(57)【要約】【課題】発電領域の端部において、透明導電層と裏面電極層とが短絡しない太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】透光性基板の主面上に、透明導電層、光電変換層、及び裏面電極層を順次積層するステップと、前記光電変換層及び前記裏面電極層を、パルス状のレーザーによりエッチングしてバリ防止溝を形成するバリ防止溝形成ステップと、前記バリ防止溝の基板面上での外側を、パルス状のレーザーによりエッチングして、前記透明導電層、前記光電変換層、及び前記裏面電極層が除去された周縁分離溝を形成する周縁分離溝形成ステップと、を具備する。前記周縁分離溝形成ステップは、各パルスにおけるレーザービームパターンの内側端部を、前記バリ防止溝に重ねるようにレーザーを走査するステップ、を含む。【選択図】図７Ｂ
2008066453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板の主面上に、透明導電層、光電変換層、及び裏面電極層を順次積層するステップと、
前記光電変換層及び前記裏面電極層を、パルス状のレーザーを前記基板に相対的に走査することによりエッチングしてバリ防止溝を形成するバリ防止溝形成ステップと、
前記バリ防止溝の前記基板面上での前記基板周辺端部側になる外側方向を、パルス状のレーザーによりエッチングして、前記透明導電層、前記光電変換層、及び前記裏面電極層の除去された周縁分離溝を形成する周縁分離溝形成ステップと、
を具備し、
前記周縁分離溝形成ステップは、
各パルスにおけるレーザービームパターンの前記基板周辺端部と反対側になる内側方向の端部を、前記バリ防止溝に重ねるようにレーザーを前記基板に相対的に走査させるステップ、を含む
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記バリ防止溝形成ステップにおいて、短パルスレーザーによりエッチングする
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記短パルスレーザーのパルス幅は、０より大きく３０ｎｓ以下である
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記バリ防止溝形成ステップにおいて、パルス状のレーザーを、前記内側方向から順番に複数回走査させる
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、各パルスにおけるビームパターンは、楕円状であり、
前記楕円状の長軸は、基板面上での前記外側方向及び前記内側方向を向いている
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、各パルスにおけるビームパターンは、円状である
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、ビーム重ねを７０％以上としてレーザーを前記基板に相対的に走査させる
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップと前記バリ防止溝形成ステップとにおいて、同一のレーザー発振器及び同一の光学系によりエッチングを行う
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、パルス状のレーザーを、前記内側方向から順に複数回走査させる
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、ＩＲレーザーによりレーザーエッチングする
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記周縁分離溝形成ステップにおけるエッチングの開始は、前記バリ防止溝形成ステップにおけるレーザービームを前記基板に相対的に走査中であり、
前記周縁分離溝形成ステップにおいて、前記バリ防止溝形成ステップによるエッチングラインの後を追うように前記基板に相対的に走査してエッチングを行う
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
透光性基板と、
前記透光性基板の主面上に形成された透明導電層と、
前記透明導電層上に形成された光電変換層と、
前記光電変換層上に形成された裏面電極層と、
前記透光性基板上において、前記透明導電層、前記光電変換層、及び前記裏面電極層を分割する周縁分離溝と、
前記光電変換層及び前記裏面電極層の除去された後退領域と、
を具備し、
前記後退領域は、前記周縁分離溝の前記内側方向であり、前記周縁分離溝に連続する領域である
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、太陽電池モジュール化などのレーザーエッチングによるパターニング方法、及びそのパターニング方法を用いて製造される太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
透光性基板上に太陽電池膜の形成された太陽電池モジュールが知られている。その太陽電池膜のうち、実際に発電を行う領域（発電領域）は、基板の周縁部と周縁分離溝により絶縁されている。これは、周縁部はフレーム等と接触する部分であるので、発電領域からフレームを介してリーク電流が発生しないようにするためである。従って、発電領域は、周縁部と確実に絶縁されている必要がある。
【０００３】
また、太陽電池膜は、通常、透光性基板側から、透明導電層、光電変換層、及び裏面電極層が順次積層された構造を有している。周縁分離溝を形成するにあたっては、レーザーエッチングにより、透明導電層、光電変換層、及び裏面電極層の３層を除去する必要がある。しかし、３層を一括でレーザーエッチングで除去した場合、溝の形状がシャープとならず、裏面電極層のバリが発生することがある。このような裏面電極層のバリは、後工程で太陽電池膜上にバックシート等を貼り付けた際に折れ曲がり、透明導電層と接触してしまうことがある。この場合、裏面電極層と透明導電層とが短絡してしまい好ましくない。この対策として、レーザービームのパルス幅を短くした短パルスレーザーによりレーザーのエネルギー密度を高めるとともに周囲への熱伝導を抑制して効率的にレーザーエッチングすることが有効である。
【０００４】
一方、短パルスレーザーを用いて、３層を一括でレーザーエッチングした場合、透明導電層の残さが周縁分離溝の側壁に付着してしまうことがある。これはパルス幅が短いために透明導電層への入熱量が不足することで発生しやすく、側壁に対する残さの付着は、裏面電極層にバリが発生した時と同様に、裏面電極層と透明導電層との短絡の原因になる。即ち、裏面電極層のバリ発生防止と透明導電層の残さが周辺分離溝側壁に付着による短絡を防止するという両方の課題を兼ね合わせて対応できる技術が望まれる。
【０００５】
