(57)【要約】  第１電極層（１１１）、光電変換セル（１２０）および第２電極層（１３０）を有する積層膜が第１分離溝（１４６）によって分離されたサブセル（１４０−１〜１４０−３）が、第１方向に交差する第２方向に直列に接続される太陽電池モジュールで、２以上のサブセル（１４０−１〜１４０−３）にわたって第２方向に延在する複数本の第２分離溝（１４５）を形成することによって、サブセル（１４０−１〜１４０−３）内に形成される複数のミニセル（１７０）からなるミニセル群を備え、第１分離溝（１４６）は、第１方向に隣接するサブセル（１４０−１〜１４０−３）間を電気的に直列に接続するものであり、第２分離溝（１４５）は、第２分離溝（１４５）を挟んで隣接する領域の積層膜間を電気的に絶縁するものである。
2013179898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極層、光電変換セルおよび第２電極層を有する積層膜が第１方向に延在する第１分離溝によって分離されたサブセルが、前記第１方向に交差する第２方向に直列に接続されるように基板上に配置された太陽電池モジュールであって、
前記第２方向に隣接する２以上の前記サブセルにわたって前記第２方向に延在する複数本の第２分離溝を形成することによって、前記サブセル内に形成される複数のミニセルからなるミニセル群を備え、
前記第１分離溝は、前記第１方向に隣接する前記サブセル間を電気的に直列に接続するものであって、前記第２方向に隣接する前記サブセル間で分離するように前記第１電極層の一部を除去する第１除去部と、前記第１電極層と隣接する前記サブセルの前記第２電極層とを電気的に接続するように前記光電変換セルの一部を除去する第２除去部と、隣接する前記サブセル間を電気的に絶縁するように前記第２電極層と前記光電変換セルの一部を除去する第３除去部と、によって構成され、
前記第２分離溝は、該第２分離溝を挟んで隣接する領域の前記積層膜間を電気的に絶縁するものであって、前記第１電極層の一部を除去する第４除去部と、前記光電変換セルの一部を除去する第５除去部と、前記第２電極層と前記光電変換セルの一部を除去する第６除去部と、前記第２電極層と前記光電変換セルと前記第１電極層の一部を除去する第７除去部と、の少なくとも１つ以上によって構成されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記ミニセル群は、前記基板面内に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記ミニセル群は、それぞれ異なる面積／周長比を有する前記ミニセルを複数備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記ミニセルの領域内部に、前記第４除去部から前記第７除去部のうち少なくとも１つの種類の除去部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第２分離溝は、前記第２方向に延在するように形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記ミニセル群を他の領域と分離する前記第１方向の両端に位置する前記第２分離溝は、前記第１方向に対して垂直な方向に延在し、
前記ミニセル群内に形成される前記第２分離溝は、前記第１方向に対して垂直ではない角度で交差する方向に延在することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記ミニセル群は、領域内部に前記第２分離溝によってミアンダ形状が形成された前記ミニセルを複数有し、
前記ミニセルは、前記ミアンダ形状の折り返し数が異なることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記基板は、異なる表面粗さの複数の領域を有しており、
表面粗さの異なる領域のそれぞれに、形状が同等の複数の前記ミニセルを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第１除去部から前記第４除去部が直線、長方形または円を直線上に並べた形状であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程と、
前記第１電極層の一部を除去して第１除去部を形成する第１除去工程と、
除去された前記第１電極層が形成された前記基板上に光電変換セルを形成する光電変換セル形成工程と、
前記光電変換セルの一部を除去して第２除去部を形成する第２除去工程と、
前記第１電極層と前記光電変換セルが形成された前記基板上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
前記光電変換セルと前記第２電極層の一部を除去して第３除去部を形成する第３除去工程と、
前記第１電極層と前記光電変換セルと前記第２電極層の一部を除去して第４除去部を形成する第４除去工程と、
を含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第１除去工程と、前記第２除去工程と、前記第３除去工程とを用いて、第１方向に沿った前記第１除去部、前記第２除去部および前記第３除去部からなる第１分離溝を複数形成して、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する複数のサブセルを形成するサブセル形成工程と、
前記第１除去工程、前記第２除去工程、前記第３除去工程および前記第４除去工程のうち少なくとも１つの工程を用いて、前記第２方向に沿った前記第１除去部、前記第２除去部、前記第３除去部および前記第４除去部のうちのいずれかからなる第２分離溝を、少なくとも２つ以上の隣接した前記サブセルにわたって形成して複数個の前記ミニセルからなるミニセル群を作製するミニセル群形成工程と、
前記ミニセルを電気的に測定する測定工程と、
前記測定工程での測定結果から、前記第１電極層形成工程、前記光電変換セル形成工程および前記第２電極層形成工程と前記第１から第４の除去工程に対応する特性情報を算出する特性情報算出工程と、
算出した前記特性情報から前記膜形成工程または前記第１から第４の除去工程の条件を補正する条件補正工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記測定工程では、前記基板面内に配置された複数の前記ミニセル群を電気的に測定し、
前記特性情報算出工程では、複数の箇所の前記ミニセル群の測定結果同士の相関を基に特性情報を算出することを特徴とする請求項１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成装置と、前記基板上に光電変換セルを形成する光電変換セル形成装置と、前記基板上に第２電極層を形成する第２電極層形成装置と、前記第１電極層、前記光電変換セルおよび前記第２電極層のうちの一部を除去するスクライブライン形成装置と、前記の一連の装置に接続され、これらの装置における処理条件を管理する太陽電池モジュール製造管理装置において、
前記太陽電池モジュールに形成されるミニセルを用いて測定を行うミニセル測定手段と、
前記ミニセル測定手段による測定結果から、前記各装置での処理内容に対応する前記太陽電池モジュールを構成する複数の要素の特性情報を算出する特性値算出手段と、
前記要素の特性情報を所望の範囲内にするように前記要素の加工に対応する処理条件を、前記要素の特性情報の値ごとに管理するプロセス管理情報を格納するプロセス管理情報格納手段と、
算出した前記特性情報が所望の範囲内に存在するかを判定し、所望の範囲内に存在しない場合に、算出した前記特性情報を前記所望の範囲内とする処理条件を前記プロセス管理情報から取得し、取得した前記処理条件を対応する装置に設定するプロセス条件補正手段と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュール製造管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールとその製造方法および太陽電池モジュール製造管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電は、化石燃料による火力発電の代替エネルギとして期待されており、太陽光発電システムの生産量は年々増加している。しかし、シリコン基板を原材料に用いるバルク型太陽電池ではシリコンウエハが不足するという事態が発生し、シリコン基板の価格高騰による製造コストの増大が懸念されている。そこで、ガラス基板上にシリコン膜を形成する薄膜シリコン系太陽電池が注目されている。通常、このような薄膜シリコン系太陽電池やＣＩＳ系などのカルコパイライト系薄膜化合物太陽電池などでは、光電変換の要となるシリコン膜や半導体膜、およびキャリア取り出しに用いる透明導電膜や金属電極膜、さらに反射防止コーティング等に用いられる各種の機能性膜は、化学気相蒸着（Chemical  Vapor  Deposition；以下、ＣＶＤという）法や物理気相蒸着（Physical  Vapor  Deposition；以下、ＰＶＤという）法などの半導体プロセスを用いて作製することが多い。したがってプロセス条件が適切に設定されないと、太陽電池としての効率、基板面内の均一性など製品の特性に著しい悪影響を及ぼすため、なにがしかのプロセス管理手法が必要とされている。【０００３】
