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JPH0831612B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
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JPH0831612B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents

光起電力装置の製造方法

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JPH0831612B2
JPH0831612B2 JP62119903A JP11990387A JPH0831612B2 JP H0831612 B2 JPH0831612 B2 JP H0831612B2 JP 62119903 A JP62119903 A JP 62119903A JP 11990387 A JP11990387 A JP 11990387A JP H0831612 B2 JPH0831612 B2 JP H0831612B2
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JP
Japan
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electrode
photoelectric conversion
paste
semiconductor film
photovoltaic device
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秀記 今井
直樹 広
宏 河田
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Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Denki Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は太陽光発電等に利用される光起電力装置の製
造方法に関する。
(ロ) 従来の技術 第1電極、半導体膜及び第2電極の積層体部分からな
る複数の光電変換素子をガラス等の基板の一主面に形成
し、それら光電変換素子を互いに電気的に直列接続せし
めた光起電力装置は、例えば米国特許第4,281,208号に
開示されていると共に、本願出願人により既に実用化さ
れている。更に、本願出願人は上記米国特許に開示され
た平板状の基板に代って、曲面表面を持つ和瓦状の基板
に上記光電変換素子を形成し、従来の屋根材としての和
瓦と互換性のある光起電力装置の開発も行ない、特願昭
58-139546号(特開昭60-31259号公報参照)として出願
している。
このような光起電力装置の製造における各光電変換素
子毎のパターニングは、ウエットプロセスを含むフォト
リソグラフィ手法からドライプロセスによるフォトリソ
グラフィ手法へ移行し、更には光起電力装置の大面積化
要求に対応すべくレーザビーム、電子ビーム、イオンビ
ーム等のエネルギビームを使用した手法へと移りつつあ
る。
斯るエネルギビームを使用したパターニングにおいて
留意すべきは、当該加工は本質的に熱加工であり、加工
せんとする膜部分の下に他の膜が存在しておれば、それ
に損傷を与えないことである。さもなければ、目的の膜
部分を焼き切った上、必要としない下の膜までも焼き切
ってしまったり、或いは焼き切らないまでも熱的なダメ
ージを与えてしまう。
特開昭62-33477号公報に開示された先行技術は、上記
エネルギビームの照射による膜の分離部分に、斯るエネ
ルギビームの照射による分離に先立ってエネルギビーム
の下層に位置する他の膜への到達を阻止する絶縁ペース
トからなる絶縁部分を配置することを提案している。斯
る絶縁ペーストからなる絶縁部材はエネルギビームを使
用したパターニングにおける下層の損傷に対して極めて
有効である。
然し乍ら、このように絶縁ペーストからなる絶縁部材
はエネルギビームを使用したパターニングに極めて有効
であるにも拘らず、当該絶縁部材は印刷手法によりパタ
ーニングされるために基板が上記特開昭62-33477号公報
のように平坦面でなければならず、和瓦の如き曲面を持
った基板に絶縁部材を印刷することはできない。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の如く和瓦の如き曲面を持った基板を使
用した光起電力装置の製造方法に、エネルギビームを使
用したパターニングに極めて有効な絶縁ペーストからな
る絶縁部材を用いることができない点を解決しようとす
るものである。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明光起電力装置の製造方法は上記問題点を解決す
るために、曲面を有する基板の複数の光電変換部分に跨
って被着される半導体膜を、各個別の光電変換素子毎に
エネルギビームの照射により分離するに先立って、上記
エネルギビームの照射により分離される分離部分に、エ
ネルギビームの下層に位置する第1電極への到達を阻止
する絶縁ペーストからなる絶縁部材を配置すべく、上記
ペーストを一旦平坦なフレキシブル部材に印刷し、その
後当該ペーストをフレキシブル部材の柔軟性を利用して
上記第1電極上における上記半導体膜の分離予定箇所に
転写したことを特徴とする。
(ホ) 作用 上述の如く絶縁ペーストを一旦平坦なフレキシブル部
材に印刷し、その後当該ペーストをフレキシブル部材の
柔軟性を利用して第1電極上における半導体膜の分離予
定箇所に転写することによって、上記絶縁ペーストから
なる絶縁部材は、半導体膜を各個別の光電変換素子毎に
分離すべく照射されるエネルギビームが下層に位置する
第1電極に到達するのを阻止する。
(ヘ) 実施例 以下第1図に示された和瓦状光起電力装置の製造に、
本発明光起電力装置の製造方法を適用した実施例につき
第2図乃至第8図を参照して工程順に詳述する。
和瓦状光起電力装置は、和瓦状の曲面を持つガラス製
の透光性基板(1)に、第2図乃至第8図の工程を経て
形成された第1電極としての透明電極膜(2a)(2b)
(2c)…、膜面にほぼ平行なpin接合等の半導体接合を
含む半導体膜(5a)(5b)(5c)…、及び第2電極とし
ての裏面電極膜(6a)(6b)(6c)…の積層体部分から
なる複数(本実施例では6素子)の短冊状光電変換素子
(7a)〜(7f)が稜線に対し垂直に交差する方向に並置
され、斯る光電変換素子(7a)〜(7f)は互いに相い隣
り合う隣接間隔部において電気的に直列接続されてい
る。
第2図及び第4図乃至第8図は第1図に於けるX−
X′線断面を示しており、基板(1)が曲面であると雖
も斯る断面は平坦面となっている。
第2図の工程では、ITO、SnO2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積層型の透明
電極膜が被着された後、隣接間隔部(ab)(bc)がレー
ザビーム(LB)の照射により除去されて、個別の各透明
電極膜(2a)(2b)(2c)…が分離形成される。
第3図の工程では、フレキシブル部材(10)例えばポ
リエステルフィルムの上に、導電部材(3ab)(3bc)…
及び絶縁部材(4ab)(4bc)…が各々1本づつ平行に帯
状に形成される。例えば上記導電部材(3ab)(3bc)…
は銀(Ag)ペーストやその他の金属ペーストをスクリー
ン印刷手法により高さ約10〜20μm、幅約100〜150μm
にパターニングされた後、乾燥させられる。その後、絶
縁部材(4ab)(4bc)…が形成される。絶縁部材(4a
b)(4bc)…としては後工程で形成され半導体光活性層
として動作する非晶質半導体膜に拡散したりすることの
ない材料、例えば二酸化シリコン(SiO2)粉末をペース
ト状にしたSiO2ペーストやその他の無機材料が選択さ
れ、上記Agペーストと同様スクリーン印刷手法により所
定の箇所に高さ約10〜20μm、幅約100〜150μmにパタ
ーニングされた後乾燥させられる。
第4図の工程ではフレキシブル部材(10)上に一旦印
刷形成された導電部材(3ab)(3bc)…と絶縁部材(4a
b)(4bc)…が、フレキシブル部材(10)の柔軟性を利
用して透明電極膜(2b)(2c)…上に転写される。即
ち、透明電極膜(2a)(2b)(2c)…の隣接間隔部(a
b)(bc)…の近傍に、導電部材(3ab)(3bc)…が上
記隣接間隔部(ab)(bc)…と平行になるように位置決
めされた後、当接せしめ加圧しながら約150℃5分間の
加熱処理が施される。これによって、導電部材(3ab)
(3bc)…、絶縁部材(4ab)(4bc)…が透明電極膜(2
b)(2c)…上に転写される。
第5図の工程では、フレキシブル部材(10)を剥離す
ると共に、基板(1)を加熱炉に収納し、約550°、1
〜2時間の加熱処理を施す。斯る加熱処理により、ペー
スト状の導電部材(3ab)(3bc)…及び絶縁部材(4a
b)(4bc)が焼成される。
第6図の工程では、各透明電極膜(2a)(2b)(2c)
…、上記導電部材(3ab)(3bc)…及び絶縁部材(4a
b)(4bc)…の表面を含んで基板(1)の上のほぼ全面
に光電変換に有効に寄与する厚さ4000Å〜7000Åの非晶
質シリコン(a−Si)等の非晶質半導体膜(5)がプラ
ズマCVD法や光CVD法により形成される。斯る半導体膜
(5)はB2H6やPH3の添加によりその内部に膜面に平行
なpin接合を含む。
尚、半導体光活性層として動作する半導体は上記a−
Si系の半導体に限らず硫化カドミウム(cds)、テルル
化カドミウム(cdTe)、セレン(Se)等の膜状半導体で
あっても良い。
第7図の工程では、半導体膜(5)及び透明電極膜
(2a)(2b)(2c)…の各露出部分を含んで基板(1)
上全面にAl、Ti、Ag、SnO2、ITO等の裏面電極膜(6)
が被着される。
第8図の最終工程では、導電部材(3ab)(3bc)…及
び絶縁部材(4ab)(4bc)…の表面上に位置する非晶質
半導体膜(5)及び裏面電極膜(6)の積層体部分にこ
の積層体部分の表面側から第1、第2のレーザビーム(L
B1)(LB2)が照射される。導電部材(3ab)(3bc)…上の
積層体部分に照射される第1のレーザビーム(LB1
は、斯る積層体部分を溶融するに足りるエネルギ密度を
備えることによって、上記積層体を溶融し、その溶融に
より発生した溶融物、即ちシリサイド合金は周囲の非晶
質半導体膜(5)を貫通した形でその直下に位置する導
電部材(3ab)(3bc)…と当接する。
一方、絶縁部材(4ab)(4bc)…上の積層体部分に照
射される第2のレーザビーム(LB2)は、斯る積層体部
分を除去するに足りる十分なエネルギ密度を備えてい
る。即ち、第2のレーザビーム(LB2)が照射される積
層体部分は複数の光電変換素子(7a)(7b)(7c)…に
跨って一様に連なった非晶質半導体膜(5)及び裏面電
極膜(6)の積層体を上記各素子(7a)(7b)(7c)…
毎に分割せんがために除去される箇所であり、この第2
のレーザビーム(LB2)の照射によって、上記積層体を
電気的に且つ物理的に分離する分離溝(8ab)(8bc)…
が形成される。
この様にして、裏面電極膜(6a)(6b)…と透明電極
膜(2b)(2c)…との電気的接続工程と実質的に同一工
程により、非晶質半導体膜(5)と裏面電極膜(6)と
の不用な部分…を除去しそれらを分離する分離溝(8a
b)(8bc)が形成されて個別の各裏面電極膜(6a)(6
b)(6c)…が分割配置される。その結果、相隣り合う
光電変換素子(7a)(7b)(7c)…の裏面電極膜(6a)
(6b)…と透明電極膜(2b)(2c)…は上記分離溝(8a
b)(8bc)…より裏面電極膜(6a)(6b)(6c)…の隣
接間隔部(ab)(bc)…に近い側に於いて結合し、上記
光電変換素子(7a)(7b)(7c)…は導電部材(3ab)
(3bc)…を介して電気的に直列接続される。
(ト) 発明の効果 本発明製造方法は以上の説明から明らかな如く、絶縁
ペーストは一旦平坦なフレキシブル部材に印刷され、そ
の後フレキシブル部材の柔軟性を利用して第1電極上に
おける半導体膜の分離予定箇所に転写されるので、半導
体膜を各個別の光電変換素子毎に分離すべく照射される
エネルギビームは、上記絶縁ペーストからなる絶縁部材
によって下層に位置する第1電極への到達は阻止され、
従って、エネルギビームを使用したパターニングを曲面
を持つ光起電力装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造方法により製造される和瓦状光起電
力装置の概略的斜視図、第2図乃至第8図は本発明製造
方法を工程順に示す断面図である。 (1)……基板、(2a)(2b)(2c)……透明電極膜、
(3ab)(3bc)……導電部材、(4ab)(4bc)……絶縁
部材、(5)……半導体膜、(6a)(6b)(6c)……裏
面電極膜、(7a)(7b)(7c)……光電変換素子、(1
0)……フレキシブル部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−31259(JP,A) 特開 昭62−33477(JP,A) 特開 昭59−155181(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1電極、半導体膜及び第2電極の積層体
    部分からなる複数の光電変換素子を基板の曲面に形成
    し、それら光電変換素子を互いに電気的に直列接続せし
    めた光起電力装置の製造方法であって、上記基板の複数
    の光電変換部分に跨って被着される半導体膜を、各個別
    の光電変換素子毎にエネルギビームの照射により分離す
    るに先立って、上記エネルギビームの照射により分離さ
    れる分離部分に、エネルギビームの下層に位置する第1
    電極への到達を阻止する絶縁ペーストからなる絶縁部材
    を配置すべく、上記ペーストを一旦平坦なフレキシブル
    部材に印刷し、その後当該ペーストをフレキシブル部材
    の柔軟性を利用して上記第1電極上における上記半導体
    膜の分離予定箇所に転写したことを特徴とする光起電力
    装置の製造方法。
JP62119903A 1987-05-15 1987-05-15 光起電力装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0831612B2 (ja)

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