(57)【要約】【課題】高性能な光学変換素子セルを用いた集積化光学変換装置と、少ない工程数と低コストである集積化光学変換装置の製造方法を提供する。【解決手段】共通の基板８上に所定の幅を有する分離溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより絶縁分離され電気的に直列に接続された複数の単位セル素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄと、を有し、単位セル素子は、基板８上に形成され裏面電極取り出し部が設けられた裏面電極層と、裏面電極層の裏面電極取り出し部以外の部分の表面上に形成され光照射によりｐｎ結合を生じる結晶質半導体層と、結晶質半導体層上に形成されグリッド電極が設けられた透明表面電極層と、から構成される光学変換素子セル２０。複数の光学変換素子セル２０を電気的に直列に接続することにより集積化光学変換装置が得られる。【選択図】図１
2010010606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の基板上に形成された複数の単位セル素子を有する光学変換素子セルであって、
基板と、
前記基板上に所定の幅を有する分離溝により絶縁分離され電気的に直列に接続された複数の単位セル素子と、を有し、
前記単位セル素子は、
前記基板上に形成され裏面電極取り出し部が設けられた裏面電極層と、
前記裏面電極層の前記裏面電極取り出し部以外の部分の表面上に形成され光照射によりｐｎ結合を生じる結晶質半導体層と、
前記結晶質半導体層上に形成されグリッド電極が設けられた透明表面電極層と、から構成される
ことを特徴とする光学変換素子セル。
【請求項２】
前記結晶質半導体層は、少なくとも銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）及びセレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料からなる薄膜から構成されることを特徴とする請求項１に記載の光学変換素子セル。
【請求項３】
前記単位セル素子と前記分離溝を隔てて隣接する他の単位セル素子とは、当該単位セル素子にそれぞれ設けた前記裏面電極取り出し部が互いに１８０度回転した位置になるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学変換素子セル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学変換素子セルを複数個備え、
複数個の前記光学変換素子セルが電気的に直列に接続されることにより集積化されたことを特徴とする集積化光学変換装置。
【請求項５】
共通の基板上に複数の単位セル素子を有する光学変換素子セルの製造方法であって、
基板上に、裏面電極層と結晶質半導体層と透明表面電極層とを順に積層する薄膜積層工程と、
形成された前記裏面電極層の一部に裏面電極取り出し部を形成する電極取り出し部形成工程と、
前記基板上に積層された前記透明表面電極層から当該基板に達する分離溝を設け、当該分離溝の所定の幅を隔てて絶縁分離された複数の単位セル素子を形成する単位セル素子分離工程と、
形成された前記単位セル素子間を電気的に直列に接続する接続工程と、を有する
ことを特徴とする光学変換素子セルの製造方法。  
【請求項６】
前記電極取り出し部形成工程は、形成された前記裏面電極層の一部を防着マスクで被覆した後、当該裏面電極層上に、前記結晶質半導体層と前記透明表面電極層とを順に積層することを特徴とする請求項５に記載の光学変換素子セルの製造方法。
【請求項７】
前記電極取り出し部形成工程は、前記基板上に積層された前記裏面電極層と前記結晶質半導体層と前記透明表面電極層とから、当該結晶質半導体層と当該透明表面電極層の一部を除去することを特徴とする請求項５に記載の光学変換素子セルの製造方法。
【請求項８】
光学変換素子セルが集積化された集積化光学変換装置の製造方法であって、
請求項５乃至７のいずれか１項に記載された光学変換素子セルの製造方法により製造された複数個の光学変換素子セルを電気的に直列に接続することにより集積化することを特徴とする集積化光学変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学変換素子セル等に関し、より詳しくは、太陽電池モジュールに用いられる光学変換素子セル等に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化の影響で自然災害が世界各地で起こり始めている。このような状況下において、エネルギー・環境問題への関心が高まり、世界中の人々がクリーンで持続可能な再生可能エネルギーの重要性を認識し始めている。太陽光発電はその中で最も期待されているエネルギー源である。このような背景のもと、太陽電池の実用化に向けての研究開発が進み、太陽電池産業は急速に成長している。
太陽電池の主力は、ウエハーを基調とした結晶系シリコン系太陽電池であるが、コストが高いという点から、光学変換層の膜厚を比較的薄くできる薄膜系太陽電池が注目されている。
【０００３】
太陽電池の１つ１つは単位セル素子と呼ばれ、その大きさは１０ｃｍ角程度であるため、大きな電力を取り出すために、複数の単位セル素子を直列につないで光学変換素子セルを形成し、さらにこれを接続して製造される集積型薄膜太陽電池（太陽電池モジュール）が一般的である。
【０００４】
このような集積型薄膜太陽電池の製造方法としては、例えば、特許文献１には、隣接する太陽電池アレイは、予め互いに個別に製作し、太陽電池アレイ間の電気的接続後に、隣接する太陽電池アレイの隙間および太陽電池アレイ間を電気的に直列接続する部材の周囲を、接着性樹脂封止材により電気的に絶縁することにより、マイグレーション等による短絡の発生を防止し、発電の実効面積比率の高い太陽電池モジュールの製造方法が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２４４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、カルコパイライト型化合物半導体を光吸収層に用いたＣＩＳ薄膜系太陽電池は、通常、以下の手順により製造される。
図４は、従来のＣＩＳ薄膜系太陽電池の製造工程を説明する図である。初めに、絶縁性の基板１上に短冊状の裏面電極層２を形成した後（図４（ａ））、スパッタリング法等により結晶質半導体層３を形成し、（図４（ｂ））、続いて、メカニカルパターン法により結晶質半導体層３をストライプ状に除去し（図４（ｃ））、その後、透明表面電極層４を形成し（図４（ｄ））、最後に、透明表面電極層４を短冊状に分割する（図４（ｅ））。
太陽電池の大面積化を行うためには、分割された各単位セルの透明表面電極層４が隣接する単位セルの裏面電極層２と接続することによって、各単位セルが直列に接続される。
【０００７】
しかし、上述した製造方法は、複数回の成膜、パターンニング操作を繰り返す必要があるので、工程数が多く、製造コストが高くなるという問題がある。
本発明の目的は、高性能な光学変換素子セルを用いた集積化光学変換装置と、少ない工程数と低コストである集積化光学変換装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、共通の基板上に形成された複数の単位セル素子を有する光学変換素子セルであって、基板と、基板上に所定の幅を有する分離溝により絶縁分離され電気的に直列に接続された複数の単位セル素子と、を有し、単位セル素子は、基板上に形成され裏面電極取り出し部が設けられた裏面電極層と、裏面電極層の裏面電極取り出し部以外の部分の表面上に形成され光照射によりｐｎ結合を生じる結晶質半導体層と、結晶質半導体層上に形成されグリッド電極が設けられた透明表面電極層と、から構成されることを特徴とする光学変換素子セルが提供される。
ここで、結晶質半導体層は、少なくとも銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）及びセレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料からなる薄膜から構成されることが好ましい。
また、共通の基板上に形成される単位セル素子と分離溝を隔てて隣接する他の単位セル素子とは、単位セル素子にそれぞれ設けた裏面電極取り出し部が互いに１８０度回転した位置になるように配置されていることが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、上記の光学変換素子セルを複数個備え、複数個の光学変換素子セルが電気的に直列に接続されることにより集積化されたことを特徴とする集積化光学変換装置が提供される。
【００１０】
次に、本発明によれば、共通の基板上に複数の単位セル素子を有する光学変換素子セルの製造方法であって、基板上に、裏面電極層と結晶質半導体層と透明表面電極層とを順に積層する薄膜積層工程と、形成された裏面電極層の一部に裏面電極取り出し部を形成する電極取り出し部形成工程と、基板上に積層された透明表面電極層から基板に達する分離溝を設け、分離溝の所定の幅を隔てて絶縁分離された複数の単位セル素子を形成する単位セル素子分離工程と、形成された単位セル素子間を電気的に直列に接続する接続工程と、を有することを特徴とする光学変換素子セルの製造方法が提供される。  
【００１１】
ここで、本発明が適用される光学変換素子セルの製造方法において、電極取り出し部形成工程は、形成された裏面電極層の一部を防着マスクで被覆した後、裏面電極層上に、結晶質半導体層と透明表面電極層とを順に積層することが好ましい。
【００１２】
また、本発明が適用される光学変換素子セルの製造方法において、電極取り出し部形成工程は、基板上に積層された裏面電極層と結晶質半導体層と透明表面電極層とから、結晶質半導体層と透明表面電極層の一部を除去することが好ましい。
【００１３】
本発明によれば、光学変換素子セルが集積化された集積化光学変換装置の製造方法であって、上記光学変換素子セルの製造方法により製造された複数個の光学変換素子セルを電気的に直列に接続することにより集積化することを特徴とする集積化光学変換装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、化合物半導体薄膜を有する高性能な光学変換素子セルと、これを直列に接続した集積化光学変換装置が、少ない工程数と低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。      
【００１６】
図１は、光学変換素子セル２０の一例を説明する図である。図１に示すように、光学変換素子セル２０は、共通の基板８上に形成された４個の単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）を有する。これらの単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）は、基板８上に設けられた３本の分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）により所定の間隔を隔て絶縁分離されている。
分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）の幅は、特に限定されないが、本実施の形態では約１００μｍ程度である。
【００１７】
次に、単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）について説明する。
共通の基板８上に形成された単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）は、それぞれ、基板８上に形成され裏面電極取り出し部（９１ａ，９１ｃ）が設けられた裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）と、裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）の裏面電極取り出し部（９１ａ，９１ｃ）以外の部分の表面上に形成され光照射によりｐｎ結合を生じる結晶質半導体層（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と、結晶質半導体層（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）上に形成されグリッド電極（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ）が設けられた透明表面電極層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）と、から構成されている。また、裏面電極取り出し部（９１ａ，９１ｃ）には、取り出し電極（９２ａ，９２ｃ）がそれぞれ形成されている。
尚、図示しないが、単位セル素子（１５ｂ，１５ｄ）の裏面電極層（９ｂ，９ｄ）にも、それぞれ裏面電極取り出し部が設けられており、各裏面電極取り出し部には、それぞれ取り出し電極が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）にそれぞれ設けられた裏面電極取り出し部（９１ａ，９１ｃ）の配置は、効率的に電流を取り出せるように、各単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の端部に配置される。
また同様に、単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の透明表面電極層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）の端部に、それぞれグリッド電極（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ）が設けられる。
【００１９】
さらに、例えば、単位セル素子１５ａと分離溝１４ａを隔てて隣接する他の単位セル素子１５ｂとは、単位セル素子１５ａに設けた裏面電極取り出し部９１ａと、単位セル素子１５ｂに設けた裏面電極取り出し部（図示せず）が互いに１８０度回転した位置になるように配置されている。
【００２０】
単位セル素子１５ａの裏面電極取り出し部９１ａに形成した取り出し電極９２ａと単位セル素子１５ｂの透明表面電極層１１ｂに形成されたグリッド電極１１２ｂとを金属ワイヤ１２ａｂで接続することにより、単位セル素子１５ａと単位セル素子１５ｂとは電気的に直列に接続される。
【００２１】
同様に、単位セル素子１５ｂの取り出し電極（図示せず）と単位セル素子１５ｃの透明表面電極層１１ｃに形成されたグリッド電極１１２ｃとを金属ワイヤ１２ｂｃで接続することにより、単位セル素子１５ｂと単位セル素子１５ｃとが電気的に直列に接続される。さらに、単位セル素子１５ｃの取り出し電極９２ｃと単位セル素子１５ｄの透明表面電極層１１ｄに形成されたグリッド電極１１２ｄとを金属ワイヤ１２ｃｄで接続することにより、単位セル素子１５ｃと単位セル素子１５ｄとが電気的に直列に接続される。
【００２２】
このように、共通の基板８上に形成され、分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）によって絶縁分離された４個の単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）が電気的に直列に接続され、光学変換素子セル２０が構成される。
さらに、光学変換素子セル２０と同様な構造を有する複数の他の光学変換素子セルを、電気的に直列に接続することにより集積化された集積化光学変換装置（図示せず）が得られる。
【００２３】
次に、光学変換素子セル２０の構成要素について説明する。
基板８を構成する材料としては、例えば、ステンレス等の金属フィルム、有機フィルム、ガラス等が挙げられる。基板８の大きさは特に限定されないが、本実施の形態では縦×横が１０ｃｍ×１０ｃｍであり、厚さは、０．５ｍｍである。
裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）を構成する材料としては、金属が好ましく、例えば、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰｔから選択された少なくとも１つの金属またはこれらの合金が挙げられる。裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）は、本実施の形態では厚さ０．３μｍ程度の金属薄膜である。裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）は、例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法（化学気相成長法：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって形成される。
【００２４】
結晶質半導体層（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）は、例えば、周期表ＩＢ族、ＩＩＩＢ族、ＶＩＢ族の元素を含むカルコパイライト型化合物半導体が挙げられる。本実施の形態では、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）及びセレン（Ｓｅ）を含むカルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料により構成されることが好ましい。
ここで、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料を採用する場合、裏面電極層（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）側に、ｐ型半導体を形成しやすいＣｕとＳｅとの混合物からなるｐ型半導体形成用前駆体層を成膜し、次に、透明表面電極層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）側に、ｎ型半導体を形成しやすいＩｎとＳｅとの混合物からなるｎ型半導体形成用前駆体層を成膜することが好ましい。ｐ型半導体形成用前駆体層とｎ型半導体形成用前駆体層とは、相互に溶融拡散することにより、良好な結晶性を有する結晶質半導体層（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）が生成し、ｐｎ接合を形成させることができる。
結晶質半導体層（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）の厚さは、本実施の形態では、０．３μｍ〜５μｍの範囲内である。
【００２５】
透明表面電極層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）は、本実施の形態では、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｉＯ２、ＺｎＯから選択された少なくとも１つを含む金属材料を用い、スパッタリングまたは蒸着法により成膜することが好ましい。透明表面電極層（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）の厚さは、本実施の形態では、約０．６μｍである。
グリット電極（１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ）は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＰｔから選択された少なくとも１つの金属またはこれらの合金を含む櫛型状の金属電極として形成される。
取り出し電極（９２ａ，９２ｃ）（但し、図示しないが、裏面電極層９ｂ，９ｄに設けられた取り出し電極を含む）は、例えば、Ａｌ、Ａｇ、ＣｕおよびＰｔから選択された少なくとも１つの金属またはこれらの合金を用いて形成する。
金属ワイヤ（１２ａｂ、１２ｂｃ、１２ｃｄ）は、例えば、Ａｕ、Ａｌ等を用いることができる。
【００２６】
次に、光学変換素子セル２０の製造方法について説明する。図１と同じ構成については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図２は、光学変換素子セル２０の製造方法の第１の実施形態を説明する図である。図２（ａ）に示すように、基板８上にスパッタリングにより金属薄膜からなる裏面電極層９を成膜する。次に、図２（ｂ）の（１）及び（２）に示すように、形成された裏面電極層９の一部を防着マスク（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）で被覆した後、裏面電極層９上に、結晶質半導体層を形成するための半導体前駆体層１０１と透明表面電極層１１とをスパッタリングにより順に積層する。本実施の形態では、半導体前駆体層１０１は、複数のｐ型半導体形成用前駆体層とｎ型半導体形成用前駆体層とを積層させて成膜する。
尚、図２（ｂ）の（２）は、防着マスク（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）の位置を説明する平面図である。本実施の形態では、防着マスク（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）を精度よく位置合わせする必要はあるが、パターンニングを何度も行う必要はなくなる。
【００２７】
続いて、図２（ｃ）の（１）及び（２）に示すように、ＹＡＧレーザーにより透明表面電極層１１（図２（ｂ）参照）から裏面電極層９（図２（ｂ）参照）までエッチングし、所定の幅を有する３本の分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を形成し、分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）により絶縁分離された４個の単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）を形成する。その後、赤外線を一定時間照射し、半導体前駆体層１０１を構成する複数の前駆体層と相互に溶融拡散させ、ｐｎ接合が形成される結晶質半導体層（１０ｄ）を調製する。
【００２８】
次に、図２（ｄ）の（１）及び（２）に示すように、単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の取り出し電極と隣接する他の単位セル素子のグリッド電極とを金属ワイヤ（１２ａｂ，１２ｂｃ，１２ｃｄ）により結合し、４個の単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）が電気的に直列に接続した光学変換素子セルを調製する。
【００２９】
次に、光学変換素子セル２０の他の製造方法について説明する。図１と同じ構成については同じ符号を用い、その説明を省略する。
図３は、光学変換素子セル２０の製造方法の第２の実施形態を説明する図である。図２と同じ構成については同じ符号を用い、その説明を省略する。
先ず、図３（ａ）に示すように、基板８上に、スパッタリングにより、金属薄膜からなる裏面電極層９と結晶質半導体層を形成するための半導体前駆体層１０１と透明表面電極層１１とを順に積層する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）の（１）及び（２）に示すように、形成された透明表面電極層１１の表面の一部を防着マスク（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ）で被覆した後、レーザカッティングまたはエッチングにより、積層された透明表面電極層１１と半導体前駆体層１０１の、後述する分離溝と裏面電極取り出し部を形成する部分に相当する範囲を取り除く。
【００３１】
続いて、図３（ｃ）の（１）及び（２）に示すように、裏面電極層９の表面の裏面電極取り出し部を形成する部分（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）を残し、さらに裏面電極層９の分離溝を形成する部分を取り除き、所定の幅を有する３本の分離溝（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）を形成し、４個の単位セル素子に絶縁分離する。
その後、赤外線を一定時間照射し、半導体前駆体層１０１を構成する複数の前駆体層と相互に溶融拡散させ、ｐｎ接合が形成される結晶質半導体層（１０ｄ）を調製する。
【００３２】
次に、図３（ｄ）の（１）及び（２）に示すように、単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の取り出し電極と隣接する他の単位セル素子のグリッド電極とを金属ワイヤ（１２ａｂ，１２ｂｃ，１２ｃｄ）により結合し、４個の単位セル素子（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）が電気的に直列に接続した光学変換素子セルが調製される。
【実施例】
【００３３】
以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
以下の手順により、カルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料を用い、４個の単位セル素子を有する光学変換素子セルを調製した。さらに、調製した光学変換素子セルの１６個を電気的に直列に接続することにより集積化された集積化光学変換装置を調製した。
【００３４】
（光学変換素子セルの調製）
以下の操作により、スパッタリングにより、基板上に、裏面電極層、半導体前駆体層、透明表面電極層を一貫成膜した。先ず、真空槽内でガラス基板（縦×横：１０ｃｍ×１０ｃｍ）上にスパッタリングにより、裏面電極層としてＭｏ薄膜（膜厚０．３μｍ）を成膜した。続いて、真空槽内で、形成した裏面電極層の裏面電極取り出し部を形成する部分に防着マスクを被覆した後、スパッタリングによりｐ型半導体形成用前駆体層とｎ型半導体形成用前駆体層とを成膜（合計膜厚０．５μｍ）した。さらに、その上にスパッタリングにより透明表面電極層として、Ａｌ−Ｚｎ−Ｏ薄膜（膜厚０．６μｍ）を成膜した。
【００３５】
続いて、透明表面電極層側から赤外線を一定時間照射し、ｐ型半導体形成用前駆体層とｎ型半導体形成用前駆体層とを相互に溶融拡散させることにより、ｐｎ接合が形成される結晶質半導体層を調製した。その後、透明表面電極層上に集電のための櫛形状のグリッド電極を、また、裏面電極層の裏面電極取り出し部に取り出し電極を、それぞれ、スパッタリングまたは導電性ペーストを印刷することにより設置した。
【００３６】
次に、ＹＡＧレーザーにより透明表面電極層から裏面電極層までエッチングし、幅１００μｍの分離溝を３本形成し、分離溝により絶縁分離された４個の単位セル素子を形成した。続いて、単位セル素子の取り出し電極と隣接する他の単位セル素子のグリッド電極とを金属ワイヤにより結合し、４個の単位セル素子が電気的に直列に接続した光学変換素子セルを調製した。
さらに、調製した１６個の光学変換素子セルを電気的に直列に接続して集積し、集積化光学変換装置を調製した。
【００３７】
４個の単位セル素子が電気的に直列に接続した光学変換素子セルの変換効率は、２端子測定により測定した結果、７．３％であった。
また、１６個の光学変換素子セルを電気的に直列に接続して集積した集積化光学変換装置の変換効率は、７．４％であった。
上述したように、基板上に、裏面電極層、半導体前駆体層、透明表面電極層を一貫成膜することにより、集積化光学変換装置の製造工程数を削減することができる。そして、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体材料を用いた高性能の集積化光学変換装置が得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光学変換素子セルの一例を説明する図である。
【図２】光学変換素子セルの製造方法の第１の実施形態を説明する図である。
【図３】光学変換素子セルの製造方法の第２の実施形態を説明する図である。
【図４】従来のＣＩＳ薄膜系太陽電池の製造工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，８…基板、２，９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…裏面電極層、３，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…結晶質半導体層、４，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…透明表面電極層、１２ａｂ，１２ｂｃ，１２ｃｄ…金属ワイヤ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…分離溝、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…単位セル素子、２０…光学変換素子セル、９１ａ，９１ｃ…裏面電極取り出し部、１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ…グリッド電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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