JPS6272180A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
- Publication number
- JPS6272180A JPS6272180A JP60211686A JP21168685A JPS6272180A JP S6272180 A JPS6272180 A JP S6272180A JP 60211686 A JP60211686 A JP 60211686A JP 21168685 A JP21168685 A JP 21168685A JP S6272180 A JPS6272180 A JP S6272180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- metal
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- metal layer
- cut
- 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
Links
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、光起電力発生部に薄膜半導体を用いた太陽電
池のユニットセルを直列ｔｌ″Ｉｆｔシてなり、各ユニ
ットセルの金属電極を、半導体層上に全面に破着した金
属層をレーザ光を照射して分割して形成する大間電池装
置に関する。
池のユニットセルを直列ｔｌ″Ｉｆｔシてなり、各ユニ
ットセルの金属電極を、半導体層上に全面に破着した金
属層をレーザ光を照射して分割して形成する大間電池装
置に関する。
原料ガスのグロー放電分解や光ＣＶＤにより形成される
アモルファス半導体膜は気相成長であるため、原理的に
大面積化が容易であり、低コスト太陽電池材料として朋
持されている。こうしたアモルファス太陽電池から発電
した電力を効率よ（取り出すためには、太陽電池の装置
を、例えば第２図に示すような形状とし、ユニットセル
が直列接続されるような構造にすることが望ましい。こ
の構造は、ガラス基板等の透明絶縁基板ｌ上に遇明電Ｖ
ｉ２１，２２，２３．２４・・・を短冊状に形成し、そ
のＥに光起電力発生部であるアモルファス半導体！！３
１゜３２．３３．３４・・・、次いで金属電極４１，４
２，４３．４４・・・の順に形成する。そして一つのユ
ニットセルの透明電）Ｍが隣接するユニットセルの金属
電極と一部接触する構造となるように両電極及びアモル
ファス層のパターンを構成する。 こうしたパターンの形成には、レーザスクライブ技術が
最近用いられるようになってきた。これにより従来のフ
ォトエツチングを用いる場合に比べてパターニングの工
程数が減り、コストの低減がはかれるという利点が生ず
る。 レーザスクライブを用いたパターニングでは、まず基板
１の全面に形成された透明導電膜上に通常ＹＡＧレーザ
を用いるレーザからの光を集光したビームを掃引し、短
冊状の透明電極２１．２２．２３・・・を形成する。そ
の上にアモルファス層を全面に形成し、そののち同様に
集光されたレーザビームを掃引することにより分割して
短冊状のアモルファスＩ！！！領域３１．３２．３３・
・・を形成する。 第３図は、こうしてバターニングされた透明電極及びア
モルファス層番二金属層４を全面に形成した状態を示す
、この金属層４をレーザで切断すれば第２図のような直
列接続構造が接続されることになるが、実際にＹＡＧレ
ーザを用いて金属層を分割する場合、レーザビーム出力
の調整が非常に困難である。すなわち、レーザ出力が小
さいと金属層は完全には切断されずに隣り合ったユニッ
トセルが短絡されてしまい、また出力が大き過ぎると下
の透明電極２１．２２．２３・・・まで同時に切断され
、そこでユニットセル間の接続が遮断されるという問題
が生しるので、金属層４のみが切断されるレーザ出力の
最適条件を捜し出すことは大変困難である。また置屋を
目的とする場合には、各太陽電池装置ごとに異なるレー
ザ出力の最適条件を見出しながら加工を行わなければな
らないということは大きな欠点となる。さらに金属層の
厚さや反射率にばらつきがあると、一定の出力のレーザ
で掃引した場合にも切断できない部分、あるいは透明電
極まで切断してしまう部分が生ずる。
アモルファス半導体膜は気相成長であるため、原理的に
大面積化が容易であり、低コスト太陽電池材料として朋
持されている。こうしたアモルファス太陽電池から発電
した電力を効率よ（取り出すためには、太陽電池の装置
を、例えば第２図に示すような形状とし、ユニットセル
が直列接続されるような構造にすることが望ましい。こ
の構造は、ガラス基板等の透明絶縁基板ｌ上に遇明電Ｖ
ｉ２１，２２，２３．２４・・・を短冊状に形成し、そ
のＥに光起電力発生部であるアモルファス半導体！！３
１゜３２．３３．３４・・・、次いで金属電極４１，４
２，４３．４４・・・の順に形成する。そして一つのユ
ニットセルの透明電）Ｍが隣接するユニットセルの金属
電極と一部接触する構造となるように両電極及びアモル
ファス層のパターンを構成する。 こうしたパターンの形成には、レーザスクライブ技術が
最近用いられるようになってきた。これにより従来のフ
ォトエツチングを用いる場合に比べてパターニングの工
程数が減り、コストの低減がはかれるという利点が生ず
る。 レーザスクライブを用いたパターニングでは、まず基板
１の全面に形成された透明導電膜上に通常ＹＡＧレーザ
を用いるレーザからの光を集光したビームを掃引し、短
冊状の透明電極２１．２２．２３・・・を形成する。そ
の上にアモルファス層を全面に形成し、そののち同様に
集光されたレーザビームを掃引することにより分割して
短冊状のアモルファスＩ！！！領域３１．３２．３３・
・・を形成する。 第３図は、こうしてバターニングされた透明電極及びア
モルファス層番二金属層４を全面に形成した状態を示す
、この金属層４をレーザで切断すれば第２図のような直
列接続構造が接続されることになるが、実際にＹＡＧレ
ーザを用いて金属層を分割する場合、レーザビーム出力
の調整が非常に困難である。すなわち、レーザ出力が小
さいと金属層は完全には切断されずに隣り合ったユニッ
トセルが短絡されてしまい、また出力が大き過ぎると下
の透明電極２１．２２．２３・・・まで同時に切断され
、そこでユニットセル間の接続が遮断されるという問題
が生しるので、金属層４のみが切断されるレーザ出力の
最適条件を捜し出すことは大変困難である。また置屋を
目的とする場合には、各太陽電池装置ごとに異なるレー
ザ出力の最適条件を見出しながら加工を行わなければな
らないということは大きな欠点となる。さらに金属層の
厚さや反射率にばらつきがあると、一定の出力のレーザ
で掃引した場合にも切断できない部分、あるいは透明電
極まで切断してしまう部分が生ずる。
本発明は、上述の欠点を除去して少なくとも金属電橋の
バターニングをレーザを用いて行う製造の際の歩留りが
向上する直列接続型大喝電池装置を促供することを目的
とする。
バターニングをレーザを用いて行う製造の際の歩留りが
向上する直列接続型大喝電池装置を促供することを目的
とする。
本発明による太陽電池装置は、各ユニットセルに属する
金属電極間のレーザビームの照射によって形成される分
割部と半導体層の間にその分割部と同様の条状のパター
ンの絶ｌ＆層を備えることによって、金属層のレーザに
よる分割時に金属層の切断に必要な最小限のレーザ出力
以上の出力に設定すれば、非常に広い出力範囲で金属層
だけが切断されて半４体層以下の層が切断されず、レー
ザによる金属？ｉ１極のパターンを容易に、しかも歩留
りよ（行うことができて上記の目的を達成する。
金属電極間のレーザビームの照射によって形成される分
割部と半導体層の間にその分割部と同様の条状のパター
ンの絶ｌ＆層を備えることによって、金属層のレーザに
よる分割時に金属層の切断に必要な最小限のレーザ出力
以上の出力に設定すれば、非常に広い出力範囲で金属層
だけが切断されて半４体層以下の層が切断されず、レー
ザによる金属？ｉ１極のパターンを容易に、しかも歩留
りよ（行うことができて上記の目的を達成する。
【発明の実施例］
第１図は本発明の一実施例の製造工程を示し、第２図、
第３図と共通の部分には同一の符号が付されている。透
明絶縁基板ｌの上に第２図の場合と同様に透明導電膜の
バターニングにより透明電ｉ２１，２２．２３・・・を
、アモルファス層のバターニングによりアモルファス層
領域３１．３２．３３・・・を形成したのち、例えばス
クリーン印刷によりストライプ状に絶縁膜５１，５２，
５３，５４．５５・・・を塗布し焼成する。これら絶縁
膜の厚さはｌ〇−程度で、材料としてエポキシ、ポリエ
ステル、ポリイミド系、ポリアミド系各樹脂あるいはシ
リコーン樹脂等を用いると、その上にＩ７さ数１０００
人の金属Ｎ４を被着するときに基板ｌの温度を上げても
塗膜からのガスの放出を小さく抑えることができる。そ
の上に金属層４を真空蒸着やスパッタ法により形成して
、第１図＋ａ＋に示す断面構造をもつモジュールを製作
する。 第１図＋ａｌに示すモジュールの各ユニ、トセルが直列
接続となるようにするためには、金属１［Ｉ４をレーザ
ビームにより切断して第２図に示すような金属電極４１
，４２．４３・・・に分割しなければならない。 この場合、第１図ｆａｔに示したように金属層４を分割
しようとする部分の下側に予め絶！！塗膜５１，５２゜
５３・・・を形成しておくと、金属層を切断するのに必
要な出力以上の出力のレーザビームを照射しても、金属
層だけが切断されてアモルファス層以下の層が切断され
ないことが、非常に広い出力範囲において得られること
が判かった。バターニングには、ＹＡＧレーザやエキシ
マレーザを用いることができるが、とりわけ高出力で紫
外域に発振線をもつＡｒｃ（波長１９３ｎａ）やにｒＦ
（波長２４８ｎｍ）のエキシマレーザを用いると、紫外
線に対して不透明な絶縁膜５１゜５２、５３・・・によ
り阻止されてレーザビームはその下の層には到達しない
ので、レーザ出力範囲を広く変化させることができ、第
１図ｆｂｌに示すような金属ｆｔ ｈ ４１ 、４２．
４３・・・のバターニングに有利になる。 【発明の効果】 本発明によれば、直列接続型のアモルファス太陽電池装
置の金属電極をレーザビームによりパターニングする場
合に、レーザで切断しようとする金属層部分の下側に予
め塗料のスクリーン印刷等により形成される絶縁層を設
けておくことにより、金属層だけが切断され、その下の
アモルファス層以下を切断しないように行うパターニン
グに必要なレーザ出力の許容範囲が大幅に広がる。その
結果、これまでレーザによるパターニングが困難である
と考えられていた金属層のレーザスクライブが容易にな
り、太陽電池装置の歩留り並びに量産性が向上する効果
が得られる。
第３図と共通の部分には同一の符号が付されている。透
