專利名稱：太陽電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽電池將光能轉(zhuǎn)換為電能，其依所使用的半導(dǎo)體而被提出了各種類型的結(jié)構(gòu)。 近年來，制造工序簡單且能夠期待高的轉(zhuǎn)換效率的CIGS型的太陽電池備受關(guān)注。CIGS型的 太陽電池通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，一個電池單元例如由形成于基板上的第1電 極膜、形成于第1電極膜上的包括化合物半導(dǎo)體(銅-銦-鎵_硒化合物)層的薄膜和形 成于該薄膜上的第2電極膜構(gòu)成。第1電極膜通過在第1電極膜的一部分形成槽而按每一 電池單元被分割，以跨相鄰的電池單元間的方式形成。此外，薄膜及第2電極膜通過在薄膜 及第2電極膜的一部分形成到達(dá)第1電極膜的槽而按每一電池單元被分割。進而，在薄膜 的一部分設(shè)置到達(dá)第1電極膜的槽，通過在該槽內(nèi)形成第2電極膜而將第1電極膜與第2 電極膜電連接。由此，各電池單元的第2電極膜與相鄰的其他電池單元的第1電極膜相連 接，各電池單元彼此串聯(lián)連接(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1特開2002-319686號公報上述太陽電池中的用于按各電池單元進行分割的槽，通過采用激光照射和/或金 屬針等對第1電極膜或第2電極膜及薄膜的一部分進行劃線處理而形成。在此，在形成上 述各槽時，需要密切的注意，以便對于其他部件在質(zhì)量方面不會產(chǎn)生不良狀況。因此，除了 形成槽的劃線區(qū)域之外，還需要考慮加工上的偏離量，確保進一步寬幅的區(qū)域。可是，由于 占用上述寬幅的區(qū)域，會存在對太陽電池的功能不起作用的非發(fā)電區(qū)域增大、轉(zhuǎn)換效率下 降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題的至少一部分而提出的，其可以作為以下的方式或應(yīng) 用例而實現(xiàn)。[應(yīng)用例1]本應(yīng)用例的太陽電池的制造方法，是通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu) 成的太陽電池的制造方法，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成 于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，該方法包括劃分 部形成工序，其在前述基板上，形成按每一前述電池單元劃分前述第1電極層的形成區(qū)域 的疏液性的劃分部；以及第1電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述 基板上涂敷包含要成為前述第1電極層的第1電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液 體材料進行燒制，而形成前述第1電極層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在基板上以按每一電池單元劃分第1電極層的方式形成劃分部，在 通過該劃分部所劃分的區(qū)域涂敷包含要成為第1電極層的第1電極材料的液體材料。因為 劃分部具有疏液性，所以液體材料在與劃分部的邊界受排拒，而保持于通過劃分部所劃分 的區(qū)域內(nèi)。然后，通過對所涂敷的液體材料進行燒制，而形成第1電極層。由此，第1電極層以電池單元為單位而形成。因而，因為不需要為了以電池單元為單位分割第1電極層而 如以往那樣進行采用了激光照射和/或金屬針等的劃線處理，所以不會對其他部件造成損 傷等，此外能夠防止劃線處理時的殘渣的產(chǎn)生，能夠提供可靠性高的太陽電池。此外，因為 不需要如以往那樣設(shè)定考慮了劃線處理中的尺寸誤差的劃線寬度等，所以可以增加發(fā)電區(qū) 域的形成區(qū)域，能夠使轉(zhuǎn)換效率提高。[應(yīng)用例2]本應(yīng)用例的太陽電池的制造方法，是通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu) 成的太陽電池的制造方法，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成 于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，該方法包括劃分 部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述半導(dǎo)體層的形成 區(qū)域的疏液性的劃分部；以及半導(dǎo)體層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前 述第1電極層上涂敷包含要成為前述半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的液體材料，并對所涂敷的前 述液體材料進行燒制，而形成前述半導(dǎo)體層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在第1電極層上以按每一電池單元劃分半導(dǎo)體層的方式形成劃分 部，在通過該劃分部所劃分的區(qū)域涂敷包含要成為半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的液體材料。因 為劃分部具有疏液性，所以液體材料在與劃分部的邊界受排拒，而保持于通過劃分部所劃 分的區(qū)域內(nèi)。然后，通過對所涂敷的液體材料進行燒制，而形成半導(dǎo)體層。由此，半導(dǎo)體層以 電池單元為單位而形成。因而，因為不需要為了以電池單元為單位分割半導(dǎo)體層而如以往 那樣進行采用了激光照射和/或金屬針等的劃線處理，所以不會對其他部件造成損傷等， 此外能夠防止劃線處理時的殘渣的產(chǎn)生，能夠提供可靠性高的太陽電池。此外，因為不需要 如以往那樣設(shè)定考慮了劃線處理中的尺寸誤差的劃線寬度等，所以可以增加發(fā)電區(qū)域的形 成區(qū)域，能夠使轉(zhuǎn)換效率提高。[應(yīng)用例3]本應(yīng)用例的太陽電池的制造方法，是通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu) 成的太陽電池的制造方法，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成 于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，該方法包括劃分 部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述第2電極層的形成 區(qū)域的疏液性的劃分部；以及第2電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在 前述半導(dǎo)體層上涂敷包含要成為前述第2電極層的第2電極材料的液體材料，并對所涂敷 的前述液體材料進行燒制，而形成前述第2電極層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在基板上以按每一電池單元劃分第2電極層的方式形成劃分部，在 通過該劃分部所劃分的區(qū)域涂敷包含要成為第2電極層的第2電極材料的液體材料。因為 劃分部具有疏液性，所以液體材料在與劃分部的邊界受排拒，而保持于通過劃分部所劃分 的區(qū)域內(nèi)。然后，通過對所涂敷的液體材料進行燒制，而形成第2電極層。由此，第2電極 層以電池單元為單位而形成。因而，因為不需要為了以電池單元為單位分割第2電極層而 如以往那樣進行采用了激光照射和/或金屬針等的劃線處理，所以不會對其他部件造成損 傷等，此外能夠防止劃線處理時的殘渣的產(chǎn)生，能夠提供可靠性高的太陽電池。此外，因為 不需要如以往那樣設(shè)定考慮了劃線處理中的尺寸誤差的劃線寬度等，所以可以增加發(fā)電區(qū) 域的形成區(qū)域，能夠使轉(zhuǎn)換效率提高。[應(yīng)用例4]本應(yīng)用例的太陽電池的制造方法，是通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu) 成的太陽電池的制造方法，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成
5于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，該方法包括第 1劃分部形成工序，其在前述基板上，形成按每一前述電池單元劃分前述第1電極層的形成 區(qū)域的疏液性的第1劃分部；第1電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在 前述基板上涂敷包含要成為前述第1電極層的第1電極材料的液體材料，并對所涂敷的前 述液體材料進行燒制，而形成前述第1電極層；第2劃分部形成工序，其在前述第1電極層 上，形成按每一前述電池單元劃分前述半導(dǎo)體層的形成區(qū)域的疏液性的第2劃分部；半導(dǎo) 體層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述第1電極層上涂敷包含要成為 前述半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制，而形成前 述半導(dǎo)體層；第3劃分部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分 前述第2電極層的形成區(qū)域的疏液性的第3劃分部；以及第2電極層形成工序，其在通過前 述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述半導(dǎo)體層上涂敷包含要成為前述第2電極層的第2電極材 料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制，而形成前述第2電極層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在基板上以按每一電池單元劃分第1電極層的方式形成劃分部，在 通過該劃分部所劃分的區(qū)域涂敷包含要成為第1電極層的第1電極材料的液體材料。因為 劃分部具有疏液性，所以液體材料在與劃分部的邊界受排拒，而保持于通過劃分部所劃分 的區(qū)域內(nèi)。然后，通過對所涂敷的液體材料進行燒制，而形成第1電極層。由此，第1電極 層以電池單元為單位而形成。同樣，通過對半導(dǎo)體層進行劃分的劃分部，半導(dǎo)體層以電池單 元為單位而形成。此外，通過對第2電極層進行劃分的劃分部，第2電極層以電池單元為單 位而形成。因而，因為不需要如以往那樣進行采用了激光照射和/或金屬針等的劃線處理， 所以不會對其他部件造成損傷等，此外能夠防止劃線處理時的殘渣的產(chǎn)生，能夠提供可靠 性高的太陽電池。此外，因為不需要如以往那樣設(shè)定考慮了劃線處理中的尺寸誤差的劃線 寬度等，所以可以增加發(fā)電區(qū)域的形成區(qū)域，能夠使轉(zhuǎn)換效率提高。[應(yīng)用例5]在上述應(yīng)用例的太陽電池的制造方法的前述第1 第3劃分部形成工 序中，通過涂敷包含要成為前述第1 第3劃分部的疏液性材料的液體材料，并使所涂敷的 前述液體材料干燥，而形成前述第1 第3劃分部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，劃分部，通過涂敷包含疏液性材料的液體材料并使其干燥而形成。這 樣，因為劃分部的形成和形成于通過該劃分部所劃分的區(qū)域的層的形成通過印刷法和/或 噴墨法等而進行，所以能夠使制造工序簡單化，并提高生產(chǎn)率。[應(yīng)用例6]在上述應(yīng)用例的太陽電池的制造方法的前述第1 第3劃分部形成工 序中，前述第1 第3劃分部通過預(yù)定溫度的加熱處理而失去疏液性。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因為劃分部在預(yù)定溫度下失去疏液性，所以通過在失去疏液性之后， 形成其他層，能夠確保各層間的緊密附著性。[應(yīng)用例7]在上述應(yīng)用例的太陽電池的制造方法的前述第1 第3劃分部形成工 序中，涂敷包含要成為前述劃分部的以氟烷基硅烷為主成分的前述疏液性材料的前述液體 材料。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過具有疏液性的氟烷基硅烷，能夠使各層按每一電池單元進行分 割。[應(yīng)用例8]本應(yīng)用例的太陽電池，其通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，具備基 板；形成于前述基板上的第1電極層；形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層；以及形成于前述半導(dǎo)體層上并且形成于前述半導(dǎo)體層的到達(dá)前述第1電極層的端面的第2電極層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第2電極層形成于半導(dǎo)體層上和半導(dǎo)體層的端面。即，第2電極層形 成于各電池單元的最外周部分。從而，能夠擴大第1電極層、半導(dǎo)體層與第2電極層相重疊 的區(qū)域、即對發(fā)電起作用的發(fā)電區(qū)域，能夠提高轉(zhuǎn)換效率。[應(yīng)用例9]在上述應(yīng)用例的太陽電池中，在形成于前述半導(dǎo)體層的前述端面的前 述第2電極層與其他相鄰的前述電池單元之間，具有空間部分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第2電極層形成于各電池單元的最外周部分，并且在第2電極層與相 鄰的其他電池單元之間，形成空間部分。即，削減了各電池單元的對發(fā)電不起作用的非發(fā)電 區(qū)域。從而，可以削減太陽電池中所占的對發(fā)電不起作用的非發(fā)電區(qū)域，使對發(fā)電起作用的 發(fā)電區(qū)域增加，能夠使轉(zhuǎn)換效率提高。


圖1是表示太陽電池的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示太陽電池的制造方法的工序圖。圖3是表示太陽電池的制造方法的工序圖。符號說明1…太陽電池，10…基板，11···基底層，12···第1電極層，12A…包含要成為第1電極 層的第1電極材料的液體材料，13…半導(dǎo)體層，13a···第1半導(dǎo)體層，13aA…包含要成為第1 半導(dǎo)體層的第1半導(dǎo)體材料的液體材料，13b…第2半導(dǎo)體層，13bA…包含要成為第2半導(dǎo) 體層的第2半導(dǎo)體材料的液體材料，14…第2電極層，14A…包含要成為第2電極層的第2電 極材料的液體材料，31、33…槽部，33a…空間，33b…空間部分，40···電池單元，50…劃分第1 電極層的形成區(qū)域的劃分部，51^··劃分第1半導(dǎo)體層的形成區(qū)域的劃分部，51b…劃分第2 半導(dǎo)體層的形成區(qū)域的劃分部，52···劃分第2電極層的形成區(qū)域的劃分部，60···連接部。
具體實施例方式以下，關(guān)于將本發(fā)明具體化了的實施方式邊參照附圖邊進行說明。還有，為了使各 附圖中的各部件成為在各圖面上可以辨識的程度的大小，按各部件使縮小量不同而進行圖
7J\ ο(太陽電池的結(jié)構(gòu))首先，關(guān)于太陽電池的結(jié)構(gòu)進行說明。還有，在本實施方式中，關(guān)于CIGS型的太陽 電池的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示本實施方式的太陽電池的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖1所示，太陽電池1由電池單元40的集合體構(gòu)成，該電池單元40包括基板 10、形成于基板10上的基底層11、形成于基底層11上的第1電極層12、形成于第1電極層 12上的半導(dǎo)體層13、形成于半導(dǎo)體層13上的第2電極層14。第1電極層12通過第1槽部31按每一電池單元被分割，形成為跨相鄰的電池單 元40間。形成于第1電極層12上的半導(dǎo)體層13及第2電極層14通過空間部分33b按每 一電池單元被分割。并且，在半導(dǎo)體層13上和半導(dǎo)體層13的到達(dá)第1電極層12的端面形 成第2電極層14。由此，使各電池單元40的第2電極層14與相鄰的其他電池單元40的第 1電極層12電連接，將各電池單元40串聯(lián)連接。這樣，通過適宜設(shè)定串聯(lián)連接的電池單元40的個數(shù)，可以任意地設(shè)計改變太陽電池1中的預(yù)期電壓?；?0是至少第1電極層12側(cè)的表面具有絕緣性的基板。具體地，例如能夠采 用玻璃(青板玻璃等)基板、不銹鋼基板、聚酰亞胺基板、碳基板等?；讓?1是形成于基板10上的具有絕緣性的層，其例如能夠設(shè)置以SiO2(氧化 硅)為主成分的絕緣層和/或氟化鐵層。該基底層11具有絕緣性，并且還具有確保基板10 與形成于基板10上的第1電極層12的緊密附著性的功能。還有，在基板10本身具有上述 特性的情況下，能夠?qū)⒒讓?1進行省略。第1電極層12形成于基底層11上。第1電極層12具有導(dǎo)電性，其例如能夠采用 鉬(Mo)等。半導(dǎo)體層13由第1半導(dǎo)體層13a和第2半導(dǎo)體層13b構(gòu)成。第1半導(dǎo)體層13a形 成于第1電極層12上，其是包含銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)、硒(Se)的ρ型半導(dǎo)體層(CIGS 半導(dǎo)體層)。第2半導(dǎo)體層13b形成于第1半導(dǎo)體層13a上，其是硫化鎘(CdS)、氧化鋅(ZnO)、 硫化銦(InS)等的η型半導(dǎo)體層。第2電極層14是具有透明性的電極層，其例如是ZnOAl等的透明電極體(TC0 Transparent Conducting Oxides，透明導(dǎo)電氧化物)、AZO等。第2電極層14形成于第2 半導(dǎo)體層13b上及半導(dǎo)體層13的端面，在連接部60處第1電極層12與第2電極層14電 連接。這樣，通過在半導(dǎo)體層13的端面形成第2電極層14并在與其他相鄰的電池單元40 之間設(shè)置空間部分33b，如果換言之則通過將第2電極層14設(shè)置于電池單元40的最外周部 分，能夠更寬闊地設(shè)置第1電極層12、半導(dǎo)體層13與第2電極層14相重疊的區(qū)域、即對發(fā) 電起作用的發(fā)電區(qū)域。若太陽光等的光入射于如上所述構(gòu)成的CIGS型的太陽電池1，則在半導(dǎo)體層13內(nèi) 產(chǎn)生成對的電子(_)與空穴(+)，并且電子(_)與空穴(+)在P型半導(dǎo)體層(第1半導(dǎo)體層 13a)與η型半導(dǎo)體層(第2半導(dǎo)體層13b)的接合面處，電子(-)聚集于η型半導(dǎo)體層，空 穴(+)聚集于P型半導(dǎo)體層。其結(jié)果是，在η型半導(dǎo)體層與ρ型半導(dǎo)體層之間產(chǎn)生電動勢。 在該狀態(tài)下，通過將外部導(dǎo)線連接于第1電極層12和第2電極層14，能夠?qū)㈦娏鳙@取到外 部。(太陽電池的制造方法)接下來，關(guān)于太陽電池的制造方法進行說明。還有，在本實施方式中，關(guān)于CIGS型 的太陽電池的制造方法進行說明。圖2及圖3是表示本實施方式的太陽電池的制造方法的 工序圖。在圖2(a)的基底層形成工序中，在青板玻璃、不銹鋼等的基板10的一個表面形成 以Si02(氧化硅)為主成分的絕緣層和/或氟化鐵層的基底層11。基底層11能夠通過熱 處理等而形成。還有，在基板10本身具有上述基底層效果的情況下，能夠省略基底層形成工序。在圖2(b)的第1劃分部形成工序中，在基底層11上，形成按每一電池單元40劃 分第1電極層12的形成區(qū)域的疏液性的劃分部50。具體地，在基底層11上，通過采用印刷 法和/或噴墨法等，涂敷包含要成為劃分部50的疏液性材料的液體材料，并使所涂敷的液 體材料干燥，而形成具有疏液性的劃分部50。還有，作為疏液性材料，能夠采用以氟烷基硅
8烷為主成分的材料。在圖2(c)、(d)的第1電極層形成工序中，在通過劃分部50所劃分的區(qū)域，在基底 層11上，涂敷包含要成為第1電極層12的第1電極材料的液體材料12A。具體地，采用印 刷法和/或噴墨法等，將包含要成為第1電極層12的鉬(Mo)的液體材料12A涂敷在通過 劃分部50所劃分的區(qū)域。涂敷于基底層11上的液體材料12A，雖然在通過劃分部50所劃 分的區(qū)域濡濕擴展，但是因為劃分部50具有疏液性，所以劃分部50排拒液體材料12A，從 而能夠可靠地將液體材料12A維持于涂敷區(qū)域。然后，如圖2(d)所示，通過利用預(yù)定溫度 的加熱處理對所涂敷的液體材料12A進行燒制，形成第1電極層12。還有，在液體材料12A 的燒制過程中，劃分部50的疏液性失去，并且喪失作為劃分部50的形態(tài)，從而在形成有劃 分部50的區(qū)域，形成第1槽部31。接下來，關(guān)于第2劃分部形成工序進行說明。第2劃分部形成工序是用于按每一 電池單元40劃分半導(dǎo)體層13 (第1半導(dǎo)體層13a、第2半導(dǎo)體層13b)的形成區(qū)域的工序， 其由第2之1劃分部形成工序和第2之2劃分部形成工序而進行。在圖2(e)的第2之1 劃分部形成工序中，在第1電極層12上，形成按每一電池單元40劃分第1半導(dǎo)體層13a的 形成區(qū)域的疏液性的劃分部51a。具體地，在第1電極層12上，通過采用印刷法和/或噴墨 法等，涂敷包含要成為劃分部51a的疏液性材料的液體材料，并使所涂敷的液體材料干燥， 而形成具有疏液性的劃分部51a。還有，作為疏液性材料，能夠采用以氟烷基硅烷為主成分 的材料。接下來，關(guān)于半導(dǎo)體層形成工序進行說明。首先，在圖2(f)、(g)的第1半導(dǎo)體層 形成工序中，在通過劃分部51a所劃分的區(qū)域，在第1電極層12上，涂敷包含要成為第1半 導(dǎo)體層13a的第1半導(dǎo)體材料的液體材料13aA。具體地，通過印刷法和/或噴墨法等，將包 含要成為第1半導(dǎo)體層13a的化合物半導(dǎo)體材料的液體材料13aA涂敷在通過劃分部51a 所劃分的區(qū)域，所述化合物半導(dǎo)體材料包括銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)及硒(Se)。所涂敷的 液體材料13aA，雖然在通過劃分部51a所劃分的區(qū)域濡濕擴展，但是因為劃分部51a具有疏 液性，所以劃分部51a排拒液體材料13aA，從而能夠可靠地將液體材料13aA維持于涂敷區(qū) 域。然后，如圖2(g)所示，通過利用預(yù)定溫度的加熱處理對所涂敷的液體材料13aA進行燒 制，形成第1半導(dǎo)體層13a。由此，形成ρ型半導(dǎo)體層(CIGS層)。還有，在液體材料13aA 的燒制過程中，劃分部51a的疏液性失去，并且喪失作為劃分部51a的形態(tài)，從而在形成有 劃分部51a的區(qū)域，形成槽部33。在圖3(h)的第2之2劃分部形成工序中，在槽部33的第1電極層12上，形成按 每一電池單元40劃分第2半導(dǎo)體層13b的形成區(qū)域的疏液性的劃分部51b。具體地，在第 1電極層12上，通過采用印刷法和/或噴墨法等，涂敷包含要成為劃分部51b的疏液性材料 的液體材料，并使所涂敷的液體材料干燥，而形成具有疏液性的劃分部51b。還有，作為疏液 性材料，能夠采用以氟烷基硅烷為主成分的材料。在圖3(i)、(j)的第2半導(dǎo)體層形成工序中，在通過劃分部51b所劃分的區(qū)域， 在第1半導(dǎo)體層13a上，涂敷包含要成為第2半導(dǎo)體層13b的第2半導(dǎo)體材料的液體材料 13bA。具體地，通過印刷法和/或噴墨法等，將包含要成為第2半導(dǎo)體層13b的第2半導(dǎo)體 材料的液體材料13bA涂敷在通過劃分部51b所劃分的區(qū)域，所述第2半導(dǎo)體材料包括CdS、 ZnO和/或InS等。所涂敷的液體材料13bA，雖然在通過劃分部51b所劃分的區(qū)域濡濕擴展，但是因為劃分部51b具有疏液性，所以劃分部51b排拒液體材料13bA，從而能夠可靠地 將液體材料13bA維持于涂敷區(qū)域。然后，如圖3(j)所示，通過利用預(yù)定溫度的加熱處理對 所涂敷的液體材料13bA進行燒制，形成第2半導(dǎo)體層13b。由此，形成η型半導(dǎo)體層。并 且，形成包括第1半導(dǎo)體層13a和第2半導(dǎo)體層13b的半導(dǎo)體層13。還有，在液體材料13bA 的燒制過程中，劃分部51b的疏液性失去，并且喪失作為劃分部51b的形態(tài)，從而在形成有 劃分部51b的區(qū)域，形成槽部33。在圖3(k)的第3劃分部形成工序中，在第1電極層12上，形成按每一電池單元40 劃分第2電極層14的形成區(qū)域的疏液性的劃分部52。具體地，在第1電極層12上，通過采 用印刷法和/或噴墨法等，涂敷包含要成為劃分部52的疏液性材料的液體材料，并使所涂 敷的液體材料干燥，而形成具有疏液性的劃分部52。還有，作為疏液性材料，能夠采用以氟 烷基硅烷為主成分的材料。還有，在第3劃分部形成工序中，以在半導(dǎo)體層13與劃分部52 之間形成空間33a的方式，形成劃分部52。這是為了，在下一工序中，在該空間33a形成第 2電極層14。在圖3(1)、(m)的第2電極層形成工序中，在通過劃分部52所劃分的區(qū)域，在半導(dǎo) 體層13上及空間33a中，涂敷包含要成為第2電極層14的第2電極材料的液體材料14A。具 體地，通過印刷法和/或噴墨法等，將包含要成為第2電極層14的ZnOAl等透明電極(TCO) 材料的液體材料14A涂敷在通過劃分部52所劃分的區(qū)域。涂敷于半導(dǎo)體層13及空間33a 的液體材料14A，雖然在通過劃分部52所劃分的區(qū)域濡濕擴展，但是因為劃分部52具有疏 液性，所以劃分部52排拒液體材料14A，從而能夠可靠地將液體材料14A維持于涂敷區(qū)域。 然后，如圖3(m)所示，通過利用預(yù)定溫度的加熱處理對所涂敷的液體材料14A進行燒制，形 成第2電極層14。而且，由此，第1電極層12與第2電極層14電連接。還有，在液體材料 14A的燒制過程中，劃分部52的疏液性失去，并且喪失作為劃分部52的形態(tài)，從而在形成有 劃分部52的區(qū)域，形成空間部分33b。通過經(jīng)由上述的工序，制造出串聯(lián)連接多個電池單元40而成的CIGS型的太陽電 池1。從而，根據(jù)上述的實施方式，存在以下所示的效果。(1)形成劃分部50，按每一電池單元40分割第1電極層12。此外，形成劃分部 51a、51b，按每一電池單元40分割半導(dǎo)體層13 (13a、13b)。進而，形成劃分部52，按每一電 池單元40分割第2電極層14。這樣，在本實施方式中，不需要采用激光照射和/或金屬針 等對每一電池單元40進行分割(劃線處理)。因而，不存在對于其他部件的損傷，此外不會 產(chǎn)生因劃線處理等引起的部件的殘渣。由此，能夠提供可靠性高的太陽電池。此外，因為不 需要設(shè)定考慮了劃線處理中的誤差的劃線寬度等，所以可以增加發(fā)電區(qū)域的形成區(qū)域，能 夠使轉(zhuǎn)換效率提高。(2)在與半導(dǎo)體層13之間空出空間33a而形成有劃分部52。而且，在空間33a中 形成有第2電極層14。由此，因為第2電極層14形成于電池單元40的最外周部分，所以能 夠增加第1電極層12、半導(dǎo)體層13與第2電極層14相重疊的區(qū)域、即對發(fā)電起作用的發(fā)電 區(qū)域。還有，并非限定于上述的實施方式，而可舉出以下那樣的變形例。(變形例1)雖然在上述實施方式中，采用印刷法和/或噴墨法涂敷了包含要成為
10第1電極層12的第1電極材料的液體材料12A等，但是并非限定于此。例如，也可以通過 浸漬法將液體材料12A涂敷于基板10上。即使如此，也因為劃分部50具有疏液性，所以劃 分部50排拒液體材料12A，從而能夠?qū)⒁后w材料12A涂敷在預(yù)定的區(qū)域。還有，關(guān)于其他的 液體材料13aA、13bA、14A也同樣地，也可以采用浸漬法進行涂敷。(變形例2)雖然在上述實施方式中，關(guān)于第1 第3劃分部形成工序進行了說明， 但是也可以實施其中的至少一個劃分部形成工序，并省略其他的劃分部形成工序。即使如 此，也能夠削減劃線處理，能夠減輕對于其他部件的損傷。(變形例3)雖然在上述實施方式中，關(guān)于從第2電極層14側(cè)受光的CIGS型的太 陽電池1的結(jié)構(gòu)等進行了說明，但是也可以是除了從第2電極層14側(cè)之外也可以從基板10 側(cè)受光的CIGS型的太陽電池1。還有，在該情況下，基板10采用具有透明性的基板。例如， 是玻璃基板、PET、有機類透明基板等。通過采用具有透明性的基板，能夠?qū)崿F(xiàn)從基板10面 的受光。此外，將第1電極層12形成為具有透明性的電極層，例如形成為ZnOAl等的透明 電極(TCO transparent Conducting Oxide，透明導(dǎo)電氧化物)層。這是為了，通過形成具 有透明性的電極層，使來自基板10側(cè)的入射光朝向半導(dǎo)體層13透射。即使是這樣的結(jié)構(gòu)， 也能夠得到上述同樣的效果。
權(quán)利要求
一種太陽電池的制造方法，所述太陽電池通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，其特征在于，該方法包括劃分部形成工序，其在前述基板上，形成按每一前述電池單元劃分前述第1電極層的形成區(qū)域的疏液性的劃分部；以及第1電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述基板上涂敷包含要成為前述第1電極層的第1電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制，而形成前述第1電極層。
2.一種太陽電池的制造方法，所述太陽電池通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，所述 電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層 和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，其特征在于，該方法包括劃分部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述半導(dǎo)體 層的形成區(qū)域的疏液性的劃分部；以及半導(dǎo)體層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述第1電極層上涂敷包 含要成為前述半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制， 而形成前述半導(dǎo)體層。
3.一種太陽電池的制造方法，所述太陽電池通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，所述 電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層 和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，其特征在于，該方法包括劃分部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述第2電極 層的形成區(qū)域的疏液性的劃分部；以及第2電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述半導(dǎo)體層上涂敷包 含要成為前述第2電極層的第2電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒 制，而形成前述第2電極層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池的制造方法，所述太陽電池通過串聯(lián)連接多個電池 單元而構(gòu)成，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成于前述第1電 極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，其特征在于，該方法包括第1劃分部形成工序，其在前述基板上，形成按每一前述電池單元劃分前述第1電極層 的形成區(qū)域的疏液性的第1劃分部；第1電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述基板上涂敷包含要 成為前述第1電極層的第1電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制，而 形成前述第1電極層；第2劃分部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述半導(dǎo) 體層的形成區(qū)域的疏液性的第2劃分部；半導(dǎo)體層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述第1電極層上涂敷包 含要成為前述半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制， 而形成前述半導(dǎo)體層；第3劃分部形成工序，其在前述第1電極層上，形成按每一前述電池單元劃分前述第2 電極層的形成區(qū)域的疏液性的第3劃分部；以及第2電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述半導(dǎo)體層上涂敷包 含要成為前述第2電極層的第2電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒 制，而形成前述第2電極層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽電池的制造方法，其特征在于在前述第1 第3劃分部形成工序中，通過涂敷包含要成為前述第1 第3劃分部的 疏液性材料的液體材料，并使所涂敷的前述液體材料干燥，而形成前述第1 第3劃分部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的太陽電池的制造方法，其特征在于在前述第1 第3劃分部形成工序中，前述第1 第3劃分部通過預(yù)定溫度的加熱處 理而失去疏液性。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6中的任意一項所述的太陽電池的制造方法，其特征在于在前述第1 第3劃分部形成工序中，涂敷包含要成為前述第1 第3劃分部的以氟 烷基硅烷為主成分的前述疏液性材料的前述液體材料。
8.一種太陽電池，其通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成，其特征在于，具備基板；形成于前述基板上的第1電極層；形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層；以及形成于前述半導(dǎo)體層上并且形成于前述半導(dǎo)體層的到達(dá)前述第1電極層的端面的第2 電極層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽電池，其特征在于在形成于前述半導(dǎo)體層的前述端面的前述第2電極層與其他相鄰的前述電池單元之 間，具有空間部分。
全文摘要
本發(fā)明提供轉(zhuǎn)換效率高的太陽電池及其制造方法。太陽電池的制造方法是通過串聯(lián)連接多個電池單元而構(gòu)成的太陽電池的制造方法，所述電池單元具備基板、形成于前述基板上的第1電極層、形成于前述第1電極層上的半導(dǎo)體層和形成于前述半導(dǎo)體層上的第2電極層，該方法包括劃分部形成工序，其在前述基板上，形成按每一前述電池單元劃分前述第1電極層的形成區(qū)域的疏液性的劃分部；以及第1電極層形成工序，其在通過前述劃分部所劃分的區(qū)域，在前述基板上涂敷包含要成為前述第1電極層的第1電極材料的液體材料，并對所涂敷的前述液體材料進行燒制，而形成前述第1電極層。
文檔編號H01L31/18GK101958368SQ20101023037
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者傳田敦, 齋藤廣美 申請人:精工愛普生株式會社