JPS6154681A - 薄膜光起電力素子の製造方法 - Google Patents
薄膜光起電力素子の製造方法Info
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- JPS6154681A JPS6154681A JP59177092A JP17709284A JPS6154681A JP S6154681 A JPS6154681 A JP S6154681A JP 59177092 A JP59177092 A JP 59177092A JP 17709284 A JP17709284 A JP 17709284A JP S6154681 A JPS6154681 A JP S6154681A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
-
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、例えばアモルファスシリコン（以下ａ−３ｌ
と記す）太陽電池のように基板上に広がる半導体薄膜に
よって機能領域を形成した薄膜光起電力素子の製造方法
に関する。
と記す）太陽電池のように基板上に広がる半導体薄膜に
よって機能領域を形成した薄膜光起電力素子の製造方法
に関する。
【従来技術とその問題点１
ａ−３ｉ太賜電池は低価格、大面積化が容易であること
からその開発が急速に進んでいる。しかしその製造工程
中におけるピンホール等の欠陥の発生によって電気的短
絡が生じ、電流、電圧出力が太き（減少することがある
。特にａ −３ｌ太陽電池を大面積化した場合、欠陥に
よるシャント抵抗の減少による漏れ電流の増大により変
換効率が減少し、製造歩留りが低下する。この様な欠陥
部を検出し欠陥を除去すれば、ａ−３ｉ太陽電池の電流
・電圧特性は向上し、歩留りの低下を防ぐことができる
。欠陥部の検出には、太陽電池を直接光学顕微鏡で観察
する方法、あるいは太陽電池の降伏電圧以下の電圧を印
加し、欠陥部でのシャント電流の増大による発熱を、例
えばあらかじめ貼付しである液晶板を利用するか、赤外
線を用いて解析する方法〔ハナク（Ｊ 、 Ｊ 、 Ｈ
ａｎａｋ）、ｌ１１８８光起電力専門家会議議事録（Ｐ
ｒｏｃ、ＩＥＢＢ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃ ５ｐ
ｅ−ｃｌａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆ、（１９８Ｇ）ｐ、
６２３）等が知られている。 また欠陥の除去には、エツチングで欠陥部の表面電極を
除去して電気的短絡部をなくす方法や太陽電池に降伏電
圧以下の十分高い逆バイアス電圧をかけて欠陥を焼き切
る方法が知られている〔ハナク（Ｊ 、 Ｊ 、 Ｈ
ａｎａｋ）前出文献〕、そのほか太陽電池を電解液に浸
漬し、その電解液を介して逆バイアス電圧を印加して欠
陥を除去する方法（特許出顧公開昭５８−４９８４号公
報）、あるいはａ −３１光活性層形成時にａ−３１薄
膜を貫通するピンホール絶縁物を充填する方法（特許出
願公開昭５８−７，７２６３号公報）等も知られている
。ところが、上記の様な欠陥部検出法や欠陥除去法は実
際の製造工程に組込むことにしても、その工程時間が長
くかかることが予想され実施には不適当である。また液
晶板を貼付する場合は太陽電池を損なう虞がある。 除去法についても、全体に逆バイアス電圧を印加する場
合は良品部分を損なう虞がある。 このような問題はａ −５ｉ太陽電池に限らない。 ＣｄＳ系太陽電池の様なＩＩ−Ｖｌ族化合物ｉ＊ａ半導
体素子においても、低価格化を目指して蒸着法あるいは
スクリーン印刷法を用いた製造方法が開発がなされてい
るが、その薄膜中にも出力特性に影響を与える種々の欠
陥が存在することがあるからである。 【発明の目的】 本発明は、これに対して短時間で実施でき、しかも素子
の特性に悪い影響を与えることのな（薄膜光起電力素子
の機能領域の欠陥を検出し、その欠陥を除去して製造歩
留りを上げることができる薄膜光起電力素子の製造方法
を提供することを目的とする。
からその開発が急速に進んでいる。しかしその製造工程
中におけるピンホール等の欠陥の発生によって電気的短
絡が生じ、電流、電圧出力が太き（減少することがある
。特にａ −３ｌ太陽電池を大面積化した場合、欠陥に
よるシャント抵抗の減少による漏れ電流の増大により変
換効率が減少し、製造歩留りが低下する。この様な欠陥
部を検出し欠陥を除去すれば、ａ−３ｉ太陽電池の電流
・電圧特性は向上し、歩留りの低下を防ぐことができる
。欠陥部の検出には、太陽電池を直接光学顕微鏡で観察
する方法、あるいは太陽電池の降伏電圧以下の電圧を印
加し、欠陥部でのシャント電流の増大による発熱を、例
えばあらかじめ貼付しである液晶板を利用するか、赤外
線を用いて解析する方法〔ハナク（Ｊ 、 Ｊ 、 Ｈ
ａｎａｋ）、ｌ１１８８光起電力専門家会議議事録（Ｐ
ｒｏｃ、ＩＥＢＢ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｃ ５ｐ
ｅ−ｃｌａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆ、（１９８Ｇ）ｐ、
６２３）等が知られている。 また欠陥の除去には、エツチングで欠陥部の表面電極を
除去して電気的短絡部をなくす方法や太陽電池に降伏電
圧以下の十分高い逆バイアス電圧をかけて欠陥を焼き切
る方法が知られている〔ハナク（Ｊ 、 Ｊ 、 Ｈ
ａｎａｋ）前出文献〕、そのほか太陽電池を電解液に浸
漬し、その電解液を介して逆バイアス電圧を印加して欠
陥を除去する方法（特許出顧公開昭５８−４９８４号公
報）、あるいはａ −３１光活性層形成時にａ−３１薄
膜を貫通するピンホール絶縁物を充填する方法（特許出
願公開昭５８−７，７２６３号公報）等も知られている
。ところが、上記の様な欠陥部検出法や欠陥除去法は実
際の製造工程に組込むことにしても、その工程時間が長
くかかることが予想され実施には不適当である。また液
晶板を貼付する場合は太陽電池を損なう虞がある。 除去法についても、全体に逆バイアス電圧を印加する場
合は良品部分を損なう虞がある。 このような問題はａ −５ｉ太陽電池に限らない。 ＣｄＳ系太陽電池の様なＩＩ−Ｖｌ族化合物ｉ＊ａ半導
体素子においても、低価格化を目指して蒸着法あるいは
スクリーン印刷法を用いた製造方法が開発がなされてい
るが、その薄膜中にも出力特性に影響を与える種々の欠
陥が存在することがあるからである。 【発明の目的】 本発明は、これに対して短時間で実施でき、しかも素子
の特性に悪い影響を与えることのな（薄膜光起電力素子
の機能領域の欠陥を検出し、その欠陥を除去して製造歩
留りを上げることができる薄膜光起電力素子の製造方法
を提供することを目的とする。
例えば第２図に示すように、ガラス基板１１の上に透明
電極１２．ｐｉｎ接合を有するａ−３ｔ層１３．金属電
極１４を積層してなる機能領域１０を複数形成したａ−
３ｉ太陽電池の各機能領域１０の電気的特性、例えばシ
ャント抵抗を測定し、測定シャント抵抗が基準値、例え
ば１０ｃｍ角のａ −３ｌ太陽電池では１０〜１００Ω
の値よりも低い場合にその機能領域の欠陥部を検出する
。その検出には、例えば第１図に示す装置を用い、ａ−
３ｌ太陽電池１をＸＹステージ２の上の治具３に装着す
る。太陽電池１の特性の異常のある機能領域にＨｅ −
Ｎｏレーザ４から切換ミラー５．方向変換ミラー６を介
してレーザ光線を照射する。ＸＹステージ２をコンピュ
ータ７により制御して当該機能領域を走査し、生ずる光
電流信号を測定器８により測定する。欠陥部では光電流
信号が低（落ち込むことから、出力信号を微分処理して
欠陥部の位置を決める０次いでＸＹステージ２を制御し
てその位置に合わせ、ミラー５を切換えて５０Ｗピーク
＋７）Ｎｄ−ＷＡＧ ｌｚ−ザ９から約１μａｅＣの幅
の光パルスを照射し、その欠陥部を焼き切る。 例として、第２図に示すような構造の機能領域を１０個
有する太陽電池の完成品の特性が開放端電圧ＶＯＣｍ６
．９９Ｖ、短絡電流密度Ｊ ｓｃ−１１，８９ｓ＋Ａ／
ａＪ。 曲線因子ＦＦ−０，４９９，変換効率−７７−４，１５
％であった。 本発明により２個の欠陥部を検出し、欠陥を除去したの
ちの太陽電池特性は、Ｖｏｃ＝ ８．０５Ｖ、 Ｊｓｃ
＝１１．５２ｍＡ／ｃｄ、 ＦＦ−０，５５７，η−５
．１７％と改善された。この改善のための工程の所要時
間は１５〜２２分で、最初に挙げた方法に比べて工程的
に時間が３１５程度に短縮できる。 欠陥部の存在する機能領域を見出すための電気的特性と
してはシャント抵抗以外に開放端電圧。 短絡電流９曲線因子等を用いてもよい。 本発明は、基板が絶縁物である場合に限らず、ステンレ
ス鋼基板を用いた素子に対しても有効に実施できる。
電極１２．ｐｉｎ接合を有するａ−３ｔ層１３．金属電
極１４を積層してなる機能領域１０を複数形成したａ−
３ｉ太陽電池の各機能領域１０の電気的特性、例えばシ
ャント抵抗を測定し、測定シャント抵抗が基準値、例え
ば１０ｃｍ角のａ −３ｌ太陽電池では１０〜１００Ω
の値よりも低い場合にその機能領域の欠陥部を検出する
。その検出には、例えば第１図に示す装置を用い、ａ−
３ｌ太陽電池１をＸＹステージ２の上の治具３に装着す
る。太陽電池１の特性の異常のある機能領域にＨｅ −
Ｎｏレーザ４から切換ミラー５．方向変換ミラー６を介
してレーザ光線を照射する。ＸＹステージ２をコンピュ
ータ７により制御して当該機能領域を走査し、生ずる光
電流信号を測定器８により測定する。欠陥部では光電流
信号が低（落ち込むことから、出力信号を微分処理して
欠陥部の位置を決める０次いでＸＹステージ２を制御し
てその位置に合わせ、ミラー５を切換えて５０Ｗピーク
＋７）Ｎｄ−ＷＡＧ ｌｚ−ザ９から約１μａｅＣの幅
の光パルスを照射し、その欠陥部を焼き切る。 例として、第２図に示すような構造の機能領域を１０個
有する太陽電池の完成品の特性が開放端電圧ＶＯＣｍ６
．９９Ｖ、短絡電流密度Ｊ ｓｃ−１１，８９ｓ＋Ａ／
ａＪ。 曲線因子ＦＦ−０，４９９，変換効率−７７−４，１５
％であった。 本発明により２個の欠陥部を検出し、欠陥を除去したの
ちの太陽電池特性は、Ｖｏｃ＝ ８．０５Ｖ、 Ｊｓｃ
＝１１．５２ｍＡ／ｃｄ、 ＦＦ−０，５５７，η−５
．１７％と改善された。この改善のための工程の所要時
間は１５〜２２分で、最初に挙げた方法に比べて工程的
に時間が３１５程度に短縮できる。 欠陥部の存在する機能領域を見出すための電気的特性と
してはシャント抵抗以外に開放端電圧。 短絡電流９曲線因子等を用いてもよい。 本発明は、基板が絶縁物である場合に限らず、ステンレ
ス鋼基板を用いた素子に対しても有効に実施できる。
本発明は、薄膜光起電力素子の機能領域の欠陥部をレー
ザ光線走査による光電流信号によって検知し、その欠陥
部をレーザ光線照射により除去するものでレーザ光源の
切換えにより同一装置を用いて連続的に行うことができ
るため所要工程時間が短く、また欠陥部に限定して処理
されるため他の健全部分に影響を及ぼすことがない。こ
れによりａ−３１太陽電池：ｃ４ｓ系太陽電池、センサ
の製造歩留りを向上させることが可能であり、さらに一
連のシステム化が容易で工程の時間短縮、インライン化
が可能の利点も有する。
ザ光線走査による光電流信号によって検知し、その欠陥
部をレーザ光線照射により除去するものでレーザ光源の
切換えにより同一装置を用いて連続的に行うことができ
るため所要工程時間が短く、また欠陥部に限定して処理
されるため他の健全部分に影響を及ぼすことがない。こ
れによりａ−３１太陽電池：ｃ４ｓ系太陽電池、センサ
の製造歩留りを向上させることが可能であり、さらに一
連のシステム化が容易で工程の時間短縮、インライン化
が可能の利点も有する。
第１図は本発明の一実施例の概念図、第２図は本発明の
実施される素子の一例のａ −３１太陽電池の断面図で
ある。 １：ａ−３ｉ太陽電池、２：ＸＹステージ、４：Ｈｅ−
Ｎｅレーザ、５：切換ミラー、７：コンピュータ、８：
測定器、９ ＋ Ｎｄ−ＹＡＧレーザ。 １−１ 目
実施される素子の一例のａ −３１太陽電池の断面図で
ある。 １：ａ−３ｉ太陽電池、２：ＸＹステージ、４：Ｈｅ−
Ｎｅレーザ、５：切換ミラー、７：コンピュータ、８：
測定器、９ ＋ Ｎｄ−ＹＡＧレーザ。 １−１ 目
Claims (1)
- １）半導体薄膜によって形成した機能領域をレーザ光線
によって走査して生ずる光電流信号の異常から欠陥部を
検知し、該欠陥部をレーザ光線の照射によって除去する
ことを特徴とする薄膜光起電力素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177092A JPS6154681A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59177092A JPS6154681A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154681A true JPS6154681A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16024988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59177092A Pending JPS6154681A (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154681A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5273911A (en) * | 1991-03-07 | 1993-12-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of producing a thin-film solar cell |
| NL1013204C2 (nl) * | 1999-10-04 | 2001-04-05 | Stichting Energie | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. |
| JP2007273933A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kla-Tencor Technologies Corp | 光起電力場における局在分路欠陥を検出し除去する方法及び装置 |
| WO2009123039A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 |
| WO2009123040A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池 |
| WO2009123070A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 |
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| WO2010146698A1 (ja) * | 2009-06-18 | 2010-12-23 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 |
| JP2014041095A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Npc Inc | 太陽電池の欠陥検査装置及び欠陥検査方法 |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP59177092A patent/JPS6154681A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5441577A (en) * | 1991-03-07 | 1995-08-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film solar cell and production method therefor |
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| JP4560013B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2010-10-13 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 光起電積層体の効率を高める方法 |
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| WO2009123039A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置 |
| WO2009123040A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 株式会社アルバック | 太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池 |
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