薄膜太陽電池模組及其制造方法
【專利摘要】本薄膜太陽電池模組的制造方法具有；在基板上進(jìn)行里面電極層的成膜的里面電極層成膜步驟；對(duì)所述里面電極層進(jìn)行堿金屬的添加的堿金屬添加步驟；在所述里面電極層上進(jìn)行光吸收層的成膜的光吸收層成膜步驟；形成分割所述光吸收層的分割溝，并在所述分割溝內(nèi)使所述里面電極層的表面露出的分割溝形成步驟；在所述分割溝內(nèi)所露出的所述里面電極層的表面，使所述里面電極層和所述堿金屬進(jìn)行合金化的合金化步驟；以及在所述光吸收層上及所述分割溝內(nèi)進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的成膜的透明導(dǎo)電膜成膜步驟。
【專利說明】薄膜太陽電池模組及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種串聯(lián)了多個(gè)單元(Cell)的薄膜太陽電池模組(Module)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，不需要燃料、不排放溫室效應(yīng)氣體的太陽光發(fā)電受到了廣泛的注目。作為太陽光發(fā)電中所使用的太陽電池模組，熟知的例如有使用了非晶硅或微結(jié)晶硅等的薄膜硅、C I S類薄膜等的化合物類薄膜等的薄膜太陽電池模組。
[0003]例如，就C I S類薄膜太陽電池模組而言，具有如下結(jié)構(gòu)，S卩，在基板上依次積層了作為發(fā)電元件的里面電極層、光吸收層、及透明導(dǎo)電膜，這些層被多個(gè)分割溝分割為多個(gè)(本文中，多個(gè)指2個(gè)以上)單元，并相互串聯(lián)。例如，作為通過去除里面電極層上的光吸收層來制作分割溝的方法，熟知的有使用針的機(jī)械劃線法、使用激光的激光劃線法(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外，為了提高這樣的C I S類薄膜太陽電池模組的效率，在形成光吸收層時(shí)，向光吸收層中添加鈉(Na)等堿金屬的技術(shù)是熟知的。光吸收層中所添加的鈉(N a )等堿金屬的一部分?jǐn)U散至里面電極層，并殘留在里面電極層中。也就是說，里面電極層中含有鈉(N a )等堿金屬(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)I]特開2011- 165864號(hào)公報(bào)
[0008][專利文獻(xiàn)2]特開2011- 129631號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009][發(fā)明要解決的課題]
[0010]但是，就上述專利文獻(xiàn)2所公開的那樣的、向光吸收層中添加了鈉(Na)等堿金屬的薄膜太陽電池模組而言，在采用專利文獻(xiàn)I所公開的方法形成了分割溝的情況下，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，作為薄膜太陽電池模組的特性之一的曲線因子(F F:F i I I F ac t o r )的惡化超出了想象。
[0011]作為特性惡化的理由，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，其原因在于，在形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，里面電極層中所含有的鈉(Na)等堿金屬擴(kuò)散至分割溝部分的透明導(dǎo)電膜，結(jié)果導(dǎo)致分割溝部分的電阻值變高。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其課題為，提供一種可對(duì)特性惡化進(jìn)行抑制的太陽電池模組及其制造方法。
[0013][用于解決課題的手段]
[0014]本薄膜太陽電池模組的制造方法的特征在于具有:在基板上對(duì)里面電極層進(jìn)行成膜的里面電極層成膜步驟；向所述里面電極層中添加堿金屬的堿金屬添加步驟；在所述里面電極層上進(jìn)行光吸收層的成膜的光吸收層成膜步驟；形成對(duì)所述光吸收層進(jìn)行分割的分割溝，并在所述分割溝內(nèi)使所述里面電極層的表面露出的分割溝形成步驟；在所述分割溝內(nèi)露出的所述里面電極層的表面，進(jìn)行所述里面電極層和所述堿金屬的合金化的合金化步驟；以及、在所述光吸收層上及所述分割溝內(nèi)進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的成膜的透明導(dǎo)電膜成膜步驟。
