JPH0518273B2 - - Google Patents
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- JPH0518273B2 JPH0518273B2 JP58128270A JP12827083A JPH0518273B2 JP H0518273 B2 JPH0518273 B2 JP H0518273B2 JP 58128270 A JP58128270 A JP 58128270A JP 12827083 A JP12827083 A JP 12827083A JP H0518273 B2 JPH0518273 B2 JP H0518273B2
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- 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
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- 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
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数の光電変換装置を同一基板上に設
けた集積型光電変換半導体装置の構造に関する。
けた集積型光電変換半導体装置の構造に関する。
従来、非単結晶半導体即ちアモルフアスシリコ
ンを含む非単結晶シリコンを主成分としたPIN接
合、ヘテロ接合またはPINPIN…PIN接合と複数
のPIN、PN接合を積層して設ける接合方式によ
り光起電力を光照射により発生させんとしてい
た。
ンを含む非単結晶シリコンを主成分としたPIN接
合、ヘテロ接合またはPINPIN…PIN接合と複数
のPIN、PN接合を積層して設ける接合方式によ
り光起電力を光照射により発生させんとしてい
た。
しかしかかる接合を有する半導体の上下の電極
は直列接続をするため、１つのセルの下側電極と
隣のセルの上側電極とを電気的に連結させなけれ
ばならず、かつ各セル間は互いに電気的にアイソ
レイトされていることを必要な条件としていた。
は直列接続をするため、１つのセルの下側電極と
隣のセルの上側電極とを電気的に連結させなけれ
ばならず、かつ各セル間は互いに電気的にアイソ
レイトされていることを必要な条件としていた。
第１図は従来構造の代表的な例を示している。
第１図Ａは光電変換装置３０を透光性基板２を
下側にした背面より見た平面図である。
下側にした背面より見た平面図である。
図面において光照射により光起電力を発生する
活性領域１４と、各セル１，１′を連結する連結
部１８を有する非活性領域１５とを有する。第１
図ＡのＡ−A′，Ｂ−B′の縦断面図を対比させて
Ｂ，Ｃに示されていることより明らかなごとく、
従来例においては活性領域において各セル１，
１′はガラス基板２上の第１の電極の透光性導電
膜の３は各セル間で互いに分離されている。
活性領域１４と、各セル１，１′を連結する連結
部１８を有する非活性領域１５とを有する。第１
図ＡのＡ−A′，Ｂ−B′の縦断面図を対比させて
Ｂ，Ｃに示されていることより明らかなごとく、
従来例においては活性領域において各セル１，
１′はガラス基板２上の第１の電極の透光性導電
膜の３は各セル間で互いに分離されている。
また半導体４は各セル間にて互いに連結されて
いる。また非活性領域において、セル１の上側電
極は、セル１の下側電極と連結部１２で連結し、
これを繰り返し５つのセルを外部電極８，９間に
て直列接続をさせている。このセルの数、大きさ
は設計仕様によつて決められる。
いる。また非活性領域において、セル１の上側電
極は、セル１の下側電極と連結部１２で連結し、
これを繰り返し５つのセルを外部電極８，９間に
て直列接続をさせている。このセルの数、大きさ
は設計仕様によつて決められる。
この従来構造は一見半導体４が１枚であるため
製造歩留りが高いように見える。しかし実際には
マスクを３種類（第１の導電膜のパターニング用
の第１のマスク、非活性領域形成のための第２の
マスク、第２の導電膜のパターニング用の第３の
マスク）用いなければならない。さらに加えて、
そのマスクにおいて第１のマスクと第３のマスク
とがセルフアライン方式でないため、マスクずれ
を起こしやすい。
製造歩留りが高いように見える。しかし実際には
マスクを３種類（第１の導電膜のパターニング用
の第１のマスク、非活性領域形成のための第２の
マスク、第２の導電膜のパターニング用の第３の
マスク）用いなければならない。さらに加えて、
そのマスクにおいて第１のマスクと第３のマスク
とがセルフアライン方式でないため、マスクずれ
を起こしやすい。
このずれ（即ち金属マスクにおいては１〜３mm
のずれはごく当然である）により、セルの有効面
積が20〜40％も実質的に減少してしまうことが判
明した。
のずれはごく当然である）により、セルの有効面
積が20〜40％も実質的に減少してしまうことが判
明した。
すなわちマスクを用いるため、第１図Ｂの活性
領域での電極間の開溝であるアイソレイシヨン領
域は、0.2〜１mm例えば0.5mmを有するため、セル
巾を10mmとする時、２mmずれるとするとセル巾１
５は８mmとなり、アイソレイシヨン巾１２は2.5
mmとなつてしまい、20％近くも有効面積が減少し
てしまう。
領域での電極間の開溝であるアイソレイシヨン領
域は、0.2〜１mm例えば0.5mmを有するため、セル
巾を10mmとする時、２mmずれるとするとセル巾１
５は８mmとなり、アイソレイシヨン巾１２は2.5
mmとなつてしまい、20％近くも有効面積が減少し
てしまう。
このため上下の電極の組合せをセルフレジスト
レイシヨン化することが、歩留り向上、有効面積
の増加、さらにその変換効率の向上のために強く
求められていた。
レイシヨン化することが、歩留り向上、有効面積
の増加、さらにその変換効率の向上のために強く
求められていた。
また第１図の従来例においては、基板に非活性
領域１５が設けられ、この非活性領域は活性領域
の外側に設けられ、さらにそのためによるロス面
積は基板全体における20〜30％も占めてしまつ
た。このためプロセス上の効率が低くなり、ひい
ては製造コストの低下を図ることができない。
領域１５が設けられ、この非活性領域は活性領域
の外側に設けられ、さらにそのためによるロス面
積は基板全体における20〜30％も占めてしまつ
た。このためプロセス上の効率が低くなり、ひい
ては製造コストの低下を図ることができない。
さらに、この光電変換装置を、商品として見た
場合、非活性領域が基板全体の多くの部分を占め
ているため、外観の点でも見るものに美観を起こ
させるほどのものではなく、視覚的商品価値の低
いものであつた。
場合、非活性領域が基板全体の多くの部分を占め
ているため、外観の点でも見るものに美観を起こ
させるほどのものではなく、視覚的商品価値の低
いものであつた。
このため非活性領域が存在しない光電変換装置
を作ることがきわめて重要であつた。
を作ることがきわめて重要であつた。
この発明は集積型光電変換装置において、視覚
的商品価値が高く、高変換効率を有し、かつ製造
工程上の効率の良い光電変換装置の構造を提供す
ることを目的とする。
的商品価値が高く、高変換効率を有し、かつ製造
工程上の効率の良い光電変換装置の構造を提供す
ることを目的とする。
上記の目的を達成するために本願発明の光電変
換装置は、絶縁表面を有する基板上に配列された
複数の第１の電極、該第１の電極および該電極間
の開溝を覆つて設けられた光照射により光起電力
を発生させる非単結晶半導体、および前記第１の
電極に対応して前記半導体上に設けられた複数の
第２の電極とを有する複数の光電変換素子を備
え、隣合う前記光電変換素子の第１および第２の
電極は前記非単結晶半導体内部に設けられた開孔
を介して前記第２の電極と同一材料により電気的
に連結した連結部を有することを特徴としてい
る。
換装置は、絶縁表面を有する基板上に配列された
複数の第１の電極、該第１の電極および該電極間
の開溝を覆つて設けられた光照射により光起電力
を発生させる非単結晶半導体、および前記第１の
電極に対応して前記半導体上に設けられた複数の
第２の電極とを有する複数の光電変換素子を備
え、隣合う前記光電変換素子の第１および第２の
電極は前記非単結晶半導体内部に設けられた開孔
を介して前記第２の電極と同一材料により電気的
に連結した連結部を有することを特徴としてい
る。
また上記の構成において、連結部は非単結晶半
導体に設けられた開孔と概略同一形状の開孔が第
１の電極に設けられ、該第１の電極の側部に第２
の電極を構成する材料が密接して設けられたこと
を本願発明の特徴としている。
導体に設けられた開孔と概略同一形状の開孔が第
１の電極に設けられ、該第１の電極の側部に第２
の電極を構成する材料が密接して設けられたこと
を本願発明の特徴としている。
本発明は上記の構成をとることにより、セルを
絶縁表面を有する基板上に複合化するに関し、光
照射面側からは複数の第１の電極の分離用の開溝
が見られるのみ（コンタクト部は微小な開孔であ
るため、肉眼で見つけることはきわめて困難であ
る）となり、前記開溝幅を肉眼では十分見分けに
くい100μ以下好ましくは５〜70μとすることで、
装置全体としての視覚的商品価値を向上させるこ
とを可能とした。
絶縁表面を有する基板上に複合化するに関し、光
照射面側からは複数の第１の電極の分離用の開溝
が見られるのみ（コンタクト部は微小な開孔であ
るため、肉眼で見つけることはきわめて困難であ
る）となり、前記開溝幅を肉眼では十分見分けに
くい100μ以下好ましくは５〜70μとすることで、
装置全体としての視覚的商品価値を向上させるこ
とを可能とした。
また、活性領域に設けられた光電変換素子また
はセル（以下単にセルという）における透光性基
板上の第１の電極と、この電極上に光照射により
光起電力を発生する非単結晶半導体と、該半導体
上の第２の電極とのそれぞれを、概略同一形状、
概略同配置（セルフレジストレイシヨン）構造と
することにより、複合化の合わせ精度のズレによ
る製造上の歩留り向上、製造工程における効率の
向上を果たすことができる。
はセル（以下単にセルという）における透光性基
板上の第１の電極と、この電極上に光照射により
光起電力を発生する非単結晶半導体と、該半導体
上の第２の電極とのそれぞれを、概略同一形状、
概略同配置（セルフレジストレイシヨン）構造と
することにより、複合化の合わせ精度のズレによ
る製造上の歩留り向上、製造工程における効率の
向上を果たすことができる。
さらに第１図Ａにおける領域１５のごとき非活
性領域がまつたく存在せず、連結部が即ち各セル
のアイソレイシヨン領域を構成せしめていること
により、有効面積を増加させ、高変換効率を得る
ことができた。
性領域がまつたく存在せず、連結部が即ち各セル
のアイソレイシヨン領域を構成せしめていること
により、有効面積を増加させ、高変換効率を得る
ことができた。
すなわち、第１の光電変換セルの第１の電極
と、第２の光電変換セルの第２の電極との連結部
のコンタクトは、基板上の半導体の端部に至らな
い内部（この第２図では中央部）に設け、透光性
導電膜の実行的なシート抵抗をきわめて小さくで
きる。この結果、連結部をセルの外側に設けなか
つたことにより、著しくその有効面積と効率の向
上を図ることができた。
と、第２の光電変換セルの第２の電極との連結部
のコンタクトは、基板上の半導体の端部に至らな
い内部（この第２図では中央部）に設け、透光性
導電膜の実行的なシート抵抗をきわめて小さくで
きる。この結果、連結部をセルの外側に設けなか
つたことにより、著しくその有効面積と効率の向
上を図ることができた。
またこのコンタクトを形成するに際して、隣合
うセル間の半導体をすべて切断する構造で開溝を
作るのではなく、その開溝（10〜60μφ）を１つ
または複数個不連続に設ける、すなわち開孔とす
ることにより、この開孔の存在がガラス面側より
実質的に肉眼で見い出し得ず、連結部が目障りに
ならないようにすることができ、視覚的商品価値
を向上することができた。
うセル間の半導体をすべて切断する構造で開溝を
作るのではなく、その開溝（10〜60μφ）を１つ
または複数個不連続に設ける、すなわち開孔とす
ることにより、この開孔の存在がガラス面側より
実質的に肉眼で見い出し得ず、連結部が目障りに
ならないようにすることができ、視覚的商品価値
を向上することができた。
またコンタクトが開孔であるため、その孔の側
周辺のすべての側面が第１の電極と第２の電極と
の連結部を構成させることができ、この部分での
接触抵抗を1Ω以下に下げることができ、結果的
に変換効率を向上することができた。
周辺のすべての側面が第１の電極と第２の電極と
の連結部を構成させることができ、この部分での
接触抵抗を1Ω以下に下げることができ、結果的
に変換効率を向上することができた。
本発明はかかる多くの特徴を有するものであつ
て、以下に図面に従つてその詳細を記す。
て、以下に図面に従つてその詳細を記す。
第２図は本発明の光電変換装置の製造工程およ
び装置を示すものである。
び装置を示すものである。
図面において、基板は絶縁性表面を有する基板
（例えばガラス）を用いた。この図面は４つのセ
ルを直列接続せしめた場合である。即ち本発明の
光電変換装置は活性領域１４を同一基板に10〜
500ケ同時に有し得るより大きい20cm×60cmの基
板を用いていた。
（例えばガラス）を用いた。この図面は４つのセ
ルを直列接続せしめた場合である。即ち本発明の
光電変換装置は活性領域１４を同一基板に10〜
500ケ同時に有し得るより大きい20cm×60cmの基
板を用いていた。
本実施例においては、レーザ・スクライブを用
いるマスクレスプロセスを行うことにより、第１
の開溝をテレビモニターで観察して、その開溝を
基準として所定の位置に第２の開孔、第３の開溝
をレーザ光学的にパターニングを行ういわゆるコ
ンピユータ・エイデツド・セルフレジストレイシ
ヨン方式を採用することが可能になつた。
いるマスクレスプロセスを行うことにより、第１
の開溝をテレビモニターで観察して、その開溝を
基準として所定の位置に第２の開孔、第３の開溝
をレーザ光学的にパターニングを行ういわゆるコ
ンピユータ・エイデツド・セルフレジストレイシ
ヨン方式を採用することが可能になつた。
このセルフレジストレイシヨンはレーザ光を用
いたスクライブ方式により成就するため、各セル
間を100μ以下（0.1mm以下）好ましくは10〜100μ
とすることができた。
いたスクライブ方式により成就するため、各セル
間を100μ以下（0.1mm以下）好ましくは10〜100μ
とすることができた。
各光電変換セルを形成するにあたり、まず第１
の導電膜を基体全面に形成した。
の導電膜を基体全面に形成した。
この透光性導電膜はITO（酸化スズを10％以下
含有した酸化インジユーム）または酸化スズを単
層または多層に積層し形成している。一般には公
知の電子ビーム蒸着法を用いて500〜2500Åの厚
さに形成させた。
含有した酸化インジユーム）または酸化スズを単
層または多層に積層し形成している。一般には公
知の電子ビーム蒸着法を用いて500〜2500Åの厚
さに形成させた。
さらにこの導電膜を所定の形状にレーザ（ここ
では1.06μまたは0.53μの波長のYAG、または
0.488および0.563の波長のアルゴン・レーザ）ス
クライブをマイクロコンピユータにより記憶され
制御されたパターンに従つて行なつて、第１の開
溝１６を形成した。そしてセル領域１１，１３お
よび外部接続用電極部８，９を形成させた。
では1.06μまたは0.53μの波長のYAG、または
0.488および0.563の波長のアルゴン・レーザ）ス
クライブをマイクロコンピユータにより記憶され
制御されたパターンに従つて行なつて、第１の開
溝１６を形成した。そしてセル領域１１，１３お
よび外部接続用電極部８，９を形成させた。
このレーザ光の直径が一般的に30〜50μ（構造
的には3μも可能であるが、歩留りを考慮して焦
点距離の比較的長い30μを用いた）であるため、
第１の開溝の巾は10〜70μ好ましくは20〜50μと
させた。
的には3μも可能であるが、歩留りを考慮して焦
点距離の比較的長い30μを用いた）であるため、
第１の開溝の巾は10〜70μ好ましくは20〜50μと
させた。
第２図Ａの平面図またＡ−A′における縦断面
図を示す。Ａ−１において、第１の透光性導電膜
による第１の電極３を基板２上に形成させた。
図を示す。Ａ−１において、第１の透光性導電膜
による第１の電極３を基板２上に形成させた。
次に第２図Ｂに示すごとく、光照射により光起
電力を発生する非単結晶半導体を、この電極３、
開溝１６のすべての上面に均質の膜厚に形成させ
る。半導体の形成にはプラズマCVD法、減圧
CVD法、光CVD法または光プラズマCVD法を用
いた。
電力を発生する非単結晶半導体を、この電極３、
開溝１６のすべての上面に均質の膜厚に形成させ
る。半導体の形成にはプラズマCVD法、減圧
CVD法、光CVD法または光プラズマCVD法を用
いた。
この半導体４は例えばSixC1-x（０＜ｘ＜１一般
にはｘ＝0.7〜0.8）のＰ型を約100Åの厚さに、
さらにＩ型の水素またはハロゲン元素が添加され
た珪素を主成分とする半導体を0.4〜0.6μの厚さ
に、さらにＮ型の微結晶化した珪素またはＮ型の
SixC1-x（０＜ｘ＜１ ｘ〜0.9）を主成分とする
半導体のPIN接合構造とした。もちろんこれをＰ
（SixC1-x ｘ＝0.7〜0.8）−Ｉ（Si）−Ｎ（μCSi）−
Ｐ（SixC1-x ｘ＝0.7〜0.8）−Ｉ（SixGe1-x ｘ＝
0.6〜0.8）−Ｎ（μCSi）といつたPINPIN構造のタ
ンデム構造としてもよい。
にはｘ＝0.7〜0.8）のＰ型を約100Åの厚さに、
さらにＩ型の水素またはハロゲン元素が添加され
た珪素を主成分とする半導体を0.4〜0.6μの厚さ
に、さらにＮ型の微結晶化した珪素またはＮ型の
SixC1-x（０＜ｘ＜１ ｘ〜0.9）を主成分とする
半導体のPIN接合構造とした。もちろんこれをＰ
（SixC1-x ｘ＝0.7〜0.8）−Ｉ（Si）−Ｎ（μCSi）−
Ｐ（SixC1-x ｘ＝0.7〜0.8）−Ｉ（SixGe1-x ｘ＝
0.6〜0.8）−Ｎ（μCSi）といつたPINPIN構造のタ
ンデム構造としてもよい。
さらに第２の開孔１５をレーザ光により形成さ
せた第２図ＢのＢ−B′，Ｃ−C′の縦断面図をＢ−
１，Ｂ−２に対応して示している。
せた第２図ＢのＢ−B′，Ｃ−C′の縦断面図をＢ−
１，Ｂ−２に対応して示している。
ここでは第２の開孔１５を第１の電極にも同時
に形成し、コンタクトの向上を図つた。
に形成し、コンタクトの向上を図つた。
次に第２図Ｃのパターンを形成させた。第２図
ＣのＤ−D′，Ｅ−E′に対応した縦断面図をＣ−
１，Ｃ−２に示している。
ＣのＤ−D′，Ｅ−E′に対応した縦断面図をＣ−
１，Ｃ−２に示している。
この図面より明らかなごとく、連結部１２にお
いて、セル１３の第１の電極３とセル１１の第２
の電極５とが第２の開孔１５を介してオーム接触
をしている。
いて、セル１３の第１の電極３とセル１１の第２
の電極５とが第２の開孔１５を介してオーム接触
をしている。
特に本実施例においては第２の開孔１５を第１
の電極にも形成したため、連結部１２におけるコ
ンタクト１７は第１の電極の側面で成就すること
ができ、いわゆるサイドコンタクト構造を有して
いる。
の電極にも形成したため、連結部１２におけるコ
ンタクト１７は第１の電極の側面で成就すること
ができ、いわゆるサイドコンタクト構造を有して
いる。
即ち２つのセルの連結はわずか10〜70μφの第
２の開孔のサイドコンタクトで、1Ω以下の十分
低い接触抵抗を有せしめることができた。さらに
この部分に第２の電極を構成する材料を密接させ
て電気的に直列接続をさせている。
２の開孔のサイドコンタクトで、1Ω以下の十分
低い接触抵抗を有せしめることができた。さらに
この部分に第２の電極を構成する材料を密接させ
て電気的に直列接続をさせている。
本実施例においては第２図において、第２の開
孔１５は１つのみを半導体内部の特に中央付近に
存在させた。しかしこの開孔は、複数ケ（２〜４
ケ）を破線的にＹ方向に第１および第３の開溝の
間に作製しても、また櫛目形状に半導体３の内部
に第１の開溝１６にそつて形成させてもよい。
孔１５は１つのみを半導体内部の特に中央付近に
存在させた。しかしこの開孔は、複数ケ（２〜４
ケ）を破線的にＹ方向に第１および第３の開溝の
間に作製しても、また櫛目形状に半導体３の内部
に第１の開溝１６にそつて形成させてもよい。
Ｃ−１縦断面図より明らかなごとく、半導体４
上に第２の電極５が形成されている。この第２の
電極はITOを100〜1300Å例えば1050Åの厚さに
設け、さらにアルミニユームを主成分とする金属
を500〜2000Åの厚さに形成させた。勿論信頼性
を重視しない場合はITOを除去してもよい。また
この電極はITOのみでも十分であつた。
上に第２の電極５が形成されている。この第２の
電極はITOを100〜1300Å例えば1050Åの厚さに
設け、さらにアルミニユームを主成分とする金属
を500〜2000Åの厚さに形成させた。勿論信頼性
を重視しない場合はITOを除去してもよい。また
この電極はITOのみでも十分であつた。
裏面電極の反射性を利用して特性改良を図るに
は、前記したITO＋AlまたはITO＋Agが好まし
かつた。
は、前記したITO＋AlまたはITO＋Agが好まし
かつた。
この後、第２図Ｃにおいてレーザスクライブ１
９を行つた。これはYAGレーザ（波長1.06μ、
0.53μ）を第２の導電膜を形成した後、テレビモ
ニターにて第１の開溝をモニターしつつ、それよ
り50〜200μ第２のセル側１３にはいつた位置に
て開溝を作つた。レーザ光の平均出力0.3〜0.5W
とし、ビーム径30〜50μφビーム走査スピード１
〜10ｍ／分一般には３ｍ／分として行つた。
９を行つた。これはYAGレーザ（波長1.06μ、
0.53μ）を第２の導電膜を形成した後、テレビモ
ニターにて第１の開溝をモニターしつつ、それよ
り50〜200μ第２のセル側１３にはいつた位置に
て開溝を作つた。レーザ光の平均出力0.3〜0.5W
とし、ビーム径30〜50μφビーム走査スピード１
〜10ｍ／分一般には３ｍ／分として行つた。
そしてこの開溝１９は第２の導電膜の開溝を形
成する部分とその下の半導体とを除去して形成さ
れた。その際半導体の少なくとも一部を除去して
形成し、残つた半導体の一部を酸化させ絶縁物と
してもよい。
成する部分とその下の半導体とを除去して形成さ
れた。その際半導体の少なくとも一部を除去して
形成し、残つた半導体の一部を酸化させ絶縁物と
してもよい。
この図面より明らかなごとく、絶縁表面を有す
る透光性基板２上に第１の電極３、半導体４、第
２の電極５が巾10〜100μ好ましくは20〜50μのス
クライブラン１６により概略同一形状に同一配置
を有して、すなわちセルフレジストレイシヨンで
設けられている。
る透光性基板２上に第１の電極３、半導体４、第
２の電極５が巾10〜100μ好ましくは20〜50μのス
クライブラン１６により概略同一形状に同一配置
を有して、すなわちセルフレジストレイシヨンで
設けられている。
第２図Ｃにおいて、これらの上面に有機樹脂２
２例えばシリコーン、エポキシまたはポリイミド
を１〜20μの厚さにコーテイングして完成させて
いる。
２例えばシリコーン、エポキシまたはポリイミド
を１〜20μの厚さにコーテイングして完成させて
いる。
その結果、この図面より明らかなごとく、この
光電変換装置は、例えば図面に示されているごと
く、１cm×５cmの光電変換装置を同じ大きさのガ
ラス基板上に１つ作るのではなく、20cm×20cmま
たは20cm×60cmまたは40cm×40cmの大きなガラス
基体に一度に多数の光電変換装置の基板上に作る
ことが可能となつた。そして最後にこれらを１つ
ずつの光電変換装置にガラス切りで分割すればよ
い。
光電変換装置は、例えば図面に示されているごと
く、１cm×５cmの光電変換装置を同じ大きさのガ
ラス基板上に１つ作るのではなく、20cm×20cmま
たは20cm×60cmまたは40cm×40cmの大きなガラス
基体に一度に多数の光電変換装置の基板上に作る
ことが可能となつた。そして最後にこれらを１つ
ずつの光電変換装置にガラス切りで分割すればよ
い。
もちろん、大面積の同一基体上に多数（100〜
1000個）の光電変換装置基板を作製し、最後に分
割することは第１図の従来例においても不可能で
はない。しかしかかる場合は各マスクの基板との
合わせ精度が十分ではなく、またマスクの大型化
に伴う基板からの浮き（そり）が発生しやすく、
そのことが極めて嫌われるため、従来方法におい
てはその大きさに自ずからの限界があつた。
1000個）の光電変換装置基板を作製し、最後に分
割することは第１図の従来例においても不可能で
はない。しかしかかる場合は各マスクの基板との
合わせ精度が十分ではなく、またマスクの大型化
に伴う基板からの浮き（そり）が発生しやすく、
そのことが極めて嫌われるため、従来方法におい
てはその大きさに自ずからの限界があつた。
また第１の開溝１６、第２の開孔１５、第３の
開溝の位置関係は、それらにより作られる連結部
１２の巾が狭ければ狭い程好ましい。
開溝の位置関係は、それらにより作られる連結部
１２の巾が狭ければ狭い程好ましい。
しかし実用的には30〜100μを有していれば十
分であり、セルの巾１１，１３が１cm（10000μ）
であるに比べると、１％しか有効照射面積の減少
をもたらさなかつた。このためそれらの開溝、開
孔を互いに50％まで重なりあわせることも可能で
ある。
分であり、セルの巾１１，１３が１cm（10000μ）
であるに比べると、１％しか有効照射面積の減少
をもたらさなかつた。このためそれらの開溝、開
孔を互いに50％まで重なりあわせることも可能で
ある。
以上の説明は本実施例の第２図のパターンには
限定されない。セルの数、大きさはその設計仕様
によつて定められるものである。
限定されない。セルの数、大きさはその設計仕様
によつて定められるものである。
このように、本発明構造は従来より知られた活
性領域と非活性領域とを作るのではなく、すべて
実質的に活性領域のみであり、また第１の電極、
半導体および第２の電極を基体上にきわめて単純
に均質な被膜を形成することが可能であり、その
中に連結部を有するために、製造工程上の効率
（同一基板で作り得る良品数量）においてきわめ
て優れている。
性領域と非活性領域とを作るのではなく、すべて
実質的に活性領域のみであり、また第１の電極、
半導体および第２の電極を基体上にきわめて単純
に均質な被膜を形成することが可能であり、その
中に連結部を有するために、製造工程上の効率
（同一基板で作り得る良品数量）においてきわめ
て優れている。
本発明により、大面積基体に同時に多数の光電
変換装置を作り、これを分割して各基板上に１つ
の光電変換装置を作る方式を採用することが可能
となつた。このため、従来よりも1/3〜1/5の価格
での製造が可能となつた。
変換装置を作り、これを分割して各基板上に１つ
の光電変換装置を作る方式を採用することが可能
となつた。このため、従来よりも1/3〜1/5の価格
での製造が可能となつた。
また第１の開溝と第２の開孔、第３の開溝の形
成をセルフレジストレイシヨンで行えるため製造
工程を極めて単純化でき、かつその同一バツチで
作られた各光電変換装置間のバラツキが少なくな
いため製造歩留りが高くなつた。また有効面積を
増加させることができた。
成をセルフレジストレイシヨンで行えるため製造
工程を極めて単純化でき、かつその同一バツチで
作られた各光電変換装置間のバラツキが少なくな
いため製造歩留りが高くなつた。また有効面積を
増加させることができた。
さらに各セル間の分離のための第１の開溝幅を
レーザー等を用いることにより10〜50μときわめ
て小さくでき、かつ第２の開孔も10〜50μφとき
わめて小さく、また第３の開溝はガラス面側から
はまつたく見えない。その結果、肉眼によりハイ
ブリツト化がされていることを確認され得ず、高
付加商品価値を与えることができた。
レーザー等を用いることにより10〜50μときわめ
て小さくでき、かつ第２の開孔も10〜50μφとき
わめて小さく、また第３の開溝はガラス面側から
はまつたく見えない。その結果、肉眼によりハイ
ブリツト化がされていることを確認され得ず、高
付加商品価値を与えることができた。
またセルの有効面積は連結部１２の10〜300μ
巾のきわめてわずかな部分を除いて他のすべてが
有効であり、実効面積は90％以上を得ることがで
き、従来例の80％に比べ本発明構造は格段に優れ
たものであつた。
巾のきわめてわずかな部分を除いて他のすべてが
有効であり、実効面積は90％以上を得ることがで
き、従来例の80％に比べ本発明構造は格段に優れ
たものであつた。
また、本願実施例に示したような電卓等に用い
られるような光電変換装置のパターンにおいて
は、各開溝、開孔はＹ方向またはスポツトのみで
あり、複数のパターニングを必要としない。この
ため本来複雑なパターン作製および面積的なパタ
ーンを特長とするマスク仕様のスクリーニング印
刷法ではなく、本発明のごとく溝または孔の従来
法がむしろ有効面積向上、レーザ光のスキヤンス
ピード向上（生産性の向上）において優れてい
る。
られるような光電変換装置のパターンにおいて
は、各開溝、開孔はＹ方向またはスポツトのみで
あり、複数のパターニングを必要としない。この
ため本来複雑なパターン作製および面積的なパタ
ーンを特長とするマスク仕様のスクリーニング印
刷法ではなく、本発明のごとく溝または孔の従来
法がむしろ有効面積向上、レーザ光のスキヤンス
ピード向上（生産性の向上）において優れてい
る。
また本発明は非単結晶シリコンを主成分とする
PIN接合、ヘテロ接合、タンデム接合のみに限ら
ず多くの構造への応用が可能である。
PIN接合、ヘテロ接合、タンデム接合のみに限ら
ず多くの構造への応用が可能である。
また本願実施例において、照射光は第２図Ｃの
１０に示すごとく下側より照射するものとした
が、この基板を金属箔とし、この上面に耐熱性無
機絶縁膜を形成した可曲性の絶縁表面を有する基
板を用いることも有効である。即ち可曲性金属膜
−絶縁膜−第１の電極−半導体−第２の電極−半
導体第２の電極構造を有せしめ、少なくとも第２
の電極を透光性としてもよい。
１０に示すごとく下側より照射するものとした
が、この基板を金属箔とし、この上面に耐熱性無
機絶縁膜を形成した可曲性の絶縁表面を有する基
板を用いることも有効である。即ち可曲性金属膜
−絶縁膜−第１の電極−半導体−第２の電極−半
導体第２の電極構造を有せしめ、少なくとも第２
の電極を透光性としてもよい。
かくする時上面よりの光照射方式を採用するこ
とが可能になる。
とが可能になる。
第１図は従来の光電変換装置の縦断面図であ
る。第２図は本発明の光電変換装置の平面図およ
び縦断面図を製造工程に従つて示したものであ
る。
る。第２図は本発明の光電変換装置の平面図およ
び縦断面図を製造工程に従つて示したものであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁表面を有する基板上に配列された複数の
第１の電極、該第１の電極および該電極間の開溝
を覆つて設けられた光照射により光起電力を発生
させる非単結晶半導体、および前記第１の電極に
対応して前記半導体上に設けられた複数の第２の
電極とを有する複数の光電変換素子を備え、隣合
う前記光電変換素子の第１および第２の電極は前
記非単結晶半導体の端部に至らない内部に設けら
れた開孔を介して前記第２の電極と同一材料によ
り電気的に連結した連結部を有することを特徴と
する光電変換半導体装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、連結部は非
単結晶半導体に設けられた開孔と概略同一形状の
開孔が第１の電極に設けられ、該第１の電極の側
部に第２の電極を構成する材料が密接して設けら
れたことを特徴とする光電変換半導体装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128270A JPS6018973A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 光電変換半導体装置 |
| US06/630,063 US4594471A (en) | 1983-07-13 | 1984-07-12 | Photoelectric conversion device |
| KR1019840004120A KR900005126B1 (ko) | 1983-07-13 | 1984-07-13 | 광전변환 장치 및 그 제조방법 |
| GB08417904A GB2146173B (en) | 1983-07-13 | 1984-07-13 | Photoelectric conversion device and manufacture thereof |
| EP84304808A EP0134669B1 (en) | 1983-07-13 | 1984-07-13 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| DE8484304808T DE3470819D1 (en) | 1983-07-13 | 1984-07-13 | Photoelectric conversion device and its manufacturing method |
| US06/720,291 US4603470A (en) | 1983-07-13 | 1985-04-05 | Method of making plurality of series connected solar cells using multiple groove forming processes |
| US08/005,170 US5332680A (en) | 1983-07-12 | 1993-01-15 | Method of making photoelectric conversion device |
| US08/013,209 US5332450A (en) | 1983-07-13 | 1993-02-01 | Photoelectric conversion device |
| US08/222,954 US5500051A (en) | 1983-07-13 | 1994-04-05 | Photoelectric conversion device |
| US08/505,960 US5567249A (en) | 1983-07-13 | 1995-07-24 | Photoelectric conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128270A JPS6018973A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 光電変換半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018973A JPS6018973A (ja) | 1985-01-31 |
| JPH0518273B2 true JPH0518273B2 (ja) | 1993-03-11 |
Family
ID=14980681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128270A Granted JPS6018973A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-13 | 光電変換半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018973A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH065775B2 (ja) * | 1984-03-26 | 1994-01-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 光電変換半導体装置 |
| JPS60100481A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置 |
| GB8330578D0 (en) * | 1983-11-16 | 1983-12-21 | Rca Corp | Inter-connected photovoltaic devices |
| JP2755281B2 (ja) * | 1992-12-28 | 1998-05-20 | 富士電機株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| US6559411B2 (en) * | 2001-08-10 | 2003-05-06 | First Solar, Llc | Method and apparatus for laser scribing glass sheet substrate coatings |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS57176778A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-30 | Rca Corp | Solar battery array |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP58128270A patent/JPS6018973A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS57176778A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-30 | Rca Corp | Solar battery array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6018973A (ja) | 1985-01-31 |
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