JPH053333A

JPH053333A - 太陽電池のリペア方法

Info

Publication number: JPH053333A
Application number: JP3153170A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Murakami; 勉村上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【構成】電極２および７のいずれかが導電性ペースト
で形成された太陽電池を前記導電性ペーストのバインダ
ーのガラス転移点Ｔｇ以上の温度で、かつ、相対湿度６
０％以上に保ち、太陽電池に逆バイアスを印加してショ
ート及びシャントをリペアする。【効果】太陽電池のショート及びシャントがリペアさ
れ、太陽電池特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信頼性の高い太陽電池
の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、太陽電
池の製造工程で発生する、ショートやシャントを簡便に
修復する事により太陽電池の初期特性、及び使用時にお
ける劣化を防ぐための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽光を電気エネルギーに変換する光電
変換素子である太陽電池は、電卓、腕時計などの民生用
の小電力用電源として広く応用されており、また、将
来、石油、石炭などのいわゆる化石燃料の代替電力用と
して実用化可能な技術として注目されている。太陽電池
は半導体のｐｎ接合の光起電力を利用した技術である。
シリコンなどの半導体が太陽光を吸収すると、電子と正
孔の光キャリヤーが生成する。該光キャリヤーはｐｎ接
合部の内部電界に依りドリフトし、外部に取り出され
る。この様な太陽電池はほぼ半導体プロセスを用いるこ
とにより作製される。具体的には、ＣＺ法などの結晶成
長法によりｐ型、あるいはｎ型に価電子制御したシリコ
ンの単結晶を作製し、該単結晶をスライスして約３００
μｍの厚みのシリコンウエハーを作る。さらに前記ウエ
ハーの導電型と反対の導電型となるように、価電子制御
剤の拡散やイオン打込みなどの適当な手段により、異種
の導電型の層を形成することで前記ウエハー内にｐｎ接
合を作る。

【０００３】ところで、信頼性や変換効率の観点から、
現在、主に実用化されている太陽電池には、単結晶シリ
コンが使われているが、上述のように太陽電池作製は半
導体プロセスを用いるため、その生産コストは高いもの
となっている。

【０００４】また、単結晶シリコン太陽電池には、次の
ような欠点もある。単結晶シリコンは間接遷移であるた
め光吸収係数が小さく、必要光量を得るためには、少な
くとも５０μｍ以上の厚さが必要である。これは軽量化
の点から不利である。

【０００５】また、太陽電池として好適なバンドギャッ
プは１．５ｅＶであるが、単結晶シリコンの場合は約
１．１ｅＶである。このため太陽光の短波長成分を有効
に利用できない欠点もある。

【０００６】ここで、仮に単結晶シリコンの代わりに多
結晶シリコンを用いるとすると、生産コストは低下する
が、多結晶シリコンもやはり間接遷移なので太陽電池の
厚さの問題は残る。さらに多結晶シリコンには粒界その
他の問題がある。

【０００７】また、結晶質シリコンを用いた太陽電池
は、大面積のウエハーを製造することが困難であること
から、単体では大電力を取りだすことができない。従っ
て単位素子を直列化あるいは並列化するための配線技術
が必要となる。また屋外で使用する場合、様々な気象条
件によりもたらされる機械的損傷から太陽電池を保護す
るために、高価な実装が必要になる。

【０００８】以上のように、従来の太陽電池は単位発電
量に対する生産コストが既存の発電方法に比べて割高に
なってしまうという問題点がある。従って、電力用とし
ての太陽電池の実用化を進めるに当たっては、低コスト
化及び大面積化が重要な技術的課題である。前記課題解
決のため現在、様々な検討がなされており、コストの安
い材料、変換効率の安い材料などの材料の探究が行なわ
れている。このような材料としては、非晶質シリコン、
非晶質シリコンゲルマニウム、非晶質炭化珪素などのテ
トラヘドラル系の非晶質半導体もしくはＣｄＳ、Ｃｕ₂
ＳなどのII−VI族の化合物半導体及びＧａＡｓ、ＧａＡ
ｌＡｓなどの III−Ｖ族の化合物半導体等が挙げられ
る。とりわけ、非晶質半導体を光起電力発生層に用いた
薄膜太陽電池は、単結晶太陽電池に比較して大面積の膜
が作製できること、膜厚が薄くて済むこと、及び任意の
基板材料に堆積できることなどの長所があり有望視され
ている。

