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JP2002299663A - See-through-type thin-film solar cell module - Google Patents

See-through-type thin-film solar cell module

Info

Publication number
JP2002299663A
JP2002299663A JP2001102370A JP2001102370A JP2002299663A JP 2002299663 A JP2002299663 A JP 2002299663A JP 2001102370 A JP2001102370 A JP 2001102370A JP 2001102370 A JP2001102370 A JP 2001102370A JP 2002299663 A JP2002299663 A JP 2002299663A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
electrode layer
film solar
thin
transparent front
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001102370A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoaki Nakanishi
直明 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2001102370A priority Critical patent/JP2002299663A/en
Priority to US10/107,232 priority patent/US7098395B2/en
Priority to AT02006687T priority patent/ATE542241T1/en
Priority to EP20020006687 priority patent/EP1246249B1/en
Priority to ES02006687T priority patent/ES2377726T3/en
Publication of JP2002299663A publication Critical patent/JP2002299663A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0468PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising specific means for obtaining partial light transmission through the module, e.g. partially transparent thin film solar modules for windows
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin-film solar cell module that can be manufactured by a simple method, and has see-through structure having an arbitrary pattern. SOLUTION: An integration-type solar cell structure (12) is provided. In the integration-type solar cell structure (12), a plurality of thin-film solar cell unit cells (121) are integrated on back and front regions of at least one portion of a translucent substrate (11). The thin film solar cell unit cell has a transparent front electrode layer (121a), photoelectric conversion unit layer (121b), and a back electrode layer (121c). At least at one portion of the integration-type solar cell structure (12), the transparent front electrode layer is exposed for composing a light transmission window section (121a'), and the exposed transparent front electrode layer should secure the flow of electricity in the integration- type thin-film solar cell structure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シースルー型薄膜
太陽電池モジュールに関する。
The present invention relates to a see-through type thin-film solar cell module.

【0002】[0002]

【従来の技術】シースルー型薄膜太陽電池モジュール
は、一般に、ガラス基板上に透明前面電極、アモルファ
スシリコン光電変換ユニットおよび裏面金属電極を順次
形成した後、裏面金属電極と光電変換ユニットに多数の
透孔や切り溝を設けて形成されている。かかるシースル
ー型太陽電池モジュールは、透明前面電極側から入射し
た外光により発電すると同時に透孔から外光が透過する
ので、ほぼ全面的な透視性が確保される。
2. Description of the Related Art In a see-through type thin film solar cell module, generally, a transparent front electrode, an amorphous silicon photoelectric conversion unit and a back metal electrode are sequentially formed on a glass substrate, and then a large number of holes are formed in the back metal electrode and the photoelectric conversion unit. And cut grooves are provided. Such a see-through type solar cell module generates electric power by external light incident from the transparent front electrode side, and at the same time transmits the external light from the through hole, so that almost the entire transparent property is ensured.

【0003】しかしながら、裏面金属電極と光電変換ユ
ニットに透孔を設けるためには、2段階のエッチング処
理(通常、裏面金属電極に対するウエットエッチングお
よび光電変換ユニットに対するドライエッチング)が必
要であり、製造工程が煩雑である。
However, in order to provide a through hole in the back metal electrode and the photoelectric conversion unit, a two-stage etching process (usually, wet etching for the back metal electrode and dry etching for the photoelectric conversion unit) is required. Is complicated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、簡
単な方法で製造することができ、しかも従来では達成し
得なかった任意のパターンで光透過窓部を有し得るシー
スルー構造を有する薄膜太陽電池モジュールを提供しよ
うとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a thin film having a see-through structure which can be manufactured by a simple method and which can have a light transmitting window in an arbitrary pattern which could not be achieved conventionally. It is intended to provide a solar cell module.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
り、透光性基板の少なくとも一部の裏面表面領域上に、
それぞれ透明前面電極層と光電変換ユニット層と裏面電
極層を備える複数の薄膜太陽電池単位セルが集積された
集積型太陽電池構造を備え、該集積型太陽電池の構造の
少なくとも一部において透明前面電極層が露出されて光
透過窓部を構成し、該露出された透明前面電極層は、該
集積型薄膜太陽電池構造における電気の流れを確保して
いることを特徴とするシースルー型薄膜太陽電池モジュ
ールにより達成される。
According to the present invention, at least a part of the rear surface surface region of the light-transmitting substrate is provided by the present invention.
An integrated solar cell structure in which a plurality of thin film solar cell unit cells each including a transparent front electrode layer, a photoelectric conversion unit layer, and a back electrode layer are integrated, and a transparent front electrode is formed in at least a part of the structure of the integrated solar cell. The see-through type thin-film solar cell module, wherein the exposed layer constitutes a light-transmitting window, and the exposed transparent front electrode layer secures the flow of electricity in the integrated thin-film solar cell structure. Is achieved by

【0006】なお、本明細書において、光入射側を前面
といい、その反対側を裏面という。
In this specification, the light incident side is called a front surface, and the opposite side is called a back surface.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
をより詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0008】図1は、本発明の一実施の形態に係るシー
スルー型薄膜太陽電池モジュールの平面図であり、図2
は、図1に示すシースルー型薄膜太陽電池モジュールの
断面の一部を拡大して示す断面図である。なお、図1に
は、簡便のため、図2に示す透明封止樹脂層および封止
部材は示されていない。
FIG. 1 is a plan view of a see-through type thin-film solar cell module according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of a section of the see-through type thin-film solar cell module shown in FIG. 1. 1 does not show the transparent sealing resin layer and the sealing member shown in FIG. 2 for simplicity.

【0009】図1および図2に示す本発明のシースルー
型薄膜太陽電池モジュール10は、矩形の平面形状を有
する透光性(透明)基板(例えばガラス基板)11の周
縁領域111を除く全面領域に、集積型薄膜太陽電池構
造12を備える。一例として、基板11は、910mm
×455mmの長方形平面サイズを有するが、910m
m×910mmの正方形平面サイズを有することもでき
る。また、周縁領域111の幅は、5〜150mmであ
り得る。
A see-through type thin-film solar cell module 10 of the present invention shown in FIGS. And an integrated thin-film solar cell structure 12. As an example, the substrate 11 is 910 mm
It has a rectangular flat size of × 455mm, but 910m
It may also have a square plane size of mx 910 mm. Further, the width of the peripheral region 111 may be 5 to 150 mm.

【0010】集積型薄膜太陽電池構造12は、太陽電池
単位セル(ストリングともいう)が集積されたタイプの
ものであって、図2に最もよく示されているような通常
の構造を有する。すなわち、集積型太陽電池構造12
は、透光性基板11上に集積された複数の太陽電池単位
セル121からなる。各単位セル121は、透光性基板
11から順に、透明前面電極層121a、アモルファス
シリコン系光電変換ユニット121bおよび裏面電極層
121cを備える。
The integrated thin-film solar cell structure 12 is of a type in which solar cell unit cells (also called strings) are integrated, and has a normal structure as best shown in FIG. That is, the integrated solar cell structure 12
Is composed of a plurality of solar cell unit cells 121 integrated on the translucent substrate 11. Each unit cell 121 includes, in order from the translucent substrate 11, a transparent front electrode layer 121a, an amorphous silicon-based photoelectric conversion unit 121b, and a back electrode layer 121c.

【0011】ガラス基板11上に形成される透明前面電
極層121aは、ITO、SnO2、またはZnOのよ
うな透明導電性酸化物で形成することができる。透明前
面電極層121aは単層構造でも多層構造であってもよ
く、いずれも、蒸着法、CVD法、スパッタリング法等
それ自体既知の気相堆積法を用いて形成することができ
る。
The transparent front electrode layer 121a formed on the glass substrate 11 can be formed of a transparent conductive oxide such as ITO, SnO 2 , or ZnO. The transparent front electrode layer 121a may have a single-layer structure or a multilayer structure, and any of them can be formed by a known vapor deposition method such as an evaporation method, a CVD method, and a sputtering method.

