JPS63204773A

JPS63204773A - 光起電力装置の製造方法

Info

Publication number: JPS63204773A
Application number: JP62038252A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Inoue; 浩井上; Yasuo Kishi; 岸　靖雄
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-24

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。

Description

【発明の詳細な説明】げ）産業上の利用分野本発明は入射光の一部を透過せしめる光起電力装−〇央
遣方法に関する。

（ロ）従来の技術光エネルギー七べ気エネルギーにに侯する光起電力装置
、所謂太陽−准にるりて、アモルファスシリコンそ生体
としたアモルファス太陽心電は大面積化が谷易なこと、
低コスト化が可能なことなどの時徴勿愕つことから、将
来の電力用太陽電池として非常に有望視されている。埃
在は、民生用機器への応用の延長として独立電源への凹
側が試みらルているが、その中で目動車用の電源又バッ
テリーの光菟用への応用が行わ１始めている（特開昭５
８−５０７８２号公報、及び／又は特開昭５８−５２８
８４号公報参照）。このよりに自動車用として太陽′＠
ａｉ使用する場合Ｋに車体の窓カラスやサンルーフに太
陽鴫ａｔ−取付Ｃするのが通常でるるか、この方法にｚ
ｎは窓ｆサンルーフは不透明となり、視界が悪く運転に
支障をきたす恐ｎもるる。したがってこのような欠点を
なく丁次めに太陽礒亀に、数多くの穴を穿ったシースル
ー型の太陽４池が本願出願人により考案され、夾ＩＩＩ
Ｉ昭６１−８７３５２号として出願さｎている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点不発８１１は斯るシースルー型の光起磁力装置ｔを、従
来の光起゛峨力！ｌｋと比較して大幅な製造工程数の増
加を招くことなく、シかも有効光電変換領域の面積上不
必要に減じることなく友造する方法を提供するものでる
る。

に）問題点ｔｓ弐するための手段本発明製造方法は上記問題点を解決アベく、透光性基板
の絶縁表面の複数の光電変換領域毎に分割配置された透
光性第１電極膜七含んで前記基板の絶縁表面に半導体膜
を配置する工程と、この半導体ｇｒ複数の光ｉｉｔ変換
領域毎に分割することなく当該半導体膜表面を選択的に
マスクで榎い該マスクから露出した半導体膜上に部分的
に第２１！極膜を形成する工程と、前記第２電極展から
露出した半導体膜部分ｔ−当該第２電極膜ｔマスクとし
て除去し入射光の−ｓｔ−透過せしめる透過ｓｔ−形成
する工程とｓ　１ｉｔｒ！Ｉピ第ｌ罐極換の隣接間隔部
近傍に２いて半導体膜及び第２磁極換の積層体部分にエ
ネルギビームを照射して照射部分の前記積層体部分を除
去し第１゛峨極換、半導体膜及び！２磁極展の積層体か
らなる光１！変換領域毎に分離する工程と、前記半導体
膜及び第２１ｔ＆展の分離部と近接する第１′４Ｅ極換
の隣接間隔部との間に位置する半導体膜及び第２′＠極
換の積層体部分にエネルギビームを照射して照射部分の
前記横ｌ一体部分を溶融し当該溶融物七弁して隣接する
光電変換領域の第１４を極膜と琳２（極膜を磁気的に結
合する工程と、七含むことで特徴とする。

Ｏｆ３作　用上述の如く光電変換領域毎の分離及び隣接光電変換領域
の磁気的結合をエネルギビームの照射に１Ｖ厖丁ことに
工つて、これら分１ｍ部及び結合部の微細加工を実現し
、入射光の一部勿透過せしめる透過ｓｔ″マスクグｃ７
−２ス′ｔ″利用することによって、夷造工程の簡略化
を崗る。

（へ）笑施例以下第１図乃至４７図七番照して、木兄明光起磁力装置
の製造方法の一英厖例につき各工程別に瞠述する。

第１図の工程では、厚さ１ＩＩｅ〜５−１面積１゜６ａ
Ｘ１０傷〜５０国×５０鋼程度の透明なガラス等の絶縁
材料からなる基板（υ上全面に、厚さ約２０００Ａ〜５
０００Ａの酸化錫（ＳａＯ２）、酸化インジクム錫（Ｉ
ＴＯ）に代表される透光性導電酸化物（ＴＣＯ）の単層
型或いはそれらのｆｉｔ層型の透明磁極膜が被着さルた
後、隣接間隔部（ａｂ）がレーザビーム（ＬＢ）の照射
ＶＣより除去さルて、閲別の受光面電極としての講ｌ磁
極膜（２ａ）＜２ｂ）・・・が分離形成さｎる。使用さ
れるレーザｆｉ、直は基板（ＩＪにほとんど吸収される
ことのない放炎が２１４当てろり、上記ガラスに対して
は０．３５μｍ〜２．５μｍの改良のパルス出力型が好
ましい。斯る好適な笑Ｓ例は、波長約１．０６μｍ、エ
ネルギ密［１３Ｊ／ａｄ、パルス繰返しｎｉ数３ＫＨｚ
のＱスインを付きＮｄ：ＹＡＧレーザであり、隣接間隔
部（＆ｂ］の間Ｆ４は約５０〜４００　ｆｉｍｌｃ８５
ｉさｎる。

第２図の工程では、先の工程で分割配置されたＮｌ菟極
ｇ（２！Ｌ）（２ｂＪ・・・の−万の隣接間隔部（ａｂ
）・・・の近傍に偏って該隣接間隔部（ａｂ）・・・に
近い側から導゛磁部材（３ａｂ）・・・及び絶縁部材（
４ａｂ　）・・・が各々１本づつ平行に帯状に形成ざｎ
る。例えば上紀導砿部材（３ａｂ）・・・は銀（Ａ）２
ペーストやその他の金属ペーストをスクリーン印刷手法
にエフ高さ約１０〜２０）Ａｍ、幅約１００〜１５０μ
ｍにバターニングされた後、約５５０℃の＠嵐にて焼成
される。また絶縁部材（４ａｂ）・・・とじては後工程
で形成され半導体光活性！−として動作する非晶質半導
体膜に拡散した９することのない材料、例えば二酸化シ
リコン（ＳｉＯｚ）粉末上ペースト状にした５ｉＯｚペ
ーストやその他の無機材料が選択さｎ、上ｇピＡｙペー
ストと同僚スクリーン印刷手法によＶ所定の箇＆に高さ
約１０〜２０ｐｍ、幅約１００〜１５０μｍにバターニ
ングさｎ、これも同様に約５５０℃の温度にて焼成され
る。

この様にＡｙペーストの焼成温度と８１０２ペーストの
焼成温度とが等しい場合、両者の焼成は基本的にα同一
に行なわれる。然し、両者を同一に焼成するに際しては
、両者を陶時にスクリーン印刷できないたりに、先ずＡ
２ペースト或いに５ｉＯｚペーストのスクリーン印刷を
行ない、次にこのペーストに対し予備焼成或は予備乾燥
を施した後、残りのＥ３　ｉ０ｚペースト或いはｋｙペ
ーストをスクリーン印刷する必要がめる。

第３図の工程では、各第１電極ｄ（２ＪＬ）（２ｂ）・
・・、上配導゛＠部材（３ａｂ）・・・及び絶縁部材（
４ａｂ）（４ｂｅ）・・・の表面を含んで基板（１）上
のほぼ全面に光１に変換に有効に寄与する厚さ４０００
Ａ〜７０００人の非晶質シリコン（ａ−８ｔ）等の非晶
質半導体層（５）がモノシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン
（Ｓｉ２ｅ６）、四弗化シリコン（ＳｉＦ２）、モノフ
ロロシラン（ＳｉＨ３Ｆ）等のシリコン化合物ガスを生
ガスとし適宜価電子ｆｌｉｌＪ−用のジボラン（ＢｚＨ
６）、ホスフィン（ＰＨ５）のドーピングガスが添／Ｊ
ｌｌされた反応ガス中でのプラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ
法により形成される。

斯る半導体ＪＩｇ（５Ｊは上記Ｂ２Ｈ６やＰＨ５の添加
にエフその内部に膜面に平行なｐｌｎ接合を含み、従り
てＬり具体的には、上記シリコン化合物ガスに８２Ｍ６
、更ＩＣはメタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ４）等の
水素化炭素ガスの添加にエフプラズマＣＶＤ法や光ＣＶ
Ｄ法によりｐ型の非晶質シリコンカーバイド（ａ−８ｉ
Ｃ）が被着され、欠いで１型（ノンドー１）のａ−８１
及びｎ型のａ−８ｌ或いは微結晶シリコン（μｃ−８ｔ
）が順次槓層被漬される。

尚、半導体光活性１−として動作する半導体は上ｇＱ　
ａ　−Ｓ　ｉ系の半導体に限らず硫化カドミウム（Ｃｄ
Ｓ）、テ／ｌ／／ｌ／化カドミクＡ（ＣｄＴｅ　）、セ
レン（８６）等の膜状半導体であっても良いが、工業的
Ｋｕ上、１（：ａ−８ｔ、ａ−８ｉＣ％更には非晶質シ
リコンゲルマニクム（＆−８ｉＧｅ　）、非晶質シリコ
ン錫（ａ−３ｉＳｎ）寺に代表されるａ−ｓｉ系半導体
が好ましい。

第４図の工程では、半導体膜（５）表面の被層してにな
らない箇所、即ち、入射光の一部を透過せしめる透過部
形成予定箇／ｙｒ（Ｌ−マスクで選択的に覆い、該マス
ク力為らｇ出した半導体膜（５）上に１００ＯＡ〜４０
０ＯＡ程藏の厚さのアルミニクム単層構造、或いは譲ア
ルξニクムにチタン（Ｔｉ）又はｔタン銀合盆（ＴｉＡ
ｇＪｔ−積層した二層構造、更にば斯る金属の単層或い
は二層構造と半導体ｄｔ５Ｊとの界面にＴＣＯｔ−配挿
した二層或いは三層構造の裏面ｌｉ！極としての第２′
＠億農（６〕が短冊状に部分的に被層される。この工程
により、半導体ｇ（５）が形成さｎた直後、この半導体
膜（５）を分割することなくその全血に第２′＠極裏［
６７が被層さｎる次め、該半導体Ａ（５）面上にほこり
が付層すること、スクライプ時の飛散物の再付ＭＴるこ
とによるシート抵抗の増大を防ぐことができ、さらに半
導体ｄ　ｔ５Ｊの酸化′ｇ！、Ａ中の湿気などに↓る膜
特性の劣化を防ぐことができる。

帛５図の工程でに、第２゛電極膜（６７に扱われること
なく露出した半導体膜部分＋ｂｉｔ５ｉ・・・（第４図
参照〕が当該第２４極換（６ＪｋマスクとしてＣＦ４を
エツチングガスとするプラズマエツチングにより除去さ
ｎる。斯る半導体ＪＢｆｆｌｉ分ｎ５（哨・・・の除去
の結果、除去部分に透光性の第１′峨極膜（２＆）（２
ｂ）・・・が部分的に露出する。

第６図の最終工程では、４電部材（３ａｂ）・・・及び
ｆＩ８縁部柱部材ａｂ）・・・の表面上に位置する非晶
質半導体膜ｔ５Ｊ及び第２電極換（６）の積層体部分に
この横ｌ一体部分の表面側から第１．第２のレーザビー
ム（ＬＢｌ）（ＬＢｚ）が照射される。導電部材（ａａ
ｂ）・・・上の槓ノ一体部分に照射される第１のレーザ
ビーム（ＬＢｔ）は、斯る積層体部分子溶融するに足り
るエネルギ′ｆＥ度を備えることに工って、上記積層体
音浴融し、その溶融により発生した溶融物、即ちシリサ
イド合釡は周囲の非晶質半纏体膜（５ｊｔ貞通した形で
その直下に位置する導′一部材（３ａｂ）・・・と当接
する。この導電部材（３８ｂ）・・・ｔ１１１ｙペース
トやその他の金層ペースト七焼結せしめた謔属でめるた
めに下層の第１磁極換（２ｂ片・・ニジも金Ｍ４七含む
溶融物との接ｉｔ性が強く、また厚み（高さ）も十分に
大きい（高い〕ので第１のレーザビーム（ＬＢｊ）によ
るダメージを破ることもなくなる。

裏方、？３縁部材（４ａｂ）・・・上の積層体。５分に
照射さｎる累２のレーザビーム（ＬＢ２　）は、斯る積
層体部分ｔｉ去するに足９る十分な二羊ルギ蜜Ｃｔ備え
ている。即ち、第２のレーザビーム（ＬＢ、ｚ）が照射
さｎる積層体部分は複数の光電変換領域（７ａ）（７ｂ
）・・・に跨りて一様に遅なりた非晶質半導体編（５）
及び第２電極換（６）の積層体を上記各頭載（７ａＪ（
７ｂ）・・・毎に分割せんがために除去さルる一所でめ
ジ、多少大きなエネルギ督度全待ったとしても上記槓ノ
一体部分の直下には厚み（高さ）が十分なＩＩ８縁部柱
部材ａｂ）・・・が存在する結果、斯るＭ！３縁部材（
４ａｂ）・・・の表面を僅力島に除去するだ（すでろり
、丁）−への第２レーザビーム（ＬＢ２）の到達は阻止
さｎる。この第２のレーザビーム（ＬＢ２）の照射１ｃ
工って、上記槓ノ一体七−気的に且つ物理的に分離する
分離溝（８ａｂ）・・・が形成される・斯る工羊ルギ督藏の！Ａなる第１・第２のレーザビーム
（ＬＢｌ）（ＬＢｚ）ｉ同一のレーザ装置音用いた作成
方法としては、レーザビーム（ＬＢｚ）（ＬＢｚ）のス
ポット径？副整するフォーカス位置の変化ｆアッテネー
タにより簡単に行なうことができると共に、レーザ装置
が十分な出力を備えるならば１本のレーザビーム七２本
のレーザビーム（ＬＢｔ）（ＬＢＨ）に分割するビーム
スグリツタ上用いることもでき、この場合、レーザビー
ムの足丘回故金１４と減縮することができる。

この様にして、第２植極＃（６ａ）・・・と第１磁極膜
（２ｂ］・・・との４気的接続工程と実質的に同一工程
にエフ、非晶貞半導体膜（５）と第２電極換（６）との
不用な部分・・・智除云しそれら？分離する分離溝Ｃ８
＆ｂ）が形成さｎて個別の各第２電極膜（６１１）（６
ｂ）・・・が分割配置さルる。その結果、相隣り合う光
電変換領域（７ＪＬ）（７ｂ）・・・の第２心極換（６
ａ）−・・とｊＢ　１　’Ｑ極ｉ（２ｂ　）　　（２（
り・・・は上記分離溝（６ａｂ）・・・より第２磁極展
（６ａ）（６ｂ）・・・の隣接間隔部（ａｂ）・・・に
近い側ＶＣ於いて結合し、上記光′硫変換領域（７１（
７ｂ）・・・は導゛峨部材（３ａｂ）・・・を介して電
気的に直列接続される。

このＬすにして製造さｎた光起磁力装ｆは第７図の部分
的側断面図のＬつに、各光゛磁変換領域（７ａ）（７ｂ
）・・・Ｋは入射光の一部き透過するための多数のスト
ライプ状透過部（９ハ９）・・・が簡単なマスクグロセ
ス勿利用して形成ざルている。殊に、透過部（９バ９）
・・・は入射光の一部を透過せしめるためのものである
ので、同じ無効領域でろる上述の如き導電部材（３ａｂ
）・・・に対する結合部の１うな微細ガロエ金必安とし
ない。しかも、上記透過部（９）（９）・・・ｌ／（は
第２磁極のみならず半導体膜も存在しないので、斯る透
過ｓ（９ハ９）・・・を透過して背面に到達する入射光
の一部にＮ色のない自然光となる。

（トノ発明の効果不発明光起磁力装置の製造方法は以上の説明から明らか
な如く、光゛磁変換領域毎の分離及び隣接光゛磁変換領
域の電気的結合金エネルギビームの照射にＬり流子こと
に工つて、こｎら分離部及び結合部の微ａ卯工を実現す
ると共にｔ入射光の一部を透過セしめる透過部上マスク
グロセス全利用することによって、製造工程の開路化を
図りたので、シースルー型の光起電力装置と碓も従来の
光起電力裟にと比較し１大幅な製造工程数の増加を招く
ことなく、シかも有効光電変換領域の面積を不必要ＶＣ
減じることなく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明光起電力装置の製造万云の一
実施例を工程別に示し、第１−乃至第６図に安部を破断
した斜視図、第７図は側面断面図、を夫々示している。ｔｌＪ・・・基板、（２＆　）　（２ｂ　ン・ｍｌ’磁
極膜、（５Ｊ・・・半導体膜、（６）（ｅｌｆ（６ｂ）
・・・第２電極腹、（７ａ）（７ｂ）・・・光電変換領
域、（９）・・・透過部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性基板の絶縁表面の複数の光電変換領域毎に
分割配置された透光性第１電極膜を含んで前記基板の絶
縁表面に半導体膜を配置する工程と、この半導体膜を複
数の光電変換領域毎に分割することなく当該半導体膜表
面を選択的にマスクで覆い該マスクから露出した半導体
膜上に部分的に第２電極膜を形成する工程と、前記第２
電極膜から露出した半導体膜部分を当該第２電極膜をマ
スクとして除去し入射光の一部を透過せしめる透過部を
形成する工程と、前記第１電極膜の隣接間隔部近傍にお
いて半導体膜及び第２電極膜の積層体部分にエネルギビ
ームを照射して照射部分の前記積層体部分を除去し第１
電極膜、半導体膜及び第２電極膜の積層体からなる光電
変換領域毎に分離する工程と、前記半導体膜及び第２電
極膜の分離部と近接する第１電極膜の隣接間隔部との間
に位置する半導体膜及び第２電極膜の積層体部分にエネ
ルギビームを照射して照射部分の前記積層体部分を溶融
し当該溶融物を介して隣接する光電変換領域の第１電極
膜と第２電極膜を電気的に結合する工程と、を含むこと
を特徴とした光起電力装置の製造方法。