JPH10242489A - 薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents

薄膜太陽電池の製造方法

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JPH10242489A
JPH10242489A JP9043525A JP4352597A JPH10242489A JP H10242489 A JPH10242489 A JP H10242489A JP 9043525 A JP9043525 A JP 9043525A JP 4352597 A JP4352597 A JP 4352597A JP H10242489 A JPH10242489 A JP H10242489A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 裏面反射電極層の分割加工をレーザ光によっ
て良好に行う方法を提供する。 【解決手段】 紫外領域にあるＮｄ−ＹＡＧレーザの第
４高調波（ＦＨＧ）をビームエキスパンダで拡大し、拡
大ビームの中央部をスリットを通してエネルギー密度が
均一なビームとし、このレーザビームを裏面反射電極層
側から走査照射して、Ａｇより成る裏面反射電極層を選
択的に分割する。また、エネルギー密度が均一なＦＨＧ
を斜めに照射して、またはエネルギー密度に勾配を有す
るＦＨＧを垂直に照射して、Ａｇのカスを除去しつつ裏
面反射電極層を分割する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積型の薄膜太陽電
池の製造方法に関し、特に、その裏面電極のパターニン
グ加工の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、薄膜太陽電池は、ガラス等の透
光性絶縁基板上に透明電極膜層、非晶質半導体光電変換
層、金属から成る裏面反射電極層をこの順に積層して構
成されており、所望の光起電力を得るために複数個の光
起電力素子（ユニットセル）を電気的に直列接続した状
態で集積化されている。したがって、各層形成後に、そ
の層をパターニングする工程が必要である。
【０００３】また、透明電極膜層のシート抵抗値に起因
する電流損失が、薄膜太陽電池の直列抵抗成分損失（シ
リーズロス）となって太陽電池のＩ−Ｖ特性の曲線因子
値（Ｆ．Ｆ．）を低下させるため、直列抵抗成分損失が
大きくならないように、電気的に直列接続した状態でパ
ターニングする必要がある。この工程には、マスク蒸着
法やフォトエッチング法に比べて工程数およびコストの
点で有利なレーザスクライブ法が確立されている。
【０００４】レーザスクライブ法による加工は、高エネ
ルギー密度で指向性に優れたレーザ光の特性が生かさ
れ、微細な加工に適している。加工に用いられるレーザ
としてはＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等が挙げられ、
用途に応じて様々な波長、強度のものが用いられる。ま
た、加工対象物の光吸収の違いを利用することにより、
選択的な加工をすることも可能である。特に、ランニン
グコストが低く、装置が簡便で、腐食性高圧ガスを使用
しないという特長を有するＹＡＧレーザが多用されてい
る。
【０００５】従来、薄膜太陽電池を集積する方法として
は、透光性絶縁基板上に形成した透明電極膜層を短冊状
に絶縁分割する加工（第１スクライブ）を行った後、非
晶質光電変換層を積層し、第１スクライブラインからず
らせた位置において、透明電極膜層を損傷させずに、非
晶質光電変換層だけを分割する加工（第２スクライブ）
を行い、さらに裏面反射電極層を積層して、第２スクラ
イブラインから第１スクライブラインと反対側にずらせ
た位置において、裏面反射電極層を分割する加工（第３
スクライブ）を行っていた。
【０００６】従来より、透明電極膜層を絶縁分割する加
工（第１スクライブ）においては、レーザスクライブ法
が用いられている。これは、加工対象物またはレーザ光
を移動させて加工対象物表面をレーザー光で走査するこ
とで、容易に開溝を形成することができて、製造工程が
簡略である上、開溝を１００μｍ以下の狭い溝幅にする
ことができて、有効発電面積の減少が避けられるからで
ある。
【０００７】非晶質光電変換層だけを分割する加工（第
２スクライブ）では、透明電極膜層と非晶質光電変換層
の光吸収の度合いが波長に応じて大きく異なることを利
用して、例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第２高調波
（ＳＨＧ：波長０．５３２μｍ）を照射し、透明電極膜
層についてはレーザ光を透過させて損傷させず、非晶質
光電変換層でレーザ光を吸収させ、アブレーションによ
って非晶質を除去して開溝を形成する方法が用いられて
きた。
【０００８】裏面反射電極層を分割する加工（第３スク
ライブ）では、透光性絶縁基板側からＮｄ−ＹＡＧレー
ザ光の第２高調波を照射し、非晶質光電変換層でレーザ
光を吸収させてアブレーションにより非晶質の一部と共
に除去する方法、裏面反射電極層に直接レーザ光を照射
して除去する方法、裏面反射電極層上にレジストをスク
リーン印刷法によりパターニング印刷して、化学エッチ
ングにより除去する方法が試みられてきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した３つのパター
ニング加工工程のうち、最も問題になるのが裏面反射電
極層を分割する加工（第３スクライブ）を行う工程であ
る。裏面反射電極層のパターニングは集積型薄膜太陽電
池の各層が積層された後の最終工程であるため、裏面反
射電極層上にレジストをスクリーン印刷法によりパター
ニング印刷して、化学エッチングにより除去し開溝する
方法では、スクリーン印刷時にマスクやスキージと接触
して圧力が加わり、これが薄膜太陽電池の面内で微小な
短絡（シャントパスリーク）を引き起こし、太陽電池の
Ｉ−Ｖ特性の曲線因子値（Ｆ．Ｆ．）を低下させる原因
になっていた。
【００１０】透光性絶縁基板側からＮｄ−ＹＡＧレーザ
光の第２高調波を照射し、透光性絶縁基板と透明電極膜
層を透過させて非晶質光電変換層で吸収させ、アブレー
ションにより裏面反射電極層を非晶質の一部と共に除去
する方法においては、裏面反射電極層を構成するＡｌや
Ａｇのバリにより、パターニングで分離した裏面反射電
極が隣同士で接触して電気的短絡が発生していた。ま
た、長波長感度向上の目的で裏面反射電極層と非晶質光
電変換層の間に形成されている裏面透明導電膜層（例え
ば、ＺｎＯやＩＴＯ）が、非晶質光電変換層のアブレー
ションで裏面反射電極層を吹き飛ばすときに、導電性の
昇華物となって開溝に付着し、これも電気的短絡を引き
起こす原因となっていた。
【００１１】ＡｌやＡｇから成る裏面反射電極層は、高
導電性であるとともに高反射性でもある。したがって、
裏面反射電極層側から直接レーザ光を照射する方法に
は、レーザ光が反射されてエネルギーがパターニング加
工に有効に利用されないという問題がある。図３にレー
ザ光の波長と反射率の関係を示す。ＡｌやＡｇは、波長
０．４μｍ以上のレーザ光に対して、８０％以上の高い
反射率を有している。
【００１２】このため、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の基本波
（波長１．０６４μｍ）を照射してパターニングを行う
と、大部分が裏面反射電極層で反射されてしまう。反射
によるエネルギーの損失を補うためにレーザパワーを高
出力にして加工を行うと、この波長は近赤外領域にある
ため、下地の非晶質光電変換層や透明電極膜層の区別な
く吸収されてしまい、選択的な薄膜パターニング加工が
できず、全ての層を切断したり、局所的熱加工による裏
面反射電極層の溶け込みで短絡が生じたりする。
【００１３】Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第２高調波を照射
しても、この波長（０．５３２μｍ）での反射率は、表
面形状によっても多少の差があるが、Ａｌ、Ａｇ共に９
０％以上であり、結果としてＮｄ−ＹＡＧレーザ光の基
本波を照射する場合と同じになる。
【００１４】特開平８−５６００４号公報には、裏面反
射電極層にＡｇを用い、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第２高
調波によって開溝パターニングを行う技術が開示されて
いる。ここでは、ａ−Ｓｉから成る非晶質光電変換層に
吸収が高く、透明電極膜層と透光性絶縁基板に吸収の低
い波長であるという理由で、第２高調波が選択されてい
る。Ａｇによるレーザ光の反射についての記述はない
が、図３に示したように、Ａｇは波長０．５３２μｍの
ＹＡＧレーザに対して９０％以上の高い反射率を有して
いるため、照射されたレーザ光の大部分は反射されるこ
とになる。
【００１５】特公平６−８８１４９号公報には、裏面反
射電極層にＡｌを用い、波長０．２４８μｍのＫｒＦエ
キシマレーザによって開溝パターニングを行うことが提
案されている。この公報には、レーザ光のパルスを２回
以上５回以下照射したときに良好なスクライブ加工がで
き、１回照射のときには絶縁不可となり、６回以上の照
射では下地に損傷を与えると記載されている。これは用
いたレーザ光がＡｌ表面で反射されることに起因すると
推測されるが、レーザ光の反射ついては言及されていな
い。
【００１６】図３から明らかなように、Ａｌは波長０．
２４８μｍのＫｒＦエキシマレーザに対して９０％以上
の高い反射率を示す。したがって、１回の照射ではＡｌ
は十分に除去されず、２回以上照射して高エネルギーを
投入することではじめてＡｌを十分に除去することが可
能になったものといえる。その反面、６回以上の照射で
は、露出した非晶質光電変換層への高エネルギーレーザ
光の直接照射による損傷および熱の影響によっる非晶質
の結晶化等の損傷を受けて、シャントパスリークが発生
したものであろう。
【００１７】なお、上記のいずれの公報にも、裏面反射
電極層や非晶質光電変換層の加工スレショルドについて
の記述はなく、加工スレショルドを考慮して裏面反射電
極層を選択的に加工することは検討されていない。
【００１８】裏面反射電極層のパターニング加工をレー
ザ光によって行うことについては多くの試みがなされて
きたが、上述のように、金属がレーザ光の大部分を反射
することによる問題が多々ある。レーザ光側の条件（例
えば加工面出力、加工速度、ＹＡＧレーザのＱ周波数
等）と加工される集積型薄膜太陽電池の各膜層の物理的
条件との相関も不明なことが多く、大部分が反射される
という悪条件の下で、レーザ光側の条件のみによって裏
面反射電極層のパターニングを管理する従来の方法で
は、良好な薄膜太陽電池を再現性よく製造することは容
易ではない。
【００１９】本発明は、裏面反射電極層のパターニング
加工をレーザ光によって良好に行う方法を提供すること
を目的とし、このために、特に、熱の発生、レーザ光の
反射率および加工スレショルドに着目する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、透光性絶縁基板上に透明電極膜層と非
晶質半導体光電変換層を順次積層し、非晶質半導体光電
変換層上に裏面反射電極層を形成して、裏面反射電極層
をパターニング加工する集積型の薄膜太陽電池の製造方
法において、裏面反射電極層にＮｄ−ＹＡＧレーザ光の
第４高調波を照射することにより、裏面反射電極層をパ
ターニング加工する。
【００２１】Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波（ＦＨ
Ｇ：波長０．２６６μｍ）は紫外光であるため、金属結
合を切断し易い上、熱の発生が少ない。したがって、金
属から成る裏面反射電極層被のパターニングが容易であ
るとともに、非晶質半導体光電変換層や裏面反射電極層
の他の部位が熱による悪影響を受けにくい。また、非晶
質半導体光電変換層として常用されるａ−Ｓｉは紫外領
域のレーザ光に対する反射率が比較的高いため、裏面反
射電極層を透過したレーザ光を反射して裏面反射電極層
に戻し易い。このため、非晶質半導体光電変換層は一層
損傷を受けにくく、その一方で、レーザ光が裏面反射電
極層に吸収され易くなって、その金属結合の切断が促進
される。
【００２２】裏面反射電極層は銀により形成するのが特
に好ましい。Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波に対す
る銀の反射率は３０％未満ときわめて低いため、レーザ
光のエネルギーの多くをパターニング加工に利用するこ
とができる。また、この波長のレーザ光に対するａ−Ｓ
ｉの反射率は約６０％であって銀の反射率よりも高いた
め、パターニングにより露出した非晶質半導体光電変換
層のａ−Ｓｉにレーザ光が照射された場合でも、非晶質
半導体光電変換層が損傷しにくい。すなわち、裏面反射
電極層の加工スレショルドと非晶質半導体光電変換層の
加工スレショルドに大きな差が生じて、裏面反射電極層
が選択的にパターニングされる。
【００２３】裏面反射電極層は１００ｎｍ以上かつ５５
０ｎｍ以下の厚さに形成するとよい。この範囲の厚さで
は、一度のレーザ光照射で、非晶質半導体光電変換層や
裏面反射電極層の他の部位を損傷することなく、裏面反
射電極層がパターニングされる。裏面反射電極層がこれ
よりも薄い場合は、太陽光を完全に反射できなくなっ
て、光電変換効率が低下する恐れもある。
【００２４】照射するＮｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調
波の断面を矩形とし、面内のエネルギー密度を均一にす
るとよい。被照射部位がエネルギーを均等に受けること
になって一律にパターニングされ、裏面反射電極層に形
成される開溝の幅が上端から下端まで一定になる。ま
た、開溝下部の非晶質半導体光電変換層の一部、例えば
溝幅中央部のみが大きなエネルギーを受けることがな
く、非晶質半導体光電変換層が部分的に損傷することも
ない。すなわち、裏面反射電極層が選択的にパターニン
グされる。しかも、一度の照射で、レーザ光の断面幅に
応じた所望の幅の開溝が形成される。
【００２５】断面が矩系でエネルギー密度が均一なＮｄ
−ＹＡＧレーザ光の第４高調波は、エネルギー密度がガ
ウス分布のビームを拡大し、拡大したビームの周辺部を
除去することによって得ることができる。レーザ発振器
から射出されたレーザ光はエネルギー密度がガウス分布
のビームであるが、これをビームエキスパンダによって
拡大し、エネルギー密度の低い周辺部をスリット等によ
って除去すれば、矩形で密度均一のレーザ光となる。
【００２６】Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波を裏面
反射電極層に対して斜めに照射するとよい。レーザ光で
裏面反射電極層を走査するときに、走査方向とレーザ光
がなす平面内でレーザ光を傾けておくと、被照射部位で
のレーザ光の結像状態が走査方向について一様でなくな
る。すなわち、走査方向前側の部位でジャストフォーカ
ス、後側の部位でデフォーカスの状態として、この状態
を保ったまま走査することができる。ジャストフォーカ
スの部位が受けるエネルギー量は多く、ここでパターニ
ングがなされて、非晶質半導体光電変換層が露出する。
その直後にこの部位はデフォーカスとなり、受けるエネ
ルギー量が減少して、露出した非晶質半導体光電変換層
は損傷を受けることなく、パターニングで生じた裏面反
射電極層のカスが吹き飛ばされる。
【００２７】照射するＮｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調
波の断面を矩形とし、面内のエネルギー密度に勾配をも
たせてもよい。裏面反射電極層に対して垂直にレーザ光
を照射し、エネルギー密度の高い方を前側にして走査す
ると、上記と同様に、露出した非晶質半導体光電変換層
を損傷することなく、パターニングによって生じたカス
を吹き飛ばすことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の方法による薄膜太
陽電池製造のいくつかの実施形態について説明する。本
発明では裏面反射電極層のパターニング加工（第３スク
ライブ）にＮｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波（ＦＨ
Ｇ：波長０．２６６μｍ）を使用するが、第４高調波
は、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ発振器から発振される基本波
（波長１．０６４μｍ）を、非線形光学結晶を通過させ
て第２高調波（ＳＨＧ：波長０．５３２μｍ）とし、さ
らに非線形光学結晶を通過させることによって得る。
【００２９】図１は第１の実施形態の製造手順を示す薄
膜太陽電池の断面図である。透光性絶縁基板１として厚
さ１．１ｍｍ、屈折率１．５のガラス板を用い、まず、
その片面に、常圧ＣＶＤ法によって屈折率１．５のＳｉ
Ｏ2を１００ｎｍの厚さに積層する。この時、基板温度
は５００°Ｃにする。
【００３０】ＳｉＯ2層２の上に常圧ＣＶＤ法でＳｎＯ2
を積層し、ヘイズ率１２〜１５％のテクスチュア構造を
もつ厚さ１μｍの透明電極膜層３を形成する（図１
（ａ））。この時、基板温度を５００°Ｃとし、原料ガ
スとしてＳｎＣｌ4を２５ｌ／ｍｉｎ、ドーピングガス
としてＨＦを１ｌ／ｍｉｎ、酸化反応のためにＨ2Ｏを
０．２ｌ／ｍｉｎ流す。この透明電極膜層３のシート抵
抗は１０Ω／□である。
【００３１】次いで、透明電極膜層３をレーザスクライ
ブによりパターニング加工（第１スクライブ）して、短
冊状のユニットセルに絶縁分割する（図１（ｂ））。パ
ターニング加工は、具体的には、Ｑスイッチ発振Ｎｄ−
ＹＡＧレーザ光の基本波を、繰り返し周波数５ｋＨｚ、
走査速度２００ｍｍ／ｓｅｃ、加工面出力５００Ｗ／ｍ
ｍ2で照射して行い、スクライブ溝４の幅を５０μｍに
する。
【００３２】パターニング加工を施した透明電極膜層３
の上に、ｐ、ｉ、ｎの３層構造を有する非晶質半導体光
電変換層５を形成する（図１（ｃ））。まず、プラズマ
ＣＶＤ装置中に基板を置き、基板温度を２００°Ｃにし
て、反応ガスとしてモノシランガスを流量３０ｓｃｃ
ｍ、メタンガスを流量８９ｓｃｃｍ、水素ガスを流量１
５０ｓｃｃｍ、ドーピングガスとして１％水素希釈のジ
ボランガスを流量１０ｓｃｃｍで流し、ｐ層を１２ｎｍ
の厚さに積層する。
【００３３】続いて、基板温度を２００°Ｃに保持し、
反応ガスとしてモノシランガスを流量６０ｓｃｃｍ、水
素ガスを流量２０ｓｃｃｍで流し、ｉ層を４００ｎｍの
厚さに積層する。さらに、基板温度を２００°Ｃに保持
し、反応ガスとしてモノシランガスを流量６０ｓｃｃ
ｍ、水素ガスを流量３ｓｃｃｍ、ドーピングガスとして
０．３％水素希釈のホスフィンガスを流量１８ｓｃｃｍ
で流し、ｎ層を１００ｎｍの厚さに積層する。
【００３４】こうして形成したａ−Ｓｉ：Ｈより成る非
晶質半導体光電変換層５を、第１スクライブ溝４から平
行にずらした位置において、レーザスクライブによりパ
ターニング加工（第２スクライブ）して分割する（図１
（ｄ））。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、ここでは、
保守が容易でランニングコストも低いＮｄ−ＹＡＧレー
ザを使用する。
【００３５】具体的には、Ｑスイッチ発振Ｎｄ−ＹＡＧ
レーザの第２高調波を、透明電極膜層３や非晶質半導体
光電変換層５を積層していない透光性絶縁基板１側か
ら、繰り返し周波数５ｋＨｚ、走査速度２００ｍｍ／ｓ
ｅｃ、加工面出力１００Ｗ／ｍｍ2で照射し、幅５０μ
ｍのスクライブ溝６を形成する。図１の（ｄ）では、加
工の流れを理解し易いように、基板の上下の向きを
（ａ）〜（ｃ）等に合わせて示しているが、実際には、
非晶質半導体光電変換層５を下にして基板を設置し、上
方からレーザ光を照射する。このようにして加工を行う
と、レーザ光でアブレーションされた非晶質は落下して
除去されるため、非晶質がスクライブ溝６に再付着する
ことがなく、加工不良が生じない。
【００３６】パターニングした非晶質半導体光電変換層
５の上に、スパッタ法によりＺｎＯを３５ｎｍの厚さに
積層して、裏面透明導電膜層７を形成し、さらにその上
に、スパッタ法によりＡｇを５００ｎｍの厚さに積層し
て、裏面反射金属膜層８を形成する（図１（ｅ））。こ
れらの裏面透明導電膜層７と裏面反射金属膜層８により
裏面反射電極層９が構成される。なお、ここでは、スパ
ッタ法により裏面透明導電膜層７と裏面反射金属膜層８
を形成したが、この方法に限定されるものではなく、例
えば、それぞれの層を蒸着法で積層することも可能であ
り、一方をスパッタ法で積層し、他方を蒸着法で積層し
てもよい。
【００３７】次いで、裏面反射電極層９を、本発明の方
法によりパターニング加工（第３スクライブ）して分割
する（図１（ｆ））。すなわち、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光
の第４高調波１１を裏面反射金属膜層８側から照射す
る。レーザ光１１の照射位置は、第２スクライブ溝６か
ら第１スクライブ溝４と逆方向に平行にずらした位置で
ある。
【００３８】Ｑスイッチ発振Ｎｄ−ＹＡＧレーザの第４
高調波を、繰り返し周波数５ｋＨｚ、走査速度１２５ｍ
ｍ／ｓｅｃ、加工面出力４５Ｗ／ｍｍ2、または、繰り
返し周波数７ｋＨｚ、走査速度１３０ｍｍ／ｓｅｃ、加
工面出力６０Ｗ／ｍｍ2で、裏面反射金属膜層８に対し
て垂直に照射する。走査回数は１回である。これによ
り、裏面反射金属膜層８のＡｇと裏面透明導電膜層７の
ＺｎＯが除去され、裏面反射電極層９を分割するスクラ
イブ溝１０が形成される。
【００３９】ここで、裏面反射金属膜層８を成すＡｇの
蒸発エネルギーとＮｄ−ＹＡＧレーザ光のエネルギーの
関係についてみると、Ａｇ−Ａｇの蒸発エネルギーは
２．６４ｅＶ／ａｔｏｍであり、第４高調波のエネルギ
ーは４．６６ｅＶであるから、このレーザ光はＡｇの金
属結合を直接切断して蒸発させることができる。これに
対し、従来使用されていたＮｄ−ＹＡＧレーザ光の基本
波および第２高調波のエネルギーは、それぞれ１．１７
ｅＶおよび２．３４ｅＶであって、Ａｇの蒸発エネルギ
ーに達せず、これらは金属結合を直接切断するのではな
く局所的熱加工によってＡｇを蒸発させるものである。
【００４０】このように、第４高調波は、基本波および
第２高調波とは別のメカニズムでＡｇを蒸発させる。ま
た、第４高調波は紫外領域にあるため発熱量が少なく、
基本波および第２高調波に比べて、非晶質半導体光電変
換層５に熱による損傷を与える可能性が大きく低減す
る。
【００４１】照射するレーザ光は、あらかじめ、断面を
矩形とし、面内のエネルギー密度を均一にしておく。断
面が矩形でエネルギー密度が均一なＮｄ−ＹＡＧレーザ
第４高調波を得るための構成と、レーザ光の面内エネル
ギー密度の分布を、図４に模式的に示す。
【００４２】非線形光学結晶を２回通過させて得た第４
高調波のビームＬは、（ｂ）に示したようにエネルギー
密度がガウス分布をしており、まずこのビームＬをビー
ムエキスパンダ２１によって拡大する。拡大したビーム
をレンズ２２によって平行光線に近づけ、スリット２３
によって中央部のみを通過させる。
【００４３】スリット２３は、矢印で示したように、入
射ビームＬに対して垂直方向に可動な４枚の規制板を有
しており、これらの規制板によって形成される矩形の開
口によって、開口通過後のビームの断面形状を矩形とす
る。各規制板の位置は独立に設定することが可能であ
り、入射ビームＬの中心線に対する開口の位置および開
口の縦横の大きさは任意に設定することができる。本実
施形態では、入射ビームＬの中心線に関して規制板を対
称に設定し、ビームの中央部を偏りなく通過させる。
【００４４】スリット２３通過後のビームは低エネルギ
ーの周辺部が除去されて、（ｃ）に示したように、裾に
広がりのない切り立ったエネルギー密度分布となる。こ
のビームを、結像レンズ２４および集光レンズ２５によ
って、所定のビーム幅となるように、裏面反射電極層９
に結像させる。照射面におけるビームのエネルギー密度
は、（ｄ）に示したように、均一になる。
【００４５】照射面上でのビームの大きさは結像レンズ
２４および集光レンズ２５によって任意に設定可能であ
る。本実施形態では、走査方向に対して垂直方向のビー
ムの大きさを５０μｍとし、スクライブ溝１０の幅を５
０μｍとしている。照射されるレーザ光は低エネルギー
の裾を有しない切り立ったビームであり、しかもビーム
内のエネルギー密度は均一であるから、被照射部位は一
様に加工されて、スクライブ溝１０の溝幅は上端から下
端まで一定になる。
【００４６】裏面反射電極層９の下地である非晶質半導
体光電変換層５を成すａ−Ｓｉ：Ｈは、図３に示したよ
うに、Ｎｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波に対して反射率
が６０％以上と高く、裏面反射電極層９を透過したレー
ザ光を反射して裏面反射電極層９に戻し易い。したがっ
て、レーザ光のエネルギーの多くが裏面反射電極層９の
加工に利用されるとともに、非晶質半導体光電変換層５
が損傷を受けにくくなっている。しかも、照射されるレ
ーザ光のエネルギー密度は均一であるから、非晶質半導
体光電変換層５の溝幅の中央部が、部分的に過大なエネ
ルギーを与えられて損傷することもない。
【００４７】こうして、裏面反射電極層９を分割し、図
１の（ｆ）に示したように、複数のユニットセルを直列
に接続した状態の薄膜太陽電池を得る。電流印加逆バイ
アス方向での裏面電極分離抵抗値は１５ｋΩ以上であっ
た。
【００４８】本実施形態の方法で製造した３００×３０
０ｍｍの集積型薄膜太陽電池の特性は、ＡＭ１．５（１
００ｍＷ／ｃｍ2）において、短絡電流：０．５２２
Ａ、開放電圧：２６．４Ｖ、曲線因子：０．７２、変換
効率：１１％であった。
【００４９】なお、断面が矩形でエネルギー密度が均一
なレーザ光を得るために、本実施形態ではビームエキス
パンダとスリットを含む光学系を使用したが、カライド
スコープを用いることもできる。図５にカライドスコー
プを用いる構成と、レーザ光の面内エネルギー密度の分
布を模式的に示す。
【００５０】（ａ）に示したように、ビームを球面レン
ズ３１により、４枚の内面鏡で構成された筒状のカライ
ドスコープ３２に導き、カライドスコープ通過後のビー
ムを球面レンズ３３によって、加工面に結像させる。
（ｂ）のようにエネルギーがガウス分布をしていたビー
ムＬは、カライドスコープ３２の内面鏡間で多重反射さ
れて、（ｃ）に示したように、裾に広がりのない切り立
った断面矩形のビームとなる。また、ビームのエネルギ
ーは中心部と周辺部とのエネルギー差が小さく、巨視的
に均一になる。
【００５１】ただし、カライドスコープによって得られ
るビームのエネルギー分布は、干渉効果によって、微視
的には（ｃ）の如く不均一になる。内面鏡での反射回数
を多くするほど、エネルギー分布は巨視的にはより均一
になるが、逆に干渉効果は顕著になって、微視的な不均
一性は増大する。エネルギーの針状のピークは、非晶質
半導体光電変換層やその下の透明電極膜層の加工スレシ
ョルドを超えることもあり、その場合、これらの層は損
傷を受けることになる。したがって、加工スレショルド
とエネルギーの微視的な不均一性との関係に注意を払う
必要がある。
【００５２】その点、ビームエキスパンダでビームを拡
大し、スリットで中央部のみを透過させる方法では、エ
ネルギー分布が微視的にも均一なビームを得ることがで
きる。したがって、裏面反射電極層の分割に際し、加工
スレショルドとレーザ光の平均的なエネルギーを考慮す
るだけで、非晶質半導体光電変換層等を損傷することを
避けることが可能であり、より好ましい方法といえる。
【００５３】本発明の第２の実施形態について説明す
る。本実施形態では、非晶質半導体光電変換層を２段形
成して、タンデム構造の薄膜太陽電池とする。その製造
手順をに図２に示す。透光性絶縁基板１に透明電極膜層
３を形成するまでの工程、および透明電極膜層３を分割
するパターニング加工（第１スクライブ）の工程（図２
（ｇ））は、第１の実施形態と同一であり、説明を省略
する。
【００５４】パターニング加工を施した透明電極膜層３
の上に、ｐ、ｉ、ｎの３層構造を有する第１段の非晶質
半導体光電変換層５ａを形成する。まず、プラズマＣＶ
Ｄ装置中に基板を置き、基板温度を２００°Ｃにして、
反応ガスとしてモノシランガスを流量３０ｓｃｃｍ、メ
タンガスを流量３５．６ｓｃｃｍ、水素ガスを流量１６
０ｓｃｃｍ、ドーピングガスとして０．６％水素希釈の
ジボランガスを流量０．０６ｓｃｃｍで流し、ｐ層を１
０ｎｍの厚さに積層する。この時の反応圧力は０．３２
Ｔｏｒｒである。
【００５５】続いて、基板温度を２００°Ｃに保持し、
反応ガスとしてモノシランガスを流量６０ｓｃｃｍ、水
素ガスを流量２０ｓｃｃｍで流し、ｉ層を１３０ｎｍの
厚さに積層する。この時の反応圧力は０．１２Ｔｏｒｒ
である。さらに、基板温度を２００°Ｃに保持し、モノ
シランガスを流量６０ｓｃｃｍ、水素ガスを流量２０ｓ
ｃｃｍ、ドーピングガスとして２％水素希釈のホスフィ
ンガスを流量０．３５ｓｃｃｍで流し、ｎ層を１００ｎ
ｍの厚さに積層する。
【００５６】こうして積層した第１段の非晶質半導体光
電変換層５ａの上に、同じくｐ、ｉ、ｎの３層構造を有
する第２段の非晶質半導体光電変換層５ｂを形成する。
ｐ層とｉ層の積層条件は第１段と同じである。ｎ層は、
反応ガスとしてモノシランガスを流量３０ｓｃｃｍ、水
素ガスを流量１６０ｓｃｃｍ、ドーピングガスとして
０．６％水素希釈のホスフィンガスを流量１０ｓｃｃｍ
で流して形成する。ｎ層の厚さは１００ｎｍであり、積
層時の反応圧力は０．３２Ｔｏｒｒである。これで、タ
ンデム構造の非晶質半導体光電変換層５が得られる（図
２（ｈ））。
【００５７】この後、第１の実施形態と同様に、非晶質
半導体光電変換層５を分割する加工（第２スクライブ）
を行い（図２（ｉ））、ＺｎＯから成る裏面透明導電膜
層７およびＡｇから成る裏面反射金属膜層８を積層し
て、裏面反射電極層９を形成する（図２（ｊ））。さら
に、図４に示した方法により矩形で均一なエネルギー密
度のビームとしたＮｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波を、
第１の実施形態と同一条件で、裏面反射金属膜層８側か
ら照射して、裏面反射電極層９を分割する加工（第３ス
クライブ）を行い、集積型薄膜太陽電池とする（図２
（ｋ））。
【００５８】本実施形態の方法で製造した３００×３０
０ｍｍの２段タンデム構造の薄膜太陽電池の特性は、Ａ
Ｍ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ2）において、短絡電流：
０．３０９Ａ、開放電圧：４４．４Ｖ、曲線因子：０．
７２、変換効率：１１％であった。
【００５９】第３の実施形態について説明する。上述の
第１および第２の実施形態においては、図４の（ｄ）に
示したエネルギー密度が均一なレーザ光を照射して、裏
面反射電極層を分割する加工（第３スクライブ）を行っ
たが、本実施形態では、エネルギー密度に勾配をもたせ
たレーザ光を使用する。製造する集積型薄膜太陽電池は
単一の非晶質半導体光電変換層を有するものであり、裏
面反射電極層９の形成までの工程は第１の実施形態と同
様に行う。
【００６０】裏面反射電極層９を分割する加工（第３ス
クライブ）で使用するＮｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波
を得るための構成と、レーザ光の面内エネルギー密度の
分布を、図６に模式的に示す。図６の（ａ）に示した構
成は、図４の（ａ）とほぼ同じであるが、スリット２３
の４枚の規制板のうち対向する１組を、入射ビームＬの
中心線に関して対称ではなく、偏らせて設定する。他の
１組は対称に設定する。
【００６１】ビームエキスパンダ２１によって拡大され
たビームは、スリット２３の開口を通過して断面が矩形
のビームとされるが、規制板が非対称に設定されている
ため、（ｂ）に示した入射ビームＬのうち破線の内側に
相当する部分が通過することになり、スリット２３通過
後のビームのエネルギー密度の分布は、（ｃ）に示した
ように非対称になる。ただし、低エネルギーの裾の広が
り部分は除去されて境界の明瞭なビームとなる。
【００６２】このビームを、結像レンズ２４および集光
レンズ２５によって、所定のビーム幅となるように、裏
面反射電極層９に結像させる。これにより、照射面にお
けるビームのエネルギー密度は、（ｄ）に示したよう
に、一方向について一部が均一で一部が勾配を有する分
布となる。これと垂直な方向のエネルギー密度は均一で
ある。
【００６３】本実施形態による裏面反射電極層の分割加
工の原理を図７に示す。図７において、ＬＢは照射され
るレーザ光のエネルギープロファイルを表している。Ｔ
ｈ１は非晶質半導体光電変換層５の加工スレショルド、
Ｔｈ２は裏面反射電極層９の加工スレショルド、Ｔｈ３
は裏面反射電極層９のクリーニングスレショルドを表し
ている。
【００６４】ａ−Ｓｉ：Ｈから成る非晶質半導体光電変
換層の加工スレショルドＴｈ１はＡｇから成る裏面反射
電極層の加工スレショルドＴｈ２よりも高く、照射する
レーザ光の最高エネルギーを両加工スレショルドの間に
設定することにより、裏面反射電極層を選択的に加工す
ることができる。裏面反射電極層のクリーニングスレシ
ョルドＴｈ３はその加工スレショルドＴｈ２よりも低
く、Ｔｈ３からＴｈ２までの斜線を付した範囲に入るエ
ネルギーのレーザ光を照射することにより、裏面反射電
極層の加工によって生じたカスを、さらなる加工を行う
ことなく、吹き飛ばすことができる。
【００６５】裏面反射電極層９の走査に際しては、エネ
ルギーが高く均一な側を走査方向の前側とする。この設
定で走査すると、裏面反射電極層９は、まず、相対的に
エネルギーの高いレーザ光を受け、それに続いて、次第
にエネルギーが低下するレーザ光を受けることになる。
したがって、裏面反射電極層９は相対的に高エネルギー
のレーザ光によって加工され、これによってスクライブ
溝１０が形成され、加工で生じたＡｇやＺｎＯのカスは
相対的に低エネルギーのレーザ光によって直ちに吹き飛
ばされて、スクライブ溝１０に再付着しない。このた
め、分割した裏面反射電極層９が相互に接続されること
がなく、電気的短絡が生じない。
【００６６】また、スクライブ溝形成により露出した非
晶質半導体光電変換層５は、スレショルドがレーザ光の
どの部分のエネルギーよりも高いため、レーザ光の照射
を受けても直接加工されることはない。しかも、非晶質
半導体光電変換層５が露出した時点ではこれに照射され
るレーザ光のエネルギーは低下しており、温度上昇も僅
かとなって熱による損傷も受けにくい。
【００６７】レーザ光の裏面反射電極層９への照射条件
は、繰り返し周波数５ｋＨｚ、走査速度１２５ｍｍ／ｓ
ｅｃ、加工面出力４５Ｗ／ｍｍ2、または、繰り返し周
波数７ｋＨｚ、走査速度１３０ｍｍ／ｓｅｃ、加工面出
力６０Ｗ／ｍｍ2である。また、スクライブ溝の幅は５
０μｍとしている。
【００６８】こうして分割した裏面反射電極層９の電流
印加逆バイアス方向での分離抵抗値は２０ｋΩ以上であ
った。また、本実施形態の方法で製造した３００×３０
０ｍｍの集積型薄膜太陽電池の特性は、ＡＭ１．５（１
００ｍＷ／ｃｍ2）において、短絡電流：０．５２２
Ａ、開放電圧：２６．４Ｖ、曲線因子：０．７２、変換
効率：１１％であった。
【００６９】エネルギー密度に勾配を有するＮｄ−ＹＡ
Ｇレーザの第４高調波を用いて裏面反射電極層を分割す
る方法は、２段の非晶質半導体光電変換層を有するタン
デム構造の薄膜太陽電池の製造にも適用することができ
る。
【００７０】第２の実施形態と同様にして裏面反射電極
層９までを形成し、第３の実施形態と同様にして裏面反
射電極層９を分割した、本発明の第４の実施形態の３０
０×３００ｍｍのタンデム構造の薄膜太陽電池の特性
は、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ2）において、短絡
電流：０．３０９Ａ、開放電圧：４４．４Ｖ、曲線因
子：０．７２、変換効率：１１％であった。
【００７１】本発明の第５の実施形態について説明す
る。第１および第２の実施形態においては、エネルギー
密度が均一なレーザ光を裏面反射電極層に対して垂直に
照射して裏面反射電極層を分割する加工（第３スクライ
ブ）を行ったが、本実施形態では、エネルギー密度が均
一なレーザ光を裏面反射電極層に対して斜めに照射す
る。
【００７２】本実施形態で製造する集積型薄膜太陽電池
は、単一の非晶質半導体光電変換層５を有するものであ
り、裏面反射電極層９の形成までの工程は第１の実施形
態と同様に行う。また、照射するＮｄ−ＹＡＧレーザの
第４高調波を断面が矩形で均一なビームとする方法も、
第１の実施形態と同じである。
【００７３】裏面反射電極層９の加工に際しては、透光
性絶縁基板１を保持する加工ステージをＸ軸またはＹ軸
のいずれかについて傾斜させ、レーザ光をＸ−Ｙ平面に
対して斜交させた状態で傾斜方向に沿って走査する。こ
のとき、被照射部位のうち、走査方向の前側がジャスト
フォーカスになり、後ろ側がデフォーカスになるように
レーザ光の結像位置を設定し、一方向への走査の間その
設定を保つ。
【００７４】加工ステージの低い側から高い側に向かっ
てレーザ光を移動させる場合を図８に例示する。図８に
おいて、（ａ）はレーザ光と裏面反射電極層９の関係を
表しており、（ｂ）は（ａ）の円内の拡大図である。
（ｃ）は結像面Ｐ内でのレーザ光のエネルギー密度の分
布を表しており、（ｄ）は裏面反射電極層９上でのレー
ザ光のエネルギーを表している。
【００７５】レーザ光は、結像レンズ２４と集光レンズ
２５によって、結像面Ｐが被照射部位Ｒの上端に一致す
るように設定されている。裏面反射電極層９の被照射部
位Ｒの面上におけるレーザ光のエネルギーは、（ｄ）に
示したように、ジャストフォーカスである上端で最大で
あり、結像面Ｐから離れデフォーカスの度合いが大きく
なるにつれて低下する。
【００７６】この状態を保ったまま、裏面反射電極層９
に平行にレーザ光を（ａ）の矢印方向に移動させると、
裏面反射電極層９は相対的に高エネルギーの走査方向前
側で加工され、加工により生じたＡｇやＺｎＯのカスが
相対的に低エネルギーの走査方向後ろ側で吹き飛ばされ
ることになる。すなわち、第３の実施形態のエネルギー
勾配を有するレーザ光を垂直に照射する場合とほぼ同じ
現象が生じ、スクライブ溝１０へのカスの再付着が防止
されて、分割した裏面反射電極層９に電気的短絡が発生
することを避けることができる。
【００７７】加工ステージの高い側から低い側に向かっ
てレーザ光を移動させるときは、レーザ光の結像面Ｐを
被照射部位Ｒの最下端に一致させる。本実施形態では、
レーザ光の焦点調節、走査方向、走査速度等を制御する
コンピュータを、走査方向に応じてレーザ光の結像面Ｐ
の位置を切り換えるようにプログラムしており、常に走
査方向前側をジャストフォーカスにした状態で、加工ス
テージの高い側と低い側とを往復して走査する。
【００７８】加工ステージの傾斜角度は、レーザ光の裏
面反射電極層９に対する加工深度を考慮して設定する。
例えば、Ａｇに対する加工深度がジャストフォーカス位
置から±６００μｍのレーザ光を使用し、結像面におけ
るレーザ光のビームの大きさを３０μｍとする場合は、
加工ステージの傾斜角度を４５゜程度以下に設定する
と、良好な加工結果が得られる。
【００７９】繰り返し周波数５ｋＨｚ、走査速度１２５
ｍｍ／ｓｅｃ、加工面出力４５Ｗ／ｍｍ2、または、繰
り返し周波数７ｋＨｚ、走査速度１３０ｍｍ／ｓｅｃ、
加工面出力６０Ｗ／ｍｍ2の照射条件で、幅５０μｍの
スクライブ溝を形成したときの電流印加逆バイアス方向
での分離抵抗値は２０ｋΩ以上であった。また、本実施
形態の方法で製造した３００×３００ｍｍの集積型薄膜
太陽電池は、第３の実施形態の集積型薄膜太陽電池とほ
ぼ同じ特性を示した。
【００８０】なお、ここではレーザ光を移動させて裏面
反射電極層９を走査しているが、レーザ光を移動させず
加工ステージを移動させてもよい。また、加工ステージ
を傾斜させることに代えて、レーザ光の向きを変えるこ
とで裏面反射電極層９に対してレーザ光を斜めに照射す
るようにしてもよい。本実施形態の方法と原理的に同じ
であり、装置構成等を考慮して適宜選択すればよい。
【００８１】エネルギー密度が均一なレーザ光を裏面反
射電極層に対して斜めに照射する方法は、２段の非晶質
半導体光電変換層を有するタンデム構造の薄膜太陽電池
の製造にも適用することができる。
【００８２】第２の実施形態と同様にして裏面反射電極
層９までを形成し、第５の実施形態と同様にして裏面反
射電極層９を分割した、本発明の第６の実施形態の３０
０×３００ｍｍのタンデム構造の薄膜太陽電池の特性
は、ＡＭ１．５（１００ｍＷ／ｃｍ2）において、短絡
電流：０．３０９Ａ、開放電圧：４４．４Ｖ、曲線因
子：０．７２、変換効率：１１％であった。
【００８３】本発明の適用可能範囲を明らかにすべく、
レーザパラメータ（加工面出力、走査速度、Ｑ周波数、
結像サイズ）および裏面反射電極層の厚さを種々変え
て、Ｎｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波により分割加工を
行ってみたところ、裏面反射電極層の厚さが通常の集積
型薄膜太陽電池で設定される６００ｎｍ以下の範囲で
は、１回のレーザ光照射で裏面反射電極層を良好に分割
できることが判明した。ただし、裏面反射電極層をあま
り薄くすると太陽光が透過して光電変換効率が低下する
ため、裏面反射電極層を１００ｎｍ以上の厚さに形成し
て完全に太陽光を反射させることが好ましい。
【００８４】なお、前記いずれの実施形態においても、
裏面反射電極層９をＺｎＯの裏面透明導電膜層７とＡｇ
の裏面反射金属膜層８の２層から成る構造としたが、非
晶質半導体光電変換層５上にＡｇ層を直接積層し、裏面
透明導電膜層７のない単層構造の裏面反射電極層として
もよい。また、ＺｎＯに代えてＩＴＯにより裏面透明導
電膜層７を形成することもできる。
【００８５】
【発明の効果】請求項１の薄膜太陽電池の製造方法によ
るときは、裏面反射電極層を成す金属の結合が容易に切
断される上、熱の発生も少ないから、裏面反射電極層の
パターニングが容易であるとともに、熱による損傷も軽
微である。しかも、レーザ光の照射を直接受けたときの
非晶質半導体光電変換層の損傷が軽減される。したがっ
て、電気的に切断や短絡のない良好な集積型の太陽電池
を、再現性よく製造することができる。また、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザは固体レーザであるから、同程度の波長では
あるもののガスを使用するエキシマレーザに比べて、取
扱いが容易であり、装置構成が簡素であり、ランニング
コストも低い。
【００８６】請求項２の薄膜太陽電池の製造方法では、
レーザ光の反射が少ないため、そのエネルギーの多くを
パターニング加工に利用することができて効率がよい。
このため、一度のレーザ光照射で確実にパターニングす
ることが可能になり、多数回のレーザ光照射により非晶
質半導体光電変換層や裏面反射電極層に損傷を与えるこ
とを回避することができる。また、裏面反射電極層の加
工スレショルドと非晶質半導体光電変換層の加工スレシ
ョルドに大きな差があるため、裏面反射電極層のみの選
択的なパターニングが可能であり、非晶質半導体光電変
換層の損傷が一層軽減される。したがって、電気的短絡
等のない高品質の薄膜太陽電池を安定して製造すること
ができる。
【００８７】請求項３の薄膜太陽電池の製造方法では、
一度のレーザ光照射で裏面反射電極層がパターニングさ
れるため、多数回のレーザ光照射による悪影響が避けら
れる。しかも、製品の薄膜太陽電池は、裏面反射電極層
で太陽光を完全に反射することができるから、光電変換
効率の高いものとなる。
【００８８】請求項４の薄膜太陽電池の製造方法では、
裏面反射電極層を上端から下端まで一定幅の開溝で区切
ることができて、区切られた裏面反射電極層間で電気的
短絡が生じ難い。また、開溝下部の非晶質半導体光電変
換層がエネルギー不均一のレーザー光によって損傷する
こともない。さらに、一度のレーザ光照射で裏面反射電
極層に所望の幅の開溝を形成することができるから、レ
ーザ光を複数回照射する必要がなく、非晶質半導体光電
変換層が部分的にレーザ光を複数回照射されて損傷する
こともない。したがって、電気的短絡等のない高品質の
薄膜太陽電池を安定して製造することができる。
【００８９】請求項５の薄膜太陽電池の製造方法では、
上記効果を奏する製造法に用いられるレーザ光を容易に
得ることができる。
【００９０】請求項６の薄膜太陽電池の製造方法では、
パターニングによって生じる裏面反射電極層のカスが開
溝に付着することが防止され、区切られた裏面反射電極
層間で電気的短絡が生じることを一層確実に防ぐことが
できる。しかも、非晶質半導体光電変換層を損傷するこ
ともない。
【００９１】請求項７の薄膜太陽電池の製造方法でも、
裏面反射電極層のカスの開溝への付着による裏面反射電
極層間の電気的短絡を、非晶質半導体光電変換層を損傷
することなく、確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の製造手順を示す薄
膜太陽電池の断面図。
【図２】 本発明の第２の実施形態の製造手順を示す薄
膜太陽電池の断面図。
【図３】 レーザ光の波長と金属および非晶質半導体の
反射率の関係を示す図。
【図４】 断面が矩形でエネルギー密度が均一なＮｄ−
ＹＡＧレーザ第４高調波を生成する構成と、レーザ光の
面内エネルギー密度の分布を模式的に示す図。
【図５】 カライドスコープを用いる構成と、レーザ光
の面内エネルギー密度の分布を模式的に示す図。
【図６】 断面が矩形でエネルギー密度に勾配を有する
Ｎｄ−ＹＡＧレーザ第４高調波を生成する構成と、レー
ザ光の面内エネルギー密度の分布を模式的に示す図。
【図７】 エネルギー密度に勾配を有するレーザ光によ
り裏面反射電極層をパターニング加工する方法の原理を
示す図。
【図８】 エネルギー密度が均一なレーザ光を斜めに照
射して裏面反射電極層をパターニング加工する方法での
レーザ光の結像位置の設定例を示す図。
【符号の説明】
１ ガラス板 （透光性絶縁基板） ２ ＳｉＯ2層 ３ ＳｎＯ2層 （透明電極膜層） ４ 第１スクライブ溝 ５ ａ−Ｓｉ：Ｈ層 （非晶質半導体光電変換層） ５ａ 第１段ａ−Ｓｉ：Ｈ層 ５ｂ 第２段ａ−Ｓｉ：Ｈ層 ６ 第２スクライブ溝 ７ ＺｎＯ層 （裏面透明導電膜層） ８ Ａｇ層 （裏面反射金属膜層） ９ 裏面反射電極層 １０ 第３スクライブ溝 １１ Ｎｄ−ＹＡＧ第４高調波レーザ光 ２１ ビームエキスパンダ ２２ レンズ ２３ スリット ２４ 結像レンズ ２５ 集光レンズ ３１ レンズ ３２ カライドスコープ ３３ レンズ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透光性絶縁基板上に透明電極膜層と非晶
    質半導体光電変換層を順次積層し、非晶質半導体光電変
    換層上に裏面反射電極層を形成して、裏面反射電極層を
    パターニング加工する集積型の薄膜太陽電池の製造方法
    において、 前記裏面反射電極層にＮｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調
    波を照射することにより、前記裏面反射電極層をパター
    ニング加工することを特徴とする薄膜太陽電池の製造方
    法。
  2. 【請求項２】 前記裏面反射電極層を銀により形成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜太陽電池の製造
    方法。
  3. 【請求項３】 前記裏面反射電極層を１００ｎｍ以上か
    つ５５０ｎｍ以下の厚さに形成することを特徴とする請
    求項１または請求項２に記載の薄膜太陽電池の製造方
    法。
  4. 【請求項４】 前記Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波
    は、断面が矩形で、面内のエネルギー密度が均一である
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに
    記載の薄膜太陽電池の製造方法。
  5. 【請求項５】 エネルギー密度がガウス分布のビームを
    拡大し、拡大したビームの周辺部を除去することによっ
    て、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波の断面を矩形と
    し、エネルギー密度を均一にすることを特徴とする請求
    項４に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波
    を前記裏面反射電極層に対して斜めに照射することを特
    徴とする請求項４または請求項５に記載の薄膜太陽電池
    の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光の第４高調波
    は、断面が矩形で、面内のエネルギー密度に勾配を有す
    ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
    に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
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