JPH01134976A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPH01134976A JPH01134976A JP62291874A JP29187487A JPH01134976A JP H01134976 A JPH01134976 A JP H01134976A JP 62291874 A JP62291874 A JP 62291874A JP 29187487 A JP29187487 A JP 29187487A JP H01134976 A JPH01134976 A JP H01134976A
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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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は太陽電池の製造方法に関し、特に直列接続型
太陽電池の製造方法に関する。
太陽電池の製造方法に関する。
直列接続型太陽電池をレーザービーム加工によシ製造す
る方法が近年盛んに研究されている。
る方法が近年盛んに研究されている。
第２図は例えば特開昭５７−１２５６８号公報に示され
た太陽電池の製造方法によって透明基板上に作られた直
列接続型太陽電池を示す断面図であり、（ｌＯ）はタン
デム接合型太陽電池で、透明基板（１）上に直列に接続
された一連のタンデム接合型太陽電池素子（２０）、（
２））、（２２）を含んでいる。
た太陽電池の製造方法によって透明基板上に作られた直
列接続型太陽電池を示す断面図であり、（ｌＯ）はタン
デム接合型太陽電池で、透明基板（１）上に直列に接続
された一連のタンデム接合型太陽電池素子（２０）、（
２））、（２２）を含んでいる。
各タンデム接合型太陽電池素子（２υ）、（２））、（
２２）は光が入射する側の電極となる透明導電性電極細
条（２）とトンネル接合（５）で隔てられた２つの半導
体層（３）、（４）を含んでいる。このタンデム接合型
太陽電池素子（２０）、（２）） 、（２２）は背面電
極（６）により直列に接続されている。
２２）は光が入射する側の電極となる透明導電性電極細
条（２）とトンネル接合（５）で隔てられた２つの半導
体層（３）、（４）を含んでいる。このタンデム接合型
太陽電池素子（２０）、（２）） 、（２２）は背面電
極（６）により直列に接続されている。
次に前記太陽電池の製造方法について説明する。
まずガラスのような透明基板（１）上に酸化インジウム
錫、酸化錫等の透明電極（２）を蒸着、スパンタ等の方
法で被着し、透明電極上をネオジウムＹＡＧレーザーで
罫書きして透明基板（１）上の透明電極な細条にする。
錫、酸化錫等の透明電極（２）を蒸着、スパンタ等の方
法で被着し、透明電極上をネオジウムＹＡＧレーザーで
罫書きして透明基板（１）上の透明電極な細条にする。
次に透明電極細条上にアモルファスシリコン半導体層（
３）、（４）を被着し透明電極（２）の罫書に隣接して
それに平行に半導体層を罫書きする。次にチタン、アル
ミニウム、インジウム等の背面電極材料を半導体層細条
上に蒸着したのち背ｍｔ極をレーザーで罫書いて各素子
を直列に接続する背面電極細条（１＋）を得る。
３）、（４）を被着し透明電極（２）の罫書に隣接して
それに平行に半導体層を罫書きする。次にチタン、アル
ミニウム、インジウム等の背面電極材料を半導体層細条
上に蒸着したのち背ｍｔ極をレーザーで罫書いて各素子
を直列に接続する背面電極細条（１＋）を得る。
レーザービームを利用して製造される従来の直列接続型
太陽電池は以上のような構造を有しているが、透明基板
（１）として主にガラスが利用されるので製造工程中に
基板が破損して製品歩留シが低下するという問題点があ
った。このため基板としてポリイミド樹脂のような耐熱
性樹脂やガラスホーロー等の絶縁材料によってコーティ
ングされた鋼板やステンレス板を用いて、直列接続型太
陽電池を製造することも試みられている。
太陽電池は以上のような構造を有しているが、透明基板
（１）として主にガラスが利用されるので製造工程中に
基板が破損して製品歩留シが低下するという問題点があ
った。このため基板としてポリイミド樹脂のような耐熱
性樹脂やガラスホーロー等の絶縁材料によってコーティ
ングされた鋼板やステンレス板を用いて、直列接続型太
陽電池を製造することも試みられている。
第３図は例えば特開昭５８−１８００６９号公報に示さ
れた母体基板にステンレス板、絶縁層にポリイミド樹脂
を用いた基板上で直列接続を行わせ作成した従来の太陽
電池の断面図である。図において（１２）はステンレス
板、（１３）は厚さ２０μｍのポリイミド樹脂、（１４
）はアルミニウムやクロムなどの下部電極、（１５）は
厚さ約７ＵＵＯＡのアモルファスシリコン半導体膜、（
１６）は厚さ１（１０ＵＡの透明電極であシ、透明電極
（Ｌ６）と−部露出した下部電極（［４）とが電気的に
直列に接続されるように形成され、複数個の光発電領域
（２３） 、 （２４） 、 （２５）を直列に接続し
た太陽電池が得られる。
れた母体基板にステンレス板、絶縁層にポリイミド樹脂
を用いた基板上で直列接続を行わせ作成した従来の太陽
電池の断面図である。図において（１２）はステンレス
板、（１３）は厚さ２０μｍのポリイミド樹脂、（１４
）はアルミニウムやクロムなどの下部電極、（１５）は
厚さ約７ＵＵＯＡのアモルファスシリコン半導体膜、（
１６）は厚さ１（１０ＵＡの透明電極であシ、透明電極
（Ｌ６）と−部露出した下部電極（［４）とが電気的に
直列に接続されるように形成され、複数個の光発電領域
（２３） 、 （２４） 、 （２５）を直列に接続し
た太陽電池が得られる。
〔発明が解決しようとする問題点］
従来の直列接続型太陽電池は以上のような製造方法およ
び構造を有して（・るので、基板としてガラス等の透明
基板を用いて製造する場合には、太陽電池としての特性
は良いけれども破損しやすく生産性がよくないという問
題を有している。また基板としてステンレス板に絶縁物
を塗布した絶縁基板を用いる場合には、第３図に示した
ように隣接する光発電領域を直列に接続する直列電極の
役目を透明電極が担うととＫなるが、透明電極例えばイ
ンジウム錫酸化物は、アルミニウムのような金属電極に
比べて２桁以上電気抵抗が太き（、その上透明電極と下
部電極との段差が約ｆｏｏｏＸあるのに対して直列電極
の役目を果す透明電極の厚みは１０００にしかないので
前記の段差部においてアモルファスシリコン半導体層の
壁面に被着する透明電極の厚みは極めて薄くなシ、直列
接続抵抗が増大し、太陽電池の特性を低下させるという
問題点があった。
び構造を有して（・るので、基板としてガラス等の透明
基板を用いて製造する場合には、太陽電池としての特性
は良いけれども破損しやすく生産性がよくないという問
題を有している。また基板としてステンレス板に絶縁物
を塗布した絶縁基板を用いる場合には、第３図に示した
ように隣接する光発電領域を直列に接続する直列電極の
役目を透明電極が担うととＫなるが、透明電極例えばイ
ンジウム錫酸化物は、アルミニウムのような金属電極に
比べて２桁以上電気抵抗が太き（、その上透明電極と下
部電極との段差が約ｆｏｏｏＸあるのに対して直列電極
の役目を果す透明電極の厚みは１０００にしかないので
前記の段差部においてアモルファスシリコン半導体層の
壁面に被着する透明電極の厚みは極めて薄くなシ、直列
接続抵抗が増大し、太陽電池の特性を低下させるという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、金属など破損し難い基体上に歩留シよく、高
効率の太陽電池を製造することのできる方法を提供する
ことを目的とする。
たもので、金属など破損し難い基体上に歩留シよく、高
効率の太陽電池を製造することのできる方法を提供する
ことを目的とする。
この発明に係る太陽電池の製造方法は、光半導体層の分
割工程を、レーザービーム加工によって非酸化性雰囲気
中で行うようにしたものである。
割工程を、レーザービーム加工によって非酸化性雰囲気
中で行うようにしたものである。
この発明における太陽電池の製造方法においては、レー
ザービーム加工部周辺の光半導体層がレーザービームの
熱によって結晶化し電気抵抗値が低下するので、透明電
極を直列接続型太陽電池の直列接続電極として使用する
場合でも透明電極と接する光半導体層のレーザー加工さ
れた壁面が結晶化し良導体になるので透明電極膜が薄い
場合でも隣接する光発電領域間の電気的接続がうまく行
われる。
ザービーム加工部周辺の光半導体層がレーザービームの
熱によって結晶化し電気抵抗値が低下するので、透明電
極を直列接続型太陽電池の直列接続電極として使用する
場合でも透明電極と接する光半導体層のレーザー加工さ
れた壁面が結晶化し良導体になるので透明電極膜が薄い
場合でも隣接する光発電領域間の電気的接続がうまく行
われる。
以下この発明の一実施例を図にもとすいて説明する。第
１図において（３２）はステンレス膜の基体板、 （３
３）はこのステンレス基体（３２）上にコーティングさ
れた厚さ約２０μｍの無機絶縁物である。この基体（３
２）上に絶縁物（３３）をコーティングしてなる絶縁基
板（３４）上に厚さ２．ｕ ｕ ＯＡにステンレス膜を
スパッタで被着させ、波長１．０６μｍのネオジウムＹ
ＡＧレーザーを用いてビーム径５０μｍで幅８顛の短柵
型にステンレス膜を大気中にまたは不活性雰囲気中で切
断した絶縁基板（３４）上に複数の独立したステンレス
金属電極（３５）を形成する。次に前記の金属電極（３
５）および絶縁基板（３４）にまたがって少なくとも１
つのＰＩＮ接合を有する光半導体層としてのアモルファ
スシリコン半導体層（３６）をプラズマＣＶＤ法によっ
て約ｅｕｏｏＸ厚に成膜しその後、波長０．５３μｍの
ネオジウムＹＡＧレーザー第２高調波を用いてビーム径
１００μｍで前記金属電極（３５）の切断溝に隣接して
それに平行に半導体層を切断し複数の独立した半導体領
域（３６）を形成する。
１図において（３２）はステンレス膜の基体板、 （３
３）はこのステンレス基体（３２）上にコーティングさ
れた厚さ約２０μｍの無機絶縁物である。この基体（３
２）上に絶縁物（３３）をコーティングしてなる絶縁基
板（３４）上に厚さ２．ｕ ｕ ＯＡにステンレス膜を
スパッタで被着させ、波長１．０６μｍのネオジウムＹ
ＡＧレーザーを用いてビーム径５０μｍで幅８顛の短柵
型にステンレス膜を大気中にまたは不活性雰囲気中で切
断した絶縁基板（３４）上に複数の独立したステンレス
金属電極（３５）を形成する。次に前記の金属電極（３
５）および絶縁基板（３４）にまたがって少なくとも１
つのＰＩＮ接合を有する光半導体層としてのアモルファ
スシリコン半導体層（３６）をプラズマＣＶＤ法によっ
て約ｅｕｏｏＸ厚に成膜しその後、波長０．５３μｍの
ネオジウムＹＡＧレーザー第２高調波を用いてビーム径
１００μｍで前記金属電極（３５）の切断溝に隣接して
それに平行に半導体層を切断し複数の独立した半導体領
域（３６）を形成する。
上記アモルファスシリコン半導体層（３６）のレーザー
加工は、不活性ガス中または真空中のような非酸化性雰
囲気で行い、アモルファスシリコンの切断面が酸化によ
ってＳｉＯ□のような絶縁性酸化物に変化するのを防止
する。非酸化性雰囲気中でレーザー加工されたアモルフ
ァスシリコン半導体層（３６）の切断面（３６０）はレ
ーザービームの熱影響によって約５０μｍ深さまで微結
晶化した。次にインジュウム錫酸化物からなる厚さ２０
ＯＤＡの透明電極（３７）を半導体層（３６）上にスパ
ッタによって形成したのち透明電極の所定の箇所をレー
ザービームによってビーム径２０μｍで切断して複数個
の光電変換領域としての太陽電池素子（４０）。
加工は、不活性ガス中または真空中のような非酸化性雰
囲気で行い、アモルファスシリコンの切断面が酸化によ
ってＳｉＯ□のような絶縁性酸化物に変化するのを防止
する。非酸化性雰囲気中でレーザー加工されたアモルフ
ァスシリコン半導体層（３６）の切断面（３６０）はレ
ーザービームの熱影響によって約５０μｍ深さまで微結
晶化した。次にインジュウム錫酸化物からなる厚さ２０
ＯＤＡの透明電極（３７）を半導体層（３６）上にスパ
ッタによって形成したのち透明電極の所定の箇所をレー
ザービームによってビーム径２０μｍで切断して複数個
の光電変換領域としての太陽電池素子（４０）。
（４１）、（４２）が直列に接続された直列接続型太陽
電池（３０）を得る。
電池（３０）を得る。
以上のようにして製造された太陽電池は、アモルファス
シリコン半導体層の分割工程をレーザービームな用いか
つ非酸化性雰囲気中で行うことによシ、アモルファスシ
リコン半導体の切断面が結晶化し、良導体化している。
シリコン半導体層の分割工程をレーザービームな用いか
つ非酸化性雰囲気中で行うことによシ、アモルファスシ
リコン半導体の切断面が結晶化し、良導体化している。
従って、太陽電池素子間の直列接続抵抗が低減し高効率
の直列接続型太陽電池を容易に、歩留りよく製造するこ
とが可能となった。
の直列接続型太陽電池を容易に、歩留りよく製造するこ
とが可能となった。
なお、上記基体（３２）、絶縁膜（３３）、金属電極（
３５）、透明電極（３７）に用いた材料の種類、膜厚、
成膜法など何れも実施例のものに限定されるものでない
ことは勿論であシ、本発明の範囲内で種々の応用、変形
、変更が可能である。例えば基体（３２）は、ステンレ
スに代えて鉄、ニッケル、銅合金などの金属類、あるい
はセラミック材料などを用いることもできる。上記基体
（３２）が絶縁性を有する場合には、絶縁膜（３３）は
省くこともできる。
３５）、透明電極（３７）に用いた材料の種類、膜厚、
成膜法など何れも実施例のものに限定されるものでない
ことは勿論であシ、本発明の範囲内で種々の応用、変形
、変更が可能である。例えば基体（３２）は、ステンレ
スに代えて鉄、ニッケル、銅合金などの金属類、あるい
はセラミック材料などを用いることもできる。上記基体
（３２）が絶縁性を有する場合には、絶縁膜（３３）は
省くこともできる。
また、金属電極（３５）あるいは透明電極（３７）を形
成するために用いるスパッタ技術、光半導体層としての
アモルファスシリコン半導体層（３６）を形成するだめ
のプラズマＣＶＤ ｉ及びレーザービーム加工などは、
何れも公知の従来技術は特別の制限なく適宜用いること
ができる。
成するために用いるスパッタ技術、光半導体層としての
アモルファスシリコン半導体層（３６）を形成するだめ
のプラズマＣＶＤ ｉ及びレーザービーム加工などは、
何れも公知の従来技術は特別の制限なく適宜用いること
ができる。
以上のようにこの発明によれば、光半導体層の分割工程
をレーザービームを用いて非酸化性雰囲気中で行うよう
に構成したので、光半導体層の切断面を結晶化して良導
体化することができ、太陽電池素子間の直列接続抵抗が
低減し高効率の直列接続型太陽電池を製造することがで
きるという効果がある。
をレーザービームを用いて非酸化性雰囲気中で行うよう
に構成したので、光半導体層の切断面を結晶化して良導
体化することができ、太陽電池素子間の直列接続抵抗が
低減し高効率の直列接続型太陽電池を製造することがで
きるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による太陽電池の製造方法
によって製作された直列接続型太陽電池の要部を示す断
面図、第２図および第３図は従来法によって製造された
直列接続型太陽電池の断面図である。 図において（３４）は基板、（３５）は金属電極、（３
６）は光半導体層としてのアモルファスシリコン半導体
層、（３７）は透明電極、（４０）（４１）（４２）は
光電変換領域、（３６０）はアモルファス半導体の結晶
化部である。
によって製作された直列接続型太陽電池の要部を示す断
面図、第２図および第３図は従来法によって製造された
直列接続型太陽電池の断面図である。 図において（３４）は基板、（３５）は金属電極、（３
６）は光半導体層としてのアモルファスシリコン半導体
層、（３７）は透明電極、（４０）（４１）（４２）は
光電変換領域、（３６０）はアモルファス半導体の結晶
化部である。
Claims (2)
- （１）絶縁性表面を有する基板上に金属電極と、少くと
も１つのＰＩＮ接合を有する光半導体層と、透明電極と
を順次積層する工程と、前記各積層工程によつて形成さ
れる金属電極、光半導体層、および透明電極を各積層工
程毎に所定の位置でそれぞれ複数個に分割する工程とに
よつて、前記基板上に電気的に直列接続された複数個の
光電変換領域を形成する太陽電池の製造方法において、
前記光半導体層の分割工程を、非酸化性雰囲気中でレー
ザービームを用いて行うことを特徴とする太陽電池の製
造方法。 - （２）光半導体層は、アモルファスシリコン半導体層で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽
電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291874A JPH01134976A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291874A JPH01134976A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01134976A true JPH01134976A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17774554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291874A Pending JPH01134976A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01134976A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002527910A (ja) * | 1998-10-12 | 2002-08-27 | パシフィック ソーラー ピー ティ ワイ リミテッド | メルトスルーコンタクト形成方法 |
| JP2002528888A (ja) * | 1998-09-17 | 2002-09-03 | シーメンス ソーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 透明な電極層をスタラクチャ化するための方法 |
| JP2012504350A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | シンシリコン・コーポレーション | 一体的に統合されたソーラーモジュール |
| US20120152339A1 (en) * | 2010-03-18 | 2012-06-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thin film solar cell and method for manufacturing same |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP62291874A patent/JPH01134976A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002528888A (ja) * | 1998-09-17 | 2002-09-03 | シーメンス ソーラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 透明な電極層をスタラクチャ化するための方法 |
| JP2002527910A (ja) * | 1998-10-12 | 2002-08-27 | パシフィック ソーラー ピー ティ ワイ リミテッド | メルトスルーコンタクト形成方法 |
| JP2012504350A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | シンシリコン・コーポレーション | 一体的に統合されたソーラーモジュール |
| US20120152339A1 (en) * | 2010-03-18 | 2012-06-21 | Fuji Electric Co., Ltd. | Thin film solar cell and method for manufacturing same |
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