【0012】透明前面電極層121aの上に形成される
アモルファスシリコン系光電変換ユニット121bは、
それぞれ図示しないが、透明前面電極層121a上にp
型アモルファスシリコン系半導体層、アモルファスシリ
コン系薄膜光電変換層、およびn型シリコン系半導体層
を順次積層した構造を有する。これらp型半導体層、光
電変換層およびn型半導体層はいずれもプラズマCVD
法を用いて形成することができる。p型シリコン系半導
体層は、シリコン、水素化シリコン(Si:H)または
シリコンカーバイドやシリコンゲルマニウムのようなシ
リコン合金等のアモルファスシリコン系半導体材料で形
成することができ、ボロンやアルミニウム等のp導電型
決定不純物原子がドープされる。光電変換層は、真性半
導体のシリコン(水素化シリコン等)やシリコンカーバ
イドおよびシリコンゲルマニウム等のシリコン合金等の
アモルファスシリコン系半導体材料で形成される。ま
た、光電変換機能を十分に備えていれば、微量の導電型
決定不純物を含む弱p型もしくは弱n型のアモルファス
シリコン系半導体材料も用いられ得る。この光電変換層
は、通常、0.1〜10μmの範囲内の厚さに形成され
る。n型シリコン系半導体層は、シリコン、水素化シリ
コンまたはシリコンカーバイドやシリコンゲルマニウム
のようなシリコン合金等のアモルファスシリコン系半導
体材料で形成することができ、リンや窒素等のn導電型
決定不純物原子がドープされる。また、n型シリコン系
半導体層は、n型微結晶水素化シリコンで形成すること
もできる。
The amorphous silicon-based photoelectric conversion unit 121b formed on the transparent front electrode layer 121a includes:
Although not shown, p is formed on the transparent front electrode layer 121a.
It has a structure in which an amorphous silicon-based semiconductor layer, an amorphous silicon-based thin film photoelectric conversion layer, and an n-type silicon-based semiconductor layer are sequentially stacked. Each of the p-type semiconductor layer, the photoelectric conversion layer and the n-type semiconductor layer is formed by plasma CVD.
It can be formed using a method. The p-type silicon-based semiconductor layer can be formed of an amorphous silicon-based semiconductor material such as silicon, silicon hydride (Si: H), or a silicon alloy such as silicon carbide or silicon germanium, and a p-type conductive material such as boron or aluminum. The type determining impurity atoms are doped. The photoelectric conversion layer is formed of an amorphous silicon-based semiconductor material such as intrinsic semiconductor silicon (such as silicon hydride) or silicon alloy such as silicon carbide and silicon germanium. If the photoelectric conversion function is sufficiently provided, a weak p-type or weak n-type amorphous silicon-based semiconductor material containing a trace amount of impurities for determining conductivity type can also be used. This photoelectric conversion layer is usually formed to a thickness in the range of 0.1 to 10 μm. The n-type silicon-based semiconductor layer can be formed of an amorphous silicon-based semiconductor material such as silicon, silicon hydride, or a silicon alloy such as silicon carbide or silicon germanium. Doped. Further, the n-type silicon-based semiconductor layer can be formed using n-type microcrystalline silicon hydride.

【0013】光電変換ユニット上121b上に形成され
る裏面電極層121cは、蒸着法やスパッタリング法等
により、銀、アルミニウム、クロム、チタン等の金属材
料で形成することができる。
The back electrode layer 121c formed on the photoelectric conversion unit 121b can be formed of a metal material such as silver, aluminum, chromium, or titanium by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

【0014】以上説明した透明前面電極層121a、光
電変換ユニット121b、裏面電極層はレーザスクライ
ブ等により分割され、複数の個別単位セル121を構成
する。すなわち、透明前面電極層121aは分離溝SV
1により、光電変換ユニット121bは分離溝SV2に
より、裏面電極層121cは分離溝SV3により分離さ
れている(図1には、分離溝SV1およびSV3のみが
示されている)。これら複数の単位セル121は、電気
的に直列接続または並列接続される。
The above-described transparent front electrode layer 121a, photoelectric conversion unit 121b, and back electrode layer are divided by a laser scribe or the like to form a plurality of individual unit cells 121. That is, the transparent front electrode layer 121a is
1, the photoelectric conversion unit 121b is separated by the separation groove SV2, and the back electrode layer 121c is separated by the separation groove SV3 (only the separation grooves SV1 and SV3 are shown in FIG. 1). These unit cells 121 are electrically connected in series or in parallel.

【0015】なお、図1に示されているように、ガラス
基板11の周縁領域111はサンドブラスト等の手段に
より、セル121の作製のために被着された裏面電極
層、光電変換ユニット、透明前面電極層が除去され、ガ
ラス面が露出されている。このように、ガラス基板11
の周縁領域111においてガラス面が露出していること
により、以後述べる封止樹脂との接着力が向上する。
As shown in FIG. 1, the peripheral region 111 of the glass substrate 11 has a back electrode layer, a photoelectric conversion unit, a transparent front surface, The electrode layer has been removed, exposing the glass surface. Thus, the glass substrate 11
By exposing the glass surface in the peripheral region 111, the adhesive strength to the sealing resin described later is improved.

