(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分にパターニングしてなり、前記透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて隣合う単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池の製造方法であって、以下の１）ないし３）の工程を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
１）前記薄膜太陽電池の光電変換部および接続電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
３）前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するために、取り出し電極を電気的に接続する工程。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、１）ないし３）の工程に代えて、以下の１）ないし２）の工程を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
１）前記ユニットセルを直列接続した両端の接続電極層以外の光電変換部および接続電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割し、前記両端の接続電極層は、前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するための取り出し電極とする工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法において、前記１）の工程に代えて、以下の１）の工程とすることを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
１）前記薄膜太陽電池の光電変換部，接続電極層および基板を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
【請求項４】
電気絶縁性を有する基板の表面に、第１電極層、光電変換層、透明電極層の順に、または、透明電極層、光電変換層、第１電極層の順に薄膜を積層した単位薄膜太陽電池（ユニットセル）を複数個形成し、このユニットセル相互を直列に接続してなる薄膜太陽電池の製造方法であって、以下の１）ないし３）の工程を含むことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
１）前記薄膜太陽電池の第１電極層、光電変換層、透明電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
３）前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するために、取り出し電極を電気的に接続する工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ユニットセルを複数個直列接続した薄膜太陽電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、環境保護の立場から、クリーンなエネルギーの研究開発が進められている。中でも、太陽電池はその資源（太陽光）が無限であること、無公害であることから注目を集めている。同一基板上に形成された複数の太陽電池素子が、直列接続されてなる太陽電池（光電変換装置）の代表例は、薄膜太陽電池である。
【０００３】
薄膜太陽電池は、薄型で軽量、製造コストの安さ、大面積化が容易であることなどから、今後の太陽電池の主流となると考えられ、電力供給用以外に、建物の屋根や窓などにとりつけて利用される業務用，一般住宅用にも需要が広がってきている。
【０００４】
従来の薄膜太陽電池はガラス基板を用いているものが一般的であった。近年、軽量化、施工性、量産性においてプラスチックフィルムを用いたフレキシブルタイプの太陽電池の研究開発が進められ実用化されている。さらに、フレキシブルな金属材料に絶縁被覆したフィルム基板を用いたものも開発されている。このフレキシブル性を生かし、ロールツーロール方式やステッピングロール方式の製造方法により大量生産が可能となった。
【０００５】
上記の薄膜太陽電池は、電気絶縁性フィルム基板上に第１電極（以下、下電極ともいう）、薄膜半導体層からなる光電変換層および第２電極（以下、透明電極ともいう）が積層されてなる光電変換素子（またはセル）が複数形成されている。ある光電変換素子の第１電極と隣接する光電変換素子の第２電極を電気的に接続することを繰り返すことにより、最初の光電変換素子の第１電極と最後の光電変換素子の第２電極とに必要な電圧を出力させることができる。例えば、インバータにより交流化し商用電力源として交流１００Ｖを得るためには、薄膜太陽電池の出力電圧は１００Ｖ以上が望ましく、実際には数１０個以上の素子が直列接続される。
