(57)【要約】【課題】透明導電膜の分離溝に低抵抗材料が堆積することを防ぎ、リーク電流の発生を抑えた薄膜太陽電池及びその製造方法を得ること。【解決手段】透明導電膜２と発電層３と金属裏面電極４とを含む単位太陽電池を透光性絶縁基板１上に複数備え、発電層３を部分的に除去して透明導電膜２と金属裏面電極４とを接させて複数の単位太陽電池を直列に接続させた薄膜太陽電池であって、透光性絶縁基板１上で透明導電膜２同士を隔てる分離溝１１の内部に、絶縁材料で形成された絶縁分離層５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜と発電層と金属電極とを含む単位太陽電池を透光性絶縁基板上に複数備え、前記発電層を部分的に除去して前記透明導電膜と前記金属電極とを接させて前記複数の単位太陽電池を直列に接続させた薄膜太陽電池であって、
前記透光性絶縁基板上で前記透明導電膜同士を隔てる分離溝の内部に、絶縁材料で形成された絶縁分離層を有することを特徴とする薄膜太陽電池。
【請求項２】
前記分離溝の縁部が、前記絶縁分離層で覆われたことを特徴とする請求項１記載の薄膜太陽電池。
【請求項３】
前記単位太陽電池の各々は、前記透明導電膜と前記金属電極とを接させた接続部を含む非発電領域と前記接続部を含まない発電領域とを備えており、前記非発電領域の前記透明導電膜と前記発電層との間に絶縁層を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜太陽電池。
【請求項４】
透明導電膜と発電層と金属電極とを含む単位太陽電池を透光性絶縁基板上に複数備え、前記発電層を部分的に除去して前記透明導電膜と前記金属電極とを接させて前記複数の単位太陽電池を直列に接続させた薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記透光性絶縁基板上に間隔を空けて形成した複数の前記透明導電膜同士の合間に、絶縁材料で絶縁分離層を形成する絶縁分離工程と、
前記絶縁分離層及び前記透明導電膜の上に発電層を形成する工程とを有することを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁分離工程においては、前記透明導電膜同士の間にスクリーン印刷法によって前記絶縁材料を堆積させることを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁分離工程においては、前記透明導電膜同士の間にインクジェット印刷法によって前記絶縁材料を堆積させることを特徴とする請求項４記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記発電層の上に前記金属電極を堆積させる工程と、
前記金属電極側から前記透明導電膜まで達する溝を形成して、前記複数の単位太陽電池を形成する分割工程とを有し、
前記絶縁分離工程においては、前記透明導電膜上にはみ出るように前記透明導電膜同士の間に前記絶縁材料を堆積させ、
前記分割工程においては、前記透明導電膜上に前記絶縁材料が存在する部分に前記溝を形成することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項記載の薄膜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、薄膜太陽電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に薄膜太陽電池は、ガラス等の透光性絶縁基板上にＳｎＯ２やＺｎＯ、ＩＴＯ等の透明導電膜が形成され、その上にシリコン系薄膜による発電層が形成される。またその上部には、ＡｌやＡｇ等を用いて金属裏面電極が形成される。特に発電層に用いられるシリコン系薄膜はプラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法を用いて作成される。この方法は大面積化が可能であるという利点を有する。
【０００３】
薄膜太陽電池の大面積化は、基板上に透明導電膜を形成したのち、透明導電膜を短冊状に分離し、その上にシリコン系発電層、金属裏面電極を積層して行われる。この時、短冊状に分離された単位太陽電池は、金属裏面電極と隣り合う単位太陽電池の透明導電膜を介して直列に接続される。
【０００４】
従来の薄膜太陽電池は、透光性絶縁基板に対し受光面側から、まず透明導電膜が形成される。次に、レーザスクライブによって第１分離溝が形成され透明導電膜が分離される。その後ＣＶＤ法によりシリコン系薄膜による発電層が形成されると同時に第１分離溝にシリコン系薄膜を堆積させる。次に、レーザスクライブにより第２分離溝を形成した後、金属裏面電極を堆積させることで透明導電膜と金属裏面電極とを接続する。そして、レーザスクライブにより第３分離溝を形成し単位太陽電池同士を分離することで単位太陽電池の直列構造が完成する。
【０００５】
ここで、発電層は受光面側からｐ層、ｉ層、ｎ層で構成される。発電層の材料としては通常非晶質シリコンが用いられるが、シリコンカーバイドやシリコンゲルマニウムといった非晶質シリコン系化合物や微結晶シリコン等が用いられることもある。また、ｐ層、ｉ層、ｎ層は、同一の材料である必要はなく、複数の材料の組み合わせ及び最適化によって太陽電池の発電効率を向上させることができる。
【０００６】
このような太陽電池構造においては、発電層に微結晶シリコン等の低抵抗層含む場合、透明導電膜を分離する分離溝（第１分離溝）にこの低抵抗層が堆積することとなり、この層を介して隣り合う単位太陽電池間にリーク電流が発生し、電力を無駄に消費してしまうという問題がある。
【０００７】
特許文献１においてｐ層に微結晶シリコンを用いた場合に前記のようなリークが発生することは指摘されており、その対策方法が示されている。特許文献１によると、透光性絶縁基板上に透明導電膜と微結晶シリコンｐ層とを製膜した後、同時にパターニングを行う方法でリーク電流の発生を防止できるとしている。つまり、透明導電膜の分離溝形成前に微結晶シリコンｐ層が製膜されているため、分離層形成後にその内部に微結晶シリコンが堆積されることが無く、分離溝内部に低抵抗の微結晶シリコンからなるリークパスが形成されることを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−８３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の発明の構造では、ｐ層に低抵抗材料を使用した場合にはリーク電流の防止が可能である。しかしながら、この構造ではｉ層やｎ層等、ｐ層以外に低抵抗材料を用いた場合、それらによるリーク電流を防止することはできない。例えば、微結晶シリコンによるｉ層を用いた場合は分離溝が低抵抗材料で満たされることになる。
【００１０】
また、ｉ層に非晶質シリコン、ｎ層に微結晶シリコンを用いた場合、透明導電膜を分離する分離溝の縁の部分にリークパスが形成される。ここでｉ層は絶縁性を持つが、透明導電膜の切断面上部（分離溝の縁の近傍）においては膜の密着性が弱いことや導電性欠陥が生じやすいなどの問題があるため比較的抵抗の低い領域となっている。
【００１１】
また、分離溝の壁面部は底面部と比較して膜が堆積しにくい。特に切断面上部では膜は底面部と比べてはるかに薄く堆積する。そのため、この領域においてはｉ層による絶縁が不十分になっている。さらに、ｉ層が透明導電膜よりも薄い場合、透明導電膜上端部において透明導電膜とｎ層との距離は極小となり、透明導電膜上端部からｉ層を抜けて導電性のｎ層や裏面電極を介して流れるリーク電流が発生しやすくなる。通常、ｉ層の厚さは１００ｎｍ〜６００ｎｍであるのに対し、透明導電膜の厚さ１μｍ程度である。したがって、ｉ層は透明導電膜よりもよりも薄いため、一般的にはリークパスによる問題を考慮しなければならない。
【００１２】
また、特許文献１の構造では、本来ＣＶＤ装置内で一連の工程でｐ層、ｉ層、ｎ層を製膜して形成する発電層を、ｐ層製膜時点で１回大気中に曝してしまう。このため、特許文献１に記載の発明は、従来の太陽電池と比べてｐ層とｉ層との間で界面欠陥が増加し、太陽電池の抵抗が増加するという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、透明導電膜の分離溝に低抵抗材料が堆積することを防ぎ、リーク電流の発生を抑えた薄膜太陽電池及びその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、透明導電膜と発電層と金属電極とを含む単位太陽電池を透光性絶縁基板上に複数備え、発電層を部分的に除去して透明導電膜と金属電極とを接させて複数の単位太陽電池を直列に接続させた薄膜太陽電池であって、透光性絶縁基板上で透明導電膜同士を隔てる分離溝の内部に、絶縁材料で形成された絶縁分離層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、透明導電膜間に低抵抗材料が堆積することを防いでリーク電流を低減し、無駄な電力消費を抑えて薄膜太陽電池の変換効率を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明にかかる薄膜太陽電池の実施の形態１の断面図である。
【図２−１】図２−１は、従来の薄膜太陽電池の構成を示す図である。
【図２−２】図２−２は、従来の薄膜太陽電池の分離溝の拡大図である。
【図３】図３は、薄膜太陽電池の製造工程を示す工程図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態３にかかる薄膜太陽電池の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる薄膜太陽電池及びその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。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。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる薄膜太陽電池の実施の形態１の断面図である。図１は複数の薄膜太陽電池が分離溝によって単位太陽電池に分離され、さらに電気的に直列に接続された構造を模式的に示している。
【００１９】
透光性絶縁基板１として厚さ１ｍｍ程度のガラス基板が用いられている。なお、透光性絶縁基板１はガラス基板に限定されることはなく、高分子フィルムなど透光性及び耐熱性に優れる材料であれば適用可能である。
【００２０】
ガラス基板上には短冊状にパターニングされた透明導電膜２が積層されている。透明導電膜２の材料としては、ＺｎＯやＳｎＯ２、ＩＴＯなどの材料を用いることが可能である。透明導電膜２は入射光を散乱させ、光路長を増大させて光の利用効率を高めるために、その表面は凹凸構造（テクスチャ構造）を取っている。透明導電膜２は透光性絶縁基板１上に積層された後、レーザスクライブ法で分離溝１１が形成され、短冊状に分割される。一例を挙げると、透明導電膜２の厚さは１μｍ程度であり、分離溝１１の幅は５０μｍ程度である。
【００２１】
隣り合う透明導電膜２の合間には絶縁樹脂を材料として絶縁分離層５が設けられている。本実施の形態においては、シルクスクリーン印刷法を用いてポリイミド樹脂を分離溝１１に埋め込むことによって絶縁分離層５が形成されている。ここで用いる絶縁材料については、耐熱性及び絶縁性に優れるものであれば良く、例えばフッ素樹脂などで代用可能である。絶縁分離層５は、選択的に分離溝１１のみに堆積させることや、後述するように分離溝１１の上端部（分離溝１１の縁の部分）２１を完全に覆うことを考慮し、ここではスクリーン印刷法を用いて形成しているが、スパッタリング法やＣＶＤ法を用いて形成することも可能である。
【００２２】
図１に示すように、埋め込んだ絶縁分離層５の一部は分離溝１１から透明導電膜２の表面に部分的にはみ出しており、分離溝１１の上端部２１を完全に絶縁分離層５で覆っている。分離溝１１の上端部２１では、膜の堆積が安定して行われず、膜の剥離やひずみの発生の原因となるため、リークパスが形成されやすい。そのため絶縁分離層５は分離溝１１の上端部２１を完全に覆うことが好ましい。
【００２３】
発電層３は、受光面（ガラス基板）側からｐ層、ｉ層、ｎ層の３層で構成されている。ここではｐ層は非晶質シリコンカーバイド、ｉ層は非晶質シリコンであり、ｎ層には微結晶シリコンが用いられている。なお、発電効率を向上させるためにｐ層とｉ層との間に微結晶シリコンカーバイドからなる緩衝層を含むようにしてもよい。一例として、発電層３を構成する各層の膜厚はそれぞれｐ層１０ｎｍ、ｉ層３００ｎｍ、ｎ層３０ｎｍである。これらの各層は、例えばプラズマＣＶＤ法によって堆積させられたものである。後述するように、本実施の形態では、発電層３を堆積させる時点で分離溝１１が絶縁分離層５で満たされているため、分離溝１１内には発電層３に用いた各材料は堆積していない。発電層３は前述した構造に限定されることはなく、非晶質シリコン系化合物や微結晶シリコン等の材料を用いて構成されたものであっても良い。
【００２４】
薄膜太陽電池の最上部には、金属電極としての金属裏面電極４が設置されている。金属裏面電極４としては、Ａｇが用いられており、一例として膜厚は５００ｎｍ程度である。金属裏面電極４はＡｇに限定されることはなく、Ａｌなどの反射率の高い材料を用いて構成されたものであっても良い。金属裏面電極４は、光を閉じ込めることにより太陽光を有効に発電に寄与させている。また、裏面反射効率を上げるために、金属裏面電極４と発電層３との間に透明電極膜による光散乱層を設けることも可能である。
【００２５】
金属裏面電極４は、分離溝１２を通して透明導電膜２と接続されている。すなわち、分離溝１２は、金属裏面電極４と透明導電膜２とが接する接続部をなしている。透明導電膜２と発電層３と金属裏面電極４とを含む複数の単位太陽電池は、発電層３が部分的に除去されて透明導電膜２と金属裏面電極４とが接した接続部によって、透光性絶縁基板１上で直列に接続されている。分離溝１２は、金属裏面電極４の形成前にレーザスクライブによって形成される。
【００２６】
比較のため、従来の薄膜太陽電池の構造を図２−１に示す。なお、本実施の形態に係る薄膜太陽電池と同様の構成要素については同じ符号を付し、説明は省略する。透光性絶縁基板１上に透明導電膜２が形成されている。透明導電膜２はレーザスクライブによって形成された分離溝１１によって分割されている。透明導電膜２及び分離溝１１上には、ＣＶＤ法によってシリコン系薄膜の発電層３が形成されている。発電層３にはレーザスクライブによって分離溝１２が形成されている。発電層３及び分離溝１２上にはスパッタリング法によって金属裏面電極４が堆積されている。隣接する単位太陽電池は、分離溝１２において金属裏面電極４及び透明導電膜２が接触することによって直列に接続されている。金属裏面電極４及び発電層３にはレーザスクライブによって分離溝１３が形成されており、分離溝１２を含む領域（非発電領域）と分離溝１２を含まない領域（発電領域）とを備えた単位太陽電池のセルに分割されている。すなわち、従来の薄膜太陽電池は、絶縁分離層５を備えていない点で、本実施の形態に係る薄膜太陽電池と相違する。
【００２７】
図２−２は、図２−１に示した従来の薄膜太陽電池の分離溝１１の拡大図である。ここで、発電層３は、ｐ層３ａ、ｉ層３ｂ及びｎ層３ｃによるｐｉｎ接合を備えている。ｉ層３ｂは絶縁性を持つが、分離溝１１の上端部２１においては、膜の密着性が弱いことや導電性欠陥が生じやすいことなどの問題があるため、比較的抵抗の低い領域となっている。また、壁面部は底面部と比較して堆積が進行しにくく、特に分離溝１１の上端部２１では分離溝１１の底面部と比較してはるかに薄くしか堆積しない。そのため、この領域においては、ｉ層３ｂによる絶縁が不十分になっている。さらにｉ層３ｂが透明導電膜２よりも薄い場合、分離溝１１の上端部２１において透明導電膜２とｎ層３ｃとの距離は極小となり、透明導電膜２からｉ層３ｂを抜けて導電性のｎ層３ｃや金属裏面電極４を介して流れるリーク電流（図中に矢印で示す）が発生しやすくなる。通常、ｉ層３ｂの厚さは１００ｎｍ〜６００ｎｍであり、透明導電膜２の厚さである１μｍよりも小さいため、上記のリークパスによる問題は無視できない。
【００２８】
図３は、本実施の形態に係る薄膜太陽電池の製造工程を示す工程図である。図３は、透明導電膜２と発電層３と金属裏面電極４とを含む単位太陽電池を透光性絶縁基板１上に複数形成する手順を示しており、発電層３を部分的に除去して透明導電膜２と金属裏面電極４とを接させて複数の単位太陽電池を直列に接続させる。なお、以下の説明で示す各膜の材料や寸法は一例であり、本発明をこれらに限定するものではない。
【００２９】
まず透光性絶縁基板１としてのガラス基板上に透明導電膜２を１μｍ堆積させる（図３（ａ））。透明導電膜２としてはＺｎＯ膜を用いる。透明導電膜２としては他にＳｎＯ２やＩＴＯといった材料を使用しても良い。
【００３０】
次に、レーザスクライブによって分離溝１１を形成し、透明導電膜２を短冊状に分離する（図３（ｂ））。この時生成する分離溝１１の幅は５０μｍ程度とする。
【００３１】
次に、シルクスクリーン印刷によって分離溝１１にポリイミド樹脂を堆積させる。この際、ポリイミド樹脂が、透明導電膜２の上端面部を覆うようにする。その後、オーブンを用いておよそ３００℃で１時間程度熱して硬化させ、透明導電膜２を絶縁分離する絶縁分離層５を形成する（図３（ｃ））。
【００３２】
次に、プラズマＣＶＤ装置を用いて発電層３を形成する（図３（ｄ））。発電層３には、ｐ層に非晶質シリコンカーバイド、ｉ層に非晶質シリコン、ｎ層に微結晶シリコンを用いる。この時、ｐ層は１０ｎｍ、ｉ層は３００ｎｍ、ｎ層は３０ｎｍの膜厚で堆積させる。発電層３は上記構造の他、非晶質シリコン系化合物や微結晶シリコンを用いて構成することもできる。また、非晶質ｉ層を用いた発電層の上に微結晶ｉ層を用いた発電層を積層したタンデム型構造を取ることもできる。必要であれば、発電層３を積層させた後、そのｎ層の表面に透明導電膜を形成することで、裏面で反射された光を散乱させて有効利用できる。
【００３３】
発電層３を形成した後、レーザスクライブによる分離工程を経て分離溝１２を形成する（図３（ｅ））。これにより、透明導電膜２と金属裏面電極４とを接させて、隣り合う単位太陽電池を直列に接続できる状態になる。
【００３４】
その後スパッタリング法を用いてＡｇを堆積させ金属裏面電極４を形成する（図３（ｆ））。裏面の電極は反射率が比較的高い金属であれば良く、Ａｌなどを用いても良い。また、光を散乱させて有効に利用するために、ｎ層の表面に透明導電膜を先に形成してから金属裏面電極４を形成しても良い。
【００３５】
最後にレーザスクライブにより分離溝１３を形成する（図３（ｇ））。分離溝１３は分離溝１２から１００μｍ程度離れた場所に形成し、幅は５０μｍ程度とする。
【００３６】
このようにして、ガラス基板、透明導電膜、非晶質ｐ層、非晶質ｉ層、微結晶ｎ層及び裏面電極を集積した構造の薄膜太陽電池が完成する。薄膜太陽電池は、分離溝１３によって単位太陽電池に分離されており、非発電領域の分離溝１２において金属裏面電極４が透明導電膜２と接して接続部をなしている。これにより、隣接する単位太陽電池は直列接続されている。
【００３７】
本実施の形態においては、透光性絶縁基板１上に堆積させた透明導電膜２をパターニングして分離溝１１を形成した後、スクリーン印刷で分離溝１１に絶縁材料を堆積させて絶縁分離層５を形成してから発電層３、金属裏面電極４を形成する。透明導電膜２間の分離溝１１が絶縁材料によって満たされ、分離溝１１の縁を完全に覆うことにより、分離溝１１内に微結晶シリコン等の低抵抗材料が堆積せず、隣り合う単位太陽電池の透明導電膜２を絶縁分離層５によって絶縁できる。これにより、透明導電膜２間のリーク電流を低減し、無駄な電力消費を抑えて薄膜太陽電池の変換効率を高めることができる。
【００３８】
また、絶縁分離層５を形成する工程は、従来の薄膜太陽電池の製造工程とは独立した工程である。すなわち、絶縁分離層５を形成するにあたって、発電層３を途中で大気に曝す必要はない。したがって、分離溝１１に絶縁分離層５を形成しても薄膜太陽電池としての特性に影響を与えることはなく、発電層３の内部の抵抗が増大するという問題は発生しない。よって、薄膜太陽電池の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態２では、図１の構造を実現するために以下に説明する製造方法を実施する。なお、以下の説明で示す各膜の材料や寸法は一例であり、本発明をこれらに限定するものではない。まず、実施の形態１と同様に、透光性絶縁基板１としての１ｍｍのガラス基板上に透明導電膜２としてＺｎＯ膜を１μｍ堆積させる（図３（ａ））。その後、レーザスクライブによって分離溝１１を形成する（図３（ｂ））。
【００４０】
次に、インクジェット印刷によって分離溝１１にポリイミド樹脂を堆積させる。ここで用いる絶縁材料としては、ポリイミド樹脂以外にもフッ素樹脂のように絶縁性、耐熱性を備えた樹脂を使用できる。堆積させたポリイミド樹脂を、オーブンで３００℃、１時間熱して焼成することにより絶縁分離層５を形成させる。
【００４１】
絶縁分離層５を形成した後、プラズマＣＶＤによって発電層３を形成する（図３（ｄ））。発電層３を形成する際には、ｐ層として非晶質シリコンカーバイドを１０ｎｍ、ｉ層として非晶質シリコンを３００ｎｍ、ｎ層として微結晶シリコンを３０ｎｍ堆積させる。発電層３には、ここで用いた材料以外にも、シリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム、微結晶シリコンなどを適宜組み合わせて用いることができる。その後、レーザスクライブによって分離溝１２を形成する（図３（ｅ））。さらに、スパッタリング法により金属裏面電極４を堆積させる（図３（ｆ））。金属裏面電極４の材料としてはＡｇを用いる。最後にレーザスクライブによって分離溝１３を形成して単位太陽電池のセルに分割し、所望の太陽電池構造が完成する（図３（ｇ））。
【００４２】
本実施の形態においては、透光性絶縁基板１上に堆積させた透明導電膜２をパターニングして分離溝１１を形成した後、インクジェット印刷で分離溝１１に絶縁材料を堆積させて絶縁分離層５を形成してから発電層３、金属裏面電極４を形成する。透明導電膜２間の分離溝１１が絶縁材料によって満たされ、分離溝１１の縁が完全に覆われることにより、分離溝１１内に微結晶シリコン等の低抵抗材料が堆積せず、隣り合う単位太陽電池の透明導電膜２を絶縁分離層５によって絶縁できる。これにより、透明導電膜２間のリーク電流を低減し、無駄な電力消費を抑えて薄膜太陽電池の変換効率を高めることができる。
【００４３】
実施の形態３．
図４は、本発明にかかる薄膜太陽電池の実施の形態３の構成を示す図である。さらなるリーク電流の低減のために、本実施の形態においては、分離溝１３でのリーク電流の発生を防止する構造となっている。なお、以下の説明で示す各膜の材料や寸法は一例であり、本発明をこれらに限定するものではない。
【００４４】
