JP2680709B2 - 光起電力装置の形成方法 - Google Patents
光起電力装置の形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるスルーホールコンタクト構造を有
する光起電力装置の形成方法に関する。
する光起電力装置の形成方法に関する。
従来、太陽電池等の光起電力装置は、ガラス等の透光
性絶縁基板上に酸化スズ〔SnO2〕やITO等からなる透明
電極層，半導体接合形成層及びアルミニウム〔Al〕や銀
〔Ag〕等からなる裏面電極層を順次積層形成して構成さ
れ、透明電極層及び裏面電極層から集電，即ち外部に起
電力を取り出すようになっている。
性絶縁基板上に酸化スズ〔SnO2〕やITO等からなる透明
電極層，半導体接合形成層及びアルミニウム〔Al〕や銀
〔Ag〕等からなる裏面電極層を順次積層形成して構成さ
れ、透明電極層及び裏面電極層から集電，即ち外部に起
電力を取り出すようになっている。
ところが、透明電極層は比較的高抵抗（約10Ω／□）
であることから電力損失が大きく、集電効率の低下を招
くため、光電変換効率の向上を図る上で大きな問題とな
っている。
であることから電力損失が大きく、集電効率の低下を招
くため、光電変換効率の向上を図る上で大きな問題とな
っている。
この問題を解決するために、従来では、例えば特開昭
61-20371号公報（H01L 31/04）に見られるようないわゆ
るスルーホールコンタクト構造の光起電力装置が考えら
れており、更にこれを集積型に拡張したものも提案され
ている。
61-20371号公報（H01L 31/04）に見られるようないわゆ
るスルーホールコンタクト構造の光起電力装置が考えら
れており、更にこれを集積型に拡張したものも提案され
ている。
第２図は、この種スルーホールコンタクト構造の集積
型光起電力装置を示したものであり、同図において、
（１）はガラス等の透光性絶縁基板、（２）は基板
（１）上に形成され所定パターンにパターニングされた
SnO2,ITO等からなる透明電極層、（３）は透明電極層
（２）上及び露出した基板（１）上に形成された少なく
とも１つのpn接合或いはpin接合を有するアモルフアス
シリコン等からなる半導体接合形成層、（４）は第１裏
面電極層であり、Al又はAg等からなり、接合形成層
（３）上に形成されている。
型光起電力装置を示したものであり、同図において、
（１）はガラス等の透光性絶縁基板、（２）は基板
（１）上に形成され所定パターンにパターニングされた
SnO2,ITO等からなる透明電極層、（３）は透明電極層
（２）上及び露出した基板（１）上に形成された少なく
とも１つのpn接合或いはpin接合を有するアモルフアス
シリコン等からなる半導体接合形成層、（４）は第１裏
面電極層であり、Al又はAg等からなり、接合形成層
（３）上に形成されている。
（５）はエッチング或いはレーザビームによるパター
ニング等により形成され，第１裏面電極層（４）及び接
合形成層（３）を貫通し透明電極層（２）に達するスル
ーホール、（６）はエッチング或いはレーザビームによ
るパターニング等により形成され，第１裏面電極層
（４）及び接合形成層（３）を貫通し基板（１）に達す
るセル分離のための分離溝、（７）は絶縁層であり、無
機絶縁材料又は有機絶縁材料からなり、第１裏面電極層
（４）上に積層形成され、同時にスルーホール（５）内
及び分離溝（６）内にそれぞれ形成される。
ニング等により形成され，第１裏面電極層（４）及び接
合形成層（３）を貫通し透明電極層（２）に達するスル
ーホール、（６）はエッチング或いはレーザビームによ
るパターニング等により形成され，第１裏面電極層
（４）及び接合形成層（３）を貫通し基板（１）に達す
るセル分離のための分離溝、（７）は絶縁層であり、無
機絶縁材料又は有機絶縁材料からなり、第１裏面電極層
（４）上に積層形成され、同時にスルーホール（５）内
及び分離溝（６）内にそれぞれ形成される。
こののち、スルーホール（５）内の絶縁層（７）の中
央部がエッチング或いはレーザビームによるパターニン
グにより除去されて集電用溝（５）′が形成され、スル
ーホール（５）内ではスルーホール（５）の周面にのみ
絶縁層（７）が形成されることになる。
央部がエッチング或いはレーザビームによるパターニン
グにより除去されて集電用溝（５）′が形成され、スル
ーホール（５）内ではスルーホール（５）の周面にのみ
絶縁層（７）が形成されることになる。
また、透明電極層（２）の少なくとも一端の上側の絶
縁層（７）も同時に除去され、隣接セル間の接続のため
の接続溝（８）が形成される。
縁層（７）も同時に除去され、隣接セル間の接続のため
の接続溝（８）が形成される。
（９）は第２裏面電極層であり、Al,Ag等の蒸着膜又
は導電ペースト等からなり、接続溝（８）内，絶縁層
（７）上及びスルーホール（５）の集電用溝（５）′内
に形成されたのち、所定パターンにパターニングされ
る。
は導電ペースト等からなり、接続溝（８）内，絶縁層
（７）上及びスルーホール（５）の集電用溝（５）′内
に形成されたのち、所定パターンにパターニングされ
る。
以上のようにして形成されたスルーホールコンタクト
構造の光起電力装置では、１つのセルについて見た場
合、第１裏面電極層（４）及び第２裏面電極層（９）か
ら集電されることになり、高抵抗な透明電極層（２）に
代えて低抵抗な第２裏面電極層（９）で集電できること
から集電効率を向上でき、しかも、このスルーホールコ
ンタクト構造によって透明電極層（２），半導体接合形
成層（３）及び第１裏面電極層（４）の積層領域つまり
有効面積を増大でき、出力向上が期待できることにな
る。
構造の光起電力装置では、１つのセルについて見た場
合、第１裏面電極層（４）及び第２裏面電極層（９）か
ら集電されることになり、高抵抗な透明電極層（２）に
代えて低抵抗な第２裏面電極層（９）で集電できること
から集電効率を向上でき、しかも、このスルーホールコ
ンタクト構造によって透明電極層（２），半導体接合形
成層（３）及び第１裏面電極層（４）の積層領域つまり
有効面積を増大でき、出力向上が期待できることにな
る。
しかし、前述した構造の光起電力装置にあっては、第
２図に示すように、透明電極層（２）と集電用溝
（５）′内の第２裏面電極層（９）との間に残留絶縁体
（10）が生じる問題がある。
２図に示すように、透明電極層（２）と集電用溝
（５）′内の第２裏面電極層（９）との間に残留絶縁体
（10）が生じる問題がある。
これは、スルーホール（５）内の絶縁層（７）を所定
のパターンでパターニングして集電用溝（５）′を形成
する際に生じるものであり、このパターニングにレーザ
ビームを用いる場合、集電用溝（５）′の底部つまり透
明電極層（２）上に絶縁層（７）が残留して絶縁体（1
0）となり、また、絶縁層（７）に有機絶縁材料を使用
しエッチングによって集電用溝（５）′をパターニング
形成する場合、エッチング処理の過程で透明電極層
（２）上に薄い絶縁層が形成されてしまい絶縁体（10）
となる。
のパターンでパターニングして集電用溝（５）′を形成
する際に生じるものであり、このパターニングにレーザ
ビームを用いる場合、集電用溝（５）′の底部つまり透
明電極層（２）上に絶縁層（７）が残留して絶縁体（1
0）となり、また、絶縁層（７）に有機絶縁材料を使用
しエッチングによって集電用溝（５）′をパターニング
形成する場合、エッチング処理の過程で透明電極層
（２）上に薄い絶縁層が形成されてしまい絶縁体（10）
となる。
この結果、前記残留絶縁体（10）によって透明電極層
（２）と第２裏面電極層（９）との間の接触抵抗が大き
くなり、両層（２），（９）の電気的な接続不良を招く
不都合を生じる。
（２）と第２裏面電極層（９）との間の接触抵抗が大き
くなり、両層（２），（９）の電気的な接続不良を招く
不都合を生じる。
しかも、前述したスルーホールコンタクト構造では、
スルーホール（５）の集電用溝（５）′が直径0.05〜1m
mと非常に小さく、この内部において第２裏面電極層
（９）を透明電極層（２）に接続させるため、両電極層
（２），（９）間の接続が不十分になり、接触抵抗の増
大を招き、出力を十分取り出せないといった欠点があ
る。
スルーホール（５）の集電用溝（５）′が直径0.05〜1m
mと非常に小さく、この内部において第２裏面電極層
（９）を透明電極層（２）に接続させるため、両電極層
（２），（９）間の接続が不十分になり、接触抵抗の増
大を招き、出力を十分取り出せないといった欠点があ
る。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留
意してなされたものであり、その目的とするところは、
スルーホールコンタクト構造の光起電力装置において、
透明電極層とスルーホール内の第２裏面電極層との接触
不良を改善できる形成方法を提供することにある。
意してなされたものであり、その目的とするところは、
スルーホールコンタクト構造の光起電力装置において、
透明電極層とスルーホール内の第２裏面電極層との接触
不良を改善できる形成方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の光起電力装置の
形成方法においては、 透光性絶縁基板上に形成された透明電極層上にスルー
ホール内に形成される第２裏面電極との接続位置に予め
導電性ペーストを形成し、 前記透明電極層上に順次積層形成された半導体接合形
成層及び第１裏面電極層に前記透明電極層に達するスル
ーホールを貫通形成すると共に、このスルーホールの周
面に絶縁層を形成し、 前記スルーホール内に第２裏面電極層を形成し、 かつ、この第２裏面電極層をレーザビームの照射等に
よって前記導電性ペーストに溶着することを特徴とする
ものである。
形成方法においては、 透光性絶縁基板上に形成された透明電極層上にスルー
ホール内に形成される第２裏面電極との接続位置に予め
導電性ペーストを形成し、 前記透明電極層上に順次積層形成された半導体接合形
成層及び第１裏面電極層に前記透明電極層に達するスル
ーホールを貫通形成すると共に、このスルーホールの周
面に絶縁層を形成し、 前記スルーホール内に第２裏面電極層を形成し、 かつ、この第２裏面電極層をレーザビームの照射等に
よって前記導電性ペーストに溶着することを特徴とする
ものである。
前述した形成方法によれば、透明電極層上に予め形成
された導電性ペーストとスルーホール内に形成された第
２裏面電極層との間に残留絶縁体が生じても、第２裏面
電極層の溶着時の熱により残留絶縁体が溶融し、この残
留絶縁体を貫通して第２裏面電極層が導電性ペーストに
溶着するようになる。
された導電性ペーストとスルーホール内に形成された第
２裏面電極層との間に残留絶縁体が生じても、第２裏面
電極層の溶着時の熱により残留絶縁体が溶融し、この残
留絶縁体を貫通して第２裏面電極層が導電性ペーストに
溶着するようになる。
しかも、径の小さいスルーホール内に形成された第２
裏面電極層はそれ自身の溶融により導電性ペーストとの
接触が良好となり、従って透明電極層との接続が良好に
なる。
裏面電極層はそれ自身の溶融により導電性ペーストとの
接触が良好となり、従って透明電極層との接続が良好に
なる。
本発明の１実施例につき、光起電力装置の形成工程を
示した第１図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。なお、
前記と同一符号は同一もしくは相当するものを示すもの
とする。
示した第１図（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。なお、
前記と同一符号は同一もしくは相当するものを示すもの
とする。
まず、同図（ａ）に示すように、透光性絶縁基板
（１）上に所定パターンで透明電極層（２）を形成した
後、この透明電極層（２）上に、後に形成されるスルー
ホールにあたる位置にAg,Ni等からなる導電性の良好な
導電性ペースト（11）をパターン形成する。
（１）上に所定パターンで透明電極層（２）を形成した
後、この透明電極層（２）上に、後に形成されるスルー
ホールにあたる位置にAg,Ni等からなる導電性の良好な
導電性ペースト（11）をパターン形成する。
次に、同図（ｂ）に示すように、半導体接合形成層
（３）及び第１裏面電極層（４）を順次積層形成し、こ
の両層（３），（４）にエッチング或いはレーザビーム
によるパターニング等により透明電極層（２）に達する
スルーホール（５）及び基板（１）に達する分離溝
（６）をそれぞれ貫通形成する。
（３）及び第１裏面電極層（４）を順次積層形成し、こ
の両層（３），（４）にエッチング或いはレーザビーム
によるパターニング等により透明電極層（２）に達する
スルーホール（５）及び基板（１）に達する分離溝
（６）をそれぞれ貫通形成する。
その後、第１裏面電極層（４）上に絶縁層（７）を形
成し、同時にスルーホール（５）内及び分離溝（６）内
に絶縁層（７）を形成する。
成し、同時にスルーホール（５）内及び分離溝（６）内
に絶縁層（７）を形成する。
さらに、エッチング或いはレーザビームによるパター
ニングによりスルーホール（５）内の絶縁層（７）の中
央部を除去して集電用溝（５）′を形成すると共に、透
明電極層（２）の一端の上側における絶縁層（７）を除
去して接続溝（８）を形成する。
ニングによりスルーホール（５）内の絶縁層（７）の中
央部を除去して集電用溝（５）′を形成すると共に、透
明電極層（２）の一端の上側における絶縁層（７）を除
去して接続溝（８）を形成する。
このとき、スルーホール（５）の位置に予め形成され
た導電性ペースト（11）の表面に残留絶縁体（10）が生
じる。
た導電性ペースト（11）の表面に残留絶縁体（10）が生
じる。
そして、絶縁層（７）上にAl,Ag等の蒸着により第２
裏面電極層（９）を形成し、スルーホール（５）の集電
用溝（５）′内及び接続溝（８）内にこの第２裏面電極
層（９）を形成する。
裏面電極層（９）を形成し、スルーホール（５）の集電
用溝（５）′内及び接続溝（８）内にこの第２裏面電極
層（９）を形成する。
次に、同図（ｃ）に示すように、第２裏面電極層
（９）上からレーザビーム（12）をスルーホール（５）
の導電性ペースト（11）上に照射する。
（９）上からレーザビーム（12）をスルーホール（５）
の導電性ペースト（11）上に照射する。
この結果、同図（ｄ）に示すように、集電用溝
（５）′内の第２裏面電極層（９）が溶融すると共に、
この直下の残留絶縁体（10）が溶融し、残留絶縁体（1
0）を貫通して第２裏面電極層（９）が導電性ペースト
（11）に溶着される。
（５）′内の第２裏面電極層（９）が溶融すると共に、
この直下の残留絶縁体（10）が溶融し、残留絶縁体（1
0）を貫通して第２裏面電極層（９）が導電性ペースト
（11）に溶着される。
これにより、第２裏面電極層（９）と導電性ペースト
（11）との間の接触抵抗が非常に小さくなり、良好な接
続状態が得られ、従って第２裏面電極層（９）と透明電
極層（２）との接続が良好になり、得られた光起電力装
置の曲線因子は大幅に改善され、従来のものと比較する
と、出力が約10％向上するという結果が得られた。
（11）との間の接触抵抗が非常に小さくなり、良好な接
続状態が得られ、従って第２裏面電極層（９）と透明電
極層（２）との接続が良好になり、得られた光起電力装
置の曲線因子は大幅に改善され、従来のものと比較する
と、出力が約10％向上するという結果が得られた。
ここで、問題となるのは、導電性ペースト（11）が半
導体接合形成層（３）を貫通して第１裏面電極層（４）
と短絡してしまうことであるが、この点については、導
電性ペースト（11）をスルーホール（５）より小さくし
ておけば解決できる。
導体接合形成層（３）を貫通して第１裏面電極層（４）
と短絡してしまうことであるが、この点については、導
電性ペースト（11）をスルーホール（５）より小さくし
ておけば解決できる。
以上説明したように、本発明の光起電力装置の形成方
法によれば、スルーホール内の第２裏面電極層を溶融し
て、透明電極層上に予め形成された導電性ペーストに溶
着させるようにしたため、残留絶縁体による接触不良を
解消できるばかりでなく、第２裏面電極層と導電性ペー
ストとの接触抵抗が非常に小さくなり、第２裏面電極層
と透明電極層との接続が良好になり、集電効率を改善し
て光起電力装置の出力向上を図ることができる。
法によれば、スルーホール内の第２裏面電極層を溶融し
て、透明電極層上に予め形成された導電性ペーストに溶
着させるようにしたため、残留絶縁体による接触不良を
解消できるばかりでなく、第２裏面電極層と導電性ペー
ストとの接触抵抗が非常に小さくなり、第２裏面電極層
と透明電極層との接続が良好になり、集電効率を改善し
て光起電力装置の出力向上を図ることができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明による光起電力
装置の形成方法の１実施例を示す異なる形成工程におけ
る断面図、第２図は従来例の断面図である。 （１）……透光性絶縁基板、（２）……透明電極層、
（３）……半導体接合形成層、（４）……第１裏面電極
層、（５）……スルーホール、（７）……絶縁層、
（９）……第２裏面電極層、（11）……導電性ペース
ト。
装置の形成方法の１実施例を示す異なる形成工程におけ
る断面図、第２図は従来例の断面図である。 （１）……透光性絶縁基板、（２）……透明電極層、
（３）……半導体接合形成層、（４）……第１裏面電極
層、（５）……スルーホール、（７）……絶縁層、
（９）……第２裏面電極層、（11）……導電性ペース
ト。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−1181（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−194370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−33477（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】透光性絶縁基板上に透明電極層，半導体接
合形成層及び第１裏面電極層を順次積層形成し、 前記第１裏面電極層及び前記接合形成層を貫通し前記透
明電極層に達するスルーホールを形成し、 前記スルーホール内の周面に絶縁層を形成し、 前記スルーホール内に前記透明電極層に接続される第２
裏面電極層を形成する光起電力装置の形成方法におい
て、 前記透明電極層上の前記第２裏面電極層との接続位置に
予め導電性ペーストを形成する工程と、 前記第２裏面電極層の形成後該第２裏面電極層を前記導
電性ペーストに溶着する工程と、 を設けたことを特徴とする光起電力装置の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023448A JP2680709B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光起電力装置の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023448A JP2680709B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光起電力装置の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227072A JPH03227072A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2680709B2 true JP2680709B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=12110786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023448A Expired - Fee Related JP2680709B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 光起電力装置の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680709B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014003441A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007074683A1 (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Kaneka Corporation | 積層型光電変換装置 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2023448A patent/JP2680709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014003441A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03227072A (ja) | 1991-10-08 |
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