JPH10150211A - 薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製造方法Info
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- JPH10150211A JPH10150211A JP8308533A JP30853396A JPH10150211A JP H10150211 A JPH10150211 A JP H10150211A JP 8308533 A JP8308533 A JP 8308533A JP 30853396 A JP30853396 A JP 30853396A JP H10150211 A JPH10150211 A JP H10150211A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コスト化、フレキシブル化、小型化、太陽
電池を搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大
面積化が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電
池およびその製造方法を提供する。また、シースルーで
しかも高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板１上に多孔質シリコ
ン層を介してｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結
晶シリコン層４を形成した後、これらの層を選択的にエ
ッチング除去して複数の太陽電池層を互いに分離して形
成する。次に、金属電極などの形成を経て薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１、１２を形成し、さらにそれらの表
面に透明基板１８を接着した後、超音波照射などにより
単結晶シリコン基板１から薄膜単結晶シリコン太陽電池
１１、１２を剥離する。この後、薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１、１２の裏面に別の基板２１を接着し、薄膜
単結晶シリコン太陽電池を完成させる。薄膜単結晶シリ
コン太陽電池をシースルー化する場合は、薄膜単結晶シ
リコン太陽電池に複数の微小孔を形成する。
電池を搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大
面積化が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電
池およびその製造方法を提供する。また、シースルーで
しかも高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板１上に多孔質シリコ
ン層を介してｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結
晶シリコン層４を形成した後、これらの層を選択的にエ
ッチング除去して複数の太陽電池層を互いに分離して形
成する。次に、金属電極などの形成を経て薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１、１２を形成し、さらにそれらの表
面に透明基板１８を接着した後、超音波照射などにより
単結晶シリコン基板１から薄膜単結晶シリコン太陽電池
１１、１２を剥離する。この後、薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１、１２の裏面に別の基板２１を接着し、薄膜
単結晶シリコン太陽電池を完成させる。薄膜単結晶シリ
コン太陽電池をシースルー化する場合は、薄膜単結晶シ
リコン太陽電池に複数の微小孔を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、薄膜単結晶半導
体太陽電池およびその製造方法に関する。
体太陽電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池のコストを下げるには、太陽電
池単体のコストを下げるとともに、複数の太陽電池を直
並列接続するモジュールコストを下げる必要がある。し
かしながら、従来、発電用に使用されている単結晶シリ
コンまたは多結晶シリコン太陽電池は、厚さ約３００μ
ｍのシリコンウエーハを用いているため、モジュール化
するには、太陽電池が形成されたシリコンウエーハを一
枚ずつ電気的に接続する必要があり、モジュールコスト
が高かった。このため、太陽電池のモノリシック化が求
められていた。
池単体のコストを下げるとともに、複数の太陽電池を直
並列接続するモジュールコストを下げる必要がある。し
かしながら、従来、発電用に使用されている単結晶シリ
コンまたは多結晶シリコン太陽電池は、厚さ約３００μ
ｍのシリコンウエーハを用いているため、モジュール化
するには、太陽電池が形成されたシリコンウエーハを一
枚ずつ電気的に接続する必要があり、モジュールコスト
が高かった。このため、太陽電池のモノリシック化が求
められていた。
【０００３】一方、腕時計や電卓などの携帯機器に太陽
電池を応用する場合には、小型化、低コスト化、機器の
デザインの柔軟性が高いことなどが要求され、やはり太
陽電池のモノリシック化が求められている。アモルファ
スシリコン太陽電池は、アモルファスシリコンを形成す
る基板上でのモノリシック化が可能であり、この点でア
モルファスシリコンは太陽電池の素材として優れてい
る。しかしながら、アモルファスシリコンは光電変換の
変換効率が低いため、アモルファスシリコン太陽電池の
応用範囲は電卓などに限定されていた。
電池を応用する場合には、小型化、低コスト化、機器の
デザインの柔軟性が高いことなどが要求され、やはり太
陽電池のモノリシック化が求められている。アモルファ
スシリコン太陽電池は、アモルファスシリコンを形成す
る基板上でのモノリシック化が可能であり、この点でア
モルファスシリコンは太陽電池の素材として優れてい
る。しかしながら、アモルファスシリコンは光電変換の
変換効率が低いため、アモルファスシリコン太陽電池の
応用範囲は電卓などに限定されていた。
【０００４】もしも、アモルファスシリコンよりも光電
変換の変換効率が高い単結晶シリコンを用いた太陽電池
のモノリシック化を実現することができれば、太陽電池
のコストを下げることができ、応用が広がると考えられ
る。特開昭５４−６７９１号公報は、厚膜の単結晶シリ
コンを用いた太陽電池のモノリシック化について開示し
ているが、厚膜の太陽電池を用いているため、コストが
高く、エネルギー回収年数が長く、フレキシブル化が困
難であるなどの多くの課題があった。
変換の変換効率が高い単結晶シリコンを用いた太陽電池
のモノリシック化を実現することができれば、太陽電池
のコストを下げることができ、応用が広がると考えられ
る。特開昭５４−６７９１号公報は、厚膜の単結晶シリ
コンを用いた太陽電池のモノリシック化について開示し
ているが、厚膜の太陽電池を用いているため、コストが
高く、エネルギー回収年数が長く、フレキシブル化が困
難であるなどの多くの課題があった。
【０００５】一方、住宅の窓、自動車の窓、サンルーフ
などの光の入射を必要とする場所に太陽電池を設置して
発電を行うには太陽電池をシースルー化する必要があ
る。
などの光の入射を必要とする場所に太陽電池を設置して
発電を行うには太陽電池をシースルー化する必要があ
る。
【０００６】アモルファスシリコン太陽電池において
は、入射した光の一部を透過させるため、太陽電池を構
成するアモルファスシリコン膜中に多数の微小孔を均等
に空けたシースルー太陽電池が製造されている。しかし
ながら、上述のようにアモルファスシリコン太陽電池は
もともと光電変換の変換効率が低いので、このように多
数の微小孔を空けることによりさらに発電量が減少する
という欠点があった。
は、入射した光の一部を透過させるため、太陽電池を構
成するアモルファスシリコン膜中に多数の微小孔を均等
に空けたシースルー太陽電池が製造されている。しかし
ながら、上述のようにアモルファスシリコン太陽電池は
もともと光電変換の変換効率が低いので、このように多
数の微小孔を空けることによりさらに発電量が減少する
という欠点があった。
【０００７】もしもアモルファスシリコンよりも変換効
率が高い単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いた
太陽電池においてシースルー化を容易に実現することが
できれば、太陽電池が住宅の窓などに設置される可能性
が著しく増加すると考えられる。しかしながら、上述の
ように現状の単結晶シリコンまたは多結晶シリコン太陽
電池の膜厚は約３００μｍもあるため、これらの多数の
微小孔を空けることは非常に困難であった。
率が高い単結晶シリコンまたは多結晶シリコンを用いた
太陽電池においてシースルー化を容易に実現することが
できれば、太陽電池が住宅の窓などに設置される可能性
が著しく増加すると考えられる。しかしながら、上述の
ように現状の単結晶シリコンまたは多結晶シリコン太陽
電池の膜厚は約３００μｍもあるため、これらの多数の
微小孔を空けることは非常に困難であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
の目的は、低コスト化、フレキシブル化、小型化、太陽
電池を搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大
面積化が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電
池およびその製造方法を提供することにある。
の目的は、低コスト化、フレキシブル化、小型化、太陽
電池を搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大
面積化が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電
池およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、シースルーでしか
も高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製
造方法を提供することにある。
も高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製
造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の発明による薄膜単結晶半導体太陽
電池は、基板と、基板上に互いに分離して設けられた複
数の薄膜単結晶半導体太陽電池とを有することを特徴と
するものである。
に、この発明の第１の発明による薄膜単結晶半導体太陽
電池は、基板と、基板上に互いに分離して設けられた複
数の薄膜単結晶半導体太陽電池とを有することを特徴と
するものである。
【００１１】この発明の第１の発明において、複数の薄
膜単結晶半導体太陽電池は、好適には、少なくとも高不
純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導
体層とからなる。また、これらの複数の薄膜単結晶半導
体太陽電池の基板と反対側の面には、各薄膜単結晶半導
体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好適には、金
属電極が設けられる。なお、通常、これらの複数の薄膜
単結晶半導体太陽電池の接続方向の長さは約１ｃｍから
約４ｍｍの範囲にあるが、その長さが１ｃｍ程度のとき
には多くの場合この金属電極による裏打ちはほぼ必須で
あり、その長さが４ｍｍ程度のときには多くの場合この
金属電極による裏打ちは不要である。さらに、薄膜単結
晶半導体太陽電池の曲げに対する強さを高くする観点か
ら、好適には、これらの複数の薄膜単結晶半導体太陽電
池の間の部分に曲げに対して強い材料が充填される。こ
れらの複数の薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的に
は、基板に接着されている。また、基板は、典型的に
は、絶縁体、例えばプラスチックまたはガラスからな
る。薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シ
リコンからなるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単
結晶化合物半導体からなるものであってもよい。
膜単結晶半導体太陽電池は、好適には、少なくとも高不
純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導
体層とからなる。また、これらの複数の薄膜単結晶半導
体太陽電池の基板と反対側の面には、各薄膜単結晶半導
体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好適には、金
属電極が設けられる。なお、通常、これらの複数の薄膜
単結晶半導体太陽電池の接続方向の長さは約１ｃｍから
約４ｍｍの範囲にあるが、その長さが１ｃｍ程度のとき
には多くの場合この金属電極による裏打ちはほぼ必須で
あり、その長さが４ｍｍ程度のときには多くの場合この
金属電極による裏打ちは不要である。さらに、薄膜単結
晶半導体太陽電池の曲げに対する強さを高くする観点か
ら、好適には、これらの複数の薄膜単結晶半導体太陽電
池の間の部分に曲げに対して強い材料が充填される。こ
れらの複数の薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的に
は、基板に接着されている。また、基板は、典型的に
は、絶縁体、例えばプラスチックまたはガラスからな
る。薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シ
リコンからなるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単
結晶化合物半導体からなるものであってもよい。
【００１２】この発明の第２の発明による薄膜単結晶半
導体太陽電池の製造方法は、半導体基板上に多孔質層を
形成する工程と、多孔質層上に太陽電池層を形成する工
程と、太陽電池層を複数の部分に分離する工程と、太陽
電池層を半導体基板から剥離し、他の基板上に転写する
工程とを有することを特徴とするものである。
導体太陽電池の製造方法は、半導体基板上に多孔質層を
形成する工程と、多孔質層上に太陽電池層を形成する工
程と、太陽電池層を複数の部分に分離する工程と、太陽
電池層を半導体基板から剥離し、他の基板上に転写する
工程とを有することを特徴とするものである。
【００１３】この発明の第２の発明においては、典型的
には、半導体基板を陽極化成することにより多孔質層を
形成する。また、例えば、太陽電池層の分離領域となる
部分をエッチング除去することにより太陽電池層を複数
の部分に分離し、または、太陽電池層の分離領域となる
部分を多孔質化し、その多孔質層をエッチング除去する
ことにより太陽電池層を複数の部分に分離し、または、
太陽電池層の分離領域となる部分を多孔質化し、その多
孔質層を酸化して酸化膜にすることにより太陽電池層を
複数の部分に分離する。好適には、太陽電池層は少なく
とも高不純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単
結晶半導体層とからなる。また、太陽電池層の表面に他
の基板を接着した後、半導体基板に超音波を照射し、お
よび／または、半導体基板と他の基板とに互いに逆方向
の引っ張り力を加え、および／または、半導体基板と他
の基板とを冷却することにより、太陽電池層を半導体基
板から剥離する。他の基板は、典型的には、絶縁体、例
えばプラスチックまたはガラスからなる。
には、半導体基板を陽極化成することにより多孔質層を
形成する。また、例えば、太陽電池層の分離領域となる
部分をエッチング除去することにより太陽電池層を複数
の部分に分離し、または、太陽電池層の分離領域となる
部分を多孔質化し、その多孔質層をエッチング除去する
ことにより太陽電池層を複数の部分に分離し、または、
太陽電池層の分離領域となる部分を多孔質化し、その多
孔質層を酸化して酸化膜にすることにより太陽電池層を
複数の部分に分離する。好適には、太陽電池層は少なく
とも高不純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単
結晶半導体層とからなる。また、太陽電池層の表面に他
の基板を接着した後、半導体基板に超音波を照射し、お
よび／または、半導体基板と他の基板とに互いに逆方向
の引っ張り力を加え、および／または、半導体基板と他
の基板とを冷却することにより、太陽電池層を半導体基
板から剥離する。他の基板は、典型的には、絶縁体、例
えばプラスチックまたはガラスからなる。
【００１４】この発明の第２の発明においては、各薄膜
単結晶半導体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好
適には、太陽電池層を他の基板に転写した後、太陽電池
層の裏面に残された多孔質層をエッチング除去し、それ
により露出した太陽電池の裏面に金属電極を形成する工
程をさらに有する。また、薄膜単結晶半導体太陽電池の
曲げに対する強さを高くする観点から、好適には、複数
の太陽電池層の間の部分に曲げに対して強い材料を充填
する。
単結晶半導体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好
適には、太陽電池層を他の基板に転写した後、太陽電池
層の裏面に残された多孔質層をエッチング除去し、それ
により露出した太陽電池の裏面に金属電極を形成する工
程をさらに有する。また、薄膜単結晶半導体太陽電池の
曲げに対する強さを高くする観点から、好適には、複数
の太陽電池層の間の部分に曲げに対して強い材料を充填
する。
【００１５】この発明の第２の発明においては、薄膜単
結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シリコンから
なるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単結晶化合物
半導体からなるものであってもよい。また、半導体基板
としては、シリコン基板のほか、リン化ガリウム（Ｇａ
Ｐ）やヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基
板を用いてもよい。
結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シリコンから
なるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単結晶化合物
半導体からなるものであってもよい。また、半導体基板
としては、シリコン基板のほか、リン化ガリウム（Ｇａ
Ｐ）やヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基
板を用いてもよい。
【００１６】この発明の第３の発明による薄膜単結晶半
導体太陽電池は、透明基板と、透明基板上に設けられた
薄膜単結晶半導体太陽電池とを有し、薄膜単結晶半導体
太陽電池層に複数の光が透過可能な微小孔が設けられて
いることを特徴とするものである。
導体太陽電池は、透明基板と、透明基板上に設けられた
薄膜単結晶半導体太陽電池とを有し、薄膜単結晶半導体
太陽電池層に複数の光が透過可能な微小孔が設けられて
いることを特徴とするものである。
【００１７】この発明の第３の発明において、薄膜単結
晶半導体太陽電池は、好適には、少なくとも高不純物濃
度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導体層と
からなる。また、この薄膜単結晶半導体太陽電池の透明
基板と反対側の面には、薄膜単結晶半導体太陽電池の直
列抵抗を低減するために、好適には、金属電極が設けら
れる。この薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には、
透明基板に接着されている。また、この透明基板は、典
型的には、絶縁体、例えばプラスチックまたはガラスか
らなる。薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には単結
晶シリコンからなるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）など
の単結晶化合物半導体からなるものであってもよい。
晶半導体太陽電池は、好適には、少なくとも高不純物濃
度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導体層と
からなる。また、この薄膜単結晶半導体太陽電池の透明
基板と反対側の面には、薄膜単結晶半導体太陽電池の直
列抵抗を低減するために、好適には、金属電極が設けら
れる。この薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には、
透明基板に接着されている。また、この透明基板は、典
型的には、絶縁体、例えばプラスチックまたはガラスか
らなる。薄膜単結晶半導体太陽電池は、典型的には単結
晶シリコンからなるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）など
の単結晶化合物半導体からなるものであってもよい。
【００１８】この発明の第４の発明による薄膜単結晶半
導体太陽電池の製造方法は、半導体基板上に多孔質層を
形成する工程と、多孔質層上に太陽電池層を形成する工
程と、太陽電池層に複数の光が透過可能な微小孔を形成
する工程と、太陽電池層を半導体基板から剥離し、他の
透明基板上に転写する工程とを有することを特徴とする
ものである。
導体太陽電池の製造方法は、半導体基板上に多孔質層を
形成する工程と、多孔質層上に太陽電池層を形成する工
程と、太陽電池層に複数の光が透過可能な微小孔を形成
する工程と、太陽電池層を半導体基板から剥離し、他の
透明基板上に転写する工程とを有することを特徴とする
ものである。
【００１９】この発明の第４の発明においては、典型的
には、半導体基板を陽極化成することにより多孔質層を
形成する。また、例えば、太陽電池層の微小孔を形成す
べき部分をエッチング除去することにより微小孔を形成
し、または、太陽電池層の微小孔を形成すべき部分を多
孔質化し、その多孔質層をエッチング除去することによ
り微小孔を形成し、または、太陽電池層の微小孔を形成
すべき部分を多孔質化し、その多孔質層を酸化して酸化
膜にすることにより微小孔を形成する。好適には、太陽
電池層は少なくとも高不純物濃度の単結晶半導体層と低
不純物濃度の単結晶半導体層とからなる。さらに、太陽
電池層の表面に他の透明基板を接着した後、半導体基板
に超音波を照射し、および／または、半導体基板と他の
透明基板とに互いに逆方向の引っ張り力を加え、および
／または、半導体基板と他の透明基板とを冷却すること
により、太陽電池層を半導体基板から剥離する。他の透
明基板は、典型的には、絶縁体、例えばプラスチックま
たはガラスからなる。
には、半導体基板を陽極化成することにより多孔質層を
形成する。また、例えば、太陽電池層の微小孔を形成す
べき部分をエッチング除去することにより微小孔を形成
し、または、太陽電池層の微小孔を形成すべき部分を多
孔質化し、その多孔質層をエッチング除去することによ
り微小孔を形成し、または、太陽電池層の微小孔を形成
すべき部分を多孔質化し、その多孔質層を酸化して酸化
膜にすることにより微小孔を形成する。好適には、太陽
電池層は少なくとも高不純物濃度の単結晶半導体層と低
不純物濃度の単結晶半導体層とからなる。さらに、太陽
電池層の表面に他の透明基板を接着した後、半導体基板
に超音波を照射し、および／または、半導体基板と他の
透明基板とに互いに逆方向の引っ張り力を加え、および
／または、半導体基板と他の透明基板とを冷却すること
により、太陽電池層を半導体基板から剥離する。他の透
明基板は、典型的には、絶縁体、例えばプラスチックま
たはガラスからなる。
【００２０】この発明の第４の発明においては、薄膜単
結晶半導体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好適
には、太陽電池層を他の透明基板に転写した後、太陽電
池層の裏面に残された多孔質層をエッチング除去し、そ
れにより露出した太陽電池の裏面に金属電極を形成する
工程をさらに有する。
結晶半導体太陽電池の直列抵抗を低減するために、好適
には、太陽電池層を他の透明基板に転写した後、太陽電
池層の裏面に残された多孔質層をエッチング除去し、そ
れにより露出した太陽電池の裏面に金属電極を形成する
工程をさらに有する。
【００２１】この発明の第４の発明においては、薄膜単
結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シリコンから
なるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単結晶化合物
半導体からなるものであってもよい。また、半導体基板
としては、シリコン基板のほか、リン化ガリウム（Ｇａ
Ｐ）やヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基
板を用いてもよい。
結晶半導体太陽電池は、典型的には単結晶シリコンから
なるが、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの単結晶化合物
半導体からなるものであってもよい。また、半導体基板
としては、シリコン基板のほか、リン化ガリウム（Ｇａ
Ｐ）やヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体基
板を用いてもよい。
【００２２】上述のように構成されたこの発明の第１の
発明による薄膜単結晶半導体太陽電池によれば、基板上
に複数の薄膜単結晶半導体太陽電池が互いに分離して設
けられていることにより、すなわち薄膜単結晶半導体太
陽電池がモノリシック化されていることにより、低コス
ト化、フレキシブル化、小型化、太陽電池を搭載する機
器のデザインの柔軟性の向上および大面積化が可能であ
る。また、この発明の第２の発明による薄膜単結晶半導
体太陽電池の製造方法によれば、そのような薄膜単結晶
半導体太陽電池を容易に製造することができる。
発明による薄膜単結晶半導体太陽電池によれば、基板上
に複数の薄膜単結晶半導体太陽電池が互いに分離して設
けられていることにより、すなわち薄膜単結晶半導体太
陽電池がモノリシック化されていることにより、低コス
ト化、フレキシブル化、小型化、太陽電池を搭載する機
器のデザインの柔軟性の向上および大面積化が可能であ
る。また、この発明の第２の発明による薄膜単結晶半導
体太陽電池の製造方法によれば、そのような薄膜単結晶
半導体太陽電池を容易に製造することができる。
【００２３】この発明の第３の発明による薄膜単結晶半
導体太陽電池によれば、透明基板上に薄膜単結晶半導体
太陽電池が設けられ、この薄膜単結晶半導体太陽電池に
複数の光が透過可能な微小孔が設けられていることによ
り、シースルー化および高変換効率化を達成することが
できる。また、この発明の第４の発明による薄膜単結晶
半導体太陽電池の製造方法によれば、そのような薄膜単
結晶半導体太陽電池を容易に製造することができる。
導体太陽電池によれば、透明基板上に薄膜単結晶半導体
太陽電池が設けられ、この薄膜単結晶半導体太陽電池に
複数の光が透過可能な微小孔が設けられていることによ
り、シースルー化および高変換効率化を達成することが
できる。また、この発明の第４の発明による薄膜単結晶
半導体太陽電池の製造方法によれば、そのような薄膜単
結晶半導体太陽電池を容易に製造することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
【００２５】図１〜図１４は、この発明の第１の実施形
態による薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法を示
す。この薄膜単結晶シリコン太陽電池においては、その
用途に応じた個数の薄膜単結晶シリコン太陽電池がモノ
リシック化されるが、図１〜図１４においてはそれらの
うちの二個の薄膜単結晶シリコン太陽電池を示す。
態による薄膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法を示
す。この薄膜単結晶シリコン太陽電池においては、その
用途に応じた個数の薄膜単結晶シリコン太陽電池がモノ
リシック化されるが、図１〜図１４においてはそれらの
うちの二個の薄膜単結晶シリコン太陽電池を示す。
【００２６】この第１の実施形態においては、まず、図
１に示すように、単結晶シリコン基板１を用意する。こ
の単結晶シリコン基板１は、次に述べる陽極化成により
その上に多孔質シリコン層を形成する観点からは、ｐ型
であることが望ましいが、ｎ型であっても、条件設定に
よっては多孔質シリコン層を形成することが可能であ
る。この単結晶シリコン基板１の抵抗率は、例えば０．
０１〜０．０２Ω・ｃｍである。
１に示すように、単結晶シリコン基板１を用意する。こ
の単結晶シリコン基板１は、次に述べる陽極化成により
その上に多孔質シリコン層を形成する観点からは、ｐ型
であることが望ましいが、ｎ型であっても、条件設定に
よっては多孔質シリコン層を形成することが可能であ
る。この単結晶シリコン基板１の抵抗率は、例えば０．
０１〜０．０２Ω・ｃｍである。
【００２７】次に、図２に示すように、単結晶シリコン
基板１の表面に陽極化成法により多孔質シリコン層２を
形成する。この場合、この多孔質シリコン層２の形成
は、三段階に分けて行う。すなわち、まず、第１段階と
して、多孔質シリコン層２上に結晶性の良好なエピタキ
シャル層を形成することができるようにするため、例え
ば０．５〜３ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば８分
間陽極化成を行うことにより、多孔率が小さい多孔質シ
リコン層を形成する。次に、第２段階として、例えば３
〜２０ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば８分間陽極
化成を行うことにより、多孔率が中程度の多孔質シリコ
ン層を形成する。次に、第３段階として、例えば４０〜
３００ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば数秒間陽極
化成を行うことにより、多孔率が大きい多孔質シリコン
層を形成する。この第３段階の陽極化成時に、多孔質シ
リコン層２内に分離層形成の起源となる多孔率が非常に
大きい多孔質シリコン層２ａが薄く形成される。これら
の陽極化成において、陽極化成溶液としては、例えばＨ
Ｆ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１のものを用いる。この多孔質
シリコン層２の厚さは、単結晶シリコン基板１を繰り返
し使用する観点からは、この単結晶シリコン基板１の厚
さの減少を少なくし、使用可能回数を多くするために、
可能な限り薄くすることが望ましく、好適には５〜１５
μｍに選ばれ、例えば約８μｍ程度に選ばれる。
基板１の表面に陽極化成法により多孔質シリコン層２を
形成する。この場合、この多孔質シリコン層２の形成
は、三段階に分けて行う。すなわち、まず、第１段階と
して、多孔質シリコン層２上に結晶性の良好なエピタキ
シャル層を形成することができるようにするため、例え
ば０．５〜３ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば８分
間陽極化成を行うことにより、多孔率が小さい多孔質シ
リコン層を形成する。次に、第２段階として、例えば３
〜２０ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば８分間陽極
化成を行うことにより、多孔率が中程度の多孔質シリコ
ン層を形成する。次に、第３段階として、例えば４０〜
３００ｍＡ／ｃｍ2 程度の電流密度で例えば数秒間陽極
化成を行うことにより、多孔率が大きい多孔質シリコン
層を形成する。この第３段階の陽極化成時に、多孔質シ
リコン層２内に分離層形成の起源となる多孔率が非常に
大きい多孔質シリコン層２ａが薄く形成される。これら
の陽極化成において、陽極化成溶液としては、例えばＨ
Ｆ：Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１のものを用いる。この多孔質
シリコン層２の厚さは、単結晶シリコン基板１を繰り返
し使用する観点からは、この単結晶シリコン基板１の厚
さの減少を少なくし、使用可能回数を多くするために、
可能な限り薄くすることが望ましく、好適には５〜１５
μｍに選ばれ、例えば約８μｍ程度に選ばれる。
【００２８】次に、例えば、１１００℃で３０分間水素
アニールを行うことにより、多孔質シリコン層２の表面
に存在する穴（図示せず）をふさぐ。この後、図３に示
すように、多孔質シリコン層２上に、例えばＳｉＨ4 な
どを原料ガスとして用いたＣＶＤ法により、例えば１０
７０℃で、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶
シリコン層４を順次エピタキシャル成長させる。これら
のｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン
層４の合計の厚さは、好適には、１〜５０μｍに選ばれ
る。また、ｐ+ 型単結晶シリコン層３の不純物濃度は例
えば約１０19／ｃｍ3 、厚さは例えば約１μｍに選ば
れ、ｐ型単結晶シリコン層４の不純物濃度は例えば１０
15〜１０18／ｃｍ3 、厚さは例えば１〜４９μｍに選ば
れる。
アニールを行うことにより、多孔質シリコン層２の表面
に存在する穴（図示せず）をふさぐ。この後、図３に示
すように、多孔質シリコン層２上に、例えばＳｉＨ4 な
どを原料ガスとして用いたＣＶＤ法により、例えば１０
７０℃で、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶
シリコン層４を順次エピタキシャル成長させる。これら
のｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン
層４の合計の厚さは、好適には、１〜５０μｍに選ばれ
る。また、ｐ+ 型単結晶シリコン層３の不純物濃度は例
えば約１０19／ｃｍ3 、厚さは例えば約１μｍに選ば
れ、ｐ型単結晶シリコン層４の不純物濃度は例えば１０
15〜１０18／ｃｍ3 、厚さは例えば１〜４９μｍに選ば
れる。
【００２９】上述の水素アニールとエピタキシャル成長
とを行っている間に、多孔質シリコン層２中のシリコン
原子が移動して再配列する結果、この多孔質シリコン層
２中の多孔率が大きい薄い多孔質シリコン層２ａは、引
っ張り強度が著しく低い層、すなわち分離層となる。
とを行っている間に、多孔質シリコン層２中のシリコン
原子が移動して再配列する結果、この多孔質シリコン層
２中の多孔率が大きい薄い多孔質シリコン層２ａは、引
っ張り強度が著しく低い層、すなわち分離層となる。
【００３０】次に、図４に示すように、熱酸化法やＣＶ
Ｄ法によりｐ型単結晶シリコン層４の全面に酸化シリコ
ン膜５を形成する。
Ｄ法によりｐ型単結晶シリコン層４の全面に酸化シリコ
ン膜５を形成する。
【００３１】次に、図５に示すように、酸化シリコン膜
５上に、形成すべき太陽電池に対応した形状のレジスト
パターン（図示せず）をリソグラフィーにより形成し、
このレジストパターンをマスクとして酸化シリコン膜５
をエッチングする。この後、レジストパターンを除去す
る。次に、このようにしてパターニングされた酸化シリ
コン膜５をマスクとし、例えばＫＯＨなどのアルカリ系
のエッチング液を用いて、ｐ型単結晶シリコン層４およ
びｐ+ 型単結晶シリコン層３を順次ウエットエッチング
する。これによって、ｐ+ 型単結晶シリコン層３および
ｐ型単結晶シリコン層４からなる太陽電池層６、７が互
いに分離して形成される。ここで、これらの太陽電池層
６、７を確実に互いに分離するために、このウエットエ
ッチングは、多孔質シリコン層２の上部がエッチングさ
れるまで行ってもよいが、後に行われる単結晶シリコン
基板１からの太陽電池層６、７の剥離を容易にするた
め、分離層である多孔質シリコン層２ａには到達しない
ようにするのが望ましい。
５上に、形成すべき太陽電池に対応した形状のレジスト
パターン（図示せず）をリソグラフィーにより形成し、
このレジストパターンをマスクとして酸化シリコン膜５
をエッチングする。この後、レジストパターンを除去す
る。次に、このようにしてパターニングされた酸化シリ
コン膜５をマスクとし、例えばＫＯＨなどのアルカリ系
のエッチング液を用いて、ｐ型単結晶シリコン層４およ
びｐ+ 型単結晶シリコン層３を順次ウエットエッチング
する。これによって、ｐ+ 型単結晶シリコン層３および
ｐ型単結晶シリコン層４からなる太陽電池層６、７が互
いに分離して形成される。ここで、これらの太陽電池層
６、７を確実に互いに分離するために、このウエットエ
ッチングは、多孔質シリコン層２の上部がエッチングさ
れるまで行ってもよいが、後に行われる単結晶シリコン
基板１からの太陽電池層６、７の剥離を容易にするた
め、分離層である多孔質シリコン層２ａには到達しない
ようにするのが望ましい。
【００３２】次に、図６に示すように、酸化シリコン膜
５を部分的にエッチング除去して太陽電池層６、７の一
端部の上部のｐ型単結晶シリコン層４を露出させた後、
この露出した部分および太陽電池層６、７の側壁部に例
えばホウ素のようなｐ型不純物を拡散させることによ
り、ｐ+ 型単結晶シリコン層８を形成する。
５を部分的にエッチング除去して太陽電池層６、７の一
端部の上部のｐ型単結晶シリコン層４を露出させた後、
この露出した部分および太陽電池層６、７の側壁部に例
えばホウ素のようなｐ型不純物を拡散させることによ
り、ｐ+ 型単結晶シリコン層８を形成する。
【００３３】次に、図７に示すように、ｐ+ 型単結晶シ
リコン層８の露出部分の表面を覆うように熱酸化法やＣ
ＶＤ法により酸化シリコン膜９を形成する。
リコン層８の露出部分の表面を覆うように熱酸化法やＣ
ＶＤ法により酸化シリコン膜９を形成する。
【００３４】次に、図８に示すように、酸化シリコン膜
９の所定部分をエッチング除去して開口９ａを形成した
後、この開口９ａを通じてｐ型単結晶シリコン層４中に
例えばリンのようなｎ型不純物を拡散させることによ
り、ｎ+ 型単結晶シリコン層１０を形成する。
９の所定部分をエッチング除去して開口９ａを形成した
後、この開口９ａを通じてｐ型単結晶シリコン層４中に
例えばリンのようなｎ型不純物を拡散させることによ
り、ｎ+ 型単結晶シリコン層１０を形成する。
【００３５】このｎ+ 型単結晶シリコン層１０とｐ型単
結晶シリコン層４とｐ+ 型単結晶シリコン層３とによ
り、ｎ+ −ｐ−ｐ+ 構造の薄膜単結晶シリコン太陽電池
１１、１２が構成される。ここで、ｎ+ 型単結晶シリコ
ン層１０およびｐ+ 型単結晶シリコン層８は、それぞ
れ、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の陰極およ
び陽極となる。ここで、ｐ+ 型単結晶シリコン層３は、
薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の変換効率を高
くする役割を有している。すなわち、ｐ型単結晶シリコ
ン層４において、入射した光により発生した電子は、ｐ
+ 型単結晶シリコン層３により反射されるため、このｐ
+ 型単結晶シリコン層３での電子・正孔対の再結合が減
少し、したがって変換効率が高くなる。
結晶シリコン層４とｐ+ 型単結晶シリコン層３とによ
り、ｎ+ −ｐ−ｐ+ 構造の薄膜単結晶シリコン太陽電池
１１、１２が構成される。ここで、ｎ+ 型単結晶シリコ
ン層１０およびｐ+ 型単結晶シリコン層８は、それぞ
れ、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の陰極およ
び陽極となる。ここで、ｐ+ 型単結晶シリコン層３は、
薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の変換効率を高
くする役割を有している。すなわち、ｐ型単結晶シリコ
ン層４において、入射した光により発生した電子は、ｐ
+ 型単結晶シリコン層３により反射されるため、このｐ
+ 型単結晶シリコン層３での電子・正孔対の再結合が減
少し、したがって変換効率が高くなる。
【００３６】次に、図９に示すように、例えばＣＶＤ法
により窒化シリコン膜のような反射防止膜１３を全面に
形成した後、この反射防止膜１３および酸化シリコン膜
９の所定部分をエッチング除去して開口１４、１５を形
成し、これらの開口１４、１５の部分にそれぞれｐ+ 型
単結晶シリコン層８およびｎ+ 型単結晶シリコン層１０
を露出させる。
により窒化シリコン膜のような反射防止膜１３を全面に
形成した後、この反射防止膜１３および酸化シリコン膜
９の所定部分をエッチング除去して開口１４、１５を形
成し、これらの開口１４、１５の部分にそれぞれｐ+ 型
単結晶シリコン層８およびｎ+ 型単結晶シリコン層１０
を露出させる。
【００３７】次に、例えば真空蒸着法やスパッタリング
法により全面に例えばアルミニウム膜のような金属膜を
形成した後、この金属膜をエッチングにより所定形状に
パターニングする。これによって、図１０に示すよう
に、金属電極１６を形成する。この場合、この金属電極
１６により、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の陰極で
あるｎ+ 型単結晶シリコン層１０と薄膜単結晶シリコン
太陽電池１２の陽極であるｐ+ 型単結晶シリコン層８と
が互いに接続されている。
法により全面に例えばアルミニウム膜のような金属膜を
形成した後、この金属膜をエッチングにより所定形状に
パターニングする。これによって、図１０に示すよう
に、金属電極１６を形成する。この場合、この金属電極
１６により、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の陰極で
あるｎ+ 型単結晶シリコン層１０と薄膜単結晶シリコン
太陽電池１２の陽極であるｐ+ 型単結晶シリコン層８と
が互いに接続されている。
【００３８】次に、図１１に示すように、好適には引っ
張り強度の高い接着剤１７を用いて例えば透明プラスチ
ックフィルムなどからなる透明基板１８を薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１、１２の表面に接着する。
張り強度の高い接着剤１７を用いて例えば透明プラスチ
ックフィルムなどからなる透明基板１８を薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１、１２の表面に接着する。
【００３９】次に、例えば水やエタノールなどの溶液中
に単結晶シリコン基板１を浸した状態で、例えば周波数
２５ｋＨｚ、電力６００Ｗの超音波を照射し、この超音
波のエネルギーにより、分離層としての多孔質シリコン
層２ａの剥離強度を弱め、図１２に示すように、この多
孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥
離する。あるいは、透明基板１８と単結晶シリコン基板
１とに互いに逆方向に引っ張り力を加えることにより、
分離層としての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シ
リコン基板１を剥離する。あるいは、単結晶シリコン基
板１と透明基板１８とを、例えば液体窒素から蒸発させ
た低温の窒素ガスを吹き付けることにより冷却し、単結
晶シリコン基板１と透明基板１８との熱収縮の差による
ずれ応力を生じさせることにより、分離層としての多孔
質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥離
する。あるいは、これらの三種類の方法のうちの二つま
たは三つを組み合わせることにより、分離層としての多
孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥
離してもよい。
に単結晶シリコン基板１を浸した状態で、例えば周波数
２５ｋＨｚ、電力６００Ｗの超音波を照射し、この超音
波のエネルギーにより、分離層としての多孔質シリコン
層２ａの剥離強度を弱め、図１２に示すように、この多
孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥
離する。あるいは、透明基板１８と単結晶シリコン基板
１とに互いに逆方向に引っ張り力を加えることにより、
分離層としての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シ
リコン基板１を剥離する。あるいは、単結晶シリコン基
板１と透明基板１８とを、例えば液体窒素から蒸発させ
た低温の窒素ガスを吹き付けることにより冷却し、単結
晶シリコン基板１と透明基板１８との熱収縮の差による
ずれ応力を生じさせることにより、分離層としての多孔
質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥離
する。あるいは、これらの三種類の方法のうちの二つま
たは三つを組み合わせることにより、分離層としての多
孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１を剥
離してもよい。
【００４０】この状態では、薄膜単結晶シリコン太陽電
池１１、１２は、それらの裏面に残された多孔質シリコ
ン層２により短絡されている。そこで、例えばアルカリ
系のエッチング液を用いたウエットエッチング法によ
り、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の
裏面の多孔質シリコン層２をエッチング除去し、図１３
に示すように、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池１
１、１２を互いに完全に分離する。
池１１、１２は、それらの裏面に残された多孔質シリコ
ン層２により短絡されている。そこで、例えばアルカリ
系のエッチング液を用いたウエットエッチング法によ
り、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の
裏面の多孔質シリコン層２をエッチング除去し、図１３
に示すように、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池１
１、１２を互いに完全に分離する。
【００４１】次に、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、
１２の裏面全面に例えば真空蒸着法やスパッタリング法
により例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した
後、この金属膜をエッチングにより所定形状にパターニ
ングし、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の裏面
に金属電極１９を形成する。このように薄膜単結晶シリ
コン太陽電池１１、１２の裏面を金属電極１９で裏打ち
していることにより、これらの薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１、１２の直列抵抗を下げることができる。これ
は、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の幅が大き
く、それらの直列抵抗が大きい場合に、特に有効であ
る。また、これらの金属電極１９は、薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池１１、１２を通過した光を反射する反射鏡に
もなることから、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１
２の変換効率を高くすることができる。
１２の裏面全面に例えば真空蒸着法やスパッタリング法
により例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した
後、この金属膜をエッチングにより所定形状にパターニ
ングし、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の裏面
に金属電極１９を形成する。このように薄膜単結晶シリ
コン太陽電池１１、１２の裏面を金属電極１９で裏打ち
していることにより、これらの薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１、１２の直列抵抗を下げることができる。これ
は、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の幅が大き
く、それらの直列抵抗が大きい場合に、特に有効であ
る。また、これらの金属電極１９は、薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池１１、１２を通過した光を反射する反射鏡に
もなることから、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１
２の変換効率を高くすることができる。
【００４２】この後、図１４に示すように、接着剤２０
を用いて薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の裏面
に例えばプラスチックフィルムなどからなる基板２１を
接着する。
を用いて薄膜単結晶シリコン太陽電池１１、１２の裏面
に例えばプラスチックフィルムなどからなる基板２１を
接着する。
【００４３】以上により、透明基板１８上に、複数の薄
膜単結晶シリコン太陽電池が互いに分離され、かつ、互
いに直列接続されたモノリシックの薄膜単結晶シリコン
太陽電池が完成する。
膜単結晶シリコン太陽電池が互いに分離され、かつ、互
いに直列接続されたモノリシックの薄膜単結晶シリコン
太陽電池が完成する。
【００４４】この薄膜単結晶シリコン太陽電池の平面形
状の一例を図１５に示し、他の例を図１６に示す。図１
５に示す例においては、短冊形状を有する薄膜単結晶シ
リコン太陽電池が分離領域を介して複数設けられてい
る。また、図１６に示す例においては、長方形の形状を
有する薄膜単結晶シリコン太陽電池が縦横方向の分離領
域を介して複数設けられている。
状の一例を図１５に示し、他の例を図１６に示す。図１
５に示す例においては、短冊形状を有する薄膜単結晶シ
リコン太陽電池が分離領域を介して複数設けられてい
る。また、図１６に示す例においては、長方形の形状を
有する薄膜単結晶シリコン太陽電池が縦横方向の分離領
域を介して複数設けられている。
【００４５】この第１の実施形態によれば、次のような
種々の利点を得ることができる。すなわち、透明基板１
８上に複数の薄膜単結晶シリコン太陽電池が互いに分離
された状態でモノリシック化されていることにより、太
陽電池のモジュールコストを大幅に低減することがで
き、したがって太陽電池の低コスト化を図ることができ
る。また、モノリシック化により太陽電池の小型化を図
ることができ、携帯機器に太陽電池を搭載する場合にそ
の機器のデザインの柔軟性を高くすることができる。ま
た、この薄膜単結晶シリコン太陽電池はその太陽電池層
が薄膜であり、しかも透明基板１８および基板２１がフ
レキシブルであることにより、高変換効率でしかもフレ
キシブルな太陽電池の実現が可能となり、太陽電池の応
用範囲が大幅に広がる。特に、フレキシブル化に関して
は、透明基板１８および基板２１上に複数の薄膜単結晶
シリコン太陽電池が互いに分離して搭載されているのみ
ならず、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池の間の部
分は接着剤１７で埋められていることにより、ある程度
の曲げに対しても十分な強さを有する。さらに、例え
ば、結晶成長により作製された単結晶シリコンのインゴ
ットをその長手方向に平行に切り出すことなどにより得
られる長方形状の単結晶シリコン基板を用いることによ
り、平方メートル級の大面積の太陽電池の実現も可能に
なる。
種々の利点を得ることができる。すなわち、透明基板１
８上に複数の薄膜単結晶シリコン太陽電池が互いに分離
された状態でモノリシック化されていることにより、太
陽電池のモジュールコストを大幅に低減することがで
き、したがって太陽電池の低コスト化を図ることができ
る。また、モノリシック化により太陽電池の小型化を図
ることができ、携帯機器に太陽電池を搭載する場合にそ
の機器のデザインの柔軟性を高くすることができる。ま
た、この薄膜単結晶シリコン太陽電池はその太陽電池層
が薄膜であり、しかも透明基板１８および基板２１がフ
レキシブルであることにより、高変換効率でしかもフレ
キシブルな太陽電池の実現が可能となり、太陽電池の応
用範囲が大幅に広がる。特に、フレキシブル化に関して
は、透明基板１８および基板２１上に複数の薄膜単結晶
シリコン太陽電池が互いに分離して搭載されているのみ
ならず、これらの薄膜単結晶シリコン太陽電池の間の部
分は接着剤１７で埋められていることにより、ある程度
の曲げに対しても十分な強さを有する。さらに、例え
ば、結晶成長により作製された単結晶シリコンのインゴ
ットをその長手方向に平行に切り出すことなどにより得
られる長方形状の単結晶シリコン基板を用いることによ
り、平方メートル級の大面積の太陽電池の実現も可能に
なる。
【００４６】また、単結晶シリコン基板１は、その表面
に形成された多孔質シリコン層２を除去することによ
り、再び図１に示す状態になるので、再度図２に示す工
程を実行することができる。すなわち、単結晶シリコン
基板１の再利用が可能であるので、その分だけ薄膜単結
晶シリコン太陽電池の低コスト化を図ることができる。
具体的には、例えば、多孔質シリコン層２の厚さが８μ
ｍ、単結晶シリコン基板１を再使用するための研磨によ
り除去される厚さが３μｍ程度であるとすると、薄膜単
結晶シリコン太陽電池の製造の１サイクルで減少する単
結晶シリコン基板１の厚さは１１μｍである。したがっ
て、単結晶シリコン基板１を１０回使用しても、単結晶
シリコン基板１の厚さの減少は１１０μｍに過ぎないた
め、通常は単結晶シリコン基板１を少なくとも１０回は
使用することが可能である。
に形成された多孔質シリコン層２を除去することによ
り、再び図１に示す状態になるので、再度図２に示す工
程を実行することができる。すなわち、単結晶シリコン
基板１の再利用が可能であるので、その分だけ薄膜単結
晶シリコン太陽電池の低コスト化を図ることができる。
具体的には、例えば、多孔質シリコン層２の厚さが８μ
ｍ、単結晶シリコン基板１を再使用するための研磨によ
り除去される厚さが３μｍ程度であるとすると、薄膜単
結晶シリコン太陽電池の製造の１サイクルで減少する単
結晶シリコン基板１の厚さは１１μｍである。したがっ
て、単結晶シリコン基板１を１０回使用しても、単結晶
シリコン基板１の厚さの減少は１１０μｍに過ぎないた
め、通常は単結晶シリコン基板１を少なくとも１０回は
使用することが可能である。
【００４７】なお、単結晶シリコン基板１の表面に形成
された多孔質シリコン層２の除去はエッチングや電解研
磨などにより行うことができる。この多孔質シリコン層
２を電解研磨により除去する場合の条件の一例を挙げる
と、電解研磨溶液にＨＦ濃度が低い溶液、例えばＨＦ：
Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１のものを用いたときには、電流密
度を４００ｍＡ／ｃｍ2 程度とする。
された多孔質シリコン層２の除去はエッチングや電解研
磨などにより行うことができる。この多孔質シリコン層
２を電解研磨により除去する場合の条件の一例を挙げる
と、電解研磨溶液にＨＦ濃度が低い溶液、例えばＨＦ：
Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ＝１：１のものを用いたときには、電流密
度を４００ｍＡ／ｃｍ2 程度とする。
【００４８】さらに、この第１の実施形態による製造方
法によれば、太陽電池層をエッチングにより複数に分離
しているため、薄膜単結晶シリコン太陽電池を単結晶シ
リコン基板１から剥離しやすく、しかもそれにより支障
が生じない。すなわち、薄膜単結晶シリコン太陽電池を
単結晶シリコン基板１から剥離しやすくするには、多孔
質シリコン層２中の多孔質シリコン層２ａ、すなわち分
離層の引っ張り強度を弱くすればよいが、あまり弱くし
すぎると、太陽電池の製造プロセスにおいて高温状態に
あるとき、例えば不純物拡散を行うときに熱による応力
が増加し、太陽電池層が単結晶シリコン基板１から剥離
してしまう場合がある。しかしながら、この第１の実施
形態においては、図５に示すように、太陽電池層６、７
をアルカリ系のエッチング液を用いたウエットエッチン
グにより分離しているので、この太陽電池層６、７に生
じる応力が著しく緩和され、これにより、その後のプロ
セスで高温にさらされても、太陽電池層６、７が剥離す
るのを有効に抑えることができる。特に、１０ｃｍ2 程
度以上の大面積の太陽電池を製造する場合には、太陽電
池の製造プロセス中での太陽電池層の剥離は大きな課題
であったことから、この点で、高温プロセスを行う前に
太陽電池層を１０ｃｍ2 程度以下の大きさに切断し、分
離することができるこの第１の実施形態による製造方法
は極めて優れたものであり、先に述べたように平方メー
トル級の大面積の太陽電池の実現が可能となる。
法によれば、太陽電池層をエッチングにより複数に分離
しているため、薄膜単結晶シリコン太陽電池を単結晶シ
リコン基板１から剥離しやすく、しかもそれにより支障
が生じない。すなわち、薄膜単結晶シリコン太陽電池を
単結晶シリコン基板１から剥離しやすくするには、多孔
質シリコン層２中の多孔質シリコン層２ａ、すなわち分
離層の引っ張り強度を弱くすればよいが、あまり弱くし
すぎると、太陽電池の製造プロセスにおいて高温状態に
あるとき、例えば不純物拡散を行うときに熱による応力
が増加し、太陽電池層が単結晶シリコン基板１から剥離
してしまう場合がある。しかしながら、この第１の実施
形態においては、図５に示すように、太陽電池層６、７
をアルカリ系のエッチング液を用いたウエットエッチン
グにより分離しているので、この太陽電池層６、７に生
じる応力が著しく緩和され、これにより、その後のプロ
セスで高温にさらされても、太陽電池層６、７が剥離す
るのを有効に抑えることができる。特に、１０ｃｍ2 程
度以上の大面積の太陽電池を製造する場合には、太陽電
池の製造プロセス中での太陽電池層の剥離は大きな課題
であったことから、この点で、高温プロセスを行う前に
太陽電池層を１０ｃｍ2 程度以下の大きさに切断し、分
離することができるこの第１の実施形態による製造方法
は極めて優れたものであり、先に述べたように平方メー
トル級の大面積の太陽電池の実現が可能となる。
【００４９】次に、この発明の第２の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
【００５０】この第２の実施形態においては、図１７に
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより太陽電池の形状にパターニ
ングし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２
を用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型
単結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を
陽極化成により多孔質化した後、このようにして形成さ
れた多孔質シリコン層を例えばＮａＯＨ液を用いたウエ
ットエッチング法によりエッチング除去することにより
太陽電池層６、７を互いに分離して形成する。ここで、
多孔質シリコン層はこのＮａＯＨ液を用いたウエットエ
ッチング法により容易にエッチング除去することが可能
である。
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより太陽電池の形状にパターニ
ングし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２
を用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型
単結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を
陽極化成により多孔質化した後、このようにして形成さ
れた多孔質シリコン層を例えばＮａＯＨ液を用いたウエ
ットエッチング法によりエッチング除去することにより
太陽電池層６、７を互いに分離して形成する。ここで、
多孔質シリコン層はこのＮａＯＨ液を用いたウエットエ
ッチング法により容易にエッチング除去することが可能
である。
【００５１】この後、第１の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
【００５２】この第２の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な利点を得ることができる。
施形態と同様な利点を得ることができる。
【００５３】次に、この発明の第３の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
【００５４】この第３の実施形態においては、図１７に
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより太陽電池の形状にパターニ
ングし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２
を用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型
単結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を
陽極化成により多孔質化した後、さらに、このようにし
て形成された多孔質シリコン層を酸化して酸化シリコン
膜（図示せず）とすることにより、太陽電池層６、７を
互いに分離して形成する。この場合、マスク２２を構成
する窒化シリコン膜が酸化マスクとして働く。
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより太陽電池の形状にパターニ
ングし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２
を用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型
単結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を
陽極化成により多孔質化した後、さらに、このようにし
て形成された多孔質シリコン層を酸化して酸化シリコン
膜（図示せず）とすることにより、太陽電池層６、７を
互いに分離して形成する。この場合、マスク２２を構成
する窒化シリコン膜が酸化マスクとして働く。
【００５５】この後、第１の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
【００５６】この第３の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な利点を得ることができる。
施形態と同様な利点を得ることができる。
【００５７】次に、この発明の第４の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法について説明す
る。
膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法について説明す
る。
【００５８】この第４の実施形態においては、図１８に
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めて金属
電極１６の形成まで終了した後、薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１、１２の間の部分に、例えば柔らかい接着剤
や繊維などの曲げに強い材料２３を充填する。ここで、
この柔らかい接着剤としては、例えば、熱可塑性ゴム接
着剤やポリウレタン系接着剤などの紫外線で硬化しない
接着剤が用いられる。また、繊維としては、例えばナイ
ロンなどの透明繊維が用いられる。
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めて金属
電極１６の形成まで終了した後、薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１、１２の間の部分に、例えば柔らかい接着剤
や繊維などの曲げに強い材料２３を充填する。ここで、
この柔らかい接着剤としては、例えば、熱可塑性ゴム接
着剤やポリウレタン系接着剤などの紫外線で硬化しない
接着剤が用いられる。また、繊維としては、例えばナイ
ロンなどの透明繊維が用いられる。
【００５９】この後、第１の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
【００６０】この第４の実施形態によっても、第１の実
施形態と同様な利点を得ることができるほか、曲げに対
して非常に強いフレキシブルな薄膜単結晶シリコン太陽
電池を実現することができるという利点をも得ることが
できる。
施形態と同様な利点を得ることができるほか、曲げに対
して非常に強いフレキシブルな薄膜単結晶シリコン太陽
電池を実現することができるという利点をも得ることが
できる。
【００６１】次に、この発明の第５の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法について説明す
る。図１９〜図２９は、この第５の実施形態による薄膜
単結晶シリコン太陽電池の製造方法を示す。
膜単結晶シリコン太陽電池の製造方法について説明す
る。図１９〜図２９は、この第５の実施形態による薄膜
単結晶シリコン太陽電池の製造方法を示す。
【００６２】この第５の実施形態においては、図１９〜
図２１に示すように、第１の実施形態と同様に工程を進
めて単結晶シリコン基板１上に多孔質シリコン層２、ｐ
+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン層４
を順次形成する。
図２１に示すように、第１の実施形態と同様に工程を進
めて単結晶シリコン基板１上に多孔質シリコン層２、ｐ
+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン層４
を順次形成する。
【００６３】次に、図２２に示すように、ｐ型単結晶シ
リコン層４の全面に酸化シリコン膜５を形成し、この酸
化シリコン膜５をエッチングにより形成すべき微小孔に
対応した形状にパターニングした後、このパターニング
された酸化シリコン膜５をマスクとし、例えばＫＯＨな
どのアルカリ系のエッチング液を用いて、ｐ型単結晶シ
リコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を順次ウエ
ットエッチングすることにより複数の微小孔２４を形成
する。これらの微小孔２４を光が通過することができる
ことにより、薄膜単結晶シリコン太陽電池をシースルー
化することができる。ここで、この微小孔２４の径は、
この薄膜単結晶シリコン太陽電池の用途などに応じて適
宜決められるが、例えば、１μｍ程度からｃｍオーダー
の範囲である。また、この微小孔２４を確実に形成する
ために、このウエットエッチングは、多孔質シリコン層
２の上部がエッチングされるまで行ってもよいが、後に
行われる単結晶シリコン基板１からの太陽電池層６の剥
離を容易にするため、分離層としての多孔質シリコン層
２ａには到達しないようにするのが望ましい。
リコン層４の全面に酸化シリコン膜５を形成し、この酸
化シリコン膜５をエッチングにより形成すべき微小孔に
対応した形状にパターニングした後、このパターニング
された酸化シリコン膜５をマスクとし、例えばＫＯＨな
どのアルカリ系のエッチング液を用いて、ｐ型単結晶シ
リコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を順次ウエ
ットエッチングすることにより複数の微小孔２４を形成
する。これらの微小孔２４を光が通過することができる
ことにより、薄膜単結晶シリコン太陽電池をシースルー
化することができる。ここで、この微小孔２４の径は、
この薄膜単結晶シリコン太陽電池の用途などに応じて適
宜決められるが、例えば、１μｍ程度からｃｍオーダー
の範囲である。また、この微小孔２４を確実に形成する
ために、このウエットエッチングは、多孔質シリコン層
２の上部がエッチングされるまで行ってもよいが、後に
行われる単結晶シリコン基板１からの太陽電池層６の剥
離を容易にするため、分離層としての多孔質シリコン層
２ａには到達しないようにするのが望ましい。
【００６４】次に、図２３に示すように、酸化シリコン
膜５で覆われていない微小孔２４の内壁部に例えばホウ
素のようなｐ型不純物を拡散させることによりｐ+ 型単
結晶シリコン層２５を形成した後、このｐ+ 型単結晶シ
リコン層２５の露出した表面を覆うように熱酸化法やＣ
ＶＤ法により酸化シリコン膜９を形成する。ここで、こ
のｐ+ 型単結晶シリコン層２５は、ｐ+ 型単結晶シリコ
ン層３と同様な役割を有している。すなわち、ｐ型単結
晶シリコン層４において入射した光により発生した電子
はこのｐ+ 型単結晶シリコン層２５により反射されるた
め、このｐ+ 型単結晶シリコン層２５での電子・正孔対
の再結合が減少し、したがって薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１の変換効率を高くすることができる。
膜５で覆われていない微小孔２４の内壁部に例えばホウ
素のようなｐ型不純物を拡散させることによりｐ+ 型単
結晶シリコン層２５を形成した後、このｐ+ 型単結晶シ
リコン層２５の露出した表面を覆うように熱酸化法やＣ
ＶＤ法により酸化シリコン膜９を形成する。ここで、こ
のｐ+ 型単結晶シリコン層２５は、ｐ+ 型単結晶シリコ
ン層３と同様な役割を有している。すなわち、ｐ型単結
晶シリコン層４において入射した光により発生した電子
はこのｐ+ 型単結晶シリコン層２５により反射されるた
め、このｐ+ 型単結晶シリコン層２５での電子・正孔対
の再結合が減少し、したがって薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１の変換効率を高くすることができる。
【００６５】次に、図２４に示すように、酸化シリコン
膜５の所定部分をエッチング除去してｐ型単結晶シリコ
ン層４を部分的に露出させた後、この露出部分のｐ型単
結晶シリコン層４中に例えばリンのようなｎ型不純物を
拡散させることにより、ｎ+型単結晶シリコン層１０を
形成する。
膜５の所定部分をエッチング除去してｐ型単結晶シリコ
ン層４を部分的に露出させた後、この露出部分のｐ型単
結晶シリコン層４中に例えばリンのようなｎ型不純物を
拡散させることにより、ｎ+型単結晶シリコン層１０を
形成する。
【００６６】第１の実施形態と同様に、ｎ+ 型単結晶シ
リコン層１０とｐ型単結晶シリコン層４とｐ+ 型単結晶
シリコン層３とによりｎ+ −ｐ−ｐ+ 構造の薄膜単結晶
シリコン太陽電池１１が構成される。また、この場合、
ｎ+ 型単結晶シリコン層１０が薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１の陰極となり、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およ
びｐ+ 型単結晶シリコン層２５が薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１の陽極となる。
リコン層１０とｐ型単結晶シリコン層４とｐ+ 型単結晶
シリコン層３とによりｎ+ −ｐ−ｐ+ 構造の薄膜単結晶
シリコン太陽電池１１が構成される。また、この場合、
ｎ+ 型単結晶シリコン層１０が薄膜単結晶シリコン太陽
電池１１の陰極となり、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およ
びｐ+ 型単結晶シリコン層２５が薄膜単結晶シリコン太
陽電池１１の陽極となる。
【００６７】次に、図２５に示すように、例えばＣＶＤ
法により窒化シリコン膜のような反射防止膜１３を全面
に形成した後、この反射防止膜１３の所定部分をエッチ
ング除去してｎ+ 型単結晶シリコン層１０を露出させ
る。次に、例えば真空蒸着法やスパッタリング法により
全面に例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した
後、この金属膜をエッチングにより所定形状にパターニ
ングし、金属電極１６を形成する。
法により窒化シリコン膜のような反射防止膜１３を全面
に形成した後、この反射防止膜１３の所定部分をエッチ
ング除去してｎ+ 型単結晶シリコン層１０を露出させ
る。次に、例えば真空蒸着法やスパッタリング法により
全面に例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した
後、この金属膜をエッチングにより所定形状にパターニ
ングし、金属電極１６を形成する。
【００６８】次に、図２６に示すように、好適には引っ
張り強度の高い接着剤１７を用いて例えば透明プラスチ
ックフィルムなどからなる透明基板１８を薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１の表面に接着する。
張り強度の高い接着剤１７を用いて例えば透明プラスチ
ックフィルムなどからなる透明基板１８を薄膜単結晶シ
リコン太陽電池１１の表面に接着する。
【００６９】次に、第１の実施形態と同様にして、図２
７に示すように、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１から
単結晶シリコン基板１を剥離する。すなわち、例えば水
やエタノールなどの溶液中に単結晶シリコン基板１を浸
した状態で、例えば周波数２５ｋＨｚ、電力６００Ｗの
超音波を照射し、この超音波のエネルギーにより、分離
層としての多孔質シリコン層２ａの剥離強度を弱め、こ
の多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１
を剥離する。あるいは、透明基板１８と単結晶シリコン
基板１とに互いに逆方向に引っ張り力を加えることによ
り、分離層としての多孔質シリコン層２ａの部分で単結
晶シリコン基板１を剥離する。あるいはまた、単結晶シ
リコン基板１と透明基板１８とを、例えば液体窒素から
蒸発させた低温の窒素ガスを吹き付けることにより冷却
し、単結晶シリコン基板１と透明基板１８との熱収縮の
差によるずれ応力を生じさせることにより、分離層とし
ての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板
１を剥離する。あるいは、これらの三種類の方法のうち
の二つまたは三つを組み合わせることにより、分離層と
しての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基
板１を剥離してもよい。
７に示すように、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１から
単結晶シリコン基板１を剥離する。すなわち、例えば水
やエタノールなどの溶液中に単結晶シリコン基板１を浸
した状態で、例えば周波数２５ｋＨｚ、電力６００Ｗの
超音波を照射し、この超音波のエネルギーにより、分離
層としての多孔質シリコン層２ａの剥離強度を弱め、こ
の多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板１
を剥離する。あるいは、透明基板１８と単結晶シリコン
基板１とに互いに逆方向に引っ張り力を加えることによ
り、分離層としての多孔質シリコン層２ａの部分で単結
晶シリコン基板１を剥離する。あるいはまた、単結晶シ
リコン基板１と透明基板１８とを、例えば液体窒素から
蒸発させた低温の窒素ガスを吹き付けることにより冷却
し、単結晶シリコン基板１と透明基板１８との熱収縮の
差によるずれ応力を生じさせることにより、分離層とし
ての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基板
１を剥離する。あるいは、これらの三種類の方法のうち
の二つまたは三つを組み合わせることにより、分離層と
しての多孔質シリコン層２ａの部分で単結晶シリコン基
板１を剥離してもよい。
【００７０】この状態では、微小孔２４の部分および薄
膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に多孔質シリコン
層２が残されているので、例えばアルカリ系のエッチン
グ液を用いたウエットエッチング法により、この多孔質
シリコン層２を例えばアルカリ系のエッチング液を用い
てエッチング除去し、図２８に示すように、微小孔２４
の部分に多孔質シリコン層２が残されないようにする。
膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に多孔質シリコン
層２が残されているので、例えばアルカリ系のエッチン
グ液を用いたウエットエッチング法により、この多孔質
シリコン層２を例えばアルカリ系のエッチング液を用い
てエッチング除去し、図２８に示すように、微小孔２４
の部分に多孔質シリコン層２が残されないようにする。
【００７１】次に、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の
裏面全面に例えば真空蒸着法やスパッタリング法により
例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した後、こ
の金属膜をエッチングにより所定形状にパターニング
し、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に金属電極
１９を形成する。この金属電極１９は、薄膜単結晶シリ
コン太陽電池１１を通過した光を反射する反射鏡にもな
ることから、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の変換効
率を高くすることができる。
裏面全面に例えば真空蒸着法やスパッタリング法により
例えばアルミニウム膜のような金属膜を形成した後、こ
の金属膜をエッチングにより所定形状にパターニング
し、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に金属電極
１９を形成する。この金属電極１９は、薄膜単結晶シリ
コン太陽電池１１を通過した光を反射する反射鏡にもな
ることから、薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の変換効
率を高くすることができる。
【００７２】この後、図２９に示すように、接着剤２０
を用いて薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に例え
ば透明プラスチックフィルムなどからなる透明基板２６
を接着する。
を用いて薄膜単結晶シリコン太陽電池１１の裏面に例え
ば透明プラスチックフィルムなどからなる透明基板２６
を接着する。
【００７３】以上により、透明基板１８上に、複数の微
小孔２４を光が通過することができる薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池が設けられたシースルー薄膜単結晶シリコン
太陽電池が完成する。
小孔２４を光が通過することができる薄膜単結晶シリコ
ン太陽電池が設けられたシースルー薄膜単結晶シリコン
太陽電池が完成する。
【００７４】この薄膜単結晶シリコン太陽電池の平面形
状の一例を図３０に示す。ここで、例えば、この薄膜単
結晶シリコン太陽電池を通して例えば住宅の室内に外光
を自然な形で採り入れるためには、この図３０に示すよ
うに微小孔２４を均一に配置する必要があるが、薄膜単
結晶シリコン太陽電池を単にシースルーとするだけなら
ば、必ずしも微小孔２４を均一に配置する必要はない。
状の一例を図３０に示す。ここで、例えば、この薄膜単
結晶シリコン太陽電池を通して例えば住宅の室内に外光
を自然な形で採り入れるためには、この図３０に示すよ
うに微小孔２４を均一に配置する必要があるが、薄膜単
結晶シリコン太陽電池を単にシースルーとするだけなら
ば、必ずしも微小孔２４を均一に配置する必要はない。
【００７５】以上のように、この第５の実施形態によれ
ば、薄膜単結晶シリコン太陽電池に複数の光が通過可能
な微小孔２４を設けていることにより、シースルー薄膜
単結晶シリコン太陽電池を実現することができる。そし
て、このシースルー薄膜単結晶シリコン太陽電池によれ
ば、従来のシースルーアモルファスシリコン太陽電池よ
りも大きな発電量を得ることができ、コストパフォーマ
ンスを大幅に増大させることができる。また、この薄膜
単結晶シリコン太陽電池は、その太陽電池層が薄膜であ
り、しかも透明基板１８および基板２１がフレキシブル
であるため、高変換効率でしかもフレキシブルである。
ば、薄膜単結晶シリコン太陽電池に複数の光が通過可能
な微小孔２４を設けていることにより、シースルー薄膜
単結晶シリコン太陽電池を実現することができる。そし
て、このシースルー薄膜単結晶シリコン太陽電池によれ
ば、従来のシースルーアモルファスシリコン太陽電池よ
りも大きな発電量を得ることができ、コストパフォーマ
ンスを大幅に増大させることができる。また、この薄膜
単結晶シリコン太陽電池は、その太陽電池層が薄膜であ
り、しかも透明基板１８および基板２１がフレキシブル
であるため、高変換効率でしかもフレキシブルである。
【００７６】また、第１の実施形態で述べたと同様に、
単結晶シリコン基板１は再利用が可能であるので、その
分だけ薄膜単結晶シリコン太陽電池の低コスト化を図る
ことができる。
単結晶シリコン基板１は再利用が可能であるので、その
分だけ薄膜単結晶シリコン太陽電池の低コスト化を図る
ことができる。
【００７７】次に、この発明の第６の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
【００７８】この第６の実施形態においては、図３１に
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより微小孔の形状にパターニン
グし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２を
用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型単
結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を陽
極化成により多孔質化した後、このようにして形成され
た多孔質シリコン層を例えばＮａＯＨ液を用いたウエッ
トエッチング法によりエッチング除去することにより微
小孔２４を形成する。ここで、多孔質シリコン層はこの
ＮａＯＨ液を用いたウエットエッチング法により容易に
エッチング除去することが可能である。
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより微小孔の形状にパターニン
グし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２を
用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型単
結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を陽
極化成により多孔質化した後、このようにして形成され
た多孔質シリコン層を例えばＮａＯＨ液を用いたウエッ
トエッチング法によりエッチング除去することにより微
小孔２４を形成する。ここで、多孔質シリコン層はこの
ＮａＯＨ液を用いたウエットエッチング法により容易に
エッチング除去することが可能である。
【００７９】この後、第１の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
【００８０】この第６の実施形態によっても、第４の実
施形態と同様な利点を得ることができる。
施形態と同様な利点を得ることができる。
【００８１】次に、この発明の第７の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
膜単結晶シリコン太陽電池について説明する。
【００８２】この第７の実施形態においては、図３１に
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより微小孔の形状にパターニン
グし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２を
用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型単
結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を陽
極化成により多孔質化した後、さらに、このようにして
形成された多孔質シリコン層を酸化して酸化シリコン膜
（図示せず）とすることにより微小孔２４を形成する。
この場合、マスク２２を構成する窒化シリコン膜が酸化
マスクとして働く。
示すように、第１の実施形態と同様に工程を進めてｐ型
単結晶シリコン層４の形成まで終了した後、このｐ型単
結晶シリコン層４上に、窒化シリコン膜の単層膜や窒化
シリコン膜とクロムまたは金の膜との複合膜などをＣＶ
Ｄ法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより形成
し、これをエッチングにより微小孔の形状にパターニン
グし、マスク２２を形成する。次に、このマスク２２を
用いて、このマスク２２で覆われていない部分のｐ型単
結晶シリコン層４およびｐ+ 型単結晶シリコン層３を陽
極化成により多孔質化した後、さらに、このようにして
形成された多孔質シリコン層を酸化して酸化シリコン膜
（図示せず）とすることにより微小孔２４を形成する。
この場合、マスク２２を構成する窒化シリコン膜が酸化
マスクとして働く。
【００８３】この後、第１の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
めて、目的とする薄膜単結晶シリコン太陽電池を完成さ
せる。
【００８４】この第７の実施形態によっても、第５の実
施形態と同様な利点を得ることができる。
施形態と同様な利点を得ることができる。
【００８５】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
【００８６】例えば、上述の第１〜第７の実施形態にお
ける透明基板１８、２６および基板２１としては、必要
に応じて、例えばガラス基板などを用いてもよい。同様
に、必要に応じて、金属電極１６、１９の代わりに例え
ばＩＴＯなどの透明電極を用いてもよい。
ける透明基板１８、２６および基板２１としては、必要
に応じて、例えばガラス基板などを用いてもよい。同様
に、必要に応じて、金属電極１６、１９の代わりに例え
ばＩＴＯなどの透明電極を用いてもよい。
【００８７】また、上述の第１の実施形態においては、
ｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン層
４からなる太陽電池層６、７を互いに分離して形成する
ためのウエットエッチングに、ＫＯＨなどのアルカリ系
のエッチング液を用いているが、このウエットエッチン
グには、場合によっては酸を用いてもよい。同様に、第
５の実施形態において、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およ
びｐ型単結晶シリコン層４からなる太陽電池層６に微小
孔２４を形成するためのウエットエッチングにアルカリ
系のエッチング液の代わりに酸を用いてもよい。
ｐ+ 型単結晶シリコン層３およびｐ型単結晶シリコン層
４からなる太陽電池層６、７を互いに分離して形成する
ためのウエットエッチングに、ＫＯＨなどのアルカリ系
のエッチング液を用いているが、このウエットエッチン
グには、場合によっては酸を用いてもよい。同様に、第
５の実施形態において、ｐ+ 型単結晶シリコン層３およ
びｐ型単結晶シリコン層４からなる太陽電池層６に微小
孔２４を形成するためのウエットエッチングにアルカリ
系のエッチング液の代わりに酸を用いてもよい。
【００８８】また、上述の第５の実施形態においては、
微小孔２４の内壁部にｐ+ 型単結晶シリコン層２５を形
成しているが、例えばこの微小孔２４の内壁部に形成さ
れる酸化シリコン膜９が表面再結合速度を低減すること
ができるものであれば、このｐ+ 型単結晶シリコン層２
５の形成を省略することが可能である。
微小孔２４の内壁部にｐ+ 型単結晶シリコン層２５を形
成しているが、例えばこの微小孔２４の内壁部に形成さ
れる酸化シリコン膜９が表面再結合速度を低減すること
ができるものであれば、このｐ+ 型単結晶シリコン層２
５の形成を省略することが可能である。
【００８９】さらに、例えば、第１の実施形態による薄
膜単結晶シリコン太陽電池の各薄膜単結晶シリコン太陽
電池に第５の実施形態と同様に微小孔を形成してシース
ルー化してもよい。
膜単結晶シリコン太陽電池の各薄膜単結晶シリコン太陽
電池に第５の実施形態と同様に微小孔を形成してシース
ルー化してもよい。
【００９０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、低コスト化、フレキシブル化、小型化、太陽電池を
搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大面積化
が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電池およ
びその製造方法を提供することができる。
ば、低コスト化、フレキシブル化、小型化、太陽電池を
搭載する機器のデザインの柔軟性の向上および大面積化
が可能なモノリシックの薄膜単結晶半導体太陽電池およ
びその製造方法を提供することができる。
【００９１】また、この発明によれば、シースルーでし
かも高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびその
製造方法を提供することができる。
かも高変換効率の薄膜単結晶半導体太陽電池およびその
製造方法を提供することができる。
【図１】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図２】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図３】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図４】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図５】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図６】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図７】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図８】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図９】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶シ
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
リコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図１０】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１１】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１２】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１３】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１４】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１５】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の平面形状の一例を示す平面図であ
る。
シリコン太陽電池の平面形状の一例を示す平面図であ
る。
【図１６】この発明の第１の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の平面形状の他の例を示す平面図であ
る。
シリコン太陽電池の平面形状の他の例を示す平面図であ
る。
【図１７】この発明の第２の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１８】この発明の第４の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図１９】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２０】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２１】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２２】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２３】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２４】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２５】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２６】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２７】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２８】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図２９】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
【図３０】この発明の第５の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の平面形状の一例を示す平面図であ
る。
シリコン太陽電池の平面形状の一例を示す平面図であ
る。
【図３１】この発明の第６の実施形態による薄膜単結晶
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
シリコン太陽電池の製造方法を説明するための断面図で
ある。
１・・・単結晶シリコン基板、２、２ａ・・・多孔質シ
リコン層、３、８、２５・・・ｐ+ 型単結晶シリコン
層、４・・・ｐ型単結晶シリコン層、６、７・・・太陽
電池層、１０・・・ｎ+ 型単結晶シリコン層、１１、１
２・・・薄膜単結晶シリコン太陽電池、１６、１９・・
・金属電極、１７、２０・・・接着剤、１８、２６・・
・透明基板、２１・・・基板
リコン層、３、８、２５・・・ｐ+ 型単結晶シリコン
層、４・・・ｐ型単結晶シリコン層、６、７・・・太陽
電池層、１０・・・ｎ+ 型単結晶シリコン層、１１、１
２・・・薄膜単結晶シリコン太陽電池、１６、１９・・
・金属電極、１７、２０・・・接着剤、１８、２６・・
・透明基板、２１・・・基板
Claims (38)
- 【請求項１】 基板と、 上記基板上に互いに分離して設けられた複数の薄膜単結
晶半導体太陽電池とを有することを特徴とする薄膜単結
晶半導体太陽電池。 - 【請求項２】 上記複数の薄膜単結晶半導体太陽電池は
少なくとも高不純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃
度の単結晶半導体層とからなることを特徴とする請求項
１記載の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項３】 上記複数の薄膜単結晶半導体太陽電池の
上記基板と反対側の面に金属電極が設けられていること
を特徴とする請求項１記載の薄膜単結晶半導体太陽電
池。 - 【請求項４】 上記複数の薄膜単結晶半導体太陽電池の
間の部分に曲げに対して強い材料が充填されていること
を特徴とする請求項１記載の薄膜単結晶半導体太陽電
池。 - 【請求項５】 上記複数の薄膜単結晶半導体太陽電池は
上記基板に接着されていることを特徴とする請求項１記
載の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項６】 上記基板は絶縁体からなることを特徴と
する請求項１記載の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項７】 上記基板はプラスチックまたはガラスか
らなることを特徴とする請求項１記載の薄膜単結晶半導
体太陽電池。 - 【請求項８】 上記複数の薄膜単結晶半導体太陽電池は
単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１記載
の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項９】 半導体基板上に多孔質層を形成する工程
と、 上記多孔質層上に太陽電池層を形成する工程と、 上記太陽電池層を複数の部分に分離する工程と、 上記太陽電池層を上記半導体基板から剥離し、他の基板
上に転写する工程とを有することを特徴とする薄膜単結
晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項１０】 上記太陽電池層の分離領域となる部分
をエッチング除去することにより上記太陽電池層を複数
の部分に分離するようにしたことを特徴とする請求項９
記載の薄膜単結晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項１１】 上記太陽電池層の分離領域となる部分
を多孔質化し、その多孔質層をエッチング除去すること
により上記太陽電池層を複数の部分に分離するようにし
たことを特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体太
陽電池の製造方法。 - 【請求項１２】 上記太陽電池層の分離領域となる部分
を多孔質化し、その多孔質層を酸化して酸化膜にするこ
とにより上記太陽電池層を複数の部分に分離するように
したことを特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体
太陽電池の製造方法。 - 【請求項１３】 上記半導体基板を陽極化成することに
より上記多孔質層を形成するようにしたことを特徴とす
る請求項９記載の薄膜単結晶半導体太陽電池の製造方
法。 - 【請求項１４】 上記太陽電池層は少なくとも高不純物
濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導体層
とからなることを特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶
半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項１５】 上記太陽電池層の表面に上記他の基板
を接着した後、上記半導体基板に超音波を照射し、およ
び／または、上記半導体基板と上記他の基板とに互いに
逆方向の引っ張り力を加え、および／または、上記半導
体基板と上記他の基板とを冷却することにより、上記太
陽電池層を上記半導体基板から剥離するようにしたこと
を特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体太陽電池
の製造方法。 - 【請求項１６】 上記他の基板は絶縁体からなることを
特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体太陽電池の
製造方法。 - 【請求項１７】 上記他の基板はプラスチックまたはガ
ラスからなることを特徴とする請求項９記載の薄膜単結
晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項１８】 上記太陽電池層を上記他の基板に転写
した後、上記太陽電池層の裏面に残された上記多孔質層
をエッチング除去し、それにより露出した上記太陽電池
層の裏面に金属電極を形成する工程をさらに有すること
を特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体太陽電池
の製造方法。 - 【請求項１９】 上記複数の太陽電池層の間の部分に曲
げに対して強い材料を充填する工程をさらに有すること
を特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体太陽電池
の製造方法。 - 【請求項２０】 上記太陽電池層は単結晶シリコンから
なることを特徴とする請求項９記載の薄膜単結晶半導体
太陽電池の製造方法。 - 【請求項２１】 透明基板と、 上記透明基板上に設けられた薄膜単結晶半導体太陽電池
とを有し、 上記薄膜単結晶半導体太陽電池に複数の光が透過可能な
微小孔が設けられていることを特徴とする薄膜単結晶半
導体太陽電池。 - 【請求項２２】 上記薄膜単結晶半導体太陽電池は少な
くとも高不純物濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の
単結晶半導体層とからなることを特徴とする請求項２１
記載の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項２３】 上記薄膜単結晶半導体太陽電池の上記
透明基板と反対側の面に金属電極が設けられていること
を特徴とする請求項２１記載の薄膜単結晶半導体太陽電
池。 - 【請求項２４】 上記薄膜単結晶半導体太陽電池は上記
透明基板に接着されていることを特徴とする請求項２１
記載の薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項２５】 上記透明基板は絶縁体からなることを
特徴とする請求項２１記載の薄膜単結晶半導体太陽電
池。 - 【請求項２６】 上記透明基板はプラスチックまたはガ
ラスからなることを特徴とする請求項２１記載の薄膜単
結晶半導体太陽電池。 - 【請求項２７】 上記薄膜単結晶半導体太陽電池は単結
晶シリコンからなることを特徴とする請求項２１記載の
薄膜単結晶半導体太陽電池。 - 【請求項２８】 半導体基板上に多孔質層を形成する工
程と、 上記多孔質層上に太陽電池層を形成する工程と、 上記太陽電池層に複数の光が透過可能な微小孔を形成す
る工程と、 上記太陽電池層を上記半導体基板から剥離し、他の透明
基板上に転写する工程とを有することを特徴とする薄膜
単結晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項２９】 上記太陽電池層の上記微小孔を形成す
べき部分をエッチング除去することにより上記微小孔を
形成するようにしたことを特徴とする請求項２８記載の
薄膜単結晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項３０】 上記太陽電池層の上記微小孔を形成す
べき部分を多孔質化し、その多孔質層をエッチング除去
することにより上記微小孔を形成するようにしたことを
特徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太陽電池
の製造方法。 - 【請求項３１】 上記太陽電池層の上記微小孔を形成す
べき部分を多孔質化し、その多孔質層を酸化して酸化膜
にすることにより上記微小孔を形成するようにしたこと
を特徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太陽電
池の製造方法。 - 【請求項３２】 上記半導体基板を陽極化成することに
より上記多孔質層を形成するようにしたことを特徴とす
る請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太陽電池の製造方
法。 - 【請求項３３】 上記太陽電池層は少なくとも高不純物
濃度の単結晶半導体層と低不純物濃度の単結晶半導体層
とからなることを特徴とする請求項２８記載の薄膜単結
晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項３４】 上記太陽電池層の表面に上記他の透明
基板を接着した後、上記半導体基板に超音波を照射し、
および／または、上記半導体基板と上記基板とに互いに
逆方向の引っ張り力を加え、および／または、上記半導
体基板と上記他の透明基板とを冷却することにより、上
記太陽電池層を上記半導体基板から剥離するようにした
ことを特徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太
陽電池の製造方法。 - 【請求項３５】 上記他の透明基板は絶縁体からなるこ
とを特徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太陽
電池の製造方法。 - 【請求項３６】 上記他の透明基板はプラスチックまた
はガラスからなることを特徴とする請求項２８記載の薄
膜単結晶半導体太陽電池の製造方法。 - 【請求項３７】 上記太陽電池層を上記他の透明基板に
転写した後、上記太陽電池層の裏面に残された上記多孔
質層をエッチング除去し、それにより露出した上記太陽
電池層の裏面に金属電極を形成するようにしたことを特
徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導体太陽電池の
製造方法。 - 【請求項３８】 上記太陽電池層は単結晶シリコンから
なることを特徴とする請求項２８記載の薄膜単結晶半導
体太陽電池の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8308533A JPH10150211A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製造方法 |
| EP97118825A EP0840381A3 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-29 | Thin-film semiconductor device and its manufacturing method and apparatus and thin-film semiconductor solar cell module and its manufacturing method |
| US09/499,767 US20020000242A1 (en) | 1996-10-31 | 2000-02-08 | Thin-film semiconductor device and its manufacturing method and apparatus and thin-film semiconductor solar cell module and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8308533A JPH10150211A (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150211A true JPH10150211A (ja) | 1998-06-02 |
Family
ID=17982184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8308533A Pending JPH10150211A (ja) | 1996-10-31 | 1996-11-19 | 薄膜単結晶半導体太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10150211A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6452090B2 (en) | 2000-01-19 | 2002-09-17 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Photovoltaic device |
| JP2008118079A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
| JP2008117858A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
| JP2009105451A (ja) * | 2009-02-09 | 2009-05-14 | Oki Data Corp | 積層体及び半導体装置の製造方法 |
| JP2011216920A (ja) * | 2011-08-05 | 2011-10-27 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池 |
| CN102870229A (zh) * | 2010-05-12 | 2013-01-09 | 应用材料公司 | 使用外延沉积以制造结晶硅太阳能电池的方法 |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP8308533A patent/JPH10150211A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6452090B2 (en) | 2000-01-19 | 2002-09-17 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Photovoltaic device |
| JP2008117858A (ja) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
| JP2008118079A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池の製造方法及び単結晶シリコン太陽電池 |
| JP2009105451A (ja) * | 2009-02-09 | 2009-05-14 | Oki Data Corp | 積層体及び半導体装置の製造方法 |
| CN102870229A (zh) * | 2010-05-12 | 2013-01-09 | 应用材料公司 | 使用外延沉积以制造结晶硅太阳能电池的方法 |
| JP2011216920A (ja) * | 2011-08-05 | 2011-10-27 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 単結晶シリコン太陽電池 |
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