JPH02105583A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
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- JPH02105583A JPH02105583A JP63258986A JP25898688A JPH02105583A JP H02105583 A JPH02105583 A JP H02105583A JP 63258986 A JP63258986 A JP 63258986A JP 25898688 A JP25898688 A JP 25898688A JP H02105583 A JPH02105583 A JP H02105583A
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Classifications
-
- 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、絶縁性基板上にあって基板側に第一電極２反
基板側に第二電極を備えたアモルファス半導体層からな
る充電変換ユニ７）セルが、第−電捲層を隣接セルの第
二電極層に接続することによって直列接続される′１１
１Ｉ！ｉＩ太陽電池に関する。
基板側に第二電極を備えたアモルファス半導体層からな
る充電変換ユニ７）セルが、第−電捲層を隣接セルの第
二電極層に接続することによって直列接続される′１１
１Ｉ！ｉＩ太陽電池に関する。
原料ガスのグロー放電分解や光ＣＶＤ法により形成され
るアモルファス半導体膜は気相成長であるため、大面積
化が容易で、低コスト太ｐｉｔ池の充電変換膜として期
待されている。こうした大面積のアモルファス太陽電池
から効率よく電力を取出すため、ガラス基板などの絶縁
性基板上に第一電極層の全面被着、第一電極層のパター
ニング。
るアモルファス半導体膜は気相成長であるため、大面積
化が容易で、低コスト太ｐｉｔ池の充電変換膜として期
待されている。こうした大面積のアモルファス太陽電池
から効率よく電力を取出すため、ガラス基板などの絶縁
性基板上に第一電極層の全面被着、第一電極層のパター
ニング。
アモルファス半導体層の全面被着、アモルファス半導体
層のパターニング、第二電極層の全面被着。
層のパターニング、第二電極層の全面被着。
第二電極層のパターニングの順序により、充電変換ユニ
ットセルを直列接続した構成の太陽電池が製造されてい
るが、アモルファス半導体層のパターニング工程では、
アモルファス層が傷つきやすく、短絡の発生するちとと
なる。このため、アモルファス半導体層のバターニング
工程により生ずる問題が存在しない直列接続型太陽電池
の製造方法として、本出願人により特許出願された特１
１１６２−２１９８４５号明細書に間隙されているよう
に、絶縁性基板上に一列に配列された複数の第−ｔ８ｉ
を形成し、その上を覆ってアモルファス半導体層、第二
型８ｉＮを積層する工程の後に、レーザ光の照射により
第二電極層およびアモルファス半導体層に各第一電極の
縁部近傍に達する複数の貫通孔を形成すると共に、その
貫通孔周囲のアモルファス半導体層を良導電性化する工
程と、第二電極層のみを前記貫通孔より第一電極の内側
の上で切断し、分割する工程とを含む方法がある。
ットセルを直列接続した構成の太陽電池が製造されてい
るが、アモルファス半導体層のパターニング工程では、
アモルファス層が傷つきやすく、短絡の発生するちとと
なる。このため、アモルファス半導体層のバターニング
工程により生ずる問題が存在しない直列接続型太陽電池
の製造方法として、本出願人により特許出願された特１
１１６２−２１９８４５号明細書に間隙されているよう
に、絶縁性基板上に一列に配列された複数の第−ｔ８ｉ
を形成し、その上を覆ってアモルファス半導体層、第二
型８ｉＮを積層する工程の後に、レーザ光の照射により
第二電極層およびアモルファス半導体層に各第一電極の
縁部近傍に達する複数の貫通孔を形成すると共に、その
貫通孔周囲のアモルファス半導体層を良導電性化する工
程と、第二電極層のみを前記貫通孔より第一電極の内側
の上で切断し、分割する工程とを含む方法がある。
第２図（ａｌ〜（Ｃ１はその工程を図示したもので、ガ
ラス基板１上にＳｎ０ｗ膜からなる第一電極２１，２２
．２３・・・のパターンを形成し、その上にアモルファ
ス半導体層３を４０００人の厚さに積層する。このアモ
ルファス半導体層のパターニングを行うことなく引き続
きＡＩ薄膜からなる第二電極層４を３０００人の厚さで
形成する （図ａ）ｅ次いでアモルファス半導体層３を
領域３１，３２．３３・・・と分割すると同時に第二電
