太阳电池及其制造方法以及太阳电池的制造装置制造方法及图纸

提供可高合格率且高产率地制造通用性强的太阳电池的制造方法以及制造装置。包含以下工序：在基板（１１）形成长方形的第１电极层（１２）的工序；在第１电极层（１２）上形成长方形的半导体层（１３）的工序；在半导体层（１３）上形成长方形的第２电极层（１４）的工序。第１电极层（１２）以及第２电极层（１４）中的至少１个电极层，利用以下工序分割成长方形：（ａ）涂抹抗蚀液并形成条状的抗蚀图的工序，（ｂ）覆盖抗蚀图地形成上述至少１个电极层的工序，（ｃ）同时除去抗蚀图以及在抗蚀图上形成的上述至少１个电极层的工序。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多个单元电池串联连接的集成型太阳电池及其制造方法以及太阳电池的制造装置。
技术介绍
过去，已发表过将作为由Ib族元素、IIIb族元素以及VIb族元素构成的化合物半导体膜(黄铜矿构造半导体膜)的CuInSe2(CIS)、或在其中固溶Ga的Cu(In，Ga)Se2(CIGS)、再或CuInS2用在光吸收层的薄膜太阳电池组件的构造以及制造方法(例如，13TH EUROPEANPHOTOVOLTAIC SOLAR CONFERENCE 1995 P.1451-1455)。在这样的CIS系薄膜太阳电池上，一般是在基板上串联连接多个单元电池的集成型构造。对于用于制造CIS系太阳电池的传统的方法，参照附图说明图14对其一例进行说明。首先，如图14(A)所示那样，在玻璃等的绝缘性基板1上利用溅射法形成第1电极层2之后，通过照射连续振荡的激光束L1，条状除去第1电极层2形成长方形的第1电极层2。之后，如图14(B)所示那样，形成p型Cu(In，Ga)Se2薄膜和n型CdS薄膜层叠的半导体层13。之后，如图14(C)所示那样，利用机械划线法将半导体层3分割成长方形。之后，如图14(D)所示那样，形成透明导电膜作为第2电极层4。最后，如图14(E)所示那样，利用机械划线法将第2电极层4分割成长方形。在14(E)所示的太阳电池中，通过各单元电池5的第2电极层4与相邻的单元电池5的第1电极层2连接，使各单元电池5串联连接。另外，在图14(C)或图14(E)的工序中也可不采用机械划线法，而利用激光束进行分割。在这样的集成型的薄膜太阳电池上，通过使用不锈钢基板等可绕性基板提高通用性。又，在使用了可绕性基板的时候，因为可以将卷在辊子上的基板引出在其上连续地形成太阳电池，因此有利于生产。但是，在使用不锈钢基板等不透明的基板时，利用激光束条状除去电极层的时候，存在容易发生短路的问题。关于对不锈钢基板照射激光束的情况，利用图15进行说明。如图15(A)所示那样，基板1由具有导电性的不锈钢基板1a、和为了使其具有绝缘性而形成的绝缘层(SiO2层)1b构成。在基板1上，形成第1电极层2。当对该基板照射激光束L1的时候，如图15(B)所示那样，有时不锈钢基板1a和绝缘层1b与第1电极层2一同被加工了。图15(B)的放大图示于图15(C)上。如图15(C)所示那样，有时由于激光束L1的照射，削去了绝缘层1b的一部分形成凹部6。凹部6的深度8往往在100nm以上。又，如图15(C)所示那样，有时被激光束L1照射的部分的第1电极层2融化形成凸部7。又，如图15(D)所示那样，有时绝缘层1b被除去使第1电极层2与不锈钢基板1a短路。如果基板与电极层短路，则单元电池5之间相互短路。这样，利用激光束L1形成的槽，其形成增大了短路的可能性。另一方面，虽然可利用光刻·腐蚀将电极层加工成条状，但该方法存在以下的问题(1)必须有许多工序；(2)基板尺寸或形状受到限制；(3)连续生产困难。
技术实现思路
鉴于这样的情况，本专利技术，目的在于提供可高合格率以及高产率地制造集成型的太阳电池的制造方法以及制造装置。本专利技术的制造方法，其特征在于是具有带1个绝缘性的表面的基板和在前述表面上形成并串联连接的多个单元电池的太阳电池的制造方法，具有以下工序，(i)在前述基板的前述表面上形成第1电极层的工序，(ii)通过条状除去前述第1电极层的一部分而分割前述第1电极层的工序，(iii)在前述第1电极层上形成含pn结的半导体层的工序，(iv)通过条状除去前述半导体层的一部分而分割前述半导体层的工序，(v)在前述半导体层上以及除去前述半导体层而露出的前述第1电极层上形成第2电极层的工序，(vi)通过条状除去前述第2电极层的一部分而分割前述第2电极层的工序；前述第1电极层以及前述第2电极层中的至少1个电极层，利用包含以下工序的工序分割， (a)涂抹抗蚀液并形成条状的抗蚀图的工序，(b)覆盖前述抗蚀图地形成前述至少1个电极层的工序，(c)同时除去前述抗蚀图以及在前述抗蚀图上形成的前述至少1个电极层的工序。换言之，本专利技术的制造方法，包含以下工序(I)在基板上形成长方形的第1电极层的工序、(II)在第1电极层上形成长方形的半导体层的工序、(III)在半导体层上形成长方形的第2电极层的工序；上述(I)以及(III)中的至少1个工序包含上述(a)、(b)以及(c)的工序。又，用于制造太阳电池的本专利技术的装置，是具有基板以及配置在前述基板上的电极层的太阳电池的制造装置，具有用于在前述基板上涂抹抗蚀液形成条状的抗蚀图的抗蚀图形成机构。在上述制造装置上，还可具有用于覆盖前述抗蚀图地形成前述电极层的电极层形成机构、和用于除去前述抗蚀图以及在前述抗蚀图上形成的前述电极层的除去机构。在上述制造装置上，前述基板具有可绕性，制造装置还可具有卷绕前述基板并向前述抗蚀图形成机构提供前述基板的第1辊子和卷取已形成前述抗蚀图的前述基板的第2辊子。在上述制造装置上，前述抗蚀图形成机构还可具有用于涂抹前述抗蚀液的小孔状喷嘴。在上述制造装置上，前述抗蚀图形成机构还可具有使前述抗蚀液带电的机构，前述喷嘴还可具有利用静电力喷出带电的前述抗蚀液的机构。在上述制造装置上，前述抗蚀图形成机构还可具有，配备有用于将前述抗蚀液成条状分布的印刷板的第1辊子、和用于将前述基板用力压在前述第1辊子上的第2辊子、以及用于向前述印刷板提供前述抗蚀液的抗蚀液供给装置。在上述制造装置上，前述抗蚀图形成机构还可具有配备有排出前述抗蚀液的喷嘴的排出部和支撑前述排出部的支撑部，前述支撑部可以改变前述喷嘴的中心轴与前述基极的角度。又，本专利技术的太阳电池，其特征在于是具有带1个绝缘性的表面的基板和在前述表面上形成并串联连接的多个单元电池的太阳电池，包含从前述基板起顺序层叠的第1电极层、半导体层和第2电极层，前述第1电极层被条状的槽分割，在前述槽的部分的前述基板的表面是平坦的。在该说明书中，“平坦”意味着凹凸在50nm以内，如图15(C)中，意味着凹部6的深度8在50nm以下。如以上说明的那样，如果采用本专利技术的太阳电池的制造方法以及制造装置，可高合格率且高产率地制造通用性强的太阳电池。附图的简单说明图1用于制造太阳电池的本专利技术的制造方法的一例的工序断面图。图2图1(A)、(C)以及(E)的工序的平面图。图3用于制造太阳电池的本专利技术的制造方法的一工序的一例的工序断面图。图4图3(A)的平面图。图5用于制造太阳电池的本专利技术的制造装置的一例的图。图6(A)是本专利技术的制造装置的一局部的一例的模式图，(B)是喷嘴的平面图。图7本专利技术的制造装置的另一局部的一例的模式图。图8本专利技术的制造装置的另一例的模式图。图9图8所示的制造装置的局部的断面图。图10图8所示的制造装置的工作状态的模式立体图。图11本专利技术的制造装置的又一例的模式图。图12本专利技术的制造装置的再一例的模式图。图13本专利技术的制造装置的再一例的示意图。图14用于制造太阳电池的传统的制造方法的一例的工序断面图。图15(A)∽(D)是用于制造太阳电池的传统的制造方法的一工序的一例的工序断面图。