(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ１）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｇ１）前記工程（ｅ１）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ１）前記電気絶縁層に前記第１半導体の露出部の少なくとも一部を露出させる孔を形成する工程、
（ｆ１）前記電気絶縁層の孔内の第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の前記孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ２）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ２）前記第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、
（ｇ２）前記工程（ｆ２）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ２）前記電気絶縁層に前記電極を露出させる孔を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の前記孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｇ３）前記工程（ｄ）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ３）前記電気絶縁層に、前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を露出させる孔を形成する工程、
（ｅ３）前記電気絶縁層の孔内に露出した第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ３）前記電気絶縁層の孔内の第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ４）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ４）前記第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、
（ｊ）前記工程（ｆ４）の後、前記支持体の裏面に、導電性金属シートおよび前記支持体と前記導電性金属シートとを絶縁する電気絶縁層を接合する工程、
（ｋ）前記電気絶縁層および前記導電性金属シートに前記電極を露出させる孔を形成する工程、および、
（ｌ）前記孔に導電性ペーストを充填し、これを固化することにより、前記電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続して、第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項５】
前記光電変換素子は、主材料がシリコンである請求項１〜４のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程（ａ）が、さらに、前記第２半導体層の表面に導電性の反射防止膜を形成する工程を有し、前記第２半導体層に前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程において、前記反射防止膜の一部が前記第２半導体層とともに除去されて、前記開口部が形成される請求項１〜５のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｃ）が、先端部が前記支持体の孔よりやや大きい径を有するピンの前記先端部に導電性接着剤を付着させる工程、および、前記先端部と前記孔の双方の中心部が同軸になるように、前記先端部を前記支持体の表側から前記支持体の凹部に挿入して前記先端部を前記孔の周縁部に接触させ、前記先端部に付着した導電性接着剤を前記孔の周縁部に転写する工程を有する請求項１〜６のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２半導体層に前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程が、前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の一部をエッチングにより除去する工程を有する請求項１〜７のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２半導体層に前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程が、前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の一部を機械的に研磨して除去する工程を有する請求項１〜７のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２半導体層に前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程が、前記エッチング工程に先立ち、エッチングしようとする部位の第２半導体層を機械的に研磨する工程を有する請求項８記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程が、前記第１半導体の露出部に、導電性ペーストを塗布し、前記塗布された導電性ペーストにレーザ照射による熱処理を施す工程を含む請求項１〜１０のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ｉ）が、前記電気絶縁層の孔の内部に露出する電極を相互に繋ぐように、前記電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させることにより第１導電体層を形成する工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１３】
前記工程（ｉ）が、前記電気絶縁層の孔の内部に、前記電極に接して、かつ前記孔を満たすように、導電性ペーストを充填する工程、前記電気絶縁層に導電性金属シートを接合する工程、および、前記導電性ペーストを加熱固化して前記導電性ペーストと前記導電性金属シートを電気的に接続する工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１４】
前記導電性金属シートが、複数の通気孔を有する請求項１３に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１５】
前記工程（ｊ）が、導電性金属シートとその片面に接合された電気絶縁層からなる複合シートを、その電気絶縁層側を前記支持体に向けて前記支持体の裏面側に接合する工程を含む請求項４記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項１６】
前記複合シートを前記支持体の裏面側に接合する工程が、前記支持体の裏面に電気絶縁性の接着剤を塗布する工程、および前記複合シートをその電気絶縁層側を前記支持体の前記接着剤層に向けて接合する工程を含む請求項１５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、球状の光電変換素子を搭載した光電変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クリーンなエネルギー源として光電変換装置が注目されている。代表的な光電変換装置は、結晶シリコン半導体ウエハからなる素子を用いたもの、およびアモルファスシリコンからなる半導体層を用いたものである。前者は、単結晶インゴットの製造、および単結晶インゴットから半導体ウエハを製造するまでの工程が繁雑であり、しかも結晶の切削屑などにより高価なシリコン原料の利用率が低いので、コスト高となる。後者は、シリコンの未結合手に水素が結合しているアモルファス構造が、光照射によって水素が放たれて構造変化を起こしやすいため、光電変換効率が光照射により徐々に低下するという問題がある。
【０００３】
上記のような特性低下がなく、安価で、高出力が期待できる光電変換装置として、第１半導体である球状のｐ型半導体の表面に、第２半導体層であるｎ型半導体層を形成した光電変換素子を用いた球状太陽電池が検討されている。これに関しては、例えば、穴のあいた偏平なアルミニウム箔にシリコン（Ｓｉ）の球状素子を埋込み、そのアルミニウム箔の裏面から、ｎ型半導体層をエッチングして内部のｐ型半導体を露出させ、露出したｐ型半導体を、もう１つのアルミニウム箔に接続して構成したソーラ・アレーが提案されている（特許文献１など）。
【０００４】
この提案は、直径１ｍｍ前後の小さな素子を用いることで光電変換部全体の平均厚みを薄くし、高純度Ｓｉの使用量を軽減しようとするものである。しかし、この球状太陽電池は反射光を活用しない方式なので、素子当たりの出力が低い。従って、モジュールの受光面当たりの変換効率を向上させるために、多数の素子を相互に近接して配置する必要がある。そのため、素子とアルミニウム箔との接続作業が繁雑な上に、素子数が多くなり、原価を低減させる効果が少ない。
【０００５】
また、上記提案には、アルミニウム箔製の導電体層とＳｉ半導体とを接合して良好な電気的接続を得るために、５００〜５７７℃で熱処理をして、接合部にアルミニウムとＳｉの合金層を形成する方法が含まれている。第２半導体層は厚み０．５μｍ以下の薄層であるため、上記の熱処理時に導電体層が第２半導体層を突き抜け、短絡現象を引き起こす。このため、開放電圧および曲線因子等の大幅な低下を招く欠点がある。
【０００６】
これらの問題を解決するため、多数の凹部を有する支持体の各凹部内に直径１ｍｍ前後の球状の光電変換素子を取り付け、凹部内面を反射鏡として働かせる太陽電池が提案されている（特許文献２，３および４）。これらの太陽電池はマイクロ集光型または低集光型球状太陽電池と呼ばれている。この構成による第１の利点は、素子の材料、特に高価なＳｉの使用量を低減できることである。第２の利点は、反射鏡の作用により、直接照射される光の４〜６倍の光を素子に照射できるので、光を有効に利用できることである。
【０００７】
この種の光電変換装置の従来の代表的な製造方法として、本発明者らが先に行った提案（特許文献４）について説明する。光電変換素子は、球状の第１半導体およびその表面を被覆する第２半導体層からなり、第１半導体の一部は第２半導体層から露出している。第１半導体の露出部および第２半導体層には予め電極が形成されている。この素子を個々に取り付ける複数の凹部を有する支持体は、第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層およびその背面に設けた電気絶縁層からなっている。電気絶縁層の背面には、第１半導体の電極を相互に電気的に接続する第１導電体層が取り付けられる。
【０００８】
この構成によると、支持体に素子を配置する以前に、高温の熱処理を要する電極形成を行うので、電極と導電体層との接続工程など、素子を支持体に配置した後の工程を、比較的低温下で実施できるという利点を有する。しかし、第２半導体層側の電極を第２半導体層の開口部周辺の曲面上に設けるため、正確に位置決めされた位置に、微細な形状に電極を形成することが困難であり、量産には不向きである。
【０００９】
また、上記の支持体は、素子を収納する凹部を有する第２導電体層と電気絶縁層とからなる二層構造になっている。この支持体は、例えば、金属シートを加工して底部に孔を有する複数の凹部を形成した第２導電体層と、前記孔に対応した孔を有する電気絶縁性シートとを重ね合わせて、一体化して作製される。しかし、実際には、接着や熱圧着などにより両者を一体化する過程において、樹脂製の電気絶縁性シートが変形するため、孔のピッチや寸法、形状が変化して位置ずれが起こり易く、精度良く支持体を製作することは困難である。特許文献２および３に開示されている三層構造の支持体においても上記の二層構造の支持体と同様の問題がある。
【００１０】
さらに、球状太陽電池では、極めて小さい多数の球状素子の全てを支持体の個々の小さい凹部内の所定位置に、正確かつ迅速に装着し、固定することが非常に重要な課題である。もし、素子の位置決めが不正確であったり、球状太陽電池の製造工程中や使用中に位置づれを起こしたりすると、第２導電体層が第１半導体の露出部や電極と接触して短絡したり、半導体側と導電体層側との電気的接続ができなかったりするなどの問題を引き起こす。素子が脱落すれば光電変換装置の出力が低下する。
【００１１】
この問題を解決するため、例えば、特許文献４では、導電性ペーストを第２半導体側電極に塗布した素子を支持体の凹部内に位置決めした後、加熱して素子を固定する方法が提案されている。しかし、この方法には、微小な電極部に導電性ペーストを高速で塗布することが困難なことや、素子を支持体に位置決めする過程で、素子に塗布した導電性ペーストが凹部の反射鏡部分に付着して光電変換効率を低下させるなどの問題がある。また、上記提案においては、予め、第１半導体側および第２半導体層側にそれぞれの電極を形成した素子を支持体の凹部に位置決めする。そのため、素子を特定の姿勢に制御した状態で支持体の凹部に配置するための煩雑な工程を必要とし、生産性に難点がある。
【特許文献１】特開昭６１−１２４１７９号公報
【特許文献２】特開２００２−５０７８０号公報
【特許文献３】特開２００２−１６４５５４号公報
【特許文献４】特開２００４−６３５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、多数の凹部を設けた支持体の各凹部内に単体の球状光電変換素子を収容する方式の球状太陽電池の上記問題点を解決するものである。本発明は、前記各凹部内の所定位置に素子を迅速に位置決めし、確実に固定すると共に、素子の半導体と導電体層間を低抵抗で電気的に接続することにより、高品質かつ高信頼性の光電変換装置の効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光電変換装置の第１の製造方法は、
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ１）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｇ１）前記工程（ｅ１）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ１）前記電気絶縁層に前記第１半導体の露出部の少なくとも一部を露出させる孔を形成する工程、
（ｆ１）前記電気絶縁層の孔内の第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の光電変換装置の第２の製造方法は、
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の前記孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ２）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ２）前記第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、
（ｇ２）前記工程（ｆ２）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ２）前記電気絶縁層に前記電極を露出させる孔を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の光電変換装置の第３の製造方法は、
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の前記孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、その一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記光電変換素子を前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により、前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｇ３）前記工程（ｄ）の後、前記支持体の裏面に電気絶縁層を形成する工程、
（ｈ３）前記電気絶縁層に、前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を露出させる孔を形成する工程、
（ｅ３）前記電気絶縁層の孔内に露出した第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ３）前記電気絶縁層の孔内の第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、および、
（ｉ）前記電気絶縁層の上に、前記電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の光電変換装置の第４の製造方法は、
（ａ）球状の第１半導体およびその全表面を被覆する第２半導体層からなる複数のほぼ球状の光電変換素子を準備する工程、
（ｂ）前記光電変換素子を１個ずつ配置するための隣接する複数の凹部を表面に有し、前記凹部が、前記光電変換素子より小さい孔を底部に有し、かつ前記凹部の内面が反射鏡面である支持体であって、前記凹部に配置される各光電変換素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する工程、
（ｃ）前記支持体の孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する工程、
（ｄ）前記光電変換素子を前記第２半導体層が前記支持体の孔の縁部と接し、前記第２半導体層の一部が前記支持体の裏面側に臨むように、前記支持体の凹部に配置し、前記導電性接着剤により前記第２半導体層を前記支持体に電気的かつ物理的に接続する工程、
（ｅ４）前記支持体の裏面側に臨む第２半導体層の少なくとも一部を除去することにより、前記第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程、
（ｆ４）前記第１半導体の露出部に導電性ペーストを塗布し、熱処理して電極を形成する工程、
（ｊ）前記工程（ｆ４）の後，前記支持体の裏面に、導電性金属シートおよび前記支持体と前記導電性金属シートとを絶縁する電気絶縁層を接合する工程、
（ｋ）前記電気絶縁層および前記導電性金属シートに前記電極を露出させる孔を形成する工程、および、
（ｌ）前記孔に導電性ペーストを充填し、これを固化することにより、前記電極と前記導電性金属シートとを電気的に接続して、第１導電体層を形成する工程、を含むことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明における光電変換素子は、主材料がシリコンであることが好ましい。
本発明において、前記工程（ａ）は、さらに、第２半導体層の表面に導電性の反射防止膜を形成する工程を有し、前記第２半導体層に第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程において、前記反射防止膜の一部が第２半導体層とともに除去されて、開口部が形成されることが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記工程（ｃ）は、先端部が支持体の孔よりやや大きい径を有するピンの前記先端部に導電性接着剤を付着させる工程、および、ピンの先端部と支持体の孔の双方の中心部が同軸になるように、ピンを支持体の表側から支持体の凹部に挿入して先端部を孔の周縁部に接触させ、先端部に付着した導電性接着剤を孔の周縁部に転写する工程を有することが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記第２半導体層に第１半導体の一部を露出させる開口部を形成する工程は、支持体の裏面側に臨む第２半導体層の一部をエッチングにより除去する工程を有することが好ましい。前記開口部を形成する工程は、支持体の裏面側に臨む第２半導体層の一部を機械的に研磨して除去する工程を有することが好ましい。さらに、前記開口部を形成する工程は、前記エッチング工程に先立ち、エッチングしようとする部位の第２半導体層を機械的に研磨する工程を有することがさらに好ましい。また、前記第１半導体の露出部に電極を形成する工程は、第１半導体の露出部に、導電性ペーストを塗布し、塗布された導電性ペーストにレーザ照射による熱処理を施す工程を含むことが好ましい。
【００２０】
本発明の第１〜３の製造方法においては、前記工程（ｉ）は、電気絶縁層の孔の内部に露出する電極を相互に繋ぐように、電気絶縁層上に導電性ペーストを塗布し、加熱して固化させることにより第１導電体層を形成する工程を含むことが好ましい。前記工程（ｉ）は、電気絶縁層の孔の内部に、前記電極に接して、かつ前記孔を満たすように、導電性ペーストを充填する工程、電気絶縁層に導電性金属シートを接合する工程、および、前記導電性ペーストを加熱固化して導電性ペーストと導電性金属シートを電気的に接続する工程を含むことが好ましい。前記導電性金属シートは、複数の通気孔を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の第４の製造方法においては、前記工程（ｊ）が、導電性金属シートとその片面に接合された電気絶縁層からなる複合シートを、その電気絶縁層側を支持体に向けて支持体の裏面側に接合する工程を含むことが好ましい。前記複合シートを支持体の裏面側に接合する工程は、支持体の裏面に電気絶縁性の接着剤を塗布する工程、および複合シートをその電気絶縁層側を支持体の接着剤層に向けて接合する工程を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、球状太陽電池用支持体の各凹部内の所定位置に球状の光電変換素子を容易に位置決めし、確実に固定することができる。さらに、各球状素子の半導体と導電体層間を低抵抗で確実に電気的に接続することができる。これにより、高品質かつ高信頼性の光電変換装置を効率的に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】
【００２３】
本発明は、特に、前記の特許文献４に開示された本発明者らの発明に係る製造方法における前記の問題点を解決することにより完成したものである。
本発明の製造方法の第１の特徴は、光電変換素子を支持体の所定位置に装着する以前に、予め導電性接着剤を支持体の凹部の孔の縁部に塗布しておくことである。この導電性接着剤は素子を支持体の所定位置に固定する共に第２半導体層と第２導電体層を電気的に接続する。
【００２４】
従来法では、例えば、第２半導体層の外周部に形成された電極に導電性接着剤を塗布した素子を、支持体の凹部内に装着する。この方法には、前記のように、素子を支持体に装着する際に凹部の内面に付着した導電性接着剤が凹部内面の反射鏡としての機能を損ない、また、これに付随して、素子の支持体への固定や第２半導体層側の電気的接続が不確実になるという欠点がある。さらに、微小な電極に導電性接着剤を塗布する工程の生産性に欠点がある。本発明により、素子を支持体に装着する際に、凹部内面に導電性接着剤が付着することを無くし、また、印刷法および転写法などにより、支持体側に導電性接着剤を高速で塗布することができるので、上記従来法の欠点を効果的に解消できる。
【００２５】
本発明の製造方法の第２の特徴は、従来の第２導電体層と電気絶縁層が一体化された二層構造もしくはこれに第１導電体層が一体化された三層構造の支持体と異なり、電気絶縁層と分離された支持体を用いることである。この支持体は、光電変換素子を個々に収容する複数の凹部を有し、凹部の内面は反射鏡として作用する。支持体の少なくとも受光面側の表面は導電性を有し、第２導電体層として機能する。さらに、本発明の製造方法の第３の特徴は、上記の第２の特徴に関連するもので、光電変換素子を装着した支持体の裏面側に電気絶縁層を形成した後、この電気絶縁層に第１半導体の電極を相互に電気的に接続するための導電路となる孔を形成することである。
【００２６】
上記の本発明の第２および第３の特徴による第１の利点は、電気絶縁層と分離された支持体を用いるので、支持体に素子を固定させる際の、導電性接着剤を固化させるための加熱処理により、樹脂製の電気絶縁層が熱変形などのダメージを受けないことである。これにより、予め電気絶縁層に形成された導電路が変形し、支持体の凹部に配置された素子が位置ずれを起こして、内部短絡や電気的接続不良を引き起こすという従来の問題点が解決される。
【００２７】
第２の利点は、本発明における支持体は、一般的には金属製の一層構造なので、金属の薄板をプレス加工や切削加工などで高精度に製作できることである。従来の二層構造もしくは三層構造の支持体では、支持体製作時の電気絶縁層の熱変形や層間の接合誤差などにより高精度の支持体が得られず、所定の位置に素子を装着し難い欠点がある。第３の利点は、電気絶縁層の導電路の位置ずれや熱変形が防止できることである。本発明では、素子を装着した支持体の裏面に電気絶縁層を形成し、これに所定のパターンで孔を形成するので位置ずれのない導電路を形成できる。しかも、電気絶縁層が過熱されないので導電路が変形することもない。
【００２８】
本発明の第４の特徴は、第１半導体の露出部および電極を形成する以前の光電変換素子を支持体に装着することである。したがって、工程（ｄ）においては、素子を任意の姿勢で支持体の凹部に位置決めすればよく、工程が著しく簡略化されると共に、誤った位置決めがされる心配がない。これにより、電極形成済みの素子を、特定の姿勢に制御した状態で支持体に配置する前記の従来法における問題が解消される。
【００２９】
また、本発明においては、予め第２半導体層側に電極を形成することを必ずしも必要としない。本発明者らは、第２半導体層と第２導電体層とは、第２半導体層側の電極を介することなく、両者間に、例えば熱硬化性樹脂や低融点ガラスフリットをバインダーとする導電性接着剤を介在させ、１００〜５００℃程度の熱処理をすることにより、低抵抗で電気的に接続されることを実験的に見出した。その理由は、第１半導体と異なり、第２半導体層は不純物が高濃度に拡散されているので、低抵抗であることである。上記の熱処理は比較的低温度で行うことができるので、主としてアルミニウムなどの金属からなる本発明の支持体がダメージを受けることもない。
【００３０】
本発明の第１〜第４の何れの製造方法においても、工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、全く同じ方法、かつ同じ順序で実施することができる。先ず、工程（ａ）により球状の第１半導体の全表面が第２半導体層で被覆された複数個の光電変換素子を準備し、一方では、工程（ｂ）により第２導電体層を兼ねる支持体を準備する。次いで、工程（ｃ）により支持体の個々の孔の周縁部に導電性接着剤を塗着する。次工程（ｄ）により、光電変換素子を第２半導体層が孔の縁部と接するように、支持体の各凹部に一個ずつ配置して、導電性接着剤により第２半導体層を孔の縁部に密着させ、さらに支持体を加熱して導電性接着剤を固化させる。以上の工程により、光電変換素子が支持体の所定箇所に固定され、かつ第２半導体層が第２導電体層に電気的に接続された構造体Ａ１を構成する。
【００３１】
第１の製造方法では、工程（ｅ１）により構造体Ａ１の支持体の裏面側に位置する部位の光電変換素子の第２半導体層の少なくとも一部を除去し、第１半導体を露出させる。次いで、工程（ｇ１）により支持体の裏面に電気絶縁層を形成した後、工程（ｈ１）により光電変換素子の第１半導体の露出部の少なくとも一部が露出するように、電気絶縁層に孔を形成する。次工程（ｆ１）では、この孔の内部の第１半導体の露出面に電極を形成する。最後の工程（ｉ）では、電気絶縁層に形成された孔を導電路として、各孔内に露出する電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する。
【００３２】
第２の製造方法では、第１の製造方法と同様に、工程（ｅ２）により構造体Ａ１の支持体の裏面側に位置する第１半導体の少なくとも一部を露出させる。次に、工程（ｆ２）により第１半導体の露出面に電極を形成する。この工程により、電極形成済み素子が支持体に組み込まれた構造体Ａ２が得られる。次いで、工程（ｇ２）により支持体の裏面に電気絶縁層を形成した後、工程（ｈ２）により、電極がその内部に露出するように、電気絶縁層に孔を形成する。最後の工程（ｉ）では、第１の製造方法と同様にして第１導電体層を形成する。
【００３３】
第３の製造方法では、工程（ｇ３）により構造体Ａ１の支持体の裏面に電気絶縁層を形成した後、工程（ｈ３）により電気絶縁層に孔を形成して光電変換素子の第２半導体層の一部を露出させる。次いで、工程（ｅ３）により電気絶縁層の孔の内部に露出する第２半導体層を除去し、第１半導体を露出させる。次いで、工程（ｆ３）により電気絶縁層の孔内の第１半導体の露出面に電極を形成する。最後の工程（ｉ）では、第１の製造方法と同様にして第１導電体層を形成する。
【００３４】
第４の製造方法では、第２の製造方法と同じ方法で、工程（ｅ４）により第１半導体の少なくとも一部を露出させ、次いで工程（ｆ４）によりその露出面に電極を形成することにより、構造体Ａ２を構成する。次いで、工程（ｊ）により支持体の裏面に電気絶縁層および導電性金属シートを接合した後、工程（ｋ）により、電極がその内部に露出するように、電気絶縁層および導電性金属シートを貫通する孔を形成する。最後の工程（ｉ）では、第１の製造方法と同様にして第１導電体層を形成する。
以下に、本発明の光電変換装置の第１〜第４の製造方法の実施形態について工程順に詳細に説明する。
【００３５】
１）第１の製造方法
１−１）工程（ａ）
本工程では、球状の第１半導体の全表面が第２半導体層で被覆された複数個の光電変換素子を準備する。
球状の第１半導体は、例えば、極微量のホウ素を含むｐ型多結晶Ｓｉ塊を坩堝内に供給して不活性ガス雰囲気中で溶融させ、この融液を坩堝底部の微小なノズル孔から滴下させ、その液滴を自然落下中に冷却して固化させることにより、作製することができる。この第１半導体は、多結晶または単結晶のｐ型半導体である。通常は、その表面を研磨し、さらにエッチングなどにより表面層の約５０μｍを除去した後、球状の第１半導体として用いる。
【００３６】
ｐ型の第１半導体を、例えば、オキシ塩化リンを拡散源として８００〜９５０℃で１０〜３０分間熱処理することにより、その表面に、第２半導体層、即ちｎ型半導体層として、厚さ約０．５μｍ程度の燐の拡散層が形成される。ｎ型半導体層は、フォスフィンを含むシランなどの混合ガスを用いたＣＶＤ法によって形成することもできる。
【００３７】
以上に、第１半導体がｐ型半導体であり、第２半導体層がｎ型半導体層である光電変換素子を例示したが、素子は、第１半導体がｎ型半導体であり、第２半導体層がｐ型半導体層であってもよい。第１半導体は、芯体の外周面に第１半導体層が被覆されたものや、中心付近が空洞のものであってもよい。第１半導体は、真球が好ましいが、ほぼ球状であればよい。第１半導体の直径は、０．８〜１．２ｍｍが好ましいが、０．５〜２ｍｍであればよい。
【００３８】
図１は第１半導体１の表面に第２半導体層２が形成されている素子を示す。図２は第２半導体層２上に、さらに反射防止膜９が形成されている素子を示す。本発明では、図１および２に示す素子のいずれもが、本工程（ａ）で準備される光電変換素子に包含される。第２半導体層上に反射防止膜が形成されている素子は、後の工程において、第２半導体層と支持体（第２導電体層）とが反射防止膜を介して電気的に接続される。従って、本発明における反射防止膜は導電性を有することが好ましい。例えば、溶液析出法、霧化法あるいはスプレー法などで形成したＺｎＯ、ＳｎＯ2  またはＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3−Ｓｎ）などを主体とする薄膜を用いることができる。
【００３９】
反射防止膜は、導電性および屈折率などから、特に、フッ素（Ｆ）およびアンチモン（Ｓｂ）の少なくとも一方をドープした、厚さ５０〜１００ｎｍの酸化錫（ＳｎＯ2）膜が好ましい。例えば、第２半導体層を形成した多数の素子を加熱板上において４００〜６００℃に加熱するとともに回転させながら、ドープ材料および錫化合物を溶解した溶液の微粒子を、素子に向けて吹きつけることにより、前記微粒子中の成分が素子の表面またはその近傍において熱分解し、その表面にほぼ一定の厚みのＳｎＯ2膜が形成される。ドープ材料としては、フッ化アンモニウム、フッ酸、五塩化アンチモンまたは三塩化アンチモンなどを用い、錫化合物としては、四塩化錫、二塩化ジメチル錫またはトリメチル塩化錫などを用いることができる。
【００４０】
ＳｎＯ2膜は高い導電性が得られることから、従来から平板状の光電変換素子を用いる光電変換装置の透明導電膜用として検討されてきた。これらの膜は、４００〜１０００ｎｍと比較的厚いので、Ｓｉ半導体の表面に形成した場合には１２．３％程度の非常に高い反射率を示す。そのため反射防止膜としての機能を十分に果たすことができない。
【００４１】
上記の実施形態では結晶Ｓｉ半導体を主成分とする光電変換素子を例示したが、化合物半導体などからなってもよく、単結晶、多結晶以外に、アモルファス材料などからなってもよい。また、素子は、第１半導体と第２半導体層の界面にノンドープ層を形成したｐｉｎ形構造のもの、ＭＩＳ形、ショットキーバリヤ形、ホモ接合形、またはヘテロ接合形などの構成を有していてもよい。
【００４２】
１−２）工程（ｂ）
本工程では、光電変換素子を内部に配置するための多数の凹部を有し、素子の第２半導体層と電気的に接続される第２導電体層を兼ねる支持体を準備する。この支持体の少なくとも受光面側は導電性を有することを必要とする。
【００４３】
代表的な支持体として、図３に、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム薄板をプレス加工して作製した支持体の部分的な平面図を示し、図４に、その４−４線の断面図を示す。支持体１５の凹部１６は蜂の巣状に形成され、その開口端は六角形である。各開口端は相互に隣接し、凹部１６は底になるほど狭い。凹部１６の底部に形成された孔１７は素子の外径より小さい。他の形態の支持体として、図５に、底部に孔２７を有する多数の凹部２６を形成した、アルミニウム製あるいはステンレス鋼製の基板部２５をプレス加工等により作製し、凹部２６の内面に、Ａｇなどの反射鏡層２９を形成した支持体を示す。図６に、孔３７を有する多数の凹部３６をプレス加工あるいは切削加工等により形成した厚み約１．０ｍｍのアルミニウム製の支持体３５を示す。
【００４４】
支持体の耐熱性が乏しいと、素子を支持体に固定する際の熱処理工程などによって変形あるいは変質し易いので、金属などの耐熱性材料からなる支持体を用いることが好ましい。支持体の主材料としては、加工性、導電性、フレキシブル性およびコスト等を総合するとアルミニウムが好ましいが、銅、ステンレス鋼およびニッケルなどの他の導電性材料であっても良い。導電性および反射性に優れた銀（Ａｇ）などの層を、メッキ、スパッタリング又は真空蒸着などで支持体の凹部内面に形成すれば、第２導電体層および反射鏡としての機能が高まる。反射鏡層の作用により、光電変換装置の出力を大幅に増大させることができる。
【００４５】
金属材料からなる上記の各支持体は、後の工程（ｄ）で第２半導体層と支持体を接続する際に、例えば低融点ガラスフリットをバインダーとする低温ガラスフリット型導電性ペーストおよび熱硬化性樹脂をバインダーとする樹脂型導電性ペーストのいずれを導電性接着剤として用いた場合でも、熱処理により変形することはない。例えば、アルミニウム製の支持体の場合は、熱処理の最高温度が５５０℃に達しても変形しない。
【００４６】
１−３）工程（ｃ）
本工程では、光電変換素子の第２半導体層と支持体を接続するための導電性接着剤を、工程（ｂ）で準備した支持体の凹部の孔の周縁部に塗着する。導電性接着剤の塗着方法としては、転写法およびスクリーン印刷法が好ましい。
【００４７】
先ず、転写法について、図７に沿って説明する。図７（１）のように、平滑な表面を有する金属製の板１２３に供給された導電性接着剤１２１をスキージ１２０を右方向に移動させることによって板１２３上に薄く広げ、均一な厚さの導電性接着剤層１２２を形成する。導電性接着剤の粘度は約１００Ｐａ・ｓに調整されている。次いで、図７（２）のように、その上方から、図３の支持体１５の孔１７と同じピッチで転写ピン１２４が埋め込まれた転写板１２５を垂直方向に降下させる。転写ピン１２４の先端部１２６を導電性接着剤層１２２に接触させる。次いで、図７（３）のように、導電性接着剤５１を転写ピンの先端部１２６に付着させた転写板１２５を上方に引き上げる。
【００４８】
次いで、図７（４）のように、凹部１６と転写ピン１２４の双方の中心が重なるように転写板１２５を支持体１５の上方から降下させる。転写ピンの先端部１２６を孔１７の周縁部に押し付けた後、図７（５）のように、転写ピン１２４を上方に引き上げる。転写ピンの先端部１２６の形状はリング状であり、その外径は支持体の孔の直径より約０．１５ｍｍ程度大きく、内径は支持体の孔の直径よりも約０．１５ｍｍ程度小さい。これにより、転写ピンの先端部１２６に付着している導電性接着剤５１が支持体の孔１７の周縁部に転写され、支持体の孔の周縁部に導電性接着剤５１がリング状に塗着される。
【００４９】
転写ピンの先端部は支持体の孔の直径よりやや大きい円形であってもよく、曲面を有していてもよい。転写ピンの材質には特に限定はないが、例えば、ステンレス鋼などの金属、およびフッ素樹脂やポリプロピレンなどの比較的硬質で耐薬品性に優れた材料が好ましい。
【００５０】
次に、スクリーン印刷法について説明する。被塗着部が支持体の凹部の底にあるので、通常のスクリーン印刷によっては導電性接着剤を塗着することはできない。本実施形態においては、支持体の裏面側からの印刷により、孔の裏側から表側の周縁部にかけて導電性接着剤を塗着する。図８のように、スクリーン印刷に用いるメタルマスクは、図３の支持体１５の孔１７に対応して、孔１７の開口端に沿うように配列された６個の開口部２２からなる開口部群２１を有している。開口部２２は、孔１７の開口端の外側から孔内にまたがる部分に対応する形状を有している。孔１７の周縁部の支持体１５の厚みは０．１２ｍｍ、孔１７の直径は０．８５ｍｍ、メタルマスク厚みは５０μｍ、そして開口部２２の直径０．３ｍｍである。
【００５１】
上記のメタルマスクを、開口部２２の中心が孔１７の開口端上に位置するように、支持体１５の裏面側にセットし、ペースト状の導電性接着剤１３を支持体１５の裏面に印刷すると、図９に示すように、孔１７の周縁部から孔の内壁面および凹部１６の内面にまたがって、導電性接着剤１３が６カ所に塗着される。導電性接着剤は、例えば、エポキシ系接着剤にＡｇ粉を導電材として混合した樹脂型導電性ペーストで、２５℃における粘度は２０Ｐａ・ｓである。
【００５２】
１−４）工程（ｄ）
本工程では、工程（ａ）で準備した光電変換素子を、その第２半導体層が支持体の凹部の孔の縁部と接するように、個々の凹部に一個ずつ配置し、工程（ｃ）で塗着した導電性接着剤により第２半導体層を孔の周縁部に接合する。さらに導電性接着剤を加熱して固化させる。これにより、素子が支持体の所定箇所に固定され、かつ第２半導体層が第２導電体層に電気的に接続された構造体Ａ１を構成する。
【００５３】
構造体Ａ１の構成方法を図１０によって具体的に説明する。工程（ｃ）で支持体に塗着した導電性接着剤が乾燥する以前の、粘着性を有する間に、下記の方法で素子を支持体の所定の位置に配置する。まず、支持体１５の孔１７と同じパターンで形成された多数の吸着孔１３０を有する吸着板１３１の裏側の空気を減圧し、図１の素子１０をそれぞれの吸着孔１３０に吸着させる。その吸着板１３１を、吸着孔１３０と孔１７のそれぞれの中心が同軸になるように、図７（５）の支持体１５の上方に移動させ、図１０（１）のように、吸着板１３１を降下させる。
【００５４】
素子１０の第２半導体層２が支持体の凹部１６の孔１７の周縁部に接するまで吸着板１３１を降下させ、さらに軽く押圧するとともに吸着板１３１の裏側の空気を常圧に戻す。次いで、図１０（２）のように、吸着板１３１を上方に引き上げる。これにより、孔１７の周縁部以外の凹部１６の内面に導電性接着剤５１が付着することなく、第２半導体層２が、導電性接着剤５１によって、孔１７の周縁部に密着する。このように素子が装着された支持体１５を加熱して導電性接着剤５１を固化させることにより、図１１のように、第２半導体層２が支持体の孔１７の周縁部に強固に接続された構造体Ａ１が構成される。上記の加熱温度は、導電性接着剤として樹脂型導電性ペーストを用いる場合には１００〜２００℃、低温ガラスフリット型導電性ペーストを用いる場合には２００〜５００℃が好ましい。
【００５５】
１−５）工程（ｅ１）
本工程では、前工程（ｄ）で構成した構造体Ａ１の支持体の裏面側に位置する部位の光電変換素子の第２半導体層の少なくとも一部を除去する。
具体的には、エッチング、もしくはサンドブラスト、ブラッシングなどの機械的な研磨、またはこれらの手法を併用する方法などにより、第２半導体層（厚さ１μｍ未満）を含む素子の表面層（厚さ約１〜３μｍ）を除去する。
【００５６】
サンドブラスト法では、構造体Ａ１の裏面側に、例えばアルミナからなる微粉状の研磨剤を、空気とともにノズルから吹き付け、支持体の裏面側に位置する部位の第２半導体層を含む素子の表面層を研磨剤で削り取る。ブラッシング法では、例えば表面にダイヤモンド砥粒が貼り付けられたナイロン製のブラシを回転させながら、支持体の裏面側に露出した素子の表面に接触させ、表面層を削り取る。その他の機械的な研磨の方法として、例えば、構造体Ａ１の裏面側にスポンジ状の樹脂の細孔に砥粒が充填された研磨シートを擦り合わせることにより、素子の表面層を除去する方法がある。
【００５７】
本発明における光電変換素子の表面層は、先に１−１）で説明したように、第１半導体の表面に形成した第２半導体層のみで構成されるものと、その上に反射防止膜を形成したものがある。サンドブラスト法およびブラッシング法などの機械的な方法では、反射防止膜やＳｉのような硬質の材料、とりわけ反射防止膜は研磨され易いが、アルミニウム製の支持体や導電性接着剤などの軟質の材料は研摩され難い。従って、これらの方法により、支持体に実質的な損傷を与えることなく、支持体の裏面側の素子の表面層を除去することができる。
【００５８】
エッチング法は、構造体Ａ１の裏面側に、エッチング液を接触させて第２半導体層の表面層を溶解させて除去した後、水洗、乾燥する方法が一般的である。例えば、濃度約６０％のフッ酸と濃度約４０％の硝酸を体積比４：１の割合で混合したエッチング液を用い、１０〜２０秒間のエッチングを行う。他のエッチング液として、水酸化テトラメチルアンモニウムと、酸化剤として例えば過酸化水素を溶解させたアルカリ性水溶液を用いることもできる。
【００５９】
これらのエッチング液は、Ｓｉや反射防止膜を溶解するが、アルミニウムを比較的溶解し難い。従って、処理時間などの条件を適切に設定することにより、実質的にアルミニウム製支持体に損傷を与えることなく、素子の表面層のみを除去することができる。支持体の表面にＡｇの反射鏡層が形成されている場合には、Ａｇを溶解し難い前記のアルカリ性水溶液を用いるのが好ましい。上記の化学的なエッチング以外に、プラズマエッチングによっても、素子の表面層を除去することができる。
【００６０】
前記の機械的な手法による研磨によって、素子の表面層のうち、特に反射防止膜が除去されやすく、逆に、エッチング法では、反射防止膜よりもＳｉが除去されやすい。従って、特に、第２半導体層上に反射防止膜が形成されている場合には、上記の各手法の特質を利用して、先ず、サンドブラスト法あるいはブラッシング法などの機械的な研磨により主として反射防止膜を除去し、次いでエッチングにより主として半導体層を除去する方法が有効である。
【００６１】
また、機械的な手法のみで第２半導体層を研磨して除去する場合にも、後の電極形成工程が容易なように、また光電変換特性を損ねないために、上記と同様のエッチング液で研磨面をごく軽くエッチングした後、水洗することが好ましい。上記の各方法によれば、極く薄い表面層が除去されるので、本工程の実施前後で素子は殆ど変わらず球状のままである。図１２に図１１の構造体Ａ１の支持体１５の裏面側に第１半導体１の露出部１４が形成された状態を示す。
【００６２】
本工程では、上記の各方法以外に、支持体の裏面側に位置する部位の素子を、第２導電体層の開口部と第１半導体の露出部が同一平面になるように、グラインディングなどで研削して除去する方法もある。この方法では、研削時に支持体の裏面側から素子に加わる荷重によって素子が支持体から分離しないような配慮が必要である。
【００６３】
１−６）工程（ｇ１）
前工程（ｅ１）により第１半導体の一部に露出部を形成した後、本工程では、支持体の裏面に電気絶縁層を形成する。電気絶縁層は、例えば、樹脂シートを支持体裏面側に接着剤や熱圧着などで接着して形成する。
【００６４】
図１３により、樹脂シートにより電気絶縁層を形成する方法を具体的に説明する。図１３（１）のように、素子が固定された図１２の支持体１５を受光面が下になるよう配置し、支持体１５の裏面にポリエーテルエーテルケトン系の樹脂シート３８を配置する。次いで、約３８０℃で約１０分間の熱処理により、図１３（２）のように、樹脂シート３８が支持体１５の裏面に接着される。厚み約５０μｍの薄い樹脂シートを用いた場合でも、支持体の裏面との密着性は極めて良く、強度的にも十分である。上記の樹脂シートの材料以外に、ポリイミド系、エポキシ系、芳香族ポリアミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリエーテルイミド系およびフッ素系などの樹脂を用いることができる。
【００６５】
樹脂シートにより電気絶縁層を形成する他の方法として、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を主体とする半硬化状態のシートを用いる方法がある。この方法では、先ず、図１３（１）と同様に支持体の裏面側に配置した樹脂シートを、約１２０℃程度の比較的低い温度に加熱された熱ロール式ラミネータにて押圧する。このロールはゴムなどの弾力性シートを貼り付けたものが好ましい。半硬化状態の樹脂シートは上記の加熱によって硬化することはなく、適度な柔軟性と粘着性が付与される。従って、上記の押圧によって、図１３（２）と同じ状態に、支持体の裏面に樹脂シートを貼り付けることができる。
【００６６】
この樹脂シートを熱処理せずに半硬化状態のまま維持させておけば、後の工程（ｉ）において、この樹脂シートが接着剤の役割を果たす。つまり、この樹脂シートに熱ロール式ラミネータにより導電性金属シートを貼り付けたのち、熱処理して樹脂シートを硬化させることにより、支持体と樹脂シート間、および樹脂シートと金属シート間が強固に接合される。上記の熱ロール式ラミネータ法に代わり、支持体と樹脂シート、あるいは樹脂シートと金属シートとを重ねあわせた後、加熱しながらその接合部の空間の空気を減圧することにより双方を貼り合わせることもできる。樹脂シートとしては、熱硬化性樹脂シート以外に、熱硬化性樹脂にガラス繊維などを混ぜたシートを用いることができる。
【００６７】
電気絶縁層の他の形成方法としては、スクリーン印刷法、スプレー法、オフセット印刷法などにより樹脂ペーストを塗布し、乾燥する手法がある。樹脂ペーストの材料としては、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系などの各種の樹脂を用いることができる。コスト面および作業性を重視すれば、エポキシ系樹脂を用いるのが最も好ましい。樹脂ペーストは、上記の樹脂材料を有機溶媒や水に溶解または分散させたものである。
【００６８】
１−７）工程（ｈ１）
本工程では、前工程（ｇ１）で形成された電気絶縁層に、工程（ｂ）で形成された第１半導体の露出部の少なくとも一部を露出させる孔を形成する。この孔は後の工程（ｉ）で各素子の電極を相互に接続するための導電路となる。
上記の孔を形成するには、レーザ照射により被照射部の電気絶縁層の樹脂を分解させて除去する方法が好ましい。
【００６９】
支持体の裏面側に樹脂シートを接合させて形成した図１３（２）の電気絶縁層に、孔をあける工程を図１３（３）に示す。第１半導体１の露出部１４の上面を覆う部位の樹脂シート３８の全面もしくは一部にレーザ２８を照射し、樹脂シート３８の被照射部に孔６０を形成する。レーザ光照射用の装置５９として５０ＷのＹＡＧレーザを用い、照射時間約０．０１秒で直径約１００〜１５０μｍの被照射領域の樹脂シート３８を除去できる。エポキシ樹脂系の半硬化状態の樹脂シートを用いた場合にも上記とほぼ同じ条件で孔を形成できる。樹脂ペーストを支持体裏面に塗布して形成した電気絶縁層に孔を形成する場合にも上記の方法を適用できる。
【００７０】
１−８）工程（ｆ１）
本工程では、前工程（ｈ１）で形成された孔の内部の第１半導体の露出面に電極を形成する。電極を形成するには、導電性ペーストを第１半導体の露出面に塗布し、これにレーザを照射する方法が好ましい。
【００７１】
図１４により本工程を具体的に説明する。先ず、前工程で電気絶縁層３８に孔６０をあけた図１４（１）の構造体を用意する。印刷法あるいはディスペンサーを用いて、図１４（２）のように、孔６０に導電性ペースト６１を充填して、孔６０の内部の第１半導体の露出部１４に導電性ペースト６１を塗布する。
次いで、導電性ペースト６１にレーザを照射して局部的に加熱して、図１４（３）のような電極６２を形成する。レーザ照射は、例えば、ＹＡＧレーザ装置を用い、スキャン速度１０００ｍｍ／ｓｅｃ、印字パルス周期１０μｍの条件で行う。導電性ペーストは、ガラスフリット、またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダーとし、銀、アルミニウムなどの導電材を含む導電性ペーストが好ましい。
【００７２】
１−９）工程（ｉ）
本工程では、前工程（ｆ１）で電気絶縁層の孔内に形成した電極を、電気絶縁層の孔を導電路として相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する。形成方法としては、例えばアルミニウム箔からなる導電性金属シートを電気絶縁層に接着する方法や、電気絶縁層の孔内の電極を繋ぐように導電性ペーストを塗布し、これを固化させる方法などがある。
【００７３】
金属シートを用いて第１導電体層を形成する場合には、まず、電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して電極表面に導電性ペーストを塗布する。次いで、この導電性ペーストを接着剤として金属シートを電気絶縁層の表面に貼り合わせる。例えば、図１５（１）のように、導電性ペースト６３を電気絶縁層３８の孔内に充填し、必要に応じて、図１５（２）のように、導電性接着剤６４を電気絶縁層３８の表面に塗布する。
【００７４】
次に、図１５（３）のように金属シート７０を貼り合わせた後、熱処理することにより、導電性ペースト６３および導電性接着剤６４を固化させる。これにより、固化された導電性ペーストおよび導電性接着剤を介して金属シートが電気絶縁層に接合され、支持体側に固定される。こうして、各素子の電極６２と金属シート７０が電気的に接続されて第１導電体層が形成される。
【００７５】
また、工程（ｇ）で半硬化状態の熱硬化性樹脂シートを電気絶縁層として用いた場合には、先ず、電気絶縁層の孔に導電性ペーストを充填して電極表面に導電性ペーストを塗布する。次に、１−６）で述べたように、金属シートを電気絶縁層に重ね合わせて、約１２０℃に加熱した熱ロール式ラミネータで圧着した後、１５０〜２００℃で熱処理して導電性ペーストを固化するとともに熱硬化性樹脂シートを硬化させる。これにより形成された第１導電体層を図１６に示す。この方法によれば、図１５のような導電性接着剤６４を必要とせずに、金属シート７０が熱硬化性樹脂シートからなる電気絶縁層７１に強固に接合される。これにより、各電極６２と金属シート７０が確実に電気的に接続される。
【００７６】
上記の各方法において、電気絶縁層に充填された導電性ペーストあるいは電気絶縁層の表面に塗布された導電性接着剤が加熱されると、導電性ペーストあるいは導電性接着剤に含まれる有機溶剤や樹脂成分などの一部が揮発あるいは熱分解により気化する。これら電気絶縁層の孔や表面から発生する気化成分が、電気絶縁層と導電性金属シートの間に介在すると、両者間の接合が不十分になったり、電極と導電性金属シートとの電気的な導通が不安定になる。
【００７７】
前記の気化成分を電気絶縁層と金属シートの間に介在させないためには、気化成分を外部に逸散させるための多数の通気孔を設けた金属シートを用いることが有効である。特に、導電性接着剤を電気絶縁層に塗布することなく金属シートを直接に電気絶縁層に接合する場合には、電気絶縁層の孔に充填された導電性ペーストの表面の一部と、通気孔の少なくとも一部が重なるように両者が接合されていることが好ましい。これにより、気化成分が通気孔から排気され、しかも孔内の導電性ペーストの少なくとも一部は金属シートと接合するので、電気絶縁層と金属シートの接合、および電極と導電性金属シートとの電気的な接続を良好に行うことができる。導電性接着剤を電気絶縁層に塗布する場合には、通気性を有すれば通気孔の大きさには特に限定はない。
【００７８】
一般的には、電気絶縁層の孔より小さく、該孔と同数以上の通気孔がほぼ均一な分布で設けられた金属シートを用いるのが好ましい。通気孔の具体的な大きさは、電気絶縁層の孔の大きさとの関連性を考慮して適宜設定すればよい。電気絶縁層の孔の大きさの設計可能な範囲は、最大で支持体の孔の大きさとほぼ等しく、最小で導電性ペーストを作業性良く充填できる最小限度の大きさであり、通常、その直径は０．８〜０．１ｍｍである。例えば、１７０ｍｍ×５４ｍｍのサイズの支持体の場合には、直径１ｍｍの素子が約１８００個装着されるので、金属シートは、ほぼ均一な分布で１８００個以上の通気孔を有することが好ましい。金属シートには、アルミニウム以外に、ニッケル、銅、ステンレス鋼などの、例えば厚さ５０〜１００μｍ程度の薄板が用いられる。
【００７９】
次に、電気絶縁層の孔内の電極を繋ぐように塗布した導電性ペーストを固化させることにより、第１導電体層を形成する方法について説明する。導電性ペーストの塗布方法は、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、およびスプレー法がある。支持体の裏面に凹凸がある場合には、凹部にも導電性ペーストを塗布できるディスペンサー法およびスプレー法が好ましい。
【００８０】
ディスペンサー法により、導電性ペーストを塗布し、熱処理することにより、第１導電体層を形成する工程を図１７に例示する。図１７（１）のように、ディスペンサーのノズル３６から導電性ペースト３１を吐出させながら、図１４（３）の構造体の支持体１５の裏面の電気絶縁層３８の各孔内の電極６２を繋ぐ直線に沿ってノズル３６を移動させる。これにより、図１７（２）のように、電気絶縁層３８上に線状の導電性ペーストの塗布層３２を形成する。この塗布層３２により、支持体１５に固定された各素子の電極６２は、電気絶縁層３８上において相互に連結される。
【００８１】
上記の方法により形成された塗布層３２の塗布パターンを図１８に例示する。図１８は、図１７の工程により導電性ペーストの塗布層３２が形成された支持体１５の裏面側の平面図である。簡略化のため、電極および電気絶縁層の孔などの細部は図中から省略する。一直線上に配列された多数の凹部１６のそれぞれに固定された素子の各電極を繋ぐように、塗布層３２が電気絶縁層３８上に形成されている。塗布層３２の線幅は支持体の孔１７の直径よりやや小さく、第１半導体の露出部の直径とほぼ等しい。光電変換装置の電気特性から判断すると、塗布層の線幅は３１０μｍ以上であればよい。平行に配列して形成された複数の塗布層３２の各先端部は、支持体１５の端部に形成された他の線状の導電性ペーストの塗布層３９により連結されている。
【００８２】
上記の塗布パターンの他に、例えば、線状の導電性ペースト塗布層を網の目状に形成し、網の目を構成する各塗布層の交点にそれぞれの電極が位置するようなパターンとすることもできる。要するに、支持体に装着された素子のそれぞれの電極が、電気絶縁層により支持体および第２半導体層と絶縁され、何らかの形で導電性ペーストで連結されていればよい。例えば、導電性ペーストを印刷法により電気絶縁層の全面に塗布してもよい。
【００８３】
上記の導電性ペーストの塗布層に熱処理を施すことにより、固化された導電性ペーストからなる第１導電体層が形成される。この方法によれば、第１導電体層を高速で形成することができ、さらに部品点数を削減できる。
上記の各方法で用いる導電性ペーストおよび導電性接着剤は、電気絶縁層が変形・変質などのダメージを受けない温度下で固化するものが好ましい。一般的には、１００〜２００℃という比較的低い熱処理温度で固化する樹脂型導電性ペーストを用いる。電気絶縁層がフッ素系樹脂など比較的耐熱性が優れた材料からなる場合には、低温ガラスフリット型導電性ペーストを使用できる。
【００８４】
２）第２の製造方法
本製造方法は、構造体Ａ１に組み込まれた光電変換素子に、第１半導体の露出部を形成する工程までは第１の製造方法と同様であるが、第１の製造方法と異なり、電気絶縁層の形成に先立って電極を形成する。
【００８５】
２−１）工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、および（ｅ２）
上記の各工程により、構造体Ａ１を構成し、さらにその支持体の裏面側に位置する部位の光電変換素子の第２半導体層を除去する。これらの工程は第１の製造方法の工程（ａ）〜（ｅ１）と全く同じ方法により実施することができる。
【００８６】
２−２）工程（ｆ２）
本工程では、前工程（ｅ２）で形成された第１半導体の露出部に電極を形成することにより、構造体Ａ２を構成する。その工程を図１９により具体的に説明する。まず、図１９（１）のように、図１２の構造体Ａ２の第１半導体の露出部１４に、導電性ペースト６５を印刷法かディスペンサーにより塗布する。次に、導電性ペースト６５の塗布部に局所的にレーザを照射して加熱することにより、図１９（２）のように、電極６７を形成する。レーザ照射の方法および使用する導電性ペーストなどは、第１の製造方法の工程（ｆ１）と同様である。
【００８７】
２−３）工程（ｇ２）および（ｈ２）
本製造方法では、前工程（ｆ２）により構造体Ａ２を構成した後、工程（ｇ２）により支持体の裏面に電気絶縁層を形成し、工程（ｈ２）によりその電気絶縁層に、電極を露出させる孔をあける。工程（ｇ２）および（ｈ２）は、電気絶縁層の下地が若干異なる以外は第１の製造方法の工程（ｇ１）および（ｈ１）と同じなので、これらの工程に準じた方法で実施することができる。代表的な形態として、図２０（１）に、図１９（２）の構造体の裏面に熱硬化性樹脂製の樹脂シートからなる電気絶縁層７１を接合した状態を示し、図２０（２）に、その電気絶縁層７１に孔６８を形成した状態を示す。
【００８８】
２−４）工程（ｉ）
本工程では、前工程（ｈ２）により形成した孔を導電路として、光電変換素子の電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する。
具体的には、第１の製造方法の項で説明した図１５〜１８と同じ方法を実施できる。例えば、図２０（３）のように、図２０（２）の電気絶縁層７１の孔内に導電性ペースト８０を充填する。これにより、電極６７に導電性ペースト８０が接触する。その後、電気絶縁層７１に金属シート７０を接合させる。
【００８９】
３）第３の製造方法
本製造方法は、構造体Ａ１を構成するまでの工程は第１および第２の製造方法と同じである。構造体Ａ１の裏面に形成した電気絶縁層に孔をあけた後、孔内に第１半導体を露出させ、その表面に電極を形成する。
【００９０】
３−１）工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）
上記の各工程により光電変換素子が支持体に固定された構造体Ａ１を構成する。これらの工程は第１の製造方法と全く同じ順序、方法により実施する。
【００９１】
３−２）工程（ｇ３）および（ｈ３）
工程（ｇ３）により、構造体Ａ１の裏面に電気絶縁層を形成し、工程（ｈ３）により、その電気絶縁層に第２半導体層を露出させる孔をあける。この工程順序は、第１半導体の露出部を形成後に、電気絶縁層を形成し、次いで、電気絶縁層に孔をあける第１の製造方法と異なる。双方の製造方法において、電気絶縁層の下地が若干異なるが、本製造方法における工程（ｇ３）および（ｈ３）は、第１の製造方法の工程（ｇ１）および（ｈ１）の方法に準じて実施できる。代表例として、図２２（１）に、図１１の構造体の支持体１５の裏面に熱硬化性の樹脂シートからなる電気絶縁層７１が接合された状態を示し、図２２（２）にその電気絶縁層７１に孔９５を形成した状態を示す。
【００９２】
３−３）工程（ｅ３）
本工程では、前工程（ｈ３）で形成した孔９５の内部に露出している第２半導体層を除去する。
本製造方法では、第２半導体層を除去する方法としてはエッチング法が適している。その理由は、支持体の裏面に接合した電気絶縁層によって、支持体表面へのエッチング液の接触が防止され、支持体が侵食されなくなることにある。
エッチング液には、例えば、第１の製造方法の工程（ｅ１）で用いたフッ酸と硝酸の混合液を用い、支持体の裏面側のみにエッチング液を約２０秒間接触させた後、水洗、乾燥する。これにより、図２２（３）のように、孔９５の内部の第２半導体層２を含む深さ約１〜３μｍの表面層が除去され、孔内に第１半導体１の露出部９６が形成される。
【００９３】
３−４）工程（ｆ３）
本工程では、前工程（ｅ３）で孔９５の内部に露出させた第１半導体の表面に電極を形成する。
本工程は、第１の製造方法の工程（ｆ１）と同じ方法で電極を形成することができる。図２２（４）に、電気絶縁層の孔９５の内部において第１半導体の露出部９６の表面に電極９７を形成した状態を示す。
【００９４】
３−５）工程（ｉ）
本工程では、工程（ｈ３）で形成した孔９５を導電路として光電変換素子の電極を相互に電気的に接続する第１導電体層を形成する。本工程は、第１の製造方法の工程（ｉ）と同様に、導電性金属シートを導電性接着剤を介して電気絶縁層に接着する方法や、電気絶縁層の孔内の電極を繋ぐように導電性ペーストを塗布し、これを固化させる方法などで実施できる。例えば、図２２（５）のように、各素子の電極９７は電気絶縁層７１の孔９５の内部に充填された導電性ペースト９８を介して金属シート７０に電気的に接続される。
【００９５】
４）第４の製造方法
本製造方法は、構造体Ａ１に組み込まれた光電変換素子に第１半導体の露出部を形成し、さらに電極を形成して構造体Ａ２を構成する工程までは第２の製造方法と同様である。電気絶縁層のみに孔を形成する第２の製造方法と異なり、本製造方法では、電気絶縁層および金属シートを貫通する孔を形成する。
【００９６】
４−１）工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ４）および（ｆ４）
上記の各工程により、電極形成済みの光電変換素子が支持体に組み込まれた  構造体Ａ２を構成する。これらの工程は第２の製造方法の工程（ａ）〜（ｆ２）と全く同じ方法により実施することができる。
【００９７】
４−２）工程（ｊ）
本工程では、構造体Ａ２の支持体の裏面に、電気絶縁層および導電性金属シートを接合する。
好ましい方法は、先ず、支持体の裏面に電気絶縁性の接着剤層を形成する。次に、導電性金属シートと、その片面に接合した電気絶縁層とからなる複合シートの電気絶縁層側を接着剤層に接合する。接着剤層は、スクリーン印刷法、スプレー法、オフセット印刷法などにより、ペースト状の接着剤を塗布して形成する。接着剤の材料には、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系などの樹脂を用いる。好ましい複合シートの例は、厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる電気絶縁層に厚み２０μｍのアルミニウムシートを貼り合わせたものである。
【００９８】
この製造方法を図２１Ａおよび図２１Ｂに例示する。先ず、図１９（２）の構造体Ａ２の支持体１５の裏面側に、図２１Ａ（１）のように、接着剤層６９を形成する。次いで、図２１Ａ（２）のように、金属シート９２と電気絶縁層９１との複合シート９０を支持体１５の接着剤層６９を形成した側に配置し、両者間を減圧にしながら複合シート９０の電気絶縁層９１側を支持体１５に接合する。複合シート９０は、図２１Ｂ（３）のように、素子の電極６７とその周囲に対応する部分の接着剤層６９に密着する。
【００９９】
支持体１５が薄い金属シートから構成されている場合、凹部と凹部との間の隔壁の裏面の接着剤層には、支持体の隔壁を補強する効果と、より強固に素子を支持体に固定する効果がある。複合シートを接合した後、必要に応じて、接着剤層の固化あるいは硬化のための熱処理を施す。本工程では、上記の複合シートを用いる代わりに、電気絶縁層の樹脂シートや絶縁性接着剤層を支持体裏面に接合させた後、これに金属シートを接合させてもよい。
【０１００】
４−３）工程（ｋ）
本工程では、前工程（ｊ）で支持体に接合された電気絶縁層および金属シートを貫通する孔をあけて孔内に電極を露出させる。
例えば、図２１Ｂ（３）の構造体の支持体の孔１７の中央に対応する部分にレーザを照射し、図２１Ｂ（４）のように、被照射部の金属シート９２、電気絶縁層９１および接着剤層６９を除去し、電極６７が内部に露出する孔９３を形成する。レーザ照射用装置として出力１２ＷのＹＡＧレーザを用い、約０．０１７秒の照射時間で直径約１００〜１５０μｍの孔９３が形成される。
【０１０１】
４−４）工程（ｌ）
本工程では、前工程（ｋ）で形成した孔に導電性ペーストを充填し、熱処理により導電性ペーストを固化させる。孔内の固化された導電性ペーストにより、電気絶縁層を介して、各電極が金属シートと電気的に接続され、第１導電体層が形成される。
【０１０２】
例えば、図２１Ｂ（４）の構造体の孔９３に、図２１Ｂ（５）のように、導電性ペースト９４を充填して、この導電性ペーストで各素子の電極６７と金属シート９２とを繋ぐ。導電性ペーストは、樹脂型導電性ペーストを用いることが好ましい。電気絶縁層の材料が、フッ素系樹脂など比較的耐熱性が優れている場合には、低温ガラスフリット型導電性ペーストも使用できる。導電性ペーストの塗布方法としては、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法およびスプレー法がある。
【０１０３】
以上の本発明の光電変換装置の製造方法により、球状の光電変換素子が支持体の凹部内の所定位置に強固に固定され、さらに、支持体に固定された全ての素子の第１半導体と第１導電体層、および第２半導体層と第２導電体層とが確実に電気的に接続された、高品質・高信頼性の光電変換装置を効率的に製造することができる。
【０１０４】
以上の本発明の第１〜第４の製造方法は、以下に述べるように、それぞれ固有の特徴を有するので、光電変換装置を製造する場合の個々の状況に応じて、適宜に製造方法を選択すればよい。まず、第１、第２および第４の製造方法は、電気絶縁層の孔内の第２半導体層を除去する第３の製造方法と異なり、電気絶縁層に妨げられずに、第２半導体層の一部を除去できる利点がある。一方、第３の製造方法では、電気絶縁層により支持体がマスキングされるので、エッチングの管理条件が緩和される利点がある。
【０１０５】
本発明において、レーザ溶接により導電性ペーストの塗布層を熱処理して電極形成を行う際には、炭素などの熱分解生成物が飛散する現象が見られる。
第２および第４の製造方法では、電気絶縁層を形成する以前に電極を形成するので、前記の熱分解生成物や導電性ペーストの塗布層が支持体に接触して短絡を起こすことがある。一方、第１および第３の製造方法では、電気絶縁層の孔の内部において、第１半導体上に電極を形成するので、前記の熱分解生成物や導電性ペーストの塗布層が孔の内部に留まるので短絡を起こし難い。従って、第２および第４の製造方法では、上記の短絡を防止するために、第１および第３の製造方法よりも、レーザ照射条件や導電性ペーストの塗布状態などの十分な管理が必要となる。
【０１０６】
さらに、第４の製造方法においては、電気絶縁層と金属シートの複合シートを用いることにより、部品点数や工数を少なくすることができる。しかし、電気絶縁層と金属シートとを貫通する孔を形成するためには、両者の物性が大きく異なるだけに、両者の材料を適切に選択し、さらにレーザ照射などの条件を十分に検討した上で実施することが必要である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明により、高品質・高信頼性の光電変換装置を効率的に製造することができる。これにより、同光電変換装置を低コストかつ工業的規模で提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の工程（ａ）により準備された光電変換素子の縦断面図である。
【図２】本発明の工程（ａ）により準備された、表面に反射防止膜を有する光電変換素子の縦断面図である。
【図３】本発明の工程（ｂ）により準備された第１の形態の支持体の平面図である。
【図４】図３の支持体の４−４線の断面図である。
【図５】本発明の工程（ｂ）により準備された第２の形態の支持体の縦断面図である。
【図６】本発明の工程（ｂ）により準備された第３の形態の支持体の縦断面図である。
【図７】本発明の工程（ｃ）において支持体に導電性接着剤を塗着する工程を示す縦断面図である。
【図８】同上の工程における他の塗着方法に用いるメタルスクリーンの平面図である。
【図９】図８のメタルスクリーンを用いて導電性接着剤を塗着した支持体の縦断面図である。
【図１０】本発明の工程（ｄ）により、光電変換素子を導電性接着剤が塗着された支持体に配置する工程を示す縦断面図である。
【図１１】同上の工程により光電変換素子が配置された支持体の縦断面図である。
【図１２】本発明の第１、第２、および第４の製造方法において、図１１の構造体の光電変換素子の第１半導体の一部を露出させた縦断面図である。
【図１３】本発明の第１の製造方法において、図１２の構造体の裏面に電気絶縁層を形成し、これに導電路となる孔を形成する工程を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第１の製造方法において、図１３の工程で形成された孔の内部の第１半導体の露出部に電極を形成する工程を示す縦断面図である。
【図１５】本発明の第１の製造方法において、工程（ｉ）における第１の方法により、図１４の工程で得られた構造体の電気絶縁層上に第１導電体層を形成する工程を示す縦断面図である。
【図１６】同上の工程における第２の方法により、第１導電体層が形成された光電変換装置を示す縦断面図である。
【図１７】同上の工程における第３の方法により、第１導電体層を形成する工程を示す縦断面図である。
【図１８】図１７の工程により電気絶縁層に塗布された導電性ペーストの塗布パターンを示す平面図である。
【図１９】本発明の第２および第４の製造方法において、図１２のように形成された第１半導体の露出部に電極を形成する工程を示す縦断面図である。
【図２０】本発明の第２の製造方法において、図１９の工程で得られた構造体の裏面に電気絶縁層を形成し、この上に第１導電体層を形成する工程を示す縦断面図である。
【図２１Ａ】本発明の第４の製造方法において、図１９の工程で得られた構造体の裏面に電気絶縁層および第１導電体層を形成する工程の前半部分を示す縦断面図である。
【図２１Ｂ】本発明の第４の製造方法において、図１９の工程で得られた構造体の裏面に電気絶縁層および第１導電体層を形成する工程の後半部分を示す縦断面図である。
【図２２】本発明の第３の製造方法において、図１１の構造体の光電変換素子に電極を形成し、さらに電気絶縁層および第１導電体層を形成するまでの工程を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  第１半導体
２  第２半導体層
９  反射防止膜
１０  光電変換素子
１３、５１、１２１、６４  導電性接着剤
１４、９６  （第１半導体の）露出部
１５、３５  支持体
１６、２６、３６  （支持体の）凹部
１７、２７、３７  （支持体の）孔
２１  （支持体の孔の）開口端
２８  レーザ
３１、６１、６３、６５、８０、９４、９８  導電性ペースト
３２、３９  （導電性ペーストの）塗布層
３８、９１  樹脂シート（電気絶縁層）
６０、６８（電気絶縁層の）孔
６２、６７、９７  電極
６９  接着剤層
７０、９２  導電性金属シート
７１  熱硬化性樹脂シート（電気絶縁層）
９０  複合シート
９３  （電気絶縁層と導電性金属シートの）孔
１２２  導電性接着剤層
１２４  ピン
１２６（ピンの）先端部
【図１】
0004798433.tif 000002
【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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【図８】
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【図９】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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