JP2003303981A - 集積型太陽電池の製造方法およびパターニング装置 - Google Patents
集積型太陽電池の製造方法およびパターニング装置Info
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- JP2003303981A JP2003303981A JP2002109695A JP2002109695A JP2003303981A JP 2003303981 A JP2003303981 A JP 2003303981A JP 2002109695 A JP2002109695 A JP 2002109695A JP 2002109695 A JP2002109695 A JP 2002109695A JP 2003303981 A JP2003303981 A JP 2003303981A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よく
製造できる製造方法、およびそれに用いるパターニング
装置を提供する。 【解決手段】 第１の電極膜１２上にｐｎ接合を含む半
導体膜１３を形成したのち、半導体膜１３の一部をスト
ライプ状に除去することによって半導体膜１３を短冊状
に分割する第２の工程と、半導体膜１３上および露出し
た第１の電極膜１２上に第２の電極膜１４を形成したの
ち第２の電極膜１４の一部をストライプ状に除去するこ
とによって第２の電極膜１４を短冊状に分割する第３の
工程とを含み、第２および第３の工程から選ばれる少な
くとも１つの工程において、ロール状に巻かれた絶縁性
基板１１を送り出して連続的または断続的に移動させな
がら、半導体膜１３および第２の電極膜１４から選ばれ
る少なくとも１つの膜の一部を剥離工具を用いてストラ
イプ状に除去する。
製造できる製造方法、およびそれに用いるパターニング
装置を提供する。 【解決手段】 第１の電極膜１２上にｐｎ接合を含む半
導体膜１３を形成したのち、半導体膜１３の一部をスト
ライプ状に除去することによって半導体膜１３を短冊状
に分割する第２の工程と、半導体膜１３上および露出し
た第１の電極膜１２上に第２の電極膜１４を形成したの
ち第２の電極膜１４の一部をストライプ状に除去するこ
とによって第２の電極膜１４を短冊状に分割する第３の
工程とを含み、第２および第３の工程から選ばれる少な
くとも１つの工程において、ロール状に巻かれた絶縁性
基板１１を送り出して連続的または断続的に移動させな
がら、半導体膜１３および第２の電極膜１４から選ばれ
る少なくとも１つの膜の一部を剥離工具を用いてストラ
イプ状に除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓性を有する絶
縁性基板を用いた集積型太陽電池、およびその製造方法
に関する。
縁性基板を用いた集積型太陽電池、およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とV
Iｂ族元素とからなる化合物半導体薄膜（カルコパイラ
イト構造半導体薄膜）であるＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩ
Ｓ）、またはこれにＧａを固溶したＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）
Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）、あるいはＣｕＩｎＳ2を光吸収層に
用いた太陽電池モジュールの構造および製造方法につい
て報告がなされている（たとえば、１３ＴＨ ＥＵＲＯ
ＰＥＡＮ ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ ＳＯＬＡＲ Ｃ
ＯＮＦＥＲＥＮＣＥ、１９９５、Ｐ．１４５１−１４５
５）。このようなＣＩＳ系太陽電池においては、基板上
に複数のユニットセルを直列接続した集積型構造が一般
的である。
Iｂ族元素とからなる化合物半導体薄膜（カルコパイラ
イト構造半導体薄膜）であるＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩ
Ｓ）、またはこれにＧａを固溶したＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）
Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）、あるいはＣｕＩｎＳ2を光吸収層に
用いた太陽電池モジュールの構造および製造方法につい
て報告がなされている（たとえば、１３ＴＨ ＥＵＲＯ
ＰＥＡＮ ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ ＳＯＬＡＲ Ｃ
ＯＮＦＥＲＥＮＣＥ、１９９５、Ｐ．１４５１−１４５
５）。このようなＣＩＳ系太陽電池においては、基板上
に複数のユニットセルを直列接続した集積型構造が一般
的である。
【０００３】ＣＩＳ系の集積型太陽電池を製造するため
の従来の方法について、図７を参照しながら一例を説明
する。まず、図７（ａ）に示すように、ガラスなどの絶
縁性基板１上に第１の電極膜２をスパッタリング法によ
って形成した後、連続発振のレーザビームＬ１を照射す
ることによって、第１の電極膜２をストライプ状に除去
して短冊状の第１の電極膜２を形成する。次に、図７
（ｂ）に示すように、ｐ形Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2薄
膜とｎ形ＣｄＳ薄膜との積層膜からなる半導体膜３を形
成する。次に、図７（ｃ）に示すように、半導体膜３を
短冊状に分割する。次に、図７（ｄ）に示すように、第
２の電極膜４として透明導電膜を形成する。最後に、図
７（ｅ）に示すように、第２の電極膜４を短冊状に分割
する。図７（ｅ）の集積型太陽電池では、各ユニットセ
ル５の第２の電極膜４が、隣接するユニットセル５の第
１の電極膜２と接続することによって、各ユニットセル
５が直列接続している。
の従来の方法について、図７を参照しながら一例を説明
する。まず、図７（ａ）に示すように、ガラスなどの絶
縁性基板１上に第１の電極膜２をスパッタリング法によ
って形成した後、連続発振のレーザビームＬ１を照射す
ることによって、第１の電極膜２をストライプ状に除去
して短冊状の第１の電極膜２を形成する。次に、図７
（ｂ）に示すように、ｐ形Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2薄
膜とｎ形ＣｄＳ薄膜との積層膜からなる半導体膜３を形
成する。次に、図７（ｃ）に示すように、半導体膜３を
短冊状に分割する。次に、図７（ｄ）に示すように、第
２の電極膜４として透明導電膜を形成する。最後に、図
７（ｅ）に示すように、第２の電極膜４を短冊状に分割
する。図７（ｅ）の集積型太陽電池では、各ユニットセ
ル５の第２の電極膜４が、隣接するユニットセル５の第
１の電極膜２と接続することによって、各ユニットセル
５が直列接続している。
【０００４】このような集積型の太陽電池においては、
ステンレス基板などの可撓性基板を用いることによって
汎用性が高くなる。また、可撓性基板を用いた場合に
は、ロール状に巻かれた基板を引き出してその上に太陽
電池を連続的に形成するロール・ツー・ロール方式また
はステッピングロール方式で太陽電池を製造できるた
め、製造上有利である。また、可撓性を有する基板を用
いた集積型太陽電池は、ガラス基板を用いた太陽電池と
比較して、切断する長さを変えることによって必要な発
電量に応じたモジュールを作製できるという利点があ
る。
ステンレス基板などの可撓性基板を用いることによって
汎用性が高くなる。また、可撓性基板を用いた場合に
は、ロール状に巻かれた基板を引き出してその上に太陽
電池を連続的に形成するロール・ツー・ロール方式また
はステッピングロール方式で太陽電池を製造できるた
め、製造上有利である。また、可撓性を有する基板を用
いた集積型太陽電池は、ガラス基板を用いた太陽電池と
比較して、切断する長さを変えることによって必要な発
電量に応じたモジュールを作製できるという利点があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
・ツー・ロール方式またはステッピングロール方式を用
いて太陽電池を製造する場合には、それに合わせたパタ
ーニング方法が必要になってくる。
・ツー・ロール方式またはステッピングロール方式を用
いて太陽電池を製造する場合には、それに合わせたパタ
ーニング方法が必要になってくる。
【０００６】フォトリソ・エッチング法によって半導体
膜や第２の電極膜を短冊状に加工する（パターニングす
る）ことは可能であるが、この場合には、（１）多くの
プロセスを必要とする、（２）基板寸法や形状に制約が
ある、（３）連続一貫生産が困難であるという問題があ
る。ロール・ツー・ロール方式またはステッピングロー
ル方式で太陽電池を製造する方法は、連続的に太陽電池
を製造できることがメリットであるため、フォトリソ・
エッチング法によるパターニングは適さない。
膜や第２の電極膜を短冊状に加工する（パターニングす
る）ことは可能であるが、この場合には、（１）多くの
プロセスを必要とする、（２）基板寸法や形状に制約が
ある、（３）連続一貫生産が困難であるという問題があ
る。ロール・ツー・ロール方式またはステッピングロー
ル方式で太陽電池を製造する方法は、連続的に太陽電池
を製造できることがメリットであるため、フォトリソ・
エッチング法によるパターニングは適さない。
【０００７】このような状況に鑑み、本発明は、ロール
・ツー・ロール方式またはステッピングロール方式の利
点を生かして集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よ
く製造できる製造方法、およびそれに用いるパターニン
グ装置を提供することを目的とする。
・ツー・ロール方式またはステッピングロール方式の利
点を生かして集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よ
く製造できる製造方法、およびそれに用いるパターニン
グ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の集積型太陽電池の製造方法は、直列接続さ
れた２以上のユニットセルを可撓性を有する絶縁性基板
上に形成する集積型太陽電池の製造方法であって、前記
絶縁性基板上に第１の電極膜を形成したのち前記第１の
電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前
記第１の電極膜を短冊上に分割する第１の工程と、前記
第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成したの
ち、前記半導体膜の一部をストライプ状に除去すること
によって前記半導体膜を短冊状に分割する第２の工程
と、前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露
出した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成したの
ち前記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去するこ
とによって前記第２の電極膜を短冊状に分割する第３の
工程とを含み、前記第２および第３の工程から選ばれる
少なくとも１つの工程において、ロール状に巻かれた前
記絶縁性基板を送り出して連続的または断続的に移動さ
せながら、前記半導体膜および前記第２の電極膜から選
ばれる少なくとも１つの膜の一部を剥離工具を用いてス
トライプ状に除去することを特徴とする。この製造方法
によれば、集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よく
製造できる。
に、本発明の集積型太陽電池の製造方法は、直列接続さ
れた２以上のユニットセルを可撓性を有する絶縁性基板
上に形成する集積型太陽電池の製造方法であって、前記
絶縁性基板上に第１の電極膜を形成したのち前記第１の
電極膜の一部をストライプ状に除去することによって前
記第１の電極膜を短冊上に分割する第１の工程と、前記
第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成したの
ち、前記半導体膜の一部をストライプ状に除去すること
によって前記半導体膜を短冊状に分割する第２の工程
と、前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露
出した前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成したの
ち前記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去するこ
とによって前記第２の電極膜を短冊状に分割する第３の
工程とを含み、前記第２および第３の工程から選ばれる
少なくとも１つの工程において、ロール状に巻かれた前
記絶縁性基板を送り出して連続的または断続的に移動さ
せながら、前記半導体膜および前記第２の電極膜から選
ばれる少なくとも１つの膜の一部を剥離工具を用いてス
トライプ状に除去することを特徴とする。この製造方法
によれば、集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よく
製造できる。
【０００９】上記製造方法では、前記少なくとも１つの
工程において、前記絶縁性基板を移動しながら前記少な
くとも１つの膜の一部を前記絶縁性基板の長手方向に除
去することが好ましい。この構成によれば、パターニン
グを連続的に行うことができる。
工程において、前記絶縁性基板を移動しながら前記少な
くとも１つの膜の一部を前記絶縁性基板の長手方向に除
去することが好ましい。この構成によれば、パターニン
グを連続的に行うことができる。
【００１０】上記製造方法では、前記剥離工具がワイヤ
であることが好ましい。
であることが好ましい。
【００１１】上記製造方法では、前記少なくとも１つの
工程において、前記絶縁性基板を固定した状態で、前記
剥離工具を前記絶縁性基板の幅方向に移動させることに
よって前記少なくとも１つの膜の一部を前記幅方向に除
去することが好ましい。この構成によれば、絶縁性基板
の長手方向にユニットセルが直列接続された集積型太陽
電池を製造できる。この方法で製造される太陽電池は、
切断する長さを変えることによって容易に出力を変える
ことができる。
工程において、前記絶縁性基板を固定した状態で、前記
剥離工具を前記絶縁性基板の幅方向に移動させることに
よって前記少なくとも１つの膜の一部を前記幅方向に除
去することが好ましい。この構成によれば、絶縁性基板
の長手方向にユニットセルが直列接続された集積型太陽
電池を製造できる。この方法で製造される太陽電池は、
切断する長さを変えることによって容易に出力を変える
ことができる。
【００１２】上記製造方法では、前記剥離工具が、先端
がダイヤモンドからなる剥離工具であってもよい。
がダイヤモンドからなる剥離工具であってもよい。
【００１３】上記製造方法では、前記少なくとも１つの
工程において、回転するローラ状の加工台に密着するよ
うに前記絶縁性基板を移動させることが好ましい。
工程において、回転するローラ状の加工台に密着するよ
うに前記絶縁性基板を移動させることが好ましい。
【００１４】上記製造方法では、前記剥離工具は、前記
加工台の半径方向に移動可能なように弾性体またはエア
シリンダで支持されていることが好ましい。
加工台の半径方向に移動可能なように弾性体またはエア
シリンダで支持されていることが好ましい。
【００１５】上記製造方法では、前記半導体膜が、Ｉｂ
族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む化合物半導
体層を含むことが好ましい。
族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含む化合物半導
体層を含むことが好ましい。
【００１６】上記製造方法では、前記半導体膜の硬度が
前記第１の電極膜の硬度よりも小さいことが好ましい。
前記第１の電極膜の硬度よりも小さいことが好ましい。
【００１７】また、本発明のパターニング装置は、可撓
性を有する絶縁性基板上に形成された膜をストライプ状
に除去するためのパターニング装置であって、ロール状
に巻かれた前記絶縁性基板を連続的または断続的に送り
出すための送り出し手段と、前記送り出し手段から送り
出された前記絶縁性基板をロール状に巻き取るための巻
き取り手段と、前記送り出し手段から送り出された前記
絶縁性基板を前記膜が形成されていない側から支持する
加工台と、前記絶縁性基板を挟んで前記加工台に対向す
るように配置された、前記膜をストライプ状に除去する
ための加工手段とを備えることを特徴とする。このパタ
ーニング装置によれば、本発明の太陽電池の製造方法を
容易に実施できる。
性を有する絶縁性基板上に形成された膜をストライプ状
に除去するためのパターニング装置であって、ロール状
に巻かれた前記絶縁性基板を連続的または断続的に送り
出すための送り出し手段と、前記送り出し手段から送り
出された前記絶縁性基板をロール状に巻き取るための巻
き取り手段と、前記送り出し手段から送り出された前記
絶縁性基板を前記膜が形成されていない側から支持する
加工台と、前記絶縁性基板を挟んで前記加工台に対向す
るように配置された、前記膜をストライプ状に除去する
ための加工手段とを備えることを特徴とする。このパタ
ーニング装置によれば、本発明の太陽電池の製造方法を
容易に実施できる。
【００１８】上記パターニング装置では、前記加工台が
ローラ状の加工台であることが好ましい。
ローラ状の加工台であることが好ましい。
【００１９】上記パターニング装置では、前記加工手段
が、輪状のワイヤと、前記ワイヤに張力を与えるための
手段と、前記ワイヤを走行させるための手段とを備える
ことが好ましい。
が、輪状のワイヤと、前記ワイヤに張力を与えるための
手段と、前記ワイヤを走行させるための手段とを備える
ことが好ましい。
【００２０】上記パターニング装置では、前記加工手段
が、先端がダイヤモンドからなる剥離工具を備えてもよ
い。
が、先端がダイヤモンドからなる剥離工具を備えてもよ
い。
【００２１】上記パターニング装置では、前記加工手段
が、前記絶縁性基板の幅方向に移動することによって前
記膜を前記幅方向に分割する加工ヘッドを備えることが
好ましい。
が、前記絶縁性基板の幅方向に移動することによって前
記膜を前記幅方向に分割する加工ヘッドを備えることが
好ましい。
【００２２】上記パターニング装置では、前記加工台が
平板状の加工台であり且つ前記絶縁性基板を固定するた
めの固定手段を備えることが好ましい。
平板状の加工台であり且つ前記絶縁性基板を固定するた
めの固定手段を備えることが好ましい。
【００２３】上記パターニング装置では、前記加工手段
によって発生する加工屑を除去するための除去手段をさ
らに備えることが好ましい。
によって発生する加工屑を除去するための除去手段をさ
らに備えることが好ましい。
【００２４】上記パターニング装置では、前記加工手段
で加工される前の前記膜の状態を観察するためのモニタ
リング手段と、前記モニタリング手段の観察結果に基づ
いて前記加工手段の位置を調整するアライメント手段と
をさらに備えることが好ましい。
で加工される前の前記膜の状態を観察するためのモニタ
リング手段と、前記モニタリング手段の観察結果に基づ
いて前記加工手段の位置を調整するアライメント手段と
をさらに備えることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の記述にお
いて、同一の部分については同一の符号を付して重複す
る説明を省略する場合がある。
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の記述にお
いて、同一の部分については同一の符号を付して重複す
る説明を省略する場合がある。
【００２６】（実施形態１）実施形態１では、本発明の
集積型太陽電池の製造方法について説明する。実施形態
１の製造方法では、直列接続された２以上のユニットセ
ルを可撓性を有する絶縁性基板上に形成する。
集積型太陽電池の製造方法について説明する。実施形態
１の製造方法では、直列接続された２以上のユニットセ
ルを可撓性を有する絶縁性基板上に形成する。
【００２７】まず、図１（ａ）に示すように、絶縁性基
板１１上に第１の電極膜１２を形成したのち、第１の電
極膜１２の一部をストライプ状に除去して溝１２ａを形
成することによって、第１の電極膜１２を短冊状に分割
する（第１の工程）。絶縁性基板１１は、可撓性を有す
る基板１１ａと基板１１ａ上に形成された絶縁膜１１ｂ
とを含む。なお、絶縁性基板１１には、ポリイミドなど
の絶縁性の材料からなる基板を用いてもよい。また、絶
縁性基板１１には、表面を絶縁処理した可撓性を有する
基板を用いてもよい。絶縁性基板１１は、ローラに巻き
取ることができる程度の可撓性を有する。
板１１上に第１の電極膜１２を形成したのち、第１の電
極膜１２の一部をストライプ状に除去して溝１２ａを形
成することによって、第１の電極膜１２を短冊状に分割
する（第１の工程）。絶縁性基板１１は、可撓性を有す
る基板１１ａと基板１１ａ上に形成された絶縁膜１１ｂ
とを含む。なお、絶縁性基板１１には、ポリイミドなど
の絶縁性の材料からなる基板を用いてもよい。また、絶
縁性基板１１には、表面を絶縁処理した可撓性を有する
基板を用いてもよい。絶縁性基板１１は、ローラに巻き
取ることができる程度の可撓性を有する。
【００２８】基板１１ａには、たとえば可撓性を有する
ステンレスの薄板を用いることができる。絶縁膜１１ｂ
にはＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜、ＴｉＯ2膜などを用いるこ
とができ、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ゾル・ゲル法
または液相析出法などによって形成できる。基板１１ａ
がステンレスからなる場合、基板１１ａの厚さは、たと
えば２０μｍ〜２００μｍの範囲内である。また、絶縁
膜１１ｂの厚さは、たとえば０．０５μｍ〜２．０μｍ
の範囲内である。
ステンレスの薄板を用いることができる。絶縁膜１１ｂ
にはＳｉＯ2膜、Ａｌ2Ｏ3膜、ＴｉＯ2膜などを用いるこ
とができ、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ゾル・ゲル法
または液相析出法などによって形成できる。基板１１ａ
がステンレスからなる場合、基板１１ａの厚さは、たと
えば２０μｍ〜２００μｍの範囲内である。また、絶縁
膜１１ｂの厚さは、たとえば０．０５μｍ〜２．０μｍ
の範囲内である。
【００２９】第１の電極膜１２はＭｏなどの金属からな
り、スパッタリング法や蒸着法によって形成できる。第
１の電極膜１２は、ロール・ツー・ロール方式もしくは
スッテンピングロール方式で絶縁性基板１１を供給しな
がら連続的に形成することが可能である。第１の電極膜
１２の分割は、たとえばリフトオフ法で行うことができ
る。具体的には、まず、絶縁性基板１１のうち溝１２ａ
が形成される部分にレジストインクからなる分割ライン
を形成し、その上に第１の電極膜１２を形成する。次
に、レジストインクを溶剤で除去することによって第１
の電極膜１２をリフトオフし、第１の電極膜１２を分割
できる。
り、スパッタリング法や蒸着法によって形成できる。第
１の電極膜１２は、ロール・ツー・ロール方式もしくは
スッテンピングロール方式で絶縁性基板１１を供給しな
がら連続的に形成することが可能である。第１の電極膜
１２の分割は、たとえばリフトオフ法で行うことができ
る。具体的には、まず、絶縁性基板１１のうち溝１２ａ
が形成される部分にレジストインクからなる分割ライン
を形成し、その上に第１の電極膜１２を形成する。次
に、レジストインクを溶剤で除去することによって第１
の電極膜１２をリフトオフし、第１の電極膜１２を分割
できる。
【００３０】次に、図１（ｂ）に示すように、第１の電
極膜１２上にｐｎ接合を含む半導体膜１３を形成する。
そして、図１（ｃ）に示すように、半導体膜１３の一部
をストライプ状に除去して溝１３ａを形成することによ
って、半導体膜１３を短冊状に分割する（第２の工
程）。溝１３ａは、溝１３ａによって第１の電極膜１２
の一部が露出するような位置に形成され、たとえば、溝
１２ａに隣接されるように形成される。半導体膜１３の
一部を除去する方法については後述する。
極膜１２上にｐｎ接合を含む半導体膜１３を形成する。
そして、図１（ｃ）に示すように、半導体膜１３の一部
をストライプ状に除去して溝１３ａを形成することによ
って、半導体膜１３を短冊状に分割する（第２の工
程）。溝１３ａは、溝１３ａによって第１の電極膜１２
の一部が露出するような位置に形成され、たとえば、溝
１２ａに隣接されるように形成される。半導体膜１３の
一部を除去する方法については後述する。
【００３１】半導体膜１３は、ｐ形の半導体層とｎ形の
半導体層とを含む。ｐ形の半導体としては、たとえば、
カルコパイライト構造半導体を用いることができ、具体
