JPH0558585B2 - - Google Patents
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- JPH0558585B2 JPH0558585B2 JP60209596A JP20959685A JPH0558585B2 JP H0558585 B2 JPH0558585 B2 JP H0558585B2 JP 60209596 A JP60209596 A JP 60209596A JP 20959685 A JP20959685 A JP 20959685A JP H0558585 B2 JPH0558585 B2 JP H0558585B2
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Classifications
-
- 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、光起電力を発生させるアモルフア
ス半導体を含む非単結晶半導体を用いた光電交換
装置において、非単結晶半導体の形成の際、この
半導体内に不本意に形成されてしまう空孔または
ピンホールに対し絶縁物を充填し、表面電極と裏
面電極とがかかる空孔またはピンホール（以下ピ
ンホールという）により互いにシヨートまたは弱
リーク状態になることを阻止した孔電変換装置の
作製方法に関する。
ス半導体を含む非単結晶半導体を用いた光電交換
装置において、非単結晶半導体の形成の際、この
半導体内に不本意に形成されてしまう空孔または
ピンホールに対し絶縁物を充填し、表面電極と裏
面電極とがかかる空孔またはピンホール（以下ピ
ンホールという）により互いにシヨートまたは弱
リーク状態になることを阻止した孔電変換装置の
作製方法に関する。
この発明はかかる絶縁物を有機絶縁とし、この
上下の電極がシヨートまたはリークしてしまうピ
ンホールを何等のフオトマスクを用いることなく
選択的に充填したことを特徴とする。
上下の電極がシヨートまたはリークしてしまうピ
ンホールを何等のフオトマスクを用いることなく
選択的に充填したことを特徴とする。
そしてこの光電変換装置の長期間の使用におい
て、裏面電極の材料が少しづつピンホールより半
導体内部に含浸し、上下互いの電極間でシヨート
してしまうことを防ぎ、ひいては光電変換装置の
変換効率の低下を防止するものである。
て、裏面電極の材料が少しづつピンホールより半
導体内部に含浸し、上下互いの電極間でシヨート
してしまうことを防ぎ、ひいては光電変換装置の
変換効率の低下を防止するものである。
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、例えば特開
昭55−4994、特開昭55−124274更に本発明人の出
願になる特願昭54−90097／90098／90099（昭和
54.7.16出願）等が知られている。
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、例えば特開
昭55−4994、特開昭55−124274更に本発明人の出
願になる特願昭54−90097／90098／90099（昭和
54.7.16出願）等が知られている。
従来の発明として、第１図にマスク合わせ方式
により作られた電年変換装置の縦断面図を示す。
により作られた電年変換装置の縦断面図を示す。
図面において透光性基板（例えばガラス板）１
上に第１の電極を構成する透光性導電間（CTF
と略記する）２を第１の金属マスクを用いた合わ
せ工程により選択的に形成させる。更に半導体層
３を第２の金属マスクを用いた合わせ工程により
同様に選択的に形成する。さらに第３の金属のマ
スクを用いた合わせ工程によりアルミニユームよ
りなる第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間（CTF
と略記する）２を第１の金属マスクを用いた合わ
せ工程により選択的に形成させる。更に半導体層
３を第２の金属マスクを用いた合わせ工程により
同様に選択的に形成する。さらに第３の金属のマ
スクを用いた合わせ工程によりアルミニユームよ
りなる第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、連結部ではCTFの一方の側面１
６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。更に第１の
酸化物電極３７と第２のアルミニユーム電極３８
は、コンタクト１４で電気的に連結されている。
この従来例ではアルミニウーム４が半導体３と反
応して、この集積化された光電変換装置を150℃
で放置すると、その特製は第３図曲線２５に示し
た如く数十時間で劣化してしまつた。そのため屋
外での実使用にはまつたく不適当な電極でしかな
かつた。
部１２を有し、連結部ではCTFの一方の側面１
６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。更に第１の
酸化物電極３７と第２のアルミニユーム電極３８
は、コンタクト１４で電気的に連結されている。
この従来例ではアルミニウーム４が半導体３と反
応して、この集積化された光電変換装置を150℃
で放置すると、その特製は第３図曲線２５に示し
