JPH0799332A - ３次元形状光起電力素子の製造方法 - Google Patents
３次元形状光起電力素子の製造方法Info
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- JPH0799332A JPH0799332A JP6110035A JP11003594A JPH0799332A JP H0799332 A JPH0799332 A JP H0799332A JP 6110035 A JP6110035 A JP 6110035A JP 11003594 A JP11003594 A JP 11003594A JP H0799332 A JPH0799332 A JP H0799332A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/546—Polycrystalline silicon PV cells
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた光電変換特性を有する３次元形状光起
電力素子を簡易に製造する。 【構成】 可撓性基板１５上に設けた光起電力素子の所
定部分を切除し複数に分割した後、分割部分において可
撓性基板１５を変形させ全体を３次元形状に成形する。
電力素子を簡易に製造する。 【構成】 可撓性基板１５上に設けた光起電力素子の所
定部分を切除し複数に分割した後、分割部分において可
撓性基板１５を変形させ全体を３次元形状に成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光起電力素子の製造方
法に関するものであり、特に光起電力素子が立体的に配
置された３次元形状光起電力素子の製造方法に関するも
のである。
法に関するものであり、特に光起電力素子が立体的に配
置された３次元形状光起電力素子の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図１６〜図１８は、従来の３次元形状光
起電力素子の製造方法の一例を示す斜視図である。この
３次元形状光起電力素子は、マイクロマシン等に搭載さ
れる光起電力装置であり、このような３次元形状を有す
るものは、従来結晶系の半導体では形成が困難であり、
非晶質半導体等からなる薄膜に限られている。形成方法
としては、図１６に示すように、まず最終的な３次元形
状の形状を有した基板１を用意する。ここで製造される
３次元形状光起電力素子は、最終的に円錐台形状を有し
ており、図１６に示す基板１は複数個組み合わせること
により円錐台形状となるものである。
起電力素子の製造方法の一例を示す斜視図である。この
３次元形状光起電力素子は、マイクロマシン等に搭載さ
れる光起電力装置であり、このような３次元形状を有す
るものは、従来結晶系の半導体では形成が困難であり、
非晶質半導体等からなる薄膜に限られている。形成方法
としては、図１６に示すように、まず最終的な３次元形
状の形状を有した基板１を用意する。ここで製造される
３次元形状光起電力素子は、最終的に円錐台形状を有し
ており、図１６に示す基板１は複数個組み合わせること
により円錐台形状となるものである。
【０００３】次に、図１７に示すように、基板１上にｐ
ｎ接合を有する光起電力素子層２を基板１上の全面に形
成する。次に、図１８に示すように、光起電力素子層２
の所定部分にレーザービーム等のエネルギービーム４を
照射し、分割部３を形成し、複数の光起電力素子に分離
する。
ｎ接合を有する光起電力素子層２を基板１上の全面に形
成する。次に、図１８に示すように、光起電力素子層２
の所定部分にレーザービーム等のエネルギービーム４を
照射し、分割部３を形成し、複数の光起電力素子に分離
する。
【０００４】このようにして光起電力素子層２を分離し
た後、各光起電力素子を直列に接続するため配線する。
図１９は、以上のようにして形成した光起電力素子を複
数組み合わせて円錐台形状の光起電力装置５とし、マイ
クロマシン６に搭載した状態を示す斜視図である。この
ような光起電力装置５を搭載したマイクロマシン６は、
例えば、図１９に示すように管７内に入れ、自走させる
ことができる。このような場合、マイクロマシン６には
管７の内壁上を移動することができるような駆動装置が
取り付けられており、光起電力装置５に光８が当たるこ
とにより、光起電力装置５内で電力が発生し、発生した
電力を用いてマイクロマシン６が管７内を移動する。
た後、各光起電力素子を直列に接続するため配線する。
図１９は、以上のようにして形成した光起電力素子を複
数組み合わせて円錐台形状の光起電力装置５とし、マイ
クロマシン６に搭載した状態を示す斜視図である。この
ような光起電力装置５を搭載したマイクロマシン６は、
例えば、図１９に示すように管７内に入れ、自走させる
ことができる。このような場合、マイクロマシン６には
管７の内壁上を移動することができるような駆動装置が
取り付けられており、光起電力装置５に光８が当たるこ
とにより、光起電力装置５内で電力が発生し、発生した
電力を用いてマイクロマシン６が管７内を移動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の３次元形状光起電力素子の製造方法において
は、３次元形状を有した基板上に光起電力素子を作製す
る必要があり、製造が困難であり、また光電変換特性に
優れた光起電力素子を製造することができないという問
題があった。またこのようにして作製した膜を分離し、
配線を接続しなければならず、製造工程が複雑であっ
た。
うな従来の３次元形状光起電力素子の製造方法において
は、３次元形状を有した基板上に光起電力素子を作製す
る必要があり、製造が困難であり、また光電変換特性に
優れた光起電力素子を製造することができないという問
題があった。またこのようにして作製した膜を分離し、
配線を接続しなければならず、製造工程が複雑であっ
た。
【０００６】本発明の目的は、優れた光電変換特性を有
する３次元形状光起電力素子を簡易に製造することがで
き、また複雑な３次元形状の光起電力素子を製造するこ
とのできる製造方法を提供することにある。
する３次元形状光起電力素子を簡易に製造することがで
き、また複雑な３次元形状の光起電力素子を製造するこ
とのできる製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面の製
造方法は、可撓性基板上に光起電力素子を形成する工程
と、可撓性基板を変形させることによって全体を３次元
形状に成形する工程とを備えることを特徴としている。
造方法は、可撓性基板上に光起電力素子を形成する工程
と、可撓性基板を変形させることによって全体を３次元
形状に成形する工程とを備えることを特徴としている。
【０００８】第１の局面においては、可撓性基板の部分
を残すように光起電力素子の所定部分を切除し、光起電
力素子を複数に分割する工程をさらに備えることが好ま
しい。このように光起電力素子を分割することにより、
分割部分において可撓性基板を変形させることができ、
全体を３次元形状に成形することができる。
を残すように光起電力素子の所定部分を切除し、光起電
力素子を複数に分割する工程をさらに備えることが好ま
しい。このように光起電力素子を分割することにより、
分割部分において可撓性基板を変形させることができ、
全体を３次元形状に成形することができる。
【０００９】さらに、第１の局面では、所定の３次元形
状を記憶させた形状記憶部材を可撓性基板に接合する工
程をさらに備えることができる。形状記憶部材を所定の
３次元形状に復元させることにより、可撓性基板を変形
させ、それによって全体を３次元形状に成形することが
できる。
状を記憶させた形状記憶部材を可撓性基板に接合する工
程をさらに備えることができる。形状記憶部材を所定の
３次元形状に復元させることにより、可撓性基板を変形
させ、それによって全体を３次元形状に成形することが
できる。
【００１０】本発明の第２の局面の製造方法は、所定の
３次元形状を記憶させた形状記憶部材の上に光起電力素
子を形成する工程と、形状記憶部材を所定の３次元形状
に復元させることにより全体を３次元形状に成形する工
程とを備えることを特徴としている。
３次元形状を記憶させた形状記憶部材の上に光起電力素
子を形成する工程と、形状記憶部材を所定の３次元形状
に復元させることにより全体を３次元形状に成形する工
程とを備えることを特徴としている。
【００１１】第２の局面においては、形状記憶部材の部
分を残し光起電力素子の所定部分を切除し、光起電力素
子を複数に分割する工程をさらに備えることが好まし
い。本発明で用いられる可撓性基板は、可撓性を有する
基板であれば特に限定されるものではないが、例えばス
テンレス、アルミ等の金属薄板、ポリイミド等の樹脂フ
ィルム等を用いることができる。可撓性基板の厚みは、
可撓性を有する範囲であれば特に限定されない。ステン
レス、アルミ等の金属薄板やポリイミド等の樹脂フィル
ムの場合には、厚みは１０〜１０００μｍ程度が一般的
である。
分を残し光起電力素子の所定部分を切除し、光起電力素
子を複数に分割する工程をさらに備えることが好まし
い。本発明で用いられる可撓性基板は、可撓性を有する
基板であれば特に限定されるものではないが、例えばス
テンレス、アルミ等の金属薄板、ポリイミド等の樹脂フ
ィルム等を用いることができる。可撓性基板の厚みは、
可撓性を有する範囲であれば特に限定されない。ステン
レス、アルミ等の金属薄板やポリイミド等の樹脂フィル
ムの場合には、厚みは１０〜１０００μｍ程度が一般的
である。
【００１２】本発明で用いられる光起電力素子は、特に
限定されるものではなく、非晶質、多結晶及び単結晶等
の形態のものを用いることができ、材質としてはＳｉま
たはＧａＡｓ等の化合物半導体等を用いることができ
る。
限定されるものではなく、非晶質、多結晶及び単結晶等
の形態のものを用いることができ、材質としてはＳｉま
たはＧａＡｓ等の化合物半導体等を用いることができ
る。
【００１３】本発明で用いられる形状記憶部材は、特に
限定されるものではなく、例えば、形状記憶合金、形状
記憶樹脂、形状記憶セラミックスなどを用いることがで
きる。
限定されるものではなく、例えば、形状記憶合金、形状
記憶樹脂、形状記憶セラミックスなどを用いることがで
きる。
【００１４】形状記憶合金は、大きく分ければ、非鉄形
状記憶合金と、鉄系形状記憶合金に分類することができ
る。非鉄形状記憶合金としては、例えば、Ａｇ−Ｃｄ，
Ａｕ−Ｃｄ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘ（Ｘ＝Ｓｉ，
Ｓｎ，Ａｌ，Ｇａ），Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｓｎ，
Ｃｕ−Ａｕ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ａｌ，Ｔｉ−Ｎｉ，Ｉｎ−Ｔ
ｌ，Ｉｎ−Ｃｄ及びＭｎ−Ｃｕなどが挙げられる。
状記憶合金と、鉄系形状記憶合金に分類することができ
る。非鉄形状記憶合金としては、例えば、Ａｇ−Ｃｄ，
Ａｕ−Ｃｄ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘ（Ｘ＝Ｓｉ，
Ｓｎ，Ａｌ，Ｇａ），Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｓｎ，
Ｃｕ−Ａｕ−Ｚｎ，Ｎｉ−Ａｌ，Ｔｉ−Ｎｉ，Ｉｎ−Ｔ
ｌ，Ｉｎ−Ｃｄ及びＭｎ−Ｃｕなどが挙げられる。
【００１５】また鉄系形状記憶合金としては、Ｆｅ−Ｐ
ｔ，Ｆｅ−Ｐｄ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ，Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ及びＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−
Ｓｉ−Ｃｏなどが挙げられる。
ｔ，Ｆｅ−Ｐｄ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｔｉ，Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ及びＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｍｎ−
Ｓｉ−Ｃｏなどが挙げられる。
【００１６】形状記憶樹脂としては、トランスポリイソ
プレン、ポリノルボルネン、スチレン〜ブタジエン共重
合体、ポリウレタンなどの形状記憶樹脂を挙げることが
できる。
プレン、ポリノルボルネン、スチレン〜ブタジエン共重
合体、ポリウレタンなどの形状記憶樹脂を挙げることが
できる。
【００１７】形状記憶セラミックスとしては、ジルコン
酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）派生系セラミックスや、マグネ
シウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）系ソフト圧電材料などを挙
げることができる。
酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）派生系セラミックスや、マグネ
シウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）系ソフト圧電材料などを挙
げることができる。
【００１８】本発明において用いる形状記憶部材の厚み
は、特に限定されるものではないが、２μｍ〜１０μｍ
程度の厚みが好ましい。
は、特に限定されるものではないが、２μｍ〜１０μｍ
程度の厚みが好ましい。
【００１９】
【作用】本発明の第１の局面の製造方法では、光起電力
素子が可撓性基板上に設けられ、可撓性基板を変形させ
ることによって、その全体が３次元形状に成形されてい
る。このため、光起電力素子となる半導体層は、平面的
な可撓性基板上に形成させることができる。また、用い
る半導体は薄膜に限定されないので、高い光電変換特性
を得ることのできる結晶性の高い半導体を使用すること
ができる。例えば、シリコンウエハを用いてｐｎ接合を
形成し、所定の部分を削除して可撓性基板を変形させ３
次元形状の光起電力素子とすることができる。
素子が可撓性基板上に設けられ、可撓性基板を変形させ
ることによって、その全体が３次元形状に成形されてい
る。このため、光起電力素子となる半導体層は、平面的
な可撓性基板上に形成させることができる。また、用い
る半導体は薄膜に限定されないので、高い光電変換特性
を得ることのできる結晶性の高い半導体を使用すること
ができる。例えば、シリコンウエハを用いてｐｎ接合を
形成し、所定の部分を削除して可撓性基板を変形させ３
次元形状の光起電力素子とすることができる。
【００２０】また、可撓性基板に所定の３次元形状を記
憶させた形状記憶部材を接合し、接合後に形状記憶部材
を所定の３次元形状に復元させることにより、可撓性基
板を所定の３次元形状に変形させることができる。この
ような形状記憶部材の復元は、形状記憶部材に通電する
ことにより加熱するか、あるいは外部から加熱すること
により行うことができる。従って、複雑な３次元形状を
記憶させ、可撓性基板をこの形状に沿うように変形させ
ることができる。
憶させた形状記憶部材を接合し、接合後に形状記憶部材
を所定の３次元形状に復元させることにより、可撓性基
板を所定の３次元形状に変形させることができる。この
ような形状記憶部材の復元は、形状記憶部材に通電する
ことにより加熱するか、あるいは外部から加熱すること
により行うことができる。従って、複雑な３次元形状を
記憶させ、可撓性基板をこの形状に沿うように変形させ
ることができる。
【００２１】本発明の第２の局面の製造方法では、可撓
性基板を用いずに、直接形状記憶部材の上に光起電力素
子を形成し、この形状記憶部材をもとの形状に復元させ
ている。
性基板を用いずに、直接形状記憶部材の上に光起電力素
子を形成し、この形状記憶部材をもとの形状に復元させ
ている。
【００２２】また本発明で得られる３次元形状光起電力
素子は可撓性基板または形状記憶部材を変形させること
によって３次元形状にするものであるため、光起電力素
子を設置する部分の形状に合わせ可撓性基板または形状
記憶部材を変形させることができ、複雑な３次元形状の
光起電力素子とすることができる。
素子は可撓性基板または形状記憶部材を変形させること
によって３次元形状にするものであるため、光起電力素
子を設置する部分の形状に合わせ可撓性基板または形状
記憶部材を変形させることができ、複雑な３次元形状の
光起電力素子とすることができる。
【００２３】
【実施例】図１〜図６は、本発明に従う製造方法の実施
例を示す断面図である。まず、図１に示すような結晶系
のｐ型シリコン１０を用意する。次に、表面にドーパン
トを拡散させることにより、図２に示すようにｎ層１２
を表面に形成し、ｐ層１１とのｐｎ接合を形成させる。
例を示す断面図である。まず、図１に示すような結晶系
のｐ型シリコン１０を用意する。次に、表面にドーパン
トを拡散させることにより、図２に示すようにｎ層１２
を表面に形成し、ｐ層１１とのｐｎ接合を形成させる。
【００２４】図３を参照して、次に、ｎ層１２の上にＩ
ＴＯ等の透光性導電膜１３をＣＶＤ法等により形成す
る。ｐ層１１側には、Ｔｉ、Ａｌ等の金属電極１４を金
属ペーストの塗布等によって形成し、光起電力素子１６
とする。
ＴＯ等の透光性導電膜１３をＣＶＤ法等により形成す
る。ｐ層１１側には、Ｔｉ、Ａｌ等の金属電極１４を金
属ペーストの塗布等によって形成し、光起電力素子１６
とする。
【００２５】図４を参照して、次に、金属電極１４の上
にポリイミド等の樹脂を溶解した樹脂溶液をスピンコー
ト等の方法によって塗布し、樹脂フィルム膜を形成し可
撓性基板１５とする。
にポリイミド等の樹脂を溶解した樹脂溶液をスピンコー
ト等の方法によって塗布し、樹脂フィルム膜を形成し可
撓性基板１５とする。
【００２６】図５を参照して、次に、光起電力素子の所
定部分にレーザービーム等のエネルギービーム１７を照
射し、複数の光起電力素子１６ａ，１６ｂに分割する。
この際、可撓性基板１５を残し光起電力素子のみを切除
する必要があり、このような選択的な加工を行うため、
反応ガス中でエネルギービームを照射する。反応ガス
は、対象となる被加工物に応じて選択される。
定部分にレーザービーム等のエネルギービーム１７を照
射し、複数の光起電力素子１６ａ，１６ｂに分割する。
この際、可撓性基板１５を残し光起電力素子のみを切除
する必要があり、このような選択的な加工を行うため、
反応ガス中でエネルギービームを照射する。反応ガス
は、対象となる被加工物に応じて選択される。
【００２７】金属Ａｌに対しては、例えば、ＢＣｌ3 、
ＳｉＣｌ4 、Ｃｌ2 、ＢＢｒ3 、ＨＢｒ、Ｃｌ2 ／ＢＣ
ｌ3 、ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ／Ｎ2 、ＳｉＣｌ4 ／Ｃｌ2 Ｏ
2 等の反応ガスが用いられる。
ＳｉＣｌ4 、Ｃｌ2 、ＢＢｒ3 、ＨＢｒ、Ｃｌ2 ／ＢＣ
ｌ3 、ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ／Ｎ2 、ＳｉＣｌ4 ／Ｃｌ2 Ｏ
2 等の反応ガスが用いられる。
【００２８】金属Ｔｉに対しては、例えば、Ｃｌ2 、Ｃ
Ｆ4 、Ｃｌ2 ／Ａｒ、ＣＦ4 ／Ａｒ等の反応ガスが用い
られる。非晶質シリコンに対しては、例えば、Ｃｌ2 、
Ｃｌ2 ／ＳＦ6 、ＣＦ4 ／Ｏ2、ＨＢｒ／Ｃｌ2 、ＳＦ
4 、ＢＣｌ3 等の反応ガスが用いられる。
Ｆ4 、Ｃｌ2 ／Ａｒ、ＣＦ4 ／Ａｒ等の反応ガスが用い
られる。非晶質シリコンに対しては、例えば、Ｃｌ2 、
Ｃｌ2 ／ＳＦ6 、ＣＦ4 ／Ｏ2、ＨＢｒ／Ｃｌ2 、ＳＦ
4 、ＢＣｌ3 等の反応ガスが用いられる。
【００２９】多結晶シリコンに対しては、例えば、Ｃｌ
2 、Ｃｌ2 ／ＳＦ6 、ＣＦ4 ／Ｏ2、ＨＢｒ／Ｃｌ2 等
の反応ガスが用いられる。単結晶シリコンに対しては、
例えば、ＣＢｒＦ3 、ＳｉＣｌ4 ／Ｃｌ2 、Ｃｌ 2 ／Ｓ
Ｆ6 等の反応ガスが用いられる。
2 、Ｃｌ2 ／ＳＦ6 、ＣＦ4 ／Ｏ2、ＨＢｒ／Ｃｌ2 等
の反応ガスが用いられる。単結晶シリコンに対しては、
例えば、ＣＢｒＦ3 、ＳｉＣｌ4 ／Ｃｌ2 、Ｃｌ 2 ／Ｓ
Ｆ6 等の反応ガスが用いられる。
【００３０】ＧａＡｓに対しては、例えば、Ｃｌ2 、Ｂ
Ｃｌ3 、Ｃｌ2 ／ＢＣｌ3 ／ＣＦ4等の反応ガスが用い
られる。照射するエネルギービームとしては、例えば、
波長５００ｎｍ以下のパルスまたは連続ビームで、ビー
ム形状はスポット状またはライン状のものを用いること
ができる。また照射時のエネルギー密度は、０．０１〜
１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましい。
Ｃｌ3 、Ｃｌ2 ／ＢＣｌ3 ／ＣＦ4等の反応ガスが用い
られる。照射するエネルギービームとしては、例えば、
波長５００ｎｍ以下のパルスまたは連続ビームで、ビー
ム形状はスポット状またはライン状のものを用いること
ができる。また照射時のエネルギー密度は、０．０１〜
１０Ｊ／ｃｍ2 が好ましい。
【００３１】図６を参照して、以上のようにして複数に
分割した光起電力素子の分割部分において各光起電力素
子１６ａ，１６ｂ間に配線１８を接続し各光起電力素子
を直列に接続する。その後、可撓性基板１５を曲げ、所
定の３次元形状に成形する。配線の手法は特に限定され
るものではなく、３次元形状に成形後、配線を行うこと
もできる。
分割した光起電力素子の分割部分において各光起電力素
子１６ａ，１６ｂ間に配線１８を接続し各光起電力素子
を直列に接続する。その後、可撓性基板１５を曲げ、所
定の３次元形状に成形する。配線の手法は特に限定され
るものではなく、３次元形状に成形後、配線を行うこと
もできる。
【００３２】図７（ａ）は、分割された光起電力素子が
以上のようにして可撓性基板１５上に形成された略扇形
の光起電力装置２０を示している。この光起電力装置２
０は、図７（ａ）に矢印で示すように可撓性基板１５を
曲げて円錐形状とし、図７（ｂ）に示すようにマイクロ
マシン６に搭載することができる。
以上のようにして可撓性基板１５上に形成された略扇形
の光起電力装置２０を示している。この光起電力装置２
０は、図７（ａ）に矢印で示すように可撓性基板１５を
曲げて円錐形状とし、図７（ｂ）に示すようにマイクロ
マシン６に搭載することができる。
【００３３】本発明の製造方法で製造される光起電力素
子の形状は特に限定されるものではなく、例えば、図８
に示すような円筒状の光起電力素子３０とすることもで
きる。
子の形状は特に限定されるものではなく、例えば、図８
に示すような円筒状の光起電力素子３０とすることもで
きる。
【００３４】上記実施例では、レーザービーム等のエネ
ルギービームを反応ガス中で照射し光起電力素子を選択
的に切除し分割する方法を用いているが、本発明では、
このような方法に限定されるものではなく、例えば、反
応ガス中でプラズマをライン状に発生させ、このライン
状のプラズマを光起電力素子にあてることにより、ラジ
カルの反応で除去加工してもよい。図９は、このような
ライン状プラズマによる除去加工を説明するための概略
構成図である。図９を参照して、可撓性基板４１上に光
起電力素子層４２が形成されており、ワイヤー電極４３
は、電極支持フレーム４４によってその両端が支持され
ている。高周波電源４５から電極支持フレーム４４を介
してワイヤー電極４３に電力が投入される。この高周波
電圧の印加によって、ワイヤー電極４３の近傍にライン
状プラズマが発生する。このライン状プラズマを光起電
力素子層４２にさらすことにより、光起電力素子層４２
にライン状の除去部４２ａを形成させることができる。
このようなプラズマ加工の際に用いる反応ガスとして
は、エネルギービーム照射の際に用いる反応ガスと同様
なものを用いることができ、具体的には、上記エネルギ
ービーム照射の際の反応ガスとして例示したものを用い
ることができる。
ルギービームを反応ガス中で照射し光起電力素子を選択
的に切除し分割する方法を用いているが、本発明では、
このような方法に限定されるものではなく、例えば、反
応ガス中でプラズマをライン状に発生させ、このライン
状のプラズマを光起電力素子にあてることにより、ラジ
カルの反応で除去加工してもよい。図９は、このような
ライン状プラズマによる除去加工を説明するための概略
構成図である。図９を参照して、可撓性基板４１上に光
起電力素子層４２が形成されており、ワイヤー電極４３
は、電極支持フレーム４４によってその両端が支持され
ている。高周波電源４５から電極支持フレーム４４を介
してワイヤー電極４３に電力が投入される。この高周波
電圧の印加によって、ワイヤー電極４３の近傍にライン
状プラズマが発生する。このライン状プラズマを光起電
力素子層４２にさらすことにより、光起電力素子層４２
にライン状の除去部４２ａを形成させることができる。
このようなプラズマ加工の際に用いる反応ガスとして
は、エネルギービーム照射の際に用いる反応ガスと同様
なものを用いることができ、具体的には、上記エネルギ
ービーム照射の際の反応ガスとして例示したものを用い
ることができる。
【００３５】次に、形状記憶部材を用いる実施例につい
て説明する。図１０は、形状記憶合金からなる形状記憶
部材５０を示す平面図である。この形状記憶部材５０は
略扇形の形状を有している。この形状記憶部材５０を曲
げて、図１１に示すような円錐形状とし、この形状を記
憶させる。次に、図１２に示すような略扇形の板状に変
形させる。
て説明する。図１０は、形状記憶合金からなる形状記憶
部材５０を示す平面図である。この形状記憶部材５０は
略扇形の形状を有している。この形状記憶部材５０を曲
げて、図１１に示すような円錐形状とし、この形状を記
憶させる。次に、図１２に示すような略扇形の板状に変
形させる。
【００３６】次に、図７（ａ）に示すような、可撓性基
板１５上に形成した略扇形の光起電力装置２０を、図１
２に示す形状記憶部材５０の上に接合する。このような
接合は、接着剤等による接着によって行うことができ
る。
板１５上に形成した略扇形の光起電力装置２０を、図１
２に示す形状記憶部材５０の上に接合する。このような
接合は、接着剤等による接着によって行うことができ
る。
【００３７】また、ポリイミド等の樹脂を溶解した樹脂
溶液の塗布により可撓性基板を形成する場合は、図３に
示すような形状に形成した光起電力素子１６の金属電極
１４の上に樹脂溶液を塗布し、これを接着剤として形状
記憶部材５０を接着させてもよい。この場合、可撓性基
板１５は接着剤としての機能も果たすこととなる。
溶液の塗布により可撓性基板を形成する場合は、図３に
示すような形状に形成した光起電力素子１６の金属電極
１４の上に樹脂溶液を塗布し、これを接着剤として形状
記憶部材５０を接着させてもよい。この場合、可撓性基
板１５は接着剤としての機能も果たすこととなる。
【００３８】図１３は、可撓性基板１５に形状記憶部材
５０を接合させた状態を示す断面図である。図１３に示
すように、通常可撓性基板１５の光起電力素子が設けら
れていない側に形状記憶部材５０を接合させる。
５０を接合させた状態を示す断面図である。図１３に示
すように、通常可撓性基板１５の光起電力素子が設けら
れていない側に形状記憶部材５０を接合させる。
【００３９】次に、形状記憶部材５０に通電し加熱する
ことによって、あるいは外部から加熱することによっ
て、形状記憶部材５０を図１１に示すような記憶させた
円錐形状に復元させる。図１４は、このような形状復元
後の状態を示す斜視図である。図１４に示されるよう
に、形状記憶部材５０が円錐形状に復元することによ
り、可撓性基板１５も円錐形状に変形し、所定の３次元
形状が付与される。図１５は、形状復元後の光起電力装
置２０を示す断面図である。
ことによって、あるいは外部から加熱することによっ
て、形状記憶部材５０を図１１に示すような記憶させた
円錐形状に復元させる。図１４は、このような形状復元
後の状態を示す斜視図である。図１４に示されるよう
に、形状記憶部材５０が円錐形状に復元することによ
り、可撓性基板１５も円錐形状に変形し、所定の３次元
形状が付与される。図１５は、形状復元後の光起電力装
置２０を示す断面図である。
【００４０】以上のように、あらかじめ所定の３次元形
状を記憶させた形状記憶部材を可撓性基板に接合し、形
状記憶部材の形状を復元させることにより、可撓性基板
を変形させ、光起電力素子全体を３次元形状に変形する
ことができる。
状を記憶させた形状記憶部材を可撓性基板に接合し、形
状記憶部材の形状を復元させることにより、可撓性基板
を変形させ、光起電力素子全体を３次元形状に変形する
ことができる。
【００４１】上記実施例では、可撓性基板に形状記憶部
材を接合させているが、形状記憶部材の上に直接光起電
力素子を形成し、次に形状記憶部材を記憶させた形状に
復元させることによって３次元形状の光起電力素子とし
てもよい。このような光起電力素子は、図５に示す可撓
性基板１５を形状記憶部材に置き換えた構造の光起電力
素子であり、形状記憶部材を加熱することによって記憶
させた形状に復元させ３次元光起電力素子とすることが
できる。
材を接合させているが、形状記憶部材の上に直接光起電
力素子を形成し、次に形状記憶部材を記憶させた形状に
復元させることによって３次元形状の光起電力素子とし
てもよい。このような光起電力素子は、図５に示す可撓
性基板１５を形状記憶部材に置き換えた構造の光起電力
素子であり、形状記憶部材を加熱することによって記憶
させた形状に復元させ３次元光起電力素子とすることが
できる。
【００４２】
【発明の効果】本発明の製造方法に従えば、光起電力素
子を形成した可撓性基板を変形させ全体を３次元形状に
成形している。このため、光起電力素子を形成する際に
は可撓性基板を平坦にし、平面上に光起電力素子を形成
することができ、良好な膜質の光起電力素子を簡易に製
造することができる。
子を形成した可撓性基板を変形させ全体を３次元形状に
成形している。このため、光起電力素子を形成する際に
は可撓性基板を平坦にし、平面上に光起電力素子を形成
することができ、良好な膜質の光起電力素子を簡易に製
造することができる。
【００４３】また本発明に従えば、シリコンウエハのよ
うなリジッドな半導体を用いて３次元形状の光起電力素
子を製造することができる。従って、単結晶半導体を用
い、光電変換特性の優れた３次元形状光起電力素子を製
造することもがきる。
うなリジッドな半導体を用いて３次元形状の光起電力素
子を製造することができる。従って、単結晶半導体を用
い、光電変換特性の優れた３次元形状光起電力素子を製
造することもがきる。
【００４４】また本発明に従えば、可撓性基板の変形に
より全体を３次元形状に成形するので、光起電力素子を
設置する箇所に応じて自由に３次元形状を設定すること
ができる。
より全体を３次元形状に成形するので、光起電力素子を
設置する箇所に応じて自由に３次元形状を設定すること
ができる。
【００４５】また、あらかじめ所定の３次元形状を記憶
させた形状記憶部材を可撓性基板に接合し、接合後形状
記憶部材を所定の３次元形状に復元させることにより、
可撓性基板を所定の３次元形状に成形することができ
る。また、形状記憶部材の上に直接光起電力素子を形成
し、形状記憶部材を所定の３次元形状に復元させること
により、光起電力素子全体を所定の３次元形状に成形さ
せることもできる。
させた形状記憶部材を可撓性基板に接合し、接合後形状
記憶部材を所定の３次元形状に復元させることにより、
可撓性基板を所定の３次元形状に成形することができ
る。また、形状記憶部材の上に直接光起電力素子を形成
し、形状記憶部材を所定の３次元形状に復元させること
により、光起電力素子全体を所定の３次元形状に成形さ
せることもできる。
【００４６】形状記憶部材に記憶させる形状は、形状記
憶部材単独の状態で変形させてその形状を記憶させるこ
とができるので、複雑な３次元形状を記憶させることが
可能となる。従って、形状記憶部材を用いる場合には、
光起電力素子全体を複雑な３次元形状に成形することが
可能となる。
憶部材単独の状態で変形させてその形状を記憶させるこ
とができるので、複雑な３次元形状を記憶させることが
可能となる。従って、形状記憶部材を用いる場合には、
光起電力素子全体を複雑な３次元形状に成形することが
可能となる。
【図１】本発明に従う実施例において用いる結晶系ｐ型
シリコン基板を示す断面図。
シリコン基板を示す断面図。
【図２】図１に示すｐ型シリコン基板にｎ層を形成した
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
【図３】本発明に従う実施例において透明導電膜及び金
属電極を形成した状態を示す断面図。
属電極を形成した状態を示す断面図。
【図４】本発明に従う実施例において可撓性基板を形成
した状態を示す断面図。
した状態を示す断面図。
【図５】本発明に従う実施例において可撓性基板を残し
光起電力素子にレーザービームを照射し分割した状態を
示す断面図。
光起電力素子にレーザービームを照射し分割した状態を
示す断面図。
【図６】本発明に従う実施例においてレーザービームに
よる光起電力素子の分割後、可撓性基板を変形し３次元
形状とした状態を示す断面図。
よる光起電力素子の分割後、可撓性基板を変形し３次元
形状とした状態を示す断面図。
【図７】本発明に従う一実施例の光起電力素子をマイク
ロマシンに搭載する状態を示す斜視図。
ロマシンに搭載する状態を示す斜視図。
【図８】本発明に従う他の実施例の３次元形状光起電力
素子を示す斜視図。
素子を示す斜視図。
【図９】本発明において光起電力素子の除去加工に用い
ることのできるライン状プラズマを説明するための概略
構成図。
ることのできるライン状プラズマを説明するための概略
構成図。
【図１０】形状記憶部材を示す平面図。
【図１１】形状記憶部材に記憶させた形状を示す斜視
図。
図。
【図１２】形状記憶処理後、形状記憶部材を板状に成形
した状態を示す平面図。
した状態を示す平面図。
【図１３】光起電力素子が形成された可撓性基板に形状
記憶部材を接合した状態を示す断面図。
記憶部材を接合した状態を示す断面図。
【図１４】光起電力素子を形成させた可撓性基板に形状
記憶部材を接合した後、形状記憶部材の形状を復元した
状態を示す斜視図。
記憶部材を接合した後、形状記憶部材の形状を復元した
状態を示す斜視図。
【図１５】図１４に示す状態における断面図。
【図１６】従来の製造方法における３次元形状の基板を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図１７】従来の製造方法において３次元形状の基板の
上に光起電力素子層を形成した状態を示す斜視図。
上に光起電力素子層を形成した状態を示す斜視図。
【図１８】従来の製造方法において３次元形状の光起電
力素子層にレーザービームを照射し分割する状態を示す
斜視図。
力素子層にレーザービームを照射し分割する状態を示す
斜視図。
【図１９】従来の製造方法で得られた３次元形状の光起
電力素子をマイクロマシンに搭載した状態を示す模式
図。
電力素子をマイクロマシンに搭載した状態を示す模式
図。
１０…結晶系ｐ型シリコン基板 １１…ｐ層 １２…ｎ層 １３…透光性導電膜 １４…金属電極 １５…可撓性基板 １６，１６ａ，１６ｂ…光起電力素子 １７…レーザービーム １８…配線 ２０，３０…３次元形状光起電力素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木山 精一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 篠原 亘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山本 恵章 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 可撓性基板上に光起電力素子を形成する
工程と、 前記可撓性基板を変形させることによって全体を３次元
形状に成形する工程とを備える３次元形状光起電力素子
の製造方法。 - 【請求項２】 前記可撓性基板の部分を残し前記光起電
力素子の所定部分を切除し複数に分割する工程をさらに
備え、前記３次元形状に成形する工程が、前記光起電力
素子の分割部分において可撓性基板を変形させる工程を
含む請求項１に記載の３次元形状光起電力素子の製造方
法。 - 【請求項３】 所定の３次元形状を記憶させた形状記憶
部材を前記可撓性基板に接合する工程をさらに備え、前
記３次元形状に成形する工程が、前記形状記憶部材を前
記所定の３次元形状に復元させることにより前記可撓性
基板を変形さ、それによって全体を３次元形状に成形す
る工程を含む請求項１に記載の３次元形状光起電力素子
の製造方法。 - 【請求項４】 所定の３次元形状を記憶させた形状記憶
部材の上に、光起電力素子を形成する工程と、 前記形状記憶部材を前記所定の３次元形状に復元させる
ことにより全体を３次元形状に成形する工程とを備える
３次元形状光起電力素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記形状記憶部材の部分を残し前記光起
電力素子の所定部分を切除し複数に分割する工程をさら
に備える請求項４に記載の３次元形状光起電力素子の製
造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6110035A JPH0799332A (ja) | 1993-06-29 | 1994-05-24 | ３次元形状光起電力素子の製造方法 |
| US08/269,263 US5538902A (en) | 1993-06-29 | 1994-06-29 | Method of fabricating a photovoltaic device having a three-dimensional shape |
| US08/457,400 US5639314A (en) | 1993-06-29 | 1995-06-01 | Photovoltaic device including plural interconnected photoelectric cells, and method of making the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-158982 | 1993-06-29 | ||
| JP15898293 | 1993-06-29 | ||
| JP6110035A JPH0799332A (ja) | 1993-06-29 | 1994-05-24 | ３次元形状光起電力素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799332A true JPH0799332A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=26449731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6110035A Pending JPH0799332A (ja) | 1993-06-29 | 1994-05-24 | ３次元形状光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004517858A (ja) * | 2001-01-09 | 2004-06-17 | マイクロチップス・インコーポレーテッド | 眼への適用および他への適用のための可撓性マイクロチップデバイス |
| JP2014532293A (ja) * | 2011-09-02 | 2014-12-04 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ エナジーズ アルタナティブス | 非平面の光起電装置 |
| WO2017082559A1 (ko) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 광주과학기술원 | 자가변형 플렉서블 필름 및 이의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-05-24 JP JP6110035A patent/JPH0799332A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004517858A (ja) * | 2001-01-09 | 2004-06-17 | マイクロチップス・インコーポレーテッド | 眼への適用および他への適用のための可撓性マイクロチップデバイス |
| JP4657577B2 (ja) * | 2001-01-09 | 2011-03-23 | マイクロチップス・インコーポレーテッド | 眼への適用および他への適用のための可撓性マイクロチップデバイス |
| JP2014532293A (ja) * | 2011-09-02 | 2014-12-04 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ エナジーズ アルタナティブス | 非平面の光起電装置 |
| WO2017082559A1 (ko) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | 광주과학기술원 | 자가변형 플렉서블 필름 및 이의 제조 방법 |
| US10939549B2 (en) | 2015-11-10 | 2021-03-02 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Self-transforming flexible film and method for preparing same |
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