JPH053752B2 - - Google Patents
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- JPH053752B2 JPH053752B2 JP61035594A JP3559486A JPH053752B2 JP H053752 B2 JPH053752 B2 JP H053752B2 JP 61035594 A JP61035594 A JP 61035594A JP 3559486 A JP3559486 A JP 3559486A JP H053752 B2 JPH053752 B2 JP H053752B2
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- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は半導体膜を光活性層とする光起電力装
置の製造方法に関する。
置の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術
第２図は既に実用化されている太陽電池の基本
構造を示し、１はガラス、耐熱プラスチツク等の
絶縁性且つ透光性を有する基板、２ａ，２ｂ，２
ｃ…は基板１上に一定間隔で被着された透明導電
膜、３ａ，３ｂ，３ｃ…は各透明導電膜上に重畳
被着された非晶質シリコン等の非晶質半導体膜、
４ａ，４ｂ，４ｃ…は各非晶質半導体膜上に重畳
被着され、かつ各右隣りの透明導電膜２ｂ，２ｃ
…に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
構造を示し、１はガラス、耐熱プラスチツク等の
絶縁性且つ透光性を有する基板、２ａ，２ｂ，２
ｃ…は基板１上に一定間隔で被着された透明導電
膜、３ａ，３ｂ，３ｃ…は各透明導電膜上に重畳
被着された非晶質シリコン等の非晶質半導体膜、
４ａ，４ｂ，４ｃ…は各非晶質半導体膜上に重畳
被着され、かつ各右隣りの透明導電膜２ｂ，２ｃ
…に部分的に重畳せる裏面電極膜である。
各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…は、その
内部に例えば膜面に平行なPIN接合を含み、従つ
て透光性基板１及び透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…を順次介して光入射があると、光起電力を発生
する。各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…内で
発生した光起電力は裏面電極膜４ａ，４ｂ，４ｃ
での接続により直列的に相加される。
内部に例えば膜面に平行なPIN接合を含み、従つ
て透光性基板１及び透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…を順次介して光入射があると、光起電力を発生
する。各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…内で
発生した光起電力は裏面電極膜４ａ，４ｂ，４ｃ
での接続により直列的に相加される。
この様な装置において、光利用効率を左右する
一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板
面積）に対し、実際に発電に寄与する非晶質半導
体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の総面積の占める割合い
である。然るに、各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，
３ｃ…の隣接間に必然的に存在する非晶質半導体
のない領域（図中符号NONで示す領域）は上記
面積割合いを低下させる。
一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板
面積）に対し、実際に発電に寄与する非晶質半導
体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の総面積の占める割合い
である。然るに、各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，
３ｃ…の隣接間に必然的に存在する非晶質半導体
のない領域（図中符号NONで示す領域）は上記
面積割合いを低下させる。
従つて光利用効率を向上するには、まず透明導
電膜２ａ，２ｂ，２ｃ…の隣接間隔を小さくし、
そして非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の隣接
間隔を小さくせねばならない。この様な間隔縮小
は各膜の加工精度で決まり、従つて、従来は細密
加工性に優れている写真蝕刻技術が用いられてい
る。この技術による場合、基板１上全面への透明
導電膜の被着工程と、フオトレジスト及びエツチ
ングによる各個別の透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…の分離、即ち、各透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透明導
電膜上を含む基板１上全面への非晶質導体膜の被
着工程と、フオトレジスト及びエツチングによる
各個別の非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の分
