JPH0570311B2 - - Google Patents

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JPH0570311B2
JPH0570311B2 JP58028210A JP2821083A JPH0570311B2 JP H0570311 B2 JPH0570311 B2 JP H0570311B2 JP 58028210 A JP58028210 A JP 58028210A JP 2821083 A JP2821083 A JP 2821083A JP H0570311 B2 JPH0570311 B2 JP H0570311B2
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electrode
conductive film
oxide
crystal semiconductor
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    • 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
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の技術分野〕 本発明は、光照射により光起電力を発生しうる
接合を少なくとも１つ有するアモルフアス半導体
を含む非単結晶半導体を透光性絶縁基板上に設け
られた光電変換素子を複数個電気的に直列接続し
た、高い電圧の発生の可能な光電変換半導体装置
及びその作製方法に関する。Detailed Description of the Invention [Industrial Technical Field] The present invention provides a non-single crystal semiconductor including an amorphous semiconductor having at least one junction that can generate photovoltaic force upon irradiation with light, on a transparent insulating substrate. The present invention relates to a photoelectric conversion semiconductor device in which a plurality of provided photoelectric conversion elements are electrically connected in series and capable of generating a high voltage, and a method for manufacturing the same.

〔従来の技術及びその問題点〕[Conventional technology and its problems]

従来、光電変換装置、即ち同一基板上に複数の
素子を配置し、それを集積化、アレー化または複
合化した装置はその実施例が多く知られている。 Conventionally, many examples of photoelectric conversion devices, that is, devices in which a plurality of elements are arranged on the same substrate and are integrated, arrayed, or composited, are known.

例えば、特開昭55−4994号公報、特開昭55−
124274号公報、さらに本発明人の出願になる特願
昭54−90097／90098／90899（昭和54.7.16出願）
が知られている。 For example, JP-A-55-4994, JP-A-55-
Publication No. 124274, and patent application No. 124274, and patent application No. 1989-90097/90098/90899 filed by the inventor (filed on July 16, 1982).
It has been known.

例えば、前記本発明人になる特許願は、半導体を
SixC1-x−Siのヘテロ接合として、単に他のアモ
ルフアスSiのみを用いる場合と異ならせており、
さらに半導体として、アモルフアス構造以外の微
結晶構造を含む水素またはハロゲン元素が添加さ
れたPNまたはPIN接合を少なくとも１接合有す
る非単結晶半導体を集積化またはハイブリツド化
した点に特徴を有している。For example, the patent application filed by the present inventor is based on a semiconductor
This is different from simply using other amorphous Si as a heterojunction of Si x C 1-x −Si.
Furthermore, the semiconductor is characterized in that a non-single-crystal semiconductor having at least one PN or PIN junction containing a microcrystalline structure other than an amorphous structure and containing a hydrogen or halogen element is integrated or hybridized.

第１図には前記従来より知られていたマスク合
わせ方式の光電変換装置の一例をその縦断面図で
示している。 FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view of an example of a conventionally known photoelectric conversion device using a mask alignment method.

第１図に基づいて従来の光電変換装置の構造及
びその問題点については以下に説明する。 The structure of a conventional photoelectric conversion device and its problems will be explained below based on FIG.

第１図において、透光性基板（例えばガラス基
板）１上に第１の電極を構成する透光性導電膜３
７（以下、第１の電極３７という。）を第１のマ
スク合わせ工程により選択的に形成する。 In FIG. 1, a transparent conductive film 3 constituting a first electrode is disposed on a transparent substrate (for example, a glass substrate) 1.
7 (hereinafter referred to as the first electrode 37) is selectively formed by a first mask alignment step.

さらに、半導体層を第２のマスク合わせ工程に
より同様に選択的に形成する。 Furthermore, a semiconductor layer is similarly selectively formed by a second mask alignment step.

さらに、第３のマスク合わせ工程により第２の電
極３８が設けられている。Furthermore, a second electrode 38 is provided by a third mask alignment step.

また、光電変換素子１１と３１との間には連結
部１２を有し、該連結部１２においては前記第１
の電極３７の一方の側面１６を半導体層３が覆
い、他方の第１の電極の表面１４を半導体層３が
覆わないようにするため、前記第１の電極３７の
間１３は１〜５mm例えば３mmの隙間を必要とす
る。 Further, a connecting portion 12 is provided between the photoelectric conversion elements 11 and 31, and in the connecting portion 12, the first
In order to ensure that the semiconductor layer 3 covers one side surface 16 of the electrode 37 and does not cover the other surface 14 of the first electrode, the distance 13 between the first electrodes 37 is 1 to 5 mm, for example. A gap of 3mm is required.

さらに前記第１の電極３７と前記第２の電極３
８とは、前記表面１４で電気的に連結するが、こ
の部分を他の素子の第２の電極３９がマスクのぼ
けで発生する拡がりをも含めてシヨートしてはい
けないため、１〜５mm例えば３mmの隙間６を必要
とする。 Furthermore, the first electrode 37 and the second electrode 3
8 is electrically connected to the surface 14, but since the second electrode 39 of another element must not be shortened, including the spread caused by mask blur, the width is 1 to 5 mm, for example. A gap 6 of 3 mm is required.

特に前記第２の電極３９が前記第１の電極３７
とシヨートしないようにするために、半導体層３
の表面２８での合わせ精度は製造歩留に極めて重
要であり、結果として前記連結部１２が拡がつて
しまう。 In particular, the second electrode 39 is the first electrode 37
In order to avoid this, the semiconductor layer 3
The accuracy of alignment at the surface 28 is extremely important to manufacturing yield, resulting in expansion of the joint 12.

加えて前記第１の電極３７と前記第２の電極３
９は、前記半導体表面２８を経てリークしやす
く、信頼性の低下をもたらしてしまつていた。 In addition, the first electrode 37 and the second electrode 3
9 tends to leak through the semiconductor surface 28, resulting in a decrease in reliability.

このため、製造プロセス上において何らの工程
を加えることなしに、前記第１の電極３７と前記
第２の電極３９との間の半導体の表面２８がパツ
シベイシヨン膜で覆われた構造とすることは、製
造歩留の向上のみでなく、高信頼性のためにも極
めて重要なものとして強く求められていた。 Therefore, it is possible to create a structure in which the surface 28 of the semiconductor between the first electrode 37 and the second electrode 39 is covered with a passivation film without adding any steps in the manufacturing process. It was strongly sought after as an extremely important tool not only for improving manufacturing yield but also for high reliability.

また前記連結部１２の間隙を３mmとして、例え
ば20cm×60cmに幅15mm（20cm×15cm）の素子端部
５mmを作製しようとすると、33段接続となり、連
結部では全部で延べ10cm（200cm2の面積）の損失
となり、その結果有効面積は周辺部を考慮すると
75％のとどまつてしまつた。 Furthermore, if the gap between the connecting parts 12 is 3 mm, and an attempt is made to make a 20 cm x 60 cm width of 15 mm (20 cm x 15 cm) and an element end of 5 mm, there will be 33 stages of connections, and the connecting parts will have a total of 10 cm (200 cm2 ) . area), and as a result, the effective area becomes
75% remained.

このように、前記光電変換装置を作製する場
合、全てマスク合わせ方式を採用したため、合わ
せ精度が不十分でまた前記連結部に大きな面積を
必要とする。 In this manner, when manufacturing the photoelectric conversion device, the mask alignment method is used, which results in insufficient alignment accuracy and requires a large area for the connection portion.

例えば、金属マスクを用いた場合、直接選択的
に導電層または半導体層を作製する方式において
は、この選択性を与えたマスクが被膜形成中に
0.5〜３mmずれてしまう場合がある。 For example, when using a metal mask, in a method that directly selectively creates a conductive layer or a semiconductor layer, the mask that provides this selectivity is used during film formation.
There may be a deviation of 0.5 to 3 mm.

さらにこのマスク上の被膜成分が形成されるた
め、マスクが汚染され、またマスクにそつて形成
される被膜の周辺部が明瞭でなくなり、隣り合つ
た電極間のクロストーク（リーク電流）の発生の
要因となる等の欠点を有するものであつた。 Furthermore, the formation of film components on the mask contaminates the mask, and the peripheral areas of the film formed along the mask become unclear, leading to the occurrence of crosstalk (leakage current) between adjacent electrodes. However, it had drawbacks such as being a factor.

さらに、従来、公知のスクリーン印刷法等にお
いては、基板上に全体的に形成された導体または
半導体を独立に選択的にマスクを用いてエツチン
グ除去する方法もあるが、該方法では、スクリー
ン印刷用のマスクの位置合わせの工程、レジスト
のコーテイング工程、ベーク固化工程、導体また
は半導体のエツチング工程、レジストの除去工程
等極めて工程に時間がかかり、そのため製造価格
の上昇を免れなかつた。 Furthermore, in conventional screen printing methods, etc., there is a method in which conductors or semiconductors formed entirely on a substrate are independently and selectively etched away using a mask; The mask alignment process, the resist coating process, the baking solidification process, the conductor or semiconductor etching process, the resist removal process, etc. are extremely time consuming processes, which inevitably leads to an increase in manufacturing costs.

以上説明したようなマスク合わせによる光電変
換装置の作製による光電変換装置の欠点を改善す
るために、レーザスクライブ方式による光電変換
装置の作製方法を用いて作製された光電変換装置
が提案されている（例えば、特開昭57−12568号
公報等）。 In order to improve the drawbacks of photoelectric conversion devices manufactured by mask alignment as described above, a photoelectric conversion device manufactured using a method for manufacturing photoelectric conversion devices using a laser scribing method has been proposed ( For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 12568/1983).

前記レーザスクライブ法による光電変換装置の
概要を説明すると、 (1) 透明基板上にレーザエネルギにより透明電極
部に罫欠いて複数個の透明電極条を形成する。 An overview of the photoelectric conversion device using the laser scribing method is as follows: (1) A plurality of transparent electrode strips are formed on a transparent substrate by cutting out lines in the transparent electrode portion using laser energy.

(2) 前記透明基板および前記透明電極条上に半導
体材料の能動領域を形成する。(2) forming an active region of semiconductor material on the transparent substrate and the transparent electrode strip;

(3) 前記能動領域を前記最初の罫書きに隣接して
それに平行にレーザで罫書いて前記透明電極を
実質的に傷つけないようにその能動領域の細条
群を形成する。(3) scoring the active area with a laser adjacent to and parallel to the first scribing to form strips of the active area without substantially damaging the transparent electrode;

(4) 前記能動領域の細条群を背面電極と直列に接
続する。(4) connecting the strips of the active area in series with the back electrode;

このようにして作製された光電変換装置は前記
マスク合わせ法により作製された光電変換装置の
問題点を解決することが可能となつた。 The photoelectric conversion device manufactured in this way can solve the problems of photoelectric conversion devices manufactured by the mask alignment method.

しかしながら、前記能動領域を前記最初の罫書
きに隣接してそれに平行にレーザで罫書いて前記
透明電極を実質的に傷つけないようにその能動領
域の細条群を形成して、前記能動領域の細条群を
背面電極と直列に接続する際、前記能動領域を形
成する材料は、面抵抗が低いために、能動領域を
直列に接続する前に、能動領域の端縁を誘電材料
で絶縁する必要がある。 However, the active area is scored with a laser adjacent to and parallel to the first scribing to form strips of the active area so as not to substantially damage the transparent electrode. When connecting the strips in series with the back electrode, since the material forming the active area has a low sheet resistance, the edges of the active area are insulated with a dielectric material before connecting the active areas in series. There is a need.

〔発明が解決すべき課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は、前記問題点に鑑み、前記能動領域に
特別の絶縁材料を別個に設けることなく、光電変
換装置を作製するスクライブの過程において、前
記絶縁物質を有効に施した光電変換半導体装置及
びその作製方法を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention provides a photoelectric conversion semiconductor device and its photoelectric conversion semiconductor device in which the insulating material is effectively applied in the scribing process for manufacturing the photoelectric conversion device without separately providing a special insulating material in the active region. The present invention provides a manufacturing method.

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、ガラス基板上に透光性導電膜の第１
の電極と、該第１の電極上に密接して光照射によ
り光起電力を発生させうる非単結晶半導体と、該
非単結晶半導体上に密接して第２の電極とを有す
る光電変換素子を複数個互いに電気的に直列接続
せしめて前記絶縁基板上に配設した光電変換装置
において、第１の光電変換素子の第１の電極と、
該第１の光電変換素子の隣の第２の光電変換素子
の第２の電極とを電気的に連結するに際し、前記
第１および第２の光電変換素子間の開溝により分
離された非単結晶半導体の側面は、レーザスクラ
イブ法による前記開溝形成時に、レーザの熱によ
り前記非単結晶半導体の一部が雰囲気中の酸素と
反応して生成した該非単結晶半導体の絶縁性酸化
物と、該絶縁性酸化物上に導電性酸化物とが設け
られるとともに、該導電性酸化物は前記第２の光
電変換素子の第２の電極と同一酸化物により設け
られ前記第１の光電変換素子の第１の電極と前記
第２の光電変換素子の第２の電極とを電気的に連
結すること、及び前記レーザースクライブ法によ
り設けられた開溝に隣接した酸化物絶縁物は酸化
珪素と主成分とすることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a first transparent conductive film on a glass substrate.
a non-single crystal semiconductor that can generate a photovoltaic force by irradiation with light in close contact with the first electrode, and a second electrode in close contact with the non-single crystal semiconductor. A first electrode of a first photoelectric conversion element; a first electrode of a first photoelectric conversion element;
When electrically connecting the first photoelectric conversion element to the second electrode of the second photoelectric conversion element adjacent to the first photoelectric conversion element, the first and second photoelectric conversion elements are separated by an opening groove. The side surfaces of the crystalline semiconductor include an insulating oxide of the non-single-crystalline semiconductor that is generated by a portion of the non-single-crystalline semiconductor reacting with oxygen in the atmosphere due to the heat of the laser when the groove is formed by a laser scribing method; A conductive oxide is provided on the insulating oxide, and the conductive oxide is made of the same oxide as the second electrode of the second photoelectric conversion element. The first electrode and the second electrode of the second photoelectric conversion element are electrically connected, and the oxide insulating material adjacent to the groove provided by the laser scribing method contains silicon oxide as a main component. It is characterized by:

さらに、前記光電変換半導体装置の作製方法と
して、透光性基板上に酸化物導電膜の第１の電極
を構成する第１の透光性導電膜を形成する工程
と、該第１の透光性導電膜を複数の光電変換素子
領域にレーザ光を用いて切断分離し第１の開溝を
形成する工程と、前記第１の透光性導電膜上およ
び前記第１の開溝上を覆つて光照射により光起電
力を発生させうる非単結晶半導体層を形成する工
程と、該非単結晶半導体層または該非単結晶半導
体層とその下側の前記第１の透光性導電膜とをレ
ーザ光により複数の光電変換素子領域に切断分離
した第２の開溝を形成し、前記第１の透光性導電
膜の一部を露呈させるとともに、非単結晶半導体
層の前記第２の開溝切断面に露呈した部分を雰囲
気中の酸素と反応させて絶縁性酸化物に変成せし
める工程と、前記非単結晶半導体層表面および前
記第２の開溝切断面の非単結晶半導体層の側面と
前記第１の透光性導電膜の露呈した表面または側
面に酸化物導電膜で第２の電極用導電膜および連
結部を形成し、前記第１の透光導電膜と前記第２
の電極用導電膜とを連結せしめる工程と、前記第
２の電極用導電膜、または該第２の電極用導電膜
およびその下側の前記非単結晶半導体層の一部を
レーザ光を用いて切断分離し第３の開溝を形成す
る工程とにより、複数の光電変換素子を構成し、
かつ該複数の光電変換素子を互いに電気的に直列
接続して前記透光性基板上に形成したことを特徴
とするものである。 Furthermore, the method for manufacturing the photoelectric conversion semiconductor device includes a step of forming a first light-transmitting conductive film constituting a first electrode of an oxide conductive film on a light-transmitting substrate; a step of cutting and separating a transparent conductive film into a plurality of photoelectric conversion element regions using a laser beam to form a first groove, and covering the first transparent conductive film and the first groove. a step of forming a non-single-crystalline semiconductor layer capable of generating a photovoltaic force by light irradiation; A second groove is formed by cutting and separating a plurality of photoelectric conversion element regions by light, exposing a part of the first light-transmitting conductive film, and forming the second groove in the non-single crystal semiconductor layer. a step of reacting the portion exposed on the cut surface with oxygen in the atmosphere to transform it into an insulating oxide; A second electrode conductive film and a connecting portion are formed using an oxide conductive film on the exposed surface or side surface of the first transparent conductive film, and the first transparent conductive film and the second electrode conductive film are connected to each other.
a step of connecting the second electrode conductive film, or the second electrode conductive film and a part of the non-single crystal semiconductor layer below the second electrode conductive film, using a laser beam. A plurality of photoelectric conversion elements are formed by cutting and separating and forming a third open groove,
Further, the plurality of photoelectric conversion elements are electrically connected in series and formed on the transparent substrate.

〔実施例〕〔Example〕

第２図は、本発明光電変換装置の製造工程の縦
断面図を示している。 FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the manufacturing process of the photoelectric conversion device of the present invention.

第２図において、１は透光性基板で、例えばガ
ラス板（例えば、厚さ0.6〜2.2mm、図面左右方向
長さ60cm、幅20cm）の基板を用いる。 In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a light-transmitting substrate, for example, a glass plate (eg, 0.6 to 2.2 mm thick, 60 cm long in the horizontal direction of the drawing, and 20 cm wide).

前記透光性基板１の上面に全面に渡つて、光電
変換装置の第１の電極を形成する透光性導電膜２
を、例えばITO（約1500Å）、SnO2（200〜400Å）
またはハロゲン元素が添加された酸化錫を主成分
とする透光性導電膜（1500〜2000Å）を真空蒸着
法、LPCND法またはプラズマCVD法またはスプ
レー法により形成する。 A transparent conductive film 2 that forms a first electrode of a photoelectric conversion device is formed over the entire upper surface of the transparent substrate 1.
For example, ITO (approximately 1500 Å), SnO 2 (200-400 Å)
Alternatively, a transparent conductive film (1500 to 2000 Å) mainly composed of tin oxide doped with a halogen element is formed by a vacuum evaporation method, an LPCND method, a plasma CVD method, or a spray method.

この後、前記透光性基板１の下側または上側よ
りYAGレーザ加工機により出力３〜5W（焦点距
離40mm）を加え、スポツト径20〜40μm、代表的
には30μmのスポツト径をマイクロコンピユータ
により制御して、レーザ光を照射して、その走査
によりスクライブして第１の開溝１３を形成さ
せ、各光電変換素子間領域３１，１１に第１の電
極３７を作成した。 After this, an output of 3 to 5 W (focal length 40 mm) is applied to the lower or upper side of the transparent substrate 1 using a YAG laser processing machine, and a spot diameter of 20 to 40 μm, typically 30 μm, is formed using a microcomputer. The first open grooves 13 were formed by irradiating a laser beam and scribing by scanning, thereby creating a first electrode 37 in each of the regions 31, 11 between the photoelectric conversion elements.

この第１のレーザスクライプにより形成された
第１の開溝１３は、幅約30μm、長さ20cm、深さ
は第１の電極３７をそれぞれ完全に切断分離でき
る深さとした。 The first groove 13 formed by this first laser scribing was approximately 30 μm wide, 20 cm long, and deep enough to completely cut and separate the first electrodes 37 from each other.

このため、前記透光性基板１の一部が300〜
1300Åの深さでえぐられて凹部６０を形成してい
る。かくして、隣接する第１の光電変換素子３１
及び第２の光電変換素子１１を構成する領域の幅
は15〜30mm、例えば15mmとした。 For this reason, a portion of the transparent substrate 1 is
A recess 60 is formed by gouging to a depth of 1300 Å. Thus, the adjacent first photoelectric conversion elements 31
The width of the region constituting the second photoelectric conversion element 11 was 15 to 30 mm, for example 15 mm.

以上レーザスクライブ法により第１の電極３７
を構成する前記透光性導電膜２を切断分離して第
１の開溝１３を形成した。 As described above, the first electrode 37 is
The transparent conductive film 2 constituting the structure was cut and separated to form a first groove 13.

このあと、前記透光性導電膜２の上面にプラズ
マCVD法またはLPCVD法によりPNまたはPIN
接合を有する非単結晶半導体層３を0.2〜0.8μm、
代表的には0.5μmの厚さに形成させた。 After this, PN or PIN is applied to the upper surface of the transparent conductive film 2 by plasma CVD or LPCVD.
The non-single crystal semiconductor layer 3 having a junction has a thickness of 0.2 to 0.8 μm,
Typically, it was formed to a thickness of 0.5 μm.

その代表的例は、Ｐ型半導体（SixC1-x，Ｘ＝
0.8、約100Å）、Ｉ型アモルフアスまたはセミア
モルフアスのシリコン半導体（約0.5μm）、Ｎ型
の微結晶（約200Å）を有する半導体よりなる一
つのPIN接合を有する非単結晶半導体、またはＰ
型半導体（SixC1-x）、Ｉ型半導体、Ｎ型半導体、
Ｐ型Si半導体、Ｉ型SixGe1-x半導体、Ｎ型半導体
よりなる２つのPIN接合と１つのPN接合の半導
体層３である。 A typical example is a P-type semiconductor (Si x C 1-x ,
0.8, approximately 100 Å), I-type amorphous or semi-amorphous silicon semiconductor (approximately 0.5 μm), non-single crystal semiconductor with one PIN junction consisting of a semiconductor having N-type microcrystals (approximately 200 Å), or P
type semiconductor (Si x C 1-x ), I type semiconductor, N type semiconductor,
The semiconductor layer 3 includes two PIN junctions and one PN junction made of a P-type Si semiconductor, an I-type Si x Ge 1-x semiconductor, and an N-type semiconductor.

かかる非単結晶半導体層３を全面にわたつて均
一の膜厚で形成させた。 The non-single crystal semiconductor layer 3 was formed to have a uniform thickness over the entire surface.

さらに、第２図Ｂに示すように、前記第１の開
溝１３の第１の光電変換素子３１側に渡つて第２
の開溝１８を第２のレーザスクライブにより形成
させた。前記第１のレーザスクライブによる第１
の開溝１３と第２のレーザスクライブによる第２
の開溝１８の中心間を50μmずらして形成してい
る。 Furthermore, as shown in FIG.
The open grooves 18 were formed by a second laser scribe. The first laser scribe
The open groove 13 and the second groove formed by the second laser scribe
The centers of the open grooves 18 are shifted by 50 μm.

このレーザ光の照射は、前記ガラス基板１の下
方向または上方から行つても良い。 This laser light irradiation may be performed from below or above the glass substrate 1.

このように前記第２のレーザスクライブにより
形成した第２の開溝１８は、前記第１の電極３７
の側面８及び９を露出させた。前記従来のレーザ
スクライブ法の場合は、半導体素子のみにレーザ
スクライブ法で開溝を形成しており、本発明のよ
うに第１の電極にも開溝を設けるものとはその構
成を異にしている。 The second open groove 18 formed by the second laser scribing in this way
The sides 8 and 9 of the were exposed. In the case of the conventional laser scribing method, grooves are formed only on the semiconductor element by the laser scribing method, and the structure is different from that in which grooves are also formed on the first electrode as in the present invention. There is.

この第２の開溝１８の側面９は、第２の光電変
換素子１１の第１の電極の側面１６より左側にあ
れば良く、10〜100μm第１の光電変換素子３１の
第１の電極３７側にシフトさせた。すなわち第１
の光電変換素子３１の第１の電極位置上に渡つて
設けられている。 The side surface 9 of this second groove 18 should be on the left side of the side surface 16 of the first electrode of the second photoelectric conversion element 11, and should be 10 to 100 μm above the first electrode 37 of the first photoelectric conversion element 31. I shifted it to the side. That is, the first
is provided over the first electrode position of the photoelectric conversion element 31.

前記第２のレーザスクライブにおいて、レーザ
光が５〜10W例えば6Wで多少強過ぎて、第１の
光電変換素子３１の第１の電極３７の深さ方向の
全てを除去しても前記第２の開溝１８の側面８に
第２図Ｃに示す第２の光電変換素子１１の第２の
電極３８とのコネクタ３０が密接しても実用上何
ら問題はない。 In the second laser scribing, the laser beam is 5 to 10W, for example 6W, which is a little too strong, and even if the entire first electrode 37 of the first photoelectric conversion element 31 is removed in the depth direction, the second There is no practical problem even if the connector 30 with the second electrode 38 of the second photoelectric conversion element 11 shown in FIG. 2C is brought into close contact with the side surface 8 of the open groove 18.

すなわち、レーザ光の出力パルスの強さや開溝
１８の深さのばらつきに対し、製造上の余裕を与
えることができることが応用上重要である。 That is, it is important from an application point of view that it is possible to provide manufacturing margin for variations in the intensity of the output pulse of the laser beam and the depth of the groove 18.

本発明は、この第２の開溝１８を形成させる際
酸化雰囲気中で、すなわち酸素雰囲気または大気
中で行う点に特徴がある。 The present invention is characterized in that the second open groove 18 is formed in an oxidizing atmosphere, that is, in an oxygen atmosphere or in the air.

一例としてスポツト径30μmにて出力5Wで大気
中100℃の温度でレーザスクライブを行つて開溝
１８を形成する。 As an example, the open grooves 18 are formed by laser scribing with a spot diameter of 30 μm, an output of 5 W, and a temperature of 100° C. in the atmosphere.

加えてこのガラス基板１は室温〜200℃例えば
150℃に保持されている。 In addition, this glass substrate 1 can be heated between room temperature and 200°C, for example.
It is maintained at 150℃.

そのため、レーザ光の照射により瞬時に溶けた
すなわち、瞬間照射温度が約2000℃にもなるため
この高温により半導体が気化して除去されてしま
う。さらに残つた熱エネルギーにより半導体３の
側面３２，３３には、第２のレーザスクライブを
酸化雰囲気中で行うため、半導体の絶縁性酸化物
が500〜3000Åの厚さに形成させることができた。 Therefore, the semiconductor melts instantaneously upon irradiation with laser light, that is, the instantaneous irradiation temperature reaches approximately 2000°C, and this high temperature vaporizes the semiconductor and removes it. Furthermore, since the second laser scribe was performed on the side surfaces 32 and 33 of the semiconductor 3 in an oxidizing atmosphere using the remaining thermal energy, an insulating oxide of the semiconductor could be formed to a thickness of 500 to 3000 Å.

前記半導体は珪素を主成分としているため、絶
縁性酸化物は酸化珪素が主成分となり、加えて第
１の電極３７を構成するインジユーム、スズが数
％含まれていることがSIMS（イオン・マイク
ロ・アナライザー）によつて測定した結果判明し
た。 Since the semiconductor has silicon as its main component, the insulating oxide is mainly composed of silicon oxide and also contains several percent of indium and tin, which constitute the first electrode 37, according to SIMS (ion microscopy).・It was found as a result of measurement using an analyzer).

さらにSEM（走査電子顕微鏡）の3000倍〜
50000倍で調べると、この絶縁性酸化物は多孔性
であり、極めて凹凸が大きく、形成された膜厚も
500〜1000Åにまでなつていた。 Furthermore, 3000 times more than SEM (scanning electron microscope)
When examined at 50,000x magnification, this insulating oxide is porous and extremely uneven, and the thickness of the formed film is also small.
It had grown to 500 to 1000 Å.

その原因は、レーザ光はパルス光が不連続に照
射されたこの実施例では、スポツト径30μmの照
射が5m／分（8.3cm／秒）の速度、50KHzの周波
数で間欠的に照射しているためと推定される。こ
の酸化物を厚くかつより均一な厚さとするために
は、走査速度を0.5m／分と遅くすれば良かつた。 The reason for this is that the laser beam is discontinuously irradiated with pulsed light. In this example, the irradiation with a spot diameter of 30 μm is intermittently irradiated at a speed of 5 m/min (8.3 cm/sec) and a frequency of 50 KHz. It is estimated that this is due to In order to make the oxide thicker and more uniform, the scanning speed could be reduced to 0.5 m/min.

このように、第２のレーザスクライブで半導体
の側面に形成された酸化珪素絶縁膜３２及び３３
は、その比抵抗値が1013Ωcmを有するため、コネ
クタ３０と半導体３とのアイソレイシヨンを行う
ことができ、さらに半導体３のパツシベイシヨン
としても有効である。 In this way, the silicon oxide insulating films 32 and 33 formed on the side surfaces of the semiconductor by the second laser scribe
has a specific resistance value of 10 13 Ωcm, so it can isolate the connector 30 and the semiconductor 3, and is also effective as a connection for the semiconductor 3.

さらに150℃で1000時間放電しても、この半導
体の端部でのリークは10-7Ａ／cm以上（周辺部の
厚さが１cmあたり10-7以下の差、すなわち20cm×
15mmの素子においては長さ46cmあたり４×10-6Ａ
以下の差）を有せしめることができた。 Furthermore, even if the semiconductor is discharged for 1000 hours at 150°C, the leakage at the edge of this semiconductor is more than 10 -7 A/cm (the difference in thickness of the peripheral part is less than 10 -7 per cm, that is, 20 cm ×
4×10 -6 A per 46 cm length for a 15 mm element
The following differences were achieved.

第２図において、さらにこの上面に第２図Ｃに
示すように裏面に光電変換素子の第２の電極とな
る導電性酸化物４を700〜1400Åを形成し、さら
に第３のレーザスクライブで切断分離用の第３の
開溝２０を形成した。 In FIG. 2, a conductive oxide 4 with a thickness of 700 to 1400 Å, which will become the second electrode of the photoelectric conversion element, is further formed on the back surface as shown in FIG. A third open groove 20 for separation was formed.

その結果、導電性酸化物４５，４５′からなる
第２の電極３８，３９が700〜1400Åの厚さに形
成される。 As a result, second electrodes 38, 39 made of conductive oxides 45, 45' are formed to a thickness of 700 to 1400 Å.

この第２の電極３８，３９を形成する導電性酸
化物４としてITO（酸化インジユーム錫）を形成
し、さらにその上面に反射用金属４６，４６′を、
銀または珪素が１％以下添加されたアルミニユー
ムを300〜3000Åの厚さに形成した。 ITO (indium tin oxide) is formed as the conductive oxide 4 forming the second electrodes 38, 39, and reflective metals 46, 46' are further formed on the upper surface thereof.
Aluminum doped with 1% or less of silver or silicon was formed to a thickness of 300 to 3000 Å.

さらに、前記反射用金属４６，４６′の上面に
ニツケルを外部接続用電極として、またアルミニ
ユームの酸化防止用として形成させることは有効
である。 Furthermore, it is effective to form nickel on the upper surfaces of the reflective metals 46, 46' as electrodes for external connection and for preventing oxidation of aluminum.

例えば、前記第２の電極３８，３９のITOを
1050Å、銀またはアルミニユームを1000Å、さら
にニツケルを1500Åの三重構造とした。 For example, the ITO of the second electrodes 38 and 39 is
It has a triple structure of 1050 Å, silver or aluminum 1000 Å, and nickel 1500 Å.

この第２の電極３８，３９と反射用金属は裏面
側での長波長光の反射を促し、600〜800nmの長
波長光を有効に光電変換させるためのものであ
る。 The second electrodes 38 and 39 and the reflective metal are used to promote reflection of long wavelength light on the back surface side and to effectively photoelectrically convert long wavelength light of 600 to 800 nm.

さらにニツケルは、電極部５（第２図Ｄ）での
外部引き出し電極２３との密着性を向上させるた
めのものである。これらは電子ビーム蒸着法また
はCVD法を用いて半導体層を劣化させないため、
300℃以下の温度で形成させた。 Furthermore, nickel is used to improve the adhesion of the electrode portion 5 (FIG. 2D) with the external lead electrode 23. Since these do not degrade the semiconductor layer using electron beam evaporation or CVD,
It was formed at a temperature below 300°C.

このように、第２図Ｃには前記第２の電極とな
る導電性酸化物４を第３のレーザスクライブによ
り切断分離して第３の開溝２０を形成して第２の
電極３８，３９を分離形成した。 In this way, in FIG. 2C, the conductive oxide 4, which will become the second electrode, is cut and separated by a third laser scribe to form the third groove 20, and the second electrodes 38, 39 are cut and separated. was separated and formed.

前記レーザスクライブによるレーザ光は半導
体、特に上面に密着する100〜300ÅのＮまたはＰ
型の薄い半導体層を少しえぐり出すこと４０によ
り、隣接する第１の光電変換素子３１と第２の光
電変換素子１１との間の開溝部での残存導体また
は半導体によるクロストーク（リーク電流）の発
生を防止できる。 The laser beam from the laser scribe is applied to the semiconductor, especially N or P with a thickness of 100 to 300 Å that is in close contact with the top surface.
By slightly scooping out the thin semiconductor layer of the mold 40, crosstalk (leakage current) due to the remaining conductor or semiconductor in the open groove between the adjacent first photoelectric conversion element 31 and second photoelectric conversion element 11 is eliminated. can be prevented from occurring.

特に半導体３がＰ型半導体層４２、Ｉ型半導体
層４３、Ｎ型半導体層４４と１つのPIN接合を有
せしめ、このＮ型半導体層４４が微結晶または多
結晶構造を有し、その電気伝導度が１〜200／Ω
cmと高い電気伝導度を持つ場合、レーザスクライ
ブによりＮ型半導体層４４をえぐり出し、凹部４
０を真性（Ｉ型）半導体４３とし、この半導体４
３上に絶縁性酸化物、例えば酸化珪素３４のパツ
シベイシヨン膜を設けてリーク電流発生を防止す
ることは、高信頼性のために極めて有効である。
前記レーザスクライブによるえぐり出しはＩ型半
導体層４３を越えて前記第１の電極３７まで到達
しないことが好ましい。 In particular, the semiconductor 3 has one PIN junction with a P-type semiconductor layer 42, an I-type semiconductor layer 43, and an N-type semiconductor layer 44, and this N-type semiconductor layer 44 has a microcrystalline or polycrystalline structure and its electrical conductivity. Degree is 1~200/Ω
cm, the N-type semiconductor layer 44 is gouged out by laser scribing and the recess 4 is
0 is an intrinsic (I type) semiconductor 43, and this semiconductor 4
Providing a passivation film of an insulating oxide such as silicon oxide 34 on the semiconductor device 3 to prevent leakage current is extremely effective for high reliability.
Preferably, the laser scribing does not extend beyond the I-type semiconductor layer 43 to the first electrode 37.

このようにして第２図Ｃに示すように複数の光
電変換素子３１，１１を連結部１２で直接接続す
る光電変換装置を作成することができる。 In this way, it is possible to create a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements 31, 11 are directly connected by the connecting portion 12, as shown in FIG. 2C.

第２図Ｄは、本発明光電変換装置を完成させた
態様を示しており、パツシベイシヨン膜としてプ
ラズマ気相法により窒化珪素膜２１を500〜2000
Åの厚さに均一に形成させ、各光電変換素子間の
リーク電流が湿気等の吸着により発生するのを防
止する。さらに外部引き出し端子２３を周辺部５
に設けた。 FIG. 2D shows a completed embodiment of the photoelectric conversion device of the present invention, in which a silicon nitride film 21 with a thickness of 500 to 2000 ml is formed as a passivation film by plasma vapor phase method.
The photoelectric conversion elements are uniformly formed to a thickness of 1.5 Å to prevent leakage current between the photoelectric conversion elements from occurring due to adsorption of moisture or the like. Furthermore, the external lead terminal 23 is connected to the peripheral part 5.
It was established in

光電変換装置にはポリイミド、ポリアミド、カ
プトンまたはエポキシ樹脂２２で被覆した。 The photoelectric conversion device was coated with polyimide, polyamide, Kapton or epoxy resin 22.

このようにしてできた光電変換装置は照射光１
０によりきわめてリーク電流の小さい発電を行う
ことが可能となる。 The photoelectric conversion device made in this way has an irradiation light of 1
0 makes it possible to generate electricity with extremely small leakage current.

前記実施例においてレーザスクライブによる第
１及び第２の電極間において、半導体表面が直接
露呈せず、絶縁性酸化物で表面がパツシベイシヨ
ンされ、かつ隣接する光電変換素子間のリーク電
流を極めて少なくすることができる。 In the above embodiment, between the first and second electrodes formed by laser scribing, the semiconductor surface is not directly exposed, the surface is passivated with an insulating oxide, and leakage current between adjacent photoelectric conversion elements is extremely reduced. I can do it.

次に前記第１の電極と第２の電極を接続して隣
接する光電変換素子間を接続するコネクタ及びこ
のコネクタの作製に有効な方法を説明する。 Next, a connector for connecting the first electrode and the second electrode to connect adjacent photoelectric conversion elements and a method effective for manufacturing this connector will be described.

第３図は、第２図の本発明光電変換装置のコネ
クタ作成の際、３回のレーザスクライブでの開溝
を作るそれぞれの開溝の位置関係を示す縦断面図
及び端部平面図を示している。 FIG. 3 shows a vertical cross-sectional view and an end plan view showing the positional relationship of the grooves formed by laser scribing three times when creating the connector of the photoelectric conversion device of the present invention shown in FIG. ing.

第３図Ａは、前記第１のレーザスクライブ工程
で作成した第１の開溝１３、第１の光電変換素子
３１、第２の光電変換素子１１、連結部１２の関
係を示している。 FIG. 3A shows the relationship among the first groove 13 created in the first laser scribing step, the first photoelectric conversion element 31, the second photoelectric conversion element 11, and the connecting portion 12.

第１の開溝１３は、ガラス基板１を少しえぐるよ
うにレーザスクライブされている。さらに第２の
レーザスクライブによる第２の開溝１８は、前記
第１の光電変換素子３１を構成すべき半導体３の
第１の電極３７側に渡つて設けられ、これらはい
ずれも除去されている。そのため、第１の光電変
換素子３１の第１の電極３７と第２の光電変換素
子１１の第２の電極３８とが連結部１２にて第２
の電極３８よりパツシベイシヨン膜３３及び３４
上に沿つて延びた導電性酸化物によるコネクタ３
０により、第１の電極３７の側面８で電気的に連
結され、２つの光電変換素子３１及び１１が直列
接続される。The first groove 13 is laser scribed so as to slightly gouge the glass substrate 1. Further, a second groove 18 formed by a second laser scribe is provided across the first electrode 37 side of the semiconductor 3 that constitutes the first photoelectric conversion element 31, and both of these grooves are removed. . Therefore, the first electrode 37 of the first photoelectric conversion element 31 and the second electrode 38 of the second photoelectric conversion element 11 are connected to each other at the connecting portion 12.
Passivation films 33 and 34 from the electrode 38 of
Connector 3 with conductive oxide extending along the top
0, the first electrode 37 is electrically connected at the side surface 8, and the two photoelectric conversion elements 31 and 11 are connected in series.

この第２の電極３８は、コネクタ３０と同じ導電
性酸化物とするためにITO４を電子ビーム蒸着法
により平均膜厚1050Å形成して第２の電極３８及
びコネクタ３０を同時に形成し、第１の電極３７
と接接する。さらにこの上に珪素を0.5重量％添
加されたアルミニユームを1300Åで被覆した。This second electrode 38 is made of the same conductive oxide as the connector 30 by forming ITO4 with an average thickness of 1050 Å by electron beam evaporation, and forming the second electrode 38 and the connector 30 at the same time. Electrode 37
come into contact with Furthermore, aluminum to which 0.5% by weight of silicon was added was coated with a thickness of 1300 Å.

次に、第３の開溝２０が約30μmの深さに第１
の光電変換素子３１側にシフトして形成される。
このため第３の開溝２０の右端部は、コネクタ部
３０を穿つて設けられている。もちろんこれは一
例であつて第２図Ｃのように開溝２０をコネクタ
３０に対して穿つことなく設けても良い。 Next, a third open groove 20 is formed at a depth of about 30 μm in the first groove.
is formed shifted toward the photoelectric conversion element 31 side.
For this reason, the right end portion of the third opening groove 20 is provided by piercing the connector portion 30. Of course, this is just an example, and the opening groove 20 may be provided without being drilled into the connector 30 as shown in FIG. 2C.

さらに、第１及び第２の光電変換素子３１及び
１１のそれぞれ第２の電極３８，３９を形成する
るために、ITO４を第３のレーザスクライプによ
り電気的に切断分離する。 Furthermore, in order to form second electrodes 38 and 39 of the first and second photoelectric conversion elements 31 and 11, respectively, the ITO 4 is electrically cut and separated by a third laser scribe.

第３図Ｂは、要部平面を示しその端部（図面で
下側）において前記第１、第２及び第３の開溝１
３，１８及び２０の位置関係を示している。 FIG. 3B shows the plane of the main part, and the first, second and third open grooves 1 are formed at the end thereof (lower side in the drawing).
3, 18, and 20 are shown.

このような開溝を備える方向でのリークを少な
くするためには、半導体３が第１の電極を覆う構
造にして第１、第２電極間のシヨートを少なくす
る。 In order to reduce leakage in the direction in which such an open groove is provided, the semiconductor 3 is structured to cover the first electrode to reduce the shot between the first and second electrodes.

加えて前記光電変換素子３１，１１の端部は第
の電極となる透光性導電膜２、半導体３、第２の
電極となるITO４を一度にレーザスクライプ５０
して基板１上で電気的に分離する。この場合も酸
化雰囲気中で行えば半導体の側面にも前記同様パ
ツシベイシヨン膜を形成できる。 In addition, the ends of the photoelectric conversion elements 31 and 11 are laser scribed 50 at a time to remove the transparent conductive film 2 that will become the first electrode, the semiconductor 3, and the ITO 4 that will become the second electrode.
and electrically isolated on the substrate 1. In this case as well, if the process is carried out in an oxidizing atmosphere, a passivation film can be formed on the side surfaces of the semiconductor as well.

以上レーザスクライプをYTGレーザのスポツ
ト径を20μmで３〜5W、30μmで４〜7Wを用いた
場合であるが、そのスポツト径をより小さくする
ことにより、前記連結部１２に必要な面積をより
小さくして、光電変換装置としての有効面積（実
効効率）をより向上させることが可能となる。 The above is a case where a YTG laser with a spot diameter of 20 μm and a power of 3 to 5 W and a spot diameter of 30 μm and a power of 4 to 7 W is used for the laser scribe. By making the spot diameter smaller, the area required for the connecting portion 12 can be further reduced. By making it smaller, it is possible to further improve the effective area (effective efficiency) as a photoelectric conversion device.

第４図は、電卓用などの小さなパネルの光電変
換装置を同時に多量製造する時の外部引き出し電
極部を示している。 FIG. 4 shows an external lead-out electrode section when photoelectric conversion devices for small panels such as those for calculators are simultaneously manufactured in large quantities.

第４図Ａは、第２図に対応した構造を備えてお
り、外部引き出し電極５は、導電性ゴム電極４７
に接触するパツド４９を有し、該パツド４９は第
２の電極となるITO４と連結している。 4A has a structure corresponding to FIG. 2, and the external extraction electrode 5 is a conductive rubber electrode 47.
The pad 49 is connected to the ITO 4 serving as the second electrode.

このとき導電性ゴム電極４７の加圧が強過ぎて
パツド４９がその下の第１の電極となる透光性導
電膜２と半導体３を突き抜けてもパツド４９と第
１の電極となる透光性導電膜２とがシヨートしな
いように開溝１３′が設けられている。 At this time, even if the pressure applied to the conductive rubber electrode 47 is too strong and the pad 49 penetrates through the transparent conductive film 2 and the semiconductor 3, which will become the first electrode underneath, the pad 49 and the transparent conductive film 2, which will become the first electrode. An opening groove 13' is provided to prevent the conductive film 2 from being shot.

また外側部は前記透光性導電膜２、半導体３及
びITO４を同時にレーザスクライプによりスクラ
イプした開溝５０で切断分離されている。 Further, the outer portion is cut and separated by an open groove 50 formed by scribing the transparent conductive film 2, the semiconductor 3, and the ITO 4 simultaneously by laser scribing.

さらに第４図Ｂにおいて、下側の第１の電極に
連結した他のパツド４８が前記導電性酸化物より
なるコネクタ１８″にて連結して設けられている。 Further, in FIG. 4B, another pad 48 connected to the lower first electrode is provided by the connector 18'' made of the conductive oxide.

ここでも開溝１８（第２図Ｂ）、２０″，５０′
によりパツド４８は隣接する光電変換装置と電気
的に分離されており、この装置間をガラス基板切
断を後工程で分離切断することにより、多数の光
電変換装置を作ることができる。 Here too, open grooves 18 (Fig. 2B), 20'', 50'
The pad 48 is electrically isolated from adjacent photoelectric conversion devices, and a large number of photoelectric conversion devices can be manufactured by separating and cutting the glass substrate between these devices in a post-process.

例えば20cm×60cmのパネルにて６cm×1.5cmの
電卓用光電変革装置を作る場合、一度に130個の
電卓用太陽電池を作ることが可能である。そし
て、第４図において、光電変換装置は有機樹脂モ
ールド２２で前記電極部５，４５を除いて覆われ
ており、この後小電力太陽電池を作る場合はガラ
ス切りで切断すれば良い。 For example, when making a 6cm x 1.5cm photovoltaic conversion device for a calculator using a 20cm x 60cm panel, it is possible to make 130 calculator solar cells at once. In FIG. 4, the photoelectric conversion device is covered with an organic resin mold 22 except for the electrode portions 5 and 45, and if a small power solar cell is to be made after this, it can be cut with a glass cutter.

また、さらにこのパネルメを例えば40×40cmま
たは60×60cmを３個または４個直列にアルミサツ
シ枠内に組み合わせることによりパツケージさ
れ、120×40cmのNED0規格の大電力用パネルを
作ることも可能である。 Furthermore, it is also possible to make a high power panel of 120 x 40 cm that meets the NED0 standard by combining three or four of these panels in series, for example, 40 x 40 cm or 60 x 60 cm, within an aluminum sash frame. .

またこのNED0規格のパネルはシーフレツクス
によりフツ素系保護膜を光電変換装置の反対側
（図面上側）に張り合わせることにより風圧、雨
等に対して機械強度の増加を図ることも有効であ
る。 In addition, this NED0 standard panel is also effective in increasing its mechanical strength against wind pressure, rain, etc. by attaching a fluorine-based protective film using Seaflex to the side opposite the photoelectric conversion device (upper side in the drawing).

本発明を実施するに当たり前記透光性絶縁基板
１としてガラスを用いる例で説明したが、この基
板として可曲性有機樹脂または有機樹脂上に酸化
珪素または窒化珪素を0.1〜2μmの厚さに形成し
た複合基板を用いても良い。 In carrying out the present invention, an example has been described in which glass is used as the light-transmitting insulating substrate 1, but as the substrate, silicon oxide or silicon nitride is coated on a flexible organic resin or an organic resin to a thickness of 0.1 to 2 μm. A formed composite substrate may also be used.

特にこの複合基板を前記実施例に適用すると酸
化珪素または窒化珪素がこの上面の第１の電極を
損傷して基板と第１の電極との混合物を作つてし
まうことを防ぐ、ブロツキング効果を有して特に
有効である。 In particular, when this composite substrate is applied to the above embodiment, it has a blocking effect that prevents silicon oxide or silicon nitride from damaging the first electrode on the upper surface and creating a mixture of the substrate and the first electrode. This is particularly effective.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

(1) 本発明は、光電変換装置を構成する珪素を主
成分とする非単結晶半導体をレーザスクライブ
する際に、その側面に酸化珪素絶縁物を形成さ
せたから素子分割と半導体表面のパツシベイシ
ヨンを同時に行うことができる。 (1) In the present invention, when laser scribing a non-single crystal semiconductor mainly composed of silicon that constitutes a photoelectric conversion device, a silicon oxide insulator is formed on the side surface of the non-single crystal semiconductor, so that element division and passivation of the semiconductor surface can be performed at the same time. It can be carried out.

(2) コネクタが金属のような場合は、マイグレイ
トしてリークが発生しやすいが、本発明は、コ
ネクタを構成する導体に酸化物導体を用いるこ
と、すなわち半導体の側面上に前記パツシベイ
シヨン膜を酸化珪素により設け、該酸化珪素上
においてコネクタとしての導体である酸化物導
体で第１の電極と第２の電極とを接続したの
で、連結部においてリークの少ない高信頼性を
有する光電変換装置が得られる。(2) If the connector is made of metal, it is likely to migrate and cause leakage, but the present invention uses an oxide conductor for the conductor constituting the connector, that is, the passivation film is formed on the side surface of the semiconductor. Since the first electrode and the second electrode are made of silicon oxide and connected on the silicon oxide with an oxide conductor serving as a connector, a highly reliable photoelectric conversion device with less leakage at the connecting portion can be obtained. can get.

(3) 本発明は、前記コネクタを構成する、半導体
側面に形成した絶縁性酸化物上の導電性酸化物
は、一方の光電変換素子の第２の電極と同一酸
化物により設けたから、第２の電極及びコネク
タを１工程で形成できる構成を採つているの
で、従来アルミニユーム等のコネクタを別工程
で形成する必要もなくまたマイグレイシヨンの
防止もでき、極めて高い最終歩留を達成でき
る。(3) In the present invention, since the conductive oxide on the insulating oxide formed on the semiconductor side surface constituting the connector is made of the same oxide as the second electrode of one photoelectric conversion element, the second Since the structure allows electrodes and connectors to be formed in one process, there is no need to form conventional connectors such as aluminum in a separate process, migration can be prevented, and an extremely high final yield can be achieved.

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

第１図は、従来の光電変換装置の縦断面図であ
る。第２図は、本発明の光電変換装置の製造工程
を示す縦断面図である。第３図は、本発明の光電
変換装置の要部説明図である。第４図は、本発明
の他の光電変換装置の部分拡大をした縦断面図で
ある。 FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional photoelectric conversion device. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the manufacturing process of the photoelectric conversion device of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of main parts of the photoelectric conversion device of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of another photoelectric conversion device of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 絶縁基板上に透光性導電膜の第１の電極と、 該第１の電極上に密接して光照射により光起電
力を発生させうる非単結晶半導体と、該非単結晶
半導体上に密接して第２の電極とを有する光電変
換素子を複数個互いに電気的に直列接続せしめて
前記絶縁基板上に配設した光電変換装置におい
て、第１の光電変換素子の第１の電極と、該第１
の光電変換素子の隣の第２の光電変換素子の第２
の電極とを電気的に連結するに際し、前記第１お
よび第２の光電変換素子間の開溝により分離され
た非単結晶半導体の側面は、レーザスクライプ法
による前記開溝形成時に、レーザの熱により前記
非単結晶半導体の一部が雰囲気中の酸素と反応し
て生成した該非単結晶半導体の絶縁性酸化物と、
該絶縁性酸化物上に導電性酸化物とが設けられる
とともに、該導電性酸化物は前記第２の光電変換
素子の第２の電極と同一酸化物により設けられ前
記第１の光電変換素子の第１の電極と前記第２の
光電変換素子の第２の電極とを電気的に連結する
ことを特徴とする光電変換半導体装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、レーザース
クライプ法により設けられた開溝に隣接した酸化
物絶縁物は酸化珪素を主成分とすることを特徴と
する光電変換半導体装置。 ３ 透光性基板上に酸化物導電膜の第１の電極を
構成する第１の透光性導電膜を形成する工程と、
該第１の透光性導電膜を複数の光電変換素子領域
にレーザ光を用いて切断分離し第１の開溝を形成
する工程と、前記第１の透光性導電膜上および前
記第１の開溝上を覆つて光照射により光起電力を
発生させうる非単結晶半導体層を形成する工程
と、該非単結晶半導体層または該非単結晶半導体
層とその下側の前記第１の透光性導電膜とをレー
ザ光により複数の光電変換素子領域に切断分離し
て第２の開溝を形成し、前記第１の透光性導電膜
の一部を露呈させるとともに、非単結晶半導体層
の前記第２の開溝切断面に露呈した部分を雰囲気
中の酸素と反応させて絶縁性酸化物に変成せしめ
る工程と、前記非単結晶半導体層表面および前記
第２の開溝切断面の非単結晶半導体層の側面と前
記第１の透光性導電膜の露呈した表面または側面
に酸化物導電膜で第２の電極用導電膜および連結
部を形成し、前記第１の透光性導電膜と前記第２
の電極用導電膜とを連結せしめる工程と、前記第
２の電極用導電膜、または該第２の電極用導電膜
およびその下側の前記非単結晶半導体層の一部を
レーザ光を用いて切断分離し第３の開溝を形成す
る工程とにより、複数の光電変換素子を構成し、
かつ該複数の光電変換素子を互いに電気的に直列
接続して前記透光性基板上に形成したことを特徴
とする光電変換半導体装置作製方法。[Claims] 1. A first electrode of a transparent conductive film on an insulating substrate, a non-single-crystal semiconductor that is in close contact with the first electrode and can generate a photovoltaic force when irradiated with light, and the non-single crystal semiconductor In a photoelectric conversion device in which a plurality of photoelectric conversion elements each having a single crystal semiconductor and a second electrode in close contact with each other are electrically connected in series and disposed on the insulating substrate, a first electrode;
of the second photoelectric conversion element next to the photoelectric conversion element of
When electrically connecting the first and second photoelectric conversion elements to the electrode, the side surface of the non-single crystal semiconductor separated by the groove between the first and second photoelectric conversion elements is exposed to the laser beam when the groove is formed by the laser scribing method. an insulating oxide of the non-single-crystal semiconductor that is generated when a part of the non-single-crystal semiconductor reacts with oxygen in the atmosphere due to heat;
A conductive oxide is provided on the insulating oxide, and the conductive oxide is made of the same oxide as the second electrode of the second photoelectric conversion element. A photoelectric conversion semiconductor device, characterized in that a first electrode and a second electrode of the second photoelectric conversion element are electrically connected. 2. The photoelectric conversion semiconductor device according to claim 1, wherein the oxide insulator adjacent to the groove formed by the laser scribing method contains silicon oxide as a main component. 3. Forming a first transparent conductive film constituting the first electrode of the oxide conductive film on the transparent substrate;
a step of cutting and separating the first transparent conductive film into a plurality of photoelectric conversion element regions using a laser beam to form a first groove; a step of forming a non-single-crystalline semiconductor layer that can generate a photovoltaic force by irradiation of light over the trenches; A second trench is formed by cutting and separating the transparent conductive film into a plurality of photoelectric conversion element regions using a laser beam, exposing a part of the first transparent conductive film, and forming a non-single crystal semiconductor layer. a step of reacting the exposed portion of the second groove cut surface with oxygen in the atmosphere to transform it into an insulating oxide; A second electrode conductive film and a connecting portion are formed using an oxide conductive film on the side surface of the single crystal semiconductor layer and the exposed surface or side surface of the first transparent conductive film, and membrane and said second
a step of connecting the second electrode conductive film, or the second electrode conductive film and a part of the non-single crystal semiconductor layer below the second electrode conductive film, using a laser beam. A plurality of photoelectric conversion elements are formed by cutting and separating and forming a third open groove,
A method for manufacturing a photoelectric conversion semiconductor device, characterized in that the plurality of photoelectric conversion elements are electrically connected in series and formed on the transparent substrate.
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