JPS6174376A - 薄膜光起電力素子の製造方法 - Google Patents
薄膜光起電力素子の製造方法Info
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- JPS6174376A JPS6174376A JP59195989A JP19598984A JPS6174376A JP S6174376 A JPS6174376 A JP S6174376A JP 59195989 A JP59195989 A JP 59195989A JP 19598984 A JP19598984 A JP 19598984A JP S6174376 A JPS6174376 A JP S6174376A
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- 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
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- 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)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は同一基板上に相互にｙＣＩＩ！Ｅされる複数の
光起電力発生領域を存する薄膜光起電力素子、例えばア
モルファスシリコン（以下ａ−Ｓ＋と記す）太陽ｉ池に
関する。
光起電力発生領域を存する薄膜光起電力素子、例えばア
モルファスシリコン（以下ａ−Ｓ＋と記す）太陽ｉ池に
関する。
第２図は従来のａ −５ｌ太陽電池の一例を示し、ボリ
ミイド膜などの高分子膜、耐熱性樹脂被覆のステンレス
鋼板、あるいはセラミック板のような絶ａ基板ｌの上に
三つの金属電！２１，２２．２３が被着され、さらにそ
れぞれの上にａ −５ｔａｌｌ ３１．３２１３３、透
明電＠４１，４２．４３が積層されることにより、三つ
の短冊吠の太陽電池セル１０．２０．３０が構成されて
いる。各セルは透明電Ｐｉ４１の延長部が金属電極２２
と、透明電極４２の延長部が金属電極２３と接触するこ
とにより直列に接続され、出力は金属電極２１と透明を
極４３の延長部から取り出すことができる。このような
太陽電池は第３図に示す工程で製造される。 基板１の上に金属Ｍ２を約１μ−の厚さに形成する。金
属層はＡ１．↑ｓ ＊ Ｃｒ ＋ ！１ ｏ ＋ステン
レス鋼の単一層あろいは＾ｌ／Ｔ１．＾Ｌ／ステンレス
鋼などの２Ｎ膜からなり、蒸着法あるいはスパッタリン
グ法により堆積される（ａ図）０次に、例えば約ＩＷの
ＹＡＧレーザビームを照射して金属層２の不要なところ
を蒸発させて除去し、金属電５２１，２２．２３を形成
する（ｂ図）、つづいてシラン（ＳｉＨ＃）とジボラン
（Ｂ＊Ｉ１ｍ）の混合ガスを用いて約１００人の厚さの
ｐ型ａ −５ｋ層、シランを用いて約ｏ、 ｓ ’ｔｒ
−の厚さのノンドープミー５ｔ層、シランとフォスフイ
ン（ＰＴＩｆｆ）を用いて約５００人のｎ型ａ −ｓｔ
ｍをグロー放電分解により積層し、ａ−５ｔ層３を形成
する（０図）０次いでＡｒレーザ（０，４８μ纏）を用
い、約１．５Ｗの照射パワーによりａ−３ＩＪｉ３のバ
ターニングを行ってａ−３１層３を三つの領域３１．３
２．８１に分離する（ｄ図）。 最後にＩＴＯ，Ｓｎ０ｇ等からなる透明電極層４を約７
００人の厚さに電子と−Ｌ無蒸着。パッタリングにより
被着する（０図）、さらに照射パワー約２．５ＷのＡｒ
レーザビームを照射、シテバター二ングを行って透明電
極４１．４２．４３を形成する（ｆ図）。 しかしこの製造工程においてレーザビームの照射により
バターニングすべき層よりも下側の層が損傷を受けろこ
とがある０例えばＡｒレーザでａ−３
ミイド膜などの高分子膜、耐熱性樹脂被覆のステンレス
鋼板、あるいはセラミック板のような絶ａ基板ｌの上に
三つの金属電！２１，２２．２３が被着され、さらにそ
れぞれの上にａ −５ｔａｌｌ ３１．３２１３３、透
明電＠４１，４２．４３が積層されることにより、三つ
の短冊吠の太陽電池セル１０．２０．３０が構成されて
いる。各セルは透明電Ｐｉ４１の延長部が金属電極２２
と、透明電極４２の延長部が金属電極２３と接触するこ
とにより直列に接続され、出力は金属電極２１と透明を
極４３の延長部から取り出すことができる。このような
太陽電池は第３図に示す工程で製造される。 基板１の上に金属Ｍ２を約１μ−の厚さに形成する。金
属層はＡ１．↑ｓ ＊ Ｃｒ ＋ ！１ ｏ ＋ステン
レス鋼の単一層あろいは＾ｌ／Ｔ１．＾Ｌ／ステンレス
鋼などの２Ｎ膜からなり、蒸着法あるいはスパッタリン
グ法により堆積される（ａ図）０次に、例えば約ＩＷの
ＹＡＧレーザビームを照射して金属層２の不要なところ
を蒸発させて除去し、金属電５２１，２２．２３を形成
する（ｂ図）、つづいてシラン（ＳｉＨ＃）とジボラン
（Ｂ＊Ｉ１ｍ）の混合ガスを用いて約１００人の厚さの
ｐ型ａ −５ｋ層、シランを用いて約ｏ、 ｓ ’ｔｒ
−の厚さのノンドープミー５ｔ層、シランとフォスフイ
ン（ＰＴＩｆｆ）を用いて約５００人のｎ型ａ −ｓｔ
ｍをグロー放電分解により積層し、ａ−５ｔ層３を形成
する（０図）０次いでＡｒレーザ（０，４８μ纏）を用
い、約１．５Ｗの照射パワーによりａ−３ＩＪｉ３のバ
ターニングを行ってａ−３１層３を三つの領域３１．３
２．８１に分離する（ｄ図）。 最後にＩＴＯ，Ｓｎ０ｇ等からなる透明電極層４を約７
００人の厚さに電子と−Ｌ無蒸着。パッタリングにより
被着する（０図）、さらに照射パワー約２．５ＷのＡｒ
レーザビームを照射、シテバター二ングを行って透明電
極４１．４２．４３を形成する（ｆ図）。 しかしこの製造工程においてレーザビームの照射により
バターニングすべき層よりも下側の層が損傷を受けろこ
とがある０例えばＡｒレーザでａ−３
【層３のバターニ
ングを行う場合、基［１はレーザビーム照射に弱いので
ａ −５１層が直接基板の上に設けられている部分、す
なわち金属電極２１，２２゜２３の分離部に被着してい
る部分を加工する場合にはビーム出力を下げる必要があ
るが、そのためパターニング速度が＠端に落ちる。しか
もこの出力調整もａ−５Ｌ層３１，３２．３３の間隔が
０．５１程度で狭いため実原上は困難で、ａ −５ｔ層
３１と金属電極２２の間あるいはａ −Ｓ１層３２と金
属電極２３の間で既に金属電極Ｊ１１２のバターニング
の際にレーザにより照射された基板１が再びレーザによ
り照射されることによってｄＶ！Ｊに示すような傷５１
．５２が入る。 このような傷は太陽電池の使用時の基板ｌの機械的、熱
的弱点となり、特にセラミックまたはガラスなどの脆な
い材料を基仮に用いるときは基板の破壊の原因になるこ
ともある。開襟に透明電極層４のバターニングの際に金
属電極部にｆ図に示すように傷６１．６２ができること
が多く、これによってセルのシリーズ抵抗が増加する問
題がある。 このような問題はレーザによる分離加工に限らず、プラ
ズマエツチングあるいは化学的反応によるエツチングの
際にも生ずろ。 【発明の目的］ 本発明は、上述の問題を解決し、上層の分離加工の際に
下層面が損傷されに（い薄膜光起電力素子を提供するこ
とを目的とす４゜ ■発明の要点］ 本発明は、同一絶縁基板上に順に積層された第−ｉｓ、
半導体ｆｉｔ膜、第二電極からなる複数・の光起電力発
生領域を有し、各領域が相互に接続されるものにおいて
、半導体薄膜および第二電極の分離部がそれぞれ第一電
極および半導体薄膜の領域の上にのみ位置することによ
り上記の目的を達成する６分離部が直下の層の上のみに
形成されることにより、加工はその直下層の上に右いて
のみ行われ、加工の強さの微１１な調整の必要がなく、
さらに下側にあろ層の面に作用することがないので損傷
が生じない。 【発明の実施例】 第１図は第２図および第３図に示した場合と同一の構成
のａ −５１太陽電池における本発明の実施例を示し、
第２．第３図と共通の部分には同一の符号が付されてい
る。この場合は、金属電極層のパターニングにより金属
電極２１，２２，２３．２４ カ形成され、その上に積
層したａ−５ｔ層のパターニングのｆＱ ａ −５ｉＪ
ｉ ｔｉｔ域３１．３２．３３（Ｄ間の分離部７１．７
２が太陽電池セル２０．３０の金属電極２２．２３の上
に来るようになっている。このため約１．５Ｗのパワー
のＡｒレーザビームの照射による加工は段差のない金属