【0016】さて、かかる集積型薄膜太陽電池構造にお
いて、特定のストリング相当領域(図1においては、2
つの領域)では透明前面電極層121a’のみが形成さ
れており、光電変換ユニット121bおよび裏面電極層
121cは、形成されておらず、従って透明前面電極層
121a’が露出している。この露出した透明前面電極
層121a’は、光透過窓部を構成する。
Now, in such an integrated type thin film solar cell structure, a region corresponding to a specific string (in FIG. 1, 2
In one area), only the transparent front electrode layer 121a 'is formed, and the photoelectric conversion unit 121b and the back electrode layer 121c are not formed, so that the transparent front electrode layer 121a' is exposed. The exposed transparent front electrode layer 121a 'constitutes a light transmission window.

【0017】ここで、露出した透明前面電極層121
a’は、集積型薄膜太陽電池構造における電気の流れ
(露出した透明前面電極層121a’を挟んで相隣るス
トリングにおいて、一方のストリングの透明前面電極層
121a、光電変換ユニット121bおよび裏面電極層
121cから他方のストリングの透明前面電極層121
a、光電変換ユニット121bおよび裏面電極層121
cヘ至る電気の流れ)を確保するために、一方のストリ
ングの透明前面電極121aと連続して形成されている
(特に、図2参照)。
Here, the exposed transparent front electrode layer 121 is exposed.
a ′ is the flow of electricity in the integrated thin-film solar cell structure (in the strings adjacent to each other across the exposed transparent front electrode layer 121a ′, the transparent front electrode layer 121a, the photoelectric conversion unit 121b, and the back electrode layer of one of the strings 121c to the transparent front electrode layer 121 of the other string
a, photoelectric conversion unit 121b and back electrode layer 121
In order to ensure the flow of electricity to c, it is formed continuously with the transparent front electrode 121a of one of the strings (particularly, see FIG. 2).

【0018】このようなシースルー構造を有する薄膜太
陽電池モジュール10を製造するためには、透光性基板
11上に透明前面電極層をほぼ全面的に形成した後、分
離溝SV1をレーザースクライブ等で形成する際に、光
透過窓部121a’の形成予定領域においては、ストリ
ングを形成する場合には必要な分離溝を透明前面電極層
には形成しないようにする。しかる後、光電変換ユニッ
トの全面形成、分離溝SV2の形成、裏面電極層の全面
形成および分離溝SV3の形成を行った後、光透過窓部
121a’上に形成された裏面電極層および光電変換ユ
ニット部分をエッチングによる除去、レーザ除去等の除
去手段により除去して光透過窓部の前面透明電極層12
1a’を露出させる。エッチングによる除去の際に溶剤
を用いる場合は、裏面電極層の除去には、塩酸、硝酸、
酢酸、リン酸等の酸類の水溶液およびその混合物を、光
電変換ユニット部分の除去には、四フッ化炭素、水酸化
ナトリウム水溶液等を用いることができる。
In order to manufacture the thin-film solar cell module 10 having such a see-through structure, a transparent front electrode layer is formed almost entirely on the light-transmitting substrate 11, and then the separation groove SV1 is formed by laser scribe or the like. At the time of formation, in a region where the light transmitting window portion 121a 'is to be formed, a necessary separation groove is not formed in the transparent front electrode layer when forming a string. Thereafter, after forming the entire surface of the photoelectric conversion unit, forming the separation groove SV2, forming the entire surface of the back electrode layer, and forming the separation groove SV3, the back electrode layer formed on the light transmitting window 121a 'and the photoelectric conversion are formed. The unit portion is removed by removing means such as etching or laser removal to remove the front transparent electrode layer 12 of the light transmitting window.
Expose 1a '. When a solvent is used for removal by etching, hydrochloric acid, nitric acid,
For removing an aqueous solution of an acid such as acetic acid or phosphoric acid or a mixture thereof, and a photoelectric conversion unit portion, carbon tetrafluoride, an aqueous solution of sodium hydroxide, or the like can be used.

【0019】上記シースルー構造を有する薄膜太陽電池
モジュールを製造するための別の方法は、上記方法によ
り透明前面電極層を形成し、所定の分離溝SV1を設け
た後、光透過窓部121a’の形成領域をマスクで被覆
した後、光電変換ユニットの全面形成、分離溝SV2の
形成、裏面電極層の全面形成および分離溝SV3の形成
を行う方法である。しかる後、マスク上に形成された光
電変換ユニットおよび裏面電極層部分をマスクとともに
除去し、窓部121a’を露出させる。
Another method for manufacturing the thin-film solar cell module having the see-through structure is to form a transparent front electrode layer by the above method, provide a predetermined separation groove SV1, and then form the light-transmitting window 121a '. After the formation region is covered with a mask, the entire surface of the photoelectric conversion unit, the formation of the separation groove SV2, the formation of the entire back electrode layer, and the formation of the separation groove SV3 are performed. Thereafter, the photoelectric conversion unit and the back electrode layer portion formed on the mask are removed together with the mask to expose the window 121a '.

【0020】いうまでもなく、上に詳述した太陽電池モ
ジュールの裏面は、透明封止樹脂層(接着層)13を介
して透明封止部材、例えば透明フィルム14により封止
・保護されている(図2参照)。
Needless to say, the back surface of the solar cell module described in detail above is sealed and protected by a transparent sealing member, for example, a transparent film 14 via a transparent sealing resin layer (adhesive layer) 13. (See FIG. 2).

【0021】本発明に使用される透明封止樹脂は、透光
性基板11上に形成された単位セル121を全面的に封
止し、保護フィルム14等の封止部材を強固に接着し得
るものであって、加熱により軟化・溶融を経て硬化し得
る樹脂であり、通常、有機過酸化物系の架橋剤が配合さ
れている。そのような樹脂の例を挙げると、例えば、エ
チレン/酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、エチレン/
酢酸ビニル/トリアリルイソシアヌレート共重合樹脂
(EVAT)、ポリビニルブチラール(PVB)、ポリ
イソブチレン(PIB)等の熱可塑性樹脂である。封止
樹脂としては、ガラス基板11との接着性および価格の
点から、EVAが好ましいが、耐光性の観点からはポリ
ビニルブチラールが好ましい。
The transparent sealing resin used in the present invention can completely seal the unit cells 121 formed on the translucent substrate 11 and firmly adhere the sealing member such as the protective film 14. It is a resin which can be cured through softening and melting by heating, and usually contains an organic peroxide-based crosslinking agent. Examples of such resins include, for example, ethylene / vinyl acetate copolymer resin (EVA),
Thermoplastic resins such as vinyl acetate / triallyl isocyanurate copolymer resin (EVAT), polyvinyl butyral (PVB), and polyisobutylene (PIB). As the sealing resin, EVA is preferable from the viewpoint of adhesiveness to the glass substrate 11 and the price, but polyvinyl butyral is preferable from the viewpoint of light resistance.

【0022】透明封止フィルム14は、屋外環境に置か
れた際に太陽電池モジュールを保護するものであって、
耐湿性や耐水性に優れ、絶縁性であることが好ましい。
そのような封止フィルム14は、ポリフッ化ビニルフィ
ルム(例えば、テドラーフィルム(登録商標名))等の
フッ素樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレート(P
ET)フィルムのような樹脂フィルムを封止樹脂層13
と接する側に有するものであればよく、有機フィルムの
単層構造であっても、積層構造であってもよい。樹脂フ
ィルムとしてはフッ素樹脂フィルムが好ましい。なお、
裏面封止部材は、樹脂フィルム14に限らず、基板11
と同サイズのガラス板であってもよい。透明封止樹脂お
よび封止部材による裏面封止は、常法により、加圧下で
の加熱により行うことができる。いうまでもなく、この
封止により、封止樹脂は、図1に示すセグメント12間
の領域(光透過窓部112)にも充填されることとな
る。
The transparent sealing film 14 protects the solar cell module when placed in an outdoor environment,
It is preferably excellent in moisture resistance and water resistance and is insulative.
Such a sealing film 14 is made of a fluororesin film such as a polyvinyl fluoride film (for example, Tedlar film (registered trademark)) or polyethylene terephthalate (P).
ET) A resin film such as a film is sealed with a sealing resin layer 13.
The organic film may have a single-layer structure or a laminated structure as long as it has a layer in contact with the organic film. As the resin film, a fluororesin film is preferable. In addition,
The back surface sealing member is not limited to the resin film 14 but may be the substrate 11
It may be a glass plate of the same size as. The back surface sealing with the transparent sealing resin and the sealing member can be performed by heating under pressure by a conventional method. Needless to say, the sealing resin fills the region between the segments 12 (the light transmitting window 112) shown in FIG. 1 by this sealing.

【0023】図3は、露出した透明前面電極層により構
成される光透過窓部121a”がストリングを横切る方
向に互いに平行に離間して設けられている本発明のシー
スルー型薄膜太陽電池モジュール20を示す。図3にお
いても、簡便のため、透明裏面封止樹脂および透明封止
部材は示されていないが、図1および図に示す太陽電池
モジュールと同様、裏面は透明封止樹脂および封止部材
で封止さている。
FIG. 3 shows a see-through type thin-film solar cell module 20 according to the present invention in which light transmitting windows 121a "constituted by exposed transparent front electrode layers are provided in parallel with each other in a direction crossing the strings. 3, the transparent back sealing resin and the transparent sealing member are not shown for the sake of simplicity, but like the solar cell module shown in FIGS. It is sealed with.

【0024】図3に示す太陽電池モジュール20は、集
積型薄膜太陽電池構造を通常通り透光性基板11上に作
製した後、窓部121a”形成領域における裏面電極層
および光電変換ユニット部分をエッチングによる除去、
レーザ除去等の除去手段により除去して光透過窓部の前
面透明電極層121a’を露出させる。エッチングによ
る除去の際に溶剤を用いる場合は、裏面電極層の除去に
は、塩酸、硝酸、酢酸、リン酸等の酸類の水溶液および
その混合物を、光電変換ユニット部分の除去には、四フ
ッ化炭素、水酸化ナトリウム水溶液等を用いることがで
きる。あるいは、このシースルー型太陽電池モジュール
20は、集積型薄膜太陽電池構造を通常通り透光性基板
11上に作製する際に、透明前面電極層を分離した後、
光透過窓部形成領域をマスクし、以後通常通り光電変換
ユニットの全面形成、分離溝SV2の形成、裏面電極層
の全面形成および分離溝SV3の形成を行う方法であ
る。しかる後、マスク上に形成された光電変換ユニット
および裏面電極層部分をマスクとともに除去し、窓部1
21a”を露出させる。
In the solar cell module 20 shown in FIG. 3, after the integrated thin-film solar cell structure is formed on the translucent substrate 11 as usual, the back electrode layer and the photoelectric conversion unit in the window 121a ″ forming region are etched. Removal,
Removal is performed by removing means such as laser removal to expose the front transparent electrode layer 121a 'of the light transmitting window. When a solvent is used for removal by etching, an aqueous solution of an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, or phosphoric acid or a mixture thereof is used for removing the back electrode layer, and tetrafluoride is used for removing the photoelectric conversion unit. Carbon, an aqueous solution of sodium hydroxide, or the like can be used. Alternatively, the see-through type solar cell module 20 separates the transparent front electrode layer when the integrated thin film solar cell structure is manufactured on the translucent substrate 11 as usual,
This is a method in which the light transmission window formation region is masked, and thereafter the entire surface of the photoelectric conversion unit, the formation of the separation groove SV2, the formation of the entire back electrode layer, and the formation of the separation groove SV3 are performed as usual. Thereafter, the photoelectric conversion unit and the back electrode layer formed on the mask are removed together with the mask, and the window 1 is removed.
21a "is exposed.

【0025】図3に示す太陽電池モジュール20におい
ては、ストリングを横切る方向に隣り合う太陽電池単位
セル同士は、集積型薄膜太陽電池構造における電気の流
れがその構造上すでに確保されているので、図1、図2
に示すような電気の流れを確保するための格別の手段を
必要としない。
In the solar cell module 20 shown in FIG. 3, since the solar cell unit cells adjacent to each other in the direction crossing the string have already secured the flow of electricity in the integrated thin-film solar cell structure due to the structure thereof, they are not shown in FIG. 1, Fig. 2
No special means for ensuring the flow of electricity as shown in (1) is required.

【0026】以上図1〜図3に関して説明した本発明の
シースルー型薄膜太陽電池モジュールは、窓や天窓とし
て建物に組み込んだとき、太陽電池単位セル121にお
いては外光が透過しないが、それらの窓部121a’、
121a”においては、外光が透過するため、従来には
達成されていないいわゆるブラインド調の光透過構造を
提供する。
When the see-through type thin-film solar cell module of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 3 is incorporated in a building as a window or a skylight, the solar cell unit cell 121 does not transmit external light. Part 121a ',
121a "provides a so-called blind-like light transmission structure which has not been achieved conventionally because external light is transmitted.

【0027】なお、本発明のシースルー型薄膜太陽電池
モジュールは、図1〜図3に示すように、透光性基板1
1のほぼ全面に設けたものが好ましいが、ブラインド調
光透過構造は、透光性基板11の一部の領域、例えば上
または下半分の領域、中央領域のみに形成してもよい。
また、前面透明電極層を露出させて光透過窓部を構成す
るためには、光透過窓部上に形成された裏面電極層およ
び光電変換ユニット部分を除去するだけでよいので、チ
ェッカーフラッグ状のパターン等任意のパターンでシー
スルー構造を提供することができる。その際、太陽電池
単位セル同士の電気的接続は、透明前面電極層により担
保されているので、別途電気的接続を行う必要はなく、
従って美観にもすぐれる。
The see-through type thin-film solar cell module of the present invention, as shown in FIGS.
1 is preferably provided on almost the entire surface, but the blind dimming transmission structure may be formed only in a partial region of the translucent substrate 11, for example, only the upper or lower half region or the central region.
Further, in order to expose the front transparent electrode layer to form the light transmission window, it is only necessary to remove the back electrode layer and the photoelectric conversion unit portion formed on the light transmission window. The see-through structure can be provided in an arbitrary pattern such as a pattern. At that time, the electrical connection between the solar cell unit cells is secured by the transparent front electrode layer, so there is no need to separately make an electrical connection,
Therefore, it is also beautiful.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な方法で製造することができ、しかも従来では達成し
得なかった任意のパターンのシースルー構造を有する薄
膜太陽電池モジュールが提供される。
As described above, according to the present invention, there is provided a thin-film solar cell module which can be manufactured by a simple method and has a see-through structure of an arbitrary pattern which could not be achieved conventionally. You.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るシースルー型薄膜
太陽電池モジュールの平面図。
FIG. 1 is a plan view of a see-through thin-film solar cell module according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のシースルー型薄膜太陽電池モジュール一
部を拡大して示す断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the see-through type thin-film solar cell module of FIG. 1;

【図3】本発明の他の実施の形態に係るシースルー型薄
膜太陽電池モジュールの平面図。
FIG. 3 is a plan view of a see-through type thin-film solar cell module according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20…シースルー型薄膜太陽電池モジュール 11…透光性基板 12…集積型太陽電池構造 13…透明封止樹脂層 14…透明封止部材 121a’,121a”…光透過窓部(露出した前面透
明電極層) 121…太陽電池単位セル 121a…透明前面電極層 121b…光電変換ユニット 121c…裏面電極層
10, 20: see-through type thin-film solar cell module 11: translucent substrate 12: integrated solar cell structure 13: transparent sealing resin layer 14: transparent sealing member 121a ', 121a'': light transmitting window (exposed front surface) 121: solar cell unit cell 121a: transparent front electrode layer 121b: photoelectric conversion unit 121c: back electrode layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性基板の少なくとも一部の裏面表面
領域上に、それぞれ透明前面電極層と光電変換ユニット
層と裏面電極層を備える複数の薄膜太陽電池単位セルが
集積された集積型太陽電池構造を備え、該集積型太陽電
池の構造の少なくとも一部において透明前面電極層が露
出されて光透過窓部を構成し、該露出された透明前面電
極層は、該集積型薄膜太陽電池構造における電気の流れ
を確保していることを特徴とするシースルー型薄膜太陽
電池モジュール。
An integrated solar cell in which a plurality of thin-film solar cell unit cells each including a transparent front electrode layer, a photoelectric conversion unit layer, and a back electrode layer are integrated on at least a part of a back surface region of a translucent substrate. A transparent front electrode layer is exposed in at least a part of the structure of the integrated solar cell to constitute a light transmitting window, and the exposed transparent front electrode layer is provided in the integrated thin film solar cell structure. A see-through type thin-film solar cell module, wherein the flow of electricity is secured.
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