JPH1126797A - 集積化太陽電池の製造方法 - Google Patents
集積化太陽電池の製造方法Info
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- JPH1126797A JPH1126797A JP9173546A JP17354697A JPH1126797A JP H1126797 A JPH1126797 A JP H1126797A JP 9173546 A JP9173546 A JP 9173546A JP 17354697 A JP17354697 A JP 17354697A JP H1126797 A JPH1126797 A JP H1126797A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 第１電極層のレーザスクライブによるガラス
強度の低下を低減し、かつ第１電極層のシート抵抗を小
さくし、高い機械的強度かつ高い光電変換効率のガラス
基板一体型集積化薄膜太陽電池を得る。 【解決手段】 高パワーでの第１電極層レーザスクライ
ブの後、低抵抗化処理を兼ねて大気中または低酸素濃度
の窒素雰囲気でアニールする。アニールによりガラス割
れの原因となるマイクロクラックの形状が鈍化し、ガラ
スの強度が向上するとともに窒素雰囲気中でのアニール
では第１電極層のシート抵抗を小さくできる。
強度の低下を低減し、かつ第１電極層のシート抵抗を小
さくし、高い機械的強度かつ高い光電変換効率のガラス
基板一体型集積化薄膜太陽電池を得る。 【解決手段】 高パワーでの第１電極層レーザスクライ
ブの後、低抵抗化処理を兼ねて大気中または低酸素濃度
の窒素雰囲気でアニールする。アニールによりガラス割
れの原因となるマイクロクラックの形状が鈍化し、ガラ
スの強度が向上するとともに窒素雰囲気中でのアニール
では第１電極層のシート抵抗を小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積化薄膜太陽電池
の製造方法に関し、特に、基板であるガラスの割れが生
じにくく、更に、集積化される光電変換セルの集積方向
の幅を広くし活性領域をなるべく広く取ることにより光
電変換効率が高い、ガラス基板一体型集積化薄膜太陽電
池に関するものである。
の製造方法に関し、特に、基板であるガラスの割れが生
じにくく、更に、集積化される光電変換セルの集積方向
の幅を広くし活性領域をなるべく広く取ることにより光
電変換効率が高い、ガラス基板一体型集積化薄膜太陽電
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽光のエネルギーを直接電気エネルギ
ーに変換する太陽電池の実用化は、近年本格的に進めら
れており、単結晶シリコンや多結晶シリコン等の結晶系
太陽電池は、屋外の電力用太陽電池として既に実用化さ
れている。他方、非結晶シリコンの薄膜太陽電池は、そ
の製造のための原材料が少なくてすみかつ大面積の集積
化太陽電池が絶縁基板上に直接作製可能なこととから、
低コスト太陽電池として注目されている。しかし、非結
晶系薄膜太陽電池は屋外用としては未だ開発段階にあ
り、既に普及している電卓などの民生機器の電源用途に
おける実績をもとにして、屋外用途に発展させるために
研究開発が進められている。
ーに変換する太陽電池の実用化は、近年本格的に進めら
れており、単結晶シリコンや多結晶シリコン等の結晶系
太陽電池は、屋外の電力用太陽電池として既に実用化さ
れている。他方、非結晶シリコンの薄膜太陽電池は、そ
の製造のための原材料が少なくてすみかつ大面積の集積
化太陽電池が絶縁基板上に直接作製可能なこととから、
低コスト太陽電池として注目されている。しかし、非結
晶系薄膜太陽電池は屋外用としては未だ開発段階にあ
り、既に普及している電卓などの民生機器の電源用途に
おける実績をもとにして、屋外用途に発展させるために
研究開発が進められている。
【０００３】集積化薄膜太陽電池の製造においては、Ｃ
ＶＤ法やスパッタリング法等を用いた薄膜の堆積とこれ
らの堆積の際のマスクパターン等を用いたパターニング
を繰り返し、所望の構造となるようにその製造プロセス
を構築する。通常は１枚の基板上に複数の単位素子が直
列に接続された集積化構造が採用され、屋外用途のため
の電力用太陽電池では、その基板サイズは、例えば０．
４×０．８（ｍ）を越える大面積かつ比較的高電圧の装
置となる。
ＶＤ法やスパッタリング法等を用いた薄膜の堆積とこれ
らの堆積の際のマスクパターン等を用いたパターニング
を繰り返し、所望の構造となるようにその製造プロセス
を構築する。通常は１枚の基板上に複数の単位素子が直
列に接続された集積化構造が採用され、屋外用途のため
の電力用太陽電池では、その基板サイズは、例えば０．
４×０．８（ｍ）を越える大面積かつ比較的高電圧の装
置となる。
【０００４】さらに、屋外用太陽電池の性能としては、
耐風圧やフロントカバーの衝撃強度などの機械的性能が
一定以上のものが要求される。例えば、結晶系太陽電池
モジュールについてＪＩＳ Ｃ ８９１７には機械的性
能に関する記述があり、試験法方などが記載されてい
る。それによると、例えば 付属書７ には降雹試験に
ついて、雹球直径２５ｍｍ、終速度２３．０ｍ／ｓで割
れないことが要求されている。これは、ガラス基板一体
型集積化太陽電池においても、その強度を一定以上に保
証する必要があることを示している。
耐風圧やフロントカバーの衝撃強度などの機械的性能が
一定以上のものが要求される。例えば、結晶系太陽電池
モジュールについてＪＩＳ Ｃ ８９１７には機械的性
能に関する記述があり、試験法方などが記載されてい
る。それによると、例えば 付属書７ には降雹試験に
ついて、雹球直径２５ｍｍ、終速度２３．０ｍ／ｓで割
れないことが要求されている。これは、ガラス基板一体
型集積化太陽電池においても、その強度を一定以上に保
証する必要があることを示している。
【０００５】また、集積化太陽電池では、ガラス基板上
の第１電極層のシート抵抗と光電変換効率との間に関係
があり、シート抵抗が小さければ、光電変換セルの単位
セルの幅を広くすることができ、結果的に活性領域を大
きくでき、光電変換効率が高くできる。特開平2-168507
号には、このうようなフッ素ドープ酸化錫膜の低抵抗化
方法が記載されている。
の第１電極層のシート抵抗と光電変換効率との間に関係
があり、シート抵抗が小さければ、光電変換セルの単位
セルの幅を広くすることができ、結果的に活性領域を大
きくでき、光電変換効率が高くできる。特開平2-168507
号には、このうようなフッ素ドープ酸化錫膜の低抵抗化
方法が記載されている。
【０００６】図１は、このような集積化薄膜太陽電池の
集積方向に平行な断面構造構造を表す図であり、ガラス
基板１上に第一電極層２とアモルファスシリコン等より
なる半導体層３と第二電極層４を順次積層し、パターニ
ングにより、半導体層３に設けられた接続用開口部５を
介して、互いに隣接し合う単位素子が直列に接続されて
いる。第一電極層２としては酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）や、フッ素ドープ酸化錫（ＳｎＯ2）などの透明導
電膜が用いられ、また第二電極層４としては、銀（Ａ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜が用いられる。
集積方向に平行な断面構造構造を表す図であり、ガラス
基板１上に第一電極層２とアモルファスシリコン等より
なる半導体層３と第二電極層４を順次積層し、パターニ
ングにより、半導体層３に設けられた接続用開口部５を
介して、互いに隣接し合う単位素子が直列に接続されて
いる。第一電極層２としては酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）や、フッ素ドープ酸化錫（ＳｎＯ2）などの透明導
電膜が用いられ、また第二電極層４としては、銀（Ａ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属膜が用いられる。
【０００７】このような従来の集積化薄膜太陽電池は、
およそ次のような方法によって作製される。以下図１及
び図２を参照しつつ説明する。ガラス基板上１に、酸化
錫からなる透明導電膜を第一電極層２として、ガラス基
板上の素子形成面全面に堆積する。この後で、第１電極
層のシート抵抗を小さくするために、熱処理等の処理が
なされることもある。そして、集積化のためにレーザー
スクライブ法で第一電極層２を発電領域に対応して集積
方向に直角に直線状に連続した分離溝６を形成する。次
にプラズマＣＶＤ法により、ｐｉｎ接続構造を有する非
晶質シリコンの半導体層２を素子形成面全面にわたって
堆積する。続いて、レーザースクライブ法によって発電
領域に対応して集積方向と直角に直線状に半導体層３に
接続用開口部５を設ける。さらに、第二電極層４とし
て、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜を堆積し、第一電極層２と同
様、レーザースクライブ法により発電領域に対応して集
積方向と直角に直線状に連続した上部溝７を設ける。最
後に、正負両方の電極を絶縁性を考慮しながら取り出
し、素子形成面全面にエポキシ樹脂等の適当なパッシベ
ーション層を塗布形成し、さらに、アルミフレーム、端
子ボックス等を取り付けて、ガラス基板一体型集積化大
面積薄膜太陽電池が完成する。
およそ次のような方法によって作製される。以下図１及
び図２を参照しつつ説明する。ガラス基板上１に、酸化
錫からなる透明導電膜を第一電極層２として、ガラス基
板上の素子形成面全面に堆積する。この後で、第１電極
層のシート抵抗を小さくするために、熱処理等の処理が
なされることもある。そして、集積化のためにレーザー
スクライブ法で第一電極層２を発電領域に対応して集積
方向に直角に直線状に連続した分離溝６を形成する。次
にプラズマＣＶＤ法により、ｐｉｎ接続構造を有する非
晶質シリコンの半導体層２を素子形成面全面にわたって
堆積する。続いて、レーザースクライブ法によって発電
領域に対応して集積方向と直角に直線状に半導体層３に
接続用開口部５を設ける。さらに、第二電極層４とし
て、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜を堆積し、第一電極層２と同
様、レーザースクライブ法により発電領域に対応して集
積方向と直角に直線状に連続した上部溝７を設ける。最
後に、正負両方の電極を絶縁性を考慮しながら取り出
し、素子形成面全面にエポキシ樹脂等の適当なパッシベ
ーション層を塗布形成し、さらに、アルミフレーム、端
子ボックス等を取り付けて、ガラス基板一体型集積化大
面積薄膜太陽電池が完成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図２で示す
上述した従来の方式で作製したガラス基板一体型太陽電
池モジュールでは割れやすいという問題があった。この
割れやすい原因について本発明者らが詳細に検討した結
果、図２に示す従来の製造方法では、第１電極層である
酸化錫膜のレーザスクライブによる分離溝の形成時に、
ガラス基板にマイクロクラックとよばれる微細なひび割
れが生じガラス基板が割れやすくなることが判明した。
上述した従来の方式で作製したガラス基板一体型太陽電
池モジュールでは割れやすいという問題があった。この
割れやすい原因について本発明者らが詳細に検討した結
果、図２に示す従来の製造方法では、第１電極層である
酸化錫膜のレーザスクライブによる分離溝の形成時に、
ガラス基板にマイクロクラックとよばれる微細なひび割
れが生じガラス基板が割れやすくなることが判明した。
【０００９】このような先行技術の課題に鑑み、本発明
は、例えば０．４ｍ×０．４ｍ以上の大きな面積を有し
ていても、変換効率が高く、割れにくい、ガラス基板一
体型集積型薄膜太陽電池の製造方法を提供することを目
的としている。
は、例えば０．４ｍ×０．４ｍ以上の大きな面積を有し
ていても、変換効率が高く、割れにくい、ガラス基板一
体型集積型薄膜太陽電池の製造方法を提供することを目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によるガラス基板
一体型集積化薄膜太陽電池の製造方法は、ガラス基板
に、順次積層された第１電極層、半導体層および第２電
極層が複数の光電変換セルを形成するように実質的に直
線状で互いに平行な複数の分割線によって分割されてい
てかつそれらの複数のセルが電気的に直列接続された集
積型薄膜太陽電池の製造方法であって、第１電極層とし
て透明導電膜をガラス基板上に成膜した後、レーザスク
ライブにより第１電極層の該分割線を形成した後、３０
０℃以上、好ましくは４００℃から５００℃の範囲で行
うことを特徴としており、３００℃未満では基板のガラ
ス強度の低下を抑えることはできず、３００〜４００℃
では、第１電極層のレーザスクライブによる分割以前の
強度に戻すことは、長時間の例えば２０時間以上の処理
が必要であるが、４００〜５００℃では短時間で最も面
内強度を大きくすることができる。ただし、５００℃を
越えると通常のガラスの場合、変形がおきてしまう。ま
た、空気中で加熱してもマイクロクラックの発生はおさ
えることが可能ではあるが、酸素濃度１０００ｐｐｍ以
下好ましくは、１００ｐｐｍ以下、最適なのは５０ｐｐ
ｍ以下の窒素雰囲気で熱処理を行うことによりさらに改
善された集積化太陽電池を製造することができる。酸素
濃度が１０００ｐｐｍを越える場合はシート抵抗低下が
不十分でストリング幅を極端に狭くする必要が生じ、性
能が低下する。また、１００〜１０００ｐｐｍでは、低
抵抗化に高い温度を要し、５０〜１００ｐｐｍでは、処
理装置によっては装置内の温度分布によって基板内にシ
ート抵抗の高い部分が生じる恐れがある。５０ｐｐｍ以
下では最も第一電極層のシート抵抗値が下がり、最良の
集積化太陽電池を製造することが可能となる。
一体型集積化薄膜太陽電池の製造方法は、ガラス基板
に、順次積層された第１電極層、半導体層および第２電
極層が複数の光電変換セルを形成するように実質的に直
線状で互いに平行な複数の分割線によって分割されてい
てかつそれらの複数のセルが電気的に直列接続された集
積型薄膜太陽電池の製造方法であって、第１電極層とし
て透明導電膜をガラス基板上に成膜した後、レーザスク
ライブにより第１電極層の該分割線を形成した後、３０
０℃以上、好ましくは４００℃から５００℃の範囲で行
うことを特徴としており、３００℃未満では基板のガラ
ス強度の低下を抑えることはできず、３００〜４００℃
では、第１電極層のレーザスクライブによる分割以前の
強度に戻すことは、長時間の例えば２０時間以上の処理
が必要であるが、４００〜５００℃では短時間で最も面
内強度を大きくすることができる。ただし、５００℃を
越えると通常のガラスの場合、変形がおきてしまう。ま
た、空気中で加熱してもマイクロクラックの発生はおさ
えることが可能ではあるが、酸素濃度１０００ｐｐｍ以
下好ましくは、１００ｐｐｍ以下、最適なのは５０ｐｐ
ｍ以下の窒素雰囲気で熱処理を行うことによりさらに改
善された集積化太陽電池を製造することができる。酸素
濃度が１０００ｐｐｍを越える場合はシート抵抗低下が
不十分でストリング幅を極端に狭くする必要が生じ、性
能が低下する。また、１００〜１０００ｐｐｍでは、低
抵抗化に高い温度を要し、５０〜１００ｐｐｍでは、処
理装置によっては装置内の温度分布によって基板内にシ
ート抵抗の高い部分が生じる恐れがある。５０ｐｐｍ以
下では最も第一電極層のシート抵抗値が下がり、最良の
集積化太陽電池を製造することが可能となる。
【００１１】このような本発明による基板一体型集積型
薄膜太陽電池においては、ガラス基板にマイクロクラッ
クを生じさせる第１電極層のレーザスクライブの後に、
高温でアニール処理することにより、透明導電膜の抵抗
を低下出来るだけでなく、マイクロクラックの形状が鈍
化することにより、ガラス基板の強度が向上できる製造
方法なので、機械的信頼性及び光電変換効率の高い０．
４ｍ×０．４ｍ以上の大きなサイズのガラス基板一体型
集積化薄膜太陽電池を提供することが可能となる。
薄膜太陽電池においては、ガラス基板にマイクロクラッ
クを生じさせる第１電極層のレーザスクライブの後に、
高温でアニール処理することにより、透明導電膜の抵抗
を低下出来るだけでなく、マイクロクラックの形状が鈍
化することにより、ガラス基板の強度が向上できる製造
方法なので、機械的信頼性及び光電変換効率の高い０．
４ｍ×０．４ｍ以上の大きなサイズのガラス基板一体型
集積化薄膜太陽電池を提供することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を具体的実施
例に基づいて説明する。図３は、本発明のガラス基板一
体型集積化薄膜太陽電池の製造方法を表している。以
下、図１及び図３を参照しながら、製造方法とともに詳
細を説明する。
例に基づいて説明する。図３は、本発明のガラス基板一
体型集積化薄膜太陽電池の製造方法を表している。以
下、図１及び図３を参照しながら、製造方法とともに詳
細を説明する。
【００１３】厚み４ｍｍ平均面内強度１５００ｋｇ／ｃ
ｍ2のソーダライムガラス基板１上に、フッ素ドープ酸
化錫からなる透明導電膜を第一電極層２として堆積し、
集積化のため、レーザースクライブ法で第一電極層２を
複数の発電領域に対応して集積方向と直角に溶断し幅２
０μｍの分離溝６を形成する。この際第１電極層のレー
ザスクライブによりマイクロクラックが発生し平均面内
強度は１０００ｋｇ／ｃｍ2程度まで低下する。大面積
の集積化薄膜太陽電池の場合、例えば基板の一方向に沿
って、短冊状の発電領域が形成される。ここで大面積の
集積化薄膜太陽電池の場合には、一例として９１０×４
５５×４（ｍｍ）のヘイズ基板が用いられ、第一電極層
５の表面抵抗が２０オームの基板が用いられる。第１電
極層のレーザスクライブに続いて、４５０℃で、また酸
素濃度２０ｐｐｍの窒素雰囲気で１時間熱処理を行っ
た。
ｍ2のソーダライムガラス基板１上に、フッ素ドープ酸
化錫からなる透明導電膜を第一電極層２として堆積し、
集積化のため、レーザースクライブ法で第一電極層２を
複数の発電領域に対応して集積方向と直角に溶断し幅２
０μｍの分離溝６を形成する。この際第１電極層のレー
ザスクライブによりマイクロクラックが発生し平均面内
強度は１０００ｋｇ／ｃｍ2程度まで低下する。大面積
の集積化薄膜太陽電池の場合、例えば基板の一方向に沿
って、短冊状の発電領域が形成される。ここで大面積の
集積化薄膜太陽電池の場合には、一例として９１０×４
５５×４（ｍｍ）のヘイズ基板が用いられ、第一電極層
５の表面抵抗が２０オームの基板が用いられる。第１電
極層のレーザスクライブに続いて、４５０℃で、また酸
素濃度２０ｐｐｍの窒素雰囲気で１時間熱処理を行っ
た。
【００１４】上記、処理した基板の第１電極層のシート
抵抗は３分の１の１０Ω程度となり、またガラス基板の
平均面内強度はマイクロクラック形状の鈍化により１７
００ｋｇ／ｃｍ2になった。この複数の発電領域に対応
して形成された第一電極層２にわたって、半導体層３と
してプラズマＣＶＤ法によってｐ−ｉ−ｎ構造の水素化
アモルファスシリコン層を堆積する。 ここで示した半
導体層３の堆積条件はあくまで一例であり、例えば第一
電極層２側からｎ−ｉ−ｐ構造でもよく、タンデム構造
としてもよい。半導体層の主たる材料としても、水素化
アモルファスシリコンだけでなく、アモルファス、多結
晶、または微結晶、およびこれらの組み合わせでもよ
く、シリコン以外にもシリコンカーバイド、シリコンゲ
ルマニウム、ゲルマニウム、III−Ｖ族化合物、II−VI
族化合物、Ｉ−III−VI族化合物等があり、さらにはこ
れらを組み合わせたものでもよい。
抵抗は３分の１の１０Ω程度となり、またガラス基板の
平均面内強度はマイクロクラック形状の鈍化により１７
００ｋｇ／ｃｍ2になった。この複数の発電領域に対応
して形成された第一電極層２にわたって、半導体層３と
してプラズマＣＶＤ法によってｐ−ｉ−ｎ構造の水素化
アモルファスシリコン層を堆積する。 ここで示した半
導体層３の堆積条件はあくまで一例であり、例えば第一
電極層２側からｎ−ｉ−ｐ構造でもよく、タンデム構造
としてもよい。半導体層の主たる材料としても、水素化
アモルファスシリコンだけでなく、アモルファス、多結
晶、または微結晶、およびこれらの組み合わせでもよ
く、シリコン以外にもシリコンカーバイド、シリコンゲ
ルマニウム、ゲルマニウム、III−Ｖ族化合物、II−VI
族化合物、Ｉ−III−VI族化合物等があり、さらにはこ
れらを組み合わせたものでもよい。
【００１５】続いて、レーザースクライブ法によって半
導体層３を溶断し既に形成されている第一電極層２の分
離溝６に隣接した幅１００μｍで直線状に接続用開口部
５を形成する。この際のレーザスクライブパワーは第１
電極層のレーザスクライブパワーの５分の１程度と弱
い。そして、半導体層上にスパッタリング法により第二
電極層４を堆積する。ここで第二電極層の材料として
は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等の金属、或いはＺｎＯ、酸化錫
やＩＴＯ等の透明導電材料でもよく、さらにはこれらの
積層体でもよい。
導体層３を溶断し既に形成されている第一電極層２の分
離溝６に隣接した幅１００μｍで直線状に接続用開口部
５を形成する。この際のレーザスクライブパワーは第１
電極層のレーザスクライブパワーの５分の１程度と弱
い。そして、半導体層上にスパッタリング法により第二
電極層４を堆積する。ここで第二電極層の材料として
は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等の金属、或いはＺｎＯ、酸化錫
やＩＴＯ等の透明導電材料でもよく、さらにはこれらの
積層体でもよい。
【００１６】続いて、接続用開口部５の近傍で、接続用
開口部５に対して第一電極層２の分離溝６とは反対側の
少なくとも第二電極層とｎ型微結晶シリコン層とを、レ
ーザースクライブ法によって除去し、幅１００μｍの上
部分離溝７を形成し、第二電極層を複数の発電領域に対
応して集積方向と直角に分割する。この際のレーザスク
ライブパワーは第１電極層のレーザスクライブパワーの
５分の１程度と弱い。これによって、基板上に第一電極
層２と第二電極層４とによって挟まれる領域からなる単
位素子が複数個直列に接続形成されたことになる。さら
に、レーザースクライブ法により、基板端部で集積方向
に平行に素子領域と周辺領域とに分離する溝を第１電極
層、半導体層および第２電極層を線状に除去することに
より設ける。最後に、エポキシ樹脂等の適当なパッシベ
ーション層を塗布形成しておく。
開口部５に対して第一電極層２の分離溝６とは反対側の
少なくとも第二電極層とｎ型微結晶シリコン層とを、レ
ーザースクライブ法によって除去し、幅１００μｍの上
部分離溝７を形成し、第二電極層を複数の発電領域に対
応して集積方向と直角に分割する。この際のレーザスク
ライブパワーは第１電極層のレーザスクライブパワーの
５分の１程度と弱い。これによって、基板上に第一電極
層２と第二電極層４とによって挟まれる領域からなる単
位素子が複数個直列に接続形成されたことになる。さら
に、レーザースクライブ法により、基板端部で集積方向
に平行に素子領域と周辺領域とに分離する溝を第１電極
層、半導体層および第２電極層を線状に除去することに
より設ける。最後に、エポキシ樹脂等の適当なパッシベ
ーション層を塗布形成しておく。
【００１７】本実施例の検討を行う前に熱処理条件とガ
ラスの面内強度及びフッ素ドープ酸化錫膜のシート抵抗
との関係について、実験を行った。その結果を表１に示
す。
ラスの面内強度及びフッ素ドープ酸化錫膜のシート抵抗
との関係について、実験を行った。その結果を表１に示
す。
【００１８】
【表１】
【００１９】なお、平均面内強度の測定方法としては、
リング オン リング法を用い、シート抵抗の測定には
４探針法を用いた。ガラスの面内強度の平均値は、第１
電極層のレーザスクライブにより、１５００ｋｇ／ｃｍ
2から１０００ｋｇ／ｃｍ2に低下した。これを熱処理す
ることにより、酸素濃度に無関係に例えば５００℃１時
間の熱処理でほぼ倍の２０００ｋｇ／ｃｍ2まで強度が
増加することが分かった。元の状態よりさらに強度がま
した理由としては、すでに初期状態において、基板のハ
ンドリング等で生じたマイクロクラックについてもその
形状の鈍化が熱処理により生じたものと考えられる。
リング オン リング法を用い、シート抵抗の測定には
４探針法を用いた。ガラスの面内強度の平均値は、第１
電極層のレーザスクライブにより、１５００ｋｇ／ｃｍ
2から１０００ｋｇ／ｃｍ2に低下した。これを熱処理す
ることにより、酸素濃度に無関係に例えば５００℃１時
間の熱処理でほぼ倍の２０００ｋｇ／ｃｍ2まで強度が
増加することが分かった。元の状態よりさらに強度がま
した理由としては、すでに初期状態において、基板のハ
ンドリング等で生じたマイクロクラックについてもその
形状の鈍化が熱処理により生じたものと考えられる。
【００２０】シート抵抗の変化は、温度と酸素濃度に依
存し大きな光電変換効率の向上を達成するためには酸素
濃度は１００ｐｐｍ以下であることが好ましいことが分
かった。以上のような本発明の製造方法によるガラス基
板一体型集積化薄膜太陽電池と、第１電極層のレーザス
クライブ後の熱処理を行わない従来の製造方法によるガ
ラス基板一体型集積化薄膜太陽電池とで、同一面内構造
での光電変換効率及び面内強度を比較した。
存し大きな光電変換効率の向上を達成するためには酸素
濃度は１００ｐｐｍ以下であることが好ましいことが分
かった。以上のような本発明の製造方法によるガラス基
板一体型集積化薄膜太陽電池と、第１電極層のレーザス
クライブ後の熱処理を行わない従来の製造方法によるガ
ラス基板一体型集積化薄膜太陽電池とで、同一面内構造
での光電変換効率及び面内強度を比較した。
【００２１】その結果、従来の製造方法によるガラス基
板一体型集積化薄膜太陽電池の光電変換効率が９％、面
内強度が１０００ｋｇ／ｃｍ2であったのに対して、本
発明の製造方法によるガラス基板一体型集積化薄膜太陽
電池の光電変換効率が１０％、面内強度が１５００ｋｇ
／ｃｍ2となり、大幅な改善効果が確認された。
板一体型集積化薄膜太陽電池の光電変換効率が９％、面
内強度が１０００ｋｇ／ｃｍ2であったのに対して、本
発明の製造方法によるガラス基板一体型集積化薄膜太陽
電池の光電変換効率が１０％、面内強度が１５００ｋｇ
／ｃｍ2となり、大幅な改善効果が確認された。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、面内強度、光電変換効率
ともに改善されたガラス基板一体型集積化薄膜太陽電池
を提供することができる。
ともに改善されたガラス基板一体型集積化薄膜太陽電池
を提供することができる。
【図１】集積化薄膜太陽電池の断面構造
【図２】従来のガラス基板一体型集積化薄膜太陽電池の
製造方法
製造方法
【図３】本発明のガラス基板一体型集積化薄膜太陽電池
の製造方法
の製造方法
１：基板 ２：第一電極層 ３：半導体層 ４：第二電極層 ５：接続用開口部 ６：分離溝 ７：上部分離溝
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基板に、順次積層された第１電極
層、半導体層および第２電極層が複数の光電変換セルを
形成するように実質的に直線状で互いに平行な複数の分
割線によって分割されていてかつそれらの複数のセルが
電気的に直列接続された集積化太陽電池の製造方法であ
って、第１電極層として透明導電膜をガラス基板上に成
膜した後、レーザスクライブにより第１電極層の該分割
線を形成した後、３００℃以上で熱処理を行うことを特
徴とする集積化太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 該熱処理を、酸素濃度１０００ｐｐｍ以
下の窒素雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１記載
の集積化太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9173546A JPH1126797A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9173546A JPH1126797A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126797A true JPH1126797A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15962544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9173546A Pending JPH1126797A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009071221A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
| CN110071178A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-30 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种切片电池的制备方法及切片电池及光伏组件 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9173546A patent/JPH1126797A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009071221A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法 |
| CN110071178A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-30 | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 | 一种切片电池的制备方法及切片电池及光伏组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061121 |