JPS6265479A - 薄膜太陽電池の製造方法 - Google Patents
薄膜太陽電池の製造方法Info
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- JPS6265479A JPS6265479A JP60205590A JP20559085A JPS6265479A JP S6265479 A JPS6265479 A JP S6265479A JP 60205590 A JP60205590 A JP 60205590A JP 20559085 A JP20559085 A JP 20559085A JP S6265479 A JPS6265479 A JP S6265479A
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Classifications
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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
- H01L31/04—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
- H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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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、透光性絶縁基板上に光電変換素子を複数個直
列接続してなる薄膜太陽電池の製造方法に関する。
列接続してなる薄膜太陽電池の製造方法に関する。
シランガスのグロー放電分解により形成される非晶質シ
リコン（以下ａ−５ｉと記す）は、気相成長であるため
原理的に大面積化が容易であり、大出力素子とし℃開発
が期待されている０発電した電力を効率よく取り出すた
めには、太陽電池を、例えば第２図に示すような形状と
し、単位セルが直列接続されている構造とすることが望
ましい。 この構造は、ガラス基板等の透光性絶縁基板ｌの上に透
明電極２１．２２，２３．２４・・・を短冊状に形成す
る。 この透明電極２１〜２４は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）、５ｉｌｏ！ （酸化１）またはＩ Ｔ Ｏ／ ５
ｎＯｔ？Ｊ［金膜を電子ビーム蒸着、スパッタリング、
熱ＣＶＤ等によりガラス基ｖｉ１の全面に付着したのち
、光錬刻法を用いて短冊状に形成されるもので、この方
法は当業者には周知の方法である。同様の方法でａ −
５ｉ層３１，３２，３３．３４ ・、金ｒＸ電極４１，
４２．４３．４４・・・を形成する。このとき透明電極
層と金ｒＸ１ｉｔ極層が電気的に接続するように、それ
ぞれ金属ｔ １ｍ ４１を透明電極２２と、４２を２３
と、４３を２４とを接触させる。ａ−８１層３１〜３４
は、透明を橿側から積層される、例えば１００人の厚さ
のｐ層、０．５−の厚さのノンドープ（ｉ）層、５００
人の厚さのｎ層からなる。 しかしこのように直列接続型太陽電池を構成する場合、
次の問題点がある。 ｆｌｌフォトレジスト等の欠陥によりピンホールが発生
し易く、太陽電池の出力低下を招き易い。 （２）膜形成毎に化学的処理が行われるため、各膜の界
面に汚染を持込み、太陽電池の出方低下を招き易い。 （３）工程が？ｊＨ１１で、大面積化するにつれコスト
が著しく高くなる。
リコン（以下ａ−５ｉと記す）は、気相成長であるため
原理的に大面積化が容易であり、大出力素子とし℃開発
が期待されている０発電した電力を効率よく取り出すた
めには、太陽電池を、例えば第２図に示すような形状と
し、単位セルが直列接続されている構造とすることが望
ましい。 この構造は、ガラス基板等の透光性絶縁基板ｌの上に透
明電極２１．２２，２３．２４・・・を短冊状に形成す
る。 この透明電極２１〜２４は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）、５ｉｌｏ！ （酸化１）またはＩ Ｔ Ｏ／ ５
ｎＯｔ？Ｊ［金膜を電子ビーム蒸着、スパッタリング、
熱ＣＶＤ等によりガラス基ｖｉ１の全面に付着したのち
、光錬刻法を用いて短冊状に形成されるもので、この方
法は当業者には周知の方法である。同様の方法でａ −
５ｉ層３１，３２，３３．３４ ・、金ｒＸ電極４１，
４２．４３．４４・・・を形成する。このとき透明電極
層と金ｒＸ１ｉｔ極層が電気的に接続するように、それ
ぞれ金属ｔ １ｍ ４１を透明電極２２と、４２を２３
と、４３を２４とを接触させる。ａ−８１層３１〜３４
は、透明を橿側から積層される、例えば１００人の厚さ
のｐ層、０．５−の厚さのノンドープ（ｉ）層、５００
人の厚さのｎ層からなる。 しかしこのように直列接続型太陽電池を構成する場合、
次の問題点がある。 ｆｌｌフォトレジスト等の欠陥によりピンホールが発生
し易く、太陽電池の出力低下を招き易い。 （２）膜形成毎に化学的処理が行われるため、各膜の界
面に汚染を持込み、太陽電池の出方低下を招き易い。 （３）工程が？ｊＨ１１で、大面積化するにつれコスト
が著しく高くなる。
本発明は、上記の問題点を解決して自動化に適したドラ
イな加工方法を用い、しかも工程を簡略化して経済的に
なる直列接続型太陽電池装置の製造方法を従供すること
を目的とする。
イな加工方法を用い、しかも工程を簡略化して経済的に
なる直列接続型太陽電池装置の製造方法を従供すること
を目的とする。
本発明によれば、それぞれが透光性絶縁基板上に順次積
層された透明電価層、非晶質半導体層。 金属を種層からなる複数の光電変換素子の一素子の透明
電極層と隣接素子の金属電極層とを接続して各光電変換
素子が直列接続される薄膜太陽電池の製造方法において
、基板上に透明電極を全面に被着し、レーザ光を照射し
て透明電極層を分離し、次に非晶質半導体層を全面に被
着し、透明電極層に重なる非晶質半導体層の一部領域に
レーザ光を照射して層厚さ全体にわたって多結晶化させ
たのち、多結晶化された領域に関して透明電極層の分離
部と反対側の位置において分離されたＭ城からなる金属
電極層を積層することにより、低抵抗の多結晶半導体層
により一つの光電変換素子の透明電極層と隣接素子の接
続が行われるので上記の目的が達成される。
層された透明電価層、非晶質半導体層。 金属を種層からなる複数の光電変換素子の一素子の透明
電極層と隣接素子の金属電極層とを接続して各光電変換
素子が直列接続される薄膜太陽電池の製造方法において
、基板上に透明電極を全面に被着し、レーザ光を照射し
て透明電極層を分離し、次に非晶質半導体層を全面に被
着し、透明電極層に重なる非晶質半導体層の一部領域に
レーザ光を照射して層厚さ全体にわたって多結晶化させ
たのち、多結晶化された領域に関して透明電極層の分離
部と反対側の位置において分離されたＭ城からなる金属
電極層を積層することにより、低抵抗の多結晶半導体層
により一つの光電変換素子の透明電極層と隣接素子の接
続が行われるので上記の目的が達成される。
第１図本発明の一実施例の工程を示し、第２図と共通の
部分には同一の符号が付されている。第１図１ａｌにお
いてガラス基板１の上に透明電極層２を電子ビーム蒸着
法あるいは熱ＣＶＤ法により０．４〜１ｎの厚さに一面
に形成したのち、第１図（ｂｌに示すように約５０−の
径に絞ったＹＡＧレーザビーム５を当てて走査すること
により分離部６を形成し、透明電極２１．２２．２３．
２４．２５をパターニングする。 このときのレーザの出力パワーとしては２〜５×１０’
Ｗ／−が適当であった。第１図（Ｃ１においては、透
明電価側から順に、厚さ約１００人のｐ層、厚さ約０．
５ｎの１層、厚さ約５ｏｏ人のｎ層からなるａ−５ｉ層
３を一面に形成する。ｐ層はＢＪ−をＳｉｎ、に対し約
１％混入した反応ガスを用いてグロー放電することによ
り形成される。１層はＳｉｎオのみの分解により、ｎ層
はＰＨ１をＳＩＬに対して約１％混合したガスの分解に
より形成される。この伏態で第１図（ｄｌに示すように
約５０−の径に絞ったレーザビーム５を透明電極２１〜
２５の分離部の図において右側の緑ｓ上の！−５１層３
に照射する。このレーザ光パワーは２Ｘ１０’Ｗ／ｄ以
下、望ましくは０．５〜２Ｘ１０’Ｗ／−で、このレー
ザ照射により照射領域７においてａ−Ｓｉ層を溶融蒸発
させずに、その熱により厚さ方向全体にわたって多結晶
化する。 多結晶化領域の抵抗率は１０−”９個となり、ａ −５
ｉ層の抵抗率１０”Ω備に比して著しく低くなる０次い
で第１図＋６１に示すように主としてＭを用いた金属電
極層４を電子ビーム蒸着法やスパッタ法により一面に形
成する。この金属電極１１１４は低抵抗の多結晶化領域
７により透明電極２２〜２５と電気的に接続される。つ
いで約５０ｔｔ−に絞ったレーザビーム５を多結晶領域
７の図において右側の位置に照射し、第１図ｉｆ）に示
すような金属を掻パターン４１．４２゜４３．４４．４
５を形成する。このときの照射レーザパワーは５〜１０
Ｘ１０＆ Ｗ／−が適当で、除去される分離帯８の幅は
約４０−であった。 １０ｃｍ角のガラス基板１の上にこのようにして製造さ
れた１０直列の光１を変換素子からなる太陽電池により
、Ｖ ｅｃ ”” ８．４ Ｖ 、 ｆ ｓｃ ””
１３０ｍＡ、ＦＦ−０，６５゜出カーフ１０ｍ−の特
性を得た。 金属電極４１〜４５はレーザ加工によらないでマスク蒸
着等によりパターンとして形成してもよく、また場合に
よっては全面被着後光蝕刻法によることも、レジストの
ピンホールによる特性劣化の戊がないので可能である。
部分には同一の符号が付されている。第１図１ａｌにお
いてガラス基板１の上に透明電極層２を電子ビーム蒸着
法あるいは熱ＣＶＤ法により０．４〜１ｎの厚さに一面
に形成したのち、第１図（ｂｌに示すように約５０−の
径に絞ったＹＡＧレーザビーム５を当てて走査すること
により分離部６を形成し、透明電極２１．２２．２３．
２４．２５をパターニングする。 このときのレーザの出力パワーとしては２〜５×１０’
Ｗ／−が適当であった。第１図（Ｃ１においては、透
明電価側から順に、厚さ約１００人のｐ層、厚さ約０．
５ｎの１層、厚さ約５ｏｏ人のｎ層からなるａ−５ｉ層
３を一面に形成する。ｐ層はＢＪ−をＳｉｎ、に対し約
１％混入した反応ガスを用いてグロー放電することによ
り形成される。１層はＳｉｎオのみの分解により、ｎ層
はＰＨ１をＳＩＬに対して約１％混合したガスの分解に
より形成される。この伏態で第１図（ｄｌに示すように
約５０−の径に絞ったレーザビーム５を透明電極２１〜
２５の分離部の図において右側の緑ｓ上の！−５１層３
に照射する。このレーザ光パワーは２Ｘ１０’Ｗ／ｄ以
下、望ましくは０．５〜２Ｘ１０’Ｗ／−で、このレー
ザ照射により照射領域７においてａ−Ｓｉ層を溶融蒸発
させずに、その熱により厚さ方向全体にわたって多結晶
化する。 多結晶化領域の抵抗率は１０−”９個となり、ａ −５
ｉ層の抵抗率１０”Ω備に比して著しく低くなる０次い
で第１図＋６１に示すように主としてＭを用いた金属電
極層４を電子ビーム蒸着法やスパッタ法により一面に形
成する。この金属電極１１１４は低抵抗の多結晶化領域
７により透明電極２２〜２５と電気的に接続される。つ
いで約５０ｔｔ−に絞ったレーザビーム５を多結晶領域
７の図において右側の位置に照射し、第１図ｉｆ）に示
すような金属を掻パターン４１．４２゜４３．４４．４
５を形成する。このときの照射レーザパワーは５〜１０
Ｘ１０＆ Ｗ／−が適当で、除去される分離帯８の幅は
約４０−であった。 １０ｃｍ角のガラス基板１の上にこのようにして製造さ
れた１０直列の光１を変換素子からなる太陽電池により
、Ｖ ｅｃ ”” ８．４ Ｖ 、 ｆ ｓｃ ””
１３０ｍＡ、ＦＦ−０，６５゜出カーフ１０ｍ−の特
性を得た。 金属電極４１〜４５はレーザ加工によらないでマスク蒸
着等によりパターンとして形成してもよく、また場合に
よっては全面被着後光蝕刻法によることも、レジストの
ピンホールによる特性劣化の戊がないので可能である。
本発明は、直列接続型３膜太陽電池の素子間における金
属電極と透明電極との接続を中間層の非晶質半導体のレ
ーザ光照射による多結晶化によって生ずる低抵抗層を用
いるもので、少なくとも透明電極のパターニングもレー
ザ光照射によって行うことにより光蝕刻法を用いたパタ
ーニングを省略するかあるいは１回のみの実施で済むよ
うになり、フォトレジスト２１の欠陥によるピンホール
の発生、化学処理による汚染の阻止が可能で、しかも簡
単な工程で自動化も可能なためコスト高を招かないなど
、得られる効果は掻めて大きい。
属電極と透明電極との接続を中間層の非晶質半導体のレ
ーザ光照射による多結晶化によって生ずる低抵抗層を用
いるもので、少なくとも透明電極のパターニングもレー
ザ光照射によって行うことにより光蝕刻法を用いたパタ
ーニングを省略するかあるいは１回のみの実施で済むよ
うになり、フォトレジスト２１の欠陥によるピンホール
の発生、化学処理による汚染の阻止が可能で、しかも簡
単な工程で自動化も可能なためコスト高を招かないなど
、得られる効果は掻めて大きい。
第１図は本発明の一実施例の工程を順次示す断面図、第
２図は従来の薄膜太陽電池の断面図である。 ！＝ニガラス板、２：透明電極層、２１〜２５：透明電
極、３ ： ａ−５ｉ１．４：金属電極層、４１〜４５
：金属電極、５：レーザビーム、６．８：分離部、７：
多結晶化領域。 第１図 第２図
２図は従来の薄膜太陽電池の断面図である。 ！＝ニガラス板、２：透明電極層、２１〜２５：透明電
極、３ ： ａ−５ｉ１．４：金属電極層、４１〜４５
：金属電極、５：レーザビーム、６．８：分離部、７：
多結晶化領域。 第１図 第２図
Claims (1)
- １）それぞれが透光性絶縁基板上に順次積層された透明
電極層、非晶質半導体層、金属電極層からなる複数の光
電変換素子の一素子の透明電極層と隣接素子の金属電極
層とを接続して各光電変換素子が直列接続される薄膜太
陽電池の製造方法において、基板上に透明電極層を全面
に被着し、レーザ光を照射して透明電極層を分離し、次
に非晶質半導体層に被着し、該非晶質半導体層の透明電
極層に重なる一部領域にレーザ光を照射して層厚さ全体
にわたって多結晶化させたのち、該多結晶化された領域
に関して、前記透明電極層の分離部と反対側の位置にお
いて分離された領域からなる金属電極層を積層すること
を特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205590A JPS6265479A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60205590A JPS6265479A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265479A true JPS6265479A (ja) | 1987-03-24 |
Family
ID=16509398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60205590A Pending JPS6265479A (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 薄膜太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265479A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712568A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-22 | Rca Corp | Method of producing solar battery |
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS58196060A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-15 | Sharp Corp | 薄膜半導体装置 |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-09-18 JP JP60205590A patent/JPS6265479A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712568A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-22 | Rca Corp | Method of producing solar battery |
| JPS5753986A (ja) * | 1980-07-25 | 1982-03-31 | Eastman Kodak Co | |
| JPS58196060A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-15 | Sharp Corp | 薄膜半導体装置 |
| JPS5935489A (ja) * | 1982-08-24 | 1984-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 光半導体装置の製造方法 |
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