JPH0413869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、太陽電池として使用するのに特に適
した光起電力デバイス及びそのパネルの製造方法
並びに該製造方法により製造した太陽電池に関す
る。

近年、比較的大きな表面積を有し、そしてｐ形
及びｎ形材料を作るために容易にドープできるア
モルフアス半導体アロイ層を形成するプロセスを
開発する努力が払われてきている。これらのアモ
ルフアス半導体は、結晶質の等価な物によつて製
造したものと等価なｐ−ｎ構造を得るために使用
する。アモルフアス・シリコン又はゲルマニウム
（第族）膜は、そのエネルギー・ギヤツプに高
密度の局在状態を生成するマイクロボイド、未結
合手及び他の欠陥を有することが見出された。ア
モルフアス・シリコン半導体膜のエネルギー・ギ
ヤツプに存在する高密度の局在状態は、光導電性
を低下させ、キヤリヤの寿命を縮め、このような
膜を光応答の応用に不適当なものにする。更に、
このような膜は、有効にドーブ処理できず、伝導
帯又は価電子帯にフエルミ準位を近接させること
ができず、これらの膜を太陽電池応用のためのｐ
−ｎ接合としては不適当なものにする。

今や、アモルフアス・シリコン・アロイは、エ
ネルギー・ギヤツプにおける十分に減少した密度
の局在状態ときわめて優れた電気特性とを有する
ように調製されるようになつた。しかし、光応答
デバイスの効率を低下させる幾つかの欠陥はまだ
半導体膜に存在している。同様に、結晶質半導体
材料は、結晶格子内の欠陥に苦慮している。この
ような格子のある領域は、任意の光応答デバイ
ス、特に太陽電池の効率を低下させる高密度の局
在状態を有する場合がある。

半導体デバイスの部分的な欠陥は又、電気的な
欠点を生じさせ、それにより少なくとも半導体本
体を部分的に電気的に不作動にする。半導体本体
の欠陥部分の位置及びその欠点の深刻さに依存し
て、半導体本体全体の電気出力がかなり減少し得
る。

本発明は、光起電力デバイス、特に太陽電池を
構成する半導体本体の欠陥が少なくとも半導体本
体を部分的に不作動にし、そのため特に大面積デ
バイスの場合には、全体の電気出力がかなり減少
することに注目し、この欠点を克服することを目
的とする。

本発明によれば、共通の導電性基板層、基板層
上に形成した半導体本体及び半導体本体上に形成
した透明導電層を含む光起電力デバイスの製造方
法であつて、透明導電層の離散形セグメントによ
つて半導体本体を複数の部分に分割する工程であ
つて、各部分が他の部分から実質的に電気的に分
離されることと、半導体本体の各分離部分の電気
出力をテストする工程と、電気的に作動する分離
部分のみを導電性ストリツプに接続する工程であ
つて、導電性ストリツプは半導体本体に関連する
電気接点を与えることと、基板上に電気接点を設
ける工程とを具備し、それにより光起電力デバイ
スの全効率が半導体本体の電気的に作動する部分
のみを電気的に接続することにより改善する光起
電力デバイスの製造方法が提供される。

又、本発明によれば、各光起電力デバイスが共
通の導電性基板層、基板層上に形成した半導体本
体及び半導体本体上に形成した透明導電層を含む
複数の光起電力デバイスのパネルの製造方法であ
つて、透明導電層の離散形セグメントによつて半
導体本体を複数の部分に分割する工程であつて、
各部分は各半導体本体の他の部分から実質的に電
気的に分離されることと、半導体本体の各分離部
分の電気出力を作動のためにテストする工程と、
各半導体本体の電気的に作動する分離部分のみを
半導体本体に関連する導電性ストリツプに接続す
る工程であつて、導電性ストリツプに各光起電力
デバイスの透明層の接点を与えることと、各光起
電力デバイスの基板層に電気接点を設ける工程
と、複数の光起電力デバイスの各々の透明層接点
と複数の光起電力デバイスの各々の基板層接点と
が電気的に接続された複数の光起電力デバイスか
ら成るパネルを形成するべく、複数の光起電力デ
バイスを構造的及び電気的に組合せる工程とを具
備し、それにより光起電力デバイスのパネルの全
効率が各半導体本体の電気的に作動する部分のみ
を電気的に接続することにより改善する光起電力
デバイスのパネル製造方法が提供される。

更に、本発明によれば、共通の導電性基板層、
基板層上に形成した半導体本体及び半導体本体上
に形成した透明導電層を含む太陽電池であつて、
透明導電層の離散形セグメントによつて半導体本
体を分割した複数の実質的に電気的に分離した小
面積部分であつて、少なくとも１つの小面積部分
は電気的に不作動であることと、少なくとも１つ
の導電性ストリツプと、半導体本体の電気的に作
動する部分のみが当該少なくとも１つの導電性ス
トリツプに電気的に接続され、当該少なくとも１
つの導電性ストリツプは半導体本体に関連する電
気接点を与えることと、基板層上の電気接点と、
上部の電気絶縁性、透光性保護層及び下部の電気
絶縁層であつて、太陽電池は上部及び下部層の間
に封止されて成ることとを具備し、それによつて
半導体本体の電気的に作動する部分のみが電気的
に接続されて全効率が改善した太陽電池が提供さ
れる。

そして、本発明によれば、太陽電池のような大
面積の光起電力デバイスの効率が改善し、十分な
電気出力を与えることができるという効果を奏す
るものである。

以下に、本発明を図示実施例に従つて説明す
る。

タンデム光起電力セル 第１図には、各々がアモルフアス半導体アロイ
を含む連続的なｐ−ｉ−ｎ層より形成したスタツ
ク・タンデム又はカスケード形の光起電力セル１
０が概略的に図示されている。本発明の実施例と
して光起電力セルの製造について説明するが、し
かし本発明は、単にスタツク状のｐ−ｉ−ｎ光起
電力セルの製造に制限されるものではなく、改良
したシヨツトキー又は改良したMIS（金属−絶縁
物−半導体）タイプのセル製造にも等しく適用で
きる。セルのタイプに拘らず。ここで記述する製
造方法は、半導体材料の一様な層と、該半導体層
上に形成した一様な透明導電性酸化物層とで形成
した光起電力セルに関して最大の有用性を有す
る。

特に第１図には複数のｐ−ｉ−ｎ太陽電池１２
ａ，１２ｂ，１２ｃを示す。最下位のセル１２ａ
の下は基板１１であり、この基板は、透明でもよ
く、或は金属表面の箔から形成できる。ある種の
応用ではアモルフアス材料の堆積に先立つて薄い
酸化物層及び／又は一連のベース接点を必要とす
るが、この点を考慮して、基板という語は、可撓
性の薄膜板だけでなく、予備的な処理によつてそ
こに付加される任意の要素も含む。一般に、基板
１１はステンレス鋼、アルミニウム、タンタル、
モリブデン、或はクロムから形成できる。

セル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各々は、少なく
ともシリコン・アロイを含むアモルフアス・アロ
イ本体を含む。アロイ本体の各々はｎ形導電領域
即ち層２０ａ，２０ｂ，２０ｃ；真性領域即ち層
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ；ｐ形導電領域即ち層１
６ａ，１６ｂ，１６ｃを含む。図示のように、セ
ル１２ｂは中間セルであり、第１図に示すよう
に、付加的な中間セルを本発明の精神又は範囲か
ら逸脱せずに図示のセルの頂部に積み重ねること
ができる。又、スタツク・タイプのｐ−ｉ−ｎセ
ルを図示したが、本発明は単一のｐ−ｉ−ｎセル
若しくは単一の又はスタツク・タイプのｐ−ｉ−
ｎセルに等しく適用できる。

セル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの各々に関して、
ｐ形層は、低い光吸収、高導電性アロイ層である
ことを特徴とする。真性アロイ層は、特定セルに
ついての応用に対してバンド・ギヤツプを最適と
するために十分な量のバンド・ギヤツプ調整元素
又は元素群を含み、太陽光応答に対して調整され
た波長閾値、高い光吸収性、低い暗導電性、高い
光導電性を有することを特徴とする。真性層は、
最低のバンド・ギヤツプを有するセル１２ａ、最
高のバンド・ギヤツプを有するセル１２ｃ、それ
らの中間のバンド・ギヤツプを有するセル１２ｂ
を与えるようにバンド・ギヤツプを調整されるこ
とが好ましい。ｎ形層は、低い光吸収性、高い導
電性のアロイ層であることを特徴とする。ｎ形層
の厚さは、約25乃至500オングストロームの範囲
にあるのが好ましい。バンド・ギヤツプ調整され
たアモルフアス真性アロイ層の厚さは、約2000オ
ングストロームと30000オングストロームの間に
あることが好ましい。ｐ形層の厚さは、50乃至
500オングストロームの間が好ましい。ホールの
拡散長が比較的短いために、ｐ形層は一般に出来
る限り薄くする。更に、最外層、ここではｎ形層
２０ｃは、光の吸収を避けるために出来る限り薄
いものとし、バンド・ギヤツプ調整元素又は元素
群を含む必要はない。

半導体アロイ層の堆積に続いて、別のデポジシ
ヨン工程が行われる。この工程において、連続的
又は不連続的な透明導電性酸化物の層２２が、ｎ
形層２０ｃの上に付着され、この透明導電性酸化
物の層は、例えば、インジウム・スズ酸化物、カ
ドミウム第一スズ酸塩、又はドープ処理された酸
化スズの薄い、500オングストローム厚の膜でよ
い。更に、以下に詳述する導電性グリツド・パタ
ーン２４は、例えば導電性ペーストを用いて、透
明導電性酸化物の層２２の上面に付加できる。キ
ヤリヤ行程を短縮して、セルの導電効率を増加さ
せるべく、スタツク・セルが十分に大きな表面積
のものであるときとか、或は透明導電性酸化物の
層２２の連続層の導電性が不十分であるときに、
不連続的な透明導電性酸化物の層２２（第２ｂ
図）が半導体本体上に堆積され又はスクライビン
グされる。本発明において、各太陽電池１０は約
１フイート（30cm）平方のほぼ平坦な部材である
ことが好ましいので、不連続的な透明導電性酸化
物の層が必要である。

半導体本体の部分を電気的に分離する方法 第２ａ図は、１個の太陽電池１０について透明
な導電性酸化物の層２２の上面の一部を示してい
る。図から容易に理解できるように、１個の太陽
電池１０の半導体本体は、以下に記述する方法で
多数の電気的に分離した部分２６に分割される。
半導体本体の分離部分２６の正確な数及び配列は
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく変える
ことができるが、好適な実施例において、15個の
分離部分２６からなる12個の平行な列（総数で
180のサブセル）を各太陽電池１０に形成する。
“分離部分”という用語は、太陽電池のような半
導体デバイスの一部であつて、この部分はその半
導体デバイスの他の部分から電気的に分離される
が、これら他の部分とはある共通の基板又は電極
を共有するものをいう。

好適な実施例において、分離部分２６は、光起
電力セル１０の半導体本体上に形成した透明導電
性酸化物層２２の離散形セグメントによつて形成
される。各分離部分２６は、任意の周知のホトリ
ソグラフイ及び化学的エツチングの方法によつ
て、連続的な透明導電性酸化物層２２から形成で
きる。例えば、透明導電性酸化物層２２の表面に
ホトレジスト溶液を塗布し、溶剤を乾燥させるた
めに加熱し、それにより薄膜が残留物として残
る。グリツド・パターン２４、特に以下に記述す
る形態のパターンが膜上に置かれ、このパターン
によつてカバーされない部分の膜は、それを現象
するために、典型的には紫外線領域のスペクトル
での電磁輻射、或は適当なエネルギーの電子ビー
ムに露光される。膜の現像中に、通常の化学的又
はプラズマ処理を用いて、膜の露光部分（ポジレ
ジスト）又は非露光部分（ネガレジスト）と、そ
の下層の透明な導電性酸化物の層２２とを除去す
る。残つたホトレジスト膜は、溶剤で洗浄して、
透明な導電性酸化物の層２２から除去する。これ
によりグリツド・パターン２４が、透明の導電性
酸化物の層２２の分離部分の面に形成できる。

前述の処理中に乾燥処理又は硬化処理は、いわ
ゆる“プレ・ベーク（pre‐bake）”及び“ポス
ト・ベーク（post‐bake）”工程を含み、これら
の工程はホトレジスト溶液を約20−25分間、約95
−120℃に加熱することによつて実行できる。他
方、マイクロ波硬化又は他の任意の周知の硬化法
も使用できる。このような代替的な方法は、(1)乾
燥時間を短縮するために、或は(2)太陽電池でのア
モルフアス層から成るトライアツド（triad）の
下方層を周囲温度付近に維持するために使用す
る。

第２ｂ図に示す実施例においては、半導体本体
の分離部分２６は、グリツド・パターン２４を使
用せずに、透明な導電性酸化物層２２を多数の離
散形セグメント２２ａ−２２ｕに分割することに
よつて形成できる。本発明の目的に鑑みて、参照
数字２６はグリツド・パターンを備えた透明な導
電性酸化物の層２２の分離部分を示し、参照数字
２２ａ−２２ｕは、グリツド・パターンを有して
いない透明な導電性酸化物の層２２の分離部分を
示す。透明な導電性酸化物の層２２の離散形セグ
メント２２ａ−２２ｕは、不連続的な方法で透明
な導電性酸化物層２２を初めから堆積して、複数
の間隔を置いた離散形セグメント２２ａ−２２ｕ
を形成するか、或は連続的な透明導電性酸化物の
層を形成し、次いで前述のホトリソグラフイ及び
エツチングの方法により中間部分を除去すること
によつて、形成できる。

前述のように、各分離部分２６は、連続的又は
不連続的な透明導電性酸化物層によつて形成する
かどうかに拘らず、そこに形成したグリツド・パ
ターン２４を有することができる。各グリツド・
パターン２４の幅寸法はテーパを有する比較的幅
のある導電性のバスバー接続線３２の両側から垂
直に延びるところの、多数のほぼ等しい間隔を有
する比較的ほつそりとした平行な導電線３０によ
つて決定され、一方、バスバー接続線は、グリツ
ド・パターン２４の長さ寸法を決定する。各分離
部分２６（サブセル）の全幅は、約3/4インチ
（1.9cm）であり、各サブセル２６の全長は約１イ
ンチ（2.5cm）である。グリツド・パターン２４
は、半導体本体から収集する電流を最大とし、半
導体本体に入射するのを妨げられる光の量を最小
とするように形成する。好適な実施例において、
１フイート（30cm）平方の太陽電池１０は、15個
の分離部分２６から成る12本の平行な列、即ち、
総数で180個の分離部分２６に分割される。各グ
リツド・パターンは８本の平行線３０を含み、バ
スバー接続線３２は、グリツド・パターン２４か
ら離れた一端で約1/16インチ（約0.16cm）の最大
幅寸法にまで太くなるのが好ましい。分離部分２
６の配列、グリツド・パターン２４及び分離部分
２６の長さ及び幅の寸法、平行線３０の数、分離
部分２６の平行列の数、任意に与えられた太陽電
池１０上に形成された分離部分２６の総数、それ
故太陽電池１０又は他の光起電力デバイスの寸法
及び構造は本発明の精神及び範囲を逸脱せずに変
えることができる。配列がどのように選択されて
も、グリツド・パターン２４は、スクリーン印刷
のような任意の周知技術によつて、銀ペーストの
ような導電材料を用いて透明な導電性酸化物セグ
メント上に印刷することができる。

光起電力セルの半導体本体の分離部分を形成す
る２つの方法を記述したが、これら分離部分をス
クライベングの他の周知の方法で形成することも
できる。更に、ここでは“スクライビング”とい
う用語は、(a)化学的エツチング、(b)プラズマエツ
チング、(c)種々のレーザ技術、(d)ウオータージエ
ツト技術、(e)前記の特異な不連続的セグメントを
初めから形成するために、マスクを介して初めか
ら透明導電性酸化物層を作ることを含み（但し、
これらに限定されない）、透明な導電性酸化物パ
ターン２２を除去する全ての周知の方法を含む。

半導体本体の電気的に分離した部分の使用 太陽電池１０の各分離部分２６は、個々にテス
トされ、そこからの電気出力がそれを“電気的に
作動”乃至“電気的に作動可能”にするのに十分
かどうかを決定する。本明細書で使用する“電気
的に作動する分離部分”乃至“電気的に作動可能
な分離部分”という用語は、満足な電圧出力を与
えるような太陽電池１０の半導体本体の分離部分
２６を指称する。十分な電気出力を与えない半導
体本体の分離部分２６を電気的に接続すると、太
陽電池１０の全体効率が減少するということが判
明した。更に各太陽電池１０の分離部分２６が並
列に接続されるので、極めて低い電圧出力を与え
る太陽電池１０上の分離部分２６をどれでも電気
接続することは、太陽電池１０全体の電気出力を
減少させる。

太陽電池１０の個々の分離部分２６を電気的に
テストした後に、細長い銅の導電性ストリツプ又
はバスバー３４が、電気的に絶縁性のシリコーン
接着剤により、透明な導電性酸化物の層２２又は
半導体本体の面に付着される。バスバー３４は半
導体本体の分離部分２６の隣合つた列の間に配置
されるべきものであるため、シリコーン接着剤は
非常にほつそりとした層として付着する。換言す
ると、バスバー３４が半導体デバイスに付着した
後でも、透明な導電性酸化物の分離部分の隣接す
る離散形セグメント２２ａ−２２ｕをそれに関連
するバスバー３４との間には、ギヤツプが残る。
12列の分離部分２６が設けられた実施例において
は、約1/8インチ（0.32cm）幅、0.003インチ
（0.0076cm）厚の６本の導電性ストリツプ又はバ
スバー３４を使用る。半導体本体の電気的に作動
する各分離部分２６からのバスバー接続線３２
は、銀ペーストのような導電性材料のドツト３５
を用いて、隣接のバスバー３４に電気的に接続す
る。電気出力がその選択した最小許容レベル以下
である分離部分２６は、絶縁性のシリコーン接着
剤によつて、導電性の銅のバスバー３４から電気
的に絶縁されたままである。第２ａ図において、
不十分な電気出力を有するがために、グリツド・
パターン２４ａを備えた分離部分２６ａは、銀ペ
ーストのドツト３５によつてバスバー３４へ電気
的に接続されていないのである。

第３図に示した好適な実施例から分かるよう
に、６本の銅のバスバー３４の端部は、各太陽電
池１０の周辺を越えて延長する。図示していない
が、各太陽電池１０の底面又は背面は又、スポツ
ト溶接等により、電極又は電気接点を具えてい
る。６本のバスバー３４と基板接点とを接続する
ことによつて、太陽電池１０全体の電気出力を電
気的にテストできる。これら十分な電気出力値を
与える太陽電池１０は、以下に詳述するように、
電気的に絶縁性の保護シート層の間に封止される
ことになる。

デユアル・チヤンバ真空組立体 絶縁性の保護シートの間に太陽電池１０を封入
するには、特別に設計した装置が必要である。こ
のカプセル化機能を達成するための装置の好適な
一実施例を第４図に示すが、このような機能は他
の装置でも達成できる。

特に、第４図にはデユアル・チヤンバ真空組立
体３６を示す。真空組立体３６は、上方チヤンバ
３８、下方チヤンバ４０、非常に柔らかいシリコ
ーン・ゴム・ダイヤフラム４２を備えており、こ
のダイヤフラムは、(1)真空組立体３６の上方及び
下方チヤンバ間に真空シールを形成し、(2)光起電
力デバイスへ力を伝達するために、該デバイスの
輪郭に順応するようにされている。上方の透明層
５２と下方の電気的に絶縁された層５３との間に
太陽電池１０又は他の光起電力デバイスを接合す
るためには、図示してはいないが、カプセル化さ
れない太陽電池１０又は他の光起電力デバイスを
導き入れて、且つ封止するという目的の下に、下
方チヤンバ４０へアクセスすることが必要であ
る。逆止め弁４５ａを備えたエア・ポート４４は
上方チヤンバ３８の内部への通路を形成し、逆止
め弁４５ｂを備えたエア・ポート４６は下方チヤ
ンバ４０の内部への通路を形成して、双方のチヤ
ンバから空気を同時的に排気し、そして引き続い
て上方チヤンバ３８に空気を再び導入する。下方
チヤンバ４０のベースに設けた多数の加熱素子５
０は、接着剤が適当に流動し且つ硬化する温度に
真空組立体３６を加熱する。

作業工程において、エチル・ビニル・アセテー
トのような接着剤の層を、太陽電池１０の透明な
導電性酸化物層２２と基板層１１との双方の少な
くともかなりの部分に塗布乃至スプレーする。太
陽電池１０又は他の光起電力デバイスの長さ及び
幅寸法よりわずかに大きい長さ及び巾寸法を有す
る(1)ガラス、又は(2)TEDLAR（デユポンの登録
商標）のようなプラスチツク合成樹脂のようなカ
プセル層５２を、エチル・ビニル・アセテート上
に置く。エチル・ビニル・アセテートの機能は、
カプセル層５２を太陽電池１０又は他の光起電力
デバイスに接着することである。上方の即ち露出
したカプセル層５２の機能は、太陽電池１０又は
太陽電池パネルを例えば屋根の上に設置したとき
に、光を透過させること、電気絶縁を与えるこ
と、太陽電池１０又は他の光起電力デバイスを周
囲状態から保護することである。下方のカプセル
層５３の機能は、太陽電池１０の基板層１１を、
設置したときにそれが接触するかもしれない導電
性素子から電気的に絶縁することである。

結合剤が流動し且つ硬化するようにするため
に、カプセル層−エチル・ビニル・アセテート−
太陽電池−エチル・ビニル・アセテート−カプセ
ル層のサンドイツチ構造は、シリコーン・ゴム・
ダイヤフラム４２の直ぐ下の真空組立体３６の下
方チヤンバ４０内に置かれる。先ず初めに、上方
チヤンバ３８及び下方チヤンバ４０の双方からの
空気を同時的に排気し、次いで空気は上方チヤン
バ３８に供給又は戻され、シリコーン・ゴム・ダ
イヤフラム４２が変形する。ダイヤフラム４２が
カプセル層−エチル・ビニル・アセテート−太陽
電池−エチル・ビニル・アセテート−カプセル層
のサンドイツチ構造に１気圧の圧力を及ぼすま
で、空気の供給を継続する。空気が上方チヤンバ
３８に供給されると、可撓性のダイヤフラム４２
は、第４図に実線４２ａで示すその通常の平衡位
置から、第４図に仮想線４２ｂで示す輪郭適合位
置へと下方に押され、そこでダイヤフラムは、太
陽電池１０又は他の光起電力デバイスに接触し、
それと下方チヤンバ４０の内面とを１気圧の圧力
で押圧する。真空組立体３６の下方チヤンバ４０
は、加熱素子５０によつて130℃に加熱する。130
℃の温度及び１気圧の下で、エチル・ビニル・ア
セテートは、流動して硬化し、それによつて上方
及び下方のカプセル層を光起電力デバイスに接着
する。エチル・ビニル・アセテートは、真空中で
拡がるので、流動及び硬化プロセスが進行すると
きに、その中に気泡が形成されることはない。こ
れで光起電力デバイスの製作は完了し、このデバ
イスは必要に応じて個々に或は組合せて使用でき
る。

太陽電池パネル 太陽電池パネル９は第３図に示されており、こ
の好適な形態において、８個の太陽電池１０ａ−
１０ｈは、４×２のマトリツクスに配置され、約
４フイート（120cm）×２フイート（60cm）の太陽
電池パネル９を提供する。図示実施例において、
個々の太陽電池１０ａ−１０ｈのバスバー３４
は、単一の透明層接点を与えるために導電性リボ
ン１９ａ−１９ｈ等によつて相互接続される。太
陽電池１０ａからのリボン１９ａは太陽電池１０
ｂの基板接点に接続され、太陽電池１０ｂからの
リボン１９ｂは太陽電池１０ｃの基板接点に接続
され、太陽電池１０ｃからのリボン１９ｃは太陽
電池１０ｄの基板接点に接続され、太陽電池１０
ｄからのリボン１９ｄは太陽電池１０ｈの基板接
点に接続され、太陽電池１０ｈからのリボン１９
ｈは太陽電池１０ｇの基板接点に接続され、太陽
電池１０ｇからのリボン１９ｇは太陽電池１０ｆ
の基板接点に接続され、太陽電池１０ｆからのリ
ボン１９ｆは太陽電池１０ｅの基板接点に接続さ
れ、太陽電池１０ｅからのリボン１９ｅ及び太陽
電池１０ａからの基板接点はそれぞれ接点２１ａ
及び２１ｂを与え、それにより隣接する太陽電池
パネル９を接続することができる。この方法で、
例えば屋根の上の全表面を複数の太陽電池パネル
９の相互接続によつて覆うことができる。

他の使用 大きな表面積の半導体本体を多数の比較的小さ
い表面積の電気的に絶縁した部分に分割すること
には、他に有効な利用がある。例えば、光起電力
デバイスの連続ウエブの大量生産をまさに開始し
ようとしているが、それは長さ1000フイート
（300m）、幅16インチ（約41cm）程度の表面積を
有するデバイスを製造する。このデバイスを、例
えば本明細書で記述した太陽電池として使用する
ためには、連続ウエブを１フイート（30cm）平方
のセルに切断することが必要である。又、光起電
力デバイスを離散形プレートとして製造する場合
であつても、そのようなプレートは、計算機、時
計等の電源として使用するために比較的小さなプ
レートに切断しなければならない。

大きな表面積の光起電力デバイスを比較的小さ
な表面積のデバイスにカツト乃至切断しようとす
ると、デバイスを作動させなくする短絡回路を形
成することが判明した。しかし、大きな表面積の
半導体デバイスが、前述のように、初めに、その
半導体本体を多数の電気的に分離した部分に分割
することによつて、多数の比較的小さい表面積の
デバイスに分割してあると、その大きな表面積の
半導体デバイスは、個々の分離部分の間のスペー
ス又はギヤツプに沿つて切断して、電気的短絡の
ない適当な寸法の小さい表面積の半導体デバイス
を形成できる。

十分な電気出力を与えることができない半導体
本体の分離部分２６は、レーザ・スキヤン等によ
つて回復することがあることも判明した。欠陥を
除去した後に、今や許容できるものとなつた分離
部分と初めから許容できるものであつた分離部分
とを共に電気的に接続することができる。回復法
の成功を決定するために、回復法に引続いて、半
導体本体の当該部分の電気出力を再テストするこ
とができる。これによつて半導体デバイスの全効
率が改良される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多数のｐ−ｉ−ｎタイプのセルより
成り、多数のセルの各層がアモルフアス半導体ア
ロイを含むカスケード光起電力セルの一部断面図
である。第２ａ図は、半導体本体を多数の分離部
分に分割するために、透明な導電性酸化物層上に
形成した電気的グリツド・パターンを説明する一
部平面図である。第２ｂ図は、透明な導電性酸化
物層の分離セグメントが半導体本体を多数の分離
部分に分割する他の例を説明する一部平面図であ
る。第３図は、太陽電池パネルを形成するために
多数の太陽電池間の電気接続の好適な配列を説明
する平面図である。第４図は、太陽電池の対向面
にカプセル層を接合するための、内部で結合剤が
流動し且つ硬化するデユアル真空組立体の断面図
である。 ９：太陽電池パネル、１０：光起電力デバイ
ス、１１：基板、１２ａ−１２ｃ：太陽電池（セ
ル）、１６ａ−１６ｃ：ｐ形導電領域、１８ａ−
１８ｃ：真性領域、２０ａ−２０ｃ：ｎ形導電領
域、２２：透明な導電性酸化物層、２２ａ−２２
ｕ：分離セグメント、２４：グリツド・パター
ン、２６：分離部分、３０：導電線、３２：バス
バー接続線、３４：バスバー、３５：ドツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 共通の導電性基板層、基板層上に形成した半
   導体本体及び半導体本体上に形成した透明導電層
   を含む光起電力デバイスの製造方法であつて、以
   下の工程、 透明導電層の離散形セグメントによつて半導体
   本体を複数の部分に分割する工程であつて、各部
   分が他の部分から実質的に電気的に分離されるこ
   とと； 半導体本体の各分離部分の電気出力をテストす
   る工程と； 電気的に作動する分離部分のみを導電性ストリ
   ツプに接続する工程であつて、導電性ストリツプ
   は半導体本体に関連する電気接点を与えること
   と； 基板上に電気接点を設ける工程と； を具備し、それにより光起電力デバイスの全効率
   が半導体本体の電気的に作動する部分のみを電気
   的に接続することにより改善する光起電力デバイ
   スの製造方法。 ２ 透明導電層が当初は連続的なものであり、半
   導体本体を複数の分離部分に分割する工程が、透
   明層を複数の離散形セグメントにスクライビング
   する工程を含む特許請求の範囲第１項に記載の製
   造方法。 ３ 離散形の透明層セグメントの各々にグリツ
   ド・パターンを設ける特許請求の範囲第２項に記
   載の製造方法。 ４ 複数の電気的に分離した離散形の透明層セグ
   メントを形成するために、透明な導電層を当初か
   ら不連続的な層として設ける特許請求の範囲第１
   項に記載の製造方法。 ５ 離散形の透明層セグメントの各々にグリツ
   ド・パターンを設ける特許請求の範囲第４項に記
   載の製造方法。 ６ 上部の電気絶縁性、透光性保護層と下部の電
   気絶縁性層との間に光起電力デバイスを封入する
   工程を含む特許請求の範囲第１項に記載の製造方
   法。 ７ 導電性ストリツプは絶縁性シリコーン接着剤
   によつて本体の分離部分の隣り合つた間に付着さ
   れる銅のバスバーである特許請求の範囲第１項に
   記載の製造方法。 ８ 半導体本体の少なくとも電気的に作動しない
   分離部分を、電気出力を改善するのに適した欠陥
   回復法にさらす工程を含む特許請求の範囲第１項
   に記載の製造方法。 ９ 回復法の成功を決定するために、回復法に引
   続いて、半導体本体の当該分離部分の電気出力を
   再テストする工程を含む特許請求の範囲第８項に
   記載の製造方法。 １０ 各光起電力デバイスが共通の導電性基板
   層、基板層上に形成した半導体本体及び半導体本
   体上に形成した透明導電層を含む複数の光起電力
   デバイスのパネルの製造方法であつて、以下の工
   程、 透明導電層の離散形セグメントによつて半導体
   本体を複数の部分に分割する工程であつて、各部
   分は各半導体本体の他の部分から実質的に電気的
   に分離されることと； 半導体本体の各分離部分の電気出力を作動のた
   めにテストする工程と； 各半導体本体の電気的に作動する分離部分のみ
   を半導体本体に関連する導電性ストリツプに接続
   する工程であつて、導電性ストリツプに各光起電
   力デバイスの透明層の接点を与えることと； 各光起電力デバイスの基板層に電気接点を設け
   る工程と； 複数の光起電力デバイスの各々の透明層接点と
   複数の光起電力デバイスの各々の基板層接点とが
   電気的に接続された複数の光起電力デバイスから
   成るパネルを形成するべく、複数の光起電力デバ
   イスを構造的及び電気的に組合せる工程と； を具備し、それにより光起電力デバイスのパネル
   の全効率が各半導体本体の電気的に作動する部分
   のみを電気的に接続することにより改善する光起
   電力デバイスのパネル製造方法。 １１ 共通の導電性基板層、基板層上に形成した
   半導体本体及び半導体本体上に形成した透明導電
   層を含む太陽電池であつて、以下の、 透明導電層の離散形セグメントによつて半導体
   本体を分割した複数の実質的に電気的に分離した
   小面積部分であつて、少なくとも１つの小面積部
   分は電気的に不作動であることと； 少なくとも１つの導電性ストリツプと； 半導体本体の電気的に作動する部分のみが当該
   少なくとも１つの導電性ストリツプに電気的に接
   続され、当該少なくとも１つの導電性ストリツプ
   は半導体本体に関連する電気接点を与えること
   と； 基板層上の電気接点と； 上部の電気絶縁性、透光性保護層及び下部の電
   気絶縁層であつて、太陽電池は上部及び下部層の
   間に封止されて成ることと； を具備し、それによつて半導体本体の電気的に作
   動する部分のみが電気的に接続されて全効率が改
   善した太陽電池。 １２ 半導体本体は少なくとも１つのトライアツ
   ド層を含み、当該少なくとも１つのトライアツド
   層はｐ形導電層、真性層及びｎ形導電層から成る
   特許請求の範囲第１１項に記載の太陽電池。 １３ グリツド・パターンが半導体本体の各分離
   部分に設けられている特許請求の範囲第１１項に
   記載の太陽電池。 １４ 太陽電池は約30cm平方の大きさのほぼ平坦
   な部材であつて、それは半導体本体の分離部分が
   複数のほぼ平行な列を成すように分割されている
   特許請求の範囲第１１項に記載の太陽電池。 １５ 少なくとも１つの導電性ストリツプの各々
   は半導体本体の分離部分の隣合つた列の間に付着
   されている銅のバスバーである特許請求の範囲第
   １４項に記載の太陽電池。 １６ 銅のバスバーが半導体本体に電気絶縁性シ
   リコーン接着剤により付着されている特許請求の
   範囲第１５項に記載の太陽電池。