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JP2000196121A - Photovoltaic element module and its manufacture - Google Patents

Photovoltaic element module and its manufacture

Info

Publication number
JP2000196121A
JP2000196121A JP10372127A JP37212798A JP2000196121A JP 2000196121 A JP2000196121 A JP 2000196121A JP 10372127 A JP10372127 A JP 10372127A JP 37212798 A JP37212798 A JP 37212798A JP 2000196121 A JP2000196121 A JP 2000196121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
semiconductor layer
module
photovoltaic
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10372127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Shimizu
孝一 清水
Tsutomu Murakami
勉 村上
Toshihito Yoshino
豪人 吉野
Koji Tsuzuki
幸司 都築
Yoshifumi Takeyama
祥史 竹山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10372127A priority Critical patent/JP2000196121A/en
Publication of JP2000196121A publication Critical patent/JP2000196121A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic element module which has high conversion efficiency and can be manufactured with high productivity at a low cost. SOLUTION: A photovoltaic element module is manufactured, in such a way that after a semiconductor layer 102 and a transparent electrode 105 are formed on a conductive support substrate 101 using the substrate 101 as a rear- surface electrode and the substrate 101, layer 102, and electrode 105 are divided into photovoltaic elements, the plural elements are fixed on a mounting substrate 104 and connected in series by connecting the extended sections of opaque electrodes 103 formed on the transparent electrodes 105 of the low potential-side elements to the conductive support substrates 101 of high potential-side elements between adjacent elements.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は発電効率ロスが少な
く、生産性に優れ、製造コストが安価な光起電力素子モ
ジュール及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic element module with low power generation efficiency loss, excellent productivity and low production cost, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽電池を使用した太陽光発電は地球環
境に与える負荷が非常に少ない発電方法である。従っ
て、環境保全の観点から太陽電池には非常に大きな期待
が集まっている。しかしながら現在、その製造コストの
高さから、太陽光発電は他の火力発電、原子力発電等と
比較して経済的に見合わないものとなっている。この状
況を打開するためには製造コストを下げることが不可欠
である。
2. Description of the Related Art Photovoltaic power generation using solar cells is a power generation method that has a very small load on the global environment. Therefore, very high expectations are placed on solar cells from the viewpoint of environmental protection. However, at present, due to its high manufacturing cost, solar power generation is not economically viable compared to other thermal power generation, nuclear power generation, and the like. To overcome this situation, it is essential to reduce manufacturing costs.

【0003】製造コストを下げる方法は二つに分類され
る。一つは変換効率を向上させ太陽電池モジュールの面
積を小さくすることや、モジュール構造を単純で合理的
なものにすることによって材料にかかるコストを削減す
ることである。もう一つは、製造プロセスやモジュール
構造を単純化し、生産性を向上させることによって製造
装置のコストや人件費を削減することである。
[0003] Methods for reducing the manufacturing cost are classified into two types. One is to improve the conversion efficiency and reduce the area of the solar cell module, and to reduce the material cost by making the module structure simple and rational. Another is to reduce manufacturing equipment costs and labor costs by simplifying the manufacturing process and module structure and improving productivity.

【0004】変換効率を向上させるための方法はさらに
二つに分類される。一つは太陽電池素子の根幹とも言え
る半導体中の光起電力構造の変換効率を上げる発明であ
る。言い換えれば、単位面積当たりの素子から発電され
る発電量を大きくする発明である。もう一つは単位面積
の素子を組み合わせたモジュール構造の発明である。一
般に半導体層表面の電気伝導度は低く、大電力を取り出
すためには表面電極構造、光起電力構造、裏面電極構造
を有する単位素子を直列化して組み合わせたモジュール
構造が必要となる。このモジュール構造において、光起
電力領域の有効利用率を向上させたり、電力のジュール
損失発生源を減らしたり、単位素子のモジュール面にお
ける面積充填率を上げるといったことがモジュールの変
換効率(A.M1.5下でモジュール面積当たりに入射
する光エネルギーとモジュール出力の比)を上げる発明
である。
[0004] Methods for improving the conversion efficiency are further classified into two. One is an invention that increases the conversion efficiency of a photovoltaic structure in a semiconductor, which can be said to be the basis of a solar cell element. In other words, the invention is to increase the amount of power generated by the element per unit area. The other is an invention of a module structure combining elements having a unit area. Generally, the electric conductivity of the surface of the semiconductor layer is low, and in order to extract large power, a module structure in which unit elements having a surface electrode structure, a photovoltaic structure, and a back electrode structure are serialized and combined is required. In this module structure, improving the effective utilization rate of the photovoltaic region, reducing the source of Joule loss of power, and increasing the area filling rate of the unit element on the module surface are the conversion efficiencies of the module (A.M1). It is an invention to increase the ratio of the incident light energy per module area to the module output under 0.5.

【0005】これまで、これら光起電力構造やモジュー
ル構造の改善による変換効率の向上や、モジュール構造
の単純化による生産性向上のための発明が数多くなされ
て来た。以下にそれらの中で特に有効と考えられる従来
例を挙げる。
There have been many inventions for improving the conversion efficiency by improving the photovoltaic structure and the module structure, and improving the productivity by simplifying the module structure. The following are examples of conventional examples which are considered to be particularly effective among them.

【0006】光起電力構造の製造方法が米国特許第43
69730号明細書に開示されている。本例は、真空成
膜による薄膜太陽電池の製造方法である。真空成膜の薄
膜太陽電池は使用材料が少なく、生産性に優れるため低
コスト化に最も有利な太陽電池である。また、世界的に
シリコン不足が予想されており現在最も期待されている
太陽電池でもある。
A method for manufacturing a photovoltaic structure is disclosed in US Pat.
No. 69730. This example is a method for manufacturing a thin-film solar cell by vacuum film formation. A thin film solar cell formed by vacuum film formation is the most advantageous solar cell for cost reduction because it uses few materials and has excellent productivity. It is also expected to be short of silicon worldwide and is currently the most promising solar cell.

【0007】真空成膜法は真空チャンバー内で支持基板
上に半導体層を形成する方法である。この方法において
は支持基板の選択が重要である。ガラスの様なリジット
な支持基板を使用した場合、基板毎に成膜を行って毎回
真空引きを行うか、もしくは真空中の複雑な基板搬送系
が必要となり生産性に劣る。また、成膜工程以降のモジ
ュール化工程もバッチ処理となり製造工程全体で非常に
生産性が低下する。
[0007] The vacuum film forming method is a method for forming a semiconductor layer on a supporting substrate in a vacuum chamber. In this method, the selection of the supporting substrate is important. When a rigid supporting substrate such as glass is used, film formation is performed for each substrate, and evacuation is performed every time, or a complicated substrate transport system in a vacuum is required, resulting in poor productivity. In addition, the module forming process after the film forming process is also a batch process, and the productivity is greatly reduced in the entire manufacturing process.

【0008】上記従来例では支持基板として可撓性基板
を使用している。可撓性基板は帯状に成形し、芯材に巻
き付けることでロールとして真空チャンバー内にコンパ
クトに収納可能である。ロールを巻き出しながら基板表
面に成膜し、別の芯材に巻き取ることで、チャンバーを
開けることなく大面積の成膜を可能にしている。そのた
め、非常に生産速度が速く、成膜装置も簡易であり、製
造コストの低い生産方法である。この方法はロールツー
ロール法と呼ばれる。
In the above conventional example, a flexible substrate is used as a support substrate. The flexible substrate can be compactly stored in a vacuum chamber as a roll by forming it into a belt shape and winding it around a core material. By forming a film on the substrate surface while unwinding the roll, and winding the film on another core material, a large area film can be formed without opening the chamber. Therefore, the production speed is very high, the film forming apparatus is simple, and the production cost is low. This method is called a roll-to-roll method.

【0009】モジュール構造の発明としては、特開平6
−21501号公報に、導電性支持基板上に真空成膜し
た光起電力層を基板ごと分割し、表面に表面電極を形成
して光起電力素子(直列化の単位素子で裏面電極、半導
体、表面電極等からなる)を形成し、直列部材を用いて
隣接する光起電力素子の一方の表面電極と他方の導電性
支持基板を電気的に直列接続したモジュール構造が開示
されている。図3にその構成を模式的に示す。図中、3
01が導電性支持基板、302が光起電力層、303が
表面電極、306〜308が直列部材である。本例では
導電性支持基板に可撓性を有するものを使用することが
可能である。従って、前述のロールツーロール法による
光起電力層の形成が可能であるため非常に低コスト化に
有利なモジュール形態と言える。
The invention of the module structure is disclosed in
JP-A-21501 discloses that a photovoltaic layer formed by vacuum deposition on a conductive support substrate is divided for each substrate, and a front electrode is formed on the front surface to form a photovoltaic element (a back electrode, a semiconductor, A module structure in which one surface electrode of an adjacent photovoltaic element and the other conductive support substrate are electrically connected in series using a series member is disclosed. FIG. 3 schematically shows the configuration. In the figure, 3
01 is a conductive support substrate, 302 is a photovoltaic layer, 303 is a surface electrode, and 306 to 308 are series members. In this example, a flexible conductive substrate can be used. Therefore, since the photovoltaic layer can be formed by the above-described roll-to-roll method, it can be said that this is a module form which is extremely advantageous for cost reduction.

【0010】また、前述のロールツーロール法が使用可
能な別のモジュール構造の発明として、米国特許第46
97041号には絶縁性支持基板上に高密度に光起電力
素子が実装された例が開示されている。本例は、絶縁性
支持基板上に素子単位の裏面電極と、全面形成の半導体
層及び透明電極を薄膜形成し、透明電極のみをスクライ
ブすることで素子単位に分離し、隣接する素子の一方の
透明電極上に形成した表面電極と他方の裏面電極を電気
的に接続することで直列化している。図2にその構成を
模式的に示す。図中、201が裏面電極、204が絶縁
性支持基板、202が半導体層、203が表面電極、2
05が透明電極である。
As another invention of a module structure in which the above-mentioned roll-to-roll method can be used, US Pat.
No. 97041 discloses an example in which photovoltaic elements are mounted on an insulating support substrate at high density. In this example, a back electrode of each element and an entire surface of a semiconductor layer and a transparent electrode are formed as a thin film on an insulating support substrate, and only the transparent electrode is scribed to be separated into element units. The serialization is performed by electrically connecting the front surface electrode formed on the transparent electrode and the other back surface electrode. FIG. 2 schematically shows the configuration. In the figure, 201 is a back electrode, 204 is an insulating support substrate, 202 is a semiconductor layer, 203 is a front electrode, 2
05 is a transparent electrode.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記モジュール形態に
は以下の解決すべき課題点が存在した。
The above-mentioned module form has the following problems to be solved.

【0012】特開平6−21501号公報に開示された
モジュールにおいては、モジュール中の光起電力素子の
充填率を十分高められず、モジュールの変換効率が低い
という問題点があった。
In the module disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-21501, there is a problem that the filling rate of the photovoltaic elements in the module cannot be sufficiently increased and the conversion efficiency of the module is low.

【0013】本例では素子を固定するものが素子間の直
列部材のみである。そのため素子間の直列部材の機能と
して、電気的接続保持性以外に、素子間の間隙を機械的
に保持する強度が必要である。このため、直列部材は電
気的接続に必要な厚み、幅以上に厚く、幅広いものを使
用しなければならない。一方、光起電力素子の充填率を
大きくし、モジュールの変換効率を高めるためには、素
子間の間隔は素子間の絶縁性が保たれる範囲で可能な限
り狭いことが要求される。強度保持のために厚く、幅が
広く、且つ素子間隔短縮のために長さの短い部材を素子
間に精度良く接着することには限界があり、従って素子
間の間隔が長くなり変換効率を十分上げることが難しか
った。
In this embodiment, the elements that fix the elements are only the series members between the elements. Therefore, as a function of the series member between the elements, it is necessary to have a strength for mechanically holding the gap between the elements, in addition to the electrical connection holding property. For this reason, it is necessary to use a series member that is thicker and wider than the thickness and width required for electrical connection. On the other hand, in order to increase the filling rate of the photovoltaic element and increase the conversion efficiency of the module, it is required that the interval between the elements is as narrow as possible within a range where the insulation between the elements is maintained. There is a limit in accurately attaching a member that is thick and wide for maintaining strength and short in length for shortening the interval between the elements, so that the interval between the elements is long and the conversion efficiency is sufficient. It was difficult to raise.

【0014】米国特許第4697041号明細書に開示
されたモジュールにおいては、以下の問題点が存在し
た。
The module disclosed in US Pat. No. 4,697,041 has the following problems.

【0015】(1)裏面電極を十分に厚くすることが難
しく、ジュール損失が大きくなり、効率ロスが増える。
(1) It is difficult to make the back electrode sufficiently thick, so that Joule loss increases and efficiency loss increases.

【0016】本例においては、支持基板自体は分離せず
に裏面電極のみを分離しなければならない。一般にレー
ザスクライブ、エッチング等の方法で分離溝を形成する
が、その加工の容易性は裏面電極の厚みに大きく依存す
る。加工を容易にするためには裏面電極を薄膜形成し、
非常に薄くしなければならないが、その結果、裏面電極
に体積抵抗率の低い金属を使用した場合でも十分に面積
抵抗率を低減することが難しく、裏面電極におけるジュ
ール損失が大きかった。
In this embodiment, only the back electrode must be separated without separating the support substrate itself. Generally, the separation groove is formed by a method such as laser scribe and etching, but the ease of processing greatly depends on the thickness of the back electrode. To facilitate the processing, the back electrode is formed as a thin film,
Although it must be made very thin, as a result, even when a metal having a low volume resistivity is used for the back electrode, it is difficult to sufficiently reduce the sheet resistivity, and the Joule loss in the back electrode is large.

【0017】(2)素子分離溝部(直列化される素子と
素子の間隙)の発電に寄与しない光起電力層が多くなる
ため、材料コストが増大しかつモジュール変換効率が低
下する。
(2) Since the number of photovoltaic layers not contributing to the power generation in the element isolation groove (the gap between the serialized element and the element) increases, the material cost increases and the module conversion efficiency decreases.

【0018】本例では分離溝部に存在する光起電力層は
該溝形成時に除去される、もしくは除去されずとも発電
に寄与しない無効部分となる。従って、分離溝の本数は
少なくなければならない。
In this embodiment, the photovoltaic layer existing in the separation groove portion is removed at the time of forming the groove, or becomes an ineffective portion which does not contribute to power generation even if it is not removed. Therefore, the number of separation grooves must be small.

【0019】ところが、本例では素子を分離する溝を多
く必要とする。これは、前述のように、裏面電極の面積
抵抗率が高いことに起因する。即ち、高抵抗によるジュ
ール損失の増大を防止するためには、支持基板上の素子
のサイズを小さくし裏面電極を流れる電流を小さくした
り、裏面電極の長さを短くすることが不可欠であり、そ
のためには、素子間を分離する分離溝を多くする必要が
ある。この分離溝数が多いことが無駄な光起電力層を増
やし材料コストの増大とモジュール変換効率を低下させ
る原因となっている。
However, in this embodiment, many grooves for separating the elements are required. This is due to the high surface resistivity of the back electrode as described above. That is, in order to prevent an increase in Joule loss due to high resistance, it is indispensable to reduce the size of the element on the supporting substrate to reduce the current flowing through the back electrode, or to shorten the length of the back electrode. For that purpose, it is necessary to increase the number of separation grooves for separating the elements. The large number of separation grooves causes an increase in useless photovoltaic layers, an increase in material cost, and a decrease in module conversion efficiency.

【0020】(3)分離溝数が多いためモジュール当た
りの直列数が増加する。そのため、モジュールの出力電
圧が高くなり、モジュールを屋根に設置する際に安全対
策、絶縁処理が難しくなっていた。
(3) Since the number of separation grooves is large, the number of series per module increases. For this reason, the output voltage of the module has increased, and it has been difficult to take safety measures and insulation when installing the module on the roof.

【0021】(4)微細加工を大面積に渡って精度良く
施さなければならず、生産性、歩留まりが非常に悪化す
る。
(4) Fine processing must be performed with high precision over a large area, and productivity and yield are extremely deteriorated.

【0022】本例では分離溝部に存在する光起電力層は
該分離溝形成時に除去される、もしくは除去されずとも
発電に寄与しない無効部分となる。従って、無効部を減
らすためには分離溝の幅は非常に狭くしなければならな
い。隣接する素子間の分離溝は一方の素子の表面電極と
他方の素子の裏面電極の電気的接続部を形成する空間で
ある。そのため、この部分が狭いと電気的接続部形成の
工程の生産性、歩留まりが低下することになる。
In this embodiment, the photovoltaic layer existing in the separation groove is removed when the separation groove is formed, or becomes an ineffective portion that does not contribute to power generation even if it is not removed. Therefore, in order to reduce the ineffective portion, the width of the separation groove must be very narrow. The separation groove between adjacent elements is a space that forms an electrical connection between the front electrode of one element and the back electrode of the other element. Therefore, if this portion is narrow, the productivity and yield in the process of forming the electrical connection portion will be reduced.

【0023】(5)光起電力層形成のための支持基板に
絶縁性基板を使用するために、生産性の高いロールツー
ロール法で特性の高い光起電力層を形成することが難し
い。
(5) Since an insulating substrate is used as a supporting substrate for forming a photovoltaic layer, it is difficult to form a photovoltaic layer having high characteristics by a roll-to-roll method with high productivity.

【0024】本例では成膜する支持基板に絶縁性基板も
しくは絶縁表面を有する基板を使用しなければならな
い。従って、基板はガラス等のリジットなセラミック基
板、樹脂からなる可撓性基板、絶縁被覆を有する金属基
板に限定される。リジットな基板はロールツーロール法
に向かず生産性が低下する。樹脂基板はその弾性の高さ
から基板上の素子の形状保持機能が悪い。また、基板上
に真空成膜する際に表面に吸着されていた不純物が成膜
層に混入し層の特性が劣化する。基板の融点が低く成膜
時の基板温度を上げられないため十分な特性の光起電力
層が得にくい等の弱点を有する。絶縁被覆を有する金属
基板は絶縁層を形成するため製造コストが高くなる。
In this embodiment, an insulating substrate or a substrate having an insulating surface must be used as a supporting substrate on which a film is formed. Therefore, the substrate is limited to a rigid ceramic substrate such as glass, a flexible substrate made of resin, and a metal substrate having an insulating coating. A rigid substrate is not suitable for the roll-to-roll method, and the productivity is reduced. The resin substrate has a poor function of retaining the shape of the element on the substrate due to its high elasticity. Further, impurities adsorbed on the surface during vacuum film formation on the substrate are mixed into the film formation layer, and the characteristics of the layer deteriorate. Since the melting point of the substrate is low and the substrate temperature at the time of film formation cannot be increased, there are weak points such as difficulty in obtaining a photovoltaic layer having sufficient characteristics. Since the metal substrate having the insulating coating forms the insulating layer, the manufacturing cost increases.

【0025】本発明の目的は、上記問題点を解決し、変
換効率が高く、生産性に優れた光起電力素子モジュール
を安価に提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a photovoltaic element module having high conversion efficiency and excellent productivity at low cost.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような
光起電力素子モジュールが最良であることを見い出し
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive research and development in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the following photovoltaic element module is the best.

【0027】即ち、本発明の光起電力素子モジュール
は、導電性支持基板を裏面電極としてその上に半導体層
と表面電極とを少なくとも有する光起電力素子が複数
個、間隙を介して実装基板上に配列固定され、互いに隣
接する光起電力素子の一方の表面電極の延長部が他方の
光起電力素子の裏面電極に接続された直列構造を有する
ことを特徴とする。
That is, in the photovoltaic element module of the present invention, a plurality of photovoltaic elements having at least a semiconductor layer and a surface electrode on a conductive support substrate as a back electrode are provided on the mounting substrate via a gap. , And has a serial structure in which an extension of one surface electrode of the adjacent photovoltaic elements is connected to the back electrode of the other photovoltaic element.

【0028】さらに、前記光起電力素子モジュールの製
造方法においては以下の製造方法が最良であることを見
出した。
Further, it has been found that the following manufacturing method is the best in the method of manufacturing the photovoltaic element module.

【0029】即ち、本発明の光起電力素子モジュールの
製造方法は、導電性支持基板を裏面電極としてその上に
半導体層と表面電極とを少なくとも有する光起電力素子
が複数個、間隙を介して実装基板上に配列固定され、互
いに隣接する光起電力素子の一方の表面電極の延長部が
他方の光起電力素子の裏面電極に接続された直列構造を
有する光起電力素子モジュールの製造方法であって、少
なくとも、導電性支持基板上に少なくとも半導体層を形
成する工程と、上記少なくとも半導体層を有する導電性
支持基板を分割する工程と、分割した導電性支持基板を
実装基板上に固定する工程と、を有することを特徴とす
る。
That is, in the method of manufacturing a photovoltaic element module according to the present invention, a plurality of photovoltaic elements having at least a semiconductor layer and a surface electrode on a conductive support substrate as a back electrode are provided via a gap. A method for manufacturing a photovoltaic element module having a serial structure in which an extension of one surface electrode of photovoltaic elements adjacent to each other is fixedly mounted on a mounting substrate and connected to a back electrode of the other photovoltaic element. And at least a step of forming at least a semiconductor layer on the conductive support substrate, a step of dividing the conductive support substrate having at least the semiconductor layer, and a step of fixing the divided conductive support substrate on a mounting substrate And the following.

【0030】[0030]

【作用】本発明の光起電力素子モジュールには下記の作
用が働き、前記課題が解決される。
The following functions operate on the photovoltaic element module of the present invention to solve the above-mentioned problems.

【0031】本発明の光起電力素子モジュールでは、各
光起電力素子を実装基板上に固定し、素子間の間隙の保
持機能を実装基板に持たせている。従って、隣接する素
子の一方の表面電極と他方の裏面電極との電気的接続部
に素子間隙の保持機能が必要ない。そのため、表面電極
の延長部を小さくして素子間の間隔を縮めることが容易
であり、モジュール変換効率を高めることが可能であ
る。
In the photovoltaic element module of the present invention, each photovoltaic element is fixed on a mounting substrate, and the mounting substrate has a function of maintaining a gap between the elements. Therefore, the function of maintaining the element gap is not required at the electrical connection between one surface electrode of the adjacent element and the other back electrode. Therefore, it is easy to reduce the distance between the elements by reducing the extension of the surface electrode, and it is possible to increase the module conversion efficiency.

【0032】本発明の光起電力素子モジュールでは、裏
面電極が導電性支持基板であるため、自己形状保持が可
能で且つ、光起電力層の形状をも保持することができ
る。従って、十分な厚みを有するためその面積抵抗率を
低減することが非常に容易である。よって、裏面電極に
おけるジュール損失が減少し変換効率が上昇する。
In the photovoltaic element module of the present invention, since the back electrode is a conductive support substrate, the self-shape can be maintained and the shape of the photovoltaic layer can be maintained. Therefore, since it has a sufficient thickness, it is very easy to reduce its sheet resistivity. Therefore, the Joule loss in the back electrode decreases, and the conversion efficiency increases.

【0033】本発明では表面に少なくとも光起電力層で
ある半導体層を成膜した導電性支持基板を分割する。こ
うして得られた複数のセルを実装基板上に適当な間隔で
配列固定する。従って、得られるモジュールの素子の分
離溝部にはもともと光起電力層は存在せず無駄となる部
分が省略されている。また、前述のように面積抵抗率が
低い裏面電極であるために素子サイズを大きくしても裏
面電極におけるジュール損失は十分小さくすることが容
易である。従って、素子を分離する溝の数を減らすこと
が可能であり、モジュール内の素子充填率を大きくする
ことができる。結果として、モジュール変換効率が高ま
る。
In the present invention, a conductive support substrate having at least a semiconductor layer as a photovoltaic layer formed on a surface thereof is divided. The plurality of cells thus obtained are arranged and fixed on the mounting board at appropriate intervals. Therefore, the photovoltaic layer does not originally exist in the isolation groove of the element of the obtained module, and a wasteful portion is omitted. Further, since the back surface electrode has a low sheet resistivity as described above, it is easy to sufficiently reduce the Joule loss in the back surface electrode even if the element size is increased. Therefore, the number of grooves for separating elements can be reduced, and the element filling rate in the module can be increased. As a result, module conversion efficiency increases.

【0034】光起電力素子の直列数が減少するために、
モジュールの出力電圧が下がり、絶縁処理、施工時の安
全対策が容易になる。
In order to reduce the number of photovoltaic elements in series,
The output voltage of the module decreases, and insulation measures and safety measures during construction become easier.

【0035】本発明では、前述の様に、分割したセルを
実装基板上に配列固定するため、素子間の分割溝の幅を
素子の充填率が低下しない範囲で、且つモジュール変換
効率が著しく低下しない範囲において、自由に設定する
ことが可能である。従って隣接する光起電力素子の一方
の表面電極と他方の裏面電極の電気的接続部を形成する
空間を十分に確保することが可能であるため、生産性や
歩留まりが悪化することを防ぐことが容易である。
In the present invention, as described above, since the divided cells are arranged and fixed on the mounting substrate, the width of the dividing groove between the elements is set within a range where the filling rate of the elements is not reduced, and the module conversion efficiency is significantly reduced. It can be set freely within a range not to be set. Therefore, it is possible to sufficiently secure a space for forming an electrical connection portion between one surface electrode and the other back electrode of the adjacent photovoltaic element, thereby preventing productivity and yield from being deteriorated. Easy.

【0036】さらに、本発明においては、各部材を特定
することにより、以下の作用効果を得ることができる。
Further, in the present invention, the following functions and effects can be obtained by specifying each member.

【0037】導電性支持基板が金属である場合には、ジ
ュール損失低減効果が顕著に現れる。金属は裏面電極と
しては最も導伝率が高く、ジュール損失を防ぐ効果が高
い。また、成膜時の支持基板として十分な強度、融点を
有する。さらに、表面の洗浄性も良く、真空成膜におい
て基板とするに向いた材質と言える。
When the conductive support substrate is made of a metal, the effect of reducing Joule loss appears remarkably. Metal has the highest conductivity as a back electrode and has a high effect of preventing Joule loss. Further, it has sufficient strength and melting point as a support substrate at the time of film formation. Further, the material has good surface cleaning properties, and can be said to be a material suitable for use as a substrate in vacuum film formation.

【0038】導電性支持基板が箔材である場合には、可
撓性を有し、ロールツーロール法に適するためモジュー
ルの生産性が向上する。また、本発明においては、素子
サイズに基板を分割することが必須であるが、支持基板
が箔材である場合には可撓性を有する程度に薄いために
板材に比較して非常に分割が容易であり、さらに生産性
が増す。
When the conductive support substrate is a foil material, it has flexibility and is suitable for the roll-to-roll method, so that module productivity is improved. In the present invention, it is essential to divide the substrate into element sizes, but when the supporting substrate is a foil material, it is very thin compared to a plate material because it is thin enough to have flexibility. Easy and more productive.

【0039】導電性支持基板の一方の面の全面に半導体
層が形成されている場合には、モジュール内の有効発電
領域の割合を高めることが可能であり、モジュールの変
換効率が上昇する。
When the semiconductor layer is formed on one entire surface of the conductive support substrate, it is possible to increase the ratio of the effective power generation region in the module, and the conversion efficiency of the module increases.

【0040】導電性支持基板が半導体層よりもサイズが
大きく、半導体層から突出した部分を有する場合には、
モジュール面積に対する半導体層(光起電力部)の面積
は減少する。なぜなら、導電性支持基板が半導体層より
も突出した素子を実装基板上に可能な限り密に配置して
も、突出した部分が邪魔になり有効発電エリアである半
導体層を密に配列することが不可能であるからである。
これは即ちモジュール内の有効発電エリアが減少するこ
とにつながり、変換効率向上の妨げになる。しかしなが
ら、半導体層から突出しない支持基板を有する素子の場
合にはこの限りではない。
When the conductive support substrate is larger in size than the semiconductor layer and has a portion protruding from the semiconductor layer,
The area of the semiconductor layer (photovoltaic unit) with respect to the module area decreases. This is because, even if elements in which the conductive support substrate protrudes from the semiconductor layer are arranged as densely as possible on the mounting substrate, the protruding portion becomes an obstacle, and the semiconductor layers, which are effective power generation areas, may be densely arranged. It is impossible.
This means that the effective power generation area in the module is reduced, which hinders an improvement in conversion efficiency. However, this does not apply to an element having a support substrate that does not protrude from the semiconductor layer.

【0041】表面電極の延長部が隣接する素子の導電性
支持基板の端面に接続される場合には、光起電力層の利
用率が高くなり、その結果、モジュール効率が向上す
る。また、生産性も向上する。
When the extension of the surface electrode is connected to the end face of the conductive support substrate of the adjacent element, the utilization rate of the photovoltaic layer is increased, and as a result, the module efficiency is improved. Also, productivity is improved.

【0042】特開平6−21501号公報、米国特許第
4697041号明細書にそれぞれ開示された形態に共
通する問題として、隣接する光起電力素子の一方の表面
電極に通ずる電気的接続部が他方の素子の裏面電極の主
平面に接続され、有効発電エリアを減少させるか、著し
く生産性を低下させる問題が存在していた。
One problem common to the embodiments disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-21501 and US Pat. No. 4,694,041 is that an electric connection portion that connects to one surface electrode of an adjacent photovoltaic element is connected to the other. There is a problem that the element is connected to the main plane of the back electrode of the element and reduces the effective power generation area or significantly lowers productivity.

【0043】特開平6−21501号公報に開示された
モジュールの場合、光起電力素子の直列部材は、隣接す
る素子の一方の表面電極と他方の裏面電極の主平面に接
続されている(図3参照)。これは、直列部材に素子間
隙を保持するための機械的強度を持たせなければなら
ず、表面電極の延長部である直列部材を、裏面電極端面
に接続しただけでは不十分であるからである。特に光入
射側の主平面に接続する場合、その接続部主平面上に形
成されていた光起電力層(半導体層)を除去し、その部
分に直列部材を接続している。従って接続部面積分だけ
光起電力層の利用率が低下し、有効発電エリアが減少し
ている。また、反光入射側に接続する場合は接続工程に
おいて、素子の両面から作業を施すことになり、生産性
が悪かった。
In the case of the module disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-21501, a series member of photovoltaic elements is connected to the main plane of one surface electrode and the other back electrode of an adjacent element (FIG. 3). This is because the series member must have mechanical strength for maintaining the element gap, and it is not sufficient to simply connect the series member, which is an extension of the front electrode, to the back electrode end face. . In particular, when connecting to the main plane on the light incident side, the photovoltaic layer (semiconductor layer) formed on the connection main plane is removed, and a series member is connected to that portion. Therefore, the utilization rate of the photovoltaic layer is reduced by the connection area, and the effective power generation area is reduced. Further, when connecting to the anti-light incident side, the work is performed from both sides of the element in the connection step, and the productivity is poor.

【0044】また、米国特許4697041号明細書に
開示されたモジュールをはじめ、その他多くの絶縁支持
基板上に薄膜形成した裏面電極を有する素子の直列構造
の場合も、隣接する光起電力素子の一方の表面電極の延
長部は他方の裏面電極の主平面に接続される。これは裏
面電極の厚みが非常に薄いためにその端面に接続しても
十分な電気的導通が得られないためである。この場合、
絶縁性支持基板に接する側の裏面電極主平面に延長部を
接続することは、絶縁性支持基板と裏面電極の界面を一
旦剥離させることを必要とするため、不可能である。従
って、その反対側の光起電力層(半導体層)に接する側
の主平面に接続する。その際、主平面上の延長部を接続
する部分の上に存在する半導体層を除去する、もしくは
延長部を半導体層を貫通させて主平面に接続する。従っ
て、いずれの場合も主平面の延長部を接続する部分の上
の発電エリアが無駄になる。
Also, in the case of a module having a back electrode formed in a thin film on an insulating support substrate, such as the module disclosed in US Pat. The extension of the front electrode is connected to the main plane of the other back electrode. This is because sufficient electrical continuity cannot be obtained even when connected to the end face because the thickness of the back electrode is extremely thin. in this case,
It is not possible to connect the extension to the back electrode main plane on the side in contact with the insulating support substrate because it is necessary to once peel off the interface between the insulating support substrate and the back electrode. Therefore, it is connected to the main plane on the side in contact with the photovoltaic layer (semiconductor layer) on the opposite side. At this time, the semiconductor layer existing on the portion connecting the extension on the main plane is removed, or the extension is connected to the main plane by penetrating the semiconductor layer. Therefore, in any case, the power generation area above the portion connecting the extension of the main plane is wasted.

【0045】しかしながら、本発明の場合、裏面電極は
導電性支持基板としてある程度の厚みを有するためにそ
の端面が大きく、表面電極の延長部を接続することが容
易である。端面に接続すれば、接続で無駄になる発電エ
リアが無くなる。
However, in the case of the present invention, since the back electrode has a certain thickness as a conductive support substrate, its end face is large, and it is easy to connect an extension of the front electrode. By connecting to the end face, there is no power generation area wasted in connection.

【0046】本発明において、光起電力素子が表面電極
の延長部を複数有することにより有効発電エリアがさら
に増加してモジュールの変換効率が上昇する。
In the present invention, since the photovoltaic element has a plurality of extensions of the surface electrode, the effective power generation area is further increased, and the conversion efficiency of the module is increased.

【0047】表面電極が一個所において半導体層端部か
ら突出し延長されて、それが隣接する素子の裏面電極に
接続される場合、表面電極を流れる電流をその一個所に
集電するための電気経路が表面電極内に必要となる。一
般に集電電気経路を流れる電流値は大きく、その部分の
ジュール損失を防ぐためには構成材料の抵抗率は小さく
なればならない。抵抗率の小さい物質は一般に不透明で
あり、従って電気経路は半導体層表面に影を形成し、有
効発電エリアを減少させていた。しかしながら、一個所
に集電せずに複数箇所から表面電極の延長部を半導体層
端部から突出させ、それを隣接する素子の裏面電極に電
気的に接続することで前述の電気経路の面積を減らす効
果があり、有効発電エリアが増加する。
When the front electrode protrudes and extends from the edge of the semiconductor layer at one location and is connected to the back electrode of an adjacent element, an electric path for collecting the current flowing through the front electrode at that location. Is required in the surface electrode. Generally, the value of the current flowing through the current collecting electrical path is large, and the resistivity of the constituent material must be reduced in order to prevent Joule loss at that portion. Low resistivity materials are generally opaque, so the electrical paths cast shadows on the surface of the semiconductor layer, reducing the effective power generation area. However, the extension of the surface electrode protrudes from the end of the semiconductor layer from a plurality of places without collecting electricity at one place, and is electrically connected to the back surface electrode of an adjacent element to reduce the area of the above-described electric path. It has the effect of reducing and increasing the effective power generation area.

【0048】表面電極の延長部が導電性樹脂で形成する
と、本発明の実施がさらに容易になる。即ち、導電性樹
脂を用いて印刷により表面電極を形成することができ、
該形成工程は非常に容易である。またその塑性から素子
間の狭い間隙にも容易に設置可能である。従って素子間
を間隔を非常に狭めることが可能であり、モジュールの
変換効率を上昇させる効果を有する。
If the extension of the surface electrode is formed of a conductive resin, the present invention can be further easily implemented. That is, the surface electrode can be formed by printing using a conductive resin,
The formation process is very easy. Also, due to its plasticity, it can be easily installed in a narrow gap between elements. Therefore, the interval between the elements can be extremely narrowed, and this has the effect of increasing the conversion efficiency of the module.

【0049】表面電極の延長部が金属ワイヤであること
により、本発明の効果がより顕著になる。即ち、素子サ
イズを制限する要因には前述の裏面電極の面積抵抗率の
他に表面電極層の抵抗率も存在する。金属ワイヤのよう
に抵抗率の低い表面電極を使用した場合には、さらに素
子サイズを大きくすることが可能となり、素子間の分割
溝の数が減少し、モジュール効率がさらに高まる効果が
ある。
When the extension of the surface electrode is a metal wire, the effect of the present invention becomes more remarkable. That is, factors that limit the element size include the resistivity of the front electrode layer in addition to the area resistivity of the back electrode. When a surface electrode having a low resistivity such as a metal wire is used, the element size can be further increased, the number of division grooves between the elements is reduced, and the module efficiency is further increased.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0051】図1に本発明の光起電力素子モジュールの
一実施形態の断面斜視図を示す。図1の素子は当該実施
形態のモジュールの構成を模式的に示す図である。尚、
本発明は図1の構成に限定されるものではない。
FIG. 1 is a sectional perspective view of one embodiment of the photovoltaic element module of the present invention. The element in FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of the module of the embodiment. still,
The present invention is not limited to the configuration of FIG.

【0052】図1において、101は裏面電極である絶
縁性支持基板、102は半導体層、103及び105は
表面電極であり、105は透明電極、103は不透明電
極である。また、106は表面電極の延長部、107は
絶縁体である。以下に各部材について説明する。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an insulating support substrate as a back electrode, 102 denotes a semiconductor layer, 103 and 105 denote surface electrodes, 105 denotes a transparent electrode, and 103 denotes an opaque electrode. 106 is an extension of the surface electrode, and 107 is an insulator. Hereinafter, each member will be described.

【0053】(絶縁性支持基板(裏面電極):101)
半導体層102から電流を導き出す導体であり、半導体
層の形状を保持する支持基板である。ここで、支持基板
とは少なくとも自己形状保持可能な厚みを有し、さらに
単位素子に加わる張力に耐える厚みを有する板状部材で
ある。
(Insulating support substrate (back surface electrode): 101)
It is a conductor that guides current from the semiconductor layer 102 and is a support substrate that holds the shape of the semiconductor layer. Here, the supporting substrate is a plate-like member having a thickness capable of maintaining at least a self-shape and a thickness capable of withstanding a tension applied to the unit element.

【0054】本発明に用いる導電性支持基板に導体とし
て望まれる特性は、面積抵抗率が低いことである。
A characteristic desired as a conductor in the conductive support substrate used in the present invention is that the sheet resistivity is low.

【0055】また、支持基板として望まれる特性は、半
導体層の保持のために適度な剛性を有すること、半導体
層の熱膨張率に近い熱膨張率を有すること、基板の分割
が容易に行える程度に薄いこと、さらに、真空成膜半導
体層を使用する場合は、可撓性を有し、ロールツーロー
ル法が使用可能であること、半導体層形成時の温度以上
の高い融点を有すること、汚れを吸着しにくいこと、で
ある。
Further, the characteristics desired as the supporting substrate are to have appropriate rigidity for holding the semiconductor layer, to have a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the semiconductor layer, and to be able to easily divide the substrate. When a vacuum deposited semiconductor layer is used, it has flexibility, a roll-to-roll method can be used, it has a high melting point higher than the temperature at the time of semiconductor layer formation, Is difficult to adsorb.

【0056】以上の特性を有するものとしては金属箔が
最も望ましい。具体的には、アルミ、SUS、銅、ニッ
ケル、モリブデン、金等の単体、合金等の箔材が挙げら
れるが、特に、アルミ、SUS、銅が適度な導伝率、可
撓性、融点、剛弾性、洗浄性を有し好適に用いられる。
また、金属箔は、ロールカッター、レーザカッター等で
容易に分割可能な点においても優れている。以上の点を
考慮して最も好適な金属箔の厚みは10μm〜200μ
m程度である。当該導電性支持基板表面には、半導体層
を透過した光の反射のために銀、アルミ等の金属層を形
成しても良い。また、乱反射を誘起するために表面をテ
クスチャー化しても良い。
A metal foil is most desirable as having the above characteristics. Specific examples include aluminum, SUS, copper, nickel, molybdenum, a simple substance such as gold, and a foil material such as an alloy. In particular, aluminum, SUS, and copper have appropriate conductivity, flexibility, melting point, It has rigid elasticity and detergency and is preferably used.
The metal foil is also excellent in that it can be easily divided by a roll cutter, a laser cutter, or the like. Considering the above points, the most preferable thickness of the metal foil is 10 μm to 200 μm.
m. A metal layer of silver, aluminum, or the like may be formed on the surface of the conductive support substrate for reflecting light transmitted through the semiconductor layer. The surface may be textured to induce diffuse reflection.

【0057】導電性支持基板は、光入射側から見て半導
体層の端部よりも突出した部分(上部から見て見える部
分)を有しない方がモジュール内でセルを有効に充填
し、発電エリアを大きくすることが可能であり、好まし
い。
When the conductive support substrate does not have a portion (a portion viewed from above) protruding from the end of the semiconductor layer when viewed from the light incident side, the cells are effectively filled in the module, and the power generation area is formed. Can be increased, which is preferable.

【0058】(半導体層:102)半導体層は、光が入
射することでキャリアが励起され、層の表裏面間に電位
差を生じる層であり、一般にp型半導体層とn型半導体
層の接合や、p型、i型、n型半導体層の積層体や、こ
れらを重ねたダブル構成、トリプル構成など積層構造の
ものを好適に用いることができる。
(Semiconductor layer: 102) The semiconductor layer is a layer in which carriers are excited by the incidence of light to generate a potential difference between the front and back surfaces of the layer. A stack of p-type, i-type, and n-type semiconductor layers, and a layered structure such as a double-structure or a triple-structure in which these are stacked can be preferably used.

【0059】本発明は、厚膜の結晶系、多結晶系半導体
に対しても適用可能であり有効である。しかし、特に薄
膜半導体に対し有効である。その理由は、薄膜であれ
ば、大きな基板上に一括して半導体層を形成した後に分
割することが容易であるからである。また、総じて薄膜
であれば原子配列には影響されない。さらに、薄膜単結
晶、薄膜多結晶、アモルファスシリコン、薄膜化合物半
導体、又はそれらを積層した多層構造であっても構わな
い。
The present invention is applicable and effective to a thick-film crystalline or polycrystalline semiconductor. However, it is particularly effective for thin film semiconductors. The reason is that a thin film can be easily divided after forming a semiconductor layer all over a large substrate. In addition, if it is a thin film as a whole, it is not affected by the atomic arrangement. Furthermore, a thin film single crystal, a thin film polycrystal, amorphous silicon, a thin film compound semiconductor, or a multilayer structure in which these are stacked may be used.

【0060】pin型のアモルファスシリコン(a−S
i)光起電力素子を構成する場合には、i層を構成する
半導体材料として、a−Si:H、a−Si:F、a−
Si:H:F、a−SiGe:H、a−SiGe:F、
a−SiGe:H:F、a−SiC:H、a−SiC:
F、a−SiC:H:F等のいわゆる第IV族及び第I
V族合金系アモルファス半導体や微結晶半導体が挙げら
れる。p層又はn層を構成する半導体材料としては、前
述したi層を構成する半導体材料に価電子制御剤をドー
ピングすることによって得られる。また原料としては、
p型半導体を得るための価電子制御剤としては、周期律
表第III族の元素を含む化合物が用いられる。第II
I族の元素としては、B、Al、Ga、Inが挙げられ
る。n型半導体を得るための価電子制御剤としては、周
期律表第V族の元素を含む化合物が用いられる。第V族
の元素としては、P、N、As、Sbが挙げられる。
A pin type amorphous silicon (a-S
i) When forming a photovoltaic element, a-Si: H, a-Si: F, a-Si: H
Si: H: F, a-SiGe: H, a-SiGe: F,
a-SiGe: H: F, a-SiC: H, a-SiC:
So-called Group IV and I such as F, a-SiC: H: F
Group V alloy-based amorphous semiconductors and microcrystalline semiconductors are exemplified. The semiconductor material constituting the p-layer or the n-layer can be obtained by doping the above-mentioned semiconductor material constituting the i-layer with a valence electron controlling agent. As raw materials,
As a valence electron controlling agent for obtaining a p-type semiconductor, a compound containing an element of Group III of the periodic table is used. II
Examples of group I elements include B, Al, Ga, and In. As a valence electron controlling agent for obtaining an n-type semiconductor, a compound containing an element of Group V of the periodic table is used. Group V elements include P, N, As, and Sb.

【0061】アモルファスシリコン半導体及び微結晶シ
リコン半導体層の成膜法としては、蒸着法、スパッタ
法、RFプラズマCVD法、マイクロ波プラズマCVD
法、VHFCVD法、ECR法、熱CVD法、LPCV
D法等の公知の方法を所望に応じて用いる。工業的に採
用されている方法としては、原料ガスをRFプラズマで
分解し、基板上に堆積させるRFプラズマCVD法が好
んで用いられる。さらに、RFプラズマCVDにおいて
は、原料ガスの分解効率が約10%と低いことや、堆積
速度が1Å/sec〜10Å/sec程度と遅いことが
問題であるが、この点を改良できる成膜法として、マイ
クロ波プラズマCVD法やVHFプラズマCVD法が注
目されている。以上の成膜を行うための反応装置として
は、バッチ式の装置や連続成膜装置などの公知の装置が
所望に応じて使用できる。
As a method for forming the amorphous silicon semiconductor and the microcrystalline silicon semiconductor layer, there are a vapor deposition method, a sputtering method, an RF plasma CVD method, and a microwave plasma CVD method.
Method, VHFCVD method, ECR method, thermal CVD method, LPCV
A known method such as Method D is used as desired. As a method adopted industrially, an RF plasma CVD method in which a raw material gas is decomposed by RF plasma and deposited on a substrate is preferably used. Further, in the RF plasma CVD, there are problems that the decomposition efficiency of the source gas is as low as about 10% and the deposition rate is as low as about 1 ° / sec to 10 ° / sec. Attention has been paid to microwave plasma CVD and VHF plasma CVD. As a reaction apparatus for performing the above film formation, a known apparatus such as a batch type apparatus or a continuous film formation apparatus can be used as desired.

【0062】半導体層は、導電性支持基板の少なくとも
一方の主平面上の全面に成膜されていた方がモジュール
内で有効発電エリアが占める割合を高める効果が有り、
好ましい。
The semiconductor layer formed on the entire surface of at least one main plane of the conductive support substrate has an effect of increasing the ratio of the effective power generation area in the module,
preferable.

【0063】(表面電極:103、105)表面電極は
裏面電極と一対の半導体層から電流を導き出す電極であ
り、光入射側に形成される電極である。
(Surface electrodes: 103 and 105) The front electrodes are electrodes for extracting current from the back electrode and the pair of semiconductor layers, and are electrodes formed on the light incident side.

【0064】本発明において表面電極に望まれる特性
は、光を可能な限り遮らないこと、透明電極の場合透過
率が高いこと、不透明電極の場合可能な限り表面電極が
半導体上に形成する影の面積が小さいこと、面積抵抗率
が低いこと、である。一般に光を透過することと面積抵
抗率が低いことは相反する要求である。両者の要求を可
能な限り満たす電極が多数考案されており、本発明にも
適用可能である。
In the present invention, the desired characteristics of the surface electrode are that light is not blocked as much as possible, that the transmittance of the transparent electrode is high, and that the shadow of the surface electrode formed on the semiconductor is as small as possible for the opaque electrode. The area is small and the sheet resistivity is low. Generally, light transmission and low sheet resistivity are conflicting requirements. Many electrodes have been devised which satisfy both requirements as much as possible, and are applicable to the present invention.

【0065】透明な表面電極としては、SnO2、In2
3、ZnO、CdO、CdSnO4、ITO(In23
+SnO2)などの金属酸化物をスパッタ法で成膜した
ものや、樹脂にこれら酸化物を分散させてペースト状に
したものを塗布したもの、ゾルゲル法によって形成する
もの、また、金、インジウムなどの金属薄膜を透光性を
有する程度まで薄く成膜したもの等が使用可能である。
透明電極の光の透過率は電極の厚みに反比例するため、
一般には素子全面に非常に薄く形成するが、必要な部分
のみに形成することも可能である。また、電極を流れる
電流密度に対応して厚みを変化させることも可能であ
る。また、透明電極は、太陽や白色蛍光灯等からの光を
半導体層内に効率よく吸収させるために、例えば波長4
00nmでの光の透過率が85%以上であることが望ま
しい。一般には透明電極は面積抵抗率を十分下げること
が難しく、次の不透明電極と組み合わせることが好適で
ある。
As the transparent surface electrode, SnO 2 , In 2
O 3 , ZnO, CdO, CdSnO 4 , ITO (In 2 O 3
+ SnO 2 ) or a metal oxide formed by a sputtering method, a resin obtained by dispersing these oxides in a resin to form a paste, applying a sol-gel method, gold, indium, etc. It is possible to use a metal thin film formed of such a thickness as to have a light transmitting property.
Since the light transmittance of the transparent electrode is inversely proportional to the thickness of the electrode,
Generally, it is formed very thin on the entire surface of the element, but it is also possible to form it only on a necessary part. It is also possible to change the thickness according to the current density flowing through the electrodes. The transparent electrode has a wavelength of, for example, 4 nm in order to efficiently absorb light from the sun or a white fluorescent lamp into the semiconductor layer.
It is desirable that the light transmittance at 00 nm is 85% or more. Generally, it is difficult for a transparent electrode to sufficiently lower the sheet resistivity, and it is preferable to combine the transparent electrode with the next opaque electrode.

【0066】不透明な電極としては、導電性粒子をペー
スト樹脂に分散させた導電性樹脂ペーストを印刷により
半導体層表面に印刷するものが、塑性に富み、素子間隙
などの隙間にも形成し易いため好適である。印刷電極は
その形状を櫛状や格子状等の任意の形状に印刷可能であ
り好適である。また、厚みや幅を電流密度に合わせて変
化させることも可能である。導電性粒子としては銀、
金、銅、白金、パラジウム、ニッケルやそれらの合金の
微粒子、カーボン、酸化チタン等の微粒子が一般に使用
される。ペースト樹脂としては熱硬化樹脂(エポキシ系
樹脂、架橋性のウレタン系樹脂等)や熱可塑性(シリコ
ン系樹脂等)が適宜選択される。さらに半導体層との密
着力を高めるためにカップリング剤を混入させたり、金
属粒子の酸化を防ぐための酸化防止剤を混入させること
も好適である。さらにその上に半田等の低融点合金を被
覆させ抵抗率を下げることも有効である。
As the opaque electrode, a conductive resin paste in which conductive particles are dispersed in a paste resin and printed on the surface of the semiconductor layer by printing is rich in plasticity and easily formed in a gap such as an element gap. It is suitable. The printed electrode is suitable because it can be printed in any shape such as a comb shape or a grid shape. Further, the thickness and the width can be changed according to the current density. Silver, as conductive particles,
Fine particles of gold, copper, platinum, palladium, nickel and alloys thereof, fine particles of carbon, titanium oxide, and the like are generally used. As the paste resin, a thermosetting resin (epoxy resin, crosslinkable urethane resin or the like) or thermoplastic (silicone resin or the like) is appropriately selected. It is also preferable to mix a coupling agent to increase the adhesion to the semiconductor layer or mix an antioxidant to prevent oxidation of the metal particles. It is also effective to coat a low melting point alloy such as solder thereon to lower the resistivity.

【0067】また、金属ワイヤに導電性樹脂をコートし
たものを半導体表面上に接着するタイプの不透明電極も
抵抗率を容易に下げられるために好適に用いられる。金
属ワイヤしては、銅、アルミ、金、銀やSUS等の合金
が使用される。またそれらの表面にめっきコートを施し
たものも使用される。導電性樹脂は前述の導電性樹脂ペ
ーストの粘度、硬化度等を適宜調整したものが使用され
る。接着パターンは平行線、グリッド形状等、素子特性
に合わせて最適化することが望ましい。
An opaque electrode of a type in which a metal wire coated with a conductive resin is adhered to the semiconductor surface is also preferably used because the resistivity can be easily reduced. As the metal wire, an alloy such as copper, aluminum, gold, silver or SUS is used. Further, those having a plating coating on their surfaces are also used. As the conductive resin, one obtained by appropriately adjusting the viscosity, the degree of curing, and the like of the above-described conductive resin paste is used. It is desirable that the bonding pattern be optimized according to device characteristics such as parallel lines and grid shapes.

【0068】別の不透明な電極として、半導体層表面に
金属を薄膜形成したものが使用可能である。アルミ、
銀、金、パラジウム、ニッケル、半田、鉛、錫やそれら
の合金を蒸着、スパッタ、電析めっき等の手法で半導体
表面に任意の望ましい形状にマスク形成したものや、表
面に全面形成した後に櫛形、格子状にエッチングしたも
のが有効である。
As another opaque electrode, an electrode obtained by forming a thin film of metal on the surface of a semiconductor layer can be used. Aluminum,
Silver, gold, palladium, nickel, solder, lead, tin and their alloys, which are formed on the semiconductor surface by masking in any desired shape by vapor deposition, sputtering, electrodeposition plating, etc., or comb-shaped after being formed on the entire surface What is etched in a lattice shape is effective.

【0069】上述の透明電極、不透明電極は好ましくは
適宜組み合わせて用いられる。図1はこの場合を図示し
たものであり103は上述の不透明櫛形電極、105は
透明電極である。
The above-mentioned transparent electrode and opaque electrode are preferably used in an appropriate combination. FIG. 1 illustrates this case, wherein 103 is the above-described opaque comb-shaped electrode, and 105 is a transparent electrode.

【0070】薄膜半導体層を使用し、表面電極と裏面電
極が近接している場合で、且つ透明電極のように半導体
層全面に形成する場合は、該透明電極を半導体層表面よ
りも一回り小さく形成するか、もしくは全面に形成した
後に半導体層表面の縁にそって透明電極を若干量、除去
することが表面電極と裏面電極の短絡を防止するために
有効である(図1参照)。一回り小さく形成する場合に
は、マスク法、縁の部分を除去する場合には化学的エッ
チング、レーザエッチング等の公知の方法が使用可能で
ある。
When a thin-film semiconductor layer is used and the front electrode and the rear electrode are close to each other, and when the transparent electrode is formed over the entire surface of the semiconductor layer, the transparent electrode is slightly smaller than the surface of the semiconductor layer. After forming or forming the entire surface, it is effective to remove a small amount of the transparent electrode along the edge of the surface of the semiconductor layer in order to prevent a short circuit between the front electrode and the back electrode (see FIG. 1). A known method such as a mask method can be used in the case of forming a slightly smaller area, and a known method such as chemical etching or laser etching can be used in the case of removing an edge portion.

【0071】(実装基板:104)実装基板は分割した
セルを固定し直列化するための基板であり、素子間隙を
保つ強度と絶縁性の表面を有するものならば使用可能で
ある。具体的には、樹脂フィルムシート、ガラス、セラ
ミック、表面を絶縁処理した金属板等が挙げられる。素
子間隙を保持し、素子間に存在する表面電極の延長部に
加わる機械的応力を防ぐためには、熱膨張係数は小さい
程好ましい。また、適度な剛弾性を有することも有効で
ある。特に樹脂フィルムシートが適度な強度と絶縁性を
有するものが多く、また金属裏面電極との接着力が高
く、素子の固定が容易であるものが多いために好適に用
いられる。中でも、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系
樹脂が絶縁性、強度に優れる。ポリイミド系樹脂はさら
に熱膨張率が小さく優れている。
(Mounting board: 104) The mounting board is a board for fixing and serializing the divided cells, and any board having strength and insulating surface for maintaining the element gap can be used. Specific examples include a resin film sheet, glass, ceramic, and a metal plate whose surface is insulated. In order to maintain the element gap and prevent mechanical stress applied to the extension of the surface electrode existing between the elements, the smaller the thermal expansion coefficient, the better. It is also effective to have an appropriate rigidity. In particular, many resin film sheets have appropriate strength and insulating properties, and have a high adhesive strength to the metal back electrode, and are easily used for fixing the element. Among them, polyester resins and polyimide resins are excellent in insulation and strength. Polyimide-based resins are further excellent in small coefficient of thermal expansion.

【0072】(表面電極の延長部:106)表面電極の
延長部は、隣接する光起電力素子の一方の表面電極と他
方の裏面電極を電気的に接続する経路である。必要とさ
れる特性は、電気伝導度が高く、ジュール損失抑えるこ
とが容易なことである。素子間隙に存在するために不透
明であってかまわない。従って、金属薄膜、金属ストリ
ップ、金属ワイヤ、金属フィラーの導電性樹脂等により
形成されたものが望ましい。延長部の表面電極や裏面電
極との接続の形式は導電性接着剤による接着や熱圧着、
低融点金属の溶融接着、溶接が好適である。導電性接着
剤による接着では、接着剤に裏面電極との接着力を高め
るカップリング剤を添加することや、裏面電極表面が酸
化して抵抗が上昇することを防ぐために酸化防止剤を添
加することが有効である。溶接は超音波、抵抗加熱、レ
ーザ溶接等公知の方法で行われる。
(Extension of Front Electrode: 106) The extension of the front electrode is a path for electrically connecting one surface electrode and the other back electrode of the adjacent photovoltaic element. The required properties are high electric conductivity and easy to suppress Joule loss. It may be opaque because it exists in the element gap. Therefore, it is desirable to use a metal thin film, a metal strip, a metal wire, a metal filler made of a conductive resin or the like. The extension can be connected to the front and back electrodes by bonding or thermocompression bonding using a conductive adhesive.
Melt bonding and welding of low melting point metals are preferred. When bonding with a conductive adhesive, add a coupling agent to the adhesive to increase the adhesive strength with the back electrode, or add an antioxidant to prevent oxidation of the back electrode surface and increase in resistance Is valid. The welding is performed by a known method such as ultrasonic wave, resistance heating, and laser welding.

【0073】前述の表面電極の一部として形成される不
透明電極と同一部材で一括成形したものがその配設が容
易であり好適である(図1参照)。また、裏面電極と表
面電極の延長部の接続は、裏面電極の主平面以外の端面
(切断面)において形成されることが光起電力エリアを
拡げるために有効である(図1参照)。さらに、接続部
の補強のために素子間の間隙を表面電極の延長部で充填
することも有効である。
It is preferable that the opaque electrode formed as a part of the above-mentioned surface electrode and formed integrally with the same member is easy and easy to dispose (see FIG. 1). The connection between the back electrode and the extension of the front electrode is formed on an end surface (cut surface) other than the main plane of the back electrode, which is effective for expanding the photovoltaic area (see FIG. 1). Further, it is also effective to fill the gap between the elements with an extension of the surface electrode to reinforce the connection.

【0074】表面電極の延長部が一個所である場合は、
表面電極を流れる電流を一個所に集める集電経路が半導
体層上に必要になる。この集電経路は半導体層表面に影
を形成するため減らす方が好ましい。従って、複数箇所
において半導体層端部から突出させることが望ましい。
When the extension of the surface electrode is one place,
A current collecting path for collecting the current flowing through the surface electrode in one place is required on the semiconductor layer. It is preferable that the number of the current collecting paths be reduced because a shadow is formed on the semiconductor layer surface. Therefore, it is desirable to protrude from the end of the semiconductor layer at a plurality of locations.

【0075】隣接する素子間を電気的に接続する表面電
極の延長部が、低電位側にあたる素子の裏面電極と接触
短絡するのを防ぐためには、両者の間に十分な空間を開
けることが必要である。さらにその空間に絶縁材料を充
填することが好適である。該絶縁材料としては、樹脂が
その設置、成型が容易で好ましい。さらに、半導体層の
光入射側面に設置されても光を遮ることのないように透
明なものが望ましい。
In order to prevent the extension of the front electrode for electrically connecting adjacent elements from short-circuiting with the back electrode of the element on the low potential side, it is necessary to provide a sufficient space between the two. It is. Further, it is preferable to fill the space with an insulating material. As the insulating material, a resin is preferable because its installation and molding are easy. Further, a transparent material is desirable so as not to block light even if it is installed on the light incident side surface of the semiconductor layer.

【0076】(絶縁性支持基板(裏面電極):101を
分割する工程)表面に少なくとも半導体層を形成した絶
縁性支持基板の分割は、金型プレス、レーザカット、ウ
ォータジェット、ロールカッター、ディスクカッター等
の公知の方法が利用可能である。特に絶縁性支持基板が
金属箔からなり、半導体層が薄膜半導体の場合、ロール
カッターやレーザカットが好適である。
(Step of Dividing Insulating Supporting Substrate (Back Electrode): 101) The insulating supporting substrate having at least a semiconductor layer formed on its surface is divided by die pressing, laser cutting, water jet, roll cutter, and disk cutter. And other known methods can be used. In particular, when the insulating support substrate is made of a metal foil and the semiconductor layer is a thin film semiconductor, a roll cutter or a laser cut is suitable.

【0077】(絶縁性支持基板(裏面電極):101を
実装基板:104上に固定する工程)素子単位に分割さ
れた、少なくとも半導体層を有する絶縁性支持基板を実
装基板に固定するには、該実装基板と絶縁性支持基板と
の間に樹脂を接着剤として挟み固定する方法が最も簡易
で好適である。その場合の樹脂としては、一般的なアク
リル系、シリコン系の樹脂をスプレー塗布、ローラ塗布
して使用することが可能である。また、実装基板に樹脂
フィルムを使用して、直接絶縁性支持基板をラミネート
することも可能である。この場合、樹脂の材料としては
熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂は加熱工程を加
えることで容易に圧着することが可能なためである。特
にポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂が効果的であ
る。
(Step of Fixing Insulating Support Substrate (Back Electrode): 101 on Mounting Substrate: 104) In order to fix the insulating supporting substrate having at least a semiconductor layer, which is divided into element units, to the mounting substrate, The simplest and most preferable method is to sandwich and fix a resin as an adhesive between the mounting substrate and the insulating support substrate. In this case, as the resin, a general acrylic or silicone resin can be used by spray coating or roller coating. It is also possible to directly laminate the insulating support substrate using a resin film for the mounting substrate. In this case, the resin material is preferably a thermoplastic resin. This is because the thermoplastic resin can be easily pressed by adding a heating step. Particularly, a polyester resin and a polyimide resin are effective.

【0078】尚、表面電極及び表面電極の延長部の形成
工程については、特に限定されず、上記分割工程の後に
表面電極全体を形成しても、また、絶縁性支持基板上に
前記透明電極を形成した上で分割し、実装基板上に固定
した後に不透明電極及び延長部を形成しても良い。
The step of forming the surface electrode and the extension of the surface electrode is not particularly limited. Even if the entire surface electrode is formed after the division step, the transparent electrode may be formed on an insulating support substrate. The opaque electrode and the extension may be formed after forming and dividing and fixing on a mounting substrate.

【0079】[0079]

【実施例】以下、実施例により、本発明の光起電力素子
モジュールの具体的な構成例を示すが、本発明はこれら
の実施例により限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, specific examples of the structure of the photovoltaic element module of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0080】(実施例1)図1に模式的に示した構成の
光起電力素子モジュールを下記の工程により、作製し
た。
Example 1 A photovoltaic element module having a structure schematically shown in FIG. 1 was manufactured by the following steps.

【0081】絶縁性支持基板101としてアルミ箔(厚
さ15μm、幅30cm)を使用した。該アルミ箔を金
属ボビンに1000mロール状に巻き付けたものを真空
チャンバーに入れ、同じく真空チャンバー内の他の金属
ボビンに前記アルミ箔を巻き取りながら途中のチャンバ
ー内で該アルミ箔表面に光反射層(不図示)、半導体層
102を形成した。光反射層はスパッタ法によりZnO
を1μm堆積し、半導体層102としては、CVD法に
よりp層、i層、n層の組み合わせを2層形成した。Z
nO表面には光の反射率を高めるためにテクスチャー構
造を形成した。半導体層の層厚は500Åであった。さ
らに、同様にロールツーロール法とスパッタ法により半
導体層上に表面電極の一部である透明電極105を形成
した。透明電極の材質はITOで、厚みは700Åであ
る。
As the insulating support substrate 101, an aluminum foil (thickness 15 μm, width 30 cm) was used. The aluminum foil wound around a metal bobbin in a roll of 1000 m is put into a vacuum chamber, and while the aluminum foil is wound around another metal bobbin in the vacuum chamber, a light reflecting layer is formed on the surface of the aluminum foil in the middle chamber. (Not shown), a semiconductor layer 102 was formed. The light reflecting layer is made of ZnO by sputtering.
Was deposited at 1 μm, and two layers of a combination of a p layer, an i layer, and an n layer were formed as the semiconductor layer 102 by a CVD method. Z
A texture structure was formed on the nO surface to increase the light reflectance. The thickness of the semiconductor layer was 500 °. Further, similarly, a transparent electrode 105 which is a part of the surface electrode was formed on the semiconductor layer by a roll-to-roll method and a sputtering method. The material of the transparent electrode is ITO and the thickness is 700 °.

【0082】次に、上記半導体層と透明電極を形成した
絶縁性支持基板をロールカッターにて長さ2〜20cm
ずつのセルに裁断した。裁断は基板をロールから樹脂台
の上に一定量巻出して、ロールカッターを押し当てなが
ら裁断する一連の作業を繰り返し行った。
Next, the insulating support substrate having the semiconductor layer and the transparent electrode formed thereon is rolled to a length of 2 to 20 cm using a roll cutter.
Each cell was cut. The cutting was performed by repeating a series of operations of unwinding a fixed amount of the substrate from the roll onto the resin table and cutting while pressing the roll cutter.

【0083】次に、実装基板104として、幅40c
m、長さ1m、厚さ100μmのポリイミド基板を別途
用意し、その基板表面に上記裁断したセルを0.5mm
間隔で接着しながら並べた。接着はクロロプレン系の合
成ゴム接着剤をスプレー塗布して使用した。セル長2c
mから20cmまでのもの十数種類のものをそれぞれ十
数枚ずつ作製した。
Next, as the mounting substrate 104, the width 40c
m, a length of 1 m and a thickness of 100 μm were separately prepared on a polyimide substrate, and the cut cell was 0.5 mm on the substrate surface.
They were lined up with bonding at intervals. Adhesion was performed by spraying a chloroprene-based synthetic rubber adhesive. Cell length 2c
Dozens of different types from m to 20 cm were manufactured.

【0084】次に、セルの縁に沿って透明電極の縁を幅
0.2mm除去した。これは、素子端部において透明電
極と絶縁性支持基板が接触短絡することを防止するため
である。
Next, the edge of the transparent electrode was removed by 0.2 mm in width along the edge of the cell. This is to prevent a short circuit between the transparent electrode and the insulating support substrate at the end of the element.

【0085】さらに、隣接するセルの一方の、直列化で
低電位側にくる素子の端に絶縁体107として絶縁性透
明樹脂を公知のスクリーン印刷法で印刷した。これは、
同一素子内で表面電極の一部である不透明電極103と
導電性支持基板が接触短絡することを防止するためであ
る。スクリーンパターンは図10に図示した様に、セル
幅と同じ長さで1mm幅の短冊をセル長間隔で配列した
パターンを使用した。図中、1001が絶縁体107の
パターンである。スクリーンと絶縁性支持基板との位置
合わせは基板の端とスクリーンの位置基準マークを合わ
せることで行った。印刷はモジュール単位で全セル一括
印刷した。絶縁性透明樹脂は熱硬化型のエポキシ系樹脂
を使用した。使用した樹脂の粘度は200psであり、
硬化温度は150℃で硬化時間は20分であった。完成
した絶縁性樹脂膜の厚みは10μmであった。
Further, an insulative transparent resin was printed as an insulator 107 on one end of the element adjacent to the cell, which was brought to the lower potential side by serialization, by a known screen printing method. this is,
This is to prevent the opaque electrode 103 which is a part of the surface electrode and the conductive support substrate from being short-circuited in the same element. As shown in FIG. 10, the screen pattern used was a pattern in which strips having the same length as the cell width and 1 mm width were arranged at cell length intervals. In the figure, reference numeral 1001 denotes a pattern of the insulator 107. The alignment between the screen and the insulating support substrate was performed by aligning the edge of the substrate with the position reference mark of the screen. All cells were printed at once for each module. As the insulating transparent resin, a thermosetting epoxy resin was used. The viscosity of the resin used is 200 ps,
The curing temperature was 150 ° C. and the curing time was 20 minutes. The thickness of the completed insulating resin film was 10 μm.

【0086】さらに、表面電極の一部である不透明電極
103を、導電性樹脂ペーストを用い、スクリーン印刷
法で印刷して形成し、光起電力素子とした。スクリーン
パターンは図11に示した様に、セル長と同じ長さの平
行線パターンを使用した。図中、1002が不透明電極
103のパターンである。平行線間の間隔と平行線の太
さは数種類用意した。スクリーンと基板の位置合わせは
前述の絶縁性透明樹脂の印刷の場合と同様に行った。使
用した導電性樹脂ペーストは、銅粉末と銀粉末の混合粉
末を樹脂に分散させた銅系ペーストである。粘度は10
0psのものであり膜厚は20μmであった。
Further, the opaque electrode 103, which is a part of the surface electrode, was formed by printing using a conductive resin paste by a screen printing method to obtain a photovoltaic element. As the screen pattern, a parallel line pattern having the same length as the cell length was used as shown in FIG. In the figure, reference numeral 1002 denotes a pattern of the opaque electrode 103. Several types of intervals between parallel lines and thicknesses of the parallel lines were prepared. The alignment between the screen and the substrate was performed in the same manner as in the case of printing the insulating transparent resin described above. The conductive resin paste used is a copper-based paste in which a mixed powder of copper powder and silver powder is dispersed in a resin. Viscosity is 10
It was of 0 ps and the film thickness was 20 μm.

【0087】次に、不透明電極103上に半田層(不図
示)を形成した。これは不透明電極103をさらに低抵
抗化するためである。図11のスクリーンパターンを使
用して半田ペーストを印刷し、オーブンで焼成して半田
層を形成した。使用した半田は共晶半田である。厚みは
30μmであった。
Next, a solder layer (not shown) was formed on the opaque electrode 103. This is to further reduce the resistance of the opaque electrode 103. A solder paste was printed using the screen pattern of FIG. 11 and fired in an oven to form a solder layer. The solder used was eutectic solder. The thickness was 30 μm.

【0088】最後に公知の方法でモジュール端子を取り
付け、金属板の上に樹脂によって真空ラミネートし、モ
ジュールを完成させた。
Finally, module terminals were attached by a known method, and vacuum-laminated with a resin on a metal plate to complete the module.

【0089】この様にして作製したモジュールの変換効
率(モジュール全面に対する入射エネルギーと発電量の
比)を図8に示す。変換効率の測定はspire社のソ
ーラーシュミレータを使用した。図8には横軸に各素子
のセル長(素子長)を、縦軸に最高変換効率を1とした
規格化した効率を示した。各セル長における変換効率の
値は、不透明電極の平行線間隔と平行線の太さを変化さ
せて最適化し、そのセル長においての最高変換効率を示
した。図8から、本例の場合、セル長100mm程度で
最高変換効率が得られることがわかる。セル長が100
mmより長くなると、表面電極におけるジュール損失が
大きくなるために変換効率が低下する。また100mm
より短くなると、隣接する素子間の間隔が広がるために
変換効率が低下する。
FIG. 8 shows the conversion efficiency (ratio of incident energy to the entire surface of the module and power generation amount) of the module manufactured in this manner. The conversion efficiency was measured using a solar simulator manufactured by Spire. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the cell length (element length) of each element, and the vertical axis indicates the normalized efficiency with the maximum conversion efficiency being 1. The value of the conversion efficiency at each cell length was optimized by changing the interval between the parallel lines of the opaque electrode and the thickness of the parallel lines, and showed the highest conversion efficiency at the cell length. FIG. 8 shows that in the case of this example, the maximum conversion efficiency can be obtained with a cell length of about 100 mm. Cell length is 100
When the length is longer than mm, the Joule loss in the surface electrode increases, and the conversion efficiency decreases. Also 100mm
If the distance is shorter, the conversion efficiency decreases because the interval between adjacent elements increases.

【0090】(比較例1)実施例1との比較サンプルと
して、図2に示した構成を有する光起電力素子モジュー
ルを以下の様にして作製した。
Comparative Example 1 As a comparative sample with Example 1, a photovoltaic element module having the configuration shown in FIG. 2 was manufactured as follows.

【0091】絶縁性支持基板204として、幅30c
m、長さ1m、厚み5mmのガラス基板を使用した。該
ガラス基板を真空チャンバーに入れ、表面に裏面電極2
01を形成した。形成方法はスパッタ法にてアルミを堆
積させた。堆積速度は50Å/secで40秒間堆積さ
せ、膜厚は2000Åであった。さらに別の真空チャン
バーにてZnO(不図示)を同じくスパッタ法で厚さ1
μmに堆積させた。
The insulating support substrate 204 has a width of 30c.
A glass substrate having a length of 1 m, a length of 1 m and a thickness of 5 mm was used. The glass substrate is placed in a vacuum chamber, and a back electrode 2 is
01 was formed. Aluminum was deposited by a sputtering method. The deposition rate was 50 ° / sec for 40 seconds, and the film thickness was 2000 °. In another vacuum chamber, ZnO (not shown) is also
μm.

【0092】堆積した裏面電極及びZnO層を公知のレ
ーザスクライブ法で各セル毎に分離した。分離溝の幅は
50μmであった。レーザはYAGレーザを使用した。
セルの長さは2〜50mの間で十数種類のものを各十数
枚づつ作成した。
The deposited back electrode and ZnO layer were separated for each cell by a known laser scribe method. The width of the separation groove was 50 μm. The laser used was a YAG laser.
The cell length was in the range of 2 to 50 m.

【0093】次に、分離したセルのZnO層の上から半
導体層202を形成した。形成方法は公知のCVD法に
よる。半導体層の層構成は実施例1と同一のものであ
る。次いで、該半導体層上に、前述の裏面電極の分離溝
と平行に且つ100μm隔てた部分に、黒色のエポキシ
系樹脂層を幅100μmで形成した(不図示)。形成方
法はスクリーン印刷法により、層厚は30μmに形成し
た。さらに、上記半導体層上に実施例1と同様のスパッ
タ法によって表面電極の一部である透明電極205とし
てITO層を層厚700Åで堆積させた。
Next, a semiconductor layer 202 was formed on the ZnO layer of the separated cell. The formation method is a known CVD method. The layer configuration of the semiconductor layer is the same as that of the first embodiment. Next, a black epoxy-based resin layer having a width of 100 μm was formed on the semiconductor layer in a portion parallel to and separated by 100 μm from the separation groove of the back electrode (not shown). The layer was formed to a thickness of 30 μm by a screen printing method. Further, an ITO layer having a thickness of 700 Å was deposited as a transparent electrode 205 as a part of the surface electrode on the semiconductor layer by the same sputtering method as in Example 1.

【0094】次に、図2の様に、上記裏面電極のスクラ
イブ溝と100μm隔てて平行に、上記ITO層を分離
する分離溝を形成した。形成にはYAGレーザを使用し
た。また、溝幅は50μmであった。上記黒色エポキシ
系樹脂層はこのITO層分離の際にレーザ光から半導体
層を保護する目的のものであり、また、該樹脂層におい
て光を吸収させ、上部のITO層を除去することを可能
にしている。
Next, as shown in FIG. 2, a separation groove for separating the ITO layer was formed in parallel with the scribe groove of the back electrode at a distance of 100 μm. A YAG laser was used for the formation. The groove width was 50 μm. The black epoxy resin layer serves to protect the semiconductor layer from laser light when the ITO layer is separated, and makes it possible to absorb light in the resin layer and remove the upper ITO layer. ing.

【0095】さらに、上記ITO層からなる透明電極上
に、表面電極の一部である不透明電極203を形成し、
光起電力素子とした。形成方法は実施例1と同様のスク
リーン印刷法による。印刷パターンも実施例1と同様に
セル長と同じ長さの線状パターンを平行に配列したもの
を使用した。使用した導電性樹脂ペーストは銅粉末と銀
粉末の混合粉末を樹脂に分散させた銅系ペーストであ
る。粘度は100psのものであり膜厚は20μmであ
った。
Further, an opaque electrode 203 which is a part of the surface electrode is formed on the transparent electrode made of the ITO layer.
A photovoltaic element was used. The forming method is the same as the screen printing method in the first embodiment. As in the case of the first embodiment, a print pattern in which linear patterns having the same length as the cell length were arranged in parallel was used. The conductive resin paste used is a copper-based paste in which a mixed powder of copper powder and silver powder is dispersed in a resin. The viscosity was 100 ps and the film thickness was 20 μm.

【0096】次に、隣接する素子の一方の不透明電極
で、その直下に他方の素子の裏面電極が存在する部分
に、不透明電極の直上からレーザ光を照射して不透明電
極と裏面電極を溶接して直列化した。レーザはYAGレ
ーザを使用した。
Next, a laser beam is radiated from directly above the opaque electrode to a portion of one of the opaque electrodes of the adjacent element where the back electrode of the other element is located immediately below, and the opaque electrode and the back electrode are welded. Serialized. The laser used was a YAG laser.

【0097】次に、実施例1と同様に、不透明電極上に
該不透明電極と同一パターンの半田ペーストを印刷し、
オーブンで焼成して半田層(不図示)を形成した。最後
に公知の方法でモジュール端子を取り付け、実施例1と
同じ樹脂によって同様に表面を真空ラミネートし、モジ
ュールを完成させた。
Next, a solder paste having the same pattern as that of the opaque electrode was printed on the opaque electrode in the same manner as in Example 1.
It was baked in an oven to form a solder layer (not shown). Finally, module terminals were attached by a known method, and the surface was vacuum-laminated with the same resin as in Example 1 to complete the module.

【0098】完成したモジュールの変換効率を実施例1
と同様に測定し、結果を図8に示した。図8より、本例
の場合、セル長(素子長)15mmで最高変換効率が得
られることがわかる。セル長が15mmよりも長くなる
と、裏面電極におけるジュール損失が増加し、変換効率
が低下する。またセル長が15mmよりも小さくなる
と、素子分離溝の数が上昇し、変換効率が低下する。
Example 1 shows the conversion efficiency of the completed module.
8 and the results are shown in FIG. FIG. 8 shows that in the case of this example, the maximum conversion efficiency can be obtained when the cell length (element length) is 15 mm. If the cell length is longer than 15 mm, Joule loss in the back electrode increases, and conversion efficiency decreases. When the cell length is smaller than 15 mm, the number of element isolation grooves increases, and the conversion efficiency decreases.

【0099】最高変換効率の値を実施例1と比較する
と、本発明の効果は明らかである。比較例1において
は、裏面電極におけるジュール損失を十分抑えることが
不可能であり、実施例1と同等の90mm付近までセル
長を長くすることが出来ないことが、最高変換効率が小
さい原因である。
When the value of the maximum conversion efficiency is compared with that of Example 1, the effect of the present invention is clear. In Comparative Example 1, it is impossible to sufficiently suppress the Joule loss in the back electrode, and the cell length cannot be increased to around 90 mm, which is the same as in Example 1, which is a cause of the low maximum conversion efficiency. .

【0100】また、本比較例の最高変換効率を有するセ
ル長15mmのモジュールと、実施例1の最高変換効率
を有するセル長90mmのモジュールの出力電圧を比較
すると、本例のモジュール電圧は118Vであったのに
対し、実施例1のモジュールは20Vであった。ここか
ら、本発明のモジュールは絶縁処理が容易で、施工時も
比較的安全対策も比較的容易なモジュールであることが
わかる。また、本例を作製した際のモジュールの歩留ま
りは実施例1と比較して3割悪かった。詳しく分析した
結果、不良の原因の8割は表面電極(不透明電極)と裏
面電極の接続部の接続不良であった。
Also, comparing the output voltage of the module having the highest conversion efficiency of 15 mm with the maximum conversion efficiency of this comparative example and the module having the maximum conversion efficiency of 90 mm of the first embodiment, the module voltage of this example is 118 V. In contrast, the module of Example 1 had a voltage of 20V. From this, it can be seen that the module of the present invention is a module that can be easily insulated and has relatively easy safety measures during construction. Further, the yield of the module when this example was manufactured was 30% worse than that of Example 1. As a result of detailed analysis, 80% of the causes of the failure were poor connection at the connection between the front electrode (opaque electrode) and the back electrode.

【0101】(比較例2)比較例1とは別の、実施例1
との比較サンプルとして、図3に示す構成の光起電力素
子モジュールを作製した。
Comparative Example 2 Example 1 different from Comparative Example 1
As a comparative sample, a photovoltaic element module having the configuration shown in FIG. 3 was manufactured.

【0102】導電性支持基板301として、厚さ150
μmのSUS板を使用した。実施例1と同様に、ロール
ツーロール法によってSUS板表面に光反射層(不図
示)、半導体層302を形成した。光反射層はスパッタ
法によりAl、ZnOをそれぞれ厚さ2000Å、1μ
m堆積させて形成した。半導体層は実施例1と同構成の
ものを作製した。さらに、実施例1と同様にして、半導
体層上に透明電極305を形成した。
The conductive support substrate 301 has a thickness of 150
A μm SUS plate was used. As in Example 1, a light reflection layer (not shown) and a semiconductor layer 302 were formed on the SUS plate surface by a roll-to-roll method. The light reflecting layer is made of Al and ZnO each having a thickness of 2000Å and 1 μm by sputtering.
m. A semiconductor layer having the same configuration as in Example 1 was manufactured. Further, a transparent electrode 305 was formed on the semiconductor layer in the same manner as in Example 1.

【0103】次に、上記表面に光反射層と半導体層と透
明電極を形成したSUS板を、金型プレス機を使用して
長さ2〜20cmずつのセルに分割した。
Next, the SUS plate having the light reflecting layer, the semiconductor layer, and the transparent electrode formed on the surface was divided into cells each having a length of 2 to 20 cm using a mold press.

【0104】分割したセルの透明電極とSUS板の短絡
ショートを防ぐために、セルの縁に沿って幅0.2mm
で透明電極をレーザスクライブ法で除去した。さらに、
直列部材306、307が接続される部分の裏面電極の
直上にある半導体層、及び透明電極をレーザスクライブ
により幅2mmで除去した。
In order to prevent short circuit and short circuit between the transparent electrode of the divided cell and the SUS plate, a width of 0.2 mm
Then, the transparent electrode was removed by a laser scribe method. further,
The semiconductor layer and the transparent electrode immediately above the back electrode at the portion where the serial members 306 and 307 were connected were removed with a laser scribe to a width of 2 mm.

【0105】さらに、不透明電極303を上記透明電極
上に形成して光起電力素子とした。形成方法は実施例1
と同様のスクリーン印刷法による。印刷パターンも実施
例1と同様にセル長と同じ長さの線状パターンを平行に
配列したものを使用した。
Further, an opaque electrode 303 was formed on the transparent electrode to form a photovoltaic element. Example 1
According to the same screen printing method. As in the case of the first embodiment, a print pattern in which linear patterns having the same length as the cell length were arranged in parallel was used.

【0106】使用した導電性樹脂ペーストは銅粉末と銀
粉末の混合粉末を樹脂に分散させた銅系ペーストであ
る。粘度は100psのものであり膜厚は20μmであ
った。さらに、上記不透明電極上に半田層(不図示)を
実施例1と同様に、該不透明電極と同一のスクリーンパ
ターンを使用して印刷により形成した。
The used conductive resin paste is a copper-based paste in which a mixed powder of copper powder and silver powder is dispersed in a resin. The viscosity was 100 ps and the film thickness was 20 μm. Further, a solder layer (not shown) was formed on the opaque electrode by printing using the same screen pattern as that of the opaque electrode in the same manner as in Example 1.

【0107】次に、別途直列部材306、307を作製
した。長さ50cm、幅30cm、厚さ100μmの銅
箔(306)を用意し、幅方向に沿って、長さ30c
m、幅2mmの絶縁性樹脂ストリップ(307)をスク
リーン印刷によって形成した。ストリップは2mm間隔
で銅箔長さ方向に平行に配列したパターンで印刷した。
絶縁性樹脂としてはエポキシ系の熱硬化型樹脂を使用し
て塗布後に加熱硬化させた。さらに、隣接する絶縁性樹
脂ストリップ間の中心線にそってカッターで分離して直
列部材を完成させた。完成した直列部材のサイズは長さ
30cm、幅4mmである。
Next, serial members 306 and 307 were separately manufactured. A copper foil (306) having a length of 50 cm, a width of 30 cm, and a thickness of 100 μm is prepared, and has a length of 30 c along the width direction.
An insulating resin strip (307) having a width of 2 mm and a width of 2 mm was formed by screen printing. The strips were printed in a pattern arranged at intervals of 2 mm in parallel with the copper foil length direction.
An epoxy-based thermosetting resin was used as the insulating resin, and was cured by heating after application. The series members were separated by a cutter along the center line between adjacent insulating resin strips to complete the series member. The size of the completed series member is 30 cm in length and 4 mm in width.

【0108】前述の光起電力素子を台の上に2mm間隔
で配列し、各素子の配列方向の両端に導電性樹脂をディ
スペンサーで塗布した。低電位側の素子の端部では導電
性樹脂は不透明電極上に、高電位側の素子では半導体層
と透明電極層を幅2mmで除去した端部の裏面電極上に
塗布されている。導電性樹脂は加熱硬化させる接着力の
強い銀ペーストを使用した。最後に素子間の中心線と直
列部材の中心線が合うように直列部材を図3の様に素子
間に接着し、モジュールをオーブンで加熱することによ
って導電性樹脂を硬化させて直列化を完成させた。最後
に公知の方法でモジュール端子を取りつけ、金属板の上
に絶縁シートを敷き、その上に完成した直列素子を載
せ、樹脂によって真空ラミネートしモジュールを完成さ
せた。
The above-described photovoltaic elements were arranged on the table at intervals of 2 mm, and a conductive resin was applied to both ends of each element in the arrangement direction with a dispenser. The conductive resin is applied on the opaque electrode at the end of the element on the low potential side, and on the back electrode at the end where the semiconductor layer and the transparent electrode layer are removed with a width of 2 mm in the element on the high potential side. As the conductive resin, a silver paste having a strong adhesive force to be cured by heating is used. Finally, the series members are bonded between the elements as shown in Fig. 3 so that the center line between the elements and the center line of the series members are aligned, and the module is heated in an oven to cure the conductive resin and complete the serialization. I let it. Finally, a module terminal was attached by a known method, an insulating sheet was laid on a metal plate, the completed series element was mounted thereon, and vacuum-laminated with a resin to complete the module.

【0109】完成したモジュールの変換効率を実施例1
と同様に測定し、結果を図8に示した。図8より、本例
の場合、セル長(素子長)100mmで最高変換効率が
得られることがわかる。セル長が100mmよりも長く
なると裏面電極におけるジュール損失が増加し変換効率
が低下する。またセル長が100mmよりも小さくなる
とセル分離溝の数が上昇し変換効率が低下する。
Example 1 shows the conversion efficiency of the completed module.
8 and the results are shown in FIG. FIG. 8 shows that in the case of this example, the maximum conversion efficiency can be obtained when the cell length (element length) is 100 mm. If the cell length is longer than 100 mm, Joule loss in the back electrode increases, and conversion efficiency decreases. If the cell length is smaller than 100 mm, the number of cell separation grooves increases and the conversion efficiency decreases.

【0110】最高変換効率の値を実施例1と比較すると
本発明の効果は明らかである。比較例2においてセル間
のギャップを十分小さくすることが不可能であること
が、実施例1と同等の最高変換効率が達成されない原因
である。
The effect of the present invention is clear when the value of the maximum conversion efficiency is compared with that of Example 1. The fact that it is impossible to make the gap between cells sufficiently small in Comparative Example 2 is the reason why the highest conversion efficiency equivalent to that of Example 1 is not achieved.

【0111】(実施例2)本発明の第2の実施例とし
て、図4に模式的に示す構成の光起電力素子モジュール
を下記の工程で作製した。図4において、401は裏面
電極である導電性支持基板、402は半導体層、403
は表面電極の一部である不透明電極、404は実装基
板、405は表面電極の一部である透明電極、406は
表面電極の延長部、407は絶縁体、408は導電体で
ある。
Example 2 As a second example of the present invention, a photovoltaic element module having the structure schematically shown in FIG. 4 was manufactured by the following steps. 4, reference numeral 401 denotes a conductive support substrate serving as a back electrode, 402 denotes a semiconductor layer, and 403 denotes a semiconductor layer.
Is an opaque electrode which is a part of the surface electrode, 404 is a mounting substrate, 405 is a transparent electrode which is a part of the surface electrode, 406 is an extension of the surface electrode, 407 is an insulator, and 408 is a conductor.

【0112】本例は表面電極に金属ワイヤを使用したこ
とにおいてのみ実施例1と異なる。
This embodiment differs from the first embodiment only in that a metal wire is used for the surface electrode.

【0113】即ち、絶縁性支持基板401として厚さ1
5μmのアルミ箔を使用し、その表面に光反射層(不図
示)、半導体層402、透明電極405を実施例1と同
様にして形成し、長さ2〜20cmずつのセルに裁断し
た。
That is, the insulating support substrate 401 having a thickness of 1
Using a 5 μm aluminum foil, a light reflecting layer (not shown), a semiconductor layer 402 and a transparent electrode 405 were formed on the surface in the same manner as in Example 1, and cut into cells each having a length of 2 to 20 cm.

【0114】次に、実施例1と同様に、実装基板404
としてポリイミド基板を用い、上記セルを接着して、セ
ル幅2cmから20cmまでのもの十数種類のものをそ
れぞれ十数枚ずつ作製し、透明電極と導電性支持基板が
接触短絡することを防止するためにセルの縁に沿って透
明電極の縁を幅0.2mm除去した。
Next, as in the first embodiment, the mounting substrate 404
Using a polyimide substrate as the above, the above cells are adhered, and a dozen or more kinds of cells each having a cell width of 2 cm to 20 cm are produced, and in order to prevent contact short-circuit between the transparent electrode and the conductive support substrate. Next, the edge of the transparent electrode was removed by 0.2 mm in width along the edge of the cell.

【0115】さらに、実施例1と同様に、隣接するセル
間の、直列化で低電位側にくる一方のセルの端に絶縁性
透明樹脂を用いて絶縁体407を形成した。さらに、該
絶縁体と隣接するセルとの間に、導電性樹脂を充填して
導電体408を形成した。導電性樹脂としては、熱硬化
型のエポキシ樹脂に銀の微粒子を分散させた銀ペースト
を用い、充填はスクリーン印刷により行い、150℃で
20分間の条件で硬化させた。
Further, in the same manner as in Example 1, an insulator 407 was formed at the end of one of the cells that was brought to the lower potential side by serialization between adjacent cells using an insulating transparent resin. Further, a conductive resin was filled between the insulator and an adjacent cell to form a conductor 408. As the conductive resin, a silver paste obtained by dispersing silver fine particles in a thermosetting epoxy resin was used, and the filling was performed by screen printing, followed by curing at 150 ° C. for 20 minutes.

【0116】別途、表面電極の一部である不透明電極4
03の部材を用意した。該部材は、直径50〜500μ
mの銅線に、架橋性のウレタン樹脂にカーボン粒子を分
散させた導電性樹脂を厚さ10μmでコートして半乾燥
させたものである。該部材を前記セル表面の透明電極上
に、図4の様に複数本平行に設置して上面を加熱圧着し
た。加熱方法はオーブンにより、圧着は離型性の高いP
TFEフィルムで圧力を加えることにより行った。不透
明電極の長さはセル長と同じ長さにした。不透明電極は
一端がセル間の導電体408と接続し、かつ隣接セルの
表面に乗り上げないように調節した。これにより各起電
力素子が完成すると同時に素子間の直列接続が完成す
る。最後に公知の方法でモジュール端子を取りつけ、金
属板の上に樹脂によって真空ラミネートし、モジュール
を完成させた。表面電極の直径及び平行間隔を変化させ
たものを複数作製した。
Separately, the opaque electrode 4 which is a part of the surface electrode
03 members were prepared. The member has a diameter of 50 to 500 μ
A copper wire having a thickness of 10 μm is coated on a copper wire having a thickness of 10 μm, and is semi-dried. A plurality of such members were placed in parallel on the transparent electrode on the cell surface as shown in FIG. The heating method is an oven.
This was done by applying pressure with a TFE film. The length of the opaque electrode was the same as the cell length. The opaque electrode was adjusted so that one end was connected to the conductor 408 between cells and did not run on the surface of an adjacent cell. As a result, the series connection between the elements is completed at the same time when each electromotive element is completed. Finally, module terminals were attached by a known method, and vacuum-laminated with a resin on a metal plate to complete a module. A plurality of surface electrodes having different diameters and parallel intervals were produced.

【0117】この様にして得られたモジュールの変換効
率を実施例1と同様に測定し、結果を図8に示した。各
セル長(素子長)における変換効率の値は、不透明電極
の平行線間隔と不透明電極の太さを変化させて最適化
し、そのセル長においての最高変換効率を示した。図8
から、本例の場合、セル長150mm程度で最高変換効
率が得られることがわかる。セル長が150mmより長
くなると、表面電極におけるジュール損失が大きくなる
ために変換効率が低下する。また150mmより短くな
ると素子間の間隔が広がるために変換効率が低下する。
これを比較例1及び比較例2と比較すると、本発明の効
果は明らかである。
The conversion efficiency of the module thus obtained was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. The value of the conversion efficiency at each cell length (element length) was optimized by changing the interval between the parallel lines of the opaque electrode and the thickness of the opaque electrode, and showed the highest conversion efficiency at that cell length. FIG.
From this, it can be seen that in the case of this example, the maximum conversion efficiency can be obtained with a cell length of about 150 mm. If the cell length is longer than 150 mm, the conversion efficiency decreases because the Joule loss in the surface electrode increases. On the other hand, if it is shorter than 150 mm, the conversion efficiency is reduced because the interval between the elements is widened.
When this is compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the effect of the present invention is clear.

【0118】また、本例を実施例1と比較すると、最高
変換効率を示すセル長が100mmから150mmにな
りセル長が大きくなっている。ここから表面電極の延長
部にワイヤを使用する事の効果がわかる。
Further, when this example is compared with Example 1, the cell length showing the highest conversion efficiency is increased from 100 mm to 150 mm, and the cell length is increased. From this, the effect of using a wire for the extension of the surface electrode can be seen.

【0119】(実施例3)本発明の第3の実施例とし
て、図5に模式的に示す構成の光起電力モジュールを作
製した。図中、501は裏面電極である導電性支持基
板、502は半導体層、503は表面電極の一部である
不透明電極、504は実装基板、505は表面電極の一
部である透明電極、506は表面電極の延長部、507
は絶縁体である。
Example 3 As a third example of the present invention, a photovoltaic module having the structure schematically shown in FIG. 5 was manufactured. In the figure, reference numeral 501 denotes a conductive support substrate serving as a back electrode, 502 denotes a semiconductor layer, 503 denotes an opaque electrode which is a part of a surface electrode, 504 denotes a mounting substrate, 505 denotes a transparent electrode which is a part of a surface electrode, and 506 denotes a transparent electrode. Extension of surface electrode, 507
Is an insulator.

【0120】本例は、表面電極の一部である金属ワイヤ
を隣接する素子の裏面電極に溶接したことにおいてのみ
実施例2と異なる。
This embodiment differs from the second embodiment only in that a metal wire which is a part of the front electrode is welded to the back electrode of an adjacent element.

【0121】セルの縁に沿って透明電極の縁を幅0.2
mm除去する前までの工程は全て実施例2と同じであ
る。透明電極の除去は隣接するセル間の、直列で高電位
側に来るセルの端部に、図5に示す様に、他方のセルの
表面電極の延長部が乗り上げる部分があるため、その部
分の透明電極を幅1mmでセル端にそって除去した。
The edge of the transparent electrode is set to a width of 0.2 along the cell edge.
The steps before the removal of mm are all the same as in the second embodiment. As shown in FIG. 5, the removal of the transparent electrode involves removing the transparent electrode at the end of the cell which comes in series to the high potential side, as shown in FIG. The transparent electrode was removed along the cell edge with a width of 1 mm.

【0122】以降、隣接するセル間の、直列化で低電位
側に来るセルの端に絶縁性透明樹脂を用いて絶縁体50
7を形成する前までの工程は実施例2と同様に行った。
絶縁体の形成工程では絶縁性透明樹脂がセル間に充填さ
れる様に、印刷パーターンを換えた。
Thereafter, an insulating transparent resin is used to form an insulator 50 between the adjacent cells at the ends of the cells which come to the lower potential side by serialization.
Steps up to the formation of 7 were performed in the same manner as in Example 2.
In the step of forming the insulator, the printing pattern was changed so that the insulating transparent resin was filled between the cells.

【0123】次いで、実施例2と同様に、別途、不透明
電極503の部材を用意した。この部材を、実施例2と
同一の方法で前記セル表面の透明電極上に、図5の様に
複数本平行に設置して上面を加熱圧着した。不透明電極
の長さはセル長よりも少し長めにした。表面電極の延長
部の位置は隣接するセルの表面に適当量乗り上げる様に
調節した。最後に乗り上げた表面電極の直上からレーザ
光を照射して表面電極、半導体層、裏面電極層の一部を
溶かして溶接することでその部分の表面電極と裏面電極
間に電気的経路を形成した。
Next, similarly to Example 2, a member for the opaque electrode 503 was separately prepared. A plurality of such members were placed in parallel with each other on the transparent electrode on the cell surface as shown in FIG. The length of the opaque electrode was slightly longer than the cell length. The position of the extension of the surface electrode was adjusted so as to ride an appropriate amount on the surface of the adjacent cell. By irradiating a laser beam from directly above the last surface electrode that was ridden last, and melting and welding a part of the surface electrode, the semiconductor layer, and the back electrode layer, an electric path was formed between the front electrode and the back electrode in that part. .

【0124】上記のモジュールにおいて不透明電極の直
径及び平行間隔を変化させたものを複数作成した。
In the above-mentioned module, a plurality of opaque electrodes having different diameters and parallel intervals were prepared.

【0125】上記のようにして得られたモジュールの変
換効率を実施例1と同様に測定し、その結果を図8に示
した。各セル長(素子長)における変換効率の値は、不
透明電極の平行線間隔と該不透明電極の太さを変化させ
て最適化し、そのセル長においての最高変換効率を示し
た。図8から、本例の場合、セル長150mm程度で最
高変換効率が得られることがわかる。セル長が150m
mより長くなると、表面電極におけるジュール損失が大
きくなるために変換効率が低下する。また150mmよ
り短くなると、素子間の間隔が広がるために変換効率が
低下する。これを比較例1及び比較例2と比較すると、
本発明の効果は明らかである。また、本例を実施例2と
比較すると、表面電極の延長部を隣接する素子の裏面電
極(導電性支持基板)の端面に接続することの効果は明
らかである。
The conversion efficiency of the module obtained as described above was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. The value of the conversion efficiency at each cell length (element length) was optimized by changing the distance between the parallel lines of the opaque electrode and the thickness of the opaque electrode, and showed the highest conversion efficiency at that cell length. From FIG. 8, it can be seen that in the case of this example, the maximum conversion efficiency can be obtained with a cell length of about 150 mm. Cell length is 150m
When the length is longer than m, the conversion efficiency decreases because the Joule loss in the surface electrode increases. On the other hand, if it is shorter than 150 mm, the conversion efficiency decreases because the distance between the elements increases. When this is compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2,
The effects of the present invention are clear. Further, when this example is compared with Example 2, the effect of connecting the extension of the surface electrode to the end surface of the back electrode (conductive support substrate) of the adjacent element is clear.

【0126】(実施例4)本発明の第4の実施例とし
て、図6に模式的に示した構成の光起電力素子モジュー
ルを作製した。図中、601は裏面電極である導電性支
持基板、602は半導体層、603は表面電極の一部で
ある不透明電極、604は実装基板、605は表面電極
の一部である透明電極、606は表面電極の延長部、6
07は絶縁体である。
Example 4 As a fourth example of the present invention, a photovoltaic element module having a structure schematically shown in FIG. 6 was manufactured. In the figure, 601 is a conductive support substrate as a back electrode, 602 is a semiconductor layer, 603 is an opaque electrode that is a part of a surface electrode, 604 is a mounting substrate, 605 is a transparent electrode that is a part of a surface electrode, and 606 is Extension of surface electrode, 6
07 is an insulator.

【0127】本例は、各光起電力素子の支持基板が半導
体層の端部から突出した部分を有し、その突出部に隣接
素子の表面電極の延長部を接続したことにおいてのみ異
なる。該突出部の形成にはレーザを使用した。YAGレ
ーザの出力を適当値に設定し、成膜した半導体層を除去
して裏面電極601を露出させた。
The present example is different only in that the supporting substrate of each photovoltaic element has a portion protruding from the end of the semiconductor layer, and an extension of the surface electrode of an adjacent element is connected to the protruding portion. A laser was used to form the protrusion. The output of the YAG laser was set to an appropriate value, the formed semiconductor layer was removed, and the back electrode 601 was exposed.

【0128】得られたモジュールの出力を実施例1と同
様に測定し、結果を図8に示した。本例の結果を比較例
1及び比較例2と比較すると、本発明の効果は明らかで
ある。また、本例の結果を実施例1と比較すると、本例
は導電性支持基板の半導体層からの突出が邪魔になり、
モジュールにおける素子の充填率が減少したために最高
変換効率が低下したことがわかる。従って、導電性支持
基板が半導体層端部から突出しないように構成すること
の効果は明らかである。
The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. When the results of this example are compared with Comparative Examples 1 and 2, the effect of the present invention is clear. In addition, comparing the result of this example with that of Example 1, in this example, the protrusion of the conductive support substrate from the semiconductor layer is an obstacle,
It can be seen that the highest conversion efficiency was reduced due to a decrease in the filling factor of the elements in the module. Therefore, the effect of configuring the conductive support substrate so as not to protrude from the edge of the semiconductor layer is apparent.

【0129】(実施例5)本発明の第5の実施例とし
て、図7に模式的に示す構成の光起電力素子モジュール
を作製した。図7において、701は裏面電極である導
電性支持基板、702は半導体層、703は表面電極の
一部である不透明電極、704は実装基板、705は表
面電極の一部である透明電極、706は表面電極の延長
部、707は絶縁体である。
Example 5 As a fifth example of the present invention, a photovoltaic element module having the structure schematically shown in FIG. 7 was manufactured. In FIG. 7, reference numeral 701 denotes a conductive support substrate serving as a back electrode, 702 denotes a semiconductor layer, 703 denotes an opaque electrode which is a part of a surface electrode, 704 denotes a mounting substrate, 705 denotes a transparent electrode which is a part of a surface electrode, and 706. Is an extension of the surface electrode, and 707 is an insulator.

【0130】本例では、実施例1とは導電性樹脂の印刷
パターンを換えて不透明電極703を形成した。本例の
不透明電極は、各平行線部分に集電された電流をさらに
一個所に集電するためのバスバーが一部半導体層上に形
成されている。また透明電極をセルの縁にそって除去す
る際のパターンを、図7に示すように、表面電極の延長
部が接続される部分を若干量多く除去するように換え
た。その他の構成については、実施例1と同様にした。
In this embodiment, the opaque electrode 703 is formed by changing the printing pattern of the conductive resin from that of the first embodiment. In the opaque electrode of this example, a bus bar for collecting the current collected in each parallel line portion in one place is further formed on the semiconductor layer. In addition, the pattern for removing the transparent electrode along the cell edge was changed so that the portion to which the extended portion of the front electrode was connected was slightly removed, as shown in FIG. Other configurations were the same as in the first embodiment.

【0131】得られたモジュールの出力を実施例1と同
様に測定し、結果を図8に示した。本例の結果を比較例
1及び比較例2と比較すると、本発明の効果は明らかで
ある。また、本例の結果を実施例1と比較すると、本例
では最高変換効率が減少している。これは、前述の不透
明電極の各平行線部から一個所に電流を集める部分が半
導体層上に影を作り、有効発電エリアを減少させている
ためである。従って、半導体層端部の複数箇所から表面
電極の延長部を突出させ、それを隣接素子の裏面電極に
接続することの効果は明らかである。
The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. When the results of this example are compared with Comparative Examples 1 and 2, the effect of the present invention is clear. In addition, when the result of this example is compared with Example 1, the highest conversion efficiency is reduced in this example. This is because a portion of the opaque electrode that collects current from each parallel line portion at one location forms a shadow on the semiconductor layer and reduces the effective power generation area. Therefore, the effect of projecting the extension of the surface electrode from a plurality of locations at the end of the semiconductor layer and connecting the extension to the back electrode of an adjacent element is apparent.

【0132】(実施例6)本発明の第6の実施例とし
て、半導体層に薄膜単結晶の層を使用した以外は実施例
1と同様にして、光起電力素子モジュールを作製した。
Example 6 As a sixth example of the present invention, a photovoltaic element module was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a thin film single crystal layer was used for the semiconductor layer.

【0133】本例では、半導体層として、単結晶シリコ
ンウェハ上に液相成長法で成長させたエピタキシャル膜
をウェハから機械的に剥離させたものを使用した。
In this example, a semiconductor layer obtained by mechanically peeling an epitaxial film grown on a single crystal silicon wafer by a liquid phase epitaxy from the wafer was used.

【0134】500μm厚のp+型単結晶シリコンウェ
ハをエタノールで希釈したフッ酸溶液中に浸漬したもの
に正電圧を印加して、ウェハ表面に直径数百Å程度の微
細孔が多数形成された多孔質シリコン層を形成した。さ
らに該多孔質シリコン層上に、徐冷法と呼ばれる方法で
薄膜単結晶シリコンのエピタキシャル成長を行った。成
長はノンドープのi層とアンチモンドープのn+層の2
種類行い、pn接合を完成した。完成した層の厚みは2
0μmであった。次に、完成した薄膜単結晶半導体層を
機械的真空吸着によって多孔質シリコン層から剥離し、
厚さ15μmのアルミシート上に熱融着させた。さらに
剥離した半導体層表面に実施例1と同様に透明電極を形
成した。最後にアルミシートごと所望のセルサイズにプ
レス機によって分割して単位セルを得た。後の工程は実
施例1と同様である。
By applying a positive voltage to a 500 μm-thick p + -type single-crystal silicon wafer immersed in a hydrofluoric acid solution diluted with ethanol, a large number of micropores having a diameter of about several hundred mm were formed on the wafer surface. A porous silicon layer was formed. Further, a thin film single crystal silicon was epitaxially grown on the porous silicon layer by a method called a slow cooling method. 2 growth of the n + layer of non-doped i-layer and the antimony-doped
The pn junction was completed by performing various types. The thickness of the completed layer is 2
It was 0 μm. Next, the completed thin-film single-crystal semiconductor layer is separated from the porous silicon layer by mechanical vacuum adsorption,
It was thermally fused on an aluminum sheet having a thickness of 15 μm. Further, a transparent electrode was formed on the separated semiconductor layer surface in the same manner as in Example 1. Finally, the aluminum sheet was divided into desired cell sizes by a press machine to obtain unit cells. The subsequent steps are the same as in the first embodiment.

【0135】得られたモジュールの出力を実施例1と同
様に測定し、結果を図9に示した。各セル長(素子長)
において、不透明電極を最適化して得られた最高変換効
率を示してある。図9から、本例では、セル長50mm
のものが最も変換効率が良いことがわかる。セル長が5
0mmよりも長くなると、裏面電極におけるジュール損
失が増加し変換効率が低下する。また、セル長が50m
mよりも小さくなると、素子分離溝の数が上昇し、変換
効率が低下する。図9では作製した全ての薄膜多結晶モ
ジュールの中で得られた最高の変換効率を1として正規
化している。実施例1と比較して、最高変換効率を示す
セル長が短くなったのは半導体層が薄膜単結晶になり、
単位面積当たりの発電電流量が増加したためである。
The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG. Each cell length (element length)
Shows the highest conversion efficiency obtained by optimizing the opaque electrode. From FIG. 9, in this example, the cell length is 50 mm
It can be seen that the conversion efficiency is the highest. Cell length is 5
If it is longer than 0 mm, the Joule loss in the back electrode increases, and the conversion efficiency decreases. The cell length is 50m
If it is smaller than m, the number of element isolation grooves increases and the conversion efficiency decreases. In FIG. 9, the highest conversion efficiency obtained among all the manufactured thin-film polycrystalline modules is normalized as 1. Compared with Example 1, the cell length showing the highest conversion efficiency was shorter because the semiconductor layer was a thin film single crystal,
This is because the amount of generated current per unit area has increased.

【0136】(比較例3)実施例6との比較のためのモ
ジュールを作製した。本例は、比較例1と半導体層が薄
膜単結晶であることにおいてのみ異なる。従ってモジュ
ール構造は図2と同じである。薄膜単結晶の作製は実施
例6と全く同様に行った。
Comparative Example 3 A module for comparison with Example 6 was manufactured. This example differs from Comparative Example 1 only in that the semiconductor layer is a thin film single crystal. Therefore, the module structure is the same as FIG. The production of a thin film single crystal was performed in exactly the same manner as in Example 6.

【0137】得られたモジュールの出力を実施例1と同
様に測定し、結果を図9に示した。
The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0138】本例と実施例6との比較から、本発明の効
果は明らかである。また、本発明の効果は半導体層の構
成によらないことがわかる。
The effect of the present invention is clear from the comparison between this example and Example 6. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer.

【0139】(比較例4)実施例6との比較のために別
のモジュールを作製した。本例は、比較例2と半導体層
が薄膜単結晶であることにおいてのみ異なる。従ってモ
ジュール構造は図3と同一である。薄膜単結晶層の作製
は実施例6と全く同様に行った。
(Comparative Example 4) Another module was manufactured for comparison with Example 6. This example is different from Comparative Example 2 only in that the semiconductor layer is a thin film single crystal. Therefore, the module structure is the same as FIG. The production of the thin film single crystal layer was performed in exactly the same manner as in Example 6.

【0140】得られたモジュールの出力を実施例1と同
様に測定し、結果を図9に示した。
The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0141】本例と実施例6との比較から、本発明の効
果は明らかである。また、本発明の効果は半導体層の構
成によらないことがわかる。
The effect of the present invention is clear from the comparison between this example and Example 6. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer.

【0142】(実施例7)本発明の第7の実施例とし
て、実施例6と同じ薄膜単結晶の半導体層を用いた以外
は実施例2と同じ構成の光起電力素子モジュールを作製
した。得られたモジュールの出力を実施例1と同様に測
定し、結果を図9に示した。
(Example 7) As a seventh example of the present invention, a photovoltaic element module having the same configuration as in Example 2 except that the same thin-film single-crystal semiconductor layer as in Example 6 was used was manufactured. The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0143】本例と比較例3及び比較例4との比較か
ら、本発明の効果は明らかである。また、本発明の効果
は半導体層の構成によらないことがわかる。本例を実施
例6と比較すると、最高変換効率を示すセル長が50m
mから75mmになりセル長が大きくなっている。ここ
から、表面電極の延長部にワイヤを使用する事の効果が
わかる。また、本発明の効果は半導体層の構成によらな
いことがわかる。
The effect of the present invention is clear from the comparison between this example and Comparative Examples 3 and 4. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer. When this example is compared with Example 6, the cell length showing the highest conversion efficiency is 50 m.
The cell length has increased from m to 75 mm. From this, the effect of using a wire for the extension of the surface electrode can be seen. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer.

【0144】(実施例8)本発明の第8の実施例とし
て、実施例6と同じ薄膜単結晶の半導体層を用いた以外
は実施例3と同じ構成の光起電力素子モジュールを作製
した。得られたモジュールの出力を実施例1と同様に測
定し、結果を図9に示した。
Example 8 As an eighth example of the present invention, a photovoltaic element module having the same configuration as in Example 3 except that the same thin film single crystal semiconductor layer as in Example 6 was used was manufactured. The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0145】本例と比較例3及び比較例4との比較か
ら、本発明の効果は明らかである。本例を実施例7と比
較すると、表面電極の延長部を隣接する素子の導電性支
持基板の端面に接続することの効果がわかる。また、本
発明の効果は半導体層の構成によらないことがわかる。
From the comparison between this example and Comparative Examples 3 and 4, the effects of the present invention are clear. When this example is compared with Example 7, the effect of connecting the extension of the surface electrode to the end surface of the conductive support substrate of the adjacent element is understood. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer.

【0146】(実施例9)本発明の第9の実施例とし
て、実施例6と同じ薄膜単結晶の半導体層を用いた以外
は実施例4と同じ構成の光起電力素子モジュールを作製
した。モジュールの出力を実施例1と同様に測定し、結
果を図9に示した。
Example 9 As a ninth example of the present invention, a photovoltaic element module having the same configuration as in Example 4 except that the same thin-film single-crystal semiconductor layer as in Example 6 was used was manufactured. The output of the module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0147】本例と比較例3及び比較例4との比較か
ら、本発明の効果は明らかである。また、本発明の効果
は半導体層の構成によらないことがわかる。さらに、本
例を実施例6と比較すると、導電性支持基板が半導体層
の端部から突出する部分を持たないことの効果が理解さ
れる。
The effect of the present invention is clear from the comparison between this example and Comparative Examples 3 and 4. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer. Further, when this example is compared with Example 6, it is understood that the effect that the conductive supporting substrate does not have a portion protruding from the end of the semiconductor layer is provided.

【0148】(実施例10)本発明の第10の実施例と
して、実施例6と同じ薄膜単結晶の半導体層を用いた以
外は実施例5と同じ構成の光起電力素子モジュールを作
製した。得られたモジュールの出力を実施例1と同様に
測定し、結果を図9に示した。
Example 10 As a tenth example of the present invention, a photovoltaic element module having the same configuration as in Example 5 except that the same thin film single crystal semiconductor layer as in Example 6 was used was produced. The output of the obtained module was measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in FIG.

【0149】本例と比較例3及び比較例4との比較か
ら、本発明の効果は明らかである。また、本発明の効果
は半導体層の構成によらないことがわかる。さらに、本
例を実施例6と比較すると、表面電極の延長部が複数箇
所において半導体層端部から突出し、それが隣接素子の
導電性支持基板に接続されていることの効果が理解され
る。
From the comparison between this example and Comparative Examples 3 and 4, the effect of the present invention is clear. Further, it is understood that the effect of the present invention does not depend on the configuration of the semiconductor layer. Further, when this example is compared with Example 6, it is understood that the extension of the surface electrode protrudes from the end of the semiconductor layer at a plurality of locations and is connected to the conductive support substrate of the adjacent element.

【0150】[0150]

【発明の効果】本発明によれば、複数の光起電力素子の
直列構造を有する光起電力素子モジュールにおいて、光
起電力素子の裏面電極におけるジュール損失が減少する
ため、モジュール効率ロスを減らすことが可能である。
また、素子間隔を狭めて素子の充填率を高めることが容
易であり、モジュールの変換効率及び生産性が向上す
る。さらに、光起電力素子数を減らし、モジュール内の
素子分離溝数を減少させることが容易であるために、さ
らにモジュール内の有効発電エリアを増加せしめてモジ
ュール効率を高めることができる。また、素子の直列数
が減少するために、モジュール出力が高電圧、小電流型
から低電圧、大電流型に変わる。従って、絶縁処理が容
易になり、施工時の安全性の確保が容易になる。
According to the present invention, in a photovoltaic element module having a series structure of a plurality of photovoltaic elements, the module efficiency loss can be reduced because the Joule loss at the back electrode of the photovoltaic element is reduced. Is possible.
Further, it is easy to increase the filling rate of the elements by narrowing the element intervals, thereby improving the conversion efficiency and the productivity of the module. Further, since it is easy to reduce the number of photovoltaic elements and to reduce the number of element isolation grooves in the module, the effective power generation area in the module can be further increased to increase the module efficiency. Also, the module output changes from a high-voltage, small-current type to a low-voltage, large-current type because the number of series elements decreases. Therefore, insulation processing is facilitated, and security during construction is easily ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光起電力素子モジュールの一実施形態
の構成を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of one embodiment of a photovoltaic element module of the present invention.

【図2】従来の光起電力素子モジュールの一例の構成を
模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an example of a conventional photovoltaic element module.

【図3】従来の光起電力素子モジュールの他の例の構成
を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of another example of a conventional photovoltaic element module.

【図4】本発明の実施例2の光起電力素子モジュールの
構成を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a photovoltaic element module according to Embodiment 2 of the present invention.

【図5】本発明の実施例3の光起電力素子モジュールの
構成を模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a photovoltaic element module according to Embodiment 3 of the present invention.

【図6】本発明の実施例4の光起電力素子モジュールの
構成を模式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a configuration of a photovoltaic element module according to Embodiment 4 of the present invention.

【図7】本発明の実施例5の光起電力素子モジュールの
構成を模式的に示す図である。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of a photovoltaic element module according to Embodiment 5 of the present invention.

【図8】実施例1〜5、比較例1、比較例2の光起電力
素子モジュールの変換効率を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the conversion efficiencies of the photovoltaic element modules of Examples 1 to 5, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.

【図9】実施例6〜10、比較例3、比較例4の光起電
力素子モジュールの変換効率を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the conversion efficiencies of the photovoltaic element modules of Examples 6 to 10, Comparative Examples 3 and 4.

【図10】本発明の実施例1で絶縁体の形成工程で用い
たスクリーンパターンを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a screen pattern used in a step of forming an insulator in Example 1 of the present invention.

【図11】本発明の実施例1で不透明電極の形成工程に
用いたスクリーンパターンを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a screen pattern used in a step of forming an opaque electrode in Example 1 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、301、401、501、601、701 裏
面電極(導電性支持基板) 102、202、302、402、502、602、7
02 半導体層 103、203、303、403、503、603、7
03 不透明電極(表面電極の一部) 104、404、504、604、704 実装基板 105、405、505、605、705 透明電極
(表面電極の一部) 106、406、506、606、706 表面電極の
延長部 107、205、305、407、507、607、7
07 絶縁体 201 裏面電極 204 絶縁性支持基板 306 導電体 307 絶縁体 308、408 導電体 1001 絶縁体パターン 1002 不透明電極パターン
101, 301, 401, 501, 601, 701 Back electrode (conductive support substrate) 102, 202, 302, 402, 502, 602, 7
02 semiconductor layers 103, 203, 303, 403, 503, 603, 7
03 Opaque electrode (part of surface electrode) 104, 404, 504, 604, 704 Mounting substrate 105, 405, 505, 605, 705 Transparent electrode (part of surface electrode) 106, 406, 506, 606, 706 Surface electrode Extensions 107, 205, 305, 407, 507, 607, 7
07 Insulator 201 Back electrode 204 Insulating support substrate 306 Conductor 307 Insulator 308, 408 Conductor 1001 Insulator pattern 1002 Opaque electrode pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 豪人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 都築 幸司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 竹山 祥史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5F051 AA02 BA14 CA14 CB02 CB15 CB28 EA02 EA09 EA11 EA15 FA02 FA04 FA10 FA13 GA02 GA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Yoshino 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Koji Tsuzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within non-corporation (72) Inventor Yoshifumi Takeyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 5F051 AA02 BA14 CA14 CB02 CB15 CB28 EA02 EA09 EA11 EA15 FA02 FA04 FA10 FA13 GA02 GA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性支持基板を裏面電極としてその上
に半導体層と表面電極とを少なくとも有する光起電力素
子が複数個、間隙を介して実装基板上に配列固定され、
互いに隣接する光起電力素子の一方の表面電極の延長部
が他方の光起電力素子の裏面電極に接続された直列構造
を有することを特徴とする光起電力素子モジュール。
1. A plurality of photovoltaic elements each having at least a semiconductor layer and a surface electrode on a conductive support substrate as a back electrode and arranged and fixed on a mounting substrate via a gap,
A photovoltaic element module having a series structure in which an extension of one surface electrode of adjacent photovoltaic elements is connected to a back electrode of the other photovoltaic element.
【請求項2】 前記導電性支持基板が金属からなる請求
項1記載の光起電力素子モジュール。
2. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein said conductive support substrate is made of metal.
【請求項3】 前記導電性支持基板が箔材からなる請求
項1又は2に記載の光起電力素子モジュール。
3. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein said conductive support substrate is made of a foil material.
【請求項4】 前記導電性支持基板の一方の面の全面に
前記半導体層が形成されている請求項1〜3のいずれか
に記載の光起電力素子モジュール。
4. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein said semiconductor layer is formed on an entire surface of one surface of said conductive support substrate.
【請求項5】 前記延長部が前記導電性支持基板の端面
に接続された請求項1〜4のいずれかに記載の光起電力
素子モジュール。
5. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein said extension portion is connected to an end surface of said conductive support substrate.
【請求項6】 前記光起電力素子が前記表面電極の延長
部を複数有する請求項1〜5のいずれかに記載の光起電
力素子モジュール。
6. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein said photovoltaic element has a plurality of extensions of said surface electrode.
【請求項7】 前記表面電極の延長部が導電性樹脂から
なる請求項1〜6のいずれかに記載の光起電力素子モジ
ュール。
7. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein an extension of said surface electrode is made of a conductive resin.
【請求項8】 前記表面電極の延長部が金属ワイヤであ
る請求項1〜7のいずれかに記載の光起電力素子モジュ
ール。
8. The photovoltaic element module according to claim 1, wherein an extension of said surface electrode is a metal wire.
【請求項9】 導電性支持基板を裏面電極としてその上
に半導体層と表面電極とを少なくとも有する光起電力素
子が複数個、間隙を介して実装基板上に配列固定され、
互いに隣接する光起電力素子の一方の表面電極の延長部
が他方の光起電力素子の裏面電極に接続された直列構造
を有する光起電力素子モジュールの製造方法であって、
少なくとも、導電性支持基板上に少なくとも半導体層を
形成する工程と、上記少なくとも半導体層を有する導電
性支持基板を分割する工程と、分割した導電性支持基板
を実装基板上に固定する工程と、を有することを特徴と
する製造方法。
9. A plurality of photovoltaic elements having at least a semiconductor layer and a surface electrode on a conductive support substrate with a back electrode serving as a back electrode are arranged and fixed on a mounting substrate via a gap.
A method for manufacturing a photovoltaic element module having a series structure in which an extension of one surface electrode of adjacent photovoltaic elements is connected to a back electrode of the other photovoltaic element,
At least, a step of forming at least a semiconductor layer on a conductive support substrate, a step of dividing the conductive support substrate having at least the semiconductor layer, and a step of fixing the divided conductive support substrate on a mounting substrate, A manufacturing method, comprising:
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