[发明专利]光电转换装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有由黄铜矿系化合物构成的光电转换层的光电转换装置及其制造方法。

背景技术

作为使用于太阳能发电等的光电转换装置，存在CIS系(铜铟硒系)、CIGS系(铜铟镓硒)等黄铜矿系的光电转换装置。

该黄铜矿系的光电转换装置一般具有作为光吸收层的由二硒化铜铟等黄铜矿系化合物构成的光电转换层和作为缓冲层的硫化镉等化合物半导体。

作为黄铜矿系的光电转换装置之一的CIGS电池的制造方法，例如有以下那样的方法。首先，将钼等金属薄膜形成于玻璃的基板上而形成背面电极，然后形成将该背面电极分离成条状的分离槽。接着，将成为光电转换层的CIGS层及缓冲层形成于基板及背面电极上，然后在靠近背面电极的分离槽的位置形成分离缓冲层及CIGS层的分离槽。接着，在缓冲层上制作由透明导电膜构成的电极，在其上印刷烧成栅极。之后，通过形成用于分离电极、缓冲层及CIGS层的分离槽而形成CIGS电池(例如参照专利文献1)。

上述那样的基板上的背面电极的分离槽的形成一般用激光加工来进行(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2002-373995号公报

专利文献2：日本特开2002-43605号公报

发明内容

图7(a)是表示俯视通过向由基板上的金属薄膜构成的背面电极20照射激光而形成的分离槽21的示意图，图7(b)是分离槽21的局部放大图。图8(a)是表示激光光斑22彼此重叠的部分的尺寸的示意图，图8(b)是表示激光光斑22的功率密度分布的图，为高斯分布。

在图7及图8所示的激光加工法中，通常与从激光振荡器射出的激光的光路垂直的截面的光斑形状为大致圆形。一边脉冲状地照射激光，一边扫描背面电极20上而形成分离槽21。因此，分离槽21的形状如图7(a)所示那样，为大致圆形的光斑22的一部分在扫描方向上重叠的部分连续而成的形状。正因为如此，分离槽21具有如图7(b)所示那样的锐角的突出部23。该突出部23位于大致圆形状的激光光斑22的交点，朝向分离槽21的间隙突出。

在将CIGS层成膜于这样的背面电极20上的情况下，若基于金属薄膜和CIGS层的热膨胀系数的不同而产生应力，则应力容易集中于突出部23的正上部分附近的CIGS层。其结果是，以突出部23的正上部分附近的CIGS层为起点，在配置于分离槽21的间隙的CIGS层有可能产生裂纹。这样，若在CIGS层产生裂纹，则在水分从外部进入该裂纹部分的情况下，有可能背面电极20和由透明导电膜构成的电极经由该水分电连接而产生漏电流，从而光电转换效率降低。另外，由于该水分的存在，有可能CIGS层的一部分劣化，产生CIGS层的剥离，从而使光电转换装置的可靠性降低。

另外，在如图9那样分割槽的间隙10为直线状(直线)的情况下，有时裂纹沿着分割槽的端部11传播产生的可能性变大。

本发明的一个目的在于通过减少在光电转换层产生的裂纹而提供高效率、可靠性高的光电转换装置。

本发明的一实施方式涉及的光电转换装置包括层叠基板、设置于该基板上且相互空开间隙配置的一对电极、设置于所述间隙内及所述一对电极上的光电转换层而成的层叠体。所述一对电极的各个电极具有被沿着所述间隙交替配置的、沿所述间隙的直线状部及从该直线状部朝向所述间隙突出且前端面为曲面状的第一突出部。

本发明的一实施方式涉及的光电转换装置的制造方法包括：在基板上形成电极层的工序；用激光将所述电极层分割而空开间隙形成一对电极的激光分割工序；在所述间隙内及一对电极上形成光电转换层的工序。在所述激光分割工序中，将具有大致矩形状的光斑的激光以使所述光斑的一部分相互重叠的方式一边移动一边反复照射所述电极层。

根据本发明的一实施方式涉及的光电转换装置，朝向背面电极的分离槽的间隙突出的第一突出部的前端为曲面状，因此能够减少第一突出部的光电转换层的应力的集中，从而减少该第一突出部的裂纹的发生。

另外，由于第一突出部的前端面为曲面状而使应力分散，因此裂纹减少。

根据本发明的一实施方式涉及的光电转换装置的制造方法，能够容易地将向分割电极层而形成的分离槽的间隙突出的电极的第一突出部的前端面形成为曲面状。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的光电转换装置的结构的一例的剖视图。

图2(a)是形成于背面电极的分离槽的俯视图，图2(b)是背面电极的第一突出部附近的放大图。