JPH0851229A - 集積型太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
集積型太陽電池およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH0851229A JPH0851229A JP6187216A JP18721694A JPH0851229A JP H0851229 A JPH0851229 A JP H0851229A JP 6187216 A JP6187216 A JP 6187216A JP 18721694 A JP18721694 A JP 18721694A JP H0851229 A JPH0851229 A JP H0851229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- film
- transparent conductive
- conductive film
- conversion layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
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
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜太陽電池の集積化加工時に反射板を兼ね
た金属薄膜裏面電極のレーザスクライブによる加工形状
不良や電気的短絡を防止する。 【構成】 透光性絶縁基板１上に第１の透明導電膜を積
層後パターニングし、その上に非晶質シリコンの光電変
換層３を積層して、レーザスクライブによりパターニン
グし、その上に第２の透明導電膜４を積層してレーザス
クライブによりパターニングしてセルを直列接続集積し
た後、その上に透光性絶縁膜６を形成し、さらにその上
に裏面反射膜７を積層する。
た金属薄膜裏面電極のレーザスクライブによる加工形状
不良や電気的短絡を防止する。 【構成】 透光性絶縁基板１上に第１の透明導電膜を積
層後パターニングし、その上に非晶質シリコンの光電変
換層３を積層して、レーザスクライブによりパターニン
グし、その上に第２の透明導電膜４を積層してレーザス
クライブによりパターニングしてセルを直列接続集積し
た後、その上に透光性絶縁膜６を形成し、さらにその上
に裏面反射膜７を積層する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は集積型薄膜太陽電池の構
造および製造方法の改良に関するものである。
造および製造方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に集積型薄膜太陽電池は、受光面と
なるガラスのような透光性絶縁基板上に酸化錫（ＳｎＯ
2 ）や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電膜より
なる電極を形成し、その上に結晶または非晶質のような
半導体光電変換層および反射板を兼ねた金属薄膜裏面電
極を積層して形成される。
なるガラスのような透光性絶縁基板上に酸化錫（ＳｎＯ
2 ）や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電膜より
なる電極を形成し、その上に結晶または非晶質のような
半導体光電変換層および反射板を兼ねた金属薄膜裏面電
極を積層して形成される。
【０００３】非晶質半導体光電変換層は、原料ガスのグ
ロー放電分解によるプラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法等
の、気相成長により形成されるため、大面積の薄膜形成
が可能な利点を有する。
ロー放電分解によるプラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法等
の、気相成長により形成されるため、大面積の薄膜形成
が可能な利点を有する。
【０００４】また、１つの光電変換素子の金属薄膜裏面
電極が隣接する光電変換素子の受光面側の透明導電膜に
よる電極の端部と電気的に接触する直列接続構造により
集積型を形成する。各光電変換素子を分割する手段とし
てはフォトエッチング法やレーザスクライブ法等があ
る。
電極が隣接する光電変換素子の受光面側の透明導電膜に
よる電極の端部と電気的に接触する直列接続構造により
集積型を形成する。各光電変換素子を分割する手段とし
てはフォトエッチング法やレーザスクライブ法等があ
る。
【０００５】フォトエッチング法は、レジスト膜塗布等
の工程数が多く、煩雑で、薄膜太陽電池基板が大面積と
なるにつれ、生産コストが高くなる。また、レジスト膜
除去液に浸漬する化学処理工程を経るときに、膜面が損
傷を受けて太陽電池の変換効率を低下させる要因とな
る。
の工程数が多く、煩雑で、薄膜太陽電池基板が大面積と
なるにつれ、生産コストが高くなる。また、レジスト膜
除去液に浸漬する化学処理工程を経るときに、膜面が損
傷を受けて太陽電池の変換効率を低下させる要因とな
る。
【０００６】一方、レーザスクライブ法は、反射膜とな
る金属薄膜裏面電極のフォトエッチング工程がなくなる
ため生産工程が簡略化され、生産コストを低く抑えるこ
とができる。さらに、レーザスクライブにより、形成さ
れた素子分割の溝幅を狭く、たとえば１００μｍ以下に
加工できるため、光電変換素子の電極接合部分の面積が
小さくてすみ、光電変換に関与しない面積が小さく、よ
って集積型薄膜太陽電池の発電有効面積を増大させるこ
とができる。
る金属薄膜裏面電極のフォトエッチング工程がなくなる
ため生産工程が簡略化され、生産コストを低く抑えるこ
とができる。さらに、レーザスクライブにより、形成さ
れた素子分割の溝幅を狭く、たとえば１００μｍ以下に
加工できるため、光電変換素子の電極接合部分の面積が
小さくてすみ、光電変換に関与しない面積が小さく、よ
って集積型薄膜太陽電池の発電有効面積を増大させるこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のレーザスクライ
