JPH0379085A - 薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents
薄膜太陽電池の製造方法Info
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- JPH0379085A JPH0379085A JP1215650A JP21565089A JPH0379085A JP H0379085 A JPH0379085 A JP H0379085A JP 1215650 A JP1215650 A JP 1215650A JP 21565089 A JP21565089 A JP 21565089A JP H0379085 A JPH0379085 A JP H0379085A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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）
本発明は、アモルファスシリコンなどを主成分とする薄
膜半導体を用いた太陽電池のユニットセルを直列接続し
てなる薄膜太陽電池の製造方法に関する。
膜半導体を用いた太陽電池のユニットセルを直列接続し
てなる薄膜太陽電池の製造方法に関する。
原料ガスのグロー放電分解や光ＣＶＤにより形成される
アモルファス半導体薄膜は、気相成長法によって得られ
るために大面積化が容易であり、低コスト太陽電池材料
として期待されている。こうしたアモルファス太陽電池
から発電した電力を効率良く取り出すために、太陽電池
の装置を、例えば第２図に示すようにユニットセルが直
列接続されるような構造とすることが望ましい、この構
造は、ガラス基板等の透光性絶縁基板１上にＩＴＯやＳ
ａｕｇなどの透明導電膜からなる透明な第一電極２１
、２２．２３・・・を短冊状に形成し、その上に光起電
力発生部であるアモルファス半導体層３１，３２．３３
・・・次いで透明導電膜あるいは金属膜からなる第二電
極４１．４２．４３・・・を順に積層する。そして、一
つの第一電極、半導体層、第二電極からなるユニ７）セ
ルの第一電極層が隣接するユニットセルの第二電極層と
一部接触する構造となるように画電極および半導体層の
パターンを形成する。こうしたパターンの形成は、各層
をそれぞれ全面に被着したのち、第一電極層、アモルフ
ァス半導体層は通常レーザ照射によりパターニングし、
第二電極層はフォトエツチングによりパターニングする
ことによって行われる。
アモルファス半導体薄膜は、気相成長法によって得られ
るために大面積化が容易であり、低コスト太陽電池材料
として期待されている。こうしたアモルファス太陽電池
から発電した電力を効率良く取り出すために、太陽電池
の装置を、例えば第２図に示すようにユニットセルが直
列接続されるような構造とすることが望ましい、この構
造は、ガラス基板等の透光性絶縁基板１上にＩＴＯやＳ
ａｕｇなどの透明導電膜からなる透明な第一電極２１
、２２．２３・・・を短冊状に形成し、その上に光起電
力発生部であるアモルファス半導体層３１，３２．３３
・・・次いで透明導電膜あるいは金属膜からなる第二電
極４１．４２．４３・・・を順に積層する。そして、一
つの第一電極、半導体層、第二電極からなるユニ７）セ
ルの第一電極層が隣接するユニットセルの第二電極層と
一部接触する構造となるように画電極および半導体層の
パターンを形成する。こうしたパターンの形成は、各層
をそれぞれ全面に被着したのち、第一電極層、アモルフ
ァス半導体層は通常レーザ照射によりパターニングし、
第二電極層はフォトエツチングによりパターニングする
ことによって行われる。
第二電極層のパターニングのためのフォトエツチング法
は、工程が長くまたａｍな方法である。
は、工程が長くまたａｍな方法である。
しかし、第二電極層のパターニングに他の層と同様のレ
ーザ光照射法を用いることはできない、これは、レーザ
光を第二電極層に照射すると、下地の半導体層も熱伝導
等による影響を受け、アモルファス半導体が改質され、
低抵抗化してしまう。
ーザ光照射法を用いることはできない、これは、レーザ
光を第二電極層に照射すると、下地の半導体層も熱伝導
等による影響を受け、アモルファス半導体が改質され、
低抵抗化してしまう。
このような現象を避けるために、透光性絶縁基板、第一
電極層を通して半導体層にレーザ光を照射し、半導体層
を蒸発させると同時にその上の第二電極層を飛散させて
、第二電極のパターニングを行う方法がある。しかし、
この場合は第二電極層を成膜後、その表面に固定治具を
接触させて固定してレーザ光照射を行わねばならず、飛
散した第二電極層材料が加工部に再付着し、シッート発
生や加工状態が不均一になるなどの問題があった。
電極層を通して半導体層にレーザ光を照射し、半導体層
を蒸発させると同時にその上の第二電極層を飛散させて
、第二電極のパターニングを行う方法がある。しかし、
この場合は第二電極層を成膜後、その表面に固定治具を
接触させて固定してレーザ光照射を行わねばならず、飛
散した第二電極層材料が加工部に再付着し、シッート発
生や加工状態が不均一になるなどの問題があった。
本発明の目的は、上述の問題にがんがみ、フォトエツチ
ング方法を用いないで健全な第二電極のパターンを形成
できる薄膜太陽電池の製造方法を提供することにある。
ング方法を用いないで健全な第二電極のパターンを形成
できる薄膜太陽電池の製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、透光性絶縁基
板上に複数の透明な第一電極とその第一電極にずれて重
なる複数のアモルファス半導体層を分離して形成したの
ちその上全面を第二電極層により被覆し、次いで第二電
極層側を下にして固定治具に固定して上方から絶縁基板
および第一電極を通じレーザ光を照射することにより、
アモルファス半導体層の一部分を蒸発させるとともにそ
の部分に接する第二電極層を飛散させて第二電極層を複
数の第二電極に分割する′ｒＩＩＷＡ太陽電池の製造方
法において、固定する際に第二電極層の分割される部分
以外の表面に間隔片を接触させて固定治具の間に空間を
設けるものとする。
板上に複数の透明な第一電極とその第一電極にずれて重
なる複数のアモルファス半導体層を分離して形成したの
ちその上全面を第二電極層により被覆し、次いで第二電
極層側を下にして固定治具に固定して上方から絶縁基板
および第一電極を通じレーザ光を照射することにより、
アモルファス半導体層の一部分を蒸発させるとともにそ
の部分に接する第二電極層を飛散させて第二電極層を複
数の第二電極に分割する′ｒＩＩＷＡ太陽電池の製造方
法において、固定する際に第二電極層の分割される部分
以外の表面に間隔片を接触させて固定治具の間に空間を
設けるものとする。
レーザ光の照射によるアモルファス半導体層の一部分の
蒸発によって第二電極層を飛散させるときに、第二電極
層の表面の下に空間が存在するため、第二電極層材料は
その空間に向けて飛散し、加工部に再付着することがな
いので第二電極加工状態の安定性が向上する。
蒸発によって第二電極層を飛散させるときに、第二電極
層の表面の下に空間が存在するため、第二電極層材料は
その空間に向けて飛散し、加工部に再付着することがな
いので第二電極加工状態の安定性が向上する。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明により第二電極層をレーザパターユ、グ
す、際（２）Ｘ−Ｙ嚇１１−２へ。太陽型。
す、際（２）Ｘ−Ｙ嚇１１−２へ。太陽型。
取り付は方法を示したものである。まずガラス基板１上
に厚さ５０００人のＳｈｏｗ膜をパターニングして第一
電極２１．２２．２３・・・を形成、次に、厚さ４００
０人のアモルファスシリコン層をパターニングして半導
体層３１．３２．３３・・・を形成する。この第一電極
層とアモルファス半導体層のパターニングはレーザスク
ライブ法により行う、ｉ３明な第一電極層のパターニン
グには、赤外レーザ光を用いる。そして、その上にＩＴ
Ｏ薄膜からなる透光性第二電極層４０を２０００人の厚
さで形成する。このような積層を有する基板を第二電極
層側を下にして、Ｘ−Ｙステージ５の上にスペーサ６１
、６２により空間７をあけて固定する０次いでコンピ
ュータ制御によりＸ−Ｙステージを移動させ、第二電極
層４０の分割すべき部位の上からレーザ光８を照射する
。レーザ光源としては、波長０．５３μのＹＡＧ：Ｎｄ
レーザを使用する。このレーザ光８は可視光であるから
、透明な第一電極２１，２２．２３を透過する。この場
合、レーザの励起ランプ電力をＯから徐々に上げていく
と、励起ランプ電流が低い領域では、アモルファス半導
体層３１．３２．３３・・・の蒸発は起こらず、ランプ
電流を高くしていくと幅約５０ｘのアモルファス半導体
層は蒸発し、その結果として隣接する第二電極層４０も
同時に除去される。この時の除去物は、除去される部分
の第二電極層４０がＸ−Ｙステージ５と接触していない
ために加工部に再付着することなく、Ｘ−Ｙステージ５
と第二電極層４０の間の空間７に飛散する。これにより
第二電極層４０は第３図に示すように第二電極４１．４
２．４３・・・に分割されるが、飛散したＩＴＯの再付
着によるシッートや加工状態の均一性不良という問題は
生じない、アモルファス半導体層の加工を、図示のよう
にアモルファス半導体１１３１，３２．３３・・・の縁
部に接する部分で行うことは、発電に有効なアモルファ
ス半導体層の有効面積を大きくする上で望ましい、しか
し、縁部より多少内側に入った個所を加工してもよい、
なお、このレーザによるパターニングの際、ＳｎＯ，か
らなる第一電極２１，２２．２３・・・は、表面がわず
かに変質するだけでほとんど損傷は受けない。
に厚さ５０００人のＳｈｏｗ膜をパターニングして第一
電極２１．２２．２３・・・を形成、次に、厚さ４００
０人のアモルファスシリコン層をパターニングして半導
体層３１．３２．３３・・・を形成する。この第一電極
層とアモルファス半導体層のパターニングはレーザスク
ライブ法により行う、ｉ３明な第一電極層のパターニン
グには、赤外レーザ光を用いる。そして、その上にＩＴ
Ｏ薄膜からなる透光性第二電極層４０を２０００人の厚
さで形成する。このような積層を有する基板を第二電極
層側を下にして、Ｘ−Ｙステージ５の上にスペーサ６１
、６２により空間７をあけて固定する０次いでコンピ
ュータ制御によりＸ−Ｙステージを移動させ、第二電極
層４０の分割すべき部位の上からレーザ光８を照射する
。レーザ光源としては、波長０．５３μのＹＡＧ：Ｎｄ
レーザを使用する。このレーザ光８は可視光であるから
、透明な第一電極２１，２２．２３を透過する。この場
合、レーザの励起ランプ電力をＯから徐々に上げていく
と、励起ランプ電流が低い領域では、アモルファス半導
体層３１．３２．３３・・・の蒸発は起こらず、ランプ
電流を高くしていくと幅約５０ｘのアモルファス半導体
層は蒸発し、その結果として隣接する第二電極層４０も
同時に除去される。この時の除去物は、除去される部分
の第二電極層４０がＸ−Ｙステージ５と接触していない
ために加工部に再付着することなく、Ｘ−Ｙステージ５
と第二電極層４０の間の空間７に飛散する。これにより
第二電極層４０は第３図に示すように第二電極４１．４
２．４３・・・に分割されるが、飛散したＩＴＯの再付
着によるシッートや加工状態の均一性不良という問題は
生じない、アモルファス半導体層の加工を、図示のよう
にアモルファス半導体１１３１，３２．３３・・・の縁
部に接する部分で行うことは、発電に有効なアモルファ
ス半導体層の有効面積を大きくする上で望ましい、しか
し、縁部より多少内側に入った個所を加工してもよい、
なお、このレーザによるパターニングの際、ＳｎＯ，か
らなる第一電極２１，２２．２３・・・は、表面がわず
かに変質するだけでほとんど損傷は受けない。
上記のようなパターニングを行うのに有効な励起ランプ
電流の大きさは広い範囲にわたって存在する。第４図は
、波長０．５３ＢのＹＡＧ：Ｎｄレーザを５０．１１１
１ Ｘ ５９ Ｈの方形に集光する場合における隣接第
二電極相互間の抵抗を調べた結果である。この図から、
レーザ励起ランプ電流を上げていくとアモルファス半導
体層が加工できるようになり、その結果第二電極層も同
時に加工され、第二電極相互間の電気抵抗が増加してい
く、そして、ランプ電流が２８Ａのとき、良好に第二電
極が分割され、電気抵抗が極大となる。さらにランプ電
流を上げていくと、第一電極層加工物の再付着により電
気抵抗は低下する。また、アモルファス半導体層。
電流の大きさは広い範囲にわたって存在する。第４図は
、波長０．５３ＢのＹＡＧ：Ｎｄレーザを５０．１１１
１ Ｘ ５９ Ｈの方形に集光する場合における隣接第
二電極相互間の抵抗を調べた結果である。この図から、
レーザ励起ランプ電流を上げていくとアモルファス半導
体層が加工できるようになり、その結果第二電極層も同
時に加工され、第二電極相互間の電気抵抗が増加してい
く、そして、ランプ電流が２８Ａのとき、良好に第二電
極が分割され、電気抵抗が極大となる。さらにランプ電
流を上げていくと、第一電極層加工物の再付着により電
気抵抗は低下する。また、アモルファス半導体層。
第二電極層と同時に第一電極層も除去されるに至る。
以上の実施例では、第二電極の材料にも透明導電材料を
用いたが、第二電極を金属で形成する場合にも本発明を
実施することができる。
用いたが、第二電極を金属で形成する場合にも本発明を
実施することができる。
本発明によれば、透光性絶縁基板上に積層された透明な
第一電極、アモルファス半導体層、第二電極からなり、
直列接続される複数のユニットセルを形成するために行
う第二電極層の分割を直接行わないで隣接するアモルフ
ァス半導体層へのレーザ光照射により間接的に行う際、
第二電極層の表面と固定治具の間に空間を設けるような
間隔片を用いて固定することにより、飛散する第二電極
材料の再付着によるショートの発生や加工状態の不均一
の問題がなくなった。これにより、複数のユニットセル
の形成にフォトエツチングを用いることなしにすべてレ
ーザスクライブ法によす行つ方法が確立し、低コストで
高性能な薄膜太陽電池を製造することが可能にな７た。
第一電極、アモルファス半導体層、第二電極からなり、
直列接続される複数のユニットセルを形成するために行
う第二電極層の分割を直接行わないで隣接するアモルフ
ァス半導体層へのレーザ光照射により間接的に行う際、
第二電極層の表面と固定治具の間に空間を設けるような
間隔片を用いて固定することにより、飛散する第二電極
材料の再付着によるショートの発生や加工状態の不均一
の問題がなくなった。これにより、複数のユニットセル
の形成にフォトエツチングを用いることなしにすべてレ
ーザスクライブ法によす行つ方法が確立し、低コストで
高性能な薄膜太陽電池を製造することが可能にな７た。
第１図゛は本発明の一実施例における第二電極パターニ
ング時の断面図、第２図は従来の直列接続型薄膜太陽電
池の断面図、第３図は本発明の一実施例により製造され
た直列接続型薄膜太陽電池の断面図、第４ｒｇＪは隣接
第二電極間の抵抗とレーザ励起ランプ電流との関係線図
である。 １ニガラス基板、２１，２２．２３ ：第一電極、３１
．３２゜３３：アモルファス半導体層、４０：第二電極
層、４１゜４２．４３ ：第二電極、５：ＸＹステージ
、６１．６２スペーサ、７：空間、８：レーザ光。 第１図 第２図 ４４８−
ング時の断面図、第２図は従来の直列接続型薄膜太陽電
池の断面図、第３図は本発明の一実施例により製造され
た直列接続型薄膜太陽電池の断面図、第４ｒｇＪは隣接
第二電極間の抵抗とレーザ励起ランプ電流との関係線図
である。 １ニガラス基板、２１，２２．２３ ：第一電極、３１
．３２゜３３：アモルファス半導体層、４０：第二電極
層、４１゜４２．４３ ：第二電極、５：ＸＹステージ
、６１．６２スペーサ、７：空間、８：レーザ光。 第１図 第２図 ４４８−
Claims (1)
- １）透光性絶縁基板上に複数の透明な第一電極とその第
一電極にずれて重なる複数のアモルファス半導体層を分
離して形成したのちその上全面を第二電極層により被覆
し、次いで第二電極層側を下にして固定治具に固定して
上方から絶縁基板および第一電極を通じレーザ光を照射
することにより、アモルファス半導体層の一部分を蒸発
させるとともにその部分に接する第二電極層を飛散させ
て第二電極層を複数の第二電極に分割する薄膜太陽電池
の製造方法において、固定する際に第二電極層の分割さ
れる部分以外の表面に間隔片を接触させて固定治具の間
に空間を設けることを特徴とする薄膜太陽電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215650A JP2586654B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1215650A JP2586654B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379085A true JPH0379085A (ja) | 1991-04-04 |
| JP2586654B2 JP2586654B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=16675917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1215650A Expired - Fee Related JP2586654B2 (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586654B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103392A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 光透過性部材加工装置 |
| US6793012B2 (en) | 2002-05-07 | 2004-09-21 | Valeo, Inc | Heat exchanger |
| US6904963B2 (en) | 2003-06-25 | 2005-06-14 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| JP2007317879A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Honda Motor Co Ltd | カルコパイライト型太陽電池およびその製造方法 |
| US7337832B2 (en) | 2003-04-30 | 2008-03-04 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| US7527087B2 (en) | 2003-06-30 | 2009-05-05 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP1215650A patent/JP2586654B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003103392A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-08 | Ricoh Microelectronics Co Ltd | 光透過性部材加工装置 |
| US6793012B2 (en) | 2002-05-07 | 2004-09-21 | Valeo, Inc | Heat exchanger |
| US6942023B2 (en) | 2002-05-07 | 2005-09-13 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| US7059393B2 (en) | 2002-05-07 | 2006-06-13 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| US7337832B2 (en) | 2003-04-30 | 2008-03-04 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| US6904963B2 (en) | 2003-06-25 | 2005-06-14 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| US7527087B2 (en) | 2003-06-30 | 2009-05-05 | Valeo, Inc. | Heat exchanger |
| JP2007317879A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Honda Motor Co Ltd | カルコパイライト型太陽電池およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2586654B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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