[发明专利]薄膜太阳电池的加工槽检测方法及加工槽检测装置

说明书

本发明涉及一种薄膜太阳电池的加工槽检测方法及加工槽检测装置。本发明提供一种加工槽检测方法及加工槽检测装置，能准确地检测被加工在薄膜太阳电池用加工品中的光吸收层下侧的加工槽的位置。本发明的加工槽检测方法是于在基板(11)上依次积层下部电极层(12)与光吸收层(13、14)并在下部电极层(12)的一部分加工出下部电极分离用槽(S)的薄膜太阳电池用加工品(W)中，检测被光吸收层(13、14)覆盖的槽(S)，且利用配置在光吸收层(13、14)上方侧的红外线摄像装置(16)，检测从加工品(W)辐射出的能够透过光吸收层(13、14)的波长区域的摄像用红外光，获取辐射强度分布图像数据，并基于该辐射强度分布图像数据检测下部电极层(12)的槽(S)。

技术领域

本发明涉及一种检测使用黄铜矿化合物等化合物半导体的集成型薄膜太阳电池的加工槽的加工槽检测方法、及用于所述加工槽检测方法的加工槽检测装置。

于此，黄铜矿化合物除了包含CIGS(Cu(In，Ga)Se₂)以外，还包含CIGSS(Cu(In，Ga)(Se，S)₂)、CIS(CuInS₂)等。

背景技术

在使用化合物半导体作为光吸收层的薄膜太阳电池中，通常为在基板上串联连接着多个单元电池(unit cell)的集成型构造。

对现有黄铜矿化合物系集成型薄膜太阳电池的制造方法进行说明。图5是表示其制造步骤的示意图。

首先，如图5(a)所示，在包含钠钙玻璃(SLG)等的绝缘基板11上积层成为正侧下部电极的Mo电极层12之后，通过刻划加工而形成下部电极分离用槽S。

之后，如图5(b)所示，在Mo电极层12上积层包含化合物半导体(CIS)薄膜的光吸收层13，在光吸收层13上积层用于异质接合的包含ZnS薄膜等的缓冲层14。该缓冲层14实质上构成光吸收层13的一部分。接着，在从槽S起横向隔开特定距离的位置，通过刻划加工形成电极间接触用槽M1，该电极间接触用槽M1到达Mo电极层12为止，且与槽S平行。

接着，如图5(c)所示，在缓冲层14上形成包含ZnO：Al薄膜等的作为上部电极的透明电极层15，通过刻划加工形成电极分离用槽M2，该电极分离用槽M2到达下部的Mo电极层12为止，且与槽M1平行。

在制造所述集成型薄膜太阳电池的步骤中，作为通过刻划对各槽进行槽加工的技术，使用例如像专利文献1中公开的使用激光束的激光刻划法、或像专利文献2及3中公开的使用在前端具有刀尖的槽加工工具的机械刻划法。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平11-312815号公报

[专利文献2]日本专利特开2002-094089号公报

[专利文献3]日本专利特开2004-115356号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

为了获得高品质且高发电效率的太阳电池，重要的是确保有效发电的区域的面积尽可能大。因此，就抑制发电区域的面积损失方面而言，有效的是相对于先加工出的下部电极分离用槽S，在隔开特定距离的位置，相对于槽S平行地加工出电极间接触用槽M1。此外，关于槽M2是在加工出槽M1之后，相对于槽M1平行地进行加工。因此，理想的是在利用配置在太阳电池基板上方的摄像机观察位置，且进行用于加工槽M1的位置调整时，不使用预先设置在基板的对准标记(alignment mark)进行位置调整，而是光学地观察在前步骤中实际地加工出的槽S，并以槽S本身为基准。