JPS6269566A - 光電変換装置作製方法 - Google Patents
光電変換装置作製方法Info
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- JPS6269566A JPS6269566A JP60209596A JP20959685A JPS6269566A JP S6269566 A JPS6269566 A JP S6269566A JP 60209596 A JP60209596 A JP 60209596A JP 20959685 A JP20959685 A JP 20959685A JP S6269566 A JPS6269566 A JP S6269566A
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- semiconductor
- organic resin
- pinholes
- electrode
- photoelectric conversion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光起電力を発生させるアモルファス半導体
を含む非単結晶半導体を用いた光電変換装置において、
非単結晶半導体の形成の際、この半導体内に不本意に形
成されてしまう空孔またはピンホールに対し絶縁物を充
填し、表面電極と裏面電極とがかかる空孔またはピンホ
ール（以下ピンホールという）により互いにショートま
たは弱リーク状態になることを阻止した光電変換装置の
作製方法に関する。
を含む非単結晶半導体を用いた光電変換装置において、
非単結晶半導体の形成の際、この半導体内に不本意に形
成されてしまう空孔またはピンホールに対し絶縁物を充
填し、表面電極と裏面電極とがかかる空孔またはピンホ
ール（以下ピンホールという）により互いにショートま
たは弱リーク状態になることを阻止した光電変換装置の
作製方法に関する。
この発明はかかる絶縁物を有機絶縁物とし、この上下の
電極がショートまたはリークしてしまうピンホールを何
等のフォトマスクを用いることなく選択的に充填したこ
とを特徴とする。
電極がショートまたはリークしてしまうピンホールを何
等のフォトマスクを用いることなく選択的に充填したこ
とを特徴とする。
そしてこの光電変換装置の長期間の使用において、裏面
電極の材料が少しづつピンホールより半導体内部に含浸
し、上下圧いの電極間でショートしてしまうことを防ぎ
、ひいては光電変換装置の変換効率の低下を防止するも
のである。
電極の材料が少しづつピンホールより半導体内部に含浸
し、上下圧いの電極間でショートしてしまうことを防ぎ
、ひいては光電変換装置の変換効率の低下を防止するも
のである。
従来、光電変換装置（以下単に装置という）即ち同一基
板上に複数の素子を配置し、それを集積化またはハイブ
リッド化した装置は、例えば特開昭５５−４９９４．特
開昭５５−１２４２７４更に本発明人の出願になる特願
昭５４−９００９７／９００９８／９００９９ （昭和
５４．７．１６出願）等が知られている。
板上に複数の素子を配置し、それを集積化またはハイブ
リッド化した装置は、例えば特開昭５５−４９９４．特
開昭５５−１２４２７４更に本発明人の出願になる特願
昭５４−９００９７／９００９８／９００９９ （昭和
５４．７．１６出願）等が知られている。
従来の発明として、第１図にマスク合わせ方式により作
られた光電変換装置の縦断面図を示す。
られた光電変換装置の縦断面図を示す。
図面において透光性基板（例えばガラス板）（１）上に
第１の電極を構成する透光性導電膜（ＣＴＦと略記する
）（２）を第１の金属マスクを用いた合わせ工程により
選択的に形成させる。更に半導体層（３）を第２の金属
マスクを用いた合わせ工程により同様に選択的に形成す
る。さらに第３の金属のマスクを用いた合わせ工程によ
りアルミニュームよりなる第２の電極（４）が設けられ
ている。
第１の電極を構成する透光性導電膜（ＣＴＦと略記する
）（２）を第１の金属マスクを用いた合わせ工程により
選択的に形成させる。更に半導体層（３）を第２の金属
マスクを用いた合わせ工程により同様に選択的に形成す
る。さらに第３の金属のマスクを用いた合わせ工程によ
りアルミニュームよりなる第２の電極（４）が設けられ
ている。
第１図において、素子（１１） 、 （３１）との間に
連結部（１２）を有し、連結部ではＣＴＦの一方の側面
（１６）を半導体層（３）が覆い、他方のＣＴＦの表面
（１４）を半導体層（３）が覆わないようにする。更に
第１の酸化物電極（３７）と第２のアルミニューム電極
（３８）は、コンタクト（１４）で電気的に連結させて
いる。
連結部（１２）を有し、連結部ではＣＴＦの一方の側面
（１６）を半導体層（３）が覆い、他方のＣＴＦの表面
（１４）を半導体層（３）が覆わないようにする。更に
第１の酸化物電極（３７）と第２のアルミニューム電極
（３８）は、コンタクト（１４）で電気的に連結させて
いる。
この従来例ではアルミニューム（４）が半導体（３）と
反応して、この集積化された光電変換装置を１５０℃で
放置すると、その特性は第３図曲線（２５）に示した如
く数十時間で劣化してしまった。そのため屋外での実使
用にはまったく不適当な電極でしかなかった。
反応して、この集積化された光電変換装置を１５０℃で
放置すると、その特性は第３図曲線（２５）に示した如
く数十時間で劣化してしまった。そのため屋外での実使
用にはまったく不適当な電極でしかなかった。
このため、かかる熱的信転性を向上させるため、裏面の
アルミニューム電極の下側に透光性導電膜例えばＩＴＯ
