JPH0837317A - 薄膜太陽電池および薄膜太陽電池の欠陥検出方法およびその方法を用いた薄膜太陽電池の欠陥検出除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 裏面電極側の赤外線放射性が高い薄膜太陽電
池を提供する。 【構成】 透明絶縁性基板１上に、透明導電性膜(透明
電極)２,半導体接合層３および裏面電極４が積層されて
成る薄膜太陽電池セルを用いて、ＳiＯ₂ターゲットによ
るスパッタによって、裏面電極４側に波長１μm〜２０
μm(望ましくは、３μm〜５μmの波長帯及び８μm〜１
３μmの波長帯)の光に対してその放射率が５％以上(望
ましくは、５０％以上)の赤外線放射率を呈する膜を形
成する。こうして、薄膜太陽電池における裏面電極４側
の赤外線放射性を高めることによって、この薄膜太陽電
池に電気的短絡欠陥がある場合には、順方向に電流を流
した際に、裏面電極４側からの熱画像測定によって個々
の欠陥位置を十分特定できる大きさの面内温度分布を得
ることができ、容易に且つ精度良く欠陥検出を行うこと
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、太陽光を直接光に変
換する薄膜太陽電池、薄膜太陽電池の欠陥検出方法、お
よび、その方法を用いた薄膜太陽電池の欠陥検出除去装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アモルファスシリコン太陽電池
のような薄膜太陽電池の製造過程において、その性能を
著しく損なう電気的短絡箇所あるいはそれに近い箇所を
検出することは、その部分を修復し、係る太陽電池製造
工程の歩留まりを飛躍的に向上させて製造コスト低減に
大きく寄与すると期待される。したがって、このような
欠陥検出除去技術は非常に重要な技術である。

【０００３】上述のような欠陥検出修復手段としては、
薄膜太陽電池の欠陥を検出する装置と検出した欠陥を除
去する装置とが必要である。従来、薄膜太陽電池の欠陥
検出方法としては、薄膜太陽電池に例えばＨe−Ｎeレー
ザーのようなレーザー光の微小スポット(〜数百ミクロ
ン)を薄膜太陽電池面内でスキャンして、発生した光電
流の面内分布を検出する方法がある(特公平５−５１８
７公報)。また、従来より、集積回路の分野において
は、欠陥検出に熱画像処理技術が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記レ
ーザースキャン法による場合には以下のような問題があ
る。すなわち、従来のレーザースキャン法においては、
サブモジュールの大きさが例えば３０cm角さらには４０
cm×１２０cmのような長尺の太陽電池の欠陥を検出する
際には長時間を要することは明白である。すなわち、例
えば、１００ミクロンのスポットで３０cmを１スキャン
するのに１０秒を要するとすると、１０mm幅の面内分布
を検出するのさえ１０秒×１００＝１０００秒かかる計
算になる。したがって、さらに検出精度を上げるために
スポット径を小さくすれば、一層長時間を要することに
なる。

【０００５】そこで、上記熱画像測定を用いれば、少な
くとも検出時間に関する問題は解消される。ところが、
上記熱画像測定を用いる方法には以下のような問題があ
る。すなわち、薄膜太陽電池の光入射側として透明絶縁
性基板側が用いられることが多い。これに対して、裏面
側は、通常、赤外線放射性の低い金属膜の電極で覆われ
ている。したがって、集積回路技術において用いられて
いる熱画像測定によって薄膜太陽電池の欠陥位置を検出
する場合には、透明絶縁性基板側から検出を行うと熱画
像測定での面内温度分布が大きく(発明者の測定によれ
ば〜３００ミクロン径の高温部を検出した(図６参照))
検出位置精度が悪くなる。逆に、裏面電極側から検出し
ようとすると、金属膜で覆われているために赤外線放射
性が低く、検出できないのである。尚、上記裏面電極側
からの熱画像測定によって精度よく欠陥位置を特定する
ためには、裏面電極側の赤外線放射率を、波長１μm〜
２０μm(望ましくは、３μm〜５μmの波長帯及び８μm
〜１３μmの波長帯)の光に対してその放射率(つまり吸
収率)が５％以上(望ましくは、５０％以上)にする必要
がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、裏面電極側が
高い赤外線放射性を有する薄膜太陽電池、熱画像測定に
よって精度よく電気的短絡欠陥を検出できる薄膜太陽電
池の欠陥検出除去方法、および、その方法を用いた薄膜
太陽電池の欠陥検出除去装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、透明絶縁性基板上に透明導
電性膜,半導体接合層及び裏面電極を順次積層して成る
薄膜太陽電池において、上記裏面電極上に赤外線放射率
が所定値より高い薄膜を形成したことを特徴としてい
る。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る発明の薄膜太陽電池において、上記赤外線放射率が
所定値より高い薄膜はＳiＯ₂薄膜であることを特徴とし
ている。

【０００９】また、請求項３に係る発明は、薄膜太陽電
池に順方向に電流を流して上記薄膜太陽電池の面内温度
分布を測定することによって,薄膜太陽電池における電
気的短絡欠陥を検出する薄膜太陽電池の欠陥検出方法に
おいて、上記薄膜太陽電池として、請求項１あるいは請
求項２に記載の薄膜太陽電池,または,裏面電極上を赤外
線放射率が所定値より高い物質で被覆した薄膜太陽電池
を用い、上記薄膜太陽電池の面内温度分布は裏面電極側
から測定することを特徴としている。

【００１０】また、請求項４に係る発明は、請求項３に
係る発明の薄膜太陽電池の欠陥検出方法において、上記
裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆
した薄膜太陽電池は,薄膜太陽電池の裏面電極上に赤外
線放射率が所定値より高い物質のフィルムを貼り付けて
成る薄膜太陽電池であることを特徴としている。

【００１１】また、請求項５に係る発明は、請求項３に
係る発明の薄膜太陽電池の欠陥検出方法において、上記
裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆
した薄膜太陽電池は,薄膜太陽電池の裏面電極上に赤外
線放射率が所定値より高い流体物質を塗布して成る薄膜
太陽電池であることを特徴としている。

【００１２】また、請求項６に係る発明は、請求項１あ
るいは請求項２に記載の薄膜太陽電池,または,裏面電極
上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆した薄膜
太陽電池が載置されて,この載置された薄膜太陽電池を
Ｘ軸あるいはＹ軸方向に移動させるＸＹステージと、上
記ＸＹステージ上に載置された薄膜太陽電池に順方向に
電流を流す電流供給手段と、上記ＸＹステージ上に載置
された薄膜太陽電池の面内温度分布を裏面電極側から測
定する温度測定手段と、上記温度測定手段によって測定
された面内温度分布から薄膜太陽電池における電気的短
絡欠陥位置の座標を算出する欠陥座標算出手段と、上記
ＸＹステージ上に載置された薄膜太陽電池における電気
的短絡欠陥を除去する欠陥除去手段と、上記ＸＹステー
ジ,電流供給手段,温度測定手段および欠陥座標算出手段
を制御して薄膜太陽電池の電気的短絡欠陥位置の座標を
求め,この座標に基づいて,上記ＸＹステージおよび欠陥
除去手段を制御して薄膜太陽電池の電気的短絡欠陥を除
去する制御手段を備えたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１および請求項２に係る発明では、透明
絶縁性基板上に透明導電性膜,半導体接合層および裏面
電極を順次積層して成る薄膜太陽電池における上記裏面
電極上に、赤外線放射率が所定値より高い薄膜が形成さ
れている。したがって、上記薄膜太陽電池の面内温度分
布を上記裏面電極側から計測することが可能となり、上
記面内温度分布に基づいて上記薄膜太陽電池の電気的短
絡欠陥の位置が精度よく特定される。

【００１４】また、請求項３に係る発明では、請求項１
あるいは請求項２に記載の薄膜太陽電池または裏面電極
上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆した薄膜
太陽電池に順方向に電流が流されて、上記薄膜太陽電池
の面内温度分布が上記裏面電極側から測定される。こう
して、上記薄膜太陽電池に電流が流された際の発熱の中
心位置が精度よく検出されて特定され、電気的短絡欠陥
位置が精度よく検出される。

【００１５】また、請求項４に係る発明では、上記裏面
電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆した
薄膜太陽電池は、薄膜太陽電池の裏面電極上に赤外線放
射率が所定値より高い物質のフィルムを貼り付けること
によって容易に得られる。こうして、薄膜太陽電池の電
気的短絡欠陥位置の検出が更に容易に実行される。

【００１６】また、請求項５に係る発明では、上記裏面
電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆した
薄膜太陽電池は、薄膜太陽電池の裏面電極上に赤外線放
射率が所定値より高い流体物質を塗布することによって
容易に得られる。こうして、薄膜太陽電池の電気的短絡
欠陥位置の検出が更に容易に実行される。

【００１７】また、請求項６に係る発明では、制御手段
によってＸＹステージ,電流供給手段,温度測定手段およ
び欠陥座標算出手段が制御されて、以下のようにして、
請求項１あるいは請求項２に記載の薄膜太陽電池または
裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で被覆
した薄膜太陽電池における電気的短絡欠陥位置の座標が
求められる。すなわち、上記ＸＹステージ上に載置され
た薄膜太陽電池に電流供給手段によって順方向に電流が
流され、ＸＹステージが移動されて上記薄膜太陽電池の
面内温度分布が温度測定手段によって裏面電極側から測
定される。そして、欠陥座標算出手段によって、上記薄
膜太陽電池の面内温度分布からこの薄膜太陽電池におけ
る電気的短絡欠陥位置の座標が算出される。そうした
後、上記制御手段によって、上記算出座標に基づいて、
上記ＸＹステージおよび欠陥除去手段が制御されて、上
記薄膜太陽電池における電気的短絡欠陥が除去される。
こうして、上記薄膜太陽電池に対する電気的短絡欠陥の
検出と検出された欠陥の除去とが行われる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。 ＜第１実施例＞本実施例は、裏面電極側が高い赤外線放
射性を有する薄膜太陽電池に関する。図１は本実施例に
よって得られる薄膜太陽電池の断面図であり、図２はそ
の際に用いる薄膜太陽電池のセル構造を示す。図２にお
いて、この薄膜太陽電池セルは、ガラス等の透明絶縁性
基板１上に透明電極としての透明導電性膜２が積層され
ており、その透明導電性膜２の面に平行なＰＩＮ接合ま
たはそのタンデム構造等を成す多重接合の半導体接合層
３が形成され、更に、その上に裏面電極(例えば、Ａu,
Ａg,Ａl,Ｔi等)４が積層されている。

【００１９】本実施例においては、上記構成を有する薄
膜太陽電池セルを用いて、以下のようにして、裏面電極
４側の赤外線放射率が波長１μm〜２０μm(望ましく
は、３μm〜５μmの波長帯及び８μm〜１３μmの波長
帯)の光に対してその放射率が５％以上(望ましくは、５
０％以上)を呈する薄膜太陽電池を得るのである。すな
わち、上記薄膜太陽電池セルをスパッタ装置内に設置
し、真空ポンプで２×１０^-6Ｔorrまで排気した後、基
板温度を２００℃まで昇温する。その後、Ａrガスを６
０sccmでチャンバー内に導入して圧力を５×１０^-6Ｔor
rに調整する。次に、１ＫＷの高周波パワーをかけてＳi
Ｏ₂ターゲットを１４分間スパッタし、１００nmの膜厚
を有するＳiＯ₂膜５を形成する。こうして、図１に示す
ような構造の薄膜太陽電池が得られる。但し、上記Ｓi
Ｏ₂膜５は絶縁物であるので、ＳiＯ₂膜５を形成するに
際して予め裏面電極４から端子を引き出しておく必要が
ある。

【００２０】上述のように、本実施例における薄膜太陽
電池は、その裏面電極４上に赤外線放射率が波長９μm
の赤外光に対して８０％以上であるＳiＯ₂膜５を形成し
ている。したがって、この薄膜太陽電池に電気的短絡欠
陥がある場合には、当該薄膜太陽電池に順方向に電流を
流して裏面電極４側から熱画像測定を行った際には、電
気的短絡欠陥位置を精度よく特定できる大きさの面内温
度分布を得ることができ、容易に且つ精度よく欠陥検出
を行うことが可能となる。したがって、本実施例によれ
ば、薄膜太陽電池の歩留りを飛躍的に向上できるのであ
る。

【００２１】上述のようにして検出された電気的短絡欠
陥部分は、レーザーで蒸発させることによって容易に取
り除くことができる。ところが、その際に、あまりＳi
Ｏ₂膜５の膜厚が薄すぎると上記欠陥部分を除去するこ
とができない。そこで、最適なＳiＯ₂膜５の膜厚として
は１ミクロン以下、望ましくは２００nm以下である必要
がある。また、本実施例においては高い赤外線放射性を
有する膜としてＳiＯ₂膜５を用いたが、ＳiＮ膜を用い
ても同様の効果が得られる。

【００２２】＜第２実施例＞本実施例は、熱画像測定に
よって精度良く電気的短絡欠陥を検出できる薄膜太陽電
池の欠陥検出除去方法に関する。第１実施例において
は、アモルファスシリコン薄膜太陽電池のような従来か
らある薄膜太陽電池の裏面電極４上に赤外線放射率が波
長９μmの赤外光に対して８０％以上であるＳiＯ₂膜５
を形成することによって裏面電極４側の赤外線放射性を
高め、裏面電極４側からの熱画像測定によって電気的短
絡欠陥の検出を可能ならしめる薄膜太陽電池を得てい
る。このことは、従来からあるアモルファスシリコン薄
膜太陽電池等の裏面電極上を赤外線放射率の高い物質で
被覆することによって、上記裏面電極側の赤外線放射率
を波長１μm〜２０μm(望ましくは、３μm〜５μmの波
長帯及び８μm〜１３μmの波長帯)の光に対してその放
射率が５％以上(望ましくは、５０％以上)にして、電気
的短絡欠陥を赤外線検出装置で捕らえることが可能であ
ることを示唆する。

【００２３】そこで、本実施例においては、図２に示す
ごとく、透明絶縁性基板１,透明導電性膜２,半導体接合
層３および裏面電極４が積層されて成る薄膜太陽電池セ
ルの電気的短絡欠陥を赤外線検出装置で検出する際に、
裏面電極４に、赤外線放射率が波長４μmの赤外光に対
して８０％以上のカプトン(ポリイミド)あるいはテフロ
ン等のフィルムを貼り付けたり、赤外線放射率が波長４
μmの赤外光に対して８０％以上の物質(例えば、シリコ
ン樹脂,アクリル樹脂,アルキド樹脂)を塗布するのであ
る。

【００２４】上述のように、上記裏面電極４上に貼り付
けられた赤外線放射性の高いフィルムや塗布された赤外
線放射性の高い物質は、欠陥除去の際には取り除く必要
がある。したがって、工数がふえると考えられるが、赤
外線検出装置による検出によって電気的短絡欠陥がある
と判定された薄膜太陽電池に対してのみ実施すれば良い
ので大きな問題はない。

【００２５】実際の電気的短絡欠陥の検出は次のように
して行う。上述のように、裏面電極４上に高赤外線放射
性フィルムを貼り付けたり高赤外線放射性の物質を塗布
した通常の薄膜太陽電池に対して、順方向に〜１００m
Ａの電流を瞬間的に流すと同時に、熱画像測定装置を用
いて裏面電極４側から薄膜太陽電池の面内温度分布を測
定する。そうすると、上記電気的短絡部分には電流が多
く流れるために短絡部分に熱が発生し、その部分を中心
に面内温度分布が生ずる。図３はこうして得られた面内
温度分布の測定結果の一例を示し、円形の温度分布(イ)
における中心の位置に電気的短絡欠陥が存在するのであ
る。

【００２６】その際に、上記透明絶縁性基板１を有する
光入射側からの熱画像測定によって得られる面内温度分
布(図６参照)よりも小さい径であって、電気的短絡欠陥
位置を精度よく特定できる程度の大きさの面内温度分布
が得られる。したがって、高精度で且つ簡単に薄膜太陽
電池セルの電気的短絡欠陥を検出できるのである。

【００２７】尚、本実施例においては、上記裏面電極４
に赤外線放射性の高いフィルムを貼り付けたり赤外線放
射性の高い物質を塗布したりした薄膜太陽電池に対する
電気的短絡欠陥の検出方法について述べている。しかし
ながら、本実施例は、第１実施例によって形成された薄
膜太陽電池に対しても適用可能である。

【００２８】＜第３実施例＞本実施例は、熱画像測定結
果に基づいて精度良く電気的短絡欠陥を検出・除去でき
る薄膜太陽電池の欠陥検出除去装置に関する。本実施例
が適用される薄膜太陽電池としては、第１実施例によっ
て形成された裏面電極上に赤外線放射率が波長９μmの
赤外光に対して８０％より高い膜を形成した薄膜太陽電
池セル、あるいは、第２実施例における通常の薄膜太陽
電池セルの裏面電極に波長４μm以上の赤外光に対して
８０％以上の赤外線放射率を呈するフィルムを貼り付け
たり波長４μm以上の赤外光に対して８０％以上の赤外
線放射率を呈する物質を塗布したものを使用する。

【００２９】図４は、本実施例における薄膜太陽電池の
欠陥検出除去装置における斜視図である。この薄膜太陽
電池の欠陥検出除去装置は、欠陥検出の対象となる薄膜
太陽電池１２が載置されるＸＹステージ１１、通電され
た薄膜太陽電池１２からの赤外線を検出する熱画像測定
部１３、検出された電気的短絡欠陥を除去するためのパ
ルスレーザー１４、および、電源,記憶手段,欠陥座標算
出手段および制御手段等を有して各部の動作を制御する
制御部１５から概略構成される。

【００３０】上記構成の薄膜太陽電池の欠陥検出除去装
置は、次のようにして電気的短絡欠陥の検出と除去を行
う。すなわち、上述のように裏面電極側が高赤外線放射
性の物質で覆われた薄膜太陽電池１２を、高赤外線放射
性の物質側を下にしてＸＹステージ１１上に載置する。
そして、上記ＸＹステージ１１を駆動して、薄膜太陽電
池の一番端が熱画像測定部１３の検出範囲に入る位置に
薄膜太陽電池１２を移動し、制御部１５の制御手段によ
る制御の下に欠陥検出を開始する。そして、当該薄膜太
陽電池１２の透明導電性膜と裏面電極とに制御部１５の
電源からの電流を供給する。その際の電源は直流電源で
よく、１００mＡ程度の電流を瞬間的に流せる程度の容
量があればよい。

【００３１】上述のように上記薄膜太陽電池１２の透明
導電性膜と裏面電極とに順方向に〜１００mＡの電流を
瞬間的に流すと同時に、熱画像測定部１３によって薄膜
太陽電池１２の面内温度分布を測定する。その際に、熱
画像測定部１３は裏面電極側から薄膜太陽電池１２の面
内温度分布を測定するので、第２実施例で述べたごとく
薄膜太陽電池１２の電気的短絡欠陥を高精度に検出でき
るのである。ここで、上記薄膜太陽電池が３０cm角ある
いはそれ以上の長尺物である場合には、熱画像測定部１
３の光学レンズ系として視野角の異なる光学レンズ系を
用いる。そして、広視野角のレンズによって薄膜太陽電
池全体の熱画像を測定して、粗い位置精度で電気的短絡
欠陥を検出する。以下、順次視野角を狭めて最終的に百
ミクロン以下の精度で検出できる視野角(数十mm〜数百m
m角)のレンズ系で熱画像を測定して、十分な位置精度で
電気的短絡欠陥箇所を特定する。

【００３２】例えば、３０cm角程度の薄膜太陽電池であ
れば、上述の視野角変化ステップは３段回が適当であ
り、各段階での熱画像測定には数秒で済むから、従来の
レーザースキャン法に比較して桁違いに検出速度の向上
を図ることができる。しかしながら、１段目の視野角の
レンズによって薄膜太陽電池全体の熱画像を測定するに
は薄膜太陽電池１２と熱画像測定部１３との距離を大き
く取る必要がある。そこで、１段目の視野角は１０cm〜
１５cm角程度に狭くして、ＸＹステージ１１を移動する
ようにしてもよい。上記熱画像測定部１３によって検出
された電気的短絡欠陥位置の座標が上記制御部１５内の
上記欠陥座標算出手段によって算出され、算出結果が上
記記憶手段に記憶される。尚、この欠陥座標算出手段お
よび上記制御手段はコンピュータによって構成される。

【００３３】こうして、上記薄膜太陽電池における総て
の電気的短絡欠陥座標が求められると、レーザー光によ
る欠陥除去が行われる。ここで、上記パルスレーザー１
４から水平方向に発射されたレーザー光は反射手段１６
によって反射されて垂直下方に向かい、レンズ１７によ
って薄膜太陽電池１２上に集光されるようになってい
る。まず、上記制御部１５の制御手段によって、上記記
憶手段に記憶された電気的短絡欠陥の座標に基づいてＸ
Ｙステージ１１が駆動されて、薄膜太陽電池１２におけ
る電気的短絡欠陥箇所が上記レーザー光の集光位置に移
動される。そして、上記制御手段によってパルスレーザ
ー１４が駆動されてレーザー光が発射され、薄膜太陽電
池１２の電気的短絡欠陥が除去されるのである。

【００３４】その際に、上記電気的短絡欠陥の除去は、
少なくとも薄膜太陽電池における裏面電極４をレーザー
光によって除去することによって行われる。本実施例で
は、パルスレーザー１４としてトリミング用レーザーを
用いる。そうすることによって、すくなくとも片方の電
極毎にレーザー光で欠陥を除去できるので電気的短絡欠
陥の原因が何であれ確実に除去することができるのであ
る。特に、１ビーム毎にレーザー照射を行う場合にはパ
ルス幅が数ナノ秒と短くできるために、発生するレーザ
ーのピークパワーが通常のＱ周波数発振によるＹＡＧレ
ーザーに比べて高い。そのために、欠陥を除去した箇所
の周辺への損傷が小さいこと、また、単発毎のスポット
は十ミクロン程度に十分な精度で制御できるという利点
をもっている。尚、上記レーザー光のスポットビーム径
は、数ミクロン程度にすることが望ましい。図５に、本
実施例における薄膜太陽電池の欠陥検出除去装置によっ
て欠陥除去する前と欠陥除去した後の薄膜太陽電池の電
流/電圧特性を示す。

【００３５】上述のように、本実施例における薄膜太陽
電池の欠陥検出除去装置によれば、薄膜太陽電池におけ
る電気的短絡欠陥の箇所を検出して直ちに除去すること
ができる。また、その際における熱画像測定部１３によ
って得られる面内温度分布にはぼやけがなく、電気的短
絡欠陥の位置精度が極めて高く、数十ミクロン径の高温
部として検出できる。したがって、レーザー光による欠
陥除去が確実に行われたか否かの確認も瞬時に行うこと
ができる。また、上記薄膜太陽電池１２の裏面側から熱
画像測定により欠陥検出を行い、表面側からレーザー光
によって欠陥除去を行うので、効率良く欠陥除去修復が
できる。

【００３６】上記実施例においては、上記欠陥除去手段
としてレーザー光を用いる場合を例に説明している。し
かしながら、この発明はこれに限定されるものではな
く、例えば上記記憶手段に記憶された電気的短絡欠陥座
標に基づいて電気的短絡欠陥の箇所にマーキングを行
い、エッチングによって欠陥箇所の裏面電極４を除去す
る方法等を用いてもよい。

【００３７】上記実施例において開示されている赤外線
放射率の値は、これに限定されるものではない。要は、
薄膜太陽電池の裏面電極側における赤外線放射率を波長
１μm〜２０μm(望ましくは、３μm〜５μmの波長帯及
び８μm〜１３μmの波長帯)の光に対してその放射率(つ
まり吸収率)が５％以上(望ましくは、５０％以上)にす
る値であればよいのである。

【００３８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の薄膜太陽電池は、透明絶縁性基板上に透明導電
性膜,半導体接合層および裏面電極を順次積層して成る
薄膜太陽電池における上記裏面電極上に、赤外線放射率
が所定値より高い薄膜を形成したので、裏面電極側が高
い赤外線放射性を有する薄膜太陽電池を得ることができ
る。したがって、この薄膜太陽電池に電気的短絡欠陥が
ある場合には、当該薄膜太陽電池に順方向に電流を流し
て上記裏面電極側から熱画像測定を行うことによって、
電気的短絡欠陥位置を精度よく特定できる大きさの面内
温度分布を得ることができる。すなわち、この発明によ
れが、容易に且つ精度良く欠陥検出を行うことが可能な
薄膜太陽電池を提供できる。

【００３９】また、請求項２に係る発明の薄膜太陽電池
は、上記赤外線放射率が所定値より高い薄膜をＳiＯ₂で
形成するので、上記裏面電極上に赤外線放射率が所定値
より高い薄膜が形成された薄膜太陽電池を容易に提供で
きる。

【００４０】また、請求項３に係る発明の薄膜太陽電池
の欠陥検出方法は、薄膜太陽電池に順方向に電流を流し
て上記薄膜太陽電池の面内温度分布を測定して上記該薄
膜太陽電池における電気的短絡欠陥を検出するに際し
て、上記薄膜太陽電池として、請求項１あるいは請求項
２に記載の薄膜太陽電池または裏面電極上を赤外線放射
率が所定値より高い物質で被覆した薄膜太陽電池を用
い、上記薄膜太陽電池の面内温度分布を上記裏面電極側
から測定するので、電気的短絡欠陥箇所を精度よく特定
できる大きさの温度分布を得ることができる。したがっ
て、この発明によれが、高精度に且つ簡単に薄膜太陽電
池セルの電気的短絡欠陥を検出できる。

【００４１】また、請求項４に係る発明の薄膜太陽電池
の欠陥検出方法は、上記裏面電極上を赤外線放射率が所
定値より高い物質で被覆した薄膜太陽電池を薄膜太陽電
池の裏面電極上に赤外線放射率が所定値より高い物質の
フィルムを貼り付けて得るので、高精度に電気的短絡欠
陥を検出できる薄膜太陽電池の欠陥検出方法を更に容易
に実施できる。

【００４２】また、請求項５に係る発明の薄膜太陽電池
の欠陥検出方法は、上記裏面電極上を赤外線放射率が所
定値より高い物質で被覆した薄膜太陽電池を薄膜太陽電
池の裏面電極上に赤外線放射率が所定値より高い流体物
質を塗布して得るので、高精度に電気的短絡欠陥を検出
できる薄膜太陽電池の欠陥検出方法を更に容易に実施で
きる。

【００４３】また、請求項６に係る発明の薄膜太陽電池
の欠陥検出除去装置は、ＸＹステージ,電流供給手段,温
度測定手段,欠陥座標算出手段,欠陥除去手段及び制御手
段を有して、上記制御手段によって上記ＸＹステージ,
電流供給手段,温度測定手段および欠陥座標算出手段を
制御して、請求項１あるいは請求項２に記載の薄膜太陽
電池または裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い
物質で被覆した薄膜太陽電池に順方向に電流を流し、面
内温度分布を裏面電極側から測定して上記薄膜太陽電池
の電気的短絡欠陥位置の座標を求め、さらに、この座標
に基づいて、上記制御手段によって上記ＸＹステージ及
び欠陥除去手段を制御して上記薄膜太陽電池の電気的短
絡欠陥を除去するので、薄膜太陽電池の電気的短絡欠陥
を裏面電極側から精度よく検出し、さらに、この検出し
た欠陥を自動的に除去できる。したがって、この発明に
よれば、一台の装置で効率的且つ精度よく電気的短絡欠
陥の検出と除去とを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例における薄膜太陽電池の
断面図である。

【図２】図１の薄膜太陽電池を得る際に用いる薄膜太陽
電池セルの断面図である。

【図３】第２実施例における薄膜太陽電池の欠陥検出方
法において裏面電極側から熱画像測定装置によって測定
した面内温度分布の一例を示す図である。

【図４】第３実施例における薄膜太陽電池の欠陥検出除
去装置の斜視図である。

【図５】図４の薄膜太陽電池の欠陥検出除去装置による
欠陥除去前と欠陥除去後の薄膜太陽電池の電流/電流特
性図である。

【図６】薄膜太陽電池の透明絶縁性基板側から熱画像測
定装置によって測定した面内温度分布の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…透明絶縁性基板、 ２…透明導電性
膜、３…半導体接合層、 ４…裏面電
極、５…ＳiＯ₂膜、 １１…ＸＹス
テージ、１２…薄膜太陽電池、 １３…
熱画像測定部、１４…パルスレーザー、
１５…制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宮 仁 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明絶縁性基板上に、透明導電性膜,半
   導体接合層および裏面電極を順次積層して成る薄膜太陽
   電池において、 上記裏面電極上に、赤外線放射率が所定値より高い薄膜
   を形成したことを特徴とする薄膜太陽電池。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の薄膜太陽電池におい
   て、 上記赤外線放射率が所定値より高い薄膜はＳiＯ₂薄膜で
   あることを特徴とする薄膜太陽電池。
3. 【請求項３】 薄膜太陽電池に順方向に電流を流して上
   記薄膜太陽電池の面内温度分布を測定することによっ
   て、薄膜太陽電池における電気的短絡欠陥を検出する薄
   膜太陽電池の欠陥検出方法において、 上記薄膜太陽電池として、請求項１あるいは請求項２に
   記載の薄膜太陽電池、または、裏面電極上を赤外線放射
   率が所定値より高い物質で被覆した薄膜太陽電池を用
   い、 上記薄膜太陽電池の面内温度分布は、裏面電極側から測
   定することを特徴とする薄膜太陽電池の欠陥検出方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の薄膜太陽電池の欠陥検
   出方法において、 上記裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で
   被覆した薄膜太陽電池は、薄膜太陽電池の裏面電極上に
   赤外線放射率が所定値より高い物質のフィルムを貼り付
   けて成る薄膜太陽電池であることを特徴とする薄膜太陽
   電池の欠陥検出方法。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の薄膜太陽電池の欠陥検
   出方法において、 上記裏面電極上を赤外線放射率が所定値より高い物質で
   被覆した薄膜太陽電池は、薄膜太陽電池の裏面電極上に
   赤外線放射率が所定値より高い流体物質を塗布して成る
   薄膜太陽電池であることを特徴とする薄膜太陽電池の欠
   陥検出方法。
6. 【請求項６】 請求項１あるいは請求項２に記載の薄膜
   太陽電池、または、裏面電極上を赤外線放射率が所定値
   より高い物質で被覆した薄膜太陽電池が載置されて、こ
   の載置された薄膜太陽電池をＸ軸またはＹ軸方向に移動
   させるＸＹステージと、 上記ＸＹステージ上に載置された薄膜太陽電池に順方向
   に電流を流す電流供給手段と、 上記ＸＹステージ上に載置された薄膜太陽電池の面内温
   度分布を上記裏面電極側から測定する温度測定手段と、 上記温度測定手段によって測定された面内温度分布から
   薄膜太陽電池における電気的短絡欠陥位置の座標を算出
   する欠陥座標算出手段と、 上記ＸＹステージ上に載置された薄膜太陽電池における
   電気的短絡欠陥を除去する欠陥除去手段と、 上記ＸＹステージ,電流供給手段,温度測定手段及び欠陥
   座標算出手段を制御して薄膜太陽電池の電気的短絡欠陥
   位置の座標を求め、この座標に基づいて、上記ＸＹステ
   ージ及び欠陥除去手段を制御して薄膜太陽電池の電気的
   短絡欠陥を除去する制御手段を備えたことを特徴とする
   薄膜太陽電池の欠陥検出除去装置。