JP2001036102A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

Info

Publication number
JP2001036102A
JP2001036102A JP11201754A JP20175499A JP2001036102A JP 2001036102 A JP2001036102 A JP 2001036102A JP 11201754 A JP11201754 A JP 11201754A JP 20175499 A JP20175499 A JP 20175499A JP 2001036102 A JP2001036102 A JP 2001036102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solar cell
cell module
substrate
protective layer
receiving surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11201754A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3796069B2 (ja
Inventor
Shin Matsumi
伸 松見
Takeshi Yamamoto
武志 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP20175499A priority Critical patent/JP3796069B2/ja
Publication of JP2001036102A publication Critical patent/JP2001036102A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3796069B2 publication Critical patent/JP3796069B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で耐衝撃性の向上した太陽電池モジ
ュールを低コストで提供することを目的とする。 【構成】 ガラスからなる基体1の光透過面B上に非晶
質半導体からなる光起電力素子2を備え、且つ前記基体
1の受光面Aに保護層10を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質半導体から
なる太陽電池モジュールに係り、特に耐衝撃性の向上し
た太陽電池モジュールを提供する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、太陽電池を用いた太陽光発電シス
テムはクリーンな電源システムであることから、住宅用
の電源システム等への普及が進んでいる。太陽電池を構
成する材料としては、単結晶シリコンや多結晶シリコン
等の結晶系半導体材料、非晶質シリコンや非晶質シリコ
ンゲルマニウム等の非晶質半導体材料、或いはGaA
s,CdTe等の化合物半導体材料が検討されている。
このうち、非晶質半導体材料を用いた太陽電池は、基板
の選択自由度や出力設計における自由度が高く、且つ安
価に製造することができる、という特徴を有している。
【0003】斯かる非晶質半導体を用いた従来の太陽電
池モジュールの構造を、図7に示す断面図を参照して説
明する。
【0004】同図において、1はガラスからなる基板で
あり、光は図中矢印で示す如く該基板1の受光面A側か
ら入射する。基板1の光透過面B上には、非晶質半導体
からなる光起電力素子2が形成されている。光起電力素
子2は、基板1の光透過面B上にSnO2,ITO或い
はZnO等の透光性を有する導電性材料からなる第1電
極11と、非晶質半導体からなり内部にpin接合を有
する光電変換層12と、Ag,Al等の高反射性材料か
らなる第2電極13と、がこの順に積層されて構成され
ている。また、第2電極13が相隣接する光電変換層1
2間の分離部に埋設されて第1電極11と接することに
より、隣接する光起電力素子2が電気的に直列接続され
ている。
【0005】さらに、3は、後工程において作業中に光
起電力素子2の表面に引っかき傷等が付くことを防止す
るために該光起電力素子2の表面を覆って設けられた被
覆層であり、通常エポキシ樹脂を用いて形成されてい
る。また、光起電力素子2で発生した起電力は、両端に
位置する光起電力素子2の第1電極及び第2電極からリ
ード線(図示せず)を介して外部に取出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】斯かる構成の太陽電池
モジュールは通常家屋の屋根上やビルの屋上等の屋外に
設置されて使用される。従って、最も受光面側に配され
る基体1には霰や雹等の落下物に対する耐衝撃性が要求
され、このため従来は上記基体1として強化ガラスを用
いる、或いは基体1の厚みを厚くする等の方法が用いら
れている。然し乍ら、斯かる方法は、いずれもコストの
増大を招くと共に、重量が重くなることから設置の際の
作業性が著しく低下する、等の問題があった。
【0007】本発明は、斯かる従来の課題を解決し、軽
量で耐衝撃性の向上した太陽電池モジュールを低コスト
で提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明太陽電池モジュー
ルは、ガラスからなる基体の光透過面上に非晶質半導体
からなる光起電力素子を備え、且つ前記基体の受光面に
保護層を備えることを特徴とする。
【0009】本発明にあっては、前記保護層が、錫を含
有する層であることを特徴とする。
【0010】また、前記保護層が、前記基体の受光面領
域に錫が添加されてなることを特徴とし、前記保護層の
厚みが、10Å以上、1000Å以下の範囲であること
を特徴とする。この保護層の厚みは、100Å以上、1
000Å以下の範囲とすることがさらに好ましい。
【0011】或いは、前記保護層が、前記基体の受光面
上に形成された錫を含有する層であることを特徴とし、
前記保護層の厚みが、5Å以上、500Å以下の範囲で
あることを特徴とする。この保護層の厚みは、50Å以
上、500Å以下の範囲とすることがさらに好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1に示す断面図を参照して説明する。尚、同図におい
て、図7と同一の機能を呈する部分には、同一の符号を
付している。
【0013】同図を参照して、本発明が従来と異なる点
は、ガラスからなる基体1の受光面Aに保護層10を備
えた点にある。本発明にあっては、この保護層10が錫
を含有した層から構成されている。斯かる保護層10を
形成するにあたっては、基体1中に受光面A側から錫を
拡散させ、基体1中における受光面A側の受光面領域に
錫を添加することにより形成することができる。或い
は、基体1の受光面A上にスパッタ法或いは蒸着法等の
方法により錫膜を形成し、この錫膜を保護層10として
も良い。斯かる構成によれば、基体1の強度を増大させ
ることが可能となり、耐衝撃性に優れた太陽電池モジュ
ールを提供することができる。また、斯かる保護層10
を設けることにより基体1の受光面Aでの紫外線の反射
率が増大し、紫外線による基体1の強度劣化も抑制する
ことができる。
【0014】(第1実施例)以下に、本発明の第1実施
例について、図2に示す工程別断面図を参照して説明す
る。
【0015】まず、同図(A)に示す第1工程において
は、1m×1mで厚みが4mmのガラス板からなる基体
1の受光面A上に、蒸着法を用いて厚さ約2000〜3
000Åの錫膜20を形成した。
【0016】次に、同図(B)に示す第2工程において
は、受光面A上に錫膜20が形成された基体1を約70
0℃にまで加熱し、その状態で5〜10分間程度維持し
た後に徐冷することにより基体1中に錫を熱拡散させ、
基体1の受光面領域に錫が添加されてなる保護層10を
形成した。そして、錫膜20をエッチングにより除去し
た。
【0017】次いで、同図(C)に示す第3工程におい
ては、基体1の光透過面B上に、熱CVD法を用いて膜
厚約8000ÅのSnO2膜を形成し、レーザスクライ
ブ法によりこのSnO2膜を複数の領域に分割して複数
の第1電極11を形成した。
【0018】さらに、同図(D)に示す第4工程におい
ては、第1電極11上を含んで基体1の光透過面B上の
全面に、プラズマCVD法を用いてp型の非晶質シリコ
ンカーバイドからなる膜厚約100Åのp型層、真性の
非晶質シリコンからなる膜厚約4000Åのi型層及び
n型の非晶質シリコンからなる膜厚約200Åのn型層
をこの順に形成した。そして、レーザスクライブ法によ
りこれらの積層膜を複数の領域に分割して複数の光電変
換層12を形成した。
【0019】そして、同図(E)に示す第5工程におい
ては、光電変換層12上を含んで基体1の光透過面B上
の全面に、スパッタ法を用いて銀膜を形成し、レーザス
クライブ法により銀膜を複数の領域に分割して複数の第
2電極13を形成した。
【0020】最後に、第2電極13上を含んで基体1の
光透過面B上の全面にエポキシ樹脂を塗布して被覆層3
を形成し、図1に示す太陽電池モジュールを製造した。
【0021】そして、上記第1工程における基体1の受
光面A上に形成する錫膜20の膜厚、或いは第2工程に
おける熱拡散の時間等を制御することにより保護層10
の厚みを変化させた太陽電池モジュールを複数個製造
し、これらの太陽電池モジュールについて耐衝撃性の試
験を行った。耐衝撃性の試験は製造直後のもの及び屋外
に1年間暴露後のもの2種類について行った。
【0022】尚、ここで耐衝撃性の試験は、JIS規格
C8938で規定される降雹試験(簡易試験方法)を用
いて行った。即ち、基体1の受光面Aを上側として水平
に固定し、この基体1の中央に、質量227±2g、直
径約38mmの表面が滑らかな鋼球を1mの高さから力
を加えずに落下させて破損の有無を調べ、破損の生じな
かったものを良品、破損が生じたものを不良品とした。
【0023】図3は斯かる耐衝撃性試験の結果を示す特
性図であり、縦軸は良品の歩留、横軸は保護層の膜厚で
ある。また、製造直後の太陽電池モジュールに対して試
験を行った結果を実線で示し、屋外に1年間暴露後の太
陽電池モジュールに対して試験を行った結果を破線で示
す。
【0024】同図に実線で示すように、製造直後の太陽
電池モジュールにおいては保護層の膜厚を10Å以上と
することで、歩留を95%以上に向上できることがわか
る。また、破線で示すように1年間屋外で暴露した太陽
電池モジュールについても、保護層の膜厚が10Å未満
の場合には製造直後のものに比べて歩留が大きく低下す
るのに対し、保護層の膜厚を厚くすることにより歩留が
向上し、保護層の膜厚を100Å以上とすることにより
1年間屋外暴露後でも歩留を95%以上に向上すること
ができた。斯様に保護層を備えることにより屋外暴露後
でも歩留が向上した理由は、保護層を設けることにより
基体の受光面での紫外線の反射率が増大し、紫外線によ
る基体の強度低下を抑制することができたことによるも
のと考えられる。
【0025】また、図4は耐衝撃性試験に用いた製造直
後の太陽電池モジュールの光電変換特性を示す特性図で
あり、縦軸は光電変換効率の相対値、横軸は保護層の膜
厚を示す。同図に示す如く、光電変換効率は保護層の膜
厚を大きくするにつれ次第に減少し、保護層の膜厚が1
000Åよりも大きくなると光電変換効率は保護層を備
えない場合の95%以下にまで低下することがわかる。
斯様に光電変換効率が保護層の膜厚を大きくすると低下
する理由は、基体中に錫が添加されることにより次第に
その光透過特性が低下するためと考えられる。従って、
図3及び図4の結果から、保護層の膜厚は10Å以上1
000Å以下の範囲が好ましく、100Å以上1000
Å以下の範囲がより好ましい。
【0026】(第2実施例)次に、本発明の第2実施例
について説明する。本実施例が第1実施例と異なる点
は、上述した第1実施工程において基体1の受光面A上
にスパッタ法を用いて形成した錫膜を保護層10とした
点であり、他の工程は実施例1と同一である。
【0027】本実施例においてもスパッタ時の条件を制
御することにより保護層10の膜厚を変化させた太陽電
池モジュールを製造し、製造直後と1年間屋外暴露後の
2種類について、耐衝撃性の試験を行った。その結果を
図5の特性図に示す。
【0028】同図に示す如く、本実施例にあっては実線
で示すように、保護層の膜厚を5Å以上とすることで製
造直後の太陽電池モジュールの歩留を95%以上に向上
できることがわかった。また、破線で示す1年間屋外暴
露後の太陽電池モジュールにおいては、保護層の膜厚を
50Å以上とすることで歩留を95%以上に向上できる
ことがわかった。
【0029】また、本実施例太陽電池モジュールについ
ても光電変換特性の測定を行った。その結果を図6の特
性図に示す。同図から、本実施例の場合においては保護
層の膜厚が500Åより大きくなると、光電変換効率が
保護層を備えない場合の95%未満にまで低下すること
がわかった。
【0030】従って、図5及び図6の結果から、本実施
例においては保護層の膜厚を5Å以上500Å以下の範
囲とすることが好ましく、50Å以上500Å未満とす
ることがより好ましい。
【0031】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば基体
の受光面に保護層を設けることで、耐衝撃性に優れた太
陽電池モジュールを提供することができ、紫外線による
基体の強度低下も抑制することができる。
【0032】さらに、保護層の膜厚は薄いので重量が増
大することがなく、軽量の太陽電池モジュールを提供す
ることができると共に、コストの増大を抑制することも
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽電池モジュールの断面図であ
る。
【図2】本発明太陽電池モジュールの製造工程を説明す
るための工程別断面図である。
【図3】第1実施例に係る太陽電池モジュールの耐衝撃
性と保護層の膜厚との関係を示す特性図である。
【図4】第1実施例に係る太陽電池モジュールの光電変
換特性と保護層の膜厚との関係を示す特性図である。
【図5】第2実施例に係る太陽電池モジュールの耐衝撃
性と保護層の膜厚との関係を示す特性図である。
【図6】第2実施例に係る太陽電池モジュールの光電変
換特性と保護層の膜厚との関係を示す特性図である。
【図7】従来の太陽電池モジュールの断面図である。
【符号の説明】
1…基体、2…光起電力素子、3…被覆層、10…保護

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラスからなる基体の光透過面上に非晶
    質半導体からなる光起電力素子を備え、且つ前記基体の
    受光面に保護層を備えることを特徴とする太陽電池モジ
    ュール。
  2. 【請求項2】 前記保護層が、錫を含有する層であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。
  3. 【請求項3】 前記保護層が、前記基体の受光面領域に
    錫が添加されてなることを特徴とする請求項2記載の太
    陽電池モジュール。
  4. 【請求項4】 前記保護層の厚みが、10Å以上、10
    00Å以下の範囲であることを特徴とする請求項3記載
    の太陽電池モジュール。
  5. 【請求項5】 前記保護層が、前記基体の受光面上に形
    成された錫を含有する層であることを特徴とする請求項
    2記載の太陽電池モジュール。
  6. 【請求項6】 前記保護層の厚みが、5Å以上、500
    Å以下の範囲であることを特徴とする請求項5記載の太
    陽電池モジュール。
JP20175499A 1999-07-15 1999-07-15 太陽電池モジュール Expired - Lifetime JP3796069B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20175499A JP3796069B2 (ja) 1999-07-15 1999-07-15 太陽電池モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20175499A JP3796069B2 (ja) 1999-07-15 1999-07-15 太陽電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001036102A true JP2001036102A (ja) 2001-02-09
JP3796069B2 JP3796069B2 (ja) 2006-07-12

Family

ID=16446393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20175499A Expired - Lifetime JP3796069B2 (ja) 1999-07-15 1999-07-15 太陽電池モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3796069B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143885A3 (en) * 2007-05-17 2009-02-05 Sunpower Corp Protection layer for fabricating a solar cell

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106299021B (zh) * 2016-08-17 2017-11-17 横店集团东磁股份有限公司 一种高开路电压的单晶电池扩散工艺

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5957914A (ja) * 1982-09-27 1984-04-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 基体に酸化錫膜を形成する方法
JPS6091679A (ja) * 1983-09-21 1985-05-23 ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション 光電装置
JPS61196582A (ja) * 1985-02-25 1986-08-30 Hitachi Zosen Corp アモルフアスシリコンx線センサ
JPH03293778A (ja) * 1990-04-11 1991-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
JPH04224133A (ja) * 1990-12-25 1992-08-13 Central Glass Co Ltd 赤外線紫外線吸収ガラスおよびその製法
JPH04310544A (ja) * 1991-04-03 1992-11-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd 導電ガラス
JPH0563220A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Canon Inc 光起電力素子及びその製造方法
JPH09162435A (ja) * 1995-12-07 1997-06-20 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池用フィルター
JPH11145495A (ja) * 1997-11-04 1999-05-28 Asahi Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板およびその製造方法
JP2000344544A (ja) * 1999-06-02 2000-12-12 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス物品

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5957914A (ja) * 1982-09-27 1984-04-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 基体に酸化錫膜を形成する方法
JPS6091679A (ja) * 1983-09-21 1985-05-23 ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション 光電装置
JPS61196582A (ja) * 1985-02-25 1986-08-30 Hitachi Zosen Corp アモルフアスシリコンx線センサ
JPH03293778A (ja) * 1990-04-11 1991-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
JPH04224133A (ja) * 1990-12-25 1992-08-13 Central Glass Co Ltd 赤外線紫外線吸収ガラスおよびその製法
JPH04310544A (ja) * 1991-04-03 1992-11-02 Nippon Sheet Glass Co Ltd 導電ガラス
JPH0563220A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Canon Inc 光起電力素子及びその製造方法
JPH09162435A (ja) * 1995-12-07 1997-06-20 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池用フィルター
JPH11145495A (ja) * 1997-11-04 1999-05-28 Asahi Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板およびその製造方法
JP2000344544A (ja) * 1999-06-02 2000-12-12 Nippon Electric Glass Co Ltd 結晶化ガラス物品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143885A3 (en) * 2007-05-17 2009-02-05 Sunpower Corp Protection layer for fabricating a solar cell
US7670638B2 (en) 2007-05-17 2010-03-02 Sunpower Corporation Protection layer for fabricating a solar cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP3796069B2 (ja) 2006-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6288325B1 (en) Producing thin film photovoltaic modules with high integrity interconnects and dual layer contacts
US6784361B2 (en) Amorphous silicon photovoltaic devices
US6187150B1 (en) Method for manufacturing thin film photovoltaic device
KR101065752B1 (ko) 태양전지모듈 및 그 제조방법
AU741432B2 (en) Solar cell module and method for manufacturing same
US7276658B2 (en) Manufacturing a solar cell foil connected in series via a temporary substrate
US20080223436A1 (en) Back reflector for use in photovoltaic device
US20090007955A1 (en) Photovoltaic Device, Photovoltaic Module Comprising Photovoltaic Device, and Method for Manufacturing Photovoltaic Device
US7863075B2 (en) Method for manufacturing solar cell
US20120118352A1 (en) Photoelectric conversion module and photoelectric conversion device
JPH10256575A (ja) 光電気変換体、建材及び発電装置
EP0235785B1 (en) Semiconductor device
JPH10135497A (ja) 太陽電池素子及び太陽電池モジュール
KR100927428B1 (ko) 태양전지 및 그 제조방법
US4922218A (en) Photovoltaic device
US20100252089A1 (en) Method for providing a series connection in a solar cell system
JP2003197943A (ja) 太陽電池素子及び太陽電池モジュール
JP3796069B2 (ja) 太陽電池モジュール
US20110030760A1 (en) Photovoltaic device and method of manufacturing a photovoltaic device
KR20110076123A (ko) 박막 강화 유리를 사용한 경량 태양광 모듈의 제조방법
JP3754806B2 (ja) 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JPH0945946A (ja) 太陽電池及びその製造方法
JPH09331079A (ja) フレームレス太陽電池モジュール
JP2004153028A (ja) 薄膜光電変換装置
JP2004111557A (ja) 薄膜光電変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20051227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060320

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060414

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3796069

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090421

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100421

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110421

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120421

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130421

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140421

Year of fee payment: 8

EXPY Cancellation because of completion of term