JPS649745B2 - - Google Patents
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- JPS649745B2 JPS649745B2 JP58017747A JP1774783A JPS649745B2 JP S649745 B2 JPS649745 B2 JP S649745B2 JP 58017747 A JP58017747 A JP 58017747A JP 1774783 A JP1774783 A JP 1774783A JP S649745 B2 JPS649745 B2 JP S649745B2
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- Japan
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- electrode layer
- photoelectric conversion
- layer
- optical semiconductor
- electrode
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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
- 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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は光エネルギを直接電気エネルギに変換
する光起電力装置の製造方法に関する。
する光起電力装置の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術
光エネルギを直接電気エネルギに変換する光起
電力装置、所謂太陽電池は無尽蔵な太陽光を主た
るエネルギ資源としているために、エネルギ資源
の枯渇が問題となる中で脚光を浴びている。
電力装置、所謂太陽電池は無尽蔵な太陽光を主た
るエネルギ資源としているために、エネルギ資源
の枯渇が問題となる中で脚光を浴びている。
第1図は斯かる光起電力装置を示し、1はガラ
ス・透光性プラスチツク等の絶縁基板、2a,2
b,2cは該絶縁基板1の一主面に並設された第
1〜第3の光電変換領域で、該変換領域2a,2
b,2cの各々は、絶縁基板1側から酸化スズ
(SnO2)、酸化インジウムスズ(In2O3−SnO2)
等の透明酸化電極材の第1電極層3a,3b,3
cと、例えば光入射側からPIN接合を有するアモ
ルフアスシリコン等の薄膜状光半導体層4a,4
b,4cと、該光半導体層4a,4b,4cとオ
ーミツク接触するアルミニウムAl等の第2電極
層5a,5b,5cと、を順次重畳せしめた積層
構造を成している。更に、上記並設された第1〜
第3の光電変換領域2a,2b,2cは第2図に
その要部を拡大して示す如く、右隣りの光半導体
層4b,4c下面から絶縁基板1上に露出した第
1電極層3b,3cの露出部3b′,3c′に、左隣
りの光半導体層4a,4b上面から延出して来た
第2電極層5a,5bの延長部5a′,5b′が直接
結合し、従つて第1〜第3の光電変換領域2a,
2b,2cは電気的に直列接続される。
ス・透光性プラスチツク等の絶縁基板、2a,2
b,2cは該絶縁基板1の一主面に並設された第
1〜第3の光電変換領域で、該変換領域2a,2
b,2cの各々は、絶縁基板1側から酸化スズ
(SnO2)、酸化インジウムスズ(In2O3−SnO2)
等の透明酸化電極材の第1電極層3a,3b,3
cと、例えば光入射側からPIN接合を有するアモ
ルフアスシリコン等の薄膜状光半導体層4a,4
b,4cと、該光半導体層4a,4b,4cとオ
ーミツク接触するアルミニウムAl等の第2電極
層5a,5b,5cと、を順次重畳せしめた積層
構造を成している。更に、上記並設された第1〜
第3の光電変換領域2a,2b,2cは第2図に
その要部を拡大して示す如く、右隣りの光半導体
層4b,4c下面から絶縁基板1上に露出した第
1電極層3b,3cの露出部3b′,3c′に、左隣
りの光半導体層4a,4b上面から延出して来た
第2電極層5a,5bの延長部5a′,5b′が直接
結合し、従つて第1〜第3の光電変換領域2a,
2b,2cは電気的に直列接続される。
この様な装置に於いて、光利用効率を左右する
一つの要因は、装置全体の受光面積(即ち、基板
面積)に対し、実際に発電に寄与する第1〜第3
の光電変換領域2a,2b,2cの総面積の占め
る割合いである。然るに各光電変換領域2a,2
b,2cの隣接間隔に必然的に存在する分離領域
は上記面積割合いを低下させる。
一つの要因は、装置全体の受光面積(即ち、基板
面積)に対し、実際に発電に寄与する第1〜第3
の光電変換領域2a,2b,2cの総面積の占め
る割合いである。然るに各光電変換領域2a,2
b,2cの隣接間隔に必然的に存在する分離領域
は上記面積割合いを低下させる。
従つて、光利用効率を向上させるためには各光
電変換領域2a,2b,2cの隣接間隔である分
離領域を小さくしなければならない。
電変換領域2a,2b,2cの隣接間隔である分
離領域を小さくしなければならない。
斯る間隔縮小は各層の加工精度で決まり、従つ
て、細密加工性に優れている写真蝕刻技術が有望
である。この技術による場合、基板1全面への第
1電極層の被着工程と、フオトレジスト及びエツ
チングによる各個別の第1電極層3a,3b,3
cの分離、即ち各第1電極層3a,3b,3cの
隣接間隔部分の除去工程と、を順次経た後、同様
の被着工程及び除去工程を光半導体層4a,4
b,4c並びに第2電極層5a,5b,5cにつ
いても各々再度繰り返し行なうことになる。
て、細密加工性に優れている写真蝕刻技術が有望
である。この技術による場合、基板1全面への第
1電極層の被着工程と、フオトレジスト及びエツ
チングによる各個別の第1電極層3a,3b,3
cの分離、即ち各第1電極層3a,3b,3cの
隣接間隔部分の除去工程と、を順次経た後、同様
の被着工程及び除去工程を光半導体層4a,4
b,4c並びに第2電極層5a,5b,5cにつ
いても各々再度繰り返し行なうことになる。
(ハ) 発明が解決しようとする課題
然し乍ら、上記写真蝕刻技術は水洗い等のウエ
ツトプロセスを含むために第2図に示す如く第1
電極層3bの露出部3b′の先端3b″と、左隣りの
光電変換領域2aから延出した光半導体層4aの
延出端4a′と、の間に微小な間隔δが形成される
と、該間隔δに上記光半導体層4aの写真蝕刻工
程に於いて水、エツチヤント若しくはフオトレジ
スト等が僅かながらも残留することがあり、後工
程に於いて被着される第2電極層5aの延長部5
a′と第1電極層3bの露出部3b′との結合界面に
上記水等の残留物が浸透する結果、上記延長部5
a′が露出部3b′から剥離する結合不良を招く危惧
を有していた。
ツトプロセスを含むために第2図に示す如く第1
電極層3bの露出部3b′の先端3b″と、左隣りの
光電変換領域2aから延出した光半導体層4aの
延出端4a′と、の間に微小な間隔δが形成される
と、該間隔δに上記光半導体層4aの写真蝕刻工
程に於いて水、エツチヤント若しくはフオトレジ
スト等が僅かながらも残留することがあり、後工
程に於いて被着される第2電極層5aの延長部5
a′と第1電極層3bの露出部3b′との結合界面に
上記水等の残留物が浸透する結果、上記延長部5
a′が露出部3b′から剥離する結合不良を招く危惧
を有していた。
更に、膜状を成す光半導体層4a,4b,4c
にピンホールが形成されることがあり、次工程で
被着される第2電極層が斯るピンホールを介して
第1電極層3a,3b,3cに到達する結果、該
第1電極層3a,3b,3cは当該光電変換領域
2a,2b,2cの光半導体層4a,4b,4c
を挾んで対向する第2電極層5a,5b,5cと
電気的に短絡する事故を招いていた。また、第2
電極層5a,5b,5cがオーミツク接触する光
半導体層4a,4b,4cの接触面は上記写真蝕
刻技術によるフオトレジストの塗付・剥離及び水
洗いに於いてピンホールが形成されないまでも膜
質が劣化せしめられると共に、水洗いに使用した
水が僅かながら残留し次工程で被着される第2電
極層5a,5b,5cを腐食する危惧を有してい
た。
にピンホールが形成されることがあり、次工程で
被着される第2電極層が斯るピンホールを介して
第1電極層3a,3b,3cに到達する結果、該
第1電極層3a,3b,3cは当該光電変換領域
2a,2b,2cの光半導体層4a,4b,4c
を挾んで対向する第2電極層5a,5b,5cと
電気的に短絡する事故を招いていた。また、第2
電極層5a,5b,5cがオーミツク接触する光
半導体層4a,4b,4cの接触面は上記写真蝕
