(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷方法を採用することによって製造原価の大幅なコストダウンを図ること、および分割されたセルの局所的製造欠陥の発生に対して大きなパネル全体の効率低下を防ぎ、歩留まりを向上して生産効率を高めることができる薄膜型太陽電池パネルの製造方法を提供する。【解決手段】基板上に形成される太陽電池の表面導電膜を、微細線グラビアオフセット印刷にて線幅を１０μｍ以下の良導体ペーストの格子状印刷線により形成し、然る後にベーキングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成される太陽電池の表面導電膜を、微細線グラビアオフセット印刷にて線幅を１０μｍ以下の良導体ペーストの格子状印刷線により形成し、然る後にベーキングする事を特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
微細線グラビアオフセット印刷によって導電層に形成される表面導電膜の微細格子状電極パターンを、分割されたセル毎に形成して、且つこれら分割された太陽電池セルを並列直列に接続する結線部分も印刷により形成する事を特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
薄膜導電層を形成した基板に、微細線グラビアオフセット印刷によりレジスト材料を用いて線幅を１０μｍ以下の格子状印刷線を印刷し、然る後、エッチング処理により、格子状の導電層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来と少なくとも同等の機能を持ちながら、製造コストを大幅に低減させることのできる薄膜型太陽電池パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換できる太陽電池は、環境に優しく持続可能な社会の実現に向け、次世代エネルギー源として注目を集めている。個人が発電ユニットを自宅に設置できる事例が増えたことで、次世代エネルギーの利用普及が広まっていく社会へ向けて、多くの産業分野で、その変換効率や発電量の増大と共に太陽電池パネルの製造コスト、消費資源低減が強く求められているのは周知の通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７-１５３９８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池の中でも、結晶系シリコン太陽電池は中長期的な作動信頼性に優れ、相対的な発電量が大きいため、その主流を成してきた。しかし、結晶系シリコン太陽電池は高効率であるが原料となるシリコン結晶が高価であり、基板全面への材料塗布あるいは蒸着の後、配線が必要な現在の方法では大幅なコストダウンは望めないと考えられる。
【０００５】
一方、量産化によるコストダウンが顕著であると謳われ、現在も盛んに製造方法や構造、材料の研究が進められている薄膜系太陽電池は、ＣＶＤ成膜に置けるシリコンの利用効率が１０％程度であることからコストダウンが難しい。加えて、パネル製造原価の約４割をガラス表面への透明導電膜の製膜とセル分割のレーザ加工によるコストが占めている。即ち発電を担う活性材料が無料となったとしても、コストは４０％にしか下がらない事を意味している。
【０００６】
また、現在の太陽電池製造プロセスでは、大型の真空蒸着装置、あるいは熱ＣＶＤ装置などでガラス基板全面に透明導電膜を製膜し、太陽電池セルを形成した後、レーザー加工機によりスクライブして分割を行なっている。従って、セルの形成サイズは大きくなればなるほど生産効率は上がるが、一方で欠陥の発生により、極めて小さな欠陥の存在によって１枚のセル全体の効率が下がってしまうという問題とのトレードオフがある。
【０００７】
そこで、欠陥の発生を見越してセルを小サイズに分割して形成しようとしても、ＣＶＤプロセスによる活性層の形成が全面に亘るため、結局レーザー剥離などの高価な後工程が必要となっていた。
【０００８】
本発明の第１の目的は、従来技術では熱ＣＶＤ炉内での蒸着およびフォトリソグラフィによるパターニングで形成されている透明導電膜と同様の機能を持つ導電体層を、印刷方法を採用することによって薄膜型太陽電池パネル製造原価の大幅なコストダウンを図ることにあり、本発明の第２の目的は、導電層を印刷により形成する際に、大きな面積のセルを分割、並列に接続する結線部分も同時に印刷によって形成することにより、分割されたセルにより局所的製造欠陥の発生に対して大きなパネル全体の効率低下を防ぎ、歩留まりを向上して生産効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の太陽電池の製造方法は、基板上に形成される太陽電池の表面導電膜を、微細線グラビアオフセット印刷にて線幅を１０μｍ以下の良導体ペーストの格子状印刷線により形成し、然る後にベーキングする事を特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の太陽電池の製造方法は、請求項１において、微細線グラビアオフセット印刷によって導電層に形成される表面導電膜の微細格子状電極パターンを、分割されたセル毎に形成して、且つこれら分割された太陽電池セルを並列直列に接続する結線部分も印刷により形成する事を特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の太陽電池の製造方法は、薄膜導電層を形成した基板に、微細線グラビアオフセット印刷によりレジスト材料を用いて線幅を１０μｍ以下の格子状印刷線を印刷し、然る後、エッチング処理により、格子状の導電層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は微細線グラビアオフセット印刷を採用することにより、パネル製造原価の約４割を占める導電膜の加工費用を大幅に削減出来、薄膜型太陽電池パネル製造原価の大幅なコストダウンを図ることができ、これに加えて、分割されたセルにより局所的製造欠陥の発生に対して大きなパネル全体の効率低下を防ぎ、歩留まりを向上して生産効率を高めることができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来方法と本発明方法のプロセス比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について説明する。本発明に使用される基板は大型のガラス基板で、洗浄した後、微細線グラビアオフセット印刷にて線幅を１０μｍ以下の良導体ペーストの格子状印刷線を形成する。良導体ペーストには、本実施例の場合、銀が８０％〜９０％、残りが樹脂とバインダ及び有機溶媒から成る水飴様の高粘度液体状の銀ペーストを用いる。然る後、ベーキングし、次にその上に例えば数センチ角の小サイズの活性層を多行・多列形成する。続いて、前述同様、活性層の上に、微細線グラビアオフセット印刷にて線幅を１０μｍ以下の良導体ペーストの格子状印刷線を形成し、ベーキングする。即ち、ガラス基板上に１０ｍ線で構成された格子電極があり、その上に活性層があり、さらにその上に格子状の電極がある、という単純なサンドイッチ構造となる。
【００１５】
上記の微細線グラビアオフセット印刷による、導電層に形成される表面導電膜の微細格子状電極パターンを、分割されたセル毎に形成して、且つこれら分割された太陽電池セルを並列直列に接続する結線部分も微細線グラビアオフセット印刷により形成する。ここで、隣同士のセルの電極の縁を少し出しておいて上下Ｓ字に繋いでいけば直列に、上同士、下同士を繋いでいけば並列に電気的に接続できることになる。
【００１６】
これにより、発電に寄与する活性層に対して、導体線を格子状に設けた線幅を１０μｍ以下の網目状の電極による太陽光の遮光が殆どなくなり、透明導電膜を通して太陽光発電効率とほぼ同等の発電効率を達成する。
【００１７】
本発明の第２方法は、前述同様、大型のガラス基板を洗浄した後、金属スパッター装置による透明ではない薄膜導電層を形成し、これを洗浄した後、該薄膜導電層上に、微細線グラビアオフセット印刷によりレジスト材料を用いて線幅を１０μｍ以下の格子状印刷線を印刷しベーキング処理をする。然る後、エッチング処理により、格子状の導電層を形成する。続いて、上記同様、その上に例えば数センチ角の活性層を多行・多列形成する。次に、上記同様、金属スパッター装置による透明ではない薄膜導電層を形成し、これを洗浄した後、該活性層上に、微細線グラビアオフセット印刷によりレジスト材料を用いて線幅を１０μｍ以下の格子状印刷線を印刷しベーキング処理をする。これにより、前述同様のサンドイッチ構造となる。
【図１】
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