(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性表面を有する基板と、
前記基板の絶縁性表面上に形成され、第１開溝部により分離された第１基板側電極および第２基板側電極と、
前記第１基板側電極および前記第２基板側電極を覆うように形成された第１光電変換部と、
前記第１光電変換部の表面上に導電性を有する中間層を介して形成された第２光電変換部と、
前記第２光電変換部の表面上に形成され、前記第１基板側電極および前記第２基板側電極にそれぞれ対応する第１背面電極および第２背面電極と、
前記中間層の側面から所定の間隔を隔てて設けられ、前記第１基板側電極と前記第２背面電極とを電気的に接続するための接続通路部と、
少なくとも前記中間層を切断するために設けられ、前記第２光電変換部により少なくとも前記中間層の前記第１開溝部側の内側面部が覆われた第２開溝部と、
前記中間層の前記第１開溝部側の内側面部から前記第２光電変換部を介して前記第２開溝部の内側に所定の間隔を隔てた位置に、前記第１基板側電極の表面を露出するように形成された前記接続通路部としての第３開溝部と、
前記中間層の前記第１開溝部側と反対側の内側面部から前記第２光電変換部を介して前記第２開溝部の内側に所定の間隔を隔てた位置に、前記第３開溝部に対して前記第１開溝部側と反対側の領域に形成された前記第１背面電極と前記第２背面電極とを電気的に分離するための第４開溝部とを備え、
前記第２背面電極は、前記中間層の内側面部から所定の間隔を隔てた位置に形成された前記第３開溝部を充填するとともに、前記第３開溝部内に露出された前記第１基板側電極の表面と接触することにより、前記第１基板側電極と電気的に接続されている、光起電力装置。
【請求項２】
前記第４開溝部は、前記中間層を切断しないように形成されている、請求項１に記載の光起電力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光起電力装置に関し、特に、複数の光電変換部の間に導電性を有する中間層を備えた光起電力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の光電変換ユニット（光電変換部）の間に導電性を有する中間層を備えた光起電力装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示された光起電力装置では、基板上に所定の間隔を隔てて第１透明電極および第２透明電極が形成されているとともに、第１透明電極および第２透明電極上に、第１光電変換ユニットが形成されている。そして、第１光電変換ユニット上に、導電性を有する中間層を介して第２光電変換ユニットが形成されている。そして、第２光電変換ユニット上には、上記第１透明電極および第２透明電極にそれぞれ対応するように第１背面電極および第２背面電極が配置されている。また、第１背面電極は、第２光電変換ユニット、中間層および第１光電変換ユニットを貫通するように形成された開溝部を介して、第２透明電極に電気的に接続されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１８２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光起電力装置では、第１背面電極が開溝部内で導電性を有する中間層と接触しているので、第１背面電極と中間層との間で電気的短絡（ショート）が発生するという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数の光電変換部の間に導電性を有する中間層を備える場合にも、背面電極と中間層との電気的短絡を抑制することが可能な光起電力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における光起電力装置は、絶縁性表面を有する基板と、基板の絶縁性表面上に形成され、第１開溝部により分離された第１基板側電極および第２基板側電極と、第１基板側電極および第２基板側電極を覆うように形成された第１光電変換部と、第１光電変換部の表面上に導電性を有する中間層を介して形成された第２光電変換部と、第２光電変換部の表面上に形成され、第１基板側電極および第２基板側電極にそれぞれ対応する第１背面電極および第２背面電極と、中間層の側面から所定の間隔を隔てて設けられ、第１基板側電極と第２背面電極とを電気的に接続するための接続通路部とを備える。
【０００８】
この一の局面による光起電力装置では、上記のように、第１基板側電極と第２背面電極とを電気的に接続するための接続通路部を、中間層の側面から所定の間隔を隔てて設けることによって、接続通路部と中間層とを電気的に絶縁することができるので、第２背面電極と中間層との間を電気的に絶縁することができる。これにより、第２背面電極が中間層と電気的に短絡するのを抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、好ましくは、少なくとも中間層を切断するために設けられ、第２光電変換部により少なくとも中間層の第１開溝部側の内側面部が覆われた第２開溝部と、中間層の第１開溝部側の内側面部から第２光電変換部を介して第２開溝部の内側に所定の間隔を隔てた位置に、第１基板側電極の表面を露出するように形成された接続通路部としての第３開溝部と、第３開溝部に対して第１開溝部側と反対側の領域に形成され、第１背面電極と第２背面電極とを電気的に分離するための第４開溝部とをさらに備え、第２背面電極は、中間層の内側面部から所定の間隔を隔てた位置に形成された第３開溝部を充填するとともに、第３開溝部内に露出された第１基板側電極の表面と接触することにより、第１基板側電極と電気的に接続されている。
【００１０】
上記第４開溝部を備えた構成において、好ましくは、第４開溝部は、中間層を切断しないように形成されている。
【００１１】
上記第４開溝部を備えた構成において、好ましくは、第４開溝部は、中間層の第１開溝部側と反対側の内側面部から第２光電変換部を介して第２開溝部の内側に所定の間隔を隔てた位置に形成されている。
【００１２】
上記構成において、好ましくは、第１背面電極と第２背面電極とを電気的に分離するとともに、第２光電変換部、中間層および第１光電変換部を貫通するように形成され、かつ、接続通路部を含む第５開溝部と、第５開溝部の第２背面電極側の内側面部の少なくとも中間層を覆うように形成された絶縁部材と、第５開溝部の第２背面電極側の内側面部から絶縁部材を介して所定の間隔を隔てた位置の接続通路部において、表面が露出された第１基板側電極と電気的に接続されるとともに、絶縁部材を跨いで第２背面電極に電気的に接続される導電性部材とをさらに備える。
【００１３】
上記第５開溝部を備えた構成において、好ましくは、第５開溝部は、第５開溝部内の第１背面電極側の領域において、第１背面電極と導電性部材とを電気的に分離するとともに、接続通路部に形成された導電性部材と中間層の第１背面電極側の内側面部との間に所定の間隔を形成するための第６開溝部を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光起電力装置の構成を示した断面図である。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による光起電力装置の構成について説明する。
【００１６】
第１実施形態による光起電力装置１では、図１に示すように、基板２と、基板側電極３ａおよび３ｂと、光電変換ユニット４と、中間層５と、光電変換ユニット６と、背面電極７ａおよび７ｂとを備えている。この第１実施形態による光起電力装置１は、基板２の主表面に沿った方向に複数のユニットを直列に接続した構造を有する。以下、詳細に説明する。
【００１７】
基板２は、絶縁性表面を有するとともに、透光性を有するガラスからなる。この基板２は、約１ｍｍ〜約５ｍｍの厚みを有している。また、基板２の上面上には、開溝部３ｃにより分離された基板側電極３ａおよび３ｂが形成されている。この基板側電極３ａおよび３ｂは、約８００ｎｍの厚みを有するとともに、導電性および透光性を有する酸化錫（ＳｎＯ２）などのＴＣＯ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ：透明酸化物導電体）からなる。なお、基板側電極３ａおよび３ｂは、それぞれ、本発明の「第１基板側電極」および「第２基板側電極」の一例であり、開溝部３ｃは、本発明の「第１開溝部」の一例である。
【００１８】
また、基板側電極３ａおよび３ｂの上面上に、ｐｉｎ型の非晶質（アモルファス）シリコン系半導体からなる光電変換ユニット４が形成されている。このｐｉｎ型のアモルファスシリコン系半導体からなる光電変換ユニット４は、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの厚みを有するｐ型水素化アモルファスシリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣ：Ｈ）層と、約２５０ｎｍ〜約３５０ｎｍの厚みを有するｉ型水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）層と、約２０ｎｍ〜約３０ｎｍの厚みを有するｎ型水素化アモルファスシリコン層とにより構成されている。また、光電変換ユニット４は、基板側電極３ａの上面上に、開溝部４ａを有するとともに、開溝部３ｃを埋め込むように形成されている。このアモルファスシリコン系半導体からなる光電変換ユニット４は、比較的短波長の光を吸収するために形成されている。なお、光電変換ユニット４は、本発明の「第１光電変換部」の一例である。
【００１９】
また、光電変換ユニット４の上面上に、開溝部４ａに対応する領域に開溝部５ａを有する中間層５が形成されている。また、中間層５は、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍの厚みを有している。この中間層５は、導電性を有するとともに、基板２側から入射する光を部分的に反射し、かつ、透過する機能を有する酸化亜鉛（ＺｎＯ）などのＴＣＯからなる。また、中間層５は、基板２側から入射する光を部分的に反射することにより光電変換ユニット４を通過する光の量を増加させる機能を有している。このため、光電変換ユニット４の厚みを大きくすることなく、光電変換ユニット４の出力電流を増加させることが可能である。すなわち、アモルファスシリコン系半導体からなる光電変換ユニット４の厚みに応じて顕著になる光劣化を抑制しながら光電変換ユニット４の出力電流を増加させることが可能である。これにより、光電変換ユニット４および６の出力電流の均衡を図ることが可能である。
【００２０】
ここで、第１実施形態では、開溝部４ａおよび５ａによって、中間層５を電気的に分離するための開溝部２０ａが構成されている。なお、開溝部２０ａは、本発明の「第２開溝部」の一例である。
【００２１】
また、第１実施形態では、中間層５の上面上に、ｐｉｎ型の微結晶シリコン系半導体からなる光電変換ユニット６が形成されている。このｐｉｎ型の微結晶シリコン系半導体からなる光電変換ユニット６は、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの厚みを有するｐ型水素化微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ：Ｈ）層と、約１５００ｎｍ〜約２０００ｎｍの厚みを有するｉ型水素化微結晶シリコン層と、約２０ｎｍ〜約３０ｎｍの厚みを有するｎ型水素化微結晶シリコン層とにより構成されている。また、光電変換ユニット６は、開溝部２０ａの両内側面部を覆うように形成されているとともに、開溝部２０ａが形成された領域内において開溝部６ａおよび６ｂを有する。この微結晶シリコン系半導体からなる光電変換ユニット６は、比較的長波長の光を吸収するために形成されている。また、開溝部６ａは、開溝部２０ａの開溝部３ｃ側の内側面部から光電変換ユニット６を介して開溝部２０ａの内側に所定の間隔を隔てた位置に、基板側電極３ａを露出するように形成されている。なお、光電変換ユニット６は、本発明の「第２光電変換部」の一例であり、開溝部６ａは、本発明の「第３開溝部」および「接続通路部」の一例である。
【００２２】
また、光電変換ユニット６の上面上には、開溝部６ｂに対応する領域に形成された開溝部７ｃにより分離された背面電極７ａおよび７ｂが形成されている。また、背面電極７ａおよび７ｂは、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの厚みを有するとともに、銀（Ａｇ）を主成分とする金属材料からなる。また、背面電極７ａおよび７ｂは、基板２の下面側から入射して背面電極７ａおよび７ｂに到達した光を反射することにより、光電変換ユニット４および６に再度入射させる機能を有している。また、背面電極７ｂは、開溝部６ａを充填するとともに、開溝部６ａ内に露出された基板側電極３ａの表面と接触することにより、基板側電極３ａと電気的に接続されている。これにより、基板側電極３ａと隣接するユニットの背面電極７ｂとが直列に接続されている。なお、背面電極７ａおよび７ｂは、それぞれ、本発明の「第１背面電極」および「第２背面電極」の一例である。
【００２３】
また、第１実施形態では、開溝部６ｂおよび７ｃによって、背面電極７ａと背面電極７ｂとを電気的に分離するための開溝部２０ｂが構成されている。また、開溝部２０ｂは、開溝部２０ａの開溝部３ｃ側と反対側の内側面部から内側に光電変換ユニット６を介して所定の間隔を隔てた位置に、基板側電極３ａを露出するように形成されている。なお、開溝部２０ｂは、本発明の「第４開溝部」の一例である。
【００２４】
図２〜図９は、図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態による光起電力装置１の製造プロセスについて説明する。
【００２５】
まず、図２に示すように、絶縁性表面を有する基板２の上面上に、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、約８００ｎｍの厚みを有する酸化錫からなる基板側電極３を形成する。
【００２６】
次に、図３に示すように、基板側電極３に、波長約１０６４ｎｍ、発振周波数約２０ｋＨｚ、平均パワー約１４．０ＷのＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波（図３のＬＢ１）を基板側電極３側から走査することにより、開溝部３ｃを形成する。これにより、開溝部３ｃにより分離された基板側電極３ａおよび３ｂが形成される。
【００２７】
次に、図４に示すように、基板側電極３ａおよび３ｂの上面上に、プラズマＣＶＤ法により、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの厚みを有するｐ型水素化アモルファスシリコンカーバイド層と、約２５０ｎｍ〜約３５０ｎｍの厚みを有するｉ型水素化アモルファスシリコン層と、約２０ｎｍ〜約３０ｎｍの厚みを有するｎ型水素化アモルファスシリコン層とを順次形成することにより、アモルファスシリコン系半導体からなる光電変換ユニット４が形成される。このとき、開溝部３ｃには、光電変換ユニット４が埋め込まれる。その後、光電変換ユニット４の上面上に、スパッタリング法により、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍの厚みを有する酸化亜鉛からなる中間層５を形成する。
【００２８】
次に、図５に示すように、開溝部３ｃに隣接するように、波長約５３２ｎｍ、発振周波数約１２ｋＨｚ、平均パワー約２３０ｍＷのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波（図５のＬＢ２）を基板２側から走査することにより、開溝部４ａおよび５ａからなる開溝部２０ａを形成する。
【００２９】
その後、図６に示すように、中間層５の上面上に、プラズマＣＶＤ法により、約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの厚みを有するｐ型水素化微結晶シリコン層と、約１５００ｎｍ〜約２０００ｎｍの厚みを有するｉ型水素化微結晶シリコン層と、約２０ｎｍ〜約３０ｎｍの厚みを有するｎ型水素化微結晶シリコン層とを順次形成することにより、微結晶シリコン系半導体からなる光電変換ユニット６が形成される。このとき、開溝部２０ａには、光電変換ユニット６が埋め込まれる。
【００３０】
次に、図７に示すように、開溝部２０ａの開溝部３ｃ側の内側面部から内側に光電変換ユニット６を介して所定の間隔を隔てた位置に、波長約５３２ｎｍ、発振周波数約１２ｋＨｚ、平均パワー約２３０ｍＷのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波（図７のＬＢ３）を基板２側から走査することにより、開溝部６ａを形成する。
【００３１】
その後、図８に示すように、光電変換ユニット６の上面上に、スパッタリング法により、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの厚みを有するとともに、銀を主成分とする金属材料からなる背面電極７が形成される。このとき、開溝部６ａには、背面電極７が埋め込まれる。
【００３２】
次に、図９に示すように、開溝部２０ａの開溝部３ｃ側と反対側の内側面部から内側に光電変換ユニット６を介して所定の間隔を隔てた位置に、波長約５３２ｎｍ、発振周波数約１２ｋＨｚ、平均パワー約２３０ｍＷのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波（図９のＬＢ４）を基板２側から走査することにより、開溝部６ｂおよび７ｃからなる開溝部２０ｂを形成する。これにより、開溝部２０ｂにより分離された背面電極７ａおよび７ｂ形成される。
【００３３】
第１実施形態では、上記のように、基板側電極３ａと背面電極７ｂとを電気的に接続するための開溝部６ａを、中間層５の開溝部３ｃ側の内側面部から光電変換ユニット６を介して開溝部２０ａの内側に所定の間隔を隔てて設けることによって、開溝部６ａに充填された背面電極７ｂと中間層５とを電気的に絶縁することができるので、背面電極７ｂが中間層５と電気的に短絡するのを抑制することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、中間層５を切断しない開溝部２０ｂを設けることによって、中間層を切断する開溝部を設ける場合と異なり、開溝部２０ｂを形成する際に、導電性を有する中間層５の粒子が飛散するのを防止することができるので、開溝部２０ｂの内側面部に導電性の粒子が付着するのを防止することができる。これにより、開溝部２０ｂの内側面部に導電性の粒子が付着することに起因して背面電極７ａが中間層５と電気的に短絡するのを防止することができる。
【００３５】
また、第１実施形態では、開溝部２０ａの開溝部３ｃ側と反対側の内側面部から内側に光電変換ユニット６を介して所定の間隔を隔てた位置に開溝部２０ｂを設けることによって、容易に、中間層５を切断することなく開溝部２０ｂを形成することができる。
【００３６】
次に、上記した第１実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。この確認実験では、以下の実施例１による光起電力装置１および比較例１による光起電力装置１０１を作製した。
【００３７】
まず、実施例１による光起電力装置１を第１実施形態の製造プロセスを用いて図１に示すように作製した。また、比較例１による光起電力装置１０１を図１０に示すような構造を有するように作製した。このとき、光起電力装置１０１の光電変換ユニット１０４、中間層１０５、光電変換ユニット１０６、背面電極１０７ａおよび１０７ｂは、実施例１の光起電力装置１の光電変換ユニット４、中間層５、光電変換ユニット６、背面電極７ａおよび７ｂと同じ厚みおよび組成を有するように形成した。また、比較例１では、実施例１の開溝部６ａおよび２０ｂに対応する開溝部１２０ａおよび１２０ｂを形成した。そして、比較例１では、開溝部１２０ａ内に背面電極１０７ｂを直接埋め込むことにより、基板側電極３ａと電気的に接続した。また、開溝部１２０ｂにより、背面電極１０７ａおよび１０７ｂを電気的に分離するとともに、中間層１０５を電気的に分離した。
【００３８】
上記実施例１による光起電力装置１および比較例１による光起電力装置１０１を用いて、その作製した光起電力装置１および１０１について、開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流（Ｉｓｃ）、曲線因子（Ｆ．Ｆ．）、最大出力（Ｐｍａｘ）および変換効率（Ｅｆｆ．）を測定し、その各測定結果を光電変換装置１０１の各測定結果により規格化した。この結果を以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】
0004703433.tif 000002
上記表１を参照して、実施例１の開放電圧は、比較例１の開放電圧と同じ値であることが判明した。その一方、実施例１の短絡電流は、比較例１の短絡電流に対して２％向上するとともに、実施例１の曲線因子は、比較例１の曲線因子に対して５％向上することが判明した。また、実施例１の最大出力は、比較例１の最大出力に対して１０％向上するとともに、実施例１の変換効率は、比較例１の変換効率に対して１０％向上することが判明した。
【００４０】
上記の結果は、以下の理由によると考えられる。すなわち、図１に示した実施例１では、光電変換ユニット６が開溝部２０ａの内側面部を覆うように形成されていることにより、背面電極７ａおよび７ｂが中間層５と電気的に絶縁されるので、背面電極７ａおよび７ｂが中間層５と電気的に短絡するのが抑制され、その結果、変換効率が向上したと考えられる。その一方、図１０に示した比較例１では、開溝部１２０ａ内に背面電極１０７ｂが埋め込まれていることにより、背面電極１０７ｂが開溝部１２０ａ内で中間層５と接触しているので、背面電極１０７ｂが中間層１０５と電気的に短絡するとともに、開溝部１２０ｂを形成する際に導電性を有する中間層１０５の粒子が飛散することにより、開溝部１２０ｂの内側面部に導電性を有する中間層１０５の粒子が付着するので、背面電極１０７ａが中間層１０５と電気的に短絡し、その結果、変換効率が低くなったと考えられる。
【００４１】
（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態による光起電力装置の構成を示した断面図である。図１１を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、絶縁部材２８と接続電極２９とを備え、基板側電極３ａと背面電極７ｂとが接続電極２９により電気的に接続された光起電力装置２１について説明する。
【００４２】
すなわち、この第２実施形態による光起電力装置２１は、図１１に示すように、基板側電極３ａの上面上に、開溝部２４ａを有するとともに、開溝部３ｃを埋め込むように光電変換ユニット２４が形成されている。また、光電変換ユニット２４の上面上に、開溝部２４ａに対応する領域に開溝部２５ａを有する中間層２５が形成されている。また、中間層２５の上面上に、開溝部２５ａに対応する領域に開溝部２６ａを有する光電変換ユニット２６が形成されている。また、光電変換ユニット２６の上面上には、開溝部２６ａに対応する領域に形成された開溝部２７ｃにより分離された背面電極２７ａおよび２７ｂが形成されている。なお、光起電力装置２１の光電変換ユニット２４、中間層２５、光電変換ユニット２６、背面電極２７ａおよび２７ｂは、それぞれ、上記第１実施形態の光起電力装置１の光電変換ユニット４、中間層５、光電変換ユニット６、背面電極７ａおよび７ｂと同じ厚みおよび組成を有するように形成されている。
【００４３】
ここで、第２実施形態では、開溝部２４ａ、２５ａ、２６ａおよび２７ｃによって、中間層２５を電気的に分離するとともに、背面電極２７ａと背面電極２７ｂとを電気的に分離するための開溝部４０が構成されている。なお、開溝部４０は、本発明の「第５開溝部」の一例である。
【００４４】
また、第２実施形態では、開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部を覆うように絶縁部材２８が形成されている。また、絶縁部材２８は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粒子を含有するエポキシ樹脂からなる。また、開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部から絶縁部材２８を介して所定の間隔を隔てた位置の接続通路部４０ａに接続電極２９が形成されている。この接続電極２９は、接続通路部４０ａにおいて露出された基板側電極３ａの表面と接触することにより、基板側電極３ａと電気的に接続されるとともに、絶縁部材２８を跨いで背面基板２７ｂと電気的に接続されるように形成されている。これにより、基板側電極３ａと隣接するユニットの背面電極２７ｂとが直列に接続されている。また、接続電極２９は、導電性ペースト（銀ペースト）からなる。なお、接続電極２９は、本発明の「導電性部材」の一例である。
【００４５】
また、開溝部４０は、開溝部４０内の背面電極２７ａ側の領域において、背面電極２７ａと接続電極２９とを電気的に分離するとともに、接続通路部４０ａに形成された接続電極２９と開溝部４０の背面電極２７ａ側の内側面部との間に所定の間隔を形成するための開溝部４０ｂを含んでいる。なお、開溝部４０ｂは、本発明の「第６開溝部」の一例である。
【００４６】
図１２〜図１４は、図１１に示した第２実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１１〜図１４を参照して、本発明の第２実施形態による光起電力装置２１の製造プロセスについて説明する。なお、基板側電極３に開溝部３ｃを形成するまでの製造プロセスは、図２および図３に示した第１実施形態による光起電力装置１の製造プロセスと同様である。
【００４７】
第２実施形態では、図１２に示すように、基板側電極３ａおよび３ｂの上面上に、プラズマＣＶＤ法により、アモルファスシリコン系半導体からなる光電変換ユニット２４を開溝部３ｃを埋め込むように形成する。その後、光電変換ユニット２４の上面上に、スパッタリング法により、中間層２５を形成する。そして、中間層２５の上面上に、プラズマＣＶＤ法により、微結晶シリコン系半導体からなる光電変換ユニット２６を形成する。その後、光電変換ユニット２６の上面上に、スパッタリング法により、背面電極２７を形成する。
【００４８】
ここで、第２実施形態では、光電変換ユニット２４、中間層２５、光電変換ユニット２６および背面電極２７が連続して形成されるので、光電変換ユニット２４、中間層２５、光電変換ユニット２６の表面が大気に曝されることなく形成される。
【００４９】
次に、図１３に示すように、開溝部３ｃに隣接するように、波長約５３２ｎｍ、発振周波数約１２ｋＨｚ、平均パワー約２３０ｍＷのＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波（図１３のＬＢ５）を基板２側から走査することにより、開溝部２４ａ、２５ａ、２６ａおよび２７ｃからなる開溝部４０を形成する。これにより、開溝部２０ａにより分離された背面電極７ａおよび７ｂが形成される。
【００５０】
そして、図１４に示すように、スクリーン印刷法により、絶縁部材２８を開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部を覆うとともに、背面電極２７ｂの上に乗り上げるように塗布する。その後、図１１に示したように、スクリーン印刷法により、接続電極２９を開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部から絶縁部材２８を介して所定の間隔を隔てた位置の接続通路部４０ａに、絶縁部材２８を覆うように塗布する。これにより、接続電極２９は、接続通路部４０ａにおいて露出された基板側電極３ａの表面と接触することにより、基板側電極３ａと電気的に接続されるとともに、絶縁部材２８を跨いで背面基板２７ｂと電気的に接続される。また、開溝部４０内の背面電極２７ａ側の領域において、背面電極２７ａと接続電極２９とを電気的に分離するとともに、接続通路部４０ａに形成された接続電極２９と開溝部４０の背面電極２７ａ側の内側面部との間に所定の間隔を形成するための開溝部４０ｂが形成される。
【００５１】
第２実施形態では、上記のように、開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部を覆う絶縁部材２８を設けるとともに、基板側電極３ａと背面電極２７ｂとを電気的に接続するための接続電極２９を、開溝部４０の背面電極２７ｂ側の内側面部から絶縁部材２８を介して所定の間隔を隔てて設けることによって、絶縁部材２８により、接続通路部４０ａに形成された接続電極２９と中間層２５とを電気的に絶縁することができるので、背面電極２７ｂと中間層２５とを電気的に絶縁することができる。これにより、背面電極２７ｂが中間層２５と電気的に短絡するのを抑制することができる。
【００５２】
また、第２実施形態では、接続電極２９を背面電極２７とは別に設けることによって、光電変換ユニット２６を形成した後に連続して背面電極２７を形成し、その後、開溝部４０を形成するとともに、その形成された開溝部４０に接続電極２９を形成する製造プロセスを採用することができるので、光起電力装置２１の製造プロセスにおいて最も汚染されるのを抑制したい光電変換ユニット２６の表面が大気に曝されることを防止することができる。
【００５３】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５４】
たとえば、上記第１実施形態では、第１光電変換ユニット４の開溝部４ａおよび中間層５の開溝部５ａにより、中間層５を電気的に分離する開溝部２０ａを構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、少なくとも中間層を切断する開溝部を形成し、中間層を電気的に分離するようにすればよい。
【００５５】
また、上記第２実施形態では、背面電極２７ａと接続電極２９とを電気的に切断するための開溝部４０ｂに絶縁部材を充填しない例を示したが、本発明はこれに限らず、背面電極２７ａと接続電極２９とを電気的に切断するための開溝部４０ｂに絶縁部材を充填するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態による光起電力装置の構成を示した断面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図６】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】図１に示した第１実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の比較例１による光起電力装置の構成を示した断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による光起電力装置の構成を示した断面図である。
【図１２】図１１に示した第２実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】図１１に示した第２実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１４】図１１に示した第２実施形態による光起電力装置の製造プロセスを説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、２１  光起電力装置
２  基板
３  基板側電極
３ａ  基板側電極（第１基板側電極）
３ｂ  基板側電極（第２基板側電極）
３ｃ  開溝部（第１開溝部）
４、２４  光電変換ユニット（第１光電変換部）
４ａ、５ａ、２０ａ  開溝部（第２開溝部）
５、２５  中間層
６、２６  光電変換ユニット（第２光電変換部）
６ａ  開溝部（第３開溝部、接続通路部）
６ｂ、７ｃ、２０ｂ  開溝部（第４開溝部）
７、２７  背面電極
７ａ、２７ａ  背面電極（第１背面電極）
７ｂ、２７ｂ  背面電極（第２背面電極）
２４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ｃ、４０  開溝部（第５開溝部）
２８  絶縁部材
２９  接続電極（導電性部材）
４０ａ  接続通路部
４０ｂ  開溝部（第６開溝部）
【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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【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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