[0015]本薄膜太陽電池模組的特征在于具有:基板；在所述基板上被成膜的里面電極層；在所述里面電極層上被成膜的光吸收層；對(duì)所述光吸收層進(jìn)行分割，并使所述里面電極層的表面露出的分割溝；在所述光吸收層上及所述分割溝內(nèi)被成膜的透明導(dǎo)電膜。并且其中，所述里面電極層中添加了堿金屬，在所述分割溝內(nèi)露出的所述里面電極層的表面，形成了所述里面電極層和所述堿金屬的合金。
[0016][發(fā)明的效果]
[0017]根據(jù)所公開的技術(shù)，能夠提供一種可對(duì)特性惡化進(jìn)行抑制的太陽電池模組及其制
造方法。
[0018]附圖概述
[0019][圖1]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組進(jìn)行例示的平面圖。
[0020][圖2]沿圖1的A—A線的部分截面圖。
[0021][圖3]沿圖1的B—B線的截面圖。
[0022][圖4]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其1)。
[0023][圖5]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其2)。
[0024][圖6]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其3)。
[0025][圖7]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其4)。
[0026][圖8]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其5)。
[0027][圖9]對(duì)本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖(其6)。
[0028][圖10]對(duì)各樣本的變換效率進(jìn)行例示的圖。
[0029][圖11]對(duì)堿金屬和里面電極層的合金化抑制堿金屬向透明導(dǎo)電膜擴(kuò)散的效果進(jìn)行例示的圖(其I)。
[0030][圖12]對(duì)堿金屬和里面電極層的合金化抑制堿金屬向透明導(dǎo)電膜擴(kuò)散的效果進(jìn)行例示的圖(其2)。
[0031]本發(fā)明的實(shí)施方式
[0032]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在各附圖中，相同構(gòu)成部分被賦予了相同的符號(hào)，并存在著對(duì)重復(fù)說明進(jìn)行省略的情況。
[0033]這里需要說明的是，盡管在以下的實(shí)施方式等中是以C I S類薄膜太陽電池模組為例進(jìn)行說明的，然而，本發(fā)明也可適用于C I S類薄膜太陽電池模組之外的薄膜太陽電池模組。作為可使用本發(fā)明的薄膜太陽電池模組的例子，可列舉出，非晶硅類薄膜太陽電池模組、微結(jié)晶硅類薄膜太陽電池模組、C I S類之外的化合物類薄膜太陽電池模組等。
[0034]C I S類之外的化合物類薄膜太陽電池模組例如為，由光吸收層中含有銅(Cu )、鋅(Zn)、錫(Sn)、及硫?qū)僭?chalcogen element)(硒(S e )或硫黃(S))的化合物所組成的C z τ s類薄膜太陽電池模組、由光吸收層中含有鎘(c d )和碲(τe )的化合物所組成的C d T e類薄膜太陽電池模組等。
[0035][本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的結(jié)構(gòu)]
[0036]首先，對(duì)本實(shí)施方式的C I S類薄膜太陽電池模組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是對(duì)本實(shí)施方式的C I S類薄膜太陽電池模組進(jìn)行例示的平面圖。圖2是沿圖1的A — A線的部分截面圖。圖3是沿圖1的B —B線的截面圖。
[0037]在各圖中，示出了 C I S類薄膜太陽電池模組的平面形狀為矩形形狀的情形的例子，在對(duì)C I S類薄膜太陽電池模組進(jìn)行平面觀察時(shí)(即，從受光面?zhèn)冗M(jìn)行觀察時(shí))，短邊方向?yàn)閄方向，長邊方向?yàn)閅方向，厚度方向?yàn)閆方向。這里需要說明的是，為了便于說明，在平面圖中也進(jìn)行了與截面圖相對(duì)應(yīng)的陰影處理(hatching)。
[0038]參照?qǐng)D1?圖3，C I S類薄膜太陽電池模組10具有基板11、里面電極層12、光吸收層13、及透明導(dǎo)電膜14，在基板11上依次積層了里面電極層12、光吸收層13、及透明導(dǎo)電膜14。以下對(duì)構(gòu)成C I S類薄膜太陽電池模組10各要素進(jìn)行說明。
[0039]基板11是作為用于形成里面電極層12、光吸收層13、及透明導(dǎo)電膜14的基體的部分。作為基板11，例如可使用青板玻璃或低堿玻璃等的玻璃基板、不銹鋼等的金屬基板、或環(huán)氧樹脂等樹脂基板等。基板11的厚度例如可為數(shù)mm左右。
[0040]里面電極層12形成在基板11上。里面電極層12被沿Y方向所設(shè)置的分割溝12X所分割。分割溝12 X的寬度例如可為數(shù)10?數(shù)100 μ m左右。作為里面電極層12，例如可使用鑰(Mo)。作為里面電極層12，還可使用對(duì)硒(Se)、硫黃(S )具有耐腐蝕性的鈦(T i )、鉻(C r )等。里面電極層12的厚度例如可為數(shù)10 n m?數(shù)μ m左右。里面電極層12是作為C I S類薄膜太陽電池模組10的一個(gè)電極的層。
[0041]光吸收層13是由P型半導(dǎo)體所組成的層，并被形成在里面電極層12上及分割溝12 X內(nèi)。光吸收層13被沿Y方向所設(shè)置的分割溝13 X所分割。分割溝13 x的寬度例如可為數(shù)10?數(shù)100μ m左右。光吸收層13是對(duì)所照射的太陽光等進(jìn)行光電變換的部分。光吸收層13經(jīng)由光電變換而生成的電動(dòng)勢(shì)(electromotive force)可從在里面電極層12和透明導(dǎo)電膜14上分別通過焊料等所設(shè)置的電極帶(銅箔帶)作為電流被取出至外部。
[0042]作為光吸收層13，例如可使用由銅(C u )、銦(I η )、硒(S e )所組成化合物、或者、由銅(C u )、銦(I η )、鎵(G a )、硒(S e )、硫黃(S )所組成的化合物等。作為所述化合物的例子，可列舉出CuInSe 2、Cu (InGa) Se2、Cu (InGa ) ( S S e )2等。光吸收層13的厚度例如可為數(shù)μ m?數(shù)10 μ m左右。
[0043]光吸收層13中可添加鈉(Na)等堿金屬。通過向光吸收層13中添加N a等堿金屬，可提高光電變換效率。這里需要說明的是，取代N a，添加鋰(L i )、鉀(K )等堿金屬也可達(dá)到同樣的效果。
[0044]這里需要說明的是，光吸收層13的表面也可形成緩沖層(圖中未示)。緩沖層是具有可防止電流從光吸收層13漏出的功能的高電阻層。作為緩沖層的材料，例如可使用鋅化合物、硫化鋅(ZnS)、硫化鎘(CdS)、硫化銦(I n S )等。緩沖層的厚度例如可為5?50 n m左右。
[0045]透明導(dǎo)電膜14是由η型半導(dǎo)體所組成的透明層，并被形成在光吸收層13上及分割溝13 X內(nèi)。作為透明導(dǎo)電膜14，例如可使用氧化鋅類薄膜(Z η O )、I T O薄膜等。在使用氧化鋅類薄膜(ZnO)的情況下，通過將硼(B )、鋁(A I )、鎵(G a )等作為雜質(zhì)(dopant)進(jìn)行添加，可實(shí)現(xiàn)低電阻化，為較好。透明導(dǎo)電膜14的厚度例如可為數(shù)μm?數(shù)10μ m左右。光吸收層13和透明導(dǎo)電膜14形成了 P η接合。透明導(dǎo)電膜14是作為C I S類薄膜太陽電池模組10的另一個(gè)電極的層。
[0046]光吸收層13及透明導(dǎo)電膜14被沿Y方向所設(shè)置的分割溝14 χ所分割。分割溝14 χ的寬度例如可為數(shù)10?數(shù)100 μ m左右。由分割溝14 x所分割的各部分構(gòu)成了多個(gè)單元19。在預(yù)定的單元19的分割溝13 χ內(nèi)所形成的透明導(dǎo)電膜14介由分割溝13 χ與毗鄰單元19的里面電極層12電連接。也就是說，由分割溝14 χ所分割的多個(gè)單元19串聯(lián)連接。
