(57)【要約】【課題】製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことができ、発電効率の向上をも見込めるような、新たな薄膜太陽電池の製造プロセスを提供する。【解決手段】基板０上に第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３を重ねて製膜した後、これら積層膜１、２、３をセル単位に分割する分離溝１１、２１を形成する。次いで、分離溝１１、２１内に絶縁体６を塗布し、分離溝１１、２１の一方側の側縁部における第二の電極膜３と第一の電極膜１とを絶縁する。しかる後、分離溝１１、２１内に導電体７を塗布して、分離溝１１、２１の一方側の側縁部における第二の電極膜３と他方側の側縁部における第一の電極膜１とを短絡する。【選択図】図７
2012114404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜をセル単位に分割する分離溝を形成するレーザ加工工程と、
レーザ加工工程にて形成した分離溝の一方側の側縁部において第一の電極膜及び発電層を被覆する絶縁体を塗布する絶縁処理工程と、
絶縁処理工程にて塗布した絶縁体に重ねて、分離溝の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜と分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜とを電気的に短絡する導電体を塗布する短絡処理工程と
を具備する薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記絶縁処理工程にて、前記絶縁体にレーザ光を照射して絶縁体の焼成、焼結、乾燥または硬化を行う請求項１記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記短絡処理工程にて、前記導電体と前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜との短絡を断絶する凹溝を形成する請求項１または２記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁処理工程にて、前記レーザ加工工程で形成した分離溝の略全域を埋めるように絶縁体を塗布し、
前記短絡処理工程にて、前記絶縁体を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるとともに、この凹溝を介して前記導電体を前記第一の導電膜に短絡させる請求項１または２記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁処理工程にて、前記レーザ加工工程で形成した分離溝の略全域を埋めるように絶縁体を塗布し、
前記短絡処理工程にて、前記分離溝の他方側の側縁部に位置する発電層及び第二の導電膜を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるとともに、この凹溝を介して前記導電体を前記第一の導電膜に短絡させる請求項１または２記載の薄膜太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の薄膜太陽電池の製造方法を実施するためのものであって、
基板上の第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜をセル単位に分割する分離溝を形成するレーザ加工工程用のレーザ光照射手段と、
レーザ加工工程にて形成した分離溝の一方側の側縁部において第一の電極膜及び発電層を被覆する絶縁体を塗布する絶縁処理工程用の塗布手段と、
絶縁処理工程にて塗布した絶縁体に重ねて、分離溝の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜と分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜とを電気的に短絡する導電体を塗布する短絡処理工程用の塗布手段と、
を具備する薄膜太陽電池製造装置。
【請求項７】
前記絶縁処理工程にて前記絶縁体にレーザ光を照射して絶縁体の焼成、焼結、乾燥または硬化を行うレーザ光照射手段を具備する請求項６記載の薄膜太陽電池製造装置。
【請求項８】
前記短絡処理工程にて前記導電体と前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜との短絡を断絶する凹溝を形成するレーザ光照射手段を具備する請求項６または７記載の薄膜太陽電池製造装置。
【請求項９】
前記短絡処理工程にて前記絶縁体を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるレーザ光照射手段を具備する請求項６または７記載の薄膜太陽電池製造装置。
【請求項１０】
前記短絡処理工程にて前記分離溝の他方側の側縁部に位置する発電層及び第二の導電膜を切削して凹溝を形成するレーザ光照射手段を具備する請求項６または７記載の薄膜太陽電池製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜太陽電池の製造方法、及びその方法の実施のための製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜太陽電池の製造過程では、基板上に積層膜、即ち第一の電極膜、発電層（光電変換層、光吸収層）及び第二の電極膜を製膜する。シリコン系太陽電池であれば、透明基板上に透明導電膜、シリコン膜、裏面電極膜をこの順に重ねることが多い。ＣＩＧＳ系（または、ＣＩＳ系、カルコパイライト系）太陽電池であれば、基板上に裏面電極膜、ＣＩＧＳ膜、透明導電膜をこの順に重ねることが通例である。
【０００３】
従来の製造手順では、まず、基板上に第一の電極膜を製膜し、この電極膜にレーザ光を照射してこれを除去、膜をセル単位に分割する分離溝を形成する（Ｐ１加工）。次いで、第一の電極膜の上に発電層を製膜し、この発電層にレーザ光を照射してこれを除去、分離溝を形成する（Ｐ２加工）。先に第一の電極膜に形成した分離溝内には、発電層の構成材料が入り込む。さらに、発電層の上に第二の電極膜を製膜し、発電層にレーザ光を照射して発電層もろとも第二の電極膜を除去、分離溝を形成する（Ｐ３加工）。先に発電層に形成した分離溝内には、第二の電極膜の構成材料が入り込む。以上を経て、光起電力素子として機能する複数のセルを直列に接続した構造が完成する（例えば、下記特許文献を参照）。
【０００４】
前記手順によれば、レーザ加工工程が少なくとも三回（Ｐ１、Ｐ２及びＰ３）訪れ、かつこれらレーザ加工工程間に発電層の製膜工程及び第二の電極膜の製膜工程が介在することとなる。従って、太陽電池製造ラインには、Ｐ１加工を行うレーザ加工機、蒸着装置、Ｐ２加工を行うレーザ加工機、蒸着装置、Ｐ３加工を行うレーザ加工機というように、少なくとも三基のレーザ加工機を配設する必要があった。
【０００５】
また、製造した薄膜太陽電池製品において、セルとセルとの境界領域は、光起電力素子として機能しない非発電領域となる。具体的には、Ｐ１加工で形成した分離溝から、Ｐ２加工で形成した分離溝を跨いで、Ｐ３加工で形成した分離溝に至る範囲が該当する。薄膜太陽電池製品の発電効率を高めるには、この非発電領域を狭めることが不可欠である。しかし、非発電領域を狭めるためには、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３加工において形成する三本の分離溝の溝幅をより細く、そして各分離溝間の距離をより小さく詰めなければならない。これにはレーザ加工精度を飛躍的に高めなくてはならないという難点があり、実現は容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５６３４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らせる、及び／または、発電効率の向上を見込めるような、新たな薄膜太陽電池の製造プロセスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法は、基板上の第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜をセル単位に分割する分離溝を形成するレーザ加工工程と、レーザ加工工程にて形成した分離溝の一方側の側縁部において第一の電極膜及び発電層を被覆する絶縁体を塗布する絶縁処理工程と、絶縁処理工程にて塗布した絶縁体に重ねて、分離溝の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜と分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜とを電気的に短絡する導電体を塗布する短絡処理工程とを具備する。
