JP4308387B2

JP4308387B2 - Defect repair method for thin film photoelectric conversion module and method for manufacturing thin film photoelectric conversion module

Info

Publication number: JP4308387B2
Application number: JP33609499A
Authority: JP
Inventors: 克彦林
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: JP2001156306A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法に係り、特には、透明前面電極層と金属裏面電極層との間の短絡を絶縁する薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、薄膜光電変換モジュールは、複数の薄膜光電変換セルを基板上で相互に直列接続した構造を有している。それぞれの薄膜光電変換セルは、例えば、透明基板上への前面透明電極層、薄膜光電変換ユニット、及び金属裏面電極層の成膜とパターニングとを順次行うことにより形成される。
【０００３】
ところで、薄膜光電変換ユニットの成膜、特に大面積の薄膜光電変換ユニットの成膜においては、ピンホールの発生を避けることはできない。このピンホールは、その後の金属裏面電極層の成膜の際に金属材料で埋め込まれるため、透明前面電極層と金属裏面電極層との短絡を生じさせる。すなわち、多くの場合、形成直後の薄膜光電変換セルはそれぞれ短絡欠陥部を有している。
【０００４】
このような短絡部を放置した場合、当然の如く、期待されるほどのモジュール出力を得ることはできない。そこで、薄膜光電変換モジュールの製造プロセスにおいては、一般に、薄膜光電変換セルを形成した後に、上記短絡部を絶縁する欠陥修復工程が実施されている。なお、ここでいう「絶縁する」とは、短絡部の抵抗値を、要求される電気特性を得るのに充分な値にまで高めることを言う。
【０００５】
上述した欠陥を修復する方法としては、例えば、逆バイアス処理が知られている。この逆バイアス処理は、短絡部を有する薄膜光電変換セルに、その発電方向と同方向に電圧を印加すること（薄膜光電変換セルをダイオードとして考えた場合には逆方向に電圧を印加すること）により行われる。このような逆バイアス電圧を印加すると、ｐｉｎ接合等を有する薄膜光電変換セルでは、電流が短絡部に集中して、局所的な発熱を生ずる。その結果、ピンホールを埋め込む金属が酸化或いは溶融除去されて、ピンホールの位置で透明前面電極層と金属裏面電極層とが絶縁される。
【０００６】
この逆バイアス処理は、上記の通り、特定の薄膜光電変換セルに対して、金属裏面電極層と透明前面電極層との間に逆バイアス電圧を印加することにより行われるが、透明前面電極層は薄膜光電変換ユニットと金属裏面電極層とに覆われているため、電圧を直接印加することはできない。そこで、上記逆バイアス処理は、従来から、隣り合う一対のセルの金属裏面電極層にそれぞれプローブを接触させることにより行われている。すなわち、隣り合う一対のセルの一方の透明前面電極層と他方のセルの金属裏面電極層とが電気的に接続されていることを利用して、それらセルの一方の透明前面電極層と金属裏面電極層との間への逆バイアス電圧の印加が行われているのである。
【０００７】
しかしながら、このような方法で全てのセルについて逆バイアス処理を行うには、プローブを昇降させる機構やモジュールを水平移動させる機構などが必要である。また、この方法では、セルに均一に電圧を印加することが困難であり、しかもプローブとの接触により金属裏面電極層が傷つくことがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、モジュール出力が十分に向上された薄膜光電変換モジュールを製造することを可能とする薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、複雑な搬送機構等を必要とすることなく短絡部を絶縁処理することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、本発明は、逆バイアス処理の際にセルに均一に電圧を印加することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、電極層を傷つけることなく短絡部を絶縁処理することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、直列アレイを短絡させた状態で複数の薄膜光電変換セルの１つを遮光し且つ他の薄膜光電変換セルに光照射を行えば、遮光した薄膜光電変換セルに対して選択的に逆バイアス電圧を印加することができ、短絡部の絶縁処理が可能となることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明によると、基板上に第１の電極層、薄膜光電変換ユニット、及び第２の電極層を順次積層した構造をそれぞれ有する複数の薄膜光電変換セルを相互に直列接続してなる直列アレイを具備する薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法であって、前記複数の薄膜光電変換セルの１つに対して選択的に逆バイアス電圧が印加されるように前記直列アレイを短絡させた状態で前記複数の薄膜光電変換セルの残りに光を照射することにより前記複数の薄膜光電変換セルの前記１つに形成された短絡部を構成している金属材料をその局所的な発熱によって溶融除去するかまたは酸化して該短絡部を絶縁する工程を含むことを特徴とする薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法が提供される。
【００１４】
また、本発明によると、基板上に第１の電極層、薄膜光電変換ユニット、及び第２の電極層を順次積層した構造をそれぞれ有する複数の薄膜光電変換セルを相互に直列接続してなる直列アレイを形成する工程と、前記複数の薄膜光電変換セルの１つに対して選択的に逆バイアス電圧が印加されるように前記直列アレイを短絡させた状態で前記複数の薄膜光電変換セルの残りに光を照射することにより前記複数の薄膜光電変換セルの前記１つに形成された短絡部を構成している金属材料をその局所的な発熱によって溶融除去するかまたは酸化して該短絡部を絶縁する工程とを含むことを特徴とする薄膜光電変換モジュールの製造方法が提供される。
【００１５】
本発明において、各薄膜光電変換セルが１つの薄膜光電変換ユニットを含む場合、通常、上記短絡部を絶縁する工程は、直列アレイを短絡させた状態で複数の薄膜光電変換セルの１つを遮光し且つ複数の薄膜光電変換セルの残りに光を照射することにより遮光された薄膜光電変換セルに対して選択的に逆バイアス電圧を印加することを含む。
【００１６】