極１１４を第二電極４１．４２．４３・・・と分割し、
さらに第一１極と第二電極の接続を行うためのレーザ光
６の照射を行う、レーザ光６の照射によりｕｌ膜とアモ
ルファス半導体層が蒸発して除去されて貫通孔７１．７
２．７３．７４が生じ、同時に除去されたアモルファス
半導体層の周縁部にアモルファス半導体層とＭが溶融あ
るいは結晶化して良導電性化した部分５１．５２．５３
・・・が発生する （図ｂ）、このあと、第二電極４１
，４２．４３・・・の貫通孔の内側に切断溝８を入れて
近い方の良導電性部５１．５２．５３・・・との絶縁を
とる（図Ｃン。
ラス基板１上にＳｎ０ｗ膜からなる第一電極２１，２２
．２３・・・のパターンを形成し、その上にアモルファ
ス半導体層３を４０００人の厚さに積層する。このアモ
ルファス半導体層のパターニングを行うことなく引き続
きＡＩ薄膜からなる第二電極層４を３０００人の厚さで
形成する （図ａ）ｅ次いでアモルファス半導体層３を
領域３１，３２．３３・・・と分割すると同時に第二電
極１１４を第二電極４１．４２．４３・・・と分割し、
さらに第一１極と第二電極の接続を行うためのレーザ光
６の照射を行う、レーザ光６の照射によりｕｌ膜とアモ
ルファス半導体層が蒸発して除去されて貫通孔７１．７
２．７３．７４が生じ、同時に除去されたアモルファス
半導体層の周縁部にアモルファス半導体層とＭが溶融あ
るいは結晶化して良導電性化した部分５１．５２．５３
・・・が発生する （図ｂ）、このあと、第二電極４１
，４２．４３・・・の貫通孔の内側に切断溝８を入れて
近い方の良導電性部５１．５２．５３・・・との絶縁を
とる（図Ｃン。
〔発明が解決しようとする＆！１題〕
第一電極の２１．２２．２３・・・の形成は、Ｓｎｏｗ
などの透明導１ｉｔｌｌ１２を絶縁性基板１に全面に被
着したのち、レーザスクライブ法でパターニングするが
、透明導電膜は基板の周縁側部ないし裏面部にもまわり
こんでいるので、第３図に示すようにパターニング溝と
して、充電変換ユニットセルの配列方向と直角な複数の
溝１１のほかに、平行な溝１２の両者を形成する。しか
し第２図で示したように貫通孔？１゜７２．７３・・・
形成のためにユニットセルの配列方向と直角にレーザ光
６を走査するとき、このレーザ光は溝１２を通過するた
め、溝部での透明導電材の結晶化、融着が生ずる。この
結果、各ユニットセルの第一電極２１，２２．２３・・
・と側部ないし裏面部へのまわり込んだ透明導電膜との
絶縁がとれず、Ｉ′Ｉ縁部を介して隣接するユニットセ
ルの第一電極同志の短絡が生じ、所望のセル特性が得ら
れないという問題点があった。
などの透明導１ｉｔｌｌ１２を絶縁性基板１に全面に被
着したのち、レーザスクライブ法でパターニングするが
、透明導電膜は基板の周縁側部ないし裏面部にもまわり
こんでいるので、第３図に示すようにパターニング溝と
して、充電変換ユニットセルの配列方向と直角な複数の
溝１１のほかに、平行な溝１２の両者を形成する。しか
し第２図で示したように貫通孔？１゜７２．７３・・・
形成のためにユニットセルの配列方向と直角にレーザ光
６を走査するとき、このレーザ光は溝１２を通過するた
め、溝部での透明導電材の結晶化、融着が生ずる。この
結果、各ユニットセルの第一電極２１，２２．２３・・
・と側部ないし裏面部へのまわり込んだ透明導電膜との
絶縁がとれず、Ｉ′Ｉ縁部を介して隣接するユニットセ
ルの第一電極同志の短絡が生じ、所望のセル特性が得ら
れないという問題点があった。
本発明のｔｔａは、上記の問題点を解決し、第−電極と
第二電極の接続のための良導電性化を行うレーザ光照射
により第−電掻間の短絡の生じない薄膜太ｆＩＪＳｉｔ
池を提供することにある。
第二電極の接続のための良導電性化を行うレーザ光照射
により第−電掻間の短絡の生じない薄膜太ｆＩＪＳｉｔ
池を提供することにある。
上記の課題の解決のために、本発明は、絶縁性基板上に
あって基板側に第一電極、反基板側に第二電極を備えた
アモルファス半導体層からなる複数のユニットセルが直
列接続されるものを製造するに際し、絶縁性基板上に一
列に配列された複数の第一電極を形成する工程と、その
上を覆ってアモルファス半導体層、第二電極層を積石す
る工程の後に、レーザ光の照射により第二型８ｉＩＮお
よびアモルファス半導体層を各第一電極の縁部近傍の上
に達する複数の貫通孔を形成すると共にその貫通孔周囲
のアモルファス半導体層を良導電性化する工程と、第二
電極層のみを前記貫通孔より第一電極の内側の上で切断
し、分割する工程とを含む方法によって製造されるｍ膜
大ｒｑＪ電池において、絶縁性基板は透光性であり、第
一電極はその基板上に被着された透明感Ｔ４膜をユニッ
トセルの配列方向に直角の複数の第一方向の溝と、ユニ
ットセルの配列方向に平行で基板の縁部近くに存在する
第二方向の溝とによって分割されたものであり、基板縁
部と第二方向の分割溝の間の透明扉ｉｔ膜にその分割溝
に平行で基板に達する絶縁用溝が形成され、レーザ光の
照射によって形成される貫通孔の端部が第二方向の分割
溝と絶縁用溝との間に位置し、第二電極層のみの切断溝
は第二１を極層の縁部まで達しているものとする。
あって基板側に第一電極、反基板側に第二電極を備えた
アモルファス半導体層からなる複数のユニットセルが直
列接続されるものを製造するに際し、絶縁性基板上に一
列に配列された複数の第一電極を形成する工程と、その
上を覆ってアモルファス半導体層、第二電極層を積石す
る工程の後に、レーザ光の照射により第二型８ｉＩＮお
よびアモルファス半導体層を各第一電極の縁部近傍の上
に達する複数の貫通孔を形成すると共にその貫通孔周囲
のアモルファス半導体層を良導電性化する工程と、第二
電極層のみを前記貫通孔より第一電極の内側の上で切断
し、分割する工程とを含む方法によって製造されるｍ膜
大ｒｑＪ電池において、絶縁性基板は透光性であり、第
一電極はその基板上に被着された透明感Ｔ４膜をユニッ
トセルの配列方向に直角の複数の第一方向の溝と、ユニ
ットセルの配列方向に平行で基板の縁部近くに存在する
第二方向の溝とによって分割されたものであり、基板縁
部と第二方向の分割溝の間の透明扉ｉｔ膜にその分割溝
に平行で基板に達する絶縁用溝が形成され、レーザ光の
照射によって形成される貫通孔の端部が第二方向の分割
溝と絶縁用溝との間に位置し、第二電極層のみの切断溝
は第二１を極層の縁部まで達しているものとする。
第一電極の形成のためにユニットセルの配列方向に透明
導電膜に掘られた溝の外側に平行に絶縁用溝を設け、貫
通孔形成のためのレーザ光はその絶縁用溝の上を走査し
ないため、この溝部での透明導電材の結晶化、融着は生
じない、従って第一電極の側部ないし裏面部にまわり込
んだ透明ｓｔ材により各第一電極が短絡されることがな
い、また、貫通孔の形成されない縁部では隣接ユニット
セル間でアモルファス半導体層と第二電極層が連結され
ているが、アモルファス半導体層は高いシート抵抗を有
し、第二電極層は縁部までの切断溝によって分割されて
いるのでユニットセル間の短絡は生じない。
導電膜に掘られた溝の外側に平行に絶縁用溝を設け、貫
通孔形成のためのレーザ光はその絶縁用溝の上を走査し
ないため、この溝部での透明導電材の結晶化、融着は生
じない、従って第一電極の側部ないし裏面部にまわり込
んだ透明ｓｔ材により各第一電極が短絡されることがな
い、また、貫通孔の形成されない縁部では隣接ユニット
セル間でアモルファス半導体層と第二電極層が連結され
ているが、アモルファス半導体層は高いシート抵抗を有
し、第二電極層は縁部までの切断溝によって分割されて
いるのでユニットセル間の短絡は生じない。
第１図（ａｌ〜山）は本発明の一実施例を示し、（ａｌ
は第一電極層を被着した絶縁性基板の平面図、山）は良
導性部（第２図における５２）に沿っての断面図である
。第１図（ａｌにおいては、絶縁性透光基板としてのガ
ラス基板１の上に、熱ＣＶＤ法あるいは蒸着法により１
０００〜８０００人の厚さの酸化インジウム１Ｍ化イン
ジウム・すず化合物、酸化すず等からなる透明感を膜２
が全面に被着した後、各ユニットセル用第−ｉ極形成の
ため、レーザ光照射あるいはメカニカルカッタにより、
ユニットセルの配列方向に直角に複数の、また配列方向
に平行には両縁部近傍に１本ずつのパターニング溝１１
および１２を掘る。このようなパターニング溝１１．１
２の形成は第３図の場合と同様である。しかし、本実施
例ではパターニング溝１２の外側に絶縁用溝１３を同様
な方法により掘る。これらの溝１１．１２．１３の溝幅
は、いずれも１００〜５００μ、好ましくは２００〜４
００μである。パターニング溝１２と絶縁用溝１３の間
隔は１〜３鶴、好ましくは２〜３ｆｉとする。これだけ
の間隔があるので、第２図で示した貫通孔？１．７２．
７３・・・形成のためのレーザ光６の走査はこの両溝１
２，１３１７１間の第１図＋ａ１．（ｂｌにｔｊｉｔ１
４で示した位置で止めることは容易である。それ故、パ
ターニング溝１２では両側の透明導電膜からの導電材の
融着１５が見られるが、絶縁用溝１３においては透明導
電材の融着は見られない、この結果、第３図に示した第
一電極の上にアモルファス半導体層、第二電極を形成し
た太陽電池の特性は開放電圧ｖ０゜−３０Ｖ、短絡電力
１ ｓｔ −０，３ＯＡ 、フィルファクタＦＦ−０，
５６，最大出力Ｐ□ｘ −５Ｗと低かったのに対し、第
１図に示した太陽電池の特性はｖ ｅ、 −３８Ｖ、Ｉ
、ｃ−０，３５Ａ、ＦＰ−０，６８，Ｐ、、、−９Ｗ
とほぼ設計通りの特性を得ることができた。
は第一電極層を被着した絶縁性基板の平面図、山）は良
導性部（第２図における５２）に沿っての断面図である
。第１図（ａｌにおいては、絶縁性透光基板としてのガ
ラス基板１の上に、熱ＣＶＤ法あるいは蒸着法により１
０００〜８０００人の厚さの酸化インジウム１Ｍ化イン
ジウム・すず化合物、酸化すず等からなる透明感を膜２
が全面に被着した後、各ユニットセル用第−ｉ極形成の
ため、レーザ光照射あるいはメカニカルカッタにより、
ユニットセルの配列方向に直角に複数の、また配列方向
に平行には両縁部近傍に１本ずつのパターニング溝１１
および１２を掘る。このようなパターニング溝１１．１
２の形成は第３図の場合と同様である。しかし、本実施
例ではパターニング溝１２の外側に絶縁用溝１３を同様
な方法により掘る。これらの溝１１．１２．１３の溝幅
は、いずれも１００〜５００μ、好ましくは２００〜４
００μである。パターニング溝１２と絶縁用溝１３の間
隔は１〜３鶴、好ましくは２〜３ｆｉとする。これだけ
の間隔があるので、第２図で示した貫通孔？１．７２．
７３・・・形成のためのレーザ光６の走査はこの両溝１
２，１３１７１間の第１図＋ａ１．（ｂｌにｔｊｉｔ１
４で示した位置で止めることは容易である。それ故、パ
ターニング溝１２では両側の透明導電膜からの導電材の
融着１５が見られるが、絶縁用溝１３においては透明導
電材の融着は見られない、この結果、第３図に示した第
一電極の上にアモルファス半導体層、第二電極を形成し
た太陽電池の特性は開放電圧ｖ０゜−３０Ｖ、短絡電力
１ ｓｔ −０，３ＯＡ 、フィルファクタＦＦ−０，
５６，最大出力Ｐ□ｘ −５Ｗと低かったのに対し、第
１図に示した太陽電池の特性はｖ ｅ、 −３８Ｖ、Ｉ
、ｃ−０，３５Ａ、ＦＰ−０，６８，Ｐ、、、−９Ｗ
とほぼ設計通りの特性を得ることができた。
本発明によれば、直列接続型薄膜太陽電池の透光性絶縁
基板上に透明導電膜を被着し、パターニング溝によって
一列に配列された第一１ｉ８ｉｉに分割する際、電極配
列方向に平行なパターニング溝の両外側に絶縁用溝を形
成し、第一電極、第二電極接続用の良導電性部形成のた
めのレーザ光走査をその両溝の間で止めることにより、
パターニング溝内では透明導電材の結昌化、融着による
絶縁不良が生じても、絶縁用溝内ではそのような障害は
生じないため、隣接ユニットセルの第一電極間での短絡
は生せず、所望の特性の薄膜太陽電池を得ることができ
た。
基板上に透明導電膜を被着し、パターニング溝によって
一列に配列された第一１ｉ８ｉｉに分割する際、電極配
列方向に平行なパターニング溝の両外側に絶縁用溝を形
成し、第一電極、第二電極接続用の良導電性部形成のた
めのレーザ光走査をその両溝の間で止めることにより、
パターニング溝内では透明導電材の結昌化、融着による
絶縁不良が生じても、絶縁用溝内ではそのような障害は
生じないため、隣接ユニットセルの第一電極間での短絡
は生せず、所望の特性の薄膜太陽電池を得ることができ
た。
第１図（ａｌ、（ｂ目よ本発明の一実施例を示し、ｆａ
＋は第一電極層を被着した絶縁性基板の平面図、山）は
良導電性部に沿つての部分断面図、第２図は本発明の実
施される薄膜太陽電池の製造工程を順次示す断面図、第
３図は第一電極層を被着した絶縁性基板の従来例の平面
図である。 １ニガラス基板、２１．２２．２３．２４・・・：第一
電極、３．３１．３２．３３・・・：アモルファス半導
体層、４１，４２゜４３・・・：第二電極、５１，５２
．５３・・・：良導電性部、６：レーザ光、 ？１，７２，７３．７４ 貫通孔、 切断溝、 １１．１２ ：パターニング溝、 １３： 絶縁用溝。 アＴノＬ２アλ→’４ｆｆ１３ ４第：響■ 票２図 ２力ｉりＥｋ’［ 〃）＋’９−：２り−Ｊ【 第１図 ／／ 〃 第３図
＋は第一電極層を被着した絶縁性基板の平面図、山）は
良導電性部に沿つての部分断面図、第２図は本発明の実
施される薄膜太陽電池の製造工程を順次示す断面図、第
３図は第一電極層を被着した絶縁性基板の従来例の平面
図である。 １ニガラス基板、２１．２２．２３．２４・・・：第一
電極、３．３１．３２．３３・・・：アモルファス半導
体層、４１，４２゜４３・・・：第二電極、５１，５２
．５３・・・：良導電性部、６：レーザ光、 ？１，７２，７３．７４ 貫通孔、 切断溝、 １１．１２ ：パターニング溝、 １３： 絶縁用溝。 アＴノＬ２アλ→’４ｆｆ１３ ４第：響■ 票２図 ２力ｉりＥｋ’［ 〃）＋’９−：２り−Ｊ【 第１図 ／／ 〃 第３図
Claims (1)
- １）絶縁性基板上にあって基板側に第一電極、反基板側
に第二電極を備えたアモルファス半導体層からなる複数
のユニットセルが直列接続されるものを製造するに際し
、絶縁性基板上に一列に配列された複数の第一電極を形
成する工程と、その上を覆ってアモルファス半導体層、
第二電極層を積層する工程の後に、レーザ光の照射によ
り第二電極層およびアモルファス半導体層を各第一電極
の縁部近傍の上に達する複数の貫通孔を形成すると共に
その貫通孔周囲のアモルファス半導体層を良導電性化す
る工程と、第二電極層のみを前記貫通孔より第一電極の
内側の上で切断し、分割する工程とを含む方法によって
製造されるものにおいて、絶縁性基板は透光性であり、
第一電極はその基板上に被着された透明導電膜をユニッ
トセルの配列方向に直角の複数の第一方向の溝と、ユニ
ットセルの配列方向に平行で基板の縁部近くに存在する
第二方向の溝とによって分割されたものであり、基板縁
部と第二方向の分割溝の間の透明導電膜にその分割溝に
平行で基板に達する絶縁用溝が形成され、レーザ光の照
射によって形成される貫通孔の端部が第二方向の分割溝
と絶縁用溝との間に位置し、第二電極層のみの切断溝は
第二電極層の縁部まで達していることを特徴とする薄膜
太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258986A JPH0719913B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
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| JP63258986A JPH0719913B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
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| JPH0719913B2 JPH0719913B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=17327766
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63258986A Expired - Lifetime JPH0719913B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 薄膜太陽電池 |
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|---|---|
| JP (1) | JPH0719913B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100296739B1 (ko) * | 1998-06-18 | 2001-10-26 | 박호군 | 박막형이차전지의제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11126916A (ja) | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Sharp Corp | 集積形薄膜太陽電池及びその製造方法 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60100482A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置の作製方法 |
| JPS61214483A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | Teijin Ltd | 集積型太陽電池の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63258986A patent/JPH0719913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100482A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置の作製方法 |
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Cited By (1)
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| KR100296739B1 (ko) * | 1998-06-18 | 2001-10-26 | 박호군 | 박막형이차전지의제조방법 |
Also Published As
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