[發明專利]光電變換裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 200780100152.7
• 申請日: 2007-08-14
• 公開（公告）號: CN101772844A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 高野曉巳;堀岡龍治;小鍛冶聰司;宇田和孝
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及光電變換裝置及其制造方法，特別涉及將硅用作光電變換層的薄膜硅層疊型太陽能電池。

背景技術

以往，作為太陽能電池等光電變換裝置，已知硅類薄膜光電變換裝置。該光電變換裝置一般在透光性基板上，依次層疊了透明電極、硅類半導體層(光電變換層)以及背面電極。半導體層具有由p型、i型以及n型的半導體材料形成的pin接合。在光電變換裝置被作為太陽能電池的情況下，該pin接合成為能量變換部，將太陽光的光能量變換成電能。

另外，在薄膜光電變換裝置中，一般，為了得到期望的輸出，具有透明電極、光電變換層以及背面電極，并且串聯電連接多個將規定區域設為一個單位的太陽能電池單元(光電變換單元)而實現了集成化。

在專利文獻1中，公開了如下的層疊型薄膜太陽能電池模塊：利用分離槽絕緣所串聯連接的太陽能電池單位而形成多個子模塊(串聯陣列)，并通過面板兩端部的公共電極來并聯電連接各子模塊。由此，即使在一個子模塊中包括不良單元，通過使用并聯地連接的其他良好的子模塊，與在一個基板上僅形成一個模塊的情況相比，可以減輕由于不良單元的影響而引起的模塊整體的輸出降低。

在專利文獻2中，在串聯電連接的多個光電變換單元中，不利用周緣分離槽完全地分離正極和負極的單元或靠近它們的單元與周緣區域之間而電氣地短路，在水洗工序完成之后形成完全的周緣分離槽，從而去除電氣的短路，防止由于離子遷移引起的周?緣分離槽中的光電變換單元集成區域與周緣區域的短路。

另外，在光電變換裝置的水洗工序中，通過在遮蔽了光的水洗腔內進行水洗，不會使太陽能電池在水洗工序中產生光電動勢，而防止由于離子遷移而引起的短路。

專利文獻1：日本特開平11-312816號公報([0009]以及圖1)

專利文獻2：日本特開平10-209477號公報([實施例1]以及[實施例3])

另一方面，如圖2所示，相對從正極20至負極22串聯電連接了太陽能電池單元5的結構的太陽能電池，按照50μm至100μm左右的寬度形成了用于從形成在基板1的緣部24上的太陽能電池層電氣地絕緣基板中央側的太陽能電池層的側方絕緣槽(側方絕緣部)16。另外，由于在制造工序中難以在基板表面高精度地設置掩模，所以需要通過針對基板整體制膜太陽能電池等的各層，而形成基板的緣部24的太陽能電池層，在希望大量生產上，不可避免地存在該缺點。

基板的緣部24由于成為用于用EVA等具有粘接性的填充材片來粘貼作為保護太陽能電池層的保護片的背板21的密封/粘接面，所以形成在基板的緣部24的太陽能電池層被砂輪研磨、噴沙(blast)研磨等而去除。

但是，在去除形成于基板的緣部24的太陽能電池層時的研磨位置的尺寸精度中也存在界限，所以有時未被研磨而在側方絕緣槽16的外側依然殘存太陽能電池層的幾mm寬度左右。這樣在側方絕緣槽16的外側殘存了太陽能電池層的狀態下，粘貼保護片而長時間使用時，由于粘貼部分的防水性能降低，而有可能從保護片的邊緣浸入少量的水、或者水分作為水蒸氣而逐漸浸入。如果這樣從保護片與基板之間浸入的水W達到了側方絕緣槽16，則如圖2所示，通過側方絕緣槽16分離的作為發電區域發揮功能的太陽能電池單元5、與殘存于側方絕緣槽16的外側的太陽能電池層短路而形成向負極22導入的電氣電路。于是，如將負極22的角?部附近在圖3中放大所示，被用作太陽能電池單元5的背面電極的金屬(例如銀)由于起因于太陽能電池層所發電的電流的漏電流I而溶解，而產生向對極的析出(電析)103。在發生該電析103時，由于所析出的金屬，通過側方絕緣槽16絕緣的絕緣部分與緣部24短路，而降低太陽能電池的電池輸出性能。

另外，在太陽能電池的制造工序中，也有可能產生上述那樣的絕緣槽中的電析。其原因為，在制造工序時、和形成了太陽能電池層之后，由于制造線上的室內照明，太陽能電池層發電而發生電動勢。

例如，在形成了側方絕緣槽16之后，進行清洗基板的工序。在該清洗工序時使用的水附著到側方絕緣槽16，發生電析而有可能使絕緣部分短路。

另外，如專利文獻2所述，在形成了分離槽之后，在進行基板的清洗工序時，也有可能由于附著到分離槽的水而發生電析。

另外，在專利文獻1中，通過進行子模塊化并將它們分別并聯連接，而具有即使在一個子模塊中包含不良單元，也可以繼續利用其他健全的子模塊這樣的優點，但具有包括不良單元的子模塊無法被用作發電區域這樣的缺點。