JPS6258685A - 非晶質半導体太陽電池の製造方法 - Google Patents
非晶質半導体太陽電池の製造方法Info
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- JPS6258685A JPS6258685A JP60199114A JP19911485A JPS6258685A JP S6258685 A JPS6258685 A JP S6258685A JP 60199114 A JP60199114 A JP 60199114A JP 19911485 A JP19911485 A JP 19911485A JP S6258685 A JPS6258685 A JP S6258685A
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- film
- amorphous semiconductor
- pinhole
- thin film
- solar cell
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- Pending
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- 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
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S136/00—Batteries: thermoelectric and photoelectric
- Y10S136/29—Testing, calibrating, treating, e.g. aging
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、絶縁性透明基板上に一方の電極となる透明導
電膜を介して非晶質半導体薄膜を形成し、その上に他方
の電極となる金属膜を被着する非晶質半導体太陽電池の
製造方法に関する。
電膜を介して非晶質半導体薄膜を形成し、その上に他方
の電極となる金属膜を被着する非晶質半導体太陽電池の
製造方法に関する。
近年、太陽電池の低価格化の一つとして、モノシラン等
を原料としてプラズマＣＶＤにより形成される非晶質シ
リコン （以下ａ−５ｉと記す）薄膜によって光１を変
換を行う非晶質半導体太陽電池が注目されている。非晶
質半導体太陽電池は大面積化が容易であり、電力用とし
ても期待されている。 第２図はａ−５ｉ太陽電池の一例の構造を示し、絶縁性
透明基板であるガラス基板１の上にＳｎＪあるいはＩＴ
Ｏからなる遇明導ｉ１［２、さらにその上ニｐ ｉ ｎ
接合を有するａ−Ｓｌｉｌｌ１３を形成し、最後に金属
膜４を被着したものである。しかし、このような太陽電
池において、ａ−３ｉｎ膜３を形成する際、透明導電膜
２の上にａ −５ｉが付着しない部分があるとピンホー
ル５が生ずる。ａ−Ｓ＋の付着しない原因としては、透
明導電膜２の表面状態や汚れ等によると考えられている
が、太陽電池の大面積化の際にはこのようなピンホール
５が発生する確率が高くなる。ａ−ｓｔ薄膜３の上に形
成する金ｉ薄膜がこのピンホール５に入ると、金属薄膜
４と透明導電膜２と短絡することになり、特性が低下す
るため、製造歩留りが悪くなる。これを防ぐ方法として
ａ−Ｓｉ薄膜３を形成後、ピンホール５に絶縁物を充填
することが特開昭４８−７７２６３号公報に示されてい
る。しかしピンホール５にｗＡ縁物を充填することは面
倒であり、経費がかさむ。 またフォトエツチング技術を応用してａ−５ｉ膜３の上
にフォトレジストを一面に塗布し、露光現像し、ピンホ
ール５内を埋めるレジスト以外を除去する方法も提案さ
れているが、この方法もレジストの剥離のａａ−５ｉｙ
ｌ膜３を傷めたり、またレジストの残渣のため金属膜が
良く付着しないこともあるという問題点を有する。
を原料としてプラズマＣＶＤにより形成される非晶質シ
リコン （以下ａ−５ｉと記す）薄膜によって光１を変
換を行う非晶質半導体太陽電池が注目されている。非晶
質半導体太陽電池は大面積化が容易であり、電力用とし
ても期待されている。 第２図はａ−５ｉ太陽電池の一例の構造を示し、絶縁性
透明基板であるガラス基板１の上にＳｎＪあるいはＩＴ
Ｏからなる遇明導ｉ１［２、さらにその上ニｐ ｉ ｎ
接合を有するａ−Ｓｌｉｌｌ１３を形成し、最後に金属
膜４を被着したものである。しかし、このような太陽電
池において、ａ−３ｉｎ膜３を形成する際、透明導電膜
２の上にａ −５ｉが付着しない部分があるとピンホー
ル５が生ずる。ａ−Ｓ＋の付着しない原因としては、透
明導電膜２の表面状態や汚れ等によると考えられている
が、太陽電池の大面積化の際にはこのようなピンホール
５が発生する確率が高くなる。ａ−ｓｔ薄膜３の上に形
成する金ｉ薄膜がこのピンホール５に入ると、金属薄膜
４と透明導電膜２と短絡することになり、特性が低下す
るため、製造歩留りが悪くなる。これを防ぐ方法として
ａ−Ｓｉ薄膜３を形成後、ピンホール５に絶縁物を充填
することが特開昭４８−７７２６３号公報に示されてい
る。しかしピンホール５にｗＡ縁物を充填することは面
倒であり、経費がかさむ。 またフォトエツチング技術を応用してａ−５ｉ膜３の上
にフォトレジストを一面に塗布し、露光現像し、ピンホ
ール５内を埋めるレジスト以外を除去する方法も提案さ