た如く数十時間で劣化してしまつた。そのため屋
外での実使用にはまつたく不適当な電極でしかな
かつた。
このため、かかる熱的信頼性を向上させるた
め、裏面のアルミニユーム電極の下側に透光性導
電膜例えばITO（酸化インジユーム・スズ）を介
在せしめ、半導体上にITOを設け、さらにその上
にアルミニユームを設ける２層構造が知られてい
る。
め、裏面のアルミニユーム電極の下側に透光性導
電膜例えばITO（酸化インジユーム・スズ）を介
在せしめ、半導体上にITOを設け、さらにその上
にアルミニユームを設ける２層構造が知られてい
る。
かかる構造とすると熱的な信頼性はITOがアル
ミニユームが半導体と反応してしまうことを防ぐ
ことができるため、格段に向上させつことができ
る。
ミニユームが半導体と反応してしまうことを防ぐ
ことができるため、格段に向上させつことができ
る。
しかしこの透光性導電膜はこの導電膜の形成の
際、まわりこみが強いため、半導体内に空穴やピ
ンホール等が不本位に形成されているとこのピン
ホールの内部にまで入つてしまい、下側の第１の
電極とこの上側の第２の電極との間でシヨートま
たはリークをおこし、実用化は不可能であつた。
際、まわりこみが強いため、半導体内に空穴やピ
ンホール等が不本位に形成されているとこのピン
ホールの内部にまで入つてしまい、下側の第１の
電極とこの上側の第２の電極との間でシヨートま
たはリークをおこし、実用化は不可能であつた。
このため、従来はこの非単結晶半導体の形成に
おいて、ピンホールが空穴が存在しにくい小面積
の光電変換装置、例えば１cm×４cmにおいてのみ
実用化が可能であり、10cm×10cmまたはそれ以上
の大面積の光電変換装置は必ずこの空穴、ピンホ
ールが存在するため、かかる構造を応用すること
は不可能であつた。
おいて、ピンホールが空穴が存在しにくい小面積
の光電変換装置、例えば１cm×４cmにおいてのみ
実用化が可能であり、10cm×10cmまたはそれ以上
の大面積の光電変換装置は必ずこの空穴、ピンホ
ールが存在するため、かかる構造を応用すること
は不可能であつた。
本発明はかかる問題点を工業的に解くきわめて
有効な手段を提供する。
有効な手段を提供する。
即ち、このピンホール等に対してのみ選択的に
絶縁物で充填させることにより、下側の第１の電
極と半導体の上側の第２の電極とがたとえまわり
こみの強い透光性導電膜を用いてもお互いがシヨ
ートまたはリークしてしまうことを防止すること
が本発明の目的であり、以下にその実施例を示
す。
絶縁物で充填させることにより、下側の第１の電
極と半導体の上側の第２の電極とがたとえまわり
こみの強い透光性導電膜を用いてもお互いがシヨ
ートまたはリークしてしまうことを防止すること
が本発明の目的であり、以下にその実施例を示
す。
実施例 １
第２図は本発明の製造工程を示す縦断面図であ
る。
る。
第２図Ａにおいて、透光性基板１例えばガラス
板（例えば厚さ1.2mm、長さ（図面では左右方向）
10cm、巾10cm）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（1500Å）＋
SnO2（200〜400Å）、ITO（1500Å）＋Sn3N4（500
Å）またはハロゲン元素が添加された酸化スズ又
は窒化スズを主成分とする透光性導電膜（1500〜
2000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、プラズマ
CVD法、スプレー法またはスパツタ法により形
成させた。
板（例えば厚さ1.2mm、長さ（図面では左右方向）
10cm、巾10cm）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（1500Å）＋
SnO2（200〜400Å）、ITO（1500Å）＋Sn3N4（500
Å）またはハロゲン元素が添加された酸化スズ又
は窒化スズを主成分とする透光性導電膜（1500〜
2000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、プラズマ
CVD法、スプレー法またはスパツタ法により形
成させた。
この後マイクロコンピユータを制御してこの基
板の下側または上側よりYAGレーザ加工機（波
長1.06μまたは0.53μ）により照射したパターニン
グ用開溝１３を形成させた。
板の下側または上側よりYAGレーザ加工機（波
長1.06μまたは0.53μ）により照射したパターニン
グ用開溝１３を形成させた。
パターニングにより形成された開溝は、巾約
50μ長さ10cmとし、各素子３１，１１を構成する
巾は10〜20mmとした。かくして第１の電極を構成
するCTF２を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法または光CVD法
によりPNまたはPIN接合を有する非単結晶半導
体層を0.2〜1.0μ代表的には0.5〜0.7μの厚さに形
成させた。この代表例はＰ型半導体（SixC1-x
ｘ＝50〜150Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセミア
モルフアスシリコン半導体（0.4〜0.9μ）−Ｎ型の
微結晶（200〜500Å）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とした。
