(57)【要約】【課題】薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１基板及び前記第１基板上の第１電極層を含む薄膜太陽電池と、前記第１基板と前記第１電極層を挟んで対向し、前記薄膜太陽電池をカバーする第２基板と、前記薄膜太陽電池及び前記第２基板の間に位置するシーリングテープと、を備え、前記シーリングテープは、伝導性を持ち、前記第１電極層の端部に貼り付けられた第１接着層と、前記第１接着層上の金属層と、前記金属層上に位置し前記第２基板と貼り付けられた第２接着層と、を備える薄膜太陽電池モジュール。【選択図】図１
2014011459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び前記第１基板上の第１電極層を含む薄膜太陽電池と、
前記第１基板と前記第１電極層を挟んで対向し、前記薄膜太陽電池をカバーする第２基板と、
前記薄膜太陽電池及び前記第２基板の間に位置するシーリングテープと、を備え、
前記シーリングテープは、伝導性を持ち、前記第１電極層の端部に貼り付けられた第１接着層と、前記第１接着層上の金属層と、前記金属層上に位置し前記第２基板と貼り付けられた第２接着層と、を備える、薄膜太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第２接着層は、前記第１接着層及び前記金属層の前記薄膜太陽電池モジュールに対する外側面を取り囲む、請求項１に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第２接着層は、前記第１電極層の前記薄膜太陽電池モジュールに対する外側面を取り囲む、請求項２に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第２接着層は、前記第１基板と当接する、請求項３に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第２接着層は、前記外側面と対向する前記第１接着層及び前記金属層の内側面を取り囲む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記シーリングテープは、前記薄膜太陽電池と電気的に接続された一対のシーリングテープを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記第１接着層は、接着フィルム及び前記接着フィルムの外部に露出した導電性粒子を含み、前記第１電極層と前記金属層とを電気的に接続する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記第２接着層は、ブチル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノキシ樹脂のうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記薄膜太陽電池は、前記第１電極層上に順次、積層された光吸収層、バッファ層及び第２電極層をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記第２電極層を取り囲む封止層をさらに含む、請求項９に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記第２接着層は、前記封止層と前記第１接着層及び前記金属層の側面との間に延伸される、請求項１０に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記第２電極層には、前記第１電極層まで延伸するパターン部をさらに備え、前記パターン部は、複数の光電変換ユニットを形成する、請求項９に記載の薄膜太陽電池モジュール。
【請求項１３】
第１基板上に第１電極層を形成する段階と、
前記第１電極層の端部にシーリングテープを貼り付ける段階と、
前記第１基板と前記第１電極層を挟んで対向する第２基板を配置し、前記第２基板で前記第１電極層をカバーする段階と、を含み、
前記シーリングテープは、伝導性を持つ第１接着層、前記第１接着層上の金属層及び前記金属層上の第２接着層を含み、
前記シーリングテープを貼り付ける段階は、前記第１電極層の端部への前記第１接着層の貼り付けを含み、前記第２基板を配置する段階は、前記第２基板への前記第２接着層の貼り付けを含む、薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記第１接着層及び前記金属層の側面を前記第２接着層によって取り囲む段階をさらに含む請求項１３に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記第２接着層によって前記第１接着層及び前記金属層の前記側面を取り囲む前において、前記第２接着層の厚さは、前記第１接着層の厚さの５倍〜１０倍である、請求項１４に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記第１電極層上に光吸収層を形成する段階と、
前記光吸収層上にバッファ層を形成する段階と、
前記バッファ層上に第２電極層を形成する段階と、をさらに含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１７】
前記第１基板を露出させるために第１電極層に第１パターン部をパターニングする段階と、
前記第１電極層を露出させるために前記バッファ層及び前記光吸収層に第２パターン部をパターニングする段階と、をさらに含み、
前記第１電極層上に前記光吸収層を形成する段階は、前記第１パターン部によって露出された前記第１基板上への前記光吸収層の形成を含み、
前記バッファ層上に前記第２電極層を形成する段階は、前記第２パターン部によって露出された前記第１電極層上への前記第２電極層の形成を含む、請求項１６に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１８】
前記第１電極層まで延伸する第３パターン部を前記第２電極層にパターニングする段階をさらに含む、請求項１６または１７に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記第１基板の端部から前記第１電極層、前記光吸収層、前記バッファ層及び前記第２電極層を除去する段階と、
前記第１電極層の端部を露出させる段階と、をさらに含む請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２０】
前記第２電極層を封止層で覆う段階をさらに含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池モジュール及び薄膜太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油および石炭などの既存のエネルギー資源の枯渇が予想されており、これらを代替する代替エネルギーへの関心が高まりつつある。その中でも太陽電池は、半導体素子を用いて太陽光エネルギーを直接、電気エネルギーに変化させる次世代電池として脚光を浴びている。
【０００３】
太陽電池は、ｐ−ｎ接合を用いた半導体素子であり、材料としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン、化合物、有機色素などが用いられ、効率及び特性改善のために多様な材料および構造が採用されている。このうち、広く採用される結晶型シリコン太陽電池は、発電効率に対して材料コストが高く、かつ工程が複雑なため、これらの課題を解決した低コストの薄膜型太陽電池への関心が高まりつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、薄膜型太陽電池を備える薄膜太陽電池モジュールは、薄膜型太陽電池を外部の湿気などから保護するために下部基板とカバー基板との間にエッジシーリング工程が行われることが一般的である。しかしながら、エッジシーリング工程を別途行うと工程およびコストが増加するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、外部からの湿気の浸透を防止することが可能な、新規かつ改良された薄膜太陽電池モジュール及び薄膜太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１基板及び前記第１基板上の第１電極層を含む薄膜太陽電池と、前記第１基板と前記第１電極層を挟んで対向し、前記薄膜太陽電池をカバーする第２基板と、前記薄膜太陽電池及び前記第２基板の間に位置するシーリングテープと、を備え、前記シーリングテープは、伝導性を持ち、前記第１電極層の端部に貼り付けられた第１接着層と、前記第１接着層上の金属層と、前記金属層上に位置し、前記第２基板と貼り付けられた第２接着層と、を備える、薄膜太陽電池モジュールが提供される。
【０００７】
前記第２接着層は、前記第１接着層及び前記金属層の前記薄膜太陽電池モジュールに対する外側面を取り囲んでもよい。
【０００８】
前記第２接着層は、前記第１電極層の前記薄膜太陽電池モジュールに対する外側面を取り囲んでもよい。
【０００９】
前記第２接着層は、前記第１基板と当接してもよい。
【００１０】
前記第２接着層は、前記外側面と対向する前記第１接着層及び前記金属層の内側面を取り囲んでもよい。
【００１１】
前記シーリングテープは、前記薄膜太陽電池と電気的に接続された一対のシーリングテープを含んでもよい。
【００１２】
前記第１接着層は、接着フィルム及び前記接着フィルムの外部に露出した導電性粒子を含み、前記第１電極層と前記金属層とを電気的に接続してもよい。
【００１３】
前記第２接着層は、ブチル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂またはフェノキシ樹脂のうち少なくともいずれか一つを含んでもよい。
【００１４】
前記薄膜太陽電池は、前記第１電極層上に順次積層された光吸収層、バッファ層及び第２電極層をさらに含んでもよい。
【００１５】
前記第２電極層を取り囲む封止層をさらに含んでもよい。
【００１６】
前記第２接着層は、前記封止層と前記第１接着層及び前記金属層の側面との間に延伸されてもよい。
【００１７】
前記第２電極層には、前記第１電極層まで延伸するパターン部をさらに備え、前記パターン部は、複数の光電変換ユニットを形成してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１基板上に第１電極層を形成する段階と、前記第１電極層の端部にシーリングテープを貼り付ける段階と、前記第１基板と前記第１電極層を挟んで対向する第２基板を配置し、前記第２基板で前記第１電極層をカバーする段階と、を含み、前記シーリングテープは、伝導性を持つ第１接着層、前記第１接着層上の金属層及び前記金属層上の第２接着層を含み、前記シーリングテープを貼り付ける段階は、前記第１電極層の端部への前記第１接着層の貼り付けを含み、前記第２基板を配置する段階は、前記第２基板への前記第２接着層の貼り付けを含む、薄膜太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１９】
前記第１接着層及び前記金属層の側面を前記第２接着層によって取り囲む段階をさらに含んでもよい。
【００２０】
前記第２接着層によって前記第１接着層及び前記金属層の前記側面を取り囲む前において、前記第２接着層の厚さは、前記第１接着層の厚さの５倍〜１０倍であってもよい。
【００２１】
前記第１電極層上に光吸収層を形成する段階と、前記光吸収層上にバッファ層を形成する段階と、前記バッファ層上に第２電極層を形成する段階と、をさらに含んでもよい。
【００２２】
前記第１基板を露出させるために第１電極層に第１パターン部をパターニングする段階と、前記第１電極層を露出させるために前記バッファ層及び前記光吸収層に第２パターン部をパターニングする段階と、をさらに含み、前記第１電極層上に前記光吸収層を形成する段階は、前記第１パターン部によって露出された前記第１基板上への前記光吸収層の形成を含み、前記バッファ層上に前記第２電極層を形成する段階は、前記第２パターン部によって露出された前記第１電極層上への前記第２電極層の形成を含んでもよい。
【００２３】
前記第１電極層まで延伸する第３パターン部を前記第２電極層にパターニングする段階をさらに含んでもよい。
【００２４】
前記第１基板の端部から前記第１電極層、前記光吸収層、前記バッファ層及び前記第２電極層を除去する段階と、前記第１電極層の端部を露出させる段階と、をさらに含んでもよい。
【００２５】
前記第２電極層を封止層で覆う段階をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、外部からの湿気の浸透を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による薄膜太陽電池モジュール断面を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図３】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図４】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図５】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図６】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図７】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【図８】図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
以下の図面では、各構成要素を説明の便宜上および明確性のために誇張して、または省略して、あるいは概略的に図示している。したがって、図面における各構成要素のサイズは、実際サイズを反映するものではない。また、各構成要素の説明において、「「上（ｏｎ）」に、または「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成される」と記載される場合、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または「他の構成要素を介して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されることを含む。また、「上（ｏｎ）」または「下（ｕｎｄｅｒ）」の基準は、図面を基準として説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る薄膜太陽電池モジュールの断面を概略的に示す断面図である。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る薄膜太陽電池モジュール１００は、薄膜太陽電池１２０と、薄膜太陽電池１２０の端部に貼り付けられた伝導性シーリングテープ１３０と、薄膜太陽電池１２０を密封する封止層１５０と、カバー基板１６０と、を備える。
【００３２】
薄膜太陽電池１２０は、光電効果によって太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する素子であり、例えば、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池、非晶質シリコン薄膜太陽電池、ＣｄＴｅ薄膜太陽電池などであってもよい。以下では、薄膜太陽電池１２０は、ＣＩＧＳ薄膜太陽電池であるとして説明を行うが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、薄膜太陽電池１２０は、シリコン薄膜太陽電池、ＣｄＴｅ薄膜太陽電池であってもよい。
【００３３】
薄膜太陽電池１２０は、下部基板１２１と、下部基板１２１上に順次積層された背面電極層１２２と、光吸収層１２４と、バッファ層１２６と、透光性電極層１２８と、を備える。
【００３４】
下部基板１２１は、ガラス基板、またはポリマー基板などで形成される。例えば、下部基板１２１は、ソーダライムガラスまたは高歪点ソーダガラスで形成されたガラス基板であってもよく、またはポリイミドで形成されたポリマー基板であってもよい。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
背面電極層１２２は、光電効果によって形成された電荷を収集する。また、背面電極層１２２は、光吸収層１２４を透過した光を反射して、光吸収層１２４によって再吸収させる。そのため、背面電極層１２２は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）などの伝導性及び光反射率の高い金属材質からなる。特に、背面電極層１２２は、伝導度、光吸収層１２４とのオーミック接触、セレン（Ｓｅ）雰囲気下での高温安定性などを考慮し、モリブデン（Ｍｏ）を含んで形成されることが好ましい。また、背面電極層１２２は、下部基板１２１との接合、及び背面電極層１２２自体の抵抗特性の確保を考慮して、多層膜で形成されてもよい。
【００３６】
光吸収層１２４は、例えば、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及びセレン（Ｓｅ）を含む銅−インジウム−ガリウム−セレン化物（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２，ＣＩＧＳ）系化合物で形成される。光吸収層１２４は、Ｐ型半導体層をなし、入射する太陽光を吸収する。このような光吸収層１２４は、例えば、０．７〜２μｍの厚さで形成される。
【００３７】
バッファ層１２６は、光吸収層１２４と後述する透光性電極層１２８とのバンドギャップ差を低減させ、光吸収層１２４と透光性電極層１２８との界面で発生する電子と正孔との再結合を低減させる。このようなバッファ層１２６は、例えば、ＣｄＳ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎｘＭｇ（１−ｘ）Ｏなどで形成される。
【００３８】
透光性電極層１２８は、例えば、ＺｎＯ：Ｂ、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの光を透過する性質を持つ伝導性材質からなり、光吸収層１２４とＰ−Ｎ接合をなす。かかる構成により、透光性電極層１２８は、入射光を透過させ、また光電効果によって形成された電荷を捕獲することができる。
【００３９】
シーリングテープ１３０は、一例として、薄膜太陽電池１２０の両端において、上面が露出した背面電極層１２２上に貼り付けられる一対の伝導性シーリングテープ１３０を含む。シーリングテープ１３０は、薄膜太陽電池１３０で発生した電子及び正孔を収集し、電流の逆流を防止するジャンクションボックス（図示せず）と電気的に接続される。また、一対のシーリングテープ１３０は薄膜太陽電池モジュール１００を密封し、外部の水分が薄膜太陽電池モジュール１００の内部に浸透することを防止する。すなわち、一対のシーリングテープ１３０は、リボンおよびエッジシーリングの役割を果たす。
【００４０】
シーリングテープ１３０を拡大図示している図１のＡ部分を参照すると、シーリングテープ１３０は、第１接着層１３２と、第１接着層１３２上の金属層１３４と、第１接着層１３２および金属層１３４を取り囲む第２接着層１３６と、を含む。
【００４１】
第１接着層１３２は、背面電極層１２２と金属層１３４とを接着させ、背面電極層１２２から電荷が金属層１３４に移動できるように伝導性を有する。例えば、第１接着層１３２は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などで形成された接着フィルム内に、伝導性の高い金、銀、ニッケル、銅などからなる導電性粒子を分散させて形成されてもよい。接着フィルム内に分散された導電性粒子は、ラミネートなどの工程によって接着フィルムの外部に露出し、露出した導電性粒子によって、背面電極層１２２と金属層１３４とは電気的に接続される。
【００４２】
金属層１３４は、収集された電荷が移動する主通路である。金属層１３４は、例えば、銅、金、銀、ニッケルなどからなる金属膜にスズなどがコーティングされて形成される。
【００４３】
第２接着層１３６は、接着力に優れ、水分が浸透しにくいブチル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などで形成される。第２接着層１３６は、金属層１３４とカバー基板１６０とを貼り付けることで太陽電池モジュール１００を密封し、外部の水分が薄膜太陽電池モジュール１００内に浸透することを防止する。
【００４４】
第２接着層１３６は、第１接着層１３２及び金属層１３４を取り囲むように形成される。一例として、第２接着層１３６は、金属層１３４、第１接着層１３２及び下部電極層１２２の太陽電池モジュール１００に対する外側面上、および第１金属層１３４及び第１接着層１３２の太陽電池モジュール１００に対する内側面上にも形成される。
【００４５】
このように、第２接着層が金属層１３４、第１接着層１３２及び下部電極層１２２の外側面上に形成される場合、金属層１３４、第１接着層１３２及び下部電極層１２２が外部の環境に露出されることにより発生する腐食を防止することができる。また、第２接着層１３６が金属層１３４及び第１接着層１３２の内側面上に形成される場合、外部の水分などが薄膜太陽電池モジュール１００の内部に浸透することを２次的に防止することができる。
【００４６】
封止層１５０は、一対のシーリングテープ１３０の間に位置する。封止層１５０は、一対のシーリングテープ１３０と共に薄膜太陽電池１２０を密封することで、薄膜太陽電池１２０に悪影響を及ぼす水分や酸素を遮断する。
【００４７】
封止層１５０は、例えば、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）共重合体樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ＥＶＡ部分酸化物、シリコーン樹脂、エステル系樹脂、オレフイン系樹脂などで形成されるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
カバー基板１６０は、太陽光を透過するように、例えばガラスで形成される。カバー基板１６０は、外部の衝撃などから薄膜太陽電池１２０を保護するために強化ガラスで形成されることが望ましい。また、太陽光の反射を防止し、太陽光の透過率を高めるために、鉄分の含有量が少ない低鉄分強化ガラスで形成されることがさらに望ましい。
【００４９】
図２〜図８は、図１の薄膜太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図である。
【００５０】
図２〜図４は、図１の薄膜太陽電池モジュール１００における薄膜太陽電池１２０の詳細な構成および製造方法を図示している。図５〜図８は、図２〜図４によって製造された薄膜太陽電池１２０を用いた薄膜太陽電池モジュール１００の製造方法を図示している。
【００５１】
まず、図２〜図４を参照して、薄膜太陽電池１２０の製造方法を説明する。
【００５２】
図２に示したように下部基板１２１上の全面にわたって背面電極層１２２が形成される。また、背面電極層１２２は、第１パターニングにより複数に分割される。
【００５３】
例えば、背面電極層１２２は、導電性ペーストを下部基板１２１上に塗布した後、熱処理して形成される。または、背面電極層１２２は、メッキ法などの工程により形成される。さらに、背面電極層１２２は、モリブデン（Ｍｏ）ターゲットを用いたスパッタリング工程によって形成されてもよい。
【００５４】
第１パターニングは、例えば、レーザースクライビング工程によって行われる。レーザースクライビング工程は、下部基板１２１の底面から下部基板１２１側にレーザーを照射して背面電極層１２２の一部を蒸発させる工程である。これにより、背面電極層１２２を一定間隔で複数に分割する第１パターン部Ｐ１が形成される。
【００５５】
次いで、図３に示すように光吸収層１２４及びバッファ層１２６を形成した後で、第２パターニングが行われる。
【００５６】
光吸収層１２４は、ｉ）真空チャンバ内に設けられた小さな電気炉に銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）などを入れ、これを加熱して真空蒸着させる同時蒸着（ｃｏ−ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法、または、ｉｉ）銅（Ｃｕ）ターゲット、インジウム（Ｉｎ）ターゲット、ガリウム（Ｇａ）ターゲットを用いて背面電極層１２２上にＣＩＧ系金属前駆体（ｐｒｅｃｕｓｏｒ）膜を形成した後、セレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）ガス雰囲気で熱処理し、金属前駆体膜をセレン（Ｓｅ）と反応させてＣＩＧＳ系光吸収層１２４を形成するスパッタリング／セレニゼーション法などによって形成される。また、光吸収層１２４は、電着法、有機金属化学蒸着（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＯＣＶＤ）法などによって形成されてもよい。
【００５７】
バッファ層１２６は、例えば、化学的溶液成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂａｔｈ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＢＤ）、原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）、イオン層ガス反応法（ＩＬＧＡＲ：Ｉｏｎ  Ｌａｙ  Ｇａｓ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）などによって形成される。
【００５８】
光吸収層１２４及びバッファ層１２６を形成した後に、第２パターニングが行われる。第２パターニングは、第１パターン部Ｐ１と離隔した位置で、例えば、第１パターン部Ｐ１と平行な方向に針などの鋭い器具を移動させる機械的スクライビングによって行われてもよい。また、第２パターニングは、これに限定されず、レーザースクライビングによって行われてもよい。
【００５９】
第２パターニングは、光吸収層１２４を複数に分割する。また、第２パターニングによって形成される第２パターン部Ｐ２は、背面電極層１２２の上面まで延びて背面電極層１２２を露出させる。
【００６０】
次いで、図４に示したように透光性電極層１２８を形成した後、第３パターニングが行われる。
【００６１】
透光性電極層１２８は、例えば、ＺｎＯ：Ｂ、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な伝導性材質で形成される。透光性電極層１２８は、例えば、有機金属化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）、低圧化学気相蒸着法（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＬＰＣＶＤ）またはスパッタリング法などによって形成される。
【００６２】
透光性電極層１２８は、第２パターン部Ｐ２内にも形成される。透光性電極層１２８は、第２パターン部Ｐ２によって露出された下部電極層１２２と接触することにより、第２パターン部Ｐ２によって複数に分割された光吸収層１２４を電気的に接続する。
【００６３】
このような透光性電極層１２８は、第１パターン部Ｐ１、及び第２パターン部Ｐ２と異なる位置に形成された第３パターン部Ｐ３によって複数に分けられる。
【００６４】
第３パターニングは、機械的スクライビングによって行われる。第３パターニングによって形成された第３パターン部Ｐ３は、第１パターン部Ｐ１及び第２パターン部Ｐ２と平行に形成された溝（Ｇｒｏｏｖｅ）である。第３パターン部Ｐ３は、背面電極層１２１の上面まで延伸して形成され、第３パターン部Ｐ３によって分割された複数の光電変換ユニットＣ１、Ｃ２、Ｃ３を形成する。また、第３パターン部Ｐ３は、複数の光電変換ユニットＣ１、Ｃ２、Ｃ３の間で絶縁層として作用する。なお、光電変換ユニットＣ１、Ｃ２、Ｃ３は直列に連結される。
【００６５】
次いで、図５〜図８を参照して、図１の薄膜太陽電池モジュール１００の製造方法を説明する。
【００６６】
まず、図５に示したように、図４の薄膜太陽電池１２０において、端部除去（Ｅｄｇｅ  ｄｅｌｅｔｉｏｎ）工程を行った後、一対のシーリングテープ１３０を貼り付けることができるように背面電極層１２２の上面を露出させる。
【００６７】
端部除去（Ｅｄｇｅ  ｄｅｌｅｔｉｏｎ）工程は、具体的には、下部基板１２１の端部に形成された背面電極層１２２、光吸収層１２４、バッファ層１２６及び透光性電極層１２８を除去する工程である。これによって封止層１５０と下部基板１２１との接合力を向上させることができる。端部除去（Ｅｄｇｅ  ｄｅｌｅｔｉｏｎ）工程は、例えば、機械的スクライビングまたはレーザースクライビングによって行われる。
【００６８】
端部除去（Ｅｄｇｅ  ｄｅｌｅｔｉｏｎ）工程を行った後に、機械的スクライビング、レーザースクライビングまたは選択的エッチングによって背面電極層１２２の両端部が露出される。露出された背面電極層１２２上にはシーリングテープ１３０が貼り付けられる。また、工程の誤差などを考慮して、露出される背面電極層１２２の幅は、シーリングテープ１３０の幅以上であることが望ましい。
【００６９】
次いで、図６に示すように上面が露出された背面電極層１２２上にシーリングテープ１３０が貼り付けられる。ここで、一対のシーリングテープ１３０は、前述した第１パターン部Ｐ１〜第３パターン部Ｐ３と平行に背面電極層１２２の一側方向に沿って長く配置される。また、図示していないが、一対のシーリングテープ１３０で長方形の薄膜太陽電池モジュール１００を全体的にシーリングできるように、シーリングテープ１３０はそれぞれ「Ｌ」字状に形成される。
【００７０】
一方、図７は、背面電極層１２２上に貼り付けられるシーリングテープ１３０の構成を示す断面図である。図７を参照すると、シーリングテープ１３０は、順次積層された第１接着層１３２、金属層１３４、及び第２接着層１３６を含む。また、第２接着層１３６の厚さＴ１は、金属層１３４の厚さＴ２の５〜１０倍に形成される。
【００７１】
第２接着層１３６は、後述するように、ラミネート工程中に少なくとも一部が溶融して下部に位置する金属層１３４及び第１接着層１３２の側面に沿って下方へ流れ、その結果、金属層１３４及び第１接着層１３２の側面を覆う。よって、かかる構成により金属層１３４及び第１接着層１３２は外部環境から遮断され、腐食が防止される。また、かかる構成により外部の湿気が薄膜太陽電池モジュール１００の内部に浸透することを効果的に防止することができる。
【００７２】
しかし、第２接着層１３６の厚さＴ１が金属層１３４の厚さＴ２の５倍よりも薄い場合、ラミネート工程時に溶融した第２接着層１３６が金属層１３４及び第１接着層１３２の側面を十分にカバーすることができない。その結果、金属層１３４及び第１接着層１３２が外部に露出するため、腐食が発生する。また、薄膜太陽電池モジュール１００の内部への水分の浸透を防止することも困難である。
【００７３】
一方、第２接着層１３６の厚さＴ１が金属層１３４の厚さＴ２の１０倍より厚い場合、シーリングテープ１３０の厚さが厚いため、ラミネーション工程時に溶融された第２接着層１３６が封止層１５０の上面にも浸透する。このように封止層１５０上に第２接着層１３６が浸透する場合、封止層１５０とカバー基板１６０との接合力が弱くなって密封効果が低下する。また、浸透した第２接着層１３６によって入射光の一部が遮断されるため、薄膜太陽電池モジュール１００の効率が低下する。
【００７４】
したがって、第２接着層１３６の厚さＴ１は、金属層１３４の厚さＴ２の５〜１０倍に形成されることが望ましい。
【００７５】
このように一対のシーリングテープ１３０を背面電極層１２２上に貼り付けた後、図８のように、封止層１５０及びカバー基板１６０を配置し、ラミネーション工程を行うことにより薄膜太陽電池モジュール１００が形成される。
【００７６】
封止層１５０は、一対のシーリングテープ１３０の間に位置し、ラミネーション工程によって薄膜太陽電池モジュール１００を密封する。
【００７７】
ここで、ラミネーション工程時、第２接着層１３６は少なくとも一部が溶融され、重力によって金属層１３４及び第１接着層１３２の側面に沿って下方へ流れる。その結果、第２接着層１３６は、第１接着層１３２及び金属層１３４を取り囲むように形成される。よって、金属層１３４及び第１接着層１３２が外部環境から遮断されるため、金属層１３４及び第１接着層１３２の腐食を防止することができる。また、かかる構成により外部の湿気が薄膜太陽電池モジュール１００の内部に浸透することを効果的に防止することができる。
【００７８】
すなわち、本発明によれば、一対のシーリングテープ１３０がリボン及びエッジシーリングの役割を同時に行うことができるため、別途のエッジシーリング工程を省略することができる。また、エッジシーリングを形成するための工程を必要としないため、薄膜太陽電池モジュール１００の製造過程がより単純化される。さらに、エッジシーリングを省略することにより薄膜太陽電池の面積が増大するため、薄膜太陽電池モジュール１００の光電変換効率を向上させることができる。
【００７９】
以上説明したように、本発明によれば、薄膜太陽電池モジュールへの外部からの湿気の浸透を防止することが可能である。また、エッジシーリングを省略することにより、薄膜太陽電池モジュールの製造工程をさらに単純化することができる。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、薄膜太陽電池モジュール関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８２】
１００    太陽電池モジュール
１２０    薄膜太陽電池
１２１    下部基板
１２２    背面電極層
１２４    光吸収層
１２６    バッファ層
１２８    透光性電極層
１３０    伝導性テープ
１５０    封止層
１６０    カバー基板
【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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