JPH0415631B2 - - Google Patents
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- JPH0415631B2 JPH0415631B2 JP57206809A JP20680982A JPH0415631B2 JP H0415631 B2 JPH0415631 B2 JP H0415631B2 JP 57206809 A JP57206809 A JP 57206809A JP 20680982 A JP20680982 A JP 20680982A JP H0415631 B2 JPH0415631 B2 JP H0415631B2
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- electrode
- photoelectric conversion
- semiconductor
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/107—Integrated devices having multiple elements covered by H10F30/00 in a repetitive configuration, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
- H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/12—Image sensors
- H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/16—Material structures, e.g. crystalline structures, film structures or crystal plane orientations
- H10F77/169—Thin semiconductor films on metallic or insulating substrates
-
- 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
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、PIN接合を少なくとも１つ有する
アモルフアス半導体を含む非単結晶半導体が透光
性絶縁基板上に設けられた光電変換素子（単に素
子ともいう）を複数個電気的に直列接続した、高
い電圧の発生が可能な光電変換装置およびその作
製方法に関する。
アモルフアス半導体を含む非単結晶半導体が透光
性絶縁基板上に設けられた光電変換素子（単に素
子ともいう）を複数個電気的に直列接続した、高
い電圧の発生が可能な光電変換装置およびその作
製方法に関する。
この発明は、複数の素子間の連結に必要な面積
を従来のマスク合わせ方式の1/10〜1/100にする
ために、レーザスクライブ方式を用いたことを特
徴としている。
を従来のマスク合わせ方式の1/10〜1/100にする
ために、レーザスクライブ方式を用いたことを特
徴としている。
この発明は、第１および第２の素子の電気的連
結を行う第２の開溝を、PIN接合を有する非単結
晶半導体とその下の第１の電極とを除去してしま
い、第１の素子の第１の電極の側面に第２の素子
の第２の電極を連結するものであり、その際、こ
の第２の開溝は第１の素子の第２の電極の内部に
わたらせて設けることにより、第１の素子、第２
の素子のそれぞれの第１の電極間の電気的アイソ
レイシヨンをより完全にすることを目的としてい
る。
結を行う第２の開溝を、PIN接合を有する非単結
晶半導体とその下の第１の電極とを除去してしま
い、第１の素子の第１の電極の側面に第２の素子
の第２の電極を連結するものであり、その際、こ
の第２の開溝は第１の素子の第２の電極の内部に
わたらせて設けることにより、第１の素子、第２
の素子のそれぞれの第１の電極間の電気的アイソ
レイシヨンをより完全にすることを目的としてい
る。
このため第１および第２の素子の第２の電極を
分離する開溝は、第１の素子の半導体上にわたつ
て設けることにより、製造上の歩留り向上の冗長
度を設けたことを特徴としている。
分離する開溝は、第１の素子の半導体上にわたつ
て設けることにより、製造上の歩留り向上の冗長
度を設けたことを特徴としている。
この発明は、連結部での電気的接合を第１の素
子の第１の電極を構成する透光性導電膜（CTF
という）の側面に第２の素子の第２の電極を延在
して側面に密接せしめて用いることにより、連結
部での必要面積を減少せしめたことを特徴として
いる。
子の第１の電極を構成する透光性導電膜（CTF
という）の側面に第２の素子の第２の電極を延在
して側面に密接せしめて用いることにより、連結
部での必要面積を減少せしめたことを特徴として
いる。
このため第１および第２の素子の半導体を分離
する開溝は、第１の素子の第１の電極位置上にわ
たつて設け、LSの走査の揺らぎによる製造上の
冗長度（余裕度）を与えることを特徴としてい
る。
する開溝は、第１の素子の第１の電極位置上にわ
たつて設け、LSの走査の揺らぎによる製造上の
冗長度（余裕度）を与えることを特徴としてい
る。
従来、マスク合わせ方式において、その連結部
は５〜１mmの巾を必要としていたが、これをその
１／１０〜1/100の350〜30μｍ好ましくは200〜50μと
することにより、この連結部を10〜50段必要とす
るハイブリツド方式において、光電変換装置とし
て用いられる全パネルの光起電力発生用の面積
（有効面積または実効面積という）が、従来の75
〜50％より97〜90％にまで高められ、実効変換効
率を10〜20％も実質的に向上せしめたことを特徴
とする。
は５〜１mmの巾を必要としていたが、これをその
１／１０〜1/100の350〜30μｍ好ましくは200〜50μと
