JPH069252B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
光起電力装置の製造方法Info
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- JPH069252B2 JPH069252B2 JP61009334A JP933486A JPH069252B2 JP H069252 B2 JPH069252 B2 JP H069252B2 JP 61009334 A JP61009334 A JP 61009334A JP 933486 A JP933486 A JP 933486A JP H069252 B2 JPH069252 B2 JP H069252B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- photoelectric conversion
- conductor
- photoactive layer
- conversion element
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、複数の光電変換素子を当該光電変換素子の隣
接間隔部分に於いて電気的に直列接続せしめた光起電力
装置の製造方法に関する。
接間隔部分に於いて電気的に直列接続せしめた光起電力
装置の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術 複数の光電変換素子を当該光電変換素子の隣接間隔部分
に於いて電気的に直列接続せしめた光起電力装置は、例
えば米国特許第４，２８１，２０８号に開示されている
と共に既に実用化されている。
に於いて電気的に直列接続せしめた光起電力装置は、例
えば米国特許第４，２８１，２０８号に開示されている
と共に既に実用化されている。
一方、此の種光起電力装置に於ける光電変換素子の各構
成膜をレーザビームの照射による焼切りでパターニング
し、複数の光電変換素子を電気的に直列接続せしめる方
法が特開昭５７−１２５６８号公報に開示されている。
このレーザビームを使用するパターニングは、ウエツト
プロセスを一切使わず細密加工性に富むために有益であ
るものの、留意すべきことは斯るレーザ加工は本質的に
熱的加工であり、加工せんとする膜部分の下に他の膜が
存在しておれば、それに損傷を与えないことである。さ
もなければ、目的の膜部分を焼き切つた上、必要としな
い下の膜まで焼き切つてしまつたり、或いは焼き切らな
いまでも熱的なダメージを与えてしまう。特開昭５７−
１２５６８号公報に開示された先行技術は、この要求を
満すために、レーザ出力やパルス周波数を各膜に対して
選択することを提案している。
成膜をレーザビームの照射による焼切りでパターニング
し、複数の光電変換素子を電気的に直列接続せしめる方
法が特開昭５７−１２５６８号公報に開示されている。
このレーザビームを使用するパターニングは、ウエツト
プロセスを一切使わず細密加工性に富むために有益であ
るものの、留意すべきことは斯るレーザ加工は本質的に
熱的加工であり、加工せんとする膜部分の下に他の膜が
存在しておれば、それに損傷を与えないことである。さ
もなければ、目的の膜部分を焼き切つた上、必要としな
い下の膜まで焼き切つてしまつたり、或いは焼き切らな
いまでも熱的なダメージを与えてしまう。特開昭５７−
１２５６８号公報に開示された先行技術は、この要求を
満すために、レーザ出力やパルス周波数を各膜に対して
選択することを提案している。
然し乍ら、斯るレーザ出力やパルス周波数を各膜に対し
て選択することは極めて難しく、加工条件を厳しいもの
にするために、量産性の欠如は免れない。
て選択することは極めて難しく、加工条件を厳しいもの
にするために、量産性の欠如は免れない。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明製造方法は上記レーザ加工の如き熱的加工を利用
するに際し、量産性が欠如する点を解決しようとするも
のである。
するに際し、量産性が欠如する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、各光電変換
素子毎に分割配置され隣接間隔部分に延在した第１電極
の延長部分の長手方向に導電体を設け、この導電体の長
手方向両サイドに第１・第２絶縁体を、該第１絶縁体が
第１電極を分割する分割溝に位置するように配置した
後、これら導電体、第１・第２絶縁体を含む第１電極を
各光電変換素子毎に実質的に分割することなく連続的に
覆うべく半導体光活性層及び第２電極を重畳被着し、次
いで上記導電体と第２絶縁体との界面上に位置する上記
第２電極及び半導体光活性層を熱的に除去して当該第２
電極及び半導体光活性層を各光電変換素子毎に分割する
と共に、露出した導電体と上記第１絶縁体を越えて延在
する隣接光電変換素子の第２電極とを電気的に結合した
ことを特徴とする。
素子毎に分割配置され隣接間隔部分に延在した第１電極
の延長部分の長手方向に導電体を設け、この導電体の長
手方向両サイドに第１・第２絶縁体を、該第１絶縁体が
第１電極を分割する分割溝に位置するように配置した
後、これら導電体、第１・第２絶縁体を含む第１電極を
各光電変換素子毎に実質的に分割することなく連続的に
覆うべく半導体光活性層及び第２電極を重畳被着し、次
いで上記導電体と第２絶縁体との界面上に位置する上記
第２電極及び半導体光活性層を熱的に除去して当該第２
電極及び半導体光活性層を各光電変換素子毎に分割する
と共に、露出した導電体と上記第１絶縁体を越えて延在
