JPS60211906A - アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法Info
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- JPS60211906A JPS60211906A JP59067614A JP6761484A JPS60211906A JP S60211906 A JPS60211906 A JP S60211906A JP 59067614 A JP59067614 A JP 59067614A JP 6761484 A JP6761484 A JP 6761484A JP S60211906 A JPS60211906 A JP S60211906A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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。
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〕
本発明は絶縁軸基板を用いた集積形アモルファスシリコ
ン太陽電池およびその製造方法に関するものである。
ン太陽電池およびその製造方法に関するものである。
従来の集積形アモルファスシリコン太陽電池は、基板上
に下部電極パターンをマスク成膜または全面成膜後エツ
チング法によシ形成し、この上にアモルファスシリコン
各層を成膜し、次いでその上に上部電極を、前記下部電
極と同様な方法で形成する。そして、この工程を一貫し
た成膜ラインで行なう場合、その製造には必然的にマス
ク成膜が必要となる。特に近年、軽量化２機械的強度向
上等の面から基板に、可撓性を有するステンレス等の金
属薄板を用いる傾向が強くなっておシ、また、この金属
薄板をロール状にして真空槽内で全工程を一貫して成膜
する必要がある。これは工程途中において真空槽内から
金属薄板基板を外すと、光電変換層の各層間に局在準位
が出来特性の低下を招くことに起因している。
に下部電極パターンをマスク成膜または全面成膜後エツ
チング法によシ形成し、この上にアモルファスシリコン
各層を成膜し、次いでその上に上部電極を、前記下部電
極と同様な方法で形成する。そして、この工程を一貫し
た成膜ラインで行なう場合、その製造には必然的にマス
ク成膜が必要となる。特に近年、軽量化２機械的強度向
上等の面から基板に、可撓性を有するステンレス等の金
属薄板を用いる傾向が強くなっておシ、また、この金属
薄板をロール状にして真空槽内で全工程を一貫して成膜
する必要がある。これは工程途中において真空槽内から
金属薄板基板を外すと、光電変換層の各層間に局在準位
が出来特性の低下を招くことに起因している。
一方、ロール状に巻設されたステンレス基板を用いて集
積形アモルファスシリコン太陽電池を前述した方法によ
層形成した場合、次に説明するような問題点が発生する
ことがわかった。すなわち、（１）各層形成時における
マスクの密着と基板駆動時に、基板上に形成されている
絶縁膜を通してステンレス基板へのショートまたは上部
電極形成用マスクによる下部電極へのショートが発生す
る。
積形アモルファスシリコン太陽電池を前述した方法によ
層形成した場合、次に説明するような問題点が発生する
ことがわかった。すなわち、（１）各層形成時における
マスクの密着と基板駆動時に、基板上に形成されている
絶縁膜を通してステンレス基板へのショートまたは上部
電極形成用マスクによる下部電極へのショートが発生す
る。
（２）マスクとステンレス基板との密着性不良またはス
テンレス基板、マスクのロール蛇行によるパターンのぼ
けおよびずれ等が発生する。
テンレス基板、マスクのロール蛇行によるパターンのぼ
けおよびずれ等が発生する。
これらの不良品は、最終工程で発見され除去されるが、
大量生産においては生産能力を低下させる大きな問題と
なっていた。このため、マスク成膜による前述した問題
点を除去すると共に一貫成膜の有利性を最大限発揮でき
るような成膜パターン形成方法が必要となる。
大量生産においては生産能力を低下させる大きな問題と
なっていた。このため、マスク成膜による前述した問題
点を除去すると共に一貫成膜の有利性を最大限発揮でき
るような成膜パターン形成方法が必要となる。
したがって、本発明は前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであシ、その目的とするところは、マスク成膜
時に生じる弊害を除去して信頼性および生産性を向上さ
せた集積形アモルファスシリコン太陽電池およびその製
造方法を提供することにある。
れたものであシ、その目的とするところは、マスク成膜
時に生じる弊害を除去して信頼性および生産性を向上さ
せた集積形アモルファスシリコン太陽電池およびその製
造方法を提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、アモルファ
スシリコン膜のみをマスク成膜し、上。
スシリコン膜のみをマスク成膜し、上。
下部電極は全面成膜を行なった後にエツチングによシミ
層形成および接続部パターン形成を行ない、集積形アモ
ルファスシリコン太陽電池を形成するものである。
層形成および接続部パターン形成を行ない、集積形アモ
ルファスシリコン太陽電池を形成するものである。
次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図〜第８図は本発明による集積形アモルファスシリ
コン太陽電池の製造方法の一例を説明する図である。こ
れらの図において、まず基板としては、第１図に断面図
で示すように可撓性を有するロール状のステンレス板１
上にポリイミド系樹脂膜２を５〜１０μｍと比較的厚く
形成したステンレス基板３を用いる。なお、第１図では
太陽電池１素子として切断した場合を示しであるが、以
下の工程の説明はロール状または多数個の素子を含むシ
ート状の場合でも全く同様であシ、単に生産設備の差に
帰着するものである。以下説明する成膜は一貫成膜ライ
ンによシ行なわれる。そして、この−貫成膜ラインは、
各成膜槽相互間の分離等が差動排気およびスリット等に
よシ達成され、搬送系によシ前記ステンレス基板および
マスクが送られる。次にこの成膜ラインの第１の成膜槽
で前述したステンレス基板３のポリイミド系樹脂膜２に
下部電極としてのＣｒを全面にスパッタして下部電極膜
４を形成する。次いで第２．第３．第４槽においてこの
下部電極４膜上にマスクを密着配置させ、アモルファス
シリコンをプラズマＣＶＤ法によｊｌ）ｐ、ｉ、ｎ層ま
たはｒｌ＋’＋ｐ層の順に被着させてアモルファスシリ
コン膜５を成膜する。
コン太陽電池の製造方法の一例を説明する図である。こ
れらの図において、まず基板としては、第１図に断面図
で示すように可撓性を有するロール状のステンレス板１
上にポリイミド系樹脂膜２を５〜１０μｍと比較的厚く
形成したステンレス基板３を用いる。なお、第１図では
太陽電池１素子として切断した場合を示しであるが、以
下の工程の説明はロール状または多数個の素子を含むシ
ート状の場合でも全く同様であシ、単に生産設備の差に
帰着するものである。以下説明する成膜は一貫成膜ライ
ンによシ行なわれる。そして、この−貫成膜ラインは、
各成膜槽相互間の分離等が差動排気およびスリット等に
よシ達成され、搬送系によシ前記ステンレス基板および
マスクが送られる。次にこの成膜ラインの第１の成膜槽
で前述したステンレス基板３のポリイミド系樹脂膜２に
下部電極としてのＣｒを全面にスパッタして下部電極膜
４を形成する。次いで第２．第３．第４槽においてこの
下部電極４膜上にマスクを密着配置させ、アモルファス
シリコンをプラズマＣＶＤ法によｊｌ）ｐ、ｉ、ｎ層ま
たはｒｌ＋’＋ｐ層の順に被着させてアモルファスシリ
コン膜５を成膜する。
引き続き次の第５槽においてこのアモルファスシリコン
膜５上の全面および電極端子用として露出している下部
電極膜４上の全面に酸化インジウム。
膜５上の全面および電極端子用として露出している下部
電極膜４上の全面に酸化インジウム。
酸化錫まだはこれらの混合物を用いてスパッタリング法
によシ透光性の上部電極膜６を成膜する。
によシ透光性の上部電極膜６を成膜する。
なお、実際のプロセスでは第６槽以降ではその上面に８
１０２その他の表面保護膜または反射防止膜兼用の成膜
を行なうが、以下要旨を明確にするためにこの成膜につ
いては省略して説明する。次に上部電極膜６上に、通常
のフォトエツチング法によシ第３図に示すような上部電
極パターン６′を形成する。なお第３図は第２図の平面
図である。この場合、上部電極パターン６′は下部電極
膜４とのショートを防止するためにアモルファスシリコ
ン膜５の領域内に形成されていることが重要である。
１０２その他の表面保護膜または反射防止膜兼用の成膜
を行なうが、以下要旨を明確にするためにこの成膜につ
いては省略して説明する。次に上部電極膜６上に、通常
のフォトエツチング法によシ第３図に示すような上部電
極パターン６′を形成する。なお第３図は第２図の平面
図である。この場合、上部電極パターン６′は下部電極
膜４とのショートを防止するためにアモルファスシリコ
ン膜５の領域内に形成されていることが重要である。
また、前述した上部電極膜６のエツチングに使用するエ
ツチング液は例えばＨＣｔ ＨＮＯａ混合系またはＨＢ
ｒを用い、下部電極膜４を形成する Ｃｒとの選択エツ
チング性をもたせているために下部電極膜４の露出部分
４′はＣｒがステンレス基板３上の全面に被膜された状
態となっている。次にこの露出部分４′上に通常フォト
エツチング法によシ第４図に示すように下部電極として
の引き出し電極４ａ′および必要な段数に伴なう接続電
極４ｂ′をそれぞれ形成する。この場合、この引き出し
電極４＆′は相互に隣接する上部電極パターン６′間に
露出されているアモルファスシリコン膜５の長さ方向に
一定の長さを有する袋小路部分が形成されるようなほぼ
コ字状のパターン形状で形成されている。また、このＣ
ｒ露出部分４′のエツチング液には例え淫紮２セリウム
アンモニウム系を用いる。
ツチング液は例えばＨＣｔ ＨＮＯａ混合系またはＨＢ
ｒを用い、下部電極膜４を形成する Ｃｒとの選択エツ
チング性をもたせているために下部電極膜４の露出部分
４′はＣｒがステンレス基板３上の全面に被膜された状
態となっている。次にこの露出部分４′上に通常フォト
エツチング法によシ第４図に示すように下部電極として
の引き出し電極４ａ′および必要な段数に伴なう接続電
極４ｂ′をそれぞれ形成する。この場合、この引き出し
電極４＆′は相互に隣接する上部電極パターン６′間に
露出されているアモルファスシリコン膜５の長さ方向に
一定の長さを有する袋小路部分が形成されるようなほぼ
コ字状のパターン形状で形成されている。また、このＣ
ｒ露出部分４′のエツチング液には例え淫紮２セリウム
アンモニウム系を用いる。
次いで第５図に示すように相互に隣接する上部電極パタ
ーン６′間に、矢印入方向にスクライバ−。
ーン６′間に、矢印入方向にスクライバ−。
ダイヤモンドカッター、ケミカルエッチまたはレーザー
ビーム照射等の方法によシ断面がＵまたはＶ字状の切断
溝Ｔを形成する。この場合、この切断溝７近傍の形状は
第６図に要部拡大断面図で示すようにステンレス基板３
のポリイミド樹脂膜２に凹部が形成される程度の深さに
加工する。またこの場合、この切断溝７の形成時に引き
出し電極４ａ′を切断しないようにこの引き出し電極４
ａ′パターンの袋小路部分で加工を停止する。このよう
にしてこの切断溝７によシ下部電極膜４．アモルファス
シリコン膜５および上部電極膜６は隣接する起電力セル
部分と完全に分離され、第７図（ａ）。
ビーム照射等の方法によシ断面がＵまたはＶ字状の切断
溝Ｔを形成する。この場合、この切断溝７近傍の形状は
第６図に要部拡大断面図で示すようにステンレス基板３
のポリイミド樹脂膜２に凹部が形成される程度の深さに
加工する。またこの場合、この切断溝７の形成時に引き
出し電極４ａ′を切断しないようにこの引き出し電極４
ａ′パターンの袋小路部分で加工を停止する。このよう
にしてこの切断溝７によシ下部電極膜４．アモルファス
シリコン膜５および上部電極膜６は隣接する起電力セル
部分と完全に分離され、第７図（ａ）。
（ｂ）にそれぞれ示すように下部電極４ａと上部電極６
ａ との間にアモルファスシリコン膜５が介在されたア
モルファスシリコンセル８がそれぞれ電気的に独立して
形成される。次に第８図に示すように引き出し電極４．
／と、隣シのセルの上部電極６ａとの問および一方の接
続電極４ ｂ／と、対応する上部電極６ａとの間に銀ペ
ーストを印刷塗布して接続パターン９を形成し、各アモ
ルファスシリコンセル８を４個電気的に直列接続してア
モルファスシリコン太陽電池１素子が完成される。
ａ との間にアモルファスシリコン膜５が介在されたア
モルファスシリコンセル８がそれぞれ電気的に独立して
形成される。次に第８図に示すように引き出し電極４．
／と、隣シのセルの上部電極６ａとの問および一方の接
続電極４ ｂ／と、対応する上部電極６ａとの間に銀ペ
ーストを印刷塗布して接続パターン９を形成し、各アモ
ルファスシリコンセル８を４個電気的に直列接続してア
モルファスシリコン太陽電池１素子が完成される。
なお、前述した製造工程において下部電極膜にＣｒを用
いたが、ステンレスまたはＭｏＳｉ等を用いても良く、
要するに酸化インジウム、酸化錫またはこれらの混合物
で形成される透光性上部電極膜をエツチングする溶液に
対して選択エツチング性を有する材料を選ぶことができ
る０また、前述した工程の最終工程において、接続パタ
ーンをマスク蒸着法等によシ適当な導電体を被膜形成す
ることも可能である。
いたが、ステンレスまたはＭｏＳｉ等を用いても良く、
要するに酸化インジウム、酸化錫またはこれらの混合物
で形成される透光性上部電極膜をエツチングする溶液に
対して選択エツチング性を有する材料を選ぶことができ
る０また、前述した工程の最終工程において、接続パタ
ーンをマスク蒸着法等によシ適当な導電体を被膜形成す
ることも可能である。
このような方法によれば、下部電極形成用成膜マスクお
よび上部電極形成用成膜マスクを不要とし、アモルファ
スシリコン膜形成用成膜マスクのみの使用となるので、
従莱の成膜マスクの密着と駆動とによって発生する電極
形成用成膜マスクによる、ポリイミド樹脂膜を通しての
ショートおよび上部電極形成用成膜マスクによる下部電
極へのショート等の発生が皆無となり、また成膜マスク
とステンレス基板との密着性不良およびロール蛇行によ
るパターンのほけ、ずれ等の発生が皆無とな９、信頼性
の高いアモルファスシリコン太陽電池が生産性良く得ら
れる。
よび上部電極形成用成膜マスクを不要とし、アモルファ
スシリコン膜形成用成膜マスクのみの使用となるので、
従莱の成膜マスクの密着と駆動とによって発生する電極
形成用成膜マスクによる、ポリイミド樹脂膜を通しての
ショートおよび上部電極形成用成膜マスクによる下部電
極へのショート等の発生が皆無となり、また成膜マスク
とステンレス基板との密着性不良およびロール蛇行によ
るパターンのほけ、ずれ等の発生が皆無とな９、信頼性
の高いアモルファスシリコン太陽電池が生産性良く得ら
れる。
以上説明したように本発明によれば、−貫したマスク成
膜において問題となっていたきずおよびパターンのずれ
、はけ等の発生が皆無となるので、信頼性を大幅に向上
させることができるとともに、成膜マスクを省略できる
ので、生産コストを低減させかつ生産性が大幅に向上で
きる。また、このような構成によれば、アモルファスシ
リコン膜はそれぞれ電気的に分割して形成されているの
で、平面方向のリーク゛電流が完全に除去でき、電気的
特性の良好なアモルファスシリコン太陽電池が得られる
などの極めて優れた効果を有する０
膜において問題となっていたきずおよびパターンのずれ
、はけ等の発生が皆無となるので、信頼性を大幅に向上
させることができるとともに、成膜マスクを省略できる
ので、生産コストを低減させかつ生産性が大幅に向上で
きる。また、このような構成によれば、アモルファスシ
リコン膜はそれぞれ電気的に分割して形成されているの
で、平面方向のリーク゛電流が完全に除去でき、電気的
特性の良好なアモルファスシリコン太陽電池が得られる
などの極めて優れた効果を有する０
第１図ないし第８図は本発明によるアモル７アスシリコ
ン太陽電池およびその製造方法の一例を説明する図であ
る。 １・・・・ステンレス板、２・・・・ポリイミド系樹脂
膜、３・・・・ステンレス基板、４・・・・下部電極膜
、４′・・・・Ｃｒ露出部分、４ａ′・・・・引き出し
電極、４ｂ′・・・φ接続電極、５・＊＠＊アモルファ
スシリコンＬ ６＠ １１１１・上部電極膜、６′・・
・・上部電極パターン、６ａ・・・・上部電極、１・・
・・切断溝、８・・・−アモルファスシリコンセル、９
・Φ・・接続パターン。 ＼旦−゛／ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
ン太陽電池およびその製造方法の一例を説明する図であ
る。 １・・・・ステンレス板、２・・・・ポリイミド系樹脂
膜、３・・・・ステンレス基板、４・・・・下部電極膜
、４′・・・・Ｃｒ露出部分、４ａ′・・・・引き出し
電極、４ｂ′・・・φ接続電極、５・＊＠＊アモルファ
スシリコンＬ ６＠ １１１１・上部電極膜、６′・・
・・上部電極パターン、６ａ・・・・上部電極、１・・
・・切断溝、８・・・−アモルファスシリコンセル、９
・Φ・・接続パターン。 ＼旦−゛／ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、上部電極と下部電極との間にアモルファスシリコン
膜ヲ介在させたアモルファスシリコンセルを、４粋性絶
縁基板上に複数形成してなるアモルファスシリコン太陽
電池において、前記アモルフ的に分離されていることを
特徴としたアモルファスシリコン太陽電池。 ２、上部電極と下部電極との間にアモルファスシリコン
膜を介在させたアモルファスシリコンセルを＃−輪絶縁
基板上に複数形成してなるアモルファスシリコン太陽電
池において、前記Ｗ絶縁コン膜を形成する工程と、前記
アモルファスシリコン膜上に上部電極膜を形成しエツチ
ングして複数の上部電極パターンを形成する工程と、前
記呼養セ絶縁基板上に形成され露出している下部電極膜
の一部をエツチングして引き出し電極および接続電極を
形成する工程と、前記複数の上部電極パターンの隣接す
る相互間に前記Ｗ絶縁基板の表面まで達する深さの切断
溝を形成する工程と、前記上部電極パターンと前記引き
出し電極および接続電極とを電気的に接続する接続パタ
ーンを形成する工程とからなることを特徴としたアモル
ファスシリコン太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067614A JPS60211906A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59067614A JPS60211906A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211906A true JPS60211906A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13350008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59067614A Pending JPS60211906A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | アモルフアスシリコン太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2594597A1 (fr) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Procede de fabrication d'un module integre de cellules solaires a couches minces montees en serie |
| JPS62242371A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
| US4789641A (en) * | 1986-03-04 | 1988-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing amorphous photovoltaic-cell module |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59067614A patent/JPS60211906A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2594597A1 (fr) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Procede de fabrication d'un module integre de cellules solaires a couches minces montees en serie |
| US4758526A (en) * | 1986-02-17 | 1988-07-19 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Procedure for producing an integrated system of thin-film solar cells connected in series |
| US4789641A (en) * | 1986-03-04 | 1988-12-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing amorphous photovoltaic-cell module |
| JPS62242371A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置の製造方法 |
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