【０００６】
このような光電変換素子とその直列接続は、電極層と光電変換層の成膜と各層のパターニングおよびそれらの組み合わせ手順により形成される。上記太陽電池の構成および製造方法の一例は、例えば特開平１０−２３３５１７号公報や特願平１１−１９３０６号に記載されている。
【０００７】
図６は、上記特開平１０−２３３５１７号公報に記載された薄膜太陽電池の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）における線ＡＢＣＤおよびＢＱＣに沿っての断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＥＥ断面図を示す。
【０００８】
電気絶縁性でフレキシブルな樹脂からなる長尺のフィルム基板上に、順次、第１電極層、光電変換層、第２電極層が積層され、フィルム基板の反対側（裏面）には第３電極層、第４電極層が積層され、裏面電極が形成されている。光電変換層は例えばアモルファスシリコンのpin接合である。フィルム基板用材料としては、ポリイミドのフィルム、例えば厚さ５０μｍのフィルムが用いられている。
【０００９】
フィルムの材質としては、他に、ポリエチレンナフタレート（PEN）、ポリエーテルサルフォン（PES）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、またはアラミド系のフィルムなどを用いることができる。
【００１０】
次に、製造工程の概要につき以下に説明する。
【００１１】
先ず、フィルム基板にパンチを用いて、接続孔ｈ１を開け、基板の片側（表側とする）に第１電極層として、スパッタにより銀を、例えば１００ｎｍの厚さに成膜し、これと反対の面（裏側とする）には、第３電極層として、同じく銀電極を成膜する。接続孔ｈ１の内壁で第１電極層と第３電極層とは重なり、導通する。
【００１２】
電極層としては、銀（Ag）以外に、Al，Cu，Ti等の金属をスパッタまたは電子ビーム蒸着等により成膜しても良く、金属酸化膜と金属の多層膜を電極層としても良い。成膜後、表側では、第１電極層を所定の形状にレーザ加工して、下電極ｌ１〜ｌ６をパターニングする。下電極ｌ１〜ｌ６の隣接部は一本の分離線ｇ２を、二列の直列接続の光電変換素子間および周縁導電部ｆとの分離のためには二本の分離線ｇ２を形成し、下電極ｌ１〜ｌ６は分離線により囲まれるようにする。再度パンチを用いて、集電孔ｈ２を開けた後、表側に、光電変換層ｐとしてa-Si層をプラズマＣＶＤにより成膜する。マスクを用いて幅Ｗ２の成膜とし、レーザ加工により二列素子の間だけに第１電極層と同じ分離線を形成する。なお、前記幅Ｗ２は、接続孔ｈ１にまたがってもよい。
【００１３】
さらに第２電極層として表側に透明電極層（ＩＴＯ層）を成膜する。但し、二つの素子列の間とこれに平行な基板の両側端部にはマスクを掛け接続孔ｈ１には成膜しないようにし、素子部のみに成膜する。透明電極層としては、ITO（インジウムスズオキサイド）以外に、SnO2、ZnOなどの酸化物導電層を用いることができる。
【００１４】
次いで裏面全面に第４電極層として金属膜などの低抵抗導電膜からなる層を成膜する。第４電極の成膜により、集電孔ｈ２の内壁で第２電極と第４電極とが重なり、導通する。表側では、レーザ加工により下電極と同じパターンの分離線を入れ、個別の第２電極ｕ１〜ｕ６を形成し、裏側では第３電極と第４電極とを同時にレーザ加工し、接続電極ｅ１２〜ｅ５６、および電力取り出し電極ｏ１，ｏ２を個別化し、基板の周縁部では表側の分離線ｇ３と重なるように分離線ｇ２を形成し、隣接電極間には一本の分離線を形成する。
【００１５】
全ての薄膜太陽電池素子を一括して囲う周縁、および二列の直列接続太陽電池素子の隣接する境界には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ３がある。分離線ｇ３の中にはどの層も無い。裏側では、全ての電極を一括して囲う周縁、および二列の直列接続電極の隣接する境界には（周縁導電部ｆの内側）分離線ｇ２がある。分離線ｇ２の中にはどの層も無い。
【００１６】
こうして、電力取り出し電極ｏ１−集電孔ｈ２−上電極ｕ１、光電変換層、下電極ｌ１−接続孔ｈ１−接続電極ｅ１２−上電極ｕ２、光電変換層、下電極ｌ２−接続電極ｅ２３−・・・−上電極ｕ６、光電変換層、下電極ｌ６−接続孔ｈ１−電力取出し電極ｏ２の順の光電変換素子の直列接続が完成する。
【００１７】
なお、第３電極層と第４電極層は電気的には同一の電位であるので、以下の説明においては説明の便宜上、併せて一層の接続電極層として扱うこともある。
【００１８】
図７は、構造の理解の容易化のために、薄膜太陽電池の構成を簡略化して斜視図で示したものである。図７において、基板６１の表面に形成した単位光電変換素子６２および基板６１の裏面に形成した接続電極層６３は、それぞれ複数の単位ユニットに完全に分離され、それぞれの分離位置をずらして形成されている。このため、素子６２のアモルファス半導体部分である光電変換層６５で発生した電流は、まず透明電極層６６に集められ、次に該透明電極層領域に形成された集電孔６７（ｈ２）を介して背面の接続電極層６３に通じ、さらに該接続電極層領域で素子の透明電極層領域の外側に形成された直列接続用の接続孔６８（ｈ１）を介して上記素子と隣り合う素子の透明電極層領域の外側に延びている下電極層６４に達し、両素子の直列接続が行われている。
【００１９】
上記薄膜太陽電池の簡略化した製造工程を図８（a）から（g）に示す。プラスチックフィルム７１を基板として（工程（a））、これに接続孔７８を形成し（工程（b））、基板の両面に第１電極層（下電極）７４および第３電極層（接続電極の一部）７３を形成（工程（c））した後、接続孔７８と所定の距離離れた位置に集電孔７７を形成する（工程（d））。工程（c）と工程（d）との間に、第１電極層（下電極）７４を所定の形状にレーザ加工して、下電極をパターニングする工程があるが、ここではこの工程の図を省略している。
【００２０】
次に、第１電極層７４の上に、光電変換層となる半導体層７５および第２電極層である透明電極層７６を順次形成するとともに（工程（e）および工程（f））、第３電極層７３の上に第４電極層（接続電極層）７９を形成する（工程（g））。この後、レーザビームを用いて、基板７１の両側の薄膜を分離加工して図７に示すような直列接続構造を形成する。
【００２１】
なお、図８においては、集電孔ｈ２内における透明電極層７６と第４電極層７９との接続をそれぞれの層を重ねて２層で図示しているが、前記図６においては、電気的に一層として扱い、１層で図示している。
【００２２】
図５は、前記図７の斜視図で示す薄膜太陽電池の構成を、この発明の説明の便宜上、模式的に示す平面図で、図５（ａ）は光電変換部が形成された表面の平面図、図５（ｂ）は接続電極層が形成された裏側の平面図を示す。
【００２３】
図５（ａ）において、ｕは透明電極層、ａは光電変換層、ｓはパターニングされた分離部、ｈ１は接続孔、ｈ２は集電孔を示す。また、図５（ｂ）において、ｅは接続電極層、ｓはパターニングされた分離部、ｔは接続電極層の端部の取出し電極を示す。接続電極層は、第１接続電極層（第３電極層）および第２接続電極層（第４電極層）からなる。
【００２４】
この薄膜太陽電池は、一方の取出し電極ｔから集電孔ｈ２を介して表面の透明電極層ｕに電気的に接続され、次に接続孔ｈ１を介して裏面の接続電極層ｅに接続され、再度表面の透明電極層ｕ，裏面の接続電極層ｅと接続を繰り返し、最後に他方の取出し電極ｔに接続されて、光電変換素子の直列接続を完成するように構成されている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の薄膜太陽電池の製造方法においては、下記のような問題があった。
【００２６】
成膜過程において、基板上に付着しているゴミ等によりピンホールが発生し、第１電極（下電極）と透明電極が電気的に短絡する問題が発生する。その理由は、透明電極層の形成時点でピンホール内にも透明電極が延長して形成されるためと推定されるが、通常は、このピンホールによる局所短絡部は、ユニットセルへの数ボルトの逆バイアスの電圧印加処理により、電気的に分離することができる。その理由は、逆バイアスの電圧印加処理によるジュール熱の発生により、ピンホール内の透明電極が焼却除去されるものと推定される。通常、上記電圧印加処理により、ユニットセル特性は改善するが、あまりピンホ−ルの数が多い場合や大きなピンホールが存在すると、電圧印加処理を行っても回復できないことがある。特に大電流型の薄膜太陽電池の場合には、ユニットセル面積が大きくなるため（発電電流はユニットセル面積に比例するので）、面積に比例してピンホールの数が増大し、ユニットセル内にこのような回復できないピンホ−ルが残存する確率が高くなる。また、大きなピンホールがユニットセル内に存在すると、電圧印加処理時に流れる電流が大きなピンホール部に集中するために、その他の小さなピンホ−ルも電圧印加処理で回復できなくなる。従って、ユニットセル面積が大きくなると、上記理由により、薄膜太陽電池の性能が低下する問題が発生していた。
【００２７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、この発明の課題は、ユニットセル内の局所的短絡に伴う薄膜太陽電池の性能低下の防止を図った薄膜太陽電池の製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、請求項１の発明は、電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分にパターニングしてなり、前記透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて隣合う単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池の製造方法であって、以下の１）ないし３）の工程を含むこととする。
１）前記薄膜太陽電池の光電変換部および接続電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
３）前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するために、取り出し電極を電気的に接続する工程。
【００２９】
前述のように、ユニットセル面積が大きくなると、ピンホ−ルが原因のセル性能低下が発生するので、この発明では、１つの基板上に作製した薄膜太陽電池装置を複数個に分割し、分割したそれぞれの薄膜太陽電池装置に電圧印加処理を行った後に再度並列に接続するようにした。これにより、セル性能低下の問題が解消できる。
【００３０】
また、前記請求項１記載の製造方法において、１）ないし３）の工程に代えて、以下の１）ないし２）の工程を含むこととする（請求項２の発明）。
１）前記ユニットセルを直列接続した両端の接続電極層以外の光電変換部および接続電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割し、前記両端の接続電極層は、前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するための取り出し電極とする工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
【００３１】
前記請求項２の発明により、取り出し電極の接続工程を省くことができ、請求項１の発明と比較して、工程が簡略化される。
【００３２】
さらに、前記請求項１記載の製造方法において、前記１）の工程に代えて、以下の１）の工程とする（請求項３の発明）。
１）前記薄膜太陽電池の光電変換部，接続電極層および基板を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
【００３３】
前記請求項３の発明により、基板の両面の薄膜太陽電池セル領域の分割が１プロセスで行えるとともに、マイグレーション等による薄膜太陽電池セル領域間に発生する短絡事故を防止することができる。
【００３４】
さらにまた、ガラス基板型のような太陽電池の場合には、ピンホ−ルが原因のセル性能低下防止の観点から、請求項４の発明が好適である。即ち、電気絶縁性を有する基板の表面に、第１電極層、光電変換層、透明電極層の順に、または、透明電極層、光電変換層、第１電極層の順に薄膜を積層した単位薄膜太陽電池（ユニットセル）を複数個形成し、このユニットセル相互を直列に接続してなる薄膜太陽電池の製造方法であって、以下の１）ないし３）の工程を含むこととする。
１）前記薄膜太陽電池の第１電極層、光電変換層、透明電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程。
２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程。
３）前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するために、取り出し電極を電気的に接続する工程。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、本発明の実施の形態について以下に述べる。
【００３６】
（実施例１）
図１は、請求項１の発明に関わり、耐熱性高分子基板上に７直列の薄膜太陽電池を３つ並列に形成した薄膜太陽電池の平面図である。図１（ａ）は、光電変換部が形成された表面、図１（ｂ）は、接続電極層が形成された裏面を示す。図１において、前記図５と同一部材または同一機能部分には、同一の記号を付して説明を省略する。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、第１電極層の上に形成された光電変換層ａは、分離部ｓにより３つの領域に分けられ、また透明電極層ｕは、前記光電変換層ａ上に３つの領域に分けて形成されており、この点が、図５（ａ）とは異なる。この３つの透明電極形成領域が発電領域である。また裏面は、図１（ｂ）に示すように、接続電極層ｅが分離部ｓにより３つの領域に分けられ、取出し電極ｔが、両端部の接続電極層にそれぞれ接続されている。
【００３８】
この薄膜太陽電池の製造工程は、以下のとおりである。前記従来技術の項において説明したように、まず、電気絶縁性基板としてのアラミド基板１にパンチを用いて、直列接続孔ｈ１を形成した。その上に、銀等の高反射金属からなる第１電極層を、これと反対側の主面には第１接続電極層（第３電極層）をスパッタ法により形成した。本工程の結果、直列接続孔ｈ１を介して第１電極層と第１接続電極層を電気的に接続した。
【００３９】
次に、この第１電極層をYAGレ−ザの第２高調波を用いてパターニングし、複数個のユニットに分割した。
【００４０】
その後、パンチを用いて集電孔ｈ２を形成し、第１電極層上に、ａ−Ｓｉ層から成る光電変換層ａをプラズマＣＶＤ法で成膜し、光入射側の透明電極層ｕ及びこれとは反対側の主面には第２接続電極層（第４電極層）をスパッタ法を用いて順次形成した。本工程の結果、集電孔ｈ２を介して透明電極層と第２接続電極層が電気的に接続された。
【００４１】
続いて、第１電極層パターニングライン内の透明電極層と光電変換層、これと反対側の第１接続電極層および第２接続電極層からなる接続電極層をYAGレーザの第２高調波を用いてパターニングした。この接続電極層加工時に、取出し電極に接続される接続電極層も同時に分離し、複数個の光電変換部が直列に接続された薄膜太陽電池を形成した。
【００４２】
こうして作製した薄膜太陽電池の各ユニット間に10Ｖ程度の逆バイアスの直流電圧を印加し、ユニット内に存在するピンホール等が原因の短絡を回復する電圧印加処理を行った。最後に、複数個の薄膜太陽電池の取出し電極を共通電極にするために、取出し電極に導電性テープを貼った。なお、電圧印加処理工程は、取出し電極接続工程の後に行うこともできる。
【００４３】
上記のように、薄膜太陽電池セル領域を複数個に分割することにより、回復しないピンホールの影響領域をできるだけ少なくし、回復可能なピンホールを電圧印加処理で回復させた後に、３つの取り出し電極を共通にして３並列の薄膜太陽電池を有する薄膜太陽電池として使用することにより、回復できないピンホールによるユニットセル性能低下を最小限にすることができた。
【００４４】
上記実施例では、１つの基板上の並列数を３分割にしたが、実際上は、薄膜太陽電池セル領域間の有効面積ロスと回復できないピンホールが原因の薄膜太陽電池性能低下がトレードオフになるので、並列数の最適値はユニットセル面積やピンホールの発生頻度等により異なる。
【００４５】
（実施例２）
図２は、請求項２の発明に関わり、取り出し電極ｔだけを分離せずに共通化した薄膜太陽電池の平面図である。図１と異なる点は、図２（ｂ）に示すように、裏面の取り出し電極ｔが分離されていないことである。
【００４６】
この薄膜太陽電池の製造工程としては、まず、アラミド基板１にパンチを用いて直列接続孔ｈ１を形成した。その上に、銀等の高反射金属からなる第１電極層を、これと反対側の主面には第１接続電極層をスパッタ法により形成した。本工程の結果、直列接続孔ｈ１を介して第１電極層と第１接続電極層を電気的に接続した。
【００４７】
この第１電極層をYAGレーザの第２高調波を用いてパターニングし、複数個のユニットに分割した。
【００４８】
その後、パンチを用いて集電孔ｈ２を形成し、第１電極層上に、ａ−Ｓｉ層から成る光電変換層をプラズマＣＶＤ法で、光入射側の透明電極層及びこれとは反対側の主面には第２接続電極層をスパッタ法を用いて順次形成した。本工程の結果、集電孔ｈ２を介して透明電極層と第２接続電極層とが電気的に接続された。
【００４９】
そして、第１電極層パターニングライン内の透明電極層と光電変換層、これと反対側の第１接続電極層および第２接続電極層からなる接続電極層をYAGレーザの第２高調波を用いてパターニングした。この接続電極層加工時には、取出し電極以外の接続電極層を、直列接続方向に対し直交する方向に複数個に分割した。
【００５０】
こうして作製した薄膜太陽電池の各ユニット間に10Ｖ程度の直流電圧を印加し、ユニット内に存在するピンホール等が原因の短絡を回復する電圧印加処理を行った。取出し電極を共通にしても、取出し電極以外のセルの接続電極層は分離されているので、電圧印加処理が隣の列のピンホールに影響されることはない。
【００５１】
上記実施例により、電圧印加処理の後の取り出し電極の共通化工程が省けた。
【００５２】
（実施例３）
図３は、請求項３の発明に関わり、セル面および裏面の薄膜太陽電池セル領域の分割を基板除去と同時に行う実施例を示す。
【００５３】
この薄膜太陽電池の製造工程としては、まず、ポリイミド基板１にパンチを用いて直列接続孔ｈ１を形成した。その上に、銀等の高反射金属からなる第１電極層を、これと反対側の主面には第１接続電極層をスパッタ法により形成した。本工程の結果、直列接続孔ｈ１を介して第１電極層と第１接続電極層を電気的に接続した。
【００５４】
この第１電極層をYAGレーザの第２高調波を用いてパターニングし、複数個のユニットに分割した。
【００５５】
その後、パンチを用いて集電孔ｈ２を形成し、第１電極層上に、ａ−Ｓｉ層から成る光電変換層をプラズマＣＶＤ法で、光入射側の透明電極層及びこれとは反対側の主面には第２接続電極層をスパッタ法を用いて順次形成した。本工程の結果、集電孔ｈ２を介して透明電極層と第２接続電極層が電気的に接続された。
【００５６】
続いて、第１電極層パターニングライン内の透明電極層と光電変換層、これと反対側の第１接続電極層および第２接続電極層からなる接続電極層をYAGレーザの第２高調波を用いてパターニングし、直列接続方向に対し直交する方向にカッターを用いて光電変換部、接続電極層および基板を同時に除去分割した。
【００５７】
こうして作製した薄膜太陽電池の各ユニット間に10Ｖ程度の直流電圧を印加し、ユニット内に存在するピンホール等が原因の短絡を回復する電圧印加処理を行った。そして最後に、複数個の薄膜太陽電池の取出し電極を共通電極にするために、取出し電極に導電性テープを形成した。
【００５８】
この実施例によれば、基板の両面の薄膜太陽電池セル領域の分割が１プロセスで行えるとともに、マイグレーション等による薄膜太陽電池セル領域間に発生する短絡事故を防げた。
【００５９】
（実施例４）
図４は、請求項４の発明に関わり、基板Ｇにガラスを用い、基板Ｇの片側主面上に、透明電極層ｕ、光電変換層ａ、第１電極層ｌを積層形成して構成される薄膜太陽電池を、３つ並列に作製した実施例である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図を示す。
【００６０】
ユニットセル発電領域は、図４（ｂ）に示す直列接続方向の断面図の領域ｃと、図４（ｃ）に示す直列接続方向とは直交する方向の断面図の領域ｄに囲われた領域である。図４においては、ユニットセルが７つ直列に接続されている。
【００６１】
本実施例の薄膜太陽電池の製造工程は、以下のとおりである。ガラス基板上に熱ＣＶＤ法を用いて透明電極層ｕを形成し、ＹＡＧレーザの基本波を用いて前記透明電極層ｕをパターニングする。
【００６２】
続いて、その上に光電変換層ａをプラズマＣＶＤ法で形成し、さらに電池特性向上のため図示しない酸化亜鉛層をスパッタ法で形成し、ＹＡＧレーザの第２高調波を用いて光電変換層ａと酸化亜鉛層を同時にパターニングした。
【００６３】
その後、第１電極層ｌとしての銀電極層をスパッタ法により形成し、ＹＡＧ第２高調波を用いてパターニングした。
【００６４】
こうして作製した複数個の薄膜太陽電池の各ユニット間に電圧印加処理を行った。最後に、各取出し電極ｔを半田テープで半田付けし共通化した。
【００６５】
本実施例によれば、ガラス基板を用いる薄膜太陽電池においても、ユニットセル面積を少なくし、電圧印加処理で回復できないことによる薄膜太陽電池性能の低下を少なくすることができた。
【００６６】
【発明の効果】
この発明によれば前述のように、電気絶縁性を有する基板の表面に下電極層としての第１電極層，光電変換層，透明電極層（第２電極層）を順次積層してなる光電変換部と、前記基板の裏面に形成した接続電極層としての第３電極層および第４電極層とを備え、前記光電変換部および接続電極層を互いに位置をずらして単位部分にパターニングしてなり、前記透明電極層形成領域外に形成した電気的直列接続用の接続孔および前記透明電極層形成領域内に形成した集電孔を介して、前記表面上の互いにパターニングされて隣合う単位光電変換部分（ユニットセル）を電気的に直列に接続してなる薄膜太陽電池の製造方法において、１）前記薄膜太陽電池の光電変換部および接続電極層を、電気的に直列接続する方向に対し直交する方向に複数個に電気的に分割する工程と、２）薄膜太陽電池のユニットセル内の局所的短絡を回復するために、各ユニットセルに電圧印加処理を行う工程と、３）前記電気的に分割された複数個の薄膜太陽電池を電気的に並列に接続するために、取り出し電極を電気的に接続するもしくは構成する工程とを含むこととしたことにより、ユニットセル内の局所的短絡に伴う薄膜太陽電池の性能低下の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例に関わる薄膜太陽電池の平面図
【図２】この発明の異なる実施例に関わる薄膜太陽電池の平面図
【図３】この発明のさらに異なる実施例に関わる薄膜太陽電池の平面図
【図４】この発明のガラス基板を用いる実施例に関わる薄膜太陽電池の平面図および断面図
【図５】従来の薄膜太陽電池の平面図
【図６】薄膜太陽電池の構成の一例を示す図
【図７】薄膜太陽電池の概略構成を示す斜視図
【図８】従来の薄膜太陽電池の製造工程の概略を示す図
【符号の説明】
ａ：光電変換層、ｅ：接続電極層、h1：接続孔、h2：集電孔、ｌ：第１電極層、ｓ：分離部、ｔ：取出し電極、ｕ：透明電極層。
【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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