通常、分離溝を形成する場合はレーザスクライブを用いるが、レーザスクライブによって溝を形成した場合、削られた物質が粒状になって溝の壁面に付着する。分離溝１３を形成する際には、透明導電膜２上に堆積している金属裏面電極４及び発電層３は透明導電膜２に達するまで削られるため、分離溝１３が完成する直前には透明導電膜２の微小片が導電性のある粒子として飛散することとなり、隣接する太陽電池の発電層を短絡してしまうという問題が発生する。
【００４５】
本実施の形態においては、図４（ａ）に示すように、透明導電膜２の分割後に堆積させる絶縁分離層５を上記実施の形態１、２と比較して広い範囲に堆積させた構造を取っている。一例として、絶縁分離層５の幅を４００μｍとする。これは図４（ｂ）に示すように、分離溝１３が形成される領域にまで絶縁分離層５が達する長さである。したがって、非発電領域の透明導電膜２と発電層３との間には、絶縁分離層５が存在している。
【００４６】
薄膜太陽電池の製造工程は実施の形態１と同様である。すなわち、透光性絶縁基板１としてのガラス基板上に透明導電膜２としてＺｎＯを１μｍ堆積させた後、レーザスクライブによって分離溝１１を形成して透明導電膜２を分割する。そして、スクリーン印刷によって分離溝１１にポリイミド樹脂を充填し、焼成工程を経て絶縁分離層５を形成する。絶縁分離層５の形成後、ｐ層として非晶質シリコンカーバイドを１０ｎｍ、ｉ層として非晶質シリコンを３００ｎｍ、ｎ層として微結晶シリコンを３０ｎｍを有する発電層３をプラズマＣＶＤによって堆積させる。その後レーザスクライブによって発電層３に分離溝１２を形成した後、スパッタリング法により金属裏面電極４を形成する。最後に、発電層３及び金属裏面電極４にレーザスクライブで分離溝１３を形成して単位太陽電池のセルに分割する。以上の手順により、図４（ｂ）に示した断面構造を有する薄膜太陽電池が完成する。
【００４７】
上記製造方法において、分離溝１１、１２、１３は幅５０μｍであり、分離溝同士はそれぞれ１００μｍ離して形成する。なお、これらの合計は３５０μｍであり、絶縁分離層５の幅４００μｍよりも狭い。
【００４８】
通常、削られた透明導電膜２は密度が低いため分離溝１３の内部に飛散する。本実施の形態においては、分離溝１３を形成する時点で、透明導電膜２の直上には絶縁性の樹脂が絶縁分離層５として堆積している。したがって、本実施の形態では、分離溝１３が完成する直前には、透明導電膜２の直上で絶縁分離層５を形成する縁性樹脂も粒子となって飛散する。飛散した絶縁性の粒子の一部が発電層３に付着することにより、発電層３に導電性の粒子が付着する確率は低下する。よって、本実施の形態では、絶縁分離層５の充填という工程を追加することで、透明導電膜２を隔てる分離溝１１、及び単位太陽電池を隔てる分離溝１３の２ヶ所においてリークを防止できる。また、非発電領域（図４（ｂ）のＡ部）において発電層３の導電層（ｐ層）は、透明導電層２と接しないため、導電層（ｐ層）を介したリークを減少させ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる薄膜太陽電池及びその製造方法は、レーザスクライブで形成する分離溝でのリーク電流の発生を防止するのに有用であり、特に、単位太陽電池の発電効率の低下を抑えた薄膜太陽電池モジュールの製造に適している。
【符号の説明】
【００５０】
１  透光性絶縁基板
２  透明導電膜
３  発電層
３ａ  ｐ層
３ｂ  ｉ層
３ｃ  ｎ層
４  金属裏面電極
５  絶縁分離層
１１、１２、１３  分離溝
２１  上端部
【図１】
2012049234.tif 000003
【図２−１】
2012049234.tif 000004
【図２−２】
2012049234.tif 000005
【図３】
2012049234.tif 000006
【図４】
2012049234.tif 000007