JP2001196619A - 半導体薄膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents
半導体薄膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストの上昇を招くことなくガラス基板
間に挟んだ合紙のカスによる製造歩留りの低下を防止で
きる薄膜太陽電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 透明導電層（２）が形成されたガラス基
板（１）を水溶性紙（１１）を挟んで複数積層して搬送
する工程と、積層されたガラス基板（１）を１枚ずつ取
り出して水溶性紙（１１）を取り除いた後に水洗浄して
乾燥する工程と、ガラス基板（１）上に形成された透明
導電層（２）上に半導体薄膜（４）を製膜する工程と、
半導体薄膜（４）上に裏面電極層（６）を製膜する工程
とを有する薄膜太陽電池の製造方法。
間に挟んだ合紙のカスによる製造歩留りの低下を防止で
きる薄膜太陽電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 透明導電層（２）が形成されたガラス基
板（１）を水溶性紙（１１）を挟んで複数積層して搬送
する工程と、積層されたガラス基板（１）を１枚ずつ取
り出して水溶性紙（１１）を取り除いた後に水洗浄して
乾燥する工程と、ガラス基板（１）上に形成された透明
導電層（２）上に半導体薄膜（４）を製膜する工程と、
半導体薄膜（４）上に裏面電極層（６）を製膜する工程
とを有する薄膜太陽電池の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄膜太陽電池や液晶
素子の薄膜トランジスタに用いられる半導体薄膜の製造
方法、および薄膜太陽電池の製造方法に関する。
素子の薄膜トランジスタに用いられる半導体薄膜の製造
方法、および薄膜太陽電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜太陽電池や液晶素子の薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）は、ガラス基板上に形成された透明導電
層上に半導体薄膜を製膜する工程を経て製造される。た
とえば薄膜太陽電池は、ガラス基板上に形成された透明
電極層をレーザースクライブして分割し、透明電極層上
にアモルファスシリコンまたは結晶質シリコンからなる
半導体薄膜を製膜した後に半導体薄膜をレーザースクラ
イブして分割し、さらに半導体薄膜上に裏面電極層を製
膜した後に裏面電極層をレーザースクライブして分割す
ることにより、複数の単位素子を直列に接続した構造に
形成する。
スタ（ＴＦＴ）は、ガラス基板上に形成された透明導電
層上に半導体薄膜を製膜する工程を経て製造される。た
とえば薄膜太陽電池は、ガラス基板上に形成された透明
電極層をレーザースクライブして分割し、透明電極層上
にアモルファスシリコンまたは結晶質シリコンからなる
半導体薄膜を製膜した後に半導体薄膜をレーザースクラ
イブして分割し、さらに半導体薄膜上に裏面電極層を製
膜した後に裏面電極層をレーザースクライブして分割す
ることにより、複数の単位素子を直列に接続した構造に
形成する。
【０００３】従来、透明電極層を形成したガラス基板を
ガラスメーカーから装置メーカーへ搬入する際および装
置メーカーにおいて製造サイトまで搬送する際には、複
数のガラス基板を積層した状態で搬送する。この際、ガ
ラス基板に傷がつくのを防ぐために、基板と基板との間
にわら半紙（合紙）を挟んでいる。そして、積層された
ガラス基板を１枚ずつ取り出し、ガラス基板上に形成さ
れた透明導電層上に半導体薄膜を製膜する。
ガラスメーカーから装置メーカーへ搬入する際および装
置メーカーにおいて製造サイトまで搬送する際には、複
数のガラス基板を積層した状態で搬送する。この際、ガ
ラス基板に傷がつくのを防ぐために、基板と基板との間
にわら半紙（合紙）を挟んでいる。そして、積層された
ガラス基板を１枚ずつ取り出し、ガラス基板上に形成さ
れた透明導電層上に半導体薄膜を製膜する。
【０００４】しかし、従来の方法では、１枚ずつ取り出
したガラス基板に半紙のカスが付着することがある。こ
のように半紙のカスが付着したガラス基板上の透明電極
層上に半導体薄膜を製膜すると、半紙のカスが欠陥の原
因となるため製造歩留りが低下する。ガラス基板を受入
れ後に水で洗浄したとしても、洗浄水中にわら半紙のカ
スが浮遊して残存するため、ガラス基板へのカスの付着
を完全になくすことは困難である。また、合紙としてわ
ら半紙を用いた場合、合紙焼けの問題も生じる。合紙焼
けとは、わら半紙からしみ出る有機物等からなる不純物
の影響により、ガラス表面が撥水性を持つ状態に変化
し、シリコン薄膜の付着性が悪くなる現象である。
したガラス基板に半紙のカスが付着することがある。こ
のように半紙のカスが付着したガラス基板上の透明電極
層上に半導体薄膜を製膜すると、半紙のカスが欠陥の原
因となるため製造歩留りが低下する。ガラス基板を受入
れ後に水で洗浄したとしても、洗浄水中にわら半紙のカ
スが浮遊して残存するため、ガラス基板へのカスの付着
を完全になくすことは困難である。また、合紙としてわ
ら半紙を用いた場合、合紙焼けの問題も生じる。合紙焼
けとは、わら半紙からしみ出る有機物等からなる不純物
の影響により、ガラス表面が撥水性を持つ状態に変化
し、シリコン薄膜の付着性が悪くなる現象である。
【０００５】これに対して、特開平６−３４０８６５号
公報には、テレビブラウン管ガラスなどの表面にトリポ
リリン酸などの水溶性塩を塗布して被膜を形成すること
が記載されている。この場合、ガラス間に合紙を挟んで
も、水溶性塩被膜を水洗することにより、合紙に含まれ
る油脂分などの汚染物質の影響を低減することができ
る。しかし、トリポリリン酸などの水溶性塩を塗布する
作業は手間がかかり、しかも水洗により水溶性塩を完全
に除去することは困難であるため、この方法を用いると
製造コストが上昇する。
公報には、テレビブラウン管ガラスなどの表面にトリポ
リリン酸などの水溶性塩を塗布して被膜を形成すること
が記載されている。この場合、ガラス間に合紙を挟んで
も、水溶性塩被膜を水洗することにより、合紙に含まれ
る油脂分などの汚染物質の影響を低減することができ
る。しかし、トリポリリン酸などの水溶性塩を塗布する
作業は手間がかかり、しかも水洗により水溶性塩を完全
に除去することは困難であるため、この方法を用いると
製造コストが上昇する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、製造
コストの上昇を招くことなくガラス基板間に挟んだ合紙
のカスによる製造歩留りの低下を防止できる半導体薄膜
の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法を提供するこ
とにある。
コストの上昇を招くことなくガラス基板間に挟んだ合紙
のカスによる製造歩留りの低下を防止できる半導体薄膜
の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体薄膜の製
造方法は、透明導電層が形成されたガラス基板を水溶性
紙を挟んで複数積層して搬送する工程と、積層されたガ
ラス基板を１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後
に水洗浄して乾燥する工程と、ガラス基板上に形成され
た透明導電層上にアモルファスシリコンまたは結晶質シ
リコンからなる半導体薄膜を製膜する工程とを具備した
ことを特徴とする。
造方法は、透明導電層が形成されたガラス基板を水溶性
紙を挟んで複数積層して搬送する工程と、積層されたガ
ラス基板を１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後
に水洗浄して乾燥する工程と、ガラス基板上に形成され
た透明導電層上にアモルファスシリコンまたは結晶質シ
リコンからなる半導体薄膜を製膜する工程とを具備した
ことを特徴とする。
【０００８】本発明の薄膜太陽電池の製造方法は、透明
導電層が形成されたガラス基板を水溶性紙を挟んで複数
積層して搬送する工程と、積層されたガラス基板を１枚
ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄して乾
燥する工程と、ガラス基板上に形成された透明導電層上
にアモルファスシリコンまたは結晶質シリコンからなる
半導体薄膜を製膜する工程と、半導体薄膜上に裏面電極
層を製膜する工程とを具備したことを特徴とする。
導電層が形成されたガラス基板を水溶性紙を挟んで複数
積層して搬送する工程と、積層されたガラス基板を１枚
ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄して乾
燥する工程と、ガラス基板上に形成された透明導電層上
にアモルファスシリコンまたは結晶質シリコンからなる
半導体薄膜を製膜する工程と、半導体薄膜上に裏面電極
層を製膜する工程とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。
る。
【００１０】本発明において、水溶性紙とは、少なくと
も水に完全に分散する性質を持つ紙状物をいう。水溶性
紙としてはベンリーゼ（旭化成株式会社製）、ディゾル
ボ（三島製紙株式会社製）、水溶性ポリエステル共重合
体、オブラートなどが用いられる。ベンリーゼはコット
ンリンターのカルボキシメチル化物を主材とするもので
ある。ディゾルボは繊維状カルボキシメチルセルロース
に製紙用繊維を混合して抄紙したものである。水溶性ポ
リエステル共重合体は、テレフタル酸成分、イソフタル
酸成分、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分およ
び脂肪族ジカルボン酸成分の４つの酸成分と、グリコー
ル成分とを重合させたものである。
も水に完全に分散する性質を持つ紙状物をいう。水溶性
紙としてはベンリーゼ（旭化成株式会社製）、ディゾル
ボ（三島製紙株式会社製）、水溶性ポリエステル共重合
体、オブラートなどが用いられる。ベンリーゼはコット
ンリンターのカルボキシメチル化物を主材とするもので
ある。ディゾルボは繊維状カルボキシメチルセルロース
に製紙用繊維を混合して抄紙したものである。水溶性ポ
リエステル共重合体は、テレフタル酸成分、イソフタル
酸成分、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分およ
び脂肪族ジカルボン酸成分の４つの酸成分と、グリコー
ル成分とを重合させたものである。
【００１１】上記のような水溶性紙を用い、透明導電層
が形成された複数のガラス基板を互いの間に水溶性紙を
挟んで積層した状態で搬送し、積層されたガラス基板を
１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄し
て乾燥する。このとき、水溶性紙は洗浄水とともに完全
に除去されるので、従来の半紙を用いた場合のように紙
のカスが残ることがない。したがって、ガラス基板上の
透明導電層に半導体薄膜を製膜しても紙のカスに起因す
る欠陥が生じるのを避けることができ、この半導体薄膜
を加工することにより製造される薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）などの製造歩留りを向上できる。
が形成された複数のガラス基板を互いの間に水溶性紙を
挟んで積層した状態で搬送し、積層されたガラス基板を
１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄し
て乾燥する。このとき、水溶性紙は洗浄水とともに完全
に除去されるので、従来の半紙を用いた場合のように紙
のカスが残ることがない。したがって、ガラス基板上の
透明導電層に半導体薄膜を製膜しても紙のカスに起因す
る欠陥が生じるのを避けることができ、この半導体薄膜
を加工することにより製造される薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）などの製造歩留りを向上できる。
【００１２】たとえば、製膜された半導体薄膜にレーザ
ースクライブなどの処理を施した後、半導体薄膜上に裏
面電極層を製膜し、さらに裏面電極層にレーザースクラ
イブなどの処理を施すことにより、良好な性能を有する
薄膜太陽電池を高歩留りで製造することができる。
ースクライブなどの処理を施した後、半導体薄膜上に裏
面電極層を製膜し、さらに裏面電極層にレーザースクラ
イブなどの処理を施すことにより、良好な性能を有する
薄膜太陽電池を高歩留りで製造することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１４】図１（Ａ）〜（Ｃ）に示す方法により薄膜
太陽電池を製造した例について説明する。
太陽電池を製造した例について説明する。
【００１５】図１（Ａ）に示すように、面積９２ｃｍ×
４６ｃｍ、厚さ４ｍｍのソーダーライムガラスからなる
ガラス基板１の表面にＳｎＯ2からなる透明電極層２が
形成されている。なお、透明電極層２の材料としては、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）など
の透明導電性酸化物を用いることもできる。このガラス
基板１は水溶性紙１１を挟んで複数層積層されて搬送さ
れる。この例では、水溶性紙１１としてベンリーゼ（旭
化成株式会社製）を用いている。
４６ｃｍ、厚さ４ｍｍのソーダーライムガラスからなる
ガラス基板１の表面にＳｎＯ2からなる透明電極層２が
形成されている。なお、透明電極層２の材料としては、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）など
の透明導電性酸化物を用いることもできる。このガラス
基板１は水溶性紙１１を挟んで複数層積層されて搬送さ
れる。この例では、水溶性紙１１としてベンリーゼ（旭
化成株式会社製）を用いている。
【００１６】搬送後に積層されていたガラス基板１を１
枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄して
乾燥した。この時点で、水溶性紙１１は洗浄水とともに
完全に除去されるので、紙のカスが残ることはない。
枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除いた後に水洗浄して
乾燥した。この時点で、水溶性紙１１は洗浄水とともに
完全に除去されるので、紙のカスが残ることはない。
【００１７】次に、図１（Ｂ）に示すように、透明電極
層２をレーザースクライバーによりスクライブライン３
の位置で複数段の単位素子に対応するように分割した。
その後、ガラス基板１をマルチチャンバーのプラズマＣ
ＶＤ装置に入れ、透明電極層２上にアモルファスシリコ
ン層３を製膜した。このアモルファスシリコン層３はｐ
ｉｎ接合構造を有する。
層２をレーザースクライバーによりスクライブライン３
の位置で複数段の単位素子に対応するように分割した。
その後、ガラス基板１をマルチチャンバーのプラズマＣ
ＶＤ装置に入れ、透明電極層２上にアモルファスシリコ
ン層３を製膜した。このアモルファスシリコン層３はｐ
ｉｎ接合構造を有する。
【００１８】ガラス基板１をプラズマＣＶＤ装置から取
り出し、アモルファスシリコン層４をレーザースクライ
バーによりスクライブライン５の位置で複数段の単位素
子に対応するように分割した。この際、アモルファスシ
リコン層４のスクライブライン５は透明電極層２のスク
ライブラインから約１００μｍずらした。
り出し、アモルファスシリコン層４をレーザースクライ
バーによりスクライブライン５の位置で複数段の単位素
子に対応するように分割した。この際、アモルファスシ
リコン層４のスクライブライン５は透明電極層２のスク
ライブラインから約１００μｍずらした。
【００１９】次いで、図１（Ｃ）に示すように、ガラス
基板１をマグネトロンスパッタ装置に入れ、ＺｎＯター
ゲットを用いてＲＦマグネトロンスパッタによりＺｎＯ
層を製膜し、さらにＡｇターゲットを用いてＤＣマグネ
トロンスパッタによりＡｇ層を製膜することにより、二
層構造の裏面電極層６を形成した。なお、裏面電極層６
の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒなどの金属を単層ま
たは複層で用いることもできる。
基板１をマグネトロンスパッタ装置に入れ、ＺｎＯター
ゲットを用いてＲＦマグネトロンスパッタによりＺｎＯ
層を製膜し、さらにＡｇターゲットを用いてＤＣマグネ
トロンスパッタによりＡｇ層を製膜することにより、二
層構造の裏面電極層６を形成した。なお、裏面電極層６
の材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒなどの金属を単層ま
たは複層で用いることもできる。
【００２０】ガラス基板１をマグネトロンスパッタ装置
から取り出して、裏面電極層６およびその下のアモルフ
ァスシリコン層４をレーザースクライバーによりスクラ
イブライン７の位置で複数段の単位素子に対応するよう
に分割した。この際、裏面電極層６のスクライブライン
７はアモルファスシリコン層４のスクライブライン５か
ら約１００μｍずらした。
から取り出して、裏面電極層６およびその下のアモルフ
ァスシリコン層４をレーザースクライバーによりスクラ
イブライン７の位置で複数段の単位素子に対応するよう
に分割した。この際、裏面電極層６のスクライブライン
７はアモルファスシリコン層４のスクライブライン５か
ら約１００μｍずらした。
【００２１】その後、バスバー電極の形成、太陽電池裏
面の充填材樹脂および保護フィルムによる封止などの工
程を経て、太陽電池モジュールを製造した。
面の充填材樹脂および保護フィルムによる封止などの工
程を経て、太陽電池モジュールを製造した。
【００２２】このようにして得た太陽電池モジュールに
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線
因子０．７０、最大出力３８．４Ｗであった。
ついて、１００ｍＷ／ｃｍ2のＡＭ１．５ソーラーシミ
ュレーターを用いて、電流電圧特性を測定した。その結
果、短絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４４．２Ｖ、曲線
因子０．７０、最大出力３８．４Ｗであった。
【００２３】比較のために、透明電極層２が形成された
ガラス基板１をわら半紙を挟んで複数積層して搬送した
以外は、上記と同様のプロセスで太陽電池モジュールを
製造し、電流電圧特性を特性を測定した。その結果、短
絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４２．９Ｖ、曲線因子
０．６７、最大出力３５．６Ｗであった。
ガラス基板１をわら半紙を挟んで複数積層して搬送した
以外は、上記と同様のプロセスで太陽電池モジュールを
製造し、電流電圧特性を特性を測定した。その結果、短
絡電流１２４０ｍＡ、開放電圧４２．９Ｖ、曲線因子
０．６７、最大出力３５．６Ｗであった。
【００２４】このように実施例の太陽電池モジュールは
比較例のものよりも最大出力が向上した。これは、ガラ
ス基板を積層して搬送する際にガラス基板間に挟む合紙
として水溶性紙を用いたことにより、紙のカスに起因す
る半導体薄膜の欠陥が低減したことによるものである。
比較例のものよりも最大出力が向上した。これは、ガラ
ス基板を積層して搬送する際にガラス基板間に挟む合紙
として水溶性紙を用いたことにより、紙のカスに起因す
る半導体薄膜の欠陥が低減したことによるものである。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、製
造コストの上昇を招くことなくガラス基板間に挟んだ合
紙のカスによる製造歩留りの低下を防止できる半導体薄
膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法を提供する
ことができる。
造コストの上昇を招くことなくガラス基板間に挟んだ合
紙のカスによる製造歩留りの低下を防止できる半導体薄
膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法を提供する
ことができる。
【図１】本発明に係る薄膜太陽電池の製造方法を工程順
に示す断面図。
に示す断面図。
１…ガラス基板 ２…透明電極層 ４…アモルファスシリコン層 ６…裏面電極層 ３、５、７…スクライブライン １１…水溶性紙
Claims (2)
- 【請求項１】 透明導電層が形成されたガラス基板を水
溶性紙を挟んで複数積層して搬送する工程と、積層され
たガラス基板を１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除い
た後に水洗浄して乾燥する工程と、ガラス基板上に形成
された透明導電層上にアモルファスシリコンまたは結晶
質シリコンからなる半導体薄膜を製膜する工程とを具備
したことを特徴とする半導体薄膜の製造方法。 - 【請求項２】 透明導電層が形成されたガラス基板を水
溶性紙を挟んで複数積層して搬送する工程と、積層され
たガラス基板を１枚ずつ取り出して水溶性紙を取り除い
た後に水洗浄して乾燥する工程と、ガラス基板上に形成
された透明導電層上にアモルファスシリコンまたは結晶
質シリコンからなる半導体薄膜を製膜する工程と、半導
体薄膜上に裏面電極層を製膜する工程とを具備したこと
を特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004663A JP2001196619A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 半導体薄膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000004663A JP2001196619A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 半導体薄膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001196619A true JP2001196619A (ja) | 2001-07-19 |
Family
ID=18533421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000004663A Pending JP2001196619A (ja) | 2000-01-13 | 2000-01-13 | 半導体薄膜の製造方法および薄膜太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001196619A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012188785A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Nagara Paper Manufacture Co Ltd | ガラス用合紙とガラス板に付着した汚れの除去方法 |
| JP7526086B2 (ja) | 2020-12-21 | 2024-07-31 | 株式会社カネカ | 太陽電池の製造方法、および製膜方法 |
-
2000
- 2000-01-13 JP JP2000004663A patent/JP2001196619A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012188785A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Nagara Paper Manufacture Co Ltd | ガラス用合紙とガラス板に付着した汚れの除去方法 |
| JP7526086B2 (ja) | 2020-12-21 | 2024-07-31 | 株式会社カネカ | 太陽電池の製造方法、および製膜方法 |
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