【０００９】
本製造方法によれば、第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜の製膜工程をレーザ加工工程の前に配置することができる。つまり、レーザ加工工程の間に製膜工程を挟まなくてよくなる。結果、太陽電池製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことが可能となる。
【００１０】
さらには、第一の電極膜を分割する分離溝、発電層を分割する分離溝及び第二の電極膜を分割する分離溝を一括に形成できることから、セルとセルとの境界領域に所在する分離溝の本数が一本となり、薄膜太陽電池製品における非発電領域を狭めることが容易になる。
【００１１】
前記絶縁処理工程では、前記絶縁体にレーザ光を照射して絶縁体の焼成、焼結、乾燥または硬化を行うことが好ましい。
【００１２】
また、前記短絡処理工程にて導電体を塗布する際、その導電体が前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜に短絡してしまうことがあり得る。さすれば、セルとセルとを直列接続する構造が損なわれ、発電性能が損なわれる。そこで、短絡処理工程にて、必要に応じ、前記導電体と前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜との短絡を断絶する凹溝を形成することが好ましい。
【００１３】
前記絶縁処理工程にて、前記レーザ加工工程で形成した分離溝の略全域を埋めるように絶縁体を塗布し、前記短絡処理工程にて、前記絶縁体を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるとともに、この凹溝を介して前記導電体を前記第一の導電膜に短絡させるようにすれば、絶縁体及び導電体のそれぞれの塗布位置の制御に対する要求精度が低下する。
【００１４】
あるいは、前記絶縁処理工程にて、前記レーザ加工工程で形成した分離溝の略全域を埋めるように絶縁体を塗布し、前記短絡処理工程にて、前記分離溝の他方側の側縁部に位置する発電層及び第二の導電膜を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるとともに、この凹溝を介して前記導電体を前記第一の導電膜に短絡させるようにしてもよい。
【００１５】
本製造方法を実施するための製造装置としては、基板上の第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜をセル単位に分割する分離溝を形成するレーザ加工工程用のレーザ光照射手段と、レーザ加工工程にて形成した分離溝の一方側の側縁部において第一の電極膜及び発電層を被覆する絶縁体を塗布する絶縁処理工程用の塗布手段と、絶縁処理工程にて塗布した絶縁体に重ねて、分離溝の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜と分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜とを電気的に短絡する導電体を塗布する短絡処理工程用の塗布手段とを具備するものが考えられる。このような製造装置であれば、レーザ加工加工工程、絶縁処理工程及び短絡処理工程をまとめて実行することが可能である。
【００１６】
前記製造装置は、前記絶縁処理工程にて前記絶縁体にレーザ光を照射して絶縁体の焼成、焼結、乾燥または硬化を行うレーザ光照射手段を具備することが好ましい。
【００１７】
前記製造装置は、前記短絡処理工程にて前記導電体と前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜との短絡を断絶する凹溝を形成するレーザ光照射手段を具備するものであってもよい。
【００１８】
前記製造装置は、前記短絡処理工程にて前記絶縁体を切削して凹溝を形成しこの凹溝内に前記分離溝の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜を露出させるレーザ光照射手段を具備するものであってもよい。
【００１９】
あるいは、前記製造装置が、前記短絡処理工程にて前記分離溝の他方側の側縁部に位置する発電層及び第二の導電膜を切削して凹溝を形成するレーザ光照射手段を具備していてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、薄膜太陽電池の製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことができ、及び／または、薄膜太陽電池製品の発電効率の向上を見込める。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図２】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図３】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図４】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図５】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図６】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図７】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法により完成した電池の構造を示す図。
【図８】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図９】本発明の一実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１０】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１１】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１２】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１３】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１４】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法により完成した電池の構造を示す図。
【図１５】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１６】本発明の一実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１７】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１８】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図１９】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法の手順を示す図。
【図２０】同実施形態の薄膜太陽電池の製造方法により完成した電池の構造を示す図。
【図２１】本発明の変形例を示す図。
【図２２】本発明の変形例を示す図。
【図２３】本発明の変形例を示す図。
【図２４】本発明の変形例を示す図。
【図２５】本発明の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。以下に述べる各実施形態は、主としてシリコン系薄膜太陽電池の製造を念頭に置いている。但し、ＣＩＧＳ系や有機薄膜系等の太陽電池の製造に本発明を適用することを妨げるものではない。
【００２３】
＜第一実施形態＞図１ないし図７に示す本実施形態の薄膜太陽電池の製造方法には、以下の工程が含まれる。
（ａ）透明導電膜の製膜
（ｂ）シリコン膜の製膜
（ｃ）裏面電極膜の製膜
（ｄ）透明導電膜、シリコン膜及び裏面電極膜の分離溝形成
（ｅ）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の絶縁
（ｆ）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の短絡
図１に示すように、製膜工程（ａ）では、第一の電極膜たる透明導電膜１（特に、ＴＣＯ膜）を、ＣＶＤ法等により透明基板０上に蒸着する。但し、今日では、太陽電池等の製造用に予め透明導電膜１が製膜されたガラス基板が市販されている。そのような基板を入手できる場合、（ａ）の工程は省略することができる。
【００２４】
製膜工程（ｂ）では、発電層たるシリコン膜２（非晶質半導体膜、非晶質半導体膜と微結晶半導体膜との重層等）を、ＣＶＤ法等により透明導電膜１上に蒸着する。このとき、シリコン膜２の構成材料が、先に透明導電膜１に形成した分離溝１１内に入り込む。
【００２５】
製膜工程（ｃ）では、第二の電極膜たる裏面電極膜（特に、メタル膜）３を、スパッタリング法等によりシリコン膜２上に蒸着する。
【００２６】
図２に示すように、レーザ加工工程（ｄ）では、レーザ光４１、４２を照射して、透明導電膜１、シリコン膜２及び裏面電極膜３をセル単位に分割する複数本の分離溝１１、２１を切削形成する。レーザ光４１、４２は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光（緑色）レーザとする。レーザ光４１、４２は、透明基板０側から、透明基板０を透過させて照射する。波長１０６４ｎｍのレーザ光４１は、主として透明導電膜１１を切削する。翻って、波長５３２ｎｍのレーザ光４２は、透明導電膜１には殆ど吸収されず、専らシリコン層２に吸収される。レーザ光４２のエネルギを吸収したシリコン膜２は、その上に重なっている裏面電極膜３もろとも吹き飛ぶ。よって、裏面電極膜３とシリコン膜２とをともに貫く深底の分離溝２１が、一括に形成されることとなる。裏面電極膜３及びシリコン膜を貫く分離溝２１の溝幅は、透明導電膜１に形成されこれに連通する分離溝１１の溝幅よりも大きい。波長５３２ｎｍのレーザ光４２の照射位置（または、レーザ光軸）は、波長１０６４ｎｍのレーザ光４１のそれに重ね合わせる。レーザ光４１とレーザ光４２とは、同時に照射することも、何れか一方を先に照射して他方を後に照射することもできる。分離溝１１、２１を形成するためのレーザ光を、裏面電極膜３側から照射しても構わない。
【００２７】
図３に示すように、絶縁処理工程（ｅ）では、（ｄ）で形成した分離溝１１、２１の一方側（図中右方。以下同じ）の側縁部において、透明導電膜１及びシリコン膜２を被覆する絶縁体６を塗布する。絶縁体６は、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と、分離溝１１の同じ側の側縁部に位置する透明導電膜１との電気的な短絡を阻止するためのものである。絶縁体６の塗布は、液体吐出装置であるディスペンサやインクジェットノズル（ヘッド）等８１を塗布手段として用いて行う。この塗布手段は、裏面電極膜３側から液体またはペースト状の絶縁体６を分離溝１１、２１内に向けて吐出する。吐出された絶縁体６は、一部が分離溝１１内に入り込み、残りが分離溝２１の一方側の側縁部に位置するシリコン膜２の上を覆う。分離溝１１に入り込んだ絶縁体６は、図３中右方に示しているように、分離溝１１を完全に埋めてしまってもよいし、図３中左方に示しているように、分離溝１１を完全には埋めない状態となってもよい。
【００２８】
その後、塗布した絶縁体６を硬化させる。図４に示すように、本実施形態では、絶縁体６にレーザ光４３を照射することで、この絶縁体６を焼成（または、焼結）することとしている。レーザ光４３は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザ、波長１０．６μｍの炭酸ガスレーザの如き長波長のレーザ等とする。このレーザ光４３は、図４中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図４中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００２９】
図５に示すように、短絡処理工程（ｆ）では、（ｅ）で塗布した絶縁体６に重ねて、当該絶縁体６を被覆する導電体７（特に、銀）を塗布する。導電体７は、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と、分離溝１１の他方側（図中左方。以下同じ）の側縁部に位置する透明導電膜１とを電気的に短絡するためのものである。導電体７の塗布もまた、液体吐出装置であるディスペンサやインクジェットノズル等８２を塗布手段として用いて行う。この塗布手段は、裏面電極膜３側から液体またはペースト状の導電体７を分離溝２１内に向けて吐出する。吐出された導電体７は、絶縁体６に覆い被さるようにして、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３に接する。さらに、導電体７は、図５中右方に示しているように、分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明電極膜１に覆い被さることでこれに接するか、あるいは図５中左方に示しているように、分離溝１１内に入り込むことで分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明電極膜１に接する。何れにせよ、分離溝２１の他方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と導電体７との間には間隙を形成して、両者が短絡しないよう保つ必要がある。
【００３０】
その後、塗布した導電体７を硬化させる。図６に示すように、本実施形態では、導電体７にレーザ光４４を照射することで、この導電体７を焼成（または、焼結）することとしている。レーザ光４４は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４４は、図６中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図６中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００３１】
以上の工程（ａ）ないし（ｆ）を経て、図７中矢印で表しているように、（ｆ）で塗布した導電体７を通じた電荷の通り道が完成する。非発電領域は、（ｄ）で形成した分離溝２１の溝幅の範囲となる。
【００３２】
本実施形態の製造方法に含まれる工程（ｄ）ないし（ｆ）は、一基の製造装置によって実施することが可能である。レーザ加工工程（ｄ）、絶縁処理工程（ｅ）及び短絡処理工程（ｆ）を実施するための製造装置は、透明導電膜１、シリコン膜２及び裏面電極膜３に分離溝１１、２１を形成するレーザ光４１、４２を照射する分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段と、形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において透明導電膜１及びシリコン膜２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁体６の塗布手段と、塗布した絶縁体６を焼成する焼成用のレーザ光照射手段と、焼成した絶縁体６に重ねて分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明導電膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する導電体７の塗布手段とを具備する。
【００３３】
分離溝１１、１２形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍ及び波長５３２ｎｍ（第二高調波）のパルスレーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるパルスレーザを基板０の被加工面に製膜された積層膜１、２、３に向けて出射させる加工ノズル５１とを組み合わせてなる。光学系は、光ファイバ、ミラー、レンズ等の任意の光学要素を用いて構成することができる。既に述べた通り、波長１０６４ｎｍのレーザ光４１は透明導電膜１に分離溝１１を切削形成するものであり、波長５３２ｎｍのレーザ光４２は裏面電極膜３及びシリコン膜２を貫く分離溝２１を切削形成するものである。波長１０６４ｎｍのレーザ光４１と波長５３２ｎｍのレーザ光４２とは、図２に示しているように同一の加工ノズル５１から出射させてもよく、別個の加工ノズルから出射させてもよい。
【００３４】
絶縁体６の塗布手段は、裏面電極膜３側から絶縁体６を分離溝１１、２１内に向けて吐出する、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１を有してなる。
【００３５】
絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるパルスレーザを基板０の被加工面に塗布された絶縁体６に向けて出射させる加工ノズル５２とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５２は、分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１と共通化しても構わない。
【００３６】
導電体７の塗布手段は、裏面電極膜３側から導電体７を分離溝１１、２１内に向けて吐出する、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８２を有してなる。
【００３７】
導電体７焼成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたはＣＷ（連続波）レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを基板０の被加工面に塗布された絶縁体６に向けて出射させる加工ノズル５３とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５３は、分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２と共通化しても構わない。
【００３８】
加工ノズル５１、５２、５３、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はそれぞれ、基板０に対して相対変位可能に設ける。典型的には、薄膜１、２、３に形成する分離溝１１、２１が延伸するＹ軸方向に往復走行でき、かつＹ軸方向とは直交するＸ軸方向（光起電力素子として機能するセルが並ぶ方向、セルとセルとを分かつ分離溝１１、２１が並ぶ方向）にピッチ送り移動できるリニアモータ台車等に、加工ノズル５１、５２、５３及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２を支持させる。分離溝１１、２１によって多数のセルを区画する都合上、これら加工ノズル５１、５２、５３及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はＸ軸方向に複数基配列させて設置することが望ましい。因みに、不動の基板０に対して加工ノズル５１、５２、５３及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２をＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させるのに替えて、基板０自体を加工ノズル５１、５２、５３及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２に対してＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させ得る機構を実装することも考えられる。
【００３９】
本実施形態によれば、基板上０の第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３をセル単位に分割する分離溝１１、２１を形成するレーザ加工工程（ｄ）と、レーザ加工工程にて形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において第一の電極膜１及び発電層２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁処理工程（ｅ）と、絶縁処理工程にて塗布した絶縁体６に重ねて、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する短絡処理工程（ｆ）とを具備する薄膜太陽電池の製造方法を実施することとしたため、第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３の製膜工程（ａ、ｂ、ｃ）をレーザ加工工程（ｄ）の前に配置することができる。つまり、レーザ加工工程の間に製膜工程を挟まなくてよくなる。結果、太陽電池製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことが可能となり、製造ラインが占有するスペースの縮小につながる。製造ラインがシンプルになれば、製造ラインの中途で製品基板０が滞留することが少なくなり、タクトタイムの短縮、製造コストの削減に資する。
【００４０】
加えて、セルとセルとの境界領域に形成する分離溝１１、２１の本数が、従来の三本から一本に減少する。これにより、薄膜太陽電池製品における非発電領域を縮小、即ち有効発電領域を拡大して、発電効率を一層向上させることも可能となる。
【００４１】
本実施形態の製造方法による留意点としては、短絡処理工程（ｆ）において、塗布する導電体７を分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡させてはならないことが挙げられる。導電体７と分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３とが短絡してしまうと、一つのセルにおける第一の電極膜１と第二の電極膜３とが短絡することとなり、当該セルが太陽電池として機能しなくなって発電性能の低下を招くからである。
【００４２】
塗布した導電体７が分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡してしまった場合には、図８に示すように、短絡処理工程（ｆ）の一部として、導電体７と第二の電極膜３との短絡を断絶する凹溝３１を形成する追加処置を遂行する。この凹溝３１は、短絡箇所における導電体７及び／または第二の導電膜３を切削してなるものである。図示例では、導電体７及び第二の導電膜３だけでなく発電層２をも切削している。凹溝３１は、短絡箇所にレーザ光４５を照射して形成する。レーザ光４５は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４５は、図８中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図８中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００４３】
レーザ加工装置が具備するべき、凹溝３１形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたは連続波レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを導電体７と第二の電極膜３との短絡箇所に向けて出射させる加工ノズル５４とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５４は、分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２、及び／または、導電体７焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５３と共通化しても構わない。
【００４４】
＜第二実施形態＞図９ないし図１４に示す本実施形態の薄膜太陽電池の製造方法には、以下の工程が含まれる。
（ａ）透明導電膜の製膜
（ｂ）シリコン膜の製膜
（ｃ）裏面電極膜の製膜
（ｄ）透明導電膜、シリコン膜及び裏面電極膜の分離溝形成
（ｅ’）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の絶縁
（ｆ’）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の短絡
製膜工程（ａ、ｂ、ｃ）、分離溝を形成するレーザ加工工程（ｄ）については、図１及び図２に示し、第一実施形態の説明にて述べた通りである。
【００４５】
図９に示すように、絶縁処理工程（ｅ’）では、（ｄ）で形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において、透明導電膜１及びシリコン膜２を被覆する絶縁体６を塗布する。第一実施形態との相異は、第一実施形態では分離溝２１の他方側の側縁部と絶縁体６との間に空隙を設けておくのに対し、本実施形態では分離溝２１の他方側の側縁部と絶縁体６との間に空隙を設けず、分離溝１１、２１を絶縁体６によって埋めてしまう点にある。即ち、第一実施形態と比較して、絶縁体６の塗布位置の制御の要求精度が低い。また、絶縁体６が、分離溝１１、２１の他方側の側縁部において透明導電膜１及びシリコン膜２を覆ってしまってもよい。絶縁体６の塗布は、液体吐出装置であるディスペンサやインクジェットノズル等８１を塗布手段として用いて行う。この塗布手段は、裏面電極膜３側から液体またはペースト状の絶縁体６を分離溝１１、２１内に向けて吐出する。吐出された絶縁体６は、分離溝１１、２１内に入り込みつつ、分離溝２１の両側縁部に位置するシリコン膜２を被覆する。
【００４６】
その後、第一実施形態と同様に、塗布した絶縁体６を硬化させる。図１０に示すように、絶縁体６にレーザ光４３を照射することで、この絶縁体６を焼成（または、焼結）する。レーザ光４３は、図１０中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１０中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００４７】
図１１及び図１２に示すように、短絡処理工程（ｆ’）では、まず、絶縁体６にレーザ光４６を照射して絶縁体６を切削し凹溝６１を形成することにより、凹溝６１内に分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明導電膜１を露出させる。レーザ光４６は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの緑色レーザとする。レーザ光４６は、図１１中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１１中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。加えて、凹溝６１は、図１１中右方に示しているように絶縁体６のみを切削して形成してもよいし、図１１中左方に示しているように絶縁体６とともに透明導電膜１をも切削して形成してもよい。
【００４８】
しかして、凹溝６１内及び先に塗布した絶縁体６に重ねて、当該絶縁体６を被覆する導電体７を塗布する。この導電体７は、凹溝６１を介して、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と、分離溝１１の他方側の側縁部に位置する（そして、凹溝６１内に露出する）透明導電膜１とを電気的に短絡するものとなる。導電体７の塗布は、液体吐出装置であるディスペンサやインクジェットノズル等８２を塗布手段として用いて行う。この塗布手段は、裏面電極膜３側から液体またはペースト状の導電体７を分離溝２１及び凹溝６１内に向けて吐出する。吐出された導電体７は、絶縁体６に覆い被さるようにして、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３に接する。さらに、導電体７は、図１２中右方に示しているように、凹溝６１の底にある透明電極膜１に覆い被さることでこれに接するか、あるいは図１２中左方に示しているように、凹溝６１の他方側の側端にある透明電極膜１に接する。何れにせよ、分離溝２１の他方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と導電体７とが短絡しないように保つ必要はある。
【００４９】
その後、塗布した導電体７を硬化させる。図１３に示すように、本実施形態では、導電体７にレーザ光４４を照射することで、この導電体７を焼成（または、焼結）することとしている。レーザ光４４は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４４は、図１３中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１３中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００５０】
以上の工程（ａ）ないし（ｆ’）を経て、図１４中矢印で表しているように、（ｆ’）で塗布した導電体７を通じた電荷の通り道が完成する。非発電領域は、（ｄ）で形成した分離溝２１の溝幅の範囲となる。
【００５１】
本実施形態の製造方法に含まれる工程（ｄ）ないし（ｆ’）は、一基の製造装置によって実施することが可能である。レーザ加工工程（ｄ）、絶縁処理工程（ｅ’）及び短絡処理工程（ｆ’）を実施するための製造装置は、透明導電膜１、シリコン膜２及び裏面電極膜３に分離溝１１、２１を形成するレーザ光４１、４２を照射する分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段と、形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において透明導電膜１及びシリコン膜２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁体６の塗布手段と、塗布した絶縁体６を焼成する焼成用のレーザ光照射手段と、絶縁体６に凹溝６１を形成するレーザ光照射手段と、絶縁体６に重ねて分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明導電膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する導電体７の塗布手段とを具備する。
【００５２】
分離溝１１、１２形成用のレーザ光照射手段、絶縁体６の塗布手段、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段、導電体７の塗布手段及び導電体７焼成用のレーザ光照射手段はそれぞれ、第一実施形態と同様に構成することができる。
【００５３】
凹溝６１形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたは連続波レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを基板０の被加工面に塗布された絶縁体６に向けて出射させる加工ノズル５５とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５５は、分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２、及び／または、導電体７焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５３と共通化しても構わない。
【００５４】
