透光性薄膜太阳能电池模块及其制造方法技术

一种高功率、高透光性且外观佳的透光性薄膜太阳能电池模块及其制造方法，该模块包括顺次层积积在绝缘透光性基板的一主面上的第一电极层、半导体层以及第二电极层的多层膜；含有至少除去了第二电极层的多个透光性开口孔。上述透光性开口孔的直径是３０μｍ～５００μｍ，以其直径的１．０１～２倍的中心间距配置在直线上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种薄膜太阳能电池模块，特别是涉及具有透光性并通过该模块能够视别背景、能够作为透光屏使用的透光性薄膜太阳能电池模块。
技术介绍
一般薄膜太阳能电池多形成为具有如图3所示结构的集成型薄膜太阳能电池11。图3中，光电变换电池10具有在绝缘透光性基板2上顺次层积第一电极层3、半导体层4以及第二电极层5的结构。即，在集成型薄膜太阳能电池11中，从绝缘透光性基板2侧或第二电极层5侧入射的光通过含于半导体层4中的光电变换单元进行光电变换。图3所示的集成型薄膜太阳能电池11上设有分割上述薄膜的第一、第二分离槽21、22和连接槽23。这些第一、第二分离槽21、22以及连接槽23相互平行，在图3的剖面图的相对于纸面垂直的方向延伸设置。第一分离槽21对应各光电变换电池10分割第一电极层3，在第一电极层3和半导体层4的界面上具有开口，且以绝缘透光性基板2的表面作为底面。该第一分离槽21由构成半导体层4的硅系薄膜添埋，将相邻的第一电极层相互间电绝缘。第二分离槽22设于从第一分离槽21离开的位置。第二分离槽22对应各自的电池10分割半导体层4以及第二电极层5，在第二电极层5和树脂密封层6的界面上具有开口，且以第一电极层3的表面作为底面。该第二分离槽22由密封树脂层6添埋，在相邻的电池10间将第二电极层5相互间电绝缘。连接槽23设于第一分离槽21和第二分离槽22之间。连接槽23分割半导体层4，在半导体层4和第二电极层5的界面上具有开口，并且以第一电极层3的表面作为底面。该连接槽23由构成第二电极层5的导电材料添埋，电连接相邻的电池10的一者即第二电极层5和另一者即第一电极层3。即，连接槽23以及添埋其的导电材料用于将并列设于绝缘透光性基板2上的电池10之间串联连接。夹于这些第一、第二分离槽21和22之间并包含每一个连接槽23的区域是无助于光电变换的区域，一般称为连接区域9。以往，作为具有透光性的太阳能电池模块提案有将具有透光性的开口部分设于进行光电变换的活性区域即电池区域内的方法和设于电池区域外的方法。一般，前者电池区域内设有开口部分，由于能够将开口部分致密地配置在太阳能电池模块面内，所以形成看上去在模块整个面上是均匀的、良好透光性以及外观的模块。在此，作为模块内的开口部分的方式提案有特定形状的反复例如蜂窝形状作为具有透光性的开口孔(美国专利4795500号)。另外，作为具有透光性的开口部分也提案有等间隔平行的直线状的开口槽(美国专利5254179号)。这些开口部分的形成方法例如可使用激光划片法、湿式蚀刻法、干式蚀刻法、剥离法、引线掩膜法等，但是薄膜太阳能电池模块的情况下可适用所谓激光划片法，即对基板相对扫描脉冲激光，对基板上的薄膜进行加工即构图的方法。在集成型薄膜太阳能电池模块的制造中能够使用激光划片法由同样的装置实施用于串联连接光电变换电池的构图工序和用于形成具有透光性的开口部分的构图工序(特开平04-348570号)。但是，在薄膜太阳能电池中，通常是在其制造工序的最终阶段附近，利用在一个光电变换电池的第一电极层和第二电极层之间施加反偏置电压而除去光电变换电池内的短路缺陷部的称为“反偏置处理”的方法来提高太阳能电池特性(特开2000-377775、特开2000-053302)。在将模块内的透光性开口部分作为开口孔形成时若不使相邻开口孔之间的间隔充分短，则这些开口孔会被识别为不连续，通过透光性薄膜电池模块观察到的背景或图像其亮度和分辨率不够而变得模糊。另外，若开口孔过小则透光性急剧降低，若开口孔过大则外观和太阳能电池功率上存在问题。相反，在将模块内的透光性开口部分作为开口槽形成时，由于第二电极层由开口槽除去，故一个光电变换电池的第二电极层被分割成多个，故“反偏置处理”不能充分进行。另外，在将模块内的透光性开口部分作为开口槽形成时，为利用激光划片法连续排列具有透光性的开口孔从而形成该开口槽，必须使激光照射间隔小于由激光照射形成的透光性开口孔的大小，激光的扫描速度受到限制。另外，若增大具有透光性的开口孔相对透光性薄膜太阳能电池模块的比例虽然能够得到清晰的像，但是光电变换特性就降低了。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种背景模糊问题显著降低并且由于能够充分实施反偏置处理故功率大、外观良好的透光性薄膜太阳能电池模块。