れているが、この方法もレジストの剥離のａａ−５ｉｙ
ｌ膜３を傷めたり、またレジストの残渣のため金属膜が
良く付着しないこともあるという問題点を有する。
本発明は、上記の問題点を解決して透明導電膜の上の形
成される非晶質半導体薄膜のピンホールによる短絡を、
能率的で自動化可能なやり方でしかも非晶質半導体薄膜
を傷めないで防止することのできる非晶質半導体太陽電
池の製造方法を提供することを目的とする。
成される非晶質半導体薄膜のピンホールによる短絡を、
能率的で自動化可能なやり方でしかも非晶質半導体薄膜
を傷めないで防止することのできる非晶質半導体太陽電
池の製造方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、透明導電膜の上に非晶質半導体薄膜を
形成後、その薄膜に生じたピンホールを検出し、還元雰
囲気中でそのピンホールを通してレーザ光を照射してピ
ンホール底部の透明導電膜を還元して高抵抗化すること
により、ピンホール内部が金属により充填されても短絡
が生ずることがなくなって上記の目的を達成する。レー
ザ光としては透明導電膜の光吸収特性に合ったものが望
ましく、長波長レーザとしてルビーレーザ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ，レーザあるいは半
導体レーザであるＧａＡ７Ａｓレーザ、短波長レーザと
しＨｅ −Ｃｄレーザ、Ｎ、レーザなどを用いることが
できる。
形成後、その薄膜に生じたピンホールを検出し、還元雰
囲気中でそのピンホールを通してレーザ光を照射してピ
ンホール底部の透明導電膜を還元して高抵抗化すること
により、ピンホール内部が金属により充填されても短絡
が生ずることがなくなって上記の目的を達成する。レー
ザ光としては透明導電膜の光吸収特性に合ったものが望
ましく、長波長レーザとしてルビーレーザ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、ＣＯ，レーザあるいは半
導体レーザであるＧａＡ７Ａｓレーザ、短波長レーザと
しＨｅ −Ｃｄレーザ、Ｎ、レーザなどを用いることが
できる。
第１図ｆａ＋、（ｂｌは本発明の一実施例の工程を示し
、第２図と共通の部分には同一の符号を付している。 １０ｃＩｌ×１０ｃＩＩの寸法のガラス基板１の上に、
透明導電膜としてシート抵抗２０〜５０Ω／口の５ｎＯ
ｚ膜２を蒸着あるいはスパッタリングにより形成する。 ５ｎＯ１膜２の膜厚は２０００〜５０００人が望まし
い。ＳｎＪ膜２の上に３０００〜９０００人の厚さのａ
−５ｉｎ膜３をプラズマＣＶＤにより成膜する。このａ
−５ｉ膜３の上から波長４０００〜６０００人の単色光
を照射し、透過光の強度をガラス基板１の下側において
測定し、明るいところを調べる方法でピンホール５を検
出する。ピンホールの大きさは数−から数百−まである
。このピンホールの検出は、ガラス基板１の下に光セン
サを密着しておけば、自動的に行うことができる。 次いでこのａ−５ｉｌ膜３を形成した基板１を圧力０．
１〜２０Ｐａの水素雰囲気中に１き、ピンホール５の個
所にＮｄ：ＹＡＧレーザ６のレーザ光をレーｆ ハ’７
−０．１〜３ Ｗ テ１０−’〜１０−’秒間照射ｔ
ル。 ５ｎｏｚの光透過率の分光特性は第３図に示す通りで、
特に長波長側において光を吸収するので、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザの照射によりピンホール５の底部５１の透明導電
膜２の温度は５００〜７００℃に局部的に上昇する。そ
こで水素によるＳｎｏ！の還元作用が進行してＳｎＯが
でき、第１図（ｂｌに示されるその部分７での透明導電
膜のシート抵抗が１にΩ以上となる。 このため、アルミニウムあるいは銀からなる電橋膜４を
ａ−３ｉＦｉｌ膜３の上に蒸着などにより形成しても、
ピンホール部５に入った金属が透明導電膜２に接触する
部分７の抵抗が高いため、電気的短絡による特性の低下
を防止できる。ピンホールのあるａ−Ｓｉ膜の上にその
まま金属膜を被着して製造した太陽電池の電気的特性は
、開放電圧０．５４Ｖ。 を流密度１２．４＋ｎＡ／ｃ＋４．曲線因子０．３１で
あったのに対し、同一ロフトにおいて本発明に基づくレ
ーザ処理を行うと、開放電圧ｏ、ｓｏｖ、電流密度１２
．５ｍＡ／−１曲線因子０．６２となり、太陽電池とし
て有用なものが得られた。レーザ処理を行う雰囲気の水
素は、ａ−３ｉの構成要素の一つであるため、膜質に悪
影響を及ぼさない。 レーザ光の照射は、前述の光センサを用いて行ったピン
ホール部の自動検出の結果を用いて自動的に行うことが
できる。ピンホール検出は減圧装置内で実効してもよい
。 【発明の効果］ 本発明は、絶縁性透明基板上に一方の１ｉ！極としての
透明導電膜を介して非晶質半導体薄膜を形成した後、半
導体薄膜を貫通しているピンホール部を検出して還元雰
囲気中でレーザを照射し、ピンホール底部の透明導電膜
を還元反応により裔抵抗するもので、非晶質半導体薄膜
上に対向電極の金属膜を被着した場合に電気的短絡が生
ずることがなく、でき上がった太陽電池の特性の低下す
るのを防ぐことができる。ピンホールの検出およびレー
ザ照射は自動化が容易であり、還元雰囲気中でのレーザ
光照射処理のための装置は、非晶質半導体薄膜形成に用
いる装置と同等程度であるからインライン化も可能であ
る。以上のことから、非晶質半導体太陽電池の製造歩留
りの向上およびコストの低下に対して極めてを効である
。
、第２図と共通の部分には同一の符号を付している。 １０ｃＩｌ×１０ｃＩＩの寸法のガラス基板１の上に、
透明導電膜としてシート抵抗２０〜５０Ω／口の５ｎＯ
ｚ膜２を蒸着あるいはスパッタリングにより形成する。 ５ｎＯ１膜２の膜厚は２０００〜５０００人が望まし
い。ＳｎＪ膜２の上に３０００〜９０００人の厚さのａ
−５ｉｎ膜３をプラズマＣＶＤにより成膜する。このａ
−５ｉ膜３の上から波長４０００〜６０００人の単色光
を照射し、透過光の強度をガラス基板１の下側において
測定し、明るいところを調べる方法でピンホール５を検
出する。ピンホールの大きさは数−から数百−まである
。このピンホールの検出は、ガラス基板１の下に光セン
サを密着しておけば、自動的に行うことができる。 次いでこのａ−５ｉｌ膜３を形成した基板１を圧力０．
１〜２０Ｐａの水素雰囲気中に１き、ピンホール５の個
所にＮｄ：ＹＡＧレーザ６のレーザ光をレーｆ ハ’７
−０．１〜３ Ｗ テ１０−’〜１０−’秒間照射ｔ
ル。 ５ｎｏｚの光透過率の分光特性は第３図に示す通りで、
特に長波長側において光を吸収するので、Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザの照射によりピンホール５の底部５１の透明導電
膜２の温度は５００〜７００℃に局部的に上昇する。そ
こで水素によるＳｎｏ！の還元作用が進行してＳｎＯが
でき、第１図（ｂｌに示されるその部分７での透明導電
膜のシート抵抗が１にΩ以上となる。 このため、アルミニウムあるいは銀からなる電橋膜４を
ａ−３ｉＦｉｌ膜３の上に蒸着などにより形成しても、
ピンホール部５に入った金属が透明導電膜２に接触する
部分７の抵抗が高いため、電気的短絡による特性の低下
を防止できる。ピンホールのあるａ−Ｓｉ膜の上にその
まま金属膜を被着して製造した太陽電池の電気的特性は
、開放電圧０．５４Ｖ。 を流密度１２．４＋ｎＡ／ｃ＋４．曲線因子０．３１で
あったのに対し、同一ロフトにおいて本発明に基づくレ
ーザ処理を行うと、開放電圧ｏ、ｓｏｖ、電流密度１２
．５ｍＡ／−１曲線因子０．６２となり、太陽電池とし
て有用なものが得られた。レーザ処理を行う雰囲気の水
素は、ａ−３ｉの構成要素の一つであるため、膜質に悪
影響を及ぼさない。 レーザ光の照射は、前述の光センサを用いて行ったピン
ホール部の自動検出の結果を用いて自動的に行うことが
できる。ピンホール検出は減圧装置内で実効してもよい
。 【発明の効果］ 本発明は、絶縁性透明基板上に一方の１ｉ！極としての
透明導電膜を介して非晶質半導体薄膜を形成した後、半
導体薄膜を貫通しているピンホール部を検出して還元雰
囲気中でレーザを照射し、ピンホール底部の透明導電膜
を還元反応により裔抵抗するもので、非晶質半導体薄膜
上に対向電極の金属膜を被着した場合に電気的短絡が生
ずることがなく、でき上がった太陽電池の特性の低下す
るのを防ぐことができる。ピンホールの検出およびレー
ザ照射は自動化が容易であり、還元雰囲気中でのレーザ
光照射処理のための装置は、非晶質半導体薄膜形成に用
いる装置と同等程度であるからインライン化も可能であ
る。以上のことから、非晶質半導体太陽電池の製造歩留
りの向上およびコストの低下に対して極めてを効である
。
第１図は本発明の一実施例の製造工程要部の断面図、第
２図は従来の非晶質半導体太陽電池の断面図、第３図は
ＳｎＯ□の光透過率の分光特性図である。 １ニガラス店板、２：ＳｎＪ膜、３：ａ−５ｉ膜、４：
金属膜、５：ピンホール、６：レーザ、７：高抵抗化部
分。 ４仝尾履 に ７ δ６柩’ＦＭシイ巳音各分 第１図 第２図 ０３ ０７ １．１ １５ 盪 ＋（／”ｍ） 第３図
２図は従来の非晶質半導体太陽電池の断面図、第３図は
ＳｎＯ□の光透過率の分光特性図である。 １ニガラス店板、２：ＳｎＪ膜、３：ａ−５ｉ膜、４：
金属膜、５：ピンホール、６：レーザ、７：高抵抗化部
分。 ４仝尾履 に ７ δ６柩’ＦＭシイ巳音各分 第１図 第２図 ０３ ０７ １．１ １５ 盪 ＋（／”ｍ） 第３図
Claims (1)
- １）絶縁性透明基板上に一方の電極となる透明導電膜を
介して非晶質半導体薄膜を形成し、該薄膜の上に他方の
電極となる金属膜を被着して太陽電池を製造する際に、
非晶質半導体薄膜を形成後、該薄膜に生じたピンホール
を検出し、還元雰囲気中で該ピンホールを通してピンホ
ール底部の透明導電膜にレーザ光を照射することを特徴
とする非晶質半導体太陽電池の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199114A JPS6258685A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 非晶質半導体太陽電池の製造方法 |
| US06/903,453 US4700463A (en) | 1985-09-09 | 1986-09-04 | Non-crystalline semiconductor solar battery and method of manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199114A JPS6258685A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 非晶質半導体太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258685A true JPS6258685A (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16402361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199114A Pending JPS6258685A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 非晶質半導体太陽電池の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4700463A (ja) |
| JP (1) | JPS6258685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260821A3 (en) * | 1986-09-15 | 1988-11-02 | Energy Conversion Devices, Inc. | Conversion process for passivating short circuit current paths im semiconductor devices and articles thereby produced |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU594359B2 (en) * | 1985-08-24 | 1990-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. | Semiconductor device free from the current leakage through a semiconductor layer and method for manufacturing same |
| JPH06140650A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-05-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 透光性導電酸化膜の改質方法とこれを用いた光起電力装置の製造方法 |
| DE102008063558A1 (de) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Verfahren zur Bearbeitung der Oberfläche eines Wafers zur Herstellung einer Solarzelle und Wafer |
| US8525019B2 (en) * | 2010-07-01 | 2013-09-03 | Primestar Solar, Inc. | Thin film article and method for forming a reduced conductive area in transparent conductive films for photovoltaic modules |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935490A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
| US4451970A (en) * | 1982-10-21 | 1984-06-05 | Energy Conversion Devices, Inc. | System and method for eliminating short circuit current paths in photovoltaic devices |
| JPS5986269A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| JPS59107579A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置の作製方法 |
| JPS6085578A (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜光電変換素子の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60199114A patent/JPS6258685A/ja active Pending
-
1986
- 1986-09-04 US US06/903,453 patent/US4700463A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260821A3 (en) * | 1986-09-15 | 1988-11-02 | Energy Conversion Devices, Inc. | Conversion process for passivating short circuit current paths im semiconductor devices and articles thereby produced |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4700463A (en) | 1987-10-20 |
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