たとえば太陽電池ではないが、同様に半導体プロセスを用いて成膜、エッチングを行うＬＳＩ（Large  Scale  Integrated  circuit）などの半導体装置の製造において、プロセスばらつきによる製品特性のばらつきを補正する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。ここでは、テストエレメントグループ（Test  Element  Group；以下、ＴＥＧという）と呼ばれるテスト回路群をインラインで測定し、その結果を基にフィードバック／フィードフォワード制御などの手法を用いて当該プロセスや次プロセスへの条件補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３２７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の太陽電池の製造においては、ＴＥＧなどのテスト回路群を用いたプロセス管理は提案されておらず、全プロセス終了後のソーラーシミュレータによる最終検査結果によってプロセス管理を行うのが一般的であった。その理由の１つが、太陽電池の光電変換特性は発電可能面積に比例するというものである。つまり、受光面積にほぼ比例して発電量が増減するため、通常、発電に寄与しない無効領域となるＴＥＧが製品に組み込まれることはなかった。また、このように従来の太陽電池にはＴＥＧが組み込まれていないので、プロセス管理基準もソーラーシミュレータの電気特性評価結果（変換効率、短絡電流、開放電圧、曲率因子など）に基づいており、プロセス条件へのフィードバックという点で情報が不足していた。【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、ＴＥＧなどのテスト回路群を有する太陽電池モジュールを用いてプロセス管理を行う太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール製造管理装置を得ることを目的とする。また、通常の太陽電池に比して発電に寄与しない無効領域を増大させないようにしたテスト回路群を有する太陽電池モジュールを得ることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる太陽電池モジュールは、第１電極層、光電変換セルおよび第２電極層を有する積層膜が第１方向に延在する第１分離溝によって分離されたサブセルが、前記第１方向に交差する第２方向に直列に接続されるように基板上に配置された太陽電池モジュールであって、前記第２方向に隣接する２以上の前記サブセルにわたって前記第２方向に延在する複数本の第２分離溝を形成することによって、前記サブセル内に形成される複数のミニセルからなるミニセル群を備え、前記第１分離溝は、前記第１方向に隣接する前記サブセル間を電気的に直列に接続するものであって、前記第２方向に隣接する前記サブセル間で分離するように前記第１電極層の一部を除去する第１除去部と、前記第１電極層と隣接する前記サブセルの前記第２電極層とを電気的に接続するように前記光電変換セルの一部を除去する第２除去部と、隣接する前記サブセル間を電気的に絶縁するように前記第２電極層と前記光電変換セルの一部を除去する第３除去部と、によって構成され、前記第２分離溝は、該第２分離溝を挟んで隣接する領域の前記積層膜間を電気的に絶縁するものであって、前記第１電極層の一部を除去する第４除去部と、前記光電変換セルの一部を除去する第５除去部と、前記第２電極層と前記光電変換セルの一部を除去する第６除去部と、前記第２電極層と前記光電変換セルと前記第１電極層の一部を除去する第７除去部と、の少なくとも１つ以上によって構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、薄膜太陽電池モジュール内にミニセル群を設けたので、従来のソーラーシミュレータでの一括測定によるプロセス管理では不可能な、各プロセスで独立した条件補正を行うためのデータを取得することができるという効果を有する。また、複数プロセス間にまたがる補正量決定が行いやすくなり、太陽電池の製造プロセス管理をより容易にすることができるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、薄膜太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、暗状態での集積化された薄膜太陽電池モジュールの構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、薄膜太陽電池モジュールの製造プロセスで行われる膜除去プロセスによって除去される膜の種類を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態によるサブセルのダイオード特性の計測手法の一例を模式的に示す図である。
【図５】図５は、ガードピンを用いてサブセルのダイオード特性を計測している状態の等価回路図である。
【図６】図６は、ガードピンを用いたサブセルのダイオード特性の計測手法の他の例を模式的に示す図である。
【図７】図７は、薄膜太陽電池モジュールにおけるＴＥＧパターンの一例を模式的に示す平面図である。
【図８】図８は、薄膜太陽電池モジュール内のサブセルの構造を模式的に示す図である。
【図９】図９は、ミニセルのパターニングの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示される薄膜太陽電池モジュールにおける等価回路図である。
【図１１】図１１は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図１９】図１９は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す図である。
【図２０】図２０は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す断面図である。
【図２１】図２１は、この実施の形態による太陽電池モジュール製造管理装置の構成の一例を模式的に示すブロック図である。
【図２２】図２２は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図２４−１】図２４−１は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その１）。
【図２４−２】図２４−２は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その２）。
【図２４−３】図２４−３は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その３）。
【図２４−４】図２４−４は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その４）。
【図２４−５】図２４−５は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その５）。
【図２４−６】図２４−６は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図である（その６）。
【図２５】図２５は、ＴＥＧの測定結果からＣＶＤプロセスの条件を補正する前後の特性パラメータの状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールとその製造方法および太陽電池モジュール製造管理装置を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態で用いられる太陽電池の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合がある。
【００１１】
図１は、薄膜太陽電池の構成を模式的に示す断面図である。薄膜太陽電池は、ガラス基板１０１上に、表面電極層１１１と、ｐ型半導体膜１２１、発電層であるｉ型半導体膜１２２およびｎ型半導体膜１２３が積層された光電変換セル１２０と、裏面透明導電膜１３１および裏面電極膜１３２が積層された裏面電極層１３０と、が順に積層された構造を有する。表面電極層１１１は、たとえば上面（ガラス基板１０１に接触する面とは反対側の面）に凹凸形状を有する透明導電膜によって構成される。光電変換セル１２０は、アモルファスシリコン膜や微結晶シリコン膜、ＣＩＳ系などのカルコパイライト系薄膜などの光電変換を行うことができる半導体膜によって構成される。なお、この実施の形態において、薄膜太陽電池の太陽光が入射する側（ガラス基板１０１が配置される側）を表面（受光面）といい、それに対向する側を裏面という。
【００１２】
図１に示されるように、薄膜太陽電池は大面積のガラス基板１０１上に透明導電膜や半導体膜などの各種機能性膜を堆積させることによって作製される。このため結晶シリコン系太陽電池モジュールのようにセルを直列および／または並列で接続してモジュールの出力電圧や出力電流の調整を行うことが難しい。そこで、薄膜太陽電池モジュールでは、基板上に透明導電膜や半導体膜などを形成する際に加工を行って、セルが直列に接続されるようにする。
【００１３】
図２は、暗状態での集積化された薄膜太陽電池モジュールの構成の一例を示す図であり、（ａ）は集積化された薄膜太陽電池モジュールの裏面側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は等価回路を示す図である。なお、図２において、基板面内に互いに垂直なＸ軸とＹ軸を取り、基板面に垂直な方向をＺ軸としている。
【００１４】
集積化された薄膜太陽電池モジュール１００は、ガラス基板１０１上にＸ方向に延在する矩形状の複数のサブセル１４０が、Ｙ方向に所定の間隔で配置された構造を有する。具体的には、Ｘ方向に延在し、Ｙ方向に所定の間隔で配置される矩形状の表面電極層１１１が形成されたガラス基板１０１上に、表面電極層１１１と略同じ大きさの光電変換セル１２０と裏面電極層１３０からなる積層体が、Ｙ方向に隣接する２つの表面電極層１１１をまたがるようにＹ方向に所定の間隔で配置された構造を有する。そして、光電変換セル１２０内で表面電極層１１１と裏面電極層１３０とが接続される。ここで、表面電極層１１１をＹ方向に分離する溝を第１スクライブライン１４１といい、表面電極層１１１と裏面電極層１３０とを接続する光電変換セル１２０内に設けられる溝を第２スクライブライン１４２といい、積層体をＹ方向に分離する溝を第３スクライブライン１４３という。Ｙ方向に第１スクライブライン１４１、第２スクライブライン１４２、第３スクライブライン１４３の順に形成することで、隣接する領域の表面電極層１１１、光電変換セル１２０、裏面電極層１３０同士が電気的に絶縁され、かつ裏面電極層１３０と表面電極層１１１とが電気的に導通される。これにより隣接領域のサブセル同士が直列に接続される。以降、この第１〜第３スクライブライン１４１〜１４３の組によって作製された領域を第１分離溝１４６という。そして、たとえば２つの隣接する第１分離溝１４６間で区画される領域にサブセル１４０が形成される。サブセル１４０の表面電極層１１１は、隣接する一方のサブセル１４０の裏面電極層１３０と接続され、裏面電極層１３０は、隣接する他方のサブセル１４０の表面電極層１１１と接続され、ガラス基板１０１上で複数のサブセル１４０が直列に接続される構造となる。
【００１５】
このように、通常、薄膜太陽電池モジュール１００はその製造プロセスにおいて、第１〜第３スクライブライン１４１〜１４３に対応する３回の膜除去処理を行って、ガラス基板１０１面内でサブセル１４０の分離／接続を行い、モジュールの電圧、電流調整を行う。また、薄膜太陽電池モジュール１００におけるこのようなプロセスを集積化と呼ぶ。３回の膜除去プロセス、すなわち第１スクライブライン１４１、第２スクライブライン１４２および第３スクライブライン１４３を形成するプロセスを、以下ではそれぞれＰ１，Ｐ２，Ｐ３スクライブプロセスと呼ぶことにする。
【００１６】
図３は、薄膜太陽電池モジュールの製造プロセスで行われる膜除去プロセスによって除去される膜の種類を示す図であり、（ａ）は薄膜太陽電池モジュールの断面構造を模式的に示す図であり、（ｂ）は各スクライブプロセスで除去される膜を示す図である。Ｐ１スクライブプロセスでは、表面電極層１１１が除去され、除去された溝部分が第１スクライブライン１４１となる。Ｐ２スクライブプロセスでは、半導体膜（光電変換セル１２０）またはこれに裏面透明導電膜１３１を加えたものが除去され、除去された溝部分が第２スクライブライン１４２となる。Ｐ２スクライブプロセスで除去する膜として裏面透明導電膜１３１を含むかどうかは構造によるが、一般的には含む場合が多い。Ｐ３スクライブプロセスでは、半導体膜（光電変換セル１２０）と裏面透明導電膜１３１と裏面電極膜１３２が除去され、除去された溝部分が第３スクライブライン１４３となる。なお、このほかにも、ガラス基板１０１上の膜すべて（表面電極層１１１、半導体膜（光電変換セル１２０）、裏面透明導電膜１３１、裏面電極膜１３２）を除去し、絶縁を取るために用いられるＰ４スクライブプロセスと呼ばれるプロセスもあり、これによって第４スクライブライン１４４が形成される。ただし、一般的に外周部においてフレームと絶縁するために用いられることが多く、集積化の際のプロセスには用いないことが多い。
【００１７】
集積化された薄膜太陽電池モジュール１００は、通常、細長いサブセル１４０を直列に複数、たとえば１００本ほど接続して構成される。その際の等価回路は図２（ｃ）の通りであり、表面電極層１１１の抵抗（Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ）１５４、裏面電極膜１３２の抵抗（Ｒｓ＿ＢＫ）１５１、裏面電極膜１３２／表面電極層１１１同士の接触抵抗（Ｒｓ＿ＣＯＮ）１５５、シャントダイオード（Ｄ）１５３、シャント抵抗（Ｒｓｈ＿Ｄ）１５２の直並列回路として表現される。
【００１８】
この実施の形態では、薄膜太陽電池モジュール１００に発電領域としても動作するミニセル群であるテスト回路群（以下、ＴＥＧという）パターンを設けるものであるが、ここで、ＴＥＧのパターンレイアウトとプロービング手法について説明する。ＴＥＧは、図２（ｃ）に示される等価回路の各要素の電気特性を取得することを目的として設けられるものである。
【００１９】
まず、１つのサブセル１４０のダイオード特性を計測する手法について説明する。図４は、実施の形態によるサブセルのダイオード特性の計測手法の一例を模式的に示す図である。サブセル１４０は、図２（ｃ）のような等価回路によって表現されるため、図４（ａ）に示されるように、Ｙ軸方向に隣接するサブセル１４０の裏面電極層１３０上にプローブピン２０１ａ，２０１ｂを下ろし、ＩＶメータなどの測定装置２００で測定することでダイオード特性の測定が可能である。なお、その際もう１つ先のダイオードが電気的に浮いてしまい測定に悪影響を及ぼす可能性があるため、図４（ｂ）のようにガードピン２０３ａ，２０３ｂとガードピン２０３ａ，２０３ｂに電圧を印加するガードピンドライバ２０２を用意し、必要に応じてガードピン２０３ａ，２０３ｂをプローブピン２０１ａ，２０１ｂを下ろしたサブセル１４０に隣接する２つのサブセル１４０ａの裏面電極層１３０上に下ろすことが望ましい。このときガードピン２０３ａはプローブピン２０１ａと同じ電圧となるように、またガードピン２０３ｂはプローブピン２０１ｂと同じ電圧となるように、ガードピン２０３ａ，２０３ｂにはそれぞれガードピンドライバ２０２から電圧が印加される。
【００２０】
図５は、ガードピンを用いてサブセルのダイオード特性を計測している状態の等価回路図である。図５に示されるように、ガードピン２０３ａの電圧をプローブピン２０１ａの電圧と等しくし、ガードピン２０３ｂの電圧をプローブピン２０１ｂの電圧と等しくすることで隣接するサブセル１４０に電流が流れないようにすることができるため、ダイオードの電流−電圧特性をサブセル１４０単位で正確に測定することが可能である。プロービング、ガーディングには２端子、４端子いずれの手法を用いてもよい。
【００２１】
図６は、ガードピンを用いたサブセルのダイオード特性の計測手法の他の例を模式的に示す図である。図４の例では、全てのプローブピン２０１ａ，２０１ｂとガードピン２０３ａ，２０３ｂはサブセル１４０の裏面電極層１３０に下ろして測定を行っているが、図６に示されるように、プローブピン２０１ａとガードピン２０３ｂ（またはプローブピン２０１ｂとガードピン２０３ａ）を薄膜太陽電池モジュール１００に設けられた第３スクライブライン１４３の底部に露出した表面電極層１１１に直接接触させるようにしてもよい。すなわち、プローブピン２０１ａを測定対象となるサブセル１４０の第３スクライブライン１４３の底部に露出した表面電極層１１１に下ろし、プローブピン２０１ｂを測定対象となるサブセル１４０の裏面電極層１３０上に下ろし、ガードピン２０３ａを隣接するサブセル１４０−１の裏面電極層１３０上に下ろし、ガードピン２０３ｂを隣接するサブセル１４０−２の第３スクライブライン１４３の底部に露出した表面電極層１１１上に下ろしてもよい。図４（ｂ）と図６のどちらを用いるかは測定対象に応じて決定することができる。
【００２２】
つぎに、ＴＥＧをサブセル１４０から分離して個別評価するためのパターニングについて説明する。図７は、薄膜太陽電池モジュールにおけるＴＥＧパターンの一例を模式的に示す平面図であり、（ａ）は全体平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＴＥＧパターン形成位置付近の拡大平面図である。この実施の形態では、図７に示されるように、サブセル１４０内の一部分をＴＥＧパターンの形成領域であるミニセル１７０として分離してパターニングを行うようにしている。なお、図７に示されるミニセル１７０のパターニングは一例であり、その他の種々のＴＥＧパターンについては後述するようにミニセル１７０作製のパターニングを応用することで作製することができる。
【００２３】
図８は、薄膜太陽電池モジュール内のサブセルの構造を模式的に示す図であり、（ａ）はサブセルの上面と側面とを展開した図であり、（ｂ）はサブセル１つを取り出したときの上から見た分布等価回路図である。サブセル１４０を分布定数回路として見た場合には、図８（ｂ）に示されるように、微小領域のシャントダイオード１５３とシャント抵抗１５２が表面電極層１１１と裏面電極層１３０を介して並列に接続しているものとして表現することができる。このことを利用して、図７のようにサブセル１４０が直列に連なっている方向（Ｙ方向）と平行にパターンカット／プロービングすることで、特定領域内で平均化されたダイオード特性を測定することができる。
【００２４】
図９は、ミニセルのパターニングの一例を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。また、図１０は、図９に示される薄膜太陽電池モジュールにおける等価回路図である。
【００２５】
図９に示されるように、Ｘ方向に延在する矩形状のサブセル１４０−１〜１４０−３が、第１分離溝１４６によってＹ方向に分離されているが、ミニセル１７０ａ，１７０ｂを形成する場合には、３つ以上のサブセル１４０−１〜１４０−３が直列に配列されている必要がある。そのうちのＹ方向に隣接する２つのサブセル１４０−１，１４０−２に連続して第２分離溝１４５が形成されることによって、ミニセル１７０ａ，１７０ｂがそれぞれサブセル１４０−１，１４０−２から分離される。ミニセル１７０ａ，１７０ｂを分離する第２分離溝１４５は、サブセル１４０−１〜１４０−３同士を分離するＸ方向に延在する第１分離溝１４６、つまり第１〜第３スクライブライン１４１〜１４３の組に対して交差している。一般的には、図９に示されるように、サブセル１４０−１〜１４０−３はほぼ一定間隔の平行なＸ方向に延在する第１分離溝１４６で分離されており、これらの溝に対して垂直なＹ方向に延在する第２分離溝１４５を設けてミニセル１７０ａ，１７０ｂが形成される。この第２分離溝１４５は、たとえば裏面電極層１３０、光電変換セル１２０および表面電極層１１１を除去する第４スクライブラインによって構成することができる。また、第２分離溝１４５は、それぞれＹ方向に延在する第１スクライブライン１４５ａ、第３スクライブライン１４５ｂおよび第１スクライブライン１４５ａを組み合わせた第１／第３／第１スクライブラインによっても構成することができる。
【００２６】
上記した図９は、第２分離溝１４５を第１／第３／第１スクライブラインで構成した場合を示している。Ｙ方向に隣接する２つのサブセル１４０−１，１４０−２を横切るように一対の第１スクライブライン１４５ａをミニセル形成領域のＸ軸方向両端部の表面電極層１１１に形成する。この一対の第１スクライブライン１４５ａは、サブセル１４０の第１スクライブライン１４１の形成工程と同じ工程で形成される。そして、一対の第１スクライブライン１４５ａに挟まれた領域に、Ｙ方向に隣接する２つのサブセル１４０−１，１４０−２を横切るように１本の第３スクライブライン１４５ｂを光電変換セル１２０と裏面電極層１３０の積層体に形成する。この１本の第３スクライブライン１４５ｂは、サブセル１４０の第３スクライブライン１４３の形成工程と同じ工程で形成される。これによって、第１／第３／第１スクライブラインからなる第２分離溝１４５が形成される。
【００２７】
第１／第３／第１スクライブラインで構成した場合には、隣接するサブセル１４０に第１スクライブライン１４１上の半導体層（特にｐ層）を介してリーク電流が流れるが、第４スクライブラインに比べて膜ダメージが少なくなるという利点がある。このようなリーク電流は集積化の際にサブセル１４０同士が直列接続する際にもそもそも流れているものであり、セル特性に顕著な悪影響を及ぼすほど大きくはないが、測定対象に応じて第４スクライブラインと使い分けることが望ましい。
【００２８】
また、図９や図１０に示されるように、ミニセル１７０を分離する第２分離溝１４５は、さらに隣接するサブセル１４０には形成されておらず、ミニセル１７０の電極がこのサブセル１４０に直列に接続されるため、ミニセル１７０とミニセル１７０を除くサブセル１４０部分とが並列接続された形となる。その結果、発電時においては、ミニセル１７０で発電した電力も有効に利用することができる。このように、この実施の形態によるミニセル１７０によって形成されるＴＥＧパターンは、薄膜太陽電池モジュール１００の特性評価に使用することができるとともに、その後には発電層としても使用することが可能である。
【００２９】
なお、パターン形成のためにサブセル１４０内に描き込むスクライブライン自体は最終的に無効領域となるため、その面積は最小限度に抑えることが望ましい。サブセル１４０同士が直列接続であるため、電流マッチングの観点から１つのサブセル１４０の面積に対してスクライブライン自体が占める面積の比率は少なくとも５％以下にすることが望ましい。
【００３０】
つぎに、薄膜太陽電池モジュール１００に設けられるＴＥＧパターンと、そのＴＥＧパターンの薄膜太陽電池モジュール１００内での配列であるＴＥＧレイアウトと、薄膜太陽電池モジュール１００に設けられるＴＥＧパターンを用いたＴＥＧ検査手法と、を順に説明する。なお、第１〜第３スクライブライン１４１〜１４３のパターニングプロセスとしては、レーザスクライブ、ブラスト、メカニカルスクライブ、フォトリソグラフィ、インクジェット／スクリーン印刷などによるマスクリソグラフィなど種々の方法があるが、以下では、レーザスクライブプロセスを用いる場合を例に挙げて説明を行う。
【００３１】
＜ＴＥＧパターン＞
１．異サイズセル
図１１は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。この図１１に示されるように、サイズ（面積）の異なる複数個（ここでは４個）のミニセル１７０ａ〜１７０ｄによって１つのＴＥＧパターンが形成されている。このパターンはスクライブダメージとバルクのｐｎ接合特性の取得を目的とする。レーザスクライブ自体はアブレーションによって膜を除去するといういわば荒っぽい手法であり、除去領域周辺でのバリの生成や、局所的な加熱による膜ダメージ、膜除去後のｐｎ接合端面の露出によるリークパス形成などによって、スクライブライン近辺はセルバルクに比べリーキーな特性になる。
【００３２】
そこで、このパターンに流れる電流について、セルバルクのｐｎ接合による電流成分Ｉｓはセル面積に比例し、スクライブライン周辺のリーキーな電流成分ＩＬはスクライブライン長に比例すると仮定する。その上で、サイズ（面積／周長比）の異なるミニセル１７０をｎ個（ｎは２以上の自然数）作製し、ミニセル１７０の面積Ｓｉとスクライブライン長Ｌｉの組み合わせに対する測定値である電流値Ｉｉを測定する（ｉ＝１〜ｎ）。そして、上記仮定にしたがって、次式（１−１）〜（１−ｎ）の連立方程式を作成し、この連立方程式の誤差を最小にするような測定値から２次的に導かれる特性値であるＩｓとＩＬを求める。
【００３３】
Ｉ１＝Ｓ１・Ｉｓ＋Ｌ１・ＩＬ  ・・・（１−１）
Ｉ２＝Ｓ２・Ｉｓ＋Ｌ２・ＩＬ  ・・・（１−２）
……
Ｉｎ＝Ｓｎ・Ｉｓ＋Ｌｎ・ＩＬ  ・・・（１−ｎ）
【００３４】
これによって、測定結果（測定値）を、スクライブダメージとバルクｐｎ接合特性とに切り分けることができる。そして、求めたＩｓ，ＩＬのそれぞれについてダイオード特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。より具体的には、測定結果（測定値）が標準的な値からずれているのは、スクライブプロセスが原因なのか、ｐｎ接合特性、すなわち光電変換セル１２０の成膜（ＣＶＤ）プロセスが原因なのか、を切り分けることができる。
【００３５】
２．中子（第３スクライブライン）
図１２は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。このパターンはスクライブダメージを取得することを目的とする。この図１２に示されるように、面積の等しいミニセル１７０ａ，１７０ｂをｎ個用意し、それぞれのミニセル１７０ａ，１７０ｂに、ｎ１〜ｎｎ本の第３スクライブライン１７１をミニセル１７０ａ，１７０ｂ内に意図的に施す。形成される第３スクライブライン１７１の方向は特に限定されない。この例では、第３スクライブライン１７１は、たとえばＹ方向に延在し、サブセル１４０を区画するＸ方向に延在する第１分離溝１４６には接続されないように形成される。
【００３６】
前述の通りスクライブプロセスによってミニセル１７０ａ，１７０ｂ内に施した第３スクライブライン１７１近辺はリーキーな特性になる。そこで、セルバルクの電流成分をＩＤとし、ダメージによるリーク電流成分をＩｌｅａｋとすると、このパターンに流れる電流は次式（２−１）〜（２−ｎ）のように求められる。そして、（２−１）〜（２−ｎ）式の連立方程式の誤差を最小にするようなＩＤとＩｌｅａｋを求める。
【００３７】
Ｉ１＝ＩＤ−ｎ１・Ｉｌｅａｋ  ・・・（２−１）
Ｉ２＝ＩＤ−ｎ２・Ｉｌｅａｋ  ・・・（２−２）
……
Ｉｎ＝ＩＤ−ｎｎ・Ｉｌｅａｋ  ・・・（２−ｎ）
【００３８】
これによって、測定結果（測定値）を、スクライブダメージとバルクｐｎ接合特性とに切り分けることができる。そして、求めたＩＤ，Ｉｌｅａｋのそれぞれについてダイオード特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。なお、図の例では、直線状のパターンを形成しているが、直線状、長方形状、または円状のパターンを直線上に並べてパターンを形成してもよい。
【００３９】
３．斜行ライン
図１３は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。このパターンは表面電極層抵抗Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆと第２スクライブライン１４２での接触抵抗Ｒｓ＿ＣＯＮを取得することを目的とする。Ｘ方向に対して垂直でない角度で交わる第２分離溝１４５（第１／第３／第１スクライブライン）をサブセル１４０内に挿入し、平行四辺形形状のミニセル１７０ａ〜１７０ｃをｎ個作製する。ｎ個のミニセル１７０ａ〜１７０ｃ間での斜辺方向の長さをＬＩ１〜ＬＩｎとする。ここで、ミニセル１７０ａ〜１７０ｃは分布定数回路とみなせるため、補正係数αを用いて次式（３−１）〜（３−ｎ）の連立方程式の誤差を最小にするようなＲｓ＿ＴＣＯ＿ＦとＲｓ＿ＣＯＮを求める。
【００４０】
Ｒｓ１＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ＬＩ１・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（３−１）
Ｒｓ２＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ＬＩ２・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（３−２）
……
Ｒｓｎ＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ＬＩｎ・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（３−ｎ）
【００４１】
これによって、測定結果（測定値）を、表面電極層抵抗と接触抵抗とに切り分けることができる。そして、求めたＲｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ，Ｒｓ＿ＣＯＮのそれぞれについて特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。
【００４２】
４．ミアンダライン
図１４は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図である。このパターンは表面電極層抵抗Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆと第２スクライブライン１４２での接触抵抗Ｒｓ＿ＣＯＮを取得することを目的とする。第２分離溝１４５（第１／第３／第１スクライブライン）をミニセル１７０ａ，１７０ｂ内に挿入し、ミアンダ形状（つづら折り形状）のミニセル１７０ａ，１７０ｂをｎ個作製する。ｎ個のミニセル１７０ａ，１７０ｂ間での折り返し数をｎ１〜ｎｎとする。ここで、ミニセル１７０ａ，１７０ｂは分布定数回路とみなせるため、補正係数αを用いて次式（４−１）〜（４−ｎ）の連立方程式の誤差を最小にするようＲｓ＿ＴＣＯ＿ＦとＲｓ＿ＣＯＮを求める。
【００４３】
Ｒｓ１＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ｎ１・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（４−１）
Ｒｓ２＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ｎ２・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（４−２）
……
Ｒｓｎ＝Ｒｓ＿ＣＯＮ＋α・ｎｎ・Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ  ・・・（４−ｎ）
【００４４】
これによって、測定結果（測定値）を、表面電極層抵抗と接触抵抗とに切り分けることができる。そして、求めたＲｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ，Ｒｓ＿ＣＯＮのそれぞれについて特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。
【００４５】
５．中子（第２スクライブライン）
図１５は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。このパターンは表面電極層１１１／裏面電極層１３０の接触抵抗Ｒｓ＿ＣＯＮを取得することを目的とする。ここでは、面積の等しいミニセル１７０ａ，１７０ｂをｎ個用意し、各ミニセル１７０ａ，１７０ｂ内にｎ１〜ｎｎ本の第２スクライブライン１７２を意図的に施す。上記２の中子（第３スクライブライン１７１）ではスクライブ方向は特に問わなかったが、このＴＥＧパターンで施す第２スクライブライン１７２は、サブセル１４０を直列に連ねる方向（Ｙ方向）に対して垂直、言い換えれば細長いサブセル１４０の長辺方向（Ｘ方向）に平行とする。ミニセル１７０ａ，１７０ｂ内に形成される第２スクライブライン１７２の本数に応じてシリーズ抵抗が減少するため、次式（５−１）〜（５−ｎ）の連立方程式の誤差を最小にするようなＲｓとＲｓ＿ＣＯＮを求める。
【００４６】
Ｒｓ１＝Ｒｓ＋Ｒｓ＿ＣＯＮ／ｎ１  ・・・（５−１）
Ｒｓ２＝Ｒｓ＋Ｒｓ＿ＣＯＮ／ｎ２  ・・・（５−２）
……
Ｒｓｎ＝Ｒｓ＋Ｒｓ＿ＣＯＮ／ｎｎ  ・・・（５−ｎ）
【００４７】
これによって、測定結果（測定値）を、シリーズ抵抗と接触抵抗とに切り分けることができる。そして、求めたＲｓ，Ｒｓ＿ＣＯＮのそれぞれについて特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。
【００４８】
６．表面ＴＣＯ／ａ−Ｓｉコンタクト（ＴＬＭ）
図１６は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図であり、（ｃ）は他の例を示す平面図である。このパターンは表面電極層１１１の抵抗Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆと表面電極層１１１と光電変換セル１２０とのコンタクト抵抗Ｒｓ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌとに切り分けることを目的とする。このパターンでは、隣接する３つのサブセル１４０−１〜１４０−３にわたって第２分離溝１４５Ａ，１４５Ｂを形成する。
【００４９】
ミニセル１７０ｆ〜１７０ｉを分離する第１分離溝１４６Ａ，１４６Ｂと第２分離溝１４５Ａ，１４５Ｂは、場所によって深さが異なる。第１分離溝１４６Ａは、第３スクライブライン１４６ａによって構成されるが、第１分離溝１４６Ｂは、第３スクライブライン１４６ａと第４スクライブライン１４６ｂとによって構成される。また、第２分離溝１４５Ａは、第４スクライブライン１４５ｃによって構成され、第２分離溝１４５Ｂは、第３スクライブライン１４５ｂと第４スクライブライン１４５ｃによって構成される。
【００５０】
図１６の例では、３本の第２分離溝１４５Ａのそれぞれの間に第２分離溝１４５Ｂが配置される構成となっている。このように第２分離溝１４５Ｂを挟んで左側と右側で隣接する２つのミニセルを１セットとして、右側の領域の幅は変えずに、左側の領域の幅のみが異なるようにｎセット（ｎは２以上の自然数）作製する。ここでは、第２分離溝１４５Ｂを挟んだミニセル１７０ｆ、１７０ｇが１セットとなり、第２分離溝１４５Ｂを挟んだミニセル１７０ｈ，１７０ｉが１セットとなる。それぞれのセットで、右側に配置されるミニセル１７０ｇ，１７０ｉのＸ方向の寸法は等しく、左側に配置されるミニセル１７０ｆ，１７０ｈのＸ方向の寸法は異なっている。
【００５１】
測定時は図中の第２分離溝１４５Ｂ（第３スクライブライン１４５ｂ）によって分離されたミニセルの右側の領域を用い、シリーズ抵抗Ｒｓ１〜Ｒｓｎを測定する。このとき、左側の領域のＸ方向の幅をＬ１〜Ｌｎとすると、Ｌに比例してＲｓ＿ＴＣＯ＿Ｆが増大するため、次式（６−１）〜（６−ｎ）の連立方程式の誤差を最小にするようなＲｓ＿ＴＣＯ＿ＦとＲＳ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌを求める。
【００５２】
Ｒｓ１＝Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ・Ｌ１＋ＲＳ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌ  ・・・（６−１）
Ｒｓ２＝Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ・Ｌ２＋ＲＳ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌ  ・・・（６−２）
……
Ｒｓｎ＝Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ・Ｌｎ＋ＲＳ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌ  ・・・（６−ｎ）
【００５３】
これによって、測定結果（測定値）を、表面電極層抵抗と接触抵抗とに切り分けることができる。そして、求めたＲｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ，Ｒｓ＿ＣＯＮ＿ＴＣＯ−Ｃｅｌｌのそれぞれについて特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。
【００５４】
あるいは図１６（ｃ）のように、１セットを構成するうちの左側のミニセル１７０ｈの光電変換セル１２０に複数の第３スクライブラインによって孔１４７をあけ、この孔１４７から測定用の端子を直接、表面電極層１１１に落としてもよい。
【００５５】
７．温特パターン
図１７は、ＴＥＧパターンの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は測定中のミニセル内での電位分布の様子を模式的に示す図であり、（ｃ）はミニセルの測定の様子を模式的に示す平面図である。このパターンは光電変換セル１２０の温度特性を取得することを目的とする。このパターンでは、３つの隣接するサブセル１４０−１〜１４０−３にわたって２本の第２分離溝１４５Ａを形成し、サブセル１４０−１，１４０−３の２本の第２分離溝１４５Ａで区切られた領域の中央に、１本の第２分離溝１４５Ｃを形成する。これらの第２分離溝１４５Ａ，１４５Ｃは、第４スクライブライン１４５ｃによって構成される。
【００５６】
また、サブセル１４０−１〜１４０−３を分離する第１分離溝１４６Ａ，１４６Ｂは、場所によって深さが異なる。第１分離溝１４６Ａは、第３スクライブライン１４６ａによって構成されるが、第１分離溝１４６Ｂは、第３スクライブライン１４６ａと第４スクライブライン１４６ｂとによって構成される。
【００５７】
図１７（ｂ）に示されるように、測定時は図中のミニセル１７０ｊを用い、表面電極層１１１、裏面電極層１３０に昇温用バイアス電流を流すことによるジュール熱で昇温を行う。図１７（ｃ）のように、ミニセル１７０ｊ右端、左端に裏面バイアス電流用兼光電変換セル１２０の測定用端子２０１Ａ（ＩＶソースメータ２００Ａ）を落とす。また、ミニセル１７０ｊの下のサブセルの右端、左端に表面バイアス電流用兼光電変換セル１２０の測定用端子２０１Ｂ（ＩＶソースメータ２００Ｂ）を落とす。この時、ＩＶソースメータ２００Ａ，２００Ｂの測定用端子２０１Ａ，２０１Ｂの電位差を測定用バイアス電圧とすることで、ＩＶソースメータ２００Ａ，２００Ｂの電流値差から光電変換セル１２０の温度依存電流電圧特性を取得することが出来る。なお、温度自体は熱電対、放射温度計またはサーモグラフィなどを用いて別途測定してもよい。
【００５８】
また測定用バイアス電圧を０とすることで表面電極層１１１、裏面電極層１３０それぞれの抵抗値の温度特性を取得することもできる。
【００５９】
これによって、測定結果（測定値）を、表面・裏面電極層の温度特性と光電変換セルの温度特性とに切り分けることができる。そして、温度特性のそれぞれについて特性評価を行い、標準的な特性値を有しているか否かを判定し、測定結果（測定値）がどちらの特性により強い影響を受けているのかを判定し、その影響の度合いなどの定量化を行う。
【００６０】
＜ＴＥＧレイアウト＞
以下では、薄膜太陽電池モジュール１００に配置するＴＥＧパターンのレイアウトについて説明する。これらのレイアウトに配置されるＴＥＧパターンは、上記したＴＥＧパターン１〜７のいずれかである。
【００６１】
１．面均
図１８は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す図である。このレイアウトはＴＥＧ検査結果の基板面内均一性を取得することを目的とする。そのため、ミニセル（ＴＥＧパターン）が基板面内で均一に分布するような配置がなされる。図では例として、薄膜太陽電池モジュール１００の中心と４隅の計５個の領域にミニセル１７０ａ〜１７０ｅ（ＴＥＧパターン）を設けている。このほかにも、Ｘ方向とＹ方向に均等に５個×５個の計２５個のＴＥＧパターンを設けるようにしてもよい。ＴＥＧパターンの配置は、対象とするプロセス（たとえば導電膜形成プロセス、半導体膜形成プロセス、スクライブプロセスなど）の分布特性に応じて決定することができる。たとえば１チャンバで成膜を行うことの多いＣＶＤ法では中央から外周に楕円形の分布を持つことが多く、一方インラインで成膜を行うことの多いＰＶＤ法では移動方向に垂直方向のみの１次元的な分布を持つことが多いことが知られているので、このような分布特性に応じてＴＥＧパターンが配置される。
【００６２】
２．エッジ
図１９は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す図である。このレイアウトはタブ線の貼り付け前に施す第４スクライブラインによるダメージを取得することを目的とする。そのため、ガラス基板（薄膜太陽電池モジュール１００）の外周部に沿ってミニセル１７０（ＴＥＧパターン）が設けられる。ガラス基板の外周部に沿って全体的にＴＥＧパターンを設けるようにしてもよいし、ガラス基板の外周部に沿って所定の間隔でＴＥＧパターンを設けるようにしてもよい。
【００６３】
３．下地依存性
図２０は、ＴＥＧのレイアウトの一例を模式的に示す断面図である。このレイアウトはガラス基板１０１にテクスチャガラスを用いた際のＴＥＧ測定結果のシフト量によって、テクスチャのできばえを管理することを目的とする。テクスチャリングプロセスで複数の表面粗さ１０２を有するようなガラス基板１０１のそれぞれの表面粗さ１０２の領域１０１ａ，１０１ｂにＴＥＧパターンを配置する。
【００６４】
＜ＴＥＧ検査手法＞
薄膜太陽電池モジュール１００に上記で説明したＴＥＧレイアウトで配置したＴＥＧパターンを検査するが、取得する情報に応じて、各ＴＥＧパターンの検査手法は異なる。以下では、ＴＥＧ検査手法について説明する。
【００６５】
１．ＩＶ−Ｄａｒｋ
暗状態または光バイアス下での電流−電圧特性評価を行う。逆方向の電流−電圧特性からシャント抵抗Ｒｓｈ＿Ｄが、順方向の電流−電圧特性からシャントダイオードＤの特性（再結合電流成分、拡散電流成分）とシリーズ抵抗（Ｒｓ＿ＴＣＯ＿Ｆ、Ｒｓ＿ＢＫ、Ｒｓ＿ＣＯＮ）に関する情報を得ることができる。
【００６６】
２．ＩＶ−Ｐｈｏｔｏ
明状態または光バイアス下での光電流−電圧特性評価を行う。通常の太陽電池特性（変換効率、短絡電流、開放電圧、曲率因子など）だけではなく、照射光の強度、スペクトルを変えることで種々の情報を得ることができる。
【００６７】
３．ＺＶ−Ｄａｒｋ
暗状態または光バイアス下でのインピーダンス−電圧特性評価を行う。ダイオードのビルトインポテンシャル、ドープ濃度、欠陥濃度、ｐｉｎ積層の等価膜厚、膜厚方向のシャント成分などの情報を取得することができる。
【００６８】
なお、上記したＴＥＧパターン、ＴＥＧレイアウトおよびＴＥＧ検査手法は相互依存を持つ場合もあるが、各々独立に組み合わせて用いることができる。
【００６９】
つぎに、ＴＥＧを有する薄膜太陽電池モジュール１００を用いた太陽電池モジュール製造管理装置と太陽電池モジュールの製造方法について説明する。図２１は、この実施の形態による太陽電池モジュール製造管理装置の構成の一例を模式的に示すブロック図である。太陽電池モジュール製造管理装置１０は、薄膜太陽電池モジュール１００を製造する表面電極層成膜装置２１、半導体膜成膜装置２２、裏面透明導電膜成膜装置２３、裏面電極膜成膜装置２４およびスクライブライン形成装置２５に接続されており、ＴＥＧパターンの計測結果から得られた情報を用いて作製した薄膜太陽電池モジュール１００の廃棄の要否や、接続される上記各装置におけるプロセス条件の補正などを行う装置である。
【００７０】
太陽電池モジュール製造管理装置１０は、ＴＥＧ測定部１１と、電気特性測定部１２と、特性値算出条件格納部１３と、特性値算出部１４と、リファレンス値格納部１５と、廃棄判定部１６と、プロセス管理情報格納部１７と、プロセス条件補正部１８と、を有する。
【００７１】
ＴＥＧ測定部１１は、作製された薄膜太陽電池モジュール１００のＴＥＧを用いて、所定のＴＥＧ検査手法によって第１次特性情報を得るための測定を行う。ＴＥＧ測定部１１は、取得する第１次特性情報に応じて構成が異なり、上記したＴＥＧ検査手法の１〜３で示した方法を実行する装置によって構成される。ＴＥＧ測定部１１によるＴＥＧ検査手法に応じた測定によって第１次特性情報の測定値が得られる。この第１次特性情報は、ＴＥＧパターンが形成されるミニセルに関する特性情報であり、後述するプロセス条件に直接的に結びつく情報もあるが、大抵は複数のプロセス条件に間接的に結びつく情報である。このような第１次特性情報として、ミニセルに流れる電流値、ミニセルのシリーズ抵抗値などを挙げることができる。
【００７２】
電気特性測定部１２は、複数の薄膜太陽電池モジュール１００がタブ付けされて構成される薄膜太陽電池の電気特性を測定する。たとえばソーラーシミュレータによって、変換効率や短絡電流、開放電圧、曲率因子などが第１次特性情報として測定される。
【００７３】
特性値算出条件格納部１３は、ＴＥＧ測定部１１や電気特性測定部１２で得られた第１次特性情報である測定値から、２次的な特性情報である第２次特性情報を取得したり、第２次特性情報からさらに３次的な特性情報である第３次特性情報を取得したりする際に使用する特性値算出条件を格納する。
【００７４】
たとえば、上記したＴＥＧパターンの１の異サイズセルの場合には、測定したミニセルに流れる電流値から、（１−１）〜（１−ｎ）式で示した連立方程式の誤差を最小にするようなセルバルクのｐｎ接合による電流成分Ｉｓとスクライブライン周辺のリーキーな電流成分ＩＬとを求めている。ここで、（１−１）式〜（１−ｎ）式が第２次特性情報を取得するのに必要な特性値算出条件となり、ＩｓとＩＬが第２次特性情報となる。他のＴＥＧパターンの場合も同様である。
【００７５】
また、上記で求めたセルバルクのｐｎ接合による電流成分Ｉｓに対して、次式（７）に示す２ダイオードモデルによる接合特性評価を行って、再結合リーク成分Ｊ０２を求めることができる。
Ｉｓ＝Ｊ０１（ｅｘｐ（ｑ（Ｖ−Ｉｓ・Ｒｓ）／ｋＴ）−１）
＋Ｊ０２（ｅｘｐ（ｑ（Ｖ−Ｉｓ・Ｒｓ）／２ｋＴ）−１）  ・・・（７）
【００７６】
ここで、Ｖは印加電圧であり、Ｒｓは全シリーズ抵抗であり、Ｊ０１，Ｊ０２はダイオード飽和電流であり、ｑは素電荷であり、ｋはボルツマン定数であり、Ｔは室温である。また、説明は省略するが、印加電圧Ｖと全シリーズ抵抗Ｒｓは、Ｉｓを用いて算出することができることが知られている。
【００７７】
この場合、（７）式が第３次特性情報を取得するのに必要な特性値算出条件となり、Ｊ０２が第３次特性情報となる。
【００７８】
特性値算出部１４は、特性値算出条件格納部１３中の特性値算出条件を用いてＴＥＧ測定部１１で得られた測定値から第２次特性情報を算出する処理を行う。また、特性値算出条件格納部１３中の特性値算出条件を用いて第１次特性情報や算出した第２次特性情報から第３次特性情報を算出する処理を行う。
【００７９】
リファレンス値格納部１５は、薄膜太陽電池モジュール１００と薄膜太陽電池が製品として必要な特性情報の値（またはその範囲）を格納している。リファレンス値は、第２次特性情報や、電気特性測定部１２によって測定された測定結果である第１次特性情報に対応して保持される。
【００８０】
廃棄判定部１６は、特性値算出部１４から得られた第２次特性情報または電気特性測定部１２で得られた測定値を、リファレンス値格納部１５に格納されているリファレンス値と比較し、作製された薄膜太陽電池モジュール１００または薄膜太陽電池が廃棄対象となるか否かを判断する。具体的には、第２次特性情報または測定値がリファレンス値を満たしていない場合には、廃棄対象となり、第２次特性情報または測定値がリファレンス値を満たしている場合には、廃棄対象とはならない。なお、１枚の薄膜太陽電池モジュール１００には複数のＴＥＧが設けられているので、複数のＴＥＧでの第２次特性情報の平均値を用いて廃棄対象となるかの判定を行ったり、１つでもリファレンス値を満たしていないＴＥＧがあれば廃棄対象と判定したりすることができる。
【００８１】
プロセス管理情報格納部１７は、特性情報（第２次特性情報または第３次特性情報）と、その特性情報を所望の値にするプロセス条件と、を対応付けたプロセス管理情報を格納する。たとえば特性情報が再結合リーク電流である場合には、プロセス条件はＣＶＤ法で作成する光電変換セル１２０（半導体膜）の成膜条件、たとえばガス流量、圧力、基板温度、ＲＦ電力の膜厚方向での条件プロファイリングなどの条件となる。プロセス管理情報としては、たとえば、再結合リーク電流値ごとに所望の再結合リーク電流値とするためのプロセス条件が定められ、格納されている。再結合リーク電流ごとのプロセス条件は、予め実験によって求められるものである。
【００８２】
プロセス条件補正部１８は、特性値算出部１４によって得られた特性情報に対応するプロセス条件をプロセス管理情報格納部１７から取得し、そのプロセス条件に基づいて現在のプロセス条件を補正する補正条件を決定し、その補正条件を薄膜太陽電池モジュール１００の製造装置に対して反映させる。
【００８３】
図２２〜図２３は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。また、図２４−１〜図２４−６は、この実施の形態による太陽電池モジュールの製造方法の手順の一例を模式的に示す図であり、各図の（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【００８４】
まず、ガラス基板１０１の表面に付着したコンタミネーションなどを除去するガラス基板１０１の洗浄処理を行う（ステップＳ１１）。ついで、ガラス基板１０１上に表面電極層１１１をスパッタリング法などの成膜方法によって形成し（ステップＳ１２、図２４−１）、レーザスクライブ法を用いたＰ１スクライブプロセスによってＸ方向に延在する第１スクライブライン１４１をＹ方向に所定の間隔で形成する（ステップＳ１３、図２４−２）。またこのとき、ミニセルの端部となる位置に、Ｘ方向に交差する方向にも第２分離溝を構成する一対の第１スクライブライン１４５ａを形成する。
【００８５】
その後、第１スクライブライン１４１，１４５ａによって分離された表面電極層１１１上に半導体膜（光電変換セル１２０）をＣＶＤ法などの成膜方法によって形成する（ステップＳ１４）。半導体膜として、たとえばｐ型アモルファスシリコン膜、ｉ型アモルファスシリコン膜、ｎ型アモルファスシリコン膜の積層膜を例示することができる。続けて、裏面透明導電膜１３１を半導体膜上にスパッタ法などの成膜方法によって形成する（ステップＳ１５、図２４−３）。
【００８６】
ついで、レーザスクライブ法を用いたＰ２スクライブプロセスによって、第１スクライブライン１４１とは異なる位置にＸ方向に延在する第２スクライブライン１４２をＹ方向に所定の間隔で形成する（ステップＳ１６、図２４−４）。この第２スクライブライン１４２は、上記したように、裏面透明導電膜１３１と半導体膜とを同時に加工して溝を形成するものである。またこのとき、ミニセルを形成する領域内にも第２スクライブライン１４２を形成してもよい。この形成の有無は、どのようなミニセルを作製するのかによる。
【００８７】
その後、第２スクライブライン１４２が形成された裏面透明導電膜１３１上に裏面電極膜１３２をスパッタ法などの方法で形成する（ステップＳ１７、図２４−５）。このとき第２スクライブライン１４２（溝）内にも裏面電極膜１３２が形成され、表面電極層１１１と裏面電極膜１３２とが接続される。ついで、レーザスクライブ法を用いたＰ３スクライブプロセスによって、第１および第２スクライブライン１４１，１４２とは異なる位置にＸ方向に延在する第３スクライブライン１４３をＹ方向に所定の間隔で形成する（ステップＳ１８、図２４−６）。この第３スクライブライン１４３は、上記したように、裏面電極膜１３２と裏面透明導電膜１３１と光電変換セル１２０（半導体膜）とを同時に加工して溝を形成するものである。またこのとき、ステップＳ１３で作製したミニセルを区画するＸ方向に交差する一対の第１スクライブライン１４５ａ間に位置するように、一対の第１スクライブライン１４５ａの延在方向と同じ方向に第２分離溝を構成する第３スクライブライン１４５ｂを形成する。以上によって、サブセル１４０が直列に接続され、一部にミニセル１７０によって構成されるＴＥＧパターンを有する薄膜太陽電池モジュール１００が形成される。
【００８８】
その後、薄膜太陽電池モジュール１００内のＴＥＧを用いてＴＥＧ測定部１１によってＴＥＧ測定が実行される（ステップＳ１９）。ＴＥＧ測定によって得られた第１次特性情報である測定値を用いて、特性値算出部１４は、特性値算出処理を行う（ステップＳ２０）。特性値算出処理は、ステップＳ１２〜Ｓ１８の各処理工程での影響を特定できるように、各処理工程に関連した特性情報を得るものである。
【００８９】
図２３（ａ）は、特性値算出処理の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、特性値算出部１４は特性値算出条件格納部１３中の特性値算出条件と測定値とを用いて第２次特性情報を算出する（ステップＳ３１）。たとえば、上記した＜ＴＥＧパターン＞の（１−１）式〜（６−ｎ）式で示した式などを用いて算出したい情報（第２次特性情報）を算出する。
【００９０】
ついで、特性値算出部１４は、特性値算出条件格納部１３中の特性値算出条件と測定値と第２次特性情報とを用いて第３次特性情報を算出する（ステップＳ３２）。たとえば、上記した（７）式などを用いて算出したい情報（第３次特性情報）を算出する。以上によって、特性値算出処理が終了する。ここでは第３次特性情報の算出まで行っているが、図５に示されるような各要素のうち所望の要素の電気特性を得ることが目的であるので、所望の要素の電気特性が得られれば第２次特性情報の算出までで処理を終了してもよいし、第４次特性情報以降の算出処理を行うようにしてもよい。
【００９１】
その後、図２２に戻り、廃棄判定部１６は、測定対象の薄膜太陽電池モジュール１００を廃棄するか否かの判定を行う（ステップＳ２１）。具体的には、廃棄判定部１６は、測定値または算出した特性情報（第２次特性情報または第３次特性情報）が、製品としての規格値であるリファレンス値を満たすか否かを判定する。ここで、リファレンス値を満たす場合には、廃棄せずに製品として使用し、リファレンス値を満たさない場合には、廃棄するものとする。廃棄判定は、たとえば光電変換効率や短絡電流、開放電圧、曲率因子などを用いて行うことができる。
【００９２】
廃棄と判定された場合（ステップＳ２１でＹｅｓの場合）には、作製された薄膜太陽電池モジュール１００は、廃棄される（ステップＳ２７）。
【００９３】
一方、廃棄と判定されなかった場合（ステップＳ２１でＮｏの場合）には、その薄膜太陽電池モジュール１００のたとえば図５に示されるような各要素の電気特性（特性情報）を取得し、その要素の電気特性が適正な範囲にあるかを判定し、適正な範囲にない場合に以降の薄膜太陽電池モジュールの製造におけるプロセス条件を補正するプロセス条件補正処理を行う（ステップＳ２２）。
【００９４】
図２３（ｂ）は、プロセス条件補正処理の具体的な処理手順の一例を示すフローチャートである。プロセス条件補正部１８は、図５に示されるＴＥＧを構成するある要素（たとえば、表面電極層１１１の抵抗、裏面電極層１３０の抵抗、裏面電極層１３０／表面電極層１１１同士の接触抵抗、シャントダイオード、シャント抵抗など）の電気特性を取得する（ステップＳ５１）。電気特性は、ステップＳ２０の特性値算出処理で算出された特性情報から取得される。
【００９５】
ついで、プロセス条件補正部１８は、取得した要素の電気特性が適正な範囲内にあるかを判定する（ステップＳ５２）。具体的には、取得した要素の電気特性に対応するリファレンス値をリファレンス値格納部１５から取得し、両者を比較することによって、取得した要素の電気特性が適正値であるかを判定する。取得した要素の電気特性が適正な範囲内にない場合（ステップＳ５２でＮｏの場合）には、プロセス条件補正部１８は、その要素の電気特性が所望の値となるプロセス条件を、プロセス管理情報格納部１７内のプロセス管理情報から取得する（ステップＳ５３）。そして、プロセス条件補正部１８は、取得したプロセス条件で、その要素に関連する工程（ステップＳ１２〜Ｓ１８のいずれかの処理工程）の処理条件を補正し（ステップＳ５４）、プロセス条件補正処理が終了し、図２２に処理が戻る。
【００９６】
一方、取得した要素の電気特性が所望の範囲内にある場合（ステップＳ５２でＹｅｓの場合）には、プロセス条件補正部１８は、その要素に関連する工程の処理条件（プロセス条件）の補正を行わず（ステップＳ５５）、プロセス条件補正処理が終了し、図２２に処理が戻る。
【００９７】
このプロセス条件補正処理では、測定値から相関する複数の特性条件（電気特性）を分離し、分離した特性条件のうち、所望の値（適正値）から外れている特性条件を抽出することで、薄膜太陽電池モジュール１００の製造工程のうち適正な条件で行われていない工程を抽出することができる。そして、その製造工程のプロセス条件を変更することで、それ以降に製造される薄膜太陽電池モジュールの性能をさらに劣化させないようにすることができる。すなわち、各処理工程での処理の適否を示すパラメータ（特性情報）を抽出することで各処理工程での処理条件の適否を判断することができるとともに、そのパラメータに基づいて処理条件を補正することができる。
【００９８】
その後、図２２に戻り、廃棄対象とならない薄膜太陽電池モジュール１００について、タブ線を貼付し（ステップＳ２３）、複数の薄膜太陽電池モジュール１００を直列または並列に接続する。続けて、タブ線で接続された複数の薄膜太陽電池モジュール１００を封止し（ステップＳ２４）、薄膜太陽電池を作製する。ついで、電気特性測定部１２は、作製した薄膜太陽電池の電気特性の測定を行う（ステップＳ２５）。
【００９９】
その後、廃棄判定部１６は、作製した薄膜太陽電池について、廃棄するか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、廃棄判定部１６は、電気特性評価によって得られた第１次特性情報である測定値と、リファレンス値格納部１５中の製品としての規格を示すリファレンス値とを比較して、薄膜太陽電池について所望の電気特性が得られているかを判断する。そして、所望の電気特性が得られている場合（ステップＳ２６でＮｏの場合）には、薄膜太陽電池を製品として仕分けする。また所望の電気特性が得られていない場合（ステップＳ２６でＹｅｓの場合）には、薄膜太陽電池を廃棄する（ステップＳ２７）。以上によって、薄膜太陽電池の製造処理が終了する。
【０１００】
従来は、ステップＳ１３のＰ１スクライブプロセス、ステップＳ１６のＰ２スクライブプロセス、およびステップＳ１８のＰ３スクライブプロセスにおいて、集積化太陽電池モジュールとして動作するようにサブセル１４０の分割を行っていた。この際、各スクライブプロセスＳ１３，Ｓ１６，Ｓ１８ではサブセル１４０同士が直列接続されるよう適切なパターンで各種膜の除去が行われる。この実施の形態ではこれらのスクライブプロセスＳ１３，Ｓ１６，Ｓ１８でＴＥＧのパターンを新たに追加することでサブセル１４０の形成とミニセル１７０の形成を同時に行えるようにしており、ミニセル１７０の分割のための新規な工程の追加は必要ではない。ただし、プロセスの追加を行うことによって、この発明の効果が制限されるわけではなく、必要とするＴＥＧのパターンに応じて、引き出し電極形成、絶縁膜形成などの工程を新たに追加することもできる。
【０１０１】
なお、上記した説明ではＴＥＧパターンの電気特性評価のプロセスで各種パラメータ抽出を行い、プロセス管理情報を参照して条件補正量を決定する場合を説明したが、適宜インライン検査でパラメータ抽出が行えるようにしてもよい。
【０１０２】
ここで、プロセス管理処理の具体例を説明する。ＴＥＧパターンの１にあたる異サイズセルパターンを組み込んだセルを用いて、ＴＥＧ検査手法の１のＩＶ−Ｄａｒｋ測定を行い、全電流からセルバルク電流成分Ｉｓを抽出する。抽出したセルバルク電流成分Ｉｓに対して、（７）式による２ダイオードモデルによる接合特性評価を行う。ここでは、再結合リーク成分、発電効率および曲率因子を算出する。
【０１０３】
図２５は、ＴＥＧの測定結果からＣＶＤプロセスの条件を補正する前後の特性パラメータの状態の一例を示す図である。この図で、再結合リーク成分、発電効率および曲率因子の値は補正後を１００％として規格化している。また、成膜温度と電力プロファイルは、ＴＥＧの測定結果から変更したプロセス条件を示している。
【０１０４】
図２５に示されるように、条件補正前では、発電効率と曲率因子がともに補正後（適正値）に比して劣化している。また、再結合リーク成分が補正後（適正値）に比してかなり乖離しているので、発電効率と曲率因子の悪化は再結合リーク成分、すなわちステップＳ１４の半導体膜（光電変換セル１２０）成膜処理が原因であると推定することができる。
【０１０５】
半導体膜として微結晶シリコンを用いるものとすると、ＴＥＧ評価結果からフィードバックして補正する条件としてはガス流量、圧力、基板温度、ＲＦ電力、膜厚方向での条件プロファイリングなどが挙げられる。今回、圧力を１２００Ｐａとし、Ｈ2流量を１５ＳＬＭとし、ＳｉＨ4流量を０．３ＳＬＭとし、電極／ステージ間隔を１３．２ｍｍとし、成膜温度を１８０℃とし、ＲＦ電力の膜厚方向でのプロファイルを初期６ｋＷで後期６ｋＷとして、半導体膜の成膜を行っているものとする。
【０１０６】
この中で、成膜温度を１８０℃から１６０℃に変更し、ＲＦ電力の膜厚方向でのプロファイルを初期６ｋＷで後期６ｋＷから初期６ｋＷで後期５ｋＷに変更するようにプロセス条件を補正する。このようにプロセス条件を変更することで、再結合リーク成分が１６３％から元に戻ることが確認された。この変化に伴い、発電効率と曲率因子もそれぞれ９０．６％、９７．５％から元に戻ることが確認できる。以上により、ＴＥＧ評価結果をプロセス管理に用いることが薄膜太陽電池の製造においても有用であることが確認できる。
【０１０７】
この実施の形態によれば、薄膜太陽電池モジュール１００にＴＥＧを設けるようにしたので、ＴＥＧを用いた計測結果から薄膜太陽電池モジュール１００が所望の特性を得られるように、プロセス条件のフィードバック制御を実行することができるという効果を有する。また、基板面内にＴＥＧパターンを隣接するサブセルと直列に接続するように配置しているので、ＴＥＧ領域そのものもモジュール内のサブセル（発電領域）として動作し、ＴＥＧ導入による特性減少を抑制することができるという効果を有する。
【０１０８】
さらに、ＴＥＧを用いることで、その測定結果を薄膜太陽電池モジュール１００を構成する要素の特性に分離することができ、その要素の特性と関連する薄膜太陽電池モジュール１００の製造プロセスを取得し、薄膜太陽電池モジュール１００の製造においてもプロセス管理を実行することができるという効果を有する。また、複数のＴＥＧを基板面内に有することができ、それぞれの測定結果の相関により、単一レイアウトでは難しい複数プロセス間にまたがる補正量決定が行いやすくなり、より複雑なプロセス管理を行うこともできる。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  太陽電池モジュール製造管理装置、１１  ＴＥＧ測定部、１２  電気特性測定部、１３  特性値算出条件格納部、１４  特性値算出部、１５  リファレンス値格納部、１６  廃棄判定部、１７  プロセス管理情報格納部、１８  プロセス条件補正部、２１  表面電極層成膜装置、２２  半導体膜成膜装置、２３  裏面透明導電膜成膜装置、２４  裏面電極膜成膜装置、２５  スクライブライン形成装置、１００  薄膜太陽電池モジュール、１０１  ガラス基板、１１１  表面電極層、１２０  光電変換セル、１２１  ｐ型半導体膜、１２２  ｉ型半導体膜、１２３  ｎ型半導体膜、１３０  裏面電極層、１３１  裏面透明導電膜、１３２  裏面電極膜、１４０，１４０−１〜１４０−３，１４０ａ  サブセル、１４１，１４５ａ  第１スクライブライン、１４２，１７２  第２スクライブライン、１４３，１４５ｂ，１４６ａ，１７１  第３スクライブライン、１４５，１４５Ａ〜１４５Ｃ  第２分離溝、１４５ｃ  第４スクライブライン、１４６，１４６Ａ，１４６Ｂ  第１分離溝、１７０，１７０ａ〜１７０ｊ  ミニセル、２００  測定装置、２０１ａ，２０１ｂ  プローブピン、２０２  ガードピンドライバ、２０３ａ，２０３ｂ  ガードピン。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４−１】
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【図２４−２】
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【図２４−３】
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【図２４−４】
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【図２４−５】
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【図２４−６】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月27日(2014.6.27)
【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】
第１電極層、光電変換セルおよび第２電極層を有する積層膜が第１方向に延在する第１分離溝によって分離されたサブセルが、前記第１方向に交差する第２方向に直列に接続されるように基板上に配置された太陽電池モジュールであって、
前記第２方向に隣接する２以上の前記サブセルにわたって前記第２方向に延在する複数本の第２分離溝を形成することによって、前記サブセル内に形成される複数のミニセルからなるミニセル群を備え、
前記第１分離溝は、前記第２方向に隣接する前記サブセル間を電気的に直列に接続するものであって、前記第２方向に隣接する前記サブセル間で分離するように前記第１電極層の一部を除去する第１除去部と、前記第１電極層と隣接する前記サブセルの前記第２電極層とを電気的に接続するように前記光電変換セルの一部を除去する第２除去部と、隣接する前記サブセル間を電気的に絶縁するように前記第２電極層と前記光電変換セルの一部とを除去する第３除去部と、によって構成され、
前記第２分離溝は、該第２分離溝を挟んで隣接する領域の前記積層膜間を電気的に絶縁するものであって、前記第１電極層の一部を除去する第４除去部、前記光電変換セルの一部を除去する第５除去部、前記第２電極層と前記光電変換セルの一部とを除去する第６除去部、および前記第２電極層と前記光電変換セルと前記第１電極層の一部とを除去する第７除去部のうちの１つ以上によって構成され、
前記第２分離溝は、第２方向に配置されるサブセルの全てにわたって形成されていないことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記ミニセル群は、前記基板面内に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記ミニセル群は、面積と周長の比（面積÷周長）がそれぞれ異なる複数の前記ミニセルを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第２分離溝は、前記第２方向に延在するように形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記ミニセル群を他の領域と分離する前記第１方向の両端に位置する前記第２分離溝は、前記第１方向に対して垂直な方向に延在し、
前記ミニセル群内に形成される前記第２分離溝は、前記第１方向に対して垂直ではない角度で交差する互いに平行な２本の前記第４除去部から前記第７除去部のいずれかからなる除去部対を複数有し、
前記除去部対の前記第１方向に対する交差角度は、それぞれ異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記ミニセル群は、領域内部に前記第２分離溝によってミアンダ形状が形成された前記ミニセルを複数有し、前記ミニセルは、前記ミアンダ形状の折り返し数が異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記基板は、異なる表面粗さの複数の領域を有しており、表面粗さの異なる領域のそれぞれに、形状が同等の複数の前記ミニセルを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成工程と、
前記第１電極層の一部を除去して第１除去部を形成する第１除去工程と、
除去された前記第１電極層が形成された前記基板上に光電変換セルを形成する光電変換セル形成工程と、
前記光電変換セルの一部を除去して第２除去部を形成する第２除去工程と、
前記第１電極層と前記光電変換セルとが形成された前記基板上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程と、
前記光電変換セルと前記第２電極層の一部とを除去して第３除去部を形成する第３除去工程と、
前記第１電極層と前記光電変換セルと前記第２電極層の一部とを除去して第４除去部を形成する第４除去工程と、
を含む太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第１除去工程と、前記第２除去工程と、前記第３除去工程とを用いて、第１方向に沿った前記第１除去部、前記第２除去部および前記第３除去部からなる第１分離溝を複数形成して、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する複数のサブセルを形成するサブセル形成工程と、
前記第１除去工程、前記第２除去工程、前記第３除去工程および前記第４除去工程のうちの１つ以上の工程を用いて、前記第２方向に沿った前記第１除去部、前記第２除去部、前記第３除去部および前記第４除去部のうちのいずれかからなる第２分離溝を、２つ以上の隣接した前記サブセルにわたって形成して複数個の前記ミニセルからなるミニセル群を作製するミニセル群形成工程と、
前記ミニセルを電気的に測定する測定工程と、
前記測定工程での測定結果から、前記第１電極層形成工程、前記光電変換セル形成工程および前記第２電極層形成工程と前記第１から第４の除去工程に対応する特性情報を算出する特性情報算出工程と、
算出した前記特性情報から前記第１電極層形成工程、前記光電変換セル形成工程もしくは前記第２電極層形成工程または前記第１から第４の除去工程の条件を補正する条件補正工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記測定工程では、前記基板面内に配置された複数の前記ミニセル群を電気的に測定し、
前記特性情報算出工程では、複数の箇所の前記ミニセル群の測定結果同士の相関を基に特性情報を算出することを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
基板上に第１電極層を形成する第１電極層形成装置と、前記基板上に光電変換セルを形成する光電変換セル形成装置と、前記基板上に第２電極層を形成する第２電極層形成装置と、前記第１電極層、前記光電変換セルおよび前記第２電極層のうちの一部を除去するスクライブライン形成装置と、前記の一連の装置に接続され、これらの装置における処理条件を管理する太陽電池モジュール製造管理装置において、
前記太陽電池モジュールに形成されるミニセルを用いて測定を行うミニセル測定手段と、
前記ミニセル測定手段による測定結果から、前記各装置での処理内容に対応する前記太陽電池モジュールを構成する複数の要素の特性情報を算出する特性値算出手段と、
前記要素の特性情報を所望の範囲内にするように前記要素の加工に対応する処理条件を、前記要素の特性情報の値ごとに管理するプロセス管理情報を格納するプロセス管理情報格納手段と、
算出した前記特性情報が所望の範囲内に存在するかを判定し、所望の範囲内に存在しない場合に、算出した前記特性情報を前記所望の範囲内とする処理条件を前記プロセス管理情報から取得し、取得した前記処理条件を対応する装置に設定するプロセス条件補正手段と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュール製造管理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる太陽電池モジュールは、第１電極層、光電変換セルおよび第２電極層を有する積層膜が第１方向に延在する第１分離溝によって分離されたサブセルが、前記第１方向に交差する第２方向に直列に接続されるように基板上に配置された太陽電池モジュールであって、前記第２方向に隣接する２以上の前記サブセルにわたって前記第２方向に延在する複数本の第２分離溝を形成することによって、前記サブセル内に形成される複数のミニセルからなるミニセル群を備え、前記第１分離溝は、前記第２方向に隣接する前記サブセル間を電気的に直列に接続するものであって、前記第２方向に隣接する前記サブセル間で分離するように前記第１電極層の一部を除去する第１除去部と、前記第１電極層と隣接する前記サブセルの前記第２電極層とを電気的に接続するように前記光電変換セルの一部を除去する第２除去部と、隣接する前記サブセル間を電気的に絶縁するように前記第２電極層と前記光電変換セルの一部とを除去する第３除去部と、によって構成され、前記第２分離溝は、該第２分離溝を挟んで隣接する領域の前記積層膜間を電気的に絶縁するものであって、前記第１電極層の一部を除去する第４除去部、前記光電変換セルの一部を除去する第５除去部、前記第２電極層と前記光電変換セルの一部とを除去する第６除去部、および前記第２電極層と前記光電変換セルと前記第１電極層の一部とを除去する第７除去部のうちの１つ以上によって構成され、前記第２分離溝は、第２方向に配置されるサブセルの全てにわたって形成されていないことを特徴とする。
【国際調査報告】
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