该模块包括含有顺次层积在绝缘透光性基板的一主面上的第一电极层、半导体层以及第二电极层的多层膜；串联连接的多个光电变换电池；在上述电池区域包括至少除去上述第二电极层而形成的多个透光性开口孔。上述透光性开口孔的直径尺寸是30μm～500μm，多条上述透光性开口孔以其直径的1.01倍～2倍的中心间距配置在直线上。这样的透光性开口孔，可利用对含有第一电极层、半导体层以及第二电极层的多层膜进行激光照射来形成，在该方法中，可由一边利用光量开关间歇照射激光一边对多层膜进行扫描的方法来形成。从透光性和生产性考虑，多条上述透光性开口孔优选以其直径的1.01倍～1.5倍的间隔配置在直线上。为在模块整个面上具有均匀且高的透光性，可将上述透光性开口孔的直径形成为100μm～300μm。从透光性和模块功率考虑，上述透光性开口孔的总面积对上述电池区域的面积比例最好为5％～30％。从模块外观考虑，上述透光性开口孔优选在上述光电变换电池的串联连接方向上配置在直线上，更优选配置在多条等间隔且相互平行的直线上。上述这样的透光性薄膜太阳能电池模块通过将具有高透射率和气候适应性的氟系树脂或玻璃作为背面密封材料配置在上述多层膜上而形成可靠性良好的模块。另外，通过在形成透光性开口孔后进行反偏置处理能够制造高变换效率的透光性薄膜太阳能电池模块。附图说明图1是表示本专利技术的透光性薄膜太阳能电池模块1的示意平面图；图2是表示独立的透光性开口孔8配置在直线上的开口部18的示意平面图；图3是表示集成型薄膜太阳能电池11的示意剖面图。符号说明1透光性薄膜太阳能电池模块2绝缘透光性基板3第一电极层4半导体层5第二电极层6密封树脂层7背面密封材料8透光性开口孔9连接区域10光电变换电池11集成型薄膜太阳能电池12集成方向17透光性开口孔8连续配置在直线上的开口槽18独立的透光性开口孔8配置在直线上的开口部21第一分离槽22第二分离槽23连接槽81透光性开口孔8的直径82透光性开口孔8的孔中心间距具体实施方式下面参照图1、图2以及图3详细说明本专利技术的实施方式。另外，本申请的各图中相同的附图标记表示相同部分或相当的部分，对其不作重复赘叙。绝缘透光性基板2例如可以使用玻璃板或透明树脂薄膜等。玻璃板例如可以使用大面积的板能够廉价得到、透明性和绝缘性高、以SiO2、Na2O以及CaO为主要成分的两主面平滑的浮板玻璃。在光从绝缘透光性基板2侧入射半导体层4内时，第一电极层3可以由ITO(铟锡氧化物)膜、SnO2膜、或ZnO膜这样的透明导电性氧化物等构成。相反，光从第二电极层5侧入射半导体层4内时，第一电极层3能够由银膜、铝膜这样的金属膜构成。另外，第一电极层3也可以是多层结构。第一电极层3可以使用蒸镀法、CVD法(化学气相淀积法)或溅射法等其本身已经公知的气相淀积法形成。在第一电极层3的表面优选形成含有微细凹凸的表面纹理结构。通过在第一电极层3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透光性薄膜太阳能电池模块，其包括：含有顺次层积在绝缘透光性基板的一主面上的第一电极层、半导体层以及第二电极层的多层膜；含有串联连接的多个光电变换电池的电池区域；在所述电池区域至少除去所述第二电极层而形成的多个透光性开口孔，其特征在于，所述透光性开口孔的直径是３０μｍ～５００μｍ，多条所述透光性开口孔以其直径的１．０１～２倍的中心间距配置在直线上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-1-10 003956/20031.一种透光性薄膜太阳能电池模块，其包括含有顺次层积在绝缘透光性基板的一主面上的第一电极层、半导体层以及第二电极层的多层膜；含有串联连接的多个光电变换电池的电池区域；在所述电池区域至少除去所述第二电极层而形成的多个透光性开口孔，其特征在于，所述透光性开口孔的直径是30μm～500μm，多条所述透光性开口孔以其直径的1.01～2倍的中心间距配置在直线上。2.如权利要求1所述的透光性薄膜太阳能电池模块，其特征在于，多条所述透光性开口孔以其直径的1.01～1.5倍的间隔配置成在直线上。3.如权利要求1或2所述的透光性薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述透光性开口孔的直径是100μm～300μm。4.如权利要求1～3任一项所述的透光性薄膜太阳能电池模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田年信，山岸英雄，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：JP[日本]