離、即ち、各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…
の隣接間隔部分の除去工程とを順次経ることにな
る。
電膜２ａ，２ｂ，２ｃ…の隣接間隔を小さくし、
そして非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の隣接
間隔を小さくせねばならない。この様な間隔縮小
は各膜の加工精度で決まり、従つて、従来は細密
加工性に優れている写真蝕刻技術が用いられてい
る。この技術による場合、基板１上全面への透明
導電膜の被着工程と、フオトレジスト及びエツチ
ングによる各個別の透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…の分離、即ち、各透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ
…の隣接間隔部分の除去工程と、これら各透明導
電膜上を含む基板１上全面への非晶質導体膜の被
着工程と、フオトレジスト及びエツチングによる
各個別の非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…の分
離、即ち、各非晶質半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ…
の隣接間隔部分の除去工程とを順次経ることにな
る。
しかし乍ら、写真蝕刻技術は細密加工の上で優
れてはいるが、蝕刻パターンを規定するフオトレ
ジストのピンホールや周縁での剥れにより非晶質
半導体膜に欠陥を生じさせやすい。
れてはいるが、蝕刻パターンを規定するフオトレ
ジストのピンホールや周縁での剥れにより非晶質
半導体膜に欠陥を生じさせやすい。
特開昭57−12568号公報に開示された先行技術
は、レーザビームの照射による膜の焼き切りで上
記隣接間隔を設けるものであり、写真蝕刻技術で
必要なフオトレジスト、即ちウエツトプロセスを
一切使わず細密加工性に富むその技法は上記の課
題を解決する上で極めて有効である。
は、レーザビームの照射による膜の焼き切りで上
記隣接間隔を設けるものであり、写真蝕刻技術で
必要なフオトレジスト、即ちウエツトプロセスを
一切使わず細密加工性に富むその技法は上記の課
題を解決する上で極めて有効である。
一方、第３図に示す如く、各光電変換素子５
ａ，５ｂ…に連続して被着された非晶質半導体膜
３を各素子５ａ，５ｂ…毎に分割するに先立つて
直ちに裏面電極膜４１を上記各半導体膜３上全面
に予め積層被着する工程を含む製造方法が提案さ
れた。即ち、非晶質半導体膜３を分割せしめる工
程後裏面電極膜を被着せしめたのでは両者の接合
界面に塵埃や、写真蝕刻時使用した水分等が介在
することがあり、斯る介在物を原因として発生し
ていた裏面電極膜４ａ，４ｂの剥離や腐蝕事故を
抑圧することができる。
ａ，５ｂ…に連続して被着された非晶質半導体膜
３を各素子５ａ，５ｂ…毎に分割するに先立つて
直ちに裏面電極膜４１を上記各半導体膜３上全面
に予め積層被着する工程を含む製造方法が提案さ
れた。即ち、非晶質半導体膜３を分割せしめる工
程後裏面電極膜を被着せしめたのでは両者の接合
界面に塵埃や、写真蝕刻時使用した水分等が介在
することがあり、斯る介在物を原因として発生し
ていた裏面電極膜４ａ，４ｂの剥離や腐蝕事故を
抑圧することができる。
しかし、非晶質半導体膜３に裏面電極膜４１を
被着せしめた積層体に、前述したレーザビームに
より細密加工を施そうとすると、次のような問題
を生じる。第４図は斯る事情を説明するための従
来の光起電力装置の一実施例を示す要部拡大図
で、各光電変換領域５ａ，５ｂ…に連続して積層
被着された非晶質半導体膜３及び第１裏面電極膜
４１を各領域５ａ，５ｂ…毎に分割すべくレーザ
ビームを照射することにより隣接間隔部６に位置
する半導体膜３′及び第１裏面電極膜４１′を除去
しようとすると、斯る隣接間隔部６に非晶質半導
体膜の溶融物等の残留物７，７…が除去部分近傍
に残存したり、或いは予め定められたパターンに
正確に除去することができずこの未除去による残
留物７，７…が特にレーザビーの走査方向の両側
面に於いて残存する危惧を有していた。上記両側
面に残存した残留物７，７…はレーザビームに於
けるエネルギ密度の分布が僅かながらも正規分布
するために、隣接間隔部の両側面が低エネルギ分
布となり、その結果発生するものと考えられる。
何れの原因にしろ除去すべき隣接間隔部に上記残
留物７，７…が存在すると、第５図の工程で被着
される第２裏面電極膜４２は斯る残留物７，７…
の影に付着するに至らず、従つて、第６図の工程
で隣接間隔部６′がレーザビームの照射により除
去され、各光電変換領域５ａ，５ｂ…が直列接続
されるはずの上記隣接間隔部に於ける第２裏面電
極膜４２ａ，４２ｂ…と透明導電膜２ｂ，２ｃ…
との間には、上記残留物７，７…が介在すること
となつたり、或いは間〓８…を形成したりする結
果、両者の接着強度は低下し、遂には裏面電極４
ａ，４ｂ…が剥離する事故を招き製造歩留まりの
低下の原因となる。
被着せしめた積層体に、前述したレーザビームに
より細密加工を施そうとすると、次のような問題
を生じる。第４図は斯る事情を説明するための従
来の光起電力装置の一実施例を示す要部拡大図
で、各光電変換領域５ａ，５ｂ…に連続して積層
被着された非晶質半導体膜３及び第１裏面電極膜
４１を各領域５ａ，５ｂ…毎に分割すべくレーザ
ビームを照射することにより隣接間隔部６に位置
する半導体膜３′及び第１裏面電極膜４１′を除去
しようとすると、斯る隣接間隔部６に非晶質半導
体膜の溶融物等の残留物７，７…が除去部分近傍
に残存したり、或いは予め定められたパターンに
正確に除去することができずこの未除去による残
留物７，７…が特にレーザビーの走査方向の両側
面に於いて残存する危惧を有していた。上記両側
面に残存した残留物７，７…はレーザビームに於
けるエネルギ密度の分布が僅かながらも正規分布
するために、隣接間隔部の両側面が低エネルギ分
布となり、その結果発生するものと考えられる。
何れの原因にしろ除去すべき隣接間隔部に上記残
留物７，７…が存在すると、第５図の工程で被着
される第２裏面電極膜４２は斯る残留物７，７…
の影に付着するに至らず、従つて、第６図の工程
で隣接間隔部６′がレーザビームの照射により除
去され、各光電変換領域５ａ，５ｂ…が直列接続
されるはずの上記隣接間隔部に於ける第２裏面電
極膜４２ａ，４２ｂ…と透明導電膜２ｂ，２ｃ…
との間には、上記残留物７，７…が介在すること
となつたり、或いは間〓８…を形成したりする結
果、両者の接着強度は低下し、遂には裏面電極４
ａ，４ｂ…が剥離する事故を招き製造歩留まりの
低下の原因となる。
又、たとえレーザビームによる細密加工を良好
に行えたとしても、第２図の如き素子構造にあつ
ては、光電変換に寄与しない無効領域の減少は図
れるものの、斯る無効領域の減少が図られた透明
導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ…の分割溝７，７…内に
左隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ…の裏面電極膜
４ａ，４ｂ…が右隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ
…と電気的に結合すべく延在し位置すると、隣接
せる透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，２ｃ、…の絶
縁間隔W1は上記裏面電極膜４ａ，４ｂ…の埋入
により、この裏面電極膜４ａ，４ｂ，…と一方の
透明導電膜２ａ，２ｂ，…との間隔であるW2を
極めて縮小することになる。斯る絶縁間隔の縮小
は両透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，２ｃ，…間に
リーク電流が発生する原因となる。
に行えたとしても、第２図の如き素子構造にあつ
ては、光電変換に寄与しない無効領域の減少は図
れるものの、斯る無効領域の減少が図られた透明
導電膜２ａ，２ｂ，２ｃ…の分割溝７，７…内に
左隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ…の裏面電極膜
４ａ，４ｂ…が右隣りの光電変換素子５ａ，５ｂ
…と電気的に結合すべく延在し位置すると、隣接
せる透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，２ｃ、…の絶
縁間隔W1は上記裏面電極膜４ａ，４ｂ…の埋入
により、この裏面電極膜４ａ，４ｂ，…と一方の
透明導電膜２ａ，２ｂ，…との間隔であるW2を
極めて縮小することになる。斯る絶縁間隔の縮小
は両透明導電膜２ａ，２ｂ，２ｂ，２ｃ，…間に
リーク電流が発生する原因となる。
一方、隣接せる光電変換素子５ａ，５ｂ，５ｃ
…同士を電気的に直列接続すべく透明導電膜２
ｂ，２ｃ…を露出せしめる工程、即ち少なくとも
半導体膜３を除去する工程にレーザビームを使用
した場合、半導体膜３を幅狭く除去し、透明導電
膜２ｂ，２ｃ…を露出せしめることができ無効領
域の減少が図れる。
…同士を電気的に直列接続すべく透明導電膜２
ｂ，２ｃ…を露出せしめる工程、即ち少なくとも
半導体膜３を除去する工程にレーザビームを使用
した場合、半導体膜３を幅狭く除去し、透明導電
膜２ｂ，２ｃ…を露出せしめることができ無効領
域の減少が図れる。
しかし、この透明導電膜２ｂ，２ｃ…の露出部
分は、上述の如く隣接せる光電交換素子５ａ，５
ｂ，５ｃ…同士の接続に利用される部分であり、
この露出長が狭くなると、斯る接続部分に於ける
直列抵抗成分の増加を招くために所定の露出長が
必要となる。従つて、除去幅の縮幅が図れるレー
ザビームを使用すると所定の露出長を得るために
多数回走査しなければならないこともあり、その
場合作業性が低下する。
分は、上述の如く隣接せる光電交換素子５ａ，５
ｂ，５ｃ…同士の接続に利用される部分であり、
この露出長が狭くなると、斯る接続部分に於ける
直列抵抗成分の増加を招くために所定の露出長が
必要となる。従つて、除去幅の縮幅が図れるレー
ザビームを使用すると所定の露出長を得るために
多数回走査しなければならないこともあり、その
場合作業性が低下する。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
従つて、第３図の光起電力装置の場合にあつて
は、各光電変換素子５ａ，５ｂ…の非晶質半導体
３及び裏面電極４１を連続して被着することによ
り、これら接合界面の塵埃や水分等の介在を防止
し得、更には上記各素子５ａ，５ｂ…の透明導電
膜２ａ，２ｂ，２ｃ…間に非晶質半導体を埋込む
ことで各素子間のリーク電流を低減し得るという
利点を有する半面、前述の如く十分な細密加工を
