JPS6185874A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS6185874A JPS6185874A JP59208657A JP20865784A JPS6185874A JP S6185874 A JPS6185874 A JP S6185874A JP 59208657 A JP59208657 A JP 59208657A JP 20865784 A JP20865784 A JP 20865784A JP S6185874 A JPS6185874 A JP S6185874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent electrode
- groove
- layer
- power generation
- transparent
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- 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
-
- 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)
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、透光性絶縁基板上に透明電極、半導体活性層
、金属電極からなる複数の発電領域が形成され、一つの
発電領域の透明電極が隣接する発電領域の金属電極と接
触することによって各領域が電気的に直列接続される構
造を有し、少なくとも各ＩＩＪｌｌ閏の透明電極、半導
体活性層の分層がレーザ加工によって作成された溝によ
り行われる太陽電池の製造方法に関する。
、金属電極からなる複数の発電領域が形成され、一つの
発電領域の透明電極が隣接する発電領域の金属電極と接
触することによって各領域が電気的に直列接続される構
造を有し、少なくとも各ＩＩＪｌｌ閏の透明電極、半導
体活性層の分層がレーザ加工によって作成された溝によ
り行われる太陽電池の製造方法に関する。
非晶質シリコンを主体としたａｇＩＩＩ太陽電池は、低
コスト化が可能であることから、実用化研究が盛んであ
り、すでに民生用機器の電源等には広く採用されている
。しかしこの非晶質シリコン太陽電池の出力は高々０．
９ Ｖ程度であるので、これらを複数個直列接続する必
要がある。第２図は従来の製造方法による太陽電池の断
面図を示す、ガラス板１上に透明電極２１．２２．２３
を蒸着法等により分離形成する。更にその上に非晶質シ
リコン層３１゜３２．３３を形成する。この非晶質シリ
コン層は、例えばｐ−１−＊接合を有する０次に金属電
極４１．４２．４３を形成する。この金属電極は隣接す
る領域の透明電極と電気的に１１続する様に形成する必
要がある。 例えば金属を極４１，４２は、透明電極２２．２３とそ
れぞれ接続されている。ところで各層の分離は、この場
合各々の成長時にマスクをかけるか、あるいはフォトエ
ツチングプロセスを通すことで実現出来る。ところで、
透明電極２１の右端から金属電極４２の左端までの領域
Ａは発電しない領域である。 マスク法で発電領域を分離する場合にはこの非発電頚城
の幅はシ１−トをさけるため２１程度は必要となり、一
方透明電極の抵抗ロスによる制限から発電領域Ｂの幅は
高々ｌロー−程度になる。従って全面積に占める発電領
域の面積の割合、つまり有効面積効率は８３％程度とな
る。またフォトエツチングプロセスであれば有効面積率
は９０９４余に向上するが、なお加工精度が十分ではな
い、近年、有効面積効率の向上をはかって加工精度の高
いレーザを用いたパターニングプロセスが実用化されて
来た。第３図１４．（ｂｌはその工程を示し、透明電極
層、非晶質シリコン層を一面に形成したのち、レーザに
より第３図ｉａｌに示すように溝５，６を形成する。溝
５はガラスＦｉ１の面まで達しているが、溝６は非晶質
シリコン層だけを分離している０次に第３Ｉｌ！Ｊ（ｂ
ｌの様に金属電極４１，４２．４３を分離形成すると、
溝６に充填された金属が透明電極２２．２３と接触し、
電気的に接続される。しかしエツチング用レーザの制御
が困餞なので、溝６を大面積にねたうて所定の深さに切
ることは難しい、溝６が浅い場合には、金属電極と透明
電極の接続が実現しないし、深い場合には金属電極の下
側にある透明電極層の厚さが小となるため接触抵抗が増
