JPS63147374A - 薄膜太陽電池の製造法 - Google Patents
薄膜太陽電池の製造法Info
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- JPS63147374A JPS63147374A JP61295248A JP29524886A JPS63147374A JP S63147374 A JPS63147374 A JP S63147374A JP 61295248 A JP61295248 A JP 61295248A JP 29524886 A JP29524886 A JP 29524886A JP S63147374 A JPS63147374 A JP S63147374A
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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
- 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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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】
産業上の利用分野
本発明は、超音波振動によって、支持基板上に形成した
各種薄膜を撰択的に剥離する事により薄膜太陽電池を作
る製造法に関するものである。
各種薄膜を撰択的に剥離する事により薄膜太陽電池を作
る製造法に関するものである。
従来の技術
従来この種の薄膜太陽電池の製造法は、レーザー光によ
るパターニング法があり、以下に記載する方法により行
われていた（機能材料１９８５／３Ｐ５）。第４図に従
来の太陽電池の構造断面図を示す。支持基板たるガラス
基板１上に、透明電極層２を真空蒸着等で形成したのち
、透明電極層２の特定部ヲパターンニングし分離する目
的で、レーザー発振機９から放出されるレーザー光８を
透明電極層２上に照射して特定部を蒸発させ、透明電極
層２を分離する。次に光電変換層たるアモルファスＳ１
層３をＰ層、１層、Ｎ層とプラズマＣＶＤ装置等により
順次形成し、前記透明電極層２ノハターンニング工程と
同様に、アモルファスＳｉ層３の特定部をレーザー光８
照射により蒸発させ除去し、パターンニングすることに
よりアモルファスＳｉ層３を分離する。さらに、その上
に人ｅ等の金属電極層４を形成して薄膜太陽電池を構成
した後、前記工程と同様に、金属電極層４の特定部をレ
ーザー光８照射によりパターンニングして金属電極層４
を分離する。各種薄膜層の構成の工夫により、この薄膜
太陽電池はパターンニングした素子間を直列接続する事
が出来る。このようにして薄膜層の特定部分をレーザー
光照射により、順次パターニングすることにより薄膜太
陽電池の制作と、且つ同一基板上での薄膜太陽電池セル
の個々の分離と太陽電池セルの直列接続を行っていた０ 発明が解決しようとする問題点 従来このようなレーザーパターンニングによる薄膜太陽
電池の製造法では、レーザー光照射によって加熱をしそ
の熱による加熱物質の蒸発除去を利用する為、熱による
物性の変化がおきる物質にだいしての適用が矯しいとい
う問題点があった。
るパターニング法があり、以下に記載する方法により行
われていた（機能材料１９８５／３Ｐ５）。第４図に従
来の太陽電池の構造断面図を示す。支持基板たるガラス
基板１上に、透明電極層２を真空蒸着等で形成したのち
、透明電極層２の特定部ヲパターンニングし分離する目
的で、レーザー発振機９から放出されるレーザー光８を
透明電極層２上に照射して特定部を蒸発させ、透明電極
層２を分離する。次に光電変換層たるアモルファスＳ１
層３をＰ層、１層、Ｎ層とプラズマＣＶＤ装置等により
順次形成し、前記透明電極層２ノハターンニング工程と
同様に、アモルファスＳｉ層３の特定部をレーザー光８
照射により蒸発させ除去し、パターンニングすることに
よりアモルファスＳｉ層３を分離する。さらに、その上
に人ｅ等の金属電極層４を形成して薄膜太陽電池を構成
した後、前記工程と同様に、金属電極層４の特定部をレ
ーザー光８照射によりパターンニングして金属電極層４
を分離する。各種薄膜層の構成の工夫により、この薄膜
太陽電池はパターンニングした素子間を直列接続する事
が出来る。このようにして薄膜層の特定部分をレーザー
光照射により、順次パターニングすることにより薄膜太
陽電池の制作と、且つ同一基板上での薄膜太陽電池セル
の個々の分離と太陽電池セルの直列接続を行っていた０ 発明が解決しようとする問題点 従来このようなレーザーパターンニングによる薄膜太陽
電池の製造法では、レーザー光照射によって加熱をしそ
の熱による加熱物質の蒸発除去を利用する為、熱による
物性の変化がおきる物質にだいしての適用が矯しいとい
う問題点があった。
即ち透明電極層２をレーザーによりパターンユング後、
アモルファスＳｉ層３を堆積する。次にアモルファスＳ
下層３の特定部を除去するさいにその下層にある透明電
極層２をレーザー加熱による熱劣化を起こさせず、アモ
ルファスＳ１層３の特定部を蒸発除去しなければならな
い。また薄膜太陽電池で使用するアモルファスＳ１層３
は一般にＳｉとＨとの合金であるため、加熱すると約３
００°Ｃ程度で水素原子がアモルファスＳｉ層３中から
脱離し始め物性の変化を引き起こし有効な光電変換層に
ならないという問題点があった。従ってレーザーパター
ンユング法は、アモルファスＳ上除去部周辺のアモルフ
ァスＳｉ層を変質させずに加工する条件は限られてくる
という問題点があった。
アモルファスＳｉ層３を堆積する。次にアモルファスＳ
下層３の特定部を除去するさいにその下層にある透明電
極層２をレーザー加熱による熱劣化を起こさせず、アモ
ルファスＳ１層３の特定部を蒸発除去しなければならな
い。また薄膜太陽電池で使用するアモルファスＳ１層３
は一般にＳｉとＨとの合金であるため、加熱すると約３
００°Ｃ程度で水素原子がアモルファスＳｉ層３中から
脱離し始め物性の変化を引き起こし有効な光電変換層に
ならないという問題点があった。従ってレーザーパター
ンユング法は、アモルファスＳ上除去部周辺のアモルフ
ァスＳｉ層を変質させずに加工する条件は限られてくる
という問題点があった。
さらに、アモルファス８１層３の上に金属電極層４を形
成してアモルファス８１層３上の金属電極層４のみを除
去する場合は更に難しいことになる。
成してアモルファス８１層３上の金属電極層４のみを除
去する場合は更に難しいことになる。
即ち、金属電極層４たるｋｌ等の金属はアモルファスＳ
ｌ中に熱によって拡散しやすい。そのため金属電極層４
中の金属が、アモルファスＳ１層３に拡散させる事なし
に、金属電極層４をアモルファスＳｉ層３上より蒸発さ
せバターニングすることは難しい。以上のように、アモ
ルファスＳ１の様な熱的に準安定状態にある様な物質を
レーザー光照射の熱的エネルギーで加工することは周辺
薄膜の熱変化を伴いやすいという問題点があった。
ｌ中に熱によって拡散しやすい。そのため金属電極層４
中の金属が、アモルファスＳ１層３に拡散させる事なし
に、金属電極層４をアモルファスＳｉ層３上より蒸発さ
せバターニングすることは難しい。以上のように、アモ
ルファスＳ１の様な熱的に準安定状態にある様な物質を
レーザー光照射の熱的エネルギーで加工することは周辺
薄膜の熱変化を伴いやすいという問題点があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、超音波の
振動を利用して、超音波加工ニードルで薄膜の選択的加
工を行うことを目的とするものである。
振動を利用して、超音波加工ニードルで薄膜の選択的加
工を行うことを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するための技術的手段として、本発明
では、各種薄膜を支持基板上に製膜したのち、薄膜面に
超音波発振子に接続した超音波加エニードル全当てて振
動させ、薄膜の撰択的剥離全超音波加エニードルから伝
わる超音波の振動エネルギーで行ってパターンニングし
、薄膜太陽電池を形成するものである。
では、各種薄膜を支持基板上に製膜したのち、薄膜面に
超音波発振子に接続した超音波加エニードル全当てて振
動させ、薄膜の撰択的剥離全超音波加エニードルから伝
わる超音波の振動エネルギーで行ってパターンニングし
、薄膜太陽電池を形成するものである。
作用
この技術的手段による作用は次のようになる。
各種薄膜を形成した後に、超音波振動のエネルギーを超
音波加工ニードルにより膜面に与える。そのエネルギー
の強弱により、薄膜の選択的剥離を行えば、薄膜を加熱
することなしに、パターンニングを行うことができる。
音波加工ニードルにより膜面に与える。そのエネルギー
の強弱により、薄膜の選択的剥離を行えば、薄膜を加熱
することなしに、パターンニングを行うことができる。
加熱することなしに、パターンニングを行えば、温度に
よって物性に変化が起きやすい、アモルファスＳｉ半導
体薄膜の物性を変えずにパターンニングを行うことが出
来る。
よって物性に変化が起きやすい、アモルファスＳｉ半導
体薄膜の物性を変えずにパターンニングを行うことが出
来る。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
支持基板たるガラス基板１上に透明電極層２を真空蒸着
等で形成する。その任意の場所に於て超音波発振子に接
続された超音波加工ニードル６を透明電極層２上に当て
超音波発振させると、超音波加工ニードル５により超音
波を加えた部分は、超音波加工ニードルらの振動により
、透明電極層２が削れ、剥離する。そのまま＠音波用エ
ニードル５を発振させながら膜面にあて移動してやると
、透明電極層２は連続して剥離することになり線上のパ
ターンニングができる。さらにその上に光電変換層たる
アモルファスＳｉ層３をプラズマｃｖｎ法等によりＰＩ
Ｎ接合を形成する為、Ｐ層、下層、Ｎ層、もしくはＮ層
、下層、Ｐ層と１ｌｌｉ次形成する。前述の透明電極層
２のパターンニングと同様にアモルファスＳｉ層３を超
音波加工ニードル６で削って、透明電極層２上にアモル
ファスＳｉ層３を形成する。この際超音波の出力を調整
することにより、下層の透明電極層２を傷つけることす
くアモルファスＳｉ層３Ｑパターンニングスル事ができ
る。第２図においてさらにアモルファスＳｉ層３上に金
属電極層４を形成し裏面電極とする。さらに同様に超音
波加工ニードル６にて金属電極４をアモルファスＳｉ層
３並びに透明電極層２を傷つけないように超音波の出力
を調整する事により、金属電極層４全パターンニングす
る。このパターンニングの配置を工夫することによりア
モルファスＳｉ太陽電池のパターンニングと太陽電池素
子間の直列接続を行う事が出来る。第３図はこの装置の
概念図であり、この装置はＸＹステージ１０上にガラス
基板１ｆ：載せる事により、ステージの移動により任意
のパターンニングをおこなう各種薄膜の加工工程に使用
できる。なお、この方法は、アモルファスＳｉ以外の他
の系の（例エバ、アモルファス５ｉＧｅ 、アモルファ
ス５ｉＳｎ 。
等で形成する。その任意の場所に於て超音波発振子に接
続された超音波加工ニードル６を透明電極層２上に当て
超音波発振させると、超音波加工ニードル５により超音
波を加えた部分は、超音波加工ニードルらの振動により
、透明電極層２が削れ、剥離する。そのまま＠音波用エ
ニードル５を発振させながら膜面にあて移動してやると
、透明電極層２は連続して剥離することになり線上のパ
ターンニングができる。さらにその上に光電変換層たる
アモルファスＳｉ層３をプラズマｃｖｎ法等によりＰＩ
Ｎ接合を形成する為、Ｐ層、下層、Ｎ層、もしくはＮ層
、下層、Ｐ層と１ｌｌｉ次形成する。前述の透明電極層
２のパターンニングと同様にアモルファスＳｉ層３を超
音波加工ニードル６で削って、透明電極層２上にアモル
ファスＳｉ層３を形成する。この際超音波の出力を調整
することにより、下層の透明電極層２を傷つけることす
くアモルファスＳｉ層３Ｑパターンニングスル事ができ
る。第２図においてさらにアモルファスＳｉ層３上に金
属電極層４を形成し裏面電極とする。さらに同様に超音
波加工ニードル６にて金属電極４をアモルファスＳｉ層
３並びに透明電極層２を傷つけないように超音波の出力
を調整する事により、金属電極層４全パターンニングす
る。このパターンニングの配置を工夫することによりア
モルファスＳｉ太陽電池のパターンニングと太陽電池素
子間の直列接続を行う事が出来る。第３図はこの装置の
概念図であり、この装置はＸＹステージ１０上にガラス
基板１ｆ：載せる事により、ステージの移動により任意
のパターンニングをおこなう各種薄膜の加工工程に使用
できる。なお、この方法は、アモルファスＳｉ以外の他
の系の（例エバ、アモルファス５ｉＧｅ 、アモルファ
ス５ｉＳｎ 。
薄膜（７） ＣｄＳ／Ｃ：ｄＴｅ、薄膜Ｃｕ工ｎ５ｅ２
） 薄膜太陽１池にも同様に適用できる。
） 薄膜太陽１池にも同様に適用できる。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明により、超音波加工ニー
ドルによる振動をパターンニングに利用する事により、
薄膜太陽電池素子を形成する事が可能となった。従来性
われてきた、レーザーによるパターンニングに較べて、
基本的に発熱プロセスではないために、パターンニング
の際、薄膜に対する熱的損傷をなくする事が出来るとい
う効果かえられる。さらにレーザー発振機等に比軟して
股知的に安価なため、コスト的に安く作れる。ま几、お
なし発振機と超音波加工ニードルを多段に並べて一度に
加工すれば、生産性においても効率が艮くなる事が期待
できる。
ドルによる振動をパターンニングに利用する事により、
薄膜太陽電池素子を形成する事が可能となった。従来性
われてきた、レーザーによるパターンニングに較べて、
基本的に発熱プロセスではないために、パターンニング
の際、薄膜に対する熱的損傷をなくする事が出来るとい
う効果かえられる。さらにレーザー発振機等に比軟して
股知的に安価なため、コスト的に安く作れる。ま几、お
なし発振機と超音波加工ニードルを多段に並べて一度に
加工すれば、生産性においても効率が艮くなる事が期待
できる。
第１図は本発明の太陽電池の製造法の一実施例における
工程順の断面図、第２図は、金属電極層を超音波加工ニ
ードルにより加工する断面図、第３図はこの方法におけ
る装置の概略図、第４図は従来の太陽電池の加工時の断
面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・透明電極層、
３・・・・・アモルファスＳｉ層、４・・・・・・金属
電極層、６・・・・・超音波加工ニードノペθ・・・・
・・超音波振動子、７・・・・・・超音波発振機、１ｏ
・・・・・・ＸＹテーブル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名イ・
−γＪ１抹 ５゛−超を９１加エニー暮ル 第４図
工程順の断面図、第２図は、金属電極層を超音波加工ニ
ードルにより加工する断面図、第３図はこの方法におけ
る装置の概略図、第４図は従来の太陽電池の加工時の断
面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・透明電極層、
３・・・・・アモルファスＳｉ層、４・・・・・・金属
電極層、６・・・・・超音波加工ニードノペθ・・・・
・・超音波振動子、７・・・・・・超音波発振機、１ｏ
・・・・・・ＸＹテーブル。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名イ・
−γＪ１抹 ５゛−超を９１加エニー暮ル 第４図
Claims (1)
- 支持基板上に薄膜太陽電池を構成する各種薄膜を形成し
、ついで前記薄膜を超音波加工ニードルにより選択的に
剥離する工程により太陽電池を形成することを特徴とす
る薄膜太陽電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295248A JPS63147374A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 薄膜太陽電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295248A JPS63147374A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 薄膜太陽電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63147374A true JPS63147374A (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=17818129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61295248A Pending JPS63147374A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | 薄膜太陽電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63147374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05506542A (ja) * | 1990-04-30 | 1993-09-22 | ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド | エピタキシャルリフトオフ工程におけるパターニング方法 |
| JP4903198B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2012-03-28 | ソシエテ・ナシオナル・デ・シュマン・ドゥ・フェル・フランセ | 鉄道車両の金属構造体のメンテナンス方法 |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP61295248A patent/JPS63147374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05506542A (ja) * | 1990-04-30 | 1993-09-22 | ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド | エピタキシャルリフトオフ工程におけるパターニング方法 |
| JP4903198B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2012-03-28 | ソシエテ・ナシオナル・デ・シュマン・ドゥ・フェル・フランセ | 鉄道車両の金属構造体のメンテナンス方法 |
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