【０００９】しかしながら大面積の膜を作製する場合、
製造工程上ピンホールや欠陥が生じ、信頼性の向上の面
で問題が残っている。

【００１０】このような問題の解決手段として成膜後に
太陽電池をリペアする方法が用いられている。太陽電池
の欠陥のリペア方法としては、米国特許４，１６６，９
１８に於て太陽電池に逆バイアスをかけることによりシ
ョート部分を焼き切る方法が開示されている。前記開示
された方法によれば電極として金属と絶縁物との混合物
であるサーメットを用いた太陽電池に於てショート部分
に存在するサーメットを逆バイアスによって焼き切ると
いうものである。

【００１１】上記従来例では、電極金属としてサーメッ
トを用いた場合についてのみ開示されているため、他の
構成の太陽電池では同様の効果を得られなかった。例え
ば、基板上に少なくとも１つのｐｉｎ構造を有する非晶
質シリコン、透明電極、導電性ペーストよりなるグリッ
ド電極を順次設けた後、該グリッド電極の上に樹脂フィ
ルムを積層する太陽電池の製造方法に於ては、従来のリ
ペア方法では、印刷された導電ペーストが、太陽電池使
用時にエンカプシュレーション用の樹脂を通過して侵入
してきた水分と、光で発生した起電力とのためにピンホ
ール内へマイグレーションし、次第にショートが発生す
るという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き従来の逆バイアス印加リペア方法における諸問題を克
服して、ショート及びシャントに基づく太陽電池の欠陥
をリペアし、製品の歩留まりを向上させる方法を提供す
ることにある。

【００１３】本発明の更に別の目的は、太陽電池特性の
実使用時における信頼性を高める製造方法を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電極が導電性ペーストで形成された太陽
電池の逆方向バイアスを印加して欠陥をリペアする方法
に於て、前記導電性ペーストに用いられるバインダーの
ガラス転移点以上の温度で、かつ、相対湿度６０％以上
に於て、太陽電池に逆方向バイアスを印加する事であ
る。また、このような方法は、基板上に少なくとも１つ
のｐｉｎ構造を有する非晶質シリコン、透明電極、導電
性ペーストよりなるグリッド電極、及び樹脂フィルムを
順次形成してなることを特徴とする構造の太陽電池に好
適に用いられる。さらに、前記導電性ペーストはＡｇ、
Ｐｄ、Ｃｕの内の少なくともひとつの金属をフィラーと
して含み、バインダーが、ポリエステル、ウレタン、エ
ポキシ、又はポリイミドであり前記樹脂フィルムが少な
くとも、エチレンと酢酸ビニールとの共重合体からなる
フィルム又は、フッソ化エチレンのうちのひとつである
太陽電池に好適に用いられる。

【００１５】本発明者の実験に於て、導電性ペーストで
電極を形成した構造の太陽電池に於ては従来の逆バイア
ス印加法によりショート及びシャントを焼き切ってリペ
アしても太陽電池を長期間使用すると再びシャントが生
じる事がわかった。本発明者による詳細な実験によって
この原因は、高温高湿下でエンカプシュレーション用の
樹脂を通過して侵入してきた水分と光で発生した起電力
のため導電性ペーストの金属がリペアされたショート及
びシャント部分にマイグレーションするという現象が起
こるためである事がわかった。

【００１６】本発明者は、更に検討を加え、逆バイアス
印加リペアの方法を改良する事により前述のようなマイ
グレーションを防ぐ事ができ、太陽電池の信頼性を向上
させるという効果を見い出した。

【００１７】本発明は以上のような基礎的な知見を基に
完成したものである。

【００１８】以下に本発明をより詳しく説明するが、本
発明は、以下の具体的説明によって発明の内容が限定さ
れるものではない。

【００１９】本発明のリペア方法は非晶質シリコンのｐ
ｉｎ型太陽電池でグリッド電極や下部電極を導電性ペー
ストでスクリーン印刷する構造のものに適用できる。ま
た、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの従来の太陽
電池に於ても電極をスクリーン印刷で形成した場合に
は、本発明の方法が好適に用いられる。またＣｄＳなど
の化合物半導体の太陽電池では通常電極をスクリーン印
刷で形成するため本発明が用いられる。これらの太陽電
池の構成例を図５（Ａ）乃至（Ｄ）に示した。