的には、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含
む半導体を用いることができる。より具体的には、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）、またはこれにＧａを固溶したＣ
ｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）、あるいはこれら
のＳｅの一部をＳ（硫黄）で置き換えた半導体を用いる
ことができる。これらの半導体は、蒸着法またはスパッ
タリング法によって形成できる。また、ｎ形の半導体と
しては、たとえば、ＣｄＳ、ＺｎＯ、Ｚｎ（Ｏ，Ｏ
Ｈ）、Ｚｎ（Ｏ，ＯＨ，Ｓ）等の少なくともII族元素と
VIｂ族元素とを含む化合物を用いることができる。これ
らの半導体は、化学（浴）析出法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｂａｔｈ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはスパッタリン
グ法で形成できる。また、ｎ形の半導体として、上述し
たｐ形の半導体にＺｎなどのII族元素を添加してｎ形と
した半導体を用いることもできる。
半導体層とを含む。ｐ形の半導体としては、たとえば、
カルコパイライト構造半導体を用いることができ、具体
的には、Ｉｂ族元素とIIIｂ族元素とVIｂ族元素とを含
む半導体を用いることができる。より具体的には、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）、またはこれにＧａを固溶したＣ
ｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）、あるいはこれら
のＳｅの一部をＳ（硫黄）で置き換えた半導体を用いる
ことができる。これらの半導体は、蒸着法またはスパッ
タリング法によって形成できる。また、ｎ形の半導体と
しては、たとえば、ＣｄＳ、ＺｎＯ、Ｚｎ（Ｏ，Ｏ
Ｈ）、Ｚｎ（Ｏ，ＯＨ，Ｓ）等の少なくともII族元素と
VIｂ族元素とを含む化合物を用いることができる。これ
らの半導体は、化学（浴）析出法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｂａｔｈ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはスパッタリン
グ法で形成できる。また、ｎ形の半導体として、上述し
たｐ形の半導体にＺｎなどのII族元素を添加してｎ形と
した半導体を用いることもできる。
【００３２】半導体膜１３はロール・ツー・ロール方式
またはスッテンピングロール方式で基板を供給しなが
ら、連続的に形成することが可能である。
またはスッテンピングロール方式で基板を供給しなが
ら、連続的に形成することが可能である。
【００３３】次に、図１（ｄ）に示すように、半導体膜
１３上および半導体膜１３が除去された露出した第１の
電極膜１２上に第２の電極膜１４を形成する。第２の電
極膜１４は溝１３ａの部分にも形成され、この溝１３ａ
の部分を通じて第１の電極膜１２と第２の電極膜１４と
が電気的に接続される。最後に、図１（ｅ）に示すよう
に、第２の電極膜１４の一部をストライプ状に除去して
溝１４ａを形成することによって、第２の電極膜１４を
短冊状に分割する（第３の工程）。第３の工程では、図
１（ｅ）に示すように、第２の電極膜１４とともに半導
体膜１３の一部を除去してもよい。第２の電極膜１４に
は、ＺｎＯ膜、ＺｎＯ：Ａｌ膜、ＩＴＯ膜などの透明導
電膜を用いることができ、スパッタリング法やＣＶＤ法
などによって形成できる。第２の電極膜１４はロール・
ツー・ロール方式またはスッテンピングロール方式で基
板を供給しながら、連続的に形成することが可能であ
る。第２の電極膜１４の一部を除去する方法については
後述する。
１３上および半導体膜１３が除去された露出した第１の
電極膜１２上に第２の電極膜１４を形成する。第２の電
極膜１４は溝１３ａの部分にも形成され、この溝１３ａ
の部分を通じて第１の電極膜１２と第２の電極膜１４と
が電気的に接続される。最後に、図１（ｅ）に示すよう
に、第２の電極膜１４の一部をストライプ状に除去して
溝１４ａを形成することによって、第２の電極膜１４を
短冊状に分割する（第３の工程）。第３の工程では、図
１（ｅ）に示すように、第２の電極膜１４とともに半導
体膜１３の一部を除去してもよい。第２の電極膜１４に
は、ＺｎＯ膜、ＺｎＯ：Ａｌ膜、ＩＴＯ膜などの透明導
電膜を用いることができ、スパッタリング法やＣＶＤ法
などによって形成できる。第２の電極膜１４はロール・
ツー・ロール方式またはスッテンピングロール方式で基
板を供給しながら、連続的に形成することが可能であ
る。第２の電極膜１４の一部を除去する方法については
後述する。
【００３４】このようにして、直列接続された２以上の
ユニットセル（太陽電池ユニットセル）１５が絶縁性基
板１１上に形成された集積型太陽電池を製造できる。各
ユニットセル１５の第２の電極膜１４は、隣接するユニ
ットセル１５の第１の電極膜１２と接続されており、こ
れによって隣接するユニットセルが直列接続されてい
る。なお、第１の電極膜１２と第２の電極膜１４との間
には、必要に応じて半導体膜１３以外の層を含んでもよ
い。
ユニットセル（太陽電池ユニットセル）１５が絶縁性基
板１１上に形成された集積型太陽電池を製造できる。各
ユニットセル１５の第２の電極膜１４は、隣接するユニ
ットセル１５の第１の電極膜１２と接続されており、こ
れによって隣接するユニットセルが直列接続されてい
る。なお、第１の電極膜１２と第２の電極膜１４との間
には、必要に応じて半導体膜１３以外の層を含んでもよ
い。
【００３５】以下に、半導体膜１３の一部または第２の
電極膜１４の一部を除去する方法について説明する。実
施形態１の製造方法では、第２および第３の工程から選
ばれる少なくとも１つの工程（たとえば両方の工程）に
おいて、ロール状に巻かれた絶縁性基板１１を送り出し
て連続的または断続的に移動しながら、剥離工具を用い
て半導体膜１３または第２の電極膜１４をストライプ状
に除去し、その後、絶縁性基板１１をロール状に巻き取
る。すなわち、第２および第３の工程から選ばれる少な
くとも１つの工程は、ロール・ツー・ロール方式または
ステッピングロール方式で基板を移動しながらパターニ
ングを行う。以下、パターニングの方法について、４つ
の具体例を説明する。
電極膜１４の一部を除去する方法について説明する。実
施形態１の製造方法では、第２および第３の工程から選
ばれる少なくとも１つの工程（たとえば両方の工程）に
おいて、ロール状に巻かれた絶縁性基板１１を送り出し
て連続的または断続的に移動しながら、剥離工具を用い
て半導体膜１３または第２の電極膜１４をストライプ状
に除去し、その後、絶縁性基板１１をロール状に巻き取
る。すなわち、第２および第３の工程から選ばれる少な
くとも１つの工程は、ロール・ツー・ロール方式または
ステッピングロール方式で基板を移動しながらパターニ
ングを行う。以下、パターニングの方法について、４つ
の具体例を説明する。
【００３６】まず、パターニングの第１および第２の方
法について一例を説明する。第１および第２の方法で
は、絶縁性基板を移動しながら、パターニングされる膜
の一部を絶縁性基板の長手方向に除去する。
法について一例を説明する。第１および第２の方法で
は、絶縁性基板を移動しながら、パターニングされる膜
の一部を絶縁性基板の長手方向に除去する。
【００３７】第１の方法における一工程の断面図を図２
（ａ）に、斜視図を図２（ｂ）に示す。第１の方法で
は、ローラ２１に巻かれた基板２２を送り出し、パター
ニングをしたのちに再びローラ２３で巻き取る。基板２
２は、半導体膜１３が形成された絶縁性基板１１、また
は第２の電極膜１４が形成された絶縁性基板１１であ
る。
（ａ）に、斜視図を図２（ｂ）に示す。第１の方法で
は、ローラ２１に巻かれた基板２２を送り出し、パター
ニングをしたのちに再びローラ２３で巻き取る。基板２
２は、半導体膜１３が形成された絶縁性基板１１、また
は第２の電極膜１４が形成された絶縁性基板１１であ
る。
【００３８】パターニングは、ローラ状の加工台２４上
で行われる。基板２２は、張力がかけられた状態で、回
転する加工台２４上を移動する。このとき、基板２２の
うち膜が形成されていない側の面を加工台２４の外周面
に押し当てる。加工ヘッド２５は、基板２２を挟んで加
工台２４と対向している。加工ヘッド２５は、基板２２
の幅方向（基板２２の長手方向に垂直で且つ基板２２の
主面に平行な方向）に一定の間隔で配置された複数の剥
離工具２５ａを備える。剥離工具２５ａには、たとえ
ば、先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成形され
ている剥離工具を用いることができる。剥離工具２５ａ
は、基板２２の撓みに対応すべく、加工台２４の半径方
向に移動可能なように弾性体２５ｂで支持されている。
弾性体２５ｂには、ゴムや板バネを用いることができ
る。なお、弾性体２５ｂの代わりにエアシリンダを用い
て剥離工具２５ａを支持してもよい。
で行われる。基板２２は、張力がかけられた状態で、回
転する加工台２４上を移動する。このとき、基板２２の
うち膜が形成されていない側の面を加工台２４の外周面
に押し当てる。加工ヘッド２５は、基板２２を挟んで加
工台２４と対向している。加工ヘッド２５は、基板２２
の幅方向（基板２２の長手方向に垂直で且つ基板２２の
主面に平行な方向）に一定の間隔で配置された複数の剥
離工具２５ａを備える。剥離工具２５ａには、たとえ
ば、先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成形され
ている剥離工具を用いることができる。剥離工具２５ａ
は、基板２２の撓みに対応すべく、加工台２４の半径方
向に移動可能なように弾性体２５ｂで支持されている。
弾性体２５ｂには、ゴムや板バネを用いることができ
る。なお、弾性体２５ｂの代わりにエアシリンダを用い
て剥離工具２５ａを支持してもよい。
【００３９】パターニングは、剥離工具２５ａを基板２
２に押し当ててパターニングすべき膜に切り込んだ状態
で基板２２を移動させることによって行う。この方法で
は、パターニングすべき膜の一部を基板２２の長手方向
にストライプ状に除去できる。半導体膜１３の硬度が第
１の電極膜１２の硬度よりも小さい場合、たとえば、第
１の電極膜１２として硬度が高いＭｏ膜を用いた場合に
は、剥離工具２５ａの先端をＭｏ膜の表面で止めること
が容易になる。このとき、ＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）や
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）といった半導体
膜の硬度はＭｏ膜と比較して小さいため、Ｍｏ膜を残し
て半導体膜のみをきれいに除去できる。
２に押し当ててパターニングすべき膜に切り込んだ状態
で基板２２を移動させることによって行う。この方法で
は、パターニングすべき膜の一部を基板２２の長手方向
にストライプ状に除去できる。半導体膜１３の硬度が第
１の電極膜１２の硬度よりも小さい場合、たとえば、第
１の電極膜１２として硬度が高いＭｏ膜を用いた場合に
は、剥離工具２５ａの先端をＭｏ膜の表面で止めること
が容易になる。このとき、ＣｕＩｎＳｅ2（ＣＩＳ）や
Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ）といった半導体
膜の硬度はＭｏ膜と比較して小さいため、Ｍｏ膜を残し
て半導体膜のみをきれいに除去できる。
【００４０】次に、パターニングの第２の方法の工程断
面図を図３に示す。この方法でも、ローラ２１に巻かれ
た基板２２を送り出し、パターニングをしたのちに再び
ローラ２３で巻き取る。第２の方法は、第１の方法とは
剥離工具のみが異なるため、重複する説明を省略する。
第２の方法では、剥離工具として、張力がかけられたワ
イヤ３１を使用する。ワイヤ３１は、ローラ３２ａ〜３
２ｃによって張力がかけられるとともに走行される。パ
ターニングは、ワイヤ３１を基板２２に押し当ててパタ
ーニングすべき膜に切り込んだ状態で基板２２を移動さ
せることによって行う。この方法では、パターニングす
べき膜の一部を基板２２の長手方向にストライプ状に除
去できる。ワイヤ３１は、金属製で且つその表面にダイ
ヤモンドを電着したものが好ましい。
面図を図３に示す。この方法でも、ローラ２１に巻かれ
た基板２２を送り出し、パターニングをしたのちに再び
ローラ２３で巻き取る。第２の方法は、第１の方法とは
剥離工具のみが異なるため、重複する説明を省略する。
第２の方法では、剥離工具として、張力がかけられたワ
イヤ３１を使用する。ワイヤ３１は、ローラ３２ａ〜３
２ｃによって張力がかけられるとともに走行される。パ
ターニングは、ワイヤ３１を基板２２に押し当ててパタ
ーニングすべき膜に切り込んだ状態で基板２２を移動さ
せることによって行う。この方法では、パターニングす
べき膜の一部を基板２２の長手方向にストライプ状に除
去できる。ワイヤ３１は、金属製で且つその表面にダイ
ヤモンドを電着したものが好ましい。
【００４１】第１および第２の方法では、可撓性を有す
る基板をロール・ツー・ロール方式で移動させながら、
半導体膜または第２の電極膜の一部を基板の移動方向に
沿ってストライプ状に除去する。この方法によれば太陽
電池を連続的に生産できるメリットがあるが、不良箇所
を発見してもその部分を除去しにくいという短所があ
る。その点を考慮すると、基板の移動方向に対して直交
する方向（基板の幅方向）に膜を分割することも好まし
い。以下に、基板の幅方向に膜を分割するパターニング
の方法（第３および第４の方法）について説明する。
る基板をロール・ツー・ロール方式で移動させながら、
半導体膜または第２の電極膜の一部を基板の移動方向に
沿ってストライプ状に除去する。この方法によれば太陽
電池を連続的に生産できるメリットがあるが、不良箇所
を発見してもその部分を除去しにくいという短所があ
る。その点を考慮すると、基板の移動方向に対して直交
する方向（基板の幅方向）に膜を分割することも好まし
い。以下に、基板の幅方向に膜を分割するパターニング
の方法（第３および第４の方法）について説明する。
【００４２】パターニングの第３の方法について説明す
る。第３の方法の一工程の斜視図を図４（ａ）に示し、
側面図を図４（ｂ）に示す。第３の方法では、ローラ２
１に巻かれた基板２２を送り出し、パターニングをした
のちに再びローラ２３で巻き取る。パターニングは、ロ
ーラ２１とローラ２３との間に配置された平板状の加工
台４１上で行われる。
る。第３の方法の一工程の斜視図を図４（ａ）に示し、
側面図を図４（ｂ）に示す。第３の方法では、ローラ２
１に巻かれた基板２２を送り出し、パターニングをした
のちに再びローラ２３で巻き取る。パターニングは、ロ
ーラ２１とローラ２３との間に配置された平板状の加工
台４１上で行われる。
【００４３】加工台４１は、基板２２のうち膜が形成さ
れていない側を支持する。加工ヘッド４２は、基板２２
を挟んで加工台４１に対向する位置に配置される。加工
ヘッド４２は、基板２２の長手方向に一定の間隔で配置
された複数の剥離工具４２ａを備える。剥離工具４２ａ
には、剥離工具２５ａと同様なものを用いることがで
き、剥離工具２５ａと同様にパターニングを行うことが
できる。剥離工具４２ａは、基板２２の主面と垂直な方
向に移動可能なように、剥離工具２５ａと同様に弾性体
やエアシリンダなどで支持されることが好ましい。加工
ヘッド４２は、加工ヘッドステージ４３（図４（ａ）で
は図示を省略）によって基板２２の幅方向Ａ（基板２２
の搬送方向Ｂと直行する方向）に移動される。
れていない側を支持する。加工ヘッド４２は、基板２２
を挟んで加工台４１に対向する位置に配置される。加工
ヘッド４２は、基板２２の長手方向に一定の間隔で配置
された複数の剥離工具４２ａを備える。剥離工具４２ａ
には、剥離工具２５ａと同様なものを用いることがで
き、剥離工具２５ａと同様にパターニングを行うことが
できる。剥離工具４２ａは、基板２２の主面と垂直な方
向に移動可能なように、剥離工具２５ａと同様に弾性体
やエアシリンダなどで支持されることが好ましい。加工
ヘッド４２は、加工ヘッドステージ４３（図４（ａ）で
は図示を省略）によって基板２２の幅方向Ａ（基板２２
の搬送方向Ｂと直行する方向）に移動される。
【００４４】第３の方法では、基板２２の移動と固定と
を交互に繰り返すステッピングロール方式で基板２２を
移動する。そして、基板２２を固定した状態で加工ヘッ
ド４２を基板２２の幅方向Ａに移動させることによって
パターニングを行う。この方法では、パターニングすべ
き膜の一部は、基板２２の幅方向にストライプ状に除去
される。
を交互に繰り返すステッピングロール方式で基板２２を
