光生伏打裝置的製作方法
2023-09-22 09:28:35 1
專利名稱：光生伏打裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光生伏打裝置，特別是涉及在多個光電變換部之間包括具有導電性的中間層的光生伏打裝置。
背景技術：
現在已知在多個光電變換單元(光電變換部)之間包括具有導電性的中間層的光生伏打裝置。例如，在日本特開2002-118273號公報中公開了這種光生伏打裝置。
在上述日本特開2002-118273號公報中公開的光生伏打裝置中，在基板上隔開規定間隔形成有第一透明電極和第二透明電極，並且在第一透明電極和第二透明電極上形成有第一光電變換單元。並且，在第一光電變換單元上，隔著具有導電性的中間層，形成有第二光電變換單元。此外，在第二光電變換單元上，配置有第一背面電極和第二背面電極，使得分別對應於上述第一透明電極和第二透明電極。此外，第一背面電極通過以貫通第二光電變換單元、中間層和第一光電變換單元的方式形成的開槽部，與第二透明電極電連接。
但是，在上述日本特開2002-118273號公報中公開的光生伏打裝置中，由於第一背面電極在開槽部內與具有導電性的中間層接觸，所以存在著在第一背面電極與中間層之間發生電短路(short)的問題。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而完成的，本發明的目的之一在於提供一種光生伏打裝置，該光生伏打裝置即使在多個光電變換部之間包括具有導電性的中間層的情況下，也能夠抑制背面電極與中間層的電短路。
為了實現上述目的，本發明一個方面的光生伏打裝置，包括具有絕緣性表面的基板；第一基板側電極和第二基板側電極，在基板的絕緣性表面上形成，由第一開槽部分離；第一光電變換部，以覆蓋第一基板側電極和第二基板側電極的方式形成；第二光電變換部，在第一光電變換部的表面上隔著具有導電性的中間層形成；第一背面電極和第二背面電極，在所述第二光電變換部的表面上形成，分別對應於第一基板側電極和第二基板側電極；和連接通路部，從所述中間層的側面隔開規定間隔設置，用於使第一基板側電極與第二背面電極電連接。
在該方面的光生伏打裝置中，如上所述，通過從中間層的側面隔開規定間隔設置用於使第一基板側電極與第二背面電極電連接的連接通路部，能夠使連接通路部與中間層電絕緣，所以能夠使第二背面電極與中間層之間電絕緣。由此，能夠抑制第二背面電極與中間層電短路。
在上述方面的光生伏打裝置中，優選還包括第二開槽部，至少分離中間層，以露出中間層內側面的方式設置，由第二光電變換部覆蓋至少露出的中間層的第一開槽部側的內側面部；和第三開槽部，從中間層的第一開槽部側的內側面部隔著第二光電變換部在第二開槽部的內側隔開規定間隔的位置上，以露出第一基板側電極的表面的方式形成，作為連接通路部。根據這種結構，能夠由第二光電變換部從中間層的側面隔開規定間隔形成作為連接通路部的第三開槽部。由此，由於能夠使第三開槽部與中間層電絕緣，所以能夠使第二背面電極與中間層之間電絕緣。
在這種情況下，優選還包括第四開槽部，相對於第三開槽部在與第一開槽部側相反側的區域上形成，用於使第一背面電極與第二背面電極電分離。第二背面電極，填充從在第二開槽部內露出的中間層的內側面部隔開規定間隔的位置上形成的第三開槽部，並且通過與在第三開槽部內露出的第一基板側電極的表面接觸，與第一基板側電極電連接。根據這種結構，利用填充在與中間層電絕緣的第三開槽部的第二背面電極，能夠抑制第二背面電極與中間層電短路，使第二背面電極與第一基板側電極電連接。
在上述包括第四開槽部的結構中，優選第四開槽部以不切斷中間層的方式形成。根據這種結構，不同於設置切斷中間層的開槽部的情況，能夠防止在形成第四開槽部時具有導電性的中間層顆粒飛散，所以能夠防止導電性顆粒附著在第四開槽部的內側面部。由此，能夠抑制由於導電性顆粒附著在第四開槽部的內側面部引起的第一背面電極與中間層電短路。
