JPH0391972A - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は太陽電池等として用いられる光起電力装置の製
造方法に関する。

（ロ）従来の技術 第３図は、例えば特開昭６２−１２２３号公報に開示さ
れた従来の光起電力装置の製造方法の各工程における断
面図である。

第３図（イ）に示すように、ガラス、透明プラスチック
等の透光性絶縁基板（１）の一方の主面にＩＴＯ　．　
ＳｎＯ■等からなる透明電極を形成した後、形成する複
数個の光電変換領域に対応するように、互いに分割し、
複数の透明電極（２１）　　（２２）（２３）が分割配
置される。そして、断る後に，各々分割配置された透明
電極（２１１　　（２２）　　（２３）上にそれらの隣
接間隔部と平行にＡｇペー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。

第３図（口）に示すように導電部材（３２）（３３）と
平行に、透明導電膜（２１）　　（２２）　　（２３）
の隣接間隔部の反対｛ＩＩ＋に絶縁部材Ｃ４２）　　（
４３）を帯状に形成する。この絶縁部材（４２）　　（
４３）としては、ガラス等の無機物よりなるペーストを
スクリーン印刷し、５００℃〜６００℃の温度で焼成す
ることによって得られる。しかし、透光性絶縁基板（１
）として、透明プラステック等が用いられる場合には，
基板に耐熱性がないため、ポリイミド等の有機物よりな
るペーストにＳｉｎ２等無機物の微粉よりなるフィラー
混練し、スクリーン印刷後、２５０℃〜３０（］℃の温
度にて硬化せしめることによって得られる。

次に、第３図（ハ）に示すように前記導電部材（３２）
　　（３３）　、絶縁部材（４２）　　（４３）及び透
明電極（　２１）　　（　２２）　　（　２３）を含ん
で透光性絶縁基板（１）全面に内部にρｉｎ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半
導体膜（５）及び裏面電極（６）を順次形成する。

次に第３図（二）に示すように前記導電部材（３２）　
　（３３）上に裏面電極（６）の露出方向｛ＩＩ１１か
ら第１のレーザビーム（８ｌ）を照射せしめ、裏面電極
（６１）　　（６２）を導電部材Ｈ２）　　（３３）に
電気的に接続せしめる。その後絶縁部材（４２）　　（
　４３）上に裏面電極（６）の露出方向側から第２のレ
ーザヒ゛−ム（８２）を明９寸せしめ，裏面電極（６１
）（　６２）　　（　６３）及び半導体膜（５）を除去
し、互いに分割せしめ，集積型光起電力装置を形成する
。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら，上述した構造においては、絶縁部材（４
２）　　（４３）上に第２のレーザビーム（８２）を明
射し，裏面電極（６１）　　（　６２）　　（　６３）
を除去し、分割する工程において，レーザビーム（８２
）のパワーが強い場合には、絶縁部材（４２）　　（４
３）を透過し、絶縁部材（　４２）　　（　４３）下部
の透明電極（　７２）　　（　７３）にダメージを与え
、電気抵抗が増加して光起電力装置の特性を低下させる
おそれがあった。また逆にレーザビーム（８２）のパワ
ーが弱い場合には，絶縁部材（４２）　　（　４３）下
部の透明電ｔ４　（７２）　　（７３）にダメージを与
えることはないが、裏面電極（６１）　　（６２）　　
（６３）が完全に分割できないため、レーザビーム（８
２）の加工バワーの条件範囲が限定されるという難点が
あった。特に絶縁部材（　４２）　　（　４３）として
、ポリイミド等の有機物を用いた場合、レーザービーム
が透過しやすく，裏面電極（　６１）　　（　６２）（
６３）を分割するに充分なパワーのレーザビームを明射
した場合には、絶縁部材（　４２）　　（　４３）下部
の透明電極（７２）（７３）にダメージがあり、光起電
力装置として良好な特性が得られないという問題があっ
た。

本発明はかかる問題点を解決せんとするためになされた
ちのであり、裏面電極のレーザ加工条件範囲を広げ、更
にポリイミド等の有機物を絶縁物として使用した場合に
おいても良好な特性を得ることができる光起電力装置の
製造方法を提供することをその課題とする。

（二）課題を解決するための手段 本発明は、受光面となる透光性絶縁基板の複数の領域毎
に透明電極を分割配置する工程と、前記分割された各透
明電極上の一方に、隣接間隔部と平行に帯状の第１の導
電性部材を形成すると共に、前記透明電極上の一方に前
記第１の導電性部材より隣接間隔部から離間した位置に
第２の導電部材及び絶縁性部材よりなる積層体を導電性
部材及び絶縁性部材の順に形成する工程と、前記透明電
極，第１の導電性部材及び、積層体を含んで前記基板表
面の複数の領域に跨って半導体膜を形成する工程と、前
記半導体膜を複数の領域毎に分割することなく当該半導
体膜上に裏面電極膜を形成する工程と、前記第｛の導電
性部材上の前記裏面電極露出方向からエネルギービーム
を！Ｉａ射し、照射部分の裏面電極と下層の第１の導電
部材とを電気的に結合し、隣接する光電変換領域を結合
する工程と、前記第２の導電性部材及び絶縁部材からな
る積層体上の前記裏面電極露出方向からエネルギービー
ムを明射して！ｌａ財部分の裏面電極部分及び半導体股
部分を除去し複数の領域毎に分離する工程と、からなる
。

（ホ）作用 上述の如く，本発明は、第２の導電部材上で、各光電変
換領域の分割を行うため、エネルギービームは第２の導
電部材上に照射される。従って、裏面電極膜の電気的分
離の際，耐エネルギービーム性のある第２の導電部材に
より、透明電極へのダメージが低滅される。

（へ）実施例 以下、本発明を太陽電池の製造方法に適用した実施例に
つき第１図に従い説明する。

第１区（イ）に示すように、まず、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍ
　．面積１０ｃｍＸ　１０ｃｍ〜５０ｃｍＸ　５０ｍ程
度の透明なガラスプラスチック等の絶縁材料からなる透
光性基板（１）上の一面全面に、厚さ約２０００人〜５
０００＾の酸化スズ（　ＳｎＯ。）．酸化インジウムス
ズ（ＩＴＯ）に代表される透光性導電酸化物（ＴＣＯ　
）の単層型或いはそれらの積層型の透明電極が被着され
た後，互いの隣接間隔部が、例えば，レーザビームの！
］ｑ射により除去されて、個別の各透明電極（　２１）
　　（　２２）　　（　２３）・・・が分離形成される
。使用されるレーザ装置は基板（１）にほとんど吸収さ
れることのない波長が適当であり、ガラスに対しては．
　０．　３５μｍ〜２５μｍの波長のパルス出力型が好
ましい。

その後、透明電極（２２）　　（２３）上の一方の端に
沿って、第１の専電部材（３２）　　（３３）が隣接間
隔部と平行に帯状に形成される。更に、第１の導電部材
（３２）　　（３３）と平行に、第２の導電部材（４２
）　　（４３）ち同時に形成される。これら第１、第２
の導電部材（３２）　　（３３）・・・、（４２）　　
（４３）・・・、Ａｇペーストをスクリーン印刷し、硬
化或いは焼成せしめることによって形成される。夫々幅
は０．１〜０５ｍｍ、高さは５〜３０ｕｍ程度である。

第１図（口）に示すように、次に前記第２の導電部材（
４２）　　（４３）土に，この第２の導電部材（　４２
）　　（　４３）の上面及び側面を被覆するように絶縁
部材（５２）　　（５３）を帯状に形成する。この絶縁
？材（　５２）　　（　ｓ３）は、ガラスペースト或い
はポリイミド等の有機物よりなるペーストをスクリーン
印刷し、焼成或いは硬化せしめることによって形成する
。透光性絶縁基板（１）として、透明ポリイミド等のプ
ラスチック基板を用いる場合には，透光性絶縁基板（１
）の耐熱性が低いため、第１、第２の導電部材（３２）
・・・　（４２）・・・は３００℃程度で硬化せしめる
硬化型Ａｇペーストが用いられる。絶縁部材（５２）・
・・とじては、ポリイミドペースト或いはポリイミドペ
ースト中にＳｉＯ■等の微粉末を混練したちのを３００
゜Ｃ程度で硬化せしめることによって形成される。この
絶縁部材（５２）・・・の厚さは５〜２０μｍ程度であ
る。

次に、第１図（ハ）に示すように、前記第１の導電部材
（　３２）　　（　３３）及び第２の導電部材（４２）
（４３）と絶縁部材（５２）　　（５３）の積層体を含
んで透明電極〔２１）・・・上全面にｐ型、１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
ての半導体膜（５）を形成する。そして、この半導体膜
（５）上にＡｔ．　Ａｇ等よりなる裏面電極（６）を順
次形成する。

続いて、第１図（二）に示すように第１の導電部材（３
２）・・上に裏面電極（６）の露出方向｛Ｉｌｌから第
１のレーザビーム（８１）を照射せしめ、裏面電極（６
）を第１の導電部材（３２）・・と夫々電気的に接続せ
しめる。次に前記第２の導電部材（４２）・・　と絶縁
部材（５２）・・・の積層体上に裏面電極（６）の露出
方向側から第２のレーザビム（８２）を照射せしめ，裏
面電極（６）を互いに分割せしめ、各素子に対応した裏
面電極（６ｌ）（６２）　　（６３）を形成し、集積型
光起電力装置が形成される。

ここで第２の導電部材（４２）　　・は、蒸着、スパッ
タ等でＡｌ．　Ａｇ．　Ｃｒ等の金属薄膜を形成し、パ
クーニングしたものであってち何ら差しつかえな（，Ｘ
， 第２図は本発明の他の実施例による光起電力装置の製造
方法を示す各工程別の断面図である。

第２図（イ）に示すように、互いに分割された透明雷極
（　２２）　　（　２３）上の一方の端部に、第１及び
第２の導電部材として作用する導電部材（３２）（３３
）を帯状に形成する。この導電部材は（３２）・・の幅
は第１の実廊例に示す第１、第２の４電部材より６幅が
広＜０．２〜１．０　ｍｍ程度である。

次に、第２区（口）に示すように、導電部材（３２）・
　の上面の概半分を被覆するように，絶縁部材（５２）
・・・を帯状に形成する。この絶縁部材（５２）　　・
・は第１の実施例に示したものと同一の材質であり同一
の方法により形成される。

続いて、第２図（ハ）に示すように導電部材（３２）　
　・　絶縁部材（５３）　　・・を含んで透明電極（２
ｌ）　　・上全面にアモルファスシリコン層からなる半
導体膜（５）及び裏面電極（６）を順次形成する。

続いて、第２図（二）に示すように絶縁部材（　５２）
　　（　５３）に被覆されていない導電部材（３２）・
・　即ち、第１の導電部材となる導電部材（３２）・・
上の裏面電極（６）の露出方向側から第１のレーザビー
ム（８ｌ）を明射せしめ、裏面電極（６）を導電部材（
３２）　　・・に電気的に接続する。

その後，第２図（二）に示すように絶縁部材（５３）・
・・上であって、その下に導電部材（３２）・・・即ち
第２の導電部材となる導電部材（３２）・・・が形成さ
れている上の裏面電極（６）の露出方向側から第２のレ
ーザビーム（８２）をリ召射せしめ、裏面電極（６）を
互いに分割して、集積型光起電力装置を形成する。

（ト）発明の効果 本発゛明の製造方法によれば、裏面電極をレーザビーム
で分割せしめる工程において、レーザビームが絶縁部材
を透過した場合においても、絶縁部材の下部に導電部材
が形成されているため、レーザビームは導電部材で吸収
され、その下部の透明電極にダメージを与えることはな
い。このためレーザビームの加工パワー条件範囲が広く
なり、レーザ加工が非常に容易になる。更に絶縁部材と
してポリイミド等低温硬化型の有機系ペーストの使用が
可能となるため、ＰＥＴ　．ポリイミド等のブラスチッ
クを基板としたフレキシブル太陽電池のレーザによる集
積化加工が可能となる。

また本発明によれば、絶縁部材下部の導電部材形成のた
めの余分な工程の増加がなく、従来の光起電力装置と同
一のプロセスで形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１区は本発明の一実施例による光起電力装置の各製造
工程を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例による
光起電力装置の各製造工程を示す断面図、第３図は従来
の光起電力装置の各製造工程を示す断面図である。 ｌ・・・透光性絶縁基板、２・・・透明電極、３１．　
３２・・・第１の導電部材、４Ｌ４２・・・第２の導電
部材、５・・・半導体膜，５２、５３・・・絶縁部材、
６、６１．　６２、６３・・・裏面電極、８ｌ・・・第
１のレーザビーム、８２・・一第２のレーザビーム。 第 ２ 図 第 ３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受光面となる透光性絶縁基板の複数の領域毎に透
   明電極を分割配置する工程と、 前記分割された各透明電極上の一方に、隣接間隔部と平
   行に帯状の第１の導電性部材を形成するとともに、前記
   透明電極上の一方に、前記第１の導電性部材より隣接間
   隔部から離間した位置に、第２の導電部材及び絶縁性部
   材よりなる積層体を導電性部材及び絶縁性部材の順に形
   成する工程と、 前記透明電極、第１の導電性部材、及び積層体を含んで
   前記基板表面の複数の領域に跨って半導体膜を形成する
   工程と、 前記半導体膜を複数の領域毎に分割することなく当該半
   導体膜上に裏面電極膜を形成する工程と、 前記第１の導電性部材上の前記裏面電極露出方向からエ
   ネルギービームを照射し、照射部分の裏面電極と下層の
   第１の導電部材とを電気的に結合し、隣接する光電変換
   領域を結合する工程と、前記第２の導電性部材及び絶縁
   部材からなる積層体上の前記裏面電極露出方向からエネ
   ルギービームを照射して照射部分の裏面電極部分及び半
   導体股部分を除去し複数の領域毎に分離する工程と、か
   らなる光起電力装置の製造方法。