電極上のみで行われ、基板１にビームが達することがな
いので基板を傷つけることがない１次に透明電極層のパ
ターニングによりて形成される透明電極４１．４２．４
３の間の分離部７３．７４もセル２０．３０のａ−５，
ｉ層３２．３３．の上にくるようにされ、このため金５
ｔａｉｎに傷がつくことがなく、セル特性においてシリ
ーズ抵抗増加による曲線因子（フィルファクタ）の低下
も起こらない、この原加工すべき分離部７１゜？２．７
３．７４４１段差のない面上に形成されるため、バター
ニングの加工櫂度が向上し間隙を０．３ｍｓまて縮めろ
ことがで７きる。なり二透明電極層のパターニングに引
続き照射バワニを低くして分離部７３．７４と同一パタ
ーンでａ−５ｉ層に点線で示す分離帯８１．８２を形成
すれば、容易にリーク電流を低下させる効果が！られる
。この太陽、電池の出力は金属電極層２１および２４の
露出部から取り出すことができる。 第４図は別の実施例を示し、前出の図と共通の部分には
同一の符号が付されている。この場合は、ガラス基板１
１の上に形成した直列接続型太陽電池である。この太陽
電池の構成は、基板ｌｌ上に透明電極層４１，４２．４
３、ａ−５ｌ’１１３１，３２．３３および３５、金属
電極層２１．２２．２３および２５が順に積層されてい
る。 ａ−５ｉ層３１．３２．３３の分離部７１．７２がセル
２０．３０の透明電極層４２．４３の上に、透明電極層
２１，２２．２３の間の分離部７５．７６がセル２０．
３０の１−３１層３２．３３の上に来るようになってい
て、ａ−３ｉ層のパターンの隙にガラス基板１１が傷つ
（ことな（、金属電極層のパターンの際に透明電極層が
傷つ（ことがない、なお、出力取り出し端子のための金
属電極層２５、ａ−３ｉ層３５形成のため、金属電極層
およびａ−８１層にそれぞれ分離部７８．７７を形成す
る。この場合も、金属電極層の加工に引き続いてａ −
５ｉ層の分離帯８１．８２．８３を加工することにより
セル特性のリーク電流を低下させることができる。 【発明の効果］ 本発明は、絶縁基板上に両側に電極層を備えた半導体ｙ
Ｉ膜によって形成される光起電力発生領域が複数設けら
れるものにおいて、領域間の各層の分離部を直下の層の
面上のみに存在するように形成するもので、分離加工面
に段差がないため加工精度が向上すると共に直下以外の
層に加工の影響が及ぶことがなく、また加工条件の決定
が容易であるため直下の層にも傷を付けることが避けら
れ、分離加工によって素子の特性を害することがない。 加工方法としては上述のレーザ加工に限らず、化学的反
応を用いろ加工、プラズマエツチング法による加工の場
合にも本発明は適用でき、エッチャント、プラズマ発生
条件の選定が容易になるなど本発明の効果は極めて大き
い。
ングを行う場合、基［１はレーザビーム照射に弱いので
ａ −５１層が直接基板の上に設けられている部分、す
なわち金属電極２１，２２゜２３の分離部に被着してい
る部分を加工する場合にはビーム出力を下げる必要があ
るが、そのためパターニング速度が＠端に落ちる。しか
もこの出力調整もａ−５Ｌ層３１，３２．３３の間隔が
０．５１程度で狭いため実原上は困難で、ａ −５ｔ層
３１と金属電極２２の間あるいはａ −Ｓ１層３２と金
属電極２３の間で既に金属電極Ｊ１１２のバターニング
の際にレーザにより照射された基板１が再びレーザによ
り照射されることによってｄＶ！Ｊに示すような傷５１
．５２が入る。 このような傷は太陽電池の使用時の基板ｌの機械的、熱
的弱点となり、特にセラミックまたはガラスなどの脆な
い材料を基仮に用いるときは基板の破壊の原因になるこ
ともある。開襟に透明電極層４のバターニングの際に金
属電極部にｆ図に示すように傷６１．６２ができること
が多く、これによってセルのシリーズ抵抗が増加する問
題がある。 このような問題はレーザによる分離加工に限らず、プラ
ズマエツチングあるいは化学的反応によるエツチングの
際にも生ずろ。 【発明の目的］ 本発明は、上述の問題を解決し、上層の分離加工の際に
下層面が損傷されに（い薄膜光起電力素子を提供するこ
とを目的とす４゜ ■発明の要点］ 本発明は、同一絶縁基板上に順に積層された第−ｉｓ、
半導体ｆｉｔ膜、第二電極からなる複数・の光起電力発
生領域を有し、各領域が相互に接続されるものにおいて
、半導体薄膜および第二電極の分離部がそれぞれ第一電
極および半導体薄膜の領域の上にのみ位置することによ
り上記の目的を達成する６分離部が直下の層の上のみに
形成されることにより、加工はその直下層の上に右いて
のみ行われ、加工の強さの微１１な調整の必要がなく、
さらに下側にあろ層の面に作用することがないので損傷
が生じない。 【発明の実施例】 第１図は第２図および第３図に示した場合と同一の構成
のａ −５１太陽電池における本発明の実施例を示し、
第２．第３図と共通の部分には同一の符号が付されてい
る。この場合は、金属電極層のパターニングにより金属
電極２１，２２，２３．２４ カ形成され、その上に積
層したａ−５ｔ層のパターニングのｆＱ ａ −５ｉＪ
ｉ ｔｉｔ域３１．３２．３３（Ｄ間の分離部７１．７
２が太陽電池セル２０．３０の金属電極２２．２３の上
に来るようになっている。このため約１．５Ｗのパワー
のＡｒレーザビームの照射による加工は段差のない金属
電極上のみで行われ、基板１にビームが達することがな
いので基板を傷つけることがない１次に透明電極層のパ
ターニングによりて形成される透明電極４１．４２．４
３の間の分離部７３．７４もセル２０．３０のａ−５，
ｉ層３２．３３．の上にくるようにされ、このため金５
ｔａｉｎに傷がつくことがなく、セル特性においてシリ
ーズ抵抗増加による曲線因子（フィルファクタ）の低下
も起こらない、この原加工すべき分離部７１゜？２．７
３．７４４１段差のない面上に形成されるため、バター
ニングの加工櫂度が向上し間隙を０．３ｍｓまて縮めろ
ことがで７きる。なり二透明電極層のパターニングに引
続き照射バワニを低くして分離部７３．７４と同一パタ
ーンでａ−５ｉ層に点線で示す分離帯８１．８２を形成
すれば、容易にリーク電流を低下させる効果が！られる
。この太陽、電池の出力は金属電極層２１および２４の
露出部から取り出すことができる。 第４図は別の実施例を示し、前出の図と共通の部分には
同一の符号が付されている。この場合は、ガラス基板１
１の上に形成した直列接続型太陽電池である。この太陽
電池の構成は、基板ｌｌ上に透明電極層４１，４２．４
３、ａ−５ｌ’１１３１，３２．３３および３５、金属
電極層２１．２２．２３および２５が順に積層されてい
る。 ａ−５ｉ層３１．３２．３３の分離部７１．７２がセル
２０．３０の透明電極層４２．４３の上に、透明電極層
２１，２２．２３の間の分離部７５．７６がセル２０．
３０の１−３１層３２．３３の上に来るようになってい
て、ａ−３ｉ層のパターンの隙にガラス基板１１が傷つ
（ことな（、金属電極層のパターンの際に透明電極層が
傷つ（ことがない、なお、出力取り出し端子のための金
属電極層２５、ａ−３ｉ層３５形成のため、金属電極層
およびａ−８１層にそれぞれ分離部７８．７７を形成す
る。この場合も、金属電極層の加工に引き続いてａ −
５ｉ層の分離帯８１．８２．８３を加工することにより
セル特性のリーク電流を低下させることができる。 【発明の効果］ 本発明は、絶縁基板上に両側に電極層を備えた半導体ｙ
Ｉ膜によって形成される光起電力発生領域が複数設けら
れるものにおいて、領域間の各層の分離部を直下の層の
面上のみに存在するように形成するもので、分離加工面
に段差がないため加工精度が向上すると共に直下以外の
層に加工の影響が及ぶことがなく、また加工条件の決定
が容易であるため直下の層にも傷を付けることが避けら
れ、分離加工によって素子の特性を害することがない。 加工方法としては上述のレーザ加工に限らず、化学的反
応を用いろ加工、プラズマエツチング法による加工の場
合にも本発明は適用でき、エッチャント、プラズマ発生
条件の選定が容易になるなど本発明の効果は極めて大き
い。
第１図は本発明の一実施例のａ −３ｉ太陽電池の断面
図、第２図は第１図と同一の構成を有するセルからなる
太陽電池の従来例の断面図、第３図は第２図の太陽電池
の製造工程を示す断面図、第４図は別の実施例の断面図
である。 ｌ、１１：絶縁基板、２１，２２，２３：金属電極、３
１゜３２．３３ ： ａ−５１層、４１．４２．４３
：透明電極層、７１゜７２．７３．７４．７５．７６
＋分離部、１０．２０．３０ ：太陽電池セル。 第１図 第２図
図、第２図は第１図と同一の構成を有するセルからなる
太陽電池の従来例の断面図、第３図は第２図の太陽電池
の製造工程を示す断面図、第４図は別の実施例の断面図
である。 ｌ、１１：絶縁基板、２１，２２，２３：金属電極、３
１゜３２．３３ ： ａ−５１層、４１．４２．４３
：透明電極層、７１゜７２．７３．７４．７５．７６
＋分離部、１０．２０．３０ ：太陽電池セル。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）同一絶縁基板上に順に積層された第一電極、半導体
薄膜、第二電極からなる複数の光起電力発生領域を有し
、各領域が相互に接続されるものにおいて、半導体薄膜
および第二電極の分離部がそれぞれ第一電極および半導
体薄膜の領域の上にのみ位置することを特徴とする薄膜
光起電力素子。 ２）特許請求の範囲第１項記載の素子において、第二電
極の分離部の直下の半導体薄膜が除去されたことを特徴
とする薄膜光起電力素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195989A JPS6174376A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195989A JPS6174376A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174376A true JPS6174376A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0531315B2 JPH0531315B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=16350362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195989A Granted JPS6174376A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174376A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115372A (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Photovoltaic device |
| JPS5712568A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-22 | Rca Corp | Method of producing solar battery |
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| JPS5996778A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置作製方法 |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP59195989A patent/JPS6174376A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115372A (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Photovoltaic device |
| JPS5712568A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-22 | Rca Corp | Method of producing solar battery |
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| JPS5996778A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531315B2 (ja) | 1993-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |