薄膜太阳能电池及其制造方法技术

一种薄膜太阳能电池(1)，在基板之上包括由透明导电性材料构成的第一电极层、光电转换层以及反射光的包含导电性材料的第二电极层，具有多个通过划线道(2)分割为多个的单位太阳能电池单元(3)，在形成于光电转换层的划线道(2)内，第二电极层与相邻的单位太阳能电池单元(3)的第一电极层相连接，从而多个单位太阳能电池单元(3)电串联连接，至少一个单位太阳能电池单元(3)的两侧的划线道(2)形成为夹在划线道(2)间的单位太阳能电池单元(3)在规定方向上具有固定的宽度来蛇行，并且具有在沿规定方向平行移动的情况下重合的同一形状。

【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。
技术介绍
太阳能发电系统作为保护21世纪的地球环境免受因化石能量的燃烧引起的CO2 气体的增加的影响的干净能量而受到期待，其生产量在世界上爆发性地增加。因此，在世界上发生硅晶片不足的情况。因此，近年来，不受到硅晶片的供给量的限制的由薄膜构成光电转换层(半导体层)的薄膜太阳能电池的生产量急速增加。在薄膜太阳能电池中，在一米见方左右的大面积的基板之上，通过溅镀法、蒸镀法、CVD(Chemical Vapor Deposition :化学气相沉积)法等直接形成薄膜的透明电极、光电转换层以及金属电极。但是，由于电极、特别是透明电极的电阻率高，因此一般设为如下结构将大面积基板整面分割为多个单位太阳能电池单元，并且依次串联连接，由此限制电流量的同时提高电压来取出能量。另外，提出了如下构造的薄膜太阳能电池(例如参照专利文献I):将分割单位单元的划线道(scribe line)全部弯曲成三角波形状来形成，并且使相邻的划线道错开半波长，由此使相邻的划线道的间隔相互反复扩大和缩小。划线道的间隔缩小，透明电极的距离变短，使大部分电流流过电阻变小的部分，由此减少整体的电阻损耗。专利文献I :日本专利第3172369号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，一般，使用于薄膜太阳能电池的、构成光入射侧的透明电极的透明导电材料薄膜的薄膜电阻高，当电流在该透明电极中流过长距离时，由于其焦耳损耗而导致发电效率降低。因此，为了使电流路径变短，具有一个光电转换层的单位太阳能电池单元的宽度一般限制在4 20mm。另外，即使如专利文献I那样使单位单元的宽度扩大和缩小并使大部分电流流过透明电极中的电流路径短的部分来减少整体的电阻损耗，也存在如下等缺点与用相互平行的划线道形成单位单元的情况相比，在单位单元的宽度扩大的部分，有时透明电极中的电流路径变长；电流集中于使划线道弯曲成三角波形上时的顶点附近，在电流集中的部分， 电场强度变高，因此焦耳损耗变大；在如专利文献I那样设为使单位单元的宽度扩大和缩小那样的形状的情况下，必须将单位单元的最小宽度设为正值，因此与用相互平行的划线道形成单位单元的情况相比，不能使划线道的弯曲太大。本专利技术是鉴于上述情况完成的，其目的在于得到一种如下在基板之上形成有包括透明电极、光电转换层以及金属电极的层叠体的薄膜太阳能电池中，与以往相比能够抑制透明电极中的焦耳损耗来改善发电效率。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术所涉及的薄膜太阳能电池在基板之上具有利用透明导电性材料形成的第一电极层、光电转换层以及反射光的包含导电性材料的第二电极层，具有多个通过槽被分割为多个的单位单元，在形成于上述光电转换层的槽内，上述第二电极层与相邻的单位单元的第一电极层相连接，从而多个上述单位单元电串联连接，该薄膜太阳能电池的特征在于，至少一个上述单位单元的两侧的上述槽形成为夹在上述槽间的上述单位单元在规定方向上具有固定的宽度来蛇行，并且上述槽具有在沿上述规定方向平行移动的情况下重合的同一形状。专利技术的效果根据本专利技术，将至少一个单位太阳能电池单元两侧的槽形成为夹在槽间的单位太阳能电池单元在规定方向上具有固定宽度来蛇行，并且形成为具有在沿规定方向平行移动的情况下重合的同一形状，因此与使单元宽度相同来用直线的划线道分离太阳能电池单元间的情况相比，能够使一部分区域中的电流路径变短。其结果，具有如下效果抑制各单位太阳能电池单元的透明电极中的焦耳损耗，与以往相比能够改善发电效率。另外，具有如下等很多优点不存在与用相互平行的直线的划线道形成单位单元的情况相比透明电极中的电流路径变长的部分；与专利文献I相比，能够抑制电流向划线道的弯曲点附近的集中量，因此能够降低由于电流集中而导致的电场强度的变高所引起的焦耳损耗；能够使划线道与专利文献I相比更大地弯曲。附图说明图I是表示本专利技术的实施方式I的薄膜太阳能电池的一例的俯视图。图2是图I的A-A线上的局部截面图。图3-1是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之一)。图3-2是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之二)。图3-3是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之三)。图3-4是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之四)。图3-5是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之五)。图3-6是示意性地表示实施方式I的薄膜太阳能电池的制造方法的过程的一例的截面图(之六)。图4是示意性地表示实施方式I的划线道的形状的一例的图。图5是示意性地表示与平行四边形的区域对应的透明电极层中的电流的流动情形的图。图6是分别以L和D将设为0 = /4、L/D = 2的情况下的dS/dx与x之间的关系进行标准化得到的图表。图7是示意性地表示与平行四边形的区域对应的透明电极层中的电流的流动情形的图。图8是分别以L和D将设为0 = /4、L/D = 1/3的情况下的dS/dx与x之间的关系进行标准化得到的图表。图9是表示改变了 L/D和0时使划线道弯曲的情况和未弯曲的情况下的焦耳损耗的比J/J。的关系的一例的图。图10是表示实施方式I的薄膜太阳能电池的结构的其它例的俯视图。图11是表示实施方式I的薄膜太阳能电池的结构的其它例的俯视图。图12是表示实施方式I的薄膜太阳能电池的其它例的俯视图。图13是示意性地表示专利文献I的薄膜太阳能电池的构造的俯视图。图14是示意性地表示专利文献I的划线道的形状的一例的图。图15是示意性地表示与专利文献I的薄膜太阳能电池的梯形区域对应的透明电极层中的电流的流动情形和与实施方式I的薄膜太阳能电池的平行四边形区域对应的透明电极层中的电流的流动情形之间的比较的图。图。图16是表示本专利技术的实施方式2的薄膜太阳能电池的一例的俯视图。图17是表示本专利技术的实施方式3的薄膜太阳能电池的一例的俯视图。图18是示意性地表示从图17的薄膜太阳能电池取出电流的结构的一例的俯视(附图标记说明)I :薄膜太阳能电池；2 :划线道；3 :单位太阳能电池单元；4 :电流取出部；5 :集电电极；6 :汇流布线；7 :连接部；10 :绝缘透光性基板；11 :表面电极层；12 :光电转换层；13 中间导电体层；14 :背面电极层；21 :第一划线道；22 :第二划线道；23 :第三划线道。具体实施例方式下面，参照附图详细说明本专利技术的实施方式所涉及的。此外，并不是通过这些实施方式来限定本专利技术。另外，在以下实施方式中使用的薄膜太阳能电池的截面图是示意性的，层的厚度与宽度的关系、各层的厚度的比率等与实际不同。实施方式I.图I是表示本专利技术的实施方式I的薄膜太阳能电池的一例的俯视图。实施方式I 的薄膜太阳能电池I通过在长方形状的绝缘透光性基板10之上将多个单位太阳能电池单元3串联连接来集成化，由此作为整体发挥薄膜太阳能电池模块的功能。而且，被引导到两端的电流取出部4的电流被取出到外部。在此，在各单位太阳能电池单元3之间以及单位太阳能电池单元3与电流取出部4之间，通过作为分离槽的划线道2进行分离，该划线道2的形状为相对于绝缘透光性基板10的端面倾斜的线段的组合周期性地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲村惠右，时冈秀忠，古畑武夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：