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JPH065897A - Integrated photovoltaic device - Google Patents

Integrated photovoltaic device

Info

Publication number
JPH065897A
JPH065897A JP4164903A JP16490392A JPH065897A JP H065897 A JPH065897 A JP H065897A JP 4164903 A JP4164903 A JP 4164903A JP 16490392 A JP16490392 A JP 16490392A JP H065897 A JPH065897 A JP H065897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
electrode
photoelectric conversion
conversion element
semiconductor film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4164903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Noguchi
繁 能口
Hiroshi Iwata
浩志 岩多
Keiichi Sano
景一 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP4164903A priority Critical patent/JPH065897A/en
Publication of JPH065897A publication Critical patent/JPH065897A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a film at the end of a pattern in a laminated part from peeling off by disposing a metal oxide film between an amorphous semiconductor film and a highly reflective metal film and processing the oxide film by an energy beam. CONSTITUTION:First electrode films 2a and 2b are formed on one main surface of a transparent dielectric substrate 1. An amorphous semiconductor film 3 and a metal oxide film 4 are laminated, in that order, over the substrate so as to cover the electrode films, and an opening 9 is formed in one part of the laminate. A highly reflective metal film 5 and a second electrode film 6 are formed in that order on the substrate. Thus, a laminated body, consisting of the laminate that contains the amorphous semiconductor film 3 and the metal oxide film 4 and the laminate that contains the highly reflective metal film 5 and the second electrode film 6, is formed over the first electrodes 2a and 2b. The remaining main surface side of the substrate is exposed to an energy beam E.B. The metal oxide film 4 is formed between the highly reflective metal film 5 and the second electrode 6, whereby superior patterning can be effected without causing peeling at a contact surface between the amorphous semiconductor film and the highly reflective metal film at the end of a pattern.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する集積型光起電力装置に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an integrated photovoltaic device for converting light energy into electric energy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の地球環境保護に対する認識のたか
まりは、クリーンで無公害な光起電力装置の利用をこれ
まで以上に促進する大きな原動力となっている。
2. Description of the Related Art The recent recognition of global environment protection has become a major driving force for promoting the use of clean and pollution-free photovoltaic devices.

【0003】図6は、従来の集積型光起電力装置の素子
構造図で、本装置は一基板上に複数の光電変換素子が電
気的に直列接続となるように構成されている。図中の(6
1)は石英やガラス等からなる透光性絶縁基板、(62a)(62
b)…はその基板(61)上に複数個形成された酸化錫又は酸
化インジューム錫等からなる透明導電膜、(63a)(63b)…
は透明導電膜(62a)(62b)…上に形成された非晶質シリコ
ン等などからなる非晶質半導体膜で、本光起電力装置を
製造する際にエネルギービームによる熱吸収を効率よく
する機能を呈する。(64a)(64b)…は非晶質半導体膜(63
a)(63b)…上に被着形成された銀等からなる高反射金属
膜、(65a)(65b)…は高反射金属膜(64a)(64b)…上に形成
された酸化亜鉛(ZnO2)又はアルミニューム等からなる背
面電極、(66a)(66b)…は非晶質半導体などの半導体材料
からなる光活性層、(67a)(67b)…は本光起電力装置の光
入射側の電極となる透明導電膜からなる前面電極であ
る。その光活性層(66a)(66b)…としては、具体的には非
晶質シリコン等からなる半導体膜で例えば膜面に平行な
PIN接合を備えており、前面電極(67a)(67b)…から入
射した光は、その光活性層(66a)(66b)…で吸収された
後、光キャリアとして背面電極(65a)(65b)…及び前面電
極(67a)(67b)…を通じて外部に取り出される。
FIG. 6 is an element structure diagram of a conventional integrated photovoltaic device. This device is constructed such that a plurality of photoelectric conversion elements are electrically connected in series on one substrate. (6 in the figure
1) is a translucent insulating substrate made of quartz or glass, and (62a) (62a
b) ... is a transparent conductive film made of tin oxide, indium tin oxide or the like formed on the substrate (61), (63a) (63b) ...
Is an amorphous semiconductor film made of amorphous silicon or the like formed on the transparent conductive films (62a) (62b), etc., and efficiently absorbs heat by an energy beam when manufacturing the present photovoltaic device. Exhibit function. (64a) (64b) ... are amorphous semiconductor films (63
a) (63b) ... Highly reflective metal film made of silver or the like deposited on the upper surface, and (65a) (65b) ... Highly reflective metal film (64a) (64b) ... Zinc oxide (ZnO) formed thereon. 2 ) or a back electrode made of aluminum or the like, (66a) (66b) ... are photoactive layers made of a semiconductor material such as an amorphous semiconductor, and (67a) (67b) ... are light incident sides of the photovoltaic device. It is a front electrode made of a transparent conductive film serving as an electrode of. The photoactive layers (66a) (66b) ... are semiconductor films made of amorphous silicon or the like, and are provided with, for example, a PIN junction parallel to the film surface, and the front electrodes (67a) (67b) ... The light incident from is absorbed by the photoactive layers (66a), (66b), and then extracted as light carriers to the outside through the back electrodes (65a) (65b) and the front electrodes (67a) (67b). .

【0004】この光起電力装置では、光電変換素子(68
a)(68b)…が複数個、基板(61)表面に形成されており、
それらは相隣接する光電変換素子同士で電気的に直列接
続となるように構成されている。即ち、左側の光電変換
素子(68a)は、当該光電変換素子の前面電極(67a)を右隣
りの他の光電変換素子(68b)の背面電極(65b)と電気的に
連なった透明導電膜(62b)と結合するようにパターニン
グされている。
In this photovoltaic device, the photoelectric conversion element (68
a) (68b) ... are formed on the surface of the substrate (61),
The photoelectric conversion elements adjacent to each other are electrically connected in series. That is, the photoelectric conversion element (68a) on the left side is a transparent conductive film in which the front electrode (67a) of the photoelectric conversion element is electrically connected to the back electrode (65b) of the other photoelectric conversion element (68b) on the right. It has been patterned to bond with 62b).

【0005】この様に一基板上に複数の光電変換素子が
電気的に直列接続となるようにパターン形成され、一基
板から高い電圧を取り出すことができる光起電力装置を
一般に集積型光起電力装置と称されている。この集積型
光起電力装置については、例えば特開昭60−3018
4号などに詳細に記載されている。
In this way, a photovoltaic device in which a plurality of photoelectric conversion elements are formed in a pattern so as to be electrically connected in series on one substrate and a high voltage can be taken out from one substrate is generally an integrated photovoltaic device. It is called a device. This integrated photovoltaic device is disclosed, for example, in JP-A-60-3018.
No. 4 and the like are described in detail.

【0006】図7は、前記従来例光起電力装置の製造方
法を説明するための素子構造断面図である。同図(a)
に示す第1工程では、透光性絶縁基板(61)上の一主面上
に酸化錫膜等からなる透明導電膜(62a)(62b)…を複数の
領域にわたって形成する。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an element structure for explaining a method for manufacturing the conventional photovoltaic device. The same figure (a)
In the first step shown in (1), transparent conductive films (62a) (62b) made of a tin oxide film or the like are formed over a plurality of regions on one main surface of the translucent insulating substrate (61).

【0007】次に、同図(b)に示される第2工程で
は、上記主面に透明導電膜(62a)(62b)…を覆うように非
晶質シリコン等からなる非晶質半導体膜(63)を形成した
後、透明導電膜(62a)(62b)…上に位置する非晶質半導体
膜の一部に開口部(69)を設ける。本開口部(69)は、後工
程で形成される背面電極(65a)(65b)…と、透明導電膜(6
2a)(62b)…との電気結合を確保するために設けている。
Next, in a second step shown in FIG. 2B, an amorphous semiconductor film (amorphous semiconductor film) made of amorphous silicon or the like is formed on the main surface so as to cover the transparent conductive films (62a) (62b). After forming 63), an opening (69) is provided in a part of the amorphous semiconductor film located above the transparent conductive films (62a) (62b). The openings (69) are formed by back electrodes (65a) (65b) ...
It is provided to ensure electrical connection with 2a) (62b).

【0008】そして、次に同図(c)に示される第3工
程では、高反射金属膜(64)と背面電極(65)…とを順次、
上記開口部(69)をも覆うように非晶質半導体膜(63)…上
に積層する。
Then, in a third step shown in FIG. 3C, the high reflection metal film (64) and the back electrode (65) ...
It is laminated on the amorphous semiconductor film (63) so as to cover the opening (69) as well.

【0009】同図(d)に示される第4工程では、各光
電変換素子の隣接間隔部近傍に相当する透明導電膜(62
a)(62b)…上であって非晶質半導体膜(63)と高反射金属
膜(64)と背面電極(65)の積層部分を少なくとも照射する
ように、上記基板(61)の他主面側からエネルギービーム
(E.B.)を照射する。これにより、透明導電膜(62a)(62b)
…の各々の一部は露出することとなる。
In the fourth step shown in FIG. 2D, the transparent conductive film (62) corresponding to the vicinity of the adjacent space between the photoelectric conversion elements is formed.
a) (62b) ... At least the laminated portion of the amorphous semiconductor film (63), the highly reflective metal film (64) and the back electrode (65) is irradiated with at least the other main part of the substrate (61). Energy beam from the surface side
Irradiate (EB). Thereby, the transparent conductive film (62a) (62b)
A part of each of ... Will be exposed.

【0010】尚、本工程で透明導電膜(62a)(62b)…上の
背面電極(65)…等の一部をエネルギービームにより除去
する理由は、斯る除去により露出した透明導電膜(62a)
(62b)…上に後工程で形成される半導体膜(66)や、各光
電変換素子間での前面電極(67a)(67b)…等をやはりエネ
ルギービームの照射により除去することから、そのビー
ムの走行路を確保するためである。
Incidentally, the reason for removing a part of the back electrodes (65), etc. on the transparent conductive films (62a) (62b) ... With an energy beam in this step is that the transparent conductive films (62a) exposed by such removal are removed. )
(62b) ... Because the semiconductor film (66) formed in a later step and the front electrodes (67a) (67b) between the photoelectric conversion elements are also removed by irradiation with the energy beam, the beam This is to secure the traveling path of.

【0011】次に、同図(e)に示す第5工程では、基
板(61)の主面全体に亘って半導体膜(66)を形成するとと
もに、その隣接間隔部近傍の透明導電膜(62a)(62b)…上
における半導体膜(66)を他主面側からのエネルギービー
ム(E.B.)の照射により除去する。この除去により前述し
た集積型構造とするための透明導電膜(62a)(62b)…との
接続のための開口部(70)ができる。
Next, in a fifth step shown in FIG. 3E, the semiconductor film 66 is formed over the entire main surface of the substrate 61, and the transparent conductive film 62a in the vicinity of the adjacent space is formed. (62b) ... The semiconductor film (66) thereon is removed by irradiation with an energy beam (EB) from the other main surface side. By this removal, an opening (70) for connection with the transparent conductive films (62a) (62b) ... for forming the integrated structure described above is formed.

【0012】次に同図(f)に示す第6工程では、前面
電極を形成するとともに、上記開口部(70)近傍であって
透明導電膜(62a)(62b)…上の、前面電極と半導体膜(66)
の積層体の部分にエネルギービーム(E.B.)を照射するこ
とによってこの積層体を分割する。これにより前面電極
は光電変換素子毎に分割され((67a)(67b)…)、光起電
力装置が完成する。
Next, in the sixth step shown in FIG. 3F, the front electrode is formed and the front electrode is formed on the transparent conductive films (62a) (62b) in the vicinity of the opening (70). Semiconductor film (66)
This laminated body is divided by irradiating the portion of the laminated body of (1) with an energy beam (EB). As a result, the front electrode is divided for each photoelectric conversion element ((67a) (67b) ...), and the photovoltaic device is completed.

【0013】斯る光起電力装置を構成する幾つかの膜の
主な機能を説明すると、まず高反射金属膜(64a)(64b)…
は通常それ自体良導電性を有するものを材料とすること
から電極としての機能も有するが、本来の主たる機能
は、前面電極(67a)(67b)…を経て光活性層(66a)(66b)…
を通過したものの未だ吸収されなかった光をこの高反射
金属膜(64a)(64b)…の表面で反射させ再度その光活性層
内にその光を導くことにある。従って、この高反射金属
膜(64a)(64b)…を使用することで、この光起電力装置に
入射した光はより有効に利用されることとなり変換効率
の向上が実現できる。
The main functions of some films constituting such a photovoltaic device will be described. First, the highly reflective metal films (64a) (64b) ...
Has a function as an electrode because it is usually made of a material having good conductivity, but its main function is to use the photoactive layers (66a) (66b) via the front electrodes (67a) (67b). …
The light which has passed through but has not yet been absorbed is reflected on the surface of the highly reflective metal films (64a) (64b) ..., and again guided into the photoactive layer. Therefore, by using the highly reflective metal films (64a) (64b) ..., the light incident on the photovoltaic device can be more effectively used, and the conversion efficiency can be improved.

【0014】非晶質半導体膜(63a)(63b)…の機能は、前
述した第4工程(図7(d))で透明導電膜(62a)(62b)
…上に在る高反射金属膜(64a)(64b)…と背面電極(65a)
(65b)…とを各光電変換素子毎に分割し易くするための
ものである。即ち、この分割には、エネルギービームの
照射により行うが、一般に透明導電膜上に被着された金
属膜ではエネルギービームを十分吸収することができ
ず、その結果上記透明導電膜(62a)(62b)…の表面には、
多くのこれら金属膜等の残留物が残ってしまう。そこ
で、エネルギービームの熱を効率よく吸収し得る非晶質
半導体膜(63a)(63b)…を金属膜からなる高反射金属膜(6
4a)(64b)…や背面電極(65a)(65b)…と被着形成させてお
くことで、これら金属膜(64a)(64b)…や背面電極(65a)
(65b)…は、エネルギービームの熱を効率よく吸収した
非晶質半導体膜(63a)(63b)…からその熱を熱伝導により
得ることができ、引いてはその非晶質半導体膜と共に爆
発的に溶融除去されることとなる。
The functions of the amorphous semiconductor films (63a) (63b) ... Are the transparent conductive films (62a) (62b) in the above-mentioned fourth step (FIG. 7D).
… Highly reflective metal film (64a) (64b) on top and back electrode (65a)
(65b) ... are to be easily divided for each photoelectric conversion element. That is, this division is performed by irradiation with an energy beam, but generally, the metal film deposited on the transparent conductive film cannot sufficiently absorb the energy beam, and as a result, the transparent conductive film (62a) (62b). )… On the surface
Many residues such as these metal films remain. Therefore, the amorphous semiconductor films (63a) (63b), which can efficiently absorb the heat of the energy beam, are highly reflective metal films (6
4a) (64b) ... and back electrodes (65a) (65b) ... are adhered to these metal films (64a) (64b) ... and back electrodes (65a)
(65b) ... can obtain the heat by heat conduction from the amorphous semiconductor film (63a) (63b), which has efficiently absorbed the heat of the energy beam, and then explodes together with the amorphous semiconductor film. It will be melted and removed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来例光
起電力装置にあっては、変換効率の向上のための高反射
金属膜(64a)(64b)…の利用と、金属膜の加工を容易とす
るための非晶質半導体膜(63a)(63b)…の利用は構造上不
可欠なものである。
As described above, in the conventional photovoltaic device, the use of the highly reflective metal films (64a) (64b) ... for improving the conversion efficiency and the processing of the metal film. The use of the amorphous semiconductor films (63a) (63b) ... for facilitating the process is indispensable structurally.

【0016】然し乍ら、これらは共に不可欠な材料であ
るものの、これら膜自体を相互に被着形成させエネルギ
ービームによるパターン加工を行ったならば、加工後の
残されたパターンの端部に於てこの高反射金属膜と非晶
質半導体膜との剥離が生じてしまい製造面での問題とな
ることがある。
However, although these are both indispensable materials, if these films themselves are adhered to each other and pattern processing is performed by an energy beam, this pattern is left at the end of the pattern left after processing. The peeling between the highly reflective metal film and the amorphous semiconductor film may occur, which may cause a problem in manufacturing.

【0017】この状態を示したのが図6(b)で、これ
は同図(a)の円内の拡大断面図である。同図における
ように高反射金属膜(64b)と非晶質半導体膜(63b)との接
触界面で剥離が生じると、後工程で形成される半導体膜
による成膜が良好に行えず、図示のような空洞(ア)が
生じる等の弊害をもたらす。
This state is shown in FIG. 6 (b), which is an enlarged sectional view in the circle of FIG. 6 (a). When peeling occurs at the contact interface between the high-reflection metal film (64b) and the amorphous semiconductor film (63b) as shown in the figure, the film formation by the semiconductor film formed in the subsequent step cannot be performed well, and This brings about an adverse effect such as the generation of such a cavity (a).

【0018】このような不都合があるにも拘わらずこの
非晶質半導体膜(63b)と高反射金属膜(64b)とが被着形成
される理由は、これら膜がともに背面電極と関連する機
能を有することから、いずれもこの背面電極と構造上近
接した箇所に配置する必要があるからである。つまり高
反射金属膜(64a)…は、背面電極(65a)…では不十分な、
光反射を補完すべく使用するものであり、一方非晶質半
導体膜は、背面電極が金属膜である場合や、やはり金属
膜であるこの背面電極に被着形成されている高反射金属
膜をエネルギービームによる加工を行う際の工程を容易
とするために設けられているものだからである。
Despite such inconvenience, the reason why the amorphous semiconductor film (63b) and the highly reflective metal film (64b) are adhered and formed is that both films have a function related to the back electrode. This is because all of them have to be arranged at a location structurally close to the back electrode. In other words, the highly reflective metal film (64a) ... is not enough for the back electrode (65a).
The amorphous semiconductor film is used to complement the light reflection. On the other hand, the amorphous semiconductor film is formed of a highly reflective metal film formed on the back electrode which is also a metal film when the back electrode is a metal film. This is because it is provided in order to facilitate the process when performing processing with the energy beam.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、基板の一主面上の複数の領域に、第1電極膜、非
晶質半導体膜、金属酸化膜、高反射金属膜、第2電極
膜、半導体膜及び第3電極膜をこの順序で積層した光電
変換素子を分割配置し、それら光電変換素子をその素子
間の隣接間隔部で、隣接する一方の光電変換素子の第3
電極膜と他方の光電変換素子の第1電極膜とを直列接続
せしめた集積型光起電力装置であって、複数に分割され
た第1電極膜と、上記第1電極膜上に形成され、且つそ
の一部に開口部を有する、上記非晶質半導体膜と上記金
属酸化膜との積層体と、上記開口部をも覆うように上記
積層体上に形成されているとともに、エネルギービーム
の照射により該積層体と共に分割されている、上記高反
射金属膜と上記第2電極膜との積層体と、隣接した一方
の光電変換素子の第2電極膜上から、他方の光電変換素
子の第1電極膜上にまで延在するように積層されている
とともに、上記他方の光電変換素子の第1電極膜上に於
けるエネルギービームの照射により分割されている半導
体膜と、上記半導体膜上に積層され、該半導体膜と連な
って上記エネルギービームの照射により露出せしめられ
た上記他方の光電変換素子の第1電極膜にまで延在し該
第1電極膜と結合するとともに、その結合近傍に位置す
る上記他方の光電変換素子の第1電極膜上に於けるエネ
ルギービームの照射により上記半導体膜とともに分割さ
れている第3電極膜と、を備えていることにあり、また
本発明光起電力装置の特徴としては、複数に分割された
第1電極膜上に形成されるその一部に開口部を有する膜
として非晶質半導体膜を用い、その開口部をも覆うよう
にその非晶質半導体膜上に形成され、且つエネルギービ
ームの照射によりその非晶質半導体膜とともに分割され
る積層体として、上記金属酸化膜、上記高反射金属膜そ
して上記第2電極膜としたことにあり、更に上記非晶質
半導体膜の膜中含有水素量が、上記第1電極膜側よりも
上記高反射金属膜側の方を高濃度としたことにある。
A feature of the present invention is that a plurality of regions on one main surface of a substrate are provided with a first electrode film, an amorphous semiconductor film, a metal oxide film, a highly reflective metal film, A photoelectric conversion element, in which a second electrode film, a semiconductor film, and a third electrode film are laminated in this order, is divided and arranged, and the photoelectric conversion elements are arranged at an adjacent interval between the elements so that the third photoelectric conversion element is adjacent to the third photoelectric conversion element.
An integrated photovoltaic device in which an electrode film and a first electrode film of the other photoelectric conversion element are connected in series, wherein the first electrode film is divided into a plurality of parts, and is formed on the first electrode film, Further, a laminated body of the amorphous semiconductor film and the metal oxide film, which has an opening in a part thereof, is formed on the laminated body so as to also cover the opening, and an energy beam is irradiated. From the second electrode film of the adjacent photoelectric conversion element to the first photoelectric conversion element of the other photoelectric conversion element, which is divided together with the laminated body by the laminated body of the highly reflective metal film and the second electrode film. A semiconductor film that is laminated so as to extend up to the electrode film and is divided by irradiation of an energy beam on the first electrode film of the other photoelectric conversion element, and a semiconductor film that is laminated on the semiconductor film And is connected to the semiconductor film to generate the energy. The first electrode of the other photoelectric conversion element that extends to the first electrode film of the other photoelectric conversion element that is exposed by the irradiation of the beam and that is coupled to the first electrode film and that is located in the vicinity of the coupling. A third electrode film which is divided together with the semiconductor film by irradiation of an energy beam on the film, and a characteristic of the photovoltaic device of the present invention is that it is divided into a plurality of parts. An amorphous semiconductor film is used as a film having an opening partly formed on one electrode film, and is formed on the amorphous semiconductor film so as to also cover the opening part and is irradiated with an energy beam. The metal oxide film, the highly reflective metal film, and the second electrode film are formed as a laminated body divided by the amorphous semiconductor film by the method described above. But above Than first electrode film side lies in the high concentration towards the high reflective metal film side.

【0020】[0020]

【作用】本発明集積型光起電力装置では、非晶質半導体
膜と高反射金属膜との間に金属酸化膜を配置し、斯る積
層状態でエネルギービームによる加工を施すものである
ことから、加工後に残されたそれら積層部のパターン端
部には、従来の如き膜剥離等の現象を生じない。
In the integrated photovoltaic device of the present invention, the metal oxide film is arranged between the amorphous semiconductor film and the highly reflective metal film, and the processing with the energy beam is performed in such a laminated state. In the pattern end portions of the laminated portions left after processing, there is no phenomenon such as film peeling as in the conventional case.

【0021】これは、金属酸化膜が上記非晶質半導体膜
や高反射金属膜のいずれに対しても密着性がよいからで
ある。
This is because the metal oxide film has good adhesion to both the amorphous semiconductor film and the highly reflective metal film.

【0022】又、本発明集積型光起電力装置では、エネ
ルギービームによる熱吸収を効率的に行う上記非晶質半
導体膜として、該非晶質半導体膜の上記高反射金属膜側
の水素含有量が、上記非晶質半導体膜の下地である第1
電極膜側のそれよりも多くしたことにより、エネルギー
ビームによる加工の際にその非晶質半導体膜上に形成さ
れた金属膜からなる積層体を良好に除去できることとな
る。
In the integrated photovoltaic device of the present invention, the amorphous semiconductor film that efficiently absorbs heat by an energy beam has a hydrogen content on the high reflection metal film side of the amorphous semiconductor film. A first underlayer of the amorphous semiconductor film
By making the number larger than that on the side of the electrode film, it is possible to favorably remove the laminated body made of the metal film formed on the amorphous semiconductor film during processing by the energy beam.

【0023】つまり、その非晶質半導体膜の第1電極膜
側にあっては、基板側からのエネルギービームを効率よ
く吸収し得るように作用し、一方この非晶質半導体膜の
上記高反射金属膜側にあっては、そのエネルギービーム
に因る熱で該非晶質半導体膜が溶融蒸発する際の圧力を
大きくするために、膜内の水素含有量を多くしたもので
ある。従って、この非晶質半導体膜の蒸発は、水素の爆
発的な蒸発によってその上部に形成された金属膜を効果
的に除去することが可能となる。
That is, on the side of the first electrode film of the amorphous semiconductor film, it acts so as to efficiently absorb the energy beam from the side of the substrate, while on the other hand, the high reflection of this amorphous semiconductor film is achieved. On the metal film side, the hydrogen content in the film is increased in order to increase the pressure when the amorphous semiconductor film is melted and evaporated by the heat due to the energy beam. Therefore, the evaporation of the amorphous semiconductor film makes it possible to effectively remove the metal film formed on the amorphous semiconductor film due to the explosive evaporation of hydrogen.

【0024】[0024]

【実施例】図1は、本発明集積型光起電力装置の製造方
法を説明するための素子構造断面図である。図中の(1)
は石英やガラス等からなる透光性絶縁基板、(2a)(2b)…
はその基板(1)上に複数個形成された酸化インジューム
錫、酸化錫等の膜厚3000Å〜5000Åの透明導電
膜からなる第1電極膜、(3a)(3b)…は本発明集積型光起
電力装置を製造する際のエネルギービームによる熱を効
率よく吸収するための非晶質半導体膜で、本例では10
00Å〜1μmの膜厚を有する非晶質シリコンを使用し
た。(4a)(4b)…は本発明集積型光起電力装置の特徴であ
る金属酸化膜で、酸化亜鉛や白金シリサイドなどのシリ
サイド膜、さらには酸化インジューム錫や酸化錫等から
なる。(5a)(5b)…は入射した光を効率的に反射する銀な
どの高反射金属膜、(6a)(6b)…は酸化インジューム、
酸化錫あるいは酸化亜鉛等からなる背面電極として機能
する第2電極膜、本例では膜厚500Å〜10000Å
の銀膜を使用した。(7a)(7b)…は非晶質半導体などの半
導体材料からなる半導体膜、(8a)(8b)…は本光起電力装
置の光入射側の膜厚500Å〜1000Åの透明導電膜
からなる、前面電極として機能する第3電極膜である。
その半導体膜(7a)(7b)…としては、具体的には非晶質シ
リコン等からなる半導体で例えば膜面に平行なPIN接
合を備えており、第3電極膜(8a)(8b)…から入射した光
は、その半導体膜(7a)(7b)…で吸収された後、光キャリ
アとして第2電極膜(6a)(6b)及び第3電極膜(8a)(8b)…
を介して外部に取り出される。尚、第2電極膜(6a)(6b)
…は、下部の第1電極膜(2a)(2b)と、開口部(9)で電気
的接続を確保している。
1 is a sectional view of an element structure for explaining a method of manufacturing an integrated photovoltaic device according to the present invention. (1) in the figure
Is a transparent insulating substrate made of quartz or glass, (2a) (2b) ...
Is a first electrode film formed of a transparent conductive film having a film thickness of 3000Å to 5000Å such as indium tin oxide or tin oxide formed on the substrate (1), (3a) (3b) ... An amorphous semiconductor film for efficiently absorbing heat generated by an energy beam when manufacturing a photovoltaic device.
Amorphous silicon having a film thickness of 00Å to 1 μm was used. (4a), (4b) ... Are metal oxide films, which are the features of the integrated photovoltaic device of the present invention, and are composed of a silicide film of zinc oxide, platinum silicide, or the like, and further of indium tin oxide, tin oxide, or the like. (5a) (5b) ... is a highly reflective metal film such as silver that efficiently reflects incident light, (6a) (6b) ... is indium oxide,
A second electrode film made of tin oxide, zinc oxide, or the like that functions as a back electrode, and in this example, a film thickness of 500Å to 10000Å
Of silver film was used. (7a) (7b) ... is a semiconductor film made of a semiconductor material such as an amorphous semiconductor, and (8a) (8b) ... is made of a transparent conductive film having a film thickness of 500Å to 1000Å on the light incident side of the photovoltaic device. The third electrode film functions as a front electrode.
As the semiconductor films (7a) (7b) ..., specifically, a semiconductor made of amorphous silicon or the like is provided with a PIN junction parallel to the film surface, and the third electrode films (8a) (8b) ... The light incident from the semiconductor film is absorbed by the semiconductor films (7a), (7b), ... Then, the second electrode films (6a) (6b) and the third electrode films (8a), (8b) ...
It is taken out via. The second electrode film (6a) (6b)
... secure electrical connection with the lower first electrode films (2a) and (2b) through the opening (9).

【0025】尚、本例における第2電極膜(6a)(6b)…そ
して半導体膜(7a)(7b)…の膜形成条件については表1及
び表2に示す。
The film forming conditions for the second electrode films (6a) (6b) ... And the semiconductor films (7a) (7b) ... in this example are shown in Tables 1 and 2.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】さらに、本発明の特徴である金属酸化膜(4
a)(4b)…の形成方法についても、表3に示す。
Furthermore, the metal oxide film (4
Table 3 also shows a) (4b) ...

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】本例光起電力装置でも、光電変換素子(11
a)(11b)…が複数個、基板(1)表面に形成されているとと
もに、それらは相隣接する光電変換素子同士で電気的に
直列接続となるように形成されている。 即ち、左側の
光電変換素子(11a)は、当該光電変換素子の第3電極膜
(8a)を右隣りの他の光電変換素子(11b)の第2電極膜(6
b)と電気的に連なった第1電極膜(2b)と結合し、集積型
光起電力装置を構成することとなる。
In the photovoltaic device of this example, the photoelectric conversion element (11
A plurality of a), (11b), ... Are formed on the surface of the substrate (1), and the photoelectric conversion elements adjacent to each other are electrically connected in series. That is, the photoelectric conversion element (11a) on the left side is the third electrode film of the photoelectric conversion element.
The second electrode film (6) of the other photoelectric conversion element (11b) on the right side of (8a)
By combining with the first electrode film (2b) electrically connected to b), an integrated photovoltaic device is constituted.

【0031】また、本例で使用した非晶質半導体膜(3a)
(3b)…の形成条件を表4に示す。
Further, the amorphous semiconductor film (3a) used in this example
Table 4 shows the conditions for forming (3b) ....

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】同表に示すように、本例で使用した非晶質
半導体膜は2層構造としており、下層は上層と比較して
含有水素量が少なくなるように設定している。特に、膜
中の含有水素量としては、20%以下とすることが好ま
しく、それ以上とするとエネルギービームによる吸収が
良好に行えないこととなるからである。実施例では15
%となるようにした。
As shown in the table, the amorphous semiconductor film used in this example has a two-layer structure, and the lower layer is set to contain less hydrogen than the upper layer. In particular, the hydrogen content in the film is preferably 20% or less, and when it is more than 20%, the absorption by the energy beam cannot be satisfactorily performed. 15 in the embodiment
It became to be%.

【0034】一方、上層はエネルギービームによるパタ
ーニングの際、該層上に形成された金属膜を噴出する水
素ガスによる強力に行うために、その水素含有量を大き
くしている。特に、その水素量としては、20%以上と
するのが好ましい。
On the other hand, the upper layer has a large hydrogen content in order to strongly perform the hydrogen gas ejecting the metal film formed on the upper layer during the patterning by the energy beam. In particular, the amount of hydrogen is preferably 20% or more.

【0035】尚、本例では、この非晶質半導体膜として
2層構造のものを示したが、本構造はこれに限られず、
少なくとも上層及び下層が前述した水素含有量を有して
おればよい。
Although the amorphous semiconductor film has a two-layer structure in this example, the present structure is not limited to this.
It is sufficient that at least the upper layer and the lower layer have the hydrogen content described above.

【0036】以下に、本例集積型光起電力装置の製造方
法について、図2による工程別素子構造図に従って説明
する。同図中の符号は、図1と同一の符号を付してい
る。
A method of manufacturing the integrated photovoltaic device of this embodiment will be described below with reference to the element structure diagram for each step shown in FIG. The reference numerals in the figure are the same as those in FIG.

【0037】図2(a)に示す第1工程では、透光性絶
縁基板(1)上の一主面上に酸化錫膜等からなる第1電極
膜(2a)(2b)…を複数の領域にわたって形成する。
In the first step shown in FIG. 2 (a), a plurality of first electrode films (2a) (2b) made of tin oxide film or the like are formed on one main surface of the translucent insulating substrate (1). Form over the area.

【0038】次に、同図(b)に示される第2工程で
は、上記主面に第1電極膜(2a)(2b)…を覆うように非晶
質シリコン等からなる非晶質半導体膜(3)と、本発明の
特徴である金属酸化膜(4)とを順次積層形成した後、第
1電極膜(2a)(2b)…上に位置する非晶質半導体膜(3)
と、金属酸化膜(4)からなる積層体の一部に開口部(9)を
設ける。
Next, in a second step shown in FIG. 3B, an amorphous semiconductor film made of amorphous silicon or the like is formed on the main surface so as to cover the first electrode films (2a) (2b). (3) and the metal oxide film (4) which is a feature of the present invention are sequentially laminated, and then the amorphous semiconductor film (3) located on the first electrode films (2a) (2b) ...
Then, an opening (9) is provided in a part of the laminated body composed of the metal oxide film (4).

【0039】この開口部(9)を形成するためのエッチン
グ法としては、従来周知のホト・リソグラフ技術によっ
て行ってもよく、あるいはレーザービームのようなエネ
ルギービームを使用してエッチング除去してもよい。
The etching method for forming the opening (9) may be carried out by a conventionally known photolithographic technique, or may be removed by etching using an energy beam such as a laser beam. .

【0040】そして、次に同図(c)に示される第3工
程では、高反射金属膜(5)と第2電極(6)を順次形成す
る。本工程により、第2電極膜(6)は下部に非晶質半導
体膜(3)を有するものの、上記開口部(9)により高反射金
属膜(5)を介して電気的に第1電極膜(2a)(2b)…と接続
されることとなる。
Then, in the third step shown in FIG. 3C, the highly reflective metal film (5) and the second electrode (6) are sequentially formed. By this step, although the second electrode film (6) has the amorphous semiconductor film (3) in the lower part, the first electrode film is electrically connected through the high reflection metal film (5) through the opening (9). (2a) (2b) ... will be connected.

【0041】同図(d)に示される第4工程では、各光
電変換素子の隣接間隔部近傍に相当する第1電極膜(2a)
(2b)…上であって、非晶質半導体膜(3)と金属酸化膜(4)
とからなる積層体に更に高反射金属膜(5)と第2電極膜
(6)とからなる積層体を形成し、それら積層された部分
を少なくとも照射するように、上記基板(1)の他主面側
からエネルギービーム(E.B.)を照射する。これにより、
透明導電膜(2a)(2b)…の各々の一部は露出することとな
る。
In the fourth step shown in FIG. 3D, the first electrode film (2a) corresponding to the vicinity of the adjacent space between the photoelectric conversion elements is formed.
(2b) ... Above, the amorphous semiconductor film (3) and the metal oxide film (4)
And a highly reflective metal film (5) and a second electrode film on the laminated body composed of
(6) is formed into a laminated body, and the energy beam (EB) is irradiated from the other main surface side of the substrate (1) so as to irradiate at least the laminated portion. This allows
A part of each of the transparent conductive films (2a) (2b) ... Is exposed.

【0042】尚、本実施例ではこのエネルギービームと
して、YAGレーザの第2高調波(0.53μm)を1
×107W/cm2の強度で照射することによって行っ
た。
In this embodiment, the second harmonic wave (0.53 μm) of the YAG laser is set to 1 as this energy beam.
It was performed by irradiating with an intensity of × 10 7 W / cm 2 .

【0043】本発明にあっては、高反射金属膜(4)と第
2電極膜(6)との間に、金属酸化膜(3)を設けたことか
ら、パターン端部に於ける非晶質半導体膜と高反射金属
膜との接触面に剥離を生じさせることなく良好なパター
ニングができる。
In the present invention, since the metal oxide film (3) is provided between the highly reflective metal film (4) and the second electrode film (6), the amorphous at the end of the pattern is formed. Good patterning can be performed without causing peeling on the contact surface between the high quality semiconductor film and the highly reflective metal film.

【0044】次に、同図(e)に示す第5工程では、基
板(1)の主面全体に亘って半導体膜(7)を形成するととも
に、その隣接間隔部近傍の第1電極膜(2a)(2b)…上にお
ける半導体膜(7)を他主面側からのエネルギービーム(E.
B.)の照射により除去する。この除去により前述した集
積型構造とするための第1電極膜(2a)(2b)…との接続用
の開口部(10)ができる。本工程におけるそのエネルギー
ビームの照射条件としては、上記第4工程と同じレーザ
及び強度で行っている。
Next, in the fifth step shown in FIG. 5E, the semiconductor film (7) is formed over the entire main surface of the substrate (1), and the first electrode film (near the adjacent space) is formed. 2a) (2b)… The semiconductor film (7) above the energy beam (E.
Remove by irradiation of B.). By this removal, an opening (10) for connection with the first electrode films (2a) (2b) ... for forming the integrated structure described above is formed. As the irradiation condition of the energy beam in this step, the same laser and intensity as in the above-mentioned fourth step are used.

【0045】次に同図(f)に示す第6工程では、光入
射側の透明導電膜である第3電極膜(8)を形成するとと
もに、上記開口部(10)近傍であって第1電極膜(2a)(2b)
…上の、第3電極膜(8)と半導体膜(7)の積層部分にエネ
ルギービーム(E.B.)を照射することによってこれらを分
割する。これにより第3電極膜は光電変換素子毎に分割
される((8a)(8b)…)。これにより集積型光起電力装置
が完成する。
Next, in a sixth step shown in FIG. 6F, the third electrode film (8) which is a transparent conductive film on the light incident side is formed, and the first electrode film is formed in the vicinity of the opening (10). Electrode film (2a) (2b)
The upper part of the third electrode film (8) and the semiconductor film (7) that are stacked together is irradiated with an energy beam (EB) to divide them. As a result, the third electrode film is divided for each photoelectric conversion element ((8a) (8b) ...). This completes the integrated photovoltaic device.

【0046】図3は、本発明集積型光起電力装置の第2
の実施例を説明するための素子構造図である。図中の符
号は、図2と同一とするものは同符号を付している。本
実施例の特徴とするところは、第1の実施例集積型光起
電力装置が非晶質半導体(3a)(3b)…と金属酸化膜(4a)(4
b)…を連続して形成した後に、これら二層積層体に開口
部(9)を設けたが、本例集積型光起電力装置にあって
は、非晶質半導体膜(3a)(3b)…を形成した後に開口部
(9)を設け、その後金属酸化膜(4a)(4b)…と高反射金属
膜(5a)(5b)…と第2電極膜(6a)(6b)…とを順次形成し積
層体とした。
FIG. 3 shows a second embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention.
FIG. 3 is an element structure diagram for explaining the example of FIG. The same reference numerals as those in FIG. 2 are given to the same reference numerals in the figure. This embodiment is characterized in that the integrated photovoltaic device according to the first embodiment has amorphous semiconductors (3a) (3b) ... and metal oxide films (4a) (4).
Although the openings (9) were provided in these two-layer laminates after the continuous formation of (b) ..., the amorphous semiconductor films (3a) (3b) in the integrated photovoltaic device of this example. ) ... After opening
(9) is provided, and then the metal oxide films (4a) (4b) ..., the highly reflective metal films (5a) (5b) ..., and the second electrode films (6a) (6b) ... are sequentially formed to form a laminated body. .

【0047】従って、本実施例にあっては、開口部(9)
における第2電極膜(6a)(6b)…と第1電極膜(2a)(2b)…
との電気接続にこの金属酸化膜(4a)(4b)…を介すること
となることから、使用し得る材料としては酸化インジュ
ーム錫や、酸化錫の導電性材料であることを要する。
Therefore, in this embodiment, the opening (9)
Second electrode films (6a) (6b) ... and first electrode films (2a) (2b) ...
Since the metal oxide films (4a), (4b), etc. are electrically connected to, it is necessary that the material that can be used be indium tin oxide or a conductive material such as tin oxide.

【0048】この第2実施例集積型光起電力装置では、
金属酸化膜(4a)(4b)…と高反射金属膜(5a)(5b)…と第2
電極膜(6a)(6b)…とを連続して形成することができるこ
とから、製造のための量産性に優れ且つ形成されたこれ
ら積層膜の膜質が常に再現性よく得られるという利点が
挙げられる。
In this second embodiment integrated photovoltaic device,
Metal oxide films (4a) (4b) ... and highly reflective metal films (5a) (5b) ... and the second
Since the electrode films (6a) (6b) can be continuously formed, there is an advantage that mass productivity for manufacturing is excellent and the film quality of the formed laminated films is always reproducible. .

【0049】次に、本発明集積型光起電力装置の第3の
実施例について説明する。図4は、この第3の実施例集
積型光起電力装置の素子構造断面図で、符号は図3と同
一のものを使用している。本例集積型光起電力装置の特
徴とするところは、第1電極膜(2a)(2b)…の隣接間隔部
に非晶質半導体膜(3a)(3b)…と金属酸化膜(4a)(4b)…と
高反射金属膜(5a)(5b)…と第2電極膜(6a)(6b)…との積
層体を残すように形成したことである。
Next, a third embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention will be described. FIG. 4 is a sectional view of the element structure of this third embodiment integrated photovoltaic device, and the same reference numerals as those in FIG. 3 are used. The feature of the integrated photovoltaic device of this example is that the amorphous semiconductor films (3a) (3b) ... and the metal oxide film (4a) are provided in the space adjacent to the first electrode films (2a) (2b). (4b) ..., the highly reflective metal films (5a) (5b) ... and the second electrode films (6a) (6b).

【0050】斯る集積型光起電力装置の具体的な形成方
法としては、第1の実施例集積型光起電力装置の第4工
程(図2(d))における非晶質半導体膜(3a)(3b)…と
金属酸化膜(4a)(4b)…と高反射金属膜(5a)(5b)…と第2
電極膜(6a)(6b)…との積層体を除去するに際し、第1電
極膜(2a)(2b)…上にあるそれら積層体にのみエネルギー
ビームが照射されるようにすればよい。
As a specific method of forming such an integrated photovoltaic device, the amorphous semiconductor film (3a) in the fourth step (FIG. 2D) of the integrated photovoltaic device of the first embodiment is used. ) (3b) ..., metal oxide films (4a) (4b) ..., highly reflective metal films (5a) (5b) ... and second
When removing the laminated body with the electrode films (6a) (6b) ..., only the laminated bodies on the first electrode films (2a) (2b) ... should be irradiated with the energy beam.

【0051】この様な構造とすると、第1の実施例集積
型光起電力装置においては、隣接する光電変換素子(11
a)(11b)…間で生じていた半導体膜(7a)(7b)…を介し
た、第1電極膜(2a)(2b),(2b)(2c)…,間のリーク電流
を低減することが可能となる。とりわけ第1の実施例に
おける半導体膜(7a)(7b)…は、構造上その基板側の層と
してn型またはp型の導電性半導体となることから、斯
る半導体によって連結された第1電極膜(2a)(2b)…にあ
ってはそのリーク電流値は大きなものとなる。
With such a structure, in the integrated photovoltaic device of the first embodiment, the adjacent photoelectric conversion elements (11
a) (11b) ... between the first electrode films (2a) (2b), (2b) (2c) ..., via the semiconductor films (7a) (7b). It becomes possible. In particular, the semiconductor films (7a), (7b) ... In the first embodiment are n-type or p-type conductive semiconductors as a layer on the side of the substrate in terms of structure, so the first electrodes connected by such semiconductors In the films (2a) (2b) ..., the leak current value is large.

【0052】即ち、本3の実施例における第1電極膜(2
a)(2b),(2b)(2c)…,間は一般に抵抗の高い非晶質半導
体膜(3a)(3b)…によって埋められることとなることか
ら、上記リーク電流の発生を抑制することができる。
That is, the first electrode film (2
Since the spaces a), (2b), (2b) (2c), ... Are generally filled with the amorphous semiconductor films (3a), (3b), ... You can

【0053】図5は、本発明集積型光起電力装置の第4
の実施例の素子構造断面図である。本例集積型光起電力
装置の特徴とするところは、前述した第3の実施例が第
1の実施例に対して有していた関係と同様の関係を、第
2の実施例との間において有するものである。即ち、こ
の第4の実施例は、第2の実施例の素子構造において、
第1電極膜(2a)(2b)…の隣接間隔部に非晶質半導体膜(3
a)(3b)…と金属酸化膜(4a)(4b)…と高反射金属膜(5a)(5
b)…と第2電極膜(6a)(6b)…との積層体を残すように形
成したことである。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the element structure of the example of FIG. The feature of the integrated photovoltaic device of this example is that the same relationship as that of the first embodiment with respect to the third embodiment is provided between the second embodiment and the second embodiment. It has in. That is, the fourth embodiment is similar to the device structure of the second embodiment in that
Amorphous semiconductor films (3) are formed in the adjacent spaces between the first electrode films (2a) (2b).
a) (3b) ... and metal oxide films (4a) (4b) ... and highly reflective metal films (5a) (5
.. and the second electrode films (6a) (6b) ..

【0054】その形成方法としては、前述した第3の実
施例と同様に、上記積層体における分割を、第1電極膜
(2a)(2b)…上にのみエネルギービームを照射するように
することで、その分割部分を該第1電極膜(2a)(2b)…上
となるようにする。これにより、上記第1電極膜(2a)(2
b)…の隣接間隔部はその積層体によって埋められること
となる。斯る素子構造とした場合の効果としては、上記
第3の実施例と同様に隣接する光電変換素子間のリーク
電流を低減することができることにある。
As a method of forming the same, as in the case of the above-mentioned third embodiment, the division in the above-mentioned laminated body is performed by the first electrode film.
By irradiating the energy beams only on (2a), (2b), ..., The divided parts are placed on the first electrode films (2a), (2b) ,. Thereby, the first electrode film (2a) (2
The adjacent space of b) ... will be filled with the laminate. An advantage of such an element structure is that the leak current between the adjacent photoelectric conversion elements can be reduced as in the third embodiment.

【0055】尚、本実施例では、非晶質半導体膜とし
て、プラズマCVD法によって形成された非晶質シリコ
ン膜を使用したが、本発明はこれに限られるものではな
く、例えばプラズマCVD法によって形成された非晶質
ゲルマニューム膜、やECRプラズマCVD法によって
形成された非晶質シリコン膜等であってもよい。
In this embodiment, an amorphous silicon film formed by the plasma CVD method is used as the amorphous semiconductor film, but the present invention is not limited to this. For example, the plasma CVD method is used. It may be an amorphous germanium film formed, an amorphous silicon film formed by the ECR plasma CVD method, or the like.

【0056】更に、本実施例としては、非晶質半導体(3
a)(3b)…や第2電極膜(6a)(6b)…等の積層体を除去する
に際しては、YAGレーザ第2高調波を使用したが、こ
れに限られるものではなくエキシマレーザ等であっても
よい。
Further, in this embodiment, the amorphous semiconductor (3
The YAG laser second harmonic was used to remove the laminated body such as a) (3b) ... and the second electrode film (6a) (6b) .. However, the present invention is not limited to this, and an excimer laser or the like is used. It may be.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明集積型光起電力装置では、非晶質
半導体膜と高反射金属膜との間に金属酸化膜を配置し、
斯る積層状態でエネルギービームによる加工を施すもの
であることから、加工後に残されたそれら積層部のパタ
ーン端部には、従来の如き膜剥離等の現象を生じない。
In the integrated photovoltaic device of the present invention, a metal oxide film is arranged between the amorphous semiconductor film and the highly reflective metal film,
Since the processing is performed by the energy beam in such a laminated state, a phenomenon such as film peeling unlike the conventional case does not occur at the pattern end portions of those laminated portions left after the processing.

【0058】又、本発明集積型光起電力装置では、エネ
ルギービームによる熱吸収を効率的に行う上記非晶質半
導体膜として、該非晶質半導体膜の上記高反射防止膜側
の水素含有量が、上記非晶質半導体膜の下地である第1
電極膜側のそれよりも多くしたことにより、エネルギー
ビームによる加工の際に、その非晶質半導体膜を下層と
する金属膜の積層体を良好に除去することができること
となる。
In the integrated photovoltaic device of the present invention, the amorphous semiconductor film that efficiently absorbs heat by an energy beam has a hydrogen content on the high antireflection film side of the amorphous semiconductor film. A first underlayer of the amorphous semiconductor film
By making the number larger than that on the electrode film side, it is possible to satisfactorily remove the laminated body of the metal films having the amorphous semiconductor film as the lower layer at the time of processing by the energy beam.

【0059】さらに、本発明集積型光起電力装置によれ
ば、上記非晶質半導体膜を最下層とする積層体によって
相隣接する第1電極膜間に埋めることが可能となること
から、相互に隣接する光電変換素子間でのリーク電流の
発生を抑制することができる。
Further, according to the integrated photovoltaic device of the present invention, it is possible to fill the space between the first electrode films adjacent to each other with the laminate having the amorphous semiconductor film as the lowermost layer, and It is possible to suppress the generation of leak current between the photoelectric conversion elements adjacent to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明集積型光起電力装置の第1の実施例の素
子構造断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an element structure of a first embodiment of an integrated photovoltaic device of the present invention.

【図2】前記集積型光起電力装置の製造方法を示す工程
別素子構造断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the element structure for each step showing the method for manufacturing the integrated photovoltaic device.

【図3】本発明集積型光起電力装置の第2の実施例を示
す素子構造断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of an element structure showing a second embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention.

【図4】本発明集積型光起電力装置の第3の実施例を示
す素子構造断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of an element structure showing a third embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention.

【図5】本発明集積型光起電力装置の第4の実施例を示
す素子構造断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an element structure showing a fourth embodiment of the integrated photovoltaic device of the present invention.

【図6】従来例集積型光起電力装置の素子構造断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an element structure of a conventional example integrated photovoltaic device.

【図7】前記集積型光起電力装置の製造方法を示す工程
別素子構造断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of an element structure for each step showing a method for manufacturing the integrated photovoltaic device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1)…透光性絶縁基板 (2a)(2b)…第
1電極膜 (3a)(3b)…非晶質半導体膜 (4a)(4b)…金
属酸化膜 (5a)(5b)…高反射金属膜 (6a)(6b)…第
2電極膜 (7a)(7b)…半導体膜 (8a)(8b)…第
3電極膜
(1) ... Transparent insulating substrate (2a) (2b) ... First electrode film (3a) (3b) ... Amorphous semiconductor film (4a) (4b) ... Metal oxide film (5a) (5b) ... High Reflective metal film (6a) (6b) ... Second electrode film (7a) (7b) ... Semiconductor film (8a) (8b) ... Third electrode film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の一主面上に於ける複数の領域に第
1電極膜、非晶質半導体膜、金属酸化膜、高反射金属
膜、第2電極膜、半導体膜及び第3電極膜をこの順序で
積層した光電変換素子を分割配置し、それら光電変換素
子を当該素子間の隣接間隔部で、隣接する一方の光電変
換素子の第3電極膜と他方の光電変換素子の第1電極膜
とを直列接続せしめた集積型光起電力装置であって、 複数に分割された第1電極膜と、 上記第1電極膜上に形成され、且つその一部に開口部を
有する、上記非晶質半導体膜と上記金属酸化膜との積層
体と、 上記開口部をも覆うように上記積層体上に形成されてい
るとともに、エネルギービームの照射により該積層体と
共に分割されている、上記高反射金属膜と上記第2電極
膜との積層体と、 隣接した一方の光電変換素子の第2電極膜上から、他方
の光電変換素子の第1電極膜上にまで延在するように積
層されているとともに、上記他方の光電変換素子の第1
電極膜上に於けるエネルギービームの照射により分割さ
れている半導体膜と、 上記半導体膜上に積層され、該半導体膜と連なって上記
エネルギービームの照射により露出せしめられた上記他
方の光電変換素子の第1電極膜にまで延在し該第1電極
膜と結合するとともに、その結合近傍に位置する上記他
方の光電変換素子の第1電極膜上に於けるエネルギービ
ームの照射により上記半導体膜とともに分割されている
第3電極膜と、 を備えていることを特徴とする集積型光起電力装置。
1. A first electrode film, an amorphous semiconductor film, a metal oxide film, a highly reflective metal film, a second electrode film, a semiconductor film and a third electrode film in a plurality of regions on one main surface of a substrate. Are arranged in this order, and the photoelectric conversion elements are arranged in a divided manner, and the photoelectric conversion elements are adjacent to each other at an adjacent interval, and the third electrode film of one photoelectric conversion element and the first electrode of the other photoelectric conversion element are adjacent to each other. An integrated photovoltaic device in which a film is connected in series, wherein the first electrode film is divided into a plurality of parts, and the non-electrode is formed on the first electrode film and has an opening in a part thereof. The laminated body of the crystalline semiconductor film and the metal oxide film, and the laminated body which is formed on the laminated body so as to also cover the opening and is divided together with the laminated body by irradiation of an energy beam. A laminated body of the reflective metal film and the second electrode film, and one of the adjacent light beams. From the second electrode layer of the conversion element, together are stacked so as to extend to the first electrode film of the other photoelectric conversion element, a first of said other of the photoelectric conversion element
The semiconductor film divided by the irradiation of the energy beam on the electrode film and the photoelectric conversion element of the other photoelectric conversion element which is stacked on the semiconductor film and which is exposed by the irradiation of the energy beam in a continuous manner with the semiconductor film. The photoelectric conversion element extends to the first electrode film and is coupled with the first electrode film, and is split together with the semiconductor film by irradiation of an energy beam on the first electrode film of the other photoelectric conversion element located near the coupling. An integrated photovoltaic device comprising:
【請求項2】 基板の一主面上に於ける複数の領域に第
1電極膜、非晶質半導体膜、金属酸化膜、高反射金属
膜、第2電極膜、半導体膜及び第3電極膜をこの順序で
積層した光電変換素子を分割配置し、それら光電変換素
子を当該素子間の隣接間隔部で、隣接する一方の光電変
換素子の第3電極膜と他方の光電変換素子の第1電極膜
とを直列接続せしめた集積型光起電力装置であって、 複数に分割された第1電極膜と、 上記第1電極膜上に形成され、且つその一部に開口部を
有する上記非晶質半導体膜と、 上記開口部をも覆うように上記非晶質半導体膜上に形成
されているとともに、エネルギービームの照射により該
非晶質半導体と共に分割されている、上記金属酸化膜と
上記高反射金属膜と上記第2電極膜との積層体と、 隣接した一方の光電変換素子の第2電極膜上から、他方
の光電変換素子の第1電極膜上にまで延在するように積
層されているとともに、上記他方の光電変換素子の第1
電極膜上に於けるエネルギービームの照射により分割さ
れている半導体膜と、 上記半導体膜上に積層され、該半導体膜と連なって上記
エネルギービームの照射により露出せしめられた上記他
方の光電変換素子の第1電極膜にまで延在し該第1電極
膜と結合するとともに、その結合近傍に位置する上記他
方の光電変換素子の第1電極膜上に於けるエネルギービ
ームの照射により上記半導体膜とともに分割される第3
電極膜と、 を備えていることを特徴とする集積型光起電力装置。
2. A first electrode film, an amorphous semiconductor film, a metal oxide film, a highly reflective metal film, a second electrode film, a semiconductor film and a third electrode film in a plurality of regions on one main surface of a substrate. Are arranged in this order, and the photoelectric conversion elements are arranged in a divided manner, and the photoelectric conversion elements are adjacent to each other at an adjacent interval, and the third electrode film of one photoelectric conversion element and the first electrode of the other photoelectric conversion element are adjacent to each other. An integrated photovoltaic device in which a film is connected in series, wherein the first electrode film is divided into a plurality of parts, and the amorphous is formed on the first electrode film and has an opening in a part thereof. Oxide film and the high-reflection film formed on the amorphous semiconductor film so as to cover the semiconductor film and the opening, and divided together with the amorphous semiconductor by irradiation with an energy beam. A laminated body of the metal film and the second electrode film, and From the second electrode layer of the photoelectric conversion elements, together are stacked so as to extend to the first electrode film of the other photoelectric conversion element, a first of said other of the photoelectric conversion element
The semiconductor film divided by the irradiation of the energy beam on the electrode film and the photoelectric conversion element of the other photoelectric conversion element which is stacked on the semiconductor film and which is exposed by the irradiation of the energy beam in a continuous manner with the semiconductor film. The photoelectric conversion element extends to the first electrode film and is coupled with the first electrode film, and is split together with the semiconductor film by irradiation of an energy beam on the first electrode film of the other photoelectric conversion element located near the coupling. Done third
An integrated photovoltaic device comprising: an electrode film.
【請求項3】 前記請求項1又は2の集積型光起電力装
置において、上記非晶質半導体膜の膜中含有水素量が、
上記第1電極膜側よりも上記高反射金属膜側の方を高濃
度としたことを特徴とする集積型光起電力装置。
3. The integrated photovoltaic device according to claim 1 or 2, wherein the amount of hydrogen contained in the amorphous semiconductor film is:
An integrated photovoltaic device, wherein the high-reflection metal film side has a higher concentration than the first electrode film side.
JP4164903A 1992-06-23 1992-06-23 Integrated photovoltaic device Pending JPH065897A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6265652B1 (en) * 1995-06-15 2001-07-24 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kabushiki Kaisha Integrated thin-film solar battery and method of manufacturing the same
EP3267483A4 (en) * 2015-03-03 2018-11-07 Boe Technology Group Co. Ltd. Array substrate and manufacturing method thereof, x-ray flat panel detector and camera system

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