ブ法により薄膜太陽電池を集積化しようとする場合にお
いて、最も問題となるのは、反射板となる金属薄膜裏面
電極のパターニングである。
ブ法により薄膜太陽電池を集積化しようとする場合にお
いて、最も問題となるのは、反射板となる金属薄膜裏面
電極のパターニングである。
【０００８】図４（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、金属
薄膜裏面電極のパターニングの説明のための集積型薄膜
太陽電池の一例の断面図である。透光性絶縁基板１の表
面に、一方の電極となる第１の透明導電膜２，光電変換
層３，第２の透明導電膜４および反射板となる金属薄膜
裏面電極８が積層されている。光電変換層３はこれを貫
通するスクライブ溝１１を透明導電膜４の材料で埋める
ことにより光電変換層のプラス側とマイナス側が接続さ
れる。これをスクライブ溝１２により各単位となる光電
変換素子ごとに分離し、各素子は直列に接続されたこと
になり集積化される。
薄膜裏面電極のパターニングの説明のための集積型薄膜
太陽電池の一例の断面図である。透光性絶縁基板１の表
面に、一方の電極となる第１の透明導電膜２，光電変換
層３，第２の透明導電膜４および反射板となる金属薄膜
裏面電極８が積層されている。光電変換層３はこれを貫
通するスクライブ溝１１を透明導電膜４の材料で埋める
ことにより光電変換層のプラス側とマイナス側が接続さ
れる。これをスクライブ溝１２により各単位となる光電
変換素子ごとに分離し、各素子は直列に接続されたこと
になり集積化される。
【０００９】このとき、たとえば、ＱスイッチＹＡＧレ
ーザビームを用いて金属薄膜裏面電極８側からスクライ
ブする場合、レーザビームのパワーが弱いと、図４
（ａ）に示すように、金属薄膜裏面電極８の表面はレー
ザビームを反射するため、切断不良となり、第２の透明
導電膜４は分割されず、隣接する発電素子間が短絡した
状態になる。
ーザビームを用いて金属薄膜裏面電極８側からスクライ
ブする場合、レーザビームのパワーが弱いと、図４
（ａ）に示すように、金属薄膜裏面電極８の表面はレー
ザビームを反射するため、切断不良となり、第２の透明
導電膜４は分割されず、隣接する発電素子間が短絡した
状態になる。
【００１０】また、レーザビームのパワーが強いと、図
４（ｂ）に示すように、金属薄膜裏面電極８は切断され
るが、その下方に積層した非晶質半導体の光電変換層３
および第１および第２の透明導電膜２および４も切断し
てしまい、光電変換素子間の直列接続が絶縁遮断されて
しまい、集積化できない。
４（ｂ）に示すように、金属薄膜裏面電極８は切断され
るが、その下方に積層した非晶質半導体の光電変換層３
および第１および第２の透明導電膜２および４も切断し
てしまい、光電変換素子間の直列接続が絶縁遮断されて
しまい、集積化できない。
【００１１】さらに、本来、レーザビームによるスクラ
イブは、局所的熱加工であるため、金属薄膜裏面電極８
の下に積層された非晶質半導体の光電変換層３や第１お
よび第２の透明導電膜２および４を切断しないまでも、
熱損傷を与え、金属膜の飛散物が最下層の透明導電膜と
接触したり、スクライブ溝に残留したりして、結果とし
て、電気的短絡を引起こすことになる。このように、反
射膜となる金属薄膜裏面電極８面からのレーザスクライ
ブは、レーザパワー、スクライブ加工スピードを極めて
微妙に制御しなければならず、熱伝導度，融点，昇華性
が異なる積層膜を選択的に加工することは、極めて難し
い。
イブは、局所的熱加工であるため、金属薄膜裏面電極８
の下に積層された非晶質半導体の光電変換層３や第１お
よび第２の透明導電膜２および４を切断しないまでも、
熱損傷を与え、金属膜の飛散物が最下層の透明導電膜と
接触したり、スクライブ溝に残留したりして、結果とし
て、電気的短絡を引起こすことになる。このように、反
射膜となる金属薄膜裏面電極８面からのレーザスクライ
ブは、レーザパワー、スクライブ加工スピードを極めて
微妙に制御しなければならず、熱伝導度，融点，昇華性
が異なる積層膜を選択的に加工することは、極めて難し
い。
【００１２】これを解決するために、図４（ｃ）に示す
ように、たとえばＹＡＧレーザ第２高調波（波長：０．
５３μｍ）を透光性絶縁基板１面から入射し、透光性絶
縁基板１とその上に積層した透明導電膜を損傷させずに
レーザビームを透過させて、光電変換層３で吸収させ、
昇華蒸発させると同時に、その上に積層した金属薄膜裏
面電極８も吹飛ばしてスクライブ加工する方法が提案さ
れているが、前述したように、この場合もレーザパワ
ー，スクライブ加工スピードの微妙な制御が必要で、金
属膜の飛散物が最下層の第１の透明導電膜２と接触した
り、金属薄膜裏面電極８が剥離して電気的短絡を引起こ
しやすい。
ように、たとえばＹＡＧレーザ第２高調波（波長：０．
５３μｍ）を透光性絶縁基板１面から入射し、透光性絶
縁基板１とその上に積層した透明導電膜を損傷させずに
レーザビームを透過させて、光電変換層３で吸収させ、
昇華蒸発させると同時に、その上に積層した金属薄膜裏
面電極８も吹飛ばしてスクライブ加工する方法が提案さ
れているが、前述したように、この場合もレーザパワ
ー，スクライブ加工スピードの微妙な制御が必要で、金
属膜の飛散物が最下層の第１の透明導電膜２と接触した
り、金属薄膜裏面電極８が剥離して電気的短絡を引起こ
しやすい。
【００１３】また、太陽電池としての変換効率を向上さ
せる目的で、各積層膜がテクスチャ構造にされており、
さらに反射板となる金属薄膜裏面電極層の膜厚のばらつ
きなどにより、１つのスクライブ条件における加工再現
性や信頼性が低く、結果として、生産工程における歩留
りの低下につながるという懸念があった。
せる目的で、各積層膜がテクスチャ構造にされており、
さらに反射板となる金属薄膜裏面電極層の膜厚のばらつ
きなどにより、１つのスクライブ条件における加工再現
性や信頼性が低く、結果として、生産工程における歩留
りの低下につながるという懸念があった。
【００１４】いずれにしても、従来の構造では、裏面の
反射膜となる金属薄膜が集電電極を兼ねているため、直
列集積化するためには、この裏面の金属薄膜電極をパタ
ーニングする必要があり、これにレーザスクライブ法に
よるパターニングを適用しようとする場合、加工形状不
良や電気的短絡を発生して、歩留りを上げることは困難
であった。
反射膜となる金属薄膜が集電電極を兼ねているため、直
列集積化するためには、この裏面の金属薄膜電極をパタ
ーニングする必要があり、これにレーザスクライブ法に
よるパターニングを適用しようとする場合、加工形状不
良や電気的短絡を発生して、歩留りを上げることは困難
であった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池は、透
光性絶縁基板上に第１の透明導電膜を形成し、短冊状に
パターニングした後、その上に非晶質半導体光電変換層
を積層し、レーザ光照射によりスクライブ溝を形成して
パターニングし、その上に第２の透明導電膜を積層して
透光性絶縁基板の積層面の反対側からレーザ光を透過さ
せて照射し、スクライブ溝を形成して、光電変換層を複
数個の光電変換素子を直列接続した状態に加工した後、
その表面に透光性絶縁膜を形成し、さらにその上に反射
膜層を形成する。
光性絶縁基板上に第１の透明導電膜を形成し、短冊状に
パターニングした後、その上に非晶質半導体光電変換層
を積層し、レーザ光照射によりスクライブ溝を形成して
パターニングし、その上に第２の透明導電膜を積層して
透光性絶縁基板の積層面の反対側からレーザ光を透過さ
せて照射し、スクライブ溝を形成して、光電変換層を複
数個の光電変換素子を直列接続した状態に加工した後、
その表面に透光性絶縁膜を形成し、さらにその上に反射
膜層を形成する。
【００１６】また、光電変換層を複数個電気的に直列接
続した状態に加工した後、各光電変換素子の表面の第２
の透明導電膜の上に金属電極を積層した後、透光性絶縁
膜を形成し、その上に反射膜を形成する。
続した状態に加工した後、各光電変換素子の表面の第２
の透明導電膜の上に金属電極を積層した後、透光性絶縁
膜を形成し、その上に反射膜を形成する。
【００１７】
【作用】本発明によれば、第１および第２の透明導電膜
だけで直列集積化を行ない、透光性絶縁膜を介して裏面
反射膜を形成するから、反射膜となる金属薄膜裏面電極
をレーザスクライブする必要がないので、従来、金属薄
膜のパターニング工程において起こるような加工形状不
良がなくなり、また、これにより引起こされる金属薄膜
裏面電極の剥離や電気的短絡はなくなる。
だけで直列集積化を行ない、透光性絶縁膜を介して裏面
反射膜を形成するから、反射膜となる金属薄膜裏面電極
をレーザスクライブする必要がないので、従来、金属薄
膜のパターニング工程において起こるような加工形状不
良がなくなり、また、これにより引起こされる金属薄膜
裏面電極の剥離や電気的短絡はなくなる。
【００１８】さらに、光電変換層を複数個の光電変換素
子を電気的に直列接続した状態に加工した後、各光電変
換素子の第２の透明導電膜電極上に金属電極を積層した
後、その上に透光性絶縁膜を形成し、その上に反射膜を
形成する構造においては、第１および第２の透明導電膜
だけで直列集積化した場合に比べて、直列集積化方向
（スクライブ方向と直交する方向）のシリーズ抵抗を低
く抑えることができるとともに、金属電極の形状によっ
ては、光の散乱効果を得ることにより、光電変換効率の
向上に寄与する。
子を電気的に直列接続した状態に加工した後、各光電変
換素子の第２の透明導電膜電極上に金属電極を積層した
後、その上に透光性絶縁膜を形成し、その上に反射膜を
形成する構造においては、第１および第２の透明導電膜
だけで直列集積化した場合に比べて、直列集積化方向
（スクライブ方向と直交する方向）のシリーズ抵抗を低
く抑えることができるとともに、金属電極の形状によっ
ては、光の散乱効果を得ることにより、光電変換効率の
向上に寄与する。
【００１９】
【実施例】図１は本発明による集積型太陽電池の一部の
斜視図である。たとえば、ガラスのような透光性絶縁基
板１の表面に、第１の透明導電膜２，非晶質半導体によ
る光電変換層３，第２の透明導電膜４，透光性絶縁膜
６，金属による裏面反射膜７等が積層されている。
斜視図である。たとえば、ガラスのような透光性絶縁基
板１の表面に、第１の透明導電膜２，非晶質半導体によ
る光電変換層３，第２の透明導電膜４，透光性絶縁膜
６，金属による裏面反射膜７等が積層されている。
【００２０】ここで、光電変換層３は第１の透明導電膜
２に形成されたスクライブ溝１０の中に充填されて透光
性絶縁基板１０に達しており、第２の透明導電膜４は光
電変換層３に形成されたスクライブ溝１１の中に充填さ
れて、隣接する各光電変換素子を直列に接続する。透光
性絶縁膜６は、第２の透明導電膜４および光電変換層３
に形成されたスクライブ溝１２に充填され、各光電変換
素子を完全に分離する。
２に形成されたスクライブ溝１０の中に充填されて透光
性絶縁基板１０に達しており、第２の透明導電膜４は光
電変換層３に形成されたスクライブ溝１１の中に充填さ
れて、隣接する各光電変換素子を直列に接続する。透光
性絶縁膜６は、第２の透明導電膜４および光電変換層３
に形成されたスクライブ溝１２に充填され、各光電変換
素子を完全に分離する。
【００２１】第２の透明導電膜４の表面には、たとえ
ば、櫛型の金属電極５を設けてある。これは省略するこ
ともできる。
ば、櫛型の金属電極５を設けてある。これは省略するこ
ともできる。
【００２２】このような装置は以下のようにして製造さ
れる。第１の実施例は第２の透明導電膜４の表面に金属
電極５を設けない場合である。
れる。第１の実施例は第２の透明導電膜４の表面に金属
電極５を設けない場合である。
【００２３】まず、図２（ａ）に示すように、透光性絶
縁基板１として、たとえば、厚さ１ｍｍのガラス基板を
用い、その片面に一方の電極となる第１の透明導電膜２
として、たとえば、ＳｎＯ2 膜を１μｍの厚さに常圧Ｃ
ＶＤにより形成する。次に、レーザ光を第１の透明導電
膜２に照射して、パターニングを施す。より具体的に
は、ガラス基板上のＳｎＯ2 膜をＮｄ−ＹＡＧレーザ
（波長：１．０６μｍ）の基本波レーザ光でスクライブ
し、スクライブ溝１０，１０…を形成し、短冊状に分割
する。スクライブ幅３０μｍ、深さ１μｍで完全に絶縁
する。各短冊は各光電変換素子の受光面側の電極とな
る。各短冊の幅はたとえば１ｃｍとする。このとき照射
するレーザ光は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ
のいずれでもよいが、保守が簡便で、ランニングコスト
が安いＹＡＧレーザが工業的に優位である。
縁基板１として、たとえば、厚さ１ｍｍのガラス基板を
用い、その片面に一方の電極となる第１の透明導電膜２
として、たとえば、ＳｎＯ2 膜を１μｍの厚さに常圧Ｃ
ＶＤにより形成する。次に、レーザ光を第１の透明導電
膜２に照射して、パターニングを施す。より具体的に
は、ガラス基板上のＳｎＯ2 膜をＮｄ−ＹＡＧレーザ
（波長：１．０６μｍ）の基本波レーザ光でスクライブ
し、スクライブ溝１０，１０…を形成し、短冊状に分割
する。スクライブ幅３０μｍ、深さ１μｍで完全に絶縁
する。各短冊は各光電変換素子の受光面側の電極とな
る。各短冊の幅はたとえば１ｃｍとする。このとき照射
するレーザ光は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ
のいずれでもよいが、保守が簡便で、ランニングコスト
が安いＹＡＧレーザが工業的に優位である。
【００２４】次に、図２（ｂ）に示すように、第１の透
明導電膜２の表面に、非晶質半導体の光電変換層のｐ層
を１２ｎｍの厚さに積層する。プラズマＣＶＤ装置中に
基板を置き、基板温度を２００℃に昇温する。反応ガス
はモノシランガスを流量３０ sccm、メタンガスを流量８
０sccm、キャリアガスは水素ガスを流量１５０sccm、ド
ーピングガスは１％の水素希釈のジボランガスを流量１
０sccmで流す。続いて、ｉ層を４００ｎｍの厚さに積層
する。このとき、基板温度は２００℃に保持し、反応ガ
スはモノシランガスを流量６０sccm、キャリアガスは水
素ガスを流量２０sccmで流す。続いてｎ層を１００ｎｍ
の厚さに積層する。基板を２００℃に保持し、反応ガス
はモノシランガスを流量６０sccm、キャリアガスは水素
ガスを流量３sccm、ドーピングガスは０．３％水素希釈
のホスフィンガスを流量１８sccmで流す。スクライブ溝
１０は非晶質半導体で埋められる。このようにして、非
晶質半導体光電変換層を積層した後、レーザ光を透光性
絶縁基板面から照射してスクライブ溝１１を形成しパタ
ーニングを施す。
明導電膜２の表面に、非晶質半導体の光電変換層のｐ層
を１２ｎｍの厚さに積層する。プラズマＣＶＤ装置中に
基板を置き、基板温度を２００℃に昇温する。反応ガス
はモノシランガスを流量３０ sccm、メタンガスを流量８
０sccm、キャリアガスは水素ガスを流量１５０sccm、ド
ーピングガスは１％の水素希釈のジボランガスを流量１
０sccmで流す。続いて、ｉ層を４００ｎｍの厚さに積層
する。このとき、基板温度は２００℃に保持し、反応ガ
スはモノシランガスを流量６０sccm、キャリアガスは水
素ガスを流量２０sccmで流す。続いてｎ層を１００ｎｍ
の厚さに積層する。基板を２００℃に保持し、反応ガス
はモノシランガスを流量６０sccm、キャリアガスは水素
ガスを流量３sccm、ドーピングガスは０．３％水素希釈
のホスフィンガスを流量１８sccmで流す。スクライブ溝
１０は非晶質半導体で埋められる。このようにして、非
晶質半導体光電変換層を積層した後、レーザ光を透光性
絶縁基板面から照射してスクライブ溝１１を形成しパタ
ーニングを施す。
【００２５】より具体的には、非晶質半導体の光電変換
層３を、前回のスクライブ溝１０から溝中心線距離で１
００μｍ隔てた位置にＮｄ−ＹＡＧレーザ第２高調波
（波長：０．５３μｍ）のレーザ光で透光性絶縁基板１
面から照射し、スクライブしスクライブ溝１１，１１…
を形成する。スクライブ溝の幅４０μｍで、光電変換層
は完全に分割する。光電変換層３の厚さは合計で０．５
１２μｍとなる。スクライブ溝１１を形成するとき、第
１の透明導電膜２の上部にも若干の溝が形成されるが、
これは後で第２の透明導電膜を形成するとき双方の透明
導電膜の上部および側面の接触を良好ならしめるのに役
立つ。
層３を、前回のスクライブ溝１０から溝中心線距離で１
００μｍ隔てた位置にＮｄ−ＹＡＧレーザ第２高調波
（波長：０．５３μｍ）のレーザ光で透光性絶縁基板１
面から照射し、スクライブしスクライブ溝１１，１１…
を形成する。スクライブ溝の幅４０μｍで、光電変換層
は完全に分割する。光電変換層３の厚さは合計で０．５
１２μｍとなる。スクライブ溝１１を形成するとき、第
１の透明導電膜２の上部にも若干の溝が形成されるが、
これは後で第２の透明導電膜を形成するとき双方の透明
導電膜の上部および側面の接触を良好ならしめるのに役
立つ。
【００２６】次に、図２（ｃ）に示すように、光電変換
層３の上に第２の透明導電膜４として、ＩＴＯを６０ｎ
ｍの厚さでＤＣマグネトロンスパッタ法により積層す
る。スクライブ溝１１はＩＴＯで埋められる。その後透
光性絶縁基板１の面からレーザ光照射によるパターニン
グを施して、光電変換素子を複数個電気的に直列に接続
した状態に加工することにより集積化を行なう。より具
体的には、ＩＴＯをスクライブ溝１１から溝中心線距離
で１５０μｍ隔てた位置にＮｄ−ＹＡＧレーザ第２高調
波（波長：０．５３μｍ）のレーザ光で透光性絶縁基板
１の面から照射し、ＩＴＯ層を光電変換層とともに吹飛
ばしてスクライブし、スクライブ溝１２，１２…を形成
する。スクライブ溝幅４０μｍでＩＴＯ層および光電変
換層はそれぞれ完全に分割される。このとき第１の導電
膜２の上部は多少損傷されるが、損傷はなるべく少ない
方が望ましい。なお、スクライブ溝１１と１２との間隔
は短いほど望ましいが、加工精度，歩留りを考慮する必
要がある。
層３の上に第２の透明導電膜４として、ＩＴＯを６０ｎ
ｍの厚さでＤＣマグネトロンスパッタ法により積層す
る。スクライブ溝１１はＩＴＯで埋められる。その後透
光性絶縁基板１の面からレーザ光照射によるパターニン
グを施して、光電変換素子を複数個電気的に直列に接続
した状態に加工することにより集積化を行なう。より具
体的には、ＩＴＯをスクライブ溝１１から溝中心線距離
で１５０μｍ隔てた位置にＮｄ−ＹＡＧレーザ第２高調
波（波長：０．５３μｍ）のレーザ光で透光性絶縁基板
１の面から照射し、ＩＴＯ層を光電変換層とともに吹飛
ばしてスクライブし、スクライブ溝１２，１２…を形成
する。スクライブ溝幅４０μｍでＩＴＯ層および光電変
換層はそれぞれ完全に分割される。このとき第１の導電
膜２の上部は多少損傷されるが、損傷はなるべく少ない
方が望ましい。なお、スクライブ溝１１と１２との間隔
は短いほど望ましいが、加工精度，歩留りを考慮する必
要がある。
【００２７】この後図２（ｄ）に示されるように、透光
性絶縁膜６として、たとえば、セラミック前駆体熱硬化
型無機高分子ポリマーである有機シラザンをスピンコー
トで積層面に塗布させ、２００℃大気雰囲気で焼成し
て、アモルファスＳｉＯ2 による透光性絶縁膜６を約１
μｍの厚さで形成する。溝１２は透光性絶縁膜の材料で
埋められる。
性絶縁膜６として、たとえば、セラミック前駆体熱硬化
型無機高分子ポリマーである有機シラザンをスピンコー
トで積層面に塗布させ、２００℃大気雰囲気で焼成し
て、アモルファスＳｉＯ2 による透光性絶縁膜６を約１
μｍの厚さで形成する。溝１２は透光性絶縁膜の材料で
埋められる。
【００２８】この上に、図２（ｅ）に示すように、ＤＣ
マグネトロンスパッタ法より銀を５００ｎｍの厚さで形
成して裏面反射膜７とし、集積型太陽電池を形成する。
マグネトロンスパッタ法より銀を５００ｎｍの厚さで形
成して裏面反射膜７とし、集積型太陽電池を形成する。
【００２９】第２の実施例は第２の透明導電膜の表面に
金属電極を設けた場合であって、その各工程は図３
（ａ）〜（ｆ）に示される。図３（ａ）〜（ｃ）の工程
は、図２（ａ）〜（ｃ）の工程と全く同一であるからそ
の説明を省略する。
金属電極を設けた場合であって、その各工程は図３
（ａ）〜（ｆ）に示される。図３（ａ）〜（ｃ）の工程
は、図２（ａ）〜（ｃ）の工程と全く同一であるからそ
の説明を省略する。
【００３０】図３（ｄ）に示すように、スクライブ方向
と直交する方向に分岐延長する櫛型銀電極５を、第２の
透明導電膜４の上にスクリーン印刷により形成する。ス
クリーン印刷幅は、５０μｍ、櫛型各電極間ピッチは
０．５ｃｍとし、第２の透明導電膜４のスクライブ溝１
２上は櫛型銀電極が積層しないようにスクリーン印刷す
る。これにより、透明導電膜だけで直列接続する場合よ
りも、透明導電膜の面抵抗による直列接続時の集積化薄
膜太陽電池のシリーズ抵抗を低下させることができると
ともに、櫛型銀電極のスリット構造により入射光を散乱
させる効果により、さらに光電変換効率の向上を図るこ
とができる。
と直交する方向に分岐延長する櫛型銀電極５を、第２の
透明導電膜４の上にスクリーン印刷により形成する。ス
クリーン印刷幅は、５０μｍ、櫛型各電極間ピッチは
０．５ｃｍとし、第２の透明導電膜４のスクライブ溝１
２上は櫛型銀電極が積層しないようにスクリーン印刷す
る。これにより、透明導電膜だけで直列接続する場合よ
りも、透明導電膜の面抵抗による直列接続時の集積化薄
膜太陽電池のシリーズ抵抗を低下させることができると
ともに、櫛型銀電極のスリット構造により入射光を散乱
させる効果により、さらに光電変換効率の向上を図るこ
とができる。
【００３１】この金属電極の形状は、櫛型以外にスクラ
イブ溝に直交する方向のスリット状のもの、格子状のも
の、ハニカム構造状等がある。また、これらの金属電極
の積層方法としては、スクリーン印刷法以外にマスクパ
ターニングによる蒸着法等もある。
イブ溝に直交する方向のスリット状のもの、格子状のも
の、ハニカム構造状等がある。また、これらの金属電極
の積層方法としては、スクリーン印刷法以外にマスクパ
ターニングによる蒸着法等もある。
【００３２】図３（ｅ）および（ｆ）は櫛型銀電極５が
存在すること以外は図２（ｄ）および（ｅ）と同様であ
るから説明を省略する。
存在すること以外は図２（ｄ）および（ｅ）と同様であ
るから説明を省略する。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、薄膜太陽電池の集積時
に、反射膜を兼ねる金属薄膜裏面電極をレーザビームで
パターニングする必要はなく、従来これにより引起こさ
れた電気的短絡や光電変換素子間の直列接続の絶縁不良
がなくなり、加工再現性と信頼性の向上により、生産工
程の歩留り向上に寄与することができる。
に、反射膜を兼ねる金属薄膜裏面電極をレーザビームで
パターニングする必要はなく、従来これにより引起こさ
れた電気的短絡や光電変換素子間の直列接続の絶縁不良
がなくなり、加工再現性と信頼性の向上により、生産工
程の歩留り向上に寄与することができる。
【００３４】また、第２の透明導電膜の上に、スクライ
ブ溝を除く部分に金属電極をスクライブ方向と直交する
方向に分岐して設けることにより、シリーズ抵抗を低く
抑えることができるとともに、金属電極の形状によって
は、光の散乱効果を得ることによりより光電変換効率の
向上に寄与する。
ブ溝を除く部分に金属電極をスクライブ方向と直交する
方向に分岐して設けることにより、シリーズ抵抗を低く
抑えることができるとともに、金属電極の形状によって
は、光の散乱効果を得ることによりより光電変換効率の
向上に寄与する。
【図１】本発明による集積型太陽電池の要部斜視図であ
る。
る。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明による第１の実施例
の各工程の断面図である。
の各工程の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明による第２の実施例
の各工程の断面図である。
の各工程の断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、従来方法による集積型太陽
電池の反射板を兼ねた金属薄膜裏面電極のパターニング
の説明図である。
電池の反射板を兼ねた金属薄膜裏面電極のパターニング
の説明図である。
【符号の説明】 １ 透光性絶縁基板 ２ 第１の透明導電膜 ３ 光電変換層 ４ 第２の透明導電膜 ５ 櫛型銀電極 ６ 透光性絶縁膜 ７ 裏面反射膜
フロントページの続き (72)発明者 三宮 仁 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 受光面となる透光性絶縁基板の上に形成
され直列に接続されている複数個の非晶質半導体光電変
換素子と、前記の光電変換素子の受光面の反対側に透光
性絶縁膜を介して反射膜を設けたことを特徴とする集積
型太陽電池。 - 【請求項２】 透光性絶縁基板上に第１の透明導電膜を
形成する工程と、 第１の透明導電膜を短冊状にパターニングしその上に非
晶質半導体光電変換層を形成する工程と、 レーザスクライブ法により非晶質半導体光電変換層およ
び第１の透明導電膜をスクライブする工程と、 非晶質半導体光電変換層の表面および前記のスクライブ
により形成されたスクライブ溝に第２の透明導電膜を形
成する工程と、 レーザスクライブ法により第２の透明導電膜および非晶
質半導体光電変換層をスクライブし、光電変換層を複数
個の光電変換素子が直列に接続された形態に加工する工
程と、 第２の透明導電膜の表面および前記のスクライブにより
形成されたスクライブ溝に透光性絶縁膜を形成する工程
と、 透光性絶縁膜の表面に反射膜を形成する工程とを有する
ことを特徴とする集積型太陽電池の製造方法。 - 【請求項３】 直列に接続された各光電変換素子の表面
の第２の透明導電膜の表面にスクライブ溝と直交する方
向に延長する多数の分岐を有する金属電極を形成するこ
とを特徴とする請求項２記載の集積型太陽電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187216A JPH0851229A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 集積型太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187216A JPH0851229A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 集積型太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851229A true JPH0851229A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16202109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187216A Withdrawn JPH0851229A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 集積型太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0851229A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004032274A1 (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-15 | Fujikura Ltd. | 電極基板、光電変換素子、導電性ガラス基板およびその製造方法、並びに色素増感太陽電池 |
| JP2004146425A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Fujikura Ltd | 電極基板、光電変換素子、並びに色素増感太陽電池 |
| JP2004164970A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Fujikura Ltd | 電極基板および光電変換素子 |
| CN100409459C (zh) * | 2002-10-03 | 2008-08-06 | 株式会社藤仓 | 光电变换元件以及染料敏化太阳电池 |
| AU2007203274B2 (en) * | 2002-10-03 | 2009-06-18 | Fujikura Ltd. | Electrode substrate, photoelectric conversion element, conductive glass substrate and production method thereof, and pigment sensitizing solar cell |
| US20120031459A1 (en) * | 2009-03-31 | 2012-02-09 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar Cell and Method of Fabricating the Same |
| WO2012017742A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| JP2012059886A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置 |
| WO2012090650A1 (ja) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| JP2012151438A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Lg Electronics Inc | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
| CN111838787A (zh) * | 2019-04-26 | 2020-10-30 | 永德利硅橡胶科技(深圳)有限公司 | 可变透明衣 |
| EP4024477A4 (en) * | 2019-08-26 | 2022-10-12 | Hangzhou Microquanta Semiconductor Corporation Limited | PROCESSING PROCESSES WITH INTEGRATED SOLAR CELL CUTTING AND PASSIVATION AND SOLAR CELL |
| WO2023190570A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池サブモジュール及び太陽電池サブモジュール製造方法 |
| WO2024118782A1 (en) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Passivation of photovoltaic devices |
| JP2024114643A (ja) * | 2023-02-13 | 2024-08-23 | ニヴァロックス－ファー ソシエテ アノニム | 電子デバイス用の透明太陽電池および同太陽電池の製造方法 |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP6187216A patent/JPH0851229A/ja not_active Withdrawn
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8629346B2 (en) | 2002-10-03 | 2014-01-14 | Fujikura Ltd. | Electrode substrate, photoelectric conversion element, conductive glass substrate and production method thereof, and pigment sensitizing solar cell |
| AU2003275542B8 (en) * | 2002-10-03 | 2004-04-23 | Fujikura Ltd. | Electrode substrate, photoelectric conversion element, conductive glass substrate and production method thereof, and pigment sensitizing solar cell |
| AU2003275542B2 (en) * | 2002-10-03 | 2007-06-07 | Fujikura Ltd. | Electrode substrate, photoelectric conversion element, conductive glass substrate and production method thereof, and pigment sensitizing solar cell |
| CN100409459C (zh) * | 2002-10-03 | 2008-08-06 | 株式会社藤仓 | 光电变换元件以及染料敏化太阳电池 |
| AU2007203274B2 (en) * | 2002-10-03 | 2009-06-18 | Fujikura Ltd. | Electrode substrate, photoelectric conversion element, conductive glass substrate and production method thereof, and pigment sensitizing solar cell |
| WO2004032274A1 (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-15 | Fujikura Ltd. | 電極基板、光電変換素子、導電性ガラス基板およびその製造方法、並びに色素増感太陽電池 |
| JP2004146425A (ja) * | 2002-10-22 | 2004-05-20 | Fujikura Ltd | 電極基板、光電変換素子、並びに色素増感太陽電池 |
| JP2004164970A (ja) * | 2002-11-12 | 2004-06-10 | Fujikura Ltd | 電極基板および光電変換素子 |
| US9893221B2 (en) | 2009-03-31 | 2018-02-13 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
| US9741884B2 (en) * | 2009-03-31 | 2017-08-22 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
| CN102449778A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-05-09 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
| US20120031459A1 (en) * | 2009-03-31 | 2012-02-09 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar Cell and Method of Fabricating the Same |
| JP5430764B2 (ja) * | 2010-08-06 | 2014-03-05 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| CN103053033A (zh) * | 2010-08-06 | 2013-04-17 | 三菱电机株式会社 | 薄膜太阳能电池及其制造方法 |
| WO2012017742A1 (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | 三菱電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| US9293618B2 (en) | 2010-08-06 | 2016-03-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Thin-film solar battery and manufacturing method thereof |
| JP2012059886A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置 |
| WO2012090650A1 (ja) * | 2010-12-29 | 2012-07-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池 |
| JP2012151438A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-09 | Lg Electronics Inc | 薄膜太陽電池及びその製造方法 |
| CN111838787A (zh) * | 2019-04-26 | 2020-10-30 | 永德利硅橡胶科技(深圳)有限公司 | 可变透明衣 |
| EP4024477A4 (en) * | 2019-08-26 | 2022-10-12 | Hangzhou Microquanta Semiconductor Corporation Limited | PROCESSING PROCESSES WITH INTEGRATED SOLAR CELL CUTTING AND PASSIVATION AND SOLAR CELL |
| WO2023190570A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 太陽電池サブモジュール及び太陽電池サブモジュール製造方法 |
| WO2024118782A1 (en) * | 2022-11-29 | 2024-06-06 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Passivation of photovoltaic devices |
| JP2024114643A (ja) * | 2023-02-13 | 2024-08-23 | ニヴァロックス－ファー ソシエテ アノニム | 電子デバイス用の透明太陽電池および同太陽電池の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4796947B2 (ja) | 集積型薄膜太陽電池及びその製造方法 | |
| AU2004204637B2 (en) | Transparent thin-film solar cell module and its manufacturing method | |
| US4754544A (en) | Extremely lightweight, flexible semiconductor device arrays | |
| US5133809A (en) | Photovoltaic device and process for manufacturing the same | |
| JP3035565B2 (ja) | 薄膜太陽電池の作製方法 | |
| JPH0472392B2 (ja) | ||
| JPH0851229A (ja) | 集積型太陽電池およびその製造方法 | |
| US7883924B2 (en) | Method for producing a photovoltaic module using an IR laser | |
| WO2019148774A1 (zh) | 薄膜太阳能电池的制备方法 | |
| JP3655025B2 (ja) | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 | |
| JPH053151B2 (ja) | ||
| JP2680582B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| CN102725855A (zh) | 光电转换装置及其制造方法 | |
| JPH11126916A (ja) | 集積形薄膜太陽電池及びその製造方法 | |
| JP4127994B2 (ja) | 光起電力装置の製造方法 | |
| JP2586654B2 (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| JPS62142368A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
| JPH0243776A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| JP3685964B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JP3655027B2 (ja) | 集積型薄膜光電変換装置 | |
| JPH0758351A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| JP2001237442A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| JPH055194B2 (ja) | ||
| JP3195424B2 (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
| JP2000261020A (ja) | 集積型薄膜太陽電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |