太阳能电池及其制造方法和修复方法、太阳能电池模块技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池及其制造方法。在该太阳能电池中，衬面电极形成有多个第一分离沟。通过除去第一分离沟内的第二光电转换层和中间反射层，形成具有小于第一分离沟的宽度的第二分离沟。通过除去第二分离沟内的第一光电转换层和受光面电极，形成具有小于第二分离沟的宽度的第三分离沟。通过实施等离子蚀刻，除去露出在分离沟内的第一光电转换层和第二光电转换层的角部，使中间反射层的侧端部的上面露出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及串联型太阳能电池、具备该串联型太阳能电池的太阳能电池模块、其制造方法及其修复方法。
技术介绍
为了提高光电转换效率，人们专利技术了串联型太阳能电池。图12为现有的具备串联型光电转换单元的薄膜光电转换模块一例的截面图(例如参照日本特开2002-261308号公报)。图12所示的薄膜光电转换模块具备多个光电转换单元120。各光电转换单元120呈在透明基板121上依次层积有透明前面电极层122、非晶质光电转换层123、中间反射层124、(准)晶质光电转换层125及衬面电极层126的串联结构。邻接的光电转换单元120利用分离沟127互相分离。各光电转换单元120的透明前面电极层122与邻接的另一个光电转换单元120的衬面电极126相连接。由此，使多个光电转换单元120串联。在该串联型光电转换单元120中，可由非晶质光电转换层123及(准)晶质光电转换层125在很宽的波长区域内吸收光，因此能得到高转换效率。且通过设置中间反射层124，能增加向非晶质光电转换层123入射的光量。因此，能增加在非晶质光电转换层123上的发电量。但本专利技术人发现，在具有中间反射层的薄膜光电转换模块中，通过蚀刻形成分离沟时产生了如下问题。图13为用于说明分离沟形成时的问题的示意图。在图13所示的薄膜光电转换模块中，在通过蚀刻形成分离沟132时，中间反射层131及衬面电极133与第一光电转换层134及第二光电转换层135相比难于蚀刻，因此在第一光电转换层134及第二光电转换层135上发生侧面蚀刻。因此如图13所示，第一光电转换层134和第二光电转换层135的侧面变成凹状，中间反射层131和衬面电极133的侧端在分离沟132一侧残留成梁状。一旦通过将这些中间反射层131和衬面电极133的残留成梁状的部分弯曲而与受光面电极136和中间反射层131接触，第一光电转换层134和第二光电转换层135就会发生短路。另外，在薄膜光电转换模块的制造工艺中，在光电转换单元的光电转换层上产生小孔也会在电极间造成短路。已有人提出在具有单层型光电转换单元的薄膜光电转换模块中，当在制造工艺中产生光电转换单元的电极间短路时，通过在那些电极间施加反偏压修复短路部的方法(例如参照特开2000-277775号公报)。下面，将该修复方法称为反偏压修复。图14为单层型光电转换单元中的反偏压修复时的等效电路示意图。光电转换层与二极管等价，因此在施加了反偏压时，作为电容器C3起作用。另外，短路部与电阻等价，用R表示。当在电极间施加反偏压时，则短路部R选择性流过电流，产生焦耳热。利用该焦耳热，使短路部R的金属被氧化成绝缘体，或金属飞散，将短路部R修复。但该反偏压修复不能适用于串联型光电转换单元。下面说明其理由。图15为在具有2个光电转换层的串联型光电转换单元上施加反偏压时的等效电路示意图。由于串联型光电转换单元的各光电转换层与二极管等价，因此在施加了反偏压时，分别作为电容C4、C5起作用。另外，短路部与电阻等价，用R表示。由于另一电极和短路部R之间存在C4，因此在电极间施加了反偏压时，短路部R不能流过电流。因此串联型光电转换单元不适合用反偏压修复。所以，在具有串联型光电转换单元的光电转换模块中，短路部的修复很困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供防止制造时产生短路部、并能通过施加反偏压修复短路部的串联型太阳能电池，具有该串联型太阳能电池的太阳能电池模块及其制造方法。本专利技术的另一目的在于提供串联型太阳能电池的修复方法。本专利技术一方面的太阳能电池依次具有第一电极、第一光电转换层、导电性中间反射层、第二光电转换层、第二电极，中间反射层反射部分光，并使其余的光透过，中间反射层的侧端部比第二电极的侧端部更向侧方突出，第一电极的侧端部比中间反射层的侧端部更向侧方突出，中间反射层的侧端部的上面由第二光电转换层露出。在该太阳能电池中，中间反射层的侧端部比第二电极的侧端部更向侧方突出，第一电极的侧端部比中间反射层的侧端部更向侧方突出，且中间反射层的侧端部的上面露出在外。在该情况下，由于第二光电转换层的侧端部比第二电极更向侧方突出，在利用蚀刻除去第二光电转换层的侧端部时，即使第二光电转换层被侧面蚀刻，第二电极的侧端部也没有残留成梁状。另外，由于第一光电转换层的侧端部比中间反射层更向侧方突出，在利用蚀刻除去第一光电转换层的侧端部时，即使第一光电转换层被侧面蚀刻，中间反射层的侧端部也没有残留成梁状。因此能防止因第二电极和中间反射层的侧端部折曲而接触中间反射层和第一电极，防止在第二光电转换层及第一光电转换层发生短路。另外，由于能将中间反射层的侧端部的露出的上面用作电极，因此能分别在第一电极和中间反射层之间以及中间反射层和第二电极之间施加反偏压。因此，即使在第一光电转换层及第二光电转换层发生了短路，通过施加反偏压也能修复短路部。第一电极的侧端部的上面可由第一光电转换层露出。在该情况下，可轻易并可靠地将连接片连接在第一电极的侧端部的露出的上面。也可以是比第一电极的中间反射层更向侧方突出的部分的长度大于第一光电转换层的厚度，比中间反射层的第二电极的侧端部更向侧方突出的部分的长度大于第二光电转换层的厚度。在该情况下，由于比第二电极更向侧面突出的第二光电转换层的侧端部的长度大于第二光电转换层的厚度，所以，即使利用蚀刻除去第二光电转换层的侧端部直至露出中间反射层的侧端部的上面，第二电极的侧端部也未残留成梁状。另外，由于比第一中间反射层更向侧方突出的第一光电转换层的侧端部的长度大于第一光电转换层的厚度，因此，即使利用蚀刻除去第一光电转换层的侧端部直至露出第一电极的侧端部的上面，中间反射层的侧端部也未残留成梁状。由此能够防止因第二电极及中间反射层的侧端部折曲而接触到中间反射层及第一电极，防止在第二光电转换层及第一光电转换层发生短路。也可以第一光电转换层含有非晶质硅，第二光电转换层含有结晶硅(結晶質シリコン)。在该情况下，短波长的光被第一光电转换层吸收，长波长的光被第二光电转换层吸收。因此能实现更宽的波长区域的光的光电转换。第一电极也可含有透明导电性氧化物。在该情况下，可将第一电极侧作为光的主入射面。从第一电极侧入射的部分光在中间反射层反射。所以，在将第一电极侧作为光入射面时，入射到第一光电转换层的光量变得多于入射到第二光电转换层的光量。由此能增加第一光电转换层的发电量。其结果是能实现第一光电转换层的薄膜化。中间反射层也可含有透明导电性氧化物。在该情况下，从第一或第二光电转换层向中间反射层入射的部分光在中间反射层上反射，再次向第一或第二光电转换层入射。由此能增加第一或第二光电转换层的发电量。其结果是能实现第一或第二光电转换层的薄膜化。第二电极也可含有金属。在该情况下，从第一光电转换层入射而透过第一光电转换层、中间反射层及第二光电转换层的光，在第二电极上反射，再次入射到第二光电转换层及第一光电转换层。由此能增加第一及第二光电转换层的发电量。其结果是能实现第一及第二光电转换层的薄膜化。根据本专利技术另一方面的太阳能电池模块具有基板、并列形成于基板上的多个太阳能电池，多个太阳能电池利用沟部互相分离，多个太阳能电池中的每个都依次具有第一电极、第一光电转换层、导电性中间反射层、第二光电转换层和第二电极，中间反射层反射一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池，其特征在于，依次具有：第一电极、第一光电转换层、导电性中间反射层、第二光电转换层和第二电极，所述中间反射层反射部分光，并使其余的光透过，所述中间反射层的侧端部比所述第二电极的侧端部更向侧方突出，　 　所述第一电极的侧端部比所述中间反射层的侧端部更向侧方突出，所述中间反射层的所述侧端部的上面由所述第二光电转换层露出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：筱原亘，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]