JPH06112514A - Manufacture of photoelectric conversion semiconductor device - Google Patents
Manufacture of photoelectric conversion semiconductor deviceInfo
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- JPH06112514A JPH06112514A JP5040571A JP4057193A JPH06112514A JP H06112514 A JPH06112514 A JP H06112514A JP 5040571 A JP5040571 A JP 5040571A JP 4057193 A JP4057193 A JP 4057193A JP H06112514 A JPH06112514 A JP H06112514A
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Abstract
Description
【0001】この発明は、光照射により光起電力を発生
し得る接合を少なくとも1つ有するアモルファス半導体
を含む非単結晶半導体を透光性絶縁基板上に設けた光電
変換素子(単に素子ともいう)を複数個電気的に直列接
続して、高い電圧を発生させる光電変換装置の作製方法
に関する。The present invention relates to a photoelectric conversion element (also simply referred to as an element) in which a non-single crystal semiconductor including an amorphous semiconductor having at least one junction capable of generating a photoelectromotive force by light irradiation is provided on a translucent insulating substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a photoelectric conversion device in which a plurality of cells are electrically connected in series to generate a high voltage.
【0002】この発明は、マスクレス. プロセスであっ
てレーザスクライブ方式(以下LSという)を用い2つ
の素子を連結する連結部の製造方法に関する。The present invention relates to a method of manufacturing a connecting portion which connects two elements by using a laser scribing method (hereinafter referred to as LS) in a maskless process.
【0003】本発明の装置における素子の配置、大き
さ、形状は設計仕様によって決められる。しかし本発明
の内容を簡単にするため、以下の詳細な説明において
は、第1の素子の下側(基板側)の第1の電極と、その
右隣りに配置した第2の素子の第2の電極(半導体上即
ち基板から離れた側)とを電気的に直列接続させた場合
を基として記す。The layout, size and shape of the elements in the device of the present invention are determined by design specifications. However, in order to simplify the content of the present invention, in the following detailed description, the first electrode on the lower side (substrate side) of the first element and the second electrode of the second element arranged on the right side of the first electrode will be described. It is described based on the case where the electrode (on the semiconductor, that is, the side away from the substrate) is electrically connected in series.
【0004】かかる構成において、第1の素子および第
2の素子を連結するための第2の開溝は、非単結晶半導
体を除去しつつも、第1の素子の第1の電極である透光
性導電膜(以下CTFという)はLSにより除去せずに
作製した。その結果、第1の素子の第1の電極の上面に
第2の素子の第2の電極を構成する導電膜を延在させて
コンタクトせしめ、連結部を構成させたものである。In such a structure, the second open groove for connecting the first element and the second element is the transparent electrode which is the first electrode of the first element while removing the non-single-crystal semiconductor. The photoconductive film (hereinafter referred to as CTF) was produced without being removed by LS. As a result, the conductive film forming the second electrode of the second element is extended and brought into contact with the upper surface of the first electrode of the first element to form the connecting portion.
【0005】本発明は非単結晶半導体の上面に耐熱性、
低熱伝導率の導体例えばクロムを主成分とする金属また
は窒化珪素のごとき絶縁物を設け、これをマスクとして
その下の半導体を選択的にLSにより除去する際、CTF
は何等損傷を受けることなく作製が可能であるという事
実を用いて光電変換装置の連結部を作製したものであ
る。The present invention provides heat resistance on the upper surface of a non-single crystal semiconductor,
When a conductor having a low thermal conductivity, for example, a metal containing chromium as a main component or an insulator such as silicon nitride is provided and the semiconductor thereunder is selectively removed by LS, CTF is used.
Is a connection part of a photoelectric conversion device manufactured by utilizing the fact that it can be manufactured without any damage.
【0006】本発明の光電変換装置、特に薄膜型光電変
換装置にあっては、それぞれの薄膜層である電極用導電
性層、また半導体層はともにそれぞれ 500Å〜1μm、
0.2〜1.0 μmの薄さであり、LS方式を用いることに
より、コンピュータコントロール方式の自動マスク合わ
せ機構で作製することが可能なことが判明した。In the photoelectric conversion device of the present invention, particularly in the thin film photoelectric conversion device, the conductive layers for electrodes, which are thin film layers, and the semiconductor layers are both 500 Å to 1 μm,
It is 0.2 to 1.0 μm thin, and it has been found that it is possible to manufacture by an automatic mask alignment mechanism of a computer control system by using the LS system.
【0007】その結果、従来のマスク合わせ工程のかわ
りに本発明はマスクを全く用いないマスクレス工程であ
って、きわめて簡単かつ高精度であり、装置の製造コス
トの低下をもたらし、そのため500 円/Wの製造も可能
となり、その製造規模の拡大により100 〜200 円/Wも
可能になるというきわめて画期的な光電変換装置を提供
することにある。As a result, instead of the conventional mask aligning process, the present invention is a maskless process which does not use a mask at all, which is extremely simple and highly accurate, and leads to a reduction in the manufacturing cost of the device. An object of the present invention is to provide an extremely epoch-making photoelectric conversion device in which W can be manufactured, and the expansion of the manufacturing scale enables 100 to 200 yen / W.
【0008】以下に図面に従って本発明の詳細を示す。
図1は本発明の製造工程を示す縦断面図である。図面に
おいて絶縁表面を有する透光性基板(1) 例えばガラス板
(例えば厚さ0.6 〜2.2mm 例えば1.2mm 、長さ〔図面で
は左右方向〕60cm、巾20cm)透光性有機樹脂またはこの
樹脂上に窒化珪素膜が300 〜2000Åの厚さに形成された
複合有機樹脂を用いた。さらにこの上面に全面にわたっ
て透光性導電膜例えばITO(酸化インジューム酸化ス
ズ混合物、即ち酸化スズを酸化インジューム中に10重量
%添加した膜)(約1500Å)+SnO2(200 〜400 Å)ま
たは弗素等のハロゲン元素が添加された酸化スズを主成
分とする透光性導電膜(1500〜20000 Å)を真空蒸着
法、LPCVD法、プラズマCVD法またはスプレー法
により形成させた。The details of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a manufacturing process of the present invention. Translucent substrate having insulating surface in the drawing (1) For example, glass plate (eg, thickness 0.6 to 2.2 mm, eg 1.2 mm, length [left and right in the drawing] 60 cm, width 20 cm) translucent organic resin or resin A composite organic resin having a silicon nitride film formed to a thickness of 300 to 2000 Å was used. Further, a transparent conductive film such as ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide, that is, a film in which 10% by weight of tin oxide is added to indium oxide) (about 1500Å) + SnO 2 (200 to 400Å) or A transparent conductive film (1500 to 20000Å) containing tin oxide as a main component, to which a halogen element such as fluorine was added, was formed by a vacuum deposition method, an LPCVD method, a plasma CVD method or a spray method.
【0009】この後、YAGレーザ加工機(日本レーザ
製 波長1.06μmまたは0.58μm)により出力1〜3W
(焦点距離40mm)を加え、スポット径20〜70μmφ代表
的には50μφをマイクロコンピュータにより制御した。
さらにこの照射レーザ光を走査させて、スクライブライ
ンである第1の開溝(13)を形成させ、各素子間領域(3
1),(11)に第1の電極(2) を作製した。After that, a YAG laser beam machine (manufactured by Nippon Laser Co., Ltd., wavelength 1.06 μm or 0.58 μm) outputs 1-3 W.
(Focal length 40 mm) was added, and a spot diameter of 20 to 70 μm, typically 50 μφ, was controlled by a microcomputer.
Further, the irradiation laser light is scanned to form the first open groove (13) which is a scribe line, and the inter-element region (3
A first electrode (2) was prepared on (1) and (11).
【0010】この第1のLSにより形成された第1の開
溝(13)は、巾約50μm長さ20cm深さは第1のCTFの電
極それぞれを完全に切断して電気的に分離した。この
後、この電極(2) 開溝(13)の上面に公知のプラズマCV
D法または光CVD法により光照射により光起電力を発
生させる非単結晶半導体層(3) を0.2 〜1.0 μm代表的
には0.5 μmの厚さに形成させた。その代表例はP型半
導体(Six C1-x x=0.8 約100 Å)−I型アモルフ
ァスまたはセミアモルファスのシリコン半導体(約0.5
μm)−N型の微結晶(約500 Å)を有する半導体珪素
さらにこの上にSix C1-x x=0.9 約50Åを積層させ
て一つのPIN接合を有する非単結晶半導体、またはP
型半導体(Six C1-x )−I型、N型、P型Si半導
体−I型Six Ge1-x 半導体−N型Si半導体よりなる
2つのPIN接合と1つのPN接合を有するタンデム型
のPINPIN・・・・・PIN接合の半導体(3) であ
る。かかる非単結晶半導体(3) を第1の電極および開溝
のすべてを覆って全面にわたって均一の膜厚で形成させ
た。The first open groove (13) formed by the first LS has a width of about 50 μm and a length of 20 cm, and the electrodes of the first CTF are completely cut to electrically separate the electrodes. After this, a known plasma CV is formed on the upper surface of the groove (13) of the electrode (2).
A non-single crystal semiconductor layer (3) for generating a photoelectromotive force by light irradiation was formed by D method or photo CVD method to a thickness of 0.2 to 1.0 μm, typically 0.5 μm. A typical example is a P-type semiconductor (Si x C 1-x x = 0.8 about 100 Å) -I-type amorphous or semi-amorphous silicon semiconductor (about 0.5
μm) -Semiconductor silicon having N-type microcrystals (about 500 Å), and Si x C 1-x x = 0.9 about 50 Å stacked on the silicon, or a non-single-crystal semiconductor having one PIN junction, or P
Type semiconductor (Si x C 1-x ) -I type, N type, P type Si semiconductor-I type Si x Ge 1-x semiconductor - T type tandem having one PN junction composed of N type Si semiconductor Type PINPIN ... PIN junction semiconductor (3). The non-single-crystal semiconductor (3) was formed with a uniform film thickness over the entire surface, covering all of the first electrode and the trench.
【0011】さらにこの半導体上面にクロムを主成分と
する被膜(以下クロムという)(C)を電子ビ−ム蒸着法
により300 〜4000Åの厚さに作製した。このクロムは昇
華性であり熱伝導率が金属中でも低いものの代表例であ
る。さらに半導体にオーム接触をし、加えて室温〜150
℃の高温長期使用に安定のため電極─半導体界面での劣
化がないという特長を有する。Further, a film containing chromium as a main component (hereinafter referred to as chromium) (C) was formed on the upper surface of the semiconductor by an electron beam vapor deposition method to a thickness of 300 to 4000 Å. This chromium is a typical example of one that is sublimable and has a low thermal conductivity among metals. Further, make ohmic contact with the semiconductor, and add room temperature to 150
Since it is stable at high temperatures of ℃ for long-term use, it does not deteriorate at the electrode-semiconductor interface.
【0012】次に、図1(B)に示されるごとく、第1
の開溝(13)の左方向側(第1の素子側)にわたって第2
の開溝(18)を第2のLS工程により形成させた。この第
2の開溝は第2の素子(11)の第1の電極の側面(16)より
30μm以上左側であればよく、30〜200 μm第1の素子
側にシフトさせた。即ち第1の素子の第1の電極位置上
にわたって設け、第1の電極の一部(9) が製造上のマー
ジンを与えるため残存させていることが特徴である。か
くのごとき構造、即ち、CTF(2) ─半導体(3) ─クロ
ムにおいて、珪素を主成分とする半導体は昇華性を有
し、この上のクロムは耐熱性、耐酸化性を有する。加え
てレーザ光に対する反射光が少ないため、照射光により
クロム自体とその下の半導体をも十分高い温度に昇温さ
せることができる。また熱伝導率が低いため、この熱を
横方向に伝播して放散してしまうことがあり、そして照
射部での珪素を気化温度以上として気化させ、はじける
ように外に飛び散る。この時、珪素よりも気化しにくい
CTFはそのままその下に表面を露呈して残存してい
る。加えて珪素の気化の気化熱によりこの裏面が露呈
(8) しCTFは温度により変質してしまうことがなかっ
た。かくして図1に示すごとく、CTF(2) の上面(8)
を露呈させることが可能となった。Next, as shown in FIG. 1B, the first
The second groove over the left side (first element side) of the open groove (13) of
The open groove (18) was formed by the second LS process. This second groove is formed from the side surface (16) of the first electrode of the second element (11).
It is only required to be on the left side of 30 μm or more, and it is shifted to the first element side of 30 to 200 μm. That is, it is characterized in that it is provided over the position of the first electrode of the first element, and a part (9) of the first electrode is left so as to give a manufacturing margin. In such a structure, that is, in CTF (2)-semiconductor (3)-chromium, the semiconductor containing silicon as a main component has sublimation property, and chromium on this has heat resistance and oxidation resistance. In addition, since the reflected light with respect to the laser light is small, the irradiation light can raise the temperature of the chromium itself and the semiconductor therebelow to a sufficiently high temperature. In addition, since the heat conductivity is low, this heat may be laterally propagated and dissipated, and silicon in the irradiation portion is vaporized to a temperature equal to or higher than the vaporization temperature and splashes outwardly. At this time, CTF, which is less likely to be vaporized than silicon, remains as it is by exposing the surface thereunder. In addition, this backside is exposed due to the heat of vaporization of silicon vaporization.
(8) The CTF was not altered by the temperature. Thus, as shown in FIG. 1, the upper surface (8) of the CTF (2)
It became possible to expose.
【0013】かくして第2の開溝(18)を、図1(B)に
示されるごとく、第1の素子(31)の第1の電極(37)の内
部(9) に入って作製した。この図面では第1および第2
の開溝(13),(18) の中心間を100 μmずらしている。か
くして第2の開溝(18)は第1の電極の上表面(8) を露呈
させた。もちろん、LSにおける平均出力を大きくして
このCTFをも除去してしまうことによりCTFの側表
面または側表面と上表面端部と1〜5μmの巾で露呈さ
せることも可能である。さらにこの基板を希弗酸(48%
HFを10倍の水で希釈した1 /10HFをここでは用い
た)にて10秒〜1分代表的には30秒間超音波を加えてエ
ッチングしてもよい。Thus, the second open groove (18) was formed in the inside (9) of the first electrode (37) of the first element (31) as shown in FIG. 1 (B). In this drawing, the first and second
The centers of the open grooves (13) and (18) are shifted by 100 μm. Thus the second groove (18) exposed the upper surface (8) of the first electrode. Of course, it is also possible to expose the CTF to the side surface or the side surface and the upper surface end portion with a width of 1 to 5 μm by increasing the average output in the LS and removing the CTF. Furthermore, dilute hydrofluoric acid (48%
1/10 HF, which is obtained by diluting HF with 10 times water, is used here) for 10 seconds to 1 minute, typically 30 seconds for ultrasonic wave may be applied for etching.
【0014】即ち、従来より公知のごとく、単純に半導
体上に何等の耐熱性材料の形成をせずにLSを行った場
合、大気中の酸素と珪素とが反応し、加えてCTFの表
面がCTFと低級酸化珪素との混合化合物とにより絶縁
性になってしまうため、良好なコンタクトを作ることが
できない。しかし、本発明は実験的に見いだしたもの
で、この半導体上にクロムの如き断熱し低熱伝導度によ
る保温性が大きく、かつ耐熱性の非酸化性材料を形成し
ておくと、LSによる化学反応が珪素とCTFとの間で
起きず、熱により珪素のみを選択的に気化させることが
条件によって可能であることが判明した。That is, as is conventionally known, when LS is performed without simply forming any heat-resistant material on the semiconductor, oxygen in the atmosphere reacts with silicon, and the surface of the CTF is A good contact cannot be made, because the mixture of CTF and the compound of lower silicon oxide makes it insulating. However, the present invention has been found out experimentally. When a heat-resistant non-oxidizing material such as chromium having a high heat insulating property and a low thermal conductivity is formed on this semiconductor, a chemical reaction by LS occurs. It did not occur between silicon and CTF, and it was found that it is possible to selectively vaporize only silicon by heat depending on the conditions.
【0015】このため、CTF上面も実質的に何等の損
傷もなく、導電性を有せしめることが可能になった。加
えて、図1においては、このクロムをそのまま残存さ
せ、第2の電極の一部を構成させた。さらにこの上面に
図1(C)に示されるごとく、裏面の第2の電極(6) お
よび連結部(コネクタ)(30)を形成した。この連結部を
構成させる導体としては、導電性酸化膜(以下COとい
う)(45),(45')を形成した。このCO(7) として、ここ
ではITO(酸化インジューム酸化スズを主成分とする
混合物(45)を形成した。このCOとして酸化インジュー
ムを主成分として形成させることも可能である。このI
TOを500 〜3000Å例えば1500Åの厚さに電子ビーム蒸
着法、CVD法、PCVD法で形成せしめると、他の金
属に比べて被膜形成の際きわめてまわりこみが起きやす
い。このため第2の開溝(18)の内部に十分入り、CTF
(37)の底面(8) と電気的によく連結させコンタクト構成
が可能となった。即ちCOはこのコネクタ(30)を構成す
る導体が最初から酸化物としての化合物を構成している
ため、半導体(3) 中に連結部によりマイグレイトするこ
とがなく、またCTF(37)とCO(30)との界面に酸化反
応により絶縁物が作製されることなく高信頼性を有せし
めることができた。このCO上にニッケルを100 〜1000
Åの厚さに真空蒸着をさせ外部接続を促進することは有
効である。Therefore, the upper surface of the CTF can be made to have conductivity without any damage. In addition, in FIG. 1, this chrome was left as it was, and a part of the second electrode was formed. Further, as shown in FIG. 1C, a second electrode (6) and a connecting portion (connector) (30) on the back surface were formed on the upper surface. Conductive oxide films (hereinafter referred to as CO) (45) and (45 ') were formed as the conductors forming the connecting portion. As this CO (7), here, a mixture (45) containing ITO (indium oxide tin oxide as a main component) was formed. It is also possible to form indium oxide as a main component as this CO.
If TO is formed to a thickness of 500 to 3000Å, for example 1500Å, by electron beam evaporation, CVD, or PCVD, a wraparound is more likely to occur during film formation than other metals. For this reason, the CTF is sufficiently inserted into the second groove (18),
It was possible to form a contact structure by making good electrical connection with the bottom surface (8) of (37). That is, since the conductor which constitutes the connector (30) constitutes a compound as an oxide from the beginning, CO does not migrate through the connecting portion in the semiconductor (3), and the CTF (37) and CO It was possible to provide high reliability without producing an insulator at the interface with (30) due to the oxidation reaction. Nickel 100-1000 on this CO
It is effective to vacuum-deposit to a thickness of Å to promote external connection.
【0016】本発明の実施例において、クロムの下の半
導体との界面に反射性金属の銀、アルミニュームを50〜
500 Åの厚さに薄く形成させ、光電変換装置の変換効率
の向上を図るのは有効であった。次に本発明において
は、この第2の電極を構成させるため、第3の開溝(20)
を第1の素子領域(31)にわたって設けた。即ち、第1の
素子の開放電圧が発生する電極(39),(38) 間の電気的分
離をレーザ光(20〜100 μmφ代表的には50μmφ)を
第2の開溝(18)より約50μ離間せしめて形成させた。即
ち第3の開溝(20)の中心は第2の開溝(30)の中心に比べ
て30〜200 μm代表的には100 μmの深さに第1の素子
側にわたって設けている。かくのごとく第2の電極(4)
を第3のLSのレーザ光を上方より照射して切断分離し
て開溝(20)を形成した場合を示している。かかる第3の
開溝においても耐熱性導体のクロム(46)により珪素に加
えられた熱エネルギをとじこめるため、第2の開溝の形
成と同時に半導体のすべてが除去され、第1の電極の表
面が露呈される。この時、珪素の気化がはじけるように
行われるため、第3の開溝の半導体の側周辺は多結晶化
してショートすることなく正常に素子(31)を作ることが
可能となった。この半導体の露呈として側面を酸化して
パッシベイションをすることは有効である。かくして図
1(C)に示されるごとく、複数の素子(31),(11) を連
結部(12)で直列接続する光電変換装置を作ることができ
た。In an embodiment of the present invention, a reflective metal such as silver or aluminum is used at the interface with the semiconductor under the chromium.
It was effective to reduce the thickness to 500 Å to improve the conversion efficiency of the photoelectric conversion device. Next, in the present invention, in order to form this second electrode, the third groove (20) is formed.
Over the first element region (31). That is, the laser beam (20 to 100 μmφ, typically 50 μmφ) is separated from the second open groove (18) by electrical separation between the electrodes (39) and (38) where the open circuit voltage of the first element is generated. The layers were formed with a spacing of 50μ. That is, the center of the third groove (20) is provided at a depth of 30 to 200 μm, typically 100 μm, over the first element side as compared with the center of the second groove (30). Second electrode (4)
Shows the case where the open groove (20) is formed by irradiating the third LS laser beam from above and cutting and separating. In the third groove as well, since the heat energy applied to silicon is trapped by the heat-resistant conductor chromium (46), all the semiconductor is removed at the same time when the second groove is formed, and the surface of the first electrode is removed. Is exposed. At this time, since the vaporization of silicon is performed so as to burst, the periphery of the third trench on the semiconductor side becomes polycrystalline and the element (31) can be normally formed without causing a short circuit. As exposure of this semiconductor, it is effective to oxidize the side surface and passivate it. Thus, as shown in FIG. 1C, a photoelectric conversion device in which a plurality of elements (31) and (11) are connected in series at the connecting portion (12) can be manufactured.
【0017】図1(D)はさらに本発明を光電変換装置
として完成させんとしたものであり、即ちパッシベイシ
ョン膜としてプラズマ気相法により窒化珪素膜(21)を50
0 〜2000Åの厚さに均一に形成させ、湿気等の吸着によ
る各素子間のリーク電流の発生をさらに防いだ。FIG. 1D shows the photoelectric conversion device of the present invention completed, that is, a silicon nitride film 21 is formed as a passivation film by a plasma vapor phase method.
A uniform thickness of 0 to 2000Å was formed to further prevent the generation of leak current between each element due to adsorption of moisture.
【0018】さらに外部引出し端子を周辺部(5) にて設
けた。これらにポリイミド、ポリアミド、カプトンまた
はエポキシ等の有機樹脂(22)を充填した。かくして照射
光(10)により発生した光起電力は底面コンタクトより矢
印(32)のごとく第1の素子の第1の電極より第2の素子
の第2の電極に流れ、直列接続をさせることができた。
そして、セグメントが10.3%(1.05cm)の変換効率を有
する場合、10cm×10cmのパネルにて8.6 %(理論的には
9.4 %になるが、12段連結の抵抗により実効変換効率が
低下した)(AMl〔100mW /cm2 〕)にて、0.83Wの
出力電力を有せしめることができた。さらにこのパネル
を150 ℃の高温放置テストを行うと1000時間を経て10%
以下例えばパネル数20枚にて最悪4%、X=1.5 %の低
下しかみられなかった。これは従来のマスク方式を用い
て信頼性テストを同一条件にて行う時、10時間で動作不
能パネル数が16枚も発生してしまうことを考えると、驚
異的な値であった。Further, an external lead terminal is provided at the peripheral portion (5). These were filled with an organic resin (22) such as polyimide, polyamide, Kapton or epoxy. Thus, the photoelectromotive force generated by the irradiation light (10) flows from the bottom contact to the second electrode of the second element from the first electrode of the first element as shown by the arrow (32), and can be connected in series. did it.
And if the segment has a conversion efficiency of 10.3% (1.05 cm), it is 8.6% (theoretically) on a 10 cm x 10 cm panel.
Although it was 9.4%, the effective conversion efficiency decreased due to the resistance of 12-stage connection) (AMl [100 mW / cm 2 ]), and it was possible to have an output power of 0.83 W. Furthermore, when this panel is subjected to a high temperature storage test of 150 ° C, it will be 10% after 1000 hours.
For example, with 20 panels, the worst was 4% and X = 1.5%. This was a surprising value, considering that when the reliability test is performed under the same conditions using the conventional mask method, the number of inoperable panels reaches 16 in 10 hours.
【0019】図2は本発明の他の光電変換装置の作製方
法を示す。その工程を図1と対応させて略記する。図2
(A)において、基板(1) 上のCTF(2) 第1の開溝、
さらに非単結晶半導体を図1と同様の方法にて作製し
た。次に図1(A)において、レ−ザ光の熱をため込む
材料であって、即ち熱伝導率が低く半導体と反応しにく
い材料をこの上面に被膜(4) として形成した。被膜(4)
は導体においてはクロムを主成分とする金属を電子ビ−
ム蒸着法、絶縁体においては窒化珪素をプラズマ気相法
により形成した。さらに図1(B)と同様にLSにより第
2の開溝(18)を形成し、第1の電極(37)の表面(8) を露
呈させた。加えて図2(B)に示すごとき被膜(4) をエ
ッチング法により除去した。クロムのエッチングは硝
酸、第2セリューム、アンモニュームと過塩素酸と水と
の混合液により、また窒化珪素のエッチングに熱燐酸に
より実施した。かくして図2(B)を得た。FIG. 2 shows a method of manufacturing another photoelectric conversion device of the present invention. The process is abbreviated in correspondence with FIG. Figure 2
In (A), the CTF (2) first open groove on the substrate (1),
Further, a non-single crystal semiconductor was manufactured by a method similar to that in FIG. Next, in FIG. 1 (A), a material for accumulating the heat of laser light, that is, a material having a low thermal conductivity and hardly reacting with a semiconductor was formed as a coating film (4) on this upper surface. Coating (4)
In the conductor, a metal containing chromium as a main component is used as an electron beam.
In the vapor deposition method and the insulator, silicon nitride was formed by the plasma vapor phase method. Further, as in FIG. 1 (B), a second open groove (18) was formed by LS to expose the surface (8) of the first electrode (37). In addition, the coating film (4) as shown in FIG. 2 (B) was removed by the etching method. The etching of chromium was carried out with a mixed solution of nitric acid, second ceramium, ammonium and perchloric acid and water, and the etching of silicon nitride was carried out with hot phosphoric acid. Thus, FIG. 2B was obtained.
【0020】さらにこの上面に第2の電極として導電性
酸化物(45),(45')をITOの電子ビーム蒸着法により作
製した。さらにクロムを主成分とする金属(46),(46')を
作製した。クロムの代わりにアルミニューム、銀のごと
きクロムよりも導電性を有する反射性金属をその上面に
窒化珪素絶縁膜として形成してもよい。かかる後、図2
(C)に示すごとき第3の開溝を形成した。するとこの
第3の開溝(20)は半導体を損傷させることなく近傍を選
択的に除去することができた。加えてこの表面により半
導体の開溝上部が薄く酸化され、酸化で絶縁物(34)のパ
ッシベイションが可能となった。Further, conductive oxides (45) and (45 ') were formed as a second electrode on this upper surface by an electron beam evaporation method of ITO. Further, metals (46) and (46 ') containing chromium as a main component were prepared. Instead of chromium, a reflective metal such as aluminum or silver, which is more conductive than chromium, may be formed on the upper surface as a silicon nitride insulating film. After that, FIG.
A third open groove as shown in (C) was formed. Then, the vicinity of the third open groove (20) could be selectively removed without damaging the semiconductor. In addition, this surface thinly oxidizes the upper part of the trench of the semiconductor, and the oxidation enables passivation of the insulator (34).
【0021】さらに図2(D)は、図1(D)に示す図
面とパッシベイション用窒化珪素膜およびコーティング
絶縁膜(22)を作製した。またこのパネル例えば40cm×60
cmまたは60cm×20cm, 40cm×120cm を2ケ、4ケまたは
1ケをアルミサッシまたは炭素繊維枠内に組み合わせる
ことによりパッケージされ、120cm ×40cmのNEDO規格の
大電力用のパネルを設けることが可能である。 またこ
のNEDO規格のパネルはシ−フレックスにより弗素系
保護膜を本発明の光電変換装置の反射面側(図面では上
側)にはりあわせて合わせ、風圧、雨等に対し機械強度
の増加を図ることも有効である。2D, the drawing shown in FIG. 1D and the silicon nitride film for passivation and the coating insulating film (22) were prepared. Also, this panel, for example, 40 cm x 60
cm or 60cm x 20cm, 40cm x 120cm are packaged by combining 2 pieces, 4 pieces or 1 piece in an aluminum sash or carbon fiber frame, and a 120cm x 40cm NEDO standard high power panel can be provided. Is. Further, in this NEDO standard panel, a fluorine-based protective film is attached to the reflection surface side (upper side in the drawing) of the photoelectric conversion device of the present invention by seaflex to increase mechanical strength against wind pressure, rain, etc. Is also effective.
【0022】実施例1 図1の図面に従ってこの実施例を示す。即ち透光性基板
(1) として化学強化ガラス厚さ1.1mm 、長さ10cm、巾10
cmを用いた。さらにその上にテクスチャー化(繊維構造
を有する)されたCTFをITO1600Å+SnO2300Å
を電子ビーム蒸着法により作製した。さらにこの後、第
1の開溝をスポット径50μm、出力1WのYAGレーザ
をマイクロコンピュータにより制御して3m/分の走査
速度にて作製した。さらにパネルの端部をレーザ光出力
1Wにて第1の電極用半導体をガラス端より1.5 mm内側で
長方形に走査し(図1(13') に対応) パネルの枠と素子
との電気的短絡を防止した。素子領域(31),(11) は8mm
巾とした。この後公知のPCVD法により図2に示した
PIN接合を1つ有する非単結晶半導体を作製した。そ
の厚さは約0.6 μmであった。さらに、クロム(4) を電
子ビーム蒸着法により3000Åの厚さに作製した。かかる
後、第1の開溝より100 μm第1の素子(31)をシフトさ
せて、スポット径50μmφにて出力1Wにて大気中にて
LSにより第2の開溝(18)を図1(B)に示すごとく作
製した。さらにこの基板全体を1/10HFに30秒浸し、
開溝部の酸化物絶縁物を除去し、CTFの表面(8) を露
呈させた。さらにこの全体にCOとしてITOを電子ビ
ーム蒸着法により平均膜厚1050Åに、電子ビーム蒸着法
により作製して、第2の電極(38),(39) の一部(45),(4
5')を形成させ、加えてコネクタ(30)を構成せしめた。Embodiment 1 This embodiment will be described with reference to the drawing of FIG. That is, a transparent substrate
(1) Chemically tempered glass thickness 1.1 mm, length 10 cm, width 10
cm was used. On top of that, a textured CTF (having a fiber structure) is added to ITO 1600Å + SnO 2 300 Å
Was manufactured by an electron beam evaporation method. After that, the first open groove was manufactured at a scanning speed of 3 m / min by controlling a YAG laser having a spot diameter of 50 μm and an output of 1 W by a microcomputer. Laser light output from the edge of the panel
At 1 W, the first electrode semiconductor was scanned in a rectangle 1.5 mm inside the glass edge (corresponding to FIG. 1 (13 ')) to prevent electrical short circuit between the panel frame and the device. Element area (31), (11) is 8mm
Width After that, a non-single crystal semiconductor having one PIN junction shown in FIG. 2 was manufactured by a known PCVD method. Its thickness was about 0.6 μm. Furthermore, chromium (4) was prepared by electron beam evaporation to a thickness of 3000Å. After that, the first element (31) is shifted by 100 μm from the first groove, and the second groove (18) is formed by LS in the atmosphere at an output of 1 W with a spot diameter of 50 μmφ as shown in FIG. It was prepared as shown in B). Further, soak the whole substrate in 1/10 HF for 30 seconds,
The oxide insulator in the groove was removed to expose the surface (8) of CTF. Further, ITO was used as CO on the whole by electron beam vapor deposition to form an average film thickness of 1050Å by electron beam vapor deposition, and part of the second electrodes (38), (39) (45), (4)
5 ') was formed and in addition the connector (30) was constructed.
【0023】さらに第3の開溝(20)を同様に第3のLS
により第2の開溝(18)より100 μmのわたり深さに第1
の素子(31)側にシフトして形成させ、図2(C)を得
た。レーザ光は出力1Wとし、他は第2の開溝の作製と
同一条件とした。この後、パッシベイション膜(21)をP
CVD法により窒化珪素膜を1000Åの厚さに200 ℃の温
度にて作製した。すると10cm×10cmのパネルに12段の素
子を連結し、有効面積88%を作ることができた。パネル
の実効効率としてAMl(100mW/cm2 )にて8.6 %、
出力0.83Wを得ることができた。Further, the third open groove (20) is similarly provided with the third LS.
To the depth of 100 μm from the second groove (18)
2C was formed by shifting to the element (31) side of FIG. The output of the laser light was 1 W, and the other conditions were the same as those for producing the second groove. After this, passivation film (21) is
A silicon nitride film was formed by the CVD method to a thickness of 1000Å at a temperature of 200 ° C. Then, 12 layers of elements were connected to a 10 cm x 10 cm panel, and an effective area of 88% could be made. The effective efficiency of the panel is 8.6% at AMl (100mW / cm 2 ),
We were able to obtain an output of 0.83W.
【0024】本発明における透光性基板(1) として透光
性有機樹脂例えば住友ベークライト社のスミラート1100
を用い、さらに、上側も保護用有機樹脂(22)を重合わせ
ることにより、有機樹脂シートの間に光電変換装置をは
さむ構造とすることができ、可曲性を有し、きわめて安
価で多量生産が可能になった。本発明における第2の開
溝は非単結晶半導体の金属を除去した。しかしこれを一
部とした開孔により、またはパネルの周辺部の半導体を
残し、内部にのみ開溝を形成して連結部の周辺部でのそ
れぞれの素子間のショートを防ぐ構成にさせることは有
効である。As the transparent substrate (1) of the present invention, a transparent organic resin such as Smirato 1100 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
In addition, by stacking the protective organic resin (22) on the upper side as well, it is possible to have a structure in which the photoelectric conversion device is sandwiched between the organic resin sheets, and it has flexibility, is extremely inexpensive, and is mass-produced. Became possible. The second open groove in the present invention removes the metal of the non-single crystal semiconductor. However, it is not possible to form a part of the hole or leave the semiconductor in the peripheral part of the panel and form an open groove only inside so as to prevent a short circuit between the elements in the peripheral part of the connecting part. It is valid.
【0025】図1〜図2において、光入射は下側の透光
性絶縁基板よりとした。しかし本発明はその光入射側を
下側に限定することなく、上側の電極をITOとして上
側より光照射を行うことも可能であり、また基板もガラ
ス基板ではなく可曲性透光性有機樹脂基板を用いること
は可能である。In FIGS. 1 and 2, light is incident from the lower transparent insulating substrate. However, in the present invention, the light incident side is not limited to the lower side, and it is possible to perform light irradiation from the upper side using ITO for the upper electrode, and the substrate is not a glass substrate but a flexible light-transmitting organic resin. It is possible to use a substrate.
【図1】本発明の光電変換装置の製造工程を示す縦断面
図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of a photoelectric conversion device of the present invention.
【図2】本発明の光電変換装置の製造工程を示す縦断面
図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a manufacturing process of the photoelectric conversion device of the present invention.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年3月2日[Submission date] March 2, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は非単結晶半導体を用い
た光電変換装置の作製方法に関する。この発明は、光照
射により光起電力を発生し得る接合を少なくとも1つ有
するアモルファス半導体を含む非単結晶半導体を透光性
絶縁基板上に設けた光電変換素子(単に素子ともいう)
を複数個電気的に直列接続して、高い電圧を発生させる
光電変換装置の作製方法に関する。 This invention uses a non-single crystal semiconductor.
And a method for manufacturing a photoelectric conversion device. This invention relates to a photoelectric conversion element (also simply referred to as an element) in which a non-single crystal semiconductor including an amorphous semiconductor having at least one junction capable of generating a photoelectromotive force by light irradiation is provided on a translucent insulating substrate.
The present invention relates to a method for manufacturing a photoelectric conversion device in which a plurality of cells are electrically connected in series to generate a high voltage.
【0002】またこの発明は、マスクレス・プロセスで
あってレーザスクライブ方式を用い2つの素子を連結す
る連結部の製造方法に関する。The present invention also relates to a method of manufacturing a connecting portion which connects two elements using a laser scribing method in a maskless process.
【0003】[0003]
【従来の技術】従来、レーザスクライブにより光電変換
装置を作製するに際し、その有効面積を大きくして変換
効率を向上させるために、第1の電極に形成された開溝
と第1の電極上の半導体に形成された開溝、あるいは第
1の電極上の半導体に形成された開溝と第2の電極に形
成された開溝は、その開溝間の距離を非常に小さくして
いた。 2. Description of the Related Art Conventionally, photoelectric conversion is performed by laser scribing.
When making a device, change its effective area by increasing it
Grooves formed in the first electrode to improve efficiency
And an opening formed in the semiconductor on the first electrode, or
The groove formed in the semiconductor on the first electrode and the second electrode
The formed grooves have a very small distance between them.
I was there.
【0004】しかしこのような小さな間隔ではレーザ光
のスポット径が少し大きくなるとショートやリークを発
生しやすく、量産には不向きであった。 However, at such a small interval, the laser beam
If the spot diameter of the
It was easy to grow and was not suitable for mass production.
【0005】[0005]
【発明の目的】本願発明はレーザスクライブによる作製
に適した光電変換半導体装置の作製方法を提供すること
を目的とする。 OBJECT OF THE INVENTION The present invention is manufactured by laser scribing.
To provide a method for manufacturing a photoelectric conversion semiconductor device suitable for
With the goal.
【0006】[0006]
【発明の構成】上記の目的を達成するために、本願発明
は絶縁基板上に複数個の光電変換素子を電気的に直列に
連結せしめて配設した光電変換装置であって、該光電変
換装置は、前記絶縁基板上に形成された第1の導電膜
と、該第1の導電膜を前記光電変換素子の各々の第1の
電極とするための第1の開溝と、前記導電膜を覆ってP
IN接合を少なくとも1つ有する非単結晶半導体と、該
半導体を前記複数の光電変換素子の各々の半導体とする
ための第2の開溝と、前記非単結晶半導体上に第2の導
電膜と、該導電膜を前記複数の光電変換素子の各々の第
2の電極とするための第3の開溝とを有し、前記第2の
開溝は前記第1の開溝の側面より30μm以上離れて設
けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention
Is a series of photoelectric conversion elements electrically connected on an insulating substrate.
A photoelectric conversion device arranged in a linked manner, the photoelectric conversion device comprising:
The exchange device includes a first conductive film formed on the insulating substrate.
And connecting the first conductive film to the first conductive film of each of the photoelectric conversion elements.
A first open groove for forming an electrode and P for covering the conductive film
A non-single crystal semiconductor having at least one IN junction;
A semiconductor is each semiconductor of the plurality of photoelectric conversion elements.
And a second trench on the non-single-crystal semiconductor for
And a conductive film, and the conductive film is connected to each of the plurality of photoelectric conversion elements.
And a third groove for forming the second electrode,
The groove is provided at a distance of 30 μm or more from the side surface of the first groove.
It is characterized by being scraped.
【0007】また本願発明は絶縁基板上に複数個の光電
変換素子を電気的に直列に連結せしめて配設した光電変
換装置であって、該光電変換装置は、前記絶縁基板上に
形成された第1の導電膜と、該第1の導電膜を前記光電
変換素子の各々の第1の電極とするための第1の開溝
と、前記導電膜を覆ってPIN接合を少なくとも1つ有
する非単結晶半導体と、該半導体を前記複数の光電変換
素子の各々の半導体とするための第2の開溝と、前記非
単結晶半導体上に第2の導電膜と、該導電膜を前記複数
の光電変換素子の各々の第2の電極とするための第3の
開溝とを有し、前記第3の開溝の中心と前記第2の開溝
の中心との距離が30μm以上であることを特徴として
いる。 The invention of the present application also provides a plurality of photoelectric devices on an insulating substrate.
A photoelectric conversion device in which conversion elements are electrically connected in series and arranged.
A photoelectric conversion device, wherein the photoelectric conversion device is on the insulating substrate.
The formed first conductive film and the first conductive film are
First open groove for forming a first electrode of each of the conversion elements
And has at least one PIN junction covering the conductive film.
And a plurality of photoelectric conversions of the non-single crystal semiconductor
A second groove for forming each semiconductor of the device,
A second conductive film and a plurality of the conductive films on the single crystal semiconductor.
The third electrode for forming the second electrode of each photoelectric conversion element of
An opening, and a center of the third opening and the second opening.
Characterized by a distance of 30 μm or more from the center of
There is.
【0008】上記の構成によりレーザ光による光電変換
装置の作製方法であって、作製する光電変換装置の直列
接続を形成する連結部におけるリークおよびショートを
激減させることができ、これにより多量生産にも向いた
光電変換装置を作製することができた。以下に本発明の
実施例を示す。 With the above structure, photoelectric conversion by laser light is performed.
A method for manufacturing a device, comprising a series of photoelectric conversion devices to be manufactured.
Avoid leaks and shorts at the connections that form the connection
It can be drastically reduced, which makes it suitable for mass production.
A photoelectric conversion device could be manufactured. The present invention is described below.
An example is shown.
【0009】[0009]
【実施例】〔実施例1〕本発明の装置における素子の配
置、大きさ、形状は設計仕様によって決められる。しか
し本発明の内容を簡単にするため、以下の詳細な説明に
おいては、第1の素子の下側(基板側)の第1の電極
と、その右隣りに配置した第2の素子の第2の電極(半
導体上即ち基板から離れた側)とを電気的に直列接続さ
せた場合を基として記す。[Embodiment 1] The arrangement, size, and shape of elements in the device of the present invention are determined by design specifications. However, in order to simplify the content of the present invention, in the following detailed description, the first electrode on the lower side (substrate side) of the first element and the second electrode of the second element arranged on the right side of the first electrode will be described. It is described based on the case where the electrode (on the semiconductor, that is, the side away from the substrate) is electrically connected in series.
【0010】かかる構成において、第1の素子および第
2の素子を連結するための第2の開溝は、非単結晶半導
体を除去しつつも、第1の素子の第1の電極である透光
性導電膜はレーザスクライブにより除去せずに作製し
た。その結果、第1の素子の第1の電極の上面に第2の
素子の第2の電極を構成する導電膜を延在させてコンタ
クトせしめ、連結部を構成せしめた。In such a structure, the second opening for connecting the first element and the second element is the transparent electrode which is the first electrode of the first element while removing the non-single crystal semiconductor. The photoconductive film was produced without being removed by laser scribing . As a result, the upper surface of the first electrode of the first element by extending the conductive film forming the second electrode of the second element allowed contact was allowed constituting the connecting portion.
【0011】光電変換装置、特に薄膜型光電変換装置に
あっては、それぞれの薄膜層である電極用導電性層、ま
た半導体層はともにそれぞれ 500Å〜1μm、0.2 〜1.
0 μmの薄さであり、レーザスクライブ方式を用いるこ
とにより、コンピュータコントロール方式の自動マスク
合わせ機構で作製することが可能である。In a photoelectric conversion device, particularly in a thin film type photoelectric conversion device, the conductive layers for electrodes, which are thin film layers, and the semiconductor layer are respectively 500Å to 1 μm and 0.2 to 1.
0 [mu] m is the thinness, by using a laser scribing method, it is possible to produce an automatic mask alignment mechanism of the computer control system.
【0012】本発明はレーザスクライブによるものであ
り、マスクを全く用いないマスクレス工程であって、き
わめて簡単かつ高精度であり、装置の製造コストの低下
をもたらし、そのため500 円/Wの製造も可能となり、
その製造規模の拡大により100 〜200 円/Wも可能にな
るというきわめて画期的な光電変換装置を提供すること
ができる。The present invention is based on laser scribing.
This is a maskless process that uses no mask, is extremely simple and highly accurate, and reduces the manufacturing cost of the device. Therefore, it is possible to manufacture 500 yen / W.
It is possible to provide an extremely epoch-making photoelectric conversion device in which the production scale can be increased to 100 to 200 yen / W.
【0013】本実施例では非単結晶半導体の上面に耐熱
性、低熱伝導率の導体例えばクロムを主成分とする金属
または窒化珪素のごとき絶縁物を設け、これをマスクと
してその下の半導体を選択的にレーザスクライブにより
除去する際、透光性導電膜は何等損傷を受けることなく
作製が可能であるという事実を用いて光電変換装置の連
結部を作製した。In this embodiment , a heat-resistant, low thermal conductivity conductor such as a metal containing chromium as a main component or an insulator such as silicon nitride is provided on the upper surface of a non-single-crystal semiconductor, and this is used as a mask to select the semiconductor below. The connecting portion of the photoelectric conversion device was manufactured by utilizing the fact that the transparent conductive film can be manufactured without any damage when the film is removed by laser scribing .
【0014】以下に図面に従って本発明の詳細を示す。
図1は本発明の製造工程を示す縦断面図である。図面に
おいて絶縁表面を有する透光性基板(1) 例えばガラス板
(例えば厚さ0.6 〜2.2mm 例えば1.2mm 、長さ〔図面で
は左右方向〕60cm、巾20cm)透光性有機樹脂またはこの
樹脂上に窒化珪素膜が300 〜2000Åの厚さに形成された
複合有機樹脂を用いた。さらにこの上面に全面にわたっ
て透光性導電膜例えばITO(酸化インジューム酸化ス
ズ混合物、即ち酸化スズを酸化インジューム中に10重量
%添加した膜)(約1500Å)+SnO2(200 〜400 Å)ま
たは弗素等のハロゲン元素が添加された酸化スズを主成
分とする透光性導電膜(1500〜20000 Å)を真空蒸着
法、LPCVD法、プラズマCVD法またはスプレー法
により形成させた。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a manufacturing process of the present invention. Translucent substrate having insulating surface in the drawing (1) For example, glass plate (eg, thickness 0.6 to 2.2 mm, eg 1.2 mm, length [left and right in the drawing] 60 cm, width 20 cm) translucent organic resin or resin A composite organic resin having a silicon nitride film formed to a thickness of 300 to 2000 Å was used. Further, a transparent conductive film such as ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide, that is, a film in which 10% by weight of tin oxide is added to indium oxide) (about 1500Å) + SnO 2 (200 to 400Å) or A transparent conductive film (1500 to 20000Å) containing tin oxide as a main component, to which a halogen element such as fluorine was added, was formed by a vacuum deposition method, an LPCVD method, a plasma CVD method or a spray method.
【0015】この後、YAGレーザ加工機(日本レーザ
製 波長1.06μmまたは0.58μm)により出力1〜3W
(焦点距離40mm)を加え、スポット径20〜70μmφ代表
的には50μφをマイクロコンピュータにより制御した。
さらにこの照射レーザ光を走査させて、スクライブライ
ンである第1の開溝(13)を形成させ、各素子間領域(3
1),(11)に第1の電極(2) を作製した。Thereafter, the output is 1 to 3 W by a YAG laser beam machine (wavelength 1.06 μm or 0.58 μm manufactured by Nippon Laser Co., Ltd.)
(Focal length 40 mm) was added, and a spot diameter of 20 to 70 μm, typically 50 μφ, was controlled by a microcomputer.
Further, the irradiation laser light is scanned to form the first open groove (13) which is a scribe line, and the inter-element region (3
A first electrode (2) was prepared on (1) and (11).
【0016】この第1のレーザスクライブにより形成さ
れた第1の開溝(13)は、巾約50μm長さ20cm深さは第1
の透光性導電膜の電極それぞれを完全に切断する程度と
し、各々の素子に電気的に分解して第1の電極とした。
この後、この電極(2) 開溝(13)の上面に公知のプラズマ
CVD法または光CVD法により光照射により光起電力
を発生させる非単結晶半導体層(3) を0.2 〜1.0 μm代
表的には0.5 μmの厚さに形成させた。The first open groove (13) formed by this first laser scribing has a width of about 50 μm, a length of 20 cm and a depth of the first.
The extent to which each electrode of the transparent conductive film of
Then, each element was electrically decomposed to form a first electrode.
After that, a non-single crystal semiconductor layer (3) for generating a photoelectromotive force by light irradiation by a known plasma CVD method or a photo CVD method on the upper surface of the groove (13) of the electrode (2) is 0.2 to 1.0 μm typically Was formed to a thickness of 0.5 μm.
【0017】その代表例はP型半導体(Six C1-x x
=0.8 約100 Å)−I型アモルファスまたはセミアモル
ファスのシリコン半導体(約0.5 μm)−N型の微結晶
(約500 Å)を有する半導体珪素さらにこの上にSix
C1-x x=0.9 約50Åを積層させて一つのPIN接合を
有する非単結晶半導体、またはP型半導体(Six C
1-x )−I型、N型、P型Si半導体−I型Six Ge
1-x 半導体−N型Si半導体よりなる2つのPIN接合と
1つのPN接合を有するタンデム型のPINPIN・・
・・・PIN接合の半導体(3) である。かかる非単結晶
半導体(3) を第1の電極および開溝のすべてを覆って全
面にわたって均一の膜厚で形成させた。A typical example thereof is a P-type semiconductor (Si x C 1-x x
= 0.8 to about 100 Å) -I-type amorphous or silicon semiconductor (approximately 0.5 [mu] m semi-amorphous) -N-type microcrystalline (about 500 Å) Si x on the semiconductor silicon Further this with
C 1-x x = 0.9 About 50Å are stacked to form a non-single crystal semiconductor having a single PIN junction or a P-type semiconductor (Si x C
1-x ) -I type, N type, P type Si semiconductor-I type Si x Ge
1-x semiconductor - tandem PIN PIN with two PIN junctions and one PN junction made of N-type Si semiconductor
... PIN junction semiconductor (3). The non-single-crystal semiconductor (3) was formed with a uniform film thickness over the entire surface, covering all of the first electrode and the trench.
【0018】さらにこの半導体上面にクロムを主成分と
する被膜(以下クロムという)(C)を電子ビ−ム蒸着法
により300 〜4000Åの厚さに作製した。このクロムは昇
華性であり熱伝導率が金属中でも低いものの代表例であ
る。さらに半導体にオーム接触をし、加えて室温〜150
℃の高温長期使用に安定のため電極─半導体界面での劣
化がないという特長を有する。Further, a film containing chromium as a main component (hereinafter referred to as chromium) (C) was formed on the upper surface of this semiconductor by an electron beam vapor deposition method to a thickness of 300 to 4000 Å. This chromium is a typical example of one that is sublimable and has a low thermal conductivity among metals. Further, make ohmic contact with the semiconductor, and add room temperature to 150
Since it is stable at high temperatures of ℃ for long-term use, it does not deteriorate at the electrode-semiconductor interface.
【0019】次に、図1(B)に示されるごとく、第1
の開溝(13)の左方向側(第1の素子側)にわたって第2
の開溝(18)を第2のレーザスクライブ工程により形成さ
せた。この第2の開溝は第2の素子(11)の第1の電極の
側面(16)より30μm以上左側であればよく、30〜200 μ
m第1の素子側にシフトさせた。即ち第1の素子の第1
の電極位置上にわたって設け、第1の電極の一部(9) が
製造上のマージンを与えるため残存させていることが特
徴である。かくのごとき構造、即ち、透光性導電膜(2)
─半導体(3) ─クロムにおいて、珪素を主成分とする半
導体は昇華性を有し、この上のクロムは耐熱性、耐酸化
性を有する。加えてレーザ光に対する反射光が少ないた
め、照射光によりクロム自体とその下の半導体をも十分
高い温度に昇温させることができる。また熱伝導率が低
いため、この熱を横方向に伝播して放散してしまうこと
があり、そして照射部での珪素を気化温度以上として気
化させ、はじけるように外に飛び散る。この時、珪素よ
りも気化しにくい透光性導電膜はそのままその下に表面
を露呈して残存している。加えて珪素の気化の気化熱に
よりこの裏面が露呈(8) し透光性導電膜は温度により変
質してしまうことがなかった。かくして図1に示すごと
く、透光性導電膜(2) の上面(8) を露呈させることが可
能となった。Next, as shown in FIG. 1B, the first
The second groove over the left side (first element side) of the open groove (13) of
The open groove (18) was formed by the second laser scribing process. This second groove may be on the left side of the side surface (16) of the first electrode of the second element (11) by 30 μm or more, 30 to 200 μm.
m was shifted to the first element side. That is, the first of the first element
It is characterized in that it is provided over the electrode position of, and part of the first electrode (9) is left to give a manufacturing margin. Such a structure, that is, a transparent conductive film (2)
-Semiconductor (3) -In chromium, a semiconductor containing silicon as a main component has sublimation properties, and chromium on this has heat resistance and oxidation resistance. In addition, since the reflected light with respect to the laser light is small, the irradiation light can raise the temperature of the chromium itself and the semiconductor therebelow to a sufficiently high temperature. In addition, since the heat conductivity is low, this heat may be laterally propagated and dissipated, and silicon in the irradiation portion is vaporized to a temperature equal to or higher than the vaporization temperature and splashes outwardly. At this time, the translucent conductive film, which is less likely to be vaporized than silicon, remains as it is by exposing the surface thereunder. In addition, the back surface was exposed (8) by the heat of vaporization of silicon, and the translucent conductive film was not altered by the temperature. Thus, as shown in FIG. 1, the upper surface (8) of the transparent conductive film (2) can be exposed.
【0020】かくして第2の開溝(18)を、図1(B)に
示されるごとく、第1の素子(31)の第1の電極(37)の内
部(9) に入って作製した。この図面では第1および第2
の開溝(13),(18) の中心間を100 μmずらしている。か
くして第2の開溝(18)は第1の電極の上表面(8) を露呈
させた。もちろん、レーザスクライブにおける平均出力
を大きくしてこの透光性導電膜をも除去してしまうこと
により透光性導電膜の側表面または側表面と上表面端部
と1〜5μmの巾で露呈させることも可能である。さら
にこの基板を希弗酸(48%HFを10倍の水で希釈した1
/10HFをここでは用いた)にて10秒〜1分代表的には
30秒間超音波を加えてエッチングしてもよい。Thus, as shown in FIG. 1 (B), the second groove (18) was formed in the inside (9) of the first electrode (37) of the first element (31). In this drawing, the first and second
The centers of the open grooves (13) and (18) are shifted by 100 μm. Thus the second groove (18) exposed the upper surface (8) of the first electrode. Of course, the average output in the laser scribing is increased to remove the transparent conductive film to expose the side surface of the transparent conductive film or the side surface and the end of the upper surface with a width of 1 to 5 μm. It is also possible. Furthermore, this substrate was diluted with diluted hydrofluoric acid (48% HF diluted with 10 times water 1
/ 10 HF was used here) for 10 seconds to 1 minute
It may be etched by applying ultrasonic waves for 30 seconds.
【0021】即ち、従来より公知のごとく、単純に半導
体上に何等の耐熱性材料の形成をせずにレーザスクライ
ブを行った場合、大気中の酸素と珪素とが反応し、加え
て透光性導電膜の表面が透光性導電膜と低級酸化珪素と
の混合化合物とにより絶縁性になってしまうため、良好
なコンタクトを作ることができない。しかし、本発明は
実験的に見いだしたもので、この半導体上にクロムの如
き断熱し低熱伝導度による保温性が大きく、かつ耐熱性
の非酸化性材料を形成しておくと、レーザスクライブに
よる化学反応が珪素と透光性導電膜との間で起きず、熱
により珪素のみを選択的に気化させることが条件によっ
て可能であることが判明した。That is, as is well known in the art , the laser scanning is simply performed without forming any heat resistant material on the semiconductor.
When the etching is performed, oxygen in the atmosphere reacts with silicon, and in addition, the surface of the transparent conductive film becomes insulating due to the mixed compound of the transparent conductive film and lower silicon oxide. I can't make good contacts. However, the present invention has been found experimentally, and if a heat-resistant non-oxidizing material such as chromium having a high heat insulating property and low thermal conductivity is formed on this semiconductor, laser scribe < It has been found that a chemical reaction due to silicon does not occur between the silicon and the translucent conductive film, and it is possible to selectively vaporize only silicon by heat depending on the conditions.
【0022】このため、透光性導電膜上面も実質的に何
等の損傷もなく、導電性を有せしめることが可能になっ
た。加えて、図1においては、このクロムをそのまま残
存させ、第2の電極の一部を構成させた。さらにこの上
面に図1(C)に示されるごとく、裏面の第2の電極
(6) および連結部(コネクタ)(30)を形成した。この連
結部を構成させる導体としては、導電性酸化膜(酸化物
導電膜)(45),(45')を形成した。この酸化物導電膜(7)
として、ここではITO(酸化インジューム酸化スズを
主成分とする混合物(45)を形成した。この酸化物導電膜
として酸化インジュームを主成分として形成させること
も可能である。このITOを500 〜3000Å例えば1500Å
の厚さに電子ビーム蒸着法、CVD法、PCVD法で形
成せしめると、他の金属に比べて被膜形成の際きわめて
まわりこみが起きやすい。このため第2の開溝(18)の内
部に十分入り、透光性導電膜(37)の底面(8) と電気的に
よく連結させコンタクト構成が可能となった。即ち酸化
物導電膜はこのコネクタ(30)を構成する導体が最初から
酸化物としての化合物を構成しているため、半導体(3)
中に連結部によりマイグレイトすることがなく、また透
光性導電膜(37)と酸化物導電膜(30)との界面に酸化反応
により絶縁物が作製されることなく高信頼性を有せしめ
ることができた。この酸化物導電膜上にニッケルを100
〜1000Åの厚さに真空蒸着をさせ外部接続を促進するこ
とは有効である。Therefore, the upper surface of the translucent conductive film can be rendered electrically conductive without any damage. In addition, in FIG. 1, this chrome was left as it was, and a part of the second electrode was formed. Further, as shown in FIG. 1C, the second electrode on the back surface is formed on the upper surface.
(6) and the connecting part (connector) (30) were formed. A conductive oxide film ( oxide) is used as a conductor forming the connecting portion .
Conductive films ) (45) and (45 ') were formed. This oxide conductive film (7)
As a result, here, a mixture (45) containing ITO (indium oxide tin oxide as a main component) is formed. It is also possible to form indium oxide as a main component as the oxide conductive film . 500 to 3000 Å ITO, for example 1500 Å
If the electron beam evaporation method, the CVD method, or the PCVD method is used to form the film having a thickness of 1, the wraparound is more likely to occur when forming the film, as compared with other metals. For this reason, it is possible to make a contact configuration by sufficiently entering the inside of the second open groove (18) and electrically connecting well with the bottom surface (8) of the transparent conductive film (37). That is, oxidation
Since the conductor forming the connector (30) forms a compound as an oxide from the beginning in the conductive film, the semiconductor (3)
There is no migrating due to the connecting part, and it is transparent.
It was possible to provide high reliability without forming an insulator due to an oxidation reaction at the interface between the photoconductive film (37) and the oxide conductive film (30). 100% nickel is deposited on this conductive oxide film.
It is effective to vacuum-deposit to a thickness of ~ 1000Å to facilitate external connection.
【0023】本発明の実施例において、クロムの下の半
導体との界面に反射性金属の銀、アルミニュームを50〜
500 Åの厚さに薄く形成させ、光電変換装置の変換効率
の向上を図るのは有効であった。次に本発明において
は、この第2の電極を構成させるため、第3の開溝(20)
を第1の素子領域(31)にわたって設けた。即ち、第1の
素子の開放電圧が発生する電極(39),(38) 間の電気的分
離をレーザ光(20〜100 μmφ代表的には50μmφ)を
第2の開溝(18)より約50μ離間せしめて形成させた。即
ち第3の開溝(20)の中心は第2の開溝(30)の中心に比べ
て30〜200 μm代表的には100 μmの深さに第1の素子
側にわたって設けている。かくのごとく第2の電極(4)
を第3のレーザスクライブのレーザ光を上方より照射し
て切断分離して開溝(20)を形成した場合を示している。
かかる第3の開溝においても耐熱性導体のクロム(46)に
より珪素に加えられた熱エネルギをとじこめるため、第
2の開溝の形成と同時に半導体のすべてが除去され、第
1の電極の表面が露呈される。この時、珪素の気化がは
じけるように行われるため、第3の開溝の半導体の側周
辺は多結晶化してショートすることなく正常に素子(31)
を作ることが可能となった。この半導体の露呈として側
面を酸化してパッシベイションをすることは有効であ
る。かくして図1(C)に示されるごとく、複数の素子
(31),(11) を連結部(12)で直列接続する光電変換装置を
作ることができた。In an embodiment of the present invention, a reflective metal such as silver or aluminum is used in an amount of 50 to 50 at an interface with a semiconductor under chromium.
It was effective to reduce the thickness to 500 Å to improve the conversion efficiency of the photoelectric conversion device. Next, in the present invention, in order to form this second electrode, the third groove (20) is formed.
Over the first element region (31). That is, the laser beam (20 to 100 μmφ, typically 50 μmφ) is separated from the second open groove (18) by electrical separation between the electrodes (39) and (38) where the open circuit voltage of the first element is generated. The layers were formed with a spacing of 50μ. That is, the center of the third groove (20) is provided at a depth of 30 to 200 μm, typically 100 μm, over the first element side as compared with the center of the second groove (30). Second electrode (4)
Shows the case where the open groove (20) is formed by irradiating the laser beam of the third laser scribe from above and cutting and separating.
In the third groove as well, since the heat energy applied to silicon is trapped by the heat-resistant conductor chromium (46), all the semiconductor is removed at the same time when the second groove is formed, and the surface of the first electrode is removed. Is exposed. At this time, since the vaporization of silicon is performed so as to burst, the periphery of the third trench on the semiconductor side is polycrystallized and the element (31) is normally formed without short-circuiting.
It became possible to make. As exposure of this semiconductor, it is effective to oxidize the side surface and passivate it. Thus, as shown in FIG. 1C, a plurality of elements
It was possible to make a photoelectric conversion device in which (31) and (11) were connected in series at the connecting part (12).
【0024】図1(D)はさらに本発明を光電変換装置
として完成させんとしたものであり、即ちパッシベイシ
ョン膜としてプラズマ気相法により窒化珪素膜(21)を50
0 〜2000Åの厚さに均一に形成させ、湿気等の吸着によ
る各素子間のリーク電流の発生をさらに防いだ。FIG. 1D shows the photoelectric conversion device of the present invention completed, that is, a silicon nitride film 21 is formed as a passivation film by a plasma vapor phase method.
A uniform thickness of 0 to 2000Å was formed to further prevent the generation of leak current between each element due to adsorption of moisture.
【0025】さらに外部引出し端子を周辺部(5) にて設
けた。これらにポリイミド、ポリアミド、カプトンまた
はエポキシ等の有機樹脂(22)を充填した。かくして照射
光(10)により発生した光起電力は底面コンタクトより矢
印(32)のごとく第1の素子の第1の電極より第2の素子
の第2の電極に流れ、直列接続をさせることができた。
そして、セグメントが10.3%(1.05cm)の変換効率を有
する場合、10cm×10cmのパネルにて8.6 %(理論的には
9.4 %になるが、12段連結の抵抗により実効変換効率が
低下した)(AMl〔100mW /cm2 〕)にて、0.83Wの
出力電力を有せしめることができた。さらにこのパネル
を150 ℃の高温放置テストを行うと1000時間を経て10%
以下例えばパネル数20枚にて最悪4%、X=1.5 %の低
下しかみられなかった。これは従来のマスク方式を用い
て信頼性テストを同一条件にて行う時、10時間で動作不
能パネル数が16枚も発生してしまうことを考えると、驚
異的な値であった。Further, an external lead terminal is provided at the peripheral portion (5). These were filled with an organic resin (22) such as polyimide, polyamide, Kapton or epoxy. Thus, the photoelectromotive force generated by the irradiation light (10) flows from the bottom contact to the second electrode of the second element from the first electrode of the first element as shown by the arrow (32), and can be connected in series. did it.
And if the segment has a conversion efficiency of 10.3% (1.05 cm), it is 8.6% (theoretically) on a 10 cm x 10 cm panel.
Although it was 9.4%, the effective conversion efficiency decreased due to the resistance of 12-stage connection) (AMl [100 mW / cm 2 ]), and it was possible to have an output power of 0.83 W. Furthermore, when this panel is subjected to a high temperature storage test of 150 ° C, it will be 10% after 1000 hours
For example, with 20 panels, the worst was 4% and X = 1.5%. This was a surprising value, considering that when the reliability test is performed under the same conditions using the conventional mask method, the number of inoperable panels reaches 16 in 10 hours.
【0026】図2は本発明の他の光電変換装置の作製方
法を示す。その工程を図1と対応させて略記する。図2
(A)において、基板(1) 上の透光性導電膜(2) 第1の
開溝、さらに非単結晶半導体を図1と同様の方法にて作
製した。次に図1(A)において、レ−ザ光の熱をため
込む材料であって、即ち熱伝導率が低く半導体と反応し
にくい材料をこの上面に被膜(4) として形成した。被膜
(4) は導体においてはクロムを主成分とする金属を電子
ビ−ム蒸着法、絶縁体においては窒化珪素をプラズマ気
相法により形成した。さらに図1(B)と同様にレーザ
スクライブにより第2の開溝(18)を形成し、第1の電極
(37)の表面(8) を露呈させた。加えて図2(B)に示す
ごとき被膜(4) をエッチング法により除去した。クロム
のエッチングは硝酸、第2セリューム、アンモニューム
と過塩素酸と水との混合液により、また窒化珪素のエッ
チングに熱燐酸により実施した。かくして図2(B)を
得た。FIG. 2 shows another method for manufacturing a photoelectric conversion device of the present invention. The process is abbreviated in correspondence with FIG. Figure 2
In (A), a transparent conductive film (2) on a substrate (1), a first groove, and a non-single-crystal semiconductor were prepared by the same method as in FIG. Next, in FIG. 1 (A), a material for accumulating the heat of laser light, that is, a material having a low thermal conductivity and hardly reacting with a semiconductor was formed as a coating film (4) on this upper surface. Film
In the case of (4), a metal containing chromium as a main component was formed by an electron beam evaporation method in the conductor, and silicon nitride was formed in the insulator by a plasma vapor phase method. Similarly to further FIG 1 (B) laser
The second open groove (18) is formed by scribing , and the first electrode
The surface (8) of (37) was exposed. In addition, the coating film (4) as shown in FIG. 2 (B) was removed by the etching method. The etching of chromium was carried out with a mixed solution of nitric acid, second ceramium, ammonium and perchloric acid and water, and the etching of silicon nitride was carried out with hot phosphoric acid. Thus, FIG. 2B was obtained.
【0027】さらにこの上面に第2の電極として導電性
酸化物(45),(45')をITOの電子ビーム蒸着法により作
製した。さらにクロムを主成分とする金属(46),(46')を
作製した。クロムの代わりにアルミニューム、銀のごと
きクロムよりも導電性を有する反射性金属をその上面に
窒化珪素絶縁膜として形成してもよい。かかる後、図2
(C)に示すごとき第3の開溝を形成した。するとこの
第3の開溝(20)は半導体を損傷させることなく近傍を選
択的に除去することができた。加えてこの表面により半
導体の開溝上部が薄く酸化され、酸化で絶縁物(34)のパ
ッシベイションが可能となった。Further, conductive oxides (45) and (45 ') were formed as a second electrode on this upper surface by electron beam evaporation of ITO. Further, metals (46) and (46 ') containing chromium as a main component were prepared. Instead of chromium, a reflective metal such as aluminum or silver, which is more conductive than chromium, may be formed on the upper surface as a silicon nitride insulating film. After that, FIG.
A third open groove as shown in (C) was formed. Then, the vicinity of the third open groove (20) could be selectively removed without damaging the semiconductor. In addition, this surface thinly oxidizes the upper part of the trench of the semiconductor, and the oxidation enables passivation of the insulator (34).
【0028】さらに図2(D)は、図1(D)に示す図
面とパッシベイション用窒化珪素膜およびコーティング
絶縁膜(22)を作製した。またこのパネル例えば40cm×60
cmまたは60cm×20cm, 40cm×120cm を2ケ、4ケまたは
1ケをアルミサッシまたは炭素繊維枠内に組み合わせる
ことによりパッケージされ、120cm ×40cmのNEDO規格の
大電力用のパネルを設けることが可能である。 またこ
のNEDO規格のパネルはシ−フレックスにより弗素系
保護膜を本発明の光電変換装置の反射面側(図面では上
側)にはりあわせて合わせ、風圧、雨等に対し機械強度
の増加を図ることも有効である。2D, the drawing shown in FIG. 1D and the silicon nitride film for passivation and the coating insulating film (22) were prepared. Also, this panel, for example, 40 cm x 60
cm or 60cm x 20cm, 40cm x 120cm are packaged by combining 2 pieces, 4 pieces or 1 piece in an aluminum sash or carbon fiber frame, and a 120cm x 40cm NEDO standard high power panel can be provided. Is. Further, in this NEDO standard panel, a fluorine-based protective film is attached to the reflection surface side (upper side in the drawing) of the photoelectric conversion device of the present invention by seaflex to increase mechanical strength against wind pressure, rain, etc. Is also effective.
【0029】〔具体例〕図1の図面に従って具体例を示
す。即ち透光性基板(1) として化学強化ガラス厚さ1.1m
m 、長さ10cm、巾10cmを用いた。さらにその上にテクス
チャー化(繊維構造を有する)された透光性導電膜をI
TO1600Å+SnO2300Åを電子ビーム蒸着法により作
製した。さらにこの後、第1の開溝をスポット径50μ
m、出力1WのYAGレーザをマイクロコンピュータに
より制御して3m/分の走査速度にて作製した。さらに
パネルの端部をレーザ光出力1Wにて第1の電極用半導体
をガラス端より1.5 mm内側で長方形に走査し(図1(1
3') に対応) パネルの枠と素子との電気的短絡を防止し
た。素子領域(31),(11) は8mm巾とした。この後公知の
PCVD法により図2に示したPIN接合を1つ有する
非単結晶半導体を作製した。その厚さは約0.6 μmであ
った。さらに、クロム(4) を電子ビーム蒸着法により30
00Åの厚さに作製した。かかる後、第1の開溝より100
μm第1の素子(31)をシフトさせて、スポット径50μm
φにて出力1Wにて大気中にてレーザスクライブにより
第2の開溝(18)を図1(B)に示すごとく作製した。さ
らにこの基板全体を1/10HFに30秒浸し、開溝部の酸
化物絶縁物を除去し、透光性導電膜の表面(8) を露呈さ
せた。さらにこの全体に酸化物導電膜としてITOを電
子ビーム蒸着法により平均膜厚1050Åに、電子ビーム蒸
着法により作製して、第2の電極(38),(39) の一部(4
5),(45')を形成させ、加えてコネクタ(30)を構成せしめ
た。 [Specific Example] A specific example will be described with reference to FIG. That is, as the translucent substrate (1), chemically strengthened glass with a thickness of 1.1 m
An m 2, a length of 10 cm and a width of 10 cm were used. Further, a light-transmitting conductive film having a texture (having a fiber structure) is further formed thereon.
TO1600Å + SnO 2 300Å was prepared by the electron beam evaporation method. After this, the spot diameter of the first groove is 50μ.
A YAG laser with m and output of 1 W was controlled by a microcomputer at a scanning speed of 3 m / min. Furthermore, the edge of the panel is scanned with a laser light output of 1 W in a rectangular shape 1.5 mm inside the glass edge of the semiconductor for the first electrode (Fig. 1 (1
Corresponding to 3 ')) Prevents electrical short circuit between the panel frame and the device. The element regions (31) and (11) were 8 mm wide. After that, a non-single crystal semiconductor having one PIN junction shown in FIG. 2 was manufactured by a known PCVD method. Its thickness was about 0.6 μm. Furthermore, chromium (4) was
It was made to a thickness of 00Å. After this, 100 from the first opening
μm The first element (31) is shifted, and the spot diameter is 50 μm.
A second open groove (18) was produced by laser scribing in the air at an output of 1 W at φ and as shown in FIG. 1 (B). Further, the whole substrate was dipped in 1/10 HF for 30 seconds to remove the oxide insulator in the groove and expose the surface (8) of the transparent conductive film . Further, ITO was formed as an oxide conductive film on the whole by electron beam evaporation method to an average film thickness of 1050Å by electron beam evaporation method, and part of the second electrodes (38), (39) (4
5) and (45 ') were formed, and in addition, the connector (30) was constructed.
【0030】さらに第3の開溝(20)を同様に第3のレー
ザスクライブにより第2の開溝(18)より100 μmのわた
り深さに第1の素子(31)側にシフトして形成させ、図2
(C)を得た。レーザ光は出力1Wとし、他は第2の開
溝の作製と同一条件とした。この後、パッシベイション
膜(21)をPCVD法により窒化珪素膜を1000Åの厚さに
200 ℃の温度にて作製した。すると10cm×10cmのパネル
に12段の素子を連結し、有効面積88%を作ることができ
た。パネルの実効効率としてAMl(100mW/cm2 )に
て8.6 %、出力0.83Wを得ることができた。Further, the third open groove (20) is similarly provided with a third laser.
By using the scribe , a shift depth of 100 μm from the second open groove (18) toward the first element (31) side is formed, and then, as shown in FIG.
(C) was obtained. The output of the laser light was 1 W, and the other conditions were the same as those for producing the second groove. After that, the passivation film (21) is formed into a silicon nitride film with a thickness of 1000Å by PCVD method.
It was prepared at a temperature of 200 ° C. Then, 12 layers of elements were connected to a 10 cm x 10 cm panel, and an effective area of 88% could be made. The effective efficiency of the panel was 8.6% at AM1 (100 mW / cm 2 ), and the output was 0.83 W.
【0031】本発明における透光性基板(1) として透光
性有機樹脂例えば住友ベークライト社のスミラート1100
を用い、さらに、上側も保護用有機樹脂(22)を重合わせ
ることにより、有機樹脂シートの間に光電変換装置をは
さむ構造とすることができ、可曲性を有し、きわめて安
価で多量生産が可能になった。本発明における第2の開
溝は非単結晶半導体の金属を除去した。しかしこれを一
部とした開孔により、またはパネルの周辺部の半導体を
残し、内部にのみ開溝を形成して連結部の周辺部でのそ
れぞれの素子間のショートを防ぐ構成にさせることは有
効である。As the transparent substrate (1) in the present invention, a transparent organic resin such as Smirato 1100 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
In addition, by stacking the protective organic resin (22) on the upper side as well, it is possible to have a structure in which the photoelectric conversion device is sandwiched between the organic resin sheets, and it has flexibility, is extremely inexpensive, and is mass-produced. Became possible. The second open groove in the present invention removes the metal of the non-single crystal semiconductor. However, it is not possible to form a part of the hole or leave the semiconductor in the peripheral part of the panel and form an open groove only inside so as to prevent a short circuit between the elements in the peripheral part of the connecting part. It is valid.
【0032】図1〜図2において、光入射は下側の透光
性絶縁基板よりとした。しかし本発明はその光入射側を
下側に限定することなく、上側の電極をITOとして上
側より光照射を行うことも可能であり、また基板もガラ
ス基板ではなく可曲性透光性有機樹脂基板を用いること
は可能である。In FIGS. 1 and 2, light is incident from the lower transparent insulating substrate. However, in the present invention, the light incident side is not limited to the lower side, and it is possible to perform light irradiation from the upper side using ITO for the upper electrode, and the substrate is not a glass substrate but a flexible light-transmitting organic resin. It is possible to use a substrate.
【0033】[0033]
【発明の効果】本願発明によりレーザ光による光電変換
半導体装置の作製において、直列接続を形成する連結部
におけるリークおよびショートを激減させることがで
き、これにより多量生産にも向いた光電変換装置を作製
することができた。 According to the present invention, photoelectric conversion by laser light is performed.
Connection part forming a series connection in the fabrication of a semiconductor device
Can significantly reduce leaks and shorts in
To produce a photoelectric conversion device suitable for mass production.
We were able to.
Claims (2)
気的に直列に連結せしめて配設した光電変換装置であっ
て、該光電変換装置は、前記絶縁基板上に形成された第
1の導電膜と、該第1の導電膜を前記光電変換素子の各
々の第1の電極とするための第1の開溝と、前記導電膜
を覆ってPIN接合を少なくとも1つ有する非単結晶半
導体と、該半導体を前記複数の光電変換素子の各々の半
導体とするための第2の開溝と、前記非単結晶半導体上
に第2の導電膜と、該導電膜を前記複数の光電変換素子
の各々の第2の電極とするための第3の開溝とを有し、
前記第2の開溝は前記第1の開溝の側面より30μm以
上離れて設けられていることを特徴とする光電変換装
置。1. A photoelectric conversion device having a plurality of photoelectric conversion elements electrically connected in series on an insulating substrate, the photoelectric conversion device comprising a first photoelectric conversion device formed on the insulating substrate. Non-single crystal having at least one PIN junction covering the conductive film and a first opening for making the first conductive film the first electrode of each photoelectric conversion element. A semiconductor, a second opening for using the semiconductor as a semiconductor of each of the plurality of photoelectric conversion elements, a second conductive film on the non-single-crystal semiconductor, and the conductive film for the plurality of photoelectric conversion elements. A third groove for providing a second electrode for each of the elements,
The photoelectric conversion device, wherein the second open groove is provided at a distance of 30 μm or more from a side surface of the first open groove.
気的に直列に連結せしめて配設した光電変換装置であっ
て、該光電変換装置は、前記絶縁基板上に形成された第
1の導電膜と、該第1の導電膜を前記光電変換素子の各
々の第1の電極とするための第1の開溝と、前記導電膜
を覆ってPIN接合を少なくとも1つ有する非単結晶半
導体と、該半導体を前記複数の光電変換素子の各々の半
導体とするための第2の開溝と、前記非単結晶半導体上
に第2の導電膜と、該導電膜を前記複数の光電変換素子
の各々の第2の電極とするための第3の開溝とを有し、
前記第3の開溝の中心と前記第2の開溝の中心との距離
が30μm以上であることを特徴とする光電変換装置。2. A photoelectric conversion device having a plurality of photoelectric conversion elements electrically connected in series on an insulating substrate, wherein the photoelectric conversion device is a first photoelectric conversion device formed on the insulating substrate. Non-single crystal having at least one PIN junction covering the conductive film and a first opening for making the first conductive film the first electrode of each photoelectric conversion element. A semiconductor, a second opening for using the semiconductor as a semiconductor of each of the plurality of photoelectric conversion elements, a second conductive film on the non-single-crystal semiconductor, and the conductive film for the plurality of photoelectric conversion elements. A third groove for providing a second electrode for each of the elements,
The photoelectric conversion device, wherein the distance between the center of the third groove and the center of the second groove is 30 μm or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5040571A JPH06112514A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Manufacture of photoelectric conversion semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5040571A JPH06112514A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Manufacture of photoelectric conversion semiconductor device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58221171A Division JPS60113476A (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Manufacture of photoelectric conversion semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06112514A true JPH06112514A (en) | 1994-04-22 |
Family
ID=12584169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5040571A Pending JPH06112514A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Manufacture of photoelectric conversion semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06112514A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4818381A (en) * | 1986-06-25 | 1989-04-04 | Sony Corporation | Apparatus for supplying electronic parts having polarity |
WO2002052654A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | Solar cell |
JP2008091532A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery module |
JP2009267056A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nitto Denko Corp | Substrate for solar battery, solar battery element, module for solar battery, and method for manufacturing of substrate for solar battery |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5753986A (en) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP5040571A patent/JPH06112514A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5753986A (en) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4818381A (en) * | 1986-06-25 | 1989-04-04 | Sony Corporation | Apparatus for supplying electronic parts having polarity |
WO2002052654A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | Solar cell |
JP2008091532A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar battery module |
JP2009267056A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nitto Denko Corp | Substrate for solar battery, solar battery element, module for solar battery, and method for manufacturing of substrate for solar battery |
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