JP2698189B2 - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、フレキシビリティを有する光起電力装置の
製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来からこの種フレキシビリティを有する光起電力装
置として、ステンレス薄板等のフレキシビリティを有す
る基板上に、絶縁膜、金属背面電極、光活性層を含む薄
膜半導体層及び透明電極を順次形成したものがある。

しかしながら、この構造の光起電力装置を製造する場
合、半導体層上に透明電極を形成する必要がある。そし
て、この透明電極を形成する際に、半導体層にダメージ
を与えないように、低温、低パワーで形成せざるを得な
い。そのため、透過率が高く、シート抵抗が低い透明電
極を形成する事が困難であり、光電変換効率が著しく低
い欠点があった。

一方、支持基板上に、可撓性、透光性を有する第１樹
脂層上に順次透明電極、光活性層を含む薄膜半導体層、
背面金属電極及び第２樹脂層をこの順序で積層形成した
後、上記支持基板より第１樹脂層を剥離する光起電力装
置の製造方法が特開平１−105581号公報に提案されてい
る。

ところで、上述した第１樹脂層としては、従来より耐
熱性に優れるポリイミド樹脂が用いられている。そし
て、ポリイミド樹脂を使用しているために、可撓性を有
し、折り曲げ可能であり、また曲面への貼付けも容易で
ある。更に、薄膜半導体層上に透明電極を形成するプロ
セスが必要無いため、すなわち、半導体層形成に先立っ
て透明電極を形成するので、低抵抗の透明電極を形成し
得る。又、透明電極形成による薄膜半導体層へのダメー
ジがなくなり、光電変換効率の向上を図ることができ
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述の方法では支持基板から第１樹脂
層を剥離する工程において、積層形成した基板全体を水
に浸漬し、光起電力装置の内部応力によって、第１樹脂
層が支持基板から自然に剥離していくのを待たなければ
ならず、非常に時間がかかる。

また、支持基板に金属基板を用いた場合、第１樹脂層
との密着力が非常に強いため上述した方法では支持基板
と第１樹脂層とが剥離できない。

これらの剥離を容易にするため、支持基板と第１樹脂
層との間の全面に離型剤を形成する方法が考えられてい
るが、この方法では逆に光起電力装置の積層製造の工程
途中で第１樹脂層が支持基板から剥離してしまうという
問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものにし
て、支持基板上に光電変換素子を形成する工程中、支持
基板と第１樹脂層とが確実に接着し、また光起電力装置
の完成時には第１樹脂層と支持基板とが容易に剥離可能
で、短時間で両者の剥離が行える光起電力装置の製造方
法を提供することをその課題とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、支持基板上の光電変換素子が形成される領
域より小許小さい領域に離型剤層を塗布形成し、この離
型剤層を含み前記支持基板上に、透光性、絶縁性かつ可
撓性の第１樹脂層と、透明電極、薄膜半導体層及び背面
電極の積層体からなる薄膜の光電変換素子と、絶縁性か
つ可撓性の第２樹脂層とが、この順序で積層されてなる
光起電力装置を形成した後、前記光起電力装置を前記離
型剤層の領域内で島状に切断し、この切断した島状領域
の第１樹脂層を前記離型剤層を介して、支持基板から剥
離することを特徴とする。

（ホ）作用 上述の製造方法により、支持基板には離型剤が存在し
ない部分が存在するため、その部分で支持基板と第１樹
脂層が密着し、光起電力装置の積層製造工程の途中に両
者が剥離するおそれはない。

また、光起電力装置の積層形成後、離型剤層内の領域
上で、光起電力装置が切断されるため、支持基板と第１
樹脂層とは、その間に存在する離型剤により容易に剥離
される。

（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は本発明の製造方法を各工程別に
示す断面図、第４図は第３図の上面図である。

まず、第１図に示すように、ガラス、セラミックス、
金属等からなる支持基板（１）の一方の主面上の光電変
換素子が形成される領域より小許小さい領域にシリコン
樹脂からなる離型剤層（２）が塗布形成される。本実施
例では、支持基板（１）のふち周辺部に１〜5mmの余白
をあけて、５〜20μｍの厚さでシリコン樹脂からなる離
型剤をスクリーン印刷手法で塗布し、その後250℃〜300
℃の温度で焼付て形成される。

次に、第２図に示すように、ガラス、セラミックス、
金属等からなる支持基板（１）の離型剤層（２）を含ん
で一方の主面上に透光性、絶縁性且つ可撓性を有する有
機高分子からなる第１樹脂層（３）が５〜100μｍの厚
さで形成される。具体的には、透明ポリイミドのワニス
をスピンコータあるいはロールコータ等で均一に塗布
し、100℃から300℃まで段階的に昇温しながら処理す
る。ここで、膜厚が５μ以下では、後述の工程で第１樹
脂層（３）を支持基板（１）から剥離した時に機械的強
度が不十分であり、また、膜厚が100μ以上では十分な
光透過性が得られないことから、第１樹脂層（３）は上
述のように膜厚５〜100μｍが好ましい。

その後、この第１樹脂層（３）の上面に、酸化錫（Sn
O₂）、酸化インジウム錫（ITO）等からなる透明電極
（４）が膜厚2000〜5000Åで形成される。

続いて、透明電極（４）の上面に、内部に膜面に平行
なpin、pn接合等の半導体光活性層を含む半導体接合を
備えた膜厚3000〜7000Åのアモルファスシリコン（ａ−
Si）、アモルファスシリコンカーバイド（ａ−Sic）、
アモルファスシリコンゲルマニウム（ａ−SiGe）等のア
モルファスシリコン系の半導体膜（５）がプラズマCVD
法や光CVD法により形成される。

更に、半導体膜（５）の上面に、4000Å〜２μｍ程度
の厚さのアルミニウム（Al）単層構造、または該アルミ
ニウムにチタン（Ti）またはチタン銀合金（TiAg）を積
層した２重構造、更には斯る２重構造を２重に積み重ね
た金属背面電極（６）が形成される。

然る後、背面電極（６）の上面に、20μm/mm程度の厚
さの収縮力の強いEVA等の熱可塑性樹脂シートからなる
第２樹脂層（７）が形成される。

さて、本発明は、次の工程において、第３図及び第４
図に示すように、第１樹脂層（３）及び第２樹脂層
（７）の間に光電変換素子が挟まれた形態の可撓性光起
電力装置（９）が離型剤層（２）の領域内で、支持基板
（１）のふち周辺部から切断ライン（８）に沿って、島
状に切断される。この切断は、例えば、レーザビームの
照射により、光電変換素子部分を除去することにより行
われる。

而して、島状に切断された光起電力装置（９）の第１
樹脂層（３）と支持基板（１）との間には、離型剤層
（２）のみが介在するので、光起電力装置（９）は水に
浸漬することなく、容易に剥離する。従って、可撓性光
起電力装置が極めて短時間且つ容易に形成できる。

また、支持基板（１）上に、光起電力装置の光電変換
素子を積層形成する工程中は、支持基板（１）上の離型
剤層（２）が存在しない領域と第１樹脂層（３）とが密
着しているため、両者が剥離することはない。

（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明法によれば、支持基板と
第１樹脂層との間に離型剤層を形成しても、光起電力装
置の積層形成中には、離型剤層が存在しない領域で支持
基板と第１樹脂層が密着し、第１樹脂層が支持基板より
剥離することはなく、更に、光起電力装置の積層形成完
了後は、離型剤の存在により、水に浸漬する必要もな
く、支持基板より光起電力装置を容易に剥離でき、短時
間で可撓性を有する光起電力装置を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図ないし第３図は
本発明の製造方法を各工程別に示す断面図、第４図は第
３図の上面図である。 １……支持基板、２……離型剤層、３……第１の樹脂
層、４……透明電極、５……半導体膜、６……背面電
極、７……第２樹脂層、８……切断ライン、９……光起
電力装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 博之 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 岸 靖雄 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−119073（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−105581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−107073（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持基板上の光電変換素子が形成される領
   域より小許小さい領域に離型剤層を塗布形成し、この離
   型剤層を含み前記支持基板上に、透光性、絶縁性かつ可
   撓性の第１樹脂層と、透明電極、薄膜半導体層及び背面
   電極の積層体からなる薄膜の光電変換素子と、絶縁性か
   つ可撓性の第２樹脂層とが、この順序で積層されてなる
   光起電力装置を形成した後、前記光起電力装置を前記離
   型剤層の領域内で島状に切断し、この切断した島状領域
   の第１樹脂層を前記離型剤層を介して、支持基板から剥
   離することを特徴とする光起電力装置の製造方法。