明絶縁基板ｌの上に第２図の場合と同様に透明導電膜の
バターニングにより透明電ｉ２１，２２．２３・・・を
、アモルファス層のバターニングによりアモルファス層
領域３１．３２．３３・・・を形成したのち、例えばス
クリーン印刷によりストライプ状に絶縁膜５１，５２，
５３，５４．５５・・・を塗布し焼成する。これら絶縁
膜の厚さはｌ〇−程度で、材料としてエポキシ、ポリエ
ステル、ポリイミド系、ポリアミド系各樹脂あるいはシ
リコーン樹脂等を用いると、その上にＩ７さ数１０００
人の金属Ｎ４を被着するときに基板ｌの温度を上げても
塗膜からのガスの放出を小さく抑えることができる。そ
の上に金属層４を真空蒸着やスパッタ法により形成して
、第１図＋ａ＋に示す断面構造をもつモジュールを製作
する。 第１図＋ａｌに示すモジュールの各ユニ、トセルが直列
接続となるようにするためには、金属１［Ｉ４をレーザ
ビームにより切断して第２図に示すような金属電極４１
，４２．４３・・・に分割しなければならない。 この場合、第１図ｆａｔに示したように金属層４を分割
しようとする部分の下側に予め絶！！塗膜５１，５２゜
５３・・・を形成しておくと、金属層を切断するのに必
要な出力以上の出力のレーザビームを照射しても、金属
層だけが切断されてアモルファス層以下の層が切断され
ないことが、非常に広い出力範囲において得られること
が判かった。バターニングには、ＹＡＧレーザやエキシ
マレーザを用いることができるが、とりわけ高出力で紫
外域に発振線をもつＡｒｃ（波長１９３ｎａ）やにｒＦ
（波長２４８ｎｍ）のエキシマレーザを用いると、紫外
線に対して不透明な絶縁膜５１゜５２、５３・・・によ
り阻止されてレーザビームはその下の層には到達しない
ので、レーザ出力範囲を広く変化させることができ、第
１図ｆｂｌに示すような金属ｆｔ ｈ ４１ 、４２．
４３・・・のバターニングに有利になる。 【発明の効果】 本発明によれば、直列接続型のアモルファス太陽電池装
置の金属電極をレーザビームによりパターニングする場
合に、レーザで切断しようとする金属層部分の下側に予
め塗料のスクリーン印刷等により形成される絶縁層を設
けておくことにより、金属層だけが切断され、その下の
アモルファス層以下を切断しないように行うパターニン
グに必要なレーザ出力の許容範囲が大幅に広がる。その
結果、これまでレーザによるパターニングが困難である
と考えられていた金属層のレーザスクライブが容易にな
り、太陽電池装置の歩留り並びに量産性が向上する効果
が得られる。
第１図は本発明の一実施例の製造工程を順次示す断面図
、第２図は従来の太陽電池装置の断面図、第３図はその
製造工程の中間段階を示す断面図である。 ｌ：透明絶縁基板、２１．２２．２３．２４，２５ ：
透明電極、３１．３２，３３．３４．３５ ：アモルフ
ァスＩｌｉ領域、４：金属層、４１，４２，４３．４４
．４５ ：金属電橋、５１，５２，５３，５４，５５
：絶縁守成。
、第２図は従来の太陽電池装置の断面図、第３図はその
製造工程の中間段階を示す断面図である。 ｌ：透明絶縁基板、２１．２２．２３．２４，２５ ：
透明電極、３１．３２，３３．３４．３５ ：アモルフ
ァスＩｌｉ領域、４：金属層、４１，４２，４３．４４
．４５ ：金属電橋、５１，５２，５３，５４，５５
：絶縁守成。
Claims (1)
- １）透明絶縁基板上に順に積層された透明電極、半導体
層、金属電極からなるユニットセルが直列接続され、各
ユニットセルの金属電極は半導体層上に全面被着した金
属層がレーザ光の照射により分割されてなるものにおい
て、金属層の分割部と半導体層の間に該分割部と同様の
条状パターンの絶縁層を備えたことを特徴とする太陽電
池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211686A JPS6272180A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211686A JPS6272180A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 太陽電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272180A true JPS6272180A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16609904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211686A Pending JPS6272180A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272180A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233477A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60211686A patent/JPS6272180A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233477A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
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