移動する。そして、基板２２を固定した状態で加工ヘッ
ド４２を基板２２の幅方向Ａに移動させることによって
パターニングを行う。この方法では、パターニングすべ
き膜の一部は、基板２２の幅方向にストライプ状に除去
される。
【００４５】次に、パターニングの第４の方法について
説明する。第４の方法は、図２に示した第１の方法にお
いて、加工ヘッド２５の代わりに図４に示した加工ヘッ
ド４２と同様の加工ヘッドを用いる方法である。この方
法で用いられる装置の一例（図５参照）は後述する。第
４の方法では、第３の方法と同様にステッピングロール
方式で基板を移動し、基板の幅方向にパターニングを行
う。
説明する。第４の方法は、図２に示した第１の方法にお
いて、加工ヘッド２５の代わりに図４に示した加工ヘッ
ド４２と同様の加工ヘッドを用いる方法である。この方
法で用いられる装置の一例（図５参照）は後述する。第
４の方法では、第３の方法と同様にステッピングロール
方式で基板を移動し、基板の幅方向にパターニングを行
う。
【００４６】（実施形態２）実施形態２では、本発明の
パターニング装置について説明する。本発明のパターニ
ング装置は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成された
膜をストライプ状に除去するための装置である。この装
置は、ロール状に巻かれた絶縁性基板を連続的または断
続的に送り出すための送り出し手段と、送り出し手段か
ら送り出された絶縁性基板をロール状に巻き取るための
巻き取り手段と、絶縁性基板をパターニングする膜が形
成されていない側から支持する加工台と、絶縁性基板を
挟んで加工台に対向するように配置された加工手段とを
備える。加工手段は、絶縁性基板上に形成された膜をス
トライプ状に除去してパターニングするための手段であ
る。以下、本発明のパターニング装置について２つの例
を説明する。
パターニング装置について説明する。本発明のパターニ
ング装置は、可撓性を有する絶縁性基板上に形成された
膜をストライプ状に除去するための装置である。この装
置は、ロール状に巻かれた絶縁性基板を連続的または断
続的に送り出すための送り出し手段と、送り出し手段か
ら送り出された絶縁性基板をロール状に巻き取るための
巻き取り手段と、絶縁性基板をパターニングする膜が形
成されていない側から支持する加工台と、絶縁性基板を
挟んで加工台に対向するように配置された加工手段とを
備える。加工手段は、絶縁性基板上に形成された膜をス
トライプ状に除去してパターニングするための手段であ
る。以下、本発明のパターニング装置について２つの例
を説明する。
【００４７】実施形態２の第１のパターニング装置５０
の構成を図５に模式的に示す。パターニング装置５０
は、ローラ５１および５２、加工台５３、加工ヘッド５
４、加工屑除去機構５５、モニタリング機構５６および
５７を備える。
の構成を図５に模式的に示す。パターニング装置５０
は、ローラ５１および５２、加工台５３、加工ヘッド５
４、加工屑除去機構５５、モニタリング機構５６および
５７を備える。
【００４８】ローラ５１は、ロール状に巻かれた基板５
８を連続的または断続的に送り出すための送り出し手段
として機能する。ローラ５２は、加工された基板５８を
ロール状に巻き取るための巻き取り手段として機能す
る。基板５８は、実施形態１で説明した、半導体膜また
は第２の電極膜が形成された絶縁性基板である。
８を連続的または断続的に送り出すための送り出し手段
として機能する。ローラ５２は、加工された基板５８を
ロール状に巻き取るための巻き取り手段として機能す
る。基板５８は、実施形態１で説明した、半導体膜また
は第２の電極膜が形成された絶縁性基板である。
【００４９】加工台５３は、ローラ状の形状を有し、ロ
ーラ５１からローラ５２までの基板搬送経路間に配置さ
れる。加工台５３は、基板５８に一定の張力を与えると
ともに、その外周面で基板５８を支持する。
ーラ５１からローラ５２までの基板搬送経路間に配置さ
れる。加工台５３は、基板５８に一定の張力を与えると
ともに、その外周面で基板５８を支持する。
【００５０】加工ヘッド５４は、基板５８を挟んで加工
台５３に対向するように配置される。加工ヘッド５４
は、基板５８の幅方向に一定の間隔で配置された複数の
剥離工具５４ａを備える。複数の剥離工具５４ａを用い
ることによって、複数の溝を一度に形成することが可能
である。剥離工具５４ａは、剥離工具２５ａと同様に、
先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成形されてお
り、膜を所定の幅で剥離できる。また、剥離工具５４ａ
は基板５８の撓みに対応すべく、ローラ状の加工台５３
の半径方向に移動可能なように弾性体で支持されてい
る。なお、弾性体としては板バネやゴムを用いることが
でき、弾性体の代わりにエアシリンダを用いてもよい。
台５３に対向するように配置される。加工ヘッド５４
は、基板５８の幅方向に一定の間隔で配置された複数の
剥離工具５４ａを備える。複数の剥離工具５４ａを用い
ることによって、複数の溝を一度に形成することが可能
である。剥離工具５４ａは、剥離工具２５ａと同様に、
先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成形されてお
り、膜を所定の幅で剥離できる。また、剥離工具５４ａ
は基板５８の撓みに対応すべく、ローラ状の加工台５３
の半径方向に移動可能なように弾性体で支持されてい
る。なお、弾性体としては板バネやゴムを用いることが
でき、弾性体の代わりにエアシリンダを用いてもよい。
【００５１】加工屑除去機構５５は、加工箇所で発生し
た加工屑を除去するための手段であり、エアーを吹き出
すエアーノズル等を用いることができる。
た加工屑を除去するための手段であり、エアーを吹き出
すエアーノズル等を用いることができる。
【００５２】モニタリング機構５６は、ローラ５１と加
工台５３との間に配置されており、加工前の基板５８の
表面状態を観察するためのモニタリング手段として機能
する。加工ヘッド５４は、モニタリング機構５６の観察
結果に基づき、加工ヘッドアライメント機構（図示せ
ず）によって配置が調整される。モニタリング機構５７
は、加工後の基板５８の表面状体を観察するためのモニ
タリング手段として機能する。半導体膜の一部を除去し
て分割する際には、第１の電極膜に形成された溝をアラ
イメントマークとしてモニタリング機構５６で観察し、
加工ヘッド５４の位置ずれを加工ヘッドアライメント機
構によって逐次補正することができる。同様に、第２の
電極膜を分割する際には、半導体膜に形成された溝をア
ライメントマークとして利用できる。なお、基板や膜の
一部に位置補正用のアライメントマークを予め形成して
おいてもよい。モニタリング機構５６および５７には、
ビデオカメラなどを用いることができる。モニタリング
機構と加工ヘッドアライメント機構とをパーソナルコン
ピュータなどの演算装置で接続することによって、モニ
タリング機構で得られた情報を演算し、その結果に基づ
いて加工ヘッドの位置合わせを自動で行うことができ
る。
工台５３との間に配置されており、加工前の基板５８の
表面状態を観察するためのモニタリング手段として機能
する。加工ヘッド５４は、モニタリング機構５６の観察
結果に基づき、加工ヘッドアライメント機構（図示せ
ず）によって配置が調整される。モニタリング機構５７
は、加工後の基板５８の表面状体を観察するためのモニ
タリング手段として機能する。半導体膜の一部を除去し
て分割する際には、第１の電極膜に形成された溝をアラ
イメントマークとしてモニタリング機構５６で観察し、
加工ヘッド５４の位置ずれを加工ヘッドアライメント機
構によって逐次補正することができる。同様に、第２の
電極膜を分割する際には、半導体膜に形成された溝をア
ライメントマークとして利用できる。なお、基板や膜の
一部に位置補正用のアライメントマークを予め形成して
おいてもよい。モニタリング機構５６および５７には、
ビデオカメラなどを用いることができる。モニタリング
機構と加工ヘッドアライメント機構とをパーソナルコン
ピュータなどの演算装置で接続することによって、モニ
タリング機構で得られた情報を演算し、その結果に基づ
いて加工ヘッドの位置合わせを自動で行うことができ
る。
【００５３】パターニング装置５０では、ロール・ツー
・ロール方式で連続的にパターニングを行うことができ
る。なお、加工ヘッド５４の代わりに図３に示したワイ
ヤ３１を用いてもよい。ワイヤ３１を用いる場合には、
パターニング装置は、ワイヤ３１と、ワイヤ３１に張力
をかける手段およびワイヤ３１を走行させる手段として
機能するローラ３２ａ〜３２ｃとを備える。この構成に
よれば、連続的にパターニングを行うことが可能であ
る。また、加工ヘッド５４の代わりに、基板５８の長手
方向に一定の間隔で配置された複数の剥離工具を備える
加工ヘッドを用いてもよい。その場合にはステッピング
ロール方式でパターニングを行うことができる。
・ロール方式で連続的にパターニングを行うことができ
る。なお、加工ヘッド５４の代わりに図３に示したワイ
ヤ３１を用いてもよい。ワイヤ３１を用いる場合には、
パターニング装置は、ワイヤ３１と、ワイヤ３１に張力
をかける手段およびワイヤ３１を走行させる手段として
機能するローラ３２ａ〜３２ｃとを備える。この構成に
よれば、連続的にパターニングを行うことが可能であ
る。また、加工ヘッド５４の代わりに、基板５８の長手
方向に一定の間隔で配置された複数の剥離工具を備える
加工ヘッドを用いてもよい。その場合にはステッピング
ロール方式でパターニングを行うことができる。
【００５４】次に、本発明の第２のパターニング装置に
ついて説明する。第２のパターニング装置６０の構成を
図６に模式的に示す。
ついて説明する。第２のパターニング装置６０の構成を
図６に模式的に示す。
【００５５】パターニング装置６０は、ローラ６１およ
び６２と、加工台６３と、加工ヘッド６４と、加工ヘッ
ドステージ６５と、加工屑除去機構６６と、モニタリン
グ機構６７および６８とを備える。
び６２と、加工台６３と、加工ヘッド６４と、加工ヘッ
ドステージ６５と、加工屑除去機構６６と、モニタリン
グ機構６７および６８とを備える。
【００５６】ローラ６１は、ロール状に巻かれた基板６
９に所定の張力を与えながら送り出すための送り出し手
段として機能する。ローラ６２は、パターニング後の基
板６９を所定の張力で巻き取るための巻き取り手段とし
て機能する。
９に所定の張力を与えながら送り出すための送り出し手
段として機能する。ローラ６２は、パターニング後の基
板６９を所定の張力で巻き取るための巻き取り手段とし
て機能する。
【００５７】加工台６３は、ローラ６１からローラ６２
に基板６９が搬送される途中に配置されている。加工台
６３は平板状の形状を有する。加工台６３には、基板６
９を固定するための真空吸着装置を備えるテーブルを用
いることが好ましい。
に基板６９が搬送される途中に配置されている。加工台
６３は平板状の形状を有する。加工台６３には、基板６
９を固定するための真空吸着装置を備えるテーブルを用
いることが好ましい。
【００５８】加工ヘッド６４は、基板６９を挟んで加工
台６３に対向するように配置されている。加工ヘッド６
４は、基板６９の長手方向に一定間隔で配置された複数
の剥離工具６４ａを備える。剥離工具６４ａとしては、
たとえば、先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成
形されている剥離工具を用いることができる。剥離工具
６４ａによって、パターニングすべき膜の一部を所定の
幅で除去できる。
台６３に対向するように配置されている。加工ヘッド６
４は、基板６９の長手方向に一定間隔で配置された複数
の剥離工具６４ａを備える。剥離工具６４ａとしては、
たとえば、先端がダイヤモンド等からなり且つ鋭利に成
形されている剥離工具を用いることができる。剥離工具
６４ａによって、パターニングすべき膜の一部を所定の
幅で除去できる。
【００５９】加工ヘッドステージ６５は、基板６９の幅
方向に加工ヘッド６４を移動させ、パターニングを行
う。したがって、パターニング装置６０は、ステッピン
グロール方式で基板６９を移動させながら、パターニン
グする膜の一部を基板６９の幅方向にストライプ状に除
去する。
方向に加工ヘッド６４を移動させ、パターニングを行
う。したがって、パターニング装置６０は、ステッピン
グロール方式で基板６９を移動させながら、パターニン
グする膜の一部を基板６９の幅方向にストライプ状に除
去する。
【００６０】加工屑除去機構６６、モニタリング機構６
７および６８については、それぞれ、加工屑除去機構５
５、モニタリング機構５６および５７と同様であるた
め、説明を省略する。
７および６８については、それぞれ、加工屑除去機構５
５、モニタリング機構５６および５７と同様であるた
め、説明を省略する。
【００６１】実施形態２の製造装置によれば、実施形態
１の製造方法を容易に実施できる。なお、本発明のパタ
ーニング装置は、基板を送り出すローラと基板を巻き取
るローラとの間に、電極膜や半導体膜を形成する装置を
備える製造装置の一部として適用することもできる。
１の製造方法を容易に実施できる。なお、本発明のパタ
ーニング装置は、基板を送り出すローラと基板を巻き取
るローラとの間に、電極膜や半導体膜を形成する装置を
備える製造装置の一部として適用することもできる。
【００６２】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽電池
の製造方法およびパターニング装置によれば、汎用性に
優れた集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よく製造
できる。
の製造方法およびパターニング装置によれば、汎用性に
優れた集積型太陽電池を歩留まりおよび生産性よく製造
できる。
【図１】 本発明の集積型太陽電池の製造方法について
一例を示す工程断面図である。
一例を示す工程断面図である。
【図２】 本発明の集積型太陽電池の製造方法について
一工程の一例を示す（ａ）側面図および（ｂ）斜視図で
ある。
一工程の一例を示す（ａ）側面図および（ｂ）斜視図で
ある。
【図３】 本発明の集積型太陽電池の製造方法について
一工程の他の一例を示す側面図である。
一工程の他の一例を示す側面図である。
【図４】 本発明の集積型太陽電池の製造方法について
一工程のその他の一例を示す（ａ）斜視図および（ｂ）
側面図である。
一工程のその他の一例を示す（ａ）斜視図および（ｂ）
側面図である。
【図５】 本発明のパターニング装置について一例の構
成を模式的に示す図である。
成を模式的に示す図である。
【図６】 本発明のパターニング装置について他の一例
の構成を模式的に示す図である。
の構成を模式的に示す図である。
【図７】 従来の集積型太陽電池の製造方法について一
例を示す工程断面図である。
例を示す工程断面図である。
１１ 絶縁性基板
１１ａ、２２、５８、６９ 基板
１１ｂ 絶縁膜
１２ 第１の電極膜
１２ａ、１３ａ、１４ａ 溝
１３ 半導体膜
１４ 第２の電極膜
１５ ユニットセル
２１、２３、３２ａ〜３２ｃ、５１、５２、６１、６２
ローラ ２４、４１、５３、６３ 加工台 ２５、４２、５４、６４ 加工ヘッド ２５ａ、４２ａ、５４ａ 剥離工具 ２５ｂ 弾性体 ３１ ワイヤ ５０、６０ パターニング装置 ５５、６６ 加工屑除去機構 ５６、５７、６６、６７ モニタリング機構 ４３、６５ 加工ヘッドステージ
ローラ ２４、４１、５３、６３ 加工台 ２５、４２、５４、６４ 加工ヘッド ２５ａ、４２ａ、５４ａ 剥離工具 ２５ｂ 弾性体 ３１ ワイヤ ５０、６０ パターニング装置 ５５、６６ 加工屑除去機構 ５６、５７、６６、６７ モニタリング機構 ４３、６５ 加工ヘッドステージ
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(72)発明者 根上 卓之
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5F051 AA10 CB28 CB30 DA03 EA03
EA09 EA10 EA11 EA13 FA02
FA06 GA03 GA05
Claims (17)
- 【請求項１】 直列接続された２以上のユニットセルを
可撓性を有する絶縁性基板上に形成する集積型太陽電池
の製造方法であって、 前記絶縁性基板上に第１の電極膜を形成したのち前記第
１の電極膜の一部をストライプ状に除去することによっ
て前記第１の電極膜を短冊上に分割する第１の工程と、 前記第１の電極膜上にｐｎ接合を含む半導体膜を形成し
たのち、前記半導体膜の一部をストライプ状に除去する
ことによって前記半導体膜を短冊状に分割する第２の工
程と、 前記半導体膜上および前記半導体膜が除去されて露出し
た前記第１の電極膜上に第２の電極膜を形成したのち前
記第２の電極膜の一部をストライプ状に除去することに
よって前記第２の電極膜を短冊状に分割する第３の工程
とを含み、 前記第２および第３の工程から選ばれる少なくとも１つ
の工程において、ロール状に巻かれた前記絶縁性基板を
送り出して連続的または断続的に移動させながら、前記
半導体膜および前記第２の電極膜から選ばれる少なくと
も１つの膜の一部を剥離工具を用いてストライプ状に除
去することを特徴とする集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 前記少なくとも１つの工程において、前
記絶縁性基板を移動しながら前記少なくとも１つの膜の
一部を前記絶縁性基板の長手方向に除去する請求項１に
記載の集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 前記剥離工具がワイヤである請求項２に
記載の集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項４】 前記少なくとも１つの工程において、前
記絶縁性基板を固定した状態で、前記剥離工具を前記絶
縁性基板の幅方向に移動させることによって前記少なく
とも１つの膜の一部を前記幅方向に除去する請求項１に
記載の集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項５】 前記剥離工具が、先端がダイヤモンドか
らなる剥離工具である請求項２または４に記載の集積型
太陽電池の製造方法。 - 【請求項６】 前記少なくとも１つの工程において、回
転するローラ状の加工台に密着するように前記絶縁性基
板を移動させる請求項１に記載の集積型太陽電池の製造
方法。 - 【請求項７】 前記剥離工具は、前記加工台の半径方向
に移動可能なように弾性体またはエアシリンダで支持さ
れている請求項１に記載の集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項８】 前記半導体膜が、Ｉｂ族元素とIIIｂ族
元素とVIｂ族元素とを含む化合物半導体層を含む請求項
１ないし７のいずれかに記載の集積型薄膜太陽電池の製
造方法。 - 【請求項９】 前記半導体膜の硬度が前記第１の電極膜
の硬度よりも小さい請求項１ないし８のいずれかに記載
の集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項１０】 可撓性を有する絶縁性基板上に形成さ
れた膜をストライプ状に除去するためのパターニング装
置であって、 ロール状に巻かれた前記絶縁性基板を連続的または断続
的に送り出すための送り出し手段と、 前記送り出し手段から送り出された前記絶縁性基板をロ
ール状に巻き取るための巻き取り手段と、 前記送り出し手段から送り出された前記絶縁性基板を前
記膜が形成されていない側から支持する加工台と、 前記絶縁性基板を挟んで前記加工台に対向するように配
置された、前記膜をストライプ状に除去するための加工
手段とを備えることを特徴とするパターニング装置。 - 【請求項１１】 前記加工台がローラ状の加工台である
請求項１０に記載のパターニング装置。 - 【請求項１２】 前記加工手段が、輪状のワイヤと、前
記ワイヤに張力を与えるための手段と、前記ワイヤを走
行させるための手段とを備える請求項１０に記載のパタ
ーニング装置。 - 【請求項１３】 前記加工手段が、先端がダイヤモンド
からなる剥離工具を備える請求項１０に記載のパターニ
ング装置。 - 【請求項１４】 前記加工手段が、前記絶縁性基板の幅
方向に移動することによって前記膜を前記幅方向に分割
する加工ヘッドを備える請求項１０に記載のパターニン
グ装置。 - 【請求項１５】 前記加工台が平板状の加工台であり且
つ前記絶縁性基板を固定するための固定手段を備える請
求項１４に記載のパターニング装置。 - 【請求項１６】 前記加工手段によって発生する加工屑
を除去するための除去手段をさらに備える請求項１０に
記載のパターニング装置。 - 【請求項１７】 前記加工手段で加工される前の前記膜
の状態を観察するためのモニタリング手段と、 前記モニタリング手段の観察結果に基づいて前記加工手
段の位置を調整するアライメント手段とをさらに備える
請求項１０に記載のパターニング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109695A JP2003303981A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 集積型太陽電池の製造方法およびパターニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109695A JP2003303981A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 集積型太陽電池の製造方法およびパターニング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003303981A true JP2003303981A (ja) | 2003-10-24 |
Family
ID=29393088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002109695A Withdrawn JP2003303981A (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 集積型太陽電池の製造方法およびパターニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003303981A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005142371A (ja) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Clean Venture 21:Kk | 太陽電池用反射防止膜の形成方法 |
| JP2008537350A (ja) * | 2005-04-22 | 2008-09-11 | シュタイナー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシャフト | 電子部品を製造するための方法と装置 |
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| CN103050578A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-17 | 普尼太阳能(杭州)有限公司 | 一种柔性薄膜太阳能电池的切割设备及切割方法 |
| JP2013531898A (ja) * | 2010-07-05 | 2013-08-08 | ケンブリッジ エンタープライズ リミテッド | スレッドを使用した層のパターニング |
| JP2013533627A (ja) * | 2010-07-05 | 2013-08-22 | ケンブリッジ エンタープライズ リミテッド | スレッドを使用した層のパターニング |
| WO2013137274A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | 三菱化学株式会社 | 有機薄膜太陽電池モジュールの製造方法、及び有機薄膜太陽電池モジュール |
| JP2015503848A (ja) * | 2011-12-28 | 2015-02-02 | コーロン インダストリーズ インク | 有機太陽電池の製造方法 |
-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002109695A patent/JP2003303981A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103050578A (zh) * | 2013-01-04 | 2013-04-17 | 普尼太阳能(杭州)有限公司 | 一种柔性薄膜太阳能电池的切割设备及切割方法 |
| CN103050578B (zh) * | 2013-01-04 | 2015-09-16 | 普尼太阳能(杭州)有限公司 | 一种柔性薄膜太阳能电池的切割设备及切割方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061023 |