【００２０】図５（Ａ）は非晶質シリコンのｐｉｎ型太
陽電池であり、図に於て、５１は支持体、５２は下部電
極、５３はｎ型半導体層、５４はｉ型半導体層、５５は
ｐ型半導体層、５６は透明電極、５７はグリッド電極で
ありこの順に堆積形成してなる太陽電池である。本太陽
電池では透明電極５６の側より光の入射が行なわれるこ
とを前提としている。

【００２１】図５（Ｂ）は、ガラス基板を用いた太陽電
池で基板５１がガラスで形成されていて光は上から照射
される。この場合、下部電極５２は導電性ペーストで構
成されている。

【００２２】図５（Ｃ）は、薄膜多結晶シリコンを用い
た太陽電池でｎ型半導体層５３が薄膜の多結晶で形成さ
れている。

【００２３】図５（Ｄ）は、結晶シリコンあるいは多結
晶シリコンを用いた太陽電池で、この場合、透明電極５
６は、導電性でなくても良く、例えばＳｉＯ、ＳｉＯ
₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等が用いられる。

【００２４】各太陽電池に於て用いられるグリッド電極
５７は、半導体層で発生した電流を外部回路に取り出す
ための集電用として設けられるが、半導体層への光入射
光量が十分に確保されるよう、その形状及び面積が適宜
設計される。

【００２５】たとえば、その形状は光起電力素子の受光
面に対して一様に広がり、且つ受光面積に対してその面
積は好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下
であることが望ましい。

【００２６】また、シート抵抗値としては、好ましくは
５０Ω／□以下、より好ましくは１０Ω／□以下である
ことが望ましい。このような特性を有したグリッド電極
を大面積の太陽電池へ配線する方法としては蒸着やスパ
ッタなどの真空プロセスのほか、メッキや導電性ペース
トを用いたスクリーン印刷法が用いられる。大面積のパ
ターンを得るにはスクリーン印刷法が好適に用いられ
る。電極材料としてはＡｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｕ、
Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ等の金属またはこれらの合
金が挙げられる。これらの薄膜は積層させて用いること
ができる。導電性ペーストを用いたスクリーン印刷法の
場合、前記導電性ペーストは前記金属の微粒子とポリマ
ーのバインダーとを溶媒に溶かしたものである。ポリマ
ーとしては架橋型でも非架橋型でも所望に応じて使われ
る。また、ポリマーは、エポキシ、ポリエステル、ポリ
ウレタン、ポリイミドなどの樹脂が接着強度、柔軟性な
どの要求される物性に応じて選択される。

【００２７】次に、本発明の太陽電池のリペアを行なう
に好適な回路例を図１（Ａ）に示す。図１に於て、太陽
電池は図５（Ａ）の構成のもので、８は回路を結線する
ための導線、９は電圧源、１０は電流計、１１は電圧計
を示す。電圧源９は太陽電池に逆バイアスを印加するた
めのものであるから直流で安定した電圧を発生できるも
のが好ましい。また発生する電圧の範囲は０Ｖから太陽
電池のブレークダウンが生じない電圧まで、例えば３０
Ｖ位の電圧が発生できれば良い。また電圧計１１は前記
電圧源９で発生した電圧を読みとるもので、分解能とし
ては０．１Ｖ位あれば良い。電流計１０は、太陽電池の
リーク電流を読みとるもので、太陽電池の面積に応じた
レンジが必要となる。ここで図１（Ｂ）は太陽電池のシ
ョート部分を模式的に示す断面図である。

【００２８】逆バイアス印加の方法としては、太陽電池
のｐ型半導体層５に電圧を０Ｖから徐々に印加していき
同時にリーク電流を記録する。１Ｖ／min 程度の速度で
電圧を上げていき約１０Ｖ位で電圧印加を止める。

【００２９】ところで、これらの条件は、太陽電池の構
成やショートの大きさにもより一概には決定できない。
また、場合によっては以上の逆バイアスを印加しても殆
ど効果が無いこともある。

【００３０】本発明者らは、逆バイアス印加時の太陽電
池の環境条件に着目し以下の実験を行なった。［実験］
まず、シャント抵抗及び太陽電池特性がほぼ同様の図５
（Ａ）に示す構造の太陽電池を１８個用意した。これら
の太陽電池の暗状態での電圧電流特性を測定し、電圧電
流カーブの原点付近の傾きからシャント抵抗を算出した
後、ソーラーシュミレータを用いてＡＭ１．５の太陽
光スペクトルの光を１００ｍＷ／ｃｍ²の強度で照射
し、電圧電流特性を求めることにより太陽電池の初期特
性を測定した。

【００３１】次に、この太陽電池のひとつをオーブンに
入れて温度４０℃、相対湿度５０％の条件に保ち逆バイ
アスを印加した。電圧は、０Ｖから１５Ｖまで１Ｖ／mi
n の速度で印加していった。その後この太陽電池をオー
ブンから取り出し室温に戻し前述した方法でシャント抵
抗と太陽電池特性を測定した。次にリペア前のシャント
抵抗とリペア後のシャント抵抗の比を求めこれをＲshと
した。次に同様の実験を別の太陽電池で繰り返し行なっ
た。このとき温度および相対湿度をそれぞれ９０℃およ
び８０％まで変化させた。結果を図２に示した。また、
温度９０℃、相対湿度８０％でリペアした太陽電池のリ
ペア前後の暗状態での電圧電流特性を図３（Ａ）に示し
た。また、同様にリペア前後の光照射状態での電圧電流
特性を図３（Ｂ）に示した。この結果からわかるように
逆バイアス印加時の温度が６０℃より高いときに顕著な
効果がありさらに湿度が６０％以上で効果が生じること
が判明した。

【００３２】本発明者は、この理由について、以下のよ
うに考えた。すなわち、導電性ペーストのバインダーの
Ｔｇ以上に太陽電池を加熱することでバインダー部の透
湿性が良くなり、太陽電池周囲の相対湿度を高めておく
ことでバインダーを介して水分が侵入する。このような
状態で逆バイアスをかけるとショート部分の銀がグリッ
ド電極側へマイグレーションすることにより除去される
という機構である。なおかつこのように除去された部分
には、Ｔｇ以上の温度で軟化溶融したバインダーポリマ
ーが進入し、封止剤の役目を果たす等、２次的な効果が
期待できるので、本発明はきわめて安定したリペア方法
である。また、通常考えられているように逆バイアス印
加によりショート部が、ジュール熱で焼き切れる現象も
同時に起きていることは言うまでもない。

【００３３】次にこの太陽電池の長期使用特性を以下の
ようにして評価した。

【００３４】前述の方法で温度７０℃、相対湿度８０％
に於て逆バイアス印加してリペアを施した太陽電池及び
比較例として未処理の太陽電池を用意した。

【００３５】初期の太陽電池特性を測定し、電圧電流特
性から得られる開放電圧Ｖ_OC及び短絡電流Ｉ_SCから最適
負荷を算出し、負荷抵抗をこれらの太陽電池に接続し
た。

【００３６】次に負荷抵抗を接続した太陽電池を５０
℃、相対湿度７０％一定に保たれた試料台上に配置し、
前述と同じＡＭ１．５光（１００ｍＷ／ｃｍ² ）を連
続照射し一定時間後、再びシャント抵抗を求め、初期の
シャント抵抗で規格化しＲshを求めた。この操作を１０
０時間の連続照射中に繰り返した。得られた結果を図４
に示した。図４から分かるように、比較試料に対し本発
明を用いて作成した太陽電池の方が光に対し安定である
ことが判明した。

【００３７】

【実施例】実施例１図５（Ａ）に示す層構成の太陽電池
を以下のように作成し、続いて逆バイアス印加リペアを
行なった。

【００３８】まず、十分に脱脂、洗浄を行なったＳＵＳ
４３０ＢＡ製基板（１０ｃｍ角、厚み１ｍｍ）５１を不
図示のＤＣスパッタ装置に入れＣｒを２０００Å堆積し
下部電極５２を形成した。基板５１を取り出し、不図示
のＲＦプラズマＣＶＤ成膜装置に入れ成膜室内のベース
プレッシャーを１０^-6Ｔｏｒｒの真空度に排気した後、
ＳｉＨ₄ ２０ｓｃｃｍ、ＰＨ₃ （１％Ｈ₂ 希釈）２ｓｃ
ｃｍ、Ｈ₂ ２００ｓｃｃｍを導入し、内圧を１Ｔｏｒｒ
に保持し、ＲＦ電力を１００Ｗとしてｎ型半導体層５３
の堆積を行なった。その後、成膜室内のベースプレッシ
ャーを１０^-6Ｔｏｒｒの真空度に排気した後、ＳｉＨ₄
５０ｓｃｃｍ、Ｈ₂１００ｓｃｃｍを導入し、圧力を
１．５Ｔｏｒｒに保持した。さらに、ＲＦパワー５０Ｗ
を投入しｉ型半導体層５４の堆積を行なった。成膜室内
のベースプレッシャーを１０^-6Ｔｏｒｒの真空度に排気
して、ＳｉＨ₄ ２０ｓｃｃｍ、ＢＦ₃ （１％Ｈ₂ 希釈）
４０ｓｃｃｍ、Ｈ₂ ６００ｓｃｃｍを導入し、内圧を
１．２Ｔｏｒｒに保持し、ＲＦパワーを１．０ｋＷとし
ｐ型半導体層５５の堆積を行なった。

【００３９】次に、基板１を冷却後、成膜室から取り出
し、不図示の抵抗加熱の蒸着装置に入れて、該装置内を
１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、酸素ガスを導入
し、内圧を０．５ｍＴｏｒｒとした後ＩｎとＳｎとの合
金を抵抗加熱により蒸着し、反射防止効果を兼ねた機能
を有する透明導電膜（ＩＴＯ膜）を７００Å堆積し上部
電極５６とした。蒸着終了後試料を取り出し不図示のス
クリーン印刷機により幅３００μｍ、長さ７ｃｍのグリ
ッドを間隔１ｃｍで印刷した。このとき導電性ペースト
は、Ａｇフィラー４０部、ポリエステルバインダー６０
部（体積比）の組成のものを用いた。バインダーのＴｇ
は６０℃であった。

【００４０】次に、得られた太陽電池の暗状態での電圧
電流特性を測定しシャント抵抗を測定したところ約５０
０Ωｃｍ² であり、大きなショートあるいはシャントが
あることがわかった。この太陽電池をソーラーシュミレ
ータを用いてＡＭ１．５の太陽光スペクトルの光を１
００ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射し、電圧電流特性を求め
ることにより太陽電池の初期特性を測定した。この太陽
電池の初期のフィルファクター（以下ＦＦと書く）は
０．４５であった。

【００４１】次に、この太陽電池を温度６５℃、相対湿
度７０％のオーブンに入れて平衡に達した後逆バイアス
を印加した。電圧は、０Ｖから１５Ｖまで１Ｖ／min の
速度で印加していった。その後この太陽電池をオーブン
から取り出し、室温に戻し前述した方法でシャント抵抗
と太陽電池特性を測定した。シャント抵抗は約２ｋΩｃ
ｍ² に増加していた。また、太陽電池特性の内ＦＦは
０．６０に向上した。

【００４２】この太陽電池の長期使用特性としての光劣
化特性を以下のようにして評価した。

【００４３】前述の電圧電流特性を求めた際に得られる
開放電圧Ｖ_OC及び短絡電流Ｉ_SCから最適負荷を算出し、
負荷抵抗を各々の試料に接続した。

【００４４】次に負荷抵抗を接続された太陽電池を温度
５０℃、相対湿度７０％一定に保たれた試料台上に配置
し、前述と同じＡＭ１．５光（１００ｍＷ／ｃｍ² ）を
５００ｈｒ連続照射した後、再びシャント抵抗を求め
た。この様にして得られた５００時間後のシャント抵抗
は１．５ｋΩｃｍ² であり、光に対し安定であることが
分かった。実施例２次に、図５（Ｂ）に示す層構成の太陽電池を以下のよう
に作製し、続いて逆バイアス印加リペアを行なった。

【００４５】太陽電池は実施例１とほぼ同様の方法で作
製した。

【００４６】まず、十分に脱脂、洗浄を行なった７０５
９ガラス基板（１０ｃｍ角）５１を不図示の抵抗加熱の
蒸着装置に入れて、該装置内を１０^-7Ｔｏｒｒ以下に真
空排気した後、酸素ガスを導入し、内圧を０．５ｍＴｏ
ｒｒとした後Ｓｎを抵抗加熱により蒸着し、透明導電膜
（ＳｎＯ₂ 膜）を８０００Å堆積し上部電極５６とし
た。基板５１を取り出し、不図示のＲＦプラズマＣＶＤ
成膜装置に入れ成膜室内を１０^-6Ｔｏｒｒの真空度に排
気し、ＳｉＨ₄ ２０ｓｃｃｍ、ＢＦ₃ （１％Ｈ₂希釈）
４０ｓｃｃｍ、Ｈ₂ ６００ｓｃｃｍを導入し、内圧を
１．２Ｔｏｒｒに保持し、ＲＦパワーを１．０ｋＷとし
ｐ型半導体層５５の堆積を行なった。その後、成膜室内
を１０^-6Ｔｏｒｒの真空度に排気し、ＳｉＨ₄ ５０ｓｃ
ｃｍ、Ｈ₂ １００ｓｃｃｍを導入し、圧力を１．５Ｔｏ
ｒｒに保持した。さらに、ＲＦパワー５０Ｗを投入しｉ
型半導体層５４の堆積を行なった。再び成膜室内を１０
^-6Ｔｏｒｒの真空度に排気し、ＳｉＨ₄ ２０ｓｃｃｍ、
ＰＨ₃ （１％Ｈ₂ 希釈）２ｓｃｃｍ、Ｈ₂ ２００ｓｃｃ
ｍを導入し、内圧を１Ｔｏｒｒに保持し、ＲＦ電力を１
００Ｗとしてｎ型半導体層５３の堆積を行なった。

【００４７】次に、基板５１を冷却後、成膜室から取り
出し、不図示のスクリーン印刷装置により下部電極５２
を形成した。このとき導電性ペーストは、Ｃｕフィラー
７０部、エポキシバインダー３０部（体積比）の組成の
ものを用いた。バインダーのＴｇは９０℃であった。

【００４８】次に、実施例１と同様の手順で太陽電池の
暗状態での電圧電流特性を測定しシャント抵抗を測定し
たところ約８００Ωｃｍ² であった。この太陽電池をソ
ーラーシュミレータを用いてＡＭ１．５の太陽光スペ
クトルの光を１００ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射し、電圧
電流特性を求めることにより太陽電池の初期特性を測定
した。この太陽電池の初期のフィルファクター（以下Ｆ
Ｆと書く）は０．５５であった。次に、この太陽電池を
オーブンに入れて温度９０℃、相対湿度９０％の条件で
逆バイアスを印加した。電圧は、０Ｖから１０Ｖまで
０．５Ｖ／min の速度で印加していった。その後この太
陽電池をオーブンから取り出し、室温に戻し前述した方
法でシャント抵抗と太陽電池特性を測定した。シャント
抵抗は約２．５ｋΩｃｍ² に増加していた。また、太陽
電池特性の内ＦＦは０．６５に向上した。

【００４９】この太陽電池の光劣化特性を実施例１と同
様に評価した。

【００５０】５００時間後のシャント抵抗は１．９ｋΩ
ｃｍ² であり光に対し安定であることが分かった。実施例３次に、実施例１に示した方法で逆バイアス印加リペアを
行なった太陽電池を用い図６に示す構成の太陽電池モジ
ュールを作製し、長期使用時の安定性を評価した。

【００５１】太陽電池は実施例１とほぼ同様の方法で作
製した。

【００５２】まず、実施例１と同様に図５（Ａ）の構造
の１０ｃｍ角の太陽電池を３０枚作製した。このときグ
リッド電極５７を形成する導電性ペーストは、Ａｇフィ
ラー７０部、ウレタン樹脂バインダー３０部（体積比）
の組成のものを用いた。バインダーのＴｇは７０℃であ
った。

【００５３】次に、これらの太陽電池をオーブンに入れ
て温度７５℃、相対湿度８０％の条件でそれぞれ逆バイ
アスを印加した。電圧は、０Ｖから１５Ｖまで１Ｖ／mi
n の速度で印加していった。その後この太陽電池をオー
ブンから取り出し、室温に戻し前述した方法でシャント
抵抗と太陽電池特性を測定した。シャント抵抗は３０枚
の平均が約１．５ｋΩｃｍ² であった。また、太陽電池
特性の内ＦＦは３０枚の平均が０．６２であった。

【００５４】次に、これらの太陽電池のグリッド６７と
基板６１とを錫メッキした銅のテープで接続して直列化
を施した。その後、エチレンビニルアセテート樹脂から
なる封止剤６８を耐候性を向上させるためのテフロン樹
脂６９によりエンカプシュレーションを施した。

【００５５】この太陽電池の光劣化特性を以下のように
して評価した。

【００５６】前述の電圧電流特性を求めた際に得られる
開放電圧Ｖ_OC及び短絡電流Ｉ_SCから最適負荷を算出し、
負荷抵抗を各々の試料に接続した。

【００５７】次に負荷抵抗を接続された太陽電池を温度
５０℃、相対湿度７０％一定に保たれた試料台上に配置
し、前述と同じＡＭ１．５光（１００ｍＷ／ｃｍ² ）を
５００ｈｒ連続照射した後、再び前述と同様にシャント
抵抗を求めた。この様にして得られた５００時間後のシ
ャント抵抗は１．５ｋΩｃｍ² であり、光に対し安定で
あることが分かった。

【００５８】

【発明の効果】本発明により、太陽電池特性が向上し、
さらに長期使用時に於ても光劣化が少なく信頼性の高い
太陽電池が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明の太陽電池のリペア方法を模式的
に示す結線図である。（Ｂ）同図（Ａ）の太陽電池のシ
ョート部分を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の各種条件におけるシャント抵抗と温度
との関係を示すグラフである。

【図３】（Ａ）本発明のリペア前後の太陽電池の暗時に
おける電圧電流特性を示すグラフである。（Ｂ）本発明
のリペア前後の太陽電池の光照射時における電圧電流特
性を示すグラフである。

【図４】本発明のリペア前後の太陽電池の実使用状態に
おける経時変化を示すグラフである。

【図５】本発明の太陽電池のリペア方法を適用する各種
太陽電池の構成を示す模式図である。（Ａ）非晶質シリコン太陽電池（Ｂ）ガラス基板太陽電池（Ｃ）薄膜多結晶シリコン太陽電池（Ｄ）単結晶又は多結晶シリコン太陽電池

【図６】本発明の太陽電池のリペア方法を適用する太陽
電池のモジュール構成を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１，５１，６１基板２，５２，６２下部電極３，５３，６３ｎ型半導体層４，５４，６４ｉ型半導体層５，５５，６５ｐ型半導体層６，５６，６６透明電極７，６７グリッド電極８導線９電圧源１０電流計１１電圧計１２ショート部分６８，６９樹脂フィルム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極が導電性ペーストで形成された太陽
電池に逆方向バイアスを印加して欠陥をリペアする方法
に於て、前記導電性ペーストに用いられるバインダーの
ガラス転移点以上の温度で、かつ、相対湿度６０％以上
に於て、太陽電池に逆方向バイアスを印加する事を特徴
とする太陽電池のリペア方法。
【請求項２】太陽電池が基板上に少なくとも１つのｐ
ｉｎ構造を有する非晶質シリコン、透明電極、導電性ペ
ーストよりなるグリッド電極及び樹脂フィルムを順次形
成してなることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池
のリペア方法。
【請求項３】導電性ペーストがＡｇ、Ｐｄ、Ｃｕの内
の少なくともひとつの金属をフィラーとして含むことを
特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池のリペア方
法。
【請求項４】前記導電性ペーストのバインダーが、ポ
リエステル、ウレタン、エポキシ、又はポリイミドであ
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
太陽電池のリペア方法。
【請求項５】前記樹脂フィルムが少なくとも、エチレ
ンと酢酸ビニールとの共重合体からなるフィルム又は、
フッソ化エチレンのうちのひとつであることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池のリペア
方法。