JP2005515639A - 薄膜光起電モジュールの製造方法 - Google Patents
薄膜光起電モジュールの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005515639A JP2005515639A JP2003561002A JP2003561002A JP2005515639A JP 2005515639 A JP2005515639 A JP 2005515639A JP 2003561002 A JP2003561002 A JP 2003561002A JP 2003561002 A JP2003561002 A JP 2003561002A JP 2005515639 A JP2005515639 A JP 2005515639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- scribe
- photovoltaic
- layer
- contact layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 60
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 43
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 24
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 14
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 24
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 17
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006355 Tefzel Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical compound C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229940071182 stannate Drugs 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J tin(iv) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Sn+4] YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
- H01L31/0463—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate characterised by special patterning methods to connect the PV cells in a module, e.g. laser cutting of the conductive or active layers
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
(a)基板上に、透明で電気導電性の膜をデポジットして、フロント接点層を形成する工程と、
(b)該フロント接点層に、レーザービームを走査することによって実質的に平行な複数の第1の溝をレーザースクライブして、モノリシック基板上に複数のフロント接点セグメントを形成する工程と、
(c)該フロント電極セグメント上に半導体物質の一層又は複数層をデポジットし且つ形成して、該半導体物質で該第1の溝を充填する工程と、
(d)該半導体物質の一層又は複数層に、該第1の溝に隣接する位置にてレーザービームを走査することによって、第2の溝をレーザースクライブする工程と、
(e)該半導体物質の一層又は複数層上に、金属を含むバック接点層をデポジットし且つ形成して、金属で該第2の溝を充填して、フロント電極セグメントとバック接点層とを接続する一列の接続部を形成する工程と、
(f)第2の溝に隣接する位置にてレーザービームを走査することで、該バック接点層に第3の溝をレーザースクライブする工程と、
を含む。
放射線及び特に太陽放射線を有用な電気エネルギーに変換する光起電セルは、例えば、本願明細書に参照として組み込まれる米国特許U. S. Patent No. 4.064,521号明細書に開示されているアモルファスシリコンPIN構造又は硫化カドミウム/カドミウムテルライド(CdS/CdTe)構造などのある種の半導体構造を2個の電極の間にサンドウィッチすることにより製作することができる。CdS/CdTe光起電デバイスの製作方法は、例えば、N. R. Pavaskar, et al., J. Electrochemical Soc. 124 (1967) p. 743;I. Kaur, et al., J. Electrochem Soc. 127 (1981) p. 943;Panicker, et al., "Cathodic Deposition of CdTe from Aqueous Electolytes" J. Electrochem Soc. 125, No. 4, 1978, pp. 556-572;米国特許U. S. Patent No. 4,400,244明細書;欧州特許EP Patent 244963;米国特許U. S. Patent No. 4,458,681明細書;欧州特許EP Patent 0538041;米国特許U. S. Patent No. 4,388,483;米国特許U. S. Patent No. 4,735,662明細書;米国特許U. S. Patent No. 4,456,630明細書;米国特許U. S. Patent No. 5,472,910明細書;米国特許U. S. Patent No. 4,243,432明細書;米国特許U. S. Patent No. 4,383,022明細書、"Large Area Apollo(登録商標) Module Performance and Reliability" 28th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anchorage, Alaska, September 2000(以上はすべて本明細書に参照として組み込まれる)に開示されている。
図2(g)は、概して符号110で示されるマルチセル薄膜光起電モジュールの概略断面図である。光起電モジュール110は、平坦な透明基板114上に形成された複数の直列接続光起電セル112から構成される。運転時には、光起電モジュール110は、好ましくはガラスで形成される基板114を通過する光116、特に太陽放射線に応答して、電力を発生する。各光起電セル112は、透明導電性酸化物を含むフロント電極セグメント118、例えば水素化アモルファスシリコンなどの半導体物質を含む光起電要素120、及び好ましくはアルミニウム、場合によっては酸化亜鉛などの金属酸化物である金属を含むバック電極122を含む。隣接するフロント電極セグメント118は、光起電要素120の半導体物質で充填されている第1の溝124によって分離される。隣接する光起電要素120は、第2の溝126によって、及び第3の溝128によって分離される。半導体物質の不活性部分130は、第2の溝126及び第3の溝128の間に位置づけられる。部分130は、光116を電力に変換可能ではないという意味において不活性である。第2の溝126は、バック電極122の物質で充填されて、1個のセルのフロント電極及び隣接するセルのバック電極の間に直列接続を与える。これらの接続は、インターコネクトといわれる。第3の溝128の頂部に位置づけられているギャップ129は、隣接するバック電極122を分離して電気的に絶縁する。図2(g)に示されるように、光起電セル112の列は、モジュールを構成する。モジュールは、個々のセルを多数個有し得る。2個以上のモジュールは、平行に接続されて、光起電デバイスの電流を増加させることができる。1個の光起電セル112の列を用いる場合には、モジュールによって発生する電流を使用するデバイス又はシステムにモジュールを接続させるために、ワイヤ又は他の導電性要素に取り付けるべく最初と最後のセルの接点を用いることができるに違いない。一般に、導電性ストリップすなわち「母線」は、モジュールの最初と最後のセルの外側に(すなわち溝に平行に)追加される。これらの母線を用いて、モジュールが光に晒されたときに発生する電流を利用するデバイスへの電気的接続を作ることができる。母線を塗布する方法及び高電流を有するモジュールを達成するために平行にサブモジュールを接続させる方法は、米国特許U. S. Patent No. 5,593,901明細書(本明細書に参照として組み入れる)に開示されている。
これらのスクライブは、例えば、約10マイクロメーターないし約150マイクロメーターの幅であってもよく、好ましくは約15マイクロメーターないし約80マイクロメーターの幅であり、適切には約0.5cmないし約2.5cm互いに離隔しており、より好ましくは約0.8cmないし約1.2cm互いに離隔している。これらのスクライブの離間は、光起電モジュール上の個々のセルの最大幅を決定するであろう。典型的にはフロント接点内のこれらのレーザースクライブは、基板の一方の縁部近くから反対側の縁部まで、例えば基板の縁部から約0.5cmないし約2.0cm、走る。しかし、スクライブは、基板の縁部あるいは縁部近くまで延びてもよい。スクライブは、典型的には、互いに平行であり、典型的には直線であり、典型的には基板の縁部に平行である。基板が矩形である場合には、これらのスクライブは基板の長いほうの縁部に平行に走ることが好ましい。
Claims (24)
- 直列セルを含む薄膜光起電モジュールの製造方法であって、
該セルはフロント接点、バック接点並びにフロント接点及びバック接点の間に位置づけられた光起電活性領域を含み、
該直列セルは、基板上のフロント接点層、光起電活性層及びバック接点層をスクライブすることにより形成されており、
該方法は、層全体にわたって急速に走査されたレーザービームを用いてレーザースクライブを形成するために、該フロント接点層、該光起電活性層又は該バック接点層の少なくともひとつをレーザースクライブすることを含む製造方法。 - 請求項1記載の方法であって、前記フロント接点層、前記光起電活性層及び前記バック接点層は、層全体にわたって走査されたレーザービームを用いてスクライブされている方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記光起電活性層及び前記光起電活性領域はアモルファスシリコンを含む方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記光起電活性層及び前記光起電活性領域は、CdS/CdTeを含む方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記レーザービームは、前記スクライブを形成するために約1.0〜約50m/secの速度で走査される方法。
- 請求項1記載の方法であって、レーザースクライブを行うために用いられる装置は、レーザー、ビーム拡大器、自動集束ユニット、及びスキャナーを含む方法。
- 請求項6記載の方法であって、前記スキャナーは、ガルバノメーターによって操作されるX−Yミラーを含む方法。
- 請求項6記載の方法であって、さらに線形レーザービーム形状を形成する光学部品を含む方法。
- 請求項8記載の方法であって、前記レーザーがエキシマレーザーである方法。
- 請求項1記載の方法であって、層全体にわたって走査されるレーザービームの形状が線形である方法。
- フロント接点層は低出力レーザーで走査されて、前記フロント接点層におけるスクライブにより引き起こされる低出力レーザービームの透過、反射又は散乱のひとつもしくはそれ以上における差を測定することにより及び測定された差を用いて光起電活性及びバック接点層の一方又は両方におけるスクライブを位置決めすることにより、フロント接点層におけるスクライブの位置を位置決めする、請求項1記載の方法。
- 基板上光起電デバイスの製造方法であって、
(a)基板上に、透明導電性フィルムをデポジットして、フロント接点層を形成する工程と;
(b)レーザービームで迅速に走査することによって、該フロント接点層内に第1の溝をレーザースクライブして、基板上にフロント接点セグメントを形成する工程と;
(c)該フロント電極セグメント上に、一層もしくは複数層の半導体物質層をデポジットして形成し、該半導体物質で該第1の溝を充填する工程と;
(d)該第1の溝に近接する位置で、迅速にレーザービームを走査することで、該一層もしくは複数層の半導体物質層内に第2の溝をレーザースクライブする工程と;
(e)該一層もしくは複数層の半導体物質層上に金属を含むバック接点層をデポジットして形成し、該第2の溝を該金属で充填して、該フロント電極セグメントと該バック接点層とを接続させる直列接続を形成する工程と;
(f)該第2の溝に近接する位置で、レーザービームを迅速に走査することで、該バック接点層内に第3の溝をレーザースクライブする工程と;
を含む方法。 - 請求項12記載の方法であって、前記半導体材料はアモルファスシリコンを含む方法。
- 請求項12記載の方法であって、前記溝のスクライブは、約1.0〜約50m/secにて行われる方法。
- 請求項12記載の方法であって、スクライブ形成に用いられるレーザービームの形状は線形である方法。
- 薄膜光起電デバイスの製造の間中に1又はそれ以上のレーザースクライブを形成するための装置であって、
レーザーと、ビーム拡大器と、レーザービーム集束手段と、スキャナーと、光起電デバイスを観察するカメラと、を含む装置。 - 請求項16記載の装置であって、前記スキャナーは、X-Yミラーを含む装置。
- 請求項16記載の装置であって、さらにレーザースクライブを形成する線形ビーム形状を形成するための筒状光学部品を含む装置。
- 請求項1記載の方法により製造される光起電モジュール。
- 少なくとも約10平方フィートのサイズである請求項19記載の光起電モジュール。
- アモルファスシリコンを含む請求項20記載の光起電モジュール。
- 請求項1記載の方法であって、スクライブ形成に用いられるレーザービームが固体レーザーの2次高調波である方法。
- 請求項16記載の方法であって、前記レーザービーム集束手段が、自動集束ユニットである装置。
- 薄膜光起電デバイスの製造の間中に1又はそれ以上のレーザースクライブを形成するための装置であって、レーザー、ビーム拡大器、レーザー集束手段、スキャナー及びレーザービームの線形ビーム形状を形成する光学部品を含む装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2002/000269 WO2003061013A1 (en) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | Method of manufacturing thin film photovoltaic modules |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008330608A Division JP2009072831A (ja) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | レーザースクライブを形成する装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005515639A true JP2005515639A (ja) | 2005-05-26 |
JP2005515639A5 JP2005515639A5 (ja) | 2005-12-22 |
Family
ID=21743194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003561002A Pending JP2005515639A (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 薄膜光起電モジュールの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1466368A1 (ja) |
JP (1) | JP2005515639A (ja) |
AU (1) | AU2002243473A1 (ja) |
WO (1) | WO2003061013A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087041A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Ulvac Japan Ltd | レーザービームによる薄膜の除去方法及び薄膜太陽電池パネルの製造方法 |
JP2012525007A (ja) * | 2009-04-21 | 2012-10-18 | テトラサン インコーポレイテッド | 太陽電池内の構造部を形成するための方法 |
WO2013077431A1 (ja) * | 2011-11-25 | 2013-05-30 | 昭和シェル石油株式会社 | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
RU2519594C2 (ru) * | 2008-12-03 | 2014-06-20 | Эколь Политекник | Фотогальванический модуль, содержащий прозрачный проводящий электрод переменной толщины и способы изготовления такого модуля |
JP2022095671A (ja) * | 2014-08-27 | 2022-06-28 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050272175A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-08 | Johannes Meier | Laser structuring for manufacture of thin film silicon solar cells |
JP2006054254A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Kaneka Corp | 光電変換装置の製造方法 |
JP2006121011A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Kaneka Corp | 透明電極層の加工方法およびそれを用いた薄膜光電変換装置 |
JP2006332453A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Sharp Corp | 薄膜太陽電池の製造方法および薄膜太陽電池 |
US7879685B2 (en) * | 2006-08-04 | 2011-02-01 | Solyndra, Inc. | System and method for creating electric isolation between layers comprising solar cells |
DE102006051556A1 (de) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Manz Automation Ag | Verfahren zum Strukturieren von Solarmodulen und Strukturierungsvorrichtung |
JP4411338B2 (ja) * | 2007-07-13 | 2010-02-10 | シャープ株式会社 | 薄膜太陽電池モジュール |
DE102007034644A1 (de) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Laserstrukturierung von Solarzellen |
EP2178673A1 (en) | 2007-07-24 | 2010-04-28 | Flisom AG | Method and apparatus for laser beam processing of an element with total transmission for light of at least 10-5 |
US20090104342A1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-23 | Applied Materials, Inc. | Photovoltaic fabrication process monitoring and control using diagnostic devices |
DE102008015807A1 (de) * | 2008-03-27 | 2009-10-22 | Schott Solar Gmbh | Verfahren zur Strukturierung der Zinkoxid-Frontelektrodenschicht eines photovoltaischen Moduls |
WO2009129030A2 (en) | 2008-04-14 | 2009-10-22 | Applied Materials, Inc. | Solar parametric testing module and processes |
US7956337B2 (en) | 2008-09-09 | 2011-06-07 | Applied Materials, Inc. | Scribe process monitoring methodology |
CN102460698A (zh) * | 2009-06-05 | 2012-05-16 | 欧瑞康太阳能股份公司(特吕巴赫) | 用于制造薄膜光伏转换器设备的方法 |
US20120228275A1 (en) * | 2009-06-29 | 2012-09-13 | Reis Group Holding Gmbh & Co. Kg | Method for exposing an electrical contact |
WO2011106902A2 (en) | 2010-03-05 | 2011-09-09 | Flisom Ag | Method and apparatus for fabricating monolithically-integrated photovoltaic modules and photovoltaic module |
CN103017064A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 吉富新能源科技(上海)有限公司 | 一应用于小区、公园类的太阳能电池组件草坪灯 |
CN104701397B (zh) * | 2013-12-07 | 2018-11-09 | 威海中玻新材料技术研发有限公司 | 一种硅基薄膜太阳能电池结构及加工工艺 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4713518A (en) * | 1984-06-08 | 1987-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device manufacturing methods |
US4892592A (en) * | 1987-03-26 | 1990-01-09 | Solarex Corporation | Thin film semiconductor solar cell array and method of making |
CA2024662A1 (en) * | 1989-09-08 | 1991-03-09 | Robert Oswald | Monolithic series and parallel connected photovoltaic module |
US6324195B1 (en) * | 1999-01-13 | 2001-11-27 | Kaneka Corporation | Laser processing of a thin film |
-
2002
- 2002-01-07 WO PCT/US2002/000269 patent/WO2003061013A1/en active Application Filing
- 2002-01-07 EP EP02708961A patent/EP1466368A1/en not_active Withdrawn
- 2002-01-07 AU AU2002243473A patent/AU2002243473A1/en not_active Abandoned
- 2002-01-07 JP JP2003561002A patent/JP2005515639A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010087041A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Ulvac Japan Ltd | レーザービームによる薄膜の除去方法及び薄膜太陽電池パネルの製造方法 |
RU2519594C2 (ru) * | 2008-12-03 | 2014-06-20 | Эколь Политекник | Фотогальванический модуль, содержащий прозрачный проводящий электрод переменной толщины и способы изготовления такого модуля |
JP2012525007A (ja) * | 2009-04-21 | 2012-10-18 | テトラサン インコーポレイテッド | 太陽電池内の構造部を形成するための方法 |
WO2013077431A1 (ja) * | 2011-11-25 | 2013-05-30 | 昭和シェル石油株式会社 | 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法 |
US9634157B2 (en) | 2011-11-25 | 2017-04-25 | Solar Frontier K.K. | Thin-film solar cell module and method for manufacturing the same |
JP2022095671A (ja) * | 2014-08-27 | 2022-06-28 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
JP7413424B2 (ja) | 2014-08-27 | 2024-01-15 | ヌブル インク | 可視ラマンレーザーを用いた材料加工のための用途、方法、及びシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003061013A1 (en) | 2003-07-24 |
EP1466368A1 (en) | 2004-10-13 |
AU2002243473A1 (en) | 2003-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7259321B2 (en) | Method of manufacturing thin film photovoltaic modules | |
US20080105303A1 (en) | Method and Manufacturing Thin Film Photovoltaic Modules | |
JP2005515639A (ja) | 薄膜光起電モジュールの製造方法 | |
Haas et al. | High speed laser processing for monolithical series connection of silicon thin‐film modules | |
AU2001276840B2 (en) | Partially transparent photovoltaic modules | |
JP3414738B2 (ja) | 薄膜太陽電池用の集積化レーザパターニング方法 | |
US4292092A (en) | Laser processing technique for fabricating series-connected and tandem junction series-connected solar cells into a solar battery | |
US20170236961A1 (en) | Flat top laser beam processing for making a solar cell substrate | |
US9236510B2 (en) | Patterning of silicon oxide layers using pulsed laser ablation | |
JP5328363B2 (ja) | 太陽電池素子の製造方法および太陽電池素子 | |
US4892592A (en) | Thin film semiconductor solar cell array and method of making | |
US4755475A (en) | Method of manufacturing photovoltaic device | |
US7964476B2 (en) | Method and apparatus for the laser scribing of ultra lightweight semiconductor devices | |
US9455362B2 (en) | Laser irradiation aluminum doping for monocrystalline silicon substrates | |
EP2239788A1 (en) | Solar battery element and solar battery element manufacturing method | |
US20050148109A1 (en) | Partially transparent photovoltaic modules | |
KR101384853B1 (ko) | 광기전 태양 전지의 레이저 가공 방법 | |
US20120225515A1 (en) | Laser doping techniques for high-efficiency crystalline semiconductor solar cells | |
AU2001276840A1 (en) | Partially transparent photovoltaic modules | |
JPH10242489A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
US20170005206A1 (en) | Patterning of silicon oxide layers using pulsed laser ablation | |
EP2819181A1 (en) | Laser annealing applications in high-efficiency solar cells | |
JP2009072831A (ja) | レーザースクライブを形成する装置 | |
US20120244723A1 (en) | Laser drilling of vias in back contact solar cells | |
AU2007200403A1 (en) | Partially transparent photovoltaic modules |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080630 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080929 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081006 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090205 |