[其他]光生伏打器件及其制造方法

無效

• 申請號: 85106598
• 申請日: 1985-08-26
• 公開（公告）號: CN85106598A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發明（設計）人: 岸靖雄;谷口裕幸
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳海紅,許新根

本發明涉及光生伏打器件及其制造方法。尤其是，本發明涉及到如太陽能電池這類能把光能直接轉換成電能的光生伏打器件及其制造方法。

在現有技術中，美國專利4，281，208敘述了一種光生伏打器件，其中，在基本絕緣表面上的半導體光敏薄膜層分割為許多區域，它們分別安置在第一和第二電極薄膜之間，形成一系列電連接的光電轉換單元。

另一方面，本發明的申請者曾提出特別適用于上述結構的光生伏打器件的制造方法的專利申請：日本專利申請號213168/1982（日本特許公開103383/1984）和美國專利申請號617，724。

圖1至圖3是表示一般光生伏打器件制造方法步驟的截面圖。圖4和圖5是表示一般光生伏打器件主要部分的放大剖視圖。

首先，參照圖1至圖5，對一般光生伏打器件的制造方法作一說明。如圖1所示，第一，在整個區域上，即包括第一電極薄膜2a，2b和2c表面與基片1的絕緣表面上，都設有一半導體光敏薄膜層3，其第一電極薄膜2a，2b和2c按預定的距離布置。然后，第二電極薄膜4在半導體光敏層3的整個表面上形成，而不需要將半導體光敏層分割成區域A，B和C。

其次，如圖2所示，通過腐蝕工藝，將位于各個相鄰區域A、B、C的間隔區域ab和bc中的第二電極薄膜4′和半導體光敏層3′清除掉，從而使第二電極薄膜4a，4b和4c與半導體光敏層3a，3b和3c分別被隔離。

然后，如圖3所示，通過采用掩膜，將連接電極薄膜6a和6b有選擇地蒸發上。從而，使區域B和C的第一電極薄膜2b和2c的一側，被顯露在間隔區域ab和bc中，而這些已顯露部分2ab和2cb分別與另一側相鄰區域A和B的第二電極薄膜4a和4b進行電連接。

按上述制造方法，光電轉換單元7a，7b和7c分別由第一電極薄膜2a，2b和2c，半導體光敏層3a、3b和3c，以及第二電極薄膜4a，4b和4c的分層結構所組成。有時，用于將光電轉換單元7a，7b和7c進行電串聯的連接電極薄膜6a和6b在間隔區域ab和bc部分，沒有被完全蒸發上，以致在中間傾斜部分會產生斷裂現象。因為，如果間隔區域如圖4所示的實例，則連接電極薄膜需要復蓋一個陡峭的位差H，即半導體光敏層3a的厚度t₁與第二電極薄膜4a的厚度t₂之和。如果連接電極薄膜6a和6b是硬性材料，則此類斷裂現象會經常發生。

另外，如以間隔區域ab為例的放大圖5所示，在上述制造方法中，半導體光敏層3′部分的31a和31b面腐蝕過度，更準確地說，在連接電極薄膜6a和6b的掩膜蒸發之前，對位于間隔區域ab和bc的半導體光敏層3′部分進行腐蝕工藝過程中，半導體光敏層3′部分的31a和31b面，比第二電極薄膜4′部分的41a′和41b′面腐蝕得遠為嚴重，其結果，面向半導體光敏層3a和3b的第二電極薄膜4a和4b的接觸面從下部蝕空。

另一方面，光致抗蝕劑薄膜5涂敷在第二電極薄膜4a和4b上，因而，腐蝕劑不易滲入第二電極薄膜4a和4b，使其不受腐蝕工藝的影響。腐蝕工藝完成之后，立即清除掉光致抗蝕劑薄膜5。然而，要懂得，在清除光致抗蝕劑薄膜5時，由于第二電極薄膜4a和4b的內部應力等諸如此類的原因，第二電極薄膜4a和4b的邊緣部分41a和41b會朝上卷曲。由于腐蝕過度而造成的下部蝕空現象，在采用腐蝕液的濕式腐蝕工藝中，和在腐蝕氣體中輝光放電的等離子腐蝕這一類的干式腐蝕工藝中都或多或少地會發生。如果由于腐蝕過度而發生了下部蝕空現象，則在連接電極薄膜6a和6b的中間傾斜部分和類似地方，也會產生斷裂現象，其情況與上面聯系圖4所示的相同。

另外，如果第二電極薄膜4a和4b的邊緣部分41a和41b卷曲，則連接電極薄膜6a和6b分別不會與半導體光敏層3a和3b的傾斜凹形面31a和31b相接觸。即使當連接電極薄膜6a和6b分別擴展到卷曲邊緣部分41a和41b，并延伸到在間隔區域ab和bc處的第一電極薄膜2b和2c的顯露部分2ba和2cb而沒有產生斷裂現象。結果，在連接電極薄膜6a和6b與31a和31b面之間形成一個空隙，于是，連接電極薄膜6a和6b的傾斜部分處于懸空狀態，這些傾斜部分與卷曲的邊緣部分41a和41b會使機械強度下降。這樣，當第二電極薄膜4a和4b的邊緣部分41a和41b卷曲時，則與圖4所述情況相比更易經常發生斷裂現象。

因而，本發明的主要目的在于提供一種光生伏打器件及其制造方法。采用本發明，可防止使第一電極薄膜的顯露部分與第二電極薄膜進行電連接的連接電極薄膜產生斷裂現象。這樣，制造的成品率會有所提高。