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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- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
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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
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 |
| 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 |
| 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 |
| JP2009246122A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池の製造方法および製造装置 |
| WO2010107616A2 (en) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Kyo Chung | System and method for characterizing solar cell conversion performance and detecting defects in a solar cell |
| 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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| US5344500A (en) * | 1991-03-07 | 1994-09-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin-film solar cell |
| US5441577A (en) * | 1991-03-07 | 1995-08-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film solar cell and production method therefor |
| NL1013204C2 (nl) * | 1999-10-04 | 2001-04-05 | Stichting Energie | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. |
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| US6750662B1 (en) | 1999-10-04 | 2004-06-15 | Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland | Apparatus for localizing production errors in a photovoltaic element |
| 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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| 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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| JP2009246122A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ulvac Japan Ltd | 太陽電池の製造方法および製造装置 |
| JP5144747B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-02-13 | 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 |
| JP5186552B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-04-17 | 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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