JP2000124488A - Manufacture of thin film solar battery - Google Patents

Manufacture of thin film solar battery

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JP2000124488A
JP2000124488A JP10293729A JP29372998A JP2000124488A JP 2000124488 A JP2000124488 A JP 2000124488A JP 10293729 A JP10293729 A JP 10293729A JP 29372998 A JP29372998 A JP 29372998A JP 2000124488 A JP2000124488 A JP 2000124488A
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Japan
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film
laser beam
electrode film
lower electrode
thin
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JP10293729A
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Japanese (ja)
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Shinichi Shimakawa
伸一 島川
Takayuki Negami
卓之 根上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacture method of a thin film solar battery with less shorting and leak by preventing the pile-up of a film and a melting drop at the time of dividing the film with the irradiation of a laser beam. SOLUTION: A lower electrode film 11 is formed on an insulating substrate 10 and the lower electrode film 11 is divided into strips with laser beams L1 from which the part of low energy is removed by slits. A semiconductor film 12 is formed on the lower electrode film 11 and the insulating substrate 10 exposed by the irradiation of the laser beams L1. A semiconductor film 12 is divided into the strips with laser beams L2 from which the part of low energy is removed by the slits. An upper electrode film 13 is formed on the semiconductor film 12 and the lower electrode film 11 exposed by the laser beams L2. The upper electrode film 13 is divided into strips with laser beams L3 from which the part of low energy is removed by the slits.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜太陽電池の製
造方法に関し、特にたとえば、直列接続された2以上の
ユニットセルを絶縁性基板上に形成する集積型薄膜太陽
電池の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thin-film solar cell, and more particularly to a method for manufacturing an integrated thin-film solar cell in which two or more unit cells connected in series are formed on an insulating substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】太陽光のエネルギーを直接電気エネルギ
ーに変換する太陽電池の普及が本格的に始まっており、
単結晶シリコンや多結晶シリコン等に代表される結晶系
(バルク型)太陽電池は、屋外の電力用太陽電池として
既に実用化されている。これに対して、多結晶薄膜シリ
コン、非晶質シリコンやカルコパイライト構造半導体を
利用した薄膜太陽電池は、材料が少なくすむために低コ
スト太陽電池として注目されている。薄膜太陽電池は、
従来の薄膜デバイスと同様に、CVD法、蒸着法及びス
パッタ法などを用いた薄膜の形成とパターニングを繰り
返すことによって製造される。
2. Description of the Related Art The widespread use of solar cells that directly convert solar energy into electrical energy has begun.
Crystalline (bulk) solar cells typified by single crystal silicon, polycrystalline silicon, and the like have already been put to practical use as outdoor power solar cells. On the other hand, thin-film solar cells using polycrystalline thin-film silicon, amorphous silicon, or chalcopyrite-structured semiconductors have attracted attention as low-cost solar cells because they require less material. Thin-film solar cells
Like a conventional thin film device, it is manufactured by repeatedly forming and patterning a thin film using a CVD method, an evaporation method, a sputtering method, or the like.

【0003】図1を参照して、半導体膜にカルコパイラ
イト構造半導体薄膜(Ib族、IIIbとVIb族元素から
なる化合物半導体薄膜であって、たとえば、CuInS
2(CIS)あるいはGaを固溶したCu(In,G
a)Se2(CIGS))を用いた、集積型薄膜太陽電
池の構造を説明する。図1は、集積型薄膜太陽電池の断
面図である。
Referring to FIG. 1, a semiconductor film is a chalcopyrite-structured semiconductor thin film (compound semiconductor thin film made of an Ib group, IIIb and VIb group element, for example, CuInS
e 2 (CIS) or Cu (In, G
a) The structure of an integrated thin-film solar cell using Se 2 (CIGS) will be described. FIG. 1 is a sectional view of an integrated thin-film solar cell.

【0004】図1に示すように、ユニットセル5aおよ
び5bは、絶縁性基板1上に、下部電極膜2aおよび2
b、CIS薄膜とCdS薄膜を接合した半導体膜3aお
よび3b、上部電極膜4aおよび4bをこの順序で含
む。下部電極膜2aおよび2b、半導体膜3aおよび3
b、および上部電極膜4aおよび4bは、それぞれ溝部
2c、3cまたは4cによって分割されている。そし
て、ユニットセル5bの上部電極膜4bと、ユニットセ
ル5aの下部電極膜2aとが溝部3cを通じて電気的に
接続されることによって、隣接するユニットセルが直列
接続されている。このような集積型薄膜太陽電池を製造
するためには、溝部2c、3cおよび4cを形成するパ
ターニングが必要である。
As shown in FIG. 1, unit cells 5a and 5b are formed on an insulating substrate 1 by lower electrode films 2a and 2b.
b, the semiconductor films 3a and 3b in which the CIS thin film and the CdS thin film are joined, and the upper electrode films 4a and 4b are included in this order. Lower electrode films 2a and 2b, semiconductor films 3a and 3
b and the upper electrode films 4a and 4b are divided by the grooves 2c, 3c or 4c, respectively. The upper electrode film 4b of the unit cell 5b and the lower electrode film 2a of the unit cell 5a are electrically connected through the groove 3c, so that adjacent unit cells are connected in series. In order to manufacture such an integrated thin-film solar cell, patterning for forming the grooves 2c, 3c and 4c is necessary.

【0005】パターニングの方法として、従来、フォト
リソグラフィ法が用いられてきた。フォトリソグラフィ
法を用いて図1に示す集積型薄膜太陽電池を製造する方
法を、以下に説明する。まず、絶縁性基板1上に下部電
極膜2として、たとえばモリブデン(Mo)膜をスパッ
タ法によって形成した後、パターニングする形に合わせ
てレジストを印刷、露光及び現像を行う。そして、エッ
チング法で溝部2cを形成することによって、下部電極
膜2を短冊状に分割する。その後、レジストを除去し、
洗浄および乾燥を行い、下部電極膜のパターニングが完
了する。次に蒸着法もしくはスパッタ法によってCuI
nSe2薄膜を形成し、それに化学析出法によってCd
S膜を形成することによって接合を含む半導体薄膜3を
形成し、その後、下部電極膜2と同様にレジスト印刷、
露光、現像、エッチング、洗浄および乾燥を行うことに
よって半導体膜3のパターニングが完了する。最後にス
パッタ法によって上部電極膜4として透明導電膜、たと
えばZnO膜やITO膜を形成し、下部電極膜2と同様
にレジスト印刷、露光、現像、エッチング、洗浄、乾燥
を行うことによって、上部電極膜4のパターニングが完
了する。
Conventionally, a photolithography method has been used as a patterning method. A method of manufacturing the integrated thin-film solar cell shown in FIG. 1 using a photolithography method will be described below. First, a molybdenum (Mo) film, for example, is formed as a lower electrode film 2 on the insulating substrate 1 by a sputtering method, and then a resist is printed, exposed, and developed according to a pattern to be patterned. Then, the lower electrode film 2 is divided into strips by forming the grooves 2c by the etching method. After that, remove the resist,
After washing and drying, patterning of the lower electrode film is completed. Next, CuI is deposited by vapor deposition or sputtering.
An nSe 2 thin film is formed, and Cd is deposited thereon by a chemical deposition method.
A semiconductor thin film 3 including a junction is formed by forming an S film, and then, resist printing is performed similarly to the lower electrode film 2.
The patterning of the semiconductor film 3 is completed by performing exposure, development, etching, washing and drying. Finally, a transparent conductive film, for example, a ZnO film or an ITO film is formed as the upper electrode film 4 by the sputtering method, and resist printing, exposure, development, etching, washing, and drying are performed in the same manner as the lower electrode film 2. The patterning of the film 4 is completed.

【0006】しかしながら、フォトリソグラフィ法を用
いた場合は、工程数が多く大面積化に不適なため、近
年、パターニングの方法としてレーザスクライブ法が用
いられるようになった(13th European
Photovoltaic Solar Confer
ence 1995 pp.1451−1455)。レ
ーザスクライブ法は、薄膜にレーザビームを照射しなが
ら薄膜が形成された基板を移動することによって、レー
ザビームが照射された部分の薄膜を除去し、これによっ
て薄膜のパターニングを行うものである。
However, when the photolithography method is used, the number of steps is so large that it is not suitable for increasing the area. Therefore, in recent years, a laser scribe method has been used as a patterning method (13th European).
Photovoltaic Solar Confer
ence 1995 pp. 1451-1455). In the laser scribing method, the thin film is irradiated with a laser beam while moving the substrate on which the thin film is formed, thereby removing the thin film at the portion irradiated with the laser beam, and thereby performing patterning of the thin film.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
スクライブ法によるパターニングを行った場合にはいく
つかの問題がある。
However, there are some problems when patterning is performed by the laser scribe method.

【0008】従来レーザスクライブ法に用いられてきた
レーザビームは、光路に垂直方向のエネルギー分布が、
図2(a)に示すように、中心部のエネルギーが高く周
辺部のエネルギーが低いガウス分布状であった。このた
め、図2(b)に示すように、レーザビームを照射する
ことによって膜に形成される溝部の両端に膜の盛り上が
りが発生するという問題があった。これは、切断すべき
膜のうち、一定値以上のエネルギーを有するレーザビー
ム(レーザビームの中心部)が照射された部分は膜が除
去されるのに対し、エネルギーが弱い部分(レーザビー
ムの周辺部)が照射された部分は膜が除去されず、溶
融、変形するためであると考えられる。図2(b)の場
合では、その後に半導体膜等を成膜して集積化すると、
図2(c)に示すように同一ユニットセル内で上部電極
膜と下部電極膜とが短絡したり、あるいはリークが発生
したりすることとなり、太陽電池の歩留まりや変換効率
が低下する原因となる。
A laser beam conventionally used in the laser scribe method has an energy distribution in a direction perpendicular to an optical path.
As shown in FIG. 2A, the energy distribution was Gaussian with a high energy at the center and a low energy at the periphery. For this reason, as shown in FIG. 2B, there is a problem that the film is swelled at both ends of a groove formed in the film by irradiating the laser beam. This is because, of the film to be cut, a portion irradiated with a laser beam having a certain energy or more (the center of the laser beam) is removed, whereas a portion having a weak energy (the periphery of the laser beam) is removed. It is considered that the portion irradiated with (part) is not removed, but is melted and deformed. In the case of FIG. 2B, a semiconductor film or the like is formed and integrated thereafter.
As shown in FIG. 2C, the upper electrode film and the lower electrode film are short-circuited or leak in the same unit cell, which causes a decrease in yield and conversion efficiency of the solar cell. .

【0009】また、従来用いられてきたガウス分布状の
レーザビームでは、図3に示すように、溶融だれが発生
し、溝部が形成されない場合もあった。図3に示す場合
には、隣接するユニットセルが短絡するため、太陽電池
の歩留まりや変換効率が低下する原因となる。
In addition, in the case of a conventional laser beam having a Gaussian distribution, as shown in FIG. 3, melting and dripping may occur and a groove may not be formed. In the case shown in FIG. 3, adjacent unit cells are short-circuited, which causes a decrease in yield and conversion efficiency of the solar cell.

【0010】さらに、上記問題は、下部電極膜、半導体
膜、上部電極膜のいずれにおいても発生する。
Furthermore, the above problem occurs in any of the lower electrode film, the semiconductor film, and the upper electrode film.

【0011】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、短絡やリークの発生が少ない薄膜太陽電池の製造方
法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin-film solar cell in which short circuits and leaks are less likely to occur in order to solve the above-mentioned conventional problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1番目の薄膜太陽電池の製造方法は、直
列接続された2以上のユニットセルを絶縁性基板上に形
成する薄膜太陽電池の製造方法であって、絶縁性基板上
に下部電極膜を形成する第1の工程と、第1のレーザビ
ームを下部電極膜に照射することによって下部電極膜を
短冊状に分割する第2の工程と、下部電極膜および第2
の工程によって露出した絶縁性基板上に半導体膜を形成
する第3の工程と、第2のレーザビームを半導体膜に照
射することによって半導体膜を短冊状に分割する第4の
工程と、半導体膜および第4の工程によって露出した下
部電極膜上に上部電極膜を形成する第5の工程と、第3
のレーザビームを上部電極膜に照射することによって上
部電極膜を短冊状に分割する第6の工程とを含み、第1
のレーザビーム、第2のレーザビームまたは第3のレー
ザビームのうち少なくとも一つはスリットによってエネ
ルギーの低い光が除去された連続発振のレーザビームで
あることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first method of manufacturing a thin film solar cell according to the present invention is directed to a thin film solar cell comprising two or more unit cells connected in series on an insulating substrate. A method for manufacturing a solar cell, comprising: a first step of forming a lower electrode film on an insulating substrate; and a step of irradiating the lower electrode film with a first laser beam to divide the lower electrode film into strips. Step 2, the lower electrode film and the second
A third step of forming a semiconductor film on the insulating substrate exposed by the step, a fourth step of irradiating the semiconductor film with a second laser beam to divide the semiconductor film into strips, and a semiconductor film. A fifth step of forming an upper electrode film on the lower electrode film exposed in the fourth step;
A sixth step of dividing the upper electrode film into strips by irradiating the upper electrode film with a laser beam of
At least one of the laser beam, the second laser beam, and the third laser beam is a continuous wave laser beam from which low-energy light is removed by a slit.

【0013】前記第1番目の薄膜太陽電池の製造方法で
は、下部電極膜、半導体膜または上部電極膜が、スリッ
トによってエネルギーの低い光が除去された連続発振の
レーザビームを照射することによって分割される。した
がって、この方法によれば、ガウス分布型の強度分布を
有するレーザビームを用いる従来のレーザスクライブ法
と異なり、膜の分割部分に盛り上がりや溶融だれが発生
することが少ないため、短絡やリークの発生を抑制する
ことができる。
In the first method of manufacturing a thin-film solar cell, the lower electrode film, the semiconductor film, or the upper electrode film is divided by irradiating a continuous oscillation laser beam from which low-energy light has been removed by slits. You. Therefore, according to this method, unlike the conventional laser scribing method using a laser beam having a Gaussian distribution type intensity distribution, swelling or dripping does not occur in the divided portion of the film, so that short-circuiting and leakage occur. Can be suppressed.

【0014】前記第1番目の薄膜太陽電池の製造方法で
は、前記第1のレーザビーム、第2のレーザビームおよ
び第3のレーザビームのいずれにもスリットによってエ
ネルギーの低い光が除去された連続発振のレーザビーム
を用いることが、短絡やリークの発生をさらに抑制でき
るという理由で好ましい。
In the first method of manufacturing a thin-film solar cell, continuous oscillation in which low-energy light is removed by slits in each of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam. It is preferable to use the laser beam because the occurrence of short circuit and leak can be further suppressed.

【0015】前記第1番目の薄膜太陽電池の製造方法で
は、下部電極膜が金属膜であり、半導体膜がカルコパイ
ライト構造半導体を含み、上部電極膜が透明導電膜であ
ることが、膜を形成するプロセス上で、温度が上がるこ
とによってのダメージを最小限にするという理由で好ま
しい。
In the first method of manufacturing a thin film solar cell, the lower electrode film may be a metal film, the semiconductor film may include a chalcopyrite structure semiconductor, and the upper electrode film may be a transparent conductive film. This is preferable because the damage caused by an increase in temperature is minimized in the process of performing the above.

【0016】次に、本発明の第2番目の薄膜太陽電池の
製造方法は、直列接続された2以上のユニットセルを絶
縁性基板上に形成する薄膜太陽電池の製造方法であっ
て、絶縁性基板上に下部電極膜を形成する第1の工程
と、第1のレーザビームを下部電極膜に照射することに
よって下部電極膜を短冊状に分割する第2の工程と、下
部電極膜および第2の工程によって露出した絶縁性基板
上に半導体膜を形成する第3の工程と、第2のレーザビ
ームを半導体膜に照射することによって半導体膜を短冊
状に分割する第4の工程と、半導体膜および第4の工程
によって露出した下部電極膜上に上部電極膜を形成する
第5の工程と、第3のレーザビームを上部電極膜に照射
することによって上部電極膜を短冊状に分割する第6の
工程とを含み、第1のレーザビーム、第2のレーザビー
ムまたは第3のレーザビームのうち少なくとも一つは光
学的手段を用いてエネルギー分布が略均一になるように
変換された連続発振のレーザビームであることを特徴と
する。
Next, a second method for manufacturing a thin film solar cell according to the present invention is a method for manufacturing a thin film solar cell in which two or more unit cells connected in series are formed on an insulating substrate. A first step of forming a lower electrode film on a substrate, a second step of irradiating the lower electrode film with a first laser beam to divide the lower electrode film into strips, A third step of forming a semiconductor film on the insulating substrate exposed by the step, a fourth step of irradiating the semiconductor film with a second laser beam to divide the semiconductor film into strips, and a semiconductor film. A fifth step of forming an upper electrode film on the lower electrode film exposed in the fourth step, and a sixth step of irradiating the upper electrode film with a third laser beam to divide the upper electrode film into strips. The first step Zabimu, at least one of the second laser beam or the third laser beam is characterized by a continuous wave laser beam energy distribution is converted so as to be substantially uniform by using optical means.

【0017】本発明の第2番目の薄膜太陽電池の製造方
法では、下部電極膜、半導体膜および上部電極膜が、光
学的手段を用いてエネルギー分布が略均一になるように
変換された連続発振のレーザビームを照射することによ
って分割される。したがって、この方法によれば、請求
項1に記載の薄膜太陽電池の製造方法と同様に、短絡や
リークの発生を抑制することができる。
In the second method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention, the continuous oscillation in which the lower electrode film, the semiconductor film, and the upper electrode film are converted by optical means so that the energy distribution becomes substantially uniform. Are divided by irradiating the laser beam. Therefore, according to this method, as in the method for manufacturing a thin film solar cell according to the first aspect, the occurrence of a short circuit or a leak can be suppressed.

【0018】本発明の第2番目の薄膜太陽電池の製造方
法では、前記第1のレーザビーム、第2のレーザビーム
および第3のレーザビームのいずれにも光学的手段を用
いてエネルギー分布が略均一になるように変換された連
続発振のレーザビームを用いることが、短絡やリークの
発生をさらに抑制できるという理由で好ましい。
In the second method for manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention, the first laser beam, the second laser beam and the third laser beam have an energy distribution substantially equal to each other by using optical means. It is preferable to use a continuous wave laser beam converted so as to be uniform because the occurrence of a short circuit or a leak can be further suppressed.

【0019】本発明の第2番目の薄膜太陽電池の製造方
法では、下部電極膜が金属膜であり、半導体膜がカルコ
パイライト構造半導体を含み、上部電極膜が透明導電膜
であることが、膜を形成するプロセス上で、温度が上が
ることによってのダメージを最小限にするという理由で
好ましい。
According to a second method of manufacturing a thin film solar cell of the present invention, the lower electrode film is a metal film, the semiconductor film includes a chalcopyrite structure semiconductor, and the upper electrode film is a transparent conductive film. This is preferable because the damage caused by the increase in the temperature is minimized in the process of forming.

【0020】本発明の第2番目のの薄膜太陽電池の製造
方法では、光学的手段が非球面型光学素子を含むこと
が、ビームのエネルギー形状を整えて、膜の加工による
盛り上がりを防止し、短絡やリークを防ぐという理由で
好ましい。
In the second method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention, the optical means includes an aspherical type optical element, which adjusts the energy shape of the beam, prevents swelling due to processing of the film, It is preferable because a short circuit or a leak is prevented.

【0021】本発明の第2番目の薄膜太陽電池の製造方
法では、光学的手段が回折型光学素子を含むことが、ビ
ームのエネルギー形状を整えて、膜の加工による盛り上
がりを防止し、短絡やリークを防ぐという理由で好まし
い。
In the second method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention, the optical means includes a diffractive optical element, whereby the energy shape of the beam is adjusted, the swelling due to the processing of the film is prevented, and It is preferred because it prevents leakage.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て例を挙げて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to examples.

【0023】この実施の形態では、一例として、Ib族
元素、IIIb族元素およびVIb族元素からなる化合物半
導体薄膜(カルコパイライト構造半導体薄膜)であるC
uInSe2(CIS)あるいはGaを固溶したCu
(In,Ga)Se2(CIGS)を、光吸収層として
半導体膜に用いた場合を説明する。
In this embodiment, as an example, a compound semiconductor thin film (chalcopyrite structure semiconductor thin film) composed of a group Ib element, a group IIIb element and a group VIb element is used.
uInSe 2 (CIS) or Cu with solid solution of Ga
A case where (In, Ga) Se 2 (CIGS) is used for a semiconductor film as a light absorbing layer will be described.

【0024】(実施形態1)図4を参照して、本発明の
薄膜太陽電池の製造方法の一例を説明する。図4は、本
発明による薄膜太陽電池の製造方法を示す断面図であ
る。
(Embodiment 1) An example of a method of manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention.

【0025】まず、図4(a)に示すように、絶縁性基
板10上に、たとえばスパッタリング法で下部電極膜1
1を形成する。下部電極膜11は、たとえばモリブデン
(Mo)等の金属からなり、膜厚は0.5μm〜2.0
μmである。
First, as shown in FIG. 4A, a lower electrode film 1 is formed on an insulating substrate 10 by, for example, a sputtering method.
Form one. The lower electrode film 11 is made of, for example, a metal such as molybdenum (Mo) and has a thickness of 0.5 μm to 2.0 μm.
μm.

【0026】その後、図4(b)に示すように、レーザ
ビームL1を下部電極膜11に照射することによって下
部電極膜11を各ユニットセルごとに短冊状に分割す
る。この際照射されるレーザビームL1は、可変スリッ
トによってエネルギーの低い光が除去された連続発振の
レーザビームであり、波長はたとえば532nmや10
64nmである。
Thereafter, as shown in FIG. 4B, the lower electrode film 11 is divided into strips for each unit cell by irradiating the lower electrode film 11 with a laser beam L1. The laser beam L1 irradiated at this time is a continuous oscillation laser beam from which low-energy light has been removed by the variable slit, and has a wavelength of, for example, 532 nm or 10 nm.
64 nm.

【0027】その後、図4(c)に示すように、下部電
極膜11およびレーザビームL1の照射によって露出し
た絶縁性基板10を覆うように、半導体膜12を形成す
る。半導体膜12の膜厚は、たとえば、0.5μm〜3
μmである。半導体膜12は、たとえば、絶縁性基板側
から、p型半導体膜とn型半導体膜を積層したものであ
る。p型半導体膜としては、たとえば、CuInSe2
(CIS)膜あるいはGaを固溶したCu(In,G
a)Se2(CIGS)膜からなるカルコパイライト構
造半導体膜等が用いられ、スパッタリング法や蒸着法等
で形成される。また、n型半導体膜としては、たとえ
ば、CdS、ZnO、Zn(O,OH)、Zn(O,O
H,S)等の少なくともII族とVI族の元素を含む化合物
が用いられ、化学析出法もしくはスパッタリング法で形
成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a semiconductor film 12 is formed so as to cover the lower electrode film 11 and the insulating substrate 10 exposed by the irradiation of the laser beam L1. The thickness of the semiconductor film 12 is, for example, 0.5 μm to 3 μm.
μm. The semiconductor film 12 is, for example, a laminate of a p-type semiconductor film and an n-type semiconductor film from the insulating substrate side. As the p-type semiconductor film, for example, CuInSe 2
(CIS) film or Cu (In, G)
a) A chalcopyrite structure semiconductor film made of a Se 2 (CIGS) film or the like is used, and is formed by a sputtering method, an evaporation method, or the like. As the n-type semiconductor film, for example, CdS, ZnO, Zn (O, OH), Zn (O, O
A compound containing at least a group II and group VI element such as H, S) is used, and is formed by a chemical deposition method or a sputtering method.

【0028】その後、図4(d)に示すように、半導体
膜12にレーザビームL2を照射することによって、半
導体膜12を各ユニットセルごとに短冊状に分割する。
レーザビームL2は、たとえば波長が355nmや53
2nmである。
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the semiconductor film 12 is irradiated with a laser beam L2 to divide the semiconductor film 12 into strips for each unit cell.
The laser beam L2 has a wavelength of, for example, 355 nm or 53 nm.
2 nm.

【0029】その後、図4(e)に示すように、半導体
膜12およびレーザビームL2の照射によって露出した
下部電極膜11を覆うように上部電極膜13を形成す
る。上部電極膜13の膜厚は、たとえば、0.3μm〜
0.6μmである。上部電極膜13は、たとえば、Zn
O膜、ZnO:Al膜、ITO膜等からなる透明導電膜
であり、スパッタリング法等によって形成される。上部
電極膜13は半導体膜12の分割部分を通じて、隣接す
るユニットセルの下部電極膜11と電気的に接続する。
Thereafter, as shown in FIG. 4E, an upper electrode film 13 is formed so as to cover the semiconductor film 12 and the lower electrode film 11 exposed by the irradiation of the laser beam L2. The thickness of the upper electrode film 13 is, for example, 0.3 μm to
0.6 μm. The upper electrode film 13 is made of, for example, Zn
A transparent conductive film made of an O film, a ZnO: Al film, an ITO film, or the like, and is formed by a sputtering method or the like. The upper electrode film 13 is electrically connected to the lower electrode film 11 of an adjacent unit cell through a divided portion of the semiconductor film 12.

【0030】その後、図4(f)に示すように、上部電
極膜13にレーザビームL3を照射することによって、
上部電極膜13を各ユニットセルごとに短冊状に分割す
る。レーザビームL3の波長は、たとえば266nmや
355nmである。
Thereafter, as shown in FIG. 4F, the upper electrode film 13 is irradiated with a laser beam L3,
The upper electrode film 13 is divided into strips for each unit cell. The wavelength of the laser beam L3 is, for example, 266 nm or 355 nm.

【0031】このようにして、ユニットセル14、15
および16が絶縁性基板10上で直列に接続された薄膜
太陽電池が製造される。
In this way, the unit cells 14, 15
And 16 are connected in series on the insulating substrate 10 to produce a thin-film solar cell.

【0032】図5を参照して、この実施形態におけるレ
ーザビームL1、L2およびL3の照射方法及び照射装
置20を説明する。照射装置20は、レーザ発振器2
1、可変スリット22、補償光学系23、ミラー24、
集光レンズ25およびステージ26を備え、レーザ発振
器21はたとえばNd:YAGレーザである。レーザ発
振器21から出射されたレーザビームは可変スリット2
2でエネルギーの低い光が除去された後、補償光学系2
3に入る。補償光学系23では集光レンズ25でレーザ
ビームを絞りやすくするため、一旦、ビームエキスパン
ダ等でレーザビームを拡大する。拡大されたレーザビー
ムは、ミラー24で反射され、集光レンズ25で集光さ
れてレーザビームL1、L2またはL3となる。レーザ
ビームL1、L2またはL3は、ステージ26に固定さ
れた絶縁性基板10上に形成された下部電極膜11等に
照射される。レーザビームL1、L2またはL3を照射
しつつ、ステージ26を移動することによって、下部電
極膜11等をパターニングすることができる。
With reference to FIG. 5, a method of irradiating the laser beams L1, L2 and L3 and an irradiation apparatus 20 in this embodiment will be described. The irradiation device 20 includes the laser oscillator 2
1, variable slit 22, adaptive optics 23, mirror 24,
The laser oscillator 21 includes a condenser lens 25 and a stage 26, and is, for example, an Nd: YAG laser. The laser beam emitted from the laser oscillator 21 is
After the low-energy light is removed in step 2, the compensating optical system 2
Enter 3. In the adaptive optics system 23, the laser beam is once expanded by a beam expander or the like so that the laser beam can be easily narrowed by the condenser lens 25. The expanded laser beam is reflected by the mirror 24 and condensed by the condensing lens 25 to be a laser beam L1, L2 or L3. The lower electrode film 11 formed on the insulating substrate 10 fixed to the stage 26 is irradiated with the laser beam L1, L2, or L3. The lower electrode film 11 and the like can be patterned by moving the stage 26 while irradiating the laser beams L1, L2, or L3.

【0033】なお、図5では、レーザビームの照射装置
の一例を示したが、照射装置の構成は図5のものに限ら
れない。たとえば、図5では、可変スリット22をレー
ザ発振器21の横に配置した例を示したが、可変スリッ
ト22はレーザビームの光路上の他の位置に配置しても
よい。また、可変スリット22は、可変でなくともよい
が、レーザビームのビームプロファイルにあわせて除去
する光の範囲を制御できるため、可変とすることが好ま
しい。
Although FIG. 5 shows an example of the laser beam irradiation device, the configuration of the irradiation device is not limited to that shown in FIG. For example, FIG. 5 shows an example in which the variable slit 22 is arranged beside the laser oscillator 21, but the variable slit 22 may be arranged at another position on the optical path of the laser beam. The variable slit 22 need not be variable, but is preferably variable because the range of light to be removed can be controlled according to the beam profile of the laser beam.

【0034】レーザビームL1、L2およびL3のエネ
ルギー分布を、図6に模式的に示す。レーザビームL
1、L2およびL3では、エネルギーの低い周辺部の光
が可変スリット22によって除去されているため、下部
電極膜11等には一定の閾値以上のエネルギーを有する
レーザビームしか照射されない。したがって、レーザビ
ームL1、L2およびL3の照射によって形成されるパ
ターニング溝の両端に、膜の盛り上がりが発生したり溶
融だれが発生したりすることが少なく、さらに下層部の
膜にダメージを与えることなく、下部電極膜11等をパ
ターニングすることができる。
FIG. 6 schematically shows the energy distribution of the laser beams L1, L2 and L3. Laser beam L
At 1, L2, and L3, light in the peripheral portion having low energy is removed by the variable slit 22, so that the lower electrode film 11 and the like are irradiated only with a laser beam having energy equal to or higher than a certain threshold. Therefore, there is little occurrence of bulging of the film or melting and dripping at both ends of the patterning groove formed by the irradiation of the laser beams L1, L2 and L3, and furthermore, without damaging the film in the lower part. The lower electrode film 11 and the like can be patterned.

【0035】なお、上記実施形態ではレーザビームL
1、L2およびL3のすべてを照射装置20によって照
射する場合を示したが、レーザビームL1、L2および
L3の少なくとも一つを照射装置20によって照射する
ことによって、従来の製造方法を用いた場合よりも、短
絡やリークの発生を防止することができる(以下に記す
実施形態でも同様である)。
In the above embodiment, the laser beam L
1, the case where all of L2 and L3 are irradiated by the irradiation device 20 is shown. However, by irradiating at least one of the laser beams L1, L2 and L3 by the irradiation device 20, compared with the case where the conventional manufacturing method is used. This can also prevent the occurrence of a short circuit or a leak (the same applies to the embodiments described below).

【0036】(実施形態2)本発明を用いた薄膜太陽電
池の製造方法の他の一例について説明する。この実施形
態2は、図4に示した実施形態1とは、照射するレーザ
ビームL1、L2およびL3のみが異なるものであり、
重複する説明は省略する。
(Embodiment 2) Another example of a method of manufacturing a thin film solar cell using the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 4 only in the laser beams L1, L2 and L3 to be irradiated.
Duplicate description will be omitted.

【0037】図7を参照して、この実施形態におけるレ
ーザビームL1、L2およびL3の照射方法及び照射装
置30について説明する。照射装置30は、レーザ発振
器31、光学素子32、ミラー33、集光レンズ34お
よびステージ35を備え、レーザ発振器31はたとえば
Nd:YAGレーザである。レーザ発振器31から出射
されたレーザビームのエネルギー分布は、出射時にはガ
ウス分布型をしているが、光学素子32によって、略均
一なエネルギー分布となるように変換される。その後、
レーザビームはミラー33で反射され、集光レンズ34
で集光されてレーザビームL1、L2またはL3とな
る。レーザビームL1、L2およびL3は、ステージ3
5に固定された絶縁性基板10上の下部電極11等に照
射される。レーザビームを照射しつつ、ステージ35を
移動させることによって、下部電極膜11等をパターニ
ングすることができる。
Referring to FIG. 7, a method of irradiating laser beams L1, L2 and L3 and an irradiation device 30 in this embodiment will be described. The irradiation device 30 includes a laser oscillator 31, an optical element 32, a mirror 33, a condenser lens 34, and a stage 35. The laser oscillator 31 is, for example, an Nd: YAG laser. The energy distribution of the laser beam emitted from the laser oscillator 31 has a Gaussian distribution type at the time of emission, but is converted by the optical element 32 into a substantially uniform energy distribution. afterwards,
The laser beam is reflected by the mirror 33,
And become laser beams L1, L2 or L3. The laser beams L1, L2 and L3 are transmitted to the stage 3
Irradiation is performed on the lower electrode 11 and the like on the insulating substrate 10 fixed to 5. By moving the stage 35 while irradiating the laser beam, the lower electrode film 11 and the like can be patterned.

【0038】なお、図7では照射装置の一例を示した
が、照射装置の構成は図7のものに限られない。レーザ
ビームのエネルギー分布を略均一にする光学素子32と
しては、たとえば、非球面レンズのような非球面型光学
素子を用いることができる。図8に示すように、光学素
子32として非球面レンズを用いた場合、エネルギー分
布がガウス型である入射ビームは、非球面レンズを通過
することによって、エネルギー強度の強い部分は拡散さ
れ、エネルギー強度の弱いところは集光される。したが
って、非球面レンズを通過したレーザビームは、強度分
布が略均一であるレーザビームに変換される。
Although FIG. 7 shows an example of the irradiation device, the configuration of the irradiation device is not limited to that shown in FIG. As the optical element 32 for making the energy distribution of the laser beam substantially uniform, for example, an aspheric optical element such as an aspheric lens can be used. As shown in FIG. 8, when an aspheric lens is used as the optical element 32, an incident beam having a Gaussian energy distribution passes through the aspheric lens, so that a portion having a high energy intensity is diffused, and an energy intensity is diffused. The weak spots are focused. Therefore, the laser beam that has passed through the aspheric lens is converted into a laser beam having a substantially uniform intensity distribution.

【0039】上記実施形態に示した薄膜太陽電池の製造
方法によれば、レーザパターニングを行う際に照射され
るレーザビームのエネルギー分布が略均一であるため、
レーザビームL1、L2またはL3の照射によって形成
されるパターニング溝の両端に、膜の盛り上がりが発生
したり溶融だれが発生したりすることが少なく、さらに
下層部の膜にダメージを与えることなく、下部電極膜1
1等をパターニングすることができる。
According to the method for manufacturing a thin-film solar cell described in the above embodiment, the energy distribution of the laser beam applied when performing laser patterning is substantially uniform.
At both ends of the patterning groove formed by the irradiation of the laser beam L1, L2 or L3, there is little occurrence of film bulging or melting and dripping, and further, without damaging the underlying film, Electrode film 1
1 and the like can be patterned.

【0040】(実施形態3)本発明を用いた薄膜太陽電
池の製造方法のその他の一例について説明する。この実
施形態3は、図4に示した実施形態1とは、照射するレ
ーザビームL1、L2およびL3のみが異なるものであ
り、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3) Another example of a method of manufacturing a thin film solar cell using the present invention will be described. The third embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 4 only in the laser beams L1, L2, and L3 to be irradiated, and a duplicate description will be omitted.

【0041】図9を参照して、この実施形態におけるレ
ーザビームL1、L2およびL3の照射方法及び照射装
置40について説明する。照射装置40は、レーザ発振
器41、光学素子42、スリット43、集光レンズ44
およびステージ45を備え、レーザ発振器41はたとえ
ばNd:YAGレーザである。レーザ発振器41から出
射されたレーザビームのエネルギー分布は、出射時には
ガウス分布型をしているが、光学素子42によって、略
均一なエネルギー分布となるように変換される。その
後、レーザビームはスリット43を通過し、集光レンズ
44で集光されてレーザビームL1、L2またはL3と
なる。レーザビームL1、L2またはL3は、ステージ
45に固定された絶縁性基板10上の下部電極11等に
照射される。レーザビームを照射しつつ、ステージ45
を移動させることによって、下部電極膜11等をパター
ニングすることができる。
Referring to FIG. 9, a method of irradiating laser beams L1, L2 and L3 and an irradiation device 40 in this embodiment will be described. The irradiation device 40 includes a laser oscillator 41, an optical element 42, a slit 43, and a condenser lens 44.
And a stage 45, and the laser oscillator 41 is, for example, an Nd: YAG laser. The energy distribution of the laser beam emitted from the laser oscillator 41 is of a Gaussian distribution type at the time of emission, but is converted by the optical element 42 into a substantially uniform energy distribution. After that, the laser beam passes through the slit 43 and is condensed by the condenser lens 44 to be a laser beam L1, L2 or L3. The lower electrode 11 on the insulating substrate 10 fixed to the stage 45 is irradiated with the laser beam L1, L2 or L3. While irradiating the laser beam, the stage 45
Is moved, the lower electrode film 11 and the like can be patterned.

【0042】なお、図9では照射装置の一例を示した
が、照射装置の構成は図9のものに限られない。たとえ
ば、スリット43がない構成であってもよい。
Although FIG. 9 shows an example of the irradiation device, the configuration of the irradiation device is not limited to that shown in FIG. For example, a configuration without the slit 43 may be employed.

【0043】レーザビームのエネルギー分布を略均一に
する光学素子42としては、たとえば、回折型光学素子
を用いることができる。
As the optical element 42 for making the energy distribution of the laser beam substantially uniform, for example, a diffractive optical element can be used.

【0044】図10に示すように、回折型光学素子50
は、たとえば、マイクロレンズアレイ51および52
と、コンデンサーレンズ53とを含む。この回折型光学
素子50は、マイクロレンズアレイ51および52の表
面形状を制御することによってレーザビームの位相その
ものを制御し、レーザビームのエネルギー分布を略均一
に変換することができる。図11に、レーザビームL
1、L2およびL3のエネルギー分布を模式的に示す。
As shown in FIG. 10, the diffractive optical element 50
Are, for example, microlens arrays 51 and 52
And a condenser lens 53. The diffractive optical element 50 can control the phase itself of the laser beam by controlling the surface shapes of the microlens arrays 51 and 52, and can convert the energy distribution of the laser beam substantially uniformly. FIG. 11 shows the laser beam L
1 schematically shows the energy distribution of L2 and L3.

【0045】上記実施形態に示した薄膜太陽電池の製造
方法によれば、レーザパターニングを行う際に照射され
るレーザビームのエネルギー分布が略均一であるため、
レーザビームL1、L2またはL3の照射によって形成
されるパターニング溝の両端に、膜の盛り上がりが発生
したり溶融だれが発生したりすることが少なく、さらに
下層部の膜にダメージを与えることなく、下部電極膜1
1等をパターニングすることができる。
According to the method of manufacturing a thin-film solar cell described in the above embodiment, the energy distribution of the laser beam irradiated when performing laser patterning is substantially uniform.
At both ends of the patterning groove formed by the irradiation of the laser beam L1, L2 or L3, there is little occurrence of film bulging or melting and dripping, and further, without damaging the underlying film, Electrode film 1
1 and the like can be patterned.

【0046】(実施例)従来の薄膜太陽電池の製造方法
を用いた場合と本発明の薄膜太陽電池の製造方法を用い
た場合について、実際に薄膜太陽電池を製造した結果を
一例を挙げて説明する。
(Examples) In the case where the conventional method of manufacturing a thin-film solar cell is used and the case where the method of manufacturing a thin-film solar cell of the present invention is used, the results of actually manufacturing a thin-film solar cell will be described with reference to an example. I do.

【0047】実施形態1の方法、実施形態2の方法およ
び従来のレーザパターニング法を用いて薄膜太陽電池を
製造した。製造した薄膜太陽電池は、下部電極膜が膜厚
1μmのMo膜、半導体膜がGaを固溶したCu(I
n,Ga)Se2(CIGS)膜と、II族およびVI族の
元素を含む化合物とを接合した膜厚2μmの半導体膜、
上部電極膜が膜厚0.5μmのZnOもしくはITO膜
であり、セル面積が2cm2である。
A thin-film solar cell was manufactured using the method of Embodiment 1, the method of Embodiment 2, and a conventional laser patterning method. In the manufactured thin-film solar cell, the lower electrode film was a Mo film having a thickness of 1 μm, and the semiconductor film was Cu (I) having a solid solution of Ga.
a 2 μm-thick semiconductor film in which an (n, Ga) Se 2 (CIGS) film and a compound containing Group II and Group VI elements are joined;
The upper electrode film is a ZnO or ITO film having a thickness of 0.5 μm, and the cell area is 2 cm 2 .

【0048】実施形態1の方法、実施形態2の方法およ
び従来のレーザパターニング法を用いて製造した薄膜太
陽電池のセル特性を測定した(AM1.5、100mW
/cm2)。
The cell characteristics of thin-film solar cells manufactured using the method of Embodiment 1, the method of Embodiment 2, and the conventional laser patterning method were measured (AM 1.5, 100 mW).
/ Cm 2 ).

【0049】実施形態1の方法で製造した薄膜太陽電池
は、開放電圧1.268V、短絡電流34.28mA、
曲線因子0.63で、変換効率が13.69%であっ
た。実施形態2の方法で製造した薄膜太陽電池は、開放
電圧1.262V、短絡電流34.26mA、曲線因子
0.73で、変換効率が15.78%であった。従来の
方法で製造した薄膜太陽電池は、開放電圧0.196
V、短絡電流23.92mA、曲線因子0.26で、変
換効率が0.61%であった。
The thin-film solar cell manufactured by the method of Embodiment 1 has an open-circuit voltage of 1.268 V, a short-circuit current of 34.28 mA,
With a fill factor of 0.63, the conversion efficiency was 13.69%. The thin-film solar cell manufactured by the method of Embodiment 2 had an open-circuit voltage of 1.262 V, a short-circuit current of 34.26 mA, a fill factor of 0.73, and a conversion efficiency of 15.78%. The thin-film solar cell manufactured by the conventional method has an open circuit voltage of 0.196.
V, the short-circuit current was 23.92 mA, the fill factor was 0.26, and the conversion efficiency was 0.61%.

【0050】従来の方法で製造した薄膜太陽電池の断面
を調べたところ、加工溝の盛り上がりが大きく、複数の
箇所で図2(c)のような短絡が発生していた。したが
って、この発明の薄膜太陽電池の製造方法を用いて、短
絡やリークを防止できることがわかった。
When the cross section of the thin-film solar cell manufactured by the conventional method was examined, it was found that the processing groove had a large swelling and short-circuits occurred at a plurality of locations as shown in FIG. Therefore, it was found that short circuits and leaks can be prevented by using the method for manufacturing a thin film solar cell of the present invention.

【0051】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づく他の実施形態に適用する
ことができる。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the examples, the present invention is not limited to the above embodiments, but can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. .

【0052】たとえば、上記実施の形態では、半導体膜
の一部にカルコパイライト構造半導体を用いた場合を示
したが、半導体膜として多結晶薄膜シリコン、微結晶シ
リコン、非晶質シリコン、非晶質シリコンゲルマニウム
等を用いてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where a chalcopyrite structure semiconductor is used as a part of the semiconductor film has been described. However, as a semiconductor film, polycrystalline thin film silicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon, amorphous silicon, Silicon germanium or the like may be used.

【0053】また、上記実施の形態では、絶縁性基板側
から金属膜、半導体膜、透明導電膜の順で形成する薄膜
太陽電池の一例を示したが、絶縁性基板側から透明導電
膜、半導体膜、金属膜の順で形成する薄膜太陽電池に、
本発明を用いてもよい。
In the above embodiment, an example of a thin film solar cell in which a metal film, a semiconductor film, and a transparent conductive film are formed in this order from the insulating substrate side has been described. Film and metal film in this order.
The present invention may be used.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜太陽
電池の製造方法によれば、レーザビームの照射によって
膜を分割する際に膜の盛り上がりや溶融だれが発生する
ことを抑制できるため、短絡やリークの発生が少ない薄
膜太陽電池の製造方法を提供することができる。したが
って、本発明は、高い変換効率の薄膜太陽電池を安定し
て供給するために、極めて重要である。
As described above, according to the method for manufacturing a thin-film solar cell of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of swelling and melting of the film when the film is divided by laser beam irradiation. It is possible to provide a method for manufacturing a thin-film solar cell with less occurrence of short circuit and leak. Therefore, the present invention is extremely important for stably supplying a thin-film solar cell having high conversion efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の薄膜太陽電池のモジュールの構造を示
す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional thin-film solar cell module.

【図2】 従来用いられてきたレーザビームのエネルギ
ー分布、および従来用いられてきた薄膜太陽電池の製造
方法の課題を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the energy distribution of a conventionally used laser beam and the problem of a conventionally used method of manufacturing a thin-film solar cell.

【図3】 従来用いられてきたレーザビームによって分
割された電極膜を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an electrode film divided by a laser beam conventionally used.

【図4】 本発明による薄膜太陽電池の製造方法の一例
を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a method for manufacturing a thin-film solar cell according to the present invention.

【図5】 同、レーザビームの照射装置の一例を示す模
式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a laser beam irradiation device.

【図6】 同、レーザビームのエネルギー分布を示す模
式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an energy distribution of a laser beam.

【図7】 同、レーザビームの照射装置の他の一例を示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing another example of the laser beam irradiation device.

【図8】 同、レーザビームのエネルギー分布を示す模
式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the energy distribution of the laser beam.

【図9】 同、レーザビームの照射装置のその他の一例
を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing another example of the laser beam irradiation device.

【図10】 同、回折型光学素子の機能を示す模式図で
ある。
FIG. 10 is a schematic diagram showing functions of the diffractive optical element.

【図11】 同、レーザビームのエネルギー分布を示す
模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the energy distribution of the laser beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 絶縁性基板 11 下部電極膜 12 半導体膜 13 上部電極膜 22 可変スリット 32、42 光学素子 50 回折型光学素子 L1、L2、L3 レーザビーム Reference Signs List 10 Insulating substrate 11 Lower electrode film 12 Semiconductor film 13 Upper electrode film 22 Variable slit 32, 42 Optical element 50 Diffractive optical element L1, L2, L3 Laser beam

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列接続された2以上のユニットセルを
絶縁性基板上に形成する薄膜太陽電池の製造方法であっ
て、 前記絶縁性基板上に下部電極膜を形成する第1の工程
と、 第1のレーザビームを前記下部電極膜に照射することに
よって前記下部電極膜を短冊状に分割する第2の工程
と、 前記下部電極膜および前記第2の工程によって露出した
前記絶縁性基板上に半導体膜を形成する第3の工程と、 第2のレーザビームを前記半導体膜に照射することによ
って前記半導体膜を短冊状に分割する第4の工程と、 前記半導体膜および前記第4の工程によって露出した前
記下部電極膜上に上部電極膜を形成する第5の工程と、 第3のレーザビームを前記上部電極膜に照射することに
よって前記上部電極膜を短冊状に分割する第6の工程と
を含み、 前記第1のレーザビーム、前記第2のレーザビームまた
は前記第3のレーザビームのうち少なくとも一つはスリ
ットによってエネルギーの低い光が除去された連続発振
のレーザビームであることを特徴とする薄膜太陽電池の
製造方法。
1. A method for manufacturing a thin-film solar cell in which two or more unit cells connected in series are formed on an insulating substrate, comprising: a first step of forming a lower electrode film on the insulating substrate; A second step of irradiating the lower electrode film with a first laser beam to divide the lower electrode film into strips; and forming the lower electrode film on the insulating substrate exposed by the second step. A third step of forming a semiconductor film; a fourth step of irradiating the semiconductor film with a second laser beam to divide the semiconductor film into strips; and a semiconductor film and the fourth step. A fifth step of forming an upper electrode film on the exposed lower electrode film, and a sixth step of dividing the upper electrode film into strips by applying a third laser beam to the upper electrode film. Including At least one of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam is a continuous wave laser beam from which low-energy light has been removed by a slit. Battery manufacturing method.
【請求項2】 前記第1のレーザビーム、前記第2のレ
ーザビームおよび前記第3のレーザビームのいずれも
が、スリットによってエネルギーの低い光が除去された
連続発振のレーザビームである請求項1に記載の薄膜太
陽電池の製造方法。
2. The laser beam according to claim 1, wherein each of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam is a continuous wave laser beam from which low-energy light is removed by a slit. 3. The method for producing a thin-film solar cell according to 1.
【請求項3】 前記下部電極膜は金属膜であり、 前記半導体膜はカルコパイライト構造半導体薄膜を含
み、 前記上部電極膜は透明導電膜である請求項1または2に
記載の薄膜太陽電池の製造方法。
3. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein the lower electrode film is a metal film, the semiconductor film includes a chalcopyrite structure semiconductor thin film, and the upper electrode film is a transparent conductive film. Method.
【請求項4】 直列接続された2以上のユニットセルを
絶縁性基板上に形成する薄膜太陽電池の製造方法であっ
て、 前記絶縁性基板上に下部電極膜を形成する第1の工程
と、 第1のレーザビームを前記下部電極膜に照射することに
よって前記下部電極膜を短冊状に分割する第2の工程
と、 前記下部電極膜および前記第2の工程によって露出した
前記絶縁性基板上に半導体膜を形成する第3の工程と、 第2のレーザビームを前記半導体膜に照射することによ
って前記半導体膜を短冊状に分割する第4の工程と、 前記半導体膜および前記第4の工程によって露出した前
記下部電極膜上に上部電極膜を形成する第5の工程と、 第3のレーザビームを前記上部電極膜に照射することに
よって前記上部電極膜を短冊状に分割する第6の工程と
を含み、 前記第1のレーザビーム、前記第2のレーザビームまた
は前記第3のレーザビームのうち少なくとも一つは光学
的手段を用いてエネルギー分布が略均一になるように変
換された連続発振のレーザビームであることを特徴とす
る薄膜太陽電池の製造方法。
4. A method of manufacturing a thin-film solar cell in which two or more unit cells connected in series are formed on an insulating substrate, comprising: a first step of forming a lower electrode film on the insulating substrate; A second step of irradiating the lower electrode film with a first laser beam to divide the lower electrode film into strips; and forming the lower electrode film on the insulating substrate exposed by the second step. A third step of forming a semiconductor film; a fourth step of irradiating the semiconductor film with a second laser beam to divide the semiconductor film into strips; and a semiconductor film and the fourth step. A fifth step of forming an upper electrode film on the exposed lower electrode film, and a sixth step of dividing the upper electrode film into strips by applying a third laser beam to the upper electrode film. Including At least one of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam is a continuous wave laser beam converted to have a substantially uniform energy distribution using optical means. A method for manufacturing a thin-film solar cell, comprising:
【請求項5】 前記第1のレーザビーム、前記第2のレ
ーザビームおよび前記第3のレーザビームのいずれも
が、光学的手段を用いてエネルギー分布が略均一になる
ように変換された連続発振のレーザビームである請求項
4に記載の薄膜太陽電池の製造方法。
5. A continuous oscillation in which all of the first laser beam, the second laser beam, and the third laser beam are converted by an optical means so that an energy distribution becomes substantially uniform. The method for manufacturing a thin-film solar cell according to claim 4, wherein the laser beam is a laser beam.
【請求項6】 前記下部電極膜は金属膜であり、 前記半導体膜はカルコパイライト構造半導体薄膜を含
み、 前記上部電極膜は透明導電膜である請求項4または5に
記載の薄膜太陽電池の製造方法。
6. The method according to claim 4, wherein the lower electrode film is a metal film, the semiconductor film includes a chalcopyrite structure semiconductor thin film, and the upper electrode film is a transparent conductive film. Method.
【請求項7】 前記光学的手段が非球面型光学素子を含
む請求項4ないし6のいずれかに記載の薄膜太陽電池の
製造方法。
7. The method according to claim 4, wherein said optical means includes an aspherical optical element.
【請求項8】 前記光学的手段が回折型光学素子を含む
請求項4ないし6のいずれかに記載の薄膜太陽電池の製
造方法。
8. The method according to claim 4, wherein said optical means includes a diffractive optical element.
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