加工ノズル５１、５２、５３、５５、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はそれぞれ、基板０に対して相対変位可能に設ける。典型的には、薄膜１、２、３に形成する分離溝１１、２１が延伸するＹ軸方向に往復走行でき、かつＹ軸方向とは直交するＸ軸方向にピッチ送り移動できるリニアモータ台車等に、加工ノズル５１、５２、５３、５５及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２を支持させる。分離溝１１、２１によって多数のセルを区画する都合上、これら加工ノズル５１、５２、５３、５５及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はＸ軸方向に複数基配列させて設置することが望ましい。因みに、不動の基板０に対して加工ノズル５１、５２、５３、５５及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２をＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させるのに替えて、基板０自体を加工ノズル５１、５２、５３、５５及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２に対してＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させ得る機構を実装することも考えられる。
【００５５】
本実施形態によれば、基板上０の第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３をセル単位に分割する分離溝１１、２１を形成するレーザ加工工程（ｄ）と、レーザ加工工程にて形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において第一の電極膜１及び発電層２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁処理工程（ｅ’）と、絶縁処理工程にて塗布した絶縁体６に重ねて、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する短絡処理工程（ｆ’）とを具備する薄膜太陽電池の製造方法を実施することとしたため、第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３の製膜工程（ａ、ｂ、ｃ）をレーザ加工工程（ｄ）の前に配置することができる。つまり、レーザ加工工程の間に製膜工程を挟まなくてよくなる。結果、太陽電池製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことが可能となり、製造ラインが占有するスペースの縮小につながる。製造ラインがシンプルになれば、製造ラインの中途で製品基板０が滞留することが少なくなり、タクトタイムの短縮、製造コストの削減に資する。
【００５６】
加えて、前記絶縁処理工程（ｅ’）にて、前記レーザ加工工程（ｄ）で形成した分離溝１１、２１の略全域を埋めるように絶縁体６を塗布し、前記短絡処理工程（ｆ’）にて、前記絶縁体６を切削して凹溝６１を形成しこの凹溝６１内に前記分離溝１１の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜１を露出させるとともに、この凹溝６１を介して前記導電体７を前記第一の導電膜１に短絡させるようにしているので、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２による絶縁体６及び導電体７の塗布位置の制御の精度が必ずしも高くなくても、十分な発電性能を発揮する太陽電池を作製することが可能となる。
【００５７】
本実施形態の製造方法による留意点としては、短絡処理工程（ｆ’）において、塗布する導電体７を分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡させてはならないことが挙げられる。導電体７と分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３とが短絡してしまうと、一つのセルにおける第一の電極膜１と第二の電極膜３とが短絡することとなり、当該セルが太陽電池として機能しなくなって発電性能の低下を招くからである。
【００５８】
塗布した導電体７が分離溝２１の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡してしまった場合には、図１５に示すように、短絡処理工程（ｆ’）の一部として、導電体７と第二の電極膜３との短絡を断絶する凹溝３１を形成する追加処置を遂行する。この凹溝３１は、短絡箇所における導電体７及び／または第二の導電膜３を切削してなるものである。図示例では、導電体７及び第二の導電膜３だけでなく発電層２をも切削している。凹溝３１は、短絡箇所にレーザ光４５を照射して形成する。レーザ光４５は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４５は、図１５中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１５中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００５９】
レーザ加工装置が具備するべき、凹溝３１形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたは連続波レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを導電体７と第二の電極膜３との短絡箇所に向けて出射させる加工ノズル５４とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５４は、分離溝形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２、凹溝６１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５５、及び／または、導電体７焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５３と共通化しても構わない。
【００６０】
＜第三実施形態＞図１６ないし図２０に示す本実施形態の薄膜太陽電池の製造方法には、以下の工程が含まれる。
（ａ）透明導電膜の製膜
（ｂ）シリコン膜の製膜
（ｃ）裏面電極膜の製膜
（ｄ）透明導電膜、シリコン膜及び裏面電極膜の分離溝形成
（ｅ’）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の絶縁
（ｆ’’）分離溝内での透明導電膜と裏面電極膜との間の短絡
製膜工程（ａ、ｂ、ｃ）、分離溝を形成するレーザ加工工程（ｄ）については、図１及び図２に示し、第一実施形態の説明にて述べた通りである。また、絶縁処理工程（ｅ’）については、図９及び図１０に示し、第二実施形態の説明にて述べた通りである。
【００６１】
図１６及び図１７に示すように、短絡処理工程（ｆ’’）では、まず、分離溝２１の他方側の側縁部に位置するシリコン膜２及び裏面電極膜３にレーザ光４７を照射してシリコン膜２及び裏面電極膜３を切削し凹溝２２を形成することにより、この凹溝２２内に分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明導電膜１を露出させる。レーザ光４７は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの緑色レーザとする。レーザ光４７は、図１６中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１６中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。加えて、凹溝２２は、図１６中右方に示しているようにシリコン膜２及び裏面電極膜３に限り切削して（透明導電膜１を切削せずに）形成してもよいし、図１６中左方に示しているようにシリコン膜２及び裏面電極膜３とともに透明導電膜１をも切削して形成してもよい。
【００６２】
しかして、凹溝２２内及び先に塗布した絶縁体６に重ねて、当該絶縁体６を被覆する導電体７を塗布する。この導電体７は、凹溝２２を介して、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と、分離溝１１の他方側の側縁部に位置する（そして、凹溝２２内に露出する）透明導電膜１とを電気的に短絡するものとなる。導電体７の塗布は、液体吐出装置であるディスペンサやインクジェットノズル等８２を塗布手段として用いて行う。この塗布手段は、裏面電極膜３側から液体またはペースト状の導電体７を分離溝２１及び凹溝２２内に向けて吐出する。吐出された導電体７は、絶縁体６に覆い被さるようにして、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３に接する。さらに、導電体７は、図１７中右方に示しているように、凹溝２２の底にある透明電極膜１に覆い被さることでこれに接するか、あるいは図１７中左方に示しているように、凹溝２２の他方側の側端にある透明電極膜１に接する。なお、図示例ではそうなっていないが、凹溝２２の他方側、即ち分離溝２１から遠い側の側縁部に位置する裏面電極膜３と導電体７とが短絡しないように導電体７を塗布してもよい。さすれば、図１９に示す凹溝３１の切削形成手順が不要となる。
【００６３】
その後、塗布した導電体７を硬化させる。図１８に示すように、本実施形態では、導電体７にレーザ光４４を照射することで、この導電体７を焼成（または、焼結）することとしている。レーザ光４４は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４４は、図１８中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１８中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００６４】
さらに、塗布した導電体７が凹溝２２の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡してしまっているので、図１９に示すように、短絡処理工程（ｆ’’）の一部として、導電体７と第二の電極膜３との短絡を断絶する凹溝３１を形成する追加処置を遂行する。この凹溝３１は、短絡箇所における導電体７及び／または第二の導電膜３を切削してなるものである。図示例では、導電体７及び第二の導電膜３だけでなく発電層２をも切削している。凹溝３１は、短絡箇所にレーザ光４５を照射して形成する。レーザ光４５は、例えば波長１０６４ｎｍの近赤外レーザや、波長５３２ｎｍの第二高調波可視光レーザとする。このレーザ光４５は、図１９中左方に示しているように透明基板０側から透明基板０を透過させて照射してもよいし、図１９中右方に示しているように裏面電極膜３側から透明基板０を透過させることなく直接に照射してもよい。
【００６５】
以上の工程（ａ）ないし（ｆ’’）を経て、図２０中矢印で表しているように、（ｆ’’）で塗布した導電体７を通じた電荷の通り道が完成する。非発電領域は、（ｄ）で形成した分離溝２１及び（ｆ’’）で形成した凹溝２２の溝幅の範囲となる。
【００６６】
本実施形態の製造方法に含まれる工程（ｄ）ないし（ｆ’’）は、一基の製造装置によって実施することが可能である。レーザ加工工程（ｄ）、絶縁処理工程（ｅ’）及び短絡処理工程（ｆ’’）を実施するための製造装置は、透明導電膜１、シリコン膜２及び裏面電極膜３に分離溝１１、２１を形成するレーザ光４１、４２を照射する分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段と、形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において透明導電膜１及びシリコン膜２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁体６の塗布手段と、塗布した絶縁体６を焼成する焼成用のレーザ光照射手段と、絶縁体６に凹溝２２を形成するレーザ光照射手段と、絶縁体６に重ねて分離溝２１の一方側の側縁部に位置する裏面電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する透明導電膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する導電体７の塗布手段とを具備する。
【００６７】
分離溝１１、１２形成用のレーザ光照射手段、絶縁体６の塗布手段、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段、導電体７の塗布手段及び導電体７焼成用のレーザ光照射手段はそれぞれ、第一実施形態と同様に構成することができる。
【００６８】
凹溝２２形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたは連続波レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを基板０の被加工面に塗布された絶縁体６に向けて出射させる加工ノズル５６とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５６は、分離溝１１、２１形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２、及び／または、導電体７焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５３と共通化しても構わない。
【００６９】
凹溝３１形成用のレーザ光照射手段は、レーザ発振器が発振する波長１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍのパルスレーザまたは連続波レーザを伝搬させる光学系と、光学系を介して供給されるレーザを導電体７と第二の電極膜３との短絡箇所に向けて出射させる加工ノズル５４とを組み合わせてなる。これらの光学系及び加工ノズル５４は、分離溝形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５１や、絶縁体６焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５２、凹溝２２形成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５６、及び／または、導電体７焼成用のレーザ光照射手段の光学系及び加工ノズル５３と共通化しても構わない。
【００７０】
加工ノズル５１、５２、５３、５４、５６、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はそれぞれ、基板０に対して相対変位可能に設ける。典型的には、薄膜１、２、３に形成する分離溝１１、２１が延伸するＹ軸方向に往復走行でき、かつＹ軸方向とは直交するＸ軸方向にピッチ送り移動できるリニアモータ台車等に、加工ノズル５１、５２、５３、５４、５６及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２を支持させる。分離溝１１、２１によって多数のセルを区画する都合上、これら加工ノズル５１、５２、５３、５４、５６及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２はＸ軸方向に複数基配列させて設置することが望ましい。因みに、不動の基板０に対して加工ノズル５１、５２、５３、５４、５６及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２をＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させるのに替えて、基板０自体を加工ノズル５１、５２、５３、５４、５６及びディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２に対してＸ軸方向及び／またはＹ軸方向に移動させ得る機構を実装することも考えられる。
【００７１】
本実施形態によれば、基板上０の第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３をセル単位に分割する分離溝１１、２１を形成するレーザ加工工程（ｄ）と、レーザ加工工程にて形成した分離溝１１、２１の一方側の側縁部において第一の電極膜１及び発電層２を被覆する絶縁体６を塗布する絶縁処理工程（ｅ’）と、絶縁処理工程にて塗布した絶縁体６に重ねて、分離溝２１の一方側の側縁部に位置する第二の電極膜３と分離溝１１の他方側の側縁部に位置する第一の電極膜１とを電気的に短絡する導電体７を塗布する短絡処理工程（ｆ’’）とを具備する薄膜太陽電池の製造方法を実施することとしたため、第一の電極膜１、発電層２及び第二の電極膜３の製膜工程（ａ、ｂ、ｃ）をレーザ加工工程（ｄ）の前に配置することができる。つまり、レーザ加工工程の間に製膜工程を挟まなくてよくなる。結果、太陽電池製造ラインに配設すべきレーザ加工機の数を減らすことが可能となり、製造ラインが占有するスペースの縮小につながる。製造ラインがシンプルになれば、製造ラインの中途で製品基板０が滞留することが少なくなり、タクトタイムの短縮、製造コストの削減に資する。
【００７２】
加えて、前記絶縁処理工程（ｅ’）にて、前記レーザ加工工程（ｄ）で形成した分離溝１１、２１の略全域を埋めるように絶縁体６を塗布し、前記短絡処理工程（ｆ’’）にて、前記絶縁体６を切削して凹溝２２を形成しこの凹溝２２内に前記分離溝１１の他方側の側縁部に位置する第一の導電膜１を露出させるとともに、この凹溝２２を介して前記導電体７を前記第一の導電膜１に短絡させるようにしているので、ディスペンサまたはインクジェットノズル等８１、８２による絶縁体６及び導電体７の塗布位置の制御の精度が必ずしも高くなくても、十分な発電性能を発揮する太陽電池を作製することが可能となる。
【００７３】
本実施形態の製造方法による留意点としては、短絡処理工程（ｆ’’）において、塗布する導電体７を凹溝２２の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３に短絡させてはならないことが挙げられる。導電体７と凹溝２２の他方側の側縁部に位置する第二の電極膜３とが短絡してしまうと、一つのセルにおける第一の電極膜１と第二の電極膜３とが短絡することとなり、当該セルが太陽電池として機能しなくなって発電性能の低下を招くからである。
【００７４】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、塗布した絶縁体６や導電体７をレーザ焼成（または、焼結）によって硬化させていたが、これらをレーザ焼成以外の手法によって硬化させることも可能である。導電体６や導電体７の材質によっては、レーザ焼成以外の方法で乾燥、固化または定着させる方が有利となることがある。
【００７５】
例えば、絶縁体６または導電体７を混成した塗布剤を速乾性を有するものとして塗布後に自然乾燥させたり、紫外線を照射してＵＶ硬化させたり、ヒータ等で加熱して熱乾燥または熱硬化させたりする手法が考えられる。今日、絶縁体６についてはＵＶ硬化や熱硬化等が多く、導電体７については熱乾燥や自然乾燥等が多い。このような場合、レーザ加工工程、絶縁処理工程及び短絡処理工程を実施する製造装置には、絶縁体６及び／または導電体７の焼成用のレーザ光照射手段に替えて、紫外線照射ライト、ＬＥＤ、ヒータまたは乾燥機等を実装することとなる。
【００７６】
塗布した絶縁体６及び／または導電体７を乾燥その他の方法で固化させる設備（乾燥炉等）を、レーザ光照射手段を備える製造装置の外部に設けてもよい。
【００７７】
絶縁処理工程（ｅ）、（ｅ’）や短絡処理工程（ｆ）、（ｆ’）、（ｆ’’）において、レーザ光以外の手段とレーザ光とを組み合わせたダブルキュア、デュアルキュアを行い、塗布した絶縁体６及び／または導電体７を固化させるようにしてもよい。即ち、ＵＶ硬化、熱硬化、乾燥等によって絶縁体６及び／または導電体７をある程度固化させた後、仕上げとして絶縁体６及び／または導電体７にレーザ光を照射するのである。このような場合、絶縁処理工程及び短絡処理工程を実施する製造装置には、絶縁体６及び／または導電体７をＵＶ硬化等させるための手段と、絶縁体６及び／または導電体７にレーザ光を照射するレーザ光照射手段とをともに実装することとなる。
【００７８】
絶縁処理工程及び短絡処理工程に先んじて、前処理工程を行ってもよい。図２１及び図２２に示す変形例では、分離溝１１、２１を形成するレーザ加工工程の後、分離溝１１、２１の他方側の側縁部に絶縁体６を塗布して固化させる工程、その絶縁体に重ねて導電体７を塗布して固化させる工程を行う。これら前処理工程を実施した状態を、図２１に示している。しかる後、上記各実施形態と同様に、絶縁処理工程として絶縁体６を塗布して固化させ、短絡処理工程として導電体を塗布して固化させる。これら絶縁処理工程及び短絡処理工程を実施した状態を、図２２に示している。前処理工程で塗布した導電体７は、短絡処理工程による、分離溝２１の一方側の側縁部にある第二の電極膜２と分離溝１１の他方側の側縁部にある第一の電極膜１との短絡接続に寄与する。前処理工程で塗布した絶縁体６は、前処理工程（ｘ２）で塗布した導電体７と、分離溝２１の他方側の側縁部にある第二の導電膜２との短絡を阻止する。
【００７９】
図２３ないし図２５に示す変形例では、分離溝１１、２１を形成するレーザ加工工程に先んじて、内に第一の電極膜１を露出させる凹溝２３のレーザスクライブによる形成を行い、その凹溝２３内に導電体７を塗布する。そして、導電体７を埋設した凹溝２３の一方側の側縁部に、分離溝１１、２１を形成する。これら前処理工程及びレーザ加工工程を実施した状態を、図２３に示している。その上で、分離溝１１、２１の少なくとも一方側の側縁部を被覆する絶縁体６を塗布して固化させる絶縁処理工程、その絶縁体に重ねて導電体７を塗布して固化させる短絡処理工程を行う。これら絶縁処理工程及び短絡処理工程を実施した状態を、図２４に示している。前処理工程で塗布した導電体７は、短絡処理工程による、分離溝２１の一方側の側縁部にある第二の電極膜２と分離溝１１の他方側の側縁部にある第一の電極膜１との短絡接続に寄与する。さらに、図２５に示しているように、凹溝２３の他方側の側縁部にある第二の導電膜２と、短絡処理工程で塗布した導電体７との短絡を断絶する凹溝３１をレーザスクライブにより形成する追加処理を行う。
【００８０】
上記実施形態では、シリコン系薄膜太陽電池の製造を念頭に置いていたが、本発明に係る製造方法をＣＩＧＳ系薄膜太陽電池等の製造に適用することも当然に可能である。ＣＩＧＳ系太陽電池を製造する場合、第一の電極膜１がＭｏ等の裏面電極膜、発電層２がＣＩＧＳ、ＣＩＧＳＳ、ＣＩＳ、ＣＺＴＳ等の半導体膜、第二の電極膜３がＴＣＯ等の透明導電膜となる。この場合、発電層２だけを切削するＰ２加工や、第二の電極膜３だけを切削するＰ３加工が容易ではないが、発電層２及び第二の電極膜３を一挙に切削することが許される本発明の採用により、当該太陽電池の量産化に資する。
【００８１】
有機薄膜太陽電池を製造する場合には、発電層２が導電性ポリマー、フラーレンその他の有機薄膜半導体等となる。換言すれば、第一の電極膜、発電層及び第二の電極膜はそれぞれ、一意には特定されない。シリコン系太陽電池の例及びＣＩＧＳ系太陽電池の例から明らかなように、第一の電極膜１と第二の電極膜３とのうち何れが透明導電膜であり何れが裏面電極膜であるかも、限定されないことは言うまでもない。
【００８２】
レーザ加工工程、絶縁処理工程及び短絡処理工程の各々で用いるレーザ光の波長もまた、上記実施形態のそれには限定されない。パルスレーザであるか連続波レーザであるかも問われない。
【００８３】
また、第一の電極膜と発電層の間や、発電層と第二の電極膜との間に、別途中間層を敷設することもあり得る。
【００８４】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、薄膜太陽電池パネルの製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
０…基板
１…第一の電極膜
１１…分離溝
２…発電層
２１…分離溝
２２…凹溝
３…第二の電極膜
３１…凹溝
６…絶縁体
６１…凹溝
７…導電体
【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】
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【図２５】
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