(57)【要約】【課題】集積型光発電素子の端部における短絡を防止する。【解決手段】絶縁性基板１０上に直列に接続された複数のユニットセルを備える集積型光発電素子であって、複数のユニットセルのそれぞれは、絶縁性基板１０上に成膜され、分割溝（第１の分割溝）１１１により分割形成された裏面電極層（第１電極層）１１と、裏面電極層１１上に成膜され、第２の分割溝１２１により分割形成された半導体層１２と、半導体層１２上に成膜され、第３の分割溝１３１により分割形成された透明電極層（第２電極層）１３と、から構成され、裏面電極層１１は、分割溝１１１と交差する分割溝（第４の分割溝）１１２によって裏面電極層１１の中央部分１１ｃと端部１１ｅとが切り離され、且つ、中央部分１１ｃと切り離された端部１１ｅは、分割溝１１２と略直交する分割溝（第５の分割溝）１１３によって分割されることを特徴とする集積型光発電素子。【選択図】図２
2011091224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板上に直列に接続された複数のユニットセルを備える集積型光発電素子であって、
前記複数のユニットセルのそれぞれは、
前記絶縁性基板上に成膜され、第１の分割溝により分割形成された第１電極層と、
前記第１電極層上に成膜され、第２の分割溝により分割形成された半導体層と、
前記半導体層上に成膜され、第３の分割溝により分割形成された第２電極層と、から構成され、
前記第１電極層は、前記第１の分割溝と交差する第４の分割溝によって当該第１電極層の中央部分と端部とが切り離され、且つ、当該中央部分と切り離された当該端部は、当該第４の分割溝と略直交する第５の分割溝によって分割される
ことを特徴とする集積型光発電素子。
【請求項２】
隣接する前記ユニットセルは、一方のユニットセルの前記第２電極層が前記半導体層を分割する前記第２の分割溝を介して他方のユニットセルの前記第１電極層と接続することにより直列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の集積型光発電素子。
【請求項３】
前記第１電極層の前記端部を分割する前記第５の分割溝は、前記第２電極層を分割する前記第３の分割溝に対応する位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の集積型光発電素子。
【請求項４】
前記第２電極層は、インジウム、スズ、亜鉛から選ばれるいずれか１種の金属元素を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集積型光発電素子。
【請求項５】
前記半導体層は、ＩＢ族元素、ＩＩＩＢ族元素、ＶＩＢ族元素から選ばれるいずれか１種を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集積型光発電素子。
【請求項６】
前記半導体層は、カルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集積型光発電素子。
【請求項７】
直列に接続された複数のユニットセルを有する集積型光発電素子の製造方法であって、
絶縁性基板上に第１電極層を成膜する第１電極層成膜工程と、
成膜された前記第１電極層を第１の分割溝により短冊状に分割し、当該第１の分割溝と交差する分割溝によって当該第１電極層の中央部分と端部とを切り離し、且つ、切り離された当該端部を分割する第１電極層分割工程と、
分割された前記第１電極層上に半導体層を成膜する半導体層成膜工程と、
成膜された前記半導体層を前記第１の分割溝に沿って形成した第２の分割溝により分割しつつ前記第１電極層の一部を露出させる半導体層分割工程と、
前記半導体層を分割する前記第２の分割溝を介して前記露出した前記第１電極層の一部と接続する部分を形成しつつ、当該半導体層上に第２電極層を成膜する第２電極層成膜工程と、
成膜された前記第２電極層を前記第２の分割溝に沿って形成した第３の分割溝により分割する第２電極層分割工程と、
を有することを特徴とする集積型光発電素子の製造方法。
【請求項８】
前記第２電極層を分割する前記第３の分割溝は、前記第１電極層の前記中央部分から切り離された前記端部を分割する分割溝に対応する位置に形成することを特徴とする請求項７に記載の集積型光発電素子の製造方法。
【請求項９】
前記半導体層成膜工程により成膜された前記半導体層の上にバッファー層を成膜することを特徴とする請求項７又は８に記載の集積型光発電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積型光発電素子及び集積型光発電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールとしての集積型光発電素子は、基本単位ユニットである太陽電池セルを複数個直列に接続することにより、所定の電圧が得られている。中でも、ＣＩＳ系等の薄膜太陽電池は、パターニングにより基板上に複数の太陽電池セルが分割形成され、これらを直列に接続した集積型構造を形成する製造方法が採用されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５８−０２１８２７号公報
【特許文献２】特公昭６２−００５３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、薄膜系太陽電池は、通常、絶縁性基板上に裏面電極層、半導体層及び表面電極層を順次成膜して積層する。このとき、成膜される各層の膜厚は、例えば、図７（ａ）に示すように、絶縁性基板の端部に近いほど薄くなる傾向がある。そのため、絶縁性基板の端部に近い部分においては、表面電極層と裏面電極層との間に挟まれた半導体層の電気抵抗値が低下して両電極間が短絡し、光発電素子としての変換効率が低下するという問題が生じる。従来は、例えば、図７（ｂ）に示すように、このような端部を除去し、短絡による変換効率の低下を防止する必要がある。このため、加工コストの上昇や、光発電素子が高価格になる等の問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、集積型光発電素子の端部における短絡を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、下記請求項１乃至請求項９に係る集積型光発電素子及び集積型光発電素子の製造方法が提供される。
請求項１に係る発明は、絶縁性基板上に直列に接続された複数のユニットセルを備える集積型光発電素子であって、前記複数のユニットセルのそれぞれは、前記絶縁性基板上に成膜され、第１の分割溝により分割形成された第１電極層と、前記第１電極層上に成膜され、第２の分割溝により分割形成された半導体層と、前記半導体層上に成膜され、第３の分割溝により分割形成された第２電極層と、から構成され、前記第１電極層は、前記第１の分割溝と交差する第４の分割溝によって当該第１電極層の中央部分と端部とが切り離され、且つ、当該中央部分と切り離された当該端部は、当該第４の分割溝と略直交する第５の分割溝によって分割されることを特徴とする集積型光発電素子である。
請求項２に係る発明は、隣接する前記ユニットセルは、一方のユニットセルの前記第２電極層が前記半導体層を分割する前記第２の分割溝を介して他方のユニットセルの前記第１電極層と接続することにより直列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の集積型光発電素子である。
請求項３に係る発明は、前記第１電極層の前記端部を分割する前記第５の分割溝は、前記第２電極層を分割する前記第３の分割溝に対応する位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の集積型光発電素子である。
請求項４に係る発明は、前記第２電極層は、インジウム、スズ、亜鉛から選ばれるいずれか１種の金属元素を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集積型光発電素子である。
請求項５に係る発明は、前記半導体層は、ＩＢ族元素、ＩＩＩＢ族元素、ＶＩＢ族元素から選ばれるいずれか１種を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集積型光発電素子である。
請求項６に係る発明は、前記半導体層は、カルコパイライト構造を有するＣｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系半導体を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集積型光発電素子である。
【０００７】
請求項７に係る発明は、直列に接続された複数のユニットセルを有する集積型光発電素子の製造方法であって、絶縁性基板上に第１電極層を成膜する第１電極層成膜工程と、成膜された前記第１電極層を第１の分割溝により短冊状に分割し、当該第１の分割溝と交差する分割溝によって当該第１電極層の中央部分と端部とを切り離し、且つ、切り離された当該端部を分割する第１電極層分割工程と、分割された前記第１電極層上に半導体層を成膜する半導体層成膜工程と、成膜された前記半導体層を前記第１の分割溝に沿って形成した第２の分割溝により分割しつつ前記第１電極層の一部を露出させる半導体層分割工程と、前記半導体層を分割する前記第２の分割溝を介して前記露出した前記第１電極層の一部と接続する部分を形成しつつ、当該半導体層上に第２電極層を成膜する第２電極層成膜工程と、成膜された前記第２電極層を前記第２の分割溝に沿って形成した第３の分割溝により分割する第２電極層分割工程と、を有することを特徴とする集積型光発電素子の製造方法である。
請求項８に係る発明は、前記第２電極層を分割する前記第３の分割溝は、前記第１電極層の前記中央部分から切り離された前記端部を分割する分割溝に対応する位置に形成することを特徴とする請求項７に記載の集積型光発電素子の製造方法である。
請求項９に係る発明は、前記半導体層成膜工程により成膜された前記半導体層の上にバッファー層を成膜することを特徴とする請求項７又は８に記載の集積型光発電素子の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、集積型光発電素子の端部における短絡が防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】集積型光発電素子の層構造の一例を説明する図である。
【図２】集積型光発電素子の裏面電極層の分割状態の一例を説明する平面図である。
【図３】図２の裏面電極層の端部の分割状態を説明する斜視図である。
【図４】集積型光発電素子の端部の層構造の一例を説明する図である。
【図５】集積型光発電素子の中央部分の製造工程を説明する図である。
【図６】集積型光発電素子の端部の製造工程を説明する図である。
【図７】従来の薄膜系太陽電池の端部の構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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できる。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。
【００１１】
本発明が適用される集積型光発電素子は、一般に薄膜系太陽電池として分類される太陽電池に適用することができる。このような薄膜系太陽電池としては、例えば、水素化アモルファスシリコンを用いる薄膜シリコン型太陽電池、アモルファスと単結晶シリコンを組み合わせたＨＩＴ太陽電池、化合物半導体を用いる化合物太陽電池等が挙げられる。
さらに、化合物太陽電池としては、ＧａＡｓ系太陽電池、ＣＩＳ系（カルコパイライト系）太陽電池、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４（ＣＺＴＳ）太陽電池、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系太陽電池等が挙げられる。
【００１２】
これらの中でも、ＣＩＳ系（カルコパイライト系）太陽電池は、光吸収層の材料として、シリコンの代わりに、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｓｅ、Ｓ等から成るカルコパイライト系と呼ばれるＩＢ−ＩＩＩＢ−ＶＩＢ族化合物を用いる。代表的なものとしては、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２、ＣｕＩｎＳ２等が挙げられ、それぞれＣＩＧＳ、ＣＩＧＳＳ、ＣＩＳと略称される。
ＣＩＳ系（カルコパイライト系）太陽電池は、製造法や材料の組み合わせが豊富であり、また多結晶であるため、大面積化や量産化に好適であり、フレキシブルな製品が得られやすい。以下、本実施の形態が適用される集積型光発電素子を、薄膜系太陽電池の一つであるＣＩＳ系（カルコパイライト系）太陽電池に適用した例に基づき説明する。
【００１３】
＜集積型光発電素子Ｉ＞
図１は、本実施の形態が適用される集積型光発電素子の層構造の一例を説明する図である。図１に示すように、集積型光発電素子Ｉは、共通の絶縁性基板１０上に形成された複数のユニットセル（単位セル素子）（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）を有する。矢印Ｈは、絶縁性基板１０上に形成された複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）の直列方向を示している。
【００１４】
次に、複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）は、それぞれ、絶縁性基板１０上に分割溝１１１（第１の分割溝）によって分割形成された裏面電極層１１（第１電極層）と、化合物半導体を用いて隣接する２個の裏面電極層１１を跨ぐように形成され、隣接する他のユニットセルと分割溝１２１（第２の分割溝）によって分割された半導体層１２と、分割された半導体層１２上に分割溝１３１（第３の分割溝）によって分割形成された透明電極層１３（第２電極層）と、を備えている。
図１に示すように、集積型光発電素子Ｉの隣接するユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）は、一方のユニットセルの透明電極層１３が、半導体層１２を分割する分割溝１２１を介して他方のユニットセルの裏面電極層１１と接続することにより、直列に接続されている。
【００１５】
（裏面電極層１１）
図２は、本実施の形態が適用される集積型光発電素子Ｉの裏面電極層１１の分割状態の一例を説明する平面図である。図２において、矢印Ｈは、絶縁性基板１０上に複数のユニットセルが形成された場合の直列方向を示している。Ｉ−Ｉ線は、前述した図１において、集積型光発電素子Ｉの層構造を説明する断面位置を示している。また、ＩＶａ−ＩＶａ線は、後述する図４（ａ）において、集積型光発電素子Ｉの端部の層構造を説明する断面位置を示している。
図２に示すように、絶縁性基板１０上に形成された裏面電極層１１は、複数の分割溝１１１（第１の分割溝）によって、各ユニットセルの裏面電極層１１として分割形成されている。次に、各ユニットセルの裏面電極層１１は、分割溝１１１と交差する分割溝１１２（第４の分割溝）により、裏面電極層１１の中央部分１１ｃと端部１１ｅとが切り離されている。図２に示すように、分割溝１１２は、複数のユニットセルの直列方向Ｈと略平行に形成されている。
さらに、裏面電極層１１の中央部分１１ｃと切り離されている端部１１ｅは、分割溝１１２と略直交する分割溝１１３（第５の分割溝）により分割されている。分割溝１１３は、前述した分割溝１１２が形成された位置を限度として裏面電極層１１の端部１１ｅを分割している。尚、後述するように、裏面電極層１１の端部１１ｅを分割する分割溝１１３は、前述した透明電極層１３を分割する分割溝１３１（図１参照）に対応する位置に形成される。
【００１６】
図３は、図２の裏面電極層１１の端部１１ｅの分割状態を説明する斜視図である。図３において、矢印Ｈは、絶縁性基板１０上に複数のユニットセルが形成された場合の直列方向を示している。
図３に示すように、絶縁性基板１０上に成膜された裏面電極層１１の端部１１ｅの膜厚は、絶縁性基板１０の側端部に近づくほど、中央部分１１ｃと比べて薄くなっている。
前述したように、ユニットセルを構成する３種類の層（裏面電極層１１、半導体層１２、透明電極層１３）の膜厚は、絶縁性基板１０の側端部に近いほど薄くなる。そのため、半導体層１２（図１参照）の電気抵抗値が低下し、裏面電極層１１の端部１１ｅ上に成膜された透明電極層１３（図１参照）と裏面電極層１１との間が短絡しやすくなる。透明電極層１３と裏面電極層１１と短絡すると、複数のユニットセルの直列接続間が短絡し、その結果、光発電素子としての変換効率が低下する。
この問題は、図３に示すように、分割溝１１１と交差する分割溝１１２を設け、裏面電極層１１と透明電極層１３とが短絡しやすい端部１１ｅを、裏面電極層１１の中央部分１１ｃから切り離すことにより解決している。
【００１７】
さらに、前述したように、絶縁性基板１０上に形成される複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）では、隣接する一方のユニットセルの透明電極層１３が、半導体層１２を分割する分割溝１２１を介して他方のユニットセルの裏面電極層１１と接続することにより、直列に接続されている（図１参照）。このため、裏面電極層１１の中央部分１１ｃから切り離した端部１１ｅにおいても裏面電極層１１と透明電極層１３とが短絡する部分が生じ、複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）の直列接続間が短絡する場合が生じる。
この問題は、図３に示すように、分割溝１１２と略直交する分割溝１１３により、裏面電極層１１の端部１１ｅをさらに分割して解決している。
【００１８】
図４は、集積型光発電素子Ｉの端部の層構造の一例を説明する図である。図１の実施形態と同じ構成については同じ符号を使用し、その説明を省略する。また、矢印Ｈは、絶縁性基板１０上に複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）が形成された場合の直列方向を示している。
前述したように、集積型光発電素子Ｉでは、裏面電極層１１（図２参照）の中央部分１１ｃから切り離した端部１１ｅにおいても、裏面電極層１１と透明電極層１３とが短絡しやすい部分が生じる。これを、図４（ｂ）に基づいて説明する。
図４（ｂ）に示すように、絶縁性基板１０の側端部近くでは、裏面電極層１１の端部１１ｅ上に成膜された半導体層１２及び透明電極層１３の膜厚が薄くなる。そのため、透明電極層１３を分割する分割溝１３１付近において、透明電極層１３と裏面電極層１１との間が短絡し、隣接するユニットセル間の直列接続が短絡する。
次に、図４（ａ）は、前述した図２において説明した裏面電極層１１を用いた場合の層構造を説明する図である。図４（ａ）に示すように、裏面電極層１１の端部１１ｅは、分割溝１１１により分割され、さらに、分割溝１１３により分割されている。分割溝１１３は、透明電極層１３を分割する分割溝１３１に対応する位置に設けられ、分割溝１３１付近において、隣接するユニットセル間の直列接続の短絡を防止する。
【００１９】
（集積型光発電素子Ｉの構成要素）
次に、集積型光発電素子Ｉの構成要素について説明する。
絶縁性基板１０を構成する材料としては、例えば、有機フィルム、ガラス等が挙げられる。絶縁性基板１０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１１を構成する材料としては、金属が好ましく、例えば、Ｍｏ、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１１は、本実施の形態では、厚さ１μｍ程度の金属薄膜である。裏面電極層１１は、例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法（化学気相成長法：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって絶縁性基板１０上に成膜された後、後述するようにパターニングにより分割形成される。
【００２０】
半導体層１２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。
半導体層１２の厚さは、本実施の形態では、０．３μｍ〜０．９μｍの範囲内である。
【００２１】
透明電極層１３を構成する金属材料は特に限定されず、例えば、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎをドーパントとして添加したＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の酸化インジウム系金属材料；ＳｎＯ２等の酸化スズ系金属材料；ＺｎＯにＡｌをドーパントとして添加したＡＺＯ、ＺｎＯにＧａをドーパントとして添加したＧＺＯ、ＺｎＯにＩｎをドーパントとして添加したＩＺＯ等の酸化亜鉛系金属材料等が挙げられる。
本実施の形態では、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、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。透明電極層１３の厚さは、本実施の形態では、約０．６μｍである。
【００２２】
尚、本実施の形態では、半導体層１２と透明電極層１３との間に誘電体層としてのバッファー層を設けることもできる。この場合、バッファー層を構成する材料は特に限定されないが、本実施の形態では、ＩｎＳ３、ＺｎＳ等の硫化物を用いることが好ましい。半導体層１２と透明電極層１３の間にバッファー層を設けることにより、半導体層１２と透明電極層１３との界面で発生する欠陥を抑制することができる。
【００２３】
＜集積型光発電素子Ｉの製造方法＞
次に、集積型光発電素子Ｉ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５は、集積型光発電素子Ｉの中央部分の製造工程を説明する図である。初めに、真空槽内で、絶縁性基板１０上にスパッタリング法等により裏面電極層１１を形成した（第１電極層成膜工程）後、レーザスクライブ法により分割溝１１１を設け、裏面電極層１１を短冊状に分割形成する（図５（ａ））。尚、図示しないが、このとき、裏面電極層１１は、分割溝１１１と交差する分割溝１１２（図２参照）によって裏面電極層１１の中央部分１１ｃ（図２参照）と端部１１ｅ（図２参照）とが切り離され、且つ、中央部分と切り離された端部は、分割溝１１２と略直交する分割溝１１３（図２参照）によってさらに分割される（第１電極層分割工程）。
次に、スパッタリング法等により裏面電極層１１上に半導体層１２を形成する（図５（ｂ）：半導体層成膜工程）。続いて、分割溝１１１に沿って、メカニカルスクライブ法により半導体層１２の一部をストライプ状に除去して分割溝１２１を設け、半導体層１２を分割形成し、裏面電極層１１の一部を露出させる（図５（ｃ）：半導体層分割工程）。続いて、半導体層１２上に透明電極層１３を形成する（図５（ｄ）：第２電極層成膜工程）。最後に、透明電極層１３を、分割溝１２１に沿って、メカニカルスクライブ法により分割溝１３１を設けて短冊状に分割し（第２電極層分割工程）、複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）が直列に結合した集積型構造が形成される（図５（ｅ））。
このとき、隣接する一方のユニットセルの透明電極層１３が、半導体層１２を分割する分割溝１２１を介して他方のユニットセルの裏面電極層１１と接続するように、分割溝１３１が形成される。
【００２４】
図６は、集積型光発電素子Ｉの端部の製造工程を説明する図である。図５と同じ構成については同じ符号を使用し、その説明を省略する。
図５に示した集積型光発電素子Ｉの中央部分の製造工程と同様に、真空槽内で、絶縁性基板１０上にスパッタリング法等により裏面電極層１１を形成した後、レーザスクライブ法により分割溝１１１を設け、裏面電極層１１を短冊状に分割形成する。さらに、裏面電極層１１は、分割溝１１１と交差する分割溝１１２（図示せず）によって裏面電極層１１の中央部分１１ｃ（図２参照）と端部１１ｅとが切り離され、且つ、中央部分と切り離された端部１１ｅは、分割溝１１２と略直交する分割溝１１３によって、さらに分割される（図６（ａ））。分割溝１１３は、後述する透明電極層１３を分割する分割溝１３１に対応する位置に設けられる。また、端部１１ｅの膜厚は、通常、裏面電極層１１の中央部分よりも薄く成膜される。
【００２５】
次に、スパッタリング法等により裏面電極層１１の端部１１ｅ上にも半導体層１２を形成する（図６（ｂ））。この場合も、半導体層１２の膜厚は、通常、中央部分よりも薄く成膜される。続いて、メカニカルスクライブ法により半導体層１２の一部をストライプ状に除去して分割溝１２１を設け、半導体層１２を分割形成する（図６（ｃ））。
続いて、半導体層１２上にも中央部分よりも薄い膜厚の透明電極層１３が成膜される（図６（ｄ））。最後に、透明電極層１３をメカニカルスクライブ法により分割溝１３１を設けて短冊状に分割し、複数のユニットセル（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・）が直列に結合した集積型構造が形成される（図６（ｅ））。このとき、透明電極層１３を分割する分割溝１３１は、裏面電極層１１の端部１１ｅをさらに分割する分割溝１１３に対応する位置に設けられる。ここで、このメカニカルスクライブ法では、少なくとも、分割溝１１３上の透明電極層１３が除去される。それによって、分割溝１１３を前後から挟む２つの裏面電極層１１が絶縁される。また、分割溝１１３上の半導体層１２も除去されることが好ましい。これにより、分割溝１１３を前後から挟む２つの裏面電極層１１がさらに絶縁される。
【００２６】
以上、本実施の形態において説明した集積型光発電素子Ｉは、膜厚が薄く成膜されることにより裏面電極層１１と透明電極層１３とが短絡しやすい端部１１ｅを、裏面電極層１１の中央部分１１ｃから切り離す構造を採用している。さらに、裏面電極層１１の中央部分１１ｃから切り離された端部１１ｅを、透明電極層１３を分割する分割溝１３１に対応する位置において分割し、隣接するユニットセル間の直列接続の短絡を防止している。
本実施の形態の集積型光発電素子Ｉは、例えば、各層を製膜した後に端部を除去する加工操作を行うことなく、簡単な工程の製造方法により製造している。
【００２７】
尚、以上の説明は、本発明の実施の形態を説明するための一例に過ぎず、本発明は本実施の形態に限定されるものではない。
本発明は複数の元素から構成される半導体層と、これを挟む２つの電極層を備える光発電素子や、このような構造を有する光発電素子の製造方法に応用することができる。例えば、Ｃｄ−Ｔｅ系に代表されるＩＩ−ＶＩ族半導体、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｓｅ系に代表されるＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族半導体、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｓ系化合物に代表されるＩ−ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族半導体、Ｓｉ−Ｇｅ系等の２種類以上の元素からなるＩＶ族半導体に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…絶縁性基板、１１…裏面電極層（第１電極層）、１１ｃ…中央部分、１１ｅ…端部、１２…半導体層、１３…透明電極層（第２電極層）、１１１…分割溝（第１の分割溝）、１１２…分割溝（第４の分割溝）、１１３…分割溝（第５の分割溝）、１２１…分割溝（第２の分割溝）、１３１…分割溝（第３の分割溝）、Ｉ…集積型光発電素子、Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ…ユニットセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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