半导体器件及其制造方法 本发明涉及一种改进了的、高可靠性的半导体器件以及制造所说半导体器件的方法。更具体地，本发明涉及一种改进了的、高可靠性的具有密封在其中的光电转换部件的半导体器件，具体地涉及一种改进了的、高可靠性的具有密封树脂的太阳能电池组件及制造所说半导体器件或太阳能电池组件的方法。
近年来，全球环境和能源问题的社会意识在增强。特别是据预测由于大气中CO2的增加导致所说温室效应带来的地球变热会引起一系列问题。鉴于此，能提供不增加CO2的洁净能源的电力发生装置的要求增加。
现在，为适应这些要求，人们地注意力集中在太阳能电池上，因为它们能提供不会引起上述问题的电源，且预计它们会成为未来电源，并且它们安全和易于处理。
为了将这种太阳能电池用作电源，通常将它按能用作电源的所要求的结构设计成组件。
图1是表示这种太阳能电池组件的例子。
图1是该太阳能电池组件的剖面图。图1中，标号101表示光电池部件(或光电转换部件)，标号102表示密封树脂(即填充树脂)，标号103表示透明的表面保护部件，及标号104表示背面保护部件。
最常用的表面保护部件103是玻璃部件。
最近几年，人们的注意力集中在具有以非晶硅太阳能电池为代表的叫做薄膜太阳能电池的不用玻璃部件的太阳能电池组件上，因为这些太阳能电池有诸如重量轻、抗震性和柔韧性优异及能以低制造成本制造等各种优点。
在这些太阳能电池组件中，覆盖光电池部件101的光入射边的表面保护部件103通常由如氟树脂薄膜等具有优异的耐气候性的透明薄膜构成。覆盖光电池部件101的背面的背面保护部件104通常由如尼龙薄膜、聚酯薄膜或此类具有极好绝缘性能的树脂薄膜组成。在除了绝缘性能外，背面保护部件104还需具有防潮性和耐气候性的情况下，它通常由夹在TEDLAR(商标名)中间的铝箔组成。
用密封树脂102作光电池部件101和表面保护部件103之间的粘合剂及光电池部件和背面保护部件104之间的粘合剂。除此之外，还用密封树脂102作填充光电池部件101的表面的不规则处，以及用来防止光电池部件遭受外部损伤和承受外部冲击的填充剂。密封树脂102通常由如聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)或乙烯乙烯基乙酸酯共聚物(EVA)等透明的热塑性树脂组成。在这些热塑性树脂中，由于用EVA作密封树脂102具有廉价和易于实现的优点，所以它已被广泛应用，它的耐热性能通过交联的方法来改善，并且它具有在户外长时间使用的耐久性。
具有如图1所示的上述结构且用EVA作密封树脂102的半导体器件(即太阳能电池组件)的制造，可以通过提供由用作密封树脂102的EVA和置于表面保护部件103与背面保护部件104之间的光电池部件102构成的叠层体、以及通过用双真空室系统的叠层器(此后称为双真空室叠层器)将叠层体进行热加压处理的方式进行。
图2是表示这种双真空室叠层器的一个例子的简图。图2中，标号201表示下部真空室，标号202表示上部真空室，标号203表示紧密地位于下部真空室201和上部真空室202之间以使它们彼此隔绝的由硅橡胶片组成的挠性部件。下部真空室201包含安装在其中的由金属构成的安装台204。安装台204具有安装于其中的电加热器205。下部真空室201还具有连接到真空泵(未示出)的排气管206。上部真空室202具有连接到真空泵(未示出)的排气管207。标号208表示置于下部真空室201和上部真空室202之间的O形环。标号209表示将要处理的定位于安装台204上的物体。安装台204还具有如借助冷却水等冷却介质循环来冷却物体209的冷却系统(未示出)。
下面将描述当用交联型EVA作密封树脂102时，用图2所示的叠层器来处理上述叠层体以制造太阳能电池组件的方法。
首先，将叠层体置于下部真空室201的安装台204上，作为要处理的物体209。此后，利用真空泵(未示出)通过排气管206和207将下部真空室201和上部真空室202的每个内部抽气到预定真空度。随后，通过电加热器204将叠层体209加热到预定温度并维持住，在该温度下用作密封树脂的EVA能融化但并不发生交联。然后，在继续给下部真空室201排气的同时，仅使上部真空室202内的压力恢复到大气压，其中挠性部件203(硅橡胶片)朝下部真空室201一边下垂压挤叠层体。接着，通过电加热器204将叠层体209加热到并维持在用作密封树脂的EVA能交联的预定温度，使EVA发生交联。将这样处理过的叠层体209利用冷却系统(未示出)冷却到预定温度，并从叠层器中取出。由此，可得到太阳能电池组件。
具有如图1所示的上述结构的用交联型EVA作密封树脂102的半导体器件(即太阳能电池组件)还可以用单个真空室系统的叠层器(此后称为单真空室叠层器)来制造。
图3是表示这种单真空室叠层器的一个例子的简图。图3所示的叠层器包含由金属构成的具有连接到真空泵(未示出)的排气系统304的安装台301。安装台301具有安装于其中的电加热器303。标号302表示由置于安装台301上的硅橡胶片组成的挠性部件，这样如图3所示，在安装台301的表面和挠性部件302之间就建立了一空间。标号305表示安装台301和挠性部件302之间的O形密封环。标号306表示将要处理的置于安装台301表面上并在所说空间中的物体。排气系统304有开于上述空间的多个开孔。图3所示的叠层器还具有如风扇(未示出)等能提供如空气等冷却介质来冷却物体306的冷却系统。
下面描述用如图3所示的叠层器制造太阳能电池的方法。
首先，提供一个太阳能电池组的叠层体，包括用作密封树脂的交联型EVA和置于表面保护部件103与背面保护部件104之间的光电池部件102。
将作为要处理的物体306的叠层体定位于安装台301的表面上，将作为挠性部件302的硅橡胶片置于安装台301上的叠层体上，同时用O形环将安装台301与挠性部件302之间密封，如图3所示。然后，利用真空泵(未示出)的工作，通过排气系统304的开孔，将包含叠层体306的挠性部件302和安装台301之间的空间排气到预定真空度以使挠性部件302朝安装台301一边下垂并由此压挤叠层体306。随后，利用电加热器303将叠层体306加热到并维持在叠层体的EVA能交联的预定温度，由此使叠层体的EVA交联。将这样处理过的叠层体利用冷却系统(未示出)冷却到预定温度，并从叠层器中取出。由此，可得到太阳能电池组件。
现在，与用双真空室叠层器的方法不同的用单真空室叠层器的方法中，在排气的同时压挤叠层体，从而叠层体空隙中的空气很难充分释放到外面，因此有0可能使经过叠层器处理后得到的组件带有残留气泡，并且其外观有缺陷。
为了防止在用单真空室叠层器的方法中出现这些问题，考虑在叠层体中插入无纺纤维部件。
图4是其中插有无纺纤维部件的叠层体的构成的一个例子的示意图。图4中标号400表示半导体器件(太阳能电池组件)的叠层体，标号401表示光电池部件(或半导体部件)，标号402表示无纺纤维部件，标号403表示密封树脂(例如，EVA)，标号404表示表面保护部件，标号405表示背面保护部件。
在本实施例中，无纺纤维部件402包含便于叠层体空隙中空气释放的无纺玻璃纤维部件。在这种情况下，在排气过程中存在于叠层体中的空气能通过无纺玻璃纤维部件的空隙释放到外面。由此，能改善在用单真空室叠层器的方法中导致叠层体中发生残留气泡的上述问题。而且在这种情况下，玻璃纤维部件具有和EVA几乎相同的折射率，因此当将玻璃纤维部件放置在光电池部件的光入射端时，不会发生由于光散射导致照射光量的大量损失。除此之外，玻璃纤维部件具有很好的耐气候性。在这一点上，使用玻璃纤维部件是有益的。
但是，用单真空室叠层器的方法和用双真空室叠层器的方法中的任一方法都容易引起由于不充分的排气，使所得组件中带有残留气泡的问题。这一问题在用单真空室叠层器的方法中更容易出现。特别的，即使如上所述使用玻璃纤维部件，当叠层体为大体积时，在叠层体中也易于产生残留气泡，使得经叠层器处理后得到的叠层体外观有缺陷。这种情况导致所制造的半导体器件(太阳能电池组件)的成品率下降。由于这一原因，人们认为因为叠层体有大的体积，叠层体不可避免地增加了排放存在于叠层体空隙中的空气时的排放阻力，所以存在于叠层体中的空气不可能完全释放到外面。
现在，对于包含氟树脂薄膜的表面覆盖层，和位于表面覆盖层下的含有交联剂的密封光电池部件的密封树脂EVA的太阳能电池组件，当为了评估太阳能电池组件的可靠性而将它进行温度循环试验、温度和温度循环试验、及室外暴露试验时，氟树脂薄膜有剥落的可能性。为了改善氟树脂薄膜和密封树脂的粘附力，通常将氟树脂薄膜设计成具有和密封树脂接触的电晕放电表面。但是，即使在这种情况下，由于氟树脂薄膜和密封树脂的粘附力不够大，在上述试验中它有时仍然会剥落。导致这一问题的一个原因，被认为是在层压过程中使用的真空度。下面将更详细地说明这些所考虑的原因。即，关于氟树脂薄膜和作密封树脂的EVA的粘合机理，认为是EVA中所包含的交联剂由于氟树脂薄膜的电晕放电表面和作密封树脂的EVA之间的原子基团而引起共价键合。当在层压过程中所使用的真空度低时，认为层压过程中残留在系统中的氧阻止了所说原子基团的产生，正因为这样，作密封树脂的EVA和氟树脂薄膜之间得不到足够的粘附力。在这种情况下，还认为作密封树脂的EVA本身由于上述原因而没有充分交联，因此，EVA在高温使用条件下容易软化，导致密封树脂和氟树脂薄膜之间的分离。
因此，本发明的一个目的是提供一种包括具有改进了的表面覆盖材料的太阳能电池的半导体器件，该表面覆盖材料即使在室外在温度和湿度变化的环境条件下反复使用也几乎不剥落。
本发明的另一个目的是提供一种高成品率的半导体器件制造方法，这种半导体器件具有改进了的无残留气泡的覆盖材料的太阳能电池组件且具有极好外观。
本发明的再一个目的是提供一种包含叠层体的半导体器件，该叠层体是通过提供包含夹于表面部件与背面部件之间的半导体部件和密封树脂的层压制品、在真空度为5Torr以下对所说层压制品抽真空5到40分钟、将层压制品在真空度为5Torr以下的条件下进行热加压粘接处理、并冷却经过热加压粘接处理的层压制品以进行接触粘接而得到的。
本发明的还一个目的是提供一种制造半导体器件的方法，该方法将包含夹于表面部件与背面部件之间的半导体部件和密封树脂的叠层体在排气时进行热加压粘接，其特征是所说方法包含：(a)在真空度为5Torr以下对所说叠层体抽真空5到40分钟的抽真空步骤，(b)维持在所说步骤(a)的5Torr以下真空度的条件下，将经过所说步骤(a)的真空处理的叠层体进行热加压粘接的热加压粘接步骤，和(c)维持在所说步骤(a)的5Torr以下真空度的条件下，冷却经过所说步骤(b)处理过的叠层体以进行接触粘接的冷却步骤。
本发明半导体器件的制造方法的特点是在5Torr以下真空度的条件下，对包含夹于表面部件和背面部件之间的半导体部件和密封树脂的叠层体抽真空5到40分钟，然后，对经过这样抽真空处理的叠层体进行热加压粘接，随后，冷却经过所说热加压粘接的叠层体以进行接触粘接。
根据本发明的半导体器件的制造方法，具有下述明显优点：
(1)因为对半导体器件的叠层体进行充分抽真空，所以存在于叠层体空隙中的空气完全释放到外面，这样，处理过的叠层体中没有残留气泡。
(2)以及，在密封树脂是利用有机过氧化物交联的情况下，在表面部件与密封树脂之间产生所希望的共价键合以及密封树脂本身的交联，而不会受到氧气的妨碍。因此，在表面部件和密封树脂之间得到了极好的粘附力，且即使在高温环境条件下反复使用也没有出现密封树脂软化而导致和表面部件分离的问题。
在本发明中，要求叠层体含有插入其中的无纺玻璃纤维部件、无纺有机树脂纤维部件、或这两种纤维部件。
另外，要求置于光电池部件和表面部件之间的密封树脂由EVA(乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物)组成，且表面部件由含氟聚合物组成的透明薄膜构成。
要求作密封树脂的EVA用有机过氧化物交联。
要求作表面部件的含氟聚合物透明薄膜是ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)。
另外，要求将含氟聚合物薄膜设计成具有和密封树脂接触的电晕放电表面。
此外，在本发明的半导体器件的制造方法中，要求叠层体的热加压粘接是将叠层体放在安装台平板和由如硅橡胶片构成的加压部件(或挠性部件)之间的方式进行，对安装台和加压部件之间的空间抽真空，利用单真空室在抽真空步骤、热加压粘接步骤、和冷却步骤中用加压部件给叠层体加压。
图1是表示常规太阳能电池组件的剖面图。
图2是表示双真空室系统的叠层器的示意图。
图3是表示单真空室系统的叠层器的示意图。
图4是表示半导体器件(或太阳能电池组件)的叠层体的一个例子的结构图。
图5是表示半导体器件(或太阳能电池组件)的剖面图。
图6(a)是表示能用于本发明中的光电转换部件的一个例子的结构剖面图。
图6(b)是表示图6(a)所示的光电转换部件的光接收面的平面图。
图7(a)是表示利用单真空室系统进行真空层压的制备步骤的示意图。
图7(b)是表示单真空室系统叠层器的简图。
图8是表示半导体器件(或太阳能电池组件)的叠层体的另一个例子的结构图。
图9是表示半导体器件(或太阳能电池组件)的叠层体的再一个例子的结构图。
本发明是为了实现上述目的。
如上所述，本发明提供一种改进了的、高可靠性的半导体器件以及制造所说半导体器件的方法。
根据本发明的半导体器件的典型实施例包含叠层体，该叠层体是通过提供由包含夹于表面部件(或表面保护部件)和背面部件(或背面保护部件)之间的例如包含光电池部件的光电转换部件的半导体部件和密封树脂而构成的叠层器制品、在5Torr以下的真空度下对所说叠层器制品抽真空5到40分钟、将这样处理过的叠层器制品在5Torr以下的真空度条件下进行热加压粘接并冷却进行过热加压粘接的叠层器制品以进行接触粘接而得到的。
半导体器件的制造方法的典型实施例包含(a)在5Torr以下的真空度下，对由夹于表面部件(或表面保护部件)和背面部件(或背面保护部件)之间的如包含光电池部件的光电转换部件和密封树脂组成的半导体器件的叠层体抽真空5到40分钟的抽真空步骤，(b)维持在所说步骤(a)的5Torr以下的真空度条件下，将在所说步骤(a)中抽真空处理过的叠层体进行热加压粘接的热加压粘接步骤，和(c)维持在所说步骤(a)的5Torr以下的真空度条件冷下却为进行接触粘接而经过步骤(b)处理的叠层体。
下面将描述根据本发明的半导体器件的太阳能电池组件。
图5是表示根据本发明的作半导体器件的太阳能电池组件的一个例子的结构剖面图。
在图5中，标号501表示作半导体部件的光电池部件，标号502表示透明或基本透明的密封树脂(此后称这种密封树脂为表面密封树脂)，标号503表示置于最外表面的透明或基本透明表面部件(此后称这种部件为表面保护部件)，标号504表示在光电池部件501背面的密封树脂(此后称这种密封树脂为背面密封树脂)，及标号505表示背面部件(此后称这种部件为背面保护部件)。
在图5所示的太阳能电池组件中，光通过表面保护部件503入射，且该光透过表面保护部件503和表面密封树脂502到达光电池部件501。
由光电池部件501产生的光电电动势通过输出端(未示出)输出。
光电池部件501可包括适用于单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、铜铟硒化物太阳能电池、或化合物半导体太阳能电池的光电池部件。
这里，作为光电池部件的一个例子，将对光电池部件进行说明。光电池部件具有顺序置于导电基片上的作光电转换部件的半导体有源层和透明导电层的结构。
图6(a)是表示这种光电池部件的结构剖面图。图6(b)是表示图6(a)所示的光电池部件的光接收面的平面图。
在图6(a)和6(b)中，标号601表示导电基片，标号602表示背面反射层，标号603表示半导体有源层，标号604表示透明导电层，标号605表示集电极(或栅电极)，标号606a表示在正端的电源输出端，标号606b表示在负端的电源输出端，标号607表示电连接装置，和标号608表示电连接装置。
如图6(a)和6(b)所示的光电池部件包含顺序置于导电基片601上的背面反射层602，半导体有源层603，透明导电层604，和集电极605，其中输出端606a利用电连接装置607电连接到集电极605，且当利用绝缘装置(未示出)绝缘时，它从集电极延伸，输出端606b利用电连接装置608电连接到导电基片601。在该结构中，正边电源输出端和负端电源输出端可以根据半导体有源层的结构变换成负端电源输出端和正端电源输出端。
导电基片不仅用作光电池部件的基片而且用作底部电极。关于导电基片601，只要它有导电表面，没有其他特别限制。具体地说，它可以是由如Si、Ta、Mo、W、Al、Cu、Ti、或Fe等金属，或如不锈钢等这些金属的合金，或类似物组成的导电部件。此外，导电基片601可以包含碳片或Pb板薄片。而且地，导电基片601可以是合成树脂薄膜或薄片或者陶瓷薄片。在这种情况下，在基片的表面淀积有导电薄膜。
置于导电基片601上的背面反射层602可以包含金属层、金属氧化物层、或由金属层、金属氧化物层组成的两层结构。金属层可以由诸如Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag、或Ni等金属或这些金属的合金组成。金属氧化物层可以包含诸如ZnO、TiO2、SnO2等金属氧化物或类似物。
为了有效利用入射光，要求背面反射层602具有粗糙的表面。
可以通过诸如电阻加热蒸发、电子束蒸发、或溅射等常规薄膜形成技术适当地形成背反射层602。
半导体有源层603起光电转换作用。半导体有源层可以由如非晶硅半导体材料或多晶硅半导体材料等非单晶硅材料、或化合物半导体材料构成。在任何情况下，由这些半导体材料中的任一种组成的半导体有源层可以是有pin结、pn结、或肖特基结的叠层器结构。化合物半导体材料的具体例子是CuInSe2、CuInS2、GaAs、CdS/Cu2S、CdS/CdTe、CdS/InP、CdTe/Cu2Te等等。
可以通过常规薄膜形成技术来适当地形成由任何一种上述半导体材料构成的半导体有源层603。例如，可以通过诸如利用如硅烷气等能提供硅原子的合适的薄膜形成原料气体的等离子体CVD或光感应CVD等常规化学气相淀积生长技术、或通过诸如用硅靶溅射的常规物理气相淀积生长技术，来形成非单晶硅半导体有源层。可以通过提供熔融硅材料并将熔融硅材料进行成膜工艺的常规多晶硅薄膜形成方法、或将非晶硅进行加热处理的另一种常规多晶硅薄膜形成方法，来形成包含多晶硅半导体材料的半导体有源层。
可以通过常规离子镀、离子束淀积、真空蒸发、溅射、或利用所要求的电解液进行电解淀积的电解技术来适当地形成包含任何一种上述化合物半导体材料的半导体有源层603。
透明导电层604起上电极的作用。透明导电层可以包含In2O3、SnO2、In2O3-SnO2(ITO)、ZnO、TiO2、或Cd2SnO4。除此之外，它还可以包含掺有高浓度的合适杂质的晶体半导体层。
可以通过常规电阻加热蒸发、电子束蒸发、溅射、喷涂、或CVD来适当地形成由任何一种上述材料构成的透明导电层604。
可以通过常规杂质扩散薄膜形成方法来适当地形成作透明导电层604的上述掺杂晶体半导体层。
为了有效地收集由光电电动势产生的电流，可将集电极(或栅电极)605置于透明导电薄膜604上。集电极605可以是条形或梳状。
集电极605可以包含诸如Ti、Cr、Mo、W、Al、Ag、Ni、Cu、或Sn等金属或这些金属的合金。另外，可以由导电浆料或导电树脂形成集电极605。导电浆料可以是包括含有分散于合适的粘合树脂中的粉状Ag、Au、Cu、Ni或碳的导电浆料。这里，粘合树脂可以包含聚酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚醋酸乙烯酯、橡胶、尿脘树脂、和酚醛(phenol)树脂。
可以通过用掩模图形的溅射、电阻加热蒸发、或CVD来适当地形成集电极605。还可以通过在整个表面上淀积金属薄膜并将金属薄膜进行刻蚀处理以形成所要图形的方式、通过利用光感应CVD直接形成栅电极图形的方式、或通过按栅电极图形形成其反图形并将制成物进行镀敷处理的方式来适当地形成集电极605。
用任何一种上述导电浆料的集电极605可以按将导电浆料进行网印的方式、或将金属线固定到网印导电浆料的方式来形成，如果需要，可用焊料。
输出端606a和606b用来输出电动势。输出端606a通过电连接装置607电连接到集电极605。电连接装置607可以包含用金属体和导电浆料或焊料形成的导电层。输出端606b通过电连接装置608电连接到导电基片。电连接装置608可以包含通过点焊或焊接诸如铜引线等合适的金属体来形成的电连接区。
通常，提供多个具有上述结构的光电池部件，并且根据所需的电压和电流将它们串联或并联成整体。将该整体置于绝缘部件上，可得到所需电压或电流。
下面说明用于本发明的表面密封树脂502。
表面密封树脂502是用给定树脂涂敷光电池部件501(半导体部件)的表面不规则处以防止光电池部件受诸如外界环境的温度变化和/或湿度变化及外部碰撞等外部因素的影响并使光电池部件与表面保护部件503之间达到足够的粘合力。因此，表面密封树脂需要有极好的耐气候性、粘附性、包装特性、耐热性、耐冷性、和耐碰撞性。为使表面密封树脂502满足这些要求，表面密封树脂选自聚烯烃树脂、丁醛(butyral)树脂、尿脘树脂、硅酮树脂、和氟树脂组成的材料组中的一种树脂，具体例是EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)、EMA(乙烯一丙烯酸酯共聚物)、EEA(烯一丙烯酸乙酯共聚物)、和聚乙烯丁醛树脂。这些树脂中，最好的是EVA，因为用它作表面密封树脂时具有适合太阳能电池的良好的蔗挡(well-valanled)物理特性。
适于作表面密封树脂502的上述树脂中的任一种的热变形温度低，并且容易在高温下变形或蠕变。因此，可以要求用合适的交联剂交联，增加它的耐热性。关于交联剂，可用上述有机过氧化物。
用有机过氧化物作交联剂通过由有机过氧化物所产生的自由原子基团将氢原子或氦原子掺入树脂中形成c-c键的方法使用作表面密封树脂502的树脂交联。
为了使有机过氧化物产生这些使作表面密封树脂的树脂交联的原子基团，要求通过热分解工艺、氧化还原分解工艺、或离子分解工艺等将有机过氧化物激活。在这些工艺中，最合适的是热分解工艺。
能用作本发明交联剂的有机过氧化物可以包括过氧化氢、二烷基(己二烯)过氧化物、二酰原子基团过氧化物(diacyl peroxide)、缩酮过氧、酯过氧化物(peroxyester)、碳酸酯过氧化物(peroxycarbonate)、或酮过氧化物(ketone)。
这些加进作表面密封树脂的树脂中作交联剂的有机过氧化物的量与用作表面密封树脂的树脂重量比较好是0.5wt％到5wt％。
当在真空条件下热加压作表面密封树脂的树脂和在加压条件下加热时，可将作交联剂的有机过氧化物和作表面密封树脂的树脂一起使用。
在这种情况下的热加压粘接处理的温度条件和时间周期可以根据所用有机过氧化物的热分解温度特性来决定。但是，通常将这些条件确定为使作表面密封树脂的树脂中的90％以上、较好是95％以上的有机过氧化物热分解，由此将作表面密封树脂的树脂在发生交联的同时热加压粘接到光电池部件和表面保护部件上。
可以通过观察作表面密封树脂的树脂的凝胶含量，来检查作表面密封树脂的树脂的交联度。为了防止作表面密封树脂的树脂的变形，要求树脂的交联使凝胶含量为70％(重量)以上。
为了有效地交联用作表面密封树脂的树脂，要求除用有机过氧化物作交联剂外还使用诸如triarylcyanurate(TAIC)等交联增强剂。在这种情况下，要加的交联增强剂的量与用作表面密封树脂的树脂的重量比最好是1t％到5t％(重量)。
由上述树脂材料构成的表面密封树脂502基本上有良好的耐气候性。但是，为了进一步改进表面密封树脂的耐气候性，以及为了有效地保护其下面的层，表面密封树脂可含合适的UV(紫外线)吸收剂。这种UV吸收剂可以是市售的化学化合物UV吸收剂。具体例是诸如水杨酸系列化合物、二苯酮系列化合物、苯并三唑(benzotriazole)系列化合物、或腈原子基团丙烯酸酯(cyanoacrylate)系列化合物等有机化合物。在优选实施例中，要求使用在太阳能电池组件的使用环境下有低挥发性的UV吸收剂。
要加的UV吸收剂的量最好是用作表面密封树脂的树脂量的0.1到1.0％(重量)。
另外，为了改进表面密封树脂的耐光致退化性能，除上述UV吸收剂外，表面密封树脂的树脂还可以含合适的光稳定剂。这种光稳定剂可以包含受阻(hindered)胺系列光稳定剂。尽管受阻(hindered)胺系列光稳定剂不象前述UV吸收剂那样吸收紫外线，但将受阻(hindered)胺系列光稳定剂和UV吸收剂组合使用有明显的优点。
要加的受阻(hindered)胺系列光稳定剂的用量最好是用作表面密封树脂的树脂量的0.05到1.0％(重量)。
除了上述受阻(hindered)胺系列光稳定剂外，还有其它已知的光稳定剂，但是因为这些光稳定剂大多数有颜色；因此尤其在太阳能电池组件情况下有容易降低光电池部件的转换效率的负面影响，所以最好在用作表面密封树脂的树脂中不使用这些光稳定剂。
另外，为了进一步改进作表面密封树脂的树脂的耐热性和热处理特性，用作表面密封树脂的树脂可以含合适的抗氧化剂。这种抗氧化剂可以包括一元酚(monophenol)系列抗氧化剂、双酚(bisphenol)系列抗氧化剂、高分子酚系列抗氧化剂、硫系列抗氧化剂、和磷系列抗氧化剂。
要加的抗氧化剂量最好是用作表面密封树脂的树脂量的0.05到1.0％(重量)。
现在，当在严酷的环境条件下使用太阳能电池组件时，要求表面密封树脂与光电池部件之间、以及表面密封树脂和表面保护部件之间有极好的粘附性。
为了使表面密封树脂获得这种粘附性，向作表面密封树脂的树脂中加入合适的硅烷偶联剂或合适的有机钛酸盐化合物是有效的。要加的这种硅烷偶联剂或有机钛酸盐化合物的量较好是作表面密封树脂的树脂重量的0.1％到3％、最好是0.25％到1％。
现在为了防止降低到达光电池部件的入射光量，要求表面密封树脂基本透明。具体地，要求表面密封树脂在400nm到800nm的可见光波长范围具有的透射率是80％以上或者最好是90％以上。另外，为了使外部光容易照射到光电池部件，要求将表面密封树脂制成在25℃温度下具有的折射率较好是1.1到2或更好是1.1到1.6。
有一些市售的包含前述的能用于太阳能电池组件的添加剂的EVA片。具体例是SOLAR EVA(商标名，High Sheet Kohgyo Kabushiki Kaisha制造)、EVASAFE WG系列EVA片(商标名，Bridgestone KabushikiKaisha制造)、和PHOTOCAP(商标名，Springbone LaboratoriesCompany制造)。通过在光电池部件与表面保护部件之间插入这些EVA薄片中的任何一种，并进行热加压粘接，由此可容易地得到太阳能电池组件。
下面将描述表面保护部件503。
将表面保护部件503置于太阳能电池组件的最外表面，因此，需要它有极好的透明度、耐气候性、防水性、耐热性、防污染性、和物理强度。另外，当在严酷的室外环境条件下使用太阳能电池组件时，需要表面保护部件能确保太阳能电池组件长时间反复使用的足够的持久性能。
因此，表面保护部件503包括能满足所有这些条件的部件。该部件可以包括白色回火(white tempered)玻璃部件、氟树脂薄膜、和丙烯酸酯树脂薄膜。白色回火(white tempered)玻璃部件有极好的透明性和耐碰撞性且几乎不破裂，因此，这些材料广泛地用于太阳能电池组件的表面保护部件。
但是，最近几年，重量轻和柔韧性良好的太阳能电池的需求量增加。为满足这些要求，要求表面保护部件包含由尤其具有良好耐气候性和防污染特性的高透明氟树脂构成的薄膜。
这种高透明氟树脂的具体例是聚偏乙烯氟树脂(PVdF)、聚乙烯氟树脂(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等等。这些氟树脂中PVdF的耐气候性最好。关于耐气候性和物理强度的组合，ETFE最好。
为了使要求表面保护部件503有足够的物理强度要求它较厚。但是，表面保护部件太厚对制成的太阳能电池组件的制造成本及光照射通过量来说都会造成问题。因此，要求表面保护部件具有的厚度较好是20到200μm或更好是30到100μm。
为了进一步改进表面保护部件503与表面密封树脂502之间的粘附性的，要求对要和表面密封树脂接触的表面保护部件的给定表面进行表面处理。这种表面处理可以包括电晕放电处理、等离子处理、臭氧处理、UV辐射、电子束辐射、和火焰处理。其中，最好进行电晕放电处理，因为这种处理能使用较简单装置而又可高速达到目的。
下面将描述背面保护部件505。
设置背面保护部件505的目的是使光电池部件501的导电基片和外界电绝缘。要求背面保护部件505由能使光电池部件的导电基片充分电隔离且具有极好的耐久性、耐热膨胀和热收缩的特性、和有极好的柔韧性的材料构成。这些材料的具体例是尼龙、聚乙烯对苯二酸(PET)等等。
下面将描述背面密封树脂504。
用背面密封树脂504来确保光电池部件501与背面保护部件505之间粘附性。要求背面密封树脂504由能充分确保光电池部件501的导电基片和背面保护部件505之间的粘附性且具有极好的耐久性、耐热膨胀和热收缩的特性、和有极好的柔韧性的材料构成。这些材料的具体例是诸如EVA(乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物)和聚乙烯丁醛(butyral)、和环氧树脂粘合剂等热熔材料。除此之外，也可用双层涂覆带。
另外，背面密封树脂504可包含用于表面密封树脂502的相同树脂材料。
在本发明中，为了改善太阳能电池组件的机械强度和防止太阳能电池组件由于环境温度的变化而变形或弯曲，可以在背面保护部件的外面设置背面加强部件(图中未示出)。背面加强部件可以包括钢板、塑料板、或玻璃纤维加强塑料板(或称为FRP板)。
下面将描述根据本发明的使用上述光电池部件、表面密封树脂、表面保护部件、背面密封树脂、背面保护部件的用作半导体器件的太阳能电池组件的制造方法。
在典型实施例中，为了利用表面密封树脂502和表面保护部件503来密封光电池部件501的光接收面，提供了能用作表面密封树脂的给定的树脂材料薄片，将薄片置于光电池部件和表面保护部件之间，接着进行热加压粘接。要合适地确定热加压粘接的温度和时间，使其充分地进行交联反应。可以按上述相同的方式利用背面密封树脂504和背面保护部件505来密封光电池部件的背面。
可以通过真空热加压粘接工艺进行热加压粘接。真空热加压粘接工艺可以包括使用双真空室系统的热加压粘接工艺和使用单真空室系统的热加压粘接工艺。
这里，将描述使用如图7(a)和7(b)所示的单真空室系统的叠层器(此后称为单真空室叠层器)的热加压粘接工艺的一个例子。
如图7(a)和7(b)所示的单真空室叠层器原子基团本上和图3所示的单真空室叠层器相同。
首先，提供图4所示的叠层体。具体地，图7(a)和7(b)中所提供的叠层体704包含光电池部件401、表面保护部件404、背面保护部件405、和密封树脂403。在优选实施例中，一个和多个诸如无纺玻璃纤维部件或无纺有机树脂纤维部件的无纺纤维部件402插入叠层体中。在更佳的实施例中，如图4所示，这种无纺纤维部件置于光电池部件401与表面密封树脂403之间，以及光电池部件401与背面密封树脂403之间。当将无纺纤维部件402浸入密封树脂EVA中时，在上述抽真空步骤中它促使存在于叠层体空隙中的空气释放，和防止在上述热处理步骤中EVA融化时EVA流到叠层体的端部。另外，无纺纤维部件用作EVA的增强部件。因此，当表面保护部件包含一层薄膜时，无纺纤维部件起到了防止该薄膜上的损伤影响到光电池部件的作用。
现在，将叠层体704置于安装台701的表面上，将作挠性部件702的硅酮橡胶片置于安装台701上的叠层体的上面，同时利用O型环703密封安装台和挠性部件702。(见图7(a))
随后，第一步，通过操作真空泵，并通过连接到真空泵(未示出)的抽真空系统705的开口，经过具有阀门706的管道，将在挠性部件703与安装台之间且包含叠层体的真空室内空间抽真空到预定真空度，由此挠性部件702朝安装台701侧下垂，给叠层体704加压。(见图7(b))
然后，第二步，安装在安装台701的电加热器(未示出)将叠层体加热到叠层体密封树脂EVA能交联的预定温度，且使叠层体维持在这个温度，直到EVA的交联完成。
第三步，冷却这样处理过的叠层体，并从叠层器中取出叠层体。于是得到太阳能电池组件。
第一和第二步，使包含叠层体的空间的真空度为5Torr以下。在优选实施例中，使它的真空度为1Torr以下。当真空度超过5Torr时，即使延长第一步的时间，经过叠层体的加压层压后，残留气泡还是容易残留于密封树脂中。第一步的时间较好是5到40分钟，或更好是10到30分钟。
在第一步的时间少于5分钟的情况下，存在于叠层体空隙中的空气的排出不充分，并且在这种情况下，如果使真空度小于5Torr，残留气泡容易残存于叠层体中。另外，关于第一步的时间，如果完成叠层体层压的时间长，则会导致生产率降低。
下面，将结合实例对本发明进行更详细的描述，但是此实例并不限制本发明范围。
实例1
1.制备非晶硅(a-Si)光电池部件(太阳能电池)：
按下面方法制备具有如图6(a)和6(b)所示结构并由非晶硅(a-Si)材料构成半导体有源层的太阳能电池。
即，首先提供非常清洁的不锈钢板作基片601。在基片601上，通过常规溅射工艺，形成由500nm厚的Al膜及500nm厚的ZnO膜组成的双层背面反射层602。随后，在背面反射层602上，通过常规等离子体CVD工艺，形成顺序淀积在基片上的15nm厚的n型层/400nm厚的i型层/10nm厚的p型层/10nm厚的n型层/80nm厚的i型层/10nm厚的p型层组成的串联型的a-Si光电转换半导体层603，其中，作每个n型层的n型a-Si薄膜由SiH4气、PH3气、和H2气组成的混合气形成；作每个i型层的i型a-Si薄膜由SiH4气和H2气组成的混合气形成；作每个p型层的p型uc-Si薄膜由SiH4气、BF3气、和H2气组成的混合气形成。然后，在半导体有源层603上，通过在O2气中蒸发In源的常规电阻加热蒸发工艺，形成作透明导电层604的70nm厚的In2O3薄膜。随后，将Ag浆料网印在透明导电层604上，然后干燥，由此形成作集电极605的栅电极。对所得制品，用不锈焊料608，将作电源负输出端606b的铜管固定到基片601上，用导电粘合剂607，将作电源正输出端606a的锡箔固定到集电极605上。这样，制备出a-Si太阳能电池。用这种方式得到多个a-Si太阳能电池
将这些太阳能电池串联以得到具有300mm×1200mm外观尺寸的电池块。
重复上述过程以得到多个电池块。
2.制备组件：
用在上面1中得到的每个电池块，以下面的方法制备多个电池组件，每个都包含如图8所示结构的叠层体的。
首先，制备包含ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜803/EVA薄片802/无纺玻璃纤维部件804/电池块801(即上面得到的电池块)/无纺玻璃纤维部件804/EVA薄片802/尼龙薄膜805/EVA薄片802/galvalume stell部件806的叠层体800。
特别是，在上面得到的电池块的光入射侧上，按顺序叠层包含CRANEGLASS 230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含PHOTOCAP A9918(商标名，Springborn Laboratories Company制造)的厚度为460μm的EVA薄片802、具有通过电晕放电处理的处理过的表面(将和所说EVA薄片802接触)的50μm厚的包含TEFZEL膜(商标名，Du PontCompany制造)的非拉制ETFE薄膜803。在所得制品的背面上，按顺序叠层包含CRANE玻璃230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含PHOTOCAP A9918(商标名，SpringbornLaboratoriesCompany制造)的厚度为460μm的EVA薄片802、包含DARTEK(商标名，Du PontCompany制造)的厚度为63.5μm的尼龙薄膜805、包含PHOTOCAP A9918(商标名，SpringbornLaboratoriesCompany制造)的厚度为460μm的EVA薄片802、和包含TIMACOLOR GL(商标名，Daido Kohan Kabushiki Kaisha制造)厚度为0.27mm的galvalume钢部件806。于是便得到叠层体800。
上面所用的EVA薄片(包含PHOTOCAP A9918)已被广泛地用作太阳能电池的密封部件。它由包含100％(重量)的EVA(乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物)树脂(乙烯基乙酸酯占33％(重量))、3.0％(重量)的交联剂、0.3％(重量)的UV吸收剂、0.1％(重量)的光稳定剂、0.2％(重量)的抗氧化剂、0.25％(重量)的硅烷偶联剂的混合物组成。
将上面得到的叠层体作下述处理。
即，将叠层体置于图3所示的单真空室叠层器中，其中将叠层体(由图中标号306表示)置于安装台301上，以使叠层体的galvalume stell部件806和安装台301的表面接触，将作挠性部件302的硅酮橡胶片叠放在置于在图3所示的安装台301上的叠层体的ETFE薄膜803上面。然后，通过操作真空泵，并通过排气系统304的开口，将由安装台301和硅酮橡胶片302包围的且装有叠层体的空间抽真空到预定真空度，其中使挠性部件302下垂叠层体306加压。然后，在连续抽真空进行的同时，在真空度为5Torr的减压条件下，在真空室内对叠层体抽真空5分钟，随后在真空度为5Torr的减压条件下，通过电加热器303，将真空处理过的叠层体加热到150℃，并维持在150℃30分钟，由此使叠层体的EVA薄片热熔，同时交联。然后，关闭电加热器303，由风扇(图中未示出)进行空气冷却，将叠层体冷却到约40℃，并终止抽空过程。将这样处理过的叠层体从叠层器中取出。由此，得到太阳能电池组件。
将上述的电源输出端606a和606b预先延长到太阳能电池的背面，以使它们能在完成叠层处理后通过在叠层体的galvalume stell部件上预先提供的引线孔连接到外面。
按这种方法，得到了多个太阳能电池组件。
下面，将上述叠层体的抽真空步骤称为第一处理步骤，将上述进行了真空处理的叠层体在减压条件下加热处理的步骤称为第二处理步骤。
评估：
使用所得太阳能电池组件，评估其残留气泡、耐环境温度变化特性、耐环境温度和湿度变化特性来。
评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和实例1的电池块的外观尺寸。
按下面方式进行上述评估项目中的每一项评估。
(1)评估残留气泡：
光学检测残存于太阳能电池组件的密封材料中的气泡数目。将在密封材料中发现的气泡的数目列于表1。
(2)耐环境温度变化特性的评估：
将太阳能电池组件暴露于-40℃的大气中1小时的周期和暴露于90℃的大气中1小时的周期交替地重复进行50次，然后观察其外观特性。观察结果示于表1中。表1中标有记号○的观察结果表示外观特性没有发现变化。关于外观特性有变化的情况，在表1的注释中说明。
(3)评估耐环境温度和温度变化特性：
将太阳能电池组件暴露于-40℃的大气中1小时和暴露于80℃/85％RH的大气中4小时的周期交替地重复进行50次，然后观察其外观特性。观察结果示于表1中。表1中标有记号○的观察结果表示外观特性没有发现变化。关于外观特性有变化的情况，在表1的注释中说明。
实例2
除了叠层体的制备过程外，重复实例1的过程，将增加了数目的a-Si太阳能电池串联成一个整体得到具有600mm×1200mm外观尺寸的电池块，使用这种电池块，得到比实例1的叠层体有更大外观尺寸的叠层体，并且由于考虑到具有这种更大尺寸的叠层体增加了其中的空隙，由此比实例1的叠层体具有更大抽空阻力，所以将在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即在5Torr的真空度对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例1中的5分钟改为10分钟，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间周期、和实例2的电池块的外观尺寸。
实例3
制备多个每个包含电池块按与实例1相同的方式串联整合的a-Si太阳能电池。
用上面得到的每个电池块，按下面的方式制备多个太阳能电池组件每个都包含图9所示结构的叠层体。
即，制备包含玻璃板903/无纺玻璃纤维部件804/EVA薄片802/无纺玻璃纤维部件804/EVA薄片802/无纺玻璃纤维部件804/电池块801(即上面得到的电池块)/无纺玻璃纤维部件804/EVA薄片802/Tedlar薄膜905的叠层体800。
特别是，在上面得到的电池块801的光入射边上，按顺序叠层包含CRANE GLASS 230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含PHOTOCAP A9918(商标名，SpringbornLaboratoriesCompany制造)的厚度为800μm的EVA薄片802、包含CRANE GLASS 230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含PHOTOCAP A9918(商标名，Springborn LaboratoriesCompany制造)的厚度为800μm的EVA薄片802、包含CRANE玻璃230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含SOLATEX(商标名，AFG Company制造)的厚度为3.2mm的白色回火(white tempered)玻璃板903。在所得制品的背面上，按顺序叠层包含CRANE GLASS 230(商标名，Crane Company制造)的无纺玻璃纤维部件804、包含PHOTOCAP A9918(商标名，Springborn Laboratories Company制造)的厚度为800μm的EVA薄片802、Tedlar薄膜(夹在Tedlar(商标名)中的铝箔)905(Tohkaialumihaku Kabushiki Kaisha制造)。这样得到叠层体800。
将上面得到的叠层体作下述处理。
即，将叠层体置于图3所示的单真空室叠层器中，其中将叠层体(由图中标号306表示)置于安装台301上，使叠层体的玻璃板903和安装台301的表面接触，将作挠性部件302的硅酮橡胶片叠放在置于在图3所示的安装台301上的叠层体的Tedlar薄膜905上面。然后使用图3所示的叠层器重复实例1的处理过程来处理叠层体。
由此，得到太阳能电池组件。
将上述的电源输出端606a和606b预先延长到太阳能电池的背面，以使它们能在完成叠层处理后通过在叠层体的Tedlar膜上预先提供的的布线孔连接到外面。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间周期、和实例3的电池块的外观尺寸。
实例4
除了叠层体按下面描述方式处理外，按与实例1相同的方式制备多个太阳能电池组件。
即，将叠层体置于图2所示的双真空室叠层器中，其中将叠层体(由图中标号209表示)置于下部真空室201的安装台204上，使叠层体的galvalume stell部件806和图2所示的安装台204的表面接触。然后，通过操作真空泵(图中未示出)，在5Torr的真空度下，对上真空室202和下部真空室201的内部抽真空5分钟，随后使用安装台204上的电加热器205，将叠层体加热到100℃。并且在下部真空室201中，在上述5Torr的真空度下连续抽真空的同时，将上部真空室202的内部恢复到一个大气压，其中挠性部件203(包含硅酮橡胶片)下垂，对叠层体加压，并在2Torr的真空度条件下，利用电加热器205将叠层体209加热到150℃，并维持在150℃30分钟，由此使叠层体209的EVA薄片热熔，同时交联。然后，关闭电加热器303，通过循环安装台中的冷却水(图中未示出)将叠层体冷却到约40℃，并终止抽真空过程。将这样处理过的叠层体从叠层器中取出。由此，得到太阳能电池组件。
按这种方式，得到了多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间周期、和实例4的电池块的外观尺寸。
实例5
除了叠层体的制备过程外，重复实例1的过程，不使用无纺玻璃纤维部件，由于不使用无纺玻璃纤维部件，就不能期望得到由于使用无纺玻璃纤维部件而有助于在抽真空时消除叠层体中的空隙的好处，所以将在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即在5Torr的真空度下对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例1中的5分钟改为40分钟。由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和实例5的电池块的外观尺寸。
实例6
除了将在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即在5Torr的真空度下对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例1中的5分钟改为50分钟外，重复实例1的过程。由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和实例6的电池块的外观尺寸。
比较实例1
除了将在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即在5Torr的真空度下对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例1中的5分钟改为3分钟，重复实例1的过程。由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例1的电池块的外观尺寸。
比较实例2
除了不仅将实例1中的在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)的5Torr真空度而且将第二处理步骤的5Torr真空度改为10Torr外，重复实例1的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例2的电池块的外观尺寸。
比较实例3
除了将在开始第二处理步骤(即，在5Torr真空度下将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例2中的5分钟改为3分钟，重复实例2的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例3的电池块的外观尺寸。
比较实例4
除了将在开始第二处理步骤(即，在5Torr真空度下将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即下对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例3中的5分钟改为3分钟外，重复实例3的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例4的电池块的外观尺寸。
比较实例5
除了不仅将实例3中的在开始第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即下对叠层体抽真空的步骤)的5Torr真空度而且将第二处理步骤的5Torr真空度改为10Torr外，重复实例3的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例5的电池块的外观尺寸。
比较实例6
除了使上部真空室202和下部真空室201的内部的真空度为15Torr，直到上部真空室202的内部的压力恢复到大气压力为止，并且在上部真空室202的内部的压力恢复到大气压力后，使下部真空室201的内部的真空度为10Torr，重复实例4的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例6的电池块的外观尺寸。
比较实例7
除了将在开始第二处理步骤(即，在5Torr真空度下将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)之前的第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)的持续时间从实例5中的40分钟改为3分钟，重复实例5的过程，由此得到太阳能电池组件。
按这种方式，制备出多个太阳能电池组件。
使用所得太阳能电池组件，按与实例1相同的方式来进行评估。
将得到的评估结果列于表1中。
在表1中，还示出了在第一和第二处理步骤中的真空度、进行第一处理步骤的时间、和比较实例7的电池块的外观尺寸。
表1真空度(Torr)第一处理步骤时间(分钟)电池块的外观尺寸(mm×mm) 评估结果第一处理步聚(*1)第二处理步骤(*2)残留气泡(个数)耐环境温度变化耐环境温度与湿度变化实例1 5 5 5 300×1200 0○○实例2 5 5 10 600×1200 0○○实例3 5 5 5 300×1200 0○○实例4 5 2 (叠层体压缩粘接后) 5 300×1200 0○○实例5 5 5 40300×1200 0○○实例6 5 5 50 300×1200 0○○比较实例1 5 5 3 300×12005～10○○比较实例2 10 10 5 300×1200＞100表面保护薄膜脱落表面保护薄膜脱落比较实例3 5 5 3 600×120010～20○○比较实例4 5 5 3 300×1200 5～10○○比较实例5 10 10 5 300×1200＞100○○比较实例6 15 10(叠层体加压粘接后) 5 300×1200＞100表面保护薄膜脱落表面保护薄膜脱落比较实例7 5 5 3 300×1200＞100○○*1：叠层体的抽真空步骤*2：将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤
根据表1所示结果，可以知道下面事实。即，在上述实例中得到的任何太阳能电池组件都绝对没有残留气泡且具有极好的外观特性。
显然对在上述实例中得到的任何太阳能电池组件的忍耐环境温度变化(温度循环试验)和忍耐环境温度与湿度变化(温度与湿度循环试验)的任一评估条款的评估都是令人满意的。
另一方面，显然在上述其中第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)和第二处理步骤(即，将真空处理过的叠层体进行加热处理的步骤)的真空度超过5Torr的比较实例中得到的任何太阳能电池组件其中有大量残留气泡
还有，在第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)的持续时间少于5分钟的情况下，显然在温度循环试验和温度与湿度循环试验中，在薄膜与密封树脂的界面出现直径为数毫米的微裂片。
在上述其中第一处理步骤(即对叠层体抽真空的步骤)的持续时间为50分钟的实例6的情况下，显然得到的太阳能电池组件没有残留气泡和可靠性的间题。但是似乎实例6的太阳能电池制造工艺的生产率并不总令人满意。
现在，为了确保太阳能电池组件长时间室外使用的可靠性，需要其中没有气泡且有极好的外观特性的太阳能电池组件。可以说在上述实例中得到的任何太阳能电池组件皆满足这些条件。
从上述结果看出，本发明具有各种优点，对此描述如下。
(1)通过将作太阳能电池组件的叠层体进行真空加压处理，叠层体变成其中没有气泡。特别是，通过充分对叠层体抽真空，存在于叠层体空隙中的空气充分地释放到外面，防止叠层体中产生气泡。
(2)能够制造在诸如温度循环试验、温度与湿度循环试验、或类似试验等可靠性试验中没有表面材料与密封树脂分离现象产生的诸如太阳能电池组件的半导体器件。特别是，因为包含作半导体器件的叠层体的空间的真空度为5Torr以下，所以当叠层体的密封树脂借助有机过氧化物交联时，表面材料与密封树脂之间共价粘接的产生，以及密封树脂本身的交联都不受氧的阻碍。由此，所获得的表面材料与密封树脂之间的粘附性的改善，使在半导体器件的制造中的可靠性改善。
(3)通过将无纺玻璃纤维部件或/和无纺有机树脂纤维部件插入作如太阳能电池的半导体器件的叠层体中，可以使叠层体的真空加压处理的效果得到明显改善。即，在真空加压处理时，这些置于叠层体中的无纺纤维部件促使存在于叠层体中的空气释放，正因为此，进行了真空加压处理的叠层体变得原子基团本上没有气泡残留其中。
(4)由于使用至少作半导体部件(或光电池部件)与表面材料之间的密封树脂的EVA(乙烯乙烯基乙酸酯共聚物)，在没有很大改变常规覆盖材料的组成的情况下，仍具有前面描述的那些效果。
(5)由于交联EVA和有机过氧化物一起用作密封树脂，提高了密封树脂变的耐热特性。即，没有由于在高温条件下密封树脂软化导致密封树脂在表面材料的分离、以及软化的密封树脂流到外面的问题。另外，氧不防碍密封树脂的交联，由此，半导体器件(太阳能电池组件)的可靠性因为上面(2)描述的原因而明显改善。
(6)通过使用前面的单真空室系统，将作如太阳能电池组件的半导体器件的叠层体支撑在安装台与挠性部件(包含硅酮橡胶部件)之间，并对安装台与挠性部件之间的空间抽真空，通过挠性部件对叠层体加压，可以简化用在如太阳能电池组件的半导体器件的层压制造中的叠层器的结构，并可令人满意地降低设备的花费。这样就不需要为如太阳能电池组件的半导体器件的批量制造进行大的设备投资。而且，可以选用各种叠层器。另外，使用所说单真空室系统时本发明的优点更明显。即，在常规单真空室系统的情况下，在对叠层体抽真空的同时进行诸如太阳能电池组件等半导体器件的叠层体的加压处理，具有和使用常规双真空室系统相比叠层体空隙明显变狭窄的问题，由此叠层体变得具有大的抗抽空性，因此，很可能会在真空加压处理后出现气泡。但是，本发明明显改善了这种情况。
(7)通过使用作透明表面材料的含氟聚合物薄膜，可以得到如太阳能电池组件等半导体器件的具有极好耐气候性的表面覆盖材料。具体地，结合使用密封树脂和含氟聚合物产生了极好的耐气候性。
(8)通过使用由作含氟聚合物薄膜的由ETFE构成的薄膜，可以得到如太阳能电池组件等半导体器件的具有极好耐气候性、透明性、和物理强度的表面覆盖材料。
(9)通过使含氟聚合物薄膜具有和密封树脂接触的电晕放电表面，可以改善密封树脂与含氟聚合物薄膜之间的粘附性。
现在，应该说明的是本发明的如太阳能电池组件等半导体器件的制造方法不限于上述实例。在本发明的原理所限制的范围内，可以选择性地修改这些实例。用在本发明中的半导体部件除了光电池部件外还可以包括其他诸如光电探测器和光发射部件等光电转换部件。
而且，从上面描述可很明显看出，本发明的包括太阳能电池组件的半导体器件的制造方法包括：提供包含置于表面保护部件与背面保护部件之间的半导体部件和密封树脂的叠层体的步骤；将所说叠层体在5Torr以下真空度进行5到40分钟抽真空的步骤；将这样真空处理过的所说叠层体在5Torr以下真空度条件下进行热加压粘接，以及冷却进行过热加压粘接的所说叠层体进行接触粘接的步骤。根据这一方法，可充分对叠层体抽真空，释放存在于叠层体空隙中的空气，这样就会有效防止在叠层体中出现气泡。且，在利用有机过氧化物交联密封树脂的情况下，在表面保护部件与密封树脂之间的共价结合的产生、以及不氧防碍密封树脂本身的交联。因此，可以使表面保护部件与密封树脂之间具有极好的粘附性。另外，即使在高温条件下使用，密封树脂也几乎不软化，并因此使表面保护部件与密封树脂的界面几乎不会分离。由此，使半导体器件具有高可靠性。