JP2002280576A - 太陽電池およびその製造方法 - Google Patents
太陽電池およびその製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 民生機器に応用する上でのデザイン性が高
く、より変換効率の高い太陽電池を提供する。 【解決手段】 本発明の太陽電池は、透光性の基板片面
に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜を順次積層さ
れ、部分的欠落部が該第２電極膜および光電変換層に設
けられている太陽電池であって、該欠落部の位置に、光
電変換層の厚みと同等かそれ以上の厚みで透明部材が形
成されていることを特徴とする太陽電池。
く、より変換効率の高い太陽電池を提供する。 【解決手段】 本発明の太陽電池は、透光性の基板片面
に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜を順次積層さ
れ、部分的欠落部が該第２電極膜および光電変換層に設
けられている太陽電池であって、該欠落部の位置に、光
電変換層の厚みと同等かそれ以上の厚みで透明部材が形
成されていることを特徴とする太陽電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池とその製
造方法に関する。さらに詳しくは透光性を有する太陽電
池とその製造方法に関する。
造方法に関する。さらに詳しくは透光性を有する太陽電
池とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題が重要視されるようにな
り、従来の火力や原子力以外のエコロジーな発電源とし
て太陽光発電が注目されている。太陽光発電は住宅用ば
かりでなく様々な電子機器にも応用範囲が広がってきて
いる。
り、従来の火力や原子力以外のエコロジーな発電源とし
て太陽光発電が注目されている。太陽光発電は住宅用ば
かりでなく様々な電子機器にも応用範囲が広がってきて
いる。
【０００３】太陽電池を民生機器に応用する際には太陽
電池が占有する面積の問題から、太陽電池素子２３を微
細加工し、透光性を持たせた太陽電池が提案されてい
る。より具体的には、図３に示すように太陽電池素子２
３をスリット状に加工し、発電を行う太陽電池の部分と
光を透過する表示部２２（部分的欠落部）に分けるもの
である。この太陽電池の裏面にＬＣＤなどの情報表示体
を配置すれば、表示部２２から下の情報表示体を認識す
ることができるし、太陽電池を設置するための特別な面
積も必要としない等の利点を有する。また、太陽電池素
子２３の線幅を１００μｍ以下（望ましくは１０μｍ以
下）とし、部分的欠落部に相当する太陽電池素子の間隔
を５００μｍ以下（望ましくは９０μｍ）に設定すれ
ば、視覚的にほとんど太陽電池素子２３が認識されず、
情報表示体の表示品質への影響も殆どないことがわかっ
ている。
電池が占有する面積の問題から、太陽電池素子２３を微
細加工し、透光性を持たせた太陽電池が提案されてい
る。より具体的には、図３に示すように太陽電池素子２
３をスリット状に加工し、発電を行う太陽電池の部分と
光を透過する表示部２２（部分的欠落部）に分けるもの
である。この太陽電池の裏面にＬＣＤなどの情報表示体
を配置すれば、表示部２２から下の情報表示体を認識す
ることができるし、太陽電池を設置するための特別な面
積も必要としない等の利点を有する。また、太陽電池素
子２３の線幅を１００μｍ以下（望ましくは１０μｍ以
下）とし、部分的欠落部に相当する太陽電池素子の間隔
を５００μｍ以下（望ましくは９０μｍ）に設定すれ
ば、視覚的にほとんど太陽電池素子２３が認識されず、
情報表示体の表示品質への影響も殆どないことがわかっ
ている。
【０００４】従来の透光性を有する太陽電池素子２３の
一例として、アモルファスシリコンで構成された太陽電
池素子２３の光電変換の様子を図２にしめす。前記太陽
電池素子２３は、第１電極膜２として酸化インジウム錫
などの透明導電膜上に、総膜厚が０．５μｍ程度でＰ型
／Ｉ型／Ｎ型半導体層が積層されており、スリット状の
太陽電池素子の線幅が１０μｍ程度となるように部分的
欠落部が形成されたものである。この際、微細加工され
た太陽電池素子２３の側壁部の露出は太陽電池素子２３
の両側面を足しても１μｍ程度であり、これは、線幅面
積の１０分の１程度に相当する。
一例として、アモルファスシリコンで構成された太陽電
池素子２３の光電変換の様子を図２にしめす。前記太陽
電池素子２３は、第１電極膜２として酸化インジウム錫
などの透明導電膜上に、総膜厚が０．５μｍ程度でＰ型
／Ｉ型／Ｎ型半導体層が積層されており、スリット状の
太陽電池素子の線幅が１０μｍ程度となるように部分的
欠落部が形成されたものである。この際、微細加工され
た太陽電池素子２３の側壁部の露出は太陽電池素子２３
の両側面を足しても１μｍ程度であり、これは、線幅面
積の１０分の１程度に相当する。
【０００５】前記太陽電池素子２３で光電変換される入
射光の殆どは、第１電極膜２を経て光電変換層３へ入射
してくる直接入射光１０ａであり、前記側壁部から僅か
に入射される側壁入射光１０ｃと合わせて主にＩ型半導
体層で光電変換される。また、前記直接入射光１０ａと
側壁入射光１０ｃ以外の光は、透過光１０ｂとして太陽
電池を透過するので、前記太陽電池素子２３の線幅１０
μｍ、部分的欠落部の間隔を９０μｍとした場合、基板
１から入射した光の９割近くが透過することとなる。
射光の殆どは、第１電極膜２を経て光電変換層３へ入射
してくる直接入射光１０ａであり、前記側壁部から僅か
に入射される側壁入射光１０ｃと合わせて主にＩ型半導
体層で光電変換される。また、前記直接入射光１０ａと
側壁入射光１０ｃ以外の光は、透過光１０ｂとして太陽
電池を透過するので、前記太陽電池素子２３の線幅１０
μｍ、部分的欠落部の間隔を９０μｍとした場合、基板
１から入射した光の９割近くが透過することとなる。
【０００６】前記直接入射光１０ａはドーパント層であ
るＰ型半導体層、もしくはＮ型半導体層を通過してＩ型
半導体層に到達するので、前記ドーパント層で吸収され
る光は発電にほとんど寄与されず光電変換効率を落とす
要因となるが、側壁入射光１０ｃはドーパント層の光吸
収がない分、側壁入射光に対する光電変換率は高くな
る。
るＰ型半導体層、もしくはＮ型半導体層を通過してＩ型
半導体層に到達するので、前記ドーパント層で吸収され
る光は発電にほとんど寄与されず光電変換効率を落とす
要因となるが、側壁入射光１０ｃはドーパント層の光吸
収がない分、側壁入射光に対する光電変換率は高くな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】光電変換率の高い側壁
入射光１０ｃをより多く光電変換層３に導くことができ
れば、太陽電池素子の光電変換効率を向上できるが、従
来の太陽電池素子２３では、部分的欠落部を通過する殆
どの光が透過光１０ｂとして透過してしまっていた。
入射光１０ｃをより多く光電変換層３に導くことができ
れば、太陽電池素子の光電変換効率を向上できるが、従
来の太陽電池素子２３では、部分的欠落部を通過する殆
どの光が透過光１０ｂとして透過してしまっていた。
【０００８】更に、従来の透光性を有する太陽電池を用
いて、光電変換効率を向上させるためには、線幅を太く
したり、部分的欠落部の間隔を狭くする手段を選択しな
くてはならなかったが、前記手段によると太陽電池が視
認され易くなり、太陽電池の透明性が阻害されてしまう
という問題があった。
いて、光電変換効率を向上させるためには、線幅を太く
したり、部分的欠落部の間隔を狭くする手段を選択しな
くてはならなかったが、前記手段によると太陽電池が視
認され易くなり、太陽電池の透明性が阻害されてしまう
という問題があった。
【０００９】本発明の目的は上記課題を解決して、透光
性を有する太陽電池において、より光電変換効率の高い
太陽電池を提供することにある。
性を有する太陽電池において、より光電変換効率の高い
太陽電池を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の太陽電池は、下記記載の手段を採用する。透光
性の基板片面に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜が
順次積層され、部分的欠落部が該第２電極膜および光電
変換層に設けられている太陽電池であって、該部分的欠
落部の位置に、光電変換層の厚みと同等かそれ以上の厚
みで透明部材が形成されていることを特徴とするもので
ある。
本発明の太陽電池は、下記記載の手段を採用する。透光
性の基板片面に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜が
順次積層され、部分的欠落部が該第２電極膜および光電
変換層に設けられている太陽電池であって、該部分的欠
落部の位置に、光電変換層の厚みと同等かそれ以上の厚
みで透明部材が形成されていることを特徴とするもので
ある。
【００１１】また、前記透明部材の端面の少なくとも縁
部が丸みを帯びるように形成されていることが望まし
い。
部が丸みを帯びるように形成されていることが望まし
い。
【００１２】そして、前記透明部材の材料がアクリル樹
脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂の
いずれかの樹脂材料であることが望ましい。
脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂の
いずれかの樹脂材料であることが望ましい。
【００１３】また、前記光電変換層の接合形態がｐ−ｉ
−ｎ接合構造からなることが望ましい。
−ｎ接合構造からなることが望ましい。
【００１４】さらにいうと、前記光電変換層は、アモル
ファスシリコンもしくは微結晶シリコンを主成分とする
半導体であることが望ましい。
ファスシリコンもしくは微結晶シリコンを主成分とする
半導体であることが望ましい。
【００１５】本発明の太陽電池の製造方法は、基板片面
に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜を順次積層し、
この後、第２電極膜および光電変換層を所望の形状にパ
ターニングし、さらにパターニングした第２電極膜およ
び光電変換層を有する該基板全面に感光性のある透明部
材を形成し、該第２電極膜上の透明部材を除去すること
を特徴とする。
に第１電極膜／光電変換層／第２電極膜を順次積層し、
この後、第２電極膜および光電変換層を所望の形状にパ
ターニングし、さらにパターニングした第２電極膜およ
び光電変換層を有する該基板全面に感光性のある透明部
材を形成し、該第２電極膜上の透明部材を除去すること
を特徴とする。
【００１６】本発明の太陽電池では、太陽電池素子２３
の側壁部への集光構造を有している。このため、太陽電
池の発電効率を高めることができる。
の側壁部への集光構造を有している。このため、太陽電
池の発電効率を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。本発明の太陽電池は、図１に示すように、光電変換
層３および第２電極膜４が所望の形状の部分的欠落部を
有するようにパターニングされており、その太陽電池素
子２３の部分的欠落部の位置に光電変換層３と同等かそ
れ以上の膜厚で透明部材５を配置してある。
る。本発明の太陽電池は、図１に示すように、光電変換
層３および第２電極膜４が所望の形状の部分的欠落部を
有するようにパターニングされており、その太陽電池素
子２３の部分的欠落部の位置に光電変換層３と同等かそ
れ以上の膜厚で透明部材５を配置してある。
【００１８】本発明による実施形態を示した図１と従来
の例を示した図２を比較する。ここでは、光電変換を行
う太陽電池の幅（Ｗ１）１０μｍに対して、欠落部の間
隔（Ｗ２）９０μｍとした場合について説明する。
の例を示した図２を比較する。ここでは、光電変換を行
う太陽電池の幅（Ｗ１）１０μｍに対して、欠落部の間
隔（Ｗ２）９０μｍとした場合について説明する。
【００１９】図１および図２に示すように基板１に対し
てほぼ垂直に入ってきた光は太陽電池素子２３に達する
直接入射光１０ａと、太陽電池素子２３の部分的欠落部
の透明部材を通して透過する透過光１０ｂに分けられ
る。
てほぼ垂直に入ってきた光は太陽電池素子２３に達する
直接入射光１０ａと、太陽電池素子２３の部分的欠落部
の透明部材を通して透過する透過光１０ｂに分けられ
る。
【００２０】一方、基板に対して浅い角度で入射した光
の一部は側壁入射光１０ｃとして太陽電池素子２３の側
壁部に入射する。しかし、光電変換を行うＷ１が１０μ
ｍに対して、Ｗ２が９０ミクロンであるので、図２に示
すように、ほとんどの光は、透過光１０ｂとなって透過
してしまう。しかし、図１に示す本発明による太陽電池
の場合では、本来透過してしまうはずの浅い角度の入射
光が透明部材と空気の屈折率の差による全反射によって
透明部材５と空気の界面で反射され、全反射光１０ｄと
して側壁部へと導光される。この全反射の効果は透明部
材の領域が広いほど大きくなる。
の一部は側壁入射光１０ｃとして太陽電池素子２３の側
壁部に入射する。しかし、光電変換を行うＷ１が１０μ
ｍに対して、Ｗ２が９０ミクロンであるので、図２に示
すように、ほとんどの光は、透過光１０ｂとなって透過
してしまう。しかし、図１に示す本発明による太陽電池
の場合では、本来透過してしまうはずの浅い角度の入射
光が透明部材と空気の屈折率の差による全反射によって
透明部材５と空気の界面で反射され、全反射光１０ｄと
して側壁部へと導光される。この全反射の効果は透明部
材の領域が広いほど大きくなる。
【００２１】また、図１に示すように、前記透明部材の
端面の少なくとも縁部が丸みを帯びるように形成されて
いると、太陽電池素子２３近傍の光が、さらに側壁部へ
導光され易くなる。
端面の少なくとも縁部が丸みを帯びるように形成されて
いると、太陽電池素子２３近傍の光が、さらに側壁部へ
導光され易くなる。
【００２２】屈折率ｎ１の高屈折率材料から屈折率ｎ２
の低屈折率材料へ光が入射する場合、全反射の方程式に
より、ｓｉｎθ＞ｎ２／ｎ１（全反射方程式）で示され
る入射角θの光は全て全反射することが知られている。
透明部材５として屈折率１．５であるアクリル樹脂材料
を用いた場合には、空気の屈折率が１であるので、前記
全反射方程式から図１に示した透明部材から空気への光
の入射角θが、４２度以上である光は全て全反射するこ
ととなる。
の低屈折率材料へ光が入射する場合、全反射の方程式に
より、ｓｉｎθ＞ｎ２／ｎ１（全反射方程式）で示され
る入射角θの光は全て全反射することが知られている。
透明部材５として屈折率１．５であるアクリル樹脂材料
を用いた場合には、空気の屈折率が１であるので、前記
全反射方程式から図１に示した透明部材から空気への光
の入射角θが、４２度以上である光は全て全反射するこ
ととなる。
【００２３】このようにして、本発明の太陽電池は、従
来型の太陽電池に比べると太陽電池素子２３の側壁部へ
到達する光が著しく多くすることができることが判る。
来型の太陽電池に比べると太陽電池素子２３の側壁部へ
到達する光が著しく多くすることができることが判る。
【００２４】Ｗ１が１０μｍ、膜厚が０．５μｍ、Ｗ２
が９０μｍの場合で、測定を行ったところ、光電変換効
率は側壁入射光１０ｃが無い場合の２倍とすることがで
きた。前述のように、従来の例では１．２倍程度である
のでこれは非常に大きな効果である。
が９０μｍの場合で、測定を行ったところ、光電変換効
率は側壁入射光１０ｃが無い場合の２倍とすることがで
きた。前述のように、従来の例では１．２倍程度である
のでこれは非常に大きな効果である。
【００２５】（実施例）つぎに、本発明の太陽電池の製
造方法を図４を用いて説明する。太陽電池素子２３を形
成するための透光性の基板１としてはガラス、プラスチ
ックなどの材料を用いることができる。
造方法を図４を用いて説明する。太陽電池素子２３を形
成するための透光性の基板１としてはガラス、プラスチ
ックなどの材料を用いることができる。
【００２６】ここでは、基板１としてガラスを用い、第
１電極膜２と第２電極膜４に透明導電膜である酸化イン
ジウム錫（以下、ＩＴＯ）を用い、ｐｉｎ接合の第１光
電変換層３としてアモルファスシリコン膜（以下、ａ−
Ｓｉ膜）を用いる場合について説明する。
１電極膜２と第２電極膜４に透明導電膜である酸化イン
ジウム錫（以下、ＩＴＯ）を用い、ｐｉｎ接合の第１光
電変換層３としてアモルファスシリコン膜（以下、ａ−
Ｓｉ膜）を用いる場合について説明する。
【００２７】図４（ａ）は、基板１上に第１電極膜２、
光電変換層３、第２電極膜４を順次積層体上に部分的欠
落部を形成するために、所望のレジストパターン６が形
成された構造体である。
光電変換層３、第２電極膜４を順次積層体上に部分的欠
落部を形成するために、所望のレジストパターン６が形
成された構造体である。
【００２８】まず、第１電極膜２のＩＴＯ成膜はスパッ
タリング法により行った。このときのスパッタリングの
条件は、ターゲット材としてＩＴＯを用い、スパッタリ
ング装置内に１００ｓｃｃｍのアルゴンガスと２ｓｃｃ
ｍの酸素ガスを導入し、装置内の圧力を５〜３０ｍＴｏ
ｒｒとして、これに１〜３ＫＷの電力を印加して生成し
たプラズマによって行った。
タリング法により行った。このときのスパッタリングの
条件は、ターゲット材としてＩＴＯを用い、スパッタリ
ング装置内に１００ｓｃｃｍのアルゴンガスと２ｓｃｃ
ｍの酸素ガスを導入し、装置内の圧力を５〜３０ｍＴｏ
ｒｒとして、これに１〜３ＫＷの電力を印加して生成し
たプラズマによって行った。
【００２９】つぎに、ａ−Ｓｉ膜３の成膜はプラズマＣ
ＶＤ法により行った。このときＰ型のａ−Ｓｉ膜３を成
膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００
ｓｃｃｍと０．１〜１ｓｃｃｍのジボランガスを導入
し、装置内の圧力を０．５〜２Ｔｏｒｒとし、５０〜３
００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生
成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃
とした電極膜上に基板１を置いて行った。Ｉ型のａ−Ｓ
ｉ膜３を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシラン
ガス５００ｓｃｃｍを導入し、装置内の圧力を０．５〜
２Ｔｏｒｒとし、５０〜３００Ｗの高周波電力（１３．
５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガス
を分解し、温度を２５０℃とした電極膜上に基板１を置
いて行った。Ｎ型のａ−Ｓｉ膜３を成膜するには、プラ
ズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１
〜１ｓｃｃｍのホスフィンガスを導入し、装置内の圧力
を０．５〜２Ｔｏｒｒとし、５０〜３００Ｗの高周波電
力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを
用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極膜上に
基板１を置いて行った。
ＶＤ法により行った。このときＰ型のａ−Ｓｉ膜３を成
膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシランガス５００
ｓｃｃｍと０．１〜１ｓｃｃｍのジボランガスを導入
し、装置内の圧力を０．５〜２Ｔｏｒｒとし、５０〜３
００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生
成したプラズマを用いてガスを分解し、温度を２５０℃
とした電極膜上に基板１を置いて行った。Ｉ型のａ−Ｓ
ｉ膜３を成膜するには、プラズマＣＶＤ装置内にシラン
ガス５００ｓｃｃｍを導入し、装置内の圧力を０．５〜
２Ｔｏｒｒとし、５０〜３００Ｗの高周波電力（１３．
５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを用いてガス
を分解し、温度を２５０℃とした電極膜上に基板１を置
いて行った。Ｎ型のａ−Ｓｉ膜３を成膜するには、プラ
ズマＣＶＤ装置内にシランガス５００ｓｃｃｍと０．１
〜１ｓｃｃｍのホスフィンガスを導入し、装置内の圧力
を０．５〜２Ｔｏｒｒとし、５０〜３００Ｗの高周波電
力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生成したプラズマを
用いてガスを分解し、温度を２５０℃とした電極膜上に
基板１を置いて行った。
【００３０】続いて、第２電極膜４を第１電極膜と同一
条件により形成し、部分的欠落部を形成するために、所
望のレジストパターン６を形成した図４（ａ）の構造体
を得た。
条件により形成し、部分的欠落部を形成するために、所
望のレジストパターン６を形成した図４（ａ）の構造体
を得た。
【００３１】図４（ｂ）は、部分的欠落部が形成された
透光性を有する太陽電池の構造体である。
透光性を有する太陽電池の構造体である。
【００３２】第２電極４であるＩＴＯのエッチングは、
ドライエッチング装置内に１００〜３００ｓｃｃｍのＨ
Ｂｒガスと０〜１００ｓｃｃｍのＡｒガスを導入し、全
体の圧力を１０〜１００ｍＴｏｒｒとして、これに１〜
３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生
成したプラズマによって行った。
ドライエッチング装置内に１００〜３００ｓｃｃｍのＨ
Ｂｒガスと０〜１００ｓｃｃｍのＡｒガスを導入し、全
体の圧力を１０〜１００ｍＴｏｒｒとして、これに１〜
３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を印加して生
成したプラズマによって行った。
【００３３】また、光電変換層３であるａ−Ｓｉ膜のエ
ッチングは、ドライエッチング装置内に５０〜１００ｓ
ｃｃｍのＳＦ6ガスと５０〜１００ｓｃｃｍのＣｌ2ガス
を導入し、全体の圧力を１０〜１００ｍＴｏｒｒとし
て、これに１〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨ
ｚ）を印加して生成したプラズマによって行った。
ッチングは、ドライエッチング装置内に５０〜１００ｓ
ｃｃｍのＳＦ6ガスと５０〜１００ｓｃｃｍのＣｌ2ガス
を導入し、全体の圧力を１０〜１００ｍＴｏｒｒとし
て、これに１〜３ＫＷの高周波電力（１３．５６ＭＨ
ｚ）を印加して生成したプラズマによって行った。
【００３４】また、レジストパターン６の除去は、ドラ
イエッチング装置内に５ｓｃｃｍ〜５０ｓｃｃｍのＳＦ
6ガスと２００〜５００ｓｃｃｍのＯ2ガスを導入し、全
体の圧力を１００〜３００ｍＴｏｒｒとして、これに２
００〜１０００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を
印加して生成したプラズマによって行い、図４（ｂ）の
構造体を得た。
イエッチング装置内に５ｓｃｃｍ〜５０ｓｃｃｍのＳＦ
6ガスと２００〜５００ｓｃｃｍのＯ2ガスを導入し、全
体の圧力を１００〜３００ｍＴｏｒｒとして、これに２
００〜１０００Ｗの高周波電力（１３．５６ＭＨｚ）を
印加して生成したプラズマによって行い、図４（ｂ）の
構造体を得た。
【００３５】図４（ｃ）は太陽電池素子２３上に透明部
材５である樹脂材料が形成された構造体である。
材５である樹脂材料が形成された構造体である。
【００３６】樹脂材料の形成方法としてはスピンコート
法を用いて太陽電池素子２３上に１〜１０μｍの膜厚で
形成し図４（ｃ）の構造体を得た。前記樹脂材料は、紫
外線を当てることによって分子の架橋が始まり硬化す
る、いわゆるネガ型の感光性樹脂であるアクリル樹脂を
用いて行った。前記感光性樹脂の他に、ポリイミド樹脂
やエポキシ樹脂を用いてもよい。
法を用いて太陽電池素子２３上に１〜１０μｍの膜厚で
形成し図４（ｃ）の構造体を得た。前記樹脂材料は、紫
外線を当てることによって分子の架橋が始まり硬化す
る、いわゆるネガ型の感光性樹脂であるアクリル樹脂を
用いて行った。前記感光性樹脂の他に、ポリイミド樹脂
やエポキシ樹脂を用いてもよい。
【００３７】図４（ｄ）は、太陽電池素子２３上の透明
部材５である樹脂材料が除去され、部分的欠落部に透明
部材５が配置された構造体である。
部材５である樹脂材料が除去され、部分的欠落部に透明
部材５が配置された構造体である。
【００３８】太陽電池素子２３上の樹脂材料の除去は、
ガラス基板側から全面に紫外線を照射し、樹脂材料を現
像処理し、さらに１００〜２００℃の焼成処理を行って
樹脂強度を安定化させた。
ガラス基板側から全面に紫外線を照射し、樹脂材料を現
像処理し、さらに１００〜２００℃の焼成処理を行って
樹脂強度を安定化させた。
【００３９】太陽電池素子２３上の樹脂材料は、太陽電
池素子２３そのものがマスクとなって紫外線が照射され
ていないので、前記現像処理時に太陽電池素子２３上の
樹脂材料のみが取り除かれ、前記部分的欠落部の位置に
のみ透明部材５が配置された図４（ｄ）に示す構造体を
得ることができた。
池素子２３そのものがマスクとなって紫外線が照射され
ていないので、前記現像処理時に太陽電池素子２３上の
樹脂材料のみが取り除かれ、前記部分的欠落部の位置に
のみ透明部材５が配置された図４（ｄ）に示す構造体を
得ることができた。
【００４０】また、これら樹脂材料の解像度は１０μｍ
程度が限界であるので、樹脂材料パターンは太陽電池素
子２３のような垂直形状にはならず、図４（ｄ）に示す
ように端部の少なくとも縁部が丸みを帯びた形状とな
る。この形状は樹脂材料の膜厚、紫外線の照射量、現像
後の焼成温度及び時間によって容易に制御が可能であ
る。図４（ｄ）では、透明部材５の縁部が丸みを帯びた
場合について説明したが、当然透明部材５の端面が半円
凸状となっていても同様な効果を得ることができること
は言うまでもない。
程度が限界であるので、樹脂材料パターンは太陽電池素
子２３のような垂直形状にはならず、図４（ｄ）に示す
ように端部の少なくとも縁部が丸みを帯びた形状とな
る。この形状は樹脂材料の膜厚、紫外線の照射量、現像
後の焼成温度及び時間によって容易に制御が可能であ
る。図４（ｄ）では、透明部材５の縁部が丸みを帯びた
場合について説明したが、当然透明部材５の端面が半円
凸状となっていても同様な効果を得ることができること
は言うまでもない。
【００４１】このようにして作成して太陽電池は図１に
示すように、透明部材５の媒質中を全反射によって伝搬
してきた光を太陽電池素子２３の光電変換効率の高い側
壁部に導光することができ、より高い光電変換効率を得
ることができた。
示すように、透明部材５の媒質中を全反射によって伝搬
してきた光を太陽電池素子２３の光電変換効率の高い側
壁部に導光することができ、より高い光電変換効率を得
ることができた。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の太陽電池
は、電変換率の高い側壁入射光１０ｃをより多く光電変
換層３に導くことができ、太陽電池素子の線幅を太くし
たり、部分的欠落部の間隔を狭くする手段を選択しなく
ても、光電変換効率を向上させることができた。これに
よって、民生機器に応用する上でのデザイン性が高く、
より変換効率の高い太陽電池を提供することができた。
は、電変換率の高い側壁入射光１０ｃをより多く光電変
換層３に導くことができ、太陽電池素子の線幅を太くし
たり、部分的欠落部の間隔を狭くする手段を選択しなく
ても、光電変換効率を向上させることができた。これに
よって、民生機器に応用する上でのデザイン性が高く、
より変換効率の高い太陽電池を提供することができた。
【図１】本発明による太陽電池とその発電形態を示す構
造断面図である。
造断面図である。
【図２】従来の太陽電池とその発電形態を示す構造断面
図である。
図である。
【図３】従来の太陽電池を搭載された電子機器の平面図
である。
である。
【図４】本発明による太陽電池の製造方法を示す工程断
面図である。
面図である。
１ 基板 ２ 第１電極膜 ３ 光電変換層 ４ 第２電極膜 ５ 透明部材 ６ レジストパターン １０ａ 直接入射光 １０ｂ 透過光 １０ｃ 側壁入射光 １０ｄ 全反射光
Claims (7)
- 【請求項１】 透光性の基板片面に第１電極膜／光電変
換層／第２電極膜が順次積層され、部分的欠落部が該第
２電極膜および光電変換層に設けられている太陽電池で
あって、該部分的欠落部の位置に、光電変換層の厚みと
同等かそれ以上の厚みで透明部材が形成されていること
を特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】 前記透明部材の端面の少なくとも縁部が
丸みを帯びていることを特徴とする請求項１項記載の太
陽電池。 - 【請求項３】 前記透明部材の材料が、アクリル樹脂、
ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂のいず
れかの樹脂材料であることを特徴とする請求項１または
２項のいずれか１に記載の太陽電池。 - 【請求項４】 前記部分的欠落部が第１電極膜、光電変
換層、第２電極膜に設けられていることを特徴とする請
求項１項から３項のいずれか１に記載の太陽電池。 - 【請求項５】 前記光電変換層の接合形態がｐ−ｉ−ｎ
接合構造からなることを特徴とする請求項１から４項の
いずれか１に記載の型太陽電池。 - 【請求項６】 前記光電変換層は、アモルファスシリコ
ンもしくは微結晶シリコンを主成分とする半導体である
ことを特徴とする請求項１から５項のいずれか１に記載
の太陽電池。 - 【請求項７】 基板片面に第１電極膜／光電変換層／第
２電極膜を順次積層し、この後、第２電極膜および光電
変換層を所望の形状にパターニングし、さらにパターニ
ングした第２電極膜および光電変換層を有する該基板全
面に感光性の透明部材を形成し、該第２電極膜上の透明
部材を除去することを特徴とする太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001075320A JP2002280576A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001075320A JP2002280576A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280576A true JP2002280576A (ja) | 2002-09-27 |
Family
ID=18932422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001075320A Pending JP2002280576A (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | 太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002280576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530629A (ja) * | 2007-06-21 | 2010-09-09 | アポロン、ソーラー | ポリマーフィルムを備える太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001075320A patent/JP2002280576A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530629A (ja) * | 2007-06-21 | 2010-09-09 | アポロン、ソーラー | ポリマーフィルムを備える太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
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