(57)【要約】【課題】本発明の加工方法を使用して透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する場合に、如何なるパターンの透光性領域も形成することができ、そして生産コストが低く、大規模な量産に好適な加工方法を提供する。【解決手段】マスクブランクスを薄膜太陽電池モジュールの背電極に位置決めをして覆わせるステップと、マスクブランクスに対してサンドブラスト・エッチングを施し薄膜太陽電池モジュールに透光性領域を形成するステップと、を含むマスクブランクス補助サンドブラスト・エッチング法を使用して、透光性領域を形成することを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法であって、
マスクブランクスを前記薄膜太陽電池モジュールの背電極に位置決めをして覆わせるステップと、
前記マスクブランクスに対してサンドブラスト・エッチングを施し、前記薄膜太陽電池モジュールに透光性領域を形成するステップと、
を含むマスクブランクス補助サンドブラスト・エッチング法を使用して、前記透光性領域を形成することを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法。
【請求項２】
前記透光性領域は等間隔で平行な直線状の開口槽又はアレイ状開口槽であることを特徴とする請求項１に記載の透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法。
【請求項３】
前記透光性領域が形成された後に、前記透光性領域の外側に沿って、シールド線を設置するステップを更に含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法。
【請求項４】
レーザーエッチング法により前記シールド線を形成することを特徴とする請求項３に記載の透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法。
【請求項５】
透光性領域を備える透光性薄膜太陽電池モジュールであって、
前記透光性薄膜太陽電池モジュールは、請求項３又は請求項４に記載の加工方法により製造されたことを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜太陽電池に関し、特に透光性薄膜太陽電池モジュール及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は現在の再生可能エネルギーの中で比較的に成熟した技術であり、広い発展前景を持っている。しかしながら、現在の太陽光発電の生産コストは高く、大規模な商業化を制限する要因となっている。これは、太陽電池製造用のシリコン材料が高価で、かつ普通な結晶シリコン太陽電池を製造するには、比較的多くのシリコン材料を消費するからである。
【０００３】
薄膜太陽電池は、シリコンの消費量が少なく且つ工程が簡単であることなどにより、大幅に生産コストを低減させることができるので、最も潜在競争力のある次世代の太陽光発電技術である。また、薄膜電池が綺麗な外観及び良好な断熱効果を持っているため、薄膜太陽電池により構成された太陽光発電カーテンウォールは、従来のガラスウォールに代わって、より多くの都市建築に用いられる。同時に、発電の機能も兼有するので、薄膜太陽電池の市場はさらに増大する傾向になっている。
【０００４】
薄膜太陽電池は、一般に、ガラス基板又はその他の透明基板上に、第１電極層、半導体層（通常、シリコン薄膜層）及び第２電極層を順次積層することにより製造される。通常、シリコン薄膜層は透光性を有しないため、ウォール全体に薄膜太陽電池モジュールをカーテンウォールとして用いれば、太陽光はウォールを透過し室内に到達することはできなくなるが、ウォールに透光可能なガラス窓装着用の領域として予め広い面積のスペースを残しておけば、ウォール表面全体の面積が定まっている場合に、薄膜太陽電池モジュール装着可能の面積、即ち光電変換の有効面積は大幅に低減された。この矛盾を解決するために、通常、モジュール自身を１０％〜３０％の透光率（非透光性領域の面積に対する透光性領域の面積の比例）を有するように、必要に応じて薄膜太陽電池モジュールに形状の異なる透光性領域を設置する。このように、ウォール全体を利用することで、最低限に光電変換の面積を減少させるとともに、室内の通常採光を確保することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術において、透光性領域の形成方法として、例えば、レーザーエッチング法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、リフトオフ法などがあるが、レーザーエッチングの設備は高価であり、そして薄膜太陽電池の基板寸法の増大に伴って、レーザーエッチングの設備のコストが高くなり、生産コストが大幅に高くなる。ウェットエッチング法、ドライエッチング法、リフトオフ法は、複雑で制御が難しいので、高品質且つ大規模な量産に好適ではない。
【０００６】
本発明は従来技術の上記実情に鑑みてなされたものであり、生産コストが低く、大規模な量産に好適であり、透光性薄膜太陽電池モジュール及びその加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、マスクブランクスを薄膜太陽電池モジュールの背電極に位置決めをして覆わせるステップと、前記マスクブランクスに対してサンドブラスト・エッチングを施し、前記薄膜太陽電池モジュールに透光性領域を形成するステップと、を含むマスクブランクス補助サンドブラスト・エッチング法を使用して、前記透光性領域を形成することを特徴とする透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法を提供する。
【０００８】
前記透光性領域は、等間隔で平行な直線状の開口槽又はアレイ状開口槽であることが好ましい。
【０００９】
前記透光性領域が形成された後に、前記透光性領域の外側に沿って、シールド線を設置することが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、さらに透光性領域を含む透光性薄膜太陽電池モジュールを提供し、当該透光性薄膜太陽電池モジュールは、前記加工方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、マスクブランクス補助サンドブラスト・エッチング法で透光性領域を形成し、工程が簡単で、製品の品質を確保するとともに、薄膜太陽電池モジュールの生産コストを大幅に低減させたという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法の実施例１を示すフローチャートである。
【図２】図１における各部を示す概略図である。
【図３】実施例１における透光性薄膜太陽電池モジュールを示す正面概略図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ方向に沿った概略図である。
【図５】本発明に係る透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法の実施例２を示すフローチャートである。
【図６】実施例２における透光性薄膜太陽電池モジュールを示す正面概略図である。
【図７】図６の局部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施例について詳細に説明する。
【００１４】
＜実施例１＞
図１に示されるように、本発明の透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法は、マスクブランクスを前記薄膜太陽電池モジュールの背電極に位置決めをして覆わせるステップＳ１１と、前記マスクブランクスに対して、サンドブラスト・エッチングを施し、前記薄膜太陽電池モジュールに前記透光性領域を形成するステップＳ１２と、を含む。
【００１５】
図２には、マスクブランクス補助サンドブラスト・エッチングで透光性領域を形成する過程を示した。薄膜太陽電池モジュールは、絶縁透光性基板１１と、透明電極層１２と、半導体層１３と、背電極層１４とを含む。予め加工されたパターン付のマスクブランクス２１を背電極１４に位置決めをして覆わせ、サンドブラスト装置２２によってマスクブランクス２１に対してサンドブラストを行い、制御手段によりサンドブラスト・エッチングの深さを制御し、背電極層１４と半導体層１３とをエッチングにて除去し、透光性領域２０を形成した後に、サンドブラストを停止し、マスクブランクス２１をはずす。本実施における透光性領域は、等間隔で平行な直線状の開口槽、又はアレイ状開口槽、及びその他の如何なるパターンであってもよく、予め所要なパターンをマスクブランクス２１に加工しておけば良い。
【００１６】
図３に示された透光性薄膜太陽電池モジュールを示す正面概略図と、図４に示された図３におけるＡ−Ａ方向に沿った概略図のように、透光性薄膜太陽電池モジュール１は、絶縁透光性基板１１、透明電極層１２、半導体層１３、背電極層１４、及び第１開口槽４１、第２開口槽４２、第３開口槽４３、透光性領域２０を含む。透光性領域２０の形成は、前記サンドブラスト・エッチング法を用いたものである。全体の透光性領域２０には、アレイ状の複数の開口槽を含み、各開口槽の形状は、具体的に、矩形、円形、菱形などのパターンのうちの一つとなり、例えば図３に示された矩形形状となることができる。
【００１７】
実際の使用過程において、太陽光３０が、絶縁透光性基板１１、透明電極層１２、透光性領域２０を透過することができるため、薄膜太陽電池モジュールは良好な透光性を有するようになっている。
【００１８】
通常、透光性領域の面積は比較的広いので、レーザーエッチング法を用いれば、コストが高くなっている。ウェットエッチング法、ドライエッチング法、リフトオフ法などを用いれば、工程が複雑で制御が難しいという問題が生じる。
【００１９】
本実施例は、簡単なマスクブランクス補助サンドブラスト・エッチングにより、如何なるパターン形状の透光性領域も形成でき、薄膜太陽電池モジュールが透光性を有するようになり、生産コストが低減されたという優れた効果がある。
【００２０】
＜実施例２＞
実施例１を元に、製品の品質を更に向上させるために、図５の本実施例における透光性薄膜太陽電池モジュールを製造する加工方法のフローチャートに示されたように、透光性領域を形成した後、更に、前記透光性領域の外側に沿って、シールド線を設置するステップＳ２１が行われる。
【００２１】
図６の透光性薄膜太陽電池モジュールの正面概略図に示されたように、その透光性領域５０は等間隔で平行な直線状の開口槽である。このような形状の開口槽は、サンドブラスト・エッチング法により透光性領域５０を形成する過程において、サンドブラスト２３が透光性領域５０の周縁部に堆積する可能性がある。通常、サンドブラスト２３に金属粒子が含有され、また、サンドブラストを施す過程においてエッチングされた金属電極によって金属粒子が大量に生じるので、堆積された金属粒子により背電極層１４と透明電極層１２との間で短絡が発生し、薄膜太陽電池モジュールの性能に影響を与え、品質不良の問題を引き起こす可能性がある。このような発生可能な短絡を避けるために、短絡が発生可能な残留領域５２と有効な光電変換領域とを隔離するように、透光性領域５０の両側に、等間隔で平行な直線状開口槽の方向に沿ってシールド線５１を一本ずつ設置する。具体的に、図７の図６における局部Ａの局部拡大図に示されたように、残留領域５２の幅が狭いので、光電変換領域の有効面積に影響を与えることは殆どない。そして、シールド線５１の幅が狭いので、レーザーエッチング法を使用する場合にも、生産コストを増やすことは殆どない。
【００２２】
勿論、透光性領域はアレイ状の複数の開口槽であれば、開口槽毎にその外側に沿ってシールド線を設置してもいい。透光性領域は他の何れかのパターンであれば、パターンの形状に合わせてその外側に沿って、シールド線を設置してもいい。
【００２３】
本実施例は、シールド線を設置することで、サンドブラスト・エッチング法により透光性領域を形成する過程において背電極層１４と透明電極層１２との間で短絡が生じることを避けることができ、製品の品質を向上させたとともに、生産コストは殆ど増えることはないという優れた効果がある。
【００２４】
以上の実施例は、単に本発明の例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明において保護を請求しようとする範囲は、本明細書に添付された請求の範囲により限定されたものである。当業者は、本発明の実質と請求の範囲内で、本発明に対して様々な修正又は均等取替を行うことができるが、このような修正又は均等取替も本発明の請求の範囲内に属すると見なされるべきである。
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図４】
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