JP2000261010A - 光起電力装置 - Google Patents
光起電力装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Abstract
りの発生を抑制できる光起電力装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 透光性ガラス基板1の一主面上に、透明
導電膜2、非晶質半導体層3、裏面金属電極膜4をこの
順序で積層した光起電力装置であって、裏面金属電極膜
4上に内部にシリカを有する多孔質の第1の樹脂層5が
設けられ、この第1の樹脂層5上に防湿樹脂層6が設け
られている。
Description
持体とし、ガラス基板側から光を入射する光起電力装置
に関する。
光活性層に用いた光起電力装置が色々な用途に使用され
ている。これは一枚の基板上に多数の光電変換素子をカ
スケード接続することにより、高電圧を取り出すように
した集積型光起電力装置の開発に負うところが大きい。
基板上に、透明導電膜、内部にpin接合を有するa−
Siからなる非晶質半導体層膜及び裏面金属電極膜をこ
の順序で積層して形成されている。そして、これら光起
電力装置を屋外の屋根などに設置して電力用として用い
るために、裏面金属電極膜上に、防水・防湿のためにエ
ポキシ系樹脂コートが施されている。
Si光起電力装置の低コスト化のためには、高スループ
ット化、大面積化及び高性能化が必要不可欠である。大
面積化においては、近年メートル角級サイズが主流にな
りつつある。しかし、上記したように、a−Si光起電
力装置は、支持基板であるガラス基板の片面に光起電力
素子が形成されるので、サイズが大きくなるにつれて反
りが発生し、場合によってはガラス基板に割れが生じた
りするなどの問題があった。即ち、裏面金属電極を形成
した後、金属とガラスの膨張係数の違いから反りが発生
する。裏面金属電極膜の厚みは約0.3μm程度と非常
に薄膜なため、電極の中心への引っ張り力は小さくガラ
スを元に戻そうとする力との間で釣り合った位置で反り
が安定する。この反りは基板の面積が大きくなるほど大
きくなる。さらに、裏面金属電極膜の上に防水・防湿用
の樹脂コートを形成すると、電極の引っ張り力に樹脂コ
ート膜の引っ張り力が加わるために、反りがさらに大き
くなる。
めには、防水・防湿用の樹脂コートを施す必要がある
が、樹脂コートにより基板の反りが大きくなるので、モ
ジュール化する際の作業性が低下するとともに、モジュ
ール化の際に基板に割れが発生するなど問題が生じてい
た。
て集積型の構造形成による無効部分、即ち、それぞれの
光電変換素子を確実に分離するために、分離用のパター
ニングの幅も大きくとる必要があり、この部分に照射さ
れる光を有効利用することができないという問題があっ
た。
するためになされたものにして、ガラス基板が大面積化
しても反りの発生を抑制できる光起電力装置を提供する
ことを目的とする。
ス基板の一主面上に、透明導電膜、非晶質半導体層、裏
面金属電極膜をこの順序で積層した光起電力装置であっ
て、前記裏面金属電極膜上に内部に粒状物を有する第1
の樹脂層が設けられ、この第1の樹脂層上に防湿樹脂層
が設けられていることを特徴とする。
μmのシリカ粒を用いるとよい。
の可視光に対して高い反射率を有するように、赤色系又
は白色に着色するとよい。
いたガラス基板と裏面金属電極膜並びに樹脂層との界面
において熱膨張係数差により発生するストレスが第1の
樹脂層により緩和でき、反りの低減が図れる。その結
果、反りによるガラス基板の割れの発生や作業性の低下
によるスループットの低下を防止できる。
上の波長の可視光に対して高い反射率を有した赤色系の
ものか、さらに好ましくは白色のものを使用すること
で、集積型構造の無効部分である裏面金属電極膜のパタ
ーニング部分に照射した光が第1の樹脂層により反射
し、この界面で乱反射され、非晶質半導体層に吸収さ
れ、発電に再利用される。
き、図面を参照して説明する。図1は、この発明の集積
型光起電力装置の要部を示す断面図、図2は、樹脂コー
トを施す前の光起電力装置を示す斜視図である。
×100cmサイズの透光性ガラス基板1の一主面上に
膜厚0.2〜1μm程度のSnO2 、ITO、ZnO等
からなる透明導電膜2が設けられている。この透明導電
膜2は、スパッタ法、CVD法等によりガラス基板1上
に設けられ、例えば、レーザービームの照射によりパタ
ーニングされ、任意の段数に短冊状に分割されている。
有するa−Si半導体からなる膜厚0.3μm程度の非
晶質半導体層3がプラズマCVD法などにより形成され
ている。この非晶質半導体層3も透明導電膜2の分割ラ
インに重ならないようにして例えば、レーザービームの
照射により分割されている。
からなる膜厚0.3μm程度の裏面電極膜がスパッタ
法、蒸着法等により形成され、隣接する境界部分で透明
導電膜2と裏面金属電極膜4とが接続され、各光電変換
素子が直列に接続されている。
の膨張係数の違いから反りが発生するが、金属電極膜の
厚みは約0.3μm程度と非常に薄膜なため、電極の中
心への引っ張り力は小さく、ガラスを元に戻そうとする
力により釣り合った位置で反りが安定する。
膜4は、透明導電膜2及び非晶質半導体層3の分割ライ
ンに沿って、レーザビームの照射により金属膜が除去さ
れ、隣接する光電変換素子間が分離されている。この金
属膜の除去されるパターニング部はサイズが大きくなる
につれ、隣接する光電変換素子間の分離を確実にするた
めに、その幅を大きくとらざるを得ない。このため、無
効部分が多くなる。
目的として、樹脂コートを形成する。この発明では、樹
脂コートを第1の樹脂層5と防湿用樹脂層6とで形成し
ている。
を有する膜厚10〜20μm程度の第1の樹脂層5が設
けられる。第1の樹脂層5は、裏面金属電極膜4上に樹
脂ペーストを塗布した後、焼成して形成される。この実
施の形態では、第1の樹脂層5の内部に分散される粒状
物として、粒径1〜5μm程度のシリカ粒51を用いて
いる。第1の樹脂層5を形成するための樹脂ペースト
は、エポキシ系樹脂ペースト、例えば日本ペルノックス
社製「ベルコートXC−2045−7」の中にシリカ粒
51…を混入し、溶剤とメチルエチルケトンとトルエン
の混合物を樹脂ペーストに対して重量比で1/2〜1/
3混ぜ合わせたものである。
裏面金属電極膜4上にスクリーン印刷法により塗布し、
その後130〜150℃で焼成して、10〜20μm程
度の第1の樹脂層5が形成される。この焼成時に、ペー
スト中の溶剤が蒸発されることにより、内部にシリカ粒
51…を有する多孔質の第1の樹脂層5が形成される。
この実施の形態では、第1の樹脂層5として、赤色又は
白色のものを用いている。赤色又は白色の樹脂はエポキ
シ系樹脂中に赤色又は白色の染料を混入して形成され
る。
1…が分散されているので、第1の樹脂層5はガラス基
板1の熱膨張係数と近くなり、焼成時から室温に戻るま
での温度変化による熱ストレスは小さく、ガラス基板1
の反りを抑制できる。また、第1の樹脂層5は多孔質に
形成されているため、中空状態の部分が存在することに
よって、その空間部が中心への引っ張り力を緩和して、
反りを抑制する。
ースト、例えば日本ペルノックス社製「ベルコートXC
−2045−7」をスクリーン印刷法により塗布し、そ
の後130〜150℃で焼成して、10〜20μm程度
の緻密で防湿・防水効果に優れた防湿樹脂層6が設けら
れる。
基板1、第1の樹脂層5と防湿樹脂層6との界面におい
て、熱膨張係数の差によりストレスが発生する。この発
明では、第1の樹脂層5の内部には、シリカ粒51…が
分散されているので、このシリカ粒51…により第1の
樹脂層5は、ガラス基板1の膨張係数に近く防湿樹脂層
6とガラス基板1との間の緩和層として樹脂層5、6間
でそのストレスを緩和する。また、第1の樹脂層5は、
多孔質に形成されているため、第1樹脂層5が中空状態
になっていることにより、その空間部が中心への引っ張
り力を緩和する作用をし、上部の樹脂層6との熱膨張係
数の差によるストレスを緩衝し、ガラス基板1の反りが
抑制される。
る光起電力装置は、ガラス基板1の反りが抑制される。
そして、第1の樹脂層5が赤色系又は白色に形成されて
いるので、700nm以上の可視光に対して80%以上
の高い反射率を有する。このため、図1に示すように、
ガラス基板1側から入射し、パターニング部の無効部分
から第1の樹脂層5に照射される光7は界面で乱反射さ
れ、非晶質半導体層3に戻されることにより、発電に再
利用できる。
脂層5を設けない以外はこの発明と同様に形成した従来
の光起電力装置を用意した。サンプルは100cm×1
00cmサイズのガラス基板上にa−Si光起電力装置
を形成した。これら両サンプルの反り、太陽電池最大出
力Pmax及びその短絡電流Iscとを測定し比較し
た。その結果を表1に示す。ここで、反りに関しては、
平坦な台上に光起電力装置をおき、隙間ゲージにより測
定した。また、太陽電池最大出力とその短絡電流につい
ては、従来構造の光起電力装置の値で規格化している。
改善されているとともに、太陽電池出力特性及び短絡電
流が改善されている。これは、図1に示すように、第1
の樹脂層5により、無効部分から透過した光が反射さ
れ、再び非晶質半導体層3に与えられて発電に再利用さ
れるからである。
物として、シリカ粒を用いた場合につき説明したが、シ
リカ粒以外にガラス短繊維、炭酸カルシウム等の無機充
填材を用いてもよい。また、樹脂層としては、上記した
エポキシ系樹脂以外にポリウレタン樹脂やポリブタジエ
ン樹脂等を用いることもできる。
ば、従来生じていたガラス基板と金属電極並びに樹脂層
との界面における熱膨張係数差により生じていたストレ
スが第1の樹脂層により緩和でき、反りの低減が図れ、
反りによるガラス基板の割れの発生や作業性の低下によ
るスループット低下を防止することできる。
面図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 透光性ガラス基板の一主面上に、透明導
電膜、非晶質半導体層、裏面金属電極膜をこの順序で積
層した光起電力装置であって、前記裏面金属電極膜上に
内部に粒状物を有する第1の樹脂層が設けられ、この第
1の樹脂層上に防湿樹脂層が設けられていることを特徴
とする光起電力装置。 - 【請求項2】 前記第1の樹脂層の粒状物は、粒径1〜
5μmのシリカ粒であることを特徴とする請求項1に記
載の光起電力装置。 - 【請求項3】 前記第1の樹脂層は700nm以上の波
長の可視光に対して高い反射率を有することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の光起電力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11063816A JP2000261010A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光起電力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11063816A JP2000261010A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光起電力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000261010A true JP2000261010A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13240283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11063816A Pending JP2000261010A (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 光起電力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000261010A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008041489A1 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solar cell module |
JP2010141192A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池セルおよび薄膜太陽電池 |
CN102136503A (zh) * | 2010-01-22 | 2011-07-27 | 周星工程股份有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
JP2014078548A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 量子型赤外線センサ及びその製造方法 |
KR101783735B1 (ko) * | 2010-09-21 | 2017-10-10 | 가부시키가이샤 피아이 기쥬츠 켄큐쇼 | 태양전지의 이면 반사층 형성용 폴리이미드 수지 조성물 및 그것을 사용한 태양전지의 이면 반사층 형성 방법 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP11063816A patent/JP2000261010A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008041489A1 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solar cell module |
JP2010141192A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜太陽電池セルおよび薄膜太陽電池 |
CN102136503A (zh) * | 2010-01-22 | 2011-07-27 | 周星工程股份有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
KR101783735B1 (ko) * | 2010-09-21 | 2017-10-10 | 가부시키가이샤 피아이 기쥬츠 켄큐쇼 | 태양전지의 이면 반사층 형성용 폴리이미드 수지 조성물 및 그것을 사용한 태양전지의 이면 반사층 형성 방법 |
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