JPH0445990B2 - - Google Patents
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- JPH0445990B2 JPH0445990B2 JP58042641A JP4264183A JPH0445990B2 JP H0445990 B2 JPH0445990 B2 JP H0445990B2 JP 58042641 A JP58042641 A JP 58042641A JP 4264183 A JP4264183 A JP 4264183A JP H0445990 B2 JPH0445990 B2 JP H0445990B2
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- optical semiconductor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
- H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は光エネルギを直接電気エネルギに変換
する光起電力装置の製造方法に関する。
する光起電力装置の製造方法に関する。
(ロ) 従来技術
光エネルギを直接電気エネルギに変換する光起
電力装置、所謂太陽電池として第１図に示す如き
構造のものが現存する。斯る光起電力装置は、ガ
ラス・耐熱プラスチツク等の透光性絶縁基板１上
に、透光性の第１電極膜２ａ，２ｂ，２ｃ、アモ
ルフアスシリコン等のPIN接合の如き半導体接合
を有する膜状光半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ及び第
２電極膜４ａ，４ｂ，４ｃを各々積層せしめた光
電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃを電気的に直列接続
することによつて、各光電変換領域５ａ，５ｂ，
５ｃで発生した光起電力が相加された直列出力が
得られる。
電力装置、所謂太陽電池として第１図に示す如き
構造のものが現存する。斯る光起電力装置は、ガ
ラス・耐熱プラスチツク等の透光性絶縁基板１上
に、透光性の第１電極膜２ａ，２ｂ，２ｃ、アモ
ルフアスシリコン等のPIN接合の如き半導体接合
を有する膜状光半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃ及び第
２電極膜４ａ，４ｂ，４ｃを各々積層せしめた光
電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃを電気的に直列接続
することによつて、各光電変換領域５ａ，５ｂ，
５ｃで発生した光起電力が相加された直列出力が
得られる。
この様な装置に於いて、光利用効率を左右する
一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板
面積）に対し、実際に発電に寄与する光電変換領
域５ａ，５ｂ，５ｃの総面積の占める割合であ
る。然るに各光電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃの隣
接間隔に必然的に存在する分離領域６ab，６bc
は上記面積割合を低下させる。
一つの要因は、装置全体の受光面積（即ち、基板
面積）に対し、実際に発電に寄与する光電変換領
域５ａ，５ｂ，５ｃの総面積の占める割合であ
る。然るに各光電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃの隣
接間隔に必然的に存在する分離領域６ab，６bc
は上記面積割合を低下させる。
従つて、光利用効率を向上するには各光電変換
領域５ａ，５ｂ，５ｃの隣接間隔である分離領域
６ab，６bcを小さくせねばならない。
領域５ａ，５ｂ，５ｃの隣接間隔である分離領域
６ab，６bcを小さくせねばならない。
特開昭57−12568号公報に開示された先行技術
は、レーザビーム照射による膜の焼き切りで、上
記隣接間隔を設けるものであり、加工精度が優れ
たその技法は上記の課題を解決する上で極めて有
効である。
は、レーザビーム照射による膜の焼き切りで、上
記隣接間隔を設けるものであり、加工精度が優れ
たその技法は上記の課題を解決する上で極めて有
効である。
第１図に示された光起電力装置に於て、直列接
続される光電変換領域の接続形態は、隣接間隔に
露出した第１電極膜２ｂ，２ｃ上にその隣接間隔
の長手方向に亘つて左隣りの第２電極膜４ａ，４
ｂが延在することによつて実現されており、従つ
て、分割配置された複数の第１電極膜２ａ，２
ｂ，２ｃ上に全面に亘つて共通に披着された光半
導体膜をレーザビームの照射により除去する際、
第１電極膜２ａ，２ｃの左端面を隣接する第２電
極膜４ａ，４ｂとの接続部２b′，２c′として露出
しなければならない。
続される光電変換領域の接続形態は、隣接間隔に
露出した第１電極膜２ｂ，２ｃ上にその隣接間隔
の長手方向に亘つて左隣りの第２電極膜４ａ，４
ｂが延在することによつて実現されており、従つ
て、分割配置された複数の第１電極膜２ａ，２
ｂ，２ｃ上に全面に亘つて共通に披着された光半
導体膜をレーザビームの照射により除去する際、
第１電極膜２ａ，２ｃの左端面を隣接する第２電
極膜４ａ，４ｂとの接続部２b′，２c′として露出
しなければならない。
然し乍ら、第１電極膜２ａ，２ｂ，２ｃを形成
する酸化スズSnO2、酸化インジウムIn2O3、酸化
インジウムスズIn2O3−SnO2等の透光性導電材は
約400〜600℃以上の高温になると、シート抵抗が
激増することが判明した。例えば、応用物理第49
巻第１号1980年第２頁乃至第16頁、勝部能之他、
「真空蒸着法によるIn2O3透明導電膜」、によれば
シート抵抗80Ω／cm2が450℃に於いて2KΩ／cm2に
激増することが報告されている。即ち、上述の如
くレーザビームの照射により第１電極膜２ｂ，２
ｃの左端面の接続部２b′，２c′を光半導体膜の焼
き切りで露出せしめると、斯る接続部２b′，２
c′表面はレーザビームによつて局部的に加熱され
る結果、その表面に抵抗層が形成される危惧を有
していた。従つて、光利用効率を向上する上で有
効なレーザビームの照射は、第１電極膜２ｂ，２
ｃの接続部２b′，２c′表面に抵抗層を形成するた
めに、電力損失が増大する此の種光起電力装置と
しては好ましくない欠点が合せ持つている。
する酸化スズSnO2、酸化インジウムIn2O3、酸化
インジウムスズIn2O3−SnO2等の透光性導電材は
約400〜600℃以上の高温になると、シート抵抗が
激増することが判明した。例えば、応用物理第49
巻第１号1980年第２頁乃至第16頁、勝部能之他、
「真空蒸着法によるIn2O3透明導電膜」、によれば
シート抵抗80Ω／cm2が450℃に於いて2KΩ／cm2に
激増することが報告されている。即ち、上述の如
くレーザビームの照射により第１電極膜２ｂ，２
ｃの左端面の接続部２b′，２c′を光半導体膜の焼
き切りで露出せしめると、斯る接続部２b′，２
c′表面はレーザビームによつて局部的に加熱され
る結果、その表面に抵抗層が形成される危惧を有
していた。従つて、光利用効率を向上する上で有
効なレーザビームの照射は、第１電極膜２ｂ，２
ｃの接続部２b′，２c′表面に抵抗層を形成するた
めに、電力損失が増大する此の種光起電力装置と
しては好ましくない欠点が合せ持つている。
更に、第２の図の如く第２電極膜４ａが直列接
続を実現すべく隣接間隔に露出した第１電極膜２
ｂの接続部２b′に延出する際、当該光電変換領域
５ａを形成する光半導体膜３ａの側面と当該し、
例えばPIN接合を有する場合、Ｐ型層３PN型層
３ｎとが電気的に接触することになり、該側面に
於いて僅かながらも不所望なリーク電流が発生す
る。
続を実現すべく隣接間隔に露出した第１電極膜２
ｂの接続部２b′に延出する際、当該光電変換領域
５ａを形成する光半導体膜３ａの側面と当該し、
例えばPIN接合を有する場合、Ｐ型層３PN型層
３ｎとが電気的に接触することになり、該側面に
於いて僅かながらも不所望なリーク電流が発生す
る。
(ハ) 発明の目的
本発明は斯る点に鑑み為されたものであつて、
その目的は光利用効率を向上せしめる上で有効
な、レーザビームの如きエネルギビームの使用
を、電力損失を増大させることなく可能ならしめ
ると共に、斯るエネルギビームを利用して不所望
なリーク電流の発生を抑圧することにある。
その目的は光利用効率を向上せしめる上で有効
な、レーザビームの如きエネルギビームの使用
を、電力損失を増大させることなく可能ならしめ
ると共に、斯るエネルギビームを利用して不所望
なリーク電流の発生を抑圧することにある。
(ニ) 発明の構成
本発明光起電力装置の製造方法は、各複数の光
電変換領域毎に分割された第１電極膜上に全面に
亘つて連続的に光半導体膜を披着した後、該光半
導体膜を窒素ガス雰囲気中でのエネルギビームの
照射により各光電変換領域毎に分離し、被覆状態
にあつた第１電極膜の第２電極膜と接続されるべ
き接続部を露出せしめると共に、上記分離せしめ
られた光半導体層の側面を上記窒素ガスとエネル
ギビームとの熱による熱窒化反応により絶縁処理
し、該絶縁処理部を介して上記第２電極膜を電気
的に延出せしめ、露出した第１電極膜の接続部に
接続する、構成にある。
電変換領域毎に分割された第１電極膜上に全面に
亘つて連続的に光半導体膜を披着した後、該光半
導体膜を窒素ガス雰囲気中でのエネルギビームの
照射により各光電変換領域毎に分離し、被覆状態
にあつた第１電極膜の第２電極膜と接続されるべ
き接続部を露出せしめると共に、上記分離せしめ
られた光半導体層の側面を上記窒素ガスとエネル
ギビームとの熱による熱窒化反応により絶縁処理
し、該絶縁処理部を介して上記第２電極膜を電気
的に延出せしめ、露出した第１電極膜の接続部に
接続する、構成にある。
(ホ) 実施例
第３図乃至第５図は本発明製造方法を説明する
為の模式図及び要部拡大図で、第３図の工程では
ガラス製の絶縁基板１上に、分割されたSnO2の
第１電極膜２ａ，２ｂ，２ｃの全面を覆う如くア
モルフアスシリコンから成る光半導体膜３が周知
のシリコン化合物雰囲気中でのグロー放電により
披着される。斯る光半導体膜３はその内部の膜面
と平行なPIN接合を含み、従つてより具体的に
は、先ずＰ型の光半導体膜が披着され、次いでＩ
型及びＮ型の光半導体膜が順次積層披着される。
為の模式図及び要部拡大図で、第３図の工程では
ガラス製の絶縁基板１上に、分割されたSnO2の
第１電極膜２ａ，２ｂ，２ｃの全面を覆う如くア
モルフアスシリコンから成る光半導体膜３が周知
のシリコン化合物雰囲気中でのグロー放電により
披着される。斯る光半導体膜３はその内部の膜面
と平行なPIN接合を含み、従つてより具体的に
は、先ずＰ型の光半導体膜が披着され、次いでＩ
型及びＮ型の光半導体膜が順次積層披着される。
この様にして全面に亘つて共通に披着された光
半導体層３はレーザビームJBの照射により各光
電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃ毎に分離せしめられ
るが、斯るレーザビームLBの照射は吹出しノズ
ル７から図中矢印の如く吐出された窒素ガス雰囲
気中で行なわれる。即ち、斯る窒素ガス雰囲気中
でのレーザビームLB照射は、本発明者らの第１
電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に於ける抵
抗層の形成はレーザビームLBの照射により融点
以上に温度上昇した接続部２b′，２c′の表面が周
囲の酸素と反応し、安定した結晶構造が崩れたこ
とに起因している、との考察に基いて為されたも
のである。
半導体層３はレーザビームJBの照射により各光
電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃ毎に分離せしめられ
るが、斯るレーザビームLBの照射は吹出しノズ
ル７から図中矢印の如く吐出された窒素ガス雰囲
気中で行なわれる。即ち、斯る窒素ガス雰囲気中
でのレーザビームLB照射は、本発明者らの第１
電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に於ける抵
抗層の形成はレーザビームLBの照射により融点
以上に温度上昇した接続部２b′，２c′の表面が周
囲の酸素と反応し、安定した結晶構造が崩れたこ
とに起因している、との考察に基いて為されたも
のである。
従つて、第４図に示す如くレーザビームLBの
照射によつて光半導体膜３が除去され露出せしめ
られた第１電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２
c′表面には酸素との加熱反応を原因とした抵抗層
は形成されるに至らない。
照射によつて光半導体膜３が除去され露出せしめ
られた第１電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２
c′表面には酸素との加熱反応を原因とした抵抗層
は形成されるに至らない。
一方、上記レーザビームLBの照射により光半
導体膜３が焼損除去される過程に於いて、各光電
変換領域５ａ，５ｂ，５ｃを形成すべく分離せし
められた各光半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃの側面は
雰囲気ガスである窒素とレーザビームLBの焼損
熱とによつて熱窒化反応し、例えばアモルフアス
シリコンにあつては窒化シリコンの如き絶縁性の
窒化膜８，８…を形成する。即ち、レーザビーム
LBの照射により光半導体層３は分離と側面に於
ける絶縁処理が同時に施される。
導体膜３が焼損除去される過程に於いて、各光電
変換領域５ａ，５ｂ，５ｃを形成すべく分離せし
められた各光半導体膜３ａ，３ｂ，３ｃの側面は
雰囲気ガスである窒素とレーザビームLBの焼損
熱とによつて熱窒化反応し、例えばアモルフアス
シリコンにあつては窒化シリコンの如き絶縁性の
窒化膜８，８…を形成する。即ち、レーザビーム
LBの照射により光半導体層３は分離と側面に於
ける絶縁処理が同時に施される。
この様にして分離された各光半導体膜３ａ，３
ｂ，３ｃ上に第２電極膜を全面に亘つて連続的に
披着せしめ、然る後第２電極膜４ａ，４ｂを隣接
する光半導体膜３ｂ，３ｃから露出した第１電極
膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に直接延出せし
めるべくエツチング若しくはレーザビームの照射
によりパターニングする。このパターニングに於
いて、第５図に示す如く上記第２電極膜４ａから
延出せる延出部４a′は、当該光電変換領域５ａの
光半導体膜３ａ側面と直接接触せず、上記熱窒化
反応により形成された窒化膜８から成る絶縁処理
部を介して延出し、隣接の第１電極膜２ｂの接続
部２b′と直接電気的の結合する。
ｂ，３ｃ上に第２電極膜を全面に亘つて連続的に
披着せしめ、然る後第２電極膜４ａ，４ｂを隣接
する光半導体膜３ｂ，３ｃから露出した第１電極
膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に直接延出せし
めるべくエツチング若しくはレーザビームの照射
によりパターニングする。このパターニングに於
いて、第５図に示す如く上記第２電極膜４ａから
延出せる延出部４a′は、当該光電変換領域５ａの
光半導体膜３ａ側面と直接接触せず、上記熱窒化
反応により形成された窒化膜８から成る絶縁処理
部を介して延出し、隣接の第１電極膜２ｂの接続
部２b′と直接電気的の結合する。
尚、上記第１電極膜２ｂ，２ｃと第２電極膜４
ａ，４ｂとは該第２電極間４ａ，４ｂが直接接続
部２b′，２c′まで延出することによつて、複数の
光電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃは電気的に直列関
係になるべく接続せしめられていたが、両電極膜
４ａ２ｂ，４ｂ，２ｃとを専用の接続電極膜によ
り間接的に電気結合しても良い。斯る構造であつ
ても第２電極膜４ａ，４ｂは接続電気膜によつて
電極的に延出せしめられたことになり、上記接続
電極膜も当然窒化膜８…の絶縁処理部を介して第
１電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に延出す
る。
ａ，４ｂとは該第２電極間４ａ，４ｂが直接接続
部２b′，２c′まで延出することによつて、複数の
光電変換領域５ａ，５ｂ，５ｃは電気的に直列関
係になるべく接続せしめられていたが、両電極膜
４ａ２ｂ，４ｂ，２ｃとを専用の接続電極膜によ
り間接的に電気結合しても良い。斯る構造であつ
ても第２電極膜４ａ，４ｂは接続電気膜によつて
電極的に延出せしめられたことになり、上記接続
電極膜も当然窒化膜８…の絶縁処理部を介して第
１電極膜２ｂ，２ｃの接続部２b′，２c′に延出す
る。
(ヘ) 発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、光半導
体膜に覆われた第１電極膜の第２電極膜と接続さ
れるべき接続部は、窒素ガス雰囲気中でのエネル
ギビームの照射によつい露出せしめられるので、
接続部表面に於ける抵抗層は酸素がなくなること
によつて形成されるに至らず、斯る抵抗層をよる
電力損失の増加を招くことなく加工精度に富むエ
ネルギビームの使用が可能となり、光利用効率を
向上せしめることができる。更に、上記窒素ガス
雰囲気中でのエネルギビームによる分割加工時、
第２電極膜の電気的延出部と当接せる光半導体膜
の側面は熱窒化反応により絶縁処理されるので、
上記光半導体膜の側面に於けるリーク電流の発生
をも抑制することができる。
体膜に覆われた第１電極膜の第２電極膜と接続さ
れるべき接続部は、窒素ガス雰囲気中でのエネル
ギビームの照射によつい露出せしめられるので、
接続部表面に於ける抵抗層は酸素がなくなること
によつて形成されるに至らず、斯る抵抗層をよる
電力損失の増加を招くことなく加工精度に富むエ
ネルギビームの使用が可能となり、光利用効率を
向上せしめることができる。更に、上記窒素ガス
雰囲気中でのエネルギビームによる分割加工時、
第２電極膜の電気的延出部と当接せる光半導体膜
の側面は熱窒化反応により絶縁処理されるので、
上記光半導体膜の側面に於けるリーク電流の発生
をも抑制することができる。
第１図は基本的な光起電力装置の要部斜視図、
第２図は従来例の要部拡大断面図、第３図並びに
第４図は本発明製造方法を説明するための模式
図、第５図は本発明により製造された光起電力装
置の要部拡大断面図、を夫々示している。 １……絶縁基板、２ａ，２ｂ，２ｃ……第１電
極膜、３，３ａ，３ｂ，３ｃ……光半導体膜、４
ａ，４ｂ，４ｃ……第２電極膜、５ａ，５ｂ，５
ｃ……光電変換領域、７……吹出しノズル、８…
…窒化膜、LB……レーザビーム。
第２図は従来例の要部拡大断面図、第３図並びに
第４図は本発明製造方法を説明するための模式
図、第５図は本発明により製造された光起電力装
置の要部拡大断面図、を夫々示している。 １……絶縁基板、２ａ，２ｂ，２ｃ……第１電
極膜、３，３ａ，３ｂ，３ｃ……光半導体膜、４
ａ，４ｂ，４ｃ……第２電極膜、５ａ，５ｂ，５
ｃ……光電変換領域、７……吹出しノズル、８…
…窒化膜、LB……レーザビーム。
Claims (1)
- １ 絶縁表面を有する基板上に設けられた複数の
光電変換領域は、上記基板側から積層された第１
電極膜、光半導体膜及び第２電極膜を少なくとも
含み、上記第１電極膜に他の光電変換領域の第２
電極膜が電気的に接続され複数の光電変換領域か
らそれらの直列出力を得る光起電力装置の製造方
法に於いて、各複数の光電変換領域毎に分割され
た第１電極膜上に全面に亘つて連続的に光半導体
膜を披着した後、該光半導体膜を窒素ガス雰囲気
中でのエネルギビームの照射により各光電変換領
域毎に分離し、被覆状態にあつた第１電極膜の第
２電極膜と接続されるべき接続部を露出せしめる
と共に、上記分離せしめられた光半導体層の側面
を上記窒素ガスとエネルギビームとの熱による熱
窒化反応により絶縁処理し、該絶縁処理部を介し
て上記第２電極膜を電気的に延出せしめ、露出し
た第１電極膜の接続部に接続することを特徴とし
た光起電力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042641A JPS59168680A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58042641A JPS59168680A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59168680A JPS59168680A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0445990B2 true JPH0445990B2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=12641635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58042641A Granted JPS59168680A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59168680A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198685A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 半導体装置の製法 |
| JP4966848B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2012-07-04 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 |
| WO2010064549A1 (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | 三菱電機株式会社 | 薄膜光電変換装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP58042641A patent/JPS59168680A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59168680A (ja) | 1984-09-22 |
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