することにより、この連結部を10〜50段必要とす
るハイブリツド方式において、光電変換装置とし
て用いられる全パネルの光起電力発生用の面積
（有効面積または実効面積という）が、従来の75
〜50％より97〜90％にまで高められ、実効変換効
率を10〜20％も実質的に向上せしめたことを特徴
とする。
この発明ではレーザビームスクライブ方式を用
いることにより、合わせマークを基準としてこの
スクライブされるアドレスを予めコンピユータ
（マイクロ・コンピユータ）のメモリに記憶させ
ておくことにより、従来より知られたマスク合わ
せ方式で必要なマスクのずれ、そり、合わせ精度
に対する製造歩留りの低下等のすべての製造での
価格増、歩留り減の原因を一気に排除せしめたこ
とを特徴とする。
いることにより、合わせマークを基準としてこの
スクライブされるアドレスを予めコンピユータ
（マイクロ・コンピユータ）のメモリに記憶させ
ておくことにより、従来より知られたマスク合わ
せ方式で必要なマスクのずれ、そり、合わせ精度
に対する製造歩留りの低下等のすべての製造での
価格増、歩留り減の原因を一気に排除せしめたこ
とを特徴とする。
従来、光電変換装置（以下単に装置という）即
ち同一基板上に複数の素子を配置し、それを集積
化またはハイブリツド化した装置はその実施例が
多く知られている。
ち同一基板上に複数の素子を配置し、それを集積
化またはハイブリツド化した装置はその実施例が
多く知られている。
例えば特開昭55−4994、特開昭55−124274さら
に本発明人の出願になる特願昭54−90097／
90098／90099（昭和54.7.16）が知られている。
に本発明人の出願になる特願昭54−90097／
90098／90099（昭和54.7.16）が知られている。
例えば本発明人の出願になる特許願は、半導体
をSixC1-x−Siのヘテロ接合とし、単に他のアモ
ルフアス・シリコン半導体を用いる場合と異なら
せており、さらにこの半導体として、アモルフア
ス構造以外に微結晶構造を含む水素またはハロゲ
ン元素が添加されたPIN接合を少なくとも１つ有
する非単結晶半導体を集積化またはハイブリツド
化したものであるという特徴を有する。
をSixC1-x−Siのヘテロ接合とし、単に他のアモ
ルフアス・シリコン半導体を用いる場合と異なら
せており、さらにこの半導体として、アモルフア
ス構造以外に微結晶構造を含む水素またはハロゲ
ン元素が添加されたPIN接合を少なくとも１つ有
する非単結晶半導体を集積化またはハイブリツド
化したものであるという特徴を有する。
しかしこれら従来の発明においては、第１図に
その縦断面図を示すか、すべてマスク合わせ方式
であり、合わせ精度が不十分でまた連結部に大き
な面積を必要としていた。
その縦断面図を示すか、すべてマスク合わせ方式
であり、合わせ精度が不十分でまた連結部に大き
な面積を必要としていた。
例えば金属マスクを用いた場合、直接選択的に
導電層または半導体層を作製する方式においては
この選択性を与えたマスクが被膜形成中に0.5〜
３mmずれてしまう場合がある。さらにこのマスク
上に被膜成分が形成されるため、マスクが汚染さ
れ、またマスクがそつて形成される被膜の周端部
が明瞭でなくなり、隣合つた電極間のクロストー
ク（リーク電流）の発生の要因となる等多くの欠
点を有するものであつた。
導電層または半導体層を作製する方式においては
この選択性を与えたマスクが被膜形成中に0.5〜
３mmずれてしまう場合がある。さらにこのマスク
上に被膜成分が形成されるため、マスクが汚染さ
れ、またマスクがそつて形成される被膜の周端部
が明瞭でなくなり、隣合つた電極間のクロストー
ク（リーク電流）の発生の要因となる等多くの欠
点を有するものであつた。
さらに従来公知のスクリーン印刷法等は、基板
上に全体的に形成された導体または半導体を独立
に選択的にマスクを用いてエツチング除去する方
法である。しかしかかる方法においては、スクリ
ーン印刷用のマスクの位置合わせの工程、レジス
トのコーテイング工程、ベーク固化工程、導体ま
たは半導体のエツチング工程、レジストの除去工
程等きわめて工程に時間がかかり、そのため製造
価格の上昇が免れ得なかつた。
上に全体的に形成された導体または半導体を独立
に選択的にマスクを用いてエツチング除去する方
法である。しかしかかる方法においては、スクリ
ーン印刷用のマスクの位置合わせの工程、レジス
トのコーテイング工程、ベーク固化工程、導体ま
たは半導体のエツチング工程、レジストの除去工
程等きわめて工程に時間がかかり、そのため製造
価格の上昇が免れ得なかつた。
しかし本発明の光電変換装置特に薄膜型の光電
変換装置にあつては、それぞれの薄膜層である電
極用導電層、または半導体層はともにそれぞれ
500Å〜1μｍであり、レーザスクライブ方式を用
いることにより、まつたくマスク合わせを必要と
しないで作製することが可能となつた。
変換装置にあつては、それぞれの薄膜層である電
極用導電層、または半導体層はともにそれぞれ
500Å〜1μｍであり、レーザスクライブ方式を用
いることにより、まつたくマスク合わせを必要と
しないで作製することが可能となつた。
その結果、従来のマスク合わせ工程のかわりに
本発明においては、マスクをまつたく用いないた
めスクライブ工程というが、このスクライブ工程
がマイクロ・コンピユータを併用することにより
きわめて簡単かつ高精度であり、装置の製造コス
トの低下をもたらした。そのため500円／Ｗの製
造も可能となり、その製造規模の拡大により100
〜200円／Ｗも可能となるというきわめて画期的
な光電変換装置を提供することによる。
本発明においては、マスクをまつたく用いないた
めスクライブ工程というが、このスクライブ工程
がマイクロ・コンピユータを併用することにより
きわめて簡単かつ高精度であり、装置の製造コス
トの低下をもたらした。そのため500円／Ｗの製
造も可能となり、その製造規模の拡大により100
〜200円／Ｗも可能となるというきわめて画期的
な光電変換装置を提供することによる。
さらに本発明においてはこのレーザスクライブ
工程を用いるに加えて、そのスクライブラインの
合わせ精度に冗長（余裕）度をもたせたことが重
要である。そのため隣合つた素子間の第１の電極
（下側）と他の素子の第２の電極（上側電極）と
が第２の電極より延在したリードにより第１の電
極とその側面において電気的に連結させることに
より、スクライブラインの開溝の位置に冗長度を
持たせることができた。
工程を用いるに加えて、そのスクライブラインの
合わせ精度に冗長（余裕）度をもたせたことが重
要である。そのため隣合つた素子間の第１の電極
（下側）と他の素子の第２の電極（上側電極）と
が第２の電極より延在したリードにより第１の電
極とその側面において電気的に連結させることに
より、スクライブラインの開溝の位置に冗長度を
持たせることができた。
以下に図面に従つて従来例および本発明の構造
を記す。
を記す。
第１図は従来より知られたマスク合わせ方式の
光電変換装置の縦断面図である。
光電変換装置の縦断面図である。
図面において透光性基板（例えばガイス板）１
上に第１の電極を構成する透光性導電膜（CTF
と略記する）を第１のマスク合わせ工程により選
択的に形成させる。さらに半導体層３を第２のマ
スク合わせ工程により同様に選択的に形成させ
る。さらに第３のマスク合わせ工程により第２の
電極４が設けられている。
上に第１の電極を構成する透光性導電膜（CTF
と略記する）を第１のマスク合わせ工程により選
択的に形成させる。さらに半導体層３を第２のマ
スク合わせ工程により同様に選択的に形成させ
る。さらに第３のマスク合わせ工程により第２の
電極４が設けられている。
第１図において素子１１，３１との間に連結部
１２を有し、連結部においてはCTFの一方の側
面１６を半導体層３が覆い、他方のCTFの表面
１４を半導体層３が覆わないようにするため、
CTFの間１３は１〜５mm例えば３mmの〓間を必
要とする。さらに第１の電極３７と第２の電極３
８の第２の電極がマスクのぼけで発生するひろが
りをも含めてシヨートしてはいけないため、１〜
５mm例えば３mmの間〓６を必要とする。これら３
つのマスクには全くのセルフアライン性がないた
め、連結部１２においては１〜８mm代表的には４
mmを必要としてしまう。さらにこれを１mm以下を
するとそのマスク合わせ精度はきわめて厳密であ
り、歩留りが極端に添加してしまう。この連結部
１２の間〓を５mm以上とすると、例えば20cm×60
cmに巾15mm（20cm×15mm）の素子、端子５mmを作
製せんとすると、20段の直接接続ができるのみで
ある。またこの連結部の間〓を３mmとしても33段
であり、連結部では全部で延べ10cm（200cm2の面
積）の損失になり、その結果有効面積は周辺部を
考慮すると75％にとどまつてしまつていた。
１２を有し、連結部においてはCTFの一方の側
面１６を半導体層３が覆い、他方のCTFの表面
１４を半導体層３が覆わないようにするため、
CTFの間１３は１〜５mm例えば３mmの〓間を必
要とする。さらに第１の電極３７と第２の電極３
８の第２の電極がマスクのぼけで発生するひろが
りをも含めてシヨートしてはいけないため、１〜
５mm例えば３mmの間〓６を必要とする。これら３
つのマスクには全くのセルフアライン性がないた
め、連結部１２においては１〜８mm代表的には４
mmを必要としてしまう。さらにこれを１mm以下を
するとそのマスク合わせ精度はきわめて厳密であ
り、歩留りが極端に添加してしまう。この連結部
１２の間〓を５mm以上とすると、例えば20cm×60
cmに巾15mm（20cm×15mm）の素子、端子５mmを作
製せんとすると、20段の直接接続ができるのみで
ある。またこの連結部の間〓を３mmとしても33段
であり、連結部では全部で延べ10cm（200cm2の面
積）の損失になり、その結果有効面積は周辺部を
考慮すると75％にとどまつてしまつていた。
本発明はかかる工程の複雑さを排除し、有効面
積が86〜97％例えば92％にまで高めることができ
るというきわめて画期的な光電変換装置を提供す
ることにある。
積が86〜97％例えば92％にまで高めることができ
るというきわめて画期的な光電変換装置を提供す
ることにある。
また、第２の電極４の間〓６または半導体３の
間〓（７と６の一部）を形成する際に、マスクと
接する面が平坦ではなくパターンのために凹凸が
存在し、より一層マスクのぼけがひろがつてしま
い連結部の面積が広くなつてしまつた。
間〓（７と６の一部）を形成する際に、マスクと
接する面が平坦ではなくパターンのために凹凸が
存在し、より一層マスクのぼけがひろがつてしま
い連結部の面積が広くなつてしまつた。
以下に図面に従つてその実施例の詳細を示す。
第２図は本発明の製造工程を示す縦断面図であ
る。
る。
図面において絶縁表面を有する基板例えば透光
性基板１即ちガラス板（例えば厚さ1.2mm、長さ
（図面では左右方向）60cm、巾20cm）を用いた。
さらにこの上面に全面にわたつて透光性導電膜例
えばITO（約1500Å））＋SnO2（200〜400Å）また
はハロゲン元素が添加された酸化スズを主成分と
する透光性導電膜（1500〜2000Å）を真空蒸着
法、LP CVD法またはプラズマCVD法またはス
プレー法により形成させた。この後この基板の下
側または上側より、YAGレーザ加工機（日本レ
ーザ製）により出力５〜8W出力を加え、スポツ
ト径30〜70μｍφ代表的には50μｍφをマイク
ロ・コンピユータを制御して照射し、その走査に
よりスクライブライン用開溝１３を形成させ、各
素子間に第１の電極２を作製した。
性基板１即ちガラス板（例えば厚さ1.2mm、長さ
（図面では左右方向）60cm、巾20cm）を用いた。
さらにこの上面に全面にわたつて透光性導電膜例
えばITO（約1500Å））＋SnO2（200〜400Å）また
はハロゲン元素が添加された酸化スズを主成分と
する透光性導電膜（1500〜2000Å）を真空蒸着
法、LP CVD法またはプラズマCVD法またはス
プレー法により形成させた。この後この基板の下
側または上側より、YAGレーザ加工機（日本レ
ーザ製）により出力５〜8W出力を加え、スポツ
ト径30〜70μｍφ代表的には50μｍφをマイク
ロ・コンピユータを制御して照射し、その走査に
よりスクライブライン用開溝１３を形成させ、各
素子間に第１の電極２を作製した。
スクライビングにより形成された開溝１３は巾
約50μｍ長さ20cm深さは第１の電極それぞれを完
全に切断分離した。このため図面において明らか
なごとく、基板１の一部を抉る（凹部を形成す
る）こともあつた。かくして第１の素子３１およ
び第２の素子１１を構成する巾は10〜20mmとし
た。
約50μｍ長さ20cm深さは第１の電極それぞれを完
全に切断分離した。このため図面において明らか
なごとく、基板１の一部を抉る（凹部を形成す
る）こともあつた。かくして第１の素子３１およ
び第２の素子１１を構成する巾は10〜20mmとし
た。
以上のレーザスクライブ方式により、第１の電
極を構成するCTF２を複数の矩形の領域（それ
ぞれがそれぞれの素子の第１電極となる）に切断
分離して開溝を形成した。この後この上面にプラ
ズマCVD法またはLP CVD法によりPIN接合を
有する非単結晶半導体層３を0.2〜1.0μｍ代表的
には0.4〜0.5μｍの厚さに形成させた。その代表
例はＰ型半導体（SixC1-xＸ＝0.850〜150Å）−Ｉ
型アモルフアスまたはセミアモルフアスのシリコ
ン半導体（0.4〜0.5μｍ）−Ｎ型の微結晶（100〜
200Å）を有する半導体よりなる１つのPIN接合
を有する非単結晶半導体、またはＰ型半導体
（SixC1-x）−Ｉ型、Ｎ型、Ｐ型Si半導体−Ｉ型
SixGe1-x半導体−Ｎ型Si半導体よりなる２つの
PIN接合と１つのPN接合を有するタンデム型の
PINPIN………PIN接合の半導体３である。
極を構成するCTF２を複数の矩形の領域（それ
ぞれがそれぞれの素子の第１電極となる）に切断
分離して開溝を形成した。この後この上面にプラ
ズマCVD法またはLP CVD法によりPIN接合を
有する非単結晶半導体層３を0.2〜1.0μｍ代表的
には0.4〜0.5μｍの厚さに形成させた。その代表
例はＰ型半導体（SixC1-xＸ＝0.850〜150Å）−Ｉ
型アモルフアスまたはセミアモルフアスのシリコ
ン半導体（0.4〜0.5μｍ）−Ｎ型の微結晶（100〜
200Å）を有する半導体よりなる１つのPIN接合
を有する非単結晶半導体、またはＰ型半導体
（SixC1-x）−Ｉ型、Ｎ型、Ｐ型Si半導体−Ｉ型
SixGe1-x半導体−Ｎ型Si半導体よりなる２つの
PIN接合と１つのPN接合を有するタンデム型の
PINPIN………PIN接合の半導体３である。
かかる非単結晶半導体３を全面にわたつて均一
の膜厚で形成させた。さらに第２図Ｂに示される
ごとく、第１の開溝１３の左方向側に第２の開溝
１８を50μｍの巾に100〜500μの距離をわたらせ
て第２のレーザスクライブ工程により形成させ
た。このレーザはガラス１の下方向またはこの基
板の上方のいずれからも行つてよい。
の膜厚で形成させた。さらに第２図Ｂに示される
ごとく、第１の開溝１３の左方向側に第２の開溝
１８を50μｍの巾に100〜500μの距離をわたらせ
て第２のレーザスクライブ工程により形成させ
た。このレーザはガラス１の下方向またはこの基
板の上方のいずれからも行つてよい。
かくして第２の開溝１８は第１の電極の側面
８，９を露出させた。この第２の開溝により形成
された第１の電極の右側の側面９の存在は第１の
電極３７の側面１６より左側の第１の素子の第１
の電極位置上にわたつて設けられていることが特
徴である。そして第２図Ｂに示されるごとく、第
１の電極３１の内部に入つてしまうことにより、
第１の電極の側面を８，９と露出せしめている。
かくすることにより第１の素子の第１の電極３７
の一部が第２の開溝の右側に残存している。かか
る残存領域がない場合、レーザ光の高熱（〜2000
℃）によりCTF２よりもはるかに加工されやす
いため、第１の開溝１３に充填された半導体が吹
き飛んでしまう。そのため第１および第２の素子
の第１の電極間のアイソレイシヨンが不可能にな
る。このことより第２図Ｂに示すごとく、第２の
開溝が第１の電極の内部に入つて設けられている
ことはきわめて重要である。この９の部分に残存
するCTFは50〜500μｍの巾を有せしめた。
８，９を露出させた。この第２の開溝により形成
された第１の電極の右側の側面９の存在は第１の
電極３７の側面１６より左側の第１の素子の第１
の電極位置上にわたつて設けられていることが特
徴である。そして第２図Ｂに示されるごとく、第
１の電極３１の内部に入つてしまうことにより、
第１の電極の側面を８，９と露出せしめている。
かくすることにより第１の素子の第１の電極３７
の一部が第２の開溝の右側に残存している。かか
る残存領域がない場合、レーザ光の高熱（〜2000
℃）によりCTF２よりもはるかに加工されやす
いため、第１の開溝１３に充填された半導体が吹
き飛んでしまう。そのため第１および第２の素子
の第１の電極間のアイソレイシヨンが不可能にな
る。このことより第２図Ｂに示すごとく、第２の
開溝が第１の電極の内部に入つて設けられている
ことはきわめて重要である。この９の部分に残存
するCTFは50〜500μｍの巾を有せしめた。
さらに本発明は従来例に示されるごとく、第１
の電極の表面１４（第１図参照）を露呈させるも
のではなく、レーザ光が５〜10Wで多少強すぎて
このCTF３７の深さ方向のすべてを除去してし
まい、その結果側面８に第２図Ｃで第２の電極３
８を密接させても実用上何等問題はない。即ちレ
ーザ光の出力パルスの強さに余裕を与えることが
できることが本発明の工業的応用の際きわせて重
要である。
の電極の表面１４（第１図参照）を露呈させるも
のではなく、レーザ光が５〜10Wで多少強すぎて
このCTF３７の深さ方向のすべてを除去してし
まい、その結果側面８に第２図Ｃで第２の電極３
８を密接させても実用上何等問題はない。即ちレ
ーザ光の出力パルスの強さに余裕を与えることが
できることが本発明の工業的応用の際きわせて重
要である。
第２図において、さらにこの上面に第２図Ｃに
示されるごとく、裏面の第２の電極４を形成し、
さらに第３のレーザスクライブ法の切断分離用の
第３の開溝２０を設けた。
示されるごとく、裏面の第２の電極４を形成し、
さらに第３のレーザスクライブ法の切断分離用の
第３の開溝２０を設けた。
この第２の電極４は透光性導電膜を700〜1400
Åの厚さにITO（酸化インジユームスズ）により
形成し、さらにその上面に反射性金属の銀を300
〜3000Åの厚さに形成した。さらにその上面にア
ルミニユームまたはアルミニユームとニツケルと
の２層膜を形成させた。例えばITOを1050Å、銀
を1000Å、さらにニツケルを1500Åの３層構造と
した。このITOと銀は裏面側での入射光１０の反
射を促し、600〜800nｍの長波長光を有効に光電
変換させるためのものである。さらにニツケルは
外部引き出し電極２３との密着性を向上させるた
めのものである。これらは電子ビーム蒸着法また
はプラズマCVD法を用いて半導体層を劣化させ
ない300℃以下の温度で形成させた。
Åの厚さにITO（酸化インジユームスズ）により
形成し、さらにその上面に反射性金属の銀を300
〜3000Åの厚さに形成した。さらにその上面にア
ルミニユームまたはアルミニユームとニツケルと
の２層膜を形成させた。例えばITOを1050Å、銀
を1000Å、さらにニツケルを1500Åの３層構造と
した。このITOと銀は裏面側での入射光１０の反
射を促し、600〜800nｍの長波長光を有効に光電
変換させるためのものである。さらにニツケルは
外部引き出し電極２３との密着性を向上させるた
めのものである。これらは電子ビーム蒸着法また
はプラズマCVD法を用いて半導体層を劣化させ
ない300℃以下の温度で形成させた。
このITOは半導体３と裏面電極４との化学反応
による信頼性低下の防止、即ち信頼性の向上にも
役立つている。
による信頼性低下の防止、即ち信頼性の向上にも
役立つている。
かくのごとき裏面電極をレーザ光を上方より照
射して第２の電極を切断分離して第３の開溝２０
（巾50μｍ）を形成した場合を示している。この
レーザ光は半導体特に上面に密接するＮまたはＰ
型の半導体層をもえぐりだしＩ型半導体まで到達
せしめ４０隣合つた第１の素子３１第２の素子１
１間の開溝部での残存金属または導電性半導体に
よるクロストーク（リーク電流）の発生を防止し
た。
射して第２の電極を切断分離して第３の開溝２０
（巾50μｍ）を形成した場合を示している。この
レーザ光は半導体特に上面に密接するＮまたはＰ
型の半導体層をもえぐりだしＩ型半導体まで到達
せしめ４０隣合つた第１の素子３１第２の素子１
１間の開溝部での残存金属または導電性半導体に
よるクロストーク（リーク電流）の発生を防止し
た。
特にこの半導体３がＰ型半導体層４２、Ｉ型半
導体層４３、Ｎ型半導体層４４と例えば１つの
PIN接合を有し、このＮ型半導体層が微結晶また
は多結晶構造を有する。その電気伝導度が１〜
200（Ωcm）-1と高い伝導度を持つ場合、本発明の
Ｎ型半導体層をえぐり出し除去し、凹部に半導体
を設けて、リーク電流発生を防止することはきめ
て重要であつた。このえぐりだしはＩ型半導体層
を越え、第１の電極用のCTFにまで達成しなく
てもよい。本発明はレーザ光により開溝形成を第
２の電極のみでなく、その下側の0.2μｍ以上ある
Ｉ型半導体層の厚さ分の余裕を開溝部２０の形成
の作業工程にもたせることが工業上重要である。
導体層４３、Ｎ型半導体層４４と例えば１つの
PIN接合を有し、このＮ型半導体層が微結晶また
は多結晶構造を有する。その電気伝導度が１〜
200（Ωcm）-1と高い伝導度を持つ場合、本発明の
Ｎ型半導体層をえぐり出し除去し、凹部に半導体
を設けて、リーク電流発生を防止することはきめ
て重要であつた。このえぐりだしはＩ型半導体層
を越え、第１の電極用のCTFにまで達成しなく
てもよい。本発明はレーザ光により開溝形成を第
２の電極のみでなく、その下側の0.2μｍ以上ある
Ｉ型半導体層の厚さ分の余裕を開溝部２０の形成
の作業工程にもたせることが工業上重要である。
かくして第２図Ｃに示されるごとく、複数の素
子３１，１１を連結部で直列接続する光電変換装
置を作ることができた。
子３１，１１を連結部で直列接続する光電変換装
置を作ることができた。
第２図Ｄはさらに本発明を光電変換装置として
完成させんとしたものであり、即ちパツシベイシ
ヨン膜としてプラズマ気相法により窒化珪素膜２
１を500〜2000Åの厚さに形成させ、各素子間の
リーク電流の発生を防いだ。さらに外部引き出し
端子２３を周辺部５にて設けた。これらのポリイ
ミド、ポリアミド、カプトンまたはエポキシ等の
有機樹脂２２を充填した。
完成させんとしたものであり、即ちパツシベイシ
ヨン膜としてプラズマ気相法により窒化珪素膜２
１を500〜2000Åの厚さに形成させ、各素子間の
リーク電流の発生を防いだ。さらに外部引き出し
端子２３を周辺部５にて設けた。これらのポリイ
ミド、ポリアミド、カプトンまたはエポキシ等の
有機樹脂２２を充填した。
かくして照射光１０に対し、この実施例のごと
き基板（60cm×20cm）において各素子を巾14.35
mm、連結部の巾150μｍ、外部引き出し電極部の
巾10mm、周辺部４mmにより、有効面積（192mm×
14.35mm×40段、1102cm2即ち91.8％）を得ること
ができた。その結果、セグメントが10.6％の変換
効率を有する場合、パネルにて9.7％（AMI（100
ｍＷ／cm2）にて11.6Wの出力電力を有せしめるこ
とができた。
き基板（60cm×20cm）において各素子を巾14.35
mm、連結部の巾150μｍ、外部引き出し電極部の
巾10mm、周辺部４mmにより、有効面積（192mm×
14.35mm×40段、1102cm2即ち91.8％）を得ること
ができた。その結果、セグメントが10.6％の変換
効率を有する場合、パネルにて9.7％（AMI（100
ｍＷ／cm2）にて11.6Wの出力電力を有せしめるこ
とができた。
これは従来のマスク合わせ方式で行つた場合の
55％（40段の場合）に比べてきわめて著しい効果
である。さらに金属マスクをまつたく用いないた
め、大面積パネルの製造工程において何等の工業
上の支障がなく、大電力発生用の大面積低価格大
量生産用にきわめて適している。
55％（40段の場合）に比べてきわめて著しい効果
である。さらに金属マスクをまつたく用いないた
め、大面積パネルの製造工程において何等の工業
上の支障がなく、大電力発生用の大面積低価格大
量生産用にきわめて適している。
本発明の構造をとれば、第１の開溝、第２の開
溝及び第３の開溝の形成時に下地表面な平坦であ
りレーザ加工が均一に行なえる為に連結部分の加
工寸法精度を向上させることができ、さらには連
結部分（非発電部分）の面積を小さくすることが
可能であつた。
溝及び第３の開溝の形成時に下地表面な平坦であ
りレーザ加工が均一に行なえる為に連結部分の加
工寸法精度を向上させることができ、さらには連
結部分（非発電部分）の面積を小さくすることが
可能であつた。
以上の実施例において明らかなように、本発明
により第２の電極を形成するためのレーザスクラ
イブ法での切断分離により、第２の電極下のＮま
たはＰ型半導体層をも同時に除去したため、この
２つの電極間のリーク電流が10-3ｍＡ／cmより
10-9A／cmにまで下げることができた。このため
一般民生用においては、第２図Ｄの窒化珪素膜コ
ーテイング２１を省略することも可能となつた。
により第２の電極を形成するためのレーザスクラ
イブ法での切断分離により、第２の電極下のＮま
たはＰ型半導体層をも同時に除去したため、この
２つの電極間のリーク電流が10-3ｍＡ／cmより
10-9A／cmにまで下げることができた。このため
一般民生用においては、第２図Ｄの窒化珪素膜コ
ーテイング２１を省略することも可能となつた。
さらにまた連結部に関しては、第１の電極の側
面で隣の素子の第２の電極と連結を行うため、こ
の連結部（コンタクト部）の必要面積を従来方法
に比べて1/10以下に十分少なくさせ得るため、ひ
いてはパネルの有効面積の向上に役立つことがで
きた。
面で隣の素子の第２の電極と連結を行うため、こ
の連結部（コンタクト部）の必要面積を従来方法
に比べて1/10以下に十分少なくさせ得るため、ひ
いてはパネルの有効面積の向上に役立つことがで
きた。
以上のYAGレーザのスポツト層をその出力３
〜5W（30μｍ）、５〜8W（50μｍ）で用いた場合で
あるが、さらにそのスポツト径を技術思想におい
て小さくすることにより、この連結部をより小さ
く、ひいては光電変換装置としての有効面積をよ
り向上させることができるという進歩性を有して
いる。
〜5W（30μｍ）、５〜8W（50μｍ）で用いた場合で
あるが、さらにそのスポツト径を技術思想におい
て小さくすることにより、この連結部をより小さ
く、ひいては光電変換装置としての有効面積をよ
り向上させることができるという進歩性を有して
いる。
第３図は電卓用等の大きなパネルより小さな光
電変換装置を同時に多量製造せんとした時の外部
引出し電極部を拡大して示したものである。
電変換装置を同時に多量製造せんとした時の外部
引出し電極部を拡大して示したものである。
第３図Ａは第２図に対応しているが、外部引き
出し電極部５は導電性ゴム電極４７に接触するパ
ツド４９を有し、このパツド４９は第２の電極
（上側電極）４と連結している。この時、電極４
７の加圧が強すぎてパツド４９がその下の第１の
電極２と半導体３を突き抜けてシヨートしないよ
うに開溝１３が設けられている。また外側部は開
溝１８′，２０′で切断分離されている。さらに第
３図Ｂは下側の第１の電極２に連結した他のパツ
ド４８が第２の電極材料により１８″にて連結し
て設けられている。さらにパツド４８は導電性ゴ
ム電極４６と接触しており、外部に電気的に連結
している。ここでも開溝１８′，１８″，２０″，
２０によりパツド４８はまつたく他の光電変換
装置と電気的に分離されており、この装置間のガ
ラス切断を後工程により行うことにより、１つの
パネルで合わせ用マスクをまつたく用いることな
しに多数の光電変換装置を作ることができるとい
う特徴を有する。例えば20cm×60cmのパネルにて
６cm×1.5cmの光電変換装置（電卓用）を作らん
とすると、一度に130個の電卓用太陽電池を作る
ことができることがわかる。つまり光電変換装置
は有機樹脂モールド２２で電極部５，４５を除い
て覆われており、この後小電力用太陽電池を作る
場合はガラス切りで切断すればよい。またさらに
このパネル例えば40cm×20cmまたは60cm×20cmを
６ケまたは４ケ直列にアルミサツシ枠内に組み合
わせることによりパツケージされ、120cm×40cm
のNEDO規格の大電力用のパネルを設けること
が可能である。
出し電極部５は導電性ゴム電極４７に接触するパ
ツド４９を有し、このパツド４９は第２の電極
（上側電極）４と連結している。この時、電極４
７の加圧が強すぎてパツド４９がその下の第１の
電極２と半導体３を突き抜けてシヨートしないよ
うに開溝１３が設けられている。また外側部は開
溝１８′，２０′で切断分離されている。さらに第
３図Ｂは下側の第１の電極２に連結した他のパツ
ド４８が第２の電極材料により１８″にて連結し
て設けられている。さらにパツド４８は導電性ゴ
ム電極４６と接触しており、外部に電気的に連結
している。ここでも開溝１８′，１８″，２０″，
２０によりパツド４８はまつたく他の光電変換
装置と電気的に分離されており、この装置間のガ
ラス切断を後工程により行うことにより、１つの
パネルで合わせ用マスクをまつたく用いることな
しに多数の光電変換装置を作ることができるとい
う特徴を有する。例えば20cm×60cmのパネルにて
６cm×1.5cmの光電変換装置（電卓用）を作らん
とすると、一度に130個の電卓用太陽電池を作る
ことができることがわかる。つまり光電変換装置
は有機樹脂モールド２２で電極部５，４５を除い
て覆われており、この後小電力用太陽電池を作る
場合はガラス切りで切断すればよい。またさらに
このパネル例えば40cm×20cmまたは60cm×20cmを
６ケまたは４ケ直列にアルミサツシ枠内に組み合
わせることによりパツケージされ、120cm×40cm
のNEDO規格の大電力用のパネルを設けること
が可能である。
またこのNEDO規格のパネルはシーフレツク
スにより他のガラス板を本発明の光電変換装置の
反射面側（図面では上側）にはりあわせて合わせ
ガラスとし、その間に光電変換装置を配置し、風
圧、雨等に対し機械強度の増加を図ることも有効
である。
スにより他のガラス板を本発明の光電変換装置の
反射面側（図面では上側）にはりあわせて合わせ
ガラスとし、その間に光電変換装置を配置し、風
圧、雨等に対し機械強度の増加を図ることも有効
である。
第２図〜第３図において光入射は下側のガラス
板よりとした。しかし本発明はその光の入射側を
下側に限定するものではない。
板よりとした。しかし本発明はその光の入射側を
下側に限定するものではない。
第１図は従来の光電変換装置の縦断面図であ
る。第２図は本発明の光電変換装置の製造工程を
示す縦断面図である。第３図は本発明の他の光電
変換装置の外部引出し電極部分を拡大して示した
縦断面図である。
る。第２図は本発明の光電変換装置の製造工程を
示す縦断面図である。第３図は本発明の他の光電
変換装置の外部引出し電極部分を拡大して示した
縦断面図である。
Claims (1)
- １ 絶縁基板表面を有する基板上に第１の電極
と、該電極上にPIN接合を少なくとも１つ有する
非単結晶半導体と、該半導体上に第２の電極とを
有する光電変換素子を複数個互いに電気的に直列
接続せしめるとともに、前記複数の光電変換素子
の一端の光電変換素子と他端の光電変換素子に連
結してそれぞれに外部引き出し電極部を設けた構
造に関し、前記一端の光電変換素子の第２の電極
より延在した外部引き出し電極部はその下に前記
非単結晶半導体と、その下の基板上に前記一端の
光電変換素子の第１の電極とは開溝により電気的
に分離された前記第１の電極と同一の導電材料が
設けられるとともに、前記他端の光電変換素子に
連結して設けられた外部引き出し電極部は、前記
他端の光電変換素子との間に設けられた開溝によ
り、前記他端の光電変換素子の第１の電極に連結
した第２の電極と同一材料の外部引き出し電極部
が設けられ、該第２の電極部下には前記半導体お
よび第１の電極と同一の導電材料が前記基板上に
設けられるとともに、該外部引き出し電極部は前
記他端に設けられた光電変換素子の第２の電極と
開溝により分離されたことを特徴とする光電変換
装置。
Priority Applications (25)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206809A JPS5996780A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置 |
| US06/554,763 US4593152A (en) | 1982-11-24 | 1983-11-23 | Photoelectric conversion device |
| US06/554,807 US4527006A (en) | 1982-11-24 | 1983-11-23 | Photoelectric conversion device |
| US06/554,762 US4529829A (en) | 1982-11-24 | 1983-11-23 | Photoelectric conversion device |
| KR1019830005594A KR900004823B1 (ko) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | 광전변환 장치 및 그 제조방법 |
| EP83307192A EP0113959B1 (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device |
| DE8383307192T DE3382695T2 (de) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Fotovoltaischer wandler. |
| AU21658/83A AU553135B2 (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device |
| GB08331397A GB2133215B (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| GB08331330A GB2133213B (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device and method of manufacturing the same |
| GB08331398A GB2133617B (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device and method of manufacture |
| DE83307191T DE3382709T2 (de) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Fotovoltaischer Wandler. |
| AU21659/83A AU554459B2 (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device |
| KR1019830005552A KR900004824B1 (ko) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | 광전변환 장치 및 그 제조방법 |
| GB08331396A GB2133214B (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| EP83307191A EP0111402B1 (en) | 1982-11-24 | 1983-11-24 | Photoelectric conversion device |
| US06/555,317 US4518815A (en) | 1982-11-24 | 1983-11-25 | Photoelectric conversion device |
| US06/620,098 US4586241A (en) | 1982-11-24 | 1984-06-13 | Photoelectric conversion device manufacturing method |
| US06/620,171 US4670294A (en) | 1982-11-24 | 1984-06-13 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| US06/620,177 US4710397A (en) | 1982-11-24 | 1984-06-13 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| US06/620,462 US4528065A (en) | 1982-11-24 | 1984-06-14 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| US06/760,873 US4638108A (en) | 1982-11-24 | 1985-07-31 | Photoelectric conversion device |
| US06/760,957 US4593151A (en) | 1982-11-24 | 1985-07-31 | Photoelectric conversion device |
| US06/776,806 US4631801A (en) | 1982-11-24 | 1985-09-17 | Method of making photoelectric conversion device |
| US06/846,514 US4686760A (en) | 1982-11-24 | 1986-03-31 | Method of making photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206809A JPS5996780A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168556A Division JPS5996783A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 光電変換装置 |
| JP62135544A Division JPS62295467A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996780A JPS5996780A (ja) | 1984-06-04 |
| JPH0415631B2 true JPH0415631B2 (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=16529442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206809A Granted JPS5996780A (ja) | 1982-11-24 | 1982-11-24 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996780A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS603164A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| JPS60100481A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| JPH0535363U (ja) * | 1991-07-04 | 1993-05-14 | 和則 浅場 | フアイル |
| JP4863823B2 (ja) * | 2006-09-12 | 2012-01-25 | 矢崎総業株式会社 | コネクタのロック構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56152278A (en) * | 1980-04-28 | 1981-11-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Device for generating photo-electromotive force |
-
1982
- 1982-11-24 JP JP57206809A patent/JPS5996780A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5996780A (ja) | 1984-06-04 |
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