[其他]光生伏打器件及其制造方法

说明书

本发明涉及光生伏打器件及其制造方法。尤其是，本发明涉及到如太阳能电池这类能把光能直接转换成电能的光生伏打器件及其制造方法。

在现有技术中，美国专利4，281，208叙述了一种光生伏打器件，其中，在基本绝缘表面上的半导体光敏薄膜层分割为许多区域，它们分别安置在第一和第二电极薄膜之间，形成一系列电连接的光电转换单元。

另一方面，本发明的申请者曾提出特别适用于上述结构的光生伏打器件的制造方法的专利申请：日本专利申请号213168/1982（日本特许公开103383/1984）和美国专利申请号617，724。

图1至图3是表示一般光生伏打器件制造方法步骤的截面图。图4和图5是表示一般光生伏打器件主要部分的放大剖视图。

首先，参照图1至图5，对一般光生伏打器件的制造方法作一说明。如图1所示，第一，在整个区域上，即包括第一电极薄膜2a，2b和2c表面与基片1的绝缘表面上，都设有一半导体光敏薄膜层3，其第一电极薄膜2a，2b和2c按预定的距离布置。然后，第二电极薄膜4在半导体光敏层3的整个表面上形成，而不需要将半导体光敏层分割成区域A，B和C。

其次，如图2所示，通过腐蚀工艺，将位于各个相邻区域A、B、C的间隔区域ab和bc中的第二电极薄膜4′和半导体光敏层3′清除掉，从而使第二电极薄膜4a，4b和4c与半导体光敏层3a，3b和3c分别被隔离。

然后，如图3所示，通过采用掩膜，将连接电极薄膜6a和6b有选择地蒸发上。从而，使区域B和C的第一电极薄膜2b和2c的一侧，被显露在间隔区域ab和bc中，而这些已显露部分2ab和2cb分别与另一侧相邻区域A和B的第二电极薄膜4a和4b进行电连接。

按上述制造方法，光电转换单元7a，7b和7c分别由第一电极薄膜2a，2b和2c，半导体光敏层3a、3b和3c，以及第二电极薄膜4a，4b和4c的分层结构所组成。有时，用于将光电转换单元7a，7b和7c进行电串联的连接电极薄膜6a和6b在间隔区域ab和bc部分，没有被完全蒸发上，以致在中间倾斜部分会产生断裂现象。因为，如果间隔区域如图4所示的实例，则连接电极薄膜需要复盖一个陡峭的位差H，即半导体光敏层3a的厚度t₁与第二电极薄膜4a的厚度t₂之和。如果连接电极薄膜6a和6b是硬性材料，则此类断裂现象会经常发生。

另外，如以间隔区域ab为例的放大图5所示，在上述制造方法中，半导体光敏层3′部分的31a和31b面腐蚀过度，更准确地说，在连接电极薄膜6a和6b的掩膜蒸发之前，对位于间隔区域ab和bc的半导体光敏层3′部分进行腐蚀工艺过程中，半导体光敏层3′部分的31a和31b面，比第二电极薄膜4′部分的41a′和41b′面腐蚀得远为严重，其结果，面向半导体光敏层3a和3b的第二电极薄膜4a和4b的接触面从下部蚀空。

另一方面，光致抗蚀剂薄膜5涂敷在第二电极薄膜4a和4b上，因而，腐蚀剂不易渗入第二电极薄膜4a和4b，使其不受腐蚀工艺的影响。腐蚀工艺完成之后，立即清除掉光致抗蚀剂薄膜5。然而，要懂得，在清除光致抗蚀剂薄膜5时，由于第二电极薄膜4a和4b的内部应力等诸如此类的原因，第二电极薄膜4a和4b的边缘部分41a和41b会朝上卷曲。由于腐蚀过度而造成的下部蚀空现象，在采用腐蚀液的湿式腐蚀工艺中，和在腐蚀气体中辉光放电的等离子腐蚀这一类的干式腐蚀工艺中都或多或少地会发生。如果由于腐蚀过度而发生了下部蚀空现象，则在连接电极薄膜6a和6b的中间倾斜部分和类似地方，也会产生断裂现象，其情况与上面联系图4所示的相同。

另外，如果第二电极薄膜4a和4b的边缘部分41a和41b卷曲，则连接电极薄膜6a和6b分别不会与半导体光敏层3a和3b的倾斜凹形面31a和31b相接触。即使当连接电极薄膜6a和6b分别扩展到卷曲边缘部分41a和41b，并延伸到在间隔区域ab和bc处的第一电极薄膜2b和2c的显露部分2ba和2cb而没有产生断裂现象。结果，在连接电极薄膜6a和6b与31a和31b面之间形成一个空隙，于是，连接电极薄膜6a和6b的倾斜部分处于悬空状态，这些倾斜部分与卷曲的边缘部分41a和41b会使机械强度下降。这样，当第二电极薄膜4a和4b的边缘部分41a和41b卷曲时，则与图4所述情况相比更易经常发生断裂现象。

因而，本发明的主要目的在于提供一种光生伏打器件及其制造方法。采用本发明，可防止使第一电极薄膜的显露部分与第二电极薄膜进行电连接的连接电极薄膜产生断裂现象。这样，制造的成品率会有所提高。