本発明において、上記短絡部を絶縁する工程は、直列アレイと負荷とを直列接続してなる直列構造を形成し、この直列構造を短絡させた状態で行うことが好ましい。この場合、短絡部の絶縁処理が行われるセルに過剰な電圧が印加されるのを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各図において同様の部材には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る欠陥修復工程を実施する前の薄膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。図１に示す薄膜光電変換モジュール１は、透明基板２上に複数の薄膜光電変換セル１０を集積した構造を有している。これら薄膜光電変換セル１０は紙面に垂直な方向に長い短冊状の形状を有しており、互いに直列接続されて直列アレイを構成している。また、それぞれの薄膜光電変換セル１０は、透明基板２上に、透明前面電極層３、薄膜光電変換ユニット４、及び金属裏面電極層５を順次積層した構造を有している。すなわち、このモジュール１は、透明基板２側から入射する光を光電変換ユニット４により光電変換するものである。
【００１９】
図１に示すモジュール１は、例えば以下に示す方法により製造することができる。
まず、透明基板２の一方の主面上に、透明前面電極層３を大面積の薄膜として形成する。透明基板２は、ガラス板や透明樹脂フィルム等により構成することができる。また、透明前面電極層３は、ＩＴＯ膜、ＳｎＯ₂膜、或いはＺｎＯ膜のような透明導電性酸化物層等で構成することができる。透明前面電極層３は単層構造でも多層構造であってもよい。透明前面電極層３は、蒸着法、ＣＶＤ法、或いは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。
【００２０】
透明前面電極層３の表面には、微細な凹凸を含む表面テクスチャ構造を形成することが好ましい。透明前面電極層３の表面にこのようなテクスチャ構造を形成することにより、光電変換ユニット４への光の入射効率を向上させることができる。表面テクスチャ構造を形成する方法に特に制限はなく、公知の様々な方法を用いることができる。
【００２１】
次に、大面積の薄膜として形成した透明前面電極層３にＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより溝部６を形成して、透明前面電極層３を各セル１０に対応して分割する。なお、上述したように、セル１０はそれぞれ短冊状の形状を有しており、その短軸方向（図１においては水平方向）に集積されている。
【００２２】
次に、透明前面電極層３上に薄膜光電変換ユニット４を形成する。薄膜光電変換ユニット４は、例えば、透明前面電極層３上にｐ型非単結晶シリコン系半導体層、非単結晶シリコン系薄膜光電変換層、及びｎ型非単結晶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法により形成することができる。
【００２３】
ｐ型シリコン系半導体層は、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等のシリコン合金に、ボロンやアルミニウム等のｐ導電型決定不純物原子をドープすることにより形成することができる。
【００２４】
ｐ型半導体層上に形成される光電変換層は、非単結晶シリコン系半導体材料で形成することができ、そのような材料としては、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及びシリコンゲルマニウム等のシリコン合金等を挙げることができる。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型のシリコン系半導体材料も用いられ得る。
【００２５】
光電変換層上に形成されるｎ型シリコン系半導体層は、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等のシリコン合金に、燐や窒素等のｎ導電型決定不純物原子をドープすることにより形成することができる。
【００２６】
上述した薄膜光電変換ユニット４の形成に伴い、透明前面電極層３に形成した溝部６は薄膜光電変換ユニット４を構成する材料で埋め込まれる。なお、上述した薄膜光電変換ユニット４には不可避的にピンホール９が形成される。例えば、一般的なサイズのモジュール１では、通常、各セル１０に少なくとも１つのピンホール９が形成される。
【００２７】
以上のようにして薄膜光電変換ユニット４を形成した後、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより光電変換ユニット４に溝部７を形成する。溝部７は、あるセル１０の透明前面電極層３とそれに隣り合うセル１０の裏面金属電極層５とを電気的に接続するために設けられる。
【００２８】
次に、光電変換ユニット４上に金属裏面電極層５を形成する。この金属裏面電極層５は電極としての機能を有するだけでなく、透明基板２から光電変換ユニット４に入射し裏面電極層５に到達した光を反射して光電変換ユニット４内に再入射させる反射層としての機能も有している。金属裏面電極層５は、銀やアルミニウム等を用いて、蒸着法やスパッタリング法等により、例えば２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の厚さに形成することができる。また、金属裏面電極層５と光電変換ユニット４との間には、例えば両者の間の接着性を向上させるために、ＺｎＯのような非金属材料からなる透明導電性薄膜（図示せず）を設けることができる。
【００２９】
上述した金属裏面電極層５の形成に伴い、光電変換ユニット４に形成した溝部７は金属材料で埋め込まれ、溝部７の位置で金属裏面電極層５と透明前面電極層３とが電気的に接続される。また、それとともに、ピンホール９が金属材料で埋め込まれ、ピンホール９の位置でも金属裏面電極層５と透明前面電極層３とが電気的に接続される。
【００３０】
次に、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより金属裏面電極層５に溝部８を形成して、各セル１０間で金属裏面電極層５を電気的に絶縁する。さらに、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより発電領域を確定し、セル１０が形成する列の両端部に一対の電極バスバー（図示せず）を設けることにより、図１に示す構造を得る。
【００３１】
上述した方法により得られたモジュール１には、図１に示すように、単一のセル１０内においてピンホール９の位置で透明前面電極層３と金属裏面電極層とが短絡されている。このような短絡を放置した場合、上記の通り、期待されるほどのモジュール出力を得ることはできない。そこで、本実施形態に係る薄膜光電変換モジュール１の製造プロセスにおいては、薄膜光電変換セル１０を形成した後に、以下に説明する欠陥修復工程が実施される。
【００３２】
まず、欠陥修復工程を説明する前に、欠陥の修復に用いる欠陥修復装置について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の一実施形態に係る薄膜光電変換モジュール１の欠陥修復装置を概略的に示す図である。図２に示す欠陥修復装置１５は、主に、モジュール１を支持する支持部材１６と光源１７と遮光板１８と負荷１９と電流計２０とで構成されている。
【００３４】
支持部材１６は、光源１７からの光がモジュール１のセル１０に照射されるようにモジュール１を支持するものであれば特に制限はない。例えば、支持部材１６としては、ガラス等からなる透明な板状体を用いることができる。
【００３５】
光源１７は、セル１０が光電変換し得る光を出力し、セル１０に対して光を均一に照射可能なものであれば特に制限はない。そのような光源１７としては、ＬＥＤやキセノンランプ等を挙げることができる。また、光源１７はパルス光源であってもよい。
【００３６】
遮光板１８は、光源１７からの光がセル１０の１つに照射されるのを防止することにより、そのセル１０での光電変換を抑制するものである。したがって、遮光板１８は、必ずしも光源１７からの光を完全に遮光する必要はなく、セル１０が光電変換し得る波長域の光成分のみを吸収するフィルタのようなものであってもよい。また、遮光板１８は、光源１７とモジュール１との間であれば、どこに配置してもよい。
【００３７】
遮光板１８を設ける代わりに、各セル１０に対応してＬＥＤ等の光源１７をアレイ状に設け、光源１７のＯＮ／ＯＦＦを制御してもよい。遮光板１８を設けた場合には遮光板１８を物理的に移動させる機構が必要であるが、光源１７のＯＮ／ＯＦＦを制御する場合にはそのような物理的移動機構は不要である。したがって、欠陥修復工程に要する時間を短縮することができるのとともにメンテナンスが容易になる。
【００３８】
負荷１９は、欠陥の修復を行うセル１０に過剰な逆バイアス電圧が印加されるのを防止するために設けられる。したがって、例えば、光源１７からの光の照度を、欠陥の修復を行うセル１０に過剰な逆バイアス電圧が印加されないように制御可能であれば、負荷１９は必ずしも設ける必要はない。負荷１９としては、可変抵抗器や出力を制御可能な直流電源等を用いることができる。
【００３９】
電流計２０は、モジュール出力を測定すること等を目的として設けられる。電流計２０は必ずしも設ける必要はないが、設けた場合、欠陥修復装置１５を出力測定装置としても利用することが可能となる。
【００４０】
以上説明した欠陥修復装置１５によるモジュール１の欠陥の修復は、例えば、以下に示す方法により行われる。
【００４１】
まず、モジュール１を透明基板２が光源１７側を向くように支持部材１６上に配置する。次に、モジュール１の一対の電極バスバー１１を負荷１９にそれぞれ接続し、さらに、欠陥の修復を行うセル１０に対して遮光板１８を位置合わせする。
【００４２】
その後、光源１７に電力を供給して、モジュール１に対して光照射を行う。ここで、上述したようにセル１０の１つは遮光板１８により遮光されている。そのため、この遮光されたセル１０は、他のセル１０に対して逆方向に直列接続されたダイオードとして振る舞う。すなわち、モジュール１がｎ個のセル１０を有する場合には、個々のセルの出力電圧Ｖ₁に（ｎ−１）を乗じた電圧（ｎ−１）Ｖ₁から負荷１９による電圧降下Ｖ₂を減じた電圧［（ｎ−１）Ｖ₁−Ｖ₂］がダイオードとして振る舞うセル１０に対して逆方向に印加される。その結果、遮光されたセル１０の短絡部９を構成する金属材料は溶融除去されるか或いは酸化され、透明前面電極層３と金属裏面電極層５との絶縁が図られる。
【００４３】
あるセル１０について上述した絶縁処理を行った後、遮光板１８を他のセル１０に対して位置合わせし、このセル１０についても上述した処理を施す。以上のようにして、全てのセル１０について絶縁処理を行うことにより欠陥修復工程を完了する。なお、上述した欠陥修復工程は、欠陥の修復を行うセル１０に過剰な逆バイアス電圧が印加されるのを防止するために、光源１７からの光の照度を調節しつつ行うか、負荷１９が可変抵抗器である場合には抵抗値を、負荷１９が出力を可変の直流電源である場合にはその出力を調節しつつ行うか、或いは光源１７からの光の照度と負荷１９の抵抗値或いは出力との双方を調節しつつ行う。
【００４４】
以上の処理を全てのセル１０に対して実施した後、通常、モジュール１の裏面側に封止樹脂層（図示せず）を介して有機保護フィルム（図示せず）を設ける。この封止樹脂層は、透明基板２上に形成された各薄膜光電変換セル１０を封止するものであり、有機保護フィルムをこれらセル１０に接着することが可能な樹脂が用いられる。そのような樹脂としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート共重合体）等を用いることができる。また、有機保護フィルムとしては、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））等が用いられる。これら封止樹脂／有機保護フィルムは、真空ラミネート法により薄膜光電変換モジュール１の裏面側に同時に貼着することができる。
【００４５】
これら封止樹脂層及び有機保護フィルムは、上述した欠陥修復工程の前に設けてもよい。この場合、複数のセル１０を直列接続してなる直列アレイと負荷１９との接続は、一対の電極バスバー１１と接続された取り出し電極（図示せず）等を介して行われる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によると、短絡部の絶縁処理は、直列アレイを短絡させた状態で、複数の薄膜光電変換セル１０の１つを遮光し且つ他の薄膜光電変換セル１０に光照射を行うことにより行われる。すなわち、本実施形態によると、金属裏面電極層５にプローブ等を接触させることなく短絡部の絶縁処理を行うことができる。したがって、本実施形態によると、複雑な搬送機構等を必要とすることなく短絡部を絶縁処理することが可能となる。また、プローブ等を用いる必要がないため、金属裏面電極層５が傷つけられることがなく、しかも、逆バイアス処理の際にセル１０に均一に電圧を印加することができる。さらに、上述した欠陥修復工程の際に、負荷１９が可変抵抗器である場合にはその抵抗値と電流計２０の読みとを記録することにより、負荷１９が出力を可変の直流電源である場合にはその出力電圧と電流計２０の読みとを記録することにより、モジュール１の出力特性を測定することができる。すなわち、モジュール１の出力特性を測定しつつ欠陥の修復を行うことができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態においては、本発明を図１に示すモジュール１の欠陥修復処理に適用したが、短絡部９が透明前面電極層３と金属裏面電極層５とを電気的に接続している場合は、本発明をタンデム型のモジュールの欠陥修復処理に適用することも可能である。
【００４８】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。
【００４９】
以下に示す方法により、図１に示す薄膜光電変換モジュール１を作製し、その後、図２に示す欠陥修復装置１５を用いてモジュール１の欠陥を修復した。
【００５０】
まず、一方の主面にＳｎＯ₂膜３を有する９１０ｍｍ×４５０ｍｍのガラス基板を準備した。次に、ＹＡＧレーザを用いて基板１の長辺に平行にレーザスキャンすることにより、ＳｎＯ₂膜３をスクライブして複数の帯状パターンに分割した。
【００５１】
その後、プラズマＣＶＤ法により、ＳｎＯ₂膜３上に、厚さ１０ｎｍのｐ型水素含有非晶質シリコンカーバイド層、厚さ３００ｎｍのｉ型水素含有非晶質シリコン層、及び厚さ１０ｎｍのｎ型水素含有微結晶シリコン層を順次成膜した。なお、ｐ型水素含有非晶質シリコンカーバイド層は不純物としてボロンをドープされ、ｉ型水素含有非晶質シリコン層はノンドープであり、ｎ型水素含有微結晶シリコン層は燐をドープされている。以上のようにして、ｐ−ｉ−ｎ接合を有する薄膜光電変換ユニット４を形成した。
【００５２】
次に、ＹＡＧレーザを用いて基板１の長辺に平行にレーザスキャンすることにより、この薄膜光電変換ユニット４のスクライブを行い、薄膜光電変換ユニット４を複数の帯状パターンに分割した。
【００５３】
次に、薄膜光電変換ユニット４上に、スパッタ法により、厚さ９０ｎｍのＺｎＯ膜（図示せず）及び厚さ３００ｎｍのＡｇ膜５を順次成膜して裏面電極層を形成した。この裏面電極層についても、同様に、ＹＡＧレーザを用いたレーザスクライブを行い、複数の帯状パターンに分割した。
【００５４】
続いて、ＹＡＧレーザを用いて基板２の短辺に平行にレーザスクライブを行い、ＳｎＯ₂膜３、薄膜光電変換ユニット４、及び裏面電極層をそれぞれ基板２の長辺方向に分割した。その後、ＹＡＧレーザ等を用いたレーザスクライブにより発電領域を確定した。以上のようにして、それぞれ８９０ｍｍ×９ｍｍのサイズを有し且つ基板２の短辺に平行な方向に直列接続された５０段の薄膜光電変換セル１０を形成した。
【００５５】
さらに、セル１０が形成する直列アレイの両端部に一対の電極バスバー１１を設けることにより、図１に示すモジュール１を得た。
【００５６】
以上説明した方法で１０枚のモジュール１を製造し、それぞれについて、光源としてキセノンランプを用いた放射照度１００ｍＷ／ｃｍ²、ＡＭ１．５のソーラーシュミレータにより出力特性を調べた。なお、測定温度は２５℃とした。その結果、モジュール１の最大出力は平均で２５Ｗであり、Ｆ．Ｆ．は平均で５０％であった。
【００５７】
次に、これらモジュール１のそれぞれに対し、図２に示す装置１５を用いて上述した欠陥修復処理を施した。なお、本実施例では、光源１７としてはキセノンランプを用い、放射照度は１００ｍＷ／ｃｍ²とした。また、絶縁処理を行うセル１０に全く光が照射されないように遮光板１８を用いて制御するのとともに、負荷１９としては出力を可変な直流電源を用い、各セル１０に印加される逆バイアス電圧が４〜１０Ｖ程度となるように制御した。
【００５８】
以上の条件で各セル１０について０．５秒間づつ欠陥修復工程を実施し、その後、上記条件下でモジュール１の出力特性を調べた。その結果、モジュール１の平均出力は３５Ｗにまで向上し、Ｆ．Ｆ．も平均で７０％にまで向上した。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、直列アレイを短絡させた状態で複数の薄膜光電変換セルの１つに対して選択的に逆バイアス電圧が印加されるように直列アレイに光を照射することにより複数の薄膜光電変換セルの１つに形成された短絡部が絶縁処理される。そのため、本発明では、短絡部を絶縁処理するため、すなわちモジュール出力を向上させるために、複雑な搬送機構等を必要とすることがない。また、本発明では、プローブ等を金属裏面電極層に接触させることなく所望のセルに逆バイアス電圧を印加することができるので、逆バイアス処理の際にセルに均一に電圧を印加することができ、しかも電極層を傷つけることがない。
【００６０】
すなわち、本発明によると、モジュール出力が十分に向上された薄膜光電変換モジュールを製造することを可能とする薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法が提供される。また、本発明によると、複雑な搬送機構等を必要とすることなく短絡部を絶縁処理することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法が提供される。さらに、本発明によると、逆バイアス処理の際にセルに均一に電圧を印加することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法が提供される。また、本発明によるとは、電極層を傷つけることなく短絡部を絶縁処理することが可能な薄膜光電変換モジュールの欠陥修復方法及び薄膜光電変換モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る欠陥修復工程を実施する前の薄膜光電変換モジュールを概略的に示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る薄膜光電変換モジュールの欠陥修復装置を概略的に示す図。
【符号の説明】
１…薄膜光電変換モジュール
２…透明基板
３…透明前面電極層
４…薄膜光電変換ユニット
５…裏面金属電極層
６〜８…溝
９…ピンホールまたは短絡部
１０…薄膜光電変換セル
１１…電極バスバー
１５…欠陥修復装置
１６…支持部材
１７…光源
１８…遮光板またはフィルタ
１９…負荷
２０…電流計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a defect repair method for a thin film photoelectric conversion module and a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion module, and in particular, a defect repair for a thin film photoelectric conversion module that insulates a short circuit between a transparent front electrode layer and a metal back electrode layer. The present invention relates to a method and a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion module.
[0002]
[Prior art]
In general, a thin film photoelectric conversion module has a structure in which a plurality of thin film photoelectric conversion cells are connected in series on a substrate. Each thin film photoelectric conversion cell is formed, for example, by sequentially forming and patterning a front transparent electrode layer, a thin film photoelectric conversion unit, and a metal back electrode layer on a transparent substrate.
[0003]
By the way, in the film formation of a thin film photoelectric conversion unit, in particular, the film formation of a large area thin film photoelectric conversion unit, the generation of pinholes cannot be avoided. Since this pinhole is embedded with a metal material when the metal back electrode layer is subsequently formed, a short circuit occurs between the transparent front electrode layer and the metal back electrode layer. That is, in many cases, each thin film photoelectric conversion cell immediately after formation has a short-circuit defect.
[0004]
When such a short-circuit portion is left unattended, the expected module output cannot be obtained. Therefore, in the manufacturing process of the thin film photoelectric conversion module, generally, after the thin film photoelectric conversion cell is formed, a defect repairing step for insulating the short-circuit portion is performed. Here, “insulating” means to increase the resistance value of the short-circuit portion to a value sufficient to obtain the required electrical characteristics.
[0005]
As a method for repairing the above-described defect, for example, reverse bias processing is known. In this reverse bias treatment, a voltage is applied to the thin film photoelectric conversion cell having a short-circuit portion in the same direction as the power generation direction (when the thin film photoelectric conversion cell is considered as a diode, a voltage is applied in the reverse direction). Is done. When such a reverse bias voltage is applied, in a thin film photoelectric conversion cell having a pin junction or the like, the current concentrates on the short-circuit portion, and local heat generation occurs. As a result, the metal filling the pinhole is oxidized or melted away, and the transparent front electrode layer and the metal back electrode layer are insulated at the position of the pinhole.
[0006]
As described above, the reverse bias treatment is performed by applying a reverse bias voltage between the metal back electrode layer and the transparent front electrode layer for a specific thin film photoelectric conversion cell. Since it is covered with the thin film photoelectric conversion unit and the metal back electrode layer, a voltage cannot be directly applied. Therefore, the reverse bias treatment is conventionally performed by bringing a probe into contact with the metal back electrode layer of a pair of adjacent cells. That is, by utilizing the fact that one transparent front electrode layer of a pair of adjacent cells and the metal back electrode layer of the other cell are electrically connected, one transparent front electrode layer and the metal back surface of those cells A reverse bias voltage is applied to the electrode layer.
[0007]
However, in order to perform reverse bias processing on all cells by such a method, a mechanism for moving the probe up and down, a mechanism for moving the module horizontally, and the like are required. Also, with this method, it is difficult to apply a voltage uniformly to the cell, and the metal back electrode layer may be damaged by contact with the probe.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to manufacture a thin film photoelectric conversion module having a sufficiently improved module output and a thin film photoelectric conversion module defect repair method and a thin film photoelectric conversion module. An object is to provide a manufacturing method.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a thin film photoelectric conversion module defect repairing method and a thin film photoelectric conversion module manufacturing method capable of insulating a short-circuit portion without requiring a complicated transport mechanism or the like. To do.
[0010]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a defect repair method for a thin film photoelectric conversion module and a method for manufacturing the thin film photoelectric conversion module that can uniformly apply a voltage to a cell during reverse bias processing.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a defect repairing method for a thin film photoelectric conversion module and a manufacturing method for the thin film photoelectric conversion module that can insulate a short-circuit portion without damaging an electrode layer.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor shields one of the plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state where the series array is short-circuited, and irradiates the other thin film photoelectric conversion cells with light. For example, it has been found that a reverse bias voltage can be selectively applied to a light-shielded thin-film photoelectric conversion cell, and insulation processing of a short-circuited portion can be performed.
[0013]
That is, according to the present invention, a plurality of thin film photoelectric conversion cells each having a structure in which a first electrode layer, a thin film photoelectric conversion unit, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate are connected in series. the defect repairing method of a thin film photoelectric conversion module comprising an array, state selectively reverse bias voltage to one of the previous SL plurality of thin film photoelectric conversion cells was short-circuited the serial array to be applied in remaining in the molten removed by the local heating of the plurality of the one to be formed on the metal material constituting the short circuit portions of the thin film photoelectric conversion cells by irradiating light of said plurality of thin film photoelectric conversion cells A method of repairing a defect in a thin film photoelectric conversion module is provided, which includes a step of insulating the short-circuit portion by oxidizing or oxidizing .
[0014]
According to the present invention, a plurality of thin film photoelectric conversion cells each having a structure in which a first electrode layer, a thin film photoelectric conversion unit, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate are connected in series. forming an array of selectively said plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state of reverse bias voltage are short-circuited the serial array to be applied to one of the previous SL plurality of thin film photoelectric conversion cells said one metallic material constituting the short circuit portion formed on its local and or oxide is removed melted by heating the short-circuit portion of the plurality of thin film photoelectric conversion cells by irradiating light to the rest Including a step of insulating the thin film photoelectric conversion module.
[0015]
In the present invention, when each thin film photoelectric conversion cell includes one thin film photoelectric conversion unit, usually, the step of insulating the short circuit portion shields one of the plurality of thin film photoelectric conversion cells with the series array short-circuited. And applying a reverse bias voltage selectively to the thin film photoelectric conversion cells shielded by irradiating the remaining thin film photoelectric conversion cells with light.
[0016]
In the present invention, the step of insulating the short-circuit portion is preferably performed in a state where a series structure in which a series array and a load are connected in series is formed and the series structure is short-circuited. In this case, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the cell in which the insulation treatment of the short circuit portion is performed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0018]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a thin film photoelectric conversion module before performing a defect repairing process according to an embodiment of the present invention. A thin film photoelectric conversion module 1 shown in FIG. 1 has a structure in which a plurality of thin film photoelectric conversion cells 10 are integrated on a transparent substrate 2. These thin film photoelectric conversion cells 10 have a strip shape that is long in the direction perpendicular to the paper surface, and are connected in series to form a series array. Each thin film photoelectric conversion cell 10 has a structure in which a transparent front electrode layer 3, a thin film photoelectric conversion unit 4, and a metal back electrode layer 5 are sequentially laminated on a transparent substrate 2. That is, this module 1 performs photoelectric conversion of light incident from the transparent substrate 2 side by the photoelectric conversion unit 4.
[0019]
The module 1 shown in FIG. 1 can be manufactured by the method shown below, for example.
First, the transparent front electrode layer 3 is formed as a large-area thin film on one main surface of the transparent substrate 2. The transparent substrate 2 can be composed of a glass plate, a transparent resin film, or the like. The transparent front electrode layer 3 can be composed of a transparent conductive oxide layer such as an ITO film, a SnO ₂ film, or a ZnO film. The transparent front electrode layer 3 may have a single layer structure or a multilayer structure. The transparent front electrode layer 3 can be formed by a vapor deposition method known per se such as a vapor deposition method, a CVD method, or a sputtering method.
[0020]
It is preferable to form a surface texture structure including fine irregularities on the surface of the transparent front electrode layer 3. By forming such a texture structure on the surface of the transparent front electrode layer 3, the light incident efficiency to the photoelectric conversion unit 4 can be improved. There is no restriction | limiting in particular in the method of forming a surface texture structure, A well-known various method can be used.
[0021]
Next, a groove 6 is formed in the transparent front electrode layer 3 formed as a large-area thin film by laser scribing using a YAG laser or the like, and the transparent front electrode layer 3 is divided corresponding to each cell 10. As described above, each of the cells 10 has a strip shape, and is integrated in the minor axis direction (horizontal direction in FIG. 1).
[0022]
Next, the thin film photoelectric conversion unit 4 is formed on the transparent front electrode layer 3. The thin film photoelectric conversion unit 4 has, for example, a p-type non-single crystal silicon-based semiconductor layer, a non-single crystal silicon-based thin film photoelectric conversion layer, and an n-type non-single crystal silicon-based semiconductor layer that are sequentially stacked on the transparent front electrode layer 3. It has a structure. These p-type semiconductor layer, photoelectric conversion layer, and n-type semiconductor layer can all be formed by a plasma CVD method.
[0023]
The p-type silicon-based semiconductor layer can be formed by doping silicon or a silicon alloy such as silicon carbide or silicon germanium with p conductivity type determining impurity atoms such as boron or aluminum.
[0024]
The photoelectric conversion layer formed on the p-type semiconductor layer can be formed of a non-single-crystal silicon-based semiconductor material. Examples of such a material include intrinsic semiconductor silicon (such as silicon hydride), silicon carbide, and silicon. Examples thereof include silicon alloys such as germanium. In addition, if the photoelectric conversion function is sufficiently provided, a weak p-type or weak n-type silicon-based semiconductor material containing a small amount of a conductivity type determining impurity may be used.
[0025]
The n-type silicon-based semiconductor layer formed on the photoelectric conversion layer can be formed by doping silicon or a silicon alloy such as silicon carbide or silicon germanium with n-conductivity determining impurity atoms such as phosphorus or nitrogen. .
[0026]
Along with the formation of the thin film photoelectric conversion unit 4 described above, the groove 6 formed in the transparent front electrode layer 3 is filled with a material constituting the thin film photoelectric conversion unit 4. Note that pinholes 9 are inevitably formed in the thin film photoelectric conversion unit 4 described above. For example, in a general-sized module 1, at least one pinhole 9 is usually formed in each cell 10.
[0027]
After forming the thin film photoelectric conversion unit 4 as described above, the groove 7 is formed in the photoelectric conversion unit 4 by laser scribing using a YAG laser or the like. The groove portion 7 is provided to electrically connect the transparent front electrode layer 3 of a certain cell 10 and the back surface metal electrode layer 5 of the cell 10 adjacent thereto.
[0028]
Next, the metal back electrode layer 5 is formed on the photoelectric conversion unit 4. The metal back electrode layer 5 not only has a function as an electrode, but also reflects light that enters the photoelectric conversion unit 4 from the transparent substrate 2 and reaches the back electrode layer 5 and re-enters the photoelectric conversion unit 4. It also functions as a layer. The metal back electrode layer 5 can be formed to a thickness of, for example, about 200 nm to 400 nm using silver, aluminum, or the like by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. In addition, a transparent conductive thin film (not shown) made of a non-metallic material such as ZnO is provided between the metal back electrode layer 5 and the photoelectric conversion unit 4 in order to improve the adhesion between them, for example. Can be provided.
[0029]
With the formation of the metal back electrode layer 5 described above, the groove portion 7 formed in the photoelectric conversion unit 4 is embedded with a metal material, and the metal back electrode layer 5 and the transparent front electrode layer 3 are electrically connected at the position of the groove portion 7. Is done. At the same time, the pinhole 9 is filled with a metal material, and the metal back electrode layer 5 and the transparent front electrode layer 3 are electrically connected even at the position of the pinhole 9.
[0030]
Next, a groove 8 is formed in the metal back electrode layer 5 by laser scribing using a YAG laser or the like, and the metal back electrode layer 5 is electrically insulated between the cells 10. Further, a power generation region is determined by laser scribing using a YAG laser or the like, and a pair of electrode bus bars (not shown) are provided at both ends of a row formed by the cells 10, thereby obtaining the structure shown in FIG.
[0031]
In the module 1 obtained by the method described above, as shown in FIG. 1, the transparent front electrode layer 3 and the metal back electrode layer are short-circuited at the position of the pinhole 9 in a single cell 10. If such a short circuit is left unattended, module output as expected cannot be obtained as described above. Therefore, in the manufacturing process of the thin film photoelectric conversion module 1 according to the present embodiment, after the thin film photoelectric conversion cell 10 is formed, a defect repairing process described below is performed.
[0032]
First, before describing the defect repairing process, a defect repairing apparatus used for repairing defects will be described.
[0033]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a defect repair apparatus for the thin film photoelectric conversion module 1 according to an embodiment of the present invention. The defect repairing apparatus 15 shown in FIG. 2 mainly includes a support member 16 that supports the module 1, a light source 17, a light shielding plate 18, a load 19, and an ammeter 20.
[0034]
The support member 16 is not particularly limited as long as it supports the module 1 so that the light from the light source 17 is irradiated to the cell 10 of the module 1. For example, as the support member 16, a transparent plate-like body made of glass or the like can be used.
[0035]
The light source 17 is not particularly limited as long as it outputs light that can be photoelectrically converted by the cell 10 and can irradiate the cell 10 with light uniformly. Examples of such a light source 17 include an LED and a xenon lamp. The light source 17 may be a pulse light source.
[0036]
The light shielding plate 18 prevents photoelectric conversion in the cell 10 by preventing the light from the light source 17 from being applied to one of the cells 10. Therefore, the light shielding plate 18 does not necessarily need to completely shield the light from the light source 17 and may be a filter that absorbs only a light component in a wavelength region in which the cell 10 can perform photoelectric conversion. Further, the light shielding plate 18 may be disposed anywhere between the light source 17 and the module 1.
[0037]
Instead of providing the light shielding plate 18, a light source 17 such as an LED may be provided in an array corresponding to each cell 10 to control ON / OFF of the light source 17. When the light shielding plate 18 is provided, a mechanism for physically moving the light shielding plate 18 is necessary. However, when controlling the ON / OFF of the light source 17, such a physical movement mechanism is not necessary. Therefore, the time required for the defect repairing process can be shortened and the maintenance becomes easy.
[0038]
The load 19 is provided in order to prevent an excessive reverse bias voltage from being applied to the cell 10 that performs defect repair. Therefore, for example, if the illuminance of light from the light source 17 can be controlled so that an excessive reverse bias voltage is not applied to the cell 10 that repairs the defect, the load 19 is not necessarily provided. As the load 19, a variable resistor, a direct current power source capable of controlling the output, or the like can be used.
[0039]
The ammeter 20 is provided for the purpose of measuring the module output. The ammeter 20 is not necessarily provided, but when provided, the defect repair device 15 can be used as an output measuring device.
[0040]
The defect repair of the module 1 by the defect repair apparatus 15 described above is performed by the following method, for example.
[0041]
First, the module 1 is disposed on the support member 16 so that the transparent substrate 2 faces the light source 17 side. Next, the pair of electrode bus bars 11 of the module 1 is connected to the load 19, and the light shielding plate 18 is aligned with the cell 10 for repairing the defect.
[0042]
Thereafter, power is supplied to the light source 17 to irradiate the module 1 with light. Here, as described above, one of the cells 10 is shielded by the light shielding plate 18. Therefore, the light-shielded cell 10 behaves as a diode connected in series in the reverse direction with respect to the other cells 10. That is, when the module 1 has n cells 10, the voltage drop V ₂ due to the load 19 is obtained from the voltage (n−1) V ₁ obtained by multiplying the output voltage V ₁ of each cell by (n−1). The reduced voltage [(n−1) V ₁ −V ₂ ] is applied in the reverse direction to the cell 10 acting as a diode. As a result, the metal material constituting the light-shielded short-circuit portion 9 of the cell 10 is melted away or oxidized, and the transparent front electrode layer 3 and the metal back electrode layer 5 are insulated.
[0043]
After performing the above-described insulation treatment for a certain cell 10, the light shielding plate 18 is aligned with respect to another cell 10, and the above-described treatment is also performed for this cell 10. As described above, the defect repairing process is completed by performing the insulating process on all the cells 10. The defect repairing process described above is performed while adjusting the illuminance of light from the light source 17 in order to prevent an excessive reverse bias voltage from being applied to the cell 10 for repairing the defect, or the load 19 In the case of a variable resistor, the resistance value is adjusted, and in the case where the load 19 is a variable DC power supply, the output is adjusted, or the illuminance of light from the light source 17 and the resistance value of the load 19 or Adjust both output and output.
[0044]
After performing the above process with respect to all the cells 10, an organic protective film (not shown) is normally provided in the back surface side of the module 1 through the sealing resin layer (not shown). This sealing resin layer seals each thin film photoelectric conversion cell 10 formed on the transparent substrate 2, and a resin capable of adhering an organic protective film to these cells 10 is used. As such a resin, for example, EVA (ethylene / vinyl acetate copolymer) can be used. Moreover, as an organic protective film, a polyvinyl fluoride film (for example, Tedlar film (registered trademark)) or the like is used. These sealing resin / organic protective films can be simultaneously attached to the back side of the thin film photoelectric conversion module 1 by a vacuum laminating method.
[0045]
You may provide these sealing resin layers and organic protective films before the defect repair process mentioned above. In this case, the connection between the series array formed by connecting a plurality of cells 10 in series and the load 19 is performed via an extraction electrode (not shown) connected to the pair of electrode bus bars 11.
[0046]
As described above, according to the present embodiment, the insulation treatment of the short-circuited portion shields one of the plurality of thin-film photoelectric conversion cells 10 in a state where the series array is short-circuited, and is applied to the other thin-film photoelectric conversion cells 10. It is performed by performing light irradiation. That is, according to the present embodiment, it is possible to insulate the short-circuit portion without bringing a probe or the like into contact with the metal back electrode layer 5. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to insulate the short-circuit portion without requiring a complicated transport mechanism or the like. Further, since it is not necessary to use a probe or the like, the metal back electrode layer 5 is not damaged, and a voltage can be uniformly applied to the cell 10 during the reverse bias process. Further, when the load 19 is a variable resistor during the defect repairing process described above, the load 19 is a DC power source whose output is variable by recording the resistance value and the reading of the ammeter 20. The output characteristic of the module 1 can be measured by recording the output voltage and the reading of the ammeter 20. That is, the defect can be repaired while measuring the output characteristics of the module 1.
[0047]
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the defect repair processing of the module 1 shown in FIG. 1, but the short-circuit portion 9 electrically connects the transparent front electrode layer 3 and the metal back electrode layer 5. In this case, the present invention can be applied to the defect repair processing of the tandem type module.
[0048]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0049]
The thin film photoelectric conversion module 1 shown in FIG. 1 was produced by the method described below, and then the defects of the module 1 were repaired using the defect repairing device 15 shown in FIG.
[0050]
First, a 910 mm × 450 mm glass substrate having the SnO ₂ film 3 on one main surface was prepared. Next, the SnO ₂ film 3 was scribed and divided into a plurality of strip-like patterns by laser scanning in parallel with the long side of the substrate 1 using a YAG laser.
[0051]
Thereafter, a 10-nm-thick p-type hydrogen-containing amorphous silicon carbide layer, a 300-nm-thick i-type hydrogen-containing amorphous silicon layer, and a 10-nm-thick n-type are formed on the SnO ₂ film 3 by plasma CVD. Hydrogen-containing microcrystalline silicon layers were sequentially formed. Note that the p-type hydrogen-containing amorphous silicon carbide layer is doped with boron as an impurity, the i-type hydrogen-containing amorphous silicon layer is non-doped, and the n-type hydrogen-containing microcrystalline silicon layer is doped with phosphorus. As described above, the thin film photoelectric conversion unit 4 having a pin junction was formed.
[0052]
Next, the thin film photoelectric conversion unit 4 was scribed by performing laser scanning in parallel with the long side of the substrate 1 using a YAG laser, and the thin film photoelectric conversion unit 4 was divided into a plurality of strip patterns.
[0053]
Next, a 90 nm thick ZnO film (not shown) and a 300 nm thick Ag film 5 were sequentially formed on the thin film photoelectric conversion unit 4 by sputtering to form a back electrode layer. Similarly, this back electrode layer was divided into a plurality of strip patterns by laser scribing using a YAG laser.
[0054]
Subsequently, laser scribing was performed in parallel with the short side of the substrate 2 using a YAG laser, and the SnO ₂ film 3, the thin film photoelectric conversion unit 4, and the back electrode layer were each divided in the long side direction of the substrate 2. Thereafter, the power generation region was determined by laser scribing using a YAG laser or the like. As described above, 50 thin film photoelectric conversion cells 10 each having a size of 890 mm × 9 mm and connected in series in a direction parallel to the short side of the substrate 2 were formed.
[0055]
Furthermore, the module 1 shown in FIG. 1 was obtained by providing a pair of electrode bus bars 11 at both ends of the series array formed by the cells 10.
[0056]
Ten modules 1 were manufactured by the method described above, and the output characteristics of each module 1 were examined using a solar simulator with an irradiance of 100 mW / cm ² and an AM of 1.5 using a xenon lamp as a light source. The measurement temperature was 25 ° C. As a result, the maximum output of module 1 is 25 W on average. F. Was 50% on average.
[0057]
Next, the defect repairing process described above was performed on each of these modules 1 using the apparatus 15 shown in FIG. In this embodiment, a xenon lamp is used as the light source 17 and the irradiance is 100 mW / cm ² . In addition, the light shielding plate 18 is used to control the cell 10 to be insulated so that no light is irradiated at all, and the load 19 uses a DC power source whose output is variable, and a reverse bias voltage applied to each cell 10. Was controlled to be about 4 to 10V.
[0058]
Under the above conditions, a defect repairing step was performed for each cell 10 every 0.5 seconds, and then the output characteristics of the module 1 were examined under the above conditions. As a result, the average output of module 1 is improved to 35 W. F. Also improved to an average of 70%.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the series array is irradiated with light so that a reverse bias voltage is selectively applied to one of the plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state where the series array is short-circuited. Thus, the short circuit portion formed in one of the plurality of thin film photoelectric conversion cells is insulated. Therefore, in the present invention, in order to insulate the short-circuited portion, that is, to improve the module output, a complicated transport mechanism or the like is not required. In the present invention, since a reverse bias voltage can be applied to a desired cell without bringing a probe or the like into contact with the metal back electrode layer, it is possible to uniformly apply a voltage to the cell during reverse bias processing. Moreover, the electrode layer is not damaged.
[0060]
That is, according to the present invention, a thin film photoelectric conversion module defect repairing method and a thin film photoelectric conversion module manufacturing method capable of manufacturing a thin film photoelectric conversion module with sufficiently improved module output are provided. In addition, according to the present invention, there are provided a defect repair method for a thin film photoelectric conversion module and a method for manufacturing a thin film photoelectric conversion module that can insulate a short-circuit portion without requiring a complicated transport mechanism or the like. Furthermore, according to the present invention, there are provided a thin film photoelectric conversion module defect repairing method and a thin film photoelectric conversion module manufacturing method capable of uniformly applying a voltage to a cell during reverse bias processing. Moreover, according to this invention, the defect repair method of the thin film photoelectric conversion module and the manufacturing method of a thin film photoelectric conversion module which can insulate a short circuit part without damaging an electrode layer are provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a thin film photoelectric conversion module before performing a defect repairing step according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 schematically shows a defect repair apparatus for a thin film photoelectric conversion module according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thin film photoelectric conversion module 2 ... Transparent substrate 3 ... Transparent front electrode layer 4 ... Thin film photoelectric conversion unit 5 ... Back surface metal electrode layer 6-8 ... Groove 9 ... Pinhole or short circuit part 10 ... Thin film photoelectric conversion cell 11 ... Electrode bus bar DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Defect repair apparatus 16 ... Support member 17 ... Light source 18 ... Light-shielding plate or filter 19 ... Load 20 ... Ammeter

Claims

Thin film photoelectric conversion comprising a series array in which a plurality of thin film photoelectric conversion cells each having a structure in which a first electrode layer, a thin film photoelectric conversion unit, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate are connected in series. A module defect repair method,
Applying light to the rest of the plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state that selectively reverse bias voltage is shorted the serial array to be applied to one of the previous SL plurality of thin film photoelectric conversion cells said plurality of said one metal material constituting the short circuit portion formed in the thin film photoelectric conversion cells and or oxidized melted removed by the local heat generation may include the step of insulating the short circuit portion by A defect repairing method for a thin film photoelectric conversion module.

Process for insulating the short circuit portion, by irradiating light to the rest of the one of the light-shielded and the plurality of thin film photoelectric conversion cells of said serial array wherein a plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state of being short-circuited The defect repairing method for a thin film photoelectric conversion module according to claim 1, further comprising selectively applying a reverse bias voltage to the light-shielded thin film photoelectric conversion cell.

3. The thin film according to claim 1, wherein a step of forming a series structure formed by connecting the series array and a load in series and insulating the short-circuit portion in a state where the series structure is short-circuited is performed. Defect repair method for photoelectric conversion module.

Forming a series array in which a plurality of thin film photoelectric conversion cells each having a structure in which a first electrode layer, a thin film photoelectric conversion unit, and a second electrode layer are sequentially stacked on a substrate are connected in series;
Applying light to the rest of the plurality of thin film photoelectric conversion cells in a state that selectively reverse bias voltage is shorted the serial array to be applied to one of the previous SL plurality of thin film photoelectric conversion cells It said plurality of said one metal material constituting the short circuit portion formed in the thin film photoelectric conversion cells and or oxidized melted removed by the local heating by a step of insulating the short circuit portion A method for producing a thin-film photoelectric conversion module.