50μ長さ10cmとし、各素子３１，１１を構成する
巾は10〜20mmとした。かくして第１の電極を構成
するCTF２を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法または光CVD法
によりPNまたはPIN接合を有する非単結晶半導
体層を0.2〜1.0μ代表的には0.5〜0.7μの厚さに形
成させた。この代表例はＰ型半導体（SixC1-x
ｘ＝50〜150Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセミア
モルフアスシリコン半導体（0.4〜0.9μ）−Ｎ型の
微結晶（200〜500Å）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とした。
または、Ｐ型半導体（SixC1-x）−Ｉ型アモル
フアスシリコン半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｐ
型SixC1-x半導体−Ｉ型SixGe1-X（ｘ＝0.5）−Ｎ
型シリコン半導体（300〜1000Å）よりなるタン
デム型のPINPI……PIN接合の半導体でもよい。
フアスシリコン半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｐ
型SixC1-x半導体−Ｉ型SixGe1-X（ｘ＝0.5）−Ｎ
型シリコン半導体（300〜1000Å）よりなるタン
デム型のPINPI……PIN接合の半導体でもよい。
かかる非単結晶半導体層３を全面に均一の膜厚
で形成させた。
で形成させた。
しかしこの半導体には、被膜形成時にフレーク
（雪片）が付着し、被膜形成後離脱する等の理由
により空孔６、ピンホール６′が多数不本意に存
在してしまう。その数は100倍の顕微鏡で10視野
あたり２〜４ケもの多数を観察することがある。
（雪片）が付着し、被膜形成後離脱する等の理由
により空孔６、ピンホール６′が多数不本意に存
在してしまう。その数は100倍の顕微鏡で10視野
あたり２〜４ケもの多数を観察することがある。
このため、本発明方法によりこのピンホール等
６，６′に対し絶縁物を選択的に充填した。その
作業を以下に示す。
６，６′に対し絶縁物を選択的に充填した。その
作業を以下に示す。
第２図Ａに示した半導体を形成した後、この半
導体上に感光性有機樹脂をコートした。この時、
この有機樹脂が十分ピンホール等の内部に含浸す
るように注意した。この感光性有機樹脂はフオト
レジスト例えば東京応化より販売されている
OFPR−800等のボジ型のフオトレジストを用い
た。この感光性有機樹脂をこの半導体上の全面に
スピナー、コータまたはスプレー法により0.1〜
5μの厚さに形成する。この時、半導体の裏面側
に形成される感光性有機樹脂より少なくしてピン
ホール等への充填をより十分に行わしめることが
重要である。例えばスピナーを用いつ場合はレジ
ストを500rpm5秒、2000rpm30秒の条件下で塗布
した。さらにこの塗布させた有機樹脂膜にプリベ
ーク（85℃、40時間）を行つた。さらに現像工程
として、このレジスト側より紫外孔（波長300〜
400nｍ）１７を照射し、この感光性有機樹脂の
うちピンホール等に充填されている有機樹脂を固
定化し、更に半導体表面上の有機樹脂を非固定化
するべく感光させた。この条件はOFPR−800を
用いる場合は紫外孔は６ｍＷ／cm2５秒間行い、さ
らに所定の現像工程を経た。
導体上に感光性有機樹脂をコートした。この時、
この有機樹脂が十分ピンホール等の内部に含浸す
るように注意した。この感光性有機樹脂はフオト
レジスト例えば東京応化より販売されている
OFPR−800等のボジ型のフオトレジストを用い
た。この感光性有機樹脂をこの半導体上の全面に
スピナー、コータまたはスプレー法により0.1〜
5μの厚さに形成する。この時、半導体の裏面側
に形成される感光性有機樹脂より少なくしてピン
ホール等への充填をより十分に行わしめることが
重要である。例えばスピナーを用いつ場合はレジ
ストを500rpm5秒、2000rpm30秒の条件下で塗布
した。さらにこの塗布させた有機樹脂膜にプリベ
ーク（85℃、40時間）を行つた。さらに現像工程
として、このレジスト側より紫外孔（波長300〜
400nｍ）１７を照射し、この感光性有機樹脂の
うちピンホール等に充填されている有機樹脂を固
定化し、更に半導体表面上の有機樹脂を非固定化
するべく感光させた。この条件はOFPR−800を
用いる場合は紫外孔は６ｍＷ／cm2５秒間行い、さ
らに所定の現像工程を経た。
さらにこの後これら全体を公知の方法でリンス
（純水で10分間）をした。するとピンホール６，
６′内に固定した有機樹脂膜以外の非固定化した
有機樹脂を溶去することができる。即ち、半導体
３上の有機樹脂をすべて除去できる。さらに、ポ
ストベーク（150℃ １時間）を行い、感光した
ピンホール内部に充填された有機樹脂７，７′を
化学的に安定化させた。すると第２図Ｂに示す知
く、ピンホール６，６′の部分のみに選択的に有
機樹脂絶縁物７，７′を充填することができる。
（純水で10分間）をした。するとピンホール６，
６′内に固定した有機樹脂膜以外の非固定化した
有機樹脂を溶去することができる。即ち、半導体
３上の有機樹脂をすべて除去できる。さらに、ポ
ストベーク（150℃ １時間）を行い、感光した
ピンホール内部に充填された有機樹脂７，７′を
化学的に安定化させた。すると第２図Ｂに示す知
く、ピンホール６，６′の部分のみに選択的に有
機樹脂絶縁物７，７′を充填することができる。
そしてこの絶縁物の上面は半導体の上面の概略
一致または少な目（ポストキユアでの体積収縮等
による）に充填することができる。
一致または少な目（ポストキユアでの体積収縮等
による）に充填することができる。
さらに次の工程として第２図Ｂに示す如く、第
１の開溝１３の左方向に第２の開溝１８を第２の
レーザスクライブ工程により形成させた。このレ
ーザスクライブはこの基板１の上方向からの照射
で行つた。
１の開溝１３の左方向に第２の開溝１８を第２の
レーザスクライブ工程により形成させた。このレ
ーザスクライブはこの基板１の上方向からの照射
で行つた。
かくして第２の開溝１８の形成により第１の電
極の側面８，９を露呈させた。この第２の開溝の
側面９は第１の電極３７′の側面１６より左側で
あればよく、その極端な例として、図面に示され
るごとく、第１の電極３７の内部に入つてしまつ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図Ｂに
示される如き側面８を露呈させても、またこの導
電膜２をパターニングすることなく、第１の電極
の表面（第１図１４の如き）を露呈させてもよ
い。
極の側面８，９を露呈させた。この第２の開溝の
側面９は第１の電極３７′の側面１６より左側で
あればよく、その極端な例として、図面に示され
るごとく、第１の電極３７の内部に入つてしまつ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図Ｂに
示される如き側面８を露呈させても、またこの導
電膜２をパターニングすることなく、第１の電極
の表面（第１図１４の如き）を露呈させてもよ
い。
第２図において、さらにこの上面に第２図Ｃに
示される如く、裏面電極溶２層の導電膜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
用の開溝２０を設けた。
示される如く、裏面電極溶２層の導電膜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
用の開溝２０を設けた。
この第２の電極は、透光性導電膜２３を300〜
1400Å例えばITO（酸化インジユーム・スズ）、
In2O3（酸化インジユーム）、SnO2（酸化スズ）、
ITN（窒化インジユーム・スズ）（窒化インジユ
ームと窒化スズとの混合体）で第１の層を形成し
た。さらにその上面にアルミニユーム、クロム、
銀、アルミニユーム（300〜5000Å）の一層膜ま
たはアルミニユームとニツケルとの二重膜の金属
膜２４を形成させた。後えばITO２３を1050Å、
アルミニユーム２４を1000Åの２層導電膜４とし
た。このITOとアルミニユームは、基板１表面側
からの入射光１０の裏面電極での反射を促し、
600〜800nｍの長波長光を有効に光電変換するた
めのもである。またITOによりアルミニユームと
半導体とが従来例に示す如く互いに反応して信頼
性の低下を誘発しないためである。これらはスパ
ツタ法、電子ビーム蒸着法またはプラズマCVD
法を用い、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。
1400Å例えばITO（酸化インジユーム・スズ）、
In2O3（酸化インジユーム）、SnO2（酸化スズ）、
ITN（窒化インジユーム・スズ）（窒化インジユ
ームと窒化スズとの混合体）で第１の層を形成し
た。さらにその上面にアルミニユーム、クロム、
銀、アルミニユーム（300〜5000Å）の一層膜ま
たはアルミニユームとニツケルとの二重膜の金属
膜２４を形成させた。後えばITO２３を1050Å、
アルミニユーム２４を1000Åの２層導電膜４とし
た。このITOとアルミニユームは、基板１表面側
からの入射光１０の裏面電極での反射を促し、
600〜800nｍの長波長光を有効に光電変換するた
めのもである。またITOによりアルミニユームと
半導体とが従来例に示す如く互いに反応して信頼
性の低下を誘発しないためである。これらはスパ
ツタ法、電子ビーム蒸着法またはプラズマCVD
法を用い、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。
裏面のＮ型半導体に密接せしめるには、酸化イ
ンジユーム、窒化インジユームまたはこれらの混
合物を主成分とする透光性インジユーム化合物の
導電膜（ITOまたはITN）が好ましかつた。他
方、裏面の半導体がＰ型半導体では、酸化スズ
（SnO2）、窒化スズ（Sn3N4）、窒化アンチモン
（SbN）またはこれらの混合物のスズ化合物を主
成分とする透光性導電膜が長期信頼性および高効
率化の面において優れている。
ンジユーム、窒化インジユームまたはこれらの混
合物を主成分とする透光性インジユーム化合物の
導電膜（ITOまたはITN）が好ましかつた。他
方、裏面の半導体がＰ型半導体では、酸化スズ
（SnO2）、窒化スズ（Sn3N4）、窒化アンチモン
（SbN）またはこれらの混合物のスズ化合物を主
成分とする透光性導電膜が長期信頼性および高効
率化の面において優れている。
かかる透光性導電膜２３はコンタクト８にて下
側の第１の電極を構成する導電膜酸化物または窒
化物２と８にて密接する。するとここは酸化物ま
たは窒化物３７−酸化物または窒化物２３コンタ
クト８となり、従来より公知の構造（第１図）に
示す如く、一方が金属とならない。このため、
150℃の温度テストにおいても、劣化し反応が進
行することがない。
側の第１の電極を構成する導電膜酸化物または窒
化物２と８にて密接する。するとここは酸化物ま
たは窒化物３７−酸化物または窒化物２３コンタ
クト８となり、従来より公知の構造（第１図）に
示す如く、一方が金属とならない。このため、
150℃の温度テストにおいても、劣化し反応が進
行することがない。
かくして第２図Ｃに示される如く、複数の素子
３１，１１を連結部１２で直列接続する光電変換
装置を作ることができた。
３１，１１を連結部１２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る。即ちパツシベイシ
ヨン膜として光CVD法またはプラズマ気相法に
より窒化珪素膜２１を500〜2000Åの厚さに形成
した。さらに外部引出し端子５を設け、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。
完成させんとしたものである。即ちパツシベイシ
ヨン膜として光CVD法またはプラズマ気相法に
より窒化珪素膜２１を500〜2000Åの厚さに形成
した。さらに外部引出し端子５を設け、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。
かくして照射光１０に対しこの実施例のごとき
基板（10cm×10cm）で集積化させた光電変換装置
パネルにてAM1（100ｍＷ／cm2）照射した場合、 開放電圧 12.315V 曲線因子 0.599 短絡電流 77.89ｍＡ 電流密度 16.974（ｍＡ／cm2） 変換効率 8.33％ の出力を有せしめることができた。
基板（10cm×10cm）で集積化させた光電変換装置
パネルにてAM1（100ｍＷ／cm2）照射した場合、 開放電圧 12.315V 曲線因子 0.599 短絡電流 77.89ｍＡ 電流密度 16.974（ｍＡ／cm2） 変換効率 8.33％ の出力を有せしめることができた。
しかし、まつたく同じ工程を用いつつも第２図
Ｂの本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略
すると、以下の変換効率しか得られない。即ち、 試料１ 試料２ 開放電圧 11.49V 3.02V 曲線因子 0.471 0.316 短絡電流 53.7ｍＡ 54.20ｍＡ 変換効率 4.43％ 0.75％ これらより本発明のピンホールに有機樹脂を充
填することがいかに有効であるかがわかる。
Ｂの本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略
すると、以下の変換効率しか得られない。即ち、 試料１ 試料２ 開放電圧 11.49V 3.02V 曲線因子 0.471 0.316 短絡電流 53.7ｍＡ 54.20ｍＡ 変換効率 4.43％ 0.75％ これらより本発明のピンホールに有機樹脂を充
填することがいかに有効であるかがわかる。
実施例 ２
第３図は本発明の他の製造工程を示す縦断面図
である。
である。
第３図Ａにおいて、厚さ10〜100μの導電性ス
テンレス箔４０上に耐熱性有機樹脂またはホーロ
ー等の無機絶縁膜４１が形成された絶縁表面を有
する非透光性基板を用いた。更にこの上面に全面
にわたつて下側電極用導電膜、例えば、クロム
（200Å）、アルミニユーム（1500Å）＋SnO2（200
〜400Å）、アルミニユーム（1500Å）＋Sn3N4
（500Å）またはハロゲン元素が添加された酸化ス
ズまたは窒化スズを主成分とする透光性導電膜
（1500〜2000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、プ
ラズマCVD法、スプレー法またはスパツタ法に
より形成させた。
テンレス箔４０上に耐熱性有機樹脂またはホーロ
ー等の無機絶縁膜４１が形成された絶縁表面を有
する非透光性基板を用いた。更にこの上面に全面
にわたつて下側電極用導電膜、例えば、クロム
（200Å）、アルミニユーム（1500Å）＋SnO2（200
〜400Å）、アルミニユーム（1500Å）＋Sn3N4
（500Å）またはハロゲン元素が添加された酸化ス
ズまたは窒化スズを主成分とする透光性導電膜
（1500〜2000Å）を真空蒸着法、LPCVD法、プ
ラズマCVD法、スプレー法またはスパツタ法に
より形成させた。
この後マイクロコンピユータを制御してYAG
レーザ加工機（波長1.06μまたは0.53μ）により照
射しパターニング用開溝１３を形成させた。
レーザ加工機（波長1.06μまたは0.53μ）により照
射しパターニング用開溝１３を形成させた。
パターニングにより形成された開溝は、巾約
50μ長さ10cmとし、各素子３１，１１を構成する
巾は10〜20mmとした。かくして第１の電極を構成
する導電膜２を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法または光CVD法
によりPNまたはPIN接合を有する非単結晶半導
体層を0.2〜1.0μ代表的には0.5〜0.7μの厚さに形
成させた。その代表例はＮ型半導体（200〜500
Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセミアモルフアス
シリコン半導体（0.4〜0.9μ）−Ｐ型半導体
（SinC1-XＸ＝50〜150Å）を漸次積層して有する
半導体よりなる１つのNIP接合を有する非単結晶
半導体とした。
50μ長さ10cmとし、各素子３１，１１を構成する
巾は10〜20mmとした。かくして第１の電極を構成
する導電膜２を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法または光CVD法
によりPNまたはPIN接合を有する非単結晶半導
体層を0.2〜1.0μ代表的には0.5〜0.7μの厚さに形
成させた。その代表例はＮ型半導体（200〜500
Å）−Ｉ型アモルフアスまたはセミアモルフアス
シリコン半導体（0.4〜0.9μ）−Ｐ型半導体
（SinC1-XＸ＝50〜150Å）を漸次積層して有する
半導体よりなる１つのNIP接合を有する非単結晶
半導体とした。
またはＮ型半導体（300〜1000Å）−Ｉ型
SixGe1-X（０＜Ｘ＜１）アモルフアス半導体−Ｐ
型SixC1-x半導体−Ｎ型シリコン反応対−Ｉ型ア
モルフアスSi半導体−Ｐ型SixC1-X（０＜Ｘ＜１）
半導体（50〜200Å）よりなるタンデム型の
NIPNIP……NIP接合の半導体でもよい。
SixGe1-X（０＜Ｘ＜１）アモルフアス半導体−Ｐ
型SixC1-x半導体−Ｎ型シリコン反応対−Ｉ型ア
モルフアスSi半導体−Ｐ型SixC1-X（０＜Ｘ＜１）
半導体（50〜200Å）よりなるタンデム型の
NIPNIP……NIP接合の半導体でもよい。
かかる非単結晶半導体層３を全面に均一の膜厚
で平坦または凹凸を有するテクスチヤー構造で形
成させた。
で平坦または凹凸を有するテクスチヤー構造で形
成させた。
しかしこの半導体には、被膜形成時にフレーク
（雪片）が付着し、被膜形成後離脱する等の理由
により空孔６、ピンホール６′が多数不本意に存
在してしまう。その数は100〜1000倍の顕微鏡で
10視野あたり２〜４ケもの多数を観察される場合
がある。
（雪片）が付着し、被膜形成後離脱する等の理由
により空孔６、ピンホール６′が多数不本意に存
在してしまう。その数は100〜1000倍の顕微鏡で
10視野あたり２〜４ケもの多数を観察される場合
がある。
このため、本発明はこのピンホール等６，６′
に対し絶縁物を選択的に充填した。その作業を以
下に示す。
に対し絶縁物を選択的に充填した。その作業を以
下に示す。
第３図Ａに示した半導体を形成した後、この半
導体上に感光性有機樹脂をコートした。この時、
この有機樹脂が十分ピンホール等の内部に含浸す
るように注意した。この感光性有機樹脂はフオト
レジスト例えば東京応化より販売されている
OFPR−800等のポジ型のフオトレジスト用いた。
この後、実施例１と同様の処理を施した。
導体上に感光性有機樹脂をコートした。この時、
この有機樹脂が十分ピンホール等の内部に含浸す
るように注意した。この感光性有機樹脂はフオト
レジスト例えば東京応化より販売されている
OFPR−800等のポジ型のフオトレジスト用いた。
この後、実施例１と同様の処理を施した。
かくして、第３図Ｂに示す如く、ピンホール
６，６′の部分のみに選択的に有機樹脂絶縁物７，
７′を充填することができる。
６，６′の部分のみに選択的に有機樹脂絶縁物７，
７′を充填することができる。
さらに次の工程として第３図Ｂに示す如く、第
１の開溝１３の左方向に第２の開溝１８の第２の
レーザスクライブ工程により形成させた。このレ
ーザスクライブはこの基板１の上方向からの照射
で行つた。
１の開溝１３の左方向に第２の開溝１８の第２の
レーザスクライブ工程により形成させた。このレ
ーザスクライブはこの基板１の上方向からの照射
で行つた。
かくして第２の開溝１８の形成により第１の電
極の側面８，９を露呈させた。この第２の開溝の
側面９は第１の電極３７′の側面１６より左側で
あればよく、その極端な例として、図面に示され
るごとく、第１の電極３７の内部に入つてしまつ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図Ｂに
示される如き側面８を露呈させても、またこの導
電膜２をハターニングすることなく、第１の電極
の表面（第１図１４の如き）を露呈させてもよ
い。
極の側面８，９を露呈させた。この第２の開溝の
側面９は第１の電極３７′の側面１６より左側で
あればよく、その極端な例として、図面に示され
るごとく、第１の電極３７の内部に入つてしまつ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図Ｂに
示される如き側面８を露呈させても、またこの導
電膜２をハターニングすることなく、第１の電極
の表面（第１図１４の如き）を露呈させてもよ
い。
この後、金属マスクを用い第２の電極を透光性
導電膜により形成した。即ち、この第２の電極は
透光性導電膜２３を300〜1400Å例えばITO（酸化
インジユーム・スズ）、In2O3（酸化インジユー
ム）、SnO2（酸化スズ）、ITN（窒化インジユー
ム・スズ）（窒化インジユームと窒化スズとの混
合体）で形成した。
導電膜により形成した。即ち、この第２の電極は
透光性導電膜２３を300〜1400Å例えばITO（酸化
インジユーム・スズ）、In2O3（酸化インジユー
ム）、SnO2（酸化スズ）、ITN（窒化インジユー
ム・スズ）（窒化インジユームと窒化スズとの混
合体）で形成した。
これらは開溝２０には導電膜が形成されないよ
う、予め金属マスクをこの第３図Ｂの半導体上に
配設し、この後スパツタ法、電子ビーム蒸着法ま
たはプラズマCVD法を用い、半導体層を劣化さ
せない300℃以下の温度で透光性導電膜を形成さ
せた。
う、予め金属マスクをこの第３図Ｂの半導体上に
配設し、この後スパツタ法、電子ビーム蒸着法ま
たはプラズマCVD法を用い、半導体層を劣化さ
せない300℃以下の温度で透光性導電膜を形成さ
せた。
かくして第３図Ｃに示される如く、複数の素子
３１，１１を連結部１２で直列接続する光電変換
装置を作ることができた。
３１，１１を連結部１２で直列接続する光電変換
装置を作ることができた。
第３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る。即ち、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。
完成させんとしたものである。即ち、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。
かくして照射光１０に対しこの実施例のごとき
基板（10cm×10cm）で集積化された光電変換装置
パネルにてAM1（100ｍＷ／cm2）を照射した場合、 開放電圧 11.30V 曲線因子 0.626 短絡電流 79.4ｍＡ 電流密度 17.31ｍＡ／cm2 変換効率 8.16％ の出力を有せしめることができた。
基板（10cm×10cm）で集積化された光電変換装置
パネルにてAM1（100ｍＷ／cm2）を照射した場合、 開放電圧 11.30V 曲線因子 0.626 短絡電流 79.4ｍＡ 電流密度 17.31ｍＡ／cm2 変換効率 8.16％ の出力を有せしめることができた。
しかし、まつたく同じ工程を用いつつも第３図
Ｂの本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略
すると、以下の変換効率しか得られない。即ち、 開放電圧 6.54V 曲線因子 0.368 短絡電流 75.69ｍＡ 変換効率 3.48％ これらにより本発明のピンホールに有機樹脂を
充填することはいかに有効であるかがわかる。
Ｂの本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略
すると、以下の変換効率しか得られない。即ち、 開放電圧 6.54V 曲線因子 0.368 短絡電流 75.69ｍＡ 変換効率 3.48％ これらにより本発明のピンホールに有機樹脂を
充填することはいかに有効であるかがわかる。
第４図は本発明と従来例との信頼性テスト
（150℃、大気中高温放置条件）の比較をしたもの
である。
（150℃、大気中高温放置条件）の比較をしたもの
である。
第４図における曲線２５は従来より公知の第１
図の構成であり、裏面電極は半導体にアルミニユ
ームが密接する構造を有し、かつその連結部は酸
化スズ−アルミニユームコンタクト方式である。
この構成はコンタクト部にて酸化アルミニユーム
が形成され、さらにアルミニユーム自体がＮ型半
導体とも反応する。このため、わずか数字感で初
期値の50％以下にまで下がつてしまう。
図の構成であり、裏面電極は半導体にアルミニユ
ームが密接する構造を有し、かつその連結部は酸
化スズ−アルミニユームコンタクト方式である。
この構成はコンタクト部にて酸化アルミニユーム
が形成され、さらにアルミニユーム自体がＮ型半
導体とも反応する。このため、わずか数字感で初
期値の50％以下にまで下がつてしまう。
また曲線２６は実施例１の構造の光電変換装置
の信頼性特性である。裏面電極としてITO−アル
ミニユームの２層膜とした場合である。この場
合、コンタクトは酸化物（酸化スズ）−酸化物
（ITO）コンタクトとなり、コンタクト部の信頼
性は優れたものであつた。
の信頼性特性である。裏面電極としてITO−アル
ミニユームの２層膜とした場合である。この場
合、コンタクトは酸化物（酸化スズ）−酸化物
（ITO）コンタクトとなり、コンタクト部の信頼
性は優れたものであつた。
曲線２７は実施例２の光電変換装置の構造であ
つて、実施例１と同様に良好な信頼性特性が得ら
れた。
つて、実施例１と同様に良好な信頼性特性が得ら
れた。
さらに重要なことは、本発明のピンホールに絶
縁物を充填することにより初期状態における光電
変換装置のサンプル間でのバラツキが少なく、製
造歩留りが大きいという特徴を有する。例えば、
10cm□を10枚作つてもそのσ（分散）は0.27を得
ることができる。
縁物を充填することにより初期状態における光電
変換装置のサンプル間でのバラツキが少なく、製
造歩留りが大きいという特徴を有する。例えば、
10cm□を10枚作つてもそのσ（分散）は0.27を得
ることができる。
有機樹脂モールド２２は引き出し電極５固定用
に覆われており、さらにこのパネル例えば40cm×
20cm、60cm×40cmまたは120cm×40cmが６ケ、２
ケまたは１ケアルミサツシ枠によりパツケージさ
れ、120cm×40cmのNEDO規格のパネルを設ける
ことが可能である。
に覆われており、さらにこのパネル例えば40cm×
20cm、60cm×40cmまたは120cm×40cmが６ケ、２
ケまたは１ケアルミサツシ枠によりパツケージさ
れ、120cm×40cmのNEDO規格のパネルを設ける
ことが可能である。
第１図は従来の光電変換装置の縦断面図であ
る。第２図、第３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４図は本発明と
従来例の光電変換装置の信頼性特性例である。
る。第２図、第３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４図は本発明と
従来例の光電変換装置の信頼性特性例である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁表面を有する基板上に第１の電極を形成
する工程と、該電極上に空孔またはピンホールが
存在する非単結晶半導体を形成する工程と、前記
空孔またはピンホール内部を含む該半導体上にポ
ジ型のフオトレジストの感光性有機樹脂を形成す
る工程と、前記感光性有機樹脂側より光照射を行
い、前記空孔またはピンホールに充填された有機
樹脂を固定せしめる工程と、固定していない有機
樹脂を除去する工程と、前記半導体上に第２の電
極を形成する工程とを有せしめることにより前記
半導体の空孔またはピンホールに有機樹脂絶縁物
を充填することを特徴とする光電変換装置作製方
法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、第２の電極
は透光性導電膜または該導電膜上に金属膜が形成
されたことを特徴とする光電変換装置作製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209596A JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
| AU62912/86A AU583423B2 (en) | 1985-09-21 | 1986-09-18 | Semiconductor device free from the electrical shortage through a semiconductor layer and method for manufacturing same |
| US07/082,115 US4812415A (en) | 1985-09-21 | 1987-08-06 | Method for making semiconductor device free from electrical short circuits through a semiconductor layer |
| US07/464,567 US5089426A (en) | 1985-09-21 | 1990-01-16 | Method for manufacturing a semiconductor device free from electrical shortage due to pin-hole formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209596A JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269566A JPS6269566A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH0558585B2 true JPH0558585B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=16575441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60209596A Granted JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0737876U (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | 太田 隆治 | 自転車の荷籠装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| ITMI20112296A1 (it) * | 2011-12-16 | 2013-06-17 | St Microelectronics Srl | Dispositivo elettronico flessibile incapsulato e relativo metodo di fabbricazione |
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1985
- 1985-09-21 JP JP60209596A patent/JPS6269566A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6269566A (ja) | 1987-03-30 |
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