JPH11126914A - 集積化太陽電池の製造方法 - Google Patents
集積化太陽電池の製造方法Info
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- JPH11126914A JPH11126914A JP9289798A JP28979897A JPH11126914A JP H11126914 A JPH11126914 A JP H11126914A JP 9289798 A JP9289798 A JP 9289798A JP 28979897 A JP28979897 A JP 28979897A JP H11126914 A JPH11126914 A JP H11126914A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】第１のセルのの金属裏面電極と透明電極膜との
電気的な短絡を防止し、かつ第２のセルの金属裏面電極
と透明電極膜との電気的な短絡を防止する。 【解決手段】ガラス基板11上に透明電極膜12を形成する
工程と、前記透明電極膜12に第１の開溝131 を形成する
工程と、基板全面に半導体薄膜14を形成する工程と、前
記半導体薄膜14に第２の開溝132 を形成し、前記透明電
極膜12を露出させる工程と、第２の開溝132 から露出す
る半導体薄膜14の端面及びこの端面に近接する上面を被
覆するように絶縁厚膜15を形成する工程と、基板全面に
金属裏面電極16を形成する工程と、前記金属裏面電極16
及び絶縁厚膜15に第３の開溝133 を形成し、前記基板、
透明電極膜、半導体薄膜及び金属裏面電極からなる第１
のセル17及び第２のセル17を夫々形成する工程とを具備
することを特徴とする集積化太陽電池の製造方法。
電気的な短絡を防止し、かつ第２のセルの金属裏面電極
と透明電極膜との電気的な短絡を防止する。 【解決手段】ガラス基板11上に透明電極膜12を形成する
工程と、前記透明電極膜12に第１の開溝131 を形成する
工程と、基板全面に半導体薄膜14を形成する工程と、前
記半導体薄膜14に第２の開溝132 を形成し、前記透明電
極膜12を露出させる工程と、第２の開溝132 から露出す
る半導体薄膜14の端面及びこの端面に近接する上面を被
覆するように絶縁厚膜15を形成する工程と、基板全面に
金属裏面電極16を形成する工程と、前記金属裏面電極16
及び絶縁厚膜15に第３の開溝133 を形成し、前記基板、
透明電極膜、半導体薄膜及び金属裏面電極からなる第１
のセル17及び第２のセル17を夫々形成する工程とを具備
することを特徴とする集積化太陽電池の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質シリコン、
及び微結晶シリコン相を含む非晶質シリコンなどの半導
体薄膜を用いた集積化太陽電池及びその製造方法に関す
る。
及び微結晶シリコン相を含む非晶質シリコンなどの半導
体薄膜を用いた集積化太陽電池及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に薄膜太陽電池は２つの電極で半導
体薄膜を挟んだ構造をしており、２つの電極のうち光が
入射する側は透明電極を、また他方には金属の裏面電極
を用いる。この裏面電極は低抵抗のＡｌやＡｇが用いら
れ、集電機能のほか半導体薄膜で吸収されずに透過して
くる光を逆方向に反射させて光起電流に寄与させる役割
も有する。一方、透明電極にはＳｎＯ2 （酸化錫）、Ｉ
ＴＯ（インジウム・錫酸化物）またはＺｎＯ（酸化亜
鉛）等の透明導電膜が用いられるが、電気抵抗率が約５
×１０-4Ω・ｃｍと金属膜より２桁程大きいため、発生
した電流が透明電極を流れる間に電力損失を小さくする
ための構造として、集積化太陽電池が提案されていた。
この太陽電池は、上記積層膜からなる太陽電池（セル）
を１枚の基板上に多数作成しそれぞれを直列接続したも
のである。
体薄膜を挟んだ構造をしており、２つの電極のうち光が
入射する側は透明電極を、また他方には金属の裏面電極
を用いる。この裏面電極は低抵抗のＡｌやＡｇが用いら
れ、集電機能のほか半導体薄膜で吸収されずに透過して
くる光を逆方向に反射させて光起電流に寄与させる役割
も有する。一方、透明電極にはＳｎＯ2 （酸化錫）、Ｉ
ＴＯ（インジウム・錫酸化物）またはＺｎＯ（酸化亜
鉛）等の透明導電膜が用いられるが、電気抵抗率が約５
×１０-4Ω・ｃｍと金属膜より２桁程大きいため、発生
した電流が透明電極を流れる間に電力損失を小さくする
ための構造として、集積化太陽電池が提案されていた。
この太陽電池は、上記積層膜からなる太陽電池（セル）
を１枚の基板上に多数作成しそれぞれを直列接続したも
のである。
【０００３】図５は、従来の集積化太陽電池の直列接続
部分を示す。図中の符番１はガラス等の透明絶縁基板で
ある。この透明絶縁基板１上には、一部に開溝３1 を有
した透明電極膜２を介して非晶質シリコン等の半導体薄
膜４が形成されている。この半導体薄膜４は開溝３2 を
有している。前記半導体薄膜４を含む透明電極膜２上に
は、Ａｌ等の金属裏面電極５が形成されている。前記金
属裏面電極５及び半導体薄膜４は、選択的にエッチング
されて開溝３3 が形成されている。
部分を示す。図中の符番１はガラス等の透明絶縁基板で
ある。この透明絶縁基板１上には、一部に開溝３1 を有
した透明電極膜２を介して非晶質シリコン等の半導体薄
膜４が形成されている。この半導体薄膜４は開溝３2 を
有している。前記半導体薄膜４を含む透明電極膜２上に
は、Ａｌ等の金属裏面電極５が形成されている。前記金
属裏面電極５及び半導体薄膜４は、選択的にエッチング
されて開溝３3 が形成されている。
【０００４】図５の集積化太陽電池は、図６（Ａ）〜
（Ｄ）のように製造される。まず、透明絶縁基板１上に
透明電極膜２を成膜する。つづいて、前記透明電極膜２
にＹＡＧレーザ等を用いて開溝３1 を形成する（図６
（Ａ）参照）。次に、全面に半導体薄膜４を形成した
後、ＹＡＧレーザ等を用いて半導体薄膜４に開溝３2 を
形成する（図６（Ｂ）参照）。次いで、全面に金属裏面
電極５を形成する（図６（Ｃ）参照）。更に、前記金属
裏面電極５及び半導体薄膜４をエキシマレーザ等を用い
て選択的にエッチングし、開溝３3 を形成する。これに
より、第１のセル６と第２のセル７が形成される（図６
（Ｄ）参照）。
（Ｄ）のように製造される。まず、透明絶縁基板１上に
透明電極膜２を成膜する。つづいて、前記透明電極膜２
にＹＡＧレーザ等を用いて開溝３1 を形成する（図６
（Ａ）参照）。次に、全面に半導体薄膜４を形成した
後、ＹＡＧレーザ等を用いて半導体薄膜４に開溝３2 を
形成する（図６（Ｂ）参照）。次いで、全面に金属裏面
電極５を形成する（図６（Ｃ）参照）。更に、前記金属
裏面電極５及び半導体薄膜４をエキシマレーザ等を用い
て選択的にエッチングし、開溝３3 を形成する。これに
より、第１のセル６と第２のセル７が形成される（図６
（Ｄ）参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図６（Ｄ）
では、第２のセル７の左端（開溝３3 ）における金属裏
面電極５と透明電極膜２間の電気的絶縁が必要である。
しかし、前記開溝３3 の形成において波長１０６４ｎｍ
や５３２ｎｍのＹＡＧレーザを用いた場合、レーザ光の
熱作用によって金属裏面電極の熔融だれを生じて十分な
絶縁が得られない。しかし、波長の短いエキシマレーザ
（例えば、ＫｒＦエキシマレーザ、波長：２４８ｎｍ）
ではレーザ光の熱への転換が少なく、高い絶縁抵抗が得
られる。ところが、エキシマレーザは装置価格及びラン
ニングコストが高く、非晶質シリコン太陽電池の製造コ
スト低減を阻む一因となっていた。
では、第２のセル７の左端（開溝３3 ）における金属裏
面電極５と透明電極膜２間の電気的絶縁が必要である。
しかし、前記開溝３3 の形成において波長１０６４ｎｍ
や５３２ｎｍのＹＡＧレーザを用いた場合、レーザ光の
熱作用によって金属裏面電極の熔融だれを生じて十分な
絶縁が得られない。しかし、波長の短いエキシマレーザ
（例えば、ＫｒＦエキシマレーザ、波長：２４８ｎｍ）
ではレーザ光の熱への転換が少なく、高い絶縁抵抗が得
られる。ところが、エキシマレーザは装置価格及びラン
ニングコストが高く、非晶質シリコン太陽電池の製造コ
スト低減を阻む一因となっていた。
【０００６】また、図６（Ａ）では、熱ＣＶＤ装置で透
明電極膜３を成膜後、基板を冷却させて取り出すととも
に、ＹＡＧレーザエッチング装置のテーブル上で透明電
極膜２に開溝３1 のスクライブ加工を行う。更に、図６
（Ｂ）の工程では、プラズマＣＶＤ装置を用いて半導体
薄膜４を成膜するときに基板の昇温加熱が必要であっ
た。このように、従来の製造方法は基板の冷却・再加熱
という熱エネルギのロスがある。また、半導体薄膜４を
成膜する時にはパーティクルのないクリーンな基板が不
可欠であるが、スクライブ加工では基板は汚染されるた
め基板洗浄が必要であった。
明電極膜３を成膜後、基板を冷却させて取り出すととも
に、ＹＡＧレーザエッチング装置のテーブル上で透明電
極膜２に開溝３1 のスクライブ加工を行う。更に、図６
（Ｂ）の工程では、プラズマＣＶＤ装置を用いて半導体
薄膜４を成膜するときに基板の昇温加熱が必要であっ
た。このように、従来の製造方法は基板の冷却・再加熱
という熱エネルギのロスがある。また、半導体薄膜４を
成膜する時にはパーティクルのないクリーンな基板が不
可欠であるが、スクライブ加工では基板は汚染されるた
め基板洗浄が必要であった。
【０００７】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させた後、第２のセル形成予定部に位置する
第２の開溝から露出する半導体薄膜の端面及びこの端面
に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜を形成するこ
とにより、金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形
成するときに、金属裏面電極の溶融だれが生じても直下
の透明電極膜に接触するのを回避して、第２のセルの金
属裏面電極と透明電極膜が電気的に短絡するのを防止で
きる集積化太陽電池の製造方法を提供することを目的と
する。
もので、半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させた後、第２のセル形成予定部に位置する
第２の開溝から露出する半導体薄膜の端面及びこの端面
に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜を形成するこ
とにより、金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形
成するときに、金属裏面電極の溶融だれが生じても直下
の透明電極膜に接触するのを回避して、第２のセルの金
属裏面電極と透明電極膜が電気的に短絡するのを防止で
きる集積化太陽電池の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】また、本発明は、第２の開溝から露出す
る、第１のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端
面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆する
ように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出す
る、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端面
及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜
を形成することにより、第１の開溝に対応する部位の金
属裏面電極及び透明電極膜の間隔、第３の開溝を形成す
る部位の金属裏面電極及び透明電極膜の間隔を従来の半
導体薄膜の膜厚以上に大きくし、もって第１の開溝に対
応する部位の金属裏面電極と透明電極膜との電気的な短
絡を回避するとともに、金属裏面電極及び絶縁厚膜に第
３の開溝を形成するときに、第２のセルとなる左端の金
属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極膜に接
触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極と透明
電極膜との電気的な短絡を防止できる集積化太陽電池の
製造方法を提供することを目的とする。
る、第１のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端
面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆する
ように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出す
る、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端面
及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜
を形成することにより、第１の開溝に対応する部位の金
属裏面電極及び透明電極膜の間隔、第３の開溝を形成す
る部位の金属裏面電極及び透明電極膜の間隔を従来の半
導体薄膜の膜厚以上に大きくし、もって第１の開溝に対
応する部位の金属裏面電極と透明電極膜との電気的な短
絡を回避するとともに、金属裏面電極及び絶縁厚膜に第
３の開溝を形成するときに、第２のセルとなる左端の金
属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極膜に接
触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極と透明
電極膜との電気的な短絡を防止できる集積化太陽電池の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、透明
絶縁基板上に透明電極膜を形成する工程と、第１のセル
形成予定部に対応する前記透明電極膜に第１の開溝を形
成する工程と、基板全面に半導体薄膜を形成する工程
と、前記半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させる工程と、第２の開溝から露出する、第
２のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜の端面及
びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜を
形成する工程と、基板全面に金属裏面電極を形成する工
程と、前記金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形
成し、前記基板、透明電極膜、半導体薄膜及び金属裏面
電極からなる第１のセル及び第２のセルを夫々形成する
工程とを具備することを特徴とする集積化太陽電池の製
造方法である。
絶縁基板上に透明電極膜を形成する工程と、第１のセル
形成予定部に対応する前記透明電極膜に第１の開溝を形
成する工程と、基板全面に半導体薄膜を形成する工程
と、前記半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させる工程と、第２の開溝から露出する、第
２のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜の端面及
びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚膜を
形成する工程と、基板全面に金属裏面電極を形成する工
程と、前記金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形
成し、前記基板、透明電極膜、半導体薄膜及び金属裏面
電極からなる第１のセル及び第２のセルを夫々形成する
工程とを具備することを特徴とする集積化太陽電池の製
造方法である。
【００１０】本願第２の発明は、透明絶縁基板上に透明
電極膜を形成する工程と、透明電極膜を形成後、前記基
板が冷却する前に基板全面に半導体薄膜を形成する工程
と、前記半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させる工程と、前記第２の開溝から露出す
る、第１のセル形成予定部に対応する前記透明電極膜に
第１の開溝を形成する工程と、第２の開溝から露出す
る、第１のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜の
端面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆す
るように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出
する、第２のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜
の端面及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶
縁厚膜を形成する工程と、基板全面に金属裏面電極を形
成する工程と、前記金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の
開溝を形成し、前記基板、透明電極膜、半導体薄膜及び
金属裏面電極からなる第１のセル及び第２のセルを夫々
形成する工程とを具備することを特徴とする集積化太陽
電池の製造方法である。
電極膜を形成する工程と、透明電極膜を形成後、前記基
板が冷却する前に基板全面に半導体薄膜を形成する工程
と、前記半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電
極膜を露出させる工程と、前記第２の開溝から露出す
る、第１のセル形成予定部に対応する前記透明電極膜に
第１の開溝を形成する工程と、第２の開溝から露出す
る、第１のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜の
端面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆す
るように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出
する、第２のセル形成予定部に対応する前記半導体薄膜
の端面及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶
縁厚膜を形成する工程と、基板全面に金属裏面電極を形
成する工程と、前記金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の
開溝を形成し、前記基板、透明電極膜、半導体薄膜及び
金属裏面電極からなる第１のセル及び第２のセルを夫々
形成する工程とを具備することを特徴とする集積化太陽
電池の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る集積
化太陽電池の製造方法について図面を参照して工程順に
説明する。 （実施例１）図１（Ａ）〜（Ｅ）を参照する。
化太陽電池の製造方法について図面を参照して工程順に
説明する。 （実施例１）図１（Ａ）〜（Ｅ）を参照する。
【００１２】1)まず、透明絶縁基板としてのガラス基板
11上に熱ＣＶＤ装置を用いて透明電極膜12を成膜した。
つづいて、前記基板11上にＹＡＧレーザを用いて第１の
開溝131 を形成した（図１（Ａ）参照）。ここで、レー
ザ波長は１０６４ｎｍ、ビーム径は４０μｍ、レーザパ
ワー密度は２×１０5 Ｗ／ｃｍ2 とした。
11上に熱ＣＶＤ装置を用いて透明電極膜12を成膜した。
つづいて、前記基板11上にＹＡＧレーザを用いて第１の
開溝131 を形成した（図１（Ａ）参照）。ここで、レー
ザ波長は１０６４ｎｍ、ビーム径は４０μｍ、レーザパ
ワー密度は２×１０5 Ｗ／ｃｍ2 とした。
【００１３】2)次に、ＰＩＮ非晶質シリコンまたは微結
晶シリコン相を含むＰＩＮ非晶質シリコンなどの半導体
薄膜14を、プラズマＣＶＤ装置を用いて基板全面に形成
した（図１（Ｂ）参照）。ここで、Ｐ型非晶質シリコン
層はシランガス（ＳｉＨ4 ）、メタンガス（ＣＨ4 ）及
びｐ型不純物ドーピング用のジボランガス（Ｂ2 Ｈ6）
のグロー放電分解により形成される。つづいて、同様な
方法でシランガスを用いてＩ型非晶質シリコン層が形成
される。さらに、シランガス、水素ガス（Ｈ2）及びＮ
型不純物元素ドーピング用のホスフィンガス（ＰＨ3 ）
を用いてＮ型非晶質シリコン層が形成される。各層の膜
厚は、夫々５〜１５ｎｍ、３００〜５００ｎｍ、１０〜
５０ｎｍであった。また、微結晶シリコン相を含むＰＩ
Ｎ非晶質シリコン膜は大量の水素ガスで希釈してグロー
放電分解により形成できた。
晶シリコン相を含むＰＩＮ非晶質シリコンなどの半導体
薄膜14を、プラズマＣＶＤ装置を用いて基板全面に形成
した（図１（Ｂ）参照）。ここで、Ｐ型非晶質シリコン
層はシランガス（ＳｉＨ4 ）、メタンガス（ＣＨ4 ）及
びｐ型不純物ドーピング用のジボランガス（Ｂ2 Ｈ6）
のグロー放電分解により形成される。つづいて、同様な
方法でシランガスを用いてＩ型非晶質シリコン層が形成
される。さらに、シランガス、水素ガス（Ｈ2）及びＮ
型不純物元素ドーピング用のホスフィンガス（ＰＨ3 ）
を用いてＮ型非晶質シリコン層が形成される。各層の膜
厚は、夫々５〜１５ｎｍ、３００〜５００ｎｍ、１０〜
５０ｎｍであった。また、微結晶シリコン相を含むＰＩ
Ｎ非晶質シリコン膜は大量の水素ガスで希釈してグロー
放電分解により形成できた。
【００１４】3)次に、前記半導体薄膜14にＹＡＧレーザ
を用いて第２の開溝132 を形成し、透明電極膜12を露出
させた（図１（Ｃ）参照）。ここで、レーザ波長は１０
６４ｎｍ、ビーム径は１００〜３００μｍ、レーザパワ
ー密度は１．５×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。なお、図１
（Ｂ）で半導体薄膜14を形成した後、又は図１（Ｃ）で
半導体薄膜14に第２の開溝132 を形成した後、基板全面
にＩＴＯ膜（膜厚１００〜５００μｍ）を形成してもよ
い。このＩＴＯ膜は、太陽電池の効率向上に有効である
こと、及び次工程のスクリーン印刷による半導体薄膜の
損傷を防止する保護膜となる。
を用いて第２の開溝132 を形成し、透明電極膜12を露出
させた（図１（Ｃ）参照）。ここで、レーザ波長は１０
６４ｎｍ、ビーム径は１００〜３００μｍ、レーザパワ
ー密度は１．５×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。なお、図１
（Ｂ）で半導体薄膜14を形成した後、又は図１（Ｃ）で
半導体薄膜14に第２の開溝132 を形成した後、基板全面
にＩＴＯ膜（膜厚１００〜５００μｍ）を形成してもよ
い。このＩＴＯ膜は、太陽電池の効率向上に有効である
こと、及び次工程のスクリーン印刷による半導体薄膜の
損傷を防止する保護膜となる。
【００１５】4)次に、第２の開溝132 から露出する前記
半導体薄膜14の端面（第２のセルとなる半導体薄膜の左
端面）、この端面に近接する上面、及び前記透明電極膜
12の一部を被覆するように絶縁厚膜15を形成した。ここ
で、絶縁厚膜15は、エポキシ樹脂等の絶縁ペーストをス
クリーン印刷法で塗布した後、１４０℃で３０分間硬化
させて形成した。絶縁厚膜15の膜厚は１０〜３０μｍ、
幅は１００〜１５０μｍとした。つづいて、基板全面に
金属裏面電極16として膜厚３００〜５００ｎｍのＡｌを
形成した（図１（Ｄ）参照）。
半導体薄膜14の端面（第２のセルとなる半導体薄膜の左
端面）、この端面に近接する上面、及び前記透明電極膜
12の一部を被覆するように絶縁厚膜15を形成した。ここ
で、絶縁厚膜15は、エポキシ樹脂等の絶縁ペーストをス
クリーン印刷法で塗布した後、１４０℃で３０分間硬化
させて形成した。絶縁厚膜15の膜厚は１０〜３０μｍ、
幅は１００〜１５０μｍとした。つづいて、基板全面に
金属裏面電極16として膜厚３００〜５００ｎｍのＡｌを
形成した（図１（Ｄ）参照）。
【００１６】5)次に、ＹＡＧレーザを用いて金属裏面電
極16及び絶縁厚膜15に第３の開溝133 を形成し、前記基
板11、透明電極膜12、半導体薄膜14及び金属裏面電極16
からなる第１のセル17及び第２のセル18を夫々形成した
（図１（Ｅ）参照）。なお、レーザ波長は１０６４ｎ
ｍ、ビーム径は３０〜８０μｍ、レーザパワー密度は５
×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。また、レーザ光の照射位置
は、絶縁厚膜15の膜厚が１０μｍ以上の部位とした。
極16及び絶縁厚膜15に第３の開溝133 を形成し、前記基
板11、透明電極膜12、半導体薄膜14及び金属裏面電極16
からなる第１のセル17及び第２のセル18を夫々形成した
（図１（Ｅ）参照）。なお、レーザ波長は１０６４ｎ
ｍ、ビーム径は３０〜８０μｍ、レーザパワー密度は５
×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。また、レーザ光の照射位置
は、絶縁厚膜15の膜厚が１０μｍ以上の部位とした。
【００１７】このように、上記実施例１では、半導体薄
膜14にＹＡＧレーザを用いて第２の開溝132 を形成し、
透明電極膜12を露出させた後、金属裏面電極16の形成に
先立って、第２のセル形成予定部に位置する第２の開溝
132 から露出する半導体薄膜14の端面、この端面に近接
する上面、及び前記透明電極膜12の一部を被覆するよう
に絶縁厚膜15を形成するため、第３の開溝133 を形成す
る部位の金属裏面電極16及び透明電極膜12の間隔を従来
の半導体薄膜の膜厚以上に大きくできる。従って、ＹＡ
Ｇレーザを用いて金属裏面電極16及び絶縁厚膜15に第３
の開溝133 を形成するときに、第２のセル18となる左端
の金属裏面電極16の溶融だれが生じても直下の透明電極
膜12に接触するのを回避して、第２のセル18の金属裏面
電極16と透明電極膜12が電気的に短絡するのを防止でき
る。
膜14にＹＡＧレーザを用いて第２の開溝132 を形成し、
透明電極膜12を露出させた後、金属裏面電極16の形成に
先立って、第２のセル形成予定部に位置する第２の開溝
132 から露出する半導体薄膜14の端面、この端面に近接
する上面、及び前記透明電極膜12の一部を被覆するよう
に絶縁厚膜15を形成するため、第３の開溝133 を形成す
る部位の金属裏面電極16及び透明電極膜12の間隔を従来
の半導体薄膜の膜厚以上に大きくできる。従って、ＹＡ
Ｇレーザを用いて金属裏面電極16及び絶縁厚膜15に第３
の開溝133 を形成するときに、第２のセル18となる左端
の金属裏面電極16の溶融だれが生じても直下の透明電極
膜12に接触するのを回避して、第２のセル18の金属裏面
電極16と透明電極膜12が電気的に短絡するのを防止でき
る。
【００１８】事実、上記方法で作成した集積化太陽電池
の各セルの単位面積当たりの金属裏面電極−透明電極間
の絶縁抵抗は３ＫΩ以上と、絶縁厚膜15がない場合の３
０Ωに比べ大幅に改善でき、エキシマレーザを用いた場
合と略同じ結果が得られた。このように、金属裏面電極
膜16と透明電極膜12の間に絶縁厚膜15を挿入することに
より、第３の開溝133 の形成にＹＡＧレーザを用いた場
合でも第２のセル18における金属裏面電極膜16と透明電
極膜12の電気的絶縁を図ることができた。また、エキシ
マレーザを使用せずにＹＡＧレーザを用いることによ
り、製造コストに影響する設備費及び製造経費を１０％
程度低減することが可能となった。
の各セルの単位面積当たりの金属裏面電極−透明電極間
の絶縁抵抗は３ＫΩ以上と、絶縁厚膜15がない場合の３
０Ωに比べ大幅に改善でき、エキシマレーザを用いた場
合と略同じ結果が得られた。このように、金属裏面電極
膜16と透明電極膜12の間に絶縁厚膜15を挿入することに
より、第３の開溝133 の形成にＹＡＧレーザを用いた場
合でも第２のセル18における金属裏面電極膜16と透明電
極膜12の電気的絶縁を図ることができた。また、エキシ
マレーザを使用せずにＹＡＧレーザを用いることによ
り、製造コストに影響する設備費及び製造経費を１０％
程度低減することが可能となった。
【００１９】なお、上記実施例１では、図１（Ｅ）に示
すように第３の開溝133 を第２の開溝132 内に位置する
ように形成した場合について述べたが、これに限らず、
図３に示すように第２のセル18の半導体薄膜14上に位置
するように形成してもよい。その際、第３の開溝133 は
金属裏面電極16及び絶縁厚膜15のみならず、半導体薄膜
14にまで及んでもよい。
すように第３の開溝133 を第２の開溝132 内に位置する
ように形成した場合について述べたが、これに限らず、
図３に示すように第２のセル18の半導体薄膜14上に位置
するように形成してもよい。その際、第３の開溝133 は
金属裏面電極16及び絶縁厚膜15のみならず、半導体薄膜
14にまで及んでもよい。
【００２０】（実施例２）図２（Ａ）〜（Ｅ）を参照す
る。 1)まず、透明絶縁基板としてのガラス基板21上に熱ＣＶ
Ｄ装置を用いて透明電極膜22を成膜した。つづいて、前
記基板21が冷却してしまわないうちにプラズマＣＶＤ装
置を用いてＰＩＮ非晶質シリコンまたは微結晶シリコン
相を含むＰＩＮ非晶質シリコンなどの半導体薄膜23を形
成した（図２（Ａ）参照）。成膜手順は実施例１と同様
である。この後、基板全面にＩＴＯ膜（膜厚１００〜５
００μｍ）を形成しても良い。
る。 1)まず、透明絶縁基板としてのガラス基板21上に熱ＣＶ
Ｄ装置を用いて透明電極膜22を成膜した。つづいて、前
記基板21が冷却してしまわないうちにプラズマＣＶＤ装
置を用いてＰＩＮ非晶質シリコンまたは微結晶シリコン
相を含むＰＩＮ非晶質シリコンなどの半導体薄膜23を形
成した（図２（Ａ）参照）。成膜手順は実施例１と同様
である。この後、基板全面にＩＴＯ膜（膜厚１００〜５
００μｍ）を形成しても良い。
【００２１】2)次に、半導体薄膜23にＹＡＧレーザを用
いて第２の開溝242 を形成した。ここで、レーザ波長は
１０６４ｎｍ、ビーム径は２５０〜４００μｍ、レーザ
パワー密度は１．５×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。つづい
て、第１のセル形成予定部の半導体薄膜23右端近傍に位
置する第２の開溝242 から露出した透明電極膜22にＹＡ
Ｇレーザを用いて第１の開溝241 を形成した（図２
（Ｂ）参照）。ここで、レーザ波長は１０６４ｎｍ、ビ
ーム径は４０μｍ、レーザパワー密度は２×１０5Ｗ／
ｃｍ2 とした。
いて第２の開溝242 を形成した。ここで、レーザ波長は
１０６４ｎｍ、ビーム径は２５０〜４００μｍ、レーザ
パワー密度は１．５×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。つづい
て、第１のセル形成予定部の半導体薄膜23右端近傍に位
置する第２の開溝242 から露出した透明電極膜22にＹＡ
Ｇレーザを用いて第１の開溝241 を形成した（図２
（Ｂ）参照）。ここで、レーザ波長は１０６４ｎｍ、ビ
ーム径は４０μｍ、レーザパワー密度は２×１０5Ｗ／
ｃｍ2 とした。
【００２２】3)次に、第１のセル形成予定部に対応する
半導体薄膜23の右端、これに近接した上面及び第１の開
溝241 を被覆するように絶縁厚膜25ａを形成した。同時
に、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜23の左
端及びこれに近接した上面を被覆するように絶縁膜厚25
ｂを形成した。ここで、絶縁厚膜25ａ，25ｂは、実施例
１と同様、エポキシ樹脂等の絶縁ペーストをスクリーン
印刷することによって形成した。絶縁厚膜の膜厚は１０
〜３０μｍ、幅は１００〜１５０μｍとした。つづい
て、基板全面に金属裏面電極26として膜厚３００〜５０
０ｎｍのＡｌを形成した（図２（Ｃ）参照）。
半導体薄膜23の右端、これに近接した上面及び第１の開
溝241 を被覆するように絶縁厚膜25ａを形成した。同時
に、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜23の左
端及びこれに近接した上面を被覆するように絶縁膜厚25
ｂを形成した。ここで、絶縁厚膜25ａ，25ｂは、実施例
１と同様、エポキシ樹脂等の絶縁ペーストをスクリーン
印刷することによって形成した。絶縁厚膜の膜厚は１０
〜３０μｍ、幅は１００〜１５０μｍとした。つづい
て、基板全面に金属裏面電極26として膜厚３００〜５０
０ｎｍのＡｌを形成した（図２（Ｃ）参照）。
【００２３】5)次に、ＹＡＧレーザを用いて金属裏面電
極26及び絶縁厚膜25ｂに第３の開溝243 を形成し、前記
基板21、透明電極膜22、半導体薄膜23及び金属裏面電極
26からなる第１のセル27及び第２のセル28を夫々形成し
た（図２（Ｄ）参照）。なお、レーザ波長は１０６４ｎ
ｍ、ビーム径は３０〜８０μｍ、レーザパワー密度は５
×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。また、レーザ光の照射位置
は、絶縁厚膜の膜厚が１０μｍ以上の部位とした。
極26及び絶縁厚膜25ｂに第３の開溝243 を形成し、前記
基板21、透明電極膜22、半導体薄膜23及び金属裏面電極
26からなる第１のセル27及び第２のセル28を夫々形成し
た（図２（Ｄ）参照）。なお、レーザ波長は１０６４ｎ
ｍ、ビーム径は３０〜８０μｍ、レーザパワー密度は５
×１０4 Ｗ／ｃｍ2 とした。また、レーザ光の照射位置
は、絶縁厚膜の膜厚が１０μｍ以上の部位とした。
【００２４】このように、上記実施例２では、第２の開
溝242 から露出した透明電極膜22にＹＡＧレーザを用い
て第１の開溝241 を形成した後、第１のセル形成予定部
に対応する半導体薄膜23の右端、これに近接した上面及
び第１の開溝241 を被覆するように絶縁厚膜25ａを形成
すると同時に、第２のセル形成予定部に対応する半導体
薄膜23の左端及びこれに近接した上面を被覆するように
絶縁膜厚25ｂを形成するため、第１の開溝241 に対応す
る部位の金属裏面電極26及び透明電極膜22の間隔、第３
の開溝243 を形成する部位の金属裏面電極26及び透明電
極膜22の間隔を従来の半導体薄膜の膜厚以上に大きくで
きる。従って、第１の開溝241 に対応する部位の金属裏
面電極26と透明電極膜22が電気的に短絡するのを回避で
きるとともに、基板全面に金属裏面電極26を形成してか
らＹＡＧレーザを用いて金属裏面電極26及び絶縁厚膜25
ｂに第３の開溝243 を形成するときに、第２のセル28と
なる左端の金属裏面電極26の溶融だれが生じても直下の
透明電極膜22に接触するのを回避して、第２のセル28の
金属裏面電極16と透明電極膜12が電気的に短絡するのを
防止できる。
溝242 から露出した透明電極膜22にＹＡＧレーザを用い
て第１の開溝241 を形成した後、第１のセル形成予定部
に対応する半導体薄膜23の右端、これに近接した上面及
び第１の開溝241 を被覆するように絶縁厚膜25ａを形成
すると同時に、第２のセル形成予定部に対応する半導体
薄膜23の左端及びこれに近接した上面を被覆するように
絶縁膜厚25ｂを形成するため、第１の開溝241 に対応す
る部位の金属裏面電極26及び透明電極膜22の間隔、第３
の開溝243 を形成する部位の金属裏面電極26及び透明電
極膜22の間隔を従来の半導体薄膜の膜厚以上に大きくで
きる。従って、第１の開溝241 に対応する部位の金属裏
面電極26と透明電極膜22が電気的に短絡するのを回避で
きるとともに、基板全面に金属裏面電極26を形成してか
らＹＡＧレーザを用いて金属裏面電極26及び絶縁厚膜25
ｂに第３の開溝243 を形成するときに、第２のセル28と
なる左端の金属裏面電極26の溶融だれが生じても直下の
透明電極膜22に接触するのを回避して、第２のセル28の
金属裏面電極16と透明電極膜12が電気的に短絡するのを
防止できる。
【００２５】事実、本発明方法によると、熱ＣＶＤ装置
を用いて透明電極膜22を成膜後、直にプラズマＣＶＤ装
置を用いて非晶質シリコン膜等の半導体薄膜23を形成す
ることが可能であるため、基板の冷却・再加熱という熱
エネルギのロスが低減でき、また透明電極膜22の第１の
開溝241 のレーザスクライブ加工後の基板洗浄が不要と
なった。以上の結果、製造経費を１０％程度低減するこ
とが可能となった。
を用いて透明電極膜22を成膜後、直にプラズマＣＶＤ装
置を用いて非晶質シリコン膜等の半導体薄膜23を形成す
ることが可能であるため、基板の冷却・再加熱という熱
エネルギのロスが低減でき、また透明電極膜22の第１の
開溝241 のレーザスクライブ加工後の基板洗浄が不要と
なった。以上の結果、製造経費を１０％程度低減するこ
とが可能となった。
【００２６】なお、上記実施例２では、図２（Ｄ）に示
すように第３の開溝243 を第２の開溝242 内に位置する
ように形成した場合について述べたが、これに限らず、
図４に示すように第２のセル28の半導体薄膜23上に位置
するように形成してもよい。その際、第３の開溝243 は
金属裏面電極26及び絶縁厚膜25ｂのみならず、半導体薄
膜23にまで及んでもよい。
すように第３の開溝243 を第２の開溝242 内に位置する
ように形成した場合について述べたが、これに限らず、
図４に示すように第２のセル28の半導体薄膜23上に位置
するように形成してもよい。その際、第３の開溝243 は
金属裏面電極26及び絶縁厚膜25ｂのみならず、半導体薄
膜23にまで及んでもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電極膜を露出
させた後、第２のセル形成予定部に位置する第２の開溝
から露出する半導体薄膜の端面及びこの端面に近接する
上面を被覆するように絶縁厚膜を形成することにより、
金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形成するとき
に、金属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極
膜に接触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極
と透明電極膜が電気的に短絡するのを防止できる集積化
太陽電池の製造方法を提供できる。
導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電極膜を露出
させた後、第２のセル形成予定部に位置する第２の開溝
から露出する半導体薄膜の端面及びこの端面に近接する
上面を被覆するように絶縁厚膜を形成することにより、
金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形成するとき
に、金属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極
膜に接触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極
と透明電極膜が電気的に短絡するのを防止できる集積化
太陽電池の製造方法を提供できる。
【００２８】また、本発明によれば、第２の開溝から露
出する、第１のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の
端面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆す
るように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出
する、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端
面及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚
膜を形成することにより、第１の開溝に対応する部位の
金属裏面電極及び透明電極膜の間隔、第３の開溝を形成
する部位の金属裏面電極及び透明電極膜の間隔を従来の
半導体薄膜の膜厚以上に大きくし、もって第１の開溝に
対応する部位の金属裏面電極と透明電極膜との電気的な
短絡を回避するとともに、金属裏面電極及び絶縁厚膜に
第３の開溝を形成するときに、第２のセルとなる左端の
金属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極膜に
接触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極と透
明電極膜との電気的な短絡を防止できる集積化太陽電池
の製造方法を提供できる。
出する、第１のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の
端面、この端面に近接する上面及び第１の開溝を被覆す
るように絶縁厚膜を形成し、同時に第２の開溝から露出
する、第２のセル形成予定部に対応する半導体薄膜の端
面及びこの端面に近接する上面を被覆するように絶縁厚
膜を形成することにより、第１の開溝に対応する部位の
金属裏面電極及び透明電極膜の間隔、第３の開溝を形成
する部位の金属裏面電極及び透明電極膜の間隔を従来の
半導体薄膜の膜厚以上に大きくし、もって第１の開溝に
対応する部位の金属裏面電極と透明電極膜との電気的な
短絡を回避するとともに、金属裏面電極及び絶縁厚膜に
第３の開溝を形成するときに、第２のセルとなる左端の
金属裏面電極の溶融だれが生じても直下の透明電極膜に
接触するのを回避して、第２のセルの金属裏面電極と透
明電極膜との電気的な短絡を防止できる集積化太陽電池
の製造方法を提供できる。
【図１】本発明の実施例１に係る集積化太陽電池の製造
方法を工程順に示す断面図。
方法を工程順に示す断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る集積化太陽電池の製造
方法を工程順に示す断面図。
方法を工程順に示す断面図。
【図３】実施例１により得られた集積化太陽電池の変形
例である集積化太陽電池の断面図。
例である集積化太陽電池の断面図。
【図４】実施例２により得られた集積化太陽電池の変形
例である集積化太陽電池の断面図。
例である集積化太陽電池の断面図。
【図５】従来の集積化太陽電池の要部の断面図。
【図６】図５の集積化太陽電池の製造方法を工程順に示
す断面図。
す断面図。
11、21…ガラス基板（透明絶縁基板）、 12、22…透明電極膜、 131 、132 、133 、241 、242 、243 …開溝、 14、23…半導体薄膜、 15、25ａ、25ｂ…絶縁厚膜、 16、26…金属裏面電極膜、 17、27…第１のセル、 18、28…第２のセル。
Claims (2)
- 【請求項１】 透明絶縁基板上に透明電極膜を形成する
工程と、第１のセル形成予定部に対応する前記透明電極
膜に第１の開溝を形成する工程と、基板全面に半導体薄
膜を形成する工程と、前記半導体薄膜に第２の開溝を形
成し、前記透明電極膜を露出させる工程と、第２の開溝
から露出する、第２のセル形成予定部に対応する前記半
導体薄膜の端面及びこの端面に近接する上面を被覆する
ように絶縁厚膜を形成する工程と、基板全面に金属裏面
電極を形成する工程と、前記金属裏面電極及び絶縁厚膜
に第３の開溝を形成し、前記基板、透明電極膜、半導体
薄膜及び金属裏面電極からなる第１のセル及び第２のセ
ルを夫々形成する工程とを具備することを特徴とする集
積化太陽電池の製造方法。 - 【請求項２】 透明絶縁基板上に透明電極膜を形成する
工程と、 透明電極膜を形成後、前記基板が冷却する前に基板全面
に半導体薄膜を形成する工程と、 前記半導体薄膜に第２の開溝を形成し、前記透明電極膜
を露出させる工程と、 前記第２の開溝から露出する、第１のセル形成予定部に
対応する前記透明電極膜に第１の開溝を形成する工程
と、 第２の開溝から露出する、第１のセル形成予定部に対応
する前記半導体薄膜の端面、この端面に近接する上面及
び第１の開溝を被覆するように絶縁厚膜を形成し、同時
に第２の開溝から露出する、第２のセル形成予定部に対
応する前記半導体薄膜の端面及びこの端面に近接する上
面を被覆するように絶縁厚膜を形成する工程と、 基板全面に金属裏面電極を形成する工程と、 前記金属裏面電極及び絶縁厚膜に第３の開溝を形成し、
前記基板、透明電極膜、半導体薄膜及び金属裏面電極か
らなる第１のセル及び第２のセルを夫々形成する工程と
を具備することを特徴とする集積化太陽電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289798A JPH11126914A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289798A JPH11126914A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126914A true JPH11126914A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17747911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9289798A Withdrawn JPH11126914A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 集積化太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010062185A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
| JP2013524483A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | エヌウイクスセーイエス | セルアセンブリを備えた光電池モジュールの製造 |
| WO2013108621A1 (ja) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 集積化太陽電池の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP9289798A patent/JPH11126914A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010062185A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | 光電変換装置およびその製造方法 |
| JP2013524483A (ja) * | 2010-03-26 | 2013-06-17 | エヌウイクスセーイエス | セルアセンブリを備えた光電池モジュールの製造 |
| WO2013108621A1 (ja) * | 2012-01-18 | 2013-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 集積化太陽電池の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |