CN101026174A - 半导体装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光电动势装置，包括：用于电分离第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部、在第一开沟部和第二开沟部之间的区域中，以从第二背面电极的上表面至少切断中间层的方式形成的第三开沟部、以至少覆盖中间层的切断部的方式埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件、和在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，与第一基板侧电极电连接，并且跨越第三开沟部而与第二背面电极电连接的导电性部件。

Description

半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及光电动势装置及其制造方法，特别涉及设置有在多个光电变换部之间具有导电性的中间层的光电动势装置及其制造方法。
背景技术
在现阶段，设置有在多个光电变换部之间具有导电性的中间层的光电动势装置是众所周知的。这种光电动势装置，例如，已经在日本特开2002-118273号专利公报中有所揭示。
在上述日本特开2002-118273号专利公报中揭示的光电动势装置中，在基板上隔开规定间隔而形成第一透明电极和第二透明电极，并且在第一透明电极和第二透明电极上，形成第一光电变换单元。而且，在第一光电变换单元上，隔着具有导电性的中间层形成第二光电变换单元。而且，在第二光电变换单元上，以分别与所述第一透明电极和第二透明电极对应的方式而配置有第一背面电极和第二背面电极。此外，经由以贯通第二光电变换单元、中间层和第一光电变换单元的方式形成的开沟部，而使第一背面电极与第二透明电极电连接。
但是，在上述日本特开2002-118273号专利公报中揭示的光电动势装置中，因为第一背面电极与在开沟部内具有导电性的中间层接触，所以存在着在第一背面电极和中间层之间发生电短路那样的问题。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的之一在于提供一种在备有在多个光电变换部之间具有导电性的中间层的情形中，也能够抑制背面电极和中间层的电短路的光电动势装置及其制造方法。
为了实现所述目的，根据本发明的第一方面中的光电动势装置，包括具有绝缘性表面的基板、在基板的绝缘性表面上形成的，由第一开沟部所分离的第一基板侧电极和第二基板侧电极、以覆盖第一基板侧电极和第二基板侧电极的方式形成的第一光电变换部、隔着具有导电性的中间层在第一光电变换部的表面上形成的第二光电变换部、在第二光电变换部的表面上形成的，分别与第一基板侧电极和第二基板侧电极对应的第一背面电极和第二背面电极、用于电分离第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部、在第一开沟部和第二开沟部之间的区域中，以从第二背面电极的上表面至少切断中间层的方式形成的第三开沟部、以至少覆盖中间层的切断部的方式埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件、以及在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，与第一基板侧电极电连接，并且跨越第三开沟部而与第二背面电极电连接的导电性部件。
在根据该第一方面中的光电动势装置中，如上所述，通过在用于电分离第一基板侧电极和第二基板侧电极的第一开沟部、和用于电分离第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部之间的区域中，设置以从第二背面电极的上表面至少切断中间层的方式形成的第三开沟部，并且设置以至少覆盖中间层的切断部的方式埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件，而能够用该第一绝缘部件，使相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层、和相对于第三开沟部的第二开沟部侧的中间层电绝缘。此外，因为通过在用于电分离第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部和埋入第一绝缘部件的第三开沟部之间的区域中，设置与第一基板侧电极电连接，并且跨越第三开沟部而与第二背面电极电连接的导电性部件，由所述第一绝缘部件，使该导电性部件与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电绝缘，所以能够抑制导电性部件与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层发生电短路。此外，因为通过与背面电极不同地设置导电性部件，在形成第二光电变换部后连续地形成背面电极，此后，能够采用形成导电性部件的制造步骤，所以在光电动势装置的制造过程中能够防止最想要抑制污染的第二光电变换部的表面暴露在大气中。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，优选还包括在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且与露出第一基板侧电极的表面的方式形成的第四开沟部，导电性部件被形成为以与在第四开沟部内露出的第一基板侧电极的表面接触的方式埋入在第四开沟部中，并且跨越埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件而与第二背面电极电连接。如果这样地进行构成，则因为由埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件使埋入在第四开沟部内的导电性部件，与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电绝缘，所以能够抑制导电性部件与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层发生电短路。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，优选导电性部件包括通过在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，熔融第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部所得到的，具有与第一基板侧电极电连接的导电性的熔融部、和与熔融部电连接，并且以跨越埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件而与第二背面电极电连接的方式形成的连接部。如果这样地进行构成，则与只用构成连接部的材料连接第一基板侧电极和第二背面电极的情形比较，能够以设置熔融部的份数，减少构成连接部的材料使用量。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，优选将第一绝缘部件充填在第三开沟部内。如果这样地进行构成，则能够可靠地使导电性部件和对第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电绝缘。
这时，第一绝缘部件的上表面也可以被形成为比第二背面电极的上表面更朝上突出。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，也可以以与第二背面电极的第一开沟部和第三开沟部之间的区域的表面接触的方式形成导电性部件。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，也可以以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且露出第一基板侧电极的表面的方式形成第二开沟部。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，优选以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且露出第一基板侧电极的表面的方式形成第三开沟部。如果这样地进行构成，则因为在第三开沟部中能够分开第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，所以能够抑制第三开沟部的第一开沟部侧的第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部与第三开沟部的导电性部件侧的第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部的电连接。因此，能够通过第三开沟部容易地使邻接的光电动势元件电绝缘。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，优选还包括以埋入在第二开沟部内的方式形成的第二绝缘部件。如果这样地进行构成，则当以连接第一基板侧电极和第二背面电极的方式形成导电性部件时，能够抑制导电性部件侵入第二开沟部。因此，能够抑制发生由侵入第二开沟部的导电性部件引起的电短路。
这时，优选将第二绝缘部件充填在第二开沟部内。如果这样地进行构成，则能够可靠地防止导电性部件侵入第二开沟部。
在根据上述第一方面中的光电动势装置中，中间层也可以具有使从基板侧入射的光部分反射并且部分透过的功能。
本发明的第二方面中的光电动势装置的制造方法包括：在具有绝缘性表面的基板的绝缘性表面上形成基板侧电极的步骤、通过在基板侧电极上形成第一开沟部，形成由第一开沟部分离的第一基板侧电极和第二基板侧电极的步骤、以覆盖第一基板侧电极和第二基板侧电极的方式形成的第一光电变换部的步骤、隔着具有导电性的中间层在第一光电变换部的表面上形成第二光电变换部的步骤、在第二光电变换部的表面上形成背面电极的步骤、此后，形成用于将背面电极分离成第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部，并且在第一开沟部和第二开沟部之间的区域中，以从第二背面电极的上表面至少贯通中间层的方式形成第三开沟部的步骤、在第三开沟部内，以至少覆盖中间层的切断部的方式形成第一绝缘部件的步骤、以及在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，形成与第一基板侧电极电连接，并且跨越第三开沟部而与第二背面电极电连接的导电性部件的步骤。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，优选还包括在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且露出第一基板侧电极的表面的方式，形成第四开沟部的步骤，形成导电性部件的步骤包括以与在第四开沟部内露出的第一基板侧电极的表面接触的方式，将导电性部件埋入在第四开沟部中，并且跨越埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件而使导电性部件与第二背面电极电连接的步骤。如果这样地进行构成，则因为埋入在第四开沟部中的导电性部件，由埋入在第三开沟部中的第一绝缘部件，与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电绝缘，所以能够以不与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电短路的方式设置导电性部件。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，优选实质上与形成第四开沟部的步骤同时地进行形成第二开沟部和第三开沟部的步骤。如果这样地进行构成，则能够简化光电动势装置的制造步骤。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，优选形成导电性部件的步骤也可以包括以与第二背面电极的第一开沟部和第三开沟部之间的区域接触的方式形成导电性部件的步骤。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，优选形成导电性部件的步骤包括在第二开沟部和第三开沟部之间的区域中，通过熔融第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，形成与第一基板侧电极电连接的具有导电性的熔融部的步骤、和以与熔融部电连接，并且跨越埋入在第三开沟部内的第一绝缘部件而与第二背面电极电连接的方式形成连接部的步骤。如果这样地进行构成，则与只用构成连接部的材料连接第一基板侧电极和第二背面电极的情形比较，能够以设置熔融部的份数，用较少的材料形成连接部，将第一基板侧电极和第二背面电极电连接起来。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，优选形成第三开沟部的步骤包括以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且露出第一基板侧电极的表面的方式形成第三开沟部的步骤。如果这样地进行构成，则因为在第三开沟部中能够分开第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，所以能够抑制将第三开沟部的第一开沟部侧的第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部与第三开沟部的导电性部件侧的第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部电连接起来。因此，能够抑制将导电性部件与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电连接起来。
这时，优选形成第一绝缘部件的步骤包括将第一绝缘部件充填在第三开沟部内的步骤。如果这样地进行构成，则能够可靠地使导电性部件与相对于第三开沟部的第一开沟部侧的中间层电绝缘。
在根据上述第二方面的光电动势装置的制造方法中，形成第二开沟部的步骤也可以包括以贯通第二背面电极、第二光电变换部、中间层和第一光电变换部，并且露出第一基板侧电极的表面的方式形成第二开沟部的步骤。
这时，优选还包括将第二绝缘部件充填在第二开沟部内的步骤。如果这样地进行构成，则当以连接第一基板侧电极和第二背面电极的方式形成导电性部件时，能够抑制导电性部件侵入第二开沟部。因此，能够抑制发生由侵入第二开沟部的导电性部件引起的电短路。
附图说明
图1是表示根据本发明的第一实施方式的光电动势装置的构成的剖面图。
图2是用于说明图1所示的根据第一实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图3是用于说明图1所示的根据第一实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图4是用于说明图1所示的根据第一实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图5是用于说明图1所示的根据第一实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图6是用于说明图1所示的根据第一实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图7是表示根据本发明的第一实施方式的比较例1的光电动势装置的构成的剖面图。
图8是表示根据本发明的第二实施方式的光电动势装置的构成的剖面图。
图9是用于说明图7所示的根据第二实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图10是用于说明图7所示的根据第二实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图11是用于说明图7所示的根据第二实施方式的光电动势装置的制造过程的剖面图。
图12是表示根据本发明的第一实施方式的变形例的光电动势装置的构成的剖面图。
具体实施方式
下面，根据附图说明使本发明具体化的实施方式。
(第一实施方式)
首先，参照图1，对根据本发明的第一实施方式的光电动势装置的构造进行说明。
在根据第一实施方式的光电动势装置1中，如图1所示，包括基板2、基板侧电极3a和3b、光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6、背面电极7a和7b、绝缘部件8和连接电极9。根据该第一实施方式的光电动势装置1，具有在沿基板2的主表面的方向中经由连接电极9串联连接多个单元的构造。下面，详细地进行说明。
基板2具有绝缘性表面，并且由具有透光性的玻璃构成。该基板2具有约1mm～约5mm的厚度。此外，在基板2的上表面上，形成由开沟部3c分离的基板侧电极3a和3b。该基板侧电极3a和3b具有约800nm的厚度，并且由具有导电性和透光性的氧化锡(SnO2)等的TCO(Transparent Conductive Oxide：透明的导电性氧化物)构成。此外，基板侧电极3a和3b分别是本发明的“第一基板侧电极”和“第二基板侧电极”的一个例子，开沟部3c是本发明的“第一开沟部”的一个例子。
此外，在基板侧电极3a和3b的上表面上，形成由pin型的非晶质硅系半导体构成的光电变换单元4。该由pin型的非晶质硅系半导体构成的光电变换单元4由具有约10nm～约20nm厚度的p型氢化非晶质碳化硅(a-SiC:H)层、具有约250nm～约350nm厚度的i型氢化非晶质硅(a-Si:H)层、和具有约20nm～约30nm厚度的n型氢化非晶质硅层构成。此外，光电变换单元4、在基板侧电极3a的上表面上，具有开沟部4a、4b和4c，并且以埋入开沟部3c的方式形成。由该非晶质硅系半导体构成的光电变换单元4是为了吸收比较短的波长的光而形成的。此外，光电变换单元4是本发明的“第一光电变换部”的一个例子。
此外，在光电变换单元4的上表面上，在分别与开沟部4a、4b和4c对应的区域中形成具有开沟部5a、5b和5c的中间层5。此外，中间层5具有约10nm～约500nm的厚度。该中间层5由具有导电性，并且具有使从基板2侧入射的光部分反射和部分透过的功能的氧化锌(ZnO)等的TCO构成。此外，中间层5具有通过部分地反射从基板2侧入射的光来增加通过光电变换单元4的光量的功能。因此，可以不增大光电变换单元4的厚度地增加光电变换单元4的输出电流。即，可以一面抑制与由非晶质硅系半导体构成的光电变换单元4的厚度相应地变得显著的光恶化，一面增加光电变换单元4的输出电流。因此，可以实现光电变换单元4和6的输出电流的均衡。
此外，在中间层5的上表面上，在与开沟部5a、5b和5c对应的区域中形成由具有开沟部6a、6b和6c的pin型微晶质硅系半导体构成的光电变换单元6。该由pin型微晶质硅系半导体构成的光电变换单元6由具有约10nm～约20nm厚度的p型氢化微晶质硅(μc-Si:H)层、具有约1500nm～约2000nm厚度的i型氢化微晶质硅层、和具有约20nm～约30nm厚度的n型氢化微晶质硅层构成。此外，该由pin型微晶质硅系半导体构成的光电变换单元6是为了吸收比较长的波长的光形成的。此外，光电变换单元6是本发明的“第二光电变换部”的一个例子。
此外，在光电变换单元6的上表面上，形成由在与开沟部6b对应的区域中形成的开沟部7d分离的背面电极7a和7b。此外，背面电极7b在分别与开沟部6a和6c对应的区域中具有开沟部7c和7e。此外，背面电极7a和7b具有约200nm～约400nm的厚度，并且由将银(Ag)作为主成分的金属材料构成。此外，背面电极7a和7b具有通过反射从基板2的下面侧入射并到达背面电极7a和7b的光，使其再次入射到光电变换单元4和6的功能。此外，背面电极7a和7b分别是本发明的“第一背面电极”和“第二背面电极”的一个例子。
这里，在第一实施方式中，由开沟部4b、5b、6b和7d构成用于电分离背面电极7a和背面电极7b的开沟部20a，由开沟部4c、5c、6c和7e构成用于电分离中间层5的开沟部20b。此外，由开沟部4a、5a、6a和7c构成用于电连接背面电极7b和基板侧电极3a的开沟部20c。这样，开沟部20a、开沟部20b和开沟部20c，以贯通背面电极(背面电极7a和7b)、光电变换单元6、中间层5和光电变换单元4，并且以露出基板侧电极3a的表面的方式形成。此外，开沟部20a、20b和20c，分别是本发明的“第一开沟部”、“第二开沟部”和“第三开沟部”的一个例子。
此外，在第一实施方式中，绝缘部件8由包含氧化铝(A12O3)粒子的环氧树脂构成，并且以充填在开沟部20b内的方式埋入。即，以使位于中间层5的开沟部5c的开沟部3c侧的部分和位于中间层5的开沟部5c的开沟部5a侧的部分电绝缘的方式，埋入绝缘部件8。此外，绝缘部件8的上表面被形成为比背面电极7b的上表面更朝上突出。此外，绝缘部件8是本发明的“第一绝缘部件”的一个例子。
此外，在第一实施方式中，连接电极9由导电性膏(银膏)构成，并且以与露出在开沟部20c内的基板侧电极3a的表面接触的方式，埋入在开沟部20c内，并且以跨越绝缘部件8在邻接的单元的背面电极7b的开沟部3c和开沟部20b之间的区域的上表面电连接起来的方式形成该连接电极9。因此，串联连接与基板侧电极3a邻接的单元的背面电极7b。此外，连接电极9是本发明的“导电性部件”的一个例子。
下面，参照图1～图6，说明根据本发明的第一实施方式的光电动势装置1的制造过程。
首先，如图2所示，用热CVD(Chemica1 Vapor Deposition：化学气相沉积)法，在具有绝缘性表面的基板2的上表面上，形成由具有约800nm厚度的氧化锡构成的基板侧电极3。
下面，如图3所示，在基板侧电极3上，通过从基板侧电极3侧扫描波长约1064nm、振荡频率约20kHz、平均功率约14.0W的Nd:YAG激光的基本波(图3的LB1)，形成开沟部3c。因此，形成由开沟部3c分离的基板侧电极3a和3b。
下面，如图4所示，通过用等离子体CVD法，在基板侧电极3a和3b的上表面上，顺次地形成具有约10nm～约20nm厚度的p型氢化非晶质碳化硅层、具有约250nm～约350nm厚度的i型氢化非晶质硅层、和具有约20nm～约30nm厚度的n型氢化非晶质硅层，形成由非晶质硅系半导体构成的光电变换单元4。此后，在光电变换单元4的上表面上，用溅射法，形成由具有约10nm～约500nm厚度的氧化锌构成的中间层5。而且，在中间层5的上表面上，通过用等离子体CVD法，顺次地形成具有约10nm～约20nm厚度的p型氢化微晶质硅层、具有约1500nm～约2000nm厚度的i型氢化微晶质硅层、和具有约20nm～约30nm厚度的n型氢化微晶质硅层，形成由微晶质硅系半导体构成的光电变换单元6。
此后，在光电变换单元6的上表面上，利用溅射法，形成由具有约200nm～约400nm厚度，并且将银作为主成分的金属材料构成的背面电极7。
这里，在第一实施方式中，因为连续地形成光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6和背面电极7，所以能够使光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6的表面不暴露在大气中而形成。
下面，如图5所示，以与开沟部3c邻接的方式，通过从基板2侧扫描波长约532nm、振荡频率约12kHz、平均功率约230mW的Nd:YAG激光的第二高次谐波(图5的LB2)，同时形成由开沟部4b、5b、6b和7d构成的开沟部20a、由开沟部4c、5c、6c和7e构成的开沟部20b、和由开沟部4a、5a、6a和7c构成的开沟部20c。因此，形成由开沟部20a分离的背面电极7a和7b。
而且，如图6所示，用网印法，以充填开沟部20b，并且位于背面电极7b上的方式涂敷由含有氧化铝粒子的环氧树脂构成的绝缘部件8。此后，如图1所示，用网印法，以充填开沟部20c，并且跨越绝缘部件8地与背面电极7b电连接的方式涂敷由银膏构成的连接电极9。
在第一实施方式中，如上所述，通过在用于电分离基板侧电极3a和基板侧电极3b的开沟部3c和用于电分离背面电极7a和背面电极7b的开沟部20a之间的区域中，设置以切断中间层5的方式形成的开沟部20b，并且设置埋入在开沟部20b内的绝缘部件8，而能够由该绝缘部件8，使相对于开沟部20b的开沟部3c侧的中间层5和相对于开沟部20b的开沟部20c侧的中间层5电绝缘。此外，因为通过在用于电分离背面电极7a和背面电极7b的开沟部20a和埋入有绝缘部件8的开沟部20b之间的区域中，设置开沟部20c，同时设置与在开沟部20c内露出的基板侧电极3a的表面电连接，并且跨越绝缘部件8而与邻接的单元的背面电极7b电连接的连接电极9，由所述绝缘部件8，使该连接电极9与相对于开沟部20b的开沟部3c侧的中间层5电绝缘，所以能够抑制连接电极9与相对于开沟部20b的开沟部3c侧的中间层5发生电短路。
此外，在第一实施方式中，因为能够采用通过与背面电极7不同地设置连接电极9，在形成光电变换单元6后连续地形成背面电极7，此后，形成开沟部20c，并且在该形成的开沟部20c中形成连接电极9的制造步骤，所以能够在光电动势装置1的制造过程中防止使最想要抑制污染的光电变换单元6的表面暴露在大气中。
下面，说明为了确认所述第一实施方式的效果而进行的实验。在该确认实验中，制作了根据下面的实施例1的光电动势装置1和根据比较例1的光电动势装置101。
首先，如图1所示地利用第一实施方式的制造过程制作根据实施例1的光电动势装置1。此外，以具有图7所示的构造的方式制作出根据比较例1的光电动势装置101。这时，以具有与实施例1的光电动势装置1的光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6、背面电极7a和7b相同厚度和组成的方式，形成光电动势装置101的光电变换部104、中间层105、光电变换部106、背面电极107a和107b。此外，在比较例1中，只形成在实施例1的开沟部20a、20b和20c中，与开沟部20a和20c对应的开沟部120a和120c。而且，在比较例1中，通过将背面电极107b直接埋入在开沟部120c内，而与基极侧电极3a电连接。
用根据所述实施例1的光电动势装置1和根据比较例1的光电动势装置101，关于该制作了的光电动势装置1和101，测定开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、曲线因子(F.F.)、最大输出(Pmax)和变换效率(Eff.)，根据光电动势装置101的各个测定结果对这些各个测定结果进行统一化。将其结果表示在下面的表1中。
【表1】
开路电压 短路电流 曲线因子  最大输出  变换效率
实施例1  1.00  1.04  1.01  1.05  1.05
比较例1  1.00  1.00  1.00  1.00  1.00
参照所述表1，判明实施例1的开路电压具有与比较例1的开路电压相同的值。另一方面，判明实施例1的短路电流相对于比较例1的短路电流提高了4％，并且实施例1的曲线因子相对于比较例1的曲线因子提高了1％。此外，判明实施例1的最大输出相对于比较例1的最大输出提高了5％，并且实施例1的变换效率相对于比较例1的变换效率提高了5％。
可以根据下列理由考虑所述结果。即，可以认为在图1所示的实施例1中，因为由绝缘部件8，使连接电极9对开沟部20b与开沟部3c侧的中间层5电绝缘，所以能够抑制连接电极9对开沟部20b与开沟部3c侧的中间层5发生电短路，结果，提高了变换效率。另一方面，可以认为在图7所示的比较例1中，因为通过将背面电极107b埋入在开沟部120c内，背面电极107b在开沟部120c内与中间层5接触，所以背面电极107b与中间层5电短路，结果，降低了变换效率。
(第二实施方式)
下面，参照图8，在该第二实施方式中，说明与所述第一实施方式不同，通过硅熔融物22和连接电极23将基极侧电极3a和背面电极7b电连接起来的光电动势装置21。
即，根据该第二实施方式的光电动势装置21，如图8所示，在开沟部20a和开沟部20b之间的区域中，通过熔融光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6和背面电极7b形成硅熔融物22。该硅熔融物22具有导电性，并且与基板侧电极3a电连接。此外，硅熔融物22是本发明的“熔融部”和“导电性部件”的一个例子。
此外，在第二实施方式中，形成有与硅熔融物22电连接，并且跨越埋入在开沟部20b中的绝缘部件8而与背面电极7b电连接的连接电极23。该连接电极23是本发明的“连接部”和“导电性部件”的一个例子。
下面，参照图8～图11，说明根据本发明的第二实施方式的光电动势装置21的制造过程。此外，直到形成背面电极7的制造过程与图2～图4所示的根据第一实施方式的光电动势装置1的制造过程相同。
在第二实施方式中，如图9所示，以与开沟部3c邻接的方式，通过从基板2侧扫描波长约532nm、振荡频率约12kHz、平均功率约230mW的Nd:YAG激光的第二高次谐波(图9的LB3)，同时形成由开沟部4b、5b、6b和7d构成的开沟部20a、以及由开沟部4c、5c、6c和7e构成的开沟部20b。因此，形成由开沟部20a分离的背面电极7a和7b。
而且，如图10所示，通过在开沟部20a和开沟部20b之间的区域中，从背面电极7b侧扫描波长约1064nm、振荡频率约20kHz、平均功率约8mW的Nd:YAG激光的基波(图10的LB4)，熔融光电变换单元4、中间层5、光电变换单元6和背面电极7b。因此，形成硅熔融物22。此后，如图11所示，利用网印法，以充填开沟部20b，并且位于背面电极7b上的方式涂敷由含有氧化铝粒子的环氧树脂所构成的绝缘部件8。
而且，利用网印法，以与硅熔融物22的表面接触，并且跨越绝缘部件8而与背面电极7b电连接的方式涂敷由银膏构成的连接电极23。
在第二实施方式中，如上所述，通过由硅熔融物22和连接电极23电连接基板侧电极3a和背面电极7b，与只由连接电极9连接基板侧电极3a和背面电极7b的第一实施方式的情形比较，能够减少由银膏构成的连接电极的使用量。
此外，第二实施方式的其它效果与所述第一实施方式相同。
此外，我们应该认识到这次揭示的实施方式在所有方面都只是例示而不是限制。本发明的范围，不是根据所述实施方式的说明而是根据权利要求书表明的，进一步包含在与权利要求书均等的意义和范围内的所以变更。
例如，在所述第一实施方式和第二实施方式中，表示了由开沟部7d分离背面电极7a和7b的例子，但是本发明不限于此，如图12所示的第一实施方式的变形例那样，也可以由开沟部7d分离背面电极7a和7b，并且将绝缘部件10埋入并充填在由开沟部4b、5b、6b和7d构成的开沟部20a中。如果这样地进行构成，则当网印连接电极9或23时，能够抑制发生由银膏侵入开沟部20a引起的电短路。此外，绝缘部件10是本发明的“第二绝缘部件”的一个例子。
此外，在所述第一实施方式和第二实施方式中，表示了形成由开沟部4c、5c、6c和7e构成的开沟部20b并埋入绝缘部件8的例子，但是本发明不限于此，可以以至少形成开沟部5c，并且至少覆盖开沟部5c的切断部的方式埋入绝缘部件8。

Claims (20)

1.一种光电动势装置，其特征在于，包括：
具有绝缘性表面的基板；
在所述基板的绝缘性表面上形成的，由第一开沟部所分离的第一基板侧电极和第二基板侧电极；
以覆盖所述第一基板侧电极和所述第二基板侧电极的方式而形成的第一光电变换部；
隔着具有导电性的中间层在所述第一光电变换部的表面上形成的第二光电变换部；
在所述第二光电变换部的表面上形成的，分别与所述第一基板侧电极和所述第二基板侧电极对应的第一背面电极和第二背面电极；
用于电分离所述第一背面电极和所述第二背面电极的第二开沟部；
在所述第一开沟部和所述第二开沟部之间的区域中，以从所述第二背面电极的上表面至少切断所述中间层的方式形成的第三开沟部；
以至少覆盖所述中间层的切断部的方式埋入在所述第三开沟部内的第一绝缘部件；和
在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，与所述第一基板侧电极电连接，并且跨越所述第三开沟部而与所述第二背面电极电连接的导电性部件。
2.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于，还包括：
在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式形成的第四开沟部；
所述导电性部件被形成为以与在所述第四开沟部内露出的所述第一基板侧电极的表面接触的方式埋入在所述第四开沟部中，并且跨越埋入在所述第三开沟部内的所述第一绝缘部件而与所述第二背面电极电连接。
3.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
所述导电性部件包括通过在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，熔融所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部所得到的，与所述第一基板侧电极电连接的具有导电性的熔融部、和与所述熔融部电连接，并且以跨越埋入在所述第三开沟部内的所述第一绝缘部件而与所述第二背面电极电连接的方式形成的连接部。
4.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
将所述第一绝缘部件充填在所述第三开沟部内。
5.如权利要求4所述的光电动势装置，其特征在于：
所述第一绝缘部件的上表面被形成为比所述第二背面电极的上表面更朝上突出。
6.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
以与所述第二背面电极的所述第一开沟部和所述第三开沟部之间的区域的表面接触的方式形成所述导电性部件。
7.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式形成所述第二开沟部。
8.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式形成所述第三开沟部。
9.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于，还包括：
以埋入在所述第二开沟部内的方式形成的第二绝缘部件。
10.如权利要求9所述的光电动势装置，其特征在于：
将所述第二绝缘部件充填在所述第二开沟部内。
11.如权利要求1所述的光电动势装置，其特征在于：
所述中间层具有使从所述基板侧入射的光部分反射并且部分透过的功能。
12.一种光电动势装置的制造方法，其特征在于，包括：
在具有绝缘性表面的基板的所述绝缘性表面上形成基板侧电极的步骤；
通过在所述基板侧电极上形成第一开沟部，而形成由所述第一开沟部分离的第一基板侧电极和第二基板侧电极的步骤；
以覆盖所述第一基板侧电极和所述第二基板侧电极的方式形成第一光电变换部的步骤；
隔着具有导电性的中间层而在所述第一光电变换部的表面上形成第二光电变换部的步骤；
在所述第二光电变换部的表面上形成背面电极的步骤；
此后，形成用于将所述背面电极分离成第一背面电极和第二背面电极的第二开沟部，并且在所述第一开沟部和所述第二开沟部之间的区域中，以从所述第二背面电极的上表面至少贯通所述中间层的方式形成第三开沟部的步骤；
在所述第三开沟部内，以至少覆盖所述中间层的切断部的方式形成第一绝缘部件的步骤；和
在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，形成与所述第一基板侧电极电连接，并且跨越所述第三开沟部而与所述第二背面电极电连接的导电性部件的步骤。
13.如权利要求12所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，还包括：
在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式，形成第四开沟部的步骤，其中，
形成所述导电性部件的步骤包括以与在所述第四开沟部内露出的所述第一基板侧电极的表面接触的方式，将所述导电性部件埋入在所述第四开沟部中，并且跨越埋入在所述第三开沟部内的所述第一绝缘部件而使所述导电性部件与所述第二背面电极电连接的步骤。
14.如权利要求13所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
实质上与形成所述第四开沟部的步骤同时进行形成所述第二开沟部和所述第三开沟部的步骤。
15.如权利要求12所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
形成所述导电性部件的步骤包括以与所述第二背面电极的所述第一开沟部和所述第三开沟部之间的区域接触的方式形成所述导电性部件的步骤。
16.如权利要求12所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
形成所述导电性部件的步骤包括：
在所述第二开沟部和所述第三开沟部之间的区域中，通过熔融所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，形成与所述第一基板侧电极电连接的具有导电性的熔融部分的步骤；和
以与所述熔融部分电连接，并且跨越埋入在所述第三开沟部内的所述第一绝缘部件而与所述第二背面电极电连接的方式形成连接部的步骤。
17.如权利要求12所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
形成所述第三开沟部的步骤包括以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式形成所述第三开沟部的步骤。
18.如权利要求17所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
形成所述第一绝缘部件的步骤包括将所述第一绝缘部件充填在所述第三开沟部内的步骤。
19.如权利要求12所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于：
形成所述第二开沟部的步骤包括以贯通所述第二背面电极、所述第二光电变换部、所述中间层和所述第一光电变换部，并且露出所述第一基板侧电极的表面的方式形成所述第二开沟部的步骤。
20.如权利要求19所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，还包括：
将第二绝缘部件充填在所述第二开沟部内的步骤。
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