符号说明11 基板11a 基板11b 绝缘板12 第1电极层 12a、13a、14a 槽13 半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池的制造方法，其特征在于：是具有带１个绝缘性的表面的基板和在前述表面上形成并串联连接的多个单元电池的太阳电池的制造方法，具有以下工序，（ｉ）在前述基板的前述表面上形成第１电极层的工序，（ｉｉ）通过条状除去前述第１电极层的一 部分而分割前述第１电极层的工序，（ｉｉｉ）在前述第１电极层上形成含ｐｎ结的半导体层的工序，（ｉｖ）通过条状除去前述半导体层的一部分而分割前述半导体层的工序，（ｖ）在前述半导体层上以及除去前述半导体层而露出的前述第１电极层上形成第 ２电极层的工序，（ｖｉ）通过条状除去前述第２电极层的一部分而分割前述第２电极层的工序；前述第１电极层以及第２电极层中的至少１个电极层，利用包含以下工序的工序分割，（ａ）抹抗蚀液并形成条状的抗蚀图的工序，（ｂ）覆盖前述抗蚀图地 形成前述至少１个电极层的工序，（ｃ）同时除去前述抗蚀图以及在前述抗蚀图上形成的前述至少１个电极层的工序。

【技术特征摘要】
JP 2001-8-31 264397/01;JP 2001-12-18 384788/011.一种太阳电池的制造方法，其特征在于是具有带1个绝缘性的表面的基板和在前述表面上形成并串联连接的多个单元电池的太阳电池的制造方法，具有以下工序，(i)在前述基板的前述表面上形成第1电极层的工序，(ii)通过条状除去前述第1电极层的一部分而分割前述第1电极层的工序，(iii)在前述第1电极层上形成含pn结的半导体层的工序，(iv)通过条状除去前述半导体层的一部分而分割前述半导体层的工序，(v)在前述半导体层上以及除去前述半导体层而露出的前述第1电极层上形成第2电极层的工序，(vi)通过条状除去前述第2电极层的一部分而分割前述第2电极层的工序；前述第1电极层以及第2电极层中的至少1个电极层，利用包含以下工序的工序分割，(a)抹抗蚀液并形成条状的抗蚀图的工序，(b)覆盖前述抗蚀图地形成前述至少1个电极层的工序，(c)同时除去前述抗蚀图以及在前述抗蚀图上形成的前述至少1个电极层的工序。2.如权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于前述基板具有可绕性。3.如权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于前述半导体层包括含有Ib族元素、IIIb族元素以及VIb族元素的化合物半导体层。4.如权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于在前述(a)的工序中，前述抗蚀液被装在具有排出口的容器内，将前述抗蚀液从前述排出口排出分布成条状。5.如权利要求4所述的太阳电池的制造方法，其特征在于通过对前述容器内的前述抗蚀液施加压力，使前述抗蚀液从前述排出口排出。6.如权利要求5所述的太阳电池的制造方法，其特征在于使前述排出口一边接触前述基板一边涂抹前述抗蚀液。7.如权利要求4所述的太阳电池的制造方法，其特征在于前述排出口是小孔状的喷嘴。8.如权利要求7所述的太阳电池的制造方法，其特征在于在前述(a)的工序中，使前述抗蚀液带电，使带电的前述抗蚀液受静电力的作用从前述喷嘴喷出。9.如权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于在前述(a)的工序中，采用具有印刷板的辊子将前述抗蚀液分布成条状。10.如权利要求1所述的太阳电池的制造方法，其特征在于前述抗蚀液是紫外线硬化性树脂，通过对...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛川伸一，室真弘，佐藤琢也，根上卓之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]