JP5288149B2 - 集積型薄膜素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池素子などの薄膜素子を支持基板に集積化してなる集積型薄膜素子の製造方法に関し、特に、集積型薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造に好適な集積型薄膜素子の製造方法に関する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る集積型薄膜素子の構成の一例を表すものである。図1に示した集積型薄膜素子は、具体的には、薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を多数集積してなる集積型太陽電池である。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る集積型薄膜素子について説明する。本実施の形態に係る集積型薄膜素子もまた、具体的には、薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を多数集積してなる集積型太陽電池である。この集積型太陽電池は、図1に示した第1の実施の形態に係る集積型太陽電池と製造方法のみにおいて異なり、その他は、第1の実施の形態と同一の構成、作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態に係る集積型薄膜素子について図18を参照して説明する。本実施の形態に係る集積型薄膜素子もまた、具体的には、薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を多数集積してなる集積型太陽電池である。図18に示した集積型太陽電池は、素子分離溝17に耐熱性絶縁体を充填することにより形成された絶縁層61を備えている。その他は、第1の実施の形態と同一の構成、作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施の形態に係る集積型薄膜素子について図19を参照して説明する。本実施の形態に係る集積型薄膜素子もまた、具体的には、薄膜単結晶シリコン太陽電池素子を多数集積してなる集積型太陽電池である。図19に示した集積型太陽電池は、素子分離溝17に太陽電池素子10の分離を妨げない程度の導電性を有する物質を充填することにより形成されたバイパス抵抗層71を備えている。その他は、第1の実施の形態と同一の構成、作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、ここではその詳細な説明を省略する。
以上説明したように、請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の集積型薄膜素子の製造方法によれば、半導体層に設けられた複数の薄膜素子を電気的に分離するために、半導体層の劈開性を利用して素子分離溝を設けるようにしたので、素子分離溝を容易に精度良く形成することができる。したがって、集積型薄膜素子の製造における歩留りおよびスループットを著しく向上させることが可能となる。
Claims (11)
- 半導体基板の一表面を多孔質化することにより多孔質半導体層を形成する工程と、
この多孔質半導体層上に半導体層を形成し、前記半導体層に複数の薄膜素子を形成する工程と、
前記複数の薄膜素子の裏面側を前記半導体基板に保持させた状態で、前記半導体層を前記複数の薄膜素子の表面側からレーザエッチングすることにより、前記複数の薄膜素子の間にエッチング溝を形成する工程と、
前記複数の薄膜素子の表面側が凸になるように前記半導体基板を曲げて、前記エッチング溝を利用した前記半導体層の劈開により、前記複数の薄膜素子を電気的に分離するための素子分離溝を形成する工程と、
前記複数の薄膜素子を、前記多孔質半導体層を利用して前記半導体基板から剥離する工程と、
剥離された前記複数の薄膜素子の裏面側に接着層を介して裏面保護フィルムを接着させる工程と、
前記素子分離溝に耐熱性絶縁体よりなる層を充填する工程と
を含む集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記エッチング溝を少なくとも前記半導体層内に形成する
請求項1記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記半導体層のレーザエッチングを<100>方向または<110>方向で行う
請求項1または2記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記半導体層はシリコンである
請求項3記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記半導体層のレーザエッチングをレーザアブレーションにより行う
請求項4記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記レーザアブレーションをエキシマレーザにより行う
請求項5記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記複数の薄膜素子を前記半導体基板から剥離する工程において、第1の温度範囲内の温度で粘着性を有するが加熱により第1の温度より高温の第2の温度で接着力が実質的に零になる粘着シートを前記複数の薄膜素子の表面側に接着し、この粘着シートと前記半導体基板との間に引張り応力を生じさせることにより前記複数の薄膜素子を前記半導体基板から剥離し、
前記裏面保護フィルムを接着させる工程において、第2の温度に加熱し前記粘着シートの接着力を実質的に零とすることにより前記複数の薄膜素子の表面側から前記粘着シートを剥離する
請求項5または6記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記薄膜素子として、前記半導体層の表面に一対の陽極と陰極とを有する太陽電池素子を形成する
請求項7記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記裏面保護フィルムを接着させる工程の後に、更に、
前記太陽電池素子の陽極と隣接する太陽電池素子の陰極とを電気的に接続するために、前記素子分離溝に架橋するように、低温銀ペーストまたは半田からなるコンタクト電極を形成する工程と、
前記太陽電池素子の表面側に接着層を介して表面保護フィルムを設ける工程と
を含む請求項8記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記層を形成する工程を、前記裏面保護フィルムを接着させる工程と前記コンタクト電極を形成する工程との間に含む
請求項9記載の集積型薄膜素子の製造方法。
- 前記層として、前記耐熱性絶縁体に、前記複数の薄膜素子の電気的分離を妨げない程度の導電性を有する物質を混入させたバイパス抵抗層を形成する
請求項9または10記載の集積型薄膜素子の製造方法。
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