（酸化インジューム・スズ）を介在せしめ、半導体上に
ＩＴＯを設け、さらにその上にアルミニュームを設ける
２層構造が知られている。
アルミニューム電極の下側に透光性導電膜例えばＩＴＯ
（酸化インジューム・スズ）を介在せしめ、半導体上に
ＩＴＯを設け、さらにその上にアルミニュームを設ける
２層構造が知られている。
かかる構造とすると熱的な信頼性はＩＴＯがアルミニュ
ームが半導体と反応してしまうことを防ぐことができる
ため、格段に向上させることができる。
ームが半導体と反応してしまうことを防ぐことができる
ため、格段に向上させることができる。
しかしこの透光性導電膜はこの導電膜の形成の際、まわ
りごみが強いため、半導体内に空穴やピンホール等が不
本位に形成されているとこのピンホールの内部にまで入
ってしまい、下側の第１の電極とこの上側の第２の電極
との間でショートまたはリークをおこし、実用化は不可
能であった。
りごみが強いため、半導体内に空穴やピンホール等が不
本位に形成されているとこのピンホールの内部にまで入
ってしまい、下側の第１の電極とこの上側の第２の電極
との間でショートまたはリークをおこし、実用化は不可
能であった。
このため、従来はこの非単結晶半導体の形成において、
ピンホールが空穴が存在しにくい小面積の光電変換装置
、例えば１ｃｍＸ４ｃｍにおいてのみ実用化が可能であ
り、１０ｃｍ Ｘ １０ｃｍまたはそれ以上の大面積の
光電変換装置は必ずこの空穴、ピンホールが存在するた
め、かかる構造を応用することは不可能であった。
ピンホールが空穴が存在しにくい小面積の光電変換装置
、例えば１ｃｍＸ４ｃｍにおいてのみ実用化が可能であ
り、１０ｃｍ Ｘ １０ｃｍまたはそれ以上の大面積の
光電変換装置は必ずこの空穴、ピンホールが存在するた
め、かかる構造を応用することは不可能であった。
本発明はかかる問題点を工業的に解くきわめて有効な手
段を提供する。
段を提供する。
即ち、このピンホール等に対してのみ選択的に絶縁物で
充填させることにより、下側の第１の電極と半導体の上
側の第２の電極とがたとえまわりごみの強い透光性導電
膜を用いてもお互いがショートまたはリークしてしまう
ことを防止することが本発明の目的であり、以下にその
実施例を示す。
充填させることにより、下側の第１の電極と半導体の上
側の第２の電極とがたとえまわりごみの強い透光性導電
膜を用いてもお互いがショートまたはリークしてしまう
ことを防止することが本発明の目的であり、以下にその
実施例を示す。
実施例１
第２図は本発明の製造工程を示す縦断面図である。
第２図（八）において、透光性基板（１）例えばガラス
板（例えば厚さ１ 、２＋ｗｍ 、長さく図面では左右
方向） １０ｃｍ、巾１０ｃｍ）を用いた。さらにこの
上面に全面にわたって透光性導電膜、例えばＩＴＯ（１
５００人）＋５ｎＯｚ（２００〜４００ 人） 、
ＩＴＯ（１５００人）＋５ｎ３Ｎａ（５００人）または
ハロゲン元素が添加された酸化スズ又は窒化スズを主成
分とする透光性導電膜（１５００〜２０００人）を真空
蒸着法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー法
またはスパッタ法により形成させた。
板（例えば厚さ１ 、２＋ｗｍ 、長さく図面では左右
方向） １０ｃｍ、巾１０ｃｍ）を用いた。さらにこの
上面に全面にわたって透光性導電膜、例えばＩＴＯ（１
５００人）＋５ｎＯｚ（２００〜４００ 人） 、
ＩＴＯ（１５００人）＋５ｎ３Ｎａ（５００人）または
ハロゲン元素が添加された酸化スズ又は窒化スズを主成
分とする透光性導電膜（１５００〜２０００人）を真空
蒸着法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー法
またはスパッタ法により形成させた。
この後マイクロコンピュータを制御してこの基板の下側
または上側よりＹＡＧレーザ加工機（波長１．０６μま
たは０．５３μ）により照射しパターニング用開講（１
３）を形成させた。
または上側よりＹＡＧレーザ加工機（波長１．０６μま
たは０．５３μ）により照射しパターニング用開講（１
３）を形成させた。
パターニングにより形成された開講は、巾約５０μ長さ
１０ｃｍとし、各素子（３１） 、 （１１）を構成す
る巾は１０〜２０ｍｍとした。かくして第１の電極を構
成するＣＴＦ （２）を切断分離して開溝を形成した。
１０ｃｍとし、各素子（３１） 、 （１１）を構成す
る巾は１０〜２０ｍｍとした。かくして第１の電極を構
成するＣＴＦ （２）を切断分離して開溝を形成した。
この後この」−面にプラズマＣＶＤ法または光ＣＶＤ法
によりＰＮまたはＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体層
を０．２〜１．０μ代表的には０．５〜０．７ μの厚
さに形成させた。その代表例はＰ型半導体（ＳｉｘＣｔ
−ｘ ｘ＝５０〜１５０八１−１型アモルファスまたは
セミアモルファスシリコン半導体（０，４〜０．９μ）
−Ｎ型の微結晶（２００〜５００人）を有する半導体よ
りなる１つのＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体とした
。
によりＰＮまたはＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体層
を０．２〜１．０μ代表的には０．５〜０．７ μの厚
さに形成させた。その代表例はＰ型半導体（ＳｉｘＣｔ
−ｘ ｘ＝５０〜１５０八１−１型アモルファスまたは
セミアモルファスシリコン半導体（０，４〜０．９μ）