大し、いずれにしろ太陽電池の特性を悪化させる結果と
なる。
コスト化が可能であることから、実用化研究が盛んであ
り、すでに民生用機器の電源等には広く採用されている
。しかしこの非晶質シリコン太陽電池の出力は高々０．
９ Ｖ程度であるので、これらを複数個直列接続する必
要がある。第２図は従来の製造方法による太陽電池の断
面図を示す、ガラス板１上に透明電極２１．２２．２３
を蒸着法等により分離形成する。更にその上に非晶質シ
リコン層３１゜３２．３３を形成する。この非晶質シリ
コン層は、例えばｐ−１−＊接合を有する０次に金属電
極４１．４２．４３を形成する。この金属電極は隣接す
る領域の透明電極と電気的に１１続する様に形成する必
要がある。 例えば金属を極４１，４２は、透明電極２２．２３とそ
れぞれ接続されている。ところで各層の分離は、この場
合各々の成長時にマスクをかけるか、あるいはフォトエ
ツチングプロセスを通すことで実現出来る。ところで、
透明電極２１の右端から金属電極４２の左端までの領域
Ａは発電しない領域である。 マスク法で発電領域を分離する場合にはこの非発電頚城
の幅はシ１−トをさけるため２１程度は必要となり、一
方透明電極の抵抗ロスによる制限から発電領域Ｂの幅は
高々ｌロー−程度になる。従って全面積に占める発電領
域の面積の割合、つまり有効面積効率は８３％程度とな
る。またフォトエツチングプロセスであれば有効面積率
は９０９４余に向上するが、なお加工精度が十分ではな
い、近年、有効面積効率の向上をはかって加工精度の高
いレーザを用いたパターニングプロセスが実用化されて
来た。第３図１４．（ｂｌはその工程を示し、透明電極
層、非晶質シリコン層を一面に形成したのち、レーザに
より第３図ｉａｌに示すように溝５，６を形成する。溝
５はガラスＦｉ１の面まで達しているが、溝６は非晶質
シリコン層だけを分離している０次に第３Ｉｌ！Ｊ（ｂ
ｌの様に金属電極４１，４２．４３を分離形成すると、
溝６に充填された金属が透明電極２２．２３と接触し、
電気的に接続される。しかしエツチング用レーザの制御
が困餞なので、溝６を大面積にねたうて所定の深さに切
ることは難しい、溝６が浅い場合には、金属電極と透明
電極の接続が実現しないし、深い場合には金属電極の下
側にある透明電極層の厚さが小となるため接触抵抗が増
大し、いずれにしろ太陽電池の特性を悪化させる結果と
なる。
【発明の目的］
本発明は、上記の欠点を除去して各発電領域の間の接続
不良の生ずることのない１１１Ｂ太陽電池の製造方法を
提供することを目的とする。 【発明の要点】 本発明によれば、透光性絶縁基板上に一面に透明電極層
および半導体活性層を積層したのち、各発電領域の境界
部に表面より基板まで達する溝と、透明型！ＶＩｊＦｆ
および半導体活性層の界面の前後に達する深さで基板ま
で達する溝の側から順に浅くなる深さを有する複数の溝
とをレーザ加工により形成し次いで最上面に被着され分
離された金属電極層により各層を充填することにより上
記の目的が達成される。ｇＩさの異なる溝の中に充填さ
れた金属電極のいずれかが隣接領域の透明電極との間に
接触抵抗の低い接続を実現することにより、各領域の接
続が確保される。
不良の生ずることのない１１１Ｂ太陽電池の製造方法を
提供することを目的とする。 【発明の要点】 本発明によれば、透光性絶縁基板上に一面に透明電極層
および半導体活性層を積層したのち、各発電領域の境界
部に表面より基板まで達する溝と、透明型！ＶＩｊＦｆ
および半導体活性層の界面の前後に達する深さで基板ま
で達する溝の側から順に浅くなる深さを有する複数の溝
とをレーザ加工により形成し次いで最上面に被着され分
離された金属電極層により各層を充填することにより上
記の目的が達成される。ｇＩさの異なる溝の中に充填さ
れた金属電極のいずれかが隣接領域の透明電極との間に
接触抵抗の低い接続を実現することにより、各領域の接
続が確保される。
第１図（ａｌ、（ｂｌは本発明による一実施例を示すた
めの断面図であろ、ガラス板ｌ上に透明電極層２および
非晶質シリコン層３を形成する。透明電極層２は、例え
ばＳｍｏｇあるいはＩＴＯ（インジウム・鍋の酸化物）
あるいはこれらの複合膜を蒸着法。 ＣＶＤ法等で形成したものである。非晶質シリコン層３
はＢＲＩＭ （ジボラン）と５ｌｌｌｅ （モノシラン
）の混合ガスをグロー放電法により分解成長したｐ形層
、ＳＩＮｍのみから成長した１層、さらにＰｉｌｍ（ホ
スフィン）と５ＩＩ４から成長したｎ層の３層で構成さ
れ、各層の厚さは約１００人、 ４０００人、２００人
である０次にＹＡＧレーザ（波長１．０６．＃１１）を
用いて溝５，７，８．９を形成する。ｉ！１明電極電極
晶質シリコンの吸収係数は、この波長ではほぼ等しいの
で、この二層を選択的にエツチングするのは困難であろ
、従ってレーザのパワーを変えるか、パルス発振の繰り
返し時間を変えるかして、制御する方法を取る。この実
施例では溝は図の左から右（５→７→８→９）の溝順に
浅くなる様に、レーザを制御する０次に第１図伽）の樟
に金属電極、例えば＾ｌの蒸１１１１４１．４２を分離
形成する。溝５はガラス表面まで達しており、透明電極
領域２１．２２を分離する役目をはたしている。溝７，
８．９は透明電極層２と非晶質シリコン層３の界面より
深いところから浅いところに達するように制御される０
図の場合は溝７は透明電極層２の中まで達し、溝９は非
晶質シリコン層３の中に留まり、溝８はその中間の深さ
である。これにより非晶πシリコン層頓域３１．３２が
分離されると共に、溝８に充填された金属電極４１が透
明電極２２と面接触しており、電気的に接続されている
。 レーザのパワーは完全に安定でなくしかも非晶πシリコ
ン層の膜厚のばらつき等により、これら溝の深さが変化
した場合でも、溝？、８．９のいずれかが透明？！ＩＰ
ＩＩ表面まで達する様になるため、電気的接続が確実に
なる。この場合、第１図の溝７のように透明電極層２の
中まで達する溝が生じても、通電ｓＪｌ域とは反対の側
にあろため接続抵抗を大きくすることはない。 善導の幅は約３０〜５０μ舞なので、本実施例の様に４
本の溝の場合には、非発電領域Ｃの幅は３００μ−程度
であり、有効面積率を低下させることにはならない。
めの断面図であろ、ガラス板ｌ上に透明電極層２および
非晶質シリコン層３を形成する。透明電極層２は、例え
ばＳｍｏｇあるいはＩＴＯ（インジウム・鍋の酸化物）
あるいはこれらの複合膜を蒸着法。 ＣＶＤ法等で形成したものである。非晶質シリコン層３
はＢＲＩＭ （ジボラン）と５ｌｌｌｅ （モノシラン
）の混合ガスをグロー放電法により分解成長したｐ形層
、ＳＩＮｍのみから成長した１層、さらにＰｉｌｍ（ホ
スフィン）と５ＩＩ４から成長したｎ層の３層で構成さ
れ、各層の厚さは約１００人、 ４０００人、２００人
である０次にＹＡＧレーザ（波長１．０６．＃１１）を
用いて溝５，７，８．９を形成する。ｉ！１明電極電極
晶質シリコンの吸収係数は、この波長ではほぼ等しいの
で、この二層を選択的にエツチングするのは困難であろ
、従ってレーザのパワーを変えるか、パルス発振の繰り
返し時間を変えるかして、制御する方法を取る。この実
施例では溝は図の左から右（５→７→８→９）の溝順に
浅くなる様に、レーザを制御する０次に第１図伽）の樟
に金属電極、例えば＾ｌの蒸１１１１４１．４２を分離
形成する。溝５はガラス表面まで達しており、透明電極
領域２１．２２を分離する役目をはたしている。溝７，
８．９は透明電極層２と非晶質シリコン層３の界面より
深いところから浅いところに達するように制御される０
図の場合は溝７は透明電極層２の中まで達し、溝９は非
晶質シリコン層３の中に留まり、溝８はその中間の深さ
である。これにより非晶πシリコン層頓域３１．３２が
分離されると共に、溝８に充填された金属電極４１が透
明電極２２と面接触しており、電気的に接続されている
。 レーザのパワーは完全に安定でなくしかも非晶πシリコ
ン層の膜厚のばらつき等により、これら溝の深さが変化
した場合でも、溝？、８．９のいずれかが透明？！ＩＰ
ＩＩ表面まで達する様になるため、電気的接続が確実に
なる。この場合、第１図の溝７のように透明電極層２の
中まで達する溝が生じても、通電ｓＪｌ域とは反対の側
にあろため接続抵抗を大きくすることはない。 善導の幅は約３０〜５０μ舞なので、本実施例の様に４
本の溝の場合には、非発電領域Ｃの幅は３００μ−程度
であり、有効面積率を低下させることにはならない。
本発明は、−面に被着された透明電極層、非晶πシリコ
ン層を分離し、その中に埋められる金属電１によって隣
接発電領域の接続を行うための溝をレーザ加工によって
形成する際、非晶質シリコン層に形成される溝を複数に
して、いずれかの溝によって金属電極と透明電極の低い
接触抵抗での確実な接触を行うものである。これにより
レーザの制御を特に精密に行わなくても不良の発生の少
ない太陽電池の製造が可能となり、有効面積効率の高い
太陽電池の製造に対して与える効果は極めて大きい。
ン層を分離し、その中に埋められる金属電１によって隣
接発電領域の接続を行うための溝をレーザ加工によって
形成する際、非晶質シリコン層に形成される溝を複数に
して、いずれかの溝によって金属電極と透明電極の低い
接触抵抗での確実な接触を行うものである。これにより
レーザの制御を特に精密に行わなくても不良の発生の少
ない太陽電池の製造が可能となり、有効面積効率の高い
太陽電池の製造に対して与える効果は極めて大きい。
第１図は本発明の一実施例の工程を順次示す断面図、第
２図は従来の製造方法によって造られた太陽電池の断面
図、第３図は他の従来の製造方法の工程を順次示す断面
図である。 １ニガラス板、２Ｘ透明電極層、３：非晶質シリコン層
、４１，４２ ｊ金属電極領域。 ！ ・′１１ １ 、 第１図 第２図 第３図
２図は従来の製造方法によって造られた太陽電池の断面
図、第３図は他の従来の製造方法の工程を順次示す断面
図である。 １ニガラス板、２Ｘ透明電極層、３：非晶質シリコン層
、４１，４２ ｊ金属電極領域。 ！ ・′１１ １ 、 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １）透光性絶縁基板上に透明電極、半導体活性層、金属
電極からなる複数の発電領域が形成され、一つの発電領
域の透明電極が隣接する発電領域の金属電極と接触する
ことにより各発電領域が電気的に直列接続される構造を
有する太陽電池の製造方法において、透光性絶縁基板上
に一面に透明電極層および半導体活性層を積層したのち
、各発電領域の境界部に表面より基板まで達する溝と、
透明電極層および半導体活性層の界面の前後に達する深
さで基板まで達する溝の側から順に浅くなる深さを有す
る複数の溝とをレーザ加工により形成し、次いで最上面
に被着され分離された金属電極層により各溝を充填する
ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208657A JPS6185874A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208657A JPS6185874A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185874A true JPS6185874A (ja) | 1986-05-01 |
Family
ID=16559879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208657A Pending JPS6185874A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6185874A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025047741A1 (ja) * | 2023-08-28 | 2025-03-06 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| WO2025178059A1 (ja) * | 2024-02-20 | 2025-08-28 | シャープエネルギーソリューション株式会社 | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59208657A patent/JPS6185874A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2025047741A1 (ja) * | 2023-08-28 | 2025-03-06 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
| WO2025178059A1 (ja) * | 2024-02-20 | 2025-08-28 | シャープエネルギーソリューション株式会社 | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
| JP2025127082A (ja) * | 2024-02-20 | 2025-09-01 | シャープエネルギーソリューション株式会社 | 太陽電池 |
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