JPS5984584A - 薄膜太陽電池の連続製造装置 - Google Patents

薄膜太陽電池の連続製造装置

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JPS5984584A
JPS5984584A JP57194754A JP19475482A JPS5984584A JP S5984584 A JPS5984584 A JP S5984584A JP 57194754 A JP57194754 A JP 57194754A JP 19475482 A JP19475482 A JP 19475482A JP S5984584 A JPS5984584 A JP S5984584A
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JP
Japan
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thin film
film solar
tank
substrate
valve
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Pending
Application number
JP57194754A
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English (en)
Inventor
Kazuo Sunahara
砂原 和雄
Hiroshi Yokomizo
横溝 博
Morio Uchida
内田 盛男
Masanobu Nakamura
正信 中村
Akira Misumi
三角 明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5984584A publication Critical patent/JPS5984584A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/137Batch treatment of the devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は薄膜太陽電池の多量生産に好適な薄膜太陽電池
の連続製造装置に関するものである。
〔従来技術〕
一般に薄膜太陽電池は、半導体薄膜を利用した光電変換
素子で構成され、例えば電卓、腕時計。
電子ゲーム等の電源として広く用いられている。
そして、この半導体膜としては通常非晶質シリコン(以
下a−81という)が使用され、代表的な素子構造は第
1図に要部断面図で示すような構成を有している。同図
において、1は基板、2は下部電極、3はPfia−8
1,4はl型a −S i、5はn型a−81,6は上
部電極である。なお、P型a−813とn型a−815
との位置は逆であっても良い。
このように構成される薄膜太陽電池は、通常基板1には
例えば透光性ガラス板等の透光性絶縁体基板が用いられ
、下部電極2には例えばスパッタリング、真空蒸着法等
によ多形成された酸化インジウム、酸化すず等の透明導
電膜が用いられる。
また、P型a−813,i型a−814,n型a −S
 15は、通常シラン(SiU、)と適量のアルゴン(
Ar)または水素(H2)とを含む減圧雰囲気中でプラ
ズマCVD法によ多形成され、P型a−813の形成時
にはシボラン(ntaa)、n型a−816の形成時に
はホスフィン(p’ns)がドーピングガスとして少量
添加される。さらに上部電極6には例えばスパッタリン
グ、真空蒸着法などによ多形成されたアルミニウム、ク
ロム、ステンレス等の金属膜が用いられる。
また、このように構成される薄膜太陽電池を製作するに
は、例えばスパッタリング装置を用いて、基板1上に下
部電極2を形成した後、この基板1を大気中に取シ出し
、プラズマCVD装置に搬入して下部電極2上にP型a
−813,i型a−814゜n′ma−8i5を順次積
層して形成する。次にこの基板1をスパッタリング装置
に搬入して上部電極6を形成して素子を完成する。
しかしながら、このような製造方法によると、下部電極
2とa −S 1層との界面およびa −S 1層と上
部電極6との界面が大気にさらされるために素子特性に
悪影響をおよぼすのみならず、スパッタリング装置とプ
ラズマCVD装置との間の基板1の移し替え9両者の装
置の排気等に多大な時間を要し、量産性に問題があった
このような問題を改善したものとしては、第2図に要部
断面図で示すような薄膜太陽電池の連続者 製造装置が近年発伊几によって提案されている。
すなわち、同図において、10は例えばステンレス板材
によって形成された真空容器、11は例えば長尺のステ
ンレス薄板がリール12にロール状に巻かれた可撓性基
板(以下基板と称する)であシ、この基板11は後述す
るa −S i層形成面側に例えば高分子樹脂膜または
5io2膜などの電気的絶縁性を有する絶縁膜が予め被
着形成されている。
13は基板11が収納され所定のピッチで巻き出される
ローディング槽、14は前記絶縁膜が形成された基板1
1上に例えば前記下部電極2を形成する第1の成膜槽、
14aはその蒸発源、15は第1の中間槽、16は基板
11上に形成された前記下部電極2上に例えは前記P型
a−8i3.i型a−8i4およびn型a−8i5から
なるa −S 1層を形成する第2の成膜槽、16aは
その成膜用電極であシ、この成膜槽16は図示しな腔が
実際にはP型、l型、n型の6膜をそれぞれ単独に形成
する槽と、これらの種間に連結された2槽の高真空度中
間槽と、これらの6槽にそれぞれ連結された真空ポンプ
とを有して構成されている。1Tは第2の中間槽、18
は前記a −S 1層上に例えば前記上部電極6を形成
する最終成膜槽、18aはその蒸発源、19は前記上部
電極6が形成された基板11′を駆動用リール20に巻
き取って格納するアン口14.15,16,17,18
.19に独立して連結されかつ該各種内を所定の真空度
に保持させる真空ポンプ、22はローディング槽13と
第1の成膜槽14.第1の成膜槽14と第1の中間槽1
5、第1の中間槽15と第2の成膜槽16.第2の成膜
槽16と第2の中間槽17.第2の中間槽17と最終成
膜槽18および最終成膜槽18とアンローディング槽1
9との各隔壁の所定位置に設けられて基板11.11’
を連続して通過させるスリットである。
このように構成された薄膜太陽電池の連続製造装置にお
いて、第1の成膜槽14.第1の中間槽15、第2の成
膜槽16.第2の中間槽17および最終成膜槽18内に
基板11を矢印A方向に所定のピッチで連続的に走行さ
せるとともに、第1゜第2の中間槽15.17内を他の
成膜槽14.16゜18よシも高い真空度に維持させ、
各成膜槽14゜16.18内で所定の成膜を行なうこと
によって、基板11上に下部型i2 、P型a−8t 
3. l ma−814,n型a−8i5および上部電
極6が順次積層されて薄膜太陽電池素子が連続的に形成
できる。
しかしながら、前述した構成による連続製造装置は、最
終成膜槽18で上部電極6が形成された基板11′は、
アンローディング槽19において駆動用リール20によ
りロール状に巻き取られる構造となっているので、基板
11′上に形成された薄膜太陽電池素子の表面と該基板
11′の裏面とが接触してこすれ、該素子が損傷すると
いう問題があった。まだ、このような構成による連続製
造装置によって形成された該素子は、10−ルの基板1
1゜全部に該素子を形成した後でなければ検査ができな
いという問題があった。換言すれば、成膜中の事故に対
して早急な対応がとれないので、多数の不良品ができる
恐れがあった。
〔発明の目的〕
したがって、本発明は前述した問題点に鑑みてなされた
ものであシ、その目的とするところは、簿膜太陽電池素
子に損傷および不良が全く発生せず、高品質の薄膜太陽
電池が生産性良く得られる薄膜太陽電池の連続製造装置
を提供することにある。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために本発明は、最終成膜槽
に連結して、薄膜太陽電池素子を形成した長尺の可捺性
基板を個々の大きさの基板に分割する切断機構と、分割
された該基板を間欠的に大気中に搬送する搬出機構とを
設けたものである。
〔発明の実施例〕
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第3図は本発明による薄膜太陽電池の連続製造装置の一
例を示す要部断面構成図であシ、前述の図と同記号は同
一要素となるのでその説明は省略する。同図において、
30は最終成膜槽18にスリット22を介して連続して
設けられた基板11′の切断槽であシ、この切断層30
は最終成膜槽18内で薄膜太陽電池素子が多数個連続し
て形成された基板11′を矢印B方向に駆動させて矢印
入方向に走行させる一対のピンチローラ31と、このピ
ンチローラ31で走行された基板11′を矢印C方向に
駆動させて個々の大きさの太陽電池11“に切断分割す
るカッタなどの切断機構32と、切断分割された太陽電
池11“を一時的に保持させかつ後述する搬出槽へ搬送
させる搬出機構33と、切断分割された太陽電池11″
を搬出する開口部34と、この切断槽30内を最終成膜
槽18とほぼ同等の真空度に減圧させる真空ポンプ35
とを有して構成されている。36は前記切断槽30に開
口部34を介して連続して設けられた太陽電池11″の
大気中への搬出槽であり、この搬出槽36は前記切断槽
30から搬送された太陽電池11“を搬入し、所定量蓄
積して大気中に間欠的に搬出させる搬出機構37と、切
断槽30の開口部34を開閉させる第1のパルプ38と
、この搬出槽36°内を切断槽30とほぼ同等の真空度
に減圧させる真空ポンプ39と、この搬出槽36内を大
気圧にリークあるいは所定の真空度に保持させるリーク
パルプ40と、蓄積された太陽電池11“を大気中に搬
出させる開口部41と、との開口部41を開閉させる第
2のパルプ42とを有して構成されている。
43は大気中に搬送された太陽電池11“を収容する収
納箱である。
このように構成された薄膜太陽電池の連続製造装置にお
いて、最終成膜槽18内で表面に薄膜太陽電池素子が形
成された基板11“は、ピンチローラ31で切断槽30
内に搬送されると、薄膜太陽電池素子をほぼ中央部分に
配置して切断機構32によシ所定の長さを有する個々の
太陽電池11“に切断して分割され、搬出機構33上に
一時的に保持された後、第1のパルプ3Bを開放して搬
出槽36内に移送され、搬出機%H7上に順次積層配置
される。そして、搬出機構3T上に蓄積された太陽電池
11“は第1のパルプ38を閉じリークバルブ40を開
放して搬出槽36内を大気圧にリ一りした後、第2のパ
ルプ42を開放して大気中に搬出され、収納箱43内に
収容される。次に第2のパルプ42およびリークバルブ
40を閉じて真空ポンプ39によシ搬出槽34内を所定
の真空度に排気減圧した後、初期の工程に戻り、前述と
同様な工程が順次連続して繰り返し行なわれる。なお、
搬出槽36内の搬出機構37上に移送された太陽電池1
1“の大気中への搬出は、前記基板11′の切断分割毎
に行なっても良い。したがって、この場合は切断分割さ
れた太陽電池11“は搬出機構37上に蓄積されず、順
次連続的に大気中に搬出されることになる。また、前述
した実施例においては、薄膜太陽電池素子が形成された
基板11′をピンチローラ31で駆動させた場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく
、例えばスプロケット孔 良い。この場合、基板11にはスプロケット孔を設ける
ことはいうまでもない。また、前述した実施例において
は、太陽電池11“の最終成膜として上部゛電極6を形
成した場合について説明したが;本発明はこれに限定さ
れるものではなく、この上部電極6上にさらに絶縁膜、
保護膜等の膜を形成する成膜槽に連結して前述した切断
槽30.搬出槽36を連続して設けても前述と全く同等
の効果が得られることは勿論である。
このように構成された薄膜太陽電池の連続製造装置によ
れば、表面に薄膜太陽電池素子が形成された基板11は
、駆動用リールに巻き取らないで、順次側々の大きさに
切断分割され太陽電池11“とじて得られるので、薄膜
太陽電池素子の損傷は皆無となるとともに、製造工程の
途中で太陽電池11“を順次大気中に取り出して検査す
ることができるので、事故が発生した場合に早急な対応
が容易に行なうことができる。
なお、前述した実施例においては、ステンレス製の可撓
性基板上に絶縁膜を介して太陽電池素子を形成した場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ステンレス基板上に直接的に太陽電池素子を形
成しても良い。この場合、基板上に単一の太陽電池素子
が形成できるが、絶縁膜を介して形成する場合には素子
を複数個直列に接続させた太陽電池素子を形成すること
ができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、損傷および不良の
全くない高品質の薄膜太陽電池が生産性良く得られると
いう極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜太陽電池の一例を示す要部断面構成図、第
2図は発明者らによって提案されている薄膜太陽電池の
連続製造装置の一例を示す要部断面構成図、第3図は本
発明による薄膜太陽電池の連続製造装置の一例を示す要
部断面構成図である。 10・・・・真空容器、11・・・・可捺性基板(基板
)、11′・・・・薄膜太陽電池素子が形成された基板
、11“・・・・太陽電池、12・°・・・リール、1
3・・・・ローディング槽、14・・・・第1の成膜槽
、14a・・・・蒸発源、15・・・・第1の中間槽、
16・・・・第2の成膜槽、16a・・・・成膜用電極
、17・パ・・第2の中間槽、18・・・・最終成膜槽
、18a・・・・蒸発源、19・・・・アンローディン
グ槽、20・・・・駆動用リール、21・・・・真空ポ
ンプS 22°・・・スリット、30・・・・切断槽、
31・・・・ピンチローラ、32・・・・切断機構、3
3・・・・搬出機構、34・・・・開口部、35・・・
・真空ポンプ、36・・・・搬出槽、37・・・・搬出
(幾fII¥、38・・・・第1−のパルプ、39・・
・・真空ポンプ、4o・・・・リークバルブ、41・・
・・開口部、42・・・・第2のバルブ、43・・・・
収納箱。 代理人  弁理士  薄 1)利 幸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 減圧された成膜槽内で長尺の可撓性基板上に複数種の薄
    膜を順次積層して薄膜太陽電池素子を形成する薄膜太陽
    電池の連続製造装置において、前記薄膜太陽電池素子が
    形成され九可撓性基板を減圧された槽内で個々の基板に
    分割する切断機構と、前記分割された基板を間欠的に大
    気中に搬送する搬出機構とを設けたことを特徴とする薄
    膜太陽電池の連続製造装置。
JP57194754A 1982-11-08 1982-11-08 薄膜太陽電池の連続製造装置 Pending JPS5984584A (ja)

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JP57194754A JPS5984584A (ja) 1982-11-08 1982-11-08 薄膜太陽電池の連続製造装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4985654A (en) * 1988-11-26 1991-01-15 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Brush device for a motor
JP2010163679A (ja) * 2008-12-18 2010-07-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 酸化物薄膜の成膜装置および成膜方法
CN107263600A (zh) * 2017-07-03 2017-10-20 武汉日新科技股份有限公司 薄膜电池切割装置、薄膜电池切割系统及其方法

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