(57)【要約】【課題】第１電極と第２電極との間での電流リークを防ぐことにより、変換効率の低下及び歩留りの低下を抑制する。【解決手段】ＣＩＧＳ光電変換層２３とバッファ層２４と半絶縁層２５と第２電極２６との各層を縦断するセル分離溝１３を備えており、上記ＣＩＧＳ光電変換層２３における上記セル分離溝１３と隣接する部位に、側面酸化銅膜１４が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に、少なくとも、第１電極と、光電変換層と、第２電極と、第２基板とをこの順に積層してなる光電変換装置であって、
上記光電変換層は銅を含んでおり、
上記光電変換層と、上記第２電極との各層を縦断するセル分離溝を備えており、
上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜が形成されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
上記酸化銅膜の少なくとも一部はＣｕ２Ｏであることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
上記酸化銅膜は、上記セル分離溝から近い位置程、ＣｕＯに対するＣｕ２Ｏの割合が大きいことを特徴とする請求項２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
上記酸化銅膜の上記セル分離溝から上記光電変換層までの膜厚が１００ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
上記第１電極を分離する第１電極分離溝と、
上記セル分離溝と上記第１電極分離溝との間に、上記光電変換層を縦断する光電変換層分離溝とが設けられ、
上記光電変換層分離溝の中に設けられた導体により、隣接する２つのセルの一方の上記第２電極と他方の上記第１電極とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
第１基板上に、少なくとも、第１電極と、光電変換層と、第２電極と、第２基板とをこの順に積層してなる光電変換装置の製造方法であって、
第１基板上に、第１電極と、光電変換層と、第２電極とをこの順に積層した後、上記光電変換層と、上記第２電極との各層を縦断するセル分離溝を形成する工程を含み、
上記セル分離溝を形成する工程にて、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜を形成することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項７】
上記セル分離溝を形成する工程にて、大気中または酸素分圧が大気中よりも低い低酸素雰囲気中において、上記セル分離溝を形成する部位を加熱することを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項８】
上記セル分離溝を形成する工程にて、上記セル分離溝を形成する部位を、レーザ光を照射することにより加熱することを特徴とする請求項６または７に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項９】
上記レーザ光は、パワー密度が１〜４ＭＷ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１０】
上記レーザ光は、照射時間が１０〜１００ｎｓｅｃであることを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１１】
上記レーザ光は、上記光電変換層の照射領域における温度が１５００℃以上かつ５０００℃以下であることを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１２】
上記レーザ光の照射領域における温度が約３０００℃であることを特徴とする請求項１１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１３】
上記光電変換装置は、さらにバッファ層と、半絶縁層とを、上記光電変換層と上記第２電極との間に備えており、
上記光電変換層はＣＩＧＳ光電変換層であり、
上記第１基板上に、上記第１電極と、上記光電変換層と、上記バッファ層と、上記半絶縁層と、上記第２電極とをこの順に積層した後、上記セル分離溝を形成する工程にて、上記光電変換層と、上記半絶縁層と、上記バッファ層と、上記第２電極との各層を縦断するように上記セル分離溝を形成し、
上記セル分離溝を形成するための上記レーザ光の波長は、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項８から１２の何れか１項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１４】
上記第１電極を分離する第１電極分離溝を形成する工程と、
上記セル分離溝と上記第１電極分離溝との間に、上記光電変換層を縦断する光電変換層分離溝を、レーザ光の照射により形成する工程をさらに含む、ことを特徴とする請求項６から１３の何れか１項に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１５】
上記光電変換層はＣＩＧＳ光電変換層であり、
上記光電変換層分離溝を形成するための上記レーザ光の波長は、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の光電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、光電変換装置及びその製造方法に関するものであり、詳細には、セル分離溝によって分離された複数のセルを有するとともに、隣接するセル同士の電極が接続された光電変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換装置は、太陽光を直接電気エネルギーに変換できる装置であり、クリーンなエネルギー変換装置として世界的に普及してきている。現在実用化されている光電変換装置は大きく分けて、結晶シリコン型、薄膜シリコン型、化合物型に分類される。
【０００３】
光電変換装置の性能を表す指標としては変換効率がある。この変換効率は、光電変換装置に注がれた光エネルギーのうち電気エネルギーに変換できる割合を表している。
【０００４】
上記結晶シリコン型の光電変換装置は、変換効率が高く、現在主流となっている。しかし、原料であるシリコンの使用量が多く、製造コストが高くなるといった問題がある。
【０００５】
また、薄膜シリコン型の光電変換装置は、安価なモジュールを作ることができるが、変換効率が結晶型又は化合物型の光電変換装置に比べると低く、家庭用など面積の限られた場所では十分な電力を得ることができない。
【０００６】
近年ではタンデム構造やトリプル構造とよばれる、それぞれが異なる波長の光を吸収する複数の光電変換層を堆積させた構造を有する薄膜シリコン型の光電変換装置が開発されている。上記の薄膜シリコン型の光電変換装置の開発は変換効率を向上させているものの、変換効率の面で結晶型や化合物型にとって代われるものではない。
【０００７】
これに対し、化合物型の光電変換装置は、まだ一般的な光電変換装置として普及するには至っていないものの、理論的な変換効率の面ではシリコン型の光電変換装置に比べて優位となるため、今後の研究開発の進展により、将来的には光電変換装置の主流となり得る。
【０００８】
化合物型の光電変換装置であるＣＩＧＳ光電変換装置の一般的な構造は、第１基板／第１電極／ＣＩＧＳ光電変換層／バッファ層／半絶縁層／第２電極／第２基板がこの順番で積層された構造となっている。
【０００９】
ＣＩＧＳ光電変換装置をはじめとする薄膜光電変換装置では、１つの光電変換装置内で複数のセルに分離し、隣り合うセル同士を直列接続することによって、光電変換装置としての出力を上げることができる。
【００１０】
上記直列接続を実現するためには、第１電極分離溝、光電変換層分離溝およびセル分離溝の形成が必要となる。通常、ＣＩＧＳ光電変換装置における上記各分離溝の形成は、第１電極分離溝の形成はレーザスクライビング法により行われ、また、ＣＩＧＳ光電変換層分離溝とセル分離溝の形成はメカニカルスクライビング法により行われる。
【００１１】
しかし、メカニカルスクライビング法では、金属針等の消耗部材を定期的に交換しなければならず、また、金属針等の摩耗により正常に分離溝の加工が行われなかった場合、セル間に残った導電性材料の影響でリークが発生し、変換効率や歩留りの低下を招くことになる。
【００１２】
上記問題に対しては、上記ＣＩＧＳ光電変換装置のすべての分離溝形成においてレーザスクライビング法を用いることで改善することができる。
【００１３】
また、光電変換装置は作製できる大きさが限られているため、大面積にて使用する場合には複数の光電変換装置を並べ、直・並列接続させることによって大面積の光電変換装置モジュールとして使用されることが多い。
【００１４】
しかし、金属基板を有する光電変換装置を複数並べて直・並列接続させる場合、隣り合う光電変換装置間にはハンダなどにより電極間に電気的な配線が施されるが、光電変換装置間に存在する僅かの隙間にハンダなどが流れ込むことで電極と金属基板との間でリークが発生し、光電変換装置モジュールとしての変換効率や歩留りの低下を招く。
【００１５】
特許文献１に開示された光電変換装置では、上記問題に対して、ハンダなどの配線が接触する金属基板の端面を酸化層とすることで電極と金属基板との間のリークを防いでいる。具体的には、金属基板上に形成されている太陽電池が複数枚並んでおり、隣接した太陽電池に電気的な配線が形成された太陽電池モジュールにおいて、配線直下の金属基板の端面のうち、少なくとも一方に酸化層が形成されている。酸化層は、金属基板上に形成されている太陽電池の端部を除去する際に、金属基板に酸化性ガスを供給しながらレーザ切断又はプラズマ切断を行うか、金属基板に酸化性液体を供給しながらダイシングを行なうことにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−３０５８７７号公報（２００７年１１月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、上記ＣＩＧＳ系光電変換装置ではすべての分離溝形成においてレーザスクライビング法が用いられることが望ましい。
【００１８】
しかしながら、発明者らは、上記セル分離溝の形成をレーザスクライビング法で行う場合、レーザ光照射により発生する熱で上記セル分離溝側壁部分に導電性の良い金属Ｃｕを含む膜が析出し、隣りあうセルの上記第１電極と上記第２電極との間でリークが発生することで、変換効率及び歩留りが低下するという問題が生じることを見出した。
【００１９】
上記特許文献１に係る発明は、複数の光電変換装置を接続する過程で発生するリークを防止する事はできるが、１つの光電変換装置を複数のセルに分離する過程で発生するリークを防止することはできない。
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は第１電極と第２電極との間での電流リークを防ぐことにより、変換効率の低下及び歩留りの低下を抑制し得る光電変換装置及びそ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】
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る光電変換装置は、第１基板上に、少なくとも、第１電極と、光電変換層と、第２電極と、第２基板とをこの順に積層してなる光電変換装置であって、上記光電変換層は銅を含んでおり、上記光電変換層と、上記第２電極との各層を縦断するセル分離溝を備えており、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜が形成されていることを特徴としている。
【００２２】
上記の構成によれば、上記セル分離溝に隣接する上記光電変換層の側面部分は、絶縁性の高い酸化銅膜となっている。したがって、上記第１電極と上記第２電極との間で電流がリークするのを防止することができる。よって、光電変換装置としての変換効率及び歩留りの低下を抑制することができる。
【００２３】
さらに、本発明に係る光電変換装置は、上記酸化銅膜の少なくとも一部はＣｕ２Ｏであることを特徴としている。
【００２４】
上記の構成によれば、さらに、光電変換層の側面部分に絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを含む酸化銅膜が存在する。したがって、上記第１電極と上記第２電極との間で電流のリークをより確実に防ぐことができる。よって、変換効率及び歩留りの低下を抑制することができる。
【００２５】
さらに、本発明に係る光電変換装置は、上記酸化銅膜は、上記セル分離溝から近い位置程、ＣｕＯに対するＣｕ２Ｏの割合が大きいことを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、さらに、リークが発生しやすいセル分離溝の側壁において、膜厚方向についてセル分離溝に近い領域に、絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを多く含む上記酸化銅膜が形成される。したがって、より確実にリークを抑制することができる。よって、変換効率及び歩留りの低下を抑制することができる。また、膜厚方向について光電変換層に近い領域に、Ｃｕ２Ｏに比べて抵抗率の小さいＣｕＯが多く存在することで、酸化銅膜がすべてＣｕ２Ｏで構成される場合に比べ光電変換層の近傍の抵抗を小さくできるため、変換効率の低下を抑制することができる。
【００２７】
さらに、本発明に係る光電変換装置は、上記酸化銅膜の上記セル分離溝から上記光電変換層までの膜厚が１００ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、さらに、上記酸化銅膜が１００ｎｍ以上の膜厚を有することにより、変換効率低下の原因となるような第１電極と第２電極との間でのリークを十分に防ぐことができる。また、酸化銅膜が形成されている領域は光電変換が行われないため、膜厚が必要以上に大きいと出力の低下を招く。この点、１０００ｎｍ以下の場合には、出力低下は無視できる程度であり、性能に影響を及ぼさない光電変換装置を提供することができる。
【００２９】
さらに、本発明に係る光電変換装置は、上記第１電極を分離する第１電極分離溝と、上記セル分離溝と上記第１電極分離溝との間に、上記光電変換層を縦断する光電変換層分離溝とが設けられ、上記光電変換層分離溝の中に設けられた導体により、隣接する２つのセルの一方の上記第２電極と他方の上記第１電極とが電気的に接続されていることを特徴としている。
【００３０】
上記の構成によれば、さらに、１つの光電変換装置が複数のセルに分断され、分断された１つのセルの第２電極とその隣に存在するセルの第１電極とが電気的に接続されて導通状態となる。それぞれのセルは、隣り合うセルと直列接続される。それゆえ、高出力の光電変換装置を提供することができる。
【００３１】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、第１基板上に、少なくとも、第１電極と、光電変換層と、第２電極と、第２基板とをこの順に積層してなる光電変換装置の製造方法であって、第１基板上に、第１電極と、光電変換層と、第２電極とをこの順に積層した後、上記光電変換層と、上記第２電極との各層を縦断するセル分離溝を形成する工程を含み、上記セル分離溝を形成する工程にて、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜を形成することを特徴としている。
【００３２】
上記光電変換装置の製造方法によれば、上記光電変換層を有する光電変換装置の製造プロセスにおいて、上記セル分離溝に隣接する上記光電変換層の側面部分に、絶縁性の高い酸化銅膜を形成することができる。したがって、上記第１電極と上記第２電極との間で電流がリークするのを防ぐことができる。よって、光電変換装置としての、変換効率及び歩留りの低下を抑制することができる。
【００３３】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記セル分離溝を形成する工程にて、大気中または酸素分圧が大気中よりも低い低酸素雰囲気中において、上記セル分離溝を形成する部位を加熱することを特徴としている。
【００３４】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、上記大気中または低酸素雰囲気下で加熱することによって酸化銅膜を形成することで、酸化銅膜が絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを含む膜となる。よって、より確実にリークを防ぐことができる。
【００３５】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記セル分離溝を形成する工程にて、上記セル分離溝を形成する部位を、レーザ光を照射することにより加熱することを特徴としている。
【００３６】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、固体にレーザ光を照射した際、レーザ光の照射強度が閾値以上になると、固体表面で電子、熱、光化学又は力学エネルギーに変換され、その結果、中性原子、分子、イオン、クラスター、電子又は光子が射出されるために固体表面がエッチングされるというレーザアブレーションと呼ばれる物理現象が起こる。この現象を利用し、成膜層の所定の箇所にレーザ光を照射することによって、照射領域の層を除去することができる。そのとき、照射領域では高熱が発生するため、この熱を利用して上記光電変換層の側面に上記酸化銅膜を形成することが可能となる。なお、酸化銅膜を形成するために基板全体を加熱した場合、酸化銅膜を形成する領域以外も高温に曝され、光電変換装置としての特性低下を引き起こす原因となる。しかし、レーザ光照射による加熱であれば極めて微小な領域で起こるものであるため、基板や積層膜への影響はなく、特性の低下を引き起こすことはない。この結果、上記第１電極と上記第２電極との間での電流のリークを防ぐことができ、変換効率及び歩留りの低下が抑制された光電変換装置を製造することが可能となる。
【００３７】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記レーザ光は、パワー密度が１〜４ＭＷ／ｃｍ２であることを特徴としている。
【００３８】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、上記レーザ光のパワー密度を１〜４ＭＷ／ｃｍ２とすることにより、レーザ光照射による熱を利用し、膜厚１００〜１０００ｎｍの酸化銅膜を形成することができるとともに、照射領域近傍が高温に達することによって絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを含む酸化銅膜を形成することができる。よって、第１電極と第２電極との間でのリークを抑制することができるため、変換効率及び歩留りの低下が抑制された光電変換装置を製造することができる。
【００３９】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記レーザ光は、照射時間が１０〜１００ｎｓｅｃであることを特徴としている。
【００４０】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、照射時間を１０〜１００ｎｓｅｃとしてレーザ光を照射した場合、照射領域近傍では、ＣｕＯよりも絶縁性の高いＣｕ２Ｏを多く含む膜を形成するのに必要かつ十分な瞬間的な加熱及び冷却が起こる。よって、変換効率及び歩留りの低下が抑制された光電変換装置を製造することができる。
【００４１】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記レーザ光は、上記光電変換層の照射領域における温度が１５００℃以上かつ５０００℃以下であることを特徴としている。
【００４２】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、リークを防ぐことができる電気抵抗率を備える酸化銅膜の形成が可能となる。
【００４３】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記レーザ光の照射領域における温度が約３０００℃であることを特徴としている。
【００４４】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、最良の電気抵抗率を有する酸化銅膜の形成が可能となる。
【００４５】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記光電変換装置は、さらにバッファ層と、半絶縁層とを、上記光電変換層と上記第２電極との間に備えており、上記光電変換層はＣＩＧＳ光電変換層であり、上記第１基板上に、上記第１電極と、上記光電変換層と、上記バッファ層と、上記半絶縁層と、上記第２電極とをこの順に積層した後、上記セル分離溝を形成する工程にて、上記光電変換層と、上記半絶縁層と、上記バッファ層と、上記第２電極との各層を縦断するように上記セル分離溝を形成し、上記セル分離溝を形成するための上記レーザ光の波長は、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることを特徴としている。
【００４６】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、波長６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下のレーザ光を照射した場合、レーザ光は第２電極及び半絶縁層及びバッファ層では吸収されないが、ＣＩＧＳ光電変換層で吸収され、アブレーションが起こる。その結果、ＣＩＧＳ光電変換層が基板表面から射出される際に、上層であるこれらの層も同時に基板表面から射出させることができるため、正常なセル分離溝を形成することが可能となる。
【００４７】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記第１電極を分離する第１電極分離溝を形成する工程と、上記セル分離溝と上記第１電極分離溝との間に、上記光電変換層を縦断する光電変換層分離溝を、レーザ光の照射により形成する工程をさらに含む、ことを特徴としている。
【００４８】
上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、固体にレーザ光を照射した際、レーザ光の照射強度が閾値以上になると、固体表面で電子、熱、光化学又は力学エネルギーに変換され、その結果、中性原子、分子、イオン、クラスター、電子又は光子が射出されるために固体表面がエッチングされるというレーザアブレーションと呼ばれる物理現象が起こる。この現象を利用し、成膜層の所定の箇所にレーザ光を照射することによって、照射領域の層を除去することができる。
【００４９】
さらに、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、上記光電変換層はＣＩＧＳ光電変換層であり、上記光電変換層分離溝を形成するための上記レーザ光の波長は、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることを特徴としている。
【００５０】
ここで、ＣＩＧＳはＣｕ、Ｉｎ、Ｓｅから成るＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳ）中のＩｎの一部のサイトにＧａが置換することで得られ、全てのＩｎサイトにＧａが置換した場合にはＣｕＧａＳｅ２（ＣＧＳ）となる。ＣＩＳは１０００ｎｍ以下の波長の光に対しては高い吸収率を有するが、１１００ｎｍ付近から急激に低下し、１１５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。同様に、ＣＧＳは７５０ｎｍ付近までは高い吸収率を有するが、８００ｎｍ付近から急激に低下し、８５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。ＣＩＧＳの吸収端波長はＩｎとＧａの組成の違いにより変化するものの、ＣＩＳとＣＧＳのそれぞれの吸収端波長の領域内に存在する。したがって、ＣＩＧＳの吸収端波長は８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の範囲内となる。
【００５１】
そこで、上記光電変換装置の製造方法によれば、さらに、７５０ｎｍ以下の波長のレーザを使用することで、任意のＩｎ、Ｇａ組成の上記ＣＩＧＳ光電変換層に対してアブレーションを起こすことができ、分離溝を形成することが可能となる。また、第１電極は波長が６００ｎｍ以上の光に対する吸収が比較的小さいため、第１電極へ影響を与えることなく上記ＣＩＧＳ光電変換層のみを選択的に除去することができ、正常な上記光電変換層分離溝を形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明に係る光電変換装置は、光電変換層と、第２電極との各層を縦断するセル分離溝を備えており、上記光電変換層は銅を含んでおり、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜が形成されている構成である。
【００５３】
また、本発明に係る光電変換装置の製造方法は、第１基板上に、第１電極と、光電変換層と、第２電極とをこの順に積層した後、上記光電変換層と、上記第２電極との各層を縦断するセル分離溝を形成する工程を含み、上記セル分離溝を形成する工程にて、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜を形成する工程にて、上記光電変換層における上記セル分離溝と隣接する部位に、酸化銅膜を形成する工程を含む方法である。
【００５４】
それゆえ、上記セル分離溝に隣接する上記光電変換層の側面部分に、絶縁性の高い酸化銅膜が形成されるため、上記第１電極と上記第２電極との間での電流のリークを防ぐことができる。よって、変換効率及び歩留りの低下を抑制することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＣＩＧＳ光電変換装置の構成を示す図であり、（ａ）はＣＩＧＳ光電変換装置の平面図を示しており、（ｂ）は図１（ａ）に示されているＣＩＧＳ光電変換装置のＡＡ’線における矢視断面図を示しており、（ｃ）は（ｂ）中の要部Ｓの拡大図を示している。
【図２】本発明の実施の形態におけるＣＩＧＳ光電変換装置の基板の構成を示す斜視図である。
【図３】各温度、酸素分圧下でのＣｕ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯの状態図である。
【図４】ＣＩＧＳ光電変換層側面から垂直方向の距離と到達温度との関係を示した図である。
【図５】ＣＩＧＳ光電変換層側面から垂直方向の距離と相対酸素濃度の関係を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、（ａ）は第１電極の形成工程を示す断面図、（ｂ）は第１電極分離溝の形成工程を示す断面図である。
【図７】各分離溝の形成に用いるレーザスクライブ装置の外観図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、（ａ）はＣＩＧＳ光電変換層の成膜工程を示す断面図、（ｂ）はバッファ層の成膜工程を示す断面図である。
【図９】３段階法のプロセスについての説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、（ａ）は半絶縁層の成膜工程を示す断面図、（ｂ）はＣＩＧＳ光電変換層分離溝の形成工程を示す断面図である。
【図１１】ＣＩＳ及びＣＧＳの波長に対する吸収係数を示した図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、（ａ）は第２電極の成膜工程を示す断面図、（ｂ）はセル分離溝の形成工程を示す断面図である。
【図１３】ＺｎＯの波長に対する透過率を示した図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、（ａ）は側面酸化銅膜の構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）中の要部Ｓの拡大図である。
【図１５】レーザパワー密度と側面酸化銅膜厚との関係を示した図である。
【図１６】レーザ光照射時間と照射領域の到達温度の関係を示した図である。
【図１７】各レーザパワー密度でレーザ光を照射した場合のレーザ光照射領域の温度と側面酸化銅膜の電気抵抗率の関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態に係る製造プロセスの説明図であって、第２基板の形成工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の他の側面酸化銅膜の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明の一実施形態について図１〜図１９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５７】
（構造）
本実施の形態のＣＩＧＳ光電変換装置（光電変換装置）１０の構成について、図１〜５に基づいて説明する。
【００５８】
図１はＣＩＧＳ光電変換装置の構成を示す図であり、図２は、ＣＩＧＳ光電変換装置１０における基板の構成を示す斜視図である。
【００５９】
なお、本実施例においては光電変換層としてＣＩＧＳ光電変換層を用いているが、他の光電変換層として、ＣＺＴＳ（Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓ）のような銅を含む素材を使用することができる。
【００６０】
図１（ａ）はＣＩＧＳ光電変換装置１０の平面図を示している。ＣＩＧＳ光電変換装置１０は、第１電極分離溝１１、光電変換層分離溝１２およびセル分離溝１３から成る構成単位をセル境界近傍に備えている。上記構成単位は、光電変換層分離溝１２が第１電極分離溝１１およびセル分離溝１３に挟まれる順序で、平行に並んだ構成である。さらに、ＣＩＧＳ光電変換装置１０は上記構成単位の繰り返し構造を備えている。
【００６１】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されているＣＩＧＳ光電変換装置１０のＡＡ’線における矢視断面図を示している。ＣＩＧＳ光電変換装置１０の構造は、第１基板２１上に第１電極２２、ＣＩＧＳ光電変換層（光電変換層）２３、バッファ層２４、半絶縁層２５、第２電極２６、封止材２７、第２基板２８をこの順番に積層した構造である。さらに、上記第１電極分離溝１１は、第１電極２２を分断し、上記光電変換層分離溝１２は、上記ＣＩＧＳ光電変換層２３と、上記バッファ層２４と、上記半絶縁層２５とを縦断することにより分断し、上記セル分離溝１３はＣＩＧＳ光電変換層２３と、上記バッファ層２４と、上記半絶縁層２５と、上記第２電極２６とを縦断することにより分断している。
【００６２】
また、セル分離溝１３と隣接する両側のＣＩＧＳ光電変換層２３の側面部分にＣｕＯあるいはＣｕ２Ｏを含む側面酸化銅膜（酸化銅膜）１４を備えている。
【００６３】
上述したように、本実施の形態の上記ＣＩＧＳ光電変換装置１０では、１つのＣＩＧＳ光電変換装置１０が複数のセルに分断され、分断された１つのセルの第２電極２６とその隣に存在するセルの第１電極２２とが接触し導通状態となっている。すなわち、それぞれのセルは直列接続されており、隣り合うセルの直列接続によって、上記ＣＩＧＳ光電変換装置１０の出力を上げることができる。
【００６４】
上記第１基板２１は透明かつ絶縁性を有しており、例えば大きさが、縦幅Ｌ１が１ｍ、横幅Ｌ２が２ｍ、および厚さＬ３が７ｍｍのソーダライムガラス基板である。図２は、上記第１基板２１の一例を示している。
【００６５】
なお、本実施の形態で第１基板２１としてソーダライムガラスを用いる理由として以下の２点が挙げられる。
【００６６】
１点目は、ソーダライムガラスの熱膨張係数とＣＩＧＳの熱膨張係数とが近似しており、基板を加熱した時のガラスとＣＩＧＳとの間の膨張差による欠陥を抑制することが可能となるためである。
【００６７】
２点目は、上記ＣＩＧＳ光電変換装置１０において、ソーダライムガラスからのＮａの拡散によりＣＩＧＳの結晶粒が大きく成長する現象であるＮａ効果により、ＣＩＧＳ光電変換装置１０における変換効率の向上が可能となるためである。
【００６８】
なお、基板として必要な条件を満たせば上記第１基板２１はソーダライムガラスに限定されるものではない。また、本実施の形態では光を第２基板２８側から入射させて使用する構成となっているため、上記第１基板２１は必ずしも透明である必要はない。
【００６９】
第１電極２２は、スパッタリングにより成膜した膜厚２００ｎｍのＭｏからなっている。上記第１電極２２の材質としては電気抵抗率が、１０−３［Ω・ｃｍ］以下であることが望ましい。光が上記第２電極２６側から入射し、上記ＣＩＧＳ光電変換層２３で完全に吸収されなかった場合、上記吸収されなかった光を上記第１電極２２で反射させて、改めて上記ＣＩＧＳ光電変換層２３で吸収させることで効率的に光を利用できる。よって、上記第１電極２２は上記ＣＩＧＳ光電変換層２３の利用する波長域に対して高い反射率を有する材料からなることが望ましい。
【００７０】
また、上記第１電極２２の材料としてＭｏを用いた場合、Ｎａ効果が促進されることも分かっており、変換効率の向上に寄与する。なお、上記第１電極２２のその他の材料としてはＡｇやＡｌなどが挙げられる。
【００７１】
次に、上記ＣＩＧＳ光電変換層２３は３段階法により膜厚２μｍにて成膜したＣＩＧＳからなっている。
【００７２】
ＣＩＧＳはＣｕ、Ｉｎ、Ｓｅから成るＣｕＩｎＳｅ２（ＣＩＳ）中のＩｎの一部のサイトにＧａが置換することで得られ、全てのＩｎサイトにＧａが置換した場合にはＣｕＧａＳｅ２（ＣＧＳ）となる。なお、本発明におけるＣＩＧＳとはＧａ組成が０であるＣＩＳ及びＩｎ組成が０であるＣＧＳも含むものである。
【００７３】
また、ＣＩＳは１０００ｎｍ以下の波長の光に対しては高い吸収率を有するが、１１００ｎｍ付近から急激に低下し、１１５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。同様に、ＣＧＳは７５０ｎｍ付近までは高い吸収率を有するが、８００ｎｍ付近から急激に低下し、８５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。ＣＩＧＳの吸収端波長はＩｎとＧａとの組成の違いにより変化するものの、ＣＩＳとＣＧＳとのそれぞれの吸収端波長の領域内に存在するため、８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の範囲内となる。
【００７４】
ここで、光電変換装置の変換効率が最も高くなる光電変換層の理論的なバンドギャップは１．４ｅＶであり、その際の吸収端波長は８８５ｎｍとなる。
【００７５】
そのため、ＣＩＧＳ光電変換層のＩｎ、Ｇａ組成を変化させ吸収端波長を８８５ｎｍに近づけることにより変換効率を向上させることが可能となる。
【００７６】
次に、上記バッファ層２４は化学浴槽堆積法（chemical bath deposition：ＣＢＤ法）により膜厚８０ｎｍにて成膜したＺｎＳからなる。ＺｎＳはＣＩＧＳとの格子定数が近似するため、欠陥の発生を抑制することができ、また、Ｚｎが上記ＣＩＧＳ光電変換層２３に拡散することにより該ＣＩＧＳ光電変換層２３表面がｎ型化し、層内にｐｎ接合が形成されることで変換効率が向上するとも考えられている。
【００７７】
上記バッファ層２４の材料としてはこれまで一般的にＣｄＳが使用されてきたが、Ｃｄが有害な物質であることから、現在はＣｄＳに代わる材料での検討や、バッファ層２４を持たない構造の検討が進められている。
【００７８】
次に、上記半絶縁層２５はスパッタリングにより膜厚１００ｎｍにて成膜したＺｎＯからなる。半絶縁層２５はｉ型の層であり、ｐ型のＣＩＧＳ光電変換層２３とｎ型の第２電極２６との間でｐｉｎ接合を形成する。
【００７９】
次に、上記第２電極２６はスパッタリングにより膜厚２００ｎｍにて成膜した、ＡｌをドープしたＺｎＯ（ＺｎＯ：Ａｌ）からなる。
【００８０】
本実施の形態では、光を上記第２基板２８側から入射させるため、上記第２電極２６は透明である必要がある。そのため、上記第２電極２６には一般的にＴＣＯ（Transparent Conductive Oxide）膜と呼ばれる透明導電膜が用いられる。ＴＣＯ膜には上記ＺｎＯ：Ａｌの他に、酸化錫、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）またはフッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）等がある。一方、光を上記第１基板２１側から入射させるような構成とする場合には、上記第２電極２６は必ずしも透明である必要はない。
【００８１】
ここで、光電変換装置としての機能を有するための構造は、上記第２電極２６までを積層することで実現されるが、実際にモジュールとして使用する場合には上記第２電極２６上に第２基板２８を形成しなければならない。
【００８２】
本実施の形態では上記第２基板２８は厚さ７００μｍのソーダライムガラスからなる。通常ＣＩＧＳ光電変換装置では上記第２基板２８側から光を入射させるため、該第２基板２８は透明でなくてはならない。そのため上記第２基板にもソーダライムガラスなどのガラス基板が使用されることが望ましいが、基板としての条件を満たせばこれに限られるものではない。また、光を上記第１基板２１側から入射させるような光電変換装置の構成とする場合には上記第２電極２６は必ずしも透明である必要はない。
【００８３】
なお、上記第２電極２６と上記第２基板２８の間は封止材２７で満たされている。上記封止材２７は上記第２基板２８の形成時に、上記第２電極２６と上記第２基板２８の界面に空隙ができ、上記第２電極２６が大気に曝されることで劣化が促進されるのを防ぐためのものである。
【００８４】
次に、上記側面酸化銅膜１４は、ＣｕＯあるいはＣｕ２Ｏからなる酸化銅膜からなる。
【００８５】
従来技術では、レーザ光照射によるＣＩＧＳ光電変換装置１０のモジュールを複数のセルに分断するセル分離溝１３の形成工程において、レーザ光照射領域の温度が、形成された膜に金属Ｃｕが含まれてしまう温度（従来のレーザ光による加熱温度；およそ７０００℃以上）に達し、セル分離溝１３と隣接している上記ＣＩＧＳ光電変換層２３の側面に金属Ｃｕを含む膜が形成されていた。そして、上記金属Ｃｕを含む膜の形成により、隣りあうセルの上記第１電極２２と上記第２電極２６とが導通状態となることでリークが発生し、変換効率及び歩留りの低下を引き起こす問題が生じていた。
【００８６】
そこで、本実施の形態のＣＩＧＳ光電変換そう装置１０では、上記リークを防止するためにセル分離溝１３と隣接するＣＩＧＳ光電変換層２３の側面部分にＣｕＯあるいはＣｕ２Ｏからなる側面酸化銅膜１４を備えている。なお、Ｃｕ２Ｏは一般的に亜酸化銅と呼ばれるが、本発明においては亜酸化銅も酸化銅に含まれるものとする。
【００８７】
酸化銅の電気抵抗率はＣｕが１６．８×１０−９Ω・ｍであるのに対し、ＣｕＯが１〜１０Ω・ｍ、Ｃｕ２Ｏが１０６〜１０７Ω・ｍと極めて高く、絶縁性に優れた物質である。よって、本実施の形態においては、モジュールを複数のセルに分断するセル分離溝１３形成時に発生する熱を制御することで、形成されるＣＩＧＳ光電変換層２３の側面部分の膜が、絶縁性に優れた上記側面酸化銅膜１４となっている。この結果、上記第１電極２２と上記第２電極２６との間での絶縁性は十分に保持でき、電流のリークを抑制することができる。したがって、変換効率及び歩留りの低下を抑制し得るＣＩＧＳ光電変換装置を提供することができる。
【００８８】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の領域Ｓの拡大図であり、側面酸化銅膜１４の断面図を示している。
【００８９】
側面酸化銅膜１４の形成方法については、詳しく後述するが、本実施の形態のように大気中あるいは低酸素雰囲気中で側面酸化銅膜１４の形成を行った場合、図１（ｃ）に示すように、側面酸化銅膜１４の膜厚方向についてセル分離溝１３に近い領域に、絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを多く含む側面酸化銅膜１４が形成される。ＣＩＧＳ光電変換層２３に近い領域１６にはＣｕＯを多く含む膜が形成される。
【００９０】
上記の側面酸化銅膜１４におけるＣｕ２ＯおよびＣｕＯの分布を、図３および４を用いて、詳細に説明する。図３は各温度および酸素分圧下でのＣｕ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯの状態を示している。Ｃｕ膜を酸素の存在する雰囲気下で加熱した際、その状態はＣｕ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯのいずれかとなる。大気に占める酸素分圧は０．２１ａｔｍ（１６０ｍｍＨｇ）であることから、大気中で加熱した際にＣｕ２Ｏが形成され始める点Ｐの温度は約７００℃となる。図４はＣＩＧＳ光電変換層２３の側面から垂直方向の距離とセル分離溝１３形成時において発生する熱の到達温度との関係を示している。図４によると、レーザ光照射によりＣＩＧＳ光電変換層２３の側面で熱が発生したとき、ＣＩＧＳの到達する温度はＣＩＧＳ光電変換層２３の最側面から垂直方向に深くなるにつれ低下していく。本実施の形態のようにレーザパワー密度が２ＭＷ／ｃｍ２のレーザ光を使用してセル分離溝１３の形成を行った場合、ＣＩＧＳ光電変換層２３の最側面で発生する熱は約３０００℃であるが、例えば最側面から垂直方向に約５００ｎｍ深くなると到達温度は約７００℃となる。このようにＣＩＧＳ光電変換層２３の側面からの深さと到達温度の関係から、側面酸化銅膜１４内において、形成された膜に金属Ｃｕ２Ｏが含まれる温度にまで達するセル分離溝１３に近い領域ではＣｕ２Ｏが形成され、形成された膜に金属Ｃｕ２Ｏが含まれる温度にまで達しないＣＩＧＳ光電変換層２３に近い領域ではＣｕＯが形成される。
【００９１】
よって、上記側面酸化銅膜１４における絶縁性に優れたＣｕ２Ｏの存在は、上記第１電極２２と上記第２電極２６との間におけるリークの確実な防止を可能とする。
【００９２】
さらに、本実施の形態の側面酸化銅膜１４の膜厚について説明する。
【００９３】
本実施の形態のようにレーザ光照射により側面酸化銅膜１４の形成を行った場合、側面酸化銅膜１４の膜厚は、１００ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下となる。
【００９４】
図５は、ＣＩＧＳ光電変換層２３におけるセル分離溝１３からの距離と相対酸素濃度の関係を示している。図５によると、ＣＩＧＳ光電変換層２３内の酸素濃度は、ＣＩＧＳ光電変換層２３の最側面から垂直方向に深くなるにつれて減少する。例えばＣＩＧＳ光電変換層２３の最側面における酸素濃度を１とした時に、最側面から垂直方向に約５００ｎｍの深さの領域では相対酸素濃度は０．１５となり、また１０００ｎｍの深さの領域ではほぼ０となる。
【００９５】
図３に示されているように、存在する酸素が極めて少ない状況ではＣｕの酸化は起こりにくくなるため、例えば最側面から垂直方向に１０００ｎｍの深さの領域では側面酸化銅膜１４はほとんど形成されない。
【００９６】
上記側面酸化銅膜１４の膜厚は、上記第１電極２２と上記第２電極２６との間の絶縁性を十分に保持し、リークを抑制することができる。なお、上記側面酸化銅膜１４は膜厚が厚いほど絶縁効果が高くなり、上記第１電極２２と上記第２電極２６の間でのリークの抑制効果も高くなる。
【００９７】
また、上記側面酸化銅膜１４の膜厚は、１００ｎｍ以上が絶縁性の効果を備える最低限の厚さである。１００ｎｍ以上の膜厚は変換効率低下の原因となるような第１電極と第２電極との間でのリークを十分に防ぐことができる。
【００９８】
よって、側面酸化銅膜１４の膜厚は、１００ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下が好ましい。
【００９９】
（製造方法）
上記構成のＣＩＧＳ光電変換装置１０の製造方法について、図６〜図１８に基づいて以下に説明する。
【０１００】
（製造方法：第１電極および第１電極分離溝）
図６は第１電極２２および第１電極分離溝１１の形成工程を示している。図６（ａ）に示すように、第１電極２２の形成は、例えばソーダライムガラスの第１基板２１を図示しない稼動ステージ上に設置し、スパッタリング法により第１基板２１の表面にＭｏ膜を成膜することにより行われる。第１基板２１の厚さＬ３は７ｍｍであり、第１電極２２であるＭｏ膜の膜厚Ｌ４は２００ｎｍとなる。
【０１０１】
次に、図６（ｂ）に示すように、レーザ光照射装置を用いたレーザスクライビング法により、上記第１電極２２のレーザ光照射位置Ｒ１に第１電極分離溝１１を形成する。
【０１０２】
（第１電極分離溝形成のレーザ光照射）
第１電極分離溝１１を形成するためのレーザ光照射の方法について詳細に説明する。
【０１０３】
スクライブ加工に用いられるレーザ光は、一般的にエキシマ、ＣＯ２等の気体レーザ、ＹＡＧのような固体レーザまたは半導体レーザが用いられるが、これらに限定されるものではない。なお、高出力のレーザ光を照射することによって行う膜の除去法は、レーザアブレーションと呼ばれる物理現象を利用したものである。レーザアブレーションは一般的にレーザ光の照射強度が閾値以上になると、固体表面で電子、熱、光化学、又は力学エネルギーに変換され、その結果中性原子、分子、イオン、クラスター、電子、光子が射出され、固体表面がエッチングされる現象である。
【０１０４】
上記第１電極２２のレーザ光によるスクライブ加工には、図７に示すようなレーザスクライブ装置４０を用いる。上記レーザスクライブ装置４０は土台４１上に、Ｘ軸ステージ４２とＹ軸ステージ４３が備えられており、Ｘ軸ステージ４２には試料設置台４４が、Ｙ軸ステージ４３にはレーザ光照射ユニット４５が取り付けられている。
【０１０５】
上記レーザスクライブ装置４０により上記第１電極分離溝１１の形成を行うには、まず上記Ｘ軸ステージ４２上に上記第１電極２２を成膜した上記第１基板２１を設置する。なお、上記第１電極２２が上記試料設置台４４側となるように設置された場合、スクライブによる上記第１電極２２の塵が該第１電極２２の表面や上記第１電極分離溝１１内に付着する可能性が高くなり、不良を招く原因となり得る。よって、上記第１基板２１は上記第１電極２２が上記レーザ光照射ユニット４５側となるように設置されるのが望ましい。ただし、例えばスペーサを用い、上記試料設置台４４と上記第２電極２６との間に十分な空間をつくるような対策を施した場合、上記第１基板２１の設置方向は上記第２電極２６が上記試料設置台４４側となっていてもよい。
【０１０６】
Ｘ軸ステージ４２は試料設置台４４をＸ軸方向に移動させることができ、Ｙ軸ステージ４３はレーザ光照射ユニット４５をＹ軸方向に移動させることができる。上記構成により、レーザ光の照射位置をＸＹ面内で変えることができるため、任意の領域をスクライブすることが可能となる。次いで、レーザ光照射ユニット４５から照射されるレーザ光によりスクライブされる領域がストライプ状（図１（ａ））となるように、Ｘ軸ステージ４２とＹ軸ステージ４３を動かしながら第１電極２２の除去を行っていく。
【０１０７】
なお、本実施の形態では上記のようなレーザスクライブ装置４０を用いたが、レーザ光が照射される領域を変えることができるものであればこのような構成に限られるものではない。例えば、第１電極２２の形成された第１基板２１を固定ステージに設置し、固定されたレーザ光照射ユニットからレーザ光を走査させながら照射することでも同様の効果を得ることが可能である。
【０１０８】
第１電極分離溝１１を形成するためのレーザ光には、例えばＫＴＰ結晶を組み込むことによって、従来の波長１０６４ｎｍの半分である５３２ｎｍに変換したＮｄ−ＹＡＧレーザを用いることができる。
【０１０９】
第１電極２２を形成するＭｏ膜は金属光沢があり全ての波長域に対してある程度の反射率を有しているため、光の吸収はそれほど多くはない。しかし、紫外領域や赤外領域の吸収率が３０％以下であるのに対し、波長４００〜６００ｎｍでは吸収率が５０％以上と比較的高いため、Ｍｏ膜をスクライブするには４００〜６００ｎｍの波長領域内のレーザ光を用いることが望ましい。なお、上記４００〜６００ｎｍの領域内の波長を有し、高出力で照射が可能なものであれば、使用するレーザ光はこれに限定されるものではない。
【０１１０】
また、本実施の形態におけるレーザ光はパルスレーザとし、パルスレーザの条件として、パルス周波数５ｋＨｚ、照射時間１００ｎｓｅｃ、レーザパワー２ＭＷ／ｃｍ２、パルスレーザ光照射面積８０μｍφに設定する。上記の条件下で、Ｙ軸ステージ４３に取り付けられているレーザ光照射ユニット４５をＹ方向に０．１ｍ／ｓの速さで、レーザ光が第１基板２１のＹ方向の端から端まで照射されるように動かすことにより、第１電極２２の表面のＹ方向に１本の第１電極分離溝１１を形成する。その後、Ｘ軸ステージ４２をＸ方向に移動さながら同様の加工を繰り返し、１０ｃｍ間隔で２０本のストライプ状の第１電極分離溝１１を形成する。
【０１１１】
なお、パルスレーザ連続照射時のレーザ光照射ユニット４５の移動速度に関して、スクライブ領域を溝の形状とするには、連続する２回のパルスレーザの照射領域が重なりを有するような速度で稼動ステージを動かす必要がある。本実施の形態で使用したパルスレーザは周波数が５ｋＨｚ、照射領域が８０μｍφであるため、稼動ステージの動作速度が０．４ｍ／ｓ以下であれば条件を満たす。さらに、レーザ光の照射面内強度が中心部に比べ周辺部では弱くなることを考慮すると０．２ｍ／ｓ以下であることが望ましい。
【０１１２】
また、レーザスクライブ加工により除去された領域は発電には寄与しないため、加工領域が大きくなるほど発電量は低下する。そのため、レーザ光照射領域が小さいほどセルの発電量は大きくなる。しかし、極めて小さい照射面積のレーザ光を用いてスクライブ加工を行うと加工溝の幅は狭くなり、加工溝の中に存在するごく小さな塵であっても隣のセルとの導通を引き起こす原因となる。その結果、ＣＩＧＳ光電変換装置１０の性能低下を引き起こす可能性がある。そのため、照射領域が極めて小さいレーザ光によるスクライブ加工においては、Ｙ方向にレーザ光を１列照射した後に、その照射列と重なりを持つ範囲内でＸ方向に稼動ステージを移動させ、Ｙ方向のスクライブ加工溝と平行になるように再び照射させていくことによって、Ｘ方向に幅を持った加工溝を形成することができる。
【０１１３】
（製造方法：光電変換層およびバッファ層）
図８は、ＣＩＧＳ光電変換層２３およびバッファ層２４の形成工程を示している。
【０１１４】
図８（ａ）は、ＣＩＧＳ光電変換層２３の形成工程を示している。図９に示されている蒸着法の１つである３段階法により、第１電極分離溝１１を形成した第１電極２２の上層として、ＣＩＧＳを成膜して、ＣＩＧＳ光電変換層２３を形成する。ＣＩＧＳの膜厚Ｌ５は２μｍである。
【０１１５】
図８（ｂ）は、バッファ層２４の形成工程を示している。化学浴槽堆積法（chemical bath deposition：ＣＢＤ法）により、ＣＩＧＳ光電変換層２３の上層として、ＺｎＳを成膜して、バッファ層２４を形成する。ＺｎＳの膜厚Ｌ６は８０ｎｍである。
【０１１６】
（製造方法：半絶縁層  ＣＩＧＳ光電変換層分離溝）
図１０は、半絶縁層２５のおよび光電変換層分離溝１２の形成工程を示している。
【０１１７】
図１０（ａ）は、半絶縁層２５の形成工程を示している。スパッタリング法により、バッファ層２４の上層として、ＺｎＯ膜を成膜して半絶縁層２５を形成する。ＺｎＯ膜の膜厚Ｌ７は１００ｎｍである。
【０１１８】
図１０（ｂ）は、光電変換層分離溝１２の形成工程を示している。上記半絶縁層２５の形成後、レーザスクライビング法により、ＣＩＧＳ光電変換層２３、バッファ層２４および半絶縁層２５のレーザ光照射位置Ｒ２に光電変換層分離溝１２を形成する。
【０１１９】
（ＣＩＧＳ光電変換層分離溝形成のレーザ光照射）
光電変換層分離溝１２の形成には、レーザスクライブ装置４０を用いる。
【０１２０】
半絶縁層２５まで形成された第１基板２１を半絶縁層２５側からレーザ光が照射されるように試料設置台４４にセットし、第１電極分離溝１１から例えば１５０μｍ離れた場所に、第１基板２１上において第１電極分離溝１１と平行になるように、上記第１電極分離溝１１の形成と同様の方法でスクライブ加工を行う。
【０１２１】
光電変換層分離溝１２を形成するレーザ光の波長としては、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、本実施の形態において、光電変換層分離溝１２の形成に用いるレーザ光に関しては波長６９４ｎｍのＱスイッチルビーレーザを使用する。その他のレーザ光照射条件は、第１電極分離溝１１のスクライブ加工時と同じであり、その説明を省略する。
【０１２２】
光電変換層分離溝１２を形成するためのレーザ光の波長について、具体的に説明する。
【０１２３】
図１１はＣＩＳ及びＣＧＳの波長に対する吸収係数を示した図である。
【０１２４】
図１１によれば、ＣＩＳ層は１０００ｎｍ以下の波長の光に対しては吸収係数が１０５／ｃｍ程度と高い吸収率を有しているが、１１００ｎｍ付近から急激に低下し、１１５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。そのためＣＩＳ層をレーザ光によりスクライブする場合には吸収率の大きい１０００ｎｍ以下の波長のレーザ光を使用する必要がある。同様に、ＣＧＳ層は７５０ｎｍ付近までは１０４〜１０５／ｃｍと高い吸収率を有しているが、８００ｎｍ付近から急激に低下し、８５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。そのためＣＧＳ層をレーザ光によりスクライブする場合には吸収率の大きい７５０ｎｍ以下の波長のレーザ光を使用する必要がある。
【０１２５】
ここで、ＣＩＧＳ層の場合、ＩｎとＧａの組成比により吸収端波長は１１５０ｎｍから８５０ｎｍまで変化する。そのため、例えばＧａの組成が増加し、吸収端波長が１０００ｎｍ以下となるようなＣＩＧＳ光電変換層２３をレーザ光によりスクライブする場合、例えば波長が約１０６４ｎｍであるＱスイッチＹＡＧレーザなどは使用することができない。そのため、上記光電変換層分離溝１２を形成するレーザ光の波長は、上記ＣＩＧＳ光電変換層２３の吸収端波長よりも短い必要がある。また、ＣＧＳの吸収率が高い７５０ｎｍ以下の波長のレーザ光を使用することで、任意のＩｎ、Ｇａ組成のＣＩＧＳ光電変換層２３に対してアブレーションを起こすことができる。
【０１２６】
一方、波長が６００ｎｍ以下のレーザ光を使用した場合、第１電極２２のＭｏでも吸収が大きくなりアブレーションが起こりやすくなってしまう。そのため、第１電極の吸収率が比較的小さい６００ｎｍ以上の波長のレーザ光を使用する必要がある。
【０１２７】
したがって、６００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長のレーザ光を使用することによりＣＩＧＳ光電変換層２３に選択的にアブレーションを起こさせる。
【０１２８】
また、本実施の形態のように第１電極２２としてＭｏを使用した場合、光電変換層分離溝１２を形成するためのレーザ光は半絶縁層２５側から照射する必要がある。これは、第１基板２１側からレーザ光を照射した場合、第１電極２２での反射が大きく、ＣＩＧＳ光電変換層２３でレーザ光を吸収させることができないためである。ただし、第１電極２２の材料としてＣＩＧＳ光電変換層２３が吸収する波長域の光を透過する材料を使用する場合は、必ずしも半絶縁層２５側からレーザ光を照射する必要はなく、第１基板２１側から照射しても、第１基板２１及び第１電極２２ではレーザ光を透過し、ＣＩＧＳ光電変換層２３で吸収させることができるため、ＣＩＧＳ光電変換層２３に選択的にアブレーションを起こさせることが可能となる。
【０１２９】
（製造方法：第２電極およびセル分離溝）
図１２は、第２電極２６およびセル分離溝１３の形成工程を示している。
【０１３０】
図１２（ａ）は、第２電極２６の形成工程を示している。スパッタリング法により、半絶縁層２５の上層として、Ａｌを添加したＺｎＯ膜（ＺｎＯ：Ａｌ）を成膜して、第２電極２６を形成する。ＺｎＯ：Ａｌ膜の膜厚Ｌ８は２００ｎｍである。
【０１３１】
ここで、第２電極２６として使用するＺｎＯ：Ａｌについて、具体的に説明する。
【０１３２】
図１３は、ＺｎＯの波長に対する透過率を示した図である。
【０１３３】
図１３によると、ＺｎＯは３５０ｎｍ以下の波長に対しては９０％以上の高い吸収率を有するが、３８０ｎｍ付近から急激に低下し、４００ｎｍでは約１０％にまで低下する。ここでＺｎＯ：Ａｌ中のＡｌは不純物として添加されているものであり、ＺｎＯの透過率に大きな影響を及ぼすものではない。そのためＺｎＯ：ＡｌはＣＩＧＳ光電変換層２３が利用する８８５ｎｍ以下の波長領域の大半において、優れた透過率を有するため、第２電極２６の材料として適している。
【０１３４】
図１２（ｂ）は、セル分離溝１３の形成工程を示している。上記第２電極２６の形成後、ＣＩＧＳ光電変換層２３、バッファ層２４、半絶縁層２５および第２電極２６のレーザ光照射位置Ｒ３にセル分離溝１３を形成する。
【０１３５】
（セル分離溝形成のレーザ光照射）
セル分離溝１３の形成には、レーザスクライブ装置４０を用いる。
【０１３６】
第２電極２６まで形成された第１基板２１を第２電極２６側からレーザ光が照射されるように試料設置台４４にセットする。次いで、第１電極分離溝１１から例えば２００μｍ離れた場所に、第１基板２１上において第１電極分離溝１１と平行になるように、第１電極分離溝１１の形成と同様の方法でスクライブ加工を行う。ここで、上記セル分離溝１３は、上記光電変換層分離溝１２から見て上記第１電極分離溝１１とは反対側の領域に形成する。
【０１３７】
セル分離溝１３を形成するためのレーザ光の種類及びレーザ光照射条件は、特に記述する以外は、光電変換層分離溝１２のスクライブ加工時と同じであり、ここでの記載を省略する。
【０１３８】
また、セル分離溝１３の形成では、ＣＩＧＳ光電変換層２３に加え、バッファ層２４、半絶縁層２５及び第２電極２６も同時に除去する。
【０１３９】
セル分離溝１３を形成するためのレーザ光の波長について、具体的に説明する。
【０１４０】
ＺｎＯ：Ａｌからなる第２電極２６およびＺｎＯからなる半絶縁層２５は、４００ｎｍ以上の波長に対して吸収率が極めて低い、また、ＺｎＳからなるバッファ層２４も３５０ｎｍ以上の光に対する吸収率は低い、よって、例えば波長が６９４ｎｍのレーザ光を照射した場合、そのレーザ光はほとんど吸収されない。すなわち、波長６９４ｎｍのレーザ光を照射した場合、第２電極２６、半絶縁層２５およびバッファ層２４ではアブレーションは起こらない。
【０１４１】
第２電極２６、半絶縁層２５およびバッファ層２４を透過してきたレーザ光はＣＩＧＳ光電変換層２３で吸収され、ＣＩＧＳ光電変換層２３内でアブレーションが起こる。その結果、ＣＩＧＳ光電変換層２３が基板表面から射出される際に、上層であるこれらの層も同時に基板表面から射出される。よって、ＣＩＧＳ光電変換層２３、バッファ層２４、半絶縁層２５および第２電極２６が除去され、セル分離溝１３を形成することが可能となる。
【０１４２】
このように、セル分離溝１３を形成するためのレーザ光の波長も、光電変換層分離溝１２の形成と同様、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１４３】
（製造方法：側面酸化銅膜）
図１４（ａ）は、側面酸化銅膜１４の形成工程を示している。
【０１４４】
本実施の形態において、側面酸化銅膜１４は、大気中あるいは低酸素雰囲気中でのセル分離溝１３の形成にともない、ＣＩＧＳ光電変換層２３の側面に形成される。その結果、第１電極２２と第２電極２６の間のリークの発生を抑制することができる。なお、低酸素雰囲気とは酸素分圧が大気中（０．２１ａｔｍ）よりも低い状態を意味し、例えば密閉空間において、空間内の空気を酸素濃度が０にならない程度に排気し、窒素のような気体を充満させることで空間内を窒素雰囲気にすることにより低酸素雰囲気を作ることができる。
【０１４５】
図１４（ｂ）に示すように、側面酸化銅膜１４の膜厚方向についてセル分離溝１３に近い領域に、絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを多く含む側面酸化銅膜１４が形成される。ＣＩＧＳ光電変換層２３に近い領域１６にはＣｕＯを多く含む膜が形成される。
【０１４６】
側面酸化銅膜１４を形成するための酸素濃度について、具体的に説明する。
【０１４７】
酸化銅の電気抵抗率は、ＣｕＯが１〜１０Ω・ｍであるのに対し、Ｃｕ２Ｏは１０６〜１０７Ω・ｍで特に高く、Ｃｕ２ＯはＣｕＯよりもさらに絶縁性に優れている。そのため、側面酸化銅膜１４中にＣｕ２Ｏが含まれている場合にはより確実に第１電極２２と第２電極２６の間のリークを防ぐことが可能となる。そのため側面酸化銅膜１４にはＣｕ２Ｏが含まれていることが望ましい。
【０１４８】
上記側面酸化銅膜１４の構造で説明したように、図３は各温度、酸素分圧下でのＣｕ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯの状態を示している。
【０１４９】
図３によると、Ｃｕ膜を酸素の存在する雰囲気下で加熱した際、その状態はＣｕ、Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯのいずれかとなる。大気に占める酸素分圧は０．２１ａｔｍ（１６０ｍｍＨｇ）であることから、大気中で加熱した際にＣｕ２Ｏが形成され始める点Ｐの温度は約７００℃となる。
【０１５０】
また、酸素分圧を減少させていくとＣｕ２Ｏが生成され始める温度もそれに伴い低くなり、例えば酸素分圧が大気に比べ１／１００（１.６０ｍｍＨｇ）となったとき、Ｃｕ２Ｏが生成され始める点Ｑの温度は約４７０℃となる。
【０１５１】
そのため、大気中よりも酸素分圧が低い状態ではＣｕ２Ｏが得られやすくなる。したがって、大気中あるいは低酸素濃度中でレーザ光照射を行った場合、絶縁性に優れたＣｕ２Ｏを含んだ側面酸化銅膜１４を形成することが可能となる。
【０１５２】
加えて、酸素濃度を大気以上に上げた場合でも、ある程度の酸素分圧までは加熱によりＣｕ２Ｏが生成されるが、高酸素雰囲気中で高温の熱が存在することによる危険性も大きいため、大気中よりも酸素濃度の低い状態で実施することが望ましい。なお、レーザ光によるセル分離溝１３の形成時に発生する熱によるＣｕ金属の析出は、光電変換層分離溝１２の形成時にも起こりうるが、光電変換層分離溝１２の側壁に形成されるＣｕ膜は、隣り合うセル同士の第１電極２２と第２電極２６の間のリーク原因となるものではないため、酸化させることで酸化銅膜を形成する必要はない。そのため、光電変換層分離溝１２の形成は必ずしも大気中あるいは低酸素雰囲気中で行われなくてもよい。
【０１５３】
次に、側面酸化銅膜１４を形成するためのレーザパワー密度について説明する。
【０１５４】
図１５は照射するレーザ光のレーザパワー密度と、その時に形成される側面酸化銅膜１４の膜厚との関係を示している。なお、図１５は、図３に示す温度と酸素分圧の変化によるＣｕ及びＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏの状態変化と、図４に示すＣＩＧＳ光電変換層２３の側面から垂直方向への到達温度の変化と、図５に示すＣＩＧＳ光電変換層２３の側面から垂直方向への相対酸素濃度の変化と、照射されるレーザパワー密度の違いによる発生熱の変化とを考慮したものである。
【０１５５】
図１５によると、一般的にレーザスクライブで用いられるレーザパワー密度である１〜４ＭＷ／ｃｍ２の範囲内において、レーザパワー密度を１ＭＷ／ｃｍ２として１０ｎｓｅｃ間照射した場合に形成される側面酸化銅膜１４の膜厚は、約１８０ｎｍである。一方、レーザパワー密度を４ＭＷ／ｃｍ２として１００ｎｓｅｃ間照射した場合に形成される側面酸化銅膜１４の膜厚は９２０ｎｍである。また、本実施の形態において絶縁性を十分に保持するために好ましい側面酸化銅膜１４の膜厚は、１００ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下である。
【０１５６】
よって、絶縁性を十分に保持する膜厚の側面酸化銅膜１４を得るためには、１〜４ＭＷ／ｃｍ２のレーザパワー密度が好ましい。
【０１５７】
次に、側面酸化銅膜１４を形成するためのレーザ光照射の時間と温度について、具体的に説明する。
【０１５８】
図１６は、各レーザパワー密度のレーザ光を照射した時のレーザ光照射時間と照射領域の到達温度の関係を示している。レーザ光の照射により発生する熱はレーザ光の照射時間が長くなるほど高くなる。図１６によると、各レーザパワー密度において、照射時間が１０ｎｓｅｃのとき到達温度は１５００℃以上となり、ＣＩＧＳの融点である１０５０〜１２８０℃を確実に上回る。
【０１５９】
よって、レーザ光照射時間は１０ｎｓｅｃ以上にすることが好ましい。
【０１６０】
一方で、従来技術においても、セル分離溝１３の形成のためのレーザ光照射は大気中で行っていたが、レーザ光照射時の到達温度に着目したレーザ光の条件ではなかった。例えばレーザ光照射時間が１μｓｅｃ以上など極めて長い場合は、到達温度が高温となる。図３によると、Ｃｕ２Ｏが安定に存在できる熱力学的な領域は小さく、ＣｕＯとＣｕに囲まれた狭い領域となり、生成される条件は限定的となってくる。さらに、大気中で７００℃以上に加熱した状態で一旦Ｃｕ２Ｏが生成されたとしても、ゆっくりと冷却されていく過程でＣｕＯへと変化する現象が起こる。
【０１６１】
しかしながら、冷却が極めて瞬間的に行われた場合、Ｃｕ２ＯからＣｕＯへの変化が抑制され、Ｃｕ２Ｏが得られやすくなることが分かっている。
【０１６２】
さらに、長時間のレーザ光照射で蓄積された熱量が大きい場合、降温時間が長時間になるため、短時間の照射後の急冷の場合に比べ大きなＣｕ結晶が形成されやすくなる。その後、Ｃｕ金属結晶表面は酸化されＣｕ２ＯやＣｕＯへと変化するが、結晶内部では金属Ｃｕが残り、結果として金属Ｃｕを含む膜が形成される。
【０１６３】
図１７は、各レーザパワー密度でレーザ光を照射した時のレーザ光照射領域の温度と側面酸化銅膜１４の電気抵抗率を示している。図１７によると、一般的に実施されるパワー密度の範囲（１−４ＭＷ／ｃｍ２）において、レーザ光照射領域Ｒ３の温度が１５００℃以上であれば側面酸化銅膜１４はリークを防止することができる３００Ω・ｍ以上の電気抵抗率を備える。一方で、レーザパワー密度を４ＭＷ／ｃｍ２としてレーザ光を照射した時、レーザ光照射領域Ｒ３の温度が５０００℃以下の場合において、側面酸化銅膜１４はリークを防止することができる電気抵抗率を備える。したがって、レーザ光照射領域Ｒ３の温度は１５００℃以上かつ５０００℃以下であることが好ましい。図１６によるとレーザパワー密度４ＭＷ／ｃｍ２でのレーザ光照射においては、レーザ光の照射時間が１００ｎｓｅｃで、レーザ光照射領域の温度が５０００℃に達する。よって、レーザ光照射時間は１００ｎｓｅｃ以下にすることが好ましい。さらに、図１７によると、レーザ光照射領域Ｒ３の温度が３０００℃の場合に側面酸化銅膜１４は最も高い抵抗率を得ることができる。よって、レーザ光照射領域Ｒ３の温度が略３０００℃であることがより好ましい。
【０１６４】
（製造方法：第２基板）
図１８は、第２基板２８の形成工程を示している。
【０１６５】
第２基板２８には例えば厚さＬ９が７ｍｍのソーダライムガラスを用いる。なお、第２電極２６と第２基板２８の間は封止材２７で満たされている。
以上の製造方法により、ＣＩＧＳ光電変換装置１０において、セルの直列接続を実現するための第１電極分離溝１１、光電変換層分離溝１２およびセル分離溝１３の形成をすべてレーザスクライビング法にて行うことが可能となった。また、ＣＩＧＳ光電変換装置１０を製造して特性を評価したところ、これまで問題であった第１電極２２と第２電極２６との間での電流のリークは改善され、変換効率の低下は認められなくなった。
【０１６６】
また、側面酸化銅膜１４ａが、ＣＩＧＳ光電変換層２３の側壁以外において形成されてもよい。
【０１６７】
図１９は他の側面酸化銅膜１４ａの形成工程を示している。図１９に示すように、側面酸化銅膜１４ａはバッファ層２４の側壁および半絶縁層２５の側壁においても形成される。具体的には、レーザ光照射の熱によりＣＩＧＳの融点に達し、瞬間的に液体状になった側面酸化銅膜１４ａが、ＣＩＧＳ光電変換層２３のみならず、バッファ層２４の側壁または半絶縁層２５の側壁に形成（付着）する。上記の構成によれば、第１電極２２と第２電極２６との間の電流リークを防止することができるという効果を奏する。
【０１６８】
なお、本発明の光電変換装置では、第１基板はソーダライムガラスからなっており、第１電極はＭｏからなっていることが好ましい。
【０１６９】
上記構成によれば、上記第１基板がソーダライムガラスからなっている場合、ソーダライムガラス中に存在するＮａがＣＩＧＳ光電変換層に拡散することによりＣＩＧＳの結晶粒が大きく成長するＮａ効果と呼ばれる現象が起こる。なお、Ｎａ効果は上記第１電極がＭｏからなっている場合に効果が促進される。その結果、光電変換装置としての変換効率が向上する。
【０１７０】
さらに、本発明の光電変換装置では、第１電極は、波長４００〜６００ｎｍの光に対する吸収率が５０％以上であることが好ましい。
【０１７１】
上記構成によれば、波長が４００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下の例えばレーザ光に対して、第１電極の吸収率が５０％以上の場合、照射領域ではアブレーションが起こりやすくなり、容易に膜の除去を行うことができる。
【０１７２】
さらに、本発明の光電変換装置では、ＣＩＧＳ光電変換層の吸収端波長は８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１７３】
上記構成によれば、ＣＩＳは１０００ｎｍ以下の波長の光に対しては高い吸収率を有するが、１１００ｎｍ付近から急激に低下し、１１５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。同様に、ＣＧＳは７５０ｎｍ付近までは高い吸収率を有するが、８００ｎｍ付近から急激に低下し、８５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。ＣＩＧＳの吸収端波長はＩｎとＧａの組成の違いにより変化するものの、ＣＩＳとＣＧＳのそれぞれの吸収端波長の領域内に存在するため、８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の範囲内となる。そのため、ＣＩＧＳ光電変換層のＩｎ、Ｇａ組成を、光電変換装置の変換効率が理論上最も高くなる吸収端波長（８８５ｎｍ）に近づけることができるため、変換効率を向上させることが可能となる。
【０１７４】
さらに、本発明の光電変換装置の製造方法では、第１電極分離溝、ＣＩＧＳ光電変換層分離溝及びセル分離溝のうち、少なくともＣＩＧＳ光電変換層分離溝及びセル分離溝の形成において、レーザ光は第１基板の反対側から照射されることが好ましい。
上記製造方法によれば、上記ＣＩＧＳ光電変換層分離溝及びセル分離溝の形成においてレーザ光を上記第１基板と反対側から照射することにより、上記第１電極に影響を与えることなく、上記ＣＩＧＳ光電変換層、バッファ層、半絶縁を選択的に除去することが可能となる。尚、上記第１電極分離溝の形成においては、上記第１基板が透明であれば、上記レーザ光の照射は上記第１基板側からであっても上記第１電極側からの場合と同様の効果を得ることができる。
【０１７５】
さらに、本発明の光電変換装置の製造方法では、第１電極分離溝、ＣＩＧＳ光電変換層分離溝、セル分離溝を形成する際の基板の移動速度又はレーザ光の走査速度は、０．２ｍ／ｓ以下であることが好ましい。
上記製造方法によれば、パルスレーザ光の連続照射により上記第１電極分離溝、ＣＩＧＳ光電変換層分離溝、セル分離溝を形成する際、基板の移動速度又はレーザ光の走査速度を０．２ｍ／ｓ以下にすることによって、連続する２回のパルスレーザ光照射領域が重なりを持ち、確実な分離溝の形状とすることができる。そのため、分離溝形成不良による変換効率及び歩留りの低下を防ぐことができる。
【０１７６】
さらに、本発明の光電変換装置の製造方法では、第１電極分離溝を形成するための上記レーザ光の波長は、４００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１７７】
上記製造方法によれば、上記第１電極は波長が４００ｎｍ以上かつ６００ｎｍ以下の光に対して比較的吸収率が高いため、この波長域のレーザ光を使用することにより容易にアブレーションが起こすことができ、正常な第１電極分離溝を形成することが可能となる。
【０１７８】
さらに、本発明の光電変換装置の製造方法では、ＣＩＧＳ光電変換層分離溝を形成するためのレーザ光の波長は、６００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１７９】
ＣＩＳは１０００ｎｍ以下の波長の光に対しては高い吸収率を有するが、１１００ｎｍ付近から急激に低下し、１１５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。同様に、ＣＧＳは７５０ｎｍ付近までは高い吸収率を有するが、８００ｎｍ付近から急激に低下し、８５０ｎｍ付近ではほとんど吸収がなくなる。ＣＩＧＳの吸収端波長はＩｎとＧａの組成の違いにより変化するものの、ＣＩＳとＣＧＳのそれぞれの吸収端波長の領域内に存在する。
上記製造方法によれば、８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の範囲内となる。そのため、７５０ｎｍ以下の波長のレーザを使用することで、任意のＩｎ、Ｇａ組成の上記ＣＩＧＳ光電変換層に対してアブレーションを起こすことができ、分離溝を形成することが可能となる。また、第１電極は波長が６００ｎｍ以上の光に対する吸収が比較的小さいため、第１電極へ影響を与えることなく上記ＣＩＧＳ光電変換層のみを選択的に除去することができ、正常な上記ＣＩＧＳ光電変換層分離溝を形成することが可能となる。
【０１８０】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
本発明は、第１基板上に、第１電極とＣＩＧＳ光電変換層とバッファ層と半絶縁層と第２電極と第２基板とをこの順に積層してなるＣＩＧＳ光電変換装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１８２】
１０    ＣＩＧＳ光電変換装置（光電変換装置）
１１    第１電極分離溝
１２    光電変換層分離溝
１３    セル分離溝
１４、１４a    側面酸化銅膜（酸化銅膜）
２１    第１基板
２２    第１電極
２３    ＣＩＧＳ光電変換層（光電変換層）
２４    バッファ層
２５    半絶縁層
２６    第２電極
２８    第２基板
Ｒ１〜Ｒ３    レーザ光照射位置（レーザ光の照射領域）
【図１】
2014060296.tif 000003
【図２】
2014060296.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014060296.tif 000007
【図６】
2014060296.tif 000008
【図７】
2014060296.tif 000009
【図８】
2014060296.tif 000010
【図９】
2014060296.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2014060296.tif 000017
【図１６】
2014060296.tif 000018
【図１７】
2014060296.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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