刻技術によるフオトレジストの塗付・剥離及び水
洗いに於いてピンホールが形成されないまでも膜
質が劣化せしめられると共に、水洗いに使用した
水が僅かながら残留し次工程で被着される第2電
極層5a,5b,5cを腐食する危惧を有してい
た。
本発明は斯る点に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、第2電極層の剥離事故、ピンホ
ールによる短絡事故、光半導体層の膜質劣化並び
に第2電極層の腐食を回避させる製造方法を提供
することにある。
て、その目的は、第2電極層の剥離事故、ピンホ
ールによる短絡事故、光半導体層の膜質劣化並び
に第2電極層の腐食を回避させる製造方法を提供
することにある。
(ニ) 課題を解決するための手段
本発明は、絶縁基板上に設けられた複数の光電
変換領域を互いに電気的に直列接続せしめる光起
電力装置の製造方法であつて、絶縁基板上の複数
の光電変換領域毎に第1電極層を分割形成する工
程と、分割された第1電極層に連続的に跨がる薄
膜状光半導体層並びに第2電極層を順次積層被着
する工程と、上記連続して被着した光半導体層並
びに第2電極層をその厚み方向に除去して複数の
光電変換領域毎に分割することにより、一方の光
電変換領域の光半導体層が他方の光電変換領域の
第1電極層の先端を覆う状態で各光電変換領域の
隣接間隔部に上記第1電極層の一部のみを露出す
る工程と、上記一方の光電変換領域の第1電極層
の露出部分と他方の光電変換領域の第2電極層と
を結合する結合電極層を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
変換領域を互いに電気的に直列接続せしめる光起
電力装置の製造方法であつて、絶縁基板上の複数
の光電変換領域毎に第1電極層を分割形成する工
程と、分割された第1電極層に連続的に跨がる薄
膜状光半導体層並びに第2電極層を順次積層被着
する工程と、上記連続して被着した光半導体層並
びに第2電極層をその厚み方向に除去して複数の
光電変換領域毎に分割することにより、一方の光
電変換領域の光半導体層が他方の光電変換領域の
第1電極層の先端を覆う状態で各光電変換領域の
隣接間隔部に上記第1電極層の一部のみを露出す
る工程と、上記一方の光電変換領域の第1電極層
の露出部分と他方の光電変換領域の第2電極層と
を結合する結合電極層を形成する工程と、を含む
ことを特徴とする。
(ホ) 作用
本発明によれば、光半導体層が隣接間隔部にお
ける従来の不所望な間隔を埋める働きをし、また
第2電極層が光半導体層の除去工程時の保護層と
して作用する。
ける従来の不所望な間隔を埋める働きをし、また
第2電極層が光半導体層の除去工程時の保護層と
して作用する。
(ヘ) 実施例
第3図は本発明の製造方法にて製造される光起
電力装置の要部拡大断面図であつて、第2図の従
来例と同様第1の光電変換領域2aと第2の光電
変換領域2bとの隣接部に於ける接続箇所を示し
ている。斯る装置では、第2電極層5bの延長部
5b′は第1電極層3bの露出部3b′の先端3b″を
覆う光半導体層4aと同一パターンを有し、光半
導体層4a及び第2電極層5aのパターニング後
上記延長部5a′と露出部3b′とを橋絡すべく結合
電極層6aが設けられている。
電力装置の要部拡大断面図であつて、第2図の従
来例と同様第1の光電変換領域2aと第2の光電
変換領域2bとの隣接部に於ける接続箇所を示し
ている。斯る装置では、第2電極層5bの延長部
5b′は第1電極層3bの露出部3b′の先端3b″を
覆う光半導体層4aと同一パターンを有し、光半
導体層4a及び第2電極層5aのパターニング後
上記延長部5a′と露出部3b′とを橋絡すべく結合
電極層6aが設けられている。
斯る構造の光起電力装置を製造すべく、本発明
によれば、基板1上に第1電極層3a,3b,3
cを分割形成する工程と、分割形成された第1電
極層3a,3b,3cに連続的に跨がつて薄膜状
光半導体層並びに第2電極層を順次積層被着する
工程と、連続して被着した光半導体層並びに第2
電極層をその厚み方向に除去して複数の光半導体
層4a,4b,4c及び第2電極層5a,5b,
5cに分割することによつて光電変換領域2aの
光半導体層4aが光電変換領域2bの第1電極層
3bの先端3b″を覆う状態で、第1電極層3bの
露出部3b′を露出する工程と、第1電極層3bの
露出部3b′と第2電極層5aとを結合する結合電
極層6aを形成する工程を含んでいる。
によれば、基板1上に第1電極層3a,3b,3
cを分割形成する工程と、分割形成された第1電
極層3a,3b,3cに連続的に跨がつて薄膜状
光半導体層並びに第2電極層を順次積層被着する
工程と、連続して被着した光半導体層並びに第2
電極層をその厚み方向に除去して複数の光半導体
層4a,4b,4c及び第2電極層5a,5b,
5cに分割することによつて光電変換領域2aの
光半導体層4aが光電変換領域2bの第1電極層
3bの先端3b″を覆う状態で、第1電極層3bの
露出部3b′を露出する工程と、第1電極層3bの
露出部3b′と第2電極層5aとを結合する結合電
極層6aを形成する工程を含んでいる。
斯る製造方法によれば、第1電極層3bの露出
部3b′の先端3b″と光半導体層4aの延出部4
a′との間には、従来のような微小な間隙が形成さ
れることがない。
部3b′の先端3b″と光半導体層4aの延出部4
a′との間には、従来のような微小な間隙が形成さ
れることがない。
本発明者は本発明構造と従来構造とを対比する
ために1万個の量産試作を施したところ、従来45
%であつた歩留を本発明の実施により85%まで高
められることを確認した。
ために1万個の量産試作を施したところ、従来45
%であつた歩留を本発明の実施により85%まで高
められることを確認した。
また、光半導体層4a,4b,4cのパターニ
ングは第2電極層5a,5b,5cを被着形成し
た後に施すので、第2電極層5a,5b,5cの
被着形成に先立つ光半導体層4a,4b,4cの
パターニングの際発生することのあつたピンホー
ルによる第2電極層5a,5b,5cと第1電極
層3a,3b,3cとの短絡事故防止に有益であ
る。
ングは第2電極層5a,5b,5cを被着形成し
た後に施すので、第2電極層5a,5b,5cの
被着形成に先立つ光半導体層4a,4b,4cの
パターニングの際発生することのあつたピンホー
ルによる第2電極層5a,5b,5cと第1電極
層3a,3b,3cとの短絡事故防止に有益であ
る。
更に上記結合電極層6aとして第2電極層5
a,5b,5cの形成材料(例えばAl)より耐
湿性に富む材料(例えばAg、Ti及びそれ等を少
くとも1種含む合金)を選択使用すれば、第1電
極層3bの露出部3b′との結合界面に於ける湿気
を原因とする接触抵抗の増加を抑圧することがで
きる。
a,5b,5cの形成材料(例えばAl)より耐
湿性に富む材料(例えばAg、Ti及びそれ等を少
くとも1種含む合金)を選択使用すれば、第1電
極層3bの露出部3b′との結合界面に於ける湿気
を原因とする接触抵抗の増加を抑圧することがで
きる。
なお、本発明において留意しなければならない
ことは、第1電極層3bの先端3b″を覆う光半導
体層4aが第1電極層3bの先端3″、第2電極
層5aの延長部5a′及び結合電極層6aと共に、
第1〜第3の光電変換領域2a〜2cに於いて発
生する光起電力と逆極性の起電力を生ぜしめる結
果、光利用効率を縮小せしめるために上記光半導
体層4aの被覆幅を可及的に小さくしなければな
らないことである。斯る被覆幅の具体例として
は、最大許容幅が光電変換領域2a,2b,2c
の各有効幅の1/10程度であり、最小許容幅は写真
蝕刻技術のパターニング精度を考慮して1μm程
度である。
ことは、第1電極層3bの先端3b″を覆う光半導
体層4aが第1電極層3bの先端3″、第2電極
層5aの延長部5a′及び結合電極層6aと共に、
第1〜第3の光電変換領域2a〜2cに於いて発
生する光起電力と逆極性の起電力を生ぜしめる結
果、光利用効率を縮小せしめるために上記光半導
体層4aの被覆幅を可及的に小さくしなければな
らないことである。斯る被覆幅の具体例として
は、最大許容幅が光電変換領域2a,2b,2c
の各有効幅の1/10程度であり、最小許容幅は写真
蝕刻技術のパターニング精度を考慮して1μm程
度である。
(ト) 発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、第1電
極層の露出部先端を隣接せる光電変換領域の光半
導体層で覆うと共に、該露出部先端を覆う光半導
体層を越えて当該光電変換領域の第2電極層と上
記第1電極層とを結合電極層にて電気的に接続せ
しめたので、互いに隣接する光電変換領域の上記
両電極層は強固に電気的且つ機械的に結合し、電
極層の剥離を主因とする結合不良の発生率を抑圧
することができ、歩留の向上を図ることができ
る。
極層の露出部先端を隣接せる光電変換領域の光半
導体層で覆うと共に、該露出部先端を覆う光半導
体層を越えて当該光電変換領域の第2電極層と上
記第1電極層とを結合電極層にて電気的に接続せ
しめたので、互いに隣接する光電変換領域の上記
両電極層は強固に電気的且つ機械的に結合し、電
極層の剥離を主因とする結合不良の発生率を抑圧
することができ、歩留の向上を図ることができ
る。
更に、光電変換領域の各々を形成する光半導体
層を、第2電極層を被着形成後その厚み方向に除
去し複数の光電変換領域毎に分割せしめることに
よつて製造するので、上記第2電極層が光半導体
層の除去工程時の保護層として作用しピンホール
による短絡事故、膜質の劣化並びに腐食を招くこ
となく細密に加工することができ光利用効率を上
昇せしめることができる。
層を、第2電極層を被着形成後その厚み方向に除
去し複数の光電変換領域毎に分割せしめることに
よつて製造するので、上記第2電極層が光半導体
層の除去工程時の保護層として作用しピンホール
による短絡事故、膜質の劣化並びに腐食を招くこ
となく細密に加工することができ光利用効率を上
昇せしめることができる。
第1図は基本的な光起電力装置の一部を示す斜
視図、第2図は従来例の要部拡大断面図、第3図
は本発明の一実施例に於ける要部拡大断面図、を
夫々示している。 1……基板、2a,2b,2c……第1・第
2・第3の光電変換領域、3a,3b,3c……
第1電極層、3b″……露出部先端、4a,4b,
4c……光半導体層、5a,5b,5c……第2
電極層、6a……結合電極層。
視図、第2図は従来例の要部拡大断面図、第3図
は本発明の一実施例に於ける要部拡大断面図、を
夫々示している。 1……基板、2a,2b,2c……第1・第
2・第3の光電変換領域、3a,3b,3c……
第1電極層、3b″……露出部先端、4a,4b,
4c……光半導体層、5a,5b,5c……第2
電極層、6a……結合電極層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 絶縁基板上に設けられた複数の光電変換領域
を互いに電気的に直列接続せしめる光起電力装置
の製造方法であつて、 絶縁基板上の複数の光電変換領域毎に第1電極
層を分割形成する工程と、 分割された第1電極層に連続的に跨がる薄膜状
光半導体層並びに第2電極層を順次積層被着する
工程と、 上記連続して被着した光半導体層並びに第2電
極層をその厚み方向に除去して複数の光電変換領
域毎に分割することにより、一方の光電変換領域
の光半導体層が他方の光電変換領域の第1電極層
の先端を覆う状態で各光電変換領域の隣接間隔部
に上記第1電極層の一部のみを露出する工程と、 上記一方の光電変換領域の第2電極層と他方の
光電変換領域の第1電極層の露出部分とを結合す
る結合電極層を形成する工程と、 を含むことを特徴とする光起電力装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017747A JPS59143376A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58017747A JPS59143376A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59143376A JPS59143376A (ja) | 1984-08-16 |
| JPS649745B2 true JPS649745B2 (ja) | 1989-02-20 |
Family
ID=11952334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58017747A Granted JPS59143376A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59143376A (ja) |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58017747A patent/JPS59143376A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59143376A (ja) | 1984-08-16 |
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