(57)【要約】【課題】太陽電池の光電変換体に大きなダメージを与えることなく、短時間で構造欠陥の発生箇所を正確に特定し、特定した構造欠陥を確実に除去、修復が可能な太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置を提供する。【解決手段】欠陥部位特定工程では、前工程の欠陥区画特定工程において構造欠陥が存在するとされる区画素子に限って、その長手方向Ｌに沿って、隣接する区画素子２１との間の抵抗値を測定する。次に、抵抗値の測定によって区画素子内で狭い範囲に絞り込まれた、構造欠陥Ｒの存在する領域を画像撮像手段によって撮像する。画像撮像手段としては、例えばＣＣＤカメラに高倍率のレンズを組み合わせたものであれば良い。【選択図】図７
2009246122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第一電極層、半導体層、第二電極層を有する光電変換体が基板の一面に形成され、該光電変換体は所定のサイズごとに電気的に区画された複数の区画素子を成し、互いに隣接する前記区画素子どうしを電気的に接続してなる太陽電池の製造方法であって、
前記光電変換体のうち、構造欠陥のある区画素子を特定する欠陥区画特定工程と、
該特定された区画素子内で構造欠陥が存在する部位を限定する欠陥部位特定工程と、
前記欠陥部位特定工程によって特定された構造欠陥が存在する位置にレーザー光線を照射し前記構造欠陥を除去する修復工程とを備え、
前記欠陥部位特定工程は、互いに隣接する区画素子どうしの間で複数個所の抵抗値を測定して得られる抵抗値の分布に基づき、区画素子内で構造欠陥の存在する領域を絞り込み、この絞り込まれた構造欠陥の存在する領域内を画像撮像手段によって撮像し、得られた画像から構造欠陥の正確な位置を特定することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記欠陥部位特定工程において、抵抗値の測定密度を少なくとも２段階以上変えて測定することを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記欠陥部位特定工程において、抵抗値の測定には４探針式の抵抗測定装置が用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
少なくとも第一電極層、半導体層、第二電極層を有する光電変換体が基板の一面に形成され、該光電変換体は所定のサイズごとに電気的に区画された複数の区画素子を成し、互いに隣接する前記区画素子どうしを電気的に接続してなる太陽電池の製造装置であって、
前記光電変換体のうち、構造欠陥のある区画素子内で構造欠陥の存在する領域を絞り込むために、互いに隣接する区画素子どうしの間で複数個所の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
この絞り込まれた構造欠陥の存在する領域内を撮像し、構造欠陥の正確な位置を特定する画像撮像手段と、
該構造欠陥に向けてレーザー光線を照射し前記構造欠陥を除去する修復手段とを備えていることを特徴とする太陽電池の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の製造方法、製造装置に関し、詳しくは、低コストで構造欠陥の検出、修復が可能な太陽電池の製造方法、製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーの効率的な利用の観点から、近年、太陽電池はますます広く一般に利用されつつある。特に、シリコン単結晶を利用した太陽電池は単位面積当たりのエネルギー変換効率に優れている。しかし一方でシリコン単結晶を利用した太陽電池は、シリコン単結晶インゴットをスライスしたシリコンウエハを用いるため、インゴットの製造に大量のエネルギーが費やされ、製造コストが高い。特に屋外などに設置される大面積の太陽電池をシリコン単結晶を利用して実現しようとすると、相当にコストが掛かるのが現状である。そこで、より安価に製造可能なアモルファス（非晶質）シリコン薄膜を利用した太陽電池が、ローコストな太陽電池として普及している。
【０００３】
アモルファスシリコン太陽電池は、光を受けると電子とホールを発生するアモルファスシリコン膜（ｉ型）を、ｐ型およびｎ型のシリコン膜ではさんだｐｉｎ接合と呼ばれる層構造の半導体膜を用いて、この半導体膜の両面にそれぞれ電極を形成したものである。太陽光によって発生した電子とホールは、ｐ型・ｎ型半導体の電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで両面の電極に電位差が生じる。
【０００４】
こうしたアモルファスシリコン太陽電池の具体的な構成としては、例えば、受光面側となるガラス基板にＴＣＯなどの透明電極を下部電極として成膜し、この上にアモルファスシリコンからなる半導体膜と、上部電極となるＡｇ薄膜などを形成してなる。このような上下電極と半導体膜からなる光電変換体を備えたアモルファスシリコン太陽電池は、基板上に広い面積で均一に各層を成膜しただけでは電位差が小さく、抵抗値の問題もあるため、例えば、光電変換体を所定のサイズごとに電気的に区画した区画素子を形成し、互いに隣接する区画素子どうしを電気的に接続してなる。具体的には、基板上に広い面積で均一に形成した光電変換体に、レーザー光などでスクライブ線（スクライブライン）と称される溝を形成して多数の短冊状の区画素子とし、この区画素子どうしを電気的に直列に接続した構造とする。
【０００５】
ところで、こうした構造のアモルファスシリコン太陽電池は製造段階で幾つかの構造欠陥が生じることが知られている。例えば、アモルファスシリコン膜の成膜時にパーティクルが混入したりピンホールが生じることにより、上部電極と下部電極とが局所的に短絡することがある。また、基板上に光電変換体を形成した後に、スクライブ線によって多数の区画素子に分割する際に、このスクライブ線に沿って上部電極を成す金属膜が溶融して下部電極に達し、上部電極と下部電極とが局所的に短絡することもある。
【０００６】
このように、光電変換体が半導体膜を挟んで上部電極と下部電極との間で局所的に短絡するような構造欠陥が生じると、発電電圧の低下や光電変換効率が低下するといった不具合を引き起こす原因となる。このため、従来のアモルファスシリコン太陽電池の製造工程では、こうした短絡等の構造欠陥を検出し、構造欠陥が生じている箇所を除去することにより、不具合を修復している。
【０００７】
例えば、特許文献１、２には、スクライブ線で分割されたそれぞれの区画素子全体にバイアス電圧を印加し、短絡箇所で生じるジュール熱を赤外線センサによって検出する事で、構造欠陥が存在する区画素子を特定する方法が開示されている。
また、全ての区画素子の表面をＣＣＤカメラ等で拡大観察する方法や、光を照射して区画素子ごとのＦＦ（fill factor：曲線因子）を測定して比較することにより、構造欠陥が存在する区画素子を特定する方法も知られている。
【特許文献１】特開平９−２６６３２２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したような区画素子全体にバイアス電圧を印加して欠陥を検出する方法では、区画素子内の大よその欠陥位置の特定はできるものの、細かい位置特定が困難であり、また赤外線センサのスキャニングも必要であるなど、検出精度や検出のための装置コストが大きいという課題があった。また、欠陥箇所が発熱する程度にバイアス電圧を印加するため、半導体膜にダメージを与える虞もあった
【０００９】
ＣＣＤカメラ等で拡大観察して欠陥を検出する方法では、カメラを太陽電池の全域に渡って走査させる必要があり、特に太陽電池が大面積である場合、構造欠陥の検出に手間と時間がかかるという課題があった。また、表層に現れない欠陥は検出されない虞もあった。
光を照射して区画素子ごとのＦＦを測定する方法では、欠陥の存在する区画素子自体は検出できるものの、区画素子内のどこに欠陥が存在するかを特定することは困難であった。
【００１０】
そして、これら上述した欠陥検出方法では、大よその欠陥位置しか特定できないために、レーザー光などで欠陥箇所を修復する際に、広範囲に半導体膜を除去することとなり、太陽電池としての特性だけでなく外観上も好ましくないという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、太陽電池の光電変換体に大きなダメージを与えることなく、短時間で構造欠陥の発生箇所を正確に特定し、特定した構造欠陥を確実に除去、修復が可能な太陽電池の製造方法および太陽電池の製造装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は次のような太陽電池の製造方法を提供した。すなわち、本発明の太陽電池の製造方法では、少なくとも第一電極層、半導体層、第二電極層を有する光電変換体が基板の一面に形成され、該光電変換体は所定のサイズごとに電気的に区画された複数の区画素子を成し、互いに隣接する前記区画素子どうしを電気的に接続してなる太陽電池の製造方法であって、前記光電変換体のうち、構造欠陥のある区画素子を特定する欠陥区画特定工程と、該特定された区画素子内で構造欠陥が存在する部位を限定する欠陥部位特定工程と、前記欠陥部位特定工程によって特定された構造欠陥が存在する位置にレーザー光線を照射し前記構造欠陥を除去する修復工程とを備え、前記欠陥部位特定工程は、互いに隣接する区画素子どうしの間で複数個所の抵抗値を測定して得られる抵抗値の分布に基づき、区画素子内で構造欠陥の存在する領域を絞り込み、この絞り込まれた構造欠陥の存在する領域内を画像撮像手段によって撮像し、得られた画像から構造欠陥の正確な位置を特定することを特徴とする。
【００１３】
前記欠陥部位特定工程において、抵抗値の測定密度を少なくとも２段階以上変えて測定することが好ましい。前記欠陥部位特定工程において、抵抗値の測定には４探針式の抵抗測定装置が用いられればよい。
【００１４】
また、本発明は次のような太陽電池の製造装置を提供した。すなわち、本発明の太陽電池の製造装置では、少なくとも第一電極層、半導体層、第二電極層を有する光電変換体が基板の一面に形成され、該光電変換体は所定のサイズごとに電気的に区画された複数の区画素子を成し、互いに隣接する前記区画素子どうしを電気的に接続してなる太陽電池の製造装置であって、前記光電変換体のうち、構造欠陥のある区画素子内で構造欠陥の存在する領域を絞り込むために、互いに隣接する区画素子どうしの間で複数個所の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、この絞り込まれた構造欠陥の存在する領域内を撮像し、構造欠陥の正確な位置を特定する画像撮像手段と、該構造欠陥に向けてレーザー光線を照射し前記構造欠陥を除去する修復手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の太陽電池の製造方法によれば、まず最初に欠陥区画特定工程において、構造欠陥のある区画素子をもつ太陽電池を選別し、欠陥のある太陽電池だけを、欠陥部位特定工程において、欠陥の存在部位を正確に特定するようにしたので、構造欠陥の無い太陽電池を効率的に製造が可能になる。
【００１６】
しかも、欠陥部位特定工程において、隣接する区画素子どうしの間の抵抗値の分布を測定して、区画素子の長手方向において構造欠陥の存在する領域を特定した後、更にこの絞り込まれた領域を画像撮像手段で撮像する事によって、区画素子内で構造欠陥の存在する正確な位置をピンポイントで特定することが可能になる。欠陥特定の手法として、被検査物が大面積の場合には多大な時間の掛かる撮像による方法を、短時間で測定可能な抵抗値の分布によって予め絞り込んだ小面積の領域の撮像だけに限定する事により、極めて短時間で迅速に構造欠陥の正確な位置を特定することが可能になる。これにより修復工程で欠陥を含む最小限の領域だけを除去可能となり、太陽電池としての特性を大きく低下させず、かつ外観も損なうことなく欠陥箇所の修復を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の太陽電池の製造装置によれば、構造欠陥の位置を特定するために、区画素子どうしの間で複数個所の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、この抵抗測定手段によって絞り込まれた小面積の領域を撮像する画像撮像手段を備えているので、区画素子内で欠陥の存在位置を正確に、かつ短時間で特定でき、修復工程で欠陥を含む最小限の領域だけを除去可能となり、太陽電池としての特性を大きく低下させず、かつ外観も損なうことなく欠陥箇所の修復を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る太陽電池の製造方法、およびこれに用いられる本発明の太陽電池の製造装置の最良の形態について、図面に基づき説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１９】
図１は、本発明の太陽電池の製造方法により製造されるアモルファスシリコン型の太陽電池の一例を示す要部拡大斜視図である。また、図２は図１の太陽電池の層構成を示す断面図である。太陽電池１０は、透明な絶縁性の基板１１の一面１１ａに光電変換体１２を形成してなる。基板１１は、例えば、カラスや透明樹脂など、太陽光の透過性に優れ、かつ耐久性のある絶縁材料で形成されていればよい。こうした基板１１の他面１１ｂ側から太陽光を入射させる。
【００２０】
光電変換体１２は、基板１１側から順に第一電極層（下部電極）１３、半導体層１４、第二電極層（上部電極）１５を積層してなる。第一電極層（下部電極）１３は、透明な導電材料、例えば、ＴＣＯ、ＩＴＯなどの光透過性の金属酸化物から形成されていればよい。また、第二電極層（上部電極）１５は、Ａｇ，Ｃｕなど導電性の金属膜によって形成されていればよい。
【００２１】
半導体層１４は、例えば、図２の上部に示すように、ｐ型アモルファスシリコン膜１７とｎ型アモルファスシリコン膜１８との間にｉ型アモルファスシリコン膜１６を挟んだｐｉｎ接合構造を成す。そして、この半導体層１４に太陽光が入射すると電子とホールが生じて、ｐ型アモルファスシリコン膜１７とｎ型アモルファスシリコン膜１８との電位差によって活発に移動し、これが連続的に繰り返されることで第一電極層１３と第二電極層（上部電極）１５との間に電位差が生じる（光電変換）。
【００２２】
光電変換体１２は、スクライブ線（スクライブライン）１９によって、例えば外形が短冊状の多数の区画素子２１，２１…に分割されている。この区画素子２１，２１…は互いに電気的に区画されるとともに、互いに隣接する区画素子２１どうしの間で、例えば電気的に直列に接続される。これにより、光電変換体１２は、区画素子２１，２１…を全て電気的に直列に繋いだ形態となり、高い電位差の電流を取り出すことができる。スクライブ線１９は、例えば、基板１１の一面に均一に光電変換体１２を形成した後、レーザー光線などによって光電変換体１２に所定の間隔で溝を形成することにより形成すれば良い。
【００２３】
なお、こうした光電変換体１２をなす第二電極層（上部電極）１５の上に、さらに絶縁性の樹脂などからなる保護層（図示せず）を形成するのが好ましい。
【００２４】
以上のような構成の太陽電池を製造するための製造方法を説明する。図３は本発明の太陽電池の製造方法を段階的に示したフローチャートである。このうち、特に構造欠陥の検出から修復に至る工程について詳述する。
まず、図１に示すように、透明な基板１１の一面１１ａに上に光電変換体１２を形成する（光電変換体の形成工程：Ｐ１）。光電変換体１２は、例えば、基板１１側から順に第一電極層（下部電極）１３、半導体層１４、第二電極層（上部電極）１５を積層したものであればよい。
【００２５】
こうした光電変換体１２の形成途上で、図４（ａ）に示すように、半導体層１４にコンタミネーションが混入する構造欠陥Ａ１や、半導体層１４に微細なピンホールが生じる構造欠陥Ａ２などの不具合が発生する場合がある。こうした構造欠陥Ａ１，Ａ２は、第一電極層１４と第二電極層１５との間を局所的に短絡（リーク）させ、発電効率を低下させる。
【００２６】
次に、光電変換体１２に向けて、例えばレーザー光線などを照射して、スクライブ線（スクライブライン）１９を形成し、短冊状の多数の区画素子２１，２１…に分割する（区画素子の形成工程：Ｐ２）。
【００２７】
こうしたスクライブ線１９の形成途上でも、図４（ａ）に示すように、レーザー照射位置のズレなどによって第二電極層１５をなす金属が溶融してスクライブ線１９の溝内に流下する構造欠陥Ａ３などの不具合が発生する場合がある。こうした構造欠陥Ａ３は、第一電極層１４と第二電極層１５との間を局所的に短絡（リーク）させ、発電効率を低下させる。
【００２８】
以上の工程で形成された太陽電池１０は、まず、上述したＡ１〜Ａ３に代表される構造欠陥が存在する区画素子２１，２１…を特定する（欠陥区画特定工程：Ｐ３）。この欠陥区画特定工程における構造欠陥が存在する区画素子２１，２１…を特定する具体的な方法としては、例えば、抵抗値の測定、ＦＦ（fill factor：曲線因子）の測定などが挙げられる。
【００２９】
抵抗値の測定によって構造欠陥が存在する区画素子２１を特定する場合、図５に示すように、短冊状の区画素子２１の長手方向Ｌに沿っていくつかの測定点を設定し、互いに隣接する区画素子２１，２１どうしの間で抵抗値を測定し、この測定値の分布から構造欠陥が存在する区画素子２１ｓを特定することができる。
【００３０】
例えば、１２０個の区画素子からなる太陽電池において、互いに隣接する区画素子どうしの抵抗値を測定した一例を図６に示す。この図６に示す測定結果によれば、３５番目の区画素子と３６番目の区画素子との抵抗値を比較すると、明らかに３５番目の区画素子の抵抗値が低下しており、３５番目の区画素子には、短絡の原因となる構造欠陥の存在が予測される。同様に、１０９番目の区画素子にも構造欠陥の存在が予測される。
【００３１】
このような欠陥区画特定工程において、抵抗値の測定によって構造欠陥が存在する区画素子を特定する場合、測定方法として、区画素子２１の長手方向Ｌに沿って多数の探針が所定の間隔で配列された測定装置を用いて、区画素子どうしの抵抗値を一回の探針の上下動で完了させる方法や、あるいは、探針を区画素子２１の長手方向Ｌに沿って走査させ、所定の測定点で探針の上下動を繰り返して測定する方法などであればよい。
【００３２】
このような欠陥区画特定工程における抵抗値の測定には、所定値のバイアス電圧の印加と、電流値の測定とを兼ねた１組２本の探針で行う２探針式、または、所定値のバイアス電流の印加と電圧値の測定とを別な探針で行う２組４本の探針からなる４探針式のいずれを用いても良い。これら電圧値と電流値から抵抗値を算出する。
【００３３】
なお、こうした欠陥区画特定工程においては、抵抗値の測定による方法以外にも、例えば、所定の光量の照明光を太陽電池に照射して、それぞれの区画素子ごとにＦＦ（fill factor：曲線因子）の測定を行い、互いに隣接する区画素子どうしのＦＦの値を比較し、特にＦＦの値が低く落ち込んでいる区画素子を構造欠陥の存在する区画素子として特定する方法であっても良い。
【００３４】
以上のような欠陥区画特定工程を経て、構造欠陥が存在する区画素子が発見された太陽電池は、次に説明する欠陥部位特定工程に送られる。一方、構造欠陥が存在する区画素子が見つからない太陽電池は、そのまま良品として保護層の形成工程Ｐ６などを経て製品となる。
【００３５】
上述した欠陥区画特定工程で構造欠陥が存在する区画素子が発見された太陽電池は、更に、区画素子内で構造欠陥が存在する部位を限定する工程（欠陥部位特定工程：Ｐ４）に送られる。この欠陥部位特定工程では、まず前工程の欠陥区画特定工程において構造欠陥が存在するとされる区画素子に限って、その長手方向Ｌに沿って、隣接する区画素子２１との間の抵抗値を測定する。この時の長手方向Ｌでの抵抗値の測定間隔（測定密度）は、前工程の欠陥区画特定工程における抵抗値の測定間隔よりも細かく測定を行う。
【００３６】
例えば、図７（ａ）に示すように、構造欠陥Ｒが存在するとされる区画素子２１ｓの長手方向Ｌの全域で、所定の測定間隔Ｔ１（測定密度）ごとに、隣接する区画素子２１との間で抵抗値の測定を行う。この抵抗値の測定によって、区画素子２１ｓの長手方向Ｌにおいて構造欠陥Ｒの大よその位置を特定する。測定間隔Ｔ１は、例えば２０ｍｍ程度であればよい。
【００３７】
例えば、長手方向Ｌの長さが１４００ｍｍの短冊状の区画素子（欠陥が１箇所存在する）において、隣接する区画素子との間の抵抗値を測定した一例を図８に示す。この図８に示す測定結果によれば、区画端子の一方の端部からの距離が２５０ｍｍ付近に向かって抵抗値が低下している。短絡を引き起こす構造欠陥が存在する場合、このように、欠陥の存在位置に近づく程、抵抗値が漸減していく傾向が観察される。従って、抵抗値を区画素子２１ｓの長手方向Ｌに所定の間隔で測定していき、その抵抗値の変化を見れば、区画素子２１ｓ内で構造欠陥Ｒの大よその位置を知ることができる。
【００３８】
以上のように、区画素子２１ｓの長手方向Ｌにおいて構造欠陥Ｒの大よその位置を特定した後、構造欠陥Ｒの存在する領域を更に絞り込むことが好ましい。即ち、上述したように区画素子２１ｓの長手方向Ｌにおいて構造欠陥Ｒの大よその位置を特定した後、この位置の前後１００ｍｍ程度の間を、前述した測定間隔Ｔ１よりもさらに細かい測定間隔Ｔ２で、隣接する区画素子との間の抵抗値を測定するのが好ましい（図７（ｂ）参照）。測定間隔Ｔ２は、例えば２ｍｍ程度に設定され、上述した大よその欠陥位置の特定段階よりも１０倍程度細かい精度で、構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚを絞り込む。
【００３９】
このような欠陥部位特定工程における抵抗値の測定には、所定値のバイアス電圧の印加と、電流値の測定とを兼ねた１組２本の探針で行う２探針式、または、所定値のバイアス電流の印加と電圧値の測定とを別な探針で行う２組４本の探針からなる４探針式のいずれを用いても良い。これら電圧値と電流値から抵抗値を算出する。
【００４０】
なお、こうした欠陥部位特定工程は、本実施形態においては抵抗値の測定間隔を２段階に変化させて欠陥の位置を特定したが、更に３段階以上に測定間隔を変えて、より細かく区画素子内での構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚを絞り込むようにしても良い。
【００４１】
一方、上述した欠陥部位特定工程（Ｐ４）において、図１０（ａ）に示すような、区画素子２１ｓの長手方向Ｌに沿って間隔Ｔ２で探針が多数形成された探針ユニットＵを用いてもよい。まず、最初に所定の広い測定間隔Ｔ１ごとに間欠的に探針Ｘ１だけにバイアス電流（電圧）を印加し、構造欠陥Ｒの大よその位置を特定する。
【００４２】
次に、図１０（ｂ）に示すように、構造欠陥Ｒのあるとされる区間、即ちバイアス電流（電圧）を与えた探針間で最も抵抗値が低い区間の探針Ｘ２にバイアス電流（電圧）を印加する。この時、最初の広い測定間隔Ｔ１よりも狭い、探針の形成間隔であるＴ２で測定が行われるので、より正確に区画素子内での構造欠陥Ｒの位置が特定される。
【００４３】
このように、区画素子２１ｓの長手方向Ｌに沿って探針を間隔Ｔ２で密に配列した探針ユニットＵを用いて、バイアス電流（電圧）を印加させる探針を変える事によって、探針を長手方向Ｌに移動させず、バイアスを流す探針を選択するだけで構造欠陥Ｒの位置を迅速に検出できる。
【００４４】
また、他の検出方法として、測定中に測定する端子の間隔を変更しても良い。例えば、図１０の装置を使用する場合、最初は端子の間隔を空けて抵抗値を測定し、閾値より低い抵抗値を検出した場合、もしくは一定の割合より抵抗値が下がった場合、そこから間隔を狭めて端子毎に測定する。端子毎の測定において、抵抗値が閾値より高くなった場合、もしくは正常値に戻った場合、もとの間隔に戻して測定を行う。
【００４５】
さらに、別な検出方法として、複数の閾値を決め、閾値毎に端子の測定間隔を変更してもよい。例えば、抵抗値の閾値Ａ、Ｂ、Ｃ（Ａ＞Ｂ＞Ｃ）を決めておく。抵抗値が閾値Ａ以上の場合は１０端子間隔を空けて測定し、閾値Ａ以下となったら５端子空けて測定し、閾値Ｂ以下となったら２端子空けて測定し、閾値Ｃ以下となったら各端子で測定する。抵抗値が大きくなる場合は、逆に閾値を越える毎に測定間隔を広げて測定する。欠陥がある場合、抵抗値は徐々に変化するので（図８参照）、このように閾値毎に測定間隔を変更することで、迅速かつ正確に欠陥位置を検出することができる。
【００４６】
また、これらの検出方法は、図１０のように多数の端子を並べて、測定に使用する端子の間隔を変化させる装置について説明したが、端子を動かしながら測定する場合には、閾値毎に測定間隔もしくは移動速度を変更する方法でも実現可能である。
【００４７】
こうした隣接する区画素子どうしの抵抗値の測定する方法では、区画素子２１ｓの長手方向Ｌでの構造欠陥Ｒの存在する範囲を限定できるが、区画素子２１ｓの幅方向Ｗでの構造欠陥Ｒの存在する位置までは特定が困難である。そのため、抵抗値の測定によって区画素子内で狭い範囲に絞り込まれた、構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚを画像撮像手段によって撮像する（図９（ａ）参照）。画像撮像手段としては、例えばＣＣＤカメラ２４に高倍率のレンズを組み合わせたものであれば良い。
【００４８】
そして、ＣＣＤカメラ２４によって撮像した構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚの画像から、領域Ｚ内で区画素子２１ｓの幅方向Ｗでの構造欠陥Ｒの存在する正確な位置を特定する。なお、こうした撮像した画像から構造欠陥Ｒの位置を判定するには、人間による目視判定や、コンピュータにより、被検査対象の区画素子の画像データと、予め撮像した欠陥の無い区画素子の画像データとの比較より行っても良い。
【００４９】
以上のように、隣接する区画素子どうしの間の抵抗値の分布を測定して、区画素子２１ｓの長手方向Ｌにおいて構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚを特定した後、更にこの絞り込まれた領域Ｚを画像撮像手段（ＣＣＤカメラ２４）で撮像する事によって、区画素子２１ｓ内で構造欠陥Ｒの存在する正確な位置をピンポイントで特定することが可能になる。
【００５０】
しかも、欠陥特定の手法として、被検査物が大面積の場合には多大な時間の掛かる撮像による方法を、短時間で測定可能な抵抗値の分布によって予め絞り込んだ、小面積の領域Ｚの撮像だけに限定する事により、極めて短時間で迅速に構造欠陥Ｒの正確な位置を特定することが可能になる。
【００５１】
区画素子２１ｓで構造欠陥Ｒの正確な位置がピンポイントで特定されたら、次に太陽電池の構造欠陥Ｒを修復する（修復工程：Ｐ５）。この修復工程では、抵抗値の測定と画像の撮像によってピンポイントで特定された構造欠陥Ｒに向けて最小限の範囲でレーザー装置２５からレーザー光線Ｑを照射する（図９（ｂ）参照）。そして、構造欠陥Ｒの存在する部分の半導体層や電極だけを蒸発させて取り除く（図９（ｃ）、および図４（ｂ）参照）。
【００５２】
このように、ピンポイントで特定された構造欠陥Ｒに向けて、最小限の範囲でレーザー光線Ｑを照射することによって、構造欠陥Ｒを含む最小限の範囲Ｅだけを取り除く事ができ、修復による光電変換特性の劣化を最小限にすると共に、外観上も修復跡をほとんど目立たせずに構造欠陥Ｒを除去可能となる。
【００５３】
以上のように、欠陥区画特定工程（Ｐ３）、欠陥部位特定工程（Ｐ４）、修復工程（Ｐ５）を経て、区画素子に存在する構造欠陥を特定して除去された太陽電池は、保護層の形成工程（Ｐ６）に送られ、後工程の処理が行われる。
【００５４】
このような本発明の太陽電池の製造方法によれば、まず最初に欠陥区画特定工程において、構造欠陥のある区画素子をもつ太陽電池を選別し、構造欠陥のある太陽電池だけを、欠陥部位特定工程において、抵抗値の測定と、これにより絞り込まれた領域の撮像によって、構造欠陥の存在部位を正確に特定するようにしたので、構造欠陥の無い太陽電池を効率的に製造が可能になる。
【００５５】
本発明の太陽電池の製造装置としては、図７、９に示す欠陥部位特定工程において、構造欠陥Ｒの位置を絞り込むために、区画素子２１どうしの間で複数個所の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、この抵抗測定手段によって絞り込まれた構造欠陥Ｒの存在する領域Ｚだけを撮像する画像撮像手段（ＣＣＤカメラ２４）を備えていればよい。
【００５６】
抵抗測定手段は、２探針式または４探針式の抵抗測定装置と、区画素子２１と探針とを長さ方向Ｌに沿って相対移動させる移動装置とから構成されていれば良い。また、画像撮像手段としては、例えば、光学式カメラ、ＣＣＤカメラなどが挙げられる。
【００５７】
そして、図９に示す修復工程において、画像撮像手段によって位置が正確に特定された構造欠陥Ｒに向けてレーザー光線Ｑを照射するための修復手段、例えばレーザー装置２５を備えていればよい。こうした修復手段は、更にレーザー光線を所定の範囲で走査させる走査機構を備えているか、あるいは被修復物である太陽電池を載置して水平移動させる移動テーブルを備えていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】アモルファスシリコン型太陽電池の一例を示す要部拡大斜視図である。
【図２】アモルファスシリコン型太陽電池の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池の製造方法の概要を示すフローチャートである。
【図４】構造欠陥の存在例と欠陥修復後の様子を示す断面図である。
【図５】欠陥区画特定工程の様子を示す説明図である。
【図６】欠陥区画特定工程での抵抗値の測定例を示すグラフである。
【図７】欠陥部位特定工程の様子を示す説明図である。
【図８】欠陥部位特定工程での抵抗値の測定例を示すグラフである。
【図９】欠陥部位特定工程から修復工程までの一例を示す説明図である。
【図１０】欠陥部位特定工程の別な一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  太陽電池
１１  基板
１２  光電変換体
１３  第一電極
１４  半導体層
１５  第二電極
１９  スクライブ線
２１  区画素子
２５  レーザー装置  
【図１】
2009246122.tif 000003
【図２】
2009246122.tif 000004
【図３】
2009246122.tif 000005
【図４】
2009246122.tif 000006
【図５】
2009246122.tif 000007
【図６】
2009246122.tif 000008
【図７】
2009246122.tif 000009
【図８】
2009246122.tif 000010
【図９】
2009246122.tif 000011
【図１０】
2009246122.tif 000012