する隣接光電変換素子の第２電極とを電気的に結合した
ことを特徴とする。
(ホ) 作 用 上述の如く、各光電変換素子毎に分割することなく連続
的に重畳被着された半導体光活性層及び第２電極の熱的
加工を、下層に導電体と第２絶縁体とが存在するそれら
の界面を含む位置に於いて施すことによつて、熱的加工
条件が緩和される。
的に重畳被着された半導体光活性層及び第２電極の熱的
加工を、下層に導電体と第２絶縁体とが存在するそれら
の界面を含む位置に於いて施すことによつて、熱的加工
条件が緩和される。
(ヘ) 実 施 例 第１図は本発明製造方法により製造された光起電力装置
の一部分を示す断面図であつて、(1)はガラス・耐熱プ
ラスチツク等の絶縁性且つ透光性を有する支持基板、
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…は該支持基板(1)の絶縁表
面に分割配置されたＳｎＯ２、ＩＴＯ等に代表される透
光性導電酸化物（ＴＣＯ）の単層或いは積層構造の第１
電極で、上記支持基板(1)を受光面としたとき受光面電
極を司どる。（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…は上記受光面
電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…上に被着された非晶質
シリコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコン
ゲルマニウム及びそれらの微結晶を適宜含む非晶質半導
体からなり、例えば膜面に平行なｐｉｎ接合等の半導体
接合を備える半導体光活性層、（４ａ）（４ｂ）（４
ｃ）…は該光活性層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…上に重
畳被着されたオーミツク金属からなる第２電極で、背面
電極を構成する。そして、斯る各領域に於ける受光面電
極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…、半導体光活性層（３
ａ）（３ｂ）（３ｃ）…、背面電極（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）…の積層体は単独で光電変換動作する光電変換
素子（ＳＣａ）、（ＳＣｂ）、（ＳＣｃ）…を構成す
る。（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…は各光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の隣接間隔部分（ａｂ）
（ｂｃ）…に延在した受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２
ｃ）…の延長部分で、この延長部分（５ａ）（５ｂ）
（５ｃ）…の端面は隣接する他の光電変換素子（ＳＣ
ａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の受光面電極（２ａ）（２
ｂ）（２ｃ）…の端面と分割溝（６ａ）（６ｂ）（６
ｃ）…を隔てて対向している。（７ａ）（７ｂ）（７
ｃ）…は上記受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の
延長部分（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…の先端に該延長方
向と直交する長手方向、即ち上記分割溝の長手方向に平
行に設けられた銀（Ａｇ）ペースト等の導電体ペースト
を焼成したストライプ状の導電体、（８ａ）（８ｂ）
（８ｃ）…は該導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…の長
手方向両サイドの内、分割溝（６ａｂ）（６ｂｃ）…に
位置し一端が上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…上
にオーバラツプする第１絶縁体、（９ａ）（９ｂ）（９
ｃ）…は該第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…と共
に導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…を挾持すべく受光
面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の延長部分（５ａ）
（５ｂ）（５ｃ）…上に設けられた第２絶縁体で、これ
ら第１・第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９
ａ）（９ｂ）（９ｃ）…は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）
ペースト等の絶縁体ペーストを焼成したストライプ状を
呈し、導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…として上記Ａ
ｇペーストを使用したとき、Ａｇのマイグレーシヨンや
半導体光活性層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…への拡散を
防止する役目も果す。
の一部分を示す断面図であつて、(1)はガラス・耐熱プ
ラスチツク等の絶縁性且つ透光性を有する支持基板、
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…は該支持基板(1)の絶縁表
面に分割配置されたＳｎＯ２、ＩＴＯ等に代表される透
光性導電酸化物（ＴＣＯ）の単層或いは積層構造の第１
電極で、上記支持基板(1)を受光面としたとき受光面電
極を司どる。（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…は上記受光面
電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…上に被着された非晶質
シリコン、非晶質シリコンカーバイド、非晶質シリコン
ゲルマニウム及びそれらの微結晶を適宜含む非晶質半導
体からなり、例えば膜面に平行なｐｉｎ接合等の半導体
接合を備える半導体光活性層、（４ａ）（４ｂ）（４
ｃ）…は該光活性層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…上に重
畳被着されたオーミツク金属からなる第２電極で、背面
電極を構成する。そして、斯る各領域に於ける受光面電
極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…、半導体光活性層（３
ａ）（３ｂ）（３ｃ）…、背面電極（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）…の積層体は単独で光電変換動作する光電変換
素子（ＳＣａ）、（ＳＣｂ）、（ＳＣｃ）…を構成す
る。（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…は各光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の隣接間隔部分（ａｂ）
（ｂｃ）…に延在した受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２
ｃ）…の延長部分で、この延長部分（５ａ）（５ｂ）
（５ｃ）…の端面は隣接する他の光電変換素子（ＳＣ
ａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の受光面電極（２ａ）（２
ｂ）（２ｃ）…の端面と分割溝（６ａ）（６ｂ）（６
ｃ）…を隔てて対向している。（７ａ）（７ｂ）（７
ｃ）…は上記受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の
延長部分（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…の先端に該延長方
向と直交する長手方向、即ち上記分割溝の長手方向に平
行に設けられた銀（Ａｇ）ペースト等の導電体ペースト
を焼成したストライプ状の導電体、（８ａ）（８ｂ）
（８ｃ）…は該導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…の長
手方向両サイドの内、分割溝（６ａｂ）（６ｂｃ）…に
位置し一端が上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…上
にオーバラツプする第１絶縁体、（９ａ）（９ｂ）（９
ｃ）…は該第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…と共
に導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…を挾持すべく受光
面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の延長部分（５ａ）
（５ｂ）（５ｃ）…上に設けられた第２絶縁体で、これ
ら第１・第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９
ａ）（９ｂ）（９ｃ）…は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）
ペースト等の絶縁体ペーストを焼成したストライプ状を
呈し、導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…として上記Ａ
ｇペーストを使用したとき、Ａｇのマイグレーシヨンや
半導体光活性層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…への拡散を
防止する役目も果す。
而して、斯る構成の各光電変換素子（ＳＣａ）（ＳＣ
ｂ）（ＳＣｃ）…は、隣接する光電変換素子（ＳＣａ）
（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の背面電極（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）…が分割溝（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）…に設け
られた第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…を越えて
延在しその直後に露出せしめられた導電体（７ａ）（７
ｂ）（７ｃ）…と接することによつて、電気的に直列接
続されている。
ｂ）（ＳＣｃ）…は、隣接する光電変換素子（ＳＣａ）
（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の背面電極（４ａ）（４ｂ）
（４ｃ）…が分割溝（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）…に設け
られた第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…を越えて
延在しその直後に露出せしめられた導電体（７ａ）（７
ｂ）（７ｃ）…と接することによつて、電気的に直列接
続されている。
次に本発明製造方法を第２図乃至第６図を参照して詳述
する。先ず、第２図の工程では、厚さ１mm〜５mm、面積
１０cm×１０cm〜５０cm×５０cm程度の透明なガラス等
の絶縁材料からなる支持基板(1)上全面に、厚さ約２０
００Å〜５０００Åの酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）に代表される透光性導電酸化物（ＴＣ
Ｏ）の単層型或いはそれらの積層型の第１電極としての
受光面電極が被着された後、隣接間隔部分がレーザビー
ム（ＬＢ）の照射により除去されて、分割溝（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）…が形成され、個別の各受光面電極
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…が分割配置される。使用さ
れるレーザ装置は支持基板(1)にほとんど吸収されるこ
とのない波長が適当であり、上記ガラスに対しては０．
３５μｍ〜２．５μｍの波長のパルス出力型が好まし
い。斯る好適な実施例は、波長約１．０６μｍ、エネル
ギ密度１３Ｊ／cm2、パルス繰返し周波数３ＫＨＺのＱ
スイツチ付きＮｄ：ＹＡＧレーザであり、分割溝（６
ａ）（６ｂ）（６ｃ）…の間隔は約５０〜１００μｍに
設定される。
する。先ず、第２図の工程では、厚さ１mm〜５mm、面積
１０cm×１０cm〜５０cm×５０cm程度の透明なガラス等
の絶縁材料からなる支持基板(1)上全面に、厚さ約２０
００Å〜５０００Åの酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）に代表される透光性導電酸化物（ＴＣ
Ｏ）の単層型或いはそれらの積層型の第１電極としての
受光面電極が被着された後、隣接間隔部分がレーザビー
ム（ＬＢ）の照射により除去されて、分割溝（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）…が形成され、個別の各受光面電極
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…が分割配置される。使用さ
れるレーザ装置は支持基板(1)にほとんど吸収されるこ
とのない波長が適当であり、上記ガラスに対しては０．
３５μｍ〜２．５μｍの波長のパルス出力型が好まし
い。斯る好適な実施例は、波長約１．０６μｍ、エネル
ギ密度１３Ｊ／cm2、パルス繰返し周波数３ＫＨＺのＱ
スイツチ付きＮｄ：ＹＡＧレーザであり、分割溝（６
ａ）（６ｂ）（６ｃ）…の間隔は約５０〜１００μｍに
設定される。
第３図の工程では、先の工程で分割配置された受光面電
極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の一方の分割溝（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）…に偏つてその上端部に導電体（７
ａ）（７ｂ）（７ｃ）…が形成され、次いでその導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…の両サイドに第１・第２絶
縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）（９ｂ）
（９ｃ）…を、該第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）
…が受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…を分割する
分割溝（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）…に位置するようにそ
れらが互いに少しづつオーバラツプして平行に形成され
る。例えば上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…はＡ
ｇペーストやその他の金属ペーストをスクリーン印刷手
法やペン描画手法により高さ約数μｍ〜数１０μｍ、幅
約１００μｍ〜２００μｍにパターニングされた後、約
５００℃〜５５０℃の温度にて焼成される。また第１・
第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）…としては後工程で形成され半導体光活性
層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…として動作する非晶質半
導体膜に拡散したりすることのない材料、例えば二酸化
シリコン（ＳｉＯ２）粉末をペースト状にしたＳｉＯ２
ペーストやその他の無機材料が選択され、上記Ａｇペー
ストと同様スクリーン印刷手法により所定の箇所に高さ
約数μｍ〜数１０μｍ、幅約１００μｍ〜２００μｍに
パターニングされ、これも同様に約５００℃〜５５０℃
の温度にて焼成される。
極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…の一方の分割溝（６ａ）
（６ｂ）（６ｃ）…に偏つてその上端部に導電体（７
ａ）（７ｂ）（７ｃ）…が形成され、次いでその導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…の両サイドに第１・第２絶
縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）（９ｂ）
（９ｃ）…を、該第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）
…が受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…を分割する
分割溝（６ａ）（６ｂ）（６ｃ）…に位置するようにそ
れらが互いに少しづつオーバラツプして平行に形成され
る。例えば上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…はＡ
ｇペーストやその他の金属ペーストをスクリーン印刷手
法やペン描画手法により高さ約数μｍ〜数１０μｍ、幅
約１００μｍ〜２００μｍにパターニングされた後、約
５００℃〜５５０℃の温度にて焼成される。また第１・
第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）…としては後工程で形成され半導体光活性
層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…として動作する非晶質半
導体膜に拡散したりすることのない材料、例えば二酸化
シリコン（ＳｉＯ２）粉末をペースト状にしたＳｉＯ２
ペーストやその他の無機材料が選択され、上記Ａｇペー
ストと同様スクリーン印刷手法により所定の箇所に高さ
約数μｍ〜数１０μｍ、幅約１００μｍ〜２００μｍに
パターニングされ、これも同様に約５００℃〜５５０℃
の温度にて焼成される。
この様にＡｇペーストの焼成温度とＳｉＯ２ペーストの
焼成温度とが等しい場合、両者の焼成は基本的には同一
に行なわれる。然し、両者を同一に焼成するに際して
は、両者を同時にスクリーン印刷或いはペン描画できな
いために、先ずＡｇペーストのスクリーン印刷或いはペ
ン描画を行ない、次にこのペーストに対し予備焼成或は
予備乾燥を施した後、残りのＳｉＯ２ペーストをスクリ
ーン印刷或いはペン描画する必要がある。
焼成温度とが等しい場合、両者の焼成は基本的には同一
に行なわれる。然し、両者を同一に焼成するに際して
は、両者を同時にスクリーン印刷或いはペン描画できな
いために、先ずＡｇペーストのスクリーン印刷或いはペ
ン描画を行ない、次にこのペーストに対し予備焼成或は
予備乾燥を施した後、残りのＳｉＯ２ペーストをスクリ
ーン印刷或いはペン描画する必要がある。
第４図の工程では各受光面電極（２ａ）（２ｂ）（２
ｃ）…、上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…、第１
・第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）
（９ｂ）（９ｃ）…の表面を含んで支持基板(1)上のほ
ぼ全面に光電変換に有効に寄与する厚さ４０００Å〜７
０００Åの非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）等の非晶質半導
体からなる半導体光活性層(3)がモノシラン（Ｓｉ
Ｈ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、四弗化シリコン（Ｓ
ｉＦ４）、モノフロロシラン（ＳｉＨ３Ｆ）等のシリコ
ン化合物ガスを主ガスとし適宜価電子制御用のジボラン
（Ｂ２Ｈ６）、ホスフイン（ＰＨ３）のドーピングガス
が添加された反応ガス中でのプラズマＣＶＤ法や光ＣＶ
Ｄ法により形成される。斯る半導体光活性層(3)は上記
Ｂ２Ｈ６やＰＨ３の添加によりその内部に膜面に平行な
ｐｉｎ接合を含み、従つてより具体的には、上記シリコ
ン化合物ガスにＢ２Ｈ６、更にはメタン（ＣＨ４）、エ
タン（Ｃ２Ｈ６）等の水素化炭素ガスの添加によりプラ
ズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法によりｐ型の非晶質シリコン
カーバイド（ａ−ＳｉＣ）が被着され、次いでｉ型（ノ
ンドープ）のａ−Ｓｉ及びｎ型のａ−Ｓｉ或いは微結晶
シリコン（μｃ−Ｓｉ）が順次積層被着される。
ｃ）…、上記導電体（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…、第１
・第２絶縁体（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…、（９ａ）
（９ｂ）（９ｃ）…の表面を含んで支持基板(1)上のほ
ぼ全面に光電変換に有効に寄与する厚さ４０００Å〜７
０００Åの非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）等の非晶質半導
体からなる半導体光活性層(3)がモノシラン（Ｓｉ
Ｈ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、四弗化シリコン（Ｓ
ｉＦ４）、モノフロロシラン（ＳｉＨ３Ｆ）等のシリコ
ン化合物ガスを主ガスとし適宜価電子制御用のジボラン
（Ｂ２Ｈ６）、ホスフイン（ＰＨ３）のドーピングガス
が添加された反応ガス中でのプラズマＣＶＤ法や光ＣＶ
Ｄ法により形成される。斯る半導体光活性層(3)は上記
Ｂ２Ｈ６やＰＨ３の添加によりその内部に膜面に平行な
ｐｉｎ接合を含み、従つてより具体的には、上記シリコ
ン化合物ガスにＢ２Ｈ６、更にはメタン（ＣＨ４）、エ
タン（Ｃ２Ｈ６）等の水素化炭素ガスの添加によりプラ
ズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法によりｐ型の非晶質シリコン
カーバイド（ａ−ＳｉＣ）が被着され、次いでｉ型（ノ
ンドープ）のａ−Ｓｉ及びｎ型のａ−Ｓｉ或いは微結晶
シリコン（μｃ−Ｓｉ）が順次積層被着される。
尚、半導体光活性層として動作する半導体は上記ａ−Ｓ
ｉ系の半導体に限らず硫化カドミウム（ｃｄＳ）、テル
ル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン（Ｓｅ）等の膜状
半導体であつても良いが、工業的には上記ａ−Ｓｉ、ａ
−ＳｉＣ、更には非晶質シリコンゲルマニウム（ａ−Ｓ
ｉＧｅ）、非晶質シリコン錫（ａ−ＳｉＳｎ）等に代表
されるａ−Ｓｉ系半導体が好ましい。
ｉ系の半導体に限らず硫化カドミウム（ｃｄＳ）、テル
ル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン（Ｓｅ）等の膜状
半導体であつても良いが、工業的には上記ａ−Ｓｉ、ａ
−ＳｉＣ、更には非晶質シリコンゲルマニウム（ａ−Ｓ
ｉＧｅ）、非晶質シリコン錫（ａ−ＳｉＳｎ）等に代表
されるａ−Ｓｉ系半導体が好ましい。
第５図の工程では、半導体光活性層(3)上全面に１００
０Å〜２μｍ程度の厚さのアルミニウム単層構造、或い
は該アルミニウムにチタン（Ｔｉ）又はチタン銀合金
（ＴｉＡｇ）を積層した二層構造、更には斯る二層構造
を二重に積み重ねた第２電極としての背面電極(4)が被
着される。この工程により、半導体光活性層(3)が形成
された直後、この半導体光活性層(3)を分割することな
くその全面に背面電極(4)が被着されるため、該半導体
光活性層(3)面上にほこりが付着することを防ぐことが
でき、さらに半導体光活性層(3)自身の酸化や、空気中
の湿気などによる膜特性の劣化を防ぐことができる。
０Å〜２μｍ程度の厚さのアルミニウム単層構造、或い
は該アルミニウムにチタン（Ｔｉ）又はチタン銀合金
（ＴｉＡｇ）を積層した二層構造、更には斯る二層構造
を二重に積み重ねた第２電極としての背面電極(4)が被
着される。この工程により、半導体光活性層(3)が形成
された直後、この半導体光活性層(3)を分割することな
くその全面に背面電極(4)が被着されるため、該半導体
光活性層(3)面上にほこりが付着することを防ぐことが
でき、さらに半導体光活性層(3)自身の酸化や、空気中
の湿気などによる膜特性の劣化を防ぐことができる。
第６図の最終工程では、導電体（７ａ）（７ｂ）（７
ｃ）…、及び第２絶縁体（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）…と
の界面上に位置する背面電極(4)及び半導体光活性層(3)
の積層体部分に、この積層体部分の表面側からこれらを
熱的除去すべくレーザビーム（ＬＢ）が照射される。斯
るレーザビーム（ＬＢ）は、上記積層体部分を熱的に除
去するに足りる十分なエネルギ密度を備えている。即
ち、レーザビーム（ＬＢ）が照射される積層体部分は複
数の光電変換素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…に
跨つて連続的に形成された半導体光活性層(3)及び背面
電極(4)の積層体を、上記各素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）
（ＳＣｃ）…毎に分割せんがために除去される箇所であ
り、多少大きなエネルギ密度を持つたとしても、上記積
層体部分の直下には厚み（高さ）が十分大きな導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…及び第２絶縁体（９ａ）
（９ｂ）（９ｃ）…が存在する結果、斯る導電体及び第
２絶縁体の表面を僅かに除去するだけであり、下層への
レーザビーム（ＬＢ）の到達は阻止される。このレーザ
ビーム（ＬＢ）の照射によつて、上記積層体を電気的に
且つ物理的に分離する分離溝（１０ａ）（１０ｂ）（１
０ｃ）…が形成される。
ｃ）…、及び第２絶縁体（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）…と
の界面上に位置する背面電極(4)及び半導体光活性層(3)
の積層体部分に、この積層体部分の表面側からこれらを
熱的除去すべくレーザビーム（ＬＢ）が照射される。斯
るレーザビーム（ＬＢ）は、上記積層体部分を熱的に除
去するに足りる十分なエネルギ密度を備えている。即
ち、レーザビーム（ＬＢ）が照射される積層体部分は複
数の光電変換素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…に
跨つて連続的に形成された半導体光活性層(3)及び背面
電極(4)の積層体を、上記各素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）
（ＳＣｃ）…毎に分割せんがために除去される箇所であ
り、多少大きなエネルギ密度を持つたとしても、上記積
層体部分の直下には厚み（高さ）が十分大きな導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…及び第２絶縁体（９ａ）
（９ｂ）（９ｃ）…が存在する結果、斯る導電体及び第
２絶縁体の表面を僅かに除去するだけであり、下層への
レーザビーム（ＬＢ）の到達は阻止される。このレーザ
ビーム（ＬＢ）の照射によつて、上記積層体を電気的に
且つ物理的に分離する分離溝（１０ａ）（１０ｂ）（１
０ｃ）…が形成される。
さらに、斯るレーザビーム（ＬＢ）の照射による最終工
程に於いて注目すべきは、該レーザビーム（ＬＢ）が十
分なエネルギ密度を備えている結果、除去した積層体部
分近傍の背面電極（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）…が、斯る
レーザ照射による熱伝導を受けて溶融することである。
この溶融は上記分離溝（１０ａ）（１０ｂ）（１０ｃ）
…の両サイドで発生し、その分離溝（１０ａ）（１０
ｂ）（１０ｃ）…を挟める方向に垂れ下り、導電体（７
ａ）（７ｂ）（７ｃ）…及び第２絶縁体（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）…にまで到達する。即ち、導電体（７ａ）
（７ｂ）（７ｃ）…にまで溶融し到達した背面電極（４
ａ）（４ｂ）（４ｃ）…は第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）
（８ｃ）…を越えて延在して来た隣接光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）のものであり、各導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…が異なる光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の受光面電極（２ａ）
（２ｂ）（２ｃ）…の延長部分（５ａ）（５ｂ）（５
ｃ）上に形成されたものであることから、斯る導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…を挟んで互いに隣接する光
電変換素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）は当該隣接
間隔部分に於いて電気的に直列接続せしめられることに
なる。
程に於いて注目すべきは、該レーザビーム（ＬＢ）が十
分なエネルギ密度を備えている結果、除去した積層体部
分近傍の背面電極（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）…が、斯る
レーザ照射による熱伝導を受けて溶融することである。
この溶融は上記分離溝（１０ａ）（１０ｂ）（１０ｃ）
…の両サイドで発生し、その分離溝（１０ａ）（１０
ｂ）（１０ｃ）…を挟める方向に垂れ下り、導電体（７
ａ）（７ｂ）（７ｃ）…及び第２絶縁体（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）…にまで到達する。即ち、導電体（７ａ）
（７ｂ）（７ｃ）…にまで溶融し到達した背面電極（４
ａ）（４ｂ）（４ｃ）…は第１絶縁体（８ａ）（８ｂ）
（８ｃ）…を越えて延在して来た隣接光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）のものであり、各導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…が異なる光電変換素子（Ｓ
Ｃａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…の受光面電極（２ａ）
（２ｂ）（２ｃ）…の延長部分（５ａ）（５ｂ）（５
ｃ）上に形成されたものであることから、斯る導電体
（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）…を挟んで互いに隣接する光
電変換素子（ＳＣａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）は当該隣接
間隔部分に於いて電気的に直列接続せしめられることに
なる。
(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、各光電
変換素子毎に分割することなく連続的に重畳被着された
半導体光活性層及び第２電極の熱的加工を、下層に導電
体と第２絶縁体とが存在するそれらの界面を含む位置に
於いて施すことによつて、熱的加工条件が緩和され量産
性が極めて向上する。また、支持基板の絶縁表面に分割
配置された第１電極間の分割溝には第１絶縁体が設けら
れているので、上記第１電極間を狭くして集積度を高め
ても各光電変換素子間のリーク電流を抑圧することがで
きる。
変換素子毎に分割することなく連続的に重畳被着された
半導体光活性層及び第２電極の熱的加工を、下層に導電
体と第２絶縁体とが存在するそれらの界面を含む位置に
於いて施すことによつて、熱的加工条件が緩和され量産
性が極めて向上する。また、支持基板の絶縁表面に分割
配置された第１電極間の分割溝には第１絶縁体が設けら
れているので、上記第１電極間を狭くして集積度を高め
ても各光電変換素子間のリーク電流を抑圧することがで
きる。
第１図は本発明製造方法によつて製造された光起電力装
置の要部断面図、第２図乃至第５図は本発明製造方法を
工程別に説明するための要部断面図、第６図は最終工程
を説明するための要部断面斜視図、を夫々示している。 (1)…支持基板、（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…受光面
（第１）電極、(3)（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…半導体
光活性層、(4)（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）…背面（第
２）電極、（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…延長部分、（６
ａ）（６ｂ）（６ｃ）…分割溝、（７ａ）（７ｂ）（７
ｃ）…導電体、（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…第１絶縁
体、（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）…第２絶縁体、（ＳＣ
ａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…光電変換素子。
置の要部断面図、第２図乃至第５図は本発明製造方法を
工程別に説明するための要部断面図、第６図は最終工程
を説明するための要部断面斜視図、を夫々示している。 (1)…支持基板、（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）…受光面
（第１）電極、(3)（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）…半導体
光活性層、(4)（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）…背面（第
２）電極、（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）…延長部分、（６
ａ）（６ｂ）（６ｃ）…分割溝、（７ａ）（７ｂ）（７
ｃ）…導電体、（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…第１絶縁
体、（９ａ）（９ｂ）（９ｃ）…第２絶縁体、（ＳＣ
ａ）（ＳＣｂ）（ＳＣｃ）…光電変換素子。
Claims (1)
- 【請求項１】支持基板の絶縁表面に、この絶縁表面側か
ら第１電極、半導体光活性層及び第２電極を少なくとも
積層せしめた複数の光電変換素子を並置し、それら光電
変換素子を当該光電変換素子の隣接間隔部分に於いて電
気的に直列接続せしめた光起電力装置の製造方法であつ
て、上記各光電変換素子毎に分割配置され隣接間隔部分
に延在した第１電極の延長部分の長手方向に導電体を設
け、この導電体の長手方向両サイドに第１・第２絶縁体
を、該第１絶縁体が第１電極を分割する分割溝に位置す
るように配置した後、これら導電体、第１・第２絶縁体
を含む第１電極を各光電変換素子毎に実質的に分割する
ことなく連続的に覆うべく半導体光活性層及び第２電極
を重畳被着し、次いで上記導電体と第２絶縁体との界面
上に位置する上記第２電極及び半導体光活性層を熱的に
除去して当該第２電極及び半導体光活性層を各光電変換
素子毎に分割すると共に、露出した導電体と上記第１絶
縁体を越えて延在する隣接光電変換素子の第２電極とを
電気的に結合したことを特徴とする光起電力装置の製造
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61009334A JPH069252B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 光起電力装置の製造方法 |
| US06/891,733 US4726849A (en) | 1985-08-07 | 1986-07-29 | Photovoltaic device and a method of manufacturing thereof |
| CN86105984A CN1007103B (zh) | 1985-08-07 | 1986-08-07 | 光电型器件及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61009334A JPH069252B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62166572A JPS62166572A (ja) | 1987-07-23 |
| JPH069252B2 true JPH069252B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=11717570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61009334A Expired - Lifetime JPH069252B2 (ja) | 1985-08-07 | 1986-01-20 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069252B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2648037B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1997-08-27 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
| KR101397159B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2014-05-20 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
| CN101803041B (zh) * | 2007-09-19 | 2012-11-07 | 周星工程股份有限公司 | 薄膜型太阳能电池及其制造方法 |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP61009334A patent/JPH069252B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62166572A (ja) | 1987-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |