JPH0551190B2 - - Google Patents

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JPH0551190B2
JPH0551190B2 JP60217656A JP21765685A JPH0551190B2 JP H0551190 B2 JPH0551190 B2 JP H0551190B2 JP 60217656 A JP60217656 A JP 60217656A JP 21765685 A JP21765685 A JP 21765685A JP H0551190 B2 JPH0551190 B2 JP H0551190B2
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JP
Japan
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electrode film
extended portion
photoactive layer
semiconductor photoactive
substrate
Prior art date
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JP60217656A
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JPS6276786A (ja
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Terutoyo Imai
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPS6276786A publication Critical patent/JPS6276786A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は光照射を受けると起電力を発生する光
起電力装置の製造方法に関し、本発明により製造
された光起電力装置は特に電卓、腕時計、電子ゲ
ーム等の民生用小型電子機器の電源として用いら
れる。
(ロ) 従来の技術 基板の絶縁表面に複数の発電領域を設けそれら
発電領域を電気的に直列接続した光起電力装置は
例えば特公昭58−21827号公報に開示された如く
既に知られており、上述の如き電卓等の民生用小
型電子機器の電源として実用化されている。斯る
先行技術に開示された光起電力装置の特徴は、複
数の発電領域を電気的に直列接続する構造にも拘
らず、光照射を受けると電子及び正孔の光キヤリ
アを発生する半導体光活性層を各個別の発電領域
毎に分割しなくても良いために、斯る半導体光活
性層のパターニングに微細な加工を必要としな
い。
従つて、上記先行技術に開示された半導体光活
性層のパターニングは半導体光活性層の形成時
に、被着してはならないところをマスクで覆うマ
スキング法が用いられ、製造工程の簡略化を可能
とし、製造コストの低減に寄与していた。
然し乍ら、斯るマスキング法は製造コストの低
減に寄与するものの、マスクを半導体光活性層の
形成時に支持基板に対して該光活性層が被着すべ
き所定箇所を露出せしめた状態で装着しなければ
ならず正確な位置決めが要求されるのみならず、
マスクが正確な位置に装着されたとしてもマスク
と支持基板表面との間に僅かながらも隙間が形成
されるために、斯る隙間に半導体材料が回り込み
半導体光活性層の周縁部分に上記半導体材料の回
り込みによる泌み出し部分が発生しパターン精度
の低下を招く。斯る半導体材料の回り込みは半導
体光活性層の形成時に加熱されたマスクが支持基
板との熱膨張係数の差や熱歪に基づき撓んだ際に
大きくなり、また半導体光活性層の膜層が薄いほ
ど回り込みによる影響は著しい。
一方、半導体光活性層のパターニングに、微細
加工に富むフオトリソグラフイ法を用いれば、マ
スギング法の持つ半導体材料の回り込みによる泌
み出し部分の発生はなくなるものの、工程が煩雑
となり製造コストの上昇の原因となるために、低
廉価が要求される民生用小型電子機器の電源とし
て用いられる光起電力装置の製造には不向きであ
る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明製造方法は複数の発電領域を電気的に直
列接続した光起電力装置に於いて、半導体光活性
層を各個別の発電領域毎に分割することなく、斯
る光活性層のパターニングに従来のマスキング法
やリソグラフイ法の持つ欠点を解決しようとする
ものである。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明製造方法は上記問題点を解決すべく、基
板の絶縁表面に複数の発電領域毎に、該発電領域
から基板の同一周縁に向かつて延出した延長部分
を有する第1電極膜を分割配置し、この第1電極
膜及びその延長部分を含んで上記基板の絶縁表面
のほぼ全面に半導体光活性層を設けた後、上記第
1電極膜の延長部分を覆つている半導体光活性層
部分に、一端の第1電極膜の延長部分から他端の
第1電極膜の延長部分までの延長部分の整列方向
に沿つて連続的かつ直線的にエネルギービームを
照射し、照射部分の半導体光活性層部分を除去し
て、上記第1電極膜の延長部分の少なくとも一部
分を露出せしめ、次いで当該露出した一端の第1
電極膜の延長部分を除く第1電極膜の延長部分
に、隣接した発電領域の半導体光活性層上に被着
された第2電極膜の延長部分を結合して隣接した
発電領域を電気的に直列接続すると共に、一端の
第1電極膜の延長部分及び他端の第2電極膜の延
長部分より出力を取り出す出力取出部を形成する
ことを特徴とする。
(ホ) 作用 上述の如く、基板の絶縁表面のほぼ全面に半導
体光活性層を設けた後、第1電極膜の延長部分を
覆つている半導体光活性層部分に、上記延長部分
の整列方向に沿つて連続的かつ直線的にエネルギ
ービームを照射することによつて、照射部分の半
導体光活性部分を除去し得、直列接続のための第
1電極膜の延長部分の少なくとも一部分が露出せ
しめられる。
(ヘ) 実施例 第1図乃至第4図は本発明製造方法を説明する
ためのものであつて、先ず第1図の工程では、ガ
ラス、セラミツク、高分子フイルム等の絶縁材料
からなる長方形状の基板1の一方の主面1aにそ
の主面1aの長辺方向に整列して複数の発電領域
2a〜2dを区画すべき第1電極膜3a〜3dが
分割配置される。斯る第1電極膜3a〜3dは、
基板1を受光面側とするとき、酸化インジウム錫
(ITO)や酸化錫(SnO2)に代表される透光性導
電酸化物(TCO)の単層、或いは積層構造であ
り、基板1を背面側とするとき、アルミニウム
(Al)、チタン銀合金(TiAg)、銀(Ag)の金属
からなる単層、或いは積層構造、更には斯る金属
層の表面を上記TCOで被覆した積層構造を持つ
と共に、基板1の長辺の一方の周縁に向つて延出
した延長部分3ae〜3deが設けられ、右隣りに
分割された第1電極膜3b〜3dのある第1電極
膜3a〜3cの延長部分3ae〜3deは、右隣り
の第1電極膜3b〜3dに向つて屈曲したL字状
にパターニングされている。
第2図の工程では、上記第1電極膜3a〜3d
及びその延長部分3ae〜3deを含んで上記基板
1の絶縁表面のほぼ全面にSiH4、SiF4のシリコ
ン化合物ガスを主原料ガスとするプラズマCVD
法或いは光CVD法により、アモルフアスシリコ
ン、アモルフアスシリコンカーバイド、アモルフ
アスシリコンゲルマニウム、微結晶シリコン等を
適宜各層に配置したPin接合型、Pn接合型、Pi接
合型、或いはそれらのタンデム構造の半導体光活
性層4が形成される。
第3図の工程では、レーザビームや電子ビーム
の如きエネルギビームを用いて半導体光活性層4
により覆われ、その下層に位置している第1電極
膜3a〜3dの延長部分3ae〜3deの少なくと
も一部分を、特に本実施例にあつては露出長を大
きくするためにL字状の底辺を露出せしめる。使
用されるエネルギビーム源は波長1.06μmのレー
ザビームを発するQスイツチ付Nd:YAGレーザ
が適当であり、上記延長部分3ae〜3deの整列
方向に沿つてパルス繰り返し周波数1〜10KHz、
パワー密度2×107W/cm2、走査速度10〜100mm/
secの条件でパルス的に照射される。斯るレーザ
ビームの1回の走査による照射によつて、幅100
〜200μmの半導体光活性層部分4′が除去され
る。従つて、要求される除去幅に応じて走査回数
や、エネルギ密度が決定される。
尚、斯るレーザビームの照射による半導体光活
性層の除去自体は、例えば特開昭57−12568号公
報等に開示された如く既に知られているが、除去
される半導体光活性層は複数の発電領域が互いに
隣り合う隣接間隔部分であり、本実施例の如く4
つの発電領域2a〜2dを持つ光起電力装置にあ
つては各々の隣接間隔部分について最低3回レー
ザビームを照射しなければならないのに対し、露
出すべき延長部分3ae〜3deを一方的に整列配
置することによつて、最低1回のレーザビームの
照射で良い。
第4図の最終工程では、各発電領域2a〜2d
の第1電極膜3a〜3dと隣接間隔部分が除去さ
れることなく連続した半導体光活性層4を挾んで
この面を受光面とするとき上記TCOからなり、
基板1を受光面とするとき上記Al、TiAg等の金
属からなる第2電極膜5a〜5dが対向配置され
ると共に、該第2電極膜5a〜5dの内、左隣に
発電領域2a〜2cが存在するもの5b〜5dは
上記第3図のレーザビームの照射により露出した
第1電極膜3a〜3cの延長部分3ae〜3ceと
結合すべく、基板1の長辺の一方の周縁に向つて
延出し逆L字状に屈曲した延長部分5be〜5de
を持つ。斯る第1電極板3a〜3cのL字状延長
部分3ae〜3ceの底辺と、第2電極膜5b〜5
dの逆L字状延長部分5be〜5deの底辺との結
合によつて、4つの発電領域2a〜2dは電気的
に直列接続されると共に、右端の第2電極膜5a
の延長部分5aeと、左端の第1電極膜3dの延
長部分3deとからなる出力取出部が形成される。
そして、発電領域2a〜2dの直列出力は、これ
ら出力取出部から導出される。
尚、第1電極膜3a〜3cと第2電極膜5b〜
5dとの直列接続は、L字状或いは逆L字状の延
長部分3ae〜3ce或いは5be〜5deの底辺同士
を結合することによつて、半導体光活性層4の除
去幅が狭くとも第1電極膜3a〜3cの延長部分
3ae〜3ceの露出長を大きくすることができる
ので、結合面積の減少による電力損失を可及的に
抑圧することができる。
(ト) 発明の効果 本発明製造方法は以上の説明から明らかな如
く、基板の同一周縁に向うて第1電極膜から延出
した延長部分を覆う半導体光活性層部分は、その
延長部分の整列方法に沿つて連続的かつ直線的に
エネルギービームが照射されることによつて、従
来の如くマスクを使用したり、フオトリソグラフ
イ法を使用することなく除去されるので、煩雑な
工程を経ずに直列接続のための第1電極膜の延長
部分の少なくとも一部分を露出せしめることがで
きる。
加えて、直列接続するための第1電極膜の延長
部分の少なくとも一部分を露出するための工程と
同工程で、出力を取り出すための一端の第1電極
膜の延長部分の露出をも行うことができ、製造工
程を非常に簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明製造方法を工程別に
示す平面図であつて、1は基板、2a〜2dは発
電領域、3a〜3dは第1電極膜、3ae〜3de
は第1電極膜3a〜3dの延長部分、4は半導体
光活性層、5a〜5dは第2電極膜、5ae〜5
deは第2電極膜、5a〜5dの延長部分。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板の絶縁表面に複数の発電領域毎に、該発
    電領域から基板の同一周縁に向かつて延出した延
    長部分を有する第1電極膜を分割配置し、この第
    1電極膜及びその延長部分を含んで上記基板の絶
    縁表面のほぼ全面に半導体光活性層を設けた後、
    上記第1電極膜の延長部分を覆つている半導体光
    活性層部分に、一端の第1電極膜の延長部分から
    他端の第1電極膜の延長部分までの延長部分の整
    列方向に沿つて連続的かつ直線的にエネルギービ
    ームを照射し、照射部分の半導体光活性層部分を
    除去して、上記第1電極膜の延長部分の少なくと
    も一部分を露出せしめ、次いで当該露出した一端
    の第1電極膜の延長部分を除く第1電極膜の延長
    部分に、隣接した発電領域の半導体光活性層上に
    被着された第2電極膜の延長部分を結合して隣接
    した発電領域を電気的に直列接続すると共に、一
    端の第1電極膜の延長部分及び他端の第2電極膜
    の延長部分より出力を取り出す出力取出部を形成
    することを特徴とする光起電力装置の製造方法。
JP60217656A 1985-09-30 1985-09-30 光起電力装置の製造方法 Granted JPS6276786A (ja)

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