JP2648037B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents

光起電力装置の製造方法

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JP2648037B2 JP3064817A JP6481791A JP2648037B2 JP 2648037 B2 JP2648037 B2 JP 2648037B2 JP 3064817 A JP3064817 A JP 3064817A JP 6481791 A JP6481791 A JP 6481791A JP 2648037 B2 JP2648037 B2 JP 2648037B2
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信一 上妻
浩 井上
健治 邑田
博之 田中
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は可撓性を有する光起電力
装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】非晶質半導体を用いた光起電力装置は、
可撓性を有する構成とすることができることから注目を
浴びている。図2に例えば特開昭62−1223号公報
に開示された可撓性を有する従来の光起電力装置の製造
工程を示す。同図(イ)に示すように、先づ透明プラスチ
ック、透明ポリイミドフィルム等の可撓性を有し、且つ
透光性の絶縁性基板(1)の一方の主面にITO、SnO2
等からなる透明電極層を形成した後、形成する複数個の
光電変換領域に対応するように、エッチング、或るいは
レーザビーム等により、互いに分割し、複数の透明電極
(21)(22)(23)が分割配置され、更に、各々分割配置され
た透明電極(21)(22)(23)上にそれらの隣接間隔部と平行
にAgペ−スト等をスクリーン印刷により塗布し、ペー
ストを硬化 せしめて導電部材(32)(33)を帯状に形成す
る。
【0003】次に同図(ロ)に示すように導電部材(32)(3
3)と平行に、透明電極(21)(22)(23)の隣接間隔部の反対
側に絶縁性部材(42)(43)を帯状に形成する。この絶縁性
部材(42)(43)としては、ポリイミド等の有機物よりなる
絶縁性ペーストをスクリーン印刷後、250〜300℃
の温度にて硬化せしめることによって得られる。
【0004】次に同図(ハ)に示すように前記絶縁性部材
(42)(43)及び透明電極(21)(22)(23)を含んで透光性の絶
縁性基板(1)全面に、内部にpin接合を含み、光活性
層としてのアモルファスシリコン層からなる非晶質半導
体膜(6)及び裏面電極層(7)を順次形成する。
【0005】次に同図(ニ)に示すように前記導電部材(3
2)(33)上に裏面電極層(7)の露出方向側から第1のレー
ザビーム(81)を照射せしめることによって、裏面電極(7
1)(72)を導電部材(32)(33)に電気的に接続せしめる。そ
の後絶縁性部材(42)(43)上に裏面電極層(7)の露出方向
側から第2のレーザビーム(82)を照射せしめ、その箇所
の裏面電極層(7)及び半導体膜層(6)を除去し、互いに
電気的に分離せしめ、集積型光起電力装置を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、透光性の絶
縁性基板(1)が可撓性を有する透明プラスチック、或る
いは透明ポリイミドフィルム等であるので、実用に際し
て集積型光起電力装置に曲げ、ねじれ等の力が加えられ
るが、その時、第2図(ニ)に示す透明電極(21)(22)(23)
の分割部分(91)(92)は、透明電極層が途切れて存在しな
いために、機械的ストレスが集中しやすく、前記分割部
分(91)(92)近傍の透明電極(21)(22)(23)と半導体膜(61)
(62)(63)との界面に亀裂、或るいは剥離が発生し、その
亀裂あるいは剥離が除々に光起電力装置全体に広がり、
ついには光起電力装置としての用を為さなくなるという
問題があった。
【0007】斯る事情は、従来例におけるような透明プ
ラスチックや透明ポリイミドフィルム等を基板とし電極
として透明導電膜を使用した場合に限られるものではな
く、基板として非透光性のプラスチックやポリイミドフ
ィルム等を使用した場合や、さらにはその電極として金
属電極を使用した場合においても、同様に発生する。
【0008】そこで、本発明製造方法の目的とするとこ
ろは、可撓性を有する基板上にパターン化して分割配置
された第1電極の分割部分の近傍で発生する前記非晶質
半導体層の剥離または亀裂を防止しうる光起電力装置の
製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明方法は上述の課題
を解決するために、可撓性を有する基板上に、第1電
極、非晶質半導体層、並びに第2電極からなる素子を複
数個備え、相隣接する素子を、前記第1電極上に形成し
た第1の絶縁性部材により互いに分離すると共に、当該
第1電極上に形成した導電部材を介して互いに電気的に
接続してなる集積型光起電力装置の製造方法であって、
上記基板上に上記第1電極を複数個分割配置した後に、
前記非晶質半導体層の形成に先だって、相隣接する前記
第1電極の、一方の第1電極における他方の第1電極側
の一端部上から、他方の第1電極における前記一方の第
1電極側の一端部上まで連なって、これら第1電極間の
分割部分を覆う第2の絶縁性部材を形成する工程を備え
る。
【0010】
【作用】本発明によれば、可撓性を有する集積型光起電
力装置に、実用に際して曲げ、或るいはねじれ等の力が
加えられたときに、機械的ストレスが集中し易い第1電
極の分割部分が補強され、第1電極と半導体層との界面
に亀裂、或るいは剥離が生じることを防ぎ、可撓性を有
する集積型光起電力装置の信頼性を向上させることでき
る。
【0011】
【実施例】図1は、本発明製造方法を説明するための実
施例で製造工程別素子構造図である。
【0012】同図(イ)に示すように、先づ厚さ10μ
m〜2mm、面積10cm×10cm〜50cm×50
cm程度の透明プラスチック、或るいはポリイミドフィ
ルム等からなる可撓性を有する透光性の絶縁性基板
(1)上の主面に、厚さ1000〜5000Åの酸化錫
(SnO2)、酸化インジウム錫(ITO)に代表され
る透光性導電酸化物(TCO)の単層、或るいはそれら
の積層型の透明電極層を被着した後、互いの分割部分
が、例えば、エッチング、或るいはレーザビームの照射
により除去されて、個別の第1電極(21)(22)(23)が分割
配置される。
【0013】その後、第1電極(22)(23)上の一方の端に
沿って、導電部材(32)(33)が分割部分と平行に帯状に形
成される。この導電部材(32)(33)は、ポリイミド系のA
gペーストをスクリーン印刷し、250〜300℃で硬
化せしめることによって形成される。この導電部材(32)
(33)の幅は0.1〜0.5mm、高さは5〜30μm程
度である。
【0014】続いて同図(ロ)に示すように、前記導電
部材質(32)(33)と平行に、第1電極(21)(22)(23)の分割
部分のい反対側に第1の絶縁性部材(42)(43)が帯状に形
成され、更に、非晶質半導体層の形成に先だって、相隣
接する第1電極(21)(22)、(22)(23)の、一方の第1電極
における他方の第1電極側の一端部上から、他方の第1
電極における前記一方の第1電極側の一端部上まで連な
って、これら第1電極間の分割部分を覆う第2の絶縁性
部材(52)(53)も同時に形成される。これら、第1、第2
の絶縁性部材(42)(43)、(52)(53)はポリイミド系の絶縁
性ペーストをスクリーン印刷塗布し、250〜300℃
で硬化せしめることによって形成される。尚、これ等の
絶縁性部材(42)(43)(52)(53)の幅は0.1〜0.5m
m、高さは5〜30μm程度である。
【0015】次に同図(ハ)に示す如く、前記導電部材(3
2)(33)、前記第1の絶縁性部材(42)(43)、並びに第2の
絶縁性部材(52)(53)を含んで、第1電極(21)(22)(23)上
全面にp型、i型、n型のアモルファスシリコン層を順
次積層し、光活性層としての非晶質半導体層(6)を形成
する。そしてこの半導体層(6)上に、Al、Ag、Ti 等
の単層、或るいは積層型の第2電極層(7)を順次形成す
る。
【0016】最後に同図(ニ)に示すように、導電部材(3
2)(33)上に第2電極層(7)の露出方向側から第1のレー
ザビーム(81)を照射せしめ、第2電極層(7)を導電部材
(32)(33)を夫々電気的に接続せしめる。次に前記第1の
絶縁性部材(42)(43)上に第2電極層(7)の露出方向側か
ら第2のレーザビーム(82)を照射せしめ、第2電極層
(7)を互いに分割せしめ、各素子に対応した第2電極(7
1)(72)(73)を形成し、可撓性を持つ集積型光起電力装置
を完成する。
【0017】本例では、光入射を絶縁性基板側からとし
たが、本発明製造方法による効果はこれに限るものでは
なく、その光入射を膜形成面側からとしてもよい。斯る
場合に於ては、絶縁性基板として、非透光性のプラスチ
ックやポリイミドフィルム等を、第1電極としては、金
属材料を、第2電極としては、実施例で使用した透光性
導電酸化物を使用することにより、前述した実施例の工
程に沿って同様に形成することができる。尚、非晶質半
導体層としては、p型、i型及びn型のアモルファスシ
リコン層等を使用すればよいが、好ましくは、第1電極
側からn型、i型そしてp型の順に形成する方が特性面
で優れている。
【0018】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、絶縁性部材
が、各素子毎に配置された第1電極の分割部分を充填
し、且つこの分割部分近傍で各第1電極を基板側に押さ
え付けるように形成されることとなる。従って、この絶
縁性部材が各第1電極を一体化する役割を果たし、従来
構造では機械的ストレスが集中しやすい第1電極の分割
部分を絶縁性部材によって補強することから、実用に際
して曲げ、或るいはねじれ等の力が加えられたときに
従来のように機械的ストレスにより第1電極と半導体層
との界面に亀裂、あるいは半導体層の剥離が生じること
がなく、可撓性集積型光起電力装置の信頼性を向上させ
ることができる。また補強用に第2の絶縁性部材は第1
の絶縁性部材と同時にスクリーン印刷及び硬化によって
形成されるため、新たな工程を増やす必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明光起電力装置の製造方法を工程別に示す
素子構造断面図である。
【図2】従来例の光起電力装置の製造方法を示す工程別
素子構造断面図である。
【符号の説明】
(1)…絶縁性基板、 (21)(22)(23)…第1電極、 (32)(33)…導電部材、 (42)(43)…第1の絶縁性部材、 (52)(53)…第2の絶縁性部材、 (61)(62)(63)…半導体膜、 (71)(72)(73)…第2電極、 (81)…第1のレーザビーム、 (82)…第2のレーザビーム、 (91)(92)…分割部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 博之 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 岸 靖雄 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−1992(JP,A) 特開 昭63−280465(JP,A) 特開 昭62−219674(JP,A) 特開 昭62−166572(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可撓性を有する基板上に、第1電極、非晶
    質半導体層、並びに第2電極からなる素子を複数個備
    え、相隣接する素子を、前記第1電極上に形成した第1
    の絶縁性部材により互いに分離すると共に、当該第1電
    極上に形成した導電部材を介して互いに電気的に接続し
    てなる集積型光起電力装置の製造方法であって、上記基
    板上に上記第1電極を複数個分割配置した後に、前記非
    晶質半導体層の形成に先だって、相隣接する前記第1電
    極の、一方の第1電極における他方の第1電極側の一端
    部上から、他方の第1電極における前記一方の第1電極
    側の一端部上まで連なって、これら第1電極間の分割部
    分を覆う第2の絶縁性部材を形成する工程を備えたこと
    を特徴とした光起電力装置の製造方法。
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