−Ｎ型の微結晶（２００〜５００人）を有する半導体よ
りなる１つのＰＩＮ接合を有する非単結晶半導体とした
。
または、Ｐ型半導体（ＳｉｘＣｔ−ｘ） Ｉ型アモル
ファスシリコン半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｐ型５ｉ
ｘＣ＋−Ｘ半導体−■型５ｉｘＧｅ＋−ｘ（ｘ＝０．５
）−Ｎ型シリコン半導体（３００〜１０００人）よりな
るタンデム型のＰＩＮＰＩＮ・・・ＰＩＮ接合の半導体
でもよい。
ファスシリコン半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｐ型５ｉ
ｘＣ＋−Ｘ半導体−■型５ｉｘＧｅ＋−ｘ（ｘ＝０．５
）−Ｎ型シリコン半導体（３００〜１０００人）よりな
るタンデム型のＰＩＮＰＩＮ・・・ＰＩＮ接合の半導体
でもよい。
かかる非単結晶半導体層（３）を全面に均一の膜厚で形
成させた。
成させた。
しかしこの半導体には、被膜形成時にフレーク（雪片）
が付着し、被膜形成後離脱する等の理由により空孔（６
）、ピンホール（６′）が多数不本意に存在してしまう
。その数は１００倍の顕微鏡で１０視野あたり２〜４ケ
もの多数を観察することがある。
が付着し、被膜形成後離脱する等の理由により空孔（６
）、ピンホール（６′）が多数不本意に存在してしまう
。その数は１００倍の顕微鏡で１０視野あたり２〜４ケ
もの多数を観察することがある。
このため、本発明方法によりこのピンホール等（６）
、 （６“）に対し絶縁物を選択的に充填した。その作
業を以下に示す。
、 （６“）に対し絶縁物を選択的に充填した。その作
業を以下に示す。
第２図（＾）に示した半導体を形成した後、この半導体
上に感光性有機樹脂をコートした。この時、この有機樹
脂が十分ピンホール等の内部に含浸するように注意した
。この感光性有機樹脂はフォトレジスト例えば東京応化
より販売されている叶ＰＲ−８００等のポジ型のフォト
レジストを用いた。この感光性有機樹脂をこの半導体上
の全面にスピナー、コータまたはスプレー法により０．
１〜５μの厚さに形成する。この時、半導体の裏面側に
形成される感光性有機樹脂はより少なくしてピンホール
等への充填をより十分に行わしめることが重要である。
上に感光性有機樹脂をコートした。この時、この有機樹
脂が十分ピンホール等の内部に含浸するように注意した
。この感光性有機樹脂はフォトレジスト例えば東京応化
より販売されている叶ＰＲ−８００等のポジ型のフォト
レジストを用いた。この感光性有機樹脂をこの半導体上
の全面にスピナー、コータまたはスプレー法により０．
１〜５μの厚さに形成する。この時、半導体の裏面側に
形成される感光性有機樹脂はより少なくしてピンホール
等への充填をより十分に行わしめることが重要である。
例えばスピナーを用いる場合はレジストを５０゜ｒｐｍ
５秒、２００Ｏｒｐｍ ３０秒の条件下で塗布した。
５秒、２００Ｏｒｐｍ ３０秒の条件下で塗布した。
さらにこの塗布させた有機樹脂膜にプリベーク（８５℃
、４０時間）を行った。さらに現像工程として、このレ
ジスト側より紫外光（波長３００〜４００ｒ＋ｍ） （
１７）を照射し、この感光性有機樹脂のうちピンホール
等に充填されている有機樹脂を固定化し、更に半導体表
面上の有機樹脂を非固定化するべく感光させた。この条
件は０ＦＰＲ−８００を用いる場合は紫外光は６ｍＷ／
ａｍ” ５秒間行い、さらに所定の現像工程を経た。
、４０時間）を行った。さらに現像工程として、このレ
ジスト側より紫外光（波長３００〜４００ｒ＋ｍ） （
１７）を照射し、この感光性有機樹脂のうちピンホール
等に充填されている有機樹脂を固定化し、更に半導体表
面上の有機樹脂を非固定化するべく感光させた。この条
件は０ＦＰＲ−８００を用いる場合は紫外光は６ｍＷ／
ａｍ” ５秒間行い、さらに所定の現像工程を経た。
さらにこの後これら全体を公知の方法でリンス（純水で
１０分間）をした。するとピンホール（６）。
１０分間）をした。するとピンホール（６）。
（６゛）内に固定した有機樹脂膜以外の非固定化した有
機樹脂を溶去することができる。即ち、半導体（３）上
の有機樹脂をすべて除去できる。さらに、ポストベーク
（１５０℃１時間）を行い、感光したピンホール内部に
充填された有ａｍ脂（Ｔ） 、 （７’ ）を化学的に
安定化させた。すると第２図（Ｂ）に示す如く、ピンホ
ール（６） 、 （６°）の部分のみに選択的に有機樹
脂絶縁物（７）、（７’）を充填することができる。
機樹脂を溶去することができる。即ち、半導体（３）上
の有機樹脂をすべて除去できる。さらに、ポストベーク
（１５０℃１時間）を行い、感光したピンホール内部に
充填された有ａｍ脂（Ｔ） 、 （７’ ）を化学的に
安定化させた。すると第２図（Ｂ）に示す如く、ピンホ
ール（６） 、 （６°）の部分のみに選択的に有機樹
脂絶縁物（７）、（７’）を充填することができる。
そしてこの絶縁物の上面は半導体の上面と概略ｒＱ）
一致または少な目（ボストキュアでの体積収縮等による
）に充填することができる。
）に充填することができる。
さらに次の工程として第２図（Ｂ）に示す如く、第１の
開溝（１３）の左方向に第２の開溝（１８）を第２のレ
ーザスクライプ工程により形成させた。このレーザスク
ライプはこの基板（１）の上方向からの照射で行った。
開溝（１３）の左方向に第２の開溝（１８）を第２のレ
ーザスクライプ工程により形成させた。このレーザスク
ライプはこの基板（１）の上方向からの照射で行った。
かくして第２の開溝（１８）の形成により第１の電極の
側面（８） 、 （９）を露呈させた。この第２の開溝
の側面（９）は第１の電極（３７°）の側面（１６）よ
り左側であればよく、その極端な例として、図面に示さ
れるごとく、第１の電極（３７）の内部に入ってしまっ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図（Ｂ）に示
される如き側面（８）を露呈させても、またこの導電膜
（２）をパターニングすることなく、第１の電極の表面
（第１図（１４）の如き）を露呈させてもよい。
側面（８） 、 （９）を露呈させた。この第２の開溝
の側面（９）は第１の電極（３７°）の側面（１６）よ
り左側であればよく、その極端な例として、図面に示さ
れるごとく、第１の電極（３７）の内部に入ってしまっ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図（Ｂ）に示
される如き側面（８）を露呈させても、またこの導電膜
（２）をパターニングすることなく、第１の電極の表面
（第１図（１４）の如き）を露呈させてもよい。
第２図において、さらにこの上面に第２図（Ｃ）に示さ
れる如（、裏面電極用２層の導電膜（４）を形成し、さ
らに第３のレーザスクライプ法の切断分離用の開溝（２
０）を設けた。
れる如（、裏面電極用２層の導電膜（４）を形成し、さ
らに第３のレーザスクライプ法の切断分離用の開溝（２
０）を設けた。
この第２の電極は、透光性導電膜（２３）を３００〜１
４００人例えばＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）＋Ｉ
ｎ２０３（酸化インジューム）、ＳｎＯ□（酸化スズ）
、ＩＴＮ（窒化インジューム・スズ）（窒化インジュー
ムと窒化スズとの混合体）で第１の層を形成した。さら
にその上面にアルミニューム、クロム、銀、アルミニュ
ーム（３００〜５０００人）の一層膜またはアルミニュ
ームとニッケルとの二重膜の金属膜（２４）を形成させ
た。例えばＩＴＯ（２３）を１０５０人、アルミニュー
ム（２４）を１０００人の２層導電膜（４）とした。こ
のＩＴＯとアルミニュームは、基板（１）表面側からの
入射光（１０）の裏面電極での反射を促し、６００〜８
００ｎｍの長波長光を有効に光電変換するためのもので
ある。またＩＴＯによりアルミニュームと半導体とが従
来例に示す如く互いに反応して信顛性の低下を誘発しな
いためである。これらはスパッタ法、電子ビーム蒸着法
またはプラズマＣｖＤ法を用い、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。
４００人例えばＩＴＯ（酸化インジューム・スズ）＋Ｉ
ｎ２０３（酸化インジューム）、ＳｎＯ□（酸化スズ）
、ＩＴＮ（窒化インジューム・スズ）（窒化インジュー
ムと窒化スズとの混合体）で第１の層を形成した。さら
にその上面にアルミニューム、クロム、銀、アルミニュ
ーム（３００〜５０００人）の一層膜またはアルミニュ
ームとニッケルとの二重膜の金属膜（２４）を形成させ
た。例えばＩＴＯ（２３）を１０５０人、アルミニュー
ム（２４）を１０００人の２層導電膜（４）とした。こ
のＩＴＯとアルミニュームは、基板（１）表面側からの
入射光（１０）の裏面電極での反射を促し、６００〜８
００ｎｍの長波長光を有効に光電変換するためのもので
ある。またＩＴＯによりアルミニュームと半導体とが従
来例に示す如く互いに反応して信顛性の低下を誘発しな
いためである。これらはスパッタ法、電子ビーム蒸着法
またはプラズマＣｖＤ法を用い、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。
裏面のＮ型半導体に密接せしめるには、酸化インジュー
ム、窒化インジュームまたはこれらの混合物を主成分と
する透光性インジュ−ム化合物の導電膜（ＩＴＯまたは
ＩＴＮ）が好ましかった。他方、裏面の半導体がＰ型半
導体では、酸化スズ（ＳｎＯｚ）−窒化スズ（ｓｎｓＮ
４） 、窒化アンチモン（ＳｂＮ）またはこれらの混合
物のスズ化合物を主成分とする透光性導電膜が長期信転
性および高効率化の面において優れている。
ム、窒化インジュームまたはこれらの混合物を主成分と
する透光性インジュ−ム化合物の導電膜（ＩＴＯまたは
ＩＴＮ）が好ましかった。他方、裏面の半導体がＰ型半
導体では、酸化スズ（ＳｎＯｚ）−窒化スズ（ｓｎｓＮ
４） 、窒化アンチモン（ＳｂＮ）またはこれらの混合
物のスズ化合物を主成分とする透光性導電膜が長期信転
性および高効率化の面において優れている。
かかる透光性導電膜（２３）はコンタクＩ−（８）にて
下側の第１の電極を構成する導電膜酸化物または窒化物
（２）と（８）にて密接する。するとここは酸化物また
は窒化物（３７）−酸化物または窒化物（２３）コンタ
クト（８）となり、従来より公知の構造（第１図）に示
す如く、一方が金属とならない。このため、１５０℃の
温度テストにおいても、劣化し反応が進行することがな
い。
下側の第１の電極を構成する導電膜酸化物または窒化物
（２）と（８）にて密接する。するとここは酸化物また
は窒化物（３７）−酸化物または窒化物（２３）コンタ
クト（８）となり、従来より公知の構造（第１図）に示
す如く、一方が金属とならない。このため、１５０℃の
温度テストにおいても、劣化し反応が進行することがな
い。
かくして第２図（Ｃ）に示される如く、複数の素子（３
１） 、 （１１）を連結部（１２）で直列接続する光
電変換装置を作ることができた。
１） 、 （１１）を連結部（１２）で直列接続する光
電変換装置を作ることができた。
第２図（Ｄ）はさらに本発明を光電変換装置として完成
させんとしたものである。即ちパンシベイション膜とし
て光ＣＶＤ法またはプラズマ気相法により窒化珪素膜（
２１）を５００〜２０００人の厚さに形成した。さらに
外部引出し端子（５）を設け、これらにポリイミド、ポ
リアミド、カプトンまたはエポキシ等の有機樹脂（２２
）を充填した。
させんとしたものである。即ちパンシベイション膜とし
て光ＣＶＤ法またはプラズマ気相法により窒化珪素膜（
２１）を５００〜２０００人の厚さに形成した。さらに
外部引出し端子（５）を設け、これらにポリイミド、ポ
リアミド、カプトンまたはエポキシ等の有機樹脂（２２
）を充填した。
かくして照射光（１０）に対しこの実施例のごとき基板
（１０ｃｍ Ｘ ＩＯＣ，ｌ）で集積化させた光電変換
装置パネルにてＡＭＩ （１００ｍＷ／ｃｍ”）を照射
した場合、開放電圧 １２．３１５Ｖ 曲線因子 ０．５９９ 変換効率 ８．３３χ の出力を有せしめることができた。
（１０ｃｍ Ｘ ＩＯＣ，ｌ）で集積化させた光電変換
装置パネルにてＡＭＩ （１００ｍＷ／ｃｍ”）を照射
した場合、開放電圧 １２．３１５Ｖ 曲線因子 ０．５９９ 変換効率 ８．３３χ の出力を有せしめることができた。
しかし、まったく同じ工程を用いつつも第２図（Ｂ）の
本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略すると、以
下の変換効率しか得られない。即ち、試料１ 試料
２ 開放電圧 １１．４９Ｖ ３．０２Ｖ曲線因子
０．４７１ ０．３１６短絡電流 ５３．７
ｍ八 ５４．２０１変換効率 ４．４３χ
０．７５χこれらより本発明のピンホールに有機樹脂を
充填することがいかに有効であるかがわかる。
本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略すると、以
下の変換効率しか得られない。即ち、試料１ 試料
２ 開放電圧 １１．４９Ｖ ３．０２Ｖ曲線因子
０．４７１ ０．３１６短絡電流 ５３．７
ｍ八 ５４．２０１変換効率 ４．４３χ
０．７５χこれらより本発明のピンホールに有機樹脂を
充填することがいかに有効であるかがわかる。
実施例２
第３図は本発明の他の製造工程を示す縦断面図である。
第３図（八）において、厚さ１０〜１００μの導電性ス
テンレス箔（４０）上に耐熱性有機樹脂またはホーロー
等の無機絶縁膜（４１）が形成された絶縁表面を有する
非透光性基板を用いた。更にこの」二面に全面にわたっ
て下側電極用導電膜、例えば、クロム（２００人）、ア
ルミニューム（１５００人）＋５ｎＯｚ（２００〜４０
０人）、アルミニューム（１５００人）＋５ｎＪｔ（５
００人）またはハロゲン元素が添加された酸化スズまた
は窒化スズを主成分とする透光性導電膜（１５００〜２
０００人）を真空蒸着法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣｖ
Ｄ法、スプレー法またはスパッタ法により形成させた。
テンレス箔（４０）上に耐熱性有機樹脂またはホーロー
等の無機絶縁膜（４１）が形成された絶縁表面を有する
非透光性基板を用いた。更にこの」二面に全面にわたっ
て下側電極用導電膜、例えば、クロム（２００人）、ア
ルミニューム（１５００人）＋５ｎＯｚ（２００〜４０
０人）、アルミニューム（１５００人）＋５ｎＪｔ（５
００人）またはハロゲン元素が添加された酸化スズまた
は窒化スズを主成分とする透光性導電膜（１５００〜２
０００人）を真空蒸着法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣｖ
Ｄ法、スプレー法またはスパッタ法により形成させた。
この後マイクロコンピュータを制御してＹＡＧ レーザ
加工機（波長１．０６μまたは０．５３μ）により照射
しパターニング用開溝（１３）を形成させた。
加工機（波長１．０６μまたは０．５３μ）により照射
しパターニング用開溝（１３）を形成させた。
パターニングにより形成された開講は、巾約５０μ長さ
１０ｃｍとし、各素子（３１） 、 （１，１）を構成
する巾は１０”□２０ｎｖ＋とした。かくして第１の電
極を構成する導電膜（２）を切断分離して開講を形成し
た。この後この」二面にプラズマＣＶＤ法または光ＣＶ
Ｄ法によりＰＮまたはＰＩＮ接合を有する非単結晶半導
体層を０．２〜１．０μ代表的には０．５〜０．７μの
厚さに形成させた。その代表例はＮ型半導体（２００〜
５００人）−Ｉ型アモルファスまたはセミアモルファス
シリコン半導体（０，４〜０．９ μ）−Ｐ型半導体（
ＳｉｎＣ＋−ｘ Ｘ＝５０〜１５０人）を漸次積層して
有する半導体よりなる１つのＮＩＰ接合を有する非単結
晶半導体とした。
１０ｃｍとし、各素子（３１） 、 （１，１）を構成
する巾は１０”□２０ｎｖ＋とした。かくして第１の電
極を構成する導電膜（２）を切断分離して開講を形成し
た。この後この」二面にプラズマＣＶＤ法または光ＣＶ
Ｄ法によりＰＮまたはＰＩＮ接合を有する非単結晶半導
体層を０．２〜１．０μ代表的には０．５〜０．７μの
厚さに形成させた。その代表例はＮ型半導体（２００〜
５００人）−Ｉ型アモルファスまたはセミアモルファス
シリコン半導体（０，４〜０．９ μ）−Ｐ型半導体（
ＳｉｎＣ＋−ｘ Ｘ＝５０〜１５０人）を漸次積層して
有する半導体よりなる１つのＮＩＰ接合を有する非単結
晶半導体とした。
またはＮ型半導体（３００〜１０００人）−■型５ｉｘ
Ｇｅ＋−＊（０＜Ｘ＜１）アモルファス社歩ニヤ半導体
−Ｐ型５ｉｘＣ，−ｘ半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｉ
型アモルファスＳｉ半導体−Ｐ型５ｉｘＣ，−、（０＜
Ｘ〈１）半導体（５０〜２００人）よりなるタンデム型
のＮＩＰＮＩＰ・・・ＮＩＰ接合の半導体でもよい。
Ｇｅ＋−＊（０＜Ｘ＜１）アモルファス社歩ニヤ半導体
−Ｐ型５ｉｘＣ，−ｘ半導体−Ｎ型シリコン半導体−Ｉ
型アモルファスＳｉ半導体−Ｐ型５ｉｘＣ，−、（０＜
Ｘ〈１）半導体（５０〜２００人）よりなるタンデム型
のＮＩＰＮＩＰ・・・ＮＩＰ接合の半導体でもよい。
かかる非単結晶半導体層（３）を全面に均一の膜厚で平
坦または凹凸を有するテクスチャー構造で形成させた。
坦または凹凸を有するテクスチャー構造で形成させた。
しかしこの半導体には、被膜形成時にフレーク（雪片）
が付着し、被膜形成後離脱する等の理由により空孔（６
）、ピンホール（６゛）が多数不本意に存在してしまう
。その数は１００〜１０００倍の顕微鏡で１０視野あた
り２〜４ケもの多数を観察される場合がある。
が付着し、被膜形成後離脱する等の理由により空孔（６
）、ピンホール（６゛）が多数不本意に存在してしまう
。その数は１００〜１０００倍の顕微鏡で１０視野あた
り２〜４ケもの多数を観察される場合がある。
このため、本発明はこのピンホール等（６）、（６”）
に対し絶縁物を選択的に充填した。その作業を以下に示
す。
に対し絶縁物を選択的に充填した。その作業を以下に示
す。
第３図（八）に示した半導体を形成した後、この半導体
上に感光性有機樹脂をコートした。この時、この有機樹
脂が十分ピンホール等の内部に含浸するように注意した
。この感光性有機樹脂はフォトレジスト例えば東京応化
より販売されているＯＦｌ’Ｒ−８００等のポジ型のフ
ォトレジストを用いた。この後、実施例１と同様の処理
を施した。
上に感光性有機樹脂をコートした。この時、この有機樹
脂が十分ピンホール等の内部に含浸するように注意した
。この感光性有機樹脂はフォトレジスト例えば東京応化
より販売されているＯＦｌ’Ｒ−８００等のポジ型のフ
ォトレジストを用いた。この後、実施例１と同様の処理
を施した。
かくして、第３図（Ｂ）に示す如く、ピンホール（６）
、 （６’ ）の部分のみに選択的に有機樹脂絶縁物
（７）。
、 （６’ ）の部分のみに選択的に有機樹脂絶縁物
（７）。
（７゛）を充填することができる。
さらに次の工程として第３図（Ｂ）に示す如く、第１の
開溝（１３）の左方向に第２の開溝（１８）を第２のレ
ーザスクライブ工程により形成させた。このレーザスク
ライブはこの基板（１）の上方向からの照射で行った。
開溝（１３）の左方向に第２の開溝（１８）を第２のレ
ーザスクライブ工程により形成させた。このレーザスク
ライブはこの基板（１）の上方向からの照射で行った。
かくして第２の開講（１８）の形成により第１の電極の
側面（８） 、 （９）を露呈させた。この第２の開溝
の側面（９）は第１の電極（３７’）の側面（１６）よ
り左側であればよく、その極端な例として、図面に示さ
れるごとく、第１の電極（３７）の内部に入ってしまっ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図（Ｂ）に示
される如き側面（８）を露呈させても、またこの導電膜
（２）をパターニングすることなく、第１の電極の表面
（第１図（１４）の如き）を露呈させてもよい。
側面（８） 、 （９）を露呈させた。この第２の開溝
の側面（９）は第１の電極（３７’）の側面（１６）よ
り左側であればよく、その極端な例として、図面に示さ
れるごとく、第１の電極（３７）の内部に入ってしまっ
てもよい。さらにこのパターニングは第１図（Ｂ）に示
される如き側面（８）を露呈させても、またこの導電膜
（２）をパターニングすることなく、第１の電極の表面
（第１図（１４）の如き）を露呈させてもよい。
この後、金属マスクを用い第２の電極を透光性導電膜に
より形成した。即ち、この第２の電極は透光性導電膜（
２３）を３００〜１４００人例えばＩＴＯ（酸化インジ
ューム・スズ）、ＩｎｚＯｓ（酸化インジューム）。
より形成した。即ち、この第２の電極は透光性導電膜（
２３）を３００〜１４００人例えばＩＴＯ（酸化インジ
ューム・スズ）、ＩｎｚＯｓ（酸化インジューム）。
Ｓｎｏｗ（酸化スズ）、ＩＴＮ（窒化インジューム・ス
ズ）（窒化インジュームと窒化スズとの混合体）で形成
した。
ズ）（窒化インジュームと窒化スズとの混合体）で形成
した。
これらは開溝（２０）には導電膜が形成されないよう、
予め金属マスクをこの第３図（Ｂ）の半導体上に配設し
、この後スパッタ法、電子ビーム蒸着法またはプラズマ
ＣＶＤ法を用い、半導体層を劣化させない３００℃以下
の温度で透光性導電膜を形成させた。
予め金属マスクをこの第３図（Ｂ）の半導体上に配設し
、この後スパッタ法、電子ビーム蒸着法またはプラズマ
ＣＶＤ法を用い、半導体層を劣化させない３００℃以下
の温度で透光性導電膜を形成させた。
かくして第３図（Ｃ）に示される如く、複数の素子（３
１） 、 （１１）を連結部（１２）で直列接続する光
電変換装置を作ることができた。
１） 、 （１１）を連結部（１２）で直列接続する光
電変換装置を作ることができた。
第３図（Ｄ）はさらに本発明を光電変換装置として完成
させんとしたものである。即ち、これらにポリイミド、
ポリアミド、カプトンまたはエポキシ等の有機樹脂（２
２）を充填した。
させんとしたものである。即ち、これらにポリイミド、
ポリアミド、カプトンまたはエポキシ等の有機樹脂（２
２）を充填した。
かくして照射光（１０）に対しこの実施例のごとき基板
（１０ｃｍ Ｘ １０ｃｍ）で集積化させた光電変換装
置パネルにて八Ｍｌ （１００ｍＷ／ｃｍ”）を照射し
た場合、開放電圧 １１．３０Ｖ 曲線因子 ０．６２６ 短絡電流 ７９．４ ｍＡ 電流密度 １７．３１ｍＡ／ｃｍ” 変換効率 ８．１６χ の出力を有せしめることができた。
（１０ｃｍ Ｘ １０ｃｍ）で集積化させた光電変換装
置パネルにて八Ｍｌ （１００ｍＷ／ｃｍ”）を照射し
た場合、開放電圧 １１．３０Ｖ 曲線因子 ０．６２６ 短絡電流 ７９．４ ｍＡ 電流密度 １７．３１ｍＡ／ｃｍ” 変換効率 ８．１６χ の出力を有せしめることができた。
しかし、まったく同じ工程を用いつつも第３図（Ｂ）の
本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略すると、以
下の変換効率しか得られない。即ち、開放電圧 ６．
５４Ｖ 曲線因子 ０．３６８ 短絡電流 ７５．６９ｍＡ 変換効率 ３．４８χ これらより本発明のピンホールに有機樹脂を充填するこ
とはいかに有効であるかがわかる。
本発明の有機樹脂を充填する工程のみを省略すると、以
下の変換効率しか得られない。即ち、開放電圧 ６．
５４Ｖ 曲線因子 ０．３６８ 短絡電流 ７５．６９ｍＡ 変換効率 ３．４８χ これらより本発明のピンホールに有機樹脂を充填するこ
とはいかに有効であるかがわかる。
第４図は本発明と従来例との信転性テス） （１５０℃
、大気中高温放置条件）の比較をしたものである。
、大気中高温放置条件）の比較をしたものである。
第４図における曲線（２５）は従来より公知の第１図の
構成であり、裏面電極は半導体にアルミニュームが密接
する構造を有し、かつその連結部は酸化スズ−アルミニ
ュームコンタクト方式である。
構成であり、裏面電極は半導体にアルミニュームが密接
する構造を有し、かつその連結部は酸化スズ−アルミニ
ュームコンタクト方式である。
この構成はコンタクト部にて酸化アルミニュームが形成
され、さらにアルミニューム自体がＮ型半導体とも反応
する。このため、わずか数時間で初期値の５０％以下に
まで下がってしまう。
され、さらにアルミニューム自体がＮ型半導体とも反応
する。このため、わずか数時間で初期値の５０％以下に
まで下がってしまう。
また曲線（２６）は実施例１の構造の光電変換装置の信
頼性特性である。裏面電極としてＩＴＯ−アルミニュー
ムの２層膜とした場合である。この場合、コンタクトは
酸化物（酸化スズ）−酸化物（ＩＴＯ）コンタクトとな
り、コンタクト部の信頼性は優れたものであった。
頼性特性である。裏面電極としてＩＴＯ−アルミニュー
ムの２層膜とした場合である。この場合、コンタクトは
酸化物（酸化スズ）−酸化物（ＩＴＯ）コンタクトとな
り、コンタクト部の信頼性は優れたものであった。
曲線（２７）は実施例２の光電変換装置の構造であって
、実施例１と同様に良好な信顛性特性が得られた。
、実施例１と同様に良好な信顛性特性が得られた。
さらに重要なことは、本発明のピンホールに絶縁物を充
填することにより初期状態における光電変換装置のサン
プル間でのバラツキが少なく、製造歩留りが大きいとい
う特徴を有する。例えば、１０ＣＩｌ１口を１０枚作っ
てもそのσ（分散）は０．２７を得ることができる。
填することにより初期状態における光電変換装置のサン
プル間でのバラツキが少なく、製造歩留りが大きいとい
う特徴を有する。例えば、１０ＣＩｌ１口を１０枚作っ
てもそのσ（分散）は０．２７を得ることができる。
有機樹脂モールド（２２）は引き出し電極（５）固定用
に覆われており、さらにこのパネル例えば４０ｃｍＸ
２０ｃｍ、 ６０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍまたは１２０ｃｍ
Ｘ４０ｃｍが６ケ、２ケまたは１ケアルミサツシ枠に
よりパッケージされ、１２０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍのＮＥ
ＤＯ規格のパネルを設けることが可能である。
に覆われており、さらにこのパネル例えば４０ｃｍＸ
２０ｃｍ、 ６０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍまたは１２０ｃｍ
Ｘ４０ｃｍが６ケ、２ケまたは１ケアルミサツシ枠に
よりパッケージされ、１２０ｃｍ Ｘ ４０ｃｍのＮＥ
ＤＯ規格のパネルを設けることが可能である。
第１図は従来の光電変換装置の縦断面図である。
第２図、第３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４図は本発明と従来例の光電変換装置の信鯨性特性例
である。
す縦断面図である。 第４図は本発明と従来例の光電変換装置の信鯨性特性例
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、絶縁表面を有する基板上に第１の電極を形成する工
程と、該電極上に空孔またはピンホールを有する非単結
晶半導体を形成する工程と、前記空孔またはピンホール
内部を含む該半導体上に感光性有機樹脂を形成する工程
と、前記感光性有機樹脂側より光照射を行い、前記空孔
またはピンホールに充填された有機樹脂を固定せしめる
工程と、固定していない有機樹脂を除去する工程と、前
記半導体上に第２の電極を形成する工程とを有せしめる
ことにより前記半導体の空孔またはピンホールに誘起樹
脂絶縁物を充填することを特徴とする光電変換装置作製
方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、半導体表面上に形
成された有機樹脂は光照射により非固定化し、かつ空穴
またはピンホール内部に充填された有機樹脂は固定化さ
れるべく前記有機樹脂に光照射がなされたことを特徴と
する光電変換装置作製方法。 ３、特許請求の範囲第１項において、第２の電極は透光
