专利名称：光电器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电器件，尤其是涉及设置有集电极的光电器件。
背景技术：
历来，设置有在半导体层的表面上形成的透光性导电膜和在该透光性导电膜的表面上形成集电极的光电器件已为所知。这样的光电器件例如在特开2003-197943号公报上公开。
图23是部分地示出具有与上述特开2003-197943号公报中公开的光电器件同样构成的现有技术的光电器件构造的放大立体图。图24是示出图23所示现有技术一例的光电器件全体构成的俯视图。图23示出被图24中虚线包围的区域601a的构造。参照图23及图24，在现有技术一例的光电器件601中，在n型单晶硅基板602的上面顺序地形成实质上本征的i型非晶质硅层603和p型非晶质硅层604。在p型非晶质硅层604的预定区域上形成透光性导电膜605。在透光性导电膜605上面的预定区域上形成表面侧集电极606。该表面侧集电极606构成为只与透光性导电膜605的上面接触。表面侧集电极606通过以预定间隔空开、相互平行地延伸而形成的多个梳形电极部606a，和对通过梳形电极部606a收集的电流进行集合的汇流条(bus-bar)电极部606b构成。在n型单晶硅基板602下面上顺序地形成实质上本征的i型非晶质硅层607和n型非晶质硅层608。在n型非晶质硅层608下面上形成透光性导电膜609。在透光性导电膜609下面上，形成由多个梳形电极部610a和汇流条电极部(未图示)构成的背面侧集电极610。该背面侧集电极610形成为只与透光性导电膜609下面接触。
然而，在图23所示的现有技术一例的光电器件中，由于表面侧集电极606形成为只与透光性导电膜605接触，所以在表面侧集电极606对透光性导电膜605的紧贴性小的情况下，通过在表面侧集电极606上安装接头片(tab)(电气配线)之际所加的应力或经安装后的接头片所加的外力，常常发生所谓表面侧集电极606剥离的不合适的情况。由于背面侧集电极610也只与透光性导电膜609接触，所以与表面侧集电极606同样，也往往产生剥离的不合适情况。因此，存在所谓通过由接头片连接多个光电器件进行模块化之际成品率低下的问题。
发明内容
本发明是用于解决上述任务而作的，本发明的一个目的是提供可抑制模块化之际成品率低下的光电器件。
为了达到上述目的，本发明第一方面的光电器件设置有半导体导层，在半导体层表面上形成的透光性导电膜，和在透光性导电膜表面上形成的同时，其一部分与半导体层接触地形成的集电极。
在本第一方面的光电器件中，如上述所示，因为通过使透光性导电膜表面上形成的集电极一部分与半导体层接触地构成，集电极和半导体层之间的紧贴性比集电极和透光性导电膜之间的紧贴性大，所以与集电极只与透光性导电膜接触那样的构成的情况相比，可使集电极难以剥离。即，因为在半导体层表面上形成的自然氧化膜比透光性导电膜的亲水性高，所以认为半导体层和集电极之间的紧贴性高。其结果认为难以使集电极剥离。据此，因为通过由接头片连接多个光电器件进行模块化之际，可以抑制集电极剥离，所以可以抑制使光电器件模块化之际成品率低下。
在上述第一方面的光电器件中，优选半导体层包含在透光性导电膜下形成的第一半导体层，第一半导体层含有非单晶半导体层，集电极一部分与非单晶半导体层接触。根据这样的构成，在第一半导体层含有成为发电层的结晶系半导体层的情况下，与使集电极的一部分与成为该发电层的结晶系半导体层相接触的情况下相比，因为使集电极一部分与非单晶半导体层接触的情况的一方在集电极和第一半导体层之间的界面上难以产生载流子的再结合，所以可以抑制光电器件输出特性的低下。据此，可以边抑制集电极剥离，边抑制光电器件输出特性低下。非单晶不仅包含非晶质，而且也包含微结晶的广义概念。在这种情况下，非单晶半导体层也可包含非晶质硅层。
在上述半导体层包含第一半导体层的光电器件上，优选第一半导体层包含第一导电型的结晶系半导体层、在结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体层、和在第一非单晶半导体层表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，集电极一部分与第二非单晶半导体层接触。根据这样的构成，在第一导电型结晶系半导体表面上顺序地形成实质上本征的第一非单晶半导体层，和第二导电型的第二非单晶半导体层的光电器件中，可以抑制集电极剥离。通过使集电极一部分与第二非单晶半导体层接触，与使集电极的一部分与成为发电层的结晶系半导体接触的情况比较，因为使集电极一部分与第二非单晶半导体层接触的情况的一方，在集电极和第一半导体层之间界面上难以产生载流子的再结合，所以可以抑制光电器件的输出特性降低。在这种情况下，结晶系半导体层包含单晶硅层，第一非单晶半导体层及第二非单晶半导体层也可以包含非晶质硅层。
在上述半导体层包含第一半导体层的光电器件，集电极优选包含用于收集电流的第一电极部和用于对通过第一电极部收集的电流进行集合的第二电极部，第二电极部的一部分与第一半导体层接触。根据这样的构成，因为通过在第二电极部上安装接头片，即使在经接头片在第二电极部上容易施加外力的情况下，也可以抑制第二电极部的剥离，所以可以抑制集电极从光电器件剥离。
在这种情况下，优选第二电极部纵向端部附近的部分与第一半导体层接触。根据这样的构成，因为可以提高成为剥离起点的第二电极部端部附近的多个部分的紧贴性，所以可以容易地抑制集电极从光电器件剥离。
在上述第二电极部纵向端部附近的部分与半导体层接触的构成中，优选第二电极部纵向两侧的端部附近的部分与第一半导体层接触。根据这样的构成，因为可以提高第二电极部纵向两侧端部附近的部分的紧贴性，所以可以进一步抑制集电极从光电器件剥离。
在上述半导体层包含第一半导体层的光电器件中，优选透光性导电膜在透光性导电膜的外侧面一部分上平面地看(俯视)包含凹状的开口部，集电极经透光性导电膜的开口部与第一半导体层接触。根据这样的构成，即使在未被第一半导体层外周部附近的透光性导电膜覆盖的区域小引起集电极难以与未被该透光性导电膜覆盖的区域接触的情况下，经透光性导电膜开口部也可以使集电极与第一半导体层接触。
在这种情况下，优选开口部的至少一部分在通过集电极遮光的区域上形成。根据这样的构成，可以在对透光性导电膜的集电没有贡献的区域上形成开口部的至少一部分。据此，因为为了使集电极与第一半导体层接触，可以抑制对透光性导电膜的集电作贡献的区域的减小，所以可以抑制集电效率降低。因此，可以抑制光电器件的输出特性降低。
在上述半导体层包含第一半导体层的光电装置中，优选透光性导电膜包含沟部，集电极一部分与沿着透光性导电膜的沟部向沟部内露出的第一半导体层接触。根据这样的构成，在由第一半导体层外周部附近未被透光性电膜覆盖的区域小引起的、集电极难以与未被该透光性导电膜覆盖的区域接触的情况下，也可以容易地经透光性导电膜的沟部使集电极与第一半导体接触。
在这种情况下优选沟部的至少一部分在被集电极遮光的区域上形成。根据这样的构成，可以在对透光性导电膜的集电没有贡献的区域上形成沟部的至少一部分。据此，因为为了使集电极与第一半导体层接触，可以抑制对透光性集电膜的导电作贡献的区域的减小，所以可以抑制集电效率降低。因此可以抑制光电装置的输出特性降低。
在上述第一方面的光电器件中，优选半导体层包含第一导电型的结晶系半导体层，和在结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体层，和在第一非单晶半导体层表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，集电极的一部分与结晶系半导体层接触。根据这样的构成，与集电极一部分只与透光性导电膜接触的情况比较，集电极难以剥离。
在上述第一方面的光电器件中，优选半导体层包含在透光性导电膜上形成的第二半导体层，集电极与第二半导体层接触地形成。根据这样的构成，与通过第二半导体层使集电极只与透光性导电膜接触地构成的情况相比，集电极难以剥离。在这种情况下，第二半导体层也可以包含硅层。
在上述半导体层包含第二半导体层的构成中，优选把赋与预定导电型的杂质导入到第二半导体层内。根据这样的构成，因为可以减小第二半导体层的电阻，所以即使与在透光性导电膜表面上形成的第二半导体层接触那样地形成集电极，也可以抑制由第二半导体层的电阻引起的输出特性大幅度下降。
在这种情况下，优选第二半导体层及透光性导电膜具有相同导电型。根据这样的构成，因为可以降低第二半导体层及透光性导电膜间的接触电阻，所以可以进一步抑制输出特性的降低。
在上述半导体层含有第二半导体层的构成中，优选集电极包含用于收集电流的第一电极部，和用于对通过第一电极部收集的电流进行集合的第二电极部，第二电极部以与第二半导体层接触的方式形成。根据这样的构成，因为通过在第二电极部上安装接头片，经接头片在第二电极部上容易施加外力的情况下，也可以抑制第二电极部剥离，所以可以抑制集电极从光电器件剥离。
在这种情况下，优选第二电极部以与第二半导体层表面的纵向实质上遍及全区域接触的方式形成。根据这样的构成，因为可以增大第二电极部对第二半导体层的接触面积，所以可以进一步抑制第二电极部的剥离。
在上述集电极包含第二电极部的构成中，优选第二电极部除第二半导体层外，与透光性导电膜接触地形成。根据这样的构成，与使第二电极部只与第二半导体层接触那样地形成的情况不同，因为可以从透光性导电膜向第二电极部直接集电，所以可以提高通过集电极的集电效率。与使第二电极部只与第二半导体层接触地形成的情形比较，因为可以增加由第二电极部与透光性导电膜接触引起的紧贴力部分、第二电极部的紧贴力，所以可以进一步抑制第二电极部的剥离。
在这种情况下，优选第二电极部与透光性导电膜上面接触的同时，以覆盖第二半导体层的上面及侧面的方式形成。根据这样的构成，因为可以增加第二电极部对第二半导体层的接触面积，所以可以进一步抑制第二电极部剥离。
在上述半导体层包含第二半导电层的构成上，优选还包含第一导电型的结晶系半导体层，在结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体层，和在第一非单晶半导体层表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，透光性导电膜在第二非单晶半导体层表面上形成。根据这样的构成，在顺序地形成第一导电型结晶系半导体层表面上的实质上本征的第一非单晶半导体层、和第二导电型的第二非单晶半导体层的光电器件中，可以抑制集电极剥离。在这种情况下，结晶系半导体层包含单晶硅层，第一非单晶半导体层及第二非单晶半导体层也可以包含非晶质硅层。
本发明的第二方面的光电器件设置有半导电层，在半导体层的表面上形成的透光性导电膜，以及在透光性导电膜表面上形成的、同时其一部分与半导体层接触地形成的集电极。
在该第二方面的光电器件中，如上述所示，通过构成为使在透光性导电膜表面上形成的集电极的一部分与半导体层接触，集电体和半导体层之间的紧贴性因为比集电极和透光性导电膜之间的紧贴性大，所以与使集电极只与透光性导电膜接触地构成的情况比较，可使集电极难以剥离。即，因为在半导体层表面上形成的自然氧化膜比透光性导电膜亲水性高，所以认为半导体层和集电极之间的紧贴性变高，其结果认为可使集电极难以剥离。据此，因为可以通过在由接头片连接多个光电器件模块化之际抑制集电极剥离，所以可以抑制在使光电器件模块化之际的成品率降低。
图1是局部示出本发明第一实施方式的光电器件构造的放大立体图。
图2是示出图1所示第一实施方式的光电器件全体构成的俯视图。
图3是示出沿图2所示的第一实施方式的光电器件的100-100线的截面图。
图4是示出沿图2所示的第一实施方式的光电器件的150-150线的截面图。
图5是用于说明本发明第一实施方式的光电器件的制造过程的俯视图。
图6是示出本发明第二实施方式的光电器件的全体构成的俯视图。
图7是沿图6所示的第二实施方式的光电器件的200-200线的截面图。
图8是沿图6所示的第二实施方式的光电器件的250-250线的截面图。
图9是用于说明本发明第二实施方式的光电器件的制造过程的俯视图。
图10是示出本发明第三实施方式的光电器件的全体构成的俯视图。
图11是沿图10所示的第三实施方式的光电器件的300-300线的截面图。
图12是沿图10所示的第三实施方式的光电器件的350-350线的截面图。
图13是用于说明本发明的第三实施方式的光电器件的制造过程的俯视图。
图14是局部地示出本发明的第四实施方式的光电器件构造的放大立体图。
图15是示出图14所示的第四实施方式的光电器件的全体构成的俯视图。
图16是沿图15所示的第四实施方式的光电器件的400-400线的截面图。
图17是沿图15所示的第四实施方式的光电器件的450-450线的截面图。
图18是示出图17所示的第四实施方式的光电器件汇流条电极部构造的放大截面图。
图19是示出本发明第五实施方式的光电器件全体构成的俯视图。
图20是沿图19所示的第五实施方式的光电器件的500-500线的截面图。
图21是沿图19所示的第五实施方式的光电器件的550-550线的截面图。
图22是用于说明测量集电极的紧贴强度的试验方法的示意图。
图23是部分地示出现有技术一例的光电器件构造的放大立体图。
图24是示出图23所示的现有技术一例的光电器件全体构成的俯视图。
具体实施例方式
以下，根据附图，对本发明具体的实施方式加以说明。
(第一实施方式)首先，参照图1～图4，对第一实施方式的光电器件的构造加以说明。图1示出用图2中的虚线包围的区域1a的构造。
在第一实施方式的光电器件中，如图1所示，在具有约1Ω·cm的电阻率和约300μm厚度的同时，在具有(100)面的n型单晶硅基板2上面形成具有约5nm厚度的实质上本征的i型非晶质硅层3。该n型单晶硅基板2是本发明的「半导体层」，「第一半导体层」及「结晶系半导体层」一例，i型非晶质硅层3是本发明的「半导体层」，「第一半导体层」及「第一非单晶体半导体层」的一例。n型单晶硅基板2具有作为发电层的功能。在i型非电质硅层3上形成具有约5nm厚度的p型非晶质硅层4。该p型非晶质硅层4是本发明的「半导体层」，「第一半导体层」及「第二非单晶半导体层」的一例。
在p型非晶质硅4上形成具有约80nm～约100nm厚度的透光性导电膜5。该透光性导电膜5，如图2所示，形成为平面上看比p型非晶质硅层4还小一圈。即在p型非晶质硅层4上面的外周部附近上设置未被透光性导电膜5覆盖的区域。透光性导电膜5通过含有约5质量％的SnO2的InO2构成的ITO(Indium Tin Oxide)膜构成。在透光性导电膜5的上面上的预定区域上形成由银(Ag)构成的表面侧集电极6。该表面侧集电极6是本发明的「集电极」的一例。集电极6，如图1及图2所示，通过以预定间隔空开，相互平行延伸地形成的多个梳形电极部6a和对由梳形电极部6a收集的电流进行集合的汇流条电极部6b构成。该梳形电极部6a是本发明的「第一电极部」的一例，汇流条电极部6b是本发明的「第二电极部」的一例。梳形电极部6a具有约10μm～约50μm厚度和约100μm～约500μm宽度。汇流条电极部6b具有约10μm～约100μm厚度和约1.3mm～约3mm宽度。
在这里，在第一实施方式中，汇流条电极部6b的纵向两侧端部附近部分，如图1及图3所示，与p型非晶质硅层4外周部附近上面未被透光性导电膜5覆盖的区域接触。因为在p型非晶质硅层4外周部附近上面未被透光性导电膜5覆盖的区域上形成比透光性导电膜5的亲水性高的自然氧化膜，所以认为与该区域接触的汇流条电极部6b端部附近部分的紧贴性也比与透光性导电膜5接触的情况下紧贴性还大。
在n型单晶硅基板2的下面上顺序地形成具有约5nm厚度的实质上本征的i型非晶质硅层7，和具有约5nm厚度的n型非晶质硅层8。该i型非晶质硅层7及n型非晶质硅8是本发明的「半导体层」及「第一半导体层」的一例。在n型非晶质层8下面上形成由具有约80nm～约100nm厚度的ITO膜构成的透光性导电膜9。在透光性导电膜9的下面上，如图1及图4所示，形成由以预定间隔空开，相互平行延伸地形成多个梳电极部10a，和对通过梳形电极部10a收集的电流进行集合的汇流条10b构成的背面侧集电极10。梳形电极部10a及汇流条电极部10b分别是本发明的「第一电极部」及「第二电极部」的一例。背面侧集电极10是本发明的「集电极」的一例。
在第一实施方式中，如图3所示，背面侧集电极10的汇流条电极部10b纵向两侧端部附近的部分与n型非晶质硅层8的外周部附近下面未被透光性导电膜9覆盖的区域接触。因为在n型非晶质硅层8的外周部附近下面未被透光性导电膜9覆盖的区域上形成比透光性导电膜9的亲水性还高的自然氧化膜，所以认为与该区域接触的汇流条电极部10b的端部附近部分的紧贴性比与透光性导电膜9接触的情况的紧贴性还大。i型非晶质硅层7，n型非晶质硅层8，透光性导电膜9及背面侧集电极10除了上述以外的构成分别与上述i型非晶质硅层3，p型非晶质硅层4，透光性导电膜5及表面侧集电极6的构成是同样的。
在第一实施方式中，如上述所示，表面侧集电极6的汇流条电极部6b纵向两侧端部附近的部分构成为与p型非晶质硅层4接触，由此，因为表面侧集电极6和p型非晶质硅层4的紧贴性比表面侧集电极6和透光性导电膜5的紧贴性大，所以与使表面侧集电极6只与透光性导电膜5接触地构成的情况比较，可使表面侧集电极6难以剥离。即，因为在p型非晶质硅层4的表面上形成的自然氧化膜比透光性导电膜5的亲水性高，所以认为p型非晶质硅层4和表面侧集电极6之间的紧贴性变高。其结果认为，可使表面侧集电极6难以剥离。背面侧集电极10的汇流条电极10b的纵向方向两侧端部附近部分构成为与n型非晶质硅层8接触，由此，与上述表面侧集电极6的情况同样，可使背面侧集电极10难以剥离。据此，因为通过由接头片连接多个光电器件进行模块化之际，可以抑制表面侧集电极6及背面侧集电极10发生剥离，所以可以抑制在使光电器件模块化之际成品率降低。
在第一实施方式中，通过使表面侧集电极6的汇流条电极部6b端部附近的部分与p型非晶质硅层4接触，与使表面侧集电极6与成为发电层的n型单晶硅层基板2接触的情况比较，因为使表面侧集电极6与p型非晶质硅层4接触情况的一方，在表面侧集电极6和半导体层之间界面上难以产生载流子的再结合，所以可以抑制光电器件1的输出特性降低。
在第一实施方式中，通过使表面侧集电极6及背面侧集电极10的汇流条电极部6b及10b纵向两侧端部附近的部分分别与p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8接触，因为可以提高成为剥离起点的、多的汇流条电极部6b及10b的纵向两侧端部附近部分的紧贴性，所以可以容易地抑制表面侧集电极6及背面侧集电极10剥离。
其次，参照图1～图5，对第一实施方式的光电器件的制造过程加以说明。
首先，在具有约1Ω·cm电阻率和约300μm厚度的同时，通过洗净具有(100)面的n型单晶硅基板2(参照图1)，除去杂物。而且，用RF等离子体CVD法在频率约13.56MHz，形成温度约100℃～约300℃，反应压力约5Pa～约100Pa，RF功率约1mW/cm2～约500mW/cm2的条件下，在n型单晶硅基板2上分别以约5nm的厚度顺序地堆积i型非晶质硅层3及p型非晶质硅层4。据此，形成pin结。作为在形成p型非晶硅层4之际的p型掺杂剂可列举第3族元素的B，Al，Ga，In。在形成p型非晶质硅层4时，通过在SiH4(硅烷)气等的原料气体内混合包含上述p型掺杂剂中至少一种的化合物气体，可形成p型非晶质硅层4。
其次，如图3及图4所示，在n型单晶硅基板2下面上以此顺序形成具有约5nm厚度的i型非晶质硅层7，和具有约5nm厚度的n型非晶质硅层8。作为在形成n型非晶质硅层8之际的n型掺杂剂可列举第5族元素的P，N，As，Sb。在n型非晶硅层8形成时，通过在原料气体内混合上述n型掺杂剂中至少一种的化合物气体，可形成n型非晶质硅层8。除此以外的n型非晶质硅层8及i型非晶质硅层7的形成过程与分别形成上述p型非晶质硅层4及i型非晶质硅层3的形成过程是同样的。
其次，用溅射法，在各p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8上分别形成由ITO膜构成的透光性导电膜5及9。此时，透光性导电膜5及9分别在比p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的形成区域还小一圈的区域上形成。在该透光性导电膜5及9形成时，由包含约5质量％的SnO2粉的In2O3粉末的烧结体构成的靶设置在溅射装置(未图示)的腔(未图示)内的阴极(未图示)上。在这种情况下，通过改变Sn2粉末量可改变ITO膜中的Sn量。Sn量对In量优选为约1质量％～约10质量％。靶的烧结密度优选为约90％以上。为了形成透光性导电膜5及9，使用通过磁铁可施加约1000高斯Guess的强磁场的溅射装置。
而且，通过金属掩模覆盖p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的外周部附近表面的预定区域之后，与阴极平行地对置配置形成有p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的n型单晶硅基板2。而且，对腔(未图示)进行真空排气之后，使用加热器(未图示)，加热直到基板温度成为200℃为止。而且，在使基板温度成为约200℃的状态下流过Ar气和O2气的混合气体，保持压力约为0.4Pa～约1.3Pa的同时，通过对阴极投入约0.5kW～约2kW的DC功率，开始放电。这种情况下，在使n型单晶硅基板2相对阴极处于静止状态下，成膜速度成为约10nm/min～约80nm/min。这样一来，如图3～图5所示，在使透光性导电膜5及9分别比p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自的形成区域小一圈的区域上形成直到约80nm～约100nm厚度为止。
其次，通过用丝网印刷法，在透光性导电膜5上面上的预定区域上涂布由环氧树脂内炼入银(Ag)微粉末的Ag浆料，形成表面侧集电极6。此时，形成表面侧集电极6的梳形电极部6a，使其具有约10μm～约50μm厚度和约100μm～约500μm宽度，同时，形成汇流条电极部6b，使其具有约10μm～约100μm厚度和具有约1.3mm约3mm宽度。
在第一实施方式中，汇流条电极部6b纵向两侧端部附近部分以与未被p型非晶质硅层4外周部附近上面的透光性导电膜5覆盖的区域接触的方式形成。其后通过约200℃，80分钟烧成，使Ag浆料固化。据此，如图2所示，形成由以预定间隔隔开，相互平行延伸地形成的多个梳形电极部6a和对梳形电极部6a收集的电流进行集合的汇流条电极部6b构成的表面侧集电极6。
最后，用丝网印刷法，在透光性导电膜9的下面上形成由以预定间隔空开，相互平行延伸形成的多个梳形电极部10a和对通过梳形电极部10a收集的电流进行集合的汇流条电极部10b构成的背面侧集电极10。该背面侧集电极10与上述的表面侧集电极6同样地形成。这样一来，形成图1所示的本实施方式的光电器件1。
(第二实施方式)其次，参照图6～图8，对第二实施方式的光电器件的构造加以说明。
在第二实施方式的光电装置11中，如图6及图7所示，与上述第一实施方式的光电器件1(参照图1)不同，表面侧集电极16及背面侧集电极20各自的汇流条电极部16b及20b的纵向两侧端部附近部分分别经透光性导电膜15及19的外侧面上形成的平面上看为凹部的开口部15a及19a，与p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8接触。因为在开口部15a及19a内露出的p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自的表面上形成比透光性导电膜15及19的亲水性还高的自然氧化膜，所以认为与这些表面接触的汇流条电极部16b及20b端部附近部分的紧贴性分别比与透光性导电膜15及19接触的情况时的紧贴性还大。
透光性导电膜15及19的开口部15a及19a在通过汇流条电极部16b及20b上安装的接头片(未图示)遮光的区域上形成。在第二实施方式中，如图6～图8所示，未被p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8外周部附近上面的透光性导电膜15及19覆盖的区域面积以比上述第一实施方式的光电器件1(参照图2～图4)小的方式构成。即，在第二实施方式的光电器件11中，与上述第一实施方式的光电器件1比较，以对透光性导电膜15及19的集电作贡献的区域变大的方式构成。据此，在第二实施方式的光电器件11中，与上述第一实施方式的光电器件比较，集电效率提高。第二实施方式的光电器件除了上述以外的构造，与上述第一实施方式的光电器件的构造是同样的。
其次，参照图6～图9，对第二实施方式的光电器件的制造过程加以说明。
首先，如图7及图8所示，在n型单晶硅基板2上面顺序叠层i型非晶质硅层3及p型非晶质硅层4之后，在n型单晶硅基板2下面的顺序叠层i型非晶质硅层7及n型晶质硅层8。
其后，在第二实施方式中，如图7～图9所示，用金属掩模，在p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自的表面上分别形成在外侧面上具有平面上看为凹状的开口部15a及19a的透光性导电膜15及19。
其次，如图6～图8所示，用丝网印刷法，在透光性导电膜15上面上的预定区域形成由梳形电极部16a及汇流条电极部16b构成的表面侧集电极16之后，在透光性导电膜19的下面上的预定区域上形成由梳形电极部(未图示)及汇流条电极部20b构成的背面侧集电极20。
此时，在第二实施方式中，汇流条电极部16b的纵向两侧端部附近部分，经透光性导电膜15的开口部15a以与p型非晶质硅层4接触的方式形成，同时，汇流条电极部20b纵向两侧端部附近的部分经透光性导电膜19的开口部19a以与n型非晶质硅层8接触的方式形成。第二实施方式的光电器件11除上述以外的制造过程与上述第一实施方式的光电器件1的制造过程是同样的。
在第二实施方式中，如上述所示，通过使表面侧集电极16的汇流条电极部16b的纵向两侧端部近旁部分经透光性导电膜15的开口部15a与p型非晶质硅层4接触，在由p型非晶质硅层4外周部附近上面未被透光性导电膜15覆盖的区域的面积小引起的、使表面侧集电极16难以与未被该透光性导电膜15覆盖的区域接触的情况下，也可以经开口部15a容易地使表面侧集电极16与p型非晶质硅层4接触。
在第二实施方式中，通过在由透光性导电膜15的汇流条电极部16b和汇流条电极部16b上安装接头片遮光的区域上形成开口部15a，可以在对透光性导电膜15的集电没有贡献的区域上形成开口部15a。据此，为了使表面侧集电极16与p型晶质硅层4接触，不必要减少对透光性导电膜15集电作贡献的区域，所以可以抑制集电效率降低。因此，可以抑制光电器件输出特性降低。
第二实施方式除了上述以外的效果与上述第一实施方式的效果是相同的。
(第三实施方式)其次，参照图10～图12，对第三实施方式的光电器件构造加以说明。
在第三实施方式的光电器件21中，如图10～图12所示，与上述第一实施方式的光电器件1(参照图1)不同，在透光性导电膜25及29上分别沿汇流条电极部26b及30b纵向形成2条直线状沟部25a及29a。而且，沿着该沟部25a及29a使表面侧集电极26及背面侧集电极30的汇流条电极部26b及30b一部分分别与p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8接触。因为在沟部25a及29a内露出的p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自的表面上形成比透光性导电膜25及29的亲水性还高的自然氧化膜。所以认为与这些表面接触的汇流条电极部26b及30b一部分的紧贴性分别比与透光性导电膜25及29接触情况的紧贴性更大。
透光性导电膜25及29的沟部25a及29a通过汇流条电极部26b及30b，和在汇流条电极部26b及30b上安装的接头片(未图示)遮光的区域上形成。在第三实施方式中，如图10～图12所示，p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的外周部附近上面未被透光性导电膜25及29覆盖的区域面积以比上述第一实施方式的光电器件1(参照图2及图4)小的方式构成。即，在第三实施方式的光电器件21中，与上述第一实施方式的光电器件1比较，以使对透光性导电膜25及29的集电作贡献的区域变大的方式构成。据此，在第三实施方式的光电器件21中，与上述第一实施方式的光电器件1比较，集电效率提高。第三实施方式的光电器件21除上述以外的构成与上述第一实施方式的光电器件的构造是同样的。
其次，参照图10～图13，对第三实施方式的光电装置的制造过程加以说明。
首先，如图11及图12所示，在n型单晶硅基板2上面上顺序叠层i型非晶质硅层3及p型非晶质硅层4之后，在n型单晶硅基板2的下面上顺序叠层i型非晶质硅层7及n型非晶质硅层8。其后，如图11～图13所示，用金属掩模，在比p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自表面上的p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的形成区域还小一圈的区域上分别形成透光性导电膜25及29。
其后，在第三实施方式中，如图12及图13所示，通过用受激准分子激光器，除去透光性导电膜25及29的一部分，分别形成2条直线状的沟部25a及29a。
其次，用丝网印刷法，在透光性导电膜25的上面上的预定区域上形成由梳形电极部26a及汇流条电极部26b构成的表面侧集电极26之后，在透光性导电膜29的下面上的预定区域上形成由梳形电极部(未图示)及汇流条电极部30b构成的背面侧集电极30。此时，在沿着透光性导电膜25的2条沟部25a各自延伸形成汇流条电极部26b的同时，沿着透光性导电膜29的2条沟部29a各自延伸地形成汇流条电极部30b。据此，汇流条电极部26b及30b分别沿着透光性导电膜25及29的沟部25a及29a，与沟部25a及29a内露出的p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8接触。第三实施方式的光电器件21除上述以外的制造过程与上述第一实施方式的光电器件1的制造过程是同样的。
在第三实施方式中，如上述所示，通过使表面侧集电极26的汇流条电极部26b的一部分沿着透光性导电膜25的沟部25a与p型非晶质硅层4接触，在因p型非晶质硅层4外周部附近上面未被透光性导电膜25覆盖的区域面积小引起的、难以使表面侧集电极26与未被该透光性导电膜25覆盖的区域接触的情况下，也可以经沟部25a，容易地使表面侧集电极26与p型非晶质硅层4接触。
在第三实施方式中，通过由安装在透光性导电膜25的汇流条电极部26b和汇流条电极26b上安装的接头片遮光的区域上形成沟部25a，可以在对透光性导电膜25的集电没有贡献的区域上形成沟部25a。据此，因为为了使表面侧集电极26与p型非晶质硅层4接触，不必要减少对透光性导电膜25的集电作贡献的区域，所以可以抑制集电效率降低。因此，可以抑制光电器件输出性降低。
第三实施方式除上述以外的效果与上述第一实施方式的效果是相同的。
(第四实施方式)其次，参照图14～图18，对第四实施方式的光电器件的构造加以说明。图14示出被图15中的虚线包围的区域31a的构造。
在第四实施方式的光电器件31中，如图14及图16～图18所示，与上述第一实施方式的光电器件1(参照图1)不同，在透光性导电膜5上的预定区域，以预定间隔空开，形成2层非晶质硅层32。该非晶质硅层32是本发明的「半导体层」及「第二半导体层」的一例。非晶质硅层32在实质上本征的i型上形成的同时，具有约0.5mm宽度和约1.5nm厚度。而且，在该2层非晶质硅层32上分别形成表面侧集电极36的汇流条电极部36b。该汇流条电极部36b，如图16所示，以与遍及非晶质硅层32表面纵向的全区域接触的方式形成。在汇流条电极部36b如图18所示，以覆盖非晶质硅层32上面及侧面的方式形成的同时，也以与形成透光性导电膜5上面的非晶质硅层32的区域两侧的区域接触的方式形成。即，汇流条电极部36b通过比非晶质硅层32还大的宽度(约1.5mm)及厚度(约40μm)，覆盖非晶质硅层32地形成。光电器件31下面侧的透光性导电膜9的下面上，如图16及图17所示地，形成具有与上述非晶质硅层32同样构造的非晶质硅层33。而且，形成具有与上述汇流条电极部36b同样构造的汇流条电极部40b，以便与遍及该非晶质硅层33表面的纵向全区域接触。该汇流条电极部40b在覆盖非晶质硅层33下面及侧面的同时，也与形成透光性导电膜9下面的非晶质硅层33的区域两侧的区域接触。即，汇流条电极部40b也以比非晶质硅层33还大的宽度(约1.5mm)及厚度(约40μm)覆盖非晶质硅层33的方式形成。
因为在非晶质硅层32及33的表面上形成比透光性导电膜5及9的亲水性还高的自然氧化膜，所以认为与该非晶质硅层32及33表面分别接触的汇流条电极部36b及40b的紧贴性比与透光性导电膜5及9分别接触情况的紧贴性还大。第四实施方式的光电器件31除上述以外的构造与上述第一实施方式的光电器件1的构造是相同的。
其次，参照图14～图18，对第四实施方式的光电器件的制造过程加以说明。
在第四实施方式中，如图第15～图17所示，与上述第一实施方式同样地，在n型单晶硅基板2上面上顺序叠层i型非晶硅层3及p型非晶质硅层4之后，在n型单晶硅层基板2的下面上顺序叠层i型非晶质硅层7及n型非晶质硅层8。其后，用金属掩模，在比p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8各自表面上的p型非晶质硅层4及n型非晶质硅层8的形成区域还小一圈的领域上分别形成透光性导电膜5及9。
其次，在第四实施方式中，用金属掩模，在透光性导电膜5上面上的预定区域，以空开预定区域，形成2层非晶质硅层32。此时，非晶质硅层32呈i型构成的同时，具有约0.5mm宽度和约1.5nm厚度的构成。而且，与上述非晶质硅层32同样地，在透光性导电膜9的下面上的预定区域，以空开预定间隔，形成2层非晶质硅层33。
其次，用丝网印刷法，在透光性导电膜5及2层非晶质硅层32上形成由梳形电极部36a及汇流条电极36b构成的表面侧集电极36。此时，汇流条电极部36b以比非晶质硅层32大的宽度(约1.5mm)及厚度(约40μm)，与遍及非晶质硅层32表面纵向全区域接触的同时，覆盖非晶质硅层32上面及侧面。汇流条电极部36b也与形成透光性导电膜5上面的非晶质硅层32的区域两侧接触。其后，用丝网印刷法，在透光性导电膜9及2层非晶质硅层33上形成由梳形电极部(未图示)及汇流条电极部40b构成的背面侧集电极40。此时，汇流条电极部40b以比非晶质硅层33还大的宽度(约1.5mm)及厚度(约40μm)与遍及非晶质硅层33表面纵向全区域接触的同时，覆盖非晶质硅层33下面及侧面。汇流条电极部40b也与形成透光性导电膜9下面的非晶质硅层33的区域两侧的区域接触。第四实施方式的光电器件31除上上述以外的制造过程与上述第一实施方式的光电器件1的制造过程是同样的。
在第四实施方式中，如上述所示，通过使表面侧集电极36及背面侧集电极40的汇流条电极部36b及40b与遍及非晶质硅层32及33的表面纵向全区域接触，同时覆盖非晶质硅层32上面及侧面，即非晶质硅层33下面及侧面，因为表面侧集电极36及背面侧集电极40对非晶质硅层32及33的紧贴性比对透光性导电膜5及9的紧贴性大，所以与表面侧集电极36及背面侧集电极40分别只与透光性导电膜5及9接触地构成的情况比较，难以剥离表面侧集电极36及背面侧集电极40。即，因为在非晶质硅层32及33表面上形成的自然氧化膜比透光性导电膜5及9的亲水性高，所以认为非晶质硅层32及33和表面侧集电极36及背面侧集电极40之间的紧贴性高。其结果，认为可使表面侧集电极36及背面侧集电极40难以剥离。据此，因为在通过由接头片连接多个光电器件31进行模块化之际可以抑制表面侧集电极36及背面侧集电极40的剥离，所以可以抑制使光电器件31进行模块化之际的成品率下降。
(第五实施方式)其次，参照图19～图21，对第五实施方式的光电器件构造加以说明。
在第五实施方式的光电器件41中，如图19及图20所示，与上述第一实施方式的光电器件1(参照图1)不同，表面侧集电极46及背面侧集电极50各自的汇流条电极部46b及50b纵向两侧端部附近的部分分别与n型单晶硅基板2上面及下面接触。在第五实施方式中，如图20及图21所示，i型非晶质硅层43及47，p型非晶质硅层44，n型非晶质硅层48，透光性导电膜45及49全部在比n型单晶硅基板2小一圈的区域形成。即，在n型单硅基板2上面的外周附近上形成未被i型非晶质硅层43、p型非晶质硅层44及透光性导电膜45覆盖的区域的同时，在n型单晶硅基板2下面的外周附近上形成未被i型非晶质硅层47，n型非晶质硅层48及透光性导电膜49覆盖的区域。i型非晶质硅层43是本发明的「半导体层」「第一半导体层」及「第一非单晶半导体层」的一例，p型非晶质硅层44是本发明的「半导体层」，「第一半导体层」及「第二非单晶半导体层」的一例，i型非晶质硅层47是本发明的「半导体层」及「第一半导体层」的一例，n型非晶质硅层48是本发明的「半导体层」及「第一半导体层」的一例。
表面侧集电极46的汇流条电极部46b端部附近的部分与未被n型单晶硅基板2上面的i型非晶质硅层43，p型非晶质硅层44及透光性导电膜45覆盖的区域接触。另一方面，背面侧集电极50的汇流条电极部50b端部附近的部分与未被n型单晶硅基板2下面的i型非晶质硅层47，n型非晶质硅层48，以及透光性导电膜49覆盖的区域接触。在未被n型单晶硅基板2的i型非晶质硅层43及47，p型非晶质硅层44，n型非晶质硅层48，透光性导电膜45及49覆盖的区域表面上形成比透光性导电膜45及49亲水性高的自然氧化膜，所以认为与该区域表面接触的汇流条电极部46b及50b端部附近部分的紧贴性比与透光性导电膜45及49接触情况的紧贴性还大。第五实施方式的光电器件41除上述以外的构造与上述第一实施方式的光电器件1的构造是同样的。
其次，参照图19～图21，对第五实施方式的光电器件的制造过程加以说明。
在第五实施方式中，如图20及图21所示，用金属掩模，在比n型单晶硅基板2上面上的n型单晶硅基板2还小一圈的区域上顺序叠层i型非晶质硅层43，p型非晶质硅层44之后，在比n型单晶硅基板2下面上的n型单晶硅基板2还小一圈的区域上顺序叠层i型非晶质硅层47及n型非晶质硅层48。其后，用金属掩模，在p型非晶质硅层44及n型非晶质硅层48各自的表面上分别形成透光性导电膜45及49。
其次，如图19～图21所示，用丝网印刷法，在透光性导电膜45上面上的预定区域形成由梳形电极部46a及汇流条电极部46b构成的表面侧集电极46之后，在透光性导电膜49的下面上的预定区域形成由梳形电极部(未图示)及汇流条电极部50b构成的背面侧集电极50。
此时，在第五实施方式中，在汇流条电极部46b纵向两侧端部附近的部分与n型单晶硅基板2上面的外周附近接触的同时，使汇流条电极部50b的纵向两侧端部附近部分与n型单晶硅基板下面外周附近接触。第五实施方式的光电器件41除上述以外的制造过程与上述第一实施方式的光电器件1的制造过程是同样的。
在第五实施方式中，如上述所示，通过使表面侧集电极46及背面侧集电极50的汇流条电极46b及50b纵向两侧端部附近的部分分别与n型单晶硅基板2上面及下面接触，因为表面侧集电极46及背面侧集电极50对n型单晶硅基板2的紧贴性比对透光性导电膜45及49的紧贴性大，所以与表面侧集电极46及背面侧集电极50分别只与透光性导电膜45及49接触的构成比较，可使表面侧集电极46及背面侧集电极50难以剥离。即，因为n型单晶硅基板2表面形成的自然氧化膜比透光性导电膜45及49的亲水性高，所以认为n型单晶硅基板2和表面侧集电极46及背面侧集电极50之间的紧贴性变高。其结果，认为可使表面侧集电极46及背面侧集电极50难以剥离。据此，因为通过由接头片连接多个光电器件41进行模块化之际，可以抑制表面侧集电极46及背面侧集电极50剥离，所以可以抑制使光电器件41模块化之际的成品率降低。
其次，对用于确认上述第一～第五实施方式的效果进行的有关集电极紧贴性的实验加以说明。
首先制作了在n型单晶硅基板，p型非晶质硅层及透光性导电膜各自的上面上形成集电极的3个样品。而且对该3个样品分别测量了集电极的紧贴强度。在该紧贴强度的测量，如图22所示，在集电极60的汇流条电极部60a上安装了具有1.5mm宽度和150μm厚度的接头片61。该接头片61是由在连接多个光电器件进行模块化之际使用的铜箔构成的电气配线，通过焊锡涂敷。该接头片的安装是在集电极60的汇流条电极60a上涂布焊剂后，对接头片61加热，通过在汇流条电极部60a焊上焊锡来进行。而且，在固定样品的同时，使接头片61一方端部相对样品上面的垂直方向弯曲后，通过测量装置62的夹具63夹持该弯曲的端部。其后，通过转动测量装置62的把手64，拉伸接头片61，通过测量器65测量使接头片61及集电极60从样品剥离之际的拉伸剥离强度。如上述所示，测量集电极的贴紧强度。
在对上述3个样品进行集电极贴紧强度的测量中判明，在透光性导电膜上面上形成有集电极的样品的贴紧强度为1时的规格化贴紧强度，在p型非晶质硅层上面上形成有集电极的样品为5.2～6.3，在n型单晶硅基板上面上形成有集电极的样品为4.9～6.0。从该结果出发，在p型非晶质硅层或n型单晶硅基板上面上形成集电极的情况下，与在透光性导电膜上面上形成集电极的情况比较，得到非常大的紧贴强度。认为这是由于通过在p型非晶质硅层及n型单晶质硅层基板表面上形成具有高亲水性的自然氧化膜，因为p型非晶质硅层及n型单晶硅基板表面的浸润性提高，所以集电极对p型非晶质硅层及n型单晶硅基板的紧贴性提高。
其次，在制作以下的实施例1～6及比较例1的光电器件后，对该制作的各光电器件测量集电极的紧贴强度。
(实施例1)本实施例1的光电器件作成与上述第一实施方式的光电器件的上面侧同样地构成。具体讲，形成i型非晶硅层，以便覆盖10cm见方的n型单晶硅基板上面全体，同时，形成p型非晶体质硅层，以便覆盖i型非晶质硅层上面全体。而且，在p型非晶质硅层上面上形成9cm见方的透光性导电膜。据此，在p型非晶质硅层上面外周部附近形成未被具有5mm宽度的透光性导电膜覆盖的区域。而且，在透光性导电膜上面上形成具有比透光性导电膜的1边还长的汇流条电极的集电极，同时，离汇流条电极两端2mm的部分分别与p型非晶质硅层接触地构成。汇流条电极部具有1.5mm宽度和40μm厚度。
(实施例2)本实施例2的光电器件作成与上述第二实施方式的光电器件的上面侧同样地构成。具体讲，形成i型非晶质硅层，以便覆盖10cm见方的n型单晶硅基板上面全体，同时，形成p型非晶质硅层，以便覆盖i型非晶质硅层上面全体。而且，在p型非晶质硅层上面上形成在外侧面上具有平面上看为矩形的开口部的透光性导电膜。此时，在p型非晶质硅层上面外周部附近形成未被具有5mm宽度的透光性导电膜覆盖的区域。而且在透光性导电膜的上面上形成集电极的同时，离集电极的汇流条电极部两端2mm的部分分别经透光性导电膜的开口部与p型非晶质硅层接触地构成。汇流条电极部具有1.5mm宽度和40μm厚度。
(实施例3)本实施例3的光电器件作成与上述第三实施方式的光电器件上面侧同样地构成。具体讲，形成i型非晶质硅层，以便覆盖10cm见方的n型单晶硅基板上面全体，同时，形成p型非单晶硅层，以便覆盖i型非晶质硅层。而且，在p型非晶质硅层上面形成9cm见方的透光性导电膜。由此，在p型非晶质硅层上面外周部附近形成未被具有5mm宽度的透光性导电膜覆盖的区域。其后，通过用准分子激光器除去透光性导电膜的一部分，形成具有0.5μm宽度的2条直线状沟部。而且，在透光性导电膜的上面上形成集电极的同时，沿着2条沟部，集电极的汇流条电极与p型非晶质硅层接触。汇流条电极部形成为具有1.5mm宽度和40μm厚度。
(实施例4)本实施例4的光电器件作成与上述第四实施方式的光电器件上面侧同样地构成。具体讲，形成i型非晶质硅层，以便覆盖10cm见方的n型单晶硅基板上面全体，同时，形成p型非晶质硅层，以便覆盖i型非晶质硅层上面全体。而且，在p型非晶质硅层上面上形成9cm见方的透光性导电膜。而且，在透光性导电膜上面上的预定区域，空开预定间隔形成2层非晶质硅层。该2层非晶质硅层具有0.5mm宽度和1.5nm厚度地形成。而且形成集电极，以便覆盖透光性导电膜上面上的预定区域和2层非晶质硅层。此时，集电极的汇流条电极部与遍及2层非晶质硅层各自表面的纵向全区域接触的同时，覆盖2层非晶质硅层各自的上面及侧面地形成。形成汇流条电极部，以便与形成有透光性导电膜上面的非晶质硅层的区域两侧的区域接触。在非晶质硅层上形成有汇流条电极部的状态下，由非晶质硅层及汇流条电极部构成的部分具有1.5mm宽度和40μm厚度。
(实施例5)本实施例5的光电器件作成与上述第五实施方式的光电器件上面侧同样地构成。具体讲，在10cm见方的n型单晶硅基板上面上顺序堆积9cm见方的i型非晶质硅层，p型非晶质硅层及透光性导电膜。据此，在n型单晶硅基板上面的外周部附近形成未被具有5mm宽度的透光性导电膜，p型非晶质硅层及i型非晶质硅层覆盖的区域。而且，在透光性导电膜的上面上形成具有比透光性导电膜的1边还长的汇流条电极部的集电极，同时，离汇流条电极部两端的2mm部分分别与n型单晶硅基板接触。汇流条电极部具有1.5mm宽度和40μm厚度。
(实施例6)在本实施例6的光电器件上用掺杂3％质量的Al2O3的ZnO形成透光性导电膜。除此以外，与上述实施例1同样地制成实施例6的光电器件。
(比较例1)本比较例1的光电器件作成与上述现有技术一例的光电器件(参照图24)上面侧同样的构成。具体讲，形成i型非晶质硅层，以便覆盖10cm见方的n型单晶硅基板全体，同时，形成i型非晶质硅层，以便覆盖i型非晶质硅层上面全体。而且，在p型非晶质硅层上面上形成9cm见方的透光性导电膜。据此，在p型非晶质硅层上面的外周部附近形成未被具有5mm宽度的透光性导电膜覆盖的区域。而且，在透光性导电膜上面上形成集电极。此时，集电极只与透光性导电膜上面接触。集电极的汇流条电极部形成为具有1.5mm宽度、40μm厚度、8.8mm长度。
对上述实施例1～4及比较例1的光电器件的集电极紧贴强度进行测量。该紧贴强度的测量进行耐温试验(湿度85％，温度85℃，2小时)前、后2次。在该测量中，对实施例1～4及比较例1各100个样品测量紧贴强度的同时，算出该测量的各100个的紧贴强度的平均值，通过对比例1算出的紧贴强度进行规格化。在以下的表1中示出其结果。
表1
从上述表1的结果看出，即使在耐湿试验前及耐湿试验后任一方，实验例1～3与比较例相比，紧贴强度都提高了。认为这是由于在实施例1～3中，集电极的汇流条电极部的一部分与对集电极的紧贴性比透光性导电膜高的p型非晶质硅层接触。从此结果判明，使集电极的汇流条电极部一部分与p型非晶质硅层接触对抑制集电极剥离为优选。从上表1可以看到，实施例3的规格化紧贴强度(耐湿试验前2.1，耐湿试验后6.3)比实施例1的规格化紧贴强度(耐湿试验前5.3，耐温试验后18.3)及实施例2的规格化紧贴强度(耐温试验前5.1，耐温试验后18.7)小。即，实施例3与实施例1及2相比，抑制集电极的剥离效果小。认为这是由于在经沟部使p型非晶质硅层和汇流条电极部接触的实施例3中，成为集电极剥离起点的汇流条电极部的端部附近部分的对p型非晶质硅层的接触面积比实施例1及2小，与实施例1及2相比，抑制集电极的剥离效果小。
从上述表1的结果看出，在耐湿试验前及耐温试验后任一方，实施例4与比较例1相比，紧贴强度都提高。认为这是由于在实施例4中，集电极的汇流条电极部形成为覆盖在对集电极的紧贴性比对透光性导电膜高的非晶质硅层上。从该结果判明，在透光性导电膜上的预定区域形成非晶质硅层的同时，形成集电极的汇流条电极部以便覆盖该非晶质硅上，对抑制集电极剥离为优选。从上表1看出实施例4的规格化紧贴强度(耐湿试验前2.7，耐湿试验后9.3)，比实施例1的规格化紧贴强度(耐湿试验前5.3，耐湿试验后18.3)，以及实施例1的规格化紧贴强度(耐湿试验前5.1，耐湿试验后18.7)小。即，在实施例4中，与实施例1及2相比，抑制集电极剥离的效果小。认为这是由于，在实施例4中，成为集电极剥离起点的汇流条电极部端部附近部分的对p型非晶质硅层的接触面积比实施例1及2的汇流条电极部端部附近对p型非晶质硅层的接触面积小，所以相比实施例1及2，抑制集电极剥离效果小。
其次，用上述实施例1～4及比较例1的光电器件，测量由接头片串联12个光电器件的接头片安装工序的成品率。该成品率的测量对实施例1～4及比较例1，分别用12000个(1000一组)的光电器件进行。在以下表2中示出其结果。
表2
从上述表2的结果看出，实施例1～4的成品率(实施例199.9％，实施例299.7％，实施例399.8％，实施例499.8％)分别比比较例的成品率(98.7％)高。认为这是由于在实施例1～4的光电器件与比较例1的光电器件相比，集电极的紧贴强度变大的缘故，抑制了集电极剥离。从该结果判明，通过使集电极的汇流条电极部的一部分与非晶质硅层接触可提高由接头片连接多个光电器件进行模块化之际的成品率。
其次，对实施例5及6和比较例1的光电器件，与上述实施例1～4同样制作，测量耐湿试验前及耐湿试验后集电极的紧贴强度。在以下表3示出其结果。
从上述表3的结果看出，即使在耐湿试验前及耐湿试验后任一方，在实施例5中，与比较例1相比，集电极的紧贴强度提高。认为这是由于在实施例5中，使集电极的汇流条电极部端部附近部分与对集电极的紧贴性比透光性导电膜高的n型单晶硅基板接触的缘故。据此判明，如实施例5所示，使集电极的汇流条电极部端部附近部分与n型单晶硅基板接触，由于集电极的紧贴性提高而为优选。如上述所示，在使集电极的汇流条电极部端部附近部分与n型单晶硅基板接触的情况下，可提高集电极紧贴性。另一方面，由于在集电极和作为发电层的n型单晶硅基板之间界面上产生许多载流子的再结合，所以光电器件的输出特性降低。
从上述表1及表3的结果看出，在实施例6的光电器件中，得到与实施例1的光电器件的紧贴强度(耐湿试验前5.3，耐湿试验后18.3)同等的高紧贴强度(耐湿试验前6.1，耐湿试验后18.8)。从该结果判明，即使透光性导电膜由掺杂Al2O3的ZnO等的ITO以外的材料构成时，也可以通过使集电极的汇流条电极部端部附近部分与p型非晶质硅层接触，抑制集电极剥离。因为在实施例5及6的光电器件可以抑制集电极剥离，所以与上述实施例1～3同样，可以容易地提高在使光电器件进行模块化之际的接头片安装工序的成品率。
本次公开的实施方式及实施例，应当认为所述各点只是例示，并非限于此。本发明的范围不是由上述实施方式及实施例说明而是通过权利要求范围示出，也包含与权利要求范围同等意义及范围内所作的一切变更。
例如，在上述实施方式，以在n型单晶质硅基板上形成i型非晶质硅层及p型非晶质硅层构造的光电器件作例说明，然而，本发明并不限于此，在具有其它构造的光电器件内也可广泛使用。
在为了确认上述实施方式的效果进行的实验中，示出了使集电极一部分与p型非晶质硅层接触时的集电极紧贴强度的测定，然而，本发明不限于此，使集电极一部分与n型非晶质硅层接触时也可以得到同样的结果。这个事实已经通过本申请发明者的实验得到确认了。
在上述实施方式中，作为半导体材料使用了硅(Si)，然而，本发明不限于此，也可以使用SiGe，SiGeC，SiC，SiN，SiGeN，SiSn，SiSnN，SiSnO，SiO，Ge，GeC，GeN中的任一种半导体。这时，这些半导体也可以是结晶质或包含氢及氟中至少一方的非晶质或微晶。
在上述实施方式中，作为构成透光性导电材料使用了掺杂Sn的氧化铟(ITO)，然而，本发明不限于此，也可以使用由ITO膜以外的材料构成的透光性导电膜。例如，可使用以Zn，As，Ca，Cu，F，Ge，Mg，S，Si及Te至少一种作成化合物粉末适量混合入氧化铟(In2O3)粉末内通过烧结制作的靶而形成的透光性导电膜。
在上述实施方式中，用RF等离子体CVD法形成非晶质硅层，然而，本发明不限于此，也可以用蒸镀法，溅射法，微波等离子体CVD法，ECR法，热CVD法，LPCVD(减压CVD)法等其它方法形成非晶质硅层。
在上述实施方式中，在构成透明导电膜的ITO膜溅射时使用了Ar气，然而本发明不限于此，也可以用He，Ne，Kr，Xe的其它非活性气体或它们的混合气体。
在上述实施方式中，用DC功率进行溅射时的放电动作，然而，本发明不限于此，也可以用脉冲调制DC放电或RF放电，VHF放电，微波放电等。
在上述第二实施方式中，透光性导电膜的开口部宽度比汇流条电极部宽度大地构成，然而，本发明不限于此，也可以使透光性导电膜开口部宽度成为小于等于汇流条电极部宽度的大小的构成。
在上述第二实施方式中，在透光性导电膜上形成了矩形的开口部，然而本发明并不限于此，在透光性导电膜上形成的开口部形状也可以是三角形或圆形等其它形状。只有可使集电极的汇流条电极部与在透光性导电膜下侧形成的半导体层接触，则开口部作成什么形状都可以得到与上述第二实施方式同样的效果。
在上述第三实施方式中，在透光性导电膜上直线延伸地形成沟部，然而，本发明不限于此，在透光性导电膜上也可以形成虚线状等其它形状的沟部。即使在这种情况下，也可以得到与上述第三实施方式同样的效果。
在上述第四实施方式中，使透光型导电膜上形成的非晶质硅层作成i型构成，然而，本发明不限于此，也可以使非晶质硅层作成n型构成。如果这样，使非晶质硅层作成n型，则因为可以减小非晶质硅层的电阻，所以可以抑制因非晶质硅层电阻引起的输出特性大幅降低。在透光性导电膜是n型的情况下，如果通过对非晶质硅层导入n型杂质，使非晶质硅层作成n型，则因为可以降低非晶质硅层及透光性导电膜之间的接触电阻，所以可以抑制输出特性降低。
在上述第四实施方式中，在使非晶质硅层直线延伸地形成的同时，通过连续的一层来构成，然而，本发明不限于此，在透光性导电膜上形成的非晶质硅层除上述以外也可以以各种形状形成。例如也可以以点状或虚线状等的不连续的形状构成。
权利要求
1.一种光电器件，其特征在于，设置有透光性导电膜，和在所述透光性导电膜的表面上形成、且其一部分以与半导体层接触的方式形成的集电极。
2.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述半导体层包含在所述透光性导电膜下形成的第一半导体层，所述第一半导体层包含非单晶半导体层，所述集电极的一部分与所述非单晶半导体层接触。
3.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述非单晶半导体层包含非晶质硅层。
4.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述第一半导体层包含第一导电型的结晶系半导体层；在所述结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体层；和在所述第一非单晶半导体层表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，所述集电极的一部分与所述第二非单晶半导体层接触。
5.根据权利要求4所述的光电器件，其特征在于，所述结晶系半导体层包含单结晶硅层，所述第一非单晶半导体层及所述第二非单晶半导体层包含非晶质硅层。
6.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述集电极包含用于收集电流的第一电极部，和用于使通过所述第一电极部收集的所述电流集合的第二电极部，所述第二电极部的一部分与所述第一半导体层接触。
7.根据权利要求6所述的光电器件，其特征在于，所述第二电极部的纵向端部附近的部分与所述第一半导体层接触。
8.根据权利要求7所述的光电器件，其特征在于，所述第二电极部的纵向两侧的端部附近的部分与所述第一半导体层接触。
9.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述透光性导电膜在所述透光性导电膜的外侧面的一部分上含有平面上看为凹状的开口部，所述集电极经所述透光性导电膜的开口部与所述第一半导体层接触。
10.根据权利要求9所述的光电器件，其特征在于，所述开口部的至少一部分在由所述集电极遮光的区域上形成。
11.根据权利要求2所述的光电器件，其特征在于，所述透光性导电膜包含沟部，所述集电极的一部分沿着所述透光性导电膜的沟部与所述沟部内露出的所述第一半导体层接触。
12.根据权利要求11所述的光电器件，其特征在于，所述沟部的至少一部分在由所述集电极遮光的区域上形成。
13.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述半导体层包含第一导电型的结晶系半导体层；在所述结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体层；和在所述第一非单晶半导体层的表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，所述集电极的一部分与所述结晶系半导体层接触。
14.根据权利要求1所述的光电器件，其特征在于，所述半导体层包含在所述透光性导电膜上形成的第二半导体层，所述集电极以与所述第二半导体层接触的方式形成。
15.根据权利要求14所述的光电器件，其特征在于，所述第二半导体层包含硅层。
16.根据权利要求14所述的光电器件，其特征在于，在所述第二半导体层上导入赋与预定的导电型的杂质。
17.根据权利要求16所述的光电器件，其特征在于，所述第二半导体层及所述透光性导电膜具有同样的导电型。
18.根据权利要求14所述的光电器件，其特征在于，所述集电极包含用于收集电流的第一电极部，和用于使通过所述第一电极部收集的所述电流集合的第二电极部，所述第二电极部以与所述第二半导体层接触的方式形成。
19.根据权利要求18所述的光电器件，其特征在于，所述第二电极部以与遍及所述第二半导体层表面纵向的实质上全区域接触的方式形成。
20.根据权利要求18所述的光电器件，其特征在于，所述第二电极部以与所述透光性导电膜及所述第二半导体层接触的方式形成。
21.根据权利要求20所述的光电器件，其特征在于，所述第二电极部以与所述透光性导电膜接触、且覆盖所述第二半导体层的上面及侧面的方式形成。
22.根据权利要求14所述的光电器件，其特征在于，设置有第一导电型的结晶系半导体层；在所述结晶系半导体层表面上形成的实质上本征的第一非单晶半导体；和在所述第一非单晶半导体层表面上形成的第二导电型的第二非单晶半导体层，所述透光性导电膜在所述第二非单晶半导体层的表面上形成。
23.根据权利要求22所述的光电器件，其特征在于，所述结晶系半导体层包含单晶硅层，所述第一非单晶半导体层及所述第二非单晶半导体层包含非晶质硅层。
24.一种光电器件，其特征在于，包含半导体层；在所述半导体层的表面上形成的透光性导电膜；和在所述透光性导电膜表面上形成的、且其一部分以与所述半导体层接触的方式形成的集电极。
全文摘要
提供可抑制在进行模块化之际成品率的降低的光电器件，该光电器件包含透光性导电膜，和在透光性导电膜表面上形成的、且其一部分以与半导体层接触的方式形成的集电极。
文档编号H01L31/0224GK1641888SQ200410086619
公开日2005年7月20日 申请日期2004年10月29日 优先权日2004年1月13日
发明者中岛武, 丸山英治 申请人:三洋电机株式会社