加工点パワー0.30W、走査速度100mm/sの条件のレーザ光を照射することにより行った。これにより、透光性を有する開口溝17が1mm間隔で891個配置された。
また、比較例2では逆バイアス処理を透光性開口穴8の形成前に行った。
得られた開口溝17の幅は平均で170μmであり、その結果、開口率が17%の透光性薄膜太陽電池モジュール1が得られ、その光電変換特性は各々、開放電圧87.9V、短絡電流0.975A、フィルファクタ0.590、最大出力50.6Wであった。
以上のように、透光性薄膜太陽電池モジュール1に透光性の機能を付与する形態としては、実施例1、2、および3で示したように、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18を透光性薄膜太陽電池モジュール1に設けたものが優れた形態であり、比較例1に示したように、透光性開口穴8の中心点間距離すなわち間隔が、透光性開口穴の直径の2倍より大きくなると、透光性薄膜太陽電池モジュール1の透光性開口穴8が不連続に観察され、透光性薄膜太陽電池モジュール1通して得られる背景やプロジェクターを用いた投影した透過画像の外観が不鮮明となる。
また、比較例2のように透光性開口穴8を連続的に配置し開口溝17とした形態よりも、レーザ光12の走査速度を増大することが可能である。例えば、比較例2ではレーザ光12の走査速度を100mm/sとしたが、実施例1では200mm/sで、2倍の走査速度となっている。また、それに伴う開口率の変化は17%から11.3%と、33%程度の低下に留まっている。すなわち、例えば、実施例1の改良された形態として、孤立した透光性開口穴8が直線上に配置された開口部18の透光性薄膜太陽電池モジュール1における個数を増やし、比較例と同じ開口率を得られる設定にしても、十分な生産性が期待できる。
さらに、比較例2においては、透光性開口穴8が一直線上に連続して配置された開口溝17を配置した集積型薄膜太陽電池21であるため、第2電極層4が分割されているため、逆バイアス電圧の印加によって光電変換セル10中の短絡欠陥部を十分に回復できず、想定されるパワー特性を十分に発揮できていないが、実施例1、2及び3においては、逆バイアス処理が透光性開口穴8形成後に可能であり、比較例と比較して、開放電流およびフィルファクタが大きく、結果として大きな電変換効率が得られている。
Claims (9)
- 絶縁透光性基板の一主面上に順に積層された第1電極層、半導体層、および第2電極層を含む多層膜を含み、直列接続された複数の光電変換セルを含むセル領域を含み、前記セル領域に、少なくとも前記第2電極層が除去された複数の透光性開口穴を含む透光性薄膜太陽電池モジュールであって、前記透光性開口穴の直径が30μm〜500μmの大きさであり、且つ 複数の前記透光性開口穴が、その直径の1.01倍から2倍の中心点間距離にて線上に配置されてなることを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュール。
- 複数の前記透光性開口穴が、その直径の1.01倍から1.5倍の間隔にて直線上に配置されてなることを特徴とする請求項1に記載の透光性薄膜太陽電池モジュール。
- 透光性開口穴の直径が、100μm〜300μmの大きさであることを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の透光性薄膜太陽電池モジュール。
- セル領域に対する、前記透光性開口穴合計の、面積比率が5%〜30%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透光性薄膜太陽電池モジュール。
- 透光性開口穴が、前記光電変換セルの直列接続方向と平行な線上に配置されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の透光性薄膜太陽電池モジュール。
- 透光性開口穴が、等間隔で互いに平行な直線上に配置されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の透光性薄膜太陽電池モジュール
- 裏面封止材料が、フッ素系樹脂またはガラスであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の透光性薄膜太陽電池モジュール。
- 請求項1記載の透光性薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、透光性開口穴がレーザ光を前記多層膜に照射することにより形成され、隣接する直線上の透光性開口穴中心間隔が、絶縁透光性基板とレーザ光との相対走査速度とレーザ光のQスイッチ周波数とにより決定されることを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
- 請求項1記載の透光性薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記透光性開口穴の形成後に、逆バイアス処理することを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
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