專利名稱：：光電裝置和光電裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光電裝置和光電裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
：已知有使用多晶、微晶或非結(jié)晶的太陽能電池。在一般的太陽能電池的制作工藝中，在玻璃基板上形成氧化錫(SnO2)等的透明導(dǎo)電膜后，通過化學(xué)氣相沉積法(CVD法)等形成作為光電層的多晶、微晶或非結(jié)晶。然后，形成作為背面電極的電極。在電極形成中，使用通過真空蒸鍍法、濺射法將鋁(Al)、銀(Ag)、鈦(Ti)等導(dǎo)電性物質(zhì)進(jìn)行制膜的方法等。然而，在形成這樣的電極層時，會將金屬供給到作為形成面的光電層的與形成面相反的一側(cè)的玻璃基板的背側(cè)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生以下等問題，即，太陽能電池的背面電極與玻璃基板表面之間的絕緣電阻降低。因此，可考慮以下的方法(日本特開2007-197745號公報等)縮小載置基板的基板支架(托盤)與基板的間隙，使得膜不會繞到基板的成膜面的背側(cè)形成。然而，存在這樣的問題，即，在反復(fù)進(jìn)行電極層的形成處理期間，附著于基板支架的附著物在電極層的形成處理中剝落，進(jìn)入電極層中。因此，為了不使附著物剝落，不得不采取總是將基板支架保持在高溫等對策，而且為了在形成電極層時減少來自基板支架等的雜質(zhì)的帶入，傾向于采用無支架方式(無托盤方式)。
發(fā)明內(nèi)容然而，當(dāng)采用無支架方式時，會產(chǎn)生本來被基板支架防止的金屬層的向玻璃基板側(cè)的繞入，以致在光電層的制膜面的背側(cè)會形成電極層。例如，如圖9所示，在利用輥(roller)10、12將形成有光電層的基板14在與輥10、12的延伸方向正交的方向上進(jìn)行搬送、并通過濺射等形成電極層的情況下，電極層可能會以在沿著基板14的搬送方向的邊14a、14b繞到玻璃基板側(cè)的方式形成。當(dāng)電極層像這樣繞到玻璃基板側(cè)形成時，可能會導(dǎo)致電極層與玻璃基板之間的絕緣耐壓特性降低。此外，即使是在光電層側(cè)形成的電極層，在模塊化的情況下，形成于基板的端部附近的電極部會位于作為模塊的結(jié)構(gòu)體的金屬制的框架附近，可能會導(dǎo)致模塊的絕緣耐壓降低。本發(fā)明的一個方面是光電裝置的制造方法，該光電裝置由在基板上形成有第一電極層、半導(dǎo)體層和第二電極層的一個或多個光電池構(gòu)成，該光電裝置的制造方法的特征在于，在上述第二電極層的不能獲得光電動勢的第一部位與上述第二電極層的遠(yuǎn)離上述第一部位的不能獲得光電動勢的第二部位之間施加電壓，除去上述第二電極層的至少一部分。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的光電裝置的制造工序的截面圖。圖2是對本發(fā)明的實施方式的使用發(fā)送接收裝置的通信會話進(jìn)行說明的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的通信系統(tǒng)的發(fā)送接收裝置的其他例子的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式的發(fā)送接收裝置的環(huán)境側(cè)電極、生物體側(cè)電極、和電路基板的配置的圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式的發(fā)送接收裝置的環(huán)境側(cè)電極、生物體側(cè)電極、和電路基板的配置的圖。圖6是表示本發(fā)明的實施方式的發(fā)送接收裝置的環(huán)境側(cè)電極、生物體側(cè)電極、和電路基板的等效電路的圖。圖7是表示本發(fā)明的實施方式的發(fā)送接收裝置的接收信號的例子的圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式的通信系統(tǒng)的接收裝置的結(jié)構(gòu)的圖。說明本發(fā)明的實施方式的光電裝置的制造方法的其他例子的圖。圖9是表示本發(fā)明的實施方式的通信系統(tǒng)的接收裝置的其他例子的結(jié)構(gòu)的圖。具體實施例方式以下對本發(fā)明的實施方式的光電裝置的制造方法進(jìn)行說明。在本實施方式中，以使用非晶硅膜(a-Si膜)和微晶硅膜(μC-Si膜)的疊層(tandem)型薄膜光電裝置為例進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明的適用范圍不限定于此，能夠應(yīng)用于單層、多層、或薄膜型、堆積型(bulktype)等各種光電裝置。首先，在基板20形成透明導(dǎo)電膜22作為第一電極(圖1(a))。作為基板20，能夠使用玻璃、塑料等透明絕緣材料。透明導(dǎo)電膜22通過熱化學(xué)氣相沉積法(熱CVD法)等使用氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等形成。接著，通過激光分離加工在透明導(dǎo)電膜22形成隙縫(slit)22a，將透明導(dǎo)電膜22分離加工為長方形狀(圖1(b)隙縫22a形成在垂直于紙面的方向上)。在該激光分離加工中，例如優(yōu)選使用波長約1.06μm、能量密度13J/cm3、脈沖頻率3kHz的Nd:YAG激光。在進(jìn)行激光分離加工后，在透明導(dǎo)電膜22上，按照成為光電層(發(fā)電層)Wa-Si膜24和μc-Si膜26的順序各分別成ρ層、i層、η層(圖1(c))。a_Si膜和μc_Si膜能夠通過等離子體化學(xué)氣相沉積法(P-CVD法)形成。此時的成膜條件的例子在表1中示出。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>接著，對加工成長方形狀的透明導(dǎo)電膜22的隙縫22a的旁邊部位的光電層24、26實施激光分離加工來形成隙縫26a，將光電層24、26分離加工成長方形狀(圖1(d))。例如，在自透明導(dǎo)電膜22的隙縫22a離開50μm的位置，沿著透明導(dǎo)電膜22的隙縫22a進(jìn)行分離加工。該激光分離加工中，例如優(yōu)選使用波長約1.064!11、能量密度0.7/(^3、脈沖頻率3kHz的Nd:YAG激光。接著，在光電層26上形成金屬電極28作為第二電極(圖1(e))。作為金屬電極28，例如優(yōu)選以銀(Ag)作為主材料。金屬電極28能夠通過濺射來形成。金屬電極28的膜厚例如優(yōu)選為200nm。此時，當(dāng)將基板20裝入基板支架來進(jìn)行濺射處理時，附著于基板支架的附著物可能會進(jìn)入金屬電極28。因此，如圖9所示那樣，優(yōu)選采用通過輥10、12來搬送基板20并形成金屬電極28的無支架方式(無托盤方式)。接著，對加工成長方形狀的光電層26的隙縫26a的旁邊部位的金屬電極28實施激光分離加工來形成隙縫28a，將金屬電極28分離加工成長方形狀(圖1(f))。例如，在位于與透明導(dǎo)電膜22的隙縫22a相反的一側(cè)、自光電層26的隙縫26a離開50μm的位置，沿著光電層26的隙縫26a進(jìn)行分離加工。該激光分離加工中，例如優(yōu)選使用波長約1.06μm、能量密度0.7J/cm3、脈沖頻率4kHz的Nd:YAG激光。此外，對基板20的端部附近實施激光分離加工來形成隙縫28b。隙縫28b按照貫穿透明導(dǎo)電膜22、光電層24、26和金屬電極28的方式設(shè)置。通過設(shè)置隙縫28b，在基板20的端部的區(qū)域形成對發(fā)電沒有貢獻(xiàn)的無效部分。通過以上的工序，完成集成型光電裝置的基本結(jié)構(gòu)，該集成型光電裝置串聯(lián)地連接有被隙縫28a分離的多個太陽電池單元。然而，在當(dāng)形成金屬電極28時采用無支架方式(無托盤方式)等情況下，如圖2的基板端部的截面圖所示，存在以下情況金屬電極28繞到基板20側(cè)，直至基板20的側(cè)面和表面形成有金屬電極28。因此，在本實施方式中，進(jìn)行將繞到基板20的表面?zhèn)榷纬傻慕饘匐姌O28除去的處理。如圖3所示，將作為導(dǎo)電性部件的電極棒30配置在從光電裝置的引出(lead-out)電極區(qū)域A稍稍露出、并與無效區(qū)域B接觸的位置。此外，將另一個電極棒32配置在遠(yuǎn)離繞到基板20的表面的金屬電極28的位置。電極棒30、32用導(dǎo)電性部件形成即可，但是優(yōu)選例如采用銅制。此外，因為希望電極棒30、32能夠遍及基板20的邊地配置，所以優(yōu)選使其長度為基板20的寬度以上。此外，例如能夠使電極棒30、32為圓柱狀、圓筒狀、棱柱狀，但是更優(yōu)選具有與金屬電極28線狀地接觸的曲面的形狀。接著，在電極棒30、32之間施加電壓。所施加的電壓，優(yōu)選至少高于太陽電池單元(光電池)的電動勢。也就是說，優(yōu)選采用由流過電極棒30、32的電流產(chǎn)生的焦耳熱可導(dǎo)致金屬電極28蒸發(fā)的程度的電壓。例如優(yōu)選采用100V以上5000V以下。在電壓的施加中，優(yōu)選使用具備保護(hù)電路的裝置，該保護(hù)電路例如像耐電壓試驗裝置等那樣，感測供給電流，在流過大于規(guī)定值的電流的情況下停止施加電壓。在該狀態(tài)下，如圖4所示那樣，使電極棒32與基板20的表面或繞到基板20的表面?zhèn)刃纬傻慕饘匐姌O28的表面接觸，并且一點點地向基板20的端部移動。由此，電流流過電極棒30、32之間，由該電流產(chǎn)生的焦耳熱導(dǎo)致金屬電極28蒸發(fā)。通過使其從基板20的表面?zhèn)认蚨瞬總?cè)面移動、并從端部側(cè)面繼續(xù)向光電層26側(cè)移動，如圖4和圖5所示那樣，能夠?qū)⒍嘤嗟慕饘匐姌O28除去。由于在電極棒30、32之間施加有電壓，因此優(yōu)選使電極棒32移動至電極棒30、32不接觸的程度。從而，如圖6的立體圖所示那樣，在光電裝置的基板20的端部，光電層26的表面的一部分沒有被金屬電極28覆蓋，相當(dāng)于電極棒30、32的間隙的程度的金屬電極28c殘留為島狀，能夠提高光電裝置的絕緣耐壓。另外，在本實施方式中，對使電極棒32移動的情況進(jìn)行了說明，但是也可以將電極棒32固定而移動電極棒30。此外，也可以使電極棒30、32兩者以相互靠近的方式移動。此外，也可以不采用對電極棒30、32施加高電壓來除去金屬電極28的方法，而是使用激光將金屬電極28除去。例如，能夠使用在形成薄膜太陽電池模塊時所用的激光來除去金屬電極28。具體而言，在波長532nm、頻率10kHz、功率0.7W的條件下從光電層26側(cè)照射激光，按照與激光的照射區(qū)域重合的方式在縱、橫方向上移動基板20，使得激光進(jìn)行掃描，由此能夠除去任意區(qū)域的金屬電極28。此外，也可以通過噴射加工(blastprocess)來除去金屬電極28。在噴射加工中，通過從噴嘴吹出微小的粒子，利用機械能來除去金屬電極28。粒子優(yōu)選使用鎢、氧化鋁、二氧化硅和氧化鋯等。粒子的粒徑優(yōu)選使用研磨劑的#1000(1000號)左右的大小。例如，通過在噴射壓力0.15MPa、80Hz(68g/分)的條件下噴射鎢的粒子、使其相對基板20以相對速度1.Om/分的速度移動，能夠?qū)⒘Ｗ訐糁械膮^(qū)域的金屬電極28除去。此外，也可以通過蝕刻來除去金屬電極28。例如，通過浸漬于將28%稀釋的氫氧化銨(NH4OH)和過氧化氫(H2O2)以21的比例混合而成的水溶液，金屬電極28被蝕刻而除去。在以蝕刻進(jìn)行除去的區(qū)域以外，優(yōu)選使用適當(dāng)?shù)目刮g劑等進(jìn)行保護(hù)。接著，參照圖7，對將光電裝置模塊化的處理進(jìn)行說明。在形成于基板20的端部的引出電極部A，通過超聲波焊接銅箔引線(未圖示)作為引出電極。接著，通過將EVA/背面薄膜(聚對苯二甲酸乙酯PET等)依次層壓進(jìn)行真空加熱壓接，形成填充部40。背面膜除PET以外、也可以是由氟樹脂(ETFE，PVDF)、PC、玻璃等夾著金屬箔的結(jié)構(gòu)和單體、不銹鋼、伽等金屬(鋼板)。真空加熱壓接優(yōu)選以例如150°C進(jìn)行。進(jìn)而，以150°C進(jìn)行30分鐘以上的加熱處理，使EVA交聯(lián)從而使其穩(wěn)定化。在填充部40上還可以設(shè)置后座42。接著，將接線盒44安裝于背面，將銅箔引線焊接于接線盒44，從而能夠從光電裝置取出電力。根據(jù)不同的情況，夾著橡膠等緩沖部件46，安裝在鋁、鐵、不銹鋼等的框架48上，從而完成模塊。對本實施方式中的實施了金屬電極28的除去處理的模塊與沒有實施該處理的模塊進(jìn)行耐壓試驗，并對各個模塊的耐壓進(jìn)行調(diào)查。耐壓試驗依照J(rèn)isC8917進(jìn)行。對于實施了金屬電極28的除去處理的模塊，在耐壓試驗中沒有產(chǎn)生問題。而另一方面，對于沒有實施金屬電極28的除去處理的模塊，在電壓施加中流有過電流，不能夠達(dá)到耐壓條件。試驗后，對模塊進(jìn)行調(diào)查所得到的結(jié)果是，引出電極部與無效部之間變黑，推測電流流過該部分。另外，在本實施方式中，在對金屬電極28實施激光分離加工形成隙縫28a之后進(jìn)行金屬電極28的除去處理，但是也可以在形成隙縫28a之前進(jìn)行除去處理。S卩，也可以是，如圖8所示，使電極棒30與成為光電裝置的無效區(qū)域B的位置接觸，并且將電極棒32配置在遠(yuǎn)離繞到基板20的表面的金屬電極28的位置，一邊施加電壓一邊逐漸使電極棒32移動。通常，隙縫28a通過從基板20側(cè)入射激光來形成。當(dāng)在基板20的端部形成有不需要的金屬電極28的情況下，由于受到該金屬電極28的干擾，可能導(dǎo)致不能夠以期望的條件對透明導(dǎo)電膜22、光電膜24、26等照射激光。在該情況下，優(yōu)選在形成隙縫28a之前除去不需要的金屬電極28。此外，在本實施方式中，對在光電裝置的正電極(+電極)側(cè)的端部應(yīng)用金屬電極28的除去處理的情況進(jìn)行了說明，但對負(fù)電極(_電極)側(cè)的端部或沿著基板20的隙縫22a.26a.28a的方向的端部的金屬電極28也能夠應(yīng)用該處理。此外，在本實施方式中，對除去繞到基板20的表面?zhèn)鹊慕饘匐姌O28的方法進(jìn)行了說明，但是在不存在金屬電極28繞到基板20的表面?zhèn)鹊那闆r下，也能夠應(yīng)用本實施方式的金屬除去方法。例如在不存在金屬電極28的繞入的情況下，也能夠通過將基板20的端部的無效區(qū)域B中的光電層26上的金屬電極28除去，提高模塊化后的框架48與光電裝置之間的耐壓特性。權(quán)利要求一種光電裝置的制造方法，該光電裝置由在基板上形成有第一電極層、半導(dǎo)體層和第二電極層的一個或多個光電池構(gòu)成，該光電裝置的制造方法的特征在于在所述第二電極層的不能獲得光電動勢的第一部位與所述第二電極層的遠(yuǎn)離所述第一部位的不能獲得光電動勢的第二部位之間施加電壓，除去所述第二電極層的至少一部分。2.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于所述第一部位，是形成在所述半導(dǎo)體層側(cè)的所述第二電極層的部位，所述第二部位，是繞到與所述半導(dǎo)體層相反側(cè)的所述第二電極層的部位，除去所述第二部位的至少一部分。3.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于在施加所述電壓時，一邊使對所述第一部位施加電壓的電極和對所述第二部位施加電壓的電極中的至少一個移動，一邊施加電壓。4.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于所述電壓至少高于所述光電池的電動勢。5.如權(quán)利要求1所述的光電裝置的制造方法，其特征在于所述電壓的施加使用棒狀的導(dǎo)電性部件。6.一種光電裝置，由在基板上形成有第一電極層、半導(dǎo)體層和第二電極層的一個或多個光電池構(gòu)成，該光電裝置的特征在于所述半導(dǎo)體層的一部分沒有被所述第二電極層覆蓋。7.如權(quán)利要求6所述的光電裝置，其特征在于所述基板端部的所述半導(dǎo)體層上的所述第二電極層形成為島狀。全文摘要本發(fā)明提供光電裝置和光電裝置的制造方法。該光電裝置由在基板上形成有透明導(dǎo)電層、光電層和金屬電極的一個或多個光電池構(gòu)成，在金屬電極的第一部位與金屬電極的遠(yuǎn)離第一部位的第二部位之間施加電壓，除去金屬電極的至少一部分。文檔編號H01L31/04GK101809760SQ200980100577公開日2010年8月18日申請日期2009年9月2日優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日發(fā)明者柳浦聰生申請人:三洋電機株式會社