JPH10275920A - 光起電力装置及び光電変換装置の製造方法 - Google Patents

光起電力装置及び光電変換装置の製造方法

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JPH10275920A
JPH10275920A JP9078325A JP7832597A JPH10275920A JP H10275920 A JPH10275920 A JP H10275920A JP 9078325 A JP9078325 A JP 9078325A JP 7832597 A JP7832597 A JP 7832597A JP H10275920 A JPH10275920 A JP H10275920A
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JP
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electrode
substrate
resist pattern
layer
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JP9078325A
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Takahiro Haga
孝裕 羽賀
Nobuo Hanawahira
信夫 塙平
Hiroyuki Mori
博幸 森
Masanori Kachi
正典 加地
Masayoshi Ono
雅義 小野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工程が簡単で、基板に損傷がない製造方法を
提供する。 【構成】 基板10の絶縁表面上に、第1電極層40a
〜40cの形状に抜いたレジストパターン35を配置す
る工程と、前記レジストパターン35上を含んで前記絶
縁表面の略全面に、前記第1電極層40a〜40cを構
成する第1電極膜40を形成する工程と、前記レジスト
パターン35を前記絶縁表面上より機械的に剥離するこ
とにより、前記レジストパターン35上の前記第1電極
膜40を除去して、前記第1電極層40a〜40bを形
成する工程と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光起電力装置及び
光電変換装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光起電力装置において所望のパタ
ーンの電極層を形成する方法においては、金属マスク
法、リフトオフ法、レ−ザ−パタ−ニング法が採用され
ていた。
【0003】金属マスク法においては、基板の絶縁表面
上に所望のパターンの開口部を有する金属マスクを密着
させた状態で、蒸着等の形成方法により基板表面上の全
面に金属等の電極膜を形成して、所望のパターンの電極
層を形成していた。この方法においては、金属マスクを
基板の絶縁表面に完全に密着させることが難しく、金属
マスクと基板表面とのわずかな隙間を通って、電極層の
パターンがにじんで形成される問題があった。そして、
基板が大型になり、金属マスクも大型になるほど、金属
マスクと基板表面との間隔も大きくなりにじみが激しく
なる。
【0004】また、リフトオフ法については、例えば、
特開昭58−85573号公報に開示があるように、所
望のパターンを抜いた樹脂製のレジスト膜を配置した
後、基板表面上の全面に電極膜を形成する。そして、レ
ジスト膜が溶解する有機溶液中に、基板全体を浸し、レ
ジスト膜を除去することにより、この上に形成された電
極膜も同時に除去して、所望のパターンの電極層を形成
する。しかしながら、この方法においては、基板全体を
溶液中に浸すことになるので、その後、基板に付着した
溶液を乾燥除去する必要があり、工程が複雑であった。
また、特に、基板が樹脂製である場合においては、基板
自体が溶解して損傷を受ける問題があった。
【0005】レーザーパタ−ニング法については、例え
ば、特開平7−231015号公報に開示があるよう
に、基板の絶縁表面上の略全面に、金属膜からなる第1
電極膜を形成した後、各発電領域間にレ−ザ−ビームを
照射して、照射部分の第1電極膜を除去して分割溝を形
成し、各発電領域に対応した個々の第1電極層を分割形
成していた。そして、この方法においては、基板の絶縁
表面と第1電極膜との密着力が弱いため、分割溝の周辺
の第1電極層上には、レーザービーム照射部より飛散し
た第1電極膜の残りカスである異物が付着する。この異
物はその後に形成される半導体光活性層を貫通し、第2
電極層と上記第1電極層間で短絡する問題がある。これ
を防止するため、半導体光活性層の形成前に、エアーで
吹き飛ばしたり、ブラシでかき落とす等の異物除去工程
が必要であり、工程が複雑であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するために成されたものであり、工程が簡単
で、基板に損傷がない、光起電力装置及び光電変換装置
の製造方法を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な構成は、
基板の絶縁表面上に、第1電極層の形状に抜いたレジス
トパターンを配置する工程と、前記レジストパターン上
を含んで前記絶縁表面の略全面に、前記第1電極層を構
成する第1電極膜を形成する工程と、前記レジストパタ
ーンを前記絶縁表面上より機械的に剥離することによ
り、前記レジストパターン上の前記第1電極膜を除去し
て、前記第1電極層を形成する工程と、を備えることを
特徴とする。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の光起電力装置の製造方法の
一実施例を、図1〜5を用いて詳細に説明する。
【0009】まず、図1において、10は可撓性を有す
るポリイミド等の樹脂からなる矩形状のフィルム基板で
あり、透光性でも、非透光性でもよい。20a〜20c
は後述する第1電極層、半導体光活性層及び第2電極層
の積層体で構成される発電領域である。また、20a
t、20ctは、光起電力装置からの出力を取り出すた
めの左端、右端出力端子領域である。
【0010】そして、図1に示す工程において、発電領
域20a〜20cの各領域間において基板10の側辺に
平行に、帯状の銀ペースト等からなる導電ペースト30
ab、30bcを配置する。そして、左端、右端出力端
子領域20at、20ctにおいても、基板10の側辺
に平行に帯状の導電ペースト31、32を配置する。こ
こで、導電ペースト30ab、30bc、31、32
は、ポリイミド又はフェノール系のバインダーに銀、ニ
ッケル又はアルミニウム等の粉末(粒径約3〜7μm)
を含むもので、スクリーン印刷によりパターニングされ
た後、250〜300℃で焼成され、高さ約10〜50
μm、幅約0.2〜0.6mmに形成される。
【0011】次に、各発電領域間、発電領域20cと右
端出力端子領域20ctとの間及び基板10表面上の全
外周部に、樹脂材料からなるレジストパターン35(図
1(a)において斜線部で示す)を配置する。このレジ
ストパターン35は、ペースト状の樹脂材料を原材料と
して、スクリーン印刷によりパタ−ニングされた後、1
50℃10分で硬化される。このレジストパターン35
の材料としては、例えば、扇化学工業株式会社のストリ
ップマスクペーストSMP−100が利用できる。
【0012】そして、上記導電ペーストを含んで基板1
0上の全面に、厚さ約0.1〜1.0μmの第1電極膜
40が形成される。この第1電極膜40としては、アル
ミニウム、チタン、ニッケル等の金属が用いられる。
【0013】図2に示す工程においては、レジストパタ
ーン35を、基板10表面より、機械的に剥離すること
により、レジストパターン35と共にこの上の第1電極
膜40を除去する。これにより、各発電領域毎に対応し
た第1電極層40a〜40c、右端出力端子領域20c
tに対応した第1電極膜材料からなる第1電極パッド4
1ctが分割形成され、左端出力端子領域20atにお
いては、第1電極層40aから延出する第1電極延出部
40atが形成される。また、導電ペースト30ab、
30bc上に形成された第1電極層は第1接続部41a
b、41bcとして、後述する隣接する第2電極層と電
気接続するために利用される。この工程により、基板1
0の全外周には、第1電極膜が存在しない基板外周部1
1ができ、また、各発電領域間には分割溝61、61、
発電領域20cと右端出力端子領域20ctとの間には
分割溝62が形成される。ここで、レジストパターン3
5が基板10の全外周に配置されていることで、レジス
トパターン35自体がひとつに絡ながった一連の形状を
しており、一ケ所より剥離を開始すれば、つながって全
てを剥離できる。また、従来の技術で開示した特開平7
−231015号公報においては、基板の側面、裏面に
不所望に付着した第1電極膜により各発電領域の第1電
極層間で短絡することを防止するため、基板表面上の全
外周に、第1電極膜を分割する分割溝を形成している。
しかしながら、本実施例においては、上記のようにレジ
ストパタ−ン35が基板10の全外周に配置されて一連
の形状を有しているので、基板外周部11には第1電極
層が配置されず、上記のような短絡問題はない。次に、
図3に示す工程においては、第1電極層40a〜40c
各々の左端で、これら各々の上に、分割絶縁部材61・
・・を配置する。これら絶縁部材61は、ポリイミド又
はフェノ−ル系のバインダーに二酸化シリコン等の無機
材料の粉末(粒径約1.5〜7.0μm)を含むもの
で、スクリーン印刷法によりパタ−ニングされた後、2
50〜300℃で乾燥され、高さ約10〜50μm、幅
約0.2〜0.6mmに形成される。
【0014】そして、第1電極層40a〜40c上を含
んで基板10の略全面に、アモルファスシリコン、アモ
ルファスシリコンカーバイド、アモルファスシリコンゲ
ルマニウム等をpnまたはpinに積層した半導体膜7
0(厚さ約0.3〜1.0μm)を、及び、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化インジウム錫(ITO)、酸化錫(S
nO2)等の透明導電膜からなる第2電極膜80(厚さ
約0.3〜1.0μm)を積層形成する。
【0015】次に図4の示す工程においては、この第2
電極膜80の露出方向から、基板10の全外周の第1電
極膜が存在しない基板外周部11上に、レーザビームや
電子ビーム等のエネルギービームを照射して、照射部分
の半導体膜70及び第2電極膜80を除去し、基板外周
部11表面に到達する外周溝90(幅約20〜100μ
m)を形成する。同様に、この第2電極膜80の露出方
向から、分割絶縁部材61・・・上に位置する部分に、
レーザビームや電子ビーム等のエネルギービームを照射
して、照射部分の半導体膜70及び第2電極膜80を除
去し、分割絶縁部材61に到達する上部溝91(幅約2
0〜100μm)を形成する。そして、これらの外周溝
90、上部溝91により、各発電領域に対応した半導体
光活性層70a〜70c及び第2電極層80a〜80c
に分割形成される。また、導電ペースト30ab及び第
1接続部41ab、導電ペースト30bc及び第1接続
部41bc上に形成された第2電極層は、第2接続部8
1ab、81bcとして、後述するように、第1接続部
41ab、41bcと各々電気接続される。加えて、左
端出力端子領域20atにおいては、半導体膜材料から
なる半導体層70at及び第2電極膜材料からなる第2
電極パッド80atが分割形成されることになる。一
方、右端出力端子領域20ctにおいては、半導体光活
性層70cから延出した半導体層70ct及び第2電極
層80cから延出する第2電極延出部80ctが形成さ
れることになる。更に、第2電極膜の露出側から、導電
ペースト30ab、30bc、31、32上に位置する
部分に、レーザビームや電子ビーム等のエネルギービー
ムを照射する。これにより、導電ペースト30ab及び
第1接続部41abと、第2接続部81abとが、ま
た、導電ペースト30bc及び第1接続部41bcと、
第2接続部81bcとが、各々溶着されて電気的に接続
され、各発電領域20a〜20cが直列に接続される。
また、左端出力端子領域20atにおいては、導電ペー
スト31と第2電極パッド80atが電気的に接続さ
れ、第1電極層20aからの出力を導出することができ
る。更には、右端出力端子領域20ctにおいては、導
電ペースト32と第2電極延出部80ctとが電気的に
接続され、この導電ペースト32により出力端子での電
気抵抗を低減し、集電効率が向上する。
【0016】図5に示す工程においては、基板10の上
下辺に平行な複数の枝部分101とこれら枝部分101
の右端で連続している幹部分102からなる集電極10
0・・・を第2電極層80a〜80c上に形成する。こ
れらの集電極100の幹部分102は、各々、導電ペー
スト30ab、30bc、32の上方に位置すると共
に、基板10の側辺に平行に配置され、帯状の形状を有
する。ここで、右端出力端子領域20ctに位置する集
電極100の幹部分102は、出力端子104として機
能している。また、左端出力端子領域20atにおいて
は、導電ペースト31上方の第2電極パッド80at上
に導電ペーストからなる帯状の出力端子103を形成す
る。なお、この集電極100は、導電ペースト30a
b、30bc等と同一材料、製法にて形成される。
【0017】そして、出力端子103、104上の一端
に、半田付けを容易にするために銅ペースト(図示せ
ず)を配置した上に、半田めっきした矩形状の銅箔10
5、106を半田付けする。
【0018】次に、第2電極層80a〜80c上で基板
10の略全面に、透光性を有するポリエチレンテレフタ
レ−トフィルム、フッ素系フィルム等からなる厚さ約2
5〜1000μmの熱可塑性樹脂の保護膜110を、熱
可塑性樹脂からなる接着層(図示せず)を介して形成す
る。この形成方法としては、第2電極層側から熱ローラ
でラミネートして形成される。ここで、外周溝90にお
いては、熱で溶解した接着層が進入し、基板10表面と
接触し、接着している。基板10は樹脂材料からなるこ
とより、同じ樹脂材料からなる接着層と強固に接着さ
れ、基板10の外周部より、水分が発電領域内に進入す
るのを確実に防止することができる。
【0019】そして、銅箔105、106上に位置する
保護膜110に、半田ごてを当てて半田を溶かすことに
より、熱により保護膜に開穴111、111を開けると
共に、銅箔105、106上に半田層107、108を
形成する。この半田層107、108を介して、リード
線120、120を半田付けして、光起電力装置が完成
する。
【0020】以上の本実施例においては、レジストパタ
−ン35が基板10の全外周に配置されて一連の形状を
有しているので、一ケ所より剥離を開始すれば、つなが
って全てを剥離できる。そして、基板外周部11には第
1電極層が配置されないことより、基板の側面、裏面に
不所望に付着した第1電極膜により各発電領域の第1電
極層間で短絡することを防止できる。更には、基板外周
部11に位置する外周溝90において、熱で溶解して進
入した接着層が基板10表面と接触し、接着している。
よって、基板10は樹脂材料からなることより、同じ樹
脂材料からなる接着層と強固に接着され、基板10の外
周部より、水分が発電領域内に進入するのを確実に防止
することができる。
【0021】また、本実施例においては、第2電極層と
保護膜とを透明として、この側より光を入射している
が、第1電極層と基板とを透明として、この側より光を
入射させてもよい。
【0022】ここで、本実施例は、光電変換装置の一例
として光起電力装置を説明しており、本発明は、特許請
求の範囲に従って、光電変換装置にも適用できる。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上の構成であり、レジスト
パターンを基板の絶縁表面上より機械的に剥離すること
により、レジストパターン上の第1電極膜を除去して第
1電極層を分割形成しており、簡単な工程である。ま
た、従来の技術で説明したように、金属マスク法と比較
して、第1電極層のにじみもなく大面積をパタ−ニング
でき、レジストパターンを有機溶液で除去するリフトオ
フ法と比較して、基板が損傷することはない。
【0024】また、請求項1においては、第1電極層、
半導体光活性層及び第2電極層からなる積層体におい
て、第2電極層の第2接続部が存在する領域の下側で
は、第1電極層の外周部が位置することになる。また、
請求項2においては、第1電極層の外周部の少なくとも
一部の上に半導体光活性層を挟んで第2電極層が位置し
ている。従来の技術で説明したレーザーパタ−ニング法
においては、分割溝周辺の第1電極層上で、飛散した異
物によって、第1電極層と第2電極層とが短絡する問題
があったが、本発明においては、第1電極層がレジスト
パターンを機械的に剥離していることより分割形成され
るので、異物が発生せず、このような短絡問題がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における第1工程を示す図で
あり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A
断面図である。
【図2】本発明の一実施例における第2工程を示す図で
あり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A
断面図である。
【図3】本発明の一実施例における第3工程を示す図で
あり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A
断面図である。
【図4】本発明の一実施例における第4工程を示す図で
あり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A
断面図である。
【図5】本発明の一実施例における第5工程を示す図で
あり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A
断面図である。
【符号の説明】
10 基板 20a〜20c 発電領域 40 第1導電膜 40a〜40c 第1電極層 41ab、41bc 第1接続部 35 レジストパターン 70 半導体膜 70a〜70c 半導体光活性層 80 第2電極膜 80a〜80c 第2電極層 81ab、81bc 第2接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加地 正典 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 小野 雅義 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁表面を有する基板上に、第1電極
    層、半導体光活性層及び第2電極層の積層体からなる複
    数の発電領域を配設し、これら積層体を電気接続した光
    起電力装置の製造方法であって、 前記絶縁表面上に前記各発電領域毎に対応した第1接続
    部を有する前記第1電極層の形状に抜いたレジストパタ
    ーンを配置する工程と、 前記レジストパターン上を含んで前記絶縁表面の略全面
    に、前記第1電極層を構成する第1電極膜を形成する工
    程と、 前記レジストパターンを前記絶縁表面上より機械的に剥
    離することにより、前記レジストパターン上の前記第1
    電極膜を除去して、前記各発電領域毎に対応した前記第
    1接続部を有する前記第1電極層を形成する工程と、 前記第1電極層上に前記半導体光活性層を形成する工程
    と、 前記半導体光活性層を形成後、隣接する前記発電領域の
    前記第1電極層の前記第1接続部と重なりあう第2接続
    部を有する前記第2電極層を配置する工程と、を備える
    ことを特徴とする光起電力装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 絶縁表面を有する基板上に、第1電極
    層、半導体光活性層及び第2電極層を積層すると共に、
    前記第1電極層の外周部の少なくとも一部の上に前記半
    導体光活性層を挟んで前記第2電極層が位置する構造の
    光電変換装置の製造方法であって、 前記絶縁表面上に前記第1電極層の形状に抜いたレジス
    トパターンを配置する工程と、 前記レジストパターン上を含んで前記絶縁表面の略全面
    に、前記第1電極層を構成する第1電極膜を形成する工
    程と、 前記レジストパターンを前記絶縁表面上より機械的に剥
    離することにより、前記レジストパターン上の前記第1
    電極膜を除去して、前記第1電極層を形成する工程と、 前記第1電極層上に前記半導体光活性層を形成する工程
    と、 前記半導体光活性層上に前記第2電極層を配置する工程
    と、を備えることを特徴とする光電変換装置の製造方
    法。
JP9078325A 1997-03-28 1997-03-28 光起電力装置及び光電変換装置の製造方法 Pending JPH10275920A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127318A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd パターン状薄膜層の形成方法
WO2022209591A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 株式会社カネカ 太陽電池パネルの製造方法、太陽電池パネルの製造装置、太陽電池パネル、及び光電変換基板の製造方法

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