[0047]在基板11的X方向的兩個(gè)外緣部上不形成里面電極層12和光吸收層13，而是形成了使基板11的表面露出的第I邊緣空間(edge space) 11 a。另外,在第I邊緣空間11a的內(nèi)側(cè)不形成光吸收層13，而是形成了使里面電極層12的表面露出的第2邊緣空間11b。設(shè)置第2邊緣空間11 b的目的在于將前述電極帶(銅箔帶)安裝在里面電極層12上。第I邊緣空間11 a的寬度優(yōu)選為10 mm以上。第2邊緣空間11 b的寬度優(yōu)選為I mm以上。
[0048][本實(shí)施方式的CI S類薄膜太陽電池模組的制造方法]
[0049]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的C I S類薄膜太陽電池模組的制造方法進(jìn)行說明。圖4?圖9是對(duì)本實(shí)施方式的C I S類薄膜太陽電池模組的制造步驟進(jìn)行例示的圖。這里需要說明的是，圖4?圖9是與圖2的A — A截面相對(duì)應(yīng)的部分截面圖。
[0050]首先，在圖4所示的步驟中，在基板11上進(jìn)行里面電極層12的成膜。具體而言，先準(zhǔn)備基板11。作為基板11，例如可使用青板玻璃或低堿玻璃等的玻璃基板、不銹鋼等的金屬基板、環(huán)氧樹脂等的樹脂基板等?；?1的厚度例如可為數(shù)mm左右。
[0051]接下來，在基板11上例如由濺射(spatter)法等進(jìn)行里面電極層12的成膜。作為里面電極層12，例如可使用鑰(Mo )。作為里面電極層12，還可使用對(duì)硒(S e )、硫黃(S )具有耐腐蝕性的鈦(T i )、鉻(C r )等。里面電極層12的厚度例如可為數(shù)10n m?數(shù)μ m左右。
[0052]接下來，在圖5所示的步驟中，形成對(duì)里面電極層12沿Y方向進(jìn)行分割的分割溝12 χ。在分割溝12 χ內(nèi)使基板11的表面露出。分割溝12 χ例如由以下方式所形成，即，使用Y A G激光器等，將脈沖狀的激光照射至里面電極層12的一部分，據(jù)此，激光所照射的該部分的里面電極層12b被除去。分割溝12 χ的寬度例如可為數(shù)10?數(shù)100 μ m左右。
[0053]接下來，在圖6所示的步驟中，在里面電極層12上及分割溝12 χ內(nèi)進(jìn)行光吸收層13的成膜。光吸收層13例如可由以下方式進(jìn)行成膜，S卩，采用濺射法或沉積(deposition)法等形成包含銅(C u )、鎵(G a )、銦(I η )等的前驅(qū)體(precursor)膜,然后在硒(Se)的環(huán)境中、硫黃(S )的環(huán)境中、或者、硒(Se)及硫黃(S )的環(huán)境中進(jìn)行熱處理(硒化/硫化過程)。[0054]光吸收層13可通過沉積銅(C u )、鎵(G a )、銦(I η )、及硒(S e )來進(jìn)行成膜。另外，光吸收層13也可通過沉積銅(C u )、鎵(G a )、銦(I η )、及硫黃(S )來進(jìn)行成膜。另外，光吸收層13還可通過沉積銅(C u )、鎵(G a )、銦(I η )、硒(Se )、及硫黃(S )來進(jìn)行成膜。
[0055]在本實(shí)施方式中，在光吸收層13中進(jìn)行鈉(N a )、鋰(L i )、鉀(K )等堿金屬的添加。以下以將N a使用為堿金屬的情形為例進(jìn)行說明。
[0056]為了向光吸收層13中添加N a，例如，在里面電極層12上形成前驅(qū)體膜的時(shí)點(diǎn)，可在派射對(duì)象(target)或沉積源中與前驅(qū)體膜材料(例如，CuGa) —起地包含N a。例如，使用包含N a F的C u G a合金的濺射對(duì)象，在里面電極層12上進(jìn)行包含N a的Cu G a膜的成膜，然后在其上，使用I η濺射對(duì)象，進(jìn)行I η膜的成膜。據(jù)此，可形成包含Na的前驅(qū)體膜。
[0057]之后，在硒化/硫化過程中，通過前驅(qū)體膜中所包含的N a的向光吸收層13的擴(kuò)散，形成了結(jié)晶品質(zhì)良好的光吸收層13。但是，使濺射對(duì)象含有N a的物質(zhì)并不限定于N aF，也可為N a單體或其他的N a化合物。另外，取代使C u G a合金的濺射對(duì)象中含有Na，也可使I η濺射對(duì)象、C u濺射對(duì)象中含有N a、N a F等的N a化合物。另外，還可向沉積源添加N a，或者將N a作為沉積源等。
[0058]這里需要說明的是，光吸收層13中所添加的N a等堿金屬的一部分會(huì)擴(kuò)散至里面電極層12，并殘留在里面電極層12中。也就是說，里面電極層12可含有N a等堿金屬。
[0059]作為向光吸收層13中添加鈉(Na)等堿金屬的添加方法，取代上述方法，也可向里面電極層12中直接添加堿金屬。例如，在圖4所示的步驟中，采用濺射法，使用含有Na的M ο對(duì)象來形成里面電極層12，據(jù)此，可向里面電極層12中添加N a。據(jù)此，在進(jìn)行光吸收層13的成膜時(shí)，因?yàn)槔锩骐姌O層12中所含有的N a的一部分?jǐn)U散至了光吸收層13，所以，可形成結(jié)晶品質(zhì)良好的光吸收層13。
[0060]另外，作為向光吸收層13中添加鈉(Na)等堿金屬的其它添加方法，還可為使用基板內(nèi)含有N a等堿金屬的玻璃基板，并使該玻璃基板中的堿金屬擴(kuò)散至光吸收層13的方法。具體而言，在進(jìn)行光吸收層13的成膜時(shí)的硒化/硫化過程中，玻璃基板中的堿金屬擴(kuò)散至里面電極層12，同時(shí)，擴(kuò)散至里面電極層12的堿金屬的一部分?jǐn)U散至光吸收層13，據(jù)此，可形成結(jié)晶品質(zhì)良好的光吸收層13。
[0061]這樣，本發(fā)明的『向里面電極層添加堿金屬的堿金屬添加步驟』也可不需要作為單獨(dú)的步驟而存在，例如，可被包含在對(duì)光吸收層13進(jìn)行成膜的步驟等的一部分中。
[0062]這里需要說明的是，根據(jù)需要，也可在光吸收層13的表面進(jìn)行緩沖層的成膜。緩沖層例如可通過如下方式來形成，即，使用C d S、I n S、I η ( O，S，O H )等的結(jié)晶、Zn (0，S，0H)、Zn0、Zn S、或它們的結(jié)晶等的材料，采用溶液成長法(CBD法)、有機(jī)金屬氣相成長法(MO CVD法)、原子層沉積法(A L D法)等，在光吸收層13的表面進(jìn)行成膜。緩沖層的厚度例如可為5~50 n m左右。
[0063]接下來，在圖7所示的步驟中，形成對(duì)光吸收層13沿Y方向進(jìn)行分割的分割溝13X。在分割溝13 X內(nèi)使里面電極層12的表面露出。分割溝13 X例如由如下方式形成，即，使用Y A G激光器等，將脈沖狀的激光照射在光吸收層13的一部分上，據(jù)此，由激光所照射的該部分的光吸收層13被除去。分割溝13 χ的寬度例如可為數(shù)10~數(shù)100 μ m左右。
[0064]在使用Y A G激光器的情況下，波長優(yōu)選為1064 n m，脈沖寬度優(yōu)選為12 n s ec以上。另外，Y A G激光器除了使用基本波長(1064 n m )之外，也可使用脈沖寬度為12n s e c以上的第2高頻波(532 n m )、第3高頻波(355 n m )等。
[0065]在使用上述激光器對(duì)光吸收層13進(jìn)行除去以形成分割溝13 χ時(shí)，在分割溝13 χ內(nèi)所露出的里面電極層12的表面，里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a進(jìn)行合金化。所形成的合金例如為N a2Mo04, Na2Mo2O ,,Na2Mo3O6, Na4MoO 5等。
[0066]這樣，為了使里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a進(jìn)行合金化，需要使用具有如上所述的脈沖寬度(脈沖寬度3 12 n s e c )的激光。這里需要說明的是，關(guān)于里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a的合金化所帶來的特別的效果將在后述的實(shí)施例中進(jìn)行說明。
[0067]接下來，在圖8所示的步驟中，在光吸收層13上及分割溝13 χ內(nèi)進(jìn)行透明導(dǎo)電膜14的成膜。透明導(dǎo)電膜14例如可由以下方式來進(jìn)行成膜，即，采用M O C V D法、濺射法等，對(duì)將硼(B )、鎵(G a )、鋁(A I )等作為雜質(zhì)進(jìn)行了添加的氧化鋅類薄膜(Z ηO )、I T O (Indium Tin Oxide)薄膜等的透明且低電阻的膜進(jìn)行成膜。透明導(dǎo)電膜14的厚度例如可為數(shù)μ m?數(shù)10μ m左右。
[0068]接下來，在圖9所示的步驟中，形成對(duì)光吸收層13及透明導(dǎo)電膜14沿Y方向進(jìn)行分割的分割溝14 χ。在分割溝14 χ內(nèi)使里面電極層12的表面露出。分割溝14 χ例如可由以下方式來形成，即，采用Y A G激光器等，將脈沖狀的激光照射在光吸收層13及透明導(dǎo)電膜14的一部分上，據(jù)此，激光所照射的該部分的光吸收層13及透明導(dǎo)電膜14被除去。分割溝14 χ的寬度例如可為數(shù)10?數(shù)100 μ m左右。這里需要說明的是，也可以不使用激光，而使用針等機(jī)械地形成分割溝14 χ (即，機(jī)械劃線法)。根據(jù)以上步驟，可制成圖1?3所示的C I S類薄膜太陽電池模組10。
[0069]這里需要說明的是，在前述圖7所示的步驟中，在對(duì)光吸收層13進(jìn)行除去以形成分割溝13 χ的同時(shí)，在分割溝13 χ內(nèi)所露出的里面電極層12的表面，對(duì)里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a進(jìn)行了合金化。但是，分割溝13 χ的形成和N a的合金化也可在不同的步驟中進(jìn)行。
[0070]例如，也可由以下方式進(jìn)行合金化，S卩，在采用機(jī)械劃線法形成分割溝13 χ后，使用具有脈沖寬度為12 n s e c以上的基本波長(1064 n m )、或第2高頻波(532 n m )、第3高頻波(355 nm)的Y A G激光器，對(duì)分割溝13 χ內(nèi)的里面電極層12進(jìn)行激光的照射，在分割溝13 χ內(nèi)所露出的里面電極層12的表面，使里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a合金化。
[0071]另外，還可由以下方式進(jìn)行合金化，S卩，在使用脈沖寬度為小于12 n s e c的短脈沖寬度(例如，數(shù)n s e c左右)的脈沖激光形成分割溝13 χ后，使用具有脈沖寬度為12 n s e c以上的基本波長(1064 n m )、或第2高頻波(532 n m )、第3高頻波(355 ηm)的Y A G激光器對(duì)分割溝13 χ內(nèi)的里面電極層12進(jìn)行激光的照射，在分割溝13 χ內(nèi)所露出的里面電極層12的表面，使里面電極層12和里面電極層12中所含有的N a進(jìn)行合金化。[0072]〈實(shí)施例〉
[0073]作為實(shí)施例，對(duì)改變了分割溝13 χ的形成條件的情況下的各自的C I S類薄膜太陽電池模組的性能進(jìn)行了比較。
[0074]首先，制作了下述4個(gè)種類的樣本(樣本I~4)。樣本I為比較例的樣本，其是使用金屬針采用機(jī)械劃線法形成了分割溝13 χ的C I S類薄膜太陽電池模組(以下稱比較例I)。樣本2是比較例的樣本，其是使用脈沖寬度9 n s e c的激光形成了分割溝13 χ的C I S類薄膜太陽電池模組(以下稱比較例2)。
[0075]樣本3是本實(shí)施例的樣本，其是使用脈沖寬度12 n s e c的激光形成了分割溝13χ的C I S類薄膜太陽電池模組(以下稱實(shí)施例1)。樣本4是本實(shí)施例的樣本，其是使用脈沖寬度15 n s e c的激光形成了分割溝13 χ的C I S類薄膜太陽電池模組(以下稱實(shí)施例2)。這里需要說明的是，對(duì)于樣本I~4，除了分割溝13 χ之外，其它制作條件均相同。
[0076]對(duì)于所制作的樣本I~4，其作為薄膜太陽電池模組的性能比較結(jié)果如表1及圖10所示。
[0077][表1]
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜太陽電池模組的制造方法，具有: 在基板上進(jìn)行里面電極層的成膜的里面電極層成膜步驟； 對(duì)所述里面電極層進(jìn)行堿金屬的添加的堿金屬添加步驟； 在所述里面電極層上進(jìn)行光吸收層的成膜的光吸收層成膜步驟； 形成分割所述光吸收層的分割溝，并在所述分割溝內(nèi)使所述里面電極層的表面露出的分割溝形成步驟； 在所述分割溝內(nèi)露出的所述里面電極層的表面，使所述里面電極層和所述堿金屬進(jìn)行合金化的合金化步驟；及 在所述光吸收層上及所述分割溝內(nèi)進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的成膜的透明導(dǎo)電膜成膜步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 在所述堿金屬添加步驟中，添加鈉(Na)作為所述堿金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述分割溝形成步驟和所述合金化步驟為相同的步驟， 通過對(duì)所述光吸收層照射激光以形成所述分割溝的同時(shí)，通過所述激光對(duì)所述里面電極層和所述堿金屬進(jìn)行 合金化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述激光的波長為1064 n m,并且,所述激光的脈沖寬度為12 n s e c以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述基板為包含所述堿金屬的玻璃基板， 在所述堿金屬添加步驟中，使所述玻璃基板中的所述堿金屬擴(kuò)散至所述里面電極層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 在所述光吸收層成膜步驟中，進(jìn)行添加了所述堿金屬的光吸收層的成膜， 在所述堿金屬添加步驟中，使所述光吸收層中所添加了的所述堿金屬擴(kuò)散至所述里面電極層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 在所述堿金屬添加步驟中，向所述里面電極層直接添加所述堿金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，還具有: 形成分割所述里面電極層的第2分割溝，并在所述第2分割溝內(nèi)使所述基板的表面露出的步驟；及 形成分割所述光吸收層及所述透明導(dǎo)電膜的第3分割溝，并在所述第3分割溝內(nèi)使所述里面電極層的表面露出，以及，形成將由所述分割溝、所述第2分割溝、及所述第3分割溝所分割的多個(gè)單元進(jìn)行串聯(lián)的結(jié)構(gòu)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述里面電極層包含鑰(Mo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述光吸收層至少含有銅(C U )、銦(I η )、及硒(Se)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽電池模組的制造方法，其中: 所述光吸收層至少含有銅(C u )、鋅(Z η )、錫(S η )、及硫?qū)僭?硒(S e )或硫黃(S ))。
12.一種薄膜太陽電池模組，具有: 基板； 在所述基板上被成膜的里面電極層； 在所述里面電極層上被成膜的光吸收層； 對(duì)所述光吸收層進(jìn)行分割，并使所述里面電極層的表面露出的分割溝；及 在所述光吸收層上及所述分割溝內(nèi)被成膜的透明導(dǎo)電膜， 其中， 所述里面電極層中添加了堿金屬， 在所述分割溝內(nèi)露出的所述里面電極層的表面，形成了所述里面電極層和所述堿金屬的合金。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜太陽電池模組，其中: 所述堿金屬為鈉(Na)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜太陽電池模組，其中: 所述里面電極層含有鑰(Mo)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜太陽電池模組，其中: 所述光吸收層至少含有銅(C u )、銦(I η )、及硒(Se)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜太陽電池模組，其中: 所述光吸收層至 少含有銅(C u )、鋅(Z η )、錫(S η )、及硫?qū)僭?硒(S e )或硫黃(S ))。
【文檔編號(hào)】H01L31/04GK103946989SQ201280057822
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月25日
【發(fā)明者】杉本廣紀(jì), 石川佳祐, 近藤真司 申請(qǐng)人:昭和硯殼石油株式會(huì)社