レーザビームによつて行うことは困難であつた。
は、各光電変換素子５ａ，５ｂ…の非晶質半導体
３及び裏面電極４１を連続して被着することによ
り、これら接合界面の塵埃や水分等の介在を防止
し得、更には上記各素子５ａ，５ｂ…の透明導電
膜２ａ，２ｂ，２ｃ…間に非晶質半導体を埋込む
ことで各素子間のリーク電流を低減し得るという
利点を有する半面、前述の如く十分な細密加工を
レーザビームによつて行うことは困難であつた。
そこで、本発明の目的とするところは、上記非
晶質半導体と裏面電極膜とを連続して被着する工
程を経ることで従来の裏面電極膜の埋込みによる
リーク電流の発生を制御する一方、上記レーザビ
ームやその他電子ビーム等のエネルギビームを用
いるパターニング方法を採用した場合でも残留物
の形成を抑圧でき、且つ透明導電膜上に有効な電
気的接続部を作業性よく得られる集積型光起電力
装置の製造方法を提供することにある。
晶質半導体と裏面電極膜とを連続して被着する工
程を経ることで従来の裏面電極膜の埋込みによる
リーク電流の発生を制御する一方、上記レーザビ
ームやその他電子ビーム等のエネルギビームを用
いるパターニング方法を採用した場合でも残留物
の形成を抑圧でき、且つ透明導電膜上に有効な電
気的接続部を作業性よく得られる集積型光起電力
装置の製造方法を提供することにある。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するために、透光性
基板の一主面に於ける複数の領域に透光性の第１
電極膜、半導体膜及び第２電極膜をこの順序で積
層した光電変換素子を分割配置し、それら光電変
換素子を当該素子間の隣接間隔部で第３電極膜を
介して電気的に直列接続せしめた集積型光起電力
装置の製造方法であつて、上記半導体膜と第２電
極膜の積層体を、上記隣接間隔部の第１電極膜上
に於いて上記基板の他方の主面からのエネルギビ
ームの照射により除去し、各領域毎に分割すると
共に直列接続するための第１電極膜の一部分を露
出せしめる工程と、上記第１電極膜の露出部分と
隣接する光電変換素子の第２電極膜を含む露出面
上に第３電極膜を設ける工程と、上記第３電極膜
を、隣接した一方の光電変換素子の第２電極膜と
連なり他方の光電変換素子の第１電極膜露出部分
全面と結合せしめた状態で、その結合部近傍に於
ける他方の光電変換素子の第３電極膜、第２電極
膜及び半導体膜の積層体を上記他方の主面からの
エネルギビームの照射により除去し、一方の光電
変換素子と他方の光電変換素子とを電気的に直列
接続せしめる工程と、を備えたことを特徴とす
る。
基板の一主面に於ける複数の領域に透光性の第１
電極膜、半導体膜及び第２電極膜をこの順序で積
層した光電変換素子を分割配置し、それら光電変
換素子を当該素子間の隣接間隔部で第３電極膜を
介して電気的に直列接続せしめた集積型光起電力
装置の製造方法であつて、上記半導体膜と第２電
極膜の積層体を、上記隣接間隔部の第１電極膜上
に於いて上記基板の他方の主面からのエネルギビ
ームの照射により除去し、各領域毎に分割すると
共に直列接続するための第１電極膜の一部分を露
出せしめる工程と、上記第１電極膜の露出部分と
隣接する光電変換素子の第２電極膜を含む露出面
上に第３電極膜を設ける工程と、上記第３電極膜
を、隣接した一方の光電変換素子の第２電極膜と
連なり他方の光電変換素子の第１電極膜露出部分
全面と結合せしめた状態で、その結合部近傍に於
ける他方の光電変換素子の第３電極膜、第２電極
膜及び半導体膜の積層体を上記他方の主面からの
エネルギビームの照射により除去し、一方の光電
変換素子と他方の光電変換素子とを電気的に直列
接続せしめる工程と、を備えたことを特徴とす
る。
(ホ) 作用
上述の如く半導体膜と第２電極膜の積層体は、
隣接間隔部の第１電極膜上に於いてエネルギービ
ームの照射により除去されると、第１電極膜間に
形成された分割溝を上記半導体膜が埋めることと
なり、上記第１電極膜間の絶縁間隔に導電体が侵
入し絶縁間隔を縮小せしめる危惧を回避し得ると
共に、エネルギビームの照射部分は隣接光電変換
素子の電気的接続箇所の第１電極膜上であり、露
出せしめられた部分を有効に上記電気的接続に利
用することができる。
隣接間隔部の第１電極膜上に於いてエネルギービ
ームの照射により除去されると、第１電極膜間に
形成された分割溝を上記半導体膜が埋めることと
なり、上記第１電極膜間の絶縁間隔に導電体が侵
入し絶縁間隔を縮小せしめる危惧を回避し得ると
共に、エネルギビームの照射部分は隣接光電変換
素子の電気的接続箇所の第１電極膜上であり、露
出せしめられた部分を有効に上記電気的接続に利
用することができる。
更に、上記積層体の除去に際しては、エネルギ
ービームの照射を上記基板の他方の主面から照射
することから、残留物の形成を抑圧し得ることと
なる。
ービームの照射を上記基板の他方の主面から照射
することから、残留物の形成を抑圧し得ることと
なる。
(ヘ) 実施例
第１図は本発明製造方法により製造された光起
電力装置の要部拡大断面図であつて、２つの光電
変換素子５ａ，５ｂを電気的に直列接続する隣接
間隔部６を中心に描いてある。即ち、絶縁性且つ
透光性を有する基板１の一主面上に於ける複数の
領域に、第１電極膜を司どる透明導電膜２ａ，２
ｂ……と、膜面に平行なPIN接合を備えた非晶質
半導体膜３ａ，３ｂ……と、第２電極膜を司どる
第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……とをこの順序
で積層した光電変換素子５ａ，５ｂ……が分割配
置されていると共に、それら光電変換素子５ａ，
５ｂ……は当該素子５ａ，５ｂ間の隣接間隔部６
に於いて電気的に直列接続されている。斯る光電
変換素子５ａ，５ｂ……の電気的直列接続形態
は、第１図から明らかな如く基板１の一主面上に
於いて各光電変換素子５ａ，５ｂ……毎に絶縁間
隔W1を有する分割溝７……を隔てて酸化スズ、
酸化インジウムスズ等の単層或いは積層構造から
なる透明導電膜２ａ，２ｂ……が分割配置され、
この透明導電膜２ａ，２ｂ……間の上記分割溝７
……を、一方（左隣り）の光電変換素子５ａを構
成する半導体膜３ａが埋めて、他方（右隣り）の
透明導電膜２ｂ上にまで延び、そしてレーザビー
ムの如きエネルギビームの照射により露出せしめ
られた上記他方の透明導電膜２ｂ上に、上記一方
の光電変換素子５ａの半導体膜３ａと第１裏面電
極膜４１ａの積層体を越えて第１裏面電極膜４１
ａと共に裏面電極膜４ａを構成し第３電極膜を司
どる第２裏面電極膜４２ａが延在することによつ
て実現している。
電力装置の要部拡大断面図であつて、２つの光電
変換素子５ａ，５ｂを電気的に直列接続する隣接
間隔部６を中心に描いてある。即ち、絶縁性且つ
透光性を有する基板１の一主面上に於ける複数の
領域に、第１電極膜を司どる透明導電膜２ａ，２
ｂ……と、膜面に平行なPIN接合を備えた非晶質
半導体膜３ａ，３ｂ……と、第２電極膜を司どる
第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……とをこの順序
で積層した光電変換素子５ａ，５ｂ……が分割配
置されていると共に、それら光電変換素子５ａ，
５ｂ……は当該素子５ａ，５ｂ間の隣接間隔部６
に於いて電気的に直列接続されている。斯る光電
変換素子５ａ，５ｂ……の電気的直列接続形態
は、第１図から明らかな如く基板１の一主面上に
於いて各光電変換素子５ａ，５ｂ……毎に絶縁間
隔W1を有する分割溝７……を隔てて酸化スズ、
酸化インジウムスズ等の単層或いは積層構造から
なる透明導電膜２ａ，２ｂ……が分割配置され、
この透明導電膜２ａ，２ｂ……間の上記分割溝７
……を、一方（左隣り）の光電変換素子５ａを構
成する半導体膜３ａが埋めて、他方（右隣り）の
透明導電膜２ｂ上にまで延び、そしてレーザビー
ムの如きエネルギビームの照射により露出せしめ
られた上記他方の透明導電膜２ｂ上に、上記一方
の光電変換素子５ａの半導体膜３ａと第１裏面電
極膜４１ａの積層体を越えて第１裏面電極膜４１
ａと共に裏面電極膜４ａを構成し第３電極膜を司
どる第２裏面電極膜４２ａが延在することによつ
て実現している。
斯る透明導電膜２ａ，２ｂの分割溝７に一方の
光電変換素子５ａを構成する半導体膜３ａを埋入
せしめ、他方の光電変換素子５ｂの透明導電膜２
ｂ上にまで至る本発明光起電力装置の製造方法を
第７図乃至第９図を参照して詳述すると、第７図
の工程以前にあつては従来と同じ第３図の工程が
施される。即ち、第３図の工程では既に絶縁性且
つ透光性を有する基板１の一主面上に於いて各光
電変換素子５ａ，５ｂ……毎に分割された酸化ス
ズ、酸化インジウムスズ等の単層或いは積層構造
から成る透明導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆
う如く非晶質シリコン系の非晶質半導体膜３及び
第１裏面電極膜４１が被着される。より詳しくは
非晶質半導体膜３が水素化非晶質シリコンであつ
て、光入射側から膜面に平行なPIN接合を備えて
いる場合、先ずシリコン化合物雰囲気例えばシラ
ン（SiH4）ガス雰囲気にＰ型決定不純物を含む
ジボラン（B2H6）を添加しグロー放電を生起せ
しめることにより膜厚50Å〜200Å程度のＰ型層
を形成し、次いで順次SiH4ガスのみにより膜厚
4000〜6000Å程度の真性（Ｉ型）層とSiH4ガス
にＮ型決定不純物を含むホスフイン（PH3）を添
加し膜厚100Å〜500Å程度のＮ型層とが積層被着
される。斯る非晶質半導体膜３形成後該半導体膜
３上への塵埃の付着等を防止すべく2000Å〜1μ
ｍ程度のアルミニウム（Al）から成る第１の裏
面電極膜４１が直ちに蒸着される。
光電変換素子５ａを構成する半導体膜３ａを埋入
せしめ、他方の光電変換素子５ｂの透明導電膜２
ｂ上にまで至る本発明光起電力装置の製造方法を
第７図乃至第９図を参照して詳述すると、第７図
の工程以前にあつては従来と同じ第３図の工程が
施される。即ち、第３図の工程では既に絶縁性且
つ透光性を有する基板１の一主面上に於いて各光
電変換素子５ａ，５ｂ……毎に分割された酸化ス
ズ、酸化インジウムスズ等の単層或いは積層構造
から成る透明導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆
う如く非晶質シリコン系の非晶質半導体膜３及び
第１裏面電極膜４１が被着される。より詳しくは
非晶質半導体膜３が水素化非晶質シリコンであつ
て、光入射側から膜面に平行なPIN接合を備えて
いる場合、先ずシリコン化合物雰囲気例えばシラ
ン（SiH4）ガス雰囲気にＰ型決定不純物を含む
ジボラン（B2H6）を添加しグロー放電を生起せ
しめることにより膜厚50Å〜200Å程度のＰ型層
を形成し、次いで順次SiH4ガスのみにより膜厚
4000〜6000Å程度の真性（Ｉ型）層とSiH4ガス
にＮ型決定不純物を含むホスフイン（PH3）を添
加し膜厚100Å〜500Å程度のＮ型層とが積層被着
される。斯る非晶質半導体膜３形成後該半導体膜
３上への塵埃の付着等を防止すべく2000Å〜1μ
ｍ程度のアルミニウム（Al）から成る第１の裏
面電極膜４１が直ちに蒸着される。
第７図の工程では、隣接光電変換素子５ａ，５
ｂ……の直列接続が行なわれる隣接間隔部６……
の非晶質半導体膜３′……及び第１裏面電極膜４
１′が矢印で示す如き基板１の他方の主面側から
レーザビームの照射により除去されて、個別の各
非晶質半導体膜３ａ，３ｂ……及び第１裏面電極
膜４１ａ，４１ｂ……が各光電変換素子５ａ，５
ｂ……毎に分割形成される。使用されるレーザは
例えば波長1.06μｍ、パルス周波数3KHzのNd：
YAGレーザであり、そのエネルギ密度は２×
107W／cm2になるべくレーザビーム径が調整され
ている。このレーザビームの照射により隣接間隔
部６の距離L1は約300μｍ〜500μｍに設定される。
ｂ……の直列接続が行なわれる隣接間隔部６……
の非晶質半導体膜３′……及び第１裏面電極膜４
１′が矢印で示す如き基板１の他方の主面側から
レーザビームの照射により除去されて、個別の各
非晶質半導体膜３ａ，３ｂ……及び第１裏面電極
膜４１ａ，４１ｂ……が各光電変換素子５ａ，５
ｂ……毎に分割形成される。使用されるレーザは
例えば波長1.06μｍ、パルス周波数3KHzのNd：
YAGレーザであり、そのエネルギ密度は２×
107W／cm2になるべくレーザビーム径が調整され
ている。このレーザビームの照射により隣接間隔
部６の距離L1は約300μｍ〜500μｍに設定される。
斯るレーザビームの照射はレーザビームの照射
方向が除去すべき隣接間隔部６……の露出面側、
即ち第１裏面電極膜４１′側からではなく透明導
電膜２ａ，２ｂ……との被着界面側である非晶質
半導体膜３′……側からなるべく基板１の他方の
主面側から為されている。そして、レーザビーム
は、透明導電膜２ａ，２ｂの分割溝７に一方の光
電変換素子５ａの半導体膜３ａを埋入せしめると
共に、その終端を他方の透明導電膜２ｂ上にまで
延在せしめるべく、隣接間隔部６に位置する透明
導電膜２ｂ上の非晶質半導体膜３′に対して照射
される。
方向が除去すべき隣接間隔部６……の露出面側、
即ち第１裏面電極膜４１′側からではなく透明導
電膜２ａ，２ｂ……との被着界面側である非晶質
半導体膜３′……側からなるべく基板１の他方の
主面側から為されている。そして、レーザビーム
は、透明導電膜２ａ，２ｂの分割溝７に一方の光
電変換素子５ａの半導体膜３ａを埋入せしめると
共に、その終端を他方の透明導電膜２ｂ上にまで
延在せしめるべく、隣接間隔部６に位置する透明
導電膜２ｂ上の非晶質半導体膜３′に対して照射
される。
続く第８図の工程では、基板１の他方の主面側
からのレーザビームの照射により隣接間隔部６が
除去された複数の光電変換素子５ａ，５ｂ……毎
に分割された第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……
上及び隣接間隔部６に於いて露出状態にある透明
導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆うべく、膜厚
数1000Å程度のチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）と、膜厚数1000ÅのAlと、更に膜厚数
1000Å〜5000ÅのTi或いはTiAgの三層構造の第
２裏面電極膜４２が重畳被着される。上記一層
目、三層目のTi或いはTiAgは下層のAlの水分に
よる腐食を防止すると共に、次工程に於けるレー
ザ加工を容易ならしめるものであり、また第２裏
面電極膜４２に於けるAl層は直列抵抗を低減せ
しめるものである。
からのレーザビームの照射により隣接間隔部６が
除去された複数の光電変換素子５ａ，５ｂ……毎
に分割された第１裏面電極膜４１ａ，４１ｂ……
上及び隣接間隔部６に於いて露出状態にある透明
導電膜２ａ，２ｂ……を連続的に覆うべく、膜厚
数1000Å程度のチタン（Ti）或いはチタン銀
（TiAg）と、膜厚数1000ÅのAlと、更に膜厚数
1000Å〜5000ÅのTi或いはTiAgの三層構造の第
２裏面電極膜４２が重畳被着される。上記一層
目、三層目のTi或いはTiAgは下層のAlの水分に
よる腐食を防止すると共に、次工程に於けるレー
ザ加工を容易ならしめるものであり、また第２裏
面電極膜４２に於けるAl層は直列抵抗を低減せ
しめるものである。
第９図の最終工程では、他方の光電変換素子５
ｂの透明導電膜２ｂの露出部分８も全面的に覆つ
た第２裏面電極膜４２が、各個別の光電変換素子
５ａ，５ｂを電気的に直列接続すべく分割され
る。斯る第２裏面電極膜４２の分割は、左隣りの
光電変換素子５ａの裏面電極膜４２ａと、右隣り
の光電変換素子５ｂの透明導電膜２ｂの露出部分
８とが全面的に結合すべく、その結合部近傍に於
ける右隣りの光電変換素子５ｂ上で第１裏面電極
膜４１ｂと共に行なわれる。具体的には、上記結
合部近傍に於ける右隣りの光電変換素子５ｂの第
２裏面電極膜４２、第１裏面電極膜４１ｂ及び半
導体膜３ｂの積層体にレーザビームを照射するこ
とにより、これら積層体が除去されて、個別の各
第２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……が形成され
る。その結果、各光電変換素子５ａ，５ｂ……が
電気的に直列接続される。上記レーザビームは矢
印で示す如く基板１の他方の主面側から照射す
る。例えば半導体膜３及び第１裏面電極膜４１の
照射と同じく基板１の他方の主面側から施すとき
に使用されるレーザは、Nd：YAGレーザであ
り、その時のエネルギ密度は約３×107W／cm2で
ある。
ｂの透明導電膜２ｂの露出部分８も全面的に覆つ
た第２裏面電極膜４２が、各個別の光電変換素子
５ａ，５ｂを電気的に直列接続すべく分割され
る。斯る第２裏面電極膜４２の分割は、左隣りの
光電変換素子５ａの裏面電極膜４２ａと、右隣り
の光電変換素子５ｂの透明導電膜２ｂの露出部分
８とが全面的に結合すべく、その結合部近傍に於
ける右隣りの光電変換素子５ｂ上で第１裏面電極
膜４１ｂと共に行なわれる。具体的には、上記結
合部近傍に於ける右隣りの光電変換素子５ｂの第
２裏面電極膜４２、第１裏面電極膜４１ｂ及び半
導体膜３ｂの積層体にレーザビームを照射するこ
とにより、これら積層体が除去されて、個別の各
第２裏面電極膜４２ａ，４２ｂ……が形成され
る。その結果、各光電変換素子５ａ，５ｂ……が
電気的に直列接続される。上記レーザビームは矢
印で示す如く基板１の他方の主面側から照射す
る。例えば半導体膜３及び第１裏面電極膜４１の
照射と同じく基板１の他方の主面側から施すとき
に使用されるレーザは、Nd：YAGレーザであ
り、その時のエネルギ密度は約３×107W／cm2で
ある。
(ト) 発明の効果
本発明光起電力装置の製造方法は以上の説明か
ら明らかな如く、隣接した一方の光電変換素子を
構成する半導体膜と第２電極膜の積層体は、隣接
間隔部の第１電極膜に於いてエネルギビームの照
射により除去されるので、第１電極膜間に形成さ
れた分割溝を上記半導体膜が埋めることとなり、
上記分割溝内に導電体が侵入し絶縁間隔を縮小せ
しめる危惧を確実に回避し得、斯る第１電極膜間
のリーク電流を減少せしめることができる。
ら明らかな如く、隣接した一方の光電変換素子を
構成する半導体膜と第２電極膜の積層体は、隣接
間隔部の第１電極膜に於いてエネルギビームの照
射により除去されるので、第１電極膜間に形成さ
れた分割溝を上記半導体膜が埋めることとなり、
上記分割溝内に導電体が侵入し絶縁間隔を縮小せ
しめる危惧を確実に回避し得、斯る第１電極膜間
のリーク電流を減少せしめることができる。
また、半導体膜及び第２電極膜の積層体がエネ
ルギビームの照射により除去される部分は隣接間
隔部に於ける隣接光電変換素子の電気的接続箇所
の第１電極膜上であるので、上記エネルギビーム
の照射により除去され露出せしめられた部分は有
効に上記電気的接続に利用することができ、その
結果無駄な箇所へのエネルギビームの照射はなく
エネルギビームの走査回数も最小限に済ませるこ
とができる。更に、隣接光電変換素子を電気的に
結合する第３電極膜の電気的な分離は、エネルギ
ビームを使用するものの第３電極膜単独で行なわ
ず、第２電極膜及び半導体膜の積層体に対して施
すので、加工条件の厳しい選択加工の必要性がな
く、従つて、上記エネルギビームの走査回数の低
減化と相俟つて作業性の向上が図れる。
ルギビームの照射により除去される部分は隣接間
隔部に於ける隣接光電変換素子の電気的接続箇所
の第１電極膜上であるので、上記エネルギビーム
の照射により除去され露出せしめられた部分は有
効に上記電気的接続に利用することができ、その
結果無駄な箇所へのエネルギビームの照射はなく
エネルギビームの走査回数も最小限に済ませるこ
とができる。更に、隣接光電変換素子を電気的に
結合する第３電極膜の電気的な分離は、エネルギ
ビームを使用するものの第３電極膜単独で行なわ
ず、第２電極膜及び半導体膜の積層体に対して施
すので、加工条件の厳しい選択加工の必要性がな
く、従つて、上記エネルギビームの走査回数の低
減化と相俟つて作業性の向上が図れる。
加えて、本発明製造方法によれば、上記積層体
のエネルギビームの照射による除去を行うに際し
て、基板の他主面側からエネルギビームを照射す
ることとするため残留物の形成を抑圧することが
でき、裏面電極膜の剥離事故を防止することがで
きる。
のエネルギビームの照射による除去を行うに際し
て、基板の他主面側からエネルギビームを照射す
ることとするため残留物の形成を抑圧することが
でき、裏面電極膜の剥離事故を防止することがで
きる。
第１図は本発明製造方法により製造される集積
型光起電力装置の一実施例を示す要部拡大断面
図、第２図は従来装置の断面図、第３図乃至第６
図は従来装置の製造方法を工程別に示す拡大断面
図、第７図乃至第９図は本発明集積型光起電力装
置の製造方法を製造工程別に示す要部拡大断面
図、を夫々示している。 １……基板、２ａ，２ｂ，２ｃ……透明導電
膜、３，３ａ，３ｂ，３ｃ……半導体膜、４１，
４１ａ，４１ｂ……第１裏面電極膜、４２，４２
ａ，４２ｂ……第２裏面電極膜、５ａ，５ｂ，５
ｃ……光電変換素子。
型光起電力装置の一実施例を示す要部拡大断面
図、第２図は従来装置の断面図、第３図乃至第６
図は従来装置の製造方法を工程別に示す拡大断面
図、第７図乃至第９図は本発明集積型光起電力装
置の製造方法を製造工程別に示す要部拡大断面
図、を夫々示している。 １……基板、２ａ，２ｂ，２ｃ……透明導電
膜、３，３ａ，３ｂ，３ｃ……半導体膜、４１，
４１ａ，４１ｂ……第１裏面電極膜、４２，４２
ａ，４２ｂ……第２裏面電極膜、５ａ，５ｂ，５
ｃ……光電変換素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透光性基板の一主面に於ける複数の領域に透
光性の第１電極膜、半導体膜及び第２電極膜をこ
の順序で積層した光電変換素子を分割配置し、そ
れら光電変換素子を当該素子間の隣接間隔部で第
３電極膜を介して電気的に直列接続せしめた集積
型光起電力装置の製造方法であつて、 上記半導体膜と第２電極膜の積層体を、上記隣
接間隔部の第１電極膜上に於いて上記基板の他方
の主面からのエネルギビームの照射により除去
し、各領域毎に分割すると共に直列接続するため
の第１電極膜の一部分を露出せしめる工程と、 上記第１電極膜の露出部分と隣接する光電変換
素子の第２電極膜を含む露出面上に第３電極膜を
設ける工程と、 上記第３電極膜を、隣接した一方の光電変換素
子の第２電極膜と連なり他方の光電変換素子の第
１電極膜露出部分全面と結合せしめた状態で、そ
の結合部近傍に於ける他方の光電変換素子の第３
電極膜、第２電極膜及び半導体膜の積層体を上記
他方の主面からのエネルギビームの照射により除
去し、一方の光電変換素子と他方の光電変換素子
とを電気的に直列接続せしめる工程と、 を備えたことを特徴とする集積型光起電力装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61035594A JPS61210681A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61035594A JPS61210681A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59126918A Division JPS616828A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210681A JPS61210681A (ja) | 1986-09-18 |
| JPH053752B2 true JPH053752B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=12446123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61035594A Granted JPS61210681A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 集積型光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210681A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63253674A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| US6822158B2 (en) | 2002-03-11 | 2004-11-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell and manufacture method therefor |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2464564A1 (fr) * | 1979-08-28 | 1981-03-06 | Rca Corp | Batterie solaire au silicium amorphe |
| US4292092A (en) * | 1980-06-02 | 1981-09-29 | Rca Corporation | Laser processing technique for fabricating series-connected and tandem junction series-connected solar cells into a solar battery |
| JPS5750295A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Laser working method |
| FR2503457B1 (fr) * | 1981-03-31 | 1987-01-23 | Rca Corp | Systeme de cellules solaires connectees en serie sur un substrat unique |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| JPS5986269A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| JPS5994885A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-05-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置 |
-
1986
- 1986-02-20 JP JP61035594A patent/JPS61210681A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61210681A (ja) | 1986-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |