JP2001068704A - 光電変換装置の製造方法 - Google Patents
光電変換装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に形成された薄膜のスクライブを安価
な装置で、容易かつ確実に行うことを可能とする、光電
変換装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 それぞれレーザスクライブされた第１の
電極、半導体層、および第２の電極の積層体からなり、
基板上に一方向に複数個直列に接続され、集積化された
複数の単位素子を構成し、この集積化単位素子の接続終
端部における第１の電極層の延長部上の半導体層および
第２の電極層を部分的に除去し、そこに取り出し電極を
形成することからなる光電変換装置の製造方法におい
て、半導体層の接続用開口部の開口および第２の電極層
の分割をシングルモードのレーザ光を用いて行い、第１
の電極層の分割をマルチモードのレーザ光を用いて行う
ことを特徴とする。
な装置で、容易かつ確実に行うことを可能とする、光電
変換装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 それぞれレーザスクライブされた第１の
電極、半導体層、および第２の電極の積層体からなり、
基板上に一方向に複数個直列に接続され、集積化された
複数の単位素子を構成し、この集積化単位素子の接続終
端部における第１の電極層の延長部上の半導体層および
第２の電極層を部分的に除去し、そこに取り出し電極を
形成することからなる光電変換装置の製造方法におい
て、半導体層の接続用開口部の開口および第２の電極層
の分割をシングルモードのレーザ光を用いて行い、第１
の電極層の分割をマルチモードのレーザ光を用いて行う
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換装置の製
造方法に係り、特に、基板上に形成される薄膜太陽電池
の薄膜のスクライブ方法の改良に関する。
造方法に係り、特に、基板上に形成される薄膜太陽電池
の薄膜のスクライブ方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】アモルファスシリコン等の薄膜太陽電池
は、基板上に薄膜半導体層を含む単位素子を直列に接続
して形成した集積化構造が一般的にとられている。図２
は、このような従来の集積化薄膜太陽電池４０の断面構
造を示している。
は、基板上に薄膜半導体層を含む単位素子を直列に接続
して形成した集積化構造が一般的にとられている。図２
は、このような従来の集積化薄膜太陽電池４０の断面構
造を示している。
【０００３】図２に示すように、ガラス等の透光性基板
３上に、分割された第１の電極層５、第１の電極層５側
からｐ−ｉ−ｎ型の各半導体層が順次積層された薄膜半
導体層１１、第２の電極層１５が順次積層されて単位素
子１７が構成され、互いに隣設する単位素子１７の第１
の電極層５と第２の電極層１５とが電気的に接続される
ことで、基板３上で複数個の単位素子１７が直列接続さ
れている。
３上に、分割された第１の電極層５、第１の電極層５側
からｐ−ｉ−ｎ型の各半導体層が順次積層された薄膜半
導体層１１、第２の電極層１５が順次積層されて単位素
子１７が構成され、互いに隣設する単位素子１７の第１
の電極層５と第２の電極層１５とが電気的に接続される
ことで、基板３上で複数個の単位素子１７が直列接続さ
れている。
【０００４】このように構成される太陽電池４０の出力
は、直列に接続された両端部から取り出されるが、図中
右側端では、端部側の単位素子１７の第２の電極層１５
と電気的に接続された第１の電極層５が延設され、取り
出し電極４２が構成されている。ここで、延設部の第１
の電極層５と端部側の単位素子１７の第１の電極層５と
の間は溝４４によって分離されている。
は、直列に接続された両端部から取り出されるが、図中
右側端では、端部側の単位素子１７の第２の電極層１５
と電気的に接続された第１の電極層５が延設され、取り
出し電極４２が構成されている。ここで、延設部の第１
の電極層５と端部側の単位素子１７の第１の電極層５と
の間は溝４４によって分離されている。
【０００５】一方、図中左側端では、端部側の単位素子
１７の第１の電極層５がそのまま延設されて取り出し電
極４６が構成されている。そして、両側の取り出し電極
４２，４６に対して、超音波ハンダ２７等によって銅箔
等の導体が出力線２５（バスバー）として取り付けられ
ている。
１７の第１の電極層５がそのまま延設されて取り出し電
極４６が構成されている。そして、両側の取り出し電極
４２，４６に対して、超音波ハンダ２７等によって銅箔
等の導体が出力線２５（バスバー）として取り付けられ
ている。
【０００６】また、太陽電池モジュールの発電部と周辺
部（金属製フレームが取付けられる部分）との間の絶縁
分離を図るため、取り出し電極部の外側のフレームに沿
った部分、および集積部の外側のフレームに沿った部分
に、分離溝（図示せず）が形成されている。
部（金属製フレームが取付けられる部分）との間の絶縁
分離を図るため、取り出し電極部の外側のフレームに沿
った部分、および集積部の外側のフレームに沿った部分
に、分離溝（図示せず）が形成されている。
【０００７】以上の太陽電池モジュールの製造工程にお
いて、第１の電極層の分割、半導体層の接続用開口部の
開口、第２の電極層の分割、第１の電極層の延長部上の
半導体層および第２の電極層の部分的除去、取り出し電
極部の外側の分離溝の形成、および集積部の外側の分離
溝の形成は、いずれもシングルモードのレーザ光を用い
たレーザスクライブにより行われている。
いて、第１の電極層の分割、半導体層の接続用開口部の
開口、第２の電極層の分割、第１の電極層の延長部上の
半導体層および第２の電極層の部分的除去、取り出し電
極部の外側の分離溝の形成、および集積部の外側の分離
溝の形成は、いずれもシングルモードのレーザ光を用い
たレーザスクライブにより行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シングルモー
ドで高出力のレーザ光を得ることは非常に困難であり、
かつレーザスクライブ装置が高価である。また、安定し
て出力が一定のシングルモードレーザ光を得ることは困
難であるというという問題があった。
ドで高出力のレーザ光を得ることは非常に困難であり、
かつレーザスクライブ装置が高価である。また、安定し
て出力が一定のシングルモードレーザ光を得ることは困
難であるというという問題があった。
【０００９】本発明は、上記事情の下になされ、基板上
に形成された薄膜のスクライブを安価な装置で、容易か
つ確実に行うことを可能とする、光電変換装置の製造方
法を提供することを目的とする。
に形成された薄膜のスクライブを安価な装置で、容易か
つ確実に行うことを可能とする、光電変換装置の製造方
法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、基板上に複数の領域に分割して設けられ
た第１の電極層上に、２つの第１の電極層上にまたがっ
て一方の第１の電極層上に開口した接続用開口部を有す
る半導体層を設け、この半導体層上に、前記接続用開口
部を介して一方の第１の電極層と電気的に接続した、複
数に分割された第２の電極層を設けることにより、第２
の電極層と他方の第１の電極層に挟まれた領域よりな
る、一方向に複数個直列に接続され、集積化された複数
の単位素子を構成し、この集積化単位素子の接続終端部
における第１の電極層の延長部上の半導体層および第２
の電極層を部分的に除去し、そこに取り出し電極を形成
することからなる光電変換装置の製造方法において、前
記半導体層の接続用開口部の開口および第２の電極層の
分割をシングルモードのレーザ光を用いて行い、前記第
１の電極層の分割をマルチモードのレーザ光を用いて行
うことを特徴とする光電変換装置の製造方法を提供す
る。
め、本発明は、基板上に複数の領域に分割して設けられ
た第１の電極層上に、２つの第１の電極層上にまたがっ
て一方の第１の電極層上に開口した接続用開口部を有す
る半導体層を設け、この半導体層上に、前記接続用開口
部を介して一方の第１の電極層と電気的に接続した、複
数に分割された第２の電極層を設けることにより、第２
の電極層と他方の第１の電極層に挟まれた領域よりな
る、一方向に複数個直列に接続され、集積化された複数
の単位素子を構成し、この集積化単位素子の接続終端部
における第１の電極層の延長部上の半導体層および第２
の電極層を部分的に除去し、そこに取り出し電極を形成
することからなる光電変換装置の製造方法において、前
記半導体層の接続用開口部の開口および第２の電極層の
分割をシングルモードのレーザ光を用いて行い、前記第
１の電極層の分割をマルチモードのレーザ光を用いて行
うことを特徴とする光電変換装置の製造方法を提供す
る。
【００１１】かかる本発明の電変換装置の製造方法にお
いて、前記集積部の外側に分離溝を形成するための、前
記半導体層および第２の電極層の除去を、シングルモー
ドのレーザ光を用いて行うことが出来る。
いて、前記集積部の外側に分離溝を形成するための、前
記半導体層および第２の電極層の除去を、シングルモー
ドのレーザ光を用いて行うことが出来る。
【００１２】また、前記取り出し電極の外側に分離溝を
形成するための、および／または前記集積部の外側に分
離溝を形成するための、前記第１の電極層、半導体層お
よび第２の電極層の除去を、マルチモードのレーザ光を
用いて行うことが出来る。
形成するための、および／または前記集積部の外側に分
離溝を形成するための、前記第１の電極層、半導体層お
よび第２の電極層の除去を、マルチモードのレーザ光を
用いて行うことが出来る。
【００１３】なお、本発明において使用されるレーザと
しては、固体レーザでもガスレーザでもよいが、固体レ
ーザ、特にＹＡＧレーザの基本波または第２高調波を好
適に用いることが出来る。
しては、固体レーザでもガスレーザでもよいが、固体レ
ーザ、特にＹＡＧレーザの基本波または第２高調波を好
適に用いることが出来る。
【００１４】以上のように構成される本発明の方法によ
ると、従来、すべてがシングルモードのレーザ光を用い
て行われていたレーザスクライブ工程を、対象となる薄
膜に応じて、シングルモードとマルチモードのレーザ光
の使い分けを行うことにより、低い製造コストで、安定
して、高品質の光電変換装置を得ることが可能である。
ると、従来、すべてがシングルモードのレーザ光を用い
て行われていたレーザスクライブ工程を、対象となる薄
膜に応じて、シングルモードとマルチモードのレーザ光
の使い分けを行うことにより、低い製造コストで、安定
して、高品質の光電変換装置を得ることが可能である。
【００１５】即ち、シングルモードのレーザ光は、固体
レーザロッド、例えばＹＡＧロッドの出力側に、周辺の
光束を遮断する開口（アパーチャー）をもったモードセ
レクタを配置し、シングルモード発振のレーザ光のみを
取り出すことにより得られる。これに対し、マルチモー
ドのレーザ光は、アパーチャーの径をシングルモードを
取り出す場合の値より広くすることにより得られる。
レーザロッド、例えばＹＡＧロッドの出力側に、周辺の
光束を遮断する開口（アパーチャー）をもったモードセ
レクタを配置し、シングルモード発振のレーザ光のみを
取り出すことにより得られる。これに対し、マルチモー
ドのレーザ光は、アパーチャーの径をシングルモードを
取り出す場合の値より広くすることにより得られる。
【００１６】なお、厳密に言うと、シングルモードもマ
ルチモード成分を含んでいるのであって、両者の相違は
必ずしも明確ではないが、本発明において、シングルモ
ードとマルチモードは、次のように定義される。
ルチモード成分を含んでいるのであって、両者の相違は
必ずしも明確ではないが、本発明において、シングルモ
ードとマルチモードは、次のように定義される。
【００１７】即ち、固体レーザでは、Ｍ２（エムスクエ
アー：集光性指標）の値が２以下の場合がシングルモー
ド、２を越える場合がマルチモードであり、ガスレーザ
では、Ｍ２の値が１．２以下の場合がシングルモード、
１．２を越える場合がマルチモードである。
アー：集光性指標）の値が２以下の場合がシングルモー
ド、２を越える場合がマルチモードであり、ガスレーザ
では、Ｍ２の値が１．２以下の場合がシングルモード、
１．２を越える場合がマルチモードである。
【００１８】なお、Ｍ２は、以下の式で定義される。 Ｗ（ｆ）＝（４× Ｍ２×λ×ｆ）／（π×Ｗ０） ここで、 Ｗ（ｆ）は焦点距離ｆのレンズを挿入してレ
ーザビームを絞るときの焦点でのビーム径であり、λは
波長、 Ｗ０はレーザの出射口でのビーム径である。厳
密な意味では、シングルモードでは Ｗ０＝１となる。
ーザビームを絞るときの焦点でのビーム径であり、λは
波長、 Ｗ０はレーザの出射口でのビーム径である。厳
密な意味では、シングルモードでは Ｗ０＝１となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
集積化薄膜太陽電池の製造方法について説明する。本発
明の集積化薄膜太陽電池は、以下のような工程によって
形成される。
集積化薄膜太陽電池の製造方法について説明する。本発
明の集積化薄膜太陽電池は、以下のような工程によって
形成される。
【００２０】（１）先ずガラス等の透光性基板の上に、
酸化錫（ＳｎＯ２）や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）ある
いは酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性を有する金属酸
化物からなる、基板の一方向に延びた複数個の短冊状の
第１の電極層を、隣設し合う領域間の分離帯によって隔
てられた状態で、基板のほぼ全面にわたって形成する。
酸化錫（ＳｎＯ２）や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）ある
いは酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性を有する金属酸
化物からなる、基板の一方向に延びた複数個の短冊状の
第１の電極層を、隣設し合う領域間の分離帯によって隔
てられた状態で、基板のほぼ全面にわたって形成する。
【００２１】この第１の電極層の形成には、一旦絶縁性
透明基板上全面に金属酸化物層を被着した後、マルチモ
ードのレーザ光を用いたスクライブによって分離帯部分
を除去する方法が採用される。
透明基板上全面に金属酸化物層を被着した後、マルチモ
ードのレーザ光を用いたスクライブによって分離帯部分
を除去する方法が採用される。
【００２２】（２）続いて、この第１の電極層上に、ｐ
型の水素化非晶質炭化シリコン（以下ｐ型のａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈと記す）、ｉ型の水素化非晶質シリコン（以下ｉ
型のａ−Ｓｉ：Ｈと記す）、ｎ型の水素化非晶質シリコ
ン（以下ｎ型のａ−Ｓｉ：Ｈと記す）の３層を順次堆積
して半導体層を形成する。
型の水素化非晶質炭化シリコン（以下ｐ型のａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈと記す）、ｉ型の水素化非晶質シリコン（以下ｉ
型のａ−Ｓｉ：Ｈと記す）、ｎ型の水素化非晶質シリコ
ン（以下ｎ型のａ−Ｓｉ：Ｈと記す）の３層を順次堆積
して半導体層を形成する。
【００２３】（３）その後、シングルモードのレーザ光
を用いたスクライブによって半導体層の一部を除去して
接続用開口部を設ける。この段階において、一つの半導
体層領域は二つの第１の電極層にまたがって形成された
構造となる。
を用いたスクライブによって半導体層の一部を除去して
接続用開口部を設ける。この段階において、一つの半導
体層領域は二つの第１の電極層にまたがって形成された
構造となる。
【００２４】（４）続いて、この複数の半導体層領域の
上に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属材
料からなる第２の電極層を形成する。
上に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属材
料からなる第２の電極層を形成する。
【００２５】（５）そして、前記の接続用開口部に沿っ
てシングルモードのレーザ光を用いたスクライブによっ
てレ、少なくとも第２の電極層の一部を除去した分割溝
を形成する。
てシングルモードのレーザ光を用いたスクライブによっ
てレ、少なくとも第２の電極層の一部を除去した分割溝
を形成する。
【００２６】（６）次いで、接続終端部近傍の取り出し
電極部における第２の電極層および半導体層を、シング
ルモードのレーザ光を用いたスクライブによって除去す
る。また、その外側における分離溝、および／または集
積部の外側の分離溝を、シングルまたはマルチモードの
レーザ光により除去し、発電部と周縁部とを絶縁分離す
る分離溝を形成する。
電極部における第２の電極層および半導体層を、シング
ルモードのレーザ光を用いたスクライブによって除去す
る。また、その外側における分離溝、および／または集
積部の外側の分離溝を、シングルまたはマルチモードの
レーザ光により除去し、発電部と周縁部とを絶縁分離す
る分離溝を形成する。
【００２７】この場合、第２の電極層、半導体層および
第１の電極層の除去（取り出し電極の外側の分離溝およ
び／または集積部の外側の分離溝）は、マルチモードの
レーザ光により行われ、第２の電極層および半導体層の
除去（集積部の外側の分離溝）は、シングルモードのレ
ーザ光により行われる。
第１の電極層の除去（取り出し電極の外側の分離溝およ
び／または集積部の外側の分離溝）は、マルチモードの
レーザ光により行われ、第２の電極層および半導体層の
除去（集積部の外側の分離溝）は、シングルモードのレ
ーザ光により行われる。
【００２８】更に、この分離溝の外側の周端部における
第２の電極層、半導体層および第１の電極層を、全周に
わたり、任意の方法で除去する。
第２の電極層、半導体層および第１の電極層を、全周に
わたり、任意の方法で除去する。
【００２９】（７）続いて、第１の電極の取出し電極部
上に、超音波ハンダ等の接合材や導電性樹脂等の接着材
によってハンダメッキ銅箔等の導電体が取り付けられる
ことで、第１の電極層と導電体との間の電気的接続が取
られて、これら導電体が取り出し電極となる。取り出し
電極を設けた太陽電池としてはこの状態で完成である
が、必要に応じてパシベーション樹脂等が塗布された
り、基板周囲に枠部材が取り付けられる。
上に、超音波ハンダ等の接合材や導電性樹脂等の接着材
によってハンダメッキ銅箔等の導電体が取り付けられる
ことで、第１の電極層と導電体との間の電気的接続が取
られて、これら導電体が取り出し電極となる。取り出し
電極を設けた太陽電池としてはこの状態で完成である
が、必要に応じてパシベーション樹脂等が塗布された
り、基板周囲に枠部材が取り付けられる。
【００３０】
【実施例】次に、本発明の太陽電池構造を、具体的実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の１実施例に係
る集積化薄膜太陽電池１ａの断面構造例を表している。
ガラス基板３上には、基板３の一方向に延びたＳｎＯ２
による複数個の短冊状の第１の電極層５が、隣設し合う
領域間の分離帯７によって隔てられた状態で基板３のほ
ぼ全面にわたって形成されている。これには、先ず基板
３全面にＳｎＯ２を堆積した後に、ＱスイッチＹＡＧレ
ーザの基本波のマルチモードを用いたレーザスクライブ
によって、分離帯７の部分を溶断して形成される。
例に基づいて説明する。図１は、本発明の１実施例に係
る集積化薄膜太陽電池１ａの断面構造例を表している。
ガラス基板３上には、基板３の一方向に延びたＳｎＯ２
による複数個の短冊状の第１の電極層５が、隣設し合う
領域間の分離帯７によって隔てられた状態で基板３のほ
ぼ全面にわたって形成されている。これには、先ず基板
３全面にＳｎＯ２を堆積した後に、ＱスイッチＹＡＧレ
ーザの基本波のマルチモードを用いたレーザスクライブ
によって、分離帯７の部分を溶断して形成される。
【００３１】このときのレーザスクライブの操作条件
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力３Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。また、分離幅は５０μｍ、ス
トリングの幅は１０ｍｍである。
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力３Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。また、分離幅は５０μｍ、ス
トリングの幅は１０ｍｍである。
【００３２】そして、第１の電極層５の上面側には、二
つの第１の電極層５にまたがって、一方の第１の電極層
５上に開口した接続用開口部９を設けた半導体層１１が
設けられている。この半導体層１１は、例えば第１の電
極層５側から、膜厚１５０Åのｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ１１
ｐ、同３２００Åのｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ１１ｉ、同３００
Åのｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ１１ｎの３つの層が、プラズマＣ
ＶＤ法によって順次形成されたものであり、接続用開口
部９については、ＱスイッチＹＡＧレーザの第２高調波
のシングルモードを用いたレーザスクライブによって、
半導体層１１を部分的に溶断することで形成される。
つの第１の電極層５にまたがって、一方の第１の電極層
５上に開口した接続用開口部９を設けた半導体層１１が
設けられている。この半導体層１１は、例えば第１の電
極層５側から、膜厚１５０Åのｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ１１
ｐ、同３２００Åのｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ１１ｉ、同３００
Åのｎ型ａ−Ｓｉ：Ｈ１１ｎの３つの層が、プラズマＣ
ＶＤ法によって順次形成されたものであり、接続用開口
部９については、ＱスイッチＹＡＧレーザの第２高調波
のシングルモードを用いたレーザスクライブによって、
半導体層１１を部分的に溶断することで形成される。
【００３３】このときのレーザスクライブの操作条件
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃであるそして、この半導体層１１の上
面側には、接続用開口部９を介して一方の第１の電極層
５と電気的に接続した状態で、分割溝１３によって複数
領域に分離された第２の電極層１５が設けられることに
より、第２の電極層１５と他方の第１の電極層５に挟ま
れた領域よりなる単位素子１７が構成される。ここで
も、分割溝１３の形成には、ＱスイッチＹＡＧレーザの
第２高調波のシングルモードを用いたレーザスクライブ
法が用いられる。
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃであるそして、この半導体層１１の上
面側には、接続用開口部９を介して一方の第１の電極層
５と電気的に接続した状態で、分割溝１３によって複数
領域に分離された第２の電極層１５が設けられることに
より、第２の電極層１５と他方の第１の電極層５に挟ま
れた領域よりなる単位素子１７が構成される。ここで
も、分割溝１３の形成には、ＱスイッチＹＡＧレーザの
第２高調波のシングルモードを用いたレーザスクライブ
法が用いられる。
【００３４】このときのレーザスクライブの操作条件
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。また、分離幅は１００μｍ、
ストリングの幅は１０ｍｍである。このようにして、複
数個の単位素子１７が一方向に直列に接続された構造と
なる。
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。また、分離幅は１００μｍ、
ストリングの幅は１０ｍｍである。このようにして、複
数個の単位素子１７が一方向に直列に接続された構造と
なる。
【００３５】次に、図の右側に相当する一方の接続終端
部にあっては、終端部側の単位素子１７の第２の電極層
１５と電気的に接続され、かつこの単位素子１７の第１
の電極層５と絶縁された第１の電極層５が延設されてい
る。ここで第１の電極層５と第２の電極層１５との電気
的接続は、半導体層１１に形成された接続用開口部９に
よって取られている。
部にあっては、終端部側の単位素子１７の第２の電極層
１５と電気的に接続され、かつこの単位素子１７の第１
の電極層５と絶縁された第１の電極層５が延設されてい
る。ここで第１の電極層５と第２の電極層１５との電気
的接続は、半導体層１１に形成された接続用開口部９に
よって取られている。
【００３６】そして、この第１の電極層５の延設部１９
上には単位素子１７から連続した半導体層１１と第２の
電極層１５が除去され、第１の電極層５の延設部１９の
表面に達する取り出し電極用溝２３が長手方向に形成さ
れ、この溝２３を介してハンダメッキ銅箔２５と延設さ
れた第１の電極層５とが、超音波ハンダ２７によって電
気的に接続されている。この溝２３は、ＱスイッチＹＡ
Ｇレーザの第２高調波のシングルモードを用いたレーザ
スクライブによって形成される。
上には単位素子１７から連続した半導体層１１と第２の
電極層１５が除去され、第１の電極層５の延設部１９の
表面に達する取り出し電極用溝２３が長手方向に形成さ
れ、この溝２３を介してハンダメッキ銅箔２５と延設さ
れた第１の電極層５とが、超音波ハンダ２７によって電
気的に接続されている。この溝２３は、ＱスイッチＹＡ
Ｇレーザの第２高調波のシングルモードを用いたレーザ
スクライブによって形成される。
【００３７】このときのレーザスクライブの操作条件
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。
は、発振周波数：１０ｋＨｚ、平均出力：１Ｗ、パルス
幅：５０ｎｓｅｃである。
【００３８】一方、図の左側に相当する他方の接続終端
部にあっても、同様に、終端部側の単位素子１７の第１
の電極層５が延設されるとともに、この第１の電極層５
の延設部１９上の半導体層１１と第２の電極層１５とが
除去されて、第１の電極層５の延設部１９の表面に達す
る取り出し電極用溝２３が形成され、この溝２３を介し
てハンダメッキ銅箔２５と延設された第１の電極層５と
が、超音波ハンダ２７によって電気的に接続されてい
る。こちら側の溝２３も、上述と同様の条件で形成され
る。
部にあっても、同様に、終端部側の単位素子１７の第１
の電極層５が延設されるとともに、この第１の電極層５
の延設部１９上の半導体層１１と第２の電極層１５とが
除去されて、第１の電極層５の延設部１９の表面に達す
る取り出し電極用溝２３が形成され、この溝２３を介し
てハンダメッキ銅箔２５と延設された第１の電極層５と
が、超音波ハンダ２７によって電気的に接続されてい
る。こちら側の溝２３も、上述と同様の条件で形成され
る。
【００３９】次に、取り出し電極部の外側の領域におけ
る、第１の電極層５の延設部１９、半導体層１１、およ
び第２の電極層１５が、ＹＡＧレーザの基本波のマルチ
モードのレーザ光を用いたレーザスクライブによって除
去されて、発電部と周縁部とを絶縁分離するための分離
溝２９が形成される。
る、第１の電極層５の延設部１９、半導体層１１、およ
び第２の電極層１５が、ＹＡＧレーザの基本波のマルチ
モードのレーザ光を用いたレーザスクライブによって除
去されて、発電部と周縁部とを絶縁分離するための分離
溝２９が形成される。
【００４０】本例は半導体層１１として、非晶質シリコ
ンを用いた例であるが、この他の薄膜半導体としては、
銅／インジウム／セレン、硫化カドミウム、薄膜多結晶
シリコンなどが例示でき、第２の電極層１５としては、
前記のＡｌやＡｇのような金属や、ＳｎＯ２等の前述の
金属酸化物材料、およびそれらの積層体などが例示でき
る。
ンを用いた例であるが、この他の薄膜半導体としては、
銅／インジウム／セレン、硫化カドミウム、薄膜多結晶
シリコンなどが例示でき、第２の電極層１５としては、
前記のＡｌやＡｇのような金属や、ＳｎＯ２等の前述の
金属酸化物材料、およびそれらの積層体などが例示でき
る。
【００４１】また上記実施例は、基板３側から光が入射
するタイプのものであるが、これとは逆に、第２の電極
層１５側から光が入射するタイプでも可能である。そし
てこの場合には、第２の電極層１５にＳｎＯ２等の透明
導電性材料を使用すること、および基板３に透光性を有
しないものが使用できることは、言うまでもない。
するタイプのものであるが、これとは逆に、第２の電極
層１５側から光が入射するタイプでも可能である。そし
てこの場合には、第２の電極層１５にＳｎＯ２等の透明
導電性材料を使用すること、および基板３に透光性を有
しないものが使用できることは、言うまでもない。
【００４２】また、以上の図１を参照して説明した集積
化薄膜太陽電池においては、基板３上に第１の電極層５
を形成する際に、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって
ＳｎＯ２等が先ず基板３の全面に被着され、その後にレ
ーザスクライブ法によって分離帯７が形成される。従っ
て、ＣＶＤによって被着した後には、基板３の全周にわ
たってその端面３３にも、第１の電極層５の形成材料で
あるＳｎＯ２等の金属酸化物が回り込んで被着されてい
る。このような状況において、ハンダメッキ銅箔２５の
ハンダ付け時にハンダが基板３の端面に回り込んでしま
うと、結局は、集積化薄膜太陽電池１の両積層帯部２１
の第１の電極層５，５の間、すなわち正極と負極とが短
絡することになる。
化薄膜太陽電池においては、基板３上に第１の電極層５
を形成する際に、ＣＶＤ法やスパッタリング法によって
ＳｎＯ２等が先ず基板３の全面に被着され、その後にレ
ーザスクライブ法によって分離帯７が形成される。従っ
て、ＣＶＤによって被着した後には、基板３の全周にわ
たってその端面３３にも、第１の電極層５の形成材料で
あるＳｎＯ２等の金属酸化物が回り込んで被着されてい
る。このような状況において、ハンダメッキ銅箔２５の
ハンダ付け時にハンダが基板３の端面に回り込んでしま
うと、結局は、集積化薄膜太陽電池１の両積層帯部２１
の第１の電極層５，５の間、すなわち正極と負極とが短
絡することになる。
【００４３】これを防止するため、図１に示すように、
基板３の端部直近の少なくとも第２の電極層１５、望ま
しくは第２の電極層１５、半導体層１１、および第１の
電極層５の全てを除去した絶縁代３３を形成しておくと
よい。この除去は、上述したレーザスクライブに限ら
ず、ブラスト処理等の種々の方法によって簡便に行うこ
とができる。
基板３の端部直近の少なくとも第２の電極層１５、望ま
しくは第２の電極層１５、半導体層１１、および第１の
電極層５の全てを除去した絶縁代３３を形成しておくと
よい。この除去は、上述したレーザスクライブに限ら
ず、ブラスト処理等の種々の方法によって簡便に行うこ
とができる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来、
すべてがシングルモードのレーザ光を用いて行われてい
たレーザスクライブ工程を、対象となる薄膜に応じて、
シングルモードとマルチモードのレーザ光の使い分けを
行うことにより、低い製造コストで、安定して、高品質
の光電変換装置を得ることが可能である。
すべてがシングルモードのレーザ光を用いて行われてい
たレーザスクライブ工程を、対象となる薄膜に応じて、
シングルモードとマルチモードのレーザ光の使い分けを
行うことにより、低い製造コストで、安定して、高品質
の光電変換装置を得ることが可能である。
【図１】本発明の一実施例に係る集積化薄膜太陽電池を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】従来の集積化薄膜太陽電池を示す断面図。
１，４０… 集積化薄膜太陽電池 ３… 基板 ５… 第１の電極層 ７… 分離帯 ９… 接続用開口部 １１… 半導体層 １３… 分割溝 １５… 第２の電極層 １７… 単位素子 １９… 延設部 ２３… 取り出し電極用溝 ２５… ハンダメッキ銅箔 ２７… 超音波ハンダ ２９…分離溝 ３３…絶縁代 ４２，４６…取り出し電極 ４４…溝
Claims (4)
- 【請求項１】基板上に複数の領域に分割して設けられた
第１の電極層上に、２つの第１の電極層上にまたがって
一方の第１の電極層上に開口した接続用開口部を有する
半導体層を設け、この半導体層上に、前記接続用開口部
を介して一方の第１の電極層と電気的に接続した、複数
に分割された第２の電極層を設けることにより、第２の
電極層と他方の第１の電極層に挟まれた領域よりなる、
一方向に複数個直列に接続され、集積化された複数の単
位素子を構成し、この集積化単位素子の接続終端部にお
ける第１の電極層の延長部上の半導体層および第２の電
極層を部分的に除去し、そこに取り出し電極を形成する
ことからなる光電変換装置の製造方法において、 前記半導体層の接続用開口部の開口および第２の電極層
の分割をシングルモードのレーザ光を用いて行い、前記
第１の電極層の分割をマルチモードのレーザ光を用いて
行うことを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 【請求項２】前記集積部の外側に分離溝を形成するため
の、前記半導体層および第２の電極層の除去を、シング
ルモードのレーザ光を用いて行うことを特徴とする請求
項１に記載の光電変換装置の製造方法。 - 【請求項３】前記取り出し電極の外側に分離溝を形成す
るための、および／または前記集積部の外側に分離溝を
形成するための、前記第１の電極層、半導体層および第
２の電極層の除去を、マルチモードのレーザ光を用いて
行うことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の
製造方法。 - 【請求項４】前記レーザ光は、ＹＡＧレーザの基本波ま
たは第２高調波であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかの項に記載の光電変換装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23870799A JP2001068704A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 光電変換装置の製造方法 |
| AU22333/00A AU766727B2 (en) | 1999-06-14 | 2000-03-15 | Method of fabricating thin-film photovoltaic module |
| EP00105304A EP1061589A3 (en) | 1999-06-14 | 2000-03-15 | Method of fabricating thin-film photovoltaic module |
| US09/525,494 US6455347B1 (en) | 1999-06-14 | 2000-03-15 | Method of fabricating thin-film photovoltaic module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23870799A JP2001068704A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | 光電変換装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068704A true JP2001068704A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17034094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23870799A Pending JP2001068704A (ja) | 1999-06-14 | 1999-08-25 | 光電変換装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008282919A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Showa Shell Sekiyu Kk | 電子部品モジュール又はｃｉｓ系薄膜太陽電池モジュールのリボンワイヤの接続方法 |
| JP2012527102A (ja) * | 2009-05-14 | 2012-11-01 | ショット・ゾラール・アーゲー | 太陽電池薄膜モジュールを製造するための方法及び装置 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP23870799A patent/JP2001068704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008282919A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Showa Shell Sekiyu Kk | 電子部品モジュール又はｃｉｓ系薄膜太陽電池モジュールのリボンワイヤの接続方法 |
| JP2012527102A (ja) * | 2009-05-14 | 2012-11-01 | ショット・ゾラール・アーゲー | 太陽電池薄膜モジュールを製造するための方法及び装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090623 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090630 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091027 |