性導電膜または該導電膜上に金属膜が形成されたことを
特徴とする光電変換装置作製方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209596A JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
| AU62912/86A AU583423B2 (en) | 1985-09-21 | 1986-09-18 | Semiconductor device free from the electrical shortage through a semiconductor layer and method for manufacturing same |
| US07/082,115 US4812415A (en) | 1985-09-21 | 1987-08-06 | Method for making semiconductor device free from electrical short circuits through a semiconductor layer |
| US07/464,567 US5089426A (en) | 1985-09-21 | 1990-01-16 | Method for manufacturing a semiconductor device free from electrical shortage due to pin-hole formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60209596A JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6269566A true JPS6269566A (ja) | 1987-03-30 |
| JPH0558585B2 JPH0558585B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=16575441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60209596A Granted JPS6269566A (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 光電変換装置作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6269566A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012019208A (ja) * | 2010-06-09 | 2012-01-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置及びその作製方法 |
| ITMI20112296A1 (it) * | 2011-12-16 | 2013-06-17 | St Microelectronics Srl | Dispositivo elettronico flessibile incapsulato e relativo metodo di fabbricazione |
| US9214587B2 (en) | 2010-08-19 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion module and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0737876U (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | 太田 隆治 | 自転車の荷籠装置 |
-
1985
- 1985-09-21 JP JP60209596A patent/JPS6269566A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012019208A (ja) * | 2010-06-09 | 2012-01-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置及びその作製方法 |
| US9214587B2 (en) | 2010-08-19 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Photoelectric conversion module and manufacturing method thereof |
| ITMI20112296A1 (it) * | 2011-12-16 | 2013-06-17 | St Microelectronics Srl | Dispositivo elettronico flessibile incapsulato e relativo metodo di fabbricazione |
| US10910510B2 (en) | 2011-12-16 | 2021-02-02 | Stmicroelectronics S.R.L. | Encapsulated flexible electronic device, and corresponding manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558585B2 (ja) | 1993-08-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |