JPS61260683A - 薄膜太陽モジユ−ル及びその製造方法 - Google Patents
薄膜太陽モジユ−ル及びその製造方法Info
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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】
〔発明の目的〕
産業上の利用分野
本発明は一般に薄膜太陽モジュール（ａ ｔｈｉｎｆｉ
ｌｍ ５ｏｌａｒ ｍｏｄｕｌｅ）及び特に相互連結さ
せるべき各対の電池間に延びている複数個の離散（ｄ
ｉ ５ｃｒｅｔｅ）導電性領域により電池全相互連結さ
ゼるための方法及び構造に関する。
ｌｍ ５ｏｌａｒ ｍｏｄｕｌｅ）及び特に相互連結さ
せるべき各対の電池間に延びている複数個の離散（ｄ
ｉ ５ｃｒｅｔｅ）導電性領域により電池全相互連結さ
ゼるための方法及び構造に関する。
従来の技術
薄膜太陽電池は大半の消費者用塗において必要な電圧よ
り格段に低い電比で′電流を余生する。かくして、総出
力電圧が電池電圧の合計となるように多数のこのようガ
１個の単一体モジュールとして製造しかつ直列に連結す
るのが望捷しい。例えば、米国特許第４．４２８，１ｌ
ｔｌｌ：キム’）（Ｋｉｍ）］米国特許第４．Ｕ４２．
４１８号〔ビターｉ（Ｂｉ ｔｅｒ ｌ ）及び英国特
許第２．（１９５，９０８号〔シュワルツ（Ｓｗａｒｔ
ｚ））中に記載さｎ、たよりに単一体太陽電池を相互連
結させるための多数の従前技術が電池の端に沿って設け
た導電性物質の連続筋（ｓ＋ｒｉｐｓ）を使用（７てい
る。
り格段に低い電比で′電流を余生する。かくして、総出
力電圧が電池電圧の合計となるように多数のこのようガ
１個の単一体モジュールとして製造しかつ直列に連結す
るのが望捷しい。例えば、米国特許第４．４２８，１ｌ
ｔｌｌ：キム’）（Ｋｉｍ）］米国特許第４．Ｕ４２．
４１８号〔ビターｉ（Ｂｉ ｔｅｒ ｌ ）及び英国特
許第２．（１９５，９０８号〔シュワルツ（Ｓｗａｒｔ
ｚ））中に記載さｎ、たよりに単一体太陽電池を相互連
結させるための多数の従前技術が電池の端に沿って設け
た導電性物質の連続筋（ｓ＋ｒｉｐｓ）を使用（７てい
る。
他の相互連通形態に米国特許田願第４９５，１９８号〔
モヒル等（Ｍｏｒｅｌ ｅｔ ａ＋） １９８３年５月
１６日出願、直列連結太陽電池及び製造方法〕に開示さ
ｆており、こｎは透明前面接触パツド上に導電性筋着た
に［かがり線条（ｓｔｉｔｃｈ ｂａｒｓ）Ｊ’ｉ有す
る第一の実施態様を記載している。上記３臀許（キム、
ビター及びシュワルツのもの）の筋とは異なり。
モヒル等（Ｍｏｒｅｌ ｅｔ ａ＋） １９８３年５月
１６日出願、直列連結太陽電池及び製造方法〕に開示さ
ｆており、こｎは透明前面接触パツド上に導電性筋着た
に［かがり線条（ｓｔｉｔｃｈ ｂａｒｓ）Ｊ’ｉ有す
る第一の実施態様を記載している。上記３臀許（キム、
ビター及びシュワルツのもの）の筋とは異なり。
上記モノル出原自のかがり線条に必ずしも連続でなくて
もよい。
もよい。
上記モノル出１［１ｒｉまた導電、性を高めるためかが
り線条の面積に局在化（ｌｏｃａｌ １ｚｅｄＪ熱適用
を用いている。′黙過用のため充分高いエネルギーのレ
ーザーを用いると、背向接触部とその下の半導体層に連
続線に沿って切ら几、電池を一緒に連結する導電性残部
を残す。しかしながら、このような切断に導電性残部の
半分を対応する背面接触パッドのほとんどから隔絶させ
てし゛まい、残部のその部分をモジュールの直列ザーキ
ットの外に出してし１う。
り線条の面積に局在化（ｌｏｃａｌ １ｚｅｄＪ熱適用
を用いている。′黙過用のため充分高いエネルギーのレ
ーザーを用いると、背向接触部とその下の半導体層に連
続線に沿って切ら几、電池を一緒に連結する導電性残部
を残す。しかしながら、このような切断に導電性残部の
半分を対応する背面接触パッドのほとんどから隔絶させ
てし゛まい、残部のその部分をモジュールの直列ザーキ
ットの外に出してし１う。
連続切ｗＴＴｒｉまたプロセスに関係する理由からも望
捷しくない。なぜならば、そｎ’＜行々うため使用さｎ
るレーザーは加工片が移動するので速かにパルスを発生
しなけｒＬばならないからである。このためかな！ｌｌ
精巧なレーザーが必要となり、かつ力ロエ速度に制限が
持たらさｎることもある。＃後に、連続切断操作に電池
製造の上で問題となりつる有意猜の屑を発生する。
捷しくない。なぜならば、そｎ’＜行々うため使用さｎ
るレーザーは加工片が移動するので速かにパルスを発生
しなけｒＬばならないからである。このためかな！ｌｌ
精巧なレーザーが必要となり、かつ力ロエ速度に制限が
持たらさｎることもある。＃後に、連続切断操作に電池
製造の上で問題となりつる有意猜の屑を発生する。
発明が解決しようとする問題点
従って、急速で効果的でかつ最少童の屑しか発生しない
単一体大場電池の改善さｒｔた相互連結方法を提供する
のが望ましい。
単一体大場電池の改善さｒｔた相互連結方法を提供する
のが望ましい。
問題を解決するための手段
不発明による薄膜太陽モジュールの構造及び製造方法は
基体上に複数個の第一の電極パッド、第一のｉｔ極パッ
ドに内心する光電流（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）領域
を確立するため第一の電極パッド上に蒸着させた少なく
とも１層の半導体層、半導体層上に蒸着させｆＣ複数個
の第二の電極パッド（但し、各第二の電体バッドｎ元電
流領域の一部の上にかぶさりかつ隣接する光電性領域の
第一の電極）々ラドと予め選択した面積に亘り重なりあ
っている）、及び半導体層中を各第二の電極パッドから
そｎ、が重なりあっている第一の電極パツド捷で延びて
お９光電流領域の少なくとも２個を直列に連結させる複
数個の局在化導電性路（但し、導電性路はモジュールの
平（６）内で互いに間隔をあけている離散導電性領域を
含む）を含む。
基体上に複数個の第一の電極パッド、第一のｉｔ極パッ
ドに内心する光電流（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）領域
を確立するため第一の電極パッド上に蒸着させた少なく
とも１層の半導体層、半導体層上に蒸着させｆＣ複数個
の第二の電極パッド（但し、各第二の電体バッドｎ元電
流領域の一部の上にかぶさりかつ隣接する光電性領域の
第一の電極）々ラドと予め選択した面積に亘り重なりあ
っている）、及び半導体層中を各第二の電極パッドから
そｎ、が重なりあっている第一の電極パツド捷で延びて
お９光電流領域の少なくとも２個を直列に連結させる複
数個の局在化導電性路（但し、導電性路はモジュールの
平（６）内で互いに間隔をあけている離散導電性領域を
含む）を含む。
作用
好ましい実施態様において、局在化導電性路は離散し間
隔をあけたレーザーパルスｋｔ＆が重なりあう面積に適
用することにより確立さｎる。パルスは導電性路に沿っ
た物質をより導電性にし、かつ第二の電卓バッドの一部
及び半導体層を蒸発させることができかくして穴すなわ
ちキヤビテイがモジュール中を部分的に延びている。キ
ャビティが形成さ几るとき、その周囲の物質も着た加熱
される。キャビティに最も近い物質σ非常に高温に加熱
さｎそしてより離れた物質は次第に低温に加熱さｎるの
でキャビティからのある一定の半径上にある物質にそ几
を導電性に変える範囲内の温度に加熱さｎる。かくして
、実質的に環状の導電性領域が各キャビティの周囲に生
成さｎｔ池を連結させる。他の好ましい実施態様におい
て、各第一の電極パッドに透明導電性膜部分及びそｎが
電気的に接触している金属含有部分から構成され、離散
導電性領域が各第二の電極パッドからそれが重なりあっ
ている第一の電極、ｔｙラッド金属含有部分まで延びる
ようにさ几ている。
隔をあけたレーザーパルスｋｔ＆が重なりあう面積に適
用することにより確立さｎる。パルスは導電性路に沿っ
た物質をより導電性にし、かつ第二の電卓バッドの一部
及び半導体層を蒸発させることができかくして穴すなわ
ちキヤビテイがモジュール中を部分的に延びている。キ
ャビティが形成さ几るとき、その周囲の物質も着た加熱
される。キャビティに最も近い物質σ非常に高温に加熱
さｎそしてより離れた物質は次第に低温に加熱さｎるの
でキャビティからのある一定の半径上にある物質にそ几
を導電性に変える範囲内の温度に加熱さｎる。かくして
、実質的に環状の導電性領域が各キャビティの周囲に生
成さｎｔ池を連結させる。他の好ましい実施態様におい
て、各第一の電極パッドに透明導電性膜部分及びそｎが
電気的に接触している金属含有部分から構成され、離散
導電性領域が各第二の電極パッドからそれが重なりあっ
ている第一の電極、ｔｙラッド金属含有部分まで延びる
ようにさ几ている。
本発明は電池の端に沿って充分に導電性の相互連結路を
提供する一部カロエ上の制約を緩和する。
提供する一部カロエ上の制約を緩和する。
レーザーに対する加工片の相対的速度はレーザーパルス
の速度全土けることなく高めることができ、かくしてレ
ーザーにそ几が同一の明確に規定されたパルスを生成す
る範囲で操作できる。レーザーが離散位置で物質を除去
するときに、この方法は連続切断より少ない屑を発生す
る。こｌｒＬはまたレーザーにより形成されたキャビテ
ィが反対の導電性項内に対立するものとして実質的に環
状の導電性領域により囲まれているので相互連結のため
より導電性の物質を生成できる。各環状領域の全周囲は
上部接触部の主要部分と連結しており、相互連結に有用
である。
の速度全土けることなく高めることができ、かくしてレ
ーザーにそ几が同一の明確に規定されたパルスを生成す
る範囲で操作できる。レーザーが離散位置で物質を除去
するときに、この方法は連続切断より少ない屑を発生す
る。こｌｒＬはまたレーザーにより形成されたキャビテ
ィが反対の導電性項内に対立するものとして実質的に環
状の導電性領域により囲まれているので相互連結のため
より導電性の物質を生成できる。各環状領域の全周囲は
上部接触部の主要部分と連結しており、相互連結に有用
である。
本発明の上記及び他の特徴は添付図面と共に以下の詳細
な説明からより充分理解さｎよう。なお図面中、同様な
お照数字は同様な要素を意味する。
な説明からより充分理解さｎよう。なお図面中、同様な
お照数字は同様な要素を意味する。
＠１図は本発明の打着しい実施態様に従って構成した単
一体薄膜太陽モジュール１０を例示している。モジュー
広即対の外部リード線１４間に電気的に直列に連結した
複数個の細長い太陽電池１２を有している。電池に狭い
細片の形状をしており、直列抵抗損失を最低にするため
その反対の縦長端に沿って一緒に連結さｎている。連結
はモジュールの非パターン化活性層中１ｋＬ！接延びて
いる多数の離散導電性領域により達成さＩＬる。導電性
領域は活性層が蒸着される前に各電池の端の付近に断続
的に導電、性物質を適用することにより、電池を複数個
の間隔をあけた位置で予め選択した温Ｉｆ捷で加熱する
ことにより、導電性物質を通用して電池を間隔をあけた
位置で加熱する複合方法により、着たに離散した穴すな
わちキャビティを活性層中に形成し次いで導電性物質を
設けるという多少異なる方法により製造できる。各場合
において、入射光（ｈｖ）に応じて電池により生じた電
流が離散導電性領域により隣接電池の反対！極へ通過す
る前に各電池電極に沿って短距離移動する。
一体薄膜太陽モジュール１０を例示している。モジュー
広即対の外部リード線１４間に電気的に直列に連結した
複数個の細長い太陽電池１２を有している。電池に狭い
細片の形状をしており、直列抵抗損失を最低にするため
その反対の縦長端に沿って一緒に連結さｎている。連結
はモジュールの非パターン化活性層中１ｋＬ！接延びて
いる多数の離散導電性領域により達成さＩＬる。導電性
領域は活性層が蒸着される前に各電池の端の付近に断続
的に導電、性物質を適用することにより、電池を複数個
の間隔をあけた位置で予め選択した温Ｉｆ捷で加熱する
ことにより、導電性物質を通用して電池を間隔をあけた
位置で加熱する複合方法により、着たに離散した穴すな
わちキャビティを活性層中に形成し次いで導電性物質を
設けるという多少異なる方法により製造できる。各場合
において、入射光（ｈｖ）に応じて電池により生じた電
流が離散導電性領域により隣接電池の反対！極へ通過す
る前に各電池電極に沿って短距離移動する。
第２図を参照すると、太陽ノゼネル１０に透明基体１８
上に連続半導体層１６を有している。半導体層１６はそ
の下向にて複数個の第一の（前面）電極バンド２０によ
りかつ上面にて複数個の第二の（背面）電極パッド２２
により接触さ１ている。
上に連続半導体層１６を有している。半導体層１６はそ
の下向にて複数個の第一の（前面）電極バンド２０によ
りかつ上面にて複数個の第二の（背面）電極パッド２２
により接触さ１ている。
各背面電極パッド２２は前面′ＹＩＬ＆ノゼツド２０の
１個の一部に半導体層２０の光電流領域２４にてかぶさ
９、モジュールの電池１２の１個を形成している。各背
面電極バッド２２にまた隣接電池の前面電極パッド２０
に予め選択した面積にｄり重なりあっている。相互連結
はモジュールの平面内で想像線または行程に沿って互い
に間隔をあけた位置で半導体層中を延びている複数個の
離散導電性領域２８またに３０により行なわ扛る。
１個の一部に半導体層２０の光電流領域２４にてかぶさ
９、モジュールの電池１２の１個を形成している。各背
面電極バッド２２にまた隣接電池の前面電極パッド２０
に予め選択した面積にｄり重なりあっている。相互連結
はモジュールの平面内で想像線または行程に沿って互い
に間隔をあけた位置で半導体層中を延びている複数個の
離散導電性領域２８またに３０により行なわ扛る。
好ましい実施態様において、前面電極バンド２０に重な
りあう面積上で金属含有相互連結部分すなわち「かが９
線粂（ｓｔｉｔｃｈｂａｒｓ）Ｊ ３４を有する透に記
載さ几ている。その開示によＩＬば、各前面電極及びそ
れと重なりあう背面電極間に効果的な短絡が与えら才］
、かくして隣接する電池の背面に適用さｔしるべき各電
池の前面において電圧を生じることにより少なくとも１
個の直列に連結した電池連８１ ｋ与える。大きなモジ
ュールにおいて、多数の直列に連結した連鎖は平行に連
結させることによ！ｌｌ所望の出力電圧及びｔ流特性を
生じる。
りあう面積上で金属含有相互連結部分すなわち「かが９
線粂（ｓｔｉｔｃｈｂａｒｓ）Ｊ ３４を有する透に記
載さ几ている。その開示によＩＬば、各前面電極及びそ
れと重なりあう背面電極間に効果的な短絡が与えら才］
、かくして隣接する電池の背面に適用さｔしるべき各電
池の前面において電圧を生じることにより少なくとも１
個の直列に連結した電池連８１ ｋ与える。大きなモジ
ュールにおいて、多数の直列に連結した連鎖は平行に連
結させることによ！ｌｌ所望の出力電圧及びｔ流特性を
生じる。
相互連結部分３４は薄膜半導体層１６の前に蒸着さ几か
つ好着しくはそｎに比べて高くかつ粗く、かくして半導
体層を、比較的薄くかつ低い誘電補償を有する相互連結
部分付近に局在化領域を有するようにさせる。相互連結
部分に好着しくにモヒルらによる共に係属中の米国特許
出願中に記載さｎ、たものと同一の高さ及び他の特性を
有する。相互連結部分３４及び背面接触パッド２２の材
質及び寸法を適当に選択することにより、構造に電池を
相互連結さぜ６のに光分な導電性領域を生じる。
つ好着しくはそｎに比べて高くかつ粗く、かくして半導
体層を、比較的薄くかつ低い誘電補償を有する相互連結
部分付近に局在化領域を有するようにさせる。相互連結
部分に好着しくにモヒルらによる共に係属中の米国特許
出願中に記載さｎ、たものと同一の高さ及び他の特性を
有する。相互連結部分３４及び背面接触パッド２２の材
質及び寸法を適当に選択することにより、構造に電池を
相互連結さぜ６のに光分な導電性領域を生じる。
このような場合、相互連結部分３４は典型的には行程３
２に沿ってｗｆＩＨ的であって離牧導篭性頒域２８また
は３０を生じるであろう。
２に沿ってｗｆＩＨ的であって離牧導篭性頒域２８また
は３０を生じるであろう。
もし相互連結部分３４の相対的高さ及び粗さが電池間に
信頼性のある連結を与える程大きくないときは、半導体
層は熱の局所通用により領域２８または３０にてより導
電性にすることができる。
信頼性のある連結を与える程大きくないときは、半導体
層は熱の局所通用により領域２８または３０にてより導
電性にすることができる。
そこで、相互連結部分３４は連続性でも断続性でもよく
、かつ前１ｌｔＯ電極パツドと接触させるため光分な物
質が存在する限り非常に薄くてもよい。
、かつ前１ｌｔＯ電極パツドと接触させるため光分な物
質が存在する限り非常に薄くてもよい。
モジュール１０の臨界内力ａｈ電池の全コンダクタンス
が直列抵抗を相当追加することなく電池により生成され
た電流を流すのに光分であることである。勿論、コンダ
クタンスは導電性領域間の間隔により異なる。他の応用
においてに、間隔あけは導ｍ性領域がほとんど接触する
程の最小から細片状電池１２の幅に等しい程の最大重で
変化するであろう。導電性領域の間隔あけに関係するパ
ラメータのいくつかは最大電池幅を決定するもの、すな
わちシート抵抗及び一般的モジュール設計基準と同一で
ある。はとんどの場合、導電性領域に約１０〜１ｔｌＯ
ミクロンの間隔をあけている。
が直列抵抗を相当追加することなく電池により生成され
た電流を流すのに光分であることである。勿論、コンダ
クタンスは導電性領域間の間隔により異なる。他の応用
においてに、間隔あけは導ｍ性領域がほとんど接触する
程の最小から細片状電池１２の幅に等しい程の最大重で
変化するであろう。導電性領域の間隔あけに関係するパ
ラメータのいくつかは最大電池幅を決定するもの、すな
わちシート抵抗及び一般的モジュール設計基準と同一で
ある。はとんどの場合、導電性領域に約１０〜１ｔｌＯ
ミクロンの間隔をあけている。
熱の局所適用は好ましくはレーザーパルス３５を相互連
結部分３４の面積に直径約２５ミクロンの離散導電性領
域を生じるのに光分間隔をあけた位置で当てることによ
り達成さｎる。導電性領域は層の一体性を損うことなく
半導体層中への拡散またほその結晶化を持たらす温度壕
で加熱でき、あるいは物質が蒸発してかが９線条３４捷
で穴すなわちキャビティ３６を生成する点まで加熱でき
る。
結部分３４の面積に直径約２５ミクロンの離散導電性領
域を生じるのに光分間隔をあけた位置で当てることによ
り達成さｎる。導電性領域は層の一体性を損うことなく
半導体層中への拡散またほその結晶化を持たらす温度壕
で加熱でき、あるいは物質が蒸発してかが９線条３４捷
で穴すなわちキャビティ３６を生成する点まで加熱でき
る。
一般に、レーザーパルスのがウス強度ヅロフ４−ルはパ
ルスの中心により照射された物質がその周囲により照射
さｌｎたものよりより高温にカ０熱さｎるようにする。
ルスの中心により照射された物質がその周囲により照射
さｌｎたものよりより高温にカ０熱さｎるようにする。
パルスが少なくとも予め選択１〜だ域値エネルギーを有
する限り、レーザーにより付与さｎるエネルギーはモジ
ュール内のある地点にて物質の性質に悪影響を与えるこ
となく伝４を高めるのに丁度充分であろう。高めらｎた
伝導地蒸発さｆあるいはそうでなけｎげレーザーにより
除去さｆるときに、周囲の物質も捷た加熱さｎ、そして
導電性物質に層の厚さ全通して分散さｎ−る。
する限り、レーザーにより付与さｎるエネルギーはモジ
ュール内のある地点にて物質の性質に悪影響を与えるこ
となく伝４を高めるのに丁度充分であろう。高めらｎた
伝導地蒸発さｆあるいはそうでなけｎげレーザーにより
除去さｆるときに、周囲の物質も捷た加熱さｎ、そして
導電性物質に層の厚さ全通して分散さｎ−る。
こｎにより背面接触物質及び半導体物質の両者を含有す
る比較的高い導電性を有する実質的に環状の領域が生成
さｎる。導電性領域にレーザーのエネルギー及び使用し
た物質に応じて、キヤビテイ３６の内壁に沿っであるい
ほそ几から外向きに位置できる。
る比較的高い導電性を有する実質的に環状の領域が生成
さｎる。導電性領域にレーザーのエネルギー及び使用し
た物質に応じて、キヤビテイ３６の内壁に沿っであるい
ほそ几から外向きに位置できる。
かが９線条及び電極パッドに好着しくに相互連結点が電
極が重なりあう面積２６内にありかつ重なりあうパッド
の平行端から内側に間隔をあけている。こｆ’Ｌｌ）い
ずｎ、の電池もショートさせることなく電池の信頼性あ
る相互連結を確実にする。
極が重なりあう面積２６内にありかつ重なりあうパッド
の平行端から内側に間隔をあけている。こｆ’Ｌｌ）い
ずｎ、の電池もショートさせることなく電池の信頼性あ
る相互連結を確実にする。
モヒルらによる共に係属中の特許出願中に記載さｆまた
ように、透明基体１８に好着しくに電池の前面ＩＩ極と
して使用するための薄い透明導電性層で複機されたガラ
ス基体である。ガラス及び透明導電体は互いに適合性で
あるように選択し、透明導電体は吸収及び直列抵抗によ
る損失が最少になるよう選択する。
ように、透明基体１８に好着しくに電池の前面ＩＩ極と
して使用するための薄い透明導電性層で複機されたガラ
ス基体である。ガラス及び透明導電体は互いに適合性で
あるように選択し、透明導電体は吸収及び直列抵抗によ
る損失が最少になるよう選択する。
相互連結部分３４に打着しくに透明導電性膜上の平行線
として適用さｎ、膜は相互連結部分に沿って画引きさ几
、こｎによって間隙３８により分離された一連の離散前
面電極パッド２０を生じ、各′ｔＩ／Ｌ極パッドにその
一端に隣接する相互連結部分を有する。相互連結部分３
４はマスクを通す蒸発のような適当な薄膜技術により、
またはスクリーン印刷により蒸着できる。スクリーン印
刷の場合、相４連結部分は金属粉、ガラスフリット及び
適当な有機媒体またに結合剤を含有するスクリーン印刷
可能かペーストとして適用さ几る。このペーストはその
後加熱温度で硬化さｎることにより有意の金属含量を有
する導電性物質を与える。
として適用さｎ、膜は相互連結部分に沿って画引きさ几
、こｎによって間隙３８により分離された一連の離散前
面電極パッド２０を生じ、各′ｔＩ／Ｌ極パッドにその
一端に隣接する相互連結部分を有する。相互連結部分３
４はマスクを通す蒸発のような適当な薄膜技術により、
またはスクリーン印刷により蒸着できる。スクリーン印
刷の場合、相４連結部分は金属粉、ガラスフリット及び
適当な有機媒体またに結合剤を含有するスクリーン印刷
可能かペーストとして適用さ几る。このペーストはその
後加熱温度で硬化さｎることにより有意の金属含量を有
する導電性物質を与える。
半導体層１６は好甘しくに整流接続を形成する異なる導
電性層を有する薄膜ケ４素：水累生体の物質である。好
着しい実施態様において、Ｐ型の約１２５オングストロ
ームの厚さの層がｍ１面電極パッド２０及びパッド間の
間隙３８上に、＜ターン化することなく蒸着さ几１次い
で約４，０Ｌｌｔｌオングストロームの厚さのドーピン
グしていない鳩及び数百オングストロームの厚さのｎ型
の層が蒸着される。内部層げ好着しくに薄膜ケイ素：水
素であるが、−万ｐ及びｎ型層に薄膜炭化ケイ素：水素
を含有していてもよい。
電性層を有する薄膜ケ４素：水累生体の物質である。好
着しい実施態様において、Ｐ型の約１２５オングストロ
ームの厚さの層がｍ１面電極パッド２０及びパッド間の
間隙３８上に、＜ターン化することなく蒸着さ几１次い
で約４，０Ｌｌｔｌオングストロームの厚さのドーピン
グしていない鳩及び数百オングストロームの厚さのｎ型
の層が蒸着される。内部層げ好着しくに薄膜ケイ素：水
素であるが、−万ｐ及びｎ型層に薄膜炭化ケイ素：水素
を含有していてもよい。
背面電極バンド２２は半導体層１６上に通用さｎ、＠極
バッド２２はエパツド２０かられずかにくい違ってお９
、かくしてこｎらは相互連結部分３４を含有する面積２
６に沿って重なりあう。背面電極は半導体層１６のｎ型
物質とオーム僧触及る任意の適当な′＠質を含有できる
。モジュールが伝導を高めるため加熱さ才するべき場合
、背面接触物質も捷た半導体物質と局部的に結合でき、
または導電性路を与えるために半導電性物質の厚さ上に
蒸着さｔ′Ｌえなけｎばならない。相互連結部分３４が
スクリーン印刷された銀線条であり、かつ半導体層１６
がケイ素千坏の組成物である場合、背面［６バツド２２
にスパッタリングまたは他の適当な技術により通用さ７
またアルミニウムであってもよい。アルミニウムは透明
導電性酸化物と安定な接触を形成し７ないが、こｎはケ
１素と良好に結合し、＠と良好々接触をつくる。
バッド２２はエパツド２０かられずかにくい違ってお９
、かくしてこｎらは相互連結部分３４を含有する面積２
６に沿って重なりあう。背面電極は半導体層１６のｎ型
物質とオーム僧触及る任意の適当な′＠質を含有できる
。モジュールが伝導を高めるため加熱さ才するべき場合
、背面接触物質も捷た半導体物質と局部的に結合でき、
または導電性路を与えるために半導電性物質の厚さ上に
蒸着さｔ′Ｌえなけｎばならない。相互連結部分３４が
スクリーン印刷された銀線条であり、かつ半導体層１６
がケイ素千坏の組成物である場合、背面［６バツド２２
にスパッタリングまたは他の適当な技術により通用さ７
またアルミニウムであってもよい。アルミニウムは透明
導電性酸化物と安定な接触を形成し７ないが、こｎはケ
１素と良好に結合し、＠と良好々接触をつくる。
モジュール１０の層の厚さは変更さｎ、うるものである
が典型的にに公仰の範囲に包含さｎる。例λば、半導体
Ｎａ１６に好ましくは全厚み約ａ、ｏｕｕ〜６、（１０
０オングストロームであり、透明専電体は約５０υ〜１
０，０００ オングストロームの厚さでなけｎばなら
ない。背面電極パッド２２の厚さに半導体層またに透明
導電接触のものより臨界的でにない。こｎは光分な導電
性が得らｎる限り、数ａオングストロームの最小値から
干向きに変化しつる。
が典型的にに公仰の範囲に包含さｎる。例λば、半導体
Ｎａ１６に好ましくは全厚み約ａ、ｏｕｕ〜６、（１０
０オングストロームであり、透明専電体は約５０υ〜１
０，０００ オングストロームの厚さでなけｎばなら
ない。背面電極パッド２２の厚さに半導体層またに透明
導電接触のものより臨界的でにない。こｎは光分な導電
性が得らｎる限り、数ａオングストロームの最小値から
干向きに変化しつる。
背向接触がスクリーン印刷される場合、こｎに２５ミク
ロン以上の厚みになりつる。
ロン以上の厚みになりつる。
電池を相互連結するため使用さｆるレーザーのエネルギ
ーに典型的には前面電、ｅバッド２０の透明導電性膜を
パターン化するのに必要なエネルギーより低い適当な値
のワタ内に包含さ几る。この関係は第４図にグラフとし
て示Ｅ−だ。図中、齢、囲４０内のエネルギーケ有する
レーザーパルスにがラス基体１８を損うことなく前面を
他２０の酸化物膜をパターン化し、かつ範囲４２内のパ
ルスに酸化物膜を損うことなく導電性領域２８甘たに３
０を生じるであろう。範囲４０及び４２は４いに排他的
であり、二種の方法を有なうため異なる最通エネルギー
範囲４４及び４６を生じる。いず几の場合も、必要なレ
ーザーエネルギー及びパルス反復速度は遭遇す／）層の
材質及び厚さにより異なる。
ーに典型的には前面電、ｅバッド２０の透明導電性膜を
パターン化するのに必要なエネルギーより低い適当な値
のワタ内に包含さ几る。この関係は第４図にグラフとし
て示Ｅ−だ。図中、齢、囲４０内のエネルギーケ有する
レーザーパルスにがラス基体１８を損うことなく前面を
他２０の酸化物膜をパターン化し、かつ範囲４２内のパ
ルスに酸化物膜を損うことなく導電性領域２８甘たに３
０を生じるであろう。範囲４０及び４２は４いに排他的
であり、二種の方法を有なうため異なる最通エネルギー
範囲４４及び４６を生じる。いず几の場合も、必要なレ
ーザーエネルギー及びパルス反復速度は遭遇す／）層の
材質及び厚さにより異なる。
上の記載から相互連結部分３４の重要な機能に前面電極
パッドを連結するための基体物質を与えることである。
パッドを連結するための基体物質を与えることである。
このような基体の必要性は前面電極が透明導電、性酸化
物を含有しているときに特に切実である。基体物質は上
記したように導電性金属含有組成物であってもよく、あ
るいはそｎ、自体導電１性ではないが接触の質を高める
ため透明導電性層に作用するフラックスの性質のあるも
のでもよい。
物を含有しているときに特に切実である。基体物質は上
記したように導電性金属含有組成物であってもよく、あ
るいはそｎ、自体導電１性ではないが接触の質を高める
ため透明導電性層に作用するフラックスの性質のあるも
のでもよい。
第３図は本発明の他の実施態様に従って構成しかつ予め
蒸着させた相互連結部分３４を使用しない太陽モジュー
ル１０′を例示している。半導体層１６′の光電流領域
２４′はくい違った前面及び背面電極パッド２０′及び
２２′各々間に挾ま１．ている。
蒸着させた相互連結部分３４を使用しない太陽モジュー
ル１０′を例示している。半導体層１６′の光電流領域
２４′はくい違った前面及び背面電極パッド２０′及び
２２′各々間に挾ま１．ている。
詳しくは、前面１１Ｌ極バツドは透明基体１８′上に透
明導電性物質の連続層として蒸着さ几かつ平行線に沿っ
て画引きさｎることによりギャップ３８′が形成さｎる
。半導体層１６′に前面電極パッド２０′及びパッド間
の基体上に適用さ′ｒＬるが、こｎｒ６相互連結部分３
４が使用さ几ていないので対応するモジュール１０の層
より均質である。導電性膜４８に、好１しくに少なくと
も数千オングストロームの厚みで、半導体層１６′上に
適用さｎる。
明導電性物質の連続層として蒸着さ几かつ平行線に沿っ
て画引きさｎることによりギャップ３８′が形成さｎる
。半導体層１６′に前面電極パッド２０′及びパッド間
の基体上に適用さ′ｒＬるが、こｎｒ６相互連結部分３
４が使用さ几ていないので対応するモジュール１０の層
より均質である。導電性膜４８に、好１しくに少なくと
も数千オングストロームの厚みで、半導体層１６′上に
適用さｎる。
一連の穴すなわちキャビティ３６′は各前面′ｆｌＬ極
バンドの一部の端に近い位置で半導体層１６′及び導電
性膜４８中に形成さ几る。膜５ｏの物質に模４８を被覆
し、キャビティ３６′中に入ることにょクキャビティの
位置で前面１１Ｌ極パッドを４を性膜４８に連結させる
導電性領域５２を形成する。その結果、導電性膜５０に
キヤビテイ３６′と一致する一連のくほみ５４を有する
。導電性膜４８及び５０はパターン化されてそｎらを背
向電極パッド２２′に分割し、パッドの各々は対応する
光電流領域２４′と重なりあい導電性領域５２により隣
接電池１２′の前面電極パッドに連結さｎている。実際
、領域５２に電極が重な９あう面積で前面及び背面電極
パッドを連結するための導電性［リベット（「１ｖ６ｔ
ｓ）Ｊとして働く。
バンドの一部の端に近い位置で半導体層１６′及び導電
性膜４８中に形成さ几る。膜５ｏの物質に模４８を被覆
し、キャビティ３６′中に入ることにょクキャビティの
位置で前面１１Ｌ極パッドを４を性膜４８に連結させる
導電性領域５２を形成する。その結果、導電性膜５０に
キヤビテイ３６′と一致する一連のくほみ５４を有する
。導電性膜４８及び５０はパターン化されてそｎらを背
向電極パッド２２′に分割し、パッドの各々は対応する
光電流領域２４′と重なりあい導電性領域５２により隣
接電池１２′の前面電極パッドに連結さｎている。実際
、領域５２に電極が重な９あう面積で前面及び背面電極
パッドを連結するための導電性［リベット（「１ｖ６ｔ
ｓ）Ｊとして働く。
モジュール１０′において、キヤビテイ３６′の形成方
法から生じる環状導電性領域に相互連結のため頼みとさ
ｎる唯一のものでは々い。その代り。
法から生じる環状導電性領域に相互連結のため頼みとさ
ｎる唯一のものでは々い。その代り。
キヤビテイは王として＠［］ｉ０電極パッド２０’への
連絡をつけ、かくして後から適用さｔ″した導電性物質
は電池を相互連結する。
連絡をつけ、かくして後から適用さｔ″した導電性物質
は電池を相互連結する。
あるいに、導電性領域５２′に電極が重なりあう面精に
おける半導体層の不断続部分中に複数個の個別の導電性
リベット状要素を導入することにより形成することもで
きる。このような方法に、キャビティ３６′を形成する
必要性をなくすであろう。
おける半導体層の不断続部分中に複数個の個別の導電性
リベット状要素を導入することにより形成することもで
きる。このような方法に、キャビティ３６′を形成する
必要性をなくすであろう。
キャビティ３６′に局在化７１０熱、例えばモジュール
１υの導電性領域２８及び３ｏを形成するため使用され
たもの（第１０図）と同様な供給源によるレーザー加熱
により形成さｎる。しかしながら。
１υの導電性領域２８及び３ｏを形成するため使用され
たもの（第１０図）と同様な供給源によるレーザー加熱
により形成さｎる。しかしながら。
背面電極パッド２２′の組成を支配する考慮にモジュー
ル１０の背面を極パッドの組成を支配するものとに異な
る。なぜならば、背面電極パッド２２′の物質に直接前
面電極パッド２０′の透明導電性物質に接触させなけｎ
ばならないからである。アルミニウムにモジュール１ｏ
の背向電極として使用できるが、こ１にある種の透明導
電性酸化物に対して安定な接触を作り出さないのでアル
ミニウム単独はモジュール１０′中に使用するのｒｓ、
適当でほない。酸化錫上に蒸着された場合、例λげアル
ミニウムは接触地点でそＩＬを絶縁するぞｎ自体の酸化
物を形成する。かくして、第３図の実施態様において、
酸化物とオーム接触をなす″に面市俸物質を使用するの
が望捷しい。しかしながら、このような物質に半導体層
１６−ヒに肉装置くことはできない。なぜならば、そう
すｎばこ１１は半導体層中に突出する透明４ＩＩ性酸化
物のいかなる頂点とも接触し、電池の外にショートして
し１うであろうからである。
ル１０の背面を極パッドの組成を支配するものとに異な
る。なぜならば、背面電極パッド２２′の物質に直接前
面電極パッド２０′の透明導電性物質に接触させなけｎ
ばならないからである。アルミニウムにモジュール１ｏ
の背向電極として使用できるが、こ１にある種の透明導
電性酸化物に対して安定な接触を作り出さないのでアル
ミニウム単独はモジュール１０′中に使用するのｒｓ、
適当でほない。酸化錫上に蒸着された場合、例λげアル
ミニウムは接触地点でそＩＬを絶縁するぞｎ自体の酸化
物を形成する。かくして、第３図の実施態様において、
酸化物とオーム接触をなす″に面市俸物質を使用するの
が望捷しい。しかしながら、このような物質に半導体層
１６−ヒに肉装置くことはできない。なぜならば、そう
すｎばこ１１は半導体層中に突出する透明４ＩＩ性酸化
物のいかなる頂点とも接触し、電池の外にショートして
し１うであろうからである。
第３図の好ましい実施態様において、背【釦ｗ、惨バッ
ド２２′の喚４８μケ１素生体半導体と良好な接触をな
すアルミニウムまたに同様の物＊全含有し、そして嘆５
０は酸化物と良好な′帛気的接Ｍをなすニッケル、チタ
ンまたはクロームのような物質を含有する。第一層にい
かなる酸化物頂点にショートを起こすことなく半導体層
１６′と接触し、そして第二層に千ヤビティ３６′全通
して酸化物に良好な接触をなす。
ド２２′の喚４８μケ１素生体半導体と良好な接触をな
すアルミニウムまたに同様の物＊全含有し、そして嘆５
０は酸化物と良好な′帛気的接Ｍをなすニッケル、チタ
ンまたはクロームのような物質を含有する。第一層にい
かなる酸化物頂点にショートを起こすことなく半導体層
１６′と接触し、そして第二層に千ヤビティ３６′全通
して酸化物に良好な接触をなす。
レーザーパルスはモジュール１０及び１ （Ｊ’の背面
に同けらｎることにより本発明の離散導電性相互連結領
域を生成するものと記載さ几ているが、それらは、所望
ならば、特にモジュール１０の場合、透明基体を経て反
対方向に適用さ１うる。このようなやり方で適用された
場合、パルスに半導体層により吸収さｎる前に、基体及
び前面′ｗＬ極バッド中を通過する。レーザーエネルギ
ーに加熱位置で半導体物質を蒸発させることにより、電
池から背面電極物質を［噴射（ｂｌａｓｔｉｎｇ）Ｊで
取り除くことによりキャビティ３６またに３６′を残す
。この配列にキャビティを形成する際生成さｎ、た屑が
モジュールの他の活性部分に再堆積しないという利点を
有する。こ：ｒｔＨまたより低いレーザー電力の使用を
可能にする。なぜならば、エネルギーは（モジュールの
前面から接近できる）半導体物質により金属背面電極に
よる以上に効率的に吸収されるからである。
に同けらｎることにより本発明の離散導電性相互連結領
域を生成するものと記載さ几ているが、それらは、所望
ならば、特にモジュール１０の場合、透明基体を経て反
対方向に適用さ１うる。このようなやり方で適用された
場合、パルスに半導体層により吸収さｎる前に、基体及
び前面′ｗＬ極バッド中を通過する。レーザーエネルギ
ーに加熱位置で半導体物質を蒸発させることにより、電
池から背面電極物質を［噴射（ｂｌａｓｔｉｎｇ）Ｊで
取り除くことによりキャビティ３６またに３６′を残す
。この配列にキャビティを形成する際生成さｎ、た屑が
モジュールの他の活性部分に再堆積しないという利点を
有する。こ：ｒｔＨまたより低いレーザー電力の使用を
可能にする。なぜならば、エネルギーは（モジュールの
前面から接近できる）半導体物質により金属背面電極に
よる以上に効率的に吸収されるからである。
本発明の教示から離ｎることな（１！池を相互連結する
ために様々な他の加熱技術が使用できるこトカ理解さｎ
よう。このような技術には電子ビーム、高電圧電気放電
及び放射熱の局在化適用が含まｎる。各場合において、
熱は各′電池内で断続的々離散導電性相互連結領域を生
じる。
ために様々な他の加熱技術が使用できるこトカ理解さｎ
よう。このような技術には電子ビーム、高電圧電気放電
及び放射熱の局在化適用が含まｎる。各場合において、
熱は各′電池内で断続的々離散導電性相互連結領域を生
じる。
操作において、太陽パネル１０及び１０′ハ透明基体及
び前面電極パッド中音光（ｈｖｌを受けるよう配列さｎ
ている。光電流物質により吸収さｎｆｃ光は電池の前面
及び背面電極により集めるための電流を生じる。各電池
の前面電極における電圧は複数個の導電性領域により隣
接電池の背面電極に適用さ几、かくして電池を直列に連
結する。かくして、リード線１４に亘る電圧は太陽電池
１２の電圧の合計となる。
び前面電極パッド中音光（ｈｖｌを受けるよう配列さｎ
ている。光電流物質により吸収さｎｆｃ光は電池の前面
及び背面電極により集めるための電流を生じる。各電池
の前面電極における電圧は複数個の導電性領域により隣
接電池の背面電極に適用さ几、かくして電池を直列に連
結する。かくして、リード線１４に亘る電圧は太陽電池
１２の電圧の合計となる。
単一体太陽モジュールにいずｎも開示された本発明の実
施態様に従って製造さｎ良好な結果が得らＩている。モ
ジュールは寸法３０ ｍ Ｘ ３ ｔｌ ｏｎのガラス
の基体３０上に直列に連結された細片状電池として製作
された。ガラスは平方当り約２０オものが購入された。
施態様に従って製造さｎ良好な結果が得らＩている。モ
ジュールは寸法３０ ｍ Ｘ ３ ｔｌ ｏｎのガラス
の基体３０上に直列に連結された細片状電池として製作
された。ガラスは平方当り約２０オものが購入された。
モジュール１０の場合％ＴＯ層は市販銀ペーストを用い
て平行かがり線条列３４が印刷さ几る。
て平行かがり線条列３４が印刷さ几る。
次いで、試料は５５０℃に焼かｎ、約２５ミクロンの高
さ及び２υｏミクロンの幅の連続かがりが残る。レーザ
ーは各かがり線条の横の線に沿ってＴｏに画引きさｎ、
かぐして１０層を複数個の前向電極パッドに分ける約２
５ミクロンの幅の溝状の間隙３８を形成する。基体の周
辺における追加のレーザー画引きに予め選択された面積
を超λて延びているいか彦るＴ□から電池と単離させた
。
さ及び２υｏミクロンの幅の連続かがりが残る。レーザ
ーは各かがり線条の横の線に沿ってＴｏに画引きさｎ、
かぐして１０層を複数個の前向電極パッドに分ける約２
５ミクロンの幅の溝状の間隙３８を形成する。基体の周
辺における追加のレーザー画引きに予め選択された面積
を超λて延びているいか彦るＴ□から電池と単離させた
。
顔中に記載さ１［た型の約５０００オングストロームの
厚さのｐ−１−ｎ光電流層を生成した。最後に、背面電
極パッド２２がパッド間の所望の間隙に対応するパター
ンで適用されたマスキング剤のｉｏＴ浴性帯部上にアル
ミニウムをスパッタリングすることにより蒸着された。
厚さのｐ−１−ｎ光電流層を生成した。最後に、背面電
極パッド２２がパッド間の所望の間隙に対応するパター
ンで適用されたマスキング剤のｉｏＴ浴性帯部上にアル
ミニウムをスパッタリングすることにより蒸着された。
マスキング剤及びその上に蒸着されたアルミニウムは次
の工程で除去された。
の工程で除去された。
導電性領域３０はパルス状レーザービームをモジュール
が移動するのにつｎて相互連結部分３４の部分で背向電
極パッドに当てることにより形成された。モジュールに
導電性部分が互いに−ｎているようにするため充分急速
に移動さｆｌた。レーザーは３０ワツトの公称？桁出力
及び１．Ｏ６ミクロンの波長を有するＮｄ−ＹＡ（）レ
ーザーでＱスウィッチのものであった。モジュール６約
５キロヘルツのパルス速度で毎秒約２０．３ｃＩＲ（８
インチ）で移動さｆ″ｌまた。こ７″ｌは同一のレーザ
ーによりかつ同一の赤速変にて透明前面接触ケ連続的に
画引きする場合の約１５キロヘルツのパルス速度に匹敵
する。
が移動するのにつｎて相互連結部分３４の部分で背向電
極パッドに当てることにより形成された。モジュールに
導電性部分が互いに−ｎているようにするため充分急速
に移動さｆｌた。レーザーは３０ワツトの公称？桁出力
及び１．Ｏ６ミクロンの波長を有するＮｄ−ＹＡ（）レ
ーザーでＱスウィッチのものであった。モジュール６約
５キロヘルツのパルス速度で毎秒約２０．３ｃＩＲ（８
インチ）で移動さｆ″ｌまた。こ７″ｌは同一のレーザ
ーによりかつ同一の赤速変にて透明前面接触ケ連続的に
画引きする場合の約１５キロヘルツのパルス速度に匹敵
する。
上記した条件下で、レーザーは各背面ＩＩＥ極パッド２
２、パッドの下の半導体層１６及び恐らく汀金属相互連
結部分３４中を延びている複数個の別個のキャビティ３
６を生成した。キャビティが形成されるにつ１、それら
の周囲の環状領域はモジュールの金属及び半導体成分の
導電性組合せを作り出すのに充分な温度に加熱された。
２、パッドの下の半導体層１６及び恐らく汀金属相互連
結部分３４中を延びている複数個の別個のキャビティ３
６を生成した。キャビティが形成されるにつ１、それら
の周囲の環状領域はモジュールの金属及び半導体成分の
導電性組合せを作り出すのに充分な温度に加熱された。
いかなる理論によっても拘束さｎないが、この方法で製
作されたモジュールの導電性の増加はキヤビテイ３６の
内壁に沿って相互連結部分３４の金属物質の分散からほ
とんど生じたものと考えられる。キャビティは直径約２
５ミクロンであり数ミクロンの間隔があけらｎた。本発
明の範囲において、キャビティは電池性能に必要なコン
ダクタンスに応じて偏分の数ミクロンから数センチメー
タ捷でのいずｎでも間隔をあけることができる。
作されたモジュールの導電性の増加はキヤビテイ３６の
内壁に沿って相互連結部分３４の金属物質の分散からほ
とんど生じたものと考えられる。キャビティは直径約２
５ミクロンであり数ミクロンの間隔があけらｎた。本発
明の範囲において、キャビティは電池性能に必要なコン
ダクタンスに応じて偏分の数ミクロンから数センチメー
タ捷でのいずｎでも間隔をあけることができる。
第３図の実施態様Ｉ Ｏ’に従って製造されたモジュー
ルはモジュール１ｏの方法と多くの点で同様の、但し、
相互連結部分３４を省略し、背面電極パッド２２′が組
成の異なるものでありがつキャビティ３６′が最終導電
性膜５ｏが適用さｎる前に形成された点で異なる方法に
より形成された。背１ｆｌ電極パツド２２の第一の導電
性膜４８は透明導電性酸化物層の頂点にショートさせる
ことなく半導体層１６′と接触する約８，０００オング
ストロームの厚さの真空蒸着アルミニウム層であった。
ルはモジュール１ｏの方法と多くの点で同様の、但し、
相互連結部分３４を省略し、背面電極パッド２２′が組
成の異なるものでありがつキャビティ３６′が最終導電
性膜５ｏが適用さｎる前に形成された点で異なる方法に
より形成された。背１ｆｌ電極パツド２２の第一の導電
性膜４８は透明導電性酸化物層の頂点にショートさせる
ことなく半導体層１６′と接触する約８，０００オング
ストロームの厚さの真空蒸着アルミニウム層であった。
この膜及び半導体層１６′ケ上記したレーザーからの一
連のパルスにかけらｒＩ−ることにより電極が重な９あ
う面積に沿ってキャビティ３６′を形成した。第二の導
電性膜５０にキャビティ３６′中に入り込んで半導体層
を通して離散リベット状導電性領域５２′を生成する少
なくとも数千オングストロームの厚さの真空蒸着ニッケ
ル層であった。無機マスキング剤に導電性膜４８及び５
０の前にパターン化目的のため半導体層１６′上に印刷
された。このマスキング剤及びその上の背面電槽物質に
後程浴媒洗浄工程により除去さ几、明確に足腰さｎ［−
組の背面電極パッドを与λた。
連のパルスにかけらｒＩ−ることにより電極が重な９あ
う面積に沿ってキャビティ３６′を形成した。第二の導
電性膜５０にキャビティ３６′中に入り込んで半導体層
を通して離散リベット状導電性領域５２′を生成する少
なくとも数千オングストロームの厚さの真空蒸着ニッケ
ル層であった。無機マスキング剤に導電性膜４８及び５
０の前にパターン化目的のため半導体層１６′上に印刷
された。このマスキング剤及びその上の背面電槽物質に
後程浴媒洗浄工程により除去さ几、明確に足腰さｎ［−
組の背面電極パッドを与λた。
上記から、単一体薄膜太陽パネルの複数個の電池が光活
性膜中を延びている複数個の離散導電性領域中に直列に
連結さ几る充電流装置及び関連形成方法が提供されたこ
とが分る。各電池内の導電性領域の断続的性質は物足の
拘束、例えば最低レーザーノ七ルス速度を緩和し、かつ
ある与えらｎたレーザーについてより大きな加工速度を
可能にする。各導電性領域に、このような領域全ての総
和が電池間に必要なコンダクタンスを与える限り完全で
ある必要はない。物質がこの方法により除去さｎる場合
、屑の量はより少ない物餉が除去さｎるので連続画引き
の場合より少ない。相互連結「点（ｄｏｔｓ）Ｊの環状
導電性面積にまた単一画引きされた線により与えらｎた
面積より大きいであろう。
性膜中を延びている複数個の離散導電性領域中に直列に
連結さ几る充電流装置及び関連形成方法が提供されたこ
とが分る。各電池内の導電性領域の断続的性質は物足の
拘束、例えば最低レーザーノ七ルス速度を緩和し、かつ
ある与えらｎたレーザーについてより大きな加工速度を
可能にする。各導電性領域に、このような領域全ての総
和が電池間に必要なコンダクタンスを与える限り完全で
ある必要はない。物質がこの方法により除去さｎる場合
、屑の量はより少ない物餉が除去さｎるので連続画引き
の場合より少ない。相互連結「点（ｄｏｔｓ）Ｊの環状
導電性面積にまた単一画引きされた線により与えらｎた
面積より大きいであろう。
本発明のある極の特定な実施態様を典型的として記載し
てきたが、本発明は勿論こｎらの特定な形態に限足さｎ
るわけでになく、特許請求の範囲内に入る全ての変形に
広く適用できる。例えば、モジュール１０及び１０′ハ
基体として透明シート１８を用いて蒸滑さｎるが、こｎ
らは元が上部透明表面を経てモジュールに入るように不
透明基体上に等しく蒸着さ１１．つる。
てきたが、本発明は勿論こｎらの特定な形態に限足さｎ
るわけでになく、特許請求の範囲内に入る全ての変形に
広く適用できる。例えば、モジュール１０及び１０′ハ
基体として透明シート１８を用いて蒸滑さｎるが、こｎ
らは元が上部透明表面を経てモジュールに入るように不
透明基体上に等しく蒸着さ１１．つる。
第１図は不発明の好ましい実施態様に従って構成された
単一体太陽モジュールの等要因であり、第２図は第１図
の２−２線に沿って切断した第１図の太陽モジュールの
概略的拡大等長図であり、第３図は本発明の他の好まし
い実施態様に従って構成した太陽モジュールの第２図と
同様な拡大等長図であり、そして 第４図は本発明に従って透明導電性膜及び相互連結電池
を画引きするのに適当なレーザーエネルギーの一般的グ
ラフ化表示である。 １０ 、１ （Ｊ’・・・モジュール、１２・・・太陽
電池、１４・・・リード線、１６・・・連続半導体層、
２０・・・前面電極パッド、２２・・・背面電極パッド
、２８，３（Ｊ・・・離散導電性領域、３４・・・相互
連結部分。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名
単一体太陽モジュールの等要因であり、第２図は第１図
の２−２線に沿って切断した第１図の太陽モジュールの
概略的拡大等長図であり、第３図は本発明の他の好まし
い実施態様に従って構成した太陽モジュールの第２図と
同様な拡大等長図であり、そして 第４図は本発明に従って透明導電性膜及び相互連結電池
を画引きするのに適当なレーザーエネルギーの一般的グ
ラフ化表示である。 １０ 、１ （Ｊ’・・・モジュール、１２・・・太陽
電池、１４・・・リード線、１６・・・連続半導体層、
２０・・・前面電極パッド、２２・・・背面電極パッド
、２８，３（Ｊ・・・離散導電性領域、３４・・・相互
連結部分。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他１名
Claims (22)
- （１）基体上の複数個の第一の電極パッド、各第一の電
極パツドに対応する光電流領域を確立するため第一の電
極パッド上に蒸着させた少なくとも１層の半導体層、 半導体層上に蒸着させた複数個の第二の電極パッド（但
し各第二の電極パッドは光電流領域の一方の上にかぶさ
りかつ隣接する光電流領域の第一の電極パッドと予め選
択した面積に亘り重なりあつている）、及び 半導体層中を各第二の電極パツドからそれが重なりあつ
ている第一の電極パッドまで延びており光電流領域の少
なくとも２個を直列に連結させる複数個の局在化導電性
路（但し導電性路はモジュールの平面内で互いに間隔を
あけている離散導電性領域を含む） を含む薄膜太陽モジュール。 - （２）離散導電性路は電極が重なりあう面積内の複数個
の離れた位置でモジュールを局部的に加熱することによ
り生成される特許請求の範囲第（１）項記載の太陽モジ
ュール。 - （３）各第一の電極パッドは導電性膜及びそれと電気的
に接触している金属含有部分からなり、離散導電性領域
に各第二の電極パッドからそれが重なりあつている第一
の電極パッドの金属含有部分まで延びている 特許請求の範囲第（１）項記載の太陽モジュール。 - （４）基体及び第一の電極パッドの導電性膜は透明であ
り、そして 金属含有部分は第一の電極パッドの肉厚化金属含有領域
を含む 特許請求の範囲第（３）項記載の太陽モジュール。 - （５）離散導電性路に第二の電極パッド、半導体層及び
第一の電極パッドの金属含有部分を、電極が重なりあう
面積内の複数個の離れた位置で局部的に加熱することに
より生成される特許請求の範囲第（３）項記載の太陽モ
ジュール。 - （６）半導体層は複数個の離散キャビティを規定し、そ
して 各離散導電性領域はキヤビテイの１個を取囲む実質的に
環状の領域からなる特許請求の範囲第（１）項記載の太
陽モジュール。 - （７）各第一の電極パツドは透明導電性膜及びそれと電
気的に接触している金属含有部分を含み、そして 各離散導電性領域は第二の電極パツドの一つからそれが
重なりあう第一の電極パツドの金属含有部分に延びてい
る特許請求の範囲第（６）項記載の太陽モジュール。 - （８）半導体層は半導体層中を第一の電極パッドまで延
びている複数個の離散キャビティを規定し、そして 各導電性領域はキャビティ中に導入された導電性材料を
含む特許請求の範囲第（１）項記載の太陽モジユール。 - （９）背面電極パッドは半導体層上に蒸着された第一の
導電性膜を含み、 第一の導電性膜及び半導性層は前面電極パッドまで延び
ている複数個の離散キヤビテイを規定し、そして 各導電性領域は背面電極パッドの１個をそれが重なりあ
う前面電極パッドに連通させるためキャビティ中に導入
された導電性物質を含む特許請求の範囲第（１）項記載
の太陽モジュール。 - （１０）背面電極パッドは更に、第一の導電性膜及びキ
ャビティ上に蒸着された第二の導電性膜を含むことによ
り該導電性材料を与える特許請求の範囲第（９）項記載
の太陽モジュール。 - （１１）離散導電性領域は少なくとも１０ミクロンの距
離互いに間隔をあけている特許請求の範囲第（１）項記
載の太陽モジュール。 - （１２）光電流領域は予め選定された幅を有し、そして 離散導電性膜は該幅とほぼ等しい距離互いに間隔をあけ
ている特許請求の範囲第（１）項記載の太陽モジュール
。 - （１３）基体上に複数個の第一の電極パッドを設け、第
一の電極パツド上に少なくとも１層の半導体層を蒸着さ
せることにより各第一の電極パツドに対応する光電流領
域を規定し、半導体層上に複数個の第二の電極パッドを
蒸着し、各第二の電極パツドは光電流領域の一方の上に
かぶさりかつ隣接する光電流領域の第一の電極パッドと
予め選択した面積に亘り重なりあつており、 半導体層中を各第二の電極パッドからそれが重なりあつ
ている第一の電極パッドまで延びている複数個の局在化
導電路を確立することにより少なくとも２個の光電流領
域を直列に連結させ、かつ導電路はモジュールの平面内
で互いに間隔をあけている離散導電性領域を含むことを
特徴とする薄膜太陽モジュールの製造方法。 - （１４）局在化導電路を確立する工程はレーザーパルス
を電極が重なりあう面積でモジュールに与えることを含
む特許請求の範囲第（１３）項記載の方法。 - （１５）１個のレーザーパルスを与えることにより離散
導電性領域の各々を形成する特許請求の範囲第（１４）
項記載の方法。 - （１６）局在化導電路を確立する工程はパルス状レーザ
ービームを電極が重なりあう面積でモジュールに当てか
つレーザービーム及びモジュール間で相対運動を持たら
すことによりパルスをモジュールにモジュールの平面内
で予め選択した行程に沿つて間隔をあけた位置で衝突さ
せることを含む特許請求の範囲第（１３）項記載の方法
。 - （１７）パルスは第二の電極パッド及び半導体層を蒸発
させることにより半導体層中を第一の電極パッドまで延
びているキャビティと該キヤビテイを囲む実質的に環状
の導電性領域とを生成する特許請求の範囲第（１６）項
記載の方法。 - （１８）基体上に複数個の第一の電極パッドを設け、該
電極パッドの各々は薄膜部分及び薄膜部分の端に隣接し
た金属含有部分を有しており、第一の電極パツド上に少
なくとも１層の半導体層を蒸着させることにより各第一
の電極パッドに対応する光電流領域を規定し、 半導体層上に複数個の第二の電極パッドを蒸着し、各第
二の電極パッドは光電流領域の一方の上にかぶさりかつ
隣接する光電流領域の第一の電極パッドと、各金属含有
部分を含有する予め選択した面積に亘り重なりあつてお
り、 レーザーパルスを電極の重なりあう面積に金属含有部分
の位置で適用することにより各第二の電極パッドからそ
れが重なりあつている第一の電極パツドの金属含有部分
までの複数個の局在化導電路を確立しかくして少なくと
も２個の光電流領域を直列に連絡し、導電路はモジュー
ルの平面内で互いに間隔をあけた離散導電路領域を含む ことを特徴とする薄膜太陽モジュールの製造方法。 - （１９）１個のレーザーパルスを与えることにより離散
導電性領域の各々を形成する特許請求の範囲第（１８）
項記載の方法。 - （２０）基板上に複数個の第一の電極パッドを設け、第
一の電極パッド上に少なくとも１層の半導体層を蒸着さ
せることにより各第一の電極パッドに対応する光電流領
域を規定し、半導体層の各光電流領域中をその下の第一
の電極パツドまで複数個の離散キャビティを生成させ、
キャビティは光電流領域の端に隣接して光電流領域が相
互連結されるべき予め選択した面積上に位置しており、 半導体層上及びキヤビテイ中に導電性物質を蒸着するこ
とにより導電性膜とキャビティ内の複数個の離散導電性
領域とを形成し、そして 導電性材料を複数個の第二の電極パッド中にパターン化
することにより各第二の電極パッドが光電極領域の一方
にかぶさりかつ隣接する光電流領域の第一電極パッドに
該予め選択した面積に亘りかぶさつている。 ことを特徴とする薄膜太陽モジュールの製造方法。 - （２１）第一の電極パッドは透明導電性物質を含有し、 半導体層は薄膜シリコン：水素主体物質を含有し、 アルミニウムを含有する第一の導電性膜をキャビティが
形成される前に通用することによりキャビティが第一の
導電性膜及び半導体層を通つて形成されるようにし、 第二の導電性膜は半導体層及びキヤビテイ上に適用する
ことにより該離散導電性領域を形成する特許請求の範囲
第（２０）項記載の方法。 - （２２）第二の導電性膜はニッケル、チタン及びクロー
ムを含む群から選択される物質を含む特許請求の範囲第
（２１）項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US730239 | 1985-05-03 | ||
| US06/730,239 US4724011A (en) | 1983-05-16 | 1985-05-03 | Solar cell interconnection by discrete conductive regions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61260683A true JPS61260683A (ja) | 1986-11-18 |
Family
ID=24934536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61101278A Pending JPS61260683A (ja) | 1985-05-03 | 1986-05-02 | 薄膜太陽モジユ−ル及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4724011A (ja) |
| EP (1) | EP0201312B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61260683A (ja) |
| DE (1) | DE3686195T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016051806A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | ローム株式会社 | 有機薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法、および電子機器 |
Families Citing this family (124)
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|---|---|---|---|---|
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| DE3714920C1 (de) * | 1987-05-05 | 1988-07-14 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur Herstellung einer Duennschicht-Solarzellenanordnung |
| US4873201A (en) * | 1987-12-10 | 1989-10-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for fabricating an interconnected array of semiconductor devices |
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| JP2877328B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1999-03-31 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置の製造方法 |
| JPH02268472A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Showa Shell Sekiyu Kk | 光起電力装置およびその製造方法 |
| JPH03124067A (ja) * | 1989-10-07 | 1991-05-27 | Showa Shell Sekiyu Kk | 光起電力装置およびその製造方法 |
| JPH06140650A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-05-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 透光性導電酸化膜の改質方法とこれを用いた光起電力装置の製造方法 |
| US5385848A (en) * | 1993-09-20 | 1995-01-31 | Iowa Thin Film Technologies, Inc | Method for fabricating an interconnected array of semiconductor devices |
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