JP3655025B2

JP3655025B2 - Thin film photoelectric conversion device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3655025B2
Application number: JP23421496A
Authority: JP
Inventors: 英雄山岸; 正隆近藤; 善久太和田
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JPH1079522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜光電変換装置に関し、特に、基板上に形成された半導体光電変換層が複数の光電変換セルに分割されていて、それらの複数のセルが電気的に直列に接続された集積型薄膜光電変換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９から図２４は、従来の集積型薄膜光電変換装置の製造工程の一例を模式的な断面図で図解している。
【０００３】
まず図１９に示されているように、基板１上に絶縁層２および背面金属電極層３が順次積層される。基板１の材料としては、金属，耐熱性樹脂，またはガラスなどを用いることができる。図１９においては、基板１の材質が金属である場合が示されており、金属基板１と背面金属電極層３とを絶縁分離するために絶縁層２が必要とされる。
【０００４】
図２０において、背面金属電極層３は、レーザビームＬＢによって形成された複数の分割線溝Ｄ１によって複数の背面金属電極領域に分割される。これら複数の分割線溝Ｄ１は互いに平行であって、図面の紙面に直交する方向に延びている。
【０００５】
図２１において、分割された複数の背面金属電極領域３および複数の分割線溝Ｄ１を覆うように、半導体光電変換層４が堆積される。半導体光電変換層４は、その主面に平行な半導体接合（図示せず）を含んでいる。
【０００６】
図２２において、半導体光電変換層４は、レーザビームＬＢによって形成された複数の第２の分割線溝Ｄ２によって複数の半導体光電変換セル領域に分割される。これらの第２の分割線溝Ｄ２の各々は、第１分割線溝Ｄ１に対して近接しかつ平行に延びている。
【０００７】
図２３において、分割された複数の半導体光電変換セル領域４および複数の第２の分割線溝Ｄ２を覆うように、ＴＣＯ（透明導電性酸化物）の前面透明電極層５が堆積される。
【０００８】
図２４において、前面透明電極層５は、レーザビームＬＢによって形成された第３の複数の分割線溝Ｄ３によって複数の前面透明電極領域に分割される。これらの第３の分割線溝Ｄ３の各々は、第２分割線溝Ｄ２に対して近接しかつ平行に延びている。
【０００９】
こうして、１つの基板１上に複数の細長い帯状の薄膜光電変換セルが形成され、１つのセルの前面透明電極５は、第２の分割線溝Ｄ２に沿って、隣接するセルの背面金属電極３に接続されている。すなわち、図２４の例では、４つの帯状のセルが電気的に互いに直列に接続されている。なお、図２４においては図面の明瞭化のために１つの基板上に４つの光電変換セルのみが示されているが、通常はさらに多くの光電変換セルが形成される。また、図面の明瞭化のために、各薄膜層の厚さは適宜拡大されて図示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図１９から図２４を参照して説明された製造工程から理解されるであろうように、集積型薄膜光電変換装置においては、レーザビームによる加工技術が該光電変換装置の生産性や光電変換性能に重要な影響を及ぼす。このレーザビーム加工技術において、レーザ光を吸収しやすい半導体層を複数の領域に分離加工することは容易であるが、レーザ光を反射する金属層やレーザ光を透過するＴＣＯ層を単独で分離加工することは困難である。
【００１１】
図１９から図２４に示された工程に関連してさらに具体的に説明すれば、図２２に示されているように、レーザ光を吸収しやすい半導体光電変換層４をレーザビームＬＢによって複数の領域に分割することは容易である。また、図２４に示されているように、前面透明電極層５はそれ単独ではレーザ加工することは困難であるが、その下層にレーザ光を吸収しやすい半導体層４が存在する場合には、その半導体層４からの発熱をも利用して比較的容易に分離加工することができる。
【００１２】
しかし、図２０に示されているように背面金属電極層３をレーザビームＬＢで直接的に分離加工する場合、レーザビームＬＢの多くの部分がその金属層３で反射されるので、レーザビームＬＢが大きなエネルギを有する必要があり、その分離加工は容易ではない。また、そのような高エネルギのレーザビームＬＢは、金属層３の切断後に基板までダメージを与えることもある。さらに、金属層３の分離が局所的に不完全となって、隣接する光電変換セル間に電流リークが生じて光電変換性能の低下をきたすこともある。
【００１３】
このような金属層のレーザ加工の困難性に鑑みて、レーザパターニング以外の化学エッチングやリフトオフ法等が用いられる場合も多く、その場合には、工程の複雑化，分離精度の低下，さらには製造コストの上昇などを招くことになる。
【００１４】
以上のような先行技術における課題に鑑み、本発明は、構成薄膜層の必要な分離加工のすべてをレーザパターニングによって生産性よく行なうことができかつ光電変換特性の優れた積層型薄膜光電変換装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの態様による薄膜光電変換装置の製造方法は、透光性基板上に、非晶質シリコン，非晶質シリコン合金，微結晶シリコン，および多結晶シリコンから選択された１つからなるレーザ光吸収層と背面金属電極層とを少なくとも含むようにこの順序で堆積するステップと、透光性基板を介してレーザビームをレーザ光吸収層に照射することによってそのレーザ光吸収層のみならず背面金属電極層を同時に所定のパターンで切断するステップと、その後に半導体接合を含む半導体光電変換層と透明電極層とを少なくとも含むようにこの順序で積層し、このときにこれらの層を所定の複数の光電変換セル領域に分割するとともにそれらの複数の光電変換セルを電気的に直列接続するステップを含むことを特徴としている。
【００１６】
本発明のもう１つの態様による薄膜光電変換装置は、透光性基板上に順次積層されたレーザ光吸収層，背面金属電極層，半導体接合を含む半導体光電変換層，および前面透明電極層を少なくとも含み、前記レーザ光吸収層は、非晶質シリコン，非晶質シリコン合金，微結晶シリコン，および多結晶シリコンから選択された１つからなり、これらの層の各々はレーザビーム照射によって所定の複数の光電変換セル領域に分割されており、かつそれらの複数の光電変換セルが電気的に直列に接続されていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１から図６において、本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程が模式的な断面図で図解されている。
【００１８】
まず、図１において、ガラス等の透光性基板１１上にレーザ光吸収層１２と背面金属電極層１３が順次積層される。このレーザ光吸収層１２はたとえば非晶質シリコン、非晶質シリコン合金、微結晶シリコン、および多結晶シリコンのいずれかからなる半導体で形成することができ、背面金属電極層はたとえばＡｇを用いて形成することができる。
【００１９】
図２において、レーザ光吸収層１２と背面金属電極層３は、レーザビームＬＢによって形成された複数の分割線溝Ｄ１によって複数の領域に分割される。このとき、レーザビームＬＢは透明基板１１を介してレーザ光吸収層１２側から照射されるので、レーザビームＬＢは金属層１３によって反射されることなくレーザ光吸収層１２に吸収されて発熱を生じる。そして、レーザ光吸収層１２から生じた熱をも利用して、金属層１３が比較的容易に切断され得る。このように形成された複数の分割線溝Ｄ１は互いに平行であって、図面の紙面に直交する方向に延びている。
【００２０】
図３において、分割された複数の背面金属電極領域１３および複数の分割線溝Ｄ１を覆うように、半導体光電変換層１４が堆積される。この半導体光電変換層１４は、その主面に平行な半導体接合（図示せず）を含んでいる。
【００２１】
図４において、半導体光電変換層１４は、レーザビームＬＢによって直接パターニングされ、第２の複数の分割線溝Ｄ２によって複数の半導体光電変換セル領域に分割される。このとき、半導体光電変換層１４はレーザ光をよく吸収するので、レーザビームＬＢによって容易に切断加工され得る。これらの第２の分割線溝Ｄ２の各々は、第１分割線溝Ｄ１に対して近接しかつ平行に延びている。
【００２２】
図５において、分割された複数の半導体光電変換セル領域１４および第２の複数の分割線溝Ｄ２を覆うように、ＴＣＯの前面透明電極層１５が堆積される。
【００２３】
図６において、前面透明電極層１５は、レーザビームＬＢによって形成される第３の複数の分割線溝Ｄ３によって複数の前面透明電極領域に分割される。このとき、透明電極層５を透過したレーザビームＬＢは半導体光電変換層１４によって吸収されて発熱を生じるので、透明電極層１５は半導体層１４からの発熱をも利用して比較的容易に切断加工され得る。このように形成された第３の分割線溝Ｄ３の各々は、第２分割線溝Ｄ２に対して近接しかつ平行に延びている。
【００２４】
こうして、１つの基板上に複数の細長い帯状の薄膜光電変換セルが形成され、１つのセルの前面透明電極１５は、第２の分割線溝Ｄ２に沿って、隣接するセルの背面金属電極３に接続されている。すなわち、図６の例では、４つの帯状のセルが電気的に互いに直列に接続されている。なお、図６においては図面の明瞭化のために１つの基板上に４つの光電変換セルのみが示されているが、通常はさらに多くの光電変換セルが形成される。また、図面の明瞭化のために、各薄膜層の厚さは適宜拡大されて図示されている。
【００２５】
以上のように、本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置においては、背面金属電極層１３の下層にレーザ光吸収層１２を備えているので、透明基板１１を通してそのレーザ光吸収層１２と金属層１３をレーザビームＬＢで同時に加熱することによって、金属層１３を比較的容易に高精度でパターニングすることができる。したがって、本発明によれば生産性が高くかつ光電変換特性の優れた積層型薄膜光電変換装置を提供することができる。
【００２６】
以下において、本発明による薄膜光電変換装置のより具体的な実施例について説明する。
【００２７】
（実施例１）
図７から図１２において、本発明のさらに具体的な一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程が模式的な断面図で図解されている。
【００２８】
まず、図７において、１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍの面積を有する正方形のソーダライムガラス基板１１上に透明な酸化錫層１１ａ，レーザ光吸収層１２，背面金属電極層１３，およびＺｎＯ層１３ａが順次積層された。
【００２９】
酸化錫層１１ａは、熱ＣＶＤ法によって約８００ｎｍの厚さに堆積された。このような酸化錫層は、微細な凹凸を含む表面テクスチャー構造を有し、その表面テクスチャー構造を背面金属電極層１２の表面に伝えてその金属表面での光の乱反射によって半導体光電変換層内での光の吸収効率を高めるために好ましくは設けられるものであるが、本発明において必ずしも不可欠なものではない。
【００３０】
レーザ光吸収層１２としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層がプラズマＣＶＤ法によって約１００ｎｍの厚さに堆積された。このときのプラズマＣＶＤ条件においては、基板温度が２５０℃；ＳｉＨ₄ガスの流量が５０ｓｃｃｍ；反応室の圧力が０．５Ｔｏｒｒ；そして、周波数が１３．５６ＭＨｚで２５Ｗの高周波電力が与えられた。なお、レーザ光吸収層１２の厚さは、一般には５〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１０〜１００ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。
【００３１】
背面金属電極層１３としては、マグネトロンスパッタリング装置を用いて、約２００ｎｍの厚さのＡｇ層が堆積された。このとき、Ａｇをターゲットとするスパッタリング条件としては、約２ｍＴｏｒｒの圧力のアルゴンガス中で２００Ｗの直流放電パワーが用いられた。そしてＺｎＯ層１３ａは、金属電極層１３の光反射率を高めるために、別のマグネトロンスパッタリング装置を用いて約１００ｎｍの厚さに堆積された。このＺｎＯ層１３ａの形成時のスパッタリング条件は、Ａｇ層１２の形成の場合と同様であった。ここでも、ＺｎＯ層１３ａは金属層１３の反射率を高めるために好ましくは設けられるが、本発明において不可欠なものではない。
【００３２】
図８において、スパッタリング反応室から取出された基板はＸ−Ｙテーブル上にセットされ、ＱスイッチＹＡＧレーザを用いて複数の分割線溝Ｄ１を形成することによって、酸化錫層１１ａ，レーザ光吸収層１２，背面金属電極層１３，およびＺｎＯ層１３ａの積層が複数の領域に分割された。レーザの運転条件としては、５３２ｎｍの波長の第２高調波を用い；パルス周波数は３ｋＨｚであり；パルス幅は１０ｎｓｅｃであり；そして平均出力は２００ｍＷであった。
【００３３】
レーザビームＬＢは透明ガラス基板１１および透明酸化錫層１１ａを通してレーザ光吸収層１２によって効率的に吸収されて発熱を生じるので、金属層１３やＺｎＯ層１３ａをも比較的容易に同時に分離加工することができる。形成された分割線溝Ｄ１の幅は約７０μｍであり、分割された帯状のストリングの幅は約５ｍｍであった。なお、図８において分割線溝Ｄ１は酸化錫層１１ａをも完全に分離するように示されているが、酸化錫層１１ａは必ずしも完全に分離加工される必要はない。
【００３４】
図９において、分割されたＺｎＯ層１３ａおよび分割線溝Ｄ１を覆うように、半導体光電変換層１４がプラズマＣＶＤ装置を用いて堆積された。その半導体光電変換層１４は、順次積層された約２０ｎｍ厚さのｎ型微結晶Ｓｉ層，約４５０ｎｍ厚さのｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ（Ｈを含むａ−Ｓｉ）層，および約１５ｎｍ厚さのｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ（Ｈを含むａ−ＳｉＣ）層を含んでいる（これらの部分的半導体層は個別的には図示されていない）。すなわち、半導体光電変換層１４は、その主面に平行なｎｉｐ接合を含んでいる。これらの部分的半導体層は、いずれも２５０℃の基板温度の下に堆積された。しかし、ｎ型微結晶Ｓｉ層のプラズマＣＶＤ条件においては、ＳｉＨ₄の流量が１０ｓｃｃｍであり；１０００ｐｐｍに水素希釈されたＰＨ₃を２００ｓｃｃｍだけ混入し；全ガス圧は１Ｔｏｒｒであり；そして１３．５６ＭＨｚの周波数で５００Ｗの高周波電力が投入された。ｉ型ａ−Ｓｉ：Ｈ層のプラズマＣＶＤ条件においては、ＳｉＨ₄の流量が５０ｓｃｃｍであり；ガス圧は０．５Ｔｏｒｒであり；そして投入された高周波電力は５０Ｗであった。ｐ型ａ−ＳｉＣ：Ｈ層のプラズマＣＶＤ条件においては、ＳｉＨ₄の流量が１０ｓｃｃｍであり；１０００ｐｐｍに水素希釈されたＢ₂Ｈ₆を２００ｓｃｃｍだけ混入し；ＣＨ₃をも３０ｓｃｃｍだけ混入し；全ガス圧は１Ｔｏｒｒであり；そして投入した高周波電力は３０Ｗであった。
【００３５】
図１０において、プラズマＣＶＤ反応室から取出された基板はＸ−Ｙテーブル上にセットされ、ＱスイッチＹＡＧレーザを用いて第２の複数の分割線溝Ｄ２を形成することによって、半導体光電変換層１４が複数の光電変換セル領域に分割された。このときのレーザの運転条件は、第１分割線溝Ｄ１の形成の場合と同じであった。形成された第２分割線溝Ｄ２の幅は約７０μｍであり、分割された帯状の光電変換セル領域のストリング幅は約５ｍｍであった。これらの第２分割線溝Ｄ２の各々は約１００μｍの距離を隔てて第１分割線溝Ｄ１に近接しかつそれに平行である。
【００３６】
図１１において、分割された複数の光電変換セル領域１４と第２分割線溝Ｄ２を覆うように、前面透明電極層１５が堆積された。この前面透明電極層１５は、電子ビーム蒸着装置内で２００℃の基板温度の下に堆積されたＩＴＯ（インジウム錫酸化物）層であり、約８０ｎｍの厚さを有していた。
【００３７】
最後に図１２において、電子ビーム蒸着装置から取出された基板はＸ−Ｙテーブル上にセットされ、ＱスイッチＹＡＧレーザを用いて第３の複数の分割線溝Ｄ３を形成することによって、前面透明電極層１５が複数の領域に分割された。これらの第３分割線溝Ｄ３の形成条件は、第２分割線溝Ｄ２の形成の場合と全く同様であった。この場合、前面電極層１５は透明であるけれども、下層にレーザ光を吸収しやすい半導体層１４が存在しているので、その半導体層１４からの発熱をも利用して、その前面透明電極層１５を比較的容易に分離加工することができる。こうして、集積型薄膜光電変換装置が完成した。
【００３８】
図１２の薄膜光電変換装置にリード線を接続した後に、１００ｍＷ／ｃｍ²のＡＭ１．５ソーラシミュレータの下で光電変換特性を測定したところ、７５２ｍＡの短絡電流，１８．２Ｖの開放電圧，０．７１５の曲線因子，および９．４％の光電変換効率が得られた。
【００３９】
（実施例２）
実施例２による集積型薄膜光電変換装置は実施例１の場合とほぼ同様に形成されたが、図９の段階において、半導体光電変層１４として第１の組のｎ層，ｉ層およびｐ層を含む第１の光電変換層が堆積された後にさらに第２の組のｎ層，ｉ層およびｐ層を含む第２の光電変換層が積層された。すなわち、実施例２による集積型薄膜光電変換装置は、図１２における半導体層１４が第１と第２の組の光電変換層を含むいわゆるタンデム型である点のみにおいて、実施例１の場合と異なっている。ただし、第１と第２の組の光電変換層におけるｎ層とｐ層はそれぞれ実施例１の場合と同じ厚さを有していたが、第１の組の光電変換層におけるｉ層は４００ｎｍの厚さを有していたのに対して、第２の組の光電変換層のｉ層は７５ｎｍの厚さを有していた。
【００４０】
このような実施例２による集積型薄膜光電変換装置にリード線を接続した後に第１の実施例の場合と同じ条件で光電変換特性を測定したところ、３４４ｍＡの短絡電流，３６．０Ｖの開放電圧，０．７３０の曲線因子，および９．０％の光電変換効率が得られた。
【００４１】
図１３から図１８において、比較例による集積型薄膜光電変換装置の製造工程が模式的な断面図で図解されている。
【００４２】
まず図１３において、１２．７ｃｍ×１２．７ｃｍの面積を有し研磨加工された正方形のステンレス基板１上に絶縁物層２，背面Ａｇ電極層３，およびＺｎＯ層３ａが順次積層された。絶縁物層２としては、約２００ｎｍの厚さを有する酸化シリコン層が熱ＣＶＤ法によって堆積された。そして、背面Ａｇ電極層３とＺｎＯ層３ａは、実施例１中の対応する層１３および１３ａの場合と全く同じ条件でスパッタリングによって堆積された。
【００４３】
図１４において、スパッタリング反応室から取出された基板はＸ−Ｙテーブル上にセットされ、ＱスイッチＹＡＧレーザを用いて分割線溝Ｄ１を形成することによって、ＺｎＯ層３ａおよび背面Ａｇ電極層３の積層が複数の領域に分割された。この場合のレーザ運転条件としては、１０６４ｎｍの波長の基本波を用い；パルス周波数は３ｋＨｚであり；パルス幅は１０ｎｓｅｃであり；そしてレーザの平均出力は１Ｗであった。すなわち、この比較例においては、実施例１および２の場合のようにレーザ光吸収層を備えていないので、ＺｎＯ層３ａと背面Ａｇ電極層３をパターニングするのに大きなレーザ平均出力を必要とした。こうして形成された分割線溝Ｄ１の幅は約１００μｍであり、分割された帯状のストリングの幅は約５ｍｍであった。
【００４４】
その後、図１５から図１８に示されているように実施例１の図９から図１２の工程と全く同じ工程を経て、比較例による積層型薄膜光電変換装置が完成した。すなわち、図１８における半導体光電変換層４および前面透明電極層５は実施例１の図１２における光電変換層１４および透明電極層１５と同じ条件で形成されたものである。こうして完成した比較例による図１８の積層型薄膜光電変換装置にリード線を接続した後に実施例１の場合と同じ条件で光電変換特性を測定した結果、７４２ｍＡの短絡電流，１４．２Ｖの開放電圧，０．６１３の直線因子，および６．５％の変換効率が得られた。すなわち、この比較例による光電変換特性は、実施例１によるレーザ光吸収層１２を含む積層型薄膜光電変換装置の特性に比べて、いずれの評価項目においても劣っていることがわかる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、積層型薄膜光電変換装置の製造過程における３つのパターニング工程のいずれにおいてもレーザスクライブ法によって高精度でかつ高い生産性でパターニングを行なうことができ、かつ優れた光電変換特性を有する積層型薄膜光電変換装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図７】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図９】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１０】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１１】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１２】本発明の一実施例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１３】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１４】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１５】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１６】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１７】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１８】比較例による薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【図１９】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図で
ある。
【図２０】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図で
ある。
【図２１】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図で
ある。
【図２２】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図で
ある。
【図２３】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図で
ある。
【図２４】従来の積層型薄膜光電変換装置の製造工程を説明するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
１１透明基板
１１ａ透明酸化錫層
１２レーザ光吸収層
１３背面金属電極層
１３ａＺｎＯ層
１４半導体光電変換層
１５前面透明電極層
Ｄ１第１の分割線溝
Ｄ２第２の分割線溝
Ｄ３第３の分割線溝
ＬＢレーザビーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film photoelectric conversion device, and in particular, an integrated thin film in which a semiconductor photoelectric conversion layer formed on a substrate is divided into a plurality of photoelectric conversion cells, and the plurality of cells are electrically connected in series. The present invention relates to a photoelectric conversion device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 19 to FIG. 24 illustrate an example of a manufacturing process of a conventional integrated thin film photoelectric conversion device with a schematic cross-sectional view.
[0003]
First, as shown in FIG. 19, the insulating layer 2 and the back metal electrode layer 3 are sequentially laminated on the substrate 1. As a material of the substrate 1, a metal, a heat resistant resin, glass, or the like can be used. FIG. 19 shows a case where the material of the substrate 1 is metal, and the insulating layer 2 is required to insulate and separate the metal substrate 1 and the back metal electrode layer 3.
[0004]
In FIG. 20, the back metal electrode layer 3 is divided into a plurality of back metal electrode regions by a plurality of dividing line grooves D1 formed by the laser beam LB. The plurality of dividing line grooves D1 are parallel to each other and extend in a direction perpendicular to the drawing sheet.
[0005]
In FIG. 21, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is deposited so as to cover the plurality of divided back metal electrode regions 3 and the plurality of dividing line grooves D1. The semiconductor photoelectric conversion layer 4 includes a semiconductor junction (not shown) parallel to the main surface.
[0006]
In FIG. 22, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 is divided into a plurality of semiconductor photoelectric conversion cell regions by a plurality of second dividing line grooves D2 formed by the laser beam LB. Each of these second dividing line grooves D2 extends close to and parallel to the first dividing line groove D1.
[0007]
In FIG. 23, a front transparent electrode layer 5 of TCO (transparent conductive oxide) is deposited so as to cover the plurality of divided semiconductor photoelectric conversion cell regions 4 and the plurality of second dividing line grooves D2.
[0008]
In FIG. 24, the front transparent electrode layer 5 is divided into a plurality of front transparent electrode regions by a third plurality of dividing line grooves D3 formed by the laser beam LB. Each of these third dividing line grooves D3 extends close to and parallel to the second dividing line groove D2.
[0009]
Thus, a plurality of elongated strip-shaped thin film photoelectric conversion cells are formed on one substrate 1, and the front transparent electrode 5 of one cell is connected to the rear metal electrode 3 of the adjacent cell along the second dividing line groove D 2. It is connected to the. That is, in the example of FIG. 24, four strip cells are electrically connected to each other in series. In FIG. 24, only four photoelectric conversion cells are shown on one substrate for the sake of clarity, but usually more photoelectric conversion cells are formed. For the sake of clarity, the thickness of each thin film layer is appropriately enlarged.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As will be understood from the manufacturing process described with reference to FIG. 19 to FIG. 24, in the integrated thin film photoelectric conversion device, the processing technology using a laser beam depends on the productivity and photoelectric conversion performance of the photoelectric conversion device. Has an important impact on In this laser beam processing technology, it is easy to separate a semiconductor layer that easily absorbs laser light into a plurality of regions, but separate processing of a metal layer that reflects laser light and a TCO layer that transmits laser light alone It is difficult to do.
[0011]
More specifically, in relation to the steps shown in FIGS. 19 to 24, as shown in FIG. 22, a plurality of semiconductor photoelectric conversion layers 4 that easily absorb laser light are formed by laser beams LB. It is easy to divide into regions. Further, as shown in FIG. 24, the front transparent electrode layer 5 is difficult to laser process by itself, but when the semiconductor layer 4 that easily absorbs laser light exists in the lower layer, Separation processing can be performed relatively easily using the heat generated from the semiconductor layer 4.
[0012]
However, when the back surface metal electrode layer 3 is directly separated by the laser beam LB as shown in FIG. 20, a large part of the laser beam LB is reflected by the metal layer 3, so that the laser beam LB Needs to have a large energy, and the separation process is not easy. Further, such a high energy laser beam LB may damage the substrate after the metal layer 3 is cut. Furthermore, the separation of the metal layer 3 may be locally incomplete, causing current leakage between adjacent photoelectric conversion cells, resulting in a decrease in photoelectric conversion performance.
[0013]
In view of the difficulty in laser processing of such metal layers, chemical etching other than laser patterning, lift-off methods, and the like are often used. In such a case, the process becomes complicated, the separation accuracy decreases, and further manufacturing is performed. This will increase costs.
[0014]
In view of the problems in the prior art as described above, the present invention provides a laminated thin film photoelectric conversion device that can perform all the necessary separation processing of the constituent thin film layers with high productivity by laser patterning and has excellent photoelectric conversion characteristics. It is intended to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device according to one aspect of the present invention will transparent substrate, an amorphous silicon, amorphous silicon alloy, from a selected one of microcrystalline silicon, and polycrystalline silicon The step of depositing in this order so as to include at least the laser light absorption layer and the back metal electrode layer, and irradiating the laser light absorption layer with the laser beam through the translucent substrate not only the laser light absorption layer. The back metal electrode layer is simultaneously cut in a predetermined pattern, and then laminated in this order so as to include at least a semiconductor photoelectric conversion layer including a semiconductor junction and a transparent electrode layer. The method includes a step of dividing the plurality of photoelectric conversion cell regions and electrically connecting the plurality of photoelectric conversion cells in series.
[0016]
A thin film photoelectric conversion device according to another aspect of the present invention includes at least a laser light absorption layer, a back metal electrode layer, a semiconductor photoelectric conversion layer including a semiconductor junction, and a front transparent electrode layer, which are sequentially stacked on a light transmitting substrate. wherein, the laser beam absorbing layer, amorphous silicon, amorphous silicon alloy made from one selected from microcrystalline silicon, and polycrystalline silicon, each of these layers plurality prescribed by the laser beam irradiation The photoelectric conversion cell region is divided into a plurality of photoelectric conversion cells, and the plurality of photoelectric conversion cells are electrically connected in series.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 6, a manufacturing process of a thin film photoelectric conversion device according to an example of an embodiment of the present invention is illustrated in schematic cross-sectional views.
[0018]
First, in FIG. 1, a laser light absorption layer 12 and a back metal electrode layer 13 are sequentially laminated on a translucent substrate 11 such as glass. The laser light absorption layer 12 can be formed of a semiconductor made of, for example, amorphous silicon, amorphous silicon alloy, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon, and the back metal electrode layer is made of, for example, Ag. Can be formed.
[0019]
In FIG. 2, the laser light absorption layer 12 and the back metal electrode layer 3 are divided into a plurality of regions by a plurality of dividing line grooves D1 formed by the laser beam LB. At this time, since the laser beam LB is irradiated from the laser light absorption layer 12 side through the transparent substrate 11, the laser beam LB is absorbed by the laser light absorption layer 12 without being reflected by the metal layer 13, and generates heat. . The metal layer 13 can be cut relatively easily using the heat generated from the laser light absorption layer 12. The plurality of dividing line grooves D1 formed in this way are parallel to each other and extend in a direction perpendicular to the drawing sheet.
[0020]
In FIG. 3, the semiconductor photoelectric conversion layer 14 is deposited so as to cover the plurality of divided back metal electrode regions 13 and the plurality of dividing line grooves D1. The semiconductor photoelectric conversion layer 14 includes a semiconductor junction (not shown) parallel to the main surface.
[0021]
In FIG. 4, the semiconductor photoelectric conversion layer 14 is directly patterned by the laser beam LB and divided into a plurality of semiconductor photoelectric conversion cell regions by the second plurality of dividing line grooves D2. At this time, since the semiconductor photoelectric conversion layer 14 absorbs laser light well, it can be easily cut by the laser beam LB. Each of these second dividing line grooves D2 extends close to and parallel to the first dividing line groove D1.
[0022]
In FIG. 5, a front transparent electrode layer 15 of TCO is deposited so as to cover the plurality of divided semiconductor photoelectric conversion cell regions 14 and the second plurality of dividing line grooves D2.
[0023]
In FIG. 6, the front transparent electrode layer 15 is divided into a plurality of front transparent electrode regions by a third plurality of dividing line grooves D3 formed by the laser beam LB. At this time, since the laser beam LB transmitted through the transparent electrode layer 5 is absorbed by the semiconductor photoelectric conversion layer 14 and generates heat, the transparent electrode layer 15 is relatively easily cut using the heat generated from the semiconductor layer 14. Can be done. Each of the third dividing line grooves D3 formed in this way extends close to and parallel to the second dividing line groove D2.
[0024]
Thus, a plurality of elongated strip-shaped thin film photoelectric conversion cells are formed on one substrate, and the front transparent electrode 15 of one cell is connected to the rear metal electrode 3 of the adjacent cell along the second dividing line groove D2. It is connected. That is, in the example of FIG. 6, four strip-shaped cells are electrically connected in series with each other. Note that in FIG. 6, only four photoelectric conversion cells are shown on one substrate for the sake of clarity, but usually more photoelectric conversion cells are formed. For the sake of clarity, the thickness of each thin film layer is appropriately enlarged.
[0025]
As described above, in the thin film photoelectric conversion device according to the example of the embodiment of the present invention, the laser light absorption layer 12 is provided in the lower layer of the back metal electrode layer 13. By simultaneously heating the metal layer 13 with the laser beam LB, the metal layer 13 can be patterned relatively easily with high accuracy. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a stacked thin film photoelectric conversion device having high productivity and excellent photoelectric conversion characteristics.
[0026]
Hereinafter, more specific examples of the thin film photoelectric conversion device according to the present invention will be described.
[0027]
(Example 1)
7 to 12, a manufacturing process of a thin film photoelectric conversion device according to a more specific embodiment of the present invention is illustrated in schematic cross-sectional views.
[0028]
First, in FIG. 7, a transparent tin oxide layer 11a, a laser light absorption layer 12, a back metal electrode layer 13, and a ZnO layer 13a are formed on a square soda lime glass substrate 11 having an area of 12.7 cm × 12.7 cm. Laminated sequentially.
[0029]
The tin oxide layer 11a was deposited to a thickness of about 800 nm by a thermal CVD method. Such a tin oxide layer has a surface texture structure including fine irregularities, and the surface texture structure is transmitted to the surface of the back metal electrode layer 12 to cause light reflection on the metal surface in the semiconductor photoelectric conversion layer. Is preferably provided in order to increase the light absorption efficiency, but is not necessarily essential in the present invention.
[0030]
As the laser light absorption layer 12, an amorphous silicon (a-Si) layer was deposited to a thickness of about 100 nm by a plasma CVD method. Under the plasma CVD conditions at this time, the substrate temperature was 250 ° C .; the flow rate of SiH ₄ gas was 50 sccm; the pressure in the reaction chamber was 0.5 Torr; and a high frequency power of 25 W at a frequency of 13.56 MHz was applied. In general, the thickness of the laser light absorbing layer 12 is preferably in the range of 5 to 500 nm, and more preferably in the range of 10 to 100 nm.
[0031]
As the back metal electrode layer 13, an Ag layer having a thickness of about 200 nm was deposited using a magnetron sputtering apparatus. At this time, as a sputtering condition using Ag as a target, a DC discharge power of 200 W was used in an argon gas having a pressure of about 2 mTorr. The ZnO layer 13a was deposited to a thickness of about 100 nm using another magnetron sputtering apparatus in order to increase the light reflectivity of the metal electrode layer 13. The sputtering conditions for forming the ZnO layer 13a were the same as those for forming the Ag layer 12. Again, the ZnO layer 13a is preferably provided in order to increase the reflectance of the metal layer 13, but is not essential in the present invention.
[0032]
In FIG. 8, the substrate taken out from the sputtering reaction chamber is set on an XY table, and a plurality of dividing line grooves D1 are formed using a Q-switched YAG laser, whereby a tin oxide layer 11a, a laser light absorption layer are formed. 12, the back metal electrode layer 13 and the ZnO layer 13a were divided into a plurality of regions. The laser operating conditions used a second harmonic with a wavelength of 532 nm; the pulse frequency was 3 kHz; the pulse width was 10 nsec; and the average power was 200 mW.
[0033]
Since the laser beam LB is efficiently absorbed by the laser light absorption layer 12 through the transparent glass substrate 11 and the transparent tin oxide layer 11a to generate heat, the metal layer 13 and the ZnO layer 13a can be separated and processed at the same time relatively easily. Can do. The width of the formed dividing line groove D1 was about 70 μm, and the width of the divided strip-like string was about 5 mm. Although the dividing line groove D1 is shown in FIG. 8 so as to completely separate the tin oxide layer 11a, the tin oxide layer 11a does not necessarily need to be completely separated.
[0034]
In FIG. 9, the semiconductor photoelectric conversion layer 14 was deposited using a plasma CVD apparatus so as to cover the divided ZnO layer 13a and the dividing line groove D1. The semiconductor photoelectric conversion layer 14 includes an n-type microcrystalline Si layer having a thickness of about 20 nm, an i-type a-Si: H (H-containing a-Si) layer having a thickness of about 450 nm, and a thickness of about 15 nm. P-type a-SiC: H (a-SiC containing H) layers (these partial semiconductor layers are not individually shown). That is, the semiconductor photoelectric conversion layer 14 includes a nip junction parallel to the main surface. Both of these partial semiconductor layers were deposited under a substrate temperature of 250 ° C. However, under the plasma CVD conditions for the n-type microcrystalline Si layer, the flow rate of SiH ₄ is 10 sccm; PH ₃ diluted with 1000 ppm of hydrogen is mixed by 200 sccm; the total gas pressure is 1 Torr; and 13.56 MHz A high frequency power of 500 W was applied at a frequency of. Under plasma CVD conditions for the i-type a-Si: H layer, the flow rate of SiH ₄ was 50 sccm; the gas pressure was 0.5 Torr; and the high frequency power input was 50 W. Under the plasma CVD conditions of the p-type a-SiC: H layer, the flow rate of SiH ₄ is 10 sccm; B ₂ H ₆ diluted to 1000 ppm with hydrogen is mixed by 200 sccm; CH ₃ is mixed by 30 sccm; The gas pressure was 1 Torr; and the high frequency power input was 30W.
[0035]
In FIG. 10, the substrate taken out from the plasma CVD reaction chamber is set on an XY table, and the semiconductor photoelectric conversion layer 14 is formed by forming a second plurality of dividing line grooves D2 using a Q-switched YAG laser. Was divided into a plurality of photoelectric conversion cell regions. The operating conditions of the laser at this time were the same as in the case of forming the first parting line groove D1. The width of the formed second dividing line groove D2 was about 70 μm, and the string width of the divided strip-like photoelectric conversion cell region was about 5 mm. Each of these second dividing line grooves D2 is close to and parallel to the first dividing line groove D1 with a distance of about 100 μm.
[0036]
In FIG. 11, the front transparent electrode layer 15 was deposited so as to cover the plurality of divided photoelectric conversion cell regions 14 and the second dividing line groove D2. The front transparent electrode layer 15 was an ITO (indium tin oxide) layer deposited at a substrate temperature of 200 ° C. in an electron beam vapor deposition apparatus, and had a thickness of about 80 nm.
[0037]
Finally, in FIG. 12, the substrate taken out from the electron beam evaporation apparatus is set on an XY table, and the front transparent electrode is formed by forming a third plurality of dividing line grooves D3 using a Q-switched YAG laser. Layer 15 was divided into a plurality of regions. The conditions for forming these third dividing line grooves D3 were exactly the same as those for forming the second dividing line grooves D2. In this case, although the front electrode layer 15 is transparent, a semiconductor layer 14 that easily absorbs laser light is present in the lower layer. Therefore, the heat generation from the semiconductor layer 14 is also used to make the front transparent electrode layer 15 Can be separated and processed relatively easily. Thus, an integrated thin film photoelectric conversion device was completed.
[0038]
After connecting the lead wires to the thin film photoelectric conversion device of FIG. 12, the photoelectric conversion characteristics were measured under an AM1.5 solar simulator of 100 mW / cm ² , and a short-circuit current of 752 mA, an open-circuit voltage of 18.2 V, A fill factor of 715 and a photoelectric conversion efficiency of 9.4% were obtained.
[0039]
(Example 2)
The integrated thin film photoelectric conversion device according to Example 2 was formed in substantially the same manner as in Example 1. However, in the stage of FIG. 9, the first set of n layer, i layer and p layer as the semiconductor photoelectric conversion layer 14. After the first photoelectric conversion layer containing was deposited, a second photoelectric conversion layer containing a second set of n layer, i layer and p layer was further laminated. That is, the integrated thin film photoelectric conversion device according to the second embodiment is different from that of the first embodiment only in that the semiconductor layer 14 in FIG. 12 is a so-called tandem type including the first and second sets of photoelectric conversion layers. ing. However, the n layer and the p layer in the first and second sets of photoelectric conversion layers had the same thickness as in Example 1, but the i layer in the first set of photoelectric conversion layers was 400 nm. In contrast, the i layer of the second set of photoelectric conversion layers had a thickness of 75 nm.
[0040]
When the photoelectric conversion characteristics were measured under the same conditions as in the first example after connecting the lead wires to the integrated thin film photoelectric conversion device according to Example 2, the short-circuit current of 344 mA and the open-circuit voltage of 36.0 V were measured. , 0.730 fill factor, and 9.0% photoelectric conversion efficiency.
[0041]
13 to 18, the manufacturing process of the integrated thin film photoelectric conversion device according to the comparative example is illustrated in schematic cross-sectional views.
[0042]
First, in FIG. 13, an insulator layer 2, a back Ag electrode layer 3, and a ZnO layer 3a were sequentially stacked on a polished stainless steel substrate 1 having an area of 12.7 cm × 12.7 cm. As the insulator layer 2, a silicon oxide layer having a thickness of about 200 nm was deposited by a thermal CVD method. The back Ag electrode layer 3 and the ZnO layer 3a were deposited by sputtering under exactly the same conditions as the corresponding layers 13 and 13a in Example 1.
[0043]
In FIG. 14, the substrate taken out from the sputtering reaction chamber is set on an XY table, and a dividing line groove D1 is formed by using a Q-switched YAG laser, whereby the ZnO layer 3a and the back Ag electrode layer 3 are stacked. Was divided into multiple regions. The laser operating conditions in this case were a fundamental wave with a wavelength of 1064 nm; the pulse frequency was 3 kHz; the pulse width was 10 nsec; and the average power of the laser was 1 W. That is, in this comparative example, since the laser light absorption layer is not provided as in the case of Examples 1 and 2, a large laser average output is required to pattern the ZnO layer 3a and the back Ag electrode layer 3. . The width of the dividing line groove D1 formed in this way was about 100 μm, and the width of the divided strip-like string was about 5 mm.
[0044]
Thereafter, as shown in FIGS. 15 to 18, the same process as that of FIGS. 9 to 12 of Example 1 was performed to complete the stacked thin film photoelectric conversion device according to the comparative example. That is, the semiconductor photoelectric conversion layer 4 and the front transparent electrode layer 5 in FIG. 18 are formed under the same conditions as the photoelectric conversion layer 14 and the transparent electrode layer 15 in FIG. As a result of measuring photoelectric conversion characteristics under the same conditions as in Example 1 after connecting lead wires to the laminated thin film photoelectric conversion device of FIG. 18 according to the comparative example thus completed, a short-circuit current of 742 mA, an open-circuit voltage of 14.2 V A linear factor of 0.613 and a conversion efficiency of 6.5% were obtained. That is, it can be seen that the photoelectric conversion characteristics according to this comparative example are inferior in any of the evaluation items as compared with the characteristics of the stacked thin film photoelectric conversion device including the laser light absorption layer 12 according to Example 1.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform patterning with high accuracy and high productivity by the laser scribing method in any of the three patterning steps in the manufacturing process of the multilayer thin film photoelectric conversion device. A laminated thin film photoelectric conversion device having the photoelectric conversion characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a thin film photoelectric conversion device according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to an example of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the example of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the example of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the example of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin-film photoelectric conversion device according to the example of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a thin film photoelectric conversion device according to a comparative example.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a thin film photoelectric conversion device according to a comparative example.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the comparative example.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin film photoelectric conversion device according to the comparative example.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin-film photoelectric conversion device according to the comparative example.
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the thin-film photoelectric conversion device according to the comparative example.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
FIG. 20 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
FIG. 21 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
FIG. 22 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
FIG. 23 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a conventional stacked thin film photoelectric conversion device.
[Explanation of symbols]
11 transparent substrate 11a transparent tin oxide layer 12 laser light absorption layer 13 back metal electrode layer 13a ZnO layer 14 semiconductor photoelectric conversion layer 15 front transparent electrode layer D1 first dividing line groove D2 second dividing line groove D3 third dividing Line groove LB Laser beam

Claims

A method of manufacturing a thin film photoelectric conversion device,
On a transparent substrate, an amorphous silicon, amorphous silicon alloy, microcrystalline silicon, and a multi from crystal one selected from silicon and the laser beam absorbing layer comprising a back metal electrode layer so as to include at least Laminating in order;
Irradiating the laser light absorption layer with the laser beam through the translucent substrate to simultaneously cut not only the laser light absorption layer but also the back metal electrode layer in a predetermined pattern;
Thereafter, the semiconductor photoelectric conversion layer including the semiconductor junction and the transparent electrode layer are stacked in this order so as to include at least, and at this time, these layers are divided into a plurality of predetermined photoelectric conversion cell regions and the plurality of photoelectric conversion layers A method for manufacturing a thin film photoelectric conversion device, comprising the step of electrically connecting conversion cells in series.

At least a laser light absorption layer, a back metal electrode layer, a semiconductor photoelectric conversion layer including a semiconductor junction, and a front transparent electrode layer, which are sequentially stacked on a light-transmitting substrate, the laser light absorption layer includes amorphous silicon, amorphous silicon alloy made from one selected from microcrystalline silicon, and polycrystalline silicon, the layers each of which is divided into a predetermined plurality of photoelectric conversion cell regions by a laser beam irradiation, and their A thin film photoelectric conversion device, wherein a plurality of photoelectric conversion cells are electrically connected in series.

The thin film photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the translucent substrate is soda lime glass.

The semiconductor photoelectric conversion layer includes a plurality of stacked partial semiconductor layers, and at least one of the partial semiconductor layers is selected from amorphous silicon, an amorphous silicon alloy, microcrystalline silicon, and polycrystalline silicon. The thin-film photoelectric conversion device according to claim 2 or 3, wherein

5. The thin film photoelectric conversion device according to claim 2, wherein the laser light absorption layer has a thickness in a range of 5 to 500 nm.