在這種情況下，優選第四開槽部在第二開槽部的形成區域的內側形成。根據這種結構，能夠以不切實切斷中間層的方式形成第四開槽部。
在上述第四開槽部形成在第二開槽部的形成區域內側的結構中，也可以形成第四開槽部，使得隔開第一背面電極和第二背面電極，並且貫通第二光電變換部，露出第一基板側電極的表面。
在包括上述第四開槽部的結構中，優選從在第二開槽部內露出的中間層的與第一開槽部側相反側的內側面部隔著第二光電變換部在第二開槽部的內側隔開規定間隔的位置上，形成第四開槽部。根據這種結構，能夠不切斷中間層，容易地形成第四開槽部。
在包括上述第二開槽部和第三開槽部的結構中，優選在第二開槽部內露出的中間層的與所述第一開槽部側相反側的內側面部，也由第二光電變換部所覆蓋。由此，可以使中間層的與第一開槽部側相對側的內側面部和第二背面電極僅隔開規定的距離，所以能夠抑制在中間層的與第一開槽部側相反側的內側面部與第二背面電極之間發生電短路。
在這種情況下，可以形成第二光電變換部，使得除了在第二開槽部內露出的中間層的與第一開槽部側相反側的內側面部外，還覆蓋在第二開槽部內露出的第一光電變換部的與第一開槽部側相反側的內側面部。
在包括上述第二開槽部和第三開槽部的結構中，也可以形成第二光電變換部，使得除了在第二開槽部內露出的中間層的第一開槽部側的內側面部外，還覆蓋在第二開槽部內露出的第一光電變換部的第一開槽部側的內側面。
在包括上述第二開槽部和第三開槽部的結構中，也可以形成第二開槽部，使得貫通中間層和第一光電變換部，並且露出第一基板側電極的表面。
在上述方面的光生伏打裝置中，優選還包括第五開槽部，將第一背面電極與第二背面電極電分離，並且貫通第二光電變換部、中間層和第一光電變換部，而且包含所述連接通路部；絕緣部件，以覆蓋第五開槽部的第二背面電極側的內側面部的至少中間層的方式形成；和導電性部件，在從第五開槽部的第二背面電極側的內側面部隔著絕緣部件隔開規定間隔的位置的連接通路部中，與表面露出的第一基板側電極電連接，並且跨過絕緣部件，與第二背面電極電連接。根據這種結構，利用絕緣部件，能夠將含有連接通路部的在第五開槽部上形成的導電性部件與中間層電絕緣，所以能夠使第二背面電極與中間層電絕緣。由此，能夠抑制第二背面電極與中間層電短路。
在這種情況下，優選絕緣部件以覆蓋第五開槽部的第二背面電極側的內側面部的整個面的方式形成。根據這種結構，利用絕緣部件，能夠可靠地使中間層與導電性部件電絕緣。
在具備跨過上述絕緣部件與第二背面電極電連接的導電性部件的結構中，絕緣部件的上面可以以向上述第二背面電極上面的上方突出的方式形成。
在具備跨過上述絕緣部件與第二背面電極電連接的導電性部件的結構中，優選第五開槽部在第五開槽部內的第一背面電極側的區域中，使第一背面電極與導電性部件電分離，並且包括第六開槽部，用於在形成於連接通路部上的導電性部件與中間層的第一背面電極側的內側面部之間形成規定間隔。根據這種結構，將中間層的第一背面電極側的內側面部與導電性部件電分離，所以能夠抑制中間層的第一背面電極側的內側面部與導電性部件之間電短路。
在這種情況下，也可以形成第六開槽部，使得貫通第一背面電極、第二光電變換部、中間層和第一光電變換部，並且露出第一基板側電極的表面。
在上述方面的光生伏打裝置中，中間層也可以部分地反射從基板側入射的光，並且具有透射的功能。
圖1是表示本發明第一實施方式的光生伏打裝置結構的截面圖。
圖2是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖3是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖4是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖5是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖6是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖7是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖8是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖9是用於說明圖1所示的第一實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖10是表示本發明第一實施方式的比較例1的光生伏打裝置結構的截面圖。
圖11是表示本發明第二實施方式的光生伏打裝置結構的截面圖。
圖12是用於說明圖11所示的第二實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖13是用於說明圖11所示的第二實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
圖14是用於說明圖11所示的第二實施方式的光生伏打裝置的製造過程的截面圖。
具體實施例方式
下面，根據附圖，說明將本發明具體化的實施方式。
(第一實施方式)首先，參照圖1，說明本發明第一實施方式的光生伏打裝置的結構。
在第一實施方式的光生伏打裝置1中，如圖1所示，包括基板2、基板側電極3a和3b、光電變換單元4、中間層5、光電變換單元6、背面電極7a和7b。該第一實施方式的光生伏打裝置1的結構為，在沿基板2的主表面的方向上串聯連接有多個單元。下面，進行詳細說明。
基板2具有絕緣性表面，並且由具有透光性的玻璃製成。該基板2具有大約1mm～大約5mm的厚度。此外，在基板2的上面上，形成有由開槽部3c分離的基板側電極3a和3b。該基板側電極3a和3b具有大約800nm的厚度，並且由具有導電性和透光性的氧化錫(SnO2)等TCO(Transparent Conductive Oxide透明氧化物導體)製成。並且，基板側電極3a和3b分別是本發明的「第一基板側電極」和「第二基板側電極」的一個示例，開槽部3c是本發明的「第一開槽部」的一個示例。
此外，在基板側電極3a和3b的上面上，形成有由pin型的非晶質(無定形)矽系半導體構成的光電變換單元4。該由pin型的無定形矽系半導體構成的光電變換單元4包括具有大約10nm～大約20nm厚度的p型氫化無定形碳化矽(a-SiC:H)層、具有大約250nm～大約350nm厚度的i型氫化無定形矽(a-Si:H)層、和具有大約20nm～大約30nm厚度的n型氫化無定形矽層。此外，在基板側電極3a的上面上，形成有光電變換單元4，使得具有開槽部4a，並且埋入開槽部3c。形成該由無定形矽系半導體構成的光電變換單元4，用於吸收波長比較短的光。並且，光電變換單元4是本發明的「第一光電變換部」的一個示例。
此外，在光電變換單元4的上面上，形成有在對應於開槽部4a的區域上具有開槽部5a的中間層5。並且，中間層5具有大約10nm～大約500nm的厚度。該中間層5具有導電性，並且部分地反射從基板2側入射的光，而且，由具有透射功能的氧化鋅(ZnO)等TCO構成。此外，中間層5具有通過部分地反射從基板2側入射的光而使通過光電變換單元4的光量增加的功能。因此，可以不增大光電變換單元4的厚度，而增加光電變換單元4的輸出電流。即，能夠抑制根據由無定形矽系半導體構成的光電變換單元4的厚度變得顯著的光劣化，並且能夠增加光電變換單元4的輸出電流。由此，可以實現光電變換單元4和6的輸出電流的均衡。
這裡，在第一實施方式中，由開槽部4a和5a，構成用於使中間層5電分離的開槽部20a。並且，開槽部20a是本發明的「第二開槽部」的一個示例。
此外，在第一實施方式中，在中間層5的上面上，形成有由pin型微晶矽系半導體構成的光電變換單元6。該由pin型微晶矽系半導體構成的光電變換單元6包括具有大約10nm～大約20nm厚度的p型氫化微晶矽(μc-Si:H)層、具有大約1500nm～大約2000nm厚度的i型氫化微晶矽層、和具有大約20nm～大約30nm厚度的n型氫化微晶矽層。此外，光電變換單元6以覆蓋開槽部20a的兩個內側面部的方式形成，並且在形成開槽部20a的區域內，具有開槽部6a和6b。形成該由微晶矽系半導體構成的光電變換單元6，用於吸收波長比較長的光。此外，從開槽部20a的開槽部3c側的內側面部隔著光電變換單元6在開槽部20a的內側隔開規定間隔的位置上，形成開槽部6a，使得露出基板側電極3a。並且，光電變換單元6是本發明的「第二光電變換部」的一個示例，開槽部6a是本發明的「第三開槽部」和「連接通路部」的一個示例。
此外，在光電變換單元6的上面上，形成有背面電極7a和7b，該背面電極7a和7b由形成在對應於開槽部6b的區域上的開槽部7c所分離。此外，背面電極7a和7b具有大約200nm～大約400nm的厚度，並且由以銀(Ag)為主要成分的金屬材料形成。此外，背面電極7a和7b通過反射從基板2的下面側入射到達背面電極7a和7b的光，具有使其再次射入光電變換單元4和6的功能。此外，背面電極7b填充開槽部6a，並且與在開槽部6a內露出的基板側電極3a的表面接觸，從而與基板側電極3a電連接。由此，基板側電極3a與鄰接單元的背面電極7b串聯連接。並且，背面電極7a和7b分別是本發明的「第一背面電極」和「第二背面電極」的一個示例。
此外，在第一實施方式中，由開槽部6b和7c，構成用於使背面電極7a與背面電極7b電分離的開槽部20b。開槽部20b在開槽部20a的形成區域內形成。此外，從開槽部20a的與開槽部3c側相反側的內側面部在內側隔著光電變換單元6隔開規定間隔的位置上，形成開槽部20b，使得露出基板側電極3a。並且，開槽部20b是本發明的「第四開槽部」的一個示例。
下面，參照圖1～圖9，對於本發明第一實施方式的光生伏打裝置1的製造過程進行說明。
首先，如圖2所示，在具有絕緣性表面的基板2的上面上，採用熱CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相積澱)法，形成具有大約800nm厚度的由氧化錫構成的基板側電極3。
接著，如圖3所示，在基板側電極3上，通過從基板側電極3側開始掃描波長大約1064nm、振蕩頻率大約20kHz、平均功率大約14.0W的Nd:YAG雷射器的基波(圖3的LB1)，形成開槽部3c。由此，形成由開槽部3c分離的基板側電極3a和3b。
然後，如圖4所示，在基板側電極3a和3b的上面上，採用等離子體CVD法，依次形成具有大約10nm～大約20nm厚度的p型氫化無定形碳化矽層、具有大約250nm～大約350nm厚度的i型氫化無定形矽層、和具有大約20nm～大約30nm厚度的n型氫化無定形矽層，從而形成由無定形矽系半導體構成的光電變換單元4。此時，在開槽部3c內埋入光電變換單元4。然後，在光電變換單元4的上面上，採用濺射法，形成具有大約10nm～大約500nm厚度的由氧化鋅形成的中間層5。
接著，如圖5所示，從基板2側開始掃描波長大約532nm、振蕩頻率大約12kHz、平均功率大約230mW的Nd:YAG雷射器的第二高次諧波(圖5的LB2)，以鄰接於開槽部3c的方式，形成由開槽部4a和5a構成的開槽部20a。
然後，如圖6所示，在中間層5的上面上，採用等離子體CVD法，依次形成具有大約10nm～大約20nm厚度的p型氫化微晶矽層、具有大約1500nm～大約2000nm厚度的i型氫化微晶矽層、和具有大約20nm～30nm厚度的n型氫化微晶矽層，從而形成由微晶矽系半導體構成的光電變換單元6。此時，在開槽部20a內埋入光電變換單元6。
接著，如圖7所示，在從開槽部20a的開槽部3c側的內側面部在內側隔著光電變換單元6隔開規定間隔的位置上，從基板2側開始掃描波長大約532nm、振蕩頻率大約12kHz、平均功率大約230mW的Nd:YAG雷射器的第二高次諧波(圖7的LB3)，由此形成開槽部6a。
然後，如圖8所示，在光電變換單元6的上面上，採用濺射法，形成具有大約200nm～大約400nm厚度、並且由以銀為主要成分的金屬材料製成的背面電極7。此時，在開槽部6a內埋入背面電極7。
接著，如圖9所示，在從開槽部20a的與開槽部3c側相反側的內側面部在內側隔著光電變換單元6隔開規定間隔的位置上，從基板2側開始掃描波長大約532nm、振蕩頻率大約12kHz、平均功率大約230mW的Nd:YAG雷射器的第二高次諧波(圖9的LB4)，由此形成由開槽部6b和7c構成的開槽部20b。由此，形成由開槽部20b分離的背面電極7a和7b。
在第一實施方式中，如上所述，從中間層5的開槽部3c側的內側面部隔著光電變換單元6在開槽部20a的內側隔開規定間隔，設置有用於使基板側電極3a與背面電極7b電連接的開槽部6a，能夠使填充於開槽部6a內的背面電極7b與中間層5電絕緣，所以能夠抑制背面電極7b與中間層5電短路。
此外，在第一實施方式中，通過設置不切斷中間層5的開槽部20b，不同於設置切斷中間層的開槽部的情況，在形成開槽部20b時，能夠防止具有導電性的中間層5的顆粒飛散，所以能夠防止導電性顆粒附著在開槽部20b的內側面部。由此，能夠防止由於導電性顆粒附著在開槽部20b的內側面部而引起背面電極7a與中間層5電短路。
此外，在第一實施方式中，在從開槽部20a的與開槽部3c側相反側的內側面部在內側隔著光電變換單元6隔開規定間隔的位置上，設置開槽部20b，從而能夠容易地不切斷中間層5而形成開槽部20b。
下面，對於為了確認上述第一實施方式的效果而進行的實驗進行說明。在該確認實驗中，製作以下實施例1的光生伏打裝置1和比較例1的光生伏打裝置101。
首先，用第一實施方式的製造過程如圖1所示製作實施例1的光生伏打裝置1。並且，製作比較例1的光生伏打裝置101，使其具有圖10所示的結構。此時，形成光生伏打裝置101的光電變換單元104、中間層105、光電變換單元106、背面電極107a和107b，使其與實施例1的光生伏打裝置1的光電變換單元4、中間層5、光電變換單元6、背面電極7a和7b具有相同的厚度和組成。此外，在比較例1中，形成對應於實施例1的開槽部6a和20b的開槽部120a和120b。而且，在比較例1中，通過將背面電極107b直接埋入開槽部120a內，與基板側電極3a電連接。此外，利用槽部120b，使背面電極107a和107b電分離，並且使中間層105電分離。
使用上述實施例1的光生伏打裝置1和比較例1的光生伏打裝置101，對於該製作的光生伏打裝置1和101，測定開路電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因子(F.F)、最大輸出功率(Pmax)和變換效率(Eff.)，用光生伏打裝置101的各測定結果將該各測定結果規格化。此結果示於以下的表1。
表1
參照上述表1，判定實施例1的開路電壓與比較例1的開路電壓為相同值。另一方面，判定實施例1的短路電流相對於比較例1的短路電流提高2％，並且實施例1的曲線因子相對於比較例1的曲線因子提高5％。此外，判定實施例1的最大輸出功率相對於比較例1的最大輸出功率提高10％，並且實施例1的變換效率相對於比較例1的變換效率提高10％。
本發明人認為上述結果是因為以下的理由。即，本發明人認為，在圖1所示的實施例1中，光電變換單元6以覆蓋開槽部20a的內側面部的方式形成，從而使背面電極7a和7b與中間層5電絕緣，所以能夠抑制背面電極7a和7b與中間層5發生電短路，結果，變換效率提高。另一方面，本發明人認為，在圖10所示的比較例1中，通過將背面電極107b埋入開槽部120a內，背面電極107b在開槽部120a內與中間層5接觸，所以背面電極107b與中間層105電短路，並且在形成開槽部120b時具有導電性的中間層105的顆粒飛散，導致具有導電性的中間層105的顆粒附著在開槽部120b的內側面部，所以背面電極107a與中間層105電短路，結果，變換效率降低。
(第二實施方式)下面，參照圖11，說明光生伏打裝置21。在該第二實施方式中，不同於上述第一實施方式，具備絕緣部件28和連接電極29，基板側電極3a與背面電極7b利用連接電極29電連接。
即，如圖11所示，該第二實施方式的光生伏打裝置21，在基板側電極3a的上面上，具有開槽部24a，並且形成光電變換單元24，使其埋入開槽部3c。此外，在光電變換單元24的上面上，形成有在對應於開槽部24a的區域內具有開槽部25a的中間層25。此外，在中間層25的上面上，形成有在對應於開槽部25a的區域內具有開槽部26a的光電變換單元26。此外，在光電變換單元26的上面上，形成由在對應於開槽部26a的區域內形成的開槽部27c所分離的背面電極27a和27b。再者，形成光生伏打裝置21的光電變換單元24、中間層25、光電變換單元26、背面電極27a和27b，使得分別與上述第一實施方式的光生伏打裝置1的光電變換單元4、中間層5、光電變換單元6、背面電極7a和7b具有相同的厚度和組成。
這裡，在第二實施方式中，由開槽部24a、25a、26a和27c，構成開槽部40，該開槽部40用於使中間層25電分離，並且使背面電極27a與背面電極27b電分離。並且，開槽部40是本發明的「第五開槽部」的一個示例。
此外，在第二實施方式中，以覆蓋開槽部40的背面電極27b側的內側面部的方式形成絕緣部件28。並且，絕緣部件28由含有氧化鋁(Al2O3)顆粒的環氧樹脂構成。該絕緣部件28以覆蓋開槽部40的背面電極27b側的整個側面的方式形成。並且，以絕緣部件28的上面向背面電極27b上面的上方突出的方式形成。此外，在從開槽部40的背面電極27b側的內側面部隔著絕緣部件28隔開規定間隔的位置上的連接通路部40a上，形成連接電極29。形成該連接電極29，使得與在連接通路部40a中露出的基板側電極3a的表面接觸，與基板側電極3a電連接，並且跨過絕緣部件28與背面電極27b電連接。由此，基板側電極3a與鄰接單元的背面電極27b串聯連接。此外，連接電極29由導電性糊劑(銀糊劑)構成。並且，連接電極29是本發明的「導電性部件」的一個示例。
此外，開槽部40，在開槽部40內的背面電極27a側的區域內，使背面電極27a與連接電極29電分離，並且含有開槽部40b，該開槽部40b用於在形成於連接通路部40a上的連接電極29與開槽部40的背面電極27a側的內側面部之間形成規定的間隔。形成開槽部40b，使得貫通背面電極27a、光電變換部26、中間層25和光電變換部24，並且基板側電極3a的表面露出。並且，開槽部40b是本發明的「第六開槽部」的一個示例。
下面，參照圖11～圖14，對於本發明第二實施方式的光生伏打裝置21的製造過程進行說明。並且，到在基板側電極3上形成開槽部3c的製造過程為止，與圖2和圖3所示的第一實施方式的光生伏打裝置1的製造過程相同。
在第二實施方式中，如圖12所示，在基板側電極3a和3b的上面上，採用等離子體CVD法，形成由無定形矽系半導體構成的光電變換單元24，使得埋入開槽部3c。然後，在光電變換單元24的上面上，採用濺射法，形成中間層25。然後，在中間層25的上面上，採用等離子體CVD法，形成由微晶矽系半導體構成的光電變換單元26。然後，在光電變換單元26的上面上，採用濺射法，形成背面電極27。
這裡，在第二實施方式中，連續形成光電變換單元24、中間層25、光電變換單元26和背面電極27，所以光電變換單元24、中間層25、光電變換單元26的表面不暴露於大氣中。
接著，如圖13所示，從基板2側開始掃描波長大約532nm、振蕩頻率大約12kHz、平均功率大約230mW的Nd:YAG雷射器的第二高次諧波(圖13的LB5)，從而形成由開槽部24a、25a、26a和27c構成的開槽部40，使得鄰接於開槽部3c。由此，形成由開槽部20a分離的背面電極7a和7b。
然後，如圖14所示，採用絲網印刷法，塗布絕緣部件28，使得覆蓋開槽部40的背面電極27b側的內側面部，並且爬上背面電極27b之上。然後，如圖11所示，採用絲網印刷法，塗布連接電極29，使得在從開槽部40的背面電極27b側的內側面部隔著絕緣部件28隔開規定間隔的位置的連接通路部40a上，覆蓋絕緣部件28。由此，連接電極29，與在連接通路部40a中露出的基板側電極3a的表面接觸，與基板側電極3a電連接，並且跨過絕緣部件28與背面基板27b電連接。此外，在開槽部40內的背面電極27a側的區域內，形成開槽部40b，該開槽部40b用於使背面電極27a與連接電極29電分離，並且在形成於連接通路部40a上的連接電極29與開槽部40的背面電極27a側的內側面部之間形成規定的間隔。
在第二實施方式中，如上所述，設置覆蓋開槽部40的背面電極27b側的內側面部的絕緣部件28，並且從開槽部40的背面電極27b側的內側面部隔著絕緣部件28隔開規定間隔，設置用於將基板側電極3a與背面電極27b電連接的連接電極29，能夠利用絕緣部件28，使在連接通路部40a上形成的連接電極29與中間層25電絕緣，所以能夠使背面電極27b與中間層25電絕緣。由此，能夠抑制背面電極27b與中間層25電短路。
此外，在第二實施方式中，通過與背面電極27分開地設置連接電極29，在形成光電變換單元26後連續形成背面電極27，然後，形成開槽部40，並且在該形成的開槽部40上形成連接電極29，由於採用這種製造過程，能夠防止在光生伏打裝置21的製造過程中最希望抑制的汙染的光電變換單元26的表面曝露於大氣中。
再者，此次公開的實施方式，在所有方面均為例示，而不應理解為限制。本發明的範圍不是上述實施方式的說明，而由權利要求書來表示，並且包括與權利要求書均等意義和範圍內的所有變更。
例如，在上述第一實施方式中，例舉了由第一光電變換單元4的開槽部4a和中間層5的開槽部5a，構成使中間層5電分離的開槽部20a的例子，但是本發明不限於此，只要形成至少切斷中間層的開槽部，使中間層電分離即可。
此外，在上述第二實施方式中，例舉了不將絕緣部件填充在用於使背面電極27a與連接電極29電切斷的開槽部40b中的例子，但是本發明不限於此，也可以將絕緣部件填充在用於使背面電極27a與連接電極29電切斷的開槽部40b中。
權利要求
1.一種光生伏打裝置，其特徵在於，包括具有絕緣性表面的基板；第一基板側電極和第二基板側電極，在所述基板的絕緣性表面上形成，由第一開槽部分離；第一光電變換部，以覆蓋所述第一基板側電極和所述第二基板側電極的方式形成；第二光電變換部，在所述第一光電變換部的表面上隔著具有導電性的中間層而形成；第一背面電極和第二背面電極，在所述第二光電變換部的表面上形成，分別對應於所述第一基板側電極和所述第二基板側電極；和連接通路部，從所述中間層的側面隔開規定的間隔而設置，用於使所述第一基板側電極與所述第二背面電極電連接。
2.如權利要求1所述的光生伏打裝置，其特徵在於，還包括第二開槽部，以至少分離所述中間層、露出所述中間層內側面的方式設置，由所述第二光電變換部覆蓋至少露出的所述中間層的所述第一開槽部側的內側面部；和第三開槽部，從所述中間層的所述第一開槽部側的內側面部隔著所述第二光電變換部在所述第二開槽部的內側隔開規定間隔的位置上，以露出所述第一基板側電極的表面的方式形成，作為所述連接通路部。
3.如權利要求2所述的光生伏打裝置，其特徵在於還包括第四開槽部，相對於所述第三開槽部，在與所述第一開槽部側相反側的區域上形成，用於將所述第一背面電極與所述第二背面電極電分離，所述第二背面電極，填充從在所述第二開槽部內露出的所述中間層的內側面部隔開規定間隔的位置上形成的所述第三開槽部，並且通過與在所述第三開槽部內露出的所述第一基板側電極的表面接觸，與所述第一基板側電極電連接。
4.如權利要求3所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第四開槽部以不切斷所述中間層的方式形成。
5.如權利要求4所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第四開槽部在所述第二開槽部的形成區域的內側形成。
6.如權利要求5所述的光生伏打裝置，其特徵在於形成所述第四開槽部，使得分離所述第一背面電極和所述第二背面電極，並且貫通所述第二光電變換部，所述第一基板側電極的表面露出。
7.如權利要求3所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第四開槽部形成在，從在所述第二開槽部內露出的中間層的與所述第一開槽部側相反側的內側面部隔著所述第二光電變換部在所述第二開槽部的內側隔開規定間隔的位置上。
8.如權利要求2所述的光生伏打裝置，其特徵在於在所述第二開槽部內露出的中間層的與所述第一開槽部側相反側的內側面部，也由所述第二光電變換部所覆蓋。
9.如權利要求8所述的光生伏打裝置，其特徵在於形成所述第二光電變換部，使得除了在所述第二開槽部內露出的中間層的與所述第一開槽部側相反側的內側面部外，還覆蓋在所述第二開槽部內露出的第一光電變換部的與所述第一開槽部側相反側的內側面部。
10.如權利要求2所述的光生伏打裝置，其特徵在於形成所述第二光電變換部，使得除了在所述第二開槽部內露出的中間層的所述第一開槽部側的內側面部外，還覆蓋在所述第二開槽部內露出的第一光電變換部的所述第一開槽部側的內側面部。
11.如權利要求2所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第二開槽部以貫通所述中間層和所述第一光電變換部、並且露出所述第一基板側電極的表面的方式形成。
12.如權利要求1所述的光生伏打裝置，其特徵在於，還包括第五開槽部，將所述第一背面電極與所述第二背面電極電分離，並且貫通所述第二光電變換部、所述中間層和所述第一光電變換部，而且包含所述連接通路部；絕緣部件，以覆蓋所述第五開槽部的所述第二背面電極側的內側面部的至少所述中間層的方式形成；和導電性部件，在從所述第五開槽部的所述第二背面電極側的內側面部隔著所述絕緣部件隔開規定的間隔的位置的所述連接通路部中，與表面露出的所述第一基板側電極電連接，並且跨過所述絕緣部件，與所述第二背面電極電連接。
13.如權利要求12所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述絕緣部件以覆蓋所述第五開槽部的所述第二背面電極側的內側面部整個面的方式形成。
14.如權利要求12所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述絕緣部件的上面以向所述第二背面電極上面的上方突出的方式形成。
15.如權利要求12所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第五開槽部包括第六開槽部，該第六開槽部用於在所述第五開槽部內的所述第一背面電極側的區域，將所述第一背面電極與所述導電性部件電分離，並且在所述連接通路部上形成的所述導電性部件與所述中間層的所述第一背面電極側的內側面部之間形成規定的間隔。
16.如權利要求15所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述第六開槽部，使得貫通所述第一背面電極、所述第二光電變換部、所述中間層和所述第一光電變換部，並且露出所述第一基板側電極的表面。
17.如權利要求1所述的光生伏打裝置，其特徵在於所述中間層部分地反射從所述基板側入射的光，並且具有透射的功能。
全文摘要
本發明的光生伏打裝置包括第一光電變換部，以覆蓋第一基板側電極和第二基板側電極的方式形成，該第一基板側電極和第二基板側電極在基板的絕緣性表面上形成，由第一開槽部分離；第二光電變換部，在第一光電變換部的表面上隔著具有導電性的中間層形成；第一背面電極和第二背面電極，在第二光電變換部的表面上形成；和連接通路部，從中間層的側面隔開規定的間隔設置，用於使第一基板側電極和第二背面電極電連接。
文檔編號H01L27/142GK101030589SQ20071008481
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優先權日2006年2月27日
發明者篠原亙 申請人:三洋電機株式會社