光電変換装置の製造方法
【課題】 大型基板上に形成された光電変換装置の複数の個々の装置への分割を、半導体層と裏面電極との間で剥離を生ずることなく行うことを可能とする、光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする。
【解決手段】 基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換装置の製造方法、特に、太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電変換層として非晶質半導体層を用いる非晶質太陽電池は、主として、ガラス基板上に透明電極層、非晶質半導体層、および裏面電極層を順次積層し、これらの各成膜ごとにスクライブして、複数の太陽電池セルを形成し、これら太陽電池セルを集積化して太陽電池モジュールとすることにより作製されている。
【０００３】裏面電極は一般に金属薄膜から構成されており、水分等により腐蝕され易い。そのため、太陽電池モジュールの裏面電極は樹脂で封止されている。封止樹脂の材料としては、一般に水分等の封止性に優れたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が用いられている。
【０００４】かかる構造の太陽電池モジュールについて、種々の形状のものが望まれる場合、通常、一枚の大きな基板上に上述のように各膜を成膜した後、所望の形状に複数に分割し、その後、分割された各モジュールを樹脂で封止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の種々の形状の太陽電池モジュールの製造方法では、個々のモジュールへの分割に際し、特に半導体層と裏面電極との密着性が悪いため、切断面付近において裏面電極が半導体層から剥離してしまうという問題がある。
【０００６】また、種々の形状、例えば三角形等の太陽電池モジュールが望まれる場合、分割後にそのような特殊な形状の構造に種々の処理を施すことは、搬送等の点で多くの問題がある。
【０００７】本発明は、このような事情の下になされ、大型基板上に形成された光電変換装置の複数の個々の装置への分割を、半導体層と裏面電極との間で剥離を生ずることなく行うことを可能とする、光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】本発明の他の目的は、大型基板上に形成された光電変換装置の複数の個々の装置への分割に際し、様々な形状の個々の光電変換装置を、容易に支障無く分割することを可能とする、光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題点を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、裏面電極形成後に、分割後の個々の光電変換装置の周辺部に相当する、裏面電極の分割予定領域を、あらかじめ除去しておくとともに、樹脂による裏面電極側の封止後に個々の装置への分割を行うことにより、半導体層と裏面電極との間で剥離が生ずることを効果的に防止し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【００１０】即ち、本発明は、基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法を提供する。
【００１１】以上のように構成される本発明の光電変換装置の製造方法によると、第２の電極層の分割予定領域があらかじめ除去されているとともに、樹脂による封止後に個々のモジュールへの分割を行うので、分割された断面には第２の電極層が露出しておらず、そのため、複数のモジュールへの分割は、基板、第１の電極層、半導体層、および封止樹脂層からなる積層体に対して行われ、そのため分割に際し、個々のモジュールの周辺部において、第２の電極層が半導体層から剥離することが効果的に防止される。
【００１２】本発明の光電変換装置の製造方法において、第２の電極層に限らず、半導体層の分割予定領域も、あらかじめ除去されていてもよい。この場合、複数のモジュールへの分割は、基板、第１の電極層、および封止樹脂層からなる積層体に対して行われる。
【００１３】更に、第２の電極層および半導体層に限らず、第１の電極層の分割予定領域も、あらかじめ除去されていてもよい。この場合、複数のモジュールへの分割は、基板および封止樹脂層からなる積層体に対して行われる。
【００１４】以上説明した方法において、あらかじめ行われる分割予定領域の除去は、次の方法により行うことが出来る。
【００１５】（１）レーザースクライブにより行う。レーザーとしては、薄膜太陽電池の透明導電層、半導体層、金属層などをスクライブするものが好適に用いられる。例えば、ＹＡＧレーザの基本波や第２高調波などが挙げられる。
【００１６】（２）砥石やサンドペーパーを用いて行う。これらに用いられる研削材の材料および粒径については、目的を達するためであれば特に制限はないが、材料としては、アルミナ、カーボランダム、ガラスビーズ、金属粉、合成樹脂などが挙げられ、粒径としては、１０〜１０００μｍが好ましい。また、研削方法については、乾式、湿式のいずれを用いても差し支えない。
【００１７】（３）サンドブラスト処理により行う。使用される粒子の材料および粒径については、目的を達するためであれば特に制限はないが、材料としては、アルミナ、カーボランダム、ガラスビーズ、金属粉、合成樹脂などが挙げられ、粒径としては、１０〜１０００μｍが好ましい。
【００１８】（４）所定のマスクを用いたエッチングにより行う。エッチングはウエットエッチングによってもドライエッチングによっても行うことが出来るが、除去する材質に適合したエッチャントを用いる必要がある。
【００１９】以上の方法により除去される第２の電極層等の幅は、求められる太陽電池モジュールの形状にもよるが、一般的には２〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の１実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【００２１】本実施形態に係る太陽電池モジュールは、次のようにして作製される。即ち、図１に示すように、透明絶縁基板１２上に、常法により、透明電極１４、半導体層１６、および裏面電極１８をそれぞれ所定のパターン形状に順に積層形成することにより、光電変換素子としての薄膜太陽電池セル２０が構成される。そして、パターニングされた透明電極１４と裏面電極１８とが電気的に接続されることにより、複数の薄膜太陽電池セル２０が直列又は並列に接続されて集積化され、所定の出力特性を得るように構成された太陽電池モジュールが得られる。
【００２２】この場合、太陽電池モジュールは、様々な形状のものが、大型の透明絶縁基板１２上に複数個形成される。図では、参照符号１０および３０で示されている。これら太陽電池モジュール１０，３０は、後述するように、分割ラインＡで分割される。
【００２３】透明絶縁基板１２としては、耐候性や強度などの観点からガラス基板が好ましく用いられ、その他、透明アクリル樹脂などからなり、且つ絶縁性を備えた透明樹脂基板などが用いられる。また、透明絶縁基板１２は剛性を備えたものに限らず、可撓性を有するものであっても良く、特に限定されない。
【００２４】透明電極１４としては、導電性及び光透過性を有するたとえばＩＴＯやＳｎＯ２ 、あるいはＩＴＯ／ＳｎＯ２ などが用いられる。
【００２５】また、光電変換を行う半導体層１６としては、非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、水素化非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイトライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構成した非晶質半導体層が用いられる。
【００２６】その他、半導体層１６としては、ＣｄＴｅ系、ＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系などの化合物半導体層などが用いられる。本発明の方法では、大型の透明絶縁基板１２上に透明電極１４、半導体層１６、および裏面電極１８を順次形成した後、裏面電極１８の分割予定領域２４を所定の幅に除去する。裏面電極１８の分割予定領域２４は、分割ラインＡに沿って位置している。
【００２７】裏面電極１８の分割予定領域２４の除去は、既に説明したように、レーザースクライブ、砥石やサンドペーパーを用いた方法、サンドブラスト処理、および所定のマスクを用いたエッチング等により行うことが出来る。なお、裏面電極１８としては、クロム、ニッケル、アルミニウムなどが用いられる。
【００２８】次に、透明絶縁基板１２上の集積化された薄膜太陽電池セル２０を覆うように封止性に優れた熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる封止樹脂膜２２が形成される。その結果、裏面電極１８の除去された部分は、封止樹脂膜２２で埋められる。また、通常、更に封止樹脂膜２２上に、耐候性に優れた樹脂膜からなる裏面カバーが被覆されている。
【００２９】以上のように構成される薄膜太陽電池セルがモジュール化された太陽電池モジュールは、分割予定ラインＡに沿って分割され、その結果、所定の形状の複数の太陽電池モジュール１０，３０が得られる。
【００３０】分割ラインＡに沿った太陽電池モジュールの部分は、分割後の太陽電池モジュールの周辺部をなし、その端面には、あらかじめ所定の幅で除去されているため、裏面電極１８は存在せず、半導体層１６は、直接、封止樹脂膜２２で覆われている。そのため、分割に際し、裏面電極１８が半導体層１６から剥離することはない。
【００３１】なお、分割予定ラインＡに沿った複数の太陽電池モジュールへの分割は、通常、ガラス基板、封止樹脂膜および裏面カバーを切断できる１種以上の器具を用いて行うことができる。ガラス基板を切断する方法としては、ガラス表面にダイヤモンドカッターなどで表面に傷をつけ、その後、ガラス基板に応力を加えることなどが挙げられる。
【００３２】また、封止樹脂膜および裏面カバーを切断する方法としては、カッターナイフにより切込みを入れる方法が挙げられる。これらの方法を別々に実施する場合には、いずれを先に行っても差し支えない。
【００３３】また、切断後の太陽電池モジュールの外観を整えるため、切断後の断面およびその近傍を、上記の器具、或いは別の器具を用いて、切削を行うことができる。
【００３４】以上、裏面電極１８の分割ラインＡに沿った部分をあらかじめ所定の幅で除去した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図２に示すように、裏面電極１８だけでなく、裏面電極１８と半導体層１６の両方を、分離ラインＡに沿って、あらかじめ所定の幅で除去（図中、参照符号２６で示す）した場合にも、また図３に示すように、裏面電極１８と半導体層１６と透明電極１４を、分離ラインＡに沿って、あらかじめ所定の幅で除去（図中、参照符号２８で示す）した場合にも、同様に適用することが可能である。
【００３５】また、以上、本発明に係る光電変換装置を非晶質太陽電池モジュールを例に説明したが、本発明はこれに限らず、これまで広く普及している結晶系及び化合物系太陽電池モジュールについても同様に適用することが可能である。
【００３６】その他、透明絶縁基板上に形成された薄膜太陽電池セルなどの太陽電池を集積化するための接続方法としては、特に限定されるものではなく、いかなる方法で接続するものであっても良い。
【００３７】このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得る。
【００３８】次に、本発明を適用した非晶質太陽電池モジュールについて、以下に図面を参照して具体的にその製造方法と構成を示す。
【００３９】
【実施例】実施例１図２に示すように、ガラス基板１２上に熱ＣＶＤ法により透明導電膜層１４を形成し、波長１．０６μｍのＹＡＧレーザーの基本波を用いて、短冊状に透明導電膜層１４を電気的に分離して、透明電極１４を形成した。
【００４０】次いで、純水で超音波洗浄を行った後、透明電極１４が形成された面側に基板温度２００℃、反応圧力０．５〜１．０Ｔｏｒｒにて、モノシラン、メタンおよびジボランから成る混合ガス、モノシランおよび水素から成る混合ガス、モノシラン、水素およびホスフィンから成る混合ガスを、この順序で容量結合型グロー放電分解装置内で分解することにより、Ｐ型、Ｉ型、Ｎ型の非晶質半導体層１６を順次形成した。
【００４１】次に、先ほどのレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないように、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて分離して、半導体層１６を形成した。引き続いて、半導体層１６の上に金属層１８としてアルミニウムをスパッタリング法により、３００ｎｍの厚みで形成した。
【００４２】更に、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて、上述のレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないように、この金属層１８と半導体層１６を分離して裏面電極１８を形成した。
【００４３】その後、裏面電極１８および半導体層１６を、＃４００のサンドペーパーにて、モジュール分割ラインＡに沿って、幅１０ｍｍにわたり除去し、モジュールごとに区分された集積型非晶質シリコン太陽電池１０を作製した。この場合、ガラス基板１２上には、後に分割される複数の太陽電池モジュール１０，３０が形成されている。
【００４４】以上のようにして作製された複数の集積型非晶質シリコン太陽電池モジュール１０，３０の裏面電極１８側に、厚み６００μｍのＥＶＡ（エチレンと酢酸ビニルの共重合体）フィルムからなる封止樹脂膜２２を全体に被せ、これを真空ラミネート方式にて加熱融着するとともに、厚み３８μｍのポリフッ化ビニル樹脂（商品名：デドラー）（図示せず）を被着した。
【００４５】そして、分離ラインＡのガラス基板側からダイヤモンドカッターにて切込み線を入れ、同じく分離ラインＡの裏面カバー側からカッターナイフにて刃先がガラス基板に到達するまで切込みを入れた後、ガラス基板に応力を加えて分割し、複数の、個々の非晶質シリコン太陽電池モジュール１０，３０を得た。
【００４６】この分割の際には、裏面電極１８の分離ラインＡに沿った部分が所定の幅であらかじめ除去されているため、切断面には裏面電極１８は存在せず、そのため、太陽電池モジュールの端部において裏面電極１８が半導体層１６から剥がれることはなかった。
【００４７】以上のようにして作製された太陽電池モジュール１０を高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２０００時間放置したが、電気特性の低下は全く見られなかった。
【００４８】比較例裏面電極１８および半導体層１６の分離ラインＡに沿った部分をあらかじめ除去しなかったことを除いて、実施例１と同様にして、同一の基板上に複数の太陽電池モジュールを作製し、分割ラインに沿って分割して、個々の太陽電池モジュールを得た。
【００４９】その結果、太陽電池モジュールの切断面には、裏面電極１８が露出しており、裏面電極１８と半導体層１６との間で剥離が認められた。
【００５０】この太陽電池モジュールを高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２０００時間放置したところ、電気特性の低下が見られた。
【００５１】実施例２図３に示すように、裏面電極１８と半導体層１６だけでなく、裏面電極１８と半導体層１６と透明電極１４を、分離ラインＡに沿って、実施例１と同様に除去した（図中、参照符号２８で示す）ことを除いて、実施例１と同様にして、同一の基板上に複数の太陽電池モジュールを作製し、分割ラインＡに沿って分割して、個々の太陽電池モジュールを得た。
【００５２】その結果、実施例１と同様の優れた結果を得た。
【００５３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によると、第２の電極層の分割予定領域があらかじめ除去されているとともに、樹脂による封止後に個々のモジュールへの分割を行うので、分割に際し、個々のモジュールの周辺部において、第２の電極層が半導体層から剥離することが効果的に防止される。その結果、所望の形状の複数の光電変換装置モジュールを、信頼性よく得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【符号の説明】
１０，３０…太陽電池モジュール
１２…透明絶縁基板
１４…透明電極
１６…半導体層
１８…裏面電極
２０…薄膜太陽電池セル
２２…封止樹脂膜
２４，２６，２８…除去部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換装置の製造方法、特に、太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光電変換層として非晶質半導体層を用いる非晶質太陽電池は、主として、ガラス基板上に透明電極層、非晶質半導体層、および裏面電極層を順次積層し、これらの各成膜ごとにスクライブして、複数の太陽電池セルを形成し、これら太陽電池セルを集積化して太陽電池モジュールとすることにより作製されている。
【０００３】裏面電極は一般に金属薄膜から構成されており、水分等により腐蝕され易い。そのため、太陽電池モジュールの裏面電極は樹脂で封止されている。封止樹脂の材料としては、一般に水分等の封止性に優れたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が用いられている。
【０００４】かかる構造の太陽電池モジュールについて、種々の形状のものが望まれる場合、通常、一枚の大きな基板上に上述のように各膜を成膜した後、所望の形状に複数に分割し、その後、分割された各モジュールを樹脂で封止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の種々の形状の太陽電池モジュールの製造方法では、個々のモジュールへの分割に際し、特に半導体層と裏面電極との密着性が悪いため、切断面付近において裏面電極が半導体層から剥離してしまうという問題がある。
【０００６】また、種々の形状、例えば三角形等の太陽電池モジュールが望まれる場合、分割後にそのような特殊な形状の構造に種々の処理を施すことは、搬送等の点で多くの問題がある。
【０００７】本発明は、このような事情の下になされ、大型基板上に形成された光電変換装置の複数の個々の装置への分割を、半導体層と裏面電極との間で剥離を生ずることなく行うことを可能とする、光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】本発明の他の目的は、大型基板上に形成された光電変換装置の複数の個々の装置への分割に際し、様々な形状の個々の光電変換装置を、容易に支障無く分割することを可能とする、光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題点を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、裏面電極形成後に、分割後の個々の光電変換装置の周辺部に相当する、裏面電極の分割予定領域を、あらかじめ除去しておくとともに、樹脂による裏面電極側の封止後に個々の装置への分割を行うことにより、半導体層と裏面電極との間で剥離が生ずることを効果的に防止し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【００１０】即ち、本発明は、基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法を提供する。
【００１１】以上のように構成される本発明の光電変換装置の製造方法によると、第２の電極層の分割予定領域があらかじめ除去されているとともに、樹脂による封止後に個々のモジュールへの分割を行うので、分割された断面には第２の電極層が露出しておらず、そのため、複数のモジュールへの分割は、基板、第１の電極層、半導体層、および封止樹脂層からなる積層体に対して行われ、そのため分割に際し、個々のモジュールの周辺部において、第２の電極層が半導体層から剥離することが効果的に防止される。
【００１２】本発明の光電変換装置の製造方法において、第２の電極層に限らず、半導体層の分割予定領域も、あらかじめ除去されていてもよい。この場合、複数のモジュールへの分割は、基板、第１の電極層、および封止樹脂層からなる積層体に対して行われる。
【００１３】更に、第２の電極層および半導体層に限らず、第１の電極層の分割予定領域も、あらかじめ除去されていてもよい。この場合、複数のモジュールへの分割は、基板および封止樹脂層からなる積層体に対して行われる。
【００１４】以上説明した方法において、あらかじめ行われる分割予定領域の除去は、次の方法により行うことが出来る。
【００１５】（１）レーザースクライブにより行う。レーザーとしては、薄膜太陽電池の透明導電層、半導体層、金属層などをスクライブするものが好適に用いられる。例えば、ＹＡＧレーザの基本波や第２高調波などが挙げられる。
【００１６】（２）砥石やサンドペーパーを用いて行う。これらに用いられる研削材の材料および粒径については、目的を達するためであれば特に制限はないが、材料としては、アルミナ、カーボランダム、ガラスビーズ、金属粉、合成樹脂などが挙げられ、粒径としては、１０〜１０００μｍが好ましい。また、研削方法については、乾式、湿式のいずれを用いても差し支えない。
【００１７】（３）サンドブラスト処理により行う。使用される粒子の材料および粒径については、目的を達するためであれば特に制限はないが、材料としては、アルミナ、カーボランダム、ガラスビーズ、金属粉、合成樹脂などが挙げられ、粒径としては、１０〜１０００μｍが好ましい。
【００１８】（４）所定のマスクを用いたエッチングにより行う。エッチングはウエットエッチングによってもドライエッチングによっても行うことが出来るが、除去する材質に適合したエッチャントを用いる必要がある。
【００１９】以上の方法により除去される第２の電極層等の幅は、求められる太陽電池モジュールの形状にもよるが、一般的には２〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の１実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【００２１】本実施形態に係る太陽電池モジュールは、次のようにして作製される。即ち、図１に示すように、透明絶縁基板１２上に、常法により、透明電極１４、半導体層１６、および裏面電極１８をそれぞれ所定のパターン形状に順に積層形成することにより、光電変換素子としての薄膜太陽電池セル２０が構成される。そして、パターニングされた透明電極１４と裏面電極１８とが電気的に接続されることにより、複数の薄膜太陽電池セル２０が直列又は並列に接続されて集積化され、所定の出力特性を得るように構成された太陽電池モジュールが得られる。
【００２２】この場合、太陽電池モジュールは、様々な形状のものが、大型の透明絶縁基板１２上に複数個形成される。図では、参照符号１０および３０で示されている。これら太陽電池モジュール１０，３０は、後述するように、分割ラインＡで分割される。
【００２３】透明絶縁基板１２としては、耐候性や強度などの観点からガラス基板が好ましく用いられ、その他、透明アクリル樹脂などからなり、且つ絶縁性を備えた透明樹脂基板などが用いられる。また、透明絶縁基板１２は剛性を備えたものに限らず、可撓性を有するものであっても良く、特に限定されない。
【００２４】透明電極１４としては、導電性及び光透過性を有するたとえばＩＴＯやＳｎＯ２ 、あるいはＩＴＯ／ＳｎＯ２ などが用いられる。
【００２５】また、光電変換を行う半導体層１６としては、非晶質シリコン、水素化非晶質シリコン、水素化非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコンナイトライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構成した非晶質半導体層が用いられる。
【００２６】その他、半導体層１６としては、ＣｄＴｅ系、ＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系などの化合物半導体層などが用いられる。本発明の方法では、大型の透明絶縁基板１２上に透明電極１４、半導体層１６、および裏面電極１８を順次形成した後、裏面電極１８の分割予定領域２４を所定の幅に除去する。裏面電極１８の分割予定領域２４は、分割ラインＡに沿って位置している。
【００２７】裏面電極１８の分割予定領域２４の除去は、既に説明したように、レーザースクライブ、砥石やサンドペーパーを用いた方法、サンドブラスト処理、および所定のマスクを用いたエッチング等により行うことが出来る。なお、裏面電極１８としては、クロム、ニッケル、アルミニウムなどが用いられる。
【００２８】次に、透明絶縁基板１２上の集積化された薄膜太陽電池セル２０を覆うように封止性に優れた熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる封止樹脂膜２２が形成される。その結果、裏面電極１８の除去された部分は、封止樹脂膜２２で埋められる。また、通常、更に封止樹脂膜２２上に、耐候性に優れた樹脂膜からなる裏面カバーが被覆されている。
【００２９】以上のように構成される薄膜太陽電池セルがモジュール化された太陽電池モジュールは、分割予定ラインＡに沿って分割され、その結果、所定の形状の複数の太陽電池モジュール１０，３０が得られる。
【００３０】分割ラインＡに沿った太陽電池モジュールの部分は、分割後の太陽電池モジュールの周辺部をなし、その端面には、あらかじめ所定の幅で除去されているため、裏面電極１８は存在せず、半導体層１６は、直接、封止樹脂膜２２で覆われている。そのため、分割に際し、裏面電極１８が半導体層１６から剥離することはない。
【００３１】なお、分割予定ラインＡに沿った複数の太陽電池モジュールへの分割は、通常、ガラス基板、封止樹脂膜および裏面カバーを切断できる１種以上の器具を用いて行うことができる。ガラス基板を切断する方法としては、ガラス表面にダイヤモンドカッターなどで表面に傷をつけ、その後、ガラス基板に応力を加えることなどが挙げられる。
【００３２】また、封止樹脂膜および裏面カバーを切断する方法としては、カッターナイフにより切込みを入れる方法が挙げられる。これらの方法を別々に実施する場合には、いずれを先に行っても差し支えない。
【００３３】また、切断後の太陽電池モジュールの外観を整えるため、切断後の断面およびその近傍を、上記の器具、或いは別の器具を用いて、切削を行うことができる。
【００３４】以上、裏面電極１８の分割ラインＡに沿った部分をあらかじめ所定の幅で除去した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図２に示すように、裏面電極１８だけでなく、裏面電極１８と半導体層１６の両方を、分離ラインＡに沿って、あらかじめ所定の幅で除去（図中、参照符号２６で示す）した場合にも、また図３に示すように、裏面電極１８と半導体層１６と透明電極１４を、分離ラインＡに沿って、あらかじめ所定の幅で除去（図中、参照符号２８で示す）した場合にも、同様に適用することが可能である。
【００３５】また、以上、本発明に係る光電変換装置を非晶質太陽電池モジュールを例に説明したが、本発明はこれに限らず、これまで広く普及している結晶系及び化合物系太陽電池モジュールについても同様に適用することが可能である。
【００３６】その他、透明絶縁基板上に形成された薄膜太陽電池セルなどの太陽電池を集積化するための接続方法としては、特に限定されるものではなく、いかなる方法で接続するものであっても良い。
【００３７】このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施し得る。
【００３８】次に、本発明を適用した非晶質太陽電池モジュールについて、以下に図面を参照して具体的にその製造方法と構成を示す。
【００３９】
【実施例】実施例１図２に示すように、ガラス基板１２上に熱ＣＶＤ法により透明導電膜層１４を形成し、波長１．０６μｍのＹＡＧレーザーの基本波を用いて、短冊状に透明導電膜層１４を電気的に分離して、透明電極１４を形成した。
【００４０】次いで、純水で超音波洗浄を行った後、透明電極１４が形成された面側に基板温度２００℃、反応圧力０．５〜１．０Ｔｏｒｒにて、モノシラン、メタンおよびジボランから成る混合ガス、モノシランおよび水素から成る混合ガス、モノシラン、水素およびホスフィンから成る混合ガスを、この順序で容量結合型グロー放電分解装置内で分解することにより、Ｐ型、Ｉ型、Ｎ型の非晶質半導体層１６を順次形成した。
【００４１】次に、先ほどのレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないように、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて分離して、半導体層１６を形成した。引き続いて、半導体層１６の上に金属層１８としてアルミニウムをスパッタリング法により、３００ｎｍの厚みで形成した。
【００４２】更に、波長０．５３μｍのＹＡＧレーザーの第二高調波を用いて、上述のレーザーによるスクライブ線より僅かにずれた位置に、透明電極１４にダメージを与えないように、この金属層１８と半導体層１６を分離して裏面電極１８を形成した。
【００４３】その後、裏面電極１８および半導体層１６を、＃４００のサンドペーパーにて、モジュール分割ラインＡに沿って、幅１０ｍｍにわたり除去し、モジュールごとに区分された集積型非晶質シリコン太陽電池１０を作製した。この場合、ガラス基板１２上には、後に分割される複数の太陽電池モジュール１０，３０が形成されている。
【００４４】以上のようにして作製された複数の集積型非晶質シリコン太陽電池モジュール１０，３０の裏面電極１８側に、厚み６００μｍのＥＶＡ（エチレンと酢酸ビニルの共重合体）フィルムからなる封止樹脂膜２２を全体に被せ、これを真空ラミネート方式にて加熱融着するとともに、厚み３８μｍのポリフッ化ビニル樹脂（商品名：デドラー）（図示せず）を被着した。
【００４５】そして、分離ラインＡのガラス基板側からダイヤモンドカッターにて切込み線を入れ、同じく分離ラインＡの裏面カバー側からカッターナイフにて刃先がガラス基板に到達するまで切込みを入れた後、ガラス基板に応力を加えて分割し、複数の、個々の非晶質シリコン太陽電池モジュール１０，３０を得た。
【００４６】この分割の際には、裏面電極１８の分離ラインＡに沿った部分が所定の幅であらかじめ除去されているため、切断面には裏面電極１８は存在せず、そのため、太陽電池モジュールの端部において裏面電極１８が半導体層１６から剥がれることはなかった。
【００４７】以上のようにして作製された太陽電池モジュール１０を高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２０００時間放置したが、電気特性の低下は全く見られなかった。
【００４８】比較例裏面電極１８および半導体層１６の分離ラインＡに沿った部分をあらかじめ除去しなかったことを除いて、実施例１と同様にして、同一の基板上に複数の太陽電池モジュールを作製し、分割ラインに沿って分割して、個々の太陽電池モジュールを得た。
【００４９】その結果、太陽電池モジュールの切断面には、裏面電極１８が露出しており、裏面電極１８と半導体層１６との間で剥離が認められた。
【００５０】この太陽電池モジュールを高温高湿試験槽（８５℃／９０％Ｒ．Ｈ．）で２０００時間放置したところ、電気特性の低下が見られた。
【００５１】実施例２図３に示すように、裏面電極１８と半導体層１６だけでなく、裏面電極１８と半導体層１６と透明電極１４を、分離ラインＡに沿って、実施例１と同様に除去した（図中、参照符号２８で示す）ことを除いて、実施例１と同様にして、同一の基板上に複数の太陽電池モジュールを作製し、分割ラインＡに沿って分割して、個々の太陽電池モジュールを得た。
【００５２】その結果、実施例１と同様の優れた結果を得た。
【００５３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によると、第２の電極層の分割予定領域があらかじめ除去されているとともに、樹脂による封止後に個々のモジュールへの分割を行うので、分割に際し、個々のモジュールの周辺部において、第２の電極層が半導体層から剥離することが効果的に防止される。その結果、所望の形状の複数の光電変換装置モジュールを、信頼性よく得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図。
【符号の説明】
１０，３０…太陽電池モジュール
１２…透明絶縁基板
１４…透明電極
１６…半導体層
１８…裏面電極
２０…薄膜太陽電池セル
２２…封止樹脂膜
２４，２６，２８…除去部
【特許請求の範囲】
【請求項１】基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程において、前記第２の電極層だけでなく、前記半導体層の、複数のモジュールに分割される予定領域も所定の幅に除去され、前記第２の電極層および半導体層がモジュールごとに複数に区分されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程において、前記第２の電極層だけでなく、前記半導体層および第１の電極の、複数のモジュールに分割される予定領域も所定の幅に除去され、前記第２の電極層、半導体層、および第１の電極がモジュールごとに複数に区分されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項４】前記複数のモジュールに分割される予定領域の所定の幅の除去は、レーザースクライブ、砥石・サンドペーパーを用いた方法、サンドブラスト処理、および所定のマスクを用いたエッチングからなる群から選ばれた１種により行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項５】前記所定の幅は、２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１】基板上に、第１の電極層、半導体層、および第２の電極層を順次積層する工程と、前記第２の電極層の、複数のモジュールに分割される予定領域を所定の幅に除去し、前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程と、前記複数に区分された第２の電極層の全体に封止樹脂を被覆する工程と、前記封止樹脂が被覆された構造を、前記第２の電極層が除去されている、前記複数のモジュールに分割される予定領域に沿って切断して、複数の光電変換装置モジュールを形成する工程を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程において、前記第２の電極層だけでなく、前記半導体層の、複数のモジュールに分割される予定領域も所定の幅に除去され、前記第２の電極層および半導体層がモジュールごとに複数に区分されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】前記第２の電極層をモジュールごとに複数に区分する工程において、前記第２の電極層だけでなく、前記半導体層および第１の電極の、複数のモジュールに分割される予定領域も所定の幅に除去され、前記第２の電極層、半導体層、および第１の電極がモジュールごとに複数に区分されることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項４】前記複数のモジュールに分割される予定領域の所定の幅の除去は、レーザースクライブ、砥石・サンドペーパーを用いた方法、サンドブラスト処理、および所定のマスクを用いたエッチングからなる群から選ばれた１種により行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項５】前記所定の幅は、２〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００１−５３３０１（Ｐ２００１−５３３０１Ａ）
【公開日】平成１３年２月２３日（２００１．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−２２８５１８
【出願日】平成１１年８月１２日（１９９９．８．１２）
【出願人】（００００００９４１）鐘淵化学工業株式会社 (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年２月２３日（２００１．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年８月１２日（１９９９．８．１２）
【出願人】（００００００９４１）鐘淵化学工業株式会社 (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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