JPH0518275B2 - - Google Patents
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- JPH0518275B2 JPH0518275B2 JP58231010A JP23101083A JPH0518275B2 JP H0518275 B2 JPH0518275 B2 JP H0518275B2 JP 58231010 A JP58231010 A JP 58231010A JP 23101083 A JP23101083 A JP 23101083A JP H0518275 B2 JPH0518275 B2 JP H0518275B2
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- semiconductor
- film
- insulating film
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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
-
- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は非単結晶半導体を用いたレーザ加工
法による光電変換装置に関する。
法による光電変換装置に関する。
この発明は基板上の非単結晶半導体上に導電性
酸化物とその膜上にAl、Ag、Cu、Mg、Tiまた
はCrを主成分とする金属導電膜よりなる第２の
導電膜と、さらにその膜上に絶縁膜との積層膜を
形成せしめ、この積層膜にレーザ光を照射して、
半導体を損傷させることなくまたは1000Å以下の
深さにしか損傷または酸化、絶縁化させることな
く選択的に積層膜を除去して第２の導電膜と絶縁
膜とに概略同一形状の開溝を形成する（以下レー
ザ・スクライブ即ちLSという）ことを目的とす
る。
酸化物とその膜上にAl、Ag、Cu、Mg、Tiまた
はCrを主成分とする金属導電膜よりなる第２の
導電膜と、さらにその膜上に絶縁膜との積層膜を
形成せしめ、この積層膜にレーザ光を照射して、
半導体を損傷させることなくまたは1000Å以下の
深さにしか損傷または酸化、絶縁化させることな
く選択的に積層膜を除去して第２の導電膜と絶縁
膜とに概略同一形状の開溝を形成する（以下レー
ザ・スクライブ即ちLSという）ことを目的とす
る。
この発明は、PNまたは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
導体を当校性絶縁基板上に設けた光電変換素子
（単に素子ともいう）を複数個電気的に直列接続
し、高い電圧を発生させる光電変換装置における
第２の電極の構造に関する。
１つ有するアモルフアス半導体を含む非単結晶半
導体を当校性絶縁基板上に設けた光電変換素子
（単に素子ともいう）を複数個電気的に直列接続
し、高い電圧を発生させる光電変換装置における
第２の電極の構造に関する。
本発明の装置における素子の配置、大きさ、形
状は設計仕様によつて決められる。しかし、本発
明の内容を簡単にするため、以下の詳細な説明に
おいては、第１の素子の下側（基板側）の第１の
電極と、その右隣りに配置した第２の素子の第２
の電極（半導体上即ち基板から離れた側）とを電
気的に直列接続させた場合を基として記す。
状は設計仕様によつて決められる。しかし、本発
明の内容を簡単にするため、以下の詳細な説明に
おいては、第１の素子の下側（基板側）の第１の
電極と、その右隣りに配置した第２の素子の第２
の電極（半導体上即ち基板から離れた側）とを電
気的に直列接続させた場合を基として記す。
かかる構成において、第１の素子および第２の
素子の第２の電極を互いに分離するための第３の
開溝は、ＮまたはＰ型の非単結晶半導体層に密接
して酸化インジユームまたは酸化スズを主成分と
する導電膜（以下COという）を設け、該導電膜
上に導電性金属とさらに絶縁膜とを積層させた積
層膜を形成せしめたことを特徴とする。
素子の第２の電極を互いに分離するための第３の
開溝は、ＮまたはＰ型の非単結晶半導体層に密接
して酸化インジユームまたは酸化スズを主成分と
する導電膜（以下COという）を設け、該導電膜
上に導電性金属とさらに絶縁膜とを積層させた積
層膜を形成せしめたことを特徴とする。
また、本発明は該工程の後、有機樹脂モールド
材を電極部（パツド領域）を除いた全領域の上面
に形成し、かつ該有機樹脂モールド材をマスクと
してパツド領域の絶縁膜を除去することで、耐湿
性の向上を図るとともに、絶縁膜を有機樹脂モー
ルド材下にのみ存在させて、レーザスクライブの
為の絶縁膜を形成しつつも電極（パツド）と外部
との良好な接続を可能としたものである。
材を電極部（パツド領域）を除いた全領域の上面
に形成し、かつ該有機樹脂モールド材をマスクと
してパツド領域の絶縁膜を除去することで、耐湿
性の向上を図るとともに、絶縁膜を有機樹脂モー
ルド材下にのみ存在させて、レーザスクライブの
為の絶縁膜を形成しつつも電極（パツド）と外部
との良好な接続を可能としたものである。
本発明は、半導体上に設けられた第２の電極用
導電膜をレーザ光を用いてスクライブせしめ、互
いに電極に分離形成せしめるものである。その
際、1800℃もの高温レーザ光の照射に対し、その
下側の半導体特に水素化アモルフアス半導体を多
結晶化され、導電性になつてしまうことを防ぐた
め、CO上に単層または多層の導電性金属とこの
金属上に絶縁膜を積層して、かかるLSにより第
３の開溝下の半導体と化合物を作つたり、またこ
の半導体のレーザアニールによる多結晶化を防い
だものである。
導電膜をレーザ光を用いてスクライブせしめ、互
いに電極に分離形成せしめるものである。その
際、1800℃もの高温レーザ光の照射に対し、その
下側の半導体特に水素化アモルフアス半導体を多
結晶化され、導電性になつてしまうことを防ぐた
め、CO上に単層または多層の導電性金属とこの
金属上に絶縁膜を積層して、かかるLSにより第
３の開溝下の半導体と化合物を作つたり、またこ
の半導体のレーザアニールによる多結晶化を防い
だものである。
加えてこの導電性金属として、Al、Ag、Cu、
Mg、Ti、Crを用い、この裏面電極（第２の電
極）のシート抵抗を0.5Ω／□以下としたことを
特徴としている。
Mg、Ti、Crを用い、この裏面電極（第２の電
極）のシート抵抗を0.5Ω／□以下としたことを
特徴としている。
本発明では光電変換装置としての裏面電極が、
この裏面において入射光を反射させることが変換
効率の向上に有効であつた。
この裏面において入射光を反射させることが変換
効率の向上に有効であつた。
このためCOに密接して反射率の高い1000〜
2000Åの厚さのアルミニユームとした２層構造ま
たは０〜50Åの厚さのチタンとその上面に100〜
500Åの厚さの銀と、さらにその上面に500〜5000
Åの厚さのアルミニユームとを積層させ４層構造
としたものである。
2000Åの厚さのアルミニユームとした２層構造ま
たは０〜50Åの厚さのチタンとその上面に100〜
500Åの厚さの銀と、さらにその上面に500〜5000
Åの厚さのアルミニユームとを積層させ４層構造
としたものである。
かかる２層または４層構造は裏面での光の反射
を大きくし、変換効率の向上に役立たせることが
できる。さらに電気伝導度をシート抵抗を
0.5Ω／□以下として向上させるとともに、金属
自体が柔らかいため半導体に歪ストレスを与える
ことがないという特長を有する。しかしもつとも
重要なマスクレスのレーザ加工の実施に関して
は、このCOおよび導電性金属のみの積層膜では
この導電膜のみまたはこの導電膜とその下の半導
体のみを選択的に除去して開溝を形成することが
きわめて微妙であり、工業的には不十分であつ
た。本発明はこれらの特長を考えつつ、マスクレ
スのレーザ加工を加工に量産性のマージンを有し
て実効するため、この導体上に絶縁物を形成した
積層体とし、LSの際のレーザ照射光の熱を外部
に放散することを防いだものである。即ちこの導
電膜上に絶縁膜例えば窒化珪素、炭化珪素、酸化
珪素（SiO、SiO2）を300〜5000Åの厚さに形成
した。特にレーザ光に対し昇華性を有すSiOがそ
の下側に形成されるCO、金属と同じ電子ビーム
蒸着法で作製し得るため好ましかつた。
を大きくし、変換効率の向上に役立たせることが
できる。さらに電気伝導度をシート抵抗を
0.5Ω／□以下として向上させるとともに、金属
自体が柔らかいため半導体に歪ストレスを与える
ことがないという特長を有する。しかしもつとも
重要なマスクレスのレーザ加工の実施に関して
は、このCOおよび導電性金属のみの積層膜では
この導電膜のみまたはこの導電膜とその下の半導
体のみを選択的に除去して開溝を形成することが
きわめて微妙であり、工業的には不十分であつ
た。本発明はこれらの特長を考えつつ、マスクレ
スのレーザ加工を加工に量産性のマージンを有し
て実効するため、この導体上に絶縁物を形成した
積層体とし、LSの際のレーザ照射光の熱を外部
に放散することを防いだものである。即ちこの導
電膜上に絶縁膜例えば窒化珪素、炭化珪素、酸化
珪素（SiO、SiO2）を300〜5000Åの厚さに形成
した。特にレーザ光に対し昇華性を有すSiOがそ
の下側に形成されるCO、金属と同じ電子ビーム
蒸着法で作製し得るため好ましかつた。
本発明は導電性金属としてさらにそのLSの操
作スピードを向上させるため、導電膜金属をAl
＋CrまたはTi＋Ag＋Al＋Crとしてクロムを100
〜3000Å好ましくは300〜1000Åの厚さに導電性
金属と絶縁膜との間に介在させ、レーザ光の反射
を少なくさせ効率よく導体を昇温させた。
作スピードを向上させるため、導電膜金属をAl
＋CrまたはTi＋Ag＋Al＋Crとしてクロムを100
〜3000Å好ましくは300〜1000Åの厚さに導電性
金属と絶縁膜との間に介在させ、レーザ光の反射
を少なくさせ効率よく導体を昇温させた。
COは半導体と導電性金属との長期間使用での
反応による劣化を防ぎ、入射光の反射を助長しつ
つかつ昇華性を有する。しかしCOは透光性のた
めレーザ光の吸収が小さい。またAl等の導電性
金属は電気伝導度が大きく、シート抵抗として
0.5Ω／□以下をつくることができた。また基板
側からの入射光の反射に優れている。しかし昇華
性ではなく、レーザ光の吸収エネルギの平面方向
外方向への熱伝導度が大きくLS部での昇温を妨
げやすい。
反応による劣化を防ぎ、入射光の反射を助長しつ
つかつ昇華性を有する。しかしCOは透光性のた
めレーザ光の吸収が小さい。またAl等の導電性
金属は電気伝導度が大きく、シート抵抗として
0.5Ω／□以下をつくることができた。また基板
側からの入射光の反射に優れている。しかし昇華
性ではなく、レーザ光の吸収エネルギの平面方向
外方向への熱伝導度が大きくLS部での昇温を妨
げやすい。
加えて照射レーザ光の反射率が大きい。
SiO等の絶縁膜は照射されるレーザ光の反射防
止膜であり、導電膜の昇温のための熱エネルギを
外部（外方向）に放散してしまうことを防ぐこと
ができる。さらにクロムをサンドウイツチする
と、反射率がAl、Agよりはるかに小さくレーザ
光の熱エネルギの効率よい吸収を絶縁膜と相まつ
て実施することができる。
止膜であり、導電膜の昇温のための熱エネルギを
外部（外方向）に放散してしまうことを防ぐこと
ができる。さらにクロムをサンドウイツチする
と、反射率がAl、Agよりはるかに小さくレーザ
光の熱エネルギの効率よい吸収を絶縁膜と相まつ
て実施することができる。
以上のことにより本発明の光電変換装置の裏面
電極としてCO−導電性金属−絶縁物の構造はそ
れぞれの機能を有するためにきわめて有効な積層
膜構造である。
電極としてCO−導電性金属−絶縁物の構造はそ
れぞれの機能を有するためにきわめて有効な積層
膜構造である。
このためこれらの各膜を組合せることにより、
LSのレーザ光の照射された開溝部下の非単結晶
半導体を熱により多結晶化させることなく、変換
効率を向上させつつこの開溝部のCOとその上の
金属を選択的に除去して複数の電極をマスクを用
いることなく作製することができた。
LSのレーザ光の照射された開溝部下の非単結晶
半導体を熱により多結晶化させることなく、変換
効率を向上させつつこの開溝部のCOとその上の
金属を選択的に除去して複数の電極をマスクを用
いることなく作製することができた。
また、有機樹脂モールド材をパツド領域を除い
た全領域の上面に形成することで耐湿性を向上で
き、加えて該有機樹脂モールド材をマスクとして
パツド領域の絶縁膜を除去することでパツドと外
部との良好な接続をすることができた。
た全領域の上面に形成することで耐湿性を向上で
き、加えて該有機樹脂モールド材をマスクとして
パツド領域の絶縁膜を除去することでパツドと外
部との良好な接続をすることができた。
以下に図面に従つて本発明の詳細を示す。
第１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透光性基板１例
えばガラス板、有機樹脂または有機樹脂上に窒化
珪素膜がコーテイングされた可曲性基板（例えば
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（酸化インジユーム酸化スズ
混合物、即ち酸化スズを酸化インジユーム中に10
重量％添加した膜）（約1500Å）＋SnO2（200〜500
Å）または弗素等の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〜
20000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、プラズマ
CVD法またはスプレー法により形成させた。
えばガラス板、有機樹脂または有機樹脂上に窒化
珪素膜がコーテイングされた可曲性基板（例えば
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（酸化インジユーム酸化スズ
混合物、即ち酸化スズを酸化インジユーム中に10
重量％添加した膜）（約1500Å）＋SnO2（200〜500
Å）または弗素等の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〜
20000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、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、YAGレーザ加工機（日本レーザ製
波長1.06μまたは0.58μ）または窒素レーザ加工機
（日本レーザ製 波長337nｍ）により出力0.3〜
3W（焦点距離45mm）を加え、スポツト径20〜
70μφ代表的には50μφをマイクロコンピユータに
より制御した。さらにこの照射レーザ光を走査さ
せて、スクライブラインである第１の開溝１３を
形成させ、各素子間領域３１，１１に第１の電極
２を作製した。
波長1.06μまたは0.58μ）または窒素レーザ加工機
（日本レーザ製 波長337nｍ）により出力0.3〜
3W（焦点距離45mm）を加え、スポツト径20〜
70μφ代表的には50μφをマイクロコンピユータに
より制御した。さらにこの照射レーザ光を走査さ
せて、スクライブラインである第１の開溝１３を
形成させ、各素子間領域３１，１１に第１の電極
２を作製した。
この第１のLSにより形成された第１の開溝１
３は、巾約50μ長さ20cm深さは第１のCTFの電極
それぞれを完全に切断して電気的に分離した。
３は、巾約50μ長さ20cm深さは第１のCTFの電極
それぞれを完全に切断して電気的に分離した。
この後、この電極２、開溝１３の上面にプラズ
マCVD法またはLPCVD法、光CVD法またはこ
れらを組み合わせた方法により光照射により光起
電力を発生する非単結晶半導体層３を0.2〜0.8μ
代表的には0.7μの厚さに形成させた。
マCVD法またはLPCVD法、光CVD法またはこ
れらを組み合わせた方法により光照射により光起
電力を発生する非単結晶半導体層３を0.2〜0.8μ
代表的には0.7μの厚さに形成させた。
その代表例はＰ型半導体（SixC1-x ｘ＝0.8約
100Å）−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（約0.7μ）−Ｎ型の微結晶
（約500Å）を有する半導体珪素されにこの上に
SixC1-x ｘ＝0.9約50Åを積層させて一つの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。
100Å）−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（約0.7μ）−Ｎ型の微結晶
（約500Å）を有する半導体珪素されにこの上に
SixC1-x ｘ＝0.9約50Åを積層させて一つの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
の膜厚または裏面で全反射をするように基板およ
び半導体裏面をテクスチヤー構造として形成させ
た。
の膜厚または裏面で全反射をするように基板およ
び半導体裏面をテクスチヤー構造として形成させ
た。
さらに第１図Ｂに示されるごとく、第１の開溝
１３の左方向側（第１の素子側）にわたつて第２
の開溝１８を第２のLS工程により形成させた。
１３の左方向側（第１の素子側）にわたつて第２
の開溝１８を第２のLS工程により形成させた。
この図面では第１および第２の開溝１３，１８
の中心間を100μずらしている。
の中心間を100μずらしている。
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。さらに同様に０〜5μの巾
に第１の電極の上端部７もLSの操作スピードに
より作製することができた。
８，９を露出させた。さらに同様に０〜5μの巾
に第１の電極の上端部７もLSの操作スピードに
より作製することができた。
第１図において、さらにこの上面に第１図Ｃに
示されるごとく、裏面の積層膜４および連結部
（コネクタ）３０を形成し、さらに第３のLSでの
切断分離用の第３の開溝２０を第２の導電膜とそ
の上の絶縁膜との概略同一形状にして作製して得
た。
示されるごとく、裏面の積層膜４および連結部
（コネクタ）３０を形成し、さらに第３のLSでの
切断分離用の第３の開溝２０を第２の導電膜とそ
の上の絶縁膜との概略同一形状にして作製して得
た。
この第２の電極４は本発明の特長である導電性
酸化膜（CO）４５，４５′をＰまたはＮ型の半導
体上に密接させて形成させた。その厚さは100〜
3000Åの厚さに形成させた。
酸化膜（CO）４５，４５′をＰまたはＮ型の半導
体上に密接させて形成させた。その厚さは100〜
3000Åの厚さに形成させた。
このCOとして、ここではＮ型半導体層と密接
してITO（酸化インジユーム酸化スズを主成分と
する混合物）４５，４５′を形成した。このCOと
して酸化インジユームまたはＰ型半導体層に密接
して酸化スズを主成分として形成させることも可
能である。
してITO（酸化インジユーム酸化スズを主成分と
する混合物）４５，４５′を形成した。このCOと
して酸化インジユームまたはＰ型半導体層に密接
して酸化スズを主成分として形成させることも可
能である。
これらは電子ビーム蒸着法またはPCVD法を用
いて半導体層を劣化させないため、300℃以下の
温度で形成させた。
いて半導体層を劣化させないため、300℃以下の
温度で形成させた。
CO４５上の金属４６，４６′として同様の電子
ビーム蒸着法により検討したものは以下の通りで
ある。
ビーム蒸着法により検討したものは以下の通りで
ある。
Al、Ag、CuMg、Ti、Crを作製した。それら
は (1) Al（1000〜5000Å） (2) Al（1000〜5000Å）−Cr（100〜3000Å） (3) Ti（０〜50Å）−Ag（100〜1000Å）−Al（1000
〜5000Å） (4) Ti（０〜50Å）−Ag（100〜1000Å）−Al（1000
〜5000Å）−Cr（100〜3000Å） として積層させた。このAlの代わりに同様に反
射率の高いMgまたはAgを用いてもよい。また
0.7〜2μの長波長光の反射を促すため、CuをAlの
代わりに用いることは有効である。一般の太陽
光、蛍光灯光に対しては前記(1)(2)が低価格とする
ことができ実用的であつた。
は (1) Al（1000〜5000Å） (2) Al（1000〜5000Å）−Cr（100〜3000Å） (3) Ti（０〜50Å）−Ag（100〜1000Å）−Al（1000
〜5000Å） (4) Ti（０〜50Å）−Ag（100〜1000Å）−Al（1000
〜5000Å）−Cr（100〜3000Å） として積層させた。このAlの代わりに同様に反
射率の高いMgまたはAgを用いてもよい。また
0.7〜2μの長波長光の反射を促すため、CuをAlの
代わりに用いることは有効である。一般の太陽
光、蛍光灯光に対しては前記(1)(2)が低価格とする
ことができ実用的であつた。
さらにこの上面に、本発明の特長である絶縁膜
４７を酸化珪素（SiOまたはSiO2）、窒化珪素
（Si3N4）またはSi3N4-x（０＜ｘ＜４）、炭化珪素
（SiC1-x（０＜ｘ＜１））を電子ビーム蒸着法また
はプラズマ気相法により積層した。
４７を酸化珪素（SiOまたはSiO2）、窒化珪素
（Si3N4）またはSi3N4-x（０＜ｘ＜４）、炭化珪素
（SiC1-x（０＜ｘ＜１））を電子ビーム蒸着法また
はプラズマ気相法により積層した。
かかる積層膜の構造とすることにより、本発明
のLSでは1000Å以下〔一般的には200Å以下）の
深さにしか損傷または酸化絶縁化３４しないよう
にして、第１の素子領域３１にわたつて形成させ
ることができた。
のLSでは1000Å以下〔一般的には200Å以下）の
深さにしか損傷または酸化絶縁化３４しないよう
にして、第１の素子領域３１にわたつて形成させ
ることができた。
本発明のLSによる開溝で導電膜と絶縁膜とが
概略同一形状を有し得るわけとして以下のように
考えられる。即ち、昇華性のCOとその上面のア
ルミニユームまたはAl−Crと絶縁膜の多層膜と
することにより、レーザ光照射の際、このそれぞ
れの成分が相互作用してCOが昇華温度よりも高
くなり、この熱が十分導電膜内に蓄えられ、はじ
けるようにして気化、飛散される。その結果、こ
の気化により気化熱を奪うため、その下のアモル
フアスシリコンを含む非単結晶半導体を多結晶化
させたりまた除去したりすることがなく、レーザ
照射がされる対象電極として本発明の積層膜は理
想的であることが実験的に判明した。
概略同一形状を有し得るわけとして以下のように
考えられる。即ち、昇華性のCOとその上面のア
ルミニユームまたはAl−Crと絶縁膜の多層膜と
することにより、レーザ光照射の際、このそれぞ
れの成分が相互作用してCOが昇華温度よりも高
くなり、この熱が十分導電膜内に蓄えられ、はじ
けるようにして気化、飛散される。その結果、こ
の気化により気化熱を奪うため、その下のアモル
フアスシリコンを含む非単結晶半導体を多結晶化
させたりまた除去したりすることがなく、レーザ
照射がされる対象電極として本発明の積層膜は理
想的であることが実験的に判明した。
この工程の結果、第１の素子の開放電圧が発生
する第２の電極３９，３８間の電気的分離の第３
の開溝２０をレーザ光（20〜100μφ代表的には
50μφ）を形成させた。
する第２の電極３９，３８間の電気的分離の第３
の開溝２０をレーザ光（20〜100μφ代表的には
50μφ）を形成させた。
かくのごとく積層膜４を第３のLSのレーザ光
を上方より照射して切断分離して開溝２０を形成
した場合を示している。
を上方より照射して切断分離して開溝２０を形成
した場合を示している。
かくして第１図Ｃに示されるごとく、複数の素
子３１，１１を連結部１２で直接接続する光電変
換装置を作ることができた。
子３１，１１を連結部１２で直接接続する光電変
換装置を作ることができた。
第１図Ｄはさらに本発明を光電変換装置として
完成させんとするものであり、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の厚さに均一に形成させ、湿気
等の吸着による各素子間のリーク電流の発生をさ
らに防いだ。
完成させんとするものであり、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の厚さに均一に形成させ、湿気
等の吸着による各素子間のリーク電流の発生をさ
らに防いだ。
さらに外部引出し端子を周辺部５にて設けた。
これらにポリイミド、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。
たはエポキシ等の有機樹脂２２を充填した。
この後これら全体を希弗酸に浸漬し、パツド領
域５の絶縁膜を溶去した。
域５の絶縁膜を溶去した。
かくして照射光１０により発生した光起電力は
コンタクト３０の第１の素子の第１の電極より第
２の素子の第２の電極に流れ、直列接続をさせる
ことができた。
コンタクト３０の第１の素子の第１の電極より第
２の素子の第２の電極に流れ、直列接続をさせる
ことができた。
その結果、この基板（60cm×20cm）において各
素子を巾14.35mm連結部の巾150μ、外部引出し電
極部の巾10mm、周辺部４mmにより、実質的に580
mm×192mm内に40段を有し、有効面積（192mm×
14.35mm40段1102cm2即ち91.8％）を得ることがで
きた。
素子を巾14.35mm連結部の巾150μ、外部引出し電
極部の巾10mm、周辺部４mmにより、実質的に580
mm×192mm内に40段を有し、有効面積（192mm×
14.35mm40段1102cm2即ち91.8％）を得ることがで
きた。
そして、セグメントが10.5％（1.05cm）の変換
効率を有する場合、パネルにて7.3％（理論的に
は7.8％になるが、40段連結の抵抗により実効変
換効率が低下した）（AM1〔100ｍＷ／cm2〕）にて、
6.1Wの出力電力を有せしめることができた。
効率を有する場合、パネルにて7.3％（理論的に
は7.8％になるが、40段連結の抵抗により実効変
換効率が低下した）（AM1〔100ｍＷ／cm2〕）にて、
6.1Wの出力電力を有せしめることができた。
さらにこのパネルで150℃の高温放置テストを
行うと1000時間を経て10％以下例えばパネル数20
枚にて最悪４％、Ｘ＝1.5％の低下しかみられな
かつた。
行うと1000時間を経て10％以下例えばパネル数20
枚にて最悪４％、Ｘ＝1.5％の低下しかみられな
かつた。
これは従来のマスク方式を用いて信頼性テスト
を同一条件にて行う時、10時間で動作不能パネル
数が17枚も発生してしまうことを考えると、驚異
的な値であつた。
を同一条件にて行う時、10時間で動作不能パネル
数が17枚も発生してしまうことを考えると、驚異
的な値であつた。
第２図は光電変換装置の外部引出し電極部を示
したものである。
したものである。
第２図Ａは第１図に対応しているが、外部引出
し電極部５は外部引出し電極５７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）４５，４６と連結している。この時電極
５７の加圧が強すぎてパツド４９がその下の半導
体３を突き抜け、第１の電極２と接触しても隣の
素子の第１の電極とがシヨートしないように開溝
１３′が設けられている。
し電極部５は外部引出し電極５７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）４５，４６と連結している。この時電極
５７の加圧が強すぎてパツド４９がその下の半導
体３を突き抜け、第１の電極２と接触しても隣の
素子の第１の電極とがシヨートしないように開溝
１３′が設けられている。
また外側部は第１の電極、半導体、第２の電極
を同時に一方のLSにてスクライブをした開溝５
０で切断分離されている。
を同時に一方のLSにてスクライブをした開溝５
０で切断分離されている。
さらに第２図Ｂは下側の第１の電極２に８′，
７′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。
７′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は外部引出し電極５８と接触
しており、外部に電気的に連結している。
しており、外部に電気的に連結している。
ここでも開溝１８′，２０″，５０によりパツド
４８は全く隣の光電変換装置と電気的に分離され
ており、８′にて第１の電極２と側面コンタクト
を構成させている。
４８は全く隣の光電変換装置と電気的に分離され
ており、８′にて第１の電極２と側面コンタクト
を構成させている。
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、耐湿性の
向上を図つた。またこのモールド２２をマスクと
してパツド５，５５上の絶縁物がエツチングさ
れ、絶縁物はあるモールド材下にのみ残存されて
いる。
電極部５，４５を除いて覆われており、耐湿性の
向上を図つた。またこのモールド２２をマスクと
してパツド５，５５上の絶縁物がエツチングさ
れ、絶縁物はあるモールド材下にのみ残存されて
いる。
またこのパネル例えば40cm×60cmまたは60cm×
20cm、40cm×120cmを２ケ、４ケまたは１ケをア
ルミサツシまたは炭素繊維枠内に組み合わせるこ
とによりパツケージさせ、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。
20cm、40cm×120cmを２ケ、４ケまたは１ケをア
ルミサツシまたは炭素繊維枠内に組み合わせるこ
とによりパツケージさせ、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
スにより弗素系保護膜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、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。
スにより弗素系保護膜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、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。
本発明において、基板は透光性絶縁基板のうち
特にガラスを用いている。
特にガラスを用いている。
しかしこの基板として可曲性有機樹脂または可
曲性有機樹脂、アルミニユーム、ステンレス等上
に酸化アルミニユーム、酸化珪素または窒化珪素
を0.1〜2μの厚さに形成した複合基板を用いるこ
とは有効である。特にこの複合基板を前記した実
施例に適用すると、酸化珪素または窒化珪素がこ
の上面のCTFを損傷して基板とCTFとの混合物
を作つてしまうことを防ぐ、いわゆるブロツキン
グ効果を有して特に有効であつた。
曲性有機樹脂、アルミニユーム、ステンレス等上
に酸化アルミニユーム、酸化珪素または窒化珪素
を0.1〜2μの厚さに形成した複合基板を用いるこ
とは有効である。特にこの複合基板を前記した実
施例に適用すると、酸化珪素または窒化珪素がこ
の上面のCTFを損傷して基板とCTFとの混合物
を作つてしまうことを防ぐ、いわゆるブロツキン
グ効果を有して特に有効であつた。
さらに本発明を以下に実施例を記してその詳細
を補完する。
を補完する。
実施例 １
第１図の図面に従つてこの実施例を示す。
即ち透光性基板１として透光性有機樹脂の住友
ベークライト社製のスミライト1100厚さ100μ、
または透光性ガラス厚さ1.1mm、長さ60cm、巾20
cmを用いた。
ベークライト社製のスミライト1100厚さ100μ、
または透光性ガラス厚さ1.1mm、長さ60cm、巾20
cmを用いた。
この上面に窒化珪素膜を0.1μの厚さにPCVD法
で作製してブロツキング層とした。
で作製してブロツキング層とした。
さらにその上にCTFをITO1600Å＋SnO2300Å
を電子ビーム蒸着法により作製した。
を電子ビーム蒸着法により作製した。
さらにこの後、第１の開溝をスポツト径50μ、
出力1WのYAレーザをマイクロコンピユータに
より制御して120cm／分の走査速度にて作製した。
出力1WのYAレーザをマイクロコンピユータに
より制御して120cm／分の走査速度にて作製した。
さらにパネルの端部をレーザ光出力1Wにて第
１の電極用半導体をガラス端より５mm内側で長方
形に走査し、パネルの枠との電気的短絡を防止し
た。
１の電極用半導体をガラス端より５mm内側で長方
形に走査し、パネルの枠との電気的短絡を防止し
た。
素子領域３１，１１は15mm巾とした。
この後公知のPCVD法により第２図に示した
PIN接合を１つ有する非単結晶半導体を作製し
た。
PIN接合を１つ有する非単結晶半導体を作製し
た。
その厚さは約0.7μであつた。
かかる後、第１の開溝より100μ第１の素子３
１をシフトさせて、スポツト径50μφにて69cm／
分の操作スピード出力1Wにて大気中LSにより第
２の開溝１８を第２図Ｂに示すごとく作製した。
１をシフトさせて、スポツト径50μφにて69cm／
分の操作スピード出力1Wにて大気中LSにより第
２の開溝１８を第２図Ｂに示すごとく作製した。
さらにこの全体にCOとしてITOを電子ビーム
蒸着法により平均膜厚1050Åに、さらにその上面
にアルミニユーム（2000Å）およびクロムを500
Åの厚さに電子ビーム蒸着法により作製して、第
２の電極４５、コネクタ３０を構成せしめた。
蒸着法により平均膜厚1050Åに、さらにその上面
にアルミニユーム（2000Å）およびクロムを500
Åの厚さに電子ビーム蒸着法により作製して、第
２の電極４５、コネクタ３０を構成せしめた。
さらにSiOを電子ビーム蒸着法により1200Åの
厚さに積層して積層体とした。
厚さに積層して積層体とした。
さらに第３の開溝２０を同様に第３のLSを
YAGレーザを用い、1Wの出力50μφ、操作スピ
ード90cm／分形成させ、導電膜と絶縁膜とを概略
同一形状に開溝部で形成させ、第２図Ｃを得た。
YAGレーザを用い、1Wの出力50μφ、操作スピ
ード90cm／分形成させ、導電膜と絶縁膜とを概略
同一形状に開溝部で形成させ、第２図Ｃを得た。
この後、パツシベイシヨン膜２１をPCVD法に
より窒化珪素膜を1000Åの厚さに200℃の温度に
て作製した。
より窒化珪素膜を1000Åの厚さに200℃の温度に
て作製した。
すると20cm×60cmのパネルに15mm巾の素子を40
段作ることができた。
段作ることができた。
パネルの実効効率としてAM1（100ｍＷ／cm2）
にて7.8％、出力6.1Wを得ることができた。
にて7.8％、出力6.1Wを得ることができた。
有効面積は1102cm2であり、パネル全体の91.8％
を有効に利用することができた。
を有効に利用することができた。
この実施例においては、第１図Ｄに示すごと
く、上側の保護用有機樹脂２２を重合わせること
により、有機樹脂シートの間に光電変換装置をは
さむ構造とすることができ、可曲性を有し、きわ
めて安価で多量生産が可能になつた。
く、上側の保護用有機樹脂２２を重合わせること
により、有機樹脂シートの間に光電変換装置をは
さむ構造とすることができ、可曲性を有し、きわ
めて安価で多量生産が可能になつた。
第１図〜第２図において、光入射は下側の透光
性絶縁基板よりとした。
性絶縁基板よりとした。
しかし本発明はその光入射側を下側に限定する
ことなく、上側の電極をITOとして上側より光照
射を行うことも可能であり、また基板もガラス基
板ではなく可曲性基板を用いることは可能であ
る。
ことなく、上側の電極をITOとして上側より光照
射を行うことも可能であり、また基板もガラス基
板ではなく可曲性基板を用いることは可能であ
る。
第１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２図は本発明の他の光電変
換装置の部分拡大をした縦断面図である。
す縦断面図である。第２図は本発明の他の光電変
換装置の部分拡大をした縦断面図である。
Claims (1)
- １ 絶縁表面を有する基板上に複数の光電変換素
子を直列に連結して形成するに際し、前記基板上
の導電膜の第１の開溝により複数の第１の電極を
形成する工程と、該第１の開溝および前記電極領
域上に非単結晶半導体を形成する工程と、前記第
１の電極上の半導体を選択的に除去して前記複数
の第１の電極の一部を露呈せしめる第２の開溝を
形成して、前記半導体上および前記第２の開溝の
第１の電極に密接して複数の第２の電極、該第２
の電極上の絶縁膜を形成することにより、隣り合
つた互いの光電変換素子の前記第１の電極と前記
第２の電極とを電気的に直列に連結せしめる工程
と、該工程の後、パツド領域を除く全領域の上面
に有機樹脂を形成る工程と、該有機樹脂をマスク
として前記パツド領域上の前記絶縁膜を除去する
工程を有することを特徴とする半導体装置作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231010A JPS60123072A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 半導体装置作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58231010A JPS60123072A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 半導体装置作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60123072A JPS60123072A (ja) | 1985-07-01 |
| JPH0518275B2 true JPH0518275B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=16916828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58231010A Granted JPS60123072A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 半導体装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60123072A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004631A1 (ja) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077722A (en) * | 1998-07-14 | 2000-06-20 | Bp Solarex | Producing thin film photovoltaic modules with high integrity interconnects and dual layer contacts |
| JP4837662B2 (ja) * | 2005-06-22 | 2011-12-14 | 京セラ株式会社 | 太陽電池素子の製造方法 |
| KR20110115140A (ko) * | 2009-01-27 | 2011-10-20 | 가부시키가이샤 알박 | 태양 전지 및 태양 전지의 제조 방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041878B2 (ja) * | 1979-02-14 | 1985-09-19 | シャープ株式会社 | 薄膜太陽電池装置 |
| JPS60113478A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-19 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置用電極の作製方法 |
| JPS60120577A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置用電極の作製方法 |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP58231010A patent/JPS60123072A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004631A1 (ja) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 三菱重工業株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60123072A (ja) | 1985-07-01 |
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