(57)【要約】  浸入した水分によって発生する電析による性能劣化を防止することができる光電変換装置を提供する。光電変換装置は、側方絶縁溝１６の基板中央側には、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５同士を電気的に絶縁する中間絶縁溝１７が、Ｙ方向に延在した状態で、Ｘ方向に並列して２つ以上形成され、各中間絶縁部１７の中途位置には、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５同士を電気的に接続する導通部１８が設けられ、導通部１８が位置する太陽電池セル５は、導通部１８からＸ方向に離間して位置する他の中間絶縁溝１７によって、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５から電気的に絶縁されている。
2009022414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、第１方向に直列に接続された複数の光電変換セルと、
前記第１方向に延在する前記基板の側辺に隣接して連続的に形成され、前記光電変換セルを前記基板の縁部から電気的に絶縁する側方絶縁部と、
を備えた光電変換装置において、
前記側方絶縁部の前記基板中央側には、前記第１方向に略直交する第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に絶縁する中間絶縁部が、前記第１方向に延在した状態で、前記第２方向に並列して２つ以上形成され、
各前記中間絶縁部の中途位置には、前記第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に接続する導通部が設けられ、
該導通部が位置する前記光電変換セルは、該導通部から前記第２方向に離間して位置する他の前記中間絶縁部によって、該第２方向に隣接する光電変換セルから電気的に絶縁されている光電変換装置。
【請求項２】
前記中間絶縁部は、前記基板の両側部に形成された側方絶縁部の隣にそれぞれに設けられた２つの第１中間絶縁部と、
これら第１中間絶縁部の間に設けられた少なくとも1つの第２中間絶縁部と、
を備えている請求項１記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記基板上に形成された光電変換セルを保護するように、該基板の一面全体を覆う保護シートを備え、
前記中間絶縁部は、前記側方絶縁部から２０ｍｍ以上離間している請求項１又は２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記光電変換セルは、２つの発電層が積層されたタンデム構造、又は、３つの発電層が積層されたトリプル構造とされている請求項１から３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項５】
基板上に形成された発電層を他の領域から電気的に絶縁する絶縁部を形成する絶縁工程と、
該絶縁工程の後に、前記基板を洗浄する洗浄工程と、
を有する光電変換装置の製造方法において、
前記洗浄工程を含む所定期間では、前記光電変換層に対して赤色照明が照射される状態とされている光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載された光電変換装置とされている請求項５に記載の光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電変換装置およびその製造方法に関し、特に光電変換層としてシリコンを用いる薄膜シリコン積層型太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽電池等の光電変換装置として、シリコン系薄膜光電変換装置が知られている。この光電変換装置は、一般に、透光性基板上に、透明電極、シリコン系半導体層（光電変換層）および裏面電極を順次積層したものである。半導体層はｐ型、ｉ型及びｎ型の半導体材料によって形成されるｐｉｎ接合を有している。光電変換装置が太陽電池とされた場合では、このｐｉｎ接合がエネルギー変換部となって、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
また、薄膜光電変換装置では、一般に、所望の出力を得るために、透明電極、光電変換層および裏面電極を有するとともに所定領域を１単位とした太陽電池セル（光電変換セル）を電気的に直列に複数接続して集積化している。【０００３】
特許文献１には、直列接続した太陽電池セルを分離溝によって絶縁してサブモジュール（直列アレイ）を複数形成し、各サブモジュールをパネル両端部の共通電極で電気的に並列接続した集積型薄膜太陽電池モジュールが開示されている。これにより、１つのサブモジュールに不良セルが含まれていたとしても、並列に接続された他の良好なサブモジュールを用いることによって、１つの基板上に１つのモジュールのみが形成されている場合に比べて、不良セルの影響によるモジュール全体の出力低下を軽減できるようになっている。【０００４】
特許文献２には、電気的に直列接続された複数の光電変換セルのうち正極と負極のセルまたはそれらに近いセルと周縁領域との間を周縁分離溝によって完全に分離せずに電気的にショートさせ、水洗工程の完了後に完全な周縁分離溝を形成することによって電気的ショートを除去し、イオンマイグレーションによる周縁分離溝中での光電変換セル集積領域と周縁領域との短絡を防止するようになっている。
また、光電変換装置の水洗工程において、光から遮蔽された水洗チャンバ内で水洗が行なわれることにより、水洗工程中に太陽電池が光起電力を生じないようにして、イオンマイグレーションによる短絡を防止するようになっている。【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１２８１６号公報（［０００９］および図１）
【特許文献２】特開平１０−２０９４７７号公報（［実施例１］および［実施例３］）
【発明の開示】
【０００６】
一方、図２に示すように、正極２０から負極２２にかけて太陽電池セル５が電気的に直列に接続された構成の太陽電池に対して、基板１の縁部２４に形成された太陽電池層から基板中央側の太陽電池層を電気的に絶縁するための側方絶縁溝（側方絶縁部）１６が５０μｍから１００μｍ程度の幅で形成されている。なお、基板の縁部２４の太陽電池層は、製造工程において基板表面に精度良くマスクを設置することが煩雑なために、基板全体に対して太陽電池層等の各層が製膜されることによって結果として形成されてしまうものであり、大量生産を指向する上で不可避的に存在するものである。
基板の縁部２４は、太陽電池層を保護する保護シートとしてのバックシート２１をＥＶＡなどの接着性のある充填材シートで貼着するためのシール・接着面となるため、基板の縁部２４に形成された太陽電池層は、砥石研磨やブラスト研磨によって除去される。
ところが、基板の縁部２４に形成された太陽電池層を除去する際の研磨位置の寸法精度にも限界があるため、側方絶縁溝１６の外側に依然として太陽電池層の数ｍｍ幅程度が研磨されずに残されてしまう場合がある。このように側方絶縁溝１６の外側に太陽電池層が残された状態では、保護シートが貼着されて長期間使用されると、貼着部分の防水性能の低下によって保護シートの縁から僅かな水が浸入し、或いは、水蒸気として水分が徐々に浸入するおそれがある。このように保護シートと基板との間から浸入した水Ｗが、側方絶縁溝１６に達すると、図２に示したように、側方絶縁溝１６によって分離された発電領域として機能する太陽電池セル５と、側方絶縁溝１６の外側に残った太陽電池層とが短絡して負極２２へと導かれる電気回路が形成されてしまう。すると、負極２２の角部近傍を図３に拡大して示すように、太陽電池セル５の裏面電極として使用されている金属（例えば銀）が、太陽電池層が発電した電流に起因する漏れ電流Ｉにより溶解し、対極への析出（電析）１０３が生じる。この電析１０３が進行すると、析出した金属によって側方絶縁溝１６による絶縁部分が縁部２４と短絡し、太陽電池の電池出力性能を低下させてしまう。
【０００７】
また、上述のような絶縁溝における電析は、太陽電池の製造工程でも生じるおそれがある。なぜなら、製造工程の際であっても、太陽電池層が形成された後では、製造ラインにおける屋内照明によって太陽電池層が発電し起電力が発生するからである。
例えば、側方絶縁溝１６を形成した後に、基板を洗浄する工程が行われる。この洗浄工程の際に使用される水が側方絶縁溝１６に付着し、電析が発生し絶縁部分が短絡するおそれがある。
また、特許文献２のように、分離溝を形成した後に、基板の洗浄工程が行われる際にも、分離溝に付着した水によって電析が発生するおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１では、サブモジュール化してそれぞれを並列接続することによって、１つのサブモジュールに不良セルが含まれていても他の健全なサブモジュールを継続して利用できるという利点はあるが、不良セルが含まれているサブモジュールは発電領域として使用することができないという欠点がある。
【０００９】
また、特許文献２のように、側方絶縁溝を正極または負極のセルで分離しない状態としても、基板の洗浄工程が行われる際に、大型基板に形成した太陽電池においては正極または負極のセルから離れた位置のセル間には、電圧差が生じるため、側方絶縁溝に付着した水によって電析が発生するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献２のように、太陽電池の水洗工程を光遮蔽ガードで包囲されたチャンバ内で水洗工程中に光起電力が生じないようにしているが、太陽電池を洗浄装置へ搬入、搬出する部分の遮光が難しく、イオンマイグレーション（電析）を防止するには十分ではない。
【００１１】
また、特許文献２では、完全に切り離さないように形成した側方絶縁溝１６を洗浄工程後に完全に切り離す必要があり、量産工程には適していないという欠点がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、浸入した水分によって発生する電析による太陽電池の性能劣化を防止することができるとともに、不良セル等の発電不能となった光電変換セル（太陽電池セル）が含まれていても性能劣化を可及的に抑えることができる光電変換装置を提供することを目的とする。
ここで、不良セルとは、部分的に遮光されて発電電流が低くなったセル、セル特性として発電電流が少ないセル、或いは透明電極、裏面電極の抵抗やこれらの接触抵抗が部分的に高く、集電ロスが大きいセルをいう。
【００１３】
また、本発明は、製造工程中に電析の発生により短絡するおそれを回避することができる光電変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様にかかる光電変換装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の光電変換装置は、基板上に形成され、第１方向に直列に接続された複数の光電変換セルと、前記第１方向に延在する前記基板の側辺に隣接して連続的に形成され、前記光電変換セルを前記基板の縁部から電気的に絶縁する側方絶縁部と、を備えた光電変換装置において、前記側方絶縁部の前記基板中央側には、前記第１方向に略直交する第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に絶縁する中間絶縁部が、前記第１方向に延在した状態で、前記第２方向に並列して２つ以上形成され、各前記中間絶縁部の中途位置には、前記第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に接続する導通部が設けられ、該導通部が位置する前記光電変換セルは、該導通部から前記第２方向に離間して位置する他の前記中間絶縁部によって、該第２方向に隣接する光電変換セルから電気的に絶縁されている。
【００１５】
側方絶縁部の基板中央側に中間絶縁部（中間絶縁溝）が設けられているので、側方絶縁部に隣接する光電変換セルは側方絶縁部から中間絶縁部までの面積に限定される。したがって、側方絶縁部が水の浸入等によって短絡しても、側方絶縁部と中間絶縁部との間の面積に応じた発電電流のみが基板の縁部に漏洩するだけである。このように、中間絶縁部によって短絡時の漏洩電流を少なくできるので、電析の発生による短絡を可及的に抑えることができる。
なお、側方絶縁部および中間絶縁部は、隣接する領域との間で電気的な絶縁が確保されていればその形態は限定されない。好ましい形態としては、例えば、光電変換セルを形成した後に、レーザ加工によって透明電極と光電変換層と裏面電極を所定の溝幅で除去することによって得られた絶縁溝が挙げられる。
【００１６】
また、中間絶縁部の中途位置に導通部を設けることにより、この中途位置を挟んで隣接する光電変換セル同士を電気的に接続することにした。これにより、導通部を介して発電電流を第２方向にも流すことが可能となるので、第１方向に隣接した光電変換セルだけでなく、導通部を介して第２方向に隣接した光電変換セルへも発電電流を流すことができる。したがって、発電に寄与しない無効セルが第１方向に存在していても、第２方向に隣接する他の光電変換セルを用いることができるので、光電変換装置の性能低下を可及的に防止することができる。
なお、導通部としては、電気的な接続が確保されていればその形態は限定されない。好ましくは、第１方向に形成する中間絶縁部を中途位置で分断し、この中間絶縁部が形成されない分断位置を導通部とする形態が挙げられる。また、透光性の基板上に透明電極、光電変換層（シングル構造、タンデム構造、及びトリプル構造を含む）および裏面電極を順次積層した光電変換セルの場合には、導通部として、裏面電極に加えて透明電極が残されていることが好ましい。ただし、導通部として、裏面電極のみが残されていても良く、また、透明電極のみを用いることもできる。
【００１７】
また、導通部が位置する光電変換セルは、他の中間絶縁部によって第２方向に隣接する光電変換セルから電気的に絶縁されている。これにより、一方の側方絶縁部から他方の側方絶縁部まで連続して形成された比較的大きな面積を有する光電変換セルになることを回避することができ、水の浸入等によって側方絶縁部が短絡したときに流れる電流値を抑えることで、電析による短絡を可及的に回避することができる。
【００１８】
さらに、本発明の光電変換装置では、前記中間絶縁部は、前記基板の両側部に形成された側方絶縁部の隣にそれぞれに設けられた２つの第１中間絶縁部と、これら第１中間絶縁部の間に設けられた少なくとも1つの第２中間絶縁部とを備えている。
【００１９】
２つの第１中間絶縁部の間に第２中間絶縁部を少なくとも１つ設けることとしたので、２つの第１中間絶縁部の間で光電変換セルが第２方向に２以上に分割されることになる。これにより、製膜状態、或いは影やゴミの付着等によって１つの光電変換セルが不良セルとなっても、第２中間絶縁部によって分離された第２方向に位置する光電変換セル群については継続して発電を行うことができるので、光電変換装置の性能低下を可及的に抑えることができる。
また、製膜状態，或いは影やゴミの付着等によって不良セルとなった光電変換セルが存在していても、中間絶縁部に設けた導通部を介して第２方向に隣接する光電変換セルへと発電電流を流すことができるので、光電変換装置の性能低下をさらに抑えることができる。
【００２０】
さらに、本発明の光電変換装置では、前記基板上に形成された光電変換セルを保護するように、該基板の一面全体を覆う保護シートを備え、前記中間絶縁部は、前記側方絶縁部から２０ｍｍ以上離間している。
【００２１】
基板上には、光電変換セルを保護するように保護シートが設置される。光電変換装置を長期間使用することにより、保護シートの縁部が基板から剥がれたり、シール部分の防水・防湿性能が低下して、水分や外気中の湿分が光電変換セル側に浸入するおそれがある。保護シート縁部の剥がれが少ない場合は、側方絶縁部によって水分がブロックされる。しかし、さらに保護シート縁部の剥がれが進行するなどしてシール部分の防水・防湿性能が低下すると、側部絶縁部を越えて水分が光電変換セル側に浸入入する。本発明では、側方絶縁部から２０ｍｍ以上離間させて中間絶縁部を形成することとしたので、側方絶縁部を越えて複数の光電変換セルの直列接続で形成された溝部分を通過して水分が浸入してきても、中間絶縁部によって水の浸入を遮りブロックすることができ、中間絶縁部よりも内側に位置する光電変換セルを継続して使用することができる。本発明者等の検討によれば、側方絶縁部から中間絶縁部が２０ｍｍ離間していれば、側方絶縁部まで保護シートが剥がれた場合であっても水の浸入による短絡やセル変質による性能低下が発生するまでに、少なくとも１０年以上を要するよう、中間絶縁部によってブロックできる。
なお、保護シートとしては、例えば、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）による接着性の充填材シートを介在させた防水性を有するバックシートが好ましい。バックシートとしては、ＰＥＴシート／ＡＬ箔／ＰＥＴシートの３層構造が好適に用いられる。
【００２２】
さらに、本発明の光電変換装置では、前記光電変換セルは、１つの発電層が積層されたシングル構造、又は、２つの発電層が積層されたタンデム構造、又は、３つの発電層が積層されたトリプル構造とされている。
【００２３】
また、太陽電池の大型化にともない、発電電流は増加するので、少なくとも一辺が１ｍを超えるような大型の太陽電池においては、１つの発電層が積層されたシングル構造においても有効である。
更に、２つの発電層が積層されたタンデム構造、又は、３つの発電層が積層されたトリプル構造とされた光電変換セルは、１つの発電層が設けられたシングル構造の光電変換セルに比べて発電量が大きいため、漏洩電流が大きくなり電析が発生し短絡するおそれが高い。したがって、タンデム構造またはトリプル構造の光電変換セルの場合には、上記した本発明のように中間絶縁層を備えた光電変換装置が特に有効である。
【００２４】
また、本発明の光電変換装置の製造方法は、基板上に形成された光電変換層を他の領域から電気的に絶縁する絶縁部を形成する絶縁工程と、該絶縁工程の後に、前記基板を洗浄する洗浄工程とを有する光電変換装置の製造方法において、前記洗浄工程を含む所定期間では、前記光電変換層に対して赤色照明が照射される状態とされている。赤色照明としては、波長が略６５０ｎｍ以上、さらに好ましくは波長が７００ｎｍ以上の赤外光が用いられる。
【００２５】
絶縁工程の後に基板を洗浄器にて水洗浄すると、絶縁部に水が溜まり絶縁部を短絡してしまい、電析が発生し短絡するおそれが生じる。本発明では、洗浄工程を含む所定期間では、光電変換層に対して赤色照明が照射される状態として、光電変換セルが主として発電する波長の光を可及的に照射しない状態としたので、洗浄工程によって短絡した絶縁部に電析が発生する程度の電位を発生させないことができる。これにより、光電変換装置の製造工程において電析が発生し短絡するおそれを排除することができる。
なお、「洗浄工程を含む所定期間」とは、少なくとも、洗浄工程時に供給される水によって絶縁部が短絡されている期間を意味する。
【００２６】
さらに、上記の光電変換装置の製造方法は、上述のいずれかの光電変換装置を製造する際に用いることが好ましい。
【００２７】
特に、上記した各発明の光電変換装置は、側方絶縁部に加えて中間絶縁部をも有することにより、絶縁溝部分で電析が発生し短絡する可能性が高くなるので、洗浄工程の際に洗浄器内部動作を確認できるとともに、発電への寄与が少ない赤色照明を主体とする状態を保つことが効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光電変換装置の構成を示す平面図である。
【図２】従来の光電変換装置の構成を示す平面図である。
【図３】図２の負極の角部を拡大して示した拡大図である。
【図４】本発明の比較例を示した光電変換装置の平面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる光電変換装置を示した縦断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる太陽電池パネルの製造方法の一部を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる太陽電池パネルの製造方法の一部を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる太陽電池パネルの製造方法の一部を示す概略図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる太陽電池パネルの製造方法の一部を示す概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる基板洗浄器を示した側断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる光電変換装置の変形例を示した平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  基板
２  透明電極層
３  光電変換層
４  裏面電極層
５  太陽電池セル（光電変換セル）
１６  側方絶縁溝（側方絶縁部）
１７  中間絶縁溝（中間絶縁部）
１８  導通部
９０  太陽電池（光電変換装置）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態の光電変換装置の一実施形態である太陽電池を示した平面図が示されている。
太陽電池は、基板１上に複数の太陽電池セル５（光電変換セル）を備えている。基板１は、例えばガラスを用いた透光性基板とされており、同図におけるＸ方向（第２方向）寸法が約１．４ｍ、Ｙ方向（第１方向）寸法が約１．１ｍ程度の大きさとされている。
太陽電池セル５の上面には、基板１の全体を覆うように、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等の接着性の充填材シートを介して防水性を有するバックシート（保護シート）が貼着されている。【００３１】
太陽電池セル５は、所定領域を有する発電領域としての１単位であり、後述するように、透明電極層、光電変換層および裏面電極層を有する。光電変換層としては、シングル構造、タンデム構造およびトリプル構造のいずれをも使用することができる。
各太陽電池セル５は、正極２０から負極２２に向けて、Ｙ方向（第１方向）に直列に接続されている。太陽電池セル５のＹ方向寸法は、約１１ｍｍ程度とされているので、合計で約１００段の太陽電池セル５が直列に接続されていることになる。したがって、同図では、理解の容易のために太陽電池セル５の寸法を実際よりも大きく示していることに留意されたい。【００３２】
基板１のＹ方向に延在する側辺に隣接して、電気的な絶縁を行うための側方絶縁溝（側方絶縁部）１６が形成されている。側方絶縁溝１６は、基板１の側辺に沿って連続した状態で設けられている。側方絶縁溝１６は、基板１上に積層された透明電極層、光電変換層および裏面電極層が除去された溝となっており、その幅は５０μｍから１００μｍ程度である。なお、同図には示されていないが、基板１のＸ方向に延在する側辺に隣接した位置にも、絶縁溝が形成されていても良い。Ｘ方向に延在する側辺に隣接した絶縁溝は、縁部２４の膜研磨除去処理があるので省略しても良い。
側方絶縁溝１６の外側の領域となる縁部２４は、基板１上に形成された透明電極層、光電変換層および裏面電極層が砥石研磨等によって除去された領域となっている。ただし、幅５０μｍから１００μｍ程度の側方絶縁溝１６に合わせて縁部２４の光電変換層等の除去を行うことは寸法精度上困難であるため、数ｍｍ程度の僅かながらではあるが透明電極層、光電変換層および裏面電極層が側方絶縁溝１６の外側（すなわち縁部２４）に残されている。また、Ｘ方向に延在する側辺においても、縁部２４の膜研磨除去処理をＹ方向と同様に行う。縁部２４を接着面およびシール面として、上述した充填材シートおよびバックシート２１を貼着することにより、基板１の周囲からの水分の浸入が防止される。【００３３】
側方絶縁溝１６の基板中央側には、Ｙ方向に延在する中間絶縁溝（中間絶縁部）１７が形成されている。中間絶縁溝１７は、側方絶縁溝１６と同様に、基板１上に積層された透明電極層、光電変換層および裏面電極層が除去された溝となっており、その幅は５０μｍから１００μｍ程度である。この中間絶縁溝１７によって、Ｘ方向（第２方向）に隣接する太陽電池セル５同士が電気的に絶縁される。
中間絶縁溝１７は、Ｘ方向に離間して並列に複数（本実施形態では３つ）形成されている。すなわち、基板１の両側の側方絶縁溝１６の隣にそれぞれ第１中間絶縁溝１７ａが２つ形成され、これら第１中間絶縁溝１７ａの間に第２中間絶縁溝１７ｂが１つ形成されている。それぞれの第１中間絶縁溝１７ａは、隣の側方絶縁溝１６からＸ方向に２０ｍｍ以上離間した位置に形成されている。なお、本実施形態では、第２中間絶縁溝１７ｂを１つとしているが、２以上であっても良い。【００３４】
中間絶縁溝１７は、Ｙ方向の中途位置で分断されている。すなわち、中間絶縁溝１７が分断された中途位置は、透明電極層、光電変換層および裏面電極層が残された導通部１８とされている。したがって、導通部１８によって、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５同士が電気的に接続されている。ただし、導通部１８が位置する太陽電池セル５は、この導通部１８からＸ方向に離間して位置する他の中間絶縁溝１７によって、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５から電気的に絶縁されている。具体的には、図１の太陽電池セル５ａは、Ｘ方向に隣接する太陽電池セル５ｂに対して導通部１８ａによって電気的に接続されている。一方、この導通部１８ａが位置する太陽電池セル５ａ，５ｂは、第２中間絶縁溝１７ｂによってＸ方向（図において左方向）にさらに隣接する太陽電池セル５ｃから電気的に絶縁されている。このように、一方の側方絶縁溝１６から他方の側方絶縁溝１６までにわたって形成された太陽電池セル５（図２の太陽電池セル５を参照）が存在しないように、導通部１８が配置されている。換言すると、各中間絶縁溝１７に対応して設けられた導通部１８は、隣の中間絶縁溝１７に設けられた導通部１８とは異なるＹ方向位置に設けられている。【００３５】
次に、図５を用いて、太陽電池（光電変換装置）の縦断面構造について説明する。なお、同図では、裏面電極層４に対してさらに積層される充填材シートおよびバックシート２１については省略されている。
太陽電池９０は、シリコン系薄膜太陽電池であり、透光性基板１、透明電極層２、光電変換層（又は発電層）３としての第１セル層（トップ層）９１ならびに第２セル層（ボトム層）９２、及び裏面電極層４を具備する。本実施形態において、第１セル層９１は非晶質シリコン系半導体を主として有する光電変換層であり、第２セル層は結晶質シリコン系半導体を主として有する光電変換層である。【００３６】
ここで、「シリコン系」とはシリコン（Ｓｉ）やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）やシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む総称である。また、「結晶質シリコン系」とは、アモルファスシリコン系すなわち非晶質シリコン系以外のシリコン系を意味するものであり、微結晶シリコンや多結晶シリコン系も含まれる。【００３７】
第１セル層９１及び第２セル層９２の間には、透明導電膜からなる中間コンタクト層９３を設けても良い。
なお、図５に示した太陽電池は、第１セル層９１及び第２セル層９２から成る発電層が２つ積層されたタンデム構造とされているが、本発明はタンデム構造に限定されるものではなく、発電層が１つとされたシングル構造でもよく、また、発電層が３つ積層されたトリプル構造に対しても用いることができる。【００３８】
次に、上述した太陽電池ならびにこの太陽電池に対してバックシート２１や端子箱２３を接続した太陽電池パネルの製造方法について説明する。ここでは、基板１としてのガラス基板上に光電変換層３として非晶質シリコン系半導体を主として有する光電変換層及び結晶質シリコン系半導体を主として有する光電変換層を順次積層する例について説明する。図６〜図９は、本実施形態の太陽電池ならびに太陽電池パネルの製造方法を示す概略図である。【００３９】
（１）図６（ａ）：
基板１としてソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚：４ｍｍ）を使用する。基板端面は熱応力や衝撃による破損防止としてコーナー面取りやＲ面取り加工されていることが望ましい。【００４０】
（２）図６（ｂ）：
基板１上に透明電極層２を製膜し、透明電極付き基板を形成する。透明導電層２として、透明電極膜に加えて、基板１と透明電極膜との間にアルカリバリア膜（図示されず）を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）を５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。【００４１】
（３）図６（ｃ）：
その後、基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、ＹＡＧレーザの第１高調波（１０６４ｎｍ）を、図の矢印に示すように、透明電極膜の膜面側から入射する。加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を発電セル５の直列接続方向に対して垂直な方向（図１におけるＸ方向）へ、基板１とレーザ光を相対移動して、溝１０を形成するように幅約６ｍｍ以上１２ｍｍ以下の所定幅の短冊状にレーザーエッチングする。【００４２】
（４）図６（ｄ）：
プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０Ｐａ以上１５０Ｐａ以下、基板温度：約２００℃、プラズマＲＦ発生周波数：１３ＭＨｚ以上１００ＭＨｚ以下にて光電変換層３の第１セル層（トップ層）９１として、非晶質シリコン薄膜からなるｐ層膜／ｉ層膜／ｎ層膜を順次製膜する。第１セル層９１は、ＳｉＨ４ガスとＨ２ガスとを主原料に、透明導電層２の上に製膜される。太陽光の入射する側からｐ層、ｉ層、ｎ層がこの順で積層される。【００４３】
本実施形態において、第１セル層９１のｐ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＣＨ４，Ｂ２Ｈ６ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、非晶質のＢドープＳｉＣ膜であり、膜厚は４ｎｍ以上１６ｎｍ以下とすることが好ましい。第１セル層９１のｉ層は、ＳｉＨ４とＨ２をＲＦプラズマで反応生成させた、非晶質Ｓｉ膜であり、膜厚は１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすることが好ましい。第１セル層９１のｎ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＰＨ３ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下とすることが好ましい。また、前記ｐ層（ＳｉＣ膜）とｉ層（Ｓｉ膜）の界面でのバンド不整合を抑制するために、バッファー層（図示略）として、バンドギャップが中間の物質を挿入しても良い。【００４４】
次に、第１セル層９１の上に、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３ｋＰａ以下、基板温度：約２００℃、プラズマＲＦ発生周波数：４０ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下にて、第２セル層（ボトム層）９２としての微結晶シリコン薄膜からなる微結晶ｐ層膜／微結晶ｉ層膜／微結晶ｎ層膜を順次製膜する。【００４５】
本実施形態において、第２セル層９２のｐ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，Ｂ２Ｈ６ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、膜厚は１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることが好ましい。第２セル層９２のｉ層は、ＳｉＨ４とＨ２をＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、膜厚は１２００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とすることが好ましい。
第２セル層９２のｎ層は、ＳｉＨ４，Ｈ２，ＰＨ３ガスをＲＦプラズマで反応生成させた、結晶成分を含むＳｉ膜であり、膜厚は１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下とすることが好ましい。【００４６】
微結晶シリコン薄膜、特に微結晶ｉ層膜をプラズマＣＶＤ法で形成するにあたり、プラズマ放電電極と基板１の表面との距離は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることが好ましい。３ｍｍより小さい場合、大型基板に対応する製膜室内の各構成機器精度から距離を一定に保つことが難しくなるとともに、近過ぎて放電が不安定になる恐れがある。１０ｍｍより大きい場合、十分な製膜速度（１ｎｍ／ｓ以上）を得難くなるとともに、プラズマの均一性が低下しイオン衝撃により膜質が低下する。第２セル層９２のｉ層は、ＲＦ周波数４０ＭＨｚ以上２００ＭＨｚ以下、ガス圧力０．５ｋＰａ以上３ｋＰａ以下、製膜速度１ｎｍ／ｓ以上３ｎｍ/ｓ以下で製膜されることが好ましく、本実施形態においてはＲＦ周波数６０ＭＨｚ、ガス圧力１．６ｋＰａ、製膜速度２ｎｍ／ｓで製膜される。【００４７】
第１セル層９１と第２セル層９２の間に接触性を改善するとともに電流整合性を取るために半反射膜となることを目的に、中間コンタクト層９３として、膜厚０ｎｍ以上９０ｎｍ以下のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設けても良い。【００４８】
（５）図６（ｅ）
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、光電変換層３の膜面側から入射する。パルス発振：１０ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層２のレーザーエッチングラインの約１００μｍ以上１５０μｍ以下の横側を狙い、溝１１を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は、逆転していなければ問題ないものであるが、位置決めの公差を考慮して、前記数値を狙ったものである。【００４９】
（６）図７（ａ）
裏面電極層４としてＡｇ膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約１５０℃にて順次製膜する。裏面電極層４は本実施形態では、Ａｇ膜を膜厚１５０ｎｍ以上で製膜し、さらにｎ層と裏面電極層４との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層３と裏面電極層４との間に膜厚１０ｎｍ以上のＺｎＯ系膜（例えばＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）膜）をスパッタリング装置により製膜して設ける。【００５０】
（７）図７（ｂ）
基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、基板１側から入射する。レーザ光が光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して除去される。パルス発振：１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層２のレーザーエッチングラインの約２５０μｍ以上４００μｍ以下の横側を狙い、溝１２を形成するようにレーザーエッチングする。レーザーエッチングラインの位置は、逆転していなければ問題ないものであるが、位置決めの公差を考慮して、前記数値を狙ったものである。【００５１】
裏面電極層４を除去した後は、図１０に示すように、基板洗浄器２０１によって基板の洗浄が行われる。なお、裏面電極層４を除去したときの残渣（付着物やバリ）類の発生が少ない場合は、この基板洗浄工程を省略する場合もある。
基板洗浄器２０１の内部は、光電変換層が発電に大きく寄与する波長の光が光電変換層に照射されず、赤色照明のみが照射される状態となっている。赤色照明とは、略６５０ｎｍ以上、さらに好ましくは略７００ｎｍ以上の波長域を主体とするもので、光電変換層として、非晶質シリコンを含む太陽電池の発電感度が低い領域の波長域である。このため、光電変換層の発電を抑制しながら、基板洗浄器２０１の内部の動作を目視確認可能な照明状態となる。なお、光電変換層が非晶質シリコンと結晶質シリコンを有するタンデム型太陽電池においても、赤色照明においては非晶質シリコンを含む太陽電池の発電能力が低い状態となるため、タンデム型太陽電池においても、発電が抑制されることとなる。【００５２】
基板洗浄器２０１は、本体カバー３３内に、基板を搬送する搬送ローラ２５を有している。また、基板洗浄器２０１は、本体カバー３３内に、搬送方向上流側から、助走部３１、ロールブラシ部２６、高圧シャワー部２７、直水リンス部２８、エアーナイフ部２９を備えている。なお、ロールブラシ部２６は、光電変換層の保護のために、特に製膜面の洗浄に対しては使用しない場合がある。【００５３】
本体カバー３３によって、基板洗浄器２０１内を搬送される基板上に形成された光電変換層に対して、光電変換層が発電に大きく寄与する波長の光が照射されない赤色照明を主体とする状態とされている。赤色照明は、屋内照明や屋外光を遮断して、略６５０ｎｍ以上、このましくは略７００ｎｍ以上の波長域を発光する照明装置を設けることが望ましい。例えば、本体カバー３３において、屋内照明や屋外光が入射する窓部や隙間には、略６５０ｎｍ以上、好ましくは略７００ｎｍ以上の波長域を透過する赤色のフィルタ（短波長側を遮断するシャープカットフィルター）を設けることによって好適に実現することができる。また、基板搬入と搬出部分は、屋内照明や屋外光が入射する隙間が生じるが、ここから入射する光量は少ないので、基板洗浄器２０１の内部の目安として０．１５W/m2以下の光量であれば、光電変換層の発電が十分に抑制される状況となる。【００５４】
上記光量は、太陽光（白色光）が所定時間照射された場合に、電析する金属（例えばＡｇ）が絶縁溝を短絡するおそれがある量に相当する原子数から算出される。
具体的には、上記光量の上限となる数値（光量上限値）は、下式によって算出される。
すなわち、絶縁溝におけるＡｇの析出が、短絡を起こさない量とすると、
光量上限値＜(Ａｇの析出に必要な電荷量)÷(単位光量で発生する電荷量)
となるように制限することが好ましい。
ここで、
(Ａｇの析出に必要な電荷量)
＝(Ag膜の膜厚×セル幅×析出長×比重/原子量×電荷量)
(単位光量で発生する電荷量)
＝(発電電流/光量×時間)
である。
上式に対して、Ag膜の膜厚：0.24 [nm]（Agが単分子並ぶと設定した膜厚）、セル幅：10 [mm]、析出長：0.1 [mm]（Agの析出が短絡を起こさない量として絶縁溝幅になると設定）、比重：10.5
[g/cc]、原子量：107.86 [g/モル]、電荷量：6E23 [個/モル]×1.6E-19 [C]、発電電流:1.5 [A]、光量:1000 [W/m2]、時間：100
[s]（水に接触する時間）と設定して算出すると、
光量上限値 ＜ 0.15 W/m2
という関係を得ることができる。
さらに、Ａｇの析出長が絶縁溝幅の1/10以下にすれば、より十分な抑制効果が得られる。すなわち、
光量上限値 ＜ 1.5×10―２ W/m2
を目安とすると、より好ましい。【００５５】
ロールブラシ部２６には、ロールブラシが設けられている。ロールブラシは、被処理基板に対して上下両側に設けられている。被処理基板に対してロールブラシが押し付けられ、被処理基板の表面を擦ることにより、被処理基板の表面が洗浄される。【００５６】
高圧シャワー部２７には、高圧水を噴射するためのノズルが設けられている。このノズルから、高圧水（例えば、０．２ＭＰａ〜１．０ＭＰａ）が被処理基板に対して噴射される。このように、高圧シャワー部２７では、高圧で吹き付けられる水によって洗浄が行われる。【００５７】
直水リンス部２８では、純水を噴射させるためのノズルが設けられている。このノズルから、純水（比抵抗値１０ＭΩ・ｃｍ以上）が比処理基板に対して噴射される。【００５８】
エアーナイフ部２９では、空気が被処理基板に対して吹き付けられる。これにより、被処理基板上の水が除去されて乾燥される。【００５９】
（８）図７（ｃ）
発電領域を区分して、基板１の縁部２４（図１参照）においてレーザーエッチングによる直列接続部分が短絡し易い影響を除去する。基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を、基板１側から入射する。レーザ光が透明導電層２と光電変換層３で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して、裏面電極層４／光電変換層３／透明導電層２が除去される。パルス発振：１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、基板１の端部から５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の位置を、Ｙ方向絶縁溝１６を形成するようにレーザーエッチングする。なお、図７（ｃ）では、光電変換層３が直列に接続された方向に切断した断面図となっているため、本来であればＹ方向絶縁溝１６の位置には、裏面電極層４／光電変換層３／透明導電層２の膜研磨除去をした縁部２４が存在する状態（図８（ａ）参照）が表れるべきであるが、基板１端部の加工を説明する便宜上、この位置に形成された絶縁溝をＹ方向絶縁溝１６として説明する。
また、Ｙ方向絶縁溝１６を形成する別の方法として以下のようにしてもよい。基板１をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザの第１高調波（１０６４ｎｍ）を、基板１側から入射する。レーザ光が透明導電層２で吸収・蒸発され、このとき光電変換層３でも発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層４が爆裂して、裏面電極層４／光電変換層３／透明導電層２が除去される。その後、ＹＡＧレーザの第２高周波（５３２ｎｍ）を上記ＹＡＧレーザの第１高周波に重ねて入射させ、裏面電極層４／光電変換層３、及び透明導電２の残渣（付着物やバリ）が除去される。パルス発振：１ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ以下として加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、基板１の端部から５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の位置を、Ｙ方向絶縁溝１６を形成するようにレーザーエッチングする。
Ｙ方向絶縁溝１６は基板１の端より５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の位置にてエッチングを終了させることにより、太陽電池パネル端部からの太陽電池モジュール６内部への外部湿分浸入の抑制に、有効な効果を呈するので好ましい。
なお、前述までの各レーザエッチングはＹＡＧレーザを用いているが、ＹＶＯ４レーザやファイバーレーザなどを同様に用いることができる。【００６０】
Ｙ方向絶縁溝１６と同様に、Ｙ方向に対して、中間絶縁溝１７（図１参照）をレーザーエッチングにより形成する。中間絶縁溝１７を形成する際には、中途位置にて分断し、導通部１８を設けることとする。ここで、中間絶縁溝１７は、太陽電池モジュール６の両端にある直列に並んだ一端の太陽電池セル５と、他端の太陽電池セル５には設けないことが好ましい。後の工程（（１０）図８ｂ参照）において、この両端にある各太陽電池セル５から電力が取り出せるように処理するに当たり、電力集電用の銅箔の前面に渡り両端にある各太陽電池セル５との電気的接触を確保できない箇所が一部に生じた場合においても、両端にある各太陽電池セル５の裏面電極４が分断されていないので、銅箔への集電が良好に行われるためである。
なお、Ｙ方向絶縁溝１６のようにＸ方向に設けられる側方絶縁溝は、縁部２４の膜研磨除去処理があるので省略しても良い。
中間絶縁溝１７を中途位置にて分断して導通部１８を設ける方法として、以下の方法が挙げられる。
（ｉ）レーザを遮蔽する遮蔽マスクを設置する方法
具体的には、以下の（ａ）〜（ｄ）のように遮蔽マスクを設置する。
（ａ）基板１を加工ステージ（Ｘ−Ｙテーブル）に設置して位置決めするとともに、レーザ光を照射するモジュール全面に遮光マスク(金属箔や金属ワイヤを組み合わせて作成）を設置する。遮光マスクは基板位置決め工程で併せて位置決めすることが出来る。
（ｂ）導通部１８となる部分にレーザ光の遮光を目的とした粘着テープを基板１のレーザ入射側に貼付する。レーザ加工終了し基板搬出後に、粘着テープを除去する。
（ｃ）揮発性(水、アルコール)の液体を、基板１のレーザ入射側の導通部１８を形成する遮光部分に滴下することでレーザ光を散乱させ加工に必要なエネルギー以下にレーザ光を弱める。揮発性(水、アルコール)の液体は時間が経過すると自然に消失するので、マスク取り外し工程が不要となる。
（ｄ）水溶性の物質(炭酸水素ナトリウムなど)を、導通部１８を形成する遮光部分に塗布することでレーザ光を散乱させる。水溶性の物質は、この後工程の洗浄装置にて除去できる。
（ii）レーザ光を遮断する方法
レーザ光を遮断する方法としては、以下の（ａ）〜（ｃ）の方法が挙げられる。
（ａ）機械的なシャッタを光路中に挿入する。あるいは、反射ミラーなど光学系光軸を微変化させる。
（ｂ）レーザの励起光パルスを遮断する(間欠パルスレーザの発振を調整する)とともに、加工ステージの移動と同期させる。
（ｃ）フォーカスレンズを加工ステージの移動に同期駆動させて加工面において膜エッチング加工に必要なレーザ光密度以下にする。【００６１】
上述のように絶縁溝１６，１７を形成した後に、図１０を用いて示した基板洗浄器２０１によって、屋内外光を遮光し赤色照明を主体とする状態にて基板の洗浄が行われる場合がある。【００６２】
（９）図８（ａ）
後工程のＥＶＡ等を介したバックシート２１との健在な接着・シール面を確保するために、基板１の縁部２４の積層膜は、段差があり剥離し易いため、この膜を除去する。まず、基板の端から５ｍｍ以上２０ｍｍ以下で、前述の図７（ｃ）工程で設けた絶縁溝１６よりも基板端側に位置する裏面電極層４／光電変換層３／透明導電層２を、砥石研磨やブラスト研磨などによって除去する。【００６３】
上述のように研磨した後に、図１０を用いて示した基板洗浄器２０１によって、屋内外光を遮光し、赤色照明を主体とする状態にて基板の洗浄が行われる。【００６４】
（１０）図８（ｂ）
端子箱２３取付け部分となる位置には、バックシート２１に開口貫通窓を設け、ここから集電板を取出す。この開口貫通窓には絶縁材を複数層設置して外部からの湿分などの浸入を抑制する。
直列に並んだ一端の太陽電池セル５と、他端の太陽電池セル５とから銅箔を用いて集電して太陽電池パネル裏側の端子箱部分から電力が取出せるように処理する。銅箔は各部との短絡を防止するために銅箔幅より広い絶縁シートを配置する。
集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、基板１の全体を覆い、基板１からはみ出さないようにＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）等による充填材シートを配置する。
ＥＶＡの上に、防水効果の高いバックシート２１を設置する。バックシート２１は本実施形態では防水防湿効果が高いようにＰＥＴシート／ＡＬ箔／ＰＥＴシートの３層構造よりなる。
バックシート２１までを所定位置に配置したものを、ラミネータにより減圧雰囲気で内部の脱気を行い約１５０℃でプレスしながら、ＥＶＡを架橋させて密着させる。【００６５】
（１１）図９（ａ）
太陽電池モジュール６の裏側２４に端子箱２３を接着剤で取付ける。【００６６】
（１２）図９（ｂ）
銅箔と端子箱の出力ケーブルとをハンダ等で接続し、端子箱内部を封止剤（ポッティング剤）で充填して密閉する。これで太陽電池パネル５０が完成する。【００６７】
（１３）図９（ｃ）
図９（ｂ）までの工程で形成された太陽電池パネル５０について発電検査ならびに、所定の性能試験を行う。発電検査は、ＡＭ１．５、全天日射基準太陽光（１０００Ｗ／ｍ２）のソーラシミュレータを用いて行う。【００６８】
（１４）図９（ｄ）
発電検査（図９（ｃ））に前後して、外観検査をはじめ所定の性能検査を行う。【００６９】
以上の製造方法では、太陽電池として、トップセルとして非晶質（アモルファス）シリコン系光電変換層を有し、ボトムセルとして結晶質（微結晶）シリコン系光電変換層を有するタンデム型太陽電池を用いたものについて説明したが、本発明は、この例に限定されるものではない。
例えば、光電変換層として非晶質（アモルファス）シリコン系光電変換層のみを有するシングル型太陽電池や、微結晶シリコンをはじめとする結晶質シリコン系光電変換層のみを有するシングル型太陽電池や、前記トップセルと前記ボトムセルに加えてさらに１層もしくは２層以上の別の光電変換層を設けた多接合型太陽電池のような他の種類の薄膜太陽電池にも同様に適用可能である。【００７０】
上述した本実施形態にかかる太陽電池およびその製造方法の作用効果は以下の通りである。
側方絶縁溝１６の基板中央側に中間絶縁溝１７が設けられているので、側方絶縁溝１６に隣接する太陽電池セルは、側方絶縁溝１６から中間絶縁溝１７までの面積に限定される。したがって、側方絶縁溝１６が水の浸入等によって短絡しても、側方絶縁溝１６と中間絶縁溝１７との間の面積に応じた発電電流のみが基板１の縁部２４に漏洩するだけである。
具体的には、基板１上に貼着した充填材シートおよびバックシート２１が経年劣化したり、貼着部分の防水性能の低下によって基板１の縁から水分が浸入し、図１に示すように、側方絶縁溝１６上に水Ｗが形成されたとしても、この水Ｗによる短絡によって流れる漏洩電流は、第１中間絶縁溝１７ａによって区画された太陽電池セル５ｄに蓄えられた電流に制限される。これに対して、背景技術にて説明した図２に示した太陽電池では、一方の側方絶縁溝１６から他方の側方絶縁溝１６までにわたって形成された大面積の太陽電池セルに蓄えた電流が漏洩電流として流れるので、電析が発生し短絡しやすい。このように、本実施形態では、中間絶縁部１７によって短絡時の漏洩電流を少なくできるので、電析の発生による短絡を可及的に抑えることができる。【００７１】
また、中間絶縁溝１７の中途位置に導通部１８を設けることにより、この中途位置を挟んで隣接する太陽電池セル５同士を電気的に接続することにした。これにより、導通部１８を介して発電電流をＸ方向にも流すことが可能となるので、Ｙ方向に隣接した太陽電池セル５だけでなく、導通部１８を介してＸ方向に隣接した太陽電池セル５へも発電電流を流すことができる。したがって、発電に寄与しない無効セルがＹ方向に存在していても、Ｘ方向に隣接する他の太陽電池セルを用いることができるので、光電変換装置の性能低下を可及的に防止することができる。
具体的には、比較例として図４に示すように、導通部が形成されずにＹ方向に連続した中間絶縁溝１９を３本設けることによってサブモジュール７を４つ設けた場合を考える。同図において右端に位置する第１サブモジュール７ａの一辺を形成する側方絶縁溝１６に水Ｗが形成された場合には、この水Ｗに対応する太陽電池セル５ｄが短絡して漏洩電流Ｉが流れ、結果として、第１サブモジュール７ａには発電電流が流れないことになる。また、同図において右端から３番目に位置する第３サブモジュール７ｃのように、１つの太陽電池セル５ｆが製膜状態、或いは影やゴミ等によって発電に寄与しない不良セルとなると、第３サブモジュール７ａには発電電流が流れないことになる。したがって、結局のところ、図４に示した太陽電池の場合、同図中に破線矢印で示したように、発電電流は第２サブモジュール７ｂ及び第４サブモジュール７ｄのみに流れることになる。
これに対して、本実施形態では、図１に示すように、製膜状態、或いは影やゴミによって太陽電池セル５ｆが不良セルとなっても、この太陽電池セル５ｆのＹ方向上流側には、導通部１８が設けられているので、この導通部１８を介してＸ方向に発電電流が流れることで、不良セルとなった太陽電池セル５ｆを回避することができる（図１中に破線矢印を参照）。これにより、不良セルとなった太陽電池セル５ｆのＹ方向上流側の太陽電池セルを有効に利用することができ、太陽電池の発電性能低下を可及的に抑えることができる。
なお、導通部１８として、本実施形態のように、裏面電極層４に加えて透明電極層２が残されていることが好ましい。ただし、導通部１８として、裏面電極層４のみが残されていても良く、また、透明電極層２のみを用いることもできる。【００７２】
また、導通部１８が位置する太陽電池セル５は、他の中間絶縁溝１７によってＸ方向に隣接する太陽電池セル５から電気的に絶縁されている。これにより、一方の側方絶縁部１６から他方の側方絶縁溝１６まで連続して形成された比較的大きな面積を有する太陽電池セル（図２参照）を回避することができ、水の浸入等によって側方絶縁溝１６が短絡したときに流れる電流値を抑えることで、電析による短絡を可及的に回避することができる。【００７３】
また、側方絶縁溝１６から２０ｍｍ以上離間させて中間絶縁溝１７を形成することとしたので、側方絶縁溝１６を越えて水分が浸入してきても、中間絶縁溝１７によって短絡による悪影響をブロックすることができ、中間絶縁溝１７よりも内側に位置する太陽電池セル５を継続して使用することができる。本発明者等の検討によれば、側方絶縁溝１６から中間絶縁溝１７が２０ｍｍ離間していれば、保護シートが劣化して側方絶縁溝１６まで水が浸入した場合であっても、水の浸入による短絡やセル変質による性能低下が発生するまで、少なくとも１０年以上を要するよう、中間絶縁溝１７によって短絡による悪影響をブロックできる。【００７４】
また、一辺が１ｍを超えるような大型の太陽電池においては、発電量が増加するので、１つの発電層が積層されたシングル構造においても有効である。
さらに、２つの発電層が積層されたタンデム構造、又は、３つの発電層が積層されたトリプル構造とされた太陽電池セルは、１つの発電層が設けられたシングル構造の太陽電池セルに比べて発電量が大きいため、漏洩電流が大きくなり電析が発生するおそれが高い。したがって、タンデム構造またはトリプル構造の太陽電池セルの場合には、本実施形態のように中間絶縁溝１７および導通部１８を備えた太陽電池が特に有効である。【００７５】
なお、本発明は、中間絶縁溝１７の形成パターンは、図１に示したもの限定されない。例えば、図１１に示したように、中間絶縁溝１７がＹ方向に光電変換層５ごとに繰り返し規則的に形成されたパターンとされていても良い。【００７６】
また、基板の洗浄工程を行う基板洗浄器２０１内では、太陽電池セル５が発電に大きく寄与する波長の光を照射せず、赤色照明を照射する状態を保つこととしたので、洗浄工程時に付着する水によって短絡した絶縁部に、電析が発生する程度の電位を発生させないとともに、基板洗浄器内部の動作を目視確認することができる。これにより、太陽電池の製造工程において電析が発生し短絡するおそれを排除することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年1月26日(2010.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、第１方向に直列に接続された複数の光電変換セルと、
前記第１方向に延在する前記基板の側辺に隣接して連続的に形成され、前記光電変換セルを前記基板の縁部から電気的に絶縁する側方絶縁部と、
を備えた光電変換装置において、
前記側方絶縁部の前記基板中央側には、前記第１方向に略直交する第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に絶縁する中間絶縁部が、前記第１方向に延在した状態で、前記第２方向に並列して２つ以上形成され、
各前記中間絶縁部の中途位置には、前記第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に接続する導通部が設けられ、
該導通部が位置する前記光電変換セルは、該導通部から前記第２方向に離間して位置する他の前記中間絶縁部によって、該第２方向に隣接する光電変換セルから電気的に絶縁されている光電変換装置。
【請求項２】
前記中間絶縁部は、前記基板の両側部に形成された側方絶縁部の隣にそれぞれに設けられた２つの第１中間絶縁部と、
これら第１中間絶縁部の間に設けられた少なくとも1つの第２中間絶縁部と、
を備えている請求項１記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記基板上に形成された光電変換セルを保護するように、該基板の一面全体を覆う保護シートを備え、
前記中間絶縁部は、前記側方絶縁部から２０ｍｍ以上離間している請求項１又は２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記光電変換セルは、２つの発電層が積層されたタンデム構造、又は、３つの発電層が積層されたトリプル構造とされている請求項１から３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項５】
基板上に、発電層として第１の方向に直列に接続された複数の光電変換セルを形成する発電層形成工程と、
該基板上に形成された発電層を他の領域から電気的に絶縁する絶縁部を形成する絶縁工程とを有し、
該絶縁工程が、
前記光電変換セルを前記基板の縁部から電気的に絶縁する側方絶縁部を、前記基板の側辺に隣接して前記第１の方向に連続的に形成する側方絶縁部形成工程と、
前記側方絶縁部の前記基板中央側に、前記第１方向に延在し、前記第１方向に略直交する第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に絶縁する中間絶縁部を、前記第２方向に並列して２以上形成するとともに、各前記中間絶縁部の中途位置に、前記第２方向に隣接する前記光電変換セル同士を電気的に接続する導通部を設ける中間絶縁部形成工程とを有する光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
該絶縁工程の後に、前記基板を洗浄する洗浄工程を有し、
前記洗浄工程を含む所定期間では、前記光電変換層に対して赤色照明が照射される状態とされている請求項５に記載の光電変換装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
また、中間絶縁溝１７の中途位置に導通部１８を設けることにより、この中途位置を挟んで隣接する太陽電池セル５同士を電気的に接続することにした。これにより、導通部１８を介して発電電流をＸ方向にも流すことが可能となるので、Ｙ方向に隣接した太陽電池セル５だけでなく、導通部１８を介してＸ方向に隣接した太陽電池セル５へも発電電流を流すことができる。したがって、発電に寄与しない無効セルがＹ方向に存在していても、Ｘ方向に隣接する他の太陽電池セルを用いることができるので、光電変換装置の性能低下を可及的に防止することができる。
具体的には、比較例として図４に示すように、導通部が形成されずにＹ方向に連続した中間絶縁溝１９を３本設けることによってサブモジュール７を４つ設けた場合を考える。同図において右端に位置する第１サブモジュール７ａの一辺を形成する側方絶縁溝１６に水Ｗが形成された場合には、この水Ｗに対応する太陽電池セル５ｄが短絡して漏洩電流Ｉが流れ、結果として、第１サブモジュール７ａには発電電流が流れないことになる。また、同図において右端から３番目に位置する第３サブモジュール７ｃのように、１つの太陽電池セル５ｆが製膜状態、或いは影やゴミ等によって発電に寄与しない不良セルとなると、第３サブモジュール７ｃには発電電流が流れないことになる。したがって、結局のところ、図４に示した太陽電池の場合、同図中に破線矢印で示したように、発電電流は第２サブモジュール７ｂ及び第４サブモジュール７ｄのみに流れることになる。
これに対して、本実施形態では、図１に示すように、製膜状態、或いは影やゴミによって太陽電池セル５ｆが不良セルとなっても、この太陽電池セル５ｆのＹ方向上流側には、導通部１８が設けられているので、この導通部１８を介してＸ方向に発電電流が流れることで、不良セルとなった太陽電池セル５ｆを回避することができる（図１中に破線矢印を参照）。これにより、不良セルとなった太陽電池セル５ｆのＹ方向上流側の太陽電池セルを有効に利用することができ、太陽電池の発電性能低下を可及的に抑えることができる。
なお、導通部１８として、本実施形態のように、裏面電極層４に加えて透明電極層２が残されていることが好ましい。ただし、導通部１８として、裏面電極層４のみが残されていても良く、また、透明電極層２のみを用いることもできる。
【国際調査報告】
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