上記と関連して、特許文献１には、レーザービームを透光性基板側から入射させることが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、裏面電極層のバリの発生を抑制するための技術が記載されている。特許文献２には、レーザーエッチングにあたって短パルスレーザーを用いることで、裏面電極層のバリ発生が抑制されると記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、楕円状のレーザービームパターンを用いてレーザーエッチングを行うことが記載されている。
【０００８】
しかしながら、上述の何れの文献にも、周縁分離溝を形成するにあたって、透明導電層と裏面電極層との短絡の両方を確実に防止する技術については記載がない。
【特許文献１】特開平１１−１８６５７３号  公報
【特許文献２】特開２００４−３９８９１号  公報
【特許文献３】特開２００２−１６２６９号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、周縁分離溝を形成するにあたり、周縁部と発電領域とを確実に絶縁することのできる太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明の他の目的は、周縁分離溝の側壁において、透明導電層と裏面電極層とが短絡しない太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【００１１】
本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、透光性基板（１）の主面上に、透明導電層（６）、光電変換層（７）、及び裏面電極層（８）を、順次積層するステップ（ステップＳ１０）と、光電変換層（７）及び裏面電極層（８）を、パルス状のレーザーを前記基板に相対的に走査することによりエッチングしてバリ防止溝（１３）を形成するバリ防止溝形成ステップ（ステップＳ２０）と、バリ防止溝（１３）の基板面上での前記基板周辺端部側になる外側方向を、パルス状のレーザーによりエッチングして、透明導電層（６）、光電変換層（７）、及び裏面電極層（８）が除去された周縁分離溝（４）を形成する周縁分離溝形成ステップ（ステップＳ３０）と、を具備する。周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）は、各パルスにおけるレーザービームパターンの前記基板周辺端部と反対側になる内側方向の端部を、バリ防止溝（１３）に重なるように走査するステップを含む。
以下の説明において、外側とは当該位置に対して基板周辺端部側を示し、内側とは基板周辺端部と反対側を示すものとする。
【００１２】
上述の方法によれば、周縁分離溝の形成に先立ち、光電変換層と裏面電極層が除去されたバリ防止溝が形成される。光電変換層と裏面電極層のみであれば、比較的シャープなエッチングを行うことができ、また透明導電層はほとんどエッチングされず残さの発生もない。よって、バリ防止溝には、裏面電極層のバリや、透明導電層の残さは発生し難い。続いて実行される周縁分離溝形成ステップにおいて、バリ防止溝に内側端部を重ねるようにレーザービームを照射することで、透明導電層と光電変換層と裏面電極層の３層が除去された周縁分離溝が形成される。この時、ビームパターンの内側端部には、事前にバリ防止溝が形成されており光電変換層や裏面電極層は存在しない。従って、裏面電極層のバリが発生が抑制される。また、透明導電層が除去される位置は、バリ防止溝の内側側壁からは離れた位置になるので、透明導電層の残さがその内側側壁に付着する可能性を抑えることができる。よって、裏面電極層と透明導電層との短絡が防止される。
【００１３】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、バリ防止溝形成ステップ（Ｓ２０）において、短パルスレーザーによりエッチングすることが好ましい。その短パルスレーザーのパルス幅は、０より大きく３０ｎｓ以下であることが好ましい。
【００１４】
このように、バリ防止溝形成ステップにおいて、短パルスレーザーを用いてエッチングを行うことで、裏面電極層のバリ発生をより確実に抑えることができる。
【００１５】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、バリ防止溝形成ステップ（Ｓ２０）において、パルス状のレーザーを、内側から順番に複数回走査させることが好ましい。
【００１６】
パルス状のレーザーを、内側から外側に向けて複数回走査させることで、バリ防止溝の幅を広げることができる。バリ防止溝の幅を広げることで、周縁分離溝形成ステップにおけるレーザービームの照射位置を、バリ防止溝の内側側壁から遠ざけることができる。これにより、透明導電層の残さが内側側壁に付着することを、より確実に防止することができる。
【００１７】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、一の観点から、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、各パルスにおけるビームパターンが、楕円状であることが好ましい。その楕円状の長軸は、基板面上での外側及び内側を向いていることが好ましい。
楕円状とすることにより、光電変換層と裏面電極層がエッチングされている周縁分離溝の側壁が透明電極層がエッチングされる部分から遠ざけることができる。これにより、透明導電層の残さが周縁分離溝の側壁においても付着することを、より確実に防止することができる。
【００１８】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、一の観点から、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、各パルスにおけるビームパターンは、円状であることが好ましい。
【００１９】
周縁分離溝の外側側壁は、周辺部と発電領域とが周縁分離溝により十分に絶縁分離されていれば、周辺部にある外側側壁に透明導電層の残さが付着して裏面電極層と透明電極層が短絡しても、太陽電池モジュールの発電特性への影響はなく、必ずしも楕円状のビームパターンである必要がない。円状のビームパターンを有するレーザービームは、ビームパターンを加工するための複雑な光学系が必要ではない。従って、装置コストを低減させることができる。
【００２０】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、ビーム重ねを７０％以上としてレーザーを走査させることが好ましい。
【００２１】
ビーム重ねを７０％以上としてレーザーエッチングを行うことで、透明導電層がより確実に除去される。即ち、周縁分離溝における絶縁性能が向上する。
【００２２】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、他の一の観点から、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）とバリ防止溝形成ステップ（Ｓ２０）とにおいて、同一のレーザー発振器及び同一の光学系によりエッチングを行うことが好ましい。
【００２３】
このように、同一のレーザー発振器及び同一の光学系を用いることで、装置コストを格段に低減することができる。
【００２４】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、他の一の観点から、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、パルス状のレーザーを、内側から順に複数回走査させることが好ましい。
【００２５】
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、他の一の観点から、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、ＩＲレーザーによりレーザーエッチングすることが好ましい。
【００２６】
ＩＲレーザーは、安価であり、製造装置にかかるコストを低減することができる。また、ＩＲレーザーは、その波長特性から透明導電層に吸収されやすくエッチングに有利であり、より確実に透明導電層を分割することができる。
【００２７】
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）におけるエッチングの開始は、バリ防止溝形成ステップ（Ｓ２０）におけるレーザービームの走査中であることが好ましい。周縁分離溝形成ステップ（Ｓ３０）において、バリ防止溝形成ステップ（Ｓ２０）によるエッチングラインの後を追うようにエッチングを行うことが好ましい。
【００２８】
このように、周縁分離溝形成ステップを、バリ防止溝形成ステップが進行している最中に開始することで、処理時間を短縮でき、タクトが向上する。また、周縁分離溝形成ステップにおいて周縁分離溝を形成するに際して、バリ防止溝形成ステップでの熱が残った状態でエッチングを行うことになるので、残さが付着しやすい凝縮雰囲気を作らないので残さによる短絡等の発生を更に抑えることができる。
【００２９】
本発明にかかる太陽電池モジュール（１００）は、透光性基板（１）と、透光性基板（１）の主面上に形成された透明導電層（６）と、透明導電層（６）上に形成された光電変換層（７）と、光電変換層（７）上に形成された裏面電極層（８）と、透光性基板（１）上において、透明導電層（６）、光電変換層（７）、及び裏面電極層（８）を分割する周縁分離溝（４）と、光電変換層（７）及び裏面電極層（８）の除去された後退領域（１９）と、を具備する。後退領域（１９）は、バリ防止溝により形成されて周縁分離溝（４）の内側であり、周縁分離溝（４）に連続する領域である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、周縁部と発電領域を確実に絶縁することのできる太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールが提供される。
本発明によれば、更に、発電領域の端部において、透明導電層と裏面電極層とが短絡しない太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によって製造される太陽電池モジュール１００の平面図である。太陽電池モジュール１００は、透光性基板１と、透光性基板１の主面上に設けられた太陽電池膜と、を有している。その太陽電池膜は、発電領域に相当する複数の発電セル２と、周縁部３と、を有している。複数の発電セル２は、基板面の中央部側に設けられている。周縁部３は、基板面の基板端側の外周側に設けられている。複数の発電セル２と周縁部３とは、周縁分離溝４によって絶縁されている。また、複数の発電セル２同士は、セル分離溝５によって区切られている。複数の発電セル２同士は、電気的に直列に接続されている。周縁分離溝４の内側には、周縁分離溝４に沿うようにしてバリ防止溝１３（図１では図示されていない）が設けられている。周縁分離溝４は１００μｍ以上の幅で設けられている。これは、１０００ＶＤＣを印可して計測した場合に５００ＭΩ以上の絶縁抵抗を得る為である。
【００３３】
続いて、本実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法について説明する。図２は、太陽電池モジュールの製造方法を示すフローチャートである。太陽電池モジュールの製造方法は、透光性基板上に太陽電池膜を形成するステップ（ステップＳ１０）、バリ防止溝を形成するステップ（ステップＳ２０）、周縁分離溝を形成するステップ（ステップＳ３０）、及び後処理工程（ステップＳ４０）を有している。各ステップにおける動作について、以下に説明する。
【００３４】
尚、本発明は、バリ防止溝を形成するステップ（Ｓ２０）と、周縁分離溝を形成するステップ（Ｓ３０）とにおいて工夫が成されたものであるが、まずは太陽電池モジュールを製造するための全体の工程について説明する。
【００３５】
ステップＳ１０；透光性基板上に太陽電池膜を積層
透光性基板１の上に透明導電層６、光電変換層７、及び裏面電極層８を積層して、太陽電池膜を形成する。太陽電池膜の形成にあたっては、まず、図３（ａ）に示されるように、透光性基板１を用意する。透光性基板１としては、ソーダフロートガラス基板（１．４ｍ×１．１ｍ×板厚；４ｍｍ）が例示される。基板端面は、破損防止として、コーナー面取りやＲ面取り加工が成されていることが好ましい。
【００３６】
図３（ｂ）に示されるように、透明導電層６として酸化錫膜（ＳｎＯ２）を主成分とする透明電極膜を約５００〜８００ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。この際、透明電極膜の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。透明導電層６として、透明電極膜に加えて、透光性基板１と透明電極膜との間にアルカリバリア膜（図示せず）を形成してもよい。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）を５０〜１５０ｎｍ、熱ＣＶＤ装置にて約５００℃で製膜処理する。
【００３７】
図３（ｃ）に示されるように、基板をＸ−Ｙテーブルに設置して、ＹＡＧレーザーの第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させる。パルス発振：５〜２０ｋＨｚ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、透明電極膜を発電セル２の直列接続方向に対して垂直な方向へ、セル分離溝５−１を形成するように、幅約６〜１０ｍｍの短冊状にレーザーエッチングする。
【００３８】
図３（ｄ）に示されるように、プラズマＣＶＤ装置により、減圧雰囲気：３０〜１５０Ｐａ、約２００℃にて光電変換層７としてのアモルファス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。光電変換層７は、ＳｉＨ４ガスとＨ２ガスとを主原料に、透明導電層６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。光電変換層７は、本実施形態では、ｐ層：ＢドープしたアモルファスＳｉＣを主とし膜厚１０〜３０ｎｍ、ｉ層：アモルファスＳｉを主とし膜厚２５０〜３５０ｎｍ、ｎ層：ｐドープした微結晶Ｓｉを主とし膜厚３０〜５０ｎｍである。またｐ層膜とｉ層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けてもよい。
【００３９】
図３（ｅ）に示されるように、基板をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、光電変換層７の膜面側から入射させる。パルス発振：１０〜２０ｋＨｚとして加工速度に適切となるようにレーザ−パワーを調整して、セル分離溝５−１の約１００から１５０μｍの横側を、セル分離溝５−２を形成するようにレーザーエッチングする。
【００４０】
図４（ａ）に示されるように、裏面電極層８としてＡｇ／Ｔｉ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８は、本実施の形態では、Ａｇ膜：２００〜５００ｎｍ、これを保護するものとして防食効果の高いＴｉ膜：１０〜２０ｎｍをこの順に積層する。ｎ層と裏面電極層８との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層７と裏面電極層８との間にＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ膜）を膜厚：５０〜１００ｎｍ、スパッタリング装置により製膜して設けてもよい。
【００４１】
図４（ｂ）に示されるように、基板をＸ−Ｙテーブルに設置して、レーザーダイオード励起ＹＡＧレーザーの第２高調波（５３２ｎｍ）を、図の矢印に示すように、透光性基板１側から入射させることで、レーザー光が光電変換層７で吸収され、この時発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層８が爆裂して除去される。パルス発振：１〜１０ｋＨｚ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、セル分離溝５−１の約２５０μｍから４００μｍの横側を、セル分離溝５−３を形成するようにレーザーエッチングする。
【００４２】
ステップＳ２０、３０；バリ防止溝の形成、周縁分離溝の形成
続いて、バリ防止溝１３を形成し、更に周縁分離溝４を形成する。本実施の形態においては、このバリ防止溝の形成と周縁分離溝の形成に関して工夫が成されたものである。但し、ここでは溝の位置のみを説明し、具体的な形成法については後述する。
【００４３】
バリ防止溝１３及び周縁分離溝４は、基板の４辺のうち、対向する２辺に沿って形成される。バリ防止溝１３及び周縁分離溝４は、基板端部から５〜１５ｍｍの位置に形成される。これにより、太陽電池モジュール１００が製造される。
【００４４】
バリ防止溝１３や周縁分離溝４は、レーザーエッチングにより形成される。エッチングの際に、基板の端から５〜１０ｍｍの位置にてエッチングを終了させる。エッチングの終了は、レーザー光の停止でもよいが、簡易的には、基板の非レーザーエッチング領域に金属製のマスキング板を設置することでも対応可能である。このように、基板の端から５〜１０ｍｍの位置にてエッチングを終了させることにより、基板の端部から太陽電池モジュール内への外部湿分侵入の抑制に、有効な効果を呈する。
【００４５】
ステップＳ４０；後工程処理
ステップＳ３０までの処理により製造された太陽電池モジュール１００に対して、後工程処理を行う。周縁分離溝４を形成した後に、図５（ａ）に示されるように、周縁領域２０の太陽電池膜を除去する。尚、周縁領域２０は、既述の周縁部３とは同一ではなく別のものであることに注意されたい。周縁領域２０の除去は、後述するバックシートとの健在な接着・シール面を確保するために行われる。基板の端から５〜１５ｍｍで、周縁分離溝４よりも基板端側における太陽電池膜（裏面電極層８／光電変換層７／透明導電層２）を、研磨除去する。研磨屑や砥粒は、基板を洗浄して除去する。
【００４６】
続いて、端子箱取りつけ部分のバックシートに開口貫通窓を設けて集電板を取り出す。この開口貫通窓部分には、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。直列に並んだ一方端の発電セル２と、他方端部の発電セル２とから銅箔を用いて集電し、基板の裏面電極側の端子箱部分から電力が取り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、銅箔幅よりも広い絶縁シートを配置する。
【００４７】
図５（ｂ）に示されるように、集電用銅箔などが所定位置に配置された後に、太陽電池モジュール１００の全体を覆い、基板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を設置する。バックシートは、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化で内部の脱気を行い、約１５０〜１６０℃でプレスしながら、ＥＶＡを架橋させて密着させる。
【００４８】
図６（ａ）に示されるように、太陽電池モジュール１００の裏側に、端子箱を接着剤で取りつける。
【００４９】
図６（ｂ）に示されるように、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。
【００５０】
以上のステップにより、太陽電池モジュールがパネル化された太陽電池パネルが完成する。上述した太陽電池モジュールの製造方法においては、ステップＳ２０、３０の動作について工夫が成されている。以下に、ステップＳ２０、３０における動作について詳述する。
【００５１】
ステップＳ２０；バリ防止溝の形成
図７Ａ（ａ）は、ビームパターンを示す平面図であり、図７Ａ（ｂ）は、バリ防止溝形成部分の断面図である。図７Ａ（ａ）に示されるように、基板の端部近傍に、バリ防止溝１３を形成する。バリ防止溝１３は、短パルスレーザーを用いたエッチングにより、光電変換層７と裏面電極層８を除去することで形成することができる。短パルスレーザーによりレーザーのエネルギー密度を高めるとともに周囲への熱伝導を抑制して効率的にレーザーエッチングすることに有効である。ここで、レーザーエッチングのパルス幅は、０より大きく３０ｎｓ以下であることが好ましい。シリコン薄膜に代表される光電変換層は水素などのガス発生物質を薄膜構造中に含むため、０より大きく３０ｎｓ以下とすることで、周囲への熱伝導を抑制できるので、光電変換層７へ吸収されたエネルギーが効率的に高いガス蒸気圧を発生させ裏面電極層８が勢い良く爆裂するために裏面電極層８のバリが発生せず、シャープなエッチングを行うことができる。また、レーザーの種類としては、ＹＡＧやＹＶＯ４等の第２高調波によるグリーンレーザーを用いることが好ましい。このレーザーの波長は５３２ｎｍで代表され、光電変換層への吸収特性から５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域において同様なエッチング特性を得ることができる。
【００５２】
図７Ａに示されるように、レーザーエッチングは、円状のビームパターン１４をパルス的に照射させることで行われる。この時、各パルスで照射されるビームパターン１４が部分的に重なるように照射する。また、レーザービームは、透光性基板１側から照射される。
【００５３】
バリ防止溝１３を形成するための加工条件としては、次のような条件が挙げられる。レーザ：ＹＶＯ４（第２高調波、パルス幅：３０ｎｓ）、ビームサイズφ：５０μｍ、ビーム重ね：２０％、パワー；後述する周縁分離溝形成のためのレーザーエッチング時のパワーの約１／１０〜１／２０倍の間で選定を行った。尚、ビーム重ねは、前後パルスのビームパターンの重なりの面積が、一のパルスのビームパターンの面積に占める割合を示している。
【００５４】
ステップＳ３０；周縁分離溝の形成
続いて、図７Ｂに示されるように、バリ防止溝１３の外側に周縁分離溝４を形成する。周縁分離溝４は、レーザーエッチングにより、光電変換層７、裏面電極層８、及び透明導電層６を除去することで形成することができる。
【００５５】
周縁分離溝４を形成するためのレーザーエッチングは、図７Ｂに示されるように、楕円状のビームパターン１５をパルス的に照射させることで行われる。この時のレーザービームは、透光性基板１側から照射される。この時の、レーザーの種類としては、ＹＶＯ４の第２高調波等のグリーンレーザーを用いることが好ましい。ビームパターン１５は、長軸が、基板面の内側外側方向に一致するような形状である。また、レーザーの照射は、前後パルスのビームパターン１５が短軸方向で部分的に重なるように行われ、ビーム周辺の低パワー領域を次のビームで重ねることで、連続的なエッチング溝を形成させる。
【００５６】
更に、各ビームパターン１５は、ビーム中央部９とビーム外周部１０を有している。本実施の形態では、一例として、中央部９の長軸方向の幅は、１００μｍであり、外周部１０の幅は、片側が５０μｍである場合について示している。ビームパターン１５の内側の端部は、バリ防止溝１３に重なっている。即ち、ビームパターン１５の内側端部は、ビームパターン１４の照射された位置に重なっている。ここで、重なるとは、ビームパターン１５の内側端部が、バリ防止溝１３の外側側壁に一致する場合も含んでいる。ビームパターン１５のビーム強度はガウス分布を有しており、中央部９で強く、端部側になるほど弱くなっている。中央部９では、透明導電層６が除去されるに十分にビーム強度が強く、外周部１０では、透明導電層６が除去されないほどにビーム強度が弱い。形成されたバリ防止溝１３の外側壁面は周縁分離溝４と一部を重ねることが好ましい。この場合、重ねた境界部分に光電変換層と裏面電極層を残さないこと、周縁分離溝４の内側がバリ防止溝１３と重なりながらこれを越えないこと、周縁分離溝４が十分にエッチングされて効果的に絶縁を形成するため光電変換層から発生する爆裂ガスが抜けることを極力避けることを考慮して、重ね合わせた領域は周辺分離溝４の内側に形成される後退領域１９の０％より大きく５０％以下が更に好適である。
【００５７】
このようにして楕円状のビームパターン１５を照射させると、中央部９では透明導電層６がガス化して、光電変換層７及び裏面電極層８を伴い除去される。即ち、透明導電層６、光電変換層７、及び裏面電極層８の３層が除去される。
【００５８】
一方、外周部１０では、ビーム強度が弱いので、透明導電層６は除去されない。レーザービームは、光電変換層７によって吸収される。光電変換層７成分はガスを発生して爆裂し、裏面電極層８を伴なって除去される。即ち、外周部１０では、光電変換層７及び裏面電極層８が除去される。このようにして、図７Ｂに示されるように、バリ形成溝１３の内側側壁から、周縁分離溝４の内側側壁までは、光電変換層７及び裏面電極層８の除去された後退領域１９となる。
【００５９】
このように、楕円状のビームによりエッチングを行うことで、透明導電層６が除去される位置は、ビームパターン幅の内側部分のみとなるので、光電変換層７及び裏面電極層８の端部（バリ防止溝１３の内側側壁）までの距離が長くなる。よって、透明導電層６の残さが、溝の内側側壁に付着して透明導電層６と裏面電極層８が短絡することを防止することができる。
【００６０】
また、楕円状にビームを成形することで、絶縁に要求される１００μｍ幅を、１回の走査で形成することができる。但し、より確実に絶縁幅１００μｍを得るために、同一場所を２回走査しても良い。
【００６１】
尚、ビームを楕円状にするにあたっては、公知の光学系を用いることで可能である。図８に、その光学系の一例を示している。即ち、レーザー発振器２１から発振されたレーザービーム２２が、凹レンズ２２及び凸レンズ２４によって拡径される。さらにシリンドリカル凸レンズ２５、シリンドリカル凹レンズ２６によって楕円状に成形され、被照射体２７に照射される。
【００６２】
また、周縁分離溝４は例えば、２つの発振器（中央部９用の発振器と外周部１０用の発振器）を備えておき、成形した２つのビームをミラーなどにより重畳させることで、中央部９と外周部１０とのビーム強度に差を持たせることもできる。このように中央部９と外周部１０とのビーム強度に差を持たせれば、中央部９ではより３層（光電変換層７、裏面電極層８、透明導電層６）が除去され易くなり、外周部１０では２層（光電変換層及び裏面電極層８）のみが除去され、透明導電層６は除去され難くなり、透明導電層６が除去される位置は、光電変換層７及び裏面電極層８の端部（バリ防止溝１３の内側側壁）までの距離が長くなるので、好ましい。
【００６３】
図９（ａ）は、バリ防止溝１３を設けない状態で周縁分離溝を形成した場合のビームパターンを示す平面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の断面図である。バリ防止溝１３を設けない場合、ビームパターン１５の内側端部では、光電変換層７及び裏面電極層８を除去するのに十分なビーム強度とならないことがある。このような場合には、裏面電極層８が除去されずにバリとなってしまうことがある。これに対して、本実施の形態では、ビームパターン１５の内側端部は、予め光電変換層７及び裏面電極層８の除去されたバリ防止溝１３にあたるので、裏面電極層８のバリが発生することはない。
【００６４】
裏面電極層８のバリが発生しないので、レーザーエッチング時のビーム重ねを大きくすることができる。レーザーエッチング時のビーム重ねを大きくすると、透明電極層６への入熱量が上がるので、確実にエッチング除去することができる。即ち、絶縁性能が良好になる。通常、透明電極層６の十分なエッチングを行うためにビーム重ねを大きくすると、レーザービームを吸収してガス化した透明電極層６成分や光電変換層７成分が、前のパルスで形成された溝から抜けてしまい易くなる。このようなガス抜けが起こると、裏面電極層８が除去されず、バリになり易い。本実施形態では、予めバリ防止溝１３を設けておくことにより裏面電極層８のバリ発生が抑制されているので、ビーム重ねを大きくすることができるのである。
【００６５】
また、透明電極層６の除去される位置は、バリ防止溝１３の内側壁面からは遠い位置になる。従って、透明電極層６の残さが、バリ防止溝１３の内側壁面に付着する可能性を著しく低減し透明電極層６と裏面電極層８の短絡を防止することができる。
【００６６】
尚、ビームパターン１５の外側端部では、予め溝等は形成されていないので、裏面電極層８のバリが発生することがある。しかし、周縁分離溝４の外側の領域は、発電領域とは絶縁分離溝で電気的に切離されており、発電性能に関与しない領域であるので、バリが発生しても特性には影響を与えない。
【００６７】
また、ステップＳ２０におけるレーザーエッチングの走査中に、ステップＳ３０のレーザーエッチングを開始すれば、処理時間を短くできタクトタイムを短縮することができて好ましい。この時、ステップＳ３０におけるレーザーの走査は、ステップＳ２０におけるエッチングラインの後を追うように行われる。さらに、周縁分離溝形成ステップにおいて周縁分離溝４を形成するに際して、バリ防止溝形成ステップでの熱が残った状態でエッチングを行うことになるので、温度が低いことによる残さが付着しやすい凝縮雰囲気を作らないので、残さによる短絡等の発生を更に抑えることができる。
【００６８】
以上に述べたような、周縁分離溝４を形成するためのレーザーエッチングの加工条件としては、次のような条件を挙げることができる。レーザー：ＹＶＯ４（第２高調波、パルス幅：３０ｎｓ）、ビームサイズ：長径２００μｍ、短径１００μｍ、ビーム重ね：６０％、パワー；既述のバリ防止溝形成時のパワーの約１０倍〜０倍で選定した。尚、ビームパターン１５を楕円形状とするにあたっては、公知の技術を用いることができる。
【００６９】
このようにして製造された太陽電池モジュールの特性を検査したところ、各発電セル２間の抵抗を示す段間抵抗が１ｋΩであった。また、太陽電池パネルの出力端子と、基板端面やバックシート等の導電部分との間に、ＤＣ１０００Ｖの付加を印加して、抵抗値（以下、絶縁抵抗）を求めたところ、５００ＭΩであった。また、太陽電池モジュールをソーラシミュレータで評価した変換効率は、８．４％であった。一方、バリ防止溝１３を設けない以外は、本実施の形態と同じ工程で製造した太陽電池パネルを従来例として同様に特性を検査した。この従来例の太陽電池モジュールは、段間抵抗が０．１Ω、絶縁抵抗が５００ＭΩ、変換効率は、７．８％であった。この検査結果から、本実施形態の太陽電池モジュールを用いれば、バリ防止溝１３を設けることによって、透明電極層と裏面電極層の短絡を効果的に防止して段間抵抗と変換効率が向上することがわかった。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、周縁分離溝を形成する前に、予め、短パルスレーザーを用いてバリ防止溝を形成しておくことにより、裏面電極層のバリ発生を抑制することができる。
【００７１】
裏面電極層のバリ発生を抑制できるので、周縁分離溝形成時におけるレーザーエッチングのビーム重ねを大きくすることができる。ビーム重ねを大きくすることで、透明電極層を確実に除去することができる。即ち、絶縁性能を向上させることができる。
【００７２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、第１実施形態に対して、ステップＳ２０の処理（バリ防止溝の形成）が工夫されている。その他の工程は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ２０；バリ防止溝の形成
図１０（ａ）は、バリ防止溝１３を形成するにあたって照射されるレーザービームパターンの位置を示す平面図である。図１０Ａ（ｂ）にはバリ防止溝１３の断面形状が描かれている。図１０Ａに示されるように、本実施の形態においては、バリ防止溝１３を形成するにあたって、パルス状のレーザーが前後に走査するエッチングラインどうしが一部重なるように複数回走査される。また、その複数回の走査は、基板面の内側から外側に向かって行われる。尚、基板面の内側から外側に向けて複数回走査するとは、ある回の走査でエッチングされたエッチングラインの外側を、次の回の走査でエッチングすることを意味している。以下に、一例として３回走査を行う場合について具体的に説明する。また、以下に述べる例では、１回の走査で、約５０μｍの幅がエッチングされる場合について説明する。
【００７４】
図１０Ａにおいて、１回目のレーザーの走査で照射されるビームパターンが、符号１４−１で示されている。１回目の走査により、最も内側のラインがレーザーエッチングされる。これにより、光電変換層７及び裏面電極層８が除去されたバリ防止溝１３−１が形成される。バリ防止溝１３−１の幅は、ビームパターンの幅に略一致するので、約５０μｍである。
【００７５】
バリ防止溝１３−１が形成された後に、２回目のレーザーを走査させる。２回目の走査で照射されるビームパターンが、符号１４−２で示されている。２回目の走査は、バリ防止溝１３−１の外側をレーザーエッチングするように行われる。この時、レーザー照射される各パルスにおけるレーザービームは、ビームパターンの内側端部が、バリ防止溝１３−１の外側側壁に重なるように、照射される。ここで、重なるとは、ビームパターンの内側短部がバリ防止溝１３−１の外側側壁に一致する場合も含んでいる。２回目のレーザーの走査によって、バリ防止溝１３−１の外側にバリ防止溝１３−２が形成される。バリ防止溝１３−１とバリ防止溝１３−２とは、位置的に連続している。
【００７６】
バリ防止溝１３−２が形成された後に、３回目のレーザーを走査させる。３回目の走査で照射されるビームパターンが、符号１４−３で示されている。３回目の走査は、バリ防止溝１３−２の外側をレーザーエッチングするように行われる。この時、レーザー照射される各パルスにおけるレーザービームは、ビームパターンの内側端部が、バリ防止溝１３−２の外側側壁に重なるように、照射される。３回目のレーザーの走査によって、バリ防止溝１３−２の外側にバリ防止溝１３−３が形成される。バリ防止溝１３−２とバリ防止溝１３−３とは、位置的に連続している。
【００７７】
以上のようにして、バリ防止溝１３−１、１３−２、１３−３からなる連続したバリ防止溝１３が形成される。２回目以降のレーザーエッチングでは、レーザービームを吸収してガス化した光電変換層７成分が、前のレーザーエッチングで形成された溝から抜け易くなるため、このようなガス抜けが生じる領域では、裏面電極層８が除去されず、バリになり易い。即ち、外側から内側に向けて複数回エッチングを行なうと、バリ防止溝１３−１の内側側壁にバリが発生しやすくなり、逆効果であるため、必ず内側から外側に向けて複数回エッチングを行なう。
【００７８】
また、１回から３回のバリ防止溝の重ねあわせは０％より大きく５０％以下である。重ね合わせがないと前回走査のバリ防止溝の外側に発生した裏面電極層８のバリを次回走査のバリ防止溝のレーザーエッチングで除去できないからであり、重ね合わせが大きすぎるとガス化した光電変換層７成分が、前のレーザーエッチングで形成された溝から抜け易くなり裏面電極層８のエッチングが十分に行われないためである。バリ防止溝１３の幅は、１回の走査によるエッチングラインが約５０μｍであるので、３回の走査で約８０μｍ〜１５０μｍである。即ち、第１の実施形態と比較すると、バリ防止溝１３の幅が広がっている。バリ防止溝１３が広がることで、後に周縁分離溝を形成する際に、溝の内側側壁に透明導電層の残さが付着しにくい。
【００７９】
尚、各走査時におけるレーザーエッチング条件は、以下のような条件が例示される。レーザ：ＹＶＯ４（第２高調波、パルス幅：３０ｎｓ）、ビームサイズ：φ５０μｍ（３回走査）、ビーム重ね：２０％、パワー；後述する周縁分離溝形成のためのレーザーエッチング時のパワーの約１／１０〜１／２０倍で選定した。
【００８０】
ステップＳ３０；周縁分離溝の形成
図１０Ｂ（ａ）は、周縁分離溝を形成する際に照射されるビームパターンを示す平面図である。図１０Ｂ（ｂ）は、周縁分離溝形成時の断面図である。図１０Ｂに示されるように、約１５０μｍ幅のバリ防止溝１３が形成された後に、第１の実施形態と同様にして、楕円状のレーザービームにより周縁分離溝４が形成される。尚、本実施形態において、その楕円状のレーザービームは、中央部９の長軸方向幅が１００μｍ、外周部１０の長軸方向幅が５０μｍである。
【００８１】
周縁分離溝４を形成するに際しては、バリ防止溝１３の幅が広いので、バリ防止溝１３の内側の側壁と、楕円状のレーザービームの中央部９と、の間の距離が広がっている。透明導電層６の除去される位置が、バリ防止溝１３の内側から遠い位置となるので、透明導電層６の残さが溝の内側側壁に付着する可能性は、より低い。
【００８２】
尚、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法を用いて製造した太陽電池モジュールの特性を検査したところ、段間抵抗が８ｋΩ、絶縁抵抗が５００ＭΩ、変換効率が８．６％であった。即ち、既述した従来例の太陽電池モジュールの特性（段間抵抗０．１ｋΩ、絶縁抵抗５００ＭΩ、変換効率７．８％）と比較して、段間抵抗と変換効率が向上した。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態に依れば、複数回のレーザーエッチング走査によってバリ防止溝１３を形成することで、より確実に裏面電極層８のバリ発生を防止することができる。また、バリ防止溝１３の幅を広げることができるので、周縁分離溝４を形成するに際して、透明導電層６の残さが溝の内側側壁に付着する可能性を、より低減させることができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態では、第１、２の実施形態と比較して、更に周縁分離溝４を形成する工程（ステップＳ３０）の動作が工夫されている。即ち、第１の実施形態では、周縁分離溝４を形成する為に楕円状のビームパターンでレーザーを照射するのに対して、本実施形態では円状のビームパターンでレーザーを照射する。周縁分離溝４の外側側壁は、周辺部と発電領域とが周縁分離溝４により十分に絶縁分離されていれば、周辺部にある外側側壁に透明導電層６の残さが付着して裏面電極層８と透明電極層６が短絡しても、太陽電池モジュールの発電特性への影響はなく、必ずしも楕円状のビームパターンである必要がない。尚、バリ防止溝１３を形成する工程（ステップＳ２０）と、周縁分離溝４を形成する工程（ステップＳ３０）以外の動作については、既述の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００８５】
ステップＳ２０；バリ防止溝の形成
図１１（ａ）は、ステップＳ２０及びＳ３０において照射されるレーザービームのパターンを示す平面図である。図１１（ｂ）は、溝の断面形状を示す断面図である。ステップＳ２０において、第２の実施形態と同様に幅が約５０μｍのレーザービームをパルス的に複数回走査することで、バリ防止溝１３が形成される。尚、第２の実施形態では３回走査を行う場合について記載したが、本実施形態では２回走査を行う場合について説明する。このように、１回の走査で約５０μｍの幅がエッチングされることで、２回の走査により約１００μｍの幅のバリ防止溝１３が形成される。尚、バリ防止溝１３を形成する為のレーザービームの走査回数は、十分な幅を確保するために複数回走査を行うことが望ましい。各バリ防止溝１３の重ねあわせは０％以上５０％以下である。重ね合わせがないと前回走査のバリ防止溝の外側に発生した裏面電極層８のバリを次回走査のバリ防止溝のレーザーエッチングで除去できないからであり、重ね合わせが大きすぎるとガス化した光電変換層７成分が、前のレーザーエッチングで形成された溝から抜け易くなり裏面電極層８のエッチングが十分に行われないためである。但し、バリ防止溝１３の幅を十分に広くすることができれば、必ずしも複数回走査させる必要はない。
【００８６】
バリ防止溝１３を形成する為のレーザーエッチング条件としては、以下のような条件を挙げることができる。レーザ：ＹＶＯ４（第２高調波、パルス幅：３０ｎｓ）、ビームサイズ：φ５０μｍ（２回走査）、ビーム重ね：２０％、パワー；後述する周縁分離溝形成のためのレーザーエッチング時のパワーの約０．１〜０．５倍で選定した。
【００８７】
ステップＳ３０；周縁分離溝の形成
続いて、周縁分離溝４を形成する。周縁分離溝４は、円状のビームパターンでレーザービームを照射することにより形成される。このレーザービームの照射は、バリ防止溝１３を形成する時のレーザーエッチングに用いたレーザ発振器や光学系と同一のものを用いて行うことができる。第１、第２の実施形態のように、ビームパターンを楕円状にした時と比較して、１回の走査でエッチングできる幅は約５０μｍと狭くなるが、バリ防止溝１３形成用の光学系とは別の光学系を用いる必要がない。よって、装置コストを低減することができる。
【００８８】
周縁分離溝４の形成は、バリ防止溝１３を形成する時と同様に、レーザービームをパルス的に複数回走査させることで行われる。これは、絶縁に必要な１００μｍ幅を確保するためである。この時、各パルスの走査方向でのビーム重ねを７０％以上にすることが好ましい。このようなビーム重ねで走査すると、透明導電層６を確実に除去することができる。即ち、良好な絶縁加工を行うことができる。また、各周縁分離溝の重ねあわせは０％以上５０％以下である。重ね合わせがないと各走査の周縁分離溝の間に残膜領域が発生し必要な絶縁抵抗を得られないからであり、重ね合わせが大きすぎるとガス化した光電変換層７成分が、前のレーザーエッチングで形成された溝から抜け易くなり裏面電極層８のエッチングが十分に行われないためである。初回の走査時に照射されるビームパターンの内側端部は、バリ防止溝１３の外側端部に一致して重なっていることが更に好適である。
【００８９】
このような周縁分離溝４を形成する為のレーザーエッチングの条件としては、以下のような加工条件を挙げることができる。レーザー：ＹＶＯ４（第２高調波、パルス幅：３０ｎｓ）、ビームサイズ：φ５０μｍ（３回走査）、ビーム重ね：７０％、パワー；既述のバリ防止溝形成の為のレーザーエッチング時のパワーの約２〜１０倍で選定した。
【００９０】
以上のようにして周縁分離溝４を形成することで、図１１に示されるような断面形状が得られる。尚、本実施形態で製造された太陽電池モジュールの特性について検査を行ったところ、段間抵抗が５ｋΩ、絶縁抵抗が５００ＭΩ、変換効率が８．４％であった。即ち、既述した従来例の太陽電池モジュールの特性（段間抵抗０．１ｋΩ、絶縁抵抗５００ＭΩ、変換効率７．８％）と比較して、段間抵抗と変換効率が向上した。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態に依れば、特に楕円ビームを形成しなくてもよいので、バリ防止溝１３の形成と周縁分離溝４の形成とを同一のレーザー発振器及び光学系により行うことができる。楕円ビームを形成する為の光学系を別途用意する必要が無く、装置コストを格段に削減することができる。
【００９２】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について説明する。図１２（ａ）は、バリ防止溝１３及び周縁分離溝４を形成する際のレーザーエッチングの照射パターン形状を示す平面図である。図１２（ｂ）は、バリ防止溝１３および周縁分離溝４の溝形状を示す断面図である。本実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、第３の実施形態に対して、周縁分離溝４を形成する際に用いるレーザーの種類が工夫されている。尚、レーザーの種類以外の点については、第３の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００９３】
本実施の形態においては、周縁分離溝４を形成するにあたって、ＩＲレーザーが用いられる。そのＩＲレーザーとしては、ＹＡＧレーザーの基本波（１０６４ｎｍ）が例示される。図１２に、そのＩＲレーザーによって照射されるビームパターン１８の形状が示されている。ＩＲレーザーは、透明導電層６に吸収されやすいので、透明導電層６をより確実にエッチングすることができる。また、１００μｍ程度の幅をエッチングすることもできるので、絶縁に必要な１００μｍの幅の周縁分離溝４を、一回の走査で確実に形成することができる。このレーザーの波長は１０６４ｎｍで代表され、透明電極層６への吸収特性から１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域において同様なエッチング特性を得ることができる。
【００９４】
また、第３の実施形態と比較すると、透明電極膜をＹＶＯ４などのグリーンレーザーで分割するためには、高い出力を出せる装置が必要であるため、第３の実施形態では高価なグリーンレーザー装置が必要になるのに対して、本実施形態で用いられるＩＲレーザーは、比較的安価である。また、バリ防止溝形成においては、第２高調波を利用したグリーンレーザーであれば、高い出力を出す必要は無くなるため、比較的安価である。よって、何れも安価な装置で形成することができるので、第３の実施形態と比較して、装置コストは同等か、又は有利である。
【００９５】
このようなＩＲレーザの加工条件としては、以下に示す条件を挙げることができる。レーザ：ＹＡＧレーザ、基本波１０６４ｎｍ、ビームサイズφ：１００μｍ（１回走査）、ビーム重ね：６０％、パワー；既述のバリ防止溝形成の為のレーザーエッチング時のパワーの約１０倍として選定した。
【００９６】
尚、本実施形態で製造された太陽電池モジュールの特性について検査を行ったところ、段間抵抗が５ｋΩ、絶縁抵抗が１０００ＭΩ、変換効率が８．４％であった。即ち、既述した従来例の太陽電池モジュールの特性（段間抵抗０．１ｋΩ、絶縁抵抗５００ＭΩ、変換効率７．８％）と比較して、段間抵抗、絶縁抵抗、及び変換効率が向上した。
【００９７】
以上、実施形態１〜４にかかる太陽電池モジュールの製造方法について説明した。但し、これらの実施形態は矛盾の無い範囲内で組み合わせて用いることもできる。
【００９８】
また、各実施形態において、光電変換層７が、アモルファスシリコン層である場合について説明したが、微結晶シリコン層や微結晶シリコンゲルマ層によるもの、さらにはこれらのシリコン層を複数層積層したタンデム型である場合にも、本発明の工夫を適用することができる。光電変換層７の厚みはアモルファス型が０．３〜０．５μｍ程度であるのに対して、タンデム型では２〜５μｍ程度と増加するが、光電変換層７で吸収されたレーザーエネルギーによるガス発生による爆裂で、裏面電極層８を除去する点で同じであり、実施の形態１〜４と同様の効果を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】太陽電池モジュール１００の平面図である。
【図２】太陽電池モジュールの製造方法のフローチャートである。
【図３】太陽電池モジュールの製造過程における断面を示す模式図である。
【図４】太陽電池モジュールの製造過程における断面を示す模式図である。
【図５】太陽電池モジュールの製造過程における状態を示す模式図である。
【図６】太陽電池モジュールの製造過程における状態を示す模式図である。
【図７Ａ】第１の実施形態において、バリ防止溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図７Ｂ】第１の実施形態において、周縁分離溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図８】ビームを楕円状に成形するための光学系を示す図である。
【図９】バリ形成溝を設けない場合のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図１０Ａ】第２の実施形態において、バリ防止溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図１０Ｂ】第２の実施形態において、周縁分離溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図１１】第３の実施形態において、バリ防止溝及び周縁分離溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【図１２】第４の実施形態において、バリ防止溝及び周縁分離溝形成時のビームパターン及び断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１      透光性基板
２      発電セル
３      周縁部
４      周縁分離溝
５      セル分離溝
６      透明導電層
７      光電変換層
８      裏面電極層
９      中央部
１０    外周部
１３    第１溝
１４    ビームパターン
１５    ビームパターン
１８    ビームパターン
１９    後退領域
２０    周縁領域
２１    レーザー発振器
２２    レーザービーム
２３    凹レンズ
２４    凸レンズ
２５    シリンドリカル凸レンズ
２６    シリンドリカル凹レンズ
２７    被照射体
１００  太陽電池モジュール
【図１】
2008066453.tif 000003
【図２】
2008066453.tif 000004
【図３】
2008066453.tif 000005
【図４】
2008066453.tif 000006
【図５】
2008066453.tif 000007
【図６】
2008066453.tif 000008
【図７Ａ】
2008066453.tif 000009
【図７Ｂ】
2008066453.tif 000010
【図８】
